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JPH0695211B2 - カラーフィルタ - Google Patents

カラーフィルタ

Info

Publication number
JPH0695211B2
JPH0695211B2 JP31151587A JP31151587A JPH0695211B2 JP H0695211 B2 JPH0695211 B2 JP H0695211B2 JP 31151587 A JP31151587 A JP 31151587A JP 31151587 A JP31151587 A JP 31151587A JP H0695211 B2 JPH0695211 B2 JP H0695211B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pigment
color filter
filter according
triazine
yellow
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP31151587A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01152449A (ja
Inventor
時彦 清水
袈裟直 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP31151587A priority Critical patent/JPH0695211B2/ja
Priority to US07/279,991 priority patent/US4934791A/en
Priority to EP88311637A priority patent/EP0320264B1/en
Priority to DE3889305T priority patent/DE3889305T2/de
Priority to KR1019880016388A priority patent/KR910005551B1/ko
Publication of JPH01152449A publication Critical patent/JPH01152449A/ja
Publication of JPH0695211B2 publication Critical patent/JPH0695211B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters
    • G02F1/133516Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液晶、イメージセンサーと組み合わせて用い
るのに好適なカラーフィルタに関し、テレビ、ビデオモ
ニタあるいは、コンピュータのデスプレイ及びイメージ
スキャナーに利用することができる。
従来の技術 光の透過量あるいは、反射量を制御する液晶とカラーフ
ィルタを構成要素とするカラー液晶表示装置において、
そのカラーフィルタとしては、染色法、印刷法等により
赤、緑、青の画素及びブラックマトリックスをガラス基
板上に形成したものが使用されている。特に高精細度の
画像の要求のものには、染色法で作成されたカラーフィ
ルタが主流である。カラーイメージスキャナーにおいて
も同様である。
発明が解決しようとする問題点 染色法によるカラーフィルタは、染色基材にゼラチン等
の天然感光樹脂やアミノ変性ポリビニールアルコール等
の感光性合成樹脂に酸性染料等の染料で染色して作成す
るが、耐光性、耐熱性、耐湿性などの信頼性に問題があ
る。又、印刷法によるものは、熱硬化樹脂又は、紫外線
硬化樹脂に顔料を分散したインクを用いて作成するが高
精細度のパターンの作成及び表面平滑性に問題がある。
特開昭60-237403号公報において感光性ポリイミド樹脂
に顔料を分散したものが開示されているが、ポリイミド
樹脂の場合、厚みが1.0μm以上になると可視光領域に
吸収を生じ色再現性に問題が生じる。特にコントラスト
を向上させるために赤、緑、青の画素の厚みを変えてセ
ルギャツプの電界強度及び光路長を変える必要があると
き(マルチギャプ、以下略記)は、CRTと同等の色再現
性が困難になる。
又、感光性樹脂の光重合開始剤としてアントラキノン、
ナフトキノン等の多環キノン化合物が従来用いられてい
たが、感光波長が比較的短波長であるため特に顔料が含
まれていると光照射による画素形成に多くの時間を要し
実用上問題であった。
更に、良好な色再現性を得るために顔料濃度を高くする
と、光照射のみでは、十分な重合物を得ることが出来な
いため、接着性が悪く、現像による画像形成がきれいに
出来ず、又耐環境性などの信頼性も問題であった。また
天然感光樹脂や感光性ポリビニールアルコール樹脂に顔
料を分散した物も考えられるが解像度、感度、及び分散
安定性に問題があった。更にできた物が耐熱性及び耐湿
性に問題があった。
次に顔料を分散する時そのままでは、凝集又は会合によ
り微分散が困難であり又分散を行っても再凝集が生じ安
定性に問題がある。
更にカラーフィルタの電極構成に於て、ITO等の透明電
極をガラスなどの透明基板上に設けた上にカラーフィル
タを構成すると、絶縁層による電圧低下が生じて所定の
液晶パネル特性を出すためにより高い電圧をパネルに印
加しなければならなくなる。特にマルチギャプのパネル
の場合赤、緑、青の画素に応じて電圧印加が出来なくな
る問題を生じる。又アモルファスシリコンから成るTFI
素子を用いた場合光遮光を必要とし、そのためにブラッ
クマトリックスのカーボン等の顔料濃度を高くすること
を要する場合があり、その部分の絶縁性が他の画素と異
なり問題になる。
問題点を解決するための手段 透明基板上に、感光性樹脂と顔料とを含有する赤、緑、
青の画素とブラックマトリックスとを設け、更に表面に
透明電極層を設けたカラーフィルターであって、前記感
光性樹脂を、多官能アクリレートモノマーまたは多官能
メタクリレートモノマーの何れかと、有機重合体結合剤
と、ハロメチルオキサジアゾール系化合物及びハロメチ
ル−s−トリアジン系化合物から選択された少なくとも
一種からなる光重合開始剤とを含有する組成とする。
作用 感光性樹脂により高精細度且つ表面平滑性良好なパター
ンが得られ、顔料により耐環境性の良好なカラーフィル
タが得られる。
実施例 第1図に本発明のカラーフィルタを用いたパネル構成の
一例の断面図を示す。1,1は、ガラス又はアルカリ樹脂
等のプラスチックからなる透明基板、2は、感光性樹脂
と顔料を含有する赤、緑、青色の画素2a、黒色のブラッ
