JPH06201911A - カラー液晶表示装置 - Google Patents
カラー液晶表示装置Info
- Publication number
- JPH06201911A JPH06201911A JP5182704A JP18270493A JPH06201911A JP H06201911 A JPH06201911 A JP H06201911A JP 5182704 A JP5182704 A JP 5182704A JP 18270493 A JP18270493 A JP 18270493A JP H06201911 A JPH06201911 A JP H06201911A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- color
- liquid crystal
- pigment
- crystal display
- polyimide resin
- Prior art date
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- Pending
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- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】耐光性、耐熱性、耐薬品性に優れたカラーフィ
ルターを使用して、美麗な色彩表示を可能にすること。 【構成】カラーフィルターが、ポリイミド樹脂と、この
ポリイミド樹脂中に分散された有機顔料と、この有機顔
料の分散性を向上し有機色素の誘導体からなる分散助剤
とを主成分とする着色層からなることを特徴とする。い
ずれも耐光性、耐熱性、耐薬品性に優れるため、その製
造工程等で褪色や分解が生じることかなく、光透過率と
色純度に優れたカラー液晶表示装置が得られる。
ルターを使用して、美麗な色彩表示を可能にすること。 【構成】カラーフィルターが、ポリイミド樹脂と、この
ポリイミド樹脂中に分散された有機顔料と、この有機顔
料の分散性を向上し有機色素の誘導体からなる分散助剤
とを主成分とする着色層からなることを特徴とする。い
ずれも耐光性、耐熱性、耐薬品性に優れるため、その製
造工程等で褪色や分解が生じることかなく、光透過率と
色純度に優れたカラー液晶表示装置が得られる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー液晶表示装置に
関し、特に耐熱性や耐溶剤性にすぐれた着色層を備え、
美麗な色彩表示ができるカラー液晶表示装置に関する。
関し、特に耐熱性や耐溶剤性にすぐれた着色層を備え、
美麗な色彩表示ができるカラー液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の家庭用としてすでに満足な性能と
価格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、パネル形ディスプ
レイは多くの方式で要求を満たす努力がなされ、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、蛍光表
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。
価格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、パネル形ディスプ
レイは多くの方式で要求を満たす努力がなされ、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、蛍光表
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。
【0003】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なしている。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。
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なしている。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。
【0004】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ー
方式である。カラーフィルターは液晶セルの内部または
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。
ルカラー化で色再現性の優れた方法がカラーフィルター
方式である。カラーフィルターは液晶セルの内部または
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。
【0005】カラーフイルター液晶セルに設けられる場
合、透明性、耐光性、耐熱性、耐薬品性の面で優れた特
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形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20
0℃程度が限界となり、又耐薬品性も劣り、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。
合、透明性、耐光性、耐熱性、耐薬品性の面で優れた特
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形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20
0℃程度が限界となり、又耐薬品性も劣り、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。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の染料染
