JP2006309183A - カラーフィルタ保護膜用組成物およびそれを用いたカラーフィルタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 透明樹脂成分と溶剤とを少なくとも含有するカラーフィルタ保護膜用組成物であって、前記溶剤が、5℃/分で昇温加熱し、30℃で30分間保持したときの重量減少率が8%以上14%以下であることを特徴とし、また上記のカラーフィルタ保護膜用組成物で保護膜を形成したカラーフィルタであることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
また、カラーフィルタ用保護膜は、透明樹脂成分と溶剤とを少なくとも含有するカラーフィルタ保護膜用組成物を、上記の感光性着色組成物の塗布方法と同じ方法でブラックマトリックス層を含む着色層上に塗布し、保護膜として形成されている。例えば、感光性の保護膜用組成物を用いた場合の保護膜形成工程は、一般に、着色層上に塗布された保護膜用組成物を、減圧乾燥して相当量の溶剤を除去し、次にプリベークして溶剤をほぼ完全に除去した後、露光、現像し、ポストベークするフォトリソグラフィ工程が用いられている。
本発明のカラーフィルタ保護膜用組成物は、透明樹脂成分と溶剤とを少なくとも含有するものであり、前記溶剤が、5℃/分で昇温加熱し、30℃で30分間保持したときの重量減少率が8%以上14%以下であることを特徴とするものである。
上記の条件を満たせば、本発明において用いる透明樹脂成分としては、従来公知の種々の樹脂成分を用いることができ、熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂のいずれも用いることができるが、シール部の密着性や密閉性を考慮すると、保護膜を形成する領域を精密に設定できる紫外線硬化型樹脂の方がより好ましい。
本発明において、カラーフィルタ保護膜用組成物に含まれる溶剤が、溶剤単独で5℃/分で昇温加熱し、30℃で30分間保持したときの重量減少率が8%以上14%以下である溶剤であれば、本発明のカラーフィルタ保護膜用組成物に用いることができる。上記の加熱、恒温保持の間は、30cc/分程度の窒素ガスをパ−ジしておくのが好ましい。カラーフィルタ製造プロセスでの溶剤乾燥性を考えた場合、重量減少率の測定は常温(23℃、クリーンルーム温度)で行なうのが望ましいが、測定上、常温では温度がぶれやすいため、本発明では5℃/分で溶剤を昇温加熱し、30℃に恒温設定し、さらに乾燥性の差異を見易くするため、30分間保持の条件を設けている。
溶剤の重量減少率の測定には、市販の熱重量測定装置(例えば、TAインスツルメント社製TGA2950 Thermogravimetric Analyzer等)を用いることができる。重量減少率(%)は、次式に示すように、溶剤の重量減少量を測定前の溶剤の重量で割って割合を求めており、上記の熱重量測定装置による測定から自動的に求めることができる。
重量減少率(%)=(A−B)×100/A
(ただし、A:測定前重量、B:測定後重量)
また、上記条件を満たすカラーフィルタ保護膜用組成物の溶剤としては、蒸気圧0.5〜1.0mmHgの範囲にあるものが好ましい。蒸気圧0.5mmHg未満では溶剤が蒸発しにくく、蒸気圧1.0mmHgを超えると溶剤が早く蒸発してしまい乾燥ムラの原因となるからである。
これらの有機溶剤は単独もしくは2種以上を混合して用いることができる。
本発明において、カラーフィルタ保護膜用組成物のレベリング性を向上させ平坦性の良い保護膜を形成させるために、組成物にフッ素系界面活性剤を0.02〜0.6重量%含ませることが好ましい。
例えば、市販のフッ素系界面活性剤としては、メガファックF171、172、173(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラードFC−430、FC−431(住友スリーエム(株)製)、サーフロンS−382、SC−101、SC−102、SC−103、SC−104、SC−105(旭硝子(株)製)等を挙げることができる。
本発明のカラーフィルタ保護膜用組成物としては、上記の成分の他に、必要に応じて他の添加剤を含むことができ、例えば、密着性向上剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、増粘剤等が挙げられる。
本発明において、溶剤の乾燥ムラの評価は、ナトリウムランプを光源とする投光機により、その光を保護膜を形成した基板に照射し、反射光を目視にて観察することにより、ムラの有無とその大小を判定できる。
