JP2006208763A - Coating material, substrate having protrusion for controlling liquid crystal alignment formed by using coating material and its manufacturing method, and liquid crystal display using substrate - Google Patents

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Junichi Kaminaga
純一 神永
Takashi Yamauchi
隆司 山内
Tadatoshi Maeda
忠俊 前田
Hideaki Hagiwara
英聡 萩原
Sachiko Matsumoto
幸子 松本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display having excellent reliability without causing display burning or the like while maintaining high positional accuracy and dimensional accuracy at low costs and in a short step, in the liquid crystal display of an MVA system. <P>SOLUTION: It has been found that a substrate having protrusions for controlling alignment having a high definition pattern can be manufactured at low costs and in a short step as compared with the case by photolithography, when the protrusions for controlling alignment of the liquid crystal display is formed by a printing method using a coating liquid having a specified composition by which burning is prevented and printability is heightened. Addition of a monomer of a curing component causing occurrence of burning is not needed. Thus, the substrate having the protrusions for controlling alignment can be manufactured at low costs and in a short step without causing burning. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶表示装置用のカラーフィルタに関するものであり、特に配向分割垂直配向方式(MVA方式)の液晶表示装置用に用いられる配向制御用突起物を有するカラーフィルタおよびそれを形成するための塗工材料に関するものである。   The present invention relates to a color filter for a liquid crystal display device, and more particularly to a color filter having alignment control projections used for an alignment division vertical alignment type (MVA type) liquid crystal display device and the same. It relates to coating materials.

液晶表示装置は、携帯電話・デジタルカメラ等の小面積のものからパーソナルコンピュータ、ワークステーションの表示装置・テレビ画像表示装置などの大面積のものまで広く使用されており、近年特にテレビ画像表示装置としての使用が急速に拡大している。   Liquid crystal display devices are widely used from small-area devices such as mobile phones and digital cameras to large-area devices such as personal computers and workstation display devices and television image display devices. The use of is expanding rapidly.

その中にあって、配向分割垂直配向方式(MVA方式)の液晶表示装置は、一般的な捻れネマチック方式(TN方式)の液晶表示装置と比較してコントラスト比が高く、視野角が非常に広くとれるという特徴を有するため、テレビ画像表示装置に用いる液晶表示装置としては最適のものであり、使用量の大幅な拡大が見込まれているものである。図1に配向分割垂直配向方式の液晶表示装置の模式図を示す。   Among them, the alignment-divided vertical alignment type (MVA type) liquid crystal display device has a high contrast ratio and a very wide viewing angle compared to a general twisted nematic type (TN type) liquid crystal display device. Since it has a characteristic that it can be taken, it is an optimal liquid crystal display device used for a television image display device, and the amount of use is expected to be greatly increased. FIG. 1 shows a schematic diagram of an alignment-divided vertical alignment type liquid crystal display device.

この配向分割垂直配向方式の液晶表示装置には、電極の対向基板にあたるカラーフィルタ2上に液晶の配向を分割するための微小な突起物4が設けられている。この突起物4は、画素内の液晶の配向を分割し視野角を広くするために設けられているものであり、高度な位置精度と寸法精度が要求され、また液晶表示装置の開口を損なわないために微小な寸法でのパターン形成が必要とされている。代表的なパターン形成の手法として、フォトリソ法、エッチング法、印刷法、インクジェット法が挙げられ、特に印刷法は簡易で安価な手法であるが、このような微小なパターンの配向制御用突起を形成するための十分な塗工技術が確立されておらず、そのため従来は、この液晶配向分割用の突起物を、ポジ型或いはネガ型の感光性材料を使用して、フォトリソグラフィーの手法で形成するのが一般的であった。   In this alignment-divided vertical alignment type liquid crystal display device, minute protrusions 4 for dividing the alignment of the liquid crystal are provided on the color filter 2 corresponding to the counter substrate of the electrode. The protrusions 4 are provided to divide the orientation of the liquid crystal in the pixel and widen the viewing angle, and require high positional accuracy and dimensional accuracy, and do not impair the opening of the liquid crystal display device. Therefore, it is necessary to form a pattern with minute dimensions. Typical pattern formation techniques include photolithography, etching, printing, and ink-jet methods. In particular, the printing method is a simple and inexpensive method, but this type of micropattern orientation control projection is formed. For this reason, a sufficient coating technique has not been established. For this reason, conventionally, a projection for dividing the liquid crystal alignment is formed by a photolithography technique using a positive or negative photosensitive material. It was common.

しかし、感光部が溶解するポジ型の感光性材料を用いた場合、フォトマスクはその面積のほとんどが開口部となり、フォトマスクに微小な傷や異物がつくことによる大量の同一不良パターンを形成し易いことが大きな問題となっている。また一方で、感光部が硬化するネガ型の感光性材料では、以下に詳述する表示焼き付きという不具合を生ずる場合があった。ネガ型の感光性材料は、基本的にバインダー樹脂のほかに、硬化成分としてモノマー成分を含有しており、特にこのモノマー成分が表示焼き付きの要因となる電気特性に悪影響を与えることが知られている。   However, when a positive photosensitive material that dissolves the photosensitive area is used, the photomask has almost the entire area as an opening, and a large number of identical defective patterns are formed due to minute scratches and foreign matter on the photomask. The ease is a big problem. On the other hand, in the negative photosensitive material in which the photosensitive portion is cured, there is a case where a problem of display burn-in described in detail below occurs. Negative photosensitive materials basically contain a monomer component as a curing component in addition to the binder resin, and it is particularly known that this monomer component adversely affects electrical characteristics that cause display burn-in. Yes.

表示焼き付きとは、配向分割垂直配向方式の液晶表示装置で、ある形状の模様を長時間表示しておくと、その後全体に均一な表示をしようとしても先の模様が残って見えてしまう現象のことであり、この不具合の解消が信頼性を確保する上での大きな課題となっている。この表示焼き付き現象は信号を入力し続けていた部分だけ印加電圧に対する透過率の応答特性、すなわちV−T特性が本来の特性からずれてしまったことによって引き起こされており、このV−T特性のずれは信号を入力していた部分に電界が残留する、残留DCと呼ばれる現象が発生していることによるものである。   Display burn-in is an alignment-divided vertical alignment type liquid crystal display device. When a pattern of a certain shape is displayed for a long time, the previous pattern remains and is visible even if a uniform display is subsequently displayed. Therefore, the elimination of this problem is a major issue in ensuring reliability. This display burn-in phenomenon is caused by the fact that the response characteristic of the transmittance with respect to the applied voltage, that is, the VT characteristic deviates from the original characteristic only in the part where the signal has been continuously input. The shift is due to a phenomenon called residual DC in which an electric field remains in a portion where a signal is input.

これを解決するために、これまでに、特開2001−83521(特許文献1)、特開2003−35905(特許文献3)などに、残留DCの原因となる電荷を短い時間で緩和することを目的に、突起物形成材料に微量のカーボンブラックもしくは金属微粒子などを混合してある程度の導電性を付与することが提案されている。   In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-83521 (Patent Document 1), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-35905 (Patent Document 3), etc., alleviate charges that cause residual DC in a short time. For this purpose, it has been proposed to add a certain amount of conductivity by mixing a small amount of carbon black or metal fine particles with the projection forming material.

しかし、導電性付与の制御が難しい上に、突起物材料に導電性を付与しすぎると反って特性を悪化させてしまうという問題を抱えている。さらに、導電性を付与することは発生した残留DCを短い時間で緩和することには有効であるが、残留DCの発生そのものを防ぐものではなく、根本的な解決方法とは言えない。   However, it is difficult to control the conductivity, and there is a problem that if the conductivity is excessively imparted to the projection material, the properties are deteriorated. Furthermore, imparting conductivity is effective in mitigating the generated residual DC in a short time, but does not prevent the generation of the residual DC itself and cannot be said to be a fundamental solution.

