JP2007269970A - Colored resin composition, color filter and liquid crystal display - Google Patents

Colored resin composition, color filter and liquid crystal display Download PDF

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昭彦 渡邊
Eigo Yamamoto
栄悟 山本
Masaya Tsujii
正也 辻井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a colored resin composition excellent in high-definition/fine pattern-processing and production stability and provided by using a polyimide precursor comprising 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride, so as to produce high-performance/high-quality color filters and liquid crystal displays, required by recent development of high-performance liquid crystal displays. <P>SOLUTION: The colored resin composition comprises a polyimide precursor having both of an amic acid structure, provided by reacting 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride with a diamine, and an imide structure, provided by imide ring closure of the amic acid structure, a solvent and a pigment, wherein amic acid equivalent M<SB>1</SB>of the polyimide precursor represented by formula (1) is ≥530 but ≤640. In formula (1), X is imide ring closure rate (%); and M<SB>0</SB>is the molecular weight of recurring unit of the polyimide precursor amic acid structure when supposed that the imide is not ring-closed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポリイミド前駆体、溶媒、および顔料からなる着色樹脂組成物に関するものであり、さらにその着色樹脂組成物を用いて製造された液晶表示装置に用いられるカラーフィルターならびに液晶表示装置に関するものである。   The present invention relates to a colored resin composition comprising a polyimide precursor, a solvent, and a pigment, and further relates to a color filter and a liquid crystal display device used in a liquid crystal display device produced using the colored resin composition. is there.

ポリイミド樹脂は、耐熱性、電気絶縁性、強靭性および耐薬品性に優れているため、電子材料として広く使用されており、一般には、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとをN−メチル−2−ピロリドン等の非プロトン性極性溶剤中において付加重合させて得られるポリイミド前駆体をイミド閉環させて用いられる。特に、電子材料用途では、ポリイミド前駆体をN−メチル−2−ピロリドンまたはγ−ブチロラクトンなどの極性溶媒に均一に溶解させた溶液あるいはポリイミド前駆体と顔料、フィラー等を極性溶媒に均一に溶解または分散させた溶液をシリコンウエハーやガラス基板に塗布し、100〜150℃で溶媒乾燥を施した後に、フォトリソグラフィー法によるパターン加工を経て、250〜300℃以上の高温によってイミド化を完結させてポリイミド化して各用途に供される。   Polyimide resins are widely used as electronic materials because of their excellent heat resistance, electrical insulation, toughness, and chemical resistance. Generally, aromatic tetracarboxylic dianhydrides and aromatic diamines are combined with N. -A polyimide precursor obtained by addition polymerization in an aprotic polar solvent such as methyl-2-pyrrolidone is used after imide ring closure. In particular, in electronic material applications, a solution in which a polyimide precursor is uniformly dissolved in a polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone or γ-butyrolactone, or a polyimide precursor and a pigment, filler, etc. are uniformly dissolved in a polar solvent or After the dispersed solution is applied to a silicon wafer or glass substrate, solvent drying is performed at 100 to 150 ° C., patterning is performed by photolithography, and imidization is completed at a high temperature of 250 to 300 ° C. or more to obtain polyimide. For each application.

半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜のパターン加工性については、ポリイミド前駆体中のアミック酸構造とイミド構造の比率に着目して、イミド閉環率を5〜40%に調整したポリイミド樹脂前駆体によるパターン形成方法が開示されているが(特許文献1)、ポリイミド前駆体に顔料を分散させた着色顔料組成物に関する記載や液晶表示装置用のカラーフィルターに関する記載はない。   Regarding the pattern processability of the surface protective film of the semiconductor element and the interlayer insulating film, the polyimide resin precursor with the imide ring closure rate adjusted to 5 to 40%, focusing on the ratio of the amic acid structure to the imide structure in the polyimide precursor Is disclosed (Patent Document 1), but there is no description regarding a colored pigment composition in which a pigment is dispersed in a polyimide precursor or a color filter for a liquid crystal display device.

カラー液晶表示装置用のカラーフィルターにおいては、透明基板に複数の異なる着色画素(例えば、樹脂ブラックマトリックスおよび赤、緑、青の光の3原色)を規則正しく配置する。カラーフィルターの製造方法としては、透明基板に感光性着色組成物を塗布しフォトリソグラフィー技術によってパターン加工し着色画素を形成する方法と、透明基板に非感光性着色樹脂組成物と感光性ポジ型レジストを塗布し、フォトリソグラフィー技術によってパターン加工し着色画素を形成する方法が一般的に用いられている。ポリイミド前駆体を着色画素の主成分とするカラーフィルターの場合には、ポリイミド前駆体溶液に顔料を分散させた非感光性着色組成物を用いる手法が一般的である。   In a color filter for a color liquid crystal display device, a plurality of different colored pixels (for example, a resin black matrix and three primary colors of red, green, and blue light) are regularly arranged on a transparent substrate. As a method for producing a color filter, a photosensitive coloring composition is applied to a transparent substrate and patterned by photolithography to form colored pixels, and a non-photosensitive coloring resin composition and a photosensitive positive resist are formed on the transparent substrate. In general, a method is used in which colored pixels are formed by applying a pattern and processing a pattern by a photolithography technique. In the case of a color filter having a polyimide precursor as a main component of a colored pixel, a method using a non-photosensitive coloring composition in which a pigment is dispersed in a polyimide precursor solution is generally used.

芳香族あるいは脂肪族のテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物を反応して得られるポリイミド前駆体溶液に顔料を分散させた組成物およびその用途に関するものとしては液晶ディスプレイや撮像素子などに用いられる耐光性、耐熱性、耐薬品性等に優れたカラーフィルター用のポリイミド前駆体と顔料からなる組成物、およびそれを用いて形成されたカラーフィルターが知られている(例えば、特許文献2、3、4参照)。さらに、ポリイミド前駆体の繰り返し単位における分子量が、500以下のポリイミド前駆体を使用した着色樹脂組成物が良好なパターン形成性を示すことが開示されている(特許文献5)。これら特許文献2〜5はいずれもイミド閉環率に関する記載はなく、特許文献5のみに繰り返し単位における分子量により現像特性が改善するとしているが、この特許文献5についてもイミド前駆体のイミド閉環率に関する記載もアミック酸濃度に関する記載も一切ない。   A composition in which a pigment is dispersed in a polyimide precursor solution obtained by reacting an aromatic or aliphatic tetracarboxylic dianhydride with a diamine compound, and the use thereof relates to light resistance used in liquid crystal displays and image sensors. A composition composed of a polyimide precursor and pigment for a color filter having excellent properties, heat resistance, chemical resistance, and the like, and a color filter formed using the same are known (for example, Patent Documents 2 and 3, 4). Furthermore, it is disclosed that a colored resin composition using a polyimide precursor having a molecular weight in a repeating unit of a polyimide precursor of 500 or less exhibits good pattern forming properties (Patent Document 5). None of these Patent Documents 2 to 5 describes the imide cyclization rate, and only Patent Document 5 describes that the development characteristics are improved by the molecular weight of the repeating unit. However, this Patent Document 5 also relates to the imide cyclization rate of the imide precursor. There is no description about the amic acid concentration.

一方、ポリイミド前駆体のH−NMRによるイミド閉環率の評価方法ならびにイミド閉環率が5%以上20%以下のポリイミド前駆体を用いて高品位なカラーフィルターが得られることが開示されているが(特許文献6)、ポリイミド前駆体における繰り返し単位の分子量に関する記載やアミック酸濃度に関する記載も一切ない。 On the other hand, it is disclosed that a high-quality color filter can be obtained using an evaluation method of imide ring closure rate by 1 H-NMR of a polyimide precursor and a polyimide precursor having an imide ring closure rate of 5% to 20%. (Patent Document 6), there is no description regarding the molecular weight of the repeating unit in the polyimide precursor and no description regarding the amic acid concentration.

また、4,4’−オキシジフタル酸二無水物からなるポリイミド前駆体を用いた着色樹脂組成物については、例えば、ジフェニルエーテル基を有する芳香族テトラカルボン酸二無水物を使用したポリイミド前駆体を用いた青色樹脂組成物を用いることにより、青色塗膜の透過率が向上すること(特許文献7)、4,4’−オキシジフタル酸二無水物からなるポリイミド前駆体の混合物を用いたカラーフィルター用着色高分子薄膜(特許文献8)、4,4’−オキシジフタル酸二無水物からなるポリイミド前駆体とチタン酸窒化物とからなる黒色樹脂組成物が開示されているが(特許文献9)、これらいずれの特許文献においても、ポリイミド前駆体のイミド閉環率の記載もなければ、ポリイミド前駆体の繰り返し単位の分子量に関する記載もアミック酸濃度に関する記載も一切ない。   Moreover, about the coloring resin composition using the polyimide precursor which consists of 4,4'- oxydiphthalic dianhydride, the polyimide precursor which used the aromatic tetracarboxylic dianhydride which has a diphenyl ether group was used, for example. By using the blue resin composition, the transmittance of the blue coating film is improved (Patent Document 7), and the color filter for a color filter using a mixture of polyimide precursors composed of 4,4′-oxydiphthalic dianhydride is used. A molecular thin film (Patent Document 8), a black resin composition composed of a polyimide precursor composed of 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and titanic nitride is disclosed (Patent Document 9). Even in the patent literature, there is no description of the imide ring closure rate of the polyimide precursor, and there is also a description of the molecular weight of the repeating unit of the polyimide precursor. Not all be listed on Mick acid concentration.

さらに、近年、液晶表示装置の高性能化に伴い、カラー携帯電話に代表されるモバイル用途では、カラーフィルターに高開口率化、高精細化が要求されている。カラーフィルターの高開口率化については、ブラックマトリックスについて隣接する開口部間の線状遮光部の細線化が行われている。また、高精細化については、開口部のピッチ幅を狭めることが行われている。   Furthermore, in recent years, with the improvement in performance of liquid crystal display devices, the color filter is required to have a high aperture ratio and high definition in mobile applications typified by color mobile phones. In order to increase the aperture ratio of the color filter, the linear light-shielding portion between adjacent openings in the black matrix is thinned. For high definition, the pitch width of the openings is reduced.

特に、カラー携帯電話向けの液晶表示装置の主流である半透過型液晶表示装置においては、カラーフィルターの一画素内の開口部に透過用領域と反射用領域を備え、さらに反射と透過の色度の合わせ込みのため、反射領域の着色画素に数〜数+μmという小径の微細なホール加工を行うことが知られている(非特許文献1)。このような高精細化に伴い狭い画素ピッチ間で微細なホール加工を高精度で行う必要があり、該ホールの加工面積に製造ばらつきがあったり、ホール内に着色樹脂組成物の残渣があった場合には、液晶表示装置の反射色表示において色がばらついたり、設計の色が表示できないという問題がある。   In particular, in a transflective liquid crystal display device, which is the mainstream of liquid crystal display devices for color mobile phones, a transmissive region and a reflective region are provided in an opening in one pixel of a color filter, and chromaticity of reflection and transmission is further provided. Therefore, it is known to perform fine hole processing with a small diameter of several to several μm on the colored pixels in the reflective region (Non-patent Document 1). With such high definition, it is necessary to perform fine hole processing with high precision between narrow pixel pitches, and there is manufacturing variation in the processing area of the hole, and there is a residue of the colored resin composition in the hole. In such a case, there is a problem that the color varies in the reflected color display of the liquid crystal display device or the design color cannot be displayed.

近年の液晶表示装置の高性能化により要求されているカラーフィルターの高精細・微細なパターン加工において、従来公知の4,4’−オキシジフタル酸二無水物からなるポリイミド前駆体を使用した着色樹脂組成物には、高精細・微細パターン加工において種々の問題がある。   Colored resin composition using a conventionally known polyimide precursor made of 4,4'-oxydiphthalic dianhydride in high-definition and fine pattern processing of color filters, which has been demanded by high performance liquid crystal display devices in recent years Objects have various problems in high-definition and fine pattern processing.

例えば、樹脂ブラックマトリックス用の着色樹脂組成物とした場合には、ブラックマトリックス・パターンのエッジ形状の悪さや微細部分のパターニング精度が悪いため、液晶表示装置で画像表示のむらや対向基板との張り合わせ後の光漏れといった問題が生じる。
また、赤、緑、青の光の3原色の着色樹脂組成物とした場合においては、特に半透過型のホール加工を要するカラーフィルターでは、該ホール加工のパターニング精度が悪く、該ホールの加工面積の製造バラツキが大きくなり、また該ホール内の着色樹脂組成物の残渣により、反射表示において設計通りの色が表示できないといった問題が生じる。
For example, in the case of a colored resin composition for a resin black matrix, the edge shape of the black matrix pattern is poor and the patterning accuracy of fine portions is poor. The problem of light leakage occurs.
In the case of a colored resin composition of the three primary colors of red, green, and blue light, particularly in a color filter that requires a semi-transmissive hole processing, the patterning accuracy of the hole processing is poor, and the processing area of the hole As a result, there arises a problem that the designed color cannot be displayed in the reflective display due to the residue of the colored resin composition in the hole.

従来公知の4,4’−オキシジフタル酸二無水物からなるポリイミド前駆体を使用した着色樹脂組成物の高精細・微細なパターン加工における加工安定性は、樹脂成分であるポリイミド前駆体のパターン加工性に大きく依存している。該ポリイミド前駆体のパターン加工性は、4,4’−オキシジフタル酸二無水物にジアミンが付加したアミック酸構造と該アミック酸構造がイミド閉環してなるイミド構造の比率に大きく依存すると同時に該ポリイミド前駆体を構成している繰り返し単位の分子量にも大きく依存しており、どちらか、一方の要素だけでは、高精細・微細なパターン加工における問題は解決し得ないことが本発明者らの検討により明らかとなった。   The processing stability of a colored resin composition using a conventionally known 4,4′-oxydiphthalic dianhydride polyimide precursor in high-definition and fine pattern processing is the pattern processability of the polyimide precursor as a resin component. Depends heavily on. The pattern processability of the polyimide precursor largely depends on the ratio of the amic acid structure in which diamine is added to 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and the imide structure formed by imide ring closure of the amic acid structure, and at the same time, the polyimide The study by the present inventors shows that it depends greatly on the molecular weight of the repeating unit constituting the precursor, and that one of the elements alone cannot solve the problem in high-definition and fine pattern processing. It became clear.

その理由として、4,4’−オキシジフタル酸二無水物からなるポリイミド前駆体中のアミック酸構造は、有機溶剤およびパターン加工時に好適に用いられるアルカリ性現像液に可溶であるが、一方、イミド構造は、一般にはその強い分子内相互作用のため有機溶剤およびかかるアルカリ性現像液には不溶である。さらに、有機溶剤やアルカリ性現像液に可溶なアミック酸構造が存在してもアミック酸濃度が少ない、すなわち該ポリイミド前駆体中でのアミック酸構造の存在量が少なければ、特許文献5で開示されているようにポリイミド前駆体の繰り返し単位の分子量のみが小さくても、あるいは特許文献1および6に開示されているようにアミック酸構造とイミド構造の単なる比率であるイミド閉環率のみが低くても、ポリイミド前駆体の有機溶媒やアルカリ可溶性は悪くなる。逆に、イミド閉環率が高くアルカリ性現像液に不溶なイミド構造の比率が多くても、繰り返し単位の分子量が十分に小さければ、アミック酸濃度が高くなり、ポリイミド前駆体は、有機溶剤やアルカリ性現像液への溶解性は良いものとなる。   The reason is that the amic acid structure in the polyimide precursor composed of 4,4′-oxydiphthalic dianhydride is soluble in an organic solvent and an alkaline developer suitably used for pattern processing, while an imide structure Are generally insoluble in organic solvents and such alkaline developers due to their strong intramolecular interactions. Furthermore, even if there is an amic acid structure that is soluble in an organic solvent or an alkaline developer, the concentration of amic acid is low, that is, if the amount of the amic acid structure in the polyimide precursor is small, it is disclosed in Patent Document 5. Even if only the molecular weight of the repeating unit of the polyimide precursor is small, or only the imide ring closure rate, which is just a ratio of the amic acid structure and the imide structure, as disclosed in Patent Documents 1 and 6, is low. The organic solvent and alkali solubility of the polyimide precursor are deteriorated. On the other hand, even if the ratio of the imide structure is high and the imide structure is insoluble in the alkaline developer, the concentration of the amic acid is high if the molecular weight of the repeating unit is sufficiently small. The solubility in the liquid is good.

4,4’−オキシジフタル酸二無水物からなるポリイミド前駆体は、特に顔料分散した着色樹脂組成物として液晶表示素子およびカラーフィルター用途に供される場合において、原料の酸二無水物およびジアミンの化学構造と合成時の組成から決まる繰り返し単位における分子量をM0、合成されたポリイミド前駆体のイミド閉環率をXとしたとき、MとXで決まるポリイミド前駆体中のアミック酸濃度により、該着色樹脂組成物中のポリイミド前駆体の溶解性や該着色樹脂組成物中の顔料分散性、および該着色樹脂組成物の塗布性が変化することが、本発明者らの検討により明らかとなった。 The polyimide precursor composed of 4,4′-oxydiphthalic dianhydride is used as a raw material for acid dianhydride and diamine, particularly when used as a pigment-dispersed colored resin composition for liquid crystal display devices and color filters. When the molecular weight in the repeating unit determined from the structure and composition at the time of synthesis is M 0, and the imide cyclization rate of the synthesized polyimide precursor is X, the coloring depends on the amic acid concentration in the polyimide precursor determined by M 0 and X It has been clarified by the present inventors that the solubility of the polyimide precursor in the resin composition, the pigment dispersibility in the colored resin composition, and the coating property of the colored resin composition change.

