WO2015174201A1

WO2015174201A1 - カラーフィルタ用着色組成物及びカラーフィルタ

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Publication number: WO2015174201A1
Application number: PCT/JP2015/061688
Authority: WO
Inventors: 雄一郎南; 香代子福島; 頌悟山田; 徳岡　真由美
Original assignee: Dic株式会社
Priority date: 2014-05-12
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2015-11-19
Also published as: TW201605991A

Abstract

　脂環式炭化水素基を有するアクリル単量体（ａ１）、リン酸基を有するアクリル単量体（ａ２）及び不飽和カルボン酸（ａ３）を必須原料として共重合して得られたアクリル樹脂（Ａ）と、有機顔料（Ｂ）と、溶剤とを含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物を提供する。本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、経時的な粘度変化が小さく、分散安定性に優れ、高輝度のカラーフィルタが得られることから、液晶表示装置等のカラーフィルタに好適に用いることができる。

Description

カラーフィルタ用着色組成物及びカラーフィルタ

　本発明は、分散安定性に優れ、高輝度のカラーフィルタが得られるカラーフィルタ用着色組成物及びカラーフィルタに関する。

　現在、液晶表示装置は、テレビ、カーナビゲーション、携帯電話、およびノートパソコンとして大きな市場を形成するに至っており、省エネ、省スペースという特徴を活かしたデスクトップパソコン用のモニターとしても普及し始めている。一般に、液晶表示装置では、カラーフィルタの上に液晶を駆動させるために透明電極が蒸着あるいはスパッタリングにより形成され、更にその上に液晶を一定方向に配向させるための配向膜が形成されている。

　このような中、カラーフィルタの耐熱性及び輝度向上を目的とし、顔料の微細化技術の開発が進められている。しかしながら、顔料を微細化した場合、カラーフィルタ用着色組成物の分散安定性が低下するという課題が生じている。

　この課題を解決するために、不飽和カルボン酸と脂肪族環状基を有するモノ（メタ）アクリレートとこれらと共重合し得る他のモノマーとの共重合体を含有する顔料組成物が提案されている（例えば特許文献１）。しかしながら、この顔料組成物を含むカラーフィルタ用着色組成物は、輝度の向上はみられるものの、分散安定性が不十分であった。そこで、分散安定性に優れ、且つ、高輝度のカラーフィルタが得られる材料が求められていた。

特開２００８－１１１０１９号公報

　本発明が解決しようとする課題は、分散安定性に優れ、高輝度のカラーフィルタが得られるカラーフィルタ用着色組成物、及び該着色組成物を画素部に含有するカラーフィルタを提供することである。

　本発明者等は、上記の課題を解決するため鋭意研究した結果、脂環式炭化水素基を有するアクリル単量体、リン酸基を有するアクリル単量体及び不飽和カルボン酸を必須原料として共重合して得られたアクリル樹脂と、有機顔料と、溶剤とを含有するカラーフィルタ用着色組成物は、分散安定性に優れ、該着色組成物から得られるカラーフィルタは、高輝度を有することを見出し、発明を完成させた。

　すなわち、本発明は、脂環式炭化水素基を有するアクリル単量体（ａ１）、リン酸基を有するアクリル単量体（ａ２）及び不飽和カルボン酸（ａ３）を必須原料として共重合して得られたアクリル樹脂（Ａ）と、有機顔料（Ｂ）と、溶剤とを含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物に関する。また、該着色組成物を画素部に含有するカラーフィルタに関する。

　本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、非常に優れた分散安定性を有するため、カラーフィルタに有用であり、該着色組成物から得られるカラーフィルタは、高輝度を有する。

　本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、脂環式炭化水素基を有するアクリル単量体（ａ１）、リン酸基を有するアクリル単量体（ａ２）及び不飽和カルボン酸（ａ３）を必須原料として共重合して得られたアクリル樹脂（Ａ）と、有機顔料（Ｂ）と、溶剤とを含有するものである。

　まず、前記アクリル樹脂（Ａ）について説明する。このアクリル樹脂（Ａ）は、その原料として、脂環式炭化水素基を有するアクリル単量体（ａ１）、リン酸基を有するアクリル単量体（ａ２）及び不飽和カルボン酸（ａ３）を必須原料として共重合したものである。

