JP2018155835A - Color filter and liquid crystal display - Google Patents
Color filter and liquid crystal displayInfo
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Abstract
Description
本発明は、カラーフィルタとそれを使用した液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a color filter and a liquid crystal display device using the color filter.
液晶表示装置にはその駆動方式や液晶の配向技術などにより、幾つかの種類が使用されている。その中でも高精細なカラー液晶表示装置には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を使用したアクティブマトリクス方式のカラー液晶表示装置が多用されている。 Several types of liquid crystal display devices are used depending on the driving method and liquid crystal alignment technology. Among them, active matrix color liquid crystal display devices using TFTs (thin film transistors) are frequently used for high-definition color liquid crystal display devices.
アクティブマトリクス方式のカラー液晶表示装置は、ＴＦＴがガラス基板に形成されたＴＦＴ基板と、カラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板と、をそれぞれＴＦＴとカラーフィルタが形成された面を向い合わせにして周縁部をシール剤にてシールすることにより貼り合わされて、液晶セルが作製される。その際、ＴＦＴ基板の画素電極と、それに対応したカラーフィルタ基板のカラーフィルタは目合わせされている。その液晶セルに液晶材料が封入されることにより、液晶パネルが作製されている。 An active matrix color liquid crystal display device has a TFT substrate on which a TFT is formed on a glass substrate and a color filter substrate on which a color filter is formed, with the surface on which the TFT and the color filter are formed facing each other. The parts are bonded together by sealing with a sealant to produce a liquid crystal cell. At that time, the pixel electrode of the TFT substrate and the color filter of the corresponding color filter substrate are aligned. A liquid crystal panel is manufactured by enclosing a liquid crystal material in the liquid crystal cell.
カラーフィルタ基板は、ガラス基板にまず基準パターンとなるブラックマトリクス（ＢＭ）が形成される。ブラックマトリクスは、通常、黒色感光性樹脂塗液をガラス基板に塗布、乾燥した後、所望のパターンを備えたフォトマスクを使用して露光され、現像されることにより形成される。 In the color filter substrate, a black matrix (BM) serving as a reference pattern is first formed on a glass substrate. The black matrix is usually formed by applying a black photosensitive resin coating liquid on a glass substrate, drying, then exposing and developing using a photomask having a desired pattern.
次に、ブラックマトリクスを形成したのと同様の方法により、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色層を順次形成する。更に、通常はその上にオーバーコート（ＯＣ）層が形成されている。ＯＣ層が備えられていない構成もある。 Next, red (R), green (G), and blue (B) color layers are sequentially formed by the same method as that for forming the black matrix. Further, an overcoat (OC) layer is usually formed thereon. In some configurations, the OC layer is not provided.
図３に、この様にして作製されたカラーフィルタ１０´の断面図の一例を示した。透明基板上に形成された赤色層２´、緑色層３´、青色層４´の各色層は、ブラックマトリクス１と重なって形成されるが、隣接する色層は、重なっていない。 FIG. 3 shows an example of a cross-sectional view of the color filter 10 ′ thus manufactured. Each color layer of the red layer 2 ′, the green layer 3 ′, and the blue layer 4 ′ formed on the transparent substrate is formed so as to overlap the black matrix 1, but the adjacent color layers are not overlapped.
図４には、この様にして作製されたカラーフィルタ１０´とＴＦＴ基板を使用して作製した液晶パネル２０´における液晶分子８の配向状態を例示した。図４に示した様に、従来の液晶パネル２０´における液晶分子８の配向方向は、特別な構造を備えていない場合は、液晶パネルの厚み方向に配向している。 FIG. 4 illustrates the alignment state of the liquid crystal molecules 8 in the liquid crystal panel 20 ′ manufactured using the color filter 10 ′ thus manufactured and the TFT substrate. As shown in FIG. 4, the alignment direction of the liquid crystal molecules 8 in the conventional liquid crystal panel 20 ′ is aligned in the thickness direction of the liquid crystal panel when no special structure is provided.
