JP2871276B2 - カラーフィルターおよびその製造方法 - Google Patents
カラーフィルターおよびその製造方法Info
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- JP2871276B2 JP2871276B2 JP7489692A JP7489692A JP2871276B2 JP 2871276 B2 JP2871276 B2 JP 2871276B2 JP 7489692 A JP7489692 A JP 7489692A JP 7489692 A JP7489692 A JP 7489692A JP 2871276 B2 JP2871276 B2 JP 2871276B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカラー液晶表示装置の液
晶セル等に内設すると好適なカラーフィルターとするこ
とができ、更に詳しくは、TN(ツイストテッド・ネマ
チック)型液晶表示、STN(スーパー・ツイステッド
・ネマチック)液晶表示およびFLC(強誘電性液晶)
表示装置に適する色分解に用いるカラーフィルターおよ
びその製造方法に関する。
晶セル等に内設すると好適なカラーフィルターとするこ
とができ、更に詳しくは、TN(ツイストテッド・ネマ
チック)型液晶表示、STN(スーパー・ツイステッド
・ネマチック)液晶表示およびFLC(強誘電性液晶)
表示装置に適する色分解に用いるカラーフィルターおよ
びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明に最も近い技術としては、特開平
3−53201を挙げることができる。技術内容は、基
板上に、アクリル樹脂、有機色素、分散剤および溶剤を
主成分とする着色樹脂組成物をコーティングして、任意
の色数で所望のパターン形状に各色別に設けたカラーフ
ィルターであって、上記アクリル樹脂のモノマーが、一
般式
3−53201を挙げることができる。技術内容は、基
板上に、アクリル樹脂、有機色素、分散剤および溶剤を
主成分とする着色樹脂組成物をコーティングして、任意
の色数で所望のパターン形状に各色別に設けたカラーフ
ィルターであって、上記アクリル樹脂のモノマーが、一
般式
【0003】
【化4】
【0004】
【化5】
【0005】
【化6】
【0006】であり、少なくとも(化4)及び(化5)
を含み、しかも(化6)は一種又はそれ以上を含む樹脂
であり、その組成比が(化4)10〜25重量部、(化
5)10〜30重量部、(化6)40〜80重量部、で
あるモノマー組成からなることを特徴とするカラーフィ
ルターであった。
を含み、しかも(化6)は一種又はそれ以上を含む樹脂
であり、その組成比が(化4)10〜25重量部、(化
5)10〜30重量部、(化6)40〜80重量部、で
あるモノマー組成からなることを特徴とするカラーフィ
ルターであった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記カラーフィルター
は、例えば赤色のカラーフィルターを基準とした場合の
膜硬度が60以下であった。
は、例えば赤色のカラーフィルターを基準とした場合の
膜硬度が60以下であった。
【0008】この結果、カラーフィルター形成後で疵が
発生し易くなっていた。
発生し易くなっていた。
【0009】また、液晶のビーズ等のスペーサーが、そ
の部分だけカラーフィルターに沈みこみ、またはへこみ
が発生する。これにより、液晶表示素子のギャップがス
ペーサーよりも狭くなってしまい、液晶封入幅が狭くな
り、表示品質が低下してしまう。
の部分だけカラーフィルターに沈みこみ、またはへこみ
が発生する。これにより、液晶表示素子のギャップがス
ペーサーよりも狭くなってしまい、液晶封入幅が狭くな
り、表示品質が低下してしまう。
【0010】また、上記カラーフィルターの耐熱温度
は、250度程度であった。
は、250度程度であった。
【0011】また、このカラーフィルター形成後、配向
膜を形成するが、ここではポリイミド等の焼成温度の高
い樹脂が用いられる。しかし、カラーフィルターの耐熱
温度以上の温度とするとカラーフィルターの品質が劣化
してしまうために、配向膜の品質とカラーフィルターの
品質を両立させる事は困難であった。
膜を形成するが、ここではポリイミド等の焼成温度の高
い樹脂が用いられる。しかし、カラーフィルターの耐熱
温度以上の温度とするとカラーフィルターの品質が劣化
してしまうために、配向膜の品質とカラーフィルターの
品質を両立させる事は困難であった。
【0012】すなわち本発明は、以上の問題点に鑑み、
疵が発生しないカラーフィルターが望まれていた。ま
た、液晶の表示品質の向上が望まれていた。また、配向
膜の品質とカラーフィルターの品質を両立させる事が望
