JP2527756B2 - カラ−フイルタ− - Google Patents

カラ−フイルタ−

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水溶性アゾ化合物で染着されているカラーフ
ィルターに関する。
詳しくはカラーテレビ、特に液晶カラーテレビに搭載
するカラーフィルターに関する。
〔従来の技術〕
カラーテレビに用いられるカラーフィルターの製造方
法としては例えば次のような方法が挙げられる。
ガラス基板上に、ポリビニルアルコール、グリュー、
ゼラチン、カゼイン等の蛋白質系天然高分子物質に、重
クロム酸アンモン等で感光性を付与した感光液を、ロー
ラーコート、ディッピング、スピンナー等で、均一に塗
布し、乾燥した後マスク露光法で1色目のパターン部分
だけ光硬化させ、現像して必要なパターン以外を除去し
てベース膜を形成した後に、所定の分光特性を有する染
料で該ベース膜を染色して1色目のパターンを染色す
る。次に染料で染色されることのない透明な防染膜を全
面に塗布する。
次に、同様にして前記と同じ感光液を均一に塗布し、
乾燥した後マスク露光法で露光現像して、2色目のベー
ス膜を形成後所定の分光特性を有する第2の染料で染色
する。さらに、前記透明な防染膜を全面に塗布する。
次に必要な場合には更に同様にして、前記と同じ感光
液を均一に塗布し、乾燥した後、マスク露光法で露光現
像して、3色目のベース膜を形成し、所定の分光特性を
有する第3の染料で染色する。
このようにして所望の色数の着色層が得られる。
最後に、トップコートを塗布して、カラーフイルター
が製造される。
ここで使用される染料は所定の分光特性を有したレッ
ド、ブルー及びグリーンのアニオン性染料を用いるがと
くに所定の分光特性に合致しかつ耐光性の優れたレッド
の着色層を得るのが至難である。
またベース膜に使用するゼラチン、カゼイン、グリュ
ー等の蛋白質系天然高分子物質については品質が原料ソ
ースによりバラツキを生じ安定した色が得難いという欠
点もある。
更に蛋白質系天然高分子物質に代えてポリビニルアル
コールやカチオン性基を有する合成樹脂も用いられてい
るが、これらのベース膜を所望される光学特性を有しか
つ耐光性の良好な赤色に着色するアニオン染料を既存染
料の中から見出すことは出来ない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明はベース膜として用いられるゼラチン、カゼイ
ン、グリュー等の蛋白質系天然高分子、ポリビニルアル
コール又はカチオン性基を有する合成樹脂に対して良好
な染着性を示し、かつ耐光性の良好な赤色アニオン染料
を使用し、光学特性に優れたカラーフィルターを提供す
るものである。
〔問題点を解決する為の手段〕
本発明者らは前記したような性質を有する染料を開発
すべく鋭意努力した結果本発明に至ったものである。即
ち本発明は基材表面上に着色層を有するカラーフィルタ
ーにおいて、当該着色層が下記一般式I〕で表わされる
水溶液アゾ化合物で染着されているカラーフィルターに
存する。
(式中、Xは−CO−基、−COO−基、−SO2−基を表わし
Rは置換されていてもよいアルキル基又は置換されてい
てもよいフエニル基を表わし環Aは置換されていてもよ
いベンゼン環又は置換されていてもよいナフタレン環を
表わしMは水素原子、アルカリ金属、有機アミン類、ア
ンモニウムを表わす。) 上記一般式〔I〕中Rで示されるアルキル基として特
に、メチル、エチル、ブチル等のC1〜C4の低級アルキル
基が挙げられ、これらはトリフルオロメチル基、カルボ
キシエチル基の如き、ハロゲン、カルボキシル基等で置
換されてもよい。また、環Aで示されるベンゼン環又は
ナフタレン環の置換基としては低級アルキル基、低級ア
ルコキシ基、ハロゲン原子又はSO3M基(Mは前記定義に
同じ)等が挙げられる。
Mで示されるアルカリ金属としては、例えば、Li、N
a、Kなどが挙げられ、有機アミン類としては例えば
