DE69303003T2

DE69303003T2 - Mehrfarben-Flüssigkristallanzeige und deren Herstellung

Info

Publication number: DE69303003T2
Application number: DE69303003T
Authority: DE
Inventors: Marcel C O Agfa-Gevae Monbaliu; Raymond C O Agfa-Gevaer Roosen; Gorp Herman C O Agfa-Gevae Van
Original assignee: Agfa Gevaert NV
Current assignee: Agfa Gevaert NV
Priority date: 1993-03-11
Filing date: 1993-03-11
Publication date: 1997-01-23
Anticipated expiration: 2013-03-12
Also published as: JPH06300915A; US5462822A; EP0615161B1; EP0615161A1; DE69303003D1

Description

1. Bereich der Erfindung.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein photographisches, für den Gebrauch bei der Herstellung eines Mehrfarbenfiltermatrixelements geeignetes Material, ein solches Element und ein ein solches Element enthaltendes Mehrfarben-Flüssigkristallanzeigegerät.

2. Hintergrund der Erfindung.

Flüssigkristallanzeigegeräte werden heutzutage in zahlreichen Anwendungen wie in Uhren, Haushaltsgeräten, elektronischen Rechnern, Audioapparatur usw. benutzt. Mehr und mehr besteht die Tendenz, Kathodenstrahlröhren durch Flüssigkristallanzeigegeräte zu ersetzen, weil die letzteren den Vorteil eines kleineren Volumen und eines niedrigeren Energieverbrauchs aufweisen. Bei bestimmten Anwendungen wie z.B. Laptopcomputer und Pocket-Fernsehgeräten ist die Anwendung von Flüssigkristallanzeigegeräten sogar konkurrenzlos.
Fernsehgeräte mit hoher Bildschärfe in ihrer rezentesten Version erfordern Schirmdiagonalen von mehr als 50 Inch (siehe P. Plezhko in der Zeitschrift "Information Display" September 1991, Bd. 7 Nr. 9, S. 19 usw.). Obwohl sie noch nicht bestehen, ist es zu erwarten, daß 50-Inch-CRT-Schirme wegen ihres Gewichts und ihrer Abmessungen sehr unpraktisch sein werden. Mit der Flüssigkristalltechnologie ist man wesentlich imstande, mittelschwere und mittelgroße Fernsehschirme mit hoher Bildschärfe (HDTV) zu erzeugen.
Flüssigkristallanzeigegeräte umfassen im allgemeinen zwei mit Zwischenraum angeordnete Glaspaneele, die eine mit einem Flüssigkristallmaterial gefüllte, abgeschlossene Aussparung bilden. Die Glasplatten sind mit einer transparenten Elektrodenschicht, die derart angeordnet sein kann, daß ein Mosaik von Bildelementen (Pixel) gebildet wird, abgedeckt.
Die Vierfarbenreproduktion wird durch den Gebrauch eines innerhalb des Flüssigkristallanzeigegeräts befindlichen Farbfiltermatrixelements ermöglicht.
Zum Antreiben der Anzeige werden zwei Adressiersysteme benutzt : entweder ein passives System oder ein aktives System.
Beim passiven System sind die im Flüssigkristallgerät befindlichen Elektrodenschichten derart angeordnet, daß sie eine regelmäßige Streifenmatrix bilden. Die Streifen auf einer Platte stehen senkrecht zu den Strichen auf der anderen Platte.
Das Anbringen einer Voltspannung durch die zwei gegenüberliegenden Streifen ändert die optischen Eigenschaften des am Schnittpunkt der zwei Streifen befindlichen Flüssigkristallmaterials und somit ebenfalls die Lichttransmission durch das unter Spannung stehende Bildelement, Pixel genannt.
Beim aktiven System, das das Leistungsvermögen des Flüssigkristallanzeigegeräts erheblich verbessert, hat jedes Pixel seinen eigenen individuellen mikroelektronischen Schalter, was bedeutet, daß ein solcher Mikroschalter mit einer individuellen transparenten Pixelelektrode, deren Flächengröße die Größe des Pixels bestimmt, verbunden ist. Die Mikroschalter sind individuell adressierbar und sind Schaltungselemente mit zwei oder drei Klemmen.
Dreiklemmige Schalter bestehen aus dünnen Filmtransistoren (TFT). Diese Transistoren werden in einem Matrixmuster auf einer Glasplatte, die zusammen mit einer eine transparente einheitliche (nicht musterweise angeordnete) Elektrodenschicht tragenden Glasplatte eine mit dem Flüssigkristallmaterial gefüllte Öffnung bildet, angeordnet. Die transparente Elektrodenschicht muß mit einer Diode oder einem ähnlichen zweiklemmigen schaltgerät musterweise angeordnet werden.
Damit das Flüssigkristallanzeigegerät imstande ist, Farben zu reproduzieren, wird auf eine der zwei Glasplatten ein Farbfiltermatrixelement angebracht. Bei einer Aktivmatrixanzeige, von der Beispiele in den US-P 5 081 004 und 5 003 302 gegeben werden, ist dies üblicherweise die Glasplatte, die der die Schaltelemente tragenden Glasplatte gegenüberliegt.
Eine Farbfiltermatrix für Vierfarbenreproduktion besteht in einer gegebenen Reihenfolge aus roten, grünen und blauen Flecken. Zum Fördern des Kontrasts können die Farbflecken durch ein Muster von schwarzen, die individuellen Farbpixel abgrenzenden Konturlinien voneinander getrennt sein (siehe z.B. die US-P 4 987 043).
Um zu vermeiden, daß über das Flüssigkristallmaterial wirksame Voltspannung verloren geht, wird der Farbfilter vorzugsweise außerhalb des Stromkreises gehalten, was bedeutet, daß die transparente Elektrode auf dem Farbfiltermatrixelement angebracht wird.
Im aktuellen Stand der Technik werden verschiedene Techniken zum Erzeugen von Farbfiltermatrixelementen beschrieben.
Eine erste weitverbreitet benutzte Technik arbeitet gemäß den Prinzipien der Photolithographie (siehe z.B. die veröffentlichte EP-A 0 138 459) und basiert auf der Photohärtung von Polymeren z.B. Gelatine. Dichromierte, mit einem Photosensibilisator dotierte Gelatine wird auf Glas vergossen, durch eine Maske belichtet, entwickelt, um die Gelatine in den belichteten Bereichen zu härten, und gewässert, um die nicht-belichtete Gelatine zu entfernen. Die restliche Gelatine wird in einer der gewünschten Farben gefärbt. Auf das Relieffarbbild wird eine neue Gelatineschicht aufgetragen, belichtet, entwickelt, gewässert und mit der nächsten Farbe gefärbt, und so weiter. Durch diese Auswasch- und Färbungstechnik sind 4 komplette Arbeitszyklen benötigt, um eine rote, grüne und blaue Farbfiltermatrix, in der die Farbflecken durch eine schwarze Konturlinie abgegrenzt sind, zu erhalten. Als Alternative werden zum Erzeugen von überlagerten Photolackfarbmustern färbbare oder gefärbte Photopolymere benutzt. Bei den wiederholten Belichtungen ist eine erhebliche Registrierpräzision erforderlich, um den Pixelelektroden entsprechende Farbfilterflecken zu erhalten.
In einer modifizierten Ausführungsform dieser Photolackmustertechnik werden organische Farbstoffe oder Pigmente unter reduziertem Druck (Vakuumbedampfung) aufgedampft, um ein den Öffnungen im Photolackmuster entsprechendes Farbmuster zu bilden [siehe. Proceedings of the SID, Bd. 25/4, S. 281-285, (1984)]. Als Alternative wird ein mechanisches Präzisionsschablonenschirm benutzt, um Farbstoffe musterweise auf ein ausgewähltes Substrat aufzudampfen (siehe z.B. Japan Display 86, S. 320-322).
Gemäß einer zweiten Technik werden Farbstoffe aus einer Dispersion von härtbaren Bindepolymeren, Dispersionsmitteln und Farbpigmenten elektrisch auf musterweise angeordnete, transparente Elektroden aufgedampft. Für jede Farbe ist eine separate Aufdampf- und Härtungsstufe benötigt.
Gemäß einer dritten Technik werden rote, grüne und blaue Farbstoffe aus einem farbstoffgebenden Element thermisch auf ein Farbstoffempfangselement, das einen transparenten Träger, z.B. eine Glasplatte, und eine darauf befindliche Farbstoffempfangsschicht enthält, übertragen. Die bildmäßige Erhitzung erfolgt vorzugsweise mit einem Laser oder einem sehr starken Blitzlicht. Für jede Farbe muß eine separate Farbstoffübertragungsstufe durchgeführt werden.
Gemäß einer vierten z.B. in der US-P 4 271 246 beschriebenen Technik umfaßt ein Verfahren zum Erzeugen von optischen Mehrfarbenfiltern die folgenden Stufen : (1) die Belichtung eines photographischen, einen Träger und eine einzelne, d.h. eine, Schwarzweiß- Silberhalogenidemulsionsschicht enthaltenden Materials mit Licht über ein erstes Muster, (2) die Entwicklung der belichteten Emulsionsschicht mit einein ersten einen Farbstoffbildner enthaltenden Farbentwickler, um ein Muster eines ersten Farbstoffes zu bilden, danach (3) die Belichtung eines nicht-belichteten Teils dieser Emulsionsschicht mit Licht über ein zweites Muster, (4) die Entwicklung des belichteten Bereichs mit einem zweiten einen Farbstoffbildner enthaltenden Farbentwickler, um ein Muster eines zweiten Farbstoffes zu bilden, (5) das Wiederholen der Belichtungs- und Entwicklungsstufe, um Muster mit Farbstoffen von einer dritten und gegebenenfalls weiteren Farben und dabei Farbmuster von wenigstens zwei Farben zu bilden, wobei nach der letzten Farbentwicklungsstufe das Silber vom Produkt entfernt wird.
All die obenbeschriebenen Techniken haben gemein, daß sie wenigstens drei (vier falls das schwarze Konturmuster eine separate Stufe erfordert) Verarbeitungsstufen erfordern, und bei bestimmten von ihnen sehr kostspielige Belichtungsgeräte benötigt sind, um das erwünschte Registrierniveau zu erzielen.
Wegen der großen Anzahl Herstellungsstufen und der erforderten Präzision ist die Herstellungsausbeute, d.h. die prozentuale Anzahl der im Werk erzeugten, den Qualitätsprüfungsnormen entsprechenden Farbfiltermatrixelemente, außergewöhnlich niedrig. Die sehr kostspieligen Investitionen können herabgesetzt werden, wenn die Filterherstellung vereinfacht werden könnte, ohne dabei die hohe Qualität zu beeinträchtigen.
Beim Gebrauch eines mehrschichtigen photographischen Silberhalogenidfarbmaterials für die Erzeugung von Mehrfarbenfiltern, das mit in der Kinofilmindustrie benutztem Farbdruckfilm verglichen werden kann, können die obengenannten Probleme in bezug auf die Bildaufnahme und die große Anzahl Verarbeitungsstufen vermieden werden. Aus einem Farbnegativ kann bei einer sehr hohen Geschwindigkeit eine unbeschränkte Anzahl Farbpositive auf Film hergestellt werden. Für jedes Positiv ist nur eine Belichtung benötigt. Eine große Anzahl belichteter Positive können zu gleicher Zeit in derselben Maschine chemisch verarbeitet werden. Dies macht das ganze Verfahren sehr günstig in bezug auf den Ertrag und die Investition. Ein solches Verfahren, das zum Bilden eines zusätzlichen Farbmusters auf einem Glassubstrat mit einem Negativfarbbild als Original arbeitet, wird schon in der japanischen Auslegeschrift (Kokai) 60-133427 beschrieben.
Die europäische Auslegeschrift 0 396 824 betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Mehrfarben- Flüssigkristallanzeigegeräts mit einer Flüssigkristallschicht die wesentlich aus nematischen Kristallen in einer gedrehten oder übereinander gedrehten Konfiguration oder smektischen C (chiralen smektischen) ferroelektrischen Flüssigkristallen besteht, wobei die Flüssigkristallmoleküle derart angeordnet sind, daß die Drehung der Polarisationsebene des auf die Anzeige einfallenden Lichts elektrisch gesteuert werden kann. Diese Flüssigkristallschicht wird zusammen mit einem Mehrfarbenfilterelement zwischen den vorderen und den hinteren transparenten Elektroden versehen, um das elektrische Feld über der Flüssigkristallschicht pixelweise zu ändern, wobei die Elektroden mit einem vorderen bzw. hinteren Lichtpolarisationselement assoziiert sind. Das Verfahren umfaßt der angegebenen Reihe nach die folgenden Stufen:
(1) das Verschaffen eines photographischen Druckmaterials, das auf einem Glasträger eine Vielzahl von unterschiedlich spektral empfindlichen Silberhalogenidemulsionsschichten enthält,
(2) die einstufige pixelweise Mehrfarbenbelichtung des Druckmaterials,
(3) die Farbverarbeitung des belichteten Druckmaterials, wobei in jeder Silberhalogenidemulsionsschicht ein unterschiedlich gefärbtes Pixelmuster erstellt wird,
(4) den Auftrag einer hydrophoben, wasserundurchlässigen, organischen Harzschicht auf die die Silberhalogenidemulsionsschichtenanordnung tragende Seite des farbverarbeiteten Druckmaterials, und
(5) das Absetzen durch Vakuumbedampfung einer der Elektroden auf die organische, als Deckschicht für die Silberhalogenidemulsionsschichtenanordnung dienende Harzschicht.
Vor der Einarbeitung des Mehrfarbenfilters in das Flüssigkristallgerät wird die oberste Emulsionsschicht des so verarbeiteten photographischen Druckmaterials mit einem hydrophoben, wasserundurchlässigen, organischen Harz überzogen, um darauf eine Harzdeckschicht zu erstellen, und durch Vakuumbedampfung wird auf der so aufgetragenen Harzschicht eine transparente elektrisch leitfähige Schicht (Elektrodenschicht) gebildet.
Die Harzschicht auf der Farbfiltermatrix verschafft eine gute Planarität und verhütet, daß während der Vakuumbedampfung der transparenten leitfähigen Schicht z.B. durch Spritzen flüchtige Substanzen aus der Emulsionsschicht freikommen. Damit die Harzschicht durch Härtung eine gute Undurchlässigkeit erhält, ist normalerweise ein Einbrennen bei 150ºC oder sogar höher erfordert.
Bei Flüssigkristallanzeigen des sogenannten gedrehten nematischen Typs (TN-Typs) (wie das die meisten Aktivmatrix- Flüssigkristallanzeigen sind) werden die transparente gleichmäßig angebrachte Elektrode und ebenfalls die musterweise angebrachte Elektrode mit einer Ausrichtungsschicht überzogen. Diese Schicht besteht üblicherweise aus einem thermisch gehärteten Polyimidharz. Wenn z.B. mit einem Nylontuch in eine gegebene Richtung über diese gehärtete Schicht gerieben wird (siehe z.B. die GB-P 1 505 192), werden die Flüssigkristallmoleküle nahe der Schichtoberfläche in der Reibrichtung orientiert.
Die vorstehende Beschreibung macht deutlich, daß das Mehrfarbenfiltermatrixelement während der Herstellung des Flüssigkristallanzeige-Elements ziemlich strengen Erhitzungsbehandlungsstufen unterzogen wird. Diese Erhitzungsstufen dürfen nicht zur Verfärbung des Filters oder des Farbstoffes führen.
Photographische Druckmaterialien sind im Bereich gut bekannt, siehe z.B. die EP 371 325.
Die meisten Farbstoffe, die durch eine Reaktion auf Basis von der Kupplung von Farbstoffbildnern mit oxidiertem Farbentwickler des p-Phenylendiamintyps gebildet werden, haben einen ziemlich beschränkten Widerstand gegen hohe Temperaturen und neigen dazu, gelblich oder bräunlich zu werden, während die blauen Farben dunkelgrau werden.
Wir haben experimentell festgestellt, daß die thermische Zersetzung von Farbfiltern, die mit einem photographischen Mehrschichtensilberhalogenidfarbmaterial mit Farbstoffbildnern hergestellt sind, zwei gleichzeitig auftretenden Phänomenen zuzuschreiben ist, d.h. dem Abbau von einem oder mehreren der zusammensetzenden Farbstoffe und der Färbung der in den verarbeiteten Schichten zurückbleibenden normalerweise farblosen Farbstoffbildner.
Der wichtigste Beitrag zur (gelblichen oder bräunlichen) Färbung von Farbfiltern, die gemäß der Silberhalogenidfarbphotographie auf Basis von Farbstoffbildern hergestellt sind, kommt von den Purpurkupplern des Pyrazolontyps, der für fast alle in den modernen Farbphotographiematerialien benutzten Purpurfarbstoffbildner repräsentativ ist. Diese Farbstoffbildner können weiterhin mit von diesen Bildnern abgeleiteten Purpurfarbstoffen reagieren, wobei Purpurfarbstoff verloren geht (P.W. Vittum und F.C. Duennebier, J. Am. Chem. Soc., 72, 1536 (1950)). Abgesehen von diesem besonderen Phänomen wird der Abbau von Farbstoffen hauptsächlich durch ihre Struktur bestimmt.
Es ist allgemein bekannt, daß sich von den 3 durch die Farbkupplung mit p-Phenylendiamin-Entwicklern gebildeten Farbstofftypen (Gelb, Purpur und Blaugrün) die Blaugrünfarbstoffe unter thermischen Beschränkungen am schnellsten zersetzen und deshalb die thermische Stabilität des Farbfilters in seiner Ganzheit durch die Wahl des Blaugrünkupplers erheblich verbessert werden kann. Beispiele für Blaugrünkuppler mit einem besonders guten Widerstand gegen Licht, Wärme und Feuchtigkeit werden in den US-P 4 342 825 und EP 0 269 766 beschrieben.
Weil sich die Farbstoffe in einer Kupplungsreaktion zwischen einem Farbstoffbildner und der Farbentwicklungssubstanz in ihrer oxidierten Form erstellen, ist ebenfalls die Struktur der Farbentwicklungssubstanz für die Farbstoffstabilität entscheidend. Bei den meisten Ausführungsformen der Farbentwicklung mit Farbstoffbildnern werden Entwickler des p-Phenylendiamintyps benutzt. In der Auslegeschrift EP 0 459 210 werden Derivate von p- Phenylendiamin, die Farbstoffe mit einer verbesserten Lichtechtheit ergeben, beschrieben. Solche Farbentwicklungssubstanzen werden folglich vorteilhaft bei der Herstellung von Farbfiltern, die später einer Strahlungs- und/oder Wärmebehandlung unterzogen werden, benutzt.

