JP2002107525A - 液晶表示装置用カラーフィルタ及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置用カラーフィルタ及びそれを用いた液晶表示装置

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JP2002107525A JP2000295793A JP2000295793A JP2002107525A JP 2002107525 A JP2002107525 A JP 2002107525A JP 2000295793 A JP2000295793 A JP 2000295793A JP 2000295793 A JP2000295793 A JP 2000295793A JP 2002107525 A JP2002107525 A JP 2002107525A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】色再現域がCIE色度図上で、カラーCRTの
NTSC方式の規格値の色再現域と同等の色再現域を有
する液晶表示装置を可能とする液晶表示装置用カラーフ
ィルタ、及び液晶表示装置を提供すること。 【解決手段】カラーフィルタの赤(R)、緑(G)、青
(B)三原色の色度図上での色度点が、赤(R)はx=
0.62〜0.69、y=0.310〜0.35、緑
(G)はx=0.20〜0.32、y=0.57〜0.
73、青(B)はx=0.13〜0.17、y=0.0
4〜0.11の色度座標内にあり、色再現域が66%〜
120%有し、膜厚が1.6μm〜3.5μm。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置用カ
ラーフィルタに関するものであり、特に、カラーCRT
と同等の色再現域を有する液晶表示装置用カラーフィル
タ及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】カラー液晶表示装置は、パーソナルコン
ピュータ、特にノート・パーソナルコンピュータで大き
な需要を生み出し、更に、デスクトップ・パーソナルコ
ンピュータ、モニタ、テレビへと展開が進むものと期待
されている。ノート・パーソナルコンピュータ、携帯端
末などに用いられるカラー液晶表示装置の表示色に対す
る要望は、消費電力の点から彩度、すなわち、色再現域
が多少劣っても明度(透過率)が高いといったものであ
り、カラーフィルタには、この要望に対応した明度(透
過率)の高いカラーフィルタが求められいた。
【0003】このような要望に対応するため、カラーフ
ィルタに用いる顔料、分散剤、及び分散技術の開発など
によってカラーフィルタの改良が進められてきたが、色
再現域が劣るため色再現は十分なものではなく、例え
ば、濃い赤を表現しようとしてもオレンジ気味になり、
濃い青を表現しようとしても薄い青にとどまり色再現が
良くできないものであった。一方、テレビ、モニタなど
に用いられるカラー液晶表示装置の表示色に対する要望
としては、明度(透過率)が多少劣っても、彩度を向上
させた色再現域の広いもの、例えば、色度図上の色再現
域をカラーCRTと同等の色再現域にするようにといっ
たものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
テレビ、モニタなどに用いられるカラー液晶表示装置の
表示色に対する要望に応えるためになされたものであ
り、色再現域が、CIE色度図上で、カラーCRTのN
TSC(National TelevisionSy
stem Committee)方式の規格値の色再現
域と同等の色再現域を有する液晶表示装置を可能とする
液晶表示装置用カラーフィルタを提供することを課題と
するものである。また、該液晶表示装置用カラーフィル
タを用いた、上記色再現域を有する液晶表示装置を提供
することを課題とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、液晶表示装置
用カラーフィルタであって、カラーフィルタの赤
(R)、緑(G)、青(B)三原色のC光源によるCI
E色度図上での色度点が、赤(R)はx=0.62〜
0.69、y=0.310〜0.35、緑(G)はx=
0.20〜0.32、y=0.57〜0.73、青
(B)はx=0.13〜0.17、y=0.04〜0.
