JPH06186414A - カラー液晶表示装置 - Google Patents

カラー液晶表示装置

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Publication number
JPH06186414A
JPH06186414A JP33630192A JP33630192A JPH06186414A JP H06186414 A JPH06186414 A JP H06186414A JP 33630192 A JP33630192 A JP 33630192A JP 33630192 A JP33630192 A JP 33630192A JP H06186414 A JPH06186414 A JP H06186414A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
display device
color
crystal display
acrylic resin
Prior art date
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Pending
Application number
JP33630192A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Ogawa
伸一 小川
Toshiaki Takamatsu
敏明 高松
Tomoji Yamagami
智司 山上
Takatoshi Kira
隆敏 吉良
Tomomasa Nakaya
知眞 仲谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Publication of JPH06186414A publication Critical patent/JPH06186414A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性および耐光性に優れた信頼性の高い高
輝度のカラー液晶表示装置を提供する。 【構成】 アクリル系樹脂を含むカラーフィルタ10
が、透明電極11および配向膜12を介してフッ素系液
晶層7に接するカラー液晶表示装置1において、前記ア
クリル系樹脂は、下記の一般式(a)、(b)で表され
る各モノマおよび一般式(c)で表される1種または2
種以上のモノマからなり、前記アクリル系樹脂の重量平
均分子量は30,000〜60,000である。 CH2 = C(R1)−COOH
…(a) CH2 = C(CH3)−COO−CH2・CH2・OH
…(b) CH2 = C(R2)−COO−CH3
…(c) 〔式中、R1およびR2はそれぞれHまたはCH3を示
し、R3は炭素数1〜5の直鎖または分枝鎖状のアルキ
ル基を示す。〕

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワードプロセッサ、パ
ーソナルコンピュータなどの民生用、産業用の情報機器
の表示装置として、また液晶テレビなどの表示装置とし
て使用されるカラー液晶表示装置に関し、特に単板式カ
ラープロジェクタ用または高輝度OHP(オーバーヘッ
ドプロジェクタ)用カラー液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ドットマトリックス形液晶パネルをライ
トバルブに用いた投射型カラー液晶表示装置は、液晶パ
ネルを1枚用いる単板式と3枚用いる3板式とに分類さ
れ、単板式の液晶パネルにはカラーフィルタが装着され
ている。OHPに代表される単板式のカラー液晶表示装
置においては、3板式のカラー液晶表示装置とは異なり
3色すべての光が1枚の液晶パネルに集中し、入射光束
が大きいため、耐熱性および耐光性が要求される。
【0003】赤(R),緑(G),青(B)の各色の干
渉カラーフィルタを色ごとにパターニングした無機カラ
ーフィルタでは、原理的にカラーフィルタでの光吸収は
ないが、コストが高くなりすぎるという問題があり、分
散法などにより形成された有機カラーフィルタの利用が
期待される。
【0004】有機カラーフィルタは液晶パネル内に組み
込まれ、ガラス基板と液晶によって封じられて酸素が遮
断された状態となるため、カラーフィルタ中の顔料の光
酸化反応が抑えられ、有機カラーフィルタの劣化は、実
用上問題のない範囲内であり、表示品質の信頼性を損な
うことがない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、強い光
や熱によって分解されたカラーフィルタ中の低分子基材
