JPH04345608A - カラーフィルター用材料及びその硬化物 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶の表示装置或は撮
像素子に使われるカラーフィルターの保護膜用樹脂組成
物、Ｒ、Ｇ、Ｂ、（赤、緑、青）用バインダー等に適し
ているカラーフィルター用材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラーフィルターの段差を平滑に
するために、及び後行程で薬品処理や加熱からカラーフ
ィルターを保護する目的で、印刷或はスピンコ−ト法等
によりカラ−フィルターの表面上に保護膜を設けている
。この様な保護膜用の樹脂としては、現在、アクリル系
樹脂、ウレタン系樹脂又はエポキシ系樹脂が用いられて
いる。更に、耐熱性を改良したポリイミド系樹脂（例え
ば、特開平１−１５６３７１号公報参照）が提案されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記アクリル系樹脂及
びウレタン樹脂は耐熱性が小さく更に耐薬品性が劣るた
め膜を形成させた後の加工工程で制約を受ける。一方、
エポキシ系樹脂或はポリイミド系樹脂は耐熱性、耐薬品
性等には優れているが、熱硬化性のため保護膜の微細パ
ターン形成には適していないという問題がある。本発明
の目的は、微細パターンの形成が容易で耐熱性、密着性
が良好でＩＴＯ（インジウムチンオキサイド）膜作製の
時のシワの発生がない良好な保護膜（硬化膜）を与える
カラ−フィルター保護膜に適する紫外線硬化性のカラー
フィルター用材料及びその硬化物を提供することにある
。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の課題
を解決すべく鋭意研究を行った結果本発明に到達した。 即ち本発明は

【０００５】１．式（１）で示される化合物（Ａ）

【０
００６】

【化２】

【０００７】（式中、ＲはＨ又はＣＨ３　である。）３
官能以上のエチレン性不飽和基含有化合物（Ｂ）及び光
重合開始剤（Ｃ）を含むことを特徴とするカラーフィル
ター用材料、２．第１項記載のカラーフィルター用材料
の硬化物、に関する。

【０００８】次に本発明のカラーフィルター用材料の各
構成成分について説明する。本発明に使用する式（１）
で示される化合物（Ａ）の具体例としては、例えば

【０
００９】

【化３】

【００１０】（新日鉄化学（株）製、カルドエポキシア
クリレート樹脂、ＡＳＦ−４００　）等がある。

【００１１】本発明に使用する３官能以上のエチレン性
不飽和基含有化合物（Ｂ）の具体的な例としては、例え
ばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、
トリメチロールプロパントリプロポキシトリ（メタ）ア
クリレート、グリセリントリプロポキシトリ（メタ）ア
クリレート、ペンタエリスリト−ルトリ（メタ）アクリ
レート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジ
トリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、
ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサ（メタ）アク
リレート、トリペンタエリスリトールポリ（メタ）アク
リレート等を挙げることができる。３官能以上のエチレ
ン性不飽和基含有化合物（Ｂ）の使用量は、（Ａ）成分
１００重量部に対して５〜９００重量部が好ましく、特
に好ましくは、１０〜３００重量部である。

【００１２】次に光重合開始剤（Ｃ）の代表的なものと
しては、例えば２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）
フェニル〕−２−モルホリノ−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、ベンゾフ
ェノン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジ
イソプロピルチオキサントン、２−トリクロロメチル−
５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール、２−ト
リクロロメチル−５−（Ｐ−シアノスチリル）−１，３
，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−
（Ｐ−メトキシスチリル）１，３，４−オキサジアゾー
ル、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−Ｐ−メト
キシスチリル−Ｓ−トリアジン２−トリクロロメチル−
４−アミノ−６−Ｐ−メトキシスチリル−Ｓ−トリアジ
ン、２−（４−メトキシ−ナフト−ル１−イル−４，６
−ビス−トリクロロメチル−Ｓ−トリアジン等を挙げる
ことができる。これらは、単独或は、２種以上組合せて
用いることができる。さらにかかる光重合開始剤（Ｃ）
は、必要に応じて光増感剤、例えばＮ，Ｎ−ジメチルア
ミノ安息香酸エチルエステル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ
安息香酸イソアミルエステル等を単独或は２種以上を組
合せて用いることができる。光重合開始剤（Ｃ）の使用
量は、（Ａ）成分＋（Ｂ）成分の総量１００重量部に対
して０．１〜１５重量部が好ましく、特に好ましくは１
〜１０重量部である。

