JPH01102429A

JPH01102429A - カラーフィルタ

Info

Publication number: JPH01102429A
Application number: JP62260296A
Authority: JP
Inventors: Tokihiko Shimizu; 清水　時彦; Sanemori Soga; 眞守曽我
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-10-15
Filing date: 1987-10-15
Publication date: 1989-04-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、液晶を組合せて用いるのに好適なカラーフィ
ルタに閃し、テレビ、ビデオモニタあるいは、コンピュ
ータのデスプレイに利用することができる。

従来の技術光の透過量あるいは、反射量を制御する液晶とカラーフ
ィルタを構成要素とするカラー液晶表示装置において、
そのカラーフィルタは、染色法、印刷法等により赤、緑
、青の画素及びブラックマトリックスをガラス基板上に
形成したものが使用されている。特に高精細度の画像の
要求のものには、染色法で作成されたカラーフィルタが
主流である。

発明が解決しようとする問題点染色法によるカラーフィルタは、染色基材にゼラチン等
の天然感光樹脂やアミン変性ポリビニールアルコール等
の感光性合成樹脂に酸性染料等の染料で染色して作成す
るが、耐光性、耐熱性、耐湿性などの信頼性に問題があ
る。又、印刷法によるものは、高精細度のパターンの作
成及び表面平滑性に問題がある。最近特閏昭６０−２３
７４０３において感光性ポリイミド樹脂に顔料を分散し
たものが開示されているがポリイミド樹脂の場合厚みが
１．０μｍ以上になると可視光領域に吸収を生じ色再現
性に問題が生じる。特にコントラストを向上させるため
に赤、緑、青の画素の厚みを変えてセルギャップの電界
強度及び光路長を変える必要があるときは、ＣＲＴと同
等の色再現性が困難になる。

次に顔料を分散する時そのままでは、凝集又は会合によ
り微分散が困難であり又分散を行っても再凝集が生じ安
定性に問題がある。

問題点を解決するための手段透明基板上に、アクリロイル基を感光基とする感光性樹
脂と加工顔料を含有する赤、緑、青の画素とブラックマ
トリックスを有し、更に表面に保護層及び透明電極層を
有するカラーフィルタを作成する。

作用感光性樹脂による高精細度なパターンとａｍによる対環
墳性の良好なカラーフィルタを得る。

実施例第１図に本発明のカラーフィルタを用いたパネル構成の
一例の断面図を示す。１．１は、ガラス又はアクリル樹
脂等からなるプラスチックからなる透明基板、２は、感
光性樹脂と顔料を含有する赤、緑、青色の画素為、黒色
のブラックマトリックス２ｂ、熱硬化性アクリル樹脂等
からなる保護層２ｃ及びＩＴＯ等から成る透明電極層２
ｄから構成されるカラーフィルタである。３，３は、ポ
リイミド等からなる配向膜、４は、トランジスタ４ａ、
　　ソース線４ｂ、　対向透明電極４ｃ及びゲート電極
４ｄからなるＴＦＴ駆動部である。

５は、ＴＮ液晶である。感光性樹脂としては、トリエチ
レングリコールジアクリレート、ペンタエリットトリア
クリル酸エステル、ポリ（メタクリル酸メチル・アクリ
ル酸）及びポリ（メタクリル酸メチル・アクリロニトリ
ル・アクリル化グリシジルアクリル酸エステル）等を感
光要素としてアントラキノン又は第３ブチルアントラキ
ノン等のキノン化合物を閏始剤とした基本組成の物が挙
げられる。赤の顔料としては、アントラキノン系顔料単
独又は、ジスアゾ系黄色顔料との混合物が用いられ例え
ば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７とＣ８１，ビグメ
ントイエロウ−８３との混合物が良好であった。緑の顔
料としては、ハロゲン化フタロシニン系顔料単独又は、
ジスアゾ系黄色顔料との混合物が用いられ例えばＣ．Ｉ
．ピグメンドグリン３６とＣ０１、ピグメントイエロー
８３との混合物が良好であった。青の顔料としては、フ
タロシアニン系顔料単独又は、ジオキサジン系紫色顔料
との混合物が用いられ例えばＣ．Ｉ．ピグメントブルー
１５＝３とＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３との混
合物が良好ルセルロース樹脂のいずれかに微分散させた
粉末加工顔料を用いることにより分散性及び分散安定性
の良好な顔料含有感光樹脂を得た。ブラックマトリック
ス用の顔料としては、力、−ボン、チタンカーボン、酸
化鉄単独又は、混合物が用いられカーボンとチタンカー
ボンの混合物が良好であった。又、顔料の粒子系が可視
光波長（４００μｍから７００μｍ＋）より小さい粒子
径でさらに望ましくは、１／２の方が光透過性において
良好であった。以下実施例をもって説明する。

実施例　１中性洗剤、水洗、イソプロピルアルコール・フロン洗浄
したガラス基板上に感光性樹脂として下記に示すした組
成の物を用い、ポリ（メタクリル酸メチル・メタクリル酸）（９０７１
０モル比）　　；　　５３．８　　ｇｒペンタエリスッ
トトリアクリル酸エステル：　　４４．２　　ｇｒ第３ブチルアントラキノンｐ　　　２．Ｏｇｒその樹脂に赤の色材としてｃ、１．ピグメントレッド１
７７をアクリル系樹脂に微分散した粉末加工顔料（カラ
ーテックス　レッドＵ３０Ｎ山陽色素製）とＣ．Ｉ．ピ
グメントイエロー８３をエチルセルロース樹脂に微分散
した粉末加工顔料（カラーテックスイエローウＥ２２２
　　重陽色素製）の混合物（９０：１０）、緑の色材と
してＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６のマレイン酸系樹
脂加工顔料（カラーテックスグリーン＃４０３山陽色素
ＩＩ）とｃ、１．ピグメントイエロー８３のエチルセル
ロース樹脂加工顔料の混合物（９０：１の、青の色材と
してＣ，１，ピグメントブルー１５：３のアクリル系樹
ＷＩ加工ａｌ１４　（カラーテックス　ブルーＵｌ−８
２２重陽色素製）とＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２
３のマレイン酸系樹脂加工顔料（カラーテックス　バイ
オレット９６００　　重陽色素製）の混合物（６０：４
０）、黒の顔料としてカーボンとチタンカーボン（７５
：２５）の混合物をボールミル等で分散をして溶液を作
成した。各溶液の組成の重量比を、下記に示す。

溶媒としては、エチルセルソルブアセテートを使用した
。

ここで用いた顔料粒子系は、０．７μｍ以下になるよう
にし、特に赤は、０．５μｍ緑は、０．３μｍ青は、０
．２μｍに成るように分散した。

次に、各塗工条件と、露光条件を示す。

ブリベイク温度は、　８０℃１５分現像は、炭酸化ナト
リウム（１ｗｔχ）水溶液処理を行った。各色の塗工順
序は、ブラックマトリクスの黒、画素の赤、緑、青の順
序で行った。各厚みを下記に示す。

（以下余白）以との条件で作成したカラーフィルタの分光スペクトル
を第２図に示す。

比較例　１実施例１と同様に処理したガラス基板状に、低分子はゼ
ラチン（平均分子ｆｆ１ｌＯ，００Ｇ）　１５重量部、
重クロム酸アンモニュム２重量部、クロム咽ばん０．５
重量部及び水８２．５重量部力）、ら成る感光性染色基
材を用い、染料として赤２４Ｐ（日本化薬製）、緑ＩＰ
、青５Ｃ，＠Ｃ，１，１１０を用い、下記の条件で染色
した。

