JPH1010314A

JPH1010314A - カラーフィルタ

Info

Publication number: JPH1010314A
Application number: JP16641196A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Kondo; 康彦近藤; Kiyotaka Sakurada; 清恭桜田; Masakazu Yamauchi; 雅和山内; Masanori Yoshida; 正典吉田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1996-06-26
Filing date: 1996-06-26
Publication date: 1998-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】発ガン性等に対する安全性が高く、かつ分光
特性が優れたカラーフィルタを提供する。【解決手段】バインダー樹脂と顔料とを含むフィルタ
層を透明基板の表面に形成したカラーフィルタにおい
て、前記フィルタ層として、(1) アントラキノン系レッ
ド顔料とイソインドリン系および／またはイソインドリ
ノン系イエロー顔料とを含む赤色フィルタ層、(2) ハロ
ゲン化フタロシアニン系グリーン顔料とイソインドリン
系および／またはイソインドリノン系イエロー顔料とを
含む緑色フィルタ層、および(3) フタロシアニン系ブル
ー顔料とジオキサジン系バイオレット顔料とを含む青色
フィルタ層を形成し、かつフィルタ層中での前記顔料の
含有量と、レッド、グリーンまたはブルー顔料に対する
イエローまたはバイオレット顔料の含有割合とを所定の
範囲に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶カラーディス
プレイに用いられるカラーフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】ブラウン管等に代わる表示デバイスとし
て用いられている液晶カラーディスプレイは、カラーフ
ィルタを用いてカラー表示を実現している。このカラー
フィルタは、赤(R) 、緑(G) および青(B) の３色のパタ
ーン化されたフィルタ層を透明基板上に形成したもので
ある。

【０００３】上記カラーフィルタは、コントラストの高
い液晶カラーディスプレイを得るために、分光特性に優
れていることが要求される。カラーフィルタに要求され
る分光特性とは、フィルタ層の色に対応する波長に対し
て分光透過率が高く、かつその色以外の波長に対する分
光透過率が低いことである。液晶カラーディスプレイの
光源には、一般に４６０ｎｍ、５４０ｎｍおよび６１０
ｎｍの波長に分光ピークを有する３波長形蛍光ランプが
用いられているため、例えば赤色フィルタ層では、赤色
光の主波長である６１０ｎｍに対する分光透過率が１０
０％に近く、かつ緑色光の主波長（５４０ｎｍ）と青色
光の主波長（４６０ｎｍ）に対する分光透過率が０％に
近いのが好ましい。

【０００４】カラーフィルタの製造方法には種々の方法
があるが、なかでも着色剤を含有するインキを透明基板
上に印刷してフィルタ層を作製する印刷法は、製造工程
が簡単で量産性に優れており、カラーフィルタの低コス
ト化を実現できる方法として有望である。カラーフィル
タ用インキに配合される着色剤のうち、上記分光特性を
実現しうるものとしては染料がある。しかし、染料の耐
熱性は１５０℃程度であるため、液晶セルの製造プロセ
スにおける高温での熱処理工程において変色するおそれ
がある。そこで、着色剤として顔料を用いることが検討
されているが、各色のフィルタ層の主顔料であるレッ
ド、グリーンおよびブルー顔料は、それぞれを単独で使
用したときに前述の分光特性を十分に満たすことができ
ない。また、分光特性を満足させるために顔料の含有量
が多くなれば、フィルタ層の光透過率が低下し、ひいて
は液晶カラーディスプレイの明るさが低下するという問
題が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、例えば赤色フ
ィルタ層および緑色フィルタ層には、レッド顔料または
グリーン顔料のほかに、イエロー顔料を補助顔料として
含有させたり、青色フィルタ層には、主顔料であるブル
ー顔料のほかに、バイオレット顔料を補助顔料として含
有させることによって、優れた分光特性を得る試みがな
されている。

【０００６】上記補助顔料として用いられる顔料のう
ち、イエロー顔料は、赤色フィルタ層において、波長６
１０ｎｍの光の透過率を保持しつつ、波長４６０ｎｍお
よび５４０ｎｍでの光の漏れを防止する。また、イエロ
ー顔料は、緑色フィルタ層において、波長４６０ｎｍで
の光の漏れを防止する。一方、バイオレット顔料は、波
長４６０ｎｍの光の透過率を保持しつつ、波長５４０ｎ
ｍでの光の漏れを防止する。従って、上記補助顔料を所
定の割合で配合することによって、各色のフィルタ層に
おける色純度を高めることができ、ひいては、液晶カラ
ーディスプレイのコントラストを向上させることができ
る。

