JP3429003B2 - 着色剤のレーザー誘導転写を用いるカラーフィルター成分の製造方法 - Google Patents

着色剤のレーザー誘導転写を用いるカラーフィルター成分の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、カラーディスプレイに用いられるカラーフ
ィルター成分を製造するための着色剤のレーザー誘導転
写の使用方法に関する。特に、本発明は液晶ディスプレ
イ装置に用いるカラーフィルター成分の製造方法に関す
る。
背景技術 非感光性基材上にカラー画像を形成する１つの方法
は、レーザー誘導着色剤転写またはレーザー誘導マスク
形成を用いる。融蝕量の放射線によってドナー成分を誘
導して、ドナーカラー材料を受容体表面に転写する。上
記ドナーは、転写効率を向上するために放射線または熱
感応性材料を含有してもよく、また、上記ドナー材料は
別の材料を用いずに融蝕されてもよい。この種の画像形
成法の例には、米国特許第5,156,938号、同5,171,650
号、同5,256,506号、および同5,089,372号が挙げられ
る。最初の３つの特許文献には、一般に情報パターンの
形成方法が開示されている。
米国特許第5,171,650号には、「融蝕（ablation）転
写」技術を用いる熱画像形成方法または材料が開示され
ている。その画像形成法用のドナー成分は、支持体、中
間動的剥離層、および融蝕キャリヤトップコートを含
む。上記トップコートは着色剤を有する。上記動的剥離
層はまた、赤外吸収（光または熱変換）染料または顔料
を含有してもよい。上記顔料はまた、添加剤としての黒
色銅も含有する。ニトロセルロースが、可能なバインダ
ーとして開示されている。
同時係属の米国特許出願第07/855,799号には、放射線
吸収剤と組合せてグリシジルアジドポリマーを含有する
エネルギー感応層で一部分上を被覆された基材を含む融
蝕画像形成成分が開示されている。示された画像形成源
には、赤外線、可視および紫外線レーザーが挙げられ
る。レーザーダイオードは特に記載されていないが、固
体状レーザーが露光源として開示されている。この出願
は主に、エネルギー感応層の融蝕によるレリーフ印刷版
および平板印刷版の形成に関する。熱質量転写（therma
l mass transfer）のための使用の特定の記載はなされ
ていない。
米国特許第5,308,737号には、照射時に比較的高体積
のガスを発生するガス生成ポリマー層と共に、黒色金属
層のポリマー基材上への使用が開示されている。上記黒
色金属（例えば、アルミニウム）は放射線を有効的に吸
収し、ガス発生材料用にそれを熱に変換する。いくつか
の場合、上記黒色金属を基材から排除し、基材上にポジ
型画像を残存することが、実施例中で観察されている。
米国特許第5,278,023号には、カラー校正版、印刷
版、フィルム、プリント回路板、および他の媒体を製造
するためのレーザーアドレス可能な熱転写材料が開示さ
れている。上記材料は、噴射剤層が好ましくは約300℃
以下の温度で窒素（N2）を発生し得る材料を含有する噴
射剤で被覆した基材；放射線吸収剤；および熱質量転写
材料；を含む。上記熱質量転写材料を、噴射剤層に、ま
たは上記噴射剤層上に被覆された別の層中に導入しても
よい。電磁エネルギー源、例えばレーザーを用いて局所
加熱を行うのに、放射線吸収剤を前述の層の内の１つま
たは別の層に用いてもよい。レーザー誘導加熱により、
上記転写材料を受容体にガスの急速膨張によって噴射す
る。熱質量転写材料には、例えば顔料、トナー粒子、樹
脂、金属粒子、モノマー、ポリマー、染料、またはそれ
らの組合せを含有してもよい。画像形成法、そしてそれ
により製造された画像形成物品も開示されている。
これらの特許文献には、カラーフィルター成分を製造
するための着色剤層のレーザー誘導転写の使用は開示さ
れていない。
フィルター成分およびカラーフィルター構造体を製造
するための熱染料拡散転写の使用が開示されている１連
の特許（米国特許第4,965,242号、同4,962,081号、同4,
975,410号、同4,923,860号、同5,073,534号、および同
5,166,126号）がコダック（Kodak）に譲渡されている。
米国特許第4,965,242号および同5,073,534号は、熱転写
染料を受容するための高Tgポリカーボネートおよびポリ
エステル受容層の使用を示唆している。両方の受容層を
用いて、染料を受容層内に誘導するために、揮発性溶剤
処理を必要とする。
発明の要旨 本発明はレーザー誘導熱画像形成によるカラーフィル
ター成分の製造を含む。特に、本発明は液晶ディスプレ
イ装置に用いられるカラーフィルター成分の製造を含
む。
１つの態様では、透明基材を受容体として提供し、カ
ラーフィルター成分を着色剤の基材表面へのレーザー誘
導熱転写および次の液晶ディスプレイ装置との結合（例
えば、オーバレイ、接着、組立て等）によって形成す
る。透明基材は可撓性（即ち、ポリマーフィルム）また
は剛性（即ち、ガラス）であってもよく、画像形成着色
剤の転写を促進するのに接着剤で処理してもよい。上記
ディスプレイ中の成分の光透過性は液晶セルの電子アド
レスにより制御される。カラーパターンは液晶アレイお
よび光源を有するカラーフィルターアレイを配列するこ
とにより得られる。
別の態様では、黒色マトリックスを透明基材の１表面
に提供し、カラーフィルター成分を上記マトリックスの
ウィンドウ領域内の着色材料のレーザー誘導熱転写によ
り上記マトリックス内に形成する。黒色被覆基材はウィ
ンドウを含む黒色マトリックスを形成するのに最初に画
像形成してもよい。着色剤は次いで、パターン様式の高
出力レーザー露光により、カラードナー成分から上記マ
トリックスのウィンドウ領域に位置合わせをして連続転
写してもよい。液晶フィルター装置を次いで形成したカ
ラーフィルター成分と結合する。カラーフィルターはデ
ィスプレイされるのが望ましい特定画像を提供し、グラ
フィックデザイン、例えば正方形、矩形、三角形、矢
形、星形、ダイヤモンド形等を含む。所望の領域の液晶
ディスプレイの電気アドレスによって、光透過性を制御
し、カラーフィルターを透過し、次いで液晶を透過して
（または層の順序に依存して、液晶を透過して次いでカ
ラーフィルターを通過して）光を選択された領域に透過
する。
更に別の態様では、ウィンドウ領域を有する黒色マト
リックスを、黒色着色剤のレーザー誘導熱転写により透
明基材の表面上に形成し、カラーフィルター成分を上記
マトリックスのウィンドウ領域内の着色材料のレーザー
誘導熱転写によりそのマトリックス内に形成する。着色
剤は、パターン様式の高出力レーザー露光により、カラ
ードナー成分から上記マトリックスのウィンドウ領域に
位置合わせをして連続転写してもよい。
更に別の態様では、顔料層を受容層なしに直接ガラス
基材に転写し、かつ更に処理は必要ない。本発明は、着
色剤として、染料よりマイグレーションを起こす傾向が
少なく、かつ耐光性がかなり優れる顔料を使用し得る明
白な有用性を有擦る。
本発明の方法は、側面部寸法約５または10μｍ以上を
有するカラーパッチを有するカラーフィルター成分の製
造を可能とする。本発明は、着色剤として、染料よりマ
イグレーションを起こす傾向が少なく、より熱的に安定
で、かつ耐光性がかなり優れる顔料を使用し得る明白な
有用性を有擦る。本発明は、従来の方法よりかなり少な
い工程で、可撓性（例えば、ポリマー）または硬い基材
（即ち、ガラス）のどちらかへの直接、乾式転写を可能
とする。更に、ウィンドウのカラーフィルター成分との
位置合わせを、機械的に簡単なシステムを用いて高精度
に行い得る。
発明の詳細な説明 本発明は、レーザー誘導熱画像形成によるカラーフィ
ルター成分の製造を含む。特に、本発明は液晶ディスプ
レイ装置に用いられるカラーフィルター成分の製造を含
む。
１つの態様では、透明基材を受容体として提供し、カ
ラーフィルター成分を着色剤の基材表面へのレーザー誘
導熱転写および次の液晶ディスプレイ装置との結合（例
えば、オーバレイ、接着、組立て等）によって形成す
る。透明基材は可撓性（即ち、ポリマーフィルム）また
は剛性（即ち、ガラス）であってもよく、画像形成着色
剤の転写を促進するのに接着剤で処理してもよい。上記
フィルター中のカラー画像のパターンをオーバーレイす
る液晶成分の電気アドレスにより、上記パターン内の色
に対応する光を上記ディスプレイの選択された領域を通
過させて、視覚シグナルを提供する。
別の態様では、黒色マトリックスを透明基材の１表面
に提供し、カラーフィルター成分を上記マトリックスの
ウィンドウ領域内の着色材料のレーザー誘導熱転写によ
り上記マトリックス内に形成する。黒色被覆基材はウィ
ンドウを含む黒色マトリックスを形成するのに最初に画