まれていた。
疵が発生しないカラーフィルターが望まれていた。ま
た、液晶の表示品質の向上が望まれていた。また、配向
膜の品質とカラーフィルターの品質を両立させる事が望
まれていた。
【0013】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、上記
課題を解決するため、基板上に、アクリル樹脂、有機色
素、分散剤および溶剤を主成分とする着色樹脂組成物を
コーティングして、任意の色数で所望のパターン形状に
各色別に設けたカラーフィルターであって、上記アクリ
ル樹脂モノマーが、(化1)(化2)(化3)であり、
少なくとも(化1)及び(化2)を含み、しかも(化
3)は1種又はそれ以上を含む樹脂であり、その組成比
が(化1)15〜30重量部、(化2)10〜30重量
部、(化3)40〜80重量部、であるモノマー組成か
らなることを特徴とするカラーフィルター、
課題を解決するため、基板上に、アクリル樹脂、有機色
素、分散剤および溶剤を主成分とする着色樹脂組成物を
コーティングして、任意の色数で所望のパターン形状に
各色別に設けたカラーフィルターであって、上記アクリ
ル樹脂モノマーが、(化1)(化2)(化3)であり、
少なくとも(化1)及び(化2)を含み、しかも(化
3)は1種又はそれ以上を含む樹脂であり、その組成比
が(化1)15〜30重量部、(化2)10〜30重量
部、(化3)40〜80重量部、であるモノマー組成か
らなることを特徴とするカラーフィルター、
【0014】ならびに、基板上に、アクリル樹脂、有機
色素、分散剤、光重合性モノマー、感光剤及び溶剤を主
成分とする着色組成物を各色別に、コーティング、露
光、現像により所望のパターン状に繰り返し施し、加熱
焼成して着色層としてなるカラーフィルターの製造方法
であって、上記アクリル樹脂モノマーが、一般式(化
1)(化2)(化3)であり、少なくとも(化1)及び
(化2)を含み、しかも(化3)は1種又はそれ以上を
含む樹脂であり、その組成比が(化1)15〜30重量
部、(化2)10〜30重量部、(化3)40〜80重
量部、であるモノマー組成からな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。
色素、分散剤、光重合性モノマー、感光剤及び溶剤を主
成分とする着色組成物を各色別に、コーティング、露
光、現像により所望のパターン状に繰り返し施し、加熱
焼成して着色層としてなるカラーフィルターの製造方法
であって、上記アクリル樹脂モノマーが、一般式(化
1)(化2)(化3)であり、少なくとも(化1)及び
(化2)を含み、しかも(化3)は1種又はそれ以上を
含む樹脂であり、その組成比が(化1)15〜30重量
部、(化2)10〜30重量部、(化3)40〜80重
量部、であるモノマー組成からな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。
【0015】図1は、カラーフィルターを使用した液晶
表示装置の1例を示す。光源1として蛍光燈等を発した
白色光は、偏光板2透明基板3を通して、画像電極4と
配向膜5を通り液晶6に進み、さらに配向膜8、透明電
極9を通りカラーフィルター10で三原色に分解され
る。
表示装置の1例を示す。光源1として蛍光燈等を発した
白色光は、偏光板2透明基板3を通して、画像電極4と
配向膜5を通り液晶6に進み、さらに配向膜8、透明電
極9を通りカラーフィルター10で三原色に分解され
る。
【0016】さらに透明基板11を通り偏光板12を通
り視感により色として認識される。
り視感により色として認識される。
【0017】この様な表示装置において、液晶6は、配
向膜5、8と封止剤7に接して封入され、画素電極4と
透明電極11の間に印加された電気信号によって配向を
変える。
向膜5、8と封止剤7に接して封入され、画素電極4と
透明電極11の間に印加された電気信号によって配向を
変える。
【0018】この時、偏光板2、12の作用により光シ
ャッターとして作用し、カラーフィルターを通った光は
情報化される。カラーフィルター10の各色の大きさ
は、画素電極4と同一であり、大型ディスプレイの場合
は、数ミリメートル角、携帯型ディスプレイの場合は、
数十ミクロンないし数百ミクロンメートル角であり、カ
ラーフィルター10は、微細加工の可能な素材から構成
されなければならない。
ャッターとして作用し、カラーフィルターを通った光は
情報化される。カラーフィルター10の各色の大きさ
は、画素電極4と同一であり、大型ディスプレイの場合
は、数ミリメートル角、携帯型ディスプレイの場合は、
数十ミクロンないし数百ミクロンメートル角であり、カ
ラーフィルター10は、微細加工の可能な素材から構成
されなければならない。
【0019】次に本発明のカラーフィルターの構成につ