3. Gegenstände und Zusammenfassung der Erfindung

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein photographisches Material, das für eine vereinfachte Herstellung eines bei der Erzeugung eines Mehrfarben- Flüssigkristallanzeigegeräts (Mehrfarben-LCD) nutzbaren Mehrfarbenfilters geeignet ist, wobei letztere Erzeugung Heißverarbeitungsstufen umfaßt, die dank der Struktur des photographischen Materials die Farbqualität des Mehrfarbenfilters nicht wesentlich beeinträchtigen.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Mehrfarbenfiltermatrixelement, das in einem Mehrfarben- Flüssigkristallanzeigegerät, z.B. einer Mehrfarbenaktivmatrix- LCD, fest mit einer transparenten Elektrodenschicht assoziiert ist.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrfarben- Flüssigkristallanzeigegeräts, in dem ein Mehrfarbenfiltermatrixelement fest mit einer transparenten Elektrodenschicht assoziiert ist.
Andere Gegenstände und Vorteile werden aus der begleitenden Zeichnung und Beschreibung und den Beispielen, die die vorliegende Erfindung nicht beschränken, ersichtlich.
Die vorliegende Erfindung betrifft den Gebrauch eines photographischen, für die Herstellung eines Mehrfarbenfiltermatrixelements geeigneten Druckmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß das Material auf einem Glasträger (i) eine blauempfindliche Silberhalogenidemulsionsschicht mit einem Gelbkuppler, (ii) eine grünempfindliche Silberhalogenidemulsionsschicht mit einem Purpurkuppler, (iii) eine rotempfindliche Silberhalogenidemulsionsschicht mit einem Blaugrünkuppler enthält, wobei diese Schicht (iii) am weitesten vom Träger entfernt liegt und das Silberhalogenid/Farbstoffbildner-Verhältnis in jeder Silberhalogenidemulsionsschicht wenigstens 1 beträgt.
Die vorliegende Erfindung verschafft weiterhin ein für den Gebrauch bei der Herstellung eines Mehrfarben- Flüssigkristallanzeigegeräts geeignetes Mehrfarbenfiltermatrixelement, dadurch gekennzeichnet, daß das Element auf einem Glasträger eine pixelweise belichtete und verarbeitete Mehrfarben-Silberhalogenidschichtenanordnung enthält, die in einer verarbeiteten blauempfindlichen Emulsionsschicht gelbe Pixel, in einer verarbeiteten grünempfindlichen Emulsionsschicht Purpurpixel und in einer verarbeiteten rotempfindlichen Emulsionsschicht Blaugrünpixel enthält, wobei letztere Emulsionsschicht am weitesten vom Glasträger entfernt liegt und die gemäß den Prinzipien der subtraktiven Farbphotographie überlagerten Pixel eine Farbmatrix (Mosaik) von blauen, grünen und roten Pixel ergeben, wobei diese Pixel gegebenenfalls durch eine schwarze Konturlinie (Rastermuster) abgegrenzt sind und die Blaugrünpixel enthaltende Emulsionsschicht mit einem organischen Harz überzogen ist, um eine wasserundurchlässige Deckschicht zu bilden, die bei einer Temperatur zwischen 50 und 200ºC thermisch gehärtet ist, und wobei sich auf der so verarbeiteten Harzschicht eine transparente, mit einer harzartigen Ausrichtungsschicht überzogene Elektrodenschicht befindet.
Die vorliegende Erfindung verschafft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrfarben- Flüssigkristallanzeigegeräts, das in einer abgeschlossenen Aussparung zwischen Glasplatten, von denen jede mit einer Elektrode oder Elektrodenstruktur versehen ist, eine Flüssigkristallschicht enthält, die wesentlich aus Flüssigkristallen besteht, die die Drehung der Polarisationsebene auf dieser Schicht elektrisch steuerbar machen, wobei dieses Verfahren zur Herstellung eines in das Gerät einzuarbeitenden Mehrfarbenfiltermatrixelements die folgenden Stufen (A), (B) und (C) umfaßt:
(A) die Belichtung eines photographischen Silberhalogeniddruckmaterials, um darin nach der Farbentwicklung gemäß den Prinzipien der subtraktiven Farbbildung eine Farbmatrix (Mosaik) von gegebenenfalls durch schwarze Konturlinien abgegrenzten blauen, grünen und roten Flecken oder Streifen zu erhalten, wobei das photographische Druckmaterial einen Glasträger enthält, der auf eine Seite eine Anordnung wasserdurchlässiger hydrophiler Kolloidschichten mit folgenden Bestandteilen enthält : (i) eine blauempfindliche Silberhalogenidemulsionsschicht mit einem Gelbkuppler, (ii) eine grünempfindliche Silberhalogenidemulsionsschicht mit einem Purpurkuppler, (iii) eine rotempfindliche Silberhalogenidemulsionsschicht mit einem Blaugrünkuppler, wobei das äquivalente Silberhalogenid/Farbstoffbildner-Verhältnis in jeder Silberhalogenidemulsionsschicht wenigstens 1 beträgt,
(B) die photographische Farbentwicklung der so belichteten Silberhalogenidemulsionsschichtenanordnung, um in der blauempfindlichen Emulsionsschicht gelbe Pixel, in der grünempfindlichen Emulsionsschicht Purpurpixel und in der rotempfindlichen Emulsionsschicht Blaugrünpixel zu erzeugen, wobei die gemäß den Prinzipien der subtraktiven Farbphotographie überlagerten Pixel eine Farbmatrix (Mosaik) mit gegebenenfalls durch schwarze Konturlinien voneinander getrennten blauen, grünen und roten Pixel ergeben, und
(C) das Entfernen von jedem zurückbleibenden Silberhalogenid und Bildsilber aus der Schichtenanordnung durch Bleichen, Fixieren, Spülen und schließlich Trocknen, und
(D) vor dem Einsatz des Mehrfarbenfiltermatrixelements in das Flüssigkristallgerät, das Überziehen der äußersten Emulsionsschicht des so verarbeiteten photographischen Druckmaterials mit einem organischen Harz, um eine wasserundurchlässige Deckschicht zu bilden, die bei einer Temperatur zwischen 50 und 200ºC thermisch gehärtet wird, und
(E) die Bildung einer transparenten Elektrodenschicht auf der so verarbeiteten Harzschicht, z.B. durch Vakuumaufdampfung, worauf die Elektrodenschicht mit einer harzartigen Ausrichtungsschicht überzogen wird, und
(F) das Anbringen eines Lichtpolarisationselements auf jede Außenseite der Glasplatten.
Die auf die transparente leitfähige Elektrodenschicht vergossene Ausrichtungsschicht wird ebenfalls bei hoher Temperatur gehärtet.

