JPH06289209A - Color filter and liquid crystal display element - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain high transmittance and to improve brightness characteristics by controlling the amt. of pigments added or controlling the film thickness of a color filter layer. CONSTITUTION:The product of the film thickness of the color filter layer and the total wt.% of pigments and dispersant in the color filter layer is specified to be 60mum%, more preferably <55mum%. Transmittance of a red color filter layer is 2-29% for 400-550nm wavelength and >95% for 620-700nm. Transmittance of a green color filter layer is 2-18% at 400 and 650nm which is the lowest, and 70% for 525-555nm, and >80% at wavelength which is the highest transmittance. Transmittance of a blue color filter layer is >75% for 440-480nm, 84-93% in the highest transmittance region, and 23% for 580-700nm. Thereby, by this method, the amt. of pigments to the light quantity transmitting through the color filter can be decreased and the brightness can be increased. Moreover, transmittance in the wavelength not desired can be made lower than the necessary performance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、カラー液晶表示装置の
液晶セル内に設けることにより、好適なカラーフィルタ
とすることができ、更に詳しくはＴＮ（ツイステッド・
ネマチック）型液晶表示、ＧＨ（ゲスト・ホスト）液晶
表示およびＦＬＣ（強誘電性液晶）方式等のカラー液晶
表示装置及びそれに使用されるカラーフィルタに関す
る。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a suitable color filter by providing it in a liquid crystal cell of a color liquid crystal display device.
The present invention relates to a color liquid crystal display device such as a nematic liquid crystal display, a GH (guest / host) liquid crystal display, and a FLC (ferroelectric liquid crystal) system, and a color filter used for the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】顔料を樹脂に分散させた材料を用いたカ
ラーフィルタの作製方法としては、ポリイミド樹脂を主
成分とするカラーフィルタ（特開昭６０−２３７４０３
号公報参照）がある。2. Description of the Related Art As a method for producing a color filter using a material in which a pigment is dispersed in a resin, a color filter containing a polyimide resin as a main component (Japanese Patent Laid-Open No. 60-237403).
(See Japanese Patent Publication).

【０００３】またＰＶＡ（ポリビニルアルコール）誘導
体を主成分とするカラーフィルタ（特公昭６０−１２９
７０７、特公昭６０−１２９７３８、特公昭６０−１２
９７３９）も知られている。A color filter containing a PVA (polyvinyl alcohol) derivative as a main component (Japanese Patent Publication No. 60-129).
707, Japanese Patent Publication 60-129738, Japanese Patent Publication 60-12
9739) is also known.

【０００４】アクリル系樹脂を主成分とするカラーフィ
ルタ（特開平２−１４４５０２、特開平２−１９９４０
４、特開平３−５３２０１）ポリアミド系樹脂を主成分
とするカラーフィルタ（特開昭６２−２１２６０３、特
開平２−２８７３０４）などが知られているが、これら
のカラーフィルタにおけるカラーフィルタ層の透過率の
特性カーブはいずれも図２に示すような色特性であり、
カラーフィルタ層の透過率が低く画面が暗い為、十分な
表示特性を得る事が難しくバックライトの本数を増やす
ことで対応して来た。また、そのために電力の消費量も
多くバッテリーでの使用時間が短く問題であった。A color filter containing an acrylic resin as a main component (JP-A-2-144502, JP-A-2-19940).
4, JP-A-3-53201) Color filters containing a polyamide-based resin as a main component (JP-A-62-212603, JP-A-2-287304) and the like are known. Transmission of the color filter layer in these color filters is known. The characteristic curves of the ratio are color characteristics as shown in FIG.
Since the transmittance of the color filter layer is low and the screen is dark, it is difficult to obtain sufficient display characteristics, and the number of backlights has been increased. Further, because of that, the amount of power consumption is large and the battery usage time is short, which is a problem.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来カラーフィルタの
カラーフィルタ層の透過率特性は、ほとんど問題となっ
ていなかった。その理由として液晶表示装置の用途が小
型ＴＶやゲーム用ＴＶなどでそれほど画面の明るさを必
要としていなかった。ところが、近年液晶表示装置の用
途の拡大によってラップトップコンピューター、大型Ｔ
Ｖなどに利用されるようになってきた為、明るい表示画
面が要求されるようになってきた。そのため、バックラ
イトの使用本数を増やすことによって表示画面を明るし
対応してきた。しかし、バックライトの使用本数を増や
すことは、電力の消費量の増加につながりバッテリーで
の使用時間が短くなる問題点がある。パネルメーカーで
は、この問題点を解決するため偏光フィルムの改良、液
晶の改良などでこれまで対応して来ている。そこで、そ
の様な工夫を必要としない液晶表示装置、ならびにそれ
に用いるような色分解用に用いる透過率特性を持つカラ
ーフィルタのカラーフィルタ層の透過率特性を工夫する
ことにより、以上の明度特性を向上することが求められ
ていた。The transmittance characteristic of the color filter layer of the conventional color filter has hardly been a problem. The reason is that the liquid crystal display device is not required to have so much screen brightness in a small TV, a game TV, or the like. However, laptop computers and large T
Since it has come to be used for V etc., a bright display screen has been required. Therefore, the display screen has been brightened by increasing the number of backlights used. However, increasing the number of backlights used leads to an increase in power consumption and shortens the battery usage time. In order to solve this problem, panel makers have been improving the polarizing film and liquid crystal so far. Therefore, by devising the transmittance characteristic of the color filter layer of the liquid crystal display device that does not require such a device and the color filter having the transmittance property used for the color separation used therein, the above lightness characteristics can be obtained. It was required to improve.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するためになされたものであって、請求項１において
は、基板上に顔料と分散剤と樹脂を主成分とするカラー
フィルタ層が設けられているカラーフィルタにおいて、
カラーフィルタ層の膜厚と、カラーフィルタ層中の顔料
と分散剤の合計重量％の積が６０μｍ％以下、望ましく
は５５μｍ％以下であることを特徴とするカラーフィル
タを提供するものである。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in a first aspect, a color filter layer containing a pigment, a dispersant, and a resin as a main component is formed on a substrate. In the color filter provided with,
The present invention provides a color filter characterized in that the product of the film thickness of the color filter layer and the total weight% of the pigment and the dispersant in the color filter layer is 60 μm% or less, preferably 55 μm% or less.

