JPH09171105A - カラーフィルターアレイ素子の製造方法 - Google Patents
カラーフィルターアレイ素子の製造方法Info
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- B41M5/52—Macromolecular coatings
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- B41M5/382—Contact thermal transfer or sublimation processes
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
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- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133514—Colour filters
- G02F1/133516—Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography
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- Optics & Photonics (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加熱溶融技法のカラーフィルターアレイの製
造方法を提供する。 【解決手段】 a)バインダーに分散した色素を含む色素
層を有する支持体を含む色素供与体素子を像様加熱する
工程、その際、前記色素層は、色素画像受容層を有する
支持体を含む色素受容素子の該受容層と重ね合わされた
関係にあり、前記受容層は、前記色素の昇華温度より上
のガラス転移温度を有するが、前記受容層のガラス転移
温度が当該色素の昇華温度より下になるような量の有機
可塑剤を含有するポリマーを含む；b)前記色素層の部分
を前記色素受容層に転写し、カラーフィルターアレイを
作成するために反復色素パターンを形成する工程；並び
にc)前記受容素子を、当該色素の昇華温度より下である
が当該色素が前記表面に層形成しない十分な温度及び十
分な時間、溶融加熱処理にかける工程、を含んでなるカ
ラーフィルターアレイ素子を製造する方法。
造方法を提供する。 【解決手段】 a)バインダーに分散した色素を含む色素
層を有する支持体を含む色素供与体素子を像様加熱する
工程、その際、前記色素層は、色素画像受容層を有する
支持体を含む色素受容素子の該受容層と重ね合わされた
関係にあり、前記受容層は、前記色素の昇華温度より上
のガラス転移温度を有するが、前記受容層のガラス転移
温度が当該色素の昇華温度より下になるような量の有機
可塑剤を含有するポリマーを含む；b)前記色素層の部分
を前記色素受容層に転写し、カラーフィルターアレイを
作成するために反復色素パターンを形成する工程；並び
にc)前記受容素子を、当該色素の昇華温度より下である
が当該色素が前記表面に層形成しない十分な温度及び十
分な時間、溶融加熱処理にかける工程、を含んでなるカ
ラーフィルターアレイ素子を製造する方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性及び耐退色
性を有するカラーフィルターアレイ素子の製造方法に関
する。
性を有するカラーフィルターアレイ素子の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】カラービデオカメラから電子的に生成さ
れる映像からプリントを得るために、最近、感熱転写シ
ステムが開発されている。そのようなプリントを得る一
つの方法によると、電子映像をまずカラーフィルターに
よる色分解にかける。そして、色分解したそれぞれの画
像を電気信号に変換する。そして、これらの信号を操作
して、シアン、マゼンタ及びイエローの電気信号を生成
する。そして、これらの信号をサーマルプリンターに伝
送する。プリントを得るためには、シアン、マゼンタも
しくはイエロー色素供与体素子を、色素受容素子に対し
て向かい合わせに置く。そして、この二つを、サーマル
プリントヘッドとプラテンローラの間に差し込む。ライ
ン型のサーマルプリントヘッドを用いて、色素供与体シ
ートの裏から熱を加える。サーマルプリントヘッドは多
くの加熱エレメントを有しており、シアン、マゼンタ及
びイエローの信号の一つに応じて連続的に加熱される。
そして、このプロセスを他の二つの色の場合にも繰り返
す。このようにして、表示画面で見られるオリジナルの
映像に対応する、カラーハードコピーが得られる。この
プロセス及び実施するための装置の詳細は、米国特許第
４，６２１，２７１号明細書に記載されている。
れる映像からプリントを得るために、最近、感熱転写シ
ステムが開発されている。そのようなプリントを得る一
つの方法によると、電子映像をまずカラーフィルターに
よる色分解にかける。そして、色分解したそれぞれの画
像を電気信号に変換する。そして、これらの信号を操作
して、シアン、マゼンタ及びイエローの電気信号を生成
する。そして、これらの信号をサーマルプリンターに伝
送する。プリントを得るためには、シアン、マゼンタも
しくはイエロー色素供与体素子を、色素受容素子に対し
て向かい合わせに置く。そして、この二つを、サーマル
プリントヘッドとプラテンローラの間に差し込む。ライ
ン型のサーマルプリントヘッドを用いて、色素供与体シ
ートの裏から熱を加える。サーマルプリントヘッドは多
くの加熱エレメントを有しており、シアン、マゼンタ及
びイエローの信号の一つに応じて連続的に加熱される。
そして、このプロセスを他の二つの色の場合にも繰り返
す。このようにして、表示画面で見られるオリジナルの
映像に対応する、カラーハードコピーが得られる。この
プロセス及び実施するための装置の詳細は、米国特許第
４，６２１，２７１号明細書に記載されている。
【０００３】液晶ディスプレイ装置は、電子計算機、時
