JP2010060987A - Composition for optical compensation film and color filter substrate provided with the optical compensation film composed of the composition - Google Patents

Composition for optical compensation film and color filter substrate provided with the optical compensation film composed of the composition Download PDF

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JP2010060987A JP2008228146A JP2008228146A JP2010060987A JP 2010060987 A JP2010060987 A JP 2010060987A JP 2008228146 A JP2008228146 A JP 2008228146A JP 2008228146 A JP2008228146 A JP 2008228146A JP 2010060987 A JP2010060987 A JP 2010060987A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such problems that the film thickness of an optical compensation layer is required to be precisely controlled, the control of the phase difference is not easy and a development process causes the increase of the number of steps to lower the yield, which occur when the optical compensation layer is formed on a color filter to control phase difference. <P>SOLUTION: The composition for the optical compensation film containing at least a photopolymerization initiator and a polymerizable liquid crystal. The photopolymerization initiator contains at least 1,2-octanedione 1-[4-(phenylthio)phenyl]-2-(O-benzoyloxime) by the content of 1.0-3.0 wt.% based on the weight of the polymerizable liquid crystal and contains the polymerizable liquid crystal expressed by formula (1) (in formula(1), X=4, 6). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置に使用される光学補償膜を備えたカラーフィルタ基板に係わり、特には光学補償膜を製造するための光学補償膜用組成物に関する。   The present invention relates to a color filter substrate having an optical compensation film used for a liquid crystal display device, and more particularly to a composition for an optical compensation film for producing an optical compensation film.

液晶表示装置は、近年その薄型であることゆえの省スペース性や軽量性、また省電力性などが評価され、最近では携帯機器ならびにテレビ用途への普及が急速に進んでいる。液晶表示装置は、パネル構成中にカラーフィルタ基板を設けることで、カラー表示を行なうことが可能であり、通常はRGB3色の着色画素から構成されるカラーフィルタを使用するのが一般的である。   In recent years, liquid crystal display devices have been highly evaluated for their space-saving properties, light weight, and power-saving properties due to their thinness, and recently, they are rapidly spreading to portable devices and television applications. The liquid crystal display device can perform color display by providing a color filter substrate in the panel structure, and generally uses a color filter composed of colored pixels of RGB three colors.

携帯機器向けの液晶表示装置には、昼間戸外の強い外光下でも視認性を確保するため、反射型あるいは一部に反射部を形成した半透過型の液晶表示装置が採用されることも多い。このような場合に、構成上生じでしまう位相差のズレをλ/4位相差フィルムやλ/2位相差フィルムなどを吸収型円偏光板と一体として液晶パネル構成に組み込むことによって補正することができ、反射光を有効に活用することができる。
一方、テレビ用途向けの液晶表示装置は、全方位の視認性などをより高める目的で、位相差フィルムと直線偏光板が組み合わされて使用されることが多い。
For liquid crystal display devices for portable devices, a reflective type or a transflective type liquid crystal display device in which a reflective part is partially formed is often used in order to ensure visibility even under strong outdoor light in the daytime. . In such a case, it is possible to correct the shift in phase difference that occurs in the configuration by incorporating a λ / 4 phase difference film, a λ / 2 phase difference film, or the like into the liquid crystal panel configuration integrally with the absorption type circularly polarizing plate. The reflected light can be used effectively.
On the other hand, a liquid crystal display device for television use is often used in combination with a retardation film and a linear polarizing plate for the purpose of further improving visibility in all directions.

しかしながら、通常こうした位相差フィルムは位相差値が面内で同一となるため、それが組み込まれる液晶表示装置がカラーフィルタ基板によって、カラー化されている場合、各着色領域を通過する光の波長域が異なることから、適切な位相差制御がなされているかどうかという問題が発生する。   However, since such retardation films generally have the same retardation value in the plane, when the liquid crystal display device in which the retardation film is incorporated is colored by a color filter substrate, the wavelength range of light passing through each colored region Therefore, there arises a problem of whether or not appropriate phase difference control is performed.

例えば携帯機器向け反射型あるいは半透過型液晶表示装置において、おおよそ緑の波長域(中心波長550nm前後)でλ/4の位相差量(約138nm)を有する位相差フィルムを直線偏光板と組み合わせて円偏光板として用いる場合、青の波長域(中心波長450nm前後)の光はλ/4より過剰となり、赤の波長域(中心波長630nm前後)の光はλ/4に対して不足となるので、赤および青の波長域においては完全な円偏光が得られない。   For example, in a reflective or transflective liquid crystal display device for portable devices, a retardation film having a retardation amount of λ / 4 (about 138 nm) in a green wavelength region (center wavelength around 550 nm) is combined with a linear polarizing plate. When used as a circularly polarizing plate, the light in the blue wavelength region (center wavelength around 450 nm) is more than λ / 4, and the light in the red wavelength region (center wavelength around 630 nm) is insufficient relative to λ / 4. In the red and blue wavelength regions, complete circularly polarized light cannot be obtained.

またテレビ用途向けの液晶表示装置などで、RGB3色のうちの1つの色(波長領域)で位相差が補償されるように位相差フィルムを設計すると他の色(波長領域)においては補償が不完全となるという事態が発生する。この原因として以下の要因が挙げられる。
(1)セルの液晶が必ずしも全波長領域で同一の位相差を有していないこと、
(2)カラーフィルタに用いられる着色顔料の多くは光学的異方性を有しておりその程度は顔料の種類に依存するため赤・緑・青の画素によって位相差が異なる値になることである。
In addition, when a retardation film is designed so that the phase difference is compensated for one of the three colors RGB (wavelength region) in a liquid crystal display device for television applications, compensation is not possible for the other colors (wavelength region). The situation of perfection occurs. The following factors can be cited as the cause.
(1) The liquid crystal of the cell does not necessarily have the same phase difference in the entire wavelength region,
(2) Many of the colored pigments used in color filters have optical anisotropy, and the degree depends on the type of pigment, so the phase difference varies depending on the red, green, and blue pixels. is there.

このような問題に対して、液晶セルの内部に色ごとに位相差層を設けて色ごとに光学補償を行う方法が知られている。   In order to solve such a problem, a method is known in which a phase difference layer is provided for each color in the liquid crystal cell and optical compensation is performed for each color.

一例として、膜厚が異なるあるいは光学的特性の異なる重合性液晶材料を成膜することで、3色の表示画素に対応するように位相差量を発現するカラーフィルタ基板が発明されている(例えば、特許文献1参照)。   As an example, there has been invented a color filter substrate that expresses phase difference amounts corresponding to display pixels of three colors by forming polymerizable liquid crystal materials having different film thicknesses or different optical characteristics (for example, , See Patent Document 1).

また、カラーフィルタの光透過性パターンの厚みを各色ごとに異なるように形成して、その上に重合性液晶などの位相差制御層を、カラーフィルタ層と位相差制御層の合計厚みが一定になるようにスピンコート法などで積層し、位相差制御層の厚みを各色で異ならせることによって、3色の表示画素に対応するように位相差量を発現する位相差制御層を有するカラーフィルタも発明されている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, the light-transmitting pattern of the color filter is formed to have a different thickness for each color, and a retardation control layer such as a polymerizable liquid crystal is formed thereon, and the total thickness of the color filter layer and the retardation control layer is constant. A color filter having a phase difference control layer that expresses a phase difference amount corresponding to display pixels of three colors by stacking by a spin coat method or the like and making the thickness of the phase difference control layer different for each color. It has been invented (see, for example, Patent Document 2).

さらにまた、カラーフィルタの光透過性パターンの厚みを各色ごと、さらには透過部/反射部で異なるように形成して、その上に重合性液晶などからなる位相差制御層を、カラーフィルタ層の段差を平坦化させる意味も含め、且つ配向方向を異にするように積層することで、透過部では位相差がなく反射部では位相差を有していてかつ色ごとに対応した値(それぞれλ/4)とした液晶表示装置も発明されている。配向方向を異ならせる方法としてはマスクラビングなどがあげられる(例えば、特許文献3参照)。
しかしながら、これら従来の方法には次のような問題がある。
Furthermore, the thickness of the light transmissive pattern of the color filter is formed to be different for each color and further in the transmissive part / reflective part, and a retardation control layer made of a polymerizable liquid crystal or the like is formed on the color filter layer. By laminating the layers so as to flatten the step and to have different orientation directions, the transmission part has no phase difference and the reflection part has a phase difference and a value corresponding to each color (λ / 4) has also been invented. As a method for changing the orientation direction, mask rubbing or the like can be cited (for example, see Patent Document 3).
However, these conventional methods have the following problems.