4. Beschreibung der Zeichnung.

Ein bevorzugtes Druckmaterial für den Gebrauch bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Mehrfarbenfiltermatrix wird in der begleitenden Zeichnung, die eine schematische Schnittansicht deren Mehrschichtenstruktur darstellt, illustriert. In dieser Struktur stellt Element 1 eine transparente, gegebenenfalls mit einer nicht in der Zeichnung illustrierten Haftschicht überzogene Glasplatte dar. Element 2 ist eine gelbe Lichthofschutzschicht, die während der photographischen Naßverarbeitungsstufe [Stufe (C)] verfärbt werden kann. Element 3 stellt eine blauempfindliche Silberhalogenidemulsionsschicht mit einem Gelbkuppler dar. Element 4 stellt eine Gelatinezwischenschicht mit einer Verbindung dar, die oxidierten Farbentwickler abfangen kann. Element 5 stellt eine Silberhalogenidemulsionsschicht mit grünempfindlich gemachtem Silberhalogenid und einem Purpurkuppler dar. Element 6 stellt eine Gelatinezwischenschicht mit einer Verbindung dar, die oxidierten Farbentwickler abfangen kann. Element 7 stellt eine Silberhalogenidemulsionsschicht mit rotempfindlich gemachtem Silberhalogenid und einem Blaugrünkuppler dar.

