JP2002357712A - カラーフィルターの製造方法 - Google Patents

カラーフィルターの製造方法

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JP2002357712A
JP2002357712A JP2001105599A JP2001105599A JP2002357712A JP 2002357712 A JP2002357712 A JP 2002357712A JP 2001105599 A JP2001105599 A JP 2001105599A JP 2001105599 A JP2001105599 A JP 2001105599A JP 2002357712 A JP2002357712 A JP 2002357712A
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mass
parts
pigment yellow
pigment
resin composition
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JP2001105599A
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English (en)
Inventor
Masakazu Shirakawa
政和 白川
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 緑色の光に対する波長選択性に優れ、透過率
のより高い緑色画素を有するカラーフィルターを製造し
得る方法を提供する。 【解決手段】 色素としてC.I.ピグメントグリーン
36、C.I.ピグメントイエロー150およびC.
I.ピグメントイエロー138を含有する着色感光性樹
脂組成物をパターンニングして緑色画素を形成し、カラ
ーフィルターを製造する。C.I.ピグメントイエロー
150の含有量はC.I.ピグメントグリーン36(1
00質量部)あたり通常5質量部以上70質量部以下で
あり、C.I.ピグメントイエロー138の含有量は
C.I.ピグメントグリーン36(100質量部)あた
り通常5質量部以上100質量部以下であり、C.I.
ピグメントイエロー150とC.I.ピグメントイエロ
ー138の含有量の比が質量比で通常1:0.1〜1:
3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、カラーフィルター
の製造方法に関し、詳しくは着色感光性樹脂組成物をパ
ターンニングすることにより緑色画素を形成して、緑色
の光に対する波長選択性と光線透過率とに優れたカラー
フィルターを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】カラーフィルター(1)は、例えばカラ
ー液晶表示装置に組み込まれて表示画面をカラー化する
ために用いられたり、カラー固体撮像素子に組み込まれ
てカラー画像を得るために用いられる光学素子であり、
同一平面上に配置された方形(図1(a))または線状
(図1(b))の緑色画素(2G)、赤色画素(2R)、
青色画素(2B)から構成されているものが知られてい
る。ここで各色画素(2)はそれぞれの色に着色された
透明な層であって、各色画素の色の光のみが透過して、
カラー表示画像、カラー画像などを与える。かかるカラ
ーフィルターを構成する色画素には、目的とする色以外
の色の光を遮蔽する波長選択性に優れることが求められ
ている。また目的とする色の光の透過率が高いことも求
められている。
【0003】緑色の光に対する波長選択性に優れ、透過
率の比較的高い緑色画素(2G)を有するカラーフィル
ター(1)を比較的簡便に製造し得る方法として、色素
としてC.I.ピグメントグリーン36およびC.I.
ピグメントイエロー150の2種類の色素を含有する着
色感光性樹脂組成物をパターンニングして緑色画素を形
成する方法が知られている。
【0004】しかし、かかる従来の方法で製造されたカ
ラーフィルターは、緑色の光に対する透過率が必ずしも
充分なものであるとは言えなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者は、緑
色の光に対する波長選択性に優れ、透過率のより高い緑
色画素を有するカラーフィルターを製造し得る方法を開
発するべく鋭意検討した結果、C.I.ピグメントグリ
ーン36、C.I.ピグメントイエロー150および
C.I.ピグメントイエロー138の3種類の色素を含
有する着色感光性樹脂組成物は、これをパターンニング
することにより、緑色の光に対する波長選択性に優れ、
緑色の光に対してより高い透過率を示すカラーフィルタ
ーを与え得ることを見出し、本発明に至った。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、色素
としてC.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグ
メントイエロー150およびC.I.ピグメントイエロ
ー138を含有する着色感光性樹脂組成物をパターンニ
ングして緑色画素を形成することを特徴とするカラーフ
ィルターの製造方法を提供するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法により製造され
るカラーフィルター(1)は、緑色画素(2G)を有し
ている(図1)。この緑色画素(2G)は、例えば赤色
画素(2R)、青色画素(2B)などとともにカラーフ
ィルター(1)を構成している。かかるカラーフィルタ
ー(1)は、ブラックマトリックス(2BM)を有して
いてもよい。ブラックマトリックスは、カラー液晶表示
装置などに表示されるカラー画像をより鮮明なものとす
るために用いられる。
【0008】色素としてC.I.ピグメントグリーン3
6、C.I.ピグメントイエロー150およびC.I.
