JP2003121632A - 液晶表示装置用カラーフィルターおよびその製造方法ならびにそれを用いたカラー液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】印刷物と同等の色鮮やかさをもち、加工性のよ
い液晶表示装置用カラーフィルターを提供する。 【解決手段】感光性着色樹脂で画素を形成した液晶表示
装置用カラーフィルターにおいて、Ｃ光源を使用して測
定したＸＹＺ表色系色度図における赤、緑、青の各色度
座標を結んでなる三角形の面積が、ＮＴＳＣ規格比８０
％以上であり、かつ各画素膜厚が４μｍよりも大きく１
０μm以下であることを特徴とする液晶表示装置用カラ
ーフィルター。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルター
およびその製造方法並びにそれを用いてなる液晶表示装
置に関するものであり、特に色再現範囲の広いカラーフ
ィルター、カラー液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、液晶表示装置は軽量、薄型、低消
費電力等の特性をいかし、ノートＰＣ、携帯情報端末、
デジタルカメラなど様々な用途で使用されている。液晶
表示装置の表示特性（輝度、色再現性、視野角特性な
ど）がより向上したことにより、液晶表示装置の用途
は、従来のノートＰＣ用途に加え、デスクトップモニタ
用途への展開が進んでいる。さらに、最近ではデスクト
ップモニタの色再現性をさらに向上させた大型の液晶テ
レビが開発されており、ＣＲＴの色再現範囲（ＮＴＳＣ
（National Television System Committee）比約７０
％）に近い色が再現されつつある。

【０００３】ＣＲＴの色特性は、赤、緑、青、各色のＸ
ＹＺ表色系色度図における色度座標（ｘ、ｙ）がそれぞ
れ赤（０．６４０，０．３３０）、緑（０．２９０，
０．６００）、青（０．１５０，０．０６０）であるＥ
ＢＵ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ
Ｕｎｉｏｎ）規格にほぼ等しいが、ＥＢＵ規格に準じた
色再現範囲をもつディスプレイでは特に緑領域の色再現
範囲に乏しく、印刷物のような色鮮やかな表示をするこ
とは困難であった。色再現性がＥＢＵ規格よりも広く、
良好な規格としてはＮＴＳＣ規格があり、赤、緑、青、
各色のＸＹＺ表色系色度図における色度座標（ｘ、ｙ）
はそれぞれ赤（０．６７０，０．３３０）、緑（０．２
１０，０．７１０）、青（０．１４０，０．０８０）で
ある。

【０００４】色再現範囲を広げた液晶表示装置を作製す
るには、カラーフィルターの画素を厚膜化することによ
り、濃色化すればよい。しかしながら、ＮＴＳＣ規格並
に色再現範囲を広げようとするために、従来のデスクト
ップモニタ用途、あるいは液晶テレビ用途のカラーフィ
ルターを濃色化しようとした場合、画素用ペーストの全
固形分の中での顔料の含有量が大きくなり、ペーストの
保存安定性が著しく低下する。また、スピンコートを用
いてカラーペーストを塗布する場合、スピンコートでは
一度に２．５μm程度の厚みまでしか塗ることができな
いので、２．５μm以上の厚膜化カラーフィルターを作
製するのは困難であり、また、数回以上に分けることに
より２．５μm以上の厚みに塗ろうとすると、コスト上
昇につながる。

【０００５】厚膜化カラーフィルターを得る方法とし
て、例えば特開平５−１４２４１５号公報、特開平５−
３４１１１３号公報、特開平５−３４１１１４号公報、
特開平６−４３３１４号公報、特開平６−２５８５１４
号公報にはベースフィルム上に形成した感光性着色樹脂
層を透明基板に転写することによりカラーフィルターを
製造する方法が提案されている。しかしながら、印刷物
のように色鮮やかな液晶表示装置を得るために必要な色
再現範囲や赤、緑、青画素の色度に関する開示はされて
いない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の問題
に鑑み、色再現範囲が広く、印刷物のように色鮮やかで
あり、また加工性のよいカラーフィルターを提供するこ
とを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に、本発明の液晶表示装置用カラーフィルターおよびカ
ラー液晶表示装置は、以下の構成を有するものである。