像形成してもよい。着色剤は次いで、パターン様式の高
出力レーザー露光により、カラードナー成分から上記マ
トリックスのウィンドウ領域に位置合わせをして連続転
写してもよい。液晶フィルター装置を次いで形成したカ
ラーフィルター成分と結合する。カラーフィルターはデ
ィスプレイされるのが望ましい特定画像を提供し、グラ
フィックデザイン、例えば正方形、矩形、三角形、矢
形、星形、ダイヤモンド形等を含む。上記フィルター中
のカラー画像のパターンをオーバーレイする液晶成分の
電気アドレスにより、上記パターン内の色に対応する光
を上記ディスプレイの選択された領域を通過させて、視
覚シグナルを提供する。
更に別の態様では、ウィンドウ領域を有する黒色マト
リックスを、黒色着色剤のレーザー誘導熱転写により透
明基材の表面上に形成し、カラーフィルター成分を上記
マトリックスのウィンドウ領域内の着色材料のレーザー
誘導熱転写によりそのマトリックス内に形成する。着色
剤は、パターン様式の高出力レーザー露光により、カラ
ードナー成分から上記マトリックスのウィンドウ領域に
位置合わせをして連続転写してもよい。
更に別の態様では、顔料層を受容層なしに直接ガラス
基材に転写し、かつ更に処理は必要ない。本発明は、着
色剤として、染料よりマイグレーションを起こす傾向が
少なく、かつ耐光性がかなり優れる顔料を使用し得る明
白な有用性を有擦る。
ある一定の種類の液晶ディスプレイの成分として有用
であるカラーフィルター成分に関して、カラーフィルタ
ーアレイを好ましくは平面化（planarizing）層で被覆
する。これはたいてい、続いて透明導電体、通常イリジ
ウム錫酸化物（ITO）を被覆する。上記導電層はパター
ンを付けても付けなくてもよい。最後に、配列層、通常
ポリアミドを上記導電層上に適用する。配列層は通常パ
ターン付けされて（例えば、ブラッシングにより）、そ
の機能しているディスプレイ中の液晶材料の配列を制御
する。
マトリックスを本発明の実施に用いる場合、それは有
用な如何なる従来の方法によって形成されてもよい。例
えば、黒色マトリックスを、黒色基材のリソグラフエッ
チングにより形成してもよく、固体黒色表面をエッチン
グして、着色剤を付着するウィンドウフレームのパター
ンを残す。フォトレジストを適用し、上記フォトレジス
トにマトリックスのパターンをエッチングし、エッチン
グ領域内に黒色材料を付着して、マトリックスウィンド
ウを形成することも可能である。本出願と同一日出願の
代理人整理番号50732USA3Aを有する米国特許同時係属出
願第08/ 号に開示されている好ましい方法は、
レーザー誘導熱画像形成技術により黒色金属表面を透明
化してマトリックスを残す方法である。黒色被覆層また
は組成物のキャリヤー表面へのウィンドウのマトリック
スの形状の熱誘導レーザー転写によってマトリックスを
形成することも同様に有用である。
基材は、形成されるのにウィンドウ、カラーフィルタ
ー等が望ましい如何なる物質であってもよい。好ましく
は、上記基材は透明（少なくとも光透過性）基材、例え
ばガラス、ポリマーフィルム等である。ガラスが基材で
ある場合、シランカップリング剤（例えば、３−アミノ
プロピルトリエトキシシラン）で処理したガラスの使用
が、着色剤層の接着性向上に有用である。使用可能な基
材には、ガラス、ポリエステル（例えば、ポリエチレン
テレフタレート、ポリエチレンナフタレート）、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニル樹脂
（例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
ビニルアセタール）、セルロースエステルベース（例え
ば、三酢酸セルロース、酢酸セルロース）、および支持
体として様々な画像形成物品に用いられる他の常套のポ
リマーフィルムが含まれる。２〜100ミル（例えば0.05
〜2.54mm）の透明ポリマーフィルムベースが好ましい。
上記基材がポリマーフィルムである場合、そのフィルム
は、それが集成されるべきディスプレイ操作を妨害しな
いように非複屈折であることが好ましい。ポリマーフィ
ルムが基材として選択される場合、基材上に接着剤層を
有して着色剤層の転写を最大にすることが時には望まし
い。非複屈折基材の好ましい例は、溶剤流延されるポリ
エステルである。これらの典型的な例は、9,9−ビス−
（４−ヒドロキシフェニル）−フルオレンおよびイソフ
タル酸、テレフタル酸またはそれらの混合物から誘導さ
れる内部重合した繰り返し単位から成るまたは必須成分
として含有するポリマーから誘導されるものであり、上
記ポリマーはオリゴマー（即ち、分子量約8000以下を有
する化学種）中で、均一フィルムを形成するのに十分に
低い含有量である。このポリマーは熱転写受容成分の一
成分として、米国特許第5,318,938号に開示されてい
る。他の種類の非複屈折基材は非晶質ポリオレフィン
（例えば、ニッポン・ゼオン（Nippon Zeon）社から市
販のゼオネックス（ZeonexTM））である。最も好ましい
基材はガラスである。このガラスは厚さ0.5〜2.0mmを有
することが好ましい。特に好ましい厚さは0.7および1.1
mmである。
上記基材シート上に付着されるべき色には、上記基材
に接着して付着される如何なるカラー材料を含有しても
よい。好ましい態様では、上記着色剤は好適なバインダ
ー系内にあり、溶剤被覆される。
顔料がカラー材料として用いられる場合、それらは透
明であることが好ましい。本発明に用いられ得る透明顔
料の例には、サン（Sun）RSマゼンタ（Magenta）234−0
077TM、ヘキスト（Hoechst）GSイエロー（Yellow）GG11
−1200TM、サン（Sun）GSシアン（Cyan）249−0592TM、
サン（Sun）RSシアン（Cyan）248−0615TM、チバ・ガイ
キー（Ciba−Geigy）BSマゼンタ（Magenta）RT−333
DTM、チバ・ガイキー（Ciba−Geigy）ミクロリス・イエ
ロー（Microlith Yellow）3G−WATM、チバ・ガイキー
（Ciba−Geigy）ミクロリス・イエロー（Microlith Yel
low）2R−WATM、チバ・ガイキー（Ciba−Geigy）ミクロ
リス・ブルー（Microlith Blue）YG−WATM、チバ・ガイ
キー（Ciba−Geigy）ミクロリス・ブラック（Microlith
Black）Ｃ−WATM、チバ・ガイキー（Ciba−Geigy）ミ
クロリス・バイオレット（Microlith Violet）RL−W
ATM、チバ・ガイキー（Ciba−Geigy）ミクロリス・レッ
ド（Microlith Red）RBS−WATM、ホイコテック・アキス
（Heucotech Aquis）IITMシリーズ、ホイコスパース・
アキス（Heucosperse Aquis）IIITMシリーズ等が挙げら
れる。
上記マトリックス上に色を挿入または付着する好まし
い方法は、「溶融粘着」または融蝕転写を含むレーザー
誘導物質移動によるものであり、上記色を有するドナー
シートが色を基材上に転写するのに用いられる。「融蝕
転写」の語は、表面から材料を迅速に取り除くことによ
りその材料の昇華はないが、媒体が熱画像形成中に熱源
の作用により融蝕される方法を表す。そのようなドナー
シートは直接画像形成用として当業者に公知であるが、
カラーフィルターの形成に用いられることは示されてい
ないと考えられている。
好適なカラードナー成分の例は、基材上の染料または
顔料の被膜（バインダーを用いてまたは用いずに）であ
る。レーザーまたは他の集束照射源を用いて、カラー材
料を画像様式に加熱して、上記色を受容体シートを支持
するマトリックスに転写する。上記染料または顔料（お
よび基材）が画像形成照射の高吸収を必要としないの
で、そのような構造体において、画像形成照射の吸収強
度で補助するはしばしば望ましい。画像形成照射吸収材
料は、染料／顔料層（例えば、赤外放射画像形成照射源
が用いられる場合、ほとんどまたは全く可視の吸光係数
を有する赤外吸収染料を用いてもよい。）に含まれても
よい。通常色含有ドナー層に隣接する異なる画像形成照
射層を用いてもよい。ドナー層の色は、通常または特に
フィルター成分に用いられる多くの有用な色、例えばシ
アン、イエロー、マゼンタ、赤、青、緑、白および他の
色および考えられるスペクトルの色調の中から、ユーザ
ーに必要なものを選択されてもよい。上記染料は、マト
リックス支持受容層に転写される場合、好ましくは予め
選択された特定の波長透過性である。多くの用途に対し
て、高透過性染料、例えば染料が上記マトリックスに存
在する場合、狭い波涛分布10nm以下の範囲内での光学濃
度0.5光学濃度単位以下を有する染料が好ましい。それ
