JP2002214424A - コレステリック液晶カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

コレステリック液晶カラーフィルタの製造方法

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JP2002214424A
JP2002214424A JP2001010752A JP2001010752A JP2002214424A JP 2002214424 A JP2002214424 A JP 2002214424A JP 2001010752 A JP2001010752 A JP 2001010752A JP 2001010752 A JP2001010752 A JP 2001010752A JP 2002214424 A JP2002214424 A JP 2002214424A
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cholesteric liquid
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light
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Mitsuyoshi Ichihashi
光芳 市橋
Ken Iwakura
謙 岩倉
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 液晶層(相)の選択反射波長のズレに伴うカ
ラーフィルタの色相の低下や解像度の低下がなく、色純
度が高く高画質での表示を可能とするコレステリック液
晶カラーフィルタの製造方法を提供する。 【解決手段】 ネマチック液晶化合物と光反応性キラル
化合物とをそれぞれ少なくとも一種含有するコレステリ
ック液晶層16を有するコレステリック液晶カラーフィ
ルタの製造方法であって、コレステリック液晶層16
に、波長λ1の光を照射して単色の選択反射を示す状態
とした後、該状態の領域に更に波長λ2の光を照射して
画像様に重合硬化させ単色パターンを形成する工程を少
なくとも一工程含むことを特徴とするコレステリック液
晶カラーフィルタの製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LCD等の表示デ
バイスに好適に使用される液晶カラーフィルタの製造方
法に関し、詳しくは、選択反射を示すコレステリック液
晶層への光照射により得られ、色再現性、表示画像品質
の高いコレステリック液晶カラーフィルタの製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、カラー液晶ディスプレー等に用
いられるカラーフィルタは、一般に、赤色(R)、緑色
(G)、青色(B)の各画素と、その間隙に表示コント
ラスト向上を目的とするブラックマトリクスとが形成さ
れて構成される。このようなカラーフィルタは、従来、
樹脂中に顔料を分散させたものや染料を染着させたもの
が主流であり、その製造方法も、着色樹脂液をスピンコ
ート等によりガラス基板上に塗布して着色レジスト層を
形成しフォトリソグラフィ法によるパターニングを行っ
てカラーフィルタ画素を形成したり、着色画素を基板に
直接印刷したりする方法が一般的であった。
【0003】しかし、例えば、印刷法による製造方法で
は、画素の解像度が低く高精細な画像パターンの形成に
は対応が難しいという欠点があり、スピンコート法によ
る製造方法では材料ロスが大きく、また大面積の基板に
塗布する場合の塗布ムラが大きいといった欠点があっ
た。また、電着法による製造方法によると、比較的解像
度が高く、着色層のムラも少ないカラーフィルタを得る
ことができる反面、製造工程が煩雑であり液管理も難し
いといった難点を有していた。以上より、カラーフィル
タの製造工程としては、材料ロスが少なく高効率に、か
つ簡便に高品質なカラーフィルタを製造しうる製造方法
が要望されていた。
【0004】一方、カラーフィルタの性能としては、透
過率、色純度が高いことが求められ、近年、染料を用い
た方法では染料の種類や染着樹脂を最適化したり、顔料
を用いる方法ではより微細分散した顔料を用いることに
より上記要求に対する向上が図られてきた。しかしなが
ら、最近の液晶ディスプレイ(LCD)パネルにおけ
る、カラーフィルタの透過率、色純度に対する要求は極
めて高く、特に反射型LCD用カラーフィルタにおいて
は、ペーパーホワイトの白表示とコントラスト、及び色
再現性の両立が難しい一方、従来の製造方法における、
樹脂中に染料を染着させ、或いは、顔料を分散させて製
造されるカラーフィルタは、いずれも光吸収型のカラー
フィルタであるため、透過率の更なる向上による色純度
の改善はほぼ限界に達していた。
【0005】以上のような状況に対して、コレステリッ
ク液晶を主成分とする偏光利用型カラーフィルタが知ら
れている。この偏光利用型カラーフィルタは、一定の光
量を反射しそれ以外を透過して画像表示を行うため、光
の利用効率が高く、透過率、色純度の点でも光吸収型の
カラーフィルタよりも卓越した性能を有する。他方、そ
の製造方法には、均一厚が得られる観点から、スピンコ
ート法等を用いて基板上に成膜する方法が一般に行われ
てきたが、材料ロスが大きいといった問題がありコスト
の点で不利であった。
【0006】上記問題を解決し、カラーフィルタ膜の色
純度等の均一性を確保することができ、しかも製造工程
数の低減をも実現しうる手段として、光反応型のキラル
化合物(カイラル化合物)を用いる方法が有用である。
この方法は、光反応型のキラル化合物を含む液晶組成物
に該キラル化合物の反応波長の光をパターン状に照射す
ると、その照射エネルギーの強度に応じてキラル化合物
の反応が進行し、液晶化合物の螺旋ピッチ(螺旋の捻れ
角)が変化するので、光量差のあるパターン露光のみに
より画素ごとに選択反射色が形成されるという原理を用
いている。
【0007】従来、以上のような原理を利用し、透過光
量の異なる単一のマスクを用いて一回のマスク露光によ
りカラーフィルタを形成する方法が行われていた。即
ち、コレステリック液晶相に画像様に光照射し一括して
パターニングした後、更に光を一括照射してパターニン
グされたコレステリック液晶相を固定化することによ
り、カラーフィルタとして機能する膜を形成できる。こ
の方法によると工程数を低減できる点で好ましいが、表
示されるカラー画像の色合いや解像度など、高画質化が
要求される近年においては、B(青色)、G(緑色)、R
(赤色)の3原色を一回の露光で色純度良く形成するには
一定の限度があった。即ち、例えば、液晶の捻れの変化
率が小さい場合には十分な色純度が得られ難く、あるい
はキラル化合物の光感応波長域の裾部が光重合開始剤の
感応波長域と重なりを有するために、既にパターニング
されたコレステリック液晶相を固定化するために更に光
照射する場合に、キラル化合物が該光に反応して液晶相
の選択反射波長がずれ、カラーフィルタの色相が低下し
たり、隣接する画素間で光反応型キラル化合物の拡散が
起こって、その境界がボケて解像度が低下する、といっ
た問題があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、所定の
波長の光を照射して所望の色相の選択反射を示すように
液晶の螺旋ピッチを変化させた後、当該色相を示す液晶
相を固定化するために更に光照射するコレステリック液
晶カラーフィルタの製造方法において、液晶相の選択反
射波長のズレに伴うカラーフィルタの色相の低下や解像
度の低下を伴わず、色純度が高く高画質での表示を可能
とするコレステリック液晶カラーフィルタを製造し得る
技術は、未だ確立されていないのが現状である。
【0009】本発明は、前記従来における諸問題を解決
し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本
発明は、第一(λ1)の光照射により所望の選択反射を示
す状態とした後、更に第二(λ2)の光照射により液晶層
(相)を固定してコレステリック液晶カラーフィルタを
製造する製造方法において、液晶層(相)の選択反射波
長のズレに伴うカラーフィルタの色相の低下や解像度の
低下がなく、色純度が高く高画質での表示を可能とする
コレステリック液晶カラーフィルタの製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、従来にお
ける諸問題に関して以下の知見を得た。即ち、上述のよ
うに、液晶相の選択反射特性を利用したカラーフィルタ
の作製においては、透過光量の異なる領域を有するマス
クを用いた一回の露光でのパターニングが可能である
が、これに更に光照射して固定化する段階において、互
いに隣接する領域(着色画素)間を各画素の各々の光量
とは異なる光量の光で異性化したキラル剤が拡散しやす
い傾向にある、という知見を得た。これは、各画素の境
界部において、色相が滲む等して色純度や解像度の低下
を招く。
【0011】前記課題を解決するための手段は以下の通
りである。即ち、 <1> ネマチック液晶化合物と光反応性キラル化合物
とをそれぞれ少なくとも一種含有するコレステリック液
晶層を有するコレステリック液晶カラーフィルタの製造
方法であって、前記コレステリック液晶層に、波長λ1
の光を照射して単色の選択反射を示す状態とした後、該
状態の領域に更に波長λ2の光を照射して画像様に重合
硬化させ単色パターンを形成する工程を少なくとも一工
程含むことを特徴とするコレステリック液晶カラーフィ
ルタの製造方法である。 <2> 波長λ1の光の照射量をn段階に変化させて、
単色パターンを形成する工程をn回繰り返すことによ
り、n色よりなる多色パターンを形成する前記<1>に
記載のコレステリック液晶カラーフィルタの製造方法で
ある。
【0012】<3> 予め第一色目の選択反射を示す状
態にあるコレステリック液晶層に、波長λ2の光を照射
して画像様に重合硬化させ単色パターンを形成した後、
更に前記第一色目と異なる波長の選択反射を示すよう
に、波長λ1の光の照射量をn−1段階に変化させて、
単色パターンを形成する工程をn−1回繰り返すことに
より、n色よりなる多色パターンを形成する前記<1>
に記載のコレステリック液晶カラーフィルタの製造方法
である。 <4> 酸素含有雰囲気と接触するコレステリック液晶
層に対して、波長λ1の光を酸素存在下で照射する前記
<1>〜<3>のいずれかに記載のコレステリック液晶
カラーフィルタの製造方法である。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明のコレステリック液晶カラ
ーフィルタの製造方法においては、選択反射色の異なる
領域(画素)ごとにパターン化(液晶相の固定化)を行
う。以下、本発明のコレステリック液晶カラーフィルタ
の製造方法について詳細に説明する。
【0014】本発明のコレステリック液晶カラーフィル
タの製造方法は、選択反射を示し得るコレステリック液
晶層(相)に対して、波長λ1の光を照射して単色の選
択反射を示す状態とした後、該状態の領域に更に波長λ
2の光を照射して画像様に重合硬化させ単色パターンを
形成する工程(以下、「露光工程」ということがあ
る。)を少なくとも一工程含んで構成される。ここで、
「単色の選択反射を示す状態」とは、未だ重合硬化され
ていない領域が波長λ1の光の照射により所望の単一色
を呈している状態をいう。即ち、着色を得ようとする所
望の領域を含む全体若しくは一部に波長λ1の光を照射
すると、該光に光反応性キラル化合物が反応してトラン
ス−シス異性化し液晶の螺旋ピッチが変化することで所
望の選択反射を示す状態、即ち所望の色相を呈し、更に
所望の領域のみが重合硬化して液晶の螺旋ピッチが固定
化されるように波長λ2(≠λ1)の光を照射する。
【0015】本発明の製造方法により製造されたコレス
テリック液晶カラーフィルタは、コレステリック液晶相
が層として基材上に設けられたもの、コレステリック液
晶相で構成される層のみからなるもののいずれであって
もよい。
【0016】したがって、前記露光工程を1回経ること
により単色の選択反射を示すパターンを形成することが
でき、該工程を複数回繰り返すことにより、複数色の選
択反射を示すカラーフィルタを得ることができる。波長
λ1の光の照射は、コレステリック液晶層の任意の領域
に行えばよく、コレステリック液晶層の全面に行っても
よいし、着色する所望の対象領域を含む部分のみに行っ
てもよいし、画像様に行ってもよく、製造上の制約がな
く工程の簡易化が図れる観点からは、照射領域に制限の
ない態様で行うことが好ましい。また、本発明において
は、波長λ1の光の照射後の波長λ2の光を照射して液晶
分子の配向を固定化することにより、選択反射波長を不
変に保持し、かつ画像化(パターニング)するので、波
長λ2の光の照射は、照射により画像様に重合硬化可能
な態様で行う。したがって、必ずしもλ2の光の照射を
画像様に行う必要はなく、例えば、最後の色相形成(R
GB3色からなる場合の3色目の形成)を固定化されて
いない全領域に形成すればよい場合には全面照射すれば
よく、全面照射により画像様に重合硬化され最終パター
ンが形成される。
【0017】本発明においては、前記露光工程を少なく
とも一工程含んでいればよく、以下の第一及び第二の態
様のいずれの態様であってもよく、該2態様によって好
適にコレステリック液晶カラーフィルタを作製すること
ができる。本発明に係る第一の態様では、波長λ1の光
の照射量をn段階に変化させて、単色パターンを形成す
る工程(即ち、露光工程)をn回繰り返すことにより、
n色よりなる多色パターンを形成することができる。上
記において、光の照射量をn段階に変化させるとは、必
ずしも照射量が順に変化することを表すのではなく、n
回行う露光工程の各工程において、光の照射量を所望の
選択反射を示すように全て異なる照射量とすることをい
う。本態様では、例えばR(赤色)、G(緑色)、B(青色)
の3色よりなるカラーフィルタ(n=3)を作製する場
合、コレステリック液晶相に対して、第一色目の色相
(例えばR)を示す選択反射波長が得られるように、波
長λ1の光を照射量hα(段階1)で照射し、続いて波
長λ2の光を所望の画像様に照射して第一色目のパター
ン(例えばR画素)を形成した後、第二色目の色相(例
えばG)を示す選択反射波長が得られるように、波長λ
1の光を照射量hβ(段階2)で照射し、続いて波長λ2
の光を所望の画像様に照射して第二色目のパターン(例
えばG画素)を形成し、更に第三色目の色相(例えば
B)を示す選択反射波長が得られるように、波長λ1
光を照射量hγ(段階3)で照射し、続いて波長λ2
光を照射(必要に応じて所望の画像様に)して第三色目
のパターン(例えばB画素)を形成する。本態様では、
互いに隣接する異色の領域(画素)間における光反応性
キラル化合物の拡散を回避することができ、色純度が高
く鮮鋭で高解像度のコレステリック液晶カラーフィルタ
を作製することができる。
【0018】また、本発明に係る第二の態様では、予め
第一色目の選択反射を示す状態にあるコレステリック液
晶層に、波長λ2の光を照射して画像様に重合硬化させ
単色パターンを形成した後、更に前記第一色目と異なる
波長の選択反射を示すように、波長λ1の光の照射量を
n−1段階に変化させて、単色パターンを形成する工程
(即ち、露光工程)をn−1回繰り返すことにより、n
色よりなる多色パターンを形成することができる。前記
第一の態様と同様に、光の照射量をn−1段階に変化さ
せるとは、必ずしも照射量が順に変化することを表すの
ではなく、n−1回行う露光工程の各工程において、光
の照射量を所望の選択反射を示すように全て異なる照射
量とすることをいう。
【0019】本態様では、前記露光工程に移行する前
に、コレステリック液晶相を予め所定の選択反射色(第
一色目の選択反射)を示す状態で形成する。これにより
工程数をより軽減し、低コスト化を図ることができる。
予め所定の選択反射色(第一色目の選択反射)を示す状
態とする方法としては、例えば、配向膜の表面にコレ
ステリック液晶層を設けておき、波長λ2の光の照射前
に加熱する、転写材料を用いてコレステリック液晶層
を転写する(下記態様a)、あるいはコレステリック液
晶層を塗布形成する(下記態様b)と共に、着色を得よ
うとする領域を含む全面若しくは一部に該液晶層が第一
色目の選択波長を示し得る光量hαの光(波長λ1)を
照射する、等が挙げられる。
【0020】例えば、RGB3色よりなるコレステリッ
ク液晶カラーフィルタ(n=3)の場合、既に第一色目
(例えばR)の選択反射を示す状態にあるので、波長λ
2の光を所望の画像様に照射して第一色目のパターン
(例えばR画素)を形成した後、第二色目の色相(例え
ばG)を示す選択反射波長が得られるように、波長λ1
の光を照射量hβ(段階1)で照射し、続いて波長λ2
の光を所望の画像様に照射して第二色目のパターン(例
えばG画素)を形成し、更に第三色目の色相(例えば
B)を示す選択反射波長が得られるように、波長λ1
光を照射量hγ(段階2)で照射し、続いて波長λ2
光を照射(必要に応じて所望の画像様に)して第三色目
のパターン(例えばB画素)を形成する。本態様でも、
互いに隣接する異色の領域(画素)間における光反応性
キラル化合物の拡散を回避して、色純度が高く鮮鋭で高
解像度のコレステリック液晶カラーフィルタを作製する
ことができる。
【0021】〈露光工程〉本発明に係る露光工程におい
ては、コレステリック液晶層を所望の選択反射を示す状
態とする色相調整(選択反射による発色)と、コレステ
リック液晶層の重合硬化によるパターン化及び選択反射
波長の固定化、のいずれをも光の照射によって行う。即
ち、光反応型キラル化合物が高感度に感応しうる波長λ
1の光により所望の選択反射を示す液晶配向状態とした
後、重合開始剤が高感度に感応しうる波長λ2の光によ
り光重合させて硬化し、所望の選択反射色にネマチック
液晶化合物の螺旋構造を固定化する。
【0022】以下、更に具体的に説明する。まず、波長
λ1の光がコレステリック液晶層に照射されると、その
照度に応じて、共存する光反応型キラル化合物が感光し
てネマチック液晶化合物の螺旋構造が変化し、この構造
変化により異なる選択反射色を示す。従って、所望の領
域ごとに照射強度を変えることにより所望の色相を呈
し、この状態で画像様にλ2の光を照射して硬化(固定
化)することでパターン化され単色像が得られる(露光
工程)。多色の液晶カラーフィルタを作製するには、該
露光工程を繰り返す。
【0023】前記波長λ1の光の波長としては、光反応
型キラル化合物の感光波長域、特に感光ピーク波長に近
接する波長に設定することが、十分なパターニング感度
が得られる点で好ましい。また、波長λ2の光の波長と
しては、重合開始剤の感光波長域、特に感光ピーク波長
に近接する波長に設定することが、十分な光重合感度が
得られる点で好ましい。また、波長λ1及びλ2の光の照
射量、照度(照射強度)には特に制限はなく、光感度が
十分得られるように使用する材料に応じて適宜選択でき
る。前記波長λ 1及びλ2の光の照射に用いる光源として
は、エネルギーが高く、液晶化合物の構造変化及び重合
反応が迅速に行える点で、紫外線を発する光源が好まし
く、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、
Hg−Xeランプ等が挙げられる。また、光量可変機能
を備えることが好ましい。
【0024】λ2の光を照射する場合に用いられるマス
クとしては、パターン状に開口が設けられているもの、
パターン状に光透過率が決まっているものなど、公知の
ものの中から適宜選択できる。
【0025】また、本発明のコレステリック液晶カラー
フィルタの製造方法においては、前記露光工程のほか、
選択する製造態様に応じて、適宜、コレステリック液晶
層との接触面に配向処理を施す工程(配向処理工程)、
液晶層を有する転写材料との密着(ラミネート)・剥離
により液晶層を転写する工程(転写工程)、コレステリ
ック液晶相を塗布等して液晶層を形成する工程(塗布工
程)などを経て形成されてもよい。
【0026】例えば、下記態様a又はbの製造方法であ
ってもよく、これら2態様によってより好適に作製する
ことができる。 〈態様a〉 (工程1)仮支持体上に塗布液状のコレステリック液晶
相(液晶組成物)を設け、コレステリック液晶層を少な
くとも有してなる転写材料を形成する工程。前記塗布液
状のコレステリック液晶相(液晶組成物)は、各成分を
適当な溶媒に溶解、分散して調製でき、該溶媒として
は、例えば、2−ブタノン、シクロヘキサノン、塩化メ
チレン、クロロホルム等が挙げられる。前記液晶層と仮
支持体との間には、被転写体上に異物等がある場合な
ど、転写時における密着性を確保する観点から、熱可塑
性樹脂等を含んでなるクッション層を設けることもで
き、該クッション層等の表面には、ラビング処理等の配
向処理を施すこと〔配向処理工程〕も好ましい。 (工程2)前記転写材料を光透過性の基材上にラミネー
トする工程。前記光透過性の基材のほか、基材上に受像
層を有する受像材料を用いてもよい。後述の態様bのよ
うに液晶層を塗布形成してもよいが、材料ロス及びコス
トの点で転写による方法が好ましい。 (工程3)光透過性の基材から転写材料を剥離して、前
記基材上にコレステリック液晶層を形成する工程〔転写
工程〕。該液晶層は、下記(工程4)を経た後、更に積
層して複数層より構成することもできる。 (工程4)上述の本発明に係る露光工程。基材上のコレ
ステリック液晶層に対して、波長λ1の光を照射するこ
とにより単色の選択反射を示す領域を形成し、該領域に
更に波長λ2の光を照射して所望の選択反射波長及びパ
ターンに硬化、固定化する工程を少なくとも一工程行
う。尚、これら各工程及び使用する転写材料、基材等の
材料については、本発明者らが先に提出した特願平11
−342896号及び特願平11−343665号の各
明細書に詳細に記載されている。
【0027】〈態様b〉 (工程1)カラーフィルタを構成する基材(支持体)上
に直接コレステリック液晶相(液晶組成物)を設けてコ
レステリック液晶層を形成する工程。ここで、液晶層
は、上記同様に塗布液状に調製した液晶相をバーコータ
ーやスピンコーター等を用いた公知の塗布方法により塗
布形成することができる。また、前記コレステリック液
晶層と基材との間には、上記同様の配向膜が形成されて
いてもよい。該配向膜等の表面には、ラビング処理等の
配向処理を施すこと〔配向処理工程〕も好ましい。 (工程2)前記態様aの(工程4)と同様の本発明に係
る露光工程。
【0028】以下、本発明の前記第二の態様に係るコレ
ステリック液晶カラーフィルタの製造方法の一例につい
て、図1〜3を参照して説明する。図1及び2は、基板
上にコレステリック液晶層を形成するまでの工程を説明
するための概略工程図である。図1は、本発明におい
て、単色パターンを形成する工程を繰り返して画像様に
RGB3色を形成しているところを説明するための概略
工程図である。
【0029】まず、後述の各成分を適当な溶媒に溶解
し、塗布液状のコレステリック液晶組成物を調製する。
図1−(A)のように、仮支持体10を準備し、該仮支持
体10上に、例えばアクリル樹脂、ポリエステル、ポリ
ウレタン等を塗布形成してクッション層(熱可塑性樹脂
層)12を設け、更にポリビニルアルコール等よりなる
配向膜14を積層する。この配向膜には、図1−(B)に
示すようにしてラビング処理が施される(配向処理工
程)。このラビング処理は必ずしも必要ではないが、ラ
ビング処理した方がより配向性を向上させることができ
る。次に、図1−(C)に示すように、前記配向膜14上
に、塗布液状のコレステリック液晶組成物を塗布、乾燥
しコレステリック液晶層16を形成した後、このコレス
テリック液晶層16上にカバーフィルム18を設けて、
転写材料を作製する。以下、該転写材料を転写シート2
0と称する。
【0030】一方、図1−(D)に示すように、別の基材
22を準備し、該基材22上に上記と同様にして配向膜
24を形成し、その表面にラビング処理を施す(配向処
理工程)。以下、これをカラーフィルタ用基板26と称
する。続いて、転写シート20のカバーフィルム18を
剥がした後、図2−(E)に示すように、該転写シート2
0のコレステリック液晶層16の表面と、カラーフィル
タ用基板26の配向膜24の表面とが接触するように重
ね合わせ、図中の矢印方向に回転するロールを通してラ
ミネートする。その後、図2−(F)に示すように、転写
シート20の配向膜14とクッション層12との間で剥
離され、カラーフィルタ用基板上に、コレステリック液
晶層が配向膜14と共に転写される(転写工程)。この
場合、クッション層12は、必ずしも仮支持体10と共
に剥離されなくてもよい。
【0031】ここで、コレステリック液晶層は、予めコ
レステリック液晶層を第一色目の選択反射を示す状態と
しておいてもよく(前記第一の態様)、そうすることに
より第一色目についてλ1の光を照射する工程を省くこ
とができ、転写工程後の最初の工程として、図3−(G
−a)に示す、第一色目のパターン化及び色相の固定化
に移行することができる。尚、転写工程とは別個に、波
長λ1の光を照射して単色の選択反射を示す状態とする
プロセスを経由してもよい(前記第二の態様)。
【0032】図3−(G−a)に示すように、既に第一色
目(例えばR)の選択反射を示す状態とされたコレステ
リック液晶層16に対して、フォトマスク4を介して波
長λ 2の光が画像様に照射されると、照射された領域の
みが硬化し、第一色目の色相が固定化され(例えばR画
素)、パターン化される(図3−(G−b)参照)。続い
て、図3−(G−b)に示すように、光量hβの光(波長
λ1)が全面に照射されると、コレステリック液晶層の
固定化されていない全領域に第二色目の選択反射を示す
状態が形成される。この状態で、図3−(G−c)に示す
ようにフォトマスク4’を配置し、該フォトマスク4’
を介して波長λ2の光が画像様に照射されると、照射さ
れた領域のみが硬化されて第二色目の色相が固定化され
(例えばG画素)、パターン化される(図3−(G−d)
参照)。更に、図3−(G−d)に示すように、光量hγ
の光(波長λ1)が全面に照射されると、コレステリッ
ク液晶層の固定化されていない全領域に第三色目の選択
反射を示す状態が形成される。ここで、RGB3色より
なるカラーフィルタの作製の場合には、第三色目の色相
の固定化と該色相に選択反射する領域(例えばB画素)
形成を選択的にパターン化して行う必要はなく、図3−
(G−e)に示すように、波長λ2の光を全面に照射すれ
ばよい。尚、各露光工程で照射される光の波長λ1は、
必ずしも同一波長である必要はない。以上のようにし
て、RGB3色よりなる、本発明のコレステリック液晶
カラーフィルタを作製することができる。
【0033】図1〜3に示す方法は、ラミネート方式に
よる製造方法の一形態であるが、カラーフィルタ用基板
上に直接液晶層を塗布形成する塗布方式による製造方法
であってもよい。この場合、上記態様に当てはめると、
まず、図1−(D)に示すカラーフィルタ用基板26の配
向膜24上にコレステリック液晶層を塗布、乾燥した
後、上記同様に図3−(G−a)〜(G−e)に示すプロセ
スが順次実施される。
【0034】コレステリック液晶カラーフィルタとして
機能する液晶層(シート状の液晶組成物)の厚みとして
は、1.5〜4μmが好ましい。
【0035】次に、本発明の製造方法において製造され
るコレステリック液晶カラーフィルタを構成するコレス
テリック液晶層について説明する。前記コレステリック
液晶層は、ネマチック液晶化合物と光反応性キラル化合
物とをそれぞれ少なくとも一種含有するコレステリック
液晶相(コレステリック組成物)よりなり、必要に応じ
て、重合開始剤、重合性モノマー、界面活性剤や、バイ
ンダ樹脂、溶媒、重合禁止剤、増粘剤、色素、顔料、紫
外線吸収剤、ゲル化剤等の他の成分を含んでいてもよ
い。本発明においては、特に重合開始剤、重合性モノマ
ー、界面活性剤を併用することが好ましい。前記界面活
性剤は、例えば、塗布液状のコレステリック液晶相を塗
布し層形成する場合など、層表面の空気界面における液
晶分子の配向状態を立体的に制御でき、特にコレステリ
ック液晶相の場合には、より色純度の高い選択反射波長
を得ることができる。
【0036】〈ネマチック液晶化合物〉ネマチック液晶
化合物としては、その屈折率異方性Δnが、0.10〜
0.40の液晶化合物、高分子液晶化合物、重合性液晶
化合物の中から適宜選択することができる。ネマチック
液晶化合物に光反応型キラル化合物を併用することによ
って、コレステリック液晶相(コレステリック液晶組成
物)とすることができる。また、前記ネマチック液晶化
合物は、溶融時の液晶状態にある間に、例えばラビング
処理等の配向処理を施した配向基板を用いる等により配
向させることができる。また、液晶状態を固相にして固
定化する場合には、冷却、重合等の手段を用いることが
できる。即ち、液晶化合物は、配向状態で効率よく重合
させるとその反応性が極めて高いため、強靭な膜を形成
することができる。
【0037】前記ネマチック液晶化合物としては、例え
ば、紫外線に感応して重合硬化するUV硬化型の官能基
(例えば、アクリレート基等)が同一分子内に導入され
た液晶化合物などが好適に挙げられる。これに紫外線照
射して固めれば、120℃以下の低温で膜強度の高いカ
ラーフィルタの作製が可能である。
【0038】前記コレステリック液晶性化合物の具体例
としては、下記化合物を挙げることができる。但し、本
発明においては、これらに制限されるものではない。
【0039】
【化1】
【0040】
【化2】
【0041】
【化3】
【0042】前記式中、nは、1〜1000の整数を表
す。前記各例示化合物においては、芳香環の側鎖連結基
が以下の構造に変わったものも同様に好適なものとして
挙げることができる。
【0043】
【化4】
【0044】上記のうち、ネマチック液晶化合物として
は、硬化性に優れ、層の耐熱性を確保しうる観点から
は、分子内に重合性基あるいは架橋性基を有する化合物
が好ましい。
【0045】ネマチック液晶化合物の含有量としては、
コレステリック液晶層(相)の全固形分(質量)の30
〜98質量%が好ましく、50〜95質量%がより好ま
しい。前記含有量が30質量%未満であると、配向が不
十分となり所望の選択反射色が得られないことがある。
【0046】〈光反応性キラル化合物〉前記光反応性キ
ラル化合物は、コレステリック液晶組成物に誘起する螺
旋ピッチを光照射(紫外線〜可視光線〜赤外線)によっ
て変化させうる化合物であり、このため必要な部位(分
子構造単位)として、キラル部位と光の照射によって構
造変化を生じる部位とを有する。これらの部位は、1分
子中に含有されているものが好ましい。本発明において
は、前記光反応性キラル化合物の他、捻れ性の温度依存
性が大きいキラル化合物など、光反応しないキラル化合
物を併用することもできる。
【0047】キラル化合物は、パターニング感度を向上
させるためにその光感応ピーク波長が重合開始剤の光感
応ピーク波長よりも長波長側にあるものが好ましい。ま
た、キラル化合物は、コレステリック液晶組成物の螺旋
構造を誘起する力が大きいものが好ましく、このために
はキラル部位を分子の中心に位置させ、その周囲をリジ
ットな構造とすることが好ましく、分子量は300以上
が好ましい。光照射による螺旋構造の誘起力を大きくす
るためには、光照射による構造変化の度合いの大きいも
のを使用し、キラル部位と光照射による構造変化を生じ
る部位を近接させることが好ましい。
【0048】さらに、ネマチック液晶化合物への溶解性
の高い光反応性キラル化合物が好ましく、その溶解度パ
ラメータSP値が、液晶性の重合性モノマーに近似する
ものがより好ましい。また、キラル化合物の構造を重合
性の結合基が1以上導入された構造にすると、形成され
た液晶組成物膜(カラーフィルタ)の耐熱性を向上させ
ることができる。
【0049】光照射により、構造変化する光反応部分の
構造例としては、フォトクロミック化合物(内田欣吾、
入江正浩著、化学工業、vol.64,p.640,1
999、内田欣吾、入江正浩著、ファインケミカル、v
ol.28(9),p.15,1999)等に記載のも
のが挙げられる。以下、具体例を示すが、本発明におい
てはこれらに限定されるものではない。
【0050】
【化5】
【0051】式中、R1、R2は、アルキル基、アルコキ
シ基、アニケニル基、アクリロイルオキシ基を表す。
【0052】キラル部位としては、光照射によって、分
解や付加反応、異性化、2量化反応等が起こり、不可逆
的に構造変化をするものであってもよい。さらに、キラ
ル部位としては、例えば、以下に例示する化合物の*印
を付した炭素原子のような、4つの結合にそれぞれ異な
った基が結合した不斉炭素等が相当する(液晶の化学、
No.22、野平博之、化学総説、p.73、199
4)。
【0053】
【化6】
【0054】また、キラル部位と光異性化部を併せ持つ
光反応性キラル化合物としては、下記化合物を一例とし
て挙げることができる。
【0055】
【化7】
【0056】また、下記一般式(I)又は(II)で表さ
れる光反応型キラル化合物も好適に挙げられる。
【0057】
【化8】
【0058】前記一般式(I)及び(II)中、Rは、水
素原子、炭素数1〜15のアルコキシ基、総炭素数3〜
15のアクリロイルオキシアルキルオキシ基、総炭素数
4〜15のメタクリロイルオキシアルキルオキシ基を表
す。
【0059】以下、前記一般式(I)で表される化合物
の具体例として、R基の例示(例示化合物(1)〜(1
5))を示すが、本発明においてはこれらに制限される
ものではない。
【0060】
【化9】
【0061】コレステリック液晶層(液晶組成物)中に
おけるキラル化合物の全含有量としては、特に制限はな
く適宜選択できるが、2〜30質量%程度が好ましい。
【0062】(重合開始剤)光照射による液晶の捻れ力
を変化させた後の螺旋構造を固定化し、固定化後の液晶
組成物の強度をより向上する場合に、不飽和結合による
重合反応を促進する目的で、光重合開始剤を添加するこ
ともできる。即ち、所望の螺旋構造を形成した後、該構
造を変化させることなく、色純度の高い選択反射色を得
るには、液晶組成物の重合硬化反応が迅速であることが
好ましい。
【0063】前記光重合開始剤としては、公知のものの
中から適宜選択することができ、例えば、p−メトキシ
フェニル−2,4−ビス(トリクロロメチル)−s−ト
リアジン、2−(p−ブトキシスチリル)−5−トリク
ロロメチル1,3,4−オキサジアゾール、9−フェニ
ルアクリジン、9,10−ジメチルベンズフェナジン、
ベンゾフェノン/ミヒラーズケトン、ヘキサアリールビ
イミダゾール/メルカプトベンズイミダゾール、ベンジ
ルジメチルケタール、チオキサントン/アミン等が挙げ
られる。
【0064】前記光重合開始剤の添加量としては、コレ
ステリック液晶層(液晶組成物)の固形分(質量)の
0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜5質量%がよ
り好ましい。前記添加量が、0.1質量%未満である
と、光照射時の硬化効率が低いため長時間を要すること
があり、20質量%を越えると、紫外線領域から可視光
領域での光透過率が劣ることがある。
【0065】(重合性モノマー)コレステリック液晶層
(液晶組成物)には、重合性モノマーを併用してもよ
い。該重合性モノマーを併用すると、光照射による液晶
の捻れ力を変化させて選択反射波長の分布を形成(パタ
ーニング)した後、その螺旋構造(選択反射性)を固定
化し、固定化後の液晶層(液晶組成物)の強度をより向
上させることができる。但し、前記ネマチック液晶化合
物が同一分子内に不飽和結合を有する場合には、必ずし
も添加する必要はない。
【0066】前記重合性モノマーとしては、例えば、エ
チレン性不飽和結合を持つモノマー等が挙げられ、具体
的には、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジ
ペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多官能モ
ノマーが挙げられる。前記エチレン性不飽和結合を持つ
モノマーの具体例としては、以下に示す化合物を挙げる
ことができる、但し、本発明においては、これらに限定
されるものではない。
【0067】
【化10】
【0068】前記重合性モノマーの添加量としては、液
晶層(液晶組成物)の全固形分(質量)の0.5〜50
質量%が好ましい。該添加量が、0.5質量%未満であ
ると、十分な硬化性を得ることができないことがあり、
50質量%を越えると、液晶分子の配向を阻害し、十分
な発色が得られないことがある。
【0069】(界面活性剤)上記成分のほか、コレステ
リック液晶層を塗布形成する場合など、層表面の空気界
面における液晶分子の配向状態を立体的に制御し、選択
反射する色相の色純度をより向上させる観点から、光反
応性キラル化合物及びネマチック液晶化合物と共に界面
活性剤を併用することが好ましい。前記界面活性剤の併
用により、コレステリック液晶層が酸素含有雰囲気と接
触する状態で波長λ1の光を照射した場合でも、色純度
の高い選択反射を得ることができる。
【0070】前記界面活性剤としては、排除体積効果を
及ぼす界面活性剤が好ましい。ここで、排除体積効果を
及ぼすとは、空気界面側の配向制御 即ち、例えば塗布
により液晶組成物を含む層を形成した際の、該層表面の
空気界面での空間的な配向状態を立体的に制御すること
をいう。具体的には、ノニオン系の界面活性剤が好まし
く、例えば下記化合物が好適に挙げられる。
【0071】
【化11】
【0072】
【化12】
【0073】コレステリック液晶層(液晶組成物)中に
おける前記界面活性剤の含有量としては、0.001〜
5質量%が好ましく、0.05〜1質量%がより好まし
い。
【0074】(他の成分)更に、他の成分として、バイ
ンダー樹脂、重合禁止剤、溶媒、増粘剤、色素、顔料、
紫外線吸収剤、ゲル化剤等を添加することもできる。該
他の成分としては、紫外線硬化により硬化したカラーフ
ィルタ膜の強度に影響するので、ネマチック液晶化合物
との相溶性に優れるものが好ましい。
【0075】また、これらの成分が硬化されたカラーフ
ィルタ膜中で移動可能であると、遊離した成分が膜強度
を低下させ、カラーフィルタの諸特性にも変化を生じさ
せる。したがって、添加する他の成分としては、ネマチ
ック液晶化合物に導入された重合性の官能基と同系統の
官能基を持つ成分を使用することが好ましい。即ち、他
の成分が膜中で遊離せずに重合硬化により液晶性化合物
中に固定化されるので、膜強度、諸特性が阻害されるこ
ともないのである。また、バインダ樹脂及び界面活性剤
を除く前記他の成分の含有量は、コレステリック液晶層
(液晶組成物)の全固形分(質量)の10質量%以下が
好ましい。該含有量が10質量%を超えると、カラーフ
ィルタ膜の強度を低下させることがある。
【0076】前記バインダー樹脂としては、例えば、ポ
リスチレン、ポリ−α−メチルスチレン等のポリスチレ
ン化合物、メチルセルロース、エチルセルロース、アセ
チルセルロース等のセルロース樹脂、側鎖にカルボキシ
ル基を有する酸性セルロース誘導体、ポリビニルフォル
マール、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、特
開昭59−44615号、特公昭54−34327号、
特公昭58−12577号、特公昭54−25957
号、特開昭59−53836号、特開昭59−7104
8号に記載のメタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合
体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイ
ン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等が
挙げられる。また、アクリル酸アルキルエステルのホモ
ポリマー及びメタアクリル酸アルキルエステルのホモポ
リマーも挙げられ、これらについては、特にアルキル基
がメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル
基、iso−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシ
ル基、2−エチルヘキシル基等のものが好適である。そ
の他、水酸基を有するポリマーに酸無水物を添加させた
もの、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタアクリル
酸のホモポリマータ)アクリル酸共重合体やベンジル
(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/他のモノ
マーの多元共重合体等が挙げられる。
【0077】上記の中でも、パターニング後のアルカリ
現像性、及び量産性の観点からは、カルボキシル基を含
むバインダー樹脂が好ましい。プラスチック基板上に液
晶層を形成(塗布、転写等)する場合、塗布液状に調製
するコレステリック液晶組成物にバインダー成分とし
て、カルボキシル基を含むバインダー樹脂を用いると、
アルカリ現像が可能であり、光照射後にアルカリ現像す
ることによって簡易にパターニングを行うことができ
る。
【0078】コレステリック液晶層(液晶組成物)中に
おけるバインダー樹脂の含有量としては、0〜50質量
%が好ましく、0〜30質量%がより好ましい。前記含
有量が50質量%を超えると、ネマチック液晶化合物の
配向が不十分となることがある。
【0079】前記重合禁止剤は、保存性の向上の目的で
添加され得る。例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノ
ンモノメチルエーテル、フェノチアジン、ベンゾキノ
ン、及びこれらの誘導体等が挙げられる。該重合禁止剤
の添加量としては、前記重合性モノマーに対して0〜1
0質量%が好ましく、0〜5質量%がより好ましい。
【0080】コレステリック液晶相(液晶組成物)は、
前記各成分を適当な溶媒に溶解、分散して調製でき、こ
れを任意の形状に成形し、あるいは支持体等の上に形成
して用いることができる。ここで、前記溶媒としては、
例えば、2−ブタノン、シクロヘキサノン、塩化メチレ
ン、クロロホルム等が挙げられる。
【0081】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0082】(実施例1) −感光性転写材料の作製− 仮支持体として、厚さ75μmのポリエチレンテレフタ
レートベースフィルム(PETフィルム)を準備し、該
PETフィルムの表面に、下記処方よりなる熱可塑性樹
脂層用塗布液をスピンコーターにて塗布し、100℃の
オーブンにて2分間乾燥して15μm厚の熱可塑性樹脂
層を形成した。 〔熱可塑性樹脂層用塗布液の処方〕 ・スチレン−アクリル酸共重合体 …15質量部 (共重合比=60/40、重量平均分子量8000) ・2,2−ビス(4−(メタクリロキシポリエトキシ)フェニルプロパン) … 7質量部 ・フッ素系界面活性剤 … 1.5質量部 (F−176PF、大日本インキ(株)製) ・プロピレングリコールモノメチルエーテル …28質量部 ・メチルエチルケトン …27質量部
【0083】続いて、形成した熱可塑性樹脂層上に下記
処方よりなる中間層用塗布液をスピンコーターにより塗
布し、100℃のオーブンにて2分間乾燥して、1.6
μm厚の中間層を積層した。更に、この中間層の表面を
ナイロン布を用いてラビング処理を行った(配向処
理)。 〔中間層用塗布液の処方〕 ・ポリビニルアルコール … 15質量部 (PVA−205、(株)クラレ製) ・ポリビニルピロリドン … 6質量部 (PVP−K30、五協産業(株)製) ・メタノール …173質量部 ・イオン交換水 …211質量部
【0084】続いて、配向処理された中間層上に、下記
処方にて調製した感光性液晶層用塗布液をスピンコータ
ーにより塗布し、これを100℃のオーブンで2分間乾
燥して感光性液晶層を形成し、該層上に更にカバーフィ
ルムとして厚み12μmのポリプロピレンフィルムを室
温でラミネートした。以上のようにして、仮支持体上
に、熱可塑性液晶層、中間層、感光性樹脂層及びカバー
フィルムがこの順に積層された感光性転写材料を得た。
【0085】
【化13】
【0086】−カラーフィルタの作製− 〈基板の準備〉ガラス基板上にポリイミド配向膜(LX
−1400,日立化成デュポン(株)製)塗布液をスピ
ンコーターにより塗布し、100℃のオーブンで5分間
乾燥した後、250℃のオーブンで1時間焼成して配向
膜を形成した。更に、配向膜の表面を上記同様のラビン
グ処理により配向処理し、配向膜付ガラス基板を作製し
た。
【0087】〈フィルタ層の形成〉上記より得た感光性
転写材料からカバーフィルムを除去し、該感光性転写材
料の感光性樹脂層の表面と、前記配向膜付ガラス基板の
該配向膜の表面とが接するように重ね合わせ、ラミネー
タ(ファーストラミネータ8B−550−80、大成ラ
ミネータ(株)製)を用いて、ローラ圧2kg/m2
ローラ温度130℃、搬送速度0.2m/minの条件
で貼り合わせて積層体とした。その後、この積層体から
仮支持体(PETフィルム)を熱可塑性樹脂層との界面
で剥離し、仮支持体を除去した(以下、除去後の積層体
を「積層基板」という。)。
【0088】〈赤色画素の形成〉次いで、前記積層基板
をそのガラス基板の表面が接触するように120℃のホ
ットプレート上に3分間保持し、感光性樹脂層を赤色に
発色させた。続いて、100℃で1分間保持し、前記感
光性樹脂層の上部に、該層の赤色画素を形成しようとす
る領域に開口部(光透過部)が配列されたフォトマスク
と310nmに透過中心波長を持つ干渉フィルタとを介
在させて超高圧水銀灯を配置し、該超高圧水銀灯(照射
エネルギー300mJ/cm2)で所望のパターンに露
光(波長λ2)し重合硬化して赤色の選択反射を示す状
態に固定化し、赤色画素を形成した。ここで、露光面に
おける照度を強くできる場合には、必ずしも前記干渉フ
ィルタを介さなくてもよい。
【0089】〈緑色画素の形成〉続いて、赤色画素の形
成された積層基板を、100℃に保持した状態で365
nmに透過中心波長を持つ干渉フィルタを介して超高圧
水銀灯(照射エネルギー50mJ/cm2)で全面露光
(波長λ1)し、赤色画素の形成されていない領域(未
硬化部)の感光性樹脂層を緑色の選択反射となるように
発色させた。次に、前記感光性樹脂層の上部に、緑色画
素を形成しようとする領域に開口部(光透過部)が配列
されたフォトマスクと310nmに透過中心波長を持つ
干渉フィルタとを介在させて超高圧水銀灯を配置し、該
超高圧水銀灯(照射エネルギー300mJ/cm2)で
所望のパターンに露光(波長λ2)し重合硬化して緑色
の選択反射を示す状態に固定化し、緑色画素を形成し
た。ここで、露光面における照度を強くできる場合に
は、必ずしも前記干渉フィルタを介さなくてもよい。
【0090】〈青色画素の形成〉続いて、赤色画素及び
緑色画素の形成された積層基板を、100℃に保持した
状態で365nmに透過中心波長を持つ干渉フィルタを
介して超高圧水銀灯(照射エネルギー200mJ/cm
2)で全面露光(波長λ1)し、赤色及び緑色の画素が形
成されていない領域(未硬化領域)の感光性樹脂層を青
色の選択反射となるように発色させた。次に、前記感光
性樹脂層の上部に、310nmに透過中心波長を持つ干
渉フィルタを介在させて超高圧水銀灯を配置し、該超高
圧水銀灯(照射エネルギー300mJ/cm2)で全面
を露光(波長λ2)して、青色の選択反射を示す領域を
重合硬化させて青色画素を形成した。ここで、露光面に
おける照度を強くできる場合には、必ずしも前記干渉フ
ィルタを介さなくてもよい。
【0091】〈後処理〉次いで、所定の処理液(T−P
D2、富士写真フイルム(株)製)を準備し、該処理液
を用いて、赤色、緑色及び青色の画素が形成された積層
基板の熱可塑性樹脂層及び中間層を除去した。その後、
赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の画素よりなるフィル
タ部(カラーフィルタ膜)をより硬化するために、20
0℃のオーブンで10分間焼成し、RGB3色よりなる
カラーフィルタを得た。上記より形成されたカラーフィ
ルタ膜を光学顕微鏡で観察したところ、隣接する画素の
境界部における色の混じりは認められず、色相境界部は
明瞭であった。したがって、得られたカラーフィルタ
は、RGB3原色の色純度に優れ、解像度にも優れてい
た。
【0092】(実施例2)実施例1と同様の配向膜付ガ
ラス基板を作製し、該基板の配向膜の表面に、実施例1
で調製した感光性液晶層用塗布液をスピンコーターによ
り塗布し、100℃のオーブンで2分間乾燥し、感光性
液晶層を形成した。
【0093】〈赤色画素の形成〉次いで、ガラス基板の
表面が接触するように120℃のホットプレート上に3
分間保持し、感光性樹脂層を赤色に発色させた。続い
て、100℃で1分間保持し、前記感光性樹脂層の上部
に、該層の赤色画素を形成しようとする領域に開口部
(光透過部)が配列されたフォトマスクと310nmに
透過中心波長を持つ干渉フィルタとを介在させて超高圧
水銀灯を配置し、該超高圧水銀灯(照射エネルギー50
0mJ/cm2)で所望のパターンに露光(波長λ2)し
重合硬化して赤色の選択反射を示す状態に固定化し、赤
色画素を形成した。該操作は、窒素雰囲気下などの酸素
の存在しない雰囲気下で行うことにより、より低い照射
エネルギーで行うことができる。また、露光面における
照度を強くできる場合には、必ずしも前記干渉フィルタ
を介さなくてもよい。
【0094】(緑色画素の形成)続いて、赤色画素の形
成された積層基板を、100℃に保持した状態で365
nmに透過中心波長を持つ干渉フィルタを介して超高圧
水銀灯(照射エネルギー50mJ/cm2)で全面露光
(波長λ1)し、赤色画素の形成されていない領域(未
硬化部)の感光性樹脂層を緑色の選択反射となるように
発色させた。次に、前記感光性樹脂層の上部に、緑色画
素を形成しようとする領域に開口部(光透過部)が配列
されたフォトマスクと310nmに透過中心波長を持つ
干渉フィルタとを介在させて超高圧水銀灯を配置し、該
超高圧水銀灯(照射エネルギー500mJ/cm2)で
所望のパターンに露光(波長λ2)し重合硬化して緑色
の選択反射を示す状態に固定化し、緑色画素を形成し
た。該操作は、窒素雰囲気下などの酸素の存在しない雰
囲気下で行うことにより、より低い照射エネルギーで行
うことができる。また、露光面における照度を強くでき
る場合には、必ずしも前記干渉フィルタを介さなくても
よい。
【0095】(青色画素の形成)続いて、赤色画素及び
緑色画素の形成された積層基板を、100℃に保持した
状態で365nmに透過中心波長を持つ干渉フィルタを
介して超高圧水銀灯(照射エネルギー200mJ/cm
2)で全面露光(波長λ1)し、赤色及び緑色の画素が形
成されていない領域(未硬化領域)の感光性樹脂層を青
色の選択反射となるように発色させた。次に、前記感光
性樹脂層の上部に、310nmに透過中心波長を持つ干
渉フィルタを介在させて超高圧水銀灯を配置し、該超高
圧水銀灯(照射エネルギー500mJ/cm2)で全面
を露光(波長λ2)して、青色の選択反射を示す領域を
重合硬化させて青色画素を形成した。該操作は、窒素雰
囲気下などの酸素の存在しない雰囲気下で行うことによ
り、より低い照射エネルギーで行うことができる。ま
た、露光面における照度を強くできる場合には、必ずし
も前記干渉フィルタを介さなくてもよい。
【0096】(後処理)次いで、赤色(R)、緑色(G)及
び青色(B)の画素よりなるフィルタ部(カラーフィルタ
膜)をより硬化するために、200℃のオーブンで10
分間焼成し、RGB3色よりなるカラーフィルタを得
た。上記より形成されたカラーフィルタ膜を光学顕微鏡
で観察したところ、隣接する画素の境界部における色の
混じりは認められず、色相境界部は明瞭であった。した
がって、得られたカラーフィルタは、RGB3原色の色
純度に優れ、解像度にも優れていた。
【0097】
【発明の効果】本発明によれば、第一(λ1)の光照射に
より所望の選択反射を示す状態とした後、更に第二
2)の光照射により液晶層(相)を固定してコレステ
リック液晶カラーフィルタを製造する製造方法におい
て、液晶層(相)の選択反射波長のズレに伴うカラーフ
ィルタの色相の低下や解像度の低下がなく、色純度が高
く高画質での表示を可能とするコレステリック液晶カラ
ーフィルタの製造方法を提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 基板上にコレステリック液晶層を形成するま
での工程を説明するための概略工程図である。
【図2】 基板上にコレステリック液晶層を形成するま
での工程を説明するための概略工程図である。
【図3】 本発明において、単色パターンを形成する工
程を繰り返して画像様にRGB3色を形成しているとこ
ろを説明するための概略工程図である。
【符号の説明】
4,4’ …フォトマスク 10 …仮支持体 12 …クッション層(熱可塑性樹脂層) 14,24 …配向膜 16 …コレステリック液晶層(相) 20 …転写シート 22 …基材(支持体) 26 …カラーフィルタ用基板
───────────────────────────────────────────────────── 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) // G02F 1/13363 G02F 1/13363 Fターム(参考) 2H025 AA02 AB13 AB20 AC01 AD01 BC13 BC34 BC83 BH05 CC20 FA06 2H048 AA05 AA11 AA18 AA22 AA24 BA04 BA11 BA43 BA48 BA66 BB02 BB14 BB42 2H091 FA02Y FA11X FA11Z HA11 LA15 2H097 AA13 BB01 BB02 FA02 LA17

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ネマチック液晶化合物と光反応性キラル
    化合物とをそれぞれ少なくとも一種含有するコレステリ
    ック液晶層を有するコレステリック液晶カラーフィルタ
    の製造方法であって、 前記コレステリック液晶層に、波長λ1の光を照射して
    単色の選択反射を示す状態とした後、該状態の領域に更
    に波長λ2の光を照射して画像様に重合硬化させ単色パ
    ターンを形成する工程を少なくとも一工程含むことを特
    徴とするコレステリック液晶カラーフィルタの製造方
    法。
  2. 【請求項2】 波長λ1の光の照射量をn段階に変化さ
    せて、単色パターンを形成する工程をn回繰り返すこと
    により、n色よりなる多色パターンを形成する請求項1
    に記載のコレステリック液晶カラーフィルタの製造方
    法。
  3. 【請求項3】 予め第一色目の選択反射を示す状態にあ
    るコレステリック液晶層に、波長λ2の光を照射して画
    像様に重合硬化させ単色パターンを形成した後、更に前
    記第一色目と異なる波長の選択反射を示すように、波長
    λ1の光の照射量をn−1段階に変化させて、単色パタ
    ーンを形成する工程をn−1回繰り返すことにより、n
    色よりなる多色パターンを形成する請求項1に記載のコ
    レステリック液晶カラーフィルタの製造方法。
  4. 【請求項4】 酸素含有雰囲気と接触するコレステリッ
    ク液晶層に対して、波長λ1の光を酸素存在下で照射す
    る請求項1から3のいずれかに記載のコレステリック液
    晶カラーフィルタの製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004117639A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Fuji Photo Film Co Ltd 平版印刷版原版
KR100944685B1 (ko) 2003-07-30 2010-02-26 엘지디스플레이 주식회사 콜레스테릭 액정 컬러필터 기판 제조 방법
CN112216211A (zh) * 2020-10-14 2021-01-12 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板以及电子设备

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KR100944685B1 (ko) 2003-07-30 2010-02-26 엘지디스플레이 주식회사 콜레스테릭 액정 컬러필터 기판 제조 방법
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