この様な液晶パネルを使用した従来の液晶表示装置においては、画面を斜めから見た際、見る角度によっては黄色味や青味に変化するという問題があった。その対策として、液晶の配向を局所的に斜めになる様に制御する配向制御突起を形成（ＭＶＡ方式、Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ方式）（例えば、特許文献１参照）するなどの方法で、斜め視野の色付き問題を改善してきたが、欠点として画素上に突起を形成することによって明度やコントラストが低下する問題があった。 In the conventional liquid crystal display device using such a liquid crystal panel, there is a problem that when the screen is viewed obliquely, it changes to yellowish or blue depending on the viewing angle. As a countermeasure, an alignment control projection that controls the alignment of the liquid crystal so as to be locally inclined (MVA method, Multi-domain Vertical Alignment method) (for example, see Patent Document 1) is used. However, there is a problem that the brightness and contrast are lowered by forming protrusions on the pixels.
上記の問題点を解決するため、本発明は、画素上に液晶の配向制御突起を形成すること
なく、斜め視野の色付き問題を改善可能なカラーフィルタ基板を提供することを課題とする。
In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a color filter substrate that can improve the coloration problem of an oblique visual field without forming a liquid crystal alignment control protrusion on a pixel.
上記の課題を解決する手段として、本発明の請求項１に記載の発明は、透明基板上にブラックマトリクスとそのブラックマトリクスの開口部に赤色層が形成された赤色画素と緑色層が形成された緑色画素と青色層が形成された青色画素と、を備えたカラーフィルタにおいて、
ブラックマトリクスと、赤色画素の赤色層または緑色画素の緑色層または青色画素の青色層の色層との重なり量が、各画素毎に異なり、ブラックマトリクス上における隣接する画素の各色層の重なり量が、多い箇所と少ない箇所が混在していることを特徴とするカラーフィルタである。
As means for solving the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 of the present invention is such that a black matrix and a red pixel and a green layer in which a red layer is formed in an opening of the black matrix are formed on a transparent substrate. In a color filter comprising a green pixel and a blue pixel on which a blue layer is formed,
The amount of overlap between the black matrix and the color layer of the red layer of the red pixel or the green layer of the green pixel or the color layer of the blue layer of the blue pixel is different for each pixel, and the amount of overlap of each color layer of adjacent pixels on the black matrix is The color filter is characterized in that there are many places and few places.
また、請求項２に記載の発明は、透明基板上にＸ−Ｙマトリクス状に形成されたブラックマトリクスと、そのブラックマトリクスの開口部に赤色層が形成された赤色画素と緑色層が形成された緑色画素と青色層が形成された青色画素と、を備えたカラーフィルタであって、
ブラックマトリクスのＸ（またはＹ）方向に配列した各画素に形成された色層の幅が、ブラックマトリクスの開口部のＸ（またはＹ）方向の幅より大きく、且つその色層の中心位置が、画素の中心よりＸ（またはＹ）方向にずらして備えられており、且つ直近の同じ色の色層の中心位置が、画素の中心より前記Ｘ（またはＹ）方向の逆方向にずらして備えられており、
任意の画素に形成された色層のＸ（またはＹ）方向における一方の側においては、その色層は、隣接する画素の色層と重ならずに備えられており、もう一方の側においては隣接する画素の色層と重なって備えられており、
前記任意の画素のＸ（またはＹ）方向における直近の同じ色の画素の色層のＸ（またはＹ）方向における一方の側においては、その色層は隣接する画素の色層と重なって備えられており、もう一方の側においては隣接する画素の色層と重ならずに備えられていることを特徴とするカラーフィルタである。
According to a second aspect of the present invention, a black matrix formed in an XY matrix on a transparent substrate, a red pixel in which a red layer is formed in an opening of the black matrix, and a green layer are formed. A color filter comprising a green pixel and a blue pixel on which a blue layer is formed,
The width of the color layer formed in each pixel arranged in the X (or Y) direction of the black matrix is larger than the width of the opening of the black matrix in the X (or Y) direction, and the center position of the color layer is The center of the color layer closest to the same color layer is shifted from the center of the pixel in the X (or Y) direction, and is shifted from the center of the pixel in the opposite direction of the X (or Y) direction. And
On one side of the color layer formed in an arbitrary pixel in the X (or Y) direction, the color layer is provided without overlapping the color layer of an adjacent pixel, and on the other side It is provided to overlap with the color layer of adjacent pixels,
On one side in the X (or Y) direction of the color layer of the closest pixel of the same color in the X (or Y) direction of the arbitrary pixel, the color layer is provided so as to overlap with the color layer of the adjacent pixel. The color filter is provided on the other side without overlapping with a color layer of an adjacent pixel.