溶解性については、4,4’−オキシジフタル酸二無水物からなるポリイミド前駆体の溶解性不良により着色ペースト中にポリマー析出物が析出し、カラーフィルター化した後に該析出物が粒欠点となり、対向基板と張り合わせたとき、粒の大きさがセルギャップよりも大きくなると、カラーフィルターと対向基板が通電してショートし、表示不良を生じる。パターン加工性においては、着色ペーストから得られる塗膜の被現像部について、アミック酸濃度が低い、すなわち繰り返し単位中のアミック酸構造の存在量が少ないほど現像液に対する溶解性が悪くなり、ガラス基板上に着色樹脂組成物の残渣となり光線透過率や色特性が大きく損なわれ、ポリイミド前駆体のアミック酸濃度が高いほど溶解性が向上する。   As for solubility, polymer precipitates were deposited in the colored paste due to poor solubility of the polyimide precursor composed of 4,4′-oxydiphthalic dianhydride. If the grain size is larger than the cell gap when bonded to the substrate, the color filter and the counter substrate are energized and short-circuited, resulting in display defects. In the pattern processability, with respect to the developed portion of the coating film obtained from the colored paste, the lower the amic acid concentration, that is, the smaller the amount of the amic acid structure in the repeating unit, the worse the solubility in the developer, and the glass substrate On top, it becomes a residue of the colored resin composition, the light transmittance and color characteristics are greatly impaired, and the higher the amic acid concentration of the polyimide precursor, the better the solubility.

加えて、イミド閉環反応は、一般に0℃以上において進行することが知られており、4,4’−オキシジフタル酸二無水物からなるポリイミド前駆体製造時には、通常40〜100℃で行われる付加重合反応と平行してアミック酸構造のイミド閉環反応も生じる。したがって、得られたポリイミド前駆体には、アミック酸構造とイミド構造が常に分子内で共存しており、前述のようにポリイミド前駆体のアミック酸濃度は、特にカラーフィルター用途においては重要である。従来、ポリイミド前駆体として、特許文献1および6で開示されているようなアミック酸構造とイミド構造の単純な比率であるイミド閉環率Xか特許文献5で開示されているようなポリイミド前駆体の構成成分で決まる繰り返し単位の分子量Mのどちらか一方しか考慮されていなかった。 In addition, it is known that the imide ring closure reaction generally proceeds at 0 ° C. or higher, and at the time of producing a polyimide precursor comprising 4,4′-oxydiphthalic dianhydride, an addition polymerization usually performed at 40 to 100 ° C. In parallel with the reaction, an imide ring closure reaction of an amic acid structure also occurs. Therefore, in the obtained polyimide precursor, an amic acid structure and an imide structure always coexist in the molecule, and as described above, the amic acid concentration of the polyimide precursor is particularly important in color filter applications. Conventionally, as a polyimide precursor, an imide cyclization ratio X which is a simple ratio between an amic acid structure and an imide structure as disclosed in Patent Documents 1 and 6, or a polyimide precursor as disclosed in Patent Document 5 is used. either repeating unit determined by the constituents of molecular weight M 0 whereas only has not been taken into consideration.

近年、液晶表示装置の高性能化にともないカラーフィルターに要求される高精細・微細なパターン加工において4,4’−オキシジフタル酸二無水物からなる従来公知のポリイミド前駆体あるいはそのポリイミド前駆体混合物では、ポリイミド前駆体中のアミック酸濃度が適切な範囲でないことが発明者らの検討により明らかとなった。さらに本発明者らは、4,4’−オキシジフタル酸二無水物を使用したポリイミド前駆体の繰り返し単位の分子量Mとイミド閉環率Xの両者に着目し、ポリイミド前駆体中のアミック酸濃度と着色樹脂組成物の高精細・微細なパターン形成性との関係を鋭意検討した結果、4,4’−オキシジフタル酸二無水物からなるポリイミド前駆体ならびに該ポリイミド前駆体を含有するポリイミド前駆体混合物において、ポリイミド前駆体のアミック酸濃度の指標として、H−NMR法によるアミド残基の測定により求められるイミド閉環率X(%)と、該ポリイミド前駆体の構成成分の酸二無水物とジアミンからなるポリアミック酸構造として算出される繰り返し単位における分子量Mから下記式(1)により定義されるアミック酸当量Mが重要な指標であることを発見した。ここで、アミック酸濃度が高いポリイミド前駆体ほど下記式(1)で定義したアミック酸当量は小さくなり、アミック酸濃度が低いものほど、アミック酸当量は大きくなるという関係にある。 In recent years, with the high-definition and fine pattern processing required for color filters as the performance of liquid crystal display devices increases, a conventionally known polyimide precursor composed of 4,4′-oxydiphthalic dianhydride or its polyimide precursor mixture is used. The inventors have clarified that the concentration of amic acid in the polyimide precursor is not in an appropriate range. Furthermore, the present inventors paid attention to both the molecular weight M 0 of the repeating unit of the polyimide precursor using 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and the imide ring closure rate X, and the concentration of amic acid in the polyimide precursor and As a result of intensive studies on the relationship between the colored resin composition and high-definition and fine pattern formation, a polyimide precursor composed of 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and a polyimide precursor mixture containing the polyimide precursor As an index of the amic acid concentration of the polyimide precursor, from the imide ring closure rate X (%) obtained by measurement of the amide residue by 1 H-NMR method, and the acid dianhydride and diamine as the constituent components of the polyimide precursor Amic acid equivalent M 1 defined by the following formula (1) from molecular weight M 0 in a repeating unit calculated as a polyamic acid structure Was found to be an important indicator. Here, the polyimide precursor having a higher amic acid concentration has a smaller amic acid equivalent defined by the following formula (1), and the lower the amic acid concentration, the larger the amic acid equivalent.

Figure 2007269970
Figure 2007269970

さらにこのアミック酸当量Mが4,4’−オキシジフタル酸二無水物とジアミンが反応したポリイミド前駆体において従来公知の範囲とは異なる特定の領域において、高精細・微細なパターン形成の安定生産が可能な着色樹脂組成物が得られることを見いだし本発明に至った。
特開平3−157427号公報 特開昭60−184202号公報 特開昭60−184203号公報 特開昭61−180203号公報 特開平10−161312号公報 特開2003−183392号公報 特開平10−170714号公報 特開2000−136253号公報 特開2004−4651号公報 久保田著「高色再現性LCD用カラーフィルター」月間ディスプレイ、2003年6月発行、p74〜79
Furthermore, in a specific region different from the conventionally known range in the polyimide precursor in which the amic acid equivalent M 1 is reacted with 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and diamine, stable production of high-definition and fine pattern formation is achieved. It was found that a colored resin composition capable of being obtained was obtained, and reached the present invention.
JP-A-3-157427 JP 60-184202 A JP 60-184203 A JP-A-61-180203 JP-A-10-163112 JP 2003-183392 A JP-A-10-170714 JP 2000-136253 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-4651 Kubota's "Color filter for high color reproducibility LCD" monthly display, published in June 2003, p74-79

本発明の目的は、近年の液晶表示装置の高性能化にともない要求される高性能・高品位なカラーフィルター製造ならびにそれを使用した高性能な液晶表示装置製造のため、高精細・微細なパターンの加工性およびその生産安定性に優れた4,4’−オキシジフタル酸二無水物からなるポリイミド前駆体を使用した着色樹脂組成物を提供することにある。   The object of the present invention is to produce high-performance and high-quality color filters that are required in accordance with the recent high performance of liquid crystal display devices, and to produce high-performance liquid crystal display devices using the same, so that high-definition and fine patterns are used. Another object of the present invention is to provide a colored resin composition using a polyimide precursor composed of 4,4′-oxydiphthalic dianhydride having excellent processability and production stability.

かかる本発明の目的は以下の構成により達成される。
4,4’−オキシジフタル酸二無水物とジアミンが反応したアミック酸構造と該アミック酸構造がイミド閉環してなるイミド構造の両構造を有するポリイミド前駆体、溶媒、および顔料を含有する着色樹脂組成物であって、下記式(1)により表されるポリイミド前駆体のアミック酸当量Mが530以上640以下であることを特徴とする着色樹脂組成物であり、
The object of the present invention is achieved by the following constitution.
Colored resin composition containing a polyimide precursor having both an amic acid structure obtained by reacting 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and diamine and an imide structure formed by imide ring closure of the amic acid structure, a solvent, and a pigment A colored resin composition characterized in that an amic acid equivalent M 1 of a polyimide precursor represented by the following formula (1) is 530 or more and 640 or less,

Figure 2007269970
Figure 2007269970

(ここで、Xはイミド閉環率(%)を、Mはイミド閉環していないと仮定した場合のポリイミド前駆体のアミック酸構造の繰り返し単位における分子量を表す。)
さらには、4,4’−オキシジフタル酸二無水物とジアミンが反応したアミック酸構造と該アミック酸構造がイミド閉環してなるイミド構造の両構造を有する第1のポリイミド前駆体、4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、またはピロメリット酸二無水物から選ばれる少なくとも一種以上の酸二無水物とジアミンが反応したアミック酸構造と該アミック酸構造がイミド閉環してなるイミド構造の両構造を有する第2のポリイミド前駆体、溶媒、および顔料を含有する着色樹脂組成物であって、下記式(2)により表される第1および第2のポリイミド前駆体のアミック酸当量の重量平均当量Mが530以上640以下であることを特徴とする着色樹脂組成物であり、
(Here, X represents the imide ring closure rate (%), and M 0 represents the molecular weight in the repeating unit of the amic acid structure of the polyimide precursor when it is assumed that no imide ring closure occurs.)
Further, a first polyimide precursor having both an amic acid structure obtained by reacting 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and a diamine and an imide structure formed by imide ring closure of the amic acid structure, -An amic acid structure in which at least one acid dianhydride selected from biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, or pyromellitic dianhydride and a diamine are reacted; and A colored resin composition containing a second polyimide precursor having a imide structure formed by imide ring closure of an amic acid structure, a solvent, and a pigment, the first and second formulas represented by the following formula (2): A colored resin composition characterized in that the weight average equivalent M of the amic acid equivalent of the second polyimide precursor is 530 or more and 640 or less,

Figure 2007269970
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(ここで、X1は、第1のポリイミド前駆体のイミド閉環率(%)、X2は、第2のポリイミド前駆体のイミド閉環率、(M1)はイミド閉環していないと仮定した場合の第1のポリイミド前駆体のアミック酸構造の繰り返し単位における分子量、(M2)はイミド閉環していないと仮定した場合の第2のポリイミド前駆体のアミック酸構造の繰り返し単位における分子量、α1は、第1のポリイミド前駆体の重量分率、α2は、第2のポリイミド前駆体の重量分率をそれぞれ表し、α1+α2=1である。)
さらには、ジアミン成分が、少なくともパラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、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、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スルホン、9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、ビス−3−(アミノプロピル)テトラメチルシロキサンのうちの少なくとも1種である着色樹脂組成物であり、さらに黒色顔料、青色顔料、紫色顔料から選ばれる少なくとも1種以上の顔料であることを特徴とする着色樹脂組成物であり、さらに黒色顔料が、カーボンブラック、チタン酸窒化物から選ばれる少なくとも1種以上の黒色顔料であることを特徴とする着色樹脂組成物であり、さらに青色顔料、紫色顔料から選ばれる少なくとも1種以上の顔料であることを特徴とする着色樹脂組成物であり、さらに複数色の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、これらの着色樹脂組成物を用いたことを特徴とするカラーフィルターであって、さらにはこのカラーフィルターを用いたことを特徴とする液晶表示装置である。
(Where X1 is the imide ring closure rate (%) of the first polyimide precursor, X2 is the imide ring closure rate of the second polyimide precursor, and (M1) 0 is the case where it is assumed that no imide ring closure occurs. The molecular weight in the repeating unit of the amic acid structure of the first polyimide precursor, (M2) 0 is the molecular weight in the repeating unit of the amic acid structure of the second polyimide precursor, assuming that the imide is not ring-closed, α1 is (The weight fraction of the first polyimide precursor, α2, represents the weight fraction of the second polyimide precursor, respectively, and α1 + α2 = 1.)
Furthermore, the diamine component is at least paraphenylenediamine, metaphenylenediamine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 4 , 4′-diaminodiphenylsulfone, 9,9′-bis (4-aminophenyl) fluorene, bis-3- (aminopropyl) tetramethylsiloxane, a colored resin composition, and further black It is a colored resin composition characterized in that it is at least one pigment selected from a pigment, a blue pigment, and a purple pigment, and the black pigment is at least one selected from carbon black and titanium oxynitride A colored resin composition characterized by being a black pigment, A colored resin composition comprising at least one pigment selected from a blue pigment and a violet pigment, and further having a pixel comprising a colored layer provided in a desired pattern for each of a plurality of colors A color filter characterized by using these colored resin compositions in a filter, and further a liquid crystal display device characterized by using this color filter.

4,4’−オキシジフタル酸二無水物からなるポリイミド前駆体および/または該ポリイミド前駆体を含有するポリイミド前駆体混合物、溶媒、および顔料を含有する着色樹脂組成物において、近年の液晶表示装置の高性能化にともない要求される高性能・高品位なカラーフィルター製造のため、高精細・微細パターンでの加工性および加工安定性に優れた着色樹脂組成物を提供するため、該ポリイミド前駆体または該混合物のアミック酸濃度の指標としてアミック酸当量を用い、アミック酸当量と着色樹脂組成物での高精細・微細パターン加工について鋭意検討した結果、該ポリイミド前駆体または該混合物を使用した着色樹脂組成物において、従来公知の4,4’−オキシジフタル酸二無水物からなるポリイミド前駆体のアミック酸当量では、到底達成できない高精細・微細パターン加工可能な特異的な領域がアミック酸当量に存在することを見いだし、近年の液晶表示装置の高性能化にともない要求される高性能・高品位なカラーフィルター製造に好適に使用できる高精細・微細パターン加工の加工性および加工安定性にすぐれた着色樹脂組成物を提供することを達成した。   In a colored resin composition containing a polyimide precursor comprising 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and / or a polyimide precursor mixture containing the polyimide precursor, a solvent, and a pigment, In order to provide a colored resin composition excellent in processability and processing stability in a high-definition / fine pattern for the production of high-performance and high-quality color filters required in accordance with performance enhancement, the polyimide precursor or the Colored resin composition using the polyimide precursor or the mixture as a result of diligent investigation on high-definition / fine pattern processing using an amic acid equivalent and a colored resin composition, using an amic acid equivalent as an index of the amic acid concentration of the mixture , An amic acid equivalent of a polyimide precursor composed of a conventionally known 4,4′-oxydiphthalic dianhydride Found that there is a specific area in high-definition and fine-pattern processing that cannot be achieved at the equivalent of amic acid, and the high-performance and high-quality color filters required as the performance of liquid crystal display devices in recent years increases. An object of the present invention is to provide a colored resin composition excellent in processability and process stability of high-definition and fine pattern processing that can be suitably used for production.

以下、本発明を更に詳細に説明する。本発明でのポリイミド前駆体は、酸二無水酸物とジアミンを反応せしめて得られる直鎖状のポリマーであって、重量平均分子量が2000以上の重合体である。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The polyimide precursor in the present invention is a linear polymer obtained by reacting acid dianhydride and diamine, and is a polymer having a weight average molecular weight of 2000 or more.

本発明でのポリイミド前駆体は、一般に40〜100℃下における付加重合によって得られ、通常下記一般式(3)で表される構造単位の繰り返し単位であらわされるアミック酸において、下記一般式(4)で示されるアミック酸構造と該アミック酸構造がイミド閉環してなる下記一般式(5)および下記一般式(6)で示されるイミド構造の両構造を有するポリイミド前駆体である。   The polyimide precursor in the present invention is generally obtained by addition polymerization at 40 to 100 ° C. and is usually represented by the following general formula (4) in an amic acid represented by a repeating unit of a structural unit represented by the following general formula (3). ) And a polyimide precursor having both structures of the following general formula (5) and imide structure represented by the following general formula (6).

Figure 2007269970
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上記一般式(3)〜(6)において、Rは炭素数2〜22の4価の有機基、Rは炭素数1〜22の2価の有機基、nは1または2である。 In the above general formulas (3) to (6), 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, and n is 1 or 2.

耐熱性および絶縁性を要求されることから、一般に芳香族系の酸二無水物および/またはジアミンが好ましく用いられる。   In general, aromatic acid dianhydrides and / or diamines are preferably used since heat resistance and insulation are required.

