JP6413320B2 - Column spacer for color filter for liquid crystal display device, color filter for liquid crystal display device, and liquid crystal display device - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置用カラーフィルタ用柱状スペーサー、及び、この柱状スペーサーが形成された液晶表示装置用カラーフィルタ、並びに、この液晶表示装置用カラーフィルタを用いて製造された液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a columnar spacer for a color filter for a liquid crystal display device, a color filter for a liquid crystal display device in which the columnar spacer is formed, and a liquid crystal display device manufactured using the color filter for a liquid crystal display device.
従来より液晶表示装置技術においては、液晶表示装置用カラーフィルタ側基板と薄膜トランジスタ(TFT)側基板の両基板間に液晶層の厚みを保つために、スペーサーと呼ばれるガラス又は樹脂製の透明球状体粒子(ビーズ)をセル内部に散布していた。しかしながら、このスペーサーは透明な粒子であることから、画素内に液晶と一諸にスペーサーが入っていると、黒色表示時にスペーサー粒子を介して光が漏れてしまい、また液晶が封入されている両基板間にスペーサー粒子が存在することによって、スペーサー粒子近傍の液晶分子の配向が乱され、この部分で光漏れを生じ、液晶表示装置のコントラストが低下して表示品質に悪影響を及ぼすといった問題があった。また、例えば強誘電性液晶のように両基板間の間隔(液晶層の厚み)が狭い液晶表示装置においては、このスペーサー粒子を用いて両基板間の間隔を均一に精度よく保つことが困難であった。 Conventionally, in the liquid crystal display device technology, in order to maintain the thickness of the liquid crystal layer between the color filter side substrate and the thin film transistor (TFT) side substrate for liquid crystal display devices, glass or resin transparent spherical particles called spacers are used. (Beads) were sprayed inside the cell. However, since these spacers are transparent particles, if there is a liquid crystal and a spacer in the pixel, light leaks through the spacer particles during black display, and the liquid crystal is sealed. The presence of the spacer particles between the substrates disturbs the alignment of the liquid crystal molecules in the vicinity of the spacer particles, causing light leakage at this portion, and lowering the contrast of the liquid crystal display device, which adversely affects the display quality. It was. In addition, in a liquid crystal display device in which the distance between the two substrates (the thickness of the liquid crystal layer) is narrow, such as a ferroelectric liquid crystal, it is difficult to maintain a uniform and accurate distance between the two substrates using the spacer particles. there were.
このような問題を解決する技術として、例えば感光性樹脂を用い部分的なパターン露光、現像というフォトリソグラフィー法により所望の位置、例えば画素間に位置する格子パターン状のブラックマトリックス上に柱状の樹脂スペーサーを形成する方法が提案されている。このようなスペーサーは画素を避けた位置に形成できるので、上記のような表示品質に悪影響を及ぼすことがなくなり、表示品質の向上が望める。 As a technique for solving such a problem, for example, a columnar resin spacer is formed on a black matrix having a lattice pattern located at a desired position, for example, between pixels by a photolithography method such as partial pattern exposure and development using a photosensitive resin. There has been proposed a method for forming the. Since such a spacer can be formed at a position avoiding the pixels, the display quality is not adversely affected as described above, and the display quality can be improved.
従来の材料及び方法で形成された柱状スペーサーは、表示ムラのない高品質な画像を得る手法として、液晶層の厚さを目標どおりに設定できるよう、かつ液晶層の厚さを均一に保たせることができるようにするために、柱状スペーサーの硬度を大きくすることが一般的であった。 Columnar spacers formed with conventional materials and methods are a method for obtaining a high-quality image without display unevenness, so that the thickness of the liquid crystal layer can be set as desired, and the thickness of the liquid crystal layer is kept uniform. In order to make this possible, it has been common to increase the hardness of the columnar spacers.
しかし柱状スペーサーの硬度が大きいことで生じる問題点として特許文献1に液晶表示装置を極低温で冷却することで、液晶が収縮させられても柱状スペーサーの硬度が大きすぎて液晶層のギャップが収縮しないために液晶層内に空洞が生じるという問題について説明されている。 However, as a problem caused by the high hardness of the columnar spacer, the liquid crystal display device is cooled at an extremely low temperature in Patent Document 1, so that even if the liquid crystal is contracted, the columnar spacer is too hard and the gap of the liquid crystal layer contracts. Therefore, the problem that voids are generated in the liquid crystal layer is described.
また柱状スペーサーの硬度が大きいことで外部から圧力や衝撃を加えた際に、前記柱状スペーサーがTFT側の配向膜を傷つけてしまう懸念がある。 Further, since the hardness of the columnar spacer is large, there is a concern that the columnar spacer may damage the alignment film on the TFT side when an external pressure or impact is applied.
ところで特許文献2に示されているように、フォトリソグラフィー法で柱状スペーサーを形成する際の前記柱状スペーサーの形状は順テーパー形状が好ましいとされている。液晶表示装置用カラーフィルタと前記柱状スペーサー部の接触面積が広いため、密着性が良好になるといった利点があるためである。しかし現在液晶表示装置用カラーフィルタは高精細化が進んでおり、柱状スペーサーの液晶表示装置用カラーフィルタ上への接触面積を小さくする必要がある。柱状スペーサーの表面積が小さいと荷重をかけた際の復元率低下が懸念されるため、形状を垂直に近づける必要性がある。 By the way, as shown in Patent Document 2, the shape of the columnar spacer when the columnar spacer is formed by a photolithography method is preferably a forward tapered shape. This is because the contact area between the color filter for a liquid crystal display device and the columnar spacer portion is wide, and thus there is an advantage that the adhesion is improved. However, the color filters for liquid crystal display devices are now becoming higher in definition, and it is necessary to reduce the contact area of columnar spacers on the color filters for liquid crystal display devices. If the surface area of the columnar spacer is small, there is a concern about a reduction in the restoration rate when a load is applied, and thus it is necessary to make the shape close to vertical.
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、液晶パネル形成後に外圧や衝撃によって、液晶表示装置用カラーフィルタ中の柱状スペーサーがTFT側の配向膜の傷つけを起こすことなく、良好な画像表示を可能にする液晶表示装置用カラーフィルタを提供することを課題とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and the columnar spacer in the color filter for the liquid crystal display device does not cause damage to the alignment film on the TFT side due to external pressure or impact after the liquid crystal panel is formed. It is an object of the present invention to provide a color filter for a liquid crystal display device that enables easy image display.
本発明において上記課題を解決するために、まず請求項1の発明では、少なくともバインダー樹脂(A)、光重合性化合物(B)、光重合開始剤(C)、有機溶剤(D)からなる感光性樹脂組成物を使用してフォトリソグラフィー法で形成され、液晶表示装置用カラーフィルタとTFT基板のギャップを一定にするための柱状スペーサーであって、
前記柱状スペーサーを四角錐型微小先端を有する圧子(ビッカース圧子)にて5秒かけて2mNとなる荷重で押し込んだ際に、計測されるビッカース硬度(HV)が33以上36以下になり、かつ前記柱状スペーサーの上底90%線幅dと下底0%線幅eの比率d/eが0.65以上であり、
前記柱状スペーサーの初期高さをAとし、前記柱状スペーサーに50μm×50μmの平坦圧子にて荷重を付加した時の高さをBとし、前記荷重を除去した後の高さをCとするとき、[(C−B)/(A−B)]×100(%)で表される弾性復元率が90以上92以下であることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ用柱状スペーサーとしたものである。
In order to solve the above-mentioned problems in the present invention, first, in the invention of claim 1, a photosensitive material comprising at least a binder resin (A), a photopolymerizable compound (B), a photopolymerization initiator (C), and an organic solvent (D). A columnar spacer that is formed by a photolithography method using a conductive resin composition, and that makes a gap between a color filter for a liquid crystal display device and a TFT substrate constant,
When the columnar spacer is pushed with a load of 2 mN over 5 seconds with an indenter (Vickers indenter) having a quadrangular pyramid-shaped minute tip, the measured Vickers hardness (HV) is 33 or more and 36 or less, and ratio d / e of the upper base 90% linewidth d and the lower base 0% line width e of the columnar spacers Ri der 0.65 or more,
When the initial height of the columnar spacer is A, the height when a load is applied to the columnar spacer with a flat indenter of 50 μm × 50 μm is B, and the height after removing the load is C, A columnar spacer for a color filter for a liquid crystal display device, characterized in that the elastic recovery rate represented by [(C−B) / (A−B)] × 100 (%) is 90 or more and 92 or less. is there.
また請求項2の発明では、前記感光性樹脂組成物は、バインダー樹脂(A)の固形分に対する光重合性化合物(B)の固形分の質量比が0.8以上1.2以下であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置用カラーフィルタ用柱状スペーサーとしたものである。 In the invention of claim 2, in the photosensitive resin composition, the mass ratio of the solid content of the photopolymerizable compound (B) to the solid content of the binder resin (A) is 0.8 or more and 1.2 or less. A columnar spacer for a color filter for a liquid crystal display device according to claim 1.
また請求項3の発明では、前記感光性樹脂組成物は、光重合開始剤(C)が230〜330nmに最大吸収波長を有する成分を1種類以上含有していることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置用カラーフィルタ用柱状スペーサーとしたものである。 Moreover, in invention of Claim 3, the said photosensitive resin composition contains 1 or more types of components in which the photoinitiator (C) has a maximum absorption wavelength in 230-330 nm, It is characterized by the above-mentioned. Or it is set as the columnar spacer for color filters for liquid crystal display devices of 2.
また請求項4の発明では、請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶表示装置用カラーフィルタ用柱状スペーサーを形成していることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタとしたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a color filter for a liquid crystal display device, wherein the columnar spacer for a color filter for a liquid crystal display device according to any one of the first to third aspects is formed. is there.
また請求項5の発明では、請求項4に記載の液晶表示装置用カラーフィルタを使用していることを特徴とする液晶表示装置としたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device using the color filter for a liquid crystal display device according to the fourth aspect.
感光性樹脂組成物に含まれるバインダー樹脂に対する光重合性化合物の含有率を適切な範囲にし、柱状スペーサーの硬化後の表面のビッカース硬度を36以下にすることで液晶表示装用カラーフィルタ上の柱状スペーサーが液晶パネル化後のTFT側基板の配向膜を傷つけないようにできる。またビッカース硬度を小さくすることで懸念される復元率の低下について、光重合開始剤の種類を適正にすることで柱状スペーサーの形状を順テーパー形状からより垂直に近づけ、上底部の表面積を広くし復元率を大きくできる。 Columnar spacers on color filters for liquid crystal display devices by adjusting the content of the photopolymerizable compound to the binder resin contained in the photosensitive resin composition to an appropriate range and setting the Vickers hardness of the surface after curing of the columnar spacers to 36 or less Can prevent the alignment film of the TFT side substrate after being made into a liquid crystal panel from being damaged. In addition, with regard to the decrease in the recovery rate, which is a concern due to a decrease in Vickers hardness, the shape of the columnar spacer is made closer to the vertical from the forward tapered shape by increasing the type of photopolymerization initiator, and the surface area of the upper base is increased. The restoration rate can be increased.