また、請求項３に記載の発明は、透明基板上にＸ−Ｙマトリクス状に形成されたブラックマトリクスと、そのブラックマトリクスの開口部に赤色層が形成された赤色画素と緑色層が形成された緑色画素と青色層が形成された青色画素と、を備えたカラーフィルタであって、
Ｘ（またはＹ）方向に平行な切断線による断面において、ブラックマトリクスを介して隣接する２つの画素に形成した各色層の表面が、透明基板に直交し、Ｙ（またはＸ）方向に平行な面に対して互いに逆の傾きを持った面であり、且つ異なる傾きであることを特徴とするカラーフィルタである。
According to a third aspect of the present invention, a black matrix formed in an XY matrix on a transparent substrate, a red pixel in which a red layer is formed in an opening of the black matrix, and a green layer are formed. A color filter comprising a green pixel and a blue pixel on which a blue layer is formed,
In a cross section taken along a cutting line parallel to the X (or Y) direction, the surface of each color layer formed on two adjacent pixels via the black matrix is perpendicular to the transparent substrate and parallel to the Y (or X) direction. The color filter is characterized in that the surfaces have opposite inclinations to each other and have different inclinations.
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のカラーフィルタにおいて、前記ブラックマトリクスと前記赤色画素と前記緑色画素と前記赤色画素の上に、オーバーコート層が形成されていることを特徴とするカラーフィルタである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the color filter according to the third aspect, an overcoat layer is formed on the black matrix, the red pixel, the green pixel, and the red pixel. This is a characteristic color filter.
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のカラーフィルタを使用したことを特徴とする液晶表示装置である。 The invention according to claim 5 is a liquid crystal display device using the color filter according to any one of claims 1 to 4.
本発明のカラーフィルタによれば、ブラックマトリクスの開口部に赤色層または緑色層または青色層が形成されることにより形成された赤色画素と緑色画素と青色画素を備えており、ブラックマトリクスを介して隣接する２つの画素に形成した各色層の表面が、透明
基板に直交する線に対して互いに逆の傾きを持った面であり、且つ異なる傾きであるため、ブラックマトリクスとそれらの画素の上にオーバーコート層を形成したカラーフィルタにおいて、液晶がそれらの面に直交して配向することにより、斜め視野の色付き問題を改善可能となる。
According to the color filter of the present invention, a red pixel, a green pixel, and a blue pixel are formed by forming a red layer, a green layer, or a blue layer in an opening of a black matrix. Since the surface of each color layer formed on two adjacent pixels is a surface having an inclination opposite to each other with respect to a line orthogonal to the transparent substrate and a different inclination, the surface of the black matrix and those pixels are overlaid. In the color filter in which the overcoat layer is formed, the liquid crystal is aligned perpendicularly to those surfaces, so that it is possible to improve the coloring problem of the oblique visual field.
＜カラーフィルタ＞
本発明のカラーフィルタについて説明する。
本発明のカラーフィルタは、透明基板上にブラックマトリクスとそのブラックマトリクスの開口部に赤色層が形成された赤色画素と緑色層が形成された緑色画素と青色層が形成された青色画素と、を備えたカラーフィルタであり、オーバーコート層５を備えていても良い。
<Color filter>
The color filter of the present invention will be described.
The color filter of the present invention comprises a black matrix on a transparent substrate, a red pixel in which a red layer is formed in an opening of the black matrix, a green pixel in which a green layer is formed, and a blue pixel in which a blue layer is formed. It is a provided color filter and may have an overcoat layer 5.
ブラックマトリクスと、赤色画素の赤色層または緑色画素の緑色層または青色画素の青色層の色層との重なり量が、各画素毎に異なり、ブラックマトリクス上において隣接する画素の各色層の重なり量が、多い箇所と少ない箇所が混在していることが特徴である。 The amount of overlap between the black matrix and the color layer of the red layer of the red pixel or the green layer of the green pixel or the color layer of the blue layer of the blue pixel is different for each pixel, and the amount of overlap of each color layer of adjacent pixels on the black matrix is The feature is that many parts and few parts are mixed.
図１を用いて更に詳しく説明する。
本発明のカラーフィルタ１０は、透明基板６上にＸ−Ｙマトリクス状に形成されたブラックマトリクス１と、そのブラックマトリクス１の開口部に赤色層が形成された赤色画素２と緑色層が形成された緑色画素３と青色層が形成された青色画素４と、を備えたカラーフィルタである。
This will be described in more detail with reference to FIG.
