JP2004339501A - 着色樹脂組成物、カラーフィルタ及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】色材、溶剤、窒素原子含有分散剤、窒素原子非含有バインダ樹脂を含有する着色樹脂組成物であって、窒素原子非含有バインダ樹脂がカルボキシル基を有する樹脂のカルボキシル基にエポキシ基含有不飽和化合物のエポキシ基を付加させてなる構造を有する樹脂を含有し、かつ色材に対する窒素原子含有分散剤の重量比率が0.01以上0.5以下である。
【選択図】 なし
Description
以下、顔料分散法の概要を説明する。通常、最初に、ガラス基板などの透明支持体上に、クロム、酸化クロム等の金属遮光膜により、ブラックマトリックスを形成する。次いで、例えば、スピンコート法などにより赤色の顔料を分散させた着色樹脂組成物(カラーレジスト)を全面に塗布し、マスクを介して露光する。露光後に現像を行うと、赤色の画素が得られる。青色と緑色の画素についても同様の手法が採用され、3色の画素が形成される。
近年、技術革新の流れは急速であり、カラーフィルタに対しては、より高透過で且つ高濃度であることが要求されてきた。高透過のカラーフィルタを形成するためには、色材の分散度を上げる必要があり、分散性に優れた、窒素原子含有分散剤が広く使用される様になった。一方、高透過で且つ高濃度のカラーフィルタを形成するには、使用する着色樹脂組成物中の色材濃度を上げる必要があり、それに伴って上記の窒素原子含有分散剤の含有濃度も同時に上げる必要がある。
着色樹脂組成物中に窒素原子含有分散剤が多量に含まれる場合は、液晶セル化後に、ITO膜などを介して液晶中への溶出が起こり、液晶の電圧保持率を低下させる問題が生じる。加えて、高速応答化が進むと、上記の通り、セル面積当たりの液晶量が低下するため、更に電圧保持率が低下する。液晶の電圧保持率が低下すると、表示ムラ、焼き付け等の表示不良を引き起こすといわれており(例えば特許文献1及び2参照)、特に、高透過、高濃度、高速応答の液晶表示装置で大きな問題になっている。
成した場合に、この着色層を液晶で抽出したときの有機不純物の抽出量が100ppmとなったときの加熱温度と定義づけられている(特許文献3参照)。
(A)色材、溶剤、窒素原子含有分散剤、窒素原子非含有バインダ樹脂を含有する着色樹脂組成物であって、窒素原子非含有バインダ樹脂がカルボキシル基を有する樹脂のカルボキシル基にエポキシ基含有不飽和化合物のエポキシ基を付加させてなる構造を有する樹脂を含有し、かつ色材に対する窒素原子含有分散剤の重量比率が0.01以上0.5以下であることを特徴とする着色樹脂組成物。
(B)色材、溶剤、及びバインダ樹脂を含有する着色樹脂組成物であって、
該着色樹脂組成物をCIE表色系における色度がy=0.55となるような膜厚で塗布し、230℃30分焼成した後の該表色系におけるY値が下式で表される範囲内にあり、
Y≧240x−7.1
(式中、Y,xはそれぞれCIE表色系におけるC光源での透過率、色度を表す。)
且つ、該着色樹脂組成物によって形成した塗膜を液晶に接触する状態でアニール処理を行った後、該着色樹脂層を介して前記液晶に電圧を印加した際の、電圧保持率が80%以上であることを特徴とする緑色着色樹脂組成物。
(C)上記(A)又は(B)に記載の着色樹脂組成物を使用して形成して成ることを特徴とするカラーフィルタ。
(D)上記(C)のカラーフィルタを使用して形成して成ることを特徴とする液晶表示装置。
(1)本発明の着色樹脂組成物によれば、液晶の電圧保持率に対する影響が極めて少ないため、表示ムラ、焼き付け等の表示不良が出にくい。
(2)本発明のカラーフィルタは、液晶の電圧保持率に対する影響が極めて少ないため、表示ムラ、焼き付け等の表示不良が出にくく、極めて高品質である。
(3)本発明の液晶表示装置は、液晶の電圧保持率が低下し難いため、表示ムラが出にくく、極めて高品質である。
本発明の着色樹脂組成物(レジスト)は、色材、溶剤、分散剤、バインダ樹脂を必須成分とし、更に要すれば、上記成分以外の他の添加物などが配合されていてもよい。
以下、各構成成分を説明する。
[1-1]色材:
色材は本発明に係る着色樹脂組成物を着色するものをいう。色材としては、染顔料が使用できるが、耐熱性、耐光性などの点から顔料が好ましい。顔料としては、青色顔料、緑色顔料、赤色顔料、黄色顔料、紫色顔料、オレンジ顔料、ブラウン顔料など各種の色の顔料を使用することが出来る。また、その構造としては、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンツイミダゾロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、インダンスレン系、ペリレン系などの有機顔料が挙げられる。この他に種々の無機顔料なども利用可能である。以下、使用できる顔料の具体例をピグメントナンバーで示す。以下に挙げる「C.I.」は、カラーインデックス(C.I.)を意味する。
れらの中では、好ましくは、C.I.ピグメントブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6であり、更に好ましくは、C.I.ピグメントブルー15:6である。
黄色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75,81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、128、129、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207、208を挙げることが出来る。これらの中では、好ましくは、C.I.ピグメントイエロー83、117、129、138、139、150、154、155、180、185、更に好ましくは、C.I.ピグメントイエロー83、138、139、150、180である。
紫色顔料としては、C.I.ピグメントバイオレット1、1:1、2、2:2、3、3:1、3:3、5、5:1、14、15、16、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44、47、49、50を挙げることが出来る。これらの中では、好ましくは、C.I.ピグメントバイオレット19、23であり、更に好ましくはC.I.ピグメントバイオレット23である。
上記の各種の顔料は、複数種を併用することも出来る。例えば、色度の調整のために、顔料として、緑色顔料と黄色顔料とを併用したり、青色顔料と紫色顔料とを併用したりすることが出来る。なお、これらの顔料の平均粒径は、通常1μm、好ましくは0.5μm以下、更に好ましくは0.25μm以下である。
