JPH0358002A - Color filter - Google Patents

Color filter

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JPH0358002A
JPH0358002A JP1192496A JP19249689A JPH0358002A JP H0358002 A JPH0358002 A JP H0358002A JP 1192496 A JP1192496 A JP 1192496A JP 19249689 A JP19249689 A JP 19249689A JP H0358002 A JPH0358002 A JP H0358002A
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平沢 豊
Kazuyuki Ohashi
一幸 大橋
Mariko Kiama
木天 真理子
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Nippon Kayaku Co Ltd
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Nippon Kayaku Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a color filter, especially correcting a red dye and exhibiting superior spectral characteristics and reliability by coloring a colored pattern film on a base plate with a specified asymmetric (2:1) chromium complex salt dye. CONSTITUTION:The patternwise colored film on the base plate is colored with the asymmetric (2:1) chromium complex salt dye represented by formula I in which each of R1 to R4 is H or Cl, independently of each other, and M is H, Li, K, Na, NH4, mono-, di-, or tri-ethanolammonium. The film is colored by using this chromium complex salt dye, for example, by an immersion or printing method, preferably, by the immersion method using, especially, an aqueous solution, in a mixing ratio of the compound of formula I to the red anionic dye of (10:90)-(80:20).

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、カラーフィルターに関する。更に詳しくは、
液晶表示デバイス、色分野デバイス及びセンサーに用い
られる光学特性のすぐれたカラーフィルターに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to color filters. For more details,
This invention relates to color filters with excellent optical properties used in liquid crystal display devices, color field devices, and sensors.

従来の技術 染色法によるカラーフィルターの製法は、基体とねるガ
ラスやシリコンウエハなどの表面にストライプ状あるい
はモザイク状等(パターンという)の薄膜状の透明なカ
チオン性基を有する合成樹脂の皮膜またはゼラチン、カ
ゼイン、グルー等の蛋白質系天然高分子物質の皮膜を設
けて被着色皮膜とし、これを染料を用いて染色(着色)
することを基本原理としている。カラーフィルターの具
体的な製造プロセスとしては次の3つの方式が知られて
いる。
The conventional method for manufacturing color filters using the dyeing method is to coat the surface of a substrate such as glass or silicon wafer with a transparent thin film-like film of synthetic resin or gelatin containing cationic groups in the form of stripes or mosaics (called a pattern). A coat of protein-based natural polymer substances such as casein, glue, etc. is provided as a colored film, and this is dyed (colored) using a dye.
The basic principle is to do so. The following three methods are known as specific manufacturing processes for color filters.

(1)着色すべき皮膜を基体表面に設けた後、マスクを
介して露光、現像して得られるパターンを染色して着色
層を形成する。次いで非着色性の保護コート皮膜を全面
に設け、この上に上記同様な操作により第2の着色すべ
き皮膜を設ける。以下必要によって着色層を逐次積層形
成させる。
(1) After a film to be colored is provided on the surface of the substrate, it is exposed to light through a mask and developed, and the resulting pattern is dyed to form a colored layer. Next, a non-colored protective coating film is provided over the entire surface, and a second colored film is provided thereon by the same procedure as described above. Thereafter, colored layers are sequentially laminated as necessary.

(2)着色すべき皮膜を基体表面に設けた後、マスクを
介して露光、現像して得られるパターンを染色して着色
層を形成した後、タンニン酸などで染料の固着兼防染処
理を施昧す。同様な操確により第2の着色すべき皮膜を
設ける。以下必要によって着色層を同一基体表面上に形
成させる。
(2) After forming a film to be colored on the surface of the substrate, it is exposed to light through a mask, developed, and the resulting pattern is dyed to form a colored layer. After that, the dye is fixed and resisted with tannic acid, etc. I'll give it a try. A second coating to be colored is applied using a similar procedure. Thereafter, if necessary, a colored layer is formed on the same substrate surface.

(3)着色すべき皮膜(被着色皮膜)を基体表面に設け
る。その上にボジレジストの層を設けた後に、マスクを
介して露光、現像してパターン状に露出した被着色皮膜
を染色し、次いでボジレジスト層を剥離して着色部を形
成する。ボジレジスト層を設ける以降の操作を繰返し、
同一被着色皮膜を複数の色に所望のパターン状に染め分
ける。
(3) A film to be colored (a colored film) is provided on the surface of the substrate. After a layer of bright resist is provided thereon, the colored film exposed in a pattern is dyed by exposure and development through a mask, and then the bright resist layer is peeled off to form a colored portion. Repeat the operations after forming the body resist layer,
The same colored film is dyed in multiple colors in a desired pattern.

上記のようなプロセスで製造されるカラーフィルターは
、通常原色系3原色であるR(至))、G (m)、B
(青)または補色系3原色であるY(2)M(マゼンタ
LC(シアン)、(Mは省略されることもある)に着色
された着色層を有している。カラーフィルターに要求さ
れる最も重要な特性は光学特性であり、各着色層の分光
特性が最終製品の価値を大きく支配することに々る。
Color filters manufactured by the above process usually have three primary colors: R (to), G (m), and B.
(blue) or the three complementary primary colors Y(2)M (magenta, LC (cyan), (M may be omitted).Required for color filters. The most important property is the optical property, and the spectral properties of each colored layer largely control the value of the final product.