計、家庭電化製品、オーディオ装置等で知られている。
液晶ディスプレイは、ディスプレイ端末用のブラウン管
技法に替わるために開発されている。液晶ディスプレイ
は、同じスクリーン領域を有するブラウン管よりも小さ
な容積を占有する。さらに、液晶ディスプレイ装置は、
一般的に、対応するブラウン管装置よりも所要電力が少
ない。
計、家庭電化製品、オーディオ装置等で知られている。
液晶ディスプレイは、ディスプレイ端末用のブラウン管
技法に替わるために開発されている。液晶ディスプレイ
は、同じスクリーン領域を有するブラウン管よりも小さ
な容積を占有する。さらに、液晶ディスプレイ装置は、
一般的に、対応するブラウン管装置よりも所要電力が少
ない。
【０００４】特に、電子式ディスプレイ、即ち、ＴＶ画
像ディスプレイを取り付けた光電子管ディスプレイを含
む種々の装置を用いる周辺端末の用途において、そのよ
うなモノクロディスプレイ装置にカラーディスプレイ能
力を組み入れる要求がある。多くの試みは、カラーフィ
ルターアレイ素子を用いるカラーディスプレイをそれら
の装置に組み込むことであった。しかし、今まで提案さ
れた液晶ディスプレイ装置用のカラーアレイ素子は、い
ずれも全てのユーザーの要望に合致していない。
像ディスプレイを取り付けた光電子管ディスプレイを含
む種々の装置を用いる周辺端末の用途において、そのよ
うなモノクロディスプレイ装置にカラーディスプレイ能
力を組み入れる要求がある。多くの試みは、カラーフィ
ルターアレイ素子を用いるカラーディスプレイをそれら
の装置に組み込むことであった。しかし、今まで提案さ
れた液晶ディスプレイ装置用のカラーアレイ素子は、い
ずれも全てのユーザーの要望に合致していない。
【０００５】カラーディスプレイ能力のための液晶ディ
スプレイ装置に用いられるカラーフィルターアレイ素子
の市販されているタイプの一つは、写真技法を用いて得
られるモザイクパターン中に加法混色三原色の赤、緑及
び青を有する色素を含有するゼラチン層をその上に有す
る透明支持体である。そのようなカラーフィルターアレ
イ素子を製造するために、ゼラチン層を増感し、モザイ
クパターンの一色のマスクに対して露光し、露光領域中
のゼラチンを硬化するために現像し、そして洗浄して未
露光（未架橋）ゼラチンを除去して、所望する色の色素
で着色されたゼラチンのパターンを生成する。そして、
この素子を再コートして、上記工程を繰り返して他の二
つの色を得る。このプロセスの詳細は、米国特許第４，
０８１，２７７号明細書に記載されている。
スプレイ装置に用いられるカラーフィルターアレイ素子
の市販されているタイプの一つは、写真技法を用いて得
られるモザイクパターン中に加法混色三原色の赤、緑及
び青を有する色素を含有するゼラチン層をその上に有す
る透明支持体である。そのようなカラーフィルターアレ
イ素子を製造するために、ゼラチン層を増感し、モザイ
クパターンの一色のマスクに対して露光し、露光領域中
のゼラチンを硬化するために現像し、そして洗浄して未
露光（未架橋）ゼラチンを除去して、所望する色の色素
で着色されたゼラチンのパターンを生成する。そして、
この素子を再コートして、上記工程を繰り返して他の二
つの色を得る。このプロセスの詳細は、米国特許第４，
０８１，２７７号明細書に記載されている。
【０００６】液晶ディスプレイ装置は、一般的に、液晶
物質で満たされた密封された空隙を規定する間隔を開け
た二枚のガラスパネルを含む。アクティブ駆動装置では
透明電極（パターン化されていてもいなくていもよい）
を、そのガラスパネルの一方に形成し、個々のアドレス
可能な電極を、もう一方のガラスパネル上に形成する。
個々の電極は、それぞれ一つの画素もしくはピクセルの
領域に対応する表面領域を有する。この装置がカラー能
力をもつ場合は、各ピクセルをカラー領域、例えば、カ
ラーフィルターアレイの赤、緑もしくは青に対して配向
しなければならない。表示される画像に従って、表示操
作時にピクセル電極の一つ以上に電圧を加えて、完全
光、無光、もしくは部分光をそのピクセルと組合わさる
カラーフィルター領域を通して透過させる。ユーザーに
認識される画像は、隣接するカラーフィルター領域を通
る透過光によって作られる配合光である。
物質で満たされた密封された空隙を規定する間隔を開け
た二枚のガラスパネルを含む。アクティブ駆動装置では
透明電極（パターン化されていてもいなくていもよい）
を、そのガラスパネルの一方に形成し、個々のアドレス
可能な電極を、もう一方のガラスパネル上に形成する。
個々の電極は、それぞれ一つの画素もしくはピクセルの
領域に対応する表面領域を有する。この装置がカラー能
力をもつ場合は、各ピクセルをカラー領域、例えば、カ
ラーフィルターアレイの赤、緑もしくは青に対して配向
しなければならない。表示される画像に従って、表示操
作時にピクセル電極の一つ以上に電圧を加えて、完全
光、無光、もしくは部分光をそのピクセルと組合わさる
カラーフィルター領域を通して透過させる。ユーザーに
認識される画像は、隣接するカラーフィルター領域を通
る透過光によって作られる配合光である。
【０００７】そのような液晶ディスプレイ装置の製造で
は、そこで用いるカラーフィルターアレイ素子は、製造
時にかなり厳しい加熱及び処理工程を受けねばならない
場合がある。例えば、インジウム錫オキシド（ＩＴＯ）
等の透明導電層を、通常、カラーフィルターアレイ素子
上に真空スパッタし、その後硬化してエッチングによっ
てパターン形成する。この硬化は、２００℃位の高温
で、時に、一時間以上の長時間にわたって行われる。次
に、ポリイミドのような液晶用の薄いポリマー配向層を
塗布し、高温で数時間もう一つ別の硬化工程を続ける。
これらの処理工程は、多くのカラーフィルターアレイ素
子、とりわけ上記従来技法を用いるゼラチンマトリック
スを有する素子に対して非常に有害となる場合がある。
は、そこで用いるカラーフィルターアレイ素子は、製造
時にかなり厳しい加熱及び処理工程を受けねばならない
場合がある。例えば、インジウム錫オキシド（ＩＴＯ）
等の透明導電層を、通常、カラーフィルターアレイ素子
