WO2022230382A1 - 着色樹脂組成物、カラーフィルタおよび表示装置 - Google Patents

着色樹脂組成物、カラーフィルタおよび表示装置 Download PDF

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WO2022230382A1
WO2022230382A1 PCT/JP2022/010460 JP2022010460W WO2022230382A1 WO 2022230382 A1 WO2022230382 A1 WO 2022230382A1 JP 2022010460 W JP2022010460 W JP 2022010460W WO 2022230382 A1 WO2022230382 A1 WO 2022230382A1
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color filter
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ナルモン ティムトン
真矢 鹿野
志貴 植木
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Dic株式会社
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    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds

Definitions

  • the present invention relates to a colored resin composition, a color filter and a display device.
  • a color filter such as a liquid crystal display device has a red pixel portion (R), a green pixel portion (G) and a blue pixel portion (B).
  • Each of these pixel portions has a structure in which a synthetic resin thin film in which organic pigments are dispersed is provided on a substrate, and red, green, and blue organic pigments are used as the organic pigments.
  • a blue organic pigment for forming a blue pixel portion among these pixel portions an ⁇ -type copper phthalocyanine pigment (CI Pigment Blue 15:6) is generally used.
  • a colored resin composition containing a dispersant, a binder resin, a polymerizable monomer, a polymerization initiator, and the like.
  • Organic pigments in color filters are generally required to have high contrast and high brightness, but in particular, organic pigments used in the blue pixel portion (B) are particularly required to have high brightness. In order to cope with such high brightness, it has been studied to use a dye superior in brightness to the ⁇ -type copper phthalocyanine pigment in the blue pixel portion of the color filter (for example, Patent Document 1 below). -3).
  • Patent Document 4 a method of converting a dye into a lake and using it as a specific pigment has been studied (Patent Document 4 below).
  • the pigment of Patent Document 4 below is promising as a color filter, such as its brightness superior to that of the ⁇ -type copper phthalocyanine pigment.
  • a binder resin, a polymerizable monomer, a polymerization initiator, etc. has not yet been found.
  • Patent Documents 5 and 6 are known, but as a result of the present inventors' investigation, when using the lake pigment of Patent Document 4, these It has been found that the composition of conventional colored resin compositions is not always usable.
  • an object of the present invention is to provide a colored resin composition that can exhibit preferable luminance when used as a color filter and is suitable for forming the blue pixel portion of the color filter.
  • the present inventors studied suitable photopolymerization initiators and leveling agents for forming the blue pixel portion of the color filter, and as a result, completed the present invention by blending a specific amount of photopolymerization initiator.
  • the present invention "Section 1. (A) colorant, (B) solvent, (C) dispersant, (D) binder resin, (E) polymerizable monomer, and (F) photopolymerization initiator, and/or (F′) thermal polymerization initiation agent, wherein (A) the colorant comprises the following formula (I).
  • X represents a methyl group or a halogen atom
  • R 1 to R 14 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an optionally N-alkylated amino group or an ammonium group, a hydroxy group, an allyloxy group, an alkoxy group, a sulfo group, an optionally N-alkylated sulfamoyl group, a carboxyl group, an ester group, an optionally N-alkylated amide group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, represents an optionally substituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms or a heterocyclic group having 3 to 12 carbon atoms which may have a substituent, and R 1 to Two adjacent groups selected from R 4 , two adjacent groups selected from R 5 to R 8 , R 11 and R 12 , or R 13 and R 14 may combine with each other to form a ring
  • B m- represents a polyoxometalate anion, m represents an integer from 1 to 20, n represents an integer from 1 to 20; However, n is determined so that the charge of the whole formula (I) becomes zero.
  • Section 2. Item 1, wherein the content of (F) a photopolymerization initiator and/or (F') a thermal polymerization initiator is 2% or less with respect to the total amount of the colored resin composition. Colored resin composition.
  • Item 3. Item 3.
  • Section 4. A color filter comprising pixels formed using the colored resin composition according to any one of Items 1 to 3.
  • Item 5. Item 5.
  • a display device comprising the color filter according to item 4. ] Regarding.
  • the colored resin composition of the present invention has low viscosity and excellent dispersibility, and when used as a color filter, can exhibit preferable brightness, and is suitable for forming the blue pixel portion of the color filter.
  • the colored resin composition of the present invention includes the following (A) a coloring material, (B) a solvent, (C) a dispersant, (D) a binder resin, (E) a polymerizable monomer and (F) a photopolymerization initiator, and / Or (F') contains a thermal polymerization initiator.
