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Dokumentenidentifikation DE69316282T2 30.04.1998
EP-Veröffentlichungsnummer 0580875
Titel FARBFILTER UND SEINE HERSTELLUNG SOWIE FLÜSSIGKRISTALLPROJEKTOR, DER DIESEN VERWENDET
Anmelder Idemitsu Kosan Co. Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder YOKOYAMA, Seiichiro, Sodegaura-shi, Chiba-ken 299-02, JP;
ISHIKAWA, Motoharu, Sodegaura-shi, Chiba-ken 299-02, JP;
HIROI, Yoshio, Sodegaura-shi, Chiba-ken 299-02, JP;
WATANABE, Nobuaki, Sodegaura-shi, Chiba-ken 299-02, JP
Vertreter Türk, Gille, Hrabal, Leifert, 40593 Düsseldorf
DE-Aktenzeichen 69316282
Vertragsstaaten BE, CH, DE, FR, GB, IT, LI, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 18.02.1993
EP-Aktenzeichen 939043162
WO-Anmeldetag 18.02.1993
PCT-Aktenzeichen JP9300196
WO-Veröffentlichungsnummer 9317357
WO-Veröffentlichungsdatum 02.09.1993
EP-Offenlegungsdatum 02.02.1994
EP date of grant 14.01.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.04.1998
IPC-Hauptklasse G02B 5/20
IPC-Nebenklasse G02F 1/1335   G02B 5/22   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen neuen Farbfilter, ein Verfahren zur Herstellung dieses Farbfilters und die Verwendung dieses Farbfilters in einem Flüssigkristallprojektor, der diesen Farbfilter verwendet. Genauer betrifft sie einen Farbfilter, der einen Farbstoffilm in den drei Primärfarben rot (R), grün (G) und blau (B) aufweist, der eine ausgezeichnete Lichtbeständigkeit und Wärmebeständigkeit besitzt, und der fähig ist der Anwendung extrem heller Lichtquellen zu widerstehen, ein Verfahren zur effizienten Herstellung dieses Farbfilters durch das Verfahren der Mizellzerstörung und die Verwendung des erwähnten Farbfilters in einem Flüssigkristallprojektor, der eine lange Lebensdauer besitzt und ökonomisch vorteilhaft ist.

Stand der Technik

In den letzten Jahren wurde die Farbwiedergabe von Bildern in Flüssigkristallfernsehern, Laptop-PCs usw. durch die Entwicklung von mehrfarbigen Wiedergabevorrichtungen, die eine Linearelektroden-Einfachmatrix, einen Zeitverschiebungsantrieb oder einen aktiven Matrixantrieb, worin jedes Bildelement mit einem Dünnfilmtransistor (TFT) eingefügt wird, umfassen, weiterentwickelt.

Einige dieser Entwicklungen werden bereits als Flüssigkristallfarbfernseher mit kleiner Größe vermarktet.

Diese mehrfarbigen Wiedergabevorrichtungen verwenden Farbfilter, die Farbstoffe in den drei Primärfarben von R, G und B aufweisen.

Die Farbfilter werden konventionell durch verschiedene Verfahren hergestellt. Bekannt sind z.B. das Färbeverfahren (japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsmmer 55301/ 1985), das Druckverfahren (japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 46325/1983 und japanische Fatentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 29225/1984), das Pigment-Dispergierverfahren (japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 237403/1985), das Elektroabscheidungsverfahren (japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 270730/1986), das Dampfauftragverfahren (japanische Patentanmeldung mit der fahren (japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnuinmer 243298/1988 und japanische Patentanmeldung mit der PCT-Offenlegungsnummer 50538/1988) usw. Die so hergestellten Farbfilter werden weit als Flüssigkristallanzeigematerialien in Flüssigkristallfernsehern (japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnuinmer 7886/1986), Laptop-PCS (japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 105613/1985) usw. verwendet.

In der Zwischenzeit erlangten Flüssigkeitskristallprojektoren wie Flüssigkristallfernsehprojektoren, Overhead-Projektoren und Videoprojektoren als großformatige Anzeigeapparaturen Aufmerksamkeit, um die Farb-CRTs zu ersetzen, und ihre Entwicklung hat sich in den letzten Jahren beschleunigt. Zwei Arten von Flüssigkristallprojektoren sind bekannt. Eine davon ist ein Projektor von Einzelplatten-Typ (japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 41086/1985) und der andere ist ein Projektor vom Dreiplatten-Typ (japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 306795/1988). Die Vorrichtungen vom Einzelplatten-Typ besitzen jedoch eine kurze Lebensdauer, da die konventionellen Farbfilter alle eine geringe Lichtbeständigkeit besitzen, und es ist daher notwendig, daß diese Vorrichtungen verbessert werden, um ihre Lebensdauer zu verlängern. Auf der anderen Seite sind die Flüssigkristallprojektoren vom Dreiplatten-Typ nachteilig, da ihre Herstellungskosten hoch sind, da sie drei Sätze von äquivalenten optischen Systemen und dichroitischen Spiegeln aufweisen, und weil das optische System kompliziert ist.

Es ist daher notwendig, daß Farbfilter entwickelt werden, die eine ausgezeichnete Lichtbeständigkeit besitzen. Flüssigkristallprojektoren vom Einzelplatten-Typ, die fähig sind, starke Lichtquellen zu verwenden, werden verfügbar durch die Anwendung von Farbfiltern mit ausgezeichneter Lichtbeständigkeit, wenn solche Farbfilter realisiert werden. Zusätzlich wird es möglich in Flüssigkristalltafeln für Overhead-Projektoren und für Autos starke Hintergrundbeleuchtungen mit den verbesserten Farbfiltern zu verwenden, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen und signifikant längere Lebensdauern zu erreichen.

In Farbfiltern wird das Licht in Bezug auf die jeweiligen Teile der Wellenlängen, die jeder Farbe zuzuschreiben ist, ausgeblendet, wobei Wärme entwickelt wird. Daher führen lichtstarke Lichtquellen, die auf Farbfilter angewendet werden, zur Erhöhung der Temperaturen auf der Oberfläche der Farbfilter. Verwendet man noch hellere Lichtquellen um klarere Bilder zu erhalten, werden die Temperaturen auf der Oberfläche der Farbfilter noch höher, und somit ist eine Lichtbeständigkeit unter weiter erhöhten Temperaturbedingungen erforderlich.

Konventionell war es bekannt, daß gemischte Systeme von Pigmenten, die durch die folgenden Farbindexpigmentnummern (C.I.P.) bezeichnet werden, als organische Pigmente von Farbfiltern verwendet werden, die eine hohe Lichtbeständigkeit besitzen, wie in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 89906/1987 offenbart:

Rot (R) : 9, 97, 122, 123, 149, 168, 177, 180, 192, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240

Gelb (Y) : 20, 24, 86, 93, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 147, 148, 153, 154, 166, 168

Grün (G) : 7,36

Blau (B) : 15, 15 : 6, 22, 60, 64

Violett (V) : 19, 23, 30, 37, 40, 50

Die in der letzten Zeit entwickelten Flüssigkeitskristallprojektoren weisen jedoch eine 3 5 Zoll-Tafel (1 Zoll gleich 25,4 mm) auf, die auf eine Größe von 40 200 Zoll vergrößert wird, und es ist notwendig unter Verwendung von sehr starken Lichtquellen auf die Tafeln zu projizieren. Es ist bekannt, daß die Projektionen mit Mikrolinsen, die mit den Bildelementen verbunden sind, gebündelt werden. In diesen Flüssigkristallprojektoren werden die Projektionen auf solche Weise gebündelt, daß sie den Durchlaß von Licht von 100000 Lux oder mehr durch die Farbfilter erfordern, und es ist unmöglich, daß die. gesamten oben erwähnten organischen Pigmente der Verwendung solcher Lichtquellen, die so stark wie die obigen sind, widerstehen können. Folglich sind Farbfilter erwünscht, die gegenüber Lichtquellen von 100000 Lux oder mehr, bevorzugt 500000 Lux oder mehr und noch bevorzugter 1000000 Lux oder mehr widerstehen. Diese Notwendigkeit ist besonders dringlich bei den roten und grünen Farben, die für eine rasche Verschlechterung anfällig sind.

Offenbarung der Erfindung

Unter diesen Umständen unternahmen die Erfinder der vorliegenden Erfindung intensive Untersuchungen im Hinblick auf die Entwicklung von Farbfiltern, die ausgezeichnet in ihrer Lichtbeständigkeit sind, und fähig sind, der Verwendung der erwähnten lichtstarken bzw. hochhellen Lichtquellen, die bevorzugt in Flüssigkristallprojektoren, großformatigen Innenflüssigkeitskristalltafeln für Autos usw. verwendet werden, zu widerstehen, eines Verfahrens für die effiziente Herstellung dieser Farbfilter und eines Flüssigkristallprojektors, der diesen Farbfilters ver-wendet, um eine lange Lebensdauer zu erzielen. Als Ergebnis kamen sie zu den folgenden Befunden: Zunächst wurden Pigmente auf der Grundlage der Lichternpfindlichkeit gegen die Verwendung der erwähnten lichtstarken bzw. hochhellen Lichtquellen ausgewählt. Genauer wurde gefunden, daß eine ausreichende Lichtbeständigkeit in C.I. Pigment Rot 168 (Pigment auf der Grundlage von Anthanthron), C.I. Pigment Rot 177 (Pigment auf der Basis von Dianthrachinon), C.I. Pigment Gelb 110 (Pigment auf der Basis von Isomdolinon), C.I. Pigment Grün 7 (Pigment auf der Basis von Chlorokupferphthalocyanin), C.I. Pigment Grün 36 (Pigment auf der Basis von Chlorobromokupferphthalocyanin), C.I. Pigment Blau 15 : 3, 15 : 4 (Pigment auf der Basis von Monochlorokupferphthalocyanin), C.I. Pigment Blau 15 : 6 (Pigment auf der Basis von Monochlorkupferphthalocyanin) und C.I. Pigment Violett 23 (Pigment auf der Basis von Dioxan) besteht. Weiterhin wurde gefunden, daß rot und grün bei weitem anfälliger für eine rasche Verschlechterung waren als blau. Der Grund für die Verschlechterung wurde untersucht, um festzustellen, daß die Gelbpigmente, die verwendet wurden, um den Farbton von rot oder grün einzustellen, für die signifikante Verschlechterung verantwortlich waren. Somit wurde gefunden, daß Farbfilter durch die Verwendung eines einzelnen C.I. Pigments Rot 168 oder eines einzelnen C.I. Pigments Rot 177 oder eines gemischten Pigmentsystems, das C.I. Pigment Rot 168 mit C.I. Pigment Gelb 110 kombiniert, oder eines gemischten Pigmentsystems, das C.I. Pigment 177 mit C.I. Pigment Gelb 110 kombiniert, als rot (R); ein gemischtes Pigmentsystem, das C.I. Pigment Grün 7 oder C.I. Pigment Grün 36 mit C.I. Pigment Gelb 110 kombiniert als grün (G); und eines gemischten Pigmentsystem, das C.I. Pigment Blau 15 : 3, 15 : 4 oder 15 : 6 mit C.I. Pigment Violett 23 kombiniert, als blau (B) insgesamt lichtbeständig gemacht werden konnten.

Bei konventionellen Farbfiltern wählte man deren Pigmente so aus, daß man den spektralen Eigenschaften Priorität gab. Diese Farbfilter waren wenig beständig gegenuber Licht, wenn man sie der Bestrahlung unter Verwendung von intensiv hellen Lichtquellen aussetzte. Weiterhin fand man, daß selbst einige der lichtbeständigen Pigmente, einschließlich derjenigen, die in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 89906/1987 offenbart wurden, keine ausreichenden spektralen Eigenschaften besaßen, wenn sie zusammen mit intensive hellen Lichtquellen, wie sie oben beschrieben sind, verwendet wurden. Aus diesen Befunden wurde ersichtlich, daß es wesentlich ist, daß die obigen Pigmente als lichtbeständige Pigmente ausgewählt werden, wenn intensive helle Lichtquellen beteiligt sind.

Auf der anderen Seite wurde ein Versuch unternommen, eine verbesserte Lichtbeständigkeit aus der Beurteilung der bestimmten Pigmenten inherenten Lichtbeständigkeit zu erhalten. In den Pigmenten, die sich aus Primärpartikeln mit einer breiten Partikelgrößenverteilung von grob bis fein zusammensetzen, unterstützte das Licht das schnelle Wachstum der Partikel, und wenn diese Partikel mit Licht bestrahlt wurden, neigten ihre Farben zu einer signifikanten Veränderung. Auf der Grundlage dieses Wissens wurde gefunden, daß, wenn eine hohe Transparenz der Pigmente vorliegt, deren Primärpartikel eine durchschnittliche Größe im Bereich von 20 200 nm, bevorzugt 20 150 nm und noch bevorzugter 20 100 nm aufweisen, diese Partikel eine deutlich verbesserte Lichtbeständigkeit erreichen, durch Einstellung der Partikelgrößenverteilung innerhalb von ± 35 nm, um gleichförmige Partikel zu erhalten, und somit das Wachstum der Partikel aufgrund des Lichtes verhindert wird.