The color filter 10 of the present invention includes a black matrix 1 formed in an XY matrix on a transparent substrate 6, a red pixel 2 in which a red layer is formed in an opening of the black matrix 1, and a green layer. The color filter includes a green pixel 3 and a blue pixel 4 on which a blue layer is formed.
ブラックマトリクス１のＸ（またはＹ）方向に配列した各画素に形成された色層の幅が、ブラックマトリクス１の開口部のＸ（またはＹ）方向の幅より大きく、且つその色層の中心位置が、画素の中心よりＸ（またはＹ）方向にずらして備えられており、且つ直近の同じ色の色層の中心位置が、画素の中心より前記Ｘ（またはＹ）方向の逆方向にずらして備えられている。 The width of the color layer formed in each pixel arranged in the X (or Y) direction of the black matrix 1 is larger than the width of the opening of the black matrix 1 in the X (or Y) direction, and the center position of the color layer Are shifted in the X (or Y) direction from the center of the pixel, and the center position of the closest color layer of the same color is shifted in the opposite direction of the X (or Y) direction from the center of the pixel. Is provided.
また、任意の画素に形成された色層のＸ（またはＹ）方向における一方の側においては、その色層は、隣接する画素の色層と重ならずに備えられており、もう一方の側においては隣接する画素の色層と重なって備えられている。 Further, on one side of the color layer formed in an arbitrary pixel in the X (or Y) direction, the color layer is provided so as not to overlap with the color layer of an adjacent pixel, and the other side. Are provided so as to overlap with the color layers of adjacent pixels.
また、前記任意の画素のＸ（またはＹ）方向における直近の同じ色の画素の色層のＸ（またはＹ）方向における一方の側においては、その色層は隣接する画素の色層と重なって備えられており、もう一方の側においては隣接する画素の色層と重ならずに備えられている。 Further, on one side in the X (or Y) direction of the color layer of the closest pixel of the same color in the X (or Y) direction of the arbitrary pixel, the color layer overlaps with the color layer of the adjacent pixel. It is provided on the other side without overlapping with the color layer of the adjacent pixel.
本発明のカラーフィルタ１０の製造方法は、従来のカラーフィルタの製造方法を好適に適用可能である。例えば、フォトリソ方式のカラーフィルタ製造方法を使用可能である。この場合、使用するフォトマスクを、上記に説明したように、赤色画素に形成する赤色層と緑色画素に形成する緑色層と青色画素に形成する青色層のパターンを、ブラックマトリ
クスのパターンに対して、所望の位置関係になるように配置しておけば良い。
As a method for manufacturing the color filter 10 of the present invention, a conventional method for manufacturing a color filter can be suitably applied. For example, a photolithographic color filter manufacturing method can be used. In this case, as described above, the photomask used is a pattern of the red layer formed on the red pixel, the green layer formed on the green pixel, and the blue layer formed on the blue pixel with respect to the black matrix pattern. They may be arranged so as to have a desired positional relationship.
＜液晶パネル＞
次に、上述した本発明のカラーフィルタ１０を使用した液晶パネルについて図２を用いて説明する。
<LCD panel>
Next, a liquid crystal panel using the above-described color filter 10 of the present invention will be described with reference to FIG.
本発明のカラーフィルタ１０を使用した液晶パネル２０は、本発明のカラーフィルタ１０とアクティブマトリクス駆動を可能とするＴＦＴ基板７とを、それぞれカラーフィルタ１０の画素が形成された面とＴＦＴ基板７のＴＦＴが形成された面を向い合わせにして、カラーフィルタ１０の画素とＴＦＴ基板７の画素電極が目合わせされた位置で、それらの周縁部に施したシール剤により両者を接着し、液晶セルを構成し、液晶材料をその液晶セルに封入することにより、液晶パネル２０を作製することができる。 The liquid crystal panel 20 using the color filter 10 of the present invention includes the color filter 10 of the present invention and a TFT substrate 7 that can be driven in an active matrix, respectively, the surface on which the pixels of the color filter 10 are formed and the TFT substrate 7. At the position where the pixel of the color filter 10 and the pixel electrode of the TFT substrate 7 are aligned with the surface on which the TFT is formed facing each other, the both are adhered by a sealant applied to the peripheral portion thereof, and the liquid crystal cell is The liquid crystal panel 20 can be manufactured by configuring and enclosing the liquid crystal material in the liquid crystal cell.
