JPH04151603A

JPH04151603A - カラーフィルター用表面保護材料

Info

Publication number: JPH04151603A
Application number: JP2277219A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Matsuka; 松家　英彦
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 1990-10-15
Filing date: 1990-10-15
Publication date: 1992-05-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はカラーフィルターの表面保護材料に関する。

［従来の技術］液晶表示素子、チャージ・カップルド・デバイス（ＣＣ
Ｄ）などの固体撮像素子などのカラーフィルターは、通
常、染色法、印刷法および電着法などの方法により製造
されるが、一般には表面保護の目的および／または染色
法で製造される場合の防染の目的で、赤、緑、青といっ
た着色層上に、保護層を形成している。従来、この表面
保護材料としてはアクリル系のエポキシ樹脂（例えば、
特開昭６１−２９２６０４号公報）や加熱によるリフロ
ーにより理想的な平坦面が得られる平坦化材料としてク
ロロメチル化ポリスチレン（特開昭６４−７５４３号公
報）が知られている。

［発明が解決しようとする課題］上記液晶表示素子などにおいて、表示品位の向上などの
ために、カラーフィルター表面の平坦化が求められてい
る。しかし、前者のような保護材料では、表面の凹凸の
平坦化が行えないという問題があった。

また、後者のような材料では、カラーフィルター用保護
材料としては、表面硬度が鉛筆硬度てＨＢ程度で低くま
た耐薬品性（例えばｎ−メチルピロリドンなど）が低い
という問題点があった。

［課題を解決するための手段］本発明者らは、液晶表示素子や固体撮像素子の表示品位
の向上を可能とする理想的な平坦性を有し硬度および耐
薬品性に優れたカラーフィルターの表面保護材料につい
て鋭意検討した結果、本発明に達した。

すなわち本発明は、ジアリルフタレート樹脂とポリチオ
ールからなり室温で固体であり２００℃での溶融粘度が
５０００ｃｐｓ　（セシチボイスつ以下であることを特
徴とするカラーフィルター用表面保護材料である。

本発明の表面保護材料は、室温で固体である。

室温で液体であれば、塗布時の塗布膜厚の制御が難しく
なる。また２００℃での溶融粘度は通常１〜５０００ｃ
ｐｓてあり、好ましくは１〜５００ＣｐＳである。

５０００ｃｐｓを越えると、カラーフィルター表面の平
坦化が難しくなる。

該ジアリルフタレート樹脂としてオルソフタル酸ジアリ
ルのプレポリマー（例えば、ダイソー株式会社製、ダイ
ツータップＡなど）やイソフタル酸ジアリル（例えば、
ダイソー株式会社製、ダイソーイソタップなど）が挙げ
られる。

ポリチオールとしては、ペンタエリスリトールテトラキス（チオグリコレート）
、トリメチロールエタントリス（β−メルカプトプロピ
オネート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メ
ルカプトプロピオエーテル）、ベンゼンジチオールなど
が挙げられる。

該ポリチオールは、該ジアリルフタレート樹脂に対して
重量比で通常２０：１〜１：１の範囲であり好ましくは
１０：１〜２：１の範囲である。

重量比の範囲が２０：１〜１：１以外では、硬化が不十
分となり耐熱性、耐薬品性、硬度が良好ではなくなる。

本発明の表面保護材料には、ジアリルフタレート樹脂と
ポリチオールの成分の他に、必要に応じて光開始剤やシ
ランカップリング剤やアリル基、アクリロイロキシ基ま
たはメタクリロイロキシ基を２個以上含有する化合物等
を添加することができる。

光開始剤としては、２．２−ジェトキシアセトフェノン、４−ジメチルアミ
ノアセトフェノンなどのアセトフェノン系光開始剤、ベ
ンゾフェノン、ミヒラーケトンなどのベンゾフェノン系
光開始剤、ヘンシル、ベンゾインブチルエーテル、ベン
ゾインジメチルケタールなどが挙げられる。これらのう
ち好ましいものは、ベンゾインブチルエーテルおよびベ
ンゾインジメチルケタールである。

