JP2001166124A - Color paste for color filter, method for producing same and color filter - Google Patents
Color paste for color filter, method for producing same and color filterInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルター
用カラーペーストおよびカラーフィルター用カラーペー
ストの製造方法ならびにカラーフィルターに関するもの
であり、さらに詳しくは、液晶ディスプレイにしたとき
に表示ムラが発生しにくいカラーペーストおよびカラー
ペーストの製造方法ならびに該カラーペーストを使用し
た液晶ディスプレイ用のカラーフィルターに関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color paste for a color filter, a method of manufacturing a color paste for a color filter, and a color filter. The present invention relates to a method for producing a paste and a color paste, and a color filter for a liquid crystal display using the color paste.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶ディスプレイをカラー化するため
に、透明基板上にR(赤)、G(緑)、B(青)の3色
の画素を、ライン状またはモザイク状に配置したカラー
フィルターが用いられている。たとえば、現在広く普及
しているTFT(薄膜トランジスター)カラー液晶ディ
スプレイは、カラーフィルターが形成された透明ガラス
基板とTFTが形成された透明ガラス基板の間に液晶を
封入したパネルと、バックライトと称される光源から構
成される。バックライトから発する光が液晶パネルを通
る際、その透過率を液晶への印加電圧により制御するこ
とによって、画像が表示される。各画素はCRT蛍光体
の色度特性に類似させる必要があるため、顔料はバック
ライトと液晶表示素子の光線透過特性に合うよう選択さ
れ、また2種類以上の顔料を一定の割合で調色されて用
いられることが多い。例えばカラーフィルターのR
(赤)画素は、赤色、橙色、黄色の顔料を2種類以上を
選び、一定の割合で調色して用いられる。同様にG
(緑)画素も、緑色、橙色、黄色の顔料を2種類以上を
選び、調色して用いられる。顔料はこのように要求され
る色度特性を重視して選ばれ、イオン性不純物について
はあまり考慮されていないのが実情である。一般に市販
されている顔料にはナトリウム、カリウム、カルシウ
ム、バリウムなどのアルカリ金属を始めイオン性不純物
が多く含まれている。また、イオン性不純物特にナトリ
ウム、カリウムイオンについては、特開平7−1989
28号公報にアルカリ金属であるナトリウム、カリウム
を合計で0.001〜80ppm含有するカラーペース
トおよびイオン交換法でナトリウム、カリウムの全部ま
たは一部を除去する電子工業用カラーペーストの製造方
法が示されている。本発明者らは顔料に含まれるイオン
性不純物のうち銅フタロシアニン骨格を有する顔料に含
まれるフリー銅が液晶ディスプレイの表示不良と関係が
あることを見出した。2. Description of the Related Art In order to color a liquid crystal display, a color filter in which pixels of three colors of R (red), G (green) and B (blue) are arranged in a line or mosaic on a transparent substrate. Used. For example, a TFT (thin film transistor) color liquid crystal display, which is widely used at present, is a panel in which liquid crystal is sealed between a transparent glass substrate on which a color filter is formed and a transparent glass substrate on which a TFT is formed. Composed of light sources. When light emitted from the backlight passes through the liquid crystal panel, an image is displayed by controlling the transmittance of the light by the voltage applied to the liquid crystal. Since each pixel needs to be similar to the chromaticity characteristics of the CRT phosphor, the pigments are selected to match the light transmission characteristics of the backlight and the liquid crystal display element, and two or more pigments are toned at a fixed ratio. Often used. For example, the color filter R
The (red) pixel is used by selecting two or more kinds of red, orange, and yellow pigments and toning them at a fixed ratio. Similarly G
(Green) pixels are also used by selecting two or more kinds of green, orange, and yellow pigments and toning them. The pigment is selected in consideration of such required chromaticity characteristics, and ionic impurities are not considered much. Generally, commercially available pigments contain many ionic impurities including alkali metals such as sodium, potassium, calcium, and barium. For ionic impurities, particularly sodium and potassium ions, see JP-A-7-1989.
No. 28 discloses a method for producing a color paste containing a total of 0.001 to 80 ppm of alkali metals, sodium and potassium, and a color paste for electronic industry in which all or a part of sodium and potassium are removed by an ion exchange method. ing. The present inventors have found that, among ionic impurities contained in the pigment, free copper contained in the pigment having a copper phthalocyanine skeleton has a relationship with display failure of the liquid crystal display.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の欠点に鑑み創案されたもので、その目的とすると
ころは、特定のイオン性不純物を低減させたカラーペー
ストおよびその製造方法を提供し、このカラーペースト
を用いることにより、表示性能に優れたカラーフィルタ
ーを作製することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and has as its object to provide a color paste in which specific ionic impurities are reduced and a method for producing the same. It is another object of the present invention to produce a color filter having excellent display performance by using the color paste.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明の目的は以下の構
成により達成される。 (1)塩酸で抽出したときの銅が1000ppm以下で
ある顔料を採用したことを特徴とするカラーフィルター
用カラーペースト。 (2)顔料が銅フタロシアニン骨格を有する顔料である
ことを特徴とする上記(1)記載のカラーフィルター用
カラーペースト。 (3)少なくとも銅フタロシアニン骨格を有する顔料と
有機溶剤を含有する顔料分散液からイオン交換法によ
り、該顔料分散液の銅イオンの全部または一部を除去す
る工程を含むことを特徴とするカラーフィルター用カラ
ーペーストの製造方法。 (4)少なくとも銅フタロシアニン骨格を有する顔料、
有機溶剤と樹脂とを含有するカラーペーストからイオン
交換法により、該カラーペースト中の銅イオンの全部ま
たは一部を除去する工程を含むことを特徴とするカラー
フィルター用カラーペーストの製造方法。 (5)任意の色数で各色別に所望のパターン状に設けら
れた着色層からなる画素を有するカラーフィルターにお
いて、該着色層が上記(1)〜(2)のいずれかに記載
のカラーペーストからなる着色被膜であることを特徴と
するカラーフィルター。 (6)上記(5)に記載のカラーフィルターを用いた液
晶表示装置。The object of the present invention is achieved by the following constitution. (1) A color paste for a color filter, wherein a pigment having a copper content of 1000 ppm or less when extracted with hydrochloric acid is used. (2) The color paste for a color filter according to the above (1), wherein the pigment is a pigment having a copper phthalocyanine skeleton. (3) A color filter comprising a step of removing all or a part of copper ions in a pigment dispersion from a pigment dispersion containing at least a pigment having a copper phthalocyanine skeleton and an organic solvent by an ion exchange method. Production method for color paste. (4) a pigment having at least a copper phthalocyanine skeleton;
A method for producing a color paste for a color filter, comprising a step of removing all or a part of copper ions in a color paste containing an organic solvent and a resin by an ion exchange method. (5) In a color filter having pixels composed of colored layers provided in a desired pattern for each color in an arbitrary number of colors, the colored layer is formed from the color paste described in any of (1) and (2) above. A color filter characterized by being a colored film. (6) A liquid crystal display device using the color filter according to (5).
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】本発明に用いられる顔料としては
塩酸で抽出される銅が顔料に対して重量で1000pp
m以下であることが重要である。特に骨格が銅フタロシ
アニンである顔料は分子構造に銅を有し、不純物として
銅を含んでいるのが通常であり、フリー銅溶出量を低減
することが重要である。銅イオンおよび銅イオンのカウ
ンターイオンは、液晶中でイオン化して、液晶ディスプ
レイの表示性能に悪影響を与えると考えられる。塩酸で
抽出される銅イオンの量は800ppm以下であること
が更に好ましく、600ppm以下であることが最も好
ましい。本発明では銅含有量が対象でなく、溶出するフ
リー銅を対象としている。このような銅フタロシアニン
骨格を有する顔料を得る方法としては、後述するように
顔料を洗浄する方法があるが、顔料製造工程でのコント
ロールが大切である。すなわち、銅フタロシアニン骨格
を有する顔料を合成するときの原料としては、無水フタ
ル酸、尿素、塩化第一銅が用いられ、顔料合成時に不純
物の銅の生成を抑制することが望ましい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The pigment used in the present invention is copper extracted with hydrochloric acid at 1000 pp by weight based on the pigment.