プリベーク温度は、６０℃５分で行ない、画素界、緑、
青、ブラックマトリクスの順序で、カラーフィルタを作
成した。厚みは、赤！、０μｍ、緑１．５μｍ、青２．
０μｍ及びブラックマトリックス２．５μｍとした。

実施例２実施例１と比較例１のカラーフィルタをキセノンフェー
ドメーター（ＦＡＬ−２５ＡＸ−ＩＣ型スガ試験機（株
）製）を用いて耐光性試験を行い１０００時間後の結果
と更に耐熱性試験（１７０℃、１０時間）の結果をＬａ
ｂによるΔＥとして下記に示す。

比較例２感光性ポリイミド樹脂（フォトニース、東しく株）製）
を用いて実施例１と同じ顔料組成で溶媒をＮメチールビ
ロリドンを使用し露光は、４００ｓＪ／Ｃ１１２から６
００ｗ＋ｊ／ＣＩ２の範囲で高圧水銀灯を用いて行い現
像は、専用現像剤（ＤＶ−１４０）を用いてカラーフィ
ルタを作成した。

実施例３実施例１と比較例２のカラーフィルタのＣＩＥ色度図を
Ｎ　ＴＳＣの色度点と比較して第３図に示す。

以上のように、本発明品は、従来品と比較して色再現性
、耐光性及び耐熱性の信頼性に明らかに優れていること
が分かる。

また本発明の他の樹脂についても同様な結果が得られた
。

発明の効果本発明によれば、高品位画質、高信頼性の液晶カラー表
示体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例におけるカラーフィルタの
断面図、第２図は、分光特性を示すグラフ、第３図は、
色度図である。１φ拳・透明基板、　２・・・カラーフィルタ、３・・
・配向膜、４・・・ＴＦＴ駆動部、５・・・ＴＮ液晶。代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名２−カラー
フィルり第１図？一−Ｊ第２図漬　　　　　甚　　　（ｎｍ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明基板上に、アクリロイル基を感光基とする感
光性樹脂と加工顔料を含有する赤、緑、青の画素とブラ
ックマトリックスを有し、更に表面に保護層及び透明電
極層を有することを特徴とするカラーフィルタ。
（２）感光性樹脂が、トリエチレングリコールジアクリ
レート、ペンタエリスリットトリアクリル酸エステル、
ポリ（メタクリルサンメチル・アクリル酸）及びポリ（
メタクリル酸メチル・アクリロニトリル・アクリル化グ
リシジルアクリル酸エステル）からなる群から選択され
た少なくとも一種からなる感光要素と、アントラキノン
又は第３ブチルアントラキノン等のキノン化合物からな
る開始剤とを含む組成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。
（３）ビニルコポリマー、マレイン酸系樹脂、エチルセ
ルロース樹脂からなる群から選択された少なくとも一種
からなる樹脂に顔料を微分散させた粉末状の物であるこ
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。
（４）赤の加工顔料の顔料が、アントラキノン系顔料単
独または、ジスアゾ系黄色顔料との混合物からなること
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。
（５）緑の加工顔料の顔料が、ハロゲン化フタロシアニ
ン系顔料単独または、ジスアゾ系黄色顔料との混合物か
らな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。
（６）青の加工顔料の顔料が、フタロシアニン系顔料単
独または、ジオキサジン系紫色顔料との混合物からなる
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。
（７）ブラックマトリックスの顔料が、カーボン、チタ
ンカーボン、酸化鉄の少なくとも一つからなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の範囲のカラーフィ
ルタ。
（８）赤の顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントレツド１７７と
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３との混合物からなるこ
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。
（９）緑の顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリン３６とＣ
．Ｉ．ピグメントイエロー８３との混合物からなること
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。
（１０）青の顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：
３とＣ．Ｉ．ピグメントバイオレツト２３との混合物か
らな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。
（１１）顔料が、可視光波長（４００μｍから７００μ
ｍ）より小さい粒子径であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の範囲のカラーフィルタ。