らの狭い波長帯内でずっと低い吸収特性を有する染料が
より好ましい。
典型的カラードナー成分は基材層、光−熱変換層（LT
HC）、着色剤層、および要すれば接着剤層から構成され
る。上記基材層は通常ポリエステルフィルムである。し
かしながら、画像形成波長で十分な透明性を有し、かつ
十分な機械的安定性を有するフィルムを用いてもよい。
上記LTHC層は黒体吸収剤、有機顔料、または染料であっ
てもよく、そしてそのLTHC層は光学濃度0.2〜0.3を有す
る。好ましいLTHC層は金属／金属酸化物層／（例えば、
黒色アルミニウム）である。着色剤層は、少なくとも１
種の有機または無機着色剤または顔料および要すれば有
機ポリマーまたはバインダーから構成される。上記着色
剤層は、それらに限定されないが、染料、可塑剤、UV−
安定剤、フィルム形成添加剤、および接着剤を含む様々
な添加剤を含有してもよい。染料を添加剤として用いる
場合、その染料は画像形成光源としての同一周波数を有
する光を吸収することが一般に好ましい。要すれば用い
られる接着剤層も画像形成レーザーまたは光源としての
同一周波数を有する光を吸収する染料を含有してもよ
い。
実質的に酸化物または硫化物を形成し得る如何なる金
属を、黒色金属または金属酸化物層用の本発明の実施に
用いてもよい。特にアルミニウム、錫、クロム、ニッケ
ル、チタン、コバルト、亜鉛、鉄、鉛、マンガン、銅お
よびそれらの混合物に用いられてもよい。この方法に従
って金属酸化物に変換される場合、これらの金属のすべ
てが特に所望の特性のすべて（例えば、光学濃度、光透
過性等）を有する材料を形成するとは限らない。しかし
ながら、本発明の実施に従って形成される層を含むこれ
らの金属酸化物のすべては有用であり、ポリマー材料と
の結合性を含む本方法の多くの有用性を含む。槽内の金
属蒸気は、特定の金属に好適な様々な公知の方法、例え
ば電子ビーム気化、抵抗ヒーター等により供給されても
よい。一般に、金属蒸気を提供する多くの有用な方法お
よび蒸着技術に関する記載が、バキューム・デポジショ
ン・オブ・シン・フィルムズ（Vaccum Deposition Of T
hin Films）、L.オランダ（Holland）、1970年、チャッ
プマン・アンド・ホール（Chapman and Hall）、英国の
ロンドンに開示されている。
本発明の黒色金属層の例としての金属酸化物または金
属硫化物含有層は、μｍ単位以下の分子単位の層と同様
に薄く蒸着されてもよい。その厚さ全体の上記層の組成
物は本明細書中に記載のように容易に制御され得る。好
ましくは、金属／金属酸化物または硫化物層は画像形成
実用性において50〜5000Åの範囲であるが、15Å、25Å
以下である場合には結合作用に起因し、５×104Å以上
の場合には構造用特性に起因する。
特定の（graded）金属酸化物または金属硫化物への変
換は、金属蒸気流に沿った点での酸素、硫黄、水蒸気ま
たは硫化水素の導入により行われる。従って蒸気槽内の
上記蒸気流に沿った特定点でのこれらのガスまたは蒸気
の導入により、連続または特定の組成物の被膜（その層
の各々の厚さ全体の）が得られる。被覆されるべき基材
が移動する蒸着槽の長さ方向に沿ったこれらの反応性ガ
スまたは蒸気の濃度勾配を選択的に維持することによ
り、蒸気槽の異なる領域に蒸着される異なる組成物（即
ち、酸化物または硫化物と金属の異なる比）のために、
被膜層の組成物の漸増（incremental）勾配（その厚さ
全体の）が選られる。事実、あるものは１表面（上記被
膜層の上部または底部）で金属100％およびその他の表
面で金属酸化物または硫化物100％を含有する層を蒸着
する。この種の構造体は、それが優れた基材との接着性
を有する強凝集被膜層を提供するため、特に好ましいも
のである。
連続的に被覆されるべき基材は、上記槽の長さ方向に
沿って蒸気槽の入口部から出口部に移動する。金属蒸気
は上記槽の実質的な長さに渡って蒸着され、かつ上記槽
の長さ方向に沿った如何なる点においても金属と共蒸着
（または酸化物または硫化物100％として蒸着）される
金属酸化物または硫化物の比率は、上記槽の長さ方向に
沿ったその点で蒸着される金属蒸気流のその部分に入っ
た反応性ガスまたは蒸気の量に依存する。説明のために
同数の金属原子（金属または酸化物または硫化物として
の）が、いつでも上記槽の長さ方向に沿った如何なる点
においても蒸着されると仮定すると、蒸着被膜内の濃度
勾配は、金属蒸気と上記槽の長さ方向に沿った様々な点
または領域で接触する反応ガスまたは蒸気を含有する酸
素または硫黄の量を変化することにより予測される。上
記槽の長さ方向に沿った反応性ガスの増加量の勾配を有
することにより、あるものは、蒸着した酸化物または硫
化物の増加比率内の対応する勾配を得る。金属蒸気の蒸
着はまれに仮定したものと同じくらい均一であるが、基
材がその表面をその厚さ全体の金属／（金属酸化物また
は硫化物）の変化する比を有する層で被覆するように移
動するので、実際には被覆されるべき基材の表面の長さ
方向に沿った金属蒸気の異なる領域に導入された酸素、
水、硫黄または硫化水素の量を本発明の方法に従って局
所的に変化することも困難なことではない。上記反応性
ガスまたは蒸気がその流れ自体に入り、ちょうどその流
れ内に拡散されないことが望ましい。後者は、上記流れ
内に酸化物の制御性の低い分布を生じる傾向がある。上
記反応性ガスまたは蒸気がその流れ自体の中に入るよう
に注入または集中することにより、上記流れのその部分
でのより均一な混合が行われる。
転移特性は黒色金属生成物の特性のいくつかの重要な
関係を維持する。上記被膜は材料の分散相を有し、一方
は金属であり、もう一方は金属酸化物または硫化物であ
る。後者材料はしばしば透明または半透明であり、一
方、前者は不透明である。残存する透明酸化物または硫
化物相中に分散した粉状金属の量を制御することによ
り、上記被膜の光学特性は大幅に変化する。被膜層の蒸
着の間に金属の酸化物への変換率％を変化することによ
り、帯黄色、黄褐色（tan）およびグレー色調の半透明
被膜が提供されてもよく、実質的には不透明黒色フィル
ムが単一金属から提供されてもよい。
着色剤の支持体への熱質量転写は、カラーフィルター
成分を形成することにより染料（例えば、昇華）転写を
かなり改良する。上記色は、融蝕および退色（顔料を用
いる場合）の両方に関して耐久性を有する。転写質量材
料はそれ自体バインダーを運び、かつ基材材料のより広
い範囲に適用され得る。転写質量着色剤の後処理は、従
来技術（例えば、米国特許第4,965,242号および同5,07
3,534号）のカラーフィルターに用いられる染料転写材
料用に必要であるようには必要としない。
好ましい態様では、着色剤層は顔料、界面活性剤、バ
インダー、および可能な他の添加剤を含有する層を表
す。如何なる染料を用いてもよいが、NPIRIロウ・マテ
リアルズ・データ・ハンドブック（Raw Materials Data
Handbook）、第４巻（ピクメンツ（Pigments））に良
好な色耐久性および透明性を有するものとして列挙され
ているものが好ましい。バインダー中の顔料の非水性ま
たは水性のどちらかの分散体を用いてもよい。非水性の
場合、溶剤ベースの顔料分散体を適当な溶剤ベースのバ
インダー（即ち、エルバサイト（ElvaciteTM）デュポン
（DuPont）から市販のアクリル樹脂）に加えて用いても
よい。しかしながら、顔料のバインダー中の水性分散体
を用いることがしばしば好ましい。この場合、最も好ま
しい顔料はバインダーのない水性分散体（即ち、ホイコ
テック（Heucotech）から市販のアキス（Aquis）IITM）
の形であり、最も好ましいバインダーは顔料の湿潤用に
特注されたもの（即ち、ネオクリル（Neocryl）BTTMゼ
ネカ・レジンズ（Zeneca Resins）から市販のアクリル
樹脂）である。適当なバインダーの使用は、転写時にシ
ャープで良好な境界線の形成を促進する。着色剤転写を
高出力光源（即ち、キセノンフラッシュランプ）により
誘導する場合、通常バインダーとして例えば米国特許第
5,308,737号および同5,278,023号に開示されているエネ
ルギッシュなまたはガス発生ポリマーを含むことが必要
である。
顔料／バインダーの比は通常1:1であるが、0.25:1〜
4:1の範囲であってもよい。着色剤層を被覆するのにマ
イヤー（Mayer）バーを用いてもよい。通常、＃４バー
を用いて固形分約10重量％を含有する分散体を被覆し
て、乾燥被覆厚さ約１μｍを得る。分散体％固形分およ
びマイヤー（Mayer）バー番号の他の組合せを用いて、
異なる被覆厚さを達成する。一般に、乾燥被覆厚さ0.1
〜10μｍが望ましい。
転写補助層は、ドナーまたは受容体の最外層として被
覆される接着剤層を表す。上記接着剤は、画像形成後の
