JP2018025681A - カラーフィルタ及び表示素子 - Google Patents
カラーフィルタ及び表示素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018025681A JP2018025681A JP2016157733A JP2016157733A JP2018025681A JP 2018025681 A JP2018025681 A JP 2018025681A JP 2016157733 A JP2016157733 A JP 2016157733A JP 2016157733 A JP2016157733 A JP 2016157733A JP 2018025681 A JP2018025681 A JP 2018025681A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- pigment
- color filter
- parts
- red
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Abstract
【課題】フレキシブル基材を備える、硬化性、密着性及び耐溶剤性に優れ、カールや色残りの抑制されたカラーフィルタを提供すること。
【解決手段】 多孔質有機基材と、前記基材の空孔に配置された、着色剤を含む着色組成物の硬化物を有するカラーフィルタであって、前記硬化物の厚みが前記基材の厚みに対して10%以上である、カラーフィルタ。
【選択図】なし
【解決手段】 多孔質有機基材と、前記基材の空孔に配置された、着色剤を含む着色組成物の硬化物を有するカラーフィルタであって、前記硬化物の厚みが前記基材の厚みに対して10%以上である、カラーフィルタ。
【選択図】なし
Description
本発明は、カラーフィルタ及び表示素子に関わり、より詳しくは、透過型あるいは反射型のカラー液晶表示素子、固体撮像素子、有機EL表示素子、電子ペーパー等に用いられるカラーフィルタ、並びに当該カラーフィルタを具備する表示素子に関する。
着色感放射線性組成物を用いてカラーフィルタを製造するに当たっては、例えば、ガラス基板上に、顔料や染料からなる色材を有する着色感放射線性組成物を塗布して乾燥したのち、乾燥塗膜を所望のパターン形状に放射線を照射(以下、「露光」という。)し、現像することにより、各色の画素を得る方法(特許文献1〜2)が知られている。また、顔料分散型の着色樹脂組成物を用いてインクジェット方式により各色の画素を得る方法(特許文献3)も知られている。
近年、液晶表示素子や有機EL表示素子、電子ペーパー等のディスプレイや、太陽電池、タッチパネル等のエレクトロニクスの急速な進歩に伴い、デバイスの薄型化や軽量化、更にはフレキシブル化が要求されている。そこで、従来のガラス基板に代えて、薄型化、軽量化、フレキシブル化が可能なプラスチック基材が検討されている。
しかしながら、プラスチック基材は、耐熱性、高温での寸法安定性が低いため、製造工程においてカール等の熱変形が生じやすい。そのため、より低いプロセス温度が強く求められているが、低温焼成では膜の硬化が不十分で、基材に対する密着性不足によるパターン剥がれや、耐溶剤性等に問題が生じる場合が多い。
しかしながら、プラスチック基材は、耐熱性、高温での寸法安定性が低いため、製造工程においてカール等の熱変形が生じやすい。そのため、より低いプロセス温度が強く求められているが、低温焼成では膜の硬化が不十分で、基材に対する密着性不足によるパターン剥がれや、耐溶剤性等に問題が生じる場合が多い。
本発明の課題は、フレキシブル基材を備える、硬化性、密着性及び耐溶剤性に優れ、カールや色残りの抑制されたカラーフィルタ及びその製造方法を提供することにある。また、本発明の課題は、当該カラーフィルタを具備する表示素子を提供することにある。
かかる実情に鑑み、本発明者らは、鋭意研究を行ったところ、多孔質有機基材の空孔に、基材の厚み方向に対して着色剤を含む着色組成物の硬化物を所定の割合で配置することで、フレキシブル基材を備える、硬化性、密着性及び耐溶剤性に優れ、カールや色残りの抑制されたカラーフィルタが得られることを見出した。
即ち、本発明は、多孔質有機基材と、
前記基材の空孔に配置された、着色剤を含む着色組成物の硬化物
を有するカラーフィルタであって、
前記硬化物の厚みが前記基材の厚みに対して10%以上である
カラーフィルタを提供するものである。
前記基材の空孔に配置された、着色剤を含む着色組成物の硬化物
を有するカラーフィルタであって、
前記硬化物の厚みが前記基材の厚みに対して10%以上である
カラーフィルタを提供するものである。
本発明はまた、前記カラーフィルタを具備する表示素子を提供するものである。
本発明は更に、下記の工程(1)及び(2)を含む、カラーフィルタの製造方法を提供するものである。
工程(1):多孔質有機基材と、着色剤を含む着色組成物とを接触させる工程
工程(2):工程(1)で得られた基材をプレベークする工程
工程(1):多孔質有機基材と、着色剤を含む着色組成物とを接触させる工程
工程(2):工程(1)で得られた基材をプレベークする工程
本発明によれば、フレキシブル基材を備える、硬化性、密着性及び耐溶剤性に優れ、カールや色残りの抑制されたカラーフィルタ及びその製造方法を提供することができる。したがって、本発明のカラーフィルタは、カラー液晶表示素子、固体撮像素子、有機EL表示素子、電子ペーパー等の表示素子の作製に極めて好適に使用することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
カラーフィルタ
本発明のカラーフィルタは、多孔質有機基材の空孔内に、着色剤を含む着色組成物の硬化物が配置されたものである。
カラーフィルタ
本発明のカラーフィルタは、多孔質有機基材の空孔内に、着色剤を含む着色組成物の硬化物が配置されたものである。
−多孔質有機基材−
多孔質有機基材とは、細孔を有し、その細孔が所定の形状及び間隔で互いに配列されている構造(以下、「微細構造」とも称する)を有する基材であり、細孔の少なくとも一部が基材を貫通していても、隣接する細孔が基材内部で連結していても構わない。
また、多孔質有機基材は、樹脂製基材でも、繊維構造体でもよい。多孔質樹脂製基材は適宜の方法により製造されたものを使用することが可能であるが、例えば、超高分子量ポリエチレン粉末の焼結多孔質成形体を作製し、これを切削して得られる多孔質フィルム、硬化前の前駆体に発泡剤を添加し、硬化時に発泡剤を揮発させることにより得られる発泡体フィルム等が挙げられる。また、「繊維構造体」とは、繊維の集合物をいい、例えば、配向性を有した束状の構造、繊維がランダムに交絡した構造、化学的接着等が包含される。繊維構造体の形態としては、シート状が好ましい。繊維径(繊維の直径)は、ナノオーダーに制御されたものが好ましく、通常1000nm以下、好ましくは300nm以下、更に好ましくは200nm以下である。繊維径の下限は、機械的強度が確保されれば特に制限はないが、通常100nm以上である。なお、繊維径は、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)で確認することができる。
多孔質有機基材とは、細孔を有し、その細孔が所定の形状及び間隔で互いに配列されている構造(以下、「微細構造」とも称する)を有する基材であり、細孔の少なくとも一部が基材を貫通していても、隣接する細孔が基材内部で連結していても構わない。
また、多孔質有機基材は、樹脂製基材でも、繊維構造体でもよい。多孔質樹脂製基材は適宜の方法により製造されたものを使用することが可能であるが、例えば、超高分子量ポリエチレン粉末の焼結多孔質成形体を作製し、これを切削して得られる多孔質フィルム、硬化前の前駆体に発泡剤を添加し、硬化時に発泡剤を揮発させることにより得られる発泡体フィルム等が挙げられる。また、「繊維構造体」とは、繊維の集合物をいい、例えば、配向性を有した束状の構造、繊維がランダムに交絡した構造、化学的接着等が包含される。繊維構造体の形態としては、シート状が好ましい。繊維径(繊維の直径)は、ナノオーダーに制御されたものが好ましく、通常1000nm以下、好ましくは300nm以下、更に好ましくは200nm以下である。繊維径の下限は、機械的強度が確保されれば特に制限はないが、通常100nm以上である。なお、繊維径は、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)で確認することができる。
多孔質有機基材の材質は、フレキシブル性を有する透明基材となれば特に限定されないが、樹脂製基材の材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリルポリマー、シクロオレフィンポリマー等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート等が挙げられ、また繊維構造体の材質としては、例えば、セルロース等が挙げられる。中でも、耐カール性、硬化物の硬化性、密着性及び耐溶剤性の向上、色残りの抑制、柔軟性の観点から、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン又はセルロースが好ましい。更に、耐熱性に優れるカラーフィルタを作製する観点からはセルロースがより好ましく、耐カール性により優れるカラーフィルタを作製する観点からはポリオレフィンがより好ましい。
多孔質有機基材の厚みは適宜選択可能であるが、機械的強度やフレキシブル性の観点から、好ましくは0.001〜2.0mm、より好ましくは0.01〜1.3mm、更に好ましくは0.05〜0.8mm、特に好ましくは0.08〜0.4mmである。
多孔質有機基材の空孔率は、機械的強度の観点から、好ましくは5〜90%、より好ましくは10〜50%である。ここで「空孔率」とは、多孔質有機基材におけるナノ構造の占有割合をいう。空孔率がこのような範囲であると、基材内部での光散乱が小さくなり、良好な透明性を得ることができる。
多孔質有機基材の空孔率は、機械的強度の観点から、好ましくは5〜90%、より好ましくは10〜50%である。ここで「空孔率」とは、多孔質有機基材におけるナノ構造の占有割合をいう。空孔率がこのような範囲であると、基材内部での光散乱が小さくなり、良好な透明性を得ることができる。
空孔の形状は特に限定されず、例えば、円柱状、角柱状等の柱状;逆円錐、逆角錐等の逆錐状;逆角錐台、逆円錐台等の逆錐台状;溝状;略球状;回転楕円体等が挙げられ、これらの組み合わせであってもよい。
空孔の平均孔径は、基材の厚さや着色剤の種類により一様ではないが、耐カール性、硬化物の硬化性、密着性及び耐溶剤性の向上、色残りの抑制の観点から、好ましくは0.05〜100μm、より好ましくは0.5〜70μm、より更に好ましくは0.8〜40μm、より更に好ましくは1.5〜40μmである。平均孔径がこのような範囲であれば、着色組成物が基材の空隙に含浸しやすくなる。なお、空孔の平均孔径は、JIS P3801に従って測定することができる。
空孔の深さは、好ましくは5nm〜1000μm、より好ましくは10nm〜300μmである。ここで「空孔の深さ」とは、多孔質有機基材の鉛直方向における空孔の頂部から底部までの距離の平均値をいう。
空孔のアスペクト比は、耐カール性、硬化物の硬化性、密着性及び耐溶剤性の向上、色残りの抑制の観点から、好ましくは0.5〜20、より好ましくは1〜15、更に好ましくは2〜10である。ここで「アスペクト比」とは、空孔の平均孔径(d)と深さ(h)の比(h/d)をいう。
空孔の配列する平均間隔は、好ましくは10nm〜1500μm、より好ましくは10nm〜300μm、更に好ましくは10nm〜150μmである。ここで「平均間隔」とは、隣接する2つの空孔の中心間距離の平均値をいう。
空孔の平均孔径は、基材の厚さや着色剤の種類により一様ではないが、耐カール性、硬化物の硬化性、密着性及び耐溶剤性の向上、色残りの抑制の観点から、好ましくは0.05〜100μm、より好ましくは0.5〜70μm、より更に好ましくは0.8〜40μm、より更に好ましくは1.5〜40μmである。平均孔径がこのような範囲であれば、着色組成物が基材の空隙に含浸しやすくなる。なお、空孔の平均孔径は、JIS P3801に従って測定することができる。
空孔の深さは、好ましくは5nm〜1000μm、より好ましくは10nm〜300μmである。ここで「空孔の深さ」とは、多孔質有機基材の鉛直方向における空孔の頂部から底部までの距離の平均値をいう。
空孔のアスペクト比は、耐カール性、硬化物の硬化性、密着性及び耐溶剤性の向上、色残りの抑制の観点から、好ましくは0.5〜20、より好ましくは1〜15、更に好ましくは2〜10である。ここで「アスペクト比」とは、空孔の平均孔径(d)と深さ(h)の比(h/d)をいう。
空孔の配列する平均間隔は、好ましくは10nm〜1500μm、より好ましくは10nm〜300μm、更に好ましくは10nm〜150μmである。ここで「平均間隔」とは、隣接する2つの空孔の中心間距離の平均値をいう。
多孔質有機基材として、ピラーパターン、ホールパターン又はドットパターンを形成した樹脂フィルムを透明基材(例えば、ガラス基板等)に貼付したものを使用しても構わず、このような基材も本発明の多孔質有機基材に含めるものとするが、フレキシブル性の観点からは、樹脂製基材、繊維構造体を多孔質有機基材として用いることが好ましい。樹脂製基材は、耐カール性に優れるカラーフィルタを作製することができるという観点でより好ましく、繊維構造体は耐熱性に優れるカラーフィルタを作製することができるという観点でより好ましい。
樹脂製多孔質フィルムの市販品として、サンマップ(ポリエチレン製多孔質フィルム、日東電工社製)を挙げることができる。
また、ナノファイバー構造体(ナノファイバーシート)の市販品として、例えば、セルロースナノファイバー(王子ホールディングス社製)を挙げることができる。
樹脂製多孔質フィルムの市販品として、サンマップ(ポリエチレン製多孔質フィルム、日東電工社製)を挙げることができる。
また、ナノファイバー構造体(ナノファイバーシート)の市販品として、例えば、セルロースナノファイバー(王子ホールディングス社製)を挙げることができる。
−着色組成物の硬化物−
本発明のカラーフィルタは、着色組成物の硬化物が多孔質有機基材の空孔に配置されたものである。着色組成物の硬化物の厚みは、多孔質有機基材の厚みに対して10%以上であるが、この値は、多孔質有機基材の厚みに対して、硬化物が配置された空孔が存在する領域の厚みを示すものである。多孔質有機基材の厚みに対する硬化物の厚みは特に限定されるものではないが、耐カール性、硬化物の硬化性、密着性及び耐溶剤性の向上、色残りの抑制の観点から、20%以上が好ましく、30%以上がより好ましく、50%以上が更に好ましい。なお、かかる硬化物の厚みの上限値は特に限定されず、多孔質有機基材の厚みに対して100%、すなわち多孔質有機基材の厚みと同一であってもよい。
本発明のカラーフィルタは、着色組成物の硬化物が多孔質有機基材の空孔に配置されたものである。着色組成物の硬化物の厚みは、多孔質有機基材の厚みに対して10%以上であるが、この値は、多孔質有機基材の厚みに対して、硬化物が配置された空孔が存在する領域の厚みを示すものである。多孔質有機基材の厚みに対する硬化物の厚みは特に限定されるものではないが、耐カール性、硬化物の硬化性、密着性及び耐溶剤性の向上、色残りの抑制の観点から、20%以上が好ましく、30%以上がより好ましく、50%以上が更に好ましい。なお、かかる硬化物の厚みの上限値は特に限定されず、多孔質有機基材の厚みに対して100%、すなわち多孔質有機基材の厚みと同一であってもよい。
なお、着色組成物の硬化物が多孔質有機基材の空孔にどの程度保持されているかは、例えば、斜め切削装置等を用いて基材を切断し、得られた基材表面を顕微赤外吸収スペクトル法(μIR)で分析し、硬化物由来のスペクトルの有無を確認する方法が挙げられ、例えば、後掲の実施例に記載の方法を挙げることができる。
また、パターニング後の基材のカール性で定性的に評価することもできる。例えば、多孔質有機基材のカール性が抑制されている程、該基材の厚み方向に対する硬化物の厚みが大きいと考えられる。
更に、前述したような、ピラーパターン、ホールパターン又はドットパターンを形成した樹脂フィルムを透明基材に貼付したものを多孔質有機基材として用いる場合、この多孔質有機基材における硬化物の厚みは、透明基材の厚みをd1、樹脂フィルムの厚みをd2、ピラーパターン、ホールパターン又はドットパターンの高さをtとしたとき、t×100/(d1+d2+t)[%]で求められる。
また、パターニング後の基材のカール性で定性的に評価することもできる。例えば、多孔質有機基材のカール性が抑制されている程、該基材の厚み方向に対する硬化物の厚みが大きいと考えられる。
更に、前述したような、ピラーパターン、ホールパターン又はドットパターンを形成した樹脂フィルムを透明基材に貼付したものを多孔質有機基材として用いる場合、この多孔質有機基材における硬化物の厚みは、透明基材の厚みをd1、樹脂フィルムの厚みをd2、ピラーパターン、ホールパターン又はドットパターンの高さをtとしたとき、t×100/(d1+d2+t)[%]で求められる。
本発明においては、着色組成物の硬化物がカラーフィルタの画素を構成する。そのため、本発明のカラーフィルタは、赤色、緑色及び青色の三原色の画素を有するものが好ましい。また、これら三原色の着色画素に加えて、第4の着色画素や第5の着色画素を有することもできる。例えば、特表2005−523465号公報などに開示されているように、赤色、緑色及び青色の三原色の画素に加え、表色範囲を広げるための第4の画素(例えば、黄色画素)や第5の画素(例えば、シアン色画素)を有することができる。