上に真空スパッタし、その後硬化してエッチングによっ
てパターン形成する。この硬化は、２００℃位の高温
で、時に、一時間以上の長時間にわたって行われる。次
に、ポリイミドのような液晶用の薄いポリマー配向層を
塗布し、高温で数時間もう一つ別の硬化工程を続ける。
これらの処理工程は、多くのカラーフィルターアレイ素
子、とりわけ上記従来技法を用いるゼラチンマトリック
スを有する素子に対して非常に有害となる場合がある。
【０００８】高解像度の安定なカラーフィルターアレイ
の製造では、転写される色素パターンを、適当な支持体
にコートした受容体ポリマー層中に溶融させて、生じる
色素スメア、光退色、凝集、結晶化、もしくは転写され
た色素に伴う加熱減量問題を防止しなければならない。
さらに、後に起きる高温処理に耐えるカラーフィルター
アレイを生じるためには、受容体ポリマーが、高いガラ
ス転移温度（Ｔｇ）を有し、より厳しい後処理条件下で
の色素スメア及び色素損失を防止するのがよい。
の製造では、転写される色素パターンを、適当な支持体
にコートした受容体ポリマー層中に溶融させて、生じる
色素スメア、光退色、凝集、結晶化、もしくは転写され
た色素に伴う加熱減量問題を防止しなければならない。
さらに、後に起きる高温処理に耐えるカラーフィルター
アレイを生じるためには、受容体ポリマーが、高いガラ
ス転移温度（Ｔｇ）を有し、より厳しい後処理条件下で
の色素スメア及び色素損失を防止するのがよい。
【０００９】米国特許第５，１６６，１２６号明細書に
は、一定のオーバーコート層を有するカラーフィルター
アレイ素子の製造が記載されている。製造時に、放射加
熱、溶剤蒸気もしくは加熱ローラーとの接触により、転
写された色素画像を処理して画像を安定化する。
は、一定のオーバーコート層を有するカラーフィルター
アレイ素子の製造が記載されている。製造時に、放射加
熱、溶剤蒸気もしくは加熱ローラーとの接触により、転
写された色素画像を処理して画像を安定化する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】溶剤の使用が環境に有
害であるという溶剤蒸気溶融に関する問題がある。加熱
溶融処理が、表面での色素の層形成の除去にいつも有効
とは限らない。色素受容層の高Ｔｇ受容体ポリマーは、
そのポリマー受容層に色素を十分に浸透させるために
は、色素の昇華温度よりも高い加熱溶融温度を必要とす
る。しかし、その温度では表面の色素はポリマー中に溶
融するよりはむしろ昇華する傾向にある。加熱溶融をポ
リマーのＴｇより下の温度で行うと、色素の溶融はほと
んどもしくは全く起こらない。このように、加熱溶融は
一般的に有効でない。
害であるという溶剤蒸気溶融に関する問題がある。加熱
溶融処理が、表面での色素の層形成の除去にいつも有効
とは限らない。色素受容層の高Ｔｇ受容体ポリマーは、
そのポリマー受容層に色素を十分に浸透させるために
は、色素の昇華温度よりも高い加熱溶融温度を必要とす
る。しかし、その温度では表面の色素はポリマー中に溶
融するよりはむしろ昇華する傾向にある。加熱溶融をポ
リマーのＴｇより下の温度で行うと、色素の溶融はほと
んどもしくは全く起こらない。このように、加熱溶融は
一般的に有効でない。
【００１１】環境に優しくない溶剤溶融技法を用いない
で、従来よりも効果的で、高濃度のカラーフィルターア
レイを提供する加熱溶融技法を代わりに用いるカラーフ
ィルターアレイの製造方法を提供することが本発明の目
的である。
で、従来よりも効果的で、高濃度のカラーフィルターア
レイを提供する加熱溶融技法を代わりに用いるカラーフ
ィルターアレイの製造方法を提供することが本発明の目
的である。
【００１２】
次の工程： ａ）バインダーに分散した色素を含む色素層をその上に
有する支持体を含んでなる色素供与体素子を像様加熱す
る工程、その際、前記色素層は、色素画像受容層をその
上に有する支持体を含んでなる色素受容素子の色素画像
受容層と重ね合わされた関係にあり、前記色素画像受容
層は、前記色素の昇華温度より上のガラス転移温度を有
するが、前記色素画像受容層のガラス転移温度が当該色
素の昇華温度より下になるような量の有機可塑剤を含有
するポリマーを含んでいる； ｂ）前記色素層の部分を前記色素受容層に転写して、カ
ラーフィルターアレイを作成するためにその上に反復色
素パターンを形成する工程；並びに ｃ）前記色素受容素子を、当該色素の昇華温度より下で
あるが当該色素が前記表面に層形成しない十分な温度及
び十分な時間、溶融加熱処理にかける工程、を含んでな
るカラーフィルターアレイ素子を製造する方法に関する
本発明によって、上記目的が達成される。
有する支持体を含んでなる色素供与体素子を像様加熱す
る工程、その際、前記色素層は、色素画像受容層をその
上に有する支持体を含んでなる色素受容素子の色素画像
受容層と重ね合わされた関係にあり、前記色素画像受容
層は、前記色素の昇華温度より上のガラス転移温度を有
するが、前記色素画像受容層のガラス転移温度が当該色
素の昇華温度より下になるような量の有機可塑剤を含有
するポリマーを含んでいる； ｂ）前記色素層の部分を前記色素受容層に転写して、カ
ラーフィルターアレイを作成するためにその上に反復色
素パターンを形成する工程；並びに ｃ）前記色素受容素子を、当該色素の昇華温度より下で
あるが当該色素が前記表面に層形成しない十分な温度及
び十分な時間、溶融加熱処理にかける工程、を含んでな
るカラーフィルターアレイ素子を製造する方法に関する
本発明によって、上記目的が達成される。
【００１３】溶融加熱処理の後、このカラーフィルター
アレイを再度加熱して、その後のカラー液晶ディスプレ
イ装置を製造する処理条件に十分耐えるＴｇに色素画像
受容層を戻すために、残っている余った可塑剤を除去す
る。十分な量で可塑剤を添加すると、転写された色素パ
ターンの溶融が所望する深さまで生じることがわかっ
た。可塑剤は、色素画像受容層のＴｇを低下させ、色素
がその中に拡散する速度を高める。その後、可塑剤が除
かれると、色素画像受容層のＴｇは、色素画像受容層ポ