着形有機フィルターを使用した液晶表示装置の弱点を補
うため、種種の検討を実施し、実現したもので、耐光
性、耐熱性、耐薬品性に優れたカラーフィルターを使用
して、美麗な色彩表示を可能とすることを目的とするも
のである。
着形有機フィルターを使用した液晶表示装置の弱点を補
うため、種種の検討を実施し、実現したもので、耐光
性、耐熱性、耐薬品性に優れたカラーフィルターを使用
して、美麗な色彩表示を可能とすることを目的とするも
のである。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、透
明電極を備える透明基板と、透明電極及びカラーフィル
ターを備える透明基板と、これら両透明基板間に挟持さ
れた液晶とで構成されるカラー液晶表示装置において、
上記カラーフィルターが、ポリイミド樹脂と、このポリ
イミド樹脂中に分散された有機顔料と、この有機顔料の
分散性を向上させる分散助剤であって有機色素の誘導体
からなる分散助剤とを主成分とする着色層から成ること
を特徴とするものである。
明電極を備える透明基板と、透明電極及びカラーフィル
ターを備える透明基板と、これら両透明基板間に挟持さ
れた液晶とで構成されるカラー液晶表示装置において、
上記カラーフィルターが、ポリイミド樹脂と、このポリ
イミド樹脂中に分散された有機顔料と、この有機顔料の
分散性を向上させる分散助剤であって有機色素の誘導体
からなる分散助剤とを主成分とする着色層から成ること
を特徴とするものである。
【0008】以下、本発明に係る液晶表示装置について
図を追って説明する。図1にカラー液晶表示装置の一例
を示す。高原から出た白色光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、偏光板11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
光として情報化される。着色層9の各色の大きさは画素
電極4と同一であり、種種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。図2はこの液晶表示装置に適用され
るカラーフィルターを示している。図2に示したように
各着色層9は、一層毎に保護層15、16、17、で保
護されるように構成されている。着色層9はカラー液晶
表示装置の場合、赤色層12、緑色層13、青色層14
の3色からなる。各着色層12、13、14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1
2、13、14は、白色光を色分解する役割を持ち、
又、透明性、耐光性、耐薬品性があり、パターニングが
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っているが、顔料分散はな
かなか困難で、顔料の凝集を防ぎ、均一に分散を行うた
めに分散助剤を添加する必要もある。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
散助剤として色素の誘導体が極めて有効である。また、
ポリイミドが耐溶剤性がないことから、ポジレジストコ
ート時、又ポジレジスト剥膜時に、着色層12、13、
14、ポリイミド樹脂に亀裂が生じ、透明性が失われ
る。又着色層12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色目のポリイミド樹
脂のコーティング時に、2色目のポリイミドの溶剤によ
り1色目の着色層12が亀裂を生じ透明性を失う。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12、13、14に亀裂を生じさせ
る。又ポリイミドはアルカリ溶液に弱いため、アルカリ
溶液による洗浄においても着色層12、13、14が侵
される。このような耐溶剤性、耐アルカリ性向上のため
に保護層15、16、17が必要となる。この保護層1
5、16、17は、コーティング時にポリイミド樹脂に
亀裂を生じさせない組成が必要であり、また透明性、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15、16、17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12、13、14のポリイミド樹脂を侵し亀
裂が生じる。保護層15、16、17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、耐光性がある樹
脂としてアクリル樹脂が有効である。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、遠紫外線、紫外
線に感光性のあるアクリル系樹脂が有効である。以上の
ような要求を満たすと考えられる樹脂は、例えば、グリ
シジルメタアクリレートとグリシジルメタアクリレート
のケイ皮酸エステルの共重合体、グリシジルメタアクリ
レートとエチルアクリレートの共重合体、また、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
ンの共重合体、グリシジルメタアクリレートとメタクリ
ル酸クロリドの共重合体、グリシジルメタアクリレート
とα−アシッドアクリレートとの共重合体がある。これ
らのアクリル系樹脂は、少なくとも300℃まで耐熱性
があり、アルカリ、酸、溶剤に対する耐薬品性を有する
ものであり、しかも、200〜300℃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褪色
するということもない。さらに、波長400〜700n
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脂が紫外線に感光
して重合硬化する性質を与える感光基をもたせれば、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