クマトリックス2b、及びITO等から成る透明電極層2cか
ら構成されるカラーフィルタである。3,3は、ポリイミ
ド等からなる配向膜、4は、トランジスタ4a、ソース線
4b、対向透明電極4c及びゲート電極4dからなるTFT駆動
部である。5は、TN液晶である。更に透明基板の液晶と
接する面と反対側の面に偏光フィルタを設ける。
次にカラーフィルタを構成する材料の例を示す。
感光性樹脂としては、エチレン性不飽和結合を有する重
合可能な化合物の一つである多官能アクリレートモノマ
ー、多官能メタクリレートモノマーと、耐熱性、耐薬品
性等の化学的特性及び表面硬度、体積収縮度等の機械的
特性などを付与するための有機重合体結合剤、及びハロ
メチルオキサジアゾール系化合物、ハロメチル−s−ト
リアジン系化合物単独又は、複合物からなる光重合開始
剤を含む基本組成を用いることができる。多官能アクリ
レートモノマー、多官能メタクリレートモノマーとして
は、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレン
グリコールジアクリレート、1,3−ブタジオールジアク
リレート、テトラメチレングリコールジアクリレート、
プロピレングリコールジアクリレート、トリメチロール
プロパントリアクリレート、トリメチロールトリアクリ
レート、1,4−シクロヘキサンジオールジアクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリアクリレート、テトラエ
チレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトー
ルジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリ
レート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジ
ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエ
リスリトールヘキサアクリレート、ソルビトールトリア
クリレート、ソルビトールテトラアクリレート、ソリビ
トールペンタアクリレート、ソルビトールヘキサアクリ
レート、テトラメチレングリコールジメタクリレート、
トリエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロ
ールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタ
ントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリ
レート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート、ペン
タエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリト
ールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールジメ
タクリレート、ソルビトールトリメタクリレート、ソル
ビトールテトラメタクリレート、ビス−〔p−(3−メ
タクリルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニ
ル〕ジウメチルメタン、ビス−〔p−(メタクリルオキ
シエトキシ)フェニル〕ジメチルメタン、等が挙げられ
モノマーの他にプレポリマー、即ち2量体、3量体も有
効である。又他の不飽和カルボン酸例えばイタコン酸、
クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸と脂肪族多価
アルコールとのエステル化合物も有効である。有機重合
体結合剤としては、アクリレートモノマーと相溶性のあ
るアクリル酸、メタクリル酸などの不飽和有機酸化合物
とメチルアクリレート、エチルメタクリレート、ベンジ
ルメタクリレート等の不飽和有機酸エステルをモノマー
とした共重合物が挙げられる。カルボキシル基等の酸性
基を持つと水溶性現像を可能とし有機溶剤現像と比較し
て経済性、安全性の面で有効である。
ハロメチルオキサジアゾール系化合物の光重合開始剤と
しては、特公昭57-6096号公報に記載の下記一般式Iで
示される2−ハロメチル−5−ビニル−1,3,4−オキサ
ジアゾール化合物が挙げられる。
一般式I ここではWは、置換された又は無置換のアリール基を、
Xは水素原子、アルキル基又はアリール基を、Yは弗素
原子、塩素原子又は臭素原子を、nは1〜3の整数を表
す。
具体的な化合物としては、2−トリクロロメチル−5−
スチリル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロ
メチル−5−(p−シアノスチリル)−1,3,4−オキサ
ジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(p−メトキ
シスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール等が挙げられ
る。ハロメチル−s−トリアジン系化合物の光重合開始
剤としては、特公昭59-1281号公報に記載の下記一般式I
Iに示されるビニル−ハロメチル−s−トリアジン化合
物、特開昭53-133428号公報に記載の下記一般式IIIに示
される2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス−ハロメ
チル−s−トリアジン化合物及び下記一般式IV4−(p
−アミノフェニル)−2,6−ジ−ハロメイル−s−トリ
アジン化合物が挙げられる。
一般式II ここでQはBr,Cl、Pは−CQ3,−NH2,−NHR,−NR2,−
OR(ただしRはフェニル又はアルキル基)、Wは任意に
置換された芳香族、複素環式又は一般式IIAで示される
ものではZは−O−又は−S−である。
一般式IIA 一般式III ここではX−Br,−Clを表しm,nは0〜3の整数でRは一
般式IIIAで示されR1はH又はOR(Rはアルキル、シクロ
アルキル、アルケニル、アリール基)R2は−Cl,−Br又
はアルキル、アルケニル、アリール、アルコキシ基を表
す。
一般式IIIA 一般式IV ここでR1、R2は−H、アルキル基、置換アルキル基、ア
リール基、置換アリール基、又は一般式IVA,IVBで示さ
れる。
一般式IVA 一般式IVB ここでR5、R6、R7はアルキル基、置換アルキル基、アリ
ール基、置換アリール基を表す。置換アルキル基及び置
換アリール基の例としては、フェニル基等のアリール
