JP2592205B2 - 保護上塗層を有するカラーフィルターアレイ素子 - Google Patents

保護上塗層を有するカラーフィルターアレイ素子

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーフィルターアレ
イ素子に関する。さらに詳細には、本発明は染料受容層
に転写した像の上に保護上塗層を上塗りしたカラーフィ
ルターアレイ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、カラービデオカメラで電気的につ
くり出される画像をプリントすることを目的とする熱転
写系が開発された。開発された方法のひとつによれば、
まずカラーフィルターによって電気的な画像の色を分け
て、それぞれの色の画像を電気信号に変換する。その
後、これらの電気信号からシアン、マゼンタおよびイエ
ローの電気信号をつくり出して、これらの電気信号をサ
ーマルプリンターへ送る。サーマルプリンターにおいて
プリントするために、シアン、マゼンタおよびイエロー
の染料供与素子を染料受容素子に重ね合わせておく。こ
の重ね合わせた２つの素子をサーマルプリントヘッドと
熱盤ローラーとの間に挿入し、染料供与シートの裏側か
ら線形サーマルプリントヘッドによって熱を与える。サ
ーマルプリントヘッドは多くの加熱素子からなってお
り、シアン、マゼンタおよびイエローの信号に応じて断
続的に熱を発する。こうして、画面上の画像に対応した
カラーハードコピーが得られる。この工程およびこの工
程を実施するための装置は米国特許第４,６２１,２７１
号にさらに詳しく記載されている。
【０００３】電気信号を用いて熱的手段によって画像を
形成する方法として、サーマルプリントヘッドの代わり
にレーザーを使用する方法もある。この方法では、レー
ザーの波長に強力な吸収を示す物質を含有する供与素子
シートを使用する。供与素子を照射したとき、この吸収
物質は光エネルギーを熱エネルギーに変換し、真近にあ
る染料を蒸発温度に加熱して受容素子に転写する。吸収
物質は染料の下に存在させても、染料と混合して使用し
てもよい。レーザービームは、原像の形と色を表す電気
信号によって変調し、画像を描くために受容素子への転
写が必要とされる場所の染料のみを加熱し転写する。こ
の工程の詳細は英国特許第２,０８３,７２６Ａ号明細書
に記載されている。
【０００４】液晶表示素子は、電子計算機、時計、家庭
用具、オーディオ機器などのデジタル表示用素子として
知られている。液晶表示素子は、ディスプレイターミナ
ルのためのブラウン管に代わるものとして開発されたも
のである。同じスクリーンエリアで比較した場合、液晶
表示素子はブラウン管よりも占有面積が小さくてすむ。
また、一般に消費電力も少なくてすむ。
【０００５】このようなモノクロの表示素子にカラー表
示能を持たせることが必要とされている。とくに光電管
表示素子、固定電気表示素子やテレビ像表示素子などの
様々な機器を使用した周辺ターミナルの場合に、その必
要性が高い。カラーフィルターアレイ素子を用いたカラ
ー表示素子をこれらのデバイスに適用するために、様々
な試みがなされてきた。しかし、従来試みられた液晶表
示素子用カラーアレイ素子はいずれも、使用者のニーズ
を完全に満たすものではなかった。
【０００６】カラー表示能を有し、商業的に入手可能
な、液晶表示素子に使用するカラーフィルターアレイ素
子として、加法混色の原色であるレッド、グリーンおよ
びブルー染料からなるモザイクパターンのゼラチン層を
表面に有する透明な支持体がある。この素子は、写真平
板法を使用して得られる。このようなカラーフィルター
アレイ素子を製造するためには、ゼラチン層を増感し、
モザイクパターンの一色用のマスクに露光し、現像して
露光した部分のゼラチンを硬化して、洗浄して非露光
（架橋していないゼラチン）を除去することによってゼ
ラチンのパターンをつくり、これをさらに所望の色で着
色する操作が必要である。また、この素子を再度コーテ
ィングして、他の２つの色についても上記の工程を繰り
返す必要もある。このような労働集約型の製造方法は、
慎重な整合を要すとともに、時間と費用がかかるもので
ある。この工程の詳細は、米国特許第４,０８１,２７７
号明細書にさらに記載されている。米国特許第４,７８
６,１４８号明細書には、さらに特定の顔料を用いたカ
ラーフィルターアレイ素子が開示されている。
【０００７】カラー液晶表示素子は、液晶材料で充填し