【０００８】すなわち、 （１）感光性着色樹脂で画素を形成した液晶表示装置用
カラーフィルターにおいて、Ｃ光源を使用して測定した
ＸＹＺ表色系色度図における赤、緑、青の各色度座標を
結んでなる三角形の面積が、ＮＴＳＣ規格比８０％以上
であり、かつ各画素膜厚が４μｍよりも大きく１０μm
以下であることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィ
ルター。 （２）Ｃ光源を使用して測定したＸＹＺ表色系色度図に
おける赤画素の色度座標（ｘ、ｙ）が０．６３５≦ｘ≦
０．６９５、０．３００≦ｙ≦０．３５０であることを
特徴とする（１）に記載の液晶表示装置用カラーフィル
ター。 （３）Ｃ光源を使用して測定した、ＸＹＺ表色系色度図
における緑画素の色度座標（ｘ、ｙ）が０．１９０≦ｘ
≦０．３２０、０．５８０≦ｙ≦０．６８５であること
を特徴とする（１）、（２）のいずれかに記載の液晶表
示装置用カラーフィルター。 （４）Ｃ光源を使用して測定した、ＸＹＺ表色系色度図
における青画素の色度座標（ｘ、ｙ）が０．１３０≦ｘ
≦０．１６０、０．０４０≦ｙ≦０．１００であること
を特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の液晶表
示装置用カラーフィルター。 （５）（１）〜（４）のいずれかに記載のカラーフィル
ターを、ベースフィルム上に形成した感光性着色樹脂層
を転写することにより製造することを特徴とする液晶表
示装置用カラーフィルターの製造方法。 （６）（１）〜（４）のいずれかに記載のカラーフィル
ターを用いたことを特徴とするカラー液晶表示装置。

【０００９】本発明を以下に詳細に説明する。

【００１０】

【発明の実施の形態】カラーフィルターの形成は、ガラ
ス、高分子フィルム等の透明基板側に限定されず、駆動
素子側基板にも行うことができる。カラーフィルターの
パターン形状については、ストライプ状、アイランド状
などがあげられるが特に限定されるものではない。

【００１１】本発明のカラーフィルターは、少なくとも
赤、緑、青の３色の画素を有し、Ｃ光源を使用して測定
した、ＸＹＺ表色系色度図における赤、緑、青の各色度
座標を結んでなる三角形の面積（色再現範囲）がＮＴＳ
Ｃ規格比８０％以上であり、より好ましくは８５％以上
であり、更に好ましくは９０％以上であり、９５％以上
であることが最も好ましい。

【００１２】印刷物並の良好な表示を得るのに好ましい
各色画素の色度範囲（ｘ、ｙ）を下記すると、０．６３
５≦ｘ≦０．６９５、０．３００≦ｙ≦０．３５０の各
式を満たす赤色画素、０．１９０≦ｘ≦０．３２０、
０．５８０≦ｙ≦０．６８５の各式を満たす緑色画素、
０．１３０≦ｘ≦０．１６０、０．０４０≦ｙ≦０．１
００の各式を満たす青色画素であり、より好ましくは、
０．６５５≦ｘ≦０．６９５、０．３００≦ｙ≦０．３
４０の各式を満たす赤色画素、０．２００≦ｘ≦０．３
１０、０．６００≦ｙ≦０．６８５の各式を満たす緑色
画素、０．１３０≦ｘ≦０．１６０、０．０４０≦ｙ≦
０．０９０の各式を満たす青色画素であり、更に好まし
くは、０．６６５≦ｘ≦０．６９５、０．３００≦ｙ≦
０．３３０の各式を満たす赤色画素、０．２００≦ｘ≦
０．３００、０．６２５≦ｙ≦０．６８５の各式を満た
す緑色画素、０．１３０≦ｘ≦０．１６０、０．０４０
≦ｙ≦０．０８０の各式を満たす青色画素であり、最も
好ましくは、０．６７５≦ｘ≦０．６９５、０．３００
≦ｙ≦０．３３０の各式を満たす赤色画素、０．２００
≦ｘ≦０．３００、０．６５０≦ｙ≦０．６８５の各式
を満たす緑色画素、０．１３０≦ｘ≦０．１６０、０．
０４０≦ｙ≦０．０７０の各式を満たす青色画素であ
る。

【００１３】各色画素とも、上記の色度範囲より色が薄
い領域では、色再現性の高い表示ができなくなるので好
ましくない。また上記の色度範囲より色が濃い領域で
は、画その透過率が低くなり、液晶表示装置の輝度を低
下させてしまうので好ましくない。

