JPH04310901A

JPH04310901A - カラーフィルター用組成物及びカラーフイルターの作成方法

Info

Publication number: JPH04310901A
Application number: JP3076548A
Authority: JP
Inventors: Sadao Fujikura; 藤倉　貞雄; Masayuki Iwasaki; 政幸岩崎
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1991-04-09
Filing date: 1991-04-09
Publication date: 1992-11-02

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＴＮ型液晶表示、ＧＨ
型液晶表示、ＳＴＮ型液晶表示、ＦＬＣ型液晶表示等の
カラー液晶表示装置の液晶セル用に好適なカラーフィル
ターを作成するための組成物、およびカラーフィルター
の作成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーフィルターの耐熱性、耐光性を向
上させるために着色材として顔料の使用が検討されてい
るが、顔料の分散性に問題があり、均一性および透明度
の点で不十分であったり、偏光を乱してコントラストを
低下させるなどの欠点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、液晶
表示装置に好適な、均一性と透明度に優れ、高コントラ
ストのカラーフィルターを得ることのできる組成物、及
びカラーフイルターの作成方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するため種々検討を重ねた結果、アルカリ可溶
性バインダー、顔料、光重合性モノマー、光重合開始剤
、および溶剤を主成分とするカラーフィルター用組成物
において、該顔料の分散溶剤が酢酸アルキル（炭素数１
から６）であることを特徴とするカラーフィルター用組
成物、及び該組成物を用いたカラーフイルターの作成方
法により達成されることを見いだした。

【０００５】以下に、本発明のカラーフィルター用組成
物について、詳細に説明する。本発明に用いられるアル
カリ可溶性バインダーは、組成物の未露光部のアルカリ
現像性を付与するためと、顔料の分散媒の両方の目的を
兼ねている。この様な目的のために好適に用いることの
できるバインダーとしては、広範な種類の高分子物質の
中から、顔料分散性が良く、また、光重合性モノマー、
光重合開始剤との相溶性が良く、アルカリ現像液溶解性
、有機溶剤溶解性、強度、軟化温度等が適当であるもの
が選ばれる。

【０００６】具体的には、（メタ）アクリル酸と（メタ
）アクリル酸エステルとの共重合体、スチレン／無水マ
レイン酸共重合体、及び該共重合体とアルコール類との
反応物などである。好ましくは、（メタ）アクリル酸と
（メタ）アクリル酸エステルとの共重合体が用いられる
。分子量は、５、０００〜２００、０００が好ましい。アルカリ可溶性バインダーの好ましい量は、全固形分に
対して、２０から８０重量％の範囲である。

【０００７】本発明に用いられる顔料としては、硫酸バ
リウム、亜鉛華、硫酸鉛、酸化チタン、黄色鉛、ベンガ
ラ、群青、紺青、酸化クロム、カーボンブラックなどの
無機顔料、以下にカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナン
バーで示した有機顔料などがある。Ｃ．Ｉ．黄色顔料　　２０，２４，８３，８６，９３，
１０９，１１０，１１７，１２５，１３７，１３８，１
３９，１４７，１４８，１５３，１５４，１６６，１６
８Ｃ．Ｉ．オレンジ顔料　　３６，４３，５１，５５，
５９，６１Ｃ．Ｉ．赤色顔料　　９，９７，１２２，１
２３，１４９，１６８，１７７，１８０，１９２，２１
５，２１６，２１７，２２０，２２３，２２４，２２６
，２２７，２２８，２４０，４８：１Ｃ．Ｉ．バイオレ
ット顔料　　１９，２３，２９，３０，３７，４０，５
０Ｃ．Ｉ．青色顔料　　１５，１５：６，２２，６０，
６４Ｃ．Ｉ．緑色顔料　　７，３６Ｃ．Ｉ．ブラウン顔料　　２３，２５，２６Ｃ．Ｉ．黒
色顔料　　７本発明に用いられる顔料の量は、全固形分に対して２０
から８０重量％である。

【０００８】本発明に好適に用いられる顔料の分散溶剤
としては、炭素数１から６のアルキルアルコールの酢酸
エステルが挙げられる。具体的には、酢酸メチル、酢酸
エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ
−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸ｉ
−ペンチル、酢酸ネオペンチル、酢酸ヘキシルがあり、
特に好ましい溶剤は酢酸ブチルである。炭素数が７以上
では沸点が高すぎ、蒸発・乾燥させるのに時間がかかり
、実用的ではない。

