JP4507286B2 - 表示装置用カラーフィルタ及び反射型表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置などの表示装置用カラーフィルタ及び表示装置に関するものであり、特にインクジェット法により製造される表示装置用カラーフィルタにおいて、透過率の高い表示装置用カラーフィルタ及び反射型表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示装置において、カラー表示、反射率の低減、コントラストの改善、分光特性制御などの目的にカラーフィルタを用いることは、有用な手段となっている。
この表示装置に用いるカラーフィルタは、多くの場合、カラーフィルタは画素として形成されて使用されるものである。この表示装置用カラーフィルタの画素を形成する方法として、これまで実用されてきた方法としては、フォトリソグラフィイ法、印刷法などがあげられる。
【０００３】
これらの画素を形成する方法に対し、プリンタで実用されてきたインクジェット法による画素形成方法を、表示装置用カラーフィルタの製造に適用する技術が提案されている。
表示装置用カラーフィルタをインクジェット法により形成した表示装置用カラーフィルタにおいて、例えば、透過型液晶表示装置に用いる表示装置用カラーフィルタの色は、透過型液晶表示装置にはバックライトを備えているために光量が十分に得られるので、加法混色の原色である赤色、緑色、青色を用いている。
【０００４】
しかし、反射型液晶表示装置に上記透過型液晶表示装置に用いる加法混色の原色を使用した表示装置用カラーフィルタを採用すると、照明光を外部からの光にのみ依存する反射型液晶表示装置においては、暗い表示装置となってしまうものである。この際、十分に明るい表示装置とするために、例えば、赤色において、赤色の透過波長領域である６００〜７００ｎｍ以外の波長領域（４００〜６００ｎｍ）の透過率をも高くした赤色を用いることにより、明度（透過率）が向上した赤色とすることができる。しかし、このようにすると赤色としては、彩度の低下した表示品質の劣化したものとなってしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、表示装置用カラーフィルタの着色層画素をインクジェット法により形成する表示装置用カラーフィルタにおいて、その表示装置用カラーフィルタを反射型表示装置に用いた際にも明度（透過率）が高く、且つ、彩度の低下しない表示装置用カラーフィルタを提供すること、及びこの表示装置用カラーフィルタを用いた明るい表示品質の良い反射型表示装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、透明基板と、この透明基板の上に形成された受像層と、この受像層の上に形成されたマトリックス状遮光層と、この受像層の上のマトリックス状遮光層の間にインクジェット法により形成された着色層画素を具備する表示装置用カラーフィルタにおいて、該着色層画素の各画素が減法混色の原色であるシアン色、マゼンタ色、イエロー色の２種以上の原色の組み合わせであることを特徴とする表示装置用カラーフィルタである。
【０００７】
また、本発明は、上記発明の表示装置用カラーフィルタにおいて、前記着色層画素のシアン色が、波長４６０〜５１０ｎｍにおいて透過率８５％以上、波長６００〜６３０ｎｍにおいて透過率３０％以下であり、マゼンタ色が、波長４１０〜４５０ｎｍにおいて透過率７０％以上、波長６６０〜７００ｎｍにおいて透過率９０％以上、波長５３０〜５６０ｎｍにおいて透過率３０％以下であり、イエロー色が、波長５５０〜７００ｎｍにおいて透過率９０％以上、波長４００〜４５０ｎｍにおいて透過率２５％以下であることを特徴とする表示装置用カラーフィルタである。
【０００８】
また、本発明は、上記発明による表示装置用カラーフィルタを備えたことを特徴とする反射型表示装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明による表示装置用カラーフィルタを、その一実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明による表示装置用カラーフィルタの一実施例を示す平面図である。また、図２は、図１に示す本発明による表示装置用カラーフィルタの一実施例のＡ−Ａ’断面図である。
図１、及び図２に示すように、表示装置用カラーフィルタ（１）は、透明基板（２）の上に受像層（３）が形成され、この受像層の上にマトリックス状遮光層（５）が形成され、この受像層（３）の上のマトリックス状遮光層（５）の間には、着色層画素（４）が形成されている。
そして、着色層画素（４）は、減法混色の原色であるシアン色、マゼンタ色、イエロー色の２種以上の原色の組み合わせである。
【００１０】
図１、及び図２において、本発明に用いる透明基板（２）は、十分な強度、平坦性、耐熱性、光透過性などを有するものが好ましい。例えば、通常カラーフィルタ基板として用いられている透明な無アルカリガラス、或いはソーダガラスなどがあげられる。
受像層（３）は、着色層画素（４）をインクジェット法により形成する際に、インクジェットによるインク粒子の飛散や、インクのにじみの発生を防止するために設けられたものである。
【００１１】
受像層（３）の材料としては、透明であること、受像したインクの変色や褪色がないこと、諸耐性があることなどの性能が要求され、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセテートなどのビニル樹脂が良好なものとして用いられる。その他の材料としては、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステルなどが用いられる。
【００１２】
また、インクの受像性を高めるために、この樹脂に微粒子（フィラー）を含有させることも有効である。フィラーとしては、無機微粒子では微粉末珪酸、有機微粒子ではアクリル樹脂、スチレン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、シリコーン樹脂、フッソ樹脂などであるが、透明性の点からは、アクリル樹脂が好ましい。また、フィラーの添加量は、受像層１００重量％に対し１〜１０重量％が好ましいものである。
【００１３】
本発明におけるマトリックス状遮光層（５）の材料は、樹脂、遮光材、分散剤、溶媒などを主成分として構成する黒色樹脂組成物である。
この黒色樹脂組成物を構成する材料としての遮光材には、カーボンブラックなどを用いるものである。
【００１４】
黒色樹脂組成物には、光重合性モノマー、光重合性開始剤などを含有させることができる。これにより、黒色樹脂組成物に感光性を付与することができ、マトリックス状遮光層を形成する際にパターニングのためのレジストが不要となる。
【００１５】
黒色樹脂組成物においては、カーボンブラックの配合割合は、黒色樹脂組成物を構成する樹脂１００重量％に対し５０〜１２０重量％であり、７０〜１００重量％であることが好ましいものである。
これにより、マトリックス状遮光層の光学濃度を３．０以上に保ことができるものとなる。カーボンブラックの配合割合が５０重量％以下であると、十分な遮光性が得られないものとなる。１２０重量％以上であると、十分な遮光性が得られるが黒色樹脂組成物の感度が低下し、パターニングが出来なくなる傾向にあり、また、黒色樹脂組成物が均一に分散することが困難になる傾向にある。
【００１６】
黒色樹脂組成物を構成する樹脂としては、分散性、耐熱性、アルカリ現像性、透明性などに優れるアクリル系樹脂が好ましいものであり、このようなアクリル系樹脂としては、例えば、化学式（１）、（２）で表されるアクリル系モノマーを構成単位とする樹脂を使用することができる。
【００１７】
【化１】
【００１８】
上記の化学式（１）、（２）で表されるアクリル系モノマーは、具体的には以下の化学式（３）〜（２１）で表すアクリル系ノマーである。
【００１９】
【化２】
【００２０】
【化３】
【００２１】
【化４】
【００２２】
アクリル系樹脂は、上記アクリル系モノマーの一種を重合させて得られるものに限定されるものではなく、数種を適宜に選択して共重合させて得られる樹脂を使用することもできる。
