JP2012168436A - Photosensitive white composition for color filter, and color filter - Google Patents

Photosensitive white composition for color filter, and color filter Download PDF

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由佳 小林
Takeshi Ikeda
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive white composition for color filter which can maintain excellent pattern adhesion without causing residues, and an applied film and a color filter formed using the photosensitive white composition for color filter.SOLUTION: A photosensitive white composition for color filter contains at least (A) transparent resin, (B) photopolymerizable monomer, (C) photoinitiator, (D) interfacial active agent, and (E) solvent, in which a contact angle of water to an applied film obtained by applying the photosensitive white composition for color filter onto a substrate for drying, is 65° or more and 85° or less.

Description

本発明は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスパネル、及びカラービデオカメラ、撮像素子等のカラーフィルタに使用される白色画素を形成するための、感光性カラーフィルタ用白色組成物及び白色画素と複数色の着色画素とを具備したカラーフィルタに関する。   The present invention relates to a white composition for a photosensitive color filter, a plurality of white pixels and a plurality of white pixels used for color filters such as liquid crystal displays, plasma displays, electroluminescence panels, color video cameras, and image sensors. The present invention relates to a color filter having colored pixels.

近年、テレビモニタ用途、パソコンモニタ用途、モバイル用途などにおいて液晶表示装置が使用されており、高輝度化、高色純度化、低消費電力化、高コントラスト化など、各種特性に対する要求レベルが高まってきている。中でも高色再現化や高輝度化については、液晶表示装置に用いるバックライト光源やカラーフィルタに依存する特性であり、従来の液晶表示装置では高色再現性と高輝度化を両立することが困難であった。すなわち、高色再現性のためには、カラーフィルタの高彩度化が必要であるが、高彩度化に伴って、輝度が低下するという問題があった。   In recent years, liquid crystal display devices have been used in TV monitor applications, personal computer monitor applications, mobile applications, etc., and the level of demand for various characteristics such as higher brightness, higher color purity, lower power consumption, and higher contrast has increased. ing. Above all, high color reproduction and high brightness are characteristics that depend on the backlight light source and color filter used in the liquid crystal display device, and it is difficult to achieve both high color reproducibility and high luminance in conventional liquid crystal display devices. Met. That is, for high color reproducibility, it is necessary to increase the saturation of the color filter, but there is a problem that the luminance decreases with the increase in saturation.

カラー液晶表示装置では、2枚の偏光板を介して光を透過させ、さらにカラー表示するための着色画素層及び光学ユニットでの損失等により、通常バックライトからの光はその1/3以下しか利用されていない。また、表示画面の全体で均一な輝度を有するバックライトからの光を用いるため、表示画面の全体が白表示である場合の輝度と、局所的に白表示した時のピーク輝度に差はない。一方、ブラウン管等の自発光型のディスプレイにおいては、白の表示面積を小さくすることでその輝度を上げることが可能であり、局所的な白表示の表現に優れている。   In a color liquid crystal display device, light is transmitted through two polarizing plates, and the light from the backlight is usually less than 1/3 due to loss in the colored pixel layer and the optical unit for color display. Not used. In addition, since light from the backlight having uniform luminance is used on the entire display screen, there is no difference between the luminance when the entire display screen is white and the peak luminance when locally displaying white. On the other hand, in a self-luminous display such as a cathode ray tube, the luminance can be increased by reducing the display area of white, which is excellent in expressing local white display.

カラーフィルタの輝度を維持し、高色再現化を行う手段として、従来の赤色、緑色及び青色フィルタセグメントに加えて第4ないしは第5、第6のフィルタセグメントを具備させることが有効である。従来の赤色、緑色及び青色フィルタセグメントに加えて、輝度の高いホワイト(W)(透明)等のフィルタセグメントを加えた4色のフィルタセグメントである白色画素により1画素を構成して配列したものがある。このようにすることにより、4色目のフィルタセグメントである白色画素によって各画素の輝度が増し、表示装置としての基本性能が向上することとなる(特許文献1〜3)。   In order to maintain the brightness of the color filter and achieve high color reproduction, it is effective to provide fourth, fifth, and sixth filter segments in addition to the conventional red, green, and blue filter segments. In addition to the conventional red, green and blue filter segments, a white pixel which is a four-color filter segment in which a filter segment such as white (W) (transparent) with high luminance is added, constitutes one pixel and is arranged. is there. By doing so, the luminance of each pixel is increased by the white pixel which is the filter segment of the fourth color, and the basic performance as a display device is improved (Patent Documents 1 to 3).

カラーフィルタの製造法には電着法、染色法、印刷法及び顔料分散法などがあるが、最近では顔料分散法が主流となっている。顔料分散法は、基板に塗布された感光性樹脂に顔料を分散したカラーレジスト、あるいは非感光樹脂に顔料を分散したカラーペーストを、フォトリソグラフィー法を用いてパターン形成する方法であり、染色工程が不要なため製造工程が簡略化でき、また得られた着色画素は、耐光、耐熱性に優れ、高精度の画素を形成できるという利点がある。   The color filter manufacturing method includes an electrodeposition method, a dyeing method, a printing method, and a pigment dispersion method. Recently, the pigment dispersion method has become the mainstream. The pigment dispersion method is a method in which a color resist in which a pigment is dispersed in a photosensitive resin applied to a substrate or a color paste in which a pigment is dispersed in a non-photosensitive resin is patterned using a photolithography method, and the dyeing process is performed. Since it is unnecessary, the manufacturing process can be simplified, and the obtained colored pixel has the advantage that it has excellent light resistance and heat resistance and can form a highly accurate pixel.

さらに、白色画素を他の赤色、緑色及び青色画素と比較して大きさを小さくして、輝度を向上しながら、色濃度の低下を防止する提案がなされている(特許文献4、5)。   Furthermore, proposals have been made to prevent a decrease in color density while reducing the size of white pixels compared to other red, green, and blue pixels to improve luminance (Patent Documents 4 and 5).

以上のように、4色カラーフィルタの白色部を形成するための樹脂組成物及び4色カラーフィルタの製造法が開示されているが、白色画素と保護層を同時にインクジェット法により形成するためのものであり、現状製造方法として主流となっているフォトリソ法には使用できない。またカラーフィルタとして重要な機材との密着性に関する記載がなく実使用において問題となっている(特許文献6)。   As described above, the resin composition for forming the white portion of the four-color filter and the method for producing the four-color filter have been disclosed, but the white pixel and the protective layer are simultaneously formed by the inkjet method. Therefore, it cannot be used for the photolithography method which is the mainstream as the current manufacturing method. In addition, there is no description about the adhesion with the equipment important as a color filter, which is a problem in actual use (Patent Document 6).

保護層として用いられるオーバーコート剤は、シランカップリング剤などの活性剤を含ませることにより密着性の向上を図っている。しかしながら、フォトリソ法においてシランカップリング剤を多量に用いた場合、基板の未露光部に現像残渣が残るという問題点が新たに発生する。   The overcoat agent used as the protective layer is intended to improve adhesion by including an activator such as a silane coupling agent. However, when a large amount of a silane coupling agent is used in the photolithographic method, there arises a new problem that a development residue remains in an unexposed portion of the substrate.

この問題に対し、基板に紫外線及びオゾンを作用させることで残渣を分解除去する方法が提案されている。しかしながら、この提案は残渣を除去するのに長時間を要し、着色画素などが、紫外線およびオゾンによって劣化してしまうという問題がある。また、基板上にブラックマトリクスを形成した後に、オゾン処理を行い、次いで、非イオン系界面活性剤を含有した洗浄液にて超音波などの洗浄処理を行う方法も提案されている。しかしながら、この残渣除去の方法は感光性白色組成物の密着性を低下させることになるため、必ずしも十分であるとはいえない。   In order to solve this problem, there has been proposed a method of decomposing and removing the residue by applying ultraviolet rays and ozone to the substrate. However, this proposal has a problem that it takes a long time to remove the residue, and the colored pixels are deteriorated by ultraviolet rays and ozone. In addition, a method is proposed in which ozone treatment is performed after forming a black matrix on a substrate, and then cleaning treatment such as ultrasonic waves is performed with a cleaning liquid containing a nonionic surfactant. However, this method of removing the residue is not necessarily sufficient because it reduces the adhesion of the photosensitive white composition.

特開平2−118521号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-118521 特開平11−295717号公報JP 11-295717 A 特開平10−10998号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-10998 特開2004−102292号公報JP 2004-102292 A 特開2005−62869号公報JP 2005-62869 A 特開2007−264378号公報JP 2007-264378 A

したがって、本発明の目的は、残渣を生じることなく良好なパターン密着性維持することができる、カラーフィルタ用感光性白色組成物を提供することにある。また、他の目的としては、このカラーフィルタ用感光性白色組成物を用いて形成した塗膜及びカラーフィルタを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a photosensitive white composition for a color filter that can maintain good pattern adhesion without generating a residue. Another object is to provide a coating film and a color filter formed using the photosensitive white composition for a color filter.

上記の課題を解決するための手段として、請求項1に記載の発明は、少少なくとも(A)透明樹脂、(B)光重合性モノマー、(C)光重合開始剤、(D)界面活性剤、(E)溶剤を含有する感光性カラーフィルタ用白色組成物であり、この感光性カラーフィルタ用白色組成物を基板に塗布し、乾燥して得られた塗膜に対する水の接触角が65°以上85°以下であることを特徴とする感光性カラーフィルタ用白色組成物である。   As means for solving the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 includes at least (A) a transparent resin, (B) a photopolymerizable monomer, (C) a photopolymerization initiator, and (D) a surfactant. (E) A white composition for a photosensitive color filter containing a solvent. The contact angle of water to a coating film obtained by applying the white composition for a photosensitive color filter to a substrate and drying is 65 °. It is a white composition for photosensitive color filters characterized by being at least 85 °.

また、請求項2に記載の発明は、基板上に少なくともブラックマトリックスと、請求項1に記載の感光性カラーフィルタ用白色組成物を用いて得られた白色画素と、複数色の着色画素とを具備したことを特徴とするカラーフィルタである。   According to a second aspect of the present invention, there is provided at least a black matrix on a substrate, a white pixel obtained using the white composition for a photosensitive color filter according to the first aspect, and a plurality of colored pixels. It is the color filter characterized by having.

本発明のカラーフィルタの画素を形成している感光性白色組成物の途膜に対する水の接触角を水の接触角が65°以上85°以下に調整することにより、フォトリソ法の現像過程において密着性に優れ、現像残渣が残らないカラーフィルタ用白色組成物、及び密着性に優れ、現像残渣によるピンホールや異物欠陥のないカラーフィルタを得ることが可能となる。   By adjusting the contact angle of water to the film of the photosensitive white composition forming the pixel of the color filter of the present invention so that the contact angle of water is 65 ° or more and 85 ° or less, adhesion in the development process of the photolithography method is achieved. It is possible to obtain a white composition for a color filter that is excellent in properties and does not leave a development residue, and a color filter that is excellent in adhesion and free from pinholes and foreign matter defects due to the development residue.

本発明の感光性カラーフィルタ用白色組成物及び白色画素と複数色の着色画素とを具備したカラーフィルタについて、その実施形態を詳細に説明する。   Embodiments of the white composition for a photosensitive color filter of the present invention and a color filter having white pixels and a plurality of colored pixels will be described in detail.

本発明のカラーフィルタは、基板上に少なくともブラックマトリックス、複数色の着色画素、白色画素を有している。   The color filter of the present invention has at least a black matrix, a plurality of colored pixels, and a white pixel on a substrate.

