JP4395915B2 - Resin composition for heat resistant color filter and heat resistant color filter using the same - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマディスプレイパネル、電界放射型ディスプレイ、エレクトロルミネセンスディスプレイなどの各種表示装置や固体撮像素子に設けられ、色分解、反射率低減、色合成などのために用いられる耐熱性の非常に優れたカラーフィルタを形成するための耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物、及びそれを用いた耐熱性カラーフィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置では、カラー表示を行なうために多くの場合、カラーフィルタが使用されている。このカラーフィルタとしては、染色法、顔料分散法、印刷法あるいは電着法等で作成されたカラーフィルタが用いられている。
これは有機染料や有機顔料を用いて樹脂層を着色してカラーフィルタとするものであるが、例えば、液晶表示装置用カラーフィルタにおいては、液晶表示装置の製造工程上、180℃以上の耐熱性がカラーフィルタが要求されている。
【0003】
プラズマディスプレイパネルにおいても、画像を表示した際のコントラスト向上のためにカラーフィルタを用いることが提案されている(和迩、日経エレクトロニクス、1993年11月8日号(No.594、pp.215)等)。
このように、いくつかの表示装置ではカラー表示や画質向上のためにカラーフィルタが必要となっている。
【0004】
プラズマディスプレイパネルの場合、その製造工程には約600℃で焼成する工程が含まれているため、液晶表示装置用カラーフィルタをそのままプラズマディスプレイパネル用カラーフィルタとして用いると、プラズマディスプレイパネルの製造工程においてカラーフィルタを構成する有機材料に燃焼、分解等の反応が起こり、カラーフィルタとしての特性が損なわれたものとなる。
【0005】
この問題の解決方法として、低融点ガラス中に無機顔料を分散させ、カラーフィルタとして用いることが提案されている(坂井他 テレビジョン学会技術報告ED993 IPD113−8(1986)等)。
これは、低融点ガラス及び無機顔料を適当な有機高分子化合物および溶剤と練り合わせたペーストを、所定の基板にフォトリソグラフィ法やスクリーン印刷等の方法でパターニングし、しかるのち焼成することにより有機高分子化合物及び溶剤を除去し、低融点ガラス中に無機顔料が分散したカラーフィルタを得るものである。
この場合、この得られたカラーフィルタは全て無機材料により構成されているため、プラズマディスプレイパネルの製造工程にかかわる高温プロセスに耐えることが可能なものとなる。
【0006】
この製造方法では、有機高分子化合物が完全に燃焼して、気化することが必要であるが、加熱工程中に有機高分子化合物が架橋反応を起こす場合や酸素の導入が不十分な場合には、気化が完全に進行せずに炭化反応が起こってしまうという問題が生じる。
そして、炭化反応が起こると、カラーフィルタの透過率が低下して、分光特性が悪化したものとなってしまうものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、その課題とするところは、無機顔料、低融点ガラス、及び有機高分子化合物を主成分とする耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物を用いて、透明基板上にパターン形成した後、高温で加熱して有機高分子化合物を分解させて無機顔料とガラスからなる耐熱性カラーフィルタを製造する際に、その加熱工程にて、有機高分子化合物の気化を完全に進行させて、炭化反応を起こさせない耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物、すなわち、炭化反応によりカラーフィルタの透過率が低下して分光特性が悪化することのない耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物を提供することにある。
また、その耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物を用いた耐熱性カラーフィルタを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、透明基板上にパターン形成した後、高温で加熱して有機高分子化合物を分解させて無機顔料とガラスからなる耐熱性カラーフィルタを製造する際に用いる、無機顔料、低融点ガラス、及び有機高分子化合物を主成分とする耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物であって、該有機高分子化合物1gが100eVの放射線を吸収した時に生じる主鎖切断数をGs、該有機高分子化合物1gが100eVの放射線を吸収した時に生じる架橋数をGxとし、主鎖切断数と架橋数との差(Gs−Gx)をG値とし、該有機高分子化合物のG値が1以上の有機高分子化合物を用いたこと特徴とする耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物である。
