JP2006119338A - 発明の名称:カラーフィルター用着色樹脂組成物、カラーフィルター、及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】カラーパターンの色純度低下が少なく、未溶解物残渣の発生がなく、且つ機械的強度に優れたカラーフィルター用着色樹脂組成物を提供することにある。
【解決手段】(a)沸点が180℃以上の架橋剤、(b)重合禁止剤、(c)10時間半減期が60℃以上である熱重合開始剤、及び(d)色材を含むことを特徴とするカラーフィルター用着色樹脂組成物、及びこれを用いて形成されたカラーフィルター並びに液晶表示装置。(b)はキノン系重合禁止剤であることが好ましく、また、(c)はアゾ系熱重合開始剤及び/または有機過酸化物系熱重合開始剤であることが好ましい。
【解決手段】(a)沸点が180℃以上の架橋剤、(b)重合禁止剤、(c)10時間半減期が60℃以上である熱重合開始剤、及び(d)色材を含むことを特徴とするカラーフィルター用着色樹脂組成物、及びこれを用いて形成されたカラーフィルター並びに液晶表示装置。(b)はキノン系重合禁止剤であることが好ましく、また、(c)はアゾ系熱重合開始剤及び/または有機過酸化物系熱重合開始剤であることが好ましい。
Description
本発明は、カラーフィルター用着色樹脂組成物、カラーフィルター及び液晶表示装置に関する。詳しくは、カラーパターンの色純度低下が少なく、未溶解物残渣の発生がなく、且つ機械的強度に優れたカラーフィルター用着色樹脂組成物、このカラーフィルター用着色樹脂組成物を用いて画素を形成したカラーフィルター、及びこのカラーフィルターを備えた液晶表示装置に関する。
液晶表示装置又は固体撮像素子等に用いられるカラーフィルターは染色法、印刷法、電着法、顔料分散法などにより、ガラス等の透明基板上に赤、緑、青等の微細な画素を形成したものである。
これらの各種製造方法のうち、近年の液晶表示装置用カラーフィルターの製造では、生産性が高くかつ微細加工性に優れる点から、色素として顔料を分散した着色感光性樹脂組成物による製造法(顔料分散法)が主流となっている。
これらの各種製造方法のうち、近年の液晶表示装置用カラーフィルターの製造では、生産性が高くかつ微細加工性に優れる点から、色素として顔料を分散した着色感光性樹脂組成物による製造法(顔料分散法)が主流となっている。
顔料分散法では、例えば感光性樹脂に顔料を分散した組成物をガラス等の透明基板上に塗布し、形成した塗膜にフォトマスクを介して一般には紫外線による露光を行い、未露光部を有機又は無機の現像液で現像処理することにより除去してカラーパターンを形成する。感光性樹脂組成物は、紫外線に対する感受性をあげるため、光重合開始剤や光増感剤を添加するのが一般的である(例えば、特許文献1等)。照射した紫外線の一部は感光性樹脂や光重合開始剤、増感剤に吸収されて光化学反応が起こり、発生するラジカル種やイオン種が引き起こす架橋反応によりカラーパターンが形成される。
しかしながら、顔料は一般に紫外線をよく吸収するため、上記組成物中に光重合開始剤や光増感剤を大量に添加している。そのため、現像時にカラーパターンの機械的強度の低下や現像時の未溶解の残渣等の問題が生じていた。また、これらの光重合開始剤や光増感剤は黄色に着色しているものが多く、このことがカラーパターンの色純度を低下させていた。
一方、光重合開始剤や光増感剤を用いないカラーフィルター用着色樹脂組成物も提案されている(特許文献2、3)。しかしながら、これらの着色樹脂組成物は、色純度や機械的強度の低下は低減できるものの、カラーパターンの寸法精度が低い等、カラーフィルター用途として満足のいくものではなかった。
特開2000−56118号
特開平10−319230号
特開平07−228811号
本発明は係る事情に基づいてなされたものであり、本発明の目的は、特にカラーパターンの色純度低下が少なく、未溶解物残渣の発生がなく、且つ機械的強度に優れたカラーフィルター用着色樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、鋭意検討した結果、(a)沸点が180℃以上の架橋剤、(b)重合禁止剤、(c)10時間半減期が60℃以上である熱重合開始剤、及び(d)色材を含むカ
ラーフィルター用着色樹脂組成物が上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、複数の関連する発明から成り、各発明の要旨は次の通りである。
(1)(a)沸点が180℃以上の架橋剤、(b)重合禁止剤、(c)10時間半減期が60℃以上である熱重合開始剤、及び(d)色材を含むことを特徴とするカラーフィルター用着色樹脂組成物。
(2)前記(1)に記載の着色樹脂組成物を用いて形成されたカラーフィルター。
(3)前記(2)に記載のカラーフィルターを用いて形成された液晶表示装置。
ラーフィルター用着色樹脂組成物が上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、複数の関連する発明から成り、各発明の要旨は次の通りである。
(1)(a)沸点が180℃以上の架橋剤、(b)重合禁止剤、(c)10時間半減期が60℃以上である熱重合開始剤、及び(d)色材を含むことを特徴とするカラーフィルター用着色樹脂組成物。
(2)前記(1)に記載の着色樹脂組成物を用いて形成されたカラーフィルター。
(3)前記(2)に記載のカラーフィルターを用いて形成された液晶表示装置。
(1)本発明のカラーフィルター用着色樹脂組成物は、カラーパターンの色純度低下が少なく、未溶解物残渣の発生がなく、且つ機械的強度に優れている。
(2)本発明のカラーフィルターはカラーパターンの色純度低下が少なく、未溶解物残渣の発生がなく、且つ機械的強度に優れているため、高品質である。
(3)本発明の液晶表示装置は前記(2)に記載の高品質なカラーフィルターを用いているため、高品質である。
(2)本発明のカラーフィルターはカラーパターンの色純度低下が少なく、未溶解物残渣の発生がなく、且つ機械的強度に優れているため、高品質である。
(3)本発明の液晶表示装置は前記(2)に記載の高品質なカラーフィルターを用いているため、高品質である。
以下に、本発明の構成要件等について詳細に説明するが、これらは本発明の実施態様の一例であり、これらの内容に限定されるものではない。
[1]カラーフィルター用着色樹脂組成物
以下に本発明のカラーフィルター用着色樹脂組成物(以下、単に着色樹脂組成物と称することがある。)の各構成成分を説明する。本発明の着色樹脂組成物は、(a)沸点が180℃以上の架橋剤、(b)重合禁止剤、(c)10時間半減期が60℃以上である熱重合開始剤、及び(d)色材を必須成分とし、更に、要すれば上記成分以外の他の添加物等が配合されていても良い。以下、各構成成分を説明する。なお、本明細書において、「(メタ)アクリロイル〜」等は「アクリロイル〜またはメタクリロイル〜」等を意味する。また、「全固形分」とは、後述する溶剤成分以外の本発明の着色樹脂組成物の全成分を示す。
[1]カラーフィルター用着色樹脂組成物
以下に本発明のカラーフィルター用着色樹脂組成物(以下、単に着色樹脂組成物と称することがある。)の各構成成分を説明する。本発明の着色樹脂組成物は、(a)沸点が180℃以上の架橋剤、(b)重合禁止剤、(c)10時間半減期が60℃以上である熱重合開始剤、及び(d)色材を必須成分とし、更に、要すれば上記成分以外の他の添加物等が配合されていても良い。以下、各構成成分を説明する。なお、本明細書において、「(メタ)アクリロイル〜」等は「アクリロイル〜またはメタクリロイル〜」等を意味する。また、「全固形分」とは、後述する溶剤成分以外の本発明の着色樹脂組成物の全成分を示す。
[1−1](a)沸点が180℃以上の架橋剤
本発明の着色樹脂組成物に使用する(a)成分の架橋剤としては、たとえば重合性モノマー又はオリゴマーなどの、熱重合可能な低分子化合物で、沸点が180℃以上、好ましくは200℃以上であれば特に制限はない。この様な架橋剤としては、例えば、エチレン性二重結合を少なくとも1つ有する付加重合可能な化合物(以下、「エチレン性化合物」と称することがある。)が好ましい。エチレン性化合物とは、本発明の着色感光性組成物がレーザー光等の光照射を受けた場合、熱により付加重合し、硬化するようなエチレン性二重結合を有する化合物である。なお、本発明における「モノマー又はオリゴマー」とは、いわゆる高分子物質に相対する概念を意味し、狭義の単量体以外に二量体、三量体、オリゴマーをも含有する概念を意味する。
本発明の着色樹脂組成物に使用する(a)成分の架橋剤としては、たとえば重合性モノマー又はオリゴマーなどの、熱重合可能な低分子化合物で、沸点が180℃以上、好ましくは200℃以上であれば特に制限はない。この様な架橋剤としては、例えば、エチレン性二重結合を少なくとも1つ有する付加重合可能な化合物(以下、「エチレン性化合物」と称することがある。)が好ましい。エチレン性化合物とは、本発明の着色感光性組成物がレーザー光等の光照射を受けた場合、熱により付加重合し、硬化するようなエチレン性二重結合を有する化合物である。なお、本発明における「モノマー又はオリゴマー」とは、いわゆる高分子物質に相対する概念を意味し、狭義の単量体以外に二量体、三量体、オリゴマーをも含有する概念を意味する。
上記架橋剤としては、例えば不飽和カルボン酸、それとモノヒドロキシ化合物とのエステル、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル、芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル、不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び前述の脂肪族ポリヒドロキシ化合物、芳香族ポリヒドロキシ化合物等の多価ヒドロキシ化合物とのエステル化反応により得られるエステルポリイソシアネート化合物と(メタ)アクリロイル含有ヒドロキシ化合物とを反応させたウレタン骨格を有するエチレン性化合物等が挙げられる。
前記脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルは、特に限定される
ものではないが、具体例としては、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、グリセロールアクリレート等のアクリル酸エステル、これら例示化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたメタクリル酸エステル、同様にイタコネートに代えたイタコン酸エステル、クロトネートに代えたクロトン酸エステルもしくはマレエートに代えたマレイン酸エステル等が挙げられる。中でも、ジペンタエリスリトールエステルが好ましく、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが更に好ましい。
ものではないが、具体例としては、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、グリセロールアクリレート等のアクリル酸エステル、これら例示化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたメタクリル酸エステル、同様にイタコネートに代えたイタコン酸エステル、クロトネートに代えたクロトン酸エステルもしくはマレエートに代えたマレイン酸エステル等が挙げられる。中でも、ジペンタエリスリトールエステルが好ましく、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが更に好ましい。
芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては、ハイドロキノンジアクリレート、ハイドロキノンジメタクリレート、レゾルシンジアクリレート、レゾルシンジメタクリレート、ピロガロールトリアクリレート等が挙げられる。
不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び多価ヒドロキシ化合物とのエステル化反応により得られるエステルとしては必ずしも単一物ではなく、混合物であっても良い。代表例を挙げれば、アクリル酸、フタル酸及びエチレングリコールの縮合物、アクリル酸、マレイン酸及びジエチレングリコールの縮合物、メタクリル酸、テレフタル酸及びペンタエリスリトールの縮合物、アクリル酸、アジピン酸、ブタンジオール及びグリセリンの縮合物等が挙げられる。
不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び多価ヒドロキシ化合物とのエステル化反応により得られるエステルとしては必ずしも単一物ではなく、混合物であっても良い。代表例を挙げれば、アクリル酸、フタル酸及びエチレングリコールの縮合物、アクリル酸、マレイン酸及びジエチレングリコールの縮合物、メタクリル酸、テレフタル酸及びペンタエリスリトールの縮合物、アクリル酸、アジピン酸、ブタンジオール及びグリセリンの縮合物等が挙げられる。
ポリイソシアネート化合物と(メタ)アクリロイル基含有ヒドロキシ化合物とを反応させたウレタン骨格を有するエチレン性化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート;トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート等と2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、3−ヒドロキシ(1,1,1−トリアクリロイルオキシメチル)プロパン、3−ヒドロキシ(1,1,1−トリメタクリロイルオキシメチル)プロパン等の(メタ)アクリロイル基含有ヒドロキシ化合物との反応物が挙げられる。