た密封キャビティを画定する２つの隔離ガラスパネルを
有するのが普通である。液晶表示素子が活発に機能する
ように、このガラスパネルの一方の表面に透明な電極
（この電極はパターン化されていてもされていなくても
よい）が取り付けられ、もう一方のガラスパネル表面に
方向付け可能な電極を取り付ける。電極はそれぞれ、ひ
とつの画素またはピクセルエリアに対応した表面エリア
を有する。カラー表示素子にしたい場合には、例えば、
赤色、緑色、青色のエリアを有するカラーフィルターア
レイをそれぞれのピクセルとともに配列する必要があ
る。表示する像によって、表示操作中に１以上のピクセ
ル電極を活性化してそれぞれ無発光、全発光または部分
発光させ、そのピクセルにつけられたカラーフィルター
エリアを通す。これによって、とりつけられたカラーフ
ィルターエリアを通した光が形成する色の集合体を像と
して見ることができる。
【０００８】このような液晶表示素子を形成するとき、
その液晶表示素子に使用するカラーフィルターアレイ素
子は、比較的苛酷な加熱や処理工程を経て製造されるこ
とがある。例えば、透明層（酸化インジウム錫ＩＴＯな
ど）をカラーフィルターアレイ上に通常真空スパッタリ
ングして硬化し、エッチングによりパターン化する。こ
の工程の温度は、２００℃にも達し、処理時間は１時間
以上に及ぶ。その後、例えばポリイミドなどの液晶用高
分子整合薄層でコーティングして、高温で数時間処理し
たりする。これらの処理工程は、多くのカラーフィルタ
ーアレイ素子に悪影響を及ぼすものである。とくにゼラ
チンマトリックスには極めて悪い影響が及ぶ。
【０００９】カラーフィルターアレイ素子用のポリカー
ボネート染料像受容層材料について、米国特許第４,９
６２,０８１号に記載されている。この高分子材料をカ
ラーフィルターアレイ素子の材料として使用する際は、
高分子材料をガラス支持体上に均一にコーティングする
ためにスピンコーティングするのが普通である。あるい
は、米国特許第５,０７９,２１４号に記載されるよう
に、スクリーンプリンティングによって液晶表示素子の
表示エリアよりもほんのわずかに広く像受容層を支持体
上に適用することもできる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、カラー
フィルターアレイの製造工程には、高温工程やさまざま
な溶媒に適用する工程がある。このような工程条件は、
高分子染料像受容層にかなりのダメージを与える要因に
なる。そこで、本発明は、多段階の製造工程中にカラー
フィルターアレイの像受容層が劣化しないようにするた
めに、像受容層を保護する高分子上塗層を有するカラー
フィルターアレイ素子を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、本発明
によれば、着色剤の繰返しパターンからなる熱転写像を
有する高分子染料像受容層を表面に有する支持体を含
み、そして、前記熱転写像の上には、少なくとも２５重
量％の脂環式エポキシド化合物及び少なくとも４重量％
の、光重合開始剤としてのルイス酸のオニウム塩を含有
する保護上塗層が施されていることを特徴とするカラー
フィルターアレイ素子によって解決することができる。
保護上塗層は、上記したように、脂環式エポキシド化合
物と重合開始剤たるルイス酸のオニウム塩からなる上塗
層を光重合させることによって調製する。好ましい１態
様において、脂環式エポキシド化合物として好ましいの
は、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−
エポキシシクロヘキシルメチルカルボキシレートであ
る。光重合しうる上塗層に紫外線を照射することによっ
て形成される保護上塗層は、液晶表示素子の導電層用配
向層をコーティングするときに用いられる例えばブチロ
ラクトンなどの溶媒によるダメージから染料や像受容層
を保護する。このような保護上塗層を使用しないと、染
料は溶媒によりダメージを受け、像濃度が低下して画像
が汚れる。本発明のカラーフィルターアレイ素子に記載
の保護上塗層を設けることによって、素子の着色剤パタ
ーンの良好なシャープネス及び高品質を維持することが
できる。
【００１２】本発明のカラーフィルターアレイ素子は、
表面に染料層を有する染料供与素子を、表面に高分子染
料像受容層を有する透明支持体からなる染料受容層と接
触させて像の形に加熱することにより、前記染料層の一
