JPS60247603A - カラ−フイルタ− - Google Patents
カラ−フイルタ−Info
- Publication number
- JPS60247603A JPS60247603A JP59105435A JP10543584A JPS60247603A JP S60247603 A JPS60247603 A JP S60247603A JP 59105435 A JP59105435 A JP 59105435A JP 10543584 A JP10543584 A JP 10543584A JP S60247603 A JPS60247603 A JP S60247603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- color filter
- pigment
- layer
- color
- resin
- Prior art date
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- Granted
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- Optical Filters (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(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等に内設する
と好適なカラーフィルターに関するもので、ツィステッ
ド・ネマチック(TN)型液晶、あるいはゲスト・ホス
)(GH)型液晶をもちいたカラー液晶表示装置の色分
解用カラーフィルターに関するものである。
と好適なカラーフィルターに関するもので、ツィステッ
ド・ネマチック(TN)型液晶、あるいはゲスト・ホス
)(GH)型液晶をもちいたカラー液晶表示装置の色分
解用カラーフィルターに関するものである。
(発明の技術的背景とその問題点)
従来の家庭用としてすでに満足な性能と簡略を持つとさ
えいわれながら、さらに高性能化が進んでいるCRT(
陰極線管)に対して、パネル形デイスプレイは多くの方
式で要求を満たす努力が成され、およそ2割の市場を占
めるまでに成長した。
えいわれながら、さらに高性能化が進んでいるCRT(
陰極線管)に対して、パネル形デイスプレイは多くの方
式で要求を満たす努力が成され、およそ2割の市場を占
めるまでに成長した。
パネル形ディスプレイには、LED (発光ダイオード
)、液晶、螢光表示、EL(電場発光)、プラズマ表示
などがあり、平板形の薄い構造と座標がディジタルに固
定される特徴を発揮して、CRTの浸透していない用途
に向けられている。
)、液晶、螢光表示、EL(電場発光)、プラズマ表示
などがあり、平板形の薄い構造と座標がディジタルに固
定される特徴を発揮して、CRTの浸透していない用途
に向けられている。
このパネル形ディスプレイの中で、液晶パネルはTN形
液晶において、低電圧、低消費電力の大きな長所が強い
視角依存性による見にくさをカバーして電卓、腕時計、
ゲームなどに主流を成している。行列表示でも実効電圧
依存性、視野角、温度特性などで制約される行数が年毎
に改善され、1/64時分割駆動の128行パネルが実
用化された。GH形液晶は、表示色が容易に選択でき、
視野角も広く、セル間隔や温度の依存性も少なく、色素
の2色性や寿命の改良など実用化が進んでいる。
液晶において、低電圧、低消費電力の大きな長所が強い
視角依存性による見にくさをカバーして電卓、腕時計、
ゲームなどに主流を成している。行列表示でも実効電圧
依存性、視野角、温度特性などで制約される行数が年毎
に改善され、1/64時分割駆動の128行パネルが実
用化された。GH形液晶は、表示色が容易に選択でき、
視野角も広く、セル間隔や温度の依存性も少なく、色素
の2色性や寿命の改良など実用化が進んでいる。
このような液晶表示装置において、特にフルカラー化で
色再現性の優れた方法がカラーフィルタ一方式である。
色再現性の優れた方法がカラーフィルタ一方式である。
カラーフィルターは液晶セルの内部又は外部に設けられ
、液晶を光学的シャッターとして利用し、フルカラー表
示パネルを実現する。
、液晶を光学的シャッターとして利用し、フルカラー表
示パネルを実現する。
カラーフィルター液晶セルに設けられる場合、透明性、
耐光性、耐熱性、耐薬品性の面で秀れた特性を必要とす
る。つまり液晶セル製造プロセス上、洗浄工程から耐薬
品性が要求され、配向膜形成工程、透明導電膜形成工程
、液晶封入用シール材形成工程等から耐熱性が要求され
る。しかるに現在カラー液晶表示に使用され、実現化し
ている染料染着型のポリペプチドをフィルター層の材料
に用いる有機フィルターでは、耐熱性として200C程
度が限界となり、又耐薬性も劣り、カラー液晶表示装置
のカラーフィルターとしては問題が多い。
耐光性、耐熱性、耐薬品性の面で秀れた特性を必要とす
る。つまり液晶セル製造プロセス上、洗浄工程から耐薬
品性が要求され、配向膜形成工程、透明導電膜形成工程
、液晶封入用シール材形成工程等から耐熱性が要求され
る。しかるに現在カラー液晶表示に使用され、実現化し
ている染料染着型のポリペプチドをフィルター層の材料
に用いる有機フィルターでは、耐熱性として200C程
度が限界となり、又耐薬性も劣り、カラー液晶表示装置
のカラーフィルターとしては問題が多い。
(発明の目的)
本発明は上記の染料染着型有機フィルターの弱点を補う
為、種々の検討を実施し、実現したもので、透明性、耐
光性、耐熱性、耐薬品性において特に秀れた、したがっ
て液晶表示装置に用いると好適なカラーフィルターが提
供される。
為、種々の検討を実施し、実現したもので、透明性、耐
光性、耐熱性、耐薬品性において特に秀れた、したがっ
て液晶表示装置に用いると好適なカラーフィルターが提
供される。
(発明の概要)
すなわち本発明は、基体上にポリイミド樹脂、有機顔料
および分散助剤を主成分とする着色層を必要種類所定パ
ターン状に形成してカラーフィルターとするに際して、
アクリル系樹脂からなる耐熱性保護層を前記着色層の間
に介在させてなることを特徴とするカラーフィルターで
ある。
および分散助剤を主成分とする着色層を必要種類所定パ
ターン状に形成してカラーフィルターとするに際して、
アクリル系樹脂からなる耐熱性保護層を前記着色層の間
に介在させてなることを特徴とするカラーフィルターで
ある。
(発明の詳述)
以下に本発明のカラーフィルターについて、図を追って
説明する。第1図にカラーフィルターを使用したカラー
液晶表示装置の一例を示す。光源から出た白色光(1)
が偏光板(2)、透明基板(3)を通り透明画素電極(
4)、配向膜(5)、液晶(6)、配向膜(7)、透明
共通電極(8)を介して着色層(9)を通り、3原色に
分解される。画素電極(4)と共通電極(8)に印加さ
れた電気信号に応答して、液晶(6)が配向し、偏光、
根引)の作用により光学的シャッターとして動作し、電
気信号が3原色光として情i化される。着色層(9)の
各色の大きさは画素電極(4)と同一であり、種々のタ
イプの液晶表示装置により数ミリメートルから数十ミク
ロン、数百ミクロンのオーダーであり、印刷法やフォト
リソグラフィーの可能な素材が必要となる。本発明のカ
ラーフィルターの構成をさらに詳細に説明する。第2図
に示したように各着色層は、一層毎に保護層f151.