5. Detaillierte Beschreibung der Erfindung.

Mittels vergleichender Versuche ist experimentell festgestellt worden, daß die farbverarbeitete Silberhalogenidemulsionsschicht mit dem Blaugrünfarbstoffbild ihren Farbton und ihre Densität viel besser behält, falls sie so weit möglich vom Glasträger, der zum Härten der thermisch härtbaren oberen Harzschicht in einer Einbrennlackierstufe erhitzt ist, aufgetragen wird.
Die Stabilität des Purpurfarbstoffes wird nicht beeinträchtigt, wenn sich die farbverarbeitete, den Purpurfarbstoff enthaltende Schicht nächst am Glassubstrat befindet.
Das Verhältnis des Purpurkupplers wird vorzugsweise derart gewählt, daß die damit erzielbare Farbdensität mittels eines oxidierten Farbentwicklers des p-Phenylendiamintyps nicht höher als 2,5 ist, um Vergilbung der Weißtöne bei der Wärmeverarbeitung zu vermeiden.
Die Verbesserung der Farbstabilität erzielt man nicht nur dank der besonderen Anordnung der Silberhalogenidemulsionsschichten, sondern ebenfalls weil das Silberhalogenid in jeder Silberhalogenidemulsionsschicht in einer wenigstens chemisch mit jedem Farbstoffbildner äquivalenten Menge benutzt wird, wobei beim Entwicklungsverfahren nach der pixelweisen Belichtung kein oder nur eine sehr kleine Menge Farbstoffbildner zurückbleibt, wodurch während der Erhitzung eine unerwünschte Verfärbung verursacht werden könnte.
Die Menge Farbstoffbildner, die zum Erzielen einer optischen Densität von nicht höher als 2,5 bei der maximalen Spektralabsorption des gebildeten Farbstoffes benötigt ist, kann durch einfache Tests bestimmt werden.
Die Menge Silberhalogenid, die in jeder Farbstoffbildner enthaltenden Schicht enthalten ist, wird vorzugsweise derart angepaßt, daß der Farbstoffbildner in den pixelweise belichteten, ein Rasterbild erstellenden Bereichen, d.h. in den punktweise belichteten Bereichen, während der Farbentwicklung vollständig in Farbstoff umgewandelt wird. Dies bedeutet, daß das äquivalente Verhältnis von Silberhalogenid zu Farbstoffbildner im Druckmaterial vorzugsweise 10% höher als 1 sein soll.
Ein Verhältnis von 1 in äquivalenten Mengen bedeutet, daß für jedes Mol in der Schicht enthaltenen Farbstoffbildner 4 oder 2 Mol Silberhalogenid zugesetzt werden, je nachdem der Farbstoffbildner des 4- oder des 2-äquivalenten Typs ist.
Bei der Umwandlung eines Mols eines 4-äquivalenten Farbstoffbildners in ein Mol Farbstoff werden 4 Mol oxidierten Farbentwickler benutzt, was bedeutet, daß 4 Mol Silberhalogenid reduziert werden müssen. Bei einem 2- äquivalenten Farbstoffbildner sind für eine komplette Umwandlung nur 2 Mol Silberhalogenid erforderlich. In modernen Farbdruckfilmen weichen die Menge Farbstoffbildner und das Silberhalogenid/Farbstoffbildner- Verhältnis stark vom obenbeschriebenen Verhältnis ab, weil sie zu ziemlich verschiedenen Zwecken benutzt werden, d.h. sie werden für die Halbtonreproduktion, bei der vorzugsweise ein Überschuß an Farbstoffbildner vorhanden ist, um die Farbentwicklung zu beschleunigen und Höchstdensitäten von mehr als 3 zu erhalten, angewandt.
Um die Diffusion von oxidiertem Entwickler in angrenzende Silberhalogenidemulsionsschichten zu verhindern, sind diese Schichten durch eine wasserdurchlässige kolloidale Zwischenschicht, z.B. eine gelatinehaltige Schicht mit einem Abfangstoff für oxidierten Entwickler, voneinander getrennt. Zu diesem Zweck geeignete Abfangstoffe sind diffusionsfeste Hydrochinonderivate, die vorzugsweise eine oder mehrere aliphatische Ballastgruppen mit wenigstens 6 Kohlenstoffatomen enthalten. Solche Abfangstoffe und ihr Gebrauch werden z.B. in der DE-P 3 545 611 beschrieben.
Die Silberhalogenidemulsionsschicht kann jeden Typ lichtempfindliche Silberhalogenidemulsion enthalten, z.B. eine Emulsion die hauptsächlich auf der Oberfläche der Silberhalogenidkörner ein Latentbild oder überwiegend an der Innenseite der Silberhalogenidkörner ein Innenlatentbild erstellt. Die Emulsionen sind negativarbeitende Emulsionen, z.B. oberflächenempfindliche Emulsionen oder nichtverschleierte, ein Innenlatentbild bildende Emulsionen, oder positivarbeitende Emulsionen, z.B. direktpositive Emulsionen des nicht-verschleierten, ein Innenlatentbild bildenden Typs, deren Entwicklung mit einer gleichmäßigen Lichtbelichtung oder in der Gegenwart eines Keimbildners stattfindet. Weiterhin gibt es direktpositive Emulsionen des vorverschleierten Typs, in denen während der bildmäßigen Belichtung Chlor, Brom und/oder Iod, die die entwickelbaren Zentren während der Gesamtvorverschleierung bildmäßig zerstören, freigesetzt werden. Direktpositive Emulsionen benötigen nur eine Entwicklung (wie ebenfalls bei Negativemulsionen).
Umkehrsilberhalogenidemulsionen sind nicht vorverschleiert. Ihre Verarbeitung umfaßt 2 Entwicklungsstufen und eine Verschleierungsstufe. Bei der ersten Entwicklung mit einem Schwarzweißentwickler bildet sich ein negatives Schwarzweißsilberbild. Das restliche Silberhalogenid wird durch entweder eine physikalische (durch Lichtbelichtung) oder chemische Verschleierung entwickelbar gemacht. Nach der darauffolgenden Farbentwicklung, Bleichung und Fixierung wird ein positives Farbbild erhalten.
Negativarbeitend bedeutet, daß die nach der Verarbeitung festgestellte Densität proportional zur Belichtung ist. Positivarbeitend bedeutet, daß die Silberhalogenidemulsionen bei der Belichtung und der Entwicklung Positivbilder ergeben, d.h. daß die Densität umgekehrt proportional zur Belichtung ist.
Das aufgetragene Silberhalogenid kann Silberchlorid, Silberchloridbromid, Silberbromid, Silberbromidiodid oder Silberchloridbromidiodid sein.
Das Silberhalogenid kann oberflächenempfindlich sein. Man verwendet insbesondere Edelmetall (z.B. Gold), Mittelchalcogen (z.B. Schwefel, Selen oder Tellur) und Reduktionssensibilisatoren, die separat oder kombiniert benutzt werden. Typische chemische Sensibilisatoren werden in Research Disclosure Dezember 1989, Punkt 308119, Teil III erwähnt.
Das Silberhalogenid kann mit Farbstoffen einer Vielzahl von Klassen, einschließlich der Polymethinfarbstoffklasse, die die Cyanine, Merocyanine, komplexen Cyanine und Merocyanine (d.h. drei-, vier- und mehrkernigen Cyanine und Merocyanine), Oxonole, Hemioxonole, Styryle, Merostyryl und Streptocyanine umfaßt, spektral empfindlich gemacht werden. Siehe die Research Disclosure, Teil IV.
Geeignete Bindemittel für die Emulsionsschichten und andere Schichten des Druckmaterials werden in Teil IX der Research Disclosure, Aufhellungsmittel und Schleierschutzmittel bzw. in Teil V und VI und Härtungsmittel für Gelatine in Teil X beschrieben.
Wie schon oben erwähnt enthalten Farbfilter für Flüssigkristallanzeigen normalerweise ein sich wiederholendes Muster von Farbflecken wie in einem Mosaikmuster oder können sie ein Streifenmuster bilden. Die Farbflecken sind vorzugsweise durch eine schwarze Konturlinie voneinander getrennt. Diese Konturlinie wird erfindungsgemäß durch einen überlagerten Bereich der verschiedenen Emulsionsschichten, in denen sich während der Farbentwicklung ein Blaugrün-, Purpur- und Gelbfarbstoff erzeugen, gebildet.
Bei der Belichtung des mehrschichtigen Silberhalogenidfarbmaterials wird das durch die Silberhalogenidemulsionsschichten dringende Licht durch das transparente Glassubstrat wieder in die Mehrschichtenanordnung reflektiert. Dabei bildet sich ein Lichthof, der die Bildschärfe des entstandenen Bildes beeinträchtigt. Zum Vermeiden dieses Phänomens wird üblicherweise eine lichtabsorbierende Schicht auf die Rückseite eines Farbdruckfilms vergossen. Diese üblicherweise Gasruß enthaltende Schicht wird während der Verarbeitung in einer der eigentlichen Farbentwicklung vorangehenden Stufe entfernt. Bei der Herstellung von Farbfiltern ist der Gebrauch einer solchen Schicht nicht geeignet. Nicht nur ist es ziemlich unpraktisch, die beiden Seiten einer Glasplatte zu beschichten, sondern darüber hinaus können Teilchen, die sich während der Entfernung einer solchen Rückschicht von der Glasplatte von dieser Schicht lösen, an der Vorderschicht haften und somit den Farbfilter nutzlos machen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Reflexionen von der Glasplatte in die Mehrschichtenanordnung durch die Anwesenheit einer lichtabsorbierenden Schicht (Lichthofschutzschicht) zwischen dem Glassubstrat und der ersten photographischen Silberhalogenidemulsionsschicht vermieden werden. Diese Lichthofschutzschicht soll ihre lichtabsorbierenden Eigenschaften während oder nach der Verarbeitung verlieren und so klar wie möglich werden. Der (die) zu diesem Zweck in dieser Schicht enthaltene(n) Farbstoff(e) soll(en) in einer oder mehreren Verarbeitungsflüssigkeiten chemisch vernichtet werden oder einfach in einer oder mehreren der Verarbeitungsflüssigkeiten oder im Spülwasser löslich sein und ausgewaschen werden. Es ist vorteilhaft, Lichthofschutzfarbstoffe des nichtdiffundierenden Typs, d.h. wasserunlösliche Farbstoffe, die während der Herstellung nicht in angrenzende Schichten überdiffundieren, zu benutzen. Dies ist wichtig, falls die Farbstoffe wegen ihrer spektralen oder anderer Eigenschaften die photographischen Eigenschaften der angrenzenden Silberhalogenidemulsionsschichten ändern können.