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
ガラス基板上に、厚さ1.5μm程度のブラックマトリックス層とR、G、Bの3色の着色層による画素部を設けた基板を用意した。
次に、上記の着色層を形成したガラス基板上に、カラーフィルタ保護膜用組成物として下記の保護膜用組成物をスピンコート塗布(塗布量(乾燥時)1.2g/m2 )した。
・メタクリル酸メチル−スチレン−アクリル酸共重合体 … 32重量部
・エピコート180S70(ジャパンエポキシレジン(株)製)… 18重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート … 42重量部
・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)…8重量部
・3−メトキシブチルアセテート(メトアセと記す) …300重量部
一方、本実施例の保護膜用樹脂組成物に含まれる溶剤メトアセを、溶剤単独で30cc/分で窒素ガスをパ−ジしながら、常温より5℃/分で昇温加熱し、30℃で30分間保持したときの重量減少率(%)を求めた。その結果を併せて表1の実施例1に示す。表1に示す溶剤の重量減少率は、熱重量測定装置として、TAインスツルメント社製TGA2950 Thermogravimetric Analyzerを用いて測定した。
実施例1において、溶剤をジエチレングリコールメチルエチルエーテル(EDMと記す)、エチル−3−エトキシプロピオネート(EEPと記す)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(DMDGと記す)にそれぞれ変えて、それぞれの溶剤を用いた保護膜用組成物により保護膜を形成したところ、いずれも溶剤の乾燥ムラのない保護膜が得られた。その結果を表1に示す。
実施例1において、溶剤をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEAと記す)、ブチルジグリコールアセテート(BDGACと記す)にそれぞれ変えて、それぞれの溶剤を用いた保護膜用組成物により保護膜を形成したところ、それぞれの保護膜はともに溶剤の乾燥ムラが生じた。その結果を表1に示す。
○:乾燥ムラがなく良好。
△:1〜2ヶ所に微小な乾燥ムラがあるが有効領域外で、使用可能。
×:乾燥ムラが多数生じて使用不可。
表1に示されるように、透明樹脂成分と溶剤とを少なくとも含有するカラーフィルタ保護膜用組成物において、所定条件で熱処理した時、溶剤の重量減少率が8%以上14%以下である溶剤を含む保護膜用組成物は、いずれも溶剤の乾燥ムラのない保護膜を形成し、高品質なカラーフィルタを得ることができた。
11 カラーフィルタ
12 電極基板
13 間隙部
14 シール材
15 透明基板
16 ブラックマトリックス層
17(17R、17B、17G) 画素部
18 保護膜
19 透明電極膜
21 配向膜
22 柱状スペーサー
25 液晶セル表示面
26 保護膜のムラ
Claims (6)
- 透明樹脂成分と溶剤とを少なくとも含有するカラーフィルタ保護膜用組成物であって、
前記溶剤が、5℃/分で昇温加熱し、30℃で30分間保持したときの重量減少率が8%以上14%以下であることを特徴とするカラーフィルタ保護膜用組成物。 - 前記溶剤が沸点165℃以上200℃以下であることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ保護膜用組成物。
- 前記溶剤が蒸気圧0.5〜1.5mmHgの範囲にあることを特徴とする請求項1または2に記載のカラーフィルタ保護膜用組成物。
- 前記溶剤が混合溶剤であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のカラーフィルタ保護膜用組成物。
- 前記組成物がフッ素系界面活性剤を0.02〜0.6重量%含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のカラーフィルタ保護膜用組成物。
- 透明基板と、該透明基板上に1色または2色以上の着色パターンからなる着色層を備え、該着色層を覆って前記請求項1〜5のいずれか1項に記載のカラーフィルタ保護膜用組成物で保護膜を形成したことを特徴とするカラーフィルタ。
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