本発明における酸二無水物としては、4,4’−オキシジフタル酸二無水物を必須成分とするが、4,4’−オキシジフタル酸二無水物と公知の芳香族テトラカルボン酸二無水物を2種以上組み合わせて使用することができる。また、4,4’−オキシジフタル酸二無水物からなるポリイミド前駆体と4,4’−オキシジフタル酸を必ずしも必須としない公知の酸二無水物からなるポリイミド前駆体を混合してもよい。本発明での芳香族テトラカルボン酸として、4,4’−オキシジフタル酸二無水物の他に、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、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。さらに好ましくは、4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、またはピロメリット酸二無水物が挙げられる。また、フッ素系のテトラカルボン酸二無水物を用いると、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る。その具体的な例としては、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好ましく挙げられる。これらの芳香族テトラカルボン酸二無水物の1種または2種以上を併用して使用することができる。   As the acid dianhydride in the present invention, 4,4′-oxydiphthalic dianhydride is an essential component, but 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and 2 known aromatic tetracarboxylic dianhydrides are used. It can be used in combination of more than one species. Further, a polyimide precursor composed of 4,4'-oxydiphthalic dianhydride and a polyimide precursor composed of a known acid dianhydride that does not necessarily require 4,4'-oxydiphthalic acid may be mixed. As the aromatic tetracarboxylic acid in the present invention, in addition to 4,4′-oxydiphthalic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride Anhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-paraterphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-meta A terphenyl tetracarboxylic dianhydride is mentioned. More preferably, 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, or pyromellitic dianhydride is used. Further, when a fluorine-based tetracarboxylic dianhydride is used, a polyimide precursor composition that can be converted into a polyimide having good transparency in a short wavelength region can be obtained. Specific examples thereof include 4,4 '-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic dianhydride and the like. One or two or more of these aromatic tetracarboxylic dianhydrides can be used in combination.

また、芳香族系ジアミンの例として、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、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、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スルホン、3,3’−ジアミノジフェニルサルファイド、4,4’−ジアミノジフェニルサルファイド、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレンのうちの1種または2種以上を併用して使用することができる。さらに好ましくは、ジアミン成分の少なくとも一部がパラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、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、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スルホン、9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレンから選ばれた1種または2種以上の混合物であることが好ましい。   Examples of aromatic diamines include paraphenylene diamine, metaphenylene diamine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-diaminodiphenylsulfide, 4,4′-diaminodiphenylsulfide, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1 , 4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 2,2-bis (trifluoromethyl) benzidine, 9,9′-bis (4-aminophenyl) fluorene Can be used. More preferably, at least part of the diamine component is paraphenylenediamine, metaphenylenediamine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl. It is preferably one or a mixture of two or more selected from sulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, and 9,9′-bis (4-aminophenyl) fluorene.

さらに、必要に応じて、末端封止剤として、無水マレイン酸や無水フタル酸などの酸無水物を添加しても何ら差し支えない。また、ガラス板、シリコンウエハーなどの無機物との接着性を向上させる目的で、芳香族系化合物以外に、Si系酸無水物および/またはジアミンが好ましく用いられる。特に、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。   Furthermore, if necessary, an acid anhydride such as maleic anhydride or phthalic anhydride may be added as a terminal blocking agent. In addition to aromatic compounds, Si-based acid anhydrides and / or diamines are preferably used for the purpose of improving adhesion to inorganic materials such as glass plates and silicon wafers. In particular, when a siloxane diamine typified by bis-3- (aminopropyl) tetramethylsiloxane is used, the adhesion to an inorganic substrate can be improved. Siloxane diamine is usually used in an amount of 1 to 20 mol% in the total diamine. If the amount of siloxane diamine is too small, the effect of improving the adhesiveness is not exhibited, and if it is too large, the heat resistance is lowered.

また、低複屈折性などの光学特性を改良するために酸二無水物および/またはジアミンの一部に脂環式化合物を用いることは本発明を何ら妨げるものではない。脂環式化合物は公知のものでよい。具体例としては、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−エンド−3−エンド−5−エクソ−6−エクソ−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−エクソ−3−エクソ−5−エクソ−6−エクソ−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、デカハイドロ−ジメタノナフタレンテトラカルボン酸二無水物、ビス[2−(3−アミノプロポキシ)エチル]エーテル、1,4−ブタンジオール−ビス(3−アミノプロピル)エ−テル、3、9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラスピロ−5,5−ウンデカン、1,2−ビス(2−アミノエトキシ)エタン、1,2−ビス(3−アミノプロポキシ)エタン、トリエチレングリコール−ビス(3−アミノプロピル)エーテル、ポリエチレングリコール−ビス(3−アミノプロピル)エーテル、3、9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラスピロ−5,5−ウンデカン、1,4−ブタンジオール−ビス(3−アミノプロピル)エ−テル等が用いられる。   In addition, the use of an alicyclic compound as a part of acid dianhydride and / or diamine for improving optical properties such as low birefringence does not hinder the present invention. The alicyclic compound may be a known one. Specific examples include 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, Bicyclo [2.2.1] heptane-2-endo-3-endo-5-exo-6-exo-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane -2-exo-3-exo-5-exo-6-exo-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6- Tetracarboxylic dianhydride, decahydro-dimethananaphthalenetetracarboxylic dianhydride, bis [2- (3-aminopropoxy) ethyl] ether, 1,4-butanediol-bis (3-aminopropyl) ether Ter 3,9-bis (3-amino (Lopyl) -2,4,8,10-tetraspiro-5,5-undecane, 1,2-bis (2-aminoethoxy) ethane, 1,2-bis (3-aminopropoxy) ethane, triethylene glycol-bis (3-aminopropyl) ether, polyethylene glycol-bis (3-aminopropyl) ether, 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraspiro-5,5-undecane, 1, 4-Butanediol-bis (3-aminopropyl) ether or the like is used.

ポリイミド前駆体の合成は、極性有機溶媒中で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行うのが一般的である。この時、テトラカルボン酸二無水物とジアミンの混合比により得られるポリアミック酸の重合度を調節することができる。溶媒としては、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ほか、着色剤である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も好ましい。ここでラクトン類を主成分とする溶媒とは、混合溶媒であって該混合溶媒中のラクトン類溶媒の合計量の全溶媒中に占める重量比が最大である溶媒をいう。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。とくにポリイミド前駆体の溶解性の点で、γ−ブチロラクトンが好ましい。また、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例えば3−メチル−3−メトキシブタノ−ル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテ−ト、プロピレングリコ−ル−モノ−メチルエ−テル、プロピレングリコ−ル−モノ−メチルエ−テルアセテ−ト、ジプロピレングリコ−ル−モノ−メチルエ−テル、トリプロピレングリコ−ル−モノ−メチルエ−テル、プロピレングリコ−ル−モノ−3級−ブチルエ−テル、イソブチルアルコ−ル、イソアミルアルコ−ル、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテ−ト、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテ−ト、メチルカルビト−ル、メチルカルビト−ルアセテ−ト、エチルカルビト−ル、エチルカルビト−ルアセテ−ト等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。   The synthesis of the polyimide precursor is generally performed by reacting tetracarboxylic dianhydride and diamine in a polar organic solvent. At this time, the polymerization degree of the polyamic acid obtained can be adjusted by the mixing ratio of tetracarboxylic dianhydride and diamine. As the solvent, amide polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide are used, and lactone is used to enhance the dispersion effect of the pigment as the colorant. Also preferred is a solvent comprising a main component or a lactone alone. Here, the solvent containing lactones as a main component refers to a solvent that is a mixed solvent and has a maximum weight ratio of the total amount of lactone solvents in the mixed solvent to the total solvent. Lactones are aliphatic cyclic esters having 3 to 12 carbon atoms. Specific examples include, but are not limited to, β-propiolactone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ-caprolactone, ε-caprolactone, and the like. In particular, γ-butyrolactone is preferable from the viewpoint of solubility of the polyimide precursor. Examples of solvents other than lactones include, in addition to the above amide polar solvents, for example, 3-methyl-3-methoxybutanol, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, propylene glycol mono-methyl ether. Propylene glycol mono-methyl ether acetate, dipropylene glycol mono-methyl ether, tripropylene glycol mono-methyl ether, propylene glycol mono-tertiary-butyl ether Ter, isobutyl alcohol, isoamyl alcohol, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve, butyl cellosolve acetate, methyl carbitol, methyl carbitol acetate, ethyl carbitol, ethyl carbitol acetate, etc. But not limited to

本発明のポリイミド前駆体において、イミド閉環率とは、H−NMR法によるアミド残基の測定により求められるイミド閉環率Xをいう。イミド閉環率は、上記一般式(4)および(5)の定量比率から下記式(7)によって算出される。 In the polyimide precursor of the present invention, the imide cyclization rate means the imide cyclization rate X determined by measurement of an amide residue by 1 H-NMR method. The imide ring closure rate is calculated by the following formula (7) from the quantitative ratios of the above general formulas (4) and (5).

Figure 2007269970
Figure 2007269970

(式7中、xは一般式(4)におけるアミド残基の定量比率、xは一般式(5)におけるアミド残基の定量比率を示す。)
なお、上記一般式(6)の構造は、アミドプロトンが存在しないためH−NMR法においては、含有率は測定できないが、上記一般式(4)および一般式(5)の比率によって確率的に上記一般式(6)の構造が存在すると考えて良く、本発明でのイミド閉環率として式(7)によって定義されたイミド閉環率X(%)を使用する。
(In the formula 7, x 1 represents the general formula (4) in quantitative ratio of the amide residue, the quantitative ratio of the amide residues in x 2 in the general formula (5).)
In the structure of the general formula (6), since no amide proton is present, the content rate cannot be measured in the 1 H-NMR method, but it is stochastic depending on the ratio of the general formula (4) and the general formula (5). It may be considered that the structure of the above general formula (6) exists, and the imide ring closure rate X (%) defined by the formula (7) is used as the imide ring closure rate in the present invention.

本発明において、かかるポリイミド前駆体のイミド閉環率の定量方法として、H−NMR法を用いる。具体的には、前記式(7)におけるアミド残基の定量値をH−NMRにおけるアミド水素のピーク面積値として、前記一般式(4)および一般式(5)で示された構造を定量する。アミド水素のピークの分離が良くない場合には、スペクトルでのピーク分割を行ってから、前期一般式(4)および一般式(5)で示された構造を定量化すればよい。H−NMR法を用いてポリイミド前駆体のイミド閉環率を液体状態で測定することによって、簡便で精度良くイミド閉環率を定量することができる。H−NMR測定の測定条件は、公知のものを適用することができる。液体状態で供される被測定物の調整方法として、通常ポリイミド前駆体濃度5〜50%で供されるポリイミド前駆体溶液をポリイミド前駆体の溶解性を損なわない1種以上の重水素化溶媒で希釈する方法が用いられる。希釈溶媒としては、ジメチルスルホキシド重水素化物またはジメチルホルムアミド重水素化物が挙げられる。液体状態で供される被測定物中のポリイミド前駆体の濃度は、重量濃度として10g/L以上500g/L以下が好ましい。また、該ポリイミド前駆体溶液を希釈するために用いる該重水素化物は、十分に脱水処理されているものが好ましく用いられる。脱水処理が不十分な場合、水分子の存在によりアミドピークの分解能が低下し、該イミド閉環率の算出において定量性を欠く恐れがある。液体状態で供される被測定物の水分率としては0.01%以上0.5%以下が好ましく、主にポリイミド前駆体に由来する水分は許容される。さらに本発明において、複数のジアミンからなるポリイミド前駆体の場合、その単量体として最も含有量の多いジアミンのアミド水素を定量する方法が好ましい
本発明での、ポリアミック酸構造の繰り返し単位における分子量Mとは、上記一般式(3)の括弧内の構造式の分子量、すなわち、イミド閉環していないと仮定した場合のポリイミド前駆体のアミック酸構造の繰り返し単位の分子量のことである。本発明のポリイミド前駆体において、それぞれ複数の異なった酸二無水物および複数の異なったジアミンから構成されたポリイミド前駆体であっても構わないが、その場合のポリアミック酸の繰り返し単位における分子量Mとは、一般式(3)で示される構造式の分子量の加重平均のことである。
In the present invention, as a quantitative method of the imide ring closure rate of such polyimide precursor, using 1 H-NMR method. Specifically, using the quantitative value of the amide residue in the formula (7) as the peak area value of amide hydrogen in 1 H-NMR, the structure represented by the general formula (4) and the general formula (5) is quantified. To do. When the separation of the amide hydrogen peak is not good, after performing peak splitting in the spectrum, the structure represented by the general formula (4) and the general formula (5) is quantified. By measuring the imide ring closure rate of the polyimide precursor in a liquid state using 1 H-NMR method, the imide ring closure rate can be quantified simply and accurately. As measurement conditions for 1 H-NMR measurement, known conditions can be applied. As a method for adjusting the object to be measured provided in a liquid state, a polyimide precursor solution usually provided at a polyimide precursor concentration of 5 to 50% is one or more deuterated solvents that do not impair the solubility of the polyimide precursor. A dilution method is used. Diluent solvents include dimethyl sulfoxide deuteride or dimethylformamide deuteride. The concentration of the polyimide precursor in the measurement object provided in the liquid state is preferably 10 g / L or more and 500 g / L or less as a weight concentration. Further, the deuteride used for diluting the polyimide precursor solution is preferably sufficiently dehydrated. When the dehydration treatment is insufficient, the resolution of the amide peak is lowered due to the presence of water molecules, and there is a risk of lack of quantitativeness in calculating the imide ring closure rate. The moisture content of the object to be measured provided in the liquid state is preferably 0.01% or more and 0.5% or less, and moisture mainly derived from the polyimide precursor is allowed. Furthermore, in the present invention, in the case of a polyimide precursor composed of a plurality of diamines, a method for quantifying the amide hydrogen of the diamine having the largest content as the monomer is preferable. The molecular weight M in the repeating unit of the polyamic acid structure in the present invention. 0 is the molecular weight of the structural formula in parentheses in the general formula (3), that is, the molecular weight of the repeating unit of the amic acid structure of the polyimide precursor when it is assumed that the imide is not ring-closed. The polyimide precursor of the present invention may be a polyimide precursor composed of a plurality of different acid dianhydrides and a plurality of different diamines, but the molecular weight M 0 in the repeating unit of polyamic acid in that case Is a weighted average of molecular weights of the structural formula represented by the general formula (3).

本発明でのポリイミド前駆体は、4,4’−オキシジフタル酸二無水物とジアミンを反応させてなり、かつ、酸二無水物にジアミンが付加したアミック酸構造および該アミック酸構造がイミド閉環してなるイミド構造の両構造を有するポリイミド前駆体であって、H−NMR法によるアミド残基の測定により求められる上記式(7)で算出されるイミド閉環率X(%)と、該ポリイミド前駆体の構成成分の酸二無水物とジアミンからなるポリアミック酸構造として算出される繰り返し単位における分子量Mから下記式(1)により表されるアミック酸当量Mが530以上640以下であることが好ましい。 The polyimide precursor in the present invention is obtained by reacting 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and diamine, and an amic acid structure in which diamine is added to acid dianhydride and the amic acid structure is imide ring-closed. A polyimide precursor having both structures of an imide structure, the imide ring closure rate X (%) calculated by the above formula (7) obtained by measurement of an amide residue by 1 H-NMR method, and the polyimide The amic acid equivalent M 1 represented by the following formula (1) is 530 or more and 640 or less from the molecular weight M 0 in the repeating unit calculated as a polyamic acid structure composed of an acid dianhydride and a diamine as constituents of the precursor. Is preferred.