Gelbfarbstoffe des nicht-diffundierenden Typs, die wie in der begleitenden Zeichnung illustriert in verfärbbaren Lichthofschutzschichten für den Gebrauch in einem erfindungsgemäßen Mehrfarbendruckmaterial benutzt werden können, werden in der US-P 4 770 984 beschrieben.
Eine oder mehrere Schichten der Mehrschichtenanordnung können Filter- oder Lichthofschutzfarbstoffe enthalten, um unerwünschte Reflexionen zwischen den Schichten zu verringern und/oder die optischen Eigenschaften von individuellen Schichten zu verbessern. Diese Praktik ist den Fachleuten gut bekannt.
Die Mehrschichtenanordnung der hydrophilen (gelatinehaltigen) Kolloidschichten des vorliegenden Mehrfarbendruckmaterials soll stark am Glassubstrat haften.
Das für das Substrat benutzte Glas ist z.B. Boraxglas, Borosilicatglas, Ätzkalkglas, Pottaschglas, Natronglas, Kronglas, Flintglas, Kieselerdeflintglas, Chromglas, Zinkkronglas oder Quarzglas. Der Glasträger hat z.B. eine Stärke zwischen 0,5 und 1,5 mm.
Die sogenannten Haftschichten, die heutzutage in Farbdruckfilmen auf einem Harzträger benutzt werden, können wegen der sehr unterschiedlichen Art der Glassubstrate nicht benutzt werden.
Eine starke Haftung der hydrophilen kolloidalen Mehrschichtenanordnung am Glasträger kann mittels einer sehr dünnen Haftschicht, die Gelatine, eine wasserlösliche anorganische Silikonverbindung wie z.B. Natriumsilicat (Wasserglas) und ein Gelatinehärtungsmittel enthält, erzielt werden.
Eine gleich starke Haftung ohne Haftschicht kann erzielt werden, indem der ersten Schicht, die in einer bevorzugten Ausführungsform eine gelatinehaltige lichtabsorbierende Lichthofschutzschicht ist, eine organische Silikonverbindung wie ein Epoxysilan und, ein Härtungsmittel für Gelatine zugesetzt werden.
Falls die frisch vergossene Schicht bei einer Temperatur zwischen 34 und 40ºC und einer relativen Feuchtigkeit zwischen 70 und 85% verarbeitet wird, wird die Haftung der Haftschicht an einer gelatinehaltigen Schicht wie einer Silberhalogenid- Gelatineemulsionsschicht erheblich verbessert. Besonders geeignete Haftschichten auf Basis von organischen Silikonverbindungen werden in den US-P 3 661 584 und GB-P 1 286 467 beschrieben.
Die pixelweise Belichtung des erfindungsgemäß benutzten Mehrfarbendruckmaterials kann nach verschiedenen Verfahren durchgeführt werden.
Die Belichtung kann zum Beispiel in einer einzigen Stufe über ein Mehrfarbenmuster, in mehreren Stufen mit Licht einer unterschiedlichen Farbe (Blau, Grün und Rot) über eine schräg verschiebbare Schwarzweißmaske, oder gleichzeitig oder danach durch pixelweise modulierte Laserstrahlenbündel einer unterschiedlichen Farbe (Blau, Grün und Rot) durchgeführt werden.
Ein geeignetes Verfahren zum Herstellen von Farbfiltern für den erfindungsgemäßen Gebrauch, insbesondere bei der eine große Anzahl Farbfilter benötigenden Massenerzeugung, umfaßt das Durchführen der Belichtung in einer einzelnen Stufe über ein Mehrfarbenmuster.
Falls das Muster in Kombination mit einem Mehrschichten- Silberhalogenidfarbmaterial des Negativtyps benutzt wird, soll es ein Negativfarbmuster sein, während ein Positivfarbmuster benötigt wird, falls ein Mehrschichten- Silberhalogenidfarbmaterial des direktpositiven Typs oder des Umkehrtyps angewandt wird.
Ein Negativfarbmuster hat überwiegend gelb-, purpur- und blaugrüngefärbte Pixel an den Stellen, die bzw. den blauen, grünen und roten Pixel auf dem Farbfiltermatrixelement entsprechen.
Bei der einstufigen Belichtung mit einer Weißlichtquelle steht das Farbmuster in engem oder nahem Kontakt mit dem zum Erzeugen eines Farbfilters dienenden Mehrschichten- Silberhalogenidfarbmaterial und liegen die Gelatineschichten der beiden Materialien gegenüber einander. Dank der einstufigen Belichtung werden gleichzeitig in den 3 lichtempfindlichen, unterschiedlich spektral empfindlichen Silberhalogenidemulsionsschichten Latentbilder erstellt.
Eine Abweichung von den erwünschten, spektralen Transmissionseigenschaften des Filterbereichs kann dadurch korrigiert werden, daß Filter, die das Verhältnis des durch das Mehrfarbenmuster durchgelassenen Rot, Grün und Blau ändern, in das Weißlichtstrahlenbündel eingearbeitet werden.
Die Negativ- und Positivmuster können mit anderen Aufnahmematerialien als Materialien des Silberhalogenidemulsionstyps hergestellt werden.
Das Mehrfarbenmuster kann zum Beispiel durch Photolithographie, Vakuumbedampfung oder Elektrobedampfung von Farbstoffen, thermische Farbstoffübertragung, Elektro(photo)graphie mit Farbtoner oder Tintenstrahldruck mit Farben hergestellt werden.
Der verarbeitete Silberhalogenidfarbfilter wird mit einer Harzschutzschicht, die bei der Herstellung eines mit einer Elektrodenschicht assoziierten Mehrfarbenfilters enthalten sein muß, überzogen.
Da Gelatine ein hydrophiles Polymeres ist, enthält es immer eine kleine Menge Wasser, sogar in getrocknetem Zustand. Kleine Mengen Wasser dürfen nicht in die Flüssigkristallzelle hineindringen, da sie den Betrieb der Flüssigkristallanzeige gründlich stören. Während des Auftrags der Elektrodenschicht durch Vakuumbedampfung darf überdies kein Wasser oder eine andere flüchtige Substanz aus den gelatinehaltigen Schichten freikommen und sollen diese Substanzen durch eine undurchlässige Harzschutzschicht auf der obersten farbentwickelten Silberhalogenidemulsionsschicht des Farbfilters blockiert gehalten werden. Bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeige werden zum Herstellen der undurchlässigen Schicht thermisch härtbare Harze benutzt.
Beispiele für thermisch härtbare organische Harze und dazu geeignete Härtungsmittel werden von Ernest W. Flick im "Handbook of Adhesive Raw materials" - Noyens Publications - Park Ridge, New Jersey, USA (1982) beschrieben. Thermisch härtbare Polyimidharze sind z.B. die in der US-P 4 698 295 beschriebenen photohärtbaren Polyimidharze. Weiterhin erwähnt man ebenfalls Epoxyharze, die mit Aminen, die sich thermisch aus einem Aminvorläufer, z.B. einem in Reaktion mit Wasser ein Amin ergebenden Ketimin, freisetzen, thermisch gehärtet werden können [siehe The Chemistry of Organic Film Formers von D. H. Solomon, John Wiley & Sons, Inc. (1967), S. 190].
Die wasserundurchlässige hydrophobe organische Harzschicht kann aus einer flüssigen Zusammensetzung mit einem oder mehreren verdampfbaren Lösungsmittel(n) oder durch Kaschierung mit z.B. einer thermisch härtbaren Schicht, die anfänglich in einer Sandwichstruktur zwischen einem Polyethylenfilm und einem dem in J. Photogr. Sci., 18, 150 (1970) beschriebenen Materialtyp analogen Schutzdeckblatt enthalten ist, auf das verarbeitete Mehrfarbenmaterial aufgetragen werden.
Bevor die farbverarbeitete, gelatinehaltige Silberhalogenidemulsionsschichtenanordnung in Stufe (4) des kennzeichnenden Teils der vorliegenden Erfindung mit der organischen Harzschicht zu überziehen, kann deren Naßstärke wie in der Auslegeschrift EP-A 0 396 824 beschrieben durch eine Verarbeitung mit einer wäßrigen Zusammensetzung, das das Selbstvernetzungsreaktionsprodukt der nachstehenden Elemente enthält, erheblich verbessert werden
(i) ein Epihalohydrin oder ein α-Dihalohydrin,
(ii) ein wasserlösliches Polyamid, und
(iii) ein wasserlösliches Polyamin mit wenigstens zwei Stickstoffatomen, die durch wenigstens drei Kohlenstoffatome und gegebenenfalls ebenfalls durch wenigstens ein Sauerstoff- oder Schwefelatom voneinander getrennt sind, und wenigstens zwei mit verschiedenen Stickstoffatomen verbundenen Wasserstoffatomen. Das Selbstvernetzungsreaktionsprodukt kann selber eine wasserundurchlässige, hydrophobe, organische Harzschicht, die als Deckschicht oder Haftschicht für eine andere wasserundurchlässige organische Außenharzschicht dient, bilden.
Die Herstellung des obendefinierten selbstvernetzenden Reaktionsprodukts wird in der GB-P 1 269 381, in der das Produkt zum Verbessern der Naßstärke von Papier beschrieben wird, beschrieben.
Eine transparente, leitfähige, die Elektrodenschicht bildende Schicht wird unter Anwendung bekannter Techniken auf die undurchlässige Harzschicht aufgetragen, z.B. wird eine transparente Indiumzinnoxidschicht (ITO-Schicht) durch Vakuumbedampfung aufgetragen.
Obwohl die erfindungsgemäß hergestellten Mehrfarben- Filtermatrixelemente für die Erzeugung von Aktivmatrix- Flüssigkristallanzeigen sehr geeignet sind, ist ihr Gebrauch nicht auf diesen Anzeigentyp beschränkt. Sie können ebenfalls in Passivmatrix-Füssigkristallanzeigen, insbesondere in STN-, DSTN-, RFSTN-, FLC-, GH-, PF-, PN-Flüssigkristallanzeigen und so weiter eingearbeitet werden. Weiterhin können sie ebenfalls in emittierenden Anzeigen wie elektrolumineszierenden Anzeigen, CRT-Geräten und in ladunggekoppelten Kameras (CCD-Kameras) benutzt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung, ohne sie aber hierauf zu beschränken.

