JPH05281415A - Formation of protective film for color filter - Google Patents

Formation of protective film for color filter

Info

Publication number
JPH05281415A
JPH05281415A JP10608392A JP10608392A JPH05281415A JP H05281415 A JPH05281415 A JP H05281415A JP 10608392 A JP10608392 A JP 10608392A JP 10608392 A JP10608392 A JP 10608392A JP H05281415 A JPH05281415 A JP H05281415A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
weight
coating
color filter
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10608392A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Nanba
洋一 南波
Fumio Matsui
二三雄 松井
Takeo Kuramoto
武夫 倉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP10608392A priority Critical patent/JPH05281415A/en
Publication of JPH05281415A publication Critical patent/JPH05281415A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve a protective film characteristic and flatness and to improve heat resistance and moisture resistance by using polyorgano silcesquoxane having a specific mol. wt. and terminal group. CONSTITUTION:The surface of a color filter substrate is coated with the polyorgano silcesquoxane contg. 0.3 to 6wt.% hydroxyl group and 0.9 to 16wt.% alkoxy group as the terminal groups expressed by formula so as to have the molar ratio of both ranging from 1.0 to 2.0 and having 500 to 50000 number average mol.wt. and the coating is heated. In the formula, R1 denotes 1 to 3C alkyl group, substd. or unsubstd. phenyl group; R2 denotes 1 to 3C alkyl group or hydrogen group; (n) denotes a positive integer. The polyorgano silcesquoxane is used as a soln. prepd. by dissolving the polyorgano silcesquoxane in a solvent at the time of coating the surface of the color filter substrate with the polyorgano silcesquoxane expressed by the formula.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は液晶カラーフィルター保
護膜の形成方法に関する。さらに詳しくいえば、液晶表
示素子用あるいは固体撮像素子用の、染色、印刷、電
着、顔料分散法などにより製造されるカラーフィルター
の平坦な表面を有する保護膜の形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a liquid crystal color filter protective film. More specifically, it relates to a method for forming a protective film having a flat surface on a color filter, which is manufactured by dyeing, printing, electrodeposition, a pigment dispersion method or the like for a liquid crystal display device or a solid-state image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術およびその課題】カラーLCD(Liquid C
rystal Display)の大画面化、高密度化、低コスト化が
進む中で、カラーフィルターの性能向上が不可避となっ
てきており、カラーLCD表示の信頼性を維持する上
で、カラーフィルターの保護膜としての平坦な膜の重要
性が増してきている。
2. Description of the Related Art Color LCD (Liquid C
As the screen size, density, and cost of crystal displays are increasing, it is inevitable to improve the performance of color filters, and in order to maintain the reliability of color LCD displays, a protective film for color filters. As a flat film, the importance of the film is increasing.

【0003】カラーフィルターの構造としてはガラス基
板上にレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の
画素が並び、R、G、Bの画素の間にブラックマトリッ
クス層を形成し、この上に透明樹脂によるオーバーコー
ト層(保護層)を形成し、さらにインジウム・スズ・オ
キサイド(ITO)などの透明導電層を形成する。この
R、G、B画素のオーバーコート層には、カラーフィル
ター表面の凹凸がLCDの表示特性を損なわない程度に
平滑である平坦性と、後工程であるITOスパッタリン
グによる膜付(スパッタ膜付)や配向処理、パネル組立
てに伴う熱処理や薬品処理に耐え、カラーフィルター画
素の保護膜としての性能が必要である。
As a structure of a color filter, red (R), green (G) and blue (B) pixels are arranged on a glass substrate, and a black matrix layer is formed between the R, G and B pixels. An overcoat layer (protective layer) made of a transparent resin is formed thereon, and a transparent conductive layer made of indium tin oxide (ITO) or the like is further formed. The R, G, and B pixel overcoat layers have flatness in which unevenness of the color filter surface is smooth to the extent that the display characteristics of the LCD are not impaired, and a film formed by ITO sputtering (with a sputtered film) that is a post-process. It is necessary to withstand the heat treatment and chemical treatment that accompanies the orientation process, the panel assembly, and the chemical treatment, and to have the performance as a protective film for the color filter pixel.

【0004】この保護層の材料にはこれまでアクリル系
樹脂あるいはポリイミド系樹脂などの有機樹脂、あるい
はこれらの樹脂構造中にシロキサン骨格を導入したもの
などが用いられてきた。
As materials for the protective layer, organic resins such as acrylic resins or polyimide resins, or those having a siloxane skeleton introduced into the resin structure have been used.

【0005】しかし、アクリル系樹脂やポリイミド系樹
脂では、数10μmまでの厚膜化が可能であるため、
R、G、B画素パターンの平坦性は得られるものの、膜
の透明性、耐熱性、吸湿性においては必ずしも満足な性
能が得られていない。特に耐熱性については後工程であ
るITOスパッタ膜付や配向処理、パネル組立に伴う熱
処理温度に耐え得るオーバーコート層が形成できなかっ
た。
However, since acrylic resin and polyimide resin can be thickened to several tens of μm,
Although the flatness of the R, G, and B pixel patterns is obtained, satisfactory performance is not necessarily obtained in terms of film transparency, heat resistance, and hygroscopicity. In particular, regarding the heat resistance, it was not possible to form an overcoat layer that could withstand the heat treatment temperature associated with the ITO sputtered film, the alignment treatment, and the panel assembly in the subsequent steps.

