JP4221964B2 - Partition wall composition, pixel forming substrate using the same, and pixel forming method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、隔壁用組成物、それを用いた画素形成用基板および画素の形成方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、インクジェット法によるカラーフィルタの製造に好適に用いられる隔壁用組成物、それを用いた画素形成用基板および画素の形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
カラーフィルタは,ガラス等の透明な基板の表面に3種以上の異なる色相の微細なストライプ状のフィルタセグメントを平行または交差して配置したもの,あるいは微細なモザイク状のフィルタセグメントを縦横一定の配列に配置したものからなっている。そして、フィルタセグメント間には、カラーフィルタの表示コントラストを高めるために、一定の幅を持つ遮光領域(ブラックマトリックス)が設けられる。
現在、カラーフィルタの製造は、顔料が分散されたフォトレジスト液を透明基板上に塗布、乾燥、露光、現像、硬化などする工程を繰り返すことによって行われている。そのため、生産性が低く、コスト低減の要求が高くなっている。
【0003】
この要求に従い、製造方法や製造設備の見直しが行われており、特に製造装置の小型化が容易で生産性の高いインクジェット法によるカラーフィルタの製造方法が注目されている。さらに、近年のヘッドやインキに関する技術の進歩により、インクジェット用インキに顔料が使われ始め、その結果、耐光性や堅牢性も改良され、カラーフィルタ用途にもインクジェット法の適用の可能性が出始めた。
インクジェット法によるフィルタセグメントの形成は、予め透明基板上に隔壁を設け、隔壁で区分けされた隙間にインクジェット法によりインキを充填して行う。
しかし、隔壁で区分けされた隙間にインキを充填すると、隔壁を越えてインキが濡れ広がり、隣接する領域にインキが混入してフィルタセグメントの色相を損なう混色という現象が発生する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
混色の問題を解決するため、特開昭59−75205号公報には、インクジェット方式でカラーフィルタを製造する方法において、カラーフィルタを形成する箇所にはインキに対しぬれの良い膜を形成し、複数のカラーフィルタの隙間はインキに対し濡れ性の悪い膜を形成する方法が開示されている。しかし、この方法では、高精細なパターニングを要求される場合にはいまだ不十分である。
また、特開平4−123005号公報には、隔壁上部にシリコンゴム層を設けることにより撥インキ性を付与してインキの混色を防止する方法が開示されており、特開平10−197716号公報には、表面エネルギーが5〜43dyne/cmであるシリコーン化合物層を遮光部位に形成する方法が開示されている。しかしながら、このような方法はブラックマトリックスを形成したあとで施されるために工程数が多くなる。
【0005】
これに対して、撥インキ物質であるシリコーン化合物やフッ素化合物を隔壁に含有させると、隔壁を構成する他の成分との相溶性が悪いため、隔壁の強度が低下したり、パターン形成に問題が生じることになった。逆に、相溶性が高い撥インキ物質を含有させると効果的な撥インキ性が得られない結果となった。さらに、撥インキ物質は、隔壁からブリードし、透明基材を汚染するため、インキのハジキが発生し、カラーフィルタの塗膜欠陥の原因にもなった。
そこで、本発明は、かかる従来技術の諸欠点を鑑み、インキのにじみや混色を防止することができる隔壁用組成物の提供を目的とする。また、本発明は、インクジェット法により画素を形成する場合にインキのにじみや混色を防止することができる画素形成用基板、およびインキのにじみや混色を生じることなく画素を形成する方法の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の隔壁用組成物は、架橋性の官能基およびポリオルガノシロキサン鎖を有する重合体と架橋性の官能基を有する他の重合体と、炭素炭素不飽和二重結合を有する化合物と、光開始剤と、を混合することにより、該隔壁用組成物を用いて形成される隔壁の上部表面にポリオルガノシロキサン鎖を有する重合体が配向するようにしたもの、すなわち、架橋性の官能基およびポリオルガノシロキサン鎖を有するビニル重合体(A)と、架橋性の官能基を有する他のビニル重合体(B)と、炭素炭素不飽和二重結合を有する化合物と、光開始剤と、を含む隔壁用組成物である。
【0007】
また、本発明の画素形成用基板は、基材上に上記隔壁用組成物により形成された隔壁を有するものであり、架橋性基によりポリオルガノシロキサン鎖を有するビニル重合体(A)が隔壁の網目構造中にセットされているため、隔壁部から基材部へポリオルガノシロキサン鎖を有するビニル重合体(A)がブリードすることがない。
さらに、本発明の画素の形成方法は、上記画素形成用基板の隔壁で区分された領域内に、インクジェット法によりインキを充填して画素を形成するものであり、この方法によればインキのにじみや混色が発生することなく画素を形成することができる。
【0008】
【発明実施の形態】
まず、隔壁用組成物について説明する。
隔壁用組成物に含まれるビニル重合体(A)は、架橋性の官能基およびポリオルガノシロキサン鎖を有するビニル重合体であり、隔壁用組成物を用いて隔壁を形成した場合に隔壁の上部表面に配向して、インキのにじみや混色を防止する働きをする。さらに詳しくは、ビニル重合体(A)中のポリオルガノシロキサン鎖は、インキをはじき、インキが隔壁を越えて隣接する領域に進入することによるインキのにじみや混色を防ぐ働きをする。
【0009】
また、隔壁用組成物に含まれる他のビニル重合体(B)は、架橋性の官能基有するがポリオルガノシロキサン鎖を有しないビニル重合体であり、隔壁用組成物を用いて隔壁を形成した場合に隔壁の基材に近い部分に配向して、インキをはじかずに受容する働きをする。
ビニル重合体(A)およびビニル重合体(B)中の架橋性の官能基は、配向しているビニル重合体(A)およびビニル重合体(B)を隔壁の網目構造中にセットし、隔壁部から基材部へビニル重合体(A)がブリードすることを防ぐ働きをする。
【0010】
ビニル重合体(A)は、例えば、炭素炭素不飽和二重結合とポリオルガノシロキサン鎖を有する単量体(a)と、炭素炭素不飽和二重結合と架橋性の官能基を有する単量体(b)と、(a)もしくは(b)以外の炭素炭素不飽和二重結合を有する単量体(c)とを重合することにより製造することができる。
単量体(a)として、ポリオルガノシロキサン鎖の両末端に炭素炭素不飽和二重結合を有する単量体を用いる場合には、重合体の主鎖にポリオルガノシロキサン構造を有するビニル重合体(A)が製造され、ポリオルガノシロキサン鎖の片末端に炭素炭素不飽和二重結合を有する単量体を用いる場合には、重合体の主鎖にポリオルガノシロキサン構造が櫛形にグラフトしたビニル重合体(A)が製造される。
ビニル重合体(B)は、例えば、炭素炭素不飽和二重結合と架橋性の官能基を有する単量体(b)と、(a)もしくは(b)以外の炭素炭素不飽和二重結合を有する単量体(c)とを重合することにより製造することができる。
【0011】
炭素炭素不飽和二重結合とポリオルガノシロキサン鎖を有する単量体(a)は、下記一般式(ア)で表される化合物であり、隔壁の上部表面に撥インキ性を付与する為に不可欠のものである。

Figure 0004221964
R1:CH=CHCH-COO-(CH)m-、CH=C(CH)-COO-(CH)m-、 CH=CH-(CH)m-、または CH=C(CH)-(CH)m-
(mは0〜10の整数)
R2:水素、メチル基、またはR1と同じ官能基
R3、R4、R5、R6、R7、R8:アルキル基、またはフェニル基
n:正の整数
【0012】
炭素炭素不飽和二重結合およびポリオルガノシロキサン鎖を有する単量体(a)として具体的には、例えば東芝シリコーン(株)製のTSL9705などの片末端ビニル基含有ポリオルガノシロキサン化合物、チッソ(株)製のサイラプレーンFM−0711、FM−0721、FM−0725などの片末端(メタ)アクリロキシ基含有ポリオルガノシロキサン化合物等が挙げられる。
単量体(a)は、要求性能に応じて1種、または2種以上を混合して用いることができる。
【0013】
単量体(a)の共重合比率は、ビニル重合体(A)を構成する単量体の総重量を基準として1〜40重量%であることが好ましく、さらに好ましくは3〜20重量%、特に好ましくは5〜15重量%である。単量体(a)の共重合比率が1重量%未満の場合には、隔壁の上部表面に充分な撥インキ性を付与することが困難となり、40重量%を越える場合には、隔壁用組成物に含まれる他の成分との相溶性、基材との密着性、強靭性等の塗膜性能、及び重合体の溶媒への溶解性を得ることが困難となる。
【0014】
炭素炭素不飽和二重結合および架橋性の官能基を有する単量体(b)は、基材に塗工後にビニル重合体(A)およびビニル重合体(B)を架橋させてセットすることにより、ビニル重合体(A)のブリードを抑制し、強靭な隔壁を形成させるるために不可欠のものである。
架橋性の官能基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、イソシアノ基、エポキシ基等が挙げられる。
【0015】
ヒドロキシル基を有する単量体(b)として具体的には、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1−ヒドロキシプロピル(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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシスチレン等が挙げられる。
カルボキシル基を有する単量体(b)として具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等が挙げられる。
【0016】
また、イソシアノ基を有する単量体(b)として具体的には、(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、(メタ)アクリロイルオキシプロピルイソシアネート等や、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを、トルエンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等のポリイソシアネートと反応させて得られるものが挙げられる。
エポキシ基を有する単量体(b)として具体的には、グリシジルメタクリレート、グリシジルシンナメート、グリシジルアリルエーテル、グリシジルビニルエーテル、ビニルシクロヘキサンモノエポキサイド、1、3−ブタジエンモノエポキサイドなどが挙げられる。
単量体(b)は、要求性能に応じて1種、または2種以上を混合して用いることができる。
また、重合体(A)を構成する単量体(b)と、重合体(B)を構成する単量体(b)とは、必ずしも同一である必要はない。
【0017】
ビニル重合体(A)における単量体(b)の共重合比率は、ビニル重合体(A)を構成する単量体の総重量を基準として10〜80重量%であることが好ましく、さらに好ましくは20〜70重量%、特に好ましくは25〜60重量%である。単量体(b)の共重合比率が10重量%未満の場合には、基材との充分な密着性を得ることが困難となり、80重量%を越える場合には、隔壁上部表面の撥インキ性が低下する。
また、重合体(B)における単量体(b)の共重合比率は、ビニル重合体(B)を構成する単量体の総重量を基準として10〜100重量%であることが好ましく、さらに好ましくは20〜70重量%、特に好ましくは25〜60重量%である。単量体(b)の共重合比率が10重量%未満の場合には、基材との充分な密着性を得ることが困難となる。
【0018】
(a)もしくは(b)以外の炭素炭素不飽和二重結合を有する単量体(c)は、ビニル重合体(A)とビニル重合体(B)またはこれらの重合体と隔壁用組成物に含まれる他の成分との相溶性の向上、および隔壁に硬度、強靭性、耐擦傷性等の物性を付与するために用いられる。単量体(c)としては、(i)(メタ)アクリル酸誘導体、(ii)芳香族ビニル単量体、(iii)オレフィン系炭化水素単量体、(iv)ビニルエステル単量体、(v)ビニルハライド単量体、(vi)ビニルエーテル単量体等が挙げられる。
(i)(メタ)アクリル酸誘導体として具体的には、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸塩、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0019】
(ii)芳香族ビニル単量体として具体的には、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン、クロロスチレン、モノフルオロメチルスチレン、ジフルオロメチルスチレン、トリフルオロメチルスチレン等のスチレン類が挙げられる。
(iii)オレフィン系炭化水素単量体として具体的には、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソブチレン、イソプレン、1、4−ペンタジエン等が挙げられる。
(iv)ビニルエステル単量体として具体的には、酢酸ビニル等が挙げられる。
(v)ビニルハライド単量体として具体的には、塩化ビニル、塩化ビニリデン等が挙げられる。
(vi)ビニルエーテル単量体として具体的には、ビニルメチルエーテル等が挙げられる。
【0020】
これらの単量体は、2種以上を混合して用いても良い。
ビニル重合体(A)における単量体(c)の共重合比率は、ビニル重合体(A)を構成する単量体の総重量を基準として0〜89重量%であることが好ましい。また、ビニル重合体(B)における単量体(c)の共重合比率は、ビニル重合体(B)を構成する単量体の総重量を基準として0〜90重量%であることが好ましい。単量体(c)の共重合比率が上記範囲を超えた場合には、基材との充分な密着性が得られない。
【0021】
ビニル重合体(A)およびビニル重合体(B)は、公知の方法、例えば、溶液重合で合成することができる。重合時の溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメンなどの芳香族類、酢酸エーテル、酢酸ブチルなどのエステル類などの使用が可能である。溶媒は、2種以上を混合して用いてもよい。重合時の単量体の仕込み濃度は、0〜80重量%が好ましい。
【0022】
重合開始剤としては、通常の過酸化物またはアゾ化合物、例えば、過酸化ベンゾイル、アゾイソブチルバレノニトリル、アゾビスイソブチロニトリル、ジ−t−ブチルペルオキシド、t−ブチルペルベンゾエート、t−ブチルペルオクトエート、クメンヒドロキシペルオキシドなどが用いられ、重合温度は、好ましくは50〜140℃、さらに好ましくは70〜140℃である。
得られる重合体の好ましい重量平均分子量は、ビニル重合体(A)、ビニル重合体(B)共に、2,000〜100,000である。
【0023】