該光開始剤は、該ジアリルフタレート樹脂１００重量部
に対して通常０．０１〜１０重量部、好ましくは０゜１
〜５重量部の範囲で添加することができる。添加量が０
．０１１重量部未満あれば、光開始剤としての働きが不
十分になる。また、１０重量部を越えると表面保護材料
の硬化塗膜から光開始剤またはその反応物のブリードア
ウトの量が多くなり表面保護膜としての特性にあく影響
を与える。

シランカップリング剤としては、 γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン、β−（
３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシ
シランなどのエポキシ基含有シランカップリング剤、ビ
ニルトリメトキシシラン、γ−メタリロキシブロビルト
リメトキシシランなどのビニル基含有シランカップリン
グ剤、γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのア
ミノ基含有シランカップリング剤などが挙げられる。

また、これらは、表面保護材料を塗布する基板にあらか
じめ前塗布することでも使用できる。

該シランカップリング剤は、該ジアリルフタレート樹脂
１００重量部に対して通常０．１〜３０重量部、好まし
くは、０．５〜２０重量部の範囲で添加できる。

添加量が０．１重量部未満であれば、シランカップリン
グ剤としての働きが不十分になる。また、３０重量部を
越えると表面保護材料の耐薬品性が低下する。

アリル基、アクリロイロキシ基またはメタクリロイロキ
シ基を２個以上含有する化合物としては、シアヌル酸ト
リアリルなどの３官能アリレート、ビスフェノールＡエ
チレンオキサイド２モル変性ジメタクリレート、イソシ
アヌル酸エチレンオキサイド３モル変性ジアクリレート
、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレー
トなどの２官能アクリレートまたはメタクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリアクリレート、イソシアヌル酸
エチレンオキサイド３モル変性トリアクリレート、イソ
シアヌル酸エチレンオキサイド３モル変性トリメタクリ
レートなどの３官能アクリレートまたはメタクリレート
、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペン
タエリスリトールへキサアクリレートなどの５官能以上
のアクリレートなどが挙げられる。

該フリル基、アクリロイロキシ基またはメタクリロイロ
キシ基を２個以上含有する化合物は、該ジアリルフタレ
ート樹脂１００重量部に対して通常０．１〜５０重量部
、好ましくは、０．５〜２０重量部の範囲で添加できる
。

添加量が０．１重量部未満であれば、添加による硬度、
耐薬品性向上などの効果が不十分になる。また、５０重
量部を越えると硬化時に表面保護膜の収縮が大きくなり
クラックが発生する場合がある。

これらの化合物をこのような範囲で配合することで、形
成される塗膜は、平坦性、基板との接着性、耐薬品性お
よび硬度が一層向上したものになる。

本発明の表面保護材料は、上記の各構成成分を通常、溶
剤中で均一に混合して使用する。この溶剤としては、こ
れらの成分を溶解し、かつ、反応しないものであれば特
に限定されず、その具体例としてはエステル類（エチレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレン
グリコールモノエチルエーテルアセテート、エチルアセ
テート、ブチルアセテート、イソブチルイソブチレート
、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート
、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート
など）、エーテル類（エチレングリコールジメチルエー
テル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレ
ングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコール
ジエチルエーテル、ブチルエーテル、ジイソアミルエー
テル、ジエチレングリコール、エチレングリコールモノ
メチルエーテルなど）、ケトン類（メチルイソブチルケ
トン、シクロヘキサノンなど）、ハロゲン化炭化水素類
（１，２−エチレンジクロリド、ジクロロベンゼンなど
）およびこれらの混合溶剤が挙げられる。

上記混合方法にはなんら制限は無く、全構成成分を一度
に溶剤に混合してもよく、また、必要に応じて各成分１
種または２種以上を同一または異種の溶剤に別々に溶解
して２種以上の溶液としたのちこれらの溶液の混合によ
り本発明の表面保護材とすることもてきる。また溶液状
の表面保護材とする場合の濃度は、特に限定されず、使
用目的および塗布方法により適宜選択されるが、全構成
成分に対し通常１０〜８０重量％程度とすることが使用
上好ましい。