部を前記染料受容素子に転写して染料の繰返しモザイク
パターンを形成し；次いで、このパターンの上に脂環式
エポキシドと光重合開示剤たるルイス酸のオニウム塩か
らなる光重合しうる上塗層をコーティングし；さらにこ
の光重合しうる上塗層に紫外線を照射して保護上塗層を
形成することによって製造することができる。
【００１３】上述のように、染料像受容層は、高分子染
料像受容層上に繰返し色パターン（好ましくはモザイク
パターン）を有する熱転写像からなるものであるのが好
ましい。
【００１４】また、モザイクパターンは加法混色の原色
たるレッド、グリーンおよびブルーのセットからなるも
のであるのが好ましい。
【００１５】モザイクセットの大きさは、視点からの距
離に依存するので本発明にとって制限的ではない。概し
て、セットの個々のピクセルは約５０から約６００μm
であり、すべて同じ大きさにする必要はない。
【００１６】液晶表示素子は、通常はガラスなどの基材
上に酸化インジウム錫をコーティングした２つの透明電
極の間に素子の操作温度では液晶状態にある材料を入
れ、電極に電流を流すことによって作動させる。配向層
は、２つの基材上に存在する透明電極層上に調製し、液
晶分子を配向して基材間でツイスト（例えば９０°）さ
せる。セルの一表面から他表面へ偏光を通すと、偏光の
偏光面はツイストした液晶組成物の間を通ることによっ
て９０°回転する。セルの特定電極に電場をかけること
によって液晶はツイストし、特定電極間のセルの位置に
て一時的に離れる。セルの各側面に偏光体を使用した場
合は、偏光が透過するか否かは電場をかけるか否かによ
って決まる。
【００１７】上記の高分子配向層には、液晶技術の分野
で通常用いられているものであればいかなるものでも使
用することができる。例えば、ポリイミド、ポリビニル
アルコールやメチルセルロースなどを使用することがで
きる。
【００１８】上記の透明な電動層も、液晶技術の分野で
通常用いられるものである。例えば、酸化インジウム
錫、酸化インジウム、酸化錫やカドミウム錫を使用する
ことができる。
【００１９】図１は、ガラス、石英などの適当な材料か
らなるプレート２を有する液晶表示素子の一部分の略図
である。カラーフィルターアレイ３は、ピクセルに対応
するレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）のセ
ル４からなる。ブラック格子ライン５はそれぞれのカラ
ーセルを仕切っている。カラーフィルターアレイ３の上
には、上塗層６とＩＴＯの透明導電層７がある。
【００２０】本発明のカラーフィルターアレイにおい
て、転写染料像を有する像受容層の上にコーティングし
た高分子上塗層６は、後に詳述する３,４−エポキシシ
クロヘキシルメチル−３,４−エポキシシクロヘキシル
カルボキシレートなどの脂環式エポキシドと光重合開始
剤たるルイス酸のオニウム塩からなる層を光重合するこ
とによって調製する。図１では、高分子保護上塗層は液
晶表示素子の表示部分よりも広い部分をカバーするよう
に描かれている。しかし、この高分子上塗層はその下に
存在する受容層の転写染料像と同一の広さをカバーする
程度であってもよい。
【００２１】他のプレート８の上には電極９があり、こ
の電極によってピクセルが画定される。これは、電極９
とＩＴＯの透明電動層７がクロスバー系を形成し、その
系の中の交差部がピクセルを画定するか（受動作動）、
あるいは、単一の平面構造を有していてもよい電極９が
スイッチ素子、ドライブおよびデータラインの系（表示
されていない）によって作動する画像電極を形成するこ
とによる（能動作動）。
【００２２】液晶材料層１１は、配向層１０とともに２
つの基材プレート２と８の間に存在する。これらの基材
は、密封エッジ１２とスペーサー１３によって互いに実
質的に一定の距離に維持されている。実際には、素子は
さらに通常のように偏光子や反射板を有する。
【００２３】本発明のカラーフィルターアレイ素子を形
成するのに使用する染料像受容層には、例えば米国特許
第４,６９５,２８６号、同第４,７４０,７９７号、同第
４,７７５,６５７号や同第４,９６２,０８１号に記載さ
れるポリマーを使用することができる。中でも、ガラス
転移温度が約２００℃以上であるものを使用するのが好
ましい。また、４,４'−（ヘキサヒドロー４,７−メタ
ノインダン−５−イリデン）ビスフェノールなどのメチ
レン置換ビスフェノールＡも好ましい。概して、約０.
