JPH11326623A - 液晶表示装置用カラーフィルタの保護膜用樹脂組成物及びその保護膜用樹脂組成物を用いた液晶表示装置用カラーフィルタ - Google Patents

液晶表示装置用カラーフィルタの保護膜用樹脂組成物及びその保護膜用樹脂組成物を用いた液晶表示装置用カラーフィルタ

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JPH11326623A
JPH11326623A JP12928998A JP12928998A JPH11326623A JP H11326623 A JPH11326623 A JP H11326623A JP 12928998 A JP12928998 A JP 12928998A JP 12928998 A JP12928998 A JP 12928998A JP H11326623 A JPH11326623 A JP H11326623A
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JP
Japan
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resin composition
liquid crystal
protective film
display device
crystal display
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Application number
JP12928998A
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English (en)
Inventor
Mariko Aoki
麻理子 青木
Mizuhito Tani
瑞仁 谷
Shinji Ito
慎次 伊藤
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】IPSモードのTFT駆動カラー液晶表示装置
において、表示品質の劣化が起こらないオーバーコート
層を形成する保護膜用樹脂組成物及びカラーフィルタを
提供すること。 【解決手段】酸基を有するモノマーとアルコール系水酸
基を有するモノマーの一種或いは二種と化学式(1)で
表わされるモノマーとの共重合体、メラミン、溶剤を主
成分とすること。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置用カ
ラーフィルタの保護膜に関するもので、特に横電界駆動
(IPS(In−PlaneSwitching))モ
ードに好適な比誘電率の低いカラーフィルタの保護膜用
樹脂組成物及びその保護膜用樹脂組成物を用いた液晶表
示装置用カラーフィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置用カラーフィルタは、ガラ
スなどの透明基板上に天然タンパク、アクリル樹脂など
に色素として染料或いは顔料を含有する着色層からな
り、カラーフィルタの保護膜(以下オーバーコート層と
する)は、この着色層の上に、着色層の平坦性、耐熱
性、耐湿性、耐薬品性などの性能を補うため、また、着
色層からの溶出物の防止(バリア性)をするために設け
られている。
【0003】このオーバーコート層に求められる性能と
しては、平坦性、耐熱性、耐湿性、耐薬品性、バリア性
などの他に透明性、着色層との密着性、封止材との接着
性などであり、オーバーコート層の材料としては、熱硬
化型アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリグリシジル
メタクリレート系樹脂、シリカ系無機材などが使用され
てきた。しかし、熱硬化型アクリル系樹脂、ウレタン系
樹脂は耐熱性及び密着性が劣り、ポリグリシジルメタク
リレート系樹脂、シリカ系無機材は密着性が劣るなどの
問題があり、上記の諸性能すべてを満足するバランスの
よい材料はなかった。
【0004】また、例えば、TNモードのTFT駆動カ
ラー液晶表示装置の欠点として、その視野角の狭いこと
があげられており、この視野角を改善するための多くの
方式が提案されているが、多くの改善方式の中で横電界
駆動(IPS)モードのTFT駆動カラー液晶表示装置
が注目されている。
【0005】この横電界駆動(IPS)モードの場合、
着色層からなるカラーフィルタのオーバーコート層上に
設けていたITO(IndiumTinOxide)な
どの透明電極の形成は、必ずしも必要でなく、液晶表示
装置においては液晶とオーバーコート層が直接触れるこ
とになる。このため、オーバーコート層が帯電状態にな
りやすく、オーバーコート層近傍の液晶材料の配列が乱
れ、残像、コントラスト低下など表示品質に悪影響を及
ぼすという問題を有している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決するためになされたものである。すなわ
ち、平坦性、耐熱性、耐湿性、耐薬品性、バリア性、透
明性、密着性、接着性などの諸性能に加え、IPSモー
ドのTFT駆動カラー液晶表示装置において、上記のよ
うな表示品質の劣化が起こらないよう、オーバーコート
層が帯電状態になることを軽減、回避させるために、比
誘電率の低い電気特性を有するオーバーコート層を形成
するための保護膜用樹脂組成物を提供するものである。
また、このような比誘電率の低い電気特性を有するオー
バーコート層を形成した液晶表示装置用カラーフィルタ
を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の発明は、
酸基を有するモノマーとアルコール系水酸基を有するモ
ノマーの一種或いは二種と化学式(1)で表わされるモ
ノマーとの共重合体、メラミン、溶剤を主成分とするこ
とを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタの保護膜
用樹脂組成物である。
【0008】
【化2】
【0009】また、本発明は、上記第一の発明の液晶表
示装置用カラーフィルタの保護膜用樹脂組成物におい
て、前記酸基を有するモノマーがアクリル酸又はメタク
リル酸であることを特徴とする液晶表示装置用カラーフ
ィルタの保護膜用樹脂組成物である。
【0010】また、本発明は、上記第一の発明の液晶表
示装置用カラーフィルタの保護膜用樹脂組成物におい
て、前記アルコール系水酸基を有するモノマーが2−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート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の保護膜用樹脂組成物で
ある。
【0011】また、本発明は、上記第一の発明の液晶表
示装置用カラーフィルタの保護膜用樹脂組成物におい
て、前記メラミンがメタノールによってアルキルエーテ
ル化されたメチル化メラミン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の保護膜用樹脂組成物であ
る。
【0012】また、本発明は、上記第一の発明の液晶表
示装置用カラーフィルタの保護膜用樹脂組成物を用いた
保護膜の比誘電率が4.0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の保護膜用樹脂組成物で
ある。
【0013】また、本発明の第二の発明は、上記第一の
発明の液晶表示装置用カラーフィルタの保護膜用樹脂組
成物を用いたことを特徴とする液晶表示装置用カラーフ
ィルタである。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明を一実施形態に基づいて以
下に説明する。
【0015】本発明における、酸基を有するモノマーと
しては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロ
トン酸、ビニル安息香酸または(メタ)アクリル酸のカ
プロラクトン付加物、ヒドロキシアルキル(メタ)アク
リレートに無水フタル酸などの酸無水物を付加させたも
のがあげられるが、耐熱性、密着性、透明性の点からメ
タクリル酸が特に好ましいものである。
【0016】本発明における、アルコール系水酸基を有
するモノマーとしては、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、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、
4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒド
ロキシエチル(メタ)アクリレートのε−カプロラクト
ン付加物、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリ
レート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリ
レート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートの
2塩基酸無水物およびエチレンオキサイド付加物、(メ
タ)アクリル酸のフェニルグリシジルエーテル付加物、
グリシジル(メタ)アクリレートのモノカルボン酸付加
物、アリルアルコール、アリロキシエタノールなどが挙
げられる。耐熱性、透明性の点から2−ヒドロキシエチ
ル(メタ)アクリレートが特に好ましいものである。
【0017】酸基を有するモノマーとアルコール系水酸
基を有するモノマーと化学式(1)で表されるモノマー
との共重合体における配合比は、酸基を有するモノマー
とアルコール系水酸基を有するモノマーの配合量の合計
が共重合体の100重量%に対し、10〜70重量%で
あることが望ましい。多すぎる耐熱性が低下する傾向が
あり、また少なすぎると接着性が低下する傾向がある。
【0018】本発明におけるメラミンとしては、ジメチ
ロールメラミン、トリメチロールメラミン、テトラメチ
ロールメラミン、ペンタメチロールメラミンなどの部分
メチロール化メラミン、ヘキサメチロールメラミン及び
部分メチロールメラミンのアルキル化体などが挙げられ
るが、透明性、密着性、電気特性(比誘電率)の点から
ヘキサメチロールメラミンのメタノールによるアルキル
エーテル化物がより好ましいものである。
【0019】本発明における共重合体とメラミンの混合
