JPH05313009A - 顔料分散型カラーフィルターおよび感光性樹脂組成物 - Google Patents
顔料分散型カラーフィルターおよび感光性樹脂組成物Info
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- JPH05313009A JPH05313009A JP11894692A JP11894692A JPH05313009A JP H05313009 A JPH05313009 A JP H05313009A JP 11894692 A JP11894692 A JP 11894692A JP 11894692 A JP11894692 A JP 11894692A JP H05313009 A JPH05313009 A JP H05313009A
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- Japan
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- color filter
- acrylic resin
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Abstract
(57)【要約】
【目的】顔料分散型のカラーフィルターにおいて、顔料
を塗布可能とする為に、顔料分散剤を加えて分散させ、
更に感光性化させる為に光合成モノマーを加えていた。
しかしこれでは顔料成分の比率が下ってしまい、カラー
フィルター層を厚くしなければならないという問題点を
解決する。 【構成】光合成モノマーを顔料分散剤としても用いる様
にして顔料成分比率を向上させる。 【効果】カラーフィルター層が薄くなったので、視野角
の向上、セハギャップの制御性が向上した、等の効果が
生じた。
を塗布可能とする為に、顔料分散剤を加えて分散させ、
更に感光性化させる為に光合成モノマーを加えていた。
しかしこれでは顔料成分の比率が下ってしまい、カラー
フィルター層を厚くしなければならないという問題点を
解決する。 【構成】光合成モノマーを顔料分散剤としても用いる様
にして顔料成分比率を向上させる。 【効果】カラーフィルター層が薄くなったので、視野角
の向上、セハギャップの制御性が向上した、等の効果が
生じた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、塗布時にすでに顔料を
含んでいる感光性着色樹脂組成物を部分露光することに
よりパターン形成する顔料分散型カラーフィルターおよ
びカラーフィルター等のパターン化を必要とする光学部
品の製造に用いる感光性樹脂組成物に係る。
含んでいる感光性着色樹脂組成物を部分露光することに
よりパターン形成する顔料分散型カラーフィルターおよ
びカラーフィルター等のパターン化を必要とする光学部
品の製造に用いる感光性樹脂組成物に係る。
【０００２】
【従来の技術】従来カラーフィルターは、ゼラチン、カ
ゼイン等の染色可能な天然有機高分子の水溶液に、重ク
ロム酸等の感光剤を加えて感光化し、フォトリソ法を用
いて画素パターンを形成し、上記画素パターンを所望の
色に染色して色パターンを得る、この工程を必要回数繰
り返す事により製造されていた。
ゼイン等の染色可能な天然有機高分子の水溶液に、重ク
ロム酸等の感光剤を加えて感光化し、フォトリソ法を用
いて画素パターンを形成し、上記画素パターンを所望の
色に染色して色パターンを得る、この工程を必要回数繰
り返す事により製造されていた。
【０００３】近年、カラーＬＣＤパネルの大型化、用途
の多様化に伴い、カラーフィルターに対して、耐熱性、
耐光性といった信頼性向上の要求が出されてきた。
の多様化に伴い、カラーフィルターに対して、耐熱性、
耐光性といった信頼性向上の要求が出されてきた。
【０００４】これに対してカラーフィルターメーカーで
は、耐熱性の高い、アクリル、ポリイミド等の合成樹脂
に、耐光性の高い有機顔料を分散した顔料分散型カラー
フィルターを開発して対応している。中でも、顔料を分
散した着色樹脂組成物を感光化して、フォトリソ法を用