ができるので都合が良い。
図を追って説明する。図1にカラー液晶表示装置の一例
を示す。高原から出た白色光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、偏光板11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
光として情報化される。着色層9の各色の大きさは画素
電極4と同一であり、種種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。図2はこの液晶表示装置に適用され
るカラーフィルターを示している。図2に示したように
各着色層9は、一層毎に保護層15、16、17、で保
護されるように構成されている。着色層9はカラー液晶
表示装置の場合、赤色層12、緑色層13、青色層14
の3色からなる。各着色層12、13、14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1
2、13、14は、白色光を色分解する役割を持ち、
又、透明性、耐光性、耐薬品性があり、パターニングが
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っているが、顔料分散はな
かなか困難で、顔料の凝集を防ぎ、均一に分散を行うた
めに分散助剤を添加する必要もある。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
散助剤として色素の誘導体が極めて有効である。また、
ポリイミドが耐溶剤性がないことから、ポジレジストコ
ート時、又ポジレジスト剥膜時に、着色層12、13、
14、ポリイミド樹脂に亀裂が生じ、透明性が失われ
る。又着色層12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色目のポリイミド樹
脂のコーティング時に、2色目のポリイミドの溶剤によ
り1色目の着色層12が亀裂を生じ透明性を失う。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12、13、14に亀裂を生じさせ
る。又ポリイミドはアルカリ溶液に弱いため、アルカリ
溶液による洗浄においても着色層12、13、14が侵
される。このような耐溶剤性、耐アルカリ性向上のため
に保護層15、16、17が必要となる。この保護層1
5、16、17は、コーティング時にポリイミド樹脂に
亀裂を生じさせない組成が必要であり、また透明性、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15、16、17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12、13、14のポリイミド樹脂を侵し亀
裂が生じる。保護層15、16、17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、耐光性がある樹
脂としてアクリル樹脂が有効である。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、遠紫外線、紫外
線に感光性のあるアクリル系樹脂が有効である。以上の
ような要求を満たすと考えられる樹脂は、例えば、グリ
シジルメタアクリレートとグリシジルメタアクリレート
のケイ皮酸エステルの共重合体、グリシジルメタアクリ
レートとエチルアクリレートの共重合体、また、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
ンの共重合体、グリシジルメタアクリレートとメタクリ
ル酸クロリドの共重合体、グリシジルメタアクリレート
とα−アシッドアクリレートとの共重合体がある。これ
らのアクリル系樹脂は、少なくとも300℃まで耐熱性
があり、アルカリ、酸、溶剤に対する耐薬品性を有する
ものであり、しかも、200〜300℃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褪色
するということもない。さらに、波長400〜700n
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脂が紫外線に感光
して重合硬化する性質を与える感光基をもたせれば、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
ができるので都合が良い。
【0009】該アクリ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、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。
【0010】着色層に用いられるポリイミド樹脂につい
てさらに詳細に説明する。本発明に係る着色層に用いら
れるポリイミド樹脂は、一般にポリイミド前駆体の縮合
反応待ては付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合反応タイプであ
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無水物と芳香族ジアミンを溶媒中で重
合させ、ポリアミン酸性溶液、すなわちポリイミド前駆
体を製造する。該ポリイミド樹脂のパターニングはAZ
−1350(米国シップレー社製;商品名)、OFPR
(東京応化工業(株)製;商品名)等のフォトレジスト
を使用していて、フォトレジストの現像液でフォトレジ
ストとポリイミド樹脂を共にエッチングすることで行わ
れる。この方法は基板にコーティングされたポリイミド
前駆体を100〜150℃で加熱し半硬化させ、該ポリ
イミド前駆体上にフォトレジストをコーティングする。
該フォトレジストを露光し、アルカリ溶液で現像を行
う。現像後、露出したポリイミド前駆体は、半硬化であ