その他本発明に用いられるエチレン性化合物の例としてはエチレンビスアクリルアミド等のアクリルアミド類;フタル酸ジアリル等のアリルエステル類;ジビニルフタレート等のビニル基含有化合物等が有用である。
上記架橋剤はそれぞれ単独で用いても良く、複数を併用していても良い。また、場合により、沸点が180℃未満の架橋剤を併用していても良い。
上記架橋剤はそれぞれ単独で用いても良く、複数を併用していても良い。また、場合により、沸点が180℃未満の架橋剤を併用していても良い。
本発明の着色樹脂組成物に使用する(a)成分の架橋剤の重量平均分子量は、通常5000以下、好ましくは3000以下、更に好ましくは2000以下であり、通常50以上である。重量平均分子量が大きすぎると溶解性が低下し好ましくない。
また、架橋剤の沸点は、180℃以上、好ましくは200℃以上である必要がある。本発明において架橋反応は熱によって起こるため、架橋剤の沸点が低すぎると架橋反応中に蒸散してしまい、画像形成に問題を引き起こす。
また、架橋剤の沸点は、180℃以上、好ましくは200℃以上である必要がある。本発明において架橋反応は熱によって起こるため、架橋剤の沸点が低すぎると架橋反応中に蒸散してしまい、画像形成に問題を引き起こす。
これらの架橋剤の配合率は、本発明の着色樹脂組成物の全固形分中、通常10〜80重量%、好ましくは20〜70重量%である。架橋剤の量が多すぎると着色力が十分ではなく、少なすぎるとカラーパターンの機械強度が低下する。
[1−2](b)重合禁止剤
本発明の着色樹脂組成物に使用する(b)成分の重合禁止剤は、着色樹脂組成物の塗布プロセス中におけるゲル化を防止するために含有される。この様な重合禁止剤としては、
例えば、ニトロソアミン系、キノン系重合禁止剤等が挙げられるが、中でもキノン系重合禁止剤が好ましく、ハイドロキノン系重合禁止剤が更に好ましい。
[1−2](b)重合禁止剤
本発明の着色樹脂組成物に使用する(b)成分の重合禁止剤は、着色樹脂組成物の塗布プロセス中におけるゲル化を防止するために含有される。この様な重合禁止剤としては、
例えば、ニトロソアミン系、キノン系重合禁止剤等が挙げられるが、中でもキノン系重合禁止剤が好ましく、ハイドロキノン系重合禁止剤が更に好ましい。
キノン系の重合禁止剤としては、メチルハイドロキノン、メトキノン、ターシャルブチルハイドロキノン、2,5−ビス(1,1−ジメチルブトキシ)ハイドロキノン、2,5−ビス(1,1−テトラメチルブトキシ)ハイドロキノン等が挙げられる。中でも、ターシャルブチルハイドロキノン、2,5−ビス(1,1−ジメチルブトキシ)ハイドロキノン、2,5−ビス(1,1−テトラメチルブトキシ)ハイドロキノンが好ましく、2,5−ビス(1,1−ジメチルブトキシ)ハイドロキノン、2,5−ビス(1,1−テトラメチルブトキシ)ハイドロキノンが更に好ましい。
上記の(b)重合禁止剤は単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。
(b)重合禁止剤の配合率は、本発明の着色樹脂組成物の全固形分中、通常1〜5重量%、好ましくは、2〜4重量%である。重合禁止剤の量が少なすぎると、塗布時のゲル化防止効果が十分に得られないことがあるという不都合が生じ、重合禁止剤の量が多すぎると、塗布物の加熱硬化時に硬化不良を発生しカラーパターンが形成できないという不都合が生じる。
(b)重合禁止剤の配合率は、本発明の着色樹脂組成物の全固形分中、通常1〜5重量%、好ましくは、2〜4重量%である。重合禁止剤の量が少なすぎると、塗布時のゲル化防止効果が十分に得られないことがあるという不都合が生じ、重合禁止剤の量が多すぎると、塗布物の加熱硬化時に硬化不良を発生しカラーパターンが形成できないという不都合が生じる。
[1−3](c)10時間半減期が60℃以上である熱重合開始剤
本発明の着色樹脂組成物に使用する(c)成分の熱重合開始剤は、カラーフィルターの製造工程における乾燥時の予備加熱温度の調整範囲を広くしつつ、露光及び現像前の熱硬化を防止して現像残渣の発生を防ぐため、10時間半減期温度が60℃以上、好ましくは70℃以上であり、通常170℃以下である。
本発明の着色樹脂組成物に使用する(c)成分の熱重合開始剤は、カラーフィルターの製造工程における乾燥時の予備加熱温度の調整範囲を広くしつつ、露光及び現像前の熱硬化を防止して現像残渣の発生を防ぐため、10時間半減期温度が60℃以上、好ましくは70℃以上であり、通常170℃以下である。
なお、本発明において有機過酸化物の10時間半減期温度とは、次のようにして得られる温度をいう。ラジカルに対して比較的不活性な溶剤、主にベンゼンを使用して0.05モル/lの過酸化物濃度の溶液を調製し、窒素置換を行ったガラス管中に密封し、所定温度にセットした恒温槽に浸して熱分解させることにより、有機過酸化物が分解する反応を近似的に一次反応として取り扱う。このとき、分解有機過酸化物量をx、分解速度定数をk、時間をt、有機過酸化物初期濃度をaとすると、次の式(1)(2)となる。
dx/dt=k(a−x) (1)
ln a(a−x)=kt (2)
半減期をt1/2で示し、式(2)のxにa/2を代入すると、
kt1/2=ln2 (3)
となる。ある一定温度で熱分解させ、時間(t)〜ln a/(a−x)の関係をプロッ
トし、得られた直線の傾きからkを求め、式(3)からその温度における半減期(t1/2
)を得る。
ln a(a−x)=kt (2)
半減期をt1/2で示し、式(2)のxにa/2を代入すると、
kt1/2=ln2 (3)
となる。ある一定温度で熱分解させ、時間(t)〜ln a/(a−x)の関係をプロッ
トし、得られた直線の傾きからkを求め、式(3)からその温度における半減期(t1/2
)を得る。
一方、分解速度定数kは
k=Aexp[−△E/RT] (4)
A:頻度因子
△E:活性化エネルギー(kcal/mol)
R:気体定数
T:温度(°K)
で表されるので、数点の温度についてt1/2を測定し、ln t1/2〜1/Tの関係をプロ
ットし、得られた直線から半減期が10時間となる温度(10時間半減期温度)を得る。
k=Aexp[−△E/RT] (4)
A:頻度因子
△E:活性化エネルギー(kcal/mol)
R:気体定数
T:温度(°K)
で表されるので、数点の温度についてt1/2を測定し、ln t1/2〜1/Tの関係をプロ
ットし、得られた直線から半減期が10時間となる温度(10時間半減期温度)を得る。
上記熱重合開始剤としては、例えば、過硫酸塩、ヨウ素等のハロゲン、アゾ化合物、有機過酸化物等が挙げられるが、中でもアゾ化合物、有機過酸化物が好適に用いられる。
10時間半減期温度が60〜170℃の熱重合開始剤としては、例えば、2,2‘−
アゾビスブチロニトリル、1,1‘−アゾビス(1−アセトキシ−1−フェニルエタン)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2‘-アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1‘−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド]、1,[(シアノ−1−メチルエチル)アゾ]ホルムアミド、2,2‘-アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2'-アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)などのアゾ化合物;
10時間半減期温度が60〜170℃の熱重合開始剤としては、例えば、2,2‘−
アゾビスブチロニトリル、1,1‘−アゾビス(1−アセトキシ−1−フェニルエタン)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2‘-アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1‘−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド]、1,[(シアノ−1−メチルエチル)アゾ]ホルムアミド、2,2‘-アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2'-アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)などのアゾ化合物;
t-ブチルペルオキシ−エチルヘキサノエート、m−トルイルパーオキサイド、ベンゾ
イルパーオキサイド、t−ブチルペルオキシイソブチレート、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、t−ブチルペルオキシマレイン酸、t−ブチルペルオキシラウレート、t−ブチルペルオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、シクロヘキサノンパーオキサイド、t−ブチルペルオキシアリルカーボネート、t−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルペルオキシ)ヘキサン、2,2−ビス(t−ブチルペルオキシ)オクタン、t−ブチルペルオキシアセテート、2,2−ビス(t−ブチルペルオキシ)ブタン、t−ブチルペルオキシベンゾエート、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルペルオキシ)バレレート、ジ−t−ブチルペルオキシイソフタレート、メチルエチルケトンペルオキシド、ジクミルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、α,α′−ビス(t−ブチルペルオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、t−ブチルクミルペルオキシド、ジ−イソプロピルベンゼンハイドロペルオキシド、ジ−t−ブチルペルオキシド、p−メンタンハイドロペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロペルオキシド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロペルオキシド、クメンハイドロペルオキシド、t−ブチルハイドロペルオキシド等の有機過酸化物が挙げられる。
イルパーオキサイド、t−ブチルペルオキシイソブチレート、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、t−ブチルペルオキシマレイン酸、t−ブチルペルオキシラウレート、t−ブチルペルオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、シクロヘキサノンパーオキサイド、t−ブチルペルオキシアリルカーボネート、t−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルペルオキシ)ヘキサン、2,2−ビス(t−ブチルペルオキシ)オクタン、t−ブチルペルオキシアセテート、2,2−ビス(t−ブチルペルオキシ)ブタン、t−ブチルペルオキシベンゾエート、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルペルオキシ)バレレート、ジ−t−ブチルペルオキシイソフタレート、メチルエチルケトンペルオキシド、ジクミルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、α,α′−ビス(t−ブチルペルオキシ−m−イソプロピル)ベンゼン、t−ブチルクミルペルオキシド、ジ−イソプロピルベンゼンハイドロペルオキシド、ジ−t−ブチルペルオキシド、p−メンタンハイドロペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロペルオキシド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロペルオキシド、クメンハイドロペルオキシド、t−ブチルハイドロペルオキシド等の有機過酸化物が挙げられる。
上記の熱重合開始剤の中では、中でも、アゾ化合物が好ましく、非ニトリル系アゾ化合物が更に好ましい。なお、これら化合物は単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。また、場合により、10時間半減期温度が60℃未満の架橋剤を併用していても良い。
本発明の着色樹脂組成物に使用する(c)成分の熱重合開始剤の使用量は、本発明の着色樹脂組成物の全固形分中、0.01〜10重量%、好ましくは0.05〜5重量%、更に好ましくは0.1〜3重量%である。熱重合開始剤の量が少なすぎると、露光後の後加熱の温度を高くしても耐溶剤性が不十分となり、また、熱重合開始剤の量が多すぎると、現像残渣が発生しやすくなるため、露光前後の熱処理時間の余裕度が狭くなり、良好な画像パターンを得ることが困難になる。
[1−4](d)色材
(d)色材は、本発明の色材分散液を着色するものをいう。色材としては、染顔料が使用できるが、耐熱性、耐光性等の点から顔料が好ましい。顔料としては青色顔料、緑色顔料、赤色顔料、黄色顔料、紫色顔料、オレンジ顔料、ブラウン顔料、黒色顔料等各種の色の顔料を使用することができる。また、その構造としてはアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、インダンスレン系、ペリレン系等の有機顔料の他に種々の無機顔料等も利用可能である。以下に、使用できる顔料の具体例をピグメントナンバーで示す。なお、以下に挙げる「C.I.」は、カラーインデックス(C.I.)を意味する。
本発明の着色樹脂組成物に使用する(c)成分の熱重合開始剤の使用量は、本発明の着色樹脂組成物の全固形分中、0.01〜10重量%、好ましくは0.05〜5重量%、更に好ましくは0.1〜3重量%である。熱重合開始剤の量が少なすぎると、露光後の後加熱の温度を高くしても耐溶剤性が不十分となり、また、熱重合開始剤の量が多すぎると、現像残渣が発生しやすくなるため、露光前後の熱処理時間の余裕度が狭くなり、良好な画像パターンを得ることが困難になる。
[1−4](d)色材
(d)色材は、本発明の色材分散液を着色するものをいう。色材としては、染顔料が使用できるが、耐熱性、耐光性等の点から顔料が好ましい。顔料としては青色顔料、緑色顔料、赤色顔料、黄色顔料、紫色顔料、オレンジ顔料、ブラウン顔料、黒色顔料等各種の色の顔料を使用することができる。また、その構造としてはアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、インダンスレン系、ペリレン系等の有機顔料の他に種々の無機顔料等も利用可能である。以下に、使用できる顔料の具体例をピグメントナンバーで示す。なお、以下に挙げる「C.I.」は、カラーインデックス(C.I.)を意味する。
赤色顔料としては、C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37、38、41、4
7、48、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68、69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、101、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、168、169、170、172、173、174、175、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、216、220、221、224、230、231、232、233、235、236、237、238、239、242、243、245、247、249、250、251、253、254、255、256、257、258、259、260、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントレッド48:1、122、168、177、202、206、207、209、224、242、254、更に好ましくはC.I.ピグメントレッド177、209、224、254を挙げることができる。
7、48、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68、69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、101、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、168、169、170、172、173、174、175、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、216、220、221、224、230、231、232、233、235、236、237、238、239、242、243、245、247、249、250、251、253、254、255、256、257、258、259、260、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントレッド48:1、122、168、177、202、206、207、209、224、242、254、更に好ましくはC.I.ピグメントレッド177、209、224、254を挙げることができる。
青色顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、更に好ましくはC.I.ピグメントブルー15:6を挙げることができる。
緑色顔料としては、C.I.ピグメントグリーン1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、26、36、45、48、50、51、54、55を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントグリーン7、36を挙げることができる。
黄色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75,81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、128、129、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207、208を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントイエロー83、117、129、138、139、150、154、155、180、185、更に好ましくはC.I.ピグメントイエロー83、138、139、150、180を挙げることができる。
黄色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75,81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、128、129、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207、208を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントイエロー83、117、129、138、139、150、154、155、180、185、更に好ましくはC.I.ピグメントイエロー83、138、139、150、180を挙げることができる。
オレンジ顔料としては、C.I.ピグメントオレンジ1、2、5、13、16、17、19、20、21、22、23、24、34、36、38、39、43、46、48、49、61、62、64、65、67、68、69、70、71、72、73、74、75、77、78、79を挙げることができる。この中でも、好ましくは、C.I.ピグメントオレンジ38、71を挙げることができる。
紫色顔料としては、C.I.ピグメントバイオレット1、1:1、2、2:2、3、3:1、3:3、5、5:1、14、15、16、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44、47、49、50を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントバイオレット19、23、更に好ましくはC.I.ピグメントバイオレット23を挙げることができる。
また、本発明の色材分散液が、カラーフィルターのブラックマトリックス用色材分散液である場合、色材としては、黒色の色材を用いることができる。黒色色材は、黒色色材を単独でも良く、又は赤、緑、青等の混合によるものでも良い。また、これら色材は無機又は有機の顔料、染料の中から適宜選択することができる。無機、有機顔料の場合には平均粒径1μm以下、好ましくは0.5μm以下に分散して用いるのが好ましい。
黒色色材を調製するために混合使用可能な色材としては、ビクトリアピュアブルー(42595)、オーラミンO(41000)、カチロンブリリアントフラビン(ベーシック13)、ローダミン6GCP(45160)、ローダミンB(45170)、サフラニンOK70:100(50240)、エリオグラウシンX(42080)、No.120/リオノールイエロー(21090)、リオノールイエローGRO(21090)、シムラーファーストイエロー8GF(21105)、ベンジジンイエロー4T−564D(21095)、シムラーファーストレッド4015(12355)、リオノールレッド7B4401(15850)、ファーストゲンブルーTGR−L(74160)、リオノールブルーSM(26150)、リオノールブルーES(ピグメントブルー15:6)、リオノーゲンレッドGD(ピグメントレッド168)、リオノールグリーン2YS(ピグメントグリーン36)等が挙げられる(なお、上記の( )内の数字は、カラーインデックス(C.I.)を意味する)。
また、更に他の混合使用可能な顔料についてC.I.ナンバーにて示すと、例えば、C.I.黄色顔料20、24、86、93、109、110、117、125、137、138、147、148、153、154、166、C.I.オレンジ顔料36、43、51、55、59、61、C.I.赤色顔料9、97、122、123、149、168、177、180、192、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、C.I.バイオレット顔料19、23、29、30、37、40、50、C.I.青色顔料15、15:1、15:4、22、60、64、C.I.緑色顔料7、C.I.ブラウン顔料23、25、26等を挙げることができる。
また、単独使用可能な黒色色材としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラック、シアニンブラック、チタンブラック等が挙げられる。
これらの中で、カーボンブラック、チタンブラックが遮光率、画像特性の観点から好ましい。カーボンブラックの例としては、以下のようなカーボンブラックが挙げられる。
三菱化学社製:MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA220、MA230、MA600、#5、#10、#20、#25、#30、#32、#33、#40、#44、#45、#47、#50、#52、#55、#650、#750、#850、#950、#960、#970、#980、#990、#1000、#2200、#2300、#2350、#2400、#2600、#3050、#3150、#325
0、#3600、#3750、#3950、#4000、#4010、OIL7B、OIL9B、OIL11B、OIL30B、OIL31
これらの中で、カーボンブラック、チタンブラックが遮光率、画像特性の観点から好ましい。カーボンブラックの例としては、以下のようなカーボンブラックが挙げられる。
三菱化学社製:MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA220、MA230、MA600、#5、#10、#20、#25、#30、#32、#33、#40、#44、#45、#47、#50、#52、#55、#650、#750、#850、#950、#960、#970、#980、#990、#1000、#2200、#2300、#2350、#2400、#2600、#3050、#3150、#325
0、#3600、#3750、#3950、#4000、#4010、OIL7B、OIL9B、OIL11B、OIL30B、OIL31
デグサ社製:Printex3、Printex3OP、Printex30、Printex30OP、Printex40、Printex45、Printex55、Pr
intex60、Printex75、Printex80、Printex85、Printex90、Printex A、Printex L、Printex G、Printex P、Printex U、Printex V、PrintexG、SpecialBlack550、SpecialBlack350、SpecialBlack250、SpecialBlack100、SpecialBlack6、SpecialBlack5、SpecialBlack4、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW18、Color Black FW200、Color Black S160、Color Black S170
intex60、Printex75、Printex80、Printex85、Printex90、Printex A、Printex L、Printex G、Printex P、Printex U、Printex V、PrintexG、SpecialBlack550、SpecialBlack350、SpecialBlack250、SpecialBlack100、SpecialBlack6、SpecialBlack5、SpecialBlack4、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW18、Color Black FW200、Color Black S160、Color Black S170
キャボット社製:Monarch120、Monarch280、Monarch460、Monarch800、Monarch880、Monarch900、Monarch1000、Monarch1100、Monarch1300、Monarch
1400、Monarch4630、REGAL99、REGAL99R、REGAL415、REGAL415R、REGAL250、REGAL250R、REGAL330、REGAL400R、REGAL55R0、REGAL660
R、BLACK PEARLS480、PEARLS130、VULCAN XC72R、ELFTEX−8
1400、Monarch4630、REGAL99、REGAL99R、REGAL415、REGAL415R、REGAL250、REGAL250R、REGAL330、REGAL400R、REGAL55R0、REGAL660
R、BLACK PEARLS480、PEARLS130、VULCAN XC72R、ELFTEX−8