いて直接色パターンを得る、顔料分フォトリソ型カラー
フィルターが主流になりつつある。
は、耐熱性の高い、アクリル、ポリイミド等の合成樹脂
に、耐光性の高い有機顔料を分散した顔料分散型カラー
フィルターを開発して対応している。中でも、顔料を分
散した着色樹脂組成物を感光化して、フォトリソ法を用
いて直接色パターンを得る、顔料分フォトリソ型カラー
フィルターが主流になりつつある。
【０００５】上記感光性着色樹脂組成物は、一般に顔料
の含有量が２５〜４０％であり、必要とされる色調を得
るためには、形成されるカラーフィルターの膜厚は、
１．６〜２．０μｍとなる。
の含有量が２５〜４０％であり、必要とされる色調を得
るためには、形成されるカラーフィルターの膜厚は、
１．６〜２．０μｍとなる。
【０００６】ここで、カラーＬＣＤパネル等のカラーフ
ィルターでは、カラーフィルターの膜厚が厚いと、入射
光が隣接する別の色のカラーフィルターで出射したり、
カラーフィルターの間のギャップにかかったりし易いた
め、視野角が狭くなったり、カラーフィルターの製造時
及び形成後の歪み、押圧によるへこみ等により膜圧が変
化する。特にカラーＬＣＤの場合はセルギャップの制御
が品質に大きく関わる等の問題を考慮すると、カラーフ
ィルター層の膜厚は薄い方が望ましい。
ィルターでは、カラーフィルターの膜厚が厚いと、入射
光が隣接する別の色のカラーフィルターで出射したり、
カラーフィルターの間のギャップにかかったりし易いた
め、視野角が狭くなったり、カラーフィルターの製造時
及び形成後の歪み、押圧によるへこみ等により膜圧が変
化する。特にカラーＬＣＤの場合はセルギャップの制御
が品質に大きく関わる等の問題を考慮すると、カラーフ
ィルター層の膜厚は薄い方が望ましい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】カラーフィルターの、
必要とされる色調を維持し、かつ膜厚を薄くするために
は、色素即ち顔料の含有量を増すことが有効である。一
般的な感光性着色樹脂組成物は、特開平３−５３２０１
に示されるように、アクリル樹脂、有機色素（顔料）、
分散剤、光重合性モノマー、重合開始剤、希釈溶剤、及
び添加剤を配合して製造される。
必要とされる色調を維持し、かつ膜厚を薄くするために
は、色素即ち顔料の含有量を増すことが有効である。一
般的な感光性着色樹脂組成物は、特開平３−５３２０１
に示されるように、アクリル樹脂、有機色素（顔料）、
分散剤、光重合性モノマー、重合開始剤、希釈溶剤、及
び添加剤を配合して製造される。
【０００８】上記感光性着色樹脂組成物の製造方法とし
ては、第一に、アクリル樹脂、有機色素（顔料）、分散
剤を混合し、三本ロール、サンドミル、ボールミル等を
用いて顔料を樹脂中に十分に分散させ、着色樹脂とす
る。この着色樹脂に光重合性モノマー、重合開始剤を加
えて感光性をもたせ、適当な濃度に溶剤で希釈し、必要
に応じて添加剤を加えて感光性着色樹脂組成物とする工
程が一般的である。
ては、第一に、アクリル樹脂、有機色素（顔料）、分散
剤を混合し、三本ロール、サンドミル、ボールミル等を
用いて顔料を樹脂中に十分に分散させ、着色樹脂とす
る。この着色樹脂に光重合性モノマー、重合開始剤を加
えて感光性をもたせ、適当な濃度に溶剤で希釈し、必要
に応じて添加剤を加えて感光性着色樹脂組成物とする工
程が一般的である。
【０００９】上記工程において、顔料を分散し、着色樹
脂を作成する際に、良好な分散状態をえるためには、顔
料に対するアクリル樹脂固形分の比率が７０％以上必要
である。又、感光性を持たせる為に添加する光重合性モ
ノマーは、カラーフィルター製造上必要な感度を得るた
めに、アクリル樹脂固形分に対して、６０％以上必要で
ある。
脂を作成する際に、良好な分散状態をえるためには、顔
料に対するアクリル樹脂固形分の比率が７０％以上必要
である。又、感光性を持たせる為に添加する光重合性モ
ノマーは、カラーフィルター製造上必要な感度を得るた
めに、アクリル樹脂固形分に対して、６０％以上必要で
ある。
【００１０】上記理由により、着色樹脂組成物中の顔料
の含有量を増加することは、困難とされてきた。