本発明のカラーフィルタ１０は、例えば、フォトリソ方式の製造工程により、まず透明基板６の一方の面に、感光性黒色樹脂塗液が塗布、乾燥され、感光性黒色樹脂塗膜が形成される。次に、所望の露光パターンを備えたブラックマトリクス用フォトマスクを用いて、露光し現像することにより、ブラックマトリクス１が形成される。次に、同様にして、ブラックマトリクス１の上に、感光性赤色樹脂塗液が塗布、乾燥され、感光性赤色樹脂塗膜が形成される。次に、所望の露光パターンを備えた赤色層形成用フォトマスクを用いて、露光し現像することにより、赤色層が形成される。次に、所望の露光パターンを備えた緑色層形成用フォトマスクを用いて、露光し現像することにより、緑色層が形成される。次に、所望の露光パターンを備えた青色層形成用フォトマスクを用いて、露光し現像することにより、青色層が形成される。更に、それらの上に、オーバーコート層５を塗布、乾燥することにより、カラーフィルタ１０を作製することができる。感光性のオーバーコート層５形成材料を使用する場合は、オーバーコート層５を形成した後、オーバーコート層用のフォトマスクを使用して露光、現像することにより、オーバーコート層５を形成することができる。 In the color filter 10 of the present invention, for example, a photosensitive black resin coating liquid is first applied to one surface of the transparent substrate 6 and dried by a photolithographic manufacturing process to form a photosensitive black resin coating film. Next, the black matrix 1 is formed by exposing and developing using the photomask for black matrices provided with the desired exposure pattern. Next, in the same manner, a photosensitive red resin coating solution is applied onto the black matrix 1 and dried to form a photosensitive red resin coating film. Next, a red layer is formed by exposing and developing using the photomask for red layer formation provided with the desired exposure pattern. Next, a green layer is formed by exposing and developing using a green layer forming photomask having a desired exposure pattern. Next, the blue layer is formed by exposing and developing using a photomask for forming a blue layer having a desired exposure pattern. Furthermore, the color filter 10 is producible by apply | coating and drying the overcoat layer 5 on them. When using the photosensitive overcoat layer 5 forming material, after forming the overcoat layer 5, the overcoat layer 5 is formed by exposing and developing using a photomask for the overcoat layer. Can do.
そして、本発明のカラーフィルタ１０を使用した液晶パネル２０においては、液晶分子８の配向方向が、液晶パネル２０の厚み方向に揃っておらず、各画素毎に異なっているのが特徴である。 The liquid crystal panel 20 using the color filter 10 of the present invention is characterized in that the alignment direction of the liquid crystal molecules 8 is not aligned with the thickness direction of the liquid crystal panel 20 and is different for each pixel.
図１および図２を参照しながら、液晶分子８の配向方向が各画素毎に異なっている状況を説明する。 A situation where the alignment direction of the liquid crystal molecules 8 is different for each pixel will be described with reference to FIGS.
本発明のカラーフィルタ１０は、ブラックマトリクス１を基準パターンとして、まず赤色画素を形成するブラックマトリクス１の開口部に赤色層のパターンを形成する。図１では、赤色層の中心がブラックマトリクス１の開口部の中心からＸ方向のマイナス（左）方向にずらして（シフトさせて）形成されている場合を例示している。そのように左側にずらせることにより、赤色層の左側は、ブラックマトリクス１と重なりが多くなっている。一方、その右側はブラックマトリクス１との重なりが少なくなっている。そのため、赤色画素２の左側の赤色層は盛り上がりが多く、右側の赤色層は盛り上がりが少なくなり、赤色層は、幾分、右側に傾いた面を形成する。また、Ｘ方向の直近の右隣または左隣の赤色層は、逆の関係になるように赤色層形成用フォトマスクを作製しておくことにより、幾分、左側に傾いた面を形成する。 In the color filter 10 of the present invention, a black layer 1 is used as a reference pattern, and a red layer pattern is first formed in the opening of the black matrix 1 where red pixels are formed. FIG. 1 illustrates a case where the center of the red layer is formed shifted (shifted) from the center of the opening of the black matrix 1 in the minus (left) direction in the X direction. By shifting to the left side in this way, the left side of the red layer overlaps with the black matrix 1. On the other hand, the overlap with the black matrix 1 is less on the right side. Therefore, the red layer on the left side of the red pixel 2 has a lot of rise, the red layer on the right side has less rise, and the red layer forms a surface slightly inclined to the right side. Further, a red layer forming photomask is prepared so that the red layer immediately adjacent to the right or left adjacent to the X direction has an opposite relationship, thereby forming a surface slightly inclined to the left.