隔壁用組成物中のビニル重合体(A)およびビニル重合体(B)の組成比は、隔壁用組成物の不揮発分重量を基準とする単量体(a)の含有量が0.01〜0.60重量%、特に0.01〜0.40重量%となるような比率であることが好ましい。単量体(a)の含有量が0.01重量%未満の場合には、隔壁の上部表面に充分な撥インキ性を付与することが困難となり、0.60重量%を越える場合には、隔壁用組成物をアルカリ現像型感光性レジストとして調製し基板上に隔壁を形成する際に、現像ムラや隔壁の欠陥が生じやすくなる。
【0024】
本発明の隔壁用組成物には、ビニル重合体(A)およびビニル重合体(B)が有する架橋性の官能基が互いに反応しないものである場合には、ビニル重合体(A)およびビニル重合体(B)を架橋させるために、種々の架橋剤を含有させる。代表的な架橋剤としては、ヒドラジン類、ポリアミン、ポリイソシアネート、ジカルボン酸、多価エポキシ化合物、多価アルコール、多価フェノール等が挙げられる。
ヒドラジン類として具体的には、ヒドラジン、アジピン酸ジヒドラジド等が挙げられる。
【0025】
ポリアミンとして具体的には、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ペンタンジアミン、ヘキサンジアミン、ジアミノオクタン、ジアミノデカン、ジアミノドデカン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサメチレンジアミン、ポリオキシプロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミンなどの直鎖状ジアミン、メンセンジアミン、イソホロンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルジシクロヘキシル)メタン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、1,4−ビス(2−アミノ−2−メチルプロピル)ピペラジン、m−キシレンジアミン、ポリシクロヘキシルポリアミン、ビス(アミノメチル)ビシクロ[2・2・1]ヘプタン、メチレンビス(フランメタンアミン)などの環状ジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチレントリアミンなどが挙げられる。
【0026】
ポリイソシアネートとして具体的には、トルイレンジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、o−トルイレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、m−キシレンジイソシアネート、p−キシレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、水添4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネートなどのジイソシアネート、あるいはこれらとグリコール類またはジアミン類との両末端イソシアネートアダクト体、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートなどが挙げられる。
ジカルボン酸として具体的には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ヘキサン二酸、クエン酸、マレイン酸、メチルナディク酸、ドデセニルコハク酸、セバシン酸、ピロメリット酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸などが挙げられる。
【0027】
多価エポキシ化合物として具体的には、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1、6ーヘキサンジオールジグリシジルエーテル、フタル酸ジグリシジルエステルなどのビスエポキシ化合物、油化シェルエポキシ社製、商品名エピコート801、802,807,815,827,828,834,815X,815XA1、828EL,828XA、1001、1002、1003、1055、1004、1004AF、1007、1009、1010、1003F、1004F,1005F,1100L,834X90,1001B80,1001X70,1001X75,1001T75,5045B80,5046B80,5048B70,5049B70、5050T60、5050、5051、152、154、180S65,180H65,1031S,1032H60、604、157S70などのエポキシ樹脂が挙げられる。
【0028】
多価アルコールとして具体的には、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオールなどのジオール、1,1,1−トリメチロールプロパンエチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、エリスリトール、アラビトール、キシリトール、ソルビトール、ズルシトール、マンニトールなどが挙げられる。
多価フェノールとして具体的には、カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン、グアヤコール、ヘキシルレゾルシン、ピロガロール、トリヒドロキシベンゼン、フロログルシン、ジメチロールフェノールなどが挙げられる。
【0029】
これらの架橋剤の中で、ビニル重合体(A)およびビニル重合体(B)が有する架橋性の官能基がヒドロキシル基の場合には、ポリイソシアネート、多価エポキシ化合物などを用いることが好ましい。
カルボキシル基の場合には、ポリイソシアネート、多価エポキシ化合物などを用いることが好ましい。
イソシアノ基の場合には、
エポキシ基の場合には、ジカルボン酸、多価アルコール、多価フェノール、ポリアミンなどを用いることが好ましい。
架橋剤は、2種類以上を混合して使用してもよく、架橋剤を含有させる場合の使用量は、隔壁用組成物の不揮発分100重量部に対して、0.1〜30重量部が好ましく、さらに好ましくは0.1〜10重量部の範囲である。
【0030】
また、本発明の隔壁用組成物には、ビニル重合体(A)およびビニル重合体(B)が有する架橋性の官能基同士の反応、もしくは架橋性の官能基と架橋剤との反応を促進させるために、それぞれの官能基に応じて、種々の架橋触媒を含有させることができる。代表的な架橋触媒としては、金属錯化合物、金属塩化合物、酸性化合物及びそのアンモニウム塩、低級アミン塩または多価金属塩、アミン類等が挙げられる。
金属錯化合物として具体的には、アルミニウムトリアセチルアセトネート、鉄トリアセチルアセトネート、マンガンテトラアセチルアセトネート、ニッケルテトラアセチルアセトネート、クロムヘキサアセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、コバルトテトラアセチルアセトネートなどが挙げられる。
【0031】
金属塩化合物として具体的には、酢酸ナトリウム、オクチル酸錫、オクチル酸鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸亜鉛、オクチル酸カルシウム、ナフテン酸鉛、ナフテン酸コバルト、ジブチル錫ジオクテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マレートジブチル錫ジ(2−エチルヘキソエート)などが挙げられる。
酸性化合物として具体的には、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、イタコン酸、シュウ酸、マレイン酸、無水フタル酸、安息香酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、トリクロロ酢酸、リン酸、モノアルキルリン酸、ジアルキルリン酸、β−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのリン酸エステル、モノアルキル亜リン酸、ジアルキル亜リン酸などが挙げられる。
アミン類として具体的には、ジシクロヘキシルアミン、トリエチルアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−ブタンジアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、シクロヘキシルエチルアミンなどが挙げられる。
【0032】
これらの架橋触媒の中で、ビニル重合体(A)およびビニル重合体(B)が有する架橋性の官能基がヒドロキシル基の場合には、酸性化合物及びそれらのアンモニウム塩、低級アミン塩、多価金属塩などを用いることが好ましい。
カルボキシル基の場合には、酸性化合物及びそれらのアンモニウム塩、低級アミン塩、多価金属塩などを用いることが好ましい。
イソシアノ基の場合には、アミン類、金属塩化合物などを用いることが好ましい。
エポキシ基の場合には、アミン類を用いることが好ましい。
架橋触媒は、2種類以上を混合して使用してもよく、架橋触媒を含有させる場合の使用量は、隔壁用組成物の不揮発分100重量部に対して、0.01〜10重量部が好ましく、さらに好ましくは0.01〜5重量部の範囲である。
【0033】
また、本発明の隔壁用組成物には、炭素炭素不飽和二重結合を有する化合物を含有させることもできる。これにより活性エネルギー線を照射して硬化を行い、隔壁を形成することが可能となる。
炭素炭素不飽和二重結合を有する化合物としては、モノマー、オリゴマー、感光性樹脂などを用いることができる。
モノマーとしては、2−ヒドロキシ(メタ)アクリレート、β−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロゲンサクシネート等の1官能モノマー、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、2,2-ビス〔4-(メタクリロキシエトキシ)フェニル〕プロパン、2,2-ビス〔4-アクリロキシ・ジエトキシ〕フェニル〕プロパン等の2官能モノマー、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート等の3官能以上のモノマーが挙げられる。一方、オリゴマーとしては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールのカプロラクトン付加物のヘキサアクリレート、メラミンアクリレート、エポキシ(メタ)アクリレートプレポリマ等が挙げられる。これらは、2種類以上を混合して用いることもできる。
【0035】
光開始剤としては、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−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、ベンゾフェノン系光開始剤、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開始剤、チオキサンソン、2−クロルチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系光開始剤、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開始剤およびカルバゾール系光開始剤、イミダゾール系光開始剤等が用いられる。
【0036】
上記光開始剤は、2種以上を混合して用いることもできるが、増感剤として、α−アシロキシムエステル、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。
【0037】
隔壁を着色する場合には、本発明の隔壁用組成物に、カーボンブラック、チタンブラック、アニリンブラック、アントラキノン系黒色顔料、ペリレン系黒色顔料、具体的には C.I. ピグメントブラック1、6、7、12、20、31、32などの黒色顔料を含有させることができる。黒色顔料の中では、価格、遮光性の大きさの点から、カーボンブラックが好適に用いられる。カーボンブラックは、樹脂などで表面処理されていてもよい。
隔壁用組成物中の黒色顔料の含有量は、隔壁用組成物の総重量を基準として3〜80重量%であることが好ましい。黒色顔料の含有量が3重量%未満の場合は、単位膜厚あたりの遮光性が低下し、80重量%を越えると薄膜形成が困難になる。
【0038】
また、本発明の隔壁用組成物には、分散性改良、色相調整などの目的で、黒色顔料以外のアゾ顔料、フタロシアニン系顔料、スレン系顔料、インジゴ系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、フタロン系顔料、ジオキサジン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、金属錯体系顔料、メチン・アゾメチン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料やこれらの顔料の誘導体、体質顔料、染料を含有させてもよい。
【0039】
本発明の隔壁用組成物は、ビニル重合体(A)、ビニル重合体(B)、炭素炭素不飽和二重結合を有する化合物、及び光開始剤、並びに、必要に応じて架橋剤、架橋触媒、顔料、及び添加剤等を溶剤に混合溶解することにより得られる。溶剤は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、クメンなどの芳香族類、酢酸エーテル、酢酸ブチルなどのエステル類などの内から、重合体の単量体組成に応じ選択して使用する。溶剤は2種以上を混合して用いてもよい。
【0040】
隔壁用組成物を着色しない場合には、隔壁用組成物の製造方法に特に限定はないが、通常は、ビニル重合体(A)の重合溶液およびビニル重合体(B)の重合溶液をそのまま混合し、攪拌羽根、振とう攪拌機、回転攪拌機などで攪拌すればよい。
隔壁用組成物を着色する場合には、顔料、ビニル重合体(A)の重合溶液およびビニル重合体(B)の重合溶液、および必要に応じて樹脂型または界面活性剤型の顔料分散剤や、顔料の被覆処理に用いた顔料誘導体、アントラキノン誘導体、トリアジン誘導体等を分散機に投入し、顔料が所望の平均粒子径・粒度分布になるまで分散することにより製造することができる。原料は一括して混合、分散しても良いし、それぞれの原料の特性や経済性を考慮して別々に混合、分散しても良い。
【0041】
分散機としては、サンドミル、ビーズミル、アジテータミル、ダイノミル、ボールミルなどが好適である。それぞれの分散機において顔料分散に適切な粘度領域がある場合には、重合体と顔料の比率を変える等して粘度を調整する。
隔壁用組成物は、分散機で分散後に、粗大粒子や異物除去を目的にフィルタや遠心法により濾過することが好ましい。
【0042】
また、隔壁用組成物の塗工性などの向上のために、さらに溶剤を加えて均一に攪拌したり、濃縮して粘度を調整してもよい。
隔壁用組成物には、本発明の効果を妨げない範囲で、充填剤、チクソトロピー付与剤、老化防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、熱伝導性改良剤、可塑剤、ダレ防止剤、防汚剤、防腐剤、殺菌剤、消泡剤、レベリング剤、紫外線吸収剤剤等の各種の添加剤を含有させてもよい。
【0043】
次に、基板上に、隔壁用組成物により形成された隔壁を有する画素形成用基板について説明する。
基板としては、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等の樹脂板、樹脂フィルムを用いることができる。得られる画素形成用基板をカラーフィルタの製造に用いる場合には、可視光領域(400〜700nm)の全波長領域において透過率が80%以上、特に好ましくは95%以上の透明基板を用いることが好ましい。