るためアルカリ溶液に可溶なので、該フォトレジストが
マスクとなり、アルカリ溶液でエッチングされ、パター
ニングされる。該アルカリ溶液はホトレジストAZ13
50ではテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
等の強アルカリ溶液が使用され、フォトレジストOFP
Rでは炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ
溶液が使用される。この他のエッ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
ドラートとエチレンジアミンの混合液でエッチングする
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ッチングす
る方法もある。
てさらに詳細に説明する。本発明に係る着色層に用いら
れるポリイミド樹脂は、一般にポリイミド前駆体の縮合
反応待ては付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合反応タイプであ
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無水物と芳香族ジアミンを溶媒中で重
合させ、ポリアミン酸性溶液、すなわちポリイミド前駆
体を製造する。該ポリイミド樹脂のパターニングはAZ
−1350(米国シップレー社製;商品名)、OFPR
(東京応化工業(株)製;商品名)等のフォトレジスト
を使用していて、フォトレジストの現像液でフォトレジ
ストとポリイミド樹脂を共にエッチングすることで行わ
れる。この方法は基板にコーティングされたポリイミド
前駆体を100〜150℃で加熱し半硬化させ、該ポリ
イミド前駆体上にフォトレジストをコーティングする。
該フォトレジストを露光し、アルカリ溶液で現像を行
う。現像後、露出したポリイミド前駆体は、半硬化であ
るためアルカリ溶液に可溶なので、該フォトレジストが
マスクとなり、アルカリ溶液でエッチングされ、パター
ニングされる。該アルカリ溶液はホトレジストAZ13
50ではテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
等の強アルカリ溶液が使用され、フォトレジストOFP
Rでは炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ
溶液が使用される。この他のエッ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
ドラートとエチレンジアミンの混合液でエッチングする
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ッチングす
る方法もある。
【0011】本発明に係る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。ポリイミド前駆体は区色の
着色層を設けるために、ポリイミド前駆体、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
化を可能とし、更に着色層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
いなければならない。該顔料の一次粒子径は0.3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優れた顔料として有機顔
料を適用する。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るために添加される。
又該分散助剤も耐熱性を必要とする。この目的に合致す
る分散助剤として色素の誘導体が極めて有効であること
が判明した。
いてさらに詳細に説明する。ポリイミド前駆体は区色の
着色層を設けるために、ポリイミド前駆体、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
化を可能とし、更に着色層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
いなければならない。該顔料の一次粒子径は0.3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優れた顔料として有機顔
料を適用する。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るために添加される。
又該分散助剤も耐熱性を必要とする。この目的に合致す
る分散助剤として色素の誘導体が極めて有効であること
が判明した。
【0012】ポリイミド樹脂1に対する顔料の重量比は
通常3乃至0.05の範囲が望ましい。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
濃度を得るためには、膜厚を厚くする必要があり、微細
加工が難しくなる。顔料の比率を挙げると、顔料の分散
性及びコーティング特性が著しく劣化する。従ってポリ
イミド樹脂に対する顔料の重量比は0.5乃至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
乃至0.2が好ましいが、必ずしもこの値に限定する必
要はない。
通常3乃至0.05の範囲が望ましい。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
濃度を得るためには、膜厚を厚くする必要があり、微細
加工が難しくなる。顔料の比率を挙げると、顔料の分散
性及びコーティング特性が著しく劣化する。従ってポリ
イミド樹脂に対する顔料の重量比は0.5乃至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
乃至0.2が好ましいが、必ずしもこの値に限定する必
要はない。
【0013】次に顔料として、透明性が高く、しかも耐