が液晶中に溶出し、液晶の電圧保持率が低下するなどの
ほか、液晶内に空洞が発生するなどの液晶の特性劣化を
発生させることがあり、表示品位の信頼性、液晶パネル
の高精細化、高輝度化を損なうおそれがある。
【0006】したがって、本発明の目的は、耐熱性およ
び耐光性に優れた信頼性の高い高輝度のカラー液晶表示
装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、透光性を有す
る一対の基板がシール材を介して貼り合わされ、一方基
板の他方基板に臨む表面上には透明電極と配向膜とが順
次形成され、前記一方基板に対向する他方基板の表面上
にはアクリル系樹脂を含むカラーフィルタと透明電極と
配向膜とが順次形成され、前記一対の基板および前記シ
ール材によって形成された空間に液晶層が形成されたカ
ラー液晶表示装置において、前記アクリル系樹脂が、下
記の一般式(a)、(b)で表されるモノマおよび一般
式(c)で表される1種または2種以上のモノマからな
り、30,000〜60,000の重量平均分子量であ
ることを特徴とするカラー液晶表示装置である。
【0008】
【化2】
【0009】〔式中、R1およびR2はそれぞれHまたは
CH3を示し、R3は炭素数1〜5の直鎖または分枝鎖状
のアルキル基を示す。〕
【0010】
【作用】本発明に従えば、下記の一般式(a)、(b)
で表されるモノマおよび一般式(c)で表される1種ま
たは2種以上のモノマからなり、30,000〜60,
000の重量平均分子量であるアクリル系樹脂を含むカ
ラーフィルタが、液晶層に臨む基板の表面に形成されて
いるため、たとえば投射用の光源からの光や熱によって
分解されたカラーフィルタ成分中の低分子基材が液晶中
へ溶出するのを防止し、液晶の特性劣化を防ぐことがで
きる。
【0011】
【実施例】図1は、本発明の一実施例であるカラー液晶
表示装置1の断面図である。カラー液晶表示装置1は、
基本的に液晶パネル2と偏光板3,4とを備えており、
偏光板3,4は、位相差板が一体的に形成された偏光板
である。
【0012】液晶パネル2は、透光性を有する一対の基
板であるガラス基板5,6と、このガラス基板5,6間
に介在するたとえばフッ素系液晶層7とから基本的に構
成されている。
【0013】一方のガラス基板5の図1における上方の
表面5a上には、前記偏光板3が固着され、ガラス基板
5の他方の表面5b上には、酸化錫をドープした酸化イ
ンジウム(ITO)膜などからなり、紙面に対して垂直
方向に延びる複数の帯状の透明電極8が、互いに平行に
一定の間隔をあけて形成され、さらに透明電極8上に
は、ポリイミド系樹脂などからなる配向膜9が形成され
ている。
【0014】他方のガラス基板6の図1において下方の
表面6b上には、前記偏光板4が固着され、ガラス基板
6の他方の表面6a上には、1画素毎に矩形状の赤
(R),緑(G),青(B)の3原色からなるカラーフ
ィルタ10が個別に形成される。前記カラーフィルタ1
0上には、前記透明電極8の列に対して直交し、ITO
膜からなる複数の帯状の透明電極11が、互いに平行に
一定の間隔をあけて形成されている。この透明電極11
の表面上には、前記配向膜9に対応してポリイミド系樹
脂などからなる配向膜12が形成されている。
【0015】前記各ガラス基板5,6の相互に対向する
表面5b,6a間には、エポキシ系化合物などからなる
環状のシール材13が介在され、各配向膜9,12間の
空間14には、フッ素系化合物などからなる混合液晶が
注入され、フッ素系液晶層7が形成される。
【0016】本実施例に係るカラー液晶表示装置1の構
成は以上の通りであり、図面に基づいて以下にこのカラ
ー液晶表示装置1の製造工程について説明する。
【0017】図2は、顔料分散法によるカラー液晶表示
装置1の製造工程を示す断面図であり、図3は、図2の
工程の流れを示す図である。
【0018】まず図3の第1工程n1にて、図2(A)
に示すように、緑色の顔料を含むカラーレジスト10a
をガラス基板6上に塗布し、フォトマスク15を介して
露光する。
【0019】前記カラーレジスト10aは、以下のよう
にして調製される。まず、後述のアクリル系樹脂を構成
するモノマを、開始剤の配合量を通常よりも少なくし、
わずかに低温の条件下で重合させることによって、重量
平均分子量が30,000〜60,000、好ましくは
40,000〜50,000のアクリル系樹脂を得る。
【0020】ここで、アクリル系樹脂の重量平均分子量
を30,000〜60,000に限定した理由は、重量
平均分子量が30,000未満では、前述のように強い