【0006】また、近年ポリシロキサン被覆膜を塗布法
で形成する材料としてテトラヒドロキシランに代表され
る、いわゆる無機系SOG(Spin on Glass )、および
アルキルトリヒドロキシランなどのいわゆる有機系SO
Gをカラーフィルターの保護膜、平坦化膜として使用す
ることが提案されている。
Further, in recent years, so-called inorganic SOG (Spin on Glass), which is typified by tetrahydroxylan, and so-called organic SO, such as alkyltrihydroxylane, which are typified by tetrahydroxylane, as materials for forming a polysiloxane coating film.
It has been proposed to use G as a protective film and a flattening film for a color filter.

【0007】しかし、この無機系SOGおよび有機系S
OG硬化膜にも種々の問題点があることが指摘されてい
る。例えば、無機SOG膜では完全硬化体を形成するた
めには400℃以上の高温でのキュア(硬化)を要し、
カラーフィルター自身の耐熱性の限界と思われる250
℃のキュアでは完全硬化体は形成できないこと、また、
仮に高温キュアを行なったとしても、カラーフィルター
R、G、B画素表面の凹凸を埋めるに1μm以上の十分
な膜厚を形成するとクラックが生ずる欠点がある。有機
SOG膜は1〜2μmまでの厚膜化は可能であるため
R、G、B画素パターンの平坦性は得られるものの、カ
ラーフィルター自身の耐熱性の限界と思われる250℃
のキュアでは完全硬化体は形成できず、後工程のITO
スパッタ膜付の脱ガス性(耐熱性)や吸湿性において問
題があり、カラーフィルターの信頼性の面で不安視され
ている。
However, this inorganic SOG and organic S
It has been pointed out that the OG cured film has various problems. For example, an inorganic SOG film requires curing (curing) at a high temperature of 400 ° C. or higher in order to form a completely cured product,
250, which seems to be the limit of heat resistance of the color filter itself
A completely cured product cannot be formed by curing at ℃,
Even if high-temperature curing is performed, there is a drawback that cracks may occur if a film thickness of 1 μm or more is formed to fill the irregularities on the surface of the color filters R, G, and B pixels. Since the organic SOG film can be thickened to 1 to 2 μm, the flatness of the R, G, and B pixel patterns can be obtained, but the heat resistance of the color filter itself is considered to be 250 ° C.
A completely cured product cannot be formed by the curing of
There is a problem in degassing (heat resistance) with a sputtered film and hygroscopicity, and there is concern about the reliability of the color filter.

【0008】従って、本発明は液晶カラーフィルターの
オーバーコート膜に使用する有機SOGにおける上記の
問題点を解決することを目的とし、保護膜性、平坦化性
に優れ、かつ前述の耐熱性や吸湿性の改善された、液晶
カラーフィルター保護膜の形成方法を提供することを目
的とする。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the organic SOG used for the overcoat film of the liquid crystal color filter, and it is excellent in the protective film property and the flattening property and has the above-mentioned heat resistance and moisture absorption. An object of the present invention is to provide a method of forming a liquid crystal color filter protective film having improved properties.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
達成するため、鋭意検討を進めた結果、有機SOGにお
けるアルキルトリヒドロキシシランに代えて特定の分子
量と末端基を有するポリオルガノシルセスキオキサンを
用いることにより上記目的を達成し得る液晶カラーフィ
ルター保護平坦化膜が得られることを見出し本発明を完
成するに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies in order to achieve the above-mentioned objects, and as a result, in place of alkyltrihydroxysilane in organic SOG, a polyorganosilsesqui having a specific molecular weight and a terminal group has been obtained. The inventors have found that a liquid crystal color filter protective flattening film capable of achieving the above object can be obtained by using oxane, and have completed the present invention.

【0010】すなわち、本発明は、一般式(I)That is, the present invention has the general formula (I)

【化2】 (式中、R1 は炭素原子数1〜3のアルキル基、置換ま
たは非置換フェニル基を表わし、R2 は炭素原子数1〜
3のアルキル基または水素原子を表わし、nは正の整数
である。)で示され、末端基として水酸基0.3 〜6重量
%とアルコキシ基0.9 〜16重量%とを、両者のモル比
が1:0.2 〜2.0 の範囲となるように含有し、数平均分
子量が500〜50,000のポリオルガノシルセスキオキサ
ンをカラーフィルター基板上にコーティングし、加熱す
ることを特徴とする液晶カラーフィルター用保護膜の形
成方法を提供したものである。
[Chemical 2] (In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 2 represents 1 to 1 carbon atoms.
3 represents an alkyl group or a hydrogen atom, and n is a positive integer. ), A hydroxyl group of 0.3 to 6% by weight and an alkoxy group of 0.9 to 16% by weight are contained so that the molar ratio of both is in the range of 1: 0.2 to 2.0, and the number average molecular weight is 500 to The present invention provides a method for forming a protective film for a liquid crystal color filter, which comprises coating 50,000 polyorganosilsesquioxanes on a color filter substrate and heating.

【0011】本発明で用いられる一般式(I)のポリオ
ルガノシルセスキオキサンにおいて、側鎖のR1 は炭素
原子数1〜3個のアルキル基(すなわち、メチル、エチ
ル、プロピル基)または置換または非置換フェニル基で
ある。これ以外の置換基では耐熱性が不充分となり不適
当である。フェニル基の置換基としては、アルキル基、
アルケニル基、ハロゲン基等が例示される。
In the polyorganosilsesquioxane of the general formula (I) used in the present invention, R 1 of the side chain is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms (that is, methyl, ethyl, propyl group) or a substituted group. Alternatively, it is an unsubstituted phenyl group. Substituents other than these are not suitable because the heat resistance is insufficient. As the substituent of the phenyl group, an alkyl group,
An alkenyl group, a halogen group, etc. are illustrated.

