JP2001124919A - カラーフィルタ及びこれを備えた液晶ディスプレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】現行の材料、部材では実現困難な色再現を擬似
的にバックライトユニットの光を不連続発光にすること
によって色純度、明度の向上を実現するカラーフィルタ
及びそれを備えた液晶ディスプレーを提供する。 【解決手段】基板上に、パターン化されて配列され、入
射光を着色して出射する複数色の透明着色被膜を備えて
成り、これら複数の透明着色被膜のうち少なくとも一つ
の被膜が、下記一般式〈化１〉で表される色素単量体を
重合して得られる着色重合物を主成分とすることを特徴
とするカラーフィルタにおいて、選択波長反射する光学
特性を有するホログラム膜を具備するカラーフィルタ。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は選択波長反射する光
学特性を持つホログラム膜を具備したカラーフィルタ及
びそれを備えた液晶ディスプレーに関し、高明度かつ高
色純度の液晶表示を実現するためのカラーフィルタ及び
液晶ディスプレーを提供する。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶ディスプレーは、２枚の偏光
板に挟まれた液晶層が、層内に設けられた電極への印加
電圧を画素毎に調整することにより、１枚目の偏光板を
通過したバックライトユニットからの光の偏光度合いを
制御して、２枚目の偏光板を通過する光量をコントロー
ルすることにより表示が行われる。この２枚の偏光板の
間にカラーフィルタを設けることによりカラー表示を可
能にしている。従って、バックライトユニットの発光ス
ペクトルとカラーフィルタの分光特性が、カラー液晶デ
ィスプレーの色特性を決定する重要な因子となってい
る。ディスプレー用のカラーフィルタは様々なものがあ
るが、ここでは液晶ディスプレー用カラーフィルタを代
表例として説明する。液晶ディスプレーは、時計・カメ
ラ等の小面積のものから、コンピュータ端末ディスプレ
ー・テレビ画像ディスプレーなどの大面積のものまで広
く使用されており、近年大面積の用途を中心としてカラ
ー表示化が急速に進んでいる。カラーフィルタは液晶デ
ィスプレーのカラー表示化には必要不可欠で、カラー液
晶ディスプレーの性能を決める重要な部品であり、高精
細な画像を表示するために様々な形に細かくパターニン
グされたものが用いられている。従来のカラーフィルタ
の製造方法としては、例えば染色法やインクジェット
法、印刷法、フォトレジスト法、エッチング法などが知
られている。

【０００３】フォトレジスト法は、着色剤と高分子結合
体とを含む着色液を用い、それを基板上に塗布成膜した
後、着色層をパータン露光、現像することで一色の着色
パターンを形成する。この方法では、染色法と同様に、
各色毎にこの工程を繰り返し行うが、染色工程及び防染
処理を必要としないため、工程数が染色法のそれに比べ
て簡単になるばかりでなく、分光特性のコントロール、
再現性が容易に得られる。さらに、解像度が高く、印刷
法やインクジェット法では困難なより高精彩なカラーフ
ィルタを作製することが可能であり、近年、液晶ディス
プレー用のカラーフィルタの製造において、主流になっ
ている方法である。

【０００４】また、バックライトユニットとしては、演
色性にすぐれた三波長域発光型蛍光ランプ（以後「三波
長管」と呼ぶ）を光源とするバックライトユニットが広
く用いられている。バックライトユニットとは、三波長
管と例えば導光板、拡散板等の部材からなり、前記１枚
目の偏光板に入射する光を作りだすユニットのことを指
している。これらの高精細カラーフィルタおよび高演色
性三波長管の出現により、カラー液晶ディスプレーは、
液晶カラーテレビやカーナビゲーション用および液晶デ
ィスプレー一体型のノートパソコンとして大きな市場を
形成するに至っている。更に、近年、省エネ、省スペー
スという特徴を活かしたデスクトップパソコン用のモニ
ターとしても普及し始めており、従来のＣＲＴモニター
に代わるディスプレーとして注目されている。しかし、
現状では液晶ディスプレーの色再現特性はＣＲＴのそれ
よりも劣る。従って、液晶ディスプレーに対し、より明
るく、より色純度の高いディスプレーへの要望がある。
また、その実現がテレビジョンの分野あるいはマルチメ
ディア用ディスプレーの分野おいて、液晶ディスプレー
が大きく普及する一つの鍵となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記目的を達成するに
あたっては、理想的には図１に示すような赤、緑、青色
の不連続的に発光するバックライトユニットまたは図２
に示すような赤、緑、青色の発光を矩形的に透過するカ
ラーフィルタの実現が望まれる。しかしながら、実用化
されているバックライトユニットの発光強度スペクトル
は図３に示すような連続的な分布をしている。また、カ
ラーフィルタの分光スペクトルにおいても図４の如く非
矩形の透過特性を有する。従って、バックライトユニッ
トからの発光をカラーフィルタによって分光した光で高
色純度の色を再現するには限界がある。上記例のよう
に、実用化されているバックライトユニットの発光強度
スペクトルは、一般に４７０ｎｍから５２０ｎｍ付近、
５７０ｎｍから６００ｎｍ付近に、強い発光強度を有し
ていることが多い。このような理想的なバックライトユ
ニットの発光強度には存在しない部分の発光を、抑制す
ることが優れた表示品質を有する液晶表示装置には必要
である。そこで、本発明の目的は、現行の材料、部材で
は実現困難な色再現を擬似的にバックライトユニットの
光を不連続発光にすることによって色純度、明度の向上
を実現するカラーフィルタ及びそれを備えた液晶ディス
プレーを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、カラーフィル
タに選択波長反射する光学特性を持つホログラム膜を具
備するカラーフィルタを用いることにより、色純度、明
度に優れた液晶ディスプレーが得られることを見い出し
本発明に至った。

【０００７】具体的には、ホログラムに関する一般的原
理は、いくつかの文献や専門書、たとえば「ホログラフ
ィックディスプレー」（辻内順平編；産業図書）２章に
記載されている。これらによれば、二光束のコヒーレン
トな一般には、レーザ光の一方を記録対象物に照射し、
それからの全反射光を受け取れる位置に感光性の記録媒
体、例えば写真用乾板が置かれる。記録媒体には、対象
物からの反射光の他に、もう一方のコヒーレントな光
が、対象物に当たらずに直接照射される。対象物からの
反射光を対象光、また直接媒体に照射される光を参照光
といい、参照光と対象光との干渉縞が画像情報として記
録される。次に、処理された記録媒体が光に曝され、適
切な目の位置で観測されると、照明光源からの光は、記
録の際に対象物から記録媒体に最初に到達した反射光の
波面を再現するようにホログラムによって回折され、そ
の結果、対象物の実像と似た物体像が三次元的に観測さ
れる。参照光と対象光を同じ方向から記録媒体に入射さ
せて形成されるホログラムは透過型ホログラムとして知
られている。一方、互いに記録媒体の反対側から入射さ
せて形成したホログラムは、一般に反射型ホログラムと
して知られている。透過型ホログラムは、例えば米国特
許第3,506,327，米国特許第3,894,787などで開示されて
いるような公知の方法によって得ることができる。ま
た、反射型ホログラムは、例えば米国特許第3,532,406
に開示された公知の方法で作製できる。この内、反射型
ホログラムは、露光に用いた光だけを選択的に反射する
特性を持ち、レーザ輝光などで作製した場合には、狭い
半値幅で光を選択に反射する。このことが、極狭い波長
領域の光だけを除去する手段になることを見出し、本発
明を実現するに至った。