従って、本発明は、液晶パネル形成後に外圧や衝撃によって、液晶表示装置用カラーフィルタ中の柱状スペーサーがTFT側の配向膜の傷つけを起こすことなく、良好な画像表示を可能にする液晶表示装置用カラーフィルタを提供することができるという効果がある。 Therefore, the present invention is for a liquid crystal display device that enables good image display without causing columnar spacers in the color filter for the liquid crystal display device to damage the alignment film on the TFT side due to external pressure or impact after the liquid crystal panel is formed. There is an effect that a color filter can be provided.
以下に、本発明の一実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
本発明の液晶表示装置用カラーフィルタ用柱状スペーサーに使用される感光性樹脂組成物は、少なくともバインダー樹脂(A)、光重合性化合物(B)、光重合開始剤(C)、有機溶剤(D)からなり、フォトリソグラフィー法で形成した柱状スペーサーを四角錐型微小先端を有する圧子(ビッカース圧子)にて5秒かけて2mNとなる荷重で押し込んだ際に、計測されるビッカース硬度(HV)が30以上36以下になることを特徴とする。 The photosensitive resin composition used for the columnar spacer for a color filter for a liquid crystal display device of the present invention comprises at least a binder resin (A), a photopolymerizable compound (B), a photopolymerization initiator (C), an organic solvent (D Vickers hardness (HV) measured when a columnar spacer formed by photolithography is pushed with a load of 2 mN over 5 seconds with an indenter (Vickers indenter) having a quadrangular pyramid tip. It is 30 or more and 36 or less.
柱状スペーサーのビッカース硬度が36より大きいと液晶パネル形成後に外部からの圧力や衝撃でTFT側の配向膜が傷ついてしまう懸念がある。前記柱状スペーサーの硬度を小さくすることでこの懸念を解消することが出来る。 If the Vickers hardness of the columnar spacer is larger than 36, there is a concern that the alignment film on the TFT side may be damaged by external pressure or impact after the liquid crystal panel is formed. This concern can be eliminated by reducing the hardness of the columnar spacer.
一方で前記柱状スペーサーの硬度が小さいと荷重をかけた際の復元率が低下し、液晶表示装置の表示不良につながる懸念がある。そのため柱状スペーサーの形状を順テーパー形状から垂直形状に近づけ、柱状スペーサー上底部の表面積を広くすることで復元率の低下を抑えることができる。柱状スペーサーの上底90%線幅dと下底0%線幅eの比率d/eが0.65より小さいと復元率の低下を抑制することができず、液晶表示装置の表示不良につながる。 On the other hand, if the hardness of the columnar spacer is small, the restoration rate when a load is applied is lowered, which may lead to display failure of the liquid crystal display device. Therefore, by reducing the shape of the columnar spacer from the forward tapered shape to the vertical shape and increasing the surface area of the upper bottom portion of the columnar spacer, it is possible to suppress a reduction in the restoration rate. If the ratio d / e between the upper base 90% line width d and the lower base 0% line width e of the columnar spacer is smaller than 0.65, the reduction of the restoration rate cannot be suppressed, leading to display failure of the liquid crystal display device. .
また前記柱状スペーサーのビッカース硬度が30より小さいと、柱状スペーサーの形状を垂直に近づけても復元率は低くなり、液晶表示装置用カラーフィルタの表示不良につながってしまう。 If the Vickers hardness of the columnar spacer is less than 30, the restoration rate is lowered even when the columnar spacer is made nearly vertical, leading to a display failure of the color filter for a liquid crystal display device.
本発明に係るバインダー樹脂(A)について説明する。バインダー樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などの非感光性樹脂および感光性樹脂が含まれる。バインダー樹脂には、必要に応じて、その前駆体である、放射線照射により硬化してバインダー樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーを単独で、または2種以上混合して用いることができる。 The binder resin (A) according to the present invention will be described. The binder resin includes non-photosensitive resins such as thermoplastic resins and thermosetting resins and photosensitive resins. If necessary, the binder resin can be used alone or in admixture of two or more monomers or oligomers that are precursors thereof that are cured by irradiation with radiation to form a binder resin.
熱可塑性樹脂としては、例えば, ブチラール樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。 Examples of thermoplastic resins include butyral resin, styrene-maleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyurethane resin, and polyester resin. And acrylic resins, alkyd resins, polystyrene resins, polyamide resins, rubber resins, cyclized rubber resins, celluloses, polybutadiene, polyethylene, polypropylene, polyimide resins, and the like.
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。 Examples of the thermosetting resin include an epoxy resin, a benzoguanamine resin, a rosin-modified maleic acid resin, a rosin-modified fumaric acid resin, a melamine resin, a urea resin, and a phenol resin.
感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシ基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する(メタ)アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、(メタ)アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。 Examples of the photosensitive resin include (meth) acrylic compounds having a reactive substituent such as an isocyanate group, an aldehyde group, and an epoxy group on a linear polymer having a reactive substituent such as a hydroxyl group, a carboxy group, and an amino group. A resin obtained by reacting an acid and introducing a photocrosslinkable group such as a (meth) acryloyl group or a styryl group into the linear polymer is used. Further, a linear polymer containing an acid anhydride such as a styrene-maleic anhydride copolymer or an α-olefin-maleic anhydride copolymer is converted into a (meth) acrylic compound having a hydroxyl group such as hydroxyalkyl (meth) acrylate. Half-esterified products are also used.
次に光重合性化合物(B)について説明する。光重合性化合物の例としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。 Next, the photopolymerizable compound (B) will be described. Examples of photopolymerizable compounds include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, tri Various acrylic esters and methacrylic esters such as methylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, melamine (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, (meth ) Acrylic acid, styrene, vinyl acetate, (meth) acrylamide, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, acrylonitrile and the like.
また光重合性化合物として、カルボキシ基を含有する多官能(メタ)アクリレートを用いても良い。カルボキシ基を含有する多官能(メタ)アクリレートは、カルボキシ基を含有しない多官能アクリレートと比較してフィルタセグメントの直線性や断面形状がより改善されさらに好ましい。カルボキシ基を含有する多官能(メタ)アクリレートとしては、3価以上の多価アルコールと(メタ)アクリレートおよび多価カルボン酸のエステル化物等が挙げられる。カルボキシ基を含有する多官能(メタ)アクリレートは構造中にウレタン結合を有していても良い。カルボキシ基を含有する多官能(メタ)アクリレートの市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製のジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートの二塩基酸無水物付加物を含有するTO−1382が挙げられる。 Moreover, you may use the polyfunctional (meth) acrylate containing a carboxy group as a photopolymerizable compound. The polyfunctional (meth) acrylate containing a carboxy group is more preferable because the linearity and cross-sectional shape of the filter segment are further improved as compared with the polyfunctional acrylate not containing a carboxy group. Examples of polyfunctional (meth) acrylates containing a carboxy group include trihydric or higher polyhydric alcohols, (meth) acrylates, and esterified products of polyvalent carboxylic acids. The polyfunctional (meth) acrylate containing a carboxy group may have a urethane bond in the structure. As a commercial item of the polyfunctional (meth) acrylate containing a carboxy group, for example, TO-1382 containing a dibasic acid anhydride adduct of dipentaerythritol penta (meth) acrylate manufactured by Toagosei Co., Ltd. may be mentioned. .
次に光重合開始剤(C)について説明する。光重合開始剤としては、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン等のアセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン系光重合開始剤、2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリル−s−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4’−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤等が挙げられる。光重合開始剤は1種を単独で、または2種以上を混合して用いることができる。また、光重合開始剤は、230〜330nmに最大吸収波長を有する成分を1種類以上含有していることが好ましい。 Next, the photopolymerization initiator (C) will be described. Examples of the photopolymerization initiator include 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- Hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butane- Acetophenone photopolymerization initiators such as 1-one, benzoin photopolymerization initiators such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzyldimethyl ketal, benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4 − Benzophenone photopolymerization initiators such as phenyl benzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone Thioxanthone photopolymerization initiators such as 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxyphenyl) -4, 6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-piperonyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s- Triazine, 2,4-bis (trick (Romethyl) -6-styryl-s-triazine, 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxy-naphth-1-yl) -4 , 6-Bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-trichloromethyl- (piperonyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl (4′-methoxystyryl) -6-triazine, etc. Examples thereof include a polymerization initiator, a borate photopolymerization initiator, a carbazole photopolymerization initiator, and an imidazole photopolymerization initiator. A photoinitiator can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. Moreover, it is preferable that the photoinitiator contains 1 or more types of components which have a maximum absorption wavelength in 230-330 nm.
光重合開始剤の使用量は、感光性樹脂組成物の全固形分量を基準として0.05〜50質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜30質量%である。 The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.05 to 50% by mass, more preferably 0.5 to 30% by mass based on the total solid content of the photosensitive resin composition.
また必要に応じ熱架橋剤を加えることもできる。熱架橋剤としては例えばメラミン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。 Moreover, a thermal crosslinking agent can also be added as needed. Examples of the thermal crosslinking agent include melamine resin and epoxy resin.
メラミン樹脂としては、アルキル化メラミン樹脂(メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂など)、混合エーテル化メラミン樹脂等があり、高縮合タイプであっても低縮合タイプであってもよい。これらは、いずれも単独あるいは2種類以上混合して使用することができる。また、必要に応じて、さらにエポキシ樹脂を混合して使用することもできる。 Examples of the melamine resin include alkylated melamine resins (methylated melamine resin, butylated melamine resin, etc.), mixed etherified melamine resins, and the like, which may be a high condensation type or a low condensation type. Any of these may be used alone or in admixture of two or more. Moreover, an epoxy resin can also be mixed and used as needed.
エポキシ樹脂としては、例えば、グリセロール・ポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン・ポリグリシジルエーテル、レゾルシン・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−ヘキサンジオール・ジグリシジルエーテル、エチレングリコール(ポリエチレングリコール)・ジグリシジルエーテル等がある。これらについても、単独あるいは2種類以上混合して使用することができる。 Examples of the epoxy resin include glycerol / polyglycidyl ether, trimethylolpropane / polyglycidyl ether, resorcin / diglycidyl ether, neopentyl glycol / diglycidyl ether, 1,6-hexanediol / diglycidyl ether, ethylene glycol (polyethylene). Glycol) and diglycidyl ether. Also about these, it can use individually or in mixture of 2 or more types.
次に有機溶剤(D)について説明する。用いて好適な有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−nアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独で、もしくは混合して用いる。 Next, the organic solvent (D) will be described. Suitable organic solvents to be used include, for example, cyclohexanone, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, ethylbenzene, ethylene glycol diethyl ether, xylene, ethyl cellosolve, methyl-n amyl ketone, propylene glycol. Examples thereof include monomethyl ether toluene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, isobutyl ketone, petroleum solvent, etc., and these are used alone or in combination.
次に本発明における液晶表示装置用カラーフィルタのブラックマトリックス形成に使用される感光性樹脂組成物について説明する。 Next, the photosensitive resin composition used for the black matrix formation of the color filter for liquid crystal display devices in this invention is demonstrated.