【０００９】組成物への添加の形態としては、アルカリ
可溶性バインダーの溶剤として添加しても良いし、固形
のバインダーと固形の顔料の混合物に添加しても良く、
また、以下に述べる分散助剤、モノマー、開始剤等を溶
解させたものを添加するなどの形態をとることができる
。本発明に用いられる溶剤の好ましい量は、全固形分に
対して、５０から２０００重量％である。

【００１０】更に上記の酢酸エステルの他に、公知の溶
剤を併用しても良い。具体的には、エチレングリコール
モノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プ
ロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレング
リコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノ
エチルエーテル等のいわゆるセロソルブ類、およびこれ
らの酢酸エステル、ベンゼン、トルエン、キシレンなど
の芳香族炭化水素類、メチルエチルケトン、アセトン、
メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケト
ン類、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサ
ノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、グリセリン等のアルコール類など
が挙げられる。特に好ましいものは、セロソルブ類、お
よびその酢酸エステル類、メチルエチルケトンである。酢酸エステル以外の溶剤を併用するときは、酢酸エステ
ルの含有量は少なくとも５０％以上含まれることが好ま
しい。５０％未満では、十分な分散効果が得られない。

【００１１】本発明に用いられる光重合性モノマーとし
ては、特開昭６０−２５８５３９号明細書に記載されて
いるような公知の（メタ）アクリル酸エステル、ウレタ
ン（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アミド、
アリル化合物、ビニルエステル等が挙げられる。好まし
くは、（メタ）アクリル酸エステルが挙げられる。モノ
マーの量は、カラーフィルター用組成物の固形分に対し
、１０〜６０重量％が好ましい。

【００１２】本発明に用いられる光重合開始剤としては
、約３００〜５００ｎｍの範囲に少なくとも約５０の分
子吸光係数を有する成分を少なくとも１種含有している
ことが好ましい。例えば、特開平２−４８６６４号明細
書、特開平１−１５２４４９号明細書、特開平２−１５
３３５３号明細書に記載されているような芳香族ケトン
類、ロフィン２量体、ベンゾイン、ベンゾインエーテル
類、ポリハロゲン類、及びこれらの２種以上の組み合わ
せ、などがある。好ましくは、４，４’−ビス（ジエチ
ルアミノ）ベンゾフェノンと２−（ｏ−クロロフェニル
）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体の組み合わ
せ、４−［ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（エトキシカルボニルメチル
）−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン
］である。光重合開始剤の含有量は、光重合性組成物の
固形分に対し、０．２〜１０重量％が好ましい。

【００１３】更に本発明には、分散性を向上させるため
に分散助剤を用いることができる。具体的には、特開平
２−１４４５０２号明細書、特開平３−５３２０１号明
細書、特開平２−２６３３４７号明細書に記載されてい
るような有機色素の誘導体があり、母体となる有機色素
としてはアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、
アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系、チオイン
ジゴ系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフ
タロン系、トリフェニルメタン系、金属錯塩系などがあ
る。これらの有機色素に置換基を有し、色素の分散に有
効な誘導体が用いられる。置換基としては、水酸基、カ
ルボキシル基、スルホン酸基、カルボンアミド基、スル
ホンアミド基などの置換基である。なお、顔料と分散助
剤の母体有機色素とは、通常色相の関係から同一のもの
が組み合わせられるが、必ずしも一致している必要はな
い。分散助剤の量は、顔料に対し０．１から３０重量％
程度である。

【００１４】本発明によるカラーフィルターを作成する
方法としては、少なくとも以下の（１）から（３）まで
の工程を含む。即ち、（１）アルカリ可溶性バインダー
と顔料、溶剤、必要に応じて分散助剤とを十分混練し顔
料分散液とした後、光重合性モノマー、光重合開始剤お
よび必要に応じて希釈溶剤を添加してカラーフィルター
用組成物を調整する工程、（２）得られたカラーフィル
ター用組成物を基板上に塗布、または別の支持体上に塗
布したものを基板上に転写する工程、（３）基板上に形
成されたカラーフィルター用組成物層を露光、現像しパ
ターン形成する工程。液晶用カラーフイルターの場合に
は、通常上記（２）、（３）の工程を繰り返し行い、２
色以上のパターンを組み合わせる。また、上述の作成方
法の内、カラーフイルター用組成物を一旦仮支持体の上
に塗布・乾燥して着色層を作成し、これをカラーフイル
ター用支持体に転写する方法がより好ましい。

【００１５】顔料を分散させる方法としては、アルカリ
可溶性バインダー、顔料分散用溶剤、顔料、必要に応じ
て分散助剤を３本ロールミル、ボールミル、サンドミル
、アトライター、ペイントシェーカー等で分散、混合す
る方法を用いることができる。また、アルカリ可溶性バ
インダー、顔料、必要に応じて分散助剤を予め分散させ
、顔料分散用溶剤あるいはバインダー溶液などで希釈こ
とにより作ることもできる。なお、分散、混合の方法は
これだけではなく、系に応じて適する方法を用いること
ができる。