熱性、耐光性、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.I.)ナンバー
にて示す。
熱性、耐光性、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.I.)ナンバー
にて示す。
【0014】C.I.ピグメントイエロー;20、2
4、86、93、109、110、117、125、1
37、138、148、153、154、166、16
8。 C.I.ピグメントオレンジ;36、43、51、5
5、59、61、。 C.I.ピグメントレッド ;9、97、122、12
3、149、168、177、180、192、21
5、216、220、223、224、226、22
7、228、240。 C.I.ピグメントバイオレット;19、23、29、
30、37、40、50。 C.I.ピグメントブルー;15、15:6、22、6
0、64。 C.I.ピグメントグリーン;7、36。 C.I.ピグメントブラウン;23、25、26。 C.I.ピグメントブラック;7。
4、86、93、109、110、117、125、1
37、138、148、153、154、166、16
8。 C.I.ピグメントオレンジ;36、43、51、5
5、59、61、。 C.I.ピグメントレッド ;9、97、122、12
3、149、168、177、180、192、21
5、216、220、223、224、226、22
7、228、240。 C.I.ピグメントバイオレット;19、23、29、
30、37、40、50。 C.I.ピグメントブルー;15、15:6、22、6
0、64。 C.I.ピグメントグリーン;7、36。 C.I.ピグメントブラウン;23、25、26。 C.I.ピグメントブラック;7。
【0015】次に本発明に使用可能な分散助剤として、
有機色素の誘導体が有効である。この有機色素の誘導体
とは有機顔料あるいは染料の誘導体であり、例えば、ア
ゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、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、イソインドリノン系、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。
有機色素の誘導体が有効である。この有機色素の誘導体
とは有機顔料あるいは染料の誘導体であり、例えば、ア
ゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、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、イソインドリノン系、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。
【0016】
【化1】
【0017】(X;酸素又はイオウ原子、A;アリール
基)
基)
【0018】
【化2】
【0019】
【化3】
【0020】(X;アルキレン基、R1 、R2 ;水素原
子、アルキル基又はR1 とR2 とで少なくとも窒素原子
を含む複素環)
子、アルキル基又はR1 とR2 とで少なくとも窒素原子
を含む複素環)
【0021】
【化4】
【0022】(R1 ;水素原子、アルキル基又はアリー
ル基、R2 ;アルキル基又はアリール基、あるいはR1
とR2 とで少なくとも窒素原子を含む複素環)
ル基、R2 ;アルキル基又はアリール基、あるいはR1
とR2 とで少なくとも窒素原子を含む複素環)
【0023】
【化5】
【0024】
【化6】
【0025】(R1 ;水素原子またはアルキル基、A;
アルキレン基、R2 ;アルキル基、アルコキシアルキル
基又はシクロアルキル基、R3 ;水素原子、アルキル基
又はシクロアルキル基、あるいはR2 とR3 とで少なく
とも窒素原子を含む複素環)
アルキレン基、R2 ;アルキル基、アルコキシアルキル
基又はシクロアルキル基、R3 ;水素原子、アルキル基
又はシクロアルキル基、あるいはR2 とR3 とで少なく
とも窒素原子を含む複素環)
【0026】尚、有機顔料と、誘導体の母体有機色素と
は通常色相の関係から同一のものが組み合わせれるが必
ずしも一致している必要はない。
は通常色相の関係から同一のものが組み合わせれるが必
ずしも一致している必要はない。
【0027】尚、カラーフィルターの構造として図3に
示すように、各色の着色層の間に黒色の遮光層19を介
在させることもある。この場合、遮光層19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先に
述べたようなエッチング手段や印刷手段により形成する
とよい。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よい。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を蒸着等の手段
で形成することも挙げられる。
示すように、各色の着色層の間に黒色の遮光層19を介
在させることもある。この場合、遮光層19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先に
述べたようなエッチング手段や印刷手段により形成する
とよい。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よい。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を蒸着等の手段
で形成することも挙げられる。
【0028】図1の共通電極8と画素電極4の両者に電
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のシャッターの役割を果た
す。
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のシャッターの役割を果た