２５から約５mg/m2で使用すれば良好な結果が得られ
る。
【００２４】本発明に使用する支持体は、ボラックスガ
ラス、ボロシリケートガラス、クロミウムガラス、クラ
ウンガラス、フリントガラス、ライムガラス、カリガラ
ス、シリカーフリントガラス、ソーダガラス、亜鉛−ク
ラウンガラスなどのガラスであるのが好ましい。中で
も、ボロシリケートガラスを用いるのが好ましい。
【００２５】本発明のカラーフィルターアレイ素子を形
成するのに使用する染料供与素子は、表面に染料層を有
する支持体からなる。染料としては、熱によって本発明
のカラーフィルターアレイ素子に転写することができる
ものであればいかなる染料や混合物でも使用することが
できる。特に下記の昇華性染料を用いれば良好な結果が
得られる。
【００２６】
【化１】マゼンタ
【化２】シアン
【化３】イエロー 上記の減法混色の原色染料はそれぞれ適当に混合して、
米国特許第４,９５７,８９８号、同第４,９７５,４１０
号や同第４,９８８,６５５号に記載されるように所望の
レッド、グリーンおよびレッドの加法混色の原色にして
もよい。これらの染料は染料層中で混合してもいし、別
個の染料層中にコーティングした場合には連続して転写
してもよい。使用量は約０.０５から約１g/m2にするこ
とができる。
【００２７】染料供与素子から支持体上の像受容層へ染
料を転写して本発明のカラーフィルターアレイ素子を形
成するために、さまざまな方法を用いることができる。
例えば、強度光閃光法を、カーボンブラックまたは光吸
収性染料を有する染料供与素子に対して用いることがで
きる。このような染料供与素子は、光抵抗性材料ととも
にエッチングすることによって形成した格子パターンを
有するミラーと組み合わせて使用する。この方法につい
ては、米国特許第４,９２３,８６０号に十分に記載され
ている。
【００２８】染料を染料供与素子から透明な支持体に転
写して本発明のカラーフィルターアレイ素子を形成する
方法として、他に米国特許第４,９７８,６５２号に記載
される加熱エンボスローラーを使用する方法がある。
【００２９】像の形に加熱する操作は、染料層とレーザ
ー吸収性材料とを表面に有する支持体からなる染料供与
素子に対してレーザーを照射して行うのが好ましい。本
発明のカラーフィルターアレイ素子を形成するのにこれ
らの既知の染料熱転写法のいずれを選択したとしても、
像のかたちに加熱することによって染料は転写し、繰返
し色パターンが受容層上に形成される。
【００３０】上記のレーザーか強度閃光を吸収する材料
としては、いかなる吸収性材料を使用してもよい。例え
ば、カーボンブラック、非揮発性赤外線吸収染料、当業
者に周知の顔料を使用することができる。中でも、米国
特許第４,９７３,５７２号に記載されるシアニン赤外線
吸収染料を使用するのが好ましい。
【００３１】染料を受容素子に転写した後、さらに染料
を染料受容層中に拡散させて安定化するために像処理さ
れる。安定化は、輻射加熱や溶媒蒸気によって行った
り、加熱ローラーに接触させることによって行うことが
できる。この拡散工程を経ることによって、光にさらし
たときに像が褪色したり表面磨耗したりするのを防止
し、染料の結晶化を防ぐことができる。また、熱溶融の
代わりに溶媒蒸気溶融を用いてもよい。
【００３２】染料を像受容層に転写して調製したカラー
フィルターアレイに、さらに光重合しうる上塗層を転写
する。光重合しうる上塗層は、脂環式エポキシドたる
３,４−エポキシシクロヘキシルメチル−３,４−エポキ
シシクロヘキシルカルボキシレートと光重合開始剤たる
好ましくはトリアリールスルホニウム塩のようなルイス
酸のオニウム塩を含む組成物を適用する。その後、カラ
ーフィルターアレイ素子に紫外線照射して、本発明の保
護上塗層を形成する。
【００３３】脂環式エポキシド化合物と光重合開始剤が
光重合しうる上塗層中にたとえ少しでも入っていれば、
有機溶媒の影響を受けて像受容層中の染料が劣化するの
をかなり防ぐことができる。光重合しうる上塗層には、
脂環式エポキシド約２５重量％以上と光重合開始剤約４
重量％以上が含まれているのが好ましい。中でも、エポ
キシドが約９５重量％以上の高濃度で含まれている場合
はとくに保護効果が良好である。厚さ約２μm程度しか
ない上塗層を用いても像受容層中の染料を効果的に保護
することができる。また、これよりもさらに薄い層であ
っても、有機溶媒からの影響を受けて染料が劣化するの
を効果的に防ぐことができる。光重合しうる上塗層はス
ピンコーティングによって支持体に適用することができ