【０００７】また、請求項２においては、対向する基板
間に、顔料と分散剤と樹脂を主成分とするカラーフィル
タ層と透明導電膜と、液晶が設けられ、基板外側に偏光
膜が設けられている液晶表示装置において、カラーフィ
ルタ層の膜厚と、カラーフィルタ層中の顔料と分散剤の
合計重量％の積が６０μｍ％以下であることを特徴とす
る液晶表示装置を提供するものである。Further, in the present invention, a color filter layer containing a pigment, a dispersant and a resin as a main component, a transparent conductive film, and a liquid crystal are provided between opposing substrates, and a polarizing film is provided outside the substrate. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the product of the film thickness of the color filter layer and the total weight% of the pigment and the dispersant in the color filter layer is 60 μm% or less. .

【０００８】また、請求項３においては、基板上に顔料
と分散剤と樹脂を主成分とするカラーフィルタ層が設け
られているカラーフィルタにおいて、赤のカラーフィル
タ層の透過率が４００〜５５０ｎｍにおいて２〜２９
％、６２０〜７００ｎｍにおいて８５％以上であり、緑
のカラーフィルタ層の透過率が、最も低い４００、６５
０ｎｍにおいて２〜１８％、５２５〜５５５ｎｍで７０
％以上、最も透過率の高い波長で８０％以上であり、青
のカラーフィルタ層の透過率が４４０〜４８０ｎｍにお
いて７５％以上、最も透過率の高い部分で８４〜９３
％、５８０〜７００ｎｍでは２３％以下である事を特徴
とする請求項１記載の色分解用カラーフィルタを提供す
るものである。According to a third aspect of the present invention, in a color filter in which a color filter layer containing a pigment, a dispersant and a resin as a main component is provided on a substrate, the red color filter layer has a transmittance of 400 to 550 nm. 2-29
%, 85% or more at 620 to 700 nm, and the transmittance of the green color filter layer is 400 or 65, which is the lowest.
2-18% at 0 nm, 70 at 525-555 nm
% Or more, 80% or more at the wavelength having the highest transmittance, the transmittance of the blue color filter layer is 75% or more at 440 to 480 nm, and 84 to 93 at the highest transmittance.
%, 23% or less at 580 to 700 nm. 3. A color filter for color separation according to claim 1, wherein

【０００９】また、請求項４においては、対向する基板
間に、顔料と分散剤と樹脂を主成分とするカラーフィル
タ層と透明導電膜と、液晶が設けられ、基板外側に偏光
膜が設けられている液晶表示装置において、赤のカラー
フィルタ層の透過率が４００〜５５０ｎｍにおいて２〜
２９％、６２０〜７００ｎｍにおいて８５％以上であ
り、緑のカラーフィルタ層の透過率が、最も低い４０
０、６５０ｎｍにおいて２〜１８％、５２５〜５５５ｎ
ｍで７０％以上、最も透過率の高い波長で８０％以上で
あり、青のカラーフィルタ層の透過率が４４０〜４８０
ｎｍにおいて７５％以上、最も透過率の高い部分で８４
〜９３％、５８０〜７００ｎｍでは２３％以下である事
を特徴とする請求項２記載の液晶表示装置を提供するも
のである。Further, in claim 4, a color filter layer containing a pigment, a dispersant and a resin as a main component, a transparent conductive film, and a liquid crystal are provided between opposing substrates, and a polarizing film is provided outside the substrate. In a liquid crystal display device in which the red color filter layer has a transmittance of 2 to 400 at 400 to 550 nm.
29%, 85% or more at 620 to 700 nm, and the transmittance of the green color filter layer is the lowest 40
0 to 650 nm, 2 to 18%, 525 to 555n
m is 70% or more, and the wavelength with the highest transmittance is 80% or more, and the transmittance of the blue color filter layer is 440 to 480.
75% or more in nm, 84 at the highest transmittance
3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the liquid crystal display device has a content of -93% and 23% or less at 580 to 700 nm.

【００１０】具体的には、色分解用のカラーフィルタ層
を形成する膜厚をたとえば１．３μｍ程度に薄くした
り、あるいは、カラーフィルタ層を形成するために用い
る顔料分散用着色組成物（特開平２−３８４３９、特開
平２−３８４４２など）中の顔料の添加量を少なくする
ことによって、透過率特性の高い色分解用カラーフィル
タ層を作製して明度の高い液晶表示装置ならびにそれに
用いられるカラーフィルタを提供するものである。Specifically, the film thickness for forming a color filter layer for color separation is reduced to, for example, about 1.3 μm, or a coloring composition for pigment dispersion used for forming a color filter layer (special (Kaihei 2-38439, JP-A-2-38442, etc.) to reduce the amount of pigment added to produce a color separation color filter layer having high transmittance characteristics, thereby producing a liquid crystal display device having high brightness and a color used therein. It provides a filter.

【００１１】このとき、色分解用カラーフィルタ層を形
成する膜厚には関係なく、透過光量に対応する単位面積
当たりの顔料の量が適宜調整されれば、樹脂中の顔料濃
度を変えずに膜厚を薄くしたものであっても、膜厚を変
えずにその顔料濃度を薄くしたものであっても、その両
方により適宜調整するものであっても良い。At this time, regardless of the film thickness of the color separation color filter layer, if the amount of pigment per unit area corresponding to the amount of transmitted light is appropriately adjusted, the pigment concentration in the resin is not changed. The pigment may have a thin film thickness, the pigment concentration may be thinned without changing the film thickness, or both may be appropriately adjusted.

【００１２】色分解用カラーフィルタを形成するレッ
ド、グリーン、ブルーの各カラーフィルタ層の膜厚を調
整、または、添加する顔料の量を少なくした感光性着色
組成物を用いることで、問題点を解決するものである。
そこで用いられるカラーフィルタ層は、溶剤を含む顔料
分散体により形成するが、そこに用いられる顔料分散体
およびその製造方法としては、以下の材料が適宜用いら
れる。Problems can be solved by adjusting the film thickness of each of the red, green and blue color filter layers forming the color filter for color separation, or by using a photosensitive coloring composition in which the amount of pigment added is reduced. It is a solution.
The color filter layer used there is formed of a pigment dispersion containing a solvent, and the following materials are appropriately used for the pigment dispersion used therein and the method for producing the same.

【００１３】アクリル系樹脂と顔料とを良く混合するた
めに２本ロールを用いて良く練り合わせて、チップ化す
る。その後、分散剤と溶剤を用いてチップを溶解して、
ペーストを作製する。このペーストに光重合性モノマー
と光重合性開始剤を添加して感光性着色組成物とする。
この時用いられるアクリル系樹脂は、アクリル酸、メタ
クリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート
などのアルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレ
ート、環状のアクリレートまたはメタクリレート、ヒド
ロキシエチルアクリレートまたは、メタクリレートなど
の内から３〜５種類程度のモノマーを用いて、分子量
５，０００〜１００，０００程度に合成した樹脂を用い
る。In order to mix the acrylic resin and the pigment well, they are kneaded well by using a two-roll and chipped. After that, dissolve the chips using a dispersant and solvent,
Make a paste. A photopolymerizable monomer and a photopolymerizable initiator are added to this paste to form a photosensitive coloring composition.
The acrylic resin used at this time is about 3 to 5 kinds of acrylic acrylate, methacrylic acid, methyl acrylate, alkyl methacrylate such as methyl methacrylate, cyclic acrylate or methacrylate, hydroxyethyl acrylate, or methacrylate. A resin synthesized using a monomer and having a molecular weight of about 5,000 to 100,000 is used.

【００１４】顔料としては、赤色（Ｒｅｄ）としてＣ．
Ｉ．Ｎｏ．９、９７、１２２、１２３、１４９、１６
８、１７７、１８０、１９２、２１５など、緑色（Ｇｒ
ｅｅｎ）としてはＣ．Ｉ．Ｎｏ．７、３６、青色（Ｂｌ
ｕｅ）としてはＣ．Ｉ．Ｎｏ．１５、２２、６０、６４
が一般的に用いられる。分散剤としては界面活性剤、顔
料の中間体、染料の中間体、ソルスパースなどの広範囲
のものが使用される。分散の際の組成の割合は、特に限
定されるものではないが分散用アクリル樹脂に対する顔
料の添加量は５０〜１５０重量部程度であり、分散剤は
顔料の１〜１０重量部程度である。また、カラーフィル
タの分光調整の為には任意の顔料を２〜３点混ぜ合わせ
て調整する。As the pigment, C.I.
I. No. 9, 97, 122, 123, 149, 16
8, 177, 180, 192, 215, etc. green (Gr
ee) as C.I. I. No. 7, 36, blue (Bl
ue) include C.I. I. No. 15, 22, 60, 64
Is commonly used. A wide range of dispersants such as surfactants, pigment intermediates, dye intermediates, and solsperses are used. The composition ratio at the time of dispersion is not particularly limited, but the addition amount of the pigment to the acrylic resin for dispersion is about 50 to 150 parts by weight, and the dispersant is about 1 to 10 parts by weight of the pigment. Further, for the spectral adjustment of the color filter, two or three arbitrary pigments are mixed and adjusted.

【００１５】光重合性モノマーとしては、２官能、３官
能、多官能モノマーがあり、２官能モノマーとして、
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、エチレング
リコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールシア
クリレート、トリエチレングリコールジアクリレートな
どがあり、３官能モノマーとして、トリメチロールプロ
パントリアクリレート、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
ートなどがあり、多官能モノマーとして、ジトリメチロ
ールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリト
ールペンタおよびヘキサアクリレートなどがあり、これ
らのモノマーは、昭和高分子（株）、東亞合成化学合成
（株）、日本化薬（株）などの市販品がある。光重合性
モノマーの添加量は、特に限定されるものではないが、
分散用アクリル樹脂の２０〜１５０重量部程度である。The photopolymerizable monomer includes bifunctional, trifunctional and polyfunctional monomers, and as the bifunctional monomer,
1,6-hexanediol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, etc. are available, and trifunctional monomers such as trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, and tris (2-hydroxy) are used. Ethyl) isocyanate, etc., and polyfunctional monomers such as ditrimethylolpropane tetraacrylate, dipentaerythritol penta, and hexaacrylate. These monomers are available from Showa High Polymer Co., Ltd., Toagosei Kagaku Co., Ltd., Japan. There are commercial products such as Kayaku Co., Ltd. The addition amount of the photopolymerizable monomer is not particularly limited,
It is about 20 to 150 parts by weight of the acrylic resin for dispersion.

【００１６】溶剤としては、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、ジグライ
ム、シクロヘキサノンなどが用いられるが、樹脂のモノ
マー組成、光重合性モノマー、光重合開始剤などによっ
て異なるので単一または複数の溶剤組成の溶剤を適宜選
択される。As the solvent, toluene, xylene, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, diglyme, cyclohexanone or the like is used. However, since it varies depending on the monomer composition of the resin, the photopolymerizable monomer, the photopolymerization initiator, etc. A solvent having a solvent composition is appropriately selected.