アゾ系染料としては、例えば、C.I.アシッドイエロー11,C.I.アシッドオレンジ7,C.I.アシッドレッド37,C.I.アシッドレッド180,C.I.アシッドブルー29,C.I.ダイレクトレッド28,C.I.ダイレクトレッド83,C.I.ダイレクトイエロー12,C.I.ダイレクトオレンジ26,C.I.ダイレクトグリーン28,C.I.ダイレクトグリーン59,C.I.リアクティブイエロー2,C.I
.リアクティブレッド17,C.I.リアクティブレッド120,C.I.リアクティブブラック5,C.I.ディスパースオレンジ5,C.I.ディスパースレッド58,C.I.ディスパースブルー165,C.I.ベーシックブルー41,C.I.ベーシックレッド18,C.I.モルダントレッド7,C.I.モルダントイエロー5,C.I.モルダントブラック7等が挙げられる。
上記の他、フタロシアニン系染料として、例えば、C.I.パッドブルー5等が、キノンイミン系染料として、例えば、C.I.ベーシックブルー3,C.I.ベーシックブルー9等が、キノリン系染料として、例えば、C.I.ソルベントイエロー33,C.I.アシッドイエロー3,C.I.ディスパースイエロー64等が、ニトロ系染料として、例えば、C.I.アシッドイエロー1,C.I.アシッドオレンジ3,C.I.ディスパースイエロー42等が挙げられる。
上記の黒色色材の中では、遮光率、画像特性の観点からカーボンブラック、チタンブラックが好ましい。カーボンブラックの例としては、以下の様なカーボンブラックが挙げられる。
S170等が挙げられる。
分解で得られた超微細二酸化チタンを水素を含む還元雰囲気中で還元する方法(特開昭57−205322号公報)、二酸化チタンまたは水酸化チタンをアンモニア存 在下で高温還元する方法(特開昭60−65069号公 報、特開昭61−201610号公報)、二酸化チタン または水酸化チタンにバナジウム化合物を付着させ、アンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭61−20 1610号公報)、などがあるがこれらに限定されるものではない。
黒色色材を調製するために混合使用可能な色材としては、ビクトリアピュアブルー(42595)、オーラミンO(41000)、カチロンブリリアントフラビン(ベーシック13)、ローダミン6GCP(45160)、ローダミンB(45170)、サフラニンOK70:100(50240)、エリオグラウシンX(42080)、No.120/リオノールイエロー(21090)、リオノールイエローGRO(21090)、シムラーファーストイエロー8GF(21105)、ベンジジンイエロー4T−564D(21095)、シムラーファーストレッド4015(12355)、リオノールレッド7B4401(15850)、ファーストゲンブルーTGR−L(74160)、リオノールブルーSM(26150)、リオノールブルーES(ピグメントブルー15:6)、リオノーゲンレッドGD(ピグメントレッド168)、リオノールグリーン2YS(ピグメントグリーン36)等が挙げられる。
[1-2]溶剤:
溶剤は、本発明の着色樹脂組成物において、色材、分散剤、バインダ樹脂の他、場合により配合した上記以外の成分などを溶解または分散させ、粘度を調節する様に機能する。
本発明における窒素原子含有分散剤としては、230℃30分加熱したときの全窒素量の残留率(加熱前の全窒素量に対する加熱後の全窒素量の重量比率)が通常95重量%以下、好ましくは90重量%以下、更に好ましくは80重量%以下の分散剤である。また、窒素原子含有分散剤の230℃30分加熱したときの重量の残留率(加熱前の重量に対す
る加熱後の重量の重量比率)は、95重量%以下であることが好ましく、90重量%以下であることが更に好ましい。
mmHgの条件で減圧乾燥し、溶剤成分を乾固させ、これを加熱前とする。その後、循
環式の熱風炉などの加熱炉に入れて230℃30分の加熱を行う。加熱前後の窒素量の測定は、通常、CHN計などの元素分析装置を使用し、重量の測定は、通常、精密天秤を使用する。
[1-4]窒素原子非含有バインダ樹脂:
本発明における窒素原子非含有バインダ樹脂は、カルボキシル基を有する樹脂のカルボキシル基部分にエポキシ基含有不飽和化合物のエポキシ部分を付加させてなる構造を有する樹脂を含有する。
ル酸である。これらは複数種使用してもよい。
カルボキシル基を有する樹脂は、顔料の分散性の面から、更に、水酸基を有することが好ましい。特には、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレートを共重合成分として含む共重合体が好ましい。
l%、好ましくは30〜80mol%である。導入率が小さすぎる場合は、エチレン性不飽和二重結合を有する側鎖を十分に導入することが出来ないため、十分な分散性能が得られない傾向にあり、逆に多すぎると、着色樹脂組成物の溶解性が悪化する傾向がある。
エポキシ基含有不飽和化合物とは、1つの分子内にエチレン性不飽和基及びエポキシ基を有する化合物のことである。
素数1〜10の炭化水素基、kは0又は1〜10の整数を表す。)
上記の式(2)〜(9)において、R2は、メチレン、エチレン又はプロピレンが好ま
しく、式(4)において、R3は炭素数3〜6が好ましく、kは2〜8が好ましい。そし
て、上記の化合物の中では、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートが特に好ましい。これらのエポキシ基含有不飽和化合物は、2種以上併用して使用することが出来る。
果として、上記の構造を有していればよい。
カルボキシル基を有する樹脂のカルボキシル基にエポキシ基含有不飽和化合物を反応させる方法としては、公知の手法を使用することが出来る。
るバインダ樹脂について説明する
上記の成分(A):エポキシ基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシブチル(メタ)アクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル等が挙げられるが、これらの中では、グリシジル(メタ)アクリレートが好ましい。
上記の成分(B):成分(A)と共重合し得る他のラジカル重合性化合物としては、次の化学式(12)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレートが好ましい。
その他のラジカル重合性化合物としては、特に制限されないが、その具体例としては、スチレン、スチレンのα−、o−、m−、p−アルキル、ニトロ、シアノ、アミド、エス