これに関連しカラーフィルターを装着した液晶表示装置
を製造する工程で必要とされる熱処理に対して、また最
終製品として使用時に加えられる光に対して高度の耐性
を有し、所定の光学特性が損われることがあってはなら
ない。また当然のことながら適用される染料は水に対し
て良好な溶解性と溶解度を有し、酸性の染色浴中で長期
間安定で々くてはならない。ところでゼラチン、カゼイ
ン、グルー等の蛋白質系天然高分子物質はカチオン性基
を有しているので、水溶性のア二オン性の染料によって
染色(着色)される。またこれらに代えて光硬化型の合
成樹脂基材を用いる場合には、樹脂成分中にカチオン性
基を保持せしめることにより、蛋白質系天然高分子物質
と同様に水溶性のア二オン性染料で染色されるようにな
る。
In this regard, it has a high degree of resistance to the heat treatment required in the manufacturing process of liquid crystal display devices equipped with color filters, as well as to the light applied during use as a final product, and has specified optical properties. It must not be damaged. Naturally, the dyes applied must also have good solubility and solubility in water and be stable for long periods in acidic dye baths. By the way, since protein-based natural polymer substances such as gelatin, casein, and glue have cationic groups, they can be dyed (colored) with water-soluble anionic dyes. In addition, when using a photocurable synthetic resin base material instead of these, by retaining a cationic group in the resin component, water-soluble anionic dyes can be used in the same way as protein-based natural polymer substances. Becomes stained.

また、染料を用いるカラーフィルターの製法として、上
記とは別に光硬化性樹脂組成物の中に染料を予め溶解し
た着色樹脂組成物の皮膜を基体表面に設けた後、前述の
フォトリソグラフィー技法を用いてパターン状の着色層
を基体上に設ける方式も採用出来る。
In addition, as a method for producing color filters using dyes, in addition to the above method, a film of a colored resin composition in which dyes are dissolved in advance in a photocurable resin composition is provided on the substrate surface, and then the photolithography technique described above is used. It is also possible to adopt a method in which a patterned colored layer is provided on the substrate.

発明が解決しようとする課題 所望される光学特性と信頼性(主として熱および光に対
する優れた耐性)とを兼ね備えた染料を得るために、数
多くの水溶性のア二オン染料が検討されてきた。しかし
ながら原色系の赤色染料の場合には、所望される光学特
性を単一の染料で満たすことは困難で、それを補正する
黄色ないし橙色の染料を併用することが避けられない。
A number of water-soluble anionic dyes have been investigated in order to obtain dyes with the desired optical properties and reliability (mainly good resistance to heat and light). However, in the case of a primary red dye, it is difficult to satisfy the desired optical properties with a single dye, and it is inevitable to use a yellow or orange dye to correct the optical properties.

この補正用の染料は併用される赤色染料との相容性が優
れ、赤色染料の特性を阻害せず、かつ同水準の信頼性を
有していなくては々らないが、これらを満し得る染料が
見出されていないというのが現状である。
This correction dye must be highly compatible with the red dye used in combination, must not inhibit the properties of the red dye, and must have the same level of reliability. The current situation is that no dye has been found.

赤色染料に求められる分光特性は染色した着色皮膜の5
0%透過率を与える波長、λT=50%、を所定の波長
(一般には600±2Qnm)に合わせた時、620〜
7 0 0 nmでの透過率がZoo%に近く、400
〜540nm’t:の透過率ができるだけ小さく、望ま
しくは1%以下ということであるが、従来知られている
赤色染料は凡て400〜5 4 0 nmの領域にかな
り大きな透過率を示す部分があり、赤色以外の光を透過
し透過光が純粋ね赤色でなくなってしまう。これを補正
するために併用される染料に要求される分光特性は、6
 0 0 1m以上の波長領域では吸収を有さす、即ち
透過率が100%に近(,4 0 0〜5 2 0 n
mの領域全域に亘って透過率が1%以下にあり、赤色を
不純k色にしている青色系の透過光を完全に遮断するこ
とにある。このような補正の目的の為には従来C.I.
アシッドオレンジ56に属する染料が用いられているが
、この染料は光に対する耐性が劣り、経時的に補正能3 力を失って矛うという欠点がある。
The spectral characteristics required for red dye are 5 of the dyed colored film.
When the wavelength that gives 0% transmittance, λT=50%, is adjusted to a predetermined wavelength (generally 600±2Qnm), 620~
Transmittance at 700 nm is close to Zoo%, 400
~540nm't: The transmittance is as small as possible, preferably 1% or less, but all conventionally known red dyes have a portion that exhibits a fairly large transmittance in the region of 400 to 540 nm. Yes, it transmits light other than red, and the transmitted light is no longer pure red. The spectral characteristics required for the dye used in combination to correct this are 6
It has absorption in the wavelength range of 0.01 m or more, that is, the transmittance is close to 100% (,400~520n
The purpose is to have a transmittance of 1% or less over the entire area of m, and to completely block transmitted blue light that makes red an impure k color. For the purpose of such correction, C. I.
A dye belonging to Acid Orange 56 is used, but this dye has the drawback of poor resistance to light and loss of correction ability over time.

このような情況から、赤色染料の補正用として分光特性
が優れ、かつ耐光性、耐熱性も優れ赤色染料との相容性
、水に対する溶解性、固着防染性にも優れるカラーフィ
ルター用の染料の開発が望まれている。
Under these circumstances, we have developed a dye for color filters that has excellent spectral properties for correcting red dyes, has excellent light resistance and heat resistance, is compatible with red dyes, has excellent water solubility, and has excellent fixation resistance. development is desired.