透明基板上に着色画素やブラックマトリックスを形成する方法としては顔料分散法が主流となっている。顔料分散法は、有機顔料などの色材を分散した感光性着色組成物の塗布層を公知のフォトリソグラフィー法によってパターニングすることにより、カラーフィルタを複数の着色層(赤色、緑色、青色など)の画素に形成する方法である。本発明の感光性白色組成物も同様に、フォトリソグラフィー法によってパターニングする。   As a method for forming colored pixels and a black matrix on a transparent substrate, a pigment dispersion method has become the mainstream. In the pigment dispersion method, a color filter is formed of a plurality of colored layers (red, green, blue, etc.) by patterning a coating layer of a photosensitive coloring composition in which a coloring material such as an organic pigment is dispersed by a known photolithography method. This is a method of forming a pixel. Similarly, the photosensitive white composition of the present invention is patterned by a photolithography method.

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を用い、この透明基板に、前記したようにまずブラックマトリックスの遮光パターンをあらかじめ形成する。   As the transparent substrate, a glass plate such as soda lime glass, low alkali borosilicate glass, non-alkali alumino borosilicate glass or the like is used, and a black matrix shading pattern is first formed in advance on the transparent substrate as described above.

アルカリ現像型着色レジスト材として調整した感光性白色組成物及び感光性着色組成物を用いて、それぞれ1色ずつ、BM(ブラックマトリックス)形成済みの透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコートなどの塗布方法により、乾燥膜厚が0.5〜3μmとなるように塗布する。   Using a photosensitive white composition and a photosensitive coloring composition prepared as an alkali development type colored resist material, spray coating, spin coating, and slit coating on a transparent substrate on which BM (black matrix) has been formed for each color. The film is applied by a coating method such as roll coating so that the dry film thickness is 0.5 to 3 μm.

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、炭酸ナトリウムや水酸化ナトリウムなどの水性アルカリ現像液に浸漬するか、若しくは、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所望のパターンを形成して白色画素を含む各色のフィルタセグメント及び積層PS(Photo Spacer)を形成する。   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. Thereafter, the filter is immersed in an aqueous alkaline developer such as sodium carbonate or sodium hydroxide, or sprayed with a developer or the like to remove uncured portions to form a desired pattern, and each color filter including white pixels A segment and a laminated PS (Photo Spacer) are formed.

積層PSは、液晶表示装置用スペーサを着色層の重ね合わせにより形成したものであり、通常BMの上に感光性着色組成物を複数色乗り上げ重ねることで、カラーフィルタの開口率を低下させないように形成される。さらに、感光性白色組成物及び感光性着色組成物の重合を促進して硬膜するために、それぞれ必要に応じて、加熱(ポストベーキング)を施す。   The laminated PS is a liquid crystal display device spacer formed by superposing colored layers. Usually, a plurality of photosensitive colored compositions are superimposed on a BM so as not to lower the aperture ratio of the color filter. It is formed. Furthermore, in order to accelerate the polymerization of the photosensitive white composition and the photosensitive coloring composition to form a film, heating (post-baking) is performed as necessary.

複数色の入色順を限定するものではないが、アライメントの都合、及び積層PSの形成性のため、BM形成後、はじめに本発明の感光性白色組成物を用いて透明な白色画素を形成し、その後着色層の塗布、露光、現像の工程を経て、赤色画素、緑色画素、青色画素等を形成する。   Although there is no limitation on the color order of multiple colors, a transparent white pixel is first formed using the photosensitive white composition of the present invention after BM formation for the convenience of alignment and formability of laminated PS. Thereafter, through the steps of applying a colored layer, exposing, and developing, red pixels, green pixels, blue pixels, and the like are formed.

通常のカラーフィルタにおいて、BMの厚さは0.5〜3μm、幅は3〜30μmの範囲である。この膜厚は、感光性白色組成物、あるいは感光性着色組成物の組成や塗布方法により調整可能である。   In a normal color filter, the BM has a thickness of 0.5 to 3 μm and a width of 3 to 30 μm. This film thickness can be adjusted by the composition and coating method of the photosensitive white composition or the photosensitive coloring composition.

BMは黒色樹脂を用いて形成され、液晶表示装置のコントラストアップのために各画素間に形成する細い遮光パターンである。黒色の色材としては、カーボンブラックや酸化チタン、あるいは複数の有機顔料を用いることができる。   BM is a thin light-shielding pattern that is formed using a black resin and is formed between pixels in order to increase the contrast of the liquid crystal display device. As the black color material, carbon black, titanium oxide, or a plurality of organic pigments can be used.

ブラックマトリックス層を形成する方法としては、黒色非感光性樹脂を用いフォトリソグラフィー法によって保護レジストを形成し、エッチングによってマトリックス状、あるいはストライプ状に形成する方法、あるいは黒色感光性樹脂を用いフォトリソグラフィー法によってマトリックス状あるいはストライプ状に形成する方法がある。   As a method of forming the black matrix layer, a protective resist is formed by a photolithography method using a black non-photosensitive resin, and a matrix or stripe is formed by etching, or a photolithography method using a black photosensitive resin. There is a method of forming in a matrix shape or a stripe shape.

透明樹脂は、黒色顔料や着色顔料あるいは透明体質顔料を分散させる樹脂であって、画
素パターン露光後の現像において、未露光部がアルカリ現像液により溶解除去できる樹脂である。
The transparent resin is a resin that disperses a black pigment, a colored pigment, or a transparent extender pigment, and is a resin in which an unexposed portion can be dissolved and removed by an alkaline developer during development after pixel pattern exposure.

具体的には、アルキルアクリレート、環状アクリレート、環状メタクリレート、ヒドロキシエチルエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート等のアクリル系モノマートエチレン性の不飽和基を有するラジカル重合性のモノマーからなるアクリル系透明樹脂、フルオレン骨格を有するエポキシアクリレート透明樹脂、多官能エポキシ樹脂にエチレン性の不飽和基を有するラジカル重合性のモノマーを付加させたタイプの樹脂を使用することができるが、上記樹脂に限定されるものではない。   Specifically, acrylic monomers such as alkyl acrylates, cyclic acrylates, cyclic methacrylates, hydroxyethyl ethyl acrylates, hydroxyethyl methacrylates, acrylic transparent resins composed of radical polymerizable monomers having ethylenically unsaturated groups, fluorene skeletons Epoxy acrylate transparent resin having a functional group, and a resin of a type in which a radical polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group is added to a polyfunctional epoxy resin can be used, but the resin is not limited thereto.