リマーそれ自体のＴｇにほぼ戻り、色素パターンが安定
に定着するのを可能にする。
アレイを再度加熱して、その後のカラー液晶ディスプレ
イ装置を製造する処理条件に十分耐えるＴｇに色素画像
受容層を戻すために、残っている余った可塑剤を除去す
る。十分な量で可塑剤を添加すると、転写された色素パ
ターンの溶融が所望する深さまで生じることがわかっ
た。可塑剤は、色素画像受容層のＴｇを低下させ、色素
がその中に拡散する速度を高める。その後、可塑剤が除
かれると、色素画像受容層のＴｇは、色素画像受容層ポ
リマーそれ自体のＴｇにほぼ戻り、色素パターンが安定
に定着するのを可能にする。
【００１４】
【発明の実施の形態】意図する目的に有効ないずれの可
塑剤も、当該ポリマー色素画像受容層に用いることがで
きる。例えば、以下の可塑剤を用いることができる：安
息香酸エチル、カテコール、安息香酸ブチル、フタル酸
ジメチル、レゾルシノール、二酢酸六イソ酪酸スクロー
ス、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジ
オクチル、ヘキシルレゾルシノール、フタル酸ジフェニ
ル、コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、コハク酸ジ
ブチル、安息香酸プロピル、アジピン酸ジメチル、アジ
ピン酸ジエチル、アミノフェノール、クロロメチルフェ
ノール、ブチルベンゼン、ジクロロベンゼン、トリデシ
ルオクチルエステル、クロロフェノール、ヒドロキノ
ン、クレゾール。
塑剤も、当該ポリマー色素画像受容層に用いることがで
きる。例えば、以下の可塑剤を用いることができる：安
息香酸エチル、カテコール、安息香酸ブチル、フタル酸
ジメチル、レゾルシノール、二酢酸六イソ酪酸スクロー
ス、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジ
オクチル、ヘキシルレゾルシノール、フタル酸ジフェニ
ル、コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、コハク酸ジ
ブチル、安息香酸プロピル、アジピン酸ジメチル、アジ
ピン酸ジエチル、アミノフェノール、クロロメチルフェ
ノール、ブチルベンゼン、ジクロロベンゼン、トリデシ
ルオクチルエステル、クロロフェノール、ヒドロキノ
ン、クレゾール。
【００１５】上記のように、可塑剤は、色素画像受容層
のＴｇが色素の昇華温度より下になるような量で存在す
る。一般的に、可塑剤が、色素画像受容層の約５〜約５
０重量％の濃度で存在するときに、良い結果が得られて
いる。本発明のプロセスでは、色々な方法を用いて色素
供与体から色素受容体に色素を転写することができる。
例えば、カーボンブラックのようなエネルギー吸収性物
質もしくは光吸収性色素を含有している色素供与体を用
いる高照度光フラッシュ技法を用いることができる。そ
のような供与体を、フォトレジスト材料と共にエッチン
グすることにより形成されるグリッドパターンを有する
鏡と一緒に用いることができる。この方法は、米国特許
第４，９２３，８６０号明細書に詳細に記載されてい
る。
のＴｇが色素の昇華温度より下になるような量で存在す
る。一般的に、可塑剤が、色素画像受容層の約５〜約５
０重量％の濃度で存在するときに、良い結果が得られて
いる。本発明のプロセスでは、色々な方法を用いて色素
供与体から色素受容体に色素を転写することができる。
例えば、カーボンブラックのようなエネルギー吸収性物
質もしくは光吸収性色素を含有している色素供与体を用
いる高照度光フラッシュ技法を用いることができる。そ
のような供与体を、フォトレジスト材料と共にエッチン
グすることにより形成されるグリッドパターンを有する
鏡と一緒に用いることができる。この方法は、米国特許
第４，９２３，８６０号明細書に詳細に記載されてい
る。
【００１６】本発明のプロセスにおける、色素供与体か
ら色素受容体に色素を転写するもう一つの方法は、加熱
エンボスローラーを用いることである（米国特許第４，
９７８，９５２号明細書に詳細に記載されている）。本
発明の別の態様では、色素層及びレーザー用の吸収物質
をその上に有する支持体を含んでなる色素供与体素子を
用いるレーザー手段によって像様加熱を行う。像様加熱
は、着色剤の反復モザイクパターンを生成するような方
法で行われる。
ら色素受容体に色素を転写するもう一つの方法は、加熱
エンボスローラーを用いることである（米国特許第４，
９７８，９５２号明細書に詳細に記載されている）。本
発明の別の態様では、色素層及びレーザー用の吸収物質
をその上に有する支持体を含んでなる色素供与体素子を
用いるレーザー手段によって像様加熱を行う。像様加熱
は、着色剤の反復モザイクパターンを生成するような方
法で行われる。
【００１７】レーザーエネルギーもしくは上記の高照度
光フラッシュを吸収する任意の物質を、カーボンブラッ
クもしくは不揮発性赤外吸収性色素又は当業者に周知の
顔料等の吸収性物質として用いることができる。好まし
い態様では、米国特許第４，９７３，５７２号明細書に
記載されるようなシアニン赤外吸収性色素、又は米国特
許第４，９４８，７７７号、同４，９５０，６４０号、
同４，９５０，６３９号、同４，９４８，７７６号、同
４，９４８，７７８号、同４，９４２，１４１号、同
４，９５２，５５２号及び同４，９１２，０８３号各明
細書に記載されるような他の物質を用いる。そして、レ
ーザー照射が色素層に吸収され、内部変換として知られ
ている分子プロセスにより熱に変換される。従って、有
用な色素層の構造は、画像色素の色相、転写性及び強度
だけでなく、前記照射を吸収してそれを熱に変換する色
素層の能力にも依存する。前記赤外吸収性色素は色素層
自体に含まれてもよく、それと組合わさる別の層に含ま
れてもよい。
光フラッシュを吸収する任意の物質を、カーボンブラッ
クもしくは不揮発性赤外吸収性色素又は当業者に周知の
顔料等の吸収性物質として用いることができる。好まし
い態様では、米国特許第４，９７３，５７２号明細書に
記載されるようなシアニン赤外吸収性色素、又は米国特