【０００７】上記イエロー顔料やバイオレット顔料を補
助顔料として用いたカラーフィルタの製造例としては、
例えば特開平７−２５８５９２号公報に開示がある。し
かしながら、上記公報でイエロー顔料として用いられて
いる、カラーインデックス（C.I.）ピグメントイエロー
８３、１２、１３、１４、１７、５５、８７等のジスア
ゾ系イエロー顔料は、顔料そのものは十分な耐熱性を有
するものの、ポリマー中に含有された状態で２００℃以
上（下記式(1) で表されるＣ．Ｉ．ピグメントイエロー
８３は１６０℃以上）に加熱すると、ポリマーの溶媒や
希酸などに可溶な下記式(2) で表されるモノアゾ化合物
に分解してしまう。このモノアゾ化合物(2) は、さらに
２４０℃以上において、発ガン性を有する下記式(3) で
表されるジクロロベンジジンに分解される。このため、
２００℃以上での加熱プロセスを有する場合にジスアゾ
系イエロー顔料を用いるのは、安全面や環境面から好ま
しくないとの報告がなされている（ジアリライド顔料の
熱分解，ETAD INFORMATION NOTICE No.2, 1990，ＥＴＡ
Ｄ顔料常任委員会）。

【０００８】

【化１】

【０００９】液晶セルの製造プロセスは、一般に２００
℃以上での熱処理工程を有している。従って、前記ジス
アゾ系イエロー顔料をカラーフィルタに使用するのは好
ましくない。そこで、本発明の目的は、発ガン性等に対
する安全性が高く、かつ分光特性に優れたカラーフィル
タを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ビスアゾ
系イエロー顔料に代わる他の補助顔料として、発ガン性
を示したり発ガン性を示す分解生成物を生じることがな
く、かつ分光特性を向上させるのに適したイエロー顔料
を提供すべく、種々の顔料について検討するとともに、
優れた分光特性を得るという観点から主顔料と補助顔料
の含有量について検討を重ねた結果、(i) 上記イエロー
顔料としては、イソインドリン系またはイソインドリノ
ン系イエロー顔料が好適であるということ、および(ii)
補助顔料の含有量を、主顔料の含有量に対して所定の割
合となるように設定することにより、優れた分光特性を
有するカラーフィルタが得られるという新たな事実を見
出し、本発明を完成するに至った。

【００１１】すなわち、本発明のカラーフィルタは、少
なくともバインダー樹脂と顔料とを含むフィルタ層を透
明基板の表面に形成したカラーフィルタにおいて、この
フィルタ層が、アントラキノン系レッド顔料と、イソイ
ンドリン系および／またはイソインドリノン系イエロー
顔料とを２０〜６０重量％の割合で含有し、かつ前記イ
エロー顔料の含有量が前記レッド顔料の含有量の２０〜
５０重量％である赤色フィルタ層、ハロゲン化フタロシ
アニン系グリーン顔料と、イソインドリン系および／ま
たはイソインドリノン系イエロー顔料とを２０〜６０重
量％の割合で含有し、かつ前記イエロー顔料の含有量が
前記グリーン顔料の含有量の５〜４０重量％である緑色
フィルタ層、およびフタロシアニン系ブルー顔料とジオ
キサジン系バイオレット顔料とを１０〜４５重量％の割
合で含有し、かつ前記バイオレット顔料の含有量が前記
ブルー顔料の含有量の１〜４０重量％である青色フィル
タ層を含むことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる顔料として
は、透明性が高く、耐熱性、耐薬品性および耐光性を有
するなど、従来より液晶カラーディスプレイ用のカラー
フィルタに要求される種々の特性を有するほか、発ガン
性を示したり、発ガン性を示す分解生成物を生じること
のない顔料があげられる。本発明に使用可能な顔料のカ
ラーインデックス（Ｃ．Ｉ）名を、各色毎に示す。