の含有量を増加することは、困難とされてきた。
【００１１】即ち、本発明は、信頼性に優れた顔料分散
フォトリソ型カラーフィルターにおいて、カラーＬＣＤ
パネルの諸特性（視野角、セルギャップの制御等）に優
れた特性を与えうる薄膜型顔料分散カラーフィルターを
提供することを目的とする。
フォトリソ型カラーフィルターにおいて、カラーＬＣＤ
パネルの諸特性（視野角、セルギャップの制御等）に優
れた特性を与えうる薄膜型顔料分散カラーフィルターを
提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、顔料分散カラーフィルターを顔料、アクリル樹脂、
光重合モノーマー、光重合開始剤からなる組成物から作
成される液晶用カラーフィルターにおいて、カラーフィ
ルター層の厚さが、０．８〜１．４μｍであるようにす
る。
め、顔料分散カラーフィルターを顔料、アクリル樹脂、
光重合モノーマー、光重合開始剤からなる組成物から作
成される液晶用カラーフィルターにおいて、カラーフィ
ルター層の厚さが、０．８〜１．４μｍであるようにす
る。
【００１３】そのうちでも特に、カラーフィルター層の
厚さが、０．８〜１．４μｍであり、その組成が、顔料
４０〜５０％、アクリル樹脂２５〜４０％、光重合モノ
マー１５〜２０％とすると、特別顕著な効果がある。
厚さが、０．８〜１．４μｍであり、その組成が、顔料
４０〜５０％、アクリル樹脂２５〜４０％、光重合モノ
マー１５〜２０％とすると、特別顕著な効果がある。
【００１４】また、組成が、顔料４０〜５０％、アクリ
ル樹脂２５〜４０％、光重合モノマー１５〜２０％、と
感光性着色樹脂組成物の組成をする。
ル樹脂２５〜４０％、光重合モノマー１５〜２０％、と
感光性着色樹脂組成物の組成をする。
【００１５】
【作用】上述の手段をとることにより顔料をアクリル樹
脂中に分散する工程に於いて、アクリル樹脂分を減ら
し、減らした樹脂分を補うために、従来の次の工程で添
加していた光重合性モノマーを分散時に添加する工程を
取ることにより、良好な分散状態をえることができ、
又、カラーフィルター製造工程上必要な感度を維持し、
かつ感光性着色樹脂組成物中の顔料の含有量を増すこと
が可能であるという作用がある。
脂中に分散する工程に於いて、アクリル樹脂分を減ら
し、減らした樹脂分を補うために、従来の次の工程で添
加していた光重合性モノマーを分散時に添加する工程を
取ることにより、良好な分散状態をえることができ、
又、カラーフィルター製造工程上必要な感度を維持し、
かつ感光性着色樹脂組成物中の顔料の含有量を増すこと
が可能であるという作用がある。
【００１６】
【実施例】図２は、カラーフィルターを使用した液晶表
示装置の１例を示す。光源１として蛍光燈等を発した白
色光は、偏光板２透明基板３を通して、画像電極４と配
向膜５を通り液晶６に進み、さらに配向膜８、透明電極
９を通りカラーフィルター１０で三原色に分解される。
示装置の１例を示す。光源１として蛍光燈等を発した白
色光は、偏光板２透明基板３を通して、画像電極４と配
向膜５を通り液晶６に進み、さらに配向膜８、透明電極
９を通りカラーフィルター１０で三原色に分解される。
【００１７】さらに透明基板１１を通り偏光板１２を通
り視感により色として認識される。この様な表示装置に
おいて、液晶６は、配向膜５、８と封止材７に接して封
入され、画素電極４と透明電極１１の間に印加された電
気信号に配向を変える。
り視感により色として認識される。この様な表示装置に
おいて、液晶６は、配向膜５、８と封止材７に接して封
入され、画素電極４と透明電極１１の間に印加された電
気信号に配向を変える。
【００１８】この時、偏光板２、１２の作用により光シ
ャッターとして作用し、カラーフィルターを通った光は
情報化される。カラーフィルター１０の各色の大きさ
は、画素電極４と同一であり、大型ディスプレイの場合
は、数ミリメートル角、携帯型ディスプレイの場合は、
数十ミクロンないし数百ミクロンメートル角であり、カ
ラーフィルター１０は、微細加工の可能な素材から構成
されなければならない。
ャッターとして作用し、カラーフィルターを通った光は
