JP2007249117A - カラーフィルター用樹脂組成物及びカラーフィルター - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フィルター材料以外に、少なくとも2種以上からなる溶剤を70〜90重量%、及びHLB値が6以下の界面活性剤を0.001〜1重量%含有し、常温における粘度が1.0〜10.0mPa・sであるカラーフィルター用樹脂組成物であって、第一溶剤として分子内にアセトキシ基を1つ有する溶剤を全溶剤中の30〜90重量%含有し、第二溶剤として分子内にアセトキシ基を2つ有する溶剤を全溶剤中の10〜70重量%含有する。
【選択図】なし
Description
また、本発明は、上記のカラーフィルター用樹脂組成物の硬化膜を有するカラーフィルターでもある。
本発明のカラーフィルター用樹脂組成物は、フィルター材料以外に、溶剤を70〜90重量%(2種以上からなる合計)、HLB値が6以下の界面活性剤を0.001〜1重量%含有してなり、好ましくはフィルター材料として着色剤、感光性樹脂及び光重合開始剤を含むものである。ここで、着色剤とは顔料、染料等をいうが、顔料が好ましい。また、カラーフィルター用樹脂組成物には上記以外の必要な成分を含むことができ、例えば分散剤、非感光性の樹脂、添加剤等を配合することができる。
カラーフィルター用樹脂組成物の硬化条件については特に制約はないが、形成される硬化膜の変色や褪色を防ぐために、光照射については1000mJ/cm2以下、加熱については270℃以下で1時間以内とすることが好ましい。
(カラーレジストインキの作製)
ピグメント・レッド254(有機顔料)150部、カチオン性高分子系分散剤60部及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(第一溶剤)790部を配合し、ペイントシェーカーを用いて3時間の分散処理を行い分散液1000部を調製した。ここで、ペイントシェーカーのメディアには、0.4mmφジルコニアビーズを充填率20%で用いた。次に、ビスフェノールフルオレン型エポキシジアクリレート構造を有するアルカリ現像型感光性樹脂の56.5重量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(新日鐵化学社製商品名:V−259ME、溶剤分は第一溶剤に含む)88.5部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート21.4部、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂(新日鐵化学社製商品名:ESF−300)7.1部、オキシムエステル系光重合開始剤7.2部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(第一溶剤)76.7部、プロピレングリコールジアセテート(第二溶剤)76.0部、シリコーン系界面活性剤A(HLB値1)1.0部及びグリシジル基を有するシランカップリング剤2.0部を配合し、十分に攪拌して感光性樹脂組成物を調製した。これに上記の分散液720.0部を配合し、十分に攪拌してカラーレジストインキ1000部を作製した。得られたカラーレジストインキは24重量%の固形分を有し、その粘度は7.0mPa・sであった。このカラーレジストインキは、常温に1週間放置しても粘度はほとんど変化せず、保存安定性は良好であった。また、カラーレジストインキの溶剤の組成は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(第一溶剤)90%、プロピレングリコールジアセテート(第二溶剤)10%であった。
上記のカラーレジストインキを、5インチ角、厚さ1mmのガラス基板上にスピンコーターを用いて塗布し、試験片を作成した。このとき、回転数を調節して、作製されるカラーフィルターの膜厚が1.0μmとなるように塗布膜厚を制御した。この試験片を80℃のホットプレート上で3分間乾燥させ、ナトリウムランプを用いて塗布面を観察したところ、スジ、ムラ、ビビリ、ハジキ、ヘイズ、異物等の欠陥は認められず、良好な塗布状態であった。次に、試験片にフォトマスクを被せて200mJ/cm2の紫外線露光を行い、露光部を光硬化させた後、試験片をアルカリ現像液で処理して露光部を現像させた。最後に試験片を230℃の熱風オーブン中で20分間焼成し、モデルカラーフィルターを作製した。触針式粗度計によるモデルカラーフィルターの表面粗度(Ra)は30Åであった。また、試験片内5ヶ所(中央部+四隅)の膜厚の測定値は、最小値0.99μm、最大値1.01μmであり、膜厚均一性に優れるものであった。
実施例1の有機顔料、第一溶剤、第二溶剤及び界面活性剤を表1に示すように変更し、その他は実施例1と同様にして、カラー(ブラック)レジストインキおよびモデルカラーフィルターを作製した。表2に示すように、いずれもカラー(ブラック)レジストインキの塗布性や保存安定性は良好で、高品質なモデルカラーフィルターが得られた。
ビスフェノールフルオレン型エポキシジアクリレート構造を有するアルカリ現像型感光性樹脂の56.5重量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(新日鐵化学社製商品名:V−259ME、溶剤分は第一溶剤に含む)83.1部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート20.1部、ビフェノール型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製商品名:YX−4000HK)6.7部、トリアジン系光重合開始剤4.8部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(第一溶剤)88.9部、プロピレングリコールジアセテート(第二溶剤)252.0部、乳酸エチル(その他の溶剤)168.0部、シリコーン系界面活性剤B(HLB値3)1.0部及びグリシジル基を有するシランカップリング剤2.0部を配合し、十分に攪拌して感光性樹脂組成物を調製した。これに実施例1の分散液373.4部を配合し、十分に攪拌してカラーレジストインキ1000部を作製した。得られたカラーレジストインキは16重量%の固形分を有し、その粘度は4.0mPa・sであった。このカラーレジストインキは、常温に1週間放置しても粘度はほとんど変化せず、保存安定性は良好であった。また、カラーレジストインキの溶剤の組成は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(第一溶剤)50%、プロピレングリコールジアセテート(第二溶剤)30%、乳酸エチル(その他の溶剤)20%であった。
実施例1と同様にモデルカラーフィルターを作製したところ、表2に示すようにカラーレジストインキの塗布性は良好で、高品質なモデルカラーフィルターが得られた。
実施例10の有機顔料を表1に示すように変更し、その他は実施例10と同様にして、カラーレジストインキおよびモデルカラーフィルターを作製した。表2に示すように、いずれもカラーレジストインキの塗布性や保存安定性は良好で、高品質なモデルカラーフィルターが得られた。
ビスフェノールフルオレン型エポキシジアクリレート構造を有するアルカリ現像型感光性樹脂の56.5重量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(新日鐵化学社製商品名:V−259ME、溶剤分は第一溶剤に含む)164.6部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート62.0部、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂(新日鐵化学社製商品名:ESF−300)31.0部、α−アミノアルキルフェノン系光重合開始剤6.0部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(第一溶剤)168.4部、プロピレングリコールジアセテート(第二溶剤)560.0部、シリコーン系界面活性剤A(HLB値1)3.0部及びグリシジル基を有するシランカップリング剤5.0部を配合し、十分に攪拌してクリアレジストインキ1000部を作製した。得られたクリアレジストインキは20重量%の固形分を有し、その粘度は9.8mPa・sであった。このクリアレジストインキは、常温に1週間放置しても粘度はほとんど変化せず、保存安定性は良好であった。また、クリアレジストインキの溶剤の組成は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(第一溶剤)30%、プロピレングリコールジアセテート(第二溶剤)70%であった。
実施例1と同様にモデルカラーフィルターを作製したところ、表2に示すようにクリアレジストインキの塗布性は良好で、高品質なモデルカラーフィルターが得られた。
実施例1の第一溶剤、第二溶剤及び界面活性剤を表1に示すように変更し、その他は実施例1と同様にして、カラーレジストインキおよびモデルカラーフィルターを作製した。比較例4では、界面活性剤を添加せず、総量999部のカラーレジストインキとした。表2に示すように、比較例のカラーレジストインキの塗布性や保存安定性は悪く、モデルカラーフィルターの性能も不十分なものであった。
Claims (5)
- フィルター材料以外に、少なくとも2種以上からなる溶剤を70〜90重量%、及びHLB値が6以下の界面活性剤を0.001〜1重量%含有し、常温における粘度が1.0〜10.0mPa・sであるカラーフィルター用樹脂組成物であって、第一溶剤として分子内にアセトキシ基を1つ有する溶剤を全溶剤中の30〜90重量%含有し、第二溶剤として分子内にアセトキシ基を2つ有する溶剤を全溶剤中の10〜70重量%含有することを特徴とするカラーフィルター用樹脂組成物。
- 第一溶剤、第二溶剤がともにプロピレングリコール骨格を有す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樹脂組成物。
- 第一溶剤の常圧における沸点が120〜180℃であり、第二溶剤の常圧における沸点が180〜240℃であることを特徴とする請求項1又は2記載のカラーフィルター用樹脂組成物。
- 第一溶剤及び第二溶剤以外の溶剤を全溶剤中の20重量%以下含有する請求項1記載のカラーフィルター用樹脂組成物。
- 請求項1〜4記載のカラーフィルター用樹脂組成物の硬化膜を有するカラーフィルター。
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