(モノ、ジ、トリエタノールアミン等の(モノ、ジ、
トリ低級アルカノールアミン等が挙げられる。
上記一般式〔I〕で示される染料は「理論製造染料化
学」(技報堂,細田豊著)のp580 5行〜p581 10行に記
載の方法に従って製造することができる。
尚、本発明で用いる染料として具体的には表−1に示
した化合物が挙げられる。
本発明のカラーフィルターの着色層は基材上に設けら
れたベース膜を一般式〔I〕で示される染料で染着する
ことにより得られるが、そのベース膜はゼラチン、カゼ
イン、グリュー等の蛋白質系天然高分子により形成され
る。
これらの天然蛋白質の水溶液に重クロム酸アンモニウ
ム等の重クロム酸塩を数パーセント添加し、スピンコー
ト等の方法で平面基材上に均一に塗布した後紫外線を照
射すると完全に硬化し、水不溶性のベース膜が形成され
る。ベース膜の物性や染色性は天然素材であるため原料
ソースによって変わるが、本発明に用いる場合、それら
のちがいは支障がない。
又本発明に用いられるカチオン性基を含有する合成樹
脂を用いてベース膜を形成することもできる。例えば側
鎖に光反応可能な不飽和基と第4級アンモニウム塩基と
を有するポリマー(A)と光重合開始剤(B)及び溶剤
(C)より成る光反応性樹脂組成物、またはこの樹脂組
成物に更に1分子中に光反応可能な不飽和基を2ケ以上
有する化合物(E)を添加した光反応性樹脂組成物を用
いて基材表面に塗布した後、活性光線を照射し反応させ
てベース膜を形成させたものである。
上記ポリマー(A)は、(N,N−ジメチルアミノ)エ
チルアクリレート、(N,N−ジエチルアミノ)エチルア
クリレート、(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリ
ルアミド等の3級アミノ基を有するモノマーを重合させ
て得られたホモポリマーまたはコポリマーにアリルブロ
マイド、3−クロロ−2−メチルプロペン、p−クロロ
メチルスチレン、3−クロル−2−ヒドロキシプロピル
メタアクリレート等の活性ハロゲン原子を有する不飽和
化合物とを反応させて得られる。
上記化合物(E)としては、例えばエチレングリコー
ルジアクリレート、ジエチレン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、ネオペン
チルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパ
ントリメタクリレート等が挙げられる。光反応開始剤
(B)としては、2−エチルアントラキノン、ベンゾフ
ェノン等が使用できる。また溶剤(C)としては前記ポ
リマー(A)及び光反応開始剤(B)及び化合物(E)
を良く溶剤するものであればよく例えば2−メトキシエ
タノール、2−エトキシエタノール、トルエン、キシレ
ン等が用いられる。
このような光反応性樹脂組成物を基材表面に塗布し活
性光線の照射によって硬化しベース膜をえる。なお基材
物質としては可視光の全波長領域に亘って透過特性の優
れるものが望ましく、一般的には光学ガラスが用いられ
るが、メチルメタアクリレート樹脂、ポリスチロール樹
脂、ポリカーボネート樹脂などのプラスチックプレート
も用いられる。
又本発明の染料を用いて前記ベース膜を赤色に着色す
ることは下記の方法に基いて行うことができる。
即ち、前述の如く、基材表面上に蛋白質系天然高分
子、ポリビニルアルコール又はカチオン性基を有する合
成樹脂により設けたベース膜を本発明の染料0.1〜10.0
%、好ましくは0.5〜2%水溶液、pH2〜8、好ましくは
3〜5、温度30〜100℃、好ましくは50〜70℃で必要に
より食塩等を添加して調整した染色浴中に於て5〜30分
間処理することにより着色させ、赤色の着色層を得るこ
とができる。
かくして得られた赤色の着色層は好ましい透過特性を
示すのみならず光に対する耐性が優れている。
〔実施例〕
以下実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、