基、ハロゲン原子、アルコキシ基、カルボアルコキシ
基、カルボアリールオキシ基、アシル基、ニトロ基、ジ
アルキルアミノ基、スルホニル誘導体等が挙げられる。
R3、R4は−H、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ
基を表す。X、Yは−Cl,−Brを示し、m,nは0、1又は
2を表す。
R1とR2がそれと結合せる窒素原子と共に非金属原子から
なる異節環を形成する場合、異節環としては下記に示さ
れるものが挙げられる。
一般式IIの具体的な例としては、2,4−ビス(トリクロ
ロメチル)−6−p−メトキシスチリル−s−トリアジ
ン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(1−p−
ジメチルアミノフェニル−1,3−ブタジエニル)−s−
トリアジン、2−トリクロロメチル−4−アミノ−6−
p−メトキシスチリル−s−トリアジン等が挙げられ
る。
一般式IIIの具体的な例としては、2−(ナフト−1−
イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジ
ン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−
ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(4−
エトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロ
ロメチル−s−トリアジン、2−(4−ブトキシ−ナフ
ト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−
トリアジン、2−〔4−(2−メトキシエチル)−ナフ
ト−1−イル〕−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−
トリアジン、2−〔4−(2−エトキシエチル)−ナフ
ト−1−イル〕−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−
トリアジン、2−〔4−(2−ブトキシエチル)−ナフ
ト−1−イル〕−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−
トリアジン、2−(2−メトキシ−ナフト−1−イル)
−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2
−(6−メトキシ−5−メチル−ナフト−2−イル)−
4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−
(6−メトキシ−ナフト−2−イル)−4,6−ビス−ト
リクロロメチル−s−トリアジン、2−(5−メトキシ
−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル
−s−トリアジン、2−(4,7−ジメトキシ−ナフト−
1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリ
アジン、2−(6−エトキシ−ナフト−2−イル)−4,
6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−
(4,5−ジメトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−
トリクロロメチル−s−トリアジン等が挙げられる。
一般式IVの具体的例としては、4−〔p−N,N−ジ(エ
トキシカルボニルメチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ
(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−メ
チル−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミ
ノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロメチル)−s−トリ
アジン、4−〔p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフ
ェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリア
ジン、4−〔o−メチル−p−N,N−ジ(クロロエチ
ル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)
−s−トリアジン、4−(p−N−クロロエチルアミノ
フェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリ
アジン、4−(p−N−エトキシカルボニルメチルアミ
ノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−ト
リアジン、4−〔p−N,N−ジ(フェニル)アミノフェ
ニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジ
ン、4−(p−N−クロロエチルカルボニルアミノフェ
ニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジ
ン、4−〔p−N−(p−メトキシフェニル)カルボニ
ルアミノフェニル〕2,6−ジ(トリクロロメチル)−s
−トリアジン、4−〔m−N,N−ジ(エトキシカルボニ
ルメチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメ
チル)−s−トリアジン、4−〔m−ブロモ−p−N,N
−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル〕−
2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−
〔m−クロロ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチ
ル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)
−s−トリアジン、4−〔m−フロロ−p−N,N−ジ
(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル〕−2,6
−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o