す。
【0029】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とし
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。
赤、緑、青の着色層9と対応してスイッチング素子とし
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。
【0030】
【作用】本発明によれば、カラーフィルターが、ポリイ
ミド樹脂と、このポリイミド樹脂中に分散された有機顔
料と、この有機顔料の分散性を向上させる分散助剤であ
って有機色素の誘導体からなる分散助剤とを主成分とす
る着色層から成るため、液晶表示装置作成工程中の基板
洗浄工程、配向膜形成工程、透明導電膜形成工程、ある
いは液晶封入シール工程等に際して要求される耐熱性、
耐薬品性を満足し、褪色や分解反応を生じない。このた
め、光線過率と色純度に優れたカラー液晶表示装置を得
ることが可能となる。
ミド樹脂と、このポリイミド樹脂中に分散された有機顔
料と、この有機顔料の分散性を向上させる分散助剤であ
って有機色素の誘導体からなる分散助剤とを主成分とす
る着色層から成るため、液晶表示装置作成工程中の基板
洗浄工程、配向膜形成工程、透明導電膜形成工程、ある
いは液晶封入シール工程等に際して要求される耐熱性、
耐薬品性を満足し、褪色や分解反応を生じない。このた
め、光線過率と色純度に優れたカラー液晶表示装置を得
ることが可能となる。
【0031】
【実施例】以下に実施例に基づき本発明の液晶表示装置
に適用されるカラーフィルターについて説明する。
に適用されるカラーフィルターについて説明する。
【0032】(実施例1)ポリイミド前駆体(東レ
(株)製セミコフアインSP−910)90.1gに対
し、顔料及び分散助剤をそれぞれ90.g、0.9g添
加して3本ロールで十分混練して、赤、緑、青のそれぞ
れの着色ワニスを作成した。以下に顔料及び分散助剤を
示す。
(株)製セミコフアインSP−910)90.1gに対
し、顔料及び分散助剤をそれぞれ90.g、0.9g添
加して3本ロールで十分混練して、赤、緑、青のそれぞ
れの着色ワニスを作成した。以下に顔料及び分散助剤を
示す。
【0033】(赤色ワニス用) (a)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)6.75gとリオノール
オレンジR(東洋インキ製造(株)製;C.I.ピグメ
ントオレンジ36)2.25gとの混合物。
I.ピグメントレッド168)6.75gとリオノール
オレンジR(東洋インキ製造(株)製;C.I.ピグメ
ントオレンジ36)2.25gとの混合物。
【0034】(b)下記構造式の化合物。
【0035】
【化7】
【0036】(緑色ワニス用) (a)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)6.75gとリオノ
ールエロー3G(東洋インキ製造(株)製;C.I.ピ
グメントエロー154)2.25gとの混合物。
C.I.ピグメントグリーン36)6.75gとリオノ
ールエロー3G(東洋インキ製造(株)製;C.I.ピ
グメントエロー154)2.25gとの混合物。
【0037】(b)下記の銅フタロシアニン誘導体。
【0038】
【化8】
【0039】(青色ワニス用) (a)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)7.2gとリオノーゲ
ンバイオレットRL(東洋インキ製造(株)製;C.
I.ピグメントバイオレット23)1.8gとの混合
物。
I.ピグメントブルー15:6)7.2gとリオノーゲ
ンバイオレットRL(東洋インキ製造(株)製;C.
I.ピグメントバイオレット23)1.8gとの混合
物。
【0040】(b)下記の銅フタロシアニン誘導体。
【0041】
【化9】
【0042】次に、赤色ワニス10gに対してN−メチ
ル−2ピロリドン(以下「NMP」と略す)を2g添加
して十分に攪拌し、ガラス基板上にスピンナー1500
rpmの速度で60秒間回転コーティングし、60℃、
15分間プリベークして赤色皮膜を形成した。次に該赤
色皮膜上にポジ形フォトレジスト(東京応化(株)製;
OFPRII)25cpを2000rpmの速度でスピナ
ー塗布し、60℃、60分間のプリベーク後、超高圧水
銀灯でパターン露光し、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ッ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OFPRIIフォトレジスト未露光部を剥
膜し、250℃、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(株)
製;FVR−G−10を1000rpmの速度でスピン
ナー塗布し、60℃、20分間乾燥後、250℃、30
分間ベークして中間保護膜とした。
ル−2ピロリドン(以下「NMP」と略す)を2g添加
して十分に攪拌し、ガラス基板上にスピンナー1500
rpmの速度で60秒間回転コーティングし、60℃、
15分間プリベークして赤色皮膜を形成した。次に該赤
色皮膜上にポジ形フォトレジスト(東京応化(株)製;
OFPRII)25cpを2000rpmの速度でスピナ
ー塗布し、60℃、60分間のプリベーク後、超高圧水
銀灯でパターン露光し、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ッ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OFPRIIフォトレジスト未露光部を剥
膜し、250℃、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(株)
製;FVR−G−10を1000rpmの速度でスピン