許第４，９４８，７７７号、同４，９５０，６４０号、
同４，９５０，６３９号、同４，９４８，７７６号、同
４，９４８，７７８号、同４，９４２，１４１号、同
４，９５２，５５２号及び同４，９１２，０８３号各明
細書に記載されるような他の物質を用いる。そして、レ
ーザー照射が色素層に吸収され、内部変換として知られ
ている分子プロセスにより熱に変換される。従って、有
用な色素層の構造は、画像色素の色相、転写性及び強度
だけでなく、前記照射を吸収してそれを熱に変換する色
素層の能力にも依存する。前記赤外吸収性色素は色素層
自体に含まれてもよく、それと組合わさる別の層に含ま
れてもよい。
【００１８】転写された色素パターンの色素受容層中へ
のより深い拡散は、その色素の昇華温度より下の温度で
の加熱（サーマル）溶融によって促進される。カラーフ
ィルターアレイ素子を形成するために、種々の方法を用
いて支持体上のポリマー色素画像受容層中に色素を溶融
させることができる。例えば、輻射加熱器、ホットプレ
ート、オーブン、等を用いることができる。
のより深い拡散は、その色素の昇華温度より下の温度で
の加熱（サーマル）溶融によって促進される。カラーフ
ィルターアレイ素子を形成するために、種々の方法を用
いて支持体上のポリマー色素画像受容層中に色素を溶融
させることができる。例えば、輻射加熱器、ホットプレ
ート、オーブン、等を用いることができる。
【００１９】溶融温度は、用いる色素画像受容層のＴｇ
及び可塑剤の選択に依存する。一般的に、例えば、約３
５℃〜約２００℃の温度を用い、約０．１分から最大約
３０分間で溶融を達成することができる。色素画像受容
層中への色素の像様溶融を達成する別の方法は、米国特
許第４，６２１，２７１号明細書に記載されている熱抵
抗ヘッドのような加熱を用いることである。
及び可塑剤の選択に依存する。一般的に、例えば、約３
５℃〜約２００℃の温度を用い、約０．１分から最大約
３０分間で溶融を達成することができる。色素画像受容
層中への色素の像様溶融を達成する別の方法は、米国特
許第４，６２１，２７１号明細書に記載されている熱抵
抗ヘッドのような加熱を用いることである。
【００２０】別の種類の加熱は、カラーフィルターアレ
イの所望する画素の大きさ及び間隔を有する金属プロン
グ（即ち、ニードル）のアレイを用いることである。色
素画像受容層中への色素の溶融を、加熱したニードルの
アレイを、色素画像受容層中に色素を溶融することがで
きる十分な時間、色素画像受容層上にコートされた色素
層と接触させておくことによって達成することができ
る。
イの所望する画素の大きさ及び間隔を有する金属プロン
グ（即ち、ニードル）のアレイを用いることである。色
素画像受容層中への色素の溶融を、加熱したニードルの
アレイを、色素画像受容層中に色素を溶融することがで
きる十分な時間、色素画像受容層上にコートされた色素
層と接触させておくことによって達成することができ
る。
【００２１】色素画像受容層中に色素を溶融するさらに
別の方法は、色素及びポリマー色素画像受容層の一方も
しくは両方に吸収される強力な放射線ビームを用いて画
素を照射することによって加熱することである。放射線
を供給する便利な方法は、アルゴンを満たした石英管で
充電されたキャパシタのフラッシュ放電による。そのよ
うなフラッシュランプ管は、電子式写真フラッシュバル
ブとして、又、大きなサイズでは、飛行場滑走路用の照
明フラッシュランプとして広く用いられる。本発明の方
法は、着色剤の反復パターン、好ましくはモザイクパタ
ーンを有する熱転写された画像を有する色素画像受容層
を提供する。
別の方法は、色素及びポリマー色素画像受容層の一方も
しくは両方に吸収される強力な放射線ビームを用いて画
素を照射することによって加熱することである。放射線
を供給する便利な方法は、アルゴンを満たした石英管で
充電されたキャパシタのフラッシュ放電による。そのよ
うなフラッシュランプ管は、電子式写真フラッシュバル
ブとして、又、大きなサイズでは、飛行場滑走路用の照
明フラッシュランプとして広く用いられる。本発明の方
法は、着色剤の反復パターン、好ましくはモザイクパタ
ーンを有する熱転写された画像を有する色素画像受容層
を提供する。
【００２２】本発明の好ましい態様では、このモザイク
パターンは、一組の赤、緑及び青加法混色原色からな
る。本発明の別の好ましい態様では、三原色の各領域及
び三原色の各セットを、不透明領域、例えば、ブラック
グリッドラインでお互いに分離する。これによって、色
再現が改良され表示画像中のフレアを少なくすることが
わかった。
パターンは、一組の赤、緑及び青加法混色原色からな
る。本発明の別の好ましい態様では、三原色の各領域及
び三原色の各セットを、不透明領域、例えば、ブラック
グリッドラインでお互いに分離する。これによって、色
再現が改良され表示画像中のフレアを少なくすることが
わかった。
【００２３】見る距離に依存するので、モザイクセット
の大きさは決まっていない。一般的に、各セットの個々
のピクセルは、約５０μｍ〜６００μｍであり、必ずし
も同じ大きさではない。本発明の好ましい態様では、カ
ラーフィルターアレイ素子を形成する色素の反復モザイ
クパターンは、以下のような一つの斜め方向の色変位を
有する、均一、方形、線状反復領域からなる：
の大きさは決まっていない。一般的に、各セットの個々
のピクセルは、約５０μｍ〜６００μｍであり、必ずし
も同じ大きさではない。本発明の好ましい態様では、カ
ラーフィルターアレイ素子を形成する色素の反復モザイ
クパターンは、以下のような一つの斜め方向の色変位を
有する、均一、方形、線状反復領域からなる：
【００２４】 Ｒ Ｇ Ｂ Ｒ Ｇ Ｂ Ｒ Ｇ Ｂ Ｒ Ｇ Ｂ Ｒ Ｇ Ｂ
【００２５】別の好ましい態様では、上記方形は、約１
００μｍである。本発明に従って製造されるカラーフィ
ルターアレイ素子を、画像センサーもしくはエレクトロ
スコピックライトバルブ（electroscopic light valve
）もしくは液晶ディスプレイ装置等の種々の電子光学
装置に用いることができる。その様な液晶ディスプレイ