また、上記アクリル系モノマーに加えて、重合可能な他のモノマー、例えば、グリシジルメタクリレート、アクリロニトリル、ビニルアセテート、Ｎ−ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリルメタクリレートなどを共重合させて得られる樹脂を使用することもできる。
【００２３】
光重合性モノマーとしては、単官能、２官能、３官能、多官能モノマーがある。
単官能モノマーとしては、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレートなど、また、２官能モノマーとしては、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレートなど、また、３官能モノマーとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアネートなど、また、多官能モノマーとしては、トリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタまたはヘキサアクリレートなどが挙げられる。
【００２４】
光重合開始剤としては、トリアジン系化合物、イミダゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物などが挙げられる。
トリアジン系化合物としては、ピペロニル−ｓ−トリアジン，２，４，６−トリス（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、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−（ｐ−クロロフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４’−メトキシ−１’−ナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ−イソアミロキシカルボニルメチル−３’−カルバゾリル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ−（２”−メトキシ−１”−メチルエトキシカルボニルメチル）−３’−カルバゾリル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ−シクロヘキシロキシカルボニルメチル−３’−カルバゾリル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メチルチオフェニル）−ビス（４，６−トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−β−スチリル）−ビス（４，６−トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（３−クロロフェニル）−ビス（４，６−トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンなどが挙げられる。
【００２５】
また、イミダゾール系化合物としては、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−ジフェニル−イミダゾール二量体、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−ビス（３−メトキシフェニル）−イミダゾール二量体、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−ビス（４−メトキシフェニル）−イミダゾール二量体、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−ビス（４−クロロフェニル）−イミダゾール二量体、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−ビス（２−フリル）−イミダゾール、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，５，４’，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールなどが挙げられる。
【００２６】
また、ベンゾフェノン系化合物としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチル−ジフェニルサルファイド、３，３’−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、４，４’−ジメチルアミノベンゾフェノンなどが挙げられる。
【００２７】
また、黒色樹脂組成物を構成する分散剤としては、非イオン性界面活性剤では、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなど、また、イオン性界面活性剤では、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキルリン酸塩、テトラアルキルアンモニウム塩など、その他に、有機顔料誘導体、ポリエステルなどがあげられる。
分散剤は一種類を単独で使用してもよく、また、二種類以上を混合して使用してもよい。
【００２８】
黒色樹脂組成物を構成する溶媒としては、黒色樹脂組成物の塗布性、分散安定性などの点から、適宜選択して使用されるものであり、トルエン、キシレン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジクライム、シクロヘキサノンなどがあげられる。
【００２９】
次に、黒色樹脂組成物の各成分の配合について説明する。
黒色樹脂組成物の固形分量は、黒色樹脂組成物１００重量％に対し、５重量％以下及び４０重量％以上では黒色樹脂組成物の塗布適性が悪化しスピンコータ、ロールコータなどで良好な膜を所望の厚みに塗布することが困難となるものでああり、１０〜３０重量％程度、好ましくは１５〜２０重量％である。
【００３０】
遮光材の割合は、遮光材が少なすぎるとマトリックス状遮光層を形成した際に遮光性能が悪くなるので、膜厚を厚くすることになり、その結果、例えば、配向膜を形成する際に支障をきたし、表示装置の表示品質が損なわれることがある。
また、一方、遮光材が多すぎると遮光材を分散することが困難となり、マトリックス状遮光層を形成した際に膜の密着性が低下することがある。
遮光材としてのカーボンブラックの割合は、アクリル系樹脂１００重量部に対し、７０〜１００重量部が好ましものである。
【００３１】
黒色樹脂組成物を構成する分散剤の割合は、分散剤が少なすぎると均一な分散が困難となり、且つ、分散安定性が悪化するので、遮光材１００重量部に対し、１重量部以上が好ましものである。
【００３２】
光重合性モノマーの添加量は、少なすぎると十分な残膜感度が得られず、また、多すぎると十分な光学濃度を得るための膜厚が厚くなるので、アクリル系樹脂１００重量部に対し、２０〜１５０重量部が好ましものである。
また、光重合性開始剤の添加量は、光重合性モノマーマル１００重量部に対し、１０〜３０重量部が好ましものである。
【００３３】
また、黒色樹脂組成物は、常法に従って調製することができる。例えば、アクリル系樹脂を溶媒で希釈し、その希釈液に分散剤と遮光材としてカーボンブラック、或いは、有機顔料の混合物などを添加し、ビーズミル分散機で均一に分散させ、固形分量が１５〜２０重量％になるように溶媒を添加し混合することにより黒色樹脂組成物が得られる。
【００３４】
この黒色樹脂組成物を用いて、透明基板の上に形成された受像層の上にスピンコータ、ロールコータなどで所望の厚みに塗布後、フォトレジスト膜を形成し、フォトマスクを介して露光、現像、エッチングを行い、レジスト膜の剥膜後、焼成硬化によりマトリックス状遮光層が得られるものである。
【００３５】
本発明による着色層画素は、インクジェット法により形成されるものであり、着色層画素が減法混色の原色であるシアン色、マゼンタ色、イエロー色の２種以上の原色の組み合わせであることを特徴とする。
着色層画素を形成する着色インクは、色素と樹脂と溶媒を主成分としたものである。本発明に用いる色素としてはカラーフィルタ用として透明性、色純度、各種耐性に優れた顔料が好適に用いられる。このような顔料としては、例えば、シアン、マゼンタ、イエローの各色の顔料をあげることができる。