【００１６】基板および支持体としては、ガラス等の透
明な材料が好んで用いられる。また、基板および支持体
と組成物との密着力を向上させるために、市販の各種シ
ランカップリング剤等を組成物に添加するか、または、
あらかじめ基板および支持体に作用させた後、組成物を
塗布してもよい。基板および／または支持体に塗布する
方法としては、スピンナー、ロールコーター、バーコー
ター、カーテンコーターなどの方法が用いられる。支持
体上に塗布された組成物を基板上に転写する好適な方法
としては、常圧または減圧下にヒートロールラミネータ
ーを用いる方法が挙げられる。

【００１７】現像液として好適に用いられるものは、ア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物または炭
酸塩、炭酸水素塩、アンモニア水、４級アンモニウム塩
の水溶液等が挙げられる。特に好ましくは、炭酸ナトリ
ウム水溶液である。以下に本発明の実施例について述べ
るが、これによって本願を限定するものではない。

【００１８】

【実施例】実施例１ ■黄色顔料分散液の調製　　ピグメントイエロー＃８３ＴＲＧ（山陽色素株式会
社製）　　　　　　　　　　１８ｇ　　　　メタクリル
酸／ベンジルメタクリレート共重合体　　　　　　（モ
ル比２８／７２、重量平均分子量３万）　　　　　　　
　　　　　　　　　　　１５ｇ　　　　酢酸ｎ−ブチル
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６７
ｇ　　を混合し、３本ロールミルで十分混練した。

【００１９】 ■赤色カラーフィルター用組成物の調製　　メタクリル
酸／ベンジルメタクリレート共重合体　　　　　　（モ
ル比２８／７２、重量平均分子量３万）　　　　　　　
　　　　　　　　　　　３０ｇ　　ペンタエリスリトー
ルテトラアクリレート　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　７．７ｇ　　４−［ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（エ
トキシカルボニルメチル）　　　　　　−２，６−ジ（
トリクロ　　ロメチル）−ｓ−トリアジン］　　　　０
．３ｇ　　ハイドロキノンモノメチルエーテル　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．０
１ｇ　　エチルセロソルブアセテート　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　６２ｇ上記の感光性樹脂に赤の顔料として、Ｃ．
Ｉ．ピグメントレッド１７７をアクリル系樹脂に分散し
た粉末加工顔料（カラーテックスレッド　　Ｕ３ＢＮ、
山陽色素株式会社製）をエチルセロソルブに分散させた
液（固形分含有量３３％）４５ｇと■で調製した黄色顔
料分散液９ｇを混合した。

【００２０】■ガラス基板上に■で調製したカラーフィ
ルター用組成物をスピナーで塗布し、１００℃で２分間
乾燥させて、約２μｍの膜を形成した。

【００２１】■窒素気流下、超高圧水銀灯で露光した後
、１％炭酸ナトリウム水溶液で現像した。

【００２２】■クロスニコルに保持した偏光板の間に■
で得られたサンプルを挟んで一方から光を照射したが、
他方からは光の漏れは観察されなかった。

【００２３】比較例１実施例の■の酢酸ｎ−ブチルのかわりにプロピレングリ
コールモノメチルエーテルアセテートを使用した以外は
、実施例と同様に黄色顔料調製を行った。更に、こうし
て得られた黄色顔料を用いた以外は実施例の■と同様に
赤色カラーフィルター用組成物を調製し、塗布、乾燥、
露光、現像した。こうして得られたサンプルを実施例の
■と同様に評価したところ、光の一部が透過した。

【００２４】

【発明の効果】本発明の組成物を用いて作成したカラー
フィルターは、組成物の顔料分散性が良いので、均一性
および透明度が十分で、かつ、偏光を乱してコントラス
トを低下させることがない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　アルカリ可溶性バインダー、顔料、光
重合性モノマー、光重合開始剤、および溶剤を主成分と
するカラーフィルター用組成物において、該顔料の分散
溶剤が酢酸アルキル（炭素数１から６）であることを特
徴とするカラーフィルター用組成物。
【請求項２】　　基板上に、アルカリ可溶性バインダー
、顔料、光重合性モノマー、光重合開始剤、および溶剤
を主成分とする組成物を設けた後、少なくとも露光、現
像を含むパターン形成工程を繰り返すカラーフィルター
の作成方法において、該顔料の分散溶剤が酢酸アルキル
（炭素数１から６）であることを特徴とするカラーフィ
ルターの作成方法。