【０００８】すなわち、本発明において上記課題を達成
するために、まず、請求項１においては、基板上に、パ
ターン化されて配列され、入射光を着色して出射する複
数色の透明着色被膜を備えて成り、これら複数の透明着
色被膜のうち少なくとも一つの被膜が、下記一般式〈化
３〉で表される色素単量体を重合して得られる着色重合
物を主成分とすることを特徴とするカラーフィルタにお
いて、選択波長反射する光学特性を有するホログラム膜
を具備するカラーフィルタを提供する。

【０００９】

【化３】

【００１０】（式中、Ｒ１は各々独立に、下記〈化４〉
で表される重合性基の中から選ばれる基、水素原子、炭
素原子数１から８のアルキル基もしくはヒドロキシアル
キル基を表し、少なくとも一つは下記〈化４〉で表され
る重合性基の中から選ばれる。Ｘ−はアニオンを表
す。）

【００１１】

【化４】 （式中、Ｒ２は炭素原子数２から４のアルキル基を表
す。）

【００１２】請求項２においてはホログラムの選択波長
反射の半値幅が３０ｎｍ以下である請求項１記載のカラ
ーフィルタを提供する。そのため、連続的な分布を示す
バックライトユニットの発光スペクトルのうち、所望の
波長だけを選択的に反射させることが可能となる。

【００１３】請求項３においては、ホログラム膜の選択
波長反射が正反射である請求項１または２記載のカラー
フィルタを提供する。バックライトユニットの所望の波
長だけを選択的に反射させる際に、正反射方向以外に反
射すると、反射光が他の部材で再反射して、隣接する画
素に入射する等して、画面の明るさ等に影響を与える可
能性がある。選択波長反射が正反射であれば、そのよう
な恐れがない。

【００１４】請求項４においては、ホログラムの選択波
長反射の反射光の最大反射波長が４７０ｎｍから５２０
ｎｍである請求項１ないし３何れか一項に記載のカラー
フィルタを提供する。そのため、実用化されているバッ
クライトユニットが一般に有している、４７０ｎｍから
５２０ｎｍ付近の強い発光強度の光をカットすることが
可能となる。

【００１５】請求項５においては、ホログラムの選択波
長反射の反射光の最大反射波長が５７０ｎｍから６００
ｎｍである請求項１ないし３何れか一項に記載のカラー
フィルタを提供する。そのため、実用化されているバッ
クライトユニットが一般に有している、５７０ｎｍから
６００ｎｍ付近の強い発光強度の光をカットすることが
可能となる。

【００１６】請求項６においては、請求項１ないし５何
れか一項に記載のカラーフィルタを備えた液晶ディスプ
レーを提供する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のカラーフィルタ及
びその製造方法について説明する。本発明のカラーフィ
ルタは、透明基板上に各色のパターンを形成したカラー
フィルタと選択波長反射する光学特性を有するホログラ
ム膜を具備するものであり、透明基板上に設けたホログ
ラム膜の上にカラーフィルタを形成してもよいし、また
透明基板上に形成したカラーフィルタ上にホログラム膜
を設けてもよい。さらに、透明基板上のそれぞれ反対側
にカラーフィルタとホログラム膜を別々に設けても構わ
ない。ホログラム膜は、予め透明基板上に形成したして
もよいし、カラーフィルタを形成した基板に予め作製し
たホログラムを張り合わせても構わない。また、ＴＦＴ
−ＬＣＤなどに使用する場合には、カラーフィルタ上に
ＩＴＯ（透明導電性膜）を成膜したり、ポリイミドの配
向膜を設けたりするが、これらの一連の工程が全て終了
した後にホログラムを張り合わせてもよい。

【００１８】本発明において、カラーフィルタの着色性
能は、＜化１＞で表される色素単量体を重合して得られ
る着色重合物が担保している。この着色重合物は、従来
のカラーフィルタに用いられていた染料と異なり、優れ
た耐光性・耐熱性を有するため、液晶ディスプレーやカ
ラービデオカメラの長期的使用又はその製造工程中の加
熱工程の有無にかかわらず、所期の着色性能を維持する
ことが出来る。また、前記着色重合物は、感光性着色組
成物中あるいはこれを基板に塗布して得られた被膜中に
一様に存在しており、従って、粒子を構成せず、その組
成物又は被膜中に部分的に屈折率の異なる部位を生じさ
せないため、この被膜に入射した光を散乱させることも
ない。

【００１９】この着色組成物としては、分子量３０００
〜１５００００のものが適当である。分子量３０００未
満の場合には耐候性・耐熱性が不十分である。他方、分
子量１５００００を越える場合には、現像液溶解性に乏
しく、均一な感光性着色組成物及び被膜の形成が困難で
ある。

【００２０】本発明で用いられる着色重合物は、＜化１
＞で表される色素単量体のみを重合して得ることができ
る他、＜化１＞で表される色素単量体と従来周知の単量
体との共重合物とすることができる。また、色相を調整
するため＜化１＞で表される色素単量体を二種以上組み
合わせた共重合物とすることもできる。本発明の着色重
合物の製造は、水中、有機溶剤中または無溶媒で、従来
周知の重合触媒を用いて容易に行うことができる。

【００２１】本発明で用いられる色素単量体を例示す
る。＜化１＞において、Ｒ１で表される炭素原子１〜８
のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロ
ピル、イソプロピル、ブチル、第二ブチル、第三ブチ
ル、イソブチル、アミル、第三アミル、ヘキシル、ヘプ
チル、オクチル、イソオクチル、第三オクチル、２−エ
チルヘキシルなどが挙げられ、炭素原子１〜８のヒドロ
キシルアルキル基としては、例えば、上記アルキル基の
水素原子をヒドロキシル基で置換した構造の基が挙げら
れる。Ｒ２で表される炭素原子２〜４のアルキレン基と
しては、例えば、エチレン、トリメチレン、テトラメチ
レンなどが挙げられる。

【００２２】また、Ｘ−で表されるアニオンとしては、
例えば、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオ
ン、フッ素アニオンなどのハロゲンアニオン、過塩素酸
アニオン、チオシアン酸アニオン、六フッ化リンアニオ
ン、六フッ化アンチモンアニオン、四フッ化ホウ素アニ
オンなどの無機系アニオン、ベンゼンスルホン酸アニオ
ン、トルエンスルホン酸アニオン、トリフルオロメタン
スルホン酸アニオン、などの有機スルホン酸アニオン、
オクチルリン酸アニオン、ドデシルリン酸アニオン、オ
クタデシルリン酸アニオン、フェニルリン酸アニオン、
ノニルフェニルリン酸アニオンなどの有機リン酸アニオ
ンなどが挙げられる。

【００２３】上記一般式〈化１〉で示される色素単量体
の代表例として、青色の色相の下記の〈化５〉が挙げら
れる。ただし、本発明は下記の例示化合物により何ら限
定されるものではない。なお、以下の例示では、アニオ
ンを省いた色素単量体カチオンで示してある。

【００２４】

【化５】

【００２５】本発明で用いられる着色重合物を得るため
に、前記のように色素単量体と従来周知の単量体との共
重合物とする場合に、用いることができる周知の単量体
としては、スチレン系化合物並びにα，β−不飽和モノ
〜ポリカルボン酸およびそのエステル、アミド、イミ
ド、または無水物であり、例えば、前者では、スチレ
ン、α−メチルスチレン、ヒドロキシスチレンなどが挙
げられ、後者では、アクリル酸、メタクリル酸、マレイ
ン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン
酸、１−ブチン−２，３，４−トリカルボン酸などが挙
げられ、前記エステルとしては、前記α，β−不飽和カ
ルボン酸のメチル、エチル、２−ヒドロキシエチル、プ
ロピル、ブチル、オクチル、ドデシル、２，２，６，６
−テトラメチル−４−ピペリジル、１，２，２，６，６
−ペンタメチル−４−ピペリジル、２−〔３−（２−ベ
ンゾトリアゾリル）−４−ヒドロキシフェニル〕エチル
などのエステルが挙げられ、前記アミドとしては、前記
α，β−不飽和カルボン酸のメチルアミド、ジメチルア
ミド、エチルアミド、ジエチルアミド、プロピルアミ
ド、ジプロピルアミド、ブチルアミド、ジブチルアミ
ド、ヘキシルアミド、オクチルアミド、フェニルアミド
などが挙げられ、前記イミドとしては、マレイミド、イ
タコンイミド、Ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−オクチルマ
レイミド、Ｎ−フェニルマレイミドなどが挙げられる。

【００２６】本発明の色素単量体と周知の単量体との共
重合とする場合、該周知の単量体の使用量は用途に応じ
て適宣選択されるが、通常、本発明の色素単量体１００
ｇに対して、５〜１０００００ｇの範囲内である。

【００２７】次に、この着色重合物はこれを基板に塗布
して被膜とすることができるが、必要に応じてバインダ
ーを混合して着色組成物を製造して、基板に塗布し、被
膜とすることができる。このようなバインダーとして
は、任意の樹脂が使用できるが、塗布工程により基板上
に被膜を形成できること、こうして形成された被膜を精
度良くパターン化できることが必要である。このような
バインダーとしては、感光性を有しない樹脂でも、感光
性を有する樹脂でもどちらでも用いることができるが、
感光性を有する樹脂を用いた場合、被膜を直接露光現像
することが可能であり、製造工程上有利である。まず第
一に、感光性を有しないバインダーとしてポリイミド樹
脂が好適に使用できる。すなわち、ポリイミド樹脂の前
駆体を着色重合物の６０重量％以下程度、前記着色重合
物と混合し、固形分が１０〜５０重量％になるように溶
剤で希釈して、着色組成物を製造し、スピンコート法等
の方法により基板上に塗布し、乾燥させることにより、
基板上に被膜を形成することが可能である。そしてこの
被膜上に感光性樹脂を塗布し、更に所望の開口部又は透
明部を有するマスクを重ね、このマスクを通して露光
し、現像して、前記被膜を部分的に露出させ、この露出
部位の被膜をエッチングして除去することにより、前記
被膜を所望のパターンに精度良く加工することが出来
る。なお、このパターン化の後加熱処理を施すことによ
り前記前駆体を重合させ、基板と被膜とを強固に接着さ
せることが可能である。

【００２８】前記ポリイミド前駆体は酸二無水物とジア
ミノ化合物とを反応させて製造することが可能である。
ポリイミド前駆体を合成するための酸二無水物として
は、ピロメリット酸二無水物、３，３’４，４’−ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，
３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，
３’４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、
３，３’４，４’−ジフェニルスルホン酸テトラカルボ
ン酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物、
２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水
物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二
無水物、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボ
ン酸二無水物、などがある。これらの酸無水物は二種類
以上組み合わせて用いることもできる。

【００２９】ポリイミド前駆体を合成するためのジアミ
ノ化合物としては、４，４’−ジアミノジフェニルエー
テル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、４，
４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジアミノ
ジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルスル
ホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、パラフ
ェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、３，３’
−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾ
フェノン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベン
ゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼ
ン、ビス−（４−アミノフェニル）テトラメチルジシロ
キサンなどがある。これらのジアミノ化合物は二種類以
上組み合わせて用いることもできる。

【００３０】溶剤としてはメタノール、エタノール、ト
ルエン、キシレン、エチルセロソルブ、エチルセロソル
ブアセテート、メチルセロソルブ、メチルセロソルブア
セテート、ジグライム、シクロヘキサノン、エチルベン
ゼン、酢酸イソアミル、酢酸ｎ−アミル、プロピレング
リコールモノメチルエーテル（アセテート）、プロピレ
ングリコールモノエチルエーテル（アセテート）、ジエ
チレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ト
リエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメ
チルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエー
テル、液体ポリエチレングリコール、１−メトキシ−２
−プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレ
ングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコ
ールモノエチルエーテル、乳酸エチル、エチルエトキシ
プロピオネート等が用いられるが、これらの溶剤は２種
類以上組み合わせて用いることもできる。

【００３１】第二に、バインダーとして感光性材料を利
用する場合、前記着色重合物と感光性材料の混合物から
成る感光性着色組成物を基板にスピンコート法等の方法
で塗布し、被膜を形成した後、この被膜上に所望の開口
部又は透明部を有するマスクを重ね、このマスクを通し
て露光する。あるいは露光に続き、加熱処理などの後処
理を行う。この露光又は露光とその後処理により、露光
部位の現像液溶解性能が変化し、その溶解性能の高い部
位を選択的に現像液を用いて溶解除去することにより、
所望のパターンに加工することが可能となる。

【００３２】このような感光性材料としては、露光又は
露光とこれによりその現像液溶解性能が低下するものと
現像液溶解性能が増大するものが例示できる。

【００３３】露光によりあるいは露光と後処理によりそ
の現像液溶解性能が低下する感光性材料としては、例え
ば、光重合性モノマーと、光照射によりこれら光重合性
モノマーを重合させる感光剤との組み合わせが例示でき
る。また必要に応じ、さらに増感剤、樹脂、溶剤を加え
ることができる。

【００３４】光重合性モノマーとしては、２官能、３官
能、多官能モノマーがあり、２官能モノマーとしては、
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレング
リコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジア
クリレート、トリエチレングリコールジアクリレート等
があり、３官能モノマーとして、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリ
レート等があり、多官能モノマーとして、ジトリメチロ
ールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリト
ールペンタアクリレート等がある。光重合性モノマーの
添加量は、特に限定されるものではないが、バインダー
樹脂の２０〜１５０重量％が好ましい。

【００３５】感光剤としてはトリアジン系化合物、アセ
トフェノン系化合物、チオキサンソン系化合物、ベンゾ
イン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ジアゾ系化合
物、アジド系化合物がある。トリアジン系化合物として
は、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−ｓ−ト
リアジン、２−（ｐ−メトキシスチリル）−４，６−ビ
ス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−フェニ
ル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジ
ン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（ト
リクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−クロロ
フェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−
トリアジン、２−（４’−メトキシ−１’−ナフチル）
−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジ
ン、２−（Ｎ−イソアミロキシカルボニルメチル−３’
−カルバゾリル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）
−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ−（２”−メトキシ−１”
−メチルエトキシカルボニルメチル）−３’−カルバゾ
リル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリ
アジン、２−（Ｎ−シクロヘキシロキシカルボニルメチ
ル−３’−カルバゾリル）−４、６−ビス（トリクロロ
メチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メチルチオフェ
ニル）−ビス（４，６−トリクロロメチル）−ｓ−トリ
アジン、２−（４−メトキシ−β−スチリル）−ビス
（４，６−トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−
（３−クロロフェニル）−ビス（４，６−トリクロロメ
チル）−ｓ−トリアジンなどがある。