【００１３】本発明のカラーフィルター用材料には塗布
性能をあげるために有機溶剤類、例えばエチルセロソル
ブアセテ−ト、イソプロピルセロソルブアセテート、ブ
チルセロソルブアセテ−ト、プロピレングリコ−ルモノ
メチルエーテルアセテ−ト、プロピレングリコールモノ
エチルエーテルアセテート、エチルセロソルブ、ブチル
セロソルブ、カルビトールアセテート、メチルエチルケ
トン、酢酸エチルエステル、ソルベントナフサ等を任意
量使用することができる。

【００１４】本発明のカラーフィルター用材料には、更
に必要に応じてイソボルニルアクリレート、トリシクロ
デカンアクリレート、アダマンチルアクリレート、トリ
シクロデカンジメチロールジアクリレート、ヒドロキシ
ピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート等の
１，２官能アクリレート、顔料（例えば、アントラキノ
ン系顔料、ペリレン系顔料、ジスアゾ系顔料、イソイン
ドリン系顔料、ハロゲン化フタロシアニン系顔料、カー
ボン、チタンカ−ボン、酸化鉄等）、シランカップリン
グ剤、光安定剤、酸化防止剤、ビスフェノール型エポキ
シ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹
脂等の１分子中に２個以上のエポキシ基を含有するエポ
キシ樹脂とアミノ化合物類、イミダゾール化合物類、フ
ェノール類、光カチオン重合触媒等のエポキシ硬化剤等
を使用することができる。

【００１５】本発明のカラーフィルター用材料は各成分
を常温〜８０℃で混合、分散、溶解して得ることができ
る。

【００１６】本発明のカラーフィルター用材料の硬化物
は常法により紫外線照射により得ることができる。具体
的には例えば、低圧又は高圧水銀灯、キセノン灯等を用
いて紫外線を照射して得ることができる。本発明のカラ
ーフィルター用材料は、カラーフィルターの保護膜用樹
脂組成物及びカラーフィルターのＲ、Ｇ、Ｂ、用バイン
ダーとして有用である。次に、本発明で得られるカラー
フィルター用材料の使用方法について説明する。あらか
じめガラス又は固体撮像素子等の基板上にゼラチン、グ
ルーなどの天然高分子又はアクリル樹脂等の合成高分子
からなる感光性組成物を、印刷或はスピンコ−ト等の方
法で塗布、パターン化され、染色されることにより形成
されたカラーフィルター或は基板上に顔料の分散された
アクリル樹脂、ポリエステル樹脂又はメラミン樹脂等の
合成高分子を印刷或はスピンコ−ト等の方法で塗布、パ
ターン化され、形成されたカラーフィルター上に本発明
のカラーフィルター用材料を印刷或いスピンコート等の
方法により塗布し、必要に応じて溶剤を常温〜８０℃で
乾燥し、次いで、ネガマスクを置き、紫外線を照射し硬
化させ、次いで、塩化メチレン等の有機溶剤類で塗膜の
未照射部分を溶解除去し、次いで必要に応じて１５０〜
２００℃で加熱することによって、パターン形成された
保護膜を有するカラーフィルタ−を得ることができる。 本発明のカラーフィルター用材料から得られた硬化膜は
カラービデオカメラ、液晶カラ−ＴＶ等に用いられるカ
ラーフィルターの保護膜として特に好適である。本発明
のカラーフィルター用材料を用いた場合、微細パターン
の形成が容易で、その硬化物（硬化膜）は耐熱性、密着
性に優れ硬化物の上にＩＴＤ膜を作製してもシワの発生
がない。

【００１７】

【実施例】以下本発明を実施例により更に具体的に説明
する。 実施例１〜３ 表１に示す配合組成（数値は重量部で表示）に従って各
配合成分を混合することにより本発明のカラーフィルタ
ー用材料を得た。これをガラス板上にスピンコートによ
り１〜３μｍの膜厚で塗布後、塗膜を７０℃で１０分間
乾燥し、ネガフィルムを塗膜の上に置き、次いで５ｋｗ
超過圧水銀灯を使用して紫外線を照射し、次いで塩化メ
チレンで塗膜の未照射部分を溶解除去し、現像性につい
て評価した。（溶解速度の速いものは○、溶解しないか
又はきわめて溶解速度の遅いものは×として表した。）
次に未照射部分を溶解除去したものを１８０℃で１時間
乾燥器中に放置した後、ガラス板上に形成された硬化物
（硬化膜）の耐熱性、ＩＴＯ膜の作製の時のシワの発生
、密着性（初期）について評価し、又更に１００℃の熱
水中に１時間放置した後の密着性（熱水処理後）につい
て評価した。