【0009】
また、本発明は、上記発明による耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物において、前記G値が1以上の有機高分子化合物が、化学式(1)で表される有機高分子化合物であることを特徴とする耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物である。
【0010】
【化3】

Figure 0004395915
【0011】
また、本発明は、上記発明による耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物において、 前記G値が1以上の有機高分子化合物が、化学式(2)で表される有機高分子化合物であることを特徴とする耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物である。
【0012】
【化4】
Figure 0004395915
【0013】
また、本発明は、上記発明による耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物を用いたことを特徴とする耐熱性カラーフィルタである。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明を一実施の形態に基づいて以下に詳細に説明する。
一般に、有機高分子化合物は熱、光、あるいは放射線等のエネルギーを吸収することにより、架橋反応または切断反応、あるいは架橋反応と切断反応を同時に起こす。
G.N.Babuらにより、Macromolecules(17巻、2449p、1984年)に示されるように、有機高分子化合物1gが100eVの放射線を吸収した時に生じる主鎖切断数をGs、有機高分子化合物1gが100eVの放射線を吸収した時に生じる架橋数をGxとし、主鎖切断数と架橋数との差(Gs−Gx)をG値とすると、G値、すなわち(Gs−Gx)は次式から求めることができる。
【0015】
1/Mn*=1/Mn,0+[(Gs−Gx)D]/100NA
この式において
Mn,0:初期の数平均分子量
Mn* :エネルギー吸収後の数平均分子量
D :エネルギー吸収量(eV)
NA :アボガドロ数(6.023×E23)
【0016】
主鎖切断数Gsが大きく、架橋数Gxが小さいほど、炭化反応を起こさず有機高分子化合物の分解反応、すなわち、解重合が起こるため加熱処理により容易に有機高分子化合物が気化・消失する。
本発明による耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物においては、このような有機高分子化合物を用いることを特徴とするものである。
このような有機高分子化合物を用いることにより、透過率が低下して分光特性が悪化することのない耐熱性カラーフィルタを作製することが可能となるものである。
【0017】
また、本発明では前記化学式(1)、及び化学式(2)で表される有機高分子化合物を用いることを特徴としているものである。
化学式(1)で表される有機高分子化合物は、主鎖に4級炭素を有しているため、エネルギーを吸収した際に、主鎖切断反応が優先し解重合を起こすが、この4級炭素に置換して官能基が電子吸引基である場合には、さらに主鎖切断反応を促進するものとなる。なお、この電子吸引基としては、F、Cl、Br、I、CN、NO2 、COOR、COR等が挙げられる。
また、化学式(2)で表されるポリ(アルケン−スルフォン)はS−Cの結合エネルギーが小さいため、エネルギー吸収により容易に分解反応を起こすものである。
【0018】
また、上記とは逆に、主鎖切断数Gsが小さく、架橋数Gxが大きいほど、主鎖の分解反応が起こりにくいため、炭化反応が優先的に起こり、耐熱性カラーフィルタの透過率を低下させ、色特性の良好な耐熱性カラーフィルタを作製することが困難なものとなる。
本発明では、主鎖切断数Gsが架橋数Gxより1以上大きい有機高分子化合物を用いることを特徴し、G値(Gs−Gx)が1より小さいと主鎖切断反応が不十分であり、耐熱性カラーフィルタ層の透過率を低下させてしまう。このような高分子としては、主鎖に3級炭素を有するものが挙げられ、具体的にはポリアルリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリスチレン等が挙げられる。
【0019】
本発明による耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物は、低融点ガラス、無機顔料を有機高分子化合物及び溶剤と練り合わせたペースト状のものである。
低融点ガラスとしては、ホウケイ酸鉛ガラス等を用いることができるが、特にこれに限定されたものではない。
無機顔料としては、例えば赤色顔料としてはFe2O3、緑色顔料としてはTiO2−CoO−NiO−ZnO、青色顔料としてはCoO−Al2O3等を用いることができるが、これらに限定されたものではない。また、用途によっては他の色の無機顔料を用いることもできる。
【0020】
有機高分子化合物としてはポリメチルメタクリレート、ポリ(α−クロロエチルアクリレート)、ポリ(α−シアノエチルアクリレート)、ポリ(α−メチルスチレン)、ポリ(1−ブテンスルフォン)等が好適である。