【００１３】〔イエロー顔料〕Ｃ．Ｉ．ピグメントイエ
ロー１３９（ＢＡＳＦ社製のパトリオールイエロー D18
19，L1820 ，L2140HD ）等のイソインドリン系イエロー
顔料、およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１０９（チバ
ガイギー社製のイルガジンイエロー2GLTE，2GLTN 、東
洋インキ社製のリオノーゲンイエロー 3GX）、Ｃ．Ｉ．
ピグメントイエロー１１０（前出のイルガジンイエロー
2RLT ，3RLTN 、大日本インキ化学社製のファストゲン
Ｓイエロー GR-GRO ，GROH、前出のリオノーゲンイエロ
ー RX ，RX-F）、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７３
（サンド社製のサンドリンイエロー 6GL）等のイソイン
ドリノン系イエロー顔料〔レッド顔料〕Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７（チバ
ガイギー社製のクロモフタールレッドA2B，A3B 、同社
製のイルガジンレッド A2BN 、バイエル社製のインドフ
ァストレッド R6340、大日本インキ化学社製のファスト
ゲンＳレッド ATY，ATY-S ）等のアンスラキノン系レッ
ド顔料〔グリーン顔料〕Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７（ＢＡ
ＳＦ社製のヘリオゲングリーン L8605，L8690 ）、Ｃ．
Ｉ．ピグメントグリーン３６（前出のヘリオゲングリー
ン L9140，L9361 、東洋インキ社製のリオノールグリー
ン 6YKP-N ）等のハロゲン化フタロシアニン系グリーン
顔料〔ブルー顔料〕Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１（Ｂ
ＡＳＦ社製のヘリオゲンブルー L6900，L6880 ）、Ｃ．
Ｉ．ピグメントブルー１５：２（前出のヘリオゲンブル
ー L6875F ，L6980F）、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１
５：３（前出のヘリオゲンブルーL7020，L7080 ）、
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４（前出のヘリオゲン
ブルー L7101F ）、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６
（前出のヘリオゲンブルー L6700F 、東洋インキ社製の
リオノールブルー ES ）等のフタロシアニン系ブルー顔
料〔バイオレット顔料〕Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット
２３（ヘキスト社製のホスタパームバイオレットＲＬス
ペシャル、チバガイギー社製のミクロソルバイオレット
Ｂ）等のジオキサジン系バイオレット顔料次に、赤色フィルタ層、緑色フィルタ層および青色フィ
ルタ層の各層における顔料の含有量と、主顔料に対する
補助顔料の割合との好適範囲を示す。なお、補助顔料の
含有量は主顔料の含有量に応じて設定される。

【００１４】(1) 赤色フィルタ層赤色フィルタ層において、主顔料には上記例示のアンス
ラキノン系レッド顔料が用いられる。補助顔料には、上
記例示のイソインドリン系イエロー顔料およびイソイン
ドリノン系イエロー顔料の中から選ばれる１種、または
２種以上を混合したものが用いられる。

【００１５】赤色フィルタ層におけるレッド顔料とイエ
ロー顔料との総量の含有割合は、２０〜６０重量％、好
ましくは２５〜４０重量％となるように設定される。こ
の割合が６０重量％を超えると、波長６１０ｎｍに対す
る分光透過率のピークが低下し、赤色フィルタ層の光透
過率が低下するため、液晶カラーディスプレイの明るさ
が減少するという問題が生じる。一方、前記割合が１０
重量％を下回ると、波長４６０ｎｍおよび５４０ｎｍに
対する分光透過率が相対的に高くなって、赤色フィルタ
層の色純度が低下し、ひいては液晶カラーディスプレイ
のコントラストが低下する原因となるため好ましくな
い。

【００１６】補助顔料であるイエロー顔料は、主顔料で
あるレッド顔料の含有量に対して２０〜５０重量％、好
ましくは２５〜４５重量％の割合で赤色フィルタ層中に
含有される。この割合が５０重量％を超えると、波長６
１０ｎｍに対する分光透過率のピークが低下して、液晶
カラーディスプレイの明るさが減少するために好ましく
ない。一方、前記割合が２０重量％を下回ると、６１０
ｎｍよりも短波長側（黄色光等）での分光透過率が相対
的に高くなり、赤色フィルタ層の色純度が低下し、液晶
カラーディスプレイのコントラストが低下してしまう。

【００１７】(2) 緑色フィルタ層緑色フィルタ層において、主顔料には上記例示のハロゲ
ン化フタロシアニン系グリーン顔料が用いられる。補助
顔料には、イソインドリン系イエロー顔料およびイソイ
ンドリノン系イエロー顔料の中から選ばれる１種、また
は２種以上を混合したものが用いられる。

【００１８】緑色フィルタ層におけるグリーン顔料とイ
エロー顔料との総量の含有割合は、１０〜４０重量％、
好ましくは１５〜３５重量％となるように設定される。
この割合が４０重量％を超えると、波長５４０ｎｍに対
する分光透過率のピークが低下して、緑色フィルタ層の
光透過率が低下するため、液晶カラーディスプレイの明
るさが減少してしまう。一方、前記割合が１０重量％を
下回ると、波長４６０ｎｍおよび６１０ｎｍに対する分
光透過率が相対的に高くなって、緑色フィルタ層の色純
度が低下し、液晶カラーディスプレイのコントラストが
低下してしまう。

【００１９】補助顔料であるイエロー顔料は、主顔料で
あるグリーン顔料の含有量に対して５〜４０重量％、好
ましくは１０〜３５重量％の割合で緑色フィルタ層中に
含有される。この割合が４０重量％を超えると、波長５
４０ｎｍに対する分光透過率のピークが低下して、液晶
カラーディスプレイの明るさが減少してしまう。一方、
前記割合が５重量％を下回ると、５４０ｎｍよりも短波
長側での分光透過率が相対的に高くなり、緑色フィルタ
層の色純度が低下し、液晶カラーディスプレイのコント
ラストが低下してしまう。

【００２０】(3) 青色フィルタ層青色フィルタ層において、主顔料には上記例示のフタロ
シアニン系ブルー顔料が用いられ、補助顔料には上記例
示のジオキサジン系バイオレット顔料が用いられる。青
色フィルタ層におけるブルー顔料とバイオレット顔料と
の総量の含有割合は、５〜３０重量％、好ましくは１０
〜２５重量％となるように設定される。この割合が３０
重量％を超えると、波長４６０ｎｍに対する分光透過率
のピークが低下して、青色フィルタ層の光透過率が低下
するため、液晶カラーディスプレイの明るさが減少して
しまう。一方、前記割合が５重量％を下回ると、波長５
４０ｎｍおよび６１０ｎｍに対する分光透過率が相対的
に高くなって、青色フィルタ層の色純度が低下し、液晶
カラーディスプレイのコントラストが低下してしまう。

【００２１】補助顔料であるバイオレット顔料は、主顔
料であるブルー顔料の含有量に対して１〜４０重量％、
好ましくは５〜３０重量％の割合で青色フィルタ層中に
含有される。この割合が４０重量％を超えると、波長４
６０ｎｍに対する分光透過率のピークが低下して、液晶
カラーディスプレイの明るさが減少してしまう。一方、
前記割合が１重量％を下回ると、４６０ｎｍよりも長波
長側での分光透過率が相対的に高くなり、青色フィルタ
層の色純度が低下し、液晶カラーディスプレイのコント
ラストが低下してしまう。

【００２２】本発明のカラーフィルタにおける各色のフ
ィルタ層中には、本発明の効果が損なわれない範囲にお
いて、体質顔料などの他の顔料を含有させてもよい。し
かし、フィルタ層中での体質顔料の含有量が多くなると
分光特性が低下するおそれがあるので、体質顔料はでき
るだけ含有させないのが好ましい。すなわち、本発明に
おいて、体質顔料の含有量は、インキの総重量中、５０
重量％以下、好ましくは３０重量％以下に設定される。

【００２３】上記体質顔料としては、透明で粒径が細か
いものが好ましく、例えば乾式シリカ（日本アエロジル
社製のＡ２００，Ｒ９７４）、炭酸カルシウム（白石工
業社製の白艶華Ｏ）、硫酸バリウム（堺化学工業社製の
バリファイン BF-1 ，BF-10）等があげられるが、これ
らに限定されるものではない。本発明に用いられるバイ
ンダー樹脂としては、透明性、耐熱性、耐光性、耐溶剤
性、耐薬品性、透明基板に対する接着性、顔料の分散性
などの諸特性に優れたものであるのが好ましく、例えば
ポリエステル−メラミン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ
樹脂、エポキシ−メラミン樹脂などがあげられる。これ
らの樹脂は、単独でまたは２種以上を混合させて使用さ
れる。また、上記樹脂中に、樹脂の硬化速度を調整する
ことを目的として、酸触媒等の硬化触媒を適宜含有させ
てもよい。

【００２４】カラーフィルタの透過率を向上させ、液晶
カラーディスプレイの表示を明るくするには、フィルタ
層中における上記顔料の平均粒径を１μｍ以下、好まし
くは０．５μｍ以下にするのが適当である。また、特に
粒径が大きい顔料がフィルタ層中に含まれると、フィル
タ層の厚みが部分的に大きくなってしまい、液晶層の両
側に形成された透明電極（ＩＴＯ膜）がショートして、
液晶ディスプレイ中に画素のＯＮ／ＯＦＦが不能になる
箇所、すなわち異物欠点が生じる原因となる。従って、
１μｍ以下の粒子の含有量が８０％以上、好ましくは９
０％以上となるように調整するのが適当である。

【００２５】印刷法によるカラーフィルタの製造におい
ては、フィルタ層の作製にカラーフィルタ用のインキが
用いられる。かかるインキは、上記例示の顔料、体質顔
料、樹脂および溶剤を混合機にて攪拌し、顔料を樹脂中
に分散させることによって得られる。上記カラーフィル
タ用インキは、上記例示のバインダー樹脂中に、主顔
料、補助顔料、溶剤および必要に応じて体質顔料を配合
し、２本ロール、３本ロール、ニーダー、プラネタリー
ミキサー、バンバリーミキサー、ビーズミル、アニュー
ラー型ミル等の各種の混合機にて混合して得られる。

【００２６】上記溶剤としては、例えばグリコールエー
テル類、グリコールエステル類などがあげられる。グリ
コールエーテル類としては、例えばエチレングリコール
モノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリ
コールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモ
ノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチル
エーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル
等があげられる。グリコールエステル類としては、例え
ばエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、
エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エ
チレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエ
チレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエ
チレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリ
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ト
リエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、
トリエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート
等があげられる。上記グリコールエーテル類やグリコー
ルエステル類には、適宜高級アルコール、高沸点炭化水
素などを添加してもよい。

【００２７】なお、インキ中での顔料、体質顔料および
樹脂の配合量は、溶剤の揮発減量分を考慮して設定され
る。すなわち、カラーフィルタ用インキを印刷し、加熱
乾燥させてフィルタ層を作製したときに、フィルタ層中
における顔料等の含有量が上記範囲内に収まるように設
定される。また、上記顔料をインキ中に分散させる際
に、各種の分散剤（界面活性剤）等を添加すれば、顔料
をインキ中に均一に分散させることができ、その結果、
フィルタ層中における上記顔料の平均粒径を前述の範囲
に設定することができる。

【００２８】カラーフィルタの製造に用いられる印刷法
としては、通常、水無し平版オフセット印刷法と凹版オ
フセット印刷法があげられるが、印刷ラインの直線性や
インキ膜厚の均一性などの観点から、凹版オフセット印
刷法が好適に用いられる。この凹版オフセット印刷法で
は、凹版の凹部にカラーフィルタ用インキを充填し、次
いでこのインキを一旦ブランケットの表面に転移させた
後、さらにインキを透明基板の表面に転移させることに
よって印刷が行われる。

【００２９】上記印刷に用いられる凹版としては、基板
として、例えばソーダライムガラス、ノンアルカリガラ
ス、石英ガラス、低アルカリガラス、低膨張ガラス等の
ガラス；フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエー
テルスルホン樹脂、ポリメタクリル樹脂等の樹脂；ステ
ンレス、銅、低膨張合金アンバー等の金属等を用いたも
のがあげられる。中でも、ソーダライムガラス等の軟質
ガラスを用いるのが、微細なパターンを高精度で再現す
るうえで好ましい。

【００３０】凹版の凹部は、フィルタ層のパターンに応
じて作製されたものである。凹部の深さは、通常１〜１
５μｍ、好ましくは５〜１０μｍの範囲で、フィルタ層
の厚みに応じて設定される。前記パターンの形状として
は、例えばストライプパターンがあげられる。パターン
の幅（すなわち凹部の幅）は、カラーフィルタの大きさ
によって異なるが、一般に、５〜７０μｍ、好ましくは
１０〜３０μｍの範囲で設定される。

【００３１】凹版の凹部にインキを充填する方法として
は、ドクターブレードを用いてスキージする方法、スク
リーン印刷を用いる方法、ディスペンサー（注入器）で
注入する方法、バブルジェットによって注入する方法等
があげられる。上記印刷に用いられるブランケットとし
ては、例えばプラスチックフィルム等の支持体の表面に
シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム
（ＮＢＲ）等のゴムからなる表面ゴム層を担持させた従
来公知のものがあげられる。また、前記表面ゴム層と支
持体との間または前記支持体の裏面には、多孔質のスポ
ンジ層を設けてもよい。前記スポンジ層の発泡率等はブ
ランケットの印刷特性を考慮して設定される。

【００３２】ブランケットの表面ゴム層は、フィルタ層
の表面の平坦性をより良好なものとするため、その表面
が平滑であるのが好ましい。例えばブランケットの表面
粗さが０．５μｍ以下、特に０．３μｍ以下であるのが
適当である。また、表面ゴム層として、硬度（ＪＩＳ
Ｋ６２５３_-1988所載のスプリング硬度Ｈ_S，ＪＩＳ
Ａ）が２０〜８０、特に４０〜６０であるシリコーン
ゴムを用いたときは、インキの転移が良好で、凹版から
転移されたインキを透明基板の表面に完全に転移させる
ことができる。また、ブランケットと透明基板とでイン
キが分断されないため、ラインのエッジがシャープにな
るという効果がある。この効果は、パターンの線幅が５
０μｍ以下であるファインパターンの印刷において顕著
である。

【００３３】上記シリコーンゴムとしては、例えばミラ
ブルシリコーンゴム、ＲＴＶシリコーンゴム、電子線硬
化型シリコーンゴム等を用いることができる。また、シ
リコーンゴムの硬度を前記範囲に調整するため、シリコ
ーンオイルやシリコーンゲル等を適宜配合してもよい。
ブランケットの支持体としては、例えばポリエチレン、
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテル
スルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等のプ
ラスチックフィルムのほか、アルミニウム、ステンレス
等の金属板が用いられる。

【００３４】上記印刷に用いられる透明基板としては、
波長４００〜７００ｎｍの光に対する透過率が高いもの
が好ましく、例えばノンアルカリガラス、ソーダライム
ガラス、低アルカリガラス等のガラス基板や、ポリエー
テル、ポリスルホン、ポリアリレート等のフィルムが好
適に用いられる。透明基板の表面はインキを受理し易い
ように十分に洗浄されている必要がある。また、インキ
を転移し易くするために、透明基板の表面に透明でかつ
耐熱性の高い樹脂からなる粘着層を形成させることも可
能である。透明基板の表面に粘着層が形成されていると
きは、インキ表面の粘着性が低くても、透明基板の表面
にインキを十分に転移させることができるため、印刷工
程後にブランケットの表面にインキが残存するいわゆる
パイリングが発生しない。

【００３５】上記粘着層に用いられる透明でかつ耐熱性
のある樹脂としては、具体的には、４００〜７００ｎｍ
の波長に対して９０％以上の透過率を有し、２２０℃で
１時間加熱処理しても前記波長域における透過率の減少
率が１０％以下であるという条件を満たす必要がある。
上記の条件を満たす樹脂としては、例えばアクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂、ポリイミド樹脂またはこれらの混合物
があげられる。樹脂のコーティング方法としては、ディ
ッピング、スピンコート、ロールコート等の従来公知の
種々のコーティング方法を使用することができる。粘着
層の厚さは１〜１０μｍ、好ましくは３〜８μｍである
のが適当である。粘着層の厚さが前記範囲を下回ると、
インキの転写にムラが生じるおそれがある。一方、粘着
層の厚さが前記範囲を超えると、樹脂の透過率が低下
し、表面の平坦性も低下するため、画像に悪影響を及ぼ
すなど好ましくない。

【００３６】透明基板の表面に印刷されたカラーフィル
タ用インキは、通常、１８０〜２５０℃で３０〜１８０
分間、好ましくは２００〜２３０℃で５０〜８０分間の
加熱乾燥によって硬化される。このようにして、透明基
板の表面にフィルタ層が作製される。

【００３７】

【実施例】

（カラーフィルタ用インキの作成）カラーフィルタ用イ
ンキにおける樹脂としては、以下に示すようにして合成
した熱硬化性樹脂を用いた。まず無水トリメリト酸１７
０部、無水フタル酸１６部、アジピン酸１６部、ネオペ
ンチルグリコール２７０部およびキシレン４０部を混合
し、窒素雰囲気下にて、２００℃で２時間加熱還流して
重合させた。次に、こうして得られたポリエステル−メ
ラミン樹脂にジエチレングリコールモノブチルエーテル
１４０部を添加し、７０℃に冷却した後、ヘキサメトキ
シメチロールメラミン１６０部を加えて、１００℃で１
時間反応して前記樹脂を架橋させた。

【００３８】次いで、上記熱硬化性樹脂に顔料、体質顔
料（乾式シリカ、前出のアエロジルA200 ）および溶剤
（ジエチレングリコールモノブチルエーテル）を混合
し、さらに３本ロールにて、インキ中での顔料の平均粒
径が１μｍ以下で、かつ粒径１μｍ以下の顔料の割合が
８０％以下になるまで攪拌し、顔料を分散させて、各色
毎に、フィルタ層を作製するためのインキを得た。