基板上への隔壁の形成法としては、グラビアオフセット印刷法、水無しオフセット印刷法、シルクスクリーン印刷法、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型感光性レジストを用いるフォトリソグラフィー法、ビニル重合体からなるコロイド粒子の電気泳動により透明導電膜の上に隔壁を電着形成する電着法、転写ベースシートの表面に予め形成した隔壁層を基板上に転写させる転写法等が挙げられる。
【0044】
印刷法は、印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、隔壁の製造法としては、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。印刷法により隔壁を製造する場合には、印刷機上での隔壁用組成物の流動性の制御が重要である。
溶剤現像型あるいはアルカリ現像型感光性レジストを用いるフォトリソグラフィー法は、基板上に、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隔壁用レジストを塗布し、次いでフォトマスクを介して紫外線露光を行い、未露光部を溶剤またはアルカリ現像液で洗い流して所望のパターンを形成して隔壁を形成する方法である。この方法によれば、上記印刷法より精度の高い隔壁を形成できる。
【0045】
最後に、画素形成用基板を用いた画素の形成方法について説明する。
画素は、画素形成用基板の隔壁で区分された領域内に、インクジェット法により水性または油性のインキを充填することにより形成する。
インキは、主に着色成分とバインダー樹脂成分と溶剤成分とを含む。水性のインキは、溶剤が水および必要に応じて水溶性有機溶剤からなり、バインダー樹脂成分として水溶性または水分散性樹脂を含有し、必要に応じて各種助剤を含有する。また、油性のインキは、溶剤が有機溶剤であり、バインダー樹脂成分として有機溶剤に可溶な樹脂を含有し、必要に応じて各種助剤を含有する。着色成分としては、耐熱性、耐光性などに優れた顔料および染料を用いることが好ましい。バインダー樹脂成分としては、透明で耐熱性に優れた樹脂が好ましく、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられるが、これに限定されるものでない。
【0046】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。実施例中、部および%は、重量部および重量%を表す。また、重合体の重量平均分子量は、GPC(ポリスチレン換算)で測定した。
(重合体A1の合成)
片末端メタクリロキシ基含有ポリシロキサン化合物(チッソ社製「サイラプレーンFM−0721」)10部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート40部、ブチルメタクリレート50部、メチルエチルケトン(MEK)200部を冷却管、攪拌装置、温度計を備えた4つ口フラスコに仕込み、窒素気流下で攪拌しながら80℃まで昇温してアゾビスイソブチロニトリル1.6部を加えて2時間重合反応を行い、さらにアゾビスイソブチロニトリル0.4部を加えて2時間重合を行った。この溶液に不揮発分が10%となるようにシクロヘキサノンを添加して、重合体A1溶液を得た。重合体A1の重量平均分子量は約20,000であった。
【0047】
(重合体A2の合成)
片末端メタクリロキシ基含有ポリシロキサン化合物(チッソ社製「サイラプレーンFM−0721」)41部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート30部、ブチルメタクリレート29部、メチルエチルケトン(MEK)200部を冷却管、攪拌装置、温度計を備えた4つ口フラスコに仕込み、窒素気流下で攪拌しながら80℃まで昇温してアゾビスイソブチロニトリル1.6部を加えて2時間重合反応を行い、さらにアゾビスイソブチロニトリル0.4部を加えて2時間重合を行った。この溶液に不揮発分が10%となるようにシクロヘキサノンを添加して、重合体A2溶液を得た。重合体A2の重量平均分子量は約18,000であった。
【0048】
(重合体A3の合成)
片末端メタクリロキシ基含有ポリシロキサン化合物(チッソ社製「サイラプレーンFM−0721」)0.1部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート25部、ブチルメタクリレート74.9部、メチルエチルケトン(MEK)200部を冷却管、攪拌装置、温度計を備えた4つ口フラスコに仕込み、窒素気流下で攪拌しながら80℃まで昇温してアゾビスイソブチロニトリル1.6部を加えて2時間重合反応を行い、さらにアゾビスイソブチロニトリル0.4部を加えて2時間重合を行った。この溶液に不揮発分が10%となるようにシクロヘキサノンを添加して、重合体A3溶液を得た。重合体A3の重量平均分子量は約22,000であった。
【0049】
(重合体A4の合成)
片末端メタクリロキシ基含有ポリシロキサン化合物(チッソ社製「サイラプレーンFM−0721」)10部、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート30部、メタクリル酸ブチル60部、メチルエチルケトン(MEK)200部を冷却管、攪拌装置、温度計を備えた4つ口フラスコに仕込み、窒素気流下で攪拌しながら80℃まで昇温してアゾビスイソブチロニトリル1.6部を加えて2時間重合反応を行い、さらにアゾビスイソブチロニトリル0.4部を加えて2時間重合を行った。この溶液に不揮発分が10%となるようにシクロヘキサノンを添加して、重合体A4溶液を得た。重合体A4の重量平均分子量は約23,000であった。
【0050】
(重合体A5の合成)
片末端メタクリロキシ基含有ポリシロキサン化合物(チッソ社製「サイラプレーンFM−0721」)10部、グリシジルメタクリレート30部、メタクリル酸ブチル60部、メチルエチルケトン(MEK)200部を冷却管、攪拌装置、温度計を備えた4つ口フラスコに仕込み、窒素気流下で攪拌しながら80℃まで昇温してアゾビスイソブチロニトリル1.6部を加えて2時間重合反応を行い、さらにアゾビスイソブチロニトリル0.4部を加えて2時間重合を行った。この溶液に不揮発分が10%となるようにシクロヘキサノンを添加して、重合体A5溶液を得た。重合体A5の重量平均分子量は約17,000であった。
【0051】
(ポリシロキサン化合物C1溶液の調整)
片末端メタクリロキシ基含有ポリシロキサン化合物(チッソ社製「サイラプレーンFM−0711」)をシクロヘキサノンに溶解し、濃度が2%のポリシロキサン化合物C1溶液を得た。ポリシロキサン化合物C1の数平均分子量は約1,000であった。
(ポリシロキサン化合物C2溶液の調整)
片末端メタクリロキシ基含有ポリシロキサン化合物(チッソ社製「サイラプレーンFM−0721」)をシクロヘキサノンに溶解し、濃度が2%のポリシロキサン化合物C2溶液を得た。ポリシロキサン化合物C2の数平均分子量は約5,000であった。
【0052】
(重合例B1の合成)
反応容器にシクロヘキサノン350部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら100℃に加熱して、同温度で、スチレン36部、メタクリル酸36部、メタクリル酸メチル39部、メタクリル酸ブチル39部、およびアゾビスイソブチロニトリル6部の混合物を1時間かけて滴下し、さらに100℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル1部をシクロヘキサノン50部で溶解させたものを添加し、さらに100℃で1時間反応を続けて重合を行った。この溶液に不揮発分が20%となるようにシクロヘキサノンを添加して、重合体B1溶液を得た。重合体B1の重量平均分子量は約40,000であった。
【0053】
[実施例1]
カーボンブラック(デグサ社製「Pritex75」)7.5部、分散剤0.5部、重合体B1溶液27.0部、およびシクロヘキサノン32.0部を均一に混合し、直径1mmのガラスビーズを用いて、サンドミルで5時間分散し、黒色分散体を調整した。得られた黒色分散体に、重合体A1溶液2.0部、トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)5.4部、光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」)0.6部、 増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」)0.4部、およびシクロヘキサノン24.6部の混合物を均一に撹拌混合した後、1μmのフィルタで濾過してアルカリ現像型黒色感光性レジスト(隔壁用組成物)を作製した。
100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて乾燥膜厚は1.0μmになるように、得られたアルカリ現像型黒色感光性レジストを塗布し、70℃で20分乾燥した。
次いで、超高圧水銀ランプを用いて、マスクフィルムを介してレジスト塗布面側から光量200mJの紫外線を照射したのち、この塗布基板を2%の炭酸ナトリウム水溶液に約20秒浸漬して現像を行ったところ、現像ムラのない100μm×100μmの隔壁が形成できた。この後、180℃で1時間加熱して、画素形成用基板を作成した。
得られた画素形成用基板の隔壁で区分された領域内(凸部に囲まれた凹部)に、インクジェット方式の記録装置を用いて所望の濃度になるまで溶剤型カラーフィルタ用顔料インキ(表面張力30mN/m)の吐出を行い、赤、緑、青の微細なフィルタセグメントのパターンからなるカラーフィルタを作成した。このようにして作成されたカラーフィルタを光学顕微鏡により観察したところ、隔壁の撥インキ性は良好であり、滲み、はみ出しによる混色は見られなかった。また、塗膜欠陥もみられなかった。
【0054】
[実施例2]
重合体B1溶液71.5部、重合体A1溶液2.0部、トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)9.5部、光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」)0.6部、 増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」)0.4部およびシクロヘキサノン16部を均一に撹拌混合した後、1μmのフィルタで濾過してアルカリ現像型無色感光性レジスト(隔壁用組成物)を作製した。
実施例1と同様にして、ガラス基板上に得られた感光性レジストを塗布し、乾燥、露光および現像を行ったところ、現像ムラのない100μm×100μmの隔壁が形成できた。この後、180℃で1時間加熱して、画素形成用基板を作成した。
得られた画素形成用基板の隔壁で区分された領域内(凸部に囲まれた凹部)に、実施例1と同様にしてインキの吐出を行い、赤、緑、青の微細なフィルタセグメントのパターンからなるカラーフィルタを作成した。このようにして作成されたカラーフィルタを光学顕微鏡により観察したところ、隔壁の撥インキ性は良好であり、滲み、はみ出しによる混色は見られなかった。また、塗膜欠陥もみられなかった。
【0055】
[実施例3]
カーボンブラック(デグサ社製「Pritex75」)7.5部、分散剤0.5部、重合体B1溶液24.5部、およびシクロヘキサノン32.0部を均一に混合し、直径1mmのガラスビーズを用いて、サンドミルで5時間分散し、黒色分散体を調整した。得られた黒色分散体に、重合体A4溶液2.0部、
架橋剤(和光純薬工業社製「ヘキサメチレングリコール」)0.8部、架橋触媒(日本化学産業社製「オクチル酸錫」)0.2部、トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)4.9部、光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」)0.6部、増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」)0.4部、およびシクロヘキサノン26.6部を均一に撹拌混合した後、1μmのフィルタで濾過してアルカリ現像型黒色感光性レジスト(隔壁用組成物)を作製した。
実施例1と同様にして、ガラス基板上に得られた感光性レジストを塗布し、乾燥、露光および現像を行ったところ、現像ムラのない100μm×100μmの隔壁が形成できた。この後、180℃で1時間加熱して、画素形成用基板を作成した。
得られた画素形成用基板の隔壁で区分された領域内(凸部に囲まれた凹部)に、実施例1と同様にしてインキの吐出を行い、赤、緑、青の微細なフィルタセグメントのパターンからなるカラーフィルタを作成した。このようにして作成されたカラーフィルタを光学顕微鏡により観察したところ、隔壁の撥インキ性は良好であり、滲み、はみ出しによる混色は見られなかった。また、塗膜欠陥もみられなかった。
【0056】
[実施例4]
カーボンブラック(デグサ社製「Pritex75」)7.5部、分散剤0.5部、重合体B1溶液27.0部、およびシクロヘキサノン32.0部を均一に混合し、直径1mmのガラスビーズを用いて、サンドミルで5時間分散し、黒色分散体を調整した。得られた黒色分散体に、重合体A5溶液2.0部、
トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)5.4部、光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」)0.6部、増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」)0.4部、およびシクロヘキサノン24.6部を均一に撹拌混合した後、1μmのフィルタで濾過してアルカリ現像型黒色感光性レジスト(隔壁用組成物)を作製した。
実施例1と同様にして、ガラス基板上に得られた感光性レジストを塗布し、乾燥、露光および現像を行ったところ、現像ムラのない100μm×100μmの隔壁が形成できた。この後、180℃で1時間加熱して、画素形成用基板を作成した。
得られた画素形成用基板の隔壁で区分された領域内(凸部に囲まれた凹部)に、実施例1と同様にしてインキの吐出を行い、赤、緑、青の微細なフィルタセグメントのパターンからなるカラーフィルタを作成した。このようにして作成されたカラーフィルタを光学顕微鏡により観察したところ、隔壁の撥インキ性は良好であり、滲み、はみ出しによる混色は見られなかった。また、塗膜欠陥もみられなかった。
【0057】
[実施例5]
実施例4と同様黒色分散体に、重合体A2溶液3.0部、トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)5.3部、光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」)0.6部 増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」)0.4部、およびシクロヘキサノン23.7部を均一に撹拌混合した後、1μmのフィルタで濾過してアルカリ現像型黒色感光性レジスト(隔壁用組成物)を作製した。
実施例1と同様にして、ガラス基板上に得られた感光性レジストを塗布し、乾燥、露光および現像を行ったところ、僅かに現像ムラやパターン不良個所が見られたものの100μm×100μmの隔壁が形成できた。この後、180℃で1時間加熱して、画素形成用基板を作成した。
