JPH10148708A

JPH10148708A - カラーフィルタ及びその製造方法、カラーフィルタ基板、液晶素子

Info

Publication number: JPH10148708A
Application number: JP30540796A
Authority: JP
Inventors: Akio Kashiwazaki; 昭夫柏崎; Katsuhiro Shirota; 勝浩城田; Koichiro Nakazawa; 広一郎中澤; Masafumi Hirose; 雅史広瀬
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-11-18
Filing date: 1996-11-18
Publication date: 1998-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】混色、色抜けがなく、耐光性に優れたカラー
フィルタを簡易な方法で製造し、安価に液晶素子を提供
する。【解決手段】基板１ｂ上にブラックマトリクス４を形
成した上に、特定のアクリル系共重合体と光開始剤とを
含有する感光性樹脂組成物を塗布し、インク受容層２１
を形成し、フォトマスク２２を用いて露光することによ
り非着色部６を形成し、インクジェットヘッド２３より
Ｒ，Ｇ，Ｂの各インクを非露光部に付与して着色部５ａ
〜５ｃを形成し、インク受容層２１全体を硬化してカラ
ーフィルタ５とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー表示装置な
どに用いられるカラーフィルタ及びその製造方法に関
し、特に、カラーテレビや車載テレビ、パーソナルコン
ピュータ、パチンコ遊戯台等に使用されるカラー液晶表
示装置に好適なカラーフィルタ及びその製造方法、さら
に該カラーフィルタを用いたカラーフィルタ基板と該基
板を用いた液晶素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの発達、
特に携帯用パーソナルコンピュータの発達に伴い、液晶
ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要
が増加する傾向にある。しかしながら、さらなる普及の
ためには液晶ディスプレイのコストダウンが必要であ
り、特にコスト的に比重の高いカラーフィルタのコスト
ダウンに対する要求が高まっている。従来から、カラー
フィルタの要求特性を満足しつつ上記の要求に応えるべ
く種々の製造方法が試みられているが、未だ全ての要求
特性を満足する方法は確立されていない。以下にそれぞ
れの方法を説明する。

【０００３】最も多く用いられている第１の方法が染色
法である。染色法は、ガラス基板上に染色用の材料であ
る水溶性高分子材料を塗布し、これをフォトリソグラフ
ィー工程により所望の形状にパターニングした後、得ら
れたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパターンを
得る。これを３回繰り返すことによりＲ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）の着色層を形成し、カラーフィルタと
する。

【０００４】この染色法の別の例として特開平５−２８
８９１３号公報には、基板上に感光層を設け、これをパ
ターン状に露光した後、未露光部を染色する方法が記載
され、この工程を３回繰り返すことにより、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の３色からなるカラーフィルタを製造することが記載さ
れている。

【０００５】第２の方法は顔料分散法であり、近年染色
法に取って代わりつつある。この方法は、基板上に顔料
を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニング
することにより単色のパターンを得る。さらにこの工程
を３回繰り返すことによりＲ，Ｇ，Ｂの着色層を形成
し、カラーフィルタとする。

【０００６】第３の方法としては電着法がある。この方
法は、基板上に透明電極をパターニングし、顔料、樹
脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬して第１の色を
電着する。この工程を３回繰り返してＲ，Ｇ，Ｂの着色
層を形成し、最後に焼成してカラーフィルタとするもの
である。

【０００７】第４の方法としては、熱硬化型の樹脂に顔
料を分散させ、印刷を３回繰り返すことによりＲ，Ｇ，
Ｂを塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることにより着色
層を形成し、カラーフィルタとするものである。また、
いずれの方法においても着色層上に保護膜を形成するの
が一般的である。

【０００８】これらの方法に共通している点は、Ｒ，
Ｇ，Ｂの３色を着色するために同一の工程を３回繰り返
す必要があり、コスト高になることである。また、工程
が多いほど歩留が低下するという問題を有している。さ
らに、電着法においては、形成可能なパターン形状が限
定されるため、現状の技術ではＴＦＴ用には適用困難で
ある。また、印刷法は、解像性が悪いためファインピッ
チのパターン形成には不向きである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】これらの欠点を補うべ
く、特開昭５９−７５２０５号公報、特開昭６３−２３
５９０１号公報或いは特開平１−２１７３０２号公報等
には、インクジェット方式を用いてカラーフィルタを製
造する方法が記載されているが、いまだ十分満足できる
ものは得られていない。

【００１０】本発明の目的は、インクジェット適性を満
足し、さらに工程の短縮された安価なカラーフィルタの
製造方法を提供し、該方法により信頼性の高いカラーフ
ィルタを提供するものである。特に、インクジェットを
用いてインクの付与による着色剤の配列を行う際の混
色、色抜けを防止し、信頼性が高く耐光性に優れたカラ
ーフィルタを提供し、より表示特性に優れた液晶素子を
安価に提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、以下に
示す手段により達成される。