比としては、共重合体100重量%に対し、メラミン3
0〜200重量%を配合することが望ましい。メラミン
が少ないと硬化が不十分となるため、接着性、バリア
性、耐薬品性が低下する傾向があり、逆に多すぎると比
誘電率が高くなる傾向がある。
【0020】本発明における樹脂組成物は、共重合体、
メラミンの他に、必要に応じて接着性をさらに向上させ
るシランカップリング剤を添加してもよい。シランカッ
プリング剤としては、メチルトリメトキシシラン、ビニ
ルトリメトキシシラン、γーメタクロイルオキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γーグリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン、γーグリシドキシプロピルメチルジエ
オキシシラン、βー(3, 4ーエポキシシクロヘキシ
ル)エチルトリメトキシシラン等があげられる。
【0021】上記樹脂組成物は、上記諸成分を均一に混
合することにより得られる。これらの成分を混合する方
法としては、適切な溶剤に溶解し混合することが望まし
い。
【0022】溶剤としては、メチルイソブチルケトン、
シクロヘキサノン、イソホロン、エチレングリコールジ
メチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテ
ル、ジオキサン、プロピオングリコールモノエチルエー
テル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸
ブチル、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、乳酸エチル、エチルベンゼン、酢酸イソペンチル、
エチルセロソルブ、メチルセロソルブ等があげられる
が、溶解性、塗工性の点からシクロヘキサノン、ジエチ
レングリコールジメチルエーテルが望ましい。
【0023】上記樹脂組成物の組成分を混合する順序は
特に限定されない。また、上記樹脂組成物の溶液濃度に
ついても特に限定するものではなく、使用目的や透明基
板への塗布する方法に応じて適宜選択される。一般的に
は10〜40重量%程度で使用する。
【0024】上記樹脂組成物を塗布する方法は特に制限
されず、浸漬法、スプレー法、ロールコート法、スピン
コート法などのほか、スクリーン印刷、オフセット印刷
などの印刷による塗布方法があげられる。また、塗膜の
加熱硬化条件は組成物の各成分の種類、配合割合などに
より適宜選択されるが、通常、150℃〜250℃で3
0分〜2時間程度である。
【0025】
【実施例】次に、本発明による液晶表示装置用カラーフ
ィルタの保護膜用樹脂組成物及びその保護膜用樹脂組成
物を用いた液晶表示装置用カラーフィルタについて、具
体的に実施例に従って説明する。
【0026】〈実施例1〉 (樹脂組成物の調製)冷却管、攪拌機、温度計を備えた
容量1リットルの3径丸底フラスコにメタクリル酸35
g、2−ヒドロキシメチルメタクリレート25g、ブチ
ルメタクリレート40g、シクロヘキサノン250gを
仕込み、十分に窒素置換をした後、アゾビスイソブチロ
ニトリル1. 5gを加え溶液の温度を80℃に昇温し5
時間攪拌を続け共重合体を得た。この共重合体の重量平
均分子量はポリスチレン換算で5×104 であった。得
られた共重合体溶液100gに化学式(2)のシクロヘ
キサノン溶液12%を100g加えて攪拌し樹脂組成物
を得た。
【0027】
【化3】
【0028】(オーバーコート層の作成)続いて、予め
作成されたカラーフィルタ層の上に、上記樹脂組成物を
全面にスピンコート法により塗布した。回転数1000
rpm、加熱硬化は200°C、60分で膜厚約1.0
μのオーバーコート層を得た。
【0029】得られたカラーフィルタの平坦性は約0.
2μで良好、透明性(透過率)は400〜700nmの
領域において95%以上で良好であった。オーバーコー
ト層と着色層の密着性は、120℃、2atm、5時間
のプレッシャークッカーテストの後、テープ剥離の碁盤
目試験(JIS、K−5400)では良好なものであっ
た。
【0030】また、5%NaOH水溶液、5%H2 SO
4 水溶液、NMPに常温30分間浸漬した後の膜厚、透
過率、密着性に異常はみられなかった。封止材との接着
性も良好なものであった。このオーバーコート層の比誘
電率は3.7であった。そして、この樹脂組成物を用い
てオーバーコート層を形成したカラーフィルタをIPS
モードのTFT駆動カラー液晶表示装置に使用したが表
示品質は良好なものであった。これらの結果を表1に示
す。
【0031】〈実施例2〉アクリル酸60g、シクロへ
キシルメタクリレート20g、メチルメタクリレート2
0g、シクロヘキサノン250gアゾビスイソブチロニ
トリル1. 2gを実施例1と同様に仕込み共重合体を得
た。この共重合体の重量平均分子量は1×105 であっ
た。そして、実施例1と同様にして樹脂組成物を得た
後、オーバーコート層を形成した。実施例1同様の試験
を行い表1のような結果を得た。
【0032】〈比較例1〉フェニルマレイミド50g、
グリシジルメタクリレート50g、シクロヘキサノン2
50g、アゾイソブチロニトリル1. 2gを実施例1と