ピグメントイエロー138を含有する着色感光性樹脂組
成物をパターンニングして緑色画素を形成するには、具
体的には、例えば上記着色感光性樹脂組成物からなる層
(3)を基板(4)の上に形成し(図2(a))、該層
(3)を露光した後(図2(b))、現像すればよい(図
2(c))。
【0009】着色感光性樹脂組成物におけるC.I.ピ
グメントイエロー150の含有量は、C.I.ピグメン
トグリーン36(100質量部)あたり通常5質量部以
上、好ましくは20質量部以上であり、通常70質量部
以下、好ましくは45質量部以下である。C.I.ピグ
メントイエロー138の含有量は、C.I.ピグメント
グリーン36(100質量部)あたり通常5質量部以
上、好ましくは10質量部以上であり、通常100質量
部以下、好ましくは60質量部以下である。
【0010】着色感光性樹脂組成物におけるC.I.ピ
グメントイエロー150とC.I.ピグメントイエロー
138との含有量の比は、質量比で通常1:0.1〜
1:3、好ましくは1:0.5から1:3程度である。
C.I.ピグメントイエロー150が多いと緑色の光に
対する波長選択性や透過率を十分なものとすることがで
きない傾向にあり、C.I.ピグメントイエロー138
が多いとパターンニングによって緑色画素を形成するこ
とが困難となる傾向にある。
【0011】着色感光性樹脂組成物における色素の含有
量は、着色感光性樹脂組成物から揮発成分を除いた後の
固形分に対して質量分率で通常5%以上、好ましくは1
0%以上であり、通常60%以下、好ましくは50%以
下である。
【0012】かかる着色感光性樹脂組成物としては、色
素としてC.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピ
グメントイエロー150およびC.I.ピグメントイエ
ロー138を含有し、通常はバインダー樹脂(B)、光
重合性モノマー(C)および光重合開始剤(D)を含有
するものが用いられる。
【0013】バインダー樹脂(B)は、色素を分散し
得、着色感光性樹脂組成物にパターンニングによって緑
色画素を形成する機能を与え得る樹脂が用いられ、例え
ばアクリル酸またはメタクリル酸を単量体単位とする樹
脂が挙げられ、通常アクリル酸単位またはメタクリル酸
単位と他の単量体単位との共重合体が挙げられる。
【0014】他の単量体としては、例えばアクリル酸ま
たはメタクリル酸と共重合可能な単量体が用いられ、例
えば炭素−炭素不飽和結合を有する化合物、具体的には
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどの
芳香族ビニル化合物、アクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−ヒドロキシエ
チル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2
−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ベンジルなどの不飽
和カルボン酸アルキルエステル化合物、アミノエチルア
クリレートなどの不飽和カルボン酸アミノアルキルエス
テル化合物、グリシジルアクリレート、グリシジルメタ
クリレートなどの不飽和カルボン酸グリシジルエステル
化合物、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのカルボ
ン酸ビニルエステル、アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、α−クロロアクリロニトリルなどのシアン化ビ
ニル化合物、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フ
マル酸などの不飽和カルボン酸化合物などが挙げられ
る。これらの化合物はそれぞれ単独でまたは2種以上を
組み合わせて用いられる。
【0015】かかる共重合体としては、例えばアクリル
酸/アクリル酸ベンジル共重合体、アクリル酸/メタク
リル酸ベンジル共重合体、メタクリル酸/アクリル酸ベ
ンジル共重合体、メタクリル酸/メタクリル酸ベンジル
共重合体、アクリル酸/アクリル酸ベンジル/スチレン
共重合体、アクリル酸/メタクリル酸ベンジル/スチレ
ン共重合体、メタクリル酸/アクリル酸ベンジル/スチ
レン共重合体、メタクリル酸/メタクリル酸ベンジル/
スチレン共重合体、アクリル酸/メタクリル酸メチル共
重合体、メタクリル酸/メタクリル酸メチル共重合体、
アクリル酸/メタクリル酸メチル/スチレン共重合体、
メタクリル酸/メタクリル酸メチル/スチレン共重合体
などが挙げられる。かかる共重合体は、側鎖が感光性の
置換基を有する化合物で変性されていてもよい。
【0016】バインダー樹脂は、そのポリスチレン換算
重量平均分子量(Mw)が5,000〜400,000
程度、さらには10,000〜300,000程度であ
ることが好ましい。ポリスチレン換算重量平均分子量
は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって
ポリスチレンを基準として測定し得る重量平均分子量で
ある。また、その酸価は10〜200mgKOH/g程
度であることが好ましい。ここで、酸価は、バインダー
樹脂1gをケン化するために要する水酸化カリウム(K
OH)の質量(mg)として示される値である。
【0017】着色感光性樹脂組成物におけるバインダー
樹脂の含有量は、C.I.ピグメントグリーン36、
C.I.ピグメントイエロー150およびC.I.ピグ
メントイエロー138の合計量100質量部あたり通常
50質量部以上、好ましくは60質量部以上であり、通
常200質量部以下、好ましくは130質量部以下程度
である。
【0018】光重合性モノマー(C)は、光を照射され
ることによって光重合開始剤(D)から発生した活性ラ
ジカル、酸などによって重合し得る化合物であって、例
えば重合性炭素−炭素不飽和結合を有する化合物などが
挙げられる。光重合性モノマーは単官能モノマーであっ
てもよいし、2官能またはそれ以上の多官能モノマーで
あってもよい。
【0019】単官能モノマーとしては、例えばノニルフ
ェニルカルビトールアクリレート、2−ヒドロキシ−3
−フェノキシプロピルアクリレート、2−エチルヘキシ
ルカルビトールアクリレート、2−ヒドロキシエチルア
クリレート、N−ビニルピロリドンなどが挙げられる。
また、2官能モノマーとしては、例えば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、ビスフェノール
Aのビス(アクリロイロキシエチル)エーテル、3−メ
チルペンタンジオールジアクリレート、トリシクロデカ
ンジメタノールジアクリレート、
【0020】1,6−ヘキサンジオールジメタクリレー
ト、エチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチ
ルグリコールジメタクリレート、トリエチレングリコー
ルジメタクリレート、3−メチルペンタンジオールジメ
タクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタク
リレートなどが、
【0021】その他の多官能モノマーの具体例として
は、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、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ペンタ
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、