(161、(171で保護されるように構成されて、
いる。着色層はカラー液晶表示装置の場合、赤色層uz
、緑色層03)、青色層(141の3色からなる。各着
色層はポリイミド樹脂、顔料、分散助剤から構成される
。この着色層は、白色光を色分解する役割を持ち、又透
明性、耐光性、耐熱性、耐薬品性が必要とされる。主成
分となるポリイミド樹脂は、耐熱性、透明性、耐薬性が
ありバターニングが可能で顔料が分散可能でなければな
らない。ポリイミドは単独では上記の特性を持つている
が、−顔料分散はなかなか困難で、顔料の凝集を防ぎ、
均一に分散を行う為に分散助剤を添加する必要がある。
説明する。第1図にカラーフィルターを使用したカラー
液晶表示装置の一例を示す。光源から出た白色光(1)
が偏光板(2)、透明基板(3)を通り透明画素電極(
4)、配向膜(5)、液晶(6)、配向膜(7)、透明
共通電極(8)を介して着色層(9)を通り、3原色に
分解される。画素電極(4)と共通電極(8)に印加さ
れた電気信号に応答して、液晶(6)が配向し、偏光、
根引)の作用により光学的シャッターとして動作し、電
気信号が3原色光として情i化される。着色層(9)の
各色の大きさは画素電極(4)と同一であり、種々のタ
イプの液晶表示装置により数ミリメートルから数十ミク
ロン、数百ミクロンのオーダーであり、印刷法やフォト
リソグラフィーの可能な素材が必要となる。本発明のカ
ラーフィルターの構成をさらに詳細に説明する。第2図
に示したように各着色層は、一層毎に保護層f151.
(161、(171で保護されるように構成されて、
いる。着色層はカラー液晶表示装置の場合、赤色層uz
、緑色層03)、青色層(141の3色からなる。各着
色層はポリイミド樹脂、顔料、分散助剤から構成される
。この着色層は、白色光を色分解する役割を持ち、又透
明性、耐光性、耐熱性、耐薬品性が必要とされる。主成
分となるポリイミド樹脂は、耐熱性、透明性、耐薬性が
ありバターニングが可能で顔料が分散可能でなければな
らない。ポリイミドは単独では上記の特性を持つている
が、−顔料分散はなかなか困難で、顔料の凝集を防ぎ、
均一に分散を行う為に分散助剤を添加する必要がある。
また該分散助剤も耐熱性を有しなければならない。この
目的に合致する分散助剤として顔料または染料である有
機色素の誘導体が極めて有効である。しかし、このよう
な組成のポリイミド樹脂をコーティングしても、保護層
+]51 (161Hが存在しない場合、該ポリイミド
樹脂が耐溶剤性がなく、ポジレジストコート時、又ポジ
レジストハク膜時に、着色層、ポリイミド樹脂J脂にき
裂h′−生じ、透明性が、失なわれる。又着色層が1色
パターニングされた後に、数色をパターニングする時、
つまり、2色目のポ1)イミド圏1旨のコーティング時
に、2色目ポリイミド樹脂の溶剤により1色目の着色層
がき裂を生じ透明性を失なう。数色をパターニングした
後に、配向膜をコーティングする時にも同様に着色層に
き裂を生じさせる。
目的に合致する分散助剤として顔料または染料である有
機色素の誘導体が極めて有効である。しかし、このよう
な組成のポリイミド樹脂をコーティングしても、保護層
+]51 (161Hが存在しない場合、該ポリイミド
樹脂が耐溶剤性がなく、ポジレジストコート時、又ポジ
レジストハク膜時に、着色層、ポリイミド樹脂J脂にき
裂h′−生じ、透明性が、失なわれる。又着色層が1色
パターニングされた後に、数色をパターニングする時、
つまり、2色目のポ1)イミド圏1旨のコーティング時
に、2色目ポリイミド樹脂の溶剤により1色目の着色層
がき裂を生じ透明性を失なう。数色をパターニングした
後に、配向膜をコーティングする時にも同様に着色層に
き裂を生じさせる。
又ポリイミド樹脂はアルカリ溶液に弱い為、アルカリ溶
液による洗滌においても着色層がおかされる。このよう
な、耐溶剤性、耐アルカリ性向上の為に保護層t151
、(16)、(IDが必要となる。この保護層+151
、(161,0ηは、コーティング時にポリイミド樹l
旨にき裂を生じさせない組成が必要であり、又透明性、
耐熱性、耐薬品性、耐光性が必要となる。透明性のある
ポリイミド樹脂も保護層として可能であるが、ポリイミ
ド樹脂溶液としてコーティングする時に、着色層のポリ
イミド樹脂を浸しき裂が生じる。保護層として樹脂をコ
ーティングする場合、ポリイミド樹脂を侵さない溶媒が
必要で、芳香族炭化水素、ヘキサン系の溶媒例えばキシ
レン、シクロヘキサノン等が有効である。該溶媒に可溶
で、透明性があり、耐熱性、耐薬品性、耐光性があるf
R脂としてアクリル系tall?が有効である。又積層
時にパターニングが可能であることが有利であり、遠紫
外、紫外線に感光性のあるアクリル系1財脂が有効であ
る。以上のような要求を満たすと考えられる樹脂は例え
ばグ11シジルメタアクリレートとグリシジルメタアク
リレ−トのケイ皮酸エステルの共重合体、グリシジルメ
タアクリレートとエチルア′り1)レートの共重合体、
又耐熱性向上の樹脂としてグリシジルメタアクリレート