る。また、フレキソ印刷などのプリント法によって、液
晶表示素子の表示エリアよりもわずかに広い範囲をカバ
ーするように像受容層上に適用することもできる。
【００３４】本発明で用いることができる光重合開始剤
としてとくに有用なのは、ユニオンカーバイド社のＣｙ
ｒａｃｕｒｅ ＵＶＩ−６９７４TMトリアリールスルホ
ニウム ヘキサフルオロアンチモネートおよびＣｙｒａ
ｃｕｒｅ ＵＶＩ−６９９０TMトリアリールスルホニウ
ム ヘキサフルオロホスフェートである。この他の有用
な光重合開始剤は、米国特許第４,１６１,４７８号、同
第４,３７４,０６６号および同第４,６８４,６７１号に
記載されている。
【００３５】エポキシド化合物と光重合開始剤に加え
て、さらに本発明の上塗層には、希釈剤や溶媒を加えて
おくことができる。例えば、１,４−ブタンジオール、
ジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジル
エーテルなどのエーテルを加えておくことができる。
【００３６】本発明の保護高分子上塗層を形成するため
に紫外線を照射したカラーフィルターアレイ素子は、さ
らに試験に先立ってオーブン中で加熱することもでき
る。
【００３７】上塗層として脂環式エポキシドポリマ−が
優れていることを示すために、脂環式エポキシドポリマ
ーの上塗層からなる一連の素子と、比較対照用の素子を
調製して以下に示す試験を行った。
【００３８】素子の一般的な調製法 「レッドのみの染料（ｒｅｄ ｏｎｌｙ ｄｙｅ）」エリ
アで表されるカラーフィルターアレイモデルサンプルを
以下の手順で調製した。
【００３９】９５％メタノールと５％蒸留水の混合溶媒
に溶解した０.１％ＶＭ６５１TMシロキサン接着促進剤
（デュポン社製）を、きれいなガラス片上に２分間１０
０ｒｐｍでスピンコーティングした。接着促進層は厚さ
０.１μm未満であった。次に、この接着促進層上にシク
ロヘキサン中に溶解した１２％受容ポリマー４，４'−
（ヘキサヒドロー４,７−メタノインデン−５−イリデ
ン）ビスフェノールポリカーボネート溶液を２分間１０
００ｒｐｍでスピンコーティングした。染料受容層の厚
さは約３.５μmであった。コーティングしたサンプルを
オーブン中９０℃で１時間加熱した。サンプルを閃光技
術によってイメージングし、米国特許第４,９５７,８９
８号に記載されるようにミラーボックスを使って、赤色
染料の１.２ｘ４.２cmのパッチをＭｅｔｓ Ｍｏｄｅｌ
４０２閃光系（Ｍｅｔｓ ＡＧ製）を用いて転写した。
閃光は１１Ｊ／cm2のエネルギーを運搬した。
【００４０】上述の赤色染料供与素子の素子は下記のと
おりである。
【００４１】・米国特許第４,９５７,８９８号のイエロ
ー染料Ａ ０.２２ｇ／ｍ2 ・米国特許第４,９５７,８９８号のマゼンタ染料Ｉ
０.２６ｇ／ｍ2 ・２−ブタノンおよびセルロースアセテートプロピオネ
ート中に分散したＲａｖｅｎ１２５５TM ０.２５ｇ／
ｍ2 ・セルロースアセテートプロピオネート（２.５％アセ
チル、４６％プロピオニル） ０.２０ｇ／ｍ2 ・Ｆｌｕｏｒａｄ ＦＣ−４３１TMフルオロ界面活性剤
（３Ｍ社製）０.００８ｇ／ｍ2 ・Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ ２４０００TMアミンポリエステ
ル界面活性剤（ＩＣＩ社製） ０.０２８ｇ／ｍ2 これらの材料は、３０％２−ブタノン、３０％シクロペ
ンタノン、２０％トルエンおよび２０％プロピルアルコ
ールの混合溶媒を用いて、厚さ１００μmのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム支持体上にコーティングし
た。
【００４２】染料は、上述の閃光転写法によって染料供
与素子のコーティングから受容層に転写した。転写後、
染料供与素子のシートを受容素子のシートからはく離し
た。閃光転写工程後は、実質的にすべての転写染料は受
容層表面に存在していた。この染料を受容層中に拡散す
るために、ガラスプレート全体を飽和アセトン蒸気に５
分間さらして、２１０℃に設定したＰｙｒｏ ｐａｎｅ
ｌ ｌａｍｐ Ｍｏｄｅｌ ５６１０（リサーチ社製）に
１分間おいた。拡散後、サンプルをメタノールでふきと
って、受容層表面に染料がまったく残っていないことを
確認した。
【００４３】赤色染料を有する受容層に、本発明の素子
の中に使用するエポキシド化合物と光重合開始剤の溶液
を１０００から７０００ｒｐｍで５分間スピンコーティ
ングすることによって所望の厚さを有する紫外線硬化上
塗層を形成した。上塗層に、主たる波長領域が３６６か
ら４０５nmの中圧水銀ランプを備えたＭｏｄｅｌ Ｍ−
２１８照射機器（コライト社製）を用いて５分間紫外線
を照射した。その後、サンプルをオーブンの中で６０℃
で１５分間加熱し、さらに２００℃で１５分間加熱し
た。さらに、上塗りしたサンプルを試験前に２４時間以
上静置した。
【００４４】なお、重合しうる上塗層は、Ｃｙｒａｃｕ
ｒｅ ＵＶＲ−６１１０TM ３,４−エポキシシクロヘキ
シルメチルー３,４−エポキシシクロヘキシルカルボキ
シレートとＣｙｒａｃｕｒｅ ＵＶＩ−６９７４TMトリ
アリールスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート
（２成分ともユニオンカーバイド社製）を含有するもの
を用いた。
【００４５】
【実施例】以下に実施例を記載するが、本発明の内容は
下記の実施例によってなんら制限を受けるものではな
い。
【００４６】試験方法 紫外線照射を受けた上塗りしたサンプルのブチロラクト
ン耐性を検討するために実施例において試験を行った。
この試験は、以下の手順で行った。
【００４７】Ｂａｈａｄｕｒ, Ｂ., Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒ
ｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙｓ；Ｄｉｅｎｅｓ，Ｇ．
Ｊ.,Ｌａｂｅｓ Ｍ．Ｍ．，Ｂｒｏｗｎ，Ｇ．Ｈ．，Ｅ
ｄｓ；”Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｒｙｓｔａｌｓ ａｎ
ｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ”；Ｇｌｄｅｎ＆
Ｂｅａｃｈ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＰｕｂｌｉｓｈｅｒｓＩ
ｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９８４に記載される液晶
用配向層として有用な材料であるＭａｔｒｉｍｉｄ ５
２１８TMポリイミド（チバガイギー製）の１０％ブチロ
ラクトン溶液を、像を有するカラーフィルターアレイサ
ンプルに適用した。
【００４８】ポリイミドのブチロラクトン溶液と２分間
接触した後、サンプルをスピンコーターによって３００
０ｒｐｍで２分間スピンした。このサンプルを１７５℃
のオーブン中に１５分間入れた後、取り出して肉眼観察
によって欠陥評価をした。
【００４９】上塗りを行う前に、それぞれのカラーフィ
ルターアレイモデルサンプルについてブルーおよびグリ
ーンステータスＡ転写濃度を３つのエリアで測定し平均
化した。ブチロラクトン耐性試験後、３つの濃度測定を
それぞれのサンプルについて再度行って平均化した。そ
して、ブチロラクトンとの接触によって生じた染料のロ
スにあたる、濃度のロス（％）を算出した。測定した濃
度の平均値、算出した染料ロス（％）およびブチロラク
トン試験後のサンプルの外観について、以下の実施例の
後に一覧表にしてまとめた。
【００５０】（実施例１）赤色染料を含有する受容層上
に、９６重量％の３,４−エポキシシクロヘキシルメチ
ル−３,４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート
と４重量％のトリアリールスルホニウムヘキサフルオロ
アンチモネートの溶液をスピンコーティングして、厚さ
２.０μmの上塗層を形成した。サンプルに紫外線を照射
し、ブチロラクトン耐性試験を行った。透過濃度をよみ
とったところ、ブルー濃度のロスは０％であり、グリー
ン濃度のロスはわずか５％であった。このことは、高分
子上塗層を設けることによって、ブチロラクトンによっ
て受容層中の赤色染料が劣化するのをかなりふせぐこと
ができることを示している。
【００５１】（実施例２）スピンコーティングの速度を
調節して厚さ３.３μmの上塗層を形成する点を除いて、
実施例１と同一の操作を行った。ブチロラクトン試験の
後、ブルー濃度ロスは０％であり、グリーン濃度ロスは
わずか５％であることが確認された。このことは、高分
子上塗層によって赤色染料含有受容層がかなり効果的に
保護されていることを示している。
【００５２】（実施例３）スピンコーティングの速度を
調節して厚さ６.３μmの上塗層を形成する点を除いて、
実施例１と同一の操作を行った。ブチロラクトン試験の
後、ブルー濃度ロスおよびグリーン濃度ロスはともに０