課題を解決するための手段 本発明者らは前記したような光学特性と優れた信頼性(
耐光性、耐熱性)を有するカラーフィルターを見出すべ
く鋭意努力した結果、特定の含金属アゾ化合物が水に対
する溶解性も優れそれにより染色(着色)したカラーフ
ィルターが前記したような光学特性を満たし、信頼性も
優れていることを見出し本発明に至ったものである。即
ち、本発明はパターン状に着色された皮膜を基体上に載
置したカラーフィルターにおいて少なくとも一つのパタ
ーンが下記式(1)で示される非対称2:1クロム錯塩
染料で着色されていることを特徴とするカラーフィルタ
ーを提供する。
Means for Solving the Problems The present inventors have developed the above-mentioned optical properties and excellent reliability (
As a result of our earnest efforts to find a color filter that has high solubility in water (light resistance, heat resistance), we discovered that a specific metal-containing azo compound has excellent solubility in water, and as a result, a dyed (colored) color filter that satisfies the optical properties described above. It was discovered that the reliability was also excellent, leading to the present invention. That is, the present invention is characterized in that in a color filter in which a patterned colored film is placed on a substrate, at least one pattern is colored with an asymmetric 2:1 chromium complex dye represented by the following formula (1). We provide color filters for

(式(1)中、Rl, Rz− R3及びR4&工相互
に独立しHまたはUを、又MはHr L L * K+
 Na + NH4モノエタノールアンモニウム、ジエ
タノールアンモニウム又はトリエタノールアンモニウム
を意味する。)式(1)の染料はクロム錯塩染料製造に
おける公知の方法によって作られる。即ち、例えば、構
成々分の一つであるスルホン酸基を含むアゾ染料をクロ
ム化剤で処理して1:1クロム錯塩に変え、この錯塩を
もう一つの成分であるアゾメチン染料と反応させて非対
称2:1クロム錯塩染料を得る。クロム化剤としては、
三価のクロム塩(酢酸クロム、クロムサリチル酸、塩化
クロム他1を、使用する事ができる。
(In formula (1), Rl, Rz- R3 and R4 & are independently H or U, and M is Hr L L * K+
Na + NH4 means monoethanolammonium, diethanolammonium or triethanolammonium. ) The dye of formula (1) is prepared by known methods in the production of chromium complex dyes. That is, for example, an azo dye containing a sulfonic acid group, which is one of the components, is treated with a chromating agent to convert it into a 1:1 chromium complex salt, and this complex salt is reacted with an azomethine dye, which is another component. An asymmetric 2:1 chromium complex dye is obtained. As a chromating agent,
Trivalent chromium salts (chromium acetate, chromium salicylic acid, chromium chloride, etc.) can be used.

次いで、必要により酸性化処理、イオン交換処理を施し
て、金属を除いた後、苛性ソーダ、水酸化リチウム苛性
カリ、アンモニア、モノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン又はトリエタノールアミンで処理する事によっ
て式(1)の2=1クロム錯塩染料が得られる。
Then, if necessary, acidification treatment and ion exchange treatment are performed to remove metals, and then treatment with caustic soda, lithium hydroxide caustic potassium, ammonia, monoethanolamine, diethanolamine or triethanolamine is performed to obtain 2 of formula (1). =1 chromium complex dye is obtained.

次に本発明のカラーフィルターの一例について図を用い
て説明する。第1図(a)〜(h)はガラス板(基体)
上に異なる色の着色層を固着防染処理を利用して設ける
固着方式によるカラーフィルターの製法を示す概念図で
ある。
Next, an example of the color filter of the present invention will be explained using the drawings. Figure 1 (a) to (h) are glass plates (substrate)
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a method of manufacturing a color filter using a fixation method in which colored layers of different colors are provided on top using a fixation resist dyeing process.

ガラス板l上にゼラチン、カゼイン、グルー等の蛋白質
系天然高分子物質と重クロム酸アンモニウム等の重クロ
ム酸塩との混合物またはカチオン性基を有する光硬化性
合成樹脂組成物をスピンコーティンク、ローラーコーテ
ィンク等の方法によって塗布して、厚さ0. 2〜2μ
の光硬化性薄膜2を設げる(第1図(b))。
Spin coating a mixture of a protein-based natural polymer such as gelatin, casein, or glue and a dichromate such as ammonium dichromate or a photocurable synthetic resin composition having a cationic group on a glass plate. It is applied by a method such as roller coating to a thickness of 0. 2~2μ
A photocurable thin film 2 is provided (FIG. 1(b)).

次に該薄膜上に所定のパターンを有するフォトマスク4
を介して紫外光9を照射し、露光部を硬化させる。(第
1図(C))。
Next, a photomask 4 having a predetermined pattern on the thin film
The exposed area is cured by irradiating ultraviolet light 9 through the . (Figure 1 (C)).

次に水等で現像し未露光部を除去し所定のパターンの被
着色層2′を形成し(第1図(d))、第1の色を得る
ための所定の光学特性を有する染料を用いて染色して第
1の着色層2を形或する(第1図(e))。
Next, the unexposed areas are removed by development with water, etc., to form a colored layer 2' with a predetermined pattern (Fig. 1(d)), and a dye having predetermined optical properties to obtain the first color is applied. The first colored layer 2 is formed by dyeing using the dye (FIG. 1(e)).