透明基板上に格子状のブラックマトリックス(以下BM)を形成するために、黒色感光性着色樹脂組成物を使用する。前記黒色感光性着色樹脂組成物は必要とされる遮光性を実現できれば特に組成などは限定されない。本発明においてはパターン形成の容易さ、均一性が得られるという点からカーボンブラック顔料などの黒色顔料などを樹脂中に分散した分散体に、少なくとも光重合開始剤、光重合性化合物を添加して得られる黒色感光性着色樹脂組成物を使用する。 In order to form a lattice-like black matrix (hereinafter referred to as BM) on a transparent substrate, a black photosensitive colored resin composition is used. The black photosensitive colored resin composition is not particularly limited as long as it can achieve the required light shielding properties. In the present invention, at least a photopolymerization initiator and a photopolymerizable compound are added to a dispersion in which a black pigment such as a carbon black pigment is dispersed in a resin from the viewpoint that pattern formation is easy and uniformity is obtained. The resulting black photosensitive colored resin composition is used.
黒色感光性着色樹脂組成物に用いることのできる顔料は、カーボンブラック顔料の他、チタンカーボンブラック顔料などがあり、また必要に応じて赤色顔料、緑色顔料、青色顔料を混合して用いても問題ない。遮光剤として用いられるカーボンブラックとしては、三菱化学社製のカーボンブラック#2400、#2350、#2300、#2200、#1000、#980、#970、#960、#950、#900、#850、MCF88、#650、MA600、MA7、MA8、MA11、MA100、MA220、IL30B、IL31B、IL7B、IL11B、IL52B、#4000、#4010、#55、#52、#50、#47、#45、#44、#40、#33、#32、#30、#20、#10、#5、CF9、#3050、#3150、#3250、#3750、#3950、ダイヤブラックA、ダイヤブラックN220M、ダイヤブラックN234、ダイヤブラックI、ダイヤブラックLI、ダイヤブラックII、ダイヤブラック339、ダイヤブラックSH、ダイヤブラックSHA、ダイヤブラックLH、ダイヤブラックH、ダイヤブラックHA、ダイヤブラックSF、ダイヤブラックN550M、ダイヤブラックE、ダイヤブラックG、ダイヤブラックR、ダイヤブラックN760M、ダイヤブラックLR。キャンカーブ社製のカーボンブラックサーマックスN990、N991、N907、N908、N990、N991、N908。旭カーボン社製のカーボンブラック旭#80、旭#70、旭#70L、旭F−200、旭#66、旭#66HN、旭#60H、旭#60U、旭#60、旭#55、旭#50H、旭#51、旭#50U、旭#50、旭#35、旭#15、アサヒサーマル、デグサ社製のカーボンブラックColorBlack Fw200、ColorBlack Fw2、ColorBlack Fw2V、ColorBlack Fw1、ColorBlack Fw18、ColorBlackS170、ColorBlack S160、SpecialBlack6、SpecialBlack5、SpecialBlack4、SpecialBlack4A、PrintexU、PrintexV、Printex140U、Printex140V等が挙げられる。 The pigments that can be used in the black photosensitive coloring resin composition include carbon black pigments and titanium carbon black pigments, and there is a problem even if a red pigment, a green pigment, and a blue pigment are mixed as necessary. Absent. As carbon black used as a light-shielding agent, carbon blacks # 2400, # 2350, # 2300, # 2200, # 1000, # 980, # 970, # 960, # 950, # 900, # 850 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, MCF88, # 650, MA600, MA7, MA8, MA11, MA100, MA220, IL30B, IL31B, IL7B, IL11B, IL52B, # 4000, # 4010, # 55, # 52, # 50, # 47, # 45, # 44 , # 40, # 33, # 32, # 30, # 20, # 10, # 5, CF9, # 3050, # 3150, # 3250, # 3750, # 3950, Diamond Black A, Diamond Black N220M, Diamond Black N234 , Diamond black I, diamond black LI, diamond black II, diamond Rack 339, diamond black SH, diamond black SHA, diamond black LH, diamond black H, diamond black HA, diamond black SF, diamond black N550M, diamond black E, diamond black G, diamond black R, diamond black N760M, diamond black LR . Carbon black thermax N990, N991, N907, N908, N990, N991, N908 made by Cancarb. Carbon black Asahi # 80, Asahi # 70, Asahi # 70L, Asahi F-200, Asahi # 66, Asahi # 66HN, Asahi # 60H, Asahi # 60U, Asahi # 60, Asahi # 55, Asahi # 50H, Asahi # 51, Asahi # 50U, Asahi # 50, Asahi # 35, Asahi # 15, Asahi Thermal, Degussa's carbon black ColorBlack Fw200, ColorBlack Fw2, ColorBlack Fw1, ColorBlack Fw1, ColorBlack F170, BlackBlack 170, BlackBlack 170 , SpecialBlack6, SpecialBlack5, SpecialBlack4, SpecialBlack4A, PrintexU, PrintexV, Printex140U, Printex140V And the like.
黒色感光性着色樹脂組成物に用いることのできる樹脂は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれる。 Resins that can be used in the black photosensitive colored resin composition include thermoplastic resins, thermosetting resins, and photosensitive resins.
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。 Examples of the thermoplastic resin include butyral resin, styrene-maleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyurethane resin, and polyester resin. , Acrylic resins, alkyd resins, polystyrene, polyamide resins, rubber resins, cyclized rubber resins, celluloses, polyethylene, polybutadiene, polyimide resins, and the like.
また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。 Examples of the thermosetting resin include epoxy resins, benzoguanamine resins, rosin-modified maleic acid resins, rosin-modified fumaric acid resins, melamine resins, urea resins, and phenol resins.
感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する(メタ)アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、(メタ)アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。 Examples of the photosensitive resin include (meth) acrylic compounds having a reactive substituent such as an isocyanate group, an aldehyde group, and an epoxy group on a linear polymer having a reactive substituent such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group, A resin obtained by reacting an acid and introducing a photocrosslinkable group such as a (meth) acryloyl group or a styryl group into the linear polymer is used. Further, a linear polymer containing an acid anhydride such as a styrene-maleic anhydride copolymer or an α-olefin-maleic anhydride copolymer is converted into a (meth) acrylic compound having a hydroxyl group such as hydroxyalkyl (meth) acrylate. Half-esterified products are also used.
光重合性化合物としては重合性モノマーあるいはオリゴマーを用いる。重合性モノマーおよびオリゴマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、β−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種類以上混合して用いることができる。 A polymerizable monomer or oligomer is used as the photopolymerizable compound. Polymerizable monomers and oligomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, β-carboxyethyl (meta ) Acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, penta Erythritol tri (meth) acrylate, 1,6-hexanediol diglycidyl ether di (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether di (meth) acrylate Neopentyl glycol diglycidyl ether di (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, ester acrylate, methylolated melamine (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, Various acrylic esters and methacrylic esters such as caprolactone-modified dipentaerythritol hexaacrylate and urethane acrylate, (meth) acrylic acid, styrene, vinyl acetate, hydroxyethyl vinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, pentaerythritol trivinyl ether, (meth) acrylamide N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, N-vinylformamide, acrylonitrile and the like. These can be used alone or in admixture of two or more.
添加量は塗布性、現像適正を損なわない範囲で多い方が好ましく、黒色感光性着色樹脂組成物の全固形分量を基準として、20質量%〜80質量%程度、さらに好ましくは50質量%〜70質量%程度である。この範囲より添加量が少ないと架橋性が不足し耐液晶性が悪化する。この範囲より添加量が多いと黒色感光性着色樹脂組成物の塗布時にムラ、ピンホールが発生しやすくなり塗布性が著しく悪化したり、現像液溶解性が著しく低下して現像適性が不良となってしまう。 The amount added is preferably as long as it does not impair applicability and development suitability, and is about 20% by mass to 80% by mass, more preferably 50% by mass to 70%, based on the total solid content of the black photosensitive colored resin composition. It is about mass%. If the addition amount is less than this range, the crosslinkability is insufficient and the liquid crystal resistance deteriorates. If the addition amount is larger than this range, unevenness and pinholes are likely to occur when the black photosensitive colored resin composition is applied, and the applicability is remarkably deteriorated, or the solubility in the developer is remarkably lowered, resulting in poor development suitability. End up.
黒色感光性着色樹脂組成物に含まれる光重合開始剤としては、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−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化合物、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化合物、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、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、2−クロルチオキサントン、2−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリル−s−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4’−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系化合物、1,2−オクタンジオン,1−〔4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)〕、O−(アセチル)−N−(1−フェニル−2−オキソ−2−(4’−メトキシ−ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は1種または2種以上混合して用いることができる。 As photopolymerization initiators contained in the black photosensitive colored resin composition, 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2 -Acetophenone compounds such as methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, benzoin, benzoin methyl ether Benzoin compounds such as benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzyl dimethyl ketal, benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated Benzophenone compounds such as nzophenone, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone Thioxanthone compounds such as isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s -Triazine, 2- (p-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- Piperonyl-4,6-bis (trichloromethyl)- -Triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6-styryl-s-triazine, 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4- Methoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-trichloromethyl- (piperonyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl (4′-methoxystyryl) ) -6-triazine and other triazine compounds, 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)], O- (acetyl) -N- (1-phenyl) Oxime ester compounds such as 2-oxo-2- (4′-methoxy-naphthyl) ethylidene) hydroxylamine, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) fe Phosphine compounds such as nylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, quinone compounds such as 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone and ethylanthraquinone, borate compounds, carbazole compounds, imidazole Compounds, titanocene compounds and the like are used. These photopolymerization initiators can be used alone or in combination.
光重合開始剤の使用量は、黒色感光性着色樹脂組成物の全固形分量を基準として0.5〜50質量%が好ましく、より好ましくは3〜30質量%である。 The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.5 to 50% by mass, more preferably 3 to 30% by mass based on the total solid content of the black photosensitive colored resin composition.
さらに、増感剤として、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸
エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2−ジメチルアミノエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、N,N−ジメチルパラトルイジン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノン等のアミン系化合物を併用することもできる。これらの増感剤は1種または2種以上混合して用いることができる。
Further, as sensitizers, triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 2-dimethylaminoethyl benzoate, 2-Ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, N, N-dimethylparatoluidine, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (ethylmethyl) Amine-based compounds such as amino) benzophenone can also be used in combination. These sensitizers can be used alone or in combination.
増感剤の使用量は、光重合開始剤と増感剤の合計量を基準として0.5〜60質量%が好ましく、より好ましくは3〜40質量%である。 The amount of the sensitizer used is preferably 0.5 to 60% by mass, more preferably 3 to 40% by mass based on the total amount of the photopolymerization initiator and the sensitizer.
さらに、黒色感光性着色樹脂組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。多官能チオールは、チオール基を2個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4−ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6−トリメルカプト−s−トリアジン、2−(N,N−ジブチルアミノ)−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン等が挙げられる。これらの多官能チオールは、1種または2種以上混合して用いることができる。 Furthermore, the black photosensitive coloring resin composition can contain a polyfunctional thiol that functions as a chain transfer agent. The polyfunctional thiol may be a compound having two or more thiol groups. For example, hexanedithiol, decanedithiol, 1,4-butanediol bisthiopropionate, 1,4-butanediol bisthioglycolate, ethylene Glycol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthiopropionate, trimethylolpropane tristhioglycolate, trimethylolpropane tristhiopropionate, trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), pentaerythritol tetrakisthioglycolate, Pentaerythritol tetrakisthiopropionate, trimercaptopropionic acid tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, 1,4-dimethylmercaptobenzene, 2,4,6-trimercap -s- triazine, 2- (N, N- dibutylamino) -4,6-dimercapto -s- triazine. These polyfunctional thiols can be used alone or in combination.