ナー塗布し、60℃、20分間乾燥後、250℃、30
分間ベークして中間保護膜とした。
【0043】次に緑色ワニス10gに対しNMPを4g
添加し混合、攪拌して、該FVR−G−10中間保護膜
上に2000rpmの速度で60秒間回転塗布し、以下
赤色ワニスと同様に処理を行い、赤色に重ならないよう
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10gに対しNMPを2.5g添加し攪拌混合後、
緑色着色層上に塗布焼成されたFVR−G−10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FVR−G−10を
塗布し、250℃、30分間で硬化させた。この3色の
着色層及び保護層を形成した上に、スパッタリグでIT
O膜を形成し、300℃、1時間ベーキングを行い、カ
ラーフィルターを製造した。
添加し混合、攪拌して、該FVR−G−10中間保護膜
上に2000rpmの速度で60秒間回転塗布し、以下
赤色ワニスと同様に処理を行い、赤色に重ならないよう
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10gに対しNMPを2.5g添加し攪拌混合後、
緑色着色層上に塗布焼成されたFVR−G−10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FVR−G−10を
塗布し、250℃、30分間で硬化させた。この3色の
着色層及び保護層を形成した上に、スパッタリグでIT
O膜を形成し、300℃、1時間ベーキングを行い、カ
ラーフィルターを製造した。
【0044】(実施例2)ポリイミド前駆体(日立化成
(株)製;PIQ)120gに対して顔料及び分散助剤
をそれぞれ90.g、0.9g添加して3本ロールで十
分混練して、赤、緑、青のそれぞれの着色ワニスを作成
した。顔料及び分散助剤は実施例1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ITO膜
を形成し300℃、1時間ベーキングを行った。その後
青色ワニス10gに対して3gのNMPを添加した溶液
を1800rpmの速度で60秒間回転塗布し、60
℃、15分間乾燥し、120℃で30分間加熱した。該
青色皮膜上にITOを60nmスパッタ形成し、12℃
で20分間加熱し、更に該ITO膜上にOFPRII25
cpを2000rpmの速度でスピンコートし、60℃
で60分か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、OFPRII
をマスクとして1.5%塩酸溶液でエッチングし、さら
に前出のアルカリ現像液で最下層の青色皮膜をエッチン
グした。この後、OFPRIIを前面露光しアルカリ現像
液で剥膜し、露出したITO膜全面を1.5%塩酸溶液
でエッチングし、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250℃、30分間焼成
し、青色着色層上にアクリル樹脂塗布液の富士薬品
(株)製FVR−G−10を1000rpmの速度で回
転塗布し、70℃で30分間乾燥した。その後に超高圧
水銀灯でパターン露光し、溶剤現像し、端子出しを行っ
た。該FVR−G−10膜を60℃で20分間乾燥した
後、250℃で30分間加熱し硬化させた。次に緑色ワ
ニス10gに対してNMP2gを添加して混合攪拌し該
FVR膜上に1500rpmの速度で60秒間回転塗布
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10g
に対してNMP4gを添加し、混合攪拌し、該緑色着色
層上のFVR−G−10層上に1000rpmの速度で
60秒間回転塗布し再度前出の青色又は緑色の着色層と
同様に処理を行い、同様にFVR−G−10膜をパター
ニングして最下層のITO膜の端子出しを行い、カラー
フィルターを製造した。
(株)製;PIQ)120gに対して顔料及び分散助剤
をそれぞれ90.g、0.9g添加して3本ロールで十
分混練して、赤、緑、青のそれぞれの着色ワニスを作成
した。顔料及び分散助剤は実施例1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ITO膜
を形成し300℃、1時間ベーキングを行った。その後
青色ワニス10gに対して3gのNMPを添加した溶液
を1800rpmの速度で60秒間回転塗布し、60
℃、15分間乾燥し、120℃で30分間加熱した。該
青色皮膜上にITOを60nmスパッタ形成し、12℃
で20分間加熱し、更に該ITO膜上にOFPRII25
cpを2000rpmの速度でスピンコートし、60℃
で60分か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、OFPRII
をマスクとして1.5%塩酸溶液でエッチングし、さら
に前出のアルカリ現像液で最下層の青色皮膜をエッチン
グした。この後、OFPRIIを前面露光しアルカリ現像
液で剥膜し、露出したITO膜全面を1.5%塩酸溶液
でエッチングし、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250℃、30分間焼成
し、青色着色層上にアクリル樹脂塗布液の富士薬品
(株)製FVR−G−10を1000rpmの速度で回
転塗布し、70℃で30分間乾燥した。その後に超高圧
水銀灯でパターン露光し、溶剤現像し、端子出しを行っ
た。該FVR−G−10膜を60℃で20分間乾燥した
後、250℃で30分間加熱し硬化させた。次に緑色ワ
ニス10gに対してNMP2gを添加して混合攪拌し該
FVR膜上に1500rpmの速度で60秒間回転塗布
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10g
に対してNMP4gを添加し、混合攪拌し、該緑色着色
層上のFVR−G−10層上に1000rpmの速度で
