WO2016203905A1 - カラーフィルター用着色組成物、カラーフィルターおよび画像表示素子 - Google Patents

カラーフィルター用着色組成物、カラーフィルターおよび画像表示素子 Download PDF

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拓樹 倉本
恭章 川口
健宏 木下
坂本 淳
正義 柳
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昭和電工株式会社
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G03F7/105Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images

Definitions

  • the present invention relates to a colored composition for a color filter containing a copolymer, a color filter having a colored pattern formed from the colored composition for a color filter, and an image display device including the color filter.
  • photosensitive resin compositions that can be cured by active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams have been widely used in the fields of various coatings, printing, paints, and adhesives from the viewpoint of resource saving and energy saving.
  • photosensitive resin compositions that can be cured by active energy rays are used for solder resists, color filter resists, and the like as forming materials for pixels and the like.
  • the color filter is generally a transparent substrate such as a glass substrate, red (R), green (G), and blue (B) pixels formed on the transparent substrate, and black formed at the boundary between the pixels. It is comprised from the matrix and the protective film formed on the pixel and the black matrix.
  • the color filter having such a configuration is usually manufactured by sequentially forming a black matrix, a pixel, and a protective film on a transparent substrate.
  • Various methods for forming pixels and black matrices hereinafter, pixels and black matrices are referred to as “colored patterns”) have been disclosed.
  • Examples of the method for forming a colored pattern include a pigment / dye dispersion method including a photolithography method in which a photosensitive resin composition is used as a resist and coating, exposure, development and baking of the photosensitive resin composition are repeated. Can be mentioned.
  • This pigment / dye dispersion method is widely used at present because it has excellent durability such as light resistance and heat resistance and can form a colored pattern with few defects such as pinholes.
  • the photosensitive resin composition used for the photolithographic method contains an alkali-soluble resin, a reactive diluent, a photopolymerization initiator, a colorant, and a solvent.
  • the pigment / dye dispersion method has the advantages as described above.
  • the pattern of each pixel of black matrix, R, G, and B is repeatedly formed, that is, the process such as development and baking is performed a plurality of times. High heat resistance and heat yellowing are required.
  • alkylene oxides represented by alicyclic monomers and ethoxylated o-phenylphenol (meth) acrylates (ie, 2-phenylphenoxyethyl (meth) acrylate).
  • a copolymer of a structure and a (meth) acrylate having an aryl residue is disclosed (for example, see Patent Document 1).
  • a liquid crystal display device is manufactured by sandwiching liquid crystal between a separately produced color filter substrate and a TFT (Thin-Film-Transistor) substrate and bonding these members together.
  • the color filter substrate is provided with an alignment film such as a polyimide film in order to align the liquid crystal.
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a coloring composition for a color filter that has good developability and solvent resistance and gives a high-luminance coloring pattern. Objective. It is another object of the present invention to provide a color filter having a high-luminance coloring pattern and an image display element including the color filter.
  • the first aspect of the present invention provides the following color filter composition.
  • Monomer unit (a-1) having an acid group monomer unit (a-2) having an amino group, vinyl ether group, epoxy group, oxetanyl group, isocyanato group, block isocyanato group, silyl group, allyl Copolymer (A) having a monomer unit (a-3) having at least one functional group selected from the group consisting of a group, a vinyl group, a (meth) acryloyloxy group, a hydroxy group, a mercapto group, and an aldehyde group
  • a color for a color filter comprising: a solvent (B); a reactive diluent (C); a photopolymerizable initiator (D); and a colorant (E) containing at least a dye.
  • Composition Composition.
  • the colored composition is preferably a composition having the following characteristics.
  • the coloring composition for color filters as described.
  • the monomer unit (a-3) includes at least one functional group selected from the group consisting of a vinyl group, a (meth) acryloyloxy group, an epoxy group, an oxetanyl group, and a block isocyanato group [1] ]
  • the coloring composition for a color filter according to any one of [3] to [3].
  • the acid group of the monomer unit (a-1) is a carboxyl group, the weight average molecular weight of the copolymer (A) is 1000 to 50000, and the acid value of the copolymer (A) is 20 KOHmg.
  • the total amount of components excluding the solvent (B) in the coloring composition for a color filter is 100 parts by mass
  • the copolymer (A) is 5 to 80 parts by mass
  • the solvent (B) The blending amount of the reactive diluent (C) is 10 to 90 parts by weight, and the photopolymerizable initiator (D) is 0.1 part by weight.
  • the present invention it is possible to provide a coloring composition for a color filter that has good developability and solvent resistance and gives a high-luminance coloring pattern.
  • the coloring composition for a color filter of the present invention includes a copolymer (A), a solvent (B), a reactive diluent (C), a photopolymerization initiator (D), and a coloring agent containing at least a dye. (E).
  • the copolymer (A) comprises an acid group-containing monomer unit (a-1), an amino group-containing monomer unit (a-2), a vinyl ether group, an epoxy group, an oxetanyl group, an isocyanato group, and a block isocyanato group.
  • the copolymer (A) includes an acid group-containing monomer unit (a-1), an amino group-containing monomer unit (a-2), a vinyl ether group, an epoxy group, an oxetanyl group, an isocyanato group, a block isocyanate.
  • the copolymer (A) only needs to have the monomer unit (a-1), the monomer unit (a-2), and the monomer unit (a-3).
  • the number of repeating each monomer unit and the order in which each monomer unit is bonded are not particularly limited.
  • Each monomer unit may be obtained by polymerizing a monomer having a structure corresponding to (a-1), (a-2), or (a-3), or different from these.
  • the structure corresponding to (a-1), (a-2) and (a-3) is introduced as a repeating unit into the polymer by adding a modification reaction after preparing the polymer having the structure. Also good.
  • the acid group of the monomer unit (a-1) having an acid group constituting the copolymer (A) is not particularly limited and can be arbitrarily selected.
  • the acid group is preferably a group selected from a carboxyl group, a phosphoric acid group (—O—P ( ⁇ O) (OH) 2 ), a sulfonic acid group, and the like.
  • a carboxyl group is particularly preferable from the viewpoint of reactivity.
  • the monomer unit (a-1) having an acid group can be obtained, for example, by copolymerizing or reacting a monomer having an acid group and an ethylenically unsaturated group.
  • the monomer having an acid group and an ethylenically unsaturated group include (meth) acrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, vinyl sulfonic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, and 2-acryloyloxyethyl.
  • examples thereof include phthalic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl acid phosphate, and the like.
  • (meth) acrylic acid is preferable as the monomer from the viewpoint of easy availability and reactivity.
  • the monomer unit (a-1) having an acid group may be derived from a structure obtained by the following modification method (I).
  • Modification method (I) An epoxy group contained in a copolymer molecule is cleaved with a basic acid (Ia) to form a hydroxy group, and a polybasic acid or an anhydride (Ib) is added to the hydroxy group. How to react.
  • the basic acid (Ia) used in this modification reaction may be any one having a polymerizable unsaturated bond and an acid group, and examples thereof include unsaturated carboxylic acids, unsaturated sulfonic acids, and unsaturated phosphonic acids. It is done.
  • the basic acid (Ia) can be arbitrarily selected. Specific examples include (meth) acrylic acid, ⁇ -bromo (meth) acrylic acid, ⁇ -furyl (meth) acrylic acid, crotonic acid, propiolic acid, silicic acid.
  • Cinamic acid, ⁇ -cyanocinnamic acid monomethyl maleate, monoethyl maleate, monoisopropyl maleate, monomethyl fumarate, monoethyl itaconate, etc .
  • 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, tert-butyl And unsaturated sulfonic acids such as acrylamide sulfonic acid and p-styrene sulfonic acid
  • unsaturated phosphonic acids such as vinylphosphonic acid; and the like.
  • unsaturated carboxylic acid is preferable from the viewpoint of availability and reactivity.
  • (meth) acrylic acid is preferred.
  • These basic acids (Ia) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the amount of the basic acid (Ia) used for the modification reaction is appropriately adjusted according to the value of the unsaturated group equivalent of the target copolymer (A).
  • the amount of the basic acid (Ia) to be used is preferably 0.90 mol to 1 mol, more preferably 0.95 mol to 1 mol, per mol of epoxy group contained in the addition copolymer. If the usage-amount of basic acid (Ia) is in the said range, a side reaction will not arise in subsequent reaction.
  • This denaturation reaction can be carried out according to a conventional method. For example, both components, that is, a basic acid (Ia) and a copolymer having an epoxy group are added to a reaction solvent, and a catalyst is further added.
  • the reaction is preferably performed at 50 ° C. to 150 ° C., more preferably 80 ° C. to 130 ° C. Let In this modification reaction, there is no particular problem even if the solvent used in the copolymerization reaction is included. For this reason, the modification reaction can be performed without removing the solvent after the completion of the copolymerization reaction.
  • the catalyst is not particularly limited, and examples thereof include tertiary amines such as triethylamine, quaternary ammonium salts such as triethylbenzylammonium chloride, phosphorus compounds such as triphenylphosphine, and chromium chelate compounds. .
  • a polymerization inhibitor may be added as necessary to prevent gelation.
  • a polymerization inhibitor For example, hydroquinone, methyl hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, etc. are mentioned.
  • the epoxy group of the addition copolymer is cleaved, and a vinyl group or (meth) derived from the basic acid (Ia) is present in the side chain of the addition copolymer.
  • An unsaturated bond such as an acryloyloxy group is introduced, and at the same time, a hydroxy group derived from an epoxy group is generated.
  • an acid group is introduced into the addition copolymer by a second modification reaction in which this hydroxy group reacts with a polybasic acid or its anhydride (Ib).
  • the polybasic acid or its anhydride (Ib) may be either a saturated or unsaturated polybasic acid or its anhydride.
  • the total amount of the hydroxy group used in the second modification reaction and the polybasic acid or anhydride (Ib) is appropriately selected according to the acid value of the target copolymer (A).
  • the total amount of the hydroxy group and the polybasic acid or its anhydride (Ib) is preferably 0.01 mol to 0.9 mol, more preferably 1 mol per mol of the hydroxy group produced in the first modification reaction. It is 0.02 mol to 0.85 mol.
  • the total amount of the hydroxy group and the polybasic acid or its anhydride (Ib) is 0.01 mol or more, suitable developability can be obtained.
  • the total amount of the hydroxy group and the polybasic acid or anhydride (Ib) used is 0.9 mol or less, no development residue is generated and the sensitivity is not lowered.
  • the second denaturation reaction can also be performed according to a conventional method.
  • a polybasic acid or its anhydride (Ib) is added to the reaction system at any temperature, preferably 50 ° C. to 150 ° C., more preferably 80 ° C. to 130 ° C. Perform the reaction. While the reaction time is appropriately adjusted, it is preferably 0.05 to 10 hours, more preferably 0.1 to 7 hours.
  • the monomer unit (a-2) having an amino group constituting the copolymer (A) can be obtained by polymerizing an amino group-containing ethylenically unsaturated compound.
  • the amino group includes primary to tertiary amines, amides and imides.
  • Examples of amino group-containing ethylenically unsaturated compounds include N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N-tert-butylaminoethyl (meth) acrylate, and tetramethyl.
  • amino group-containing (meth) acrylates are preferable from the viewpoint of availability and reactivity, and among amino group-containing (meth) acrylates, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate is preferred.
  • the monomer unit (a-3) having at least one functional group selected from the group consisting of groups is derived from an ethylenically unsaturated compound.
  • the ethylenically unsaturated compound having various functional groups include compounds having a vinyl ether group such as 2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, and alicyclic epoxy groups.
  • 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate and its lactone adduct [eg, Cyclomer A200, M100 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.], 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxy Leh Mono- (meth) acrylic acid esters, epoxidized products of dicyclopentenyl (meth) acrylate, epoxidized products of dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, and the like (3-ethyloxetane-3-yl) Methyl (meth) acrylate, 4- [3- (3-ethyloxetane-3-ylmethoxy) propoxy] styrene, 4- [6- (3-ethyloxetane-3-ylmethoxy) hexyloxy] styrene, 4- [5- (3-Ethyloxetan
  • an ethylenically unsaturated compound having at least one functional group selected from the group consisting of an epoxy group, an oxetanyl group and a block isocyanate group is more preferable.
  • the blocking agent can be arbitrarily selected, for example, lactams such as ⁇ -caprolactam, ⁇ -valerolactam, ⁇ -butyrolactam, and ⁇ -propiolactam; methanol, ethanol, propanol, butanol, ethylene glycol, methyl cellosolve, butyl cellosolve, Alcohol systems such as methyl carbitol, benzyl alcohol, phenyl cellosolve, furfuryl alcohol, and cyclohexanol; butylphenols such as phenol, cresol, xylenol, ethylphenol, o-isopropylphenol, and p-tert-butylphenol, p-tert-octylphenol , Nonylphenol, dinonylphenol, styrenated phenol, oxybenzoate, thymol, p-naphthol, p-nitrophenol, Phenols such as p
  • those having an allyl group, a vinyl group, or a (meth) acryloyl group can be obtained by performing the above modification method (I) or the following modification method (II). It may be derived from the structure obtained.
  • Modification method (II) A method of reacting a carboxyl group contained in the copolymer molecule with a (meth) acrylate monomer (IIa) having a functional group reactive with the carboxyl group.
  • Examples of the (meth) acrylate compound (IIa) having a functional group reactive with a carboxyl group used in the modification reaction include (meth) acrylate having a functional group such as an epoxy group, a hydroxy group, an amino group, and a vinyl ether group. Compounds.
  • glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate having alicyclic epoxy and its lactone adduct for example, Cyclomer A200, M100 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.
  • 3 4-Epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate mono (meth) acrylate ester, epoxidized product of dicyclopentenyl (meth) acrylate, and epoxidized product of dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate Radical polymerizable compounds having an epoxy group, such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acryl Radical-polymerizable compounds having a hydroxy group, such as 2-phosphate, 2-
  • the reaction of the copolymer and the (meth) acrylate compound (IIa) can be carried out according to a conventional method. For example, both components are added to the reaction solvent, and a polymerization inhibitor and a catalyst are further added, and the reaction is preferably performed at 50 ° C. to 150 ° C., more preferably 80 ° C. to 130 ° C. Further, as in the modification method (I), in this modification reaction (II), the modification reaction can be carried out without removing the solvent after the addition copolymerization reaction is completed. In carrying out this modification reaction (II), a polymerization inhibitor may be added to prevent gelation, if necessary.
  • the amount of the (meth) acrylate compound (IIa) used in the modification reaction (II) is appropriately adjusted according to the unsaturated group equivalent and the acid value of the target copolymer (A).
  • the amount of the (meth) acrylate compound (IIa) to be used is preferably 0.05 mol to 0.8 mol, more preferably 0.1 mol to 0.7 mol, per mol of the carboxyl group contained in the addition copolymer. It is. When the amount of the (meth) acrylate compound (IIa) is within the above range, the unsaturated group equivalent does not become too large, and the sensitivity and solvent resistance performance do not deteriorate.
  • copolymerizable monomers that form other monomer units (a-4) include, for example, dienes such as butadiene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate , Isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, neopentyl (meth) acrylate Benzyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acryl
  • methyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, styrene, vinyltoluene, isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate , Norbornene, N-isopropyl (meth) acrylamide, (meth) acryl morpholine, and diacetone (meth) acrylamide are preferred, methyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, styrene , Vinyl toluene, isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, and norbornene are more preferable.
  • One of these copolymerizable monomers may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
  • the content ratio of the monomer unit (a-1) is not particularly limited and can be arbitrarily selected.
  • the total of monomer units (a-1), monomer units (a-2) and monomer units (a-3) (total of all monomer units) is 100 mol%, preferably 10 mol% to 50 mol%, More preferably, it is 15 mol% to 45 mol%, and still more preferably 20 mol% to 40 mol%.
  • the content ratio of the monomer unit (a-1) is within the above range, desired developability can be obtained.
  • the content ratio of the monomer unit (a-2) is not particularly limited and can be arbitrarily selected.
  • the total of monomer units (a-1), monomer units (a-2) and monomer units (a-3) total of all monomer units
  • the content ratio of the monomer unit (a-2) is within the above range, desired developability and solvent resistance can be obtained.
  • the content ratio of the monomer unit (a-3) is not particularly limited and can be arbitrarily selected.
  • the total of monomer units (a-1), monomer units (a-2) and monomer units (a-3) total of all monomer units
  • the content ratio of the monomer unit (a-3) is within the above range, desired solvent resistance can be obtained.
  • the content ratio is not particularly limited and can be arbitrarily selected.
  • the total of the monomer unit (a-1), monomer unit (a-2), monomer unit (a-3) and monomer unit (a-4) (total of all monomer units) is 100 mol%, preferably It is 0 mol% to 50 mol%, more preferably 0 mol% to 40 mol%, still more preferably 0 mol% to 30 mol%.
  • the content ratio of the monomer unit (a-4) is within the above range, the content ratio of the monomer unit (a-1), the monomer unit (a-2) and the monomer unit (a-3) is too small. The desired developability, solvent resistance and heat yellowing can be obtained.
  • the monomer unit (a-1), the monomer unit (a-2), the monomer unit (a-3), and the monomer unit (a-4) (arbitrary) are constituted using a copolymerizable monomer.
  • the polymerization reaction can be performed according to a radical polymerization method known in the art. For example, a copolymerizable monomer necessary for constituting each monomer unit is dissolved in a solvent to prepare a solution, and then a polymerization initiator is added to the solution at 50 ° C. to 130 ° C. for 1 hour to React for 20 hours.
  • the solvent (polymerization solvent) that can be used for this copolymerization reaction can be arbitrarily selected, and is not particularly limited as long as it is inert to the copolymerization reaction.
  • (poly) alkylene glycol monoalkyl ether solvents such as propylene glycol monomethyl ether and (poly) alkylene glycol monoalkyl ether acetate solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate, that is, glycol ether solvents are preferable.
  • These solvents may be used alone or in a combination of two or more.
  • the amount of the polymerization solvent used is not particularly limited and can be arbitrarily selected.
  • the total amount of monomers charged is 100 parts by mass, it is preferably 30 parts by mass to 1,000 parts by mass, and more preferably 50 parts by mass to 800 parts by mass.
  • the amount of the polymerization solvent used is 30 parts by mass or more, an abnormal polymerization reaction can be prevented, the polymerization reaction can be stably performed, and the coloration and gelation of the copolymer can also be prevented.
  • the usage-amount of a polymerization solvent into 1,000 mass parts or less, the fall of the molecular weight of the copolymer by a chain transfer effect
  • action can be suppressed, and the viscosity of a copolymer can be controlled to an appropriate range. .
  • the polymerization initiator that can be used for the copolymerization reaction is not particularly limited and can be arbitrarily selected. Examples thereof include azobisisobutyronitrile, azobisisovaleronitrile, benzoyl peroxide, and t-butylperoxy-2-ethylhexanoate. These polymerization initiators may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the amount of the polymerization initiator used is not particularly limited and can be arbitrarily selected. When the total amount of monomers charged is 100 parts by mass, it is preferably 0.5 to 20 parts by mass, more preferably 1.0 to 10 parts by mass.
  • the acid value of the copolymer (A) obtained as described above is not particularly limited and can be arbitrarily selected.
  • the copolymer (A) is preferably 20 KOH mg / g to 300 KOH mg / g, more preferably 30 KOH mg / g to 200 KOH mg / g. If the acid value of a copolymer (A) is 20 KOHmg / g or more, since appropriate developability is obtained as a photosensitive resin, it is preferable.
  • the acid value of the copolymer (A) is 300 KOHmg / g or less, the exposed portion (photocured portion) is not dissolved in the alkali developer, which is preferable.
  • the acid value of the copolymer (A) is a value measured according to JIS K6901 5.3, and is a hydroxylation required to neutralize an acidic component contained in 1 g of the copolymer (A). It means the number of mg of potassium.
  • the molecular weight (weight average molecular weight in terms of polystyrene) of the copolymer (A) is preferably 1000 to 50000, more preferably 3000 to 40000. If the molecular weight of the copolymer (A) is 1000 or more, it is preferable because a colored pattern is not lost after development. On the other hand, if the molecular weight of the copolymer (A) is 50000 or less, the development time is not excessively long and is within the practical range.
  • the unsaturated group equivalent is not specifically limited, It can select arbitrarily. For example, it is preferably 100 g / mol to 4000 g / mol, more preferably 200 g / mol to 3000 g / mol. It is preferable that the unsaturated group equivalent of the copolymer (A) is 100 g / mol or more because it is effective for further improving the heat decomposition resistance and heat yellowing resistance. On the other hand, it is preferable that the unsaturated group equivalent of the copolymer (A) is 4000 g / mol or less because it is effective for further increasing the sensitivity.
  • the blending amount of the copolymer (A) in the color filter coloring composition of the present invention is preferably 10 masses when the total of the components excluding the solvent (B) in the color filter coloring composition is 100 mass parts. Part to 90 parts by weight, more preferably 20 parts by weight to 80 parts by weight, still more preferably 25 parts by weight to 75 parts by weight. If the compounding quantity of a copolymer (A) is in the said range, it will become a coloring composition for color filters which has appropriate sclerosis
  • solvent (B) The solvent (B) is not particularly limited as long as it is an inert solvent that does not react with the copolymer (A), and can be arbitrarily selected.
  • the solvent (B) the same solvent as used in the production of the copolymer (A) (copolymerization reaction) can be used. It may be a solvent present when the copolymerization is completed.
  • a solvent (B) can be further added to the copolymer after the copolymerization. Moreover, when adding another component, the solvent which coexists with the other component may be sufficient.
  • examples of the solvent (B) include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl acetate, butyl acetate, isopropyl acetate, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl.
  • examples include ether, tripropylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethylene glycol monoethyl ether acetate, and diethylene glycol ethyl ether acetate.
  • glycol ether solvents such as propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monomethyl ether acetate used in the production of the copolymer (A) (copolymerization reaction) are preferable. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the blending amount of the solvent (B) in the color filter coloring composition of the present invention is preferably from 30 parts by mass to 100 parts by mass when the sum of the components excluding the solvent (B) in the color filter coloring composition is 100 parts by mass. 1000 parts by mass, more preferably 50 parts by mass to 800 parts by mass, and still more preferably 100 parts by mass to 700 parts by mass.
  • the blending amount of the solvent (B) is within the above range, a colored composition for a color filter having an appropriate viscosity is obtained.
  • Reactive Diluent (C) The reactive diluent (C) is not particularly limited and can be arbitrarily selected. For example, those containing an ethylenically unsaturated double bond, a vinyl group, and a (meth) acryloyloxy group are preferable.
  • aromatic vinyl monomers such as styrene, ⁇ -methyl styrene, ⁇ -chloromethyl styrene, vinyl toluene, divinyl benzene, diallyl phthalate, and diallyl benzene phosphonate; poly vinyls such as vinyl acetate and vinyl adipate
  • Carboxylic acid monomers methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, ⁇ -hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) ) Acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethyl (Meth) acrylic monomers such as
  • the compounding amount of the reactive diluent (C) in the color filter coloring composition of the present invention is preferably 10 when the total sum of the components excluding the solvent (B) in the color filter coloring composition is 100 parts by mass.
  • the amount is from 90 to 90 parts by mass, more preferably from 20 to 80 parts by mass, and even more preferably from 25 to 70 parts by mass.
  • the color filter coloring composition having an appropriate viscosity is obtained, and the color filter coloring composition has an appropriate photocurability.
  • photopolymerizable initiator (D) The photopolymerizable initiator (D) is not particularly limited, and examples thereof include benzoin such as benzoin, benzoin methyl ether, and benzoin ethyl ether and alkyl ethers thereof; acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, Acetophenones such as 1,1-dichloroacetophenone and 4- (1-t-butyldioxy-1-methylethyl) acetophenone; 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1- Alkylphenones such as ON; anthraquinones such as 2-methylanthraquinone, 2-amylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone; 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diisopropyl
  • the compounding quantity of the photopolymerizable initiator (D) in the coloring composition for color filters of this invention can be selected arbitrarily, the sum total of the components except the solvent (B) in the coloring composition for said color filters is 100 mass parts. Then, it is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.5 to 20 parts by mass, and still more preferably 1 to 15 parts by mass. If the compounding quantity of a photopolymerization initiator (D) is in the said range, it will become a coloring composition for color filters which has appropriate photocurability.
  • Colorant (E) As the colorant (E), a known dye or pigment can be selected and used as necessary. In the case of using a dye, a colored pattern having a high luminance can be obtained as compared with the case of using a pigment, and good alkali developability is exhibited.
  • the dye is arbitrarily selected as necessary. From the viewpoint of solubility in the solvent (B) and the alkaline developer, interaction with other components in the color filter coloring composition, heat resistance, and the like. It is preferable to use an acid dye having an acid group such as an acid, a salt of the acid dye with a nitrogen compound, and a sulfonamide of the acid dye.
  • dyes include, for example, acid alizarin violet N; acid black 1, 2, 24, 48; acid blue 1, 7, 9, 25, 29, 40, 45, 62, 70, 74, 80, 83, 90, 92, 112, 113, 120, 129, 147; acid chroma violet K; acid Fuchsin; acid green 1, 3, 5, 25, 27, 50; acid orange 6, 7, 8, 10, 12, 50, 51, 52, 56, 63, 74, 95; acid red1, 4, 8, 14, 17, 18, 26, 27, 29, 31, 34, 35, 37, 42, 44, 50, 51, 52, 57, 69, 73 80, 87, 88, 91, 92, 94, 97, 103, 111, 114, 129, 133, 13 138, 143, 145, 150, 151, 158, 176, 183, 198, 211, 215, 216, 217, 249, 252, 257, 260, 266, 274; acid violet 6B, 7, 9, 17, 19 Acid yellow 1, 3, 9, 11, 17, 23, 25,
  • a pigment can also be used as the colorant (E).
  • the pigment can be arbitrarily selected as necessary.
  • C.I. I. Pigment Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 128, 137, 138, 139, Yellow pigments such as 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 194, and 214;
  • CI orange pigments such as CI Pigment Orange 13, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71, and 73; I.
  • Red pigments such as CI Pigment Red 9, 97, 105, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 176, 177, 180, 192, 209, 215, 216, 224, 242, 254, 255, 264, and 265 C.
  • Blue pigments such as CI Pigment Blue 15, 15: 3, 15: 4, 15: 6, and 60;
  • Violet pigments such as CI Pigment Violet 1, 19, 23, 29, 32, 36, and 38;
  • Green pigments such as CI Pigment Green 7, 36, and 58;
  • I. C.I. brown pigments such as CI Pigment Brown 23 and 25;
  • black pigments such as CI pigment blacks 1 and 7, carbon black, titanium black, and iron oxide.
  • the blending amount of the colorant (E) in the color filter coloring composition of the present invention can be arbitrarily selected.
  • the total of the components excluding the solvent (B) in the coloring composition for color filter is 100 parts by mass, it is preferably 5 parts by mass to 80 parts by mass, more preferably 5 parts by mass to 70 parts by mass, and further preferably 10 parts by mass. Parts by mass to 60 parts by mass.
  • a known dispersant may be added to the color filter coloring composition from the viewpoint of improving the dispersibility of the pigment.
  • the dispersant can be arbitrarily selected, and it is preferable to use a polymer dispersant excellent in dispersion stability with time.
  • the polymer dispersant include a urethane dispersant, a polyethyleneimine dispersant, a polyoxyethylene alkyl ether dispersant, a polyoxyethylene glycol diester dispersant, a sorbitan aliphatic ester dispersant, and an aliphatic modification. Examples thereof include ester dispersants.
  • EFKA manufactured by EFKA Chemicals Beebuy (EFKA)
  • Disperbyk manufactured by Big Chemie
  • Disparon manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.
  • SOLPERSE manufactured by GENEKA
  • GENEKA GENEKA
  • the blending amount of the dispersant in the coloring composition for a color filter of the present invention is appropriately adjusted according to the type of pigment and the like.
  • the blending amounts of the copolymer (A), the solvent (B), the reactive diluent (C), the photopolymerizable initiator (D), and the coloring agent (E) are arbitrary. Can be selected.
  • the copolymer (A) is preferably 5 to 80 parts by mass and the solvent (B) is 30 parts by mass.
  • the copolymer (A) is 8 to 70 parts by weight
  • the solvent (B) is 50 to 800 parts by weight
  • the reactive diluent (C) is 20 to 80 parts by weight
  • photopolymerization is performed.
  • the property initiator (D) is 0.5 to 20 parts by mass
  • the colorant (E) is 5 to 70 parts by mass.
  • the copolymer (A) is 10 to 60 parts by weight
  • the solvent (B) is 100 to 700 parts by weight
  • the reactive diluent (C) is 25 to 70 parts by weight
  • photopolymerization is performed. 1 to 15 parts by mass of the color initiator (D) and 10 to 60 parts by mass of the colorant (E).
  • the coloring composition for a color filter of the present invention arbitrarily selects a known additive such as a known coupling agent, leveling agent, thermal polymerization inhibitor, etc., in order to impart predetermined characteristics. You may mix
  • the amount of these additives is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention.
  • the coloring composition for a color filter of the present invention can be produced by mixing the above components using a known mixing apparatus. The mixing method can be arbitrarily selected as necessary.
  • the coloring composition for color filters of this invention prepares the resin composition containing a copolymer (A) and a solvent (B) previously, then reactive diluent (C), a photopolymerizable initiator. (D) and a coloring agent (E) can also be mixed and manufactured.
  • the said resin composition can be used for preparing the coloring composition for color filters of this invention, and can also be used for another use.
  • the colored composition for a color filter of the present invention obtained as described above has alkali developability, it can be developed by using an alkaline aqueous solution.
  • the colored composition for a color filter of the present invention is excellent in sensitivity and developability and can give a colored pattern excellent in solvent resistance. Therefore, the coloring composition for a color filter of the present invention is suitably used as various resists, in particular, a resist used for producing a color filter incorporated in an organic EL display device, a liquid crystal display device, or a solid-state imaging device.
  • the coloring composition for color filters of this invention can form the cured film excellent in characteristics, such as solvent resistance, it can also be applied to various coatings, adhesives, binders for printing inks, and the like.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the color filter of the present embodiment.
  • the color filter of this embodiment is formed between the RGB pixel 2 and the pixel 2 formed on the substrate 1 and one surface 1a of the substrate 1, that is, at the boundary portion of the pixel.
  • a protective film 4 formed on the pixels 2 and the black matrix 3.
  • the color filter other configurations can be adopted except that the pixel 2 and the black matrix 3 (colored pattern) are formed using the above-described color filter coloring composition of the present invention. .
  • the configuration of the color filter shown in FIG. 1 is an example, and the color filter of the present invention is not limited to this configuration.
  • a colored pattern is formed on one surface 1a of the substrate 1.
  • the pixels 2 and the black matrix 3 are sequentially formed on one surface 1a of the substrate 1.
  • the base material 1 A glass substrate, a silicon substrate, a polycarbonate substrate, a polyester substrate, a polyamide substrate, a polyamideimide substrate, a polyimide substrate, an aluminum substrate, a printed wiring board, an array substrate etc. are mentioned preferably.
  • the colored pattern can be formed by a photolithography method. Specifically, it can be formed as follows. On one surface 1a of the substrate 1, the above-described coloring composition for color filter of the present invention is applied to form a coating film. Thereafter, the coating film is exposed through a photomask having a predetermined pattern, and the exposed portion is photocured. Then, the unexposed portion is developed with an alkaline aqueous solution. Then, a predetermined coloring pattern can be formed by baking.
  • the method for applying the color filter coloring composition is not particularly limited, and screen printing, roll coating, curtain coating, spray coating, spin coating, slit coating, and the like are used.
  • the solvent is heated by using a heating means such as a circulation oven, an infrared heater, or a hot plate, if necessary.
  • a heating means such as a circulation oven, an infrared heater, or a hot plate, if necessary.
  • (B) may be volatilized.
  • the heating conditions are not particularly limited, and are appropriately set according to the composition of the color filter coloring composition. For example, there is a method in which the coating film is heated at a temperature of 50 ° C. to 120 ° C. for 30 seconds to 30 minutes.
  • the light source used for the exposure of the coating film made of the color filter coloring composition is not particularly limited and can be arbitrarily selected.
  • a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a xenon lamp, a metal halide lamp, or the like is used.
  • the exposure amount is not particularly limited, and is appropriately set according to the composition of the color filter coloring composition.
  • aqueous alkali solution used for development is not particularly limited and can be arbitrarily selected.
  • aqueous solutions of sodium carbonate, potassium carbonate, calcium carbonate, sodium hydroxide, and potassium hydroxide aqueous solutions of amine compounds such as ethylamine, diethylamine, and dimethylethanolamine; quaternary ammonium such as tetramethylammonium hydroxide Aqueous solution of salt; 3-methyl-4-amino-N, N-diethylaniline, 3-methyl-4-amino-N-ethyl-N- ⁇ -hydroxyethylaniline, 3-methyl-4-amino-N-ethyl -N- ⁇ -methanesulfonamidoethylaniline, 3-methyl-4-amino-N-ethyl-N- ⁇ -methoxyethylaniline, and their sulfates, hydrochlorides or p-toluenesulfonates, p An
  • aqueous solution of a p-phenylenediamine compound it is preferable to use an aqueous solution of a p-phenylenediamine compound.
  • the baking conditions are not particularly limited and can be selected as necessary. Heat treatment may be performed according to the composition of the color filter coloring composition. For example, the heating may be performed at a temperature of 130 ° C. to 250 ° C. for 10 minutes to 60 minutes.
  • the coating, exposure, development and baking processes as described above are performed using the color filter coloring composition for the black matrix 3 and the color filter coloring composition for the pixel 2 (R, G, B). By repeating the steps one after another, a desired coloring pattern can be formed.
  • this embodiment demonstrated the formation method of the coloring pattern by photocuring, this invention is not limited to this. If a coloring composition for a color filter containing a curing accelerator and a known epoxy resin is used in place of the photopolymerizable initiator (D), a desired coloring pattern can be obtained by heating after coating by an ink jet method. It can also be formed.
  • the protective film 4 is formed on the colored pattern (pixel 2 and black matrix 3).
  • the protective film 4 is not particularly limited, and is formed using a known material and a forming method.
  • the color filter manufactured in this way is excellent in sensitivity and developability, and is manufactured using a color filter coloring composition that gives a colored pattern with excellent solvent resistance. And a colored pattern (pixel 2 and black matrix 3).
  • the image display element of the present invention includes the color filter of the present invention.
  • the image display element of this invention will not be specifically limited if the color filter of this invention is comprised, For example, a liquid crystal display element, an organic EL display element, etc. are mentioned.
  • the image display device of the present invention includes the color filter of the present invention, high-luminance display is possible.
  • the acid value is the acid value of the copolymer (A) measured according to JIS K6901 5.3, and is potassium hydroxide required to neutralize the acidic component contained in 1 g of the copolymer (A). Means the number of mg.
  • the amino group equivalent is a molecular weight per mole of amino groups, and is a calculated value calculated based on the amount of monomer used.
  • the molecular weight (Mw) means a standard polystyrene equivalent weight average molecular weight measured under the following conditions using gel permeation chromatography (GPC).
  • sample 4 (weight average molecular weight 16300, acid value 88 KOH mg / g, amino group equivalent 1440 g / mol) was obtained.
  • the quantity of the copolymer (A) in Table 3 does not contain a solvent, and the quantity of the solvent used for the preparation of the polymer solution is added to the solvent (B) as a blending component. .
  • components (additives etc.) other than these may be included.
  • the prepared photosensitive coloring composition was spin-coated on a 5 cm square glass substrate (non-alkali glass substrate) so that the thickness after baking was 2.5 ⁇ m. Thereafter, the solvent was volatilized by heating at 90 ° C. for 3 minutes to form a coating film on the glass substrate. Next, the coating film was exposed to light having a wavelength of 365 nm, and the exposed portion was photocured. Thereafter, it was left in a drier at a baking temperature of 230 ° C. for 30 minutes to produce a cured coating film. 200 mL of n-methyl-2-pyrrolidone was placed in a 500 mL cap glass bottle and allowed to stand at 23 ° C.
  • Heat-resistant yellowing The cause of the decrease in the brightness of the color filter is that the pigment or dye deteriorates during baking at a high temperature, resulting in a color change. Therefore, heat-resistant yellowing during baking is important. In other words, this heat-resistant yellowing needs to be excellent in order to obtain a high-brightness cured film.
  • the prepared photosensitive coloring composition was spin-coated on a 5 cm square glass substrate (non-alkali glass substrate) so that the thickness after baking was 2.5 ⁇ m. Thereafter, the solvent was volatilized by heating at 90 ° C. for 3 minutes to form a coating film on the glass substrate.
  • the coating film was exposed to light having a wavelength of 365 nm, and the exposed portion was photocured. Thereafter, it was left in a drier at a baking temperature of 230 ° C. for 30 minutes to produce a cured coating film.
  • the color change ( ⁇ E * ab) before and after baking was measured with a spectrophotometer UV-1650PC (manufactured by Shimadzu Corporation).
  • ⁇ E * ab before and after baking is 10 or less, it can be said that the heat-resistant yellowing of the cured film is good.
  • Table 4 shows the evaluation results of the heat-resistant yellowing.
  • the color resists (Examples 1 to 5) using the copolymers (A) of Synthesis Examples 1 to 5 including monomer units having an amino group are Alkali developability and solvent resistance were good, and a pattern excellent in heat yellowing was given.
  • the color resists (Comparative Examples 1 to 4) using the copolymers (A) of Comparative Synthesis Examples 1 to 4 that did not contain a monomer unit having an amino group were not sufficiently heat-resistant yellowing.
  • the color resist (Comparative Example 5) using the copolymer (A) of Comparative Synthesis Example 5 which contains a monomer unit having an amino group but does not contain a monomer unit having an acid group has a solvent resistance and a heat resistant yellow color. Although the modification was good, the alkali developability was not sufficient.
  • a color resist (Comparative Example 6) using the copolymer (A) of Comparative Synthesis Example 6 that contains a monomer unit having an amino group but does not contain the monomer unit (a-3) described above is heat-resistant yellowing. Was good, but the solvent resistance was not sufficient.
  • the colorant (E) is a pigment
  • the copolymer of Comparative Synthesis Example 1 not containing a monomer unit having an amino group In any of the color resists (Comparative Examples 7 and 8) using (A), the alkali developability was not sufficient, and even when a monomer unit having an amino group was introduced, heat-resistant yellowing was not improved.
  • the present invention when used as a photosensitive material, has good developability and solvent resistance, and contains a copolymer for forming a photosensitive resin that gives a high-brightness coloring pattern.
  • a composition can be provided.
  • the cured coating film formed from the color filter coloring composition of the present invention has developability, so it has a very high utility value in various resist fields, and among them, a color filter having a high-intensity coloring pattern is provided. can do.
  • the color filter of the present invention is suitable as a color filter incorporated in an organic EL display device, a liquid crystal display device, and a solid-state image sensor because it has high luminance and high reliability.
  • a coloring composition for a color filter which has good developability and solvent resistance and gives a high luminance coloring pattern.
  • a color filter having a high-luminance coloring pattern and an image display element including the color filter are provided.

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Abstract

酸基を有するモノマー単位(a-1)、アミノ基を有するモノマー単位(a-2)、並びに、ビニルエーテル基、エポキシ基、オキセタニル基、イソシアナト基、ブロックイソシアナト基、シリル基、アリル基、ビニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ヒドロキシ基、メルカプト基およびアルデヒド基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有するモノマー単位(a-3)を有する共重合体(A)と、溶剤(B)と、反応性希釈剤(C)と、光重合性開始剤(D)と、少なくとも染料を含む着色剤(E)と、を含有することを特徴とするカラーフィルター用着色組成物。

Description

カラーフィルター用着色組成物、カラーフィルターおよび画像表示素子
 本発明は、共重合体を含むカラーフィルター用着色組成物、そのカラーフィルター用着色組成物から形成された着色パターンを有するカラーフィルター、および、そのカラーフィルターを具備する画像表示素子に関する。
 本願は、2015年6月15日に、日本に出願された特願2015-120460号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 近年、省資源や省エネルギーの観点から、各種コーティング、印刷、塗料、及び接着剤等の分野において、紫外線や電子線等の活性エネルギー線により硬化可能な、感光性樹脂組成物が広く用いられている。また、プリント配線基板等の電子材料の分野においても、活性エネルギー線により硬化可能な感光性樹脂組成物が、ソルダーレジストや、画素等の形成材料としてカラーフィルター用レジスト等に用いられている。
 カラーフィルターは、一般に、ガラス基板等の透明基板と、透明基板上に形成された赤(R)、緑(G)および青(B)の画素と、画素と画素の境界部分に形成されるブラックマトリックスと、画素およびブラックマトリックス上に形成された保護膜とから構成される。このような構成のカラーフィルターは、通常、透明基板上に、ブラックマトリックス、画素および保護膜を順次形成することによって製造される。画素およびブラックマトリックス(以下、画素およびブラックマトリックスのことを「着色パターン」と言う。)の形成方法としては、種々の方法が開示されている。着色パターンの形成方法の例としては、例えば、感光性樹脂組成物をレジストとして用い、その感光性樹脂組成物の塗布、露光、現像およびベーキングを繰り返すフォトリソグラフィ工法を含む、顔料/染料分散法が挙げられる。この顔料/染料分散法は、耐光性や耐熱性等の耐久性に優れ、ピンホール等の欠陥が少ない着色パターンを形成することができるため、現在、広く用いられている。
 一般に、フォトリソグラフィ工法に用いられる感光性樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂、反応性希釈剤、光重合開始剤、着色剤および溶剤を含有する。
 顔料/染料分散法は、上記のような利点を有している。しかしながらその反面、ブラックマトリックス、R、G、Bの各画素のパターンが繰り返し形成される、すなわち、現像やベーキング等の工程が複数回行われることから、塗膜のバインダーとなるアルカリ可溶性樹脂には、高い耐熱分解性と耐熱黄変性が要求される。この要求に応える新しい材料として、本発明者等は、脂環式モノマーとエトキシ化o-フェニルフェノール(メタ)アクリレート(すなわち、2-フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート)に代表されるアルキレンオキシド由来の構造と、アリール残基とを有する(メタ)アクリレートとの共重合体を開示している(例えば、特許文献1参照)。
 また、一般的に液晶表示装置は、個別に作製したカラーフィルター基板と、TFT(Thin-Film-Transistor)基板との間に、液晶を挟み、これらの部材を貼り合わせることにより製造される。これらの部材を貼り合わせる際、カラーフィルター基板には、液晶を配向させるためにポリイミドフィルム等の配向膜が設けられる。この際、カラーフィルター層は、ポリイミド樹脂に含まれるN-メチルピロリドン(NMP)等の極性の高い溶剤に晒されるため、カラーフィルター層には耐溶剤性(耐NMP性)が求められる。
 さらに、近年、カラーフィルターのさらなる高輝度化、及び高コントラスト化が求められている。この要求に対して、顔料を微細化して、溶剤への顔料の分散性を向上させる方法や、有機溶剤に可溶な染料を用いる方法等が検討されている。これらの方法のなかでも、アミノ基やアミド基等のような極性の高い置換基を有する分散剤を用いることにより、溶剤への顔料の分散性を向上させる方法が数多く開示されている。しかしながら、これらの方法も、アルカリ現像性の点等で性能が不充分であった(例えば、特許文献2~5参照)。前述したように、極性の高い置換基を有する分散剤と、有機溶剤に可溶な染料との組み合わせによる改善も開示されているが、モノマーの選択等に不充分な点があり、モノマーが耐溶剤性に欠ける等の課題があった(例えば、特許文献6参照)。
国際公開第2012/141000号 特開2010-99593号公報 特開2013-214000号公報 特許第5317914号公報 特許第5668539号公報 特許第4911256号公報
 本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、現像性や耐溶剤性が良好であるとともに、高輝度な着色パターンを与えるカラーフィルター用着色組成物を提供することを目的とする。また、高輝度な着色パターンを有するカラーフィルターおよびそのカラーフィルターを具備する画像表示素子を提供することを目的とする。
 本発明者等は、上記のような課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の共重合体を含む樹脂組成物を感光性着色組成物に用いることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明に至った。
 すなわち、本発明の第一の態様は、以下のカラーフィルター用組成物を提供する。
[1]酸基を有するモノマー単位(a-1)、アミノ基を有するモノマー単位(a-2)、並びに、ビニルエーテル基、エポキシ基、オキセタニル基、イソシアナト基、ブロックイソシアナト基、シリル基、アリル基、ビニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ヒドロキシ基、メルカプト基およびアルデヒド基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有するモノマー単位(a-3)を有する共重合体(A)と、溶剤(B)と、反応性希釈剤(C)と、光重合性開始剤(D)と、少なくとも染料を含む着色剤(E)と、を含有することを特徴とするカラーフィルター用着色組成物。
 上記着色組成物は、以下の特徴を有する組成物であることが好ましい。
[2]前記共重合体(A)において、全モノマー単位の合計を100モル%としたとき、前記モノマー単位(a-2)の含有比率が1モル%~30モル%である[1]に記載のカラーフィルター用着色組成物。
[3]前記モノマー単位(a-2)は、アミノ基含有エチレン性不飽和化合物に由来するものである[1]または[2]に記載のカラーフィルター用着色組成物。
[4]前記モノマー単位(a-3)が、ビニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、エポキシ基、オキセタニル基およびブロックイソシアナト基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を含む[1]~[3]のいずれかに記載のカラーフィルター用着色組成物。
[5]前記モノマー単位(a-1)の酸基はカルボキシル基であり、前記共重合体(A)の重量平均分子量は1000~50000であり、前記共重合体(A)の酸価は20KOHmg/g~300KOHmg/gである[1]~[4]のいずれかに記載のカラーフィルター用着色組成物。
[6]前記モノマー単位(a-1)、前記モノマー単位(a-2)および前記モノマー単位(a-3)の合計を100モル%としたとき、前記モノマー単位(a-1)の含有比率は10モル%~50モル%、前記モノマー単位(a-3)の含有比率は35モル%~95モル%であることを特徴と[1]~[5]のいずれかに記載のカラーフィルター用着色組成物。
[7]カラーフィルター用着色組成物中の前記溶剤(B)を除く成分の総和を100質量部としたとき、前記共重合体(A)が5質量部~80質量部、前記溶剤(B)の配合量が30質量部~1000質量部、前記反応性希釈剤(C)の配合量が10質量部~90質量部、前記光重合性開始剤(D)の配合量が0.1質量部~30質量部、前記着色剤(E)の配合量が5質量部~80質量部であることを特徴とする、[1]~[6]のいずれかに記載のカラーフィルター用着色組成物。
本発明は以下の態様も提供する。
[8][1]~[7]のいずれかに記載のカラーフィルター用着色組成物から形成された着色パターンを有することを特徴とするカラーフィルター。
[9][8]に記載のカラーフィルターを具備することを特徴とする画像表示素子。
 本発明によれば、現像性や耐溶剤性が良好であるとともに、高輝度な着色パターンを与えるカラーフィルター用着色組成物を提供することができる。
本発明の一実施形態であるカラーフィルターを示す概略断面図である。
 本発明のカラーフィルター用着色組成物、カラーフィルターおよび画像表示素子の好ましい実施の形態について説明する。
 なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。本発明の範囲内において、必要に応じて、変更、省略、組み合わせ、交換及び/又は追加することも可能である。
[カラーフィルター用着色組成物]
 本発明のカラーフィルター用着色組成物は、共重合体(A)と、溶剤(B)と、反応性希釈剤(C)と、光重合性開始剤(D)と、少なくとも染料を含む着色剤(E)と、を含有する。
「共重合体(A)」
 共重合体(A)は、酸基を有するモノマー単位(a-1)と、アミノ基を有するモノマー単位(a-2)と、ビニルエーテル基、エポキシ基、オキセタニル基、イソシアナト基、ブロックイソシアナト基、シリル基、アリル基、ビニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ヒドロキシ基、メルカプト基およびアルデヒド基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有するモノマー単位(a-3)と、を共重合して得られる共重合体である。すなわち、共重合体(A)は、酸基を有するモノマー単位(a-1)、アミノ基を有するモノマー単位(a-2)、並びに、ビニルエーテル基、エポキシ基、オキセタニル基、イソシアナト基、ブロックイソシアナト基、シリル基、アリル基、ビニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ヒドロキシ基、メルカプト基およびアルデヒド基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有するモノマー単位(a-3)を有する。さらに言い換えれば、共重合体(A)は、モノマー単位(a-1)、モノマー単位(a-2)およびモノマー単位(a-3)を有していればよい。それぞれのモノマー単位の繰り返し数や、それぞれのモノマー単位が結合する順番は特に限定されない。
 また、それぞれのモノマー単位は、(a-1)、(a-2)、(a-3)に該当する構造を有するモノマーを重合して得られるものであってもよいし、これらとは異なる構造の重合体を調製した後に変性反応を加えることで、(a-1)、(a-2)、(a-3)に相当する構造が重合体内に繰り返し単位として導入されたものであってもよい。
 (酸基を有するモノマー単位(a-1))
 共重合体(A)を構成する、酸基を有するモノマー単位(a-1)の酸基は、特に限定されず任意に選択できる。一般的には、前記酸基は、カルボキシル基、リン酸基(-O-P(=O)(OH))、及びスルホン酸基等から選択される基であることが好ましい。これらの中でも、酸基を有するモノマー単位(a-1)の酸基としては、反応性の観点から、カルボキシル基が特に好ましい。
 酸基を有するモノマー単位(a-1)は、例えば、酸基とエチレン性不飽和基を有するモノマーを共重合又は反応させることによって、得ることができる。酸基とエチレン性不飽和基を有するモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸、ビニルスルホン酸、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アシッドホスフェート等が挙げられる。これらの中でも、入手のし易さ、反応性の観点から、(メタ)アクリル酸が前記モノマーとして好ましい。
 また、酸基を有するモノマー単位(a-1)は、下記の変性方法(I)により得られる構造に由来するものであってもよい。
 変性方法(I):共重合体の分子中に含まれるエポキシ基を、塩基酸(Ia)により開裂して、ヒドロキシ基を生成し、そのヒドロキシ基に多塩基酸またはその無水物(Ib)を反応させる方法。
 この変性反応に用いられる塩基酸(Ia)は、重合性の不飽和結合と酸基を有するものであればよく、例えば、不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、及び不飽和ホスホン酸等が挙げられる。塩基酸(Ia)は任意に選択することができ、具体例としては、(メタ)アクリル酸、α-ブロモ(メタ)アクリル酸、β-フリル(メタ)アクリル酸、クロトン酸、プロピオール酸、ケイ皮酸、α-シアノケイ皮酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノイソプロピル、フマル酸モノメチル、イタコン酸モノエチル等の不飽和カルボン酸;2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、tert-ブチルアクリルアミドスルホン酸、及びp-スチレンスルホン酸等の不飽和スルホン酸;ビニルホスホン酸等の不飽和ホスホン酸;等が挙げられる。これらの中でも、入手のし易さ、反応性の観点から、不飽和カルボン酸が好ましい。不飽和カルボン酸のなかでも(メタ)アクリル酸が好ましい。これらの塩基酸(Ia)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 変性反応に用いられる塩基酸(Ia)の使用量は、目的とする共重合体(A)の不飽和基当量の値に応じて適宜調整される。塩基酸(Ia)の使用量は、好ましくは付加共重合体に含まれるエポキシ基1モル当たり0.90モル~1モル、より好ましくは0.95モル~1モルである。塩基酸(Ia)の使用量が前記の範囲内であれば、その後の反応で副反応を生じることがない。
 この変性反応は、常法に従って実施することができる。例えば、反応溶媒に両成分、すなわち塩基酸(Ia)とエポキシ基を有する共重合体とを加え、さらに触媒を添加し、好ましくは50℃~150℃、より好ましくは80℃~130℃で反応させる。なお、この変性反応では、共重合反応に用いた溶剤が含まれていても特に問題はない。このため、共重合反応が終了した後に溶剤を除去することなく、変性反応を行うことができる。
 触媒は、特に限定されないが、例えば、トリエチルアミンのような第3級アミン、トリエチルベンジルアンモニウムクロライドのような第4級アンモニウム塩、トリフェニルホスフィンのようなリン化合物、及びクロムのキレート化合物等が挙げられる。
 この変性反応を行うに当たっては、必要に応じて、ゲル化防止のために重合禁止剤を添加してもよい。
 重合禁止剤としては、特に限定されないが、例えば、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、及びハイドロキノンモノメチルエーテル等が挙げられる。
 上記のような変性反応(第1の変性反応)により、付加共重合体のエポキシ基が開裂して、付加共重合体の側鎖に塩基酸(Ia)に由来する、ビニル基や(メタ)アクリロイルオキシ基等の不飽和結合が導入されると同時に、エポキシ基に由来するヒドロキシ基が生成する。
 本発明においては、このヒドロキシ基と、多塩基酸またはその無水物(Ib)とを反応させる第2の変性反応により、付加共重合体に酸基が導入される。
 多塩基酸またはその無水物(Ib)は、飽和もしくは不飽和の多塩基酸またはその無水物のいずれでもよい。例えば、マロン酸、コハク酸、無水コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、テトラヒドロフタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、5-ルボルネン-2,3-ジカルボン酸、5-ルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物、メチル-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物、無水フタル酸等の二塩基酸またはその無水物、トリメリット酸、トリメリット酸無水物等の三塩基酸またはその無水物、ピロメリット酸、ピロメリット酸無水物等の四塩基酸またはその無水物等が挙げられる。これらのうち一種を用いても、2種以上を組み合わせて使用しても良い。これらの中でも、入手のし易さ、反応性の観点から、ジカルボン酸無水物が好ましい。
 第2の変性反応に用いられるヒドロキシ基と、多塩基酸またはその無水物(Ib)との合計の使用量は、目的とする共重合体(A)の酸価に応じて適宜選択される。ヒドロキシ基と、多塩基酸またはその無水物(Ib)との合計の使用量は、好ましくは第一の変性反応で生成したヒドロキシ基1モル当たり0.01モル~0.9モル、より好ましくは0.02モル~0.85モルである。ヒドロキシ基と、多塩基酸またはその無水物(Ib)との合計の使用量が0.01モル以上であれば、適切な現像性が得られる。一方、ヒドロキシ基と、多塩基酸またはその無水物(Ib)との合計の使用量が0.9モル以下であれば、現像残渣が発生することなく、かつ、感度が低下することがない。
 第2の変性反応も常法に従って実施することができる。例えば、第1の変性反応を行った後、反応系に多塩基酸またはその無水物(Ib)を加えて任意の温度で、好ましくは50℃~150℃、より好ましくは80℃~130℃で反応を行う。
 反応時間は、適宜調整されるが、好ましくは0.05時間~10時間、より好ましくは0.1時間~7時間である。
 (アミノ基を有するモノマー単位(a-2))
 共重合体(A)を構成する、アミノ基を有するモノマー単位(a-2)は、アミノ基含有エチレン性不飽和化合物を重合することで得ることができる。なお、本発明において、アミノ基とは、1級~3級のアミン、およびアミドやイミドも含むものとする。
 アミノ基含有エチレン性不飽和化合物としては、例えば、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、N-tert-ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、テトラメチルピペリジル(メタ)アクリレート、ヘキサメチルピペリジル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタムや、(メタ)アクリル酸アミド、(メタ)アクリル酸N,N-ジメチルアミド、(メタ)アクリル酸N,N-ジエチルアミド、(メタ)アクリル酸N,N-ジプロピルアミド、(メタ)アクリル酸N,N-ジ-イソプロピルアミド、(メタ)アクリル酸アントラセニルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルモルフォリン、及び、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリル酸アミド類、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、及び、N-ラウリルマレイミド、N-(4-ヒドロキシフェニル)マレイミド等のモノマレイミド類が挙げられる。
 これらの中でも、入手のし易さ、反応性の観点から、アミノ基含有(メタ)アクリレートが好ましく、アミノ基含有(メタ)アクリレートの中でも、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)アクリレートが好ましい。
 (モノマー単位(a-3))
 共重合体(A)を構成する、ビニルエーテル基、エポキシ基、オキセタニル基、イソシアナト基、ブロックイソシアナト基、シリル基、アリル基、ビニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ヒドロキシ基、メルカプト基およびアルデヒド基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有するモノマー単位(a-3)は、エチレン性不飽和化合物に由来するものである。
 ビニルエーテル基、エポキシ基、オキセタニル基、イソシアナト基、ブロックイソシアナト基、シリル基、アリル基、ビニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ヒドロキシ基、メルカプト基およびアルデヒド基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有するエチレン性不飽和化合物としては、例えば、2-(2-ビニロキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート等のビニルエーテル基を有する化合物、グリシジル(メタ)アクリレート、脂環式エポキシ基を有する3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートおよびそのラクトン付加物[例えば、ダイセル化学工業社製のサイクロマーA200、M100]、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3’,4’-エポキシシクロヘキサンカルボキシレートのモノ(メタ)アクリル酸エステル、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレートのエポキシ化物、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートのエポキシ化物等のエポキシ基を有する化合物、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、4-[3-(3-エチルオキセタン-3-イルメトキシ)プロポキシ]スチレン、4-[6-(3-エチルオキセタン-3-イルメトキシ)ヘキシルオキシ]スチレン、4-[5-(3-エチルオキセタン-3-イルメトキシ)ペンチルオキシ]スチレン、2-ビニル-2-メチルオキセタン等のオキセタニル基を有する化合物、2-イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、2-イソシアナトプロピル(メタ)アクリレート、3-イソシアナトプロピル(メタ)アクリレート、2-イソシアナト-1-メチルエチル(メタ)アクリレート、2-イソシアナト-1,1-ジメチルエチル(メタ)アクリレート、4-イソシアナトシクロヘキシル(メタ)アクリレート、メタクリロイルイソシアネート等のイソシアナト基を有する化合物、前記のイソシアナト基を有するエチレン性不飽和化合物のイソシアナト基を、ブロック剤を用いてブロック化したブロックイソシアナト基を有する化合物、トリメトキシシリルプロピル(メタ)アクリレート、メチルジメトキシシリルプロピルメタクリレート、トリエトキシシリルプロピルメタクリレート、メチルジエトキシシリルプロピルメタクリレート等のシリル基を有する化合物等が挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から、エポキシ基、オキセタニル基、ブロックイソシアナト基、ビニル基および(メタ)アクリロイルオキシ基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有するエチレン性不飽和化合物が好ましく、エポキシ基、オキセタニル基及びブロックイソシアナト基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有するエチレン性不飽和化合物がより好ましい。
 ブロック剤は任意に選択でき、例えば、ε-カプロラクタム、δ-バレロラクタム、γ-ブチロラクタム、及びβ-プロピオラクタム等のラクタム系;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、ベンジルアルコール、フェニルセロソルブ、フルフリルアルコール、及びシクロヘキサノール等のアルコール系;フェノール、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、o-イソプロピルフェノール、p-tert-ブチルフェノール等のブチルフェノール、p-tert-オクチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノール、スチレン化フェノール、オキシ安息香酸エステル、チモール、p-ナフトール、p-ニトロフェノール、及びp-クロロフェノール等のフェノール系;マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、及びアセチルアセトン等の活性メチレン系化合物;ブチルメルカプタン、チオフェノール、及びtert-ドデシルメルカプタン等のメルカプタン系;ジフェニルアミン、フェニルナフチルアミン、アニリン、及びカルバゾール等のアミン系; アセトアニリド、アセトアニシジド、酢酸アミド、及びベンズアミド等の酸アミド系;コハク酸イミド、マレイン酸イミド等の酸イミド系;イミダゾール、2-メチルイミダゾール、及び2-エチルイミダゾール等のイミダゾール系;尿素、チオ尿素、及びエチレン尿素等の尿素系; N-フェニルカルバミン酸フェニル、及び2-オキサゾリドン等のカルバミド酸塩系;エチレンイミン、及びポリエチレンイミン等のイミン系;ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、メチルイソブチルケトオキシム、及びシクロヘキサノンオキシム等のオキシム系;重亜硫酸ソーダ、及び重亜硫酸カリウム等の重亜硫酸塩系等が挙げられる。
 また、モノマー単位(a-3)のうち、アリル基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基を有するものは、上記の変性方法(I)、または、下記の変性方法(II)を行うことによって得られる構造に由来するものであってもよい。
 変性方法(II):共重合体の分子中に含まれるカルボキシル基と、そのカルボキシル基と反応性の官能基を有する(メタ)アクリレートモノマー(IIa)とを反応させる方法。
 この変性反応に用いられるカルボキシル基と反応性の官能基を有する(メタ)アクリレート化合物(IIa)としては、例えば、エポキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、ビニルエーテル基等の官能基を有する(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。具体的には、グリシジル(メタ)アクリレート、脂環式エポキシを有する3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートおよびそのラクトン付加物(例えば、ダイセル化学工業社製のサイクロマーA200、M100)、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3’,4’-エポキシシクロヘキサンカルボキシレートのモノ(メタ)アクリル酸エステル、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレートのエポキシ化物、及びジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートのエポキシ化物等の、エポキシ基を有するラジカル重合性化合物;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、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、2-フェノキシ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロピルフタレート、及びアリルアルコール等のヒドロキシ基を有するラジカル重合性化合物;4-アミノスチレン等のアミノ基を有するラジカル重合性化合物;2-ビニロキシエトキシエチル(メタ)アクリレート等のビニルエーテル基を有するラジカル重合性化合物等が挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から、エポキシ基を有するラジカル重合性化合物が好ましく、グリシジル(メタ)アクリレートがより好ましい。
 共重合体と(メタ)アクリレート化合物(IIa)の反応は、常法に従って実施することができる。例えば、反応溶媒に両成分を加え、さらに、重合禁止剤および触媒を添加し、好ましくは50℃~150℃、より好ましくは80℃~130℃で反応を行う。
 また、変性方法(I)の場合と同様に、この変性反応(II)では、付加共重合反応が終了した後に溶剤を除去することなく、変性反応を行うことができる。
 また、この変性反応(II)を行うに当たっては、必要に応じて、ゲル化防止のために重合禁止剤を添加してもよい。
 変性反応(II)に用いられる(メタ)アクリレート化合物(IIa)の使用量は、目的とする共重合体(A)の不飽和基当量および酸価に応じて適宜調整される。(メタ)アクリレート化合物(IIa)の使用量は、好ましくは付加共重合体中に含まれるカルボキシル基1モル当たり0.05モル~0.8モル、より好ましくは0.1モル~0.7モルである。(メタ)アクリレート化合物(IIa)の使用量が前記の範囲内であれば、不飽和基当量が大きくなり過ぎることがなく、感度や耐溶剤性の性能が低下することもない。
 (その他のモノマー単位(a-4))
 また、モノマー単位(a-1)、モノマー単位(a-2)およびモノマー単位(a-3)を構成するにあたり使用する共重合可能なモノマー以外のモノマーを用いることにより、モノマー単位(a-1)、モノマー単位(a-2)およびモノマー単位(a-3)ではない、その他のモノマー単位(a-4)を導入することも可能である。
 その他のモノマー単位(a-4)を形成する、その他の共重合可能なモノマーとしては、例えば、ブタジエン等のジエン類;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、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリルレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリルレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、エチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、ロジン(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、5-メチルノルボルニル(メタ)アクリレート、5-エチルノルボルニル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、1,1,1-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロ-n-プロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロ-イソプロピル(メタ)アクリレート、トリフェニルメチル(メタ)アクリレート、クミル(メタ)アクリレート、3-(N,N-ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリレート、グリセリロールモノ(メタ)アクリレート、ブタントリオールモノ(メタ)アクリレート、ペンタントリオールモノ(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、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ナフタレン(メタ)アクリレート、及びアントラセン(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;ノルボルネン(ビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン)、5-メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、8-エチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ-3-エン、ジシクロペンタジエン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ-8-エン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ-3-エン、トリシクロ[4.4.0.12,5]ウンデカ-3-エン、トリシクロ[6.2.1.01,8]ウンデカ-9-エン、トリシクロ[6.2.1.01,8]ウンデカ-4-エン、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10.01,6]ドデカ-3-エン、8-メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10.01,6]ドデカ-3-エン、8-エチリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,12]ドデカ-3-エン、8-エチリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10.01,6]ドデカ-3-エン、ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]ペンタデカ-4-エン、ペンタシクロ[7.4.0.12,5.19,12.08,13]ペンタデカ-3-エン、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物、(メタ)アクリル酸アニリド、(メタ)アクリロイルニトリル、アクロレイン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、ビニルピリジン、酢酸ビニル、及びビニルトルエン等のビニル化合物;スチレン、スチレンのα-、o-、m-、p-アルキル、ニトロ、シアノ、アミド誘導体;シトラコン酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル等の不飽和ジカルボン酸ジエステル;無水マレイン酸、及び無水イタコン酸、無水シトラコン酸等の不飽和多塩基酸無水物等が挙げられる。これらの中でも、耐熱性や透明性の観点から、メチル(メタ)アクリレート、ベンジル(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、スチレン、ビニルトルエン、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ノルボルネン、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルモルフォリン、及びダイアセトン(メタ)アクリルアミドが好ましく、メチル(メタ)アクリレート、ベンジル(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、スチレン、ビニルトルエン、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、及びノルボルネンがより好ましい。これらの共重合可能なモノマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 (モノマー単位の含有比率)
 モノマー単位(a-1)の含有比率は、特に限定されず任意に選択できる。モノマー単位(a-1)、モノマー単位(a-2)およびモノマー単位(a-3)の合計(全モノマー単位の合計)を100モル%としたとき、好ましくは10モル%~50モル%、より好ましくは15モル%~45モル%、さらに好ましくは20モル%~40モル%である。モノマー単位(a-1)の含有比率が前記の範囲内であれば、所望の現像性が得られる。
 モノマー単位(a-2)の含有比率は、特に限定されず任意に選択できる。モノマー単位(a-1)、モノマー単位(a-2)およびモノマー単位(a-3)の合計(全モノマー単位の合計)を100モル%としたとき、好ましくは1モル%~30モル%、より好ましくは1モル%~25モル%、さらに好ましくは1モル%~20モル%である。モノマー単位(a-2)の含有比率が前記の範囲内であれば、所望の現像性および耐溶剤性が得られる。
 モノマー単位(a-3)の含有比率は、特に限定されず任意に選択できる。モノマー単位(a-1)、モノマー単位(a-2)およびモノマー単位(a-3)の合計(全モノマー単位の合計)を100モル%としたとき、好ましくは35モル%~85モル%、より好ましくは40モル%~80モル%、さらに好ましくは45モル%75モル%である。モノマー単位(a-3)の含有比率が前記の範囲内であれば、所望の耐溶剤性が得られる。
 モノマー単位(a-4)を導入する場合、その含有比率は、特に限定されず任意に選択できる。モノマー単位(a-1)、モノマー単位(a-2)、モノマー単位(a-3)およびモノマー単位(a-4)の合計(全モノマー単位の合計)を100モル%としたとき、好ましくは0モル%~50モル%、より好ましくは0モル%~40モル%、さらに好ましくは0モル%~30モル%である。モノマー単位(a-4)の含有比率が前記の範囲内であれば、モノマー単位(a-1)、モノマー単位(a-2)およびモノマー単位(a-3)の含有比率が少なくなり過ぎることがなく、所望の現像性、耐溶剤性および耐熱黄変性が得られる。
 (共重合に使用される溶剤)
 モノマー単位(a-1)、モノマー単位(a-2)、モノマー単位(a-3)およびモノマー単位(a-4)(任意)を構成するにあたり、共重合可能なモノマーを用いて実施する共重合反応は、当該技術分野において公知のラジカル重合方法に従って行うことができる。例えば、各モノマー単位を構成するために必要な共重合可能なモノマーを溶剤に溶解して、溶液を調製した後、その溶液に重合開始剤を添加し、50℃~130℃にて1時間~20時間反応させる。
 この共重合反応に用いることが可能な溶剤(重合溶剤)は任意に選択でき、共重合反応に不活性であれば、特に限定されない。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、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、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、及び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類;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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、及びプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の(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類;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、及びテトラヒドロフラン等の他のエーテル類;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノン、及び3-ヘプタノン等のケトン類;2-ヒドロキシプロピオン酸メチル、2-ヒドロキシプロピオン酸エチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-ヒドロキシ-2-メチル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-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、ヒドロキシ酢酸エチル、2-ヒドロキシ-3-メチル酪酸メチル、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、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、酢酸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、及び2-オキソ酪酸エチル等のエステル類;トルエン、及びキシレン等の芳香族炭化水素類;N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、及びN,N-ジメチルアセトアミド等のカルボン酸アミド類等が挙げられる。これらの中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル系溶剤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系溶剤、すなわち、グリコールエーテル系溶剤が好ましい。これらの溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
 重合溶剤の使用量は、特に限定されず任意に選択できる。例えば、モノマーの仕込み量の合計を100質量部とした場合、好ましくは30質量部~1,000質量部、より好ましくは50質量部~800質量部である。
 重合溶剤の使用量を30質量部以上とすることにより、異常な重合反応を防止し、重合反応を安定して行うことができるとともに、共重合体の着色やゲル化を防止することもできる。また、重合溶剤の使用量を1,000質量部以下とすることにより、連鎖移動作用による共重合体の分子量の低下を抑制し、かつ共重合体の粘度を適切な範囲に制御することができる。
 この共重合反応に用いることが可能な重合開始剤としては、特に限定されず任意に選択できる。例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル、過酸化ベンゾイル、及びt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート等が挙げられる。これらの重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 重合開始剤の使用量は、特に限定されず任意に選択できる。モノマーの全仕込み量の合計を100質量部とした場合、好ましくは0.5質量部~20質量部、より好ましくは1.0質量部~10質量部である。
 (共重合体(A)の特性)
 上記のようにして得られる共重合体(A)の酸価は、特に限定されず任意に選択できる。共重合体(A)を感光性樹脂に適用する場合、好ましくは20KOHmg/g~300KOHmg/g、より好ましくは30KOHmg/g~200KOHmg/gである。
 共重合体(A)の酸価が20KOHmg/g以上であれば、感光性樹脂として、適切な現像性が得られるので好ましい。一方、共重合体(A)の酸価が300KOHmg/g以下であれば、アルカリ現像液に対して露光部分(光硬化部分)が溶解しないので好ましい。
 なお、共重合体(A)の酸価とは、JIS K6901 5.3に従って測定された値であって、共重合体(A)1g中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数を意味する。
 また、共重合体(A)の分子量(ポリスチレン換算の重量平均分子量)は、好ましくは1000~50000、より好ましくは3000~40000である。
 共重合体(A)の分子量が1000以上であれば、現像後に着色パターンの欠けが発生しないので好ましい。一方、共重合体(A)の分子量が50000以下であれば、現像時間が長くなり過ぎることなく、実用性の範囲内となるので好ましい。
 また、共重合体(A)が不飽和基を有する場合、その不飽和基当量は特に限定されず任意に選択できる。例えば、好ましくは100g/mol~4000g/mol、より好ましくは200g/mol~3000g/molである。
 共重合体(A)の不飽和基当量が100g/mol以上であれば、耐熱分解性、耐熱黄変性をより高めるには効果的であるので好ましい。一方、共重合体(A)の不飽和基当量が4000g/mol以下であれば、感度をより高めるには効果的であるので好ましい。
 本発明のカラーフィルター用着色組成物における共重合体(A)の配合量は、当該カラーフィルター用着色組成物中の溶剤(B)を除く成分の総和を100質量部とすると、好ましくは10質量部~90質量部、より好ましくは20質量部~80質量部、さらに好ましくは25質量部~75質量部である。共重合体(A)の配合量が、前記の範囲内であれば、適切な硬化性を有するカラーフィルター用着色組成物となる。
「溶剤(B)」
 溶剤(B)としては、共重合体(A)と反応しない不活性な溶剤であれば、特に限定されず任意に選択できる。
 溶剤(B)としては、共重合体(A)を製造する際(共重合反応)に用いた溶剤と同じものを用いることができる。共重合が終了した際に存在している溶剤であっても良い。共重合が終わったものに、さらに溶剤(B)を加えることもできる。また、その他の成分を加える際に、その他の成分と共に共存している溶剤であってもよい。具体的には、溶剤(B)としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、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、トリプロピ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メチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、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、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、及びジエチレングリコールエチルエーテルアセテート等が挙げられる。これらの中でも、共重合体(A)を製造する際(共重合反応)において使用されるプロピレングリコールモノメチルエーテル、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等のグリコールエーテル系溶剤が好ましい。これらの溶剤は、1種を単独で用いてよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
 本発明のカラーフィルター用着色組成物における溶剤(B)の配合量は、当該カラーフィルター用着色組成物中の溶剤(B)を除く成分の総和を100質量部とすると、好ましくは30質量部~1000質量部、より好ましくは50質量部~800質量部、さらに好ましくは100質量部~700質量部である。溶剤(B)の配合量が、前記の範囲内であれば、適切な粘度を有するカラーフィルター用着色組成物となる。
「反応性希釈剤(C)」
 反応性希釈剤(C)としては、特に限定されず任意に選択できる。例えば、エチレン性不飽和二重結合、ビニル基、及び(メタ)アクリロイルオキシ基などを含むものが好ましい。具体的には、スチレン、α-メチルスチレン、α-クロロメチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、及びジアリルベンゼンホスホネート等の芳香族ビニル系モノマー類;酢酸ビニル、及びアジピン酸ビニル等のポリカルボン酸モノマー類;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、ブチル(メタ)アクリレート、β-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、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(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、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、及びトリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのトリ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル系モノマー;トリアリルシアヌレート等が挙げられる。これらの中でも、多官能(メタ)アクリレート類が特に好ましい。これらの反応性希釈剤(C)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 本発明のカラーフィルター用着色組成物における反応性希釈剤(C)の配合量は、当該カラーフィルター用着色組成物中の溶剤(B)を除く成分の総和を100質量部とすると、好ましくは10質量部~90質量部、より好ましくは20質量部~80質量部、さらに好ましくは25質量部~70質量部である。反応性希釈剤(C)の配合量が、前記の範囲内であれば、適切な粘度を有するカラーフィルター用着色組成物となり、カラーフィルター用着色組成物は適切な光硬化性を有する。
「光重合性開始剤(D)」
 光重合性開始剤(D)としては、特に限定されないが、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、及びベンゾインエチルエーテル等のベンゾインとそのアルキルエーテル類;アセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1,1-ジクロロアセトフェノン、4-(1-t-ブチルジオキシ-1-メチルエチル)アセトフェノン等のアセトフェノン類;1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、及び2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン等のアルキルフェノン類;2-メチルアントラキノン、2-アミルアントラキノン、2-t-ブチルアントラキノン、1-クロロアントラキノン等のアントラキノン類;2,4-ジメ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、及び2-クロロチオキサントン等のチオキサントン類;アセトフェノンジメチルケタール、及びベンジルジメチルケタール等のケタール類;ベンゾフェノン、4-(1-t-ブチルジオキシ-1-メチルエチル)ベンゾフェノン、及び3,3’,4,4’-テトラキス(t-ブチルジオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類;1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-2-(O-ベンゾイルオキシム)]、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-(0-アセチルオキシム)等のオキシムエステル類;2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノ-プロパン-1-オン;2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)ブタノン-1;2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、及びビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド類;キサントン類等が挙げられる。これらの光重合性開始剤(D)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 本発明のカラーフィルター用着色組成物における光重合性開始剤(D)の配合量は任意に選択できるが、当該カラーフィルター用着色組成物中の溶剤(B)を除く成分の総和を100質量部とすると、好ましくは0.1質量部~30質量部、より好ましくは0.5質量部~20質量部、さらに好ましくは1質量部~15質量部である。光重合性開始剤(D)の配合量が、前記の範囲内であれば、適切な光硬化性を有するカラーフィルター用着色組成物となる。
「着色剤(E)」
 着色剤(E)としては、公知の染料または顔料を必要に応じて選択して用いることができる。
 染料を用いる場合には、顔料を用いた場合に比べて、輝度の高い着色パターンを得ることができ、また、良好なアルカリ現像性を示す。
 染料は必要の応じて任意に選択されるが、溶剤(B)やアルカリ現像液に対する溶解性、カラーフィルター用着色組成物中の他の成分との相互作用、及び耐熱性等の観点から、カルボン酸等の酸性基を有する酸性染料、酸性染料の窒素化合物との塩、及び酸性染料のスルホンアミド体等を用いることが好ましい。このような染料としては、例えば、acid alizarin violet N;acid black1、2、24、48;acid blue1、7、9、25、29、40、45、62、70、74、80、83、90、92、112、113、120、129、147;acid chrome violet K;acid Fuchsin;acid green1、3、5、25、27、50;acid orange6、7、8、10、12、50、51、52、56、63、74、95;acid red1、4、8、14、17、18、26、27、29、31、34、35、37、42、44、50、51、52、57、69、73、80、87、88、91、92、94、97、103、111、114、129、133、134、138、143、145、150、151、158、176、183、198、211、215、216、217、249、252、257、260、266、274;acid violet 6B、7、9、17、19;acid yellow1、3、9、11、17、23、25、29、34、36、42、54、72、73、76、79、98、99、111、112、114、116; food yellow3およびこれらの誘導体等が挙げられる。これらの中でも、アゾ系、キサンテン系、アントラキノン系またはフタロシアニン系の酸性染料が好ましい。
これらの染料は、目的とする画素の色に応じて、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 また、本発明では、着色剤(E)として、顔料を用いることもできる。
 顔料は必要に応じて任意に選択できる。例えば、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、128、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、194、及び214等の黄色顔料;C.I.ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、及び73等の橙色顔料;C.I.ピグメントレッド9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、及び265等の赤色顔料;C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、及び60等の青色顔料;C.I.ピグメントバイオレット1、19、23、29、32、36、及び38等のバイオレット色顔料;C.I.ピグメントグリーン7、36、及び58等の緑色顔料;C.I.ピグメントブラウン23、及び25等の茶色顔料;C.I.ピグメントブラック1、7、カーボンブラック、チタンブラック、及び酸化鉄等の黒色顔料等が挙げられる。これらの顔料は、目的とする画素の色に応じて、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよく、染料と顔料を併用してもよい。
 本発明のカラーフィルター用着色組成物における着色剤(E)の配合量は任意に選択できる。当該カラーフィルター用着色組成物中の溶剤(B)を除く成分の総和を100質量部とすると、好ましくは5質量部~80質量部、より好ましくは5質量部~70質量部、さらに好ましくは10質量部~60質量部である。
 着色剤(E)として、染料と顔料を組み合わせて用いる場合、顔料の分散性を向上させる観点から、カラーフィルター用着色組成物に公知の分散剤を配合してもよい。
 分散剤は任意に選択でき、経時の分散安定性に優れる高分子分散剤を用いることが好ましい。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グリコール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、及び脂肪族変性エステル系分散剤等が挙げられる。このような高分子分散剤としては、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(楠本化成株式会社製)、及びSOLSPERSE(ゼネカ社製)等の商品名で市販されているものを用いてもよい。
 本発明のカラーフィルター用着色組成物における分散剤の配合量は、顔料等の種類に応じて適宜調整される。
(配合量)
 本発明のカラーフィルター用着色組成物において、共重合体(A)、溶剤(B)、反応性希釈剤(C)、光重合性開始剤(D)および着色剤(E)の配合量は任意に選択できる。カラーフィルター用着色組成物中の溶剤(B)を除く成分の総和を100質量部とすると、好ましくは、共重合体(A)が5質量部~80質量部、溶剤(B)が30質量部~1000質量部、反応性希釈剤(C)が10質量部~90質量部、光重合性開始剤(D)が0.1質量部~30質量部、着色剤(E)が5質量部~80質量部である。より好ましくは、共重合体(A)が8質量部~70質量部、溶剤(B)が50質量部~800質量部、反応性希釈剤(C)が20質量部~80質量部、光重合性開始剤(D)が0.5質量部~20質量部、着色剤(E)が5質量部~70質量部である。さらに好ましくは、共重合体(A)が10質量部~60質量部、溶剤(B)が100質量部~700質量部、反応性希釈剤(C)が25質量部~70質量部、光重合性開始剤(D)が1質量部~15質量部、着色剤(E)が10質量部~60質量部である。
 本発明のカラーフィルター用着色組成物は、上記の成分に加えて、所定の特性を付与するために、公知のカップリング剤、レベリング剤、熱重合禁止剤等の公知の添加剤を任意に選択される量で配合してもよい。これらの添加剤の配合量は、本発明の効果を阻害しない範囲であれば特に限定されない。
 (着色組成物の製造及び現像)
 本発明のカラーフィルター用着色組成物は、公知の混合装置を用い、上記の成分を混合することによって製造することができる。混合方法は必要に応じて任意に選択できる。
 なお、本発明のカラーフィルター用着色組成物は、先に、共重合体(A)および溶剤(B)を含む樹脂組成物を調製した後、反応性希釈剤(C)、光重合性開始剤(D)および着色剤(E)を混合して製造することもできる。なお、当該樹脂組成物は、本発明のカラーフィルター用着色組成物を調製するために用いることができるほか、他の用途で用いることもできる。
 上記のようにして得られる本発明のカラーフィルター用着色組成物は、アルカリ現像性を有しているので、アルカリ水溶液を用いることによって現像を行うことができる。特に、本発明のカラーフィルター用着色組成物は、感度や現像性に優れるとともに、耐溶剤性に優れた着色パターンを与えることができる。そのため、本発明のカラーフィルター用着色組成物は、各種レジスト、特に、有機EL表示装置、液晶表示装置、固体撮像素子に組み込まれるカラーフィルターを製造するために用いられるレジストとして好適に用いられる。また、本発明のカラーフィルター用着色組成物は、耐溶剤性等の特性に優れた硬化膜を形成することができるため、各種コーティング、接着剤、印刷インキ用バインダー等に適用することもできる。
[カラーフィルター]
 次に、本発明のカラーフィルター用着色組成物を用いて作製されたカラーフィルターについて説明する。
 本発明のカラーフィルターは、本発明のカラーフィルター用着色組成物から形成された着色パターンを有する。
 以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるカラーフィルターについて説明する。
 図1は、本実施形態のカラーフィルターを示す概略断面図である。
 図1に示すように、本実施形態のカラーフィルターは、基板1と、基板1の一方の面1a上に形成される、RGBの画素2および画素2の間にすなわち画素の境界部分に形成されるブラックマトリックス3と、画素2およびブラックマトリックス3上に形成される保護膜4と、を備える。
 カラーフィルターにおいて、画素2およびブラックマトリックス3(着色パターン)が上述の本発明のカラーフィルター用着色組成物を用いて形成されることを除けば、その他の構成は公知のものを採用することができる。
 なお、図1に示したカラーフィルターの構成は一例であり、本発明のカラーフィルターは、この構成のみに限定されない。
 次に、本実施形態のカラーフィルターの製造方法について説明する。
 まず、基材1の一方の面1aに着色パターンを形成する。具体的には、基材1の一方の面1aに、画素2およびブラックマトリックス3を順次形成する。
 基材1としては、特に限定されないが、ガラス基板、シリコン基板、ポリカーボネート基板、ポリエステル基板、ポリアミド基板、ポリアミドイミド基板、ポリイミド基板、アルミニウム基板、プリント配線基板、アレイ基板等が好ましく挙げられる。
 着色パターンは、フォトリソグラフィ法により形成することができる。具体的には以下のようにして形成することができる。基板1の一方の面1aに、上述の本発明のカラーフィルター用着色組成物を塗布して塗布膜を形成する。その後、所定のパターンのフォトマスクを介して、塗布膜を露光して露光部分を光硬化させる。そして、未露光部分をアルカリ水溶液で現像する。その後、ベーキングすることにより、所定の着色パターンを形成することができる。
 カラーフィルター用着色組成物の塗布方法としては、特に限定されないが、スクリーン印刷法、ロールコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、スピンコート法、スリットコート法等が用いられる。
 また、カラーフィルター用着色組成物を塗布して塗布膜を形成した後、必要に応じて、循環式オーブン、赤外線ヒーター、ホットプレート等の加熱手段を用いて、塗布膜を加熱することにより、溶剤(B)を揮発させてもよい。
 加熱条件は、特に限定されず、カラーフィルター用着色組成物の組成に応じて適宜設定される。例えば、塗布膜を、50℃~120℃の温度にて、30秒~30分加熱する方法が挙げられる。
 カラーフィルター用着色組成物からなる塗布膜の露光に用いられる光源としては、特に限定されず任意に選択できる。例えば、低圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ等が用いられる。また、露光量も、特に限定されず、カラーフィルター用着色組成物の組成に応じて適宜設定される。
 現像に用いられるアルカリ水溶液としては、特に限定されず任意に選択できる。例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、水酸化ナトリウム、及び水酸化カリウム等の水溶液;エチルアミン、ジエチルアミン、及びジメチルエタノールアミン等のアミン系化合物の水溶液;水酸化テトラメチルアンモニウム等の第4級アンモニウム塩の水溶液;3-メチル-4-アミノ-N,N-ジエチルアニリン、3-メチル-4-アミノ-N-エチル-N-β-ヒドロキシエチルアニリン、3-メチル-4-アミノ-N-エチル-N-β-メタンスルホンアミドエチルアニリン、3-メチル-4-アミノ-N-エチル-N-β-メトキシエチルアニリン、およびこれらの硫酸塩、塩酸塩またはp-トルエンスルホン酸塩等の、p-フェニレンジアミン系化合物の水溶液等が用いられる。これらの中でも、p-フェニレンジアミン系化合物の水溶液を用いることが好ましい。なお、これらのアルカリ水溶液には、必要に応じて、消泡剤や界面活性剤を添加してもよい。また、上記のアルカリ水溶液による現像の後、水洗して乾燥させることが好ましい。
 ベーキングの条件は、特に限定されず必要に応じて選択でき、カラーフィルター用着色組成物の組成に応じて加熱処理を行えばよい。例えば、130℃~250℃の温度にて、10分~60分間加熱すればよい。
 上述のような塗布、露光、現像およびベーキングの工程を、ブラックマトリックス3用のカラーフィルター用着色組成物、および、画素2(R,G,B)用の各カラーフィルター用着色組成物を用いて、順次繰り返すことにより、所望の着色パターンを形成することができる。
 なお、本実施形態では、光硬化による着色パターンの形成方法を説明したが、本発明はこれに限定されない。光重合性開始剤(D)の代わりに、硬化促進剤および公知のエポキシ樹脂を配合したカラーフィルター用着色組成物を用いれば、インクジェット法により塗布した後、加熱することにより、所望の着色パターンを形成することもできる。
 次に、着色パターン(画素2およびブラックマトリックス3)上に保護膜4を形成する。
 保護膜4は、特に限定されず、公知の材料および形成方法を用いて形成される。
 このようにして製造されるカラーフィルターは、感度や現像性に優れるとともに、耐溶剤性に優れた着色パターンを与える、カラーフィルター用着色組成物を用いて製造されているため、耐溶剤性に優れた着色パターン(画素2およびブラックマトリックス3)を有する。
[画像表示素子]
 本発明の画像表示素子は、本発明のカラーフィルターを具備する。
 本発明の画像表示素子は、本発明のカラーフィルターを具備していれば特に限定されないが、例えば、液晶表示素子、有機EL表示素子等が挙げられる。
 本発明の画像表示素子は、本発明のカラーフィルターを具備するため、高輝度表示が可能である。
 以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
 なお、実施例および比較例において、部およびパーセントとは、特に断らない限り、全て質量基準である。
 酸価とは、JIS K6901 5.3に従って測定された共重合体(A)の酸価であって、共重合体(A)1g中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数を意味する。
 アミノ基当量は、アミノ基のモル数当たりの分子量であり、モノマーの使用量に基づいて算出した計算値である。
 分子量(Mw)とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、下記条件にて測定した標準ポリスチレン換算重量平均分子量を意味する。
「分子量の測定条件」
 カラム:ショウデックス(登録商標) LF-804+LF-804(昭和電工株式会社製)
 カラム温度:40℃
 試料:共重合体の含有量が0.2質量%のテトラヒドロフラン溶液
 展開溶媒:テトラヒドロフラン
 検出器:示差屈折計(商品名:ショウデックス(登録商標) RI-71S、昭和電工社製)
 流速:1mL/min
 共重合体(A)の合成例を以下に示す。
[合成例1]
 攪拌装置、滴下ロート、コンデンサー、温度計およびガス導入管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150.0gと、プロピレングリコールモノメチルエーテル150.0gとを入れ、窒素置換しながら攪拌し、108℃に昇温した。
 次に、メタクリル酸33.7g(0.39モル)、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート38.5g(0.25モル)、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルメタクリレート101.5g(0.55モル)、および、ジシクロペンタニルメタクリレート8.1g(0.04モル)からなるモノマー混合物に、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(重合開始剤)18.2gを添加したものを、滴下ロートから前記フラスコ中に滴下した。
 滴下終了後、130℃にて2時間攪拌して共重合反応を行い、試料1(重量平均分子量6100、酸価110KOHmg/g、アミノ基当量816g/mol)を得た。
[合成例2]
 原料の組成を、表1に記載した通りとした以外は合成例1と同様にして、試料2(重量平均分子量7000、酸価105KOHmg/g、アミノ基当量398g/mol)を得た。
[合成例3]
 モノマー混合物として、メタクリル酸32.7g(0.38モル)、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート32.3g(0.21モル)、メタクリロイルオキシエチルイソシアネートとε-カプロラクタムとの反応生成物110.1g(0.41モル)、および、ジシクロペンタニルメタクリレート6.8g(0.03モル)からなる混合物を用い、その他の原料の組成を、表1に記載した通りとした以外は、合成例1と同様にして、試料3(重量平均分子量6400、酸価108KOHmg/g、アミノ基当量974g/mol)を得た。
[合成例4]
 モノマー混合物として、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート21.8g(0.14モル)、グリシジルメタクリレート69.0g(0.49モル)、2-エチルヘキシルアクリレート8.9g(0.05モル)、および、ジシクロペンタニルメタクリレート4.6g(0.02モル)からなる混合物を用い、その他の原料の組成を、表1に記載した通りとした以外は、合成例1と同様にして、一段階目の反応を行い、共重合体を生成させた。
 次に、フラスコ内を空気に置換して、アクリル酸34.0g(0.47モル)、トリフェニルホスフィン(触媒)0.4g、および、メチルハイドロキノン(禁止剤)0.4gを上記の共重合体を含む溶液中に投入し、110℃にて10時間、反応させることで、グリシジルメタクリレート由来のエポキシ基とアクリル酸の反応によりエポキシ基を開裂すると同時に、共重合体の側鎖に重合性不飽和結合を導入する、二段階目の反応を行った。
 続いて、得られた反応系にテトラヒドロフタル酸無水物47.1g(0.31モル)を加えた。前記混合物を110℃にて3時間、反応させて、エポキシ基の開裂により生じたヒドロキシ基とテトラヒドロフタル酸無水物の無水物基を反応させることで、側鎖にカルボキシル基を導入する三段階目の反応を行い、試料4(重量平均分子量16300、酸価88KOHmg/g、アミノ基当量1440g/mol)を得た。
[合成例5]
 モノマー混合物として、メタクリル酸49.2g(0.57モル)、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート35.9g(0.23モル)、2-エチルヘキシルアクリレート56.9g(0.31モル)、および、ジシクロペンタニルメタクリレート7.6g(0.03モル)からなる混合物を用い、その他の原料の組成を、表1に記載した通りとした以外は、合成例1と同様にして、一段階目の反応を行い、共重合体を生成させた。
 次に、フラスコ内を空気に置換して、グリシジルメタクリレート32.5g(0.23モル)、トリフェニルホスフィン(触媒)0.5g、および、メチルハイドロキノン(禁止剤)0.5gを上記の共重合体を含む溶液中に投入した。混合物を110℃にて5時間、反応させることで、グリシジルメタクリレート由来のエポキシ基とメタクリル酸のカルボキシル基との反応により、共重合体の側鎖に重合性不飽和結合を導入する二段階目の反応を行い、試料5(重量平均分子量12800、酸価98KOHmg/g、アミノ基当量874g/mol)を得た。
[比較合成例1]
 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300.0gを用い、モノマー混合物として、メタクリル酸32.6g(0.38モル)、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルメタクリレート141.5g(0.77モル)、および、ジシクロペンタニルメタクリレート7.8g(0.04モル)からなる混合物を用い、その他の原料の組成を、表1に記載した通りとした以外は、合成例1と同様にして、試料6(重量平均分子量5800、酸価105KOHmg/g)を得た。
[比較合成例2]
 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300.0gを用い、モノマー混合物として、メタクリル酸32.2g(0.37モル)、メタクリロイルオキシエチルイソシアネートとε-カプロラクタムとの反応生成物143.4g(0.54モル)、および、ジシクロペンタニルメタクリレート6.2g(0.03モル)からなる混合物を用い、その他の原料の組成を、表1に記載した通りとした以外は、合成例1と同様にして、試料7(重量平均分子量6900、酸価105KOHmg/g)を得た。
[比較合成例3]
 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300.0gを用い、モノマー混合物として、グリシジルメタクリレート67.6g(0.48モル)、2-エチルヘキシルアクリレート33.8g(0.18モル)、および、ジシクロペンタニルメタクリレート4.5g(0.02モル)からなる混合物を用い、その他の原料の組成を、表1に記載した通りとした以外は、合成例1と同様にして、一段階目の反応を行い、共重合体を生成させた。
 次に、フラスコ内を空気に置換して、グリシジルメタクリレート33.2g(0.23モル)、トリフェニルホスフィン(触媒)0.4g、および、メチルハイドロキノン(禁止剤)0.4gを、上記の共重合体を含む溶液中に投入した。混合物を、110℃にて5時間、反応させ、グリシジルメタクリレート由来のエポキシ基とメタクリル酸のカルボキシル基との反応により、共重合体の側鎖に重合性不飽和結合を導入する二段階目の反応を行った。
 次に、反応系にテトラヒドロフタル酸無水物46.1g(0.30モル)を加えて、110℃にて3時間、反応させることで、エポキシ基の開裂により生じたヒドロキシ基とテトラヒドロフタル酸無水物の無水物基を反応させて、側鎖にカルボキシル基を導入する三段階目の反応を行い、試料8(重量平均分子量14600、酸価85KOHmg/g)を得た。
[比較合成例4]
 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300.0gを用い、モノマー混合物として、メタクリル酸47.6g(0.55モル)、2-エチルヘキシルアクリレート95.7g(0.52モル)、および、ジシクロペンタニルメタクリレート7.3g(0.03モル)からなる混合物を用い、その他の原料の組成を、表1に記載した通りとした以外は、合成例3と同様にして、一段階目の反応を行い、共重合体を生成させた。
 次に、フラスコ内を空気に置換して、グリシジルメタクリレート31.4g(0.22モル)、トリフェニルホスフィン(触媒)0.5g、および、メチルハイドロキノン(禁止剤)0.5gを、上記の共重合体を含む溶液中に投入した。混合物を110℃にて5時間、反応させることで、グリシジルメタクリレート由来のエポキシ基とメタクリル酸のカルボキシル基との反応により、共重合体の側鎖に重合性不飽和結合を導入する二段階目の反応を行い、試料9(重量平均分子量11500、酸価93KOHmg/g)を得た。
[比較合成例5]
 モノマー混合物として、メタクリル酸メチル38.1g(0.38モル)、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート37.4g(0.24モル)、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルメタクリレート98.5g(0.54モル)、および、ジシクロペンタニルメタクリレート7.9g(0.04モル)からなる混合物を用い、その他の原料の組成を、表1に記載した通りとした以外は、合成例1と同様にして、試料10(重量平均分子量7800、酸価0KOHmg/g、アミノ基当量840g/mol)を得た。
[比較合成例6]
 モノマー混合物として、メタクリル酸35.1g(0.41モル)、メタクリル酸メチル84.8g(0.85モル)、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート51.2g(0.33モル)、および、ジシクロペンタニルメタクリレート10.8g(0.05モル)からなる混合物を用い、その他の原料の組成を、表1に記載した通りとした以外は、合成例1と同様にして、試料11(重量平均分子量6400、酸価115KOHmg/g、アミノ基当量613g/mol)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
                  
<感光性着色組成物の調製(染料タイプ)>
 表2に示す配合成分および配合割合に従って、着色剤(E)として、染料(VALIFAST BLUE 2620)を含む感光性着色組成物(カラーレジスト)を調製した。
 なお、表2における共重合体(A)の量は溶剤を含んでおらず、重合体溶液の調製に用いられた溶剤の量は、配合成分としての溶剤(B)の中に合算されている。また、共重合体(A)の種類によっては、これら以外の成分(添加剤等)を含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
                  
<感光性着色組成物の調製(顔料タイプ)>
 直径0.5mmのジルコニアビーズ180質量部を充填したステンレス製容器に、C.Iピグメントグリーン36を10質量部、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33.75質量部、分散剤(商品名:Disperbyk-161、ビッグケミー・ジャパン社製)を6.25質量部投入して、ペイントシェーカーで3時間混合して分散させることにより、緑色顔料分散液を調製した。
 表3に示す配合成分および配合割合に従って、着色剤(E)として、この緑色顔料分散液を含む感光性着色組成物(カラーレジスト)を調製した。
 なお、表3における共重合体(A)の量は溶剤を含んでおらず、重合体溶液の調製に用いられた溶剤の量は、配合成分としての溶剤(B)の中に合算されている。また、共重合体(A)の種類によっては、これら以外の成分(添加剤等)を含んでいても良い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
                  
<カラーレジストの評価>
(1)アルカリ現像性
 調製された感光性着色組成物を、5cm角のガラス基板(無アルカリガラス基板)上に、露光後の厚さが2.5μmとなるようにスピンコートした。この後、90℃にて3分間加熱することで溶剤を揮発させ、ガラス基板上に塗布膜を形成した。
 次に、塗布膜から100μmの距離に所定のパターンのフォトマスクを配置し、このフォトマスクを介して、塗布膜を露光(露光量150mJ/cm)し、露光部分を光硬化させた。
 次に、0.1質量%の炭酸ナトリウムを含む水溶液を、温度23℃および圧力0.3MPaでスプレーすることにより、未露光部分を溶解して現像した。この後、残渣および現像形態により確認を行った。
 アルカリ現像後の残渣は、アルカリ現像後のパターンを、日立ハイテクノロジーズ社製の電子顕微鏡S-3400を用いて観察することにより確認した。この評価の基準は以下の通りである。
 ○:残渣なし
 ×:残渣あり
 上記のアルカリ現像性の評価結果を表4に示す。
(2)耐溶剤性
 調製された感光性着色組成物を、5cm角のガラス基板(無アルカリガラス基板)上に、ベーキング後の厚さが2.5μmとなるようにスピンコートした。この後、90℃にて3分間加熱することで溶剤を揮発させ、ガラス基板上に塗布膜を形成した。
 次に、塗布膜に波長365nmの光を露光し、露光部分を光硬化させた。その後、ベーキング温度230℃の乾燥器中に30分間放置して、硬化塗膜を作製した。
 容量500mLの蓋付きガラス瓶に、200mLのn-メチル-2-ピロリドンを入れ、23℃の条件下に静置した。その中に上記の硬化塗膜付き試験片を浸漬した後、所定の温度に維持した状態で、30分静置した。
 試験片のn-メチル-2-ピロリドンへの浸漬前後の色変化(ΔEab)を分光光度計UV-1650PC(島津製作所製)にて測定した。浸漬前後のΔEabの値が4.5以下のとき、硬化膜の耐溶剤性は良好であるといえる。
 上記の耐溶剤性の評価結果を表4に示す。
(3)耐熱黄変性
 カラーフィルターの輝度が低下する原因に、高温でのベーキング時に顔料または染料が劣化して、色変化が起きてしまうことが挙げられる。そこで、ベーキング時の耐熱黄変性が重要となる。つまり、高輝度な硬化膜を得ようとすれば、この耐熱黄変性が優れている必要がある。
 具体的な評価方法として、以下の工程を行った。調製された感光性着色組成物を、5cm角のガラス基板(無アルカリガラス基板)上に、ベーキング後の厚さが2.5μmとなるようにスピンコートした。この後、90℃にて3分間加熱して溶剤を揮発させ、ガラス基板上に塗布膜を形成した。
 次に、塗布膜に波長365nmの光を露光し、露光部分を光硬化させた。その後、ベーキング温度230℃の乾燥器中に30分間放置して、硬化塗膜を作製した。このとき、ベーキング前後の色変化(ΔEab)を分光光度計UV-1650PC(島津製作所製)にて測定した。ベーキング前後のΔEabの値が10以下のとき、硬化膜の耐熱黄変性は良好であるといえる。
 上記の耐熱黄変性の評価結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
                  
 上記表4において、実施例1および2と、比較例1、5、7および8においては、添加剤として、CPI(登録商標)-100P(サンアプロ社製)を添加した。添加剤の添加量は、共重合体(A)を100質量部として、1質量部とした。また、実施例3および比較例2では、添加剤として、カレンズ(登録商標)MT PE1(昭和電工社製)を添加した。添加剤の添加量は、共重合体(A)を100質量部として、5質量部とした。
 表4の結果から、着色剤(E)が染料の場合、アミノ基を有するモノマー単位を含む合成例1~5の共重合体(A)を用いたカラーレジスト(実施例1~5)は、アルカリ現像性および耐溶剤性が良好であり、耐熱黄変性に優れたパターンを与えた。
 これに対して、アミノ基を有するモノマー単位を含まない比較合成例1~4の共重合体(A)を用いたカラーレジスト(比較例1~4)は、耐熱黄変性が十分ではなかった。また、アミノ基を有するモノマー単位は含むが、酸基を有するモノマー単位を含まない比較合成例5の共重合体(A)を用いたカラーレジスト(比較例5)は、耐溶剤性および耐熱黄変性は良好であったが、アルカリ現像性が十分ではなかった。また、アミノ基を有するモノマー単位は含むが、上述のモノマー単位(a-3)を含まない比較合成例6の共重合体(A)を用いたカラーレジスト(比較例6)は、耐熱黄変性は良好であったが、耐溶剤性が十分ではなかった。
 一方、着色剤(E)が顔料の場合、アミノ基を有するモノマー単位を含む合成例1の共重合体(A)、および、アミノ基を有するモノマー単位を含まない比較合成例1の共重合体(A)のどちらを用いたカラーレジスト(比較例7、8)でも、アルカリ現像性が十分ではなく、アミノ基を有するモノマー単位を導入しても耐熱黄変性は向上しなかった。
 本発明は、感光性材料として用いたとき、現像性や耐溶剤性が良好であるとともに、高輝度な着色パターンを与える感光性樹脂を形成するための、共重合体を含む、カラーフィルター用着色組成物を提供することができる。また、本発明のカラーフィルター用着色組成物から形成される硬化塗膜は、現像性を有することから各種レジスト分野での利用価値が極めて高く、その中でも高輝度な着色パターンを有するカラーフィルターを提供することができる。また、本発明のカラーフィルターは、高輝度で、信頼性の高いため、有機EL表示装置、液晶表示装置、固体撮像素子に組み込まれるカラーフィルターとして好適である。
 現像性や耐溶剤性が良好であるとともに、高輝度な着色パターンを与えるカラーフィルター用着色組成物を提供する。また、高輝度な着色パターンを有するカラーフィルターおよびそのカラーフィルターを具備する画像表示素子を提供する。
1・・・基板
2・・・画素
3・・・ブラックマトリックス
4・・・保護膜。

Claims (9)

  1. 酸基を有するモノマー単位(a-1)、
    アミノ基を有するモノマー単位(a-2)、
    並びに、
    ビニルエーテル基、エポキシ基、オキセタニル基、イソシアナト基、ブロックイソシアナト基、シリル基、アリル基、ビニル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ヒドロキシ基、メルカプト基およびアルデヒド基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有するモノマー単位(a-3)
    を有する、共重合体(A)と、
    溶剤(B)と、反応性希釈剤(C)と、光重合性開始剤(D)と、少なくとも染料を含む着色剤(E)と、を含有することを特徴とするカラーフィルター用着色組成物。
  2.  前記共重合体(A)において、全モノマー単位の合計を100モル%としたとき、前記モノマー単位(a-2)の含有比率が1モル%~30モル%であることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルター用着色組成物。
  3.  前記モノマー単位(a-2)は、アミノ基含有エチレン性不飽和化合物に由来する単位であることを特徴とする請求項1または2に記載のカラーフィルター用着色組成物。
  4.  前記モノマー単位(a-3)が、エポキシ基、オキセタニル基、ブロックイソシアナト基、ビニル基および(メタ)アクリロイルオキシ基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を含むことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のカラーフィルター用着色組成物。
  5.  前記モノマー単位(a-1)の酸基はカルボキシル基であり、前記共重合体(A)の重量平均分子量は1000~50000、前記共重合体(A)の酸価は20KOHmg/g~300KOHmg/gであることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のカラーフィルター用着色組成物。
  6. モノマー単位(a-1)、モノマー単位(a-2)およびモノマー単位(a-3)の合計を100モル%としたとき、モノマー単位(a-1)の含有比率は10モル%~50モル%、モノマー単位(a-3)の含有比率は35モル%~95モル%であることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載のカラーフィルター用着色組成物。
  7. カラーフィルター用着色組成物中の溶剤(B)を除く成分の総和を100質量部としたとき、共重合体(A)が5質量部~80質量部、溶剤(B)の配合量が30質量部~1000質量部、反応性希釈剤(C)の配合量が10質量部~90質量部、光重合性開始剤(D)の配合量が0.1質量部~30質量部、着色剤(E)の配合量が5質量部~80質量部であることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載のカラーフィルター用着色組成物。
  8.  請求項1~7のいずれか1項に記載のカラーフィルター用着色組成物から形成された着色パターンを有することを特徴とするカラーフィルター。
  9.  請求項8に記載のカラーフィルターを具備することを特徴とする画像表示素子。
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