It is important that it is less than m. Particularly, a pigment having a copper phthalocyanine skeleton has copper in the molecular structure and usually contains copper as an impurity, and it is important to reduce the amount of free copper eluted. It is considered that copper ions and counter ions of copper ions are ionized in the liquid crystal and adversely affect the display performance of the liquid crystal display. The amount of copper ions extracted with hydrochloric acid is more preferably 800 ppm or less, and most preferably 600 ppm or less. In the present invention, the copper content is not the target, but the eluted free copper. As a method of obtaining such a pigment having a copper phthalocyanine skeleton, there is a method of washing the pigment as described later, but control in the pigment production step is important. That is, phthalic anhydride, urea, and cuprous chloride are used as raw materials for synthesizing a pigment having a copper phthalocyanine skeleton, and it is desirable to suppress the generation of impurity copper during the synthesis of the pigment.
【0006】銅フタロシアニン骨格を有する顔料として
は、青顔料であるピグメントブルー15、15:1、1
5:2、15:3、15:4、15:6、17、緑顔料
であるピグメントグリーン7、36、37、38があ
る。本発明は、銅フタロシアニン骨格を有する顔料の中
でも緑顔料について効果が大きい。Pigments having a copper phthalocyanine skeleton include pigment blue 15, 15: 1, 1 which is a blue pigment.
5: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 17, and Pigment Greens 7, 36, 37, and 38 which are green pigments. The present invention is particularly effective for green pigments among pigments having a copper phthalocyanine skeleton.
【0007】カラーフィルターに使用される顔料の具体
的な例を上記の銅フタロシアニン骨格を有する顔料を含
め列挙する。赤色顔料としてはピグメントレッド9、9
7、122、123、144、149、166、16
8、177、180、190、192、215、21
6、224などが、緑顔料としてはピグメントグリーン
7、10、36、37、38、47などが、青色顔料と
してはピグメントブルー15、15:1、15:2、1
5:3、15:4、15:6、16、17、21、2
2、60、64などが、黄色顔料としてはピグメントイ
エロー13、17、20、24、83、86、93、9
4、95、109、110、117、125、129、
137、138、139、150、153、154、1
66、173などが、紫色顔料としてはピグメントバイ
オレット19、23、29、30、32、33、36、
37、38などが、橙色顔料としてはピグメントオレン
ジ13、31、36、38、40、42、43、51、
55、59、61、64、65などが、藍色顔料として
はピグメントブルー15、16などが、紅色顔料として
はピグメントレッド81、122、144、146、1
69、177、ピグメントバイオレット19などが採用
できる。これらの顔料は1種類のみで使用しても良く、
2種類以上で組み合わせて使用しても良い。顔料は必要
に応じて、ロジン処理、酸性基処理、塩基性処理などの
表面処理がされても良い。Specific examples of the pigment used for the color filter are listed, including the pigment having the copper phthalocyanine skeleton. Pigment Red 9, 9 as a red pigment
7, 122, 123, 144, 149, 166, 16
8, 177, 180, 190, 192, 215, 21
6, 224, etc., as a green pigment, Pigment Green 7, 10, 36, 37, 38, 47, etc., and as a blue pigment, Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 1
5: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 17, 21, 2
2, 60, 64 and the like, and as yellow pigments, Pigment Yellow 13, 17, 20, 24, 83, 86, 93, 9
4, 95, 109, 110, 117, 125, 129,
137, 138, 139, 150, 153, 154, 1
66, 173 and the like as pigments such as Pigment Violet 19, 23, 29, 30, 32, 33, 36;
37, 38, etc., as the orange pigment, Pigment Orange 13, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51,
55, 59, 61, 64, 65, etc .; pigment blues 15, 16 as indigo pigments; and pigment reds 81, 122, 144, 146, 1 as red pigments.
69, 177 and Pigment Violet 19 can be employed. These pigments may be used alone,
Two or more types may be used in combination. If necessary, the pigment may be subjected to a surface treatment such as a rosin treatment, an acid group treatment, and a basic treatment.
【0008】本発明で使用する樹脂は、顔料を分散保持
するためのものであり、通常、カラーフィルター用ぺー
ストに使用される樹脂であれば特に限定されず、どのよ
うなものも使用が可能である。例えば、アクリル樹脂、
アルキド樹脂、メラミン樹脂、ポリビニルアルコール、
フェノール樹脂、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリ
イミドなど種々の樹脂を用いることができる。特にアル
カリ水溶液に溶解する樹脂は現像あるいはエッチング工
程で設備が簡略化出来るので望ましい。アルカリ水溶液
に溶解する樹脂のなかでは、カルボキシル基を有する樹
脂が好ましく使用され、具体的にはアクリル樹脂、ポリ
イミドが耐溶剤性の点で好ましい。ポリイミドの場合、
ポリイミドの前駆体類が顔料の分散剤として機能するの
でより一層好ましい。また、カラーフィルターの耐熱性
の面からも、ポリイミドの使用が好ましい。[0008] The resin used in the present invention is for keeping the pigment dispersed therein, and is not particularly limited as long as it is generally used for a paste for a color filter, and any resin can be used. It is. For example, acrylic resin,
Alkyd resin, melamine resin, polyvinyl alcohol,
Various resins such as phenol resin, polyamide, polyamide imide, and polyimide can be used. In particular, a resin dissolved in an alkaline aqueous solution is desirable because the equipment can be simplified in the developing or etching step. Among resins that dissolve in an aqueous alkali solution, a resin having a carboxyl group is preferably used, and specifically, an acrylic resin and a polyimide are preferable in terms of solvent resistance. For polyimide,
Polyimide precursors are more preferred because they function as pigment dispersants. Further, from the viewpoint of heat resistance of the color filter, it is preferable to use polyimide.
【0009】本発明においてポリイミド前駆体とは、ポ
リアミド酸およびその一部分をエステル化した物をい
う。ポリイミド前駆体は、熱または化学的処理により、
イミド環を形成する。ここで言うポリアミド酸は、次の
一般式(1)で表される。In the present invention, the term "polyimide precursor" refers to a polyamic acid or a partially esterified polyamic acid. Polyimide precursor, by heat or chemical treatment,
Form an imide ring. The polyamic acid referred to here is represented by the following general formula (1).
【0010】[0010]
【化1】 Embedded image
【0011】ここでR1 は炭素数2〜22の4価の有機
基、R2 炭素数1〜22の2価の有機基、nは1および
/または2で、重量平均分子量が最低2000をもつ重
合体である。Here, R 1 is a tetravalent organic group having 2 to 22 carbon atoms, R 2 is a divalent organic group having 1 to 22 carbon atoms, n is 1 and / or 2, and the weight average molecular weight is at least 2,000. Polymer.