【００１４】本発明のカラーフィルターに使用される着
色材料は、有機顔料、無機顔料、染料問わず着色剤全般
を使用することができる。上記色特性の画素を得るため
に種々の顔料を一種類以上用いることができ、色特性を
損なわない範囲で、他の顔料を添加しても良い。代表的
な顔料の例として、ピグメントレッド（ＰＲ−）、２、
３、２２、３８、１４９，１６６、１６８、１７７，２
０６、２０７、２０９、２２４、２４２，２５４、ピグ
メントオレンジ（ＰＯ−）５、１３、１７、３１、３
６、３８、４０、４２、４３、５１、５５、５９、６
１、６４、６５、７１、ピグメントイエロー（ＰＹ−）
１２、１３、１４、１７、２０、２４、８３、８６、９
３、９４、１０９、１１０、１１７、１２５、１３７、
１３８、１３９、１４７、１４８、１５０，１５３、１
５４、１６６、１７３、１８５、ピグメントブルー（Ｐ
Ｂ−）１５（１５：１、１５：２、１５：３、１５：
４、１５：６）、２１、２２、６０、６４、ピグメント
バイオレット（ＰＶ−）１９、２３、２９、３２、３
３、３６、３７、３８、４０、５０、ピグメントグリー
ン（ＰＧ−）７、１０、３６、４７などが挙げられる。
本発明ではこれらに限定されずに種々の顔料を使用する
ことができる。

【００１５】上記顔料は必要に応じて、ロジン処理、酸
性基処理、塩基性処理、顔料誘導体処理などの表面処理
が施されているものを使用しても良い。なお、ＰＲ（ピ
グメントレッド）、ＰＹ（ピグメントイエロー）、ＰＶ
（ピグメントバイオレット）、ＰＯ（ピグメントオレン
ジ）等は、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．；The Societ
y of Dyers and Colourists社発行）の記号であり、正
式には頭にＣ．Ｉ．を付するもの（例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐ
Ｒ２５４など）である。これは染料や染色の標準を規定
したものであり、それぞれの記号は特定の標準となる染
料とその色を指定するものもである。なお、以下の本発
明の説明においては、原則として、前記Ｃ．Ｉ．の表記
は省略（例えば、Ｃ．Ｉ．ＰＲ２５４ならば、ＰＲ２５
４）する。

【００１６】本発明では上記顔料に限定されずに種々の
顔料を使用することができるが、色調及び着色力が高い
点で、赤色画素はＰＲ２５４、ＰＲ１７７、ＰＲ１７
８、ＰＲ１７９の少なくともいずれか１つを含んで調色
されるのが好ましく、副顔料としてＰＹ１３９も好まし
く使用できる。特に、ＰＲ２５４とＰＲ１７７の両方を
含む組み合わせ、またはＰＲ２５４とＰＲ１７９の両方
を含む組み合わせ、あるいはＰＲ１７７とＰＹ１３９の
両方を含む組み合わせ、あるいはＰＲ１７７とＰＹ１７
９の両方を含む組み合わせがより好ましい。緑色画素は
主顔料としてＰＧ７を主成分とするのが好ましく、色目
調整のためＰＧ３６を少量添加することも好ましく行わ
れる。副顔料としてはＰＹ１２、ＰＹ１３、ＰＹ１７、
ＰＹ８３、ＰＹ１０９、ＰＹ１１０、ＰＹ１３８、ＰＹ
１３９、ＰＹ１５０、ＰＹ１８５の少なくともいずれか
１つを含んで調色されるのが好ましく、特にＰＹ１７、
ＰＹ１３８、ＰＹ１３９、ＰＹ１５０、ＰＹ１８５の少
なくともいずれか１つを含んで調色されるのが、より好
ましい。ただしＰＹ１３８は、他の黄色顔料と併用して
用いるのが好ましく、具体的には、ＰＧ７とＰＹ１３９
の両方を含む組み合わせ、またはＰＧ７とＰＹ１３８と
ＰＹ１３９を含む組み合わせ、ＰＧ７とＰＹ１３９とＰ
Ｙ１５０を含む組み合わせ、ＰＧ７とＰＹ１３８とＰＹ
１８５を含む組み合わせ、ＰＧ７とＰＹ１５０を含む組
み合わせ等を好ましく使用できる。青色画素は主顔料と
してＰＢ１５：６、副顔料としてＰＶ２３を含んで調色
されるのが好ましい。また、画素ペースト中の顔料の含
有量は、保存安定性の面から考慮して、１〜４０重量％
であることが好ましい。

【００１７】カラーペーストに用いられる感光性樹脂と
しては、少なくとも１個以上の官能基を有し、光重合開
始剤に硬化エネルギー線を照射することにより発生する
イオンまたはラジカルによりイオン重合、ラジカル重合
を行い分子量の増加や架橋構造の形成を行うモノマーや
オリゴマーなどからなるものが用いられる。ここでいう
官能基とは、ビニル基、カルボキシル基、水酸基等の反
応の原因となる原子団または結合様式である。このよう
なモノマー、オリゴマーとしては、エポキシアクリレー
ト、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレー
ト、ポリエーテルアクリレート、シリコンアクリレー
ト、等のアクリル型、および不飽和ポリエステル／スチ
レン系、ポリエン／スチレン系などの非アクリル系があ
げられるが、中でも、硬化速度、物性選択の幅の広さか
らアクリル系が好ましい。アクリル系樹脂としては、感
光性を持たせるため、少なくともアクリル系ポリマー、
アクリル系多官能モノマーあるいはオリゴマー、光重合
開始剤を含有させた構成を有するのが一般的である。以
下で、感光性樹脂の代表的な例として、アクリル系樹脂
を用いた場合について詳しく説明する。

【００１８】使用できるアクリル系ポリマーとしては、
特に限定はないが、不飽和カルボン酸とエチレン性不飽
和化合物の共重合体を好ましく用いることができる。不
飽和カルボン酸の例としては、たとえばアクリル酸、メ
タクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フ
マル酸、ビニル酢酸、あるいは酸無水物などがあげられ
る。これらは単独で用いても良いが、他の共重合可能な
エチレン性不飽和化合物と組み合わせて用いても良い。
共重合可能なエチレン性不飽和化合物としては、具体的
には、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロ
ピル、アクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎープロ
ピル、メタクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチ
ル、メタクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｓｅｃ−ブチ
ル、メタクリル酸ｓｅｃ−ブチル、アクリル酸イソ−ブ
チル、メタクリル酸イソ−ブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ
−ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸
ｎ−ペンチル、メタクリル酸ｎ−ペンチル、２−ヒドロ
キシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタク
リレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレ
ートなどの不飽和カルボン酸アルキルエステル、スチレ
ン、ｐ−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メ
チルスチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル
化合物、アミノエチルアクリレートなどの不飽和カルボ
ン酸アミノアルキルエステル、グリシジルアクリレー
ト、グリシジルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸
グリシジルエステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル
などのカルボン酸ビニルエステル、アクリロニトリル、
メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリルなど
のシアン化ビニル化合物、１，３−ブタジエン、イソプ
レンなどの脂肪族共役ジエン、それぞれ末端にアクリロ
イル基、あるいはメタクリロイル基を有するポリスチレ
ン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリブチルアクリレート、ポリブチルメタクリレー
ト、ポリシリコーンなどのマクロモノマーなどがあげら
れるが、これらに限定されるものではない。

【００１９】また、側鎖にエチレン性不飽和基を付加し
たアクリル系ポリマーを用いると、加工の際の感度がよ
くなるので好ましく用いることができる。エチレン性不
飽和基としては、ビニル基、アリル基、アクリル基、メ
タクリル基のようなものがある。このような側鎖をアク
リル系（共）重合体に付加させる方法としては、アクリ
ル系（共）重合体のカルボキシル基や水酸基などを有す
る場合には、これらにグリシジル基を有するエチレン性
不飽和化合物やアクリル酸またはメタクリル酸クロライ
ドを付加反応させる方法が一般的である。その他、イソ
シアネートを利用してエチレン性不飽和基を有する化合
物を付加させることもできる。ここでいうグリシジル基
を有するエチレン性不飽和化合物やアクリル酸またはメ
タクリル酸クロライドとしては、アクリル酸グリシジ
ル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グ
リシジル、クロトニルグリシジルエーテル、クロトン酸
グリシジルエーテル、イソクロトン酸グリシジルエーテ
ル、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドな
どがあげられる。

【００２０】多官能モノマーとしては、例えば、ビスフ
ェノールＡジグリシジルエーテル（メタ）アクリレー
ト、ポリ（メタ）アクリレートカルバメート、変性ビス
フェノールＡエポキシ（メタ）アクリレート、アジピン
酸１，６−ヘキサンジオール（メタ）アクリル酸エステ
ル、無水フタル酸プロピレンオキサイド（メタ）アクリ
ル酸エステル、トリメリット酸ジエチレングリコール
（メタ）アクリル酸エステル、ロジン変性エポキシジ
（メタ）アクリレート、アルキッド変性（メタ）アクリ
レートのようなオリゴマー、あるいはトリプロピレング
リコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジ
オールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグ
リシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、トリメチロ
ールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリス
リトールトリ（メタ）アクリレート、トリアクリルホル
マール、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレ
ート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレ
ート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレ
ートなどがあげられる。これらは単独または混合して用
いることができる。また、次にあげるような単官能モノ
マーも併用することができ、例えば、エチル（メタ）ア
クリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレー
ト、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチ
ルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ラウリ
ル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレ
ート、イソボルニル（メタ）アクリレートなどがあり、
これらの２種以上の混合物、あるいはその他の化合物と
の混合物などが用いられる。これらの多官能及び単官能
モノマーやオリゴマーの選択と組み合わせにより、ペー
ストの感度や加工性の特性をコントロールすることが可
能である。特に、硬度を高くするにはアクリレート化合
物よりメタクリレート化合物が好ましく、また、感度を
上げるためには、官能基が３以上ある化合物が好まし
い。また、メラミン類、グアナミン類などもアクリル系
モノマーの代わりに好ましく用いることができる。

【００２１】光重合開始剤としては、特に限定はなく、
公知のものが使用でき、例えば、ベンゾフェノン、Ｎ，
Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノ
ン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノ
ン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイン、
ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエー
テル、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシイソ
ブチルフェノン、チオキサントン、２−クロロチオキサ
ントン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン、２−メチル−１−[４−（メチルチオ）フェニル]−
２−モルホリノ−１−プロパン、ｔ−ブチルアントラキ
ノン、１−クロロアントラキノン、２，３−ジクロロア
ントラキノン、３−クロル−２−メチルアントラキノ
ン、２−エチルアントラキノン、１，４−ナフトキノ
ン、９，１０−フェナントラキノン、１，２−ベンゾア
ントラキノン、１，４−ジメチルアントラキノン、２−
フェニルアントラキノン、２−（ｏ−クロロフェニル）
−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体などがあげら
れる。また、その他のアセトフェノン系化合物、イミダ
ゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサン
トン系化合物、リン系化合物、トリアジン系化合物、あ
るいはチタネート等の無機系光重合開始剤なども好まし
く用いることができる。また、ｐ−ジメチルアミノ安息
香酸エステルなどの増感助剤を添加すると、さらに感度
を向上させることができ好ましい。また、これらの光重
合開始剤は２種類以上を併用して用いることもできる。

【００２２】光重合開始剤の添加量としては、特に限定
はないが、ペースト全固形分に対して、好ましくは１〜
３０ｗｔ％、より好ましくは５〜２５ｗｔ％、さらに好
ましくは１０〜２０ｗｔ％である。

【００２３】本発明のカラーぺーストにおいて、塗工
性、乾燥性などの観点から、樹脂成分と顔料をあわせた
固形分濃度は、２〜３０％、好ましくは３〜２５％、さ
らに好ましくは５〜２０％の範囲で使用する。

【００２４】本発明で用いるカラーペーストにおける溶
媒としては、使用するアクリル系樹脂を溶解するものを
好ましく使用することができる。アクリル系樹脂を溶解
する溶媒としては、例えばＮ―メチル―２―ピロリド
ン、Ｎ，Ｎ―ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ―ジメチル
ホルムアミドなどのアミド系極性溶媒、β―プロピオラ
クトン、γ―ブチロラクトン、γ―バレロラクトン、δ
―バレロラクトン、γ―カプロラクトン、ε―カプロラ
クトンなどのラクトン類、さらに、メチルセロソルブ、
エチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチルカルビ
トール、プロピレングリコールモノエチルエーテルなど
のエチレングリコールあるいはプロピレングリコール誘
導体、あるいは、プロピレングリコールモノエチルエー
テルアセテート、アセト酢酸エチル、メチル―３―メト
キシプロピオネート、３―メチル―３―メトキシブチル
アセテートなどの脂肪族エステル類、あるいは、エタノ
ール、３―メチル―３―メトキシブタノールなどの脂肪
族アルコール類、シクロペンタノン、シクロヘキサノン
などのケトン類を用いることも可能である。

【００２５】従って、本発明に用いるカラーペースト用
溶媒としては使用樹脂を溶解する単独あるいは２種類以
上の溶媒の混合溶媒を、適宜組み合わせて使用するのが
好ましい。この場合は、副溶剤として、使用する樹脂に
対する貧溶媒を用いることも可能である。好ましい溶媒
としては、特に限定されるわけではないが、例えばＮ−
メチルピロリドンとシクロペンタノンの混合溶媒などが
あげられ、特に、シクロペンタノン単独でも好ましく用
いることができる。

【００２６】本発明で用いるカラーぺーストには、塗布
性、着色被膜の乾燥性の改良を良好にする目的で、界面
活性剤を添加することもできる。界面活性剤の添加量は
通常、顔料の０．００１〜１０重量％、好ましくは０．
０１〜１重量％である。添加量が少なすぎると塗布性、
着色被膜の乾燥性の改良の効果がなく、多すぎると逆に
塗膜物性が不良となったりする。界面活性剤の具体例と
しては、ラウリル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミンなどの陰
イオン界面活性剤、ステアリルアミンアセテート、ラウ
リルトリメチルアンモニウムクロライドなどの陽イオン
界面活性剤、ラウリルジメチルアミンオキサイド、ラウ
リルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリウム
ベタインなどの両性界面活性剤、ポリオキシエチレンラ
ウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテ
ル、ソルビタンモノステアレートなどの非イオン界面活
性剤、ポリジメチルシロキサンなどを主骨格とするシリ
コーン系界面活性剤などが挙げられる。本発明では、こ
れらに限定されずに、界面活性剤を１種または２種以上
用いることができる。界面活性剤以外にも、密着性改良
剤、硬化促進剤などを添加することもできる。

【００２７】画素の形成方法については、転写法、フォ
トリソ法、印刷法、電着法等があげられるが、本発明の
カラーフィルターのように画素を厚膜化している場合
は、コスト面、パターン形成性などを考慮すると転写法
で行うことがより好ましい。本発明の色再現範囲の広い
カラーフィルターを転写法で作製する場合、感光性着色
樹脂層の膜厚は、４〜１０μmの範囲にあることが好ま
しい。液晶表示装置を作成する際のセルギャップ制御等
の点を考慮すると、４〜６μmの範囲にあることがより
好ましい。

【００２８】本発明のカラーフィルター作製方法の一例
を述べる。

【００２９】ベースフィルム上に弱アルカリ可溶性の熱
可塑性樹脂層を設け、その上に、酸素遮断層を設ける。
さらにその上に、各種顔料により着色された感光性着色
層を設け、最終的にはカバーフィルムを圧着することに
より感光性転写材料を作製する。ベースフィルムとして
は、加圧および加熱下においても著しい収縮もしくは伸
びを生じないことが必要であるため、ポリエチレンテレ
フタレートフィルム、ポリスチレンフィルム等が好まし
い。熱可塑性樹脂層は、軟化点が８０℃以下であるのが
好ましい。具体的には、エチレンとアクリル酸エステル
の共重合体の鹸化物、スチレンと（メタ）アクリル酸エ
ステル共重合体の鹸化物等があげられる。酸素遮断層
は、感光性着色樹脂層を透明基板に密着させた後、ベー
スフィルムから剥離し、パターン露光する際に、感光性
着色樹脂層内での光硬化反応を阻害する酸素の拡散の防
止と、熱可塑性樹脂層と感光性着色樹脂層の混合を防止
するために必要である。酸素遮断層に用いられるポリマ
ーとしては、ポリビニルエーテル／無水マレイン酸共重
合体、カルボキシルアルキルセルロースの水溶性塩等が
挙げられる。

【００３０】感光性転写材料のカバーフィルムを剥離し
ながら、１００〜１６０℃に予備加熱された透明基板上
に０．１ｍ／分〜３ｍ／分の速度でラミネートする。ロ
ールの温度、ラミネート圧は熱可塑性樹脂層、感光性着
色層の物性に応じて決定される。次に、ベースフィルム
を剥離する。ベースフィルム剥離後、パターン露光し、
現像を行う。

【００３１】以上の工程を赤、緑、青のカラーぺース
ト、必要に応じてブラックのカラーぺーストについて行
うと、液晶表示装置用カラーフィルターが作製できる。

【００３２】次に、このカラーフィルターを用いて作成
した液晶表示装置の一例について述べる。上記カラーフ
ィルター上に、透明保護膜を形成し、さらにその上にＩ
ＴＯ膜などの透明電極を製膜する。次に、このカラーフ
ィルター基板と、金属蒸着膜などの反射電極が形成され
た反射電極基板とを、さらにそれらの基板上に設けられ
た液晶配向のためのラビング処理を施した液晶配向膜、
およびセルギャップ保持のためのスペーサーを介して、
対向させて貼りあわせる。なお、反射電極基板上には、
反射電極以外に、光拡散用の突起物、薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）素子や薄膜ダイオード（ＴＦＤ）素子、およ
び走査線、信号線などを設け、ＴＦＴ液晶表示装置や、
ＴＦＤ液晶表示装置を作成することができる。次に、シ
ール部に設けられた注入口から液晶を注入した後に、注
入口を封止する。つぎに、ＩＣドライバー等を実装する
ことによりモジュールが完成する。

【００３３】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されない。

【００３４】〈測定法〉膜厚は、東京精密（株）製表面
粗さ形状測定機“サーフコム１５００Ａ”を用いて測定
した。色座標は、大塚電子（株）製、“ＭＣＰＤ−２０
００”顕微分光光度計を用い、カラーフィルター上に製
膜されているものと同一製膜条件により作製されたＩＴ
Ｏを製膜したガラスをリファレンスとして測定した。な
お、光源はＣ光源を用いた。