ペースト状に調製するには、上記低融点ガラス、無機顔料、有機高分子化合物、及び溶剤をサンドミル、ボールミル、アトライター、三本ロール等の分散機により練り合わせて調製する。
【0021】
また、本発明による耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物を用いた際のパターニング方法としては、印刷法を用いた場合にはスクリーン印刷法や平版オフセット印刷法等を用いることができるが、これらに限定されたものではない。
また、フォトリソグラフィー法を用いた場合にはペーストを基板上に塗布した後、この塗膜上に感光性樹脂を塗布し、所定のフォトマスクを介しての露光、及び現像・エッチングを行ない、パターン形成する方法を用いることができるが、これらに限定されたものではない。
【0022】
【実施例】
以下、実施例にて本発明を具体的に説明する。
(G値の測定法)
G値(主鎖切断数Gsと架橋数Gxの差)は次のようにして求める。
有機高分子化合物を20重量%の濃度になるようにシクロヘキサノンに溶解する。この液をガラス基板上にスピンコーターを用いて、塗布膜厚20μmになるように塗布する。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(東ソー製、LS−8000)を用いて有機高分子化合物の初期の数平均分子量を求める。次にエリア型電子線照射装置キュアトロン(日新ハイボルテージ社製)を用いて、有機高分子化合物を塗布したガラス基板を、酸素濃度100ppm以下で、加速電圧175kVにて、照射量10Mradの電子線を照射する。
電子線を照射後、ガラス基板から有機高分子化合物を剥ぎ取り、エネルギー吸収後の数平均分子量を求める。
前記に示す式より、G値(主鎖切断数Gsと架橋数Gxの差)を算出する。
なお、以下に示す実施例1〜実施例5、及び比較例1〜比較例4におけるG値の測定は、この測定法に従った。
【0023】
<実施例1>
青色無機顔料(アサヒ化成(株)製、:「アサヒスーパーブルーCR」)5部、ホウケイ酸鉛ガラス(日本電気硝子(株)製:「GA−9」)50部、有機高分子化合物としてポリメチルメタリレート5部、シクロヘキサノン(関東化学(株)製)50部を三本ロールミルで練り合わせて青色ペーストを調製した。
【0024】
上記のようにして調製した青色ペーストをガラス基板上に、300メッシュのスクリーン印刷版を用いて、幅100μm、長さ4mmのパターンを印刷した。次にガラス基板を580℃で10分間焼成することにより、青色の耐熱性カラーフィルタを得た。この耐熱性カラーフィルタは無機成分で構成されたものであり、その透過率は波長450nmにおいて97.0%であった。
波長400〜700nmにおける分光透過率の測定結果を図1に示す。また、表1に示すように、上記の方法により求めたポリメチルメタクリレートのG値(Gs−Gx)は1.63であった。
【0025】
【表1】
Figure 0004395915
【0026】
<実施例2>
有機高分子化合物としてポリ(α−クロロエチルアクリレート)を用い、他の条件は実施例1と同一にして耐熱性カラーフィルタを作製した。
【0027】
<実施例3>
有機高分子化合物としてポリ(α−シアノエチルアクリレート)を用い、他の条件は実施例1と同一にして耐熱性カラーフィルタを作製した。
【0028】
<実施例4>
有機高分子化合物としてポリ(α−メチルスチレン)を用い、他の条件は実施例1と同一にして耐熱性カラーフィルタを作製した。
【0029】
<実施例5>
有機高分子化合物としてポリ(ブテン−1−スルフォン)を用い、他の条件は実施例1と同一にして耐熱性カラーフィルタを作製した。
【0030】
上記実施例2〜実施例5における耐熱性カラーフィルタの、波長450nmにおける透過率、及び、ポリ(α−クロロエチルアクリレート)、(α−シアノエチルアクリレート)、ポリ(α−メチルスチレン)、ポリ(ブテン−1−スルフォン)のG値(Gs−Gx)を表1に示す。
【0031】
<比較例1>
有機高分子化合物として、ポリメチルアクリレートを用いて、実施例1と同様にして、青色ペーストをスクリーン印刷法により、ガラス基板上にパターン形成し、580℃にて10分間焼成した。この耐熱性カラーフィルタの透過率は波長450nmにおいて87%であり、実施例1のようにポリメチルメタクリレートを用いた場合に比較して、透過率が低下している。
【0032】
透過率低下の原因としては、有機高分子化合物の分解が進みにくいため、炭化反応が副反応として起こっているものと推定される。このため、透過率が低下したものと考えられる。ポリメチルアクリレートは主鎖に3級炭素を有するために主鎖の切断反応より、アクリル酸メチルの脱離反応が優先的に起こり、有機高分子化合物の炭化反応が進んでいくものと推定される。
なお、ポリメチルアクリレートのG値は−0.26で1より小さかった。
この耐熱性カラーフィルタの分光透過率の測定結果を図1に示す。
【0033】
<比較例2>
有機高分子化合物として、ポリスチレンを用い、実施例1と同様にして、耐熱性カラーフィルタを作製した。
【0034】
<比較例3>
有機高分子化合物として、ポリビニルアルコールを用い、実施例1と同様にして、耐熱性カラーフィルタを作製した。
【0035】
<比較例4>
有機高分子化合物として、ポリグリシジルメタクリレートを用い、実施例1と同様にして、耐熱性カラーフィルタを作製した。
【0036】
上記比較例1〜比較例4における耐熱性カラーフィルタの透過率は波長450nmにおいて、表1に示すように、いずれも90%以下であった。
また、上記比較例において、ポリスチレン、及びポリビニルアルコールは主鎖に3級炭素を有するため、比較例1のポリメチルアクリレートと同様にモノマーの脱離反応が起こり炭化が進み、ポリグリシジルメタクリレートは主鎖に4級炭素を有するにも係わらず、側鎖に架橋基であるエポキシ基を有するため、主鎖切断反応より架橋反応が優先して起こったものと考えられる。
上記比較例1〜比較例4におけるポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリグリシジルメタクリレートのG値(Gs−Gx)を表1に示す。
【0037】
【発明の効果】
本発明は、透明基板上にパターン形成した後、高温で加熱して有機高分子化合物を分解させて無機顔料とガラスからなる耐熱性カラーフィルタを製造する際に用いる、無機顔料、低融点ガラス、及び有機高分子化合物を主成分とする耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物であって、該有機高分子化合物1gが100eVの放射線を吸収した時に生じる主鎖切断数をGs、該有機高分子化合物1gが100eVの放射線を吸収した時に生じる架橋数をGxとし、主鎖切断数と架橋数との差(Gs−Gx)をG値とし、該有機高分子化合物のG値が1以上の有機高分子化合物を用いるので、
耐熱性カラーフィルタを製造する際に、その加熱工程にて、有機高分子化合物の気化を完全に進行させ、炭化反応を起こさせない耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物、すなわち、炭化反応によりカラーフィルタの透過率が低下して分光特性が悪化することのない耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物となる。
【0038】
また、本発明は、上記発明による耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物を用いた耐熱性カラーフィルタであるので、炭化反応によりカラーフィルタの透過率が低下して分光特性が悪化することのない耐熱性カラーフィルタとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1、及び比較例1における、耐熱性カラーフィルタの分光透過率の測定結果である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is provided in various display devices such as plasma display panels, field emission displays, electroluminescence displays, and solid-state image sensors, and has excellent heat resistance used for color separation, reflectance reduction, color synthesis, and the like. The present invention relates to a heat-resistant color filter resin composition for forming a color filter and a heat-resistant color filter using the same.
[0002]
[Prior art]
In a liquid crystal display device, a color filter is often used for color display. As this color filter, a color filter prepared by a dyeing method, a pigment dispersion method, a printing method, an electrodeposition method or the like is used.
This is a color filter obtained by coloring a resin layer using an organic dye or an organic pigment. For example, in a color filter for a liquid crystal display device, heat resistance of 180 ° C. or higher is required in the manufacturing process of the liquid crystal display device. There is a demand for color filters.
[0003]
Also in plasma display panels, it has been proposed to use a color filter to improve the contrast when displaying an image (Wagai, Nikkei Electronics, November 8, 1993 (No. 594, pp. 215), etc.) ).
Thus, some display devices require a color filter for color display and image quality improvement.
[0004]
In the case of a plasma display panel, the manufacturing process includes a process of baking at about 600 ° C. Therefore, if the color filter for a liquid crystal display device is used as a color filter for a plasma display panel as it is, in the manufacturing process of the plasma display panel Reactions such as combustion and decomposition occur in the organic material constituting the color filter, and the characteristics as the color filter are impaired.
[0005]
As a solution to this problem, it has been proposed to disperse an inorganic pigment in a low-melting glass and use it as a color filter (Sakai et al. Television Society Technical Report ED993 IPD113-8 (1986)).
This is because an organic polymer is obtained by patterning a paste obtained by kneading a low-melting glass and an inorganic pigment with a suitable organic polymer compound and a solvent by a method such as photolithography or screen printing, and then baking the paste. A compound and a solvent are removed to obtain a color filter in which an inorganic pigment is dispersed in a low-melting glass.
In this case, since the obtained color filters are all made of an inorganic material, they can withstand high-temperature processes related to the manufacturing process of the plasma display panel.
[0006]
In this production method, it is necessary for the organic polymer compound to completely burn and vaporize, but in the case where the organic polymer compound undergoes a crosslinking reaction during the heating step or when the introduction of oxygen is insufficient. The problem arises that the carbonization reaction occurs without the vaporization completely progressing.
And when carbonization reaction occurs, the transmittance | permeability of a color filter will fall and spectral characteristics will deteriorate.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to provide a resin composition for a heat-resistant color filter mainly comprising an inorganic pigment, a low-melting glass, and an organic polymer compound. When a heat-resistant color filter made of inorganic pigment and glass is manufactured by decomposing an organic polymer compound by heating at a high temperature after pattern formation on a transparent substrate using an organic material, Resin composition for heat-resistant color filters that does not cause carbonization reaction by completely evaporating the polymer compound, that is, heat resistance that does not deteriorate the spectral characteristics due to the carbonization reaction and decrease the transmittance of the color filter The object is to provide a resin composition for a color filter.
Moreover, it is providing the heat resistant color filter using the resin composition for heat resistant color filters.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an inorganic pigment, a low-melting glass, which is used for producing a heat-resistant color filter composed of an inorganic pigment and glass by forming a pattern on a transparent substrate and then decomposing the organic polymer compound by heating at a high temperature. And a resin composition for a heat-resistant color filter mainly comprising an organic polymer compound, wherein the number of main chain breaks generated when 1 g of the organic polymer compound absorbs radiation of 100 eV is Gs, and the organic polymer compound 1 g Is an organic polymer in which the number of crosslinks that occur when absorbing 100 eV of radiation is Gx, the difference between the number of main chain breaks and the number of crosslinks (Gs−Gx) is the G value, and the G value of the organic polymer compound is 1 or more A heat-resistant color filter resin composition characterized by using a compound.
[0009]
Moreover, the present invention is the resin composition for a heat resistant color filter according to the above invention, wherein the organic polymer compound having the G value of 1 or more is an organic polymer compound represented by the chemical formula (1). It is a resin composition for heat resistant color filters.
[0010]
[Chemical 3]
Figure 0004395915
[0011]
In the resin composition for a heat-resistant color filter according to the present invention, the organic polymer compound having the G value of 1 or more is an organic polymer compound represented by the chemical formula (2). It is a resin composition for heat resistant color filters.
[0012]
[Formula 4]
Figure 0004395915
[0013]
Moreover, this invention is a heat resistant color filter characterized by using the resin composition for heat resistant color filters by the said invention.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below based on one embodiment.
In general, an organic polymer compound absorbs energy such as heat, light, or radiation to cause a crosslinking reaction or a cleavage reaction, or a crosslinking reaction and a cleavage reaction simultaneously.
G. N. As shown in Macromolecules (17, 2449p, 1984) by Babu et al., The number of main chain scissions generated when 1 g of organic polymer compound absorbs 100 eV of radiation is Gs, and the radiation of organic polymer compound 1 g is 100 eV. When the number of cross-links that occur when absorbing is taken as Gx and the difference between the number of main chain breaks and the number of cross-links (Gs−Gx) is taken as the G value, the G value, that is, (Gs−Gx) can be obtained from the following equation.