  • a photopolymerization initiator and/or (F') a thermal polymerization initiator means only one of (F) a photopolymerization initiator and (F') a thermal polymerization initiator.
  • the colored resin composition of the present invention is particularly used for a photosensitive composition (resist) for color filters for forming blue pixel portions of color filters.
  • the (A) colorant in the present invention contains the following formula (I).
  • X represents a methyl group or a halogen atom
  • R 1 to R 14 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an optionally N-alkylated amino group or an ammonium group, a hydroxy group, an allyloxy group, an alkoxy group, a sulfo group, an optionally N-alkylated sulfamoyl group, a carboxyl group, an ester group, an optionally N-alkylated amide group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, represents an optionally substituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms or a heterocyclic group having 3 to 12 carbon atoms which may have a substituent, and R 1 to Two adjacent groups selected from R 4 , two adjacent groups selected from R 5 to R 8 , R 11 and R 12 , or R 13 and R 14 may combine with each other to form a ring
  • X represents a methyl group or a halogen atom.
  • a halogen atom for X includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • X is preferably a methyl group, a chlorine atom or a bromine atom.
  • R 1 to R 14 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an optionally N-alkylated amino group or an ammonium group, a hydroxy group, an allyloxy group, an alkoxy group, a sulfo group, an optionally N-alkylated sulfamoyl group, a carboxyl group, an ester group, an optionally N-alkylated amide group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, represents an optionally substituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms or a heterocyclic group having 3 to 12 carbon atoms which may have a substituent, and R 1 to Two adjacent groups selected from R 4 , two adjacent groups selected from R 5 to R 8 , R 11 and R 12 , or R 13 and R 14 may combine with each other to form a ring.
  • Halogen atoms of R 1 to R 14 include fluorine, chlorine, bro
  • the optionally N-alkylated amino group or ammonium group for R 1 to R 14 includes —NH 2 group, —NHR 15 group, —NR 17 R 16 group, —(NR 18 R 19 R 20 ) + groups.
  • Alkoxy groups for R 1 to R 14 include methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, tert-butoxy and pentyloxy groups. Examples of the allyloxy group for R 1 to R 14 include phenoxy group and naphthoxy group.
  • the optionally N-alkylated sulfamoyl groups of R 1 to R 14 include —SO 2 NH 2 group, —SO 2 NHR 21 group and —SO 2 NR 22 R 23 group.
  • Ester groups of R 1 to R 14 include —CO 2 R 24 groups and —OCOR 25 groups.
  • Examples of optionally N-alkylated amide groups for R 1 to R 14 include —CONHR 26 and —NHCOR 27 groups.
  • Hydrocarbon groups having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted for R 1 to R 14 include methyl group, ethyl group, 1-propyl group, 1-butyl group, 1-pentyl group, 1 - Hexyl group, 1-heptyl group, linear saturated hydrocarbon group such as 1-octyl group; 2-propyl group, 2-butyl group, 2-methyl-1-propyl group, 1,1-dimethylethyl group, Branched saturated hydrocarbon groups such as 2-pentyl group, 2-hexyl group and 2-ethyl-hexyl group; Monocyclic rings such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclopentenyl group, cyclopentadienyl group and cyclohexenyl group Hydrocarbon group; Cyclic hydrocarbon group having multiple ring structures such as dicyclopentanyl group, dicyclopentenyl group, isorobonyl group and adamantyl group; Hydrocarbon
  • the optionally substituted aromatic hydrocarbon group of 6 to 12 carbon atoms represented by R 1 to R 14 includes unsubstituted aromatic hydrocarbon groups such as phenyl group, 1-naphthyl group and 2-naphthyl group. group; 2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, 2,4-dimethylphenyl group, 2,4,6-trimethylphenyl group, 3,5-dimethylphenyl group, cumenyl group, etc.
  • Alkyl-substituted aromatic hydrocarbon group 4-chlorophenyl group, 4-methoxyphenyl group, 4-aminophenyl group, 4-hydroxyphenyl group, 4-nitrophenyl group, 4-carboxylphenyl group, 4-sulfophenyl group, etc. Examples thereof include substituted aromatic hydrocarbon groups substituted with various functional groups.
  • the optionally substituted heterocyclic group having 3 to 12 carbon atoms of R 1 to R 14 includes pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, pyridine ring, imidazole ring, pyrazole ring, oxazole ring and thiazole. ring, indole ring, isoindole ring, quinoline ring, isoquinoline ring and the like.
  • protons of carboxyl groups and sulfo groups contained in the structures thereof may be substituted with metal ions such as Na or organic cations such as ammonium.
  • At least one of the methylene groups (—CH 2 —) included in the structure of R 1 to R 14 is an oxygen atom (—O—), a carbonyl group (—CO—), an amino group (—NH—, Alternatively, -NR 28 -), ester group (-COO- or -OCO-), amide group (-CONH- or -NHCO-), urethane group (-OCONH- or -NHCOO-) may be substituted.
  • R 15 to R 28 each independently represent a hydrocarbon group which may have a substituent. Hydrocarbