JP5228992B2 - カラーフィルタ及びそれを具備した液晶表示装置 - Google Patents
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Description
妨げる一つの要因となっている。
は、カラーフィルタの着色層の誘電正接と、他のセル内の部材(液晶、配向膜など)の誘電正接との値が大きく異なると、液晶分子の電荷の保持状態が不均一になる現象が発生する。
求に対応することは労力的、時間的、あるいはコスト的に困難となる場合がある。そこで、本発明者らは、鋭意検討の結果、ある樹脂を含有する着色樹脂組成物を用いて着色層を形成することにより、着色層の誘電正接を0.025以下に抑えることが容易に可能となることを見出した。これにより、顔料の選択の幅が広くなるため、様々な要求仕様に対応した色特性をもつカラーフィルタを容易に提供することが可能となり、開発のスピードアップ、開発費や材料費のコストダウンにもつながる。
できる。緑色着色樹脂組成物には赤色着色樹脂組成物と同様の黄色顔料を併用することができる。
樹脂組成物の保存安定性が悪くなることや、該スチレン含有樹脂組成物中のアルカリ可溶性基の含有量が少なくなり現像性が悪化する不具合を生じてしまう。
,4,4'−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、2−クロルチオキサントン、2−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−4,6ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリル−s−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4'−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系化合物、1,2−オクタンジオン,1−〔4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)〕、O−(アセチル)−N−(1−フェニル−2−オキソ−2−(4'−メトキシ−ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6―トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、
9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は1種または2種以上混合して用いることができる。光重合開始剤の使用量は、着色樹脂組成物の全固形分量を基準として0.5〜50質量%が好ましく、より好ましくは3〜30質量%である。
実施例および比較例で用いたスチレンと非芳香族多価カルボン酸含有モノマーから成る重合組成物を以下のように調製した。なお、樹脂の分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)により測定したポリスチレン換算の質量平均分子量である。
スチレン−アクリル樹脂エマルション(昭和高分子(株)製のAP1761、樹脂固形分50%)24g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート96gを加え30℃で1時間加熱した。得られたスチレン−アクリル酸共重合体の質量平均分子量は4400であった。
内容量が0.02m2の5つ口反応容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート800g、メタクリル酸10g、メチルメタクリレート40g、ブチルメタクリレート80g、ヒドロキシエチルメタクリレート40gおよびアゾビスイソブチロニトリル2gを加え、窒素ガスを吹き込みながら、80℃で6時間加熱し、アクリル樹脂1を得た。得られたアクリル樹脂1の質量平均分子量は40000であった。
下記の要領で赤、青、緑の着色樹脂組成物を調製した。なお、「部」はすべて質量部である。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して赤色顔料の分散体を作製した。・赤色顔料:C.I. Pigment Red 254
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッド B−CF」)
18部
・赤色顔料:C.I. Pigment Red 177
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド A2B」)
2部
・分散剤(味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821」) 2部
・アクリル樹脂1 108部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して赤色着色樹脂組成物を得た。
・上記赤色顔料分散体 130部
・トリメチロールプロパントリアクリレート
(新中村化学(株)製「NKエステルATMPT」) 13部
・光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」) 3部
・増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB−F」) 1部
・シクロヘキサノン 253部
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して青色顔料の分散体を作製した。・青色顔料:C.I. Pigment Blue 15
(東洋インキ製造(株)製「リオノールブルーES」) 50部
・紫色顔料:C.I. Pigment Violet 23
(BASF社製「パリオゲンバイオレット 5890」) 2部
・分散剤(ゼネカ社製「ソルスバーズ20000」) 6部
・アクリル樹脂1 200部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して青色着色樹脂組成物を得た。
・上記青色顔料分散体 268部
・トリメチロールプロパントリアクリレート
(新中村化学(株)製「NKエステルATMPT」) 19部
・光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」) 4部
・増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB−F」) 2部
・シクロヘキサノン 214部
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルターで濾過して緑色顔料の分散体1を作製した。
・緑色顔料:C.I. Pigment Green 58
(DIC(株)製「Phthalocyanine Green A110」)
18部
・黄色顔料:C.I. Pigment Yellow 150
(バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー Y−5688」) 6.0部
・分散剤(ビックケミー社製「Disperbyk−163」) 2部
・アクリル樹脂1 60部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルターで濾過して緑色着色樹脂組成物1を得た。
・緑色顔料分散体1 86部
・重合組成物 46部
・トリメチロールプロパントリアクリレート
(新中村化学(株)製「NKエステルATMPT」) 4.7部
・光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」) 3.5部
・増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB−F」) 2部
・シクロヘキサノン 155部
・緑色顔料分散体1 86部
・重合組成物 60部
・トリメチロールプロパントリアクリレート
(新中村化学(株)製「NKエステルATMPT」) 6.1部
・光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」) 4.5部
・増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB−F」) 2部
・シクロヘキサノン 166部
・緑色顔料分散体1 86部
・重合組成物 53部
・トリメチロールプロパントリアクリレート
(新中村化学(株)製「NKエステルATMPT」) 5.4部
・光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」) 4部
・増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB−F」) 2部
・シクロヘキサノン 166部
・緑色顔料分散体1 86部
・アクリル樹脂1 60部
・トリメチロールプロパントリアクリレート
(新中村化学(株)製「NKエステルATMPT」) 6.1部
・光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」) 4.5部
・増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB−F」) 2部
・シクロヘキサノン 166部
・緑色顔料分散体1 86部
・重合組成物 92部
・トリメチロールプロパントリアクリレート
(新中村化学(株)製「NKエステルATMPT」) 6.1部
・光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」) 4.5部
・増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB−F」) 2部
・シクロヘキサノン 166部
・緑色顔料分散体1 86部
・重合組成物 44部
・トリメチロールプロパントリアクリレート
(新中村化学(株)製「NKエステルATMPT」) 4.7部
・光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」) 3.5部
・増感剤(保土ヶ谷化学工業(株)製「EAB−F」) 2部
・シクロヘキサノン 155部
得られた赤色着色樹脂組成物、青色着色樹脂組成物及び緑色着色樹脂組成物を用いて下記の要領でカラーフィルタを作成した。緑色着色樹脂組成物として、緑色着色樹脂組成物1〜3までを用いたものを、実施例1〜3、及び、緑色着色樹脂組成物4〜6までを用いたものを比較例1〜3とした。
<アッルカリ現像液>
・炭酸ナトリウム 1.5質量%
・炭酸水素ナトリウム 0.5質量%
・陰イオン系界面活性剤(花王(株)製「ペリレックスNBL」) 8.0質量%
・水 90質量%
表1に示すとおり、実施例1のカラーフィルタでは、緑色着色層中の重合組成物の含有量が13%のとき、緑色画素の色度yは0.620、誘電正接は0.025とすることがで
きた。また、実施例2のカラーフィルタでは、緑色着色層中の重合組成物の含有量を22%まで増量させると、誘電正接は0.015まで低下するが、色度値は0.592となった。さらに、実施例3のカラーフィルタでは、緑色着色層中の重合組成物の含有量が18%のとき、緑色画素の色度yは0.600、誘電正接は0.020となった。
10・・・カラーフィルタ 11、21・・・透明基板(ガラス基板)
12・・・着色層 13、22・・・画素電極 14・・・スリット
17・・・絶縁ドットパターン 20・・・対向基板 23a、23b・・・突起
Claims (5)
- 透明基板上に、少なくとも赤色画素、緑色画素、および青色画素を備え、且つ、各画素上にスリットが設けられた画素電極を備えるカラーフィルタにおいて、
前記緑色画素を構成する着色層の誘電正接(tanδ)が周波数10Hz〜100Hzの範囲で0.025以下であり、緑色画素の着色層の膜厚が1.0μmから3.0μmであり、緑色画素の膜厚1.5μmでの色度yが0.59以上であり、且つ、緑色画素の緑色着色組成物中に、少なくとも透明樹脂として、スチレンと不飽和カルボン酸含有モノマーとを反応させてなる、質量平均分子量が30000以下で、固形分酸価が10〜150mgKOH/g、スチレン含有量が75mol%以上95mol%未満である重合組成物と、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料を含むことを特徴とするカラーフィルタ。 - 各画素上の画素電極にスリットをフォトエッチングによって設ける際に、緑色画素、赤色画素、及び青色画素の形成と同時に形成された、着色層からなる色積層フォトスペーサー上の画素電極部分が、前記フォトエッチングによって同時に除去されていることを特徴とする請求項1に記載するカラーフィルタ。
- 前記各画素の着色層の比誘電率が、周波数10Hz〜100Hzの範囲で5.0以下であることを特徴とする請求項1〜2のいずれか1項に記載するカラーフィルタ。
- 前記各画素の着色層上に、保護層を介さずに、スリットが設けられた画素電極が設けられ、スリットより着色層を液晶挟持面に露出させていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載するカラーフィルタを具備することを特徴とする液晶表示装置。
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