とスチレン、グ11シジルメタアクリレートとメタクリ
ル酸クロリド、グリシジルメタアクリレートとα−アシ
ッドアクIJレート等の共重合体がある。これらのアク
11ル系fd脂は、少なくとも300 Cまで耐熱性が
あり、アルカリJ酸、溶剤に対する耐薬品性を有するも
のであり、しかも、200〜300C程度の低温で熱硬
化するから熱硬化中にフィルター層の有機顔料が退色す
るということもない。さらに、波長400〜700 n
mの可視領域で透明性に優れ光吸収が少ないという特徴
がある。また、これらアクリル系樹層に紫外線に感光し
て重合硬化する性質を与える感光基なもたせれば、写真
的手法により部分的に硬化させ現像によりパターン化が
できるので都合h″−良い。
液による洗滌においても着色層がおかされる。このよう
な、耐溶剤性、耐アルカリ性向上の為に保護層t151
、(16)、(IDが必要となる。この保護層+151
、(161,0ηは、コーティング時にポリイミド樹l
旨にき裂を生じさせない組成が必要であり、又透明性、
耐熱性、耐薬品性、耐光性が必要となる。透明性のある
ポリイミド樹脂も保護層として可能であるが、ポリイミ
ド樹脂溶液としてコーティングする時に、着色層のポリ
イミド樹脂を浸しき裂が生じる。保護層として樹脂をコ
ーティングする場合、ポリイミド樹脂を侵さない溶媒が
必要で、芳香族炭化水素、ヘキサン系の溶媒例えばキシ
レン、シクロヘキサノン等が有効である。該溶媒に可溶
で、透明性があり、耐熱性、耐薬品性、耐光性があるf
R脂としてアクリル系tall?が有効である。又積層
時にパターニングが可能であることが有利であり、遠紫
外、紫外線に感光性のあるアクリル系1財脂が有効であ
る。以上のような要求を満たすと考えられる樹脂は例え
ばグ11シジルメタアクリレートとグリシジルメタアク
リレ−トのケイ皮酸エステルの共重合体、グリシジルメ
タアクリレートとエチルア′り1)レートの共重合体、
又耐熱性向上の樹脂としてグリシジルメタアクリレート
とスチレン、グ11シジルメタアクリレートとメタクリ
ル酸クロリド、グリシジルメタアクリレートとα−アシ
ッドアクIJレート等の共重合体がある。これらのアク
11ル系fd脂は、少なくとも300 Cまで耐熱性が
あり、アルカリJ酸、溶剤に対する耐薬品性を有するも
のであり、しかも、200〜300C程度の低温で熱硬
化するから熱硬化中にフィルター層の有機顔料が退色す
るということもない。さらに、波長400〜700 n
mの可視領域で透明性に優れ光吸収が少ないという特徴
がある。また、これらアクリル系樹層に紫外線に感光し
て重合硬化する性質を与える感光基なもたせれば、写真
的手法により部分的に硬化させ現像によりパターン化が
できるので都合h″−良い。
該了り11ル系樹脂を保護層として介在させて、はじめ
て数色の着色層を透明基板上に設けることが可能となる
。
て数色の着色層を透明基板上に設けることが可能となる
。
着色層に用いられるポリイミド闇;宿についてさらに詳
細に説明する。本発明になる着色層に用いられるポリイ
ミド樹脂は、一般にポリイミド前駆体の縮合反応又は附
加反応によって得られる。現在、商品化されているポリ
イミド前駆体は主として縮き反応タイプであって、例え
ばテトラカルボン酸2無水物、ビフェニルテトラカルボ
ン酸2無水物等と芳香族ジアミンを溶媒中で重合させ、
ボ1】アミン酸性溶液、即ちポ1)イミド前駆体を製造
する。該ポリイミド明り旨のパターニングはAZ−13
50(米国ジノプレー社製商品名)、0FPR(東京応
化工業(株制商品名)等のホトレジストヲ使用し、て、
ホトレジストの現像液でホトレジストとポリイミド樹脂
を共にエツチングすることで行なわれる。この方法は基
板にゴーイングされたポリイミド前駆体を100C〜1
50Cで加熱し半硬化させ、該ポリイミド前駆体上にホ
トレジストをコーティングする。該ホトレジストを露光
し、アルカ11溶液で現像を行う。現像後、露出したポ
リイミド前駆体は、半硬化である為アルカリ溶液に可溶
なので、該ホトレジストがマスクとなり、アルカリ溶液
でエツチングされ、パターニングされる。
細に説明する。本発明になる着色層に用いられるポリイ
ミド樹脂は、一般にポリイミド前駆体の縮合反応又は附
加反応によって得られる。現在、商品化されているポリ
イミド前駆体は主として縮き反応タイプであって、例え
ばテトラカルボン酸2無水物、ビフェニルテトラカルボ
ン酸2無水物等と芳香族ジアミンを溶媒中で重合させ、
ボ1】アミン酸性溶液、即ちポ1)イミド前駆体を製造
する。該ポリイミド明り旨のパターニングはAZ−13
50(米国ジノプレー社製商品名)、0FPR(東京応
化工業(株制商品名)等のホトレジストヲ使用し、て、
ホトレジストの現像液でホトレジストとポリイミド樹脂
を共にエツチングすることで行なわれる。この方法は基
板にゴーイングされたポリイミド前駆体を100C〜1
50Cで加熱し半硬化させ、該ポリイミド前駆体上にホ
トレジストをコーティングする。該ホトレジストを露光