次にタンニン酸一吐酒石等の固着防染剤の水溶液中で処
理して防染薄膜3(第1図(f)を設ける。
Next, it is treated in an aqueous solution of a fixed resisting agent such as tannic acid tartrate to form a resisting thin film 3 (FIG. 1(f)).

次に前述と同様にして着色すべき層を得るための光硬化
性の塗布層を設け、マスクを介して露光、現像して所定
のパターンの着色すべき層を形或させ、第2の色を得る
ため所定の光学特性を有する染料を用いて染色して第2
の着色層5を形成する(第1図(g))。
Next, a photocurable coating layer for obtaining a colored layer is provided in the same manner as described above, and exposed and developed through a mask to form a colored layer in a predetermined pattern, and a second color is applied. In order to obtain a second
A colored layer 5 is formed (FIG. 1(g)).

次いで着色層5の上に防染層を設け次の着色層を設け、
このようにして第3の色の着色層、更には第4の色の着
色層を形成することもできる。
Next, a resist dyeing layer is provided on the colored layer 5, and the next colored layer is provided.
In this way, it is also possible to form a colored layer of a third color, or even a colored layer of a fourth color.

固体撮像素子用の直裁型色分解カラーフィルターにおい
ては、基体となる光検知部等が設けられているシリコン
ウエハ上に平坦化層を設けその上に前述と同じ操作で着
色層を形成することができ、平坦化層には不染性保護膜
と同じものを用いることが出来る。
In a direct-cut color separation color filter for solid-state imaging devices, a flattening layer is provided on a silicon wafer, which serves as a base, and on which a light detection section, etc. is provided, and a colored layer is formed thereon using the same procedure as described above. The same material as the non-staining protective film can be used for the planarization layer.

着色層としては原色系のR (f<)、G慟)、B(青
)の場合もあるし、補色系のY(黄)、M(マゼンタ)
、C(シアン)の場合もありうる。
The colored layer may be primary colors R (f<), G (green), B (blue), or complementary colors Y (yellow), M (magenta).
, C (cyan).

本発明においては、式(1)の化合物を単独で用いるこ
とも出来るがより好ましい用い方は原色系のR(至))
の着色層を得るための補正用染料として用いる。この染
料を赤色染料と併用することにより赤色の着色層の分光
透過特性と耐光性、耐熱性々どの耐性が良好と々るため
、色分解用カラーフィルターとして忠実な色再現性を得
ることができ、また色表示用カラーフィルターとして色
バランスがとれ、耐久性の優れたカラー画像を得ること
ができる。
In the present invention, the compound of formula (1) can be used alone, but it is more preferable to use it as a primary color.
Used as a correction dye to obtain a colored layer. By using this dye in combination with a red dye, the red colored layer has good spectral transmission characteristics, light resistance, heat resistance, etc., so it is possible to obtain faithful color reproducibility as a color separation color filter. Also, as a color filter for color display, it is possible to obtain color images with good color balance and excellent durability.

本発明における着色すべき皮膜としてのゼラチン、カゼ
イン、グルー等の蛋白質系天然高分子物質について説明
する。ゼラチンはコラーゲンを水と煮沸して非可逆的に
水溶性に変えた動物性蛋白質で、動物の骨、皮膚、腕等
を原料とし、水と煮沸して抽出される。またカゼインは
乳汁の主成分をなす燐蛋白である。これらの天然蛋白質
の水溶液に重クロム酸アンモニウム等の重クロム酸塩を
添加し、スピンコーティング、ローラーコーティング法
等でガラス等の基材上に均一に塗布した後紫外線を照射
すると塗布層が硬化し、水不溶性の皮膜が形威される。
Protein-based natural polymer substances such as gelatin, casein, and glue as the film to be colored in the present invention will be explained. Gelatin is an animal protein made by boiling collagen with water to irreversibly make it water-soluble. Gelatin is extracted from animal bones, skin, arms, etc. by boiling it with water. Casein is a phosphorus protein that is the main component of milk. A dichromate such as ammonium dichromate is added to an aqueous solution of these natural proteins, and the coated layer is cured by applying ultraviolet rays after uniformly coating it on a substrate such as glass using spin coating or roller coating. , a water-insoluble film is formed.

また、本発明に用いられる被着色材料としてのカチオン
性基を有する合成樹脂の例としては次のものがあげられ
る。
Further, examples of synthetic resins having a cationic group as a coloring material used in the present invention include the following.