(B)光重合性モノマーとしては、例えば、以下に示すようなモノマーを混合して、又は単独で使用することができる。例えば、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、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等の水酸基を含むモノマーや、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(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、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(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、グリセロール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類、あるいは、ペンタエリストールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリストールヘキサ(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、ジペンタエリストールヘキサ(メタ)アクリレートのカプロラクトン付加物のヘキサ(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレートなどが上げられる。前記重合性モノマーの一部が、カルボキシル基含有多官能性単量体を含む重合性モノマーであることが好ましく、例えば、ペンタエリスリトール又はその誘導体であっても良い。   (B) As a photopolymerizable monomer, for example, the following monomers can be mixed or used alone. For example, monomers containing a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, Triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, tetramethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) ) Acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate , (Meth) acrylic esters such as dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, or pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, tricyclodecanyl Examples include (meth) acrylates, hexa (meth) acrylates of caprolactone adducts of dipentaerystol hexa (meth) acrylate, and melamine (meth) acrylates. A part of the polymerizable monomer is preferably a polymerizable monomer containing a carboxyl group-containing polyfunctional monomer, and may be, for example, pentaerythritol or a derivative thereof.

ラジカル重合性モノマーの重合反応を開始させる活性種を発生する光重合開始剤としては、tert−ブチルペルオキシ−iso−ブタレ−ト、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルジオキシ)ヘキサン、1,4−ビス[α−(tert−ブチルジオキシ)−iso−プロポキシ]ベンゼン、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルジオキシ)ヘキセンヒドロペルオキシド、α−(iso−プロピルフェニル)−iso−プロピルヒドロペルオキシド、2,5−ビス(ヒドロペルオキシ)−2,5−ジメチルヘキサン、tert−ブチルヒドロペルオキシド、1,1−ビス(tert−ブチルジオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、ブチル−4,4−ビス(t−ブチルジオキシ)バレレ−ト、シクロヘキサノンペルオキシド、2,2',5,5'−テトラ(tert−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3',4,4'−テトラ(ter−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3'、4,4'−テトラ(tert−アミルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3',4,4'−テトラ(tert−ヘキシルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3'−ビス(tert−ブチルペルオキシカルボニル)−4,4'−ジカルボキシベンゾフェノン、tert−ブチルペルオキシベンゾエ-ト、t−ブチルジペルオキシイソフタレ-トなどの有機過酸化物や、9,10−アンスラキノン、1−クロロアンスラキノン、2−クロロアンスラキノン、オクタメチルアンスラキノン、1,2−ベンズアンスラキノンなどのキノン類や、ベンゾインメチル、ベンゾインエチルエーテル、α−メチルベンゾイン、α−フェニルベンゾインなどのベンゾイン誘導体などを挙げることができる。さらに、本発明で使用することのできる光重合開始剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のIrgacure651、184、1173、907、369、379、819、CGI124やBASF社製のTPO、日本化薬(株)製のKayacure DTEX、あるいは4,4‘−ジエチルアミノベンゾフェノン、4,4’−ジメチルアミノベンゾフェノンのようなベンゾフェノン類のほかに、ビイミダゾール化合物、トリアジン化合物などをあげることができる。   Photoinitiators that generate active species that initiate the polymerization reaction of radically polymerizable monomers include tert-butylperoxy-iso-butarate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (benzoyldioxy) hexane 1,4-bis [α- (tert-butyldioxy) -iso-propoxy] benzene, di-tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butyldioxy) hexene hydroperoxide, α- (Iso-propylphenyl) -iso-propyl hydroperoxide, 2,5-bis (hydroperoxy) -2,5-dimethylhexane, tert-butyl hydroperoxide, 1,1-bis (tert-butyldioxy) -3,3 , 5-trimethylcyclohexane, butyl-4,4-bis (t-butyl Dioxy) valerate, cyclohexanone peroxide, 2,2 ′, 5,5′-tetra (tert-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3 ′, 4,4′-tetra (ter-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3 , 3 ′, 4,4′-tetra (tert-amylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3 ′, 4,4′-tetra (tert-hexylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3′-bis (tert-butylperoxy) Carbonyl) -4,4'-dicarboxybenzophenone, tert-butylperoxybenzoate, t-butyldiperoxyisophthalate, and other organic peroxides, 9,10-anthraquinone, 1-chloroanthraquinone 2-chloroanthraquinone, octamethylanthraquinone, 1, - it can be exemplified and quinones such as benz anthraquinone, benzoin methyl, benzoin ethyl ether, alpha-methyl benzoin, and benzoin derivatives such as alpha-phenyl benzoin. Furthermore, examples of the photopolymerization initiator that can be used in the present invention include Irgacure 651, 184, 1173, 907, 369, 379, 819 manufactured by Ciba Specialty Chemicals, TPO manufactured by CGI124 and BASF, Nippon Kayaku In addition to Kayacure DTEX manufactured by Co., Ltd., or benzophenones such as 4,4′-diethylaminobenzophenone and 4,4′-dimethylaminobenzophenone, biimidazole compounds and triazine compounds can be used.

また、感光性着色組成物には、顔料を充分に組成物中に分散させ、基板上の塗布を容易にするために有機溶剤を含有させる。有機溶剤としては、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、これらを単独で若しくは混合して用いることができる。   The photosensitive coloring composition contains an organic solvent in order to sufficiently disperse the pigment in the composition and facilitate application on the substrate. Examples of the organic 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 can be used alone or in combination.