多官能チオールの使用量は、黒色感光性着色樹脂組成物の全固形分量を基準として、0.1〜30質量%が好ましく、より好ましくは1〜20質量%である。0.1質量%未満では多官能チオールの添加効果が不充分であり、30質量%を越えると感度が高すぎて逆に解像度が低下する。 The amount of the polyfunctional thiol used is preferably 0.1 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, based on the total solid content of the black photosensitive colored resin composition. If it is less than 0.1% by mass, the effect of adding a polyfunctional thiol is insufficient, and if it exceeds 30% by mass, the sensitivity is too high and the resolution is lowered.
また必要に応じて熱架橋剤を加えることもできる。熱架橋剤としては例えばメラミン樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。 Moreover, a thermal crosslinking agent can also be added as needed. Examples of the thermal crosslinking agent include melamine resin and epoxy resin.
メラミン樹脂としては、アルキル化メラミン樹脂(メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂など)、混合エーテル化メラミン樹脂等があり、高縮合タイプであっても低縮合タイプであってもよい。これらは、いずれも単独あるいは2種類以上混合して使用することができる。また、必要に応じて、さらにエポキシ樹脂を混合して使用することもできる。 Examples of the melamine resin include alkylated melamine resins (methylated melamine resin, butylated melamine resin, etc.), mixed etherified melamine resins, and the like, which may be a high condensation type or a low condensation type. Any of these may be used alone or in admixture of two or more. Moreover, an epoxy resin can also be mixed and used as needed.
エポキシ樹脂としては、例えば、グリセロール・ポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン・ポリグリシジルエーテル、レゾルシン・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−ヘキサンジオール・ジグリシジルエーテル、エチレングリコール(ポリエチレングリコール)ジグリシジルエーテル等がある。これらについても、単独あるいは2種類以上混合して使用することができる。 Examples of the epoxy resin include glycerol / polyglycidyl ether, trimethylolpropane / polyglycidyl ether, resorcin / diglycidyl ether, neopentyl glycol / diglycidyl ether, 1,6-hexanediol / diglycidyl ether, ethylene glycol (polyethylene). Glycol) diglycidyl ether. Also about these, it can use individually or in mixture of 2 or more types.
黒色感光性着色樹脂組成物に用いることのできる有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−nアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。 Examples of organic solvents that can be used in the black photosensitive colored resin composition include cyclohexanone, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, ethylbenzene, ethylene glycol diethyl ether, xylene, and ethyl cellosolve. , Methyl-n amyl ketone, propylene glycol monomethyl ether toluene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, isobutyl ketone, petroleum solvent, and the like. These may be used alone or in combination.
次に本発明における液晶表示装置用カラーフィルタのカラー層形成に必要な感光性着色樹脂組成物について記載する。感光性着色樹脂組成物には、少なくとも、顔料をバインダー樹脂中に分散した顔料分散体を含む。 Next, the photosensitive colored resin composition necessary for forming the color layer of the color filter for a liquid crystal display device in the present invention will be described. The photosensitive colored resin composition includes at least a pigment dispersion in which a pigment is dispersed in a binder resin.
本発明のカラーフィルタの着色画素を形成する感光性着色樹脂組成物に用いることのできる有機顔料の具体例を、カラーインデックス番号で示す。 The specific example of the organic pigment which can be used for the photosensitive coloring resin composition which forms the coloring pixel of the color filter of this invention is shown with a color index number.
赤色画素を形成するための赤色感光性着色樹脂組成物には、例えばC.I.Pigment Red 7、9、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、97、122、123、146、149、168、177、178、179、180、184、185、187、192、200、202、208、210、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、246、254、255、264、272、279等の赤色顔料を用いることができる。赤色感光性着色樹脂組成物には、黄色顔料、橙色顔料を併用することができる。 Examples of the red photosensitive coloring resin composition for forming a red pixel include C.I. I. Pigment Red 7, 9, 14, 41, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 97, 122, 123, 146, 149, 168, 177, 178, 179, 180, 184, 185, 187, 192, 200, 202, 208, 210, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 246, 254, 255, Red pigments such as H.264, 272, and 279 can be used. A yellow pigment and an orange pigment can be used in combination with the red photosensitive colored resin composition.
黄色顔料としてはC.I. Pigment Yellow 1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、144、146、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、213、214等が挙げられる。 Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 144, 146, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 1 73, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181, 182, 185, 187, 188, 193, 194, 199, 213, 214 and the like.
橙色顔料としてはC.I. Pigment Orange 36、43、51、55、59、61、71、73等が挙げられる。 Examples of orange pigments include C.I. I. Pigment Orange 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71, 73 and the like.
緑色画素を形成するための緑色感光性着色樹脂組成物には、例えばC.I. Pigment Green 7、10、36、37、58等の緑色顔料、を用いることができる。緑色感光性着色樹脂組成物には赤色感光性着色樹脂組成物と同様の黄色顔料を併用することができる。 Examples of the green photosensitive coloring resin composition for forming a green pixel include C.I. I. Pigment Green 7, 10, 36, 37, 58, or other green pigments can be used. The green photosensitive colored resin composition can be used in combination with the same yellow pigment as the red photosensitive colored resin composition.
青色画素を形成するための青色感光性着色樹脂組成物には、例えばC.I. Pigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、80等の青色顔料、好ましくはC.I. Pigment Blue
15:6を用いることができる。また、青色感光性着色樹脂組成物には、C.I. Pigment Violet 1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等の紫色顔料、好ましくはC.I. Pigment Violet 23を併用することができる。
Examples of the blue photosensitive coloring resin composition for forming a blue pixel include C.I. I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64, 80, etc., preferably C.I. I. Pigment Blue
15: 6 can be used. The blue photosensitive colored resin composition includes C.I. I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50 and the like, preferably C.I. I. Pigment Violet 23 can be used in combination.
また、上記有機顔料と組み合わせて、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、無機顔料を組み合わせて用いることも可能である。無機顔料としては、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。さらに、調色のため、耐熱性を低下させない範囲内で染料を含有させることができる。 In combination with the organic pigment, an inorganic pigment may be used in combination in order to ensure good coatability, sensitivity, developability and the like while balancing saturation and lightness. Inorganic pigments include yellow lead, zinc yellow, red bean (red iron oxide (III)), cadmium red, ultramarine, bitumen, chromium oxide green, cobalt green and other metal oxide powders, metal sulfide powders, metal powders, etc. Can be mentioned. Furthermore, for color matching, a dye can be contained within a range that does not lower the heat resistance.
感光性着色樹脂組成物に用いることのできる透明樹脂は、可視光領域の400〜700nmの全波長領域において透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれる。透明樹脂には、必要に応じて、その前駆体である、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーを単独で、または2種以上混合して用いることができる。 The transparent resin that can be used for the photosensitive colored resin composition is a resin having a transmittance of preferably 80% or more, more preferably 95% or more in the entire wavelength region of 400 to 700 nm in the visible light region. The transparent resin includes a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photosensitive resin. If necessary, the transparent resin can be used alone or in admixture of two or more monomers or oligomers that are precursors thereof that are cured by irradiation with radiation to produce a transparent resin.
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。 Examples of the thermoplastic resin include butyral resin, styrene-maleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyurethane resin, and polyester resin. , Acrylic resins, alkyd resins, polystyrene, polyamide resins, rubber resins, cyclized rubber resins, celluloses, polyethylene, polybutadiene, polyimide resins, and the like.
また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。 Examples of the thermosetting resin include epoxy resins, benzoguanamine resins, rosin-modified maleic acid resins, rosin-modified fumaric acid resins, melamine resins, urea resins, and phenol resins.
感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する(メタ)アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、(メタ)アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。 Examples of the photosensitive resin include (meth) acrylic compounds having a reactive substituent such as an isocyanate group, an aldehyde group, and an epoxy group on a linear polymer having a reactive substituent such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group, A resin obtained by reacting an acid and introducing a photocrosslinkable group such as a (meth) acryloyl group or a styryl group into the linear polymer is used. Further, a linear polymer containing an acid anhydride such as a styrene-maleic anhydride copolymer or an α-olefin-maleic anhydride copolymer is converted into a (meth) acrylic compound having a hydroxyl group such as hydroxyalkyl (meth) acrylate. Half-esterified products are also used.
光重合性化合物としては重合性モノマーあるいはオリゴマーを用いる。重合性モノマーおよびオリゴマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、β−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種類以上混合して用いることができる。 A polymerizable monomer or oligomer is used as the photopolymerizable compound. Polymerizable monomers and oligomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, β-carboxyethyl (meta ) Acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, penta Erythritol tri (meth) acrylate, 1,6-hexanediol diglycidyl ether di (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether di (meth) acrylate Neopentyl glycol diglycidyl ether di (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, ester acrylate, methylolated melamine (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, Various acrylic esters and methacrylic esters such as caprolactone-modified dipentaerythritol hexaacrylate and urethane acrylate, (meth) acrylic acid, styrene, vinyl acetate, hydroxyethyl vinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, pentaerythritol trivinyl ether, (meth) acrylamide N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, N-vinylformamide, acrylonitrile and the like. These can be used alone or in admixture of two or more.
添加量は塗布性、現像適正を損なわない範囲で多い方が好ましく、感光性着色樹脂組成物の全固形分量を基準として、20質量%〜80質量%程度、さらに好ましくは50質量%〜70質量%程度である。この範囲より添加量が少ないと架橋性が不足し耐液晶性が悪化する。この範囲より添加量が多いと感光性着色樹脂組成物の塗布時にムラ、ピンホールが発生しやすくなり塗布性が著しく悪化したり、現像液溶解性が著しく低下して現像適性が不良となってしまう。 The amount added is preferably as long as it does not impair the applicability and development suitability, and is based on the total solid content of the photosensitive colored resin composition, about 20% by mass to 80% by mass, more preferably 50% by mass to 70% by mass. %. If the addition amount is less than this range, the crosslinkability is insufficient and the liquid crystal resistance deteriorates. If the added amount is larger than this range, unevenness and pinholes are likely to occur when the photosensitive colored resin composition is applied, and the applicability is remarkably deteriorated, or the solubility in the developer is remarkably reduced, resulting in poor development suitability. End up.
感光性着色樹脂組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化する場合には、光重合開始剤等が添加される。光重合開始剤としては、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−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化合物、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化合物、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、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、2−クロルチオキサントン、2−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリル−s−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4’−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系化合物、1,2−オクタンジオン,1−〔4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)〕、O−(アセチル)−N−(1−フェニル−2−オキソ−2−(4’−メトキシ−ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は1種または2種以上混合して用いることができる。 When the composition is cured by ultraviolet irradiation, a photopolymerization initiator or the like is added to the photosensitive colored resin composition. Examples of the photopolymerization initiator include 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- Acetophenone compounds such as hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzyl Benzoin compounds such as dimethyl ketal, benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-4 Benzophenone-based compounds such as methyldiphenyl sulfide, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4- Thioxanthone compounds such as diisopropylthioxanthone and 2,4-diethylthioxanthone, 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p- Methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-piperonyl-4,6-bis ( Trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-bis (tri (Loromethyl) -6-styryl-s-triazine, 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxy-naphth-1-yl) -4 , 6-Bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-trichloromethyl- (piperonyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl (4′-methoxystyryl) -6-triazine 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)], O- (acetyl) -N- (1-phenyl-2-oxo-2- (4 ′ -Methoxy-naphthyl) ethylidene) oxime ester compounds such as hydroxylamine, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, 2,4, Phosphine compounds such as 6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, quinone compounds such as 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, ethylanthraquinone, borate compounds, carbazole compounds, imidazole compounds, titanocene compounds, etc. Used. These photopolymerization initiators can be used alone or in combination.