し、アルカ11溶液で現像を行う。現像後、露出したポ
リイミド前駆体は、半硬化である為アルカリ溶液に可溶
なので、該ホトレジストがマスクとなり、アルカリ溶液
でエツチングされ、パターニングされる。
該アルカリ溶液はホトレジス)AZ1350 ではテト
ラメチルアンモニウムノ・イドロオキサイド等の強アル
カリ溶液が使用され、ホトレジス) 0FPRでは、炭
酸ナト11ウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ溶液が
使用される。この他のエツチングの方法として、ポリイ
ミド前駆体がほぼイミド化が達した状態に加熱した後に
ネガ形のコートレジストを使用してヒドラジンヒトラー
ドとエチレンジアミンの混合液でエツチングする方法が
ある。又酸素プラズマ、酸素スパッタ等を使用し、蒸着
によりMo、Cr等の金属膜を積層し、該金属膜をマス
クとして、該ポリイミド膜をドライエツチングする方法
もある。
ラメチルアンモニウムノ・イドロオキサイド等の強アル
カリ溶液が使用され、ホトレジス) 0FPRでは、炭
酸ナト11ウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ溶液が
使用される。この他のエツチングの方法として、ポリイ
ミド前駆体がほぼイミド化が達した状態に加熱した後に
ネガ形のコートレジストを使用してヒドラジンヒトラー
ドとエチレンジアミンの混合液でエツチングする方法が
ある。又酸素プラズマ、酸素スパッタ等を使用し、蒸着
によりMo、Cr等の金属膜を積層し、該金属膜をマス
クとして、該ポリイミド膜をドライエツチングする方法
もある。
本発明のポリイミド前駆体の組成についてさらに詳細に
説明する。ポリイミド樹脂は各色の着色層を設ける為に
、ボ11イミド前駆体、顔料、分散助剤からなる。ポリ
イミド樹脂の役割は、基板上に各色の顔料を固定せしめ
、又必要に応じ任意形状のパターン化な可能とし、更に
着色1−に透明導電膜を形成することを可能とさせるこ
とである。
説明する。ポリイミド樹脂は各色の着色層を設ける為に
、ボ11イミド前駆体、顔料、分散助剤からなる。ポリ
イミド樹脂の役割は、基板上に各色の顔料を固定せしめ
、又必要に応じ任意形状のパターン化な可能とし、更に
着色1−に透明導電膜を形成することを可能とさせるこ
とである。
各色の顔料は、白色光を色分解する役割を持ち、透明性
、耐光性、耐熱性が優れていなげればならない。該顔料
の一次粒子径は0.6ミクロン以下、好ましくは0.1
ミクロン以下であって、可視光の波長に対して十分に小
さい。フィルター層には透明性の秀れた顔料として有機
顔料カー望ましい。分散助剤は、顔料の凝集を防ぎ、ポ
リイミド樹脂中に該顔料を均一に分散させる為に添加さ
れる。又該分散助剤も耐熱性を必要とする。この目的に
合致する分散助剤として顔料または染料である有機色素
の誘導体が極めて有効であることが判明した。
、耐光性、耐熱性が優れていなげればならない。該顔料
の一次粒子径は0.6ミクロン以下、好ましくは0.1
ミクロン以下であって、可視光の波長に対して十分に小
さい。フィルター層には透明性の秀れた顔料として有機
顔料カー望ましい。分散助剤は、顔料の凝集を防ぎ、ポ
リイミド樹脂中に該顔料を均一に分散させる為に添加さ
れる。又該分散助剤も耐熱性を必要とする。この目的に
合致する分散助剤として顔料または染料である有機色素
の誘導体が極めて有効であることが判明した。
ポリイミド樹脂1に対する顔料の重量比は、通常3ない
し0,05の範囲カー望ましい。顔料の比率を下げると
フィルターとしての特性は向上するが、所定の光学濃度
を得る為に14 、膜厚を厚くする必要があり、微細加
工が難かしくなる。顔料の比率を上げると、顔料の分散
性およびコーティング特性が著しく劣化する。したがっ
てポリイミド樹脂に対する顔料の重量比は0.5ないし
3の範囲が好ましい。顔料に対する分散助剤の重量比は
0.01ないし02が好ましいが、かならずしもこの値
に限定イ°る必要はない。
し0,05の範囲カー望ましい。顔料の比率を下げると
フィルターとしての特性は向上するが、所定の光学濃度
を得る為に14 、膜厚を厚くする必要があり、微細加
工が難かしくなる。顔料の比率を上げると、顔料の分散
性およびコーティング特性が著しく劣化する。したがっ
てポリイミド樹脂に対する顔料の重量比は0.5ないし
3の範囲が好ましい。顔料に対する分散助剤の重量比は
0.01ないし02が好ましいが、かならずしもこの値
に限定イ°る必要はない。
次に本発明に使用可能な顔料として、透明性が高くしか
も耐熱性、耐光性および耐薬品性の優れた材料を下記に
示す。材料はいずれもカラーインデックス(C,1,)
ナンバーにて示す。
も耐熱性、耐光性および耐薬品性の優れた材料を下記に
示す。材料はいずれもカラーインデックス(C,1,)
ナンバーにて示す。
C,1,ピグメントイエロー 20.24.86.93
.109.110.117.125.137.138.