　前記脂環式炭化水素基を有するアクリル単量体（ａ１）としては、例えば、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、ジシクロペンタニル（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、アダマンチル（メタ）アクリレート等が挙げられ、これらの中でも、分散安定性及び得られるカラーフィルタの輝度がより向上することから、シクロヘキシル（メタ）アクリレートが好ましい。また、これらのアクリル単量体（ａ１）は、単独で用いることも２種以上併用することもできる。

　なお、本発明において、「（メタ）アクリロイル基」とは、メタクリロイル基とアクリロイル基の一方又は両方をいい、「（メタ）アクリレート」とは、メタクリレートとアクリレートの一方又は両方をいい、「（メタ）アクリル酸」とは、メタクリル酸とアクリル酸の一方又は両方をいう。

　前記アクリル単量体（ａ２）としては、例えば、２－（メタ）アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、３－メタアクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、メタアクリロイルオキシポリオキシエチレングリコールアシッドホスフェート、メタアクリロイルオキシポリオキシプロピレングリコールアシッドホスフェート等が挙げられ、これらの中でも、分散安定性がより向上することから、２－（メタ）アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェートが好ましい。また、これらのアクリル単量体（ａ２）は、単独で用いることも２種以上併用することもできる。

　前記不飽和カルボン酸（ａ３）としては、例えば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、２－（メタ）アクロイルオキシエチルサクシニック酸、２－（メタ）アクロイルオキシヘキサハイドロフタル酸、２－（メタ）アクロイルオキシエチルグルタレート；マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のジカルボン酸；無水マレイン酸、無水イタコン酸等のジカルボン酸の無水物；モノメチルマレイン酸、モノエチルマレイン酸、モノブチルマレイン酸、モノオクチルマレイン酸、モノメチルフマル酸、モノエチルフマル酸、モノブチルフマレイン酸、モノオクチルフマル酸、モノメチルイタコン酸、モノエチルイタコン酸、モノブチルイタコン酸、モノオクチルイタコン酸等のジカルボン酸のモノアルキルエステルなどが挙げられる。また、これらの不飽和カルボン酸（ａ２）は、単独で用いることも２種以上併用することもできる。

　前記アクリル樹脂（Ａ）は、脂環式炭化水素基を有するアクリル単量体（ａ１）、リン酸基を有するアクリル単量体（ａ２）及び不飽和カルボン酸（ａ３）を必須原料として共重合したものであるが、これら以外のその他の単量体（ａ４）を用いても構わない。このようなその他の単量体（ａ４）としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ－プロピル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ－プロピル（メタ）アクリレート、ｎ－ブチル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ－ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ－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、ラウリル（メタ）アクリレート、ベンジル（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、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル化合物；ジメチルマレート、ジメチルフマレート、ジブチルフマレート、ジメチルイタコネート等の不飽和二塩基酸のジアルキルエステル化合物；Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート等のアミノ基を有するビニル単量体；（メタ）アクリロニトリル等のシアノ基を有するビニル単量体；ｐ－スチレンスルホン酸、２－アクリルアミド－２－メチル－プロパンスルホン酸等のスルホン酸基を有するビニル単量体；酢酸ビニル、安息香酸ビニル、「ベオバ」（オランダ国シエル社製のビニルエステル）等のビニルエステル化合物；スチレン、α－メチルスチレン、ｐ－ｔｅｒｔ－ブチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル単量体などが挙げられる。これらは、単独で用いることも２種以上併用することもできる。

　前記アクリル樹脂（Ａ）の製造方法としては、前記アクリル単量体（ａ１）、前記アクリル単量体（ａ２）及び不飽和カルボン酸（ａ３）、さらには必要に応じてその他の単量体（ａ４）を原料として、公知の重合方法で行うことができるが、溶液ラジカル重合法が最も簡便であることから好ましい。

　上記の溶液ラジカル重合法は、原料である各単量体を溶剤に溶解し、重合開始剤存在下で重合反応を行う方法である。この際に用いることができる溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、ｎ－ヘキサン、オクタン等の炭化水素溶剤；メタノール、エタノール、ｉｓｏ－プロパノール、ｎ－ブタノール、ｉｓｏ－ブタノール、ｓｅｃ－ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール溶剤；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ－ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、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アセテート、エトキシエチルプロピオネート等のエステル溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル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プロピルエーテル、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ジメチルエーテル等のエーテル溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン溶剤などが挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いることも２種以上併用することもできる。

