JP2003240940A - カラーフィルタ用樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】反射型カラーＬＣＤの１）解像性を改善し、
２）薄膜の光散乱膜での前方散乱を増加させ、３）波長
分散が原因の着色を防止することのできるカラーフィル
タを製造するカラーフィルタ用樹脂組成物を提供するこ
と。 【解決手段】３原色カラーフィルタ２に、粒径０．５マ
イクロメートルから５．０マイクロメートルの透明微粒
子１０を分散し、各色に分散する透明微粒子の屈折率と
各色カラーフィルタの屈折率の比を等しく、透明微粒子
の平均粒径と各色カラーフィルタの中心波長との比（Ｄ
ｒ／λｒ）、（Ｄｇ／λｇ）、（Ｄｂ／λｂ）を等しく
させるカラーフィルタ用樹脂組成物であること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型又は半透過
型カラー液晶表示装置（以下、液晶表示装置をＬＣＤと
表記する）に用いると好適なカラーフィルタ用樹脂組成
物に係わり、更に詳しくは、カラーフィルタ用樹脂組成
物内部に無色または着色した透明な微粒子を分散し、カ
ラーフィルタ膜の屈折率及び粒子の屈折率ならびに形状
を最適化して効果的な前方散乱光を確保し、且つ３色の
光散乱特性を合致さるカラーフィルタ用樹脂組成物に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＣＤは、低消費電力であり且つ軽量化
が可能であるという特徴を潜在的に有しており、携帯機
器等の表示装置としての利用が期待されている。しかし
ながら、現在、広く普及しているカラーＬＣＤは、背面
側の電極基板（以下、上記一対の基板のうち、観察者側
の電極基板を観察者側電極基板と記し、液晶物質からな
る液晶層を挟んで観察者側の反対に位置する電極基板を
背面側電極基板と記す）の裏面若しくは側面に光源（ラ
ンプ）が配置され、光源から照射された光を利用して表
示を行うバックライト型若しくはライトガイド型のラン
プ内蔵式透過型カラーＬＣＤである。ランプ内蔵式透過
型カラーＬＣＤでは、内蔵した光源の消費電力が極めて
大きい。そのため、大容量の電池を搭載しなければなら
ず、その結果、表示装置並びに携帯機器等の重量及びサ
イズが増加する。

【０００３】反射型カラーＬＣＤは、背面側電極基板
に、光反射機能を有する反射板若しくは液晶駆動用電極
の機能と光反射板の機能とを兼ね備えた反射電極を配設
した構造である。この反射型カラーＬＣＤによると、観
察者側電極基板側から室内光や自然光等の外光を液晶層
内に入射させ、この入射光を上記光反射板若しくは反射
電極で反射させ、この反射光を観察者側電極基板から出
射させることにより表示が行われる。このように、反射
型カラーＬＣＤは光源を内蔵していないので、低消費電
力を実現することができる。また、反射型カラーＬＣＤ
によると、光源のための電源を搭載する必要がないのに
加え、光源を搭載することによるサイズや重量の増加が
排除されるため、装置の小型化及び薄型化が可能とな
る。すなわち、反射型カラーＬＣＤは、携帯機器等の表
示装置として適していると言える。

【０００４】この反射型カラーＬＣＤでは、ランプ内蔵
式透過型カラーＬＣＤとは異なり、上述のように室内光
や自然光等の外光を利用して表示が行われるため、室内
光や自然光等の外光が、全ての方向から反射型カラーＬ
ＣＤに入射する場合及び特定の方向のみから反射型カラ
ーＬＣＤに入射する場合の双方を想定しなければならな
い。それゆえ、明るく鮮明で適度な視野角を有する表示
を実現するためには、装置に入射した光を効率よく液晶
層へと入射させること及び背面側電極基板で反射した光
を効率よく観察者の位置に導くことが必要となる。した
がって、そのような目的を達成するために、反射型ＬＣ
Ｄに入射光を散乱させる機能を与えることが提案されて
いる。

【０００５】透過型カラーＬＣＤと反射型カラーＬＣＤ
は外光の影響に対し相補完の関係にあり、従って透過型
カラーＬＣＤと反射型カラーＬＣＤの機能を合わせもつ
半透過型カラーＬＣＤは外光が著しく異なる場所で使用
せざるを得ない携帯端末等に対し極めて有用であり、半
透過型カラーＬＣＤに対しても、同様、入射光を散乱さ
せる機能を付与させる必要がある。

【０００６】反射型カラーＬＣＤの光散乱方式は基本的
には二つに大別できる。即ち、図３及び図４に示すよう
に、光の屈折と回折を利用した光散乱膜９を介して入射
光２１乃至反射光２２を散乱させる方式と、図５に示す
ように、液晶セル内部の反射ミラーを凹凸にして入射光
を散乱させる方式とである。

【０００７】上記散乱膜を利用する方式は、更に散乱膜
をセルの外部に設置した図３の構造と散乱機能をセル内
部に組み込んだ図４の構造の二つがある。

【０００８】上記の３方式はそれぞれ特徴を有してお
り、図３の前面散乱膜付反射型カラーＬＣＤ３００で
は、入射光２１は光散乱膜９で散乱しカラーフィルタ２
を通過し更に反射電極５で折り返し再度光散乱膜９で散
乱する。該光散乱膜９が観察者側透明基板１上に位置す
るために、製造が容易であるという反面、画像が観察者
側透明基板１の厚みを介して散乱される為、解像性が劣
るという品質上の欠点を有している。