得られた画素形成用基板の隔壁で区分された領域内(凸部に囲まれた凹部)に、実施例1と同様にしてインキの吐出を行い、赤、緑、青の微細なフィルタセグメントのパターンからなるカラーフィルタを作成した。このようにして作成されたカラーフィルタを光学顕微鏡により観察したところ、隔壁の撥インキ性は良好であり、滲み、はみ出しによる混色は見られなかった。また、塗膜欠陥もみられなかった。
【0058】
[実施例6]
カーボンブラック(デグサ社製「Pritex75」)7.5部、分散剤0.5部、重合体B1溶液21.0部、およびシクロヘキサノン32.0部を均一に混合し、直径1mmのガラスビーズを用いて、サンドミルで5時間分散した後、黒色分散体を調整した。得られた黒色分散体に、重合体A3溶液26.0部、トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)4.2部、光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」)0.6部 増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」)0.4部、およびシクロヘキサノン7.8部を均一に撹拌混合した後、1μmのフィルタで濾過してアルカリ現像型黒色感光性レジスト(隔壁用組成物)を作製した。
実施例1と同様にして、ガラス基板上に得られた感光性レジストを塗布し、乾燥、露光および現像を行ったところ、現像ムラのない100μm×100μmの隔壁が形成できた。この後、180℃で1時間加熱して、画素形成用基板を作成した。
得られた画素形成用基板の隔壁で区分された領域内(凸部に囲まれた凹部)に、実施例1と同様にしてインキの吐出を行い、赤、緑、青の微細なフィルタセグメントのパターンからなるカラーフィルタを作成した。このようにして作成されたカラーフィルタを光学顕微鏡により観察したところ、隔壁の撥インキ性は見られたが、滲み、はみ出しによる混色の箇所が若干見られた。しかし、塗膜欠陥はみられなかった。
【0059】
[比較例1]
カーボンブラック(デグサ社製「Pritex75」)7.5部、分散剤0.5部、重合体B1溶液27.5部、およびシクロヘキサノン32.0部を均一に混合し、直径1mmのガラスビーズを用いて、サンドミルで5時間分散し、黒色分散体を調整した。得られた黒色分散体に、トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)5.5部、光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」)0.6部 増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」)0.4部、およびシクロヘキサノン26.0部を均一に撹拌混合した後、1μmのフィルタで濾過してアルカリ現像型黒色感光性レジスト(隔壁用組成物)を作製した。
実施例1と同様にして、ガラス基板上に得られた感光性レジストを塗布し、乾燥、露光および現像を行ったところ、現像ムラのない100μm×100μmの隔壁が形成できた。この後、180℃で1時間加熱して、画素形成用基板を作成した。
得られた画素形成用基板の隔壁で区分された領域内(凸部に囲まれた凹部)に、実施例1と同様にしてインキの吐出を行い、赤、緑、青の微細なフィルタセグメントのパターンからなるカラーフィルタを作成した。このようにして作成されたカラーフィルタを光学顕微鏡により観察したところ、塗膜欠陥はみられなかったが、隔壁の上部や隣接部にインキが越えて滲み、混色が顕著に見られた。
【0060】
[比較例2]
実施例4と同様の黒色分散体に、ポリシロキサン化合物C1溶液1.0部、トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)5.6部、光開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」)0.6部 増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」)0.4部、およびシクロヘキサノン25.4部の混合物を均一に撹拌混合した後、1μmのフィルタで濾過してアルカリ現像型黒色感光性レジスト(隔壁用組成物)を作製した。
実施例1と同様にして、ガラス基板上に得られた感光性レジストを塗布し、乾燥、露光および現像を行ったところ、現像ムラのない100μm×100μmの隔壁が形成できた。この後、180℃で1時間加熱して、画素形成用基板を作成した。
得られた画素形成用基板の隔壁で区分された領域内(凸部に囲まれた凹部)に、実施例1と同様にしてインキの吐出を行い、赤、緑、青の微細なフィルタセグメントのパターンからなるカラーフィルタを作成した。このようにして作成されたカラーフィルタを光学顕微鏡により観察したところ、隔壁の撥インキ性は不十分であり、はみ出しによる混色が見られた。また、隔壁近傍底部でインキのハジキが観察され、ポリシロキサン化合物C1のブリードによる塗膜欠陥が見られた。
【0061】
[比較例3]
ポリシロキサン化合物C1溶液をポリシロキサン化合物C2溶液に変えた以外は、比較例2と同様にしてアルカリ現像型黒色感光性レジスト(隔壁用組成物)を作製した。
実施例1と同様にして、ガラス基板上に得られた感光性レジストを塗布し、乾燥、露光および現像を行ったところ、現像ムラやパターン不良個所が見られる100μm×100μmの隔壁が形成できた。この後、180℃で1時間加熱して、画素形成用基板を作成した。
得られた画素形成用基板の隔壁で区分された領域内(凸部に囲まれた凹部)に、実施例1と同様にしてインキの吐出を行い、赤、緑、青の微細なフィルタセグメントのパターンからなるカラーフィルタを作成した。このようにして作成されたカラーフィルタを光学顕微鏡により観察したところ、隔壁の撥インキ性は不十分であり、はみ出しによる混色が見られた。また、隔壁近傍底部でインキのハジキが観察され、ポリシロキサン化合物C2のブリードによる塗膜欠陥が見られた。
【0062】
【発明の効果】
本発明の隔壁用組成物は、架橋性の官能基およびポリオルガノシロキサン鎖を有する重合体と架橋性の官能基を有する他の重合体とを含むことから、該隔壁用組成物を用いて形成される隔壁は、その上部表面にポリオルガノシロキサン鎖を有する重合体が配向し、上部表面が撥インキ性を有すると共に、隔壁を構成するポリオルガノシロキサン鎖を有するビニル重合体(A)が架橋性の官能基の架橋反応により隔壁の網目構造中にセットされているため、隔壁部から基材部へポリオルガノシロキサン鎖を有するビニル重合体(A)がブリードすることがない。また、本発明の隔壁用組成物により形成された隔壁を有する画像形成用基板を用いた画素の形成方法によれば、インキのにじみや混色が発生することなく画素を形成することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a barrier rib composition, a pixel forming substrate using the same, and a method for forming a pixel. More specifically, the present invention relates to a partition wall composition suitably used for producing a color filter by an inkjet method, a pixel formation substrate using the same, and a pixel formation method.
[0002]
[Prior art]
A color filter consists of three or more kinds of fine stripe filter segments with different hues arranged in parallel or intersecting on the surface of a transparent substrate such as glass, or a fine mosaic filter segment arranged vertically and horizontally. It is made up of things arranged in A light shielding region (black matrix) having a certain width is provided between the filter segments in order to increase the display contrast of the color filter.
Currently, a color filter is manufactured by repeating a process of applying, drying, exposing, developing, and curing a photoresist solution in which a pigment is dispersed on a transparent substrate. Therefore, productivity is low and the demand for cost reduction is high.
[0003]
In accordance with this requirement, the manufacturing method and manufacturing equipment have been reviewed, and in particular, a manufacturing method of a color filter by an inkjet method, which is easy to downsize the manufacturing apparatus and has high productivity, has attracted attention. In addition, due to recent advances in head and ink technology, pigments have begun to be used in inkjet inks. As a result, light resistance and fastness have improved, and the possibility of applying the inkjet method to color filter applications has begun. It was.
The formation of the filter segment by the ink jet method is performed by providing a partition wall on a transparent substrate in advance and filling ink into the gap divided by the partition wall by the ink jet method.
However, when ink is filled into the gaps separated by the partition walls, the ink spreads over the partition walls, and a phenomenon of color mixing that impairs the hue of the filter segment due to ink mixing into adjacent areas occurs.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In order to solve the problem of color mixing, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-75205 discloses a method for manufacturing a color filter by an ink jet method, in which a film having good wettability with respect to ink is formed at a position where the color filter is formed. A method of forming a film having poor wettability with respect to ink in the gap of the color filter is disclosed. However, this method is still insufficient when high-definition patterning is required.
Japanese Patent Laid-Open No. 4-123005 discloses a method for preventing ink color mixing by providing a silicon rubber layer on the upper part of the partition wall to prevent ink color mixing. Discloses a method of forming a silicone compound layer having a surface energy of 5 to 43 dyne / cm at a light shielding portion. However, since this method is performed after the black matrix is formed, the number of steps increases.
[0005]
On the other hand, if a silicone compound or fluorine compound, which is an ink repellent material, is contained in the partition, the compatibility with other components constituting the partition is poor, so the strength of the partition is reduced and there is a problem in pattern formation. It came to occur. On the contrary, when an ink repellent material having high compatibility was contained, effective ink repellency could not be obtained. Furthermore, since the ink repellent material bleeds from the partition walls and contaminates the transparent base material, ink repelling occurs and causes a coating film defect of the color filter.