【００３９】使用した顔料は次のとおりである。赤色フ
ィルタ層を作製するためのインキ（以下、赤色フィルタ
層用インキという）には、アンスラキノン系レッド顔料
（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、前出のクロモフタ
ールレッド A3B）と、イソインドリン系イエロー顔料
（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、前出のパトリオ
ールイエロー L1820）とを配合した。緑色フィルタ層を
作製するためのインキ（以下、緑色フィルタ層用インキ
という）には、ハロゲン化フタロシアニン系グリーン顔
料（Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、前出のヘリオゲ
ングリーン L9361）と、イソインドリン系イエロー顔料
（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、前出のパトリオ
ールイエロー L1820）とを配合した。青色フィルタ層を
作製するためのインキ（以下、青色フィルタ層用インキ
という）には、フタロシアニン系ブルー顔料（Ｃ．Ｉ．
ピグメントブルー１５：６、前出のリオノール ES ）
と、ジオキサジン系バイオレット顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメ
ントバイオレット２３、前出のホスタパームバイオレッ
トＲＬスペシャル）とを配合した。

【００４０】（フィルタ層の作製）上記各色のカラーフ
ィルタ用インキを用いて、各色毎にフィルタ層の作製を
行った。以下に、フィルタ層の作製における印刷条件を
示す。印刷は、通常の平台印刷機を用いて、凹版オフセ
ット印刷法にて行った。凹版には、線幅１２０μｍ、深
さ７μｍの凹部が３００μｍ間隔で形成された金属製の
ものを使用した。ブランケットには、住友ゴム工業
（株）製のシリコーンブランケット（厚さ１ｍｍ、シリ
コーンゴムのスプリング硬度Ｈ_S（ＪＩＳＡ）５０度）
を使用した。透明基板には、ノンアルカリガラス（コー
ニング社製の型番＃７０５９、厚さ１．１ｍｍ）を使用
した。

【００４１】透明基板上に印刷されたインキ膜に平坦化
処理を施し、インキ膜の厚みを１．５ｍｍに調整した
後、さらにクリーンオーブンにて、２２０℃で１時間加
熱して、インキを乾燥させた。（分光特性の評価）上記フィルタ層の作製において得ら
れた赤色フィルタ層（試料番号Ｒ−１〜Ｒ−３３）、緑
色フィルタ層（試料番号Ｇ−１〜Ｇ−３０）および青色
フィルタ層（試料番号Ｂ−１〜Ｂ−２３）について、大
塚電子（株）製の分光顕微鏡ＭＣＰＤ−２０００を用い
て、４６０ｎｍ、５４０ｎｍおよび６１０ｎｍの各波長
における分光透過率を測定した。なお、分光特性の評価
は、各色のフィルタ層によって異なる。評価の基準は下
記の表１、６および１１に示すとおりである。

【００４２】分光特性の評価には、１種のカラーフィル
タ用インキにつきフィルタ層（試料）の作製を１００回
行い、各々の試料について評価を行った結果の平均値を
示した。なお、各評価項目において、×以下の評価が１
つ以上あるものは、実用に適さない。以下に、各色のフ
ィルタ層の作製例について、分光特性の評価結果を示
す。

【００４３】赤色フィルタ層における分光特性の評価
は、表１に示す基準で行った。なお、赤色フィルタ層に
おける分光特性において、波長４６０ｎｍ、５４０ｎｍ
に対する透過率は、それぞれ青色光、緑色光への光リー
ク率を示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】試料番号Ｒ−１〜Ｒ−３３（赤色フィルタ
層）における分光特性の評価結果を、赤色フィルタ層中
での各成分の組成比（重量部）、赤色フィルタ層におけ
るレッド顔料とイエロー顔料との総量の含有割合（Ｒ＋
Ｙ、重量％）およびレッド顔料の含有量に対するイエロ
ー顔料の含有量の割合（Ｙ／Ｒ、重量％）とともに、表
２〜５に示す。

【００４６】

【表２】

【００４７】

【表３】

【００４８】

【表４】

【００４９】

【表５】

【００５０】緑色フィルタ層における分光特性の評価
は、表６に示す基準で行った。なお、緑色フィルタ層に
おける分光特性において、波長４６０ｎｍ、６１０ｎｍ
に対する透過率は、それぞれ青色光、赤色光への光リー
ク率を示す。