本発明のカラーフィルタに係る感光性着色組成物に含有される着色顔料としては、一般に市販されている有機顔料を用いることができる。また、形成するフィルタセグメントの色相に応じて、染料、天然色素、無機顔料を併用することができる。有機顔料としては、発色性が高く、且つ耐熱性、特に耐熱分解性の高いものが好適に用いられる。有機顔料は、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。また、有機顔料は、ソルトミリング、アシッドペースティング等により微細化したものであってもよい。   As the coloring pigment contained in the photosensitive coloring composition according to the color filter of the present invention, generally available organic pigments can be used. Moreover, a dye, a natural pigment, and an inorganic pigment can be used in combination according to the hue of the filter segment to be formed. As the organic pigment, those having high color developability and high heat resistance, particularly high heat decomposition resistance are preferably used. An organic pigment can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. Further, the organic pigment may be refined by salt milling, acid pasting or the like.

以下に、本発明のカラーフィルタ基板に係る感光性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(C.I.)番号で示す。赤色画素には、例えば、色材として、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、黄色顔料や橙色顔料を併用することもできる。   Below, the specific example of the organic pigment which can be used for the photosensitive coloring composition which concerns on the color filter board | substrate of this invention is shown by a color index (CI) number. For the red pixel, for example, 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 and an orange pigment can also be used in combination.

黄色顔料としては、C.I.Pigment Yellow 1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、735:1、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、139、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、187、188、193、194、199、198、213、214等が挙げられる。橙色顔料としては、C.I.Pigment Orange 36、43、51、55、59、61、71、73等を用いることができる。   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, 735: 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, 139, 147, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 18 , And the like 181,182,187,188,193,194,199,198,213,214. Examples of the orange pigment include C.I. I. Pigment Orange 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71, 73, etc. can be used.

赤色画素が、これら顔料のなかでジケトピロロピロール系赤色顔料、アントラキノン系赤色顔料のうち1種類以上を含む場合には、任意のRth(リタデーションの値)を得ることが容易になるため、好ましい。なぜなら、ジケトピロロピロール系赤色顔料は、その微細化処理を工夫することにより、Rthを正負のどちらにすることも可能であり、その絶対値もある程度制御可能である。また、アントラキノン系赤色顔料は、微細化処理に関わらず0に近いRthを得やすい。   In the case where the red pixel contains one or more of diketopyrrolopyrrole red pigment and anthraquinone red pigment among these pigments, it is easy to obtain an arbitrary Rth (retardation value), which is preferable. . This is because the diketopyrrolopyrrole red pigment can be made positive or negative by devising the finer treatment, and its absolute value can be controlled to some extent. In addition, anthraquinone-based red pigments easily obtain Rth close to 0 regardless of the refinement treatment.

その使用量は、顔料の合計質量を基準として、ジケトピロロピロール系赤色顔料を10〜90質量%、アントラキノン系赤色顔料を5〜70質量%とすることが、画素の色相や
明度、膜厚、コントラスト等の点から好ましい。特に、コントラストに着目した場合、ジケトピロロピロール系赤色顔料を25〜75質量%、アントラキノン系赤色顔料を30〜60質量%とすることがより好ましい。
The amount used is 10 to 90% by mass of the diketopyrrolopyrrole red pigment and 5 to 70% by mass of the anthraquinone red pigment based on the total mass of the pigment. From the viewpoint of contrast and the like. In particular, when focusing on contrast, it is more preferable that the diketopyrrolopyrrole red pigment is 25 to 75% by mass and the anthraquinone red pigment is 30 to 60% by mass.

緑色画素には、例えば、C.I.Pigment Green 7、10、36、37、58等の緑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、赤色画素に用いる顔料として挙げたものと同様のものが使用可能である。   For example, C.I. I. Green pigments such as Pigment Green 7, 10, 36, 37, and 58 can be used, and a yellow pigment can be used in combination. As the yellow pigment, the same pigments as those used for the red pixel can be used.

青色画素には、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、紫色顔料を併用することもできる。紫色顔料としては、C.I.PigmentViolet 1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等が挙げられる。   Examples of blue pixels 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. PigmentViolet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50 and the like.

青色画素が、これら顔料のなかで金属フタロシアニン系青色顔料と、ジオキサジン系紫色顔料のうち1種類以上を含む場合には、0に近い位相差を得ることが容易になる。その使用量は、顔料の合計質量を基準として、金属フタロシアニン系青色顔料を40〜100質量%、ジオキサジン系紫色顔料を1〜50質量%とすることが、画素の色相や明度、膜厚等の点から好ましい。さらに金属フタロシアニン系青色顔料を50〜98質量%、ジオキサジン系紫色顔料を2〜25質量%とすることがより好ましい。上記において金属フタロシアニン系青色顔料としてはC.I.Pigment Blue 15:6、ジオキサジン系紫色顔料としてはC.I.Pigment Violet 23が、優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力等の点から好適である。   When the blue pixel contains at least one of a metal phthalocyanine blue pigment and a dioxazine purple pigment among these pigments, it is easy to obtain a phase difference close to zero. The amount used is 40 to 100% by mass of the metal phthalocyanine blue pigment and 1 to 50% by mass of the dioxazine violet pigment based on the total mass of the pigment. It is preferable from the point. More preferably, the metal phthalocyanine blue pigment is 50 to 98% by mass, and the dioxazine violet pigment is 2 to 25% by mass. In the above, examples of the metal phthalocyanine blue pigment include C.I. I. Pigment Blue 15: 6, and dioxazine-based purple pigments include C.I. I. Pigment Violet 23 is preferable in terms of excellent light resistance, heat resistance, transparency, coloring power, and the like.

樹脂に顔料を分散する際には、適宜、界面活性剤、樹脂型顔料分散剤、色素誘導体等の分散剤が使用できる。また、塗布性向上、感度の向上、密着性の向上などを目的として、連鎖移動剤、界面活性剤、シランカップリング剤等の添加剤を添加しても良い。   When dispersing the pigment in the resin, a dispersant such as a surfactant, a resin-type pigment dispersant, and a dye derivative can be appropriately used. Further, additives such as a chain transfer agent, a surfactant, and a silane coupling agent may be added for the purpose of improving applicability, improving sensitivity, and improving adhesion.