光や熱によって分解されたカラーフィルタ中の低分子基
材が液晶中に溶出し、液晶の電圧保持率が低下するなど
のほか、液晶内に空洞が発生し、あるいは液晶が分解す
るなどの液晶の特性劣化を発生させることがあり、表示
品位の信頼性、液晶パネルの高精細化、高輝度化を損な
うおそれがあるからである。また、重量平均分子量が6
0,000を越えると、顔料との分散が非常に不安定に
なり、液晶表示装置として使用に耐えないからである。
【0021】アクリル系樹脂を構成するモノマは、下記
の一般式(a)、(b)で表されるモノマおよび一般式
(c)で表される1種または2種以上のモノマである。
【0022】
【化3】
【0023】〔式中、R1およびR2はそれぞれHまたは
CH3を示し、R3は炭素数1〜5の直鎖または分枝鎖状
のアルキル基を示す。〕次に、上記アクリル系樹脂と顔
料と分散剤とを有機溶剤中にて均一に混和してペースト
状とし、さらに光重合性モノマと感光剤とを混和して、
カラーレジスト10aを得る。
【0024】緑色の顔料としては、リオノールグリーン
2YS(東洋インキ製造株式会社製C.I.(カラーインデ
ックスナンバー)ピグメントグリーン36)とリオノー
ルエロー3G(東洋インキ製造株式会社製C.I.ピグメン
トエロー154)とを混合比3:1で混合した混合物を
用いた。
【0025】第2工程n2にて、図2(B)に示すよう
に、現像を行って、露光されていないカラーレジスト1
0aを除去し、第1色目として緑色のカラーフィルタ1
0bを形成する。
【0026】第3工程n3では、上記と同様にして、赤
色および青色のカラーフィルタを順次形成し、図2
(C)に示されるように、赤(R),緑(G),青
(B)の3原色からなるカラーフィルタ10を形成す
る。
【0027】赤色の顔料としては、リオトゲンレッドG
D(東洋インキ製造株式会社製C.I.ピグメントレッド1
68)とリオノーゲンオレンジR(東洋インキ製造株式
会社製C.I.ピグメントオレンジ36)とを混合比3:1
で混合した混合物を用い、緑色の顔料としては、リオノ
ールブルーES(東洋インキ製造株式会社製C.I.ピグメ
ントブルー15:6)とリオノーゲンバイオレット23
(東洋インキ製造株式会社製C.I.ピグメントオレンジ3
6)とを混合比4:1で混合した混合物を用いた。
【0028】第4工程n4では、図2(D)に示すよう
に、スパッタリング法またはCVD法によって、ガラス
基板4の表面4aのほぼ全面にITO膜を形成して、I
TO膜にフォトエッチングなどを施してパターニングす
ることによって、透明電極11を形成する。
【0029】第5工程n5では、図2(E)に示すよう
に、透明電極11上にポリイミド系樹脂などからなる配
向膜12を形成し、ラビング処理を行う。一方、他のガ
ラス基板5の表面5a上に、上述と同様にして、透明電
極8および配向膜9を順次形成し、ラビング処理を行
う。
【0030】第6工程n6では、図2(F)に示すよう
に、コモン電極である透明電極11を配設したガラス基
板6上にシール材13を印刷する。次に、図示しないス
ペーサを介在させて、各ガラス基板5,6を貼り合わ
せ、適度に加圧しながら加熱して、前記シール材13を
硬化させて液晶パネル2を形成する。その後、図示しな
い液晶注入口を介して、液晶パネル2の内部を真空脱気
し、フッ素系化合物などからなる混合液晶を注入して、
フッ素系液晶層7を形成し、シリコン系接着剤などで液
晶注入口を封止する。最後に、液晶パネル2の各ガラス
基板5,6の外方の表面5a,6bに、偏光板3,4を
それぞれ固着して、カラー液晶表示装置1が形成され
る。
【0031】次に、本実施例に係るカラー液晶表示装置
1の効果をより明確なものとするため、従来のカラー液
晶表示装置を対照として、耐光性および耐熱性の試験を
行い、下記の表にその結果をまとめた。試験に際して
は、カラー液晶表示装置から偏光板をそれぞれ除去し
て、液晶パネルを試験に供した。なお、試験に供した対
照の液晶パネル(サンプルAおよびB)は、アクリル系
樹脂の重量平均分子量を10,000〜20,000に
変更した以外は、本実施例の液晶パネル2(サンプルC
およびD)と同様に作製されたものである。また、表中
の液晶電圧保持率は、光照射後の液晶パネルにおいて、
液晶へのゲート電圧パルスを切った後、次の電圧パルス
が印加される前に保持している電圧を測定して算定し
た。通常は常温で99%以上の電圧を保持する。
【0032】
【表1】
【0033】サンプルCおよびDの液晶パネル2では、
強力な光を照射した後でも、カラーフィルタ10の退色
は認められず(色差ΔE≦5)、しかも液晶の電圧保持