Figure 2007269970
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また、4,4’−オキシジフタル酸二無水物とジアミンが反応した第1のポリイミド前駆体と、4,4’−オキシジフタル酸二無水物を必ずしも必須成分としない酸二無水物たとえば、4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、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から選ばれる少なくとも一種以上の酸二無水物とジアミンが反応した第2のポリイミド前駆体との混合物であって、該ポリイミド前駆体混合物のアミック酸当量Mは、下記式(2)により表されるものであって、 Further, a first polyimide precursor obtained by reacting 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and diamine, and an acid dianhydride not necessarily containing 4,4′-oxydiphthalic dianhydride as essential components, for example, 4,4 A second polyimide precursor in which at least one acid dianhydride selected from '-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, and pyromellitic dianhydride is reacted with a diamine. The amic acid equivalent M of the polyimide precursor mixture is represented by the following formula (2):

Figure 2007269970
Figure 2007269970

(ここで、X1は、第1のポリイミド前駆体のイミド閉環率(%)、X2は、第2のポリイミド前駆体のイミド閉環率、(M1)はイミド閉環していないと仮定した場合の第1のポリイミド前駆体のアミック酸構造の繰り返し単位における分子量、(M2)はイミド閉環していないと仮定した場合の第2のポリイミド前駆体のアミック酸構造の繰り返し単位における分子量、α1は、第1のポリイミド前駆体の重量分率、α2は、第2のポリイミド前駆体の重量分率をそれぞれ表し、α1+α2=1である。)
上記のポリイミド前駆体混合物のアミック酸当量Mが530以上640以下であることが好ましい。
なお、4,4‘−オキシジフタル酸二無水物とジアミンが反応したポリイミド前駆体の1種以上の混合物であって、該混合物のアミック酸当量Mが530以上640以下のものも好ましく用いることができる。
上記のアミック酸当量(MおよびM)が、530未満であるとアルカリ性現像液への溶解性が早すぎて前駆体着色被膜のエッチング速度が速いため、フォトレジスト被膜とポリイミド前駆体着色被膜のエッチングを同時に行い、画素パターンを形成する際に、フォトレジスト被膜のエッチングよりもポリイミド前駆体着色皮膜のエッチングが先に進行するため、画素パターンがオーバーエッチングとなり易く画素形状が悪くなる。すなわち、現像の際に画素部の側壁面への現像液の接触により過剰な溶解が進行しやすいため、画素側壁形状は、オーバーハング状の逆テーパーのエッジ形状となりやすい。逆テーパーのエッジ形状においては、上部の逆テーパー部分の部分的な溶失や欠落が発生しやすいため、順テーパーあるいは垂直な側壁形状の形状に比べ、例えば樹脂ブラックマトリックスの遮光線状部分の線幅精度の低下や遮光線状部分が蛇行し、RGB着色画素部分の画素エッジの形状不良やホール加工での加工精度が低下する。
上記のアミック酸当量(MおよびM)が、530以上であれば、フォトレジスト被膜の形成時のプリベーク温度を上げ、プリベーク時間を長くする方向に加工条件を調整することにより、フォトレジスト被膜とポリイミド前駆体着色被膜のエッチング速度を調整することが可能となる。アミック酸当量(MおよびM)が530未満では、その調整が困難であり、さらにパターン加工工程中のプリベーク温度やプリベーク時間の変動やばらつきにより、パターンエッジの形状が悪くなり、微細パターンの形状が不安定となり安定なパターン加工が困難となり、生産性が低下する。アミック酸当量(MおよびM)が530以上であれば、フォトレジスト被膜形成時のプリベーク温度やプリベーク時間の変動についての影響も少なく安定して高精細・微細なパターン加工の生産ができる。
(Where X1 is the imide ring closure rate (%) of the first polyimide precursor, X2 is the imide ring closure rate of the second polyimide precursor, and (M1) 0 is the case where it is assumed that no imide ring closure occurs. The molecular weight in the repeating unit of the amic acid structure of the first polyimide precursor, (M2) 0 is the molecular weight in the repeating unit of the amic acid structure of the second polyimide precursor, assuming that the imide is not ring-closed, α1 is (The weight fraction of the first polyimide precursor, α2, represents the weight fraction of the second polyimide precursor, respectively, and α1 + α2 = 1.)
The amic acid equivalent M of the polyimide precursor mixture is preferably 530 or more and 640 or less.
A mixture of one or more polyimide precursors obtained by reacting 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and diamine, and having an amic acid equivalent M of 530 or more and 640 or less, can also be preferably used. .
Amic acid equivalent amount of the (M 1 and M) are a precursor colored film and solubility too early in an alkaline developing solution is less than 530 for a fast etch rate of the photoresist coating and the polyimide precursor colored film When the etching is performed at the same time to form the pixel pattern, the etching of the polyimide precursor colored film proceeds earlier than the etching of the photoresist film, so that the pixel pattern is easily over-etched and the pixel shape is deteriorated. That is, during development, excessive dissolution tends to proceed due to the contact of the developer with the side wall surface of the pixel portion. Therefore, the pixel side wall shape is likely to be an overhanged reverse tapered edge shape. In the reverse taper edge shape, partial melting or omission of the upper reverse taper portion is likely to occur. Therefore, compared to the shape of the forward taper or vertical side wall shape, for example, the line of the light shielding line portion of the resin black matrix The width accuracy decreases and the light-shielding linear portion meanders, and the shape defect of the pixel edge of the RGB colored pixel portion and the processing accuracy in hole processing decrease.
If the above-mentioned amic acid equivalent (M 1 and M) is 530 or more, the pre-baking temperature at the time of forming the photoresist film is increased, and the processing conditions are adjusted in the direction of increasing the pre-bake time, thereby the photoresist film It becomes possible to adjust the etching rate of the polyimide precursor colored coating. If the amic acid equivalent (M 1 and M) is less than 530, the adjustment is difficult, and the shape of the pattern edge becomes worse due to variations and variations in the pre-baking temperature and pre-baking time during the pattern processing step, resulting in a fine pattern shape. Becomes unstable, making it difficult to perform stable pattern processing, resulting in decreased productivity. If the amic acid equivalent (M 1 and M) is 530 or more, the influence of fluctuations in the pre-bake temperature and pre-bake time during the formation of the photoresist film is small, and high-definition and fine pattern processing can be produced stably.

一方、上記のアミック酸当量(MおよびM)が、640を越えるとアルカリ性現像液への溶解性が著しく低下するため、パターン形成が不十分となり、本来、現像により基板より除去し、露出させなければならない面に残膜や残渣として着色皮膜が残るので好ましくない。パターン加工工程でのプリベーク温度やプリベーク時間の変動やばらつきを考慮すると、上記のアミック酸当量(MおよびM)が、640以下であることが好ましく、この場合、多少のプリベーク温度やプリベーク時間の変動があっても、ポリイミド前駆体着色皮膜の現像残りである残膜や残渣が発生せず、高品位のカラーフィルターを生産することができる。 On the other hand, amic acid equivalent amount of the (M 1 and M) are the solubility in an alkaline developing solution exceeds 640 significantly decreases, patterning becomes insufficient, originally removed from the substrate by development to expose It is not preferable because a colored film remains as a residual film or residue on the surface that must be provided. Considering fluctuations and variations in the pre-bake temperature and prebaking time in patterning process, amic acid equivalent amount of the (M 1 and M) is preferably at 640 or less, in this case, some of the pre-bake temperature and prebaking time Even if there is a fluctuation, no residual film or residue, which is a development residue of the polyimide precursor colored film, is generated, and a high-quality color filter can be produced.

本発明の着色樹脂組成物は、ポリイミド前駆体、溶媒、顔料を含有する。本発明で用いられる溶媒としては特に制限はなく、一般的な有機溶媒を用いることができるが、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。通常、単独ではポリイミド前駆体を溶解しない溶媒としては、3−メチル−3−メトキシブタノ−ル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテ−ト、プロピレングリコ−ル−モノ−メチルエ−テル、プロピレングリコ−ル−モノ−メチルエ−テルアセテ−ト、ジプロピレングリコ−ル−モノ−メチルエ−テル、トリプロピレングリコ−ル−モノ−メチルエ−テル、プロピレングリコ−ル−モノ−3級−ブチルエ−テル、イソブチルアルコ−ル、イソアミルアルコ−ル、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテ−ト、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテ−ト、メチルカルビト−ル、メチルカルビト−ルアセテ−ト、エチルカルビト−ル、エチルカルビト−ルアセテ−ト等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、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 colored resin composition of the present invention contains a polyimide precursor, a solvent, and a pigment. There is no restriction | limiting in particular as a solvent used by this invention, Although a general organic solvent can be used, It is desirable that it is a solvent which melt | dissolves a polyimide precursor. Solvents for dissolving the polyimide precursor include amides such as N, N-dimethylacetamide and N, N-dimethylformamide, lactones such as γ-butyrolactone, pyrrolidones such as 2-pyrrolidone and N-methyl-2-pyrrolidone. Polar organic solvents such as In addition, polyimide precursors usually do not dissolve the polyimide precursor alone, but include alcohols such as ethanol, butanol and isopropanol, cellosolves such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve, and propylene glycol derivatives such as propylene glycol monomethyl ether. It can be used by mixing with a solvent that dissolves the body. Usually, as a solvent which does not dissolve the polyimide precursor alone, 3-methyl-3-methoxybutanol, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, propylene glycol mono-methyl ether, propylene glycol- Ru-mono-methyl ether acetate, dipropylene glycol mono-methyl ether, tripropylene glycol mono-methyl ether, propylene glycol mono-tertiary-butyl ether, isobutyl alcohol -Ethyl, isoamyl alcohol, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve, butyl cellosolve acetate, methyl carbitol, methyl carbitol acetate, ethyl carbitol, ethyl carbitol acetate, etc. It is not limited. The amount of the solvent used is not particularly limited, but is preferably an amount sufficient for dissolving the resin and having an appropriate viscosity.

本発明で用いられる顔料には特に制限はないが、耐光性、耐熱性、耐薬品性に優れた物が望ましい。代表的な顔料の具体的な例をカラーインデックス(CI)ナンバーで示す。赤色顔料の例としては、ピグメントレッド(PR−)、2、3、22、38、149,166、168、177,206、207、209、224、242,254、ピグメントオレンジ(PO−)5、13、17、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、ピグメントイエロー(PY−)12、13、14、17、20、24、83、86、93、94、109、110、117、125、129、137、138、139、147、148、150,153、154、166、173、185、ピグメントグリーン(PG−)7、10、36、47、ピグメントブルー(PB−)15(15:1、15:2、15:3、15:4、15:6)、21、22、60、64、ピグメントバイオレット(PV−)19、23、29、32、33、36、37、38、40、50などが挙げられる。本発明ではこれらに限定されずに種々の顔料を使用することができる。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。上記顔料は必要に応じて、ロジン処理、酸性基処理、塩基性処理、顔料誘導体処理などの表面処理が施されているものを使用してもよい。   Although there is no restriction | limiting in particular in the pigment used by this invention, The thing excellent in light resistance, heat resistance, and chemical resistance is desirable. Specific examples of typical pigments are indicated by color index (CI) numbers. Examples of red pigments include Pigment Red (PR-), 2, 3, 22, 38, 149, 166, 168, 177, 206, 207, 209, 224, 242, 254, Pigment Orange (PO-) 5, 13, 17, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71, Pigment Yellow (PY-) 12, 13, 14, 17, 20, 24, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 185, Pigment Green (PG-) 7, 10, 36, 47, Pigment Blue (PB-) 15 (15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6), 21, 22, 60, 64, Pigment Biore (PV-) 19,23,29,32,33,36,37,38,40,50 and the like. In the present invention, various pigments can be used without being limited thereto. These pigments may be used alone or in combination of two or more. The above pigment may be subjected to surface treatment such as rosin treatment, acidic group treatment, basic treatment, pigment derivative treatment and the like, if necessary.

なお、PR(ピグメントレッド)、PY(ピグメントイエロー)、PG(ピグメントグリーン)、PV(ピグメントバイオレット)、PO(ピグメントオレンジ)等は、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists社発行)の記号であり、正式には頭にC.I.を付するものである(例えば、C.I.PR254など)。これは顔料や染色の標準を規定したものであり、それぞれの記号は特定の標準となる顔料とその色を指定するものである。なお、以下の本発明の説明においては、原則として、前記C.I.の表記は省略する(例えば、C.I.PR254ならば、PR254)。   In addition, PR (Pigment Red), PY (Pigment Yellow), PG (Pigment Green), PV (Pigment Violet), PO (Pigment Orange), etc. are published by Color Index (CI; The Society of Dyers and Colourists) ) Symbol, and formally C. I. (For example, CI PR254 etc.). This defines a standard for pigments and dyeings, and each symbol designates a specific standard pigment and its color. In the following description of the present invention, in principle, the C.I. I. Is omitted (for example, PR254 is CI PR254).

黒色顔料の例としては、カーボンブラックやチタン酸窒化物・酸化チタン・四酸化鉄などの金属酸窒化物粉・金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉などを用いることができる。   Examples of the black pigment include carbon black, metal oxynitride powder / metal oxide powder such as titanium oxynitride / titanium oxide / iron tetroxide, metal sulfide powder, and metal powder.

特にカーボンブラックは遮光性が優れており、特に好ましい。カーボンブラックは、チャネルブラック、ローラーブラック、ディスクブラックと呼ばれているコンタクト法で製造されたもの、ガスファーネストブラック、オイルファーネストブラックと呼ばれているファーネスト法で製造されたもの、サーマルブラック、アセチレンブラックと呼ばれているサーマル法で製造されたものなどを用いることができるが、特にチャネルブラック、ガスファーネストブラック、オイルファーネストブラックなどが好ましい。   In particular, carbon black is particularly preferable because of its excellent light shielding properties. Carbon black is manufactured by contact method called channel black, roller black, disc black, manufactured by furnace method called gas furnace black, oil furnace black, thermal black Those produced by a thermal method called acetylene black can be used, and channel black, gas furnace black, oil furnace black, and the like are particularly preferable.

さらに金属酸化物としては、チタン酸窒化物、酸化チタン等が好ましく用いられ、より好ましくは遮光性が優れているチタン酸窒化物が用いられる。チタン酸窒化物は一般にTiNxOy(ただし、0<x<2.0、0.1<y<2.0)の組成からなり、以下の方法で製造されるが、特にこれらに限定されるものではない。
(1)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)。
(2)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61−201610号公報)。
さらに、これら黒色顔料は、樹脂ブラックマトリックスの密着力を向上させるために、必要に応じて顔料表面を樹脂等で被覆したものを用いてもよい。
Further, as the metal oxide, titanium oxynitride, titanium oxide or the like is preferably used, and more preferably, titanium oxynitride having excellent light shielding properties is used. Titanium oxynitride generally has a composition of TiNxOy (where 0 <x <2.0, 0.1 <y <2.0), and is manufactured by the following method, but is not limited to these. Absent.
(1) A method in which titanium dioxide or titanium hydroxide is reduced at high temperature in the presence of ammonia (Japanese Patent Laid-Open Nos. 60-65069 and 61-201610).
(2) A method in which a vanadium compound is attached to titanium dioxide or titanium hydroxide and reduced at high temperature in the presence of ammonia (Japanese Patent Laid-Open No. 61-201610).
Further, these black pigments may be used in which the pigment surface is coated with a resin or the like, if necessary, in order to improve the adhesion of the resin black matrix.

本発明での着色樹脂組成において、ポリイミド前駆体と顔料は、通常、重量比で10:90〜90:10、好ましくは20:80〜80:20、より好ましくは30:70〜70:30の範囲で混合して用いられる。樹脂の量が少なすぎると、着色樹脂組成物の被膜と基板との接着性が不良となる恐れがあり、逆に顔料の量が少なすぎると着色度が問題となる恐れがある
本発明での着色樹脂組成物では、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、種々の方法をとりうるが、分散効率と微分散化からビーズミルが好ましい。ビーズミルとしては、コボールミル、バスケットミル、ピンミル、ダイノーミルなどを用いることができる。ビーズミルのビーズとしては、チタニアビーズ、ジルコニアビーズ、ジルコンビーズなどを用いるのが好ましい。
In the colored resin composition in the present invention, the polyimide precursor and the pigment are usually in a weight ratio of 10:90 to 90:10, preferably 20:80 to 80:20, more preferably 30:70 to 70:30. Used in a mixed range. If the amount of the resin is too small, the adhesion between the coating of the colored resin composition and the substrate may be poor, and conversely, if the amount of the pigment is too small, the degree of coloring may be a problem. In the colored resin composition, a pigment is directly dispersed in a resin solution using a disperser, or a pigment dispersion is prepared by dispersing a pigment in water or an organic solvent using a disperser. Manufactured by a method of mixing. The method for dispersing the pigment is not particularly limited, and various methods such as a ball mill, a sand grinder, a three-roll mill, and a high speed impact mill can be used, but a bead mill is preferred from the viewpoint of dispersion efficiency and fine dispersion. As the bead mill, a coball mill, a basket mill, a pin mill, a dyno mill, or the like can be used. As the beads of the bead mill, titania beads, zirconia beads, zircon beads and the like are preferably used.

本発明での着色樹脂組成物においては、ガラス板、シリコンウエハーなどの無機物との接着性を向上させる目的で密着性改良剤を加えることができる。密着性改良剤としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤を使用することができる。また着色樹脂組成物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、本発明の着色樹脂組成物に界面活性剤を添加することができる。   In the colored resin composition of the present invention, an adhesion improver can be added for the purpose of improving the adhesion to inorganic materials such as glass plates and silicon wafers. As the adhesion improving agent, a silane coupling agent or a titanium coupling agent can be used. Further, a surfactant is added to the colored resin composition of the present invention for the purpose of improving the coating property of the colored resin composition and the uniformity of the surface of the colored film, or for the purpose of improving the dispersibility of the pigment. be able to.

本発明での着色樹脂脂組成物は、基板上に、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によって塗布し、この後、オーブンやホットプレートを用いて加熱乾燥および硬化を行う。加熱条件は、使用する樹脂、溶媒、塗布量により異なるが、通常50〜400℃で、1〜300分加熱することが好ましい。さらに加熱乾燥および硬化は、常圧から減圧下で行うことが好ましいが、工程時間の短縮から減圧下でホットプレートを使用することがより好ましい。こうして得られた被膜は、通常、フォトリソグラフィーなどの方法を用いてパターン加工される。フォトレジストの被膜を形成した後に、露光現像を行い所望のパターンにする。その後、必要に応じて、フォトレジストを除去した後、加熱し硬化させる。熱硬化条件は、200〜350℃で1〜60分間加熱するのが一般的である。   The colored resin fat composition in the present invention is applied on a substrate by a dipping method, a roll coater method, a spinner method, a die coating method, a method using a wire bar, and the like, and then heated and dried using an oven or a hot plate. And curing. The heating conditions vary depending on the resin, solvent, and coating amount to be used, but it is usually preferable to heat at 50 to 400 ° C. for 1 to 300 minutes. Furthermore, the heat drying and curing are preferably performed from normal pressure to reduced pressure, but it is more preferable to use a hot plate under reduced pressure in order to shorten the process time. The film thus obtained is usually patterned using a method such as photolithography. After forming a photoresist film, exposure and development are performed to obtain a desired pattern. Thereafter, if necessary, the photoresist is removed and then heated and cured. The heat curing conditions are generally heated at 200 to 350 ° C. for 1 to 60 minutes.

