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JP7173130B2 - Display device, manufacturing method thereof, liquid crystal aligning agent, and curable composition - Google Patents

Display device, manufacturing method thereof, liquid crystal aligning agent, and curable composition Download PDF

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JP7173130B2 JP2020509987A JP2020509987A JP7173130B2 JP 7173130 B2 JP7173130 B2 JP 7173130B2 JP 2020509987 A JP2020509987 A JP 2020509987A JP 2020509987 A JP2020509987 A JP 2020509987A JP 7173130 B2 JP7173130 B2 JP 7173130B2
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Description

本発明の一実施形態は、白色光源と、カラーフィルタを備えた表示装置及びその作製方法、配向膜の作製に用いる液晶配向剤、カラーフィルタを作製に用いる硬化性組成物に関する。 One embodiment of the present invention relates to a display device having a white light source and a color filter, a manufacturing method thereof, a liquid crystal aligning agent used for manufacturing an alignment film, and a curable composition used for manufacturing the color filter.

液晶表示装置は、液晶パネルと、バックライトとで構成される。バックライトは液晶パネルを背面から照明する機器であり、拡散板、導光板、光源を含む。光源としては、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色で発光する発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)、又は白色LEDが用いられる。白色LEDには、青色LEDと波長変換部材(蛍光体)を組み合わせたシングルチップ方式と、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色で発光するLEDチップを用いたマルチチップ方式が知られている。シングルチップ方式には、青色LEDと黄色に発光する波長変換部材(黄色蛍光体)とを組み合わせる方式、青色LEDと、赤色に発光する波長変換部材(赤色蛍光体)及び緑色に発光する波長変換部材(緑色蛍光体)を組み合わせる方式が知られている。 A liquid crystal display device is composed of a liquid crystal panel and a backlight. A backlight is a device that illuminates a liquid crystal panel from behind, and includes a diffusion plate, a light guide plate, and a light source. Light emitting diodes (LEDs) that emit red (R), green (G), and blue (B) colors, or white LEDs are used as light sources. For white LEDs, there is a single-chip system that combines a blue LED and a wavelength conversion material (phosphor), and a multi-chip system that uses LED chips that emit red (R), green (G), and blue (B) colors. It has been known. The single-chip method includes a method in which a blue LED and a wavelength conversion member that emits yellow light (yellow phosphor) are combined, a blue LED, a wavelength conversion member that emits red light (red phosphor), and a wavelength conversion member that emits green light. (green phosphor) is known.

光源としての白色LEDには、発光効率の向上と演色性を両立することが求められる。発光効率と演色性を両立するためには、蛍光体の蛍光スペクトルの半値幅を狭くすることが重要視され、様々な蛍光体が開発されている。例えば、赤色に蛍光する蛍光体として、KSiF:Mn(以下、「KSF蛍光体」ともいう。)が開示されている(特許文献1参照。)。A white LED as a light source is required to have both improved luminous efficiency and good color rendering properties. In order to achieve both luminous efficiency and color rendering properties, it is important to narrow the half width of the fluorescence spectrum of phosphors, and various phosphors have been developed. For example, K 2 SiF 6 :Mn (hereinafter also referred to as “KSF phosphor”) has been disclosed as a phosphor that emits red fluorescence (see Patent Document 1).

液晶表示装置では、光の3原色の中で緑色の光は人間の視感度が高く、画像の明るさに大きく寄与するため、他の2色(赤、青)に比べて重要であることが知られている。そのため、蛍光特性に優れた緑色の蛍光体(以下、「緑色蛍光体」ともいう。)の開発も進められている。緑色蛍光体としては、窒化物、酸窒化物などの蛍光体が注目されており、特に、βサイアロン蛍光体の開発が行われている(例えば、特許文献2参照。)。 Among the three primary colors of light in a liquid crystal display device, green light is highly visible to the human eye and contributes significantly to the brightness of the image, so it is more important than the other two colors (red and blue). Are known. Therefore, the development of green phosphors (hereinafter also referred to as "green phosphors") with excellent fluorescence properties is also underway. As green phosphors, phosphors such as nitrides and oxynitrides are attracting attention, and in particular, β-sialon phosphors are being developed (see, for example, Patent Document 2).

このような白色LEDを光源として用いたバックライトに対し、液晶パネルにはカラーフィルタが設けられる。カラーフィルタは、画素の配列に対応して配置された、赤色(R)着色層、緑色(G)着色層、青色(B)着色層を有する。各着色層は、それぞれの色に対応する波長帯域の光を透過する特性を有する。例えば、白色LEDから出射される白色光に対し、青色着色層は青色光の波長帯域(435nm~480nm)の光を透過し、緑色着色層は緑色光の波長帯域(500nm~560nm)の光を透過し、赤色着色層は赤色光の波長帯域(610nm~750nm)の光を透過する特性を有する。液晶表示装置は、白色光源と、このような着色層を有するカラーフィルタとを組み合わせることにより、フルカラーの画像を表示する。 A liquid crystal panel is provided with a color filter for a backlight using such a white LED as a light source. The color filter has a red (R) colored layer, a green (G) colored layer, and a blue (B) colored layer arranged corresponding to the arrangement of the pixels. Each colored layer has a property of transmitting light in a wavelength band corresponding to each color. For example, for white light emitted from a white LED, the blue colored layer transmits light in the blue wavelength band (435 nm to 480 nm), and the green colored layer transmits light in the green wavelength band (500 nm to 560 nm). The red colored layer has the property of transmitting light in the wavelength band of red light (610 nm to 750 nm). A liquid crystal display device displays a full-color image by combining a white light source and a color filter having such colored layers.

液晶テレビのように、フルカラーの画像を表示する液晶表示装置は、画質の良さを表す指標として、色再現性が重要なパラメータとなる。例えば、色再現性の指標として、NTSC比を高めた液晶表示装置が開示されている(特許文献3参照。)。 In liquid crystal display devices that display full-color images, such as liquid crystal televisions, color reproducibility is an important parameter as an indicator of image quality. For example, as an index of color reproducibility, a liquid crystal display device with an increased NTSC ratio has been disclosed (see Patent Document 3).

特開2012-224536号公報JP 2012-224536 A 特開2007-145919号公報JP 2007-145919 A 特開2004-163902号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-163902

色再現性は、カラーフィルタを通して出射される青色(B)、緑色(G)、赤色(R)の各色に対応する光のスペクトル幅を狭くするほど高めることができる。その一方で、白色光源からの光に対し、視感度の最も高い波長555nmが遮断され、スペクトル幅が狭くなることに伴って透過光量が減少し、輝度が低下することが問題となる。 Color reproducibility can be improved by narrowing the spectral width of light corresponding to each of blue (B), green (G), and red (R) emitted through the color filter. On the other hand, the wavelength 555 nm, which has the highest luminosity, is cut off from the light from the white light source, and the spectrum width narrows, resulting in a decrease in the amount of transmitted light and a decrease in luminance.

このため、色域を単純に増加させるよりも、特定の色度点を確実にカバーできる白色LED光源とカラーフィルタとの組み合わせを検討した方が、画質の向上に適していると考えられる。例えば、白色LED光源と、特定の色度点を確実にカバーできるカラーフィルタとを組み合わせることによって、色再現性の向上を図り輝度の低下を抑えることが考えられる。この場合、カラーフィルタに用いる色剤を有機顔料から、有機染料と有機顔料を含む色材、さらに有機染料に変えることが有効であると考えられている。しかし、有機染料は有機顔料に比べて耐熱性が低く液晶表示装置の製造工程に必要な熱処理により、有機色素が熱分解し色特性を低下させてしまうことが問題とされている。 Therefore, rather than simply increasing the color gamut, considering a combination of a white LED light source and a color filter that can reliably cover a specific chromaticity point is considered more suitable for improving image quality. For example, by combining a white LED light source with a color filter that can reliably cover a specific chromaticity point, it is conceivable to improve color reproducibility and suppress a decrease in luminance. In this case, it is considered effective to change the colorant used in the color filter from an organic pigment to an organic dye, a colorant containing an organic pigment, and an organic dye. However, the heat resistance of organic dyes is lower than that of organic pigments, and there is a problem that the organic dyes are thermally decomposed by the heat treatment required in the manufacturing process of the liquid crystal display device, thereby degrading the color characteristics.

本発明の一実施形態に係る表示装置は、青色光源と下記式(1)で示される組成を有する赤色蛍光体及び下記式(2)で示される組成を有する緑色蛍光体を含む第1白色光源、又は青色光源と緑色光源と下記式(1)で示される組成を有する赤色蛍光体を含む第2白色光源と、赤色画素、緑色画素、及び青色画素と、赤色画素に対応して配置された赤色着色層、緑色画素に対応して配置された緑色着色層、及び青色画素に対応して配置された青色着色層を有するカラーフィルタと、を含む表示パネルと、を有し、第1白色光源、又は第2白色光源から出射され、赤色着色層を透過して得られる赤色光の色度点、緑色着色層を透過して得られる緑色光の色度点、青色着色層を透過して得られる青色光の色度点からそれぞれ算出されるCIE表色系の色度座標が、
Rx=0.035 cos(2πθ)+0.690、
Ry=0.035 sin(2πθ)+0.295、
Gx=0.055 cos(2πθ)+0.185、
Gy=0.055 sin(2πθ)+0.760、
Bx=0.030 cos(2πθ)+0.145、
By=0.030 sin(2πθ)+0.055
を満たす(ただしθは0以上1未満の数値を表す。)。

Figure 0007173130000001
(式(1)中、m、a、b、cは、各々独立に、0<m≦0.2、1.6≦a≦2.4、m+b=1、4.8≦c≦7.2を満たす。)
Figure 0007173130000002
(式(2)中、a、b、c、d、eは、各々、0<a≦0.2、5.6<b≦5.99、0.01≦c<0.4、0.01≦d<0.4、7.6<e≦7.99を満たす。)A display device according to an embodiment of the present invention includes a first white light source including a blue light source, a red phosphor having a composition represented by the following formula (1), and a green phosphor having a composition represented by the following formula (2). or a second white light source containing a blue light source, a green light source, and a red phosphor having a composition represented by the following formula (1); a red pixel, a green pixel, and a blue pixel; a display panel including a color filter having a red colored layer, a green colored layer arranged corresponding to the green pixels, and a blue colored layer arranged corresponding to the blue pixels; , or the chromaticity point of red light emitted from the second white light source and obtained by transmitting through the red colored layer, the chromaticity point of green light obtained by transmitting through the green colored layer, and the chromaticity point of green light obtained by transmitting through the blue colored layer The chromaticity coordinates of the CIE color system calculated from the chromaticity point of the blue light obtained by
Rx=0.035 cos(2πθ)+0.690,
Ry=0.035 sin(2πθ)+0.295,
Gx=0.055 cos(2πθ)+0.185,
Gy=0.055 sin(2πθ)+0.760,
Bx=0.030 cos(2πθ)+0.145,
By=0.030 sin(2πθ)+0.055
(However, θ represents a numerical value of 0 or more and less than 1.).
Figure 0007173130000001
(In formula (1), m, a, b, and c are each independently 0<m≦0.2, 1.6≦a≦2.4, m+b=1, 4.8≦c≦7. 2.)
Figure 0007173130000002
(In formula (2), a, b, c, d, and e are 0<a≦0.2, 5.6<b≦5.99, 0.01≦c<0.4, 0.01≦c<0.4, and 0.6<b≦5.99, respectively. 01≦d<0.4 and 7.6<e≦7.99 are satisfied.)

本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法は、赤色画素、緑色画素、及び青色画素のそれぞれに対応する画素電極が設けられたアレイ基板を形成する工程と、赤色画素に対応して配置された赤色着色層、緑色画素に対応して配置された緑色着色層、及び青色画素に対応して配置された青色着色層を有するカラーフィルタが設けられた対向基板を形成する工程と、アレイ基板、及び対向基板との少なくとも一方に、液晶配向剤配向剤の塗膜を形成する工程と、液晶配向剤配向剤の塗膜を80℃以上150℃以下の温度範囲で焼成し、配向膜を形成する工程と、を含む。 A method of manufacturing a display device according to an embodiment of the present invention includes steps of forming an array substrate provided with pixel electrodes respectively corresponding to red pixels, green pixels, and blue pixels; forming a counter substrate provided with a color filter having a red colored layer arranged corresponding to a green pixel, a green colored layer arranged corresponding to a green pixel, and a blue colored layer arranged corresponding to a blue pixel; , and a step of forming a coating film of a liquid crystal aligning agent on at least one of the opposing substrate, and baking the coating film of the liquid crystal aligning agent alignment agent at a temperature range of 80 ° C. or more and 150 ° C. or less to form an alignment film. and

本発明の一実施形態に係る表示装置によれば、青色LED光源と赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含む白色光源、又は青色LED光源と緑色LED光源と赤色蛍光体を含む白色光源のいずれかの白色光源源と、特定の色度点を確実にカバーできるカラーフィルタを組み合わせることによって色再現性の向上を図ることができる。 According to the display device according to one embodiment of the present invention, either a white light source including a blue LED light source, a red phosphor, and a green phosphor, or a white light source including a blue LED light source, a green LED light source, and a red phosphor is used. Color reproducibility can be improved by combining a white light source and a color filter that can reliably cover a specific chromaticity point.

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の分解斜視図を示す。1 shows an exploded perspective view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の要部の構成を断面図で示す。1 shows a cross-sectional view of a configuration of a main part of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置に用いられるエッジライト方式のバックライトの構成を示す。1 shows the configuration of an edge-light type backlight used in a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置に用いられる直下方式のバックライトの構成を示す。1 shows the configuration of a direct type backlight used in a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置のバックライトに用いられる白色光源が、一つの単色光源で構成される一例を示す。An example in which the white light source used for the backlight of the liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention is composed of one monochromatic light source is shown. 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置のバックライトに白色光源が、複数の単色光源で構成される一例を示す。An example in which a white light source in a backlight of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention is composed of a plurality of monochromatic light sources is shown. 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を構成する表示パネルの画素部の断面構造を示す。1 shows a cross-sectional structure of a pixel portion of a display panel that constitutes a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を構成する表示パネルの画素部の断面構造を示す。1 shows a cross-sectional structure of a pixel portion of a display panel that constitutes a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明する断面図を示し、スイッチング素子を形成する段階を示す。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, showing a step of forming a switching element; 本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明する断面図を示し、層間絶縁膜を形成する段階を示す。FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, showing a step of forming an interlayer insulating film; 本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明する断面図を示し、画素電極を形成する段階を示す。FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, showing a step of forming a pixel electrode; 本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明する断面図を示し、フォトスペーサと配向膜を形成する段階を示す。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, showing a step of forming a photospacer and an alignment film; 本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明する断面図を示し、カラーフィルタを形成する段階を示す。FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, showing a step of forming a color filter; 本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明する断面図を示し、保護膜を形成する段階を示す。FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, showing a step of forming a protective film; 本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明する断面図を示し、配向膜を形成する段階を示す。FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, showing a step of forming an alignment film; 本発明の一実施例に係る液晶表示装置の製造方法を説明する断面図を示し、アレイ基板と対向基板を貼り合わせ液晶層を形成する段階を示す。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, showing a step of bonding an array substrate and a counter substrate to form a liquid crystal layer.

本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付し又は類似の符号(数字の後にa、bなどを付しただけの符号)を付し、詳細な説明を適宜省略することがある。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings and the like. However, the present invention can be implemented in many different aspects and should not be construed as being limited to the description of the embodiments exemplified below. In order to make the description clearer, the drawings may schematically show the width, thickness, shape, etc. of each part compared to the actual embodiment, but this is only an example and limits the interpretation of the present invention. not a thing In addition, in this specification and each figure, the same reference numerals or similar reference numerals (a, b, etc. are simply added after the number) are attached to the same elements as those described above with respect to the previous figures. and detailed description may be omitted as appropriate.

本明細書において「上」、「上方」、「上面」とは、便宜上、バックライトの位置を基準として、バックライトに重ねて配置される表示パネルが配置される側をというものとする。また、表示パネルから見てバックライトが配置される側を「下」、「下方」、「下面」というものとする。また、「上」、「上方」、「上面」には、物体の上に接する場合と、物体の上方に位置する場合とが含まれるものとし、「下」、「下方」、「下面」とは、その逆の場合をいうものとする。 In this specification, the terms "upper", "above", and "upper surface" refer to the side on which the display panel overlaid on the backlight is arranged, with the position of the backlight as a reference for the sake of convenience. Also, the side on which the backlight is arranged as viewed from the display panel is referred to as "lower", "downward", and "lower surface". In addition, "above", "above" and "upper surface" include the case of being in contact with the object and the case of being positioned above the object. shall mean the opposite case.

1.液晶表示装置
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置100の全体的な構成について説明する。
1. Liquid Crystal Display Device An overall configuration of a liquid crystal display device 100 according to an embodiment of the present invention will be described.

1-1.液晶表示装置の全体構造
図1は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置100の分解斜視図を示す。液晶表示装置100は、表示パネル102と、バックライト104とを備える。図1に例示される液晶表示装置100は透過型であり、表示パネル102の背面にバックライト104が配置される。
1-1. Overall Structure of Liquid Crystal Display Device FIG. 1 shows an exploded perspective view of a liquid crystal display device 100 according to an embodiment of the present invention. The liquid crystal display device 100 has a display panel 102 and a backlight 104 . The liquid crystal display device 100 illustrated in FIG. 1 is of a transmissive type, and a backlight 104 is arranged behind the display panel 102 .

表示パネル102の前面には、例えば、額縁状の前面枠132が設けられ、バックライト104の背面には箱状のシャーシ146が配置される。なお、図示していないが、表示パネル102の前面側と後面側には、それぞれ偏光板が配置されている。 For example, a frame-shaped front frame 132 is provided on the front surface of the display panel 102 , and a box-shaped chassis 146 is arranged on the rear surface of the backlight 104 . Although not shown, polarizing plates are arranged on the front side and the rear side of the display panel 102, respectively.

バックライト104は、白色光源106と、導光板108と、光学フィルム110と、反射部材109とを含んで構成される。図1に示す白色光源106は、導光板108の側面に配置される。バックライト104は、大別して、エッジライト方式と直下方式とが知られているが、本発明の一実施形態に係るバックライトは、双方の方式で実現することができる。図1は、エッジライト方式のバックライト104aを示す。エッジライト方式のバックライト104aは、白色光源106、導光板108、光学フィルム110を含んで構成される。エッジライト方式のバックライト104aは、白色光源106から出射された白色光が、導光板108で導光され、光学フィルム110で拡散されて、表示パネル102を背面から照明する機能を有する。 The backlight 104 includes a white light source 106 , a light guide plate 108 , an optical film 110 and a reflecting member 109 . The white light source 106 shown in FIG. 1 is arranged on the side surface of the light guide plate 108 . The backlight 104 is roughly classified into an edge light type and a direct type, and the backlight according to an embodiment of the present invention can be realized by both types. FIG. 1 shows an edge-lit backlight 104a. The edge-light type backlight 104 a includes a white light source 106 , a light guide plate 108 and an optical film 110 . The edge-light type backlight 104a has a function of illuminating the display panel 102 from behind by guiding the white light emitted from the white light source 106 through the light guide plate 108 and diffusing it through the optical film 110 .

バックライト104には放熱部材144が設けられていてもよい。放熱部材144は、白色光源106とシャーシ146と接するように設けられ、白色光源106の発熱をシャーシ146に拡散する機能を有する。反射部材109は、鏡面又は梨地状の表面を有する板状又はフィルム状の部材であり、導光板108の表面で光が鏡面反射や拡散反射するような加工が施される。導光板108は、矩形状の板状部材であり、可視光領域で無色透明な樹脂等で形成される。 The backlight 104 may be provided with a heat dissipation member 144 . The heat dissipation member 144 is provided so as to be in contact with the white light source 106 and the chassis 146 and has a function of diffusing heat generated by the white light source 106 to the chassis 146 . The reflecting member 109 is a plate-like or film-like member having a specular or satin-finished surface, and is processed so that light is specularly reflected or diffusely reflected on the surface of the light guide plate 108 . The light guide plate 108 is a rectangular plate-like member, and is made of resin or the like that is colorless and transparent in the visible light region.

光学フィルム110は、導光板108から出射した光を、効率良く表示パネル102に照射するために設けられる。光学フィルム110は、複数のフィルムから構成されていてもよい。例えば、光学フィルム110として、拡散シート136、プリズムシート138、反射型偏光シート142等を含んで構成されていてもよい。拡散シート136は、光を拡散させてバックライト104の面内均一性を高める機能を有し、プリズムシート138は光を集光し面内の明るさを向上させる機能を有し、反射型偏光シート142は、表示パネル102の後背面側に設けられた偏光板112aを通過しない光の成分を反射して再利用することで、バックライト104から出射される光の利用効率を高める機能を有している。なお、光学フィルム110は、これらのシートに限られるものではなく、他の部材が用いられていてもよい。ケーシング枠134は、光学フィルム110を導光板108との間に挟み込み、バックライト104と表示パネル102を固定するために設けられている。表示パネル102は、前面枠132と、ケーシング枠134とにより強固に固定される。 The optical film 110 is provided to efficiently irradiate the display panel 102 with the light emitted from the light guide plate 108 . The optical film 110 may be composed of multiple films. For example, the optical film 110 may include a diffusion sheet 136, a prism sheet 138, a reflective polarizing sheet 142, and the like. The diffusion sheet 136 has a function of diffusing light to improve in-plane uniformity of the backlight 104, and the prism sheet 138 has a function of condensing light to improve in-plane brightness. The sheet 142 has a function of increasing the utilization efficiency of the light emitted from the backlight 104 by reflecting and reusing the light component that does not pass through the polarizing plate 112a provided on the rear rear side of the display panel 102. is doing. The optical film 110 is not limited to these sheets, and other members may be used. The casing frame 134 is provided to sandwich the optical film 110 and the light guide plate 108 and fix the backlight 104 and the display panel 102 . The display panel 102 is firmly fixed by the front frame 132 and the casing frame 134 .

1-2.液晶表示装置の要部の構造
図2は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置100の要部の構成を示す断面図である。表示パネル102は、アレイ基板114と、対向基板116と、液晶層118とを含む。アレイ基板114と対向基板116とは、スペーサ128を挟み、間隙を持って配置され、シール剤130により固定される。液晶層118は、アレイ基板114と対向基板116との間隙に配置される。表示パネル102に対し、一対の偏光板112a、112bは、アレイ基板114及び対向基板116を挟んで配置される。
1-2. Structure of Main Part of Liquid Crystal Display Device FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the main part of the liquid crystal display device 100 according to one embodiment of the present invention. The display panel 102 includes an array substrate 114 , a counter substrate 116 and a liquid crystal layer 118 . The array substrate 114 and the counter substrate 116 are arranged with a gap therebetween with a spacer 128 interposed therebetween, and fixed with a sealing agent 130 . A liquid crystal layer 118 is arranged in a gap between the array substrate 114 and the counter substrate 116 . A pair of polarizing plates 112 a and 112 b are arranged with respect to the display panel 102 with an array substrate 114 and a counter substrate 116 interposed therebetween.

アレイ基板114には回路素子層120が設けられる。図2では詳細に示されないが、回路素子層120には、スイッチング素子、及びスイッチング素子と電気的に接続される画素電極が設けられる。対向基板116には、カラーフィルタ122が設けられる。カラーフィルタ122は、着色層124を含む。着色層124は、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色に対応して設けられる。例えば、赤色着色層124rは、赤色の波長帯域(610nm~750nm)に透過スペクトルのピークを少なくとも一つ含み赤色光を透過する特性を有し、緑色着色層124gは、緑色の波長帯域(500nm~560nm)に透過スペクトルのピークを少なくとも一つ含み緑色光を透過する特性を有し、青色着色層124bは、青色の波長帯域(435nm~480nm)に透過スペクトルのピークを少なくとも一つ含み青色光を透過する特性を有する。 A circuit element layer 120 is provided on the array substrate 114 . Although not shown in detail in FIG. 2, the circuit element layer 120 is provided with switching elements and pixel electrodes electrically connected to the switching elements. A color filter 122 is provided on the counter substrate 116 . Color filter 122 includes a colored layer 124 . The colored layer 124 is provided corresponding to each color of red (R), green (G), and blue (B). For example, the red colored layer 124r has at least one transmission spectrum peak in the red wavelength band (610 nm to 750 nm) and has the property of transmitting red light, and the green colored layer 124g has the characteristic of transmitting red light. 560 nm) and has a characteristic of transmitting green light, and the blue colored layer 124b includes at least one transmission spectrum peak in the blue wavelength band (435 nm to 480 nm) and transmits blue light. It has the property of being permeable.