Weiterhin sind Farbstoffilme in grün von denjenigen in rot oder blau verschieden, in dem ihre Lichtabschirmung nicht ausreichend ist, wenn lediglich Licht mit einer längeren oder kürzeren als eine bestimmte Wellenlänge am Durchlaß gehindert wird. Für die grünen Farbfilme sollte eine ausgeglichene Lichtabschirmung erreicht werden durch gleichzeitiges Blockieren sowohl der Wellenlängen, die rot entsprechen, als auch der Wellenlängen, die blau entsprechen. Es ist daher notwendig, Licht mit der Wellenlänge von 485 nm oder weniger und einer Wellenlänge von 610 nm oder mehr am Durchlaß zu hindern, und daher das durchgelassene Licht bei 485 nm oder weniger durch gelb und das bei 610 nm oder länger durch grün abzuschirmen. Genauer muß das Verhältnis (T&sub4;&sub8;&sub5;/T&sub6;&sub1;&sub0;) der Durchlässigkeit bei 485 nm (T&sub4;&sub8;&sub5;) zu der bei 610 nm (T&sub6;&sub1;&sub0;) 3,5 oder weniger, bevorzugt 3,0 oder weniger und noch bevorzugter 0,5 3,0 sein.

Weiterhin sollte das Licht mit den Wellenlängen, die RGB in der Lichtquelle entsprechen, effektiv in vollem Ausmaß verwendet werden, um zu erreichen, daß die Eigenschaften des Farbfilters befriedigend zu arbeiten. Dafür ist es notwendig, die integrierte Menge des durchgelassenen Lichtes bei der Wellenlänge, die der jeweiligen Farbe R, G und B zugeordnet wird, zu maximieren. Genauer sollte jeder Farbfilm eine maximale Durchlässigkeit von 60 % oder mehr, bevorzugt 65 % oder mehr und noch bevorzugter 70 % oder mehr aufweisen. Um die integrierte Menge des durchgelassenen Lichtes in grün zu maximieren, wird insbesondere die maximale Durchlässigkeit von grün den Wellenlängen in Bereich von 540 550 nm zugeordnet.

Kurz können die Farbstoffilme in grün mit sehr guten spektralen Eigenschaften erhalten werden durch Auswählen geeigneter Pigmente, Einstellung ihrer Mischungsverhältnisse und Klassieren der Partikel. Die so hergestellten grünen Farbfilme besitzen ein Verhältnis (T&sub4;&sub8;&sub5;/T&sub6;&sub1;&sub0;) der Durchlässigkeit bei 485 nm (T&sub4;&sub8;&sub5;) zu derjenigen bei 610 nm (T&sub6;&sub1;&sub0;) von 3,5 oder weniger, bevorzugt 3,0 oder weniger und noch bevorzugter 0,5 3,0, während die maximale Durchlässigkeit des Farbstoffilms in grün 60 % oder mehr, bevorzugt 65 % oder mehr und noch bevorzugter 70 % oder mehr beträgt, und die genannte maximale Durchlässigkeit den Wellenlängen im Bereich von 540 bis 550 nm zugeordnet wird.

Unter den oben definierten gelben organischen Pigmenten wurde das C.I. Pigment Gelb 110 (Pigment auf der Basis von Isomdolinon) als geeignet gefunden, um als Gelbpigment verwendet zu werden, um den Farbton von entweder rot oder grün oder sowohl von rot als auch grün einzustellen. Es wurde auch gefunden, daß die oben erwähnten spektralen Eigenschaften erhalten werden können unter Verwendung einer Mischung von C.I. Pigment Grün 36 (Pigment auf der Basis von Chlorobromokupferphthalocyanin) und C.I. Pigment Gelb 110 (Pigment auf der Basis von Isomdolinon) als grün.

Daneben ist das Mizell-Zerstörungsverfahren frei von Bindemittelharzen, nützlich um eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und Lichtbeständigkeit zu erhalten und verbessert die Depolarisierungseigenschaften, die ein bedeutendes Problem der Verbindungen der Pigmentreihen sind. Daher wird das Mizell- Zerstörungsverfahren besonders bevorzugt bei der Herstellung von Farbfiltern verwendet, obwohl irgendeines von Pigment- Dispergierverfahren, Druckverfahren und Mizell-Zerstörungsverfahren geeignet ist.

Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß die konventionellen bekannten Verfahren für die Herstellung organischer Pigmentdispersionen, wie sie in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 243298/1988 und japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 30794/1990 beschrieben sind, nicht ausreichend für die Herstellung von Farbfiltern aus organischen Pigmenten sind, die ausgezeichnet in ihrer Lichtbeständigkeit sind, die entsprechend der Mizell-Zerstörungsmethode erhalten wurden. Um organische Pigmente bereitzustellen, die Primärpartikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 200 nm oder weniger umfassen, werden ein oberflächenaktives Mittel, das ein Ferrocenderivat, ein organisches Pigment und ein Trägersalz umfaßt, in einem wäßrigen Medium vermischt; die resultierende Mischung wird für 0,5 Stunden oder mehr pro Liter, bevorzugt 0,5 2 Stunden pro Liter in Gegenwart von Ultraschallwellen unter Verwendung einer Ultraschallwellendispergier-Vorrichtung mit 50 W oder mehr, bevorzugt 300 W oder mehr und noch bevorzugter 600 W oder mehr dispergiert; und die oben gebildete Dispersion wird mit einer Zentrifugalkraft von 4000 x g (g bedeutet die Erdbeschleunigung) oder mehr zentrifugiert, falls nötig gefolgt durch Filtration. Auf diese Weise wird eine Dispersion hergestellt, die Pigmente enthält, deren Primärpartikel so klassiert sind, das sie eine durchschnittliche Partikelgröße im Bereich von 20 200 nm und eine Teilchengrößenverteilung innerhalb von ± 35 nm aufweisen. Farbfilter mit einer ausgezeichneten Lichtbeständigkeit können nur erhalten werden, wenn ihre Filme aus diesen Dispersionen organischer Pigmente entsprechend dem Mizell-Zerstörungsverfahren gebildet werden.

Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage dieser Befunde vervollständigt. Die vorliegende Erfindung stellt daher (1) einen Farbfilter bereit, wie er im Anspruch 1 definiert ist, dessen bevorzugte Ausführungsformen in den Patentansprüchen 2 und 3 definiert sind.

Die vorliegende Erfindung stellt weiter ein Verfahren zur Herstellung von Farbfiltern bereit, wie sie in (1), (2) oder (3) oben definiert sind, wie in den Patentansprüchen 4 und 5 definiert.

Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin die Verwendung der obigen Farbfilter in einem Flüssigkristallprojektor bereit.

Kurze Beschreibung der Abbildung

Fig. 1. ist eine Darstellung, die die spektralen Eigenschaften des Farbfilters zeigt, der in Beispiel 1 erhalten wurde.

Fig. 2 ist eine Darstellung, die die Normfarbwertanteile vor und nachdem Licht auf den Farbfilter, der in Vergleichsbeispiel 2 erhalten wurde, eingestrahlt wurde, zeigt.

Fig. 3 ist eine Abbildung, die die Partikelgrößenverteilung der Primärpartikel der organischen Pigmente in den Pigmentdispersionen zeigt, die in den Herstellungsbeispielen 6 und 7 erhalten wurden.

Fig. 4 ist eine Abbildung, die die spektrale Durchlässigkeit vor und nachdem das Licht auf den Farbstoffilm, der in Beispiel 11 und Vergleichsbeispiel 9 erhalten wurde, eingestrahlt wurde, zeigt.

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung, die eine Maske veranschaulicht, die gebaut wurde, um eine Herausnahme-Elektroden-Fassung herzustellen.

Beste Ausführungsform der Erfindung

Die Farbfilter der vorliegenden Erfindung besitzen Farbstoffilme in den drei Primärfarben von RGB. Die Farbstoffilme in den jeweiligen Farben von RGB umfassen organische Pigmente, deren Primärpartikel eine durchschnittliche Partikelgröße im Bereich von 20 200 nm, bevorzugt 20 150 nm und noch bevor zugter 20 100 nm und eine Partikelgrößenverteilung innerhalb von ± 35 nm aufweisen. Diese organischen Pigmente besitzen Farbunterschiede von 5 oder weniger, nachdem diese organischen Pigmente, die in den Farbfiltern enthalten sind, einer Bestrahlung für 100 Stunden oder mehr bei einer Lichtstärke von 100000 Lux oder mehr unter Verwendung von lichtstarken Lichtquellen für die Projektion und einer Oberflächentemperatur von 50ºC oder höher ausgesetzt wurden. Folglich sind diese organischen Pignente fähig, der Verwendung hochheller Lichtquellen zu widerstehen.

Die Farbfilter der vorliegenden Erfindung können Farbstoffilme in den drei Primärfarben RGB umfassen, insbesondere umfassen sie den Farbfilm in grün, der sehr gute spektrale Eigenschaften besitzt. Dieser Farbstoffilm in grün kann ein Verhältnis von (T&sub4;&sub8;&sub5;/T&sub6;&sub1;&sub0;) der Durchlässigkeit bei 485 nm (T&sub4;&sub8;&sub5;) zu derjenigen bei 610 nm (T&sub6;&sub1;&sub0;) von 3,5 oder weniger, bevorzugt 3,0 oder weniger und noch bevorzugter 0,5 3,0 aufweisen, die maximale Durchlässigkeit des Farbstoffilms in grün beträgt 60 % oder mehr, bevorzugt 65 % oder mehr und noch bevorzugter 70 % oder mehr, und die erwähnte maximale Durchlässigkeit wird den Wellenlängen im Bereich von 540 550 nm zugeordnet.

In diesen Farbfiltern wird das C.I. Pigment Gelb 110 (ein Pigment auf der Grundlage von Isomdolinon), das durch die folgende Formel dargestellt wird:

als Gelbpigment verwendet, um den Farbton entweder von rot oder grün oder von beiden rot und grün einzustellen, was es erlaubt, daß die Farbfilter ausgezeichnete Wirkungen zeigen.

In diesen Farbfiltern kann eine Mischung des erwähnten C.I. Pigment Gelb 110 und C.I. Pigment Grün 36 (ein Pigment auf der Basis von Chlorobromokupferphthalocyanin), wie es durch die folgende Formel:

dargestellt wird, als Pigment verwendet werden, um mindestens den Farbton von grün einzustellen, und somit können die spektralen Eigenschaften mit Leichtigkeit erhalten werden.

Weiterhin besitzen die bevorzugten Farbfilter der vorliegenden Erfindung Farbstoffilme in den drei Primärfarben von R, G und B, und die Farbstoffe in rot, grün und blau jeweils der folgenden spezifischen Pigmente sollten verwendet werden. Als roter Farbstoff sollte ein Einzel-C.I.-Pigment Rot 168 (ein Pigment auf der Basis von Anthanthron) dargestellt durch die folgende Formel:

oder ein Einzel-C.I.-Pigment Rot 177 (ein Pigment auf der Basis von Dianthrachinon), dargestellt durch die folgende Formel:

oder ein genischtes Pigmentsystem, daß das erwähnte C.I. Pigment Rot 168 mit dem C.I. Pigment Gelb 110 vereinigt, oder ein gemischtes Pigmentsystem, daß das erwähnte C.I. Pigment Rot 177 mit dem C.I. Pigment Gelb 110 vereinigt, verwendet werden.

Es ist bevorzugt, daß diese gemischten Systeme der Rotpigmente 50 % oder mehr C.I. Pigment Rot 168 oder C.I. Pigment Rot 177 enthalten.

In der folgenden Beschreibung bedeutet der Ausdruck "Färbende Materie" (coloring matter) Farbstoff (coloring material).

Als grüner Farbstoff sollte z.B. ein gemischtes Pigmentsystem, das mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, die aus C.I. Pigment Grün 7 (ein Pigment auf der Basis von chlorokupferphthalocyanin), dargestellt durch die folgende Formel:

und dem erwähnten C.I. Pigment Grün 36 besteht, mit dem erwähnten C.I. Pigment Gelb 110 vereinigt, verwendet werden. Es ist bevorzugt, daß dieses gemischte System eines Grünpigments 40 oder mehr Gew.-% des C.I. Pigments Grün 7 oder C.I. Pigments Grün 36 enthält.

Als blauer Farbstoff sollte z.B. ein gemischtes Pigmentsystem, das mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, die aus C.I. Pigment Blau 15 : 3, 15 : 4 und 15 : 6 (die jeweils Pigmente auf der Basis von Chlorokupferphthalocyanin darstellen), dargestellt durch die folgende Formel:

besteht, mit C.I. Pigment Violett 23 (ein Pigment auf der Basis von Dioxan) dargestellt durch die folgende Formel:

vereinigt, verwendet werden. Es ist bevorzugt, daß dieses gemischte System blauer Pigmente 70 Gew.-% oder mehr mindestens einer Verbindung enthält, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus C.I. Pigment Blau 15 : 3, 15 : 4 und 15 : 6 besteht.