次に、緑色画素を形成するブラックマトリクス１の開口部に緑色層のパターンを形成する。図１に例示したように、緑色層の中心がブラックマトリクス１の開口部の中心からＸ方向のプラス（右）方向にずらして（シフトさせて）形成されている。そのように右側にずらせることにより、緑色層の右側は、ブラックマトリクス１と重なりが多くなっている
ため、赤色層の上にも重なる。一方、その左側はブラックマトリクス１との重なりが少なくなっている。そのため、緑色画素３の右側の緑色層は盛り上がりが多く、左側の緑色層は盛り上がりが少なくなり、緑色層は、幾分、左側に傾いた面を形成する。また、Ｘ方向の直近の右隣または左隣の緑色層は、逆の関係になるように緑色層形成用フォトマスクを作製しておくことにより、右側に傾いた面を形成する。
Next, a green layer pattern is formed in the opening of the black matrix 1 forming the green pixel. As illustrated in FIG. 1, the center of the green layer is formed to be shifted (shifted) from the center of the opening of the black matrix 1 in the plus (right) direction in the X direction. By shifting to the right side in this way, the right side of the green layer overlaps with the black matrix 1 and thus also overlaps the red layer. On the other hand, the left side is less overlapped with the black matrix 1. For this reason, the green layer on the right side of the green pixel 3 has a lot of rise, the green layer on the left side has less rise, and the green layer forms a surface inclined somewhat to the left. In addition, a green layer forming photomask is prepared so that the green layer immediately adjacent to the right or left adjacent to the X direction has an opposite relationship, thereby forming a surface inclined to the right.
次に、青色画素を形成するブラックマトリクス１の開口部に青色層のパターンを形成する。図１に例示したように、青色層の中心がブラックマトリクス１の開口部の中心からＸ方向のマイナス（左）方向にずらして（シフトさせて）形成されている。そのように左側にずらせることにより、青色層の左側は、ブラックマトリクス１と重なりが多くなっているため、赤色層の上にも重なる。一方、その右側はブラックマトリクス１との重なりが少なくなっている。そのため、青色画素４の右側の青色層は盛り上がりが多く、左側の青色層は盛り上がりが少なくなり、青色層は、右側に傾いた面を形成する。また、Ｘ方向の直近の右隣または左隣の青色層は、逆の関係になるように青色層形成用フォトマスクを作製しておくことにより、左側に傾いた面を形成する。 Next, a blue layer pattern is formed in the openings of the black matrix 1 forming the blue pixels. As illustrated in FIG. 1, the center of the blue layer is formed to be shifted (shifted) from the center of the opening of the black matrix 1 in the minus (left) direction in the X direction. By shifting to the left side in this way, the left side of the blue layer overlaps with the black matrix 1 and thus also overlaps the red layer. On the other hand, the overlap with the black matrix 1 is less on the right side. Therefore, the blue layer on the right side of the blue pixel 4 has a lot of rise, the blue layer on the left side has less rise, and the blue layer forms a surface inclined to the right side. In addition, a blue layer forming photomask is prepared so that the blue layer immediately adjacent to the right or left adjacent to the X direction has an opposite relationship, thereby forming a surface inclined to the left.
以上の様にすることにより、Ｘ方向に隣接する画素に形成された色層が形成する面を、透明基板６の面に直交し、Ｙ方向に平行な面に対して交互に傾いた面とすることができる。また同様に、Ｙ方向に隣接する画素に形成された色層が形成する面を、透明基板６の面に直交し、Ｘ方向に平行な面に対して交互に傾いた面とすることもできる。 By doing as described above, the surface formed by the color layers formed in the pixels adjacent in the X direction is orthogonal to the surface of the transparent substrate 6 and is alternately inclined with respect to the surface parallel to the Y direction. can do. Similarly, the surface formed by the color layer formed in the pixels adjacent to the Y direction can be a surface that is orthogonal to the surface of the transparent substrate 6 and is alternately inclined with respect to the surface parallel to the X direction. .