界面活性剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等が挙げられる。具体例としては、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ステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類;ソルビタン脂肪酸エステル類;脂肪酸変性ポリエステル類;3級アミン変性ポリウレタン類;ポリエチレンイミン類等のほか、以下商品名で、KP(信越化学工業(株)製)、ポリフロー(共栄社化学(株)製)、エフトップ(トーケムプロダクツ社製)、メガファック(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラード(住友スリーエム(株)製)、アサヒガード、サーフロン(以上、旭硝子(株)製)、Disperbyk(ビックケミー・ジャパン(株)製)、ソルスパース(ゼネカ(株)製)、EFKA(エフカーケミカルズビーブイ(EFKA)社製)、等を挙げることができる。これらの界面活性剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。   Examples of the surfactant include cationic, anionic, nonionic, amphoteric, silicone, and fluorine. Specific examples include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene n-octylphenyl ether, polyoxyethylene n-nonylphenyl ether, and the like. Polyoxyethylene alkylphenyl ethers; polyethylene glycol diesters such as polyethylene glycol dilaurate and polyethylene glycol distearate; sorbitan fatty acid esters; fatty acid-modified polyesters; tertiary amine-modified polyurethanes; polyethyleneimines By name, KP (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), F-Top (manufactured by Tochem Products), Mega Fuck (large) This ink chemical industry), Florard (Sumitomo 3M), Asahi Guard, Surflon (Asahi Glass Co., Ltd.), Disperbyk (Bicchemy Japan Co., Ltd.), Solsperse (Generalca Co., Ltd.) )), EFKA (manufactured by EFKA Chemicals Beebuy (EFKA)), and the like. These surfactants can be used alone or in admixture of two or more.

本発明において、感光性カラーフィルタ用白色組成物を基板に塗布し、乾燥して得られた途膜に対する水の接触角が一定の範囲において有効であるのは、接触角と水溶性に相関があり、分散剤の水溶性(すなわち水との親和性)が現像性に影響するためと考えられる。   In the present invention, the contact angle of water with respect to the film obtained by applying a white composition for a photosensitive color filter to a substrate and drying it is effective within a certain range. It is considered that the water solubility (that is, affinity with water) of the dispersant affects the developability.

そのため、適切な水溶性を有することが必須の要件であり、上記界面活性剤を感光性白
色組成物に含有させることで、途膜と水の接触角が小さい、すなわち水との親和性が高い塗膜を作製することができる。
Therefore, it is an essential requirement to have an appropriate water solubility, and by containing the surfactant in the photosensitive white composition, the contact angle between the membrane and water is small, that is, the affinity for water is high. A coating film can be produced.

接触角が小さければ、水との親和性が増すことにより現像過程における残渣発生を防ぐことができる一方で、密着性が悪くなる懸念がある。界面活性剤の種類と量を調整することにより現像密着性と残渣のバランスをとる必要がある。   If the contact angle is small, the affinity with water can be increased to prevent generation of residues in the development process, but there is a concern that the adhesion may be deteriorated. It is necessary to balance development adhesion and residue by adjusting the type and amount of the surfactant.

感光性着色組成物は、各成分を混合し、シェーカー、デスパー、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することにより製造することができる。また、感光性着色組成物は、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 photosensitive coloring composition can be produced by mixing each component and making it fine using various dispersing means such as a shaker, a desper, a three-roll mill, a two-roll mill, a sand mill, a kneader, and an attritor. Further, the photosensitive coloring composition is obtained by means of centrifugal separation, sintered filter, membrane filter, or the like, coarse particles of 5 μm or more, preferably coarse particles of 1 μm or more, more preferably coarse particles of 0.5 μm or more, and It is preferable to remove the mixed dust.

本発明に係る感光性白色組成物は、前述したように、少なくとも、透明樹脂、光重合成モノマー、光重合開始剤、溶剤からなる。   As described above, the photosensitive white composition according to the present invention comprises at least a transparent resin, a photopolymerization monomer, a photopolymerization initiator, and a solvent.

本発明のカラーフィルタ基板では画素上に、さらに透明保護層を形成しても良い。垂直配向の液晶やOCB(Optically Compensated Birefringence)と呼ばれる液晶、強誘電性液晶、ECB(Electrical Controlled Birefringence)と呼ばれる液晶など、透明電極による液晶セルギャップの厚み方向の電界駆動が必要な液晶では、画素およびを形成する工程と透明保護層を形成する工程の後に、透明導電膜を形成する工程を入れることもできる。   In the color filter substrate of the present invention, a transparent protective layer may be further formed on the pixel. In a liquid crystal that requires electric field driving in the thickness direction of the liquid crystal cell gap by a transparent electrode, such as a vertically aligned liquid crystal, a liquid crystal called OCB (Optically Compensated Birefringence), a ferroelectric liquid crystal, or a liquid crystal called ECB (Electrically Controlled Birefringence) A step of forming a transparent conductive film can be added after the step of forming and and the step of forming the transparent protective layer.

この場合には積層上の透明電極の上か対向基板のスペーサが接触する部位に絶縁層を形成する。この絶縁層は、視野角や応答性改善などの液晶配向規制(配向制御)を目的とした配向規制突起と同時に形成しても良い。絶縁層はカラーフィルタとして、透明導電膜形成が不必要な、たとえばIPS(横電界)方式の液晶表示装置の場合はこれを省くことができる。   In this case, an insulating layer is formed on the transparent electrode on the laminated layer or at a site where the spacer of the counter substrate contacts. This insulating layer may be formed at the same time as the alignment regulating protrusion for the purpose of regulating liquid crystal alignment (alignment control) such as viewing angle and responsiveness improvement. The insulating layer can be omitted as a color filter, for example, in the case of an IPS (lateral electric field) type liquid crystal display device that does not require the formation of a transparent conductive film.