Insoweit ihre Farbstoffilme in den drei Primärfarben von RGB aus den oben definierten roten, grünen und blauen Pigmenten hergestellt werden, besitzen die Farbfilter, die diese Farbfilme in drei Primärfarben RGB enthalten, eine ausgezeichnete Lichtbeständigkeit, sind fähig der Anwendung hoch heller Lichtquellen zu widerstehen und besitzen weiter überlegene spektrale Eigenschaften.

Das Verfahren der Herstellung des Farbfilters der vorliegenden Erfindung unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Jedes beliebige Verfahren kann wahlweise unter den konventionellen bekannten Verfahren ausgewählt werden, z.B. das Färbeverfahren, das Druckverfahren, das Pigment-Dispergierverfahren, das Elektroabscheidungsverfahren, das Dampfauftragverfahren, das Mizell-Zerstörungsverfahren und ähnliche. Unter diesen ist jedoch das Mizell-Zerstörungsverfahren zweckmäßig. Die Farbfilter, deren Farbfilme in den drei Primärfarben RGB durch die Verwendung des Mizell-Zerstörungsverfahren gebildet werden, besitzen weniger depolarisierende Eigenschaften und sind weiter ausgezeichnet in ihrer Wärmebeständigkeit und Lichtbeständigkeit, da diese Farbfilter frei von Bindemittelharzen sind.

Die Herstellung der Farbfilter durch das Mizell-Zerstörungsverfahren ist nicht besonders beschränkt, sondern irgendeine beliebige der bekannten Varianten dieses Verfahrens kann angewendet werden. Die Farbfilter können jedoch effizient entsprechend dem folgenden Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt werden.

Das Verfahren zur Herstellung der Farbfilter der vorliegenden Erfindung wird unten erläutert. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung umfaßt die Herstellung der Farbfilter durch Bildung der Farbstoffilme in den drei Primärfarben RGB auf einem transparenten elektrisch leitenden dünnen Film, der auf einem Substrat zur Herstellung des Farbfilters liegt, das aus einem elektrisch isolierenden Substrat mit dem erwähnten transparenten elektrisch leitenden Dünnfilm darauf besteht.

Entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden das rote Pigment, bzw. das blaue Pigment nach Bedarf in einem wäßrigen Medium unter Verwendung eines oberflächenaktiven Mittels, das ein Ferrocenderivat (ein Mizell-bildendes Mittel) umfaßt, dispergiert, um die Dispersion herzustellen. Als wäßriges Medium, das in diesem Verfahren verwendet wird, können verschiedene Medien wie Wasser, eine Mischung von Wasser und einem Alkohol, eine Mischung von Wasser und Aceton usw. erwähnt werden.

Als Ferrocenderivat, das als oberflächenaktives Mittel bei der Herstellung dieser Dispersion verwendet wird, können verschiedene Ferrocenderivate erwähnt werden, einschließlich derjenigen vom Ammonium-Typ, Ether-Typ, Ester-Typ usw. Ihre typischen Beispiele schließen FPEG, dargestellt durch die folgende Formel:

FESTB, dargestellt durch die folgende Formel:

FESTg, dargestellt durch die folgende Formel:

und FTMA ein, dargestellt durch die folgende Formel:

Das Oxidations-Reduktionspotential dieser Mizell-bildenden Mittel, die die oben erwähnten Ferrocenderivate umfassen, wird unten erwähnt:

Oxidations-Reduktionspotential:

FPEG : 0,25V

FEST8: 0,19V

FEST9: 0,22V

FTMA : 0,14V

Neben den oben erwähnten kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung, die Ferrocen-Derivate verwenden, die entsprechend der Verfahren hergestellt werden, die durch die Beschreibung der internationalen Patentveröffentlichungsnummer W089/ 01939, in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 45370/1989, der japanischen Patentveröffentlichungsnummer 226894/1989, der japanischen Patentveröffentlichungsnummer 83387/1990, der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 250892/1990 und ähnlichen beschrieben sind.

Als oberflächenaktives Mittel, das in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, können die erwähnten Ferrocenderivate allein oder in einer Kombination von mindestens zwei davon verwendet werden, und falls nötig, kann eine Kombination dieser Ferrocenderivate mit anderen oberflächenaktiven Mitteln ebenso gut verwendet werden. Als weitere oberflächenaktive Mittel können z.B. nicht-ionische oberflächenaktive Mittel wie Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenfettsäureester, Polyoxyethylenalkylphenylether, Polyoxyethylenpolyoxypropylenalkylether usw. bevorzugt erwähnt werden. Weiter können kationische und anionische oberflächenaktive Mittel wie Alkylsulfate, Polyethylenalkylethersulfate, Alkyltrimethylammoniumsalze, Fettsäurediethylaminoethylamide usw. verwendet werden.

Es ist vorteilhaft, daß die Dispersionen der Pigmente, die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden, auf die folgende Weise hergestellt werden.

Zunächst werden ein oberflächenaktives Mittel, daß das oben erwähnte Ferrocenderivat, nach Bedarf ein weiteres oberflächenaktives Mittel, verschiedene organische Pigmente und ein Trägersalz umfaßt, zusammengegeben und in einem wäßrigen Medium vermischt. Die resultierende Mischung wird für 0,5 Stunden oder mehr pro Liter, bevorzugt 0,5 2 Stunden pro Liter in Gegenwart von Ultraschallwellen unter Verwendung einer Ultraschalldispergiervorrichtung mit einer Leistung von 50 W oder mehr, bevorzugt 300 W oder mehr und noch bevorzugter für 600 W oder mehr dispergiert. Die oben gebildete Dispersion wird mit einer Zentrifugalkraft von 4000 x g oder mehr zentrifugiert und falls nötig filtriert, um eine Dispersion organischer Pigmente zu erhalten, deren Primärpartikel klassiert werden, um eine durchschnittliche Partikelgröße von 20 200 nm und eine Partikelgrößenverteilung innerhalb von ± 35 nm aufzuweisen.

Die Konzentration der oberflächenaktiven Mittel, die in dem Verfahren verwendet wird, ist nicht besonders beschränkt. Gewöhnlich wird die Konzentration des erwähnten Ferrocenderivates und diejenige des anderen nach Bedarf verwendeten oberflächenaktiven Mittels aus einem Bereich ausgewählt, der die kritische Mizell-Konzentration übersteigt, bevorzugt in einem Bereich des Gleichgewichts der gesamten kritischen Mizell-Konzentration bis 3 mmol/Liter.

Auf der anderen Seite wird die Konzentration des jeweiligen Pigmentes gewöhnlich aus einem Bereich von 1 500 g/Liter ausgewählt.

Das Trägersalz wird hinzugegeben, um die elektrische Leitfähigkeit zu steuern. Die Menge des hinzugegebenen Trägersalzes kann aus einem Bereich ausgewählt werden, in der sie die Abscheidung der darin dispergierten Pigmente nicht verhindert, aber gewöhlich wird die Konzentration in einem Bereich von 0,01 2,00 mmol/Liter ausgewählt. Die Elektrolyse kann ohne Verwendung des Trägersalzes durchgeführt werden, und in diesem Fall kann ein hochreiner dünner Film frei von Trägersalz hergestellt werden.

Im Falle der Verwendung des Trägersalzes sind die Typen der Trägersalze auch nicht besonders beschränkt, so lange sie die elektrische Leitfähigkeit des wäßrigen Mediums ohne Verhinderung der Bildung der Mizellen oder der Abscheidung der erwähnten Pigmente auf der Elektrode steuern können.

Genauer sind Schwefelsäuresalze (Salze von Lithium, Kalium, Natrium, Rubidium oder Aluminium), Essigsäuresalze (Salze von Lithium, Kalium, Natrium, Rubidium, Berylhum, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium oder Aluminium), Halogensalze (Salze von Lithium, Kalium, Natrium, Rubidium, Calcium, Magnesium oder Aluminium), Salze wasserlöslicher Oxide (Salze von Lithium, Kalium, Natrium, Rubidium, Calcium, Magnesium oder Aluminium), die allgemein und weithin als Trägersalze verwendet werden, geeignet. Z.B. können LiBr, KCl, Li&sub2;SO&sub4; (NH4)&sub3;BF&sub4; usw. erwähnt werden.

Dann werden drei Arten von Dispersion, worin die roten, grünen und blauen Pigmente jeweils dispergiert sind, hergestellt. Eine Mizell-Dispersion, die ein gemischtes System der Pigmente umfaßt, kann hergestellt werden durch gleichzeitiges Zugeben der gesamten enthaltenen Pigmente in das wäßrige Medium zusammen mit den oberflächenaktiven Mitteln und den Trägersalzen und Dispergieren dieser Komponenten oder durch Hinzugeben eines einzelnen enthaltenen Pigments in das wäßrige Medium zusammen mit dem oberflächenaktiven Mitteln und dem Trägersalz, Dispergieren dieser Komponenten, um eine Dispersion herzustellen, und Mischen der drei so hergestellten Dispersionen Als nächstes wird ein Substrat für die Herstellung eines Farbfilters, das einen elektrisch isolierenden Träger und einen transparenten elektrisch leitenden dünnen Film darauf umfaßt, z.B. ITO (ein gemischtes Oxid, das Indiumoxid und Zinnoxid umfaßt)-Träger mit einer schwarzen Matrix oder ein kompaktes oder gemustertes ITO-Substrat, in eine der oben hergestellten Dispersionen eingetaucht. Das erwähnte Substrat bzw. der erwähnte Träger werden elektrifiziert, um der Mizellelektrolyse zu unterliegen, und der gewünschte Farbstoffilm wird auf der Elektrode dieses Substrates gebildet. Dieses Verfahren wird für jede der beiden verbleibenden Dispersionen wiederholt, um einen Farbstoffilm in den drei Primärfarben RGB auf diesem Träger zu bilden. Als elektrisch isolierender Träger, der für die Herstellung dieses Substrates für die Herstellung des Farbstofffilters verwendet wird, können ein Glasträger wie blaues Tafelglas (Natronkalk), ein weißes Tafelglas, ein alkalifreies Glas (z.B. 7059, hergestellt durch Corning Glass Works; NA 45, hergestellt durch Hoja Co., Ltd.), ein Glas mit niedriger Ausdehnung (LE), ein Quarzglas usw. und eine Plastiktafel, wie aus Polyethylenterephthalat, erwähnt werden. Unter diesen sind Glastafeln geeignet. Als Glastafeln können bevorzugt polierte Produkte verwendet werden, aber selbst unpolierte Glastafeln können verwendet werden. Das Material des transparenten elektrisch leitenden dünnen Films auf diesen elektrisch isolierenden Substraten ist akzeptabel, vorausgesetzt, daß es ein Metall ist, das edler ist als das Oxidationspotential der Ferrocenderivate oder einer elektrisch leitenden Substanz. Genauer können elektrisch leitende Metalloxide wie ITO (ein gemischtes Oxid, das Indiumoxid und Zinnoxid umfaßt), Zinnoxid usw. und weiter elektrisch leitende Polymere erwähnt werden. Diese Dünnfilme werden z.B. durch das Sputter-Verfahren, das Dampfauftragungsverfahren, das CVD-Verfahren, das Beschichtungsverfahren usw. hergestellt. Weiter ist es vorteilhaft, Siliziumdioxid auf eine Glastafel zu schichten, und darauf einen elektrisch leitenden dünnen Film zu bilden, um eine verbesserte Adhäsion zwischen dem elektrisch leitenden dünnen Film und der Glastafel bereitzustellen.

Als Träger für die Herstellung der Farbfilter wird bevorzugt ein ITO- Substrat mit einer schwarzen Matrix verwendet. Das ITO-Substrat mit einer schwarzen Matrix wird hergestellt, in dem man zunächst die schwarze Matrix auf dem elektrisch isolierenden Substrat durch ein Photographieverfahren bildet. Die oben gebildete schwarze Matrix wird durch das Photolithographie-Verfahren der Musterbildung in der Reihenfolge: (a) Auftragen eines Widerstandmittels, (b) Belichtung, (c) Entwicklung, (d) Nachwärmebehandlung, (e) Atzen eines elektrisch leitenden dünnen Films und (f) Entfernung der Schutzmasse unterworfen. Weiter sollte die Belichtung durchgeführt werden unter Verwendung einer Maske für die Herstellung der schwarzen Matrix.

Zusätzlich kann ein elektrisch isolierender Film auf dem Substrat aufgebracht werden, nachdem darauf die schwarze Matrix gebildet wurde. Die elektrisch isolierenden Filme werden gebildet durch Sputtern von Siliziumdioxid (SiO&sub2;), Titandioxid (TiO&sub2;), Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) usw. oder durch Auftragen oder Eintauchen von Siliziumdioxid oder einem Polymer.