【００３６】
このうち、シアン色顔料としては、へリオゲンブルーＤ−７５６５（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｂｌｕｅ １６）、へリオゲンブルーＬ６７００Ｆ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｂｌｕｅ １５：６）、へリオゲンブルーＤ７０７２Ｄ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｂｌｕｅ １５：３）、へリオゲンブルーＤ６８７０Ｄ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｂｌｕｅ１５：１）、へリオゲンブルーＤ６８７０Ｄ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｂｌｕｅ １５：２）、へリオゲンブルーＤ７１００Ｄ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｂｌｕｅ １５：４）などをあげることができる。
【００３７】
また、マゼンタ色顔料としては、パーマネントカーミンＦＢＢ−０２（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１４６）、シンカシャレッドＢＲＴ−７９６Ｄ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＶｉｏｌｅｔ１９）、クロモフタルレッドＢＲＮ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１４４）、ホスタパームピンクＥ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１４６）、クロモフタルレッドＡ２Ｂ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１７７）、ＦａｎａｌＰｉｎｋＤ４６８０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１６９）、ＦａｎａｌＰｉｎｋＤ４８１０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１６８）、ＦａｎａｌＰｉｎｋ４８３０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ８１）などがあげられる。
【００３８】
イエロー色顔料としては、ノバパームイエローＨＲ−０１（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ８３）、パリオトールイエローＫ−０９６１ＨＤ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ１３８）、パリオトールイエローＬ１８２０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ１３９）、ＬｕｍｏｇｅｎＹｅｌｌｏｗＤ０７９０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ１０１）、ＳｉｃｏＹｅｌｌｏｗＤ０９５１（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ３）、ＳｉｃｏＹｅｌｌｏｗＤ１１５０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ７４）、ＳｉｃｏＹｅｌｌｏｗＤ１２５０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ１）、ＳｉｃｏＦａｓｔＹｅｌｌｏｗＤ１３５０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ１３）、ＳｉｃｏＦａｓｔＹｅｌｌｏｗＮＢ−Ｄ１７６０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ８３）、ＳｉｃｏｍｉｎＹｅｌｌｏｗＤ１１２０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ３４）などがあげられる。
【００３９】
カラーフィルタ用として、着色層画素の色は、明度及び彩度が共により優れたものが好ましいが、本発明においては、着色層画素の色の明度を高く保ち、且つ彩度を程々に保つものとして、着色層画素のシアン色が、波長４６０〜５１０ｎｍにおいて透過率８５％以上、波長６００〜６３０ｎｍにおいて透過率３０％以下であり、マゼンタ色が、波長４１０〜４５０ｎｍにおいて透過率７０％以上、波長６６０〜７００ｎｍにおいて透過率９０％以上、波長５３０〜５６０ｎｍにおいて透過率３０％以下であり、イエロー色が、波長５５０〜７００ｎｍにおいて透過率９０％以上、波長４００〜４５０ｎｍにおいて透過率２５％以下であることを特徴としている。
【００４０】
着色インクの材料の樹脂としては、カゼイン、ゼラチン、ポリビニールアルコール、カルボキシメチルアセタール、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラニン樹脂などが用いられ、色素との関係にて適宜選択されるものである。
耐熱性や耐光性が要求される際にはアクリル樹脂が好ましいものである。
【００４１】
樹脂への色素の分散を向上させるために、分散剤を用いてもよく、分散剤として、非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなど、また、イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキルリン酸塩、テトラアルキルアンモニウム塩など、その他に、有機顔料誘導体、ポリエステルなどがあげられる。
分散剤は一種類を単独で使用してもよく、また、二種類以上を混合して使用してもよい。溶媒としては溶解性の他に経時安定性、乾燥性などが要求され、色素、樹脂との関係にて適宜選択されるものである。
【００４２】
上記のように、本発明においては、表示装置用カラーフィルタの着色層画素をインクジェット法により形成するが、着色層画素を形成する着色インクの色素が、減法混色の原色であるシアン色、マゼンタ色、イエロー色の２種以上の原色の組み合わせであるので、この表示装置用カラーフィルタを反射型表示装置に用いた際にも明度（透過率）が高く、且つ、彩度の低下しない表示装置用カラーフィルタとなる。
【００４３】
使用するインクジェット装置としては、インクの吐出方法の相違によりピエゾ変換方式と熱変換方式があり、特にピエゾ変換方式が好適である。
インクの粒子化周波数は５〜１００ＫＨｚ程度、ノズル径としては５〜８０μｍ程度，ヘッドを３個配置し１ヘッドにノズルを１〜３０個組み込んだ装置が好適である。また、必要に応じ着色層画素の形成後に加熱などの硬化を行ってもよい。
【００４４】
【実施例】
以下に本発明の実施例を具体的に説明する。
＜実施例１＞
（受像層の作製）
受像層用塗工液は、アルミナゾル６ｇ，ポリビニルアルコール２０ｇ，水７４ｇを加え攪拌しエマルジョン化して調製した。
無アルカリガラス（コーニング社製、品番７０５９）上に、受像層用塗工液をロールコータによって、約０．８μｍの塗膜に形成した。塗膜の加熱硬化は１００℃で２０分間行った。
【００４５】
（黒色樹脂組成物の調製）
メタクリル酸２０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、ヒドロキシエチレンメタクリレート１５部をエチルセロソルブ３００ｇに溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル０．７５部を加え７０℃にて５時間の反応によりアクリル系樹脂を得た。
得られたアクリル系樹脂１００ｇに対し、カーボンブラック９０ｇ、分散剤としてソルスパース♯５０００を１０ｇを添加して、３本ロールにて混練し、樹脂濃度が１０％になるようにエチルセロソルブで希釈し黒色樹脂組成物を得た。
【００４６】
（マトリックス状遮光層の作製）
上記黒色樹脂組成物をスピンコータによって、受像層の上に約１．０μｍの塗膜に形成した。７０℃で２０分間の加熱硬化により黒色樹脂組成物の遮光層を形成した。