【００１７】また、光重合開始剤としては、ベンゾフェ
ノン、チオキサントン、イミダゾール、トリアジン系、
などが単独もしくは、混合で用いられる。光重合開始剤
の添加量は、特に限定されるものではないが、それぞれ
光重合性モノマーの３〜３０重量部程度である。As the photopolymerization initiator, benzophenone, thioxanthone, imidazole, triazine type,
Etc. are used alone or as a mixture. The addition amount of the photopolymerization initiator is not particularly limited, but is about 3 to 30 parts by weight of the photopolymerizable monomer.

【００１８】本発明におけるカラーフィルタの作製方法
としては、特開平３−５３２０１、特開平２−１９９４
０３、特開平２−１９９４０４、特開平２−１４４５０
２などを適宜選択することができる。The method for producing a color filter in the present invention is described in JP-A-3-53201 and JP-A-2-1994.
03, JP-A-2-199404, JP-A-2-14450.
2 or the like can be appropriately selected.

【００１９】[0019]

【作用】請求項１および請求項２によってカラーフィル
タ層の透過光量に対する顔料を少なくすることとなり、
明度を高くすることができ、しかも、求められる波長以
外の透過率を必要性能以下にすることが出来るようにな
ったものである。According to the first and second aspects, the amount of pigment for the amount of transmitted light of the color filter layer is reduced,
The brightness can be increased, and the transmittance other than the required wavelength can be made lower than the required performance.

【００２０】その結果、赤のカラーフィルタ層の透過率
が６２０〜７００ｎｍにおいて８５％以上になるので、
赤のカラーフィルタ層の明度が向上し、品質が向上する
ものである。さらに他の波長における赤のカラーフィル
タ層の透過率が４００〜５５０ｎｍで低くすることが可
能になったため、コントラストが大きくとれるものとな
った。As a result, the transmittance of the red color filter layer is 85% or more at 620 to 700 nm,
The brightness of the red color filter layer is improved, and the quality is improved. Furthermore, since the transmittance of the red color filter layer at other wavelengths can be lowered to 400 to 550 nm, a large contrast can be obtained.

【００２１】また、緑のカラーフィルタ層の透過率が５
２５〜５５５ｎｍで７０％以上になるので、緑のカラー
フィルタ層の明度が向上し、品質が向上するものであ
る。さらに緑のカラーフィルタ層の透過率が最も透過率
の高い波長で８０％以上であるので、緑のカラーフィル
タ層の明度が向上し、品質が向上するものである。さら
に緑の透過率が最も低い高い波長で１８％以下にするこ
とが可能になったため、コントラストが大きくとれるも
のとなった。The transmittance of the green color filter layer is 5
Since it is 70% or more at 25 to 555 nm, the brightness of the green color filter layer is improved and the quality is improved. Furthermore, since the transmittance of the green color filter layer is 80% or more at the wavelength having the highest transmittance, the brightness of the green color filter layer is improved and the quality is improved. Furthermore, since it is possible to reduce the transmittance of green to 18% or less at the highest wavelength, the contrast is high.

【００２２】また、青のカラーフィルタ層の透過率が４
４０〜４８０ｎｍにおいて７５％以上、最も透過率の高
い部分で８４〜９３％であるので、青のカラーフィルタ
層の明度が向上し、品質が向上するものである。青のカ
ラーフィルタ層の透過率が４４０〜４８０ｎｍにおいて
７５％以上であるので青のカラーフィルタ層の明度が向
上し、品質が向上するものである。さらに、青のカラー
フィルタ層の透過率が５８０〜７００ｎｍでは２３％以
下であることになったため、コントラストが大きくとれ
るものとなった。The transmittance of the blue color filter layer is 4
Since it is 75% or more at 40 to 480 nm and 84 to 93% at the portion having the highest transmittance, the brightness of the blue color filter layer is improved and the quality is improved. Since the transmittance of the blue color filter layer is 75% or more in the range of 440 to 480 nm, the brightness of the blue color filter layer is improved and the quality is improved. Further, since the transmittance of the blue color filter layer is 23% or less at 580 to 700 nm, a large contrast can be obtained.

【００２３】請求項３のカラーフィルタおよび請求項４
の液晶表示装置においては、基板上に顔料と樹脂を主成
分とする顔料分散体によって作製されたカラーフィルタ
において、赤のカラーフィルタ層の透過率が４００〜５
５０ｎｍにおいて２〜２９％、６２０〜７００ｎｍにお
いて８５％以上であり、緑のカラーフィルタ層の透過率
が、最も低い４００、６５０ｎｍにおいて２〜１８％、
５２５〜５５５ｎｍで７０％以上、最も透過率の高い波
長で８０％以上であり、青のカラーフィルタ層の透過率
が４４０〜４８０ｎｍにおいて７５％以上、最も透過率
の高い部分で８４〜９３％、５８０〜７００ｎｍでは２
３％以下であるために、全ての色特性において満足すべ
き特性のものとなった。A color filter according to claim 3 and claim 4
In the liquid crystal display device of No. 3, in the color filter produced by the pigment dispersion containing a pigment and a resin as main components on the substrate, the transmittance of the red color filter layer is 400 to 5
2 to 29% at 50 nm, 85% or more at 620 to 700 nm, and the transmittance of the green color filter layer is 2 to 18% at the lowest 400 and 650 nm,
70% or more at 525 to 555 nm, 80% or more at the wavelength with the highest transmittance, the transmittance of the blue color filter layer is 75% or more at 440 to 480 nm, and 84 to 93% at the highest transmittance portion. 2 at 580-700 nm
Since the content was 3% or less, all the color characteristics were satisfactory.

【００２４】[0024]

【実施例】本発明の方法に基づき、ガラス基板上に赤の
カラーフィルタ層、、緑のカラーフィルタ層、青のカラ
ーフィルタ層の３色からなるカラーフィルタを形成する
方法について説明する。EXAMPLE A method of forming a color filter having three colors of a red color filter layer, a green color filter layer and a blue color filter layer on a glass substrate based on the method of the present invention will be described.