光重合開始剤の使用量は、感光性着色樹脂組成物の全固形分量を基準として0.5〜50質量%が好ましく、より好ましくは3〜30質量%である。 The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.5 to 50% by mass, more preferably 3 to 30% by mass based on the total solid content of the photosensitive colored resin composition.
さらに、増感剤として、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2−ジメチルアミノエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、N,N−ジメチルパラトルイジン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノン等のアミン系化合物を併用することもできる。これらの増感剤は1種または2種以上混合して用いることができる。 Further, as sensitizers, triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 2-dimethylaminoethyl benzoate, 2-Ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, N, N-dimethylparatoluidine, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (ethylmethyl) Amine-based compounds such as amino) benzophenone can also be used in combination. These sensitizers can be used alone or in combination.
増感剤の使用量は、光重合開始剤と増感剤の合計量を基準として0.5〜60質量%が好ましく、より好ましくは3〜40質量%である。 The amount of the sensitizer used is preferably 0.5 to 60% by mass, more preferably 3 to 40% by mass based on the total amount of the photopolymerization initiator and the sensitizer.
さらに、感光性着色樹脂組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。多官能チオールは、チオール基を2個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4−ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6−トリメルカプト−s−トリアジン、2−(N,N−ジブチルアミノ)−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン等が挙げられる。これらの多官能チオールは、1種または2種以上混合して用いることができる。 Furthermore, the multifunctional thiol which functions as a chain transfer agent can be contained in the photosensitive colored resin composition. The polyfunctional thiol may be a compound having two or more thiol groups. For example, hexanedithiol, decanedithiol, 1,4-butanediol bisthiopropionate, 1,4-butanediol bisthioglycolate, ethylene Glycol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthiopropionate, trimethylolpropane tristhioglycolate, trimethylolpropane tristhiopropionate, trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), pentaerythritol tetrakisthioglycolate, Pentaerythritol tetrakisthiopropionate, trimercaptopropionic acid tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, 1,4-dimethylmercaptobenzene, 2,4,6-trimercap -s- triazine, 2- (N, N- dibutylamino) -4,6-dimercapto -s- triazine. These polyfunctional thiols can be used alone or in combination.
多官能チオールの使用量は、感光性着色樹脂組成物の全固形分量を基準として、0.1〜30質量%が好ましく、より好ましくは1〜20質量%である。0.1質量%未満では多官能チオールの添加効果が不充分であり、30質量%を越えると感度が高すぎて逆に解像度が低下する。 The amount of the polyfunctional thiol used is preferably 0.1 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, based on the total solid content of the photosensitive colored resin composition. If it is less than 0.1% by mass, the effect of adding a polyfunctional thiol is insufficient, and if it exceeds 30% by mass, the sensitivity is too high and the resolution is lowered.
また必要に応じ熱架橋剤を加えることもできる。熱架橋剤としては例えばメラミン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。 Moreover, a thermal crosslinking agent can also be added as needed. Examples of the thermal crosslinking agent include melamine resin and epoxy resin.
メラミン樹脂としては、アルキル化メラミン樹脂(メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂など)、混合エーテル化メラミン樹脂等があり、高縮合タイプであっても低縮合タイプであってもよい。これらは、いずれも単独あるいは2種類以上混合して使用することができる。また、必要に応じて、さらにエポキシ樹脂を混合して使用することもできる。 Examples of the melamine resin include alkylated melamine resins (methylated melamine resin, butylated melamine resin, etc.), mixed etherified melamine resins, and the like, which may be a high condensation type or a low condensation type. Any of these may be used alone or in admixture of two or more. Moreover, an epoxy resin can also be mixed and used as needed.
エポキシ樹脂としては、例えば、グリセロール・ポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン・ポリグリシジルエーテル、レゾルシン・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−ヘキサンジオール・ジグリシジルエーテル、エチレングリコール(ポリエチレングリコール)ジグリシジルエーテル等がある。これらについても、単独あるいは2種類以上混合して使用することができる。 Examples of the epoxy resin include glycerol / polyglycidyl ether, trimethylolpropane / polyglycidyl ether, resorcin / diglycidyl ether, neopentyl glycol / diglycidyl ether, 1,6-hexanediol / diglycidyl ether, ethylene glycol (polyethylene). Glycol) diglycidyl ether. Also about these, it can use individually or in mixture of 2 or more types.
感光性着色樹脂組成物は、必要に応じて有機溶剤を含有することができる。有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−nアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。 The photosensitive colored resin composition can contain an organic solvent as necessary. Examples of the organic solvent include cyclohexanone, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, ethylbenzene, ethylene glycol diethyl ether, xylene, ethyl cellosolve, methyl-n amyl ketone, propylene glycol monomethyl ether toluene, Examples include methyl ethyl ketone, ethyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, isobutyl ketone, petroleum solvent, and the like. These may be used alone or in combination.
最後に、オーバーコート層の材料は、カラーフィルタ上に形成でき、かつ、可視域で透明、配向膜形成工程や液晶パネル化工程に適用可能な材料であれば良く、市販の有機材料が適用できる。このオーバーコート層は平滑で強靭であること、透明性を有すること、耐熱性および耐光性が高く、長期間にわたって黄変、白化等の変質を起こさないこと、耐水性、耐溶剤性、耐酸性および耐アルカリ性に優れていることが必要である。このような樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アクリルエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素含有ポリイミド、ポリイミドシロキサン膜等があげられる。なかでも、ポリイミド樹脂、ケイ素含有ポリイミド、ポリイミドシロキサン等のポリイミド系樹
脂が耐薬品性の点から好ましい。一方、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂は平坦性、光硬化性の点から好ましい。なお、オーバーコート層を組成する材料は感光性でも非感光性であっても構わない。
Finally, the material of the overcoat layer may be any material that can be formed on the color filter and is transparent in the visible range and applicable to the alignment film forming process and the liquid crystal panel forming process, and commercially available organic materials can be applied . This overcoat layer is smooth and tough, has transparency, high heat resistance and light resistance, does not cause deterioration such as yellowing and whitening over a long period of time, water resistance, solvent resistance, acid resistance In addition, it is necessary to have excellent alkali resistance. Examples of such resins include epoxy resins, acrylic resins, acrylic epoxy resins, phenol resins, polyimide resins, silicon-containing polyimides, polyimide siloxane films, and the like. Among these, polyimide resins such as polyimide resin, silicon-containing polyimide, and polyimidesiloxane are preferable from the viewpoint of chemical resistance. On the other hand, epoxy resins and acrylic resins are preferable from the viewpoints of flatness and photocurability. The material constituting the overcoat layer may be photosensitive or non-photosensitive.
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。なお、実施例における「部」および「%」とは、「重量部」および「重量%」をそれぞれ表す。また顔料の記号についてはカラーインデックスナンバーを示し、例えば、「PR254」は「C.I.PigmentRed 254」を表す。実施例および比較例に示す柱状スペーサー用感光性樹脂組成物を使用した液晶表示装置用カラーフィルタを以下に示す方法で作製した。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to this Example. In the examples, “parts” and “%” represent “parts by weight” and “% by weight”, respectively. The pigment symbol indicates a color index number. For example, “PR254” represents “CI PigmentRed 254”. A color filter for a liquid crystal display device using the photosensitive resin composition for columnar spacers shown in Examples and Comparative Examples was produced by the following method.
以下に透明基板上に形成するBM層に使用する黒色感光性着色樹脂組成物の製法およびBM層形成方法について示す。 The manufacturing method of the black photosensitive coloring resin composition used for the BM layer formed on a transparent substrate below and the BM layer forming method are shown.
<黒色感光性着色樹脂組成物の製法>
黒色感光性着色樹脂組成物として下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルタで濾過して黒色感光性着色樹脂組成物を得た。
<Production Method of Black Photosensitive Colored Resin Composition>
As a black photosensitive colored resin composition, a mixture having the following composition was stirred and mixed so as to be uniform, and then filtered through a 5 μm filter to obtain a black photosensitive colored resin composition.
・カーボンブラック分散液:御国色素社製(TPBK−2016) 21.0重量%
・樹脂:V259−ME(新日鐵化学社製)(固形分56.1重量%) 7.6重量%
・光重合性化合物:DPHA(日本化薬社製) 1.9重量%
・光重合開始剤:OXE−02(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.6重量%
・溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネートのいずれか、或いは、それらの混合液 67.9重量%
・レベリング剤:BYK−330/ビックケミー社製 1.0重量%
-Carbon black dispersion: 21.0% by weight (manufactured by Mikuni Color Co., Ltd. (TPBK-2016)
Resin: V259-ME (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) (solid content 56.1% by weight) 7.6% by weight
Photopolymerizable compound: DPHA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 1.9% by weight
Photopolymerization initiator: OXE-02 (Ciba Specialty Chemicals)
0.6% by weight
Solvent: Propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, or a mixture thereof 67.9% by weight
・ Leveling agent: BYK-330 / Bic Chemie 1.0% by weight
<樹脂BM層の形成>
透明基板上に黒色感光性着色樹脂組成物をスピンコートにより膜厚1.5μmになるように塗布した。減圧乾燥後、100℃で3分間乾燥し、その後露光機にてフォトマスクを介して格子状のパターン露光を行った。露光量を50mJ/cm2とし、フォトマスクと基板との距離(露光ギャップ)を70μmとした。その後アルカリ現像液にて未露光部分を完全に洗い流すために必要な時間だけ現像し、230℃で60分加熱処理をして定着、格子状の樹脂BM層を透明基板上に形成した。なお、アルカリ現像液は以下の組成からなる。またカラー層、オーバーコート層、柱状スペーサー形成の工程でも同様に下記アルカリ現像液を用いて現像を行う。
<Formation of resin BM layer>
The black photosensitive colored resin composition was applied on the transparent substrate by spin coating so as to have a film thickness of 1.5 μm. After drying under reduced pressure, the film was dried at 100 ° C. for 3 minutes, and then exposed in a lattice pattern with a photomask using an exposure machine. The exposure amount was 50 mJ / cm 2 and the distance (exposure gap) between the photomask and the substrate was 70 μm. Thereafter, development was carried out for a time necessary to completely wash away unexposed portions with an alkali developer, followed by heat treatment at 230 ° C. for 60 minutes to fix and form a lattice-like resin BM layer on the transparent substrate. The alkaline developer has the following composition. Similarly, in the step of forming the color layer, the overcoat layer, and the columnar spacer, development is performed using the following alkaline developer.