【００３５】実施例１ 厚さ７５μmのポリエチレンテレフタレートベースフィ
ルム上に共重合組成比５５／１１．７／４．５／２８．
８のメチルメタクリレート／２−エチルヘキシルアクリ
レート／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合
体を１５ｇ、“ＢＰＥ−５００”（新中村化学社製）７
ｇ、“Ｆ１７７Ｐ”（大日本インキ社製フッ素系界面活
性剤）０．２６ｇ、メチルエチルケトン１８．６ｇ、メ
タノール３０．６ｇ、１−メトキシ−２−プロパノール
９．３ｇから成る塗布液を塗布し、乾燥させ、１５μm
の膜厚の熱可塑性樹脂層を形成した。次に、ポリビニル
アルコール１３ｇ、ポリビニルピロリドン６ｇ、メタノ
ール１７３ｇ、水２１１．４ｇから成る塗布液を塗布
し、乾燥させ、１．６μmの膜厚の酸素遮断層を形成し
た。

【００３６】ピグメントレッドＰＲ２５４ ９．６ｇ
（顔料全体の６０ｗｔ％）、ピグメントレッドＰＲ１７
７ ６．４ｇ（４０ｗｔ％）とＰＧＭＥＡ（プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート）８０ｇをジ
ルコニアビーズを用いてホモジナイザーで７０００ｒｐ
ｍ、３０分間分散し、ガラスビーズを濾過し、除去し
た。このようにして顔料ＰＲ２５４とＰＲ１７７からな
る分散液Ａを得た。次に、メタクリル酸メチル・メタク
リル酸共重合体樹脂粉末９．６ｇ、多官能モノマーとし
てペンタエリスリトールテトラメタクリレート９．６
ｇ、光重合開始剤として”イルガキュア”３６９を５．
７６ｇ、ＰＧＭＥＡ５２．８ｇ、３−メチル−３−メト
キシブタノール（ＭＭＢ）２１．６ｇ、３−メトキシブ
チルアセテート２１．６ｇを加えた感光性樹脂溶液Ｂを
作製した。分散液Ａに感光性樹脂溶液Ｂを加え、赤ペー
ストを得た。このペーストの顔料／ポリマー比（重量
比）は４０／６０である。また、赤ペーストと同様にし
て、顔料の重量組成がＰＧ７／ＰＹ１７＝６５／３５、
顔料／ポリマー比（重量比）＝４０／６０である緑ペー
スト、ＰＢ１５：６／ＰＶ２３＝８０／２０、顔料／ポ
リマー比（重量比）＝２８／７２である青ペーストを作
製した。

【００３７】熱可塑性樹脂層および酸素遮断層を有する
ベースフィルム上に上記の赤、緑、青ペーストをスリッ
トダイコーターを用いて塗布し、乾燥させ、それぞれ
４．１μm，４．３μm，４．１μmの膜厚の感光性着色
樹脂層を形成した。さらに、厚さ１２μmのポリプロピ
レンのカバーフィルムを圧着し、赤、緑、青の感光性転
写材料を作製した。

【００３８】Ｃｒブラックマトリックス遮光層の形成さ
れた板厚０．７ｍｍの無アルカリガラス基板（コーニン
グ社製）に、赤色感光性転写材料のカバーフィルムを剥
離し、感光性着色樹脂層をラミネーター（ソマール
（株）製オートカットラミネーターＡＳＬ−２４）を用
いて加圧（８Ｋｇ／ｃｍ）、加熱してはりあわせ、ベー
スフィルムを剥離した。ネガマスクを介して、所定領域
を露光し、トリエタノールアミン１％水溶液で７０秒間
シャワー現像することにより熱可塑性樹脂層と酸素遮断
層を溶解除去した。次に、０．２％ジエチルアミノエタ
ノール水溶液に、非イオン界面活性剤として”エマルゲ
ン”Ａ−６０（ＨＬＢ１２．８、ポリオキシエチレン誘
導体）（花王（株）製）を現像液総量に対して０．１％
添加したアルカリ現像液で９０秒間揺動しながら浸漬を
行い現像し、続いて純粋洗浄することによりパターニン
グ基板を得た。得られたパターニング基板を熱風オーブ
ン中２００℃で３０分保持することにより、アクリル系
樹脂の硬化を行い、赤画素を得た。同様な工程を緑、青
と行うことによりカラーフィルターを作製した。その上
にＩＴＯ膜を膜厚０．１４μｍとなるようにスパッタリ
ングした。