【００２５】＜実施例１＞ Ａ）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３００
ｇ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時間反応より得られたアク
リル樹脂）を樹脂濃度１０％になるようにエチルセロソ
ルブで希釈した。<Example 1> A) Preparation of photosensitive coloring composition Acrylic resin (20 parts of methacrylic acid, 10 parts of methyl methacrylate, 55 parts of butyl methacrylate, 15 parts of hydroxyethyl methacrylate and 15 parts of ethyl cellosolve 300)
g), 0.75 parts of azobisisobutylnitrile was added under a nitrogen atmosphere, and the acrylic resin obtained by the reaction at 70 ° C. for 5 hours was diluted with ethyl cellosolve to a resin concentration of 10%.

【００２６】この希釈樹脂９４ｇに対して、顔料５．７
ｇ、分散剤０．３ｇ、を添加して３本ロールで十分混練
して赤、緑、青、黄、紫の着色樹脂を作製した。Pigment 5.7 was added to 94 g of this diluted resin.
g, and 0.3 g of a dispersant were added and sufficiently kneaded with a three-roll mill to prepare red, green, blue, yellow, and purple colored resins.

【００２７】（赤の着色樹脂） 顔料 リオトゲンレッドＧＤ（東洋インキ製造（株）製Ｃ．Ｉ
ピグメントレッド１６８） 分散剤(Red Coloring Resin) Pigment Riotogen Red GD (CI manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.)
Pigment Red 168) Dispersant

【００２８】[0028]

【化１】 [Chemical 1]

【００２９】（黄の着色樹脂） 顔料 パリオトールイエローＤ１８１９（Ｂ．Ａ．Ｓ．Ｆ製
Ｃ．Ｉピグメントエロー１３９） 分散剤(Yellow Coloring Resin) Pigment Pariotor Yellow D1819 (C.I Pigment Yellow 139, manufactured by BASF) Dispersant

【００３０】[0030]

【化２】 [Chemical 2]

【００３１】（緑の着色樹脂） 顔料 リオノールグリーン２ＹＳ（東洋インキ製造（株）製
Ｃ．Ｉピグメントグリーン３６） 分散剤 下記の銅フタロシアニン誘導体 ＣｕＰＣ〔ＳＯ₂ Ｎ（Ｃ₁₈Ｈ₃₇）₂ 〕₂ (Green Colored Resin) Pigment Lionol Green 2YS (CI Pigment Green 36 manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) Dispersant Copper phthalocyanine derivative CuPC [SO ₂ N (C ₁₈ H ₃₇ ) ₂ ] ₂ below

【００３２】（青の着色樹脂） 顔料 リオノールブルーＥＳ（東洋インキ製造（株）製Ｃ．
Ｉ．ピグメントブルー１５：６） 分散剤 下記の銅フタロシアニン誘導体(Blue Coloring Resin) Pigment Lionol Blue ES (C.I. manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.)
I. Pigment Blue 15: 6) Dispersant Copper phthalocyanine derivative below

【００３３】[0033]

【化３】 [Chemical 3]

【００３４】（紫の着色樹脂） 顔料 リオノーゲンバイオレットＨＲ（東洋インキ製造（株）
製Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３） 分散剤 青の着色樹脂の分散剤と同一(Purple Coloring Resin) Pigment Rionogen Violet HR (Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.)
C. I. Pigment Violet 23) Dispersant Same as dispersant for blue colored resin

【００３５】以上の様に形成された各着色樹脂を以下の
比率で混合して各カラーフィルタ層用着色組成物を形成
する。The respective coloring resins formed as described above are mixed in the following ratios to form the respective color filter layer coloring compositions.

【００３６】（赤のカラーフィルタ層用着色組成物）赤
の着色樹脂と黄の着色樹脂を重量比で７０：３０に混合
する。 （緑のカラーフィルタ層用着色組成物）緑の着色樹脂と
黄の着色樹脂を重量比で８０：２０に混合する。 （青のカラーフィルタ層用着色組成物）青の着色樹脂と
紫の着色樹脂を重量比で９５：５に混合する。(Coloring composition for red color filter layer) A red coloring resin and a yellow coloring resin are mixed at a weight ratio of 70:30. (Coloring composition for green color filter layer) A green coloring resin and a yellow coloring resin are mixed at a weight ratio of 80:20. (Blue Color Filter Layer Coloring Composition) A blue coloring resin and a purple coloring resin are mixed at a weight ratio of 95: 5.

【００３７】各着色組成物１００ｇに対し、トリメチロ
ールプロパントリアクリレート（光硬化性モノマー）
５．６４ｇ、光重合開始剤ジエチルアミノベンゾフェノ
ン１．１３ｇと２、２’−ビス（２ークロロフェニル）
−４、４’、５、５’−テトラフェニル−１、２−ビ
（１−Ｈ−イミダゾール）０．５６ｇ、エチルセロソル
ブ１８．９ｇを加えてよく撹拌して、感光性着色組成物
とした。Trimethylolpropane triacrylate (photocurable monomer) is added to 100 g of each coloring composition.
5.64 g, photoinitiator diethylaminobenzophenone 1.13 g and 2,2'-bis (2-chlorophenyl)
-4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2-bi (1-H-imidazole) 0.56 g and ethyl cellosolve 18.9 g were added and well stirred to obtain a photosensitive coloring composition. .

【００３８】Ｂ）カラーフィルタの作製（図３乃至図６
参照） まずガラスなどの透明基板１上に図３の様に上記青のカ
ラーフィルタ層用着色組成物である感光性着色樹脂２を
スピンコート（１４００ｒｐｍ，５ｓｅｃ）し乾燥させ
た。７０℃２０分間プリベーク後、ポリビニールアルコ
ール５％溶液をコートして酸素遮断膜とした。B) Fabrication of color filter (FIGS. 3 to 6)
First, as shown in FIG. 3, a photosensitive colored resin 2 which is the blue color filter layer coloring composition was spin-coated (1400 rpm, 5 sec) on a transparent substrate 1 such as glass and dried. After prebaking at 70 ° C. for 20 minutes, a 5% solution of polyvinyl alcohol was coated to form an oxygen barrier film.