【０００９】図４に示す内部散乱膜付反射型カラーＬＣ
Ｄ４００は、図３の前面散乱膜付反射型カラーＬＣＤ３
００の欠点である解像性の低下を防ぎ、また後述の図５
の散乱反射板付反射型カラーＬＣＤ５００と異なり反射
電極板５は平面でよいので、ミラー表面の凹凸加工を必
要とせず製造コスト上で有利である。しかし、カラーフ
ィルタ上に新たに散乱膜を形成しなければならないため
に一工程増えるという欠点を有していた。

【００１０】図５に示す散乱反射板方式カラーＬＣＤ５
００は、外部よりの入射光を液晶セル内部の反射ミラー
で散乱させる方式であり、外部からの入射光２１は散乱
反射電極５０５の吸収以外にロスがないので光の利用率
では極めて優れている。しかし、反射ミラーの頂点と底
部とで、観察者側透明電極３との光路長差が生じるとい
う不具合及び散乱反電極５０５の凹凸面加工にフォトグ
ラフィー工程を利用するなどコスト的に不利である。

【００１１】

【特許文献１】特開平０７−１０４１２７号公報

【特許文献２】特許第２９７６７７３号公報

【特許文献３】特開平０６−１７５１２６号公報

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の反射型カラーＬ
ＣＤは、光散乱機能に関連する以下の問題を有してい
た。即ち、図３に示す前面散乱膜付反射型カラーＬＣＤ
３００では、 ａ）散乱膜がガラス基板の外側にあるので解像性が悪
い。 ｂ）散乱膜中で粒子が多段に分布し、光の衝突が複数回
であるため後方散乱が増加する。

【００１３】図４に示す内部散乱膜付反射型カラーＬＣ
Ｄ４００では、 ａ）解像性が改善できているがカラーフィルタ上に新た
に光散乱膜９を形成しなけれ成らず工程が追加される。 ｂ）透明樹脂１１及び透明微粒子１０の波長分散による
着色が生じ易い。 図５で示す散乱反射板付反射型カラーＬＣＤ５００で
は、 ａ）凹凸反射板の頂点と底部とで光路長差が生じる。 ｂ）散乱反射板の加工が必要でありコスト高になる。

【００１４】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、反射型カラーＬＣＤの１）解像性を改
善し、２）薄膜の光散乱膜での前方散乱を増加させ、
３）波長分散が原因の着色を防止することのできるカラ
ーフィルタを製造するカラーフィルタ用樹脂組成物を提
供することを課題とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、カラー液晶表
示装置に用いる赤色、緑色、青色から成る３原色カラー
フィルタに、粒径０．５マイクロメートルから５．０マ
イクロメートルの透明微粒子を分散し、該カラーフィル
タの各色間で等しいヘイズ値をもたせることを特徴とす
るカラーフィルタ用樹脂組成物である。

【００１６】また、本発明は、カラー液晶表示装置に用
いる赤色、緑色、青色から成る３原色カラーフィルタ
に、粒径０．５マイクロメートルから５．０マイクロメ
ートルの透明微粒子を分散し、各色に分散する透明微粒
子の屈折率と各色カラーフィルタの屈折率の比を等し
く、かつ、赤色、緑色、青色カラーフィルタに分散した
該透明微粒子の平均粒径をＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂとし、該赤
色、緑色、青色カラーフィルタの中心波長をλｒ、λ
ｇ、λｂとするとき、各色カラーフィルタに分散する透
明微粒子の平均粒径と各色カラーフィルタの中心波長と
の比（Ｄｒ／λｒ）、（Ｄｇ／λｇ）、（Ｄｂ／λｂ）
を等しくさせることを特徴とするカラーフィルタ用樹脂
組成物である。

【００１７】また、本発明は、上記発明によるカラーフ
ィルタ用樹脂組成物において、前記透明微粒子はカラー
フィルタ全容量の１５容量％から３０容量％であること
を特徴とするカラーフィルタ用樹脂組成物である。

【００１８】また、本発明は、上記発明によるカラーフ
ィルタ用樹脂組成物において、前記カラーフィルタ用樹
脂組成物中に粒径５０ｎｍ以下の透明微粉末が分散して
いることを特徴とするカラーフィルタ用樹脂組成物であ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明によるカラーフィ
ルタ用樹脂組成物の実施の形態を詳細に説明する。図１
は、本発明によるカラーフィルタ用樹脂組成物を用いて
製造したカラーフィルタ２を具備した反射型カラーＬＣ
Ｄを示しており、また、図２は同様に半透過型カラーＬ
ＣＤを示している。

【００２０】図１、及び図２に示すように、カラーフィ
ルタ２中に透明微粒子１０を添加して光散乱機能を付与
したものである。図３に示す従来型の前面散乱膜付反射
型カラーＬＣＤ３００では、観察者側透明基板１を介し
て画像を観察するために解像性が低下しているが、本発
明によるカラーフィルタ用樹脂組成物を用いて製造した
カラーフィルタ２は、解像性を改善するために散乱機能
を液晶表示装置のセル内部の液晶に隣接して設けたもの
である。即ち、カラーフィルタ２中に光散乱機能を付与
したものである。

【００２１】この粒子１０の屈折率は、カラーフィルタ
２の屈折率より十分大きいか、または十分小さくするこ
とでカラーフィルタ２中の透明微粒子１０が微少なレン
ズの役割をはたす。即ち、透明微粒子１０の屈折率が大
のときは凸レンズのように、また屈折率が小のときは凹
レンズのごとく機能する。粒子が小さく規則的に配列し
ているときは回折による光散乱現象も観察される。

【００２２】カラーフィルタ２に透明粒子を添加してフ
ィルタ機能と光散乱機能を兼備させるためには以下の項
目が要求される。即ち １）光散乱機能は、添加する透明微粒子の粒径サイズ、
屈折率、分散状態（密度、並び方等）及びカラーフィル
タの屈折率に依存しているので構成材料の組成を厳密に
コントロールすること。 ２）カラーフィルタの最も重要な特性は各色の分光特性
であから、カラーフィルタの色素の量を変更しないこ
と。

【００２３】光散乱機能をカラーフィルタ内部にもたせ
る為には膜厚をより薄く、望ましくは３μｍ以下にし、
透明微粒子１０を密に充填することが必要である。光散
乱膜を可能な限り薄膜にし、透明微粒子を必要最少限の
単層ないし数層にとどめることが肝要である。これによ
り光の衝突回数が減り、前方散乱が増加し、ＬＣＤ表面
の反射が少ないものとなる。

【００２４】カラーフィルタ２の屈折率は、該カラーフ
ィルタを構成する樹脂、色素、添加剤の固有の屈折率と
その構成比率及びプロセス条件（露光量、加熱量）で著
しく異なる。これらの材料の中でも特に重要なものは着
色剤、例えば、染料、顔料の含有量である。したがっ
て、カラーフィルタ２の各色の屈折率は通常、異なる値
を示している。

【００２５】同じく、カラーフィルタ２を光散乱機能か
らみたとき、最も重要な特性は変角反射特性とヘイズ値
である。ここで変角反射特性とヘイズ値を支配している
のはカラーフィルタの屈折率と微粒子の屈折率との比率
であり、更に透明微粒子のサイズ、膜中での透明微粒子
の密度である。

【００２６】図３及び図４で光散乱膜へ入射する光は可
視光の全波長領域を有している。透明樹脂１１及び透明
微粒子１０は波長分散を有するため各カラーフィルタを
通過した光の変角反射特性、或いはヘイズ値が一致しな
い。各カラーフィルタに分散して含有する透明微粒子の
屈折率と各カラーフィルタの屈折率の比を等しくするこ
とによって、各カラーフィルタにおける波長分散が略等
しく、ヘイズ値が略等しいものとなり、ＬＣＤとしての
色みの差が減少したものとなる。

【００２７】カラーフィルタは幾つかの方式で作ること
ができるが、現在実用に供されているカラーフィルタの
大部分が顔料分散フォトレジストタイプである。このタ
イプのカラーフィルタの基本的な考えは、まずアルカ
リ可溶なアニオン樹脂を適宜溶媒に溶解し、ここに複
数の有機顔料を分散する。次に、顔料を分散したアニ
オン樹脂にアクリルモノマーと光重合開始剤を添加し
て感光性をもたせている。その他、塗膜性能を改善する
目的で各種界面活性剤等を添加する。

【００２８】ここで、カラーフィルタの色特性は主に顔
料の特性で、膜の諸特性はアニオン樹脂とモノマー材料
の特性と配合比で、またパタニング特性は主にモノマー
と光重合開始剤で、及び膜の塗布特性は溶媒を含む全体
の配合で決まる。多くの場合、顔料の屈折率はアニオン
樹脂やモノマーの屈折率より大であるから、透明微粒子
１０の屈折率はより小さいものが好都合である。

【００２９】透明微粒子１０としては各種樹脂ビーズが
適用できる。高屈折率ビーズではスチレン樹脂ビーズ、
メラミン樹脂ビーズ、ベンゾグアナミン樹脂ビーズ等
が、また低屈折率ビーズではシリコン樹脂ビーズ、アク
リル変性フッソ樹脂ビーズ、また無機材料ではシリカビ
ーズが広く知られている。

【００３０】透明微粒子１０の粒径は０．５マイクロメ
ートルから５マイクロメートルが使用できるがカラーフ
ィルタの厚みの限界から３マイクロメートル以下が好ま
しく、さらに１．２マイクロメートルから２．５マイク
ロメートルがもっとも良好である。粒径が１．２マイク
ロメートル以下では必要なヘイズ値を得るのが困難にな
る。同じく粒径が２．５マイクロメートル以上では塗液
の安定性、特に経時による粒子の分離が顕著になり、ま
たカラーフィルタ２の塗膜適性、特に平坦性が損なわれ
る。

【００３１】ここで各色に分散する透明微粒子の屈折率
と各色のカラーフィルタの屈折率との比を等しくし、ま
た各色カラーフィルタに分散する透明微粒子の粒径と各
色カラーフィルターの中心波長との比を等しくして、各
色の変角反射特性およびヘイズ値を等しくすることで、
各色間の散乱特性を合わせることが可能になることが、
検討の結果明らかになった。

【００３２】透明微粒子１０は該透明微粒子１０を含む
カラーフィルタ２の１５％から３０％を占める量が好ま
しい。当然のことであるが、透明微粒子１０が１５％以
下では十分なヘイズ値が得られず散乱特性が低下する。
また透明微粒子１０が３０％を超えると塗液の塗布適性
が著しく低下しカラーフィルタ２の表面の粗さが増大す
る。もちろん使用目的によっては低ヘイズ品も適用でき
るのでこの範囲に限定されるものではない。

【００３３】透明微粒子１０は、また、適宜カラーフィ
ルタ２と同色に着色することによりカラーフィルタ２の
色純度を向上可能である。着色の方法としては分散染
料、カチオン染料による染色がある。また透明微粒子１
０を構成する原料モノマー中に染料を導入することもで
きる。

【００３４】カラーフィルタ２の色特性をコントロール
している着色剤として、染料及び顔料が適用できるが、
一般的には顔料が使用されている。

【００３５】本発明のカラーフィルタ用樹脂組成物に使
用可能な顔料として、透明性が高くしかも耐熱性、耐光
性、及び耐薬品性の優れた材料を下記に挙げる。材料は
いずれもカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーで示
す。 Ｃ．Ｉ．黄色顔料 ２０、２４、８６、９３、１０９、
１１０、１１７、１２５、１３７、１３８、１４７、１
４８、１５３、１５４、１６６、１６８、 Ｃ．Ｉ．オレンジ顔料 ３６、４３、５１、５５、６
１、 Ｃ．Ｉ．赤色顔料 ９、９７、１２２、１２３、１４
９、１６８、１７７、１８０、１９２、２１５、２１６
または２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２
７、２２８、２４０、 Ｃ．Ｉ．バイオレット顔料 １９、２３、２９、３０、
３７、４０、５０、 Ｃ．Ｉ．青色顔料 １５、１５：６、２２、６０、６
４、 Ｃ．Ｉ．緑色顔料 ７、３６、 前記顔料は透明粒子１０を除くカラーフィルタ２の膜中
に５重量％ないし４０重量％含有する。通常反射型ＬＣ
Ｄに使用されるカラーフィルタ２では５重量％から１５
重量％である。

【００３６】アルカリ可溶なアニオン樹脂としては、末
端にカルボン酸を有する各種ポリマー例えばメタクリル
酸１５重量部、シクロヘキシルアクリレート４０重量
部、ブチルメタクリレート２０重量部、メチルメタクリ
レート２５重量部からなるアクリル共重合物等がある。

【００３７】該アニオン樹脂の屈折率は、アクリル樹脂
で１．５０から１．５５、スチレン樹脂では１．５５か
ら１．６０程度まで、さらにフローレン骨格を有するカ
ルド樹脂では１．５８から１．６２程度まで、さらにポ
リイミド樹脂で１．７０までの高屈折率がある。

【００３８】感光性を付与する目的で、該アニオン樹脂
に対し多官能アクリルモノマーを重量率で５０％ないし
１５０％添加する。アクリルモノマーの添加量は感度、
現像性等で定め、５０％以下では感度が低下し、また添
加量が１５０％以上では塗布時の乾燥性が低下しアルカ
リ現像時に現像残りが生じ易くなる。

【００３９】重合開始剤は活性光を照射した時、モノマ
ーの架橋を促進し光照射によるパタニングが可能にな
る。

【００４０】透明微粉末１３はカラーフィルタ２の屈折
率を調整する為に有効に作用する。透明樹脂１１より高
屈折率無機物として酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸
化ジルコニューム、酸化アルミニュームなどが適用でき
る。また透明樹脂１１より低屈折率無機物として酸化珪
素特に気相形成シリカ等が、更にまた透明樹脂１１と同
程度の屈折率を有する無機物として硫酸バリューム、炭
酸カルシューム等が適宜使用できる。

【００４１】透明微粉末１３の粒径は、可視光の波長よ
り十分に小さく可視光領域では透明であることが必要な
ので、できる限り小さいことが好ましく５０ｎｍ以下好
ましくは３０ｎｍ以下である。また形状は球形が好まし
く光学的にはより透明であることが要求される。特に青
色カラーフィルタに添加する場合波長４００ｎｍ近傍の
光透過率を低下させないことが肝要である。

【００４２】透明微粉末１３の添加量は透明粒子１０の
５重量％〜５０重量％の範囲が好ましい。添加量が少な
いとカラーフィルタ２の屈折率をコントロールする効果
が期待できない。また多過ぎると塗液の塗布適性が損な
われ更にカラーフィルタ２の透過率を下げることがあ
る。

【００４３】

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。 ＜実施例１＞以下の反射型ＬＣＤに好適な赤色（以下Ｒ
と記す）、緑色（以下Ｇと記す）、青色（以下Ｂと記
す）カラーレジストを製造した。 ＜Ｒカラーレジスト組成（重量部）＞ 顔料 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７ ： １．５９ アニオン樹脂 メタクリル酸共重合物 ： ７．０７ モノマー アロニックスＭ４００（東亜合成株式会社製） ： ４．０４ 光重合開始剤 イルガキュアー８１９（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株 式会社製） ： １．０ 分散剤 ： ０．２７ 界面活性剤 ＫＦ−３５１Ａ（信越化学工業株式会社製） ： ０．０１ 有機溶剤 ： ８６．０２ 合計 ：１００．００ ＜Ｇカラーレジスト組成（重量部）＞ 顔料 Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６ ： １．６１ 顔料 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９ ： ０．３３ アニオン樹脂 メタクリル酸共重合物 ： ７．１２ モノマー アロニックスＭ４００ ： ４．９８ 光重合開始剤 イルガキュアー８１９ ： ０．８５ 分散剤 ： ０．１５ 界面活性剤 ＫＦ−３５１Ａ ： ０．０１ 有機溶剤 ： ８４．９５ 合計 ：１００．００ ＜Ｂカラーレジスト組成（重量部）＞ 顔料 Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６ ： １．４３ アニオン樹脂 メタクリル酸共重合物 ： ７．１２ モノマー アロニックスＭ４００ ： ４．９８ 光重合開始剤 イルガキュアー８１９ ： ０．８５ 分散剤 ： ０．１５ 界面活性剤 ＫＦ−３５１Ａ ： ０．０１ 有機溶剤 ： ８５．４６ 合計 ：１００．００

【００４４】上記Ｒ、Ｇ、Ｂカラーレジスト組成の材料
を準備し顔料と分散剤及び有機溶剤をビーズミルで分散
後アニオン樹脂、モノマー、光重合開始剤、界面活性剤
を順次添加して各カラーレジストを製造した。

【００４５】次に上記Ｒ、Ｇ、Ｂカラーレジストにそれ
ぞれ以下の組成で透明微粒子及び透明微粉末を添加して
Ｒ、Ｇ、Ｂ光散乱レジスト、即ち、カラーフィルタ用樹
脂組成物を製造した。

【００４６】 ＜Ｒ光散乱レジスト組成（重量部）＞ Ｒカラーレジスト ： ９５．４６ 透明微粒子 ＫＭＰ５９０（信越化学工業株式会社製） ： ２．６３ 透明微粒子 エポスターＭＡ１００２（株式会社日本触媒製）： １．９１ 合計 ：１００．００ ＜Ｇ光散乱レジスト組成（重量部）＞ Ｇカラーレジスト ： ９５．２８ 透明微粒子 トスパール１２０（ＧＥ東芝シリコーン株式会社製） ： ４．５２ 透明微粉末 ＡＥＲＯＳＩＬ２５（日本アエロジル株式会製）： ０．０４ 合計 ：１００．００ ＜Ｂ光散乱レジスト組成（重量部）＞ Ｂカラーレジスト ： ９２．９６ 透明微粒子 ハイプレシカＦＱ−Ｎ２Ｎ（宇部日東化成株式会製） ： ７．０ 透明微粉末 ＡＥＲＯＳＩＬ２５（日本アエロジル株式会製）： ０．０４ 合計 ：１００．００

【００４７】上記Ｒ、Ｇ、Ｂ光散乱レジストを以下の条
件でガラス基板に塗布して光散乱機能を有するカラーフ
ィルタを製造した。

【００４８】ガラス基板上に光散乱レジストを塗布し乾
燥後に露光し、未露光部分をアルカリ現像液で現像し乾
燥後更にポストベークした。以上をＲ、Ｇ、Ｂの順で繰
り返してカラーフィルタを製造した。

【００４９】まず、観察者側透明板１にＲ光散乱レジス
トを用いてＲカラーフィルタを以下の条件で形成した。 １）塗布 ：スピンナ、６００ｒｐｍ、５秒 ２）ソフトベーク ：９０℃５分間 ３）露光 ：２００ｍＪ／ｃｍ² ４）現像 ：ＰＨ１０．２アルカリ現像液で９０秒間 ５）ハードベーク ：２３０℃６０分間 次に、以下同様にＧ光散乱レジストを用いてＧカラーフ
ィルタを形成した。更に以下同様にＢ光散乱レジストを
用いてＢカラーフィルタを形成して，ＲＧＢからなるカ
ラーフィルタ２を形成した。

【００５０】得られたＲＧＢ各カラーフィルタの膜厚及
びヘイズ値は以下であった。 Ｒ：膜厚１．９８μｍ、ヘイズ値５２．７ Ｇ：膜厚１．９３μｍ、ヘイズ値５１．０ Ｂ：膜厚２．４２μｍ、ヘイズ値５３．１ 以上、ほぼ等しいヘイズ値を有するカラーフィルタを得
ることができ、図１に示す反射型ＬＣＤに用いたとこ
ろ、表面の反射が少ない、且つ色みの差のない反射型Ｌ
ＣＤが得られた。