例えば、特許文献1において、位相差層の膜厚を各色ごとに異ならせる手段としては、重合型の液晶材料を塗布し、これに紫外線等の放射線を各色ごとに照射量を変えて露光し、有機溶媒で現像する方法が示されている。この方法では特に未硬化成分が硬化薄膜中に残る場合において最終的な膜厚は現像の条件によっても大きく左右されるため、露光時の照射量を制御することだけでは安定して所望の膜厚を得ることは難しいという問題がある。また、複屈折率の異なる重合型液晶材料をフォトリソグラフィー法や印刷法等を用いてパターニングする場合、重合型液晶材料ごとにフォトリソグラフィー工程や印刷工程が必要となるため、これを製造することは容易ではないという問題がある。   For example, in Patent Document 1, as a means for differentiating the thickness of the retardation layer for each color, a polymerization-type liquid crystal material is applied, and radiation such as ultraviolet rays is applied to each color while changing the irradiation amount for each color. A method of developing with an organic solvent is shown. In this method, especially when an uncured component remains in the cured thin film, the final film thickness greatly depends on the development conditions. Therefore, the desired film thickness can be stably controlled only by controlling the dose during exposure. There is a problem that it is difficult to obtain. In addition, when patterning a polymerization type liquid crystal material having different birefringence using a photolithography method or a printing method, a photolithography process or a printing process is required for each polymerization type liquid crystal material. There is a problem that it is not easy.

特許文献2においては、位相差制御層の膜厚は下地となるカラーフィルタ層の膜厚によるが、光照射量と現像によって位相差層の膜厚を調整するのではないため位相差層の成膜工程における困難さは幾分解消されるが、今度はカラーフィルタ層の膜厚を厳密に制御する必要が生じ、カラーフィルタの設計が制限されるとかあるいはカラーフィルタの製造工程の難度が上昇する等の問題がある。またそもそも、下地が平坦であれば容易であるが、スピンコート法などを用いて位相差層とカラーフィルタ層の合計膜厚を均一に保つように、膜厚段差のあるカラーフィルタ層の上に異なる膜厚の位相差制御層を塗布するのはそれほど容易なことではない。   In Patent Document 2, the thickness of the retardation control layer depends on the thickness of the underlying color filter layer. However, since the thickness of the retardation layer is not adjusted by the amount of light irradiation and development, the retardation layer is formed. Although the difficulty in the film process is somewhat eliminated, this time it becomes necessary to strictly control the thickness of the color filter layer, which limits the design of the color filter or increases the difficulty of the manufacturing process of the color filter There are problems such as. In the first place, it is easy if the base is flat, but on a color filter layer with a step difference in thickness so as to keep the total thickness of the retardation layer and the color filter layer uniform using a spin coat method or the like. It is not so easy to apply phase difference control layers having different film thicknesses.

特許文献3における、カラーフィルタの段差を解消する意味も含めこれを平坦化させるように位相差層を塗布する際の問題点は特許文献2におけるものと同様である。重合性液晶からなる位相差層の配向方法を異にする手段としては、光配向処理により配向方向を異ならせた配向膜を形成する方法、特許文献3ではマスクラビングにより配向方向を異ならせた配向膜を形成する方法が開示されているが、光配向処理を行なうには偏光露光あるいは非偏向平行光で斜めから露光を施す必要が生じる等露光装置が大掛かりで高価となる、またマスクラビングを行なうには物理的な接触を伴う工程を複数回実施しなければならず収率の低下は避けられないという問題がある。
特開2004−191832号公報 特開2005−24919号公報 特開2006−85130号公報
The problem in applying the retardation layer so as to flatten the color filter including the meaning of eliminating the step of the color filter in Patent Document 3 is the same as that in Patent Document 2. As a means for differentiating the alignment method of the retardation layer made of the polymerizable liquid crystal, a method of forming an alignment film with different alignment directions by photo-alignment treatment, in Patent Document 3, alignment with different alignment directions by mask rubbing Although a method for forming a film is disclosed, an exposure apparatus becomes large and expensive, and mask rubbing is performed, for example, in order to perform photo-alignment processing, it is necessary to perform exposure from an oblique direction with polarized light exposure or non-polarized parallel light. However, there is a problem that the yield is inevitably reduced because a process involving physical contact must be performed a plurality of times.
JP 2004-191832 A JP 2005-24919 A JP 2006-85130 A

本発明は、カラー液晶表示装置で必要となる色ごとの位相差調整を、上記に述べた光学補償層をカラーフィルタ上に形成して解消する際に生じる問題、光学補償層の膜厚を精密にコントロールする必要がある、位相差制御が容易ではない、現像方式を用いると工程数が多くなり収率が低下するという問題を解決するためになされたものである。   In the present invention, the problem that arises when the above-described optical compensation layer is formed on a color filter to eliminate the phase difference adjustment for each color required in a color liquid crystal display device, and the film thickness of the optical compensation layer is precisely measured. This is to solve the problem that the control of the phase difference is not easy, the phase difference control is not easy, and the number of steps increases and the yield decreases when the development method is used.

上記課題を解決するための、請求項1に記載の発明は、少なくとも、光重合開始剤、及び重合性液晶を含む光学補償膜用組成物であって、前記光重合開始剤が、少なくとも
1,2- octanedione 1-[4-(phenylthio)phenyl]-2-(O-benzoyloxime) を含み、その含有量が前記重合性液晶の重量に対して1.0〜3.0wt%であることを特徴とする光学補償膜用組成物としたものである。
The invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problem is an optical compensation film composition comprising at least a photopolymerization initiator and a polymerizable liquid crystal, wherein the photopolymerization initiator is at least
1,2-octedione 1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime), the content of which is 1.0 to 3.0 wt% with respect to the weight of the polymerizable liquid crystal, This is a composition for an optical compensation film.

請求項2に記載の発明は、下記(化学式1)で表される重合性液晶を含有していることを特徴とする請求項1に記載の光学補償膜用組成物としたものである。(式中X=4、6)   The invention according to claim 2 is a composition for an optical compensation film according to claim 1, which contains a polymerizable liquid crystal represented by the following (Chemical formula 1). (Where X = 4, 6)

Figure 2010060987
請求項3に記載の発明は、前記重合性液晶(化1)においてXは4又は6であることを特徴とする請求項1から2のいずれか1項に記載の光学補償膜用組成物としたものである。
Figure 2010060987
According to a third aspect of the present invention, in the polymerizable liquid crystal (Chemical Formula 1), X is 4 or 6, and the composition for an optical compensation film according to any one of the first to second aspects, It is a thing.

請求項4に記載の発明は、基板に塗布し乾燥した後の光学補償膜用組成物がネマチック層を呈することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光学補償膜用組成物としたものである。   The invention according to claim 4 is the optical compensation film composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the composition for optical compensation film after being applied to a substrate and dried exhibits a nematic layer. It is a composition.

請求項5に記載の発明は、前記重合禁止剤が全重量の0.01~0.05wt%含有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光学補償膜用組成物としたものである。   The invention according to claim 5 is the composition for optical compensation film according to any one of claims 1 to 4, wherein the polymerization inhibitor is contained in an amount of 0.01 to 0.05 wt% of the total weight. Is.

請求項6に記載の発明は、カラーフィルタ層の下部又は上部に、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学補償膜用組成物を光・熱重合によって硬化させた光学補償膜が設けられており、前記光学補償膜は、前記カラーフィルタを構成する着色層ごとに対応する複屈折性を有することで着色層ごとに対応する位相差を発現するようにしたことを特徴とするカラーフィルタ基板としたものである。   The invention according to claim 6 is an optical compensation film obtained by curing the composition for optical compensation film according to any one of claims 1 to 5 by light / thermal polymerization at a lower part or an upper part of the color filter layer. A color characterized in that the optical compensation film has a birefringence corresponding to each colored layer constituting the color filter so as to express a phase difference corresponding to each colored layer. This is a filter substrate.

本発明になる光学補償膜用組成物を用いれば、基板上にカラーフィルタ層の厚みを大きく変えることなく形成し、全面にわたり膜厚が同じ光学補償層を形成するだけで、着色色ごとに位相差が調整されたカラーフィルタ基板を得ることができる。光学補償層は現像工程を経ることがなく、膜厚を精密にコントロールすることもないので位相差の制御が極めて容易である。   By using the optical compensation film composition according to the present invention, the color filter layer is formed on the substrate without greatly changing the thickness, and the optical compensation layer having the same film thickness is formed on the entire surface. A color filter substrate in which the phase difference is adjusted can be obtained. Since the optical compensation layer does not go through a development process and the film thickness is not precisely controlled, the phase difference can be controlled very easily.

図1は本発明によって得られるカラーフィルタ基板の一形態(部分)を例示したものである。本カラーフィルタ基板は、ガラス基板1の上にR,G,Bのカラーフィルタ層6、液晶固定化層7(位相差薄膜)が積層される構成となっている。カラーフィルタ層6を構成する色ごとに当該液晶固定化層7が重合および/または架橋された結果、液晶化合物層の配向の程度が異なる状態で固定化されている。例えば領域R(3)はほぼ完全に液晶化合物層が配向した状態であり複屈折性が最も強く発現されていて、領域G(4)は領域Rよりは配向の程度が低い状態であり複屈折性は比較的弱く、領域B(5)は領域Gよりさらに配向の程度が低い状態であり複屈折性が最も低い。一般に配向の程度については、複屈折率の大小により見積もることができる。   FIG. 1 illustrates one form (part) of a color filter substrate obtained by the present invention. This color filter substrate is configured such that an R, G, B color filter layer 6 and a liquid crystal fixing layer 7 (retardation thin film) are laminated on a glass substrate 1. As a result of the polymerization and / or crosslinking of the liquid crystal immobilization layer 7 for each color constituting the color filter layer 6, the liquid crystal compound layers are immobilized in different degrees of orientation. For example, the region R (3) is in a state in which the liquid crystal compound layer is almost completely aligned and the birefringence is most strongly expressed, and the region G (4) is in a state in which the degree of alignment is lower than that in the region R and is birefringent. The region B (5) has a lower degree of orientation than the region G and has the lowest birefringence. In general, the degree of orientation can be estimated based on the birefringence.

液晶固定化層の配向の程度が各々異なると、当該領域の複屈折率も各々異なるので発現する位相差の量もそれぞれ異なる値となる。   When the degree of orientation of the liquid crystal fixing layer is different, the birefringence of the region is also different, so that the amount of phase difference that appears is different.

なお、本発明において「配向の程度」とは面内の領域ごとに、必ずしも厚み方向で「配向の程度」が一定であることを意味しない。例えばある領域においては、下面付近はより配向の揃った状態、上面付近はより無配向に近い状態、などとなっていてもよい。この場合「配向の程度」はおおよそ厚み方向の「配向の程度」の平均を示すことになる。   In the present invention, the “degree of orientation” does not necessarily mean that the “degree of orientation” is constant in the thickness direction for each in-plane region. For example, in a certain region, the vicinity of the lower surface may be in a more aligned state, and the vicinity of the upper surface may be in a more non-oriented state. In this case, the “degree of orientation” is an average of the “degree of orientation” in the thickness direction.

本発明のカラーフィルタ基板において、透過表示部に当あたる部分は液晶を無配向の状態で固定化することにより光学的に略等方とすることもできる。当該液晶固定化層領域は実質的に位相差が発現しなくなるため単なる透明薄膜として作用する。   In the color filter substrate of the present invention, the portion corresponding to the transmissive display portion can be made optically isotropic by fixing the liquid crystal in a non-oriented state. Since the liquid crystal fixing layer region does not substantially exhibit a retardation, it functions as a simple transparent thin film.

本発明のカラーフィルタ基板は、RGB各色ごとに液晶固定化層の複屈折率を異ならせることでその位相差を所望の値に制御しようとするものであるから、相違する位相差量を必要とする領域であっても当該液晶固定化層の膜厚をかえる必要はない。従って、複数の着色画素上の液晶固定化層はいずれも略同一の膜厚、すなわち位相差薄膜全域で膜厚は等しくなる。   Since the color filter substrate of the present invention is intended to control the phase difference to a desired value by changing the birefringence of the liquid crystal fixing layer for each RGB color, it requires a different amount of phase difference. It is not necessary to change the film thickness of the liquid crystal immobilization layer even in the region to be applied. Therefore, all of the liquid crystal fixing layers on the plurality of colored pixels have substantially the same film thickness, that is, the film thickness is the same throughout the retardation film.

本発明の位相差制御膜を備えたカラーフィルタ基板を得る手段は種々考えられるが、カラーフィルタ層の形成方法については既存の製造法を用いることが可能である。カラーフィルタ層は、基板上に設けた液晶固定化層の上部又は下部に設けることもできる。   Various means for obtaining a color filter substrate provided with the retardation control film of the present invention can be considered, but an existing manufacturing method can be used as a method for forming a color filter layer. The color filter layer can also be provided above or below the liquid crystal immobilization layer provided on the substrate.

先ず、顔料を顔料担体に分散した着色組成物を各色毎に所定領域に成膜して硬化させ、カラーフィルタを形成する場合について記述する。   First, a case where a color composition is formed by forming a colored composition in which a pigment is dispersed in a pigment carrier into a predetermined region for each color and curing the composition to form a color filter will be described.

前記着色組成物に含まれる顔料としては、有機または無機の顔料を、単独でまたは2種類以上混合して用いることができる。顔料は、発色性が高く、且つ耐熱性の高い顔料、特に耐熱分解性の高い顔料が好ましく、通常は有機顔料が用いられる。以下に、着色組成物に使用可能な有機顔料の具体例を、カラーインデックス番号で示す。
赤色着色組成物には、例えばC.I.Pigment Red 7、14、41、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、81:4、146、168、177、178、179、184、185、187、200、202、208、210、246、254、255、264、270、272、279等の赤色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用することもできる。黄色顔料としては、C.I. Pigment Yellow1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、198、213、214等が挙げられる。
As the pigment contained in the colored composition, organic or inorganic pigments can be used alone or in admixture of two or more. The pigment is preferably a pigment having a high color developability and a high heat resistance, particularly a pigment having a high heat decomposition resistance, and an organic pigment is usually used. Below, the specific example of the organic pigment which can be used for a coloring composition is shown with a color index number.
Examples of the red coloring composition include C.I. I. Pigment Red 7, 14, 41, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 81: 4, 146, 168, 177, 178, 179, 184, 185, Red pigments such as 187, 200, 202, 208, 210, 246, 254, 255, 264, 270, 272, and 279 can be used, and a yellow pigment can also be used in combination. Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 126, 127, 128, 129, 138, 147, 150, 151, 152, 153, 154, 155 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181, 182, 185, 187, 188, 193, 194, 199, 198, 213, 214 and the like.

また緑色着色組成物には、例えばC.I.Pigment Green 7、10、36、37等の緑色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用できる。黄色顔料としては、赤色着色組成物のところで挙げた顔料と同様のものが使用可能である。   Examples of the green coloring composition include C.I. I. Pigment Green 7, 10, 36, 37 or the like can be used, and a yellow pigment can be used in combination. As the yellow pigment, the same pigments as those mentioned for the red coloring composition can be used.

青色着色組成物には、例えばC.I.Pigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64等の青色顔料を用いることができ、紫色顔料を併用できる。紫色顔料としては、C.I.Pigment Violet 1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等が挙げられる。   Examples of the blue coloring composition include C.I. I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64, and the like can be used, and a purple pigment can be used in combination. Examples of purple pigments include C.I. I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50 and the like.

また、顔料として無機顔料を用いることも可能であり、具体的には黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。無機顔料は、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、有機顔料と組み合わせて用いられる。
着色組成物には、調色のため、耐熱性を低下させない範囲内で染料を含有させることができる。
It is also possible to use inorganic pigments as pigments. Specifically, yellow lead, zinc yellow, red bean (red iron (III) oxide), cadmium red, ultramarine, bitumen, chromium oxide green, cobalt green, and other metals. Examples thereof include oxide powder, metal sulfide powder, and metal powder. Inorganic pigments are used in combination with organic pigments in order to ensure good coatability, sensitivity, developability and the like while maintaining a balance between saturation and lightness.
The coloring composition can contain a dye within a range that does not reduce heat resistance for color matching.

また前記着色組成物に含まれる顔料担体は、顔料を分散させるものであり、熱可塑性樹脂・熱硬化性樹脂・感光性樹脂などの透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物により構成される。透明樹脂は、可視光領域の400〜700nmの全波長領域において透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれ、その前駆体には、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独でまたは2種以上混合して用いることができる。
顔料担体は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、30〜700重量部、好ましくは60〜450重量部の量で用いることができる。また、透明樹脂とその前駆体との混合物を顔料担体として用いる場合には、透明樹脂は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、20〜400重量部、好ましくは50〜250重量部の量で用いることができる。また、透明樹脂の前駆体は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、10〜300重量部、好ましくは10〜200重量部の量で用いることができる。
The pigment carrier contained in the colored composition is for dispersing a pigment, and is composed of a transparent resin such as a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or a photosensitive resin, a precursor thereof, or a mixture thereof. The transparent resin is a resin having a transmittance of preferably 80% or more, more preferably 95% or more in the entire wavelength region of 400 to 700 nm in the visible light region. The transparent resin includes a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photosensitive resin, and its precursor includes a monomer or an oligomer that is cured by irradiation with radiation to form a transparent resin. Alternatively, two or more kinds can be mixed and used.
The pigment carrier can be used in an amount of 30 to 700 parts by weight, preferably 60 to 450 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition. When a mixture of a transparent resin and its precursor is used as a pigment carrier, the transparent resin is 20 to 400 parts by weight, preferably 50 to 250 parts by weight, based on 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition. Can be used. The precursor of the transparent resin can be used in an amount of 10 to 300 parts by weight, preferably 10 to 200 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.

熱可塑性樹脂としては、例えば, ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
Examples of thermoplastic resins include butyral resin, styrene-maleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyurethane resin, and polyester resin. And acrylic resins, alkyd resins, polystyrene resins, polyamide resins, rubber resins, cyclized rubber resins, celluloses, polybutadiene, polyethylene, polypropylene, polyimide resins, and the like.
Examples of the thermosetting resin include epoxy resins, benzoguanamine resins, rosin-modified maleic acid resins, rosin-modified fumaric acid resins, melamine resins, urea resins, and phenol resins.

感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する(メタ)アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、(メタ)アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。   Examples of the photosensitive resin include (meth) acrylic compounds having a reactive substituent such as an isocyanate group, an aldehyde group, and an epoxy group on a linear polymer having a reactive substituent such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group, A resin obtained by reacting an acid and introducing a photocrosslinkable group such as a (meth) acryloyl group or a styryl group into the linear polymer is used. Further, a linear polymer containing an acid anhydride such as a styrene-maleic anhydride copolymer or an α-olefin-maleic anhydride copolymer is converted into a (meth) acrylic compound having a hydroxyl group such as hydroxyalkyl (meth) acrylate. Half-esterified products are also used.

透明樹脂の前駆体であるモノマーおよびオリゴマーとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種類以上混合して用いることができる。   Monomers and oligomers that are precursors of transparent resins include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) ) Acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, melamine (meth) acrylate, various acrylic esters such as epoxy (meth) acrylate and methacrylic acid Examples include esters, (meth) acrylic acid, styrene, vinyl acetate, (meth) acrylamide, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, and acrylonitrile. These can be used alone or in admixture of two or more.

着色組成物には、該組成物を紫外線等の照射により硬化する場合には、光重合開始剤等が添加される。
光重合開始剤としては、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン等のアセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン系光重合開始剤、2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリル−s−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4’−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤等が用いられる。
光重合開始剤は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、5〜200重量部、好ましくは10〜150重量部の量で用いることができる。
When the composition is cured by irradiation with ultraviolet rays or the like, a photopolymerization initiator or the like is added to the coloring composition.
Examples of the photopolymerization initiator include 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- Hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butane- Acetophenone photopolymerization initiators such as 1-one, benzoin photopolymerization initiators such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzyldimethyl ketal, benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4 -F Benzophenone photopolymerization initiators such as nylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone Thioxanthone photopolymerization initiators such as 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxyphenyl) -4, 6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-piperonyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s- Triazine, 2,4-bis (trichloro Til) -6-styryl-s-triazine, 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxy-naphth-1-yl) -4 , 6-Bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-trichloromethyl- (piperonyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl (4′-methoxystyryl) -6-triazine, etc. A polymerization initiator, a borate photopolymerization initiator, a carbazole photopolymerization initiator, an imidazole photopolymerization initiator, or the like is used.
A photoinitiator can be used in the amount of 5-200 weight part with respect to 100 weight part of pigments in a coloring composition, Preferably it is 10-150 weight part.

上記光重合開始剤は、単独あるいは2種以上混合して用いるが、増感剤として、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、4,4’−ジエチルイソフタロフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物を併用することもできる。
増感剤は、光重合開始剤100重量部に対して、0.1〜60重量部の量で含有させることができる。
The above photopolymerization initiators are used alone or in combination of two or more. As sensitizers, α-acyloxy ester, acylphosphine oxide, methylphenylglyoxylate, benzyl, 9,10-phenanthrenequinone. , Camphorquinone, ethyl anthraquinone, 4,4′-diethylisophthalophenone, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 4,4′-diethylaminobenzophenone, etc. It can also be used together.
The sensitizer can be contained in an amount of 0.1 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photopolymerization initiator.

さらに着色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。
多官能チオールは、チオール基を2個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール 、デカンジチオール 、1,4−ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6−トリメルカプト−s−トリアジン、2−(N,N−ジブチルアミノ)−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン等が挙げられる。これらの多官能チオールは、1種または2種以上混合して用いることができる。
多官能チオールは、着色組成物中の顔料100重量部に対して、0.2〜150重量部、好ましくは0.2〜100重量部の量で用いることができる。
Furthermore, the coloring composition can contain a polyfunctional thiol that functions as a chain transfer agent.
The polyfunctional thiol may be a compound having two or more thiol groups. For example, hexanedithiol, decanedithiol, 1,4-butanediol bisthiopropionate, 1,4-butanediol bisthioglycolate, ethylene Glycol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthiopropionate, trimethylolpropane tristhioglycolate, trimethylolpropane tristhiopropionate, trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), pentaerythritol tetrakisthioglycolate, Pentaerythritol tetrakisthiopropionate, trimercaptopropionic acid tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, 1,4-dimethylmercaptobenzene, 2,4,6-trimerca DOO -s- triazine, 2- (N, N- dibutylamino) -4,6-dimercapto -s- triazine. These polyfunctional thiols can be used alone or in combination.
The polyfunctional thiol can be used in an amount of 0.2 to 150 parts by weight, preferably 0.2 to 100 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.

さらに着色組成物には、顔料を充分に顔料担体中に分散させ、ガラス基板等の平面体上に乾燥膜厚が0.2〜5μmとなるように塗布して各色表示画素を形成することを容易にするために溶剤を含有させることができる。溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−nアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
溶剤は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、800〜4000重量部、好ましくは1000〜2500重量部の量で用いることができる。
Furthermore, in the coloring composition, the pigment is sufficiently dispersed in the pigment carrier, and applied to a flat body such as a glass substrate so that the dry film thickness is 0.2 to 5 μm to form each color display pixel. A solvent can be included for ease. Examples of the solvent include cyclohexanone, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, ethylbenzene, ethylene glycol diethyl ether, xylene, ethyl cellosolve, methyl-n amyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, toluene, Examples include methyl ethyl ketone, ethyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, isobutyl ketone, petroleum solvent, and the like. These may be used alone or in combination.
The solvent can be used in an amount of 800 to 4000 parts by weight, preferably 1000 to 2500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.

着色組成物は、1種または2種以上の顔料を、必要に応じて上記光重合開始剤と共に、顔料担体および有機溶剤中に三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、アトライター等の各種分散手段を用いて微細に分散して製造することができる。また、2種以上の顔料を含む着色組成物は、各顔料を別々に顔料担体および有機溶剤中に微細に分散したものを混合して製造することもできる。顔料を顔料担体および有機溶剤中に分散する際には、適宜、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤、顔料誘導体等の分散助剤を含有させることができる。分散助剤は、顔料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて顔料を顔料担体および有機溶剤中に分散してなる着色組成物を用いた場合には、透明性に優れたカラーフィルタが得られる。
分散助剤は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、0.1〜40重量部、好ましくは0.1〜30重量部の量で用いることができる。
The coloring composition comprises one or more pigments, if necessary, together with the above photopolymerization initiator, in a pigment carrier and an organic solvent, such as a three roll mill, a two roll mill, a sand mill, a kneader, and an attritor. It can be produced by finely dispersing using a dispersing means. Moreover, the coloring composition containing 2 or more types of pigments can also be manufactured by mixing each pigment separately finely dispersed in a pigment carrier and an organic solvent. When the pigment is dispersed in the pigment carrier and the organic solvent, a dispersion aid such as a resin-type pigment dispersant, a surfactant, or a pigment derivative can be appropriately contained. Since the dispersion aid is excellent in pigment dispersion and has a great effect of preventing re-aggregation of the pigment after dispersion, a coloring composition comprising a pigment dispersed in a pigment carrier and an organic solvent using a dispersion aid is used. If so, a color filter excellent in transparency can be obtained.
The dispersion aid can be used in an amount of 0.1 to 40 parts by weight, preferably 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.

樹脂型顔料分散剤としては、顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、顔料担体と相溶性のある部位とを有し、顔料に吸着して顔料の顔料担体への分散を安定化する働きをするものである。樹脂型顔料分散剤として具体的には、ポリウレタン、ポリアクリレートなどのポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸(部分)アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩などの油性分散剤、(メタ)アクリル酸−スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステル系等が用いられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。   The resin-type pigment dispersant has a pigment-affinity part that has the property of adsorbing to the pigment and a part that is compatible with the pigment carrier, and adsorbs to the pigment to stabilize the dispersion of the pigment on the pigment carrier. It works. Specific examples of resin-type pigment dispersants include polycarboxylic acid esters such as polyurethane and polyacrylate, unsaturated polyamides, polycarboxylic acids, polycarboxylic acid (partial) amine salts, polycarboxylic acid ammonium salts, and polycarboxylic acid alkylamines. Salts, polysiloxanes, long-chain polyaminoamide phosphates, hydroxyl group-containing polycarboxylic acid esters, their modified products, amides formed by the reaction of poly (lower alkyleneimines) with polyesters having free carboxyl groups, and the like Water-based dispersants such as oily dispersants such as salts, (meth) acrylic acid-styrene copolymers, (meth) acrylic acid- (meth) acrylic acid ester copolymers, styrene-maleic acid copolymers, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone Resin, water-soluble polymer, polyester Modified polyacrylate, ethylene oxide / propylene oxide addition compound, phosphate ester-based and the like are used, they can be used alone or in admixture of two or more.

界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナ
トリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤;アルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤;アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。
Surfactants include polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, alkali salt of styrene-acrylic acid copolymer, sodium alkylnaphthalenesulfonate, sodium alkyldiphenyletherdisulfonate, lauryl sulfate monoethanolamine, lauryl Anionic surfactants such as triethanolamine sulfate, ammonium lauryl sulfate, monoethanolamine stearate, sodium stearate, sodium lauryl sulfate, monoethanolamine of styrene-acrylic acid copolymer, polyoxyethylene alkyl ether phosphate; Polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as alkyl ether phosphates, polyoxyethylene sorbitan monostearate, and polyethylene glycol monolaurate; chaotic surfactants such as alkyl quaternary ammonium salts and their ethylene oxide adducts; alkyldimethylamino Examples include amphoteric surfactants such as alkylbetaines such as betaine acetate and alkylimidazolines, and these can be used alone or in admixture of two or more.

色素誘導体は、有機色素に置換基を導入した化合物であり、用いる顔料の色相に近いものが好ましいが、添加量が少なければ色相の異なるものを用いても良い。有機色素には、一般に色素とは呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。色素誘導体としては、特開昭63−305173号公報、特公昭57−15620号公報、特公昭59−40172号公報、特公昭63−17102号公報、特公平5−9469号公報等に記載されているものを使用できる。特に、塩基性基を有する色素誘導体は、顔料の分散効果が大きいため、好適に用いられる。これらは単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。   The dye derivative is a compound in which a substituent is introduced into an organic dye, and is preferably close to the hue of the pigment to be used. However, if the addition amount is small, those having different hues may be used. Organic dyes also include light yellow aromatic polycyclic compounds such as naphthalene and anthraquinone that are not generally called dyes. Examples of the dye derivatives are described in JP-A-63-305173, JP-B-57-15620, JP-B-59-40172, JP-B-63-17102, JP-B-5-9469, and the like. You can use what you have. In particular, a pigment derivative having a basic group is preferably used because it has a large pigment dispersion effect. These can be used alone or in admixture of two or more.

着色組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させることができる。貯蔵安定剤としては、例えばベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの4級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、t−ブチルピロカテコール、テトラエチルホスフィン、テトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。
貯蔵安定剤は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、0.1〜10重量部の量で含有させることができる。
The coloring composition can contain a storage stabilizer in order to stabilize the viscosity with time of the composition. Examples of storage stabilizers include quaternary ammonium chlorides such as benzyltrimethyl chloride and diethylhydroxyamine, organic acids such as lactic acid and oxalic acid, and organic acids such as methyl ether, t-butylpyrocatechol, tetraethylphosphine, and tetraphenylphosphine. Examples thereof include phosphine and phosphite.
The storage stabilizer can be contained in an amount of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.

また着色組成物には、基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有させることもできる。
シランカップリング剤としては、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリルシラン類、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のチオシラン類等が挙げられる。
シランカップリング剤は、着色組成物中の顔料100重量部に対して、0.01〜100重量部の量で含有させることができる。
In addition, the coloring composition may contain an adhesion improving agent such as a silane coupling agent in order to improve the adhesion to the substrate.
Examples of the silane coupling agent include vinyl silanes such as vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, vinylethoxysilane, and vinyltrimethoxysilane, (meth) acrylsilanes such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3 , 4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) methyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ) Epoxysilanes such as methyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β ( Aminoethyl) γ-aminopro Lutriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N Examples include aminosilanes such as -phenyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, thiosilanes such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, and γ-mercaptopropyltriethoxysilane.
The silane coupling agent can be contained in an amount of 0.01 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment in the coloring composition.

着色組成物は、グラビアオフセット用印刷インキ、水無しオフセット印刷インキ、シルクスクリーン印刷用インキ、インキジェット印刷用インキ、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストの形態で調製することができる。着色レジストは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または感光性樹脂と、モノマーと、光重合開始剤と、有機溶剤とを含有する組
成物中に色素を分散させたものである。
顔料は、着色組成物の全固形分量を基準(100wt%)として5〜70wt%の割合で含有されることが好ましい。より好ましくは、20〜50wt%の割合で含有され、その残部は、顔料担体により提供される樹脂質バインダーから実質的になる。
着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、さらに好ましくは0.5μm以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
The coloring composition can be prepared in the form of gravure offset printing ink, waterless offset printing ink, silk screen printing ink, ink jet printing ink, solvent development type or alkali development type colored resist. The colored resist is obtained by dispersing a dye in a composition containing a thermoplastic resin, a thermosetting resin or a photosensitive resin, a monomer, a photopolymerization initiator, and an organic solvent.
The pigment is preferably contained in a proportion of 5 to 70 wt% based on the total solid content of the coloring composition (100 wt%). More preferably, it is contained in a proportion of 20 to 50 wt%, and the remainder consists essentially of a resinous binder provided by the pigment carrier.
The colored composition is removed by means of centrifugal separation, sintering filter, membrane filter, etc. to remove coarse particles of 5 μm or more, preferably coarse particles of 1 μm or more, more preferably 0.5 μm or more and coarse particles It is preferable to carry out.

本発明のカラーフィルタは、透明基板上に、印刷法またはフォトリソグラフィー法により形成されるRGBの着色表示画素を具備する(以下、表示画素とも記す)。
透明基板としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。また平面体の表面には、液晶パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫などからなる透明電極が形成されていてもよい。さらにまた透明基板上には、本発明になる液晶固定化層が形成されていてもよい。
The color filter of the present invention includes RGB colored display pixels formed on a transparent substrate by a printing method or a photolithography method (hereinafter also referred to as display pixels).
As the transparent substrate, glass plates such as soda lime glass, low alkali borosilicate glass and non-alkali alumino borosilicate glass, and resin plates such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, and polyethylene terephthalate are used. In addition, a transparent electrode made of indium oxide, tin oxide, or the like may be formed on the surface of the planar body for driving the liquid crystal after forming the liquid crystal panel. Furthermore, the liquid crystal immobilization layer according to the present invention may be formed on the transparent substrate.

印刷法による各色の表示画素の形成は、上記各種の印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。   The formation of display pixels for each color by the printing method allows patterning by simply repeating the printing and drying of the colored composition prepared as the above-mentioned various printing inks. Are better. Furthermore, it is possible to print a fine pattern having high dimensional accuracy and smoothness by the development of printing technology. In order to perform printing, it is preferable that the ink does not dry and solidify on the printing plate or on the blanket. Control of ink fluidity on a printing press is also important, and ink viscosity can be adjusted with a dispersant or extender pigment.

フォトリソグラフィー法により各色の表示画素を形成する場合は、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストとして調製した着色組成物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が0.2〜10μmとなるように塗布する。塗布膜を乾燥させる際には、減圧乾燥機、コンベクションオーブン、IRオーブン、ホットプレート等を使用してもよい。
必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬するかもしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去して所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルタを製造することができる。さらに、着色レジストの重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。フォトリソグラフィー法によれば、上記印刷法より精度の高いカラーフィルタが製造できる。
When forming display pixels of each color by photolithography, the colored composition prepared as the solvent development type or alkali development type color resist is applied to a transparent substrate such as spray coat, spin coat, slit coat, roll coat, etc. By a coating method, coating is performed so that the dry film thickness is 0.2 to 10 μm. When drying the coating film, a vacuum dryer, a convection oven, an IR oven, a hot plate, or the like may be used.
If necessary, the dried film is exposed to ultraviolet light through a mask having a predetermined pattern provided in contact with or non-contact with the film. Then, after immersing in a solvent or alkali developer or spraying the developer by spraying or the like to remove the uncured portion to form a desired pattern, the same operation is repeated for other colors to produce a color filter. be able to. Furthermore, in order to accelerate the polymerization of the colored resist, heating can be performed as necessary. According to the photolithography method, a color filter with higher accuracy than the above printing method can be manufactured.

現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。現像処理方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジストを塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
In development, an aqueous solution such as sodium carbonate or sodium hydroxide is used as an alkali developer, and an organic alkali such as dimethylbenzylamine or triethanolamine can also be used. Moreover, an antifoamer and surfactant can also be added to a developing solution. As a development processing method, a shower development method, a spray development method, a dip (immersion) development method, a paddle (liquid accumulation) development method, or the like can be applied.
In order to increase the UV exposure sensitivity, after coating and drying the colored resist, a water-soluble or alkaline water-soluble resin such as polyvinyl alcohol or a water-soluble acrylic resin is applied and dried to form a film that prevents polymerization inhibition by oxygen. Thereafter, ultraviolet exposure can also be performed.

本発明のカラーフィルタにおけるカラーフィルタ層は、上記方法の他にインキジェット法、電着法、転写法などにより製造することができる。なおインキジェット法は、透明基板上に形成した遮光性離画壁で区切られた領域に、各色インキを微細ノズルによって吐出着弾させて表示画素を形成する方法である。電着法は、透明基板に形成した透明導電膜を
利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色表示画素を透明導電膜の上に電着形成する方法である。また、転写法は剥離性の転写ベースシートの表面に、あらかじめカラーフィルタ層を形成しておき、このカラーフィルタ層を所望の透明基板上に転写させる方法である。
The color filter layer in the color filter of the present invention can be produced by an ink jet method, an electrodeposition method, a transfer method or the like in addition to the above method. The ink jet method is a method in which display pixels are formed by discharging and landing each color ink with a fine nozzle in a region partitioned by a light-shielding separation wall formed on a transparent substrate. The electrodeposition method is a method in which each color display pixel is electrodeposited on a transparent conductive film by electrophoresis of colloidal particles using a transparent conductive film formed on a transparent substrate. The transfer method is a method in which a color filter layer is formed in advance on the surface of a peelable transfer base sheet, and this color filter layer is transferred onto a desired transparent substrate.

次に、本発明の液晶固定化層を得る方法を説明する。その手段についてはカラーフィルタ層を形成する場合と同様に種々考えられるが、基板の上にサーモトロピック性を有する重合性液晶(化学式1)   Next, a method for obtaining the liquid crystal immobilization layer of the present invention will be described. Various means can be considered as in the case of forming the color filter layer, but a polymerizable liquid crystal having a thermotropic property on the substrate (Chemical Formula 1).

Figure 2010060987
を含有し(X=4〜10)、かつ光重合開始剤として、
1,2- octanedione 1-[4-(phenylthio)phenyl]-2-(O-benzoyloxime)を含む溶液を塗布し、露光と加熱を併用して硬化させる。
この時、重合性液晶は硬化後の耐熱性の観点からX=4〜6が好ましく、さらに混和性が損なわなければX=4〜6の重合成液晶を混合した混合物であってもかまわない。
さらに1,2- octanedione 1-[4-(phenylthio)phenyl]-2-(O-benzoyloxime)の添加量は重合性液晶の全量に対して1.0〜3.0wt%が好ましい。1.0wt%以下であると必要な最大位相差が得られず、3.0wt%以上であると必要な最小位相差が得られない。
また重合禁止剤を0.01~0.05wt%添加することは位相差の制御性が向上するのでさらに好ましい。重合禁止剤は添加してもしなくてもよい。ただし、0.05wt%以上加えることは光学補償物の耐熱性が劣化するので好ましくない。
Figure 2010060987
(X = 4 to 10) and as a photopolymerization initiator,
A solution containing 1,2-octedione 1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime) is applied and cured by using both exposure and heating.
In this case, the polymerizable liquid crystal is preferably X = 4 to 6 from the viewpoint of heat resistance after curing, and may be a mixture obtained by mixing polysynthetic liquid crystals of X = 4 to 6 as long as the miscibility is not impaired.
Further, the addition amount of 1,2-octaneione 1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime) is preferably 1.0 to 3.0 wt% with respect to the total amount of the polymerizable liquid crystal. If it is 1.0 wt% or less, the necessary maximum phase difference cannot be obtained, and if it is 3.0 wt% or more, the necessary minimum phase difference cannot be obtained.
Further, it is more preferable to add 0.01 to 0.05 wt% of a polymerization inhibitor because the controllability of the phase difference is improved. A polymerization inhibitor may or may not be added. However, adding 0.05 wt% or more is not preferable because the heat resistance of the optical compensator deteriorates.

溶液は、上記液晶化合物および溶剤の他、キラル剤、光重合開始剤、熱重合開始剤、増感剤、連鎖移動剤、多官能モノマーあるいはオリゴマー、樹脂、界面活性剤、貯蔵安定剤、密着向上剤その他必要な材料を、当該液晶化合物が液晶性を失なわない範囲で加えることができる。   In addition to the above liquid crystal compound and solvent, the solution is chiral agent, photopolymerization initiator, thermal polymerization initiator, sensitizer, chain transfer agent, polyfunctional monomer or oligomer, resin, surfactant, storage stabilizer, adhesion improvement Agents and other necessary materials can be added as long as the liquid crystal compound does not lose liquid crystallinity.

次にこの溶液を透明基板1上またはカラーフィルタ6上に塗布する。この際、被塗工部の表面には必要に応じて、ラビングしたポリイミド膜など配向能を有する膜2を形成しておく。溶液塗布には、スピンコート法、スリットコート法、凸版印刷法、スクリーン印刷、平版印刷、反転印刷、グラビア印刷その他の印刷方法又はこれらの印刷法にオフセット方式を組み合わせた方法、インキジェット法、バーコート法その他既知の成膜法が適用可能である。   Next, this solution is applied on the transparent substrate 1 or the color filter 6. At this time, if necessary, a film 2 having orientation ability such as a rubbed polyimide film is formed on the surface of the coated portion. For solution coating, spin coating method, slit coating method, letterpress printing method, screen printing, planographic printing, reversal printing, gravure printing and other printing methods or methods combining these printing methods with an offset method, ink jet method, bar A coating method and other known film forming methods can be applied.

透明基板の種類は特に限定されるものではないが、マトリクス方式液晶表示装置に本発明のカラーフィルタ基板を組み込んで使用する場合、透明基板は、ガラス板あるいは樹脂板、またはそれらに表示画素を形成したカラーフィルタ等の光透過性基板が好適である。その他、透明基板としてプラスチックフィルム等の光透過性フィルム等を用いることも可能である。   The type of transparent substrate is not particularly limited, but when the color filter substrate of the present invention is incorporated in a matrix type liquid crystal display device, the transparent substrate is a glass plate or a resin plate, or display pixels are formed on them. A light-transmitting substrate such as a color filter is suitable. In addition, a light-transmitting film such as a plastic film can be used as the transparent substrate.

続いて、塗布された溶液を乾燥させて、液晶化合物層を形成したのち、色領域ごとに異なる照射量でパターン露光を行なう。これによって、重合性液晶が重合し、および/または架橋されるに充分な量の光が照射された色領域はその配向の状態を保ったまま固定化され、それよりも少ない量の光が照射された領域は未硬化成分を残し一部が固定化され、光が照射されなかった領域は全てが未反応の状態のままとなる。露光には、通常紫外線を用いることができる。   Subsequently, after the applied solution is dried to form a liquid crystal compound layer, pattern exposure is performed with a different dose for each color region. As a result, the color region irradiated with a sufficient amount of light to polymerize and / or crosslink the polymerizable liquid crystal is fixed while maintaining its alignment state, and a smaller amount of light is irradiated. A part of the region left uncured component is fixed and the region not irradiated with light remains unreacted. In general, ultraviolet light can be used for the exposure.

このように色領域によって異なる照射量を露光した基板を、当該液晶化合物の等方相相転移温度以上に加熱する。すると、液晶化合物層のうち光が照射されなかった色領域は等方相に転移して実質的に無配向状態となり、不充分な量の光が照射された色領域はその照
射量に応じて未硬化で残った成分の配向が乱れて低配向状態となる。充分な量の光が照射された色領域は配向を保って固定化されたままの状態、すなわち高配向状態が維持されたままとなる。
Thus, the board | substrate which exposed the irradiation amount which changes with color areas is heated more than the isotropic phase transition temperature of the said liquid crystal compound. Then, in the liquid crystal compound layer, the color area that is not irradiated with light transitions to an isotropic phase and becomes substantially non-oriented, and the color area that is irradiated with an insufficient amount of light depends on the irradiation amount. The orientation of the components that remain uncured is disturbed, resulting in a low orientation state. A color region irradiated with a sufficient amount of light remains in a fixed state with orientation maintained, that is, in a highly oriented state.

最後に、当該液晶化合物の等方相相転移温度以上であって、かつ重合および/または架橋がなされる以上の温度に加熱する。この場合は、まず光が照射されなかった領域は等方相に転移して実質的に無配向状態に、不充分な量の光が照射された領域はその照射量に応じて残る未硬化成分の配向が乱れて低配向状態に、充分な量の光が照射された色領域は、加熱によっても配向を乱すことなく、配向状態を保って固定化されたまま高配向状態になり、続いて各々その状態を保ったまま熱による重合および/または架橋が進行する。   Finally, the liquid crystal compound is heated to a temperature that is equal to or higher than the isotropic phase transition temperature of the liquid crystal compound and higher than polymerization and / or crosslinking. In this case, the region not irradiated with light first transitions to an isotropic phase and becomes substantially non-oriented, and the region irradiated with an insufficient amount of light remains an uncured component depending on the amount of irradiation. The color region irradiated with a sufficient amount of light in a low alignment state due to the disorder of the orientation of the film becomes a highly aligned state while maintaining the alignment state without being disturbed by heating, and subsequently Polymerization and / or cross-linking by heat proceeds while maintaining each state.