Dann wird ein ITO-Dünnfilm auf dem erwähnten elektrisch isolierenden Film oder der Glastafel aufgebracht. Die ITO- Dünnfilme können durch das Sputterverfahren, das Dampfauftragungsverfahren, das Pyrosolverfahren usw. gebildet werden.

Weiterhin werden die ITO-Dünnfilme entsprechend dem Photolithographie-Verfahren gemustert, um ITO-Elektroden zu bilden. Diese ITO-Dünnfilme werden dem Musterverfahren entsprechend dem Photolithographie-Verfahren durch Wiederholung der gleichen Prozedur wie bei den Mustern der elektrisch isolierenden Dünnfilme, wie oben beschrieben, unterworfen. Außerdem werden die ITO-Elektroden als Elektroden für die Bildung der Farbschichten verwendet, die gewöhnlich ein Streifenmuster aufweisen.

Auf diese Weise werden die Substrate bzw. Träger für die Herstellung der Farbfilter mit den transparenten elektrisch leitenden dünnen Filmen auf dem elektrisch isolierenden Träger hergestellt.

In der vorliegenden Erfindung wird der Träger für die Herstellung der Farbfilter in eine der drei erwähnten Dispersionen eingetaucht und elektrifiziert, um der Mizell-Elektrolyse zu unterliegen. Die Elektrolysebedingungen werden abhängig von verschiedenen Umständen bestimmt. Gewöhnlich beträgt die Flüssigkeitstemperatur 0 bis 90ºC und bevorzugt 10 bis 40ºC, und die Spannung beträgt 0,03 bis 1,5 V und wird bevorzugt im Bereich des Oxidations-Reduktions-Potentials bis 0,9 V ausgewählt.

Dann wird das oben erwähnte Verfahren für jede der verbliebenen zwei Dispersionen wiederholt, um einen Farbstoffilm in den drei Primärfarben R G und B auf diesem Träger zu erhalten.

Die Mizell-Elektrolysebehandlung kann ebenso gut durch das folgende Verfahren durchgeführt werden. Auf den Substraten für die Herstellung der Farbfilter werden die gemusterten elektrisch leitenden dünnen Filme in Zielelektroden und andere Elektroden geteilt. Die Zielelektroden werden mit einem Potential aufgeprägt, daß höher als das Oxidations-Reduktions- Potential des erwähnten mizellbildenden Mittels ist. Mindestens eine der anderen Elektroden wird mit einem Potential auf geprägt in einem Bereich, der nicht die Bildung von Filmen erlaubt, die das Selbstpotential einschließen (Kontrollpotential bzw. Steuerpotential). Genauer ist das Kontrollpotential niedriger als das Oxidations-Reduktions-Potential des erwähnten Mizellbildenden Mittels.

Wenn Ferrocenderivate als Mizell-bildende Mittel allein verwendet werden, und es sich um FPEG handelt, werden die Zielelektroden mit einem Potential von ungefähr +0,3 bis +0,9 V aufgeprägt, und die anderen Elektroden werden mit einem Potential von ungefähr -0,3 bis +0,28 V aufgeprägt. Wenn es sich um FESTB handelt, werden die Zielelektrode und die anderen Elektroden jeweils mit einem Potential von +0,3 bis +0,9 V und -0,3 bis +0,25 V aufgeprägt; und wenn es sich um FESTg handelt mit +0,3 bis +0,9 V und -0,3 bis +0,25 V; und wenn es sich um FTMA handelt mit +0,2 bis +0,9 V und -0,3 bis +2,0 V.

Als nächstes wird die Ausführungsform dieses Verfahrens unten beschrieben. In den Substraten für die Herstellung der Farbfilter, die R-, G- und B-gemusterten transparenten Elektrodem aufweisen, wird, wenn der Farbfilm in R aus dem erwähnten roten Pigment an der R-Elektrode gebildet wird, die R-Elektrode als Zielelektrode zugeordnet, und die G- und B-Elektroden als die anderen Elektroden. Dann wird die Dispersion, die das erwähnte rote Pigment enthält, einer elektrolytischen Behandlung unterworfen. Als nächstes wird die G-Elektrode als Zielelektrode zugeordnet, und die R- und B-Elektroden als die anderen Elektroden, um die Dispersion, die das erwähnte grüne Pigment enthält, zu elektrolysieren. Schließlich wird die B-Elektrode als Zielelektrode zugeordnet, und die R- und G-Elektroden als die anderen Elektroden, um die Dispersion, die das blaue Pigment enthält, zu elektrolysieren, um eine Farbstoffilm in den drei primären Farben von R, G und B auf dem erwähnten Träger zu bilden.

Auf diese Weise können Farbstoffilme mit einer gleichförmigen Dicke durch das Mizell-Zerstörungsverfahren erhalten werden.

In der vorliegenden Erfindung werden die durch diese elektrolytische Mizell-Behandlung erhaltenen Farbfilme auf übliche Weise mit einer die elektrische Leitfähigkeit einstellenden Lösung, reinem Wasser und einem Elektrolyten gespült. Dann werden sie mit warmem Wasser getrocknet und bei einer Temperatur von ungefähr Raumtemperatur bis 140ºC für 5 bis 30 Minuten vorwärmebehandelt.

Die so hergestellten Farbstoffilme in den drei Primärfarben von R, G und B werden gewöhnlich mit einer Schutzschicht ausgerüstet, um die Oberfläche dieser Farbfilme zu schützen. Die Schutzschichten können durch Wirbelbeschichtung (spin coating) von acrylischen, esterbasierenden, polyimidbasierenden, cyclischen Kautschuk-basierenden, siloxanbasierenden oder epoxybasierenden Homopolymeren oder Copolymeren usw. gebildet werden. Dann wird darauf ein ITO-Dünnfilm durch Sputtern von ITO durch ein konventionelles Verfahren gebildet, gefolgt durch das ITO-Mustern, das durch ein konventionelles Verfahren durchgeführt wird. Somit werden die gewünschten Farbfilter erhalten. Weiter kann das ITO-Sputtern ersetzt werden, in dem man das ITO der Masken-Dampfauftragung unterwirft, um das Verfahren für die ITO-Musterung auszulassen.

Hergestellte durch die elektrolytische Mizell-Behandlung entsprechend der vorliegenden Erfindung besitzen die Farbfilter mit dem Farbfilm in dem drei Primärfarben von RGB ausgezeichnete spektrale Eigenschaften und verbesserte Depolarisierungseigenschaften. Diese Farbfilter sind ebenfalls in ihrer Wärmebeständigkeit und ihrer Lichtbeständigkeit ausgezeichnet, da sie frei von Bindemittelharzen sind.

Als nächstes wird das Pigment-Dispergierverfahren für die Herstellung von Farbfiltern mit anderen Verfahren als dem der vorliegenden Erfindung kurz beschrieben.

In diesem Pigment-Dispergierverfahren werden die roten, grünen und blauen Pigmente nach Bedarf jeweils zu einem geeigneten organischen Lösungsmittel wie Ethylcellosolvacetat gegeben. Dann wird ein Acryl- oder Acryl/Acrylat-basierendes Schutzschichtmittel und ein Starter auf Triazin-Basis hinzuge-. geben. Diese Komponenten werden homogen unter Verwendung eines Mischers vermischt und die resultierende Mischung wird einem Klassierungsverfahren unterworfen, das die Zentrifugation und Filtration (Teflon oder Polypropylen) umfaßt, um drei Arten von Pigment-dispergierten Abdeckschichten von R, G und B zu bilden. Eine Pigment-dispergierte Abdeckschicht, die ein gemischtes System von Pigmenten umfaßt, kann durch jeden der folgenden zwei Schritte hergestellt werden. Einer von ihnen besteht darin, daß man die gesamten zu einen organischen Lösungsmittel zu mischenden Pigmente zusammen mit einem Schutzschichtmittel und einem Starter gleichzeitig gibt und sie dispergiert. Eine Andere besteht darin, daß man ein einzelnes mit dem organischen Lö sungsmittel zu vermischendes Pigment zusammen mit dem Schutzschichtmittel und dem Starter gibt, sie dispergiert, um ein Resist auf der Basis eines Pigments zu erhalten, und eine Mehrzahl von Resists auf der Basis von Pigmenten, die so hergestellt wurden, vermischt.

In diesen Pigment-dispergierten Resists ist es erwünscht, daß die Primärpartikel der organischen Pigmente so eingestellt werden, daß sie eine durchschnittliche Partikelgröße von 20 200 nm und weiter eine Partikelgrößenverteilung innerhalb von ± 35 nm aufweisen. Es ist auch wünschenswert, die Pigmente in einer Weise auszuwählen und ihr Mischungsverhältnis so einzustellen, daß der Farbstoffilm in grün ein Verhältnis (T&sub4;&sub8;&sub5;/ T&sub6;&sub1;&sub0;) der Durchlässigkeit von 485 nm (T&sub4;&sub8;&sub5;) zu der bei 610 nm (T&sub6;&sub1;&sub0;) von 3,5 oder weniger aufweist, die maximale Durchlässigkeit dieser Farbstoffilme in grün 60 % oder mehr beträgt, und die erwähnte maximale Durchlässigkeit den Wellenlängen im Bereich von 540 bis 550 nm zugeordnet wird.

Als nächstes wird auf ein Substrat für die Herstellung des Farbfilters z.B. das ITO-Substrat mit der schwarzen Matrix eines dieser pigmentdispergierten Resists mit einer Umdrehungszahl von ungefähr 500 3000 Up, unter Verwendung eines Wirbelbeschichters oder eines Walzenbeschichters aufgebracht. Die resultierende Schicht wird bei einer Temperatur von ungefähr Raumtemperatur von ungefähr 150ºC für 5 bis 60 Minuten vorwärmebehandelt und dann der Belichtung unter Verwendung einer Hochdruckquecksilberlampe usw. unterworfen. Dieser Träger wird entwickelt, gespült und nachwärmebehandelt bei einer Temperatur von ungefähr 150 bis 280ºC für ungefähr 30 bis 150 Minuten, um den gewünschten Farbstoffilm auf diesem Substrat zu bilden. Dieses Verfahren wird für jede der verbleibenden zwei Pigmentdispergierten Resists wiederholt, und somit werden die Farbstoffilme in den drei Primärfarben R, G und B auf diesem Substrat hergestellt.

Weiter werden auf den oben gebildeten Farbstoffilmen die Schutzschicht (überzugsschicht) und der ITO-Dünnfilm bereitgestellt, und das resultierende Substrat wird der ITO-Musterung durch Wiederholung des gleichen Verfahrens wie beim erwähnten Mizell-Zerstörungsverfahren unterworfen. Auf diese Weise werden die gewünschten Farbfilter erhalten.

Die Farbfilter der vorliegenden Erfindung sind ausgezeichnet in ihrer Lichtbeständigkeit, und wenn sie in Flüssigkristallprojektoren verwendet werden, fähig, der Anwendung von intensiven hellen Lichtquellen zu widerstehen. Diese Farbstoffilter sind auch beständig gegenüber Wärme, die sich bildet, wenn Licht auf die Farbfilter von intensiven hellen Lichtquellen eingestrahlt wird. Somit werden Flüssigkristallprojektoren vom Einzelplattentyp, die lichtstarke Lichtquellen verwenden, mit dem Aufkommen der Farbfilter der vorliegenden Erfindung verfügbar. Die Flüssigkristalltafeln für Overhead- Projektoren und für Automobile können starke Lichtquellen verwenden, da die Farbfilter der vorliegenden Erfindung eine höhere Zuverlässigkeit und eine längere Lebensdauer besitzen.

Wie oben dargelegt, sind die Farbfilter der vorliegenden Erfindung sehr vorteilhaft für Flüssigkristallprojektoren (Flüssigkristall-TV-Projektoren, Overhead-Projektoren, Videoprojektoren usw.). Eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Flüssigkristallprojektors unter Verwendung dieses Farbfilters.

Die vorliegende Erfindung wird nun im Hinblick auf die folgenden Beispiele detaillierter erläutert, die nicht dazu dienen, den Umfang der Erfindung auf deren Details zu beschränken.

Herstellungsbeispiele 1 12:

Herstellung einer Dispersion für das Mizell-Zerstörungsverfahren

Zu 5 L (L = Liter) reinem Wasser, wurde Lithiumbromid in einer Konzentration von 0,1 mol/L gegeben, und weiter wurde ein oberflächenaktives Mittel, das FPEG oder FEST und ein Pigment umfaßte, in den Mengen und Verhältnissen, die in Tabelle 1 aufgeführt sind, unter Rühren zugemischt. Unter den Bedingungen einer Flüssigkeitstemperatur bei 30ºC ± 5ºC wurde die resultierende Mischung für den in Tabelle 1 angegebenen Zeitraum in Gegenwart von Ultraschallwellen unter Verwendung einer kontinuierlichen Ultraschallmischungsvorrichtung (RUS-600T, 600W, hergestellt durch NIHON Seiki Seisakusho) dispergiert, und dann dem in Tabelle 1 aufgeführten Behandlungen unterworfen, um eine Dispersion herzustellen. Die so erhaltene Dispersion wurde bei einer Umdrehungszahl für einen Zeitraum, die in Tabelle 1 aufgeführt sind, unter Verwendung eines Winkelrotors (RPR10-2, hergestellt durch Hitachi Koki Co., Ltd.) in einer Zentrifuge (C20B2, hergestellt durch Hitachi Koki Co., Ltd.) unter bei 25ºC zentrifugiert, um die Partikelpigmente zu klassieren. Die Zentrifuge wies eine Zentrifugalkraft von 12600 x g bei 9500 Upm und 6200 x g bei 8000 Upm auf. Die primären Pigmentpartikel, die in den oben gebildeten Dispersionen enthalten waren, wurden auf ihre Partikelgrößenverteilung unter Verwendung eines Transmissionselektronenmikroskops (H-800, hergestellt durch Hitachi, Ltd.) beobachtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1, ausgedrückt als massenmittlere Partikelgröße, und der Partikelgrößenbereich im Hinblick auf die Primärpartikel angegeben.