BEISPIEL 1

Mehrschichtenfarbmaterial A

Auf einen Natronkalkglasträger mit einer Stärke von 1,5 mm werden die folgenden Schichten vergossen.

Blauempfindliche Schicht

Eine 100%ige Silberchloridemulsion, in der die Silberchloridkörner eine durchschnittliche Korngröße von 0,4 µm aufweisen, wird in einem Silberchloridverhältnis äquivalent mit 0,68 g AgNO&sub3; pro m² auf den Glasträger vergossen.
Vor dem Auftrag erhöht man die Blauempfindlichkeit des Silberchlorids mit einem der nachstehend definierten Strukturformel SB entsprechenden Spektralsensibilisator.
Die Gießzusammensetzung enthält einen der Strukturformel Y1 entsprechenden Gelbkuppler in einer genügend hohen Menge, um ein Auftragsverhältnis von 1,5 g pro m² zu erzielen.
Die Gießzusammensetzung enthält weiterhin eine genügend hohe Menge Gelatine, um ein Auftragsverhältnis von 2,5 g pro m² zu erzielen.

Rotempfindliche Schicht

Auf die blauempfindliche Schicht vergießt man eine rotempfindliche Silberhalogenidemulsionsschicht, in der das Silberhalogenid aus Silberchlorid und Bromid (90/10 Molverhältnis) besteht und die Körner eine durchschnittliche Korngröße von 0,12 µm aufweisen. Das Silberhalogenid wird in einem Silberhalogenidverhältnis äquivalent mit 0,64 g AgNO&sub3; pro m² aufgetragen.
Vor dem Auftrag werden die Silberchlorid-Bromidkörner mit einem der nachstehend definierten Strukturformel SR entsprechenden Spektralsensibilisator spektral rotempfindlich gemacht.
Die Gießzusammensetzung enthält einen der Strukturformel C1 entsprechenden Blaugrünkuppler in einer genügend hohen Menge, um ein Auftragsverhältnis von 1,65 g pro m² zu erzielen.
Die Gießzusammensetzung enthält weiterhin eine genügend hohe Menge Gelatine, um ein Auftragsverhältnis von 2,5 g pro m² zu erzielen.