【0012】本発明において、ポリオルガノシルセスキ
オキサンの末端基は、水酸基を0.3〜6重量%、アルコ
キシ基を0.9 〜16重量%かつ両末端基のモル比は1:
0.2〜2.0 の範囲となるよう含有するものである。アル
コキシ基としてはメトキシ、エトキシ、ブトキシ基が使
用し得る。
In the present invention, the polyorganosilsesquioxane has terminal groups of 0.3 to 6% by weight of hydroxyl groups, 0.9 to 16% by weight of alkoxy groups and a molar ratio of both terminal groups of 1 :.
It is contained in the range of 0.2 to 2.0. A methoxy, ethoxy or butoxy group can be used as the alkoxy group.

【0013】末端基の水酸基が6重量%以上となるとキ
ュア後も未反応で残留する水酸基があり、これに起因し
て硬化膜の吸湿性が高くなる欠点を生ずる。末端基のア
ルコキシ基が16重量%以上ではキュア後も未反応で残
留するアルコキシ基があり、これに起因して硬化膜の高
温加熱時(ITOスパッタ時等)の脱ガス量が多くなる
欠点を生ずる。また、末端基の水酸基が0.3 重量%以下
およびアルコキシ基が0.9 重量%以下の場合は基板との
接着性や平坦化特性が不満足となり、硬化膜の硬度も充
分なレベルに達しない。また末端基の水酸基とアルコキ
シ基とのモル比は1:0.2 〜2.0 好ましくは1:0.5 〜
1.5 であり、この範囲よりアルコキシ基が多くても少な
くてもキュア時の性能発現はスムーズに進行しない。す
なわち、アルコキシ基が少ない場合は特に硬化膜の吸湿
性が不満足となり、アルコキシ基が多い場合は高温加熱
時の脱ガス性が問題となる。
When the hydroxyl group of the terminal group is 6% by weight or more, there is a hydroxyl group which remains unreacted after curing, which causes a drawback that the hygroscopicity of the cured film becomes high. If the amount of the terminal alkoxy group is 16% by weight or more, there is an unreacted residual alkoxy group even after curing, which causes a problem that the amount of degassing during heating of the cured film at high temperature (such as ITO sputtering) increases. Occurs. On the other hand, when the amount of the terminal hydroxyl groups is 0.3% by weight or less and the amount of the alkoxy groups is 0.9% by weight or less, the adhesiveness to the substrate and the flattening property become unsatisfactory, and the hardness of the cured film does not reach a sufficient level. Further, the molar ratio of the hydroxyl group of the terminal group to the alkoxy group is 1: 0.2 to 2.0, preferably 1: 0.5 to
It is 1.5, and the performance development during curing does not proceed smoothly even if the amount of alkoxy groups is larger or smaller than this range. That is, when the amount of alkoxy groups is small, the hygroscopicity of the cured film becomes unsatisfactory, and when the amount of alkoxy groups is large, the degassing property at the time of heating at high temperature becomes a problem.

【0014】本発明におけるポリオルガノシルセスキオ
キサンの数平均分子量は、GPC(ゲル・パーミュレー
ション・クロマトグラフィー)法により測定したデータ
をポリスチレン標準試料の検量線に基づく換算値で表わ
したものである。本発明における数平均分子量の値とし
ては500〜50,000が好ましい。数平均分子量が500
より小さいと本発明の目的の一つである高温加熱時およ
び硬化時の収縮を抑制する点で不充分となる。また数平
均分子量が50,000より大きいと有機溶剤に対する溶解性
が不充分となり、平坦化特性も不満足となる。
The number average molecular weight of the polyorganosilsesquioxane in the present invention is a value obtained by converting the data measured by the GPC (gel permeation chromatography) method into a conversion value based on a calibration curve of a polystyrene standard sample. is there. The value of the number average molecular weight in the present invention is preferably 500 to 50,000. Number average molecular weight is 500
If it is smaller than the above range, the shrinkage at the time of high temperature heating and curing, which is one of the objects of the present invention, is insufficient. On the other hand, if the number average molecular weight is more than 50,000, the solubility in an organic solvent will be insufficient and the flattening characteristics will be unsatisfactory.

【0015】本発明における一般式(I)のポリオルガ
ノシルセスキオキサンをカラーフィルター基板上にコー
ティングするに際してはポリオルガノシルセスキオキサ
ンを有機溶剤に溶解した溶液として用いる。
When the polyorganosilsesquioxane of the general formula (I) of the present invention is coated on a color filter substrate, it is used as a solution in which the polyorganosilsesquioxane is dissolved in an organic solvent.