−ブロモ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)
アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s
−トリアジン、4−〔o−クロロ−p,N,N−ジ(エトキ
シカルボニルメチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(ト
リクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−フロロ
−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフ
ェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリア
ジン、4−〔o−ブロモ−p−N,N−ジ(クロロエチ
ル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)
−s−トリアジン、4−〔o−クロロ−p−N,N−ジ
(クロロエチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリク
ロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−フロロ−p
−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ
(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔m−ブ
ロモ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル〕
−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4
−〔m−クロロ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノ
フェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリ
アジン、4−〔m−フロロ−p−N,N−ジ(クロロエチ
ル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)
−s−トリアジン、4−(m−ブロモ−p−N−エトキ
シカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリ
クロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−クロロ−
p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−
2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−
(m−フロロ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミ
ノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−ト
リアジン、4−(o−ブロモ−p−N−エトキシカルボ
ニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメ
チル)−s−トリアジン、4−(o−クロロ−p−N−
エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ
(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−フ
ロロ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニ
ル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジ
ン、4−(m−ブロモ−p−N−クロロエチルアミノフ
ェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリア
ジン、4−(m−クロロ−p−N−クロロエチルアミノ
フェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリ
アジン、4−(m−フロロ−p−N−クロロエチルアミ
ノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−ト
リアジン、4−(o−ブロモ−p−N−クロロエチルア
ミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−
トリアジン、4−(o−クロロ−p−N−クロロエチル
アミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s
−トリアジン、4−(o−フロロ−p−N−クロロエチ
ルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−
s−トリアジン、等が挙げられる。
さらに本発明の光重合性組成物に、増感剤を更に含有さ
せる場合には、上記の一般式で表される遊離基生成剤す
なわち光重合開始剤との併用により光重合速度を増大さ
せる増感剤が選択される。その具体的例として、ベンゾ
イン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイン、9−フ
ルオレノン、2−クロロ−9−フルオレノン、2−メチ
ル−9−フルオレノン、9−アントロン、2−ブロモ−
9−アントロン、2−エチル−9−アントロン、9,10−
アントラキノン、2−エチル−9,10−アントラキノン、
2−t−ブチル−9,10−アントラキノン、2,6−ジクロ
ロ−9,10−アントラキノン、キサントン、2−メチルキ
サントン、2−メトキシキサントン、2−メトキシキサ
ントン、チオキサントン、ベンジル、ジベンザルアセト
ン、p−(ジメチルアミノ)フェニルスチリルケトン、
p−(ジメチルアミノ)フェニル−p−メチルスチリル
ケトン、ベンゾフェノン、p−(ジメチルアミノ)ベン
ゾフェノン(またはミヒラーケトン)、p−(ジエチル
アミノ)ベンゾフェノン、ベンゾアントロン等や特公昭
51-48516号公報記載のベンゾチアゾール系化合物が挙げ
られる。
赤の顔料としては、アントラキノン系顔料、ペリレン系
顔料単独または、それらの少なくとも一種とジスアゾ系
黄色顔料またはイソインドリン系黄色顔料との混合が用
いられる。例えばアントラキノン系顔料としては、C.I
ピグメントレッド177、ペリレン系顔料としては、C.I.
ピグメントレッド155が挙げられ、色再現性の点でC.I.
プグメントイエロウー83またはC.Iピグメントイエロー1
39との混合が良好であった。赤色顔料と黄色顔料の重量
比は、100:5から100:50が良好であった。100:4以下では
400nmから500nmの光透過率を抑えることが出来ず色純度
を上げることが出来なかった。また100:51以上では主波
長が短波長よりになりNTSC目標色相からのずれが大きく
なった。特に100:10より100:30の範囲が最適であった。
緑の顔料としては、ハロゲン化フタロシアニン系顔料単
独又は、ジスアゾ系黄色顔料またはイソインドリン系黄
色顔料との混合が用いられ例えばC.I.ピグメントグリン
7、36、37とC.I.ピグメントイエロー83またはC.Iピグ
メントイエロー139との混合が良好であった。緑顔料と
黄色顔料の重量比は、100:5より100:40が良好であっ
た。100:4以下では400nmから450nmの光透過率を抑える
ことが出来ず色純度を上げることが出来なかった。100:
41以上では主波長が長波長よりになりNTSC目標色相から
のずれが大きくなった。特に100:5より100:20の範囲が
最適であった。
青の顔料としては、フタロシアニン系顔料単独又は、ジ
オキサジン系紫色顔料との混合が用いられ、例えばC.I.
ピグメントブルー15:3またはC.I.ピグメント5:6の何れ
かとC.I.ピグメントバイオレット23との混合が良好であ
った。青色顔料と紫顔料の重量比は、100:5より100:50
が良好であった。100:4以下では400nmから420nmの光透
過率を抑えることが出来ず色純度を上げることが出来な
かった。100:51以上では主波長が長波長よりになりNTSC
目標色相からのずれが大きくなった。特に100:5より10
0:20の範囲が最適であった。
更に上記の顔料をアクリル系樹脂、マレイン酸系樹脂、
塩ビ−酢ビコポリマー及びエチルセルロース樹脂のいず
れかに微分散させた粉末状加工顔料を用いることにより
分散性及び分散安定性の良好な顔料含有感光樹脂を得
た。特にアクリル系樹脂及びエチルセルロース樹脂を用
いた加工顔料が透明性、分散安定性の点で最適であっ
た。
マトリックス用の顔料としては、カーボン、チタンカー
ボン、酸化鉄単独又は、混合が用いられカーボンとチタ
ンカーボンの場合が良好であった。重量比は、100:5か
ら100:40の範囲が良好であった。100:4以下で長波長の
光透過率が大きくなった。100:41以上では、分散安定性
に問題があった。
又、各色の顔料と樹脂からなる全固形成分中の顔料濃度
は、10wt%から45wt%が良好であった。9.5wt%以下で
は、10μm以上の膜厚にしなければ色純度が上がらず実
用上問題になった。46wt%以上では、分散安定性に問題
が生じた。とくに20wt%から40wt%が最適であった。
又、顔料の粒子系が可視光波長(400nmから700nm)より
小さい平均粒子径でさらに望ましくは、1/2の方が光透
過性において良好であった。
以下実施例について詳述する。
実施例 1 透明基板として中性洗剤、水洗、イソプロピルアルコー
ル・フロン洗浄したガラス基板を用い、感光性樹脂とし
て下記に示す組成の物を用いた。
・ベンジルメタクリレート・メタクリル酸共重合物(73
/23モル比) ;30gr ・ペンタエリスリトールテトラアクリレート;7.7gr ・4−〔p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)〕
−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン;0.3g
r ・ハイドロキノンモノメチルエーテル ;0.01gr ・エチルセルソルブアセテイト :62gr 上記の感光性樹脂に、赤の色材としてC.I.ピグメントレ
ッド177をアクリル系樹脂に微分散した粉末加工顔料
(カラーテックス レッドU3BN 山陽色素製)とC.I.ピ
グメントイエロー83をエチルセルロース樹脂に微分散し
た粉末加工顔料(カラーテックス イエローウE119 山
陽色素製)の混合物(顔料正味重量比100:20)、緑の色
材としてC.I.ピグメントグリーン36のマレイン酸系樹脂
加工顔料(カラーテックス グリーン#403 山陽色素
製)と該記C.I.ピグメントイエロー83のエチルセルロー
ス樹脂加工顔料の混合物(100:10)、青の色材としてC.
I.ピグメントブルー15:3のアクリル系樹脂加工顔料(カ
ラーテックス ブルーUI−822 山陽色素製)とC.I.ピ
グメントバイレット23のマレイン酸系樹脂加工顔料(カ
ラーテックス バイレット#600 山陽色素製)の混合
物(100:30)、黒の顔料としてカーボンとチタンカーボ
ン(100:30)の混合物、それぞれを三本ロールミル等で
混練分散をしてペースト状物を作成し、それにエチルセ
ルソルブアセテイトを加えてボールミル等で分散し溶液
を作成した。各溶液の組成の重量比を、表1に示す。
ここで用いた顔料粒子系は、0.7μm以下になるように
し、特に赤は0.5μm、緑は0.3μm、青は0.2μmに成
るように分散した。
次に、各塗工条件と、露光条件を表2に示す。
プリベイクは、温度80℃、15分、現像は、炭酸化ナトリ
ウム(1wt%)水溶液処理を行った。各色の塗工順序
は、ブラックマトリクスの黒、画素の赤、緑、青の順序
で行った。各厚みを表3に示す。
以上の条件で作成したカラーフィルタの分光スペクトル
を第2図に示す。
比較例 1 実施例1と同様に処理したガラス基板状に、低分子量ゼ
ラチン(平均分子量10,000)15重量部、重クロム酸アン
モニュム2重量部、クロム明ばん0.5重量部及び水82.5
重量部から成る感光性染色基材を用い、染料として赤24
P(日本化薬製)、緑1P(日本化薬製)、青5C、黒C.I.1
10を用いて表4の条件で染色した。
プリベーク温度は、60℃5分で行ない、画素赤、緑、
青、ブラックマトリクスの順序で、カラーフィルタを作
成した。厚みは、赤1.0μm、緑1.5μm、青2.0μm及
びブラックマトリックス2.5μmとした。
実施例1と比較例1のカラーフィルタを、キセノンフェ
ードメーター(FAL-25AX-HC型 スガ試験機(株)製)
を用いて耐光性試験を行い、1000時間後の結果と更に耐
熱性試験(170℃、10時間)の結果をLabによるΔEとし
て表5に示す。
比較例 2 感光性ポリイミド樹脂(フォトニース、東レ(株)製)
を用い、実施例1と同じ顔料組成で、溶媒としてNメチ
ールピロリドンを使用した。露光は、400ml/cm2から600
ml/cm2の範囲で高圧水銀灯を用いて行い、現像は、専用
現像剤(DV-140)を用いてカラーフィルタを作成した。
実施例1と比較例2のカラーフィルタのCIE色度図をNTS
Cの色度点と比して第3図に示す。
以上のように、本発明品は、従来品と比較して色再現
性、耐光性及び耐熱性の信頼性に明らかに優れているこ
とが分かる。
また本発明の他の材料組成についても同様な結果が得ら
れた。
発明の効果 本発明によればは、高品位画質、高信頼性の液晶カラー
表示体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のカラーフィルタを用いた液晶表示パ
ネルの断面図、第2図は、本発明の一実施例におけるカ
ラーフィルタの分光特性図、第3図は、同色度図を示
す。 1……透明基板、2……カラーフィルタ、3……配向
膜、4……TFT駆動部、5……TN液晶。
フロントページの続き (72)発明者 小林 袈裟直 静岡県榛原郡吉田町川尻4000番地 富士写 真フイルム株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−113106(JP,A) 特公 昭60−20737(JP,B2) 特公 昭62−3842(JP,B2) 特公 昭57−6096(JP,B2)

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明基板上に、感光性樹脂と顔料とを含有
    する赤、緑、青の画素とブラックマトリックスとを設
    け、更に表面に透明電極層を設けたカラーフィルタであ
    って、前記感光性樹脂が多官能アクリレートモノマーま
    たは多官能メタクリレートモノマーの何れかと、有機重
    合体結合剤と、ハロメチルオキサジアゾール系化合物及
    びハロメチル−s−トリアジン系化合物から選択された
    少なくとも一種からなる光重合開始剤とを含有する組成
    であることを特徴とするカラーフィルタ。
  2. 【請求項2】有機重合体結合剤が、アクリル酸、メタク
    リル酸等の不飽和有機酸化合物と、メチルアクリレー
    ト、エチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート等
    の不飽和有機酸エステル化合物をモノマーとした共重合
    物とからなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載のカラーフィルタ。
  3. 【請求項3】顔料が、加工顔料であることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のカラーフィルタ。
  4. 【請求項4】加工顔料が、アクリル系樹脂、塩ビ−酢ビ
    コポリマー、マレイン酸系樹脂、エチルセルロース樹脂
    からなる群から選択された少なくとも一種からなる樹脂
    に顔料を微分散させた粉末、又はペースト状の物である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載のカラーフ
    ィルタ。
  5. 【請求項5】赤の顔料が、アントラキノン系顔料、ペリ
    レン系顔料単独または、それらの少なくとも一種とジス
    アゾ系黄色顔料又は、イソインドリン系黄色顔料との混
    合物からなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載のカラーフィルタ。
  6. 【請求項6】緑の顔料が、ハロゲン化フタロシアニン系
    顔料単独または、ジスアゾ系黄色顔料又は、イソインド
    リン系黄色顔料との混合物からなることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のカラーフィルタ。
  7. 【請求項7】青の顔料が、フタロシアニン系顔料単独ま
    たは、ジオキサジン系紫色顔料との混合物からなること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のカラーフィル
    タ。
  8. 【請求項8】ブラックマトリックスの顔料が、カーボ
    ン、チタンカーボン、酸化鉄の群から選択された少なく
    とも一種からなることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載のカラーフィルタ。
  9. 【請求項9】赤の顔料が、C.I.ピグメントレッド177、
    C.I.ピグメントレッド155単独又は、それらの少なくと
    も一種とC.I.ピグメントイエロー83又は、C.I.ピグメン
    トイエロー139との混合物からなることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のカラーフィルタ。
  10. 【請求項10】緑の顔料が、C.I.ピグメントグリン7、
    C.I.ピグメントグリン36、C.I.ピグメントグリン37単独
    又は、それらの少なくとも一種とC.I.ピグメントイエロ
    ー83又は、C.I.ピグメントイエロー139との混合物から
    なることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のカラ
    ーフィルタ。
  11. 【請求項11】青の顔料が、C.I.ピグメントブルー15:
    3、C.I.ピグメントブルー15:6単独又は、それらの少な
    くとも一種とC.I.ピグメントバイオレット23との混合物
    からなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    カラーフィルタ。
  12. 【請求項12】顔料が、可視光波長(400nmから700nm)
    より小さい平均粒子径であることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載のカラーフィルタ。
  13. 【請求項13】各色の全固形成分中の顔料濃度が10wt%
    から45wt%であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載のカラーフィルタ。
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