また、無溶剤混合物とすることもでき、例えば、加熱溶
融状態、固体状態などで、充分に混合することにより溶
液混合と同様均一組成の本発明の表面保護材料とするこ
とができる。

本発明の表面保護材料をカラーフィルター上に塗布する
方法を例示すると、本発明の表面保護材料を、溶液状な
いしは加熱溶融の状態でカラーフィルター上に、スピン
コード塗布、ロールコート塗布、バーコーター塗布、ス
プレー塗布、印刷塗布などの方法により、通常、塗布膜
厚０．２〜１０μｍとなるように塗布する。続いて、塗
膜を赤外ランプ、ホットプレート、クリーンオーブンな
どにより１００〜２５０°Ｃで加熱し、溶融流動させ平
坦化面を得た後、塗膜の塗膜の耐熱性、耐薬品性、硬度
等を向上させるために紫外線ランプまたは、遠紫外線ラ
ンプで硬化させることによりカラーフィルター上に理想
的に平坦は表面保護膜を形成できる。

［実施例］以下、本発明を実施例により更に説明するが、本発明は
これに限定されない。

実施例１ジアリルフタレート樹脂（ダイソー株式会社製、ダイツ
ータップＡ、ヨウ素価５６）を１０ｇ、ペンタエリスリ
トールテトラキス（チオグリコレート）を３８１エチレ
ング刀コールモノエチルエーテルアセテートを４０ｇを
混合し均一溶解後、孔径０．２μｍのフィルターで濾過
した後、以下の表面保護材料用組成物１とした。

また、表面保護材料用組成物１からエチレングリコール
モノエチルエーテルアセテートを減圧留去したものを２
００°Ｃて溶融粘度を測定したところ７０ｃｐｓてあっ
た。

第１図に示すように、３μｍの厚さを有するＲＧＢのカ
ラーフィルターを有するガラス基板上に上記表面保護材
料用組成物１を２０００回転で全面にスピン塗布した。

塗布膜厚は、３μｍであった。（第２図）次に、２００℃で５分間加熱処理を行い（第３図）、続
いて高圧水銀灯により１分間紫外線照射し硬化を行った
。（第４図）その結果、０．１μｍに平坦化された表面保護膜層が得
られた。

この膜は、鉛筆硬度で４Ｈな示し十分塗膜硬度を示し、
さらにＩＴＯ蒸着時にクラック、着色がなく耐熱性が良
好でかつ可視光（４００〜８００ｎｍ）の透過率が、９
６％で良好な透明性を示した。

また、ＩＴＯエツチング時や配向膜塗布時に膜の膨潤や
溶解がなく良好な耐薬品性を示した。

実施例２実施例１と全く同じ方法でペンタエリスリトールテトラ
キス（チオグリコレート）のみをペンタエリスリトール
テトラキス（３−メルカプトプロピルエーテル）にかえ
て実験を行った。作成した表面保護材料用組成物２から
エチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを減
圧留去したものを２００°Ｃで溶融粘度を測定したとこ
ろ６０ｃｐｓであった。実験の結果、実施例１とその結
果、全く同様の結果が得られ硬度、耐熱性、透明性、耐
薬品性が良好で０．１μｍに平坦化された表面保護膜層
が得られた。

［発明の効果］本発明の表面保護材料は、カラーフィルター上に理想的
に平坦な表面保護膜層を与え、さらに膜硬度、耐熱性、
耐薬品性、透明性とも良好であった。

これは、液晶表示素子や固体撮像素子の表示品位に極め
て有用である。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は、本発明の表面保護材料の使用方法の説明
図（断面図）である。５・・カラーフィルター・ガラス基板・塗布された表面保護材料・加熱によりレベリングし平坦化した表面保護材料・紫外線硬化した表面保護材料図面の浄書（内容に変更なし）手続補正書（方式）％式％発明の名称カラフィルタ用表面保護材料３、補正をする者事件との関係

Claims

【特許請求の範囲】

１、ジアリルフタレート樹脂とポリチオールからなり室
温で固体であり、２００℃での溶融粘度が、５０００ｃ
ｐｓ（センチポイズ）以下であることを特徴とするカラ
ーフィルター用表面保護材料。