また、特開2001−324715(特許文献2)では液晶材料の時定数をτLC(30Hz)とし、突起物材料の時定数をτRIB(30Hz)としたときに0.1×τLC<τRIB<10×τLCとすることが提案されている。時定数を液晶材料と突起物材料で近い値とすることは残留DCの発生を防ぐために効果的であるが、液晶表示装置には液晶材料以外にも配向膜材料が存在するため、液晶材料の特性以外に配向膜材料の特性も考慮する必要がある。また、この特性を実現する具体的な材料・手段などが述べられていない問題点も指摘できる。 In Japanese Patent Laid-Open No. 2001-324715 (Patent Document 2), when the time constant of the liquid crystal material is τ LC (30 Hz) and the time constant of the projection material is τ RIB (30 Hz), 0.1 × τ LC <τ It has been proposed that RIB <10 × τ LC . Setting the time constant to a value close to that of the liquid crystal material and the protrusion material is effective for preventing the occurrence of residual DC. However, since the liquid crystal display device includes an alignment film material in addition to the liquid crystal material, In addition to the characteristics, it is necessary to consider the characteristics of the alignment film material. In addition, it is possible to point out problems that do not describe specific materials and means for realizing these characteristics.

さらに上述したような文献記載の方法による配向制御用突起の形成は、フォトリソグラフィーを用いるため、工程が長くなる、材料コストが高くなるといった問題も発生していた。   Furthermore, since the formation of the alignment control protrusions by the method described in the literature as described above uses photolithography, there have been problems such as a long process and a high material cost.

特開2001−83521号公報(2頁 請求項3、および4頁)JP 2001-83521 A (2 pages, claims 3 and 4) 特開2001−324715号公報(2頁 請求項7、および3〜4頁)JP 2001-324715 A (2 pages, claims 7 and 3 to 4) 特開2003−35905号公報(2頁 請求項1、3〜4頁、および6頁 表1)JP 2003-35905 A (page 2, claim 1, pages 3 to 4, and page 6 Table 1)

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その課題とするところは、配向分割垂直配向方式(MVA方式)の液晶表示装置において、高度な位置精度と寸法精度を保ちつつ表示焼き付きなどの発生しない信頼性に優れた液晶表示装置を、低コストかつ短い工程で提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to maintain high positional accuracy and dimensional accuracy in an alignment-divided vertical alignment (MVA) liquid crystal display device. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device with excellent reliability that does not cause display burn-in and the like at low cost and in a short process.

ところで、本発明者の検討によれば、液晶表示装置の配向制御用突起を、特定の組成を有する塗工液を用いて印刷法により形成した場合、フォトリソグラフィーによる場合と比べ低コストかつ短い工程で、精細パターンの配向制御用突起を有する基板を製造できることを見出した。印刷法を用いることで、従来添加していた光重合開始剤などの高価な材料を使わずにすみ、また焼きつき発生の原因となっていた硬化成分のモノマーを添加する必要も無くなった。そして、このため、焼きつきを発生することなく配向制御用突起を有する基板を、低コストかつ短い工程で作成できたのである。   By the way, according to the study of the present inventor, when the alignment control protrusions of the liquid crystal display device are formed by a printing method using a coating liquid having a specific composition, the process is lower in cost and shorter than that by photolithography. Thus, it has been found that a substrate having a fine pattern orientation control protrusion can be manufactured. Using the printing method eliminates the need for expensive materials such as photopolymerization initiators that have been added in the past, and eliminates the need for adding a monomer of a curing component that has caused burn-in. For this reason, a substrate having alignment control projections could be produced at low cost and in a short process without causing image sticking.

本発明はこのような知見に基づいてなされたもので、本願請求項1に記載の発明は、液晶表示装置の配向制御用突起を印刷法により形成するための塗工材料において、少なくとも、
(a)樹脂成分
(b)フィラー成分
(c)溶剤成分
を含むことを特徴とする塗工材料。
The present invention has been made based on such knowledge, and the invention according to claim 1 of the present application is at least a coating material for forming alignment control protrusions of a liquid crystal display device by a printing method.
A coating material comprising (a) a resin component (b) a filler component (c) a solvent component.

本願請求項2に記載の発明は、前記塗工材料において、乾燥硬化物の誘電正接が25℃、10〜50Hzの周波数範囲において0.010以下であることを特徴とする請求項1に記載の塗工材料。   The invention according to claim 2 of the present application is characterized in that, in the coating material, the dielectric loss tangent of the dried cured product is 0.010 or less in a frequency range of 25 ° C. and 10 to 50 Hz. Coating material.

本願請求項3に記載の発明は、(a)樹脂成分に芳香環を有する樹脂が含まれていることを特徴とする請求項1又は2に記載の塗工材料。   The invention according to claim 3 of the present application is the coating material according to claim 1 or 2, wherein (a) the resin component contains a resin having an aromatic ring.

本願請求項4に記載の発明は、(a)樹脂成分に主鎖に芳香環構造を含む樹脂が含まれていることを特徴とする請求項3に記載の塗工材料。   The invention according to claim 4 of the present application is the coating material according to claim 3, wherein (a) the resin component contains a resin having an aromatic ring structure in the main chain.

本願請求項5に記載の発明は、(b)フィラー成分の粒径が10〜30nmであり、且つ塗工材料の固形分中に占めるフィラー成分の割合が5〜50%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の塗工材料。   The invention according to claim 5 is characterized in that (b) the particle size of the filler component is 10 to 30 nm, and the proportion of the filler component in the solid content of the coating material is 5 to 50%. The coating material according to any one of claims 1 to 4.

本願請求項6に記載の発明は、(d)架橋成分を含有し、且つ塗工材料の固形分中に占める(d)架橋成分の割合が1〜50%であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の塗工材料。   Invention of Claim 6 of this application contains (d) a crosslinking component, and the ratio of (d) crosslinking component in solid content of a coating material is 1 to 50%, It is characterized by the above-mentioned. Coating material in any one of 1-5.

本願請求項7に記載の発明は、配向制御用突起を有する液晶表示装置の基板において、配向制御用突起が請求項1〜6に記載の塗工材料を用い形成されたことを特徴とする液晶表示装置の基板。   The invention described in claim 7 is a liquid crystal display device substrate having alignment control protrusions, wherein the alignment control protrusions are formed using the coating material according to any one of claims 1 to 6. Display device substrate.

本願請求項8に記載の発明は、対向する基板の少なくとも一方に請求項7に記載の基板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。   The invention described in claim 8 is a liquid crystal display device using the substrate according to claim 7 as at least one of the opposing substrates.

本願請求項9に記載の発明は、配向制御用突起を有する液晶表示装置の基板の製造方法において、少なくとも
(a)ガラス基板上にカラーフィルタを形成する工程
(b)カラーフィルタ上に透明電極を形成する工程
(c)カラーフィルタ上に配向制御用突起を印刷法により形成する工程
を含むことを特徴とする液晶表示装置の基板の製造方法。
The invention described in claim 9 is a method for manufacturing a substrate of a liquid crystal display device having alignment control protrusions, wherein at least (a) a step of forming a color filter on a glass substrate (b) a transparent electrode on the color filter. (C) A method of manufacturing a substrate of a liquid crystal display device, comprising a step of forming an alignment control protrusion on a color filter by a printing method.

本発明により、液晶表示装置の配向制御用突起を印刷法で形成することが可能となった。これにより液晶表示装置の配向制御用突起を低コストかつ短い工程で製造することが可能となるという効果を奏した。また、同時に、電気特性等に由来する焼きつきの問題を発生しない高精細、高信頼性を有する配向制御用突起を有する液晶表示装置を得ることができた。   According to the present invention, it is possible to form alignment control protrusions of a liquid crystal display device by a printing method. As a result, the alignment control protrusions of the liquid crystal display device can be manufactured at low cost and in a short process. At the same time, it was possible to obtain a liquid crystal display device having alignment control protrusions having high definition and high reliability that does not cause the problem of image sticking due to electrical characteristics and the like.

本発明の塗工材料は焼きつきを防止するため、その乾燥硬化物の誘電正接が10〜50Hzの周波数範囲において0.010以下であることを特徴としている。   The coating material of the present invention is characterized in that the dielectric loss tangent of the dried and cured product is 0.010 or less in a frequency range of 10 to 50 Hz in order to prevent seizure.

このような物性を有する塗工材料が、液晶表示装置の焼きつきを防止する上で好ましい理由を以下に示す。   The reason why the coating material having such physical properties is preferable for preventing the burn-in of the liquid crystal display device is shown below.

まず、突起物材料の誘電正接が配向分割垂直配向方式の液晶表示装置の表示焼き付きに与える影響について以下に詳しく述べる。液晶表示装置の表示焼き付き現象は、表示装置のある部分にだけ信号を入力し続けると、その後全体に均一の信号を入力しても全体に均一に表示されず、以前に信号を入力していた部分の形が残って見えてしまう現象である(図2参照)。この現象は、先にも述べたように信号を入力し続けていた部分だけ印加電圧に対する透過率の応答特性、すなわちV−T特性が本来の特性からずれてしまったことによって引き起こされており、このV−T特性のずれは信号を入力していた部分に電界が残留する、残留DCと呼ばれる現象が発生していることによるものである。   First, the influence of the dielectric loss tangent of the projection material on the display burn-in of the alignment-divided vertical alignment type liquid crystal display device will be described in detail below. In the display burn-in phenomenon of the liquid crystal display device, if a signal is continuously input only to a certain portion of the display device, even if a uniform signal is input to the entire screen after that, it is not displayed uniformly on the entire screen. This is a phenomenon in which the shape of the portion remains and is visible (see FIG. 2). This phenomenon is caused by the fact that the response characteristic of the transmittance with respect to the applied voltage, that is, the VT characteristic has deviated from the original characteristic only in the part where the signal has been input as described above. This shift in the VT characteristic is due to the occurrence of a phenomenon called residual DC in which an electric field remains in a portion where a signal is input.

液晶表示装置における液晶セルは数種類の誘電体を積層したコンデンサと見なすことができる。そこで、数種類の誘電体を積層したコンデンサに、液晶表示装置駆動のモデルとして図3のような振幅V、周期2Tの信号を長時間与えた後、両端を短絡させたときの挙動について考える。まず、簡単のために、図4のように2種類の誘電体が積層されたコンデンサについて考えてみる。それぞれの誘電体に図5のような並列等価回路を仮定し、それぞれの誘電体のR,CをR,C,R,Cとおくと、図3のような信号を長時間与えた時のそれぞれの誘電体に蓄積される電荷q,qはR,C,R,Cなどにより
のように表すことができる。
A liquid crystal cell in a liquid crystal display device can be regarded as a capacitor in which several kinds of dielectrics are laminated. Therefore, a behavior when a capacitor having a plurality of types of dielectrics laminated with a signal having an amplitude V 0 and a period 2T as shown in FIG. 3 for a long time as a model for driving a liquid crystal display device is short-circuited at both ends will be considered. First, for the sake of simplicity, consider a capacitor in which two types of dielectrics are stacked as shown in FIG. Assuming a parallel equivalent circuit as shown in FIG. 5 for each dielectric, and setting R p , C p of each dielectric as R 1 , C 1 , R 2 , C 2 , a signal as shown in FIG. 3 is obtained. Charges q 1 and q 2 accumulated in each dielectric when applied for a long time are due to R 1 , C 1 , R 2 , C 2, etc.
It can be expressed as

すなわち、このコンデンサに図3のような信号を十分長い時間与えると、それぞれの誘電体にはRとCの積に比例した電荷量が蓄積されることになる。なお、RとCの積は誘電緩和の時定数と呼ばれる物理量で、誘電体内に蓄積された電荷量が1/e(約0.367)まで減衰するのにかかる時間である。次に、両端の電極を短絡させると、互いに誘電体内に蓄積された電荷量が等しい、すなわち互いの誘電体について誘電緩和の時定数(=R×C)が等しい場合は、電荷は互いに打ち消し合い全て消滅してコンデンサ内に電荷は残らない。しかし、互いに蓄積された電荷量が異なる、すなわちR×Cが互いに異なる誘電体であった場合は、いずれかの誘電体内に隣の誘電体の電荷量との差に応じた分だけ電荷が残留することになり、コンデンサは完全には放電しきらないことになる。すなわち短絡させた際、それぞれの誘電体内の電荷量をq(short)とq(short)とおくと、
と表される。すなわち、それぞれの誘電緩和の時定数の差に比例した電荷がいずれかの誘電体内に残留することになる。
That is, when a signal as shown in FIG. 3 is given to this capacitor for a sufficiently long time, a charge amount proportional to the product of R p and C p is accumulated in each dielectric. The product of R p and C p is a physical quantity called a time constant for dielectric relaxation, and is the time taken for the charge quantity accumulated in the dielectric to decay to 1 / e (about 0.367). Next, when the electrodes at both ends are short-circuited, if the amounts of charges accumulated in the dielectrics are equal, that is, if the dielectric relaxation time constants (= R p × C p ) are equal for each dielectric, the charges are mutually All of them cancel out and disappear, leaving no charge in the capacitor. However, when the accumulated charge amounts are different from each other, that is, when R p × C p is different from each other, the charge corresponding to the difference from the charge amount of the adjacent dielectric is included in one of the dielectric bodies. Will remain, and the capacitor will not be fully discharged. In other words, when short-circuiting, if the charge amount in each dielectric is q 1 (short) and q 2 (short),
It is expressed. That is, a charge proportional to the difference between the time constants of each dielectric relaxation remains in any one of the dielectric bodies.

以上のことは、図6のようにn種類の誘電体を積層したコンデンサについても同様に成り立つ。すなわち、図6における誘電体iのR,CをR,Cとおいて、信号を長時間入力したときの蓄積される電荷量をqとすれば、
のように表され、やはりそれぞれの誘電体にはそれぞれのRとCの積に比例した電荷量が蓄積されることになる。例えば、n=4のとき誘電体iに蓄積される電荷量は
となる。
したがって、同様に両端を短絡させた場合を考えれば、全ての誘電体について蓄積された電荷量が等しい、つまり全ての誘電体について誘電緩和の時定数R×Cが等しい場合は、電荷は互いに打ち消し合い全て消滅してコンデンサ内に電荷は残らない。
The above holds true for a capacitor in which n types of dielectrics are stacked as shown in FIG. That is, if R p and C p of the dielectric i in FIG. 6 are R i and C i, and the accumulated charge amount when a signal is input for a long time is q i ,
So expressed as, again in each of the dielectric so that the charge amount which is proportional to the product of each of R p and C p are accumulated. For example, when n = 4, the amount of charge accumulated in the dielectric i is
It becomes.
Accordingly, considering the case where both ends are short-circuited in the same manner, when the amount of charge accumulated for all dielectrics is equal, that is, when the dielectric relaxation time constants R p × C p are equal for all dielectrics, the charge is They cancel each other and disappear, leaving no charge in the capacitor.

しかし、蓄積された電荷量が異なる誘電体が存在する、すなわちR×Cが異なる誘電体が存在する場合は、いずれかの誘電体内に周囲の誘電体の電荷量との差に応じた分だけ電荷が残留することになり、コンデンサが完全には放電しきらないことになる。これらの誘電体をそれぞれ液晶材料、液晶配向制御用突起物材料、配向膜材料と対応させてやれば、この現象がいわゆる液晶表示装置における残留DCと呼ばれる現象に対応することになる。すなわち、液晶材料、液晶配向制御用突起物材料、配向膜材料のR×Cは互いに一致していることが液晶表示装置の残留DCを防ぐために必要な条件となる。 However, when there are dielectrics with different accumulated charge amounts, that is, when there are dielectrics with different R p × C p , depending on the difference between the charge amount of the surrounding dielectrics in any one of the dielectrics As a result, the electric charge remains, and the capacitor is not completely discharged. If these dielectrics are made to correspond to a liquid crystal material, a liquid crystal alignment control projection material, and an alignment film material, this phenomenon corresponds to a so-called residual DC in a liquid crystal display device. That is, it is a necessary condition for preventing the residual DC of the liquid crystal display device that R p × C p of the liquid crystal material, the liquid crystal alignment control protrusion material, and the alignment film material coincide with each other.