装置は、例えば、英国特許第２，１５４，３５５号、同
２，１３０，７８１号、同２，１６２，６７４号及び同
２，１６１，９７１号各明細書に記載されている。
００μｍである。本発明に従って製造されるカラーフィ
ルターアレイ素子を、画像センサーもしくはエレクトロ
スコピックライトバルブ（electroscopic light valve
）もしくは液晶ディスプレイ装置等の種々の電子光学
装置に用いることができる。その様な液晶ディスプレイ
装置は、例えば、英国特許第２，１５４，３５５号、同
２，１３０，７８１号、同２，１６２，６７４号及び同
２，１６１，９７１号各明細書に記載されている。
【００２６】液晶ディスプレイ装置は、一般的に、二つ
の透明電極（通常、ガラス等の基板上にコートされたイ
ンジウム錫オキシド）間に、当該装置の動作温度で液晶
である物質を置いて作成し、電極間に電圧を加えてこの
装置を励起する。二つの基板上の透明電極層上に配向層
を与え、基板間にねじれ（例えば、９０度）を導入する
ために、処理して液晶分子を配向させる。従って、セル
の一方の面からもう一方の面に、ねじれた液晶組成物を
介して偏光が通る様に、平面偏光の偏光面は９０度回転
されている。セルの選択された電極間の電界の作用によ
り、液晶組成物のねじれが、選択された電極間のセルの
部分内で一時的に除かれるようにする。セルの各面に光
学偏光子を用いることによって、電界が作用するかしな
いかに従って、偏光をセルを介して通すかもしくは消す
ことができる。
の透明電極（通常、ガラス等の基板上にコートされたイ
ンジウム錫オキシド）間に、当該装置の動作温度で液晶
である物質を置いて作成し、電極間に電圧を加えてこの
装置を励起する。二つの基板上の透明電極層上に配向層
を与え、基板間にねじれ（例えば、９０度）を導入する
ために、処理して液晶分子を配向させる。従って、セル
の一方の面からもう一方の面に、ねじれた液晶組成物を
介して偏光が通る様に、平面偏光の偏光面は９０度回転
されている。セルの選択された電極間の電界の作用によ
り、液晶組成物のねじれが、選択された電極間のセルの
部分内で一時的に除かれるようにする。セルの各面に光
学偏光子を用いることによって、電界が作用するかしな
いかに従って、偏光をセルを介して通すかもしくは消す
ことができる。
【００２７】上記のポリマー配向層は、液晶の技術分野
で一般的に用いられるいずれの物質にもなることができ
る。そのような物質の例には、ポリイミド類、ポリビニ
ルアルコール及びメチルセルロースが含まれる。上記の
透明導電層もまた液晶の技術分野では一般的である。そ
のような物質の例には、インジウム錫オキシド、酸化イ
ンジウム、酸化錫及びスズ酸カドミウムが含まれる。
で一般的に用いられるいずれの物質にもなることができ
る。そのような物質の例には、ポリイミド類、ポリビニ
ルアルコール及びメチルセルロースが含まれる。上記の
透明導電層もまた液晶の技術分野では一般的である。そ
のような物質の例には、インジウム錫オキシド、酸化イ
ンジウム、酸化錫及びスズ酸カドミウムが含まれる。
【００２８】本発明のカラーフィルターアレイ素子を作
成するのに用いる色素画像受容層は、例えば、米国特許
第４，６９５，２８６号、同４，７４０，７９７号及び
同４，７７５，６５７号並びに同４，９６２，０８１号
各明細書に記載されているようなポリマー類から成るこ
とができる。好ましい態様では、約２００℃より高いガ
ラス転移温度を有するポリカーボネート類もしくはポリ
エステル類を用いる。別の好ましい態様では、４，４’
−（ヘキサヒドロ−４，７−メタノインダン−５−イリ
デン）−ビスフェノールのようなメチレン置換されたビ
スフェノールＡから誘導されるポリカーボネート類を用
いる。一般的には、約０．２５〜約５ｍｇ／ｍ2 の被覆
量で良好な結果が得られている。
成するのに用いる色素画像受容層は、例えば、米国特許
第４，６９５，２８６号、同４，７４０，７９７号及び
同４，７７５，６５７号並びに同４，９６２，０８１号
各明細書に記載されているようなポリマー類から成るこ
とができる。好ましい態様では、約２００℃より高いガ
ラス転移温度を有するポリカーボネート類もしくはポリ
エステル類を用いる。別の好ましい態様では、４，４’
−（ヘキサヒドロ−４，７−メタノインダン−５−イリ
デン）−ビスフェノールのようなメチレン置換されたビ
スフェノールＡから誘導されるポリカーボネート類を用
いる。一般的には、約０．２５〜約５ｍｇ／ｍ2 の被覆
量で良好な結果が得られている。
【００２９】本発明に用いられる支持体は、ほう砂ガラ
ス、ほうけい酸ガラス、クロムガラス、クラウンガラ
ス、フリントガラス、石灰ガラス、カリガラス、シリカ
フリントガラス、ソーダガラス、及び亜鉛クラウンガラ
スのようなガラスである。好ましい態様では、ほうけい
酸ガラスを用いる。本発明のプロセスでは種々の色素も
しくは色素混合物を用いることができる。以下の色素：
ス、ほうけい酸ガラス、クロムガラス、クラウンガラ
ス、フリントガラス、石灰ガラス、カリガラス、シリカ
フリントガラス、ソーダガラス、及び亜鉛クラウンガラ
スのようなガラスである。好ましい態様では、ほうけい
酸ガラスを用いる。本発明のプロセスでは種々の色素も
しくは色素混合物を用いることができる。以下の色素：
【００３０】
【化１】
【００３１】
【化２】
【００３２】もしくは米国特許第４，５４１，８３０号
明細書に記載されている色素を用いて特に良好な結果が
得られている。上記色素類を単独もしくは組み合わせて
単色を得ることができる。米国特許第４，９５７，８９
８号、同４，９７５，４１０号、及び同４，９８８，６
６５号各明細書に記載されているように、上記減法混色
色素を種々の組合せで用いて、所望する赤、青及び緑の
加法混色三原色を得ることができる。上記色素を、色素
層内で混合することができ、もしくは別の色素層に塗布
されている場合は連続的に転写することができ、約０．
０５〜約１ｇ／ｍ2 の被覆量で用いることができる。
明細書に記載されている色素を用いて特に良好な結果が
得られている。上記色素類を単独もしくは組み合わせて