ドナーの受容体からの分離の間に着色剤の完全な転写を
促進する。室温で僅かに粘着性を有するかまたは全く粘
着性を有さない無色透明材料、例えばダラタック（Dara
takTM）ハンプシャー・ケミカル（Hampshire Chemica
l）社から市販の接着剤エマルジョンが好ましい。
液晶ディスプレイ用のカラーフィルターの一般的説明
が、C.C.Oマラ（Mara）、リキッド・クリスタル・フラ
ット・パネル・ディスプレイ（Liquid Crystal Flat Pa
nel Display）：マニュファクチュアリング・サイエン
ス・アンド・テクノロジー（Manufacturing Science an
d Technology）、バン・ノーストランド・ラインホール
ド（Van Norstrand Reinhold）、1993年70頁に開示され
ている。種々の製造方法が開示されている。カラーフィ
ルターを製造する最も一般的な方法はフォトリソグラフ
技術を用いる。１つのフォトリソグラフ法が、標題「カ
ラー・フィルターズ・フロム・ダイド・ポリイミズ（Co
lor Filters from Dyed Polyimides）」、W.J.ラザム
（Latham）およびD.W.ハーレー（Hawley）、ソリッド・
ステート・テクノロジー（Solid State Technology）、
1988年３月の文献に詳述されている。この文献は、フォ
トリソグラフ法の複雑な多段階性を示す。比較により、
本発明はカラーフィルターアレーの非常に簡単な製造方
法を提供する。
カラー成分の形状は簡単な幾何学的物体、例えば矩
形、正方形、三角形である場合であってもよい。更に、
カラーフィルターのいくつかの形状に関して、カラー成
分はストリップとして形成されてもよい。カラーフィル
ターアレイの他の一般的形状は、１列のカラー成分が第
２列の１成分によって、および上記カラー成分が対角に
並ぶような第３列の２成分によって表示される場合であ
る。
上記成分の寸法は５〜1000μｍの範囲であってもよ
い。より一般的には、上記寸法は50〜300μｍのオーダ
ーである。これらの寸法は、フォトリソグラフおよびレ
ーザー画像形成技術により容易に形成される。
カラーフィルターを形成するのに用いられる色は一般
に付加原色（primary additive colors）、即ち赤、
緑、および青である。これらの各原色は好ましくは高色
純度および透明性を有し、組合せると適当な白色バラン
スを有する。カラーフィルターは好ましくは、赤、緑、
および青の分光特性を有し、それはコミッション・イン
ターナショナル・デ・ルエクライレージ（Commission I
nternational de l'Eclairage）（CIE）色度図により表
示されるナショナル・テレビジョン・スタンダーズ・コ
ミッティー（National Television Standards Committe
e）標準色に近い色度を示す。赤、緑、および青は最も
一般的なフィルター用の色であるが、他の色の組合せを
特定用途に用いてもよい。いくつかの場合、１列の繰り
返し順序は赤：緑：青である。他の用途に対して、１列
の繰り返し順序は赤：緑：緑：青である。
本発明の方法を非常に簡単な工程によって行ってもよ
く、それは本発明の主要な有用性の１つである。レーザ
ーは着色剤の基材への質量転写を誘導するのに用いられ
てもよい。
レーザー露光の間に、画像形成材料からの多重反射に
よる妨害パターンの形成を最少にすることが望ましい。
これは様々な方法により達成されてもよい。最も一般的
な方法は、米国特許第号に開示のような、入射放射線の
スケールでドナー材料表面を有効に粗化する方法であ
る。これは入射放射線の立体干渉性を中断する作用を有
し、従って自己妨害を最少にする。別法は、反射防止被
膜を入射照明が衝突する第２界面に用いる方法である。
反射防止被膜の使用は当業者に公知であり、米国特許第
5,171,650号に開示のように、被膜、例えばフッ化マグ
ネシウムの四分の一波長厚さから成ってもよい。コスト
および製造の制約により、表面粗化法を多くの用途に用
いることが好ましい。
本発明の１つの態様は、黒色着色剤を転写して、透明
ウィンドウを残すことにより、黒色マトリックスを製造
することである。
本発明のこの態様を実施する特定の方法は、黒色被覆
受容体シート上に形成されたマトリックスのウィンドウ
領域を定義する元のデータを保有し、特定位置値を各ウ
ィンドウに割り当てる方法である。ウィンドウ内に色を
提供することにより、割り当てられた位置値を有する各
ウィンドウは、各位置値に割り当てられた予め決めた色
を提供される。割り当てられる値の変更（例えば、マト
リックス線幅の特定の％、または各方向（長さおよび
幅）の特定寸法の増加により各色のウィンドウの画像領
域を増加する）は、カラー用の画像形成データにプログ
ラムされても、自動的にまたは選択的に画像値を変更し
て１種以上の色の位置値を変えるのに用いても、ウィン
ドウの異なる領域に色変化を提供してもよく、異なる色
強度がフィルターの異なる領域に望ましい。
本発明のこれらおよび他の態様を、本発明の以下の非
限定的な例に示した。
実施例 材料 黒色マトリックスとカラーフィルター成分の適した寸
法を決定するために、トーシバ（Toshiba）DTI LCDフィ
ルターの試料を顕微鏡下で評価した。データファイルを
作成して、この寸法で画像を作製した。GTIレーザープ
ルーフ（Laser Proof、登録商標）（製品コード3257）
からカラードナーシートの原型を得た。
米国特許第4,364,995号に関する上記の記載と同様に
して、電子線蒸着装置を用いて黒色マトリックス（Al
Ox）被覆したポリエステル（４ミル）を調製した。
黒色マトリックス前駆体／顔料受容成分 デラタック（Deratac）90L接着剤［ハンプシャー・ケ
ミカル・コーポレイション（Hampshire Chemical Corpo
ration）製］を蒸留水で固形分10％溶液に希釈し、＃４
線巻きロッドを用いて黒色アルミニウム被覆したポリエ
ステルのａ）非アルミ化面またはｂ）アルミ化面のいず
れかに塗布し、60℃のオーブン中で２分間乾燥させた。
活性ポリマーの５％溶液の調製−５％ポリBAMO/10AD ゲル浸透クロマトグラフィーで決定した分子量4500ダ
ルトンのポリBAMO/10AD｛ポリ［ビス（アジドメチル）
オキセタン］｝は、アエロジェエット・コーポレイショ
ン（Aerojet Corp.）から入手した。メチルエチルケト
ン（MEK）300g中のBAMO 90gの懸濁液を約60℃に温める
と、均質な溶液が得られた。この溶液に、アセチレンジ
カルボン酸10gを加えた。混合物を60℃で３時間加熱し
た後、室温に冷却した。13C NMRによる分析結果は、ト
リアゾールの形成を示していた。MEKを蒸発させつろ粘
稠な液体が得られ、その後、50℃においてエタノールア
ミン2.4g、イソプロパノール66g、および水160gの混合
物に再度溶解させた。さらに水350gで希釈して固形分５
％を含む溶液とした直後に、混合物を分析して固形分率
を決定した。
顔料原液の調製 青色分散液Ａの調製:1パイントのジャーに、脱イオン
水66g、イソプロパノール26.4g、マイクロリソ（Microl
ith）ブルー4G−WA［チバ−ガイギー（Ciba−Geigy）
製］39.6gを入れた。この混合物を高速剪断ミキサーに
よって低速で２分間撹拌した後、トリエタノールアミン
8.8gを加え、速度を20分間1/2速度に上げた。この混合
物に、脱イオン水22gとイソプロパンール8.8gを加え、
さらに５分間撹拌を続けた。
上記手順を繰り返して、マイクロリソ（Microlith）
ブルー4G−WAの代わりに以下の顔料を含む分散液を得
た：黄色分散液Ａ、マイクロリソイエロー2R−WA;黄色
分散液Ｂ、マイクロリソイエロー3G−WA;黒色分散液
Ａ、マイクロリソブラックＣ−WA;紫色ブラックＡ、マ
イクロリソバイオレットRL−WA;赤色ブラックＡ、マイ
クロリソレッドRBS−WA。
バインダーを含まない顔料原液の調製 ホイコテック・リミテッド（Heucothch,Ltd.）からア
クイス（Aquis）IIという商品名で、バインダーを含ま
ない水性の赤色、緑色、および青色顔料分散液を入手し
た（それぞれ、QAマゼンタRW−3116、フタログリーンGW
−3450、およびフタロブルーG/BW−3570）。分散液を蒸
留水で10重量％に希釈し、振盪台で10分間撹拌して原液
を得た。
活性ポリマー原液の調製 以下の成分を含む原液を調製した：脱イオン0.9g、５
％フルオラッド（Fluorad、登録商標）FC170Cin 1:1
（プロパノール：水）0.15g、５％BAMO/10AD 13g、ハイ
カー（Hycar）261066［ビー・エフ・グッドリッチ（B.