【0016】本発明の分子量域のポリオルガノシルセス
キオキサンは多様な一般有機溶剤に可溶であって、例え
ばメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアル
コール、ブチルアルコールのようなアルコール類、アセ
トン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンの
ようなケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル
のようなエステル類、エチレングリコール、グリセリ
ン、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、エチレングリコールモノエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコー
ルモノエチルグリコール、プロピレングリコールモノブ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノブチルエーテル、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、エチレングリコールモ
ノブチルエーテルアセテート、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、ジエチレングリコールモ
ノブチルエーテルアセテートのような多価アルコールお
よびそのエーテル類などのような有機溶剤を用いること
ができる。これらの溶媒は単独で用いても2種以上混合
して用いてもよい。
The polyorganosilsesquioxane in the molecular weight range of the present invention is soluble in various general organic solvents, for example, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol and butyl alcohol, acetone, methyl ethyl ketone, Ketones such as methyl isobutyl ketone, esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol, glycerin, diethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether , Propylene glycol monoethyl glycol, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol Polyhydric alcohols such as monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate and the like. Organic solvents such as ethers can be used. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

【0017】有機溶剤溶液中のポリオルガノシルセスキ
オキサンの固形分濃度はコーティング方法にも依存する
が、通常は2〜30重量%、好ましくは5〜20重量%
である。また本発明におけるポリオルガノシルセスキオ
キサン溶液には必要に応じてレベリング剤、カップリン
グ剤、増粘剤、充填剤、その他の添加剤を加えて使用し
てもよい。
The solid content of the polyorganosilsesquioxane in the organic solvent solution depends on the coating method, but is usually 2 to 30% by weight, preferably 5 to 20% by weight.
Is. In addition, a leveling agent, a coupling agent, a thickener, a filler, and other additives may be added to the polyorganosilsesquioxane solution in the present invention, if necessary.

【0018】ポリオルガノシルセスキオキサン溶液をカ
ラーフィルター基板上にコーティングするに際しては、
通常スピンコーティングが採用される。また、必要に応
じて、ディップコーティング、ロールコーティング、ス
クリーン印刷コーティング、スプレーコーティング、そ
の他の方法でコーティングしてもよい。
When coating the polyorganosilsesquioxane solution on the color filter substrate,
Spin coating is usually used. Moreover, you may coat by dip coating, roll coating, screen printing coating, spray coating, and other methods as needed.

【0019】本発明における液晶カラーフィルター保護
膜としてのポリオルガノシルセスキオキサンの膜厚は0.
01〜5μmの範囲で自由に選択することができる。特に
1μm以上の厚膜になってもクラックを生じないので、
カラーフィルターのR、G、B画素パターンの凹部を埋
め平坦化することが可能である。また、これらの膜厚は
1回のコーティングで得ることができるが、2回以上の
コーティングにより保護膜を形成してもよい。
The film thickness of the polyorganosilsesquioxane as the liquid crystal color filter protective film in the present invention is 0.
It can be freely selected within the range of 01 to 5 μm. In particular, even if the film is thicker than 1 μm, cracks do not occur, so
It is possible to fill the concave portions of the R, G, and B pixel patterns of the color filter to make the surface flat. Further, these film thicknesses can be obtained by coating once, but the protective film may be formed by coating two or more times.

【0020】本発明では、ポリオルガノシルセスキオキ
サン溶液をコーティングした後、150〜300℃にお
いて10〜120分間加熱してキュアを行なう。このと
き有機溶剤の種類によってはキュアに先立ち予め100
〜200℃、1〜10分間の加熱を行ない、有機溶剤を
除去してもよい。キュア温度は構成材料の耐熱性から許
容される範囲内でなるべく高温にすることが、硬化後の
塗膜材質および所要時間の面から望ましいが、本発明で
用いるポリオルガノシルセスキオキサンでは200〜2
50℃の温度で完全にキュアすることが可能である。
In the present invention, after coating the polyorganosilsesquioxane solution, heating is performed at 150 to 300 ° C. for 10 to 120 minutes to perform curing. At this time, depending on the type of organic solvent, 100
The organic solvent may be removed by heating at ˜200 ° C. for 1 to 10 minutes. It is desirable that the curing temperature be as high as possible within the range allowable from the heat resistance of the constituent materials, from the viewpoint of the coating material after curing and the required time, but in the polyorganosilsesquioxane used in the present invention, Two
It is possible to completely cure at a temperature of 50 ° C.

【0021】このようにポリオルガノシルセスキオキサ
ン硬化膜は従来のアルキルトリヒドロキシシラン等の有
機SOGに比べて比較的低温でキュアすることができる
ばかりでなく、得られる硬化膜は比較的厚い膜としても
クラックは生じ難く、従来の有機SOG膜に比して高温
加熱時の脱ガスも少なく吸湿性も低い。
As described above, the polyorganosilsesquioxane cured film can be cured at a relatively low temperature as compared with the conventional organic SOG such as alkyltrihydroxysilane, and the obtained cured film is a relatively thick film. As a result, cracks are unlikely to occur, and the amount of degassing during heating at high temperature is small and the hygroscopicity is low as compared with the conventional organic SOG film.

【0022】上記のような特性からポリオルガノシルセ
スキオキサンは、液晶カラーフィルターの平坦化保護膜
に好適である。コーティング方法としてはスピンコーテ
ィング、ディップコーティング、ロールコーティング、
スクリーン印刷コーティング、スプレーコーティング、
刷毛塗り等の任意の方法を選択することもできる。ま
た、キュア温度を下げるために、必要に応じてアルカ
リ、アルカリ金属塩等の触媒を加えることも可能であ
る。
From the above characteristics, polyorganosilsesquioxane is suitable for a flattening protective film of a liquid crystal color filter. Spin coating, dip coating, roll coating,
Screen printing coating, spray coating,
An arbitrary method such as brush coating can be selected. Further, in order to lower the curing temperature, it is possible to add a catalyst such as an alkali or an alkali metal salt, if necessary.

【0023】[0023]

【作用】本発明におけるポリオルガノシルセスキオキサ
ンの硬化膜が従来のアルキルトリヒドキシ等の有機SO
Gに比較して、より低温で完全硬化体を形成しうること
および硬化膜の高温加熱時の脱ガス性が少なく吸湿性が
低いことの理由は次のように推論される。
The cured film of polyorganosilsesquioxane used in the present invention is a conventional organic SO such as alkyltrihydroxy.
The reason why a completely cured product can be formed at a lower temperature and that the cured film has less degassing property and lower hygroscopicity when compared to G is inferred as follows.

【0024】すなわち、従来の有機SOGの硬化反応は
下記のような脱水を伴う縮合反応によって進行する。
That is, the conventional curing reaction of organic SOG proceeds by the following condensation reaction accompanied by dehydration.

【化3】 [Chemical 3]

【0025】これに対して、本発明のポリオルガノシル
セスキオキサンでは上記の反応に加えて下記のような脱
アルコールを伴う縮合反応が主体となる。
On the other hand, in the polyorganosilsesquioxane of the present invention, in addition to the above reaction, the following condensation reaction involving dealcoholization is the main component.

【化4】 [Chemical 4]

【0026】この脱アルコール反応の方が従来の脱水反
応より速く進行するため、硬化が速やかに、より低温で
進み、かつ反応の完結度も高くなる。ここで、反応完結
度が高いことは高温加熱時の収縮が小さいことに結付
き、また未反応の−Si −OHが少ないことは吸湿性の
低いことに結付くと考えられる。従来の有機SOGは低
分子物質からスタートして硬化させるために大きな硬化
収縮応力が避けられないのに対して、本発明におけるポ
リオルガノシルセスキオキサンはスタート時において一
定の分子量を持つオリゴマーであるから硬化時の収縮が
小さくなるものと考えられる。
Since the dealcoholization reaction proceeds faster than the conventional dehydration reaction, curing proceeds faster, at a lower temperature, and the degree of completion of the reaction is higher. Here, it is considered that a high degree of completion of the reaction leads to a small shrinkage at the time of heating at a high temperature, and a low amount of unreacted —Si—OH leads to a low hygroscopicity. In the conventional organic SOG, a large shrinkage stress of curing is inevitable since the organic SOG starts from a low molecular weight material and is cured, whereas the polyorganosilsesquioxane of the present invention is an oligomer having a constant molecular weight at the start. Therefore, it is considered that the shrinkage during curing becomes small.

【0027】[0027]

【実施例】以下、実施例および比較例をあげて本発明を
さらに詳細に説明する。但し、本発明は何等これらに限
定されるものではない。なお、実施例および比較例中の
各物性値は下記の方法に従って測定した。
The present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to these. In addition, each physical-property value in an Example and a comparative example was measured according to the following method.

【0028】(1)数平均分子量(Mn)の測定 GPC法により測定したデータ(昭和電工(株)のShod
exカラム使用)をポリスチレン標準試料の検量線に基づ
く換算値で表わした。
(1) Measurement of number average molecular weight (Mn) Data measured by GPC method (Shod of Showa Denko KK)
(ex column is used) is represented by a conversion value based on a calibration curve of a polystyrene standard sample.

【0029】(2)末端−OH基および−OC2 5
量の測定 液中に酸を加えることにより−OH基をH2 O、−OC
2 5 基をC2 5 OHとし、適定法により末端−O
H、−OC2 5 を定量した。
(2) Measurement of the amount of terminal --OH groups and --OC 2 H 5 groups By adding an acid to the solution, --OH groups are converted into H 2 O and --OC.
The 2 H 5 group is defined as C 2 H 5 OH, and the terminal —O
H, was quantified -OC 2 H 5.

【0030】(3)スピンコート法 スピナー1H360型(協栄セミコンダクター社製)を
使用し、塗布液を数ml基板上に適下し、800rp
m、10秒、次いで1000rpm5秒間回転し、塗布膜を
形成した。
(3) Spin coating method A spinner 1H360 type (manufactured by Kyoei Semiconductor Co., Ltd.) was used.
m, 10 seconds, and then 1000 rpm for 5 seconds to form a coating film.

【0031】(4)膜厚の測定法 デクタック3030(スローアン社製)にてガラス基板上に
形成した塗膜の存在する部分と塗膜の無い部分との段差
を測定することにより、膜厚を測定した。
(4) Method of measuring film thickness The film thickness is measured by measuring the step between the part where the coating film is formed and the part where there is no coating film formed on the glass substrate with Dectac 3030 (manufactured by Sloan). It was measured.

【0032】(5)塗膜物性の測定法 耐熱性 ガラス基板上に塗膜を形成し、250℃、1時間加熱処
理した後、塗膜のクロスカット密着性を50倍顕微鏡に
て観察した。
(5) Method for measuring physical properties of coating film A coating film was formed on a heat-resistant glass substrate and heat-treated at 250 ° C. for 1 hour, and then the cross-cut adhesion of the coating film was observed with a 50 × microscope.