【００３６】アセトフェノン系化合物としては、４−フ
ェノキシジクロロアセトフェノン、２ーヒドロキシ−２
−メチル−１−フェニル（４−ドデシル）プロパン−１
−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケト
ン、２−メチル−２−モルホリノ（４−チオメチルフェ
ニル）プロパン−１−オンなどがある。チオキサンソン
系化合物としては、２−メチルチオキサンソン、２−イ
ソプロピルチオキサンソン、２，４−ジメチルチオキサ
ンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソンなどが
ある。ベンゾイン系化合物としては、ベンゾインイソプ
ロピルエーテル、ベンゾイソブチルエーテル、ベンジル
ジメチルケタールなどがある。ベンゾフェノン系化合物
としては、４−ベンゾイル−４’−メチル−ジフェニル
サルファイド、３，３’−ジメチル−４−メトキシベン
ゾフェノンなどがある。ジアゾ系化合物としては、ｐ−
ジアゾジフェニルアミンのホルムアルデヒド縮合物とヘ
キサフルオロリン酸塩、テトラフルオロホウ酸塩、過塩
素酸塩、パラトルエンスルホン酸、もしくは、２−ヒド
ロキシ−４−メトキシベンゾフェノン−５−スルホン酸
との反応により生成されたジアゾニウム塩がある。アジ
ド系化合物としては、４，４’−ジアジドスチルベン、
４，４’−ジアジドベンゾフェノン、４，４’−ジアジ
ドカルコン，４，４’−ジアジドジフェニルメタン，ｐ
−フェニレンｂｉｓ−アジドがある。

【００３７】また、増感剤としてはチオキサントン類、
キサントン類などが挙げられる。

【００３８】樹脂としては（メタ）アクリル樹脂、ポリ
エステル樹脂、エポキシ樹脂、ｐーヒドロキシスチレン
のようなフェノール性化合物またはその共重合体などが
挙げられる。この樹脂の分子量は、好ましくは３０００
〜１５００００であり、さらに好ましくは１００００〜
８００００である。分子量が３０００以下では、現像の
際に樹脂が除去されやすくなるために、除去されるべき
でない部分の樹脂が除去されてしまい、１５００００以
上では逆に樹脂が除去されにくなり、除去されるべき部
分の樹脂が除去されなくなり、いずれの場合もパターニ
ング性が低下する。

【００３９】また、溶剤としては、前記ポリイミド前駆
体を溶解させる溶剤と同一のものを使用することが出来
る。

【００４０】そして、感光性着色組成物を製造するに
は、例えば前記着色重合物２５〜６０重量％、光重合性
モノマー１０〜５０重量％、感光剤５〜２０重量％、樹
脂２〜３０重量％の割合で混合した固形分１０〜５０重
量％に溶剤５０〜９０重量％を加えればよい。

【００４１】また、露光によりあるいは露光と後処理に
よりその現像液溶解性能が低下する感光性材料の他の例
としては、樹脂、光照射により酸を発生する光酸発生
剤、及び前記酸の存在下の加熱により前記樹脂を架橋さ
せる架橋剤の組み合わせが例示できる。また、必要に応
じ、さらに溶剤を加えることができる。

【００４２】樹脂としては、アルコール系水酸基を有す
る単量体、フェノール系水酸基を有する単量体、カルボ
キシル基を有する単量体、アルコール系水酸基およびカ
ルボキシル基を有する単量体の共重合体を用いる。

【００４３】アルコール系水酸基を有する単量体として
は、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−
ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロ
キシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチ
ル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレートの −カプロラクトン付加物、ポリエ
チレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロ
ピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、２−ヒド
ロキシエチル（メタ）アクリレートの２塩基酸無水物お
よびエチレンオキサイド付加物、（メタ）アクリル酸の
フェニルグリシジルエーテル付加物、グリシジル（メ
タ）アクリレートのモノカルボン酸付加物、アリルアル
コール、アリロキシエタノール等が挙げられる。フェノ
ール系水酸基を有する単量体としては、フェノールノボ
ラック、ｐ−ヒドロキシスチレン、に代表されるフェノ
ール類モノマーが挙げられる。この単量体は共重合にお
いて５〜５０重量％の範囲で用いることが望ましく、５
重量％未満であると感度が低下し、５０重量％を越える
と膨潤、現像性のバランスが取れなくなる。

【００４４】カルボキシル基を有する単量体としては、
アクリル酸、メタアクリル酸、クロトン酸、ビニル安息
香酸または（メタ）アクリル酸のカプロラクトン付加
物、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートに無水フ
タル酸等の酸無水物を付加させたもの等が挙げられる。
この単量体は共重合において５〜５０重量％の範囲で用
いることが好ましく、５重量％未満であると感度が低下
し、５０重量％を越えると現像性のバランスが取れなく
なる。

【００４５】アルコール系水酸基およびカルボキシル基
を有する単量体、またはアルコール系水酸基またはカル
ボキシル基を有する単量体と共重合可能な他の単量体と
しては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）
アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘ
キシル（メタ）アクリレート等の脂肪族（メタ）アクリ
レート、フェニル（メタ）アクリレート、フェノキシエ
チル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレ
ート等の芳香族含有（メタ）アクリレート、メトキシエ
チル（メタ）アクリレート等の官能性（メタ）アクリレ
ート、スチレンおよびスチレン誘導体、フェニルマレイ
ミド、シクロヘキシルマレイミド等のＮ置換マレイミド
等が挙げられる。この単量体は１種類でも、それ以上で
も構わない。この樹脂の分子量は、好ましくは３０００
〜１５００００であり、さらに好ましくは１００００〜
８００００である。分子量が３０００以下では、現像の
際に樹脂が除去されやすくなるために、除去されるべき
でない部分の樹脂が除去されてしまい、１５００００以
上では逆に樹脂が除去されにくなり、除去されるべき部
分の樹脂が除去されなくなり、いずれの場合もパターニ
ング性が低下する。

【００４６】光酸発生剤としてはトリアジン系化合物、
オニウム塩系化合物がある。トリアジン系化合物として
は、前記記載のトリアジン系感光剤がある。

【００４７】オニウム塩系化合物としては、ジフェニル
ヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨー
ドニウムヘキサフルオロホスホネート、ジフェニルヨー
ドニウムヘキサフルオロアルセネート、ジフェニルヨー
ドニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジフェニル
ヨードニウムトリフルオロアセテート、ジフェニルヨー
ドニウム−ｐ−トルエンスルホナート、４−メトキシフ
ェニルフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、
４−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフル
オロホスホネートなどが挙げられる。

【００４８】架橋剤としては、Ｎ−メチロール構造を有
するものが用いられ、たとえばメチロール化尿素、尿素
樹脂、メチロール化メラミン、ブチロール化メラミン、
メチロール化グアナミンあるいはこれらの化合物のアル
キルエーテルを用いることができ、熱安定性が高いとい
う点からアルキルエーテル化物がより好ましい。このア
ルキルエーテルのアルキル基としては炭素数１〜５のア
ルキル基が好ましい。特に、このアルキルエーテル化物
としては、感度の点からヘキサメチロールメラミンのア
ルキルエーテル化物がより好ましい。