液晶が垂直に配向する、たとば、VA方式の液晶表示装置では、あらかじめブラックマトリクス、白色画素、着色画素層及び積層PS上に透明電極を形成し、この透明電極上に、さらに透明樹脂を用いたスペーサや配向制御用の突起を形成しても良い。   For example, in a VA liquid crystal display device in which liquid crystal is aligned vertically, a transparent electrode is formed on a black matrix, a white pixel, a colored pixel layer, and a laminated PS in advance, and a transparent resin is further used on the transparent electrode. Alternatively, a spacer or an alignment control protrusion may be formed.

透明導電膜を形成する方法は、蒸着、イオンプレーティング、スパッタリングと呼ばれる真空成膜の手法が一般的である。透明導電膜には、インジウム、スズ、ガリウム、亜鉛などの金属酸化物の複合酸化物を用いることができる。
<実施の形態>
以下に、本発明の具体的実施例について説明する。なお、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中、「部」及び「%」とは「質量部」及び「質量%」をそれぞれ意味する。
As a method for forming the transparent conductive film, vacuum deposition methods called vapor deposition, ion plating, and sputtering are generally used. For the transparent conductive film, a composite oxide of a metal oxide such as indium, tin, gallium, or zinc can be used.
<Embodiment>
Specific examples of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded. In Examples and Comparative Examples, “part” and “%” mean “part by mass” and “% by mass”, respectively.

感光性白色組成物は、透明樹脂、光重合性モノマー、光重合開始剤、界面活性剤、体質顔料、有機溶剤を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過し調整した。透明樹脂に対する界面活性剤の添加率を変えて、塗膜の水に対する接触角を変化させ、現像性、密着性を評価した。   The photosensitive white composition was prepared by stirring and mixing a transparent resin, a photopolymerizable monomer, a photopolymerization initiator, a surfactant, an extender pigment, and an organic solvent so as to be uniform, followed by filtration through a 1 μm filter. The developing agent and adhesiveness were evaluated by changing the contact ratio of the coating film with water by changing the addition ratio of the surfactant to the transparent resin.

感光性白色組成物に用いた透明樹脂はアクリル樹脂溶液であり、樹脂の分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)により測定したポリスチレン換算の質量平均分子量である。その調整を以下に示す。   The transparent resin used for the photosensitive white composition is an acrylic resin solution, and the molecular weight of the resin is a weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography). The adjustment is shown below.

(A)透明樹脂はアクリル樹脂溶液からなっており、調整は、反応容器にシクロヘキサノン370部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら80℃に過熱して、同温度で下記モノマー及び熱重合開始剤の混合物を1時間かけて滴下して重合反応を行った。組成はメタクリル酸を20.0部、メチルメタクリレート10.0部、n−ブチルメタクリレートを55.0部、2−ヒドロキシエチルメタクリレートを15.0部、2,2‘アゾビスイソブチロニトリルを4.0部である。   (A) The transparent resin is made of an acrylic resin solution, and adjustment is performed by putting 370 parts of cyclohexanone into a reaction vessel, heating to 80 ° C. while injecting nitrogen gas into the vessel, and starting the following monomers and thermal polymerization at the same temperature. The mixture of the agents was added dropwise over 1 hour to carry out the polymerization reaction. The composition is 20.0 parts of methacrylic acid, 10.0 parts of methyl methacrylate, 55.0 parts of n-butyl methacrylate, 15.0 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 4 of 2,2′azobisisobutyronitrile. 0.0 parts.

滴下終了後、さらに80℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル1.0部をシクロヘキサノン50部に溶解させたものを添加し、さらに80℃で1時間反応を続行して、アクリル樹脂の溶液を得た。このアクリル樹脂の質量平均分子量Mwは、約40000であった。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃で20分間過熱乾燥し、不揮発分を測定し、測定結果に基づき、先に合成したアクリル樹脂溶液に不揮発分が30%になるようにシクロヘキサノンを添加して、アクリル樹脂溶液を調整した。   After completion of the dropwise addition, the mixture was further reacted at 80 ° C. for 3 hours, then 1.0 part of azobisisobutyronitrile dissolved in 50 parts of cyclohexanone was added, and the reaction was further continued at 80 ° C. for 1 hour, An acrylic resin solution was obtained. The mass average molecular weight Mw of this acrylic resin was about 40000. After cooling to room temperature, about 2 g of the resin solution is sampled and heated to dryness at 180 ° C. for 20 minutes, and the non-volatile content is measured. Based on the measurement result, the previously synthesized acrylic resin solution has a non-volatile content of 30%. Cyclohexanone was added to to prepare an acrylic resin solution.

また(B)光重合成モノマーは東亞合成社製「アロニックスM402」を、(C)光重合開始剤はチバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製「イルガキュア907」を、(D)界面活性剤は住友スリーエム社製;フロラードFC−430を、(E)機溶剤はEEP(エチル−3−エトキシプロピオネート)/シクロヘキサノンを用いて感光性白色組成物を得た。   In addition, (B) the photopolymerization monomer is “Aronix M402” manufactured by Toagosei Co., Ltd., (C) the photopolymerization initiator is “Irgacure 907” manufactured by Ciba Specialty Chemicals, and (D) the surfactant is Sumitomo 3M. A photosensitive white composition was obtained using Fluorad FC-430, (E) machine solvent EEP (ethyl-3-ethoxypropionate) / cyclohexanone.

作製した感光性白色組成物は6種類で、(A)透明樹脂100部、(B)光重合性モノマー50部、(C)光重合開始剤39.9部、(E)有機溶剤100部に対して、(D)界面活性剤の添加量を2.5部、2.0部、1.0部、0.75部、0.5部、0.4部と変化させた。   Six types of photosensitive white compositions were prepared. (A) 100 parts of a transparent resin, (B) 50 parts of a photopolymerizable monomer, (C) 39.9 parts of a photopolymerization initiator, and (E) 100 parts of an organic solvent. On the other hand, the addition amount of (D) surfactant was changed to 2.5 parts, 2.0 parts, 1.0 parts, 0.75 parts, 0.5 parts, and 0.4 parts.