テル誘導体;ブタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、イソプレン、クロロプレン等のジエン類;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸−n−プロピル、(メタ)アクリル酸−iso−プロピル、(メタ)アクリル酸−n−ブチル、(メタ)アクリル酸−sec−ブチル、(メタ)アクリル酸−tert−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−メチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ジシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボロニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸プロパギル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ナフチル、(メタ)アクリル酸アントラセニル、(メタ)アクリル酸アントラニノニル、(メタ)アクリル酸ピペロニル、(メタ)アクリル酸サリチル、(メタ)アクリル酸フリル、(メタ)アクリル酸フルフリル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフリル、(メタ)アクリル酸ピラニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸フェネチル、(メタ)アクリル酸クレジル、(メタ)アクリル酸−1,1,1−トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸パーフルオルエチル、(メタ)アクリル酸パーフルオロ−n−プロピル、(メタ)アクリル酸パーフルオロ−iso−プロピル、(メタ)アクリル酸トリフェニルメチル、(メタ)アクリル酸クミル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル等の(メタ)アクリル酸エステル類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、酢酸ビニル等のビニル化合物;シトラコン酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル等の不飽和ジカルボン酸ジエステル等が挙げられる。
共重合モノマー中の成分(B)の含有量は、好ましくは20〜80モル%、更に好ましくは30〜70モル%である。成分(B)が多すぎる場合は、成分(A)の割合が減少し、重合性成分およびアルカリ可溶性成分の付加量が不十分となり、成分(B)が少なすぎる場合は、耐熱性や強度が低下する。
上記の成分(D):多塩基酸無水物は、本発明におけるバインダ樹脂をアルカリ可溶性にするために使用される。成分(D)としては、公知のものが使用でき、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水クロレンド酸等の二塩基酸無水物;無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物などの多塩基酸無水物が挙げられる。これらの中では、テトラヒドロ無水フタル酸または無水コハク酸が好ましい。
%である。成分(D)の付加率が多すぎる場合は、現像時の残膜率が低下することがあり、少なすぎる場合は溶解性が不十分となる。
成分(A)と成分(B)との共重合反応は、公知の溶液重合法が適用される。使用する溶剤は、ラジカル重合に不活性なものであれば制限されず、通常の有機溶剤を使用することが出来る。その具体例としては、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート等のジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類などの酢酸エステル類;エチレングリコールジアルキルエーテル類;メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール等のジエチレングリコールジアルキルエーテル類;トリエチレングリコールジアルキルエーテル類;プロピレングリコールジアルキルエーテル類;ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類;1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、オクタン、デカン等の炭化水素類;石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤;乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等の乳酸エステル類;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等が挙げられる。これらの溶剤は単独または2種以上を併用してもよい。
ラジカル重合開始剤としては、通常の有機過酸化物触媒やアゾ化合物を使用することが出来る。例えば、各種のケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアリルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネートが挙げられる。また、アゾ化合物も有効である。
重合方法は、共重合反応に使用されるモノマー及びラジカル重合開始剤を溶剤に溶解し攪拌しながら昇温して重合反応を行なってもよいし、昇温、攪拌した溶剤中にラジカル重合開始剤を添加したモノマーを滴下してもよい。また、溶剤中にラジカル重合開始剤を添加して昇温した中にモノマーを滴下してもよい。反応条件は目標とする分子量に応じて適宜選択される。反応温度は、通常70〜150℃、好ましくは80〜130℃、反応時間は、通常2〜20時間、好ましくは3〜10時間である。
また、本発明においては、更に光感度を向上させるため、成分(D):多塩基酸無水物の付加後、生成したカルボキシル基の一部にグリシジル(メタ)アクリレートや重合性不飽和基を有するグリシジルエーテル化合物を付加させたり、現像性を向上させるため、成分(D)の付加後、生成したカルボキシル基の一部に重合性不飽和基を有さないグリシジルエーテル化合物を付加させることも出来、この両者を併用してもよい。
窒素原子非含有バインダ樹脂のうち、カルボキシル基を有する樹脂のカルボキシル基部分にエポキシ基含有化合物のエポキシ部分を付加させてなる構造を有する樹脂の含まれる割合は、通常10重量%以上、好ましくは20重量%以上、更に好ましくは30重量%以上であり、通常100重量%以下、好ましくは90重量%以下、更に好ましくは80重量%以下である。
本発明の着色樹脂組成物には、光を直接吸収し、または、光増感されて分解反応または水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する光重合開始剤系成分を配合するのが好ましい。なお、本発明において「光重合開始剤系」とは、光重合開始剤に加速剤、増感色素などの付加剤が併用されている混合物を意味する。