【００４９】溶剤としては、前記ポリイミド前駆体を溶
解させる溶剤と同一のものを利用することが出来る。

【００５０】そして、感光性着色組成物を製造するに
は、例えば前記着色重合物２５〜６０重量％、光酸発生
剤５〜２０重量％、架橋剤２〜３０重量％、樹脂２〜５
０重量％の割合で混合した固形分１０〜５０重量％に溶
剤５０〜９０重量％を加えればよい。そして、この感光
性着色組成物は、露光することにより酸発生剤から酸が
発生し、この露光に引き続いて加熱することにより前記
樹脂と架橋剤とが架橋して、その現像液溶解性が低下す
る。したがって現像することによって露光部の感光性着
色組成物が残存し、パターン化することが可能である。

【００５１】次に、露光によりあるいは露光と後処理に
よりその現像液溶解性能が増大するものとしては、例え
ば、樹脂と、光照射によりこの樹脂を分解又は変性させ
て、その現像液溶解性を増大させる感光剤との組み合わ
せが例示できる。また必要に応じて溶剤を加えることが
できる。このような樹脂としては、ノボラック樹脂、ポ
リビニルアルコール、ポリビニルアルキルエーテル、ス
チレンとアクリル酸との共重合体、メタクリル酸とアル
キルエステルとの共重合体、ヒドロキシスチレンの重合
体、ポリビニルヒドロキシベンゾエート、ポリビニルヒ
ドロキシベンザルなどがある。

【００５２】感光剤としては１，２−ナフトキノン系化
合物 がある。たとえば、２，３，４−トリヒドロキシ
ベンゾフェノンと１，２−ナフトキノンジアジド−４−
スルホン酸のエステル、２，３，４−トリヒドロキシベ
ンゾフェノンと１，２−ナフトキノジアジド−５−スル
ホン酸のエステル、２，３，４，４’−テトラヒドロキ
シベンゾフェノンと１，２−ナフトキノンジアジド−４
−スルホン酸のエステル、２，３，４，４’−テトラヒ
ドロキシベンゾフェノンと１，２−ナフトキノンジアジ
ド−５−スルホン酸のエステル、２，２’，３，４，
４’−ペンタヒドロキシベンゾフェノンと１，２−ナフ
トキノンジアジド−４−スルホン酸のエステル、２，
２’，３，４，４’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン
と１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸のエ
ステルなどがある。

【００５３】溶剤としては、前記ポリイミド前駆体を溶
解させる溶剤と同一のものを使用することが出来る。

【００５４】そして、感光性着色組成物を製造するに
は、例えば前記着色重合物２５〜６０重量％、感光剤５
〜２０重量％、樹脂２〜５０重量％の割合で混合した固
形分１０〜５０重量％に溶剤５０〜９０重量％を加えれ
ばよい。

【００５５】本発明に用いられるカラーフィルタ用着色
組成物は、上述のようなスピンコート法用の他、バーコ
ーター用、ロールコーター用、あるいはグラビアオフセ
ット用印刷インキ、水無しオフセット用印刷インキ、シ
ルクスクリーン印刷用インキとして調製することができ
る。また感光性である場合には、溶剤現像型あるいはア
ルカリ現像型になるよう調製することができる。本発明
のカラーフィルタ用着色組成物は、遠心分離、焼結フィ
ルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、５μｍ以上の
粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子、さらに好
ましくは０．５μｍ以上の粒子および混入した塵の除去
を行うことが好ましい。

【００５６】本発明のカラーフィルタは、フォトリソグ
ラフィー法、エッチング法または印刷法により、透明基
板上に、赤色画素、緑色画素および青色画素を形成する
ことにより製造される。青色画素は本発明の着色組成物
を用いて形成され、赤色画素および緑色画素は赤色の着
色組成物および緑色の着色組成物を用いてそれぞれ形成
される。透明基板としては、ガラス板や、ポリカーボネ
ート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタ
レートなどの樹脂板が用いられる。

【００５７】本発明に用いられる赤色の着色組成物は、
例えばＣ．Ｉ． ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ ２５４とＣ．
Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７の混合物を用い
て得られる組成物である。また、緑色の着色組成物は、
例えばＣ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ３６と
Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０、
Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３９また
はＣ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３との
混合物を用いて得られる組成物である。

【００５８】フォトリソグラフイー法により各色画素を
形成する場合は、前記溶剤現像型あるいはアルカリ現像
型着色組成物として調製した着色組成物を、透明基板上
に、スプレーコートやスピンコート、ロールコート等の
塗布方法により、乾燥膜厚が１〜２μｍとなるように塗
布する。必要により乾燥された膜には、所定のパターン
を有するマスクを接触あるいは非接触で通して紫外線露
光を行う。その後、溶剤あるいはアルカリ現像液に浸漬
もしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して溶解度の
高い部分を除去してパターン形成をした後、同様の操作
を他色について繰り返して、カラーフィルタを製造す
る。更に着色組成物の重合を促進するため、加熱を施す
ことも必要に応じ行える。

【００５９】現像に際しては、アルカリ現像液として炭
酸ソーダ、苛性ソーダ等の水溶液が使用され、ジメチル
ベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカ
リを用いることもできる。また、消泡剤や界面活性剤を
添加することもできる。なお、紫外線露光感度を上げる
ために、前記着色組成物を塗布乾燥後、水溶性あるいは
アルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水
溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素阻害を防止する膜
を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。

【００６０】エッチング法により各色画素を形成する場
合は、前記着色組成物を透明基板上に、スプレーコート
やスピンコート、ロールコート等の塗布方法により、乾
燥膜厚が１〜２μｍとなるように塗布し乾燥する。その
上にレジストを塗布し、所定のパターンを有するマスク
を接触あるいは非接触で通して紫外線露光を行う。その
後、溶剤あるいはアルカリ現像液に浸漬もしくはスプレ
ーなどにより現像液を噴霧して溶解度の高い部分を除去
してパターン形成をした後、レジストに適応した剥離液
を用いてレジスト部分を除去する。同様の操作を他色に
ついて繰り返して、カラーフィルタを製造する。更に着
色組成物の重合を促進するため、加熱を施すことも必要
に応じ行える。

【００６１】印刷法による各色画素の形成は、前記各種
の印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を
繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィル
タの製造法としては、低コストで量産性に優れている。
さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度および平滑
度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印
刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケ
ット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とする
ことが好ましい。また、ブランケットの膨潤、溶解等が
あると、それに伴うパターンの再現性の低下や透明性の
低下を招くので印刷インキの溶剤の選択には、種々の注
意を要する。さらに、印刷機上でのインキの流動性の制
御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の
調整も行うことができる。

【００６２】一方、選択波長反射する光学特性を有する
ホログラム膜は、基本的に（Ａ）溶媒可溶性で常温、常
圧で固体である樹脂と、（Ｂ）常温、常圧で液体であり
且つ常圧で沸点が１００℃以上であるラジカル重合可能
なエチレン性不飽和結合を少なくとも１個以上有し、且
つ成分（Ａ）と屈折率の異なる重合性モノマーと、
（Ｃ）化学作用放射線により該重合性モノマーの重合を
促進する活性種を生成する光開始剤と、（Ｄ）成分
（Ｃ）の光開始剤を可視光に増感する増感色素を溶剤に
溶かし成膜した後、この記録媒体中にコヒーレントな化
学作用放射線の参照光と、同じ放射線の対象光とを入射
して干渉パターンを生じさせることにより作製すること
ができる。