[0015]
1 / Mn * = 1 / Mn, 0 + [(Gs−Gx) D] / 100NA
In this formula, Mn, 0: initial number average molecular weight Mn *: number average molecular weight after energy absorption D: energy absorption (eV)
NA: Avogadro number (6.023 × E23)
[0016]
The larger the main chain cleavage number Gs and the smaller the number of crosslinks Gx, the more the organic polymer compound vaporizes and disappears by heat treatment because the decomposition reaction of the organic polymer compound, that is, the depolymerization occurs without causing the carbonization reaction.
The resin composition for a heat resistant color filter according to the present invention is characterized by using such an organic polymer compound.
By using such an organic polymer compound, it becomes possible to produce a heat-resistant color filter in which the transmittance is not lowered and the spectral characteristics are not deteriorated.
[0017]
In the present invention, the organic polymer compound represented by the chemical formula (1) and the chemical formula (2) is used.
Since the organic polymer compound represented by the chemical formula (1) has a quaternary carbon in the main chain, when the energy is absorbed, the main chain scission reaction takes precedence and depolymerization occurs. When the functional group is an electron withdrawing group after substitution with carbon, the main chain cleavage reaction is further promoted. Examples of the electron withdrawing group include F, Cl, Br, I, CN, NO 2 , COOR, COR, and the like.
In addition, since poly (alkene-sulfone) represented by the chemical formula (2) has a small S—C bond energy, it easily undergoes a decomposition reaction by energy absorption.
[0018]
Contrary to the above, as the main chain cleavage number Gs is smaller and the cross-linking number Gx is larger, the main chain decomposition reaction is less likely to occur, so the carbonization occurs preferentially and the transmittance of the heat-resistant color filter is reduced. Therefore, it becomes difficult to produce a heat-resistant color filter with good color characteristics.
In the present invention, an organic polymer compound having a main chain cleavage number Gs of 1 or more than the crosslinking number Gx is used. When the G value (Gs-Gx) is smaller than 1, the main chain cleavage reaction is insufficient, The transmittance of the heat resistant color filter layer is lowered. Examples of such a polymer include those having tertiary carbon in the main chain, and specific examples thereof include polyallylonitrile, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, and polystyrene.
[0019]
The resin composition for heat-resistant color filters according to the present invention is a paste in which a low-melting glass and an inorganic pigment are kneaded with an organic polymer compound and a solvent.
As the low melting point glass, lead borosilicate glass or the like can be used, but it is not particularly limited thereto.
Examples of inorganic pigments include Fe2O3 as a red pigment, TiO2-CoO-NiO-ZnO as a green pigment, and CoO-Al2O3 as a blue pigment, but are not limited thereto. Depending on the application, inorganic pigments of other colors can be used.
[0020]
As the organic polymer compound, polymethyl methacrylate, poly (α-chloroethyl acrylate), poly (α-cyanoethyl acrylate), poly (α-methylstyrene), poly (1-butene sulfone) and the like are preferable.
In preparing the paste, the low melting point glass, the inorganic pigment, the organic polymer compound, and the solvent are kneaded with a disperser such as a sand mill, a ball mill, an attritor, or a three roll.
[0021]
Further, as a patterning method when using the heat-resistant color filter resin composition according to the present invention, when a printing method is used, a screen printing method, a lithographic offset printing method, or the like can be used. It is not what was done.
In the case of using a photolithography method, after applying a paste on a substrate, a photosensitive resin is applied onto the coating film, and exposure through a predetermined photomask, development, and etching are performed. Although the method of forming can be used, it is not limited to these.
[0022]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
(Measurement method of G value)
The G value (difference between main chain cleavage number Gs and crosslinking number Gx) is determined as follows.
The organic polymer compound is dissolved in cyclohexanone so as to have a concentration of 20% by weight. This solution is applied on a glass substrate using a spin coater so that the coating thickness is 20 μm.