【0012】ポリアミド酸は、テトラカルボン酸二無水
物とジアミンを反応させることにより得ることができ
る。テトラカルボン酸二無水物として、たとえば、脂肪
族系または脂環式系のものを用いることができ、その具
体的な例として、1,2,3,4−シクロブタンテトラ
カルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタン
テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,5−シクロペ
ンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−ビ
シクロヘキセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,
4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、
1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テ
トラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフ
ト[1,2−C]フラン−1,3−ジオンなどが挙げら
れる。また、芳香族系のものを用いると、耐熱性の良好
なポリイミドに変換しうるポリイミド前駆体組成物を得
ることができ、その具体的な例として、3,3´,4,
4´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ピロ
メリット酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテト
ラカルボン酸二無水物、3,3´,4,4´−ジフェニ
ルスルホンテトラカルボン酸二無水物、4,4´−オキ
シジフタル酸二無水物、3,3´,4,4´−ビフェニ
ルテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタ
レンテトラカルボン酸二無水物、3,3´,4,4´−
パラターフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3
´,4,4´−メタターフェニルテトラカルボン酸二無
水物が挙げられる。また、フッ素系のものを用いると、
短波長領域での透明性が良好なポリイミドに変換しうる
ポリイミド前駆体組成物を得ることができ、その具体的
な例として、4,4´−(ヘキサフルオロイソプロピリ
デン)ジフタル酸二無水物などが挙げられる。なお、本
発明は、これらに限定されずにテトラカルボン酸二無水
物が1種または2種以上用いられる。Polyamic acid can be obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine. As the tetracarboxylic dianhydride, for example, aliphatic or alicyclic ones can be used, and specific examples thereof include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,5-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-bicyclohexenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,
4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride,
1,3,3a, 4,5,9b-Hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-C] furan-1,3-dione and the like. When an aromatic compound is used, a polyimide precursor composition that can be converted into a polyimide having good heat resistance can be obtained.
4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride Anhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3, 3 ', 4,4'-
Paraterphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3
', 4,4'-metaphenylphenyltetracarboxylic dianhydride. Also, if a fluorine-based material is used,
A polyimide precursor composition which can be converted into a polyimide having good transparency in a short wavelength region can be obtained, and specific examples thereof include 4,4 '-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic dianhydride and the like. Is mentioned. The present invention is not limited to these, and one or more tetracarboxylic dianhydrides are used.
【0013】本発明ではジアミンとして、たとえば、脂
肪族系または脂環式系のものを用いることができ、その
具体的な例として、エチレンジアミン、1,3−ジアミ
ノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、
4,4´−ジアミノ−3,3´−ジメチルジシクロヘキ
シルメタン、4,4´−ジアミノ−3,3´−ジメチル
ジシクロヘキシルなどが挙げられる。また、芳香族系の
ものを用いると、耐熱性の良好なポリイミドに変換しう
るポリイミド前駆体組成物を得ることができ、その具体
的な例として、4,4´−ジアミノジフェニルエーテ
ル、3,4´−ジアミノジフェニルエーテル、4,4´
−ジアミノジフェニルメタン、4,4´−ジアミノベン
ズアニリド、3,3´−ジアミノジフェニルメタン、
4,4´−ジアミノジフェニルスルホン、3,3´−ジ
アミノジフェニルスルホン、4,4´−ジアミノジフェ
ニルサルファイド、m−フェニレンジアミン、p−フェ
ニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、2,5−
ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエン、ベンジ
ジン、3,3´−ジメチルベンジジン、3,3´−ジメ
トキシベンジジン、o−トリジン、4,4”−ジアミノ
ターフェニル、1,5−ジアミノナフタレン、3,3´
−ジメチル−4,4´−ジアミノジフェニルメタン、
4,4´−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、
2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]プロパン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル]エ−テル、ビス[4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェ
ノキシ)フェニル]スルホンなどが挙げられる。また、
フッ素系のものを用いると、短波長領域での透明性が良
好なポリイミドに変換しうるポリイミド前駆体組成物を
得ることができ、その具体的な例として、2,2−ビス
[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフル
オロプロパンなどが挙げられる。In the present invention, as the diamine, for example, an aliphatic or alicyclic diamine can be used. Specific examples thereof include ethylenediamine, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane,
4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexyl and the like can be mentioned. When an aromatic compound is used, a polyimide precursor composition that can be converted into a polyimide having good heat resistance can be obtained. Specific examples thereof include 4,4′-diaminodiphenyl ether and 3,4′-diaminodiphenyl ether. '-Diaminodiphenyl ether, 4,4'
-Diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminobenzanilide, 3,3'-diaminodiphenylmethane,
4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 2,5-
Diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene, benzidine, 3,3′-dimethylbenzidine, 3,3′-dimethoxybenzidine, o-tolidine, 4,4 ″ -diaminoterphenyl, 1,5-diaminonaphthalene, 3, 3 '
-Dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane,
4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl,
2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [ 4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone and the like. Also,
When a fluorine-based material is used, a polyimide precursor composition that can be converted into a polyimide having good transparency in a short wavelength region can be obtained. As a specific example, 2,2-bis [4- ( 4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane and the like.
【0014】また、ビス−3−(アミノプロピル)テト
ラメチルシロキサンに代表されるシロキサンジアミンを
用いると、無機基板との接着性を良好にすることができ
る。シロキサンジアミンは、通常、全ジアミン中の1〜
20モル%量用いる。シロキサンジアミンの量が少なす
ぎれば接着性向上効果が発揮されず、多すぎれば耐熱性
が低下する。本発明は、これらに限定されずにジアミン
が1種または2種以上用いられる。When siloxane diamine represented by bis-3- (aminopropyl) tetramethylsiloxane is used, the adhesion to an inorganic substrate can be improved. Siloxane diamine is usually 1 to 1 in all diamines.
Used in an amount of 20 mol%. If the amount of siloxane diamine is too small, the effect of improving the adhesiveness will not be exhibited, and if it is too large, the heat resistance will decrease. The present invention is not limited to these, and one or more diamines are used.
【0015】ポリアミド酸の合成は、極性有機溶媒中で
ジアミンとテトラカルボン酸二無水物を反応させること
により行うのが一般的である。この時、ジアミンとテト
ラカルボン酸二無水物の混合比により得られるポリアミ
ド酸の重合度を調節することができる。また、上記のポ
リアミド酸のエステル化物などの誘導体に対しても適用
が可能である。溶媒としてN−メチル−2−ピロリド
ン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチル
ホルムアミドなどのアミド系極性溶媒が使用される。ポ
リアミド酸は顔料の分散効果を高めるため、ラクトン類
が主成分もしくはラクトン類単独からなる溶媒中で合成
するのが望ましい。ここでラクトン類が主成分もしくは
ラクトン類単独からなる溶媒とはラクトン類が50重量
%以上含有されていることをいう。ラクトン類以外の溶
媒としては上記アミド系極性溶媒の他にメチルセロソル
ブ、エチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチルカ
ルビトールなどを挙げることができる。The synthesis of polyamic acid is generally carried out by reacting a diamine with a tetracarboxylic dianhydride in a polar organic solvent. At this time, the degree of polymerization of the obtained polyamic acid can be controlled by the mixing ratio of the diamine and the tetracarboxylic dianhydride. In addition, the present invention is also applicable to derivatives such as the above-mentioned esterified products of polyamic acid. Amide polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide and N, N-dimethylformamide are used as the solvent. Polyamic acid is preferably synthesized in a solvent containing lactones as a main component or lactones alone in order to enhance the dispersing effect of the pigment. Here, the solvent containing a lactone as a main component or a lactone alone means that the lactone is contained in 50% by weight or more. Examples of the solvent other than the lactones include methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl carbitol, ethyl carbitol and the like in addition to the amide-based polar solvent.
【0016】ラクトン類とは脂肪族環状エステルで炭素
数3〜12の化合物をいう。具体的な例として、β−プ
ロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラク
トン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−
カプロラクトンなどが挙げられるがこれらに限定されな
い。とくにポリアミド酸の溶解性の点で、γ−ブチロラ
クトンが好ましい。Lactones are aliphatic cyclic esters and compounds having 3 to 12 carbon atoms. As specific examples, β-propiolactone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ-caprolactone, ε-
Examples include, but are not limited to, caprolactone. Particularly, γ-butyrolactone is preferred in view of the solubility of polyamic acid.