11の色度座標内にあり、色再現域が、NTSC方式の
規格値の色再現域100%に対し66%〜120%の色
再現域を有し、膜厚が、1.6μm〜3.5μmの範囲
にあることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ
である。
【0006】また、本発明は、上記発明による液晶表示
装置用カラーフィルタを用いたことを特徴とする液晶表
示装置である。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。液晶表示装置用カラーフィルタを構成する
各色のパターンの形成には、感光性着色組成物を用いフ
ォトリソグラフィー法により形成することが多い。この
感光性着色組成物の調製に際して、各色のパターンに対
する基本的な考え方は、先ず、適切な分光分布を有する
顔料を選択し、次に各色のパターンに含まれる顔料の含
有量を定めるのであるが、顔料の含有量が少ないと、例
えば、赤(R)の色度座標のxが0.62より小さい、
緑(G)の色度座標のyが0.57より小さい、青
(B)の色度座標のyが0.11より大きいものとな
り、十分な色再現域が得られないものとなる。
【0008】そこで、色再現域を広いものにするため
に、各色のパターンに含まれる顔料の含有量を多くし各
色のパターンの彩度を向上させるのであるが、各色のパ
ターンの明度(透過率)が低下し過ぎることのないよう
に、彩度と明度(透過率)のバランスを保った含有量の
ものとする。そして、この各色のパターンに含まれる顔
料の含有量を多くすることによって、同時に各色のパタ
ーンの膜厚を薄くすることができ、これによりフォトリ
ソグラフィー法により形成される各色のパターンの形状
が良好なものとなるようにする。
【0009】すなわち、上記の考え方によって、彩度、
明度(透過率)、及び形状の良好な各色のパターンを得
るものであるが、テレビ、モニタなどに用いられるフィ
ルタにおいては、各色のパターンの明度(透過率)が劣
っても、彩度を向上させた色再現域の広いものを調製す
ることになる。
【0010】一方、感光性着色組成物を基板上に塗布す
る際の塗布性に関しては、感光性着色組成物を構成す
る、例えば、樹脂、顔料、分散剤、光重合性モノマー、
溶剤などの主成分の内、溶剤以外の固形分の感光性着色
組成物に対する割合(固形分比)は、ある値以下に保っ
て塗布性を良好なものとしている。これは、固形分比が
ある値以上になると、基板上の塗布膜に塗布ムラや、膜
厚不均一などの不具合な問題が発生するので、これらを
回避するためである。
【0011】更に、感光性着色組成物の分散性や経時安
定性に関しては、感光性着色組成物の固形分に占める顔
料の割合を、ある値以下に保って分散性や経時安定性を
良好なものとしている。これは、顔料の割合が多くなる
と、例えば、赤(R)の色度座標のxが0.69以上、
緑(G)の色度座標のyが0.73以上、青(B)の色
度座標のyが0.04以下となり確かに色再現域は広い
ものとなるが、感光性着色組成物の分散性の低下や、分
散系としての平衡が経時によって崩れ易くなり、感光性
着色組成物のゲル化が進行するなどの不具合な問題が発
生するので、これらを回避するためである。
【0012】上記のように、感光性着色組成物は、得ら
れる各色のパターンの彩度、明度(透過率)、及び形状
を考慮し、また、塗布性、分散性、経時安定性を考慮し
て調製されるものである。
【0013】さて、色再現域を広くする要望に対応した
方法として、各色のパターンの膜厚を厚く形成し、各色
のパターンに含まれる顔料の含有量を増加させ彩度を向
上させる方法が考えられる。この方法は、明度(透過
率)を犠牲するものとなるが、色再現域を広くする実用
的な方法となる。しかし、各色のパターンの膜厚を厚く
形成するに従って、塗布膜に塗布ムラや、膜厚不均一な
どの不具合な問題が発生し易くなり、特に、液晶表示装
置を製造するガラス基板の大きさが、約400×500
mm大から約550×650mm大、約650×750
mm大へ、更に大きなサイズへと、ガラス基板の大型化
に伴い塗布ムラや膜厚不均一などが更に発生し易くなっ
ている。
【0014】また、この方法は、各色のパターンの膜厚
を厚く形成するに従って、各色のパターンの形状が悪化
したものとなる。すなわち、各色のパターンの膜厚を厚
く形成するに従って、各色のパターンの断面形状はオー
バーハング状となる。これは、塗布膜が厚くなると下層
部においては、露光時のUV光が減衰され下層部が十分
に硬化されないために、現像によって横方向から下層部
が溶解され易くなるからである。断面形状がオーバーハ
ング状となると各色のパターン上に形成す電極層に断線
などの不具合が発生し好ましいものではない。各色のパ