本発明に係る着色樹脂組成物が、単量体成分のエチレン性化合物を含む場合には、光を直接吸収し、或いは光増感されて分解反応又は水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する光重合開始剤系成分を配合するのが好ましい。尚、本発明において光重合開始剤系成分とは、光重合開始剤、加速剤、及び増感色素等の付加剤が併用されている混合物を意味する。
0−39503号公報等に記載のヘキサアリールビイミダゾール誘導体、ハロメチル−s−トリアジン誘導体、N−フェニルグリシン等のN−アリール−α−アミノ酸類、N−アリール−α−アミノ酸塩類、N−アリール−α−アミノ酸エステル類等のラジカル活性剤、「ファインケミカル」(1991年、3月1日号、vol.20、No.4)の第16〜26頁に記載されている、ジアルキルアセトフェノン系、ベンゾイン、チオキサントン誘導体、特開平4−221958号公報、特開平4−219756号公報等に記載されている、チタノセンとキサンテン色素、α-アミノアルキルフェノン系化合物、特開200
0−80068号公報に記載されているオキシムエステル系開始剤、アミノ基又はウレタン基を有する付加重合可能なエチレン性飽和二重結合含有化合物を組み合わせた系、等が挙げられる。
2−(4−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−
(4−メトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4
−エトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシカルボニルナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等のハロメチル化トリアジン誘導体;
2−トリクロロメチル−5−(2′−ベンゾフリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−ト
リクロロメチル−5−〔β−(2′−ベンゾフリル)ビニル〕−1,3,4−オキサジアゾー
ル、2−トリクロロメチル−5−〔β−(2′−(6″−ベンゾフリル)ビニル)〕−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5一フリル−1,3,4−オキサジアゾール等のハロメチル化オキサジアゾール誘導体;
2−(2′−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダソール2量体、2−(2′−クロロ
フェニル)−4,5−ビス(3′−メトキシフェニル)イミダゾール2量体、2−(2′−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(2′−メトキシフエニル)
−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、(4′−メトキシフエニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体等のイミダゾール誘導体;
ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインアルキルエーテル類;
2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1
−クロロアントラキノン等のアントラキノン誘導体;
ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、2−メチルベンゾフェノン、3−メチルベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、4−ブロモベンゾフェノン、2−カルボキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体;
2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、α−ヒドロキシ−2−メチルフェニルプロパ
ノン、1−ヒドロキシ−1−メチルエチル−(p−イソプロピルフェニル)ケトン、1−ヒドロキシ−1−(p−ドデシルフェニル)ケトン、2−メチル−(4′−(メチルチオ)フェニル)−2−モルホリノ−1−プロパノン、1,1,1−トリクロロメチル−(p一ブチルフェニル)ケトン等のアセトフェノン誘導体;
チオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロ
ロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2、4−ジエチルチオキサントン、2
,4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン誘導体;
p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、P−ジエチルアミノ安息香酸エチル等の安息香酸エステル誘導体;9-フェニルアクリジン、9-(p-メトキシフェニル)アクリジン等のアクリジン誘導体;9,10-ジメチルベンズフェナジン等のフェナジン誘導体;
ベンズアンスロン等のアンスロン誘導体;
ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ジ−クロライド、ジ−シクロペンタジェニル−Ti−ビス−フェニル、ジ−シクロペンタジェニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフ
ェニル−1一イル、ジ−シクロペンタジェニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロ
フェニル−1−イル、ジ−シクロペンタジェニル−Ti−ビス−2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジェニル−Ti−2,6一ジープルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジェニル−Ti−2,4−ジ−フルオロフエニ−1−イル、ジ−メチルシクロ
ペンタジェニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジェニル−Ti−ビス−2,6−ジ−フルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロ
ペンタジェニル−Ti−2,6−ジ−フルオロ−3−(ピル−1−イル)−フェニ−1−イル等