【0033】 耐酸、耐アルカリ性 ガラス基板上に塗膜を形成し、(1) 10NHClに15
0℃10分浸漬、(2)4%KOHに室温10分浸漬、(3)
180℃2時間加熱(昇温除冷各30分)、(4) 4%
KOH室温10分浸漬の処理を行なった後、塗膜のクロ
スカット密着性を50倍顕微鏡にて観察した。
Acid and alkali resistance A coating film is formed on a glass substrate and (1) 15N in 10N HCl.
Immersion at 0 ° C for 10 minutes, (2) Immersion in 4% KOH at room temperature for 10 minutes, (3)
Heated at 180 ℃ for 2 hours (30 minutes each for heating and cooling), (4) 4%
After the KOH was soaked at room temperature for 10 minutes, the cross-cut adhesion of the coating film was observed with a 50 × microscope.

【0034】 恒温恒湿試験 ガラス基板上に塗膜を形成し、85℃95%RH75時
間の処理をした後の塗膜のクロスカット密着性を50倍
顕微鏡にて観察した。
Constant Temperature and Humidity Test After forming a coating film on a glass substrate and treating it at 85 ° C. and 95% RH for 75 hours, the cross-cut adhesion of the coating film was observed with a 50 × microscope.

【0035】 平坦性 R、G、B画素パターンを形成したカラーフィルター基
板上に塗膜を形成し、Rmax (表面粗さの最大高さ)を
デクタック3030(スローアン社製)にて測定した。
Flatness A coating film was formed on a color filter substrate on which R, G, and B pixel patterns were formed, and Rmax (maximum height of surface roughness) was measured with Dectak 3030 (manufactured by Sloan).

【0036】実施例1 一般式(I)においてR1 がメチル基、R2 が水素とエ
チル基からなり、水酸基含有量が1.4 重量%、エトキシ
基含有量が3.6 重量%、かつ両者のモル比が1:1で数
平均分子量Mnが2500のラダー型シリコーンオリゴマー
20重量部をエタノールとブタノールの混合溶剤(重量
比1:1)80重量部に溶解して塗布液を得た。この塗
布液をガラス基板上に膜厚1μmとなるようにスピンコ
ーティングし、120℃20分次いで200℃30分ク
リーンオーブンにて加熱してキュアした。キュア後、室
温に冷却して諸物性を測定した。結果を表1に示す。
Example 1 In the general formula (I), R 1 is a methyl group, R 2 is hydrogen and an ethyl group, the hydroxyl group content is 1.4% by weight, the ethoxy group content is 3.6% by weight, and the molar ratio of the two. 20 parts by weight of a ladder type silicone oligomer having a ratio of 1: 1 and a number average molecular weight Mn of 2500 was dissolved in 80 parts by weight of a mixed solvent of ethanol and butanol (weight ratio 1: 1) to obtain a coating solution. This coating solution was spin-coated on a glass substrate to a film thickness of 1 μm, heated at 120 ° C. for 20 minutes and then at 200 ° C. for 30 minutes in a clean oven to be cured. After curing, it was cooled to room temperature and various physical properties were measured. The results are shown in Table 1.

【0037】実施例2 一般式(I)においてR1 がメチル基90モル%、フェ
ニル基10モル%からなり、R2 が水素およびエチル基
からなり、水酸基含有量が4.9 重量%、エトキシ基含有
量が6.6 重量%、かつ両者のモル比が1:0.5 、数平均
分子量Mnが1300のラダー型シリコーンオリゴマー18
重量部を酢酸エチルと酢酸ブチルの混合溶剤(重量比に
1:1)82重量部に溶解して塗布液を得た。この塗布
液を実施例1と同様にコートし、キュア後諸物性を測定
した。結果を表1に示す。
Example 2 In the general formula (I), R 1 consists of 90 mol% of methyl group and 10 mol% of phenyl group, R 2 consists of hydrogen and ethyl group, and the content of hydroxyl group is 4.9% by weight and ethoxy group is contained. Ladder type silicone oligomer 18 having an amount of 6.6% by weight, a molar ratio of the two of 1: 0.5, and a number average molecular weight Mn of 1300.
Part by weight was dissolved in 82 parts by weight of a mixed solvent of ethyl acetate and butyl acetate (1: 1 by weight ratio) to obtain a coating solution. This coating solution was coated in the same manner as in Example 1, and after curing, various physical properties were measured. The results are shown in Table 1.

【0038】実施例3 一般式(I)においてR1 がメチル基、R2 が水素とエ
チル基であり、水酸基含有量が3.0 重量%、エトキシ基
含有量が14.2重量%、かつ両者のモル比が1:1.8 、数
平均分子量Mnが7200のラダー型シリコーンオリゴマー
16重量部をエタノールとブタノールとエチレングリコ
ールモノエチルエーテルアセテートの混合溶剤(重量比
4:4:2)84重量部に溶解して塗布液を得、この塗
布液を実施例1と同様にコートし、キュア後諸物性を測
定した。その結果を表1に示す。
Example 3 In the general formula (I), R 1 is a methyl group, R 2 is hydrogen and an ethyl group, the hydroxyl group content is 3.0% by weight, the ethoxy group content is 14.2% by weight, and the molar ratio of the two. 1: 1.8 and 16 parts by weight of a ladder type silicone oligomer having a number average molecular weight Mn of 7200 are dissolved and applied in 84 parts by weight of a mixed solvent of ethanol, butanol and ethylene glycol monoethyl ether acetate (weight ratio 4: 4: 2). A liquid was obtained, this coating liquid was coated in the same manner as in Example 1, and after curing, various physical properties were measured. The results are shown in Table 1.