カラーフィルタ122は、着色層124(赤色着色層124r、緑色着色層124g、青色着色層124b)の他に、他の色に対応する着色層が含まれていてもよい。例えば、カラーフィルタ122には、黄色の波長帯域(580nm~595nm)に透過スペクトルのピークを有する黄色着色層が含まれていてもよい。また、カラーフィルタ122は、着色層124の間を埋めるように遮光層126が設けられていてもよい。 The color filter 122 may include colored layers corresponding to other colors in addition to the colored layers 124 (the red colored layer 124r, the green colored layer 124g, and the blue colored layer 124b). For example, the color filter 122 may include a yellow colored layer having a transmission spectrum peak in the yellow wavelength band (580 nm to 595 nm). Further, the color filter 122 may be provided with a light shielding layer 126 so as to fill the space between the colored layers 124 .

液晶層118がIPS(In-Plane Switching)モード、VA(Vertical Aligned)モードの場合、偏光板112aと偏光板112bとはクロスニコルに配置される。IPSモードの場合、バックライト104から出射された光は、偏光板112aで直線偏光され、液晶層118に電場が印加され液晶分子が90度回転したとき、偏光板112bを透過して出射される。このとき、白色光は、カラーフィルタ122の着色層124でフィルタリングされ、所定の波長帯域の光が表示パネル102から出射されることとなる。 When the liquid crystal layer 118 is in IPS (In-Plane Switching) mode or VA (Vertical Aligned) mode, the polarizing plates 112a and 112b are arranged in crossed Nicols. In the IPS mode, the light emitted from the backlight 104 is linearly polarized by the polarizing plate 112a, and when an electric field is applied to the liquid crystal layer 118 and the liquid crystal molecules are rotated by 90 degrees, the light is emitted through the polarizing plate 112b. . At this time, the white light is filtered by the colored layer 124 of the color filter 122 , and light in a predetermined wavelength band is emitted from the display panel 102 .

このように、液晶表示装置100は、バックライト104から出射される光を、偏光板112a、112b、液晶層118、カラーフィルタ122(着色層124)によって変調し、表示パネル102から出射される光の有無、出射される光の色(波長帯域)を制御している。このような制御を画素毎に行うことで、液晶表示装置100は、文字、静止画、動画の表示を行っている。したがって、液晶表示装置100の色再現性を高めるためには、単にカラーフィルタの最適化を図るだけでは足りず、バックライト104における白色光源の発光スペクトルと、カラーフィルタ122(着色層124)の透過スペクトルとの整合性を考慮することが好ましいと考えられる。以下の説明においては、このような観点に基づき、本実施形態に液晶表示装置に用いられるバックライト及び白色光源と、カラーフィルタが設けられる表示パネルの詳細について詳細に説明する。 Thus, the liquid crystal display device 100 modulates the light emitted from the backlight 104 by the polarizing plates 112a and 112b, the liquid crystal layer 118, and the color filter 122 (colored layer 124), and the light emitted from the display panel 102 is modulated. It controls the presence or absence of , and the color (wavelength band) of the emitted light. By performing such control for each pixel, the liquid crystal display device 100 displays characters, still images, and moving images. Therefore, in order to improve the color reproducibility of the liquid crystal display device 100, simply optimizing the color filters is not sufficient. It is considered preferable to consider compatibility with the spectrum. In the following description, based on such a viewpoint, details of the backlight and the white light source used in the liquid crystal display device of the present embodiment and the display panel provided with the color filter will be described in detail.

1-3.バックライトの構造
図3Aは、エッジライト方式のバックライト104aの構造を断面図で示す。エッジライト方式のバックライト104aは、白色光源106、導光板108、光学フィルム110、反射部材109を含む。
1-3. Backlight Structure FIG. 3A shows a cross-sectional view of the structure of an edge-lit backlight 104a. The edge-light type backlight 104 a includes a white light source 106 , a light guide plate 108 , an optical film 110 and a reflective member 109 .

白色光源106は、導光板108の側面に配置される。白色光源106aは、パッケージ158の内側に、単色光源148と波長変換層150とを含んで構成される。白色光源106aは、単色光源148から出射された光の一部が、波長変換層150で波長変換され、白色光が出射されるように構成される。 A white light source 106 is arranged on a side surface of the light guide plate 108 . The white light source 106 a includes a monochromatic light source 148 and a wavelength conversion layer 150 inside a package 158 . The white light source 106a is configured such that part of the light emitted from the monochromatic light source 148 is wavelength-converted by the wavelength conversion layer 150 to emit white light.

白色光源106から出射され、導光板108内部に入射した光は、全反射しながら進む過程で、導光板108の裏面側に設けられた反射部材109によって反射し、全反射角より小さくなった成分の光が導光板108の表面から出射するように構成される。反射部材109の表面は、光が散乱するように凹凸部(反射ドット)が設けられていてもよい。また、均一な面光源が形成されるように、導光板108の光出射面には、光学フィルム110として、拡散シート136、プリズムシート138、反射型偏光シート142が設けられていてもよい。バックライト104aは、このような光学フィルム110の作用により、面内の明るさのムラを無くし、面内の明るさ向上が図られる。 The light emitted from the white light source 106 and incident on the inside of the light guide plate 108 is reflected by the reflecting member 109 provided on the back side of the light guide plate 108 in the course of traveling while being totally reflected, and the component whose angle of reflection is smaller than the angle of total reflection. of light is emitted from the surface of the light guide plate 108 . The surface of the reflecting member 109 may be provided with uneven portions (reflecting dots) so as to scatter light. Further, a diffusion sheet 136, a prism sheet 138, and a reflective polarizing sheet 142 may be provided as the optical film 110 on the light exit surface of the light guide plate 108 so as to form a uniform surface light source. In the backlight 104a, due to the action of the optical film 110, unevenness in brightness within the plane is eliminated, and brightness within the plane is improved.

図3Bは、直下方式のバックライト104bの断面構造を示す。直下方式のバックライト104bは、面内に離間して配置された複数の単色光源148(単色光源148a~148c)と、当該複数の単色光源148のそれぞれを覆うように設けられた複数の波長変換層150(波長変換層150a~150c)と、光学フィルム110を含む。直下方式のバックライト104bは、単色光源148と波長変換層150とにより白色光源106を形成する。直下方式のバックライト104bでは、白色光源106が点光源として離散的に設けられる。直下方式では導光板は用いられないが、点状に離散する白色光源106からの白色光は、拡散板140と、拡散シート136及びプリズムシート138等で構成される光学フィルム110により面状に拡散される。直下方式のバックライト140bは、光学フィルルム110により面光源を形成する。 FIG. 3B shows a cross-sectional structure of a direct type backlight 104b. The direct type backlight 104b includes a plurality of monochromatic light sources 148 (monochromatic light sources 148a to 148c) spaced apart in a plane, and a plurality of wavelength converters provided to cover each of the plurality of monochromatic light sources 148. It includes a layer 150 (wavelength conversion layers 150a-150c) and an optical film 110. FIG. The direct type backlight 104 b forms the white light source 106 with the monochromatic light source 148 and the wavelength conversion layer 150 . In the direct type backlight 104b, the white light sources 106 are discretely provided as point light sources. Although no light guide plate is used in the direct type, the white light from the white light source 106 which is discrete in a point form is diffused planarly by the diffusion plate 140, the optical film 110 composed of the diffusion sheet 136, the prism sheet 138, and the like. be done. The direct type backlight 140 b forms a surface light source with the optical film 110 .

図3A及び図3Bに示す白色光源106に用いられる単色光源148としては、発光ダイオード(LED)が用いられる。発光ダイオードとしては、例えば、青色発光ダイオードが用いられることが好ましい。また、波長変換層150は、青色光を吸収して赤色光に変換する色材、青色光を吸収して緑色光に変換する色材を含んでいることが好ましい。以下において、このような部材を含む白色光源106の詳細について説明する。 A light emitting diode (LED) is used as the monochromatic light source 148 used in the white light source 106 shown in FIGS. 3A and 3B. As the light emitting diode, it is preferable to use, for example, a blue light emitting diode. Also, the wavelength conversion layer 150 preferably contains a coloring material that absorbs blue light and converts it into red light, and a coloring material that absorbs blue light and converts it into green light. Details of the white light source 106 including such members will be described below.

1-4.白色光源
図4Aは、青色光源148aと波長変換層150aとを含む白色光源106aの断面構造を示す。青色光源148aは所謂青色発光ダイオードが用いられ、例えば、InGaN発光ダイオード、GaN発光ダイオード等が用いられる。InGaN発光ダイオードは、波長410nm~500nmの波長領域に発光ピークを有する青色を発光し、GaN発光ダイオードは波長350nm~410nmの波長領域に発光ピークを有する近紫外光を発光する。
1-4. White Light Source FIG. 4A shows a cross-sectional structure of white light source 106a including blue light source 148a and wavelength conversion layer 150a. A so-called blue light emitting diode is used for the blue light source 148a, and for example, an InGaN light emitting diode, a GaN light emitting diode, or the like is used. An InGaN light emitting diode emits blue light having an emission peak in a wavelength range of 410 nm to 500 nm, and a GaN light emitting diode emits near-ultraviolet light having an emission peak in a wavelength range of 350 nm to 410 nm.

波長変換層150aは、赤色蛍光体152と緑色蛍光体154とを含む。波長変換層150aは、これらの蛍光体が樹脂材料の中に分散されている。赤色蛍光体152は、青色光源148aから出射される青色光(又は近紫外光)を吸収し赤色光を蛍光する色材であり、緑色蛍光体154は、青色光源148aから出射される青色光(又は近紫外光)を吸収し緑色光を蛍光する色材である。 Wavelength conversion layer 150 a includes red phosphor 152 and green phosphor 154 . The wavelength conversion layer 150a has these phosphors dispersed in a resin material. The red phosphor 152 is a coloring material that absorbs the blue light (or near-ultraviolet light) emitted from the blue light source 148a and fluoresces the red light. or near-ultraviolet light) and fluoresces green light.

白色光源106aは、青色光源148aからの光が出射されると共に、出射光の一部が赤色蛍光体152に吸収され赤色光に色変換され、また他の一部が緑色蛍光体154に吸収され緑色光に色変換される。したがって、白色光源106aは、波長変換層150aの中に赤色蛍光体152と緑色蛍光体154とを所定の割合で含むことにより、白色光を出射することができる。 White light source 106 a emits light from blue light source 148 a , part of the emitted light is absorbed by red phosphor 152 and color-converted into red light, and the other part is absorbed by green phosphor 154 . Color-converted to green light. Therefore, white light source 106a can emit white light by including red phosphor 152 and green phosphor 154 in a predetermined ratio in wavelength conversion layer 150a.

青色光源148a及び波長変換層150aは、上方に開く傾斜面を有する開口部が形成されたパッケージ158と、リードフレーム160が設けられた底板156とで形成される凹面部に配置される。青色光源148aは、凹面の底部に配置され、パッケージ158の下部でリードフレーム160と電気的に接続される。パッケージ158の開口部における傾斜面は反射面となっており、青色光源148aから出射される斜め方向の光を反射して、外部に出射させるように構成されている。波長変換層150aは、凹面部を充填し、青色光源148aを埋設するように設けられる。光の出射口には、保護部材としてカバーガラス162が設けられていてもよい。 The blue light source 148a and the wavelength conversion layer 150a are arranged in a concave portion formed by a package 158 having an opening with an upward inclined surface and a bottom plate 156 having a lead frame 160 provided thereon. The blue light source 148 a is placed on the bottom of the concave surface and electrically connected with the lead frame 160 at the bottom of the package 158 . The inclined surface at the opening of the package 158 serves as a reflecting surface, and is configured to reflect oblique light emitted from the blue light source 148a and emit the light to the outside. The wavelength conversion layer 150a is provided so as to fill the concave portion and embed the blue light source 148a. A cover glass 162 may be provided as a protective member at the light exit port.

図4Bは、青色光源148a及び緑色光源148bと波長変換層150bとを含む白色光源106bの断面構造を示す。青色光源148aは青色発光ダイオードが用いられ、緑色光源148bは緑色発光ダイオードが用いられる。緑色発光ダイオードとしては、例えば、GaP発光ダイオード、InGaN発光ダイオードが用いられる。GaP発光ダイオードの発光中心波長は555nmであり、InGaN発光ダイオードの発光中心波長は520nmである。 FIG. 4B shows a cross-sectional structure of white light source 106b including blue light source 148a and green light source 148b and wavelength conversion layer 150b. A blue light emitting diode is used for the blue light source 148a, and a green light emitting diode is used for the green light source 148b. GaP light-emitting diodes and InGaN light-emitting diodes, for example, are used as green light-emitting diodes. GaP light emitting diodes have an emission center wavelength of 555 nm, and InGaN light emitting diodes have an emission center wavelength of 520 nm.

波長変換層150bは、赤色蛍光体152を含む。波長変換層150bは、これらの蛍光体が樹脂材料の中に分散されている。赤色蛍光体152は、青色光源148aから出射される青色光及び緑色光源148bから出射される緑色光を吸収し赤色光を蛍光する色材である。 Wavelength conversion layer 150 b includes red phosphor 152 . The wavelength conversion layer 150b has these phosphors dispersed in a resin material. The red phosphor 152 is a coloring material that absorbs the blue light emitted from the blue light source 148a and the green light emitted from the green light source 148b and fluoresces the red light.

白色光源106bは、青色光源148aからの青色光が出射され、緑色光源148bからの緑色光が出射されると共に、出射光の一部が赤色蛍光体152に吸収され赤色光に色変換される。白色光源106bは、波長変換層150bの中に赤色蛍光体152を所定の割合で含むことにより、白色光を出射することができる。 White light source 106b emits blue light from blue light source 148a and green light from green light source 148b, and part of the emitted light is absorbed by red phosphor 152 and converted into red light. White light source 106b can emit white light by including red phosphor 152 at a predetermined ratio in wavelength conversion layer 150b.

白色光源106a及び波長変換層150bは、蛍光体として所定の色材を含むことにより、蛍光により発光する光のスペクトルを適宜調整することが可能となる。例えば、カラーフィルタの透過スペクトルに適合するように、蛍光材料の発光スペクトルを調整することができる。 The white light source 106a and the wavelength conversion layer 150b contain a predetermined color material as a phosphor, so that the spectrum of the light emitted by fluorescence can be appropriately adjusted. For example, the emission spectrum of the fluorescent material can be adjusted to match the transmission spectrum of the color filters.

2.バックライト
本節では、本実施形態に係る液晶表示装置100に用いられるバックライト104を構成する白色光源106に用いられる蛍光材料について例示する。
2. Backlight This section exemplifies the fluorescent material used for the white light source 106 constituting the backlight 104 used in the liquid crystal display device 100 according to the present embodiment.

2-1.赤色蛍光体
例えば、カリウム(K)、シリコン(Si)、フッ素(F)を含み、マンガン(Mn)が添加されたKSF蛍光体を用いることができる、KSF蛍光体は、例えば、特開2018-09131号公報に開示されている。
2-1. Red phosphor For example, a KSF phosphor containing potassium (K), silicon (Si), fluorine (F), and manganese (Mn) may be used. 09131 publication.

本実施形態において、赤色蛍光体としては、下記一般式(1)で表される組成を有する結晶を含む。 In this embodiment, the red phosphor includes a crystal having a composition represented by the following general formula (1).

Figure 0007173130000003
(式(1)中、m、a、b、cは、各々独立に、0<m≦0.2、1.6≦a≦2.4、m+b=1、4.8≦c≦7.2を満たす。)
Figure 0007173130000003
(In formula (1), m, a, b, and c are each independently 0<m≦0.2, 1.6≦a≦2.4, m+b=1, 4.8≦c≦7. 2.)

式(1)において、Mnは、マンガンを表す。本発明の一実施形態の液晶表示装置が奏する効果を損なわない限りMnは、その他の付活元素、例えば、ユーロピウム(Eu)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)及びイッテルビウム(Yb)の1種又は2種以上で一部置換されていてもよい。式(1)において、mは、Mnの含有量を表し、その範囲は、通常0<m≦0.2であり、下限値は、好ましくは0.01、より好ましくは0.02、また上限値は、好ましくは0.15、より好ましくは0.1である。このような範囲内であると、濃度消光が起きにくく、更に本発明の一実施形態で用いられる蛍光体以外の化学組成を示す異相が生じにくい為、発光特性が良好である点で好ましい。 In Formula (1), Mn represents manganese. Mn is other activating elements such as europium (Eu), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), samarium ( Sm), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm) and ytterbium (Yb). In formula (1), m represents the content of Mn, the range is usually 0 < m ≤ 0.2, the lower limit is preferably 0.01, more preferably 0.02, and the upper limit The value is preferably 0.15, more preferably 0.1. Within this range, concentration quenching is less likely to occur, and heterogeneous phases exhibiting chemical compositions other than the phosphor used in one embodiment of the present invention are less likely to occur, which is preferable in terms of good emission characteristics.

式(1)中、Kは、カリウムを表す。Kは、その他の周期表第1族の元素、例えば、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、フランシウム(Fr)などのアルカリ金属で、一部置換されていてもよい。式(1)において、aは、Kの含有量を表し、その範囲は、通常1.6≦a≦2.4であり、下限値は、好ましくは1.8、より好ましくは1.85、また上限値は、好ましくは2.2、より好ましくは2.15である。 In formula (1), K represents potassium. K is partially substituted with other Group 1 elements of the periodic table, such as alkali metals such as lithium (Li), sodium (Na), rubidium (Rb), cesium (Cs), and francium (Fr). may In formula (1), a represents the content of K, the range is usually 1.6 ≤ a ≤ 2.4, the lower limit is preferably 1.8, more preferably 1.85, The upper limit is preferably 2.2, more preferably 2.15.

式(1)中、Siは、ケイ素を表す。Siは、その他の4価の元素、例えば、ゲルマニウム(Ge)、スズ(Sn)、チタン(Ti)及びジルコニウム(Zr)などで、一部置換されていてもよい。式(1)において、bは、ケイ素の含有量を表す。Mnの含有量を表すmと、ケイ素の含有量を表すbとの相互の関係は通常、m+b=1を満足する。 In formula (1), Si represents silicon. Si may be partially substituted with other tetravalent elements such as germanium (Ge), tin (Sn), titanium (Ti) and zirconium (Zr). In formula (1), b represents the content of silicon. The mutual relationship between m representing the Mn content and b representing the silicon content usually satisfies m+b=1.

式(1)中、Fは、フッ素を表す。Fは、その他のハロゲン元素、例えば、Cl(塩素)、Br(臭素)、I(ヨウ素)、および酸素などで一部置換されていてもよい。式(1)において、cは、フッ素の含有量を表し、その範囲は、通常4.8≦c≦7.2であり、下限値は、好ましくは5.2、より好ましくは5.6、また上限値は、好ましくは6.8、より好ましくは6.4である。いずれも上記範囲内であると本発明の効果が良好に得られる点で好ましい。 In formula (1), F represents fluorine. F may be partially substituted with other halogen elements such as Cl (chlorine), Br (bromine), I (iodine), and oxygen. In formula (1), c represents the content of fluorine, the range is usually 4.8 ≤ c ≤ 7.2, the lower limit is preferably 5.2, more preferably 5.6, The upper limit is preferably 6.8, more preferably 6.4. When both are within the above range, the effects of the present invention are preferably obtained, which is preferable.

2-2.赤色蛍光体の特性
本実施形態に用いられる赤色蛍光体は、ピーク波長455nmの光で励起して発光スペクトルを測定した場合に、以下の特徴を有することが好ましい。すなわち、発光スペクトルにおけるピーク波長λp(nm)が、通常600nm以上、好ましくは610nm以上、さらに好ましくは620nm以上、また通常650nm以下である。発光スペクトルがこのような範囲内であると、好適な橙色ないし赤色の発光を有する点で好ましい。
2-2. Characteristics of Red Phosphor The red phosphor used in the present embodiment preferably has the following characteristics when excited with light having a peak wavelength of 455 nm and measuring the emission spectrum. That is, the peak wavelength λp (nm) in the emission spectrum is usually 600 nm or more, preferably 610 nm or more, more preferably 620 nm or more, and usually 650 nm or less. It is preferable that the emission spectrum is within such a range in terms of having suitable orange to red emission.

また、本実施形態に係る赤色蛍光体は、上述の発光スペクトルにおける発光ピークの半値幅が、通常50nm未満、中でも40nm以下、更には20nm以下、特に10nm以下、通常1nm以上の範囲であることが好ましい。発光スペクトルの半値幅が広過ぎると色純度が低下する場合があり、狭過ぎると発光強度が低下する場合がある。 In the red phosphor according to the present embodiment, the half width of the emission peak in the above emission spectrum is usually less than 50 nm, especially 40 nm or less, further 20 nm or less, particularly 10 nm or less, usually 1 nm or more. preferable. If the half width of the emission spectrum is too wide, the color purity may decrease, and if it is too narrow, the emission intensity may decrease.

なお、上記の蛍光体を青色帯域又は近紫外帯域にピーク波長がある光で励起するには、例えば、キセノン光源を用いることができる。また、本実施形態に係る赤色蛍光体の発光スペクトルの測定は、例えば、蛍光分光光度計(型番:F-4500、日立製作所製)等を用いて行うことができる。発光ピーク波長、及び発光ピークの半値幅は、得られる発光スペクトルから算出することができる。 A xenon light source, for example, can be used to excite the phosphor with light having a peak wavelength in the blue band or the near-ultraviolet band. Further, the emission spectrum of the red phosphor according to this embodiment can be measured using, for example, a fluorescence spectrophotometer (model number: F-4500, manufactured by Hitachi Ltd.). The emission peak wavelength and the half width of the emission peak can be calculated from the obtained emission spectrum.

2-3.緑色蛍光体
緑色蛍光体としては、βサイアロン蛍光体を用いることができる。βサイアロン蛍光体は、例えば、特開2016-132724号公報で開示されている。
2-3. Green Phosphor A β-sialon phosphor can be used as the green phosphor. A β-sialon phosphor is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-132724.

本実施形態において、βサイアロン蛍光体は、下記の式(2)で表される蛍光体であって、La含有量が、10ppm以上、2000ppm以下であることが好ましい。 In the present embodiment, the β-sialon phosphor is preferably a phosphor represented by the following formula (2) and has a La content of 10 ppm or more and 2000 ppm or less.

Figure 0007173130000004
(式(2)中、a、b、c、d、eは、各々、0<a≦0.2、5.6<b≦5.99、0.01≦c<0.4、0.01≦d<0.4、7.6<e≦7.99を満たす。)
Figure 0007173130000004
(In formula (2), a, b, c, d, and e are 0<a≦0.2, 5.6<b≦5.99, 0.01≦c<0.4, 0.01≦c<0.4, and 0.6<b≦5.99, respectively. 01≦d<0.4 and 7.6<e≦7.99 are satisfied.)

式(2)において、Euは、ユーロピウムを表す。Euは、一部その他の付活元素、例えば、マンガン(Mn)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)及びイッテルビウム(Yb)等で付活されていてもよい。式(2)において、aは、Euの含有量を表し、その範囲は、通常0<a≦0.2であり、下限値は、好ましくは0.0001、より好ましくは0.001、またその上限値は、好ましくは0.15、更に好ましくは0.1、特に好ましくは0.08である。 In formula (2), Eu represents europium. Eu is partially combined with other activating elements such as manganese (Mn), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), samarium (Sm), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium ( Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb), and the like. In formula (2), a represents the content of Eu, the range is usually 0 < a ≤ 0.2, the lower limit is preferably 0.0001, more preferably 0.001, or The upper limit is preferably 0.15, more preferably 0.1, particularly preferably 0.08.

式(2)において、Siは、ケイ素を表す。Siは、その他の4価の元素、例えば、ゲルマニウム(Ge)、錫(Sn)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)などで、一部置換されていてもよい。式(2)において、bは、Siの含有量を表し、その範囲は、通常5.6<b≦5.99であり、下限値は、好ましくは5.7、またその上限値は、好ましくは5.97である。 In formula (2), Si represents silicon. Si may be partially substituted with other tetravalent elements such as germanium (Ge), tin (Sn), titanium (Ti), zirconium (Zr), and hafnium (Hf). In formula (2), b represents the content of Si, the range is usually 5.6 < b ≤ 5.99, the lower limit is preferably 5.7, and the upper limit is preferably is 5.97.