　前記アクリル樹脂（Ａ）の製造で用いる重合開始剤としては、例えば、２，２’－アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２’－アゾビス（２－メチルブチロニトリル）、アゾビスシアノ吉草酸等のアゾ化合物；ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシピバレート、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ－ブチルハイドロパーオキサイド、ｔｅｒｔ－アミルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート等の有機過酸化物；過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物などが挙げられる。これらの重合体開始剤は、単独で用いることも２種以上併用することもできる。また、前記重合開始剤は、前記アクリル樹脂（Ａ）の原料となる単量体の合計に対して、０．１～１０質量％の範囲内で使用することが好ましい。

　前記重合開始剤とともに、必要に応じて、分子量調節剤としてラウリルメルカプタン、オクチルメルカプタン、２－メルカプトエタノール、チオグリコール酸オクチル、３－メルカプトプロピオン酸、α－メチルスチレン・ダイマー等の連鎖移動剤も用いることができる。

　前記アクリル単量体（ａ１）の使用量は、分散安定性がより向上し、かつ得られるカラーフィルタの輝度がより向上することから、前記アクリル樹脂（Ａ）の原料である単量体成分中の質量比率で、２０～９０質量％の範囲が好ましく、５０～９０質量％の範囲がより好ましい。

　前記アクリル単量体（ａ２）の使用量は、分散安定性がより向上し、かつ得られるカラーフィルタの輝度がより向上することから、前記アクリル樹脂（Ａ）の原料である単量体成分中の質量比率で、０．１～５質量％の範囲が好ましく、０．１～３質量％の範囲がより好ましい。

　前記不飽和カルボン酸（ａ３）の使用量は、分散安定性がより向上し、かつ得られるカラーフィルタの輝度がより向上することから、前記アクリル樹脂（Ａ）の原料である単量体成分中の質量比率で、５～３５質量％の範囲が好ましく、８～３０質量％の範囲がより好ましい。

　また、前記単量体（ａ４）使用する場合は、前記アクリル樹脂（Ａ）の原料である単量体成分の合計１００質量％から前記アクリル単量体（ａ１）、前記アクリル単量体（ａ２）及び前記不飽和カルボン酸（ａ３）の使用比率を除いた残部となる。

　次に、前記有機顔料（Ｂ）について説明する。有機顔料（Ｂ）としては、例えば、カラーインデックスにおいてピグメントに分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス（Ｃ．Ｉ.）番号が付されているものを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２１１等のイエロー顔料；

　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等のオレンジ顔料；

　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５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７、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４１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７０、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１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８７、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、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２２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２４２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２４３、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２６２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２７２等のレッド顔料；

　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等のバイオレット顔料；

　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６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー８０等のブルー顔料；

　Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５９等のグリーン顔料；

　Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２５等のブラウン顔料；

Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７等のブラック顔料。

　これらの有機顔料の中でも、フタロシアニン顔料が好ましく、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８等のグリーン顔料が特に好ましい。

　また、これらの有機顔料は、単独で用いることも２種以上併用することもできる。

　これらの有機顔料は、例えば、硫酸再結晶法、溶剤洗浄法、ソルトミリング法あるいはこれらの組み合わせ等により精製して使用することができる。

　本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、前記アクリル樹脂（Ａ）と、有機顔料（Ｂ）とを含有するものであるが、前記アクリル樹脂（Ａ）と前記有機顔料（Ｂ）との質量比［（Ａ）／（Ｂ）］が、２０／８０～９０／１０の範囲であることが好ましく、５０／５０～７５／２５の範囲であることがより好ましい。

　本発明のカラーフィルタ用着色組成物に用いられる溶剤としては、例えば、上記したアクリル樹脂（Ａ）の製造に用いることができる溶剤等が挙げられる。

　前記溶剤の含有量は、本発明のカラーフィルタ用着色組成物中の質量比率で、３０～９０質量％の範囲であることが好ましい。

　本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、分散安定性をより向上させるために、分散剤を用いることができる。この分散剤としては、例えば、ポリウレタン、ポリアクリレートなどのポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸（部分）アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩などの油性分散剤、（メタ）アクリル酸－スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸－（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン－マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル、変性ポリアクリレート、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステル等が挙げられ、これらの分散剤は単独で用いることも２種以上併用することもできる。

　このような分散剤は商業的に入手することができ、例えば、アクリルとして、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－２０００、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－２００１、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－２１６４、ＢＹＫ－ＰＮ６９１９、ＢＹＫ－ＬＰＮ２１１１６、ＢＹＫ－ＬＰＮ２１３２４（以上、ビックケミー・ジャパン株式会社製）、ポリウレタンとして、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１６１、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１６２、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１６５、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１６６、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１６７、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１７０、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ－１８２（以上、ビックケミー・ジャパン株式会社製）、ソルスパース７６５００（ルーブリゾール株式会社製）、ポリエチレンイミンとして、ソルスパース２４０００（ルーブリゾール株式会社製）、ポリエステルとして、アジスパーＰＢ８２１、アジスパーＰＢ８２２、アジスパーＰＢ８８０（以上、味の素ファインテクノ株式会社製）等を挙げることができる。

　さらに、本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、無機顔料、感光性樹脂、光重合開始剤、光増感剤、界面活性剤、消泡剤、粘度調整剤等の各種の添加剤を添加することができる。

　前記無機顔料としては、例えば、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられ、これらの無機顔料は単独で用いることも２種以上併用することもできる。

　前記感光性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド酸樹脂、ポリイミド樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、スチレン無水マレイン酸樹脂等の熱可塑性樹脂や、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ネオペンチル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、ビス（アクリロキシエトキシ）ビスフェノールＡ、３－メチルペンタンジオールジアクリレート等のような２官能モノマー、トリメチルロールプロパト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、トリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアネート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等の多官能モノマーなどの光重合性モノマーが挙げられ、これらの感光性樹脂は単独で用いることも２種以上併用することもできる。

　前記光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンジルジメチルケタノール、ベンゾイルパーオキサイド、２－クロロチオキサントン、１，３－ビス（４'－アジドベンザル）－２－プロパン、１，３－ビス（４'－アジドベンザル）－２－プロパン－２'－スルホン酸、４，４'－ジアジドスチルベン－２，２'－ジスルホン酸等が挙げられ、これらの光重合開始剤は単独で用いることも２種以上併用することもできる。

　前記光増感剤としては、例えば、α－アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０－フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’－ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’－テトラ（ｔ－ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４’－ジエチルアミノベンゾフェノン等が挙げられ、これらの光増感剤は単独で用いることも２種以上併用することもできる。

　本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、上記したアクリル樹脂（Ａ）、有機顔料（Ｂ）、溶剤、必要に応じて分散剤等を、均一となるように撹拌分散して得られる。

　本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、公知の方法でカラーフィルタのＲ，Ｇ，Ｂ各色画素部のパターンの形成に用いることができる。

　本発明のカラーフィルタの製造方法としては、例えば、本発明のカラーフィルタ用着色組成物を、スピンコート法、ロールコート法、インクジェット法等でガラス等の透明基板上に塗布し、ついでこの塗布膜に対して、フォトマスクを介して紫外線によるパターン露光を行った後、未露光部分を溶剤等で洗浄してパターンを得る、フォトリソグラフィーと呼ばれる方法が挙げられる。

　その他の方法としては、電着法、転写法、ミセル電解法、ＰＶＥＤ（ＰｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃＥｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の方法で画素部のパターンを形成して、カラーフィルタを製造してもよい。本発明のカラーフィルタ用着組成物は、熱履歴を受けても色相変化が小さいため、例えば、ベーキングを工程に含む様なカラーフィルタの製造方法においては、極めて有用である。

　以下に本発明を具体的な実施例を挙げてより詳細に説明する。

（合成例１：アクリル樹脂（Ａ－１）の合成）
　攪拌装置、温度計、還流冷却管及び窒素導入管を備えた反応器に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１５０質量部を仕込み、窒素雰囲気中で１１０℃に昇温した後、シクロヘキシルメタクリレート８４．５質量部、２－メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート（共栄社化学株式会社製「ライトエステルＰ－１Ｍ」）０．５質量部、メタクリル酸１５質量部、及びｔ－アミルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート２質量部からなる混合物を４時間かけて滴下した。滴下終了後、１１０℃で７時間反応させることで、重量平均分子量１４，０００のアクリル樹脂（Ａ－１）の４０質量％溶液を得た。