Grünempfindliche Schicht

Auf die rotempfindliche Schicht vergießt man eine grünempfindliche Silberhalogenidemulsionsschicht, in der das Silberhalogenid aus Silberchlorid und Bromid (90/10 Molverhältnis) besteht und die Körner eine durchschnittliche Korngröße von 0,12 µm aufweisen. Das Silberhalogenid wird in einem Silberhalogenidverhältnis äquivalent mit 0,64 g AgNO&sub3; pro m² aufgetragen.
Vor dem Auftrag werden die Silberchlorid-Bromidkörner mit einem der nachstehend definierten Strukturformel SG entsprechenden Spektralsensibilisator spektral grünempfindlich gemacht.
Die Gießzusammensetzung enthält einen der Strukturformel M1 entsprechenden Purpurkuppler in einer genügend hohen Menge, um ein Auftragsverhältnis von 1,65 g pro m² zu erzielen, und Hydroxydichlortriazin als Härtungsmittel in einer genügend hohen Menge, um ein Auftragsverhältnis von 0,035 g pro m² zu erzielen.
Die Gießzusammensetzung enthält weiterhin eine genügend hohe Menge Gelatine, um ein Auftragsverhältnis von 1,5 g pro m² zu erzielen.

Mehrschichtenfarbmaterial B

Die 3 lichtempfindlichen Silberhalogenidemulsionsschichten von Material B sind dieselben wie bei Material A, vorausgesetzt, daß die rot- und grünempfindliche Schicht in umgekehrter Reihenfolge vergossen werden, d.h. die grünempfindliche Schicht wird auf die blauempfindliche Schicht und die rotempfindliche Schicht auf die grünempfindliche Schicht vergossen.

Belichtung

Die Materialien A und B werden einer genügend starken Belichtung mit Rotlicht unterzogen, um durch die Farbverarbeitung wie nachstehend beschrieben einen Blaugrünfleck mit Rotlicht-Densität von 3,0 zu erzielen.
Nach der Belichtung wird jedes dreischichtigen Mehrfarbenmaterial 5 Minuten bei 20ºC mit der nachstehenden Entwicklerzusammensetzung verarbeitet:
Natriumsulfit (wasserfrei) 4g
2-Amino-5-diethylamino-toluol-Hydrochlorid 3 g
Natriumcarbonat (wasserfrei) 17 g
Natriumbromid 1,7 g
7N-Schwefelsäure 0,62 ml
Wasser zum Auffüllen auf 1.000 ml
Danach wird jedes Material in einem Säurestoppbad, das durch Zugabe von Wasser bis 1 l zu 50 ml 7N-Schwefelsäure erzeugt wird, verarbeitet. Nach der Stoppbadverarbeitung wird das Material 2 Minuten in sauberem Wasser gespült, worauf es 2 Minuten in einer wäßrigen Lösung mit der nachstehenden Zusammensetzung fixiert wird:
58%ige wäßrige Lösung von (NH&sub4;)&sub2;S&sub2;O&sub3; 100 ml
Natriumsulfit (wasserfrei) 2,5 g
Natriumhydrogensulfit (wasserfrei) 10,3 g
Wasser zum Auffüllen auf 1.000 ml
Nach der Verarbeitung mit der Fixierflüssigkeit wird das Material 2 Minuten in sauberem Wasser gespült, wonach es 3 Minuten in einer wäßrigen Lösung mit der nachstehenden Zusammensetzung gebleicht wird:
Kaliumhexacyanoferrat (III) (wasserfrei) 30 g
Natriumbromid (wasserfrei) 17 g
Wasser zum Auffüllen auf 1.000 ml
Danach wird das Material wieder mit der Fixierflüssigkeit verarbeitet und 3 Minuten mit sauberem Wasser gespült. Schließlich wird das Material mit einer wäßrigen Lösung mit einem pH-Wert von 9, die pro Liter 20 ml einer 40%igen wäßrigen Lösung von als Härtungsmittel dienendem Formaldehyd enthält, verarbeitet. Die Strukturformeln der Verbindungen werden nachstehend gegeben. Spektralsensibilisatoren Farbstoffbildner
Die Blaugrüntestmuster der beiden wie oben beschrieben belichteten und verarbeiteten Materialien mit einer Rotlicht- Densität von 3,0 werden 30 min, 60 min und 90 min einer thermischen Verarbeitung bei 200ºC unterzogen. Die als Prozentsätze der anfänglichen Densität ausgedrückten Densitätsverluste werden in der nachstehenden Tabelle 1 aufgelistet. TABELLE 1

BEISPIEL 2

Nicht-erfindungsgemäßes Material A Das nicht-erfindungsgemäße Material A enthält drei lichtempfindliche Silberhalogenidemulsionsschichten, deren Zusammensetzung nachstehend beschrieben wird. Die Mengen Silberhalogenid werden als die äquivalente Menge Silbernitrat ausgedrückt.

Blauempfindliche Schicht

Eine 100%ige Silberchloridemulsion mit einer durchschnittlichen Korngröße von 0,4 µm wird mit einem spektralen Sensibilisator nach Formel SB blauempfindlich gemacht. Dieser Emulsion wird ein Gelbkuppler nach Formel Y1 zugesetzt.
Die Mengen Silberhalogenid, Gelatine und Farbstoffbildner Y1 betragen bzw. 1,2, 3,0 und 2,0 g/m².

Rotempfindliche Schicht

Eine Silberchlorid-Bromidemulsion (90/10 Molverhältnis) mit einer durchschnittlichen Korngröße von 0,12 µm wird mit einem spektralen Sensibilisator nach Formel SR rotempfindlich gemacht. Dieser Emulsion wird ein Blaugrünkuppler nach Formel C2 zugesetzt.
Die Mengen Silberhalogenid, Gelatine und Farbstoffbildner C2 betragen bzw. 0,64, 4,0 und 1,7 g/m².

Grünempfindliche Schicht

Eine Silberchlorid-Bromidemulsion (90/10 Molverhältnis) mit einer durchschnittlichen Korngröße von 0,12 µm wird mit einem spektralen Sensibilisator nach Formel SG grünempfindlich gemacht. Dieser Emulsion wird ein Purpurkuppler nach Formel M1 zugesetzt.
Die Mengen Silberhalogenid, Gelatine und Farbstoffbildner M1 betragen bzw. 0,49, 2,0 und 0,75 g/m²
Diese Schichten vergießt man der angegebenen Reihe nach auf Sodakalkglas mit einer Stärke von 1,5 min, auf das im voraus eine Haftschicht mit 0,12 g Gelatine/m², 0,16 g Natriumsilicat und 0,24 g/m² Chromacetat aufgetragen worden ist.
Das Material enthält wasserlösliche, als Konturenschärfefarbstoffe arbeitende Gelb-, Purpur und Blaugrünfarbstoffe in geeigneten Mengen und 0,035 g/m² als Härtungsmittel dienendes Hydroxytrichlortriazin.
Erfindungsgemäßes Material B Material B (erfindungsgemäßes Material) hat 3 Schichten mehr als Material A, d.h. eine Lichthofschutzschicht und zwei Zwischenschichten.
Die Zusammensetzung der Schichten von Material B wird nachstehend beschrieben:

Lichthofschutzschicht

Ein nicht-diffundierender Gelbfarbstoff nach Formel YD wird in Gelatine dispergiert. Dieser Dispersion wird Epoxysilan E (dessen Struktur nachstehend definiert wird), das als eine haftungsfördernde Substanz arbeitet, zugesetzt.
Die Verhältnisse von Gelbfarbstoff YD, Gelatine und Epoxysilan E betragen bzw. 0,5, 1,5 und 0,1 g/m².

Blauempfindliche Schicht

Eine 100%ige Silberchloridemulsion mit einer durchschnittlichen Korngröße von 0,4 µm wird mit einem spektralen Sensibilisator nach Formel SB blauempfindlich gemacht. Dieser Emulsion wird ein Gelbkuppler nach Formel Y1 zugesetzt.
Die Mengen Silberhalogenid, Gelatine und Farbstoffbildner Y1 betragen bzw. 0,57, 3,30 und 1,0 g/m².

Erste Zwischenschicht

Eine Substanz nach Formel SD, die imstande ist, oxidierten Farbentwickler abzufangen, wird in Gelatine dispergiert und in einem Verhältnis von 0,08 g SD/m² und 0,77 g Gelatine/m² aufgetragen.