同様に仕込み共重合体を得た。この共重合体の重量平均
分子量は4×104 であった。得られた共重合体溶液1
00gにトリメリット酸のジグライム溶液12%を25
g加えて樹脂組成物を得た後、オーバーコート層を形成
した。そして、実施例1と同様の試験を行い表1のよう
な結果を得た。
【0033】〈比較例2〉実施例1と同様にグリシジル
メタクリレート85g、フェニルマレイミド15g、シ
クロヘキサノン250g、アゾイソブチロニトリル1g
を仕込み共重合体を得た。この共重合体の重量平均分子
量は6×104 であった。そして、実施例1と同様にし
てオーバーコート層を形成した。実施例1と同様の試験
を行い表1のような結果を得た。
【0034】
【表1】
【0035】
【発明の効果】本発明は、酸基を有するモノマーとアル
コール系水酸基を有するモノマーの一種或いは二種と化
学式(1)で表わされるモノマーとの共重合体、メラミ
ン、溶剤を主成分とする保護膜用樹脂組成物であるの
で、この保護膜用樹脂組成物を用いたオーバーコート層
は平坦性、耐熱性、耐湿性、耐薬品性、バリア性、透明
性、密着性、接着性などの諸性能に優れ、また、比誘電
率の低い電気特性を有するものとなる。そして、オーバ
ーコート層が帯電状態になることを軽減、回避させるた
めに、IPSモードのTFT駆動カラー液晶表示装置に
用いた際、オーバーコート層が帯電しにくくなり、帯電
による液晶材料の配列の乱れを防止して、残像の発生
や、コントラスト低下など表示品質に対する悪影響を回
避できる効果がある。また、上記のような、比誘電率の
低い電気特性を有するオーバーコート層を形成した液晶
表示装置用カラーフィルタを得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08L 35/00 C08L 35/00 G02F 1/1335 500 G02F 1/1335 500 //(C08K 5/00 5:3477 5:04)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】酸基を有するモノマーとアルコール系水酸
    基を有するモノマーの一種或いは二種と化学式(1)で
    表わされるモノマーとの共重合体、メラミン、溶剤を主
    成分とすることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィ
    ルタの保護膜用樹脂組成物。 【化1】
  2. 【請求項2】前記酸基を有するモノマーがアクリル酸又
    はメタクリル酸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の保護膜用樹脂組成物。
  3. 【請求項3】前記アルコール系水酸基を有するモノマー
    が2−ヒドロキシエチルメタクリレートであることを特
    徴とする請求項1又は請求項2記載の液晶表示装置用カ
    ラーフィルタの保護膜用樹脂組成物。
  4. 【請求項4】前記メラミンがメタノールによってアルキ
    ルエーテル化されたメチル化メラミンであることを特徴
    とする請求項1、請求項2又は請求項3記載の液晶表示
    装置用カラーフィルタの保護膜用樹脂組成物。
  5. 【請求項5】前記保護膜用樹脂組成物を用いた保護膜の
    比誘電率が4.0以下であることを特徴とする請求項
    1、請求項2、請求項3又は請求項4記載の液晶表示装
    置用カラーフィルタの保護膜用樹脂組成物。
  6. 【請求項6】請求項1乃至請求項4記載の液晶表示装置
    用カラーフィルタの保護膜用樹脂組成物を用いたことを
    特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。
JP12928998A 1998-05-12 1998-05-12 液晶表示装置用カラーフィルタの保護膜用樹脂組成物及びその保護膜用樹脂組成物を用いた液晶表示装置用カラーフィルタ Pending JPH11326623A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006154514A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Dainippon Printing Co Ltd カラーフィルタ基板および液晶表示装置
US8273141B2 (en) 2006-02-03 2012-09-25 Samsung Sdi Co., Ltd. Fuel reforming apparatus and manufacturing method thereof
US8628698B2 (en) 2009-12-28 2014-01-14 Cheil Industries Inc. Resin composition for protection layer of color filter, protection layer of color filter using same and image sensor including same

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