率も98%以上(100℃で測定)であり、形状の変化
も認められなかった。
【0034】一方、サンプルAおよびBの液晶パネルで
は、カラーフィルタの退色がわずかに認められ、サンプ
ルAでは500時間の照射でも、電圧保持率が80%以
下に急速に低下した。
【0035】以上の試験結果から、本実施例に係る液晶
パネル2のアクリル系樹脂の重量平均分子量が30,0
00〜60,000であるため、強い光や熱により分解
されたカラーフィルタ10中の低分子基材が、フッ素系
液晶層7中に溶出するのを防ぎ、液晶電圧保持率の低下
および退色を防止することがわかる。
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、たとえば
投射用の光源からの光や熱によって分解されたカラーフ
ィルタ成分中の低分子基材が液晶中へ溶出するのを防止
し、液晶の特性劣化を防ぐことができる。したがって、
液晶の電圧保持率が低下するなどのほか、液晶内に空洞
が発生するなどの液晶の特性劣化を防止し、表示品位の
信頼性、液晶パネルの高精細化、高輝度化を維持するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるカラー液晶表示装置1
の断面図である。
【図2】印刷法によるカラー液晶表示装置1の製造工程
を示す断面図である。
【図3】図2の工程の流れを示す図である。
【符号の説明】
1 カラー液晶表示装置 5 一方のガラス基板 5a,6a 表面 6 他方のガラス基板 7 フッ素系液晶層 8,11 透明電極 9,12 配向膜 10 カラーフィルタ 13 シール材 14 空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉良 隆敏 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 仲谷 知眞 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透光性を有する一対の基板がシール材を
    介して貼り合わされ、一方基板の他方基板に臨む表面上
    には透明電極と配向膜とが順次形成され、前記一方基板
    に対向する他方基板の表面上にはアクリル系樹脂を含む
    カラーフィルタと透明電極と配向膜とが順次形成され、
    前記一対の基板および前記シール材によって形成された
    空間に液晶層が形成されたカラー液晶表示装置におい
    て、 前記アクリル系樹脂が、下記の一般式(a)、(b)で
    表されるモノマおよび一般式(c)で表される1種また
    は2種以上のモノマからなり、30,000〜60,0
    00の重量平均分子量であることを特徴とするカラー液
    晶表示装置。 【化1】 〔式中、R1およびR2はそれぞれHまたはCH3を示
    し、R3は炭素数1〜5の直鎖または分枝鎖状のアルキ
    ル基を示す。〕
JP33630192A 1992-12-16 1992-12-16 カラー液晶表示装置 Pending JPH06186414A (ja)

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JP33630192A JPH06186414A (ja) 1992-12-16 1992-12-16 カラー液晶表示装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5958610A (en) * 1996-02-22 1999-09-28 Denso Corporation El element having a color filter formed on an upper electrode
JP2006323399A (ja) * 2006-06-19 2006-11-30 Jsr Corp カラーフィルタ用感放射線性組成物
JP2008070682A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Toyo Ink Mfg Co Ltd カラーフィルタ用着色組成物、およびそれを用いたカラーフィルタ
JP2008268970A (ja) * 2008-06-05 2008-11-06 Dainippon Printing Co Ltd カラーフィルタの製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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