【００５１】

【表６】

【００５２】試料番号Ｇ−１〜Ｇ−３０（緑色フィルタ
層）における分光特性の評価結果を、緑色フィルタ層中
での各成分の組成比（重量部）、緑色フィルタ層におけ
るグリーン顔料とイエロー顔料との総量の含有割合（Ｇ
＋Ｙ、重量％）およびグリーン顔料の含有量に対するイ
エロー顔料の含有量の割合（Ｙ／Ｇ、重量％）ととも
に、表７〜１０に示す。

【００５３】

【表７】

【００５４】

【表８】

【００５５】

【表９】

【００５６】

【表１０】

【００５７】青色フィルタ層における分光特性の評価
は、表１１に示す基準で行った。なお、青色フィルタ層
における分光特性において、波長５４０ｎｍ、６１０ｎ
ｍに対する透過率は、それぞれ赤色光、緑色光への光リ
ーク率を示す。

【００５８】

【表１１】

【００５９】試料番号Ｂ−１〜Ｂ−２３（緑色フィルタ
層）における分光特性の評価結果を、青色フィルタ層中
での各成分の組成比（重量部）、青色フィルタ層におけ
るブルー顔料とバイオレット顔料との総量の含有割合
（Ｂ＋Ｖ、重量％）およびブルー顔料の含有量に対する
バイオレット顔料の含有量の割合（Ｖ／Ｂ、重量％）と
ともに、表１２〜１４に示す。

【００６０】

【表１２】

【００６１】

【表１３】

【００６２】

【表１４】

【００６３】上記各色のフィルタ層は、液晶セルの製造
プロセス等における高温での熱処理工程を経た後も、発
ガン性に対する安全性を有している。上記フィルタ層の
うち、主顔料および補助顔料の含有量の総量と、主顔料
の含有量に対する補助顔料の含有割合とを前述の範囲に
設定した試料番号Ｒ−１〜Ｒ−１２、Ｇ−１〜Ｇ−１３
およびＢ−１〜Ｂ−１１のフィルタ層は、上記表２〜
５、７〜１０および１２〜１４から明らかなように、い
ずれも優れた分光特性を有している。

【００６４】従って、試料番号Ｒ−１〜Ｒ−１２、Ｇ−
１〜Ｇ−１３およびＢ−１〜Ｂ−１１の中から、赤、緑
および青の３色のフィルタ層をそれぞれ適宜組み合わせ
て得たカラーフィルタは、すべての色のフィルタ層にお
いて優れた分光特性を有するので、液晶カラーディスプ
レイのコントラストを向上させることができた。

【００６５】

【発明の効果】本発明の液晶カラーフィルタ用インキ
は、発ガン性等に対する安全性が高く、かつ分光特性に
優れているという効果を有する。従って、本発明のカラ
ーフィルタを用いることにより、コントラストの優れた
液晶カラーディスプレイが得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０９Ｄ 11/00 ＰＴＴＣ０９Ｄ 11/00 ＰＴＴＰＴＶＰＴＶ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともバインダー樹脂と顔料とを含む
フィルタ層を透明基板の表面に形成したカラーフィルタ
において、このフィルタ層が、アントラキノン系レッド顔料と、イソインドリン系およ
び／またはイソインドリノン系イエロー顔料とを２０〜
６０重量％の割合で含有し、かつ前記イエロー顔料の含
有量が前記レッド顔料の含有量の２０〜５０重量％であ
る赤色フィルタ層、ハロゲン化フタロシアニン系グリーン顔料と、イソイン
ドリン系および／またはイソインドリノン系イエロー顔
料とを２０〜６０重量％の割合で含有し、かつ前記イエ
ロー顔料の含有量が前記グリーン顔料の含有量の５〜４
０重量％である緑色フィルタ層、およびフタロシアニン
系ブルー顔料とジオキサジン系バイオレット顔料とを１
０〜４５重量％の割合で含有し、かつ前記バイオレット
顔料の含有量が前記ブルー顔料の含有量の１〜４０重量
％である青色フィルタ層を含むことを特徴とするカラー
フィルタ。
【請求項２】前記バインダー樹脂が、ポリエステル−メ
ラミン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂およびエポキ
シ−メラミン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１
種である請求項１記載のカラーフィルタ。
【請求項３】前記フィルタ層中の顔料のうち、粒径が１
μｍ以下の顔料が８０％以上である請求項１または２記
載のカラーフィルタ。