情報化される。カラーフィルター１０の各色の大きさ
は、画素電極４と同一であり、大型ディスプレイの場合
は、数ミリメートル角、携帯型ディスプレイの場合は、
数十ミクロンないし数百ミクロンメートル角であり、カ
ラーフィルター１０は、微細加工の可能な素材から構成
されなければならない。
【００１９】透明基板１１としては、ガラス基板、透明
樹脂板、透明樹脂フィルム等が適用できる。
樹脂板、透明樹脂フィルム等が適用できる。
【００２０】カラーフィルター１０は、通常該透明基板
１１上に位置し、更に該カラーフィルター１０上に透明
電極９が設けられているのが一般的である。しかし場合
によっては、透明基板１１上に透明電極を設け、その上
にカラーフィルターが位置することもある。
１１上に位置し、更に該カラーフィルター１０上に透明
電極９が設けられているのが一般的である。しかし場合
によっては、透明基板１１上に透明電極を設け、その上
にカラーフィルターが位置することもある。
【００２１】カラーフィルター１０は、赤色フィルター
層Ｒ、緑色フィルター層Ｇ、青色フィルター層Ｂからな
る。また場合によっては、黒色もしくは、不透明の遮光
層または、無着色層がＲ、Ｇ、Ｂの間に介在して設けら
れることもある。
層Ｒ、緑色フィルター層Ｇ、青色フィルター層Ｂからな
る。また場合によっては、黒色もしくは、不透明の遮光
層または、無着色層がＲ、Ｇ、Ｂの間に介在して設けら
れることもある。
【００２２】各々のフィルター層については、アクリル
樹脂（メタクリル酸２０部、ヒドロキシメタクリレート
１５部、メチルメタクリレート１０部、ブチルメタクリ
レート５５部を、エチルセロソルブ３００部に溶解し、
窒素雰囲気下でアゾビスニトリル０．７５部を加えて７
０℃、５時間反応させ得られたアクリル樹脂）を、樹脂
濃度１０％になるようにエチルセロソルブで希釈した。
この希釈樹脂８０．０ｇに対し、顔料１４．０ｇ、光重
合モノマー（ペンタエリスリトールトリアクリレート）
５．１ｇ、分散剤０．９ｇを添加して三本ロールで十分
混練し、赤、緑、青色の着色樹脂を作成した、以下用い
た顔料及び分散剤を示す。
樹脂（メタクリル酸２０部、ヒドロキシメタクリレート
１５部、メチルメタクリレート１０部、ブチルメタクリ
レート５５部を、エチルセロソルブ３００部に溶解し、
窒素雰囲気下でアゾビスニトリル０．７５部を加えて７
０℃、５時間反応させ得られたアクリル樹脂）を、樹脂
濃度１０％になるようにエチルセロソルブで希釈した。
この希釈樹脂８０．０ｇに対し、顔料１４．０ｇ、光重
合モノマー（ペンタエリスリトールトリアクリレート）
５．１ｇ、分散剤０．９ｇを添加して三本ロールで十分
混練し、赤、緑、青色の着色樹脂を作成した、以下用い
た顔料及び分散剤を示す。
【００２３】赤色フィルタ用の顔料が、リオトゲンレッ
ドＧＤ（東洋インキ製造（株）製Ｃ．Ｉ．ピグメントレ
ッド１６８）６．７５ｇとリオノーゲンオレンジＲ（東
洋インキ製造（株）製Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３
６）２．２５ｇとの混合物で、分散剤が（化１）であ
る。
ドＧＤ（東洋インキ製造（株）製Ｃ．Ｉ．ピグメントレ
ッド１６８）６．７５ｇとリオノーゲンオレンジＲ（東
洋インキ製造（株）製Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３
６）２．２５ｇとの混合物で、分散剤が（化１）であ
る。
【００２４】
【化１】
【００２５】緑色フィルター用の顔料が、リオノールグ
リーン２ＹＳ（東洋インキ製造（株）製Ｃ．Ｉ．ピグメ
ントグリーン３６）６．７５ｇとリオノーゲンエロー３
Ｇ（東洋インキ製造（株）製Ｃ．Ｉ．ピグメントエロー
１５４）２．２５ｇとの混合物で、分散剤が銅フタロシ
アニン誘導体 ＣｕＰＣ〔ＳＯ2 Ｎ（Ｃ18Ｈ37）2 〕2 である。
リーン２ＹＳ（東洋インキ製造（株）製Ｃ．Ｉ．ピグメ
ントグリーン３６）６．７５ｇとリオノーゲンエロー３
Ｇ（東洋インキ製造（株）製Ｃ．Ｉ．ピグメントエロー
１５４）２．２５ｇとの混合物で、分散剤が銅フタロシ
アニン誘導体 ＣｕＰＣ〔ＳＯ2 Ｎ（Ｃ18Ｈ37）2 〕2 である。