続いて、マスクを介して２００ｍＪ／ｃｍ2 のＵＶ光露光を行い、２．５％炭酸ナトリウム水溶液で水洗を行った。次に、２００℃で６０分間の加熱硬化を行い、マトリックス状遮光層を得た。
【００４７】
（着色インクの調製）
メタクリル酸２０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、ヒドロキシエチレンメタクリレート１５部をエチルセロソルブ３００ｇに溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル０．７５部を加え７０℃にて５時間の反応によりアクリル系樹脂を得た。
得られたアクリル系樹脂を樹脂濃度が１０％になるようにエタノールで希釈しアクリル系樹脂の希釈液とした。
【００４８】
この希釈液９０．１ｇに対しシアン色顔料（へリオゲンブルーＬ６７００Ｆ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｂｌｕｅ １５：６）９．０ｇ、分散剤０．９ｇを添加して、３本ロールにて混練し、シアン色の着色ワニスを得た。同様にマゼンタ色顔料（ホスタパームピンクＥ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｒｅｄ １４６）、イエロー色顔料（パリオトールイエローＬ１８２０（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｙｅｌｌｏｗ １３９）を用い各色の着色ワニスを得た。
この各着色ワニス１００ｇに対し、トリメチロールプロパンアクリレート５．４ｇ、メラミン樹脂（三和ケミカル製、品番ＭＳ−２１）１．８ｇを加え、エタノールで粘度が３ｃｐｓに調整し各着色インクを得た。
【００４９】
（着色層画素の作製）
この着色インクを用い、各色の着色層画素を形成し、２００℃にて１時間の加熱硬化後、線幅約１００μｍの着色層画素を得た。
このようにして得られた表示装置用カラーフィルタは、明度（透過率）が高く、且つ、彩度の低下しない表示装置用カラーフィルタであった。
また、このようにして得られた表示装置用カラーフィルタを用いた反射型表示装置の表示品質は明るい良好なものであった。
【００５０】
＜比較例１＞
着色層画素の形成は、インクジェット法ではなく感光性着色組成物を用いたフォトリソグラフィー法により行った。
（受像層の作製）、（黒色樹脂組成物の調製）、（マトリックス状遮光層の作製）は実施例１と同一である。
【００５１】
（感光性着色組成物の作製）
アクリル樹脂（メタクリル酸２０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、ヒドロキシエチルメタクリレート１５部をエチルセロソルブ３００ｇに溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル０．７５部を加え７０℃５時間の反応により得られたアクリル樹脂）を樹脂濃度１０％になるようにエタノールで希釈した。この希釈液９０．１ｇに対しシアン、マゼンタ、イエローの各顔料を９．０ｇ、分散剤０．９ｇを添加し、３本ロールで十分混練し、シアン、マゼンタ、イエローの各色の着色組成物を得た。このときシアン色顔料としてはへリオゲンブルーＬ６７００Ｆ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｂｌｕｅ １５：６）、マゼンタ色顔料としては（ホスタパームピンクＥ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｒｅｄ １４６）、イエロー色顔料としては（パリオトールイエローＬ１８２０（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｙｅｌｌｏｗ １３９）を用いた。
【００５２】
次に、各色の着色組成物１００ｇに、光重合性モノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート４ｇと、光重合開始剤として２−ビス（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０．８ｇと２，２′−ビス（２−クロロフェニル）−４，５，４′，５′−テトラフェニル−１，２′−ビイミダゾール０．４ｇを加え、よく攪拌して感光性着色組成物を調製した。
【００５３】
（着色層画素の作製）
ブラックマトリクス状遮光層を形成した透明基板上に、上記シアン色の感光性着色組成物をスピンコートし、乾燥させ、７０℃で20分間プリベークした。
次に、画素線幅１００μｍのストライプパターンを持つマスクを介して露光し（５０ｍＪ／ｃｍ2 ）、２．５％炭酸ナトリウム水溶液で現像、十分に水洗した後、乾燥し、２３０℃で1 時間べ−クした。
このようにして、ガラス基板上に厚さ０．５μｍのシアン色の着色層画素の作製した。
【００５４】
同様に調製したマゼンタ色とイエロー色の感光性着色組成物を使用して厚さ０．５μｍのマゼンタ色の着色層画素、イエロー色着色層画素を作製して表示装置用カラーフィルタを得た。
このようにして得られた表示装置用カラーフィルタは、明度（透過率）が高く、且つ、彩度の低下しない表示装置用カラーフィルタで、反射型表示装置に用いたところ表示品質は明るい良好なものであった。しかし、実施例と比較して工程が長く、コストの高いものであった。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は、透明基板と、この透明基板の上に形成された受像層と、この受像層の上に形成されたマトリックス状遮光層と、この受像層の上のマトリックス状遮光層の間にインクジェット法により形成された着色層画素を具備する表示装置用カラーフィルタにおいて、上記着色層画素が減法混色の原色であるシアン色、マゼンタ色、イエロー色の２種以上の原色の組み合わせであるので、この表示装置用カラーフィルタを反射型表示装置に用いた際には明度（透過率）が高く、且つ、彩度の低下しない表示装置用カラーフィルタとなる。
【００５６】
また、本発明は、前記着色層画素のシアン色が、波長４６０〜５１０ｎｍにおいて透過率８５％以上、波長６００〜６３０ｎｍにおいて透過率３０％以下であり、マゼンタ色が、波長４１０〜４５０ｎｍにおいて透過率７０％以上、波長６６０〜７００ｎｍにおいて透過率９０％以上、波長５３０〜５６０ｎｍにおいて透過率３０％以下であり、イエロー色が、波長５５０〜７００ｎｍにおいて透過率９０％以上、波長４００〜４５０ｎｍにおいて透過率２５％以下であるので、この表示装置用カラーフィルタを反射型表示装置に用いた際には明度（透過率）が高く、且つ、彩度の低下しない表示装置用カラーフィルタとなる。
【００５７】
また、本発明は、上記表示装置用カラーフィルタを備えた反射型表示装置であるので、明るい表示品質の良い反射型表示装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による表示装置用カラーフィルタの一実施例を示す平面図である。
【図２】図１に示す本発明による表示装置用カラーフィルタの一実施例のＡ−Ａ’断面図である。
【符号の説明】
１…カラーフィルタ
２…透明基板
３…受像層
４…着色層画素
５…マトリックス状遮光層
Ｃ…シアン色着色層画素
Ｍ…マゼンタ色着色層画素
Ｙ…イエロー色着色層画素
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置などの表示装置用カラーフィルタ及び表示装置に関するものであり、特にインクジェット法により製造される表示装置用カラーフィルタにおいて、透過率の高い表示装置用カラーフィルタ及び反射型表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示装置において、カラー表示、反射率の低減、コントラストの改善、分光特性制御などの目的にカラーフィルタを用いることは、有用な手段となっている。
この表示装置に用いるカラーフィルタは、多くの場合、カラーフィルタは画素として形成されて使用されるものである。この表示装置用カラーフィルタの画素を形成する方法として、これまで実用されてきた方法としては、フォトリソグラフィイ法、印刷法などがあげられる。