【0022】トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタ
エリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリス
リトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトー
ルヘキサメタクリレート、トリス(メタクリロイロキシ
エチル)イソシアヌレートなどが挙げられる。
【0023】かかる光重合性モノマーの中でも、2官能
モノマーなどの多官能モノマーなどのように、式(1) で示される構造単位1個あたりの分子量として算出され
るアクリル基当量が100以下である光重合性モノマー
が好ましく使用される。かかる光重合性モノマーとして
は、例えばエチレングリコールジアクリレート、トリメ
チロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリト
ールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラア
クリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
トなどが挙げられ、とりわけ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など
が好ましく用いられる。
【0024】かかる光重合性モノマーはそれぞれ単独で
用いられてもよいし、2種以上を組み合わせて用いられ
てもよく、その含有量は着色感光性樹脂組成物の固形分
に対して質量分率で通常5%以上、好ましくは20%以
上であり、通常90%以下、好ましくは70%以下であ
る。
【0025】光重合開始剤(D)は、光を照射されるこ
とによって活性ラジカルまたは酸を生成し得る化合物で
あって、例えばアセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾ
イン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤な
どのような通常の着色感光性樹脂組成物に用い得ると同
様の光重合開始剤を用いることができる。
【0026】アセトフェノン系光重合開始剤としては、
例えばジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2
−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジル
ジメチルケタール、2−ヒドロキシ−1−〔4−(2−
ヒドロキシエトキシ)フェニル〕−2−メチルプロパン
−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−1−(4−メチルチオフェニル)−
2−モルホリノプロパン−1−オン、2−メチル−2−
モルホリノ−1−(4−メチルチオフェニル)プロパン
−1−オン〔「Irgacure−907」(チバ・ス
ペシャリティー・ケミカル社製)として市販されてい
る。〕、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4
−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、2−ヒドロ
キシ−2−メチル−1−〔4−(1−メチルビニル)フェ
ニル〕プロパン−1−オンのオリゴマーなどが挙げられ
る。
【0027】ベンゾイン系開始剤としては、例えばベン
ゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチル
エーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイ
ンイソブチルエーテルなどが挙げられる。
【0028】ベンゾフェノン系開始剤としては、例えば
ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−
フェニルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチ
ルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’−テト
ラ(tert−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフ
ェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノンなどが
挙げられる。
【0029】チオキサントン系開始剤としては、例えば
2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチ
オキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,
4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポ
キシチオキサントンなどが挙げられる。
【0030】また、2,4,6−トリメチルベンゾイル
ジフェニルホスフィンオキサイド、2,2’−ビス(o
−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェ
ニル−1,2’−ビイミダゾール、10−ブチル−2−
クロロアクリドン、2−エチルアントラキノン、ベンジ
ル、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノ
ン、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物
などを用いることもできる。
【0031】かかる光重合開始剤はそれぞれ単独でまた
は2種以上を組み合わせて用いられる。
【0032】着色感光性樹脂組成物は光重合開始剤を含
有していてもよい。光重合開始助剤としては、例えばト
リエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリ
イソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸
メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメ
チルアミノ安息香酸イソアミル、4−ジメチルアミノ安
息香酸2−エチルヘキシル、安息香酸2−ジメチルアミ
ノエチル、N,N−ジメチルパラトルイジン、4,4’
−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(通称ミヒラ
ーズケトン)、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベン
ゾフェノン〔「EAB−F」(保土谷化学工業(株)製)
として市販されている。〕などのアミン系光重合開始助
剤、9,10−ジメトキシアントラセン、2−エチル−
9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジエト
キシアントラセン、2−エチル−9,10−ジエトキシ
アントラセンなどのアルコキシアントラセン系光重合開
始助剤などが挙げられる。これら光開始助剤はそれぞれ
単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができ
る。
【0033】かかる光重合開始助剤を用いる場合、その
使用量は、光重合開始剤1モルあたり通常10モル以
下、好ましくは0.01モル以上5モル以下である。
【0034】着色感光性樹脂組成物における光重合開始
剤(D)および光重合開始助剤の含有量は合計量とし
て、バインダー樹脂(B)および光重合性モノマー