％であることが確認された。
【００５３】（実施例４）スピンコーティングの速度を
調節して厚さ１０.５μmの上塗層を形成する点を除い
て、実施例１と同一の操作を行った。ブチロラクトン試
験の後、ブルー濃度ロスは６％でグリーン濃度ロスは０
％であることが確認された。
【００５４】（実施例５）スピンコーティングの速度を
調節して厚さ１４.８μmの上塗層を形成する点を除い
て、実施例１と同一の操作を行った。ブチロラクトン試
験の後、ブルー濃度ロスおよびグリーン濃度ロスはとも
に０％であることが確認された。
【００５５】（実施例６）スピンコーティングの速度を
調節して厚さ１９.０μmの上塗層を形成する点を除い
て、実施例１と同一の方法を行った。ブチロラクトン試
験の後、ブルー濃度ロスは６％でグリーン濃度ロスは０
％であることが確認された。
【００５６】（実施例７）７１重量％の３,４−エポキ
シシクロヘキシルメチル−３,４−エポキシシクロヘキ
シルカルボキシレート、４重量％のトリアリールスルホ
ニウムヘキサフルオロアンチモネートおよび２５重量％
のアラルダイトＧＹ６０１０TMビスフェノールＡジグリ
シジルエーテル（チバガイギー製）を赤色染料含有受容
層上にスピンコーティングして、厚さ３.３μmの上塗層
を形成した。サンプルに紫外線を照射して、ブチロラク
トン耐性試験を行った。透過濃度をよみとったところ、
ブルー濃度のロスはわずかに５％であり、グリーン濃度
のロスは０％であった。
【００５７】（実施例８）上塗層用の組成物として、２
５重量％の３,４−エポキシシクロヘキシルメチル−３,
４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、４重量
％のトリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモ
ネートおよび７１重量％の１,４−ブタンジオールジグ
リシジルエーテルからなる混合物を用いた点を除いて実
施例７と同一の操作を繰り返した。ブチロラクトン耐性
試験後、ブルー濃度ロスはわずか６％でグリーン濃度ロ
スは１０％であることが確認された。このことは、脂環
式エポキシ化合物をわずか２５％しか含有していない高
分子上塗層であっても、ブチロラクトンによって受容層
中の赤色染料が劣化するのをよくふせぐことができるこ
とを示している。
【００５８】（実施例９）上塗層用の組成物として、４
６重量％の３,４−エポキシシクロヘキシルメチル−３,
４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、４重量
％のトリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモ
ネートおよび５０重量％の１,４−ブタンジオールジグ
リシジルエーテルからなる混合物を用いた点を除いて実
施例７と同一の操作を繰り返した。ブチロラクトン耐性
試験後、ブルー濃度ロスは０％でグリーン濃度ロスはわ
ずか５％であることが確認された。
【００５９】（実施例１０）上塗層用の組成物として、
７５重量％の３,４−エポキシシクロヘキシルメチル−
３,４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、４
重量％のトリアリールスルホニウムヘキサフルオロアン
チモネートおよび２１重量％の１,４−ブタンジオール
ジグリシジルエーテルからなる混合物を用いた点を除い
て実施例７と同一の操作を繰り返した。ブチロラクトン
耐性試験後、ブルー濃度ロスは６％でグリーン濃度ロス
は１０％であることが確認された。
【００６０】以下に対照用サンプルについて記載する。
これらの比較例より、本発明の素子の優位性が示されて
いる。
【００６１】（比較例Ａ）赤色染料を含有するが上塗層
は設けていない受容層コーティングについて、ブチロラ
クトン耐性試験を行った。透過濃度を測定したところ、
ブルー濃度ロスは８２％であり、グリーン濃度ロスは８
４％であった。このことは、受容層中の赤色染料に対し
てブチロラクトンがかなり影響を及ぼしていることを示
している。
【００６２】（比較例Ｂ）１００％の３,４−エポキシ
シクロヘキシルメチル−３,４−エポキシシクロヘキシ
ルカルボキシレートを用いた点を除いて実施例７と同一
の操作を繰り返した。ブチロラクトン耐性試験後、ブル
ー濃度ロスは２６％でグリーン濃度ロスは２４％である
ことが確認された。実施例１の結果と比較すれば、光重
合開始剤を含有しない上塗層は、受容層中の赤色染料保
護能が低いことが明らかである。