本発明においては、この着色樹脂組成物を使用して液晶表示用カラーフィルターを製造することができる。本発明のカラーフィルターにおいては、樹脂ブラックマトリックスおよび3原色の着色層を形成後、色材料の上に保護膜層を形成するのが好ましい。保護膜層の材質としては、エポキシ膜、アクリルエポキシ膜、アクリル膜、シロキサンポリマ系の膜、ポリイミド膜、ケイ素含有ポリイミド膜、ポリイミドシロキサン膜等が挙げられる。さらに、必要に応じて、3原色の着色層を形成または、3原色の着色層の上に保護膜を形成後に透明導電膜を形成することができる。透明導電膜としてはITOなどの酸化物薄膜が採用され、通常0.1μm程度のITO膜がスパッタリング法や真空蒸着法などで作成される。   In the present invention, a color filter for liquid crystal display can be produced using this colored resin composition. In the color filter of the present invention, it is preferable to form a protective film layer on the color material after forming the resin black matrix and the three primary color layers. Examples of the material for the protective film layer include an epoxy film, an acrylic epoxy film, an acrylic film, a siloxane polymer film, a polyimide film, a silicon-containing polyimide film, and a polyimidesiloxane film. Furthermore, if necessary, a transparent conductive film can be formed after forming a colored layer of three primary colors or forming a protective film on the colored layer of three primary colors. An oxide thin film such as ITO is employed as the transparent conductive film, and an ITO film of about 0.1 μm is usually formed by sputtering or vacuum deposition.

次に、本発明のカラーフィルター作製方法の一例について述べる。無アルカリガラスの上にポリイミド前駆体とチタン酸窒化物を含む本発明での黒色樹脂組成物を用いて、樹脂ブラックマトリックスを形成する。なお、ブラックマトリックスについては、他の公知の方法、たとえば、Cr、Al、Niなどの金属薄膜(厚さ約0.1〜0.2μm)や感光性樹脂組成物中に遮光材を分散させてなる樹脂ブラックマトリックス等を用いた方法で作成しても構わない。ブラックマトリックスの開口部を埋めるように赤色着色層を形成する。同様にして、緑色着色層をブラックマトリックスの開口部に、次いで、青色着色層をブラックマトリックスの開口部に形成する。次に、必要に応じて保護膜を形成後、透明導電膜を積層することにより、本発明のカラーフィルターが完成する。
なお、本発明でのカラーフィルターにおいては、カラーフィルター上に固定されたスペーサーを形成してもよい。固定されたスペーサーとは、特開平4−318816号公報に示されるように液晶表示装置用基板の特定の場所に固定され、液晶表示装置を作製した際に対向基板と接するものである。これにより対向基板との間に、一定のギャップが保持され、このギャップ間に液晶が注入される。固定されたスペーサーを配することにより、液晶表示装置の製造工程において球状スペーサーを散布する行程や、シール剤内にロッド状のスペーサーを混練りする行程を省略することができる。固定されたスペーサーの形成は、フォトリソグラフィーや印刷、電着などの方法でよって行われるが、スペーサーを容易に設計通りの位置に形成できるので、フォトリソグラフィーによって形成することが好ましい。また、該スペーサーはR、G、B画素の作製時に積層構造で形成してもR、G、B画素作製後に形成しても良く、保護膜の形成前後、透明電極形成前後のいずれであっても良い。
Next, an example of the color filter manufacturing method of the present invention will be described. A resin black matrix is formed using the black resin composition of the present invention containing a polyimide precursor and a titanium oxynitride on an alkali-free glass. As for the black matrix, other known methods such as a metal thin film (thickness of about 0.1 to 0.2 μm) such as Cr, Al, Ni, or a photosensitive resin composition are used. You may make by the method using the resin black matrix etc. which become. A red colored layer is formed so as to fill the opening of the black matrix. Similarly, the green coloring layer is formed in the opening of the black matrix, and then the blue coloring layer is formed in the opening of the black matrix. Next, after forming a protective film as necessary, a transparent conductive film is laminated to complete the color filter of the present invention.
In the color filter of the present invention, a spacer fixed on the color filter may be formed. The fixed spacer is fixed to a specific location of a substrate for a liquid crystal display device as disclosed in JP-A-4-318816, and is in contact with a counter substrate when the liquid crystal display device is manufactured. As a result, a constant gap is maintained between the counter substrate and liquid crystal is injected between the gaps. By arranging the fixed spacer, the process of spraying the spherical spacer in the manufacturing process of the liquid crystal display device and the process of kneading the rod-shaped spacer in the sealing agent can be omitted. The fixed spacer is formed by a method such as photolithography, printing, or electrodeposition. However, since the spacer can be easily formed at a designed position, it is preferably formed by photolithography. In addition, the spacer may be formed in a laminated structure when the R, G, and B pixels are manufactured, or may be formed after the R, G, and B pixels are manufactured, either before or after the formation of the protective film or before or after the formation of the transparent electrode. Also good.

次に、このカラーフィルターを用いて作成した液晶表示装置の一例について述べる。上記カラーフィルターと電極基板とを、さらにそれらの基板上に設けられた液晶配向のためのラビング処理を施した液晶配向膜、およびカラーフィルター側に固定スペーサーを形成しない場合においては、セルギャップ保持のための球状スペーサーを散布するか、もしくは電極基板側に予め固定スペーサーを形成し、スペーサーを介して対向させて貼りあわせる。なお、電極基板上には、薄膜トランジスタ(TFT)素子や薄膜ダイオード(TFD)素子、および走査線、信号線などを設け、TFT液晶表示装置や、TFD液晶表示装置を作成することができる。次に、シール部に設けられた注入口から液晶を注入した後に、注入口を封止する。つぎに、ICドライバー等を実装することにより液晶表示装置が完成する。   Next, an example of a liquid crystal display device created using this color filter will be described. In the case where the color filter and the electrode substrate are further subjected to a rubbing treatment for liquid crystal alignment provided on the substrate, and a fixed spacer is not formed on the color filter side, a cell gap maintaining For this purpose, a spherical spacer is dispersed, or a fixed spacer is formed in advance on the electrode substrate side, and they are bonded to face each other through the spacer. Note that a thin film transistor (TFT) element, a thin film diode (TFD) element, a scanning line, a signal line, or the like is provided over the electrode substrate, whereby a TFT liquid crystal display device or a TFD liquid crystal display device can be manufactured. Next, after injecting liquid crystal from the injection port provided in the seal portion, the injection port is sealed. Next, a liquid crystal display device is completed by mounting an IC driver or the like.

以下、実施例および比較例を用いて、本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。実施例及び比較例に記した各種のサンプル作成、測定は次の方法によるものである。
H−NMRによるポリイミド前駆体のイミド閉環率の測定〕
(1)H−NMR測定溶液作成:N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトンを溶媒とする重量濃度約20%のポリイミド前駆体溶液1重量部を、モレキュラーシーブスを用いて十分に脱水したジメチルホルムアミド重水素化物(d7体)またはジメチルスルホキシド重水素化物(d6体)4重量部で希釈した。得られた希釈液を、直径約5mmのNMR用ガラス製サンプル管に適量充填した。
(2)H−NMR測定:日本電子(株)製JNM−GX−270(観測周波数270MHz)を用いて以下の条件で測定した。観測核:H、観測範囲:6000Hz、測定法:Hシングルパルス、パルス幅:4.7μsec、観測繰り返し時間:PD=12sec,ACQTM=2.730sec、温度:室温、内部標準:テトラメチルシラン、試料回転速度:15Hz。
〔ポリイミド前駆体溶液の合成〕
(合成例1)
γ−ブチロラクトン(2082.6g)とN−メチル−2ピロリドン(2082.6g)の混合溶媒中で、パラフェニレンジアミン(161.7g)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(138.2g)、ビス−3−(アミノプロピル)テトラメチルシロキサン(28.6g)、4,4’−オキシジフタル酸二無水物(711.7g)を80℃、3時間反応させた後、無水マレイン酸(1.1g)を添加し、更に80℃、1.5時間反応させることによってポリアミック酸構造の繰り返し単位の分子量Mが453のポリイミド前駆体溶液A1(ポリマー濃度20重量%)を得た。
H−NMR測定によるイミド閉環率は、15.5%であり、アミック酸当量Mは、536であった。
(合成例2)
合成例1において、無水マレイン酸添加後の反応時間を2時間とした以外は、合成例1と同様にして、ポリイミド前駆体溶液A2を得た。H−NMR測定によるイミド閉環率は、17.0%であり、アミック酸当量Mは、546であった。
(合成例3)
合成例1において、無水マレイン酸添加後の反応時間を2.5時間とした以外は、合成例1と同様にして、ポリイミド前駆体溶液A3を得た。H−NMR測定によるイミド閉環率は、23.3%であり、アミック酸当量Mは、591であった。
(合成例4)
合成例1において、無水マレイン酸添加後の反応時間を1時間とした以外は、合成例1と同様にして、ポリイミド前駆体溶液A4を得た。H−NMR測定によるイミド閉環率は、14.0%であり、アミック酸当量Mは、527であった。
(合成例5)
合成例1において、無水マレイン酸添加後の反応時間を3時間とした以外は、合成例1と同様にして、ポリイミド前駆体溶液A5を得た。H−NMR測定によるイミド化率は、29.6%であり、アミック酸当量Mは、643であった。
(合成例6)
γ−ブチロラクトン(2082.6g)とN−メチル−2ピロリドン(2082.6g)の混合溶媒中で、パラフェニレンジアミン(167.9g)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(143.5g)、ビス−3−(アミノプロピル)テトラメチルシロキサン(29.7g)、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(695.6g)を80℃、3時間反応させた後、無水マレイン酸(4.7g)を添加し、更に80℃、2.5時間反応させることによってポリアミック酸構造の繰り返し単位の分子量Mが436のポリイミド前駆体溶液B(ポリマー濃度20重量%)を得た。H−NMR測定によるイミド閉環率は、25.3%であり、アミック酸当量Mは、584であった。
(合成例7)
γ−ブチロラクトン(4165.2g)中で9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン(528.1g)、ビス−3−(アミノプロピル)テトラメチルシロキサン(19.8g)、4,4’−オキシジフタル酸二無水物(490.1)を70℃、3時間反応させた後、無水マレイン酸(3.1g)を添加し、更に70℃、2時間反応させることによってポリアミック酸構造の繰り返し単位の分子量Mが654のポリイミド前駆体溶液C(ポリマー濃度20重量%)を得た。H−NMR測定によるイミド閉環率は、5.6%であり、アミック酸当量Mは、693であった。
(合成例8)
γ−ブチロラクトン(3331.7g)とN−メチル−2−ピロリドン(833.5g)の混合溶媒中で、4,4’−ジアミノジフェニルエ−テル(403.4g)、ビス−3−(アミノプロピル)テトラメチルシロキサン(26.3g)、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(611.4g)を添加し、70℃で2.5時間反応させることによってポリアミック酸構造の繰り返し単位の分子量Mが496のポリイミド前駆体溶液D(ポリマー重量濃度20重量%)を得た。H−NMR測定によるイミド化率は、16.0%であり、アミック酸当量Mは、590であった。
合成例1〜8で得られたポリイミド前駆体を表1に示す。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example. Various samples prepared and measured in Examples and Comparative Examples are based on the following methods.
[Measurement of imide ring closure rate of polyimide precursor by 1 H-NMR]
(1) Preparation of 1 H-NMR measurement solution: 1 part by weight of a polyimide precursor solution having a weight concentration of about 20% using N-methyl-2-pyrrolidone and γ-butyrolactone as a solvent was sufficiently dehydrated using molecular sieves. Diluted with 4 parts by weight of dimethylformamide deuteride (d7 form) or dimethyl sulfoxide deuteride (d6 form). An appropriate amount of the obtained diluted solution was filled into an NMR glass sample tube having a diameter of about 5 mm.
(2) 1 H-NMR measurement: JH-GX-270 (observation frequency: 270 MHz) manufactured by JEOL Ltd. was used under the following conditions. Observation nucleus: 1 H, observation range: 6000 Hz, measurement method: 1 H single pulse, pulse width: 4.7 μsec, observation repetition time: PD = 12 sec, ACQTM = 2.730 sec, temperature: room temperature, internal standard: tetramethylsilane Sample rotation speed: 15 Hz.
[Synthesis of polyimide precursor solution]
(Synthesis Example 1)
In a mixed solvent of γ-butyrolactone (2082.6 g) and N-methyl-2pyrrolidone (2082.6 g), paraphenylenediamine (161.7 g), 4,4′-diaminodiphenyl ether (138.2 g), bis- After reacting 3- (aminopropyl) tetramethylsiloxane (28.6 g) and 4,4′-oxydiphthalic dianhydride (711.7 g) at 80 ° C. for 3 hours, maleic anhydride (1.1 g) was added. Then, the mixture was further reacted at 80 ° C. for 1.5 hours to obtain a polyimide precursor solution A1 (polymer concentration: 20% by weight) having a molecular weight M 0 of a repeating unit having a polyamic acid structure of 453.
Imide ring closure rate by the 1 H-NMR measurement is 15.5%, the amic acid equivalent amount M 1 was 536.
(Synthesis Example 2)
In Synthesis Example 1, a polyimide precursor solution A2 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that the reaction time after addition of maleic anhydride was 2 hours. The imide cyclization rate by 1 H-NMR measurement was 17.0%, and the amic acid equivalent M 1 was 546.
(Synthesis Example 3)
In Synthesis Example 1, a polyimide precursor solution A3 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the reaction time after addition of maleic anhydride was 2.5 hours. The imide cyclization rate by 1 H-NMR measurement was 23.3%, and the amic acid equivalent M 1 was 591.
(Synthesis Example 4)
In Synthesis Example 1, a polyimide precursor solution A4 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the reaction time after addition of maleic anhydride was 1 hour. The imide cyclization rate by 1 H-NMR measurement was 14.0%, and the amic acid equivalent M 1 was 527.
(Synthesis Example 5)
In Synthesis Example 1, a polyimide precursor solution A5 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the reaction time after addition of maleic anhydride was 3 hours. The imidation ratio by 1 H-NMR measurement was 29.6%, and the amic acid equivalent M 1 was 643.
(Synthesis Example 6)
In a mixed solvent of γ-butyrolactone (2082.6 g) and N-methyl-2pyrrolidone (2082.6 g), paraphenylenediamine (167.9 g), 4,4′-diaminodiphenyl ether (143.5 g), bis- 3- (Aminopropyl) tetramethylsiloxane (29.7 g) and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (695.6 g) were reacted at 80 ° C. for 3 hours, and then anhydrous maleic acid. By adding an acid (4.7 g) and further reacting at 80 ° C. for 2.5 hours, a polyimide precursor solution B (polymer concentration 20% by weight) having a polyamic acid structure repeating unit molecular weight M 0 of 436 was obtained. . The imide cyclization rate by 1 H-NMR measurement was 25.3%, and the amic acid equivalent M 1 was 584.
(Synthesis Example 7)
9,9′-bis (4-aminophenyl) fluorene (528.1 g), bis-3- (aminopropyl) tetramethylsiloxane (19.8 g), 4,4 ′ in γ-butyrolactone (4165.2 g) -Oxydiphthalic dianhydride (490.1) is reacted at 70 ° C for 3 hours, then maleic anhydride (3.1 g) is added, and further reacted at 70 ° C for 2 hours to repeat the polyamic acid structure. A polyimide precursor solution C having a molecular weight M 0 of 654 (polymer concentration 20% by weight) was obtained. The imide cyclization rate by 1 H-NMR measurement was 5.6%, and the amic acid equivalent M 1 was 693.
(Synthesis Example 8)
In a mixed solvent of γ-butyrolactone (3331.7 g) and N-methyl-2-pyrrolidone (833.5 g), 4,4′-diaminodiphenyl ether (403.4 g), bis-3- (aminopropyl) ) Tetramethylsiloxane (26.3 g), 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (611.4 g) was added and reacted at 70 ° C. for 2.5 hours to form a polyamic acid structure. A polyimide precursor solution D (polymer weight concentration 20% by weight) having a molecular weight M 0 of 496 was obtained. Imidation rate by the 1 H-NMR measurement is 16.0%, the amic acid equivalent amount M 1 was 590.
Table 1 shows the polyimide precursors obtained in Synthesis Examples 1-8.