【0017】本発明のカラーフィルター用カラーペース
トは、顔料、有機溶剤と樹脂を含有する。本発明で用い
られる有機溶剤としては溶媒に特に制限はなく、一般的
な有機溶媒を用いることができる。画素のマトリクスの
成分として、ポリイミドを用いる場合、カラーペースト
の樹脂はポリイミド前駆体を用いるのが好ましいが、そ
の際用いられる溶剤は、ポリイミド前駆体を溶解する溶
媒であることが望ましい。ポリイミド前駆体を溶解する
溶媒としては、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N
−ジメチルホルムアミドなどのアミド類、γ−ブチロラ
クトンなどのラクトン類、2−ピロリドン、N−メチル
−2−ピロリドンなどのピロリドン類などの極性有機溶
媒が挙げられる。また、通常、単独ではポリイミド前駆
体を溶解しない、エタノール、ブタノール、イソプロパ
ノールなどのアルコール類、メチルセロソルブ、エチル
セロソルブなどのセロソルブ類、プロピレングリコール
モノメチルエーテルなどのプロピレングリコール誘導体
類等の有機溶媒をポリイミド前駆体を溶解する溶媒と混
合して用いることができる。顔料の分散効果を高めるた
め、ラクトン類が主成分の溶媒が好ましい。溶剤の使用
量は特に限定されないが、樹脂の溶解に十分な量であり
かつ適度な粘度を有する量であることが望ましい。The color paste for a color filter of the present invention contains a pigment, an organic solvent and a resin. The organic solvent used in the present invention is not particularly limited, and a general organic solvent can be used. When polyimide is used as a component of the pixel matrix, it is preferable to use a polyimide precursor for the resin of the color paste, and it is preferable that the solvent used is a solvent that dissolves the polyimide precursor. Solvents for dissolving the polyimide precursor include N, N-dimethylacetamide, N, N
Polar organic solvents such as amides such as -dimethylformamide, lactones such as γ-butyrolactone, and pyrrolidones such as 2-pyrrolidone and N-methyl-2-pyrrolidone. In addition, usually, the polyimide precursor alone does not dissolve, an alcohol such as ethanol, butanol, isopropanol, cellosolves such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve, and organic solvents such as propylene glycol derivatives such as propylene glycol monomethyl ether as a polyimide precursor. It can be used by mixing with a solvent that dissolves the body. In order to enhance the effect of dispersing the pigment, a solvent containing a lactone as a main component is preferable. The amount of the solvent used is not particularly limited, but is preferably an amount sufficient to dissolve the resin and an amount having an appropriate viscosity.
【0018】カラーペーストは、分散機を用いて樹脂溶
液中に直接顔料を分散させる方法や、分散機を用いて水
または有機溶媒中に顔料を分散して顔料分散液を作製
し、その後樹脂溶液と混合する方法などにより製造され
る。顔料の分散方法には特に限定はなく、ボールミル、
サンドグラインダー、3本ロールミル、高速度衝撃ミル
など、種々の方法がとりうる。The color paste is prepared by directly dispersing the pigment in the resin solution using a disperser, or dispersing the pigment in water or an organic solvent using a disperser to prepare a pigment dispersion. Manufactured by a method of mixing with There is no particular limitation on the method of dispersing the pigment, and a ball mill,
Various methods such as a sand grinder, a three-roll mill, and a high-speed impact mill can be used.
【0019】本発明のカラーペーストは、通常、樹脂:
顔料=5:5〜8:2(重量比)の範囲において製造さ
れる。The color paste of the present invention usually comprises a resin:
The pigment is produced in a range of 5: 5 to 8: 2 (weight ratio).
【0020】本発明の少なくとも顔料と有機溶剤を含有
する顔料分散液からおよび/または少なくとも顔料、有
機溶剤と樹脂とを含有するカラーペーストからイオン交
換法により、該顔料分散液中の銅イオンの全部または一
部を除去し、カラーぺーストを得る方法について説明す
る。スルホン基やカルボン酸などの陽イオン交換基を持
つ陽イオン交換樹脂、陽イオン交換膜、陽イオン交換繊
維や無機の陽イオン交換体、例えば、燐酸ジルコニウ
ム、燐酸チタニウムなどを用いることにより、顔料と有
機溶剤を含有する顔料分散液、樹脂を含有する該顔料分
散液またはカラーペーストから、銅イオンを吸着または
イオン交換し、その量を低減することができる。All of the copper ions in the pigment dispersion of the present invention are obtained by ion exchange from a pigment dispersion containing at least a pigment and an organic solvent and / or from a color paste containing at least a pigment, an organic solvent and a resin. A method of obtaining a color paste by removing a part thereof will be described. By using a cation exchange resin having a cation exchange group such as a sulfone group or a carboxylic acid, a cation exchange membrane, a cation exchange fiber or an inorganic cation exchanger, for example, zirconium phosphate, titanium phosphate, etc. Copper ions can be adsorbed or ion-exchanged from a pigment dispersion containing an organic solvent, a pigment dispersion containing a resin, or a color paste, and the amount thereof can be reduced.
【0021】イオン交換樹脂によるイオン交換法の一例
を示すと、粒状のイオン交換樹脂をカラムに充填し、そ
のカラムに顔料分散液またはカラーペーストを流し、銅
イオンを吸着またはイオン交換し、その量を低減するこ
とができる。また、顔料分散液またはカラーペーストと
粒状のイオン交換樹脂を混合、攪拌し、その後、濾過な
どによりイオン交換樹脂を取り除くという方法もある。
顔料を分散しながら同時にイオン交換する方法が除去効
果が大きく好ましい。例えば、アルミナ、ジルコニアな
どのセラミックビーズを充填したミル型分散機と粒状の
イオン交換樹脂を充填したカラムを直結し、顔料を分散
しながら同時にイオン交換することができる。また、カ
ラーペーストをイオン交換すると、顔料分散液からカラ
ーペースト化後溶解してきた銅イオンも除去することが
でき好ましい。An example of an ion exchange method using an ion exchange resin is as follows. A column is filled with a granular ion exchange resin, a pigment dispersion or a color paste is flowed into the column, and copper ions are adsorbed or ion-exchanged. Can be reduced. There is also a method in which a pigment dispersion or a color paste and a granular ion exchange resin are mixed and stirred, and then the ion exchange resin is removed by filtration or the like.
A method of simultaneously performing ion exchange while dispersing the pigment is preferable because the removal effect is large. For example, a mill-type disperser filled with ceramic beads such as alumina or zirconia can be directly connected to a column filled with a granular ion-exchange resin to simultaneously perform ion exchange while dispersing the pigment. In addition, ion exchange of the color paste is preferable because copper ions dissolved after the formation of the color paste can be removed from the pigment dispersion.
【0022】上記はイオン交換樹脂によるイオン交換法
の例を示したが、本発明ではそれらの個別の方法には限
定されず、任意のイオン交換法を使用し得る。While the above has described examples of the ion exchange method using an ion exchange resin, the present invention is not limited to these individual methods, and any ion exchange method can be used.
【0023】また、イオン交換法以外にも、純水や有機
溶剤による顔料の洗浄を繰り返し行うという方法もあ
る。例えば、純水と顔料を混合し攪拌後、静置して顔料
を沈殿させる。上澄み液を除去後、また純水を加えて攪
拌後、顔料を沈殿、上澄み液を除去する。これを何回か
繰り返し、その後乾燥することにより、顔料中の銅イオ
ンを低減することができる。また、ソックスレーのよう
な連続抽出器を用いる方法や、透析などの方法も使用可
能である。In addition to the ion exchange method, there is a method of repeatedly washing the pigment with pure water or an organic solvent. For example, pure water and a pigment are mixed, stirred, and allowed to stand to precipitate the pigment. After removing the supernatant, and after adding pure water and stirring, the pigment is precipitated and the supernatant is removed. By repeating this several times and then drying, copper ions in the pigment can be reduced. Further, a method using a continuous extractor such as Soxhlet or a method such as dialysis can be used.
【0024】また、本発明では少なくとも顔料と有機溶
剤を含有する顔料分散液からイオン交換法により該顔料
分散液中の銅イオンの全部または一部を除去する工程の
後、もしくは、同時に陰イオンを除去する工程を含むこ
とも適宜許される。In the present invention, the anion is removed after or simultaneously with the step of removing all or a part of the copper ions in the pigment dispersion from the pigment dispersion containing at least the pigment and the organic solvent by an ion exchange method. A removal step may be included as appropriate.
【0025】陰イオン交換は具体的には、1−3級アミ
ノ基および/または4級アンモニウム基の陰イオン交換
基を持つ陰イオン交換樹脂、陰イオン交換膜、陰イオン
交換繊維や無機の陰イオン交換体を用いることにより、
陰オンを吸着または、イオン交換しその量を低減するこ
とができる。Specifically, the anion exchange is carried out by using an anion exchange resin having an anion exchange group of a tertiary amino group and / or a quaternary ammonium group, an anion exchange membrane, an anion exchange fiber or an inorganic anion exchange fiber. By using an ion exchanger,
Anions can be adsorbed or ion-exchanged to reduce the amount.
【0026】カラーペーストの塗布性および着色膜の表
面の均一性を良好にする目的で、あるいは、顔料の分散
性を良好にする目的で、本発明のカラーペーストに界面
活性剤を添加することができる。For the purpose of improving the applicability of the color paste and the uniformity of the surface of the colored film or the dispersibility of the pigment, a surfactant may be added to the color paste of the present invention. it can.
【0027】カラーペーストを基板上に塗布する方法と
しては、スピンコーター、パーコーター、ブレードコー
ター、ロールコーター、ダイコーター、スクリーン印刷
法などで基板に塗布する方法、基板をカラーペースト中
に浸漬する方法、カラーペーストを基板に噴霧するなど
の種々の方法を用いることができる。The method of applying the color paste on the substrate includes a method of applying the color paste to the substrate by a spin coater, a per coater, a blade coater, a roll coater, a die coater, a screen printing method, etc., a method of dipping the substrate in the color paste, Various methods such as spraying a color paste on a substrate can be used.
【0028】基板としては通常、ソーダガラス、無アル
カリガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスなどの透明
基板が用いられるが、特にこれらに限定されない。な
お、基板上にカラーペーストを塗布する場合、シランカ
ップリング剤などの接着助剤で基板表面を処理しておく
と、着色膜と基板の接着力を向上させることができる。As the substrate, a transparent substrate such as soda glass, non-alkali glass, borosilicate glass, and quartz glass is usually used, but is not particularly limited thereto. In the case of applying a color paste on a substrate, if the surface of the substrate is treated with an adhesion aid such as a silane coupling agent, the adhesion between the colored film and the substrate can be improved.
【0029】カラーペーストを用いて形成される着色膜
の厚みには特に制限は無いが、通常、0.1〜10μ
m、好ましくは、0.5〜5μmである。膜厚が小さす
ぎれば、光の吸収が小さくなりすぎ、カラーフィルター
としての光学特性が満足されない。膜厚が大きすぎる場
合は、逆に光の吸収が大きくなりすぎるなどの問題が生
じ、カラーフィルターとしての光学特性が満足されない
おそれがある。The thickness of the colored film formed using the color paste is not particularly limited, but is usually 0.1 to 10 μm.
m, preferably 0.5 to 5 μm. If the film thickness is too small, light absorption will be too small, and the optical characteristics as a color filter will not be satisfied. If the film thickness is too large, on the contrary, problems such as excessive absorption of light may occur, and the optical characteristics as a color filter may not be satisfied.
【0030】次に画素のマトリクスの樹脂成分としてポ
リイミドを、その前駆体としてポリアミド酸を使用した
場合の、カラーフィルターの作製法の一例を説明する。
カラーペーストを、前記のような方法で透明基板上に塗
布した後、風乾、加熱乾燥、真空乾燥などにより、ポリ
イミド前駆体着色膜を形成する。加熱乾燥の場合、オー
ブン、ホットプレートなどを使用し、50〜180℃
の範囲、より好ましくは80〜120℃ で30秒〜3
時間行う。温度が低すぎる場合、溶媒がなかなか蒸発せ
ず、逆に温度が高すぎると現像液への溶解性が低下す
る。このようにして得られたポリイミド前駆体着色膜
に、通常の湿式エッチングによりパターンを形成する。
まず、ポリイミド前駆体着色膜上にポジ型フォトレジス
トを塗布し、フォトレジスト被膜を形成する。続いて該
フォトレジスト被膜上にマスクを置き、露光装置を用い
て紫外線を照射する。露光後、ポジ型フォトレジスト用
アルカリ現像液により、フォトレジスト被膜とポリイミ
ド前駆体着色膜のエッチングを同時に行う。エッチング
後、不要となったフォトレジスト被膜を剥離する。Next, an example of a method of manufacturing a color filter in the case of using polyimide as a resin component of a pixel matrix and using polyamic acid as a precursor thereof will be described.
After applying the color paste on the transparent substrate by the method described above, a polyimide precursor colored film is formed by air drying, heating drying, vacuum drying, or the like. In the case of heating and drying, use an oven, a hot plate, etc., at 50 to 180 ° C.
, More preferably 30 seconds to 3 at 80 to 120 ° C.
Do time. When the temperature is too low, the solvent does not readily evaporate. Conversely, when the temperature is too high, the solubility in the developer decreases. A pattern is formed on the thus obtained polyimide precursor colored film by ordinary wet etching.
First, a positive photoresist is applied on the polyimide precursor colored film to form a photoresist film. Subsequently, a mask is placed on the photoresist film, and ultraviolet light is irradiated using an exposure device. After the exposure, the photoresist coating and the polyimide precursor colored film are simultaneously etched with a positive photoresist alkaline developer. After the etching, the unnecessary photoresist film is removed.
【0031】ポリイミド前駆体着色膜は、その後、加熱
処理することによって、ポリイミド着色膜に変換され
る。加熱処理は通常、空気中、窒素雰囲気中、あるい
は、真空中などで、150〜450℃ 、好ましくは1
80〜350℃ 、より好ましくは200〜320℃ の
温度のもとで、0.5〜5時間、連続的または段階的に
行われる。以上の工程をR(レッド)、G(グリー
ン)、B(ブルー)もしくは、Y(イエロー)、M(マ
ゼンダ)、C(シアン)の3色のカラーペーストおよび
必要に応じてブラックのカラーペーストについて行う。
シアンにも銅フタロシアニン骨格を有する顔料が用いら
れる。Thereafter, the polyimide precursor colored film is converted into a polyimide colored film by performing a heat treatment. The heat treatment is usually performed in air, in a nitrogen atmosphere, or in a vacuum, at 150 to 450 ° C., preferably 1 to 450 ° C.
It is carried out continuously or stepwise at a temperature of 80 to 350 ° C, more preferably 200 to 320 ° C for 0.5 to 5 hours. The above steps are performed for three color pastes of R (red), G (green), B (blue) or Y (yellow), M (magenta), and C (cyan) and, if necessary, black color paste. Do.
A pigment having a copper phthalocyanine skeleton is also used for cyan.
【0032】着色層の上には必要に応じて透明保護膜を
形成できる。透明保護膜に用いられる樹脂としては、エ
ポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリ
エステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系
樹脂、ゼラチン等が好ましく用いられるが、透明導電膜
の成膜工程や液晶表示装置の製造工程でかかる熱に耐え
られるような耐熱性を有する樹脂が好ましく、また、液
晶表示装置の製造装置で使用される有機溶剤への耐性を
持つ樹脂が好ましいことから、ポリイミド系樹脂、エポ
キシ系樹脂やアクリル系樹脂が好ましく用いられる。A transparent protective film can be formed on the colored layer, if necessary. As the resin used for the transparent protective film, an epoxy resin, an acrylic resin, a urethane resin, a polyester resin, a polyimide resin, a polyolefin resin, and gelatin are preferably used. A resin having a heat resistance that can withstand such heat in a liquid crystal display device manufacturing process is preferable, and a resin having a resistance to an organic solvent used in a liquid crystal display device manufacturing device is preferable. Preferably, an epoxy resin or an acrylic resin is used.
【0033】透明保護膜を塗布する方法としては、着色
ペーストの場合と同様、ディップ法、ロールコーター
法、スピナー法、ダイコーティング法、ワイヤーバーに
よる方法などが好適に用いられ、この後、オーブンやホ
ットプレートを用いて加熱乾燥を行う。このとき、レベ
リング性向上を目的として、必要に応じて真空乾燥、予
備加熱乾燥(セミキュア)を行っても良い。セミキュア
条件は、使用する樹脂、溶媒、ペースト塗布量により異
なるが、通常60〜200℃で1〜60分加熱すること
が好ましい。また、加熱乾燥時のキュア条件は、樹脂に
より異なるが、前駆体からポリイミド系樹脂を得る場合
には、塗布量により若干異なるが、通常200〜300
℃で1〜60分加熱するのが一般的である。As a method of applying the transparent protective film, a dip method, a roll coater method, a spinner method, a die coating method, a method using a wire bar, and the like are preferably used, as in the case of the colored paste. Heat and dry using a hot plate. At this time, vacuum drying and preliminary heating drying (semi-curing) may be performed as needed for the purpose of improving the leveling property. The semi-curing conditions vary depending on the resin, solvent and paste applied amount, but it is usually preferable to heat at 60 to 200 ° C. for 1 to 60 minutes. The curing conditions at the time of heating and drying are different depending on the resin. When a polyimide resin is obtained from the precursor, the curing condition is slightly different depending on the amount of application, but usually 200 to 300.
It is common to heat at 1C for 1 to 60 minutes.
【0034】3原色の着色膜の上に平坦性を向上する目
的で透明樹脂からなるオーバーコートが付与されること
があるが、一方で、積層数が増えることによるコスト増
のデメリットもある。本発明は、着色膜を覆うオーバー
コートがない場合に特に効果が大きい。STN方式、T
N方式、垂直配向方式などを採用した場合には着色膜上
に液晶駆動用の透明導電膜が形成される。該透明導電膜
にはITO膜などの酸化金属薄膜が好適に採用される。An overcoat made of a transparent resin may be provided on the colored films of the three primary colors for the purpose of improving the flatness. On the other hand, there is a disadvantage in that the cost is increased due to an increase in the number of layers. The present invention is particularly effective when there is no overcoat covering the colored film. STN method, T
When the N method, the vertical alignment method, or the like is adopted, a transparent conductive film for driving a liquid crystal is formed on the colored film. A metal oxide thin film such as an ITO film is suitably used for the transparent conductive film.
【0035】コントラストを向上させるために画素周囲
にブラックマトリックスが形成されることがある。反射
率が低いことやクロムを使用しておらず環境に優しい点
でブラックマトリックスには樹脂に遮光材を分散したブ
ラックペーストでブラックマトリックスを作製する例が
増えてきている。分光スペクトルを平らにしてニュート
ラルな黒を実現するためにブラックマトリックス用ブラ
ックペーストに顔料を添加する場合がある。A black matrix may be formed around a pixel in order to improve the contrast. In view of low reflectivity and environmental friendliness without using chromium, there are increasing examples of producing a black matrix with a black paste in which a light shielding material is dispersed in a resin. In some cases, a pigment is added to a black paste for a black matrix in order to flatten the spectrum and achieve neutral black.
【0036】本発明のカラーフィルターは、バックライ
トを備えた透過型液晶表示素子だけでなく、外光を反射
して使用する反射型液晶表示素子においても同様の効果
がある。また、本発明は、液晶を挟み込む透明基板のど
ちら側にカラーフィルターが形成されていても表示不良
を低減する効果がある。カラーフィルターをTFTなど
の能動素子が形成された基板側に作製する場合(カラー
フィルター・オン・アレイ:COA)は、開口率向上や
絶縁膜による電圧低下を防ぐために、着色層の下に能動
素子を置き、着色層に形成したスルーホールを介して、
着色層上の透明導電膜もしくは反射電極と能動素子との
電気的接続をとる構成が一般的である。この構成では、
着色膜にスルーホールを開けた際に、スルーホール内壁
に樹脂にくるまれず液晶に露出した状態の顔料ができや
すい上に液晶駆動のための電圧ストレスがかかって不純
物が溶出しやすい。また、画素電極である透明導電膜が
画素毎に分割され、画素間の着色層が直接液晶に接触す
る部分ができるので、特に本発明の効果が大きい。ま
た、能動素子が設けられた基板とは対向する側の基板に
カラーフィルターが設けられた場合は、透明樹脂による
オーバーコートで着色膜全体を覆い顔料からの不純物溶
出を低減することが可能であるが、COAの場合は、上
記のスルーホール部分はオーバーコートにて覆うことが
できないことも、COAで本発明の効果が大きい理由の
一つである。The color filter of the present invention has the same effect not only in a transmissive liquid crystal display device having a backlight but also in a reflective liquid crystal display device which uses external light by reflecting it. Further, the present invention has an effect of reducing display defects even if a color filter is formed on either side of a transparent substrate sandwiching a liquid crystal. When a color filter is formed on the substrate side on which active elements such as TFTs are formed (color filter on array: COA), the active elements are provided under the colored layer in order to improve the aperture ratio and prevent a voltage drop due to the insulating film. And through the through hole formed in the colored layer,
In general, a transparent conductive film on a colored layer or a reflective electrode is electrically connected to an active element. In this configuration,
When a through hole is formed in a colored film, a pigment is easily formed on the inner wall of the through hole and exposed to the liquid crystal without being wrapped by the resin, and a voltage stress for driving the liquid crystal is applied, so that impurities are easily eluted. Further, the transparent conductive film serving as the pixel electrode is divided for each pixel, and a portion where the colored layer between the pixels is in direct contact with the liquid crystal is formed, so that the effect of the present invention is particularly large. Further, when a color filter is provided on the substrate on the side opposite to the substrate provided with the active elements, it is possible to cover the entire colored film with an overcoat made of a transparent resin and reduce elution of impurities from the pigment. However, in the case of COA, the fact that the above-mentioned through-hole portion cannot be covered with the overcoat is also one of the reasons why the effect of the present invention is great in COA.
【0037】本発明のカラー液晶表示素子は、パソコ
ン、ワードプロセッサー、エンジニアリング・ワークス
テーション、ナビゲーションシステム、テレビ、ビデオ
などの表示に用いられる他、光変調素子としても利用可
能である。The color liquid crystal display device of the present invention can be used for displaying personal computers, word processors, engineering workstations, navigation systems, televisions, videos and the like, and can also be used as a light modulation device.
【0038】[0038]
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されない。尚、実施例
中に記載された測定法の、具体的な手法は以下に示すと
おりである。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples. The specific method of the measuring method described in the examples is as follows.
【0039】(測定法) フリー銅濃度の測定 顔料1gを容器に取り、塩酸50mlを加えて密閉し1
0分間超音波を印加した。次いで溶液から顔料を遠心分
離器で除き抽出液を得た。この抽出液を原子吸光法で分
析して銅原子の量を測定した。用いた顔料に対する重量
比で濃度を示した。(Measurement Method) Measurement of Free Copper Concentration 1 g of the pigment was placed in a container, 50 ml of hydrochloric acid was added thereto, and the container was sealed.
Ultrasonic waves were applied for 0 minutes. Next, the pigment was removed from the solution by a centrifuge to obtain an extract. This extract was analyzed by the atomic absorption method to determine the amount of copper atoms. The concentration was indicated by the weight ratio to the pigment used.