のチタノセン誘導体;
2-メチル-1[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、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)-ブタノン-1、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、4-ジメチルアミノエチルベンゾエ-ト
、4-ジメチルアミノイソアミルベンゾエ-ト、4-ジエチルアミノアセトフェノン、4-ジメ
チルアミノプロピオフェノン、2-エチルヘキシル-1,4-ジメチルアミノベンゾエート、2,5-ビス(4-ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、7-ジエチルアミノ-3-(4-ジエチル
アミノベンゾイル)クマリン、4-(ジエチルアミノ)カルコン等のα-アミノアルキルフェノン系化合物;
1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-,2-(O-ベンゾイルオキシム)、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)等のオキシムエステル系化合物。
キルフェノン系化合物及び複素環を有するメルカプト化合物の組み合わせが挙げられる。
ンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾオキサゾール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ベンゾオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾ[4,5]ベンゾオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾ[6,7]ベンゾオキサゾール、2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)1,3,4−オキサゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾチアゾール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ベンゾチアゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンズイミダゾール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ベンズイミダゾール、2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)1,3,4−チアジアゾール、(p−ジメチルアミノフェニル)ピリジン、(p−ジエチルアミノフェニル)ピリジン、(p−ジメチルアミノフェニル)キノリン、(p−ジエチルアミノフェニル)キノリン、(p−ジメチルアミノフェニル)ピリミジン、(p−ジエチルアミノフェニル)ピリミジン等のp−ジアルキルアミノフェニル基含有化合物等である。これらのうち最も好ましいものは、4,4’−ジアルキルアミノベンゾフェノンである。
本発明の着色樹脂組成物には、光重合性モノマーを含有してもよい。光重合性モノマーは、重合可能な低分子化合物であれば特に制限はないが、エチレン性二重結合を少なくとも1つ有する付加重合可能な化合物(以下、「エチレン性化合物」と称す)が好ましい。斯かるエチレン性化合物とは、本発明の着色樹脂組成物が活性光線の照射を受けた場合、光重合開始系の作用により付加重合して硬化する。なお、本発明において「単量体」とは、いわゆる高分子物質に相対する概念を意味し、狭義の単量体以外に、二量体、三量体、オリゴマー等も含有する概念を意味する。
ゾルシンジメタクリレート、ピロガロールトリアクリレート等が挙げられる。
不飽和カルボン酸と多価カルボン酸および多価ヒドロキシ化合物とのエステル化反応により得られるエステル類は、必ずしも単一物である必要はなく、混合物であってもよい。代表例としては、アクリル酸、フタル酸およびエチレングリコールの縮合物、アクリル酸、マレイン酸およびジエチレングリコールの縮合物、メタクリル酸、テレフタル酸およびペンタエリスリトールの縮合物、アクリル酸、アジピン酸、ブタンジオール及びグリセリンの縮合物などが挙げられる。
エチレン性化合物の配合率は、本発明の着色樹脂組成物の全固形分中の割合として、通常0〜50重量%、好ましくは10〜40重量%である。また、色材に対する比率は、通常0〜200重量%、好ましくは10〜100重量%、更に好ましくは20〜80重量%である。
本発明の着色樹脂組成物には、上記の他、必要に応じ、分散助剤、界面活性剤、熱重合防止剤、可塑剤、保存安定剤、表面保護剤、密着向上剤、現像改良剤などを添加することが出来る。
分散助剤としては、例えば顔料誘導体が挙げられる。顔料誘導体としては、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンツイミダゾロン系、キノフタロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、アントラキノン系、インダンスレン系、ペリレン系、ペリノン系、ジケトピロロピロール系、ジオキサジン系顔料などの誘導体が挙げられる。
顔料誘導体の置換基としては、スルホン酸基、スルホンアミド基およびその4級塩、フタルイミドメチル基、ジアルキルアミノアルキル基、水酸基、カルボキシル基、アミド基などが顔料骨格に直接またはアルキル基、アリール基、複素環基などを介して結合したものが挙げられる。これらの中では、好ましくはスルホンアミド基およびその4級塩またはスルホン酸基であり、更に好ましくはスルホン酸基である。また、これら置換基は一つの顔料骨格に複数置換していてもよいし、置換数の異なる化合物の混合物でもよい。
顔料誘導体の添加量は、顔料に対し、通常0.1〜30重量%、好ましくは0.1〜20重量%以下、更に好ましくは0.1〜10重量%、特に好ましくは0.1〜5重量%である。添加量が少ない場合はその効果が発揮されず、逆に添加量が多すぎる場合は、分散性や分散安定性が却ってて悪くなる。
可塑剤としては、例えば、ジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、トリエチレングリコールジカプリレート、ジメチルグリコールフタレート、トリクレジルホスフェート、ジオクチルアジペート、ジブチルセバケート、トリアセチルグリセリン等が挙げられる。可塑剤の配合量は、着色樹脂組成物中の全固形分に対し通常10重量%以下である。