【００１８】耐熱性 硬化物を２５０℃で１時間放置後の硬化物の着色につい
て評価した。 ○─────硬化膜の着色なし外観異常なし△────
─硬化膜の着色がややみられる×─────硬化膜の着
色が強い

【００１９】ＩＴＯ膜の作製の時のシワの発生硬化物の
表面にスパッタリング法でＩＴＯ膜を作製しシワの発生
を評価した。 ○─────硬化膜にシワの発生なし ×─────硬化膜にシワの発生がみられる

【００２０
】密着性 硬化物に切れ目を入れて一辺１ｍｍの正方形の小変を１
００個刻みその表面にセロハンテープをはり付け直ちに
はがした。そのとき残った硬化物の小片の数によって表
した。その数の多いほど密着性にすぐれている。

【００２１】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表１　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　実　　施　　例　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１　　　　　　２　　　　　　３（Ａ
）成分　　　　ＡＳＦ−４００　　＊１　　　　　　　
　　　　　　　　　９０　　　　７０　　　　８０（Ｂ
）成分　　　　ＫＡＹＡＲＡＤ　ＤＰＨＡ　　　　＊２
　　　　　　　　　　　　　　　　１０　　　　３０　
　　　２０　　　　　　　　　　　　　　エチルセロソ
ルブアセテーチ　　　　　　　　４００　　４００　　
４００（Ｃ）成分　　　　イルガキュア−９０７　　＊
３　　　　　　　　　　　　３　　　　　　３　　　　
　　３　　　　　　　　　　　　　　シランカップリン
グ剤　　ＫＢＫ−５１０３＊４　　　　１　　　　　　
　　　　　　　　１　　　　　　　　　　　　　　シラ
ンカップリング剤　　Ａ−１８７　　　＊５　　　　　
　　　　　　　１　　　　　　　　　　　　　　セロキ
サイド２０２１　　　　＊６　　　　　　　　　　　　
　　　　１０　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｓ
Ｐ−１７０　　　　　　　　＊７　　　　　　　　　　
　　　　　　　０．３　　　　　　　　　　　　　　　
　現像性　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　○　　　　　　○　　　　　　○　
　　　　　　　　　　　　　　　耐熱性　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　○　
　　　　　○　　　　　　○　　　　　　　　　　　　
　　　　ＩＴＯ膜の作製の時のシワの発生　　　　　　
○　　　　　　○　　　　　　○　　　　　　　　　　
　　　　　　密着性　　　　　　初期　　　　　　　　
　　　　　　　　　１００／１００　１００／１００　
１００／１００　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　熱水処理後　　　　　　　　　　　　　　
　１００／１００　　９０／１００　１００／１００

【
００２２】注　　　　＊１　　ＡＳＦ−４００：新日鉄
化学（株）製 前記式（２）の化合物、カルドエポキシアクリレート樹
脂 ＊２　　ＫＡＹＡＲＡＤ　ＤＰＨＡ：日本化薬（株）製
ジペンタエリスリト−ルペンタ及びヘキサアクリレート
混合物 ＊３　　イルガキュアー９０７：チバ・ガイギ−社製　
　光重合開始剤 ＊４　　ＫＢＭ−５１０３：信越化学（株）製　　シラ
ンカップリング剤 ＊５　　Ａ−１８７：日本ユニカ（株）製　　シランカ
ップリング剤 ＊６　　セロキサイド２０２１：ダイセル化学工業（株
）製 ３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポ
キシシクロヘキサンカルボキシレ−ト ＊７　　ＳＰ−１７０：旭電化（株）製、光カチオン重
合触媒

【００２３】

【発明の効果】本発明のカラーフィルター用材料を用い
ると微細パタ−ン化が可能で、その硬化膜は高温に放置
しても着色が少なく、ＩＴＯ膜の作製の時のシワの発生
がなく密着性に優れカラーフィルター保護膜用に適する
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】式（１）で示される化合物（Ａ）、【化１
   】 （式中、Ｒは、Ｈ又はＣＨ３　である。）３官能以上の
   エチレン性不飽和基含有化合物（Ｂ）及び光重合開始剤
   （Ｃ）を含むことを特徴とするカラ−フィルター用材料
   。
2. 【請求項２】請求項１記載のカラーフィルター用材料の
   硬化物。