JPH07145226A - カラーフィルター保護膜形成用樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 必須個所への付与が容易で優れた物性をもつ
カラーフィルター保護膜形成用樹脂組成物を提供する。 【構成】 植物油のエポキシ化物と光開始剤を主成分と
する組成物を用い光照射を利用してカラーフィルター部
分に保護膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラーフィルター保護
膜形成用材料に関し、特にカラー液晶の表示装置や撮像
素子等に使われるカラーフィルターの保護膜形成用紫外
線硬化性樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来技術】液晶表示素子等のカラーフィルターは、通
常、染料染色法、染色分散法、顔料分散法、印刷法及び
電着法などの方法により製造される。一般に平滑化及び
保護の目的及び防染（染色法で製造される場合）の目的
で、赤、緑、青の着色層上に、保護膜を形成している。
この保護膜形成用材料としては、現在アクリル系樹脂
（たとえば、特開平３−１５７４０７）、またはエポキ
シ系樹脂（例えば、特開昭６１−２９２６０４）やポリ
イミド樹脂（例えば特開平１−１５６３７１）が用いら
れている。また、最近ではカチオン重合エポキシ組成物
（特開平４−２３６２１２）も提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】カラーフィルターの保
護膜として上記の熱硬化性樹脂（エポキシ、ポリイミド
樹脂）を使用した場合には、通常の方法に従うかぎり保
護膜がカラーフィルターの全面に形成されるので、保護
膜を所定の領域に限定することが困難である。

【０００４】保護膜がカラーフィルター全面に形成され
ている場合には、カラーフィルターと対向電極との接着
を保護膜を介して行うこととなるために十分な接着強度
が得られない場合が多い。

【０００５】また、カラーフィルターと透明電極とを張
り合わせた後表示品質を検査した際にその品質に問題が
あって不良品と判断された場合、カラーフィルターを再
利用するために液晶のシール剤を剥離し、更にタブを剥
離する際に、着色層の外周部に保護膜を有するとシール
剤あるいはタブと共にカラーフィルターに形成された透
明電極もともに剥離してしまい、カラーフィルターの再
利用ができないという問題もある。

【０００６】また、従来の感光性ポリイミド樹脂は吸湿
性が高く、電極の形成等の際に使用するアルカリ性の溶
液に対する耐食性に欠けると共に、高価であり実用上好
ましくない。また、従来の感光性アクリル系樹脂は耐熱
性に乏しく更に保護膜上に比較的厚い透明導電性膜を形
成した際に、カラーフィルター上にクラックやしわが発
生するという問題がある。また、従来の感光性樹脂を硬
化させるラジカル重合手法では、酸素阻害による膜の表
面のべたづき現象が問題になる。

【０００７】また、上記のカチオン重合エポキシ組成物
は有機溶剤が使用されているため、環境上好ましくな
い。

【０００８】本発明は、上規のような着色層外周部等の
問題となる部分には保護層を有しないようにすることが
容易で、しかも耐熱性、耐薬品性、透明性に優れ、べた
つきのない平滑な膜を与えるカラーフィルター保護膜に
適すると共に環境特性にも優れる無溶剤型光硬化性樹脂
組成物を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記した問
題点を解決するため鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。即ち、本発明は植物油のエポキシ化物と光重合開始
剤を主成分として含有することを特徴とするカラーフィ
ルター保護膜用紫外線硬化性樹脂組成物に関する。

【００１０】本発明では天然資源から得られる植物油の
エポキシ化物を用いることを本質とする。一般のエポキ
シ化合物は粘度が高く、またエポキシモノマー（希釈
剤）を多量に添加すると生成物が脆くなる。これに対し
植物油のエポキシ化物は分子量に比して粘度が低く、し
かも可塑性を有するため無溶剤系が可能であり、着色層
外周部等本来保護が不要な個所へは付与せずカラーフィ
ルターの保護に必要な個所だけに光照射を利用して選択
付与することができしかも前記した優れた特性を発揮す
るものである。

【００１１】本発明に使用される植物油としては不飽和
トリグリセライドオイルである亜麻仁油、メドーフォー
ム油、大豆油、ひまわり油、バーノニア油等があるが、
大豆油が特に好ましい。

【００１２】本発明で用いる光開始剤としては従来公知
の種々のものを用いることができる。光カチオン重合開
始剤だけを用いてもよく、カチオン重合開始剤と光ラジ
カル重合開始剤を併用してもよい。光カチオン重合開始
剤は、たとえば特公昭６１−２１２４４、特公昭６２−
３６０１５、特公平３−６６６６１に示されているよう
なものが使用できる。