【０００３】
これらの画素を形成する方法に対し、プリンタで実用されてきたインクジェット法による画素形成方法を、表示装置用カラーフィルタの製造に適用する技術が提案されている。
表示装置用カラーフィルタをインクジェット法により形成した表示装置用カラーフィルタにおいて、例えば、透過型液晶表示装置に用いる表示装置用カラーフィルタの色は、透過型液晶表示装置にはバックライトを備えているために光量が十分に得られるので、加法混色の原色である赤色、緑色、青色を用いている。
【０００４】
しかし、反射型液晶表示装置に上記透過型液晶表示装置に用いる加法混色の原色を使用した表示装置用カラーフィルタを採用すると、照明光を外部からの光にのみ依存する反射型液晶表示装置においては、暗い表示装置となってしまうものである。この際、十分に明るい表示装置とするために、例えば、赤色において、赤色の透過波長領域である６００〜７００ｎｍ以外の波長領域（４００〜６００ｎｍ）の透過率をも高くした赤色を用いることにより、明度（透過率）が向上した赤色とすることができる。しかし、このようにすると赤色としては、彩度の低下した表示品質の劣化したものとなってしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、表示装置用カラーフィルタの着色層画素をインクジェット法により形成する表示装置用カラーフィルタにおいて、その表示装置用カラーフィルタを反射型表示装置に用いた際にも明度（透過率）が高く、且つ、彩度の低下しない表示装置用カラーフィルタを提供すること、及びこの表示装置用カラーフィルタを用いた明るい表示品質の良い反射型表示装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、透明基板と、この透明基板の上に形成された受像層と、この受像層の上に形成されたマトリックス状遮光層と、この受像層の上のマトリックス状遮光層の間にインクジェット法により形成された着色層画素を具備する表示装置用カラーフィルタにおいて、該着色層画素の各画素が減法混色の原色であるシアン色、マゼンタ色、イエロー色の２種以上の原色の組み合わせであることを特徴とする表示装置用カラーフィルタである。
【０００７】
また、本発明は、上記発明の表示装置用カラーフィルタにおいて、前記着色層画素のシアン色が、波長４６０〜５１０ｎｍにおいて透過率８５％以上、波長６００〜６３０ｎｍにおいて透過率３０％以下であり、マゼンタ色が、波長４１０〜４５０ｎｍにおいて透過率７０％以上、波長６６０〜７００ｎｍにおいて透過率９０％以上、波長５３０〜５６０ｎｍにおいて透過率３０％以下であり、イエロー色が、波長５５０〜７００ｎｍにおいて透過率９０％以上、波長４００〜４５０ｎｍにおいて透過率２５％以下であることを特徴とする表示装置用カラーフィルタである。
【０００８】
また、本発明は、上記発明による表示装置用カラーフィルタを備えたことを特徴とする反射型表示装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明による表示装置用カラーフィルタを、その一実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明による表示装置用カラーフィルタの一実施例を示す平面図である。また、図２は、図１に示す本発明による表示装置用カラーフィルタの一実施例のＡ−Ａ’断面図である。
図１、及び図２に示すように、表示装置用カラーフィルタ（１）は、透明基板（２）の上に受像層（３）が形成され、この受像層の上にマトリックス状遮光層（５）が形成され、この受像層（３）の上のマトリックス状遮光層（５）の間には、着色層画素（４）が形成されている。
そして、着色層画素（４）は、減法混色の原色であるシアン色、マゼンタ色、イエロー色の２種以上の原色の組み合わせである。
【００１０】
図１、及び図２において、本発明に用いる透明基板（２）は、十分な強度、平坦性、耐熱性、光透過性などを有するものが好ましい。例えば、通常カラーフィルタ基板として用いられている透明な無アルカリガラス、或いはソーダガラスなどがあげられる。
受像層（３）は、着色層画素（４）をインクジェット法により形成する際に、インクジェットによるインク粒子の飛散や、インクのにじみの発生を防止するために設けられたものである。
【００１１】
受像層（３）の材料としては、透明であること、受像したインクの変色や褪色がないこと、諸耐性があることなどの性能が要求され、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセテートなどのビニル樹脂が良好なものとして用いられる。その他の材料としては、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステルなどが用いられる。
【００１２】
また、インクの受像性を高めるために、この樹脂に微粒子（フィラー）を含有させることも有効である。フィラーとしては、無機微粒子では微粉末珪酸、有機微粒子ではアクリル樹脂、スチレン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、シリコーン樹脂、フッソ樹脂などであるが、透明性の点からは、アクリル樹脂が好ましい。また、フィラーの添加量は、受像層１００重量％に対し１〜１０重量％が好ましいものである。
【００１３】
本発明におけるマトリックス状遮光層（５）の材料は、樹脂、遮光材、分散剤、溶媒などを主成分として構成する黒色樹脂組成物である。
この黒色樹脂組成物を構成する材料としての遮光材には、カーボンブラックなどを用いるものである。
【００１４】
黒色樹脂組成物には、光重合性モノマー、光重合性開始剤などを含有させることができる。これにより、黒色樹脂組成物に感光性を付与することができ、マトリックス状遮光層を形成する際にパターニングのためのレジストが不要となる。
【００１５】
黒色樹脂組成物においては、カーボンブラックの配合割合は、黒色樹脂組成物を構成する樹脂１００重量％に対し５０〜１２０重量％であり、７０〜１００重量％であることが好ましいものである。
これにより、マトリックス状遮光層の光学濃度を３．０以上に保ことができるものとなる。カーボンブラックの配合割合が５０重量％以下であると、十分な遮光性が得られないものとなる。１２０重量％以上であると、十分な遮光性が得られるが黒色樹脂組成物の感度が低下し、パターニングが出来なくなる傾向にあり、また、黒色樹脂組成物が均一に分散することが困難になる傾向にある。
【００１６】
黒色樹脂組成物を構成する樹脂としては、分散性、耐熱性、アルカリ現像性、透明性などに優れるアクリル系樹脂が好ましいものであり、このようなアクリル系樹脂としては、例えば、化学式（１）、（２）で表されるアクリル系モノマーを構成単位とする樹脂を使用することができる。
【００１７】
【化１】
上記の化学式（１）、（２）で表されるアクリル系モノマーは、具体的には以下の化学式（３）〜（２１）で表すアクリル系ノマーである。
【００１９】
【化２】
【化３】
【化４】
アクリル系樹脂は、上記アクリル系モノマーの一種を重合させて得られるものに限定されるものではなく、数種を適宜に選択して共重合させて得られる樹脂を使用することもできる。
また、上記アクリル系モノマーに加えて、重合可能な他のモノマー、例えば、グリシジルメタクリレート、アクリロニトリル、ビニルアセテート、Ｎ−ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリルメタクリレートなどを共重合させて得られる樹脂を使用することもできる。
【００２３】
光重合性モノマーとしては、単官能、２官能、３官能、多官能モノマーがある。
単官能モノマーとしては、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレートなど、また、２官能モノマーとしては、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレートなど、また、３官能モノマーとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアネートなど、また、多官能モノマーとしては、トリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタまたはヘキサアクリレートなどが挙げられる。