いて以下説明する。図1に示す様に透明基板11として
は、ガラス基板、透明樹脂板、透明樹脂フィルム等が適
用できる。
いて以下説明する。図1に示す様に透明基板11として
は、ガラス基板、透明樹脂板、透明樹脂フィルム等が適
用できる。
【0020】カラーフィルター10は、通常該透明基板
11上に位置し、更に該カラーフィルター10上に透明
電極9が設けられているのが一般的である。しかし場合
によっては、透明基板11上に透明電極を設け、その上
にカラーフィルターが位置することもある。
11上に位置し、更に該カラーフィルター10上に透明
電極9が設けられているのが一般的である。しかし場合
によっては、透明基板11上に透明電極を設け、その上
にカラーフィルターが位置することもある。
【0021】カラーフィルター10は、図1で示したよ
うに、例えば赤色フィルター層R、緑色フィルター層
G、青色フィルター層Bからなる。また場合によって
は、黒色もしくは、不透明の遮光層または、無着色層が
R、G、Bの間に介在して設けられることもある。
うに、例えば赤色フィルター層R、緑色フィルター層
G、青色フィルター層Bからなる。また場合によって
は、黒色もしくは、不透明の遮光層または、無着色層が
R、G、Bの間に介在して設けられることもある。
【0022】赤色フィルター層Rはアクリル系樹脂、赤
色顔料、分散剤を主成分として構成される。以下同様に
緑色フィルター層G、青色フィルター層Bもアクリル系
樹脂・顔料・分散剤から成る。アクリル系樹脂の役割は
透明基板11上に各色顔料を固定せしめ、また必要に応
じて任意の形状でパターン化を可能ならしめ、更に、カ
ラーフィルター10上に、透明電極9を形成する場合の
基材となる。
色顔料、分散剤を主成分として構成される。以下同様に
緑色フィルター層G、青色フィルター層Bもアクリル系
樹脂・顔料・分散剤から成る。アクリル系樹脂の役割は
透明基板11上に各色顔料を固定せしめ、また必要に応
じて任意の形状でパターン化を可能ならしめ、更に、カ
ラーフィルター10上に、透明電極9を形成する場合の
基材となる。
【0023】各色の顔料は、白色光を分解する役割を担
うため、透明性・耐光性・耐熱性が優れていなければな
らない。該顔料の一次粒子径は、0.3μm以下好まし
くは0.1μm以下であって可視光の波長に対して十分
小さくする。さらに言えば透明性の優れた顔料として有
機顔料が望ましい。
うため、透明性・耐光性・耐熱性が優れていなければな
らない。該顔料の一次粒子径は、0.3μm以下好まし
くは0.1μm以下であって可視光の波長に対して十分
小さくする。さらに言えば透明性の優れた顔料として有
機顔料が望ましい。
【0024】分散剤としては、顔料の凝集を防ぎアクリ
ル系樹脂中に該顔料を均一に分散させるために添加され
る。従って該分散剤もまた耐熱性を有し、カラーフィル
ター10の諸特性を阻害してはならない。この目的に合
致する分散剤として、顔料または染料の有機色素誘導体
が極めて有効であることが判明した。
ル系樹脂中に該顔料を均一に分散させるために添加され
る。従って該分散剤もまた耐熱性を有し、カラーフィル
ター10の諸特性を阻害してはならない。この目的に合
致する分散剤として、顔料または染料の有機色素誘導体
が極めて有効であることが判明した。
【0025】分散剤としては、勿論、該顔料の誘導体に
限定する必要はなく、陽イオン活性剤、陰イオン活性
剤、非イオン活性剤等も適用できる。アクリル系樹脂に
対する顔料の重量比は、通常0.25ないし3の範囲が
好ましい。
限定する必要はなく、陽イオン活性剤、陰イオン活性
剤、非イオン活性剤等も適用できる。アクリル系樹脂に
対する顔料の重量比は、通常0.25ないし3の範囲が
好ましい。
【0026】顔料の比率を下げるとフィルターとしての
特性は向上するが、所定の光学濃度を得るためには、膜
厚を大きくする必要があり、微細加工が困難になる。顔
料の比率を挙げると、顔料の分散性および塗布性が著し
く劣化する。
特性は向上するが、所定の光学濃度を得るためには、膜
厚を大きくする必要があり、微細加工が困難になる。顔
料の比率を挙げると、顔料の分散性および塗布性が著し
く劣化する。
【0027】顔料に対する分散剤の重量比は0.01な
いし0.2が好ましいが、かならずしもこの値に限定す
る必要はない。上記配合によるカラーフィルターの膜厚
は0.75μmないし3.0μmであった。この様にし
て作成されたカラーフィルターの代表的な分光特性を図
2に示した。
いし0.2が好ましいが、かならずしもこの値に限定す
る必要はない。上記配合によるカラーフィルターの膜厚
は0.75μmないし3.0μmであった。この様にし
て作成されたカラーフィルターの代表的な分光特性を図
2に示した。
【0028】本発明に用いるアクリル樹脂のモノマー
は、(化1)では、R1 がHの場合メタクリル酸、R1