式(2)において、Alは、アルミニウムを表す。Alは、その他の3価の元素、例えば、ホウ素(B)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタン(La)、ガドリニウム(Gd)、ルテチウム(Lu)などで、一部置換されていてもよい。式(2)において、cは、Alの含有量を表し、その範囲は、通常0.01≦c<0.4であり、下限値は、好ましくは0.03、また上限値は、好ましくは0.3である。 In formula (2), Al represents aluminum. Al is other trivalent elements such as boron (B), gallium (Ga), indium (In), scandium (Sc), yttrium (Y), lanthanum (La), gadolinium (Gd), lutetium (Lu ), etc., may be partially substituted. In formula (2), c represents the content of Al, the range is usually 0.01 ≤ c < 0.4, the lower limit is preferably 0.03, and the upper limit is preferably 0.3.

式(2)において、Oは、酸素元素を表し、Nは、窒素元素を表す。O又はNは、一部その他の元素、例えば、ハロゲン原子(フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I))等を含有していてもよい。なお、ハロゲン原子は、原料金属中の不純物としての混入や、粉砕工程、窒化工程などの製造プロセス時に導入される場合などが考えられ、特に、フラックスとしてハロゲン化物を用いる場合、蛍光体中に含まれてしまう場合がある。式(2)において、dは、Oの含有量を表し、その範囲は、通常0.01≦d<0.4であり、下限値は、好ましくは0.03、また上限値は、好ましくは0.3である。式(2)において、eは、Nの含有量を表し、その範囲は、通常7.6<e≦7.99であり、下限値は、好ましくは7.7、また上限値は、好ましくは7.77である。 In Formula (2), O represents an oxygen element and N represents a nitrogen element. O or N may partially contain other elements such as halogen atoms (fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I)) and the like. Halogen atoms may be mixed as impurities in the raw material metal, or may be introduced during the manufacturing process such as the pulverization process or the nitriding process. may be lost. In formula (2), d represents the content of O, the range is usually 0.01 ≤ d < 0.4, the lower limit is preferably 0.03, and the upper limit is preferably 0.3. In formula (2), e represents the content of N, the range is usually 7.6 < e ≤ 7.99, the lower limit is preferably 7.7, and the upper limit is preferably 7.77.

本実施形態に係る緑色蛍光体は、構成する元素の含有量が、上記した範囲内であると、得られる蛍光体の発光特性が良好である点で好ましい。 In the green phosphor according to the present embodiment, it is preferable that the content of the constituent elements is within the above-described range, because the obtained phosphor has good emission characteristics.

本実施形態に係る緑色蛍光体は、Laが含有されていてもよい。La含有量は、通常10ppm以上、2000ppm以下であり、その上限値は、好ましくは1500ppm以下、より好ましくは1000ppm以下である。このような範囲内であると、得られる蛍光体の発光輝度が良好である点で好ましい。 The green phosphor according to this embodiment may contain La. The La content is usually 10 ppm or more and 2000 ppm or less, and its upper limit is preferably 1500 ppm or less, more preferably 1000 ppm or less. Within such a range, it is preferable in that the luminance of the phosphor to be obtained is excellent.

2-4.緑色蛍光体の特性
本実施形態に係るβサイアロン蛍光体は、波長300nm以上、500nm以下の波長を有する光で励起され、その発光ピーク波長が、通常500nm以上、560nm以下であり、下限値は、好ましくは510nm以上、好ましくは520nm以上、また上限値は、好ましくは550nm以下である。
2-4. Characteristics of Green Phosphor The β-sialon phosphor according to the present embodiment is excited by light having a wavelength of 300 nm or more and 500 nm or less, and its emission peak wavelength is usually 500 nm or more and 560 nm or less. It is preferably 510 nm or more, preferably 520 nm or more, and the upper limit is preferably 550 nm or less.

3.表示パネルの構造
本節では、表示パネル102を構成するアレイ基板114及び対向基板116の構造について詳細に説明する。
3. Structure of Display Panel In this section, the structures of the array substrate 114 and the counter substrate 116 that constitute the display panel 102 will be described in detail.

3-1.画素の構造
図5は、表示パネル102の画素部164aの断面構造を示す。図5は、画素部164の一部の断面構造を模式的に示し、赤色に対応する画素166r、緑色に対応する画素166g、青色に対応する画素166bが配置された態様を示す。画素部164は、アレイ基板114と対向基板116が間隙をもって対向配置され、その間隙部に液晶層118が設けられている。アレイ基板114には、スイッチング素子168、画素電極170、スイッチング素子168と画素電極170との間の絶縁膜184、有機層間絶縁膜180を含む回路素子層120が設けられる。対向基板116には、着色層124、遮光層126を含むカラーフィルタ122が設けられる。
3-1. Structure of Pixel FIG. 5 shows a cross-sectional structure of the pixel portion 164 a of the display panel 102 . FIG. 5 schematically shows a cross-sectional structure of part of the pixel section 164, showing a mode in which a pixel 166r corresponding to red, a pixel 166g corresponding to green, and a pixel 166b corresponding to blue are arranged. In the pixel section 164, the array substrate 114 and the counter substrate 116 are arranged facing each other with a gap therebetween, and the liquid crystal layer 118 is provided in the gap. The array substrate 114 is provided with a circuit element layer 120 including switching elements 168 , pixel electrodes 170 , an insulating film 184 between the switching elements 168 and the pixel electrodes 170 , and an organic interlayer insulating film 180 . A color filter 122 including a colored layer 124 and a light shielding layer 126 is provided on the counter substrate 116 .

具体的には、アレイ基板114側には、赤色画素166rのスイッチング素子168r、このスイッチング素子168rと電気的に接続される画素電極170rが設けられる。同様に、緑色画素166bには、スイッチング素子168g、このスイッチング素子168gと電気的に接続される画素電極170gが設けられ、青色画素166bには、スイッチング素子168b、このスイッチング素子168bと電気的に接続される画素電極170bが設けられる。スイッチング素子168r、168g、168bと画素電極170r、170g、170bとの間には、保護膜を兼ねた絶縁膜184と、平坦化膜を兼ねた有機層間絶縁膜180とが設けらる。 Specifically, on the array substrate 114 side, a switching element 168r of a red pixel 166r and a pixel electrode 170r electrically connected to the switching element 168r are provided. Similarly, the green pixel 166b is provided with a switching element 168g and a pixel electrode 170g electrically connected to the switching element 168g. A pixel electrode 170b is provided. Between the switching elements 168r, 168g, 168b and the pixel electrodes 170r, 170g, 170b, an insulating film 184 that also serves as a protective film and an organic interlayer insulating film 180 that also serves as a planarizing film are provided.

スイッチング素子168は、薄膜トランジスタにより形成される。薄膜トランジスタは、下地絶縁膜172上に形成された、厚さ20nm~200nmの半導体膜にソース領域、ドレイン領域、チャネル形成領域が形成され、ゲート電極178がゲート絶縁膜176によって半導体膜174から絶縁された絶縁ゲート型電界効果トランジスタの構造を有する。半導体膜としては、アモルファスシリコン、ポリシリコン等のシリコン材料の他、半導体特性を示す金属酸化物(酸化物半導体)が用いられる。 The switching element 168 is formed by a thin film transistor. In the thin film transistor, a source region, a drain region, and a channel formation region are formed in a semiconductor film with a thickness of 20 nm to 200 nm formed over a base insulating film 172, and a gate electrode 178 is insulated from the semiconductor film 174 by a gate insulating film 176. It has the structure of an insulated gate field effect transistor. As the semiconductor film, in addition to silicon materials such as amorphous silicon and polysilicon, metal oxides (oxide semiconductors) exhibiting semiconductor characteristics are used.

図5は、IPS方式に対応する画素構造を示す。すなわち、図5は、画素電極170rに対し絶縁膜182を挟んで一定電位に固定される共通電極171rが設けられ、液晶層118に横電界が印加される構成を示す。同様に、緑色画素166gでは、画素電極170gに対し絶縁膜182を挟んで共通電極171gが設けられ、緑色画素166bでは、画素電極170bに対し絶縁膜182を挟んで共通電極171bが設けられている。なお、本発明は、IPS方式に限定されず、VA(Vertical Alignment)方式、FFS(Fringe Field Switching)方式、TN(Twisted Nematic)方式等様々な液晶モードに対応することができる。 FIG. 5 shows a pixel structure corresponding to the IPS system. That is, FIG. 5 shows a configuration in which a common electrode 171r fixed at a constant potential is provided with an insulating film 182 interposed between the pixel electrodes 170r, and a horizontal electric field is applied to the liquid crystal layer 118. FIG. Similarly, in the green pixel 166g, a common electrode 171g is provided across the insulating film 182 for the pixel electrode 170g, and in the green pixel 166b, the common electrode 171b is provided across the insulating film 182 for the pixel electrode 170b. . It should be noted that the present invention is not limited to the IPS system, and can be applied to various liquid crystal modes such as the VA (Vertical Alignment) system, the FFS (Fringe Field Switching) system, and the TN (Twisted Nematic) system.

対向基板116にはカラーフィルタ122が設けられる。カラーフィルタ122は、赤色画素166rに対応する領域に赤色着色層124rが設けられ、緑色画素166gに対応する領域に緑色着色層124gが設けられ、青色画素166bに対応する領域に青色着色層124bが設けられる。赤色着色層124r、緑色着色層124g、及び青色着色層124bのそれぞれの領域の間には遮光層126が設けられる。 A color filter 122 is provided on the counter substrate 116 . The color filter 122 has a red colored layer 124r provided in a region corresponding to the red pixel 166r, a green colored layer 124g provided in a region corresponding to the green pixel 166g, and a blue colored layer 124b provided in a region corresponding to the blue pixel 166b. be provided. A light shielding layer 126 is provided between each region of the red colored layer 124r, the green colored layer 124g, and the blue colored layer 124b.

赤色着色層124rは赤色の色材を含み、緑色着色層124gは緑色の色材を含み、青色着色層124bは青色の色材を含む。着色層124のそれぞれは、バインダーとして用いられる樹脂の質量に対して、10質量%以上50質量%以下の濃度で色材が含まれる。本実施形態において、着色層124に用いられる色材として、顔料、染料またはそれらの組み合わせが用いられる。赤色着色層124rに含まれる色材は、ジケトピロロピロール、アントラキノン、アゾ、イソインドリン、メチン、キサンテン、ジオキサジンから選ばれる少なくとも一種を含み、緑色着色層124gに含まれる色材は、フタロシアニン、アゾ、キノフタロン、クマリン、メロシアニン、スクアリリウム、アゾメチンから選ばれる少なくとも一種を含み、青色着色層124bに含まれる色材は、フタロシアニン、ジオキサジン、トリアリールメタン、キサンテン、アントラキノンから選ばれる少なくとも一種を含む。 The red colored layer 124r contains a red coloring material, the green colored layer 124g contains a green coloring material, and the blue colored layer 124b contains a blue coloring material. Each of the colored layers 124 contains a coloring material at a concentration of 10% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the mass of the resin used as the binder. In this embodiment, a pigment, a dye, or a combination thereof is used as the coloring material used for the colored layer 124 . The coloring material contained in the red colored layer 124r includes at least one selected from diketopyrrolopyrrole, anthraquinone, azo, isoindoline, methine, xanthene, and dioxazine. The coloring material contained in the green colored layer 124g includes phthalocyanine, azo , quinophthalone, coumarin, merocyanine, squarylium, and azomethine, and the coloring material contained in the blue colored layer 124b includes at least one selected from phthalocyanine, dioxazine, triarylmethane, xanthene, and anthraquinone.

カラーフィルタ122の上面(液晶層118側の面)には、保護膜186が設けられていてもよい。保護膜186は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂材料を含む硬化性組成物から形成される。保護膜186によりカラーフィルタ122により形成される凹凸を埋設し、平坦な表面を形成する。保護膜186の上面(液晶層118側の面)には配向膜188bが設けられる。配向膜188bは、保護膜186により形成される平坦な面上に設けられるため、液晶の配向を制御し、配向乱れを防ぐことができる。 A protective film 186 may be provided on the top surface of the color filter 122 (the surface on the liquid crystal layer 118 side). The protective film 186 is formed from a curable composition containing resin materials such as acrylic resin and epoxy resin. The unevenness formed by the color filter 122 is buried by the protective film 186 to form a flat surface. An alignment film 188b is provided on the upper surface of the protective film 186 (the surface on the liquid crystal layer 118 side). Since the alignment film 188b is provided on the flat surface formed by the protective film 186, it is possible to control the alignment of the liquid crystal and prevent the alignment disorder.

アレイ基板114側にも同様に配向膜188aが設けられる。配向膜188は液晶分子を規則正しく配向させるために設けられる。配向膜188に対しては、ラビング等の物理的な処理、又は光配向技術を適用して、液晶分子が所定の方向に配向されるように加工が施される。本実施形態においては、配向膜188として、ポリアミック酸及びポリアミック酸誘導体を有する配向膜が用いられ、200℃以下の低温焼成プロセスにおいては、特定架橋剤や特定溶剤を含む配向剤、さらに、芳香族炭化水素基を含むスチレン系重合体、(メタ)アクリル系重合体、ポリシロキサン、ポリアミック酸及びポリアミック酸誘導体の群から選ばれる少なくとも一種の重合体を有する配向膜188を用いることができる。 An alignment film 188a is similarly provided on the array substrate 114 side. The alignment film 188 is provided for regularly aligning the liquid crystal molecules. The alignment film 188 is processed so that the liquid crystal molecules are aligned in a predetermined direction by applying a physical treatment such as rubbing or a photo-alignment technique. In this embodiment, an alignment film containing polyamic acid and a polyamic acid derivative is used as the alignment film 188, and in a low-temperature firing process of 200° C. or less, an alignment agent containing a specific cross-linking agent or a specific solvent, and an aromatic An alignment film 188 containing at least one type of polymer selected from the group consisting of hydrocarbon group-containing styrenic polymers, (meth)acrylic polymers, polysiloxanes, polyamic acids and polyamic acid derivatives can be used.

アレイ基板114と対向基板116との間には、液晶層118が一定の厚みで保持されるようにスペーサ128が配置される。スペーサ128としては、柱状スペーサ、ビーズスペーサを用いることができる。柱状スペーサ128は、感光性樹脂組成物を用い、フォトリソグラフィによる露光及び現像処理により、特定の位置に形成される。例えば、柱状スペーサ128は、有機層間絶縁膜180に形成されたコンタクトホールの位置に合わせて設けることができる。このような柱状スペーサ128は、液晶層118の厚さ(セルギャップ)を規定するものであり、画素電極の上面から3μm~10μmの高さで形成される。 A spacer 128 is arranged between the array substrate 114 and the opposing substrate 116 so that the liquid crystal layer 118 is held with a constant thickness. A columnar spacer or a bead spacer can be used as the spacer 128 . The columnar spacers 128 are formed at specific positions using a photosensitive resin composition by exposure and development by photolithography. For example, the columnar spacers 128 can be provided in alignment with contact holes formed in the organic interlayer insulating film 180 . Such columnar spacers 128 define the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer 118 and are formed at a height of 3 μm to 10 μm from the upper surface of the pixel electrode.

図6は、アレイ基板114側に着色層124r、124g、124bが設けられた画素部164bの態様を示す。着色層124r、124g、124bは、スイッチング素子168r、168g、168b上に設けられた絶縁膜184と、有機層間絶縁膜180との間に設けられる。着色層124r、124g、124bは、それぞれ、スイッチング素子168r、168g、168bを埋設するように設けられる。対向基板116には、スイッチング素子168r、168g、168bと重なる領域に遮光層126r、126g、126bが設けられる。この領域を遮光することで、スイッチング素子168r、168g、168bは遮光され、着色層124r、124g、124bの膜厚が均一な領域に光を透過させることができる。 FIG. 6 shows an aspect of a pixel portion 164b in which colored layers 124r, 124g, and 124b are provided on the array substrate 114 side. The colored layers 124r, 124g, and 124b are provided between the insulating film 184 provided on the switching elements 168r, 168g, and 168b and the organic interlayer insulating film 180. As shown in FIG. Colored layers 124r, 124g, and 124b are provided to embed switching elements 168r, 168g, and 168b, respectively. Opposite substrate 116 is provided with light shielding layers 126r, 126g and 126b in regions overlapping with switching elements 168r, 168g and 168b. By shielding these regions from light, the switching elements 168r, 168g, and 168b are shielded from light, and light can be transmitted through regions where the thickness of the colored layers 124r, 124g, and 124b is uniform.

3-2.CIE表色系の色度座標について、
CIE表色系は、CIE(Commission Internationale d'Eclairage:国際照明委員会)で標準表色系として承認された色の表わし方であり、着色膜のYxy表色系における色度座標をそれぞれ(Rx,Ry)、(Gx,Gy)、(Bx,By)としたとき、LED白色光源が赤色着色層を透過して得られる赤色光の色度点、LED白色光源が緑色着色層を透過して得られる緑色光の色度点、LED白色光源が青色着色層を透過して得られる青色光の色度点からそれぞれ算出されるCIE表色系の下記式で色度座標を示している。
3-2. About the chromaticity coordinates of the CIE color system,
The CIE color system is a method of expressing colors that has been approved as a standard color system by the CIE (Commission Internationale d'Eclairage). , Ry), (Gx, Gy), and (Bx, By), the chromaticity point of the red light obtained by transmitting the LED white light source through the red colored layer, the chromaticity point of the red light obtained by transmitting the LED white light source through the green colored layer, The chromaticity coordinates are shown by the following formula of the CIE color system calculated from the chromaticity point of the obtained green light and the chromaticity point of the blue light obtained by the LED white light source passing through the blue colored layer.

Rx=0.035 cos(2πθ)+0.690、
Ry=0.035 sin(2πθ)+0.295、
Gx=0.055 cos(2πθ)+0.185、
Gy=0.055 sin(2πθ)+0.760、
Bx=0.030 cos(2πθ)+0.145、
By=0.030 sin(2πθ)+0.055
ただしθは0以上1未満の数値を表す。
Rx=0.035 cos(2πθ)+0.690,
Ry=0.035 sin(2πθ)+0.295,
Gx=0.055 cos(2πθ)+0.185,
Gy=0.055 sin(2πθ)+0.760,
Bx=0.030 cos(2πθ)+0.145,
By=0.030 sin(2πθ)+0.055
However, θ represents a numerical value of 0 or more and less than 1.

この色度座標の範囲にあるカラーフィルタと白色LED光源により、カラー液晶表示装置としての色再現性が高くなるため好ましい。 A color filter and a white LED light source within this chromaticity coordinate range are preferable because the color reproducibility of the color liquid crystal display device is enhanced.

3-3.着色材料(色材)
着色材料としては、赤色着色層に含まれる色材は、ジケトピロロピロール、アントラキノン、アゾ、イソインドリン、メチン、キサンテン、ジオキサジンから選ばれる少なくとも一種であり、緑色着色層に含まれる色材は、フタロシアニン、アゾ、キノフタロン、クマリン、メロシアニン、スクアリリウム、アゾメチンから選ばれる少なくとも一種であり、青色着色層に含まれる色材が、フタロシアニン、ジオキサジン、トリアリールメタン、キサンテン、アントラキノンから選ばれる少なくとも一種である。これら着色剤と樹脂または重合性化合物を含む着色組成物を用いてフォトリソグラフィにより、それぞれの色の着色層を形成することができる。
3-3. Coloring material (coloring material)
As the coloring material, the coloring material contained in the red colored layer is at least one selected from diketopyrrolopyrrole, anthraquinone, azo, isoindoline, methine, xanthene, and dioxazine, and the coloring material contained in the green colored layer is It is at least one selected from phthalocyanine, azo, quinophthalone, coumarin, merocyanine, squarylium, and azomethine, and the coloring material contained in the blue colored layer is at least one selected from phthalocyanine, dioxazine, triarylmethane, xanthene, and anthraquinone. A colored layer of each color can be formed by photolithography using a coloring composition containing these coloring agents and a resin or a polymerizable compound.

このような他の着色剤としては顔料、染料が挙げられ、これら他の着色剤は、1種又は2種以上を含有することができる。他の着色剤を含有する場合、輝度、コントラスト及び着色力の高い画素を得るという点から、顔料としては、有機顔料が好ましく、また染料としては、有機染料が好ましい。 Such other colorants include pigments and dyes, and one or more of these other colorants can be contained. When other colorants are contained, the pigment is preferably an organic pigment, and the dye is preferably an organic dye, from the viewpoint of obtaining pixels with high brightness, contrast and coloring strength.

有機染料としては特に限定されるものではなく、例えば、カラーインデックス(C.I.:The Society of Dyers and Colourists社発行)においてダイ(Dye)に分類されている化合物の他、公知の染料を用いることができる。このような染料としては、発色団の構造面からは、例えば、トリアリールメタン染料、シアニン染料、キサンテン染料、アントラキノン染料、アゾ染料、ジピロメテン染料、キノフタロン染料、クマリン染料、ピラゾロン染料、キノリン染料、ニトロ染料、キノンイミン染料、フタロシアニン染料、スクアリリウム染料等を挙げることができる。中でも、耐熱性の観点から、トリアリールメタン染料、シアニン染料、キサンテン染料、アントラキノン染料、ジピロメテン染料、フタロシアニン染料が好ましい。 The organic dye is not particularly limited, and for example, compounds classified as Dye in the Color Index (published by CI: The Society of Dyers and Colorists) and other known dyes are used. be able to. Examples of such dyes include triarylmethane dyes, cyanine dyes, xanthene dyes, anthraquinone dyes, azo dyes, dipyrromethene dyes, quinophthalone dyes, coumarin dyes, pyrazolone dyes, quinoline dyes, nitro Dyes, quinone imine dyes, phthalocyanine dyes, squarylium dyes and the like can be mentioned. Among them, triarylmethane dyes, cyanine dyes, xanthene dyes, anthraquinone dyes, dipyrromethene dyes, and phthalocyanine dyes are preferable from the viewpoint of heat resistance.

有機顔料としては、例えば、カラーインデックス(C.I.:The Society of Dyers and Colourists社発行)においてピグメントに分類されている化合物を挙げることができ、中でも、下記のようなカラーインデックス(C.I.)番号が付されているものを好ましく用いることができる。 Examples of organic pigments include compounds classified as pigments in the Color Index (CI: published by The Society of Dyers and Colourists). .) Numbered ones can be preferably used.

C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド269、C.I.ピグメントレッド279等の赤色顔料;
C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン58、C.I.ピグメントグリーン59、C.I.ピグメントグリーン62、C.I.ピグメントグリーン63等の緑色顔料;
C.I.ピグメントブルー15:1、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー79、C.I.ピグメントブルー80等の青色顔料;
C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー179、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185、C.I.ピグメントイエロー211、C.I.ピグメントイエロー215、C.I.ピグメントイエロー231等の黄色顔料;
C.I.ピグメントオレンジ38等の橙色顔料;
C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット23等の紫色顔料。
C. I. Pigment Red 166, C.I. I. Pigment Red 177, C.I. I. Pigment Red 224, C.I. I. Pigment Red 242, C.I. I. Pigment Red 254, C.I. I. Pigment Red 264, C.I. I. Pigment Red 269, C.I. I. a red pigment such as Pigment Red 279;
C. I. Pigment Green 7, C.I. I. Pigment Green 36, C.I. I. Pigment Green 58, C.I. I. Pigment Green 59, C.I. I. Pigment Green 62, C.I. I. Green pigments such as Pigment Green 63;
C. I. Pigment Blue 15:1, C.I. I. Pigment Blue 15:2, C.I. I. Pigment Blue 15:3, C.I. I. Pigment Blue 15:4, C.I. I. Pigment Blue 15:6, C.I. I. Pigment Blue 16, C.I. I. Pigment Blue 79, C.I. I. a blue pigment such as Pigment Blue 80;
C. I. Pigment Yellow 83, C.I. I. Pigment Yellow 129, C.I. I. Pigment Yellow 138, C.I. I. Pigment Yellow 139, C.I. I. Pigment Yellow 150, C.I. I. Pigment Yellow 179, C.I. I. Pigment Yellow 180, C.I. I. Pigment Yellow 185, C.I. I. Pigment Yellow 211, C.I. I. Pigment Yellow 215, C.I. I. a yellow pigment such as Pigment Yellow 231;
C. I. an orange pigment such as Pigment Orange 38;
C. I. Pigment Violet 19, C.I. I. purple pigments such as Pigment Violet 23;

このほか、特表2011-523433号公報の式(Ic)で表されるブロモ化ジケトピロロピロール顔料を赤色顔料として使用することもできる。また、特開2001-081348号公報、特開2010-026334号公報、特開2010-191304号公報、特開2010-237384号公報、特開2010-237569号公報、特開2011-006602号公報、特開2011-145346号公報に記載のレーキ顔料を挙げることができる。 In addition, a brominated diketopyrrolopyrrole pigment represented by formula (Ic) in JP-T-2011-523433 can also be used as a red pigment. In addition, JP 2001-081348, JP 2010-026334, JP 2010-191304, JP 2010-237384, JP 2010-237569, JP 2011-006602, Lake pigments described in JP-A-2011-145346 can be mentioned.

