JP2014085585A - Color filter for liquid crystal display device and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
【課題】オーバーコート層を有するカラーフィルタにおいて、基板であるガラスとの密着性に優れ、透明電極の剥離やクラックの発生の無いカラーフィルタを提供する。
【解決手段】透明基材上に着色画素、オーバーコート層、透明電極を積層してなる液晶表示装置用カラーフィルタであって、
前記カラーフィルタのオーバーコート層を形成するための感光性樹脂組成物を塗布し、
さらに乾燥、焼成して得られた塗膜の応力値を40℃から200℃の間で少なくとも3点以上測定し、
測定した応力を縦軸に、温度を横軸にプロットしたときの傾きの絶対値が、0.15Mpa/℃以下である物性を備えた感光性樹脂組成物を用いる。
【選択図】図3A color filter having an overcoat layer, which has excellent adhesion to glass as a substrate and does not cause peeling or cracking of a transparent electrode.
A color filter for a liquid crystal display device in which a colored pixel, an overcoat layer, and a transparent electrode are laminated on a transparent substrate,
Apply a photosensitive resin composition for forming an overcoat layer of the color filter,
Furthermore, the stress value of the coating film obtained by drying and firing is measured at least 3 points between 40 ° C. and 200 ° C.,
A photosensitive resin composition having physical properties such that the absolute value of the slope when the measured stress is plotted on the vertical axis and the temperature is plotted on the horizontal axis is 0.15 Mpa / ° C. or less is used.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、密着性に優れ透明電極の剥離やクラックの発生の無い液晶表示装置用カラーフィルタと、それを用いた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a color filter for a liquid crystal display device that has excellent adhesion and does not cause peeling or cracking of a transparent electrode, and a liquid crystal display device using the same.
近年、表示デバイスとしては、TFT(薄膜トランジスタ)を用いた液晶表示装置が主流である。液晶表示装置は、薄く、軽量であることからテレビ受像装置のように大型のものから携帯電話のディスプレイのように小型のものまで広く用いられている。携帯電話に用いられる液晶表示装置は携帯電話の高機能化に伴ってより高解像度のものが求められるようになってきた。その要求に合わせてカラーフィルタも高解像度化が求められている。 In recent years, liquid crystal display devices using TFTs (thin film transistors) have become the mainstream as display devices. Since the liquid crystal display device is thin and light, it is widely used from a large size like a television receiver to a small size like a mobile phone display. Liquid crystal display devices used for mobile phones have been required to have higher resolutions as mobile phones become more sophisticated. The color filter is also required to have high resolution in accordance with the demand.
一般的には液晶表示装置のカラー化には、TFTを形成したガラス基板の対面のガラス基板上、あるいはTFTの上にブラックマトリクス(BM)を設け、その間(開口部という)に赤、青、緑の3原色の着色画素を形成する。形成した着色画素上には平坦化層(オーバーコート、以下オーバーコートと記載する。)として透明な樹脂層を設ける場合もある。更に液晶駆動用電極として透明電極を積層する。透明電極には透明性、抵抗率の低さなどの観点からITO(スズドープ酸化インジウム)が一般的に用いられる。 Generally, for colorization of a liquid crystal display device, a black matrix (BM) is provided on the glass substrate facing the glass substrate on which the TFT is formed or on the TFT, and red, blue, Colored pixels of the three primary colors of green are formed. A transparent resin layer may be provided on the formed colored pixel as a planarizing layer (overcoat, hereinafter referred to as overcoat). Further, a transparent electrode is laminated as a liquid crystal driving electrode. ITO (tin-doped indium oxide) is generally used for the transparent electrode from the viewpoints of transparency, low resistivity, and the like.
オーバーコートは、透明電極の剥離やクラックの発生や、着色層との密着性、ガラスとの密着性が問題になることが多い。その原因はオーバーコートの密着性や透明電極の残留応力であると指摘されている。 The overcoat often causes problems such as peeling of the transparent electrode and generation of cracks, adhesion to the colored layer, and adhesion to glass. It is pointed out that the cause is the adhesiveness of the overcoat and the residual stress of the transparent electrode.
例えば、特許文献1では、室温における透明電極の残留応力に着目し、透明電極の圧縮応力を30〜300Mpaになるようスパッタすることで、その後の工程における熱などでクラックが入らないようにしようと試みたものである。
For example, in
特許文献2では、透明電極層の引張り応力と厚みの積の範囲が35〜60N/mにすることでオーバーコート層の面方向に働く力すなわちオーバーコート層の引っ張り応力と厚みの積より大きくすることで透明電極層におけるムラやクラックの発生が抑制しようと試みたものである。
In
特許文献3では、オーバーコート層と透明電極の熱膨張係数に着目して耐冷熱衝撃性の改善を試みた例である。
いずれも室温における透明電極の残留応力に着目した発明であるが、オーバーコート上の透明電極のクラック及びシワは、透明電極を形成した後のアニール工程や透明電極上に形成するフォトスペーサーの作製工程における熱工程によって発生する。即ち、これらの発明にように室温における残留応力のみに着目するのでは不十分である。 Both are inventions that focus on the residual stress of the transparent electrode at room temperature, but the cracks and wrinkles of the transparent electrode on the overcoat are an annealing process after forming the transparent electrode and a process for producing a photospacer formed on the transparent electrode. It is generated by the thermal process in That is, it is insufficient to focus only on the residual stress at room temperature as in these inventions.
特許文献4では透明樹脂材のバインダーポリマーと光重合性化合物の割合を0.6〜1.0、膜のビッカース硬度を50〜65とすることで透明電極層におけるシワの抑制と着色層との密着性の両立を試みている。しかし、着色層との密着性にのみ着目しており、ブラックマトリクスの額縁外側のガラスとの密着性に着目はされていない。
In
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、オーバーコート層を有するカラーフィルタにおいて、基板であるガラスとの密着性に優れ、透明電極の剥離やクラックの発生の無いカラーフィルタを提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a color filter having an overcoat layer, which has excellent adhesion to glass as a substrate and does not cause peeling or cracking of a transparent electrode.
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、オーバーコート層に用いる透明樹脂材料の応力値を40℃から200℃の間で少なくとも3点以上測定し、横軸に温度、縦軸に応力値をプロットしたときの傾きの値の絶対値が0.15以下であり、オーバーコート層に用いられるバインダーポリマーと光重合性化合物の比率(光重合性化合物/バインダーポリマー)が0.6〜0.9にすることで解決できることを見いだした。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors measured at least three stress values of the transparent resin material used for the overcoat layer between 40 ° C. and 200 ° C., and the temperature is plotted on the horizontal axis. The absolute value of the slope value when the stress value is plotted on the vertical axis is 0.15 or less, and the ratio of the binder polymer to the photopolymerizable compound used in the overcoat layer (photopolymerizable compound / binder polymer) is We found that it can be solved by setting it to 0.6-0.9.
上記の課題を解決するための手段として、請求項1に記載の発明は、透明基材上に着色画素、オーバーコート層、透明電極を積層してなる液晶表示装置用カラーフィルタであって、
前記カラーフィルタのオーバーコート層を形成するための感光性樹脂組成物をシリコンウエハ上に塗布し、
乾燥、焼成して得られた感光性樹脂組成物の塗膜の応力を40℃から200℃の間で少なくとも3点以上を測定し、
測定して得られた応力値を縦軸に、その時の温度を横軸にプロットし、その直線の傾きの絶対値が、0.15Mpa/℃以下である物性を備えた感光性樹脂組成物を用いたことを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタである。
As a means for solving the above problems, the invention according to
A photosensitive resin composition for forming an overcoat layer of the color filter is applied onto a silicon wafer,
Measure the stress of the coating film of the photosensitive resin composition obtained by drying and baking at least 3 points between 40 ° C. and 200 ° C.,
A photosensitive resin composition having physical properties in which the stress value obtained by the measurement is plotted on the vertical axis and the temperature at that time is plotted on the horizontal axis, and the absolute value of the slope of the straight line is 0.15 Mpa / ° C. or less. A color filter for a liquid crystal display device characterized by being used.
また、請求項2に記載の発明は、前記感光性樹脂組成物が、バインダーポリマー、光重合性化合物、光重合開始剤、界面活性剤、及び溶剤を含有し、
前記バインダーポリマーと前記光重合性化合物の比率(光重合性化合物/バインダーポリマー)が0.6〜0.9の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用カラーフィルタである。
In the invention according to
2. The color filter for a liquid crystal display device according to
また、請求項3に記載の発明は、前記透明電極がITO(スズドープ酸化インジウム)であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置用カラーフィルタである。
The invention according to
また、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の液晶表示装置用カラーフィルタを具備したことを特徴とする液晶表示装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising the color filter for a liquid crystal display device according to any one of the first to third aspects.
本発明により、液晶表示装置において、額縁部のオーバーコート層とガラスの密着性がよく、透明電極の剥れやクラックの発生の無い強固な液晶表示装置を得ることができる。 According to the present invention, in the liquid crystal display device, it is possible to obtain a strong liquid crystal display device having good adhesion between the overcoat layer of the frame portion and the glass and free from peeling or cracking of the transparent electrode.
以下本発明を実施するための形態について説明する。本発明に係る第一の実施形態は、着色画素を有する液晶表示装置用のカラーフィルタであって、少なくとも赤色、緑色、青色の着色画素を持つ。必要に応じてその他の色(例えば補色であるシアン、マゼンダ、黄色)の画素を有している。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. The first embodiment according to the present invention is a color filter for a liquid crystal display device having colored pixels, and has at least red, green, and blue colored pixels. If necessary, it has pixels of other colors (for example, cyan, magenta, and yellow which are complementary colors).
これらの画素に用いられる着色材料は特に制限はなく、公知の顔料あるいは染料を用いることができる。該カラーフィルタにおける着色材料は、顔料または染料の質量濃度は、好ましくは0.1%乃至50%、より好ましくは1%乃至45%、更に好ましくは10%乃至40%である。 The coloring material used for these pixels is not particularly limited, and known pigments or dyes can be used. The coloring material in the color filter has a pigment or dye mass concentration of preferably 0.1% to 50%, more preferably 1% to 45%, and still more preferably 10% to 40%.
0.1%未満では、顔料濃度が薄いため、カラーフィルタとして十分な色の着色画素を形成するためには、着色画素の膜厚を非常に厚くしなくてはならないため、画素形成が困難であり、生産性も悪化するため実用上難点があり、50%を越えると、顔料や染料を分散化するための樹脂の量が少なくなり、不安定になり、顔料や染料の凝集による増粘やコントラストの低下(粗大粒子による光の散乱)の原因となる。 If it is less than 0.1%, the pigment concentration is low, and in order to form colored pixels of sufficient color as a color filter, it is difficult to form the pixels because the thickness of the colored pixels must be very large. There is a practical difficulty because productivity deteriorates, and if it exceeds 50%, the amount of resin for dispersing pigments and dyes becomes less and becomes unstable, and viscosity increases due to aggregation of pigments and dyes. It causes a decrease in contrast (light scattering by coarse particles).
公知の顔料としては、例えば、赤色顔料として、C.I. Pigment Red 7、9、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、97、122、123、146、149、168、177、178、179、180、184、185、187、192、200、202、208、210、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、242、246、254、255、264、272、279等が挙げられるが、特にC.I.Pigment Red177、242、254が好適に用いられる。 Known pigments include, for example, red pigments, C.I. I. Pigment Red 7, 9, 14, 41, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 97, 122, 123, 146, 149, 168, 177, 178, 179, 180, 184, 185, 187, 192, 200, 202, 208, 210, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 242, 246, 254, 255, 264, 272, 279 and the like. I. Pigment Red 177, 242, and 254 are preferably used.
橙色顔料としては例えばC.I. Pigment Orange 36、43、51、55、59、61、71、73等が挙げられるが、C.I.Pigment Orange36が好適に用いられる。 Examples of orange pigments include C.I. I. Pigment Orange 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71, 73 and the like. I. Pigment Orange 36 is preferably used.
黄色顔料としては例えばC.I. Pigment Yellow1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、144、146、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、213、214等が挙げられるが、特にC.I. Pigment Yellow138、139、150が好適に用いられる。 Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100 , 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 144, 146 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 1 3,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214 and the like, but, in particular C. I. Pigment Yellow 138, 139, 150 is preferably used.
緑色顔料としては、例えばC.I.Pigment Green7、10、36、37、58等の緑色顔料を用いることができるが、特にC.I.Pigment Green7、36、58が好適に用いられる。 Examples of the green pigment include C.I. I. Pigment Green 7, 10, 36, 37, 58 and the like can be used. I. Pigment Green 7, 36, and 58 are preferably used.
青色顔料としては、例えばC.I. Pigment Blue1、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、80等が挙げられるが、特にC.I. Pigment Blue1、15:4、15:6を用いることが
できる。
Examples of blue pigments include C.I. I. Pigment Blue 1, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64, 80, and the like. I. Pigment Blue 1, 15: 4, 15: 6 can be used.
また、紫色顔料として、C.I. Pigment Violet 1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等が用いられるが、特にC.I. Pigment Violet23が好適に用いられる。
Further, as a purple pigment, C.I. I.