Tabelle 1
Tabelle 1 (Fortsetzung)

Bemerkung: 1) Ciba Geigy Co. 2) BASF Co.

3) DAINIPPON INK & CHEMICALS INC. 4) ICI Co.

Herstellungsbeispiele 13 20:

Herstellung eines Abdeckmittels für das Dispergierverfahren

ECA (Ethylcellosolve-acetat), ein Dispergierhilfsstoff, eine Sorbitanfettsäureesterverbindung und ein Pigment wurden vermischt und durch eine Sandmühle dispergiert. Dann wurde die Mischung den in Tabelle 2 aufgeführten Behandlungen unterworfen, um eine Dispersion herzustellen. Die Menge der hinzugegebenen Pigmente ist in Tabelle 2 zusammengefaßt. Die Druckfiltration wurde unter Verwendung eines Teflonfilters mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 0,45 µm durchgeführt.

Die primären Pigmentpartikel, die in der oben gebildeten Dispersion enthalten waren, wurden auf ihre Partikelgrößenverteilung unter Verwendung eines Transmissionselektronenmikroskops (H-800, hergestellt durch Hitachi, Ltd.) beobachtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2, bezogen auf die massenmittlere Partikelgröße, und der Partikelgrößenverteilungsbereich im Hinblick auf die Primärpartikel der organischen Pigmente angegeben. Weiter wurden zu 1 L dieser Dispersion 1 L einer Lösung eines Harzes vom ultravioletthärtenden Typ gelöst in ECA-Lösungsmittel (CT: hergestellt durch Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.; Konzentration der Feststoffe 20 Gew.-%) gegeben, und beide wurden ausreichend vermischt, um eine Abdeckschichtlösung herzustellen.

Tabelle 2
Tabelle 2 (Fortsetzung)

Bemerkung: 1) Ciba Geigy Co. 2) BASF Co.

3) DAINIPPON INK & CHEMICALS INC.

4) TOYO INK MFG. Co., Ltd.

Beispiel 1: Verfahren zur Musterung des ITO-Substrates

Auf ein Glassubstrat mit einem Oberflächenwiderstand von 20 Ω/ (blaues Tafelglas, poliert, Siliziumdioxid-eingetauchtes Material, hergestellt durch Geomatec Co. Ltd.) wurde ein Abdeckmittel vom Ultraviolettüberzugstyp (FH22130, hergestellt durch Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 1000 UpM wirbelbeschichtet. Nach der Wirbelbeschichtung wurde das erwähnte Resist/ITO-Substrat bei 80ºC für 15 Minuten vorwärmebehandelt und dann in einen Belichter gesetzt. Unter Verwendung einer Maske für Muster mit 1920 Längenstreifen, 100 µm Linienbreite, 20 µm Abstand, 230 µm Linienlänge, einer Hochdruckquecksilberlampe von 2kW und mit einer Näherungslücke von 17 µm wurde das Substrat einer Belichtung von 120 mJ/cm² unterworfen. Dann wurde das Substrat mit einem Entwickler (FHD-5, hergestellt durch Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) entwickelt, mit reinem Wasser gespült und bei 180ºC nachwärmebehandelt. Als nächstes wurde eine wäßrige Lösung von 1M FeCl&sub3; 6N HCl 0,1N HNO&sub3; 0,1N Ce(NO&sub3;)&sub4; als Ätzlösung hergestellt, und das ITO dieses Substrates wurde dem Ätzen mit einer Ätzlösung unterworfen. Der Endpunkt des Ätzens wurde durch den elektrischen Widerstand bestimmt. Das erwähnte Ätzen benötigte einen Zeitraum von ungefähr 20 Minuten.

Nach Ätzen des Substrates wurde mit reinem Wasser gewaschen, und das Resist wurde mit 1N NaOH entfernt.

Somit wurde ein gemustertes ITO Glassubstrat hergestellt.

Verfahren zur Bildung einer schwarzen Matrix

Danach wurde als Abdeckmittel für die Bildung einer schwarzen Matrix, eine Mischung von CK mit RC, CG und CB der Color-Mosaikreihe (hergestellt durch Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) jeweils in einer Menge von 3 : 1 : 1 : 1 bezogen auf das Gewicht verwendet. Das ITO-gemusterte Glassubstrat, das oben gebildet wurde, wurde bei 10 Upm umlaufengelassen, 30 cm³ dieses Abdeckmittels wurden darauf gesprüht, und die Umdrehungszahl des Wirbelbeschichters wurde auf 500 Upm erhöht, um einen gleichförmigen Film auf dem Substrat zu bilden. Das Substrat wurde nach dem Wirbelbeschichten (spin coating) bei 80ºC für 15 Minuten vorgebacken. Durch die Verwendung einer Maske, die für eine schwarze Matrix entworfen war (90 x 310 µm² 20 µm in Linienbreite), wurde das Substrat der Belichtung unterworfen, während es mit einem Belichter, der eine Hochdruckquecksilberlampe von 2 kW und auch eine Ausrichtungsfunktion aufwies, positioniert wurde. Als Lichtquelle wurde eine Hochdruckquecksilberdampflampe von 2 kW verwendet, mit einer Näherungslücke von 70 µm, und es wurde einer Belichtung bei 100 mJ/cm² unterworfen. Dann wurde das Substrat mit einem alkalischen Entwickler entwickelt. Dann wurde Fuju Hunt CD (ein Entwickler) mit reinem Wasser auf das vierfache verdünnt, und das Substrat wurde mit dem Verdünnungsmittel erneut für 30 Sekunden entwickelt, mit reinem Wasser gewaschen und bei 200ºC für 100 Minuten nachwärmebehandelt.

Verfahren zur Herstellung der Dispersion

Als Dispersion von R, wurde eine Dispersion von Chromphthal Rot A2B (hergestellt durch Ciba Geigy Co., Ltd.), die im Herstellungsbeispiel 2 hergestellt worden war, verwendet.

Als gemischte Dispersion von G wurde eine Dispersion von Heliogen Grün L9361 (hergestellt durch BASF Co., Ltd.) hergestellt in Herstellungsbeispiel 4 mit einer Dispersion von Irugazin Gelb-2RLT (hergestellt von Ciba Geigy Co., Ltd.) in einem Verhältnis von 70 : 30 bezogen auf das Gewicht vermischt, die Mischung für 30 Minuten unter Verwendung eines Ultraschallwellenhomogenisators dispergiert, und die so homogenisierte Mischung verwendet

Weiter wurde als gemischte Dispersion von B, die Dispersion von Fastgen Blau-TGR (hergestellt durch DAINIPPON INK & CHEMICALS, INC.), hergestellt in Herstellungsbeispiel 10 mit einer Dispersion von Fastgen Super Violett 2RN (hergestellt durch DAINIPPON INK & CHEMICALS, INC.), in einem Verhältnis von 80 : 20 bezogen auf das Gewicht vermischt, und die resultierende Mischung wurde verwendet.

Verfahren zur Herstellung eines Farbstoffilms

In die erwähnte Dispersion von R wurde das erwähnte gemusterte ITO-Substrat eingetaucht, und ein Potentiostat wurde angeschlossen, um R der Streifen zu laminieren, und der Elektrolyse mit konstanter Spannung von 0,5 V vs. SCE für 25 Minuten unterworfen, um einen dünnen Film des Farbfilters R zu erhalten. Der dünne Film wurde dann mit reinem Wasser gewaschen und in einen Ofen bei 100ºC für 15 Minuten wärmebehandelt.

Als nächstes wurde dieses Substrat in die erwähnte Dispersion von G eingetaucht, und der Elektrolyse bei konstanter Spannung von 0,5 V vs. SCE unterworfen, um einen dünnen Film des Farbfilters RG zu erhalten. Nach der Filmbildung wurde dieser dünne Film der Nachbehandlung unter dem gleichen Bedingungen wie in R unterworfen.

Schließlich wurde das Substrat in die erwähnte Dispersion von B eingetaucht, und einer Elektrolyse bei konstanter Spannung von 0,5 V vs. SCE für 15 Minuten unterworfen, um einen dünnen Film des Farbfilters RGB zu erhalten. Der dünne Film wurde der Nachbehandlung unter den gleichen Bedingungen wie bei R unterworfen. So wurde ein Farbfilterfilm von RGB hergestellt.

Bildung einer Schutzschicht

Dieses Substrat mit einem Farbfilm darauf wurde in einen Wirbelbeschichter eingesetzt, und OS-808 (hergestellt durch NAGASE & Co., Ltd.) als Deckschichtmittel wurde darauf unter Verwendung einer Dosiereinrichtung aufgesprüht. Das Substrat wurde langsam bei 10 Upm umlaufengelassen, um das gesamte Substrat gleichförmig zu beschichten. Dann wurde die Umdrehungszahl erhöht, und das Substrat wurde bei 800 Upm für 2 Minuten umlaufengelassen, um einen gleichförmigen dünnen Film herzustellen. Der dünne Film wurde bei 260ºC für 2 Stunden nachwärmebehandelt und gehärtet. Somit wurden Farbfilter R, G und B mit einer Schutzschicht hergestellt.

Ergebnisse der Bewertung (1) Bewertung der Lichtbeständigkeit

Dieser Farbfilter wurde in ungefähr 5 cm-lange Stücke zerbrochen, und ein Stück davon wurde verwendet, um die Normfarbwertanteile für die jeweilige Farbe von RGB zu bestimmen, und die spektralen Eigenschaften (Fig. 1) dieses Stücks wurden entsprechend TC-1800DAM (hergestellt durch Tokyo Denshoku Co., Ltd.) gemessen. Dann wurde Licht auf dieses Farbfilterstück mit einer Lichtstärke von 1000000 Lux für 100 Stunden unter Verwendung einer Metalihalogenidlampe von 160 W eingestrahlt. Man fand, daß die Oberflächentemperatur 30ºC darauf betrug.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gegeben. Es wurde gefunden, daß die Farbdifferenz ΔAab jeder Farbe von RGB annährend unverändert vor und nach der Bestrahlung mit dem Licht blieb. Die Farbdifferenz, bestimmt entsprechend TC-IBOODAM (hergestellt durch Tokyo Denshoku Co., Ltd.) wird ausgedrückt als Aeab des Laboratoriumsystems (JIS Z-8730).

(2) Bewertung der Depolarisierungseigenschaften Zwei Polarisatoren, die Seite an Seite liefen, wurden herumgedreht, um polarisiertes Licht in der Richtung, die einen Winkel von 90º mit der Richtung eines anderen polarisierten Lichtes bildet, zu erzeugen, und man fand, daß das Helligkeitsverhältnis vor und nach der Drehung (contrast) 2000 betrug. Als nächstes wurde ein weiteres Farbfilterstück zwischen diese zwei Polarisatoren angeordnet. Die Polarisatoren wurden ähnlich herumgedreht, um zwei polarisierte Lichtstrahlen in Richtungen zu erzeugen, daß sie miteinander einen Winkel von 900 bildeten, und das Verhältnis der Helligkeit vor und nach der Drehung wurde bestimmt. Als Ergebnis wurde gefunden, daß unter RGB, R dem niedrigsten Wert der Helligkeit von 909 besaß, wodurch ein deutlicher Unterschied verglichen mit konventionellen Farbfiltern sichtbar wurde.