【0039】比較例1 一般式(I)においてR1 がメチル基、R2 が水素およ
びエチル基であり水酸基含有量が9.4 重量%、エトキシ
基含有量が25重量%、かつ両者のモル比が1:1で数
平均分子量Mnが400のラダー型シリコーンオリゴマ
ー20重量部をエタノールとブタノールの混合溶剤(重
量比1:1)80重量部に溶解して塗布液を得、この塗
布液を実施例1と同様にコートし、キュア後諸物性を測
定した。その結果を表1に示す。
Comparative Example 1 In the general formula (I), R 1 is a methyl group, R 2 is hydrogen and an ethyl group, the hydroxyl group content is 9.4% by weight, the ethoxy group content is 25% by weight, and the molar ratio of the two is 20 parts by weight of a ladder type silicone oligomer having a 1: 1 number average molecular weight Mn of 400 was dissolved in 80 parts by weight of a mixed solvent of ethanol and butanol (weight ratio 1: 1) to obtain a coating solution. Coating was performed in the same manner as in 1 and various physical properties were measured after curing. The results are shown in Table 1.

【0040】比較例2 一般式(I)においてR1 がメチル基、R2 が水素およ
びエチル基であり、水酸基含有量が0.1 重量%、エトキ
シ基含有量が0.3 重量%、かつ両者のモル比が1:1で
数平均分子量Mnが60,000のラダー型シリコーンオリゴ
マー20重量部をエタノールとブタノールの混合溶剤
(重量比1:1)80重量部に溶解して塗布液を得た。
この塗布液を実施例1と同様にコートし、キュア後諸物
性を測定した。その結果を表1に示す。
Comparative Example 2 In the general formula (I), R 1 is a methyl group, R 2 is hydrogen and an ethyl group, the hydroxyl group content is 0.1% by weight, the ethoxy group content is 0.3% by weight, and the molar ratio of the two is 20 parts by weight of a ladder type silicone oligomer having a ratio of 1: 1 and a number average molecular weight Mn of 60,000 was dissolved in 80 parts by weight of a mixed solvent of ethanol and butanol (weight ratio 1: 1) to obtain a coating solution.
This coating solution was coated in the same manner as in Example 1, and after curing, various physical properties were measured. The results are shown in Table 1.

【0041】比較例3 一般式(I)においてR1 がメチル基、R2 が水素およ
びエチル基であり、水酸基含有量が3.9 重量%、エトキ
シ基含有量が1.0 重量%、かつ両者のモル比が1:0.1
で数平均分子量Mnが2400のラダー型シリコーンオリゴ
マー20重量部をエタノールとブタノールの混合溶剤
(重量比1:1)80重量部に溶解して塗布液を得た。
この塗布液を実施例1と同様にコートしキュア後諸物性
を測定した。結果を表1に示す。
Comparative Example 3 In the general formula (I), R 1 is a methyl group, R 2 is hydrogen and an ethyl group, the hydroxyl group content is 3.9% by weight, the ethoxy group content is 1.0% by weight, and the molar ratio of the two. Is 1: 0.1
Then, 20 parts by weight of a ladder type silicone oligomer having a number average molecular weight Mn of 2400 was dissolved in 80 parts by weight of a mixed solvent of ethanol and butanol (weight ratio 1: 1) to obtain a coating solution.
This coating solution was coated in the same manner as in Example 1 and after curing, various physical properties were measured. The results are shown in Table 1.

【0042】比較例4 一般式(I)においてR1 がメチル基、R2 が水素およ
びエチル基であり、水酸基含有量が0.6 重量%、エトキ
シ基含有量が4.3 重量%、かつ両者のモル比が1:2.5
が数平均分子量Mnが2800のラダー型シリコーンオリゴ
マー20重量部をエタノールとブタノールの混合溶剤
(重量比1:1)80重量部に溶解して塗布液を得、こ
の塗布液を実施例1と同様にコートしキュア後諸物性を
測定した。結果を表1に示す。
Comparative Example 4 In the general formula (I), R 1 is a methyl group, R 2 is hydrogen and an ethyl group, the hydroxyl group content is 0.6% by weight, the ethoxy group content is 4.3% by weight, and the molar ratio of the two. Is 1: 2.5
Is dissolved in 80 parts by weight of a mixed solvent of ethanol and butanol (weight ratio 1: 1) to obtain a coating solution, and the coating solution is prepared in the same manner as in Example 1. After coating and curing, various physical properties were measured. The results are shown in Table 1.

【0043】比較例5 メチルトリヒドロキシシラン17重量部をメタノールと
エチルレングリコールブチルエーテルの混合溶剤(重量
比1:1)に溶解した塗布液を用いて実施例1と同様に
コートしキュアした後諸物性を測定した。結果を表1に
示す。
Comparative Example 5 A coating solution prepared by dissolving 17 parts by weight of methyltrihydroxysilane in a mixed solvent of methanol and ethyllenglycol butyl ether (weight ratio of 1: 1) was coated in the same manner as in Example 1 and cured. The physical properties were measured. The results are shown in Table 1.

【0044】比較例6 アクリル系熱硬化性樹脂15重量部を酢酸エチルに溶解
した塗布液を用いて実施例1と同様にコートしキュアし
た後諸物性を測定した。結果を表1に示す。
Comparative Example 6 Various physical properties were measured after coating and curing in the same manner as in Example 1 using a coating solution prepared by dissolving 15 parts by weight of an acrylic thermosetting resin in ethyl acetate. The results are shown in Table 1.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明で使用するポリオルガノシルセス
キオキサンにおいては末端基の縮合反応性が従来のもの
に比較して大幅に改良されており、また分子量も従来の
有機SOGの低分子量に比較してオリゴマーからポリマ
ー領域のものを採用しているので加熱硬化を比較的低い
温度で行なうことができ、また硬化収縮も小さく、硬化
反応の完結度も高い。従って硬化塗膜の発生ガスも少な
く、かつ吸湿性も低い。ポリオルガノシルセスキオキサ
ンは透明性、平坦化能力にも優れており、上述の特性と
併せて、特に液晶カラーフィルターの平坦化保護膜とし
て適している。
INDUSTRIAL APPLICABILITY In the polyorganosilsesquioxane used in the present invention, the condensation reactivity of the terminal group is greatly improved as compared with the conventional one, and the molecular weight is the same as that of the conventional organic SOG. In comparison, since those in the polymer region are adopted from the oligomer, the heat curing can be performed at a relatively low temperature, the curing shrinkage is small, and the completion degree of the curing reaction is high. Therefore, the generated gas of the cured coating film is small and the hygroscopicity is also low. Polyorganosilsesquioxane is excellent in transparency and flattening ability, and is suitable as a flattening protective film for liquid crystal color filters, in addition to the above-mentioned characteristics.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 (式中、R1 は炭素原子数1〜3のアルキル基、置換ま
たは非置換フェニル基を表わし、R2 は炭素原子数1〜
3のアルキル基または水素原子を表わし、nは正の整数
である。)で示され、末端基として水酸基0.3 〜6重量
%とアルコキシ基0.9 〜16重量%とを、両者のモル比
が1:0.2 〜2.0 の範囲となるように含有し、数平均分
子量が500〜50,000のポリオルガノシルセスキオキサ
ンをカラーフィルター基板上にコーティングし、加熱す
ることを特徴とする液晶カラーフィルター用保護膜の形
成方法。
1. A compound represented by the general formula (I): (In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenyl group, and R 2 represents 1 to 1 carbon atoms.
3 represents an alkyl group or a hydrogen atom, and n is a positive integer. ), A hydroxyl group of 0.3 to 6% by weight and an alkoxy group of 0.9 to 16% by weight are contained so that the molar ratio of both is in the range of 1: 0.2 to 2.0, and the number average molecular weight is 500 to A method for forming a protective film for a liquid crystal color filter, which comprises coating 50,000 polyorganosilsesquioxanes on a color filter substrate and heating.
JP10608392A 1992-03-31 1992-03-31 Formation of protective film for color filter Pending JPH05281415A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10608392A JPH05281415A (en) 1992-03-31 1992-03-31 Formation of protective film for color filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10608392A JPH05281415A (en) 1992-03-31 1992-03-31 Formation of protective film for color filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05281415A true JPH05281415A (en) 1993-10-29

Family

ID=14424673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10608392A Pending JPH05281415A (en) 1992-03-31 1992-03-31 Formation of protective film for color filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05281415A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12091588B2 (en) 2017-05-17 2024-09-17 Daicel Corporation Curable composition for adhesive agents, adhesive sheet, cured article, laminate, and device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12091588B2 (en) 2017-05-17 2024-09-17 Daicel Corporation Curable composition for adhesive agents, adhesive sheet, cured article, laminate, and device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2250213B1 (en) Silsesquioxane resins
CN105122137B (en) Photosensitive resin composition, protective film or insulating film, touch panel, and method for producing same
KR101475780B1 (en) Organic-inorganic complex resin composition which is useful as a protecting layer
JPH07331173A (en) Coating liquid composition for forming optical material and optical material
CN107957656B (en) Negative photosensitive resin composition and use thereof
JPWO2018105679A1 (en) Black matrix composition, black matrix, and method for producing black matrix
JP3210759B2 (en) LCD color filter
JPWO2015182655A1 (en) Polyamide solutions for the manufacture of sensor elements
JP2004069930A (en) Resin composition for color filter protective film
JPH05281415A (en) Formation of protective film for color filter
JPH08259895A (en) Thermosetting composition, method for producing the same, and color filter
TWI609927B (en) Curable resin composition containing organic polyoxyalkylene
JP3179926B2 (en) Liquid crystal color filter manufacturing method
JPH0940779A (en) Polysiloxane, polysiloxane composition, method for producing insulating film, method for producing colored member, and method for producing conductive film
CN109791360B (en) Photosensitive resin composition, cured film formed therefrom, and electronic device having the cured film
JP3208010B2 (en) Coating solution for forming silica-based film and substrate with film
TWI557157B (en) Alkali-soluble silicone resin, silicone resin composition comprising the same and preparation method thereof
KR101921143B1 (en) Photo-sensitive Composition, Cured Film Prepared Therefrom, and Device Incoporating the Cured Film
JP2997105B2 (en) Insulating films for semiconductors and methods for forming them
JP5158589B2 (en) Silicone copolymer
JPH09279034A (en) Thermosetting resin solution composition
KR102167370B1 (en) Silicone Resin and Method of Preparing the Same
JPH07140302A (en) Method for producing antireflection coating
JPH05179201A (en) Production of coating solution for forming silica coating film, coating solution for forming silica coating film, production of silica coating film, silica coating film and liquid crystal display element having silica coating film formed thereon
WO2015190873A1 (en) Siloxane polymer composition