（合成例２：アクリル樹脂（Ａ－２）の合成）
　攪拌装置、温度計、還流冷却管及び窒素導入管を備えた反応器に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１５０質量部を仕込み、窒素雰囲気中で１１０℃に昇温した後、シクロヘキシルメタクリレート５４．５質量部、２－メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート（共栄社化学株式会社製「ライトエステルＰ－１Ｍ」）０．５質量部、メタクリル酸２５質量部、及びｔ－アミルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート２質量部からなる混合物を４時間かけて滴下した。滴下終了後、１１０℃で４時間反応させた後、ｐ－メトキシフェノール０．０５質量部を添加して重合反応を停止した。次に、空気を吹き込みながら、グリシジルメタクリレート２０質量部及びトリエチルアミン０．２質量部を添加して、１１０℃で１１時間反応させることで、重量平均分子量１６，０００のアクリル樹脂（Ａ－２）の４０質量％溶液を得た。

（合成例３：アクリル樹脂（Ａ－３）の合成）
　攪拌装置、温度計、還流冷却管及び窒素導入管を備えた反応器に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１５０質量部を仕込み、窒素雰囲気中で１１０℃に昇温した後、シクロヘキシルメタクリレート６４．５質量部、メチルメタクリレート２０質量部、２－メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート（共栄社化学株式会社製「ライトエステルＰ－１Ｍ」）０．５質量部、メタクリル酸１５質量部、及びｔ－アミルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート２質量部からなる混合物を４時間かけて滴下した。滴下終了後、１１０℃で７時間反応させることで、重量平均分子量１５，０００のアクリル樹脂（Ａ－３）の４０質量％溶液を得た。

（合成例４：アクリル樹脂（Ａ－４）の合成）
　攪拌装置、温度計、還流冷却管及び窒素導入管を備えた反応器に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１５０質量部を仕込み、窒素雰囲気中で１１０℃に昇温した後、シクロヘキシルメタクリレート７９．５質量部、２－メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート（共栄社化学株式会社製「ライトエステルＰ－１Ｍ」）０．５質量部、メタクリル酸２０質量部、及びｔ－アミルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート２質量部からなる混合物を４時間かけて滴下した。滴下終了後、１１０℃で７時間反応させることで、重量平均分子量１５，０００のアクリル樹脂（Ａ－４）の４０質量％溶液を得た。

（合成例５：アクリル樹脂（Ａ－５）の合成）
　攪拌装置、温度計、還流冷却管及び窒素導入管を備えた反応器に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１５０質量部を仕込み、窒素雰囲気中で１１０℃に昇温した後、シクロヘキシルメタクリレート８４．８質量部、２－メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート（共栄社化学株式会社製「ライトエステルＰ－１Ｍ」）０．２質量部、メタクリル酸１５質量部、及びｔ－アミルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート２質量部からなる混合物を４時間かけて滴下した。滴下終了後、１１０℃で７時間反応させることで、重量平均分子量１５，０００のアクリル樹脂（Ａ－５）の４０質量％溶液を得た。

（合成例６：アクリル樹脂（ＲＡ－１）の合成）
　攪拌装置、温度計、還流冷却管及び窒素導入管を備えた反応器に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１５０質量部を仕込み、窒素雰囲気中で１１０℃に昇温した後、メチルメタクリレート３５質量部、ｎ－ブチルメタクリレート５０質量部、メタクリル酸１５質量部、及びｔ－アミルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート２質量部からなる混合物を４時間かけて滴下した。滴下終了後、１１０℃で７時間反応させることで、重量平均分子量１５，０００のアクリル樹脂（ＲＡ－１）の４０質量％溶液を得た。

（合成例７：アクリル樹脂（ＲＡ－２）の合成）
　攪拌装置、温度計、還流冷却管及び窒素導入管を備えた反応器に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１５０質量部を仕込み、窒素雰囲気中で１１０℃に昇温した後、ベンジルメタクリレート８５質量部、メタクリル酸１５質量部、及びｔ－アミルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート２質量部からなる混合物を４時間かけて滴下した。滴下終了後、１１０℃で７時間反応させることで、重量平均分子量１５，０００のアクリル樹脂（ＲＡ－２）の４０質量％溶液を得た。

（合成例８：アクリル樹脂（ＲＡ－３）の合成）
　攪拌装置、温度計、還流冷却管及び窒素導入管を備えた反応器に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１５０質量部を仕込み、窒素雰囲気中で１１０℃に昇温した後、シクロヘキシルメタクリレート８５質量部、メタクリル酸１５質量部、及びｔ－アミルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート２質量部からなる混合物を４時間かけて滴下した。滴下終了後、１１０℃で７時間反応させることで、重量平均分子量１５，０００のアクリル樹脂（ＲＡ－３）の４０質量％溶液を得た。

（合成例９：アクリル樹脂（ＲＡ－４）の合成）
　攪拌装置、温度計、還流冷却管及び窒素導入管を備えた反応器に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１５０質量部を仕込み、窒素雰囲気中で１１０℃に昇温した後、メチルメタクリレート３４．５質量部、ｎ－ブチルメタクリレート５０質量部、２－メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート（共栄社化学株式会社製「ライトエステルＰ－１Ｍ」）０．５質量部、メタクリル酸１５質量部、及びｔ－アミルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート２質量部からなる混合物を４時間かけて滴下した。滴下終了後、１１０℃で７時間反応させることで、重量平均分子量１５，０００のアクリル樹脂（ＲＡ－４）の４０質量％溶液を得た。

　上記で得られたアクリル樹脂の単量体組成を表１に示す。

　表１中の略号は、下記のものである。
ＣＨＭＡ：シクロヘキシルメタクリレート、
ＭＭＡ：メチルメタクリレート
ｎ－ＢＭＡ：ノルマルブチルメタクリレート
ＢｚＭＡ：ベンジルメタクリレート
ＭＡＡ：メタクリル酸
Ｌ－Ｐ１Ｍ：ライトエステルＰ－１Ｍ（２－メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート）

（実施例１：カラーフィルタ用着色組成物（１）の調製）
　上記合成例１で得たアクリル樹脂（Ａ－１）の４０質量％溶液１．８６質量部、ＦＡＳＴＯＧＥＮ　ＧＲＥＥＮ　Ａ２１０（ＤＩＣ株式会社製、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８）２．４８質量部、ＢＹＫ－ＬＰＮ６９１９（ビックケミー・ジャパン株式会社製分散剤）１．２４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１０．９２質量部からなる混合物を０．３～０．４ｍｍφのジルコンビーズを用いて、ペイントコンディショナー（東洋精機株式会社製）で２時間分散し、ミルベース（１）を得た。このミルベース（１）４．０質量部に、合成例１で得た共重合体（Ａ－１）の４０質量％溶液２．１０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２．００質量部を加えて、ペイントコンディショナーで混合することでカラーフィルタ用着色組成物（１）を得た。

［分散安定性の評価］
　上記で得られたカラーフィルタ用着色組成物（１）の粘度変化率を下記式により求め、下記の基準により分散安定性を評価した。粘度変化率の値が０に近いほど、分散安定性に優れる。
　粘度変化率（％）＝１００×（Ｖ２－Ｖ１）／Ｖ１
　Ｖ１：初期粘度（ｍ・Ｐａｓ）
　Ｖ２：４０℃で１０日間貯蔵した後の粘度（ｍ・Ｐａｓ）
　○：粘度変化率の絶対値が５未満
　×：粘度変化率の絶対値が５以上

［塗膜の輝度の評価］
　上記で得られたカラーフィルタ用着色組成物（１）をソーダガラスに膜厚を変えてスピンコートし、９０℃で３分間乾燥して評価用塗膜を得た。この塗膜（初期塗膜）を用いて、Ｃ光源における色度（ｘ，ｙ）及び輝度Ｙを、大塚電子株式会社製「ＭＣＰＤ－３０００」で測定した。更に、評価用塗膜を２３０℃で１時間加熱した後の塗膜（ＰＢ後塗膜）の色度及び輝度を測定した。これらの測定結果から、それぞれの塗膜のｙ＝０．５００における輝度Ｙを測定し、下記の基準により評価した。
　○：輝度Ｙ（ｙ＝０．５００）が５９．４０以上
　×：輝度Ｙ（ｙ＝０．５００）が５９．４０未満