【００５１】＜実施例２＞以下の透過型ＬＣＤに好適な
赤色（以下Ｒと記す）、緑色（以下Ｇと記す）、青色
（以下Ｂと記す）カラーレジストを製造した。 ＜Ｒカラーレジスト組成（重量部）＞ 顔料 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８ ： ３．３４ Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４ ： １．７０ アニオン樹脂 メタクリル酸共重合物 ： ５．６２ モノマー アロニックスＭ４００（東亜合成株式会社製） ： ３．８５ 光重合開始剤 イルガキュアー８１９（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株 式会社製） ： １．７４ 分散剤 ： ０．５１ 界面活性剤 ＫＦ−３５１Ａ（信越化学工業株式会社製） ： ０．０１ 有機溶剤 ： ８３．２３ 合計 ：１００．００ ＜Ｇカラーレジスト組成（重量部）＞ 顔料 Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６ ： ６．８２ 顔料 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３ ： ０．１４ アニオン樹脂 メタクリル酸共重合物 ： ５．１０ モノマー アロニックスＭ４００ ： ３．８９ 光重合開始剤 イルガキュアー３６９ ： １．５７ 分散剤 ： ０．４８ 界面活性剤 ＫＦ−３５１Ａ ： ０．０１ 有機溶剤 ： ８１．９９ 合計 ：１００．００ ＜Ｂカラーレジスト組成（重量部）＞ 顔料 Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６ ： ４．９４ アニオン樹脂 メタクリル酸共重合物 ： ５．７０ モノマー アロニックスＭ４００ ： ３．７４ 光重合開始剤 イルガキュアー８１９ ： １．７０ 分散剤 ： ０．９２ 界面活性剤 ＫＦ−３５１Ａ ： ０．０１ 有機溶剤 ： ８２．９９ 合計 ：１００．００

【００５２】上記Ｒ、Ｇ、Ｂカラーレジスト組成の材料
を準備し顔料と分散剤及び有機溶剤をビーズミルで分散
後アニオン樹脂、モノマー、光重合開始剤、界面活性剤
を順次添加して各カラーレジストを製造した。

【００５３】次に上記Ｒ、Ｇ、Ｂカラーレジストにそれ
ぞれ以下の組成で透明微粒子及び透明微粉末を添加して
Ｒ、Ｇ、Ｂ光散乱レジストを製造した。

【００５４】 ＜Ｒ光散乱レジスト組成（重量部）＞ Ｒカラーレジスト ： ９５．５ 透明微粒子 ケミスノーＭＸ−１８０（綜研化学株式会社製）： ４．５ 合計 ：１００．０ ＜Ｇ光散乱レジスト組成（重量部）＞ Ｇカラーレジスト ： ９５．０５ 透明微粒子 ＫＭＰ５９０（信越化学工業株式会社製） ： ４．９５ 合計 ：１００．０ ＜Ｂ光散乱レジスト組成（重量部）＞ Ｂカラーレジスト ： ９２．４３ 透明微粒子 ハイプレシカＦＱ−Ｎ２Ｎ （宇部日東化成株式会製） ： ７．５２ 透明微粉末 ＡＥＲＯＳＩＬ２５（日本アエロジル株式会製）： ０．０５ 合計 ：１００．０

【００５５】上記Ｒ、Ｇ、Ｂ光散乱レジストを以下の条
件でガラス基板に塗布して光散乱機能を有するカラーフ
ィルタを製造した。

【００５６】ガラス基板上に光散乱レジストを塗布し乾
燥後に露光し、未露光部分をアルカリ現像液で現像し乾
燥後更にポストベークした。以上をＲ、Ｇ、Ｂの順で繰
り返してカラーフィルタを製造した。

【００５７】まず観察者側透明板１にＲ光散乱レジスト
用いてＲカラーフィルタを以下の条件で形成した。 １）塗布 ：スピンナ、６００ｒｐｍ、５秒 ２）ソフトベーク ：９０℃５分間 ３）露光 ：３００ｍＪ／ｃｍ² ４）現像 ：ＰＨ１０．２アルカリ現像液で９０秒間 ５）ハードベーク ：２３０℃６０分間 次に以下同様にＧ光散乱レジストを用いてＧカラーフィ
ルタを形成した。更に以下同様にＢ光散乱レジストを用
いてＢカラーフィルタを形成して，ＲＧＢからなるカラ
ーフィルタ２を形成した。

【００５８】カラーフィルタＲＧＢの膜厚及びヘイズ値
は以下であった。 Ｒ：膜厚２．６４μｍ、ヘイズ値６３．７ Ｇ：膜厚２．２８μｍ、ヘイズ値６０．９ Ｂ：膜厚２．３２μｍ、ヘイズ値６１．１ 以上、ほぼ等しいヘイズ値を有するカラーフィルタを得
ることができ、図２に示す半透過型ＬＣＤに用いたとこ
ろ、表面の反射が少ない、且つ色みの差のない半透過型
ＬＣＤが得られた。