【００２６】青色フィルター用の顔料が、イオノールブ
ルーＥＳ（東洋インキ製造（株）製Ｃ．Ｉ．ピグメント
ブルー１５：６）７．２ｇとリオノーゲンバイオレット
ＨＲ（東洋インキ製造（株）Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオ
レット２３）１．８ｇとの混合物であり、分散剤が銅フ
タロシアニン誘導体の（化１）である。
ルーＥＳ（東洋インキ製造（株）製Ｃ．Ｉ．ピグメント
ブルー１５：６）７．２ｇとリオノーゲンバイオレット
ＨＲ（東洋インキ製造（株）Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオ
レット２３）１．８ｇとの混合物であり、分散剤が銅フ
タロシアニン誘導体の（化１）である。
【００２７】
【化２】
【００２８】各着色樹脂１００ｇにたいして、４、４’
−ジエチルアミノベンゾフェノン１．０ｇを加えて十分
に攪拌し、感光性着色樹脂組成物とした。
−ジエチルアミノベンゾフェノン１．０ｇを加えて十分
に攪拌し、感光性着色樹脂組成物とした。
【００２９】７０５９ガラス１上に、まず赤色の樹脂組
成物２を１０００ｒｐｍ、１０秒間でスピンコートし、
７０℃、２０分間加熱し乾燥させた。次に、赤色塗膜上
に、ポリビニールアルコール５％水溶液３をコートし７
０℃、２０分間加熱乾燥した。その後、超高圧水銀灯を
用いて、画素サイズ１００μｍ×１００μｍのマスクを
介して３０ｍｊ／ｃｍ2 で露光した。続いて１％炭酸ナ
トリウム水溶液で現像し、赤色のパターンを得た。この
パターンを２３０℃で１時間焼成してパターンを定着さ
せた。引続き、緑、青色について同様の工程でパターン
を形成し、３色のカラーフィルターを得た。
成物２を１０００ｒｐｍ、１０秒間でスピンコートし、
７０℃、２０分間加熱し乾燥させた。次に、赤色塗膜上
に、ポリビニールアルコール５％水溶液３をコートし７
０℃、２０分間加熱乾燥した。その後、超高圧水銀灯を
用いて、画素サイズ１００μｍ×１００μｍのマスクを
介して３０ｍｊ／ｃｍ2 で露光した。続いて１％炭酸ナ
トリウム水溶液で現像し、赤色のパターンを得た。この
パターンを２３０℃で１時間焼成してパターンを定着さ
せた。引続き、緑、青色について同様の工程でパターン
を形成し、３色のカラーフィルターを得た。
【００３０】実施例によるカラーフィルターの膜厚は、
赤、緑、青色ともの０．８μｍであり、各色の分光透過
率は図１に示す特性を示した。
赤、緑、青色ともの０．８μｍであり、各色の分光透過
率は図１に示す特性を示した。
【００３１】
【本発明による効果】本発明によれば、良好な分光特性
を有し、かつ従来よりも膜厚の薄い顔料分散型カラーフ
ィルターを製造することが可能である。カラーフィルタ
ーの膜厚を薄くする事により、カラーＬＣＤパネルの視
野角特性を向上させ、またパネル製造時のセルギャップ
制御を容易にすることが出来る。更に、カラーフィルタ
ー製造時においても、設定膜厚を小さくできることによ
り、カラーフィルター自体の膜厚制御も容易になる。
を有し、かつ従来よりも膜厚の薄い顔料分散型カラーフ
ィルターを製造することが可能である。カラーフィルタ
ーの膜厚を薄くする事により、カラーＬＣＤパネルの視
野角特性を向上させ、またパネル製造時のセルギャップ
制御を容易にすることが出来る。更に、カラーフィルタ
ー製造時においても、設定膜厚を小さくできることによ
り、カラーフィルター自体の膜厚制御も容易になる。
【図１】本発明の実施例で作成したカラーフィルターの
分光透過率グラフ
分光透過率グラフ
【図２】液晶表示装置の断面図
１ 光源 ２，１２ 偏光板 ３，１１ 透明基板 １０ カラーフィルター ４，９ 透明電極 ５，８ オーバーコート ６ 液晶 ７ スペーサー
Claims (3)
- 【請求項１】顔料、アクリル樹脂、光重合モノーマー、
光重合開始剤からなる組成物から作成される液晶用カラ
ーフィルターにおいてカラーフィルター層の厚さが、
０．８〜１．４μｍであることを特徴とする顔料分散型
カラーフィルター。 - 【請求項２】カラーフィルター層の厚さが、０．８〜