【００１３】特に用いる植物油のエポキシ化物と相溶性
をもち炭素数８以上のアルキルまたはアルコキシ置換基
を有するジアリールヨードニウム塩またはトリアリール
スルホニウム塩が好ましい。これらの塩の陰イオンとし
てはＳｂＦ_６ ⁻、ＡｓＦ_６ ⁻、ＰＦ_６ ⁻などが挙げられ
る。求核性が最も低いＳｂＦ_６ ⁻が特に好ましい。これ
ら光カチオン重合開始剤は、１種または２種以上を任意
の割合で混合して使用することができる。一方、光ラジ
カル重合開始剤の分子内結合開裂型を併用することによ
って硬化速度が早まることが見いだされた。それらは、
例えば、Ｄａｒｏｃｕｒ１１１６、１１７３（メルク社
製）；Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、６５１（Ｃｉｂａ−ｇ
ｅｉｇｙ製）が挙げられる。

【００１４】光重合開始剤の総使用量の好適な範囲は、
エポキシ化物１００重量部に対して０．１〜１０重量％
が好ましく、特に好ましくは、０．５〜３重量％であ
る。ラジカル重合開始剤対カチオン重合開始剤の比は
０：１〜５：１が好ましい。

【００１５】本発明の組成物の特性を損なわない程度
で、エポキシ樹脂やビニルエーテル等の光カチオン重合
可能な樹脂を混合してもよい。また、本発明の組成物に
は、更に必要に応じて、密着性の向上等の目的でシラン
カップリング剤を加えることが好ましい。シランカップ
リング剤としては、γ−グリシドキシプロピルトリメト
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
リロキシプロピ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などが挙げられる。また、必要
に応じて光安定剤、レベリング剤、消泡剤等を加えるこ
ともできる。

【００１６】カラーフィルター上に本発明の樹脂組成物
をスピンコート塗布、ロールコート塗布、バーコーター
塗布、スプレー塗布などの方法により塗布した後マスク
などを介して、空気中または窒素中で低圧水銀灯、中圧
水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、
ガリウムランプ、メタルハライドランプ、炭素アーク
灯、太陽光等の紫外線を照射して硬化させる。照射した
後塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラクロロエタ
ン、メチルエチルケトンなどの有機溶剤、または水酸化
ナトリウムなどのアルカリ水溶液を用いて未硬化部分を
溶解除去する。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ーを得ることができる。本発明の紫
外線硬化性組成物は、硬化時の収縮が小さいため、基材
との密着性に優れる。本発明の紫外線硬化性組成物から
得られた硬化膜はカラービデオカメラ、液晶カラーＴ
Ｖ、または固体撮像素子等に用いられるカラーフィルタ
ーの保護膜として特に適している。また画素用カラーレ
ジストのバインダーとしても好適である。その他に、金
属、プラスチック、ゴム、紙、木材及び硝子、セラミッ
ク用コーテイング剤、インキ、塗料等にも使用できる。

【００１７】以下、実施例に基づいて、本発明をくわし
く説明するが、本発明はこれらによって制限されるもの
ではない。

【００１８】実施例１〜６ 表１に示す配合組成（重量部）に従って各配合成分を配
合することによって本発明のカラーフィルター保護用樹
脂組成物を調製し、これを無アルカリガラス板（Ｃｏｒ
ｎｉｎｇ７０５９）上にバーコーターを用いて５〜６μ
ｍの膜厚で塗布後、４ｋｗの高圧水銀灯を使用して、紫
外線を照射した。硬化膜の耐熱性、耐薬品性、密着性に
ついて評価した。結果を表１に示す。

【００１９】

【耐熱性】硬化膜を２００℃で１時間放置後の着色につ
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。

【００２０】

【耐薬品性】１０％、３６％塩酸水溶液と１０％水酸化
ナトリウム水溶液、Ｎ−メチルピロリドにそれぞれ所定
の温度、時間浸漬し、浸漬後の外観変化を観察した。 ○・・・・・外観変化なし。 △・・・・・しわ、剥離発生。

【００２１】

【密着性】ＪＩＳＤ−０２０２のコバン目試験によって
評価した。即ち、硬化膜に切れ目を入れて一辺１ｍｍの
正方形の小片を１００個刻み、その表面にセロハンテー
プを張り付け直ちに剥した。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優れ
ている。

【００２２】

【硬化速度】所定の積算光量で照射したを行った。 ○・・・・・完全硬化した。 △・・・・・完全硬化しなかった。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【発明の効果】本発明の組成物は無溶剤型で環境にやさ
しく、またこれを用いるとカラーフィルター部分以外の
保護膜を簡単に除去でき、微細パタン化が可能である。
また、形成された保護膜は耐熱性、耐薬品性、密着性、
透明性等に優れる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 植物油のエポキシ化物と光開始剤を主成
   分として含有することを特徴とするカラーフィルター保
   護膜形成用樹脂組成物。
2. 【請求項２】 前記植物油が大豆油であることを特徴と
   する請求項１記載の樹脂組成物。
3. 【請求項３】 前記光開始剤がカチオン重合開始剤であ
   ることを特徴とする請求項１または２記載の樹脂組成
   物。
4. 【請求項４】 前記光開始剤がカチオン重合開始剤と分
   子内結合開裂型光ラジカル重合開始剤とからなることを
   特徴とする請求項１または２記載の樹脂組成物。
5. 【請求項５】 さらにシランカップリング剤を含有する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の樹
   脂組成物。