Grünempfindliche Schicht

Eine Silberchlorid-Bromidemulsion (90/10 Molverhältnis) mit einer durchschnittlichen Korngröße von 0,12 µm wird mit einem spektralen Sensibilisator nach Formel SG grünempfindlich gemacht. Dieser Emulsion wird ein Purpurkuppler nach Formel M1 zugesetzt.
Die Mengen Silberhalogenid, Gelatine und Farbstoffbildner M1 betragen bzw. 0,71, 2,8 und 0,53 g/m².

Zweite Zwischenschicht

Diese Schicht hat dieselbe Zusammensetzung wie die erste Zwischenschicht.

Rotempfindliche Schicht

Eine Silberchlorid-Bromidemulsion (90/10 Molverhältnis) mit einer durchschnittlichen Korngröße von 0,12 µm wird mit einem spektralen Sensibilisator nach Formel SR rotempfindlich gemacht. Dieser Emulsion wird ein Blaugrünkuppler nach Formel C1 zugesetzt.
Die Mengen Silberhalogenid, Gelatine und Farbstoffbildner C2 betragen bzw. 0,49, 4,5 und 0,95 g/m².
Das Material enthält wasserlösliche, als Konturenschärfefarbstoffe arbeitende Gelb-, Purpur- und Blaugrünfarbstoffe in geeigneten Mengen und 0,035 g/m² als Härtungsmittel dienendes Hydroxytrichlortriazin.
Diese Schichten vergießt man der angegebenen Reihe nach auf Sodakalkglas mit einer Stärke von 1,5 mm. Die nachstehende Tabelle 2 zeigt das Silberhalogenid/Farbstoffbildner- Verhältnis in äquivalenten Mengen für die drei lichtempfindlichen Schichten beider Materialien. Die Tabelle gibt ebenfalls die in Mmol/m² ausgedrückten Farbstoffbildnerverhältnisse. Tabellle 2
* Der Blaugrünkuppler im erfindungsgemäßen Material B entspricht der allgemeinen Formel der US-P 4 342 825.
Formeln: Farbstoffbildner C2 Nicht-diffundierender Gelbfarbstoff YD Epoxysilan E Abfangstoff SD
Die Materialien A und B werden über einen Schwarzweißstufenkeil mit Blau-, Grün- und Rotlicht belichtet und wie im Beispiel 1 beschrieben verarbeitet. Die erhaltenen Gelb-, Purpur und Blaugrünkeilbilder werden 30 min und 60 min einer thermischen Behandlung bei 180ºC unterzogen. Von den vor und nach der thermischen Behandlung gemessenen Densitäten werden die prozentual ausgedrückten Densitätsänderungen in Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3
Die Verfärbung zu gelb-braun während der thermischen Behandlung bei 180ºC kann den Änderungen in absoluten Werten der Densitäten, die mit Blau-, Grün- und Rotfilterlicht in anfänglich farblosen Teilen der Testmuster gemessen werden, zugeschrieben werden (siehe Tabelle 4). Tabelle 4
Die starke Verfärbung zu gelb-braun der farblosen Bereiche des nicht-erfindungsgemäßen Materials A, die in hohem Maße durch den Purpurkuppler verursacht wird, kompensiert gewissermaßen den Verlust von Gelbfarbstoff, was anscheinend niedrigere Verlustziffern für die gelben Flecken auf dem nichterfindungsgemäßen Material A in Tabelle 3 ergibt. Die in Tabelle 3 und 4 aufgelisteten Ergebnisse zeigen deutlich eine wesentliche Verbesserung der thermischen Stabilität, die bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Mehrfarben-Filtermatrixelements erhalten werden kann.

Claims

1. Ein für den Gebrauch bei der Herstellung eines Mehrfarben-Flüssigkristallanzeigegeräts geeignetes Mehrfarbenfiltermatrixelement, dadurch gekennzeichnet, daß das Element auf einem Glasträger eine pixelweise belichtete und verarbeitete Mehrfarben-Silberhalogenidschichtenanordnung enthält, die in einer verarbeiteten blauempfindlichen Emulsionsschicht gelbe Pixel, in einer verarbeiteten grünempfindlichen Emulsionsschicht Purpurpixel und in einer verarbeiteten rotempfindlichen Emulsionsschicht Blaugrünpixel enthält, wobei letztere Emulsionsschicht am weitesten vom Glasträger entfernt liegt und die gemäß den Prinzipien der subtraktiven Farbphotographie überlagerten Pixel eine Farbmatrix (Mosaik) von blauen, grünen und roten Pixel ergeben, wobei die Blaugrünpixel enthaltende Emulsionsschicht mit einem organischen Harz überzogen ist, um eine wasserundurchlässige Deckschicht zu bilden, die bei einer Temperatur zwischen 50 und 200ºC thermisch gehärtet ist, und wobei sich auf der so verarbeiteten Harzschicht eine transparente, mit einer harzartigen Ausrichtungsschicht überzogene Elektrodenschicht befindet.

2. Ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrfarben- Flüssigkristallanzeigegeräts, das in einer abgeschlossenen Aussparung zwischen Glasplatten, von denen jede mit einer Elektrode oder Elektrodenstruktur versehen ist, eine Flüssigkristallschicht enthält, die wesentlich aus Flüssigkristallen besteht, die die Drehung der Polarisationsebene auf dieser Schicht elektrisch steuerbar machen, wobei dieses Verfahren zur Herstellung eines in das Gerät einzuarbeitenden Mehrfarbenfiltermatrixelements die folgenden Stufen (A), (B) und (C) umfaßt:

(A) die Belichtung eines photographischen Silberhalogeniddruckmaterials, um darin nach der Farbentwicklung gemäß den Prinzipien der subtraktiven Farbbildung eine Farbmatrix (Mosaik) von blauen, grünen und roten Flecken oder Streifen zu erhalten, wobei das photographische Druckmaterial einen Glasträger enthält, der auf eine Seite eine Anordnung wasserdurchlässiger hydrophiler Kolloidschichten mit folgenden Bestandteilen enthält : (i) eine blauempfindliche Silberhalogenidemulsionsschicht mit einem Gelbkuppler, (ii) eine grünempfindliche Silberhalogenidemulsionsschicht mit einem Purpurkuppler, (iii) eine rotempfindliche Silberhalogenidemulsionsschicht mit einem Blaugrünkuppler, wobei das äquivalente Silberhalogenid/Farbstoffbildner-Verhältnis in jeder Silberhalogenidemulsionsschicht wenigstens 1 beträgt,

(B) die photographische Farbentwicklung der so belichteten Silberhalogenidemulsionsschichtenanordnung, um in der blauempfindlichen Emulsionsschicht gelbe Pixel, in der grünempfindlichen Emulsionsschicht Purpurpixel und in der rotempfindlichen Emulsionsschicht Blaugrünpixel zu erzeugen, wobei die gemäß den Prinzipien der subtraktiven Farbphotographie überlagerten Pixel eine Farbmatrix (Mosaik) von gegebenenfalls durch schwarze Konturlinien abgegrenzten blauen, grünen und roten Pixel ergeben, und

(C) das Entfernen von jedem zurückbleibenden Silberhalogenid und Bildsilber aus der Schichtenanordnung durch Bleichen, Fixieren, Spülen und schließlich Trocknen, und

(D) vor dem Einsatz des Mehrfarbenfiltermatrixelements in das Flüssigkristallgerät, das Überziehen der äußersten Emulsionsschicht des so verarbeiteten photographischen Druckmaterials mit einem organischen Harz, um eine wasserundurchlässige Deckschicht zu bilden, die bei einer Temperatur zwischen 50 und 200ºC thermisch gehärtet wird, und

(E) die Bildung einer transparenten Elektrodenschicht auf der so verarbeiteten Harzschicht, worauf die Elektrodenschicht mit einer harzartigen Ausrichtungsschicht überzogen wird, und

(F) das Anbringen eines Lichtpolarisationselements auf jede Außenseite der Glasplatten.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das photographische Silberhalogeniddruckmaterial einen Glasträger enthält, der auf einer Seite eine Anordnung wasserdurchlässiger hydrophiler Kolloidschichten mit folgenden Bestandteilen enthält (i) eine blauempfindliche Silberhalogenidemulsionsschicht mit einem Gelbkuppler, (ii) eine grünempfindliche Silberhalogenidemulsionsschicht mit einem Purpurkuppler, (iii) eine rotempfindliche Silberhalogenidemulsionsschicht mit einem Blaugrünkuppler enthält, wobei diese Schicht (iii) am weitesten vom Träger entfernt liegt.