JPH0323403A - カラーフィルターアレイ素子用アリールアゾアニリンブルー染料 - Google Patents

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、液晶ディスプレイ々どに広く用いられる熱転
写用カラーフィルターアレイ素子用了りールアゾアニリ
ンブルーの使用に関する。

（従米技術） 近年、カラービデオカメラで電気的につくり出される自
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。開発された方法の一つによれば、ます色フィルター
によって電気的た一像の色を分けて、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
して電気信号を熱転写器へ送る。熱転写器において、シ
アン、マゼンタおよびイエローの染料供与素子はプリン
トするために染料受容素子に近接して設置されている。

線形熱転写ヘッドが染料供与シートの裏面から熱を与え
るように、これら二つの素子を熱転写ヘッドと熱盤ロー
ラーとの間に挿入する。

線形熱転写ヘッドは加熱素子を数多く有しており、シア
ン、マゼンタおよびイエローの電気信号に応じて各々継
続的に加熱される。このようにして、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ブラウンスタイン（Ｂ
デＯＷ％ａｇａｉｎ）の「熱プリント装置操縦法および
そのための装置」と題する米国特許第４．６　２　１，
２　７　１号（１９８６年１１月４日付）にさらに詳し
く記載されている。

上記の電気信号を使用したプリントを熱的手段によって
得る他の方法は、熱プリントヘッドの代わりにレーザー
を用いる方法である。この方法では、供与体シートはレ
ーザーの波長で強力た吸収を示す物質を含有する。供与
体を照射したとき、この吸収物質は光エネルギーを熱エ
ネルギーに変換し、近接する染料を蒸発温度に加熱する
ことによって転写する。層中において吸収物質は染料の
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、受容体に転写が必要とされる場所のみ染料を加
熱し転写する。この工程の詳細は英国特許２，０　８　
３，７　２　６　Ａに記載されている。

電子計算機、時計、家庭電化製品、オーディオ装置々ど
におけるデイジタル表示用として液晶表示装置か知られ
ている。この棟の単色表示装置、特に尤竃１ｉ表示、固
定式亀子表示またはＴＶＶｋ像表示を伴う各槍装置を用
いる周辺端末機などの用途に力２一表示性を取り入れる
こと力Ｓ景殖されている。カラーフィルターアレイ素子
を用いてこれらの装置にカラー表示を取り入れる各檀の
試みがなされてきた。しかし、これまで提示された液晶
表示用カラーアレイ素子はいすれも、利用者の要望をす
べてみたすことには成功していない。

カラー表示用液晶表示装置に用いられている市販のカラ
ーフィルター７レイ素子の１つは、写真平板法により得
られるモザイクパターン状の加法混色用原色である赤、
緑および宵を有する染料を含むセラテン層を保有する透
明な支持体である。

この種のカラーフィルターアレイ素子を形成するために
は、ゼラチン層を増感し、モザイクパターンの色のうち
の１ｍについてのマスクに対し露光し、現像して露光領
域のゼラチンを硬化させ、そして非露光（非架ＩＩ）ゼ
ラチンを洗浄除去する。

こうしてゼラチンのパターンが得られ、次いでこれを目
的の色をもつ染料で着色する。次いでこの素子を再被覆
し、上記の工程を反復して他の２色を得る。この方法は
多数の労働集約型工程を含み、慎重な整合を必要とし、
時間を要し、かつ著しく経費がかかる。この工程の詳細
は、米国特許第４．０　８　１，２　７　７号に記載さ
れている。

さらに，液晶表示装置に用いるカラーフィルターアレイ
素子は製造中にかなり過酷な加熱および処理工程を経る
可能性がある。たとえば透明な電極層、たとえばインジ
ウムスズ酸化物は通常はカラーフィルターアレイ素子上
に真空スパツターされる。これはＺＯＯ℃といった温度
で１時間以上行われろであろう。これに絖いて液晶用の
整合層、たとえばポリイミドで被覆する。整合層を使用
しても、液晶と接触している層の表面は］Ｌ喪で、高温
で数時間硬化したりｊｌ１擦したりすることが要求され
ることかある。この工程はゼラチンマトリックスに代表
される多くのカラーフィルターアレイ素子を損なう危険
性が大きい。

液晶ディスプレイ用カラー７イルターアレイ素子に用い
る染料は、通常の熱転写染料よりも熱や光に対する安定
性が高くなくてはｔｌらないことは明らかである。

１以上のマゼンタ染料と１以上のイエロー染料の混合物
からブルー染料を作り出すことは可能ではあるが、その
組み合わせのすべてがカラー７イルターアレイ素子に適
した色相の染料混合物となるわけではない。また、かり
にカラーフィルター７レイ素子に適した色相が見いださ
れたとしても、それが十分な光安定性を有しているか否
かは不明である。染料の混合物を使用したいで過当な色
相を有する単一のブルー染料を提供できれば好ましい。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、良質で鮮明度が高く、従来品よりも製造し易
くて安価で供給可能なカラーフィルター７レイ素子を提
供することを目的とする。また、本発明は、適当な色相
を有するブルー染料であって、しかも光安定性力ｊ高い
力２−７ィルターアレイ素子を提供することをも目的と
する。

（課題を解決するための手段） 上記の目的は本発明によって達成された。不発切の熱転
写カラーフィルターアレイ素子は、受容層に染料の繰り
返しモザイクパターンを有する熱転写像を表面に有する
透明な支持体からなり、前記染料のひとつがフェニルま
たはチェニルアゾア＝９ンブルー染料であることを特徴
とする。

本発明では、下記の構造を有する染料を使用するのが好
ましい。

上式において、ＲｌおよびＲ！は各々独立に、水索；炭
素数１−６の置換または無置換のアルキル（例えば、メ
チル、エチル、プロビル、イソブロビル、ブチル、ベン
チル、ヘキシルや、あるいはヒドロキシ、アシルオキシ
、アルコキシ、アリール、アリールオキシ、シアノ、ア
シルアミド、アルコキシ力ルボニル、アルコキシカルボ
ニルオキシ、フタルイミド、スクシンイミド、スルホン
アミド、ハロゲンなどで＆換されたアルキル）；炭索ｉ
５−７のシクロアルキル（例えば、シクロペンチル、シ
クロヘキシル、ｐ−メチルシクロヘキシル）；例えば６
−１０の置換または無置換の７リールまたはヘタリール
（例えば、フェニル、ｐ−ｌ’Ｊル、ｓ−クロロフェニ
ル、ｐ−メトキシフェニル、ｍ−７”ロモフェニル、ａ
−ト９ル、ナフチル、３−ビリジル、Ｏ一エトキシ７エ
ニルまたは上記のように置換されたかかる原子団）を表
す。

ＲＳは、水素；または炭素数１−１０の置換または無置
換のアルキルまたはアルコキシ（例エば、メチル、エチ
ル、プロビル、イソブロビル、ブチル、ベンテル、ヘキ
シル、メトキシ、エトキシ、イソブロボキシや、あるい
はヒドロキシ、アシルオキシ、アルコキシ、アリール、
アリールオキシ、シアノ、アシルアミノ、アルコキシカ
ルポニル、アルコキシカルボニルオΦシ、フタルイミド
、スクシンイミド、スルホンアミド、ハロゲンで［換さ
れたアルキルまたはアルコキシ）を表す。Ｒ宜またはＲ
ｌ　とともに５または６負環（例えば、モルホリン、ビ
ロリジン、ビペリジン、オキサゾリン、ピラゾリン）を
形成してもよい。Ｒ′およびＲ１はＲ１と結合してもよ
い。またＲ′およびＲ１はそれが結合している窒素鳳子
からみてオルト位のベンセン環炭素原子と結合して５ま
たは６員環を形成してもよい（例えば、１．２．３．４
−テトラヒドロキノリン、ジュロリジン、２．３−ジヒ
ドロインドール、ペンゾモルホリン）。Ｒ４は、水素：
炭素数１−１０の置換または無置換のアルキルまたはア
ルコキシ（例えば、上記Ｒ１の項で例示したもの）；ハ
ロゲン（例えば、クロロ、ブロモ、７ルオロ）；スルホ
ンアミドマタはアシルアミドを表す。Ｒｓは、ニトロ、
シアノ、フルオロスルホニル、アルキルスルホニル、ア
リールスルホニル、アシル、アルコキシカルボニル、カ
ルバモイル、スルファモイル、トリフルオロメチルまた
はハロゲンを表す。Ｒ＠は、ニトロ、シアノ、アシル、
トリフルオロアセチル、ジシアノビニルまたはトリフル
オロアセチル、ジシアノビニルまたはトリシアノビニル
を表す。Ｊは，−Ｓ一または−Ｃｌｉ＝ＣＲ”−を表す
。

本発明の好ましい実施ａ様では、Ｒ１およびＲ２は各々
独立に、水素、エチル、％−プロビル、べ冫ジル、シク
ロヘキシル、　（　ＣＪａＯ）ｔ”＊Ｂｔであるか、一
緒にたってモルホリノを形成してもよい。

本発明の他の好ましい実施態様では、Ｒ１は、水素また
はメトキシであり、Ｒ４は−ＮＨＣＯＣＥ，である。ま
た、さらに別の好ましい実施態様では、Ｒ１はシアノま
たはトリフルオロメチルであり、Ｒ１はニトロまたはシ
アンである。さらに別の好ましい実施態様では、ＪはＳ
または−ＣＨ＝ＣＲ’−（Ｒｓはニトロまたはシアン）
である。

本発明において有用に使用されるブルー染料の具体例を
以下に挙げる。

本発明のカラーフィルターアレイ素子の染１Ｉ＋受容層
は、例えばポリカーボネート、ポリウレタン、ポリエス
テル、ポリビニルクロリド、ボリアミド、ポリスチレン
、アクリロニトリル、ポリカブ０ラクトンまたはこれら
の混合物などのポリマーまたはショ糖酢酸を含有してい
てもよい。染料受容層は、所期の目的を有効に遅底しう
る範囲内であればその量はとくに制限されない。概して
、濃度を０．２５−５ｆ／ｓ”にすれば良好な結果が得
られる。

本発明で使用する受容層κは、Ｔ，が２００℃以上であ
るボリカーボネート結合剤を含ませるのが好ましい。本
明細書において「ポリカーボネート」とは、カルボン酸
と１以上のグリコールまたはジヒドリツクフェノールと
のポリエステルを意味する。また、ポリカーボネートは
ジフェニルメタン原子団を含むビスフェノール成分から
誘導されたものを使用するのが好ましい。例えば、４．
４′−（ヘキサヒドロ−４，７−メタノインデン−５−
イリデン）ビスフェノール、２　．　２’．　６　．　
６’一テトラクロロビスフェノールーＡおよび４．４′
−（２一ノルボルニリデン）ビスフェノールが挙げられ
る。

本発明の好ましい実施態様においては、熱転写工程によ
って得られるモザイクパターンは、レッド、グリーンお
よびブルーの加法混色の原色からなる。

本発明の別の好ましい実施態様においては、各原色や複
数の原色のセットは、黒いグリッドラインなどの不透明
領域によって分離される。この系は、色の再生を改善し
て、ディスプレイされた像のフレアを減ずる。

モザイクセットの大きさは、視点拒離に依存するため普
通は限定的ではｔｊい。概して、セットの個々のピクセ
ルは５０〜３００μ鵠である。しかし、すべてが同じ大
きさでたくてはならないことはない。

本発明では、カラー７ィルターアレイを形成する染料の
繰り返しモザイクパターンは、以下のように対角線方向
にひとつの色が配列している均一四角、直線状の繰り返
しエリアからなるものが好ましい。

また、上記のスクエアは約１００μ鶴であるのが好まし
い。

上述のように、本発明のカラーフィルターアレイ素子は
、液晶ディスプレイなどの様々ｋディスプレイに使用さ
れる。このような液晶ディスプレイは，例えば英国％ｆ
ｆ第２，１　５　４，３　５　５号、第２，１　３　０
．７　８　１号、第２．１６２．６７４号および第２．
１　６　１．９　７　１号に記載されている。

本発明のカラーフィルターアレイ素子はａ）　　表面に
上記の染料層を有する支持体からなる染料供与素子を像
の形に加熱し； ｈ）表面に染料受容層を有するａＢＡな支持体からなる
染料受容素子へ染料を転写する ことによって製造することができる。像の形の加熱は、
染料の繰り返しモザイクパターンを作りカラーフィルタ
ーアレイ素子を形成するように行う。

本発明のカー）−７ィルターアレイを形成するために行
う、染料供与体から透明ｋ支持体への染料の転写には、
様々なエネルギー供給方法を使用することができる。例
えば、熱プリントヘッドを使用することもできる。また
、カーボンブラックや非昇華性光吸収染料ｋどのエネル
ギー吸収物質を有する染料供与体に対する高密度光閃光
技術も用いることができる。この方法はシモンズらの峙
願平１−２７１．４１８号明細書（１９８９年１０月１
８日出ａ）に記載されている。

染料を染料供与体から透明な支持体へ転写して本発明の
カラーフィルター７レイを形成する方法は、この他にシ
モ／ズの特血平１−２１７，４１７号明細書（１９８９
年１０月１８日出願）に詳しく記載される加熱工冫ボツ
シングローラーを使用スる方法もある。

本発明の好ましい実施態様においては，染料供与体から
受容体へ染料を転写するのにレーザーな使用する。

染料供与屑か”ら受容層へ染料を転写するのにレーザー
または高九度閃光を使用する場合は、染料供与層にさら
に別の吸収剤を使用する。吸収剤は、レーザーまたは光
エネルギーを吸収する物質であればその種類は制限され
ｋい。例えば、カーボンブラックまたは非揮発性赤外線
吸収染料または当業者に周知の顔料が挙げられる。特鵬
昭６３−３２３．１７９号明細書（１９８８年１２月２
１日出１ｊ）に記載されるように、シアニン赤外線吸収
染料を赤外線ダイオードレーザーとともに使用すること
もできる。

本発明のカラーフィルターアレイを形成するのに使用す
る染料供与素子は、ブルーを作り出す上記の染料と、レ
ッドとグリーンのエリアを形成する餉科やイメージング
染料などの他の染料とを有する染料層を表面に有する支
持体からなる。この他にも、本発明のカラー７イルター
アレイ素子の受容体に転写することができる染料であれ
ば使用することができる。像形成用染料は、熱によって
本発明のカラー７イルターアレイ素子の染料像受容層へ
転写しうるものであれば、染料層に使用することができ
る。とくに、以下のような昇華性染料を使用すれば良好
な結釆が得られる。

また、米国％許第４．５　４　１，８　３　０号に記載
されるいずれの染料を用いても良好な結果が得られる。

上記のシアン、マセンタおよびイエローの諷色染料を様
々な組み合わせで使用することができる。

これらは、染料供与体そのものに存在させ、染料像受容
素子に転写することによって所望のレッド、ブルーおよ
びグリーンの加法原色をつくりだすこともできる。染料
は染料層なしで混合してもよいし、別の染料層にコーテ
ィングして転写してもよい。レッド、グリーンおよびブ
ルー染料は、像受容素子に転写するために染料供与体に
存在させることもできる。染料の被覆量０．０５〜ｉｆ
／ｓ’とすることができる。好ましいのは、疎水性のも
のを使用する場合である。

染料や可視または赤外線吸収物質は染料供与素子の高分
子結合剤中に分散させる。高分子結合剤としては、例え
ば、セルロースアセテートヒドロジエンフタレート、セ
ルロースアセテート、セルロースアセテートフロビオネ
ート、セルロースアセテートブテレート、セルロースト
リアセテートといったセルロース誘導体；ボリカーボネ
ート；ボリ（スチレンーコーアクリロニトリル）、ポリ
スルホンまたはポリ（フエニレンオキシド）などが挙げ
られる。これらの結合剤の被６ｌ′ｊｊｋは、０．１〜
５ｒ／ｓ”とすることができる。

染料供与素子の染料層は、支持体上にコートしてもよい
し、グラビア法などσ〕プリント技法によってプリント
してもよい。等方安定性があってレーザービーム々どの
熱転写器で発生する熱に耐え得るものであれば、染料供
与層の支持体として使用する材料は制限されない。例え
ば、ポリ（エチレンテレフタレート）；ボリアミド；ボ
リヵーポネート；クラシン厭；コンデンサー紙；セルロ
ースエステル；フルオリンホリマー；ホリエーテル；ポ
リアセタール；ボリオレフインやポリイミドなどを使用
することができる。支持体の犀みは一般に２−２５０μ
鶴である。また、支持体は所望により下塗り層をコート
してもよい。

本発明のカラー７イルターアレイ素子または染料受容素
子の支持体には、ポリカーボネート、ポリ（エチレンテ
レフタレート）、セルロースアセテート、ポリスチレ／
ｔｌどの透明物質を使用することができる。好ましい夾
施態様では、支持体はガラスである。