【００６３】（比較例Ｃ）４重量％のトリアリールスル
ホニウムヘキサフルオロアンチモネートおよび９６重量
％の１,４−ブタンジオールジグリシジルエーテルから
なる混合物を用いた点を除いて実施例７と同一の操作を
繰り返した。ブチロラクトン耐性試験後、ブルー濃度ロ
スは５３％でグリーン濃度ロスは４８％であることが確
認された。この結果から、脂環式エポキシ化合物を含有
しない上塗層は、受容層中の赤色染料保護能が低いこと
が明らかである。
【００６４】（比較例Ｄ）７３重量％の３,４−エポキ
シシクロヘキシルメチル−３,４−エポキシシクロヘキ
シルカルボキシレート、２３重量％のＨＹ２８３TMポリ
アミド硬化剤（チバガイギー製）および４重量％のモノ
エチルアミントリフルオロボライド錯体の溶液を赤色染
料含有受容層にスピンコーティングして、厚さ３.３μm
の上塗層を形成した。このサンプルに紫外線照射せずに
１２０℃で１５分間加熱し、１５０℃で１５分間加熱
し、さらに２００℃で３０分間加熱した。ブチロラクト
ン耐性試験後、ブルー濃度ロスは７２％でグリーン濃度
ロスは７０％であることが確認された。この結果を比較
例Ａの結果と比較すれば、比較例Ｄの熱硬化性上塗層を
用いた場合は、受容層中の赤色染料の保護能はなにも上
塗りしない場合よりも劣ることが明らかである。
【００６５】以上の結果を以下の表にまとめた。
【００６６】
【表１】
【００６７】
【発明の効果】表１から明らかなように、２５％以上の
脂環式エポキシド化合物と４％以上の光重合開始剤を含
有する組成物から形成した本発明素子の上塗層は、有機
溶媒の影響による染料の劣化を実質的に防ぐ効果があ
る。しかし、対照素子の染料は分解やダメージを受けて
おり、その効果は劣っている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のカラーフィルターアレイ素子
の略図である。
【符号の説明】
１：液晶表示素子 ２：ガラスプレート ３：カラーフィルターアレイ ４：カラーセル ５：ブラック格子 ６：上塗層 ７：ＩＴＯ ８：ガラスプレート ９：電極 １０：配向層 １１：液晶材料 １２：密封エッジ １３：スペーサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−296303（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−166607（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−293703（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−176708（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−112539（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−86949（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−132928（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−24256（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−315103（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−133001（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−236212（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 着色剤の繰返しパターンからなる熱転写
    像を有する高分子染料像受容層を表面に有する支持体を
    含み、そして、前記熱転写像の上には、少なくとも２５
    重量％の脂環式エポキシド化合物及び少なくとも４重量
    ％の、光重合開始剤としてのルイス酸のオニウム塩を含
    有する保護上塗層が施されていることを特徴とするカラ
    ーフィルターアレイ素子。
JP2897693A 1992-02-19 1993-02-18 保護上塗層を有するカラーフィルターアレイ素子 Expired - Lifetime JP2592205B2 (ja)

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