F.Goodrich）製］2.0g。
バンクリル（Vancryl）原液の調製 以下の成分を含有する原液を調製した：水14g、５％
フルオラッドFC170Cin 1:1（プロパノール：水）0.15
g、ヴァンクリル600［エアー・プロダクツ（Air Produc
ts）製、水性ラテックス塩化ビニル−エチレン接着剤］
2.0g。
ネオクリル（Neocryl）原液の調製 ネオクリルBT−24［固形分５重量％、水中エマルショ
ン、ゼネカ・レジンズ（Zeneca Resins）］を、蒸留水
で固形分20重量％に希釈した後、アンモニア水溶液でpH
8.0に中和した。
界面活性剤溶液の調製 3M FC−170C界面活性剤を、水／イソプロパノール（1
1）で固形分５重量％に希釈した。
顔料／活性ポリマーコーティング溶液の調製 以下の配合により、顔料／活性ポリマーコーティング
溶液を調製した。
青色コーティング溶液：顔料／印加ポリマー原液（3
g）、青色分散液A 0.55g、黄色分散液A 0.55g、水1g、
および10％硝酸アンモニウム水溶液５滴。
緑色コーティング溶液：顔料／印加ポリマー原液（3
g）、紫色分散液A 0.31g、青色分散液A 0.8g、および10
％硝酸アンモニウム水溶液４滴。
赤色コーティング溶液：顔料／印加ポリマー原液（3
g）、赤色分散液A 0.83g、黄色分散液A 0.27g、および1
0％硝酸アンモニウム水溶液４滴。
黒色コーティング溶液：顔料／印加ポリマー原液（4
g）、黒色分散液A 1.1g、および10％硝酸アンモニウム
水溶液４滴。
シアンコーティング溶液：顔料／印加ポリマー原液
（4g）、青色分散液A 1.1g、および10％硝酸アンモニウ
ム水溶液４滴。
マゼンタコーティング溶液：顔料／印加ポリマー原液
（4g）、赤色分散液A 0.83g、および10％硝酸アンモニ
ウム水溶液４滴。
黄色コーティング溶液：顔料／印加ポリマー原液（4
g）、黄色分散液A 0.55g、黄色分散液B 0.55g、および1
0％硝酸アンモニウム水溶液４滴。
顔料／バンクリルコーティング溶液の調製 以下の配合で、顔料／バンクリルコーティング溶液を
調製した。
青色コーティング溶液：ヴァンクリル原液（3g）、紫
色分散液A300mg、青色分散液A800mg、および水1g。
緑色コーティング溶液：ヴァンクリル原液（3g）、青
色分散液A300mg、および黄色分散液A800mg。
赤色コーティング溶液：ヴァンクリル原液（3g）、黄
色分散液A300mg、および赤色分散液A800mg。
黒色コーティング溶液：ヴァンクリル原液（3g）、黒
色分散液A 300mg、および水1g。
顔料／ネオクリルコーティング溶液の調製 列挙した成分を混合した後、10分間振盪台で撹拌する
ことにより、各コーティング溶液を調製した。
赤色コーティング溶液：ネオクリル原液（0.5g）、バ
インダーを含まない赤色顔料原液1g、界面活性剤溶液22
0mg、および水2.5g。
緑色コーティング溶液：ネオクリル原液（0.75g）、
バインダーを含まない緑色顔料原液2g、界面活性剤溶液
220mg、および水1.25g。
青色コーティング溶液：ネオクリル原液（0.5g）、バ
インダーを含まない青色顔料原液1g、界面活性剤溶液22
0mg、および水2.5g。
カラードナー成分（またはシート）の調製 上記コーティング溶液を、黒色アルミニウム被覆した
ポリエステルの黒色アルミニウム層（TOD＝1.0）の一番
上に塗布した。＃４線巻きマイヤー（Mayer）バーで塗
布した青色コーティング溶液を除く活性ポリマー含有コ
ーティング溶液を、＃５線巻きマイヤーバーで塗布し
た。コーティングを60℃で２分間乾燥させた。
反射防止層をポリエステルコーティングの非アルミ化
面上に塗布した場合に、最も良い結果が得られた。この
コーティングは、不規則な「木目状」パターンを導く光
学干渉効果を低減した。（米国特許第5,089,372号にシ
リカのコーティングを粗くすることとして記載されてい
る）適した反射防止層を、ポリエステル基材の非アルミ
化面上に塗布した。
デラタック90L/PET受容体の調製 デラタック90L（ハンプシャー・ケミカル・カンパニ
ー製）を蒸留水をゆっくりと添加して固形分10重量％に
希釈した。遠心分離（10,000rpmで30秒）により大きな
粒子を除去した。＃４マイヤーバーを用いて溶液を平坦
な４ミルのPET上に塗布した後、60℃で２分間乾燥させ
た。
装置 ２種のレーザースキャン（可撓性基材を画像形成する
のに有用な、いわゆる、内部ドラム型スキャナーと、可
撓性および剛直な基材の両者に適するフラットフィール
ド装置）を使用した。
内部ドラム装置 画像形成は、Nd:YAGレーザーを用い、TEM00モード:1.
06μｍで操作して行い、画像平面に、入射放射線3.4Wで
26μｍスポット（1/e2）に焦点を合わせた。レーザー走
査速度は128m/秒であった。情報記憶装置から画像デー
タを転写し、レーザーの画像態様の変調を行う音響光学
変調装置に供給した。画像平面は、レーザースキャンに
同位相で垂直に転写する135゜ラップドラムから構成さ
れていた。
ウィンドウ成分とカラーフィルター成分の画像形成
中、基材をドラムにしっかりと接続した。走査したレー
ザースポットの正確な位置から、最終黒色マトリックス
／カラーフィルター成分の要する解像度が得られた。一
定速度で、精密平行移動ステージを用いて、レーザー走
査と垂直な方向にナーと受容体を平行移動した。
フラットフィールド装置 フラットフィールド検流計付きスキャナーを使用し
て、Nd:YAGレーザー（1064m）からの焦点合わせしたレ
ーザービームを画像平面を横断して走査した。画像平面
に真空ステージを配置し、材料が横断走査方向に平行移
動できるように、移動ステージに重ねた。フィルム平面
上のレーザー出力は3Wであり、スポット径は〜100μｍ
（1/e2幅）であった。ここで使用した試料に対する直線
走査速度は600cm/秒であった。研磨ガラス［コーニング
（Corning）＃7059F］を真空ステージに重ね、受容体基
材として使用した。ドナーシートをガラスと真空密着さ
せて置き、レーザーで画像形成した。画像形成領域で
は、同等の寸法（〜100μｍ）の着色片がガラスに転写
された。
実施例１〜３は、積層黒色マトリックス／カラーフィ
ルター配列の形成を示す。
実施例１ ドラムと接触させた黒色アルミニウム層面を含む湾曲
した焦点平面表面（内部ドラム）内に、黒色マトリック
ス前駆体／カラー受容シート（ａ−構造物）を置いた。
このフィルムを画像形成して、黒色マトリックス／カラ
ー受容体成分をもたらす一連のウィンドウを作製した。
次に、ドラムに対して受容体成分を動かさずに、カラー
受容体シートとカラードナーシートが密着するように、
上記の活性ポリマー／カラードナーシートを黒色マトリ
ックス／カラー受容体シートの上に重ねた。この接触
は、真空の適用によって促進された。構造物を画像形成
した後、ドラムに対して受容体成分を動かさずに、カラ
ードナーシートを黒色マトリックス／カラー受容体シー
トからレーザーの走査方向に剥離した。次いで、黒色マ
トリックス／カラーフィルター成分を形成するために、
別の色についてこの手順を繰り返した。WD−40（WD−40
カンパニー、浸透性潤滑剤）をフィルターの黒色アルミ
ニウム面にラビングして、レーザー露光したウィンドウ
成分から残った金属を除去することにより、最も優れた
結果が得られた。この異物除去法は、米国特許出願第08
/217,358号に開示されている。
実施例２ ドラムから離した黒色アルミニウム層面を有する湾曲
した焦点平面表面（内部ドラム）内に、接着剤層を含ま
ない黒色アルミニウム被覆したポリエステルのフィルム
を置いた。このフィルムを画像形成して、黒色マトリッ
クス／カラー受容体成分をもたらす一連のウィンドウを
作製した。次に、カラー受容体シートとカラードナーシ
ートが密着するように、上記の活性ポリマー／カラード
ナーシートを黒色マトリックス／カラー受容体シートの
上に置いた。この接触は、減圧によって促進された。構
造物を画像形成した後、カラードナーシートを黒色マト
リックス／カラー受容体シートからレーザーの走査方向
に剥離した。次いで、黒色マトリックス／カラーフィル
ター成分を形成するために、別の色についてこの手順を
繰り返した。
実施例３ ドラムから離した黒色アルミニウム層面を有する湾曲
した焦点平面表面（内部ドラム）内に、接着剤層を含ま
ない黒色アルミニウム被覆したポリエステルのフィルム
を置いた。このフィルムを画像形成して、黒色マトリッ
クス／カラー受容体成分をもたらす一連のウィンドウを
作製した。次に、カラー受容体シートとカラードナーシ
ートが密着するように、GTIカラードナーシートを黒色
マトリックス／カラー受容体シートの上に置いた。この
接触は、真空の適用によって促進された。構造物を画像
形成した後、カラードナーシートを黒色マトリックス／
カラー受容体シートからレーザーの走査方向に剥離し
た。次いで、黒色マトリックス／カラーフィルター成分
を形成するために、別の色についてこの手順を繰り返し
た。GTIカラードナーシートは、先の実施例の活性ポリ
マーカラードナー成分とは、２つの鍵となる観点で異な
ると考えられた。GTIカラー層は、黒色アルミニウム層
の代わりに金属アルミニウム層を有しているように見
え、２）GTI着色剤層は、赤外線吸収材料を含んでいる
ように考えられた。
実施例４〜６は、黒色マトリックスを含まないカラー
フィルター成分の形成を示す。これらの場合には、受容
体基材は、黒色アルミニウム被覆したポリエステルでは
なく、接着剤被膜（デラタック90L）を有するポリエス
テルであった。同様の方法で、受容体成分として黒色マ
トリックスを使用することができた。実施例６は、活性
ポリマーバインダーを含まない接着剤の転写を示す。
実施例４ 黒色マトリックス／カラー受容体シートの代わりにデ
ラタック90L被覆したポリエステルカラー受容体シート
と共にGTIドナーシートを使用したこと以外は、実施例
３と同様にして、カラーフィルター成分を形成した。
実施例５ GTIドナーシートの位置に活性ポリマー／カラードナ
ーシートを使用したこと以外は、実施例４と同様にし
て、カラーフィルター成分を形成した。
実施例６ GTIドナーシートの位置にバンクリル／カラードナー
シート（赤色、緑色、および青色）を使用したこと以外
は、実施例４と同様にして、カラーフィルター成分を形
成した。
実施例７〜13は、受容体基材としてのガラスの使用を
示す。この実施例は、フラットフィールドレーザー装置
を用いて行った。この実施例は、黒色マトリックスと含
まないカラーフィルター成分の形成を示すが、同様の方
法で、受容体成分として黒色マトリックスを使用するこ
とができる。この実施例の重要な観点は、デラタックの
ような受容体層を要しない、ガラス基材への直接転写で
ある。
実施例７ GTIカラードナー（黄色、シアン）を、ガラスに連続
して転写し、着色片を形成した後、GTIカラードナー
（黒色）を転写して、黒色マトリックスを形成し、黒色
マトリックス／カラーフィルター成分を得た。
実施例８ GTIカラードナー（黒色）を、ガラスに転写して、黒
色マトリックスを形成した。その後、活性ポリマードナ
ーシート（シアンおよび黄色）を連続して転写して、黒
色マトリックス／カラーフィルター成分を得た。
実施例９ 活性ポリマー／黒色ドナーシートを、ガラスに転写し
て、黒色マトリックスを形成した。続いて、活性ポリマ
ードナーシート（赤色、緑色、および青色）を縞のよう
に連続して転写して、黒色マトリックス／カラーフィル
ター成分を得た。
実施例10〜13は、活性ポリマーバインダーを有しない
着色剤転写である。評価は、フラットフィールドレーザ
ー装置を用いて行った。
実施例10 ヴァンクリル／カラードナーシート（赤色）をガラス
に直接転写紙て着色した縞を形成した。
実施例11 ヴァンクリル／カラードナーシート（緑色）をガラス
に直接転写紙て着色した縞を形成した。
実施例12 ヴァンクリル／カラードナーシート（黒色）をガラス
に直接転写紙て着色した縞を形成した。
実施例13 ヴァンクリル／カラードナーシート（青色）をガラス
に直接転写紙て着色した縞を形成した。
実施例14 ネオクリル／カラードナーシート（青、緑、および赤
色）を内部ドラムレーザーシステムを用いてデラタック
/PET受容体シートに連続転写して、カラーフィルター成
分の約100×300μｍカラーパッチを形成した。
実施例15 ドラムから離したデラタック／黒色アルミニウム面を
有する湾曲した焦点平面表面（内部ドラム）内に、黒色
マトリックス前駆体／カラー受容体シート（ｂ−構造
物）を置いた。このフィルムを画像形成して、黒色アル
ミニウムを透明化すると同時にデラタック層をそのまま
放置することにより、一連のウィンドウを作製し、黒色
マトリックス／カラー受容体成分をもたらした。ドラム
に対して受容体成分を動かさずに、カラー受容体シート
とカラードナーシートが密着するように、ネオクリルカ
ラードナーシート（赤色）を黒色マトリックス／カラー
受容体シートの上に置いた。この接触は、真空の適用に
よって促進された。構造物を画像形成した後、ドラムに
対して受容体成分を動かさずに、カラードナーシートを
黒色マトリックス／カラー受容体シートからレーザーの
走査方向に剥離した。次いで、黒色マトリックス／カラ
ーフィルター成分を形成するために、別の色（緑色およ
び青色）についてこの手順を繰り返した。
実施例16 表１の配合に従って、溶媒系コーティング溶液を調製
した。４−トリシアノビニル−N,N−ジブチルアニリン
［マカシック（McKrusick）ら著、ジャーナル・オブ・
アメリカン・ケミカル・ソサイエティ（J.Amer.Chem.So
c.）、第80巻、1958年、2806〜15頁に詳細に記載されて
いるのと類似の手順で調製したもの。］をMEKに溶解す
ることにより、染料の10重量％溶液を調製した。PMMA
［ポリサイエンシーズ（Polysciences）製、MW＝75,000
のポリメチルメタクリレート］をMEKに溶解させて、バ
インダーの10重量％溶液を調製した。＃５マイヤーバー
を用いて、溶液を黒色アルミニウム基材（TOD＝0.9）上
に塗布した。コーティングを55℃で５分間乾燥させた後
で、画像形成した。透明性の低下および（光学顕微鏡内
の複屈折計を用いた）注目すべき複屈折によって証明さ