染料供与体から染料受容体への染料熱転写してカラーフ
ィルターアレイ素子を形成するために、様々な種類のレ
ーザーを使用することができる。

例えば、アルゴンやクリプトンといったガスレーザー；
銅、金、カドニウムといった金属レーザー；ルビー，Ｙ
ＡＧといった固体状レーザー；７５０８７０ｍｓの赤外
鱒領域で放射するガリウムアルセニドなどのダイオード
レーザーを使用することができる。しかし、実際には、
小さくて経済的であり安定で信頼性がありしかも強くて
調節しやすいことから、ダイオードレーザーを使用する
のが好ましい。染料供与素子を加熱するのにレーザーを
使用する前に、レーザー輻射を染料層に吸収させて周知
の分子内工程によって熱に変換されなくてはならない。

有用た染料層のｐｅａは染料、昇華性、染料の強度のみ
たらず、放射線から熱への変換能にも依存する． 以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明するが、本発
明の範囲はかかる実施例によって制限されるものではな
い。

実施例 ゼラチンで下塗りした透明な１７５μ鶴のポリ（エチレ
ンテレフメレート）の支持体上に、１−プロパノール、
２−ブタノール、トルエンおよびシクロベンタノンの混
合溶媒から、セルロースアセテートプロピオネー｝（２
．５％アセチル、４６％プロピオニル）結合剤（　０．
２　６　ｆ／ｖｓ”）中の上記のマゼンタ染料１　（　
０．２　３　ｔ／’ｓ”）および上記のブルー染料１　
（　０．２　２　ｆ／ｓ”　）を含有する染料層をコー
トして、ブルー染料供与体を調製した。

染料層には、ボールミル粉砕して徴耽子にしたＲａｖａ
ｓ　Ｂｌａｎｋ　４１　２　５　５　　（コロンビアカ
ーボン社）　（　０．２　１　ｆ／ｍ”　）、ＦＣ−４
３１Ｒ分散剤（３Ｍ社）　（　０．０　１　ｆ／ｍ”）
およびＳｏｌａｐｍｒａｍＲ２４００分散剤（ＩＣ１社
）（　０．０　３　ｆ／ｗａ”）をさらに含有させた。

対照用ブルー染料供与体を、上記と同一の方法で９４製
した。ただし、ブルーの染料を形成するために、上記の
シアン染料（　０．６　４　ｆ／ｓ’）と上記のマゼン
タ染料（　０．２　１　ｆ／ｓりとの混合物な使用した
。

染料受容体は表面が平坦で厚さが５３μのポロシリクー
トガラス上に下記の層をスピンコーティングすることに
よって調製した。

１）メタノールと水との混合溶媒中の、デュポンＶＭ−
６５１粘着促進剤１％溶液を下塗りした（厚さ０．５μ
、０．５４ｒ／一に相当）。

２）塩化メデレン溶媒から４．４’−（ヘキサヒドロ−
４，７−メタノインデン−５−イリリデン）一ビスフェ
ノールのポリカーボネートの受容層をコートした（　２
．　５　？　／ｓ”　）　，染料供与体を染料受容体の
上に重ねた。熱エネルギー源として、Ｍｍａａｋｌｉｔ
ｇＲＭｅｄａｌ　４　５　　（メツツＡＧ社）エレクト
ロニツクフラッシュユニットを使用した。これを、４５
度のミラーボックスを使用して染料供与体の４０脳上方
に設置してフラッシュユニットからのエネルギーを２５
Ｘ５０■のエリアに集中させた。染料転写エリアはｌ２
Ｘ４２鰭にマスクした。フラッシュスニットは、一回の
フラッシュによって染料混合物の最大吸収時に透過濃度
が１．４とｋるようにした。対照についても同一の操作
を行った。

その後、転写したエリアを２２℃の塩化メチレンで飽和
した蒸気でｌＯ分間処理して、架料をさらに染料受容屑
に拡散させた。

転写エリアのブルーおよびグリーンのステータスＡ濃度
を読み取った。各々の転写エリアを１８０℃、２５％Ｒ
Ｅで１日間処理した。濃度を読み取って、光退色による
染料のロスを調べた。

（発明の効果） 上記の結果は、本発明のブルー染料を含有する受容体は
、染料混合物を含有する対照受容体よりも光に対する安
定性が高いことを示している。

代　　理　　人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 受容層に染料の繰り返しモザイクパターンを有する熱転
   写像を表面に有する透明な支持体からなり、 前記染料のひとつがフェニルまたはチェニルアゾアニリ
   ンブルー染料であることを特徴とする熱転写カラーフィ
   ルターアレイ素子。