148.153.154.166.168 C,1,ピグメントオレンジ 36.43.51.55
.59.61C,1,ピグメントレッド 9.97,1
22,125,149.16B、177.180.19
2.215.216.220.226.224.226
.227.228.240 C,1,ビグメ/トバイオレノト 19.23.29.
30.37.40.50C,1,ピグメントブルー 1
5.15:6.22.60.64C,1,ピグメントグ
リーン 7.36C01,ピグメントブラウン 23.
25.26C,1,ピグメントブラック 7 次に本発明に使用可能な、分散助剤として、例えば陽イ
オン活性剤、陰イオン活性剤、非イオン活性剤等の界面
活性剤もしくは、有機色素誘導体が挙げられる。好まし
くは有機色素誘導体が有効である。有機色素誘導体とは
有機ピグメントあるいは染料の誘導体であり、たとえば
、アゾ系、フタロシアニン系、キナクIJトン系、アン
トラキノン系、ペリノン系、チオインジゴ系、ジオキサ
ジン系、イノインドリノン系、キノフタロン系、トリフ
ェニルメタン系、金属錯塩系の有機色素化合物に置換基
を有する化合物である。置換基とは、水酸基、カルボキ
シル基、スルホン酸基、カルボンアミド基、スルホンア
ミド基等下記一般式によってなされる置換基である。
.109.110.117.125.137.138.
148.153.154.166.168 C,1,ピグメントオレンジ 36.43.51.55
.59.61C,1,ピグメントレッド 9.97,1
22,125,149.16B、177.180.19
2.215.216.220.226.224.226
.227.228.240 C,1,ビグメ/トバイオレノト 19.23.29.
30.37.40.50C,1,ピグメントブルー 1
5.15:6.22.60.64C,1,ピグメントグ
リーン 7.36C01,ピグメントブラウン 23.
25.26C,1,ピグメントブラック 7 次に本発明に使用可能な、分散助剤として、例えば陽イ
オン活性剤、陰イオン活性剤、非イオン活性剤等の界面
活性剤もしくは、有機色素誘導体が挙げられる。好まし
くは有機色素誘導体が有効である。有機色素誘導体とは
有機ピグメントあるいは染料の誘導体であり、たとえば
、アゾ系、フタロシアニン系、キナクIJトン系、アン
トラキノン系、ペリノン系、チオインジゴ系、ジオキサ
ジン系、イノインドリノン系、キノフタロン系、トリフ
ェニルメタン系、金属錯塩系の有機色素化合物に置換基
を有する化合物である。置換基とは、水酸基、カルボキ
シル基、スルホン酸基、カルボンアミド基、スルホンア
ミド基等下記一般式によってなされる置換基である。
−CH2−X−八 (X;酸素又はイオウ原子、N;ア
リール基) なくとも窒素原子を含む複素環) はアリール基、あるいはR4とR2と で少なくとも窒素原子を含む複素 環) 尚、有機顔料と、誘導体の母体有機色素とけ通常色相の
関係から同一のものが組合せられるが必ずしも一致して
いる必要はない。
リール基) なくとも窒素原子を含む複素環) はアリール基、あるいはR4とR2と で少なくとも窒素原子を含む複素 環) 尚、有機顔料と、誘導体の母体有機色素とけ通常色相の
関係から同一のものが組合せられるが必ずしも一致して
いる必要はない。
なお、カラーフィルターの構造として第3図に示すよう
に、各色の着色フィルター層の間に黒色の遮光層α優を
存在させることもある。この場合、遮光層αlとしてカ
ーボンブラックのような黒色顔料を含む着色組成物を失
言したようなエツチング手段や印刷手段により形成する
と良い。遮光層(19も着色層と同様に耐熱性を要求さ
れるから、ポリイミドの如き耐熱性樹脂層の中に黒色顔
料を分散させたものを用いると良い。その他、金属もし
くは金属化合物のような黒色を呈する物質や遮光物質を
蒸着等の手段で形成することもあげられる。
に、各色の着色フィルター層の間に黒色の遮光層α優を
存在させることもある。この場合、遮光層αlとしてカ
ーボンブラックのような黒色顔料を含む着色組成物を失
言したようなエツチング手段や印刷手段により形成する
と良い。遮光層(19も着色層と同様に耐熱性を要求さ
れるから、ポリイミドの如き耐熱性樹脂層の中に黒色顔
料を分散させたものを用いると良い。その他、金属もし
くは金属化合物のような黒色を呈する物質や遮光物質を
蒸着等の手段で形成することもあげられる。
第1図の共通電極(8)と画素電極(4)、両者に電圧
を印加すると、両電極間に電界が加わり液晶(6)が配
向し、偏光板と作用して白色光(1)のシー?7ターの
役割をはたす。
を印加すると、両電極間に電界が加わり液晶(6)が配
向し、偏光板と作用して白色光(1)のシー?7ターの
役割をはたす。
薄膜トランジスタを用いれば各画素の赤、緑、青の着色
層(9)と対応してスイッチング素子をして働きそれぞ
れの光の透過量を制御する。ちょうどカラーCRTと同
じように、3原色混合により任意の色を出す。着色層上
の共通電極(8)は、該基板の上に直接設け、電極の上
に着色層を積層することも可能で、その場合には保護層
もパターニングすることが必要となる。
層(9)と対応してスイッチング素子をして働きそれぞ
れの光の透過量を制御する。ちょうどカラーCRTと同
じように、3原色混合により任意の色を出す。着色層上
の共通電極(8)は、該基板の上に直接設け、電極の上
に着色層を積層することも可能で、その場合には保護層
もパターニングすることが必要となる。
尚、本発明になるカラーフィルターは、撮像管用カラー
ストライプフィルターとして、又固体撮像素子用のカラ
ーフィルターとしても十分使用できるものである。
ストライプフィルターとして、又固体撮像素子用のカラ
ーフィルターとしても十分使用できるものである。
以下に実施例にもとすき、本発明になるカラーフィルタ
ーについて述べる。
ーについて述べる。
(実施例1)
ポリイミド前駆体の東し株式会社製セミコファイン5P
−910,90,1pに対し顔料及び分散剤をそれぞれ
9.01.0.91添加して6本ロールで十分混練して
、赤、緑、青色ワニスを作成した。以下に顔料及び分散
剤を示す。
−910,90,1pに対し顔料及び分散剤をそれぞれ
9.01.0.91添加して6本ロールで十分混練して
、赤、緑、青色ワニスを作成した。以下に顔料及び分散
剤を示す。
(赤色フィルタ用)
■顔料
リオトゲンレソドGD(東洋インキ製造■製C,1,ピ
グメントレッド168 ) 6.751i’とりオノー
ゲンオレンジR(東洋インキ製造■製C,1,ピグメン
トオレンジ56 ) 2.257との混合物■ 分散助
剤 (緑色フィルター用) ■ 顔 料 リオノールグ11−ン2YS (東洋インキ製造■製C
,1,ピグメントグリーン36 ) 6.75 Pとり
オノーゲンエロ−3G(東洋インキ製造■製C’、1.
ピグメントエロー154 ) 2.25 Pとの混合物
■ 分散助剤 下記の銅フタロシアニン誘導体 Cu PC+ 5O2N (Cl8H37)2 )2(
青色フィルター用) ■顔料 リオノールブルーES(東洋インキ製造■製C,1,ピ
グメントブルー15 : 6 ) 7.2 Fとりオノ
ーゲンバイオレットRL(東洋インキ製造■C,I。
グメントレッド168 ) 6.751i’とりオノー
ゲンオレンジR(東洋インキ製造■製C,1,ピグメン
トオレンジ56 ) 2.257との混合物■ 分散助
剤 (緑色フィルター用) ■ 顔 料 リオノールグ11−ン2YS (東洋インキ製造■製C
,1,ピグメントグリーン36 ) 6.75 Pとり
オノーゲンエロ−3G(東洋インキ製造■製C’、1.
ピグメントエロー154 ) 2.25 Pとの混合物
■ 分散助剤 下記の銅フタロシアニン誘導体 Cu PC+ 5O2N (Cl8H37)2 )2(
青色フィルター用) ■顔料 リオノールブルーES(東洋インキ製造■製C,1,ピ
グメントブルー15 : 6 ) 7.2 Fとりオノ
ーゲンバイオレットRL(東洋インキ製造■C,I。
ピグメントバイオレッ)23)1.81i’との混合物
■ 分散助剤 下記の銅フタロシアニン誘導体 CuPCC502NH+CH2)3HN O]2次に、
赤色ワニス10ffに対してN−メチル−2ピロリドン
(以下ではNMPと記す)を21添加して、十分に攪拌
し、ガラス基板上にスピンナー 1500rpm 60
秒間で回転コーティングし、60C15分間の乾燥後、
130U60分間プリベークして赤色皮膜を形成した。
■ 分散助剤 下記の銅フタロシアニン誘導体 CuPCC502NH+CH2)3HN O]2次に、
赤色ワニス10ffに対してN−メチル−2ピロリドン
(以下ではNMPと記す)を21添加して、十分に攪拌
し、ガラス基板上にスピンナー 1500rpm 60
秒間で回転コーティングし、60C15分間の乾燥後、
130U60分間プリベークして赤色皮膜を形成した。
次に該赤色皮膜上にポジ型ホトレジスト東京応化製”0
FPRn″。
FPRn″。
25cpを200Orpmでスピナー塗布し、60C6
0分間のプリベーク後、超高圧水銀燈でパターン露光し
、アルカリ現像液で現像し、さらに該現像液で赤色皮膜
をエツチングし赤色皮膜をパターニングし、その後キシ
レン及び酢酸Nブチルの1:2の比の混合溶液で”0F
PR−11”ホトレジスト未露光部を剥膜し、250t
?30分間加熱焼成して赤色着色層を形成した。その後
アクリル系樹脂塗布液の富士薬品’ F V R,G−
1o”をi oo。
0分間のプリベーク後、超高圧水銀燈でパターン露光し
、アルカリ現像液で現像し、さらに該現像液で赤色皮膜
をエツチングし赤色皮膜をパターニングし、その後キシ
レン及び酢酸Nブチルの1:2の比の混合溶液で”0F
PR−11”ホトレジスト未露光部を剥膜し、250t
?30分間加熱焼成して赤色着色層を形成した。その後
アクリル系樹脂塗布液の富士薬品’ F V R,G−
1o”をi oo。
r’pmでスピンナー塗布し、60c20分間乾燥後、
25 DC30分間ベークして中間保護膜とした。
25 DC30分間ベークして中間保護膜とした。
次に緑色ワニスioyに対しNMPを41添加し混合、
攪拌して、該FVR中間保護膜上に200Orpm 6
0秒間回転塗布し、以下赤色ワニスと同様に処理を行い
、赤色に重ならない様にパターニングし、緑色着色層を
形成した。次に青色ワニス101に対し、NMP2.5
ii’を添加し混合攪拌後、緑色着色上に塗布、焼成さ
れたFVR中間保護膜上に塗布し、赤色ワニスと同様に
処理して青色着色層を形成し、さらに赤色層と同様にE
’VRを塗布し、250U30分間で硬化した。この6
色の着色層および保護層FVRを形成した上に、スパッ
タリングでITO膜を形成し300tZ’、1時間ベー
キングを行い、カラーフィルターを製造した。
攪拌して、該FVR中間保護膜上に200Orpm 6
0秒間回転塗布し、以下赤色ワニスと同様に処理を行い
、赤色に重ならない様にパターニングし、緑色着色層を
形成した。次に青色ワニス101に対し、NMP2.5
ii’を添加し混合攪拌後、緑色着色上に塗布、焼成さ
れたFVR中間保護膜上に塗布し、赤色ワニスと同様に
処理して青色着色層を形成し、さらに赤色層と同様にE
’VRを塗布し、250U30分間で硬化した。この6
色の着色層および保護層FVRを形成した上に、スパッ
タリングでITO膜を形成し300tZ’、1時間ベー
キングを行い、カラーフィルターを製造した。
(実施例2)
ポリイミド前駆体の日立化成株式会社製″P I Q
”1201に対して顔料及び分散剤をそれぞれ9゜1.
0.91添加して6本ロールで、赤、緑、青色ワニスを
作成した。実施例1に示す顔料及び分散剤と同じものを
用いた。ガラス基板上に、スパッタリングによってIT
O膜を形成し300c1時間ベーキングを行った。その
後青色ワニス101に対して3JのNMPを添加した溶
液を180Orpmで60秒間で回転塗布し、60tl
’15分間乾燥し120Cで30分間加熱した。該青色
皮膜上にITO膜を600にスパッタ形成し、120C
で20分間加熱し、更に該ITO膜上に0FPRn”2
5cpを、200Orpmでスピンコードし60C60
分間のプリベーク後パターン露光し、アルカリ現像した
。該現像により露出したITO膜は、0FPRuをマス
クとして、1.5%塩酸溶液でエツチングし、さらに、
前出のアルカリ現像液で最下層、青色皮膜をエツチング
した。この後、OF’PR膜を全面露光しアルカリ現像
液で剥膜し、露出したITO膜を全面で1.5%塩酸溶
液でエツチング12、パターニングされた青色皮膜のみ
を残した。
”1201に対して顔料及び分散剤をそれぞれ9゜1.
0.91添加して6本ロールで、赤、緑、青色ワニスを
作成した。実施例1に示す顔料及び分散剤と同じものを
用いた。ガラス基板上に、スパッタリングによってIT
O膜を形成し300c1時間ベーキングを行った。その
後青色ワニス101に対して3JのNMPを添加した溶
液を180Orpmで60秒間で回転塗布し、60tl
’15分間乾燥し120Cで30分間加熱した。該青色
皮膜上にITO膜を600にスパッタ形成し、120C
で20分間加熱し、更に該ITO膜上に0FPRn”2
5cpを、200Orpmでスピンコードし60C60
分間のプリベーク後パターン露光し、アルカリ現像した
。該現像により露出したITO膜は、0FPRuをマス
クとして、1.5%塩酸溶液でエツチングし、さらに、
前出のアルカリ現像液で最下層、青色皮膜をエツチング
した。この後、OF’PR膜を全面露光しアルカリ現像
液で剥膜し、露出したITO膜を全面で1.5%塩酸溶
液でエツチング12、パターニングされた青色皮膜のみ
を残した。
その後、該青色着色層を25 DC30分間焼成し、青
色着色層上にアク11ル樹脂塗布液の富士薬品製” F
VR,G−10” を1100Orpで回転塗布し、7
0C30分間乾燥した。その後に超高圧水銀燈でパター
ン露光し、溶剤現像し、端部出しを行った。
色着色層上にアク11ル樹脂塗布液の富士薬品製” F
VR,G−10” を1100Orpで回転塗布し、7
0C30分間乾燥した。その後に超高圧水銀燈でパター
ン露光し、溶剤現像し、端部出しを行った。
該FVR[を、60’C20分間乾燥シタ後、250U
30分間加熱し硬化させた。次に緑色ワニス101に対
して、NMP2Pを添加して混合攪拌し該FVR膜上に
150Orpm 60秒間で回転塗布した。以降は青色
ワニスと同様の処理を行い緑色着色層と、FVR層をパ
ターニングした。更に赤色ワニス107に対しNMP
4 fi’を添加し、混合攪拌し、該緑色着色層上のF
VR層に100100Orp秒間で回転塗布し再度前出
、青色、緑色着色層と同様の処理を行い、同様にF’V
R膜をパターニングして最下層ITO膜の端子出しを行
ない、カラーフィルターを製造した。
30分間加熱し硬化させた。次に緑色ワニス101に対
して、NMP2Pを添加して混合攪拌し該FVR膜上に
150Orpm 60秒間で回転塗布した。以降は青色
ワニスと同様の処理を行い緑色着色層と、FVR層をパ
ターニングした。更に赤色ワニス107に対しNMP
4 fi’を添加し、混合攪拌し、該緑色着色層上のF
VR層に100100Orp秒間で回転塗布し再度前出
、青色、緑色着色層と同様の処理を行い、同様にF’V
R膜をパターニングして最下層ITO膜の端子出しを行
ない、カラーフィルターを製造した。
(発明の効果)
本発明は以上のようなカラーフィルターであり、本発明
によれば、化学的耐性と(に耐薬品性に劣るポリイミド
樹脂を主体とする着色層を、各色相毎に耐熱性の保護層
にて被覆介在させたものであり、したがってフィルター
層の作成手順における溶剤による洗浄工程や配向膜形成
工程、透明導電膜形成工程および液晶封入シール材形成
工程等に対して要求される耐薬品性や耐熱性を満5iす
るものである。得られたカラーフィルターはポリイミド
樹脂と有機顔料を主体とするものであり、およそ200
〜300C程度の高温にも退色現像や分解反応が生じな
いものであり、前記したアクリル系m脂の耐熱性保護膜
とあいまって、液晶表示装置をけじめとして一層広い用
途に適用できるカラーフィルターとなっているものであ
る。
によれば、化学的耐性と(に耐薬品性に劣るポリイミド
樹脂を主体とする着色層を、各色相毎に耐熱性の保護層
にて被覆介在させたものであり、したがってフィルター
層の作成手順における溶剤による洗浄工程や配向膜形成
工程、透明導電膜形成工程および液晶封入シール材形成
工程等に対して要求される耐薬品性や耐熱性を満5iす
るものである。得られたカラーフィルターはポリイミド
樹脂と有機顔料を主体とするものであり、およそ200
〜300C程度の高温にも退色現像や分解反応が生じな
いものであり、前記したアクリル系m脂の耐熱性保護膜
とあいまって、液晶表示装置をけじめとして一層広い用
途に適用できるカラーフィルターとなっているものであ
る。
第1図は、フルカラー液晶表示装置の一例を示す模式断
面図であり、第2図は本発明のカラーフィルター〇一実
施例を示す断面図であり、第3図は本発明のカラーフィ
ルターの他の実施例を示す断面図である。 (11・・・白色光 (2)・・・偏光板 (3)・・
・透明基板 (4)・・・画素電極 (5)・・・配向
膜 (6)・・・液晶 (7)・・・配向膜(8)・・
・共通電極 (9)・・・着色層 (10)・・・透明
基板 0ト・・偏光板 (121α3)圓・・・着色層
151 (16i (171・・・保護層 +181
・・・基体 a9・・・遮光層 特許出願人 凸版印刷法式会社 代表者鈴木和夫
面図であり、第2図は本発明のカラーフィルター〇一実
施例を示す断面図であり、第3図は本発明のカラーフィ
ルターの他の実施例を示す断面図である。 (11・・・白色光 (2)・・・偏光板 (3)・・
・透明基板 (4)・・・画素電極 (5)・・・配向
膜 (6)・・・液晶 (7)・・・配向膜(8)・・
・共通電極 (9)・・・着色層 (10)・・・透明
基板 0ト・・偏光板 (121α3)圓・・・着色層
151 (16i (171・・・保護層 +181
・・・基体 a9・・・遮光層 特許出願人 凸版印刷法式会社 代表者鈴木和夫
Claims (6)
- (1)基体上にポリイミド樹脂、有機顔料ならびに分散
助剤を主成分とする着色層を必要種類所定パターン状に
形成して、カラーフィルターとするに際してアクリル系
樹脂からなる耐熱性保護層を前記着色層の間に介在させ
てなることを特徴とするカラーフィルター。 - (2)アク11ル系樹脂が少なくとも300Cまでの耐
熱性があり、耐アルカリ性、耐酸性、耐溶剤性をもつこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載したカラー
フィルター。 - (3) アクリル系m脂が紫外線に感光する感光基をも
ち、パターニングが可能であることを特徴とする特許請
求の範囲第1項に記載したカラーフィルター。 - (4)アクリル系111]旨が少なくとも200〜30
0 C以下で熱硬化し、波長400〜7001mでの光
吸収が少ないことを特徴とする特許請求の範囲第1項に
記載したカラーフィルター。 - (5)基体が透明導電膜を形成した透明基板である特許
請求の範囲第1項記載のカラーフィルター。 - (6)着色層の上の保護層の上に透明導電膜を形成した
特許請求の範囲第1項記載のカラーフィルター。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59105435A JPS60247603A (ja) | 1984-05-24 | 1984-05-24 | カラ−フイルタ− |
JP5182704A JPH06201911A (ja) | 1984-05-24 | 1993-07-23 | カラー液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59105435A JPS60247603A (ja) | 1984-05-24 | 1984-05-24 | カラ−フイルタ− |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5182704A Division JPH06201911A (ja) | 1984-05-24 | 1993-07-23 | カラー液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60247603A true JPS60247603A (ja) | 1985-12-07 |
JPH0570122B2 JPH0570122B2 (ja) | 1993-10-04 |
Family
ID=14407509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59105435A Granted JPS60247603A (ja) | 1984-05-24 | 1984-05-24 | カラ−フイルタ− |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60247603A (ja) |
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---|---|---|---|---|
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