（実施例２～５：カラーフィルタ用着色組成物（２）～（５）の調製）
　実施例１で用いたアクリル樹脂（Ａ－１）を、アクリル樹脂（Ａ－２）～（Ａ－５）に変更した以外は、実施例１と同様に操作して、カラーフィルタ用着色組成物（２）～（５）を得た。

（カラーフィルタ用着色組成物（２）～（５）の評価）
　実施例１で用いたカラーフィルタ用着色組成物（１）を、上記で得られたカラーフィルタ用着色組成物（２）～（５）に変更した以外は、実施例１と同様に操作して、カラーフィルタ用着色組成物の分散安定性及び塗膜の輝度Ｙを評価した。

（比較例１～４：カラーフィルタ用着色組成物（Ｒ－１）～（Ｒ－４）の調製）
　実施例１で用いたアクリル樹脂（Ａ－１）を、アクリル樹脂（ＲＡ－１）～（ＲＡ－４）に変更した以外は、実施例１と同様に操作して、カラーフィルタ用着色組成物（Ｒ－１）～（Ｒ－４）を得た。

（カラーフィルタ用着色組成物（Ｒ－１）～（Ｒ－４）の評価）
　実施例１で用いたカラーフィルタ用着色組成物（１）を、上記で得られたカラーフィルタ用着色組成物（Ｒ－１）～（Ｒ－４）に変更した以外は、実施例１と同様に操作して、カラーフィルタ用着色組成物の分散安定性及び塗膜の輝度Ｙを評価した。

　上記で得られたカラーフィルタ用着色組成物の評価結果を表２に示す。表中のＰＢ後塗膜は、２３０℃で１時間加熱した後の塗膜を表す。

　本発明のカラーフィルタ用着色組成物である実施例１～５のものは、分散安定性に優れ、且つ、得られる塗膜の輝度が高いことが確認された。

　比較例１は、アクリル樹脂の原料として、脂環式炭化水素基を有するアクリル単量体及びリン酸基を有するアクリル単量体を用いず、鎖状の炭化水素基を有するアクリル単量体を用いた例であるが、分散安定性が劣ることが確認された。

　比較例２は、アクリル樹脂の原料として、脂環式炭化水素基を有するアクリル単量体及びリン酸基を有するアクリル単量体を用いず、ベンジル基を有するアクリル単量体を用いた例であるが、得られる塗膜の輝度が不十分であることが確認された。

　比較例３は、アクリル樹脂の原料として、リン酸基を有するアクリル単量体を用いなかった例であるが、分散安定性が不十分であることが確認された。

　比較例４は、アクリル樹脂の原料として、脂環式炭化水素基を有するアクリル単量体を使用しなかった例であるが、分散安定性が不十分であることが確認された。

Claims

　脂環式炭化水素基を有するアクリル単量体（ａ１）、リン酸基を有するアクリル単量体（ａ２）及び不飽和カルボン酸（ａ３）を必須原料として共重合して得られたアクリル樹脂（Ａ）と、有機顔料（Ｂ）と、溶剤とを含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物。
　前記アクリル樹脂（Ａ）の原料である単量体成分中の前記アクリル単量体（ａ１）の質量比率が２０～９０質量％の範囲であり、前記アクリル単量体（ａ２）の質量比率が０．１～５質量％の範囲であり、前記不飽和カルボン酸（ａ３）の質量比率が５～３５質量％の範囲である請求項１記載のカラーフィルタ用着色組成物。
　前記アクリル樹脂（Ａ）と前記有機顔料（Ｂ）との質量比［（Ａ）／（Ｂ）］が、２０／８０～９０／１０の範囲である請求項１又は２記載のカラーフィルタ用着色組成物。
　前記有機顔料（Ｂ）がグリーン顔料である請求項１～３のいずれか１項記載のカラーフィルタ用着色組成物。
　請求項１～４のいずれか１項記載のカラーフィルタ用着色組成物を用いて画素部を形成したことを特徴とするカラーフィルタ。