れるように、マゼンタ染料は、塗布したフィルム内にお
いて染料／バインダー比１またはそれ以上（40D−Ｈ）
で結晶化した。結晶性マゼンタ染料は、分散染料よりも
大変赤い色相を有していた。
線形検流計を用いた画像形成をフラットフィールドN
d:YAG（TEM00モード）画像形成装置で行った。パラメー
ターは、スポット径85μｍ、フィルム平面上で7.2W、線
形スキャン速度6m/秒であった。受容体は、未被覆の顕
微鏡用ガラススライドであった。
対応する画像形成したガラス受容体上の染料状態は、
ドナーと同様であった。染料／バインダー比１未満のコ
ーティングを画像形成して、可溶性染料を含む均一なフ
ィルムを製造した。前記の比が１と等しいかまたはそれ
以上のものは、結晶性染料を含むフィルムを製造した。
ガラス基材と全ての着色剤との接着は、バインダーを含
まない場合でさえ、良好ないしは優れていた。
転写した試料はいずれも、バインダーが発泡した熱的
衝撃を受けた外観を有していることで、「過熱」された
ことが観察された。40Aのような場合では、染料の小さ
な部分が、融点を超えて加熱されて、流れ出して、バイ
ンダーの境界から再結晶しているのが観察された。この
ことは、画像形成後の加熱と、最適よりも低い走査速度
を示唆しており、おそらく、LITI転写法に依存する影響
であった。
実施例17 表２に列挙した配合に従って、水性コーティング溶液
を調製した。銅（II）フタロシアニンテアスルホン酸四
ナトリウム塩［コダック（Kodak）製］を水に溶解し
て、染料の10重量％溶液を調製した。ネオクリルBT−８
（ゼネカ・レジンズ製）を水に溶解した後、アンモニア
水溶液でpH8に中和して、バインダーの10重量％溶液を
調製した。＃５マイヤーバーを用いて、溶液を黒色アル
ミニウム基材（TOD＝0.9）上に塗布した。コーティング
を55℃で５分間乾燥させた後で、画像形成した。透明性
の低下および（光学顕微鏡内の複屈折計を用いた）注目
すべき複屈折によって証明されるように、染料は、塗布
したフィルム内において染料／バインダー比１またはそ
れ以上（40N−Ｓ）で結晶化した。
実施例16の記載と同様にして画像形成を行った。対応
する画像形成したガラス受容体上の染料の状態は、ドナ
ーと同様であった。染料／バンインダー比が１またはそ
れ以上のコーティングを、画像形成して、可溶性染料を
含む均一なフィルムを製造した。前記の比が１と等しい
かまたはそれ以上のものは、結晶性染料を含むフィルム
を製造した。ガラス基材と全ての着色剤との接着は、良
好ないしは優れていた。本実施例は、カラーフィルター
成分の形成における、イオン性バインダー中のイオン性
染料の有効な転写を示している。
実施例18 以下のようにして、保護層を調製した。表３に列挙し
た成分の水中10重量％混合物を〜70℃で調製した。
少量（固形分２〜５％の溶液）の充填剤［OLOA1200、
ゲヴロン・ケミカル・カンパニー（Chevron Chemical C
o.）ローリング・ミードウズ（Rolling Meadows）、イ
リノイ州］を混合物に添加した。次に、溶液を高速撹拌
しながら室温に戻して、安定なエマルションを得た。
＃10マイヤーバーを用いてエマルションを６μｍのPE
Tに塗布し、80℃のオーブン中で１分乾燥させて、非赤
外線吸収性熱可塑性コーティングを形成した。その後、
フィルムを黒色アルミニウムに230゜Fで積層した。基材
と接触させて反射マスクを置き、前述と同様にして画像
形成した。レーザー露光してマスクを取り外した後、６
μｍの黒色アルミニウムフィルムから剥がした。元の画
像の正確な複製が得られ、表面に異物は観察されなかっ
た。
実施例19 表４に列挙した配合に従って、溶媒系練り顔料を調製
した（ｇ）。
練り顔料GSイエロー、RSマゼンタ、BSマゼンタ、GSシ
アン、およびRSシアン中で使用した顔料はそれぞれ、ヘ
キスト・セラニーズ（Hoechst Celanese）製GG−1100、
サン（Sun）製234−0077、ヘキスト・セラニーズ製13−
7019、サン製249−0592、およびサン製248−0165であっ
た。ジョンクリルは、ジョンソン・ワックス（Johnso W
ax）製ジョンクリル690であり；ブトヴァールは、モン
サント（Monsanto）製ブトヴァールＢ−98であり；ディ
ス161は、ビク・ヘミー（Byk Chemie）製ディスパービ
ク（Disperbyk）161であった。それらは全て、MEK/1−
メトキシ−２−プロパノール（1:3）中、固形分25％で
あった。
以下のようにして、上記の練り顔料から、青色、緑
色、および赤色カラードナーコーティングを配合した： 青色:RSシアン1.6g、BSマゼンタ0.4g、MEK0.75g; 緑色:GSシアン0.4g、GSイエロー0.7g、MEK0.5g;および 赤色:RSマゼンタ1.7g、GSイエロー0.3g、MEK1.0g。
上記成分を混合し、振盪台に10分間置いた。＃４マイ
ヤーバーを用いて黒色アルミニウム上に組成物を塗布
し、60℃で２分間乾燥させた。
撹拌しながら水9.0gをデラタック90L（ブリュー・ア
ール・グレース・カンパニー製）2.0gにゆっくりと添加
して、10分間撹拌することにより、受容体コーティング
溶液を調製した。溶液を透明なPET上に塗布し、上記と
同様にして乾燥させて受容体シートを得た。
速度64m/秒におけるレーザー走査により、内部ドラム
上の受容体シートに青色、緑色、および赤色ドナーを画
像形成することにより色の断片が与えられ、カラーフィ
ルターマトリックスが得られた。
実施例20 バインダーなし赤色顔料原液を、アキス（Aquis）II
バインダーなし水性赤色顔料分散体（ヒューコテック
（Heucotech）社から市販のPR−224およびPR−179）の
蒸留水との重量での1:1混合物を固形分10重量％に希釈
し、続いてシェーカーテーブル上で10分間撹拌すること
により調製した。バインダーなし緑色および青色顔料原
液を前述のように調製した。
ネオクリル（Neocryl）BT−８（ゼネカ・レジンズか
ら市販の水中固形分40重量％のアクリレートポリマーエ
マルジョン）を蒸留水で固形分20重量％に希釈し、次い
でアンモニア水でpH8.0に中和した。
顔料／ネオクリル（Neocryl）被覆溶液を列挙した成
分を混合し、続いてシェーカーテーブル上で10分間撹拌
することにより調製した。
赤色被覆溶液：原液（0.75g）、バインダーなし赤色原
液1.5g、界面活性剤５滴、および水1.5g 緑色被覆溶液：原液（0.75g）、バインダーなし緑色原
液2g、界面活性剤５滴、および水1.0g 青色被覆溶液：原液（1.0g）、バインダーなし青色原液
2g、界面活性剤10滴、および水4.0g カラードナー成分を、＃４線巻きマイヤーバーを用い
て上記顔料／ネオクリル（Neocryl）被覆溶液を黒色ア
ルミニウム被覆ポリエステルの黒色アルミニウム層（TO
D＝1.0）上に被覆することにより調製した。上記被膜を
60℃で２分間乾燥した。ダラタック（Daratak）90L（ハ
ンプシャー・ケミカル（Hampshire Chemical）社）を蒸
留水を徐々に加えることにより固形分10重量％に希釈し
た。大きな粒子を遠心分離（10,000rpmで30秒）により
取り除いた。上記溶液を＃４マイヤーロッドを用いてカ
ラードナー成分上に被覆し、次いで60℃で２分間乾燥し
た。
50μｍポリエステルフィルム（カリフォルニア州パロ
・アルト（Palo Alto）のサウスウォール・テクノロジ
ーズ（Southwall Technologies）製のアルター（Altai
r）−０−80−Ｂ−Ｇ−２ミル）のイリジウム−錫−酸
化物（ITO）被覆表面を受容体として用いた。
青、緑、および赤色ドナーを内部ドラムシステム上の
受容体シートに64m/秒で画像形成し、ITO被覆受容体上
にカラーフィルターマトリックスを形成する100×300μ
ｍカラーパッチを得た。
ポリマー分散液晶フィルムは、1994年４月29日出願の
米国特許同時係属出願第08/235,561号および1993年９月
15日出願の米国特許同時係属出願第08/121,964号に開示
されており、両方の記載をここに挿入する。液晶材料BL
036（ニューヨーク州、ホーソーン（Hawthorne）のEMイ
ンダストリーズ（Industries）社製）55重量％およびエ
サキュアー（Esacure）KB1（ペンシルバニア州エクスト
ン（Exton）のサートマー（Sartomer）製）2.5重量％、
イソオクチルアクリレート45.0重量％、アリル脂肪族ウ
レタン9460（ペンシルバニア州トレボース（Torevose）
のモノマー・ポリマー・アンド・ダジャック（Monomer
Polymer and Dajac）製）20.0重量％、２−フェノキシ
エチルアクリレート（ペンシルバニア州エクストン（Ex
ton）のサートマー（Sartomer）製）20.0重量％および
ウララック（Uralac）3004−102（イリノイ州エルギン
（Elgin）DSMレジン（Resin）社製）12.5重量％を含有
する溶液45重量％を含有する溶液約1gを、27℃の冷却液
をニップロールに循環させる以外は上記特許文献米国特
許出願第08/121,964号に開示のように、コーターのニッ
プ間隙の直前の50μｍポリエステルフィルム（カリフォ
ルニア州パロ・アルト（Palo Alto）のサウスウォール
・テクノロジーズ（Southwall Technologies）製のアル
ター（Altair）−０−80−Ｂ−Ｇ−２ミル）の移動イリ
ジウム−錫−酸化物（ITO）被覆表面上に載せることに
より、ポリマー分散液晶（PDLC）フィルムを作製した。