【００３９】得られたカラーフィルターのＣ光源を通し
たときの色度（ｘ、ｙ）は、それぞれ赤（０．６７５、
０．３１６）、緑（０．２０１、０．６８２）、青
（０．１４５、０．０４５）であり、色再現範囲はＮＴ
ＳＣ規格対比１０１．９％であった。また、そのときの
カラーフィルターの輝度Ｙは、１４であった。

【００４０】別途、無アルカリガラス上にＴＦＴ素子、
画素電極等を形成した基板を対向基板として用意し、前
記のカラーペースト塗布した基板（着色層基板）と対向
基板とに配向膜を印刷しラビングして配向させた。これ
ら２つの基板の一方にマイクロロッドを練り込んだシー
ル剤を印刷し、６μｍの厚さのビーズスペーサーを散布
した後、２つの基板を貼り合わせた。次に、４Ｖ駆動対
応のＴＮ液晶（屈折率異方性Δｎ〜０．１）を注入して
液晶注入口を封口剤で塞いだ。液晶を注入した液晶セル
を、直交した偏光フィルムで挟み、評価用の液晶セルを
作製した。該液晶セルにＩＣドライバー等を実装するこ
とにより、液晶表示装置を完成させた。得られた液晶表
示装置の画質は、印刷物に近い色鮮やかな表示が可能で
あり、ＩＴＯの断線等による表示欠陥も見られなかっ
た。

【００４１】比較例１ 実施例１で作製した赤、緑、青ペーストを使用した。

【００４２】まず、赤ペーストをスピンナーを用いてＣ
ｒブラックマトリックス遮光層の形成された板厚０．７
ｍｍの無アルカリガラス基板上に塗布した。その後８０
℃で１５分加熱処理することによりカラーレジスト塗膜
を得た。同様の工程を、緑、青ペーストについても行っ
た。赤、緑、青パターンの膜厚を測定したところ、それ
ぞれ２．０μｍ、２．０μｍ、２．０μｍであった。

【００４３】得られたカラーフィルターのＣ光源を通し
たときの色度（ｘ、ｙ）は、それぞれ赤（０．６６５、
０．３２４）、緑（０．２８８、０．５８７）、青
（０．１４２、０．０６２）であり、色再現範囲はＮＴ
ＳＣ規格対比７４．７％であった。また、そのときのカ
ラーフィルターの輝度Ｙは、２５であった。

【００４４】このカラーフィルターを用い、実施例１と
同様にして液晶表示装置を完成させた。得られた液晶表
示装置の画質は明るくはあったが、特に緑色の色再現性
が不足しており印刷物同等の表示とは言えなかった。

【００４５】

【発明の効果】本発明のカラーフィルターを用いること
により、上述のごとく印刷物と同等の色鮮やかさをも
ち、加工性のよい液晶表示装置用カラーフィルターを得
ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H048 BA43 BA47 BA48 BB02 BB07 BB42 2H091 FA02Y FB02 FB12 FB13 FC05 FC12 LA12 LA15 LA16 5C094 AA08 BA03 BA43 CA19 CA24 DA13 ED03 FA01 GB10 JA01 JA08 JA20

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光性着色樹脂で画素を形成した液晶表
   示装置用カラーフィルターにおいて、Ｃ光源を使用して
   測定したＸＹＺ表色系色度図における赤、緑、青の各色
   度座標を結んでなる三角形の面積が、ＮＴＳＣ規格比８
   ０％以上であり、かつ各画素膜厚が４μｍよりも大きく
   １０μm以下であることを特徴とする液晶表示装置用カ
   ラーフィルター。
2. 【請求項２】 Ｃ光源を使用して測定したＸＹＺ表色系
   色度図における赤画素の色度座標（ｘ、ｙ）が０．６３
   ５≦ｘ≦０．６９５、０．３００≦ｙ≦０．３５０であ
   ることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置用カラ
   ーフィルター。
3. 【請求項３】 Ｃ光源を使用して測定したＸＹＺ表色系
   色度図における緑画素の色度座標（ｘ、ｙ）が０．１９
   ０≦ｘ≦０．３２０、０．５８０≦ｙ≦０．６８５であ
   ることを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の液
   晶表示装置用カラーフィルター。
4. 【請求項４】 Ｃ光源を使用して測定したＸＹＺ表色系
   色度図における青画素の色度座標（ｘ、ｙ）が０．１３
   ０≦ｘ≦０．１６０、０．０４０≦ｙ≦０．１００であ
   ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液
   晶表示装置用カラーフィルター。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のカラー
   フィルターを、ベースフィルム上に形成した感光性着色
   樹脂層を転写することにより製造することを特徴とする
   液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかに記載のカラー
   フィルターを用いたことを特徴とするカラー液晶表示装
   置。