【0040】表示品質 無アルカリガラス上に評価するカラーペーストを塗布し
乾燥してからキュアする。この上に厚さ0.1μmの I
TO膜を全面に形成した後、フォトソングラフィにて、
直径100μmの孔をITO膜に形成する。すなわち、
ITO膜上にフォトレジストを塗布しプリベークした
後、マスクパターンを露光し、フォトレジストを現像液
に浸漬して現像する。試料を水洗いしてからポストベー
クし、塩化第二鉄:硝酸=1:1のエッチング液に浸漬
して、ITO膜に孔を形成する。フォトレジストを剥離
液で剥離し水洗、乾燥する。別途、無アルカリガラス上
に全面にITO膜を形成した基板を対向基板として用意
する。カラーペースト塗布した基板(着色層基板)と対
向基板とに配向膜を印刷しラビングして配向させる。こ
れらの2つの基板をマイクロロッドを練り込んだシール
剤で貼り合わせてからTN液晶を注入して液晶注入口を
封口剤で塞ぐ。かくして得られた液晶セルを60℃ の
雰囲気にて、±4V、30Hzの矩形波で24時間駆動
した後、直交して配置した偏光フィルムにはさんで表示
を観察する。着色層基板のITO膜に明けた孔から不純
物が溶出してイオン性不純物が発生するとしきい値低下
により、グレイレベル表示で該孔周辺が他の部分に比べ
て暗く見える。イオン性不純物によるしきい値低下が起
きない方が望ましい方向である。Display Quality A color paste to be evaluated is applied on a non-alkali glass, dried and cured. On top of this, a 0.1 μm thick I
After forming the TO film on the entire surface, by photosonography,
A hole having a diameter of 100 μm is formed in the ITO film. That is,
After a photoresist is applied on the ITO film and prebaked, the mask pattern is exposed, and the photoresist is immersed in a developer and developed. The sample is washed with water, post-baked, and immersed in an etching solution of ferric chloride: nitric acid = 1: 1 to form holes in the ITO film. The photoresist is stripped with a stripper, washed with water and dried. Separately, a substrate in which an ITO film is formed on the entire surface of non-alkali glass is prepared as a counter substrate. An alignment film is printed and rubbed on the substrate (colored layer substrate) to which the color paste is applied and the counter substrate to be aligned. After bonding these two substrates with a sealant into which a microrod is kneaded, TN liquid crystal is injected and the liquid crystal injection port is closed with a sealing agent. The liquid crystal cell thus obtained is driven in an atmosphere of 60 ° C. with a rectangular wave of ± 4 V, 30 Hz for 24 hours, and the display is observed between polarizing films arranged orthogonally. When impurities are eluted from the holes formed in the ITO film of the colored layer substrate and ionic impurities are generated, the threshold is lowered, so that the periphery of the holes appears darker than other parts in gray level display. It is desirable that the threshold voltage does not decrease due to ionic impurities.
【0041】電圧保持率の測定 顔料から液晶に溶出するイオン性不純物量に関係する測
定値として電圧保持率を測定した。ITO膜パターンが
形成された無アルカリガラス上に、顔料を1%の濃度で
イソプロピルアルコールに分散した溶液を15μg滴下
し乾燥させる。このガラス基板ともう1枚のITO膜パ
ターンが形成された無アルカリガラス基板をマイクロロ
ッドを練り込んだシール剤で貼り合わせてからTN液晶
を注入して、液晶注入口を封口剤で塞ぐ。かくして得ら
れた液晶セルを60℃ の雰囲気にて、±4V、30H
zの矩形波で24時間駆動した後、電圧保持率を測定す
る。充電時間を60μ秒、電圧保持時間を16.7m
秒、液晶セル温度を90℃とした。電圧保持率は最大が
100%であり、値が大きい方がイオン性不純物溶出量
が少ないことを表す。Measurement of Voltage Holding Ratio The voltage holding ratio was measured as a measurement value related to the amount of ionic impurities eluted from the pigment into the liquid crystal. 15 μg of a solution in which the pigment was dispersed in isopropyl alcohol at a concentration of 1% was dropped and dried on the alkali-free glass having the ITO film pattern formed thereon. This glass substrate and another non-alkali glass substrate on which an ITO film pattern is formed are bonded with a sealing agent into which a microrod is kneaded, and then TN liquid crystal is injected, and the liquid crystal injection port is closed with a sealing agent. The liquid crystal cell thus obtained was subjected to ± 4 V, 30 H in an atmosphere of 60 ° C.
After driving for 24 hours with a rectangular wave of z, the voltage holding ratio is measured. Charging time 60μsec, voltage holding time 16.7m
Second, the liquid crystal cell temperature was set to 90 ° C. The maximum voltage holding ratio is 100%, and a larger value indicates a smaller ionic impurity elution amount.
【0042】参考例1 ポリマ分散剤の合成 4,4’−ジアミノベンズアニリド161.93g、
3,3’−ジアミノジフェニルスルホン176.70
g、およびビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジ
シロキサン18.64gをγ−ブチロラクトン3266
g、N−メチル−2−ピロリドン622gと共に仕込
み、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物439.09gを添加、70℃で3時間反応さ
せた後、無水フタル酸2.22gを添加し、更に70℃
で1時間反応させ、その後、粘度45ポアズ(25℃)
のポリマ分散剤の17%溶液(P−1)を得た。Reference Example 1 Synthesis of Polymer Dispersant 161.93 g of 4,4'-diaminobenzanilide
3,3'-diaminodiphenyl sulfone 176.70
g, and 18.64 g of bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane with γ-butyrolactone 3266
g, N-methyl-2-pyrrolidone (622 g), 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (439.09 g) was added, and the mixture was reacted at 70 ° C. for 3 hours. .22 g and then at 70 ° C.
For 1 hour and then a viscosity of 45 poise (25 ° C.)
A 17% solution (P-1) of a polymer dispersant was obtained.
【0043】実施例1、2、比較例1、2 銅フタロシアニン骨格を有する緑顔料であるピグメント
グリーン36を4種類用意した。緑顔料を塩酸で抽出
し、銅を測定したところ、緑顔料A、B、C、Dから抽
出された銅はそれぞれ550ppm、760ppm、1
300ppm、1920ppmであった。これらの差
は、顔料製造工程における何らかの差が反映されたもの
と考えられる。顔料A〜Dを83.79g計量し、それ
ぞれゼネカ社製分散剤”ソルスパーズ”12000を
4.41g、γ−ブチロラクトンを557g、3−メト
キシ−5−メチル−1−ブタノールを323g、ポリマ
分散剤(P−1)を494gをジルコニアビーズと共に
ミル型分散機に仕込み、3000rpmで2時間分散
し、2種の分散液を得た。該分散液300gとポリマ分
散剤(P−1)156.3gをγ−ブチロラクトン19
8.3g、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール
185.3gで希釈した溶液とを混合し、緑カラーペー
ストを得た。該着色層基板を用いてそれぞれの顔料につ
いて10セルの液晶セルを作製して表示品質を調べた。
結果を表1に示す。Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 Four types of pigment green 36, which is a green pigment having a copper phthalocyanine skeleton, were prepared. When the green pigment was extracted with hydrochloric acid and copper was measured, the copper extracted from the green pigments A, B, C, and D was 550 ppm, 760 ppm, and 1 ppm, respectively.
It was 300 ppm and 1920 ppm. These differences are considered to reflect some differences in the pigment production process. 83.79 g of pigments A to D were weighed, 4.41 g of a dispersant “SOLSPERS” 12000 manufactured by Zeneca, 557 g of γ-butyrolactone, 323 g of 3-methoxy-5-methyl-1-butanol, and a polymer dispersant ( 494 g of P-1) was placed in a mill type disperser together with zirconia beads, and dispersed at 3000 rpm for 2 hours to obtain two kinds of dispersion liquids. 300 g of the dispersion and 156.3 g of the polymer dispersant (P-1) were added to γ-butyrolactone 19
8.3 g and a solution diluted with 185.3 g of 3-methoxy-3-methyl-1-butanol were mixed to obtain a green color paste. Using the colored layer substrate, 10 liquid crystal cells were prepared for each pigment, and the display quality was examined.
Table 1 shows the results.
【0044】[0044]
【表1】 [Table 1]
【0045】表1に示すとおり、抽出された銅が多かっ
た比較例1(顔料C)、比較例2(顔料D)では、電圧
保持率が小さく不良であり、また、液晶セルでは、イオ
ン性不純物の発生によると考えられるしきい値低下でグ
レイレベル表示のとき着色層基板のITO膜の孔の部分
がその周囲よりも暗く観察されたものが多く、また、し
きい値の低下の程度も大きかった。As shown in Table 1, in Comparative Example 1 (Pigment C) and Comparative Example 2 (Pigment D) in which a large amount of copper was extracted, the voltage holding ratio was small and defective. In the gray level display due to the lowering of the threshold value, which is considered to be caused by the generation of impurities, many of the holes of the ITO film of the colored layer substrate were observed to be darker than their surroundings. It was big.
【0046】実施例3 比較例1と同じ組成で顔料Cを用いた分散液を作る際に
ジルコニアビーズが充填されたミル型分散機と陽イオン
交換樹脂”DIAION”CR20が充填されたカラム
とをパイプで接続し、顔料を分散しながら同時にイオン
交換した。該分散液を比較例1と同様にしてカラーペー
スト化した。該カラーペーストをガラス上に塗布した着
色層基板を用いて液晶セル組みして表示品質を調べたと
ころ、着色層基板のITO膜の孔の部分がその周囲より
も暗く観察された液晶セルが10セル中2セルであり、
比較例1に比べて改善が見られた。Example 3 In preparing a dispersion using the pigment C with the same composition as in Comparative Example 1, a mill type disperser filled with zirconia beads and a column filled with a cation exchange resin "DIAION" CR20 were used. They were connected by a pipe, and ion exchange was performed while dispersing the pigment. The dispersion was made into a color paste in the same manner as in Comparative Example 1. When the display quality was examined by assembling a liquid crystal cell using a colored layer substrate coated with the color paste on glass, 10% of the liquid crystal cells in which the hole portion of the ITO film of the colored layer substrate was observed to be darker than its surroundings were observed. Two of the cells,
An improvement was observed as compared with Comparative Example 1.
【0047】実施例4 比較例1と同じ組成で顔料Cを用いた緑カラーペースト
500gに陽イオン交換樹脂”DIAION”CR20
を入れて3時間攪拌した。濾過によりカラーペーストか
らイオン交換樹脂を除いた。該カラーペーストをガラス
上に塗布し、乾燥、キュアした着色層基板を用いて液晶
セル組みして表示品質を調べたところ、着色層基板のI
TO膜の孔の部分がその周囲よりも暗く観察された液晶
セルは20セル中2セルであり、比較例1に比べ改善が
見られた。Example 4 A cation exchange resin "DIAION" CR20 was added to 500 g of a green color paste having the same composition as Comparative Example 1 and using Pigment C.
And stirred for 3 hours. The ion exchange resin was removed from the color paste by filtration. The color paste was applied to glass, dried and cured, and a liquid crystal cell was assembled using the colored layer substrate. The display quality was examined.
The number of the liquid crystal cells in which the hole portion of the TO film was darker than the periphery thereof was 2 out of 20 cells, which was an improvement as compared with Comparative Example 1.
【0048】実施例5、比較例3 銅フタロシアニン骨格を有する青顔料であるピグメント
ブルー15:6を2種類用意した。青顔料を塩酸で抽出
し、銅を測定したところ、青顔料A、Bから抽出された
銅はそれぞれ520ppm(実施例5)、1220pp
m(比較例3)であった。青顔料A、Bの電圧保持率を
測定したところ、青顔料Aでは44%、青顔料Bでは3
%であり、フリー銅が多かった青顔料Bでは電圧保持率
が小さく不良であった。Example 5, Comparative Example 3 Two kinds of pigment blue 15: 6, which are blue pigments having a copper phthalocyanine skeleton, were prepared. When the blue pigment was extracted with hydrochloric acid and copper was measured, the copper extracted from the blue pigments A and B was 520 ppm (Example 5) and 1220 pp, respectively.
m (Comparative Example 3). When the voltage holding ratios of the blue pigments A and B were measured, the blue pigment A was 44%, and the blue pigment B was 3%.
%, And the blue pigment B having a large amount of free copper had a small voltage holding ratio and was defective.
【0049】[0049]
【発明の効果】本発明によれば顔料に含まれる銅のう
ち、溶出してくるフリーな状態にあるものを低減させる
ことによって液晶ディスプレイの表示不良を抑制、防止
することができる。銅イオンおよびそのカウンターイオ
ンが液晶中でイオン化して表示不良に繋がるものと考え
られる。According to the present invention, it is possible to suppress and prevent display defects of a liquid crystal display by reducing the amount of copper that is eluted in a free state among the coppers contained in the pigment. It is considered that copper ions and their counter ions are ionized in the liquid crystal, leading to display failure.
Claims (6)
である顔料を採用したことを特徴とするカラーフィルタ
ー用カラーペースト。1. A color paste for a color filter, wherein a pigment in which copper extracted with hydrochloric acid is 1000 ppm or less is employed.
であることを特徴とする請求項1記載のカラーフィルタ
ー用カラーペースト。2. The color paste for a color filter according to claim 1, wherein the pigment is a pigment having a copper phthalocyanine skeleton.
顔料と有機溶剤を含有する顔料分散液からイオン交換法
により、該顔料分散液の銅イオンの全部または一部を除
去する工程を含むことを特徴とするカラーフィルター用
カラーペーストの製造方法。3. A method comprising the step of removing all or a part of copper ions of a pigment dispersion from a pigment dispersion containing at least a pigment having a copper phthalocyanine skeleton and an organic solvent by an ion exchange method. A method for producing a color paste for a color filter.
顔料、有機溶剤と樹脂とを含有するカラーペーストから
イオン交換法により、該カラーペースト中の銅イオンの
全部または一部を除去する工程を含むことを特徴とする
カラーフィルター用カラーペーストの製造方法。4. A process for removing all or a portion of copper ions in a color paste from a color paste containing at least a pigment having a copper phthalocyanine skeleton, an organic solvent and a resin by an ion exchange method. A method for producing a color paste for a color filter.
設けられた着色層からなる画素を有するカラーフィルタ
ーにおいて、該着色層が請求項1〜2のいずれかに記載
のカラーペーストからなる着色被膜であることを特徴と
するカラーフィルター。5. A color filter having pixels of a color layer provided in a desired pattern for each color in an arbitrary number of colors, wherein the color layer is made of the color paste according to claim 1. A color filter characterized by being a colored film.
た液晶表示装置。6. A liquid crystal display device using the color filter according to claim 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35000599A JP2001166124A (en) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | Color paste for color filter, method for producing same and color filter |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=18407599
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JP35000599A Pending JP2001166124A (en) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | Color paste for color filter, method for producing same and color filter |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2001166124A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007094188A (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Fujifilm Corp | Dye-containing negative curable composition, color filter and method for producing the same |
JP2011065170A (en) * | 2010-10-18 | 2011-03-31 | Fujifilm Corp | Dye-containing negative curable composition, color filter and method for producing the same |
US8852832B2 (en) | 2011-02-09 | 2014-10-07 | Fujifilm Corporation | Radiation-sensitive colored composition, color filter and method for producing the same, solid state image device, and liquid crystal display apparatus |
-
1999
- 1999-12-09 JP JP35000599A patent/JP2001166124A/en active Pending
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