The initial number average molecular weight of the organic polymer compound is determined using gel permeation chromatography (LS-8000, manufactured by Tosoh Corporation). Next, using an area type electron beam irradiation apparatus Curetron (manufactured by Nissin High Voltage), a glass substrate coated with an organic polymer compound is an electron having an oxygen concentration of 100 ppm or less, an acceleration voltage of 175 kV, and an irradiation dose of 10 Mrad. Irradiate the line.
After irradiation with an electron beam, the organic polymer compound is peeled off from the glass substrate, and the number average molecular weight after energy absorption is determined.
The G value (difference between main chain cleavage number Gs and crosslinking number Gx) is calculated from the formula shown above.
In addition, the measurement of G value in Example 1-Example 5 and Comparative Example 1-Comparative Example 4 shown below followed this measuring method.
[0023]
<Example 1>
Blue inorganic pigment (Asahi Kasei Co., Ltd., “Asahi Super Blue CR”) 5 parts, Borosilicate glass (Nippon Electric Glass Co., Ltd .: “GA-9”) 50 parts, Poly as an organic polymer compound A blue paste was prepared by kneading 5 parts of methyl metallate and 50 parts of cyclohexanone (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) with a three-roll mill.
[0024]
The blue paste prepared as described above was printed on a glass substrate using a 300-mesh screen printing plate and a pattern having a width of 100 μm and a length of 4 mm. Next, the glass substrate was baked at 580 ° C. for 10 minutes to obtain a blue heat-resistant color filter. This heat-resistant color filter was composed of an inorganic component, and its transmittance was 97.0% at a wavelength of 450 nm.
The measurement result of the spectral transmittance in a wavelength of 400-700 nm is shown in FIG. Moreover, as shown in Table 1, the G value (Gs-Gx) of polymethyl methacrylate obtained by the above method was 1.63.
[0025]
[Table 1]
Figure 0004395915
[0026]
<Example 2>
A poly (α-chloroethyl acrylate) was used as the organic polymer compound, and the other conditions were the same as in Example 1 to produce a heat resistant color filter.
[0027]
<Example 3>
A poly (α-cyanoethyl acrylate) was used as the organic polymer compound, and the other conditions were the same as in Example 1 to produce a heat resistant color filter.
[0028]
<Example 4>
A poly (α-methylstyrene) was used as the organic polymer compound, and the other conditions were the same as in Example 1 to produce a heat resistant color filter.
[0029]
<Example 5>
A poly (butene-1-sulfone) was used as the organic polymer compound, and the other conditions were the same as in Example 1 to produce a heat resistant color filter.
[0030]
The transmittance at a wavelength of 450 nm of the heat-resistant color filters in Examples 2 to 5, and poly (α-chloroethyl acrylate), (α-cyanoethyl acrylate), poly (α-methylstyrene), poly (butene) The G value (Gs-Gx) of -1-sulfone is shown in Table 1.
[0031]
<Comparative Example 1>
As an organic polymer compound, polymethyl acrylate was used and a blue paste was patterned on a glass substrate by screen printing in the same manner as in Example 1 and baked at 580 ° C. for 10 minutes. The transmittance of this heat-resistant color filter is 87% at a wavelength of 450 nm, and the transmittance is reduced as compared with the case where polymethyl methacrylate is used as in Example 1.
[0032]
The cause of the decrease in the transmittance is presumed that the carbonization reaction occurs as a side reaction because the decomposition of the organic polymer compound is difficult to proceed. For this reason, it is thought that the transmittance | permeability fell. Since polymethyl acrylate has tertiary carbon in the main chain, it is presumed that the elimination reaction of methyl acrylate occurs preferentially over the main chain cleavage reaction, and the carbonization reaction of the organic polymer compound proceeds. .
The G value of polymethyl acrylate was −0.26, which was smaller than 1.
The measurement result of the spectral transmittance of this heat-resistant color filter is shown in FIG.
[0033]
<Comparative example 2>
A polystyrene was used as the organic polymer compound, and a heat resistant color filter was produced in the same manner as in Example 1.
[0034]
<Comparative Example 3>
A polyvinyl alcohol was used as the organic polymer compound, and a heat resistant color filter was produced in the same manner as in Example 1.
[0035]
<Comparative example 4>
A polyglycidyl methacrylate was used as the organic polymer compound, and a heat resistant color filter was produced in the same manner as in Example 1.
[0036]
The transmittances of the heat-resistant color filters in Comparative Examples 1 to 4 were 90% or less as shown in Table 1 at a wavelength of 450 nm.
In the above comparative example, since polystyrene and polyvinyl alcohol have tertiary carbon in the main chain, the elimination reaction of the monomer occurs like the polymethyl acrylate in comparative example 1 and carbonization proceeds, and polyglycidyl methacrylate is in the main chain. In spite of having a quaternary carbon, it has an epoxy group as a cross-linking group in the side chain, so that it is considered that the cross-linking reaction takes precedence over the main chain scission reaction.
Table 1 shows G values (Gs-Gx) of polystyrene, polyvinyl alcohol, and polyglycidyl methacrylate in Comparative Examples 1 to 4.
[0037]
【The invention's effect】
The present invention provides an inorganic pigment, a low-melting glass, which is used for producing a heat-resistant color filter composed of an inorganic pigment and glass by forming a pattern on a transparent substrate and then decomposing the organic polymer compound by heating at a high temperature. And a resin composition for a heat-resistant color filter mainly comprising an organic polymer compound, wherein the number of main chain breaks generated when 1 g of the organic polymer compound absorbs radiation of 100 eV is Gs, and the organic polymer compound 1 g Is an organic polymer in which the number of crosslinks that occur when absorbing 100 eV of radiation is Gx, the difference between the number of main chain breaks and the number of crosslinks (Gs−Gx) is the G value, and the G value of the organic polymer compound is 1 or more Because the compound is used
When manufacturing a heat-resistant color filter, in the heating process, the vaporization of the organic polymer compound is completely advanced, and the resin composition for a heat-resistant color filter that does not cause a carbonization reaction, that is, the color filter by the carbonization reaction. A resin composition for a heat resistant color filter in which the transmittance is not lowered and the spectral characteristics are not deteriorated.
[0038]
In addition, since the present invention is a heat-resistant color filter using the resin composition for heat-resistant color filters according to the above-described invention, the heat resistance is such that the transmittance of the color filter is not reduced by the carbonization reaction and the spectral characteristics are not deteriorated. It becomes a color filter.
[Brief description of the drawings]
1 is a measurement result of spectral transmittance of a heat-resistant color filter in Example 1 of the present invention and Comparative Example 1. FIG.

Claims (2)

透明基板上にパターン形成した後、高温で加熱して有機高分子化合物を分解させて無機顔料とガラスからなる耐熱性カラーフィルタを製造する際に用いる、無機顔料、低融点ガラス、及び有機高分子化合物を主成分とする耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物であって、該有機高分子化合物1gが100eVの放射線を吸収した時に生じる主鎖切断数をGs、該有機高分子化合物1gが100eVの放射線を吸収した時に生じる架橋数をGxとし、主鎖切断数と架橋数との差(Gs−Gx)をG値とし、該有機高分子化合物のG値が1以上の有機高分子化合物を用い、
前記G値が1以上の有機高分子化合物が、化学式(2)で表される有機高分子化合物であることを特徴とする耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物
Figure 0004395915
After forming a pattern on a transparent substrate, it is heated at a high temperature to decompose the organic polymer compound to produce a heat-resistant color filter composed of an inorganic pigment and glass. Inorganic pigment, low melting glass, and organic polymer A resin composition for a heat-resistant color filter comprising a compound as a main component, wherein the number of main chain scissions generated when 1 g of the organic polymer compound absorbs 100 eV radiation is Gs, and the radiation of the organic polymer compound 1 g is 100 eV. The number of cross-links that occur when absorbing water is Gx, the difference between the number of main chain breaks and the number of cross-links (Gs−Gx) is the G value, and the organic polymer compound has an G value of 1 or more,
The resin composition for a heat-resistant color filter, wherein the organic polymer compound having a G value of 1 or more is an organic polymer compound represented by the chemical formula (2) .
Figure 0004395915
請求項記載の耐熱性カラーフィルタ用樹脂組成物を用いたことを特徴とする耐熱性カラーフィルタ。A heat-resistant color filter using the heat-resistant color filter resin composition according to claim 1 .
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