Figure 2007269970
Figure 2007269970

(表1中、ODPA:4,4’−オキシジフタル酸二無水物、BPDA:3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、PDA:パラフェニレンジアミン、4,4’−DAE:4,4’−ジアミノジフェニルエ−テル、FDA:9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、SiDA:ビス−3−(アミノプロピル)テトラメチルシロキサン、MA:無水マレイン酸 をそれぞれ表す。)
(合成例9)
平均一次粒径が40nmの二酸化チタン粉末(4.0kg)を反応炉に投入し後、アンモニアガスを炉内線速度3cm/secで流し、炉内温度750℃で6時間の反応を行い、チタン酸窒化物A(3.2kg)を得た。
(In Table 1, ODPA: 4,4′-oxydiphthalic dianhydride, BPDA: 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, PDA: paraphenylenediamine, 4,4′-DAE : 4,4'-diaminodiphenyl ether, FDA: 9,9'-bis (4-aminophenyl) fluorene, SiDA: bis-3- (aminopropyl) tetramethylsiloxane, MA: maleic anhydride .)
(Synthesis Example 9)
Titanium dioxide powder (4.0 kg) having an average primary particle size of 40 nm was charged into the reactor, then ammonia gas was flowed at a linear velocity of 3 cm / sec in the furnace, and the reaction was performed at a furnace temperature of 750 ° C. for 6 hours. Nitride A (3.2 kg) was obtained.

実施例1
(黒色樹脂組成物BK−1の作製)
合成例9で合成したチタン酸窒化物A(680g)に、合成例1で合成したポリイミド前駆体溶液A1(600g)、γ−ブチロラクトン(824g)、N−メチル−2−ピロリドン(736g)、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート(360g)を混合し予備分散液を作製した。0.4mmφ−ジルコニアビーズを85%充填したダイノーミル(シンマルエンタープライゼス製)に、予備分散液を投入し、ディスク周速7m/sで4h/kg分散を行うことで全固形分濃度25重量%、チタン酸窒化物/ポリイミド前駆体(重量比)=85/15のチタンブラック分散液を得た。
Example 1
(Preparation of black resin composition BK-1)
To the titanium oxynitride A (680 g) synthesized in Synthesis Example 9, the polyimide precursor solution A1 (600 g) synthesized in Synthesis Example 1, γ-butyrolactone (824 g), N-methyl-2-pyrrolidone (736 g), 3 -Methyl-3-methoxybutyl acetate (360 g) was mixed to prepare a preliminary dispersion. A pre-dispersion liquid is put into a dyno mill (manufactured by Shinmaru Enterprises) filled with 85% of 0.4 mmφ-zirconia beads, and dispersed for 4 h / kg at a disk peripheral speed of 7 m / s, whereby the total solid concentration is 25% by weight. Titanium oxynitride / polyimide precursor (weight ratio) = 85/15 titanium black dispersion was obtained.

さらにこのチタンブラック分散液(2752g)に、ポリイミド前駆体溶液A1(1060g)、γ−ブチロラクトン(1012g)、N−メチル−2−ピロリドン(4122g)、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート(1056g)を添加し、全固形分濃度9重量%、チタン酸窒化物/ポリマー(重量比)=65/35の黒色樹脂組成物BK−1を得た。
(樹脂ブラックマトリックスの作成)
無アルカリガラス基板(コーニング製“1737材”)に上記黒色樹脂組成物BK−1をカーテンフローコーターで塗布し、ホットプレートで130℃、10分間乾燥し、黒色の樹脂塗膜を形成した。ポジ型フォトレジスト(シプレー社製“SRC−100”)をリバースロールコーターで塗布、ホットプレートで120℃、5分間プリベークし、大日本スクリーン(株)製露光機“XG−5000”を用い、着色画素開口部幅80μm、開口部間の線状遮光部分の線幅12μmのフォトマスクを介して、100mJ/cm2 の紫外線を照射して露光した後、2.25%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて、フォトレジストの現像と樹脂塗膜のエッチングを同時に行い、パターンを形成、メチルセロソルブアセテートでレジスト剥離し、ホットプレートで290℃、10分間加熱することでイミド化させ、樹脂ブラックマトリックスを形成した。得られた樹脂ブラックマトリックスの線状遮光部分のエッジ形状は良好で、側壁形状は順テーパーであった。線状遮光部の線幅加工精度は、12.0±1.5μmと良好であった。さらに線状遮光部分も蛇行することなく、ガラスと線状遮光部分の境界部分に残渣は全く確認されず、良好な品位のパターンが形成できた。
Further, to this titanium black dispersion (2752 g), polyimide precursor solution A1 (1060 g), γ-butyrolactone (1012 g), N-methyl-2-pyrrolidone (4122 g), 3-methyl-3-methoxybutyl acetate (1056 g) Was added to obtain a black resin composition BK-1 having a total solid content of 9% by weight and titanic acid nitride / polymer (weight ratio) = 65/35.
(Create resin black matrix)
The black resin composition BK-1 was applied to an alkali-free glass substrate (Corning “1737 material”) with a curtain flow coater and dried on a hot plate at 130 ° C. for 10 minutes to form a black resin coating film. Apply positive photoresist (“SRC-100” manufactured by Shipley Co., Ltd.) with a reverse roll coater, pre-bake at 120 ° C. for 5 minutes with a hot plate, and color using an exposure machine “XG-5000” manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd. After exposure by irradiating with 100 mJ / cm 2 ultraviolet rays through a photomask having a pixel aperture width of 80 μm and a linear light-shielding portion between the apertures of 12 μm, a 2.25% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution The photoresist development and etching of the resin coating are performed simultaneously to form a pattern, the resist is peeled off with methyl cellosolve acetate, and imidized by heating at 290 ° C. for 10 minutes on a hot plate to form a resin black matrix. Formed. The edge shape of the linear light shielding part of the obtained resin black matrix was good, and the side wall shape was a forward taper. The line width processing accuracy of the linear light shielding part was as good as 12.0 ± 1.5 μm. Furthermore, the linear light-shielding portion did not meander, and no residue was observed at the boundary between the glass and the linear light-shielding portion, and a good quality pattern could be formed.

実施例2
実施例1において、チタン酸窒化物Aの代わりに、カーボンブラックA「三菱化学製MA100」(680g)をポリイミド前駆体溶液として合成例2で合成したポリイミド前駆体溶液A2をそれぞれ用いた他は、実施例1と同様にして黒色樹脂組成物BK−2を得た。さらに、黒色樹脂組成物BK−2を使用して実施例1でのポジ型フォトレジスト塗布後のプリベークのホットプレート温度を110℃とした以外は、全く同様にして、樹脂ブラックマトリックスを形成した。得られた樹脂ブラックマトリックスの線状遮光部分のエッジ形状は良好で、側壁形状は順テーパーであった。線状遮光部の線幅加工精度は、11.8±1.4μmと良好であった。さらに線状遮光部分も蛇行することなくガラスと線状遮光部分の境界部分に残渣は全く確認されず、良好な品位のパターンが形成できた。
Example 2
In Example 1, in place of the titanium oxynitride A, except that the polyimide precursor solution A2 synthesized in Synthesis Example 2 was used with carbon black A “MA100 made by Mitsubishi Chemical” (680 g) as a polyimide precursor solution, In the same manner as in Example 1, a black resin composition BK-2 was obtained. Further, a black resin composition BK-2 was used to form a resin black matrix in exactly the same manner except that the pre-baking hot plate temperature after application of the positive photoresist in Example 1 was 110 ° C. The edge shape of the linear light shielding part of the obtained resin black matrix was good, and the side wall shape was a forward taper. The line width processing accuracy of the linear light-shielding part was as good as 11.8 ± 1.4 μm. Furthermore, no linear light-shielding portion meandered, no residue was observed at the boundary between the glass and the linear light-shielding portion, and a good quality pattern could be formed.

実施例3
実施例1において、チタン酸窒化物Aの代わりに、カーボンブラックA「三菱化学製MA100」(442g)、青色顔料PB15:6(197g)、紫色顔料PV23(41g)をポリイミド前駆体溶液として合成例3で合成したポリイミド前駆体溶液A3をそれぞれ用いた他は、実施例1と同様にして黒色樹脂組成物BK−3を得た。さらに、黒色樹脂組成物BK−3を使用して実施例1でのポジ型フォトレジスト塗布後のプリベークのホットプレート温度を100℃とした以外は、全く同様にして、樹脂ブラックマトリックスを形成した。得られた樹脂ブラックマトリックスの線状遮光部分のエッジ形状は良好で、側壁形状は順テーパーであった。線状遮光部の線幅加工精度は、12.2±1.6μmと良好であった。さらに線状遮光部分も蛇行することなくガラスと線状遮光部分の境界部分に残渣は全く確認されず、良好な品位のパターンが形成できた。
Example 3
In Example 1, instead of titanium oxynitride A, carbon black A “MA100 manufactured by Mitsubishi Chemical” (442 g), blue pigment PB15: 6 (197 g), purple pigment PV23 (41 g) was used as a polyimide precursor solution for synthesis example A black resin composition BK-3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polyimide precursor solution A3 synthesized in 3 was used. Further, a black resin composition BK-3 was used to form a resin black matrix in exactly the same manner except that the pre-baking hot plate temperature after application of the positive photoresist in Example 1 was set to 100 ° C. The edge shape of the linear light shielding part of the obtained resin black matrix was good, and the side wall shape was a forward taper. The line width processing accuracy of the linear light-shielding part was as good as 12.2 ± 1.6 μm. Furthermore, no linear light-shielding portion meandered, no residue was observed at the boundary between the glass and the linear light-shielding portion, and a good quality pattern could be formed.

比較例1
実施例1において、ポリイミド前駆体溶液A1の代わりにポリイミド前駆体溶液A4を使用して、黒色樹脂組成物BK−4を得た。さらに、黒色樹脂組成物BK−4を使用して実施例1でのポジ型フォトレジスト塗布後のプリベークのホットプレート温度を120℃とした以外は、全く同様にして、樹脂ブラックマトリックスを形成した。得られた樹脂ブラックマトリックスは、エッジ形状が悪く逆テーパー形状であり、線状遮光部の線幅加工精度は、11.8±3.0μmと著しく不良であった。ブラックマトリックスの線状遮光部分についても大きく蛇行しており、ガラスと線状遮光部分の境界部分に残渣は全く確認されなかったが、品位の悪いパターンであった。
Comparative Example 1
In Example 1, the polyimide precursor solution A4 was used instead of the polyimide precursor solution A1, and black resin composition BK-4 was obtained. Further, a black resin composition BK-4 was used to form a resin black matrix in exactly the same manner except that the pre-baking hot plate temperature after applying the positive photoresist in Example 1 was set to 120 ° C. The obtained resin black matrix had a bad edge shape and an inversely tapered shape, and the line width processing accuracy of the linear light-shielding part was extremely poor at 11.8 ± 3.0 μm. The black light shielding portion of the black matrix is also meandering, and no residue was observed at the boundary between the glass and the linear light shielding portion, but the pattern was poor in quality.

比較例2
実施例2において、ポリイミド前駆体溶液A1の代わりにポリイミド前駆体溶液A5を使用して、黒色樹脂組成物BK−5を得た。さらに、黒色樹脂組成物BK−5を使用して実施例3でのポジ型フォトレジスト塗布後のプリベークのホットプレート温度を100℃とした以外は、全く同様にして、樹脂ブラックマトリックスを形成した。得られた樹脂ブラックマトリックスは、エッジ形状は順テーパーであったものの線状遮光部分の線幅がマスク線幅12μmに対して、13.8μmと太くさらに加工精度も13.8±2.0μmとやや不良であった。線状遮光部分の蛇行はなかったが、ガラスと線状遮光部分の境界部分に残渣が確認された。品位の悪いパターンであった。
Comparative Example 2
In Example 2, the black precursor composition BK-5 was obtained by using the polyimide precursor solution A5 instead of the polyimide precursor solution A1. Further, a black resin composition BK-5 was used to form a resin black matrix in exactly the same manner except that the prebake hot plate temperature after application of the positive photoresist in Example 3 was set to 100 ° C. The resulting resin black matrix had a forward taper edge, but the line width of the linear light-shielding portion was as thick as 13.8 μm with respect to the mask line width of 12 μm, and the processing accuracy was 13.8 ± 2.0 μm. Somewhat bad. Although there was no meandering of the linear light-shielding portion, a residue was confirmed at the boundary between the glass and the linear light-shielding portion. It was a bad pattern.

比較例3
実施例3において、ポリイミド前駆体溶液A1の代わりにポリイミド前駆体溶液Bを使用して、黒色樹脂組成物BK−6を得た。さらに、黒色樹脂組成物BK−6を使用して実施例3と全く同様にして、樹脂ブラックマトリックスを形成した。得られた樹脂ブラックマトリックスは、エッジ形状は順テーパーであったものの線状遮光部分の線幅がマスク線幅12μmに対して、14.5μmと太く、加工精度も14.5±2.6μmと不良であり、線状遮光部分の蛇行はなかったが、ガラスと線状遮光部分の境界部分に残渣が確認された。品位の著しく悪いパターンであった。
Comparative Example 3
In Example 3, the polyimide precursor solution B was used instead of the polyimide precursor solution A1, and black resin composition BK-6 was obtained. Further, a black resin composition BK-6 was used to form a resin black matrix in exactly the same manner as in Example 3. The resulting resin black matrix had a forward tapered shape, but the line width of the linear light-shielding portion was as thick as 14.5 μm with respect to the mask line width of 12 μm, and the processing accuracy was 14.5 ± 2.6 μm. Although it was defective and there was no meandering of the linear light-shielding part, a residue was confirmed at the boundary between the glass and the linear light-shielding part. The pattern was extremely poor.

実施例4
(着色樹脂組成物の調製)
PR254(308g)、PY138(76g)に、合成例8で合成したポリイミド前駆体溶液D(564g)、γ−ブチロラクトン(3972g)、3−メチル−3−メトキシブタノール(1480g)を混合し赤色予備分散液を作製した。0.4mmφ−ジルコニアビーズを85%充填したダイノーミル(シンマルエンタープライゼス製)に、赤色予備分散液を投入し、ディスク周速10m/sで2.5h/kg分散を行うことで全固形分濃度7.8重量%、顔料/ポリマー(重量比)=77/23の赤色分散液を得た。さらにこの赤色分散液(5333g)に、ポリイミド前駆体溶液D(1450g)、ポリイミド前駆体溶液C(480g)、γ−ブチロラクトン(2410g)、3−メチル−3−メトキシブタノール(327)を添加し、全固形分濃度8重量%、顔料/ポリイミド前駆体混合物(重量比)=40/60の赤色樹脂組成物R−1を得た。なお、ポリイミド前駆体混合物の重量比は、ポリイミド前駆体C/ポリイミド前駆体D(重量比)=20/80であり、ポリイミド前駆体混合物のアミック酸当量Mは、611であった。
(着色画素の作成)
実施例1で作成した樹脂ブラックマトリックス基板上に赤色樹脂組成物R−1をカーテンフローコーターで塗布し、ホットプレートで130℃、10分乾燥、上記赤色の樹脂塗膜を形成した。この後、樹脂ブラックマトリックス形成と同様に、ポジ型フォトレジストをリバースロールコーターで塗布、ホットプレートで100℃、5分間プリベークした。その後樹脂ブラックマトリックス形成と同じ露光機を用い、反射用領域中に透明領域が形成されたフォトマスク(赤画素領域:240×80μmにおいて反射用領域120×80μm中に大きさ29μmφ×3ヶ所の略円形の透明領域のあるフォトマスク)を介して100mJ/cmの紫外線を照射して露光した後、2.25%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて、フォトレジストの現像と樹脂塗膜のエッチングを同時に行い、パターンを形成、メチルセロソルブアセテートでレジスト剥離し、ホットプレートで280℃、10分加熱することでイミド化させ、ホール・パターンを有する赤色画素を形成した。ホールエッジ部分の形状も良好で反射領域のホールは29.0±1.5μmと良好なパターン精度で加工ができ、ホール内にも赤色樹脂組成物の残渣はなく、品位の良好なパターンであった。
Example 4
(Preparation of colored resin composition)
PR254 (308 g) and PY138 (76 g) were mixed with the polyimide precursor solution D (564 g) synthesized in Synthesis Example 8, γ-butyrolactone (3972 g), and 3-methyl-3-methoxybutanol (1480 g) to prepare a red predispersion. A liquid was prepared. Total solid content concentration by adding red pre-dispersion liquid to dyno mill (manufactured by Shinmaru Enterprises) filled with 85% 0.4mmφ-zirconia beads and dispersing 2.5h / kg at disk peripheral speed 10m / s A red dispersion liquid of 7.8% by weight, pigment / polymer (weight ratio) = 77/23 was obtained. Furthermore, polyimide precursor solution D (1450 g), polyimide precursor solution C (480 g), γ-butyrolactone (2410 g), and 3-methyl-3-methoxybutanol (327) were added to this red dispersion liquid (5333 g). A red resin composition R-1 having a total solid content concentration of 8% by weight and a pigment / polyimide precursor mixture (weight ratio) = 40/60 was obtained. In addition, the weight ratio of the polyimide precursor mixture was polyimide precursor C / polyimide precursor D (weight ratio) = 20/80, and the amic acid equivalent M of the polyimide precursor mixture was 611.
(Create colored pixels)
Red resin composition R-1 was applied on the resin black matrix substrate prepared in Example 1 with a curtain flow coater, and dried on a hot plate at 130 ° C. for 10 minutes to form the red resin coating film. Thereafter, in the same manner as the resin black matrix formation, a positive photoresist was applied with a reverse roll coater and prebaked at 100 ° C. for 5 minutes with a hot plate. Then, using the same exposure machine as that for forming the resin black matrix, a photomask in which a transparent area is formed in the reflective area (red pixel area: approximately 29 μmφ × 3 in the reflective area 120 × 80 μm in the 240 × 80 μm area) Exposure to 100 mJ / cm 2 of ultraviolet light through a photomask having a circular transparent area), and then using 2.25% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution to develop the photoresist and the resin coating film. Etching was performed simultaneously to form a pattern, the resist was peeled off with methyl cellosolve acetate, and imidized by heating at 280 ° C. for 10 minutes with a hot plate to form a red pixel having a hole pattern. The shape of the hole edge is good, the hole in the reflective area can be processed with good pattern accuracy of 29.0 ± 1.5 μm, and there is no red resin composition residue in the hole, and the pattern has good quality. It was.