誘電緩和の時定数R×Cは、誘電体材料の材料特性として一般的な誘電正接tanδと信号の周期(この場合は2T)を用いて
のように表すことができるため、材料の特性として議論する場合は誘電正接tanδを指標として用いる方がわかりやすい。誘電正接と誘電緩和の時定数の関係は数式(5)からわかるように信号の周期に依存する。したがって、どの程度の周波数での誘電正接を材料特性として測定するのが適切か決める必要があるが、液晶表示装置の信号は1パルスが60Hz程度、すなわち図3のような形の信号においてT=1/60(秒)であることから、周期2T=1/30(秒)すなわち周波数で30Hz近辺、おおむね10〜50Hzの周波数での誘電正接を測定するのが適当である。
The time constant R p × C p of dielectric relaxation is obtained by using a general dielectric tangent tan δ and a signal period (in this case, 2T) as material characteristics of the dielectric material.
Therefore, when discussing the characteristics of the material, it is easier to understand if the dielectric loss tangent tan δ is used as an index. The relationship between the dielectric loss tangent and the time constant of dielectric relaxation depends on the signal period, as can be seen from Equation (5). Accordingly, it is necessary to determine at what frequency the dielectric loss tangent is appropriately measured as the material characteristic. However, the signal of the liquid crystal display device is about 60 Hz per pulse, that is, T = Since it is 1/60 (seconds), it is appropriate to measure the dielectric loss tangent at a period of 2T = 1/30 (seconds), that is, in the vicinity of 30 Hz in frequency and generally in a frequency of 10 to 50 Hz.

一般に配向膜材料はポリイミドが用いられており、ポリイミドの誘電正接は非常に小さく10〜50Hzの周波数において0.003〜0.004程度以下であり、また液晶材料についても同様の周波数範囲で0.002〜0.004程度であり、これらの材料の誘電正接は比較的小さい値で互いに近い値を示している。したがって、突起物材料の誘電正接が残留DCの発生、すなわち液晶表示装置の表示焼き付きの発生に大きな影響を与えることになり、これら配向膜材料・液晶材料と組み合わせても残留DCを発生しないためには、液晶配向制御用突起物材料も同等程度の誘電正接であることが望ましい。具体的には少なくとも10〜50Hzの周波数範囲において0.010以下、さらに好ましくは0.006以下であることが必要である。   In general, polyimide is used as the alignment film material, and the dielectric loss tangent of polyimide is very small and is about 0.003 to 0.004 or less at a frequency of 10 to 50 Hz. These materials are about 002 to 0.004, and the dielectric loss tangents of these materials are relatively small and close to each other. Therefore, the dielectric loss tangent of the projection material has a great influence on the generation of residual DC, that is, the occurrence of display burn-in of the liquid crystal display device, and the residual DC is not generated even in combination with these alignment film materials and liquid crystal materials. It is desirable that the projection material for controlling the liquid crystal alignment also has a dielectric loss tangent of the same level. Specifically, it is necessary to be 0.010 or less, more preferably 0.006 or less in a frequency range of at least 10 to 50 Hz.

そのために本発明の樹脂成分は、芳香環が重量比で25%以上含まれていること、あるいはそれらの芳香環構造が樹脂の主鎖に含まれているものが好ましい。このような樹脂としては、ポリエステル、ポリスチレン、フェノール樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、芳香族ナイロン樹脂、或いはスチレン、芳香族酸、フェノール等を含む共重合体を挙げることができる。特に芳香環が含まれている樹脂或いは主鎖に芳香環構造が含まれる樹脂を樹脂成分として使用すると、塗工材料の乾燥硬化物の10〜50Hzの周波数範囲における誘電正接を0.010以下、さらには0.006以下とする上で好ましい。   Therefore, the resin component of the present invention preferably contains an aromatic ring in a weight ratio of 25% or more, or those aromatic ring structures contained in the main chain of the resin. Examples of such a resin include polyester, polystyrene, phenol resin, xylene resin, epoxy resin, polycarbonate, aromatic nylon resin, or a copolymer containing styrene, aromatic acid, phenol, and the like. In particular, when a resin containing an aromatic ring or a resin containing an aromatic ring structure in the main chain is used as the resin component, the dielectric loss tangent in the frequency range of 10 to 50 Hz of the dried cured product of the coating material is 0.010 or less, Furthermore, it is preferable to make it 0.006 or less.

その他、以下の化学構造式(1)〜(4)等で示される芳香環含有エポキシ系樹脂、ノボラック系樹脂などを挙げることができる。
但し、mは0以上の整数を、nは1以上の整数を、R1〜R8はそれぞれ独立にH、又はCHあるいはハロゲン原子を意味する。また、R9、R10は、HまたはCH3である。さらに、Eは下記(化5)で示される結合基を意味する。
また、下記構造式(6)、(7)あるいは(8)等で示されるようなカルド系化合物やビスフェノールA系化合物なども本発明の樹脂成分として用いることができる。
但し、nは1以上の整数を、R11またはR12はHまたはCH3を意味する。また、R13またはR14は、それぞれ独立にH、CH3またはハロゲン原子を示す。
Other examples include aromatic ring-containing epoxy resins and novolac resins represented by the following chemical structural formulas (1) to (4).
However, m is an integer greater than or equal to 0, n is an integer greater than or equal to 1, and R1-R8 each independently represents H, CH 3 or a halogen atom. R9 and R10 are H or CH3. Further, E means a linking group represented by the following (Chemical Formula 5).
In addition, cardo compounds, bisphenol A compounds and the like represented by the following structural formulas (6), (7), (8) and the like can also be used as the resin component of the present invention.
However, n represents an integer of 1 or more, and R11 or R12 represents H or CH3. R13 or R14 independently represents H, CH3 or a halogen atom.

本発明の塗工材料中のフィラー成分は、シリコンブランケット上に均一に塗工された塗工材料に除去版を押付けて、非画線部を除去して液晶配工制御用突起物のパターンを形成する際のパターンの切れを向上させるために含有しているものであり、該フィラー成分の粒径が10〜30nmで、塗工材料の固形分中に占めるフィラー成分の割合が5〜50%であると、液晶配工制御用突起物の誘電正接を低く抑えたまま、またカラーフィルタの画素の色特性に悪影響を与えることなく、液晶配工制御用突起物の精細パターン形成が可能である。該フィラー成分の粒径が10nmより小さいと、塗工材料中で均一に分散させることが難しく、粒径が30nmより大きいと液晶配工制御用突起物の形状が悪化し、好ましくない。また塗工材料の固形分中に占めるフィラー成分の割合も5%より少ないと、その添加効果が表れ難く、50%を越えると前記した電気特性の悪化、耐性の低下を招き好ましくない。本発明に用いられるフィラー成分としては、粒径が10〜30nmのコロイダルシリカ等が特に好ましい。   The filler component in the coating material of the present invention is formed by pressing the removal plate against the coating material uniformly coated on the silicon blanket to remove the non-image area and forming a pattern of liquid crystal distribution control projections. It is contained to improve the cutting of the pattern at the time of formation, and the particle size of the filler component is 10 to 30 nm, and the proportion of the filler component in the solid content of the coating material is 5 to 50%. Therefore, it is possible to form a fine pattern of the liquid crystal distribution control protrusion while keeping the dielectric loss tangent of the liquid crystal distribution control protrusion low, and without adversely affecting the color characteristics of the pixel of the color filter. . When the particle size of the filler component is smaller than 10 nm, it is difficult to uniformly disperse in the coating material, and when the particle size is larger than 30 nm, the shape of the liquid crystal distribution control projection is deteriorated, which is not preferable. Further, if the proportion of the filler component in the solid content of the coating material is less than 5%, the effect of addition is hardly exhibited, and if it exceeds 50%, the above-described electrical characteristics are deteriorated and the resistance is lowered, which is not preferable. As the filler component used in the present invention, colloidal silica having a particle size of 10 to 30 nm is particularly preferable.

本発明の塗工材料中の溶剤成分は、各種成分を均一に溶解或いは分散させて、塗工材料を安定に維持するための役割とともに、塗工材料の粘度、ぬれ性、乾燥性を制御することで、シリコンブランケットへの均一な塗工性を付与し、またシリコンブランケット上での溶剤成分の揮発、およびシリコンブランケット中への溶剤の浸透により、塗布膜の転写性を発現・コントロールするために重要な役割を担っている。具体的に本発明の溶剤成分としては、溶解性、揮発性を良くする為に、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等の低沸点のエステル系溶剤、アセトン、2−ブタノン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤等が、また分散性、塗工性を良くする為に、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルアセテート(PGMAC)等の高沸点のエステル系溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族溶剤等が、レベリング性を良くする為に、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル系溶剤が好ましく用いられる。また本発明の塗工材料の溶剤成分としては、上記溶剤をバランス良く混合したものが特に好ましい。また本発明の塗工材料の粘度としては、均一な塗工性と乾燥性から1〜10mPa・sに調整することが好ましい。   The solvent component in the coating material of the present invention uniformly dissolves or disperses various components, and controls the viscosity, wettability, and drying property of the coating material together with the role of maintaining the coating material stably. In order to give uniform coating properties to the silicon blanket, and to develop and control the transferability of the coating film by volatilization of the solvent component on the silicon blanket and penetration of the solvent into the silicon blanket. It plays an important role. Specifically, as a solvent component of the present invention, in order to improve solubility and volatility, low boiling ester solvents such as ethyl acetate, isopropyl acetate and butyl acetate, and ketone solvents such as acetone, 2-butanone and cyclohexanone In order to improve the dispersibility and coatability of solvents, high boiling point ester solvents such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl acetate (PGMAC), and aromatic solvents such as toluene and xylene have leveling properties. In order to improve, an ether solvent such as propylene glycol monomethyl ether is preferably used. Moreover, as a solvent component of the coating material of this invention, what mixed the said solvent with sufficient balance is especially preferable. The viscosity of the coating material of the present invention is preferably adjusted to 1 to 10 mPa · s in view of uniform coating properties and drying properties.

また、塗工材料中に架橋成分を固形分に対し1〜50%含有させることで、液晶配向制御用突起物の溶剤や熱に対する耐性を向上させることができる。本発明に用いられる架橋成分としては、アルキル化メチロールメラミン等のアミノ樹脂や、グリシジル基を有するエポキシ樹脂、ビニル基を有するジビニルエーテル、カルボジイミド、イソシアネート等が好ましく用いられ、2種類以上を混合して用いてもよい。架橋成分を加えることにより、印刷時のパターン転写性の向上、および液晶配向制御用突起物の酸やアルカリや有機溶剤、また熱に対する耐性を向上させることができる。この際、架橋成分を含んだ塗工材料の乾燥硬化物の10〜50Hzの周波数範囲における誘電正接が0.010以下となることが好ましい。   Moreover, the tolerance with respect to the solvent and heat | fever of the protrusion for liquid crystal orientation control can be improved by making a crosslinking component contain 1-50% with respect to solid content in coating material. As the crosslinking component used in the present invention, amino resins such as alkylated methylol melamine, epoxy resins having a glycidyl group, divinyl ether having a vinyl group, carbodiimide, isocyanate and the like are preferably used, and two or more types are mixed. It may be used. By adding a cross-linking component, it is possible to improve the pattern transferability during printing and to improve the resistance of the projection for controlling liquid crystal alignment to acids, alkalis, organic solvents, and heat. At this time, it is preferable that the dielectric loss tangent in the frequency range of 10 to 50 Hz of the dried cured material of the coating material containing the crosslinking component is 0.010 or less.

さらに、本発明の塗工材料は、必要に応じてレベリング剤、分散剤、粘度調整剤、消泡剤、酸化防止剤などの添加剤を本発明の目的の範囲内で加えて調整することができる。   Furthermore, the coating material of the present invention can be adjusted by adding additives such as a leveling agent, a dispersant, a viscosity modifier, an antifoaming agent, and an antioxidant within the scope of the present invention as necessary. it can.

本発明における配向制御用突起の印刷法によるパターン形成方法としては、特開平11−58921、或いは特開2000−289320に示される公知の手法を用いることができる。具体的には塗工材料をシリコンブランケット上に均一に塗工し、凸版或いは凹版を押付けて非画線部を除去した後に、ガラス基板に転写してパターン形成する。適正な溶剤成分を含有することでシリコンブランケットへの均一な塗工性を有し、ブランケット上で溶剤成分が揮発することでパターン形成し易い塗工被膜を形成することができる。さらに、粒径が10〜30nmのフィラー成分を、固形分中5〜50%含有することで、誘電正接等の電気特性や耐性、透明性への影響を抑えながら、印刷法による精細パターンの形成を可能にしている。なおこれは、本発明の配向制御用突起を形成する印刷法の一例であり、本発明はこれらの方法に限定されるものではない。   As a pattern forming method by the printing method of the alignment control protrusions in the present invention, a publicly known method disclosed in JP-A-11-58921 or JP-A-2000-289320 can be used. Specifically, the coating material is uniformly coated on a silicon blanket, and a relief or intaglio is pressed to remove a non-image area, and then transferred to a glass substrate to form a pattern. By containing an appropriate solvent component, it is possible to form a coating film that has a uniform coating property on the silicon blanket and is easy to form a pattern by volatilization of the solvent component on the blanket. Furthermore, by containing a filler component having a particle size of 10 to 30 nm in the solid content of 5 to 50%, a fine pattern can be formed by a printing method while suppressing the influence on electrical characteristics such as dielectric loss tangent, resistance, and transparency. Is possible. This is an example of a printing method for forming the alignment control protrusion of the present invention, and the present invention is not limited to these methods.

本発明では、印刷法を用いることで、電気特性に悪影響を与えるモノマー成分、開始剤が不要となり、焼きつきを低減する液晶表示装置を製造することができる。また、印刷法は、従来フォトリソグラフィーにおいて必要だった樹脂成分、感光性材料やアルカリ可溶性材料を必要としないことから、材料選定の幅も広げることができる。   In the present invention, by using a printing method, a monomer component and an initiator that adversely affect electrical characteristics are not necessary, and a liquid crystal display device that reduces burn-in can be manufactured. In addition, since the printing method does not require a resin component, a photosensitive material, or an alkali-soluble material, which is conventionally required in photolithography, the range of material selection can be expanded.

以下に実施例をもってより詳細に本発明を説明するが、この内容に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

(実施例1)[着色材料作製]
カラーフィルタ作製に用いる着色材料を着色する着色剤には以下のものを使用した。
(Example 1) [Preparation of coloring material]
The following were used as the coloring agents for coloring the coloring material used for producing the color filter.

赤色用顔料: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」)および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」)
緑色用顔料:C.I. Pigment Green 36(東洋インキ製造製「リオノールグリーン 6YK」)、およびC.I. Pigment Yellow 150(バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー Y−5688」)
青色用顔料:C.I. Pigment Blue 15(東洋インキ製造製
「リオノールブルーES」)C.I. Pigment Violet 23(BASF社製「パリオゲンバイオレット 5890」)
Red pigment: C.I. I. Pigment Red 254 (“Ilgar Forred B-CF” manufactured by Ciba Specialty Chemicals) and C.I. I. Pigment Red 177 (“Chromophthal Red A2B” manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Green pigment: C.I. I. Pigment Green 36 (“Lionol Green 6YK” manufactured by Toyo Ink) and C.I. I. Pigment Yellow 150 (Bayer's “Funcheon First Yellow Y-5688”)
Blue pigment: C.I. I. Pigment Blue 15 (“Rionol Blue ES” manufactured by Toyo Ink) C.I. I. Pigment Violet 23 (manufactured by BASF “Paliogen Violet 5890”)

それぞれの顔料を用いて赤色・緑色・青色の着色材料を作製した。
・赤色着色材料
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して赤色顔料の分散体を作製した。
赤色顔料:C.I. Pigment Red 254 18重量部
赤色顔料:C.I. Pigment Red 177 2重量部
アクリルワニス(固形分20%) 108重量部
Red, green, and blue coloring materials were prepared using the respective pigments.
-Red coloring material After stirring and mixing the mixture of the following composition uniformly, it disperse | distributed with the sand mill for 5 hours using the glass bead of diameter 1mm, Then, it filtered with a 5 micrometer filter, and produced the dispersion of the red pigment.
Red pigment: C.I. I. Pigment Red 254 18 parts by weight Red pigment: C.I. I. Pigment Red 177 2 parts by weight Acrylic varnish (solid content 20%) 108 parts by weight

その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルタで濾過して赤色着色材料を得た。
上記分散体 150重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート 13重量部
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)
光開始剤 3重量部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
「Irgacure907」)
増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」) 1重量部
シクロヘキサノン 253重量部
Thereafter, a mixture having the following composition was stirred and mixed to be uniform, and then filtered through a 5 μm filter to obtain a red colored material.
150 parts by weight of the above dispersion 13 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate (“NK ester ATMPT” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
3 parts by weight of photoinitiator (“Irgacure 907” manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Sensitizer ("EAB-F" manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 1 part by weight Cyclohexanone 253 parts by weight

・緑色着色材料
組成がそれぞれ下記組成となるように、赤色着色材料と同様の方法で作製した。
緑色顔料:C.I. Pigment Green 36 16重量部
黄色顔料:C.I. Pigment Yellow 150 8重量部
アクリルワニス(固形分20%) 102重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート 14重量部
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)
光開始剤 4重量部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
「Irgacure907」)
増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」) 2重量部
シクロヘキサノン 257重量部
-Green coloring material It produced with the method similar to a red coloring material so that a composition might become the following composition, respectively.
Green pigment: C.I. I. Pigment Green 36 16 parts by weight Yellow pigment: C.I. I. Pigment Yellow 150 8 parts by weight Acrylic varnish (solid content 20%) 102 parts by weight Trimethylolpropane triacrylate 14 parts by weight (“NK ESTER ATMPT” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
4 parts by weight of photoinitiator (Ciba Specialty Chemicals)
"Irgacure 907")
Sensitizer ("EAB-F" manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 2 parts by weight Cyclohexanone 257 parts by weight

・青色着色材料
組成がそれぞれ下記組成となるように,赤色着色材料と同様の方法で作製した。
青色顔料:C.I. Pigment Blue 15 50重量部
紫色顔料:C.I. Pigment Violet 23 2重量部
分散剤(ゼネカ社製「ソルスバーズ20000」) 6重量部
アクリルワニス(固形分20%) 200重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート 19重量部
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)
光開始剤 4重量部
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
「Irgacure907」)
増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」) 2重量部
シクロヘキサノン 214重量部
-Blue coloring material The blue coloring material was prepared in the same manner as the red coloring material so that the composition was as follows.
Blue pigment: C.I. I. Pigment Blue 15 50 parts by weight Purple pigment: C.I. I. Pigment Violet 23 2 parts by weight Dispersant (“Sols Birds 20000” manufactured by Zeneca) 6 parts by weight Acrylic varnish (solid content 20%) 200 parts by weight Trimethylolpropane triacrylate 19 parts by weight (“NK Ester ATMPT” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) )
Photoinitiator 4 parts by weight (“Irgacure907” manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Sensitizer ("EAB-F" manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 2 parts by weight Cyclohexanone 214 parts by weight

[着色層形成および透明導電膜形成]
得られた着色材料を用いて着色層を形成した。
ガラス基板に、赤色着色材料をスピンコートにより膜厚2μmとなるように塗布した。90℃5分間乾燥の後、着色層形成用のストライプ状フォトマスクを通して高圧水銀灯の光を300mJ/cm2照射し、アルカリ現像液にて90秒間現像して、ストライプ形状の赤色の着色層を得た。なお、アルカリ現像液は以下の組成からなる。
炭酸ナトリウム 1.5重量%
炭酸水素ナトリウム 0.5重量%
陰イオン系界面活性剤(花王・ペリレックスNBL) 8.0重量%
水 90重量%
[Colored layer formation and transparent conductive film formation]
A colored layer was formed using the obtained coloring material.
A red coloring material was applied to a glass substrate by spin coating so as to have a film thickness of 2 μm. After drying at 90 ° C. for 5 minutes, light from a high pressure mercury lamp was irradiated through a striped photomask for forming a colored layer at 300 mJ / cm 2 and developed with an alkaline developer for 90 seconds to obtain a striped red colored layer. . The alkaline developer has the following composition.
Sodium carbonate 1.5% by weight
Sodium bicarbonate 0.5% by weight
Anionic surfactant (Kao Perillex NBL) 8.0% by weight
90% by weight of water

次に、緑色着色材料も同様にスピンコートにて膜厚が2μmとなるように塗布。乾燥後、前述の赤色着色層とはずらした場所に露光し現像することで、前述赤色着色層と隣接した緑色着色層を得た。   Next, the green coloring material is similarly applied by spin coating so that the film thickness becomes 2 μm. After drying, the green colored layer adjacent to the above-mentioned red colored layer was obtained by exposing and developing at a place shifted from the above-mentioned red colored layer.

さらに、赤色、緑色と全く同様にして、青色着色材料についても膜厚2μmで赤色、緑色の着色層と隣接した青色着色層を得た。これで、透明基板上に赤、緑、青の3色のストライプ状の着色層を持つカラーフィルタが得られた。このカラーフィルタに酸化インジウム−スズ(ITO)を一般的なスパッタリング法により1500オングストローム形成した。   Further, in the same manner as red and green, a blue colored layer adjacent to the red and green colored layers with a film thickness of 2 μm was obtained for the blue colored material. Thus, a color filter having a striped colored layer of three colors of red, green and blue on the transparent substrate was obtained. Indium tin oxide (ITO) was formed on this color filter by 1500 Å by a general sputtering method.

[突起物形成塗工材料の調製]
突起物の形成に用いる塗工材料を以下の組成で調合した。
クレゾールノボラック樹脂(Mw=11000)12%(固形分に対して55%)
メチル化メチロールメラミン 3%(固形分に対して14%)
コロイダルシリカ(粒径12nm) 6%(固形分に対して27%)
シリコーン系レベリング剤 1%
PGMAC 60%
酢酸エチル 18%
この塗工材料の乾燥硬化物の30Hzにおける誘電正接は後述の表1に示す。
[Preparation of projection forming coating material]
The coating material used for forming the protrusions was prepared with the following composition.
Cresol novolac resin (Mw = 11000) 12% (55% based on solid content)
3% methylated methylol melamine (14% based on solids)
Colloidal silica (particle size 12nm) 6% (27% based on solid content)
Silicone leveling agent 1%
PGMAC 60%
Ethyl acetate 18%
The dielectric loss tangent at 30 Hz of the dried cured product of this coating material is shown in Table 1 described later.

[突起物の形成]
上記塗工材料を用いて、下記に示す印刷法により、前記ITO付きカラーフィルタ上に液晶配向制御用の突起物を形成した。
シリコンブランケットを巻付けたブランケット胴にスリットダイを用いて上記塗工材料を塗工し、シリコンブランケット上に膜厚2μmの均一皮膜を形成した。その後、液晶配向制御用突起物パターンの非画線部に対応するガラス凸版上に該ブランケット胴を押し付けて、非画線部を除去し、引続きシリコンブランケット上に形成された液晶配向制御用突起物パターンをITO付きカラーフィルタ上に転写して、230℃で30分間加熱硬化させ、液晶配向制御用の突起物を形成した。
[Formation of protrusions]
Using the coating material, a projection for controlling liquid crystal alignment was formed on the color filter with ITO by the printing method shown below.
The above-mentioned coating material was applied to a blanket cylinder on which a silicon blanket was wound using a slit die, and a uniform film having a thickness of 2 μm was formed on the silicon blanket. Thereafter, the blanket cylinder is pressed onto the glass relief plate corresponding to the non-image portion of the liquid crystal alignment control protrusion pattern to remove the non-image portion, and subsequently the liquid crystal alignment control protrusion formed on the silicon blanket. The pattern was transferred onto a color filter with ITO and heated and cured at 230 ° C. for 30 minutes to form protrusions for controlling liquid crystal alignment.

(実施例2)
突起物の形成に用いる塗工材料が、以下の組成のものを用いた以外、実施例1と全く同様の方法により、液晶配向制御用突起物を形成したカラーフィルタを得た。
フェノールノボラック樹脂(Mw=5000) 9%(固形分に対して45%)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂 4%(固形分に対して20%)
メチル化メチロールメラミン 2%(固形分に対して10%)
コロイダルシリカ(粒径25nm) 4%(固形分に対して20%)
シリコーン系レベリング剤 1%
PGMAC 42%
酢酸イソプロピル 38%
この塗工材料の乾燥硬化物の30Hzにおける誘電正接は後述の表1に示す。
(Example 2)
A color filter having protrusions for controlling liquid crystal alignment was obtained by the same method as in Example 1 except that the coating material used for forming the protrusions had the following composition.
Phenol novolac resin (Mw = 5000) 9% (45% based on solid content)
Bisphenol A type epoxy resin 4% (20% based on solid content)
Methylated methylol melamine 2% (10% based on solid content)
Colloidal silica (particle size 25 nm) 4% (20% based on solid content)
Silicone leveling agent 1%
PGMAC 42%
Isopropyl acetate 38%
The dielectric loss tangent at 30 Hz of the dried cured product of this coating material is shown in Table 1 described later.

(実施例3)
突起物の形成に用いる塗工材料が、以下の組成のものを用いた以外、実施例1と全く同様の方法により、液晶配向制御用突起物を形成したカラーフィルタを得た。
クレゾールノボラック樹脂(Mw=13000)9%(固形分に対して39%)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂 4%(固形分に対して17%)
コロイダルシリカ(粒径12nm) 9%(固形分に対して39%)
フッ素系レベリング剤 1%
PGMAC 39%
酢酸イソプロピル 38%
この塗工材料の乾燥硬化物の30Hzにおける誘電正接は後述の表1に示す。
(Example 3)
A color filter having protrusions for controlling liquid crystal alignment was obtained by the same method as in Example 1 except that the coating material used for forming the protrusions had the following composition.
Cresol novolak resin (Mw = 13000) 9% (39% based on solid content)
Bisphenol A type epoxy resin 4% (17% based on solid content)
Colloidal silica (particle size 12 nm) 9% (39% of solid content)
Fluorine leveling agent 1%
PGMAC 39%
Isopropyl acetate 38%
The dielectric loss tangent at 30 Hz of the dried cured product of this coating material is shown in Table 1 described later.

(比較例1)
突起物の形成に用いる塗工材料が、以下の組成のものを用いた以外、実施例1と全く同様の方法により、液晶配向制御用突起物を形成したカラーフィルタを得た。
1,4−ブタンジオールグリシジルエーテル 7%(固形分に対して30%)
ブチル化メチロールメラミン 8%(固形分に対して35%)
コロイダルシリカ(粒径12nm) 7%(固形分に対して30%)
フッ素系レベリング剤 1%
PGMAC 39%
酢酸イソプロピル 38%
この塗工材料の乾燥硬化物の30Hzにおける誘電正接は後述の表1に示す。
(Comparative Example 1)
A color filter having protrusions for controlling liquid crystal alignment was obtained by the same method as in Example 1 except that the coating material used for forming the protrusions had the following composition.
1,4-butanediol glycidyl ether 7% (30% based on solid content)
Butylated methylol melamine 8% (35% of solids)
Colloidal silica (particle size 12 nm) 7% (30% of solid content)
Fluorine leveling agent 1%
PGMAC 39%
Isopropyl acetate 38%
The dielectric loss tangent at 30 Hz of the dried cured product of this coating material is shown in Table 1 described later.

(比較例2)
突起物の形成に用いる塗工材料が、以下の組成のものを用いた以外、実施例1と全く同様の方法により、液晶配向制御用突起物を形成したカラーフィルタを得た。
クレゾールノボラック樹脂(Mw=13000) 6%(固形分に対して27%)
ブチル化メチロールメラミン 3%(固形分に対して14%)
コロイダルシリカ(粒径12nm) 12%(固形分に対して55%)
フッ素系レベリング剤 1%
PGMAC 40%
酢酸イソプロピル 38%
この塗工材料の乾燥硬化物の30Hzにおける誘電正接は後述の表1に示す。
(Comparative Example 2)
A color filter having protrusions for controlling liquid crystal alignment was obtained by the same method as in Example 1 except that the coating material used for forming the protrusions had the following composition.
Cresol novolac resin (Mw = 13000) 6% (27% based on solid content)
Butylated methylolmelamine 3% (14% based on solids)
Colloidal silica (particle size 12nm) 12% (55% based on solid content)
Fluorine leveling agent 1%
PGMAC 40%
Isopropyl acetate 38%
The dielectric loss tangent at 30 Hz of the dried cured product of this coating material is shown in Table 1 described later.

(比較例3)
以下の組成の塗工材料を用いて、実施例1と同様に印刷法による液晶配向制御用突起物の形成を試みたが、除去版による非画線部のパターン転写ができず、突起物を形成することができなかった。
クレゾールノボラック樹脂(Mw=13000)14%(固形分に対して67%)
ブチル化メチロールメラミン 6%(固形分に対して29%)
フッ素系レベリング剤 1%
PGMAC 41%
酢酸イソプロピル 38%
(Comparative Example 3)
Using a coating material having the following composition, an attempt was made to form a liquid crystal alignment control protrusion by a printing method in the same manner as in Example 1, but the pattern of the non-image area could not be transferred by the removed plate, and the protrusion was Could not be formed.
Cresol novolac resin (Mw = 13000) 14% (67% based on solid content)
Butylated methylol melamine 6% (29% based on solid content)
Fluorine leveling agent 1%
PGMAC 41%
Isopropyl acetate 38%

(比較例4)
ITO付きカラーフィルタを得るまでは実施例1と全く同様に行い、以下の組成の突起物形成感光性材料を上記ITO付きカラーフィルタ上にコート膜厚が2μmになるようにスピンコートし、90℃で5分間乾燥した。突起形成用のフォトマスクを通して高圧水銀灯の光を100mJ/cm照射した。その後、カラーフィルタの作成と同様の現像液を用いて、現像をした。水洗を施しのち、230℃30分ポストベークして液晶配向制御用突起物をカラーフィルタ上に形成した。
n−ブチルメタクリレート、メタクリル酸、メチルメタクリレート、
2−ヒドロキシエチルメタクリレートからなるアクリル樹脂 12%
多官能重合性モノマー(東亞合成社製アロニックスM402) 12%
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製Irgacure907)
1%
PGMAC 75%
この感光性材料の硬化物の30Hzにおける誘電正接は後述の表1に示す。
(Comparative Example 4)
The process is exactly the same as in Example 1 until a color filter with ITO is obtained, and a protrusion-forming photosensitive material having the following composition is spin-coated on the color filter with ITO so that the coating film thickness is 2 μm, and is 90 ° C. For 5 minutes. The light from a high-pressure mercury lamp was irradiated through a photomask for forming protrusions at 100 mJ / cm 2 . Then, it developed using the developing solution similar to preparation of a color filter. After washing with water, post-baking was performed at 230 ° C. for 30 minutes to form a liquid crystal alignment control protrusion on the color filter.
n-butyl methacrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate,
Acrylic resin made of 2-hydroxyethyl methacrylate 12%
Polyfunctional polymerizable monomer (Aronix M402 manufactured by Toagosei Co., Ltd.) 12%
Photopolymerization initiator (Irgacure 907 manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
1%
PGMAC 75%
The dielectric loss tangent at 30 Hz of the cured product of the photosensitive material is shown in Table 1 described later.

(実施例および比較例の評価結果)
以上の実施例1から3および比較例1、2、4で作製したカラーフィルタを液晶表示装置で評価した結果を以下に示す。評価は図7に示したように、矩形パターンを48時間表示しておき、その後全面51/255階調のグレー表示にした際の、図中のA部とB部の輝度比により行った。A部とB部の輝度比が1に近いほど表示焼き付きがない良好な結果であると言える。
(Evaluation results of Examples and Comparative Examples)
The results of evaluating the color filters produced in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1, 2, and 4 using a liquid crystal display device are shown below. As shown in FIG. 7, the evaluation was performed based on the luminance ratio of the A part and the B part in the figure when the rectangular pattern was displayed for 48 hours and then the entire surface was displayed in 51/255 gray levels. It can be said that the closer the luminance ratio between the A part and the B part is to 1, the better the result is that there is no display burn-in.

上記、表に示したように実施例で作製したカラーフィルタによる液晶表示装置では表示焼き付きが全く発生していないのに対し、比較例で作製したカラーフィルタによる液晶表示装置では全て表示焼き付きが発生していた。本発明の液晶配向制御用突起物は信頼性に優れたカラーフィルタと言える。 As shown in the table above, display burn-in does not occur at all in the liquid crystal display device using the color filter produced in the example, whereas display burn-in occurs in all liquid crystal display devices using the color filter produced in the comparative example. It was. The liquid crystal alignment control protrusion of the present invention can be said to be a color filter having excellent reliability.

配向分割垂直配向方式カラー液晶表示装置の断面の模式説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the cross section of an alignment division | segmentation vertical alignment system color liquid crystal display device. 配向分割垂直配向方式カラー液晶表示装置における表示焼き付き現象を模式的に表した説明図である。It is explanatory drawing which represented typically the display image sticking phenomenon in the alignment division | segmentation vertical alignment system color liquid crystal display device. 液晶表示装置駆動の信号のモデルを示す図である。It is a figure which shows the model of the signal of a liquid crystal display device drive. 2種類の誘電体を積層したコンデンサを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the capacitor | condenser which laminated | stacked two types of dielectric materials. 誘電体のRC並列等価回路を示した図である。It is the figure which showed the RC parallel equivalent circuit of the dielectric material. n種類の誘電体を積層したコンデンサを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the capacitor | condenser which laminated | stacked n types of dielectrics. 実施例および比較例で作製したカラーフィルタを用いた配向分割垂直配向方式カラー液晶表示装置の表示焼き付き発生を評価するための条件を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the conditions for evaluating the image | video image sticking generation | occurrence | production of the alignment division | segmentation vertical alignment system color liquid crystal display device using the color filter produced in the Example and the comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 カラーフィルタ
3 透明電極(共通電極)
4 突起物
5 液晶層
6 画素電極
7 偏光板
1 Substrate 2 Color filter 3 Transparent electrode (common electrode)
4 Projection 5 Liquid Crystal Layer 6 Pixel Electrode 7 Polarizing Plate

Claims (9)

液晶表示装置の配向制御用突起を印刷法により形成するための塗工材料において、少なくとも、
(a)樹脂成分
(b)フィラー成分
(c)溶剤成分
を含むことを特徴とする液晶表示装置の配向制御突起用の塗工材料。
In the coating material for forming the alignment control protrusion of the liquid crystal display device by a printing method, at least,
(A) Resin component (b) Filler component (c) Solvent component A coating material for alignment control protrusions of a liquid crystal display device.
前記塗工材料において、乾燥硬化物の誘電正接が25℃、10〜50Hzの周波数範囲において0.010以下であることを特徴とする請求項1に記載の塗工材料。 2. The coating material according to claim 1, wherein the dielectric loss tangent of the dried and cured product is 0.010 or less in a frequency range of 25 ° C. and 10 to 50 Hz. 前記(a)樹脂成分に、芳香環を有する樹脂が含まれていることを特徴とする請求項1又は2に記載の塗工材料。 The coating material according to claim 1 or 2, wherein the resin component (a) includes a resin having an aromatic ring. 前記(a)樹脂成分に、主鎖に芳香環構造を含む樹脂が含まれていることを特徴とする請求項3に記載の塗工材料。   The coating material according to claim 3, wherein the resin component (a) includes a resin having an aromatic ring structure in the main chain. 前記(b)フィラー成分の、粒径が10〜30nmであり、且つ塗工材料の固形分中に占めるフィラー成分の割合が5〜50%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の塗工材料。   The particle size of the filler component (b) is 10 to 30 nm, and the proportion of the filler component in the solid content of the coating material is 5 to 50%. Coating material according to crab. (d)架橋成分を含有し、且つ塗工材料の固形分中に占める該(d)架橋成分の割合が1〜50%であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の塗工材料。   6. The composition according to any one of claims 1 to 5, wherein (d) a crosslinking component is contained, and the proportion of the (d) crosslinking component in the solid content of the coating material is 1 to 50%. Coating material. 配向制御用突起を有する液晶表示装置の基板において、配向制御用突起が請求項1〜6に記載の塗工材料を用い形成されたことを特徴とする液晶表示装置の基板。   A substrate for a liquid crystal display device having an alignment control protrusion, wherein the alignment control protrusion is formed using the coating material according to claim 1. 対向する基板の少なくとも一方に請求項7に記載の基板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。   A liquid crystal display device using the substrate according to claim 7 as at least one of the opposing substrates. 配向制御用突起を有する液晶表示装置の基板の製造方法において、少なくとも
(a)ガラス基板上にカラーフィルタを形成する工程
(b)カラーフィルタ上に透明電極を形成する工程
(c)カラーフィルタ上に配向制御用突起を印刷法により形成する工程
を含むことを特徴とする液晶表示装置の基板の製造方法。
In a method of manufacturing a substrate of a liquid crystal display device having alignment control protrusions, at least (a) a step of forming a color filter on a glass substrate (b) a step of forming a transparent electrode on the color filter (c) on the color filter A method for manufacturing a substrate of a liquid crystal display device, comprising a step of forming alignment control protrusions by a printing method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008134511A (en) * 2006-11-29 2008-06-12 Toppan Printing Co Ltd Color filter with protrusion for liquid crystal alignment control
JP2008158158A (en) * 2006-12-22 2008-07-10 Toppan Printing Co Ltd Color filter having protrusion for controlling liquid crystal alignment
JP2008158284A (en) * 2006-12-25 2008-07-10 Toppan Printing Co Ltd Ink composition for color filter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008134511A (en) * 2006-11-29 2008-06-12 Toppan Printing Co Ltd Color filter with protrusion for liquid crystal alignment control
JP2008158158A (en) * 2006-12-22 2008-07-10 Toppan Printing Co Ltd Color filter having protrusion for controlling liquid crystal alignment
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