即ち、アニオン性染料可染性ボリマー 1分子中に光反
応可能な不飽和基を2ヶ以上有する化合物及びジアジド
感光性化合物と、場合により有機溶剤から或る光反応性
樹脂組成物を用いて基材表面に塗布した後、紫外線等の
活性光線を照射し反応させて皮膜を形成させたもの等で
ある。この場合アニオン性染料可染性ポリマーは、例え
ば( N,N−ジメチルアミノ)エチルアクリレー},
(N,N−ジエチルアミノ)エチルメタクリレート等の
含窒素モノマーと、ヒドロキシエチルアクリレート、ジ
メチルアミノアクリルアミド等の親水性モノマーと、メ
チルアクリレート、プチルメタクリレート等の疎水性モ
ノマーを重合させて得られる。又1分子中に光反応可能
な不飽和基を2ヶ以上有する化合物としては、例エばエ
チレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコー
ルジアクリレート等が挙げられる。又、ジアジド感光性
化合物としては、例えば4.4′−ジアジドカルコン,
2.6−ヒス(4’−7ジドペンザル)シクロヘキサノ
ン等が挙げられる。樹脂組成物の希釈に使用される有機
溶剤としては、例えばメチルセロソルプ、メチルエチル
ケトン、トルエン等が単独で、あるいは混合系で用いら
れる。
That is, an anionic dye-dyeable polymer, a compound having two or more photoreactive unsaturated groups in one molecule, a diazide photosensitive compound, and optionally an organic solvent are used to form a group using a certain photoreactive resin composition. After being applied to the surface of a material, it is irradiated with active light such as ultraviolet rays to cause a reaction and form a film. In this case, the anionic dye-dyeable polymer is, for example, (N,N-dimethylamino)ethyl acrylate},
It is obtained by polymerizing a nitrogen-containing monomer such as (N,N-diethylamino)ethyl methacrylate, a hydrophilic monomer such as hydroxyethyl acrylate or dimethylamino acrylamide, and a hydrophobic monomer such as methyl acrylate or butyl methacrylate. Examples of compounds having two or more photoreactive unsaturated groups in one molecule include ethylene glycol diacrylate and diethylene glycol diacrylate. In addition, examples of diazide photosensitive compounds include 4,4'-diazide chalcone,
Examples include 2,6-his(4'-7dopenzale)cyclohexanone. As the organic solvent used for diluting the resin composition, for example, methyl cellosolp, methyl ethyl ketone, toluene, etc. are used alone or in a mixed system.

このような光反応性樹脂組戒物を基材表面に塗布し紫外
線等の活性光線の照射によって硬化し皮膜を得る。
Such a photoreactive resin composition is applied to the surface of a base material and cured by irradiation with actinic light such as ultraviolet rays to obtain a film.

光硬化性のア二オン性染料可染性合成樹脂の例としては
上の例に限定されることはなく、側鎖に光反応可能な不
飽和基と第4級アンモニウム塩基とを有するボリマーを
主成分とし光重合開始剤及び溶剤より成る光反応性樹脂
組成物、あるいはカルコン、ケイ皮酸、アジド、スチル
バゾール基等の光架橋基を予めボリマー中に導入したカ
チオン性基含有ポリマーを水または有機溶媒に溶解させ
た樹脂組成物でもよい。
Examples of photocurable anionic dye-dyeable synthetic resins are not limited to the above examples, but include polymers having a photoreactive unsaturated group and a quaternary ammonium base in the side chain. A photoreactive resin composition consisting of a photopolymerization initiator and a solvent as the main component, or a cationic group-containing polymer in which a photocrosslinking group such as chalcone, cinnamic acid, azide, or stilbazole group has been introduced into the polymer in advance, is mixed with water or organic A resin composition dissolved in a solvent may also be used.

式(1)で示される非対称2:1クロム錯塩染料を用い
て前記の皮膜を染色(着色)するには例えば浸漬法又は
印捺法が用いられ殊に水溶液を用いた浸漬染色法が好都
合である。この場合は通常0. 1〜30gより好まし
くは1〜Logの式(1)の非対称2:1クロム錯塩染
料を通常赤色アニオン性染料と共に水11に溶解した1
0〜100℃の染浴中に前記の皮膜を設けた基材を通常
10秒以上60分程度浸漬した後取出して水洗して乾燥
する。こうして得られた赤色に着色された皮膜は、カラ
ーフィルターとして好ましい光学特性を示す。々お式(
1)の化合物と赤色アニオン性染料との混合比は10:
90ないし80:20が望ましい。
To dye (color) the film using the asymmetric 2:1 chromium complex dye represented by formula (1), for example, a dipping method or a printing method is used, and a dipping method using an aqueous solution is particularly convenient. be. In this case, it is usually 0. 1 to 30 g, more preferably 1 to Log, of an asymmetric 2:1 chromium complex dye of formula (1) dissolved in water 11 with a usually red anionic dye.
The base material provided with the film is immersed in a dye bath at 0 to 100°C for usually 10 seconds or more and about 60 minutes, then taken out, washed with water, and dried. The red colored film thus obtained exhibits optical properties suitable for use as a color filter. The ceremony (
The mixing ratio of the compound 1) and the red anionic dye is 10:
A ratio of 90:20 to 80:20 is desirable.

着色層に防染薄膜を設ける方法の一例としては、タンニ
ン酸の酸性水溶液中に50〜80℃で5〜30分間浸漬
後、吐酒石の水溶液中に50〜80℃で5〜30分間浸
漬し着色層の表面にタンニン酸一吐酒石から成る染料の
固着と防染を兼備した薄膜を形或させる。式(1)の化
合物を単独で用いる場合も併用する場合と同様にして染
色が行われる。
An example of a method for forming a resist dyeing thin film on the colored layer is to immerse the colored layer in an acidic aqueous solution of tannic acid at 50 to 80°C for 5 to 30 minutes, and then in an aqueous solution of tartarite for 5 to 30 minutes at 50 to 80°C. A thin film made of tannic acid tartar is formed on the surface of the colored layer to both fix the dye and resist dyeing. When the compound of formula (1) is used alone, staining is carried out in the same manner as when it is used in combination.

本発明において染色すべき皮膜を設ける基体としてはガ
ラス、プラスチックスシートの他シリコンウエハ等が必
要に応じてシランカップリング剤等により前処理するか
又は平坦化層を設けた上で使用に供される。
In the present invention, glass, plastic sheets, silicon wafers, etc. may be used as substrates on which the coating to be dyed is provided, after being pretreated with a silane coupling agent or the like or provided with a flattening layer, if necessary. Ru.

実施例 実施例によって本発明を更に詳細に説明する。Example The present invention will be explained in more detail by way of examples.

実施例1. 光学ガラス(光の透過性にすぐれた高純度ガラス板)上
にFCR−500  (富士薬品工業■製、ゼラチン水
溶液)4部に対し重クロム酸アンモニウムの8%水溶液
1部を混合し脱泡した感光液をスビンコート法により膜
厚1μになるように塗商し80℃で10分間プリベーク
した後、マスクアライメント装置MA−10型(ミカサ
■製)を用い300ミリジューJL/Cm2のエネルギ
ー量で露光後40℃の温水中で現像した。次いで120
°Cで10分間ポストベークしゼラチン膜を硬化させた
Example 1. On optical glass (a high-purity glass plate with excellent light transmission), 1 part of an 8% aqueous solution of ammonium dichromate was mixed with 4 parts of FCR-500 (manufactured by Fuji Pharmaceutical Co., Ltd., a gelatin aqueous solution) and degassed. A photosensitive solution was applied to a film thickness of 1μ using the Subin coating method, prebaked at 80°C for 10 minutes, and then exposed to an energy amount of 300 millijoules/cm2 using a mask alignment device MA-10 model (manufactured by Mikasa ■). Developed in warm water at 40°C. then 120
The gelatin film was hardened by post-baking at °C for 10 minutes.

次いでpHを酢酸で4に調整した後記の式(2)の化合
物の0,4%水溶液中に70℃で10分間浸漬して染色
し着色層を得た。この着色層の分光透過率曲線を測定し
たところ、400〜5 2 0 1mの領域波長領域に
おける透過率は90%以上あり、赤色染料の補正用染料
としては申し分のない分光特性を有していた。
Next, it was immersed in a 0.4% aqueous solution of the compound of formula (2) described below, whose pH was adjusted to 4 with acetic acid, at 70° C. for 10 minutes to obtain a colored layer. When the spectral transmittance curve of this colored layer was measured, the transmittance in the wavelength region of 400 to 520 1 m was over 90%, and it had perfect spectral characteristics as a red dye correction dye. .

紫外線カットフィルター(HOYA株式会社製、L−4
0)を介してスタンダードフェードメーター(スガ試験
機製、FAL−3H型)に、80時間曝光した時の黄色
着色部の最大吸収波長5 0 0 nmにおける光学密
度(−1ogT)の低下率は1%で殆んど退色はしてい
なかった。
Ultraviolet cut filter (manufactured by HOYA Corporation, L-4
When exposed to light for 80 hours using a standard fade meter (manufactured by Suga Test Instruments, model FAL-3H) through a standard fade meter (model FAL-3H), the decrease rate of optical density (-1ogT) at the maximum absorption wavelength of 500 nm of the yellow colored part was 1%. There was almost no fading.

比較例 着色するために使用する染料をC. I.アシッドオレ
ンジ56に代えた他は実施例1と同じ方法によって得た
着色層の分光透過率曲線は、実施例1で得た曲線と酷似
していた。しかし実施例1と同じ耐光試験を行ったとこ
ろ、着色部の最大吸収波長4 1 0 nmにおける光
学密度(−1ogT)の低下率は32%で着るしく退色
していた。
Comparative Example The dye used for coloring was C.I. I. The spectral transmittance curve of the colored layer obtained by the same method as in Example 1 except that Acid Orange 56 was used was very similar to the curve obtained in Example 1. However, when the same light fastness test as in Example 1 was conducted, the reduction rate of the optical density (-1ogT) at the maximum absorption wavelength of 410 nm of the colored portion was 32%, and the color was noticeably faded.

実施例2, ジメチルアミノプロビルアクリルアミド     31
部2−ヒドロキシエチルメタクリレート       
14部ビニルピロリドン              
  15部メチルメタクリレート          
    15部メチルアクリレート         
      13部ジメチルアミノアクリルアミド  
       10部ジオキサン          
       200部a,a’−アゾピス(インプチ
ロニトリル)      1部上記処方の液体を窒素雰
囲気中80℃、5時間重合反応を行わせたのち、この重
合溶液を多量のイングロビルエーテル中に投入しポリマ
ー分を沈澱させたのちこのボリマーを取出し乾燥を行う
Example 2, Dimethylaminopropylacrylamide 31
Part 2-Hydroxyethyl methacrylate
14-part vinylpyrrolidone
15 parts methyl methacrylate
15 parts methyl acrylate
13 parts dimethylamino acrylamide
10 parts dioxane
200 parts a,a'-azopis (imptilonitrile) 1 part The liquid of the above formulation was subjected to a polymerization reaction at 80°C for 5 hours in a nitrogen atmosphere, and then the polymerization solution was poured into a large amount of inglovir ether to form a polymer. After the fraction is precipitated, the polymer is taken out and dried.

この乾燥ボリマー15部に4.4′−ジアジドカルコン
0.63部、スビログリコールジアクリンート0.57
部、エチルセロソルプ88部、ジエチレングリコールジ
メチルエーテル27部、シランカップリング剤KBM6
03(信越化学工業■)0.6部を混合溶解させた溶液
な可染性感光性樹脂液とした。
To 15 parts of this dry polymer, 0.63 parts of 4,4'-diazide chalcone and 0.57 parts of subiloglycol diacrylate.
88 parts of ethyl cellosolve, 27 parts of diethylene glycol dimethyl ether, silane coupling agent KBM6
A dyeable photosensitive resin solution was prepared by mixing and dissolving 0.6 part of 03 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

次にこれをスビンコート法によりガラス板にコートシ、
80℃、30分乾燥後解像度テスト用パターンを有する
マスクを介して面照度8mw / cm”のUV照射を
5秒間行い、エマルゲン913(花王石鹸■製、ポリオ
キシエチレンノニルフェノールエーテル型非イオン界面
活性剤)を水1000部に対して2部含有する60℃の
現像液にて撹拌下5分間現像を行うと照射部のみ可染膜
を有するガラス基板が得られた。このガラス板を更に1
60℃、30分間ポストベークした。
Next, coat this on a glass plate using the Subin coat method.
After drying at 80°C for 30 minutes, UV irradiation was performed for 5 seconds at a surface illuminance of 8 mw/cm through a mask with a pattern for resolution testing. ) was developed for 5 minutes with stirring in a developer solution at 60°C containing 2 parts per 1000 parts of water, to obtain a glass substrate having a dyeable film only in the irradiated area.
Post-baking was performed at 60°C for 30 minutes.

このガラス板をC.I.アシッドレッド114と式(3
)の化合物との7:3混合物の0. 7%水溶液を酢酸
でpHを4に調整した染色浴中に70℃で10分間浸漬
して染色しパターン状の赤色の着色層を得た。この着色
層の分光透過率曲線を測定したところ、透過率50%を
示す波長、λ丁=50%、は6 0 0 nmでC.I
.アシッドレッド114単独で得られる波長と同一であ
り、式(3)の化合物を併用しない場合には420〜4
 5 Q nmの領域で透過率が10%以上あり混色の
原因となっているが、この欠点が完全に解消されており
400〜5 4 Q nmの広波長領域において透過率
が1%以下であり、原色系のR(至))として理想的な
分光透過率曲線を示した。
This glass plate is C. I. Acid Red 114 and formula (3
) of a 7:3 mixture with a compound of A 7% aqueous solution was immersed in a dye bath whose pH was adjusted to 4 with acetic acid at 70° C. for 10 minutes to obtain a patterned red colored layer. When the spectral transmittance curve of this colored layer was measured, the wavelength showing transmittance of 50%, λ = 50%, was 600 nm and C.I. I
.. The wavelength is the same as that obtained with Acid Red 114 alone, and when the compound of formula (3) is not used in combination, it is 420-4
The transmittance is more than 10% in the 5 Q nm region, which causes color mixture, but this drawback has been completely eliminated, and the transmittance is less than 1% in the wide wavelength region of 400 to 54 Q nm. , showed an ideal spectral transmittance curve as the primary color system R (to).

実施例1と同じ耐光試験を行ったところ,400〜7 
Q Q nmの全波長領域において透過率の変化が2%
以内にあり、殆んど退色はしていなかった。
When the same light resistance test as in Example 1 was conducted, the result was 400-7
Q Q The change in transmittance is 2% in the entire wavelength range of nm.
It was within the range of 100%, and there was almost no fading.

実施例3. 光学ガラス上にFCR−500(富士薬品工業■製ゼラ
チン水溶液)4部に対し重クロム酸アンモニウムの8%
水溶液1部を混合し脱泡した感光液をスピンコート法に
より膜厚1μに紅るように塗布し、80℃で10分間ブ
リペークした後、所定のパターンを有するマスクを介し
てマスクアライメント装置MA−10型(ミカサ■製)
を用い300ミリジュール/ cm” のエネルギー量
で露光後、40℃の温水中で現像した。次いで1208
Cで10分間ポストベークしゼラチン膜を硬化させた。
Example 3. 8% of ammonium dichromate to 4 parts of FCR-500 (gelatin aqueous solution manufactured by Fuji Pharmaceutical Co., Ltd.) on optical glass.
A photosensitive liquid mixed with 1 part of an aqueous solution and degassed was applied to a film thickness of 1 μm using a spin coating method, and after blistering at 80°C for 10 minutes, it was applied to the mask alignment device MA- Type 10 (manufactured by Mikasa)
After exposure with an energy amount of 300 millijoules/cm'', the film was developed in warm water at 40°C.
The gelatin film was post-baked at C for 10 minutes to harden the gelatin film.

次いで酢酸でpH5に調整した式(4)の化合物とC.
■.アシッドレッド249を4=6の割合で混合した混
合物の0.8%水溶液中に70’Cで10分間浸漬し水
洗した後、ハイタンニン酸(大日本製薬■製)0. 3
%と酢酸0. 2%とから成る浴に70℃で5分間浸漬
、水洗し、次いで二一一パフロン(犬日本製薬■製、定
着剤)0.5%水溶液中に70℃で5分間浸漬、水洗後
乾燥して第一の赤色の着色層を設けた。
Then, the compound of formula (4) adjusted to pH 5 with acetic acid and C.I.
■. After immersing in a 0.8% aqueous solution of a mixture of Acid Red 249 in a ratio of 4=6 at 70'C for 10 minutes and washing with water, 0.0% of high tannic acid (manufactured by Dainippon Pharmaceutical ■) was added. 3
% and acetic acid 0. 2% in a bath at 70°C for 5 minutes, washed with water, then immersed in a 0.5% aqueous solution of 211 Paflon (manufactured by Inu Nihon Seiyaku ■, fixative) at 70°C for 5 minutes, washed with water, and then dried. A first red colored layer was provided.

次に、前述と同様にして感光性ゼラチン層を設け、露光
、現像し、pHを酢酸で5に調整したPCブルー43(
日本化薬■製、カラーフィルター用青色染料)の0.5
%水溶液に60℃で10分間浸漬して染色後、前述と同
様に固着防染処理を施し第2の青色の着色層を設けた。
Next, a photosensitive gelatin layer was provided in the same manner as above, exposed and developed, and the pH was adjusted to 5 with acetic acid.
Nippon Kayaku ■, blue dye for color filters) 0.5
% aqueous solution at 60° C. for 10 minutes, and then subjected to fixation resist dyeing treatment in the same manner as described above to provide a second blue colored layer.

次に、前述と同様にしてゼラチン層の別の部分をCFG
−51P(日本化薬■製、カラーフィノσター用緑色染
料)の0. 5%水溶液中で60℃で15分間染色後、
固着防染処理を施し、第3の緑色着色層を設けた。
Next, another part of the gelatin layer is coated with CFG as described above.
-51P (manufactured by Nippon Kayaku ■, green dye for Color Fino σ tar) 0. After staining in a 5% aqueous solution at 60°C for 15 minutes,
A fixed resist dyeing treatment was applied to provide a third green colored layer.

得られたカラーフィルターは、ブルー レッドとグリー
ンの3色から成り液晶カラーテレビ用として好適であっ
た。赤色の着色部の分光透過率曲線は、透過率50%を
示す波長、λT=50%、は5 9 5 nmで、C.
I.アシッドレッド249単独で得られる波長と同一で
あり、式(3)の化合物を併用し々い場合には400〜
4 3 Q nmの領域で透過率が10%以上あり混色
の原因となっているが、この欠点が完全に解消されてお
り400〜5 4 0 1mの広波長領域において透過
率が1%以下にあり、原色系のR(至))として望まし
い分光特性を示していた。
The obtained color filter consisted of three colors, blue, red, and green, and was suitable for use in liquid crystal color televisions. The spectral transmittance curve of the red colored part shows that the wavelength at which the transmittance is 50%, λT=50%, is 595 nm, and C.I.
I. The wavelength is the same as that obtained with Acid Red 249 alone, and when the compound of formula (3) is used in combination, the wavelength is 400~
The transmittance is more than 10% in the 43Q nm region, which causes color mixture, but this drawback has been completely eliminated, and the transmittance is less than 1% in the wide wavelength region of 400 to 5401 m. It showed desirable spectral characteristics as a primary color R (to).

4. 発明の効果 液晶表示デバイス、色分解デバイス、センサー等に用い
て、殊に赤色染料との組合せにより原色系のR(赤色)
として優れた光学特性と信頼性(特に耐熱性と耐光性)
を示すカラーフィルターが得られた。
4. Effects of the invention Used in liquid crystal display devices, color separation devices, sensors, etc., especially in combination with red dye, primary color R (red)
Excellent optical properties and reliability (especially heat resistance and light resistance)
A color filter showing the following was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図において、1はガラス板、2はスビンコート法で
設けた光硬化性樹脂等の薄膜、2′はマスクを介して光
硬化させた着色すべき皮膜、2′は着色層、3は固着防
染処理により設けた防染薄膜、4はフォトマスク、5は
第2の着色層をそれぞれ示す。 第1図(a)〜(h)において 1 ガラス板 2 光硬化性薄膜 被着色皮膜 第1着色層 防染薄膜 フォトマスク 第2着色層 防染薄膜 現像タンク 染色槽 照射ランプ をそれぞれ表す。
In Figure 1, 1 is a glass plate, 2 is a thin film of photocurable resin etc. provided by the Svin coating method, 2' is a film to be colored that is photocured through a mask, 2' is a colored layer, and 3 is a fixed film. A resist dyeing thin film provided by resist dyeing treatment, 4 a photomask, and 5 a second colored layer are shown. In FIGS. 1(a) to (h), 1 glass plate 2 photocurable thin film colored film first colored layer anti-staining thin film photomask second colored layer anti-staining thin film developing tank dyeing tank irradiation lamp are shown, respectively.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、パターン状に着色された皮膜を基体上に載置したカ
ラーフィルターにおいて少なくとも一つのパターンが下
記式(1)で示される非対称2:1クロム錯塩染料で着
色されていることを特徴とするカラーフィルター。 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) (式(1)中、R_1、R_2、R_3及びR_4は相
互に独立にHまたはClを、又MはH、Li、K、Na
、NH_4、モノエタノールアンモニウム、ジエタノー
ルアンモニウム又はトリエタノールアンモニウムを意味
する。)
[Claims] 1. In a color filter in which a patterned colored film is placed on a substrate, at least one pattern is colored with an asymmetric 2:1 chromium complex dye represented by the following formula (1). A color filter characterized by: ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (1) (In formula (1), R_1, R_2, R_3 and R_4 each independently represent H or Cl, and M represents H, Li, K, Na
, NH_4 means monoethanolammonium, diethanolammonium or triethanolammonium. )
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19980032695A (en) * 1996-10-16 1998-07-25 나카무라 테루오 Color filters, their fabrication and optics
WO2006043442A1 (en) * 2004-10-19 2006-04-27 Nissan Chemical Industries, Ltd. Resist composition containing cobalt dye and color filter using same
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