【００５９】＜実施例３＞以下の透過型ＬＣＤに好適な
赤色（以下Ｒと記す）、緑色（以下Ｇと記す）、青色
（以下Ｂと記す）カラーレジストを製造した。 ＜Ｒカラーレジスト組成（重量部）＞ 顔料 Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７ ： ３．３４ Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：２ ： １．７０ Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９ ： ０．９３ アニオン樹脂 メタクリル酸共重合物 ： ５．６２ モノマー アロニックスＭ４００（東亜合成株式会社製） ： ３．８５ 光重合開始剤 イルガキュアー８１９（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株 式会社製） ： １．７４ 分散剤 ： ０．５１ 界面活性剤 ＫＦ−３５１Ａ（信越化学工業株式会社製） ： ０．０１ 有機溶剤 ： ８２．３０ 合計 ：１００．００ ＜Ｇカラーレジスト組成（重量部）＞ 顔料 Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６ ： ５．８０ Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３ ： １．０２ Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９ ： ０．１４ アニオン樹脂 メタクリル酸共重合物 ： ５．１０ モノマー アロニックスＭ４００ ： ３．８９ 光重合開始剤 イルガキュアー３６９ ： １．５７ 分散剤 ： ０．４８ 界面活性剤 ＫＦ−３５１Ａ ： ０．０１ 有機溶剤 ： ８１．９９ 合計 ：１００．００ ＜Ｂカラーレジスト組成（重量部）＞ 顔料 Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５ ： ４．９４ アニオン樹脂 メタクリル酸共重合物 ： ５．７０ モノマー アロニックスＭ４００ ： ３．７４ 光重合開始剤 イルガキュアー８１９ ： １．７０ 分散剤 ： ０．９２ 界面活性剤 ＫＦ−３５１Ａ ： ０．０１ 有機溶剤 ： ８２．９９ 合計 ：１００．００

【００６０】上記Ｒ、Ｇ、Ｂカラーレジスト組成の材料
を準備し顔料と分散剤及び有機溶剤をビーズミルで分散
後アニオン樹脂、モノマー、光重合開始剤、界面活性剤
を順次添加して各カラーレジストを製造した。このカラ
ーレジストを膜厚３μｍに塗布した後２３０℃６０分後
に以下の波長における屈折率を測定した。 ＜Ｒカラーレジスト＞： 波長６１５ｎｍの光での屈折率１．６８５ ＜Ｇカラーレジスト＞： 波長５４５ｎｍの光での屈折率１．６４８ ＜Ｂカラーレジスト＞： 波長４５０ｎｍの光での屈折率１．６７７

【００６１】次に、上記Ｒ、Ｇ、Ｂカラーレジストにそ
れぞれ以下の組成で透明微粒子を添加してＲ、Ｇ、Ｂ光
散乱レジスト、即ち、カラーフィルタ用樹脂組成物を製
造した。

【００６２】 ＜Ｒ光散乱レジスト組成（重量部）＞ Ｒカラーレジスト ： ９５．５ 透明微粒子 ケミスノーＭＸ−２２０（綜研化学株式会社製）： ４．５ 合計 ：１００．０ ここで透明微粒子の平均粒径は２．２μｍであった。 ＜Ｇ光散乱レジスト組成（重量部）＞ Ｇカラーレジスト ： ９５．５ 透明微粒子 ケミスノーＭＸ−１８０（綜研化学株式会社製）： ２．２５ ケミスノーＭＸ−２２０（綜研化学株式会社製）： ２．２５ 合計 ：１００．０ ここで透明微粒子の平均粒径は２．０μｍであった。 ＜Ｂ光散乱レジスト組成（重量部）＞ Ｂカラーレジスト ： ９５．５ 透明微粒子 ケミスノーＭＸ−１５０（綜研化学株式会社製）： ２．２５ ケミスノーＭＸ−１８０（綜研化学株式会社製）： ２．２５ 合計 ：１００．０ ここで透明微粒子の平均粒径は１．６５μｍであった。

【００６３】ここで、透明微粒子の屈折率は波長４５０
ｎｍ、５４５ｎｍ、及び６１５ｎｍの屈折率はそれぞれ
１．４９８、１．４９３、及び１．４９０であり、Ｒカ
ラーレジストと透明微粒子の６１５ｎｍにおける屈折率
比は１．１３２、Ｇカラーレジストと透明微粒子の５４
５ｎｍにおける屈折率比は１．１０４、Ｂカラーレジス
トと透明微粒子の４５０ｎｍにおける屈折率比は１．１
１９でありＲＧＢそれぞれの屈折率の差は最大２．５％
最小１．３％でほぼ等しく、また粒径を波長で除した値
はＲ：２．８０、Ｇ：２．７３、Ｂ：２．７３とＲＧＢ
ともほぼ等い値であった。

【００６４】上記Ｒ、Ｇ、Ｂ光散乱レジストを以下の条
件でガラス基板に塗布して光散乱機能を有するカラーフ
ィルタを製造した。

【００６５】ガラス基板上に光散乱レジストを塗布し乾
燥後に露光し、未露光部分をアルカリ現像液で現像し乾
燥後更にポストベークした。以上をＲ、Ｇ、Ｂの順で繰
り返してカラーフィルタを製造した。