ターンの膜厚は、略3.6μm以下のものが好ましく、
また、略1.6μm以下においては色再現域が狭くなる
ので好ましくない。
【0015】カラーテレビ受像機のカラーCRTで再現
できる色の範囲は、赤(R)、緑(G)、青(B)の各
蛍光体が発光する三原色の色度図上の三つの色度点で囲
まれた三角形の内側である。例えば、NTSC(Nat
ional Television SystemCo
mmittee)方式の規格値による三つの色度点で囲
まれた色度図上の三角形の面積がNTSC方式における
色再現域となる。
【0016】以下に、CIE1931標準表示系の色度
図でのNTSC方式の赤(R)、緑(G)、青(B)三
原色の規格値を示す。 Rx=0.67、Ry=0.33 Gx=0.21、Gy=0.71 Bx=0.14、By=0.08
【0017】また、以下に、上記CIE1931標準表
示系の色度図上でのNTSC方式の規格値における色再
現域(3つの色度点が形成する三角形の面積(S))を
求める数式を示す。 S=|Ry(Gx−Bx)+Gy(Bx−Rx)+By(Rx−Gx)|/2 =0.1582
【0018】本発明は、カラーフィルタの赤(R)、緑
(G)、青(B)三原色のC光源によるCIE色度図上
での色度点が、赤(R)はx=0.62〜0.69、y
=0.310〜0.35、緑(G)はx=0.20〜
0.32、y=0.57〜0.73、青(B)はx=
0.13〜0.17、y=0.04〜0.11の色度座
標内にあり、また、色再現域が、NTSC方式の規格値
の色再現域100%に対し66%〜120%の色再現域
を有することを特徴とするものであるが、あるカラーフ
ィルタ(i)の、NTSC方式の規格値の色再現域10
0%に対する色再現域の%(NTSC比)は、下記の式
により求められる。
【0019】(Si /S)×100 ここで、 Si :あるカラーフィルタ(i)のCI
E色度図上での三角形の 面積 S :0.1582 また、Si は、下記の式により求められる。 Si =|Ryi (Gxi −Bxi )+Gyi
(Bxi −Rxi)+Byi (Rxi −Gxi
)|/2 ここで、Rxi 、Ryi 、Gxi 、Gyi 、B
xi 、Byi は、あるカラーフィルタ(i)の色度
座標
【0020】本発明による上記色再現域を有するカラー
フィルタは、以下に述べる感光性着色組成物を用いて各
色のパターンを膜厚1.6μm〜3.5μmの範囲に形
成することにより得られるものである。本発明における
感光性着色組成物の調製は、先ず、アクリル系樹脂と顔
料とを良く混合するために2本ロールを用いて練り合わ
せてチップ化し、その後、分散剤と溶剤を用いてチップ
を溶解して着色樹脂(ペースト)を作製する。次に、こ
の着色樹脂(ペースト)に光重合性モノマーと光重合性
開始剤を添加して感光性着色組成物を調製するものであ
る。
【0021】この時用いられるアクリル系樹脂は、アク
リル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメ
タクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレ
ート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレートなど
のアルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレー
ト、環状のシクロヘキシルアクリレートまたはメタクリ
レート、ヒドロキシエチルアクリレート、またはメタク
リレートなどの内から3〜5種類程度のモノマーを用い
て、分子量5000〜100000程度に合成した樹脂
を用いる。また、アクリル系樹脂の一部に不飽和二重結
合を付加させた樹脂、上記のアクリル樹脂、イソシアネ
ート基と少なくとも1個以上のビニル基を有するイソシ
アネートエチルアクリレート、メタクリロイルイソシア
ネートなどの化合物を反応させて得られる酸価50〜1
50の感光性共重合体が使用できる。
【0022】顔料としては、赤(R)としてC.I.N
o.9、97、122、123、149、168、17
7、180、192、215、254,264など、緑
(G)としてはC.I.No.7、36、青(B)とし
てはC.I.No.15、22、60、64が一般的に
用いられる。黄としては、ピグメントNo.13,8
3,138,139,150などがあるが中でもイソイ
ンドリン系、モノアゾNi錯体系、アゾ系がよい。緑と
しては、銅フタロシアニンのハロゲン化物、青として
は、銅フタロシアニン系であり結晶構造がα、β、ε型
がよい。紫としては、C.I.No.23が用いられ
る。また、特に赤顔料に於いては、アントラキノン系
(チバガイギ製、A2B,A3Bなど)、ジケトピロロ
ピロール系(チバガイギ製、B−CF、オレンジTR、
ルビンTRなど)、ペリレン系を用いる事が望ましい
が、特にこれだけに限定される物ではない。
【0023】分散剤としては、界面活性剤、顔料の中間
体、染料の中間体、ソルスパースなどの広範囲のものが
使用される。好ましくは、有機色素の誘導体であり、母
体となる有機色素としてはアゾ系、フタロシアニン系、
キナクリドン系、アントラキノン系、ペリレン系、チオ
インジコ系、ギオキサン系、ピロール系金属錯塩系であ
る。これらの有機色素に置換基を有し、色素の分散に有
効な誘導体が用いられる。置換基としては、水酸基、カ
ルボキシル基、スルホン基、カルボンアミド基、スルホ
ンアミド基、あるいは下記の一般式で示されるいずれか
の置換基である。これらの置換基から選ばれる少なくと
も1種置換基を有する誘導体が用いられる。
【0024】
【化1】
【0025】
【化2】
【0026】なお、本発明に使用する色素と分散剤の母
体有機色素とは、通常相の関係から同一のものが組み合
わせられるが、必ずしも一致している必要はない。分散
の際の組成の割合は、特に限定されるものではないが、
分散用アクリル樹脂に対する顔料の添加量は50〜15
0重量部程度であり、分散剤は顔料の1〜10重量部程
度である。また、カラーフィルタの分光調整の為には任
意の顔料を2〜3点混ぜ合わせて調整する。
【0027】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、
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シア
クリレート、トリエチレングリコールジアクリレートな
どがあり、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、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアネ
ートなどがあり、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
ールペンタおよびヘキサアクリレートなどがある。これ
らのモノマーとして、昭和高分子(株)、東亞合成
(株)、日本化薬(株)などの市販品がある。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、
分散用アクリル樹脂の20〜150重量部程度である。
【0028】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、ジグライム、シクロヘキサノン、エチ
ルベンゼン、酢酸イソミル、酢酸mアミル、プロピレン
グリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール
モノエチルエーテル、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−メトキシー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
酸エチルなどが用いられるが、樹脂のモノマー組成、光
重合性モノマー、光重合開始剤などによって溶解性が異
なるので単一または複数の溶剤組成の溶剤を適宜選択す
る。
【0029】また、光重合開始剤としては、従来のトリ
アジン系化合物、2,4,6−トリス(トリクロロメチ
ル)−S一トリアジン、2−(p−メトキシスチリル)
−4,6−ピス(トリクロロメチル)−S−トリアジ
ン、2−フエニルー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)−4,6一ビス(トリクロ
ロメチル)−S−トリアジン、2−(4’−メトキシー
1’−ナフチル)−4,6−ヒス(トリクロロメチル)
−S一トリアジンなど混合系で用いても良い。
【0030】さらに、アセトフェノン系化合物として
は、2−メチルー2−モルホリノ(4−チオメチルフェ
ニル)プロパンー1−オン、ジエトキシアセトフエノ
ン、2−ヒドロキシー2−メチルー1−エニル(4−ド
デシル)プロパンー1−オンなどがある。ベンゾフェノ
ン系化合物としては、ベンゾフェノン、4、4−ジエチ
ルアミノベンゾフェノン、3、3−ジメチルー4−メト
キシベンゾフェノン、0−ベンゾフェノン安息香酸メチ
ルなどがある。チオキサンソン系化合物としては、2、
4−ジエ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、2、4−ジメチルチオキサンソンなど
がある。
【0031】また、イミダゾール系化合物としては、2
−(2,3−ジクロロフェニル)−4,5−ジフェニル
ーイミダゾールニ量体、2−(2,3−ジクロロフエニ
ル)−4,5一ビス(3−メトキシフェニル)−イミダ
ゾールニ量体、2−(2,3−ジクロロフェニル)−
4,5−ビス(4−メトキシフェニル)−イミダゾール
ニ量体、2−(2,3−ジクロロフェニル)−4,5−
ビス(4−クロロフェニル)−イミダゾールニ量体、2
−(2,3−ジクロロフエニル)−4,5−ジ(2−フ
リル)−イミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフ
ェニル)−4,5,4’,5’−テトラフエニルー1−
2’−ビイミダゾール、HB22(保土ヶ谷化学製)な
どがある。
【0032】なお、光重合開始剤の添加量は特に限定さ
れるものではないが、トリアジン系化合物を1種または
2種を用いる場合の添加量は、光重合性モノマーの5〜
50重量部、好ましくは10〜30重量部を1種または
2種添加して用いる。また、トリアジン系化合物と他の
光重合開始剤との混合で用いる場合の添加量はトリアジ
ン系化合物が、光重合性モノマーの1〜50重量部、好
ましくは5〜30重量部、ベンゾフェノン系化合物、チ
オキサンソン系化合物、イミダゾール系化合物について
は、光重合性モノマーの1〜40重量部、好ましくは5
〜20重量部の割合で添加する。
【0033】
【実施例】<実施例1> (感光性着色組成物の調製)アクリル樹脂(メタクリル
酸20部、ブチルアクリレート30部、ブチルメタクリ
レート50部をエチルセロソルブ300部に溶解し、窒
素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル0.75部を
加えて70℃、5時間反応により得られたアクリル樹
脂)を樹脂濃度20%になる様にエチルセロソルブで希
釈した。この希釈樹脂50gに対して顔料12.3g、
分散剤1.3g、溶剤としてシクロヘキサノン36.4
gを添加して3本ロールで十分混練して赤の着色樹脂
(ペースト)を作製した。同様に希釈樹脂45gに対し
て顔料15g、分散剤1.1g、溶剤としてシクロヘキ
サノン38.9gを添加して3本ロールで十分混練して
緑の着色樹脂(ペースト)を作製した。そして、さらに
希釈樹脂50gに対して顔料9.5g、分散剤1.0
g、溶剤としてシクロヘキサノン39.5gを添加して
3本ロールで十分混練して青の着色樹脂(ペースト)を
作製した。
【0034】以下に顔料及び分散剤を示す。 ・[赤用] (1)顔料 B−CF(チバガイギ製DPP顔料C.I.ピグメント
レッド254)12gとA2B(チバガイギ製C.I.
ピグメントレッド177)0.3gとの混合物。 (2)分散剤 下記構造の化合物
【0035】
【化3】
【0036】・[緑用] (1)顔料 リオノールグリーン6YK(東洋インキ製C.I.ピグ
メントグリーン36)10.4gと5GN(バイエル製
C.I.ピグメントイエロー150)4.6gの混合
物。 (2)分散剤 下記の銅フタロシアニン誘導体 CuPC[SO2 N(C18H37)2 ]2
【0037】・[青用] (1)顔料 リオノールブルーES(東洋インキ製C.I.ピグメン
トブルー15:6)9.0gとリオノーゲンバイオレッ
トHR(東洋インキ製C.I.ピグメントバイオレット
23)5gとの混合物。 (2)分散剤 下記の銅フタロシアニン誘導体
【0038】
【化4】
【0039】各着色樹脂(ペースト)50gに対してジ
ペンタエリスリトールアクリレート5g、2−メチルー
1−(4−(メチルチオ)フエニル)−2−モルホリノ
ープロパンー1−オン0.8g、メトキシスチリルトリ
アジン0.2g、さらに先に合成した希釈樹脂3g、さ
らにプロピレングリコールジメチルアセテート41gを
加えて良く攪拌し各色の感光性着色組成物とした。
【0040】(カラーフィルタの作製)まず、ブラック
マトリクスが形成された基板上に赤色の感光性着色組成
物をスピンコートし乾燥させた。70℃20分プレベー
ク後、液晶表示素子の1画素と同じ画素サイズのマスク
を用いて400mJ/cm2 露光した。2.5%炭酸
ナトリウムの水溶液で現像し水洗し、さらに水洗、乾燥
後230℃30分で乾燥してパターンを固めた。ベーク
後の膜厚は1.8μmであった。次に、緑色の感光性着
色組成物をスピンコートし乾燥させた。以下赤色と同様
のプロセスにて膜厚1.8μmの緑色のパターンを得
た。さらに、青色の感光性着色組成物をスピンコートし
乾燥させた。以下前色と同じプロセスにて膜厚1.8μ
mの青色のパターンを得た。得られたカラーフィルタの
分光を測定した。C光源を用いた各色の色度座標は、赤
はx=0.6502、y=0.3291、緑はx=0.
2784、y=0.5854、青はx=0.1358、
y=0.097、またNTSC方式の規格値の色再現域
100%に対する色再現域の%(NTSC比)は、6
8.94%であった。
【0041】このカラーフィルタを用いて、カラーフィ
ルタ上に140nmのITOを形成し220℃で1時間
乾燥、次に配向膜を50nm塗り乾燥させた。あらかじ
め作製しておいたTFT素子とを一部張り合わせ、残り
の部分から液晶を注入、最後に注入打ちを張り合わせて
表示素子を完成させた。
【0042】<実施例2>実施例1と同じ感光性着色樹
脂を用いて以下の条件にてカラーフィルタを作製した。
まず、ブラックマトリクスが形成されたの基板上に赤色
の感光性着色組成物をスピンコートし乾燥させた。70
℃20分プレベーク後、液晶表示素子の1画素と同じ画
素サイズのマスクを用いて400mJ/cm2 露光し
た。2.5%炭酸ナトリウムの水溶液で現像し水洗し、
さらに水洗、乾燥後230℃30分で乾燥してパターン
を固めた。ベーク後の膜厚は2.5μmであった。次
に、緑色の感光性着色組成物をスピンコートし乾燥させ
た。以下赤色と同様のプロセスにて膜厚2.5μmの緑
色のパターンを得た。さらに、青色の感光性着色組成物
をスピンコートし乾燥させた。以下前色と同じプロセス
にて膜厚2.5μmの青色のパターンを得た。得られた
カラーフィルタの分光を測定した。C光源を用いた各色
の色度座標は、赤はx=0.6653、y=0.328
7、緑はx=0.2661、y=0.6099、青はx
=0.1364、y=0.082、またNTSC比は、
78.13%であった。
【0043】このカラーフィルタを用いて、カラーフィ
ルタ上に140nmのITOを形成し220℃で1時間
乾燥、次に配向膜を50nm塗り乾燥させた.あらかじ
め作製しておいたTFT素子とを一部張り合わせ、残り
の部分から液晶を注入、最後に注入打ちを張り合わせて
表示素子を完成させた。
【0044】<実施例3> (感光性着色組成物の調製)アクリル樹脂(メタクリル
酸20部、ブチルアクリレート30部、ブチルメタクリ
レート50部をエチルセロソルブ300部に溶解し、窒
素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル0.75部を
加えて70℃、5時間反応により得られたアクリル樹
脂)を樹脂濃度20%になる様にエチルセロソルブで帝
釈した。この希釈樹脂50gに対して顔料13g、分散
剤0.6g、溶剤としてシクロヘキサノン36.4gを
添加して3本ロールで十分混練して赤の着色樹脂(ペー
スト)を作製した。同様に希釈樹脂50gに対して顔料
11g、分散剤1.0g、溶剤としてシクロヘキサノン
38.0gを添加して3本ロールで十分混練して緑の着
色樹脂(ペースト)を作製した。そして、さらに希釈樹
脂50gに対して顔料9.5g、分散剤1.0g、溶剤
としてシクロヘキサノン39.5gを添加して3本ロー
ルで十分混練して青の着色樹脂(ペースト)を作製し
た。
【0045】以下に顔料及び分散剤を示す。 ・[赤用] (1)顔料 ルビンTR(チバガイギ製C.I.ピグメントレッド2
64)13g。 (2)分散剤 下記構造の化合物
【0046】
【化5】
【0047】・[緑用] (1)顔料 (東洋インキ製C.I.ピグメントグリーン7)6.5
gとLY2311(東洋インキ製C.I.ピグメントイ
エロー13)3.5gの混合物。 (2)分散剤 下記の銅フタロシアニン誘導体 CuPC[SO2 N(C18H37)2 ]2
【0048】・[青用] (1)顔料 リオノールブルーES(東洋インキ製C.I.ピグメン
トブルー15:6)10.0gとリオノーゲンバイオレ
ットHR(東洋インキ製C.I.ピグメントバイオレッ
ト23)0.5gとの混合物。 (2)分散剤 下記の銅フタロシアニン誘導体
【0049】
【化6】
【0050】各着色樹脂50gに対してジペンタエリス
リトールアクリレート4g、2−メチルー1−(4−
(メチルチオ)フエニル)−2−モルホリノープロパン
ー1−オン0.8g、メトキシスチリルトリアジン0.
2g、さらに先に合成した希釈樹脂3g、さらにプロピ
レングリコールジメチルアセテート41gを加えて良く
攪拌し各色の感光性着色組成物とした。
【0051】(カラーフィルタの作製)まず、ブラック
マトリクスが形成された基板上に赤色の感光性着色組成
物をスピンコートし乾燥させた。70℃20分プレベー
ク後、液晶表示素子の1画素と同じ画素サイズのマスク
を用いて400mJ/cm2 露光した。2.5%炭酸
ナトリウムの水溶液で現像し水洗し、さらに水洗、乾燥
後230℃30分で乾燥してパターンを固めた。ベーク
後の膜厚は2.4μmであった。次に、緑色の感光性着
色組成物をスピンコートし乾燥させた。以下赤と同様の
プロセスにて膜厚2.4μmの緑色パターンを得た。さ
らに、青色の感光性着色組成物をスピンコートし乾燥さ
せた。以下前色と同じプロセスにて膜厚2.4μmの青
色パターンを得た。得られたカラーフィルタの分光を測
定した。C光源を用いた各色の色度座標は、赤はx=
0.6844、y=0.3148、緑はx=0.254
6、y=0.6830、青はx=0.1388、y=
0.0735、またNTSC比は、96.27%であっ
た。
【0052】このカラーフィルタを用いて、カラーフィ
ルタ上に140nmのITOを形成し220℃で1時間
乾燥、次に配向膜を50nm塗り乾燥させた.あらかじ
め作製しておいたTFT素子とを一部張り合わせ、残り
の部分から液晶を注入、最後に注入打ちを張り合わせて
表示素子を完成させた。
【0053】<実施例4> (感光性着色組成物の調製)アクリル樹脂(メタクリル
酸20部、ブチルアクリレート30部、ブチルメタクリ
レート50部をエリルセロソルブ300部に溶解し、窒
素雰囲気下でアゾビスイソプチルニトリル0.75部を
加えて70℃、5時間反応により得られたアクリル樹
脂)を樹脂濃度20%になる様にエチルセロソルブで希
釈した。この希釈樹脂50gに対して顔料13g、分散
剤0.6g、溶剤としてシクロヘキサノン36.4gを
添加して3本ロールで十分混練して赤の着色樹脂(ペー
スト)を作製した。同様に希釈樹脂50gに対して顔料
11g、分散剤1.0g、溶剤としてシクロヘキサノン
38.0gを添加して3本ロールで十分混練して緑の着
色樹脂(ペースト)を作製した。そして、さらに希釈樹
脂50gに対して顔料9.5g、分散剤1.0g、溶剤
としてシクロヘキサノン39.5gを添加して3本ロー
ルで十分混練して青の着色樹脂(ペースト)を作製し
た。
【0054】以下に顔料及び分散剤を示す。 ・[赤用] (1)顔料 ルビンTR(チバガイギ製C.I.ピグメントレッド2
64)13g。 (2)分散剤 下記構造の化合物
【0055】
【化7】
【0056】・[緑用] (1)顔料 (東洋インキ製C.I.ピグメントグリーン7)6.5
gとLY2311(東洋インキ製C.I.ピグメントイ
エロー13)3.5gの混合物。 (2)分散剤 下記の銅フタロシアニン誘導体 CuPC[SO2 N(C18H37)2 ]2
【0057】・[青用] (1)顔料 リオノールブルーES(東洋インキ製C.I.ピグメン
トブルー15:6)10.0gとリオノーゲンバイオレ
ットHR(東洋インキ製C.I.ピグメントバイオレッ
ト23)0.5gとの混合物。 (2)分散剤 下記の銅フタロシアニン誘導体
【0058】
【化8】
【0059】各着色樹脂50gに対してジペンタエリス
リトールアクリレート4g、2−メチルー1−(4−
(メチルチオ)フェニル)−2−モルホリノープロパン
ー1−オン0.8g、メトキシスチリルトリアジン0.
2g、さらに先に合成した希釈樹脂3g、さらにプロピ
レングリコールジメチルアセテート41gを加えて良く
攪拌し各色の感光性着色組成物とした。
【0060】(カラーフィルタの作製)まず、ブラック
マトリクスが形成された基板上に赤色の感光性着色組成
物をスピンコートし乾燥させた。70℃20分プレベー
ク後、液晶表示素子の1画素と同じ画素サイズのマスク
を用いて400mJ/cm2 露光した。2.5%炭酸
ナトリウムの水溶液で現像し水洗し、さらに水洗、乾燥
後230℃30分で乾燥してパターンを固めた。ベーク
後の膜厚は3.0μmであった。次に、緑色の感光性着
色組成物をスピンコートし乾燥させた。以下赤と同様の
プロセスにて膜厚3.0μmの緑色パターンを得た。さ
らに、青色の感光性着色組成物をスピンコートし乾燥さ
せた。以下前色と同じプロセスにて膜厚3.0μmの青
色パターンを得た。得られたカラーフィルタの分光を測
定した。C光源を用いた各色の色度座標は、赤はx=
0.6878、y=0.3119、緑はx=0.244
6、y=0.6988、青はx=0.1399、y=
0.0636、またNTSC比は、101.78%であ
った。
【0061】このカラーフィルタを用いて、カラーフィ
ルタ上に140nmのITOを形成し220℃で1時間
乾燥、次に配向膜を50nm塗り乾燥させた.あらかじ
め作製しておいたTFT素子とを一部張り合わせ、残り
の部分から液晶を注入、最後に注入打ちを張り合わせて
表示素子を完成させた。
【0062】
【発明の効果】本発明は、カラーフィルタの赤(R)、
緑(G)、青(B)三原色のC光源によるCIE色度図
上での色度点が、赤(R)はx=0.62〜0.69、
y=0.310〜0.35、緑(G)はx=0.20〜
0.32、y=0.57〜0.73、青(B)はx=
0.13〜0.17、y=0.04〜0.11の色度座
標内にあり、色再現域が、NTSC方式の規格値の色再
現域100%に対し66%〜120%の色再現域を有
し、膜厚が、1.6μm〜3.5μmの範囲にあるカラ
ーフィルタであるので、カラーCRTのNTSC方式の
規格値の色再現域と同等の色再現域を有する液晶表示装
置を可能とする液晶表示装置用カラーフィルタとなる。
【0063】また、上記液晶表示装置用カラーフィルタ
を用いることにより、カラーCRTのNTSC方式の規
格値の色再現域と同等の色再現域を有する液晶表示装置
が得られる。また、白表示のレベルを示す色温度で見た
とき特に7500K〜15000Kの高いところで良好
な色特性を示す液晶表示装置となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H048 BA45 BA48 BB02 BB44 2H091 FA02Y FA35Y FB02 FC10 FC26 GA03 GA06 LA16

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液晶表示装置用カラーフィルタであって、
    カラーフィルタの赤(R)、緑(G)、青(B)三原色
    のC光源によるCIE色度図上での色度点が、赤(R)
    はx=0.62〜0.69、y=0.310〜0.3
    5、緑(G)はx=0.20〜0.32、y=0.57
    〜0.73、青(B)はx=0.13〜0.17、y=
    0.04〜0.11の色度座標内にあり、色再現域が、
    NTSC方式の規格値の色再現域100%に対し66%
    〜120%の色再現域を有し、膜厚が、1.6μm〜
    3.5μmの範囲にあることを特徴とする液晶表示装置
    用カラーフィルタ。
  2. 【請求項2】請求項1記載の液晶表示装置用カラーフィ
    ルタを用いたことを特徴とする液晶表示装置。
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