がCH3 の場合メタクリル酸を示す。(化2)では、R
1 がHの場合ヒドロキシルエチルメタクリレートを示
し、R1 がCH3 の場合ヒドロキシエチルメタクリレー
トを示す。(化3)ではR2 がHの場合、シクロヘキシ
ルアクリレートであり、R2 がCH3 の場合はシクロヘ
キシルメタクリレートを示す。
は、(化1)では、R1 がHの場合メタクリル酸、R1
がCH3 の場合メタクリル酸を示す。(化2)では、R
1 がHの場合ヒドロキシルエチルメタクリレートを示
し、R1 がCH3 の場合ヒドロキシエチルメタクリレー
トを示す。(化3)ではR2 がHの場合、シクロヘキシ
ルアクリレートであり、R2 がCH3 の場合はシクロヘ
キシルメタクリレートを示す。
【0029】またこれらの組成のアクリル樹脂を合成す
る時に、少量添加することに、特性を変えるのことので
きるモノマーとして、ベンジルアクリレート、フェニル
アクリレート、グリシジルメタクリレート、アクリロニ
トリル、ビニルアセテート、N−ビニルピロリドン、テ
トラヒドロフルフリルメタクリレート等があり、これら
のものを加えても良い。
る時に、少量添加することに、特性を変えるのことので
きるモノマーとして、ベンジルアクリレート、フェニル
アクリレート、グリシジルメタクリレート、アクリロニ
トリル、ビニルアセテート、N−ビニルピロリドン、テ
トラヒドロフルフリルメタクリレート等があり、これら
のものを加えても良い。
【0030】アクリル樹脂は、上記した(化1)(化
2)(化3)を共重合することにより得られる。これら
(化1)(化2)(化3)のモノマーの望ましい配合比
は、(化1)15〜30重量部、(化2)10〜30重
量部、(化3)40〜80重量部である。
2)(化3)を共重合することにより得られる。これら
(化1)(化2)(化3)のモノマーの望ましい配合比
は、(化1)15〜30重量部、(化2)10〜30重
量部、(化3)40〜80重量部である。
【0031】次に、樹脂を溶解させる溶剤としては、メ
チルセロソルブエチルセロソルブ、等が良く、またこれ
らの溶剤の混合物でも良いが、特に溶解性、コーティン
グ性からエチルセロソルブが望ましい。
チルセロソルブエチルセロソルブ、等が良く、またこれ
らの溶剤の混合物でも良いが、特に溶解性、コーティン
グ性からエチルセロソルブが望ましい。
【0032】本発明に用いることができる色素として
は、染料や顔料が有るが、耐熱性、耐光性の面から顔料
が望ましい。
は、染料や顔料が有るが、耐熱性、耐光性の面から顔料
が望ましい。
【0033】顔料としては、硫酸バリウム、亜鉛華、硫
酸鉛、酸化チタン、黄色鉛、ベンガラ、群青、紺青、酸
化クロム、カーボンブラックなどの無機顔料、ベンチジ
ンイエローG、ベンチジンイエローGR、リソールファ
ーストオレンジ3GL、バルカンファーストオレンジG
C、ピグメントスカーレット3B、チオクンジゴマルー
ン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、
インダンスレンブルー、グリーンゴールド、マカライト
グリーンレーキなどであるが、具体的にカラーインデッ
クス(C.I.)ナンバーで示す。
酸鉛、酸化チタン、黄色鉛、ベンガラ、群青、紺青、酸
化クロム、カーボンブラックなどの無機顔料、ベンチジ
ンイエローG、ベンチジンイエローGR、リソールファ
ーストオレンジ3GL、バルカンファーストオレンジG
C、ピグメントスカーレット3B、チオクンジゴマルー
ン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、
インダンスレンブルー、グリーンゴールド、マカライト
グリーンレーキなどであるが、具体的にカラーインデッ
クス(C.I.)ナンバーで示す。
【0034】C.I.黄色顔料 20、24、86、109
、110 、117 、125 、137 、138 、147 、148 、153
、154 、166 、168 C.I.オレンジ顔料 36、43、51、55、59、61 C.I.赤色顔料 9 、97、122 、123 、149 、16
8 、177 、180 、192、215 、216 、又は217 、220 、2
23 、224 、226 、227 、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、64 C.I.ブラウン顔料 23、25、26、 C.I.黒色顔料 7
、110 、117 、125 、137 、138 、147 、148 、153
、154 、166 、168 C.I.オレンジ顔料 36、43、51、55、59、61 C.I.赤色顔料 9 、97、122 、123 、149 、16
8 、177 、180 、192、215 、216 、又は217 、220 、2
23 、224 、226 、227 、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、64 C.I.ブラウン顔料 23、25、26、 C.I.黒色顔料 7
【0035】本発明に係わる分散剤は有機色素の誘導体
であり、母体となる有機色素としてはアゾ系、フタロシ
アニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ペリレ
ン系、ペリノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、
イソインドリノン系、キノフタロン系、トリフェニルメ
タン系、金属錯塩系などである。
であり、母体となる有機色素としてはアゾ系、フタロシ
アニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ペリレ
ン系、ペリノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、
イソインドリノン系、キノフタロン系、トリフェニルメ
タン系、金属錯塩系などである。
【0036】これらの有機色素に置換基を有し、色素の
分散に有効な誘導体が用いられる。置換基としては、水
酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、カルボンアミド
基、スルホンアミド基、あるいは
分散に有効な誘導体が用いられる。置換基としては、水
酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、カルボンアミド
基、スルホンアミド基、あるいは
【0037】一般式 −CH2 −X−A (但し、Xは酸素またはイオウ原子、Aはアリール基を
示す)
示す)
【0038】
【化7】
【0039】
【化8】
【0040】
【化9】
【0041】
【化10】
【0042】
【化11】
【0043】で示されるいずれかの置換基である。これ
らの置換基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有す
る誘導体が用いられる。
らの置換基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有す
る誘導体が用いられる。
【0044】なお、色素と、分散剤の母体有機色素と
は、通常相の関係から同一のものが組合せられるが、必
ずしも一致している必要はない。
は、通常相の関係から同一のものが組合せられるが、必
ずしも一致している必要はない。
【0045】本発明の組成物において、組成割合は、特
に限定はないが、通常アクリル樹脂が組成物に対し、1
0〜50重量%程度であり、色素の割合はアクリル樹脂
の種類や色素の種類によって異なるが、アクリル樹脂に
対し、1〜30重量%程度であり、また、分散剤は色素
の種類などによって異なるが、色素に対し1〜10重量
%程度である。
に限定はないが、通常アクリル樹脂が組成物に対し、1
0〜50重量%程度であり、色素の割合はアクリル樹脂
の種類や色素の種類によって異なるが、アクリル樹脂に
対し、1〜30重量%程度であり、また、分散剤は色素
の種類などによって異なるが、色素に対し1〜10重量
%程度である。
【0046】さらに色素の含有率の高いカラーコンセン
トレイトとしても、本発明の着色組成物を使用すること
もできる。なお、必要に応じて添加剤を配合することも
できる。
トレイトとしても、本発明の着色組成物を使用すること
もできる。なお、必要に応じて添加剤を配合することも
できる。
【0047】本発明に基づき着色組成物などを作るに
は、アクリル樹脂、溶剤、色素、分散剤をロールミル、
ボールミル、サンドミル、アトライター、その他の分
散、混合装置によって分散、混合する。
は、アクリル樹脂、溶剤、色素、分散剤をロールミル、
ボールミル、サンドミル、アトライター、その他の分
散、混合装置によって分散、混合する。
【0048】またアクリル樹脂、色素、分散剤をロール
ミルなどで予め分散させ、次に溶剤あるいはアクリル樹
脂および溶剤のワニスで希釈することにより作ることも
できる。また、色素および分散剤を混合し、次にワニス
等と混合、分散させることもできる。
ミルなどで予め分散させ、次に溶剤あるいはアクリル樹
脂および溶剤のワニスで希釈することにより作ることも
できる。また、色素および分散剤を混合し、次にワニス
等と混合、分散させることもできる。
【0049】なお、混合、分散の順序はこれだけに限る
ものではなく、適宜行うことができる。
ものではなく、適宜行うことができる。
【0050】本発明の着色組成物を重合法として用いる
場合、加えられるモノマー及び重合開始剤を種々用いる
ことができるが、モノマーとしては、2官能、多官能モ
ノマーがあり、2官能モノマーとして、1.6−ヘキサ
ンジオールジアクリレリート、エチレングルコールジア