また、無機顔料としては、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III)、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。無機顔料は、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、有機顔料と組み合わせて用いられる。 Inorganic pigments include yellow lead, zinc yellow, red bean (red iron oxide (III), cadmium red, ultramarine, bitumen, chromium oxide green, cobalt green, etc., metal oxide powder, metal sulfide powder, metal powder, etc. Inorganic pigments are used in combination with organic pigments in order to ensure good coatability, sensitivity, developability and the like while balancing saturation and lightness.
これまでに述べてきた顔料は、カラーフィルタの高透過率化を実現させるため、微細化処理されていることが好ましく、また一次粒子径が小さいことが好ましい。顔料の一次粒子径は、顔料を透過型電子顕微鏡で撮り、その写真の画像解析を行い算出した。ここで言う一次粒子径は、個数粒度分布の積算曲線において積算量が全体の50%に相当する粒子径(円相当径)を表す。顔料の一次粒子径は、150nm以下であることが好ましく、より好ましくは100nm以下であり、更に好ましくは40nm以下である。また、一次粒子径は5nm以上であることが好ましい。 The pigments described so far are preferably finely processed in order to realize high transmittance of the color filter, and preferably have a small primary particle diameter. The primary particle diameter of the pigment was calculated by taking the pigment with a transmission electron microscope and analyzing the image of the photograph. The primary particle diameter referred to here represents a particle diameter (equivalent circle diameter) corresponding to 50% of the total amount in the cumulative curve of the number particle size distribution. The primary particle diameter of the pigment is preferably 150 nm or less, more preferably 100 nm or less, and still more preferably 40 nm or less. Moreover, it is preferable that a primary particle diameter is 5 nm or more.
顔料の一次粒子径が上限値より大きい場合には、顔料による光散乱によって透過率が低下する。また、下限値より小さい場合は、顔料分散が難しくなり、着色組成物としての安定性を保ち、流動性を確保することが困難になる。その結果、カラーフィルタの輝度、色特性が悪化する。 When the primary particle diameter of the pigment is larger than the upper limit value, the transmittance decreases due to light scattering by the pigment. Moreover, when smaller than a lower limit, pigment dispersion | distribution becomes difficult, it becomes difficult to maintain stability as a coloring composition and to ensure fluidity | liquidity. As a result, the luminance and color characteristics of the color filter are deteriorated.
顔料の一次粒子径を制御する手段としては、顔料を機械的に粉砕して一次粒子径を制御する方法(磨砕法と呼ぶ)、良溶媒に溶解したものを貧溶媒に投入して所望の一次粒子径の顔料を析出させる方法(析出法と呼ぶ)、および合成時に所望の一次粒子径の顔料を製造する方法(合成析出法と呼ぶ)等がある。使用する顔料の合成法や化学的性質等により、個々の顔料について適当な方法を選択して行うことができる。 As a means for controlling the primary particle diameter of the pigment, a method of controlling the primary particle diameter by mechanically pulverizing the pigment (referred to as a grinding method), a solution dissolved in a good solvent is introduced into a poor solvent, and the desired primary particle diameter is controlled. There are a method for precipitating a pigment having a particle size (referred to as a precipitation method) and a method for producing a pigment having a desired primary particle size at the time of synthesis (referred to as a synthetic precipitation method). Depending on the synthesis method and chemical properties of the pigment to be used, an appropriate method can be selected for each pigment.
以下にそれぞれの方法について説明するが、本発明に用いる着色組成物に含まれる顔料の一次粒子径の制御方法は、上記方法のいずれを用いてもよい。 Each method will be described below, but any of the above methods may be used as a method for controlling the primary particle size of the pigment contained in the colored composition used in the present invention.
磨砕法は、顔料をボールミル、サンドミルまたはニーダーなどを用いて、食塩等の水溶性の無機塩などの磨砕剤およびそれを溶解しない水溶性有機溶剤とともに機械的に混練(以下、この処理をソルトミリングと呼ぶ)した後、無機塩と有機溶剤を水洗除去し、乾燥することにより所望の一次粒子径の顔料を得る方法である。ただし、ソルトミリング処理により、顔料が結晶成長する場合があるため、処理時に上記有機溶剤に少なくとも一部溶解する固形の樹脂や顔料分散剤を加えて、結晶成長を防ぐ方法が有効である。 In the grinding method, the pigment is mechanically kneaded using a ball mill, sand mill or kneader together with a grinding agent such as water-soluble inorganic salt such as salt and a water-soluble organic solvent that does not dissolve it. This is a method of obtaining a pigment having a desired primary particle size by washing and removing the inorganic salt and the organic solvent, followed by drying. However, since the pigment may crystallize by the salt milling treatment, a method of preventing crystal growth by adding a solid resin or a pigment dispersant that is at least partially dissolved in the organic solvent during the treatment is effective.
顔料と無機塩の比率は、無機塩の比率が多くなると顔料の微細化効率は良くなるが、顔料の処理量が少なくなるために生産性が低下する。一般的には、顔料が1重量部に対して無機塩を1〜30重量部、好ましくは2〜20重量部用いるのが良い。また、上記水溶性有機溶剤は、顔料と無機塩とが均一な固まりとなるように加えるもので、顔料と無機塩との配合比にもよるが、通常は顔料1重量部に対して0.5〜30重量部の量で用いられる。上記磨砕法についてさらに具体的には、顔料と水溶性の無機塩の混合物に湿潤剤として少量の水溶性有機溶剤を加え、ニーダー等で強く練り込んだ後、この混合物を水中に投入し、ハイスピードミキサー等で攪拌しスラリー状とする。次に、このスラリーを濾過、水洗して乾燥することにより、所望の一次粒子径の顔料を得ることができる。 As for the ratio of the pigment to the inorganic salt, if the ratio of the inorganic salt is increased, the efficiency of refining the pigment is improved, but the productivity is lowered because the amount of pigment processed is reduced. In general, 1 to 30 parts by weight, preferably 2 to 20 parts by weight of the inorganic salt is used per 1 part by weight of the pigment. The water-soluble organic solvent is added so that the pigment and the inorganic salt are uniformly solidified. Although depending on the blending ratio of the pigment and the inorganic salt, the water-soluble organic solvent is usually added in an amount of 0.1% by weight with respect to 1 part by weight of the pigment. Used in an amount of 5 to 30 parts by weight. More specifically, with respect to the above grinding method, a small amount of a water-soluble organic solvent is added as a wetting agent to a mixture of a pigment and a water-soluble inorganic salt, and after kneading with a kneader or the like, the mixture is poured into water. Stir with a speed mixer to make a slurry. Next, this slurry is filtered, washed with water, and dried to obtain a pigment having a desired primary particle size.
析出法は、顔料を適当な良溶媒に溶解させたのち、貧溶媒と混ぜ合わせて、所望の一次粒子径の顔料を析出させる方法で、溶媒の種類や量、析出温度、析出速度などにより一次粒子径の大きさが制御できる。一般に顔料は溶媒に溶けにくいため、使用できる溶媒は限られるが、例として濃硫酸、ポリリン酸、クロロスルホン酸などの強酸性溶媒または液体アンモニア、ナトリウムメチラートのジメチルホルムアミド溶液などの塩基性溶媒などが知られている。 The precipitation method is a method in which a pigment is dissolved in an appropriate good solvent and then mixed with a poor solvent to precipitate a pigment having a desired primary particle size. The primary method depends on the type and amount of the solvent, the precipitation temperature, the precipitation rate, etc. The particle size can be controlled. In general, pigments are difficult to dissolve in solvents, so the solvents that can be used are limited, but examples include strongly acidic solvents such as concentrated sulfuric acid, polyphosphoric acid, chlorosulfonic acid, or basic solvents such as liquid ammonia, dimethylformamide solution of sodium methylate, etc. It has been known.
本法の代表例としては、酸性溶剤に顔料を溶解させた溶液を他の溶媒中に注入し、再析出させて微細粒子を得るアシッドペースティング法がある。工業的にはコストの観点から硫酸溶液を水に注入する方法が一般的である。硫酸濃度は特に限定されないが、95〜100重量%が好ましい。顔料に対する硫酸の使用量は特に限定されないが、少ないと溶液粘度が高くハンドリングが悪くなり、逆に多すぎると顔料の処理効率が低下するため、顔料に対して3〜10重量倍の硫酸を用いることが好ましい。 A typical example of this method is an acid pasting method in which a solution in which a pigment is dissolved in an acidic solvent is poured into another solvent and reprecipitated to obtain fine particles. Industrially, a method of injecting a sulfuric acid solution into water is generally used from the viewpoint of cost. The sulfuric acid concentration is not particularly limited, but is preferably 95 to 100% by weight. The amount of sulfuric acid used with respect to the pigment is not particularly limited. However, if the amount is too small, the solution viscosity is high and handling becomes bad. Conversely, if the amount is too large, the treatment efficiency of the pigment is lowered. It is preferable.
なお、顔料は完全溶解している必要はない。溶解時の温度は0〜50℃が好ましく、これ以下では硫酸が凍結する恐れがあり、かつ溶解度も低くなる。高温すぎると副反応が起こりやすくなる。注入される水の温度は1〜60℃が好ましく、この温度以上で注入を始めると硫酸の溶解熱で沸騰して作業が危険である。これ以下の温度では凍結してしまう。注入にかける時間は顔料1部に対して0.1〜30分が好ましい。時間が長くなるほど一次粒子径は大きくなる傾向がある。 The pigment need not be completely dissolved. The temperature at the time of dissolution is preferably from 0 to 50 ° C. Below this temperature, sulfuric acid may freeze and the solubility will be low. If the temperature is too high, side reactions tend to occur. The temperature of the water to be injected is preferably 1 to 60 ° C., and if the injection is started at a temperature higher than this temperature, it boils with the heat of dissolution of sulfuric acid, and the operation is dangerous. It will freeze at temperatures below this. The injection time is preferably 0.1 to 30 minutes with respect to 1 part of the pigment. As the time increases, the primary particle size tends to increase.
顔料の一次粒子径の制御は、アシッドペースティング法などの析出法とソルトミリング法などの磨砕法を組み合わせた手法を選択することにより、顔料の整粒度合を考慮しつつ行うことができ、さらにはこのとき分散体としての流動性も確保できることからより好ましい。 The primary particle size of the pigment can be controlled while considering the fine particle size of the pigment by selecting a method that combines a precipitation method such as the acid pasting method and a grinding method such as the salt milling method. At this time, it is more preferable because the fluidity as a dispersion can be secured.
ソルトミリング時あるいはアシッドペースティング時には、一次粒子径制御に伴う顔料の凝集を防ぐために、下記に示す色素誘導体や樹脂型顔料分散剤、界面活性剤等の分散助剤を併用することもできる。また、一次粒子径制御を2種類以上の顔料を共存させた形で行うことにより、単独では分散が困難な顔料であっても安定な分散体として仕上げることができる。 At the time of salt milling or acid pasting, in order to prevent aggregation of the pigment accompanying the control of the primary particle size, the following dispersion aids such as a dye derivative, a resin-type pigment dispersant, and a surfactant can be used in combination. Further, by controlling the primary particle size in the form of coexistence of two or more kinds of pigments, even a pigment that is difficult to disperse alone can be finished as a stable dispersion.
特殊な析出法としてロイコ法がある。フラバントロン系、ペリノン系、ペリレン系、インダントロン系等の建染染料系顔料は、アルカリ性ハイドロサルファイトで還元すると、キノン基がハイドロキノンのナトリウム塩(ロイコ化合物)になり水溶性になる。この水溶液に適当な酸化剤を加えて酸化することにより、水に不溶性の一次粒子径の小さな顔料を析出させることができる。 There is a leuco method as a special precipitation method. When a vat dye, such as a flavantron, perinone, perylene, or indanthrone, is reduced with alkaline hydrosulfite, the quinone group becomes a hydroquinone sodium salt (leuco compound) and becomes water-soluble. A pigment having a small primary particle size insoluble in water can be precipitated by adding an appropriate oxidizing agent to the aqueous solution for oxidation.
合成析出法は、顔料を合成すると同時に所望の一次粒子径の顔料を析出させる方法である。しかし、生成した微細顔料を溶媒中から取り出す場合、顔料粒子が凝集して大きな二次粒子になっていないと一般的な分離法である濾過が困難になるため、通常、二次凝集が起きやすい水系で合成されるアゾ系等の顔料に適用されている。さらに、顔料の一次粒子径を制御する手段として、顔料を高速のサンドミル等で長時間分散すること(顔料を乾式粉砕する、いわゆるドライミリング法)により、顔料の一次粒子径を小さくすると同時に分散することも可能である。 The synthetic precipitation method is a method of synthesizing a pigment and simultaneously depositing a pigment having a desired primary particle size. However, when the produced fine pigment is taken out of the solvent, if the pigment particles are not aggregated into large secondary particles, filtration, which is a general separation method, becomes difficult. It is applied to azo pigments synthesized in water. Furthermore, as a means for controlling the primary particle diameter of the pigment, the primary particle diameter of the pigment is reduced and dispersed simultaneously by dispersing the pigment for a long time with a high-speed sand mill or the like (so-called dry milling method in which the pigment is dry-pulverized). It is also possible.
染料は、特に限定しないが公知の有機溶剤に可溶な染料を使用することができる。
上記公知の染料としては、例えば、特開昭64−90403号公報、特開昭64‐91102号公報、特開平1‐94301号公報、特開平6‐11614号公報、特登2592207号、米国特許第4,808,501号明細書、米国特許第5,667,920号明細書、米国特許第5,059,500号明細書、特開平5−333207号公報、特開平6‐35183号公報、特開平6‐51115号公報、特開平6‐194828号公報等に記載の色素が挙げられる。
The dye is not particularly limited, and a dye soluble in a known organic solvent can be used.
Examples of the known dyes include, for example, JP-A No. 64-90403, JP-A No. 64-91102, JP-A No. 1-94301, JP-A No. 6-11614, No. 2592207, US Patent No. 4,808,501, U.S. Pat.No. 5,667,920, U.S. Pat.No. 5,059,500, JP-A-5-333207, JP-A-6-35183, Examples thereof include dyes described in JP-A-6-51115 and JP-A-6-194828.
これらの染料としては、酸性染料、油溶性染料、分散染料、反応性染料、直接染料等が挙げられる。例えば、アゾ系染料、ベンゾキノン系染料、ナフトキノン系染料、アントラキノン系染料、シアニン系染料、スクアリリウム系染料、クロコニウム系染料、メロシアニン系染料、スチルベン系染料、ジアリールメタン系染料、トリアリールメタン系染料、フルオラン系染料、スピロピラン系染料、フタロシアニン系染料、インジゴ系染料、フルギド系染料、ニッケル錯体系染料、及びアズレン系染料が挙げられる。具体的には、これまでに例示した染料のほかに、カラーインデックス番号で以下のものが挙げられる。 Examples of these dyes include acid dyes, oil-soluble dyes, disperse dyes, reactive dyes, and direct dyes. For example, azo dyes, benzoquinone dyes, naphthoquinone dyes, anthraquinone dyes, cyanine dyes, squarylium dyes, croconium dyes, merocyanine dyes, stilbene dyes, diarylmethane dyes, triarylmethane dyes, fluorans Dyes, spiropyran dyes, phthalocyanine dyes, indigo dyes, fulgide dyes, nickel complex dyes, and azulene dyes. Specifically, in addition to the dyes exemplified so far, the following are listed as color index numbers.
C.I.AcidGreen25、27、C.I.AcidBlue22、25、40、78、92、113、129、167、230、C.I.AcidYellow17、23、25、36、38、42、44、72、78、C.I.SolventYellow2、3、7、12、13、14、16、18、19、21、25、25:1、27、28、29、30、33、34、36、42、43、44、47、56、62、72、73、77、79、81、82、83、83:1、88、89、90、93、94、96、98、104、107、114、116、117、124、130、131、133、135、141、143、145、146、157、160:1、161、162、163、167、169、172、174、175、176、179、180、181、182、183、184、185、186、187、189、190、191、C.I.SolventBlue2、3、4、5、7、18、25、26、35、36、37、38、43、44、45、48、51、58、59、59:1、63、64、67、68、69、70、78、79、83、94、97、98、100、101、102、104、105、111、112、122、124、128、129、132、136、137、138、139、143、C.I.SolventGreen1、3、4、5、7、28、29、32、33、34、35、C.I.BasicGreen3、4、C.I.BasicBlue3、7、9、17、41、66、C.I.BasicViolet1、3、18、39、66、C.I.BasicYellow11、23、25、28、41、C.I.DisperseBlue3、24、79、82、87、106、125、165、183、C.I.DisperseViolet1、6、12、26、27、28、C.I.DisperseYellow3、4、5、7、23、33、42、60、64、C.I.SolventOrange1、2、3、4、5、7、11、14、20、23、25、31、40:1、41、45、54、56、58、60、62、63、70、75、77、80、81、86、99、102、103、105、106、107、108、109、110、111、112、113、C.I.SolventRed1、2、3、4、8、16、17、18、19、23、24、25、26、27、30、33、35、41、43、45、48、49、52、68、69、72、73、83:1、84:1、89、90、90:1、91、92、106、109、110、118、119、122、124、125、127、130、132、135、141、143、145、146、149、150、151、155、160、161、164、164:1、165、166、168、169、172、175、179、180、181、182、195、196、197、198、207、208、210、212、214、215、218、222、223、225、227、229、230、233、234、235、236、238、239、240、241、242、243、244、245、247、248、C.I.SolventViolet2、8、9、11、13、14、21、21:1、26、31、36、37、38、45、46、47、48、49、50、51、55、56、57、58、59、60、61、C.I.Solvent Brown1、3、4、5、12、20、22、28、38、41、42、43、44、52、53、59、60、61、62、63、C.I.SolventBlack3、5、5:2、7、13、22、22:1、26、27、28、29、34、35、43、45、46、48、49、50、C.I.AcidRed6、11、26、60、88、111、186、215、C.I.BasicRed1、2、13、14、22、27、29、39、C.I.DirectRed4、23、31、75、76、79、80、81、83、84、149、224、C.I.DirectGreen26、28、C.I.DirectBlue71、78、98、106、108、192、201、C.I.DirectViolet51、C.I.DirectYellow26、27、28、33、44、50、86、142、C.I.DirectOrange26、29、34、37、72、C.I.SulphurRed5、6、7、C.I.SulphurGreen2、3、6、C.I.SulphurBlue2、3、7、9、13、15、C.I.SulphurViolet2、3、4、C.I.SulphurYellow4、C.I.VatRed13、21、23、28、29、48、C.I.VatGreen3、5、8、C.I.VatBlue6、14、26、30、C.I.VatViolet1、3、9、13、15、16、C.I.VatYellow2、12、20、33、C.I.VatOrange2、5、11、15、18、20、C.I.AzoicCouplingComponent2、3、4、5、7、8、9、10、11、13、32、37、41、48、C.I.ReactiveRed8、22、46、120、C.I.ReactiveBlue1、2、7、19、C.I.ReactiveViolet2、4、C.I.ReactiveYellow1、2、4、14、16、C.I.ReactiveOrange1、4、7、13、16、20、C.I.DisperseRed4、11、54、55、58、65、73、127、129、141、196、210、229、354、356、C.I.DisperseOrange13、29、30である。
C. I.
これらの染料は、所望の分光スペクトルを発現させるために、単独で用いる事も、2種類以上組み合わせて用いる事もできる。 These dyes can be used alone or in combination of two or more in order to develop a desired spectral spectrum.
本発明のカラーフィルタの着色画素を形成するために用いる着色組成物には、顔料担体としてバインダーポリマー及び樹脂の前駆体(以下、モノマー)を含有する。 The colored composition used for forming the colored pixel of the color filter of the present invention contains a binder polymer and a resin precursor (hereinafter, monomer) as a pigment carrier.
バインダーポリマーは、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物により構成される。透明樹脂は、可視光領域の400〜700nmの全波長領域において透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれ、その前駆体には、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独でまたは2種以上混合して用いることができる。 The binder polymer is composed of a transparent resin, a precursor thereof, or a mixture thereof. The transparent resin is a resin having a transmittance of preferably 80% or more, more preferably 95% or more in the entire wavelength region of 400 to 700 nm in the visible light region. The transparent resin includes a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photosensitive resin, and its precursor includes a monomer or an oligomer that is cured by irradiation with radiation to form a transparent resin. Alternatively, two or more kinds can be mixed and used.
バインダーポリマーは、着色組成物中の顔料100重量部に対して、30〜700重量部、好ましくは60〜450重量部の量で用いることができる。また、透明樹脂とその前駆体との混合物をバインダーポリマーとして用いる場合には、透明樹脂は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、20〜400重量部、好ましくは50〜250重量部の量で用いることができる。透明樹脂の前駆体は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、10〜300重量部、好ましくは10〜200重量部の量で用いることができる。 The binder polymer can be used in an amount of 30 to 700 parts by weight, preferably 60 to 450 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition. Moreover, when using the mixture of transparent resin and its precursor as a binder polymer, transparent resin is 20-400 weight part with respect to 100 weight part of pigments in a coloring composition, Preferably it is 50-250 weight part. Can be used. The precursor of the transparent resin can be used in an amount of 10 to 300 parts by weight, preferably 10 to 200 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレン-マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂などが挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸
樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。中でも透明性の観点からアクリル系樹脂が好適に用いられる。
Examples of the thermoplastic resin include butyral resin, styrene-maleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyurethane resin, and polyester resin. , Acrylic resins, alkyd resins, polystyrene, polyamide resins, rubber resins, cyclized rubber resins, celluloses, polyethylene, polybutadiene, polyimide resins, and the like. Examples of the thermosetting resin include epoxy resins, benzoguanamine resins, rosin-modified maleic acid resins, rosin-modified fumaric acid resins, melamine resins, urea resins, and phenol resins. Among these, acrylic resins are preferably used from the viewpoint of transparency.
活性エネルギー線硬化性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基などの反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する(メタ)アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、(メタ)アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。 Active energy ray-curable resins include (meth) acrylic having a reactive substituent such as an isocyanate group, an aldehyde group, or an epoxy group on a linear polymer having a reactive substituent such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group. A resin in which a photocrosslinkable group such as a (meth) acryloyl group or a styryl group is introduced into the linear polymer by reacting a compound or cinnamic acid is used.
また、スチレン-無水マレイン酸共重合物やα-オレフィン-無水マレイン酸共重合物などの酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートなどの水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。 In addition, linear polymers containing acid anhydrides such as styrene-maleic anhydride copolymer and α-olefin-maleic anhydride copolymer can be converted to (meth) acrylic compounds having hydroxyl groups such as hydroxyalkyl (meth) acrylate. Half-esterified products are also used.
透明樹脂を生成するモノマーおよびオリゴマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレートなどの各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ビニルホルムアミド、アクリロニトリルなどが挙げられる。これらは、単独または2種類以上混合して用いることができる。 Monomers and oligomers that produce transparent resins include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, β-carboxyl Ethyl (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) Acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, 1,6-hexanediol diglycidyl ether di (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether di (meth) acrylate , Neopentyl glycol diglycidyl ether di (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, ester acrylate, (meth) acrylic acid ester of methylolated melamine, epoxy (meth) Acrylic esters and methacrylic esters such as acrylate and urethane acrylate, (meth) acrylic acid, styrene, vinyl acetate, hydroxyethyl vinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, pentaerythritol trivinyl ether, (meth) acrylamide, N-hydroxymethyl ( Examples include meth) acrylamide, N-vinylformamide, acrylonitrile and the like. These can be used alone or in admixture of two or more.
光重合性化合物としては、公知のもの、市販のものを特に制限なく用いることができる。特に3官能以上のアクリルあるいはメタクリルモノマーが好適に用いられる。例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート及びウレタンアクリレートをトリメチロールプロパントリアクリレートを用いて多官能化したものなどが好適に用いられる。 As the photopolymerizable compound, known ones and commercially available ones can be used without particular limitation. In particular, tri- or higher functional acrylic or methacrylic monomers are preferably used. For example, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, and urethane acrylate obtained by polyfunctionalization using trimethylolpropane triacrylate are preferably used.
本発明に係る着色画素を形成するための着色組成物には熱硬化性化合物を用いることもできる。熱硬化性化合物を用いることで、耐薬品、耐環境性を付与することができる。熱硬化性化合物としては、エポキシ、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン化合物、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、イソシアネート化合物などが挙げられる。中でもエポキシ化合物、メラミン並びにメラミンを縮合したメラミン化合物、及びイソシアネート化合物並びにイソシアネート基をブロック剤で保護したブロックイソシアネート化合物が好適である。何れも熱反応性官能基は一分子あたり二つ以上ある多官能化合物が好ましく、より好ましくは四官能以上の化合物である。 A thermosetting compound can also be used for the colored composition for forming the colored pixel according to the present invention. By using a thermosetting compound, chemical resistance and environmental resistance can be imparted. Examples of the thermosetting compound include epoxy, rosin-modified maleic resin, rosin-modified fumaric acid resin, melamine compound, melamine resin, urea resin, phenol resin, and isocyanate compound. Among them, epoxy compounds, melamine, melamine compounds obtained by condensing melamine, isocyanate compounds, and blocked isocyanate compounds in which isocyanate groups are protected with a blocking agent are suitable. In any case, a polyfunctional compound having two or more heat-reactive functional groups per molecule is preferred, and a tetrafunctional or more functional compound is more preferred.
エポキシ化合物は特に制限なく使用することができ、公知のものから選択することができる。エポキシ基の数は特に制限はないが、二つ以上の官能基を有するものが好ましく、より好ましくは4官能以上である。例えば、セロキサイド2021P、セロキサイド3000、EHPE‐3150(ダイセル化学工業株式会社製)、AK601、EPPNシリーズ(日本化薬株式会社製)などが挙げられる。 The epoxy compound can be used without particular limitation, and can be selected from known ones. The number of epoxy groups is not particularly limited, but those having two or more functional groups are preferred, and more preferably tetrafunctional or more. Examples thereof include Celoxide 2021P, Celoxide 3000, EHPE-3150 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), AK601, EPPN series (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and the like.
メラミンは特に制限なく使用することができ、公知のメラミンから選択することが出来る。例えば以下にメラミン化合物を例示する。 Melamine can be used without particular limitation, and can be selected from known melamines. For example, melamine compounds are exemplified below.
二種類以上の繰り返し単位を組み合わせたコポリマーを用いてもよい。二種類以上のホモポリマーまたはコポリマーを併用してもよい。また、上記以外に1,3,5‐トリアジン環を有する化合物で例えば特開2001‐166144公報に記載のものを使用することができる。また以下示す化合物も好んで用いられる。
A copolymer combining two or more kinds of repeating units may be used. Two or more homopolymers or copolymers may be used in combination. In addition to the above, compounds having a 1,3,5-triazine ring, for example, those described in JP-A-2001-166144 can be used. The following compounds are also preferably used.
さらには、メラミン樹脂とイソシアネート基を含有する化合物、または酸無水物とを反応させてなるメラミン化合物であり、該メラミン化合物の質量平均分子量が2500以上かつ固形分酸価が60mgKOH/g以下であるとより好適である。
Furthermore, it is a melamine compound obtained by reacting a melamine resin with an isocyanate group-containing compound or an acid anhydride, and the melamine compound has a mass average molecular weight of 2500 or more and a solid content acid value of 60 mgKOH / g or less. And more preferred.
従来のメラミン樹脂を多量に配合すると、感光性樹脂組成物の感度が低下して、十分な硬化に必要な露光時間が長くなり、生産性が悪くなるという問題があった。さらに、感光性樹脂組成物のアルカリ現像性が悪化し、現像速度が適度に調整できず現像時間が長くなることや、逆に現像速度が速すぎて塗膜が基板から剥がれやすくなるといった不具合を生じることから、メラミン樹脂の添加量には限度があり、十分な熱硬化性樹脂の効果を発揮させることが難しくなる。 When a large amount of conventional melamine resin is blended, there is a problem that the sensitivity of the photosensitive resin composition decreases, the exposure time necessary for sufficient curing becomes long, and the productivity is deteriorated. Furthermore, the alkali developability of the photosensitive resin composition deteriorates, the development speed cannot be adjusted appropriately, the development time becomes longer, and conversely, the development speed is too high and the coating film is easily peeled off from the substrate. As a result, there is a limit to the amount of melamine resin added, making it difficult to exhibit the effect of a sufficient thermosetting resin.
イソシアネート化合物は特に制限なく使用することができ、公知のものから選択することができる。イソシアネート基の数は特に制限はなく、脂肪族、芳香族あるいは脂環式のモノあるいはジイソシアネート、トリイソシアネート化合物が挙げられる。 Isocyanate compounds can be used without particular limitation, and can be selected from known ones. The number of isocyanate groups is not particularly limited, and examples thereof include aliphatic, aromatic or alicyclic mono- or diisocyanate and triisocyanate compounds.
イソシアネートは反応性が高いため、ポッドライフを考慮すれば、イソシアネート基をブロック化剤で保護したブロックイソシアネートが好適である。ブロックイソシアネートは、イソシアネート基に対して、フェノール基、イミダゾール基、ピラゾール基、オキシム基、ラクタム基、アルコール基などを有するブロック化剤を用いてイソシアネート基をブロックした化合物が挙げられる。 Since isocyanate has high reactivity, in view of pod life, a blocked isocyanate in which an isocyanate group is protected with a blocking agent is suitable. Examples of the blocked isocyanate include compounds in which an isocyanate group is blocked using a blocking agent having a phenol group, an imidazole group, a pyrazole group, an oxime group, a lactam group, an alcohol group, or the like with respect to the isocyanate group.
当該ブロック化剤としては、上記水溶性ビニル系樹脂が水溶液中において安定で、100℃から200℃程度でイソシアネート基のブロックが外れるものであればいずれでもよく、フェノール基を含有するサリチル酸メチル、イミダゾール基を含有するイミダゾール、ピラゾール基を含有する3,5−ジメチルピラゾール、オキシム基を含有するメチルエチルケトンオキシム、ラクタム基を含有するε‐カプロラクタム、アルコール基を含有するエチルヘキサノールなどが挙げられるが、この限りではない。例えば、BURNOCK DB−980K(株式会社DIC社製)、デュラネート TPA‐B80E(旭化成ケミカルズ社製)、KA‐1000(三洋化成社製)などが挙げられる。 The blocking agent may be any as long as the water-soluble vinyl resin is stable in an aqueous solution and the isocyanate group is unblocked at about 100 ° C. to 200 ° C. Methyl salicylate and imidazole containing a phenol group Examples include imidazole containing a group, 3,5-dimethylpyrazole containing a pyrazole group, methyl ethyl ketone oxime containing an oxime group, ε-caprolactam containing a lactam group, ethylhexanol containing an alcohol group, etc. is not. Examples thereof include BURNOCK DB-980K (manufactured by DIC Corporation), Duranate TPA-B80E (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation), and KA-1000 (manufactured by Sanyo Chemical Industries).
以上の熱硬化性化合物はバインダーポリマーと一体となっていても良い。例えば、エポキシ基やイソシアネート基などがバインダーポリマー中の単位構造として組み込まれてい
るものである。どのような形で組み込まれていても構わないが例として、アクリル樹脂に組み込む例を示す。
The above thermosetting compounds may be integrated with the binder polymer. For example, an epoxy group or an isocyanate group is incorporated as a unit structure in the binder polymer. Although it may be incorporated in any form, an example in which it is incorporated in an acrylic resin will be shown as an example.
アクリル樹脂にエポキシ基を導入する例としては、エポキシ基を持つアクリルモノマーとして、グリシジルアクリレートやグリシジル(メタ)クリレート、又はビニルシクロヘキセンモノオキサイド1,2‐エポキシ‐4-ビニルシクロヘキサン(セロキサイド2000 Z ダイセル化学工業社製)などを用いる方法が挙げられる。
As an example of introducing an epoxy group into an acrylic resin, as an acrylic monomer having an epoxy group, glycidyl acrylate, glycidyl (meth) acrylate, or
イソシアネート基またはブロックイソシアネート基を導入する例としては、これらの官能基をもつアクリルモノマーとして2−イソシアトエチル(メタ)クリレート(カレンズMOI 昭和電工社製)やカレンズMOI‐EG(昭和電工社製)、ブロックイソシアネート基を含有するメタクリル酸2‐(0‐[1′‐メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル(カレンズMOI−BM 昭和電工社製)などを用いる方法が挙げられる。これらの熱硬化性化合物と顔料分散樹脂一体の化合物は前述の熱硬化性化合物と合わせて用いることもできる。 Examples of introducing isocyanate groups or blocked isocyanate groups include 2-isocyanatoethyl (meth) acrylate (produced by Karenz MOI Showa Denko) and Karenz MOI-EG (produced by Showa Denko) as acrylic monomers having these functional groups. And a method using 2- (0- [1′-methylpropylideneamino] carboxyamino) ethyl methacrylate (Karenz MOI-BM, Showa Denko) containing a blocked isocyanate group. These thermosetting compounds and pigment-dispersed resin integrated compounds can also be used in combination with the aforementioned thermosetting compounds.
これら熱硬化性化合物の含有量は、着色組成物の固形分中で5質量%乃至50質量%が好適である。より好ましくは5%乃至40%であり、更に好ましくは10質量%乃至40質量%である。熱硬化性化合物が5質量%未満では熱硬化性化合物の量が少なすぎるため、カラーフィルタの製造工程におけるポストベーク工程において十分に着色画素が十分に硬化しないため、その後の透明導電膜の成膜工程における加熱(スパッタリング中の加熱やその後のアニールのための加熱)の際に着色画素が熱により収縮し、透明導電膜との間で応力が発生してシワの発生やクラックの発生の原因となる。 The content of these thermosetting compounds is preferably 5% by mass to 50% by mass in the solid content of the colored composition. More preferably, it is 5% to 40%, and still more preferably 10% to 40% by weight. If the thermosetting compound is less than 5% by mass, the amount of the thermosetting compound is too small, and the colored pixels are not sufficiently cured in the post-baking process in the color filter manufacturing process. When heating in the process (heating during sputtering or heating for subsequent annealing), the colored pixels shrink due to heat, and stress is generated between the transparent conductive film, causing wrinkles and cracks. Become.
一方、熱硬化性化合物の含有量が50質量%を超えると、透明導電膜の成膜工程における加熱によって熱硬化性化合物が熱反応し、それに伴う黄変によって透過率の低下がおきる。さらに、多くの熱硬化性化合物はフォトリソ工程における現像性を考慮した分子設計になっていない(具体的にはアルカリ可溶性を付与するための酸性基を持っていない等)、感光性着色組成物として用いる際には現像性が劣り、残渣などの原因となる。 On the other hand, when the content of the thermosetting compound exceeds 50% by mass, the thermosetting compound undergoes a thermal reaction due to heating in the film forming step of the transparent conductive film, and the transmittance decreases due to yellowing associated therewith. Furthermore, many thermosetting compounds are not molecularly designed in consideration of developability in the photolithographic process (specifically, they do not have an acidic group for imparting alkali solubility, etc.), as a photosensitive coloring composition When used, the developability is inferior, causing a residue and the like.
本発明に係るカラーフィルタの着色画素を形成するために用いる着色組成物には、乾燥膜厚が0.2〜5μmとなるように塗布するために1種または2種類以上の有機溶剤を用いることができる。有機溶剤は、着色組成物を塗布する際の塗布性、乾燥性、膜厚均一性、濡れ性などの観点から粘度、表面張力、沸点、溶解度パラメータなどを考慮して選択される。 In order to apply the colored composition used for forming the colored pixels of the color filter according to the present invention so that the dry film thickness is 0.2 to 5 μm, one or more organic solvents are used. Can do. The organic solvent is selected in consideration of viscosity, surface tension, boiling point, solubility parameter, and the like from the viewpoints of applicability, drying property, film thickness uniformity, wettability and the like when applying the colored composition.
例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、1-メトキシ-2-プロピルアセテート、1-エトキシ-2-プロピルアセテート、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メチルエーテルアセテート、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジメチルエーテル、乳酸エチル、乳酸メチル、エチルベンゼン、キシレン、エチルセロソルブ、メチル-nアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸イソアミル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤などが挙げられるが、これらに限らない。有機溶剤は、着色組成物中の色材の合計100重量部に対して、800〜4000重量部、好ましくは1000〜2500重量部の量で用いることができる。 For example, cyclohexanone, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate, 1-ethoxy-2-propyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether , Propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol dimethyl ether, ethyl lactate, methyl lactate, ethylbenzene, xylene, ethyl cellosolve, methyl-n amyl ketone, propylene glycol monomethyl ether toluene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, isoamyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol But, but not limited to, butanol, isobutyl ketone, petroleum solvent and the like. The organic solvent can be used in an amount of 800 to 4000 parts by weight, preferably 1000 to 2500 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the total color materials in the coloring composition.
本発明に係るカラーフィルタの着色画素を形成するために用いる着色組成物は、感光性
組成物でも構わない。例えば、前述のカラーフィルタ用着色組成物にさらに、少なくとも1種の光重合開始剤、及び少なくとも1種の光重合性化合物を用いたカラーフィルタ用着色感光性組成物である。
The coloring composition used for forming the colored pixel of the color filter according to the present invention may be a photosensitive composition. For example, a colored photosensitive composition for a color filter using at least one photopolymerization initiator and at least one photopolymerizable compound in addition to the above-described colored composition for a color filter.
光重合開始剤としては、4‐フェノキシジクロロアセトフェノン、4‐t‐ブチル‐ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1‐(4‐イソプロピルフェニル)‐2‐ヒドロキシ‐2‐メチルプロパン‐1‐オン、1‐ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2‐ベンジル‐2‐ジメチルアミノ‐1‐(4-モルフォリノフェニル)‐ブタン‐1‐オンなどのアセトフェノン系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタールなどのベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4‐フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4‐ベンゾイル‐4’‐メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’‐テトラ(t‐ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、2‐クロルチオキサントン、2‐メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4‐ジイソプロピルチオキサントン、2,4‐ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン系化合物、2,4,6‐トリクロロ‐s‐トリアジン、2‐フェニル‐4,6‐ビス(トリクロロメチル)‐s‐トリアジン、2‐(p‐メトキシフェニル)‐4,6‐ビス(トリクロロメチル)‐s‐トリアジン、2‐(p‐トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-ピペロニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)‐s‐トリアジン、2,4‐ビス(トリクロロメチル)‐6‐スチリル‐s‐トリアジン、2‐(ナフト‐1‐イル)‐4,6‐ビス(トリクロロメチル)‐s‐トリアジン、2‐(4‐メトキシ‐ナフト‐1‐イル)‐4,6‐ビス(トリクロロメチル)‐s‐トリアジン、2,4‐トリクロロメチル‐(ピペロニル)‐6‐トリアジン、2,4‐トリクロロメチル(4’‐メトキシスチリル)‐6‐トリアジンなどのトリアジン系化合物、1,2‐オクタンジオン,1‐〔4-(フェニルチオ)‐,2‐(O‐ベンゾイルオキシム)〕、O‐(アセチル)‐N‐(1‐フェニル‐2‐オキソ‐2‐(4’‐メトキシ‐ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミンなどのオキシムエステル系化合物、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイドなどのホスフィン系化合物、9,10‐フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノンなどのキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物などが用いられる。 As photopolymerization initiators, 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- Acetophenone compounds such as hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzyl Benzoin compounds such as dimethyl ketal, benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl- Benzophenone compounds such as 4′-methyldiphenyl sulfide, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2, Thioxanthone compounds such as 4-diisopropylthioxanthone and 2,4-diethylthioxanthone, 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- ( p-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-piperonyl-4,6- Bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-bis (trichloro) (Romethyl) -6-styryl-s-triazine, 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxy-naphth-1-yl) -4 , 6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-trichloromethyl- (piperonyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl (4'-methoxystyryl) -6-triazine 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)], O- (acetyl) -N- (1-phenyl-2-oxo-2- (4 ′ Oxime ester compounds such as -methoxy-naphthyl) ethylidene) hydroxylamine, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, 2,4, -Phosphine compounds such as trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, quinone compounds such as 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, ethylanthraquinone, borate compounds, carbazole compounds, imidazole compounds, titanocene compounds, etc. It is done.
これらの光重合開始剤は1種または2種以上混合して用いることができる。光重合開始剤は、着色組成物中の顔料の合計100重量部に対して、5〜200重量部、好ましくは10〜150重量部の量で用いることができる。 These photopolymerization initiators can be used alone or in combination. A photoinitiator can be used in the amount of 5-200 weight part with respect to a total of 100 weight part of the pigment in a coloring composition, Preferably it is 10-150 weight part.
上記光重合開始剤は、単独あるいは2種以上混合して用いるか、増感剤として、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4-ジメチルアミノ安息香酸メチル、4‐ジメチルアミノ安息香酸エチル、4‐ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2‐ジメチルアミノエチル、4‐ジメチルアミノ安息香酸2-エチルヘキシル、N,N‐ジメチルパラトルイジン、4,4’‐ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’‐ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’‐ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノンなどのアミン系化合物を併用することもできる。これらの増感剤は1種または2種以上混合して用いることができる。増感剤は、着色組成物中の光重合開始剤100重量部に対して、0.1〜60重量部の量で用いることができる。 The above photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. As sensitizers, triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, Isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 2-dimethylaminoethyl benzoate, 2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, N, N-dimethylparatoluidine, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4 ' Amine compounds such as -bis (diethylamino) benzophenone and 4,4'-bis (ethylmethylamino) benzophenone can also be used in combination. These sensitizers can be used alone or in combination. The sensitizer can be used in an amount of 0.1 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photopolymerization initiator in the colored composition.
さらに、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。多
官能チオールは、チオール基を2個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール 、デカンジチオール 、1,4‐ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4‐ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3‐メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2‐ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4‐ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6‐トリメルカプト‐s‐トリアジン、2‐(N,N‐ジブチルアミノ)‐4,6‐ジメルカプト‐s‐トリアジンなどが挙げられる。これらの多官能チオールは、1種または2種以上混合して用いることができる。多官能チオールの含有量は、着色組成物中の顔料の合計100重量部に対して、0.05〜100重量部が好ましく、好ましくは0.1〜60重量部の量で用いることができる。
Furthermore, a polyfunctional thiol that functions as a chain transfer agent can be contained. The polyfunctional thiol may be a compound having two or more thiol groups. For example, hexanedithiol, decanedithiol, 1,4-butanediol bisthiopropionate, 1,4-butanediol bisthioglycolate, ethylene Glycol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthiopropionate, trimethylolpropane tristhioglycolate, trimethylolpropane tristhiopropionate, trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), pentaerythritol tetrakisthioglycolate, Pentaerythritol tetrakisthiopropionate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, trimercaptopropionate, 1,4-dimethylmercaptobenzene, 2,4,6-trimerca DOO -s- triazine, 2- (N, N- dibutylamino) -4,6-dimercapto--s- triazine. These polyfunctional thiols can be used alone or in combination. The content of the polyfunctional thiol is preferably 0.05 to 100 parts by weight, preferably 0.1 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total pigment in the coloring composition.
光重合性化合物は、光照射により光重合開始剤から発生した活性ラジカルや酸などによって重合し得る化合物である。光重合性化合物としては、例えば、重合性の炭素−炭素不飽和結合を有する化合物などが挙げられる。 The photopolymerizable compound is a compound that can be polymerized by an active radical or an acid generated from a photopolymerization initiator by light irradiation. Examples of the photopolymerizable compound include compounds having a polymerizable carbon-carbon unsaturated bond.
光重合性化合物としては、公知の光重合性化合物を特に制限なく、用いることができる。光重合性化合物としては、少なくとも1つの付加重合可能なエチレン性二重結合を有し、常圧下での沸点が100℃以上である化合物が好ましい。(メタ)アクリル化合物であることがより好ましい。感度と高硬化の観点から、前記光重合性化合物が多官能(メタ)アクリル化合物であることが更に好ましい。 As the photopolymerizable compound, a known photopolymerizable compound can be used without particular limitation. As the photopolymerizable compound, a compound having at least one addition-polymerizable ethylenic double bond and having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure is preferable. It is more preferable that it is a (meth) acryl compound. From the viewpoint of sensitivity and high curing, the photopolymerizable compound is more preferably a polyfunctional (meth) acrylic compound.
光重合性化合物の例としては、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の単官能のアクリレートやメタアクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリス(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリス(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に(メタ)アクリレート化したものなどが挙げられる。 Examples of photopolymerizable compounds include monofunctional acrylates and methacrylates such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, and phenoxyethyl (meth) acrylate; polyethylene glycol di (meth) acrylate, Methylolethane tri (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate , Hexanediol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tris (acryloyloxypropyl) ether, tris (acryloilo) Shiechiru) isocyanurate, such as those (meth) acrylated after adding ethylene oxide or propylene oxide to a polyfunctional alcohol such as glycerin or trimethylol ethane.
本発明に係るカラーフィルタの着色画素を形成するために用いる着色組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために、貯蔵安定剤を含有させることができ、また、透明基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤などの密着向上剤を含有させることもできる。貯蔵安定剤としては、例えば、ベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの4級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、t‐ブチルピロカテコール、テトラエチルホスフィン、テトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩などが挙げられる。 The colored composition used for forming the colored pixel of the color filter according to the present invention may contain a storage stabilizer in order to stabilize the viscosity with time of the composition, and also adheres to the transparent substrate. In order to improve the property, an adhesion improving agent such as a silane coupling agent may be contained. Examples of storage stabilizers include quaternary ammonium chlorides such as benzyltrimethyl chloride and diethylhydroxyamine, organic acids such as lactic acid and oxalic acid, and methyl ethers thereof, t-butylpyrocatechol, tetraethylphosphine, and tetraphenylphosphine. Organic phosphines, phosphites and the like can be mentioned.
シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリス(β‐メトキシエトキシ)シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニルシラン類、γ‐メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどの(メタ)アクリルシラン類、β‐(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β‐(3,4‐エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、β‐(3,4‐エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、β‐(3,4‐エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、γ‐グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ‐グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのエポキシシラン類、N‐β(アミノエチル)γ‐アミノプロピルトリメトキシシラン、N‐β(アミノエチル)γ‐アミノプロピルトリエトキシシラン、N‐β(アミノエチル)γ‐アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ‐アミノプロピルトリエトキシシラン、γ‐アミノプロピルトリメトキシシラン、N‐フェニル‐γ‐アミノプロピルトリメトキシシラン、N‐フェニル‐γ‐アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノシラン類、γ‐メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ‐メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのチオシラン類などが挙げられる。 Examples of the silane coupling agent include vinyl silanes such as vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, vinylethoxysilane and vinyltrimethoxysilane, (meth) acrylsilanes such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) methyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, β- (3,4- Epoxy cyclohexyl) methyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane and other epoxy silanes, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- β (aminoethyl) γ -Aminopropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxy Examples thereof include aminosilanes such as silane and N-phenyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, and thiosilanes such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane and γ-mercaptopropyltriethoxysilane.
本発明に係るカラーフィルタは、着色画素23上に透明なオーバーコート層24を有する。オーバーコート層24に用いる樹脂組成物は前述の着色画素23を形成するために用いる着色組成物の顔料担体としてバインダーポリマー及び樹脂の前駆体(以下、モノマー)と同様である。
The color filter according to the present invention has a
バインダーポリマーは、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物により構成される。透明樹脂は、可視光領域の400〜700nmの全波長領域において透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれ、その前駆体には、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成する光重合性化合物はモノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独でまたは2種以上混合して用いることができる。 The binder polymer is composed of a transparent resin, a precursor thereof, or a mixture thereof. The transparent resin is a resin having a transmittance of preferably 80% or more, more preferably 95% or more in the entire wavelength region of 400 to 700 nm in the visible light region. The transparent resin includes a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photosensitive resin, and the precursor thereof includes a monomer or an oligomer as a photopolymerizable compound that is cured by radiation irradiation to form a transparent resin. These can be used alone or in admixture of two or more.
オーバーコート層24に用いる樹脂組成物について、40℃から200℃の間で少なくとも3点以上応力値を測定し、横軸に温度、縦軸に応力をプロットしたときの傾きの値の絶対値は、0.15以下である。但し、温度の単位は摂氏であり、応力の単位はMPaである。
For the resin composition used for the
この傾きの絶対値は樹脂組成物から得られる塗膜の熱膨張係数に比例しており、熱膨張係数が小さいほど、カラーフィルタや液晶表示装置を製造する際の熱プロセスによる膨張が小さく、このオーバーコート層の上に形成される透明電極にかかるストレスが小さい。 The absolute value of this slope is proportional to the thermal expansion coefficient of the coating film obtained from the resin composition. The smaller the thermal expansion coefficient, the smaller the expansion due to the thermal process when manufacturing color filters and liquid crystal display devices. The stress applied to the transparent electrode formed on the overcoat layer is small.
横軸に温度、縦軸に応力をプロットしたときの傾きの値の絶対値、すなわち熱膨張係数は、塗膜の架橋密度を高めることで小さくすることが可能である。そのような塗膜を得るためには、樹脂組成物中に熱硬化性化合物を含むことが望ましい。その含有量は、固形分中の重量比率で10%以上が好ましく、より好ましくは20%以上である。 When the temperature is plotted on the horizontal axis and the stress is plotted on the vertical axis, the absolute value of the slope value, that is, the thermal expansion coefficient, can be reduced by increasing the crosslinking density of the coating film. In order to obtain such a coating film, it is desirable to include a thermosetting compound in the resin composition. The content is preferably 10% or more, more preferably 20% or more by weight ratio in the solid content.
熱硬化性化合物としては、前述の着色画素に用いることができるものと同様である。特に好ましいのは、メラミン化合物、エポキシ化合物である。 As a thermosetting compound, it is the same as that which can be used for the above-mentioned coloring pixel. Particularly preferred are melamine compounds and epoxy compounds.
オーバーコート層を形成する樹脂組成物は前述の活性エネルギー線硬化性樹脂を含有することで光硬化性を有していても良い。塗布性を持たせるための有機溶剤についても、着色組成物と同様である。 The resin composition forming the overcoat layer may have photocurability by containing the above-described active energy ray-curable resin. The organic solvent for imparting coating properties is the same as that of the colored composition.
樹脂組成物の温度-応力の関係の測定は、A.Brenner and S.Senderoff:J.Res.Natl.Bur.Stand.42,105(1949)や特開平10‐253821特開2000‐329921に記載されているシリコン基板の曲率半径の変化を測定する方法を参考に応力を求める。 The measurement of the temperature-stress relationship of the resin composition is as follows. Brenner and S.M. Senderoff: J.M. Res. Natl. Bur. Stand. 42, 105 (1949) and Japanese Patent Laid-Open No. 10-253821 and Japanese Patent Laid-Open No. 2000-329921, the stress is obtained with reference to the method of measuring the change in the radius of curvature of the silicon substrate.
曲率半径の測定方法には触針式の測定器を用いる方法や、レーザー光源14を用いた光てこ方式が挙げられるが、いずれの方法を用いても構わない。本発明では応力の温度依存性を測定する必要があるため、シリコンウエハ12は加熱ステージ11上に置いて測定す
る。図1に光てこ法を用いた場合の装置の概念図を示す。
The method of measuring the radius of curvature includes a method using a stylus type measuring instrument and an optical lever method using a
樹脂組成物の応力は、シリコンウエハ12上に樹脂組成物の塗膜13を形成し、塗膜形成前後での曲率半径から下記の式を用いて算出する。
The stress of the resin composition is calculated by forming the
σ=Eh2/6(1−ν)rt 式1
σ:応力
E:シリコン基板のヤング率
h:シリコン基板の厚さ
ν:シリコン基板のポアソン比
r:シリコン基板の有効曲率半径(下記の式2で算出する)
t:樹脂組成物の塗膜の膜厚
r=r1r2/(r1−r2) 式2
r1:樹脂組成物を用いた塗膜形成前のシリコンウエハの曲率半径
r2:樹脂組成物を用いた塗膜形成後のシリコンウエハの曲率半径
測定に用いるシリコンウエハ12の大きさ、厚さ、結晶形については特に制限はない。シリコンウエハ12の曲率半径を測定した後、シリコンウエハ上に着色組成物の塗膜13を作成する。塗膜の膜厚は該樹脂組成物を用いてカラーフィルタを作成する際の膜厚にあわせることが望ましい。樹脂組成物をシリコンウエハ12上に塗布した後、該樹脂組成物を生産ラインで使用することを想定した条件にて、プリベーク、露光、ポストベークを実施する。このポストベークまで実施した基板の曲率半径を測定する。さらに加熱ステージ11で加熱しながら該シリコンウエハ12の曲率半径を測定する。測定した曲率半径から上記算出式を用いて応力値を計算する。
σ = Eh 2/6 (1 -ν) rt
σ: Stress E: Young's modulus of silicon substrate h: Thickness of silicon substrate ν: Poisson's ratio of silicon substrate r: Effective radius of curvature of silicon substrate (calculated by the following equation 2)
t: film thickness of the coating film of the resin composition r = r 1 r 2 / (r 1 -r 2 )
r 1 : radius of curvature of silicon wafer before film formation using resin composition r 2 : radius of curvature of silicon wafer after film formation using resin composition Size and thickness of
上記の方法で算出した温度-応力プロットの傾きは、式3に示すように熱応力の値に相当し、熱膨張係数に比例している。(参考文献:山寺秀哉 豊田中央研究所R&DレビューVol.34,No.1,P19〜24(1999)
σ=σ0+σTT 式3
σ0:0℃における内部応力
σT:熱応力
T:測定温度
σT=(Ef/1−νf)(αf−αs) 式4
Ef:塗膜のヤング率
νf:塗膜のポアソン比
αf:塗膜の熱膨張係数
αs:シリコンウエハの熱膨張係数
樹脂組成物のヤング率、ポアソン比は樹脂組成物の組成によらずほとんど変らないと言え、シリコンウエハの熱膨張係数も定数と考えることができることから、熱応力は塗膜の熱膨張係数に比例していると考えられる。
The slope of the temperature-stress plot calculated by the above method corresponds to the value of thermal stress as shown in
σ = σ 0 + σ T T Equation 3
σ 0 : Internal stress at 0 ° C. σ T : Thermal stress T: Measurement temperature σ T = (E f / 1−ν f ) (α f −α s )
E f : Young's modulus of coating film ν f : Poisson's ratio of coating film α f : Thermal expansion coefficient of coating film α s : Thermal expansion coefficient of silicon wafer The Young's modulus and Poisson's ratio of the resin composition depend on the composition of the resin composition. It can be said that the thermal expansion coefficient of the silicon wafer can be considered as a constant, and it can be considered that the thermal stress is proportional to the thermal expansion coefficient of the coating film.
樹脂画素の熱膨張係数が大きいとITOのスパッタ、焼成時あるいはその後の工程における加熱のときのオーバーコート層の熱膨張量に大きくなる。オーバーコート層の熱膨張係数と比較して、ITOの熱膨張係数は1桁小さいため、オーバーコート層の膨張に対してITOが追随できず、ITOの破断やシワが生じていると推測される。樹脂組成物の熱膨張係数は3×10−5〜4×10−5程度であり、ITOの熱膨張係数は7.2×10−6である(特開平6‐067015)。 If the coefficient of thermal expansion of the resin pixel is large, the amount of thermal expansion of the overcoat layer at the time of sputtering or baking of ITO or heating in the subsequent process increases. Compared with the thermal expansion coefficient of the overcoat layer, the thermal expansion coefficient of ITO is an order of magnitude smaller. Therefore, it is assumed that ITO cannot follow the expansion of the overcoat layer, and that ITO is broken or wrinkled. . The thermal expansion coefficient of the resin composition is about 3 × 10 −5 to 4 × 10 −5 , and the thermal expansion coefficient of ITO is 7.2 × 10 −6 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-0667015).
樹脂組成物の温度-応力の傾きつまり熱膨張性は塗膜内の架橋性に影響を受ける。つま
り、樹脂組成物中の架橋性モノマーの含有量や架橋性モノマーの二重結合等量により制御することが可能である。温度-応力の傾きを大きく(熱膨張性を高く)するには、架橋性モノマーの含有量を増やし、用いる架橋性モノマーの二重結合当量を小さくすればよい。二重結合当量が小さいモノマーの例としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)やペンタエリスリトールテトラアクリレート、などが挙げられる。
The temperature-stress gradient, that is, the thermal expansion property of the resin composition is affected by the crosslinkability in the coating film. That is, it can be controlled by the content of the crosslinkable monomer in the resin composition and the double bond equivalent amount of the crosslinkable monomer. In order to increase the temperature-stress gradient (increase the thermal expansion property), the content of the crosslinkable monomer may be increased and the double bond equivalent of the crosslinkable monomer used may be decreased. Examples of the monomer having a small double bond equivalent include dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA) and pentaerythritol tetraacrylate.
一方、傾きを小さく(熱膨張性を低く)するには、架橋性モノマーの含有量を減らし、用いるモノマーの二重結合当量を大きいものにすると良い。二重結合当量が大きいモノマーとしてはカプロラクトン変性DPHA(例えば、日本化薬社製DPCA30,DPCA60,DPCA120)やウレタンアクリレートモノマー(例えば、新中村化学社製U‐6HA、U‐6LPA、UA‐110HAなど)が挙げられる。 On the other hand, in order to reduce the slope (low thermal expansion), it is preferable to reduce the content of the crosslinkable monomer and increase the double bond equivalent of the monomer used. Monomers having a large double bond equivalent include caprolactone-modified DPHA (for example, DPCA30, DPCA60, DPCA120 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and urethane acrylate monomers (for example, U-6HA, U-6LPA, UA-110HA manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) ).
本実施形態に係るカラーフィルタにおいて、着色画素23は、好ましくは0.1μmないし5.0μm、より好ましくは0.5μmないし4.0μm、更に好ましくは1.0μmないし3.5μmの膜厚を有する。すなわち、本発明に係わる青色画素23Bをフォトリソグラフィー法で形成する場合、膜厚が0.1μm未満であると画素の形成が困難になり、また、膜厚が5μmより厚くなると、着色組成物を塗膜13として塗布形成するのが困難となるためである。
In the color filter according to the present embodiment, the colored pixels 23 preferably have a film thickness of 0.1 μm to 5.0 μm, more preferably 0.5 μm to 4.0 μm, and still more preferably 1.0 μm to 3.5 μm. . That is, when the
本実施形態に係るカラーフィルタは、透明基材上に、上述したカラーフィルタ用着色組成物を用いて形成された着色塗膜からなる着色画素23を具備するものである。さらに着色画素23上にオーバーコート層24を有し、その上に透明電極が形成されている。
即ち、図2に示すように、カラーフィルタは、ガラス等の透明基板21上に、遮光膜であるブラックマトリクス22、及び着色画素23を備えている。着色画素23は、上述した青色着色組成物を用いて形成された青色画素23B、赤色画素23R、及び緑色画素23Gからなる。その上にオーバーコート層24が形成され、その上に透明電極25を形成する。
The color filter which concerns on this embodiment comprises the colored pixel 23 which consists of a colored coating film formed using the coloring composition for color filters mentioned above on the transparent base material. Further, an
That is, as shown in FIG. 2, the color filter includes a
透明基材としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。また、本発明に係わるカラーフィルタを液晶表示装置に組み込む場合、ガラス板や樹脂板の表面には、液晶パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫などからなる透明電極が形成されていてもよい。 As the transparent substrate, glass plates such as soda lime glass, low alkali borosilicate glass and non-alkali aluminoborosilicate glass, and resin plates such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, and polyethylene terephthalate are used. In addition, when the color filter according to the present invention is incorporated in a liquid crystal display device, a transparent electrode made of indium oxide, tin oxide, or the like is formed on the surface of a glass plate or a resin plate for driving a liquid crystal after forming the liquid crystal panel. It may be.
各色着色画素23の形成は、例えば、印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィー法等により行うことができる。 Each colored pixel 23 can be formed by, for example, a printing method, an inkjet method, a photolithography method, or the like.
印刷法による各色着色画素23の形成は、上記各種の印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。 The formation of each color coloring pixel 23 by the printing method can be patterned simply by repeating the printing and drying of the colored composition prepared as the above-mentioned various printing inks. Are better. Furthermore, it is possible to print a fine pattern having high dimensional accuracy and smoothness by the development of printing technology. In order to perform printing, it is preferable that the ink does not dry and solidify on the printing plate or on the blanket. Control of ink fluidity on a printing press is also important, and ink viscosity can be adjusted with a dispersant or extender pigment.
インクジェット法を用いたカラーフィルタの製造方法として、透明基材21であるガラス基板上にブラックマトリクス22を形成し、インクジェット印刷装置を用いてブラックマトリクス22の開口部にインクを付与して着色部を形成する方法が提案されている。更に、この方法において、インクが所定の開口部に正確に充填され、隣接する着色部間でインクが混じり合う混色が発生しないように、ブラックマトリクス22を構成する材料にフ
ッ素化合物やケイ素化合物等の撥水材を含ませてもよい。
As a method for producing a color filter using an ink jet method, a
インクジェットに用いる装置としては、インク吐出方法の相違によりピエゾ変換方式と熱変換方式がある。また、インクジェット装置におけるインクの粒子化周波数は、5〜100KHz程度である。また、インクジェット装置におけるノズル径は5〜80μm程度が望ましい。また、インクジェット装置はヘッドを複数個配置し、1ヘッドにノズルを60〜500個程度組み込んだものを用いることが出来る。 As an apparatus used for inkjet, there are a piezo conversion method and a heat conversion method depending on a difference in an ink discharge method. In addition, the ink particleization frequency in the ink jet apparatus is about 5 to 100 KHz. The nozzle diameter in the ink jet apparatus is desirably about 5 to 80 μm. In addition, the ink jet apparatus may be one in which a plurality of heads are arranged and about 60 to 500 nozzles are incorporated in one head.
インクジェット法により着色部パターンを形成した後は、コンベクションオーブン、IRオーブン、ホットプレートなどを使用して、加熱処理し、着色層パターンを形成する。インクジェット法によれば、複数色のインキを同時に塗布することが出来ることから、簡易なプロセスで安価にカラーフィルタを製造することが可能である。 After the colored portion pattern is formed by the ink jet method, a colored layer pattern is formed by heat treatment using a convection oven, an IR oven, a hot plate, or the like. According to the ink jet method, since a plurality of colors of ink can be applied simultaneously, it is possible to manufacture a color filter at a low cost by a simple process.
フォトリソグラフィー法により各色着色画素23を形成する場合は、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストとして調製した着色組成物を、透明基板21上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が0.2〜10μmとなるように塗布する。塗布膜を乾燥させる際には、減圧乾燥機、コンベクションオーブン、IRオーブン、ホットプレートなどを使用してもよい。必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するパターン露光用フォトマスクを介して膜に紫外線露光を行う。
When forming each color colored pixel 23 by photolithography, the colored composition prepared as the solvent development type or alkali development type color resist is applied on the
その後、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬するかもしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去して所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルタを製造することができる。着色組成物の現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウムなどの水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミンなどの有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。現像処理方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法などを適用することができる。 Then, after immersing in a solvent or alkali developer or spraying the developer by spraying or the like to remove the uncured portion to form a desired pattern, the same operation is repeated for other colors to produce a color filter. be able to. In developing the colored composition, an aqueous solution such as sodium carbonate or sodium hydroxide is used as an alkali developer, and an organic alkali such as dimethylbenzylamine or triethanolamine can also be used. Moreover, an antifoamer and surfactant can also be added to a developing solution. As a development processing method, a shower development method, a spray development method, a dip (immersion) development method, a paddle (liquid accumulation) development method, or the like can be applied.
なお、紫外線露光時の膜の感度を上げるために、上記着色レジストを塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂などを塗布乾燥し、酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。 In order to increase the sensitivity of the film during UV exposure, the colored resist is applied and dried, and then water-soluble or alkaline water-soluble resin such as polyvinyl alcohol or water-soluble acrylic resin is applied and dried to prevent polymerization inhibition by oxygen. After the film to be formed is formed, ultraviolet exposure can be performed.
電着法は、透明基板21上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色着色画素23を透明電極25の上に電着形成することでカラーフィルタを製造する方法である。
The electrodeposition method is a method of manufacturing a color filter by using a transparent conductive film formed on a
転写法は、剥離性の転写ベースシートあるいは転写胴の表面に、あらかじめ着色画素23を形成しておき、この着色画素23を所望の透明基板21に転写させる方法である。
The transfer method is a method in which colored pixels 23 are formed in advance on the surface of a peelable transfer base sheet or transfer cylinder, and the colored pixels 23 are transferred to a desired
透明基板21あるいは反射基板上に各色着色画素23を形成する前に、あらかじめブラックマトリックス22を形成しておくと、表示パネルのコントラストを一層高めることができる。ブラックマトリックス22としては、クロムやクロム/酸化クロムの多層膜、窒化チタニウムなどの無機膜や、遮光剤を分散した樹脂膜を用いることもできる。
If the
透明導電膜の材料は特に制限なく公知のものを用いることができる。中でも特にITOが好適に用いられる。透明導電膜の多くはスパッタ法などでカラーフィルタ上に成膜されるが、多くは加熱しながら成膜するか、成膜後にアニール工程が必要となる。透明導電膜
を成膜する際の加熱は、スパッタリングの際に同時に加熱する方法(加熱スパッタリング)とスパッタリング後の後加熱する方法(アニーリング)があると前述したが、この両方を用いる方法もある。即ち、加熱スパッタリングにより透明導電膜を形成し、その後にさらにアニールングを実施する方法である。
A known material can be used for the transparent conductive film without any particular limitation. Of these, ITO is particularly preferably used. Most of the transparent conductive films are formed on the color filter by sputtering or the like, but many of them are formed while being heated, or an annealing process is required after the film formation. As described above, the heating when forming the transparent conductive film includes the method of simultaneously heating during sputtering (heating sputtering) and the method of post-heating after sputtering (annealing), but there is also a method using both of them. That is, it is a method in which a transparent conductive film is formed by heat sputtering and then annealing is further performed.
本発明に係わるカラーフィルタを表示装置に組み込む場合、前記の透明基板あるいは反射基板上に電極(薄膜トランジスター:TFT)をあらかじめ形成しておき、その後に着色画素を形成することもできる。電極基板上に着色画素を形成することにより、開口率を高め、輝度を向上させることができる。 When the color filter according to the present invention is incorporated in a display device, an electrode (thin film transistor: TFT) is formed in advance on the transparent substrate or the reflective substrate, and then a colored pixel can be formed. By forming colored pixels on the electrode substrate, the aperture ratio can be increased and the luminance can be improved.
本発明に係るカラーフィルタには、必要に柱状スペーサーなどを形成して構わない。 A columnar spacer or the like may be formed in the color filter according to the present invention as necessary.
以下に、本発明の実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例における「部」および「%」は、「質量部」および「質量%」をそれぞれ表す。また、顔料の記号はカラーインデックスナンバーを示し、例えば、「PR254」は「C.I.PigmentRed254」を、「PB15:6」は「C.I.PigmentBlue15:6」であり、以下に染料及び顔料の製造例を示す。 EXAMPLES Examples and comparative examples of the present invention will be shown below to describe the present invention more specifically. However, the present invention is not limited to the following examples. In the examples, “parts” and “%” represent “parts by mass” and “mass%”, respectively. The symbol of the pigment indicates a color index number. For example, “PR254” is “CI PigmentRed254”, “PB15: 6” is “CI PigmentBlue15: 6”, and dyes and pigments are described below. The example of manufacture of is shown.
<着色組成物>
カラーフィルタ作製に用いる着色組成物を着色するための着色剤には以下のものを使用した。
<Coloring composition>
The following were used for the coloring agent for coloring the coloring composition used for color filter preparation.
赤色顔料:C.I.Pigment Red 254(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッド B−CF」)、C.I.Pigment Red 177(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド A2B」)。 Red pigment: C.I. I. Pigment Red 254 (“Ilgar Forred B-CF” manufactured by Ciba Specialty Chemicals), C.I. I. Pigment Red 177 (“Chromophthal Red A2B” manufactured by Ciba Specialty Chemicals).
緑色顔料:C.I.Pigment Green 58 ((株)DIC社製「Phthalocyanine Green A110」; G‐1)。 Green pigment: C.I. I. Pigment Green 58 (manufactured by DIC Corporation, “Phthalocyanine Green A110”; G-1).
青色顔料:C.I.Pigment Blue 15:6(東洋インキ製造(株)製「リオノールブルーES」)。 Blue pigment: C.I. I. Pigment Blue 15: 6 (“Lionol Blue ES” manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.).
黄色顔料:C.I.Pigment Yellow150(LANXESS社製「YELLOW PIGMENT E4GN」; Y‐1)。 Yellow pigment: C.I. I. Pigment Yellow 150 ("YELLOW PIGMENT E4GN" manufactured by LANXESS; Y-1).
赤色顔料(R‐1)は下記組成を反応させ得た。
ジケトピロロピロール系赤色顔料PR254 100部
(チバスペシャリティケミカルズ社製「イルガフォアレッドB‐CF」)
色素誘導体(D‐1) 10部粉砕した食塩 1000部ジエチレングリコール 120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、60℃で10時間混練した。
The red pigment (R-1) could be reacted with the following composition.
100 parts of diketopyrrolopyrrole red pigment PR254 (“Irgafore Red B-CF” manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Pigment derivative (D-1) 10 parts ground salt 1000 parts diethylene glycol 120 parts were charged in a
この混合物を温水2000部に投入し、約80℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、80℃で24時間乾燥し、微細化顔料(R-1)を得た。得られた顔料の平均粒子径は25nmであった。 The mixture was added to 2000 parts of warm water, heated to about 80 ° C. and stirred with a high speed mixer for about 1 hour to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove salt and solvent, and then at 80 ° C. for 24 hours. It dried and obtained the refined pigment (R-1). The average particle diameter of the obtained pigment was 25 nm.
色素誘導体(D‐1)の構造式を化3に示す。
The structural formula of the dye derivative (D-1) is shown in
アントラキノン系赤色顔料PR177 100部(チバスペシャリティケミカルズ社製「クロモフタールレッドA2B」)
色素誘導体(D‐2) 8部粉砕した食塩 700部エチレングリコール 180部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、70℃で4時間混練した。
100 parts of anthraquinone red pigment PR177 (“Chromoval Red A2B” manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Pigment derivative (D-2) 8 parts of pulverized salt 700 parts Ethylene glycol 180 parts were charged in a stainless gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 70 ° C for 4 hours.
この混合物を温水4000部に投入し、約80℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、80℃で24時間乾燥し、微細化顔料(R‐2)を得た。得られた顔料の平均粒子径は30nmであった。 The mixture was put into 4000 parts of warm water, heated to about 80 ° C., stirred with a high speed mixer for about 1 hour to form a slurry, filtered and washed with water to remove salt and solvent, and then at 80 ° C. for 24 hours. It dried and obtained the refined pigment (R-2). The average particle diameter of the obtained pigment was 30 nm.
色素誘導体(D‐2)の構造式を化4に示す。
The structural formula of the dye derivative (D-2) is shown in
青色顔料 200部(C.I.PigmentBlue15:6、東洋インキ製造社製「LIONOLBLUEES」)
塩化ナトリウム 1600部ジエチレングリコール(東京化成社製) 100部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、70℃で12時間混練した。次に、この混合物を約5リットルの温水に投入し、約70℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約1時間撹拌してスラリー状とした後、濾過し、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、80℃で24時間乾燥し、198部のソルトミリング処理顔料(青色顔料B‐1)を得た。
200 parts of blue pigment (CI Pigment Blue 15: 6, “LIONOLBLUEES” manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
Sodium chloride 1600 parts diethylene glycol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 100 parts were charged into a
アクリル樹脂溶液(P‐1)は下記組成を反応させ得た。
実施例及び比較例で用いたバインダーポリマー溶液の調製について説明する。樹脂の分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量である。
The acrylic resin solution (P-1) could be reacted with the following composition.
Preparation of the binder polymer solution used in the examples and comparative examples will be described. The molecular weight of the resin is a weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography).
反応容器に
シクロヘキサノン 370部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら80℃に加熱して、同温度で
メタクリル酸(MAA) 20.0部メチルメタクリレート(MMA) 10.0部ベンジルメタクリレート(BzMA) 55.0部2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA) 15.0部2,2’-アゾビスイソブチロニトリル 4.0部の混合物を1時間かけて滴下し、重合反応を行った。
370 parts of cyclohexanone is placed in a reaction vessel, heated to 80 ° C. while injecting nitrogen gas into the vessel, and methacrylic acid (MAA) 20.0 parts methyl methacrylate (MMA) 10.0 parts benzyl methacrylate (BzMA) at the same temperature 55.0 parts 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) A mixture of 15.0
滴下終了後、さらに80℃で3時間反応させた後、
アゾビスイソブチロニトリル 1.0部を
シクロヘキサノン 50部に溶解させた溶液を加え、さらに80℃で1時間反応を続けて、アクリル樹脂の溶液を得た。アクリル樹脂の重量平均分子量は、約20000であった。
After the completion of the dropwise addition, the mixture was further reacted at 80 ° C. for 3 hours,
A solution in which 1.0 part of azobisisobutyronitrile was dissolved in 50 parts of cyclohexanone was added, and the reaction was further continued at 80 ° C. for 1 hour to obtain an acrylic resin solution. The weight average molecular weight of the acrylic resin was about 20,000.
室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20重量%になるようにシクロヘキサノンを添加して、アクリル樹脂溶液(P‐1)を調製した。 After cooling to room temperature, about 2 g of the resin solution was sampled, heated and dried at 180 ° C. for 20 minutes to measure the nonvolatile content, and cyclohexanone was added to the previously synthesized resin solution so that the nonvolatile content was 20% by weight. Then, an acrylic resin solution (P-1) was prepared.
顔料分散体は、表1に示す組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径0.1mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで2時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し顔料分散体を作製した。 The pigment dispersion is prepared by uniformly stirring and mixing a mixture having the composition shown in Table 1, and then dispersing the mixture for 2 hours with an Eiger mill using zirconia beads having a diameter of 0.1 mm, followed by filtering with a 5 μm filter to prepare a pigment dispersion. did.
分散剤 : アクリル系分散剤(ビックケミー社製BYK‐2001)有機溶剤 : シクロヘキサノンである。
Dispersant: Acrylic dispersant (BYK-2001 manufactured by Big Chemie) Organic solvent: Cyclohexanone.
色素誘導体(D‐3)の構造式を化5に示す。
The structural formula of the dye derivative (D-3) is shown in
顔料分散体 PR‐1: 22.5質量部顔料分散体 PR‐2: 22.5質量部アクリル樹脂溶液(P‐1): 1.5質量部モノマー(M−1): 5.1質量部(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、東亞合成社製アロニックスM402)
光重合開始剤: 1.0質量部(チバガイギー社製「イルガキュア‐379」)
光増感剤: 0.2質量部(日本化薬社製「KAYACURE DET‐X」)
有機溶剤:(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート) 47.2質量部5μmのフィルタで濾過して赤色着色組成物(PR‐1)を得た。
Pigment dispersion PR-1: 22.5 parts by mass Pigment dispersion PR-2: 22.5 parts by mass Acrylic resin solution (P-1): 1.5 parts by mass Monomer (M-1): 5.1 parts by mass (Dipentaerythritol hexaacrylate, Aronix M402 manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
Photopolymerization initiator: 1.0 part by mass (“Irgacure-379” manufactured by Ciba Geigy)
Photosensitizer: 0.2 parts by mass (“KAYACURE DET-X” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
Organic solvent: (propylene glycol monomethyl ether acetate) A red colored composition (PR-1) was obtained by filtration through a filter of 47.2 parts by mass of 5 μm.
顔料分散体、光重合開始剤、光増感剤について下記表3に記載のものを用いた以外は、比較例3と同様にして緑色着色組成物RG‐1、青色着色組成物RB‐1を得た。なお、表3では、比較例3係る着色組成物も併せて示した。 The green colored composition RG-1 and the blue colored composition RB-1 were prepared in the same manner as in Comparative Example 3, except that the pigment dispersion, photopolymerization initiator, and photosensitizer described in Table 3 below were used. Obtained. In Table 3, the colored composition according to Comparative Example 3 is also shown.
オーバーコート用樹脂組成物は次の反応により得た。シクロヘキサノン37g、ジエチレングリコールジメチルエーテル52gをサンプル瓶に入れた。攪拌しながら、エポキシ樹脂;ESF‐300(新日鐡化学(株)製:ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂でエポキシ当量231g/eq)6g、エポキシ樹脂;EHPE3150(ダイセル化学工業(株)製:脂環式固形エポキシ樹脂で、分子中のエポキシ基数9個、エポキシ当量170g/eq)2g、エポキシ樹脂;EOCN‐1020(日本化薬(株)製オルソクレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量200g/eq)14gを加え、完全に溶解させエポキシ化合物(EP)を調製した。
The overcoat resin composition was obtained by the following reaction. 37 g of cyclohexanone and 52 g of diethylene glycol dimethyl ether were placed in a sample bottle. While stirring, epoxy resin; ESF-300 (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd .: bisphenolfluorene type epoxy resin, epoxy equivalent of 231 g / eq) 6 g, epoxy resin; EHPE3150 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd .: alicyclic type) Solid epoxy resin, 9 g of epoxy groups in molecule, epoxy equivalent 170 g / eq) 2 g, epoxy resin; EOCN-1020 (Nippon Kayaku Co., Ltd. Orthocresol novolak type epoxy resin, epoxy equivalent 200 g / eq) 14 g In addition, it was completely dissolved to prepare an epoxy compound (EP).
硬化剤として無水トリメリット酸を20g加え、十分に攪拌溶解した後、硬化促進剤としてジメチルシクロヘキシルアミンを0.10g加えた。更に、シランカップリング剤(チッソ社製S‐510)3.0g、界面活性剤(住友スリーエム社製;フロラードFC‐430)0.12gを加えて十分に攪拌、溶解後、これをろ過して、オーバーコート層形成用樹脂組成物を得た。 After adding 20 g of trimellitic anhydride as a curing agent and sufficiently stirring and dissolving, 0.10 g of dimethylcyclohexylamine was added as a curing accelerator. Further, 3.0 g of a silane coupling agent (S-510 manufactured by Chisso Corporation) and 0.12 g of a surfactant (manufactured by Sumitomo 3M; Fluorad FC-430) were added and sufficiently stirred and dissolved. Thus, a resin composition for forming an overcoat layer was obtained.