赤色画素及び青色画素はそれぞれ、赤色着色剤を含む着色組成物の硬化物、青色着色剤を含む着色組成物の硬化物により構成されている。また、緑色画素は、緑色着色剤を含むか、又は青色着色剤と黄色着色剤の組み合わせを含む着色組成物の硬化物により構成されている。
以下、着色組成物の構成成分について説明する。
(着色剤)
(A)着色剤としては、例えば、顔料、染料が挙げられる。(A)着色剤は、1種又は2種以上を含有することができる。中でも、輝度、コントラスト及び色純度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。
(着色剤)
(A)着色剤としては、例えば、顔料、染料が挙げられる。(A)着色剤は、1種又は2種以上を含有することができる。中でも、輝度、コントラスト及び色純度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。
赤色着色剤としては、例えば、モノアゾ系、ジスアゾ系、モノアゾレーキ系、ベンズイミダゾロン系、ジケトピロロピロール系、縮合アゾ系、アントラキノン系、キナクリドン系等の顔料を挙げることができる。このような赤色顔料としては、例えば、カラーインデックスにおいて、下記のカラーインデックス(C.I.)番号が付されているものを挙げることができる。
C.I.ピグメントレッド1、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド4、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド8、C.I.ピグメントレッド9、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメントレッド14、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド17、C.I.ピグメントレッド21、C.I.ピグメントレッド22、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメントレッド31、C.I.ピグメントレッド32、C.I.ピグメントレッド112、C.I.ピグメントレッド114、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド147、C.I.ピグメントレッド151、C.I.ピグメントレッド170、C.I.ピグメントレッド184、C.I.ピグメントレッド187、C.I.ピグメントレッド188、C.I.ピグメントレッド193、C.I.ピグメントレッド210、C.I.ピグメントレッド245、C.I.ピグメントレッド253、C.I.ピグメントレッド258、C.I.ピグメントレッド266、C.I.ピグメントレッド267、C.I.ピグメントレッド268、C.I.ピグメントレッド269等のモノアゾ系赤色顔料;
C.I.ピグメントレッド37、C.I.ピグメントレッド38、C.I.ピグメントレッド41等のジスアゾ系赤色顔料;
C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド48:4、C.I.ピグメントレッド49:1、C.I.ピグメントレッド49:2、C.I.ピグメントレッド50:1、C.I.ピグメントレッド52:1、C.I.ピグメントレッド52:2、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド53:2、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド58:4、C.I.ピグメントレッド63:1、C.I.ピグメントレッド63:2、C.I.ピグメントレッド64:1、C.I.ピグメントレッド68等のモノアゾレーキ系赤色顔料;
C.I.ピグメントレッド171、C.I.ピグメントレッド175、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド208等のベンズイミダゾロン系赤色顔料;
C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド270、C.I.ピグメントレッド272等のジケトピロロピロール系赤色顔料;
C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド214、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド221、C.I.ピグメントレッド242等の縮合アゾ系赤色顔料;
C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド216、C.I.ソルベントレッド149、C.I.ソルベントレッド150、C.I.ソルベントレッド52、C.I.ソルベントレッド207等のアンスラキノン系赤色顔料;
C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド207、C.I.ピグメントレッド209等のキナクリドン系赤色顔料。
C.I.ピグメントレッド37、C.I.ピグメントレッド38、C.I.ピグメントレッド41等のジスアゾ系赤色顔料;
C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド48:4、C.I.ピグメントレッド49:1、C.I.ピグメントレッド49:2、C.I.ピグメントレッド50:1、C.I.ピグメントレッド52:1、C.I.ピグメントレッド52:2、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド53:2、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド58:4、C.I.ピグメントレッド63:1、C.I.ピグメントレッド63:2、C.I.ピグメントレッド64:1、C.I.ピグメントレッド68等のモノアゾレーキ系赤色顔料;
C.I.ピグメントレッド171、C.I.ピグメントレッド175、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド208等のベンズイミダゾロン系赤色顔料;
C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド270、C.I.ピグメントレッド272等のジケトピロロピロール系赤色顔料;
C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド214、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド221、C.I.ピグメントレッド242等の縮合アゾ系赤色顔料;
C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド216、C.I.ソルベントレッド149、C.I.ソルベントレッド150、C.I.ソルベントレッド52、C.I.ソルベントレッド207等のアンスラキノン系赤色顔料;
C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド207、C.I.ピグメントレッド209等のキナクリドン系赤色顔料。
この他、下記式(1)で表されるジケトピロロピロール顔料を挙げることもできる。
また、赤色染料としては、例えば、アゾ系、アントラキノン系、キサンテン系、シアニン系、トリアリールメタン系、ジピロメテン系等の染料を挙げることができる。このような赤色染料としては、例えば、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 社発行)においてダイ(Dye)に分類されている化合物を例示することができる。
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.リアクティブレッド17、C.I.リアクティブレッド120、C.I.ディスパースレッド58、C.I.ベーシックレッド18、C.I.モルダントレッド7等のアゾ系赤色染料;
C.I.ディスパースレッド60等のアントラキノン系赤色染料;
C.I.アシッドレッド52、C.I.アシッドレッド87、C.I.アシッドレッド92、C.I.アシッドレッド289、C.I.アシッドレッド388等のキサンテン系赤色染料;
C.I.ベーシックレッド12、C.I.ベーシックレッド13、C.I.ベーシックレッド14等のシアニン系赤色染料。
C.I.ディスパースレッド60等のアントラキノン系赤色染料;
C.I.アシッドレッド52、C.I.アシッドレッド87、C.I.アシッドレッド92、C.I.アシッドレッド289、C.I.アシッドレッド388等のキサンテン系赤色染料;
C.I.ベーシックレッド12、C.I.ベーシックレッド13、C.I.ベーシックレッド14等のシアニン系赤色染料。
本発明においては、赤色着色剤を1種又は2種以上を含有することができる。
緑色着色剤としては、例えば、フタロシアニン系、アントラキノン系の顔料が挙げられ、具体的には、下記のようなカラーインデックス番号が付されているものを挙げることができる。
C.I.ピグメントグリーン1、C.I.ピグメントグリーン4、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等の緑色顔料。
また、緑色染料として、下記のようなカラーインデックス番号が付されているものを挙げることができる。
C.I.ダイレクトグリーン28、C.I.ダイレクトグリーン59等のアゾ系緑色染料;C.I.アシッドグリーン25等のアントラキノン系緑色染料;C.I.ベーシック グリーン1、C.I.ベーシック グリーン4等のトリアリールメタン系緑色染料。
本発明においては、緑色着色剤を1種又は2種以上を含有することができる。
青色着色剤としては、例えば、フタロシアニン系、アントラキノン系、ジオキサジン系等の青色顔料が挙げられ、具体的には、下記のようなカラーインデックス番号が付されているものを挙げることができる。
C.I.ピグメントブルー1、C.I.ピグメントブルー2、C.I.ピグメントブルー3、C.I.ピグメントブルー9、C.I.ピグメントブルー10、C.I.ピグメントブルー14、C.I.ピグメントブルー15、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17:1、C.I.ピグメントブルー24、C.I.ピグメントブルー24:1、C.I.ピグメントブルー56、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー61、C.I.ピグメントブルー62、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。
また、青色染料として、下記のようなカラーインデックス番号が付されているものを挙げることができる。
C.I.バットブルー4、C.I.アシッドブルー40、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.ディスパースブルー56、C.I.ディスパースブルー60等のアントラキノン系青色染料;
C.I.アシッドブルー7、C.I.ベーシック ブルー1、C.I.ベーシック ブルー5、C.I.ベーシック ブルー7、C.I.ベーシック ブルー11、C.I.ベーシック ブルー26等のトリアリールメタン系青色染料;
C.I.パッドブルー5等のフタロシアニン系青色染料;
C.I.ベーシックブルー3、C.I.ベーシックブルー9等のキノンイミン系青色染料。
C.I.アシッドブルー7、C.I.ベーシック ブルー1、C.I.ベーシック ブルー5、C.I.ベーシック ブルー7、C.I.ベーシック ブルー11、C.I.ベーシック ブルー26等のトリアリールメタン系青色染料;
C.I.パッドブルー5等のフタロシアニン系青色染料;
C.I.ベーシックブルー3、C.I.ベーシックブルー9等のキノンイミン系青色染料。
本発明においては、青色着色剤を1種又は2種以上を含有することができる。
赤色画素、緑色画素及び青色画素は、前述の着色剤以外の他の着色剤を1種又は2種以上含有していてもよい。他の着色剤としては、着色性を有すれば特に限定されるものではなく、顔料、染料及び天然色素の何れをも使用することができる。中でも、輝度及び色純度の高い画素を得るという意味においては、有機顔料、有機染料が好ましい。なお、前述の各色画素に含まれていてもよい他の着色剤としては、例えば、下記の黄色顔料、橙色顔料、紫色顔料、茶色顔料、黒色顔料、黄色染料、橙色染料、黒色染料を挙げることができる。
有機顔料としては、例えば、下記のようなカラーインデックス(C.I.)名が付されているものを挙げることができる。
有機顔料としては、例えば、下記のようなカラーインデックス(C.I.)名が付されているものを挙げることができる。
C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー20、C.I.ピグメントイエロー24、C.I.ピグメントイエロー31、C.I.ピグメントイエロー55、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、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153、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントイエロー168、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.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ14、C.I.ピグメントオレンジ24、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ40、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ46、C.I.ピグメントオレンジ49、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ68、C.I.ピグメントオレンジ70、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメントオレンジ72、C.I.ピグメントオレンジ73、C.I.ピグメントオレンジ74;
C.I.ピグメントバイオレット1、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、C.I.ピグメントバイオレット29、C.I.ピグメントバイオレット32、C.I.ピグメントバイオレット36、C.I.ピグメントバイオレット38;
C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25;
C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック7。
C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25;
C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック7。
また、有機染料としては、例えば、下記のようなカラーインデックス(C.I.)名が付されているものを挙げることができる。
C.I.アシッドイエロー11、C.I.アシッドオレンジ7、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.リアクティブイエロー2、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.モルダントイエロー5、C.I.モルダントブラック7等のアゾ系染料;
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等のキノリン系染料;
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等のニトロ系染料。
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等のニトロ系染料。
本発明においては、(A)着色剤として顔料を使用する場合、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号公報等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することが好ましい。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。
また、(A)着色剤として顔料を使用する場合、更に公知の分散剤及び分散助剤を含有することもできる。例えば、ウレタン系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系分散剤、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル系分散剤、ポリ(アルキレングリコール)ジエステル系分散剤、ソルビタン脂肪酸エステル系分散剤、ポリエステル系分散剤、(メタ)アクリル系分散剤等が挙げられ、市販品として、例えば、Disperbyk−2000、Disperbyk−2001、BYK−LPN6919、BYK−LPN21116(以上、ビックケミー(BYK)社製)等の(メタ)アクリル系分散剤、Disperbyk−161、Disperbyk−162、Disperbyk−165、Disperbyk−167、Disperbyk−170、Disperbyk−182(以上、ビックケミー(BYK)社製)、ソルスパース76500(ルーブリゾール(株)社製)等のウレタン系分散剤、ソルスパース24000(ルーブリゾール(株)社製)等のポリエチレンイミン系分散剤、アジスパーPB821、アジスパーPB822、アジスパーPB880、アジスパーPB881(以上、味の素ファインテクノ(株)社製)の他、BYK−LPN21324(ビックケミー(BYK)社製)等のポリエステル系分散剤を挙げることができる。