【００６６】まず観察者側透明板１にＲ光散乱レジスト
用いてＲカラーフィルタを以下の条件で形成した。 １）塗布 ：スピンナ、６００ｒｐｍ、５秒 ２）ソフトベーク ：９０℃５分間 ３）露光 ：３００ｍＪ／ｃｍ² ４）現像 ：ＰＨ１０．２アルカリ現像液で９０秒間 ５）ハードベーク ：２３０℃６０分間 次に以下同様にＧ光散乱レジストを用いてＧカラーフィ
ルタを形成した。更に以下同様にＢ光散乱レジストを用
いてＢカラーフィルタを形成して、ＲＧＢからなるカラ
ーフィルタ２を形成した。

【００６７】図２に示す半透過型カラーＬＣＤに装着す
ると好適な半透過型カラーＬＣＤが得られた。

【００６８】

【発明の効果】図１に示すように、本発明によるカラー
フィルタ用樹脂組成物を用いたカラーフィルタは、光散
乱膜とカラーフィルタとを一体化することができ、これ
によって、 １）散乱機能が液晶と接した部位で機能するので解像性
が向上する。 ２）散乱膜がカラーフィルタの内部に取り込まれた結
果、膜厚が薄くなり繰り返し反射起因のバック散乱が減
少する。 ３）散乱膜がカラーフィルタの内部に取り込まれた結
果、散乱膜は各フィルタ毎に最適の条件て設計でき、波
長分散を考慮して色間の散乱特性を合わせることが可能
になる。 ４）パネル作製上極めて不利な反射板の凹凸加工を不要
なものとする。 以上のように、極めて有利な光散乱機能を有する反射型
カラーＬＣＤ或いは半透過型カラーＬＣＤに使用するカ
ラーフィルタ用樹脂組成物となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルタ用樹脂組成物を用いた
カラーフィルタを具備した反射型カラーＬＣＤの断面図
である。

【図２】本発明のカラーフィルタ用樹脂組成物を用いた
カラーフィルタを具備した半透過型カラーＬＣＤの断面
図である。

【図３】従来の前面散乱膜付反射型カラーＬＣＤの断面
図である。

【図４】従来の内部散乱膜付反射型カラーＬＣＤの断面
図である。

【図５】従来の散乱反射板方式カラーＬＣＤの断面図で
ある。

【符号の説明】

１、６・・・・透明基板 ２・・・・カラーフィルタ ３、２０３・・・・透明電極 ４・・・・液晶 ５・・・・反射電極 ７・・・・観察者側電極基板 ８・・・・背面側電極基板 ９・・・・光散乱膜 １０・・・・・・・・透明微粒子 １１・・・・・・・・透明樹脂 １３・・・・透明微粉末 ２１・・・・入射光 ２２・・・・散乱光 ２３・・・・後方散乱 １００・・・・本発明のカラーフィルタ用樹脂組成物を
用いたカラーフィルタを具備した反射型カラーＬＣＤ ２００・・・・本発明のカラーフィルタ用樹脂組成物を
用いたカラーフィルタを具備した半透過型カラーＬＣＤ ３００・・・・従来の前面散乱膜付反射型カラーＬＣＤ
の例 ４００・・・・従来の内部散乱膜付反射型カラーＬＣＤ
の例 ５００・・・・従来の散乱反射板方式カラーＬＣＤの例 ５０５・・・・散乱反射電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H025 AA00 AB13 AC01 AD01 BC13 CC08 CC20 2H048 BA45 BA47 BB02 BB42 2H091 FA02Y FA31Y FB02 FB06 FB12 FB13 FC22 KA10 LA12 LA16 LA20 LA30

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カラー液晶表示装置に用いる赤色、緑色、
   青色から成る３原色カラーフィルタに、粒径０．５マイ
   クロメートルから５．０マイクロメートルの透明微粒子
   を分散し、該カラーフィルタの各色間で等しいヘイズ値
   をもたせることを特徴とするカラーフィルタ用樹脂組成
   物。
2. 【請求項２】カラー液晶表示装置に用いる赤色、緑色、
   青色から成る３原色カラーフィルタに、粒径０．５マイ
   クロメートルから５．０マイクロメートルの透明微粒子
   を分散し、各色に分散する透明微粒子の屈折率と各色カ
   ラーフィルタの屈折率の比を等しく、かつ、赤色、緑
   色、青色カラーフィルタに分散した該透明微粒子の平均
   粒径をＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂとし、該赤色、緑色、青色カラ
   ーフィルタの中心波長をλｒ、λｇ、λｂとするとき、
   各色カラーフィルタに分散する透明微粒子の平均粒径と
   各色カラーフィルタの中心波長との比（Ｄｒ／λｒ）、
   （Ｄｇ／λｇ）、（Ｄｂ／λｂ）を等しくさせることを
   特徴とするカラーフィルタ用樹脂組成物。
3. 【請求項３】前記透明微粒子はカラーフィルタ全容量の
   １５容量％から３０容量％であることを特徴とする請求
   項１、又は２に記載のカラーフィルタ用樹脂組成物。
4. 【請求項４】前記カラーフィルタ用樹脂組成物中に粒径
   ５０ｎｍ以下の透明微粉末が分散していることを特徴と
   する請求項１、又は２に記載のカラーフィルタ用樹脂組
   成物。