本発明に係る着色樹脂組成物(レジスト)は、特に、上述の特定のバインダ樹脂、分散剤を用いることにより、透過性に優れ、現像密着性に優れ、未溶解物残渣が少なく、電圧保持率が高いという特性を有する。更に要すれば、粘度変化率が少なく、再溶解性が良好であるという特性を有していてもよい。以下、各特性を説明する。
透過性については、以下の方法により測定される測定値から、赤、緑、青の各画素の透過率を評価する。以下、具体的に説明する。
スピンコート法により5cm角のガラス基板(旭硝子(株)製「AN100」)上に対象となる着色樹脂組成物を塗布し、ホットプレート上で80℃3分加熱し、全面を100mJ/cm2で露光した後、23℃の0.1重量%炭酸ナトリウム水溶液にて0.3MP
aの水圧で30秒間スプレー現像し、その後、熱風循環炉内で230℃30分の焼成を行う。焼成後の着色樹脂組成物の膜厚は、CIE表色系で表される色座標で赤色についてはx=0.60、緑色についてはy=0.55、青色についてはy=0.14(全てC光源)に合うように塗布条件とする。
本発明の着色樹脂組成物が赤色である場合は、CIE表色系におけるC光源でのY値が、通常下式のいずれかで表される範囲内にある。
Y≧200y―41.4(y<0.34)
Y≧100y―7.4 (y≧0.34)
また、好ましくは、下式のいずれかで表される範囲内にある。
Y≧100y−6.9 (y≧0.34)
また、本発明の着色樹脂組成物が緑色である場合は、CIE表色系におけるC光源でのY値が、通常下式で表される範囲内にある。
Y≧240x−7.1
また、好ましくは、下記式で表される範囲内にある。
また、本発明の着色樹脂組成物が青色である場合は、CIE表色系におけるC光源でのY値が、通常下式で表される範囲内にある。
Y≧20x+16.2
また、好ましくは、下記式で表される範囲内にある。
本発明の透過性に優れる着色樹脂組成物を用いることによって、カラーフィルターの透過率が上がり、ひいては液晶表示装置の輝度が上がるため、画像が鮮明になる利点がある。
現像密着性については、以下の方法により測定される最小パターン幅により評価する。以下、具体的に説明する。
対象となる着色樹脂組成物を、乾燥膜厚1.3μmとなるようにガラス基板上に塗布し、60℃で1分間乾燥した後、110℃で2分間加熱乾燥し、線幅1μm刻みの線状開口部を有するテストマスクを用いて、ギャップ150μmにて300mJ/cm2の露光量
で露光した後、0.1重量%炭酸ナトリウム水溶液にて現像液温度23℃で0.2kg/cm2の液圧で60秒間現像を行い、続いて3kg/cm2の水圧で30秒間スプレー水洗処理を行いパターンを形成した際、線状画像として残る最小パターン幅を測定する。
本発明の現像密着性に優れる着色樹脂組成物を用いることによって、白抜け欠陥がなく、高品質なカラーフィルターを形成することができる。
未溶解物残渣については、以下の方法により測定される分光反射率により評価する。以下、具体的に説明する。
対象となる着色樹脂組成物により得られたカラーフィルタにつき、非画素部(素ガラス上)の30×100mmの部分を平均3μm以下のポリエステル長繊維より構成された布(例えば、東レ(株)製トレシーMKクリーンクロス)にて1kgf/cm2の圧にて拭き
取る。上記布は、1cm×1cmの樹脂製の角材の先端に固定し、スポイトを用いて0.1ccのエタノールを含浸させたものを用いる。拭き取った布の1cm×1cmの部分を島津製作所製分光光度計UV-3100Sにより積分球を用いた条件にて、分光反射率を測定する。
本発明の未溶解物残渣が少ない着色樹脂組成物を用いることによって、透過率やコントラストの低下などが無く、又、ITO膜の剥離や、液晶セル化工程でのシール性劣化なども起きにくい、高品質のカラーフィルタを形成することができる。
粘度変化率については、以下の方法により評価する。以下、具体的に説明する。
対象となる着色樹脂組成物を調製直後、及び、23℃の恒温槽に7日間静置した後の粘度(20rpm)を東機産業社製E型粘度計「RE−80L」を用いて測定する。
本発明の着色樹脂組成物は、7日後の粘度変化が初期粘度に対して通常10%以下、好ましくは5%以下、より好ましくは3%以下である。
本発明の粘度変化率の低い着色樹脂組成物は、保存安定性に優れるため、長期間同じプロセス条件で使用することができる利点を有する。
再溶解性については、以下の方法により評価する。以下、具体的に説明する。
対象となる着色樹脂組成物をそれぞれ、50mm角のガラス基板に乾燥膜厚2.5μmでスピンコート法により塗布し、60分風乾し、その後、該着色組成物を形成する溶剤6.25gに3分間浸漬し、再分散させ、浸漬開始から10分後に日機装製マイクロトラックUPAにて、粒径分布を測定し、体積平均粒子径mvを算出する。
本発明の着色樹脂組成物は、再分散液中の体積平均粒子径mvが通常200nm以下、好ましくは150nm以下である。
電圧保持率については、以下の方法により評価する。以下、具体的に説明する。
2.5cm角の無アルカリガラス基板(旭硝子(株)社製AN−100)の片全面にITO膜を形成した電極基板Aと、2.5cm角の同ガラス基板の片面中央部に、2mm幅の取り出し電極がつながった1cm角のITO膜を形成した電極基板Bを用意し、電極基板AおよびB上に、スピンコート法により、配向膜剤(日産化学(株)社製サンエバー7492)を塗布した後、ホットプレート上で110℃で1分乾燥させた後、熱風循環炉内で、200℃1時間加熱して、膜厚70nmの塗膜を形成する。
、23℃の0.1重量%炭酸ナトリウム水溶液にて0.3MPaの水圧で30秒間スプレー現像し、その後、熱風循環炉内で230℃30分の焼成を行う。焼成後の着色組成物の膜厚は1.7μmとなるように塗布条件を調整する。配向膜剤を塗布した電極基板Bの外周上に、ディスペンサーを用いて、直径5μmのシリカビーズを含有するエポキシ樹脂系シール剤を塗布した後、電極基板Aの着色組成物を塗布した面とを、外縁部が3mmずれるように対向配置し、圧着したまま、熱風循環炉内で180℃2時間加熱する。こうして得られた空セルに、液晶(メルクジャパン社製MLC−6846−000)を注入し、周辺部をUV硬化型シール剤によって封止し、電圧保持率測定用液晶セルを完成した。上記液晶セルを、アニール処理(熱風循環炉内で105℃2.5時間加熱)した後、電極基板A、Bにパルス電圧を、印加電圧5V、パルス周波数60Hzの条件で印加し、電圧保持率を測定する。
本発明では、電圧保持率が80%以上、好ましくは90%以上である。
本発明の電圧保持率が高い着色樹脂組成物によって形成されたカラーフィルターは、液晶表示装置に組み込んだ際に、表示不良を発生しにくく、高品質である。
次に、本発明の着色樹脂組成物の調製方法を説明する。先ず、色材、溶剤、窒素原子含有分散剤を各所定量秤量し、分散処理工程において、色材を分散させて液状の着色樹脂組成物(インク状液体)とする。色材を分散処理する際に、バインダ樹脂、分散助剤などを適宜併用するのが好ましい。バインダ樹脂としては、カルボキシル基を有する樹脂のカルボキシル基部分にエポキシ基含有不飽和化合物のエポキシ部分を付加させてなる構造を有する樹脂を使用するのが特に好ましい。