(C)の合計量100質量部に対して通常3質量部以
上、好ましくは5質量部以上であり、通常50質量部以
下、好ましくは40質量部以下である。
【0035】かかる着色感光性樹脂組成物は、溶剤
(E)で希釈された状態であってもよい。溶剤として
は、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢
酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、プロピ
オン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロ
ピル、プロピオン酸ブチル、ピルビン酸エチル、3−メ
トキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸
エチルなどのエステル類、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルアミルケトン、ジイソブチルケトン、シクロ
ペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類、3−メ
トキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテートなどのグリコールエーテルエス
テル類、ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−キシ
レン、p−キシレンなどの芳香族炭化水素類などの非水
媒体などの通常の着色感光性樹脂組成物に用いられると
同様の溶剤が挙げられる。これらの溶剤はそれぞれ単独
で、または2種類以上を組み合わせて用いることができ
る。溶剤で希釈された状態の着色感光性組成物における
含有量が質量分率で通常50%以上90%以下、好まし
くは60%以上85%以下となるように使用される。
【0036】着色感光性樹脂組成物は、分散剤を含有し
ていてもよい。分散剤を含有することで、顔料である
C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメント
イエロー150およびC.I.ピグメントイエロー13
8は着色感光性樹脂組成物中に分散された状態で存在す
ることができる。かかる分散剤としては、例えばポリエ
ステル系高分子分散剤、アクリル系高分子分散剤、ポリ
ウレタン系高分子分散剤、カチオン系界面活性剤、アニ
オン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤などが挙げら
れる。カチオン系界面活性剤としては、例えばステアリ
ルアミン塩酸塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロ
ライドなどのようなアミン塩や第四級アンモニウム塩な
どが挙げられる。アニオン系界面活性剤としては、例え
ばラウリルアルコール硫酸エステルナトリウム、オレイ
ルアルコール硫酸エステルナトリウムなどの高級アルコ
ール硫酸エステル塩類、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウ
リル硫酸アンモニウムなどのアルキル硫酸塩類、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルナフタレン
スルホン酸ナトリウムなどのアルキルアリールスルホン
酸塩類などが挙げられる。ノニオン系界面活性剤として
は、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリ
オキシエチレンアリールエーテル、ポリオキシエチレン
アルキルアリールエーテルなどのポリオキシエチレン誘
導体、オキシエチレン/オキシプロピレンブロックコポ
リマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレ
ンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソル
ビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレ
ンアルキルアミンなどが挙げられる。
【0037】かかる分散剤は、それぞれ単独でまたは2
種以上を組み合わせて使用され、その使用量は顔料であ
るC.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメン
トイエロー150およびC.I.ピグメントイエロー1
38の合計量100質量部あたり通常1質量部以上、好
ましくは5質量部以上であり、通常100質量部以下、
好ましくは50質量部以下である。
【0038】着色感光性樹脂組成物は、充填剤、バイン
ダー樹脂以外の高分子化合物、密着促進剤、酸化防止
剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤などの添加剤を含有して
いてもよい。充填剤としては、例えばガラス、シリカ、
アルミナなどが、他の高分子化合物としては、例えばポ
リビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレング
リコールモノアルキルエーテル、ポリフロロアルキルア
クリレートなどが、密着促進剤としては、例えばビニル
トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニ
ルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−
アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシ
シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルト
リメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキ
シシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3
−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3
−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどが、酸化
防止剤としては、例えば2,2’−チオビス(4−メチ
ル−6−tert−ブチルフェノール)、2,6−ジ−te
rt−ブチル−4−メチルフェノールなどが、紫外線吸
収剤としては、例えば2−(3−tert−ブチル−2
−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−5−クロロベン
ゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノンなどが、凝
集防止剤としては、例えばポリアクリル酸ナトリウムな
どがそれぞれ挙げられる。
【0039】かかる着色感光性樹脂組成物は、例えば溶
剤(E)に顔料(A)を分散させた顔料分散液と、バイ
ンダー樹脂(B)、光重合性モノマー(C)および光重
合開始剤(D)とを混合する方法により製造することが
できる。
【0040】顔料分散液は通常、分散剤を含有してい
る。分散剤を含有することによって、顔料であるC.
I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントイエ
ロー150およびC.I.ピグメントイエロー138を
容易に分散させることができる。また、顔料分散液はバ
インダー樹脂(B)を含有していてもよく、その含有量
は顔料であるC.I.ピグメントグリーン36、C.
I.ピグメントイエロー150およびC.I.ピグメン
トイエロー138の合計量100質量部あたり通常0質
量部以上、好ましくは20質量部以上であり、通常50
質量部以下、好ましくは40質量部以下である。
【0041】顔料分散液は、例えば少量の溶剤に分散剤
を混合した後、顔料を加え、次いでディスパー、高速攪
拌機、ペイントシェーカーなどの攪拌装置を用いて顔料
を予備的に分散させて、その後、ロールミル、ボールミ
ル、サンドミル、ビーズミル、高速攪拌ミルなどの分散
装置を用いて分散させる方法によって製造することがで
きる。分散装置によって顔料の平均粒子径が0.2μm
程度以下となるまで顔料を分散させることが好ましく、
そのためには、例えば顔料および分散剤の合計量が質量
分率で10%以上80%以下程度で分散させることが好
ましい。次いでさらに溶剤を加えるが、顔料分散液にバ
インダー樹脂を含有させる場合、バインダー樹脂は該溶
剤に溶解させた状態で加えることが好ましい。
【0042】かかる顔料分散液とバインダー樹脂
(B)、光重合性モノマー(C)および光重合開始剤
(D)とを混合するには、例えば顔料分散液にバインダ
ー樹脂(B)、光重合性モノマー(C)および光重合開
始剤(D)を加えればよく、添加剤を含有させる場合に
は、通常、これらバインダー樹脂(B)、光重合性モノ
マー(C)および光重合開始剤(D)とともに添加剤を
加えればよい。混合は、例えばマグネティックスターラ
などの通常の混合装置を用いる方法で行なうことができ
る。
【0043】着色感光性樹脂組成物をパターンニングす
るには、先ず該着色感光性樹脂組成物からなる層(3)
を基板(4)の上に形成する。基板(4)としては、例
えばガラス板、シリコンウェハー、プラスチック板など
が挙げられる。基板としてシリコンウエハーなどを用い
る場合、該シリコンウェハーの表面には電荷結合素子
(CCD)などが形成されていてもよい。基板(4)の
上には、他の色画素、例えばブラックマトリックス(2
BM)、赤色画素(2R)、青色画素(2B)などが形
成されていてもよく、この場合には基板(4)上に先に
形成されたブラックマトリックス(2BM)、赤色画素
(2R)、青色画素(2B)などの上に着色感光性樹脂
組成物層(3)を形成すればよい(図3、図4)。
【0044】着色感光性樹脂組成物からなる層(3)を
基板(4)の上に形成するには、例えば溶剤で希釈され
た状態の着色感光性樹脂組成物を回転塗布法(スピンコ
ート法)などにより基板上に塗布し、次いで溶剤などの
揮発成分を揮発させればよい。かくして、着色感光性樹
脂組成物層(3)が形成されるが、該層は着色感光性樹
脂組成物の固形分からなる層であり、揮発分をほとんど
含有していない。
【0045】次いで、着色感光性樹脂組成物層(3)を
露光する。露光するには、例えばフォトマスク(5)を
介して光線(6)を照射すればよい。光線(6)として
は通常、g線(波長436nm)、i線(波長365n
m)などの紫外線が用いられる。光線(6)は平行光と
なって着色感光性樹脂組成物層(3)に照射されること
が好ましく、通常はマスクアライナー(図示せず)など
を介して照射される。光線は、フォトマスク(5)を介
して照射されるが、ここでフォトマスクは、例えばガラ
ス板(51)の表面に光線を遮蔽する遮光層(52)が
設けられたものである。光線(6)は遮光層(52)に
よって遮蔽される。ガラス板(51)のうちの遮光層が
設けられていない部分は光線が透過する透光部(53)
であって、この透光部(53)のパターンに従って着色
感光性樹脂組成物層(3)が露光される。光線の照射量
は、用いた共重合体(B)の種類や含有量、着色剤
(A)の色や含有量、光重合性化合物(C)の種類や含
有量、光重合開始剤(D)の種類や含有量などに応じて
適宜選択される。
【0046】露光後、現像する。現像するには、例えば
露光後の着色感光性樹脂組成物層を現像液に浸漬すれば
よい。現像液としては通常、アルカリ性化合物の水溶液
が用いられ、アルカリ性化合物としては、例えば水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、燐酸水素二ナトリウム、
燐酸二水素ナトリウム、燐酸水素二アンモニウム、燐酸
二水素アンモニウム、燐酸二水素カリウム、ケイ酸ナト
リウム、ケイ酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、ホウ酸ナ
トリウム、ホウ酸カリウム、アンモニアなどの無機アル
カリ性化合物、テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド、2−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒド
ロキシド、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメ
チルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリ
エチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピ
ルアミン、エタノールアミンなどの有機アルカリ性化合
物などが挙げられる。かかるアルカリ性化合物はそれぞ
れ単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることがで
きる。現像液におけるアルカリ性化合物の濃度は質量分
率で通常0.01%以上10%以下の範囲であり、好ま
しくは0.03%以上5%以下の範囲である。
【0047】現像液は、界面活性剤を含有していてもよ
い。界面活性剤としては、着色感光性樹脂組成物に含有
し得る分散剤として上記したと同様のカチオン系界面活
性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤な
どが挙げられる。現像液における界面活性剤の濃度は質
量分率で通常0.01%以上10%以下、好ましくは
0.05%以上8%以下、より好ましくは0.1%以上
5%以下の範囲である。
【0048】現像によって、着色感光性組成物層のうち
の光線が照射されなかった光線未照射領域(31)は除
去される。その一方で光線が照射された光線照射領域
(32)は残って緑色画素(2G)を構成する。
【0049】現像後、通常は水洗し乾燥することによ
り、目的とする緑色画素(2G)を形成することができ
るが、乾燥後、加熱処理をしてもよい。加熱処理をする
ことにより、形成された緑色画素(2G)が硬化して、
その機械的強度を向上し得る。加熱温度は通常180℃
以上であり、好ましくは200℃以上250℃以下程度
である。
【0050】着色感光性樹脂組成物に含まれる着色剤
(A)の色を替えて基板(4)の上に着色感光性樹脂組
成物層(3’)を再び形成し(図3(a))、該層
(3’)にフォトマスク(5)を介して光線(6)を照
射して露光したのち(図3(b))、現像することによっ
て、さらに赤色画素(2R)、青色画素(2B)を形成
することもできる。着色感光性樹脂組成物に含まれる色
素(A)の色を替えながら上記操作を繰り返し行うこと
によって(図4)、さらに他の色の画素(2”)を形成
することができ、目的とするカラーフィルター(1)を
得ることができる。
【0051】かくして得られるカラーフィルター(1)
は緑色画素(2G)を有しているが、この緑色画素は、
緑色の光に対する波長選択性に優れているとともに、緑
色の光に対する透過率が高い。
【0052】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、緑色の光に
対する波長選択性に優れているとともに、緑色の光に対
する透過率が高い緑色画素を有するカラーフィルターを
容易に製造することができる。このカラーフィルターを
カラー液晶表示装置に組み込んで用いると、色再現性に
優れ、明るいカラー表示画面を得ることができる。ま
た、このカラーフィルターをカラー固体撮像装置に組み
込んで用いると、色再現性に優れ、明るいカラー画像を
得ることができる。
【0053】
【実施例】以下、実施例により本発明をより詳細に説明
するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
い。
【0054】実施例1 C.I.ピグメントグリーン36(4.69質量部)、
C.I.ピグメントイエロー150(1.52質量
部)、C.I.ピグメントイエロー138(1.55質
量部)、ポリエステル系高分子分散剤〔「SOLSPE
RSE24000」(Avecia社製)〕2.22質量部、
メタクリル酸/アクリル酸ベンジル共重合体〔メタクリ
ル酸単位とアクリル酸ベンジル単位との比は物質量比
(モル比)で3:6、GPCで測定したポリスチレン換
算の重量平均分子量(Mw)は35000〕0.37質
量部およびプロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテート32.76質量部を混合し、高速攪拌ミルで5
時間攪拌して、顔料分散液を得た。
【0055】メタクリル酸/アクリル酸ベンジル共重合
体〔メタクリル酸単位とアクリル酸ベンジル単位との比
は物質量比(モル比)で3:6、GPCで測定したポリ
スチレン換算の重量平均分子量(Mw)は35000〕
4.38質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリ
レート4.75質量部、光重合開始剤〔「Irgacu
re−907」〕1.14質量部、光重合開始助剤
〔「EAB−F」〕0.38質量部およびプロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート38.24質量
部を混合し、さらに上記で得た顔料分散液と混合して、
着色感光性樹脂組成物(緑色)を得た。
【0056】ガラス基板〔コーニング社製、「#705
9」〕(4)の表面上に上記で得た着色感光性組成物を
スピンコート法によって塗布した後、100℃で3分間
乾燥して揮発分を揮発させて着色感光性組成物層(3)
を形成した。冷却後、形成された着色感光性組成物層
(3)にフォトマスク(5)を介してi線(波長365
nm)(6)を照射した。i線の光源には超高圧水銀ラ
ンプを用い、照射光量は150mJ/cm2とした。フ
ォトマスク(5)としては、線幅3μm、4μm、5μ
m、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、20
μm、30μm、40μm、50μm、100μmの線
状の色画素(2)を形成するためのフォトマスクを用い
た。
【0057】次いで、現像液〔質量分率で水酸化カリウ
ムを0.05%およびブチルナフタレンスルホン酸ナト
リウムを0.2%それぞれ含む水溶液〕に浸漬して現像
し、純水で洗浄したのち、230℃で20分間加熱し
て、緑色画素(2G)を形成した(図1(b))。得られ
た緑色画素(2G)の厚みを触針式膜厚計で測定したと
ころ、1.56μmであった。
【0058】フォトマスク(5)を使用することなく全
面に亙ってi線(6)を照射し、現像をすることなく加
熱する以外は上記と同様に操作して、基板(4)上の全
面に亙って着色層(緑色)を形成した。この着色層の厚
みを上記と同様にして測定したところ、1.56μmで
あった。この着色層の波長380〜780nmにおける
C光源2度視野による透過率(Y)および色度(x値、
y値)を色度計(「OSP−SP200」、オリンパス
光学社製)を用いて測定したところ、Yは62.3であ
り、x値は0.299であり、y値は0.570であっ
た。また、JIS K5400に従いこの着色層を1m
m□の碁盤目状に100個にクロスカットし、その上か
らセロハンテープを用いてピーリング試験を行なったと
ころ、剥離は認められなかった。
【0059】比較例1 C.I.ピグメントグリーン36(4.82質量部)、
C.I.ピグメントイエロー150(2.43質量
部)、分散剤〔「SOLSPERSE24000」(Av
ecia社製)〕2.19質量部、メタクリル酸/アクリル
酸ベンジル共重合体〔メタクリル酸単位とアクリル酸ベ
ンジル単位との比は物質量比(モル比)で3:6、GP
Cで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(M
w)は35000〕0.96質量部およびプロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート37.80質量
部を混合し、高速攪拌ミルで5時間攪拌して、顔料分散
液を得た。
【0060】メタクリル酸/アクリル酸ベンジル共重合
体〔メタクリル酸単位とアクリル酸ベンジル単位との比
は物質量比(モル比)で3:6、GPCで測定したポリ
スチレン換算の重量平均分子量(Mw)は35000〕
4.02質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリ
レート4.98質量部、光重合開始剤〔「Irgacu
re−907」〕1.20質量部、光重合開始助剤
〔「EAB−F」〕0.40質量部およびプロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート41.20質量
部を混合し、さらに上記で得た顔料分散液と混合して、
着色感光性樹脂組成物(緑色)を得た。
【0061】実施例1で得た着色感光性樹脂組成物に代
えて上記で得た着色感光性樹脂組成物を用いる以外は実
施例1と同様に操作して、緑色画素(2G)を形成した
(図1(b))。得られた緑色画素(2G)の厚みを実施
例1と同様にして測定したところ、1.57μmであっ
た。
【0062】実施例1で得た着色感光性樹脂組成物に代
えて上記で得た着色感光性樹脂組成物を用いる以外は実
施例1と同様に操作して基板(4)上の全面に亙って着
色層(緑色)を形成した。この着色層の厚みを上記と同
様にして測定したところ、1.57μmであった。この
着色層の波長380〜780nmにおけるC光源2度視
野による光線透過率(Y)および色度(x値、y値)を
実施例1と同様にして測定したところ、Yは61.6で
あり、x値は0.300であり、y値は0.570であ
った。また、JIS K5400に従いこの着色層を1
mm□の碁盤目状に100個にクロスカットし、その上
からセロハンテープを用いてピーリング試験を行なった
ところ、剥離は認められなかった。
【0063】比較例2 C.I.ピグメントグリーン36(4.63質量部)、
C.I.ピグメントイエロー150(2.62質量
部)、分散剤〔「SOLSPERSE24000」(Av
ecia社製)〕2.24質量部、メタクリル酸/アクリル
酸ベンジル共重合体〔メタクリル酸単位とアクリル酸ベ
ンジル単位との比は物質量比(モル比)で3:6、GP
Cで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(M
w)は35000〕1.06質量部およびプロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート37.80質量
部を混合し、高速攪拌ミルで5時間攪拌して、顔料分散
液を得た。
【0064】メタクリル酸/アクリル酸ベンジル共重合
体〔メタクリル酸単位とアクリル酸ベンジル単位との比
は物質量比(モル比)で3:6、GPCで測定したポリ
スチレン換算の重量平均分子量(Mw)は35000〕
3.95質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリ
レート4.98質量部、光重合開始剤〔「Irgacu
re−907」〕1.20質量部、光重合開始助剤
〔「EAB−F」〕0.40質量部およびプロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート41.20質量
部を混合し、さらに上記で得た顔料分散液と混合して着
色感光性樹脂組成物(緑色)を得た。
【0065】実施例1で得た着色感光性樹脂組成物に代
えて上記で得た着色感光性樹脂組成物を用いる以外は実
施例1と同様に操作して、緑色画素(2G)を形成した
(図1(b))。得られた緑色画素(2G)の厚みを実施
例1と同様にして測定したところ、1.58μmであっ
た。
【0066】実施例1で得た着色感光性樹脂組成物に代
えて上記で得た着色感光性樹脂組成物を用いる以外は実
施例1と同様に操作して基板(4)上の全面に亙って着
色層(緑色)を形成した。この着色層の厚みを上記と同
様にして測定したところ、1.58μmであった。この
着色層は、やや黄色味を帯びた緑色であり、波長380
〜780nmにおけるC光源2度視野による光線透過率
(Y)および色度(x値、y値)を実施例1と同様にし
て測定したところ、Yは62.3であり、x値は0.3
04であり、y値は0.570であった。また、JIS
K5400に従いこの着色層を1mm□の碁盤目状に
100個にクロスカットし、その上からセロハンテープ
を用いてピーリング試験を行なったところ、剥離は認め
られなかった。
【0067】実施例1および比較例1〜比較例2の結果
を表1に示す。
【0068】
【表1】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 顔料使用量(質量部) 厚み(μm) Y x y G36 Y150 Y138 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例1 4.69 1.52 1.55 1.56 62.3 0.299 0.570 比較例1 4.82 2.43 − 1.57 61.6 0.300 0.570 比較例2 4.63 2.62 − 1.58 62.3 0.304 0.570 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ G36 :C.I.ピグメントグリーン36 Y150:C.I.ピグメントイエロー150 Y138:C.I.ピグメントイエロー138
【0069】比較例3 C.I.ピグメントグリーン36(4.24「質量
部」、C.I.ピグメントイエロー150(4.90質
量部)、分散剤〔「SOLSPERSE24000」
(Avecia製)〕2.46質量部およびプロピレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート49.77質量部を
混合し、高速攪拌ミルで5時間攪拌して、顔料分散液を
得た。
【0070】メタクリル酸/アクリル酸ベンジル共重合
体〔メタクリル酸単位とアクリル酸ベンジル単位との比
は物質量比(モル比)で3:6、GPCで測定したポリ
スチレン換算の重量平均分子量(Mw)は35000〕
4.05質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリ
レート4.05質量部、光重合開始剤〔「Irgacu
re−907」〕0.97質量部、光重合開始助剤
〔「EAB−F」〕0.32質量部およびプロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート29.28質量
部を混合し、さらに上記で得た顔料分散液と混合して着
色感光性樹脂組成物(緑色)を得た。
【0071】実施例1で得た着色感光性樹脂組成物に代
えて上記で得た着色感光性樹脂組成物を用いる以外は実
施例1と同様に操作したところ、現像において着色感光
性樹脂組成物層のほとんどが剥離して、緑色画素を形成
することができなかった。
【0072】実施例1で得た着色感光性樹脂組成物に代
えて上記で得た着色感光性樹脂組成物を用いる以外は実
施例1と同様に操作して基板(4)上の全面に亙って着
色層(緑色)を形成した。この着色層の厚みを上記と同
様にして測定したところ、1.59μmであった。この
着色層の波長380〜780nmにおけるC光源2度視
野による光線透過率(Y)および色度(x値、y値)を
実施例1と同様にして測定したところ、Yは63.59
であり、x値は0.300であり、y値は0.570で
あった。
【図面の簡単な説明】
【図1】カラーフィルターの一例を示す斜視模式図であ
る。
【図2】カラーフィルターの製造工程の一例を示す模式
図である。
【図3】カラーフィルターの製造工程の一例を示す模式
図である。
【図4】カラーフィルターの製造工程の一例を示す模式
図である。
【符号の説明】
1:カラーフィルター 2:色画素 2G:緑色画素 2R:赤色画素 2B:青色画素 2BM:ブラックマトリックス 3:着色感光性樹脂組成物層 31:光線未照
射領域 32:光線照射領域 4:基板 5:フォトマスク 51:ガラス板 52:遮光層 53:透光部 6:光線
───────────────────────────────────────────────────── 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) G03F 7/004 505 G03F 7/004 505 Fターム(参考) 2H025 AA00 AB13 AC01 AD01 BC13 BC42 CA00 CB43 CC11 FA17 2H042 AA09 AA15 AA26 2H048 BA02 BA45 BA47 BA48 BB42 BB46 CA04 CA14 CA19 4J002 BG011 BH021 CD191 EH077 EU027 FD096 GP00 GP03 HA05

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】色素としてC.I.ピグメントグリーン3
    6、C.I.ピグメントイエロー150およびC.I.
    ピグメントイエロー138を含有する着色感光性樹脂組
    成物をパターンニングして緑色画素を形成することを特
    徴とするカラーフィルターの製造方法。
  2. 【請求項2】着色感光性樹脂組成物におけるC.I.ピ
    グメントイエロー150の含有量がC.I.ピグメント
    グリーン36(100質量部)あたり5質量部以上70
    質量部以下であり、C.I.ピグメントイエロー138
    の含有量がC.I.ピグメントグリーン36(100質
    量部)あたり5質量部以上100質量部以下であり、
    C.I.ピグメントイエロー150とC.I.ピグメン
    トイエロー138の含有量の比が質量比で1:0.1〜
    1:3である請求項1に記載の製造方法。
  3. 【請求項3】着色感光性樹脂組成物における色素の含有
    量が、着色感光性樹脂組成物の固形分に対して質量分率
    で5%以上60%以下である請求項2に記載の製造方
    法。
  4. 【請求項4】色素としてC.I.ピグメントグリーン3
    6、C.I.ピグメントイエロー150およびC.I.
    ピグメントイエロー138を含有する着色感光性樹脂組
    成物をパターンニングすることを特徴とする緑色画素の
    形成方法。
  5. 【請求項5】着色感光性樹脂組成物におけるC.I.ピ
    グメントイエロー150の含有量がC.I.ピグメント
    グリーン36(100質量部)あたり5質量部以上70
    質量部以下であり、C.I.ピグメントイエロー138
    の含有量がC.I.ピグメントグリーン36(100質
    量部)あたり5質量部以上100質量部以下であり、
    C.I.ピグメントイエロー150とC.I.ピグメン
    トイエロー138の含有量の比が質量比で1:0.1〜
    1:3である請求項4に記載の形成方法。
  6. 【請求項6】着色感光性樹脂組成物における色素の含有
    量が着色感光性樹脂組成物の固形分に対して質量分率で
    5%以上60%以下である請求項5に記載の形成方法。
  7. 【請求項7】色素としてC.I.ピグメントグリーン3
    6、C.I.ピグメントイエロー150およびC.I.
    ピグメントイエロー138を含有する着色感光性樹脂組
    成物。
  8. 【請求項8】C.I.ピグメントイエロー150の含有
    量がC.I.ピグメントグリーン36(100質量部)
    あたり5質量部以上70質量部以下であり、C.I.ピ
    グメントイエロー138の含有量がC.I.ピグメント
    グリーン36(100質量部)あたり5質量部以上10
    0質量部以下であり、C.I.ピグメントイエロー15
    0とC.I.ピグメントイエロー138の含有量の比が
    質量比で1:0.1〜1:3である請求項7に記載の着
    色感光性樹脂組成物。
  9. 【請求項9】色素の含有量が着色感光性樹脂組成物の固
    形分に対して質量分率で5%以上60%以下である請求
    項8に記載の着色感光性樹脂組成物。
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