この様に、本発明のカラーフィルタ１０においては、隣接する画素に形成する各色層が形成する面を、透明基板６の面に直交し、Ｙ方向に平行な面に対して交互に傾いた面とすることができるため、斜め視野の色付き問題を改善することができる。 Thus, in the color filter 10 of the present invention, the surface formed by each color layer formed in adjacent pixels is a surface that is alternately inclined with respect to the surface that is orthogonal to the surface of the transparent substrate 6 and parallel to the Y direction. Therefore, it is possible to improve the coloring problem of the oblique visual field.
また、本発明の液晶パネル２０を使用した液晶表示装置は、斜め視野の色付き問題を改善することができる。 In addition, the liquid crystal display device using the liquid crystal panel 20 of the present invention can improve the problem of coloring in an oblique visual field.
次に、本発明の実施例について説明する。 Next, examples of the present invention will be described.
＜実施例１＞
透明基板上にブラックマトリクス形成用黒色レジストをダイコートにより膜厚が１．５μｍとなるように塗布、ブラックマトリクス用格子状開口を持つフォトマスクを介して通して高圧水銀灯の光を５０ｍＪ／ｃｍ２照射し、アルカリ現像液にて６０秒間現像した。その後、２３０℃で、３０分で硬膜させブラックマトリクスを形成した。
<Example 1>
A black resist for forming a black matrix is applied on a transparent substrate by die coating so as to have a film thickness of 1.5 μm, and is passed through a photomask having a grid-like opening for black matrix and irradiated with light from a high-pressure mercury lamp at 50 mJ / cm 2. And developed with an alkali developer for 60 seconds. Thereafter, the film was hardened at 230 ° C. for 30 minutes to form a black matrix.
次いで、赤色着色層形成用レジストを同様のフォトリソグラフィー法により赤色着色層を形成、緑色着色層、青色着色層についても同様の方法で形成した。 Subsequently, the red colored layer forming resist was formed by the same photolithography method to form a red colored layer, and the green colored layer and the blue colored layer were formed by the same method.
着色層の形成の際に使用するフォトマスクはブラックマトリクスと着色層の重なり量が画素内で異なり、重なり量が多い箇所と少ない箇所が交互に配置されるよう設計されているものを用いた。 The photomask used for forming the colored layer is a photomask that is designed so that the amount of overlap between the black matrix and the colored layer is different within the pixel, and the portions with a large amount of overlap and the portions with a small amount of overlap are alternately arranged.
このようにして得られた基板に対し、オーバーコート層を形成し、図１に示すカラーフィルタが得られた。 An overcoat layer was formed on the substrate thus obtained, and the color filter shown in FIG. 1 was obtained.
図１に示すカラーフィルタを用いて図２に示す液晶パネルを使用した液晶表示装置を作製し、画素毎に液晶の配向の向きが異なる事により斜め視野時の色付きが少なく良好な結果が得られた。 A liquid crystal display device using the liquid crystal panel shown in FIG. 2 is manufactured using the color filter shown in FIG. 1, and good results are obtained with little coloration in an oblique viewing field due to different orientations of liquid crystal for each pixel. It was.
＜比較例＞
次に、比較例について説明する。
着色層の形成の際に使用するフォトマスクとして、各画素に形成する着色層が、ブラックマトリクスとだけ重なり、着色層同士は重ならない様に設計したものを使用した以外は、実施例１と同様にして、カラーフィルタを作製した（図３参照）。
<Comparative example>
Next, a comparative example will be described.
The photomask used for forming the colored layer is the same as in Example 1 except that the colored layer formed on each pixel is designed so that the colored layer overlaps only with the black matrix and the colored layers do not overlap each other. Thus, a color filter was produced (see FIG. 3).
この様に作製したカラーフィルタの各画素に形成された色層の表面には凹部が形成されても、対照的な形状となり、傾きが無い面となる。このカラーフィルタを使用して作製した液晶パネルにおける液晶分子の配向方向は、液晶の厚み方向に平行な配向となる。このような配向では、斜め視野の色付き問題が発生した。 Even if a concave portion is formed on the surface of the color layer formed in each pixel of the color filter manufactured in this way, it has a contrasting shape and has no inclination. The alignment direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal panel produced using this color filter is parallel to the thickness direction of the liquid crystal. In such an orientation, a problem of coloring in an oblique field occurred.