【００１２】即ち本発明の第１は、着色部及び隣接する
着色部間に位置する非着色部とからなり、特定のインク
受容層を着色してなるカラーフィルタであり、該インク
受容層が、下記（１）或いは（２）の化合物の組み合わ
せを少なくとも含有することに特徴を有する。

【００１３】（１）下記式（Ｉ）で示される構造を有す
るモノマー成分を少なくとも含むアクリル系重合体と、
カチオン性化合物と、光開始剤。

【００１４】（２）下記式（Ｉ）で示される構造を有す
るモノマー成分３〜９９重量％とカチオン性の構造を有
するアクリルモノマー成分１〜５０重量％とを少なくと
も含むアクリル系共重合体と、光開始剤。

【００１５】

【化５】（但し、Ｒ₁ は水素原子又はメチル基、Ｒ₂ は水素原子
又は炭素数１〜５のアルキル基を表す。）

【００１６】また、本発明の第２は、上記カラーフィル
タの製造方法であり、上記（１）又は（２）を含む感光
性樹脂組成物層をカラーフィルタ形成面に形成してイン
ク受容層を形成する工程と、該インク受容層をパターン
露光して非着色部を形成する工程と、インクジェット方
式により該インク受容層の未露光部にインクを付与して
着色する工程と、光照射又は／及び熱処理により該イン
ク受容層を硬化させる工程と、を有することを特徴とす
る。

【００１７】さらに、本発明の第３は、上記カラーフィ
ルタを有したことを特徴とするカラーフィルタ基板であ
る。

【００１８】さらにまた、本発明の第４は、上記カラー
フィルタ基板を用いたことを特徴とする液晶素子であ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。

【００２０】図１に本発明の液晶素子の一実施形態の表
示部の概略断面図を示す。図中、１ａ，１ｂは透明基
板、２ａ，２ｂは電極、３ａ，３ｂは配向膜、４はブラ
ックマトリクス、５はカラーフィルタで、着色部５ａ〜
５ｂ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と非着色部（仕切り壁）６からな
る。７は保護膜、８は液晶で、９ａ，９ｂは偏光板であ
る。本実施形態は、不図示のＴＦＴを用いたアクティブ
マトリクス型の液晶素子である。

【００２１】図２に上記液晶素子のカラーフィルタ基板
の製造工程の概略断面図を示す。以下、図２に沿って本
発明のカラーフィルタの製造方法を説明する。尚、下記
工程−ａ〜ｅは、図２の（ａ）〜（ｅ）に対応する。

【００２２】工程−ａ基板上１ｂ上に、クロム等金属をスパッタ法或いは蒸着
等により成膜し、所定の形状にパターニングしてブラッ
クマトリクス４を形成する。ブラックマトリクス４とし
てはこの他に感光性の黒色樹脂をパターニングして形成
しても良い。基板１ｂ，１ａとしては、一般にガラスが
用いられるが、カラーフィルタとしての透明性、強度等
用途に応じた必要特性を有するものであれば、プラスチ
ックなどでも良い。

【００２３】工程−ｂブラックマトリクス４を形成した基板１ｂ上に全面に感
光性樹脂組成物層を形成し、インク受容層２１とする。
本発明においてインク受容層２１は、後述するインクジ
ェット方式により付与されるインクを吸収し、その上に
保護膜６、電極２ｂ、配向膜３ｂを形成し得る素材であ
り、前述した（１）又は（２）の化合物の組み合わせを
含有し、光照射又は／及び熱処理により硬化する。

【００２４】本発明において、上記感光性樹脂組成物に
含まれる、前記式（Ｉ）で示される構造を有するモノマ
ー成分を付与するモノマーとしては、例えばＮ−メチロ
ールアクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルアクリルアミ
ド、Ｎ−エトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロ
ポキシメチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリ
ルアミド、Ｎ−メトキシメチルメタクリルアミド、Ｎ−
エトキシメチルメタクリルアミド等が挙げられ、１種或
いは２種以上を選択して用いる。

【００２５】また、前記（１）の組み合わせで用いられ
るカチオン性化合物としては、分子内にカチオン性部分
を含むものであれば特に限られるものではなく、例え
ば、カチオン性界面活性剤や両性界面活性剤、カチオン
性のポリマーやオリゴマーが用いられる。

【００２６】具体的には、カチオン性界面活性剤として
は、モノアルキルアンモニウムクロライド、ジアルキル
アンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムク
ロライド、トリメチルフェニルアンモニウムクロライ
ド、エチレンオキサイド付加アンモニウムクロライド等
の四級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、或い
は、アミン塩型のカチオン性界面活性剤等が挙げられ
る。

【００２７】また、両性界面活性剤としては、例えばア
ルキルベタイン、イミダゾリミウムベタイン、アラニン
系等の両性界面活性剤が挙げられる。

【００２８】また、カチオン性のポリマー或いはオリゴ
マーとしては、例えば、ポリアクリルアミドのカチオン
変性物或いはアクリルアミドとカチオン性モノマーの共
重合体、ポリアリルアミド、ポリアミンスルホン、ポリ
ビニルアミン、ポリエチレンイミン、ポリアミド−エピ
クロルヒドリン樹脂、ポリビニルピリジニウムハライド
等が挙げられる。さらに、ビニルピロリドン系モノマー
の単独又は他の一般的なモノマーとの共重合体、ビニル
オキサゾリドン系モノマーの単独又は他の一般的なモノ
マーとの共重合体、ビニルイミダゾール系モノマーの単
独又は他の一般的なモノマーとの共重合体等が挙げられ
る。上記一般的なモノマーとしては、メタクリレート、
アクリレート、アクリロニトリル、ビニルエーテル、酢
酸ビニル、エチレン、スチレン等が挙げられる。また、
カチオン変性したポリビニルアルコール、セルロース等
でも良い。もちろん、これらに限られるものではない。

【００２９】これらのカチオン性化合物は、前記したア
クリル系重合体１００重量部に対して１〜５０重量部混
合して用いる。該カチオン性化合物を１重量部未満用い
た場合には、本発明の効果、即ちカラーフィルタの耐光
性が不十分となり、また、５０重量部を超える場合に
は、光照射又は／及び熱処理によるインク受容層の硬化
が不十分となり、耐溶剤性、耐熱性が低下する。

【００３０】次に、前記（２）の組み合わせで用いられ
るカチオン性の構造を有するアクリルモノマー成分を付
与するモノマーとしては、特に限定されるものではない
が、例えば、アクリルアミド、ビニルアミン、ビニルピ
ロリドン系モノマー、ビニルオキサゾリドン系モノマ
ー、ビニルイミダゾール系モノマー、側鎖に第４級アン
モニウム塩基を有するモノマー等が挙げられる。

【００３１】これらカチオン性の構造を含むモノマーの
中で特に好ましいものとしては、第３級アミンを有する
アクリルモノマーが挙げられる。具体的には、Ｎ，Ｎ−
ジメチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ
プロピルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロ
ピルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノアクリルア
ミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメタクリルアミド、Ｎ，
Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアミノプロピルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル
アミノ−２−ヒドロキシプロピルメタクリルアミド等が
挙げられる。

【００３２】上記カチオン性の構造を有するアクリルモ
ノマー成分の含有量はアクリル系共重合体中に１〜５０
重量％である。該含有量が１重量％未満である場合に
は、本発明の効果、即ちカラーフィルタの耐光性が不十
分となり、また、５０重量％を超える場合には、光照射
又は／及び熱処理によるインク受容層の硬化が不十分と
なり、耐溶剤性、耐熱性が低下する。また、当該アクリ
ルモノマー成分と共重合する、前記式（Ｉ）で示される
構造を有するモノマー成分の含有量はアクリル系共重合
体中に３〜９９重量％である。該含有量が３重量％未満
の場合は、光照射又は／及び熱処理によるインク受容層
の硬化が不十分となり、耐溶剤性、耐熱性が低下する。
また、９９重量％を超える場合には、カチオン性の構造
を有するアクリルモノマー成分の含有量が１重量％未満
となるため、カラーフィルタの耐光性が不十分となる。

【００３３】本発明においては、前記アクリル系重合体
及びアクリル系共重合体に上記に挙げたモノマーの他
に、他のビニル系モノマーを共重合しても良い。他のビ
ニル系モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エ
ステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等の
メタクリル酸エステル、ヒドロキシメチルメタクリレー
ト、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシメチ
ルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート等の水
酸基を含有したビニル系モノマー、その他スチレン、α
−メチルスチレン、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、アクリロニトリル、アリルアミン、ビニルアミン、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等を挙げることができ
るが、もちろんこれらに限られるものではない。

【００３４】また、本発明において感光性樹脂組成物に
用いられるアクリル系重合体及びアクリル系共重合体の
重量平均分子量は、１×１０² 〜１×１０⁷ の範囲が好
ましい。かかる樹脂を用いることにより、光照射部と未
照射部との間でインク吸収性に明確な差を生じ、インク
の混色を防止することができる。

【００３５】次に、本発明に用いられる光開始剤として
は、特に限られるものではないが、好ましくは、ハロゲ
ン化トリアジン化合物、ジフェニルヨードニウム塩誘導
体、トリフェニルスルホニウム塩誘導体が挙げられる。
上記ハロゲン化トリアジン化合物としては、下記式（Ｉ
Ｉ）で示される化合物が挙げられる。

【００３６】

【化６】

【００３７】上記化合物の中でも、トリアジン環にトリ
クロロメチル基を導入した化合物が好ましく、具体的に
は、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（ト
リクロロメチル）−Ｓ−トリアジン、２−スチリル−
４，６−ビス（トリクロロメチル）−Ｓ−トリアジン、
２−（ｐ−メトキシスチリル）４，６−ビス（トリクロ
ロメチル）−Ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−
ビス（トリクロロメチル）−Ｓ−トリアジンが挙げられ
る。

【００３８】上記ジフェニルヨードニウム塩誘導体とし
ては、下記式（ＩＩＩ）で示される化合物が挙げられ
る。

【００３９】

【化７】（但し、Ｒ₄ 、Ｒ₅ は水素原子、炭素数１〜５のアルコ
キシ基もしくはｔｅｒｔ−ブチル基、Ｘ^- はＢＦ₄ ^-、Ｐ
Ｆ₆ ^-、ＳｂＦ₆ ^-又はＣＦ₃ ＳＯ₃ ^-を表す。）

【００４０】上記化合物の中でも特に好ましくは、具体
的には、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチ
モネート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレ
ート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェ
ート、ジフェニルヨードニウムトリフラート、又はこれ
らの誘導体等が挙げられる。

【００４１】上記トリフェニルスルホニウム塩誘導体と
しては、下記式（ＩＶ）で示される化合物が挙げられ
る。

【００４２】

【化８】

【００４３】上記化合物の中でも特に好ましくは、具体
的には、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアン
チモネート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロ
ボレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホ
スフェート、トリフェニルスルホニウムトリフラート、
又はこれらの誘導体等が挙げられる。

【００４４】本発明において、上記光開始剤は、前記ア
クリル系重合体又はアクリル系共重合体１００重量部に
対し、０．０１〜５重量部用いる。

【００４５】上記化合物を含む感光性樹脂組成物を用い
てインク受容層を形成するには、スピンコート、ロール
コート、バーコート、スプレーコード、ディップコート
等の塗布方法を用いることができる。また、該組成物中
には、増感剤としてペリレン、アントラセン等の化合物
を添加しても構わない。また、インク受容層の厚さは液
晶素子に用いる場合で０．３〜３．０μｍ程度である。

【００４６】工程−ｃインク受容層２１を、フォトマスク２２を用いてパター
ン露光し、インク吸収性を低下させた非着色部６を形成
する。非着色部６の幅は１．０〜３０．０μｍ程度に形
成される。

【００４７】本発明において、フォトマスク２２として
は、ブラックマトリクス４による遮光領域のインク受容
層のインク吸収性を低下させるための開口部を有するも
のを使用する。この際、該開口部の端部に該当する部分
での色抜けを防止するため、多めのインクを付与する必
要があることを考慮すると、ブラックマトリクス４の幅
よりも狭い開口部を有するマスクを用いることが好まし
い。

【００４８】工程−ｄインクジェットプリンタのインクジェットヘッド２３を
用いてＲ、Ｇ、Ｂのインクを未露光部に付与し、インク
受容層にインクを吸収させ、必要に応じてインクの乾燥
を行う。その後、光照射又は／及び熱処理により、イン
ク受容層全体を硬化させ、各色の着色部５ａ〜５ｃが形
成される。

【００４９】また、本発明において利用されるインクジ
ェット方式としては、エネルギー発生素子として電気熱
変換体を用いたバブルジェットタイプ、或いは圧電素子
を用いたピエゾジェットタイプ等が使用可能であり、着
色面積及び着色パターンは任意に設定することができ
る。

【００５０】また本発明において着色用のインクとして
は、色素系、顔料系共に用いることが可能である。ま
た、常温で液体のものに限らず、室温やそれ以下で固化
するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは液
体であるもの、或いは上述のインクジェット方式ではイ
ンク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を
行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制
御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時に
インクが液状をなすものが好適に用いられる。

【００５１】本発明においては、工程−ｃにおいて非着
色部６を形成しており、該非着色部６においてはインク
が弾かれて吸収されないため、隣接する着色部間の混色
を避けることができる。

【００５２】また、本実施形態においては、ブラックマ
トリクス４はインク受容層２１の下層に形成されている
が、工程−ｃにおいて非着色部６を形成した後、或い
は、工程−ｄにおいて着色部６を形成した後にインク受
容層２１上に形成しても構わない。また、その形成方法
は、工程−ａで述べたと同じ方法を用いることができ
る。

【００５３】工程−ｅカラーフィルタ上に保護膜７を形成する。保護膜７とし
ては、光硬化型、熱硬化型、或いは熱・光併用型の樹脂
膜、蒸着やスパッタ等によって形成される無機膜などを
用いることができ、カラーフィルタとしての透明性を有
し、その後のＩＴＯ形成工程、配向膜形成工程等に耐え
るものであれば使用することができる。

【００５４】このようにして、基板上にインク受容層を
有し、該インク受容層が異なる色で着色された、複数の
着色部と非着色部を有するカラーフィルタ基板が製造さ
れる。

【００５５】上記の工程によって形成された保護膜７上
に、（共通）電極２ｂ、配向膜３ｂを形成する。一方、
対向する基板１ａにはＴＦＴ（不図示）と（画素）２ａ
がマトリクス状に形成され、さらにその上に配向膜３ａ
が形成される。これらの基板を、カラーフィルタ５の各
着色部５ａ〜５ｃが画素電極に対向する位置に配列する
ように対向配置し、封止剤を介して接着し、その間隙
（２〜５μｍ程度）に液晶化合物８を充填して図１に示
した液晶素子が構成される。上記配向膜３ａ，３ｂの表
面は通常ラビング処理等配向処理が施されており、これ
によって液晶分子を一定方向に配列させることができ
る。

【００５６】さらに、基板１ａ，１ｂの外側にはそれぞ
れ偏光板９ａ，９ｂが接着されている。

【００５７】バックライトとしては蛍光灯と散乱板との
組合せ（不図示）が一般的に用いられており、上記液晶
素子を、バックライトの光１０の透過率を変化させる光
シャッターとして機能させることにより表示を行なう。

【００５８】上記実施形態においては、カラーフィルタ
基板にブラックマトリクスが形成されているが、対向基
板にブラックマトリクスを設けることにより、開口率を
向上させることができる。例えば、ブラックマトリクス
オンアレイタイプの液晶パネルにおいては、カラーフィ
ルタ基板に対向するＴＦＴ基板側に形成される。

【００５９】本発明において用いられる液晶化合物とし
ては特に限定されず、ＴＮ型液晶や、強誘電性液晶（Ｆ
ＬＣ）などが好適に用いられる。また、本発明は、上記
実施形態で示したアクティブマトリクス型の液晶素子に
限らず、例えば単純マトリクス型の液晶素子も構成する
ことができる。

【００６０】また、本発明のカラーフィルタは、液晶素
子以外のカラーフィルタとしても好適に利用することが
できる。

【００６１】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。

【００６２】［実施例１］（ａ）以下の組成からなるアクリル共重合体を１０重量
部と、Ｎ−メチロールアクリルアミド２０重量部メタクリル酸メチル３０重量部ヒドロキシエチルメタクリレート５０重量部（ｂ）ポリエチレンイミンを１重量部と、（ｃ）下記構
造を有するハロゲン化トリアジン化合物（ミドリ化学
製，ＴＡＺ−１０１）を０．５重量部

【００６３】

【化９】

【００６４】からなる感光性樹脂組成物を調製し、ブラ
ックマトリクスの形成されたガラス基板上に、スピンコ
ートにより塗布し、５０℃で１０分間のプリベークを行
って膜厚１μｍのインク受容層を形成した。

【００６５】次いで、ブラックマトリクスの幅よりも狭
い開口部を有するフォトマスクを介して上記インク受容
層をパターン露光し、露光部のインク吸収性を低下させ
て非着色部を形成した。

【００６６】さらに、インクジェットヘッドを用いて染
料インクにより、未露光部に各色のインクを付与し、
Ｒ，Ｇ，Ｂのマトリクスパターンを着色した。インクと
しては以下のものを用いた。

【００６７】（Ｒインク）Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１１８５重量部エチレングリコール２０重量部イソプロピルアルコール２重量部イオン交換水７３重量部

【００６８】（Ｇインク）Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン２５５重量部以下Ｒインクに同じ

【００６９】（Ｂインク）Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１１３５重量部以下Ｒインクに同じ

【００７０】その後、９０℃で５分間のインク乾燥を行
い、引き続き２３０℃、１時間の熱処理により着色部を
硬化し、本発明のカラーフィルタを作製した。

【００７１】このようにして作製されたカラーフィルタ
を光学顕微鏡により観察したところ、混色、色ムラ、色
抜け等は観察されなかった。

【００７２】さらに、上記のカラーフィルタ、ＩＴＯ形
成、配向膜形成、液晶化合物の封入等の一連の作業を行
い、図１に示すようなカラー液晶素子を作製した。この
液晶素子を用いて、−２０℃〜６０℃の温度範囲にて連
続１０００時間の駆動を行ったところ、障害は発生しな
かった。

【００７３】またさらに、太陽光線のもと、正味５００
時間の投射駆動を行ったところ、透過率及び色調の変化
は確認されなかった。

【００７４】［実施例２］（ａ）以下の組成からなるアクリル共重合体を１０重量
部と、Ｎ−メチロールアクリルアミド２０重量部Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート１５重量部メタクリル酸メチル２５重量部ヒドロキシエチルメタクリレート４０重量部（ｂ）実施例１で用いたハロゲン化トリアジン化合物を
０．５重量部からなる感光性樹脂組成物を用いてインク
受容層を形成する以外は、実施例１と同様にしてカラー
フィルタを作製した。

【００７５】このようにして作製されたカラーフィルタ
を光学顕微鏡により観察したところ、混色、色ムラ、色
抜け等は観察されなかった。

【００７６】さらに、上記のカラーフィルタ、ＩＴＯ形
成、配向膜形成、液晶化合物の封入等の一連の作業を行
い、図１に示すようなカラー液晶素子を作製した。この
液晶素子を用いて、−２０℃〜６０℃の温度範囲にて連
続１０００時間の駆動を行ったところ、障害は発生しな
かった。

【００７７】またさらに、太陽光線のもと、正味５００
時間の投射駆動を行ったところ、透過率及び色調の変化
は確認されなかった。

【００７８】［実施例３］（ａ）以下の組成からなるアクリル共重合体を１０重量
部と、Ｎ−メチロールアクリルアミド１５重量部Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリレート２０重量部メタクリル酸メチル２０重量部ヒドロキシエチルメタクリレート４０重量部アクリル酸５重量部（ｂ）トリフェニルスルホニウムトリフラート（ミドリ
化学製，ＴＰＳ−１０５）を０．３重量部からなる感光
性樹脂組成物を用いる以外は、実施例１と同様にして、
カラーフィルタを作製した。

【００７９】このようにして作製されたカラーフィルタ
を光学顕微鏡により観察したところ、混色、色ムラ、色
抜け等は観察されなかった。

【００８０】さらに、上記のカラーフィルタ、ＩＴＯ形
成、配向膜形成、液晶化合物の封入等の一連の作業を行
い、図１に示すようなカラー液晶素子を作製した。この
液晶素子を用いて、−２０℃〜６０℃の温度範囲にて連
続１０００時間の駆動を行ったところ、障害は発生しな
かった。

【００８１】またさらに、太陽光線のもと、正味５００
時間の投射駆動を行ったところ、透過率及び色調の変化
は確認されなかった。

【００８２】［実施例４］（ａ）以下の組成からなるアクリル共重合体を１０重量
部と、Ｎ−メチロールアクリルアミド４０重量部Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノアクリルアミド３０重量部アクリル酸エチル３０重量部（ｂ）ジフェニルヨードニウムトリフラート（ミドリ化
学製，ＤＰＩ−１０５）を０．５重量部からなる感光性
樹脂組成物を用いて実施例１と同様にインク受容層を形
成し、パターン露光した後、下記インクを用いて着色し
た。

【００８３】（Ｒインク）Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２５４５重量部エチレングリコール２０重量部イソプロピルアルコール２重量部イオン交換水７３重量部

【００８４】（Ｇインク）Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９とＣ．Ｉ．アシッドイエロー２３の混色５重量部以下Ｒインクに同じ

【００８５】（Ｂインク）Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１８５５重量部以下Ｒインクに同じ

【００８６】その後、９０℃で５分間のインク乾燥を行
い、引き続き２２０℃、１時間の熱処理により着色部を
硬化し、本発明のカラーフィルタを作製した。

【００８７】このようにして作製されたカラーフィルタ
を光学顕微鏡により観察したところ、混色、色ムラ、色
抜け等は観察されなかった。

【００８８】さらに、上記のカラーフィルタ、ＩＴＯ形
成、配向膜形成、液晶化合物の封入等の一連の作業を行
い、図１に示すようなカラー液晶素子を作製した。この
液晶素子を用いて、−２０℃〜６０℃の温度範囲にて連
続１０００時間の駆動を行ったところ、障害は発生しな
かった。

【００８９】またさらに、太陽光線のもと、正味５００
時間の投射駆動を行ったところ、透過率及び色調の変化
は確認されなかった。

【００９０】［実施例５］（ａ）以下の組成からなるアクリル共重合体を１０重量
部と、Ｎ−メチロールアクリルアミド１０重量部Ｎ−メトキシメチルアクリルアミド１０重量部Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−２−ヒドロキシプロピルアクリルアミド２０重量部メタクリル酸メチル２０重量部ヒドロキシエチルメタクリレート４０重量部（ｂ）トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチ
モネート（ミドリ化学製，ＴＰＳ−１０３）を０．２重
量部からなる感光性樹脂組成物を用いて実施例１と同様
にインク受容層を形成し、パターン露光した後、実施例
３と同じインクを用いて着色した。

【００９１】その後、９０℃で５分間のインク乾燥を行
い、引き続き２３０℃、４０分間の熱処理により着色部
を硬化し、本発明のカラーフィルタを作製した。

【００９２】このようにして作製されたカラーフィルタ
を光学顕微鏡により観察したところ、混色、色ムラ、色
抜け等は観察されなかった。

【００９３】さらに、上記のカラーフィルタ、ＩＴＯ形
成、配向膜形成、液晶化合物の封入等の一連の作業を行
い、図１に示すようなカラー液晶素子を作製した。この
液晶素子を用いて、−２０℃〜６０℃の温度範囲にて連
続１０００時間の駆動を行ったところ、障害は発生しな
かった。

【００９４】またさらに、太陽光線のもと、正味５００
時間の投射駆動を行ったところ、透過率及び色調の変化
は確認されなかった。

【００９５】［実施例６］（ａ）以下の組成からなるアクリル共重合体を１０重量
部と、Ｎ−メトキシメチルアクリルアミド１５重量部Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート２０重量部アクリル酸エチル３０重量部ヒドロキシエチルメタクリレート５重量部（ｂ）トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロボレー
ト（ミドリ化学製，ＴＰＳ−１０１）を０．４重量部か
らなる感光性樹脂組成物を用いて実施例１と同様にイン
ク受容層を形成し、パターン露光した後、実施例３と同
じインクを用いて着色した。

【００９６】その後、９０℃で５分間のインク乾燥を行
い、引き続き２００℃、１時間の熱処理により着色部を
硬化し、本発明のカラーフィルタを作製した。

【００９７】このようにして作製されたカラーフィルタ
を光学顕微鏡により観察したところ、混色、色ムラ、色
抜け等は観察されなかった。

【００９８】さらに、上記のカラーフィルタ、ＩＴＯ形
成、配向膜形成、液晶化合物の封入等の一連の作業を行
い、図１に示すようなカラー液晶素子を作製した。この
液晶素子を用いて、−２０℃〜６０℃の温度範囲にて連
続１０００時間の駆動を行ったところ、障害は発生しな
かった。

【００９９】またさらに、太陽光線のもと、正味５００
時間の投射駆動を行ったところ、透過率及び色調の変化
は確認されなかった。

【０１００】［参考例１］下記組成からなる感光性樹脂
組成物を用いる以外は、実施例１と同様にしてカラーフ
ィルタを作製した。ヒロドキシプロピルセルロース４０重量部トリメチロール化メラミン１０重量部実施例１で用いたハロゲン化トリアジン化合物０．５重量部

【０１０１】このようにして作製されたカラーフィルタ
を光学顕微鏡により観察したところ、混色、色ムラ、色
抜け等が観察された。

【０１０２】さらに、上記のカラーフィルタ、ＩＴＯ形
成、配向膜形成、液晶化合物の封入等の一連の作業を行
い、図１に示すようなカラー液晶素子を作製し、太陽光
線のもと、正味５００時間の投射駆動を行ったところ、
透過率、色調の変化が確認され、直視で明らかに色落ち
が確認された。

【０１０３】［参考例２］（ａ）以下の組成からなるアクリル共重合体を１０重量
部と、Ｎ−メチロールアクリルアミド２０重量部Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート０．５重量部メタクリル酸メチル３９．５重量部ヒドロキシエチルメタクリレート４０重量部（ｂ）実施例１で用いたハロゲン化トリアジン化合物を
０．５重量部からなる感光性樹脂組成物を用いる以外
は、実施例１と同様にして液晶素子を作製した。

【０１０４】このようにして作製されたカラーフィルタ
を光学顕微鏡により観察したところ、混色、色ムラ、色
抜け等は観察されなかった。

【０１０５】さらに、上記のカラーフィルタ、ＩＴＯ形
成、配向膜形成、液晶化合物の封入等の一連の作業を行
い、図１に示すようなカラー液晶素子を作製し、太陽光
線のもと、正味５００時間の投射駆動を行ったところ、
透過率、色調の変化が確認され、直視で明らかに色落ち
が確認された。

【０１０６】［参考例３］（ａ）以下の組成からなるアクリル共重合体を１０重量
部と、Ｎ−メチロールアクリルアミド１０重量部Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート６０重量部メタクリル酸メチル１０重量部ヒドロキシエチルメタクリレート２０重量部（ｂ）実施例１で用いたハロゲン化トリアジン化合物を
０．５重量部からなる感光性樹脂組成物を用いる以外
は、実施例１と同様にして液晶素子を作製した。

【０１０７】このようにして作製されたカラーフィルタ
を光学顕微鏡により観察したところ、混色、色ムラ、色
抜け等は観察されなかった。

【０１０８】さらに、上記のカラーフィルタ、ＩＴＯ形
成、配向膜形成、液晶化合物の封入等の一連の作業を行
い、図１に示すようなカラー液晶素子を作製し、太陽光
線のもと、正味５００時間の投射駆動を行ったところ、
Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の色濃度の低下が激しく、さらに、着色
部のひび割れといった問題が発生した。

【０１０９】

【発明の効果】本発明によると、混色、色ムラ、色抜け
等がなく、且つ耐溶剤性及び耐熱性にも優れたカラーフ
ィルタが簡易な方法で得られ、表示特性の高い液晶素子
を安価に提供することができる。特に、本発明のカラー
フィルタは耐光性に優れ、液晶素子の長時間駆動にも対
応する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶素子の一実施形態の断面図であ
る。

【図２】本発明のカラーフィルタの製造方法の一実施形
態を示す工程図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ基板２ａ，２ｂ電極３ａ，３ｂ配向膜４ブラックマトリクス５ａ〜５ｂ着色部５カラーフィルタ６非着色部７保護膜８液晶化合物９ａ，９ｂ偏光板１０バックライトの光２１インク受容層２２フォトマスク２３インクジェットヘッド

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｆ 7/038 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ｚ (72)発明者広瀬雅史東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】着色部及び隣接する着色部間に位置する
非着色部とからなるカラーフィルタであって、少なくと
も、下記式（Ｉ）で示される構造を有するモノマー成分
を少なくとも含むアクリル系重合体と、カチオン性化合
物と、光開始剤と、を含むインク受容層を着色してなる
ことを特徴とするカラーフィルタ。【化１】（但し、Ｒ₁ は水素原子又はメチル基、Ｒ₂ は水素原子
又は炭素数１〜５のアルキル基を表す。）
【請求項２】着色部及び隣接する着色部間に位置する
非着色部とからなるカラーフィルタであって、少なくと
も、下記式（Ｉ）で示される構造を有するモノマー成分
３〜９９重量％とカチオン性の構造を有するアクリルモ
ノマー成分１〜５０重量％とを少なくとも含むアクリル
系共重合体と、光開始剤と、を含むインク受容層を着色
してなることを特徴とするカラーフィルタ。【化２】（但し、Ｒ₁ は水素原子又はメチル基、Ｒ₂ は水素原子
又は炭素数１〜５のアルキル基を表す。）
【請求項３】上記カチオン性の構造を有するアクリル
モノマー成分が、第３級アミンを有するアクリルモノマ
ー成分である請求項２記載のカラーフィルタ。
【請求項４】カラーフィルタの製造方法であって、少
なくとも、下記式（Ｉ）で示される構造を有するモノマ
ー成分を少なくとも含むアクリル系重合体と、カチオン
性化合物と、光開始剤と、を含む感光性樹脂組成物層を
カラーフィルタ形成面に形成してインク受容層を形成す
る工程と、該インク受容層をパターン露光して非着色部
を形成する工程と、インクジェット方式により該インク
受容層の未露光部にインクを付与して着色する工程と、
光照射又は／及び熱処理により該インク受容層を硬化さ
せる工程と、を有することを特徴とするカラーフィルタ
の製造方法。【化３】
【請求項５】カラーフィルタの製造方法であって、少
なくとも、下記式（Ｉ）で示される構造を有するモノマ
ー成分３〜９９重量％とカチオン性の構造を有するアク
リルモノマー成分１〜５０重量％とを少なくとも含むア
クリル系共重合体と、光開始剤と、を含む感光性樹脂組
成物層をカラーフィルタ形成面に形成してインク受容層
を形成する工程と、該インク受容層をパターン露光して
非着色部を形成する工程と、インクジェット方式により
該インク受容層の未露光部にインクを付与して着色する
工程と、光照射又は／及び熱処理により該インク受容層
を硬化させる工程と、を有することを特徴とするカラー
フィルタの製造方法。【化４】
【請求項６】透明基板上に請求項１〜３のいずれかに
記載のカラーフィルタを設けてなることを特徴とするカ
ラーフィルタ基板。
【請求項７】透明基板上にブラックマトリクスと請求
項４記載のカラーフィルタを設けてなり、該ブラックマ
トリクスと該カラーフィルタの非着色部が重なってお
り、且つ、該ブラックマトリクスの幅よりも該非着色部
の幅が狭い請求項６記載のカラーフィルタ基板。
【請求項８】請求項６記載のカラーフィルタ基板を一
方の基板に用い、対向基板との間に液晶化合物を封入し
てなることを特徴とする液晶素子。
【請求項９】カラーフィルタが、着色部及び隣接する
着色部間に位置する非着色部とからなり、対向基板側に
ブラックマトリクスを有し、該ブラックマトリクスと該
カラーフィルタの非着色部が重なっており、且つ、該ブ
ラックマトリクスの幅よりも該非着色部の幅が狭い請求
項８記載の液晶素子。
【請求項１０】請求項７記載のカラーフィルタ基板を
一方の基板に用い、対向基板との間に液晶化合物を封入
してなることを特徴とする液晶素子。