本発明の一実施形態において、着色剤として顔料を含有する場合、顔料を、再結晶法、再沈殿法、溶剤洗浄法、昇華法、真空加熱法又はこれらの組み合わせにより精製して使用することもできる。また、顔料は、所望により、その粒子表面を樹脂で改質して使用してもよい。顔料の粒子表面を改質する樹脂としては、例えば、特開2001-108817号公報に記載のビヒクル樹脂、又は市販の各種の顔料分散用の樹脂が挙げられる。カーボンブラック表面の樹脂被覆方法としては、例えば、特開平9-71733号公報、特開平9-95625号公報、特開平9-124969号公報に記載の方法を採用することができる。また、有機顔料は、いわゆるソルトミリングにより、一次粒子を微細化して使用してもよい。ソルトミリングの方法としては、例えば、特開平08-179111号公報に開示されている方法を採用することができる。 In one embodiment of the present invention, when a pigment is contained as a colorant, the pigment may be purified by a recrystallization method, a reprecipitation method, a solvent washing method, a sublimation method, a vacuum heating method, or a combination thereof before use. can. Moreover, if desired, the pigment may be used after modifying its particle surface with a resin. Examples of resins for modifying the surface of pigment particles include vehicle resins described in JP-A-2001-108817 and various commercially available resins for dispersing pigments. As a method for coating the carbon black surface with a resin, for example, the methods described in JP-A-9-71733, JP-A-9-95625, and JP-A-9-124969 can be employed. Further, the organic pigment may be used after making the primary particles fine by so-called salt milling. As the salt milling method, for example, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-179111 can be employed.

また、本発明の一実施形態においては、着色剤として顔料を含有する場合、更に公知の分散剤及び分散助剤から選ばれる少なくとも1種を含有せしめることもできる。 Moreover, in one embodiment of the present invention, when a pigment is contained as a coloring agent, at least one selected from known dispersants and dispersing aids can be further contained.

3-4.配向膜
本実施形態の液晶表示装置に用いられる配向膜を形成するための液晶配向剤は、ポリアミック酸を主要な成分とする液晶配向剤を用いることができる。
3-4. Alignment Film A liquid crystal alignment agent containing polyamic acid as a main component can be used as a liquid crystal alignment agent for forming the alignment film used in the liquid crystal display device of the present embodiment.

さらに、本実施の形態の液晶配向剤は、光配向性基を有する重合体を含有することで、光配向性機能を有する液晶配向剤とすることができる。これらはいずれも、例えば、200℃以下など、低温の加熱温度で配向膜を形成することが可能である。また、本発明の効果を損なわない限りその他の成分を含有することができる。 Furthermore, the liquid crystal aligning agent of this Embodiment can be made into the liquid crystal aligning agent which has a photo-alignment function by containing the polymer which has a photo-alignment group. All of these can form an alignment film at a low heating temperature such as 200° C. or lower. Moreover, other components can be contained as long as they do not impair the effects of the present invention.

上記光配向性基は、で光照射により膜に異方性を付与する官能基であり、本実施の形態では、特に、光分解反応、光異性化反応及び光二量化反応の少なくともいずれかを生じることにより膜に異方性を与える基である。 The photo-orientation group is a functional group that imparts anisotropy to the film by light irradiation. It is a group that imparts anisotropy to the film.

光配向性基として具体的には、シクロブタン環、アゾベンゼン、スチルベン、α-イミノ-β-ケトエステル、スピロピラン、スピロオキサジン、桂皮酸、カルコン、スチルバゾール、ベンジリデンフタルイミジン、クマリン、ジフェニルアセリレンおよびアントラセンからなる群より選ばれる少なくとも1つの化合物由来の構造を有する基である。上述の光配向性基としては、これらの中でも、桂皮酸由来の構造を有する基が特に好ましい。 Specific examples of photoorientable groups include cyclobutane ring, azobenzene, stilbene, α-imino-β-ketoester, spiropyran, spirooxazine, cinnamic acid, chalcone, stilbazole, benzylidenephthalimidine, coumarin, diphenylacetylene and anthracene. It is a group having a structure derived from at least one compound selected from the group consisting of; Among these, groups having a structure derived from cinnamic acid are particularly preferable as the above-described photo-orientable groups.

光配向性基を有する重合体としては、上述の光配向性基が直接または連結基を介して結合された重合体であるのが好ましい。そのような重合体としては、例えば、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、およびポリイミドの少なくともいずれかの重合体に上述の光配向性基が結合したもの、ポリアミック酸およびポリイミドとは別の重合体に上述の光配向性基が結合したものが挙げられる。後者の場合、光配向性基を有する重合体の基本骨格としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリビニルエーテル、ポリオレフィン、ポリオルガノシロキサン等を挙げることができる。 The polymer having a photo-alignment group is preferably a polymer in which the above-mentioned photo-alignment group is bonded directly or via a linking group. Such polymers include, for example, at least one of polyamic acids, polyamic acid esters, and polyimides, to which the above-described photo-alignable groups are bonded, and polymers other than polyamic acids and polyimides. to which the photo-orientation group is bonded. In the latter case, examples of the basic skeleton of the polymer having photoalignable groups include poly(meth)acrylic acid esters, poly(meth)acrylamides, polyvinyl ethers, polyolefins, and polyorganosiloxanes.

感放射線性重合体としては、ポリアミック酸、ポリイミドまたはポリオルガノシロキサンを基本骨格とするものが好ましい。また、これらの中でも、ポリオルガノシロキサンが特に好ましく、例えば、国際公開第2009/025386号に記載された方法により得ることができる。 As the radiation-sensitive polymer, those having a basic skeleton of polyamic acid, polyimide or polyorganosiloxane are preferred. Among these, polyorganosiloxane is particularly preferred, and can be obtained, for example, by the method described in International Publication No. 2009/025386.

液晶配向剤に含有されるポリアミック酸は脱水閉環してイミド化することによりポリイミドとなる。このようなポリアミック酸は、例えば、テトラカルボン酸二無水物と、ジアミンとを反応させることにより得ることができ、特開2010-97188号公報に記載されるようにして得ることができる。 The polyamic acid contained in the liquid crystal aligning agent becomes a polyimide by dehydration ring closure and imidization. Such a polyamic acid can be obtained, for example, by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine, and can be obtained as described in JP-A-2010-97188.

ポリアミック酸エステルは、例えばテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物とジアミン化合物とを反応させる方法によって得ることができ、例えば、特開2017-200991号公報に記載されるようにして得ることができる。 Polyamic acid ester can be obtained, for example, by a method of reacting a tetracarboxylic acid diester dihalide and a diamine compound, and can be obtained, for example, as described in JP-A-2017-200991.

ポリイミドは、その前駆体であるポリアミック酸が有していたアミック酸構造のすべてを脱水閉環した完全イミド化物であってもよく、アミック酸構造の一部のみを脱水閉環し、アミック酸構造とイミド環構造が併存する部分イミド化物であってもよい。ポリイミドは、そのイミド化率が30%以上であることが好ましく、50%~99%であることがより好ましく、65%~99%であることがより好ましい。このイミド化率は、ポリイミドのアミック酸構造の数とイミド環構造の数との合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。ここで、イミド環の一部がイソイミド環であってもよく、例えば、特開2010-97188号公報に記載されるようにして得ることができる。 The polyimide may be a complete imidized product obtained by dehydrating and ring-closing all the amic acid structures of the precursor polyamic acid, and only a part of the amic acid structure is dehydrated and ring-closed to form the amic acid structure and the imide. It may be a partially imidized compound in which a ring structure coexists. The polyimide preferably has an imidization rate of 30% or more, more preferably 50% to 99%, even more preferably 65% to 99%. The imidization rate is expressed as a percentage of the ratio of the number of imide ring structures to the sum of the number of amic acid structures and the number of imide ring structures of the polyimide. Here, a part of the imide ring may be an isoimide ring, which can be obtained, for example, as described in JP-A-2010-97188.

また本発明の一実施形態における液晶配向剤は、特定架橋性基を有する架橋剤を含有することができる。このような架橋剤を含むことで、配向膜形成時の焼成温度が200℃以下のプロセスにおいて配向膜を形成した場合においても耐溶剤性、耐熱性、ラビング耐性等に優れた配向膜を形成することができる。このような架橋剤として、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、エポキシ基、オキセタニル基、アルコキシシリル基、アルコキシル基、イソシアネート基等の架橋性基を一分子中に2以上含む化合物が好ましい。上記アルコキシル基中でも特に反応性の観点からメトキシ基が好ましく、イソシアネート基はブロック化されたイソシアネート基として用いることもできる。このような化合物としては、下記に示すadd-1~add-6の化合物が好ましく、このような架橋剤は、配向剤の重体体成分100質量部に対して、1~100質量部の範囲、さらに好ましくは1~20質量部の範囲で含有することが望ましい。このような範囲で含むことによって、200℃以下の低温焼成プロセスにおいても、耐溶剤性、耐熱性、ラビング耐性等に優れた機械的強度を有する配向膜を形成できる。 Moreover, the liquid crystal aligning agent in one Embodiment of this invention can contain the crosslinking agent which has a specific crosslinkable group. By including such a cross-linking agent, an alignment film having excellent solvent resistance, heat resistance, rubbing resistance, etc. can be formed even when the alignment film is formed in a process in which the alignment film is formed at a baking temperature of 200° C. or less. be able to. As such a cross-linking agent, compounds containing two or more cross-linkable groups such as (meth)acryloyl groups, vinyl groups, epoxy groups, oxetanyl groups, alkoxysilyl groups, alkoxyl groups and isocyanate groups in one molecule are preferred. Among the above alkoxyl groups, a methoxy group is particularly preferable from the viewpoint of reactivity, and an isocyanate group can also be used as a blocked isocyanate group. As such compounds, add-1 to add-6 compounds shown below are preferable. More preferably, it is contained in the range of 1 to 20 parts by mass. By containing it in such a range, it is possible to form an alignment film having excellent mechanical strength such as solvent resistance, heat resistance and rubbing resistance even in a low-temperature baking process of 200° C. or less.

Figure 0007173130000005
add-6としては、イソシアネート基もしくはブロックされたイソシアネート基を有する化合物であり、これらの具体例としては、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製 カレンズMOI),メタクリル酸 2-(O-[1‘-メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル(昭和電工(株)製 カレンズMOI―BM),2-[(3,5-ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチルメタクリレート(昭和電工(株)製 カレンズMOI―BP)等を用いることができる。
Figure 0007173130000005
Add-6 is a compound having an isocyanate group or a blocked isocyanate group. - [1'-methylpropylideneamino] carboxyamino) ethyl (manufactured by Showa Denko K.K. Karenz MOI-BM), 2-[(3,5-dimethylpyrazolyl)carbonylamino] ethyl methacrylate (manufactured by Showa Denko K.K. Karenz MOI-BP) or the like can be used.

また、本発明の一実施形態に係る液晶配向剤は、下記式(E-1)~式(E-5)のそれぞれで表される化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種であって、かつ1気圧での沸点が180℃以下である有機溶剤を含有することができる。 Further, the liquid crystal aligning agent according to one embodiment of the present invention is at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (E-1) to (E-5), and one An organic solvent having a boiling point at atmospheric pressure of 180° C. or less can be contained.

液晶配向剤の溶剤成分の少なくとも一部として上記(E-1)から(E-5)の特定溶剤を用いることにより、膜形成時の加熱を低温(例えば200℃以下)で行った場合にも液晶配向性及び電気特性に優れた液晶素子を得ることができる点で好ましい。 By using the above specific solvents (E-1) to (E-5) as at least part of the solvent component of the liquid crystal aligning agent, even when the heating at the time of film formation is performed at a low temperature (for example, 200 ° C. or less) This is preferable in that a liquid crystal element having excellent liquid crystal orientation and electrical properties can be obtained.

また、上記特定溶剤のような低沸点溶剤を用いた場合にも、基板に対する塗布性(膜厚ムラやピンホールの抑制、塗布領域の端部の直線性や平坦性の確保)に優れ、かつ液晶配向性及び電気特性のいずれも良好な液晶素子を得ることができる点で好適である。 In addition, even when a low boiling point solvent such as the above specific solvent is used, the coating properties on the substrate (suppression of film thickness unevenness and pinholes, ensuring linearity and flatness of the edge of the coating area) are excellent, and This is preferable in that a liquid crystal element having good liquid crystal orientation and good electrical properties can be obtained.

Figure 0007173130000006
(式(E-1)中、R41は、炭素数1~4のアルキル基又はCHCO-であり、R42は、炭素数1~4のアルカンジイル基又は-(R47-O)r-R48-(ただし、R47及びR48は、それぞれ独立に炭素数2又は3のアルカンジイル基であり、rは1~4の整数である。)であり、R43は、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基である。)
Figure 0007173130000006
(In formula (E-1), R 41 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or CH 3 CO—, and R 42 is an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms or —(R 47 —O) r—R 48 — (where R 47 and R 48 are each independently an alkanediyl group having 2 or 3 carbon atoms, and r is an integer of 1 to 4), and R 43 is a hydrogen atom; or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)

Figure 0007173130000007

(式(E-2)中、R44は、炭素数1~4のアルカンジイル基である。)
Figure 0007173130000007

(In formula (E-2), R 44 is an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms.)

Figure 0007173130000008
(式(E-3)中、R45及びR46は、それぞれ独立に炭素数1~8のアルキル基である。)
Figure 0007173130000008
(In formula (E-3), R 45 and R 46 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)

Figure 0007173130000009

(式(E-4)中、R49は、水素原子又は水酸基であり、R50は、R49が水素原子の場合、炭素数1~9の炭化水素基であり、R49が水酸基の場合、炭素数1~9の2価の炭化水素基又は当該炭素-炭素結合間に酸素原子を有する2価の基である。)
Figure 0007173130000009

(In formula (E-4), R 49 is a hydrogen atom or a hydroxyl group, R 50 is a hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms when R 49 is a hydrogen atom, and when R 49 is a hydroxyl group , a divalent hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms or a divalent group having an oxygen atom between the carbon-carbon bonds.)

Figure 0007173130000010

(式(E-5)中、R51及びR52は、それぞれ独立に炭素数1~6の1価の炭化水素基又は当該炭素-炭素結合間に酸素原子を有する1価の基である。)
Figure 0007173130000010

(In formula (E-5), R 51 and R 52 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms or a monovalent group having an oxygen atom between the carbon-carbon bonds. )

特定溶剤の具体例としては、上記式(E-1)で表される化合物として、例えば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メチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、3-メトキシ-1-ブタノール、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プロピルエーテル、エチレングリコール-n-ブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル等を;
上記式(E-2)で表される化合物として、例えばシクロブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンを;
上記式(E-3)で表される化合物として、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチル-n-プロピルケトン、メチル-n-ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル-i-ブチルケトン、メチル-n-ペンチルケトン、エチル-n-ブチルケトン、メチル-n-ヘキシルケトン、ジ-i-ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、メチルシクロヘキサノン、2,4-ペンタンジオン、アセトニルアセトン、ジイソブチルケトン等を;
上記式(E-4)で表される化合物として、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、3-メトキシブタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、フルフリルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、3,3,5-トリメチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、ジアセトンアルコール等のモノアルコールや、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、2,4-ペンタンジオール等の多価アルコールを;
上記式(E-5)で表される化合物として、例えば多価アルコールの部分エステル(例えば、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ブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノ-2-エチルブチルエーテル、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プロピルエーテル、ジ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エーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル等の多価アルコールの部分エステル)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸n-ブチル、酢酸i-ブチル、酢酸t-ブチル、酢酸3-メトキシブチル、酢酸2-エチルヘキシル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノプロピルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n-ブチル、シュウ酸ジ-n-ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n-ブチル、乳酸n-アミル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジメチル等を、それぞれ挙げることができる。なお、特定溶剤としては、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Specific examples of the specific solvent include compounds represented by formula (E-1) above, such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol methyl ethyl ether, 3-methoxy-1-butanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether;
Examples of compounds represented by the above formula (E-2) include cyclobutanone, cyclopentanone, and cyclohexanone;
Examples of compounds represented by the above formula (E-3) include acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl-i-butyl ketone, methyl-n-pentyl ketone, ethyl- n-butyl ketone, methyl-n-hexyl ketone, di-i-butyl ketone, trimethylnonanone, cyclopentanone, cyclohexanone, cycloheptanone, cyclooctanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonylacetone, diisobutyl ketones, etc.;
Examples of compounds represented by the above formula (E-4) include methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, 3-methoxybutanol, hexanol, heptanol, furfuryl alcohol, phenol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, 3, Monoalcohols such as 3,5-trimethylcyclohexanol, benzyl alcohol and diacetone alcohol, and polyhydric alcohols such as ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol and 2,4-pentanediol;
Examples of compounds represented by the above formula (E-5) include partial esters of polyhydric alcohols (e.g., ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol mono-2-ethylbutyl ether, diethylene glycol). Partial esters of polyhydric alcohols such as monomethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether), Methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, t-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, acetic acid Diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, glycol diacetate, methoxytriglycol acetate, ethyl propionate, Examples include n-butyl propionate, di-n-butyl oxalate, methyl lactate, ethyl lactate, n-butyl lactate, n-amyl lactate, diethyl malonate, dimethyl phthalate and the like. In addition, as a specific solvent, you may use individually by 1 type, and may use it in combination of 2 or more types.

液晶配向剤の溶剤成分は、特定溶剤のみからなるものであってもよいが、特定溶剤以外のその他の溶剤と特定溶剤との混合溶媒であってもよい。その他の溶剤としては、例えばN-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、1,2-ジメチル-2-イミダゾリジノン、γ-ブチロラクトン、γ-ブチロラクタム、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等の高極性溶剤;のほか、
4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、乳酸ブチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ-ト、エチルエトキシプロピオネ-ト、ジ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エチルエーテル、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、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、シクロヘキサン、オクタノール、テトラヒドロフラン等が挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
The solvent component of the liquid crystal aligning agent may consist of only the specific solvent, or may be a mixed solvent of other solvents other than the specific solvent and the specific solvent. Other solvents include, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, 1,2-dimethyl-2-imidazolidinone, γ-butyrolactone, γ-butyrolactam, N,N-dimethylformamide, Highly polar solvents such as N,N-dimethylacetamide;
4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, butyl lactate, butyl acetate, methylmethoxypropionate, ethylethoxypropionate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl Ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, isoamyl propionate, isoamyl isobutyrate, diisopentyl ether, ethylene carbonate, propylene carbonate, cyclohexane, octanol, tetrahydrofuran and the like. These can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

なお、上記その他の溶剤のうち、高極性溶剤は、溶解性及びレベリング性の更なる向上を目的として使用することができる。また、アミド構造を含まない炭化水素系の溶剤は、プラスチック基材への適用や低温焼成を可能にする目的で使用することができる。 Among the above-mentioned other solvents, highly polar solvents can be used for the purpose of further improving solubility and leveling properties. A hydrocarbon-based solvent that does not contain an amide structure can also be used for the purpose of enabling application to plastic substrates and low-temperature firing.

液晶配向剤中に含まれる溶剤成分につき、特定溶剤の含有割合は、液晶配向剤中に含まれる溶剤の全体量に対して、20質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることがさらに好ましく、80質量%以上であることが特に好ましい。本発明の一実施形態に係る液晶配向剤は、液晶配向剤中の溶剤成分を特定溶剤のみとした場合にも、液晶配向性及び電気特性に優れた液晶素子が得られる点で好適である。 Regarding the solvent component contained in the liquid crystal aligning agent, the content of the specific solvent is preferably 20% by mass or more, and is 40% by mass or more, relative to the total amount of the solvent contained in the liquid crystal aligning agent. is more preferable, more preferably 50% by mass or more, and particularly preferably 80% by mass or more. The liquid crystal aligning agent according to one embodiment of the present invention is suitable in that a liquid crystal element having excellent liquid crystal alignment and electrical properties can be obtained even when the solvent component in the liquid crystal aligning agent is only a specific solvent.

本発明の一実施形態に係る液晶配向剤は、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)を実質的に含んでいない場合にも、液晶配向性及び電気特性に優れた液晶素子が得られる点で好適である。なお、本明細書において「NMPを実質的に含んでいない」とは、NMPの含有割合が、液晶配向剤に含まれる溶剤の全体量に対して、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは0.5質量%以下である。 The liquid crystal aligning agent according to one embodiment of the present invention can obtain a liquid crystal element having excellent liquid crystal alignment and electrical properties even when it does not substantially contain N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). preferred. In this specification, "substantially does not contain NMP" means that the content of NMP is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass, with respect to the total amount of the solvent contained in the liquid crystal aligning agent. % by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less.

液晶配向剤における固形分濃度(液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計質量が液晶配向剤の全質量に占める割合)は、粘性、揮発性などを考慮して適宜に選択されるが、好ましくは1~10質量%の範囲である。固形分濃度が1質量%未満である場合には、塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜が得にくくなる。一方、固形分濃度が10質量%を超える場合には、塗膜の膜厚が過大となって良好な液晶配向膜が得にくく、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布性が低下する傾向にある。 The solid content concentration in the liquid crystal aligning agent (ratio of the total mass of components other than the solvent of the liquid crystal aligning agent to the total mass of the liquid crystal aligning agent) is appropriately selected in consideration of viscosity, volatility, etc., but preferably It is in the range of 1 to 10% by mass. If the solid content concentration is less than 1% by mass, the film thickness of the coating film becomes too small, making it difficult to obtain a good liquid crystal alignment film. On the other hand, if the solid content concentration exceeds 10% by mass, the film thickness of the coating film becomes excessively large, making it difficult to obtain a good liquid crystal alignment film, and the viscosity of the liquid crystal alignment agent increases, resulting in poor applicability. There is a tendency.

本発明の一実施形態に係る液晶配向剤は、重合体成分、及び必要に応じて任意に配合される成分が、好ましくは有機溶媒に溶解された溶液状の組成物として調製される。当該有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノール系溶媒、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素等が挙げられる。溶剤成分は、これらの1種でもよく、2種以上の混合溶媒であってもよい。 The liquid crystal aligning agent according to one embodiment of the present invention is prepared as a solution-like composition in which the polymer component and optionally blended components are preferably dissolved in an organic solvent. Examples of the organic solvent include aprotic polar solvents, phenolic solvents, alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, and hydrocarbons. The solvent component may be one of these, or a mixed solvent of two or more.

さらに、本発明の一実施形態に係る液晶配向剤は、芳香族炭化水素基を含むスチレン系重合体、(メタ)アクリル系重合体、ポリシロキサン、ポリアミック酸及びポリアミック酸誘導体の群から選ばれる少なくとも一種の重合体を含む液晶配向剤を用いることができる。芳香族炭化水素基を含むスチレン系重合体、(メタ)アクリル系重合体、ポリシロキサン、ポリアミック酸及びポリアミック酸誘導体をそれぞれ単独で用いることもできるし、2種以上の重合体を併用してもよい。2種以上の重合体を併用する場合は、液晶配向剤の印刷塗布性と配向膜としての耐熱性を高いレベルで両立できる観点から、ポリアミック酸及びポリアミック酸誘導体ポリアミック酸とスチレン系重合体、ポリアミック酸及びポリアミック酸誘導体ポリアミック酸とポリシロキサン、ポリシロキサンと(メタ)アクリル系重合体等の組み合わせが好ましい。 Furthermore, the liquid crystal aligning agent according to one embodiment of the present invention includes at least A liquid crystal aligning agent containing a kind of polymer can be used. Styrenic polymers containing aromatic hydrocarbon groups, (meth)acrylic polymers, polysiloxanes, polyamic acids and polyamic acid derivatives can be used alone, or two or more of them can be used in combination. good. When two or more polymers are used in combination, polyamic acid and polyamic acid derivative polyamic acid and styrene polymer, polyamic Acid and Polyamic Acid Derivative Combinations of polyamic acid and polysiloxane, polysiloxane and (meth)acrylic polymer, etc. are preferred.