Beispiel 2: Bildung einer schwarzen Matrix

Auf ein alkalifreien Glassubstrat (NA45/300 cm², 1,1 mm Dicke, hergestellt durch HOYA Co., Ltd.) wurde Cr gesputtert, um einen Cr-Dünnfilm von ungefähr 2000 Angström (SDP-550VT, hergestellt durch Alback Co., Ltd.) zu bilden. Weiter wurde darauf ein Abdeckmittel vom Positiv-Typ (FH-2130, hergestellt durch Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) bei einer Umdrehungszahl von 1000 Upm wirbelbeschichtet. Nach der Wirbelbeschichtung wurde dieses Resist/Cr-Glassubstrat bei 80ºC für 15 Minuten vorwärmebehandelt, und dann in einen Stepper-Belichter eingesetzt. Unter Verwendung einer Maske, die schematisch in Fig. 5 gezeigt ist, für ein Bildelement von 90 µm x 310 µm, 20 µm Linienbreite und einem Viertel eines Gittermusters mit einer effektiven Fläche von 160 mm x 155 mm, wurde das Substrat einer Belichtung mit einer Belichtungskapazität von 100 mJ/cm² und einer Scanning-Geschwindigkeit von 5 mm/Sekunde unterworfen. Dann wurde das Substrat mit einem Ausschlußentwickler entwickelt, mit reinem Wasser gespült und bei 150ºC nachwärmebehandelt. Als nächstes wurde eine wäßrige Lösung von 1N HClO&sub4; 0,1N HNO&sub3; 0,1N Ce(NO&sub3;)&sub4; als Ätzlösung hergestellt, und das Cr dieses Substrates wurde dem Ätzen mit der Ätzlösung unterworfen. Der Endpunkt des Ätzens wurde durch den elektrischen Widerstand bestimmt. Das erwähnte Ätzen nahm einen Zeitraum von 20 Minuten ein. Nach dem Ätzen wurde das Substrat mit reinem Wasser gespült, und das Resist wurde mit 1N NaOH entfernt. Das erwähnte Substrat wurde mit reinem Wasser gut gewaschen, und somit wurden schwarzen Matrizen (BM) hergestellt.

Bildung eines elektrisch isolierenden Films und einer ITO- Dünnfilmelektrode

Danach wurde auf diesen BMs, OCD Typ-7 (Siliziumdioxid, hergestellt durch Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) als elektrisch isolierender Film bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 1000 Upm wirbelbeschichtet, bei 250ºC für 60 Minuten wärmebehandelt und auf Raumtemperatur abgekühlt. Dann wurde das Substrat in einen SDP-500VT eingesetzt (hergestellt durch ULVAC Co., Ltd.) und ITO wurde von dem obigen Substrat gesputtert, um einen ITO- Film von ungefähr 1700 A zu bilden. Darauf wurde ITO eingestellt, um einen Oberflächenwiderstand von 20 Ω/ bei einer Arbeitstemperatur von 180ºC zu besitzen. Auf diesem ITO-Film/ Cr/Glassubstrat (NA45, 300 cm², hergestellt durch HOYA Co., Ltd.) wurde ein Abdeckmittel vom Positiv-Typ (FH-2130, hergestellt durch Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) bei einer Umdrehungszahl von 1000 UpM wirbelbeschichtet. Nach der Wirbelbeschichtung wurde dieses Resist/ITO/Cr/Glassubstrat bei 80ºC für 15 Minuten vorwärmebehandelt und in einen Kontaktbelichter eingesetzt. Unter Verwendung einer Maske für ein Streifenmuster von 92 µm in der Länge, 18 µm Lücke, 155 mm Linienlänger einer Hochdruckquecksilberlampe von 2 kW unter Abgleichung und mit einer Näherungslücke von 50 µm wurde das Substrat einer Belichtung bei 120 mJ/cm² unterworfen. Dann wurde dieses Substrat mit 2,4 gewichtsprozentigem TMAH (Tetramethylammoniumhydrid) als alkalischem Entwickler entwickelt, mit reinem Wasser gespült und bei 150ºC nachwärmebehandelt. Als nächstes wurde eine wäßrige Lösung von 1M FeCl&sub3; 1N HCl 0,1N HNO&sub3; 0,1N Ce(NO&sub3;)&sub4; als Ätzlösung hergestellt, und das ITO des erwähnten Substrates wurde mit der Ätzlösung dem Ätzen unterworfen. Das Ätzen nahm einen Zeitraum von 20 Minuten ein. Nach dem Ätzen wurde das Substrat mit reinem Wasser gespült, und das Resist wurde mit 1N NaOH entfernt Dann wurde dieses Substrat mit reinem Wasser gespült, und es bestätigte sich, daß zwischen zwei benachbarten ITO-Elektroden kein elektrischer Verluststrom auftrat. Somit wurden Substrate mit ITO-gemustertem BM hergestellt.

Bildung einer Entfernungselektrodenanordnung

Als Entfernungselektrodenanordnung (taken-out electrode mounting) wurde ein Acryl-Schutzschichtmittel (CT, hergestellt durch Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) verwehdet.

Ein Substrat mit einem ITO-gemusterten BM, das in dem vorangegangenen Verfahren erhalten worden war, wurde bei 10 Upm umlaufengelassen, 30 cm³ des Schutzschichtmittels wurden darauf gesprüht, und die Umdrehungszahl des Wirbelbeschichters wurde auf 1500 Upm erhöht, um einen gleichförmigen Film auf dem Substrat zu bilden. Dieses Substrat wurde bei 80ºC für 15 Minuten vorwärmebehandelt. Unter Verwendung einer Maske, die konstruiert war, um nur Teile einer Entfernungselektrodenanordnung herzustellen (siehe Fig. 5) wurde unter Positionierung mit einem Kontaktbelichter mit einer Hochdruckquecksilberlampe von 2 kW und auch einer Justierfunktion das erwähnte Substrat einer Belichtung unterworfen. Dann wurde das Substrat mit einem Entwickler für 90 Minuten entwickelt, mit reinem Wasser gespült und bei 180ºC für 100 Minuten nachwärmebehandelt. Somit wurden Substrate für die Herstellung von Farbfiltern vervollständigt.

Verfahren zur Herstellung einer Dispersion

Als gemischte Dispersion von R wurde die Dispersion von Chromophthalo Rot A 2B (hergestellt durch Ciba Geigy Co.) hergestellt in Herstellungsbeispiel 2 mit der Dispersion Irugazine Gelb 2RLT (hergestellt durch Ciba Geigy Co.), hergestellt in Herstellungsbeispiel 7 in einem Verhältnis von 65 : 35 bezogen auf das Gewicht vermischt, und die resultierende Mischung wurde für 30 Minuten unter Verwendung eines Ultraschallhomogenisators dispergiert. Somit wurde eine gemischte Dispersion von R, die oben gebildet wurde, verwendet.

Ebenso wurde als gemischte Dispersion von G, die Dispersion von Heliogen Grün L9361 (hergestellt durch BASF Co.), hergestellt in Herstellungsbeispiel 4 mit einer Dispersion von Iruganzine Gelb 2RLT (hergestellt durch Ciba Geigy Co.), hergestellt in Herstellungsbeispiel 7 in einem Gewichtsverhältnis von 70 : 30 gemischt, und die resultierende Mischung wurde für 30 Minuten unter Verwendung eines Ultraschallhomogenisators dispergiert, und die so oben gebildete gemischte Dispersion von G wurde verwendet.

Weiter wurde als gemischte Dispersion von B, die Dispersion von Fastgen Blau TGR (hergestellt durch Dainippon Ink und Chemicals Inc.), hergestellt in Herstellungsbeispiel 10 mit der Dispersion von Fastgen Superviolet 2RN (hergestellt durch Dainippon Ink & Chemicals Inc.), hergestellt in Herstellungsbeispiel 12 in einem Gewichtsverhältnis von 80 : 20 vermischt, und so die oben gebildete Mischung von B verwendet.

Verfahren zur Herstellung eines Farbstoffilms

In diese Dispersion von R wurde das erwähnte gemusterte ITO-Substrat eingetaucht, und ein Potentiostat wurde angeschlossen, um R der Streifen auszukleiden, und einer Elektrolyse mit konstanter Spannung von 0,5V vs. SCE für 25 Minuten unterworfen, um einen dünnen Film des Farbfilters R zu erhalten. Der dünne Film wurde mit reinem Wasser gewaschen und in einem Ofen bei 100ºC für 15 Minuten wärmebehandelt.

Als nächstes wurde dieses Substrat in die erwähnte Dispersion von G eingetaucht, und einer Elektrolyse mit konstanter Spannung von 0,5V vs. SCE für 20 Minuten unterworfen, um einen dünnen Film des Farbfilters RG zu erhalten. Dann wurde der Dünnfilm der Nachbehandlung unter den gleichen Bedingungen wie bei R unterworfen.

Schließlich wurde das Substrat in die erwähnte Dispersion von B eingetaucht und der Elektrolyse mit konstanter Spannung von 0,5V vs. SCE für 15 Minuten unterworfen, um einen dünnen Film des Farbfilters RGB zu erhalten. Dann wurde der dünne Film der Nachbehandlung unter den gleichen Bedingungen wie bei R unterworfen.

Somit wurden dünne Farbfilme des Farbfilters RGB hergestellt.

Bildung einer Schutzschicht

Anschließend wurde das oben gebildete RGB-Farbfiltersubstrat bei 10 Upm umlaufengelassen, 30 cm³ JSS-7265 (hergestellt durch Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) als Überzugsmittel aufgesprüht, und die Umdrehungszahl des Wirbelbeschichters auf 1000 Upm erhöht, um einen gleichförmigen Film auf dem Substrat zu bilden (den Farbdünnfilm eines RGB-Farbfilters). Dann wurde dieser dünne Film bei 220ºC für 50 Minuten nachwärmebehandelt.

Ergebnis der Bewertung

Das Ergebnis der Bewertung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt und ist in Tabelle 3 gezeigt. Beispiel 3 und Vergleichsbeispiel 1:

Die Farbfilter wurden in gleicher Weise wie Beispiel 2 hergestellt, ausgenommen, daß Pigmentdispersionen, die wie in Tabelle 3 aufgeführt hergestellt wurden, anstelle der Mizell- Elektrolyte von RGB verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.

Tabelle 3
Tabelle 3 (Fortsetzung)

Beispiel 4: Bildung einer schwarzen Matrix

Auf ein alkalifreien Glassubstrat (NA45/300 cm², 1,1 mm Dicke, hergestellt durch HOYA Co., Ltd.) wurde Cr gesputtert, um einen Cr-Dünnfilm von ungefähr 2000 Angström (SDP-550VT, hergestellt durch Alback Co., Ltd.) zu bilden. Weiter wurde darauf ein Abdeckmittel vom Positiv-Typ (FH-2130, hergestellt durch Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) bei einer Umdrehungszahl von 1000 Upm wirbelbeschichtet. Nach der Wirbelbeschichtung wurde dieses Resist/Cr/Glassubstrat bei 80ºC für 15 Minuten vorwärmebehandelt, und dann in einen Stepper-Belichter eingesetzt. Unter Verwendung einer Maske für ein Bildelement von 90 µm x 310 µm, 20 µm Linienbreite und einem Viertel eines Gittermusters mit einer effektiven Fläche von 160 mm x 155 mm, wurde das Substrat der Belichtung der i-Linie unterworfen. Die Belichtung wurde mit einer Scanning-Geschwindigkeit von 5 mm/Sekunde und einer Belichtungskapazität von 100 mJ/cm² durchgeführt. Dann wurde das Substrat mit einem Ausschlußentwickler entwickelt. Nach dem Entwicklen wurde das erwähnte Substrat mit reinem Wasser gespült und bei 150ºC nachwärmebehandelt. Nachfolgend wurde eine wäßrige Lösung von 1N HClO&sub4; 0,1N HNO&sub3; 0,1N Ce(NO&sub3;)&sub4; als Ätzlösung hergestellt, und das Cr dieses Substrates wurde mit der Ätzlösung geätzt. Das erwähnte Ätzen nahm einen Zeitraum von 20 Minuten ein. Nach dem Ätzen wurde das Substrat mit reinem Wasser gespült, und das Resist wurde mit 1N NaOH entfernt. Das erwähnte Substrat wurde mit reinem Wasser gut gewaschen, und somit wurden schwarzen Matrizen (BM) hergestellt.

Bildung eines elektrisch isolierenden Films

Als nächstes wurde auf darauf BM OCT Typ-7 (Siliziumdioxid, hergestellt durch Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) als elektrisch isolierender Film bei einer Umdrehungszahl von 1000 Upm wirbelbeschichtet.

Dieser elektrisch isolierende Film wurde bei 250ºC für 60 Minuten wärmebehandelt und auf Raumtemperatur abgekühlt.

Verfahren zur Herstellung eines Pigment-dispergierten Resists und Filmbildung

Dieses Substrat mit CrBM wurde bei 10 Upm umlaufengelassen, 30 cm³ des Schutzschichtmittels von R, hergestellt in Herstellungsbeispiel 13 wurden darauf gesprüht, und die Umdrehungszahl des Spin-Coaters wurde auf 500 Upm erhöht, um einen gleichförmigen Film auf dem Substrat zu bilden. Das Substrat wurde bei 80ºC für 15 Minuten vorwärmebehandelt. Unter Verwendung einer Maske, die für Streifen von R konstruiert war, wurde dieses Substrat der Belichtung ausgesetzt, während mit einem Belichter mit einer Hochdruckquecksilberlampe von 2 kW und einer Justierfunktion positioniert wurde. Dann wurde das Substrat für 30 Sekunden mit einem Entwickler entwickelt, der hergestellt war, durch Verdünnen des Fuji Hunt CD (ein Entwick-, ler) mit reinen Wasser auf das vierfache, mit reinem Wasser gespült und bei 200ºC für 100 Minuten nachwärmebehandelt.

Als nächstes wurde die Dispersion von Herstellungsbeispiel 14 mit der Dispersion von Herstellungsbeispiel 15 in einem Gewichtsverhältnis von 7 : 3 vermischt, um ein Schutzschichtmittel von G herzustellen. Dieses BM-Substrat mit einem R-Resist, das oben gebildet worden war, wurde bei 10 Upm umlaufengelassen, 30 cm³ eines Resist-Mitteis für G wurde darauf gesprüht, und dann wurde die Umdrehungszahl des Spin-Coaters auf 500 Upm erhöht, um einen gleichförmigen Film auf dem Substrat zu bilden. Das Substrat wurde bei 80ºC für 15 Minuten vorwärmebehandelt. Unter Verwendung einer Maske, die für Streifen von G konstruiert war, wurde unter Positionierung mit einem Belichter, der eine Hochdruckquecksilberlampe von 2 kW und eine Justierfunktion besaß, das erwähnte Substrat der Belichtung ausgesetzt. Dann wurde das Substrat für 30 Sekunden mit einem Entwickler entwickelt, der hergestellt wurde durch Verdünnen des Fuji Hunt CD (ein Entwickler) mit reinem Wasser auf das vierfache, mit reinem Wasser gewaschen und bei 200ºC für 100 Minuten nachwärmebehandelt.

Danach wurde die Dispersion von Herstellungsbeispiel 19 mit der Dispersion von Herstellungsbeispiel 20 in einem Gewichtsverhältnis von 9 : 1 vermischt, um ein Schutzschichtmittel von B herzustellen. Dieses BM-Substrat mit einem RG-Resist, das oben gebildet worden war, wurde bei 10 Upm umlaufengelassen, 30 cm³ eines Schutzschicht-Mittels von B wurde darauf gesprüht, und dann wurde die Umdrehungszahl des Spin-Coaters auf 500 Upm erhöht, um einen gleichförmigen Film auf dem Substrat zu bilden. Das Substrat wurde bei 80ºC für 15 Minuten vorwärmebehandelt. Unter Verwendung einer Maske, die für Streifen von B konstruiert war, wurde unter Positionierung mit einem Belichter, der eine Hochdruckquecksilberlampe von 2 kW und eine Justierfunktion besaß, das erwähnte Substrat der Belichtung ausgesetzt. Dann wurde das Substrat für 30 Sekunden mit einem Entwickler entwickelt, der hergestellt wurde durch Verdünnen des Fuji Hunt CD (ein Entwickler) mit reinem Wasser auf das vierfache, mit reinem Wasser gewaschen und bei 200ºC für 100 Minuten nachwärmebehandelt.

Auf diese Weise wurden Farbfilterdünnfilme von RGB hergestellt.

Bildung einer Schutzschicht

Als nächstes wurde das oben gebildete RGB-Farbfiltersubstrat bei 10 Upm umlaufengelassen, 30 cm³ JSS-715 (hergestellt durch Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) als Überzugsmittel darauf gesprüht, und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Wirbelbeschichters auf 1000 Upm erhöht, um einen gleichförmigen Film auf dem Substrat zu bilden (den RGB-Farbschichtdünnfilm des Farbfilters)

Dann wurde der Dünnfilm bei 220ºC für 50 Minuten nachwärmebehandelt.

Ergebnis der Bewertung

Das Ergebnis der Bewertung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt und ist in Tabelle 4 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 2

Der Farbfilter wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, ausgenommen, daß Pigment-dispergierte Resists hergestellt wie in Tabelle 4 aufgeführt anstelle der Pigmentdispergierten Resists von Beispiel 4 verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Weiter sind die Normfarbwertanteile vor (kompakte Linie) und nach (geschichtete Linie) der Bestrahlung mit Licht in Fig. 2 gezeigt.

Tabelle 4
Tabelle 4 (Fortsetzung)

Diese Ergebnisse zeigen deutlich, daß hinsichtlich der Art der organischen Pigmente und ihrer Kombinationen es wirksam ist, das einzelne C.I.P.R. 168, das einzelne C.I.P.R. 177, und das gemischte Pigmentsystem, das C.I.P.R. 168 mit C.I.P.Y. 110 kombiniert, oder das gemischte Pigmentsystem, das C.I.P.R. 177 mit C.I.P.Y. 110 kombiniert, für rot (R); das gemischte Pigmentsystem, das C.I.P.G. 7 oder C.I.P.G. 36 mit C.I.P.Y. 110 kombiniert, für grün (G); und das gemischte Pigmentsystem, das C.I.P.B. 15 : 3 oder 15 : 4 oder 15 : 6 mit C.I.P.V. 23 für blau (B) kombiniert, zu verwenden.

Beispiele 5 8:

Um grüne Farbfilter herzustellen, wurden das Herstellungsbeispiel 4 und das Herstellungsbeispiel 7 unter den in Tabelle 5 aufgeführten Bedingungen gemischt, um eine Dispersion herzustellen. In diese Dispersion wurde ein transparentes Elektrodensubstrat mit einer Oberflächenspannung von 20 Ω/ (eine 1,1 mm dicke, blaue Glasplatte, hergestellt durch Diomatech Co.) als ITO-Film eingetaucht, und eine Platinelektrode wurde als Gegenelektrode verwendet, und der Filmbildungsbehandlung für 15 Minuten bei einer Spannung von 0,5 V vs. SCE unterworfen, um einen Farbstoffilm zu bilden. Dieses Farbfilmsubstrat wurde mit reinem Wasser gut gewaschen und getrocknet. Dieses Substrat wurde bei 10 Upm umlaufengelassen und 30 cm JSS-7265 (hergestellt durch Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) als Überzugsmittel wurde darauf gesprüht, und die Geschwindigkeit des Rotationsbeschichters wurde auf 1000 Upm erhöht, um eine gleichförmige Beschichtung auf dem Dünnfilmträger zu erhalten. Das resultierende Substrat wurde bei 220ºC für 50 Minuten nachwärmebehandelt.

Das so hergestellt dünne Filmsubstrat wurde hinsichtlich seines Verhältnisses (T&sub4;&sub8;&sub5;/T&sub6;&sub1;&sub0;) der Durchlässigkeit bei 485 nm (T&sub4;&sub8;&sub5;) zu der bei 610 nm (T&sub6;&sub1;&sub0;), der maximalen Durchlässigkeit (TMAX) des Farbfilms und der Wellenlänge, die dieser maximalen Durchlässigkeit (λMAX) zugeordnen war, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 angegeben.

Man fand, daß das bei 485 nm oder kürzeren Wellenlängen durchgelassene Licht durch die Abschirmfähigkeit der Gelbpigmente abgeschirmt wurde, und das durchgelassene Licht bei 610 nm oder längeren Wellenlängen durch die Abschirmfähigkeit der grünen Pigmente abgeschirmt wurde, und daß folglich das Verhältnis der Durchlässigkeit von 485 nm zu der bei 610 nm auf 3,5 oder weniger gesteuert werden konnte.

Es wurde ebenfalls gefunden, daß das Grün eine maximale Durchlässigkeit von 60 % oder mehr aufwies, und daß die maximale Durchlässigkeit des Grüns dem Wellenlängen im Bereich von 540 bis 550 nm (λMAX) zuzuordnen war. Folglich können grüne Farbfilme mit idealen spektralen Eigenschaften erhalten werden durch Auswahl der geeigneten Pigmente, Einstellung ihrer Mischungsverhältnisse und Klassieren ihrer Teilchen.

Tabelle 5
Tabelle 5 (Fortsetzung)

Beispiele 9, 10 und Vergleichsbeispiel 3 6: In die in Tabelle 6 aufgeführten Mizell-Elektrolysedispersionen wurde ein transparentes Elektrodensubstrat mit einem Oberflächenwiderstand von 20 Ω/ (eine 1,1 mm dicke blaue Glasplatte, hergestellt durch Geomatec Co., Ltd.) als ITO-Film eingetaucht, eine Platinelektrode wurde als Gegenelektrode verwendet und der Filmbildungsbehandlung für dem Zeitraum, der in Tabelle 6 angegeben ist, bei einer Spannung von 0,5 V vs.SCE unterworfen, um einen Farbstoffilm zu bilden. Es wurde herausgefunden, daß die oben erwähnten Dispersionen eine Teilchengrößenverteilung besaßen, deren typische Beispiele in Fig. 3A (Herstellungsbeispiel 6) und Fig. 3B (Herstellungbeispiel 7) gezeigt sind.

Der Farbfilmträger, der wie oben gebildet wurde, wurde gut mit reinen Wasser gewaschen und getrocknet. Die Lichtbeständigkeit des so gebildeten Farbfilmträgers wurde unter Verwendung einer Xenonlampe von 13,5 kW und Anordnen des Substrates in einem Abstand von 300 mm von der Lichtquelle bestimmt. Unter dem Bedingungen einer Substrattemperatur von 70ºC wurde das erwähnte Substrat für 100 Stunden einer sichtbaren Beleuchtstärke von 330000 Lux und einer Ultraviolett-Lichtstärke von 130 W/m² (300 bis 400 nm) unterworfen, um den Farbunterschied vor und nach der Bestrahlung zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.

Wenn eine hohe Transparenz der Farbfilme vorlag, weil die Primärpartikel der Pigmente eine durchschnittliche Partikelgröße von 20 bis 200 nm aufwiesen, konnten die Farbfilme deutlich in ihrer Lichtbeständigkeit verbessert werden, durch Einstellen der Teilchengrößenverteilung auf ± 35 nm, um gleichförmige Teilchen zu erhalten.

Tabelle 6

Beispiele 11, 12 und Vergleichsbeispiele 7 10:

In eine Mizell-Elektrolysedispersion, die in Tabelle 7 aufgeführt ist, wurde ein transparentes Elektrodensubstrat mit einem Oberflächenwiderstand von 20 Ω/ (eine 111 mm dicke blaue Glasplatte, hergestellt durch Geomatec Co., Ltd.) als ITO-Film eingetaucht, eine Platinelektrode als Gegenelektrode verwendet und der Filmbildungsbehandlung für einen Zeitraum, der in Tabelle 7 aufgeführt ist, bei einer Spannung von 0,5 V vs. SCE unterworfen, um einen Farbstoffilm zu bilden. Dieses Farbfilmsubstrat wurde mit reinem Wasser gut gewaschen und getrocknet.

Das Substrat wurde bei 10 Upm Umlaufen gelassen, 30 cm³ JSS-7265 (hergestellt durch Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) als Überzugsmittel wurde daraufgesprüht, und die Umdrehungszahl des Rotationsbeschichters wurde 1000 Upm erhöht, um eine gleichförmige Schicht auf dem Dünnfilmsubstrat zu bilden. Das resultierende Substrat wurde bei 220ºC für 50 Minuten nachwärmebehandelt.

Die Lichtbeständigkeit des so hergestellten Farbfilmsubstrates wurde bestimmt unter Verwendung einer Xenonlampe von 2,5 kW und Anordnen des Substrates in einem Abstand von 90 mm von der Lichtquelle. Unter den Bedingungen einer Substrattemperatur von 120ºC wurde dieses Substrat 200 Stunden einer sichtbaren Beleuchtungsstärke von 520000 Lux und einer Ultraviolettbeleuchtungsstärke von 170 W/m² (300 400 nm) unterworfen, um den Unterschied in der Farbe vor und nach der Belichtung zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.

Wenn die Farbfilme eine hohe Transparenz besaßen, da die Primärpartikel des Pigments eine durchschnittliche Partikelgröße von 20 bis 200 nm aufwiesen, konnten diese Farbfilme deutlich in ihrer Lichtbeständigkeit verbessert werden, durch Einstellen der Teilchengrößenverteilung auf ± 35, um gleichförmige Teilchen zu erhalten.

Fig. 4 zeigt die spektrale Durchlässigkeit der Farbfilme vor (durchgehende Linie) und nach (gestrichelte Linie) der Bestrahlung mit Licht im Hinblick auf Beispiel 11 (A) und Vergleichsbeispiel 9 (B).

Beispiel 13 und Vergleichsbeispiel 11:

Ein transparenter Glasträger (eine 1,1 mm dicke, blaue Glasplatte, hergestellt durch Diomatec Co.) wurde bei 10 Upm umlaufengelassen, 30 cm³ des Pigment-dispergierten Resists, das

in Tabelle 7 aufgeführt ist, wurde darauf gesprüht, und die Umdrehungszahl des Rotationsbeschichters wurde auf 1000 Upm erhöht, um eine gleichförmige Schicht auf dem Dünnfilmsubstrat zu bilden. Das resultierende Substrat wurde bei 220ºC für 50 Minuten nachwärmebehandelt.

Die Lichtbeständigkeit des so hergestellten Farbfilmträgers wurde unter Verwendung einer Xenonlampe von 2,5 kW und Anordnen des Substrates in einem Abstand von 90 mm von der Lichtquelle bestimmt. Unter den Bedingungen einer Substrattemperatur von 120ºC wurde das erwähnte Substrat einer Belichtung für 200 Stunden mit einer sichtbaren Beleuchtungsstärke von 520000 Lux (380 bis 780 nm) und einer Ultraviolett-Beleuchtungsstärke von 170 W/m² (300 bis 400 nm) unterworfen, um die Farbdifferenz vor und nach der Belichtung zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 gezeigt.