得られた感光性白色組成物をガラス基板に、スピンレスコートにより仕上がり膜厚が2.0μmとなるように塗布した。90℃5分間乾燥の後、白色画素形成用のストライプ状フォトマスクを介して、高圧水銀灯の光を300mJ/cm照射した。露光後の白色塗膜にイオン交換水を滴下し、10秒後の接触角を測定した。 The obtained photosensitive white composition was applied to a glass substrate by spinless coating so that the finished film thickness was 2.0 μm. After drying at 90 ° C. for 5 minutes, light from a high-pressure mercury lamp was irradiated through a striped photomask for forming a white pixel at 300 mJ / cm 2 . Ion exchange water was dropped on the white coating film after exposure, and the contact angle after 10 seconds was measured.

(D)界面活性剤の添加量によって、接触角は105°、96°、85°、70°、65°、63°に変化した。   (D) The contact angle changed to 105 °, 96 °, 85 °, 70 °, 65 °, and 63 ° depending on the amount of the surfactant added.

ストライプ状フォトマスクを介して光照射された感光性白色組成物をアルカリ現像液にて露光後の白色塗膜を60秒間現像して、ストライプ形状の白色画素を得た。その後、230℃30分で硬膜し、白色画素を得た
なお、アルカリ現像液は炭酸ナトリウムを1.5重量%、炭酸水素ナトリウムを0.5質量%、陰イオン系界面活性剤(花王・ぺリレックスNBL)を8.0重量%、水を90.0質量%で調整した。
The photosensitive white composition irradiated with light through the striped photomask was developed with an alkaline developer for 60 seconds to develop a white coating film for 60 seconds to obtain a striped white pixel. Thereafter, the film was hardened at 230 ° C. for 30 minutes to obtain a white pixel. The alkali developer was 1.5% by weight of sodium carbonate, 0.5% by weight of sodium hydrogen carbonate, an anionic surfactant (Kao Perirex NBL) was adjusted to 8.0% by weight and water was adjusted to 90.0% by mass.

(D)界面活性剤の添加量によって、接触角を変化させた感光性白色組成物の現像性と密着性を調べた。現像性に関しては残渣の発生の有無を目視で確認して判断し、残渣の発生のないものを、現像性良好「○」、残渣の発生が見られるものを現像性が悪い「×」とした。密着性に関しては、ハガレの有無を目視で確認して判断し、ハガレの発生のないものを、密着性良好「○」、ハガレのあるものを密着性が悪い「×」とした。その結果を表1に示す。   (D) The developability and adhesion of the photosensitive white composition with the contact angle varied depending on the amount of the surfactant added. Regarding the developability, the presence / absence of residues is visually confirmed and judged, and those with no residue are evaluated as “Good” for developability, and those with the occurrence of residue are determined as “Poor” for developability. . Regarding adhesion, the presence or absence of peeling was judged by visual inspection, and no peeling occurred, and “×” indicates poor adhesion, and “×” indicates poor adhesion. The results are shown in Table 1.

Figure 2012168436
界面活性剤の量によって、白色塗膜に対する水の接触角を調整でき、界面活性剤の添加量が少なく、乾燥して得られた塗膜に対する水の接触角が65°以下であると密着性が悪くなった。逆に、界面活性剤の添加量が多く、乾燥して得られた塗膜に対する水の接触角が85°以上になると、現像性が悪くなり残渣の発生が見られることが分かった。
Figure 2012168436
The contact angle of water with respect to the white coating film can be adjusted by the amount of the surfactant, the addition amount of the surfactant is small, and the contact angle of water with respect to the coating film obtained by drying is 65 ° or less. Became worse. On the contrary, it was found that when the amount of the surfactant added was large and the contact angle of water with respect to the coating film obtained by drying was 85 ° or more, the developability deteriorated and the generation of residues was observed.

この接触角を低減することにより、現像における残渣を低減することができることが示され、下げすぎると密着性に対して悪影響があることから、乾燥して得られた塗膜に対する水の接触角が65°以上85°以下であることが、感光性カラーフィルタ用白色組成物として必要なことが分かった。   It has been shown that by reducing this contact angle, residues in development can be reduced, and if it is too low, there is an adverse effect on adhesion, so the contact angle of water on the coating film obtained by drying is It turned out that it is required as a white composition for photosensitive color filters that it is 65 degrees or more and 85 degrees or less.

乾燥して得られた塗膜に対する水の接触角が65°以上85°以下である感光性カラーフィルタ用白色組成物を用いて作製したカラーフィルタは異物起因のピンホールや異物欠陥がなく良好な画像を表示できることも分かった。   The color filter produced using the white composition for photosensitive color filters whose water contact angle with respect to the coating film obtained by drying is 65 ° or more and 85 ° or less is good without pinholes and foreign matter defects caused by foreign matter. I also found that I can display images.

Claims (2)

少なくとも(A)透明樹脂、(B)光重合性モノマー、(C)光重合開始剤、(D)界面活性剤、(E)溶剤を含有する感光性カラーフィルタ用白色組成物であり、この感光性カラーフィルタ用白色組成物を基板に塗布し、乾燥して得られた塗膜に対する水の接触角が65°以上85°以下であることを特徴とする感光性カラーフィルタ用白色組成物。   A white composition for a photosensitive color filter containing at least (A) a transparent resin, (B) a photopolymerizable monomer, (C) a photopolymerization initiator, (D) a surfactant, and (E) a solvent. A white composition for a photosensitive color filter, wherein a contact angle of water to a coating film obtained by applying a white composition for a photosensitive color filter to a substrate and drying is 65 ° to 85 °. 基板上に少なくともブラックマトリックスと、請求項1に記載の感光性カラーフィルタ用白色組成物を用いて得られた白色画素と、複数色の着色画素とを具備したことを特徴とするカラーフィルタ。   A color filter comprising at least a black matrix, a white pixel obtained using the white composition for a photosensitive color filter according to claim 1, and a plurality of colored pixels.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019032474A (en) * 2017-08-09 2019-02-28 太陽インキ製造株式会社 Photosensitive resin composition, dry film, cured product and printed wiring board

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