60秒間回転塗布し再度前出の青色又は緑色の着色層と
同様に処理を行い、同様にFVR−G−10膜をパター
ニングして最下層のITO膜の端子出しを行い、カラー
フィルターを製造した。
【0045】
【発明の効果】本発明によれば、光線過率と色純度に優
れたカラー液晶表示装置が得られるため、美麗な色彩表
示のできる高品質のカラー液晶表示装置を得ることが可
能となるという効果を奏する。
れたカラー液晶表示装置が得られるため、美麗な色彩表
示のできる高品質のカラー液晶表示装置を得ることが可
能となるという効果を奏する。
【図1】図1は実施例に係るカラー液晶表示装置の模式
断面図。
断面図。
【図2】上記カラー液晶表示装置のカラーフィルターの
断面図。
断面図。
【図3】上記カラー液晶表示装置のカラーフィルターの
他の例を示す断面図。
他の例を示す断面図。
1 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。 11 偏光板 12、13、14 着色層 15、16、17 保護層 18 基板 19 遮光層
Claims (1)
- 【請求項1】透明電極を備える透明基板と、透明電極及
びカラーフィルターを備える透明基板と、これら両透明
基板間に挟持された液晶とで構成されるカラー液晶表示
装置において、 上記カラーフィルターが、ポリイミド樹脂と、このポリ
イミド樹脂中に分散された有機顔料と、この有機顔料の
分散性を向上させる分散助剤であって有機色素の誘導体
からなる分散助剤とを主成分とする着色層から成ること
を特徴とするカラー液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5182704A JPH06201911A (ja) | 1984-05-24 | 1993-07-23 | カラー液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (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 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59105435A Division JPS60247603A (ja) | 1984-05-24 | 1984-05-24 | カラ−フイルタ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201911A true JPH06201911A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=26445726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5182704A Pending JPH06201911A (ja) | 1984-05-24 | 1993-07-23 | カラー液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06201911A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001330722A (ja) * | 2000-03-17 | 2001-11-30 | Toray Ind Inc | カラーフィルターおよび液晶表示装置 |
| JP2004004914A (ja) * | 2003-06-30 | 2004-01-08 | Seiko Epson Corp | カラーフィルタ、ブラックマトリックス、表示装置、アクティブマトリックス型液晶表示装置、及びその製造方法 |
| JP2008248112A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd | 顔料分散剤、顔料組成物、顔料着色剤およびカラーフィルター用着色剤 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5840507A (ja) * | 1981-09-02 | 1983-03-09 | Sharp Corp | 固体撮像素子におけるカラ−フイルタ−の製造方法 |
| JPS58223171A (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-24 | シャープ株式会社 | カラ−液晶表示装置 |
| JPS5929225A (ja) * | 1982-08-11 | 1984-02-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示パネルのカラ−フイルタ−製造方法 |
-
1993
- 1993-07-23 JP JP5182704A patent/JPH06201911A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS5929225A (ja) * | 1982-08-11 | 1984-02-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示パネルのカラ−フイルタ−製造方法 |
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| JP2004004914A (ja) * | 2003-06-30 | 2004-01-08 | Seiko Epson Corp | カラーフィルタ、ブラックマトリックス、表示装置、アクティブマトリックス型液晶表示装置、及びその製造方法 |
| JP2008248112A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd | 顔料分散剤、顔料組成物、顔料着色剤およびカラーフィルター用着色剤 |
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