単色を得ることができる。米国特許第４，９５７，８９
８号、同４，９７５，４１０号、及び同４，９８８，６
６５号各明細書に記載されているように、上記減法混色
色素を種々の組合せで用いて、所望する赤、青及び緑の
加法混色三原色を得ることができる。上記色素を、色素
層内で混合することができ、もしくは別の色素層に塗布
されている場合は連続的に転写することができ、約０．
０５〜約１ｇ／ｍ2 の被覆量で用いることができる。
【００３３】
【実施例】以下の例により本発明を具体的に説明する。例１ 以下の物質を用いた：
【００３４】
【化３】
【００３５】
【化４】
【００３６】
【化５】
【００３７】０．０８ｃｍ（０．０３インチ）ガラス支
持体上に、室温で１５分乾燥後に、可塑剤２５重量％の
塗布量を有する３μｍ厚被膜を生じる、１４．３重量％
の受容体ポリマー１及び４．８重量％のテスト可塑剤の
アニソール溶液を塗布して、色素受容素子を調製した。
３５μｍポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）上に、
０．２６ｇ／ｍ2 のＭ−１、０．２８ｇ／ｍ2 のイエロ
ー色素、０．１１ｇ／ｍ2 のカーボンブラック、０．３
８ｇ／ｍ2 のButvar76（商標）（ポリビニルブチラー
ル：Monsanto Co.）、及び０．０１ｇ／ｍ2 のFluorad
FC-431（商標）（過フッ素化界面活性剤：3M Corp.）を
含む層を塗布して、色素供与体素子を調製した。
持体上に、室温で１５分乾燥後に、可塑剤２５重量％の
塗布量を有する３μｍ厚被膜を生じる、１４．３重量％
の受容体ポリマー１及び４．８重量％のテスト可塑剤の
アニソール溶液を塗布して、色素受容素子を調製した。
３５μｍポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）上に、
０．２６ｇ／ｍ2 のＭ−１、０．２８ｇ／ｍ2 のイエロ
ー色素、０．１１ｇ／ｍ2 のカーボンブラック、０．３
８ｇ／ｍ2 のButvar76（商標）（ポリビニルブチラー
ル：Monsanto Co.）、及び０．０１ｇ／ｍ2 のFluorad
FC-431（商標）（過フッ素化界面活性剤：3M Corp.）を
含む層を塗布して、色素供与体素子を調製した。
【００３８】マスク（Cr-on-quartz）と受容体との間に
供与体を有する、上記素子のテストサンプル（受容体中
の可塑剤を表Ｉに示す）を、それぞれの場合において、
マスク上の800-ボルトフラッシュランプ（EG&G, Salem,
MA, Model, FXQ-254-6 ランプ）由来のフラッシュに対
して露光し、供与体から受容体に色素を像様転写した。
この操作の詳細は米国特許第５，２２９，２３２号明細
書に記載されている。そして露光済み受容体をオーブン
に入れ、１５０℃で５分間加熱溶融を行った。溶融工程
の後、Perkin-Elmer Lambda 6 UV/VIS分光計でスペクト
ルを検査して、Ｄmax を測定した。その後、テスト受容
体をメタノールで洗浄して、未溶融の色素をその表面か
ら除去し、再度、Ｄmax を測定した。結果を以下に示
す。
供与体を有する、上記素子のテストサンプル（受容体中
の可塑剤を表Ｉに示す）を、それぞれの場合において、
マスク上の800-ボルトフラッシュランプ（EG&G, Salem,
MA, Model, FXQ-254-6 ランプ）由来のフラッシュに対
して露光し、供与体から受容体に色素を像様転写した。
この操作の詳細は米国特許第５，２２９，２３２号明細
書に記載されている。そして露光済み受容体をオーブン
に入れ、１５０℃で５分間加熱溶融を行った。溶融工程
の後、Perkin-Elmer Lambda 6 UV/VIS分光計でスペクト
ルを検査して、Ｄmax を測定した。その後、テスト受容
体をメタノールで洗浄して、未溶融の色素をその表面か
ら除去し、再度、Ｄmax を測定した。結果を以下に示
す。
【００３９】
【表１】
【００４０】表Ｉのデータは、この例で調査した実験条
件下で、２５重量％程の低さでいくつかの可塑剤が有用
であることを示す。例２ 種々のレベルで選定された可塑剤を用いて、同じ色素供
与体と色素供与体素子で、例１に記載した操作に従って
テストを行った。結果を以下に示す。
件下で、２５重量％程の低さでいくつかの可塑剤が有用
であることを示す。例２ 種々のレベルで選定された可塑剤を用いて、同じ色素供
与体と色素供与体素子で、例１に記載した操作に従って
テストを行った。結果を以下に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】表ＩＩのデータは、受容体ポリマー中に存
在するある種の可塑剤のレベルを増加すると、濃度低下
が著しく小さくなることを示した。わずか１５重量％で
効果的な可塑剤も見られる。例３ 表ＩＩＩに示すように受容体ポリマーを変えた以外は例
１に記載したのと同じように一連のテストを行った。結
果を以下に示す。
在するある種の可塑剤のレベルを増加すると、濃度低下
が著しく小さくなることを示した。わずか１５重量％で
効果的な可塑剤も見られる。例３ 表ＩＩＩに示すように受容体ポリマーを変えた以外は例
１に記載したのと同じように一連のテストを行った。結
果を以下に示す。
【００４３】
【表３】
【００４４】表ＩＩＩのデータも、本発明に有用な可塑
剤を添加すると濃度低下が著しく小さくなることを示
す。例４ 異なる色素の加熱溶融を比較するために、以下の塗布量
で、３５μｍＰＥＴ支持体上にいくつかの追加の供与体
サンプルを塗布した。
剤を添加すると濃度低下が著しく小さくなることを示
す。例４ 異なる色素の加熱溶融を比較するために、以下の塗布量
で、３５μｍＰＥＴ支持体上にいくつかの追加の供与体
サンプルを塗布した。