【００６３】成分（Ａ）溶媒可溶性で常温、常圧で固体
である樹脂としては、ポリメタクリル酸エステル、ポリ
アクリル酸エステルおよびそれらの部分加水分解物、ポ
リ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリビニルブチラール、
ポリビニルアセテート、ポリビニルフォルマール、ポリ
ビニルアセタール、ポリクロロプレン、ポリ塩化ビニ
ル、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチ
レート、メチルセルロース、エチルセルロース、塩素化
ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ-Ｎ-ビニル
カルバゾール、ポリ-Ｎ-ビニルピロリドン、ポリ酢酸／
アクリル酸ビニル、ポリ酢酸／メタクリル酸ビニル、エ
チレン／酢酸ビニル共重合体およびスチレン、無水マレ
イン酸、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル、アクリルアミド、メタクリ
ルアミド等の共重合可能なモノマーから成る共重合体な
どに代表されるような熱可塑性樹脂や、ビスフェノール
Ａ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＢ、ビスフェ
ノールＡＦ、ビスフェノールＳ、ノポラック、ｏ−クレ
ゾールノボラック、ｐ−アルキルフェノールノボラック
等の各種フェノール化合物とエピクロロヒドリンとの縮
合反応により製造されるエポキシ樹脂に代表されるよう
な熱硬化性樹脂が挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。また、これらの溶媒可溶性で常温、常圧で
固体である熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂は必要に応じ
て、２種類以上混合して用いても構わない。

【００６４】成分（Ｂ）常温、常圧で液体であり且つ常
圧で沸点が１００℃以上であるラジカル重合可能なエチ
レン性不飽和結合を少なくとも１個以上有し、且つ成分
（Ａ）と屈折率の異なる重合性モノマーとしては、１官
能であるビニルモノマーの他に多官能ビニルモノマーを
含むものであり、またこれらの混合物であってもよい。
実際には、Ｋｏｇｅｌｎｉｋの理論により、成分（Ａ）
と（Ｂ）との屈折率差が０.０３以上であることが望ま
しい。具体的には、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、
マレイン酸、（メタ）アクリルアミド、ジアセトンアク
リルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレー
ト等の高沸点ビニルモノマー、さらには、脂肪族ポリヒ
ドロキシ化合物、例えば、エチレングルコール、ジエチ
レングルコール、トリエチレングリコール、テトラエチ
レングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレン
グリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピ
レングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−プ
ロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペ
ンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，１０
−デカンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエ
リスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトー
ル、マンニトールなどのジあるいはポリ（メタ）アクリ
ル酸エステル類等やジメチロールトリシクロデカンモノ
アクリレートやジメチロールトリシクロデカンジアクリ
レート等の脂環式モノマーや芳香族ポリヒドロキシ化合
物、例えばヒドロキノン、レゾルシン、カテコール、ピ
ロガロール、ビスフェノールＡ等のジあるいはポリ（メ
タ）アクリル酸エステル、イソシアヌル酸のエチレンオ
キシド変性（メタ）アクリル酸エステル等の他に２-フ
ェノキシエチルアクリレート、２-フェノキシエチルメ
タクリレート、フェノールエトキシレートモノアクリレ
ート、ｐ-クロロフェニルアクリレート、KAYARAD-R551
（日本化薬株式会社製）などが挙げられる。

【００６５】また、成分（Ｃ）の光開始剤としては、光
酸発生剤、光塩基発生剤、光ラジカル発生剤などがあ
る。

【００６６】光酸発生剤の具体例としては、ジアリ−ル
ヨ−ドニウム塩、トリアリ−ルスルホニウム塩、トリア
リ−ルホスホニウム塩、鉄アレーン錯体などを用いるこ
とができるが、これらに限定されるものではない。

【００６７】具体的には、ジアリ−ルヨ−ドニウム塩の
例としては、ジフェニルヨ−ドニウムクロライド、ジフ
ェニルヨ−ドニウムトリフルオロメタンスルホネート、
ジフェニルヨ−ドニウムメシレート、ジフェニルヨ−ド
ニウムメシレート、ジフェニルヨ−ドニウムトシレー
ト、ジフェニルヨ−ドニウムブロミド、ジフェニルヨ−
ドニウムテトラフルオロボレ−ト、ジフェニルヨ−ドニ
ウムヘキサフルオロホスフェ−ト、ジフェニルヨードニ
ウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨード
ニウムヘキサフルオロアルセネート、ビス（ｐ-タ−シ
ャリ−ブチルフェニル）ヨ−ドニウムヘキサフルオロホ
スフェ−ト、ビス（ｐ-タ−シャリ−ブチルフェニル）
ヨ−ドニウムメシレート、ビス（ｐ-タ−シャリ−ブチ
ルフェニル）ヨ−ドニウムトシレート、ビス（ｐ-タ−
シャリ−ブチルフェニル）ヨ−ドニウムトリフルオロメ
タンスルホネート、ビス（ｐ-タ−シャリ−ブチルフェ
ニル）ヨ−ドニウムテトラフルオロボレ−ト、ビス（ｐ
-タ−シャリ−ブチルフェニル）ヨ−ドニウムクロリ
ド、ビス（ｐ-クロロフェニル）ヨ−ドニウムクロライ
ド、ビス（ｐ-クロロフェニル）ヨ−ドニウムテトラフ
ルオロボレ−トなどが挙げられる。

【００６８】トリアリ−ルスルホニウム塩の例として
は、トリフェニルスルホニウム クロリド、トリフェニ
ルスルホニウム ブロミド、トリ（４-メトキシフェニ
ル）スルホニウム テトラフルオロボレ−ト、トリ（ｐ-
メトキシフェニル）スルホニウムヘキサフルオロホスホ
ネ−ト、トリ（４-エトキシフェニル）スルホニウム テ
トラフルオロボレ−トなどが挙げられる。

【００６９】また、トリアリ−ルホスホニウム塩の例と
しては、トリフェニルホスホニウムクロリド、トリフェ
ニルホスホニウム ブロミド、トリ（４-メトキシフェニ
ル）ホスホニウム テトラフルオロボレ−ト、トリ（ｐ-
メトキシフェニル）ホスホニウム ヘキサフルオロホス
ホネ−ト、トリ（４-エトキシフェニル）ホスホニウム
テトラフルオロボレ−トなどが挙げられる。

【００７０】光塩基発生剤の具体例としては、ビス
［［（２−ニトロベンジル）オキシ］カルボニルヘキサ
ン−１，６−ジアミン、ニトロベンジルシクロヘキシル
カルバメート、ジ（メトキシベンジル）ヘキサメチレン
ジカルバメート、および以下のような化学構造式の化合
物があげられる。

【００７１】

【化６】

【００７２】

【化７】

【００７３】

【化８】

【００７４】

【化９】

【００７５】光ラジカル発生剤の具体例としては、ｔｅ
ｒｔ-ブチルペルオキシ-ｉｓｏ-ブタレ−ト、２,５-ジ
メチル-２,５-ビス（ベンゾイルジオキシ）ヘキサン、
１,４-ビス［α-（ｔｅｒｔ-ブチルジオキシ）-ｉｓｏ-
プロポキシ］ベンゼン、ジ-ｔｅｒｔ-ブチルペルオキシ
ド、２,５-ジメチル-２,５-ビス（ｔｅｒｔ-ブチルジオ
キシ）ヘキセンヒドロペルオキシド、α-（ｉｓｏ-プロ
ピルフェニル）-ｉｓｏ-プロピルヒドロペルオキシド、
２,５-ビス（ヒドロペルオキシ）-２,５-ジメチルヘキ
サン、ｔｅｒｔ-ブチルヒドロペルオキシド、１,１-ビ
ス（ｔｅｒｔ-ブチルジオキシ）-３,３,５-トリメチル
シクロヘキサン、ブチル-４,４-ビス（t-ブチルジオキ
シ）バレレ−ト、シクロヘキサノンペルオキシド、２,
２',５,５'-テトラ（ｔｅｒｔ-ブチルペルオキシカルボ
ニル）ベンゾフェノン、３,３',４,４'-テトラ（ｔｅｒ
ｔ-ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３,
３',４,４'-テトラ（ｔｅｒｔ-アミルペルオキシカルボ
ニル）ベンゾフェノン、３,３',４,４'-テトラ（ｔｅｒ
ｔ-ヘキシルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、
３,３'-ビス（ｔｅｒｔ-ブチルペルオキシカルボニル）
-４,４'-ジカルボキシベンゾフェノン、ｔｅｒｔ-ブチ
ルペルオキシベンゾエ−ト、ジ-ｔｅｒｔ-ブチルジペル
オキシイソフタレ−トなどの有機過酸化物や、９,１０-
アンスラキノン、１-クロロアンスラキノン、２-クロロ
アンスラキノン、オクタメチルアンスラキノン、１,２-
ベンズアンスラキノンなどのキノン類や、ベンゾインメ
チル、ベンゾインエチルエーテル、α-メチルベンゾイ
ン、α-フェニルベンゾインなどのベンゾイン誘導体な
どを挙げることができる。

【００７６】成分（Ｄ）の増感色素の具体例としては、
シアニンまたはメロシアニン系染料、クマリン系染料、
カルコン系染料、キサンテン系色素、チオキサンテン系
色素、アズレニウム系色素、スクアリリウム系色素、ポ
ルフィリン系染料などが挙げられ、その他さらに具体的
には大河原信ら編、「色素ハンドブック」（１９８６
年、講談社）、大河原信ら編「機能性色素の化学」（１
９８１年、シーエムシー）、池森忠三朗ら編、「特殊機
能材料」（１９８６年、シーエムシー）に記載の色素お
よび増感剤が挙げられるが、これに限定されるものでは
なく、その他の可視域の光に対して吸収を示す色素や増
感剤が挙げられる。これらは必要に応じて任意の比率で
二種以上で用いても構わない。

【００７７】一方、明るいホログラムを得る為には、
（Ａ）溶媒可溶性で常温、常圧で固体である樹脂と、
（Ｂ）常温、常圧で液体であり且つ常圧で沸点が１００
℃以上であるラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合
を少なくとも１個以上有し、且つ成分（Ａ）と屈折率の
異なる重合性モノマーとの組み合わせが問題になるが、
その一部については、既に米国特許第４９４２１１２公
報、米国特許第５０９８８０３、特開平２−３０８１公
報、特開平２−３０８２公報、特開平５−１０７９９９
公報、特開平５−９４０１４公報、特開平７−２６１６
４０、特開平８−４４２７７などに記載されている。

【００７８】また、ホログラム記録材料に適した光源と
しては、コヒーレントな光であれば用いることができ、
一般にはヘリウム−カドミウムレーザ、アルゴレーザ、
ＹＡＧレーザ、ヘリウム−ネオンレーザ、クリプトンレ
ーザが利用できる

【００７９】一方、本発明の液晶表示装置は、使用する
カラーフィルタを除けば、従来既知の構造を有するもの
であり、基本的に、一対の透明基板間に充填された液晶
を備え、一方の透明電極には画素電極が設けられ、他方
の透明板上には、カラーフィルタ側に対向画素電極が設
けられている。いうまでもなく、各透明基板上に形成さ
れた画素電極同士が対面するように各透明基板が配置さ
れる。図５は、このような本発明のカラーフィルタを組
み込んだ液晶表示装置の一例を示す。図５に示す液晶表
示装置は、一対のガラス基板等の透明基板１１、２１の
間に液晶が封入されているものである。液晶としては、
通常ねじれネマチック液晶（ＴＮ）や超ねじれネマチッ
ク液晶（ＳＴＮ）が使用され、それぞれの駆動モードに
応じて９０〜２７０度の範囲で液晶分子がねじれて配向
される。一方、透明基板１１の上面には、画素電極１２
が形成され、その上にラビング等の配向処理が施された
配向膜１３が設けられている。透明基板１１の下面に
は、偏光板１４が設けられている。他方の透明基板２１
の下面には、ブラックマトリックス２３（遮光パター
ン）を介して、赤色パターン２２１、緑色パターン２２
２及び青色パターン２２３を含む本発明のカラーフィル
タ２２が設けられている。このカラーフィルタ２２上に
は、接着剤を介してホラグラム膜２７、その上に対向電
極２４及び配向膜１３と同様に配向処理が施された配向
膜２５が設けられている。さらに、透明基板２１上面に
は、偏光板２６が設けられている。なお、偏光板１４の
下方には、バックライトユニット（図示せず）が設けら
れている。

【００８０】

【実施例】以下、実施例をもってより詳細に本発明を示
すが、この内容に限定されるものではない。

【００８１】着色組成物の作成例を以下に示す。なお、
アクリルワニスはモノマー組成がスチレン／メタクリル
酸／メタクリル酸メチル／メタクリル酸ブチル＝２０／
２０／３０／３０（重量比）で、分子量が約４００００
のアクリル樹脂の２０重量％シクロヘキサノン溶液を用
いた。

【００８２】（青色着色組成物）本発明の着色重合物と
しては、〈化５〉で表される色素単量体のＣｌＯ^4-塩３
０ｇ、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホ
ン酸１３ｇ、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４６
ｇ、メタクリル酸１１ｇ、および２８重量％アンモニア
水４ｇ、更に重合触媒としてアゾビスイソブチロニトリ
ル５ｇを加え、メチルセロソルブを溶媒として、９５℃
で５時間反応させた。溶媒を留去し、得られた共重合体
は数平均分子量１３３００、重量平均分子量１８２００
であった。上記重合物に下記組成のように調合して、青
色着色組成物を得た。 上記重合物 １６部 アクリルワニス ３６部 トリメチロールプロパントリアクリレート １２部 （新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」） 光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」） ３部 シクロヘキサノン １２０部

【００８３】緑色着色組成物および赤色着色組成物は、
組成がそれぞれ下記組成となるように，顔料を樹脂に分
散後、撹拌して作製した。

【００８４】 （緑色着色組成物） 緑色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ３６ １１部 （東洋インキ製造社製「リオノールグリーン ６ＹＫ」） 黄色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０ ８部 （バイエル社製「ファンチョンファーストエロー Ｙ−５６８８」） 分散剤（ゼネカ社製「ソルスバーズ２００００」） ２部 アクリルワニス １０２部 トリメチロールプロパントリアクリレート １４部 （新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」） 光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」） ４部 増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」） ２部 シクロヘキサノン ２５７部