領域ごとに「配向の程度」を変えるために異なる量の光を照射する手段としては、複数のフォトマスクを使用して複数回の露光を行なう方法、同一のフォトマスクを使用してこれを移動させながら複数回の露光を行なう方法、光の透過率の異なる複数の領域を持つハーフトーンマスクを使用する方法、露光機の解像度以下のスリットを有する部分によってなる複数の領域を持つグレイトーンマスクを使用する方法、光の透過波長の異なる複数の領域を持つ波長制限マスクを使用する方法、電子ビーム等の光束を走査して描画する方法が考えられる。   As a means of irradiating different amounts of light to change the "degree of orientation" for each region, a method of performing multiple exposures using a plurality of photomasks, or moving this using the same photomask A method of performing multiple exposures, a method of using a halftone mask having a plurality of regions having different light transmittances, and a gray tone mask having a plurality of regions composed of portions having slits less than the resolution of the exposure machine. A method of using, a method of using a wavelength limiting mask having a plurality of regions having different light transmission wavelengths, and a method of scanning and drawing a light beam such as an electron beam are conceivable.

[実施例1]
赤色着色組成物を、スピンコーターで乾燥膜厚が1.0μmになるように基板上に塗布した後に、クリーンオーブン中70℃で20分間加熱乾燥し塗布基板を得た。この基板を室温まで冷却後、超高圧水銀灯を用い、フォトマスクを介して紫外線を露光した。その後、この基板を23℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し、風乾した。さらに、クリーンオーブン中230℃で30分間焼成を行ない、基板上に赤色画素を形成した。次に緑色着色組成物を使用して同様に緑色画素を形成し、さらに青色着色組成物を使用して青色画素を形成し、カラーフィルタ層を得た。いずれも膜厚は1.0μmとした。
当該カラーフィルタ層を成膜した基板について面内位相差Reを測定したところ、いずれの色の画素においても位相差は検知されなかった。
[Example 1]
The red colored composition was applied onto the substrate with a spin coater so that the dry film thickness was 1.0 μm, and then dried by heating in a clean oven at 70 ° C. for 20 minutes to obtain a coated substrate. After cooling the substrate to room temperature, ultraviolet rays were exposed through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp. Thereafter, the substrate was spray-developed using a sodium carbonate aqueous solution at 23 ° C., washed with ion-exchanged water, and air-dried. Further, baking was performed at 230 ° C. for 30 minutes in a clean oven to form red pixels on the substrate. Next, a green pixel was similarly formed using the green coloring composition, and a blue pixel was further formed using the blue coloring composition, thereby obtaining a color filter layer. In either case, the film thickness was 1.0 μm.
When the in-plane retardation Re of the substrate on which the color filter layer was formed was measured, no retardation was detected in any color pixel.

配向膜材料(日産化学工業株式会社製「SE−1410」)を、前記基板のカラーフィルタ層の上に、スピンコーターで乾燥膜厚が0.1μmになるように塗布し、ホットプレート上90℃で1分間加熱乾燥させた後、クリーンオーブン中230℃で40分間焼成した。続いてこの基板に対し一定方向にラビング処理を施すことにより、配向能を有するカラーフィルタを得た。   An alignment film material (“SE-1410” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) is applied on the color filter layer of the substrate with a spin coater so as to have a dry film thickness of 0.1 μm, and on a hot plate at 90 ° C. And baked at 230 ° C. for 40 minutes in a clean oven. Subsequently, the substrate was subjected to a rubbing process in a certain direction to obtain a color filter having orientation ability.

下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合し、0.6μmのフィルタで濾過して得た液晶化合物を、前記基板の配向膜の上に、スピンコーターで乾燥膜厚が1.6μmになるように塗布し、ホットプレートにて90℃で2分間加熱乾燥し液晶配向基板を得た。なお液晶材料の相転移温度は表1に示すとおりであり、光学補償組成物においても塗布乾燥後の相転移温度はほぼ同じである。
○光学補償組成物1
・Bis(4-(6-(acryloyloxy)hexyloxy)phenyl)2-methylterephthalate 19.5部
・1,2- octanedione 1-[4-(phenylthio)phenyl]-2-(O-benzoyloxime) 0.5部
・界面活性剤 3.0部
(ビックケミー社製「BYK330」2%シクロヘキサノン溶液)
・重合禁止剤(p-Methoxyphenol) 0.01部
・シクロヘキサノン 77部
○光学補償組成物2
・Bis(4-(6-(acryloyloxy)butanoxy)phenyl)2-methylterephthalate 19.5部
・1,2- octanedione 1-[4-(phenylthio)phenyl]-2-(O-benzoyloxime) 0.5部
・界面活性剤 3.0部
(ビックケミー社製「BYK330」2%シクロヘキサノン溶液)
・重合禁止剤(p-Methoxyphenol) 0.01部
・シクロヘキサノン 77部
○光学補償組成物3(比較例)
・Bis(4-(6-(acryloyloxy)hexyloxy)phenyl)2-methylterephthalate 19.5部
・Irg.907 0.5部
・界面活性剤 3.0部
(ビックケミー社製「BYK330」2%シクロヘキサノン溶液)
・重合禁止剤(p-Methoxyphenol) 0.01部
・シクロヘキサノン 77部
A liquid crystal compound obtained by stirring and mixing a mixture having the following composition and filtering through a 0.6 μm filter is 1.6 μm in dry film thickness on a spin coater on the alignment film of the substrate. And then dried by heating at 90 ° C. for 2 minutes on a hot plate to obtain a liquid crystal alignment substrate. The phase transition temperature of the liquid crystal material is as shown in Table 1. Also in the optical compensation composition, the phase transition temperature after coating and drying is substantially the same.
○ Optical compensation composition 1
・ Bis (4- (6- (acryloyloxy) hexyloxy) phenyl) 2-methylterephthalate 19.5 parts ・ 1,2-octedione 1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime) 0.5 parts・ Surfactant 3.0 parts ("BYK330" 2% cyclohexanone solution manufactured by Big Chemie)
・ Polymerization inhibitor (p-Methoxyphenol) 0.01 part ・ Cyclohexanone 77 part ○ Optical compensation composition 2
・ Bis (4- (6- (acryloyloxy) butanoxy) phenyl) 2-methylterephthalate 19.5 parts ・ 1,2-octedione 1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime) 0.5 parts・ Surfactant 3.0 parts ("BYK330" 2% cyclohexanone solution manufactured by Big Chemie)
・ Polymerization inhibitor (p-Methoxyphenol) 0.01 part ・ Cyclohexanone 77 part ○ Optical compensation composition 3 (comparative example)
Bis (4- (6- (acryloyloxy) hexyloxy) phenyl) 2-methylterephthalate 19.5 partsIrg. 907 0.5 parts Surfactant 3.0 parts (BYK330 2% cyclohexanone solution manufactured by BYK Chemie)
・ Polymerization inhibitor (p-Methoxyphenol) 0.01 parts ・ Cyclohexanone 77 parts

次に当該液晶配向基板を、超高圧水銀灯を用いフォトマスクを介して各色領域毎に紫外線露光を施した。紫外線の照射量は、赤色画素領域では200mJ/cm2、緑色画素領域では100mJ/cm2、青色画素領域では20mJ/cm2とした。開始剤量・重合禁止剤量を変化させた結果は表2、3に示す。光学補償組成物2も光学補償組成物1とほぼ同様の結果を示すので省略する。 Next, the liquid crystal alignment substrate was subjected to ultraviolet exposure for each color region through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp. The dose of ultraviolet rays, 200 mJ / cm 2 in the red pixel region, a green pixel in a region 100 mJ / cm 2, the blue pixel area was 20 mJ / cm 2. The results of changing the initiator amount and the polymerization inhibitor amount are shown in Tables 2 and 3. Since the optical compensation composition 2 shows almost the same result as the optical compensation composition 1, it will be omitted.

Figure 2010060987
Figure 2010060987

Figure 2010060987
Figure 2010060987

Figure 2010060987
Figure 2010060987

続いて基板をクリーンオーブンに入れ、230℃で40分間焼成を行なって位相差薄膜付きカラーフィルタ基板を得た。
光学補償物1,2を用いた当該カラーフィルタ基板の面内位相差Reを測定したところ、赤色画素部分は波長630nmの光において158nm、緑色画素部分は波長550nmの光において138nm、青色画素部分は波長450nmの光において113nmであった。
一方、光学補償物3を用いた場合、赤色画素部分は波長630nmの光において160nm、緑色画素部分は波長550nmの光において160nm、青色画素部分は波長450nmの光において150nmであった。1,2- octanedione 1-[4-(phenylthio)phenyl]-2-(O-benzoyloxime)を選ぶことにより露光量によって位相差の値を異ならせることが容易となった。図2は光学補償組成物1〜3が発現する位相差を露光量の関数として表したものである。組成物1,2(破線)の方が組成物3(実線)に比べ位相差を変化させやすいという傾向が明らかである。
[実施例2]
配向膜材料(日産化学工業株式会社製「SE−1410」)を、前記基板のカラーフィルタ層の上に、スピンコーターで乾燥膜厚が0.1μmになるように塗布し、ホットプレート上90℃で1分間加熱乾燥させた後、クリーンオーブン中230℃で40分間焼成した。続いてこの基板に対し一定方向にラビング処理を施すことにより、配向能を有する基板を得た。
Subsequently, the substrate was placed in a clean oven and baked at 230 ° C. for 40 minutes to obtain a color filter substrate with a retardation film.
When the in-plane phase difference Re of the color filter substrate using the optical compensators 1 and 2 was measured, the red pixel portion was 158 nm for light with a wavelength of 630 nm, the green pixel portion was 138 nm for light with a wavelength of 550 nm, and the blue pixel portion was It was 113 nm in light having a wavelength of 450 nm.
On the other hand, when the optical compensator 3 was used, the red pixel portion was 160 nm for light having a wavelength of 630 nm, the green pixel portion was 160 nm for light having a wavelength of 550 nm, and the blue pixel portion was 150 nm for light having a wavelength of 450 nm. By selecting 1,2-octedione 1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime), it became easy to vary the phase difference value depending on the exposure dose. FIG. 2 shows the retardation produced by the optical compensation compositions 1 to 3 as a function of the exposure amount. It is clear that compositions 1 and 2 (broken line) tend to change the phase difference more easily than composition 3 (solid line).
[Example 2]
An alignment film material (“SE-1410” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) is applied onto the color filter layer of the substrate with a spin coater so that the dry film thickness is 0.1 μm, and is heated on a hot plate at 90 ° C. And baked at 230 ° C. for 40 minutes in a clean oven. Subsequently, a rubbing process was performed on the substrate in a certain direction to obtain a substrate having orientation ability.

下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合し、0.6μmのフィルタで濾過して得た液晶化合物を、前記基板の配向膜の上に、スピンコーターで乾燥膜厚が1.8μmになるように塗布し、ホットプレートにて90℃で2分間加熱乾燥し液晶配向基板を得た。
・Bis(4-(6-(acryloyloxy)hexyloxy)phenyl)2-methylterephthalate 19.5部
・1,2- octanedione 1-[4-(phenylthio)phenyl]-2-(O-benzoyloxime) 0.5部
・界面活性剤 3.0部
(ビックケミー社製「BYK330」2%シクロヘキサノン溶液)
・重合禁止剤 0.01部
・シクロヘキサノン 77.0部
A liquid crystal compound obtained by stirring and mixing a mixture having the following composition and filtering through a 0.6 μm filter is formed on the alignment film of the substrate to a dry film thickness of 1.8 μm using a spin coater. And then dried by heating at 90 ° C. for 2 minutes on a hot plate to obtain a liquid crystal alignment substrate.
・ Bis (4- (6- (acryloyloxy) hexyloxy) phenyl) 2-methylterephthalate 19.5 parts ・ 1,2-octedione 1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime) 0.5 parts・ Surfactant 3.0 parts ("BYK330" 2% cyclohexanone solution manufactured by Big Chemie)
・ Polymerization inhibitor 0.01 part ・ Cyclohexanone 77.0 parts

次に当該液晶配向基板を、超高圧水銀灯を用いフォトマスクを介して各色領域毎に紫外線露光を施した。紫外線の照射量は、赤色画素領域では200mJ/cm2、緑色画素領域では100mJ/cm2、青色画素領域では20mJ/cm2とした。 Next, the liquid crystal alignment substrate was subjected to ultraviolet exposure for each color region through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp. The dose of ultraviolet rays, 200 mJ / cm 2 in the red pixel region, a green pixel in a region 100 mJ / cm 2, the blue pixel area was 20 mJ / cm 2.

続いて基板をクリーンオーブンに入れ、230℃で40分間焼成を行なって位相差薄膜付き基板を得た。
当該位相差膜基板の面内位相差Reを測定したところ、赤色画素部分は波長630nmの光において170nm、緑色画素部分は波長550nmの光において150nm、青色画素部分は波長450nmの光において125nmであった。
Subsequently, the substrate was placed in a clean oven and baked at 230 ° C. for 40 minutes to obtain a substrate with a retardation film.
When the in-plane retardation Re of the retardation film substrate was measured, the red pixel portion was 170 nm for light with a wavelength of 630 nm, the green pixel portion was 150 nm for light with a wavelength of 550 nm, and the blue pixel portion was 125 nm for light with a wavelength of 450 nm. It was.

上記で得られた基板に赤色着色組成物を、スピンコーターで乾燥膜厚が1.0μmになるように塗布した後に、クリーンオーブン中70℃で20分間加熱乾燥し塗布基板を得た。この基板を室温まで冷却後、超高圧水銀灯を用い、フォトマスクを介して紫外線を露光した。その後、この基板を23℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し、風乾した。さらに、クリーンオーブン中230℃で30分間焼成を行ない、基板上に赤色画素を形成した。次に緑色着色組成物を使用して同様に緑色画素を形成し、さらに青色着色組成物を使用して青色画素を形成し、位相差薄膜付きカラーフィルタ層を得た。
当該カラーフィルタ基板の面内位相差Reを測定したところ、赤色画素部分は波長630nmの光において158nm、緑色画素部分は波長550nmの光において138nm、青色画素部分は波長450nmの光において113nmであった。
The red colored composition was applied to the substrate obtained above with a spin coater so that the dry film thickness was 1.0 μm, and then dried by heating at 70 ° C. for 20 minutes in a clean oven to obtain a coated substrate. After cooling the substrate to room temperature, ultraviolet rays were exposed through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp. Thereafter, the substrate was spray-developed using a sodium carbonate aqueous solution at 23 ° C., washed with ion-exchanged water, and air-dried. Further, baking was performed at 230 ° C. for 30 minutes in a clean oven to form red pixels on the substrate. Next, a green pixel was similarly formed using the green coloring composition, and further a blue pixel was formed using the blue coloring composition to obtain a color filter layer with a retardation film.
When the in-plane retardation Re of the color filter substrate was measured, the red pixel portion was 158 nm in the light of wavelength 630 nm, the green pixel portion was 138 nm in the light of wavelength 550 nm, and the blue pixel portion was 113 nm in the light of wavelength 450 nm. .

本発明になる光学補償膜を備えるカラーフィルタ基板の構成を説明する斜視図。The perspective view explaining the structure of a color filter board | substrate provided with the optical compensation film | membrane which becomes this invention. 本発明になる光学補償組成物の位相差を露光量の関数として示した図である。It is the figure which showed the phase difference of the optical compensation composition which becomes this invention as a function of exposure amount.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・ガラス基板
2・・・ 配向膜
3・・・Red領域
4・・・Green領域
5・・・Blue領域
6・・・カラーフィルター層
7・・・位相差制御層
1 ... Glass substrate 2 ... Alignment film 3 ... Red region 4 ... Green region 5 ... Blue region 6 ... Color filter layer 7 ... Phase difference control layer

Claims (6)

少なくとも、光重合開始剤、及び重合性液晶を含む光学補償膜用組成物であって、前記光重合開始剤が、少なくとも
1,2- octanedione 1-[4-(phenylthio)phenyl]-2-(O-benzoyloxime) を含み、その含有量が前記重合性液晶の重量に対して1.0〜3.0wt%であることを特徴とする光学補償膜用組成物。
An optical compensation film composition comprising at least a photopolymerization initiator and a polymerizable liquid crystal, wherein the photopolymerization initiator is at least
1,2-octedione 1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime), the content of which is 1.0 to 3.0 wt% with respect to the weight of the polymerizable liquid crystal, A composition for an optical compensation film.
下記(化学式1)で表される重合性液晶を含有していることを特徴とする請求項1に記載の光学補償膜用組成物。(式中X=4、6)
Figure 2010060987
The composition for optical compensation films according to claim 1, comprising a polymerizable liquid crystal represented by the following (Chemical Formula 1). (Where X = 4, 6)
Figure 2010060987
前記重合性液晶(化学式1)においてXは4又は6であることを特徴とする請求項1から2のいずれか1項に記載の光学補償膜用組成物。   3. The composition for an optical compensation film according to claim 1, wherein X is 4 or 6 in the polymerizable liquid crystal (Chemical Formula 1). 基板に塗布し乾燥した後の光学補償膜用組成物がネマチック層を呈することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光学補償膜用組成物。   The composition for optical compensation films according to any one of claims 1 to 3, wherein the composition for optical compensation films after being applied to a substrate and dried exhibits a nematic layer. 重合禁止剤が全重量の0.01〜0.05wt%含有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光学補償膜用組成物。   The composition for an optical compensation film according to any one of claims 1 to 4, wherein the polymerization inhibitor is contained in an amount of 0.01 to 0.05 wt% of the total weight. カラーフィルタ層の下部又は上部に、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学補償膜用組成物を光・熱重合によって硬化させた光学補償膜が設けられており、前記光学補償膜は、前記カラーフィルタを構成する着色層ごとに対応する複屈折性を有することで着色層ごとに対応する位相差を発現するようにしたことを特徴とするカラーフィルタ基板。   An optical compensation film obtained by curing the composition for optical compensation film according to any one of claims 1 to 5 by light / thermal polymerization is provided below or above the color filter layer, and the optical compensation film Is a color filter substrate characterized by having a birefringence corresponding to each colored layer constituting the color filter so as to express a phase difference corresponding to each colored layer.
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