１．４μｍであり、その組成が、顔料４０〜５０％、ア
クリル樹脂２５〜４０％、光重合モノマー１５〜２０
％、であることを特徴とする請求項１記載の顔料分散型
カラーフィルター。 - 【請求項３】組成が、顔料４０〜５０％、アクリル樹脂
２５〜４０％、光重合モノマー１５〜２０％、であるこ
とを特徴とする、感光性着色樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11894692A JPH05313009A (ja) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | 顔料分散型カラーフィルターおよび感光性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11894692A JPH05313009A (ja) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | 顔料分散型カラーフィルターおよび感光性樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05313009A true JPH05313009A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=14749166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11894692A Pending JPH05313009A (ja) | 1992-05-12 | 1992-05-12 | 顔料分散型カラーフィルターおよび感光性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05313009A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5526145A (en) * | 1994-06-10 | 1996-06-11 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Color tuned holographic optical elements and methods of making and using the elements |
| EP0723167A3 (en) * | 1995-01-17 | 1997-04-02 | Mitsubishi Chem Corp | Light-curing composition for color filter |
| US5930011A (en) * | 1994-06-10 | 1999-07-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Holographic Multicolor optical elements for use in liquid crystal displays and methods of making the elements |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02199403A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-07 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルターおよびその製造方法 |
| JPH04194941A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-14 | Sanyo Chem Ind Ltd | 着色画像形成用材料および着色画像の形成法 |
-
1992
- 1992-05-12 JP JP11894692A patent/JPH05313009A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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