用するのが好ましい。分散処理する際の温度は、通常0〜100℃、好ましくは室温から80℃の範囲である。なお、分散時間は、インキ状液体の組成(色材、溶剤、窒素含有官能基を有する分散剤)、サンドグラインダーの装置の大きさ等により適正時間が異なるため、適宜調整する必要がある。
工程および混合の各工程においては、微細なゴミが混入することがあるため、得られたインキ状液体をフィルター等によって、ろ過処理することが好ましい。
カラーフィルタ用の透明基板の材質は、透明で適度の強度があれば、特に限定されない。例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスルホン等の熱可塑性樹脂製シート、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂などの熱硬化性樹脂シート、各種ガラス等が挙げられる。この中では、耐熱性の観点から、ガラス又は耐熱性に優れる樹脂が好ましい。
ブラックレジストに関しては、透明基板上(素ガラス面上)に、塗布、加熱乾燥、画像露光、現像および熱硬化の各処理を行って形成する。また、赤色、緑色、青色に関しては透明基板上に形成された樹脂ブラックマトリクス形成面上、または、クロム化合物その他の遮光金属材料を使用して形成した金属ブラックマトリクス形成面上に、塗布、加熱乾燥、画像露光、現像および熱硬化の各処理を行って各色の画素画像を形成する。
塗布膜の厚さぎ大きすぎる場合は、パターン現像が困難となると共に、液晶セル化工程でのギャップ調整が困難となることがあり、小さすぎる場合は、顔料濃度を高めることが困難となり所望の色発現が不可能となることがある。従って、塗布膜の厚さは、乾燥後の膜厚として、通常0.2〜20μm、好ましくは0.5〜10μm、更に好ましくは0.8〜5μmの範囲である。
上記の画像露光に使用される光源としては、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、蛍光ランプ等のランプ光源、アルゴンイオンレーザー、YAGレーザー、エキシマレーザー、窒素レーザー、ヘリウムカドミニウムレーザー、半導体レーザー等のレーザー光源などが挙げられる。特定の波長の光を照射使用する場合には、光学フィルタを利用することも出来る。
上記のアルカリ性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、メタケイ酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素カリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、水酸化アンモニウム等の無機アルカリ性化合物、モノ−・ジ−又はトリエタノールアミン、モノ−・ジ−又はトリメチルアミ、モノ−・ジ−又はトリエチルアミン、モノ−又はジイソプロピルアミン、n−ブチルアミン、モノ−・ジ−又はトリイソプロパノールアミン、エチレンイミン、エチレンジイミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、コリン等の有機アルカリ性化合物が挙げられる。これらのアルカリ性化合物は、2種以上の混合物として使用してもよい。
現像処理の温度は、通常10〜50℃、好ましくは15〜45℃、更に好ましくは20〜40℃である。また、現像方法は、浸漬現像法、スプレー現像法、ブラシ現像法、超音波現像法などの何れであってもよい。現像処理後には熱硬化処理を行なう。この際の温度は、通常100〜280℃、好ましくは150〜250℃、時間は通常5〜60分間の範囲である。
本発明においては、光重合開始系を含有しない着色樹脂組成物を使用してカラーフィルタを製造することも出来る。この場合、基板に上記の着色樹脂組成物塗布し、エッチング法により画素画像を形成する。
先ず、カラーフィルタ上に配向膜を形成し、この配向膜上にスペーサーを配置した後、対向基板と貼り合わせて液晶セルを形成する。次いで、形成した液晶セルに液晶を注入し、対向電極に結線して完成する。
スペーサーは、対向基板とのギャップ(隙間)に応じた大きさのものが使用され、通常2〜8μmのものが好適である。カラーフィルタ基板上に、フォトリソグラフィ法によって透明樹脂膜のフォトスペーサー(PS)を形成し、これをスペーサーの代わりに活用することも出来る。対向基板としては、通常、アレイ基板が使用され、特にTFT(薄膜トランジスタ)基板が好適である。
よって硬化させ、液晶セル周辺がシールされる。
周辺がシールされた液晶セルは、パネル単位に切断した後、真空チャンバー内で減圧とし、上記の液晶注入口を液晶に浸漬した後、チャンバー内をリークすることによって、液晶セル内に液晶を注入する。液晶セル内の減圧度は、通常1×10-2〜1×10-7Pa、好ましくは1×10-3〜1×10-6Paである。また、減圧時に液晶セルを加温するのが好ましく、加温温度は、通常30〜100℃、好ましくは50〜90℃である。減圧時の加温保持は、通常10〜60分間の範囲とされ、その後に液晶中に浸漬される。液晶が注入された液晶セルは、UV硬化樹脂の硬化により、液晶注入口を封止することによって、液晶表示装置(パネル)が完成する。
<バインダ樹脂(a)の合成>
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート35部、1−メトキシ−2−プロパノール8.8部、アゾ系重合開始剤(和光純薬(株)製「V−59」)1.5部を反応容器に仕込み、窒素雰囲気下、80℃に昇温し、ベンジルメタクリレート9.5部、メチルメタクリレート6.5部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート3.5部、メタクリル酸10.7部を2時間かけて滴下し、更に、4時間撹拌を行い、重合反応液を得た。
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート35部、1−メトキシ−2−プロパノール8.8部、アゾ系重合開始剤(和光純薬(株)製「V−59」)1.5部を反応容器に仕込み、窒素雰囲気下、80℃に昇温し、ベンジルメタクリレート10.5部、メチルメタクリレート7.5部、メタクリル酸11.9部を2時間かけて滴下、更に、4時間撹拌を行い、重合反応液(以下、バインダ樹脂(b)と言う)を得た。得られたバインダ樹脂(b)のGPCによる重合平均分子量はポリスチレン換算で12000、また、KOHによる中和滴定を行ったところ、酸価は120であった。