１・・・ブラックマトリクス
２、２´・・・赤色画素
３、３´・・・緑色画素
４、４´・・・青色画素
５・・・オーバーコート（ＯＣ）層
６・・・透明基板
７・・・ＴＦＴ基板
８・・・液晶分子
１０、１０´・・・カラーフィルタ
２０、２０´・・・液晶パネル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Black matrix 2, 2 '... Red pixel 3, 3' ... Green pixel 4, 4 '... Blue pixel 5 ... Overcoat (OC) layer 6 ... Transparent substrate 7 ... TFT substrate 8 ... Liquid crystal molecules 10, 10 '... Color filters 20, 20' ... Liquid crystal panel
Claims (5)
ブラックマトリクスと、赤色画素の赤色層または緑色画素の緑色層または青色画素の青色層の色層との重なり量が、各画素毎に異なり、ブラックマトリクス上における隣接する画素の各色層の重なり量が、多い箇所と少ない箇所が混在していることを特徴とするカラーフィルタ。 In a color filter comprising a black matrix on a transparent substrate, a red pixel in which a red layer is formed in an opening of the black matrix, a green pixel in which a green layer is formed, and a blue pixel in which a blue layer is formed,
The amount of overlap between the black matrix and the color layer of the red layer of the red pixel or the green layer of the green pixel or the color layer of the blue layer of the blue pixel is different for each pixel, and the amount of overlap of each color layer of adjacent pixels on the black matrix is A color filter characterized by a mixture of many parts and few parts.
ブラックマトリクスのＸ（またはＹ）方向に配列した各画素に形成された色層の幅が、ブラックマトリクスの開口部のＸ（またはＹ）方向の幅より大きく、且つその色層の中心位置が、画素の中心よりＸ（またはＹ）方向にずらして備えられており、且つ直近の同じ色の色層の中心位置が、画素の中心より前記Ｘ（またはＹ）方向の逆方向にずらして備えられており、
任意の画素に形成された色層のＸ（またはＹ）方向における一方の側においては、その色層は、隣接する画素の色層と重ならずに備えられており、もう一方の側においては隣接する画素の色層と重なって備えられており、
前記任意の画素のＸ（またはＹ）方向における直近の同じ色の画素の色層のＸ（またはＹ）方向における一方の側においては、その色層は隣接する画素の色層と重なって備えられており、もう一方の側においては隣接する画素の色層と重ならずに備えられていることを特徴とするカラーフィルタ。 A black matrix formed in an XY matrix on a transparent substrate, a red pixel in which a red layer is formed in an opening of the black matrix, a green pixel in which a green layer is formed, and a blue pixel in which a blue layer is formed And a color filter comprising:
The width of the color layer formed in each pixel arranged in the X (or Y) direction of the black matrix is larger than the width of the opening of the black matrix in the X (or Y) direction, and the center position of the color layer is The center of the color layer closest to the same color layer is shifted from the center of the pixel in the X (or Y) direction, and is shifted from the center of the pixel in the opposite direction of the X (or Y) direction. And
On one side of the color layer formed in an arbitrary pixel in the X (or Y) direction, the color layer is provided without overlapping the color layer of an adjacent pixel, and on the other side It is provided to overlap with the color layer of adjacent pixels,
On one side in the X (or Y) direction of the color layer of the closest pixel of the same color in the X (or Y) direction of the arbitrary pixel, the color layer is provided so as to overlap with the color layer of the adjacent pixel. And a color filter provided on the other side without overlapping with a color layer of an adjacent pixel.
Ｘ（またはＹ）方向に平行な切断線による断面において、ブラックマトリクスを介して隣接する２つの画素に形成した各色層の表面が、透明基板に直交し、Ｙ（またはＸ）方向に平行な面に対して互いに逆の傾きを持った面であり、且つ異なる傾きであることを特徴とするカラーフィルタ。 A black matrix formed in an XY matrix on a transparent substrate, a red pixel in which a red layer is formed in an opening of the black matrix, a green pixel in which a green layer is formed, and a blue pixel in which a blue layer is formed And a color filter comprising:
In a cross section taken along a cutting line parallel to the X (or Y) direction, the surface of each color layer formed on two adjacent pixels via the black matrix is perpendicular to the transparent substrate and parallel to the Y (or X) direction. A color filter characterized in that the surfaces have opposite inclinations to each other and have different inclinations.
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