・炭酸ナトリウム 1.5重量%
・炭酸水素ナトリウム 0.5重量%
・陰イオン系界面活性剤(花王(株)製「ペリレックスNBL」)
8.0重量%
・水 90重量%
・ 1.5% by weight sodium carbonate
・ Sodium bicarbonate 0.5% by weight
・ Anionic surfactants ("Perirex NBL" manufactured by Kao Corporation)
8.0% by weight
・ Water 90% by weight
以下に液晶表示装置用カラーフィルタにおけるカラー層に用いる感光性着色樹脂組成物の製法およびカラー層形成方法について示す。 A method for producing a photosensitive colored resin composition used for a color layer in a color filter for a liquid crystal display device and a method for forming a color layer are described below.
<赤色顔料分散体の調製>
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して赤色顔料の分散体を調整した。
<Preparation of red pigment dispersion>
A mixture having the following composition was uniformly stirred and mixed, then dispersed in a sand mill for 5 hours using glass beads having a diameter of 1 mm, and then filtered through a 5 μm filter to prepare a red pigment dispersion.
・赤色顔料:C.I. Pigment Red254 18重量部
・赤色顔料:C.I. Pigment Red177 2重量部
・分散剤:(味の素ファインテクノ社製「アジスパーPB821」) 2重量部
・アクリルワニス(固形分20%) 50重量部
・シクロヘキサノン 28重量部
-Red pigment: C.I. I. Pigment Red254 18 parts by weight Red pigment: C.I. I. Pigment Red 177 2 parts by weight Dispersant: (Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd. “Ajisper PB821”) 2 parts by weight Acrylic varnish (solid content 20%) 50 parts by weight Cyclohexanone 28 parts by weight
<透明アクリル樹脂溶液の調整>
次に、反応容器にシクロヘキサノン370重量部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら80℃に加熱して、同温度で下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を1時間かけて滴下して重合反応を行った。
<Preparation of transparent acrylic resin solution>
Next, 370 parts by weight of cyclohexanone is placed in a reaction vessel, heated to 80 ° C. while injecting nitrogen gas into the vessel, and a mixture of the following monomer and thermal polymerization initiator is added dropwise over the course of 1 hour at the same temperature. Went.
・メタクリル酸 32重量部
・メチルメタクリレート 10重量部
・n−ブチルメタクリレート 44重量部
・2−ヒドロキシエチルメタクリレート 14重量部
・2,2’−アゾビスイソブチロニトリル 4重量部
・ 32 parts by weight of methacrylic acid 10 parts by weight of methyl methacrylate 44 parts by weight of n-butyl methacrylate 14 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate 4 parts by weight of 2,2′-azobisisobutyronitrile
滴下終了後、さらに80℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル1.0重量部をシクロヘキサノン50重量部に溶解させたものを添加し、さらに80℃で1時間反応を続けて、非感光性透明樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂の溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した透明アクリル樹脂の溶液に不揮発分が20重量%になるようにシクロヘキサノンを添加して透明アクリル樹脂溶液を調製した。 After completion of the dropwise addition, the mixture was further reacted at 80 ° C. for 3 hours, then 1.0 part by weight of azobisisobutyronitrile dissolved in 50 parts by weight of cyclohexanone was added, and the reaction was further continued at 80 ° C. for 1 hour. A solution of a non-photosensitive transparent resin was obtained. After cooling to room temperature, about 2 g of the non-photosensitive transparent resin solution was sampled, heated and dried at 180 ° C. for 20 minutes to measure the nonvolatile content, and the previously synthesized transparent acrylic resin solution had a nonvolatile content of 20% by weight. Cyclohexanone was added so that a transparent acrylic resin solution was prepared.
<赤色感光性着色樹脂組成物の調製>
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルタで濾過して赤色感光性着色樹脂組成物を得た。
<Preparation of red photosensitive colored resin composition>
A mixture having the following composition was stirred and mixed to be uniform, and then filtered through a 5 μm filter to obtain a red photosensitive colored resin composition.
・上記分散体 55.3重量%
・上記透明アクリル樹脂溶液 13.2重量%
・光重合性化合物:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬社製DPHA) 4.5重量%
・光重合開始剤:(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製 イルガキュア379)
1.0重量%
・界面活性剤:BYK−323、BYK−348の1:1溶液(ビッグケミー・ジャパン社製) 1.6重量%
・溶剤:シクロヘキサノン 24.4重量%
・ 55.3% by weight of the above dispersion
-13.2% by weight of the above transparent acrylic resin solution
Photopolymerizable compound: Dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 4.5% by weight
Photopolymerization initiator: (Irgacure 379, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
1.0% by weight
Surfactant: 1: 1 solution of BYK-323 and BYK-348 (manufactured by Big Chemie Japan) 1.6% by weight
・ Solvent: 24.4% by weight of cyclohexanone
<緑色顔料分散体の調製>
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して緑色顔料の分散体を作製した。
<Preparation of green pigment dispersion>
A mixture having the following composition was uniformly stirred and mixed, then dispersed in a sand mill for 5 hours using a glass bead having a diameter of 1 mm, and then filtered through a 5 μm filter to prepare a green pigment dispersion.
・緑色顔料:C.I. Pigment Green36(東洋インキ製造(株)製「リオノールグリーン 6YK」) 7重量部
・黄色顔料:C.I. Pigment Yellow150(バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー Y−5688」) 5重量部
・分散剤(ビックケミー社製「Disperbyk−163」) 2重量部
・アクリルワニス(固形分20%) 48重量部
・シクロヘキサノン 38重量部
Green pigment: C.I. I. Pigment Green 36 (“Rionol Green 6YK” manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) 7 parts by weight / yellow pigment: C.I. I. Pigment Yellow 150 ("Funcheon First Yellow Y-5688" manufactured by Bayer) 5 parts by weight Dispersant ("Disperbyk-163" manufactured by Big Chemie) 2 parts by weight Acrylic varnish (solid content 20%) 48 parts by weight Cyclohexanone 38 Parts by weight
<緑色感光性着色樹脂組成物の調製>
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルタで濾過して緑色感光性着色樹脂組成物を得た。
<Preparation of green photosensitive colored resin composition>
A mixture having the following composition was stirred and mixed so as to be uniform, and then filtered through a 5 μm filter to obtain a green photosensitive colored resin composition.
・上記分散体 56.6重量%
・上記透明アクリル樹脂溶液 11.0重量%
・光重合性化合物:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬社製DPHA) 4.0重量%
・光重合開始剤:チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア907
1.7重量%
・界面活性剤:FZ−2122(東レダウコーニング社製)
1.2重量%
・溶剤:シクロヘキサノン 25.5重量%
-56.6% by weight of the above dispersion
-11.0% by weight of the above transparent acrylic resin solution
Photopolymerizable compound: Dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 4.0% by weight
Photopolymerization initiator: Irgacure 907 manufactured by Ciba Specialty Chemicals
1.7% by weight
Surfactant: FZ-2122 (manufactured by Toray Dow Corning)
1.2% by weight
・ Solvent: 25.5% by weight of cyclohexanone
<青色顔料分散体の調製>
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過して青色顔料の分散体を作製した。
<Preparation of blue pigment dispersion>
A mixture having the following composition was uniformly stirred and mixed, then dispersed in a sand mill for 5 hours using glass beads having a diameter of 1 mm, and then filtered through a 5 μm filter to prepare a blue pigment dispersion.
・青色顔料:C.I. Pigment Blue15:6(東洋インキ製造社製「リオノールブルーES」) 4重量部
・分散剤(ゼネカ社製「ソルスバーズ20000」) 1重量部
・アクリルワニス(固形分20%) 45重量部
・シクロヘキサノン 50重量部
Blue pigment: C.I. I. Pigment Blue 15: 6 (“Lionol Blue ES” manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) 4 parts by weight, dispersant (“Solce Birds 20000” manufactured by Zeneca) 1 part by weight, acrylic varnish (solid content 20%) 45 parts by weight, cyclohexanone 50 Parts by weight
<青色感光性着色樹脂組成物の調製>
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5μmのフィルタで濾過して青色感光性着色樹脂組成物1を得た。
・上記分散体 38.0重量%
・上記透明アクリル樹脂溶液 18.3重量%
・光重合性化合物:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬社製DPHA) 4.7重量%
・光重合開始剤:チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア907
2.3重量%
・界面活性剤:FZ−2122(東レダウコーニング社製) 1.3重量%
・溶剤:シクロヘキサノン 35.4重量%
<Preparation of blue photosensitive colored resin composition>
A mixture having the following composition was stirred and mixed so as to be uniform, and then filtered through a 5 μm filter to obtain a blue photosensitive colored resin composition 1.
-38.0% by weight of the above dispersion
・ The above transparent acrylic resin solution 18.3% by weight
Photopolymerizable compound: dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 4.7% by weight
Photopolymerization initiator: Irgacure 907 manufactured by Ciba Specialty Chemicals
2.3% by weight
Surfactant: FZ-2122 (manufactured by Toray Dow Corning) 1.3% by weight
・ Solvent: 35.4% by weight of cyclohexanone
<カラー層の形成>
前述の樹脂BM層を形成した透明基板上に赤色感光性着色樹脂組成物をスピンコート法により膜厚が2.0μmになるように塗布した。減圧乾燥後、所定のパターンを形成するためのフォトマスクを介して紫外光を露光量100mJ/cm2で露光した。露光ギャップを150μmとした。前記アルカリ現像液にて赤色感光性着色樹脂組成物膜の未露光部を完全に洗い流すために必要な時間現像し、230℃で20分間加熱することでストライプ状の赤色層を樹脂BMのパターンが形成された透明基板上に形成した。
<Formation of color layer>
On the transparent substrate on which the resin BM layer was formed, the red photosensitive colored resin composition was applied by spin coating so that the film thickness became 2.0 μm. After drying under reduced pressure, ultraviolet light was exposed at an exposure amount of 100 mJ / cm 2 through a photomask for forming a predetermined pattern. The exposure gap was 150 μm. Development is performed for a time necessary to completely wash away the unexposed portion of the red photosensitive colored resin composition film with the alkali developer, and the pattern of the resin BM is formed on the striped red layer by heating at 230 ° C. for 20 minutes. It formed on the formed transparent substrate.
次に緑色感光性着色樹脂組成物をスピンコート法により赤色層を形成した透明基板上に膜厚が2.0μmになるように塗布した。減圧乾燥後、前記赤色層からずらした場所に前記赤色感光性着色樹脂組成物の時と露光量、露光ギャップとも同一条件で露光し、アルカリ現像液にて緑色感光性着色樹脂組成物膜の未露光部を完全に洗い流すために必要な時間現像し、230℃で20分間加熱することで前記赤色層と隣接したストライプ状の緑色層
を形成した。
Next, the green photosensitive colored resin composition was applied on a transparent substrate on which a red layer was formed by spin coating so that the film thickness was 2.0 μm. After drying under reduced pressure, the red photosensitive colored resin composition is exposed to the same location as the red photosensitive colored resin composition, with the same exposure amount and exposure gap, and the green photosensitive colored resin composition film is not yet formed with an alkaline developer. Development was performed for a time necessary to completely wash away the exposed portion, and heating was performed at 230 ° C. for 20 minutes to form a striped green layer adjacent to the red layer.
さらに青色感光性着色樹脂組成物についても同様の手法で膜厚が2.0μmになるように前記赤色層、前記緑色層に隣接したストライプ状の青色層を形成した。 Further, with respect to the blue photosensitive colored resin composition, a striped blue layer adjacent to the red layer and the green layer was formed by the same method so as to have a film thickness of 2.0 μm.