アクリル樹脂、モノマー、光重合開始剤について、表3に記載したものを用いた以外は実施例1と同様に実施例2、実施例3、比較例1及び比較例2、比較例3の樹脂組成物を得た。なお、表3には実施例1の樹脂組成物についても記載した。 Resin compositions of Example 2, Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 were the same as Example 1 except that the acrylic resin, monomer, and photopolymerization initiator were used as described in Table 3. I got a thing. Table 3 also shows the resin composition of Example 1.
アクリル樹脂:P‐1
モノマー:M‐1
(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、東亞合成社製アロニックスM402)光重合開始剤:(チバガイギー社製「イルガキュア−379」)
界面活性剤:1%ポリエーテル変性シリコンオイルSH8400
(商品名:トーレシリコーン社製)
有機溶剤:シクロヘキサノン
である。
Acrylic resin: P-1
Monomer: M-1
(Dipentaerythritol hexaacrylate, Aronix M402 manufactured by Toagosei Co., Ltd.) Photopolymerization initiator: ("Irgacure-379" manufactured by Ciba Geigy)
Surfactant: 1% polyether-modified silicone oil SH8400
(Product name: manufactured by Torre Silicone)
Organic solvent: cyclohexanone.
<応力の測定>
樹脂組成物の応力の測定方法について記載する。測定装置は薄膜ストレス測定装置(Tencor Instruments社製 FLX2328)を使用した。測定に用いるシリコンウエハは、直径4インチ、厚さ525μm、ミラー指数[111]のウエハを使用した。
<Measurement of stress>
It describes about the measuring method of the stress of a resin composition. A thin film stress measuring device (FLX2328 manufactured by Tencor Instruments) was used as a measuring device. The silicon wafer used for the measurement was a wafer having a diameter of 4 inches, a thickness of 525 μm, and a Miller index [111].
まず、シリコンウエハのみの曲率半径を測定した。次いで、焼成後の膜厚が2.0μmになるよう着色組成物をスピンコータにて塗布した。その後乾燥し、230℃のオーブンで30分焼成した。次に、薄膜ストレス測定装置の加熱ステージを40℃に設定してシリコンをセットし、5分間ならした後、昇温速度15℃/分、測定間隔1分で、40℃から230℃の範囲で応力値を測定した。実施例1、実施例2及び実施例3、比較例1、比較例2及び比較例3に記載の樹脂組成物の測定結果を図3に温度-応力の関係として示す。 First, the curvature radius of only the silicon wafer was measured. Next, the coloring composition was applied by a spin coater so that the film thickness after firing was 2.0 μm. Thereafter, it was dried and baked in an oven at 230 ° C. for 30 minutes. Next, the heating stage of the thin film stress measuring apparatus is set to 40 ° C., silicon is set, and after 5 minutes, the temperature rises at a rate of 15 ° C./minute, and the measurement interval is 1 minute. The stress value was measured. The measurement results of the resin compositions described in Example 1, Example 2 and Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 2 and Comparative Example 3 are shown in FIG. 3 as a temperature-stress relationship.
表4には、それぞれの温度-応力プロットの傾きを示した。なお、230℃未満の温度で応力値がゼロになった場合、ゼロに達する前までの傾きの値を採用した。 Table 4 shows the slope of each temperature-stress plot. In addition, when the stress value became zero at a temperature lower than 230 ° C., the value of the slope before reaching zero was adopted.
上記の実施例1〜3、比較例1〜3のオーバーコート材料を用いて、ガラス上に仕上がり2.5μmとなるようにスピンコート法により塗膜し、90℃で2分間乾燥した。
Using the overcoat materials of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, the film was coated on glass by a spin coat method so as to have a finish of 2.5 μm, and dried at 90 ° C. for 2 minutes.
オーバーコート層形成用のフォトマスクを介して高圧水銀灯の光を100mJ/cm2照射した。尚、フォトマスクとガラス基板との間隔(露光ギャップ)は100μmで露光した。その後、上記した着色層の作製と同様の現像液を用いて現像をした。水洗を施したのち、230℃30分焼成してガラス基板上にオーバーコート層を形成した。 Light from a high-pressure mercury lamp was irradiated through a photomask for forming an overcoat layer at 100 mJ / cm 2 . In addition, it exposed with the space | interval (exposure gap) of a photomask and a glass substrate being 100 micrometers. Then, it developed using the developing solution similar to preparation of the above-mentioned colored layer. After washing with water, baking was performed at 230 ° C. for 30 minutes to form an overcoat layer on the glass substrate.
<密着性の評価>
上記実施例1〜3および比較例1〜3を用いてで得られたガラス上のオーバーコート層ついて密着性を評価した。JIS‐K‐5600‐5‐6に準じて分類0から5に分類した。カラーフィルタ用透明電極層は分類0あるいは1であることが望ましく、さらに望ましくは分類0である。評価結果を表5に示す。
<Evaluation of adhesion>
Adhesiveness was evaluated about the overcoat layer on the glass obtained by using said Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3. Classification was made from 0 to 5 according to JIS-K-5600-5-6. The transparent electrode layer for the color filter is preferably classified as 0 or 1, more preferably classified as 0. The evaluation results are shown in Table 5.
赤色着色組成物RR‐1、緑色着色組成物RG‐1、青色着色組成物RB‐1を用いてカラーフィルタを作製した。まず、赤色着色組成物RR‐1を、硬化後の膜厚が2.5μmとなるように、スピンコート法によりブラックマトリクスを形成してあるガラス基板に塗布し、乾燥した後、ネガ像を有するフォトマスクを介して超高圧水銀ランプを用いて紫外線で露光した。その後、23℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し、風乾した。その後、クリーンオーブン中で、230℃で30分のポストベークを行い、赤色着色パターンを有するガラス基板を得た。その後、緑色着色組成物RG‐1を用いて同様に緑色着色パターンを得る。さらに青色着色組成物RB‐1を用いて青色着色パターンを得た。
Color filters were prepared using the red coloring composition RR-1, the green coloring composition RG-1, and the blue coloring composition RB-1. First, the red coloring composition RR-1 is applied to a glass substrate on which a black matrix has been formed by spin coating so that the film thickness after curing is 2.5 μm, dried, and then has a negative image. It exposed with the ultraviolet-ray using the ultrahigh pressure mercury lamp through the photomask. Thereafter, spray development was performed using a sodium carbonate aqueous solution at 23 ° C., followed by washing with ion-exchanged water and air drying. Thereafter, post-baking was performed at 230 ° C. for 30 minutes in a clean oven to obtain a glass substrate having a red coloring pattern. Then, a green coloring pattern is similarly obtained using the green coloring composition RG-1. Furthermore, a blue coloring pattern was obtained using the blue coloring composition RB-1.
カラーフィルタの作成方法にて示した手順によって得られたカラーフィルタにオーバーコート層として、実施例1に記載の樹脂組成物をスピンコート法で、膜厚2.0μmに仕上がるように塗布した。100℃のホットプレートで2分間乾燥し、230℃のオーブンにて30分間ポストベークを実施した。 As the overcoat layer, the resin composition described in Example 1 was applied to the color filter obtained by the procedure shown in the color filter preparation method by a spin coat method so as to have a film thickness of 2.0 μm. It dried for 2 minutes with a 100 degreeC hotplate, and implemented post-baking for 30 minutes in 230 degreeC oven.
次に、該カラーフィルタを、ITOスパッタ装置にてITOを作成した。スパッタリング装置にて、ITOターゲットを用い室温で、Ar:400SCCM、O2:0.2SCCM導入してガス圧を0.67Paに調圧したのち、3.5W/cm2の出力をかけてITO膜を成膜した。膜厚は150nmとした。その後、230℃のオーブンにて熱処理を行い目的の特性をもったITO膜を得た。以上の手順により得たカラーフィルタを実施例4とする。 Next, the color filter was made of ITO using an ITO sputtering apparatus. In a sputtering apparatus, Ar: 400 SCCM, O2: 0.2 SCCM were introduced at room temperature using an ITO target, and after adjusting the gas pressure to 0.67 Pa, the ITO film was applied with an output of 3.5 W / cm 2. A film was formed. The film thickness was 150 nm. Thereafter, heat treatment was performed in an oven at 230 ° C. to obtain an ITO film having desired characteristics. The color filter obtained by the above procedure is referred to as Example 4.
同様の手順によって得られたカラーフィルタに、それぞれ実施例2、実施例3、比較例1、比較例2、比較例3に記載した樹脂組成物をもちいてオーバーコート層を形成、ITOを製膜した。以上の手順によって得られたオーバーコート層とITOが製膜されたカラーフィルタについて、ITO断裂の評価を行った。 Overcoat layers were formed on the color filters obtained by the same procedure using the resin compositions described in Example 2, Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3, respectively, and ITO was formed. did. The ITO filter was evaluated for the color filter on which the overcoat layer obtained by the above procedure and ITO were formed.
<ITO断裂の評価>
実施例1〜3、比較例1〜3のカラーフィルタを走査型電子顕微鏡にて観察した。ITOに断裂がみられるかで評価を実施した。ITOの断裂が見られる場合を×、見られない場合を○として判定し、表6に記載した。
<Evaluation of ITO tear>
The color filters of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were observed with a scanning electron microscope. An evaluation was performed based on whether tearing was observed in ITO. The case where ITO tearing was observed was judged as x, and the case where it was not observed was judged as ◯, and is shown in Table 6.
上記実施例および比較例で得られたカラーフィルタについて透明電極層のシワ、ムラおよび密着性を評価した。シワ、ムラについては、Naランプ下で目視により、シワおよびムラがある場合を×、ない場合を○とした。
The color filters obtained in the examples and comparative examples were evaluated for wrinkles, unevenness and adhesion of the transparent electrode layer. For wrinkles and unevenness, the case where there were wrinkles and unevenness was visually evaluated under a Na lamp, and the case where there was no wrinkle was indicated as ◯.
<カラーフィルタ密着性評価>
上記実施例1〜3および比較例1〜3を用いてで得られたガラス上のオーバーコート層ついて密着性を評価した。JIS‐K‐5600‐5‐6に準じて分類0から5に分類した。カラーフィルタ用透明電極層は分類0あるいは1であることが望ましく、さらに望ま
しくは分類0である。
<Color filter adhesion evaluation>
Adhesiveness was evaluated about the overcoat layer on the glass obtained by using said Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3. Classification was made from 0 to 5 according to JIS-K-5600-5-6. The transparent electrode layer for the color filter is preferably classified as 0 or 1, more preferably classified as 0.
モノマー/樹脂の比率が0.6〜0.9の間、応力が0.15以下である実施例1〜3ではガラス密着性、カラーフィルタ密着性、ITO断裂、ITOシワの発生が無いカラーフィルタ基板を得ることが可能となる。 In Examples 1 to 3 in which the monomer / resin ratio is 0.6 to 0.9 and the stress is 0.15 or less, the color filter has no glass adhesion, color filter adhesion, ITO tearing, and ITO wrinkle generation A substrate can be obtained.
一方、モノマーの比率が1.0以上である比較例1、比較例2はガラス密着性、カラーフィルタ密着性が悪く、ITOクラックも発生している。逆に比率が低い比較例3はガラス密着性、カラーフィルタ密着性は良好であるが、ITOシワの発生が確認された。 On the other hand, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in which the monomer ratio is 1.0 or more have poor glass adhesion and color filter adhesion, and ITO cracks are also generated. On the other hand, Comparative Example 3 having a low ratio has good glass adhesion and color filter adhesion, but the occurrence of ITO wrinkles was confirmed.
11・・・加熱ステージ
12・・・シリコンウエハ
13・・・着色組成物の塗膜
14・・・レーザー光源
15・・・ミラー
16・・・検出器
17・・・測定レーザー光
18・・・温度を保つための囲い
21・・・透明基材
22・・・ブラックマトリクス
23・・・着色画素
23R・・・赤色画素
23G・・・緑色画素
23B・・・青色画素
24・・・オーバーコート層
25・・・透明電極
26・・・封止材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記カラーフィルタのオーバーコート層を形成するための感光性樹脂組成物をシリコンウエハ上に塗布し、
乾燥、焼成して得られた感光性樹脂組成物の塗膜の応力を40℃から200℃の間で少なくとも3点以上を測定し、
測定して得られた応力値を縦軸に、その時の温度を横軸にプロットし、その直線の傾きの絶対値が、0.15Mpa/℃以下である物性を備えた感光性樹脂組成物を用いたことを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。 A color filter for a liquid crystal display device in which a colored pixel, an overcoat layer, and a transparent electrode are laminated on a transparent substrate,
A photosensitive resin composition for forming an overcoat layer of the color filter is applied onto a silicon wafer,
Measure the stress of the coating film of the photosensitive resin composition obtained by drying and baking at least 3 points between 40 ° C. and 200 ° C.,
A photosensitive resin composition having physical properties in which the stress value obtained by the measurement is plotted on the vertical axis and the temperature at that time is plotted on the horizontal axis, and the absolute value of the slope of the straight line is 0.15 Mpa / ° C. or less. A color filter for a liquid crystal display device characterized by being used.
前記バインダーポリマーと前記光重合性化合物の比率(光重合性化合物/バインダーポリマー)が0.6〜0.9の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置用カラーフィルタ。 The photosensitive resin composition contains a binder polymer, a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, a surfactant, and a solvent,
2. The color filter for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein a ratio of the binder polymer to the photopolymerizable compound (photopolymerizable compound / binder polymer) is in a range of 0.6 to 0.9.
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