PDLC層を約17μｍ厚さに形成するように設定されたニッ
プロールで、第２のITO被覆50μｍポリエステルフィル
ムを入れて、互いに向かい合うITO被覆表面を有するラ
ミネートを形成した。上記ラミネートを次いで、絶対値
強度を読むように特別校正したバージニア州スターリン
グ（Sterling）のエレクトロニクス・インスツルメンテ
ーション・アンド・テクノロジー（Electronics Instru
mentation and Technology）社製ユービブライト（UVIB
RITE）メーター型番UBM365MOで測定して強度約1.5mW/cm
2の長波長紫外線を約24℃で約３分間照射するキュアー
ゾーンへ移動した。
ITO被覆PETシートの内の１つを上記構造体から剥離
し、PET/ITO/PDLCシートを残した。このシートのPDLC側
を、ITO被覆PETベース上に形成されたカラーフィルター
成分にプレスした。これは、カラーフィルター成分を導
入するいつでも使用できる液晶ディスプレイ装置になっ
た。リード線を２つのITO層に接続することにより上記
液晶ディスプレイ装置に電圧20〜30ボルトを印加した場
合、液晶装置は透明となり、オーバーヘッドプロジェク
ターにより提供された後側照明からの光はカラーフィル
ター成分の赤、緑および青色パッチを透過した。印加電
圧を除去した場合、上記液晶装置は不透明となり、光は
カラーフィルター成分を透過しなかった。
透明導電層は、電磁スペクトルの400〜700nm領域の平
均光学濃度0.2以下、好ましくは0.1以下、より好ましく
は0.05以下、および抵抗1000オーム／スクエア以下、好
ましくは100オーム／スクエア以下、より好ましくは15
オーム／スクエア以下を有する連続層またはパターン層
である。導電性ポリマーおよび薄金属層がこの機能を提
供し得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アイスバーグ，トーマス・エイ アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州 セント・ポール、ポスト・オフィス・ボ ックス33427（番地の表示なし) (72)発明者 ハンザリック，ケネス・エル アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州 セント・ポール、ポスト・オフィス・ボ ックス33427（番地の表示なし) (72)発明者 チャン，ジェフリー・シー アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州 セント・ポール、ポスト・オフィス・ボ ックス33427（番地の表示なし) (72)発明者 ビルズ，リチャード・イー アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州 セント・ポール、ポスト・オフィス・ボ ックス33427（番地の表示なし) (72)発明者 ダウアー，ウィリアム・ブイ アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州 セント・ポール、ポスト・オフィス・ボ ックス33427（番地の表示なし) (72)発明者 スミス，テレンス・ピー アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州 セント・ポール、ポスト・オフィス・ボ ックス33427（番地の表示なし) (56)参考文献 特開 平５−210011（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−22673（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−104113（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−361203（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 5/20 101 G02F 1/1335 505

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ブラックマトリックスを形成した基材を提
    供する工程、 バインダー中に着色剤を含有する転写層を有し、基材に
    接触するドナーを提供する工程、 該ドナーに画像形成放射線を照射する工程、 画像形成放射線を熱に変換して、着色剤およびバインダ
    ーの一部を該ドナーから基材に熱転写し、その結果基材
    上にブラックマトリックス上を含んで少なくとも１色の
    カラーフィルターのストライプのパターンを形成する工
    程、および ディスプレイ内の画素の電子アドレスによって該基材上
    の少なくとも１色のカラーフィルターの該パターンの１
    部分が可視となるように、該パターンを形成した基材
    を、電子アドレス可能なカラーディスプレイ装置の部品
    として導入する工程 を含む電子カラーディスプレイの製造方法。
  2. 【請求項２】ブラックマトリックスを形成した基材を提
    供する工程、 バインダー中に着色剤を含有する転写層を有し、基材に
    接触するドナーを提供する工程、 該ドナーに画像形成放射線を照射する工程、 画像形成放射線を熱に変換して、着色剤およびバインダ
    ーの一部を該ドナーから基材に熱転写し、その結果基材
    上にブラックマトリックス上を含んで少なくとも１色の
    カラーフィルターのストライプのパターンを該基材上に
    形成する工程、および 光源からの光が少なくとも１色のカラーフィルターの該
    パターンを透過し、次いで液晶を透過するように、該パ
    ターンを形成した基材を、光源を有する液晶ディスプレ
    イ装置の部品として導入する工程 を含む液晶ディスプレイの製造方法。
  3. 【請求項３】バインダー中に黒色着色剤を含有する転写
    層を有するドナーを提供する工程、 該ドナーに画像形成放射線を照射する工程、 画像形成放射線を熱に変換して、該転写層の一部を該ド
    ナーから基材に熱転写し、その結果、実質的に透明なウ
    ィンドウ領域を有する黒色マトリックスを該基材上に形
    成する工程、 バインダー中に着色剤を含有する転写層を有し、基材に
    接触する第２のドナーを提供する工程、 該第２のドナーに画像形成放射線を照射する工程、 画像形成放射線を熱に変換して、着色剤およびバインダ
    ーの一部を該第２のドナーから基材に熱転写し、その結
    果基材上にブラックマトリックス上を含んで少なくとも
    １色のカラーフィルターのストライプのパターンを該基
    材上に形成する工程、および 該基材を電子ディスプレイ装置の部品として導入する工
    程 を含む電子ディスプレイの製造方法。
  4. 【請求項４】バインダー中に黒色着色剤を含有する転写
    層を有するドナーを提供する工程、 黒色着色剤を含有する転写層が基材と隣り合うように、
    該ドナーを配置する工程、 該転写層の一部を該ドナーから前記基材に熱転写して、
    実質的に透明なウィンドウ領域を有する黒色マトリック
    スを該基材上に形成する工程、 バインダー中に着色剤を含有する転写層を有し、基材に
    接触する第２のドナーを提供する工程、 該第２のドナーに画像形成放射線を照射する工程、 画像形成放射線を熱に変換して、着色剤およびバインダ
    ーの一部を該第２のドナーから基材に熱転写し、その結
    果基材上にブラックマトリックス上を含んで少なくとも
    １色のカラーフィルターのストライプのパターンを該基
    材上に形成する工程、および 該基材を電子ディスプレイ装置の部品として導入する工
    程 を含む電子ディスプレイの製造方法。
  5. 【請求項５】ブラックマトリックスを形成した基材を提
    供する工程、 バインダー中に着色剤を含有する転写層を有し、基材に
    接触するドナーを提供する工程、 該ドナーに画像形成放射線を照射する工程、 画像形成放射線を熱に変換して、着色剤およびバインダ
    ーの一部を該ドナーから基材に熱転写し、その結果基材
    上にブラックマトリックス上を含んで少なくとも１色の
    カラーフィルターのストライプのパターンを該基材上に
    形成する工程、および 光源からの光が少なくとも１色のカラーフィルターの該
    パターンを透過するように、該パターンを形成した基材
    を、光源を有する液晶ディスプレイ装置の部品として導
    入する工程 を含む液晶ディスプレイの製造方法。
  6. 【請求項６】ブラックマトリックスを形成した基材を提
    供する工程、 バインダー中に着色剤を含有する転写層を有し、基材に
    接触するドナーを提供する工程、 該ドナーに画像形成放射線を照射する工程、 画像形成放射線を熱に変換して、着色剤およびバインダ
    ーの一部を該ドナーから基材に熱転写し、その結果基材
    上にブラックマトリックス上を含んで少なくとも１色の
    カラーフィルターのストライプのパターンを該基材上に
    形成する工程、および 光源からの光が液晶を透過し、次いで少なくとも１色の
    カラーフィルターの該パターンを透過し、次いで液晶を
    透過するように、該パターンを形成した基材を、光源を
    有する液晶ディスプレイ装置の部品として導入する工程 を含む液晶ディスプレイの製造方法。
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