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(ア
クリロキシエトキシ)ビスフェノールA、3−メチルペ
ンタンジオールジアクリレート等があり、多官能モノマ
ーとして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、トリス(2−ヒ
ドロキシエチル)イソシアネート、ジペンタエリスリト
ールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペン
タアクリレート等があり、これらのモノマーは、昭和高
分子(株)、東亜合成化学工業(株)、セラニーズケミ
カル(株)、日本化薬(株)等の市販品がある。
場合、加えられるモノマー及び重合開始剤を種々用いる
ことができるが、モノマーとしては、2官能、多官能モ
ノマーがあり、2官能モノマーとして、1.6−ヘキサ
ンジオールジアクリレリート、エチレングルコールジア
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(ア
クリロキシエトキシ)ビスフェノールA、3−メチルペ
ンタンジオールジアクリレート等があり、多官能モノマ
ーとして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、トリス(2−ヒ
ドロキシエチル)イソシアネート、ジペンタエリスリト
ールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペン
タアクリレート等があり、これらのモノマーは、昭和高
分子(株)、東亜合成化学工業(株)、セラニーズケミ
カル(株)、日本化薬(株)等の市販品がある。
【0051】また光重合開始剤としては、アセトフェノ
ン、ベンゾフェノン、ベンジルジメチルケタール、ベン
ゾイルパーオキサイド、2−クロロチオキサントン等が
あり、大東化学工業所(株)、新日曹化工(株)、チバ
ガイギー、大阪有機合成化学工業(株)等から市販品が
ある。
ン、ベンゾフェノン、ベンジルジメチルケタール、ベン
ゾイルパーオキサイド、2−クロロチオキサントン等が
あり、大東化学工業所(株)、新日曹化工(株)、チバ
ガイギー、大阪有機合成化学工業(株)等から市販品が
ある。
【0052】又基板を組成物との接着性を向上させるた
めに市販の各種プライマーを組成物に添加するか、また
は、あらかじめ基板上にコートして乾燥させた後組成物
をコートしても良い。
めに市販の各種プライマーを組成物に添加するか、また
は、あらかじめ基板上にコートして乾燥させた後組成物
をコートしても良い。
【0053】本発明になるカラーフィルターの製造方法
は以下(1)(2)(3)の工程からなる。
は以下(1)(2)(3)の工程からなる。
【0054】(1)アクリル樹脂に顔料及び分散剤を添
加して、三本ロール等の攪拌機で十分混練し各色着色組
成物を作る工程。 (2)この組成物に重合開始剤およびアクリルモノマー
を加える工程。 (3)該着色組成物を透明基板に塗布後パターン化、ま
たはパターン状に塗布して加熱縮合し、アクリル樹脂、
顔料及び分散剤から成る着色フィルター層を形成し、必
要に応じて更に上記工程を繰り返して2色以上の色相の
組合せになるカラーフィルターを形成する工程。
加して、三本ロール等の攪拌機で十分混練し各色着色組
成物を作る工程。 (2)この組成物に重合開始剤およびアクリルモノマー
を加える工程。 (3)該着色組成物を透明基板に塗布後パターン化、ま
たはパターン状に塗布して加熱縮合し、アクリル樹脂、
顔料及び分散剤から成る着色フィルター層を形成し、必
要に応じて更に上記工程を繰り返して2色以上の色相の
組合せになるカラーフィルターを形成する工程。
【0055】ここでアクリル樹脂は顔料の分散媒であ
り、分散剤はアクリル樹脂中に顔料を均一に分散させる
ための補助剤である。該顔料及び分散剤をアクリル樹脂
に添加し3本ロール等で十分混練して各色着色ワニスを
製造する。
り、分散剤はアクリル樹脂中に顔料を均一に分散させる
ための補助剤である。該顔料及び分散剤をアクリル樹脂
に添加し3本ロール等で十分混練して各色着色ワニスを
製造する。
【0056】次に透明基板11上に該着色ワニス例えば
赤色ワニスをスピンナー、ロールコーター等で塗布す
る。次に230℃以下の温度で溶剤を除き該着色ワニス
の乾燥皮膜即ち着色フィルター層13を形成する。
赤色ワニスをスピンナー、ロールコーター等で塗布す
る。次に230℃以下の温度で溶剤を除き該着色ワニス
の乾燥皮膜即ち着色フィルター層13を形成する。
【0057】次に超高圧水銀燈等を用いて、マスク露光
し、現像して、着色フィルター層のレリーフパターンを
形成する。この操作を、さらに2回くり返して、R、
G、B(赤、緑、青)を形成したのが図3である。
し、現像して、着色フィルター層のレリーフパターンを
形成する。この操作を、さらに2回くり返して、R、
G、B(赤、緑、青)を形成したのが図3である。
【0058】図4は、各着色パターンの間にすき間を設
けて、その間に黒の着色組成物を用いてコート後、バッ
ク露光後現像、焼成し、各着色パターン15の間に黒色
ストライプまたは、格子のパターン状遮光膜16を付け
たものである。
けて、その間に黒の着色組成物を用いてコート後、バッ
ク露光後現像、焼成し、各着色パターン15の間に黒色
ストライプまたは、格子のパターン状遮光膜16を付け
たものである。
【0059】
【作用】上記カラーフィルターは、例えば赤色のカラー
フィルターを基準とした場合の膜硬度が72以上となる
ので、カラーフィルター形成後で疵が発生しにくくなっ
た。
フィルターを基準とした場合の膜硬度が72以上となる
ので、カラーフィルター形成後で疵が発生しにくくなっ
た。
【0060】また、液晶のビーズ等のスペーサーがあっ
ても、カラーフィルターの厚みに変化が起こらず、液晶
表示素子のギャップが一定となり、表示品質が向上す
る。
ても、カラーフィルターの厚みに変化が起こらず、液晶
表示素子のギャップが一定となり、表示品質が向上す
る。
【0061】また、上記カラーフィルターの耐熱温度
は、一時間加熱で270度となったため、配向膜の焼成
温度を十分上げる事ができ、配向膜の品質とカラーフィ
ルターの品質を両立できるようになった。
は、一時間加熱で270度となったため、配向膜の焼成
温度を十分上げる事ができ、配向膜の品質とカラーフィ
ルターの品質を両立できるようになった。
【0062】
【実施例】アクリル樹脂(アクリル酸25部、ヒドロキ
シエチルメタクリレート15部、シクロヘキシルメタク
リレート60部をエチルセロソルブ300部に溶解し、
窒素雰囲気下でアゾビスイソブチロニトリル0.75部
を加えて70℃、5時間反応より得られたアクリル樹
脂)を樹脂濃度10%になる様にエチルセロソルブで希
釈した。この希釈樹脂90.1gに対し顔料9.0g、
分散剤0.9gを添加して、3本ロールで十分混練して
赤、緑、青色のワニスを作成した。以下、顔料および分
散剤を示す。
シエチルメタクリレート15部、シクロヘキシルメタク
リレート60部をエチルセロソルブ300部に溶解し、
窒素雰囲気下でアゾビスイソブチロニトリル0.75部
を加えて70℃、5時間反応より得られたアクリル樹
脂)を樹脂濃度10%になる様にエチルセロソルブで希
釈した。この希釈樹脂90.1gに対し顔料9.0g、
分散剤0.9gを添加して、3本ロールで十分混練して
赤、緑、青色のワニスを作成した。以下、顔料および分
散剤を示す。
【0063】(赤色フィルター用) 顔料 リオトゲンレッドGD(東洋インキ製造(株)製C.
I.ピグメントレッド168)6.75gとリオノーゲ
ンオレンジR(東洋インキ製造(株)製C.I.ピグメ
ントオレンジ36)2.25gとの混合物
I.ピグメントレッド168)6.75gとリオノーゲ
ンオレンジR(東洋インキ製造(株)製C.I.ピグメ
ントオレンジ36)2.25gとの混合物
【0064】分散剤
【0065】
【化12】
【0066】(緑色フィルター用) 顔料 リオノールグリーン2YS(東洋インキ製造(株)製
C.I.ピグメントグリーン36)6.75gとリオノ
ーゲンエロー3G(東洋インキ製造(株)製C.I.ピ
グメントエロー154)2.25gとの混合物
C.I.ピグメントグリーン36)6.75gとリオノ
ーゲンエロー3G(東洋インキ製造(株)製C.I.ピ
グメントエロー154)2.25gとの混合物
【0067】分散剤 下記の銅フタロシアニン誘導体 CuPC〔SO2 N(C18H37)2 〕2
【0068】(青色フィルター用) 顔料 リオノールブルーES(東洋インキ製造(株)製C.
I.ピグメントブルー15:6)7.2gとリオノーゲ
ンバイオレットHR(東洋インキ製造(株)製C.I.
ピグメントバイオレット23)1.8gとの混合物
I.ピグメントブルー15:6)7.2gとリオノーゲ
ンバイオレットHR(東洋インキ製造(株)製C.I.
ピグメントバイオレット23)1.8gとの混合物
【0069】分散剤
【0070】
【化13】
【0071】各着色樹脂100gに対しトリメチロール
プロパントリアクリレート(モノマー)7.0g、4.
4’−ジエチルアミノベンゾフェノン1.5gを加え
て、良く攪拌して、着色組成物とした。
プロパントリアクリレート(モノマー)7.0g、4.
4’−ジエチルアミノベンゾフェノン1.5gを加え
て、良く攪拌して、着色組成物とした。
【0072】まず、基板上に、γ−グリシドキシプロピ
ルメチルジエトキシシランをスピンコートして、良くス
ピン乾燥させた。
ルメチルジエトキシシランをスピンコートして、良くス
ピン乾燥させた。
【0073】青色組成物をスピンコート(1100r.