【００３９】７０℃２０分間の乾燥後、図４の様に所定
のマスク４を用いて露光（５ｍＪ／ｃｍ² ）、２．５％
炭酸ナトリウム水溶液で現像後良く水洗した。柔らかい
スポンジでこすり基板に付着した顔料を除去し、さら
に、水洗乾燥後２３０℃で１時間ベークして図５の様に
パターンを形成した。同様に上記各カラーフィルタ層用
着色組成物を用いて緑、赤についても図６の様にパター
ンを形成した。各色の膜厚はすべて１．１μｍで露光量
は緑、赤それぞれ１０、３ｍＪ／ｃｍ² であった。After drying at 70 ° C. for 20 minutes, exposure (5 mJ / cm ² ) using a predetermined mask 4 as shown in FIG. 4, 2.5%
After development with an aqueous sodium carbonate solution, the product was thoroughly washed with water. The pigment adhering to the substrate was removed by rubbing with a soft sponge, further washed with water, dried and baked at 230 ° C. for 1 hour to form a pattern as shown in FIG. Similarly, a pattern was formed as shown in FIG. 6 for green and red by using the above coloring compositions for color filter layers. The film thickness of each color was 1.1 μm, and the exposure amount was 10, 3 mJ / cm ² for green and red, respectively.

【００４０】このカラーフィルタ層の上には必要に応じ
てオーバーコート材をコート、２３０℃で１２０分間乾
燥しオーバーコート層を形成した。完成したカラーフィ
ルタの色特性は図１を達成した。If necessary, an overcoat material was coated on the color filter layer and dried at 230 ° C. for 120 minutes to form an overcoat layer. The color characteristics of the completed color filter achieved FIG.

【００４１】その結果、カラーフィルタ層の膜厚は１．
１μｍとなり、その中の顔料と分散剤の合計の重量％は
３９．０％となり、その積は４２．９μｍ％となり、そ
の分光特性は図１の様に良好なものとなった。もちろ
ん、カラーフィルタ層の膜厚を１．６μｍに変えた場合
でも、その中の顔料と分散剤の合計の重量％を２６．８
％の場合とすれば、その積は４７．３μｍ％となり、そ
の分光はほぼ図１の様に良好なものとなる。As a result, the thickness of the color filter layer is 1.
1 μm, the total weight% of the pigment and the dispersant therein was 39.0%, and the product thereof was 42.9 μm%, and the spectral characteristics were good as shown in FIG. Of course, even when the thickness of the color filter layer is changed to 1.6 μm, the total weight% of the pigment and the dispersant therein is 26.8.
In the case of%, the product is 47.3 μm%, and the spectrum is almost good as shown in FIG.

【００４２】＜実施例２＞実施例１で作製したカラーフ
ィルタ上に低温スパッタ法により膜厚１５００オングス
トロームの透明導電膜を設け、ついでポリイミドを透明
導電膜の上に４００オングストロームの膜厚で形成し、
ラビング処理を行った。その後、対向電極の薄膜トラン
ジスタとシール剤で一部張り合わせることによって組み
立てた。つぎに、電極間に液晶を注入し液晶セルを組み
立て、図７の様に高い透過率を有するカラーフィルタ層
を液晶セル内部に持つカラー液晶表示装置が得られた。Example 2 A transparent conductive film having a film thickness of 1500 angstrom was provided on the color filter manufactured in Example 1 by a low temperature sputtering method, and then polyimide was formed on the transparent conductive film to a film thickness of 400 angstrom. ,
A rubbing process was performed. After that, the thin film transistor of the counter electrode and a sealant were partially bonded together to assemble. Next, a liquid crystal was injected between the electrodes to assemble a liquid crystal cell, and a color liquid crystal display device having a color filter layer having high transmittance inside the liquid crystal cell as shown in FIG. 7 was obtained.

【００４３】＜比較例１＞ Ａ）感光性着色組成物の作製 実施例１と同様に青、緑、赤、黄、紫の着色樹脂を作製
した。各着色樹脂を実施例１と同じ比率で混合して、各
色のカラーフィルタ層用着色組成物を形成する。Comparative Example 1 A) Preparation of Photosensitive Coloring Composition Blue, green, red, yellow and purple colored resins were prepared in the same manner as in Example 1. The respective coloring resins are mixed in the same ratio as in Example 1 to form the respective color filter layer coloring compositions.

【００４４】各着色組成物１００ｇに対し、トリメチロ
ールプロパントリアクリレート（光硬化性モノマー）
５．６４ｇ、光重合開始剤ジエチルアミノベンゾフェノ
ン１．１３ｇと２、２’−ビス（２−クロロフェニル）
−４、４’、５、５’−テトラフェニル−１、２−ビ
（１−Ｈ−イミダゾール）０．５６ｇを加えてよく撹拌
して、感光性着色組成物とした。To 100 g of each coloring composition, trimethylolpropane triacrylate (photocurable monomer)
5.64 g, photoinitiator diethylaminobenzophenone 1.13 g and 2,2'-bis (2-chlorophenyl)
-4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2-bi (1-H-imidazole) 0.56 g was added and well stirred to obtain a photosensitive coloring composition.