比較例4
実施例4において、赤色着色組成物R−1中のポリイミド前駆体混合物の重量混合比をポリイミド前駆体C/ポリイミド前駆体D=50/50とした以外は、実施例4と同様にして、赤色樹脂組成物R−2を得た。赤色樹脂組成物R−2中のポリイミド前駆体混合物のアミック酸当量Mは、642であった。さらに実施例4での赤色樹脂組成物R−1の代わりに赤色樹脂組成物R−2を用い、ポジ型レジストのプリベーク時のホットプレート温度90℃とした以外は、実施例4と全く同様にして、樹脂ブラックマトリックス基板上にホール・パターンを有する赤色画素を形成した。ホールエッジ部分の形状は問題なかったものの反射領域のホールは、29μの設計に対し、27.0μmと小さく加工精度も27.0±2.1μmとやや不良であり、ホール内に赤色樹脂組成物の残渣が発生し、品位の悪いパターンであった。
Comparative Example 4
In Example 4, red color is the same as in Example 4 except that the weight mixing ratio of the polyimide precursor mixture in the red coloring composition R-1 is polyimide precursor C / polyimide precursor D = 50/50. Resin composition R-2 was obtained. The amic acid equivalent M of the polyimide precursor mixture in the red resin composition R-2 was 642. Further, the same procedure as in Example 4 was performed except that the red resin composition R-2 was used instead of the red resin composition R-1 in Example 4 and the hot plate temperature was 90 ° C. during the pre-baking of the positive resist. A red pixel having a hole pattern was formed on the resin black matrix substrate. Although there was no problem with the shape of the hole edge part, the reflection area hole was 27.0 μm and the processing accuracy was slightly poor at 27.0 ± 2.1 μm compared to the 29 μm design, and the red resin composition was in the hole. This resulted in a poor quality pattern.

比較例5
実施例4において、ポリイミド前駆体溶液Cの代わりにすべてポリイミド前駆体溶液Dを使用し重量混合比をポリイミド前駆体C/ポリイミド前駆体D=0/100とした以外は、実施例4と同様にして、赤色樹脂組成物R−3を得た。赤色樹脂組成物R−3中のポリイミド前駆体の分子量Mは、590であった。さらに実施例4での赤色樹脂組成物R−1の代わりに赤色樹脂組成物R−3を用い、ポジ型レジストのプリベーク時のホットプレート温度90℃とした以外は、実施例4と全く同様にして、樹脂ブラックマトリックス基板上にホール・パターンを有する赤色画素を形成した。ホール・パターンのエッジ形状は著しく蛇行しており不良であり、反射領域のホールは、29μの設計に対し、平均27.3μmと小さく加工精度も27.3±2.4μmと不良であった。さらにホール内に赤色樹脂組成物の残渣が発生した。品位が著しく不良なパターンであった。
Comparative Example 5
In Example 4, except that the polyimide precursor solution D was used in place of the polyimide precursor solution C, and the weight mixing ratio was changed to polyimide precursor C / polyimide precursor D = 0/100, the same as in Example 4. Thus, a red resin composition R-3 was obtained. The molecular weight M of the polyimide precursor in the red resin composition R-3 was 590. Furthermore, the same procedure as in Example 4 was performed except that the red resin composition R-3 was used instead of the red resin composition R-1 in Example 4 and the hot plate temperature during pre-baking of the positive resist was 90 ° C. A red pixel having a hole pattern was formed on the resin black matrix substrate. The edge shape of the hole pattern is extremely meandering and defective, and the holes in the reflection region are small, with an average of 27.3 μm and a processing accuracy of 27.3 ± 2.4 μm, as compared with the 29 μm design. Further, a red resin composition residue was generated in the hole. The pattern was extremely poor in quality.

実施例5
実施例4でのPR254(308g)、PY138(76g)の代わりにPG36(250g)、PY138(134g)とした以外は、実施例4と同様にして、緑色樹脂組成物G−1を調製した。緑色樹脂組成物G−1中のポリイミド前駆体混合物のアミック酸当量Mは、611であった。次に、実施例4で作成した赤色画素を有する樹脂ブラックマトリックス基板上に緑色樹脂組成物G−1をカーテンフローコーターで塗布し、ホットプレートで130℃、10分乾燥、上記緑色の樹脂塗膜を形成した。この後、樹脂ブラックマトリックス形成と同様に、ポジ型フォトレジストをリバースロールコーターで塗布、ホットプレートで100℃、5分間プリベークした。その後ブラックペーストの場合と同じ露光機を用い、反射用領域中に透明領域が形成されたフォトマスク(緑色画素:240×80μmにおいて反射用領域120×80μm中に大きさ29μmφ×5ヶの略円形の透明領域のあるフォトマスク)を介して100mJ/cmの紫外線を照射して露光した後、2.25%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて、フォトレジストの現像と樹脂塗膜のエッチングを同時に行い、パターンを形成、メチルセロソルブアセテートでレジスト剥離し、ホットプレートで280℃、10分加熱することでイミド化させ、緑色画素を形成した。反射領域のホールの形状は良好であり、さらにホール精度も28.8±1.6μmと良好なパターン加工ができた。また、ホール内には、残渣は発生しなかった。品位の良好なパターンが形成できた。
Example 5
Green resin composition G-1 was prepared in the same manner as in Example 4, except that PG36 (250 g) and PY138 (134 g) were used instead of PR254 (308 g) and PY138 (76 g) in Example 4. The amic acid equivalent M of the polyimide precursor mixture in the green resin composition G-1 was 611. Next, the green resin composition G-1 was applied on the resin black matrix substrate having red pixels prepared in Example 4 with a curtain flow coater, and dried on a hot plate at 130 ° C. for 10 minutes. Formed. Thereafter, in the same manner as the resin black matrix formation, a positive photoresist was applied with a reverse roll coater and prebaked at 100 ° C. for 5 minutes with a hot plate. Then, using the same exposure machine as in the case of the black paste, a photomask in which a transparent region is formed in the reflective region (green pixel: approximately circular with a size of 29 μmφ × 5 in the reflective region 120 × 80 μm in 240 × 80 μm) The photomask is exposed to 100 mJ / cm 2 of UV light through a photomask having a transparent region, and then developed with a 2.25% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution and etched with a resin coating. At the same time, a pattern was formed, the resist was peeled off with methyl cellosolve acetate, and imidized by heating at 280 ° C. for 10 minutes on a hot plate to form a green pixel. The shape of the hole in the reflection region was good, and the hole accuracy was 28.8 ± 1.6 μm, and a good patterning was possible. Further, no residue was generated in the hole. A pattern with good quality could be formed.

比較例6
実施例5において、緑色着色組成物G−1中のポリイミド前駆体の重量混合比をポリイミド前駆体C/ポリイミド前駆体D=50/50とした以外は、実施例5と同様にして、緑色樹脂組成物G−2を得た。緑色樹脂組成物G−2中のポリイミド前駆体混合物のアミック酸当量Mは、642であった。さらに実施例5での緑色樹脂組成物G−1の代わりに緑色樹脂組成物G−2を用い、ポジ型レジストのプリベーク時のホットプレート温度130℃とした以外は、実施例5と全く同様にしてホール・パターンを有する緑色画素を形成した。反射領域のホールの形状には問題なかったもののホール加工精度は、29μmφのマスクに対し、平均27.5μmと小さく加工精度も27.5±2.2μmとやや不良であり、ホール内に緑色樹脂組成物の残渣が発生した。品位の悪いパターンであった。
Comparative Example 6
In Example 5, a green resin was obtained in the same manner as in Example 5 except that the weight mixing ratio of the polyimide precursor in the green coloring composition G-1 was changed to polyimide precursor C / polyimide precursor D = 50/50. Composition G-2 was obtained. The amic acid equivalent M of the polyimide precursor mixture in the green resin composition G-2 was 642. Further, the same procedure as in Example 5 was performed except that the green resin composition G-2 was used instead of the green resin composition G-1 in Example 5 and the hot plate temperature during pre-baking of the positive resist was 130 ° C. A green pixel having a hole pattern was formed. Although there was no problem in the shape of the hole in the reflection area, the hole processing accuracy was as small as 27.5μm on average for the 29μmφ mask, and the processing accuracy was slightly poor at 27.5 ± 2.2μm. A residue of the composition was generated. It was a bad pattern.

比較例7
実施例5において、ポリイミド前駆体溶液Cの代わりにすべてポリイミド前駆体溶液Dを使用し重量混合比をポリイミド前駆体C/ポリイミド前駆体D=0/100とした以外は、実施例5と同様にして緑色樹脂組成物G−3を得た。緑色樹脂組成物G−3中のポリイミド前駆体のアミック酸当量Mは、590であった。さらに実施例5での緑色樹脂組成物G−1の代わりに緑色樹脂組成物G−3を用い、ポジ型レジストのプリベーク時のホットプレート温度100℃とした以外は、実施例5と全く同様にしてホール・パターンを有する緑色画素を形成した。ホールの画素エッジの形状は蛇行しており不良であり。ホール加工精度は、29μの設計に対し、平均26.5μmと小さくさらに、加工精度も26.5±2.8μと不良であった。ホール内に緑色樹脂組成物の残渣が発生し、品位が著しく不良であった。
Comparative Example 7
In Example 5, except that the polyimide precursor solution D was used in place of the polyimide precursor solution C and the weight mixing ratio was changed to polyimide precursor C / polyimide precursor D = 0/100, the same as in Example 5. Thus, a green resin composition G-3 was obtained. The amic acid equivalent M 1 of the polyimide precursor in the green resin composition G-3 was 590. Further, the same procedure as in Example 5 was performed except that the green resin composition G-3 was used instead of the green resin composition G-1 in Example 5 and the hot plate temperature at the time of pre-baking the positive resist was 100 ° C. A green pixel having a hole pattern was formed. The shape of the pixel edge of the hole is meandering and is bad. The hole processing accuracy was as small as 26.5 μm on average for the 29 μm design, and the processing accuracy was 26.5 ± 2.8 μ, which was poor. A residue of the green resin composition was generated in the hole, and the quality was extremely poor.

実施例6
PB15:6(680g)に、合成例1で合成したポリイミド前駆体溶液A1(600g)、γ−ブチロラクトン(824g)、N−メチル−2−ピロリドン(736g)、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート(360g)を混合し予備分散液を作製した。0.4mmφ−ジルコニアビーズを85%充填したダイノーミル(シンマルエンタープライゼス製)に、予備分散液を投入し、ディスク周速12m/sで4h/kg分散を行うことで全固形分濃度25重量%、顔料/ポリマー(重量比)=85/15の青色分散液を得た。さらにこの青色分散液(1271g)に、ポリイミド前駆体溶液A1(2912g)、γ−ブチロラクトン(951g)、N−メチル−2−ピロリドン(3874g)、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート(992g)を添加し、全固形分濃度9重量%、顔料/ポリマー(重量比)=30/70の青色樹脂組成物BL−1を得た。青色樹脂組成物BL−1中のポリイミド前駆体のアミック酸当量Mは、536であった。次に、実施例5で作成したホール・パターンを有する赤色および緑色の着色画素を有する樹脂ブラックマトリックス基板上に青色樹脂組成物BL−1をカーテンフローコーターで塗布し、ホットプレートで130℃、10分乾燥、上記青色の樹脂塗膜を形成した。この後、ブラックペーストの時と同様に、ポジ型フォトレジストをリバースロールコーターで塗布、ホットプレートで100℃、5分間プリベークした。その後ブラックペーストの場合と同じ露光機を用い、反射用領域中に透明領域が形成されたフォトマスク(青色画素:240×80μmにおいて反射用領域120×80μm中に大きさ29μmφ×2ヶの略円形の透明領域のあるフォトマスク)を介して100mJ/cmの紫外線を照射して露光した後、2.25%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて、フォトレジストの現像と樹脂塗膜のエッチングを同時に行い、パターンを形成、メチルセロソルブアセテートでレジスト剥離し、ホットプレートで280℃、10分加熱することでイミド化させ、青色画素を形成した。ホールの画素エッジの形状も良好で、反射領域のホールは29.0±1.4μmと良好なパターン精度の加工ができた。ホール内の青色樹脂組成物の残渣もなく、品位の良いカラーフィルターであった。
Example 6
PB15: 6 (680 g), polyimide precursor solution A1 (600 g) synthesized in Synthesis Example 1, γ-butyrolactone (824 g), N-methyl-2-pyrrolidone (736 g), 3-methyl-3-methoxybutyl acetate (360 g) was mixed to prepare a preliminary dispersion. A pre-dispersion liquid is put into a dyno mill (manufactured by Shinmaru Enterprises) filled with 85% of 0.4 mmφ-zirconia beads, and dispersed for 4 h / kg at a disk peripheral speed of 12 m / s, whereby the total solid concentration is 25% by weight. A blue dispersion of pigment / polymer (weight ratio) = 85/15 was obtained. Further, to this blue dispersion (1271 g), polyimide precursor solution A1 (2912 g), γ-butyrolactone (951 g), N-methyl-2-pyrrolidone (3874 g), 3-methyl-3-methoxybutyl acetate (992 g) were added. The blue resin composition BL-1 having a total solid content of 9% by weight and a pigment / polymer (weight ratio) of 30/70 was obtained. The amic acid equivalent M 1 of the polyimide precursor in the blue resin composition BL-1 was 536. Next, the blue resin composition BL-1 was applied on a resin black matrix substrate having red and green colored pixels having a hole pattern created in Example 5 with a curtain flow coater, and 130 ° C., 10 ° C. with a hot plate. Minute drying, the blue resin coating film was formed. Thereafter, as in the case of the black paste, a positive type photoresist was applied with a reverse roll coater and prebaked on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes. Then, using the same exposure machine as in the case of the black paste, a photomask having a transparent area formed in the reflective area (blue pixel: approximately circular with a size of 29 μmφ × 2 in the reflective area 120 × 80 μm in 240 × 80 μm) The photomask is exposed to 100 mJ / cm 2 of UV light through a photomask having a transparent region, and then developed with a 2.25% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution and etched with a resin coating. At the same time, a pattern was formed, the resist was peeled off with methyl cellosolve acetate, and imidized by heating at 280 ° C. for 10 minutes on a hot plate to form a blue pixel. The shape of the pixel edge of the hole was also good, and the hole in the reflection area could be processed with good pattern accuracy of 29.0 ± 1.4 μm. There was no residue of the blue resin composition in the hole, and the color filter was of good quality.

実施例7
PB15:6(544g)、PV23(136g)に、合成例3で合成したポリイミド前駆体溶液A3(600g)、γ−ブチロラクトン(824g)、N−メチル−2−ピロリドン(736g)、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート(360g)を混合し予備分散液を作製した。0.4mmφ−ジルコニアビーズを85%充填したダイノーミル(シンマルエンタープライゼス製)に、予備分散液を投入し、ディスク周速12m/sで4h/kg分散を行うことで全固形分濃度25重量%、顔料/ポリマー(重量比)=85/15の青色分散液を得た。さらにこの青色分散液(1271g)に、ポリイミド前駆体溶液A3(2282g)、ポリイミド前駆体溶液C(630g)、γ−ブチロラクトン(951g)、N−メチル−2−ピロリドン(3874g)、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート(992g)を添加し、全固形分濃度9重量%、顔料/ポリマー(重量比)=30/70の青色樹脂組成物BL−2を得た。青色樹脂組成物BL−2中のポリイミド樹脂前駆体の混合比は、ポリイミド前駆体A3/ポリイミド前駆体C(重量比)=80/20であり、ポリイミド前駆体混合物のアミック酸当量Mは、611であった。次に、実施例5で作成したホール・パターンを有する赤色および緑色の着色画素を有する樹脂ブラックマトリックス基板上に青色樹脂組成物BL−2をカーテンフローコーターで塗布し、ホットプレートで130℃、10分乾燥、上記青色樹脂組成物BL−2の樹脂塗膜を形成した。以下、実施例6と同様にして、青色画素を形成した。ホールの画素エッジの形状も良好であり、反射領域のホールは29.2±1.3μmと良好なパターン精度で加工ができた。ホール内の青色樹脂組成物の残渣もなく品位の良いカラーフィルターであった。
Example 7
PB15: 6 (544 g), PV23 (136 g), polyimide precursor solution A3 (600 g) synthesized in Synthesis Example 3, γ-butyrolactone (824 g), N-methyl-2-pyrrolidone (736 g), 3-methyl- 3-Methoxybutyl acetate (360 g) was mixed to prepare a preliminary dispersion. A pre-dispersion liquid is put into a dyno mill (manufactured by Shinmaru Enterprises) filled with 85% of 0.4 mmφ-zirconia beads, and dispersed for 4 h / kg at a disk peripheral speed of 12 m / s, whereby the total solid concentration is 25% by weight. A blue dispersion of pigment / polymer (weight ratio) = 85/15 was obtained. Further, to this blue dispersion (1271 g), polyimide precursor solution A3 (2282 g), polyimide precursor solution C (630 g), γ-butyrolactone (951 g), N-methyl-2-pyrrolidone (3874 g), 3-methyl- 3-Methoxybutyl acetate (992 g) was added to obtain a blue resin composition BL-2 having a total solid content of 9% by weight and a pigment / polymer (weight ratio) = 30/70. The mixing ratio of the polyimide resin precursor in the blue resin composition BL-2 is polyimide precursor A3 / polyimide precursor C (weight ratio) = 80/20, and the amic acid equivalent M of the polyimide precursor mixture is 611. Met. Next, the blue resin composition BL-2 was applied by a curtain flow coater on the resin black matrix substrate having red and green colored pixels having the hole pattern prepared in Example 5, and the hot plate was used at 130 ° C., 10 ° C. Minute drying, a resin coating film of the blue resin composition BL-2 was formed. Thereafter, blue pixels were formed in the same manner as in Example 6. The shape of the pixel edge of the hole was also good, and the hole in the reflective region could be processed with a good pattern accuracy of 29.2 ± 1.3 μm. The color filter was of good quality with no residue of the blue resin composition in the hole.