In view of the various disadvantages of the conventional technology, an object of the present invention is to provide a partition composition that can prevent ink bleeding and color mixing. Another object of the present invention is to provide a pixel forming substrate capable of preventing ink bleeding and color mixing when pixels are formed by an inkjet method, and a method for forming pixels without causing ink bleeding and color mixing. And
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The partition wall composition of the present invention comprises a polymer having a crosslinkable functional group and a polyorganosiloxane chain. , With other polymers having crosslinkable functional groups A compound having a carbon-carbon unsaturated double bond, a photoinitiator, In which a polymer having a polyorganosiloxane chain is oriented on the upper surface of a partition formed using the partition composition, that is, a crosslinkable functional group and a polyorganosiloxane chain And other vinyl polymers (B) having a crosslinkable functional group A compound having a carbon-carbon unsaturated double bond, a photoinitiator, It is a composition for a partition containing.
[0007]
Further, the pixel forming substrate of the present invention has a partition formed on the base material by the partition wall composition, and the vinyl polymer (A) having a polyorganosiloxane chain by a crosslinkable group is a partition. Since it is set in the network structure, the vinyl polymer (A) having a polyorganosiloxane chain does not bleed from the partition wall portion to the base material portion.
Furthermore, the pixel forming method of the present invention is a method of forming a pixel by filling an ink in an area divided by the partition wall of the pixel forming substrate by an ink jet method. Pixels can be formed without color mixing.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the partition wall composition will be described.
The vinyl polymer (A) contained in the partition wall composition is a vinyl polymer having a crosslinkable functional group and a polyorganosiloxane chain. When the partition wall is formed using the partition wall composition, the upper surface of the partition wall To prevent ink bleeding and color mixing. More specifically, the polyorganosiloxane chain in the vinyl polymer (A) functions to repel ink and prevent ink bleeding and color mixing due to the ink entering the adjacent region beyond the partition.
[0009]
The other vinyl polymer (B) contained in the partition wall composition is a vinyl polymer having a crosslinkable functional group but no polyorganosiloxane chain, and the partition wall was formed using the partition wall composition. In some cases, it is oriented in a portion close to the base material of the partition wall and functions to accept ink without repelling.
The crosslinkable functional groups in the vinyl polymer (A) and the vinyl polymer (B) are prepared by setting the oriented vinyl polymer (A) and the vinyl polymer (B) in the network structure of the partition walls. This serves to prevent bleeding of the vinyl polymer (A) from the part to the base part.
[0010]
The vinyl polymer (A) includes, for example, a monomer (a) having a carbon-carbon unsaturated double bond and a polyorganosiloxane chain, and a monomer having a carbon-carbon unsaturated double bond and a crosslinkable functional group. It can be produced by polymerizing (b) and a monomer (c) having a carbon-carbon unsaturated double bond other than (a) or (b).
When a monomer having a carbon-carbon unsaturated double bond at both ends of the polyorganosiloxane chain is used as the monomer (a), a vinyl polymer having a polyorganosiloxane structure in the main chain of the polymer ( When A) is produced and a monomer having a carbon-carbon unsaturated double bond is used at one end of the polyorganosiloxane chain, a vinyl polymer in which the polyorganosiloxane structure is grafted in a comb shape on the main chain of the polymer (A) is manufactured.
The vinyl polymer (B) includes, for example, a monomer (b) having a carbon-carbon unsaturated double bond and a crosslinkable functional group, and a carbon-carbon unsaturated double bond other than (a) or (b). It can manufacture by polymerizing the monomer (c) which has.
[0011]
The monomer (a) having a carbon-carbon unsaturated double bond and a polyorganosiloxane chain is a compound represented by the following general formula (a) and is essential for imparting ink repellency to the upper surface of the partition wall. belongs to.
Figure 0004221964
R1: CH 2 = CHCH-COO- (CH 2 ) m-, CH 2 = C (CH 3 ) -COO- (CH 2 ) m-, CH 2 = CH- (CH 2 ) m- or CH 2 = C (CH 3 )-(CH 2 m-
(M is an integer from 0 to 10)
R2: hydrogen, methyl group, or the same functional group as R1
R3, R4, R5, R6, R7, R8: alkyl group or phenyl group
n: positive integer
[0012]
Specific examples of the monomer (a) having a carbon-carbon unsaturated double bond and a polyorganosiloxane chain include, for example, a one-end vinyl group-containing polyorganosiloxane compound such as TSL9705 manufactured by Toshiba Silicone Corp., Chisso Corporation ) -Made silaplane FM-0711, FM-0721, FM-0725, etc., one-terminal (meth) acryloxy group-containing polyorganosiloxane compounds.
A monomer (a) can be used 1 type or in mixture of 2 or more types according to required performance.
[0013]
The copolymerization ratio of the monomer (a) is preferably 1 to 40% by weight, more preferably 3 to 20% by weight, based on the total weight of the monomers constituting the vinyl polymer (A). Particularly preferred is 5 to 15% by weight. When the copolymerization ratio of the monomer (a) is less than 1% by weight, it becomes difficult to impart sufficient ink repellency to the upper surface of the partition wall, and when it exceeds 40% by weight, the composition for the partition wall It becomes difficult to obtain compatibility with other components contained in the product, coating performance such as adhesion to the substrate and toughness, and solubility of the polymer in the solvent.
[0014]
The monomer (b) having a carbon-carbon unsaturated double bond and a crosslinkable functional group is set by crosslinking the vinyl polymer (A) and the vinyl polymer (B) after coating on the base material. It is indispensable for suppressing the bleeding of the vinyl polymer (A) and forming a strong partition wall.
Examples of the crosslinkable functional group include a hydroxyl group, a carboxyl group, an isocyano group, and an epoxy group.
[0015]
Specific examples of the monomer (b) having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 1-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth). Examples include acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polytetramethylene glycol mono (meth) acrylate, and hydroxystyrene.
Specific examples of the monomer (b) having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and citraconic acid.
[0016]
Specific examples of the monomer (b) having an isocyano group include (meth) acryloyloxyethyl isocyanate, (meth) acryloyloxypropyl isocyanate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl ( Examples thereof include those obtained by reacting a hydroxyalkyl (meth) acrylate such as (meth) acrylate with a polyisocyanate such as toluene diisocyanate and isophorone diisocyanate.
Specific examples of the monomer (b) having an epoxy group include glycidyl methacrylate, glycidyl cinnamate, glycidyl allyl ether, glycidyl vinyl ether, vinylcyclohexane monoepoxide, 1,3-butadiene monoepoxide, and the like.
A monomer (b) can be used 1 type or in mixture of 2 or more types according to required performance.
Further, the monomer (b) constituting the polymer (A) and the monomer (b) constituting the polymer (B) are not necessarily the same.
[0017]
The copolymerization ratio of the monomer (b) in the vinyl polymer (A) is preferably 10 to 80% by weight, more preferably based on the total weight of the monomers constituting the vinyl polymer (A). Is 20 to 70% by weight, particularly preferably 25 to 60% by weight. When the copolymerization ratio of the monomer (b) is less than 10% by weight, it becomes difficult to obtain sufficient adhesion to the base material. Sex is reduced.
The copolymerization ratio of the monomer (b) in the polymer (B) is preferably 10 to 100% by weight based on the total weight of the monomers constituting the vinyl polymer (B). Preferably it is 20 to 70 weight%, Most preferably, it is 25 to 60 weight%. When the copolymerization ratio of the monomer (b) is less than 10% by weight, it becomes difficult to obtain sufficient adhesion to the substrate.
[0018]
The monomer (c) having a carbon-carbon unsaturated double bond other than (a) or (b) is added to the vinyl polymer (A) and the vinyl polymer (B) or these polymers and the partition wall composition. It is used to improve compatibility with other components contained and to impart physical properties such as hardness, toughness, and scratch resistance to the partition walls. Monomers (c) include (i) (meth) acrylic acid derivatives, (ii) aromatic vinyl monomers, (iii) olefinic hydrocarbon monomers, (iv) vinyl ester monomers, ( v) vinyl halide monomers, (vi) vinyl ether monomers, and the like.
(i) Specific examples of (meth) acrylic acid derivatives include (meth) acrylonitrile, (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, and stearyl (meth) acrylate. And alkyl (meth) acrylate such as benzyl (meth) acrylate.
[0019]
(ii) Specific examples of the aromatic vinyl monomer include styrenes such as styrene, methylstyrene, ethylstyrene, chlorostyrene, monofluoromethylstyrene, difluoromethylstyrene, and trifluoromethylstyrene.
(iii) Specific examples of the olefinic hydrocarbon monomer include ethylene, propylene, butadiene, isobutylene, isoprene, and 1,4-pentadiene.
Specific examples of the (iv) vinyl ester monomer include vinyl acetate.
Specific examples of the (v) vinyl halide monomer include vinyl chloride and vinylidene chloride.
(vi) Specific examples of the vinyl ether monomer include vinyl methyl ether.
[0020]
These monomers may be used in combination of two or more.
The copolymerization ratio of the monomer (c) in the vinyl polymer (A) is preferably 0 to 89% by weight based on the total weight of the monomers constituting the vinyl polymer (A). Moreover, it is preferable that the copolymerization ratio of the monomer (c) in a vinyl polymer (B) is 0 to 90 weight% on the basis of the total weight of the monomer which comprises a vinyl polymer (B). When the copolymerization ratio of the monomer (c) exceeds the above range, sufficient adhesion with the substrate cannot be obtained.
[0021]
The vinyl polymer (A) and the vinyl polymer (B) can be synthesized by a known method, for example, solution polymerization. Solvents used during polymerization include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether, aromatics such as benzene, toluene, xylene and cumene, and acetic acid. Esters such as ether and butyl acetate can be used. Two or more solvents may be mixed and used. The monomer concentration during polymerization is preferably 0 to 80% by weight.
[0022]
Examples of the polymerization initiator include ordinary peroxides or azo compounds such as benzoyl peroxide, azoisobutylvalenonitrile, azobisisobutyronitrile, di-t-butyl peroxide, t-butyl perbenzoate, and t-butyl. Peroctoate, cumene hydroxyperoxide and the like are used, and the polymerization temperature is preferably 50 to 140 ° C, more preferably 70 to 140 ° C.
The preferable weight average molecular weight of the obtained polymer is 2,000 to 100,000 for both the vinyl polymer (A) and the vinyl polymer (B).
[0023]
The composition ratio of the vinyl polymer (A) and the vinyl polymer (B) in the partition wall composition is such that the content of the monomer (a) based on the nonvolatile content of the partition wall composition is 0.01 to The ratio is preferably 0.60% by weight, particularly 0.01 to 0.40% by weight. When the content of the monomer (a) is less than 0.01% by weight, it becomes difficult to impart sufficient ink repellency to the upper surface of the partition wall, and when it exceeds 0.60% by weight, When the barrier rib composition is prepared as an alkali development type photosensitive resist and the barrier ribs are formed on the substrate, uneven development and defects of the barrier ribs are likely to occur.
[0024]
In the partition wall composition of the present invention, when the crosslinkable functional groups of the vinyl polymer (A) and the vinyl polymer (B) do not react with each other, the vinyl polymer (A) and the vinyl polymer In order to crosslink the combined body (B), various crosslinking agents are contained. Representative crosslinking agents include hydrazines, polyamines, polyisocyanates, dicarboxylic acids, polyhydric epoxy compounds, polyhydric alcohols, polyhydric phenols, and the like.
Specific examples of hydrazines include hydrazine and adipic acid dihydrazide.
[0025]
Specific examples of polyamines include ethylenediamine, propanediamine, butanediamine, pentanediamine, hexanediamine, diaminooctane, diaminodecane, diaminododecane, 1,6-hexamethylenediamine, 2,5-dimethyl-2,5-hexamethylene. Linear diamine such as diamine, polyoxypropylene diamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, mensendiamine, isophoronediamine, bis (4-amino-3-methyldicyclohexyl) methane, diaminodicyclohexylmethane, 3, 9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, 1,4-bis (2-amino-2-methylpropyl) piperazine, m-xylenediamine , Polycyclohexyl polyamine, cyclic diamines such as bis (aminomethyl) bicyclo [2 · 2 · 1] heptane, methylene bis (furanmethanamine), triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, diethylenetriamine and the like.
[0026]
Specific examples of the polyisocyanate include toluylene diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, o-toluylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, m. -Diisocyanates such as xylene diisocyanate, p-xylene diisocyanate, lysine diisocyanate, hydrogenated 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, or both end isocyanate adducts of these with glycols or diamines, triphenylmethane Examples include triisocyanate and polymethylene polyphenyl isocyanate. .
Specific examples of dicarboxylic acids include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, hexanedioic acid, citric acid, maleic acid, methylnadic acid, dodecenyl succinic acid, sebacic acid, pyromellitic acid, hexahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid An acid etc. are mentioned.
[0027]
Specific examples of the polyvalent epoxy compound include ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1, Bisepoxy compounds such as 6-hexanediol diglycidyl ether and diglycidyl phthalate, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., trade names Epicoat 801, 802, 807, 815, 827, 828, 834, 815X, 815XA1, 828EL, 828XA , 1001, 1002, 1003, 1055, 1004, 1004AF, 1007, 1009, 1010, 1003F, 1004F, 100 Epoxy resins such as F, 1100L, 834X90, 1001B80, 1001X70, 1001X75, 1001T75, 5045B80, 5046B80, 5048B70, 5049B70, 5050T60, 5050, 5051, 152, 154, 180S65, 180H65, 1031S, 1032H60, 604, 157S70. .
[0028]
Specific examples of the polyhydric alcohol include diols such as 1,4-butanediol and 2,3-butanediol, 1,1,1-trimethylolpropane ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin, erythritol, arabitol, xylitol, sorbitol, Examples include dulcitol and mannitol.
Specific examples of the polyhydric phenol include catechol, resorcin, hydroquinone, guaiacol, hexyl resorcin, pyrogallol, trihydroxybenzene, phloroglucin, and dimethylolphenol.
[0029]
Among these crosslinking agents, when the crosslinkable functional group of the vinyl polymer (A) and the vinyl polymer (B) is a hydroxyl group, it is preferable to use a polyisocyanate, a polyvalent epoxy compound, or the like.
In the case of a carboxyl group, it is preferable to use a polyisocyanate, a polyvalent epoxy compound, or the like.
In the case of an isocyano group,
In the case of an epoxy group, it is preferable to use dicarboxylic acid, polyhydric alcohol, polyhydric phenol, polyamine and the like.
Two or more types of crosslinking agents may be mixed and used. When the crosslinking agent is contained, the amount used is 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the nonvolatile content of the partition wall composition. More preferably, it is the range of 0.1-10 weight part.
[0030]
The partition wall composition of the present invention accelerates the reaction between the crosslinkable functional groups of the vinyl polymer (A) and the vinyl polymer (B), or the reaction between the crosslinkable functional group and the crosslinker. For this purpose, various crosslinking catalysts can be contained depending on the respective functional groups. Typical crosslinking catalysts include metal complex compounds, metal salt compounds, acidic compounds and ammonium salts thereof, lower amine salts or polyvalent metal salts, amines, and the like.
Specific examples of metal complex compounds include aluminum triacetylacetonate, iron triacetylacetonate, manganese tetraacetylacetonate, nickel tetraacetylacetonate, chromium hexaacetylacetonate, titanium tetraacetylacetonate, and cobalt tetraacetylacetonate. Etc.
[0031]
Specific examples of metal salt compounds include sodium acetate, tin octylate, lead octylate, cobalt octylate, zinc octylate, calcium octylate, lead naphthenate, cobalt naphthenate, dibutyltin dioctate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin Examples thereof include malate dibutyltin di (2-ethylhexoate).
Specific examples of the acidic compound include formic acid, acetic acid, propionic acid, itaconic acid, oxalic acid, maleic acid, phthalic anhydride, benzoic acid, p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, trichloroacetic acid, phosphorus Examples thereof include acid, monoalkyl phosphoric acid, dialkyl phosphoric acid, phosphoric acid ester of β-hydroxyethyl (meth) acrylate, monoalkyl phosphorous acid, dialkyl phosphorous acid and the like.
Specific examples of amines include dicyclohexylamine, triethylamine, N, N-dimethylbenzylamine, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,3-butanediamine, diethanolamine, triethanolamine, and cyclohexylethylamine. Is mentioned.
[0032]
Among these crosslinking catalysts, when the crosslinkable functional group of the vinyl polymer (A) and the vinyl polymer (B) is a hydroxyl group, acidic compounds and their ammonium salts, lower amine salts, polyvalent It is preferable to use a metal salt or the like.
In the case of a carboxyl group, it is preferable to use acidic compounds and their ammonium salts, lower amine salts, polyvalent metal salts and the like.
In the case of an isocyano group, amines and metal salt compounds are preferably used.
In the case of an epoxy group, it is preferable to use amines.
Two or more types of crosslinking catalysts may be used as a mixture. The amount of the crosslinking catalyst used is 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the nonvolatile content of the partition wall composition. More preferably, it is the range of 0.01-5 weight part.
[0033]
In addition, the partition wall composition of the present invention may contain a compound having a carbon-carbon unsaturated double bond. Thereby, it is possible to cure by irradiating with active energy rays and form partition walls.
As the compound having a carbon-carbon unsaturated double bond, monomers, oligomers, photosensitive resins and the like can be used.
Monomers include monofunctional monomers such as 2-hydroxy (meth) acrylate and β- (meth) acryloyloxyethyl hydrogen succinate, ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neo Bifunctional monomers such as pentyl glycol di (meth) acrylate, 2,2-bis [4- (methacryloxyethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4-acryloxydiethoxy] phenyl] propane, trimethylolpropane tri Trifunctional or higher functional monomers such as (meth) acrylate and tetramethylolmethanetetra (meth) acrylate are exemplified. On the other hand, examples of the oligomer include dipentaerythritol hexaacrylate, hexaacrylate of caprolactone adduct of dipentaerythritol, melamine acrylate, epoxy (meth) acrylate prepolymer, and the like. These may be used in combination of two or more.
[0035]
As photoinitiators, 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1one, 1-hydroxycyclohexyl Acetophenone photoinitiators such as phenyl ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzyl Benzoin series such as dimethyl ketal, benzophenone series photoinitiator, benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4 Benzophenone photoinitiators such as benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, thioxanthone photoinitiators such as thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone Agent, 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-pienyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4- -Bis (trichloromethyl) -6-styryl s-triazine, 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis (tri (Loromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-trichloromethyl- (piperonyl) -6-triazine, Triazine photoinitiators such as 2,4-trichloromethyl (4′-methoxystyryl) -6-triazine, carbazole photoinitiators, imidazole photoinitiators and the like are used.
[0036]
The photoinitiator may be used in combination of two or more, but as a sensitizer, α-acyloxime ester, acylphosphine oxide, methylphenylglyoxylate, benzyl, 9,10-phenanthrene Compounds such as quinone, camphorquinone, ethylanthraquinone, 4,4′-diethylisophthalophenone, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 4,4′-diethylaminobenzophenone Can also be used together.
[0037]
When coloring the partition walls, the partition wall composition of the present invention is added to carbon black, titanium black, aniline black, anthraquinone black pigment, perylene black pigment, specifically CI pigment black 1, 6, 7, 12 , 20, 31, 32 and the like can be contained. Among black pigments, carbon black is preferably used from the viewpoint of cost and light shielding properties. Carbon black may be surface-treated with a resin or the like.
The black pigment content in the partition wall composition is preferably 3 to 80% by weight based on the total weight of the partition wall composition. When the content of the black pigment is less than 3% by weight, the light shielding property per unit film thickness is lowered, and when it exceeds 80% by weight, it is difficult to form a thin film.
[0038]
In addition, the partition wall composition of the present invention includes an azo pigment other than a black pigment, a phthalocyanine pigment, a selenium pigment, an indigo pigment, a perinone pigment, a perylene pigment, for the purpose of improving dispersibility and adjusting hue. Includes phthalone pigments, dioxazine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, metal complex pigments, methine / azomethine pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, derivatives of these pigments, extender pigments and dyes Also good.
[0039]
The partition wall composition of the present invention comprises a vinyl polymer (A), a vinyl polymer (B), A compound having a carbon-carbon unsaturated double bond, and a photoinitiator, and If necessary, cross-linking agent, cross-linking catalyst, pigment, as well as It can be obtained by mixing and dissolving additives and the like in a solvent. Solvents include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone and other ketones, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and other ethers, hexane, heptane, octane and other hydrocarbons, benzene, toluene, xylene, cumene. Are selected according to the monomer composition of the polymer from among aromatics such as ethers and esters such as ether acetate and butyl acetate. Two or more solvents may be mixed and used.
[0040]
When the partition wall composition is not colored, the method for manufacturing the partition wall composition is not particularly limited. Usually, the polymerization solution of the vinyl polymer (A) and the polymerization solution of the vinyl polymer (B) are mixed as they are. Then, stirring may be performed with a stirring blade, a shaker, a rotary stirrer, or the like.
When coloring the barrier rib composition, the pigment, the polymer solution of the vinyl polymer (A) and the polymer solution of the vinyl polymer (B), and if necessary, a resin-type or surfactant-type pigment dispersant, The pigment derivative, the anthraquinone derivative, the triazine derivative, and the like used in the pigment coating treatment are charged into a disperser and dispersed until the pigment has a desired average particle size and particle size distribution. The raw materials may be mixed and dispersed all at once, or may be mixed and dispersed separately in consideration of the characteristics and economics of each raw material.
[0041]
As the disperser, a sand mill, a bead mill, an agitator mill, a dyno mill, a ball mill and the like are suitable. If there is a viscosity region suitable for pigment dispersion in each disperser, the viscosity is adjusted by changing the ratio of the polymer and the pigment.
The partition wall composition is preferably filtered by a filter or a centrifugal method for the purpose of removing coarse particles and foreign matters after being dispersed by a disperser.
[0042]
Further, in order to improve the coating properties of the partition wall composition, a viscosity may be adjusted by further adding a solvent and stirring uniformly or concentrating.
In the composition for partition walls, the filler, thixotropy imparting agent, anti-aging agent, antioxidant, antistatic agent, flame retardant, thermal conductivity improver, plasticizer, anti-sagging are within the range that does not interfere with the effect of the present invention. Various additives such as an agent, an antifouling agent, an antiseptic, a bactericidal agent, an antifoaming agent, a leveling agent, and an ultraviolet absorber may be contained.
[0043]
Next, a pixel forming substrate having a partition formed of a partition wall composition on the substrate will be described.
As the substrate, a glass plate, a resin plate such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, or a resin film can be used. When the obtained pixel forming substrate is used for manufacturing a color filter, a transparent substrate having a transmittance of 80% or more, particularly preferably 95% or more in the entire wavelength region of the visible light region (400 to 700 nm) is used. preferable.
The partition walls can be formed on the substrate by a gravure offset printing method, a waterless offset printing method, a silk screen printing method, a photolithography method using a solvent developing type or an alkali developing type photosensitive resist, or a colloidal particle made of a vinyl polymer. Electrodeposition method in which partition walls are electrodeposited on a transparent conductive film by electrophoresis, and a transfer method in which a partition layer formed in advance on the surface of a transfer base sheet is transferred onto a substrate.
[0044]
Since the printing method can be patterned only by repeating printing and drying, the partition wall manufacturing method is low in cost and excellent in mass productivity. Furthermore, it is possible to print a fine pattern having high dimensional accuracy and smoothness by the development of printing technology. When manufacturing a partition by a printing method, control of the fluidity | liquidity of the composition for a partition on a printing machine is important.
The photolithographic method using a solvent development type or alkali development type photosensitive resist is a method in which a partition wall resist is applied on a substrate by a coating method such as spin coating, slit coating, roll coating, and then exposed to ultraviolet rays through a photomask. In this method, the unexposed area is washed away with a solvent or an alkali developer to form a desired pattern to form a partition wall. According to this method, the partition wall can be formed with higher accuracy than the above printing method.