【００４５】Ｂ）カラーフィルタの作製 まずガラスなどの透明基板１上に図３の様な青のカラー
フィルタ層用着色組成物である感光性着色樹脂２をスピ
ンコート（１１００ｒｐｍ，４０ｓｅｃ）し乾燥させ
た。７０℃２０分間プリベーク後、ポリビニールアルコ
ール５％溶液をコートして酸素遮断膜とした。７０℃２
０分間の乾燥後、図４の様に所定のマスク４を用いて露
光（５ｍＪ／ｃｍ² ）後、２．５％炭酸ナトリウム水溶
液で現像後良く水洗した。柔らかいスポンジでこすり、
基板に付着した顔料を除去し、さらに、水洗乾燥後２３
０℃で１時間ベークして図５の様にパターンを形成し
た。同様に緑、赤についてもパターンを図６の様に形成
した。各色の膜厚はすべて１．６μｍで露光量は緑、赤
それぞれ１０、３ｍＪ／ｃｍ² であった。B) Preparation of Color Filter First, a photosensitive colored resin 2 as a coloring composition for a blue color filter layer as shown in FIG. 3 was spin-coated (1100 rpm, 40 sec) on a transparent substrate 1 such as glass and dried. It was After prebaking at 70 ° C. for 20 minutes, a 5% solution of polyvinyl alcohol was coated to form an oxygen barrier film. 70 ° C 2
After drying for 0 minutes, exposure (5 mJ / cm ² ) was performed using a predetermined mask 4 as shown in FIG. 4, followed by development with a 2.5% sodium carbonate aqueous solution and thorough washing with water. Rub with a soft sponge,
After removing the pigment adhering to the substrate, further washing with water and drying 23
After baking at 0 ° C. for 1 hour, a pattern was formed as shown in FIG. Similarly, patterns were formed for green and red as shown in FIG. The film thickness of each color was 1.6 μm, and the exposure amounts were 10 and 3 mJ / cm ² for green and red, respectively.

【００４６】このカラーフィルタの上には必要に応じて
オーバーコート材をコート、２３０℃で１２０分間乾燥
しオーバーコート層を形成した。完成したカラーフィル
タの色特性は図２のものとなった。If necessary, an overcoat material was coated on the color filter and dried at 230 ° C. for 120 minutes to form an overcoat layer. The color characteristics of the completed color filter are shown in FIG.

【００４７】その結果、カラーフィルタ層の膜厚は１．
６μｍとなり、その中の顔料と分散剤の合計重量％は６
１．１μｍ％となり、その分光は図２の様に明度におい
て劣るものとなった。As a result, the thickness of the color filter layer is 1.
6 μm, and the total weight% of the pigment and dispersant therein is 6
It was 1.1 μm%, and the spectrum was inferior in brightness as shown in FIG.

【００４８】＜比較例２＞比較例１で作製した基板１１
にカラーフィルタ層１２を設けたカラーフィルタ上に低
温スパッタ法により膜厚１５００オングストロームの透
明導電膜１３を設け、ついでポリイミド１４を透明導電
膜の上に４００オングストロームの膜厚で形成し、ラビ
ング処理を行った。<Comparative Example 2> Substrate 11 produced in Comparative Example 1
A transparent conductive film 13 having a film thickness of 1500 angstrom is provided on the color filter provided with the color filter layer 12 by a low temperature sputtering method, and then polyimide 14 is formed on the transparent conductive film to a film thickness of 400 angstrom and subjected to a rubbing treatment. went.

【００４９】その後、保護膜１７の設けられた対向基板
１５上の対向電極１６の薄膜トランジスタとシール剤
（図示せず）で一部張り合わせることによって組み立て
た。つぎに、電極間に液晶１８を注入し外側に偏光膜１
９，２０を張り合わせて液晶セルを組み立て、図２の透
過率を有するカラーフィルタ層を液晶セル内部に持つカ
ラー液晶表示装置が得られた。Then, a thin film transistor of the counter electrode 16 on the counter substrate 15 provided with the protective film 17 and a sealing agent (not shown) were partially bonded to each other to assemble. Next, the liquid crystal 18 is injected between the electrodes, and the polarizing film 1 is placed outside.
A liquid crystal cell was assembled by laminating 9 and 20, and a color liquid crystal display device having a color filter layer having the transmittance shown in FIG. 2 inside the liquid crystal cell was obtained.

【００５０】[0050]

【発明の効果】本発明は透過率の高い顔料分散タイプの
カラーフィルタである。カラーフィルタ層の色特性は
赤、緑、青の三色からなっており透過面積としては全色
１／３にカットされる。従来の液晶ディスプレイでは特
に画面の明るさについては要求されていなかった。しか
し、ラッフトップコンピュータ、大型ＴＶなどの液晶デ
ィスプレイでは、画面を明るくし、表示特性を向上する
必要があった。そのためにバックライト、偏光フィル
ム、液晶などの改良で対応してきた。しかし、十分に画
面を明るくできないため透過率の高い色分解用カラーフ
ィルタが必要であった。本発明者らは、透過率の高い顔
料分散カラーフィルタを提供するために、顔料の添加量
の調整、または、カラーフィルタ層の膜厚を調製するこ
とによって達成された。The present invention is a pigment dispersion type color filter having a high transmittance. The color characteristics of the color filter layer are three colors of red, green and blue, and the transmission area is cut to 1/3 of all colors. Conventional liquid crystal displays have not been particularly required for screen brightness. However, in liquid crystal displays such as rough top computers and large TVs, it is necessary to brighten the screen and improve the display characteristics. To this end, we have responded by improving the backlight, polarizing film, and liquid crystal. However, since the screen cannot be made sufficiently bright, a color filter for color separation with high transmittance is required. The present inventors have achieved this by adjusting the amount of pigment added or adjusting the film thickness of the color filter layer in order to provide a pigment-dispersed color filter with high transmittance.

【００５１】[0051]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本願発明のカラーフィルタの分光曲線である。FIG. 1 is a spectral curve of a color filter of the present invention.

【図２】従来のカラーフィルタの分光曲線である。FIG. 2 is a spectral curve of a conventional color filter.