かかる実施例は本発明を何ら限定するものではない。
実施例1 光学ガラス板上に0.7%の重クロム酸アンモニウムを
含む15%ゼラチン水溶液をスピンコート法により均一に
塗布、乾燥後、紫外線を照射して硬化させ、次いで30℃
の温水で洗浄、乾燥して光学ガラス板上に光架橋したゼ
ラチン膜を形成した。
表−1No.1の化合物の1.0%水溶液を酢酸でpH3.5に調
整し、55℃に昇温した染浴に上記のゼラチン膜を有する
光学ガラス板を10分間浸漬し、水洗、乾燥したところ、
506nmにλmaxのある緑色に着色された着色層をもつ光学
ガラス板が得られた。
得られた赤外フィールターは分光特性に優れ、かつ耐
光性も良好であった。
実施例2 キシレン ……69部 (N,N−ジエチルアミノ)エチルメタクリレート ……30
部 アゾイソブチロニトリル …… 1部 上記組成の液体を窒素雰囲気中80℃で8時間処理し、
ポリ(N,N−ジエチルアミノ)エチルメタクリレート溶
液100部を得る。この溶液50部にクロルメチルスチレン1
5部を常温で加え16時間反応させたのち、これを2−ブ
トキシエタノール260部に溶解させ、更にダロキュア117
3(メルク社製、光重合開始剤)16部を添加溶解させて
カチオン性基含有の感光性樹脂組成物とした。
次に光学ガラス板上にOAP(シランカップリング剤、
東京応化製)10%エタノール溶液を塗布し風乾後110℃
で5分間加熱乾燥を行い、塗布用基材とした。この塗布
用基材表面にスピンコート法により先の感光性樹脂組成
物を膜厚約1ミクロンに塗布し高圧水銀灯により紫外線
を80Watt/cm、4秒照射し塗膜を硬化させた。
次に酢酸によりpH4に調整された水に表−1No.2の化合
物を0.9%水溶液となるように溶解させ70℃に昇温し
た。この溶液に前記の硬化塗膜を形成させた光学ガラス
板を20分間浸漬したところλmax496nmを示し、鮮明な赤
色に着色された着色層を有する光学ガラス板が得られ
た。
得られた赤色フィルターは分光特性に優れ、かつ耐光
性も良好であった。
実施例3〜8 表−1No.3〜8の化合物を各々用い実施例1に準じて
光学ガラス板上にベース膜を形成し、次いで染色操作を
行った結果良好な赤色系色相をした着色層を有する光学
ガラス板が得られた。
得られた赤色フィルターはいずれも分光特性にすぐ
れ、かつ耐光性も良好であった。
〔発明の効果〕
ガラス、プラスチック等の基板上に設けられたカゼイ
ン、ゼラチン、グリユー等の蛋白質系天然高分子、ポリ
ビニルアルコール又はカチオン性基を有する合成樹脂か
らなるベース膜を本発明の水溶性アゾ化合物を用いて光
学特性のすぐれた赤色系の色相に着色(染色)すること
が可能になった。
このような着色層は赤色部として分光特性に優れ、か
つ耐光性が良好であるので、この着色層を有する本発明
のカラーフィルターはカラーテレビ等に搭載するのに有
用である。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基材表面上に着色層を有するカラーフィル
    ターにおいて、当該着色層が下記一般式〔I〕で表わさ
    れる水溶性アゾ化合物を含有することを特徴とするカラ
    ーフィルター。 (式中、Xは−CO−基、−COO−基又は、−SO2−基を表
    わしRは置換されていてもよいアルキル基又は置換され
    ていてもよいフェニル基を表わし環Aは置換されていて
    もよいベンゼン環又は置換されていてもよいナフタレン
    環を表わしMは水素原子、アルカリ金属、有機アミン類
    又はアンモニウムを表わす。)
  2. 【請求項2】着色層が蛋白質系天然高分子、ポリビニル
    アルコールあるいはカチオン性基を有する合成樹脂であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のカラー
    フィルター。
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