[0045]
Finally, a pixel formation method using the pixel formation substrate will be described.
The pixels are formed by filling an aqueous or oil-based ink into an area partitioned by the partition walls of the pixel forming substrate by an ink jet method.
The ink mainly contains a coloring component, a binder resin component, and a solvent component. The water-based ink is composed of water and, if necessary, a water-soluble organic solvent, contains a water-soluble or water-dispersible resin as a binder resin component, and optionally contains various auxiliary agents. The oil-based ink has an organic solvent as a solvent, contains a resin soluble in an organic solvent as a binder resin component, and contains various auxiliary agents as necessary. As the coloring component, it is preferable to use pigments and dyes excellent in heat resistance, light resistance and the like. The binder resin component is preferably a transparent resin having excellent heat resistance, and examples thereof include, but are not limited to, an acrylic resin, a melamine resin, and a urethane resin.
[0046]
【Example】
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the examples. In the examples, parts and% represent parts by weight and% by weight. Moreover, the weight average molecular weight of the polymer was measured by GPC (polystyrene conversion).
(Synthesis of Polymer A1)
10 parts of polysiloxane compound containing one-end methacryloxy group ("Silaplane FM-0721" manufactured by Chisso Corporation), 40 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 50 parts of butyl methacrylate, and 200 parts of methyl ethyl ketone (MEK) were added to a condenser, a stirring device, and a temperature. Charge to a four-necked flask equipped with a meter, raise the temperature to 80 ° C. with stirring under a nitrogen stream, add 1.6 parts of azobisisobutyronitrile, conduct a polymerization reaction for 2 hours, and then add azobisisobutyrate. Polymerization was performed for 2 hours by adding 0.4 part of nitrile. Cyclohexanone was added to the solution so that the non-volatile content was 10% to obtain a polymer A1 solution. The weight average molecular weight of the polymer A1 was about 20,000.
[0047]
(Synthesis of polymer A2)
41 parts of one-terminal methacryloxy group-containing polysiloxane compound ("Silaplane FM-0721" manufactured by Chisso Corporation), 30 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 29 parts of butyl methacrylate, and 200 parts of methyl ethyl ketone (MEK) were mixed with a condenser, a stirring device, and a temperature. Charge to a four-necked flask equipped with a meter, raise the temperature to 80 ° C. with stirring under a nitrogen stream, add 1.6 parts of azobisisobutyronitrile, conduct a polymerization reaction for 2 hours, and then add azobisisobutyrate. Polymerization was performed for 2 hours by adding 0.4 part of nitrile. Cyclohexanone was added to the solution so that the non-volatile content was 10% to obtain a polymer A2 solution. The weight average molecular weight of the polymer A2 was about 18,000.
[0048]
(Synthesis of Polymer A3)
0.1 part of polysiloxane compound containing one-end methacryloxy group (“Silaplane FM-0721” manufactured by Chisso Corporation), 25 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 74.9 parts of butyl methacrylate, 200 parts of methyl ethyl ketone (MEK), A four-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer was added, the temperature was raised to 80 ° C. while stirring under a nitrogen stream, 1.6 parts of azobisisobutyronitrile was added, and a polymerization reaction was performed for 2 hours. Polymerization was carried out for 2 hours by adding 0.4 part of azobisisobutyronitrile. Cyclohexanone was added to the solution so that the non-volatile content was 10% to obtain a polymer A3 solution. The weight average molecular weight of the polymer A3 was about 22,000.
[0049]
(Synthesis of Polymer A4)
10 parts of polysiloxane compound containing one-end methacryloxy group ("Silaplane FM-0721" manufactured by Chisso Corporation), 30 parts of methacryloyloxyethyl isocyanate, 60 parts of butyl methacrylate, and 200 parts of methyl ethyl ketone (MEK) were added to a condenser, a stirring device, and a temperature. Charge to a four-necked flask equipped with a meter, raise the temperature to 80 ° C. with stirring under a nitrogen stream, add 1.6 parts of azobisisobutyronitrile, conduct a polymerization reaction for 2 hours, and then add azobisisobutyrate. Polymerization was performed for 2 hours by adding 0.4 part of nitrile. Cyclohexanone was added to the solution so that the nonvolatile content was 10%, to obtain a polymer A4 solution. The weight average molecular weight of the polymer A4 was about 23,000.
[0050]
(Synthesis of polymer A5)
10 parts of polysiloxane compound containing one-end methacryloxy group (“Silaplane FM-0721” manufactured by Chisso Corporation), 30 parts of glycidyl methacrylate, 60 parts of butyl methacrylate, 200 parts of methyl ethyl ketone (MEK), a condenser, a stirrer, and a thermometer The mixture was charged into a four-necked flask, heated to 80 ° C. with stirring under a nitrogen stream, and 1.6 parts of azobisisobutyronitrile was added to conduct a polymerization reaction for 2 hours. Further, azobisisobutyronitrile was added. 0.4 part was added and polymerization was performed for 2 hours. Cyclohexanone was added to the solution so that the non-volatile content was 10% to obtain a polymer A5 solution. The weight average molecular weight of the polymer A5 was about 17,000.
[0051]
(Preparation of polysiloxane compound C1 solution)
One-terminal methacryloxy group-containing polysiloxane compound ("Silaplane FM-0711" manufactured by Chisso Corporation) was dissolved in cyclohexanone to obtain a polysiloxane compound C1 solution having a concentration of 2%. The number average molecular weight of the polysiloxane compound C1 was about 1,000.
(Preparation of polysiloxane compound C2 solution)
One-terminal methacryloxy group-containing polysiloxane compound (“Silaplane FM-0721” manufactured by Chisso Corporation) was dissolved in cyclohexanone to obtain a polysiloxane compound C2 solution having a concentration of 2%. The number average molecular weight of the polysiloxane compound C2 was about 5,000.
[0052]
(Synthesis of Polymerization Example B1)
In a reaction vessel, 350 parts of cyclohexanone was heated to 100 ° C. while injecting nitrogen gas into the vessel, and at the same temperature, 36 parts of styrene, 36 parts of methacrylic acid, 39 parts of methyl methacrylate, 39 parts of butyl methacrylate, and A mixture of 6 parts of azobisisobutyronitrile was added dropwise over 1 hour and further reacted at 100 ° C. for 3 hours, and then 1 part of azobisisobutyronitrile dissolved in 50 parts of cyclohexanone was added, Furthermore, the reaction was continued at 100 ° C. for 1 hour to carry out polymerization. Cyclohexanone was added to the solution so that the non-volatile content was 20% to obtain a polymer B1 solution. The weight average molecular weight of the polymer B1 was about 40,000.
[0053]
[Example 1]
7.5 parts of carbon black ("Pritex 75" manufactured by Degussa), 0.5 part of a dispersant, 27.0 parts of a polymer B1 solution, and 32.0 parts of cyclohexanone are uniformly mixed, and glass beads having a diameter of 1 mm are used. Then, the mixture was dispersed with a sand mill for 5 hours to prepare a black dispersion. To the obtained black dispersion, 2.0 parts of the polymer A1 solution, 5.4 parts of trimethylolpropane triacrylate (“NK ester ATMPT” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), a photoinitiator (“Irgacure 907” manufactured by Ciba Geigy) )) 0.6 parts, a mixture of sensitizer ("EAB-F" manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 0.4 parts, and cyclohexanone 24.6 parts were stirred and mixed uniformly, and then filtered through a 1 µm filter to obtain an alkali. A development type black photosensitive resist (a composition for partition walls) was prepared.
The obtained alkali-developable black photosensitive resist was applied to a 100 mm × 100 mm, 1.1 mm thick glass substrate using a spin coater so that the dry film thickness was 1.0 μm, and the coating was performed at 70 ° C. for 20 minutes. Dried.
Next, using an ultrahigh pressure mercury lamp, UV light having a light amount of 200 mJ was irradiated from the resist coating surface side through a mask film, and then development was performed by immersing the coated substrate in a 2% aqueous sodium carbonate solution for about 20 seconds. However, 100 μm × 100 μm partition walls with no development unevenness could be formed. Then, it heated at 180 degreeC for 1 hour, and produced the substrate for pixel formation.
The pigment ink for the solvent-type color filter (surface tension) is obtained in the region divided by the partition wall of the obtained pixel forming substrate (the concave portion surrounded by the convex portion) using an ink jet recording apparatus until a desired concentration is obtained. 30 mN / m) was discharged, and a color filter composed of a fine filter segment pattern of red, green, and blue was produced. When the color filter thus prepared was observed with an optical microscope, the ink repellency of the partition walls was good, and no color mixing due to bleeding or protrusion was observed. In addition, no coating film defects were observed.
[0054]
[Example 2]
71.5 parts of polymer B1 solution, 2.0 parts of polymer A1 solution, 9.5 parts of trimethylolpropane triacrylate (“NK ester ATMPT” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), photoinitiator (“Irgacure” manufactured by Ciba-Geigy Corporation) 907 "), 0.6 parts of a sensitizer (" EAB-F "manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and 16 parts of cyclohexanone are uniformly stirred and mixed, and then filtered through a 1 [mu] m filter to obtain an alkali developing colorless photosensitivity. Resist (partition wall composition) was prepared.
When the photosensitive resist obtained on the glass substrate was applied and dried, exposed and developed in the same manner as in Example 1, 100 μm × 100 μm partition walls with no development unevenness could be formed. Then, it heated at 180 degreeC for 1 hour, and produced the substrate for pixel formation.
Ink was ejected into the region divided by the partition walls of the obtained pixel formation substrate (concave portion surrounded by the convex portion) in the same manner as in Example 1, and the red, green, and blue fine filter segments were formed. A color filter composed of patterns was created. When the color filter thus prepared was observed with an optical microscope, the ink repellency of the partition walls was good, and no color mixing due to bleeding or protrusion was observed. In addition, no coating film defects were observed.
[0055]
[Example 3]
7.5 parts of carbon black ("Pritex 75" manufactured by Degussa), 0.5 part of a dispersant, 24.5 parts of a polymer B1 solution, and 32.0 parts of cyclohexanone are uniformly mixed, and glass beads having a diameter of 1 mm are used. Then, the mixture was dispersed with a sand mill for 5 hours to prepare a black dispersion. To the obtained black dispersion, 2.0 parts of a polymer A4 solution,
Cross-linking agent (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. “Hexamethylene glycol”) 0.8 parts, Cross-linking catalyst (Nippon Chemical Industry Co., Ltd. “tin octylate”), trimethylolpropane triacrylate (Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.) "NK ester ATMPT") 4.9 parts, photoinitiator ("Irgacure 907" manufactured by Ciba-Geigy) 0.6 parts, sensitizer ("EAB-F" manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 0.4 parts, and cyclohexanone After 26.6 parts were uniformly stirred and mixed, the mixture was filtered through a 1 μm filter to prepare an alkali development type black photosensitive resist (a composition for partition walls).
When the photosensitive resist obtained on the glass substrate was applied and dried, exposed and developed in the same manner as in Example 1, 100 μm × 100 μm partition walls with no development unevenness could be formed. Then, it heated at 180 degreeC for 1 hour, and produced the substrate for pixel formation.
Ink was ejected into the region divided by the partition walls of the obtained pixel formation substrate (concave portion surrounded by the convex portion) in the same manner as in Example 1, and the red, green, and blue fine filter segments were formed. A color filter composed of patterns was created. When the color filter thus prepared was observed with an optical microscope, the ink repellency of the partition walls was good, and no color mixing due to bleeding or protrusion was observed. In addition, no coating film defects were observed.
[0056]
[Example 4]
7.5 parts of carbon black ("Pritex 75" manufactured by Degussa), 0.5 part of a dispersant, 27.0 parts of a polymer B1 solution, and 32.0 parts of cyclohexanone are uniformly mixed, and glass beads having a diameter of 1 mm are used. Then, the mixture was dispersed with a sand mill for 5 hours to prepare a black dispersion. To the obtained black dispersion, 2.0 parts of a polymer A5 solution,
5.4 parts of trimethylolpropane triacrylate (“NK ester ATMPT” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), 0.6 parts of photoinitiator (“Irgacure 907” manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.), sensitizer (“EAB manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) -F ") 0.4 part and 24.6 parts of cyclohexanone were stirred and mixed uniformly, and then filtered through a 1 µm filter to prepare an alkali-developable black photosensitive resist (compartment composition).
When the photosensitive resist obtained on the glass substrate was applied and dried, exposed and developed in the same manner as in Example 1, 100 μm × 100 μm partition walls with no development unevenness could be formed. Then, it heated at 180 degreeC for 1 hour, and produced the substrate for pixel formation.
Ink was ejected into the region divided by the partition walls of the obtained pixel formation substrate (concave portion surrounded by the convex portion) in the same manner as in Example 1, and the red, green, and blue fine filter segments were formed. A color filter composed of patterns was created. When the color filter thus prepared was observed with an optical microscope, the ink repellency of the partition walls was good, and no color mixing due to bleeding or protrusion was observed. In addition, no coating film defects were observed.
[0057]
[Example 5]
As in Example 4, 3.0 parts of the polymer A2 solution, 5.3 parts of trimethylolpropane triacrylate (“NK ester ATMPT” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), photoinitiator (“Irga” manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.) were used. Cure 907 ") 0.6 part Sensitizer (" EAB-F "manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 0.4 part and cyclohexanone 23.7 parts are uniformly stirred and mixed, then filtered through a 1 m filter and alkali development Type black photosensitive resist (compartment composition) was prepared.
When the photosensitive resist obtained on the glass substrate was applied, dried, exposed and developed in the same manner as in Example 1, a development unevenness and a pattern defect portion were slightly observed, but a partition of 100 μm × 100 μm Was formed. Then, it heated at 180 degreeC for 1 hour, and produced the substrate for pixel formation.
Ink was ejected into the region divided by the partition walls of the obtained pixel formation substrate (concave portion surrounded by the convex portion) in the same manner as in Example 1, and the red, green, and blue fine filter segments were formed. A color filter composed of patterns was created. When the color filter thus prepared was observed with an optical microscope, the ink repellency of the partition walls was good, and no color mixing due to bleeding or protrusion was observed. In addition, no coating film defects were observed.
[0058]
[Example 6]
7.5 parts of carbon black ("Pritex 75" manufactured by Degussa), 0.5 part of a dispersant, 21.0 parts of polymer B1 solution, and 32.0 parts of cyclohexanone are uniformly mixed, and glass beads having a diameter of 1 mm are used. Then, after dispersing for 5 hours with a sand mill, a black dispersion was prepared. To the obtained black dispersion, 26.0 parts of polymer A3 solution, 4.2 parts of trimethylolpropane triacrylate (“NK ester ATMPT” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), photoinitiator (“Irgacure 907” manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.) ] 0.6 parts Sensitizer ("EAB-F" manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 0.4 part and cyclohexanone 7.8 parts are stirred and mixed uniformly, and then filtered through a 1 µm filter to obtain an alkali developing black. A photosensitive resist (compartment composition) was prepared.
When the photosensitive resist obtained on the glass substrate was applied and dried, exposed and developed in the same manner as in Example 1, 100 μm × 100 μm partition walls with no development unevenness could be formed. Then, it heated at 180 degreeC for 1 hour, and produced the substrate for pixel formation.
Ink was ejected into the region divided by the partition walls of the obtained pixel formation substrate (concave portion surrounded by the convex portion) in the same manner as in Example 1, and the red, green, and blue fine filter segments were formed. A color filter composed of patterns was created. When the color filter thus prepared was observed with an optical microscope, ink repellency of the partition walls was observed, but some portions of color mixture due to bleeding and protrusion were observed. However, no coating film defects were observed.
[0059]
[Comparative Example 1]
7.5 parts of carbon black ("Pritex 75" manufactured by Degussa), 0.5 part of a dispersant, 27.5 parts of polymer B1 solution, and 32.0 parts of cyclohexanone are uniformly mixed, and glass beads having a diameter of 1 mm are used. Then, the mixture was dispersed with a sand mill for 5 hours to prepare a black dispersion. To the obtained black dispersion, 5.5 parts of trimethylolpropane triacrylate (“NK ester ATMPT” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), 0.6 parts of photoinitiator (“Irgacure 907” manufactured by Ciba-Geigy Corporation) Sensitizer (Eab-F, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 0.4 parts and 26.0 parts of cyclohexanone were uniformly stirred and mixed, and then filtered through a 1 μm filter to develop an alkali-developable black photosensitive resist (composite composition) Was made.
When the photosensitive resist obtained on the glass substrate was applied and dried, exposed and developed in the same manner as in Example 1, 100 μm × 100 μm partition walls with no development unevenness could be formed. Then, it heated at 180 degreeC for 1 hour, and produced the substrate for pixel formation.
Ink was ejected into the region divided by the partition walls of the obtained pixel formation substrate (concave portion surrounded by the convex portion) in the same manner as in Example 1, and the red, green, and blue fine filter segments were formed. A color filter composed of patterns was created. When the color filter thus prepared was observed with an optical microscope, no coating film defect was observed, but the ink oozed over the upper part of the partition wall and the adjacent part, and color mixing was noticeable.
[0060]
[Comparative Example 2]
In the same black dispersion as in Example 4, 1.0 part of the polysiloxane compound C1 solution, 5.6 parts of trimethylolpropane triacrylate (“NK Ester ATMPT” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), photoinitiator (manufactured by Ciba Geigy) “Irgacure 907”) 0.6 parts A mixture of 0.4 parts of a sensitizer (“EAB-F” manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and 25.4 parts of cyclohexanone were stirred and mixed uniformly, and then filtered through a 1 μm filter. Thus, an alkali development type black photosensitive resist (a composition for a partition wall) was produced.
When the photosensitive resist obtained on the glass substrate was applied and dried, exposed and developed in the same manner as in Example 1, 100 μm × 100 μm partition walls with no development unevenness could be formed. Then, it heated at 180 degreeC for 1 hour, and produced the substrate for pixel formation.
Ink was ejected into the region divided by the partition walls of the obtained pixel formation substrate (concave portion surrounded by the convex portion) in the same manner as in Example 1, and the red, green, and blue fine filter segments were formed. A color filter composed of patterns was created. When the color filter thus prepared was observed with an optical microscope, the ink repellency of the partition walls was insufficient, and color mixing due to protrusion was observed. Further, ink repellency was observed at the bottom near the partition wall, and coating film defects due to bleeding of the polysiloxane compound C1 were observed.
[0061]
[Comparative Example 3]
An alkali-developable black photosensitive resist (compartment composition) was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that the polysiloxane compound C1 solution was changed to the polysiloxane compound C2 solution.
When the photosensitive resist obtained on the glass substrate was applied, dried, exposed, and developed in the same manner as in Example 1, a partition wall of 100 μm × 100 μm where uneven development and pattern defects were found could be formed. . Then, it heated at 180 degreeC for 1 hour, and produced the substrate for pixel formation.
Ink was ejected into the region divided by the partition walls of the obtained pixel formation substrate (concave portion surrounded by the convex portion) in the same manner as in Example 1, and the red, green, and blue fine filter segments were formed. A color filter composed of patterns was created. When the color filter thus prepared was observed with an optical microscope, the ink repellency of the partition walls was insufficient, and color mixing due to protrusion was observed. Further, ink repellency was observed at the bottom near the partition wall, and coating film defects due to bleeding of the polysiloxane compound C2 were observed.
[0062]
【The invention's effect】
The barrier rib composition of the present invention includes a polymer having a crosslinkable functional group and a polyorganosiloxane chain and another polymer having a crosslinkable functional group, and thus is formed using the barrier rib composition. In the partition wall, a polymer having a polyorganosiloxane chain is oriented on the upper surface thereof, the upper surface has ink repellency, and the vinyl polymer (A) having a polyorganosiloxane chain constituting the partition wall is crosslinkable. Therefore, the vinyl polymer (A) having a polyorganosiloxane chain does not bleed from the partition wall to the base material. Further, according to the pixel forming method using the image forming substrate having the partition walls formed by the partition wall composition of the present invention, the pixels can be formed without causing ink bleeding or color mixing.

Claims (8)

架橋性の官能基およびポリオルガノシロキサン鎖を有するビニル重合体(A)と、架橋性の官能基を有する他のビニル重合体(B)と、炭素炭素不飽和二重結合を有する化合物と、光開始剤と、を含むことを特徴とする隔壁用組成物。A vinyl polymer (A) having a crosslinkable functional group and a polyorganosiloxane chain; another vinyl polymer (B) having a crosslinkable functional group; a compound having a carbon-carbon unsaturated double bond; A composition for a partition wall, comprising: an initiator ; 架橋性の官能基が、ヒドロキシル基、カルボキシル基、イソシアノ基、エポキシ基からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1記載の隔壁用組成物。The partition wall composition according to claim 1, wherein the crosslinkable functional group is at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, an isocyano group, and an epoxy group. ビニル重合体(A)が、炭素炭素不飽和二重結合とポリオルガノシロキサン鎖を有する単量体(a)1〜40重量%と、炭素炭素不飽和二重結合と架橋性の官能基を有する単量体(b)10〜80重量%と、(a)もしくは(b)以外の炭素炭素不飽和二重結合を有する単量体(c)0〜89重量%との重合体であることを特徴とする請求項1または2記載の隔壁用組成物。The vinyl polymer (A) has 1 to 40% by weight of a monomer (a) having a carbon-carbon unsaturated double bond and a polyorganosiloxane chain, and a carbon-carbon unsaturated double bond and a crosslinkable functional group. It is a polymer of 10 to 80% by weight of monomer (b) and 0 to 89% by weight of monomer (c) having a carbon-carbon unsaturated double bond other than (a) or (b). The partition wall composition according to claim 1 or 2, characterized in that: 他のビニル重合体(B)が、炭素炭素不飽和二重結合と架橋性の官能基を有する単量体(b)10〜100重量%と、(a)もしくは(b)以外の炭素炭素不飽和二重結合を有する単量体(c)0〜90重量%との重合体であることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項に記載の隔壁用組成物。The other vinyl polymer (B) is composed of 10 to 100% by weight of a monomer (b) having a carbon-carbon unsaturated double bond and a crosslinkable functional group, and a carbon-carbon unsaturated group other than (a) or (b). The partition wall composition according to any one of claims 1 to 3, which is a polymer of 0 to 90% by weight of a monomer (c) having a saturated double bond. 単量体(a)の含有量が、隔壁用組成物の不揮発分重量を基準として0.01〜0.60重量%であることを特徴とする請求項1ないし4いずれか1項に記載の隔壁用組成物。The content of the monomer (a) is 0.01 to 0.60% by weight based on the nonvolatile content weight of the partition wall composition, according to any one of claims 1 to 4. A composition for a partition wall. さらに、重合体(A)及び重合体(B)の架橋性の官能基と反応可能な官能基を有する化合物を含むことを特徴とする請求項1ないし5いずれか1項に記載の隔壁用組成物。The partition wall composition according to any one of claims 1 to 5, further comprising a compound having a functional group capable of reacting with the crosslinkable functional group of the polymer (A) and the polymer (B). object. 基材上に、請求項1ないしいずれか1項に記載の隔壁用組成物により形成された隔壁を有する画素形成用基板。A pixel forming substrate having a partition wall formed on the base material by the partition wall composition according to any one of claims 1 to 6 . 請求項記載の画素形成用基板の隔壁で区分された領域内に、インクジェット法によりインキを充填して画素を形成することを特徴とする画素の形成方法。8. A method for forming a pixel according to claim 7, wherein the pixel is formed by filling an ink in an area partitioned by the partition wall of the pixel forming substrate according to claim 7 .
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