【００８５】 （赤色着色組成物） 赤色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４ １８部 （チバガイギー社製「イルガフオーレッド Ｂ−ＣＦ」） 赤色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７ ２部 （チバガイギー社製「クロモフタールレッド Ａ２Ｂ」） 分散剤（ゼネカ社製「ソルスバーズ２００００」） ２部 アクリルワニス １０８部 トリメチロールプロパントリアクリレート １３部 （新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」） 光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」） ３部 増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」） １部 シクロヘキサノン ２５３部

【００８６】上記着色組成物をガラス基板上にスピンコ
一夕ーを用いて塗布し、７０℃、２０分熱風オーブンで
乾燥した後、幅１００μｍのストライプ状の開口部を有
するフォトマスクを介して紫外線露光し、５％炭酸ナト
リウム水溶液で未露光部を洗い流し、２３０℃、３０分
熱風オーブンでベークして、それぞれ１００μｍ幅のス
トライプ状の透明着色被膜を作製した。

【００８７】（ホログラムフィルム１）ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂エピコート１００９（油化シェルエポ
キシ（株）製）１００重量部、トリプロピレングリコー
ルジアクリレート５０重量部およびジフェニルヨードニ
ウムヘキサフルオロフォスフェート５重量部、３,３’-
カルボニルビス（７-ジエチルアミノクマリン）０．２
５重量部を２-ブタノン１６０重量部に混合溶解したも
のを感光液とした。該感光液を１００μｍ厚のＰＥＴフ
ィルム上に、乾燥後の膜厚が約１５μｍになるように塗
布後、８０℃のオーブンで１０分間乾燥してホログラム
記録用媒体を作製した。

【００８８】該ホログラム記録用媒体をアルミ蒸着した
光学ミラーにｎ−オクタンを媒介して張り合わせ、光学
ミラーの垂直方向からアルゴンレーザ（４８８ｎｍ）を
照射してホログラムを作製した後、８０℃で５分加熱処
理を行った。作製した反射ホログラムの分光特性を図６
に示す。

【００８９】（ホログラムフィルム２）ホログラムフィ
ルム１と同様にしてホログラム記録用媒体を作製した。
該ホログラム記録用媒体をアルミ蒸着した光学ミラーに
ｎ−オクタンを媒介して張り合わせ、光学ミラーと垂直
方向から４０度の角度でＹＡＧレーザ（５３２ｎｍ）を
照射してホログラムを作製した後、８０℃で５分加熱処
理を行った。作製した反射ホログラムの分光特性を図７
に示す。

【００９０】（ホログラム付きカラーフィルタ１）上記
カラーフィルタの上に光学用接着剤（日東電工（株）
製：ＨＪ−９１５０Ｗ）を用いてホログラムフィルム１
張り合わせ、ＰＥＴフィルムを除去した。これにより、
ホログラム付きカラーフィルタ１を得た。

【００９１】（ホログラム付きカラーフィルタ２）ホロ
グラム付きカラーフィルタ１と同様にして、ホログラム
フィルム１の代わりにホログラムフィルム２を張り合わ
せることでホログラム付きカラーフィルタ２を得た。

【００９２】（ホログラム付きカラーフィルタ３）ホロ
グラム付きカラーフィルタ１のホログラムの上に、さら
にホログラムフィルム２を張り合わせてホログラム付き
カラーフィルタ３を作製した。

【００９３】（比較例）ホログラムを設けない以外はホ
ログラム付きカラーフィルタ１と同様にして、ガラス基
板上に赤色、青色、緑色の３色の透明着色被膜を有する
カラーフィルタを作製した。

【００９４】上記のカラーフィルタを用いて図５に示す
ような構成で、色特性を図８に示すような発光特性を持
つバックライトユニットを用いて評価した結果をまとめ
て表１に示す。なお、カラーフィルタの膜厚は各構成に
おいて明度一定の条件の下でＮＴＳＣ比が最大になるよ
うに適時調整した。

【００９５】

【表１】

【００９６】

【発明の効果】本発明によるカラーフィルタは、従来の
ものに比べ、高色純度で色再現性もよく、より明るい液
晶ディスプレーを提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】理想的なバックライトユニットの発光強度スペ
クトル

【図２】理想的なカラーフィルタの透過特性

【図３】実用化されているバックライトユニットの発光
強度スペクトル

【図４】実用化されているカラーフィルタの透過特性

【図５】本発明の液晶ディスプレイの構成図

【図６】ホログラムフィルム１の反射特性

【図７】ホログラムフィルム２の反射特性

【図８】実施例に用いたバックライトユニットの発光特
性

【符号の説明】

１１…透明基板 １２…画素電極 １３…配向膜 １４…偏光板 １５…バックライトユニット ２１…透明基板 ２２…カラーフィルタ ２２１…赤色パターン ２２２…緑色パターン ２２３…青色パターン ２３…遮光パターン ２４…対向電極 ２５…配向膜 ２６…偏光板 ２７…ホログラム膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 33/04 Ｃ０８Ｌ 33/04 ４Ｊ１００ 33/24 33/24 Ｇ０２Ｂ 5/32 Ｇ０２Ｂ 5/32 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５０５ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５０５ Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０５ Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０５ (72)発明者 永田 絵理子 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 杉浦 猛雄 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 Ｆターム(参考） 2H025 AA00 AB13 CC11 2H048 BA45 BA47 BA48 BB02 BB04 BB08 BB14 BB15 BB44 2H049 CA01 CA05 CA08 CA09 CA22 CA30 2H091 FA02Y FA41Z FB02 FC01 FC10 GA01 GA03 LA15 LA16 4J002 BC101 BG071 BG121 GP00 4J100 AB07P AL08P AL66P AL67P AM21P AM23P AR25P AS09P BA03P BA28P BA29P BA30P BA31P BA32P BA46P BC32P BC43P BC49P CA01 CA04 CA05 DA66 JA39

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に、パターン化されて配列され、入
   射光を着色して出射する複数色の透明着色被膜を備えて
   成り、これら複数の透明着色被膜のうち少なくとも一つ
   の被膜が、下記一般式〈化１〉で表される色素単量体を
   重合して得られる着色重合物を主成分とすることを特徴
   とするカラーフィルタにおいて、選択波長反射する光学
   特性を有するホログラム膜を具備するカラーフィルタ。 【化１】 （式中、Ｒ１は各々独立に、下記〈化２〉で表される重
   合性基の中から選ばれる基、水素原子、炭素原子数１か
   ら８のアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基を表
   し、少なくとも一つは下記〈化２〉で表される重合性基
   の中から選ばれる。Ｘ−はアニオンを表す。） 【化２】 （式中、Ｒ２は炭素原子数２から４のアルキル基を表
   す。）
2. 【請求項２】ホログラムの選択波長反射の半値幅が３０
   ｎｍ以下である請求項１記載のカラーフィルタ
3. 【請求項３】ホログラム膜の選択波長反射が正反射であ
   る請求項１または２記載のカラーフィルタ。
4. 【請求項４】ホログラムの選択波長反射の反射光の最大
   反射波長が４７０ｎｍから５２０ｎｍである請求項１な
   いし３何れか一項に記載のカラーフィルタ。
5. 【請求項５】ホログラムの選択波長反射の反射光の最大
   反射波長が５７０ｎｍから６００ｎｍである請求項１な
   いし３何れか一項に記載のカラーフィルタ。
6. 【請求項６】請求項１ないし５何れか一項に記載のカラ
   ーフィルタを備えた液晶ディスプレー。