<オーバーコート層形成用感光性樹脂組成物の作製>
オーバーコート層形成用の感光性樹脂組成物を以下の方法で作製した。
<Preparation of photosensitive resin composition for overcoat layer formation>
The photosensitive resin composition for overcoat layer formation was produced with the following method.
<樹脂の合成>
内容量が2リットルの5つ口反応容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAc)800g、ベンジルメタクリレート(BzMA)30g、ブチルメタクリレート(BMA)78g、メタクリル酸(MAA)44g、ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)48g、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)4gを加え窒素を吹き込みながら80℃で6時間加熱し、樹脂溶液を得た。
<Resin synthesis>
In a five-necked reaction vessel with an internal volume of 2 liters, 800 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMAc), 30 g of benzyl methacrylate (BzMA), 78 g of butyl methacrylate (BMA), 44 g of methacrylic acid (MAA), hydroxyethyl methacrylate (HEMA) 48 g and azobisisobutyronitrile (AIBN) 4 g were added and heated at 80 ° C. for 6 hours while blowing nitrogen to obtain a resin solution.
<オーバーコート層形成用感光性樹脂組成物の合成>
以下に示す化合物を混合することで感光性樹脂組成物を作製した。
<Synthesis of photosensitive resin composition for overcoat layer formation>
The photosensitive resin composition was produced by mixing the compound shown below.
・バインダー樹脂:上記樹脂 34重量%
・光重合性化合物:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 13.5重量%
・光重合開始剤:2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン 1.2重量%
・界面活性剤:1%ポリエーテル変性シリコンオイルSH8400(商品名:トーレシリコーン(株)製) 0.55重量%
・シランカップリング剤:KBM−403信越化学株式会社製 1.1重量%
・有機溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 49.65重量%
-Binder resin: 34% by weight of the above resin
Photopolymerizable compound: dipentaerythritol hexaacrylate 13.5% by weight
Photopolymerization initiator: 2-methyl-2-morpholino-1- (4-methylthiophenyl) propan-1-one 1.2% by weight
Surfactant: 1% polyether-modified silicone oil SH8400 (trade name: manufactured by Tore Silicone Co., Ltd.) 0.55% by weight
Silane coupling agent: KBM-403 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 1.1% by weight
Organic solvent: Propylene glycol monomethyl ether acetate 49.65% by weight
<オーバーコート層の形成>
前記したオーバーコート層形成用感光性樹脂組成物を樹脂BM層、カラー層が形成された基板上に膜厚1.5μmとなるようにスピンコート法を用いて塗布し、90℃で5分間乾燥した。オーバーコート形成用のフォトマスクを介して高圧水銀灯の光を150mJ/cm2照射した。フォトマスクと基板との距離(露光ギャップ)を100μmとした。その後、上記した樹脂BM層、着色層の作製に用いた現像液を用いて未露光部を完全に洗い流すために必要な時間現像した。水洗を施したのち、230℃で60分焼成してオーバーコート層をカラー層が形成された透明基板上に形成した。
<Formation of overcoat layer>
The above-described photosensitive resin composition for forming an overcoat layer is applied on a substrate on which a resin BM layer and a color layer are formed using a spin coat method so as to have a film thickness of 1.5 μm, and dried at 90 ° C. for 5 minutes. did. 150 mJ / cm 2 was irradiated with light from a high-pressure mercury lamp through a photomask for overcoat formation. The distance (exposure gap) between the photomask and the substrate was 100 μm. Thereafter, development was performed for a time necessary to completely wash away the unexposed portion using the developer used for the production of the resin BM layer and the colored layer. After washing with water, baking was performed at 230 ° C. for 60 minutes to form an overcoat layer on the transparent substrate on which the color layer was formed.
オーバーコートを成膜した基板上に柱状スペーサー用感光性樹脂組成物を用いて柱状スペーサーを形成した。 Columnar spacers were formed on the substrate on which the overcoat was formed using the photosensitive resin composition for columnar spacers.
(柱状スペーサー用感光性樹脂組成物作製)
以下に示す方法で柱状スペーサー用感光性樹脂組成物を作製した。
(Preparation of photosensitive resin composition for columnar spacer)
The photosensitive resin composition for columnar spacers was produced by the method shown below.
・バインダー樹脂の合成
内容量が2リットルの5つ口反応容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAc)486g、フェノールノボラックエポキシ樹脂(日本化薬社製「EPPN‐201」(エポキシ当量:190))264g、酢酸84g、トリフェニルフォスフィン(TPP)1.8gを加え、窒素を吹き込みながら80℃で6時間加熱した。更に、得られたノボラック樹脂の酢酸付加物溶液に、テトラヒドロフタル酸無水物136gを加え、70℃で10時間加熱し、バインダー樹脂を合成した。その後不揮発分が20重量%になるようにシクロヘキサノンを添加して樹脂溶液aを得た。
・ Synthesis of binder resin In a five-necked reaction vessel with an internal volume of 2 liters, 486 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMAc), phenol novolac epoxy resin (“EPPN-201” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. (epoxy equivalent: 190)) 264 g, 84 g of acetic acid, and 1.8 g of triphenylphosphine (TPP) were added and heated at 80 ° C. for 6 hours while blowing nitrogen. Furthermore, 136 g of tetrahydrophthalic anhydride was added to the acetic acid adduct solution of the novolak resin thus obtained, and heated at 70 ° C. for 10 hours to synthesize a binder resin. Thereafter, cyclohexanone was added so that the nonvolatile content was 20% by weight to obtain a resin solution a.
・感光性樹脂組成物の合成
以下の実施例および比較例に示すバインダー樹脂(樹脂溶液a)、光重合性化合物、光重合開始剤、界面活性材の成分を、感光性樹脂組成物中の固形分が30重量%になるようにシクロヘキサノンで希釈し、柱状スペーサー用感光性樹脂組成物を調製した。
Synthesis of photosensitive resin composition The binder resin (resin solution a), photopolymerizable compound, photopolymerization initiator, and surfactant component shown in the following examples and comparative examples are mixed in the photosensitive resin composition. It diluted with cyclohexanone so that a part might be 30 weight%, and the photosensitive resin composition for columnar spacers was prepared.
<実施例1>
・光重合性化合物
大阪有機化学工業(株)社製「PET3A」 18.2重量%
・バインダー樹脂
樹脂溶液a 75.8重量%
・光重合開始剤
チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製「イルガキュア907」 4.4重量%
(最大吸収波長307nm)
日本化薬社製「カヤキュアーDETX」 1.5重量%
・界面活性剤
DIC社製「メガファックF445」 0.1重量%
<Example 1>
Photopolymerizable compound “PET3A” manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. 18.2% by weight
-Binder resin resin solution a 75.8% by weight
Photopolymerization initiator “Irgacure 907” manufactured by Ciba Specialty Chemicals 4.4% by weight
(Maximum absorption wavelength 307 nm)
Nippon Kayaku Co., Ltd. “Kayacure DETX” 1.5% by weight
・ Surfactant DIC "Megafac F445" 0.1% by weight
<実施例2>
・光重合性化合物
大阪有機化学工業(株)社製「PET3A」 13.0重量%
・バインダー樹脂
樹脂溶液a 81.0重量%
・光重合開始剤
チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製「イルガキュア907」 4.4重量%
日本化薬社製「カヤキュアーDETX」 1.5重量%
・界面活性剤
DIC社製「メガファックF445」 0.1重量%
<Example 2>
Photopolymerizable compound “PET3A” manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. 13.0% by weight
・ Binder resin
Resin solution a 81.0% by weight
Photopolymerization initiator “Irgacure 907” manufactured by Ciba Specialty Chemicals 4.4% by weight
Nippon Kayaku Co., Ltd. “Kayacure DETX” 1.5% by weight
・ Surfactant DIC "Megafac F445" 0.1% by weight
<比較例1>
・光重合性化合物
大阪有機化学工業(株)社製「PET3A」 21.7重量%
・バインダー樹脂
樹脂溶液a 72.3重量%
・光重合開始剤
チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製「イルガキュア907」 4.4重量%
日本化薬社製「カヤキュアーDETX」 1.5重量%
・界面活性剤
DIC社製「メガファックF445」 0.1重量%
<Comparative Example 1>
Photopolymerizable compound “PET3A” manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. 21.7% by weight
・ Binder resin
Resin solution a 72.3 wt%
Photopolymerization initiator “Irgacure 907” manufactured by Ciba Specialty Chemicals 4.4% by weight
Nippon Kayaku Co., Ltd. “Kayacure DETX” 1.5% by weight
・ Surfactant DIC "Megafac F445" 0.1% by weight
<比較例2>
・光重合性化合物
大阪有機化学工業(株)社製「PET3A」 18.2重量%
・バインダー樹脂
樹脂溶液a 75.8重量%
・光重合開始剤
TRG278 (最大吸収波長357nm) 5.9重量%
・界面活性剤
DIC社製「メガファックF445」 0.1重量%
<Comparative example 2>
Photopolymerizable compound “PET3A” manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. 18.2% by weight
・ Binder resin
Resin solution a 75.8% by weight
Photopolymerization initiator TRG278 (maximum absorption wavelength 357 nm) 5.9% by weight
・ Surfactant DIC "Megafac F445" 0.1% by weight
<比較例3>
・光重合性化合物
大阪有機化学工業(株)社製「PET3A」 13.0重量%
・バインダー樹脂
樹脂溶液a 81.0重量%
・光重合開始剤
TRG278 (最大吸収波長357nm) 5.9重量%
・界面活性剤
DIC社製「メガファックF445」 0.1重量%
<Comparative Example 3>
Photopolymerizable compound “PET3A” manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. 13.0% by weight
-Binder resin resin solution a 81.0% by weight
Photopolymerization initiator TRG278 (maximum absorption wavelength 357 nm) 5.9% by weight
・ Surfactant DIC "Megafac F445" 0.1% by weight
<比較例4>
・光重合性化合物
大阪有機化学工業(株)社製「PET3A」 8.5重量%
・バインダー樹脂
樹脂溶液a 85.5重量%
・光重合開始剤
チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製「イルガキュア907」 4.4重量%
日本化薬社製「カヤキュアーDETX」 1.5重量%
・界面活性剤
DIC社製「メガファックF445」 0.1重量%
<Comparative example 4>
-Photopolymerizable compound "PET3A" manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. 8.5% by weight
-Binder resin resin solution a 85.5% by weight
Photopolymerization initiator “Irgacure 907” manufactured by Ciba Specialty Chemicals 4.4% by weight
Nippon Kayaku Co., Ltd. “Kayacure DETX” 1.5% by weight
・ Surfactant DIC "Megafac F445" 0.1% by weight
<比較例5>
・光重合性化合物
大阪有機化学工業(株)社製「PET3A」 10.1重量%
・バインダー樹脂
樹脂溶液a 83.9重量%
・光重合開始剤
チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製「イルガキュア907」 4.4重量%
日本化薬社製「カヤキュアーDETX」 1.5重量%
・界面活性剤
DIC社製「メガファックF445」 0.1重量%
<Comparative Example 5>
Photopolymerizable compound “PET3A” manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. 10.1% by weight
-Binder resin resin solution a 83.9% by weight
Photopolymerization initiator “Irgacure 907” manufactured by Ciba Specialty Chemicals 4.4% by weight
Nippon Kayaku Co., Ltd. “Kayacure DETX” 1.5% by weight
・ Surfactant DIC "Megafac F445" 0.1% by weight
<柱状スペーサーの形成>
実施例1、2および比較例1〜5の柱状スペーサー形成用感光性樹脂組成物を用いて柱状スペーサーを形成した。前述の、樹脂BM層、カラー層、オーバーコート層を形成した透明基板上に、柱状スペーサー形成用感光性樹脂組成物を仕上り膜厚が3.5μmになるようにスピンコートし、90℃で2分間乾燥した。次いで、マスク開口直径が8μmφの円形の柱状スペーサー形成用のフォトマスクを介して高圧水銀灯の光を100mJ/cm2の照射量で照射した。フォトマスクと基板との距離(露光ギャップ)を100μmとして露光した。その後、樹脂BM層およびカラー層の形成と同様のアルカリ現像液を用いて現像し、水洗を施したのち、230℃で30分加熱して、柱状スペーサーを形成し、液晶表示装置用カラーフィルタを得た。
<Formation of columnar spacer>
Columnar spacers were formed using the columnar spacer-forming photosensitive resin compositions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5. On the transparent substrate on which the resin BM layer, the color layer, and the overcoat layer described above are formed, the columnar spacer forming photosensitive resin composition is spin-coated so that the finished film thickness is 3.5 μm. Dried for minutes. Next, light from a high-pressure mercury lamp was irradiated at a dose of 100 mJ / cm 2 through a photomask for forming a circular columnar spacer having a mask opening diameter of 8 μmφ. The exposure was performed with the distance (exposure gap) between the photomask and the substrate being 100 μm. Thereafter, development is performed using an alkali developer similar to the formation of the resin BM layer and the color layer, and after washing with water, heating is performed at 230 ° C. for 30 minutes to form a columnar spacer, and a color filter for a liquid crystal display device is formed. Obtained.