また、分散剤として、置換アミノアルキル(メタ)アクリレートを含む単量体の重合体を用いてもよく、置換アミノアルキル(メタ)アクリレート以外の他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体として、アルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシルアルキル(メタ)アクリレート、アリール(メタ)アクリレート、芳香族ビニル化合物から選ばれる少なくとも1種を含有していてもよい。かかる共重合体は、ブロック共重合体でも、ランダム共重合体でもよい。
本発明において、分散剤は、1種又は2種以上を含有することができる。
本発明において、分散剤は、1種又は2種以上を含有することができる。
また、顔料誘導体としては、例えば、銅フタロシアニン、ジケトピロロピロール、キノフタロンのスルホン酸誘導体等を挙げることができる。
(A)着色剤の含有割合は、基材の厚さにより一様ではないが、着色組成物の固形分中に、好ましくは0.2〜50質量%、より好ましくは0.4〜45質量%、更に好ましくは1〜40質量%である。このように、通常のカラーフィルタ用着色組成物に比して、着色剤の含有量を低減しながら、輝度が高く色純度に優れる画素を形成することができる。なお、「固形分」とは、後述する溶媒以外の成分である。
耐カール性の観点から、(A)着色剤としては染料を含むことが好ましい。この場合、染料の含有割合は、全着色剤に対して10質量%以上が好ましく、30質量%以上が好ましい。上限値は100%であっても良い。
耐カール性の観点から、(A)着色剤としては染料を含むことが好ましい。この場合、染料の含有割合は、全着色剤に対して10質量%以上が好ましく、30質量%以上が好ましい。上限値は100%であっても良い。
本発明で使用する着色組成物は、耐カール性、硬化物の硬化性、密着性及び耐溶剤性の向上、色残りの抑制の観点から、着色剤以外に、バインダー樹脂及び重合性化合物を含有することが好ましい。
(バインダー樹脂)
(B)バインダー樹脂としては、特に限定されるものではないが、カルボキシル基、フェノール性水酸基等の酸性官能基を有する樹脂であることが好ましい。中でも、カルボキシル基を有する重合体(以下、「カルボキシル基含有重合体」とも称する。)が好ましく、例えば、1個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(以下、「不飽和単量体(b1)」とも称する。)と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体(以下、「不飽和単量体(b2)」とも称する。)との共重合体を挙げることができる。(B)バインダー樹脂は、1種又は2種以上を混合して使用することができる。
(B)バインダー樹脂としては、特に限定されるものではないが、カルボキシル基、フェノール性水酸基等の酸性官能基を有する樹脂であることが好ましい。中でも、カルボキシル基を有する重合体(以下、「カルボキシル基含有重合体」とも称する。)が好ましく、例えば、1個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(以下、「不飽和単量体(b1)」とも称する。)と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体(以下、「不飽和単量体(b2)」とも称する。)との共重合体を挙げることができる。(B)バインダー樹脂は、1種又は2種以上を混合して使用することができる。
不飽和単量体(b1)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、p−ビニル安息香酸等を挙げることができる。
不飽和単量体(b1)は、1種又は2種以上を混合して使用することができる。
不飽和単量体(b1)は、1種又は2種以上を混合して使用することができる。
また、不飽和単量体(b2)としては、例えば、
N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドの如きN−置換マレイミド;
スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、アセナフチレンの如き芳香族ビニル化合物;
N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドの如きN−置換マレイミド;
スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、アセナフチレンの如き芳香族ビニル化合物;
メチル(メタ)アクリレート、n−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、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ポリエチレングルコール(重合度2〜10)メチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングルコール(重合度2〜10)メチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(重合度2〜10)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(重合度2〜10)モノ(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノールのエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3−〔(メタ)アクリロイルオキシメチル〕オキセタン、3−〔(メタ)アクリロイルオキシメチル〕−3−エチルオキセタンの如き(メタ)アクリル酸エステル;
シクロヘキシルビニルエーテル、イソボルニルビニルエーテル、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルビニルエーテル、ペンタシクロペンタデカニルビニルエーテル、3−(ビニルオキシメチル)−3−エチルオキセタンの如きビニルエーテル;
ポリスチレン、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリ−n−ブチル(メタ)アクリレート、ポリシロキサンの如き重合体分子鎖の末端にモノ(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー等を挙げることができる。
不飽和単量体(b2)は、1種又は2種以上を混合して使用することができる。
ポリスチレン、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリ−n−ブチル(メタ)アクリレート、ポリシロキサンの如き重合体分子鎖の末端にモノ(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー等を挙げることができる。
不飽和単量体(b2)は、1種又は2種以上を混合して使用することができる。
不飽和単量体(b1)と不飽和単量体(b2)の共重合体において、該共重合体中の不飽和単量体(b1)の共重合割合は、好ましくは5〜50質量%、更に好ましくは10〜40質量%である。このような範囲で不飽和単量体(b1)を共重合させることにより、耐カール性、硬化物の硬化性、密着性及び耐溶剤性をより一層向上させ、色残りをより一層抑制することができる。
不飽和単量体(b1)と不飽和単量体(b2)の共重合体の具体例としては、例えば、特開平7−140654号公報、特開平8−259876号公報、特開平10−31308号公報、特開平10−300922号公報、特開平11−174224号公報、特開平11−258415号公報、特開2000−56118号公報、特開2004−101728号公報等に開示されている共重合体を挙げることができる。
また、本発明においては、例えば、特開平5−19467号公報、特開平6−230212号公報、特開平7−207211号公報、特開平9−325494号公報、特開平11−140144号公報、特開2008−181095号公報等に開示されているように、側鎖に(メタ)アクリロイル基等の重合性不飽和結合を有するカルボキシル基含有重合体を、バインダー樹脂として使用することもできる。本発明においては、バインダー樹脂として側鎖に(メタ)アクリロイル基等の重合性不飽和結合を有するカルボキシル基含有重合体を用いることにより、耐カール性、硬化物の硬化性、密着性及び耐溶剤性をより一層向上させ、色残りをより一層抑制することができる。
(B)バインダー樹脂は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPCと略す。)(溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が、通常1,000〜100,000、好ましくは3,000〜50,000である。このような態様とすることで、耐カール性、硬化物の硬化性、密着性及び耐溶剤性をより一層向上させ、色残りをより一層抑制することができる。
また、(B)バインダー樹脂の重量平均分子量(Mw)と、数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、好ましくは1.0〜5.0、より好ましくは1.0〜3.0である。なお、ここでいう、Mnは、GPC(溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算の数平均分子量をいう。
バインダー樹脂は、公知の方法により製造することができるが、例えば、特開2003−222717号公報、特開2006−259680号公報、国際公開第2007/029871号パンフレット等に開示されている方法により、その構造やMw、Mw/Mnを制御することもできる。
本発明において、(B)バインダー樹脂は1種で又は2種以上を含有することができる。
本発明において、(B)バインダー樹脂の含有量は、着色剤100質量部に対して、通常10〜1,000質量部、好ましくは15〜500質量部、より好ましくは20〜150質量部である。このような態様とすることで、耐カール性、硬化物の硬化性、密着性及び耐溶剤性をより一層向上させ、色残りをより一層抑制することができる。
(重合性化合物)
本発明において重合性化合物とは、2個以上の重合可能な基を有する化合物をいう。重合可能な基としては、例えば、エチレン性不飽和基、オキシラニル基、オキセタニル基、N−アルコキシメチルアミノ基等を挙げることができる。本発明において、(C)重合性化合物としては、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、又は2個以上のN−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物が好ましい。(C)重合性化合物は、1種又は2種以上を含有することができる。
本発明において重合性化合物とは、2個以上の重合可能な基を有する化合物をいう。重合可能な基としては、例えば、エチレン性不飽和基、オキシラニル基、オキセタニル基、N−アルコキシメチルアミノ基等を挙げることができる。本発明において、(C)重合性化合物としては、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、又は2個以上のN−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物が好ましい。(C)重合性化合物は、1種又は2種以上を含有することができる。
2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物の具体例としては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と(メタ)アクリル酸との反応物である多官能(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性された多官能(メタ)アクリレート、アルキレンオキサイド変性された多官能(メタ)アクリレート、水酸基を有する(メタ)アクリレートと多官能イソシアネートとの反応物である多官能ウレタン(メタ)アクリレート、水酸基を有する(メタ)アクリレートと酸無水物との反応物であるカルボキシル基を有する多官能(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
ここで、脂肪族ポリヒドロキシ化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールの如き2価の脂肪族ポリヒドロキシ化合物;グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールの如き3価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物を挙げることができる。水酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールジメタクリレート等を挙げることができる。多官能イソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等を挙げることができる。酸無水物としては、例えば、無水こはく酸、無水マレイン酸、無水グルタル酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸の如き二塩基酸の無水物、無水ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物の如き四塩基酸二無水物を挙げることができる。
また、カプロラクトン変性された多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、特開平11−44955号公報の段落〔0015〕〜〔0018〕に記載されている化合物を挙げることができる。アルキレンオキサイド変性された多官能(メタ)アクリレートとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたイソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
また、2個以上のN−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物としては、例えば、メラミン構造、ベンゾグアナミン構造、ウレア構造を有する化合物等を挙げることができる。なお、メラミン構造、ベンゾグアナミン構造とは、1以上のトリアジン環又はフェニル置換トリアジン環を基本骨格として有する化学構造をいい、メラミン、ベンゾグアナミン又はそれらの縮合物をも含む概念である。2個以上のN−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物の具体例としては、N,N,N',N',N'',N''−ヘキサ(アルコキシメチル)メラミン、N,N,N',N'−テトラ(アルコキシメチル)ベンゾグアナミン、N,N,N',N'−テトラ(アルコキシメチル)グリコールウリル等を挙げることができる。
これらの重合性化合物のうち、3価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物と(メタ)アクリル酸との反応物〔多官能(メタ)アクリレート〕、カプロラクトン変性された多官能(メタ)アクリレート、多官能ウレタン(メタ)アクリレート、カルボキシル基を有する多官能(メタ)アクリレート、N,N,N',N',N'',N''−ヘキサ(アルコキシメチル)メラミン、N,N,N',N'−テトラ(アルコキシメチル)ベンゾグアナミンが好ましい。3価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物と(メタ)アクリル酸との反応物の中では、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、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が、カルボキシル基を有する多官能(メタ)アクリレートの中では、ペンタエリスリトールトリアクリレートと無水こはく酸との反応物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートと無水こはく酸との反応物が、耐カール性、硬化物の硬化性、密着性及び耐溶剤性をより一層向上させ、色残りをより一層抑制できる点で好ましい。
(C)重合性化合物の含有量は、(A)着色剤100質量部に対して、10〜1,000質量部が好ましく、20〜700質量部がより好ましい。このような態様とすることで、耐カール性、硬化物の硬化性、密着性及び耐溶剤性をより一層向上させ、色残りをより一層抑制することができる。
(光重合開始剤)
着色組成物は、更に(D)光重合開始剤を含有することができる。これにより、着色組成物に感放射線性を付与することができる。本発明に用いる(D)光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等の放射線の露光により、(C)重合性化合物の重合を開始しうる活性種を発生する化合物である。(D)光重合開始剤は、1種又は2種以上を含有することができる。
