JP5056173B2 - カラーフィルタ及び液晶表示装置 - Google Patents
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Description
タも低価格化の必要に迫られている。前述したように、横電界方式の液晶表示装置には透明樹脂による保護層であるオーバーコート層を設けて用いられているが、オーバーコート層は場合によっては2μm以上の膜厚を設ける必要もあり、低価格化を妨げる一つの要因となっている。また、材料費、工程増による歩留まり低下も低価格化を妨げる要因になっており、オーバーコート層を設けることなく液晶表示装置に用いることのできるカラーフィルタが望まれてきているが、耐薬品性の低下の影響が顕著であるため実現が困難であった。オーバーコート層など保護層のないカラーフィルタを採用する場合、特に横電界方式の液晶表示装置では、液晶に対するイオン性不純物の悪い影響が出やすい。
前記青色画素を構成する着色層の有機顔料が、C.I.Pigment Blue 15:6を用いた青色着色組成物に、紫色着色顔料としてC.I.Pigment Violet 23を添加し、且つ、上記の青色着色組成物に含有される青色着色顔料と紫色着色顔料の合計量を100重量%としたときの青色着色顔料の量が79重量%以上から85重量%以下の範囲であるとともに、前記青色着色組成物がカプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを光架橋剤として前記青色着色組成物の全固形分量を基準として10〜15重量%含み、青色画素を構成する前記青色着色組成物を加熱硬化させた着色層からの銅イオンのN−メチル−2−ピロリジノンに対する溶出量が4.2ng/cm2以下であることを特徴とするカラーフィルタである。
。なお、本発明者らは、銅などのイオン性不純物のNMPに対する溶出量が、種々の液晶材料に対するイオン性不純物の溶出量として、略代替えできることを経験的に確認している。
ーバーコート層を設ける必要はないが、カラーフィルタ平坦化の目的等、耐薬品性を補う以外の目的で樹脂による層を設けることができる。この場合、従来のオーバーコート層のような厚みは必ずしも必要ではない。
プロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(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、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(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、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(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、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(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、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これらについても、単独でまたは2種類以上混合して用いることができる。
レート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は1種または2種以上混合して用いることができる。光重合開始剤の使用量は、着色組成物の全固形分量を基準として0.5〜50重量%が好ましく、より好ましくは3〜30重量%である。
また、熱架橋剤の使用量としては、着色組成物の全固形分量を基準として5〜25重量%が好ましく、さらに好ましくは10〜20重量%である。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後5μmのフィルタで濾過して青色顔料の分散体を作製した。
・青色顔料:C.I. Pigment Blue 15:6
(東洋インキ製造(株)製リオノールブルーES) 3.6部
・分散剤(ゼネカ社製ソルスバーズ20000) 0.6部
・アクリルワニス(固形分20%) 22.1部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルタで濾過して青色着色組成物を得た。
・上記青色顔料の分散体 26.3部
・アクリル系透明樹脂 9.4部
・モノマー(東亜合成製アロニックスM−402) 4.7部
・光重合開始剤TPP 0.4部
・光重合開始剤(チバガイギー製Irg.379) 1.4部
・増感剤(日本化薬製カヤキュアDETX−S) 0.2部
・レベリング剤(BYK−323) 1.0部
・PGMAc(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート) 11.0部
・EEP(3−エトキシプロピオン酸エチル) 20.0部
・シクロヘキサノン 26.0部
尚、青色着色組成物1は固形分比率が15%、顔料濃度が27%である
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後5μmのフィルタで濾過して紫色顔料の分散体を作製した。
・紫色顔料:C.I. Pigment Violet 23
(BASF社製パリオゲンバイオレット5890) 5.6部
・分散剤(ゼネカ社製ソルスバーズ20000) 1.0部
・アクリルワニス(固形分20%) 34.4部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルタで濾過して紫色着色組成物を得た。
・上記紫色顔料分散体 41.0部
・アクリル系透明樹脂 4.1部
・モノマー(M−402) 4.7部
・TPP(ポリフェニルフォスフィン) 0.4部
・光開始剤(Irg.379) 1.4部
・増感剤(DETX−S) 0.2部
・BYK−323 1.0部
・PGMAc 24.4部
・EEP 20.0部
・シクロヘキサノン 2.8部
尚、紫色着色組成物1は固形分比率が15%、顔料濃度が27%である
<カラーフィルタの作製>
調整した青色着色組成物と紫色着色組成物を、100重量%対0重量%、95重量%対5重量%、90重量%対10重量%、85重量%対15重量%、80重量%対20重量%、75重量%対25重量%、70重量%対30重量%の割合で混合した溶液を作成する。この各溶液に、透明樹脂、光架橋剤、及び溶剤等を添加して、膜厚が2μmでCIE色度座標のy軸の値を0.115としたときに必要な固形分中顔料濃度に調液して、これを用いてカラーフィルタの作製を行った。
上記の方法で作製した各カラーフィルタを、加熱したホットプレートの上に載せ、そこにNMPを0.5ml滴下し、酸化膜を除去したシリコンウエハーで被せ、50℃、15分間加熱を行った。その後、超純水を4.5ml用いてシリコンウエハー上に溶出した成分を洗い流し、この溶出液を5mlのエタノールと混合した。ここで得られた溶液を用いて原子吸光分析装置(PERKIN ELMER製 SIMAA6000)にて銅イオンの溶出量の測定を行った。表1にその結果を示す。
Claims (2)
- 透明基板上に青色画素を含む複数色の画素を備え、かつ、透明樹脂による保護層を配設しない構成のカラーフィルタにおいて、
前記青色画素を構成する着色層の有機顔料が、C.I.Pigment Blue 15:6を用いた青色着色組成物に、紫色着色顔料としてC.I.Pigment Violet 23を添加し、且つ、上記の青色着色組成物に含有される青色着色顔料と紫色着色顔料の合計量を100重量%としたときの青色着色顔料の量が79重量%以上から85重量%以下の範囲であるとともに、前記青色着色組成物がカプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを光架橋剤として前記青色着色組成物の全固形分量を基準として10〜15重量%含み、青色画素を構成する前記青色着色組成物を加熱硬化させた着色層からの銅イオンのN−メチル−2−ピロリジノンに対する溶出量が4.2ng/cm2以下であることを特徴とするカラーフィルタ。 - 2枚の基板間に液晶を挟持する構成であるとともに、カラーフィルタが液晶に直接接する構成の液晶表示装置において、請求項1記載のカラーフィルタを具備したことを特徴とする液晶表示装置。
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