【００４５】赤供与体： Ｍ−１ ０．２６ｇ／ｍ2 イエロー色素 ０．２８ｇ／ｍ2 カーボンブラック ０．１１ｇ／ｍ2 Butvar 76 （商標） ０．３８ｇ／ｍ2 Fluorad FC-431（商標） ０．０１ｇ／ｍ2 緑供与体： シアン色素 ０．２７ｇ／ｍ2 イエロー色素 ０．３６ｇ／ｍ2 カーボンブラック ０．１４ｇ／ｍ2 Butvar 76 （商標） ０．３９ｇ／ｍ2 Fluorad FC-431（商標） ０．０１ｇ／ｍ2 青供与体： シアン色素 ０．２５ｇ／ｍ2 Ｍ−２ ０．２８ｇ／ｍ2 カーボンブラック ０．１４ｇ／ｍ2 Butvar 76 （商標） ０．４０ｇ／ｍ2 Fluorad FC-431（商標） ０．０１ｇ／ｍ2
【００４６】上記色素供与体をそれぞれ、可塑剤を含ま
ない例１の受容体もしくはフタル酸ジエチル（２５重量
％）を含有する例１の受容体と一緒に、例１のテスト手
順にかけた。結果を以下に示す。
ない例１の受容体もしくはフタル酸ジエチル（２５重量
％）を含有する例１の受容体と一緒に、例１のテスト手
順にかけた。結果を以下に示す。
【００４７】
【表４】
【００４８】上記データは、受容体層が本発明の可塑剤
を含有する場合に、Ｄmax 低下の著しい改善が得られる
ことを示す。例５ この実験は、残留溶剤を除去する第二加熱工程後の最終
塗膜のＴｇをチェックするために行った。第二加熱工程
の前後で、色素濃度も測定した。
を含有する場合に、Ｄmax 低下の著しい改善が得られる
ことを示す。例５ この実験は、残留溶剤を除去する第二加熱工程後の最終
塗膜のＴｇをチェックするために行った。第二加熱工程
の前後で、色素濃度も測定した。
【００４９】表Ｖに示すように、二種類の可塑剤レベル
（２５重量％及び３５重量％）並びに四種類の可塑剤と
共に、例１の受容体を用いた。例１の色素供与体を用い
て転写される色素を与えた。加熱溶融後に、サンプルを
２００℃で６０分間後焼きし、その後、２３０℃で５分
間、２２０℃で５分間、もしくはそのような後焼き無し
のいずれかを続けた以外は、テスト手順は例１に示すの
と同じであった。後焼きしたポリマーの最終Ｔｇを、Ｄ
ＳＣ（示差走査熱量計）で測定した。以下の結果を得
た。
（２５重量％及び３５重量％）並びに四種類の可塑剤と
共に、例１の受容体を用いた。例１の色素供与体を用い
て転写される色素を与えた。加熱溶融後に、サンプルを
２００℃で６０分間後焼きし、その後、２３０℃で５分
間、２２０℃で５分間、もしくはそのような後焼き無し
のいずれかを続けた以外は、テスト手順は例１に示すの
と同じであった。後焼きしたポリマーの最終Ｔｇを、Ｄ
ＳＣ（示差走査熱量計）で測定した。以下の結果を得
た。
【００５０】
【表５】
【００５１】表Ｖのデータは、残留可塑剤を除去する第
二の加熱工程中に色素が失なわれず、色素画像受容層の
Ｔｇがその層のポリマーのＴｇにほぼ等しいことを示
す。
二の加熱工程中に色素が失なわれず、色素画像受容層の
Ｔｇがその層のポリマーのＴｇにほぼ等しいことを示
す。
【００５２】
【発明の効果】十分な量で可塑剤を添加すると、転写さ
れた色素パターンの溶融が所望する深さまで生じること
が見出された。
れた色素パターンの溶融が所望する深さまで生じること
が見出された。
Claims (1)
- 【請求項１】 次の工程： ａ）バインダーに分散した色素を含む色素層をその上に
有する支持体を含んでなる色素供与体素子を像様加熱す
る工程、 その際、前記色素層は、色素画像受容層をその上に有す
る支持体を含んでなる色素受容素子の色素画像受容層と
重ね合わされた関係にあり、 前記色素画像受容層は、前記色素の昇華温度より上のガ
ラス転移温度を有するが、前記色素画像受容層のガラス
転移温度が当該色素の昇華温度より下になるような量の
有機可塑剤を含有するポリマーを含んでいる； ｂ）前記色素層の部分を前記色素受容層に転写して、カ
ラーフィルターアレイを作成するためにその上に反復色
素パターンを形成する工程；並びに ｃ）前記色素受容素子を、当該色素の昇華温度より下で
あるが当該色素が前記表面に層形成しない十分な温度及
び十分な時間、溶融加熱処理にかける工程、を含んでな
るカラーフィルターアレイ素子を製造する方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US716795P | 1995-11-01 | 1995-11-01 | |
| US60/007167 | 1996-04-18 | ||
| US08/633,251 US5599766A (en) | 1995-11-01 | 1996-04-18 | Method of making a color filter array element |
| US08/633251 | 1996-04-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09171105A true JPH09171105A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=26676623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28626196A Pending JPH09171105A (ja) | 1995-11-01 | 1996-10-29 | カラーフィルターアレイ素子の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5599766A (ja) |
| EP (1) | EP0771673B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09171105A (ja) |
| DE (1) | DE69600351T2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5910813A (en) * | 1997-04-30 | 1999-06-08 | Eastman Kodak Company | Accurately locating color donor element in making color filter arrays |
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