(メタ)アクリル系重合体、スチレン系重合体を含む液晶配向剤、ポリシロキサン等は、さらに、オキセタン環及びオキシラン環の少なくともいずれかの環構造を有する基と、加熱によりオキセタン環及びオキシラン環の少なくともいずれかと反応する官能基とを有する重合体として、液晶配向剤に使用することができる。 Liquid crystal aligning agents containing (meth)acrylic polymers and styrene polymers, polysiloxanes, and the like are further combined with a group having at least one of an oxetane ring and an oxirane ring, and an oxetane ring and an oxirane ring by heating. It can use for a liquid crystal aligning agent as a polymer which has a functional group which reacts with at least any.

このようなオキセタン環及びオキシラン環の少なくともいずれかの環構造は、加熱によりカルボキシル基等の他の官能基と反応することで、開環し架橋構造を形成する。この架橋反応は、同一分子鎖内もしくは他分子鎖間でカルボキシル基等の他の官能基とオキセタン環及びオキシラン環の少なくともいずれかの環構造が加熱により架橋構造を形成する。このような架橋構造を配向膜中に形成することで、耐熱性等に優れた配向膜を形成することができる。 At least one of the oxetane ring and the oxirane ring reacts with other functional groups such as a carboxyl group by heating to open the ring and form a crosslinked structure. In this cross-linking reaction, another functional group such as a carboxyl group and at least one ring structure of an oxetane ring and an oxirane ring form a cross-linked structure by heating within the same molecular chain or between other molecular chains. By forming such a crosslinked structure in the alignment film, an alignment film having excellent heat resistance and the like can be formed.

このような(メタ)アクリル系重合体、スチレン系重合体を含む液晶配向剤としては、国際公開第2017/115791号、国際出願番号PCT/JP2017/037832号、国際出願番号PCT/JP2017/037833号に記載された液晶配向剤が好ましい。 Liquid crystal alignment agents containing such (meth)acrylic polymers and styrene polymers include International Publication No. 2017/115791, International Application No. PCT/JP2017/037832, and International Application No. PCT/JP2017/037833. The liquid crystal aligning agent described in is preferable.

3-5.保護膜
保護膜の形成の用いられる硬化性組成物は、重合体、重合性化合物を含有し、必要に応じて酸発生剤、重合開始剤等を含有してもよい。さらに任意成分として、界面活性剤、密着助剤を含むこともできる。このような硬化性組成物としては、特開2013-24928号報等に記載の硬化性組成物を用いることができる。
3-5. Protective Film The curable composition used for forming the protective film contains a polymer and a polymerizable compound, and if necessary, may contain an acid generator, a polymerization initiator, and the like. Furthermore, surfactants and adhesion aids can be included as optional components. As such a curable composition, a curable composition described in JP-A-2013-24928 or the like can be used.

硬化性組成物から形成された塗布膜を熱で硬化することもで、または露光により硬化することもできる。感放射線性を利用した露光・現像によって容易に微細かつ精巧なパターンを形成することも可能であり、低温硬化を実現する。このような保護膜は、カラーフィルタ上に形成され、カラーフィルタ上の高平坦性膜を実現でき、スペーサ形成、配向膜形成、透明電極形成における膜厚の高い均一性を達成することができる。 The coating film formed from the curable composition can be cured by heat or by exposure to light. It is also possible to easily form a fine and elaborate pattern by exposure and development utilizing radiation sensitivity, and achieves low-temperature curing. Such a protective film is formed on the color filter, can realize a highly flat film on the color filter, and can achieve high film thickness uniformity in spacer formation, alignment film formation, and transparent electrode formation.

3-6.スペーサ
スペーサはガラス基板間の液晶層のセルギャップの形成に用いられる。スペーサ形成用の硬化性組成物は、アルカリ可溶性樹脂、重合性化合物、重合開始剤を含有し、さらに任意成分を含有してもよい。硬化性組成物は、感放射線性を利用した露光・現像によって容易に微細かつ精巧なパターンを形成でき、低温硬化を実現する。
3-6. Spacers Spacers are used to form the cell gap of the liquid crystal layer between the glass substrates. The spacer-forming curable composition contains an alkali-soluble resin, a polymerizable compound, a polymerization initiator, and may further contain optional components. The curable composition can easily form a fine and elaborate pattern by exposure and development utilizing its radiation sensitivity, and achieves low-temperature curing.

アルカリ可溶性樹脂としては、不飽和カルボン酸および不飽和カルボン酸無水物から形成される構造単位と、エポキシ基含有不飽和化合物から形成される構造単位とを含む共重合体であるアルカリ可溶性樹脂を用いることができる。このような硬化性組成物としては、特開2012-242442号報等に記載の硬化性組成物を用いることができる。 As the alkali-soluble resin, an alkali-soluble resin that is a copolymer containing a structural unit formed from an unsaturated carboxylic acid and an unsaturated carboxylic acid anhydride and a structural unit formed from an unsaturated compound containing an epoxy group is used. be able to. As such a curable composition, a curable composition described in JP-A-2012-242442 can be used.

特定の硬化促進剤を用いることで、低温硬化によりスペーサを形成することができる。具体的には、200℃以下の硬化温度で、さらには180℃以下の硬化温度であっても、良好な信頼性を有するスペーサを得ることができる。 Spacers can be formed by low temperature curing by using a specific curing accelerator. Specifically, a spacer having good reliability can be obtained at a curing temperature of 200° C. or less, and even at a curing temperature of 180° C. or less.

3-7.層間絶縁膜
層間絶縁膜形成には感放射線性樹脂組成物が用いられ、感放射線性樹脂組成物はアルカリ可溶性樹脂、感光剤を含有する。膜の透過性に優れ、耐熱性に優れるとともに、コンタクトホール形成のためのパターニング性が必要となる。こうした観点から、本実施形態の感放射線性樹脂組成物に含有される樹脂は、カルボキシル基を有するアクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリシロキサンおよびノボラック樹脂から選ばれる少なくとも1種からなることが好ましい。そして、これらの各樹脂を単独で用いることが可能であり、また、混合して用いることも可能である。アクリル系樹脂には、保護基を有する化学増幅系樹脂も用いることができる。
3-7. Interlayer insulating film A radiation-sensitive resin composition is used for forming an interlayer insulating film, and the radiation-sensitive resin composition contains an alkali-soluble resin and a photosensitive agent. In addition to excellent film transparency and heat resistance, the film must have patterning properties for forming contact holes. From this point of view, the resin contained in the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment is preferably at least one selected from acrylic resins having carboxyl groups, polyimide resins, polysiloxanes and novolak resins. Each of these resins can be used alone, or can be used in combination. A chemically amplified resin having a protective group can also be used as the acrylic resin.

樹脂を混合して用いるに際して特に制限はないが、その場合には、上述した観点から、ノボラック樹脂をその他の樹脂に混合して使用することが特に好ましい。さらに、ノボラック樹脂とカルボキシル基を有するアクリル樹脂を混合して使用すること、および、ノボラック樹脂とポリイミド樹脂を混合して使用することが好ましい。 There are no particular restrictions on the use of a mixture of resins, but in that case, it is particularly preferable to use the novolac resin by mixing it with other resins from the above-described viewpoint. Further, it is preferable to use a mixture of a novolak resin and an acrylic resin having a carboxyl group, and to use a mixture of a novolak resin and a polyimide resin.

感光剤としては、キノンジアジド化合物、光酸発生剤化合物を用いることができる。このような層間絶縁膜形成には感放射線性樹脂組成物としては、特開2013-219173号公報、特開2013-105136号公報、特開2014-39010号公報に記載の組成物を用いることができる。 A quinonediazide compound and a photoacid generator compound can be used as the photosensitizer. As the radiation-sensitive resin composition for forming such an interlayer insulating film, the compositions described in JP-A-2013-219173, JP-A-2013-105136, and JP-A-2014-39010 can be used. can.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.

以下の例において、重合体の重量平均分子量Mw、数平均分子量Mn及びエポキシ当量、並びに重合体溶液の溶液粘度は以下の方法により測定した。以下の実施例で用いた原料化合物及び重合体の必要量は、下記の合成例に示す合成スケールでの合成を必要に応じて繰り返すことにより確保した。 In the following examples, the weight average molecular weight Mw, number average molecular weight Mn and epoxy equivalent of the polymer, and the solution viscosity of the polymer solution were measured by the following methods. Necessary amounts of the raw material compounds and polymers used in the following examples were ensured by repeating the synthesis on the synthesis scale shown in the synthesis examples below as necessary.

1-1.重合体の重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mn
Mw及びMnは、以下の条件におけるGPCにより測定したポリスチレン換算値である。
カラム:東ソー(株)製、TSKgelGRCXLII
溶剤:テトラヒドロフラン、又はリチウムブロミド及びリン酸含有のN,N-ジメチルホルムアミド溶液
温度:40℃
圧力:68kgf/cm
1-1. Weight average molecular weight Mw and number average molecular weight Mn of the polymer
Mw and Mn are polystyrene conversion values measured by GPC under the following conditions.
Column: TSKgelGRCXLII manufactured by Tosoh Corporation
Solvent: Tetrahydrofuran, or N,N-dimethylformamide solution containing lithium bromide and phosphoric acid Temperature: 40°C
Pressure: 68kgf/ cm2

1-2.エポキシ当量
エポキシ当量は、JIS C 2015に記載の塩酸-メチルエチルケトン法により測定した。
1-2. Epoxy Equivalent Epoxy equivalent was measured by the hydrochloric acid-methyl ethyl ketone method described in JIS C 2015.

1-3.重合体溶液の溶液粘度
重合体溶液の溶液粘度(mPa・s)は、E型回転粘度計を用いて25℃で測定した。
1-3. Solution Viscosity of Polymer Solution The solution viscosity (mPa·s) of the polymer solution was measured at 25° C. using an E-type rotational viscometer.

2.重合体の合成例
以下に、重合体の合成例を示す。
2. Polymer Synthesis Examples Synthesis examples of polymers are shown below.

2-1.合成例1-1
窒素下、100mL二口フラスコに、重合モノマーとして、化合物(MI-1)5.00g(8.6mmol)、4-ビニル安息香酸(M-2)0.64g(4.3mmol)、4-(2,5-ジオキソ-3-ピロリン-1-イル)安息香酸(M-3)2.82g(13.0mmol)、及び4-(グリシジルオキシメチル)スチレン(M-1)3.29g(17.2mmol)、ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.31g(1.3mmol)、連鎖移動剤として2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン0.52g(2.2mmol)、並びに溶媒としてテトラヒドロフラン25mlを加え、70℃で5時間重合した。n-ヘキサンに再沈殿した後、沈殿物を濾過し、室温で8時間真空乾燥することで目的の重合体(P-1)を得た。GPCによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは30000、分子量分布Mw/Mnは2であった。
2-1. Synthesis Example 1-1
Under nitrogen, in a 100 mL two-necked flask, as polymerization monomers, compound (MI-1) 5.00 g (8.6 mmol), 4-vinylbenzoic acid (M-2) 0.64 g (4.3 mmol), 4-( 2,5-dioxo-3-pyrrolin-1-yl)benzoic acid (M-3) 2.82g (13.0mmol) and 4-(glycidyloxymethyl)styrene (M-1) 3.29g (17. 2 mmol), 2,2′-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) 0.31 g (1.3 mmol) as a radical polymerization initiator, and 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene 0 as a chain transfer agent. 0.52 g (2.2 mmol) and 25 ml of tetrahydrofuran as a solvent were added and polymerized at 70° C. for 5 hours. After reprecipitation in n-hexane, the precipitate was filtered and vacuum-dried at room temperature for 8 hours to obtain the desired polymer (P-1). The weight average molecular weight Mw measured in terms of polystyrene by GPC was 30,000, and the molecular weight distribution Mw/Mn was 2.

2-2.合成例1-2
重合モノマーを下記表1に示す種類及びモル比とし、合成例1-1の化合物(MI-1)を化合物(MI-2)に変更した以外は、同様に重合を行い、重合体(P-1)と同等の重量平均分子量及び分子量分布の重合体(P-2)を得た。なお、重合モノマーの総モル数は、上記合成例1-1と同様に43.1mmolとした。表1中の数値は、重合体の合成に使用した全モノマーに対する各モノマーの仕込み量(モル%)を表す。
2-2. Synthesis Example 1-2
Polymerization was carried out in the same manner except that the types and molar ratios of the polymerization monomers were as shown in Table 1 below, and the compound (MI-1) in Synthesis Example 1-1 was changed to the compound (MI-2) to obtain the polymer (P- A polymer (P-2) having the same weight average molecular weight and molecular weight distribution as those of 1) was obtained. The total number of moles of polymerized monomers was 43.1 mmol as in Synthesis Example 1-1 above. The numerical values in Table 1 represent the charged amount (mol%) of each monomer with respect to all the monomers used in polymer synthesis.

上記合成例で使用したモノマー成分を下記に示す。 The monomer components used in the above synthesis examples are shown below.

Figure 0007173130000011
Figure 0007173130000011

Figure 0007173130000012
Figure 0007173130000012

合成例1-1、合成例1-2の重合体の合成に使用した全モノマーに対する各モノマーの仕込み量(モル部)を表1に示す。 Table 1 shows the charged amounts (mol parts) of each monomer with respect to all the monomers used in synthesizing the polymers of Synthesis Examples 1-1 and 1-2.

Figure 0007173130000013
Figure 0007173130000013

2-3.合成例2-1
テトラカルボン酸二無水物として1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物13.8g(70.0mmol)、ジアミンとして2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル16.3g(76.9mmol)をNMP170gに溶解し、25℃で3時間反応を行うことにより、ポリアミック酸を10質量%含有する溶液を得た。次いで、このポリアミック酸溶液を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈殿させた。この沈殿物をメタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥させることにより、ポリアミック酸(PAA-1)を得た。
2-3. Synthesis Example 2-1
13.8 g (70.0 mmol) of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 16.3 g of 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl as diamine (76.9 mmol) was dissolved in 170 g of NMP and reacted at 25° C. for 3 hours to obtain a solution containing 10% by mass of polyamic acid. This polyamic acid solution was then poured into a large excess of methanol to precipitate the reaction product. The precipitate was washed with methanol and dried at 40° C. under reduced pressure for 15 hours to obtain polyamic acid (PAA-1).

2-4.合成例2-2
重合モノマーを下記表2に示す種類及びモル比とした以外は合成例2-1と同様に重合を行い、重合体(PAA-2)を得た。なお、表2中、酸二無水物の欄の数値は、重合に使用したテトラカルボン酸二無水物の合計量100モル部に対する各化合物の使用割合(モル部)を示し、ジアミンの欄の数値は、重合に使用したジアミンの合計100モル部に対する各化合物の使用割合(モル部)を示す。
2-4. Synthesis Example 2-2
Polymerization was carried out in the same manner as in Synthesis Example 2-1 except that the types and molar ratios of the polymerization monomers were as shown in Table 2 below to obtain a polymer (PAA-2). In Table 2, the numerical values in the acid dianhydride column indicate the ratio (mol parts) of each compound used with respect to the total amount of 100 mol parts of the tetracarboxylic dianhydride used in the polymerization, and the numerical values in the diamine column. indicates the usage ratio (mol parts) of each compound with respect to the total 100 mol parts of diamines used in the polymerization.

表2において、AN-1は1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物であり、AN-2は2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物であり、DA-1は、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニルであり、DA-2はコレスタニルオキシ-2,4-ジアミノベンゼンであり、DA-4は4,4’-ジアミノジフェニルメタンであり、DA-3は下記構造式で示される化学物質である。 In Table 2, AN-1 is 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, AN-2 is 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic dianhydride, and DA-1 is , 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, DA-2 is cholestanyloxy-2,4-diaminobenzene, DA-4 is 4,4′-diaminodiphenylmethane, DA -3 is a chemical substance represented by the following structural formula.

Figure 0007173130000014
Figure 0007173130000014

合成例2-1、合成例2-2の重合体の合成に使用した全モノマーに対する各モノマーの仕込み量(モル部)を表2に示す。 Table 2 shows the charged amounts (mol parts) of each monomer with respect to all the monomers used in synthesizing the polymers of Synthesis Examples 2-1 and 2-2.

Figure 0007173130000015
Figure 0007173130000015

3.エポキシ基を有するポリシロキサンの合成例
以下に、エポキシ基を有するポリシロキサンの合成例を示す。
3. Synthesis Examples of Polysiloxanes Having Epoxy Groups Synthesis examples of polysiloxanes having epoxy groups are shown below.

3-1.合成例3
撹拌機、温度計、滴下漏斗及び還流冷却管を備えた反応容器に、2-(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(ECETS)100.0g、メチルイソブチルケトン500g及びトリエチルアミン10.0gを仕込み、室温で混合した。次いで、脱イオン水100gを滴下漏斗より30分かけて滴下した後、還流下で混合しつつ、80℃で6時間反応させた。反応終了後、有機層を取り出し、0.2質量%硝酸アンモニウム水溶液により洗浄後の水が中性になるまで洗浄したのち、減圧下で溶媒及び水を留去することにより、エポキシ基を有するポリシロキサン(これを「ポリシロキサン(SEp-1)」とする。)を粘調な透明液体として得た。ポリシロキサン(SEp-1)についてH-NMR分析を行ったところ、化学シフト(δ)=3.2ppm付近にエポキシ基に基づくピークが得られ、反応中にエポキシ基の副反応が起こっていないことが確認された。ポリシロキサン(SEp-1)の重量平均分子量(Mw)はMw=2,200であり、エポキシ当量は186g/モルであった。
3-1. Synthesis example 3
In a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, dropping funnel and reflux condenser, 100.0 g of 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane (ECETS), 500 g of methyl isobutyl ketone and 10.0 g of triethylamine are added. Charged and mixed at room temperature. Then, 100 g of deionized water was added dropwise from the dropping funnel over 30 minutes, and the reaction was allowed to proceed at 80° C. for 6 hours while mixing under reflux. After completion of the reaction, the organic layer was taken out and washed with a 0.2% by mass aqueous solution of ammonium nitrate until the water after washing became neutral. (This will be referred to as "polysiloxane (SEp-1)") was obtained as a viscous transparent liquid. When polysiloxane (SEp-1) was subjected to 1 H-NMR analysis, a peak based on the epoxy group was obtained near the chemical shift (δ) = 3.2 ppm, and no side reaction of the epoxy group occurred during the reaction. was confirmed. The polysiloxane (SEp-1) had a weight average molecular weight (Mw) of 2,200 and an epoxy equivalent of 186 g/mol.

4.光配向性基を有するポリシロキサンの合成例
以下に、光配向性基を有するポリシロキサンの合成例を示す。
4. Synthesis Examples of Polysiloxane Having Photo-Orientation Groups Synthesis examples of polysiloxane having photo-orientation groups are shown below.

4-1.合成例4-1
200mLの三口フラスコに、合成例3で得たポリシロキサン(SEp-1)11.6g、メチルイソブチルケトン80g、桂皮酸誘導体(C-1)4.0g(ポリシロキサン(SEp-1)が有するエポキシ基に対して15モル%に相当する。)、桂皮酸誘導体(C-1)4.8g(ポリシロキサン(EPS-1)が有するエポキシ基に対して15モル%に相当する。)、及びUCAT 18X(商品名、サンアプロ(株)製のエポキシ化合物の硬化剤)0.10gを仕込み、100℃で48時間撹拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物にメタノールを加えて沈殿を生成させた。得られた沈殿物を酢酸エチルに溶解して得た溶液を3回水洗し、有機層を硫酸マグネシウムにて、乾燥した後、溶剤を留去することにより、ポリシロキサン(POS-1)の白色粉末18.3gを得た。ポリシロキサン(POS-1)の重量平均分子量Mwは5,000であった。
4-1. Synthesis Example 4-1
In a 200 mL three-necked flask, 11.6 g of the polysiloxane (SEp-1) obtained in Synthesis Example 3, 80 g of methyl isobutyl ketone, 4.0 g of cinnamic acid derivative (C-1) (epoxy contained in polysiloxane (SEp-1) 4.8 g of cinnamic acid derivative (C-1) (corresponding to 15 mol% of epoxy groups possessed by polysiloxane (EPS-1)), and UCAT 0.10 g of 18X (trade name, curing agent for epoxy compounds manufactured by San-Apro Co., Ltd.) was charged and reacted at 100° C. for 48 hours with stirring. After completion of the reaction, methanol was added to the reaction mixture to generate a precipitate. A solution obtained by dissolving the obtained precipitate in ethyl acetate was washed with water three times, the organic layer was dried over magnesium sulfate, and the solvent was distilled off to obtain a white polysiloxane (POS-1). 18.3 g of powder were obtained. The weight average molecular weight Mw of polysiloxane (POS-1) was 5,000.

4-2.合成例4-2
反応に用いるカルボン酸の種類を(C-2)または(C-3)に変更し、使用量を下記表3に記載のとおり変更した以外は、合成例4-1と同様の操作を行い、光配向性ポリオルガノシロキサンである重合体(POS-2)を得た。なお、表中の数字は、使用したエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンが有するエポキシ基100モル部に対する、カルボン酸の使用割合(モル部)を表す。
4-2. Synthesis Example 4-2
The same operation as in Synthesis Example 4-1 was performed except that the type of carboxylic acid used in the reaction was changed to (C-2) or (C-3) and the amount used was changed as shown in Table 3 below, A polymer (POS-2), which is a photo-alignable polyorganosiloxane, was obtained. The numbers in the table represent the ratio (parts by mole) of the carboxylic acid to 100 parts by moles of the epoxy groups contained in the epoxy group-containing polyorganosiloxane used.

上記合成例で使用した(C-1)から(C-3)のモノマーを下記に示す。 The monomers (C-1) to (C-3) used in the above synthesis examples are shown below.

Figure 0007173130000016
Figure 0007173130000016

合成例4-1、合成例4-2のポリシロキサンの合成に使用したカルボン酸モノマーの仕込み量(モル部)を表3に示す。 Table 3 shows the charged amounts (moles) of the carboxylic acid monomers used in synthesizing the polysiloxanes of Synthesis Examples 4-1 and 4-2.

Figure 0007173130000017
Figure 0007173130000017

1.液晶配向剤の調製
重合体成分として、合成例1-1で得た重合体(P-1)に、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、MB(3-メトキシ-1-ブタノール)及びダイアセトンアルコール(DAA)を加え、固形分濃度が4質量%、各溶剤の質量比がPGME:MB:DAA=50:40:10となるように調製した。次いで、得られた重合体溶液を孔径0.2μmのフィルターでろ過し、液晶配向剤(AL-1)を調製した。
1. Preparation of Liquid Crystal Aligning Agent As polymer components, the polymer (P-1) obtained in Synthesis Example 1-1 was added with propylene glycol monomethyl ether (PGME), MB (3-methoxy-1-butanol) and diacetone as solvents. Alcohol (DAA) was added to prepare a solid content concentration of 4% by mass and a mass ratio of each solvent to be PGME:MB:DAA=50:40:10. Next, the resulting polymer solution was filtered through a filter with a pore size of 0.2 μm to prepare a liquid crystal aligning agent (AL-1).

また、下記表4に示す種類及び配合量の各成分を用いた以外は、液晶配向剤(AL-1)の調製と同様に操作し、液晶配向剤(AL-2)~(A-6)をそれぞれ調製した。 Further, liquid crystal aligning agents (AL-2) to (A-6) were prepared in the same manner as in the preparation of liquid crystal aligning agent (AL-1), except that each component of the type and compounding amount shown in Table 4 below was used. were prepared respectively.

Figure 0007173130000018
Figure 0007173130000018

なお、表4において、PGMEはプロピレングリコールモノメチルエーテル、CPNはシクロペンタノン、MBは3-メトキシ-1-ブタノール、DAAはダイアセトンアルコール、BCはブチルセロソルブ、EDMはジエチレングリコールエチルメチルエーテル、DEDGはジエチレングリコールジエチルエーテル、NMPはN-メチル-2-ピロリドンを示す。 In Table 4, PGME is propylene glycol monomethyl ether, CPN is cyclopentanone, MB is 3-methoxy-1-butanol, DAA is diacetone alcohol, BC is butyl cellosolve, EDM is diethylene glycol ethyl methyl ether, and DEDG is diethylene glycol diethyl. Ether, NMP denotes N-methyl-2-pyrrolidone.

2.層間絶縁膜
層間絶縁膜形成用の感放射線性樹脂組成物に用いる重合体の合成例を示す。
2. Interlayer insulating film Synthesis examples of the polymer used for the radiation-sensitive resin composition for forming the interlayer insulating film are shown below.

2-1.合成例1(樹脂(α-I)の合成)
冷却管及び撹拌機を備えたフラスコに、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)8質量部およびジエチレングリコールメチルエチルエーテル220質量部を仕込んだ。引き続き、メタクリル酸13質量部、メタクリル酸グリシジル40質量部、α-メチル-p-ヒドロキシスチレン10質量部、スチレン10質量部、テトラヒドロフルフリルメタクリレート12質量部、N-シクロヘキシルマレイミド15質量部およびn-ラウリルメタクリレート10質量部を仕込み、窒素置換した後、緩やかに攪拌しつつ、溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度を5時間保持して重合することにより、共重合体として樹脂(α-I)を含有する溶液を得た。共重合体である樹脂(α-I)のMwは、8000であった。
2-1. Synthesis Example 1 (synthesis of resin (α-I))
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 8 parts by weight of 2,2′-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) and 220 parts by weight of diethylene glycol methyl ethyl ether. Subsequently, 13 parts by weight of methacrylic acid, 40 parts by weight of glycidyl methacrylate, 10 parts by weight of α-methyl-p-hydroxystyrene, 10 parts by weight of styrene, 12 parts by weight of tetrahydrofurfuryl methacrylate, 15 parts by weight of N-cyclohexylmaleimide and n- After charging 10 parts by mass of lauryl methacrylate and purging with nitrogen, the temperature of the solution is raised to 70° C. while gently stirring, and this temperature is maintained for 5 hours for polymerization to obtain a resin (α- A solution containing I) was obtained. Mw of resin (α-I), which is a copolymer, was 8,000.

2-2.合成例2(樹脂(α-II)の合成)
乾燥窒素気流下、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(セントラル硝子社)29.30g(0.08モル)、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1.24g(0.005モル)、末端封止剤として、3-アミノフェノール(東京化成工業社)3.27g(0.03モル)をN-メチル-2-ピロリドン(以下、NMPと言う。)80gに溶解させた。ここにビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物(マナック社)31.2g(0.1モル)をNMP20gとともに加えて、20℃で1時間反応させ、次いで50℃で4時間反応させた。その後、キシレンを15g添加し、水をキシレンとともに共沸しながら、150℃で5時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を水3Lに投入して白色沈殿を得た。この沈殿を濾過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で20時間乾燥し、下記式(3)で表される構造の重合体として樹脂(α-II)を得た。
2-2. Synthesis Example 2 (synthesis of resin (α-II))
Bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane (Central Glass Co., Ltd.) 29.30 g (0.08 mol), 1,3-bis(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxane 1 under dry nitrogen stream .24 g (0.005 mol), 3-aminophenol (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 3.27 g (0.03 mol) as a terminal blocking agent, N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) 80 g was dissolved. 31.2 g (0.1 mol) of bis(3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride (Manac Co., Ltd.) was added together with 20 g of NMP, reacted at 20° C. for 1 hour, and then reacted at 50° C. for 4 hours. let me After that, 15 g of xylene was added, and the mixture was stirred at 150° C. for 5 hours while azeotroping water with the xylene. After stirring, the solution was put into 3 L of water to obtain a white precipitate. This precipitate was collected by filtration, washed with water three times, and dried in a vacuum dryer at 80° C. for 20 hours to obtain resin (α-II) as a polymer having a structure represented by the following formula (3). rice field.

Figure 0007173130000019
Figure 0007173130000019

2-3.合成例3(樹脂(α-III)の合成)
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル20質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン70質量部、及びトリルトリメトキシシラン30質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、リン酸0.15質量部、イオン交換水19質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、4時間保持した。さらに、溶液温度を40℃にし、この温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールを除去した。以上により、加水分解縮合物であるシロキサンポリマーとして樹脂(α-III)を得た。シロキサンポリマーである樹脂(α-III)のMwは、5000であった。
2-3. Synthesis Example 3 (synthesis of resin (α-III))
Into a vessel equipped with a stirrer, 20 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was charged, followed by 70 parts by mass of methyltrimethoxysilane and 30 parts by mass of tolyltrimethoxysilane, and heated until the solution temperature reached 60°C. . After the solution temperature reached 60° C., 0.15 parts by mass of phosphoric acid and 19 parts by mass of ion-exchanged water were charged, heated to 75° C., and held for 4 hours. Further, the temperature of the solution was set to 40° C., and evaporation was carried out while maintaining this temperature to remove ion-exchanged water and methanol generated by hydrolytic condensation. As described above, a resin (α-III) was obtained as a siloxane polymer, which is a hydrolytic condensate. Mw of Resin (α-III), which is a siloxane polymer, was 5,000.

2-4.合成例4
冷却管及び攪拌機を備えたフラスコに、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)7質量部、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル200質量部を仕込んだ。引き続き、メタクリル酸5質量部、1-エトキシエチルメタクリレート40質量部、スチレン5質量部、メタクリル酸グリシジル40質量部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート10質量部及びα-メチルスチレンダイマー3質量部を仕込み窒素置換した後、ゆるやかに撹拌を始めた。溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度を5時間保持し重合体(α-IV)を含む重合体溶液を得た。重合体(A-1)のポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は9,000であった。また、ここで得られた重合体溶液の固形分濃度は、32.1質量%であった。
2-4. Synthesis example 4
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 7 parts by mass of 2,2′-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) and 200 parts by mass of diethylene glycol ethyl methyl ether. Subsequently, 5 parts by mass of methacrylic acid, 40 parts by mass of 1-ethoxyethyl methacrylate, 5 parts by mass of styrene, 40 parts by mass of glycidyl methacrylate, 10 parts by mass of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 3 parts by mass of α-methylstyrene dimer were charged and nitrogen-substituted. After that, gentle stirring was started. The temperature of the solution was raised to 70° C. and maintained at this temperature for 5 hours to obtain a polymer solution containing polymer (α-IV). The polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) of the polymer (A-1) was 9,000. Moreover, the solid content concentration of the polymer solution obtained here was 32.1% by mass.

層間絶縁膜形成用の感放射線性樹脂組成物の調製例を示す。 A preparation example of a radiation-sensitive resin composition for forming an interlayer insulating film is shown.

合成例1の樹脂(α-I)を含有する溶液を、共重合体100質量部(固形分)に相当する量、およびキノンジアジド化合物として4,4’-〔1-{4-(1-[4-ヒドロキシフェニル]-1-メチルエチル)フェニル}エチリデン〕ビスフェノール(1.0モル)30質量部、および熱酸発生剤としてベンジル-4-ヒドロキシフェニルメチルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート2質量部を混合し、ジエチレングリコールエチルメチルエーテルに溶解させた後、口径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、層間絶縁膜形成用感放射線性樹脂組成物(J-1)を調製した。 A solution containing the resin (α-I) of Synthesis Example 1 was added in an amount corresponding to 100 parts by mass (solid content) of the copolymer and 4,4′-[1-{4-(1-[ 30 parts by mass of 4-hydroxyphenyl]-1-methylethyl)phenyl}ethylidene]bisphenol (1.0 mol) and 2 parts by mass of benzyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium hexafluorophosphate as a thermal acid generator are mixed, After dissolving it in diethylene glycol ethyl methyl ether, it was filtered through a membrane filter with a diameter of 0.2 μm to prepare a radiation-sensitive resin composition (J-1) for forming an interlayer insulating film.

合成例2の樹脂(α-II)8gに、ノボラック樹脂(商品名、XPS-4958G、m-クレゾール/p-クレゾール比=55/45(重量比)、群栄化学工業社)2gを加えた。さらに、熱によって架橋反応をする熱架橋性化合物として、下記式(β1)で示される化合物2.4gおよび下記式(β2)で示される化合物0.6gを加え、キノンジアジド化合物(β3)2gを加え、これらに溶剤としてγ-ブチロラクトンを加えて溶解させた後、口径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、層間絶縁膜形成用感放射線性樹脂組成物(J-2)を調製した。 2 g of a novolak resin (trade name, XPS-4958G, m-cresol/p-cresol ratio = 55/45 (weight ratio), Gunei Chemical Industry Co., Ltd.) was added to 8 g of the resin (α-II) of Synthesis Example 2. . Furthermore, 2.4 g of a compound represented by the following formula (β1) and 0.6 g of a compound represented by the following formula (β2) were added as thermal cross-linkable compounds that undergo a cross-linking reaction by heat, and 2 g of a quinonediazide compound (β3) was added. , and γ-butyrolactone as a solvent was added to these and dissolved, and filtered through a membrane filter with a diameter of 0.2 μm to prepare a radiation-sensitive resin composition for forming an interlayer insulating film (J-2).

Figure 0007173130000020
Figure 0007173130000020

感放射線性樹脂組成物(β-III)の調製例を示す。 A preparation example of the radiation-sensitive resin composition (β-III) is shown.

合成例3で得られた、シロキサンポリマーである樹脂(α-III)を含む溶液(シロキサンポリマー100質量部(固形分)に相当する量)に、キノンジアジド化合物として4,4’-〔1-{4-(1-[4-ヒドロキシフェニル]-1-メチルエチル)フェニル}エチリデン〕ビスフェノール(1.0モル)と1,2-ナフトキノンジアジド-5-スルホン酸クロリド(3.0モル)との縮合物12質量部、および界面活性剤としてフッ素型界面活性剤(FTX-218、ネオス社製)0.1質量部を加え、固形分濃度が25質量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルを添加し、層間絶縁膜形成用感放射線性樹脂組成物(J-3)を調製した。 4,4'-[1-{ Condensation of 4-(1-[4-hydroxyphenyl]-1-methylethyl)phenyl}ethylidene]bisphenol (1.0 mol) with 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride (3.0 mol) and 0.1 part by mass of a fluorosurfactant (FTX-218, manufactured by Neos) as a surfactant, and propylene glycol monomethyl ether was added so that the solid content concentration was 25% by mass. A radiation-sensitive resin composition (J-3) for forming an interlayer insulating film was prepared.

合成例4で得られた重合体(α-IV)を含む溶液、光酸発生体としての(5-プロピルスルフォニルオキシイミノ-5H-チオフェン-2-イリデン)-(2-メチルフェニル)アセトニトリル(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ製、IRGACURE PAG 103)3質量部、[C]有機溶媒としてのジエチレングリコールエチルメチルエーテル、[D]界面活性剤としてのシリコーン系界面活性剤(東レ・ダウコーニング製、SH 8400 FLUID)0.1質量部を混合し、孔径0.2μmのメンブランフィルタで濾過することにより、層間絶縁膜形成用感放射線性樹脂組成物(J-4)を調製した。 A solution containing the polymer (α-IV) obtained in Synthesis Example 4, (5-propylsulfonyloxyimino-5H-thiophen-2-ylidene)-(2-methylphenyl)acetonitrile (Ciba Specialty Chemicals, IRGACURE PAG 103) 3 parts by mass, [C] diethylene glycol ethyl methyl ether as an organic solvent, [D] silicone surfactant as a surfactant (Toray Dow Corning, SH 8400 FLUID ) and filtered through a membrane filter with a pore size of 0.2 μm to prepare a radiation-sensitive resin composition (J-4) for forming an interlayer insulating film.

平坦化膜形成用硬化性組成物に用いる重合体の合成例を示す。 Synthesis examples of the polymer used for the curable composition for forming a flattening film are shown.

冷却管および撹拌機を備えたフラスコに、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)7質量部およびジエチレングリコールエチルメチルエーテル200質量部を仕込んだ。引き続きメタクリル酸16質量部、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イルメタクリレート16質量部、メチルメタクリレート38質量部、スチレン10質量部、メタクリル酸グリシジル20質量部を仕込み、窒素置換した後、緩やかに攪拌しつつ、溶液の温度を70℃に上昇し、この温度を4時間保持して重合することにより、共重合体(A-1)を含有する溶液を得た(固形分濃度=34.4質量%、Mw=8,000、Mw/Mn=2.3)。なお、固形分濃度は共重合体溶液の全質量に占める共重合体質量の割合を意味する。 A flask equipped with a condenser and stirrer was charged with 7 parts by weight of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) and 200 parts by weight of diethylene glycol ethyl methyl ether. Subsequently, 16 parts by mass of methacrylic acid, 16 parts by mass of tricyclo[5.2.1.02,6]decan-8-yl methacrylate, 38 parts by mass of methyl methacrylate, 10 parts by mass of styrene, and 20 parts by mass of glycidyl methacrylate were charged, and nitrogen was added. After the replacement, the temperature of the solution was raised to 70° C. while gently stirring, and polymerization was performed while maintaining this temperature for 4 hours to obtain a solution containing the copolymer (A-1) (solid concentration = 34.4% by mass, Mw = 8,000, Mw/Mn = 2.3). The solid content concentration means the ratio of the copolymer mass to the total mass of the copolymer solution.

平坦化膜形成用硬化性樹脂組成物の調製例を示す。 A preparation example of a curable resin composition for forming a flattening film is shown.

実施例7で得られた共重合体(A-1)100質量部に対し、[B]重合性化合物としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(B-1)を100質量部、[C]重合開始剤として1.2-オクタンジオン、1-[4-(フェニルチオ) -,2-(O-ベンゾイルオキシム)](イルガキュアOXE01、BASF社製)(C-1)を5質量部、および[D]化合物として4,4’-ジアミノジフェニルスルホン(D-1)を混合し、さらに[J-1]接着助剤としてγ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン5質量部、[J-2]界面活性剤(FTX-218、ネオス社)0.5質量部、[J-3]保存安定剤として4-メトキシフェノール0.5質量部を混合し、固形分濃度が30質量%となるように、それぞれプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えた後、孔径0.5μmのミリポアフィルタでろ過することにより、感放射線性樹脂組成物(K―1)を調製した。 With respect to 100 parts by mass of the copolymer (A-1) obtained in Example 7, 100 parts by mass of dipentaerythritol hexaacrylate (B-1) as a [B] polymerizable compound, [C] as a polymerization initiator 1.2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)-,2-(O-benzoyloxime)] (Irgacure OXE01, manufactured by BASF) (C-1) 5 parts by mass, and [D] as a compound 4,4'-Diaminodiphenylsulfone (D-1) is mixed, and further [J-1] 5 parts by mass of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane as an adhesion aid, [J-2] Surfactant (FTX -218, Neos) 0.5 parts by mass, [J-3] 0.5 parts by mass of 4-methoxyphenol as a storage stabilizer, and propylene glycol monomethyl, respectively, so that the solid content concentration is 30% by mass A radiation-sensitive resin composition (K-1) was prepared by adding ether acetate and filtering through a Millipore filter with a pore size of 0.5 μm.

フォトスペーサ形成用感放射線性樹脂組成物の用いる重合体として[A]化合物の合成例を示す。 A synthesis example of the compound [A] as a polymer used in the radiation-sensitive resin composition for forming a photospacer is shown below.

冷却管および撹拌機を備えたフラスコに、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)7質量部およびジエチレングリコールエチルメチルエーテル200質量部を仕込んだ。引き続きメタクリル酸16質量部、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イルメタクリレート16質量部、メチルメタクリレート38質量部、スチレン10質量部、メタクリル酸グリシジル20質量部を仕込み、窒素置換した後、緩やかに攪拌しつつ、溶液の温度を70℃に上昇し、この温度を4時間保持して重合することにより、[A]化合物として、アルカリ可溶性樹脂である共重合体(A-1)を含有する溶液を得た(固形分濃度=34.4質量%、Mw=8,000、Mw/Mn=2.3)。なお、固形分濃度は共重合体溶液の全質量に占める共重合体質量の割合を意味する。 A flask equipped with a condenser and stirrer was charged with 7 parts by weight of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) and 200 parts by weight of diethylene glycol ethyl methyl ether. Subsequently, 16 parts by mass of methacrylic acid, 16 parts by mass of tricyclo[5.2.1.02,6]decan-8-yl methacrylate, 38 parts by mass of methyl methacrylate, 10 parts by mass of styrene, and 20 parts by mass of glycidyl methacrylate were charged, and nitrogen was added. After the substitution, the temperature of the solution was raised to 70° C. while gently stirring, and this temperature was maintained for 4 hours for polymerization to obtain a copolymer (A- A solution containing 1) was obtained (solid concentration = 34.4% by mass, Mw = 8,000, Mw/Mn = 2.3). The solid content concentration means the ratio of the copolymer mass to the total mass of the copolymer solution.

フォトスペーサ形成用感放射線性樹脂組成物の調製例を示す。 A preparation example of a radiation-sensitive resin composition for forming a photospacer is shown.

実施例6で得られた共重合体(A-1)100質量部に対し、[B]重合性化合物としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(B-1)を100質量部、[C]重合開始剤としてエタノン-1-〔9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル〕-1-(O-アセチルオキシム)(イルガキュアOXE02、BASF社製)(C-1)を5質量部、および[D]化合物として4,4’-ジアミノジフェニルスルホン(D-1)を混合し、さらに接着助剤としてγ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン5質量部、界面活性剤(FTX-218、ネオス社)0.5質量部、保存安定剤として4-メトキシフェノール0.5質量部を混合し、固形分濃度が30質量%となるように、それぞれプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えた後、孔径0.5μmのミリポアフィルタでろ過することにより、感放射線性樹脂組成物(L-1)を調製した。 With respect to 100 parts by mass of the copolymer (A-1) obtained in Example 6, 100 parts by mass of dipentaerythritol hexaacrylate (B-1) as a [B] polymerizable compound, [C] as a polymerization initiator Ethanone-1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-1-(O-acetyloxime) (Irgacure OXE02, manufactured by BASF) (C-1) is added to 5 4,4'-diaminodiphenylsulfone (D-1) as a [D] compound, and 5 parts by mass of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane as an adhesion aid, a surfactant (FTX- 218, Neos Co.) 0.5 parts by mass and 0.5 parts by mass of 4-methoxyphenol as a storage stabilizer are mixed, and propylene glycol monomethyl ether acetate is added so that the solid content concentration becomes 30% by mass. A radiation-sensitive resin composition (L-1) was prepared by filtering through a Millipore filter having a pore size of 0.5 μm.

1.着色パターン形成用樹脂組成物に用いる重合体の合成例
1-1.[I]アルカリ可溶性樹脂(B-1)の合成
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100質量部を仕込んで窒素置換した。80℃に加熱して、同温度で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100質量部、メタクリル酸20質量部、スチレン10質量部、ベンジルメタクリレート5質量部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート15質量部、2-エチルヘキシルメタクリレート23質量部、N-フェニルマレイミド12質量部、こはく酸モノ(2-アクリロイロキシエチル)15質量部及び2,2'-アゾ
ビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)6質量部の混合溶液を1時間かけて滴下し、この温度を保持して2時間重合した。その後、反応溶液の温度を100℃に昇温させ、さらに1時間重合することにより、バインダー樹脂溶液(固形分濃度33質量%)を得た。得られたバインダー樹脂は、Mwが12,200、Mnが6,500であった。このバインダー樹脂を「バインダー樹脂(B-1)」とする。
1. Synthesis example of polymer used for colored pattern forming resin composition 1-1. [I] Synthesis of alkali-soluble resin (B-1) A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 100 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate and purged with nitrogen. Heat to 80° C., and at the same temperature, 100 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate, 20 parts by mass of methacrylic acid, 10 parts by mass of styrene, 5 parts by mass of benzyl methacrylate, 15 parts by mass of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 2-ethylhexyl methacrylate. 23 parts by mass, 12 parts by mass of N-phenylmaleimide, 15 parts by mass of mono(2-acryloyloxyethyl) succinate and 6 parts by mass of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) It was added dropwise over time and polymerized for 2 hours while maintaining this temperature. After that, the temperature of the reaction solution was raised to 100° C., and polymerization was further performed for 1 hour to obtain a binder resin solution (solid concentration: 33% by mass). The resulting binder resin had an Mw of 12,200 and an Mn of 6,500. This binder resin is referred to as "binder resin (B-1)".

2.着色剤分散液(MB-R-1)の調製
2-1.調製例1
(A)着色剤としてC.I.ピグメントレッド177を10.1質量部、ピグメントイエロー139を2.9質量部、分散剤としてBYK-LPN21116(ビックケミー社製、固形分濃度40.0質量%)を溶液で12.5質量部、バインダーポリマー(B-1)(固形分濃度33質量%)を溶液で15.2質量部および溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート53.4質量部およびプロピレングリコールモノメチルエーテル5.9質量部からなる混合液を、ビーズミルにより12時間混合・分散して、着色剤分散液(MB-R-1)を調製した。
2. Preparation of colorant dispersion (MB-R-1) 2-1. Preparation example 1
(A) C.I. I. 10.1 parts by weight of Pigment Red 177, 2.9 parts by weight of Pigment Yellow 139, BYK-LPN21116 as a dispersant (manufactured by BYK-Chemie, solid content concentration 40.0% by weight) in a solution of 12.5 parts by weight, binder A mixture of 15.2 parts by mass of a solution of polymer (B-1) (solid concentration: 33% by mass) and 53.4 parts by mass of propylene glycol methyl ether acetate and 5.9 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether as solvents was prepared. , and mixed and dispersed by a bead mill for 12 hours to prepare a colorant dispersion (MB-R-1).

2-2.着色剤分散液(MB-R-2)~(MB-R-8)、(MB-G-1)~(MB-G-8)、(MB-R-2)~(MB-R-8)
調製例1において、構成成分の種類とCIE表色系における色度座標値(x,y)を表1に示すように変更した以外は調製例1と同様にして、着色剤分散液(MB-R-2)~(MB-R-8)、(MB-G-1)~(MB-G-8)、(MB-R-2)~(MB-R-8)を調製した。上記着色分散液の着色剤とその色度の結果を表5に示す。
2-2. Colorant dispersions (MB-R-2) to (MB-R-8), (MB-G-1) to (MB-G-8), (MB-R-2) to (MB-R-8) )
In Preparation Example 1, a colorant dispersion (MB- R-2) ~ (MB-R-8), (MB-G-1) ~ (MB-G-8), (MB-R-2) ~ (MB-R-8) were prepared. Table 5 shows the colorants of the above colored dispersions and their chromaticity results.

表5中、BL-1、BL-2、BL-3はそれぞれバックライトの白色光源を示し、BL-1は、BLUE-LED(λmax=455nm)/GREEN-LED(λmax=523nm)/KSF蛍光体を示し、BL-2は、BLUE-LED(λmax=445nm)/βSiAlON蛍光体/KSF蛍光体、BL-3はBLUE-LED/YAGをそれぞれ示す。また表5中、V-dyeは下記構造の染料を示す。 In Table 5, BL-1, BL-2, and BL-3 each indicate a white light source of the backlight, and BL-1 is BLUE-LED (λmax = 455 nm) / GREEN-LED (λmax = 523 nm) / KSF fluorescence BL-2 represents BLUE-LED (λmax=445 nm)/βSiAlON phosphor/KSF phosphor, and BL-3 represents BLUE-LED/YAG. In Table 5, V-dye indicates a dye having the following structure.

Figure 0007173130000021
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Figure 0007173130000022
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1.着色パターン形成用樹脂組成物の調製
着色剤分散液(MB-R-1)100質量部、(B)アルカリ可溶性樹脂としてバインダーポリマー(B-1)を溶液で13.8質量部、(D)重合性化合物として、(D-1)ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとこはく酸とのモノエステル化合物、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート並びにジペンタエリスリトールペンタアクリレートとの混合物7質量部(東亜合成株式会社製、商品名アロニックスM-520)、(E)光重合開始剤として、(E-1)2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オン(BASF社製、商品名IRGACURE369)0.7質量部、(E-2)オキシム系開始剤(ADEKA社製、商品名NCI-831)0.8質量部、フッ素系界面活性剤としてメガファックF-554(DIC株式会社製)0.03質量部を混合し、固形分濃度が17.0%になるよう、全溶剤量の10%に相当する量のメトキシブチルアセテートを加え、さらに残りの溶剤量に相当する量のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて、着色組成物(R-1)を調製した。
1. Preparation of colored pattern-forming resin composition 100 parts by mass of colorant dispersion (MB-R-1), (B) 13.8 parts by mass of solution of binder polymer (B-1) as alkali-soluble resin, (D) As the polymerizable compound, (D-1) a monoester compound of dipentaerythritol pentaacrylate and succinic acid, dipentaerythritol hexaacrylate and 7 parts by mass of a mixture of dipentaerythritol pentaacrylate (manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name Aronix M-520), (E) as a photopolymerization initiator, (E-1) 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butan-1-one (manufactured by BASF, commercial name IRGACURE369) 0.7 parts by mass, (E-2) oxime initiator (manufactured by ADEKA, trade name NCI-831) 0.8 parts by mass, fluorosurfactant Megafac F-554 (DIC Corporation 0.03 parts by mass of the product), add methoxybutyl acetate in an amount corresponding to 10% of the total solvent amount so that the solid content concentration becomes 17.0%, and further add an amount corresponding to the remaining solvent amount. Propylene glycol monomethyl ether acetate was added to prepare a coloring composition (R-1).

表6に赤色の着色組成物(R-2)から(R-10)、緑色の着色組成物(G-1)から(G-11)、青色の着色組成物(B-1)から(B-10)を示した。また比較例として、表6に赤色の着色組成物(r-1)から(r-3)、緑色の着色組成物(g-1)から(g-3)、青色の着色組成物(b-1)から(b-3)を示した。 Table 6 from red coloring composition (R-2) to (R-10), green coloring composition (G-1) to (G-11), blue coloring composition (B-1) to (B -10). Also, as comparative examples, Table 6 shows red coloring compositions (r-1) to (r-3), green coloring compositions (g-1) to (g-3), blue coloring compositions (b- 1) to (b-3) are shown.

Figure 0007173130000023
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表6において、A-3-1は、Solvent Blue70を示し、A-3-2は、Varifact Orange3209 (オリエント化学工業株式会社製)を示し、D-1は、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとこはく酸とのモノエステル化合物、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート並びにジペンタエリスリトールペンタアクリレートとの混合物を示し、E-1は、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オン(BASF社製、商品名IRGACURE369)を示し、E-2は、ADEKA社製オキシムエステル系開始剤 NCI-831を示し、F-1は、メガファックF-554(DIC株式会社製)を示し、Q-1は、Solvent Blue70を示し、MBAは、メトキシブチルアセテート、MBは3-メトキシブタノールを示す。表中「-」は添加しなかったことを示す。 In Table 6, A-3-1 represents Solvent Blue 70, A-3-2 represents Varifact Orange 3209 (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), and D-1 represents dipentaerythritol pentaacrylate and succinic acid. monoester compounds, dipentaerythritol hexaacrylate and mixtures with dipentaerythritol pentaacrylate, E-1 is 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butane-1- On (manufactured by BASF, trade name IRGACURE369), E-2 indicates ADEKA oxime ester initiator NCI-831, F-1 indicates Megafac F-554 (manufactured by DIC Corporation). , Q-1 indicates Solvent Blue 70, MBA indicates methoxybutyl acetate, and MB indicates 3-methoxybutanol. "-" in the table indicates that it was not added.

上記着色組成物について、実施例14に示す手順にしたがって、評価を行った。 The colored composition was evaluated according to the procedure shown in Example 14.

図7Aはスイッチング素子168を形成する段階を示し、基板上に、ゲート電極178、ゲート絶縁膜176、半導体膜174、及びソース電極179a、ドレイン電極179bを形成した。半導体膜174として、例えば、特開2007-115902号公報に開示されたものと同等の特性を有するインジウム、ガリウム、亜鉛を成分とする酸化物半導体膜を形成した。ゲート電極178、半導体膜174はフォトリソグラフィ法によりレジストマスクを形成し、エッチングによりパターニングを行って所定の形状に形成した。 FIG. 7A shows the step of forming a switching element 168. A gate electrode 178, a gate insulating film 176, a semiconductor film 174, a source electrode 179a and a drain electrode 179b are formed on a substrate. As the semiconductor film 174, for example, an oxide semiconductor film containing indium, gallium, and zinc as components having characteristics equivalent to those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-115902 was formed. The gate electrode 178 and the semiconductor film 174 were formed into a predetermined shape by forming a resist mask by photolithography and patterning by etching.

図7Bは層間絶縁膜を形成する段階を示し、ソース電極179a、ドレイン電極179bが形成された基板上に、実施例3に例示される感放射線性樹脂組成物(J-1)を使用し、有機層間絶縁膜180を形成した。有機層間絶縁膜180上に、ITO膜をスパッタリングにより形成し、パターニングを行って所定のスリットパターンを有する共通電極171を形成した。さらに、共通電極171上に、同様に実施例3に例示される感放射線性樹脂組成物(J-1)を使用して、絶縁膜182を形成した。 FIG. 7B shows the step of forming an interlayer insulating film, using a radiation-sensitive resin composition (J-1) exemplified in Example 3 on a substrate on which a source electrode 179a and a drain electrode 179b are formed, An organic interlayer insulating film 180 was formed. An ITO film was formed on the organic interlayer insulating film 180 by sputtering and patterned to form a common electrode 171 having a predetermined slit pattern. Furthermore, an insulating film 182 was formed on the common electrode 171 using the radiation-sensitive resin composition (J-1) exemplified in Example 3.

次に、図8Aに示すように、有機層間絶縁膜180、絶縁膜182を貫通し、ドレイン電極179bの上面を露出させるコンタクトホールを形成し、画素電極170を形成した。画素電極170は、ITO膜をスパッタリングで形成し、パターニングを行って、平面視で共通電極171が露出するようなスリットパターンを有する形状に形成した。 Next, as shown in FIG. 8A, a contact hole was formed through the organic interlayer insulating film 180 and the insulating film 182 to expose the upper surface of the drain electrode 179b, and the pixel electrode 170 was formed. The pixel electrode 170 was formed by sputtering an ITO film, patterning it, and forming a shape having a slit pattern that exposes the common electrode 171 in plan view.

図8Bに示すように、画素電極170上に、実施例9、10で例示されるフォトスペーサ形成用感放射線性樹脂組成物を用いて、フォトスペーサ128を形成した。フォトスペーサ128は、画素電極170のコンタクトホールと重なる位置形成した。 As shown in FIG. 8B, a photospacer 128 was formed on the pixel electrode 170 using the radiation-sensitive resin composition for photospacer formation exemplified in Examples 9 and 10. As shown in FIG. The photospacer 128 was formed at a position overlapping the contact hole of the pixel electrode 170 .

次に、画素電極170まで形成されたアレイ基板114の上面に、光配向性基を有する感放射線性重合体を含む液晶配向剤を用いて光配向膜を形成した。光配向膜の形成方法としては、光配向性基を有する感放射線性重合体を含む液晶配向剤として、国際公開第2009/025386号の実施例6に記載の液晶配向剤A-1をスピンナにより各基板上に塗布し、80℃のホットプレートで1分間プレベークを行った後、内部を窒素置換したオーブンの中、180℃で1時間加熱して膜厚80nmの塗膜を形成した。次いで、この塗膜表面に、Hg-Xeランプおよびグランテーラープリズムを用いて313nmの輝線を含む偏光紫外線200J/m2を、基板表面に垂直な方向に対して40°傾いた方向から照射し、配向膜188aを形成した。Next, a photo-alignment film was formed on the upper surface of the array substrate 114 on which the pixel electrodes 170 were formed, using a liquid crystal aligning agent containing a radiation-sensitive polymer having a photo-alignment group. As a method for forming a photo-alignment film, a liquid crystal aligning agent A-1 described in Example 6 of WO 2009/025386 is used as a liquid crystal aligning agent containing a radiation-sensitive polymer having a photo-aligning group with a spinner. Each substrate was coated with the composition, prebaked on a hot plate at 80° C. for 1 minute, and then heated at 180° C. for 1 hour in an oven whose interior was replaced with nitrogen to form a coating film having a thickness of 80 nm. Next, the surface of the coating film was irradiated with 200 J/m 2 of polarized ultraviolet light containing an emission line of 313 nm using a Hg-Xe lamp and a Glan-Taylor prism from a direction inclined at 40° with respect to the direction perpendicular to the substrate surface, An alignment film 188a is formed.

図9Aに示すように、対向基板116に、遮光層126、着色層124を有するカラーフィルタ122を形成した。遮光層126は、インクジェット法を用いて遮光材料を塗布することにより成膜した。着色層124は、実施形態で示す各色に対応する色材を用いて形成した。 As shown in FIG. 9A, a color filter 122 having a light shielding layer 126 and a colored layer 124 was formed on the opposing substrate 116 . The light shielding layer 126 was formed by applying a light shielding material using an inkjet method. The colored layer 124 was formed using a coloring material corresponding to each color shown in the embodiment.

さらに、図9Bに示すように、遮光層126及び着色層124の上面に、保護膜186を形成した。保護膜186は、実施例8で示す平坦化膜形成用硬化性樹脂組成物を用いて形成した。 Furthermore, as shown in FIG. 9B, a protective film 186 was formed on the upper surfaces of the light shielding layer 126 and the colored layer 124 . The protective film 186 was formed using the curable resin composition for forming a flattening film described in Example 8.

図9Cに示すように、保護膜186に、アレイ基板114における場合と同様に、配向膜188bを形成した。 As shown in FIG. 9C, an alignment film 188b is formed on the protective film 186 in the same manner as in the array substrate 114. As shown in FIG.

その後、対向基板116上に、画素が形成された領域を囲むように図示しないシールパターンを形成した。シールパターンは、直径3.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷することにより形成した。 After that, a seal pattern (not shown) was formed on the counter substrate 116 so as to surround the region where the pixels were formed. The seal pattern was formed by screen printing an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres with a diameter of 3.5 μm.

そして、対向基板116シールパターンの内側にネガ型液晶(メルク社製、MLC-6608)を滴下した。そして、図10に示すように、アレイ基板114を貼り合わせた。その後、液晶の流動配向を除くために、130℃で加熱してから室温まで徐冷した。アレイ基板114と対向基板116とは、フォトスペーサ128により一定の間隔を持って貼り合わされ、間隙部に液晶層118が形成された。 Then, a negative type liquid crystal (MLC-6608 manufactured by Merck Co., Ltd.) was dropped inside the seal pattern of the opposing substrate 116 . Then, as shown in FIG. 10, an array substrate 114 was attached. After that, in order to remove the flow alignment of the liquid crystal, it was heated at 130° C. and then slowly cooled to room temperature. The array substrate 114 and the counter substrate 116 were bonded together with a certain gap by a photospacer 128, and a liquid crystal layer 118 was formed in the gap.

1.BT2020カバー率の評価
着色組成物(R-1)を、表面にナトリウムイオンの溶出を防止するSiO膜が形成されたソーダガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布したのち、90℃のホットプレートで100秒間プレベークを行い、塗膜を形成した。膜厚はポストベーク後に2.6μmになるように、スピンコーターの回転数を調整した。
1. Evaluation of BT2020 coverage rate The coloring composition (R-1) was applied to a soda glass substrate on which a SiO 2 film was formed to prevent the elution of sodium ions on the surface, using a spin coater, and then hot at 90 ° C. The plate was prebaked for 100 seconds to form a coating film. The rotation speed of the spin coater was adjusted so that the film thickness was 2.6 μm after post-baking.

次いで、この基板を室温に冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、フォトマスク(スリット幅90μm)を介して、塗膜に365nm、405nmおよび436nmの各波長を含む放射線を400J/mの露光量で露光した。その後、この基板に対して、23℃の0.04質量%水酸化カリウム水溶液からなる現像液を、現像圧110kPa、現像液流量1.2リットル/分の条件にて、未露光部の膜がなくなり基板面が見えるまでの時間の1.5倍に相当する時間で現像液を吐出することにより、シャワー現像を行った。その後、この基板を超純水で洗浄し、風乾した後、さらに230℃のクリーンオーブン内で20分間ポストベークを行って、基板上に赤色のストライプ状の着色パターンが配列された試料を形成した。Then, after cooling the substrate to room temperature, the coating film was exposed to radiation containing wavelengths of 365 nm, 405 nm and 436 nm using a high-pressure mercury lamp through a photomask (slit width 90 μm) at an exposure dose of 400 J/m 2 . exposed with After that, a developer consisting of a 0.04% by mass aqueous solution of potassium hydroxide at 23° C. was applied to the substrate under the conditions of a developing pressure of 110 kPa and a developer flow rate of 1.2 liters/minute to remove the unexposed film. Shower development was carried out by discharging the developer for a time corresponding to 1.5 times the time until the substrate surface was visible. After that, the substrate was washed with ultrapure water, air-dried, and then post-baked in a clean oven at 230° C. for 20 minutes to form a sample having a red striped colored pattern arranged on the substrate. .

作製された試料について、カラーアナライザー(大塚電子(株)製MCPD2000)を用い、スペクトルを測定し、光源BL-1(BLUE-LED(λmax=455nm)/GREEN-LED(λmax=455nm)/KSF蛍光体)にてCIE表色系における色度(Rx、Ry)を算出した。同様にして着色組成物(G-1)、着色組成物(B-1)も同様に試料を作製し、それぞれ色度(Gx、Gy)、(Bx、By)を測定した。得られた各色の色度より、UHD(Ultra HD)の放送規格であるBT2020色域(Rx=0.708、Ry=0.292、Gx=0.170、Gy=0.797、Bx=0.131、By=0.046)に対するカバー率([前記RGB色座標で囲まれた領域とBT2020色域との重複部分の面積]/[BT2020色域の面積]×100)を算出した。得られたカバー率に対し、85%以上を「○」、80%以上を「△」、80%未満を「×」とした。 For the prepared sample, the spectrum was measured using a color analyzer (MCPD2000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), and the light source BL-1 (BLUE-LED (λmax = 455 nm) / GREEN-LED (λmax = 455 nm) / KSF fluorescence ), the chromaticity (Rx, Ry) in the CIE color system was calculated. Similarly, samples of the coloring composition (G-1) and the coloring composition (B-1) were prepared, and the chromaticities (Gx, Gy) and (Bx, By) were measured. From the chromaticity of each color obtained, the BT2020 color gamut (Rx = 0.708, Ry = 0.292, Gx = 0.170, Gy = 0.797, Bx = 0 .131, By=0.046), the coverage rate ([area of overlapping portion between the area surrounded by the RGB color coordinates and the BT2020 color gamut]/[area of the BT2020 color gamut]×100) was calculated. With respect to the obtained coverage ratio, 85% or more was evaluated as "○", 80% or more as "Δ", and less than 80% as "X".

着色組成物(R-1)を、表面にナトリウムイオンの溶出を防止するSiO2 膜が形成されたソーダガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布したのち、90℃のホットプレートで100秒間プレベークを行い、塗膜を形成した。膜厚はポストベーク後に2.6μmになるように、スピンコーターの回転数を調整した。 The coloring composition (R-1) was applied using a spin coater onto a soda glass substrate having a SiO2 film formed on the surface to prevent the elution of sodium ions, and then prebaked on a hot plate at 90°C for 100 seconds. to form a coating film. The rotation speed of the spin coater was adjusted so that the film thickness was 2.6 μm after post-baking.

次いで、この基板を室温に冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、フォトマスク(スリット幅90μm)を介して、塗膜に365nm、405nmおよび436nmの各波長を含む放射線を400J/m2の露光量で露光した。その後、この基板に対して、23℃の0.04質量%水酸化カリウム水溶液からなる現像液を、現像圧110kPa、現像液流量1.2リットル/分の条件にて、未露光部の膜がなくなり基板面が見えるまでの時間の1.5倍に相当する時間で現像液を吐出することにより、シャワー現像を行った。その後、この基板を超純水で洗浄し、風乾した後、さらに230℃のクリーンオーブン内で20分間ポストベークを行って、基板上に赤色のストライプ状画素パターンを作成した。次いで、同様に、着色組成物(G-1)を用いて、前記赤色の画素パターンに重ならないように緑色のストライプ状画素パターンを作成し、更に着色組成物(B-1)を用いて、前記赤色および緑色の画素パターンに重ならないように青色のストライブ状画素パターンを作製した。After cooling the substrate to room temperature, the coating film was exposed to radiation containing wavelengths of 365 nm, 405 nm and 436 nm at a dose of 400 J/m 2 through a photomask (slit width 90 μm) using a high-pressure mercury lamp. exposed with After that, a developer consisting of a 0.04% by mass aqueous solution of potassium hydroxide at 23° C. was applied to the substrate under the conditions of a developing pressure of 110 kPa and a developer flow rate of 1.2 liters/minute to remove the unexposed film. Shower development was carried out by discharging the developer for a time corresponding to 1.5 times the time until the substrate surface was visible. Thereafter, the substrate was washed with ultrapure water, air-dried, and post-baked in a clean oven at 230° C. for 20 minutes to form a red stripe pixel pattern on the substrate. Next, similarly, using the coloring composition (G-1), a green striped pixel pattern is created so as not to overlap the red pixel pattern, and further using the coloring composition (B-1), A blue stripe pixel pattern was produced so as not to overlap the red and green pixel patterns.

2.着色組成物の現像残渣評価
表面にナトリウムイオンの溶出を防止するSiO2膜が形成されたソーダガラス基板上に、着色組成物(R-1)を、スピンコーターを用いて塗布したのち、90℃のホットプレートで100秒間プレベークを行い、着色組成物の塗膜を形成した。膜厚はポストベーク後に2.6μmになるように、スピンコーターの回転数を調整した。
2. Evaluation of Development Residue of Coloring Composition Coloring composition (R-1) was coated on a soda glass substrate having a SiO 2 film formed on the surface to prevent elution of sodium ions using a spin coater, and then the temperature was 90° C. A hot plate was used for 100 seconds to pre-bake to form a coating film of the coloring composition. The rotation speed of the spin coater was adjusted so that the film thickness was 2.6 μm after post-baking.

次いで、この基板を室温に冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、フォトマスク(スリット幅90μm)を介して、塗膜に365nm、405nmおよび436nmの各波長を含む放射線を400J/mの露光量で露光した。Then, after cooling the substrate to room temperature, the coating film was exposed to radiation containing wavelengths of 365 nm, 405 nm and 436 nm using a high-pressure mercury lamp through a photomask (slit width 90 μm) at an exposure dose of 400 J/m 2 . exposed with

その後、この基板に対して、23℃の0.04質量%水酸化カリウム水溶液からなる現像液を、現像圧110kPa、現像液流量1.2リットル/分の条件にて、未露光部の膜がなくなり基板面が見えるまでの時間の1.5倍に相当する時間で現像液を吐出することにより、シャワー現像を行った。その後、この基板を超純水で洗浄し、風乾した後、作成した基板を電子顕微鏡で観察した。以下の評価基準で現像残渣を評価した。 After that, a developer consisting of a 0.04% by mass aqueous solution of potassium hydroxide at 23° C. was applied to the substrate under the conditions of a developing pressure of 110 kPa and a developer flow rate of 1.2 liters/minute to remove the unexposed film. Shower development was carried out by discharging the developer for a time corresponding to 1.5 times the time until the substrate surface was visible. After that, the substrate was washed with ultrapure water and air-dried, and then observed with an electron microscope. The development residue was evaluated according to the following evaluation criteria.

基板上に残渣が検知されなかった場合を「○」、一部に残渣が確認された場合を「△」、全体に残渣が確認された場合を「×」とした。評価結果を表7-1、表7-2、及び表7-3に示す。表7-1、表7-2、及び表7-3は、実施例A~Q及び比較例a~fの各試料の内容と評価結果を示す。 A case where no residue was detected on the substrate was rated as "◯", a case where a residue was partially confirmed was rated as "Δ", and a case where a residue was confirmed as a whole was rated as "x". Evaluation results are shown in Tables 7-1, 7-2, and 7-3. Tables 7-1, 7-2, and 7-3 show the contents and evaluation results of each sample of Examples A to Q and Comparative Examples a to f.

3.目の疲れに関する官能試験(眼精疲労の評価)
虹彩の色がブラウン(濃褐色)、ヘーゼル(淡褐色)、アンバー(琥珀色)、グリーン(緑色)、グレー(灰色)及びブルー(青色)からなる被験者を各20人、合計120人に対し、上記で製造した液晶表示素子のTFTを駆動させ、1000時間点灯前と1000時間点灯後で以下の評価を行った。TFTによる駆動は液晶表示素子を、赤、緑、青、黒、白の順に1秒ごとに表示を切り替えた後に、赤、緑、青の縦ストライプ状の画像を1秒間映し、その後、再度、赤、緑、青、黒、白の順に1秒ごとに表示を切り替えた後に、赤、緑、青の縦ストライプ状の画像を1秒間視認させた。これを繰り返し、30分間被験者に映像を見た後に、色の見え方に関する官能試験を行ったところ、120人中119人が目の疲れを感じず、満足するレベルであった。疲労を感じなかったと回答した人が110人以上だった場合を「○」、80人以上だった場合を「△」、70人以上だった場合を「△△」とし、70人未満だった場合を「×」と評価した。1000時間点灯前と1000時間点灯後の評価結果を表7-3に示す。
3. Sensory test on eye fatigue (evaluation of asthenopia)
20 subjects each with iris colors of brown (dark brown), hazel (light brown), amber (amber), green (green), gray (gray) and blue (blue), for a total of 120 subjects, The TFT of the liquid crystal display element manufactured above was driven, and the following evaluation was performed before and after lighting for 1000 hours. Driving the liquid crystal display element by TFT switches the display in the order of red, green, blue, black, and white every second, and then displays an image of vertical stripes of red, green, and blue for one second. After the display was switched every second in the order of red, green, blue, black, and white, a vertically striped image of red, green, and blue was visually recognized for one second. This was repeated, and a sensory test was conducted after the subjects watched the image for 30 minutes. If the number of people who answered that they did not feel fatigue was 110 or more, "○", if it was 80 or more, it was "△", if it was 70 or more, it was "△△", and if it was less than 70 was evaluated as "x". Table 7-3 shows the evaluation results before and after lighting for 1000 hours.

当該液晶表示素子は、眼精ストレスを軽減でき、疲労感なく、視認し続けられる。これは、当該液晶表示素子が現物の色に近い色彩であることを意味する。 The liquid crystal display element can reduce eye strain stress, and can be viewed continuously without fatigue. This means that the liquid crystal display element has a color close to the actual color.

4.ムラ視認性の評価
上記、目の疲れに関する官能試験を行った、虹彩の色が異なる被験者120人に対し、上記で製造した液晶表示素子のTFTを駆動させ、1000時間点灯前と1000時間点灯後で以下の評価を行った。TFTによる駆動は液晶表示素子を、赤、緑、青の順に20秒ごとに表示を切り替えた後に、再度、赤、緑、青の順に20秒間視認させた。ムラとして、視認されたかどうか官能試験を行ったところ、120人中111人がムラを視認できず、満足するレベルであった。疲労を感じなかったと回答した人が110人以上だった場合を「○」、80人以上だった場合を「△」、70人以上だった場合を「△△」とし、70人未満だった場合を「×」と評価した。1000時間点灯前と1000時間点灯後の評価結果を表7-3に示す。
4. Evaluation of Visibility of Irregularity The TFTs of the liquid crystal display elements manufactured above were driven on 120 subjects with different iris colors who underwent the above sensory test on eye fatigue, before lighting for 1000 hours and after lighting for 1000 hours. made the following evaluations. In the driving by TFT, the display of the liquid crystal display element was switched in order of red, green, and blue every 20 seconds, and then red, green, and blue were again visually recognized for 20 seconds. When a sensory test was conducted to see if the unevenness was visible, 111 out of 120 people could not visually recognize the unevenness, which was a satisfactory level. If the number of people who answered that they did not feel fatigue was 110 or more, "○", if it was 80 or more, it was "△", if it was 70 or more, it was "△△", and if it was less than 70 was evaluated as "x". Table 7-3 shows the evaluation results before and after lighting for 1000 hours.

Figure 0007173130000024
Figure 0007173130000024

Figure 0007173130000025
Figure 0007173130000025

Figure 0007173130000026
Figure 0007173130000026

表7-1、表7-2、及び表7-3において、実施例13に従って作製されたアレイ基板と、カラーフィルタが形成された対向基板とを組み合わせて作製した液晶パネルを「CF基板」と表記して示し、実施例A~C,J、O、Q、比較例a、d、fが該当する。また、表7-1、表7-2、及び表7-3において、アレイ基板側にカラーフィルタを形成し、その上に層間絶縁膜を形成し、CF基板と同様の配向剤、着色組成物、層間絶縁膜形成用組成部、フォトスペーサ形成用組成物を用い、特開2012-242522号公報に開示された作製方法により作製した液晶パネルを「COA基板」と表記し、実施例D~I、K~N、P,比較例b、c、eが該当する。 In Tables 7-1, 7-2, and 7-3, the liquid crystal panel produced by combining the array substrate produced according to Example 13 and the opposing substrate on which the color filter is formed is referred to as "CF substrate". Examples A to C, J, O, Q and Comparative Examples a, d, f are applicable. In addition, in Tables 7-1, 7-2, and 7-3, a color filter is formed on the array substrate side, an interlayer insulating film is formed thereon, and the same alignment agent and coloring composition as those of the CF substrate are applied. , a composition part for forming an interlayer insulating film, and a composition for forming a photospacer, a liquid crystal panel manufactured by the manufacturing method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-242522 is referred to as a “COA substrate”, and Examples D to I , K to N, P, and Comparative Examples b, c, and e.

表7-1、表7-2、及び表7-3に示すように、実施例A~Qでは、青色LED光源と赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含む白色光源、又は青色LED光源と緑色LED光源と赤色蛍光体を含む白色光源のいずれかの白色光源源と、特定の色度点を確実にカバーできるカラーフィルタを組み合わせることによって、BT2020のカバー率を高いレベルで達成でき、カラーフィルタの製造において着色組成物の残差もなく作製することが可能であった、さらに、パネル評価においても眼精疲労の抑制効果があり、ムラ視認性も良好なパネルを得ることが可能であった。 As shown in Tables 7-1, 7-2, and 7-3, in Examples AQ, a white light source including a blue LED light source and a red phosphor and a green phosphor, or a blue LED light source and a green LED A high level of coverage of BT2020 can be achieved by combining a white light source, which is a white light source containing a light source and a red phosphor, with a color filter that can reliably cover a specific chromaticity point, and manufacturing of color filters In addition, it was possible to obtain a panel with an effect of suppressing eye strain in the panel evaluation and with good visibility of unevenness.

一方比較例aからfでは、BT2020のカバー率と着色組成物の残差や、眼精疲労の抑制効果やムラ視認性を高いレベルで両立することが困難であった。
た。
On the other hand, in Comparative Examples a to f, it was difficult to achieve a high level of both the coverage of BT2020, the residual of the coloring composition, the effect of suppressing eyestrain, and the visibility of unevenness.
rice field.

これらの結果から、特定の着色剤を含む着色組成物や保護膜、スペーサ形成材料、または層間絶縁膜形成材料によりカラーフィルタを作製し、200℃以下の低温焼成可能な配向剤を用いることで、BT2020のカバー率と着色組成物の残差や、眼精疲労の抑制効果やムラ視認性を高いレベルで両立できることを見出した。 From these results, it was found that by using an alignment agent that can be fired at a low temperature of 200° C. or less to prepare a color filter using a coloring composition containing a specific coloring agent, a protective film, a spacer forming material, or an interlayer insulating film forming material, It was found that the coverage ratio of BT2020, the residual of the coloring composition, the effect of suppressing eyestrain, and the visibility of unevenness can all be achieved at a high level.

100・・・液晶表示装置、102・・・表示パネル、104・・・バックライト、106・・・白色光源、108・・・導光板、109・・・反射部材、110・・・光学フィルム、112・・・偏光板、114・・・アレイ基板、116・・・対向基板、118・・・液晶層、120・・・回路素子層、122・・・カラーフィルタ、124・・・着色層、126・・・遮光層、128・・・スペーサ、130・・・シール剤、132・・・前面枠、134・・・ケーシング枠、136・・・拡散シート、138・・・プリズムシート、140・・・拡散板、142・・・反射型偏光シート、144・・・放熱部材、146・・・シャーシ、148・・・単色光源、150・・・波長変換層、152・・・赤色蛍光体、154・・・緑色蛍光体、156・・・底板、158・・・パッケージ、160・・・リードフレーム、162・・・カバーガラス、164・・・画素部、166・・・画素、168・・・スイッチング素子、170・・・画素電極、171・・・共通電極、172・・・下地絶縁膜、174・・・半導体膜、176・・・ゲート絶縁膜、178・・・ゲート電極、179・・・電極、180・・・有機層間絶縁膜、182・・・絶縁膜、184・・・絶縁膜、186・・・保護膜、188・・・配向膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Liquid crystal display device, 102... Display panel, 104... Backlight, 106... White light source, 108... Light-guide plate, 109... Reflective member, 110... Optical film, DESCRIPTION OF SYMBOLS 112... Polarizing plate, 114... Array substrate, 116... Counter substrate, 118... Liquid crystal layer, 120... Circuit element layer, 122... Color filter, 124... Colored layer, 126... Light shielding layer 128... Spacer 130... Sealant 132... Front frame 134... Casing frame 136... Diffusion sheet 138... Prism sheet 140. Diffusion plate 142 Reflective polarizing sheet 144 Heat dissipation member 146 Chassis 148 Monochromatic light source 150 Wavelength conversion layer 152 Red phosphor 154... Green phosphor, 156... Bottom plate, 158... Package, 160... Lead frame, 162... Cover glass, 164... Pixel part, 166... Pixel, 168... switching element 170 pixel electrode 171 common electrode 172 underlying insulating film 174 semiconductor film 176 gate insulating film 178 gate electrode 179. Electrode 180 Organic interlayer insulating film 182 Insulating film 184 Insulating film 186 Protective film 188 Alignment film

Claims (19)

青色光源と下記式(1)で示される組成を有する赤色蛍光体及び下記式(2)で示される組成を有する緑色蛍光体を含む第1白色光源、又は青色光源と緑色光源と下記式(1)で示される組成を有する赤色蛍光体を含む第2白色光源と、
赤色画素、緑色画素、及び青色画素と、前記赤色画素に対応して配置された赤色着色層、前記緑色画素に対応して配置された緑色着色層、及び前記青色画素に対応して配置された青色着色層を有するカラーフィルタと、
(メタ)アクリロイル基、ビニル基、エポキシ基、オキセタニル基、アルコキシシリル基、アルコキシル基、カルボキシル基、イソシアネート基の群から選ばれる少なくとも一種の架橋性基を一分子中に2以上含む架橋剤に由来する架橋構造を有する配向膜と、を含む表示パネルと、
を有し、
前記第1白色光源、又は前記第2白色光源から出射され、前記赤色着色層を透過して得られる赤色光の色度点、前記緑色着色層を透過して得られる緑色光の色度点、前記青色着色層を透過して得られる青色光の色度点からそれぞれ算出されるCIE表色系の色度座標が、次式を満たす表示装置。
Rx=0.035 cos(2πθ)+0.690、
Ry=0.035 sin(2πθ)+0.295、
Gx=0.055 cos(2πθ)+0.185、
Gy=0.055 sin(2πθ)+0.760、
Bx=0.030 cos(2πθ)+0.145、
By=0.030 sin(2πθ)+0.055
(ただしθは0以上1未満の数値を表す)
Figure 0007173130000027

(式(1)中、m、a、b、cは、各々独立に、0<m≦0.2、1.6≦a≦2.4、m+b=1、4.8≦c≦7.2を満たす。)
Figure 0007173130000028

(式(2)中、a、b、c、d、eは、各々、0<a≦0.2、5.6<b≦5.99、0.01≦c<0.4、0.01≦d<0.4、7.6<e≦7.99を満たす。)
A first white light source containing a blue light source, a red phosphor having a composition represented by the following formula (1), and a green phosphor having a composition represented by the following formula (2), or a blue light source, a green light source, and the following formula (1 ) a second white light source containing a red phosphor having a composition represented by
a red pixel, a green pixel, and a blue pixel; a red colored layer arranged corresponding to the red pixel; a green colored layer arranged corresponding to the green pixel; a color filter having a blue colored layer;
(Meth)acryloyl group, vinyl group, epoxy group, oxetanyl group, alkoxysilyl group, alkoxyl group, carboxyl group, derived from a cross-linking agent containing two or more cross-linkable groups per molecule of at least one selected from the group of isocyanate groups a display panel including an alignment film having a crosslinked structure that
has
The chromaticity point of red light emitted from the first white light source or the second white light source and obtained by passing through the red colored layer, the chromaticity point of green light obtained by passing through the green colored layer, A display device in which the chromaticity coordinates of the CIE color system calculated from the chromaticity point of the blue light obtained by passing through the blue colored layer satisfy the following equation.
Rx=0.035 cos(2πθ)+0.690,
Ry=0.035 sin(2πθ)+0.295,
Gx=0.055 cos(2πθ)+0.185,
Gy=0.055 sin(2πθ)+0.760,
Bx=0.030 cos(2πθ)+0.145,
By=0.030 sin(2πθ)+0.055
(However, θ represents a numerical value of 0 or more and less than 1)
Figure 0007173130000027

(In formula (1), m, a, b, and c are each independently 0<m≦0.2, 1.6≦a≦2.4, m+b=1, 4.8≦c≦7. 2.)
Figure 0007173130000028

(In formula (2), a, b, c, d, and e are 0<a≦0.2, 5.6<b≦5.99, 0.01≦c<0.4, 0.01≦c<0.4, and 0.6<b≦5.99, respectively. 01≦d<0.4 and 7.6<e≦7.99 are satisfied.)
青色光源と下記式(1)で示される組成を有する赤色蛍光体及び下記式(2)で示される組成を有する緑色蛍光体を含む第1白色光源、又は青色光源と緑色光源と下記式(1)で示される組成を有する赤色蛍光体を含む第2白色光源と、
赤色画素、緑色画素、及び青色画素と、前記赤色画素に対応して配置された赤色着色層、前記緑色画素に対応して配置された緑色着色層、及び前記青色画素に対応して配置された青色着色層を有するカラーフィルタと、
下記式(E-1)~式(E-5)のそれぞれで表される化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種であって、かつ1気圧での沸点が180℃以下である有機溶剤を含有する液晶配向剤から形成される配向膜と、を含む表示パネルと、
を有し、
前記第1白色光源、又は前記第2白色光源から出射され、前記赤色着色層を透過して得られる赤色光の色度点、前記緑色着色層を透過して得られる緑色光の色度点、前記青色着色層を透過して得られる青色光の色度点からそれぞれ算出されるCIE表色系の色度座標が、次式を満たす表示装置。
Rx=0.035 cos(2πθ)+0.690、
Ry=0.035 sin(2πθ)+0.295、
Gx=0.055 cos(2πθ)+0.185、
Gy=0.055 sin(2πθ)+0.760、
Bx=0.030 cos(2πθ)+0.145、
By=0.030 sin(2πθ)+0.055
(ただしθは0以上1未満の数値を表す)
Figure 0007173130000029

(式(1)中、m、a、b、cは、各々独立に、0<m≦0.2、1.6≦a≦2.4、m+b=1、4.8≦c≦7.2を満たす。)
Figure 0007173130000030

(式(2)中、a、b、c、d、eは、各々、0<a≦0.2、5.6<b≦5.99、0.01≦c<0.4、0.01≦d<0.4、7.6<e≦7.99を満たす。)
Figure 0007173130000031

(式(E-1)中、R41は、炭素数1~4のアルキル基又はCHCO-であり、R42は、炭素数1~4のアルカンジイル基又は-(R47-O)r-R48-(ただし、R47及びR48は、それぞれ独立に炭素数2又は3のアルカンジイル基であり、rは1~4の整数である。)であり、R43は、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基である。)
Figure 0007173130000032

(式(E-2)中、R44は、炭素数1~4のアルカンジイル基である。)
Figure 0007173130000033

(式(E-3)中、R45及びR46は、それぞれ独立に炭素数1~8のアルキル基である。)
Figure 0007173130000034
(式(E-4)中、R49は、水素原子又は水酸基であり、R50は、R49が水素原子の場合、炭素数1~9の炭化水素基であり、R49が水酸基の場合、炭素数1~9の2価の炭化水素基又は当該炭素-炭素結合間に酸素原子を有する2価の基である。)
Figure 0007173130000035
(式(E-5)中、R51及びR52は、それぞれ独立に炭素数1~6の1価の炭化水素基又は当該炭素-炭素結合間に酸素原子を有する1価の基である。)
A first white light source containing a blue light source, a red phosphor having a composition represented by the following formula (1), and a green phosphor having a composition represented by the following formula (2), or a blue light source, a green light source, and the following formula (1 ) a second white light source containing a red phosphor having a composition represented by
a red pixel, a green pixel, and a blue pixel; a red colored layer arranged corresponding to the red pixel; a green colored layer arranged corresponding to the green pixel; a color filter having a blue colored layer;
Contains an organic solvent that is at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (E-1) to (E-5) and has a boiling point of 180° C. or less at 1 atm. a display panel comprising an alignment film formed from a liquid crystal alignment agent;
has
The chromaticity point of red light emitted from the first white light source or the second white light source and obtained by passing through the red colored layer, the chromaticity point of green light obtained by passing through the green colored layer, A display device in which the chromaticity coordinates of the CIE color system calculated from the chromaticity point of the blue light obtained by passing through the blue colored layer satisfy the following equation.
Rx=0.035 cos(2πθ)+0.690,
Ry=0.035 sin(2πθ)+0.295,
Gx=0.055 cos(2πθ)+0.185,
Gy=0.055 sin(2πθ)+0.760,
Bx=0.030 cos(2πθ)+0.145,
By=0.030 sin(2πθ)+0.055
(However, θ represents a numerical value of 0 or more and less than 1)
Figure 0007173130000029

(In formula (1), m, a, b, and c are each independently 0<m≦0.2, 1.6≦a≦2.4, m+b=1, 4.8≦c≦7. 2.)
Figure 0007173130000030

(In formula (2), a, b, c, d, and e are 0<a≦0.2, 5.6<b≦5.99, 0.01≦c<0.4, 0.01≦c<0.4, and 0.6<b≦5.99, respectively. 01≦d<0.4 and 7.6<e≦7.99 are satisfied.)
Figure 0007173130000031

(In formula (E-1), R 41 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or CH 3 CO—, and R 42 is an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms or —(R 47 —O) r—R 48 — (where R 47 and R 48 are each independently an alkanediyl group having 2 or 3 carbon atoms, and r is an integer of 1 to 4), and R 43 is a hydrogen atom; or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
Figure 0007173130000032

(In formula (E-2), R 44 is an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
Figure 0007173130000033

(In formula (E-3), R 45 and R 46 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)
Figure 0007173130000034
(In formula (E-4), R 49 is a hydrogen atom or a hydroxyl group, R 50 is a hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms when R 49 is a hydrogen atom, and when R 49 is a hydroxyl group , a divalent hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms or a divalent group having an oxygen atom between the carbon-carbon bonds.)
Figure 0007173130000035
(In formula (E-5), R 51 and R 52 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms or a monovalent group having an oxygen atom between the carbon-carbon bonds. )
青色光源と下記式(1)で示される組成を有する赤色蛍光体及び下記式(2)で示される組成を有する緑色蛍光体を含む第1白色光源、又は青色光源と緑色光源と下記式(1)で示される組成を有する赤色蛍光体を含む第2白色光源と、
赤色画素、緑色画素、及び青色画素と、前記赤色画素に対応して配置された赤色着色層、前記緑色画素に対応して配置された緑色着色層、及び前記青色画素に対応して配置された青色着色層を有するカラーフィルタと、
芳香族炭化水素基を含むスチレン系重合体、(メタ)アクリル系重合体、ポリシロキサン、ポリアミック酸及びポリアミック酸誘導体の群から選ばれる少なくとも一種の重合体を含む配向膜と、を含む表示パネルと、
を有し、
前記第1白色光源、又は前記第2白色光源から出射され、前記赤色着色層を透過して得られる赤色光の色度点、前記緑色着色層を透過して得られる緑色光の色度点、前記青色着色層を透過して得られる青色光の色度点からそれぞれ算出されるCIE表色系の色度座標が、次式を満たす表示装置。
Rx=0.035 cos(2πθ)+0.690、
Ry=0.035 sin(2πθ)+0.295、
Gx=0.055 cos(2πθ)+0.185、
Gy=0.055 sin(2πθ)+0.760、
Bx=0.030 cos(2πθ)+0.145、
By=0.030 sin(2πθ)+0.055
(ただしθは0以上1未満の数値を表す)
Figure 0007173130000036

(式(1)中、m、a、b、cは、各々独立に、0<m≦0.2、1.6≦a≦2.4、m+b=1、4.8≦c≦7.2を満たす。)
Figure 0007173130000037

(式(2)中、a、b、c、d、eは、各々、0<a≦0.2、5.6<b≦5.99、0.01≦c<0.4、0.01≦d<0.4、7.6<e≦7.99を満たす。)
A first white light source containing a blue light source, a red phosphor having a composition represented by the following formula (1), and a green phosphor having a composition represented by the following formula (2), or a blue light source, a green light source, and the following formula (1 ) a second white light source containing a red phosphor having a composition represented by
a red pixel, a green pixel, and a blue pixel; a red colored layer arranged corresponding to the red pixel; a green colored layer arranged corresponding to the green pixel; a color filter having a blue colored layer;
an alignment film containing at least one polymer selected from the group consisting of a styrenic polymer containing an aromatic hydrocarbon group, a (meth)acrylic polymer, polysiloxane, polyamic acid and a polyamic acid derivative; and ,
has
The chromaticity point of red light emitted from the first white light source or the second white light source and obtained by passing through the red colored layer, the chromaticity point of green light obtained by passing through the green colored layer, A display device in which the chromaticity coordinates of the CIE color system calculated from the chromaticity point of the blue light obtained by passing through the blue colored layer satisfy the following equation.
Rx=0.035 cos(2πθ)+0.690,
Ry=0.035 sin(2πθ)+0.295,
Gx=0.055 cos(2πθ)+0.185,
Gy=0.055 sin(2πθ)+0.760,
Bx=0.030 cos(2πθ)+0.145,
By=0.030 sin(2πθ)+0.055
(However, θ represents a numerical value of 0 or more and less than 1)
Figure 0007173130000036

(In formula (1), m, a, b, and c are each independently 0<m≦0.2, 1.6≦a≦2.4, m+b=1, 4.8≦c≦7. 2.)
Figure 0007173130000037

(In formula (2), a, b, c, d, and e are 0<a≦0.2, 5.6<b≦5.99, 0.01≦c<0.4, 0.01≦c<0.4, and 0.6<b≦5.99, respectively. 01≦d<0.4 and 7.6<e≦7.99 are satisfied.)
前記赤色着色層、前記緑色着色層、及び前記青色着色層のそれぞれに含まれる色材の濃度が10%以上50%未満である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の表示装置。 4. The display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the concentration of the coloring material contained in each of the red colored layer, the green colored layer, and the blue colored layer is 10% or more and less than 50%. 前記赤色着色層に含まれる色材が、ジケトピロロピロール、アントラキノン、アゾ、イソインドリン、メチン、キサンテン、ジオキサジン系から選ばれる少なくとも一種を含み、
前記緑色着色層に含まれる色材が、フタロシアニン、アゾ、キノフタロン、クマリン、メロシアニン、スクアリリウム、アゾメチンから選ばれる少なくとも一種を含み、
前記青色着色層に含まれる色材が、フタロシアニン、ジオキサジン系、トリアリールメタン系、キサンテン、アントラキノンから選ばれる少なくとも一種を含む、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の表示装置。
The coloring material contained in the red colored layer contains at least one selected from diketopyrrolopyrrole, anthraquinone, azo, isoindoline, methine, xanthene, and dioxazine series,
The colorant contained in the green colored layer contains at least one selected from phthalocyanine, azo, quinophthalone, coumarin, merocyanine, squarylium, and azomethine,
5. The display device according to any one of claims 1 to 4, wherein the coloring material contained in the blue colored layer contains at least one selected from phthalocyanine, dioxazine-based, triarylmethane-based, xanthene, and anthraquinone.
前記カラーフィルタ上に保護膜を有する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の表示装置。 4. The display device according to claim 1, further comprising a protective film on said color filter. カラーフィルタ上にさらにフォトスペーサを有する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の表示装置。 4. A display device according to any one of claims 1 to 3, further comprising photospacers on the color filters. 前記カラーフィルタ上にさらにビーズスペーサを有する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の表示装置。 4. A display device according to any preceding claim, further comprising bead spacers on said color filters. 前記赤色画素、前記緑色画素、及び前記青色画素のそれぞれは、スイッチング素子と、前記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極とを含み、前記スイッチング素子は有機層間絶縁膜で覆われている、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の表示装置。 Each of the red pixel, the green pixel, and the blue pixel includes a switching element and a pixel electrode electrically connected to the switching element, and the switching element is covered with an organic interlayer insulating film. The display device according to any one of claims 1 to 3. 前記カラーフィルタは、前記有機層間絶縁膜の上に配置されている、請求項9に記載の表示装置。 10. The display device according to claim 9, wherein said color filter is arranged on said organic interlayer insulating film. 赤色画素、緑色画素、及び青色画素のそれぞれに対応する画素電極が設けられたアレイ基板を形成し、
前記赤色画素に対応して配置された赤色着色層、前記緑色画素に対応して配置された緑色着色層、及び前記青色画素に対応して配置された青色着色層を有するカラーフィルタが設けられた対向基板を形成し、
前記アレイ基板、及び前記対向基板との少なくとも一方に、液晶配向剤の塗膜を形成し、
前記液晶配向剤の塗膜を200℃以下の温度範囲で焼成し、配向膜を形成すること、
を含む表示装置の製造方法。
forming an array substrate provided with pixel electrodes respectively corresponding to red pixels, green pixels, and blue pixels;
A color filter having a red colored layer arranged corresponding to the red pixel, a green colored layer arranged corresponding to the green pixel, and a blue colored layer arranged corresponding to the blue pixel is provided. forming a facing substrate,
forming a coating film of a liquid crystal aligning agent on at least one of the array substrate and the counter substrate;
baking the coating film of the liquid crystal aligning agent in a temperature range of 200 ° C. or less to form an alignment film;
A method of manufacturing a display device comprising:
前記カラーフィルタの上に第1硬化性組成物の塗膜を形成し、
前記第1硬化性組成物の塗膜を露光、及び現像し、
前記現像後の第1硬化性組成物の塗膜を熱硬化して保護膜を形成すること、を含む請求項11に記載の表示装置の製造方法。
forming a coating film of the first curable composition on the color filter;
exposing and developing the coating film of the first curable composition;
12. The method of manufacturing a display device according to claim 11, comprising thermally curing the coating film of the first curable composition after the development to form a protective film.
前記アレイ基板及び前記対向基板の少なくとも一方に、第2硬化性組成物の塗膜を形成し、
第2硬化性組成物の塗膜を露光、及び現像し、
前記現像後の第2硬化性組成物の塗膜を、200℃以下の温度範囲で焼成し、フォトスペーサを形成することを含む、請求項11又は12に記載の表示装置の製造方法。
forming a coating film of a second curable composition on at least one of the array substrate and the counter substrate;
exposing and developing the coating film of the second curable composition,
13. The method of manufacturing a display device according to claim 11, comprising baking the developed coating film of the second curable composition in a temperature range of 200[ deg.] C. or less to form a photospacer.
前記アレイ基板上に、第3硬化性組成物の塗膜を形成し
前記第3硬化性組成物の塗膜を露光、及び現像し、
前記現像後の第3硬化性組成物の塗膜を、200℃以下の温度範囲で焼成し、層間絶縁膜を形成することを含む、請求項11に記載の表示装置の製造方法。
forming a coating film of a third curable composition on the array substrate ;
exposing and developing the coating film of the third curable composition;
12. The method of manufacturing a display device according to claim 11, comprising baking the developed coating film of the third curable composition in a temperature range of 200[ deg.] C. or less to form an interlayer insulating film.
請求項1乃至3のいずれか一項に記載のカラーフィルタの製造に用いる着色硬化性組成物。 A colored curable composition used for producing the color filter according to any one of claims 1 to 3. 請求項1に記載の表示装置の製造に用いる液晶配向剤。 A liquid crystal aligning agent used for manufacturing the display device according to claim 1 . 請求項12に記載の表示装置の製造に用いる保護膜形成用硬化性組成物。 A curable composition for forming a protective film used for manufacturing the display device according to claim 12 . 請求項13に記載の表示装置の製造に用いるフォトスペーサ形成用硬化性組成物。 A curable composition for forming a photospacer used for manufacturing the display device according to claim 13 . 請求項14に記載の表示装置の製造に用いる層間絶縁膜形成用硬化性組成物。 A curable composition for forming an interlayer insulating film used for manufacturing the display device according to claim 14 .
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