比較例7
実施例7において、青色樹脂組成物BL−2中のポリイミド前駆体の重量混合比をポリイミド前駆体A3/ポリイミド前駆体C=50/50とした以外は、実施例7と同様にして、青色樹脂組成物BL−3を得た。青色樹脂組成物BL−3中のポリイミド前駆体混合物のアミック酸当量Mは、642であった。さらに実施例7での青色樹脂組成物BL−2の代わりに青色樹脂組成物BL−3を用い、ポジ型レジストのプリベーク時のホットプレート温度130℃とした以外は、実施例7と全く同様にしてホール・パターンを有する青色画素を形成した。ホールの画素エッジ形状には問題なかったものの反射領域のホール径は、29μmφのマスクに対し、平均27.9μmと小さくさらに、加工精度も27.9±2.1μmと不良であり、ホール内に青色樹脂組成物の残渣が発生し、品位の悪いCFであった。
Comparative Example 7
In Example 7, a blue resin was prepared in the same manner as in Example 7 except that the weight mixing ratio of the polyimide precursor in the blue resin composition BL-2 was changed to polyimide precursor A3 / polyimide precursor C = 50/50. Composition BL-3 was obtained. The amic acid equivalent M of the polyimide precursor mixture in the blue resin composition BL-3 was 642. Further, the same procedure as in Example 7 was performed except that the blue resin composition BL-3 was used instead of the blue resin composition BL-2 in Example 7 and the hot plate temperature during pre-baking of the positive resist was 130 ° C. Thus, a blue pixel having a hole pattern was formed. Although there was no problem with the pixel edge shape of the hole, the hole diameter of the reflection region was as small as 27.9 μm on average with respect to the mask of 29 μmφ, and the processing accuracy was 27.9 ± 2.1 μm, which was poor. A residue of a blue resin composition was generated, and the CF was poor in quality.

比較例8
実施例6において、ポリイミド前駆体溶液A1、ポリイミド前駆体液Cの代わりにすべてポリイミド前駆体溶液Bを使用した以外は全く同様にして、青色樹脂組成物BL−4を得た。青色樹脂組成物BL−4中のポリイミド前駆体のアミック酸当量Mは、584であった。さらに実施例6での青色樹脂組成物BL−2の代わりに青色樹脂組成物BL−4を用い、ポジ型レジストのプリベーク時のホットプレート温度130℃とした以外は、実施例6と全く同様にしてホール・パターンを有する青色画素を形成した。ホールの画素エッジの形状は蛇行しており、反射領域のホール径は、29μmφのマスクに対し、平均31.5μmと大きくホール径のバラツキも31.5±3.2μmと大きかった。ホール内に青色樹脂着色物の残渣は認められなかったものの品位の著しく不良なパターンであった。
Comparative Example 8
A blue resin composition BL-4 was obtained in the same manner as in Example 6 except that the polyimide precursor solution B was used in place of the polyimide precursor solution A1 and the polyimide precursor solution C. The amic acid equivalent M 1 of the polyimide precursor in the blue resin composition BL-4 was 584. Further, the same procedure as in Example 6 was performed except that the blue resin composition BL-4 was used instead of the blue resin composition BL-2 in Example 6 and the hot plate temperature during pre-baking of the positive resist was 130 ° C. Thus, a blue pixel having a hole pattern was formed. The shape of the pixel edge of the hole is meandering, and the hole diameter of the reflection region is 31.5 μm on average with respect to the 29 μmφ mask, and the variation in hole diameter is 31.5 ± 3.2 μm. Although no residue of blue resin color was observed in the hole, the pattern was extremely poor in quality.

比較例9
実施例6において、ポリイミド前駆体溶液A1、ポリイミド前駆体液Cの代わりにポリイミド前駆体液Dを使用した以外は全く同様にして、青色樹脂組成物BL−5を得た。青色樹脂組成物BL−5中のポリイミド前駆体のアミック酸当量Mは、590であった。さらに実施例6での青色樹脂組成物BL−1の代わりに青色樹脂組成物BL−5を用い、ポジ型レジストのプリベーク時のホットプレート温度100℃とした以外は、実施例6と全く同様にしてホール・パターンを有する青色画素を形成した。ホールの画素エッジ形状には問題なかったもののホール径は、29μmφのマスクに対し、平均26.7μmと小さく、ホール径のバラツキも26.7±2.8μmと大きかった。さらに、ホール内に青色樹脂組成物の残渣が発生した。品位の著しく不良なパターンであった。
結果を表2および表3に示す。
Comparative Example 9
In Example 6, a blue resin composition BL-5 was obtained in exactly the same manner except that the polyimide precursor solution D was used instead of the polyimide precursor solution A1 and the polyimide precursor solution C. The amic acid equivalent M 1 of the polyimide precursor in the blue resin composition BL-5 was 590. Further, the same procedure as in Example 6 was performed except that the blue resin composition BL-5 was used instead of the blue resin composition BL-1 in Example 6 and the hot plate temperature at the time of pre-baking the positive resist was 100 ° C. Thus, a blue pixel having a hole pattern was formed. Although there was no problem with the pixel edge shape of the hole, the hole diameter was as small as 26.7 μm on average with respect to the 29 μmφ mask, and the variation in hole diameter was as large as 26.7 ± 2.8 μm. Further, a blue resin composition residue was generated in the hole. The pattern was extremely poor in quality.
The results are shown in Table 2 and Table 3.

Figure 2007269970
Figure 2007269970

Figure 2007269970
Figure 2007269970

(表2および3中、ODPA:4,4’−オキシジフタル酸二無水物、BPDA:3,3’ ,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’−DAE:4,4’−ジアミノジフェニルエ−テル、PDA:パラフェニレンジアミン、SiDA:ビス−3−(アミノプロピル)テトラメチルシロキサン、FDA:9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、TiBK:チタン酸窒化物、CB:カーボン、B:PB15:6、V:PV23,R:PR254、Y:PY138、G:PG23をそれぞれ表す。また、CF品位の判定は、○:良好、×:やや不良、××:不良である。)
実施例8
(保護膜および透明導電膜の作成)
実施例7でえられたカラーフィルター基板にγ−アミノプロピルメチルジエトキシシランの加水分解物と、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物とを反応させることにより得られる硬化性組成物の溶液を、基板にスピンコートし260℃で10分間熱処理し、画素外領域で膜厚1.0μmのオーバーコート層を形成した。さらに、このオーバーコート層上に、膜厚0.15μmのITO膜をスパッタリング法で形成した。
(カラー液晶表示装置の作製)
カラーフィルター基板を中性洗剤で洗浄した後、ポリイミド樹脂からなる配向膜を印刷法により塗布し、ホットプレートで200℃、10分間焼成した。膜厚は70nmであった。この後、カラーフィルターをラビング処理し、シール剤をディスペンス法によりブラックマトリックス上に塗布、ホットプレートで90℃、10分間焼成した。
一方、コーニング製ガラス基板1737材にTFTアレイを形成した基板も同様に洗浄した後、配向膜を塗布、焼成する。その後、スペーサーを散布し、50前記カラーフィルター基板と重ね合わせ、オーブン中で加圧しながら160℃で90分間焼成、樹脂を硬化し、個々のパネルに割断する。このパネルを150℃、10−3torrで真空アニールした後、一度窒素雰囲気下で常圧に戻し、再度真空雰囲気において液晶注入した。液晶注入はパネルをチャンバーに入れて室温で10−3torrまで減圧した後、液晶注入孔を液晶槽に漬け、窒素を用いて常圧に戻して行った。液晶注入後、UV硬化樹脂を用いて液晶注入孔を封孔した。このパネルをNI転移点以上の温度に加熱して液晶を再配向させた。
次に、偏光板をパネルの2枚のガラス基板に貼り付け、オートクレーブ中で温度50℃、圧力5kgf/cm2 の条件で処理して、パネルを完成させた。このパネルを顕微鏡観察したところ、配向不良などによる光漏れなどは見られなかった。更に透過、反射表示の観察を行い、反射表示と透過表示での点灯評価では非常に良好な表示が得られた。
(In Tables 2 and 3, ODPA: 4,4′-oxydiphthalic dianhydride, BPDA: 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4′-DAE: 4,4 '-Diaminodiphenyl ether, PDA: paraphenylenediamine, SiDA: bis-3- (aminopropyl) tetramethylsiloxane, FDA: 9,9'-bis (4-aminophenyl) fluorene, TiBK: titanic acid nitride , CB: carbon, B: PB15: 6, V: PV23, R: PR254, Y: PY138, G: PG23, respectively, and determination of CF quality is ○: good, ×: slightly bad, XX: It is bad.)
Example 8
(Creation of protective film and transparent conductive film)
It is obtained by reacting the color filter substrate obtained in Example 7 with a hydrolyzate of γ-aminopropylmethyldiethoxysilane and 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride. A solution of the curable composition was spin-coated on a substrate and heat-treated at 260 ° C. for 10 minutes to form an overcoat layer having a film thickness of 1.0 μm in a region outside the pixel. Further, an ITO film having a thickness of 0.15 μm was formed on the overcoat layer by a sputtering method.
(Production of color liquid crystal display device)
After the color filter substrate was washed with a neutral detergent, an alignment film made of a polyimide resin was applied by a printing method and baked on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes. The film thickness was 70 nm. Thereafter, the color filter was rubbed, the sealing agent was applied onto the black matrix by a dispensing method, and baked on a hot plate at 90 ° C. for 10 minutes.
On the other hand, a substrate on which a TFT array is formed on a Corning glass substrate 1737 is similarly washed, and then an alignment film is applied and baked. Thereafter, spacers are sprayed, 50 are superimposed on the color filter substrate, fired at 160 ° C. for 90 minutes while being pressurized in an oven, the resin is cured, and the panels are cut into individual panels. This panel was vacuum annealed at 150 ° C. and 10 −3 torr, and then returned to normal pressure in a nitrogen atmosphere, and liquid crystal was injected again in a vacuum atmosphere. Liquid crystal injection was performed by placing the panel in a chamber and reducing the pressure to 10 −3 torr at room temperature, and then dipping the liquid crystal injection hole in a liquid crystal tank and returning to normal pressure using nitrogen. After the liquid crystal injection, the liquid crystal injection hole was sealed using a UV curable resin. This panel was heated to a temperature not lower than the NI transition point to realign the liquid crystal.
Next, the polarizing plate was attached to the two glass substrates of the panel and processed in an autoclave at a temperature of 50 ° C. and a pressure of 5 kgf / cm 2 to complete the panel. When this panel was observed with a microscope, no light leakage or the like due to poor alignment was observed. Further, transmission and reflection display were observed, and very good display was obtained in lighting evaluation with reflection display and transmission display.

Claims (8)

4,4’−オキシジフタル酸二無水物とジアミンが反応したアミック酸構造と該アミック酸構造がイミド閉環してなるイミド構造の両構造を有するポリイミド前駆体、溶媒、および顔料を含有する着色樹脂組成物であって、下記式(1)により表されるポリイミド前駆体のアミック酸当量Mが530以上640以下であることを特徴とする着色樹脂組成物。
Figure 2007269970
(ここで、Xはイミド閉環率(%)を、Mはイミド閉環していないと仮定した場合のポリイミド前駆体のアミック酸構造の繰り返し単位における分子量を表す。)
Colored resin composition containing a polyimide precursor having both an amic acid structure obtained by reacting 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and diamine and an imide structure formed by imide ring closure of the amic acid structure, a solvent, and a pigment A colored resin composition, wherein the amic acid equivalent M 1 of the polyimide precursor represented by the following formula (1) is 530 or more and 640 or less.
Figure 2007269970
(Here, X represents the imide ring closure rate (%), and M 0 represents the molecular weight in the repeating unit of the amic acid structure of the polyimide precursor when it is assumed that no imide ring closure occurs.)
4,4’−オキシジフタル酸二無水物とジアミンが反応したアミック酸構造と該アミック酸構造がイミド閉環してなるイミド構造の両構造を有する第1のポリイミド前駆体、4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、またはピロメリット酸二無水物から選ばれる少なくとも一種以上の酸二無水物とジアミンが反応したアミック酸構造と該アミック酸構造がイミド閉環してなるイミド構造の両構造を有する第2のポリイミド前駆体、溶媒、および顔料を含有する着色樹脂組成物であって、下記式(2)により表される第1および第2のポリイミド前駆体のアミック酸当量の重量平均当量Mが530以上640以下であることを特徴とする着色樹脂組成物。
Figure 2007269970
(ここで、X1は、第1のポリイミド前駆体のイミド閉環率(%)、X2は、第2のポリイミド前駆体のイミド閉環率、(M1)はイミド閉環していないと仮定した場合の第1のポリイミド前駆体のアミック酸構造の繰り返し単位における分子量、(M2)はイミド閉環していないと仮定した場合の第2のポリイミド前駆体のアミック酸構造の繰り返し単位における分子量、α1は、第1のポリイミド前駆体の重量分率、α2は、第2のポリイミド前駆体の重量分率をそれぞれ表し、α1+α2=1である。)
A first polyimide precursor having both an amic acid structure obtained by reacting 4,4′-oxydiphthalic dianhydride and a diamine and an imide structure formed by imide ring closure of the amic acid structure, 4,4′-biphenyltetra An amic acid structure in which at least one acid dianhydride selected from carboxylic dianhydride, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, or pyromellitic dianhydride and diamine are reacted with the amic acid structure Is a colored resin composition containing a second polyimide precursor having a imide structure formed by imide ring closure, a solvent, and a pigment, and represented by the following formula (2): A colored resin composition, wherein a weight average equivalent M of an amic acid equivalent of the polyimide precursor is 530 or more and 640 or less.
Figure 2007269970
(Where X1 is the imide ring closure rate (%) of the first polyimide precursor, X2 is the imide ring closure rate of the second polyimide precursor, and (M1) 0 is the case where it is assumed that no imide ring closure occurs. The molecular weight in the repeating unit of the amic acid structure of the first polyimide precursor, (M2) 0 is the molecular weight in the repeating unit of the amic acid structure of the second polyimide precursor, assuming that the imide is not ring-closed, α1 is (The weight fraction of the first polyimide precursor, α2, represents the weight fraction of the second polyimide precursor, respectively, and α1 + α2 = 1.)
ジアミン成分が、少なくともパラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、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、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スルホン、9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、ビス−3−(アミノプロピル)テトラメチルシロキサンのうちの少なくとも1種であることを特徴とする請求項1または2記載の着色樹脂組成物。 The diamine component is at least paraphenylenediamine, metaphenylenediamine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl sulfone, 4,4 ′. The at least one of -diaminodiphenyl sulfone, 9,9'-bis (4-aminophenyl) fluorene, and bis-3- (aminopropyl) tetramethylsiloxane. Colored resin composition. 黒色顔料、青色顔料、紫色顔料から選ばれる少なくとも1種以上の顔料であることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の着色樹脂組成物。 The colored resin composition according to claim 1, which is at least one pigment selected from a black pigment, a blue pigment, and a purple pigment. 黒色顔料が、カーボンブラック、チタン酸窒化物から選ばれる少なくとも1種以上の黒色顔料であることを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の着色樹脂組成物。 The colored resin composition according to claim 1, wherein the black pigment is at least one black pigment selected from carbon black and titanium oxynitride. 青色顔料、紫色顔料から選ばれる少なくとも1種以上の顔料であることを特徴とする請求項1〜5いずれか記載の着色樹脂組成物。 The colored resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the colored resin composition is at least one pigment selected from a blue pigment and a purple pigment. 複数色の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、該着色層に請求項1〜6いずれか記載の着色樹脂組成物を用いたことを特徴とするカラーフィルター。 A color filter having a pixel composed of a colored layer provided in a desired pattern for each of a plurality of colors, wherein the colored resin composition according to any one of claims 1 to 6 is used for the colored layer. filter. 請求項7記載のカラーフィルター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 color filter according to claim 7.
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