Wenn eine hohe Transparenz der Farbfilme vorlag, da die Primärpartikel des Pigmentes eine durchschnittliche Partikelgröße von 20 bis 200 nm aufwiesen, konnten diese Farbfilme deutlich in ihrer Lichtbeständigkeit verbessert werden durch Steuerung der Teilchengrößenverteilung auf ± 35 µm, um gleichförmige Partikel zu erhalten.

Tabelle 7

Beispiele 14, 15 und Vergleichsbeispiele 12 15:

In die Mizell-Elektrolytdispersion der in Tabelle 8 aufgeführten Herstellungsbeispiele wurde ein transparentes Elektrodensubstrat mit einem Oberflächenwiderstand von 22 Ω/ (eine 1,1 mm dicke, blaue Glasplatte, hergestellt durch Geomatec Co., Ltd.) als ITO-Film eingetaucht, eine Platinelektrode wurde als Gegenelektrode verwendet und der Filmbildungsbehandlung für dem Zeitraum, der in Tabelle 8 aufgeführt ist, bei einer Spannung von 0,5 V vs. SCE unterworfen, um einen Farbstoffilm zu bilden. Dieses Farbfilmsubstrat wurde mit reinem Wasser gut gewaschen und getrocknet.

Dieses Substrat wurde bei 10 Upm umlaufengelassen, 30 cm³ JSS-7265 (hergestellt durch Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) als Uberzugsmittel wurde daraufgesprüht, und die Umdrehungszahl des Rotationsbeschichters wurde auf 1000 Upm erhöht, um eine gleichförmige Schicht auf dem Dünnfilmsubstrat zu bilden. Das resultierende Substrat wurde bei 220ºC für 50 Minuten nachwärmebehandelt.

Die Lichtbeständigkeit des so hergestellten Substrates wurde bestimmt unter Verwendung einer Metallhalogenidlampe von 160 W und Anordnen des Substrates in einem Abstand von der Lichtquelle, um die folgende Beleuchtungsstärke zu erhalten.

Unter den Bedingungen einer Substrattemperatur von 70ºC wurde dieses Substrat einer Belichtung für 500 Stunden mit einer sichtbaren Beleuchtungsstärke von 1000000 Lux unterworfen, um dem Unterschied in der Farbe vor und nach der Belichtung zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt.

Wenn die Farbfilme eine hohe Transparenz aufwiesen, da die Primärpartikel der Pigmente eine durchschnittliche Partikelgröße von 20 bis 200 nm aufwiesen, konnten diese Farbfilme deutlich in ihrer Lichtbeständigkeit durch Steuerung der Teilchengrößenverteilung auf ± 35 nm, um gleichförmige Partikel zu erhalten, verbessert werden.

Tabelle 8

Beispiel 16 und Vergleichsbeispiele 16 18:

Ein transparentes Glassubstrat (eine 1,1 mm dicke, blaue Glasplatte, hergestellt durch Geomatec Co., Ltd.) wurde bei 10 Upm umlaufengelassen, 30 cm³ des Pigment-Dispergierresists, das in Tabelle 9 aufgeführt ist, wurde daraufgesprüht, und die Umdrehungszahl des Rotationsbeschichters wurde auf 1000 Upm erhöht, um eine gleichförmige Schicht auf dem Dünnfilmträger zu bilden. Das resultierende Substrat wurde bei 220ºC für 50 Minuten Nachwärme behandelt.

Die Lichtbeständigkeit des so hergestellten Farbfilmträgers wurde bestimmt unter Verwendung einer Metallhalogenidlampe von 160 W und Anordnen des Substrates in einem Abstand von der Lichtquelle, um die folgende Beleuchtungsstärke zu erhalten. Unter dem Bedingungen einer Substrattemperatur von 70ºC wurde das Substrat einer Belichtung für 500 Stunden bei einer sichtbaren Beleuchtungsstärke von 1000000 Lux unterworfen, um den Unterschied in der Farbe vor und nach der Belichtung zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 gezeigt.

Wenn die Farbfilme eine hohe Transparenz aufwiesen, da die Primärpartikel des Pigmentes eine durchschnittliche Partikelgröße von 20 bis 200 nm aufwiesen, konnten die Farbfilme in ihrer Lichtbeständigkeit deutlich durch Steuerung der Teilchengrößenverteilung auf ± 35 nm verbessert werden, um gleichförmige Partikel zu erhalten.

Tabelle 9

Beispiel 17: Herstellung einer Flüssigkristall-Farbanzeige

Auf der Oberfläche eines Farbfilmsubstrates mit einer Schutzschicht, hergestellt in Beispiel 2, wurde das ITO einem Maskierungsdampfauftrag unterworfen, um einen ITO-Film zu bilden. Bei diesem Schritt wurde die Trägertemperatur auf 250ºC gehalten, um einen ITO-Film von 1100 Angström mit einem Oberflächenwiderstand von 20 Ω/ zu erhalten, und somit wurden Farbfilter erhalten. Auf der Oberfläche dieses Farbfiltersubstrates wurde ein Polyamidsäureharzmonomer durch Rotationsbeschichtung aufgetragen durch Wiederholung des gleichen Verfahrens wie bei den Resists. Dann wurde dieses Harzmonomer bei 250ºC für eine Stunde zu einem Polyimidharz gehärtet, und dem Scheuern unterworfen. Nach dem Scheuern wurde zwischen diesen harzbeschichteten Farbfilter und dem oben erwähnten Farbfilter Glasperlen und TN-Flüssigkristalle in dieser Reihenfolge gegeben, mit einem Klebstoff versiegelt, um die Tafel zu vervollständigen. Nach der Anordnung einer Ausnehmungselektrode (taken-Qut electrode) wurde ein Antriebs-IC mit demm FPC verbunden, Polarisatoren wurden an beiden Oberflächen angeklebt, und der TFT wurde in Gang gebracht, wodurch ein guter Flüssigkristallantrieb erhalten wurde.

Die oben gebildete Tafel wurde in eine Lichtquelle eingesetzt, die eine optische Linse mit einer Kapazität von 1000000 Lux aufwies, um unter Verwendung eines 100 Zoll Bildschirms zu projizieren. Die Bilder wurden für 1000 Stunden projiziert, und dann wurde das jeweilige Bildelement auf seine Farbreinheit untersucht, mit dem Ergebnis, daß R anfänglich 92 % und 92 % nach der Projektion betrug; G anfänglich 70 % und 69 % nach der Projektion betrug; und B 79 % anfänglich und 79 % nach der Projektion betrug. Somit wurde kaum eine Beeinträchtigung beobachtet.

Industrielle Anwendbarkeit

Die vorliegende Erfindung stellt Farbfilter mit Farbfilmen in den drei Primärfarben von RGB bereit, die fähig sind, der Anwendung von lichtstarker Lichtquellen zu widerstehen, und die weiter ausgezeichnet in ihrer Lichtbeständigkeit und Wärmebeständigkeit sind. Insbesondere, wenn sie durch die Mizell-Zerstörungsmethode hergestellt werden, sind diese Farbfilter ausgezeichnet in ihren spektralen Eigenschaften und Depolarisierungseigenschaften und besitzen weiter eine überlegene Lichtbeständigkeit und Wärmebeständigkeit, da sie frei von Bindemittelharzen sind.

Mit ihrer ausgezeichneten Lichtbeständigkeit erlauben die Farbfilter der vorliegenden Erfindung, wenn sie in Flüssigkristallprojektoren verwendet werden, daß diese Flüssigkristallprojektoren der Verwendung von starken Lichtquellen widerstehen. Flüssigkristallprojektoren vom Einplattentyp, die beständig gegenüber Wärme sind, die gebildet wird, wenn intensiv helle Lichtquellen bei dem Farbfiltern angewendet werden, werden mit den Farbfiltern der vorliegen Erfindung ebenfalls Wirklichkeit. Wenn die Farbfilter der vorliegenden Erfindung eingebaut werden, werden Overhead-Projektoren und interne Flüssigkristallanzeigen für Automobile fähig, starke Lichtquellen zu verwenden, um eine deutliche Verbesserung in ihrer Zuverlässigkeit und Lebensdauer aufzuweisen.

Die Farbfilter der vorliegenden Erfindung werden günstige Anwendungen z.B. in Farb-FLC-Flüssigkristalltafeln, Farblaptop- Personalcomputern, farbigen Schreibcomputern, farbigen Arbeitsstationen, Farblichtbildern (color aurora visions), Flüssigkristallfarbprojektoren, Flüssigkristallfernsehern, Flüssigkristallfarb-OHPs, interne Farbtafeln für Automobile, Farbvorrichtungsüberwachungsgeräte usw. finden. Möglicherweise werden die Farbfilter der vorliegenden Erfindung in sehr weiten Segmenten der Industrie anwendbar und hoch nützlich sein.


Anspruch[de]

1. Farbfilter, der einen Farbstoffilm in den drei Primärfarben rot, grün und blau aufweist, der organische Pigmente zur Bildung des Farbstoffilms jeweils in rot, grün und blau umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß

- die organischen Pigmente Primärpartikel umfassen mit

- einer durchschnittlichen Partikelgröße von 20 bis 200 nm und

- eine Partikelgrößenverteilung innerhalb ± 35 nm

- und daß C.I. Pigment Gelb 110 als Gelbpigment verwendet wird, um dem Farbton eines der beiden roten und grünen organischen Pigmente oder den Farbton beider einzustellen.

2. Farbfilter, wie im Anspruch 1 definiert, worin eine Mischung von C.I. Pigment Gelb 110 und C.I. Pigment Grün 36 als Pigment verwendet werden, um mindestens den Farbton des grünen organischen Pigments einzustellen.

3. Farbfilter nach Anspruch 1, der einen Farbstoffilm in den drei Primärfarben rot, grün und blau aufweist, der umfaßt: einen roten (R) Farbstoff, der ein einzelnes C.I. Pigment Rot 168 oder ein einzelnes C.I. Pigment Rot 177 oder ein gemischtes Pigmentsystem, daß das C.I. Pigment Rot 168 mit C.I. Pigment Gelb 110 kombiniert, oder ein gemischtes Pigmentsystem, das C.I. Pigment Rot 177 mit C.I. Pigment Gelb 110 vereint; einen grünen (G) Farbstoff, der ein gemischtes Pigmentsystem umfaßt, das mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, die aus dem C.I. Pigment Grün 7 und C.I. Pigment Grün 36 besteht, mit dem C.I. Pigment Gelb 110 kombiniert; und einen blauen (B) Farbstoff, der ein gemischtes Pigmentsystem umfaßt, das mindestens eine Verbindung, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus C.I. Pigment Blau 15 : 3, 15 : 4 und 15 : 6 besteht, mit C.I. Pigment Violett 23 kombiniert.

4. Verfahren zur Herstellung des Farbfilters, wie er in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3 definiert ist, das umfaßt: Dispergieren des organischen Pigmentes jeweils in rot, grün und blau, das eine durchschnittliche Partikelgröße von 20 bis 200 nm und eine Partikelgrößenverteilung innerhalb ± 35 nm aufweist, in einem wäßrigen Medium unter Verwendung eines oberflächenaktiven Stoffes, der ein Ferrocenderivat umfaßt, um eine Dispersion herzustellen; Eintauchen eines Substrates zur Herstellung eines Farbfilters mit einem transparenten elektrisch leitenden dünnen Film auf einem zu elektrifizierenden elektrisch isolierenden Substrat in irgendeine der erwähnten Dispersionen, um einen Farbstoffilm auf einer Elektrode des erwähnten Substrates zu bilden; Wiederholen des gleichen Verfahrens für die jeweils verbleibenden zwei Dispersionen; und dadurch Bildung eines Farbstoffilms in den drei Primärfarben rot, grün und blau.

5. Verfahren zur Herstellung des Farbfilters nach Anspruch 4, das eine Pigmentdispersion verwendet, die hergestellt wird, durch Mischen eines oberflächenaktiven Stoffes, der ein Ferrocenderivat umfaßt, eines organischen Pigmentes und eines Trägersalzes in einem wäßrigen Medium, Dispergieren dieser Mischung für 0,5 Stunden pro Liter oder mehr in Gegenwart von Ultraschallwellen unter Verwendung einer Ultraschalldispergiervorrichtung mit einer Arbeitsleistung von 50 W oder mehr, anschließendem Zentrifugieren der resultierenden Dispersion mit einer Zentrifugalkraft von 4000 x g oder mehr und Klassieren der Primärpartikel des organischen Pigments, das in dieser Dispersion enthalten ist, auf eine durchschnittliche Partikelgröße von 20 bis 200 nm und einer Partikelgrößenverteilung innerhalb von ± 35 nm.

6. Verwendung eines Farbfilters nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3 in einem Flüssigkristallprojektor.







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