コロンビヤン カーボン社製:RAVEN11、RAVEN14、RAVEN15、RAVEN16、RAVEN22RAVEN30、RAVEN35、RAVEN40、RAVEN410、RAVEN420、RAVEN450、RAVEN500、RAVEN780、RAVEN850、RAVEN890H、RAVEN1000、RAVEN1020、RAVEN1040、RAVEN1060U、RAVEN1080U、RAVEN1170、RAVEN1190U、RAVEN1250、RAVEN1500、RAVEN2000、RAVEN2500U、RAVEN3500、RAVEN5000、RAVEN5250、RAVEN5750、RAVEN7000
また、チタンブラックは以下のものが挙げられる。
また、チタンブラックは以下のものが挙げられる。
チタンブラックの作製方法としては、二酸化チタンと金属チタンの混合体を還元雰囲気下で加熱し還元させる方法(特開昭49−5432号公報)、 四塩化チタンの高温加水
分解で得られた超微細二酸化チタンを水素を含む還元雰囲気中で還元する方法(特開昭57−205322号公報)、二酸化チタンまたは水酸化チタンをアンモニア存 在下で高温還元する方法(特開昭60−65069号公報、特開昭61−201610号公報)、二酸化チタンまたは水酸化チタンにバナジウム化合物を付着させ、アンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭61−201610号公報)、などがあるがこれらに限定されるものではない。
分解で得られた超微細二酸化チタンを水素を含む還元雰囲気中で還元する方法(特開昭57−205322号公報)、二酸化チタンまたは水酸化チタンをアンモニア存 在下で高温還元する方法(特開昭60−65069号公報、特開昭61−201610号公報)、二酸化チタンまたは水酸化チタンにバナジウム化合物を付着させ、アンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭61−201610号公報)、などがあるがこれらに限定されるものではない。
チタンブラックのの市販品の例としては、三菱マテリアル製チタンブラック10S、12S、13R、13M、13M−C等が挙げられる。
他の黒色顔料の例としては、アニリンブラック、酸化鉄系黒色顔料、及び、赤色、緑色、青色の三色の有機顔料を混合して黒色顔料として用いることができる。
また、顔料として、硫酸バリウム、硫酸鉛、酸化チタン、黄色鉛、ベンガラ、酸化クロム等を用いることもできる。
他の黒色顔料の例としては、アニリンブラック、酸化鉄系黒色顔料、及び、赤色、緑色、青色の三色の有機顔料を混合して黒色顔料として用いることができる。
また、顔料として、硫酸バリウム、硫酸鉛、酸化チタン、黄色鉛、ベンガラ、酸化クロム等を用いることもできる。
上述の各種の顔料は、複数種を併用することもできる。例えば、色度の調整のために、顔料として、緑色顔料と黄色顔料とを併用したり、青色顔料と紫色顔料とを併用したりすることができる。
なお、これらの顔料の平均粒径は通常1μm、好ましくは0.5μm以下、更に好ましくは0.25μm以下である。また、色材として使用できる染料としては、アゾ系染料、
アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料等が挙げられる。
なお、これらの顔料の平均粒径は通常1μm、好ましくは0.5μm以下、更に好ましくは0.25μm以下である。また、色材として使用できる染料としては、アゾ系染料、
アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料等が挙げられる。
アゾ系染料としては、例えば、C.I.アシッドイエロー11,C.I.アシッドオレンジ7,C.I.アシッドレッド37,C.I.アシッドレッド180,C.I.アシッドブルー29,C.I.ダイレクトレッド28,C.I.ダイレクトレッド83,C.I.ダイレクトイエロー12,C.I.ダイレクトオレンジ26,C.I.ダイレクトグリーン28,C.I.ダイレクトグリーン59,C.I.リアクティブイエロー2,C.I.リアクティブレッド17,C.I.リアクティブレッド120,C.I.リアクティブブラック5,C.I.ディスパースオレンジ5,C.I.ディスパースレッド58,C.I.ディスパースブルー165,C.I.ベーシックブルー41,C.I.ベーシックレッド18,C.I.モルダントレッド7,C.I.モルダントイエロー5,C.I.モルダントブラック7等が挙げられる。
アントラキノン系染料としては、例えば、C.I.バットブルー4,C.I.アシッドブルー40,C.I.アシッドグリーン25,C.I.リアクティブブルー19,C.I.リアクティブブルー49,C.I.ディスパースレッド60,C.I.ディスパースブルー56,C.I.ディスパースブルー60等が挙げられる。
この他、フタロシアニン系染料として、例えば、C.I.パッドブルー5等が、キノンイミン系染料として、例えば、C.I.ベーシックブルー3,C.I.ベーシックブルー9等が、キノリン系染料として、例えば、C.I.ソルベントイエロー33,C.I.アシッドイエロー3,C.I.ディスパースイエロー64等が、ニトロ系染料として、例えば、C.I.アシッドイエロー1,C.I.アシッドオレンジ3,C.I.ディスパースイエロー42等が挙げられる。
この他、フタロシアニン系染料として、例えば、C.I.パッドブルー5等が、キノンイミン系染料として、例えば、C.I.ベーシックブルー3,C.I.ベーシックブルー9等が、キノリン系染料として、例えば、C.I.ソルベントイエロー33,C.I.アシッドイエロー3,C.I.ディスパースイエロー64等が、ニトロ系染料として、例えば、C.I.アシッドイエロー1,C.I.アシッドオレンジ3,C.I.ディスパースイエロー42等が挙げられる。
これらの色材の配合率は、本発明の着色樹脂組成物の全固形分中、通常、5〜60重量%、好ましくは10〜50重量%である。色材の含有割合が少なすぎると、着色力が低くなり、色濃度に対して膜厚が厚くなりすぎて、液晶セル化の際のギャップ制御などに悪影響を及ぼす。また、逆に色材の含有割合が多すぎると、分散安定性が悪化し、再凝集や増粘等の問題が起きる危険性がある。
[1−5]その他添加剤
本発明の着色樹脂組成物は、必要に応じさらにアルカリ可溶性樹脂、分散剤、分散助剤、可塑剤、界面活性剤、光重合開始剤、存安定剤、表面保護剤、平滑剤、塗布助剤その他の添加剤を添加することができる。
本発明の着色樹脂組成物は、必要に応じさらにアルカリ可溶性樹脂、分散剤、分散助剤、可塑剤、界面活性剤、光重合開始剤、存安定剤、表面保護剤、平滑剤、塗布助剤その他の添加剤を添加することができる。
[1−5−1]アルカリ可溶性樹脂
本発明の着色樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂を含有していても良い。アルカリ可溶性樹脂は、前述の架橋剤(a)と併用する場合には、本組成物の改質、熱硬化後の物性改善のために添加される。アルカリ可溶性樹脂の種類は目的とする画像の形成性や性能(相溶性、皮膜形成性、現像性、接着性等)の改善目的や採用したい製造方法等に応じて適宜選択すればよい。アルカリ可溶性樹脂の具体的な例としては、例えば下記の化合物が挙げられる。
1)ポリオレフィン系ポリマー;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン等。2)ジエン系ポリマー;ポリブタジェン、ポリイソプレン等。
3)共役ポリエン構造を有するポリマー;ポリアセチレン系ポリマー、ポリフェニレン系ポリマー等。
4)ビニルポリマー;ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、ポリビニルフェノール等。
5)ポリエーテル;ポリフェニレンエーテル、ポリオキシラン、ポリオキセタン、ポリテトラヒドロフラン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール等。
本発明の着色樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂を含有していても良い。アルカリ可溶性樹脂は、前述の架橋剤(a)と併用する場合には、本組成物の改質、熱硬化後の物性改善のために添加される。アルカリ可溶性樹脂の種類は目的とする画像の形成性や性能(相溶性、皮膜形成性、現像性、接着性等)の改善目的や採用したい製造方法等に応じて適宜選択すればよい。アルカリ可溶性樹脂の具体的な例としては、例えば下記の化合物が挙げられる。
1)ポリオレフィン系ポリマー;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン等。2)ジエン系ポリマー;ポリブタジェン、ポリイソプレン等。
3)共役ポリエン構造を有するポリマー;ポリアセチレン系ポリマー、ポリフェニレン系ポリマー等。
4)ビニルポリマー;ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、ポリビニルフェノール等。
5)ポリエーテル;ポリフェニレンエーテル、ポリオキシラン、ポリオキセタン、ポリテトラヒドロフラン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール等。
6)フェノール樹脂;ノボラック樹脂、レゾール樹脂等。
7)ポリエチレンテレフタレート、ポリフェノールフタレインテレフタレート、ポリカーボネート、アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等。
8)ポリアミド;ナイロン−6、ナイロン−66、水溶性ナイロン、ポリフェニレンアミド等。
9)ポリペプチド;ゼラチン、カゼイン等。
10)エポキシ樹脂およびその変成物;ノボラックエポキシ樹脂、ビスフェノールエポキシ樹脂、ノボラックエポキシアクリレート及び酸無水物による変性樹脂等。
11)その他;ポリウレタン、ポリイミド、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイミダゾール、ポリオキサゾール、ポリピロール、ポリアニリン、ポリスルフィド、ポリスルホン、セルロース等。
7)ポリエチレンテレフタレート、ポリフェノールフタレインテレフタレート、ポリカーボネート、アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等。
8)ポリアミド;ナイロン−6、ナイロン−66、水溶性ナイロン、ポリフェニレンアミド等。
9)ポリペプチド;ゼラチン、カゼイン等。
10)エポキシ樹脂およびその変成物;ノボラックエポキシ樹脂、ビスフェノールエポキシ樹脂、ノボラックエポキシアクリレート及び酸無水物による変性樹脂等。
11)その他;ポリウレタン、ポリイミド、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイミダゾール、ポリオキサゾール、ポリピロール、ポリアニリン、ポリスルフィド、ポリスルホン、セルロース等。
これらの樹脂の中で、側鎖或いは主鎖にカルボキシル基或いはフェノール性水酸基を含有する樹脂は、アルカリ現像可能なため、公害防止の観点から好ましい。特にカルボキシル基を有する樹脂、例えば、アクリル酸(共)重合体、スチレン/無水マレイン酸樹脂、ノボラックエポキシアクリレートの酸無水物変性樹脂等は高アルカリ現像性なので好ましい。又、表面塩基性のフタロシアニン系顔料の分散の観点からは、酸価の高い樹脂が好ましいが、樹脂の酸価は組成物の他の特性を考慮して選ばれる。更に、アクリル系樹脂は現像性、透明性に優れているので好ましく、様々なモノマーを選択して種々の共重合体を得ることが可能なため、性能及び製造制御の観点からより好ましい。
カルボキシル基を含有するアクリル系樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル酸と、必要に応じてスチレン、α−メチル−スチレン、ビニルトルエン等のスチレン系モノマー:桂皮酸、マレイン酸、フマル酸、無水マレイン酸、イタコン酸等の不飽和基含有カルボン酸;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、メトキシフェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸のエステル;2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−アクリロイロキシエチルアジピン酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルマレイン酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルアジピン酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルマレイン酸、2−(メタ)アクリロイロキシブチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシブチルアジピン酸、2−(メタ)アクリロイロキシブチルヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシブチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシブチルマレイン酸、などの、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートに(無水)コハク酸、(無水)フタル酸、(無水)マレイン酸などの酸(無水物)を付加させた単量体;(メタ)アクリル酸にε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等のラクトン類を付加させたものである単量体;アクリロニトリル;(メタ)アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド,N,N−ジメチルアクリルアミド、Nーメタクリロイルモルホリン、N,Nージメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアクリルアミド等のアクリルアミド;酢酸ビニル、バーサチック酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂皮酸ビニル、ピバリン酸ビニル等の酸ビニル等、各種モノマーを重合させることにより得られる樹脂が挙げられる。
中でも好ましいのは、構成モノマーとして(メタ)アクリル酸あるいは(メタ)アクリル酸エステルを含むアクリル系樹脂である。特に好ましいのは、塗膜の強度を上げる目的で、スチレン、α−メチルスチレン、ベンジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、メトキシフェニル(メタ)アクリレート、ヒドロキシフェニル(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシフェニル(メタ)アクリルスルホアミド等のフェニル基を有する共重合モノマーを10〜98モル%、好ましくは20〜80モル%、より好ましくは30〜70モル%の割合、(メタ)アクリル酸、または(メタ)アクリル酸と2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−アクリロイロキシエチルアジピン酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルマレイン酸から選ばれた少なくとも一種の単量体との合計、すなわちカルボキシル基を有する単量体を2〜90重量%、好ましくは10〜70重量%の割合で共重合させたアクリル系樹脂である。また、これらの樹脂は側鎖にエチレン性二重結合を付加させることもできる。樹脂側鎖に二重結合を付与することにより、本発明の組成物の光硬化性が高まるため、解像性、密着性を更に向上させることができ好ましい。
エチレン性二重結合を導入する手段としては、例えば、特公昭50−34443、特公昭50−34444等に記載の方法、つまり樹脂が有するカルボキシル基に、グリシジル基やエポキシシクロヘキシル基と(メタ)アクリロイル基とを併せ持つ化合物を反応させる方法や、樹脂が有する水酸基にアクリル酸クロライド等を反応させる方法が挙げられる。例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、αーエチルアクリル酸グリシジル、クロトニルグリシジルエーテル、(イソ)クロトン酸グリシジルエーテル、(3、4ーエポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸クロライド、(メタ)アリルクロライド等の化合物を使用し、カルボキシル基や水酸基を有する樹脂に反応させることにより側鎖にエチレン性二重結合基を有する樹脂を得ることができる。特に(3、4ーエポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレートの様な脂環式エポキシ化合物を反応させた樹脂が好ましい。このように、予めカルボン酸基または水酸基を有する樹脂にエチレン性二重結合を導入する場合は、全共重合モノマーに対して2〜50モル%、好ましくは5〜40モル%の割合でエポキシ基含有不飽和化合物が付加された反応物が望ましい。これらのアクリル系樹脂のGPCで測定した重量平均分子量の好ましい範囲は1、000〜100、000である。重量平均分子量が1、000以下であると均一な塗膜を得るのが難しく、また、100、000を超えると現像性が低下する傾向がある。またカルボキシル基の好ましい含有量の範囲は酸価で5〜200である。酸価が5以下であるとアルカリ現像液に不溶となり、また、200を超えると感度が低下することがある。
上記のアルカリ可溶性樹脂は、単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。
アルカリ可溶性樹脂の配合率は、着色樹脂組成物の全固形分中、通常10〜80重量%、好ましくは20〜70重量%である。アルカリ可溶性樹脂の量が多すぎると露光部への現像液の浸透性が高くなり、画素の表面平滑性や感度が悪化する。アルカリ可溶性樹脂の量が少なすぎると未露光部分の現像液に対する溶解性が低下し、現像不良を誘起させやすくなる。
アルカリ可溶性樹脂の配合率は、着色樹脂組成物の全固形分中、通常10〜80重量%、好ましくは20〜70重量%である。アルカリ可溶性樹脂の量が多すぎると露光部への現像液の浸透性が高くなり、画素の表面平滑性や感度が悪化する。アルカリ可溶性樹脂の量が少なすぎると未露光部分の現像液に対する溶解性が低下し、現像不良を誘起させやすくなる。
[1−5−2]分散剤
本発明の着色樹脂組成物は、必要に応じ、分散剤を含有していても良い。分散剤は、公知又は市販の低分子、高分子分散剤等を挙げることが出来るが、中でも高分子分散剤が公的に用いられる。
本発明の着色樹脂組成物は、必要に応じ、分散剤を含有していても良い。分散剤は、公知又は市販の低分子、高分子分散剤等を挙げることが出来るが、中でも高分子分散剤が公的に用いられる。
上記高分子分散剤としては、例えば、ウレタン系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系分散剤、ポリオキシエチレンジエステル系分散剤、ソルビタン脂肪族エステル系分散剤、脂肪族変性ポリエステル系分散剤等を挙げることができる。このような分散剤の具体例としては、商品名で、EFKA(エフカーケミカルズビーブイ(EFKA)社製)、Disperbyk(ビックケミー社製)、ディスパロン (楠本化成(株)製)、SOLSPERSE(ゼネカ社製)、KP(信越化学工業(株)製)、ポリフロー(共栄社化学(株)社製)、アジスパー(味の素社製)等を挙げることができる。
分散剤は単独で又は2種以上を混合して使用することができる。分散剤の配合率は本発明の着色組成物中の色材成分に対して、通常2〜300重量%であり、好ましくは5〜100重量%であり、特に好ましくは10〜80重量%である。分散剤成分が少なすぎると、色材への吸着が不足し、凝集を防ぐことができず、高粘度化ないしゲル化してしまうことがあり、逆に多すぎると、膜厚が厚くなりすぎて、カラーフィルターにした後、液晶セル化工程でのセルギャップ制御不良が出ることがあるため、どちらも好ましくない。
[1−5−3]分散助剤
分散助剤としては、例えば顔料誘導体が挙げられる。顔料誘導体としてはアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンツイミダゾロン系、キノフタロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、アントラキノン系、インダンスレン系、ペリレン系、ペリノン系、ジケトピロロピロール系、ジオキサジン系顔料等の誘導体が挙げられる。顔料誘導体の置換基としてはスルホン酸基、スルホンアミド基及びその4級塩、フタルイミドメチル基、ジアルキルアミノアルキル基、水酸基、カルボキシル基、アミド基等が顔料骨格に直接又はアルキル基、アリール基、複素環基等を介して結合したものが挙げられ、好ましくはスルホンアミド基及びその4級塩、スルホン酸基が挙げられ、より好ましくはスルホン酸基である。またこれら置換基は一つの顔料骨格に複数置換していても良いし、置換数の異なる化合物の混合物でも良い。顔料誘導体の具体例としてはアゾ顔料のスルホン酸誘導体、フタロシアニン顔料のスルホン酸誘導体、キノフタロン顔料のスルホン酸誘導体、アントラキノン顔料のスルホン酸誘導体、キナクリドン顔料のスルホン酸誘導体、ジケトピロロピロール顔料のスルホン酸誘導体、ジオキサジン顔料のスルホン酸誘導体等が挙げられる。分散助剤は単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
分散助剤としては、例えば顔料誘導体が挙げられる。顔料誘導体としてはアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンツイミダゾロン系、キノフタロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、アントラキノン系、インダンスレン系、ペリレン系、ペリノン系、ジケトピロロピロール系、ジオキサジン系顔料等の誘導体が挙げられる。顔料誘導体の置換基としてはスルホン酸基、スルホンアミド基及びその4級塩、フタルイミドメチル基、ジアルキルアミノアルキル基、水酸基、カルボキシル基、アミド基等が顔料骨格に直接又はアルキル基、アリール基、複素環基等を介して結合したものが挙げられ、好ましくはスルホンアミド基及びその4級塩、スルホン酸基が挙げられ、より好ましくはスルホン酸基である。またこれら置換基は一つの顔料骨格に複数置換していても良いし、置換数の異なる化合物の混合物でも良い。顔料誘導体の具体例としてはアゾ顔料のスルホン酸誘導体、フタロシアニン顔料のスルホン酸誘導体、キノフタロン顔料のスルホン酸誘導体、アントラキノン顔料のスルホン酸誘導体、キナクリドン顔料のスルホン酸誘導体、ジケトピロロピロール顔料のスルホン酸誘導体、ジオキサジン顔料のスルホン酸誘導体等が挙げられる。分散助剤は単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
分散助剤の配合率は本発明の着色樹脂組成物の全固形分中、通常0.1〜20重量%、好ましくは0.5〜15重量%以下、更に好ましくは1〜10重量%である。顔料誘導体の添加量が少ないと分散安定性が悪化し、再凝集や増粘等の問題が発生する。逆に多すぎても分散安定性への寄与は飽和し、却って色純度の低下を招くことがある。
[1−5−4]可塑剤
可塑剤としては、例えばジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、トリエチレングリコールジカプリレート、ジメチルグリコールフタレート、トリクレジルホスフェート、ジオクチルアジペート、ジブチルセバケート、トリアセチルグリセリン等があり、カラーフィルター用組成物の全固形分中10重量%以下添加することができる。
[1−5−5]界面活性剤
界面活性剤としてはアニオン系、カチオン系、非イオン系、両性界面活性剤等各種のものを用いることができるが、諸特性に悪影響を及ぼす可能性が低い点で、非イオン系界面活性剤を用いるのが好ましい。
可塑剤としては、例えばジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、トリエチレングリコールジカプリレート、ジメチルグリコールフタレート、トリクレジルホスフェート、ジオクチルアジペート、ジブチルセバケート、トリアセチルグリセリン等があり、カラーフィルター用組成物の全固形分中10重量%以下添加することができる。
[1−5−5]界面活性剤
界面活性剤としてはアニオン系、カチオン系、非イオン系、両性界面活性剤等各種のものを用いることができるが、諸特性に悪影響を及ぼす可能性が低い点で、非イオン系界面活性剤を用いるのが好ましい。
界面活性剤の添加量は、本発明の着色樹脂組成物中の全固形分に対して通常0.001〜10重量%、好ましくは0.005〜1重量%、さらに好ましくは0.01〜0.5重
量%、最も好ましくは0.03〜0.3重量%である。界面活性剤の添加量が上記範囲よりも少ないと塗布膜の平滑性、均一性が発現できず、多いと塗布膜の平滑性、均一性が発現できない他、他の特性が悪化する場合がある。
量%、最も好ましくは0.03〜0.3重量%である。界面活性剤の添加量が上記範囲よりも少ないと塗布膜の平滑性、均一性が発現できず、多いと塗布膜の平滑性、均一性が発現できない他、他の特性が悪化する場合がある。
[1−5−6]光重合開始剤
光重合開始剤は、通常、加速剤及び必要に応じて添加される増感色素等の付加剤との混合物(以下、光重合開始剤系と称する。)として用いられる。光重合開始剤系は、光を直接吸収し、或いは光増感されて分解反応又は水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する成分である。本発明においては、紫外線を用いてカラーパターンを形成する場合には、熱重合開始剤の硬化性をさらに高める目的で使用される場合があるが、本発明の目的を達成すべく、色純度を低下させない範囲で用いられる。
光重合開始剤は、通常、加速剤及び必要に応じて添加される増感色素等の付加剤との混合物(以下、光重合開始剤系と称する。)として用いられる。光重合開始剤系は、光を直接吸収し、或いは光増感されて分解反応又は水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する成分である。本発明においては、紫外線を用いてカラーパターンを形成する場合には、熱重合開始剤の硬化性をさらに高める目的で使用される場合があるが、本発明の目的を達成すべく、色純度を低下させない範囲で用いられる。
光重合開始剤系成分を構成する光重合開始剤としては、例えば、特開昭59−152396号、特開昭61−151197号各公報に記載のチタノセン化合物を含むメタロセン化合物や、前記の特許文献1〜3に記載されるビイミダゾール系化合物、特開平10−39503号公報記載のヘキサアリールビイミダゾール誘導体、ハロメチル−s−トリアジン誘導体、N−フェニルグリシン等のN−アリール−α−アミノ酸類、N−アリール−α−アミノ酸塩類、N−アリール−α−アミノ酸エステル類等のラジカル活性剤、α-アミノアルキルフェノン系化合物、特開2000−80068号公報に記載されているオキシムエステル系開始剤等が挙げられる。
光重合開始剤系成分を構成する加速剤としては、例えば、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等のN,N−ジアルキルアミノ安息香酸アルキルエステル、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール等の複素環を有するメルカプト化合物又は脂肪族多官能メルカプト化合物等が用いられる。
これら光重合開始剤及び加速剤は、それぞれ1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。
具体的な光重合開始剤系成分としては、例えば、「ファインケミカル」(1991年、3月1日号、vol.20、No.4)の第16〜26頁に記載されている、ジアルキルアセト
フェノン系、ベンゾイン、チオキサントン誘導体等のほか、特開昭58−403023号公報、特公昭45−37377号公報等に記載されている、ヘキサアリールビイミダゾール系、S−トリハロメチルトリアジン系、特開平4−221958号公報、特開平4−219756号公報等に記載されている、チタノセンとキサンテン色素、アミノ基又はウレタン基を有する付加重合可能なエチレン性飽和二重結合含有化合物を組み合わせた系、前記の特許文献1〜3に記載されるビイミダゾール系化合物とアセトフェノン系化合物及び/又はベンゾフェノン系化合物を組み合わせた系等が挙げられる。
具体的な光重合開始剤系成分としては、例えば、「ファインケミカル」(1991年、3月1日号、vol.20、No.4)の第16〜26頁に記載されている、ジアルキルアセト
フェノン系、ベンゾイン、チオキサントン誘導体等のほか、特開昭58−403023号公報、特公昭45−37377号公報等に記載されている、ヘキサアリールビイミダゾール系、S−トリハロメチルトリアジン系、特開平4−221958号公報、特開平4−219756号公報等に記載されている、チタノセンとキサンテン色素、アミノ基又はウレタン基を有する付加重合可能なエチレン性飽和二重結合含有化合物を組み合わせた系、前記の特許文献1〜3に記載されるビイミダゾール系化合物とアセトフェノン系化合物及び/又はベンゾフェノン系化合物を組み合わせた系等が挙げられる。
上記光重合開始剤系成分の配合割合は、本発明の着色樹脂組成物の全固形分中、通常0重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、更に好ましくは0.5重量%以上であり、通常3重量%以下、好ましくは1重量%以下である。この配合割合が低すぎると露光光線に
対する感度が低下する原因となることがあり、高すぎると未露光部分の現像液に対する溶解性が低下し、現像不良を誘起させることがあり、また、色純度が低下するため好ましくない。
対する感度が低下する原因となることがあり、高すぎると未露光部分の現像液に対する溶解性が低下し、現像不良を誘起させることがあり、また、色純度が低下するため好ましくない。
光重合開始剤系成分には、必要に応じて、感応感度を高める目的で、画像露光光源の波長に応じた増感色素を配合させることができる。これら増感色素としては、特開平4−221958号、同4−219756号公報に記載のキサンテン色素、特開平3−239703号、同5−289335号公報に記載の複素環を有するクマリン色素、特開平3−239703号、同5−289335号に記載の3−ケトクマリン化合物、特開平6−19240号公報に記載のピロメテン色素、その他、特開昭47−2528号、同54−155292号、特公昭45−37377号、特開昭48−84183号、同52−112681号、同58−15503号、同60−88005号、同59−56403号、特開平2−69号、特開昭57−168088号、特開平5−107761号、特開平5−210240号、特開平4−288818号公報に記載のジアルキルアミノベンゼン骨格を有する色素等を挙げることができる。
本発明に係る着色樹脂組成物中に占める増感色素の配合率は、着色樹脂組成物の全固形分中、通常0重量%以上、好ましくは0.2重量%以上、更に好ましくは0.5重量%以上、また、通常3重量%以下、好ましくは1重量%以下の範囲である。
[1−5−7]その他
その他、保存安定剤、表面保護剤、平滑剤、塗布助剤、塗布性向上剤、現像改良剤等を好適に添加することができる。これら成分の添加量は、本発明の着色組成物の全固形分に対し20重量%以下であることが好ましい。
[1−5−7]その他
その他、保存安定剤、表面保護剤、平滑剤、塗布助剤、塗布性向上剤、現像改良剤等を好適に添加することができる。これら成分の添加量は、本発明の着色組成物の全固形分に対し20重量%以下であることが好ましい。
[1−6]溶剤
本発明の着色樹脂組成物は、一般に上述の固形分を溶剤に溶解ないし分散させて調製される。溶剤は、本発明の着色樹脂組成物において、上述した全固形分を溶解又は分散させ、粘度を調節する機能を奏する。
本発明の着色樹脂組成物は、一般に上述の固形分を溶剤に溶解ないし分散させて調製される。溶剤は、本発明の着色樹脂組成物において、上述した全固形分を溶解又は分散させ、粘度を調節する機能を奏する。
溶剤としては、例えば、ジイソプロピルエーテル、ミネラルスピリット、n−ペンタン、アミルエーテル、エチルカプリレート、n−ヘキサン、ジエチルエーテル、イソプレン、エチルイソブチルエーテル、ブチルステアレート、n−オクタン、バルソル#2、アプコ#18ソルベント、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルアセテート、アプコシンナー、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロヘキセン、メチルノニルケトン、プロピルエーテル、ドデカン、ソーカルソルベントNo.1及びNo.2、アミルホルメート、ジヘキシルエーテル、ジイソプロピルケトン、ソルベッソ#150、(n,sec,t−)酢酸ブチル、ヘキセン、シェルTS28 ソルベント、ブチルクロライド、エチルアミルケトン、エチルベンゾエート、アミルクロライド、エチレングリコールジエチルエーテル、エチルオルソホルメート、メトキシメチルペンタノン、メチルブチルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルイソブチレート、ベンゾニトリル、エチルプロピオネート、メチルセロソルブアセテート、メチルイソアミルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピルアセテート、アミルアセテート、アミルホルメート、ビシクロヘキシル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジペンテン、メトキシメチルペンタノール、メチルアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、プロピルプロピオネート、プロピレングリコール−t−ブチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、カルビトール、シクロヘキサノン、酢酸エチル、乳酸エチル、プロピレングリコール、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メチルエーテルアセテート、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エチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシプロピオン酸、3−エトキシプロピオン酸、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、ジグライム、エチレングリコールアセテート、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール−t−ブチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート等が挙げられる。これらの溶媒は、1種を単独で用いても良く、2種以上を併用して用いても良い。
本発明の色材分散液全体に占める、上記溶剤の含有量は特に制限はないが、本発明の着色樹脂組成物全体に占める溶剤の含有量は、特に制限はないが、その上限は通常99重量%以下とする。溶剤が99重量%を超える場合は、色材、分散剤などが少なくなり過ぎて塗布膜を形成するには不適当である。一方、溶剤含有量の下限は、塗布に適した粘性などを考慮して、通常75重量%以上、好ましくは80重量%以上、更に好ましくは82重量%以上である。
[2]カラーフィルター
次に、本発明に係るカラーフィルターについて説明する。
本発明に係るカラーフィルターは、基板上に上述の着色樹脂組成物を用いて画素が形成されたことを特徴とする。以下、本発明のカラーフィルターの製造方法について詳述する。
次に、本発明に係るカラーフィルターについて説明する。
本発明に係るカラーフィルターは、基板上に上述の着色樹脂組成物を用いて画素が形成されたことを特徴とする。以下、本発明のカラーフィルターの製造方法について詳述する。
[2−1](1)塗布膜の形成
本発明のカラーフィルターの製造方法において、工程(1)は、上記カラーフィルター用着色樹脂組成物から得られる被膜を透明基板上に形成する工程である。
着色樹脂被膜を透明基板上に形成する方法としては、(イ)着色樹脂組成物を透明基板上に、浸漬法、スプレー法、スピンコート法、シルクスクリーン法、ロールコート法又はカーテンフローコート法にて塗布し乾燥させる方法、(ロ)着色樹脂組成物として水系組成物を使用し且つ透明基板として透明導電層を有する透明基板を使用して電着塗装を行う方法、(ハ)予め易剥離性処理を施した基板にカバーコート層を形成し、該カバーコート層上に着色樹脂組成物塗布して乾燥させた後、易剥離性処理を施した基板上のカバーコート層および着色樹脂被膜層を透明基板上に転写することによって透明基板上に樹脂被膜およびカバーコート層を形成する方法などを挙げることができる。
本発明のカラーフィルターの製造方法において、工程(1)は、上記カラーフィルター用着色樹脂組成物から得られる被膜を透明基板上に形成する工程である。
着色樹脂被膜を透明基板上に形成する方法としては、(イ)着色樹脂組成物を透明基板上に、浸漬法、スプレー法、スピンコート法、シルクスクリーン法、ロールコート法又はカーテンフローコート法にて塗布し乾燥させる方法、(ロ)着色樹脂組成物として水系組成物を使用し且つ透明基板として透明導電層を有する透明基板を使用して電着塗装を行う方法、(ハ)予め易剥離性処理を施した基板にカバーコート層を形成し、該カバーコート層上に着色樹脂組成物塗布して乾燥させた後、易剥離性処理を施した基板上のカバーコート層および着色樹脂被膜層を透明基板上に転写することによって透明基板上に樹脂被膜およびカバーコート層を形成する方法などを挙げることができる。
(イ)方法における透明基板としては、透明なガラス、透明樹脂基板および(ロ)方法における透明導電層を有する透明基板などを挙げることができる。上記透明導電層を有する透明基板としては、透明な金属や酸化インジウム、酸化錫などの薄膜を透明なガラスや透明樹脂基板などの透明基板の表面にゾル−ゲル法やスパッタリング、蒸着法、CVD法などによって形成して得られる基板を挙げることができる。
(ハ)方法における易剥離処理を施した基板において、易剥離処理を施す前の基板としては、表面が平滑で、易剥離処理を施すことができる基板であればよく、ガラス、樹脂基板、金属板などを挙げることができる。この基板の易剥離処理は、シリコーン樹脂、シランカップリング剤、フッ素系樹脂、フッ素系界面活性剤など表面エネルギーの非常に小さい被膜を形成する処理剤にて基板表面に被膜を形成することによって容易に行うことができる。この処理被膜の厚さは特に制限されるものではないが、通常、0.001〜0.1μm 程度であることが好ましい。被膜形成は浸漬塗装、スピンコーティングなど公知の塗装法により行うことができる。易剥離処理を行うことにより転写をより容易に行うことができ、生産性を大幅に向上させることができる。易剥離性処理被膜を形成した後、必要に応じて加熱、活性光線照射などによって被膜を硬化させてもよい。
工程(1)において、着色樹脂組成物から得られる被膜を前記(イ)、(ロ)又は(ハ)の方法などによって透明基板上に形成する。被膜の膜厚は、特に限定されるものではないが、通常、0.5〜5μm の範囲内であることが好ましい。
また前記(イ)、(ロ)又は(ハ)の方法などにおいて透明基板上に感光性着色組成物の塗料層を形成した後、塗料層は次の操作に支障がないように塗料層中の有機溶剤、水を除去して指触乾燥程度以上に硬化させることが必要である。
また前記(イ)、(ロ)又は(ハ)の方法などにおいて透明基板上に感光性着色組成物の塗料層を形成した後、塗料層は次の操作に支障がないように塗料層中の有機溶剤、水を除去して指触乾燥程度以上に硬化させることが必要である。
前記(ロ)の方法において電着塗装の条件は、塗料の種類、パターンの種類により異なるが、定電圧法で塗装する場合は印加電圧10〜150Vで10〜180秒、定電流法の場合は電流密度25〜150mA/cm2で10〜180秒程度が一般的である。
前記(ハ)の方法において、予め易剥離性処理を施した基板にカバーコート層を形成するが、このカバーコート層は非感光性であって常温で実質的に粘着性がなく酸素遮断能力のある材料で形成される。このため、そのガラス転移温度は20℃以上、さらには30〜80℃、特に40〜70℃の範囲内にあることが好ましい。
前記(ハ)の方法において、予め易剥離性処理を施した基板にカバーコート層を形成するが、このカバーコート層は非感光性であって常温で実質的に粘着性がなく酸素遮断能力のある材料で形成される。このため、そのガラス転移温度は20℃以上、さらには30〜80℃、特に40〜70℃の範囲内にあることが好ましい。
カバーコート層の酸素遮断性は、膜の酸素ガス透過率として5×10-12cc・cm/cm2・sec・cmHg 以下、特に1×10-12cc・cm/cm2・sec・cmHg 以下であることが好ましい。ここで酸素ガス透過率は、ASTMstandards D−1434−82(1986)記載の方法に準拠して測定した値である。
さらにカバーコート層は現像液に実質的に溶解するものであることが望ましい。現像液に可溶でないと、現像前にカバーコートを剥離せねばならず生産性の点で不利である。このような条件を満たすカバーコートを形成するための被膜形成性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリ酢酸ビニル又はこれらの混合物、或はポリビニルアルコールと酢酸ビニルポリマーとの混合物等が挙げられる。これらは被膜形成性に優れ、水、希アルカリ水、希酸水などの水性現像液に対する溶解性が良好であり好ましい。
さらにカバーコート層は現像液に実質的に溶解するものであることが望ましい。現像液に可溶でないと、現像前にカバーコートを剥離せねばならず生産性の点で不利である。このような条件を満たすカバーコートを形成するための被膜形成性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリ酢酸ビニル又はこれらの混合物、或はポリビニルアルコールと酢酸ビニルポリマーとの混合物等が挙げられる。これらは被膜形成性に優れ、水、希アルカリ水、希酸水などの水性現像液に対する溶解性が良好であり好ましい。
これらの被膜形成性樹脂の水溶液などの溶液を予め易剥離性処理を施した基板に塗布し乾燥させることによりカバーコート層を形成することができる。カバーコート層の膜厚は、通常、0.5〜5μm 、さらには1〜3μm の範囲内にあることが好ましい。
(ハ)の方法においては、上記のようにして得られたカバーコート層上に、着色樹脂組成物を塗布し乾燥させて被膜層を形成し、易剥離性処理を施した基板上に形成したカバーコート層および被膜層を透明基板上に転写することによって透明基板上に被膜層およびカバーコート層を形成する。この場合、転写によりカバーコート層および被膜等を受取る透明基板上に、必要に応じて接着剤層を設けることにより転写作業をより容易にかつ確実に行うことができ、カラーフィルター製造における生産性を大幅に向上できる。
(ハ)の方法においては、上記のようにして得られたカバーコート層上に、着色樹脂組成物を塗布し乾燥させて被膜層を形成し、易剥離性処理を施した基板上に形成したカバーコート層および被膜層を透明基板上に転写することによって透明基板上に被膜層およびカバーコート層を形成する。この場合、転写によりカバーコート層および被膜等を受取る透明基板上に、必要に応じて接着剤層を設けることにより転写作業をより容易にかつ確実に行うことができ、カラーフィルター製造における生産性を大幅に向上できる。
上記接着剤としては特に制限はなく、従来公知の熱可塑性、熱硬化性、光硬化性、感圧接着剤などが使用できる。接着剤はスプレー法、ロールコータ法、印刷法、スピンコータ法等を用いて透明基板上に、通常0.1〜3μm 程度塗布することによって接着剤層を設けることができる。
[2−2](2)カバーコート層の形成
本発明方法において、工程(2)は、必要に応じて着色樹脂被膜上にカバーコート層を形成する工程であり、上記工程(1)の(イ)および(ロ)の方法による場合は、必要に応じてなされる工程であり、(ハ)の方法による場合は、工程(1)によってカバーコート層が形成されるのでこの工程(2)は不要である。
本発明方法において、工程(2)は、必要に応じて着色樹脂被膜上にカバーコート層を形成する工程であり、上記工程(1)の(イ)および(ロ)の方法による場合は、必要に応じてなされる工程であり、(ハ)の方法による場合は、工程(1)によってカバーコート層が形成されるのでこの工程(2)は不要である。
工程(2)において着色樹脂被膜上にカバーコート層を形成するには、工程(1)の(ハ)の方法において使用する被膜形成性樹脂の水溶液などの溶液を被膜上に塗布、乾燥させればよい。カバーコート層の膜厚は、通常、0.5〜5μm 、さらには1〜3μm の範囲内にあることが好ましい。
[2−3](3)露光工程
本発明方法において、工程(3)は、着色樹脂被膜に可視光レーザーをパターン状に露光して被膜の露光部を硬化させる工程である。可視光レーザー露光のための光源としては、超高圧、高圧、中圧、低圧の各水銀灯、ケミカルランプ、カーボンアーク灯、キセノン灯、メタルハライド灯、蛍光灯、タングステン灯、太陽光等の各光源により得られる光源のうち、可視光以外の光をフィルターによりカットした可視領域の光線や可視領域に発振線をもつ各種レーザー等が使用できる。なかでも488nm又は514.5nmに発振線をもつアルゴンレーザーや、Nd:YAGレーザーの第二高調波(532nm)を利用するのが利用できる。可視光レーザーの露光量は、被膜の種類などによって適宜選定すればよく、通常、0.1〜1000mj/cm2の範囲である。
本発明方法において、工程(3)は、着色樹脂被膜に可視光レーザーをパターン状に露光して被膜の露光部を硬化させる工程である。可視光レーザー露光のための光源としては、超高圧、高圧、中圧、低圧の各水銀灯、ケミカルランプ、カーボンアーク灯、キセノン灯、メタルハライド灯、蛍光灯、タングステン灯、太陽光等の各光源により得られる光源のうち、可視光以外の光をフィルターによりカットした可視領域の光線や可視領域に発振線をもつ各種レーザー等が使用できる。なかでも488nm又は514.5nmに発振線をもつアルゴンレーザーや、Nd:YAGレーザーの第二高調波(532nm)を利用するのが利用できる。可視光レーザーの露光量は、被膜の種類などによって適宜選定すればよく、通常、0.1〜1000mj/cm2の範囲である。
なお、本発明の露光による硬化は、本発明の光重合開始剤が吸収した光エネルギーによる光重合反応を期待するものではなく、色材に吸収された光エネルギーが熱エネルギーに変換されることによる熱重合反応を期待するものである。したがって、本発明においては重合開始剤が吸収しない波長の光線を露光工程で用いることができる。
[2−4](4)現像工程
本発明方法において、工程(4)は、上記工程(3)によってパターン状に露光硬化された被膜を、現像処理により非露光部の被膜を除去してカラーパターンを形成する工程である。
現像処理は、非露光部の被膜がアニオン性の場合にはアルカリ水溶液を用いて、またカチオン性の場合には酸水溶液を用いて洗い流すことにより行われる。アルカリ水溶液としては通常、カセイソーダ、炭酸ソーダ、カセイカリ、アンモニアなどの塩基性物質の水溶液が使用され、酸水溶液としては通常、酢酸、ギ酸、乳酸などの酸の水溶液が使用される。被膜の上にカバーコート層がある場合には現像処理の際にカバーコート層も溶解、除去される。
本発明方法において、工程(4)は、上記工程(3)によってパターン状に露光硬化された被膜を、現像処理により非露光部の被膜を除去してカラーパターンを形成する工程である。
現像処理は、非露光部の被膜がアニオン性の場合にはアルカリ水溶液を用いて、またカチオン性の場合には酸水溶液を用いて洗い流すことにより行われる。アルカリ水溶液としては通常、カセイソーダ、炭酸ソーダ、カセイカリ、アンモニアなどの塩基性物質の水溶液が使用され、酸水溶液としては通常、酢酸、ギ酸、乳酸などの酸の水溶液が使用される。被膜の上にカバーコート層がある場合には現像処理の際にカバーコート層も溶解、除去される。
[2−5](5)加熱処理
本発明方法において、工程(5)は、上記工程(4)によって形成されたカラーパターンを加熱してさらに硬化させる工程であり、必要に応じて行われる。
上記工程(1)〜(5)によって目的とする1色のカラーパターンを形成することができる。本発明において、上記工程(4)又は工程(5)の後、カラーパターンを形成した透明基板上に、異なる色の感光性着色組成物を用いて、工程(1)〜(5)を必要回数繰返して多色のカラーパターンを形成することによりカラーフィルタを製造することができる。多色のカラーパターンの色としては、赤、青、緑が一般的であり、それ以外に光を透過しない黒色のブラックマトリックスが通常、形成される。
本発明方法において、工程(5)は、上記工程(4)によって形成されたカラーパターンを加熱してさらに硬化させる工程であり、必要に応じて行われる。
上記工程(1)〜(5)によって目的とする1色のカラーパターンを形成することができる。本発明において、上記工程(4)又は工程(5)の後、カラーパターンを形成した透明基板上に、異なる色の感光性着色組成物を用いて、工程(1)〜(5)を必要回数繰返して多色のカラーパターンを形成することによりカラーフィルタを製造することができる。多色のカラーパターンの色としては、赤、青、緑が一般的であり、それ以外に光を透過しない黒色のブラックマトリックスが通常、形成される。
[2−6]透明電極の形成
本発明に係るカラーフィルタは、このままの状態で画像上にITOなどの透明電極を形成して、カラーディスプレー、液晶表示装置などの部品の一部として使用されるが、表面平滑性や耐久性を高めるため、必要に応じ、画像上にポリアミド、ポリイミドなどのトップコート層を設けることもできる。また一部、平面配向型駆動方式(IPSモード)などの用途においては、透明電極を形成しないこともある。
本発明に係るカラーフィルタは、このままの状態で画像上にITOなどの透明電極を形成して、カラーディスプレー、液晶表示装置などの部品の一部として使用されるが、表面平滑性や耐久性を高めるため、必要に応じ、画像上にポリアミド、ポリイミドなどのトップコート層を設けることもできる。また一部、平面配向型駆動方式(IPSモード)などの用途においては、透明電極を形成しないこともある。
[3]液晶表示装置(パネル)
次に、本発明に係る液晶表示装置(パネル)の製造法について説明する。本発明に係る液晶表示装置は、通常、上記本発明に係るカラーフィルタ上に配向膜を形成し、この配向膜上にスペーサを散布した後、対向基板と貼り合わせて液晶セルを形成し、形成した液晶セルに液晶を注入し、対向電極に結線して完成する。配向膜は、ポリイミド等の樹脂膜が好適である。配向膜の形成には、通常、グラビア印刷法及び/又はフレキソ印刷法が採用され、配向膜の厚さは数10nmとされる。熱焼成によって配向膜の硬化処理を行なった後、紫外線の照射やラビング布による処理によって表面処理し、液晶の傾きを調整しうる表面状態に加工される。
次に、本発明に係る液晶表示装置(パネル)の製造法について説明する。本発明に係る液晶表示装置は、通常、上記本発明に係るカラーフィルタ上に配向膜を形成し、この配向膜上にスペーサを散布した後、対向基板と貼り合わせて液晶セルを形成し、形成した液晶セルに液晶を注入し、対向電極に結線して完成する。配向膜は、ポリイミド等の樹脂膜が好適である。配向膜の形成には、通常、グラビア印刷法及び/又はフレキソ印刷法が採用され、配向膜の厚さは数10nmとされる。熱焼成によって配向膜の硬化処理を行なった後、紫外線の照射やラビング布による処理によって表面処理し、液晶の傾きを調整しうる表面状態に加工される。
スペーサは、対向基板とのギャップ(隙間)に応じた大きさのものが用いられ、通常2〜8μmのものが好適である。カラーフィルタ基板上に、フォトリソグラフィ法によって透明樹脂膜のフォトスペーサ(PS)を形成し、これをスペーサの代わりに活用することもできる。対向基板としては、通常、アレイ基板が用いられ、特にTFT(薄膜トランジスタ)基板が好適である。
対向基板との貼り合わせのギャップは、液晶表示装置の用途によって異なるが、通常2μm以上、8μm以下の範囲で選ばれる。対向基板と貼り合わせた後、液晶注入口以外の部分は、エポキシ樹脂等のシール材によって封止する。シール材は、UV照射及び/又は加熱することによって硬化させ、液晶セル周辺がシールされる。
周辺をシールされた液晶セルは、パネル単位に切断した後、真空チャンバー内で減圧とし、上記液晶注入口を液晶に浸漬した後、チャンバー内をリークすることによって、液晶を液晶セル内に注入する。液晶セル内の減圧度は、通常1×10-2Pa以上、好ましくは1×10-3以上、また、通常1×10-7Pa以下、好ましくは1×10-6Pa以下の範囲である。また、減圧時に液晶セルを加温するのが好ましく、加温温度は通常30℃以上、好ましくは50℃以上、また、通常100℃以下、好ましくは90℃以下の範囲である。減圧時の加温保持は、通常10分間以上、60分間以下の範囲とされ、その後、液晶中に浸漬される。液晶を注入した液晶セルは、液晶注入口をUV硬化樹脂を硬化させて封止することによって、液晶表示装置(パネル)が完成する。
周辺をシールされた液晶セルは、パネル単位に切断した後、真空チャンバー内で減圧とし、上記液晶注入口を液晶に浸漬した後、チャンバー内をリークすることによって、液晶を液晶セル内に注入する。液晶セル内の減圧度は、通常1×10-2Pa以上、好ましくは1×10-3以上、また、通常1×10-7Pa以下、好ましくは1×10-6Pa以下の範囲である。また、減圧時に液晶セルを加温するのが好ましく、加温温度は通常30℃以上、好ましくは50℃以上、また、通常100℃以下、好ましくは90℃以下の範囲である。減圧時の加温保持は、通常10分間以上、60分間以下の範囲とされ、その後、液晶中に浸漬される。液晶を注入した液晶セルは、液晶注入口をUV硬化樹脂を硬化させて封止することによって、液晶表示装置(パネル)が完成する。
液晶の種類には特に制限がなく、芳香族系、脂肪族系、多環状化合物等、従来から知られている液晶であって、リオトロピック液晶、サーモトロピック液晶等の何れでもよい。サーモトロピック液晶には、ネマティック液晶、スメスティック液晶及びコレステリック液晶等が知られているが、何れであってもよい。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に制約されるものではない。
[1]樹脂合成例1<アルカリ可溶性樹脂の合成>
[1]樹脂合成例1<アルカリ可溶性樹脂の合成>
[1−1]幹樹脂(スチレン-アクリル酸樹脂)の合成
スチレン 38.3g、アクリル酸 61.7g、エタノール 400g、開始剤2,2−
アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)2gを1Lのセパラブルフラスコにとり、スリーワンモーターを用いて攪拌しながら、均一に溶解させた後、窒素バブリングを15分間行った。その後窒素シールとし、オイルバスで加熱、30分で78℃(エタノールリフラックス温度)まで昇温した。引き続き、78℃で4時間攪拌を行った。その後重合禁止剤p−メトキシフェノール(PMP)の10%エタノール溶液を10g滴下し、さらに30分攪拌を行い反応終了とした。得られた反応溶液を4倍量の水中に滴下し、ポリマーを析出させた。濾過によりポリマーを取り出し、70℃で24時間真空乾燥を行い、白色粉末状のスチレンアクリル酸樹脂を得た。
スチレン 38.3g、アクリル酸 61.7g、エタノール 400g、開始剤2,2−
アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)2gを1Lのセパラブルフラスコにとり、スリーワンモーターを用いて攪拌しながら、均一に溶解させた後、窒素バブリングを15分間行った。その後窒素シールとし、オイルバスで加熱、30分で78℃(エタノールリフラックス温度)まで昇温した。引き続き、78℃で4時間攪拌を行った。その後重合禁止剤p−メトキシフェノール(PMP)の10%エタノール溶液を10g滴下し、さらに30分攪拌を行い反応終了とした。得られた反応溶液を4倍量の水中に滴下し、ポリマーを析出させた。濾過によりポリマーを取り出し、70℃で24時間真空乾燥を行い、白色粉末状のスチレンアクリル酸樹脂を得た。
[1−2]アルカリ可溶性樹脂の合成
前記[1−1]で得たスチレン−アクリル酸樹脂(SA樹脂)10g、テトラエチルアンモニウムクロライド(TEAC)0.05gを、100mLのナスフラスコにとり、これ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(PGMEA)27.87gを加えた。これを、攪拌を行いながら、90℃に加熱した。得られたポリマー溶液(ポリマーは溶解せずに膨潤状態)に、PMP0.015gおよび(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルアクリレート(A−200)9.97gおよびPGMEA2gを滴下した。反応液を90℃に保ちながら、26時間攪拌、反応させた。反応開始後約1時間で反応液は透明となった。反応の進行は樹脂中のカルボン酸量を中和滴定して確認した。目的の酸価(50mgKOH/g樹脂)に達したところで反応終了とした。
前記[1−1]で得たスチレン−アクリル酸樹脂(SA樹脂)10g、テトラエチルアンモニウムクロライド(TEAC)0.05gを、100mLのナスフラスコにとり、これ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(PGMEA)27.87gを加えた。これを、攪拌を行いながら、90℃に加熱した。得られたポリマー溶液(ポリマーは溶解せずに膨潤状態)に、PMP0.015gおよび(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルアクリレート(A−200)9.97gおよびPGMEA2gを滴下した。反応液を90℃に保ちながら、26時間攪拌、反応させた。反応開始後約1時間で反応液は透明となった。反応の進行は樹脂中のカルボン酸量を中和滴定して確認した。目的の酸価(50mgKOH/g樹脂)に達したところで反応終了とした。
[2]インキ作成例1
PGMEA7.1gに市販顔料分散剤Disperbyk−161(ビックケミー製)0.84gを溶かし、市販分散助剤ソルスパース5000(アベシア製)0.1gおよびε型銅フタロシアニン顔料(C.I.15:6)2.1gを加えたのち、ジルコニアビーズ(直径0.5mm)33gを加え、ペイントシェーカーで4時間分散して青色顔料インキを得た。
PGMEA7.1gに市販顔料分散剤Disperbyk−161(ビックケミー製)0.84gを溶かし、市販分散助剤ソルスパース5000(アベシア製)0.1gおよびε型銅フタロシアニン顔料(C.I.15:6)2.1gを加えたのち、ジルコニアビーズ(直径0.5mm)33gを加え、ペイントシェーカーで4時間分散して青色顔料インキを得た。
[3]実施例1
表1に従って、架橋剤、重合禁止剤、熱重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂を溶剤に溶解
させて均一溶液を調整した後、顔料インキを滴下し、着色樹脂組成物を得た。得られた
組成物をガラス基板にスピンコートした後、ガラス板を70℃で5分間乾燥させて溶剤を除去して組成物の塗膜を得た。得られた塗膜にレーザー光(光源:Nd:YAGレーザー第2高調波、波長532nm、出力200mW、ビーム直径3mm)を10秒間照射した。その後、塗膜を現像液に浸し、超音波洗浄器内で超音波を当てながら30秒間現像して評価用試料を得た。
表1に従って、架橋剤、重合禁止剤、熱重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂を溶剤に溶解
させて均一溶液を調整した後、顔料インキを滴下し、着色樹脂組成物を得た。得られた
組成物をガラス基板にスピンコートした後、ガラス板を70℃で5分間乾燥させて溶剤を除去して組成物の塗膜を得た。得られた塗膜にレーザー光(光源:Nd:YAGレーザー第2高調波、波長532nm、出力200mW、ビーム直径3mm)を10秒間照射した。その後、塗膜を現像液に浸し、超音波洗浄器内で超音波を当てながら30秒間現像して評価用試料を得た。
[4]比較例
[4−1]比較例1
重合開始剤を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして評価用資料を得た。
[4−2]比較例2
重合禁止剤を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして評価用資料を得た。
[4−3]比較例3
架橋剤を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして評価用資料を得た。
[4−1]比較例1
重合開始剤を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして評価用資料を得た。
[4−2]比較例2
重合禁止剤を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして評価用資料を得た。
[4−3]比較例3
架橋剤を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして評価用資料を得た。
[5]現像性テスト
前記[3]に記載の現像後にレーザー光照射部だけに塗膜が残ったものを○、レーザー光照射部以外に塗膜の未溶解の残渣が視認されたものを△、ガラス板上に塗膜が全く残らなかったものを×とした。
[6]機械強度テスト
前記[3]に記載の現像後、残った塗膜部分を先の尖ったステンレス製のピンセットで、1回ひっかき操作を行った。目視にて傷が認められなかったものを○、傷が認められたものを×とした。
現像性テストおよび機械強度テストの結果を表1に示す。
前記[3]に記載の現像後にレーザー光照射部だけに塗膜が残ったものを○、レーザー光照射部以外に塗膜の未溶解の残渣が視認されたものを△、ガラス板上に塗膜が全く残らなかったものを×とした。
[6]機械強度テスト
前記[3]に記載の現像後、残った塗膜部分を先の尖ったステンレス製のピンセットで、1回ひっかき操作を行った。目視にて傷が認められなかったものを○、傷が認められたものを×とした。
現像性テストおよび機械強度テストの結果を表1に示す。
DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート;沸点220℃以上
TMHQ:2,5−ビス(1,1,3,3−テトラメチルブチル)ハイドロキノン
V-40(和光純薬製):1,1‘−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル);10時間半減期88℃
TMHQ:2,5−ビス(1,1,3,3−テトラメチルブチル)ハイドロキノン
V-40(和光純薬製):1,1‘−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル);10時間半減期88℃
本発明は、下記(1)〜(3)の理由により、カラーフィルター着色組成物、カラーフィルター、液晶表示装置の各分野において、産業上の利用可能性は極めて高い。
(1)本発明のカラーフィルター用着色樹脂組成物は、カラーパターンの色純度低下が少なく、未溶解物残渣の発生がなく、且つ機械的強度に優れている。
(2)本発明のカラーフィルターはカラーパターンの色純度低下が少なく、未溶解物残渣の発生がなく、且つ機械的強度に優れているため、高品質である。
(3)本発明の液晶表示装置は前記(2)に記載の高品質なカラーフィルタを用いているため、高品質である。
(1)本発明のカラーフィルター用着色樹脂組成物は、カラーパターンの色純度低下が少なく、未溶解物残渣の発生がなく、且つ機械的強度に優れている。
(2)本発明のカラーフィルターはカラーパターンの色純度低下が少なく、未溶解物残渣の発生がなく、且つ機械的強度に優れているため、高品質である。
(3)本発明の液晶表示装置は前記(2)に記載の高品質なカラーフィルタを用いているため、高品質である。
Claims (5)
- (a)沸点が180℃以上の架橋剤、(b)重合禁止剤、(c)10時間半減期が60℃以上である熱重合開始剤、及び(d)色材を含むことを特徴とするカラーフィルター用着色樹脂組成物。
- (b)がキノン系重合禁止剤である請求項1に記載のカラーフィルター用着色樹脂組成物。
- (c)がアゾ系熱重合開始剤及び/または有機過酸化物系熱重合開始剤である請求項1又は2に記載のカラーフィルター用着色樹脂組成物。
- 請求項1乃至4の何れか1項に記載のカラーフィルター用着色樹脂組成物を用いて形成されたカラーフィルター。
- 請求項5に記載のカラーフィルターを用いて形成された液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004306575A JP2006119338A (ja) | 2004-10-21 | 2004-10-21 | 発明の名称:カラーフィルター用着色樹脂組成物、カラーフィルター、及び液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004306575A JP2006119338A (ja) | 2004-10-21 | 2004-10-21 | 発明の名称:カラーフィルター用着色樹脂組成物、カラーフィルター、及び液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006119338A true JP2006119338A (ja) | 2006-05-11 |
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ID=36537288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004306575A Pending JP2006119338A (ja) | 2004-10-21 | 2004-10-21 | 発明の名称:カラーフィルター用着色樹脂組成物、カラーフィルター、及び液晶表示装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2006119338A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100850971B1 (ko) * | 2007-06-13 | 2008-08-12 | 고종선 | 지능형 로봇용 움직임 제어 장치 |
JP2010037392A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-02-18 | Dainippon Printing Co Ltd | 着色組成物およびカラーフィルタ |
JP2013133446A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | 液晶表示装置部材用樹脂、顔料分散液、着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機el表示装置 |
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2004
- 2004-10-21 JP JP2004306575A patent/JP2006119338A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100850971B1 (ko) * | 2007-06-13 | 2008-08-12 | 고종선 | 지능형 로봇용 움직임 제어 장치 |
JP2010037392A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-02-18 | Dainippon Printing Co Ltd | 着色組成物およびカラーフィルタ |
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