(ビッカース硬度評価)
実施例および比較例の柱状スペーサー用感光性樹脂組成物を使用して作製された液晶表示装置用カラーフィルタ上の柱状スペーサーのビッカース硬度を、フィッシャー・インスツルメンツ社製微小膜硬度計HM2000を用いて、四角錐圧子(ビッカース圧子)にて、5秒かけて2mNの荷重で押し込んだ時の数値(HV)を測定値とした。
(Vickers hardness evaluation)
The Vickers hardness of the columnar spacer on the color filter for a liquid crystal display device produced using the photosensitive resin composition for columnar spacers of Examples and Comparative Examples was measured using a microfilm hardness meter HM2000 manufactured by Fischer Instruments. A numerical value (HV) when a square pyramid indenter (Vickers indenter) was pushed in with a load of 2 mN over 5 seconds was used as a measured value.
(形状評価)
図1に示すような柱状スペーサーの線幅について、上底90%の線幅dと下底0%の線幅eの比率d/eを走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて評価した。走査型電子顕微鏡には(株)日立ハイテクノロジーズ社製のS-4800を用いた。ここで、上底90%とは、図1において、x=90の場合の柱状スペーサーx%高さbで示される箇所のことであって、柱状スペーサー高さaの90%の高さの箇所のことである。また、下底0%とは、図1において、y=0の場合の柱状スペーサーy%高さcで示される箇所のことであって、柱状スペーサー高さaの0%の高さの箇所、すなわち、柱状スペーサーの底のことである。
(Shape evaluation)
With respect to the line width of the columnar spacer as shown in FIG. 1, the ratio d / e of the line width d of the upper base 90% and the line width e of the lower base 0% was evaluated using a scanning electron microscope (SEM). S-4800 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation was used for the scanning electron microscope. Here, the upper base 90% is a portion indicated by a columnar spacer x% height b in the case of x = 90 in FIG. 1, and a portion having a height 90% of the columnar spacer height a. That is. In addition, the lower base 0% is a portion indicated by a columnar spacer y% height c in the case of y = 0 in FIG. 1 and is a portion having a height of 0% of the columnar spacer height a. That is, it is the bottom of the columnar spacer.
(弾性測定)
実施例および比較例の柱状スペーサー用感光性樹脂組成物を使用して作製された液晶表示装置用カラーフィルタの柱状スペーサーの弾性特性をフィッシャー・インスツルメンツ社製微小膜硬度計HM2000によって評価した。弾性特性は、50μm×50μmの平坦圧子を用い、10秒かけて20mNの荷重で押し込み、弾性復元率を評価した。弾性復元率は以下の式に従い算出した。(図2参照)
A:柱状スペーサーの初期高さ
B:所定の荷重を付加した時における高さ
C:所定の荷重を付加した後、荷重を除去した後の高さ
弾性復元率:[(C−B)/(A−B)]×100(%)で表される変形率。
(Elasticity measurement)
The elastic properties of columnar spacers of color filters for liquid crystal display devices produced using the photosensitive resin compositions for columnar spacers of Examples and Comparative Examples were evaluated by a microfilm hardness meter HM2000 manufactured by Fisher Instruments. For the elastic characteristics, a flat indenter of 50 μm × 50 μm was used and pushed in with a load of 20 mN over 10 seconds, and the elastic recovery rate was evaluated. The elastic recovery rate was calculated according to the following formula. (See Figure 2)
A: Initial height of the columnar spacer B: Height when a predetermined load is applied C: Height after a predetermined load is applied and then the load is removed Elastic recovery rate: [(CB) / ( A-B)] × 100 (%) deformation rate.
(配向膜傷つけ試験)
実施例および比較例の柱状スペーサー用感光性樹脂組成物を用いて柱状スペーサーを形成した液晶表示装置用カラーフィルタをパネル化しTFT側から荷重を10Nかけ10000回押し続ける押圧試験を実施した。押圧試験後のTFT側の配向膜に傷がついていないものを○、傷がついたものを×とした。
(Alignment film damage test)
A color filter for a liquid crystal display device in which columnar spacers were formed using the photosensitive resin compositions for columnar spacers of Examples and Comparative Examples was made into a panel, and a pressing test was carried out by pressing the load 10,000 times from the TFT side with 10N applied. A film in which the TFT-side alignment film after the pressing test was not scratched was rated as ◯, and a film in which the film was scratched was marked as x.
(押圧試験ムラ評価)
実施例および比較例の柱状スペーサー用感光性樹脂組成物を用いて柱状スペーサーを形成した液晶表示装置用カラーフィルタをパネル化し、直径11mmの鋼球を高さ10cmから自由落下させた後、表示ムラの有無を調べた。ムラが見られなかったものを○、ムラが見られたものを×とした。
(Pressure test unevenness evaluation)
A color filter for a liquid crystal display device in which columnar spacers are formed using the photosensitive resin composition for columnar spacers of Examples and Comparative Examples is made into a panel, and a steel ball having a diameter of 11 mm is freely dropped from a height of 10 cm, followed by display unevenness. The presence or absence of was investigated. A sample in which no unevenness was observed was marked with ◯, and a sample with unevenness was marked with ×.
評価結果について以下の表1に記載する。なお比較例4については感度が足りず、フォトリソグラフィー法で柱状スペーサーを形成することができなかったため、各評価は実施していない。 The evaluation results are shown in Table 1 below. In Comparative Example 4, since the sensitivity was insufficient and the columnar spacers could not be formed by the photolithography method, each evaluation was not performed.
ビッカース硬度が大きい、すなわち硬い感光性樹脂組成物を柱状スペーサーに使用するとパネル化した際に外圧によって柱状スペーサーが配向膜を傷つけてしまう。ビッカース硬度を低くすることで懸念される復元率低下は柱状スペーサーの形状を垂直に近づけることで抑えることができる。しかしビッカース硬度が小さすぎると、形状制御では復元率低下を抑えきれず、パネル化した際に外圧や衝撃が加わることで表示ムラを引き起こしてしまう。また光重合性化合物の質量がバインダー樹脂の質量に対して少なくなると感度不足のため、フォトリソグラフィー法でのパターン形成が困難になる。 When a photosensitive resin composition having a large Vickers hardness, that is, a hard photosensitive resin composition is used as a columnar spacer, the columnar spacer damages the alignment film due to external pressure when the panel is formed. A reduction in the restoration rate, which is a concern by lowering the Vickers hardness, can be suppressed by bringing the shape of the columnar spacer closer to the vertical. However, if the Vickers hardness is too small, the shape control cannot suppress the reduction of the restoration rate, and when the panel is formed, an external pressure or an impact is applied to cause display unevenness. Further, when the mass of the photopolymerizable compound is reduced with respect to the mass of the binder resin, it is difficult to form a pattern by a photolithography method because of insufficient sensitivity.
1:柱状スペーサー
2:TFT
3:液晶表示装置用カラーフィルタ基板
4:荷重付加
5:荷重除荷
A:柱状スペーサーの初期高さ
B:所定の荷重を付加した時における高さ
C:所定の荷重を付加した後、荷重を除去した後の高さa:柱状スペーサー高さ
b:柱状スペーサーx%高さ(x=b/a×100)
c:柱状スペーサーy%高さ(y=c/a×100)
d:上底x%線幅
e:下底y%線幅
1: Columnar spacer 2: TFT
3: Color filter substrate for liquid crystal display device 4: Load application 5: Load unloading A: Initial height B of columnar spacer B: Height when a predetermined load is applied C: A load after a predetermined load is applied Height after removal a: Columnar spacer height b: Columnar spacer x% height (x = b / a × 100)
c: columnar spacer y% height (y = c / a × 100)
d: Upper base x% line width e: Lower base y% line width
Claims (5)
前記柱状スペーサーを四角錐型微小先端を有する圧子(ビッカース圧子)にて5秒かけて2mNとなる荷重で押し込んだ際に、計測されるビッカース硬度(HV)が33以上36以下になり、かつ前記柱状スペーサーの上底90%線幅dと下底0%線幅eの比率d/eが0.65以上であり、
前記柱状スペーサーの初期高さをAとし、前記柱状スペーサーに50μm×50μmの平坦圧子にて荷重を付加した時の高さをBとし、前記荷重を除去した後の高さをCとするとき、[(C−B)/(A−B)]×100(%)で表される弾性復元率が90以上92以下であることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ用柱状スペーサー。 It is formed by a photolithography method using a photosensitive resin composition comprising at least a binder resin (A), a photopolymerizable compound (B), a photopolymerization initiator (C), and an organic solvent (D). A columnar spacer for making the gap between the color filter and the TFT substrate constant,
When the columnar spacer is pushed with a load of 2 mN over 5 seconds with an indenter (Vickers indenter) having a quadrangular pyramid-shaped minute tip, the measured Vickers hardness (HV) is 33 or more and 36 or less, and ratio d / e of the upper base 90% linewidth d and the lower base 0% line width e of the columnar spacers Ri der 0.65 or more,
When the initial height of the columnar spacer is A, the height when a load is applied to the columnar spacer with a flat indenter of 50 μm × 50 μm is B, and the height after removing the load is C, A columnar spacer for a color filter for a liquid crystal display device, wherein an elastic recovery rate represented by [(C−B) / (A−B)] × 100 (%) is 90 or more and 92 or less .
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