【００２４】
光重合開始剤としては、トリアジン系化合物、イミダゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物などが挙げられる。
トリアジン系化合物としては、ピペロニル−ｓ−トリアジン，２，４，６−トリス（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、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−（ｐ−クロロフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４’−メトキシ−１’−ナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ−イソアミロキシカルボニルメチル−３’−カルバゾリル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ−（２”−メトキシ−１”−メチルエトキシカルボニルメチル）−３’−カルバゾリル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ−シクロヘキシロキシカルボニルメチル−３’−カルバゾリル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メチルチオフェニル）−ビス（４，６−トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−β−スチリル）−ビス（４，６−トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（３−クロロフェニル）−ビス（４，６−トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンなどが挙げられる。
【００２５】
また、イミダゾール系化合物としては、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−ジフェニル−イミダゾール二量体、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−ビス（３−メトキシフェニル）−イミダゾール二量体、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−ビス（４−メトキシフェニル）−イミダゾール二量体、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−ビス（４−クロロフェニル）−イミダゾール二量体、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−ビス（２−フリル）−イミダゾール、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，５，４’，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールなどが挙げられる。
【００２６】
また、ベンゾフェノン系化合物としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチル−ジフェニルサルファイド、３，３’−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、４，４’−ジメチルアミノベンゾフェノンなどが挙げられる。
【００２７】
また、黒色樹脂組成物を構成する分散剤としては、非イオン性界面活性剤では、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなど、また、イオン性界面活性剤では、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキルリン酸塩、テトラアルキルアンモニウム塩など、その他に、有機顔料誘導体、ポリエステルなどがあげられる。
分散剤は一種類を単独で使用してもよく、また、二種類以上を混合して使用してもよい。
【００２８】
黒色樹脂組成物を構成する溶媒としては、黒色樹脂組成物の塗布性、分散安定性などの点から、適宜選択して使用されるものであり、トルエン、キシレン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジクライム、シクロヘキサノンなどがあげられる。
【００２９】
次に、黒色樹脂組成物の各成分の配合について説明する。
黒色樹脂組成物の固形分量は、黒色樹脂組成物１００重量％に対し、５重量％以下及び４０重量％以上では黒色樹脂組成物の塗布適性が悪化しスピンコータ、ロールコータなどで良好な膜を所望の厚みに塗布することが困難となるものでああり、１０〜３０重量％程度、好ましくは１５〜２０重量％である。
【００３０】
遮光材の割合は、遮光材が少なすぎるとマトリックス状遮光層を形成した際に遮光性能が悪くなるので、膜厚を厚くすることになり、その結果、例えば、配向膜を形成する際に支障をきたし、表示装置の表示品質が損なわれることがある。
また、一方、遮光材が多すぎると遮光材を分散することが困難となり、マトリックス状遮光層を形成した際に膜の密着性が低下することがある。
遮光材としてのカーボンブラックの割合は、アクリル系樹脂１００重量部に対し、７０〜１００重量部が好ましものである。
【００３１】
黒色樹脂組成物を構成する分散剤の割合は、分散剤が少なすぎると均一な分散が困難となり、且つ、分散安定性が悪化するので、遮光材１００重量部に対し、１重量部以上が好ましものである。
【００３２】
光重合性モノマーの添加量は、少なすぎると十分な残膜感度が得られず、また、多すぎると十分な光学濃度を得るための膜厚が厚くなるので、アクリル系樹脂１００重量部に対し、２０〜１５０重量部が好ましものである。
また、光重合性開始剤の添加量は、光重合性モノマーマル１００重量部に対し、１０〜３０重量部が好ましものである。
【００３３】
また、黒色樹脂組成物は、常法に従って調製することができる。例えば、アクリル系樹脂を溶媒で希釈し、その希釈液に分散剤と遮光材としてカーボンブラック、或いは、有機顔料の混合物などを添加し、ビーズミル分散機で均一に分散させ、固形分量が１５〜２０重量％になるように溶媒を添加し混合することにより黒色樹脂組成物が得られる。
【００３４】
この黒色樹脂組成物を用いて、透明基板の上に形成された受像層の上にスピンコータ、ロールコータなどで所望の厚みに塗布後、フォトレジスト膜を形成し、フォトマスクを介して露光、現像、エッチングを行い、レジスト膜の剥膜後、焼成硬化によりマトリックス状遮光層が得られるものである。
【００３５】
本発明による着色層画素は、インクジェット法により形成されるものであり、着色層画素が減法混色の原色であるシアン色、マゼンタ色、イエロー色の２種以上の原色の組み合わせであることを特徴とする。
着色層画素を形成する着色インクは、色素と樹脂と溶媒を主成分としたものである。本発明に用いる色素としてはカラーフィルタ用として透明性、色純度、各種耐性に優れた顔料が好適に用いられる。このような顔料としては、例えば、シアン、マゼンタ、イエローの各色の顔料をあげることができる。
【００３６】
このうち、シアン色顔料としては、へリオゲンブルーＤ−７５６５（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｂｌｕｅ １６）、へリオゲンブルーＬ６７００Ｆ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｂｌｕｅ １５：６）、へリオゲンブルーＤ７０７２Ｄ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｂｌｕｅ １５：３）、へリオゲンブルーＤ６８７０Ｄ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｂｌｕｅ１５：１）、へリオゲンブルーＤ６８７０Ｄ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｂｌｕｅ １５：２）、へリオゲンブルーＤ７１００Ｄ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｂｌｕｅ １５：４）などをあげることができる。
【００３７】
また、マゼンタ色顔料としては、パーマネントカーミンＦＢＢ−０２（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１４６）、シンカシャレッドＢＲＴ−７９６Ｄ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＶｉｏｌｅｔ１９）、クロモフタルレッドＢＲＮ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１４４）、ホスタパームピンクＥ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１４６）、クロモフタルレッドＡ２Ｂ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１７７）、ＦａｎａｌＰｉｎｋＤ４６８０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１６９）、ＦａｎａｌＰｉｎｋＤ４８１０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１６８）、ＦａｎａｌＰｉｎｋ４８３０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ８１）などがあげられる。
【００３８】
イエロー色顔料としては、ノバパームイエローＨＲ−０１（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ８３）、パリオトールイエローＫ−０９６１ＨＤ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ１３８）、パリオトールイエローＬ１８２０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ１３９）、ＬｕｍｏｇｅｎＹｅｌｌｏｗＤ０７９０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ１０１）、ＳｉｃｏＹｅｌｌｏｗＤ０９５１（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ３）、ＳｉｃｏＹｅｌｌｏｗＤ１１５０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ７４）、ＳｉｃｏＹｅｌｌｏｗＤ１２５０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ１）、ＳｉｃｏＦａｓｔＹｅｌｌｏｗＤ１３５０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ１３）、ＳｉｃｏＦａｓｔＹｅｌｌｏｗＮＢ−Ｄ１７６０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ８３）、ＳｉｃｏｍｉｎＹｅｌｌｏｗＤ１１２０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ３４）などがあげられる。
【００３９】
カラーフィルタ用として、着色層画素の色は、明度及び彩度が共により優れたものが好ましいが、本発明においては、着色層画素の色の明度を高く保ち、且つ彩度を程々に保つものとして、着色層画素のシアン色が、波長４６０〜５１０ｎｍにおいて透過率８５％以上、波長６００〜６３０ｎｍにおいて透過率３０％以下であり、マゼンタ色が、波長４１０〜４５０ｎｍにおいて透過率７０％以上、波長６６０〜７００ｎｍにおいて透過率９０％以上、波長５３０〜５６０ｎｍにおいて透過率３０％以下であり、イエロー色が、波長５５０〜７００ｎｍにおいて透過率９０％以上、波長４００〜４５０ｎｍにおいて透過率２５％以下であることを特徴としている。
【００４０】
着色インクの材料の樹脂としては、カゼイン、ゼラチン、ポリビニールアルコール、カルボキシメチルアセタール、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラニン樹脂などが用いられ、色素との関係にて適宜選択されるものである。
耐熱性や耐光性が要求される際にはアクリル樹脂が好ましいものである。
【００４１】
樹脂への色素の分散を向上させるために、分散剤を用いてもよく、分散剤として、非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなど、また、イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキルリン酸塩、テトラアルキルアンモニウム塩など、その他に、有機顔料誘導体、ポリエステルなどがあげられる。
分散剤は一種類を単独で使用してもよく、また、二種類以上を混合して使用してもよい。溶媒としては溶解性の他に経時安定性、乾燥性などが要求され、色素、樹脂との関係にて適宜選択されるものである。
【００４２】
上記のように、本発明においては、表示装置用カラーフィルタの着色層画素をインクジェット法により形成するが、着色層画素を形成する着色インクの色素が、減法混色の原色であるシアン色、マゼンタ色、イエロー色の２種以上の原色の組み合わせであるので、この表示装置用カラーフィルタを反射型表示装置に用いた際にも明度（透過率）が高く、且つ、彩度の低下しない表示装置用カラーフィルタとなる。
【００４３】
使用するインクジェット装置としては、インクの吐出方法の相違によりピエゾ変換方式と熱変換方式があり、特にピエゾ変換方式が好適である。
インクの粒子化周波数は５〜１００ＫＨｚ程度、ノズル径としては５〜８０μｍ程度，ヘッドを３個配置し１ヘッドにノズルを１〜３０個組み込んだ装置が好適である。また、必要に応じ着色層画素の形成後に加熱などの硬化を行ってもよい。
【００４４】
【実施例】
以下に本発明の実施例を具体的に説明する。
＜実施例１＞
（受像層の作製）
受像層用塗工液は、アルミナゾル６ｇ，ポリビニルアルコール２０ｇ，水７４ｇを加え攪拌しエマルジョン化して調製した。
無アルカリガラス（コーニング社製、品番７０５９）上に、受像層用塗工液をロールコータによって、約０．８μｍの塗膜に形成した。塗膜の加熱硬化は１００℃で２０分間行った。
【００４５】
（黒色樹脂組成物の調製）
メタクリル酸２０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、ヒドロキシエチレンメタクリレート１５部をエチルセロソルブ３００ｇに溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル０．７５部を加え７０℃にて５時間の反応によりアクリル系樹脂を得た。
得られたアクリル系樹脂１００ｇに対し、カーボンブラック９０ｇ、分散剤としてソルスパース♯５０００を１０ｇを添加して、３本ロールにて混練し、樹脂濃度が１０％になるようにエチルセロソルブで希釈し黒色樹脂組成物を得た。
【００４６】
（マトリックス状遮光層の作製）
上記黒色樹脂組成物をスピンコータによって、受像層の上に約１．０μｍの塗膜に形成した。７０℃で２０分間の加熱硬化により黒色樹脂組成物の遮光層を形成した。
続いて、マスクを介して２００ｍＪ／ｃｍ2 のＵＶ光露光を行い、２．５％炭酸ナトリウム水溶液で水洗を行った。次に、２００℃で６０分間の加熱硬化を行い、マトリックス状遮光層を得た。
【００４７】
（着色インクの調製）
メタクリル酸２０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、ヒドロキシエチレンメタクリレート１５部をエチルセロソルブ３００ｇに溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル０．７５部を加え７０℃にて５時間の反応によりアクリル系樹脂を得た。
得られたアクリル系樹脂を樹脂濃度が１０％になるようにエタノールで希釈しアクリル系樹脂の希釈液とした。
【００４８】
この希釈液９０．１ｇに対しシアン色顔料（へリオゲンブルーＬ６７００Ｆ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｂｌｕｅ １５：６）９．０ｇ、分散剤０．９ｇを添加して、３本ロールにて混練し、シアン色の着色ワニスを得た。同様にマゼンタ色顔料（ホスタパームピンクＥ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｒｅｄ １４６）、イエロー色顔料（パリオトールイエローＬ１８２０（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｙｅｌｌｏｗ １３９）を用い各色の着色ワニスを得た。
この各着色ワニス１００ｇに対し、トリメチロールプロパンアクリレート５．４ｇ、メラミン樹脂（三和ケミカル製、品番ＭＳ−２１）１．８ｇを加え、エタノールで粘度が３ｃｐｓに調整し各着色インクを得た。
【００４９】
（着色層画素の作製）
この着色インクを用い、各色の着色層画素を形成し、２００℃にて１時間の加熱硬化後、線幅約１００μｍの着色層画素を得た。
このようにして得られた表示装置用カラーフィルタは、明度（透過率）が高く、且つ、彩度の低下しない表示装置用カラーフィルタであった。
また、このようにして得られた表示装置用カラーフィルタを用いた反射型表示装置の表示品質は明るい良好なものであった。
【００５０】
＜比較例１＞
着色層画素の形成は、インクジェット法ではなく感光性着色組成物を用いたフォトリソグラフィー法により行った。
（受像層の作製）、（黒色樹脂組成物の調製）、（マトリックス状遮光層の作製）は実施例１と同一である。
【００５１】
（感光性着色組成物の作製）
アクリル樹脂（メタクリル酸２０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、ヒドロキシエチルメタクリレート１５部をエチルセロソルブ３００ｇに溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル０．７５部を加え７０℃５時間の反応により得られたアクリル樹脂）を樹脂濃度１０％になるようにエタノールで希釈した。この希釈液９０．１ｇに対しシアン、マゼンタ、イエローの各顔料を９．０ｇ、分散剤０．９ｇを添加し、３本ロールで十分混練し、シアン、マゼンタ、イエローの各色の着色組成物を得た。このときシアン色顔料としてはへリオゲンブルーＬ６７００Ｆ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｂｌｕｅ １５：６）、マゼンタ色顔料としては（ホスタパームピンクＥ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｒｅｄ １４６）、イエロー色顔料としては（パリオトールイエローＬ１８２０（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ Ｙｅｌｌｏｗ １３９）を用いた。
【００５２】
次に、各色の着色組成物１００ｇに、光重合性モノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート４ｇと、光重合開始剤として２−ビス（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０．８ｇと２，２′−ビス（２−クロロフェニル）−４，５，４′，５′−テトラフェニル−１，２′−ビイミダゾール０．４ｇを加え、よく攪拌して感光性着色組成物を調製した。
【００５３】
（着色層画素の作製）
ブラックマトリクス状遮光層を形成した透明基板上に、上記シアン色の感光性着色組成物をスピンコートし、乾燥させ、７０℃で20分間プリベークした。
次に、画素線幅１００μｍのストライプパターンを持つマスクを介して露光し（５０ｍＪ／ｃｍ2 ）、２．５％炭酸ナトリウム水溶液で現像、十分に水洗した後、乾燥し、２３０℃で1 時間べ−クした。
このようにして、ガラス基板上に厚さ０．５μｍのシアン色の着色層画素の作製した。
【００５４】
同様に調製したマゼンタ色とイエロー色の感光性着色組成物を使用して厚さ０．５μｍのマゼンタ色の着色層画素、イエロー色着色層画素を作製して表示装置用カラーフィルタを得た。
このようにして得られた表示装置用カラーフィルタは、明度（透過率）が高く、且つ、彩度の低下しない表示装置用カラーフィルタで、反射型表示装置に用いたところ表示品質は明るい良好なものであった。しかし、実施例と比較して工程が長く、コストの高いものであった。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は、透明基板と、この透明基板の上に形成された受像層と、この受像層の上に形成されたマトリックス状遮光層と、この受像層の上のマトリックス状遮光層の間にインクジェット法により形成された着色層画素を具備する表示装置用カラーフィルタにおいて、上記着色層画素が減法混色の原色であるシアン色、マゼンタ色、イエロー色の２種以上の原色の組み合わせであるので、この表示装置用カラーフィルタを反射型表示装置に用いた際には明度（透過率）が高く、且つ、彩度の低下しない表示装置用カラーフィルタとなる。
【００５６】
また、本発明は、前記着色層画素のシアン色が、波長４６０〜５１０ｎｍにおいて透過率８５％以上、波長６００〜６３０ｎｍにおいて透過率３０％以下であり、マゼンタ色が、波長４１０〜４５０ｎｍにおいて透過率７０％以上、波長６６０〜７００ｎｍにおいて透過率９０％以上、波長５３０〜５６０ｎｍにおいて透過率３０％以下であり、イエロー色が、波長５５０〜７００ｎｍにおいて透過率９０％以上、波長４００〜４５０ｎｍにおいて透過率２５％以下であるので、この表示装置用カラーフィルタを反射型表示装置に用いた際には明度（透過率）が高く、且つ、彩度の低下しない表示装置用カラーフィルタとなる。
【００５７】
また、本発明は、上記表示装置用カラーフィルタを備えた反射型表示装置であるので、明るい表示品質の良い反射型表示装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による表示装置用カラーフィルタの一実施例を示す平面図である。
【図２】図１に示す本発明による表示装置用カラーフィルタの一実施例のＡ−Ａ’断面図である。
【符号の説明】
１…カラーフィルタ
２…透明基板
３…受像層
４…着色層画素
５…マトリックス状遮光層
Ｃ…シアン色着色層画素
Ｍ…マゼンタ色着色層画素
Ｙ…イエロー色着色層画素
Claims (1)
- 透明基板と、この透明基板の上に形成された受像層と、この受像層の上に形成されたマトリックス状遮光層と、この受像層の上のマトリックス状遮光層の間にインクジェット法により形成された着色層画素を具備する表示装置用カラーフィルタにおいて、該着色層画素の各画素が減法混色の原色であるシアン色、マゼンタ色、イエロー色の２種以上の原色の組み合わせである表示装置用カラーフィルタの製造方法であって、
透明基板上に、アルミナゾル、ポリビニルアルコール、水を含む溶液を攪拌しエマルジョン化して調製した受像層用塗工液を、ロールコータによって約０．８μｍの塗膜となるように塗布した後、１００℃で２０分加熱する工程と、
前記受像層の上にスピンコータによって約１．０μｍで黒色樹脂を塗布し、これを７０℃で２０分の加熱硬化により遮光層とする工程と、
この遮光層をマスクを介して２００ｍＪ／ｃｍ２のＵＶ露光を行い、２．５％炭酸ナトリウム水溶液で水洗を行い、その後に２００℃で６０分間の加熱硬化を行なってマトリックス状遮光層を得る工程と、
シアン、マゼンダ、及びイエローの着色インクを用い、各色の着色層画素を形成し、２００℃にて１時間加熱することにより、線幅約１００μｍの各色着色層画素を得る工程とを含み、
前記着色層画素のシアン色が、波長４６０〜５１０ｎｍにおいて透過率８５％以上、波長６００〜６３０ｎｍにおいて透過率３０％以下であり、マゼンタ色が、波長４１０〜４５０ｎｍにおいて透過率７０％以上、波長６６０〜７００ｎｍにおいて透過率９０％以上、波長５３０〜５６０ｎｍにおいて透過率３０％以下であり、イエロー色が、波長５５０〜７００ｎｍにおいて透過率９０％以上、波長４００〜４５０ｎｍにおいて透過率２５％以下とすることを特徴とする表示装置用カラーフィルタの製造方法。
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