p.m、40秒間)し乾燥させた。70℃で20プリベ
ーク後、ポリビニルアルコール5%溶液をコートした。
p.m、40秒間)し乾燥させた。70℃で20プリベ
ーク後、ポリビニルアルコール5%溶液をコートした。
【0074】70℃、20乾燥後、画素サイズ30μm
×100μmのマスクを用いて露光(30mJ/cm
2 )した。2.5%炭酸ナトリウム溶液で現像後、良く
水洗いした。
×100μmのマスクを用いて露光(30mJ/cm
2 )した。2.5%炭酸ナトリウム溶液で現像後、良く
水洗いした。
【0075】基板に顔料が付着しているので、柔らかい
スポンジでこすり顔料を除去した。さらに水洗後、スピ
ン乾燥後230℃で1時間ベークしてパターンを定着さ
せた。
スポンジでこすり顔料を除去した。さらに水洗後、スピ
ン乾燥後230℃で1時間ベークしてパターンを定着さ
せた。
【0076】緑、赤色についても各組成物を用いて、同
様に定着させカラーフィルターを完成した。
様に定着させカラーフィルターを完成した。
【0077】このカラーフィルターの上に5%メラミン
・エポキシ樹脂(東洋インキ(株)製)をコートし、2
30℃で120分ベークしてオーバーコートを付けた。
・エポキシ樹脂(東洋インキ(株)製)をコートし、2
30℃で120分ベークしてオーバーコートを付けた。
【0078】実施例1で作成したカラーフィルターの特
性は、耐熱性が270℃1時間以上で、耐光性が240
時間以上(キセノンランプ50000ルクス)で、平滑
性が±0.1mm以下である液晶用カラーフィルターと
しての特性を示した。
性は、耐熱性が270℃1時間以上で、耐光性が240
時間以上(キセノンランプ50000ルクス)で、平滑
性が±0.1mm以下である液晶用カラーフィルターと
しての特性を示した。
【0079】
【発明の効果】カラーフィルター形成後に疵が発生しに
くくなった。また、液晶のビーズ等のスペーサーがあっ
ても、カラーフィルターの厚みに変化が起こらず、液晶
表示素子のギャップが一定となり、表示品質が向上し
た。
くくなった。また、液晶のビーズ等のスペーサーがあっ
ても、カラーフィルターの厚みに変化が起こらず、液晶
表示素子のギャップが一定となり、表示品質が向上し
た。
【0080】また、配向膜の品質とカラーフィルターの
品質を両立できるようになった。
品質を両立できるようになった。
【0081】
【図1】一般的な液晶表示装置の一例を示す断面図。
【図2】本発明の実施例のカラーフィルターの分光特性
を示すグラフ。
を示すグラフ。
【図3】(A)〜(C)は、本発明のカラーフィルター
の製造方法の一実施例を工程順に示す断面図。
の製造方法の一実施例を工程順に示す断面図。
【図4】遮光膜を設けた本発明のカラーフィルターの一
実施例を示す断面図。
実施例を示す断面図。
1 光源 2、12 偏光板 3 透明基板 4 画像電極 5、8 配向膜 6 液晶 7 封止材 9、11 透明電極 10 カラーフィルター
フロントページの続き (72)発明者 澤田 豊明 東京都台東区台東一丁目5番1号 凸版 印刷株式会社内 審査官 瀬川 勝久 (56)参考文献 特開 平2−199403(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 5/20 101 G02F 1/1335 505 G03F 7/033
Claims (4)
- 【請求項1】基板上に、アクリル樹脂、有機色素、分散
剤および溶剤を主成分とする着色樹脂組成物をコーティ
ングして、任意の色数で所望のパターン形状に各色別に
設けたカラーフィルターであって、上記アクリル樹脂の
モノマーが、一般式:(化1)(化2)(化3) 【化1】 【化2】 【化3】 であり、少なくとも(化1)及び(化2)を含み、しか
も(化3)は一種又はそれ以上を含む樹脂であり、その
組成比が(化1)15〜30重量部、(化2)10〜3
0重量部、(化3)40〜80重量部、であるモノマー
組成からなることを特徴とするカラーフィルター。 - 【請求項2】分散剤が有機色素の誘導体である請求項1
記載のカラーフィルター。 - 【請求項3】カラーフィルターの上にオーバーコート層
を設けたことを特徴とする請求項1記載のカラーフィル
ター。 - 【請求項4】基板上に、アクリル樹脂、有機色素、分散
剤、光重合性モノマー、感光剤及び溶剤を主成分とする
着色組成物を各色別に、コーティング、露光、現像によ
り所望のパターン状に繰り返し施し、加熱焼成して着色
層としてなるカラーフィルターの製造方法であって、上
記アクリル樹脂モノマーが、一般式(化1)(化2)
(化3)であり、少なくとも(化1)及び(化2)を含
み、しかも(化3)は1種又はそれ以上を含む樹脂であ
り、その組成比が(化1)15〜30重量部、(化2)
10〜30重量部、(化3)40〜80重量部、である
モノマー組成からなることを特徴とするカラーフィルタ
ーの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7489692A JP2871276B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | カラーフィルターおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7489692A JP2871276B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | カラーフィルターおよびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06273612A JPH06273612A (ja) | 1994-09-30 |
JP2871276B2 true JP2871276B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=13560616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7489692A Expired - Fee Related JP2871276B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | カラーフィルターおよびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2871276B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019121051A1 (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-27 | Basf Se | Novel terpolymers and their use in pharmaceutical dosage forms |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP7489692A patent/JP2871276B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019121051A1 (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-27 | Basf Se | Novel terpolymers and their use in pharmaceutical dosage forms |
US12016926B2 (en) | 2017-12-20 | 2024-06-25 | Basf Se | Terpolymers and their use in pharmaceutical dosage forms |
Also Published As
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---|---|
JPH06273612A (ja) | 1994-09-30 |
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