着色組成物は、更に(D)光重合開始剤を含有することができる。これにより、着色組成物に感放射線性を付与することができる。本発明に用いる(D)光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等の放射線の露光により、(C)重合性化合物の重合を開始しうる活性種を発生する化合物である。(D)光重合開始剤は、1種又は2種以上を含有することができる。
(D)光重合開始剤としては、例えば、チオキサントン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、O−アシルオキシム系化合物、オニウム塩系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、ジアゾ系化合物、イミドスルホナート系化合物、オニウム塩系化合物等を挙げることができる。中でも、チオキサントン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物及びO−アシルオキシム系化合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
チオキサントン系化合物の具体例としては、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等を挙げることができる。
また、アセトフェノン系化合物の具体例としては、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパン−1−オン、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、2−(4−メチルベンジル)−2−(ジメチルアミノ)−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン等を挙げることができる。
また、ビイミダゾール系化合物の具体例としては、2,2'−ビス(2−クロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール等を挙げることができる。
なお、光重合開始剤としてビイミダゾール系化合物を用いる場合、水素供与体を併用することが、感度を改良することができる点で好ましい。ここでいう「水素供与体」とは、露光によりビイミダゾール系化合物から発生したラジカルに対して、水素原子を供与することができる化合物を意味する。水素供与体としては、例えば、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等のメルカプタン系水素供与体;4,4'−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4'−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のアミン系水素供与体を挙げることができる。本発明において、水素供与体は、単独で又は2種以上を混合して使用することができるが、1種以上のメルカプタン系水素供与体と1種以上のアミン系水素供与体とを組み合わせて使用することが、更に感度を改良することができる点で好ましい。
また、トリアジン系化合物の具体例としては、例えば、特公昭57−6096号公報、特開2003−238898号公報の段落〔0063〕〜〔0065〕に記載の化合物を挙げることができる。
また、O−アシルオキシム系化合物の具体例としては、1,2−オクタンジオン,1−〔4−(フェニルチオ)フェニル〕−,2−(O−ベンゾイルオキシム)、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)、エタノン,1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−,1−(O−アセチルオキシム)、エタノン,1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9H−カルバゾール−3−イル〕−,1−(O−アセチルオキシム)等を挙げることができる。O−アシルオキシム系化合物の市販品としては、NCI−831、NCI−930(以上、株式会社ADEKA社製))、OXE−03、OXE−04(以上、BASF社製)等を使用することもできる。
本発明において、アセトフェノン系化合物等のビイミダゾール系化合物以外の光重合開始剤を用いる場合には、増感剤を併用することもできる。このような増感剤としては、例えば、4,4'−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4'−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4−ジエチルアミノアセトフェノン、4−ジメチルアミノプロピオフェノン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、2,5−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、7−ジエチルアミノ−3−(4−ジエチルアミノベンゾイル)クマリン、4−(ジエチルアミノ)カルコン等を挙げることができる。
(D)光重合開始剤の含有量は、(C)重合性化合物100質量部に対して、0.01〜120質量部が好ましく、1〜100質量部が更に好ましい。このような態様とすることで、異物の発生の抑制だけでなく、硬化性、被膜特性を良好にすることができる。
(溶媒)
着色組成物は、通常、有機溶媒を配合して液状組成物として調製される。本発明で使用する着色組成物は、(A)成分とともに、任意的に加えられる他の成分を含有することができ、少なくとも(B)及び(C)成分を含有することが好ましい。
(E)溶媒としては、着色組成物を構成する(A)成分や他の成分を分散又は溶解し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。(E)溶媒は、1種又は2種以上を含有することができる。
着色組成物は、通常、有機溶媒を配合して液状組成物として調製される。本発明で使用する着色組成物は、(A)成分とともに、任意的に加えられる他の成分を含有することができ、少なくとも(B)及び(C)成分を含有することが好ましい。
(E)溶媒としては、着色組成物を構成する(A)成分や他の成分を分散又は溶解し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。(E)溶媒は、1種又は2種以上を含有することができる。
有機溶媒としては、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エチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチ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−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、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エチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル;
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−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチ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−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、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エチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル;
乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸アルキルエステル;
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロパノール、イソブタノール、t−ブタノール、オクタノール、2−エチルヘキサノール、シクロヘキサノール等の(シクロ)アルキルアルコール;
ジアセトンアルコール等のケトアルコール;
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロパノール、イソブタノール、t−ブタノール、オクタノール、2−エチルヘキサノール、シクロヘキサノール等の(シクロ)アルキルアルコール;
ジアセトンアルコール等のケトアルコール;
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、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、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アセテート、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−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキ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、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の環状エーテル;
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等のケトン;
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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の環状エーテル;
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等のケトン;
プロピレングリコールジアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,6−ヘキサンジオールジアセテート等のジアセテート;
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−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、エトキシ酢酸エチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート等のアルコキシカルボン酸エステル;
酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル等の脂肪酸アルキルエステル;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド又はラクタム等を挙げることができる。
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−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、エトキシ酢酸エチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート等のアルコキシカルボン酸エステル;
酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル等の脂肪酸アルキルエステル;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド又はラクタム等を挙げることができる。
中でも、溶解・分散性、塗布性等の観点から、(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキルエステル及び(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテートから選択される少なくとも1種が好ましい。
(E)溶媒の含有量は、特に限定されるものではないが、着色組成物の溶媒を除いた各成分の合計濃度が、5〜50質量%となる量が好ましく、10〜40質量%となる量がより好ましい。このような態様とすることにより、分散性、安定性の良好な着色剤分散液、並びに塗布性の良好な着色組成物を得ることができる。
−添加剤−
着色組成物は、必要に応じて、種々の添加剤を含有することもできる。
添加剤としては、例えば、ガラス、アルミナ等の充填剤;ポリビニルアルコール、ポリ(フロオロアルキルアクリレート)類等の高分子化合物;フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等の界面活性剤;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、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、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤;2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチルフェノール等の酸化防止剤;2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン類等の紫外線吸収剤;ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤;マロン酸、アジピン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、メサコン酸、2−アミノエタノール、3−アミノ−1−プロパノール、5−アミノ−1−ペンタノール、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、2−アミノ−1,3−プロパンジオール、4−アミノ−1,2−ブタンジオール等の残渣改善剤;こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等の現像性改善剤等を挙げることができる。
着色組成物は、必要に応じて、種々の添加剤を含有することもできる。
添加剤としては、例えば、ガラス、アルミナ等の充填剤;ポリビニルアルコール、ポリ(フロオロアルキルアクリレート)類等の高分子化合物;フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等の界面活性剤;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、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、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤;2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチルフェノール等の酸化防止剤;2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン類等の紫外線吸収剤;ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤;マロン酸、アジピン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、メサコン酸、2−アミノエタノール、3−アミノ−1−プロパノール、5−アミノ−1−ペンタノール、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、2−アミノ−1,3−プロパンジオール、4−アミノ−1,2−ブタンジオール等の残渣改善剤;こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等の現像性改善剤等を挙げることができる。
本発明の着色組成物は、適宜の方法により調製することができ、その調製方法としては、例えば、(A)成分とともに(B)及び(C)成分を、溶媒や任意的に加えられる他の成分と共に、混合することにより調製することができる。(A)着色剤として顔料を用いる場合には、顔料を溶媒中、分散剤の存在下で、場合により(B)バインダー樹脂の一部と共に、例えばビーズミル、ロールミル等を用いて、粉砕しつつ混合・分散して顔料分散液とし、次いで、この顔料分散液に、(C)重合性化合物と、必要に応じて(B)バインダー樹脂、光重合開始剤、更に追加の溶媒や他の成分を添加し、混合することにより調製することができる。
カラーフィルタの製造方法
本発明のカラーフィルタの製造方法は、下記の工程(1)及び(2)を含むものであり、下記の順序で実施することが好ましい。
工程(1):多孔質有機基材と、着色剤を含む着色組成物とを接触させる工程
工程(2):工程(1)で得られた基材をプレベークする工程
本発明のカラーフィルタの製造方法は、下記の工程(1)及び(2)を含むものであり、下記の順序で実施することが好ましい。
工程(1):多孔質有機基材と、着色剤を含む着色組成物とを接触させる工程
工程(2):工程(1)で得られた基材をプレベークする工程
以下、これらの工程について、赤色着色剤を含む着色組成物を用いた場合を例に順次説明する。
−工程(1)−
工程(1)は、多孔質有機基材と着色剤を含む着色組成物とを接触させる工程である。これにより、多孔質有機基材の空孔に着色組成物を含浸させることができる。
接触方法としては、例えば、多孔質有機基材上に赤色着色剤を含む着色組成物を塗布する方法、赤色着色剤を含む着色組成物に多孔質有機基材を浸漬させる方法等が挙げられる。中でも、浸漬方法が、多孔質有機基材の空孔の内部に着色組成物を浸入させやすい点で好ましい。
浸漬方法としては、多孔質有機基材を着色組成物中に入れた後、静置しても、あるいは着色組成物を攪拌又は循環させてもよい。
浸漬時間は、基材の種類や大きさ等により適宜選択可能であるが、通常常温で1〜15分程度である。
−工程(1)−
工程(1)は、多孔質有機基材と着色剤を含む着色組成物とを接触させる工程である。これにより、多孔質有機基材の空孔に着色組成物を含浸させることができる。
接触方法としては、例えば、多孔質有機基材上に赤色着色剤を含む着色組成物を塗布する方法、赤色着色剤を含む着色組成物に多孔質有機基材を浸漬させる方法等が挙げられる。中でも、浸漬方法が、多孔質有機基材の空孔の内部に着色組成物を浸入させやすい点で好ましい。
浸漬方法としては、多孔質有機基材を着色組成物中に入れた後、静置しても、あるいは着色組成物を攪拌又は循環させてもよい。
浸漬時間は、基材の種類や大きさ等により適宜選択可能であるが、通常常温で1〜15分程度である。
−工程(2)−
工程(2)は、工程(1)で得られた基材をプレベークする工程である。これにより、多孔質有機基材の空孔に赤色着色剤を含む着色組成物の硬化膜を形成することができる。
プレベーク条件は、基材の種類や大きさ等により適宜選択可能であるが、通常25〜110℃で1〜10分程度である。また、真空乾燥装置(VCD)を用いて溶剤を除去し塗膜を形成することもできる。
塗膜の厚さは、基材の種類や厚さにより一様ではないが、通常2〜10μm、好ましくは2〜5μmである。
工程(2)は、工程(1)で得られた基材をプレベークする工程である。これにより、多孔質有機基材の空孔に赤色着色剤を含む着色組成物の硬化膜を形成することができる。
プレベーク条件は、基材の種類や大きさ等により適宜選択可能であるが、通常25〜110℃で1〜10分程度である。また、真空乾燥装置(VCD)を用いて溶剤を除去し塗膜を形成することもできる。
塗膜の厚さは、基材の種類や厚さにより一様ではないが、通常2〜10μm、好ましくは2〜5μmである。
工程(1)〜(2)において感放射線性の着色組成物を用いた場合には、工程(2)後、工程(2)で得られた基材を現像する工程(3)を有することができる。現像前には通常、工程(2)で得られた基材を、フォトマスクを介して露光する。これにより、未露光部の硬化膜を溶解除去することができる。
露光に使用される放射線の光源としては、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯等のランプ光源やアルゴンイオンレーザー、YAGレーザー、XeClエキシマーレーザー、窒素レーザー等のレーザー光源等を挙げることができる。露光光源として、紫外線LEDを使用することもできる。波長は、190〜450nmの範囲にある放射線が好ましい。
放射線の露光量は、一般的には10〜10,000J/m2が好ましい。
露光に使用される放射線の光源としては、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯等のランプ光源やアルゴンイオンレーザー、YAGレーザー、XeClエキシマーレーザー、窒素レーザー等のレーザー光源等を挙げることができる。露光光源として、紫外線LEDを使用することもできる。波長は、190〜450nmの範囲にある放射線が好ましい。
放射線の露光量は、一般的には10〜10,000J/m2が好ましい。
また、現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性水溶液の他、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メチルエーテル、シクロヘキサノン等の有機溶剤を用いることができる。中でも、有機溶媒を用いた現像が好ましい。
アルカリ現像液には、例えば、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、アルカリ現像後は、通常、水洗する。
現像処理法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。現像条件は、常温で5〜300秒が好ましい。
アルカリ現像液には、例えば、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、アルカリ現像後は、通常、水洗する。
現像処理法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。現像条件は、常温で5〜300秒が好ましい。
工程(3)後、工程(3)で得られた基材をポストベークする工程(4)を有することができる。
ポストベーク条件は、基材の耐熱温度により一様ではないが、通常25〜280℃で10〜60分程度である。真空乾燥装置(VCD)を用いて残存溶剤等を除去することも可能である。このようにして形成された画素の膜厚は、基材の種類や空孔の深さにより一様ではないが、好ましくは5nm〜1000μm、より好ましくは10nm〜300μmである。
このようにして、例えば、多孔質有機基材の空孔に、画素パターン(着色硬化膜)が所定の配列で配置された画素アレイを形成することができる。
ポストベーク条件は、基材の耐熱温度により一様ではないが、通常25〜280℃で10〜60分程度である。真空乾燥装置(VCD)を用いて残存溶剤等を除去することも可能である。このようにして形成された画素の膜厚は、基材の種類や空孔の深さにより一様ではないが、好ましくは5nm〜1000μm、より好ましくは10nm〜300μmである。
このようにして、例えば、多孔質有機基材の空孔に、画素パターン(着色硬化膜)が所定の配列で配置された画素アレイを形成することができる。
次いで、緑色又は青色の各感放射線性着色組成物を用い、上記と同様にして、各感放射線性着色組成物の塗布、プレベーク、露光、現像及びポストベークを行って、緑色の画素アレイ及び青色の画素アレイを同一基材内に順次形成する。これにより、赤色、緑色及び青色の三原色の画素アレイが基材の空孔内に配置されたカラーフィルタが得られる。但し、各色の画素を形成する順序は、上記のものに限定されない。
また、このようにして得られた画素パターン上に、必要に応じて保護膜を形成した後、透明導電膜をスパッタリングにより形成する。透明導電膜を形成した後、更にスペーサーを形成してもよい。
このようにして製造された本発明のカラーフィルタは、輝度及び色純度が極めて高く、耐カール性、硬化物の硬化性、密着性及び耐溶剤性に優れ、色残りが抑制されているため、カラー液晶表示素子、固体撮像素子、カラー撮像管素子、カラーセンサー、有機EL表示素子、電子ペーパー等に極めて有用である。
表示素子
本発明の表示素子は、本発明のカラーフィルタを具備するものである。表示素子としては、例えば、カラー液晶表示素子、固体撮像素子、有機EL表示素子、電子ペーパー等を挙げることができる。
本発明のカラー液晶表示素子は、透過型でも反射型でもよく、適宜の構造を採ることができる。例えば、本発明のカラーフィルタと、駆動用基材とカラーフィルタを形成した基材とが、液晶層を介して対向した構造を採ることができる。また、薄膜トランジスター(TFT)が配置された駆動用基材の表面上に本発明のカラーフィルタを配置し、これとITO(錫をドープした酸化インジュウム)電極あるいはIZO(酸価インジュウムと酸化亜鉛との混合物)電極を形成した基材とが、液晶層を介して対向した構造を採ることもできる。後者の構造は、開口率を格段に向上させることができ、明るく高精細な液晶表示素子が得られるという利点を有する。なお、後者の構造を採用する場合、ブラックマトリックスやブラックスペーサーは、カラーフィルタ側、並びにITO電極あるいはIZO電極を形成した基材側のどちらに形成されていても良い。
本発明の表示素子は、本発明のカラーフィルタを具備するものである。表示素子としては、例えば、カラー液晶表示素子、固体撮像素子、有機EL表示素子、電子ペーパー等を挙げることができる。
本発明のカラー液晶表示素子は、透過型でも反射型でもよく、適宜の構造を採ることができる。例えば、本発明のカラーフィルタと、駆動用基材とカラーフィルタを形成した基材とが、液晶層を介して対向した構造を採ることができる。また、薄膜トランジスター(TFT)が配置された駆動用基材の表面上に本発明のカラーフィルタを配置し、これとITO(錫をドープした酸化インジュウム)電極あるいはIZO(酸価インジュウムと酸化亜鉛との混合物)電極を形成した基材とが、液晶層を介して対向した構造を採ることもできる。後者の構造は、開口率を格段に向上させることができ、明るく高精細な液晶表示素子が得られるという利点を有する。なお、後者の構造を採用する場合、ブラックマトリックスやブラックスペーサーは、カラーフィルタ側、並びにITO電極あるいはIZO電極を形成した基材側のどちらに形成されていても良い。
本発明のカラー液晶表示素子は、冷陰極蛍光管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)の他、白色LEDを光源とするバックライトユニットを具備することができる。白色LEDとしては、例えば、赤色LEDと緑色LEDと青色LEDを組み合わせて混色により白色光を得る白色LED、青色LEDと赤色LEDと緑色蛍光体を組み合わせて混色により白色光を得る白色LED、青色LEDと赤色発光蛍光体と緑色発光蛍光体を組み合わせて混色により白色光を得る白色LED、青色LEDとYAG系蛍光体の混色により白色光を得る白色LED、青色LEDと橙色発光蛍光体と緑色発光蛍光体を組み合わせて混色により白色光を得る白色LED、紫外線LEDと赤色発光蛍光体と緑色発光蛍光体と青色発光蛍光体を組み合わせて混色により白色光を得る白色LED等を挙げることができる。
本発明のカラー液晶表示素子には、TN(Twisted Nematic)型、STN(Super Twisted Nematic)型、IPS(In−Planes Switching)型、VA(Vertical Alignment)型、OCB(Optically Compensated Birefringence)型等の適宜の液晶モードが適用できる。
また、本発明の有機EL表示素子は、適宜の構造をとることが可能であり、例えば、特開平11−307242号公報に開示されている構造を挙げることができる。更に、本発明の電子ペーパーは、適宜の構造をとることが可能であり、例えば、特開2007−41169号公報に開示されている構造を挙げることができる。
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。
<Mw及びMw/Mnの測定>
以下の各合成例で得た(B)共重合体について、下記仕様のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPCと略す)によりポリスチレン換算のMw及びMnを測定した。
・装置 :GPC−104(昭和電工株式会社製)
・カラム:KD−G、KF−603、KF−602、KF−601を結合して用いた。
・移動相:DMF
以下の各合成例で得た(B)共重合体について、下記仕様のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPCと略す)によりポリスチレン換算のMw及びMnを測定した。
・装置 :GPC−104(昭和電工株式会社製)
・カラム:KD−G、KF−603、KF−602、KF−601を結合して用いた。
・移動相:DMF
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。
<分散剤の合成>
分散剤合成例1
国際公開第2012/001945号パンフレットの実施例1に従って、ジメチルアミノエチルメタクリレート由来の繰り返し単位を有するAブロックと、ブチルメタクリレート、メチルメタクリレート及びメタクリル酸由来の繰り返し単位を有するBブロックからなるブロック共重合体を合成した。各繰り返し単位の共重合比は、ジメチルアミノエチルメタクリレート/ブチルメタクリレート/メチルメタクリレート/メタクリル酸=22/50/23/5であり、Mwが12,720、Mw/Mnが1.46である。このブロック共重合体の40質量%濃度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溶液を「分散剤(B−1)」とする。
分散剤合成例1
国際公開第2012/001945号パンフレットの実施例1に従って、ジメチルアミノエチルメタクリレート由来の繰り返し単位を有するAブロックと、ブチルメタクリレート、メチルメタクリレート及びメタクリル酸由来の繰り返し単位を有するBブロックからなるブロック共重合体を合成した。各繰り返し単位の共重合比は、ジメチルアミノエチルメタクリレート/ブチルメタクリレート/メチルメタクリレート/メタクリル酸=22/50/23/5であり、Mwが12,720、Mw/Mnが1.46である。このブロック共重合体の40質量%濃度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溶液を「分散剤(B−1)」とする。
<バインダー樹脂の合成>
バインダー樹脂合成例1
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル3質量部及び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質量部を仕込み、引き続きN−フェニルマレイミド12質量部、スチレン10質量部、メタクリル酸20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29質量部、ベンジルメタクリレート14質量部、及びペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)(堺化学工業(株)製)5質量部を仕込んで、窒素置換した。その後ゆるやかに撹拌して、反応溶液の温度を80℃に上昇させ、この温度を3時間保持して重合した。その後、反応溶液の温度を100℃に昇温させ、さらに1時間重合した。
室温まで冷却した後、固形分濃度が34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アセテートを添加することにより、バインダー樹脂溶液を得た。得られたバインダー樹脂は、Mwが9,700、Mnが5,700であった。このバインダー樹脂溶液を「バインダー樹脂(C−1)溶液」とする。
バインダー樹脂合成例1
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル3質量部及び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質量部を仕込み、引き続きN−フェニルマレイミド12質量部、スチレン10質量部、メタクリル酸20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29質量部、ベンジルメタクリレート14質量部、及びペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)(堺化学工業(株)製)5質量部を仕込んで、窒素置換した。その後ゆるやかに撹拌して、反応溶液の温度を80℃に上昇させ、この温度を3時間保持して重合した。その後、反応溶液の温度を100℃に昇温させ、さらに1時間重合した。
室温まで冷却した後、固形分濃度が34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アセテートを添加することにより、バインダー樹脂溶液を得た。得られたバインダー樹脂は、Mwが9,700、Mnが5,700であった。このバインダー樹脂溶液を「バインダー樹脂(C−1)溶液」とする。
バインダー樹脂合成例2
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80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50質量部、メタクリル酸15質量部、スチレン10質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート12.5質量部、2−エチルヘキシルメタクリレート38質量部、N−フェニルマレイミド12質量部、及びこはく酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)12.5質量部の混合溶液、並び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20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3時間かけて各々滴下し、この温度を保持して1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時間重合した。その後室温に冷却し、固形分濃度が40質量%となるよう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を加えることにより、バインダー樹脂溶液を得た。得られたバインダー樹脂は、Mw=10,800、Mn=5,900、Mw/Mn=1.83であった。このバインダー樹脂溶液を「バインダー樹脂(C−2)溶液」とする。
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80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50質量部、メタクリル酸15質量部、スチレン10質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート12.5質量部、2−エチルヘキシルメタクリレート38質量部、N−フェニルマレイミド12質量部、及びこはく酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)12.5質量部の混合溶液、並び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20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3時間かけて各々滴下し、この温度を保持して1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時間重合した。その後室温に冷却し、固形分濃度が40質量%となるよう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を加えることにより、バインダー樹脂溶液を得た。得られたバインダー樹脂は、Mw=10,800、Mn=5,900、Mw/Mn=1.83であった。このバインダー樹脂溶液を「バインダー樹脂(C−2)溶液」とする。
バインダー樹脂合成例3
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29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30.85質量部、メタクリル酸6.06質量部、N−フェニルマレイミド3.79質量部、スチレン3.79質量部、メチルメタクリレート24.24質量部、及び2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)2.27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(C−3)を含む溶液(固形分濃度40質量%)を得た。これを「バインダー樹脂(C−3)溶液」とする。得られたバインダー樹脂(C−3)は、Mwが9,500、Mnが5,400であった。
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29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30.85質量部、メタクリル酸6.06質量部、N−フェニルマレイミド3.79質量部、スチレン3.79質量部、メチルメタクリレート24.24質量部、及び2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)2.27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(C−3)を含む溶液(固形分濃度40質量%)を得た。これを「バインダー樹脂(C−3)溶液」とする。得られたバインダー樹脂(C−3)は、Mwが9,500、Mnが5,400であった。
バインダー樹脂合成例4
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29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30.85質量部、メタクリル酸6.06質量部(70.4mmol)、メチルメタクリレート16.67質量部(166.5mmol)、フェニルメタクリレート15.15質量部(93.4mmol)、及び2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)2.27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(C−4)を含む溶液(固形分濃度40質量%)を得た。これを「バインダー樹脂(C−4)溶液」とする。得られたバインダー樹脂(C−4)は、Mwが9,700、Mnが4,800であった。
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29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30.85質量部、メタクリル酸6.06質量部(70.4mmol)、メチルメタクリレート16.67質量部(166.5mmol)、フェニルメタクリレート15.15質量部(93.4mmol)、及び2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)2.27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(C−4)を含む溶液(固形分濃度40質量%)を得た。これを「バインダー樹脂(C−4)溶液」とする。得られたバインダー樹脂(C−4)は、Mwが9,700、Mnが4,800であった。
調製例1
(顔料系赤色着色組成物の調製)
着色剤としてC.I.ピグメントイエロー185を3.3質量部、下記式(1)で表される顔料を7.7質量部、分散剤としてBYK−LPN6919(ビックケミー(BYK)社製)、固形分濃度=60質量%)を5.6質量部、バインダー樹脂としてバインダー樹脂(C−1)溶液6.38質量部(固形分濃度34質量%)、バインダー樹脂(C−2)溶液1.82質量部(固形分濃度40質量%)、分散助剤としてC.I.ピグメントイエロー138のスルホン酸誘導体0.96質量部、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート55.7質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル18.5質量部を混合し、ビーズミルにより12時間混合・分散して、顔料分散液(r−1)を調製した。
(顔料系赤色着色組成物の調製)
着色剤としてC.I.ピグメントイエロー185を3.3質量部、下記式(1)で表される顔料を7.7質量部、分散剤としてBYK−LPN6919(ビックケミー(BYK)社製)、固形分濃度=60質量%)を5.6質量部、バインダー樹脂としてバインダー樹脂(C−1)溶液6.38質量部(固形分濃度34質量%)、バインダー樹脂(C−2)溶液1.82質量部(固形分濃度40質量%)、分散助剤としてC.I.ピグメントイエロー138のスルホン酸誘導体0.96質量部、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート55.7質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル18.5質量部を混合し、ビーズミルにより12時間混合・分散して、顔料分散液(r−1)を調製した。
顔料分散液(r−1)72.7質量部、バインダー樹脂(C−1)溶液1.04質量部、重合性化合物としてカヤラッドDPEA−12(日本化薬株式会社製、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)0.94質量部、アロニックスM−450(東亜合成株式会社製、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物)0.94質量部、光重合開始剤としてNCI−930(株式会社ADEKA社製)0.43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)の1質量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液0.3質量部、酸化防止剤としてIrganox1010(BASFジャパン株式会社製、ペンタエリスリトール=テトラキス[3−(3’,5'−ジ−tert−ブチル−4'−ヒドロキシフェニル)プロピオナート])の5質量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液1.74質量部、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート19.8質量%を混合して、固形分濃度16質量%の赤色着色組成物(RP−1)を調製した。なお、着色組成物(RP−1)における着色剤濃度は50質量%である。
調製例2
(顔料系緑色着色組成物の調製)
着色剤としてC.I.ピグメントイエロー139を0.66質量部、C.I.ピグメントイエロー185を0.88質量部、C.I.ピグメントグリーン58を9.46質量部、分散剤として「分散剤(B−1)」溶液を7.8質量部、バインダー樹脂(C−2)溶液8.1質量部(固形分濃度40質量%)、分散助剤としてC.I.ピグメントイエロー138のスルホン酸誘導体0.82質量部、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート68.6質量部、プロピレングリコールモノエチルエーテル3.67質量部を混合し、ビーズミルにより12時間混合・分散して、顔料分散液(g−1)を調製した。
(顔料系緑色着色組成物の調製)
着色剤としてC.I.ピグメントイエロー139を0.66質量部、C.I.ピグメントイエロー185を0.88質量部、C.I.ピグメントグリーン58を9.46質量部、分散剤として「分散剤(B−1)」溶液を7.8質量部、バインダー樹脂(C−2)溶液8.1質量部(固形分濃度40質量%)、分散助剤としてC.I.ピグメントイエロー138のスルホン酸誘導体0.82質量部、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート68.6質量部、プロピレングリコールモノエチルエーテル3.67質量部を混合し、ビーズミルにより12時間混合・分散して、顔料分散液(g−1)を調製した。
顔料分散液(g−1)72.7質量部、バインダー樹脂(C−1)溶液0.15質量部、重合性化合物としてカヤラッドDPEA−12(日本化薬株式会社製、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)2.1質量部、光重合開始剤としてNCI−930(株式会社ADEKA社製)0.6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)の1質量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液0.3質量部、酸化防止剤としてIrganox1010(BASFジャパン株式会社製、ペンタエリスリトール=テトラキス[3−(3’,5'−ジ−tert−ブチル−4'−ヒドロキシフェニル)プロピオナート])の5質量%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液0.6質量部、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート23.5質量%を混合して、固形分濃度16質量%の緑色着色組成物(GP−1)を調製した。なお、緑色着色組成物(GP−1)における着色剤濃度は50質量%である。
調製例3
(顔料系青色着色組成物の調製)
着色剤としてC.I.ピグメントブルー15:6とC.I.ピグメントバイオレット23との90/10(質量比)混合物12質量部、分散剤としてBYK−LPN21116(ビックケミー(BYK)社製)を11.2質量部(固形分濃度40質量%)、バインダー樹脂としてバインダー樹脂溶液(C−1)51質量部、溶媒として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76.8質量部用いて、ビーズミルにより混合・分散して、顔料分散液(b−1)を調製した。
(顔料系青色着色組成物の調製)
着色剤としてC.I.ピグメントブルー15:6とC.I.ピグメントバイオレット23との90/10(質量比)混合物12質量部、分散剤としてBYK−LPN21116(ビックケミー(BYK)社製)を11.2質量部(固形分濃度40質量%)、バインダー樹脂としてバインダー樹脂溶液(C−1)51質量部、溶媒として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76.8質量部用いて、ビーズミルにより混合・分散して、顔料分散液(b−1)を調製した。
顔料分散液(b−1)100質量部、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とジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物(日本化薬株式会社製、商品名KAYARAD DPHA)を13質量部、光重合開始剤として2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパン−1−オンを10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)0.1質量部、および溶媒として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固形分濃度20質量%となるよう混合して、青色着色組成物(BP−1)を調製した。
調製例4
(染料含有赤色着色組成物の調製)
着色剤としてC.I.ピグメントレッド254を15質量部、分散剤としてBYK−LPN21116(ビックケミー(BYK)社製)12.5質量部(固形分濃度40質量%)、バインダー樹脂(C−3)溶液12.5質量部(固形分濃度40質量%)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート59.5質量部を用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(r−2)を調製した。
(染料含有赤色着色組成物の調製)
着色剤としてC.I.ピグメントレッド254を15質量部、分散剤としてBYK−LPN21116(ビックケミー(BYK)社製)12.5質量部(固形分濃度40質量%)、バインダー樹脂(C−3)溶液12.5質量部(固形分濃度40質量%)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート59.5質量部を用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(r−2)を調製した。
着色剤としてC.I.ピグメントレッド177を15質量部、分散剤としてBYK−LPN21116(ビックケミー(BYK)社製)12.5質量部(固形分濃度40質量%)、バインダー樹脂(C−3)溶液12.5質量部(固形分濃度40質量%)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート59.5質量部を用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(r−3)を調製した。
着色剤としてC.I.アシッドレッド52 5質量部をプロピレングリコールモノメチルエーテル95質量部に溶解させ、染料溶液(rd−1)とした。
着色剤として顔料分散液(r−2)34.6質量部、顔料分散液(r−3)12.4質量部、及び染料溶液(rd−1)7.4質量部、バインダー樹脂としてバインダー樹脂(C−3)溶液7.4質量部(固形分濃度40質量%)、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とジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物(日本化薬株式会社製、商品名KAYARAD DPHA)を3.3質量部、光重合開始剤としてNCI−930(株式会社ADEKA社製)0.6質量部、2,2'−ビス(2−クロロフェニル)−4,5,4',5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール0.2質量部、2,4−ジエチルチオキサントン0.2質量部並びに2−メルカプトベンゾチアゾール0.1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、及び溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート13.7質量部並びにシクロヘキサノン20.1質量部を混合して、染料含有赤色着色組成物(RH−1)を調製した。
調製例5
(染料含有緑色着色組成物の調製)
着色剤としてC.I.ピグメントグリーン58を15質量部、分散剤としてBYK−LPN21116(ビックケミー(BYK)社製)12.5質量部(固形分濃度40質量%)、バインダー樹脂(C−3)溶液12.5質量部(固形分濃度40質量%)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート59.5質量部を用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(g−2)を調製した。
(染料含有緑色着色組成物の調製)
着色剤としてC.I.ピグメントグリーン58を15質量部、分散剤としてBYK−LPN21116(ビックケミー(BYK)社製)12.5質量部(固形分濃度40質量%)、バインダー樹脂(C−3)溶液12.5質量部(固形分濃度40質量%)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート59.5質量部を用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(g−2)を調製した。
着色剤としてC.I.ピグメントイエロー138を15質量部、分散剤としてBYK−LPN21116(ビックケミー(BYK)社製)12.5質量部(固形分濃度40質量%)、バインダー樹脂(C−3)溶液12.5質量部(固形分濃度40質量%)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート59.5質量部を用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(g−3)を調製した。
着色剤としてC.I.ベーシックグリーン1 5質量部をプロピレングリコールモノメチルエーテル95質量部に溶解させ、染料溶液(gd−1)とした。
着色剤としてC.I.ベーシックイエロー28 5質量部をプロピレングリコールモノメチルエーテル95質量部に溶解させ、染料溶液(gd−2)とした。
着色剤として顔料分散液(g−2)34.6質量部、顔料分散液(g−3)9.9質量部、染料溶液(gd−1)7.4質量部、及び染料溶液(gd−2)7.4質量部、バインダー樹脂としてバインダー樹脂(C−3)溶液7.5質量部(固形分濃度40質量%)、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とジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物(日本化薬株式会社製、商品名KAYARAD DPHA)を3.3質量部、光重合開始剤としてNCI−930(株式会社ADEKA社製)0.6質量部、2,2'−ビス(2−クロロフェニル)−4,5,4',5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール0.2質量部、2,4−ジエチルチオキサントン0.2質量部並びに2−メルカプトベンゾチアゾール0.1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、及び溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート13.7質量部並びにシクロヘキサノン20.1質量部を混合して、染料含有緑色着色組成物(GH−1)を調製した。
調製例6
(染料含有青色着色組成物の調製)
着色剤としてC.I.ピグメントブルー15:6を15質量部、分散剤としてBYK−LPN21116(ビックケミー(BYK)社製)12.5質量部(固形分濃度40質量%)、バインダー樹脂(C−3)溶液12.5質量部(固形分濃度40質量%)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート59.5質量部を用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(b−2)を調製した。
(染料含有青色着色組成物の調製)
着色剤としてC.I.ピグメントブルー15:6を15質量部、分散剤としてBYK−LPN21116(ビックケミー(BYK)社製)12.5質量部(固形分濃度40質量%)、バインダー樹脂(C−3)溶液12.5質量部(固形分濃度40質量%)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート59.5質量部を用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(b−2)を調製した。
下記式(a)で表される染料10質量部を乳酸メチル90質量部に溶解して、染料溶液(bd−1)を調製した。
顔料分散液(b−2)15.6質量部、染料溶液(bd−1)5.8質量部、バインダー樹脂(C−4)溶液(固形分濃度40質量%)5.1質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物(日本化薬株式会社製、商品名KAYARAD DPHA)7.7質量部、NCI−831(株式会社ADEKA社製)2.1質量部、メガファックF−554(DIC株式会社製)0.4質量部、下記式(b)で表される化合物を0.14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アセテート63.1質量部を混合して、染料含有青色着色組成物(BH−1)を調製した。
実施例1
多孔質有機基材として縦100mm×横100mmにカットしたサンマップLC(ポリエチレン製多孔質フィルム、日東電工社製、空孔率30%)を、23℃の赤色着色組成物(RP−1)に5分間浸漬させたのち、アルバック社製真空乾燥装置(VCD)を用いて溶剤を除去した。
次いで、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介さずに、塗膜に365nm、405nm及び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、この基材をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで洗浄し、再びVCDを用いて溶剤を除去することにより、着色剤を含む着色組成物の硬化物を有するカラーフィルタを形成した。
多孔質有機基材として縦100mm×横100mmにカットしたサンマップLC(ポリエチレン製多孔質フィルム、日東電工社製、空孔率30%)を、23℃の赤色着色組成物(RP−1)に5分間浸漬させたのち、アルバック社製真空乾燥装置(VCD)を用いて溶剤を除去した。
次いで、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介さずに、塗膜に365nm、405nm及び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、この基材をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで洗浄し、再びVCDを用いて溶剤を除去することにより、着色剤を含む着色組成物の硬化物を有するカラーフィルタを形成した。
パターニング後のカラーフィルタの耐カール性の評価
このカラーフィルタの四隅をそれぞれ「頂点A」「頂点B」「頂点C」「頂点D」とする。また、四辺をそれぞれ「辺AB」「辺BC」「辺CD」「辺DA」とする。
前記カラーフィルタの辺AB及び辺BCをガラス基板上に固定したときの、カラーフィルタのカールの高さ、即ち頂点Dとガラス基板との距離を測定し、これをd1とする。同様にして、前記カラーフィルタの辺BC及び辺CDをガラス基板上に固定したときの、カラーフィルタのカールの高さ、即ち頂点Aとガラス基板との距離を測定してこれをd2とする。同様にして、前記カラーフィルタの辺CD及び辺DAをガラス基板上に固定したときの、カラーフィルタのカールの高さ、即ち頂点Bとガラス基板との距離を測定してこれをd3とし、前記カラーフィルタの辺DA及び辺ABをガラス基板上に固定したときの、カラーフィルタのカールの高さ、即ち頂点Cとガラス基板との距離を測定してこれをd4とする。d1〜d4の平均値が10mm未満の場合を「0」、10mm以上20mm未満の場合を「1」、20mm以上30mm未満の場合を「2」、30mm以上40mm未満の場合を「3」、40mm以上50mm未満の場合を「4」、50mm以上の場合を「5」として評価した。評価結果を表1に示す。数値が小さいほど、耐カール性が良好であると言える。
着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されているカラーフィルタは、着色組成物の硬化収縮の影響が基材の片面に及ぶことがなく、したがって当該カラーフィルタは耐カール性が良好となる。
一方、着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されていないカラーフィルタは、着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材上に形成されるため、着色組成物の硬化収縮の影響が基材の片面に及び、したがって当該カラーフィルタはカールしやすくなる。
このカラーフィルタの四隅をそれぞれ「頂点A」「頂点B」「頂点C」「頂点D」とする。また、四辺をそれぞれ「辺AB」「辺BC」「辺CD」「辺DA」とする。
前記カラーフィルタの辺AB及び辺BCをガラス基板上に固定したときの、カラーフィルタのカールの高さ、即ち頂点Dとガラス基板との距離を測定し、これをd1とする。同様にして、前記カラーフィルタの辺BC及び辺CDをガラス基板上に固定したときの、カラーフィルタのカールの高さ、即ち頂点Aとガラス基板との距離を測定してこれをd2とする。同様にして、前記カラーフィルタの辺CD及び辺DAをガラス基板上に固定したときの、カラーフィルタのカールの高さ、即ち頂点Bとガラス基板との距離を測定してこれをd3とし、前記カラーフィルタの辺DA及び辺ABをガラス基板上に固定したときの、カラーフィルタのカールの高さ、即ち頂点Cとガラス基板との距離を測定してこれをd4とする。d1〜d4の平均値が10mm未満の場合を「0」、10mm以上20mm未満の場合を「1」、20mm以上30mm未満の場合を「2」、30mm以上40mm未満の場合を「3」、40mm以上50mm未満の場合を「4」、50mm以上の場合を「5」として評価した。評価結果を表1に示す。数値が小さいほど、耐カール性が良好であると言える。
着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されているカラーフィルタは、着色組成物の硬化収縮の影響が基材の片面に及ぶことがなく、したがって当該カラーフィルタは耐カール性が良好となる。
一方、着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されていないカラーフィルタは、着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材上に形成されるため、着色組成物の硬化収縮の影響が基材の片面に及び、したがって当該カラーフィルタはカールしやすくなる。
着色組成物の硬化物の、基材に対する密着性の評価
前記「パターニング後のカラーフィルタの耐カール性の評価」と同様にして、着色剤を含む着色組成物の硬化物を有するカラーフィルタを形成した。
JIS K5400に準じて基材のクロスカット試験を行い、着色組成物の硬化物の、基材に対する密着性の評価を行った。カットのふちが完全になめらかであり、どの格子の目にも剥がれがない場合を「0」、クロスカット部分の硬化物の剥がれが5%未満の場合を「1」、クロスカット部分の硬化物の剥がれが5%以上15%未満の場合を「2」、クロスカット部分の硬化物の剥がれが15%以上35%未満の場合を「3」、クロスカット部分の硬化物の剥がれが35%以上65%未満の場合を「4」、クロスカット部分の硬化物の剥がれが65%以上の場合を「5」、として評価した。評価結果を表1に示す。数値が小さいほど、着色組成物の硬化物の、基材に対する密着性が良好であると言える。
着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されているカラーフィルタは、着色組成物の硬化物は基材から剥離し難い。
一方、着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されていないカラーフィルタは、着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材上に形成されるため、クロスカット試験において硬化物が基材から剥離しやすくなる。
前記「パターニング後のカラーフィルタの耐カール性の評価」と同様にして、着色剤を含む着色組成物の硬化物を有するカラーフィルタを形成した。
JIS K5400に準じて基材のクロスカット試験を行い、着色組成物の硬化物の、基材に対する密着性の評価を行った。カットのふちが完全になめらかであり、どの格子の目にも剥がれがない場合を「0」、クロスカット部分の硬化物の剥がれが5%未満の場合を「1」、クロスカット部分の硬化物の剥がれが5%以上15%未満の場合を「2」、クロスカット部分の硬化物の剥がれが15%以上35%未満の場合を「3」、クロスカット部分の硬化物の剥がれが35%以上65%未満の場合を「4」、クロスカット部分の硬化物の剥がれが65%以上の場合を「5」、として評価した。評価結果を表1に示す。数値が小さいほど、着色組成物の硬化物の、基材に対する密着性が良好であると言える。
着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されているカラーフィルタは、着色組成物の硬化物は基材から剥離し難い。
一方、着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されていないカラーフィルタは、着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材上に形成されるため、クロスカット試験において硬化物が基材から剥離しやすくなる。
露光部のパターン保持性の評価
日東電工社製サンマップLC(ポリエチレン製多孔質フィルム)を23℃の赤色着色組成物(RP−1)に5分間浸漬させたのち、VCDを用いて溶剤を除去した。
次いで、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して、塗膜に365nm、405nm及び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、この基材をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで洗浄し、再びVCDを用いて溶剤を除去することにより、300μmドットパターンを有するカラーフィルタを形成した。
その後、上記基材を、80℃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に40分間浸漬した。浸漬後のカラーフィルタについて、ドットパターンの欠落又は消失の有無を光学顕微鏡で観察し、100パターン当たりの欠落数又は消失数の合計を求めた。欠落数又は消失数の合計が0の場合を「1」、1以上4未満の場合を「2」、4以上7未満の場合を「3」、7以上10未満の場合を「4」、10以上の場合を「5」として評価した。評価結果を表1に示す。数値が小さいほど、パターン保持性が良好であると言える。
着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されているカラーフィルタは、硬化物が基材中の空孔内に配置されているため、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートの浸潤の影響が少なく、パターン保持率が良好である。
一方、着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されていないカラーフィルタは、硬化物が基材上に形成されるため、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートがドットパターンと基材の間に侵入してパターン剥がれを引き起こし、パターン保持率が低下する。
日東電工社製サンマップLC(ポリエチレン製多孔質フィルム)を23℃の赤色着色組成物(RP−1)に5分間浸漬させたのち、VCDを用いて溶剤を除去した。
次いで、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して、塗膜に365nm、405nm及び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、この基材をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで洗浄し、再びVCDを用いて溶剤を除去することにより、300μmドットパターンを有するカラーフィルタを形成した。
その後、上記基材を、80℃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に40分間浸漬した。浸漬後のカラーフィルタについて、ドットパターンの欠落又は消失の有無を光学顕微鏡で観察し、100パターン当たりの欠落数又は消失数の合計を求めた。欠落数又は消失数の合計が0の場合を「1」、1以上4未満の場合を「2」、4以上7未満の場合を「3」、7以上10未満の場合を「4」、10以上の場合を「5」として評価した。評価結果を表1に示す。数値が小さいほど、パターン保持性が良好であると言える。
着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されているカラーフィルタは、硬化物が基材中の空孔内に配置されているため、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートの浸潤の影響が少なく、パターン保持率が良好である。
一方、着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されていないカラーフィルタは、硬化物が基材上に形成されるため、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートがドットパターンと基材の間に侵入してパターン剥がれを引き起こし、パターン保持率が低下する。
露光部の耐溶剤性の評価
前記「露光部のパターン保持性の評価」と同様にして、300μmドットパターンを有するカラーフィルタを形成した。
その後、上記基材を、80℃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に40分間浸漬した。露光部(ドットパターン部)の反射紫外スペクトルを、積分球を付属した分光光度計にてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート浸漬前後でそれぞれ測定した。そして、カラーフィルタの最大吸収波長での変化率を求め、変化率が1%未満の場合を「1」、1%以上2%未満の場合を「2」、2%以上3%未満の場合を「3」、3%以上4%未満の場合を「4」、4%以上の場合を「5」として評価した。評価結果を表1に示す。数値が小さいほど、耐溶剤性が良好であると言える。
着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されているカラーフィルタは、硬化物が基材中の空孔内に配置されているため、基材からの着色剤の溶解や溶出が抑制される。
一方、着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されていないカラーフィルタは、硬化物が基材上に形成されるため、着色剤の溶解や溶出を抑制しにくく、したがって、耐溶剤性が低下する。
前記「露光部のパターン保持性の評価」と同様にして、300μmドットパターンを有するカラーフィルタを形成した。
その後、上記基材を、80℃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に40分間浸漬した。露光部(ドットパターン部)の反射紫外スペクトルを、積分球を付属した分光光度計にてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート浸漬前後でそれぞれ測定した。そして、カラーフィルタの最大吸収波長での変化率を求め、変化率が1%未満の場合を「1」、1%以上2%未満の場合を「2」、2%以上3%未満の場合を「3」、3%以上4%未満の場合を「4」、4%以上の場合を「5」として評価した。評価結果を表1に示す。数値が小さいほど、耐溶剤性が良好であると言える。
着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されているカラーフィルタは、硬化物が基材中の空孔内に配置されているため、基材からの着色剤の溶解や溶出が抑制される。
一方、着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されていないカラーフィルタは、硬化物が基材上に形成されるため、着色剤の溶解や溶出を抑制しにくく、したがって、耐溶剤性が低下する。
未露光部の色残りの評価
前記「露光部のパターン保持性の評価」と同様にして、300μmドットパターンを有するカラーフィルタを形成した。
その後、上記基材を、80℃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に40分浸漬した。浸漬前後の未露光部(ドットパターンが形成されていない部分)の反射紫外スペクトル変化を、積分球を付属した分光光度計にてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート浸漬前後でそれぞれ測定した。そして、カラーフィルタの最大吸収波長での変化率を求め、変化率が1%未満の場合を「1」、1%以上2%未満の場合を「2」、2%以上3%未満の場合を「3」、3%以上4%未満の場合を「4」、4%以上の場合を「5」として評価した。評価結果を表1に示す。数値が小さいほど、未露光部の色残りが無く、良好であると言える。
着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されているカラーフィルタは、硬化物が基材中の空孔内に配置されているため、未露光部の色残りがし難い。
一方、着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されていないカラーフィルタは、硬化物が基材上に形成されるため、未露光部の色残りがしやすい。
前記「露光部のパターン保持性の評価」と同様にして、300μmドットパターンを有するカラーフィルタを形成した。
その後、上記基材を、80℃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に40分浸漬した。浸漬前後の未露光部(ドットパターンが形成されていない部分)の反射紫外スペクトル変化を、積分球を付属した分光光度計にてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート浸漬前後でそれぞれ測定した。そして、カラーフィルタの最大吸収波長での変化率を求め、変化率が1%未満の場合を「1」、1%以上2%未満の場合を「2」、2%以上3%未満の場合を「3」、3%以上4%未満の場合を「4」、4%以上の場合を「5」として評価した。評価結果を表1に示す。数値が小さいほど、未露光部の色残りが無く、良好であると言える。
着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されているカラーフィルタは、硬化物が基材中の空孔内に配置されているため、未露光部の色残りがし難い。
一方、着色剤を含む着色組成物の硬化物が基材の空孔に配置されていないカラーフィルタは、硬化物が基材上に形成されるため、未露光部の色残りがしやすい。
多孔質有機基材の空孔に硬化物が配置されていることの確認
多孔質有機基材として縦100mm×横100mmにカットした日東電工社製サンマップLC(ポリエチレン製多孔質フィルム)を、23℃の赤色着色組成物(RP−1)に5分間浸漬させたのち、アルバック社製真空乾燥装置(VCD)を用いて溶剤を除去した。
次いで、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介さずに、塗膜に365nm、405nm及び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、この基材をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで洗浄し、再びVCDを用いて溶剤を除去することにより、着色剤を含む着色組成物の硬化物を有するカラーフィルタを形成した。
このカラーフィルタにおいて、下記の斜め切削装置を用いて膜を削り取り、得られた基材表面を下記の顕微赤外吸収スペクトル法(μIR)で分析することにより、硬化物由来のスペクトルの有無を確認した。その結果、硬化物の厚みが多孔質有機基材の厚みに対して100%、即ち、着色剤を含む着色組成物の硬化物が、当該基材の空孔全体に保持されていることを確認した。
多孔質有機基材として縦100mm×横100mmにカットした日東電工社製サンマップLC(ポリエチレン製多孔質フィルム)を、23℃の赤色着色組成物(RP−1)に5分間浸漬させたのち、アルバック社製真空乾燥装置(VCD)を用いて溶剤を除去した。
次いで、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介さずに、塗膜に365nm、405nm及び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、この基材をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで洗浄し、再びVCDを用いて溶剤を除去することにより、着色剤を含む着色組成物の硬化物を有するカラーフィルタを形成した。
このカラーフィルタにおいて、下記の斜め切削装置を用いて膜を削り取り、得られた基材表面を下記の顕微赤外吸収スペクトル法(μIR)で分析することにより、硬化物由来のスペクトルの有無を確認した。その結果、硬化物の厚みが多孔質有機基材の厚みに対して100%、即ち、着色剤を含む着色組成物の硬化物が、当該基材の空孔全体に保持されていることを確認した。
(斜め切削装置)
・装置:ダイプラ・ウィンテス株式会社製SAICAS DN−20S型相当品
・切り刃:素材/ダイヤモンド、刃幅0.3mm、すくい角20°、にげ角10°
・測定モード:低圧モード
(顕微赤外吸収スペクトル分析)
・装置:Thermo SCIENTIFIC社製 NICOLET iS50相当品
・測定領域:700〜4000cm−1
・検出器:MCT
・分解能:4cm−1
・積算回数:500回
・測定法:ATR法
・装置:ダイプラ・ウィンテス株式会社製SAICAS DN−20S型相当品
・切り刃:素材/ダイヤモンド、刃幅0.3mm、すくい角20°、にげ角10°
・測定モード:低圧モード
(顕微赤外吸収スペクトル分析)
・装置:Thermo SCIENTIFIC社製 NICOLET iS50相当品
・測定領域:700〜4000cm−1
・検出器:MCT
・分解能:4cm−1
・積算回数:500回
・測定法:ATR法
実施例2〜36及び比較例1〜12
実施例1において、用いる着色組成物及び基材を表1に記載のものに変更した以外は実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。ここで、実施例19〜36及び比較例7〜12で用いた基材はセルロースナノファイバーシートであり、例えば国際公開第2010/001829号パンフレット、Y.Okahisa,et al.,Composite Science and Technology 69(2009)1958−1961等を参考に作製することができる。比較例1〜6のHDPEフィルムは、高密度ポリエチレンフィルム(空孔率=0%)である。
なお、実施例2〜36においても、硬化物の厚みが多孔質有機基材の厚みに対して100%、即ち、着色剤を含む着色組成物の硬化物が、当該基材の空孔全体に保持されていることを確認した。一方、比較例1〜12においては、硬化物の厚みが多孔質有機基材の厚みに対して10%未満であることを確認した。
実施例1において、用いる着色組成物及び基材を表1に記載のものに変更した以外は実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。ここで、実施例19〜36及び比較例7〜12で用いた基材はセルロースナノファイバーシートであり、例えば国際公開第2010/001829号パンフレット、Y.Okahisa,et al.,Composite Science and Technology 69(2009)1958−1961等を参考に作製することができる。比較例1〜6のHDPEフィルムは、高密度ポリエチレンフィルム(空孔率=0%)である。
なお、実施例2〜36においても、硬化物の厚みが多孔質有機基材の厚みに対して100%、即ち、着色剤を含む着色組成物の硬化物が、当該基材の空孔全体に保持されていることを確認した。一方、比較例1〜12においては、硬化物の厚みが多孔質有機基材の厚みに対して10%未満であることを確認した。
Claims (8)
- 多孔質有機基材と、
前記基材の空孔に配置された、着色剤を含む着色組成物の硬化物
を有するカラーフィルタであって、
前記硬化物の厚みが前記基材の厚みに対して10%以上である
カラーフィルタ。 - 前記基材が樹脂製基材又は繊維構造体である、請求項1記載のカラーフィルタ。
- 前記基材の材質がポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン又はセルロースである、請求項1又は2記載のカラーフィルタ。
- 前記基材の平均孔径が0.05〜100μmである、請求項1〜3のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。
- 当該カラーフィルタが赤色画素、緑色画素及び青色画素を有するものである、請求項1〜4のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。
- 下記の工程(1)及び(2)を含む、カラーフィルタの製造方法。
工程(1):多孔質有機基材と、着色剤を含む着色組成物とを接触させる工程
工程(2):工程(1)で得られた基材をプレベークする工程 - 更に下記の工程(3)を含む、請求項6記載のカラーフィルタの製造方法。
工程(3):工程(2)で得られた基材を現像する工程 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のカラーフィルタを具備する表示素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016157733A JP2018025681A (ja) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | カラーフィルタ及び表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016157733A JP2018025681A (ja) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | カラーフィルタ及び表示素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018025681A true JP2018025681A (ja) | 2018-02-15 |
Family
ID=61194843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016157733A Pending JP2018025681A (ja) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | カラーフィルタ及び表示素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018025681A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020129807A1 (ja) * | 2018-12-18 | 2020-06-25 | 三菱ケミカル株式会社 | 感光性着色組成物、硬化物、着色スペーサー、及び画像表示装置 |
-
2016
- 2016-08-10 JP JP2016157733A patent/JP2018025681A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020129807A1 (ja) * | 2018-12-18 | 2020-06-25 | 三菱ケミカル株式会社 | 感光性着色組成物、硬化物、着色スペーサー、及び画像表示装置 |
CN113168094A (zh) * | 2018-12-18 | 2021-07-23 | 三菱化学株式会社 | 感光性着色树脂组合物、固化物、着色间隔物及图像显示装置 |
JPWO2020129807A1 (ja) * | 2018-12-18 | 2021-10-28 | 三菱ケミカル株式会社 | 感光性着色組成物、硬化物、着色スペーサー、及び画像表示装置 |
JP7375773B2 (ja) | 2018-12-18 | 2023-11-08 | 三菱ケミカル株式会社 | 感光性着色組成物、硬化物、着色スペーサー、及び画像表示装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5772263B2 (ja) | 着色組成物、カラーフィルタ及び表示素子 | |
KR101706786B1 (ko) | 착색 조성물, 컬러 필터 및 컬러 액정 표시 소자 | |
JP2012173399A (ja) | 着色組成物、カラーフィルタ及び表示素子 | |
JP6281305B2 (ja) | 着色組成物、着色硬化膜、表示素子及び固体撮像素子 | |
JP6248838B2 (ja) | 着色組成物、着色硬化膜、並びに表示素子及び固体撮像素子 | |
KR20120104947A (ko) | 컬러 필터용 착색 조성물, 컬러 필터 및 표시 소자 | |
JP6911971B2 (ja) | 着色組成物、着色硬化膜及び表示素子 | |
KR101578930B1 (ko) | 적색 컬러 필터용 감방사선성 조성물, 컬러 필터 및 컬러 액정 표시 소자 | |
JP6303936B2 (ja) | 着色組成物、着色硬化膜及び表示素子 | |
JP5900203B2 (ja) | 着色組成物、カラーフィルタ及び表示素子 | |
JP5742407B2 (ja) | 着色組成物、カラーフィルタ及び表示素子 | |
JP2015180712A (ja) | 着色組成物、着色硬化膜、並びに表示素子及び固体撮像素子 | |
JP2011180169A (ja) | カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタ及びカラー液晶表示素子 | |
JP2013227495A (ja) | 着色組成物、カラーフィルタ及び表示素子 | |
JP2017110150A (ja) | 着色組成物、着色硬化膜及び表示素子 | |
JP2018025681A (ja) | カラーフィルタ及び表示素子 | |
JP2017186523A (ja) | 着色組成物、着色硬化膜、並びにカラーフィルタ、表示素子及び固体撮像素子 | |
JP2016074773A (ja) | 着色組成物、着色硬化膜、並びに表示素子及び固体撮像素子 | |
JP6658398B2 (ja) | 着色組成物、着色硬化膜、並びにカラーフィルタ、表示素子及び受光素子 | |
JP2010237466A (ja) | 着色組成物、カラーフィルタおよびカラー液晶表示素子 | |
JP2016147977A (ja) | 着色組成物、着色硬化膜、並びに固体撮像素子及び表示素子 | |
JP2013076006A (ja) | 着色組成物、カラーフィルタ及び表示素子 | |
JP2016045236A (ja) | 着色組成物、着色硬化膜及び表示素子 | |
JP6123509B2 (ja) | カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタ及び表示素子 |