先ず、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート145部を窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。ここに、スチレン20部、グリシジルメタクリレート57部およびトリシクロデカン骨格を有するモノアクリレート(日立化成社製「FA−513M」)82部を滴下し、更に、120℃で2時間攪拌し続けた。
以下の諸例で使用した分散剤の種類は以下の表1に示す通りである。また、次の方法で分散剤の加熱窒素減量測定と加熱減量測定を行い、その結果を表1中に示す。
50mlビーカーに分散剤約50〜100mg測り採り、60℃、10mmHgの条件で48時間減圧乾燥して乾固する。これを加熱前試料とする。乾固した分散剤を熱風循環炉にて230℃で30分間加熱する。これを加熱後試料とする。加熱前後の分散剤を、PERKIN ELMER社製「PE2400Series・ CHNS/O Analyzer」にて、元素分析し、全窒素量の測定を行う。窒素量は、全量中の比率であり、次の方法で測定する加熱前後の重量を乗じることにより、絶対量を算出する。
上記と同様の方法で得られた加熱前後の分散剤の重量を精密天秤で測定する。
<顔料分散液の調製>
色材としてC.I.ピグメントグリーン(C.I.P.G.)36及びC.I.ピグメントイエロー(C.I.P.Y.)138、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、表1に記載の分散剤、前述のバインダ樹脂(a)及び(b)を使用し、表2及び3に記載の重量比で混合した。ここに、これら総重量の3倍量のジルコニアビーズ(0.5mm径)を混合した後、ステンレス容器に充填し、ペイントシェーカーにて6時間分散させてグリーン顔料分散液を調製した。
上記の各顔料分散液に他の成分を混合し、表4に記載の固形分比率を有する着色樹脂組成物を調製した。なお、着色樹脂組成物は、全体をプロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテートで希釈し、全固形分濃度20重量%になる様に調製した。
スピンコート法により5cm角のガラス基板(旭硝子(株)製「AN100」)上に各実施例および比較例の着色樹脂組成物を塗布し、ホットプレート上で80℃3分加熱し、全面を100mJ/cm2で露光した後、23℃の0.1重量%炭酸ナトリウム水溶液に
て0.3MPaの水圧で30秒間スプレー現像した。その後、熱風循環炉内で230℃30分の焼成を行った。焼成後の着色樹脂組成物の膜厚は、CIE表色系で表される色座標でy=0.550(C光源)に合うように塗布条件を調節した。
表5によれば、実施例1〜6はいずれも緑色画素の色度がいずれも下記式の範囲内にあ
った。 一方、比較例2,4については、緑色画素の色度が下記式の範囲に入っていなかった。
Y≧240x―7.1
2.5cm角の無アルカリガラス基板(旭硝子(株)社製AN−100)の片全面にITO膜を形成した電極基板Aと、2.5cm角の同ガラス基板の片面中央部に、2mm幅の取り出し電極がつながった1cm角のITO膜を形成した電極基板Bを用意した。
電極基板AおよびB上に、スピンコート法により、配向膜剤(日産化学(株)社製サンエバー7492)を塗布した後、ホットプレート上で110℃で1分乾燥させた後、熱風循環炉内で、200℃1時間加熱して、膜厚70nmの塗膜を形成した。
配向膜剤を塗布した電極基板A上に、各実施例の着色組成物をスピンコート法により塗布し、ホットプレート上で80℃3分加熱して、全面を100mJ/cm2で露光した後
、23℃の0.1重量%炭酸ナトリウム水溶液にて0.3MPaの水圧で30秒間スプレー現像した。その後、熱風循環炉内で230℃30分の焼成を行った。焼成後の着色組成物の膜厚は1.7μmとなるように塗布条件を調整した。
こうして得られた空セルに、液晶(メルクジャパン社製MLC−6846−000)を注入し、周辺部をUV硬化型シール剤によって封止し、電圧保持率測定用液晶セルを完成した。
表−5に各着色組成物の電圧保持率を示す。
表5によれば、実施例1〜6においては、電圧保持率がいずれも80%以上であった。一方、比較例1,3,5は電圧保持率が80%未満であった。
(1)本発明の着色樹脂組成物によれば、液晶の電圧保持率に対する影響が極めて少ないため、表示ムラ、焼き付け等の表示不良が出にくい。
(2)本発明のカラーフィルタは、液晶の電圧保持率に対する影響が極めて少ないため、表示ムラ、焼き付け等の表示不良が出にくく、極めて高品質である。
(3)本発明の液晶表示装置は、液晶の電圧保持率が低下し難いため、表示ムラが出にくく、極めて高品質である。
Claims (7)
- 色材、溶剤、窒素原子含有分散剤、窒素原子非含有バインダ樹脂を含有する着色樹脂組成物であって、窒素原子非含有バインダ樹脂がカルボキシル基を有する樹脂のカルボキシル基にエポキシ基含有不飽和化合物のエポキシ基を付加させてなる構造を有する樹脂を含有し、かつ色材に対する窒素原子含有分散剤の重量比率が0.01以上0.5以下であることを特徴とする着色樹脂組成物。
- カルボキシル基を有する樹脂が水酸基を有する請求項1に記載の着色樹脂組成物。
- 光重合開始剤系成分を含有する請求項1又は2に記載の着色樹脂組成物。
- 色材、溶剤、窒素原子含有分散剤、カルボキシル基を有する樹脂のカルボキシル基にエポキシ基含有不飽和化合物のエポキシ基を付加させてなる構造を有する窒素原子非含有バインダ樹脂を混合し、分散処理を行った後、必要に応じて他の成分を混合して得られる請求項1〜3の何れかに記載の着色樹脂組成物。
- 色材、溶剤、及びバインダ樹脂を含有する着色樹脂組成物であって、
該着色樹脂組成物をCIE表色系における色度がy=0.55となるような膜厚で塗布し、230℃30分焼成した後の該表色系におけるY値が下式で表される範囲内にあり、
Y≧240x−7.1
(式中、Y,xはそれぞれCIE表色系におけるC光源での透過率、色度を表す。)
且つ、該着色樹脂組成物によって形成した塗膜を液晶に接触する状態でアニール処理を行った後、該着色樹脂層を介して前記液晶に電圧を印加した際の、電圧保持率が80%以上であることを特徴とする緑色着色樹脂組成物。 - 請求項1〜5の何れかに記載の着色樹脂組成物を使用して形成して成ることを特徴とするカラーフィルタ。
- 請求項6に記載のカラーフィルタを使用して形成して成ることを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP2006301143A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Dainippon Printing Co Ltd | 感光性着色組成物およびカラーフィルタ |
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