【図３】本発明のカラーフィルタ製造過程の内、感光性
着色樹脂形成後の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view after the formation of a photosensitive colored resin in the color filter manufacturing process of the present invention.

【図４】本発明のカラーフィルタ製造過程の内、露光時
の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the color filter manufacturing process of the present invention during exposure.

【図５】本発明のカラーフィルタ製造過程の内、青のカ
ラーフィルタ層形成後の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view after forming a blue color filter layer in the color filter manufacturing process of the present invention.

【図６】本発明のカラーフィルタの完成断面図である。FIG. 6 is a completed sectional view of a color filter of the present invention.

【図７】本発明の液晶表示装置の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 基板 ２ 感光性着色樹脂 ３ 酸素遮断膜 ４ マスク Ｂ 青色カラーフィルタ層 Ｇ 緑色カラーフィルタ層 Ｒ 赤色カラーフィルタ層 １１ 基板 １２ カラーフィルタ層 １３ 透明導電膜 １４ ポリイミド １５ 対向基板 １６ 対向電極 １７ 保護膜 １８ 液晶 １９ 偏光膜 ２０ 偏光膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Photosensitive colored resin 3 Oxygen blocking film 4 Mask B Blue color filter layer G Green color filter layer R Red color filter layer 11 Substrate 12 Color filter layer 13 Transparent conductive film 14 Polyimide 15 Counter substrate 16 Counter electrode 17 Protective film 18 Liquid crystal 19 Polarizing film 20 Polarizing film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田野崎 芳夫 東京都台東区台東一丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshio Tanozaki 1-5-1, Taito, Taito-ku, Tokyo Toppan Printing Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】基板上に顔料と分散剤と樹脂を主成分とす
るカラーフィルタ層が設けられているカラーフィルタに
おいて、カラーフィルタ層の膜厚と、カラーフィルタ層
中の顔料と分散剤の合計重量％の積が６０μｍ％以下で
あることを特徴とするカラーフィルタ。1. A color filter in which a color filter layer containing a pigment, a dispersant and a resin as a main component is provided on a substrate, and the total thickness of the color filter layer and the pigment and the dispersant in the color filter layer. A color filter having a weight% product of 60 μm% or less. 【請求項２】対向する基板間に、顔料と分散剤と樹脂を
主成分とするカラーフィルタ層と透明導電膜と、液晶が
設けられ、基板外側に偏光膜が設けられている液晶表示
装置において、カラーフィルタ層の膜厚と、カラーフィ
ルタ層中の顔料と分散剤の合計重量％の積が６０μｍ％
以下であることを特徴とする液晶表示装置。2. A liquid crystal display device in which a color filter layer containing a pigment, a dispersant, and a resin as main components, a transparent conductive film, and a liquid crystal are provided between opposed substrates, and a polarizing film is provided outside the substrates. The product of the film thickness of the color filter layer and the total weight% of the pigment and the dispersant in the color filter layer is 60 μm%.
The following is a liquid crystal display device. 【請求項３】基板上に顔料と分散剤と樹脂を主成分とす
るカラーフィルタ層が設けられているカラーフィルタに
おいて、赤のカラーフィルタ層の透過率が４００〜５５
０ｎｍにおいて２〜２９％、６２０〜７００ｎｍにおい
て８５％以上であり、緑のカラーフィルタ層の透過率
が、最も低い４００、６５０ｎｍにおいて２〜１８％、
５２５〜５５５ｎｍで７０％以上、最も透過率の高い波
長で８０％以上であり、青のカラーフィルタ層の透過率
が４４０〜４８０ｎｍにおいて７５％以上、最も透過率
の高い部分で８４〜９３％、５８０〜７００ｎｍでは２
３％以下である事を特徴とする請求項１記載の色分解用
カラーフィルタ。3. A color filter in which a color filter layer containing a pigment, a dispersant and a resin as a main component is provided on a substrate, and the transmittance of the red color filter layer is 400 to 55.
2 to 29% at 0 nm, 85% or more at 620 to 700 nm, and the transmittance of the green color filter layer is 2 to 18% at the lowest 400 and 650 nm,
70% or more at 525 to 555 nm, 80% or more at the wavelength with the highest transmittance, the transmittance of the blue color filter layer is 75% or more at 440 to 480 nm, and 84 to 93% at the highest transmittance portion. 2 at 580-700 nm
The color filter for color separation according to claim 1, which is 3% or less. 【請求項４】対向する基板間に、顔料と分散剤と樹脂を
主成分とするカラーフィルタ層と透明導電膜と、液晶が
設けられ、基板外側に偏光膜が設けられている液晶表示
装置において、赤のカラーフィルタ層の透過率が４００
〜５５０ｎｍにおいて２〜２９％、６２０〜７００ｎｍ
において８５％以上であり、緑のカラーフィルタ層の透
過率が、最も低い４００、６５０ｎｍにおいて２〜１８
％、５２５〜５５５ｎｍで７０％以上、最も透過率の高
い波長で８０％以上であり、青のカラーフィルタ層の透
過率が４４０〜４８０ｎｍにおいて７５％以上、最も透
過率の高い部分で８４〜９３％、５８０〜７００ｎｍで
は２３％以下である事を特徴とする請求項２記載の液晶
表示装置。4. A liquid crystal display device in which a color filter layer containing a pigment, a dispersant, and a resin as main components, a transparent conductive film, and a liquid crystal are provided between opposed substrates, and a polarizing film is provided outside the substrates. , The transmittance of the red color filter layer is 400
2 to 29% at 550 nm, 620 to 700 nm
Is 85% or more, and the transmittance of the green color filter layer is 2 to 18 at the lowest 400 and 650 nm.
%, 70% or more at 525 to 555 nm, 80% or more at the wavelength with the highest transmittance, the transmittance of the blue color filter layer is 75% or more at 440 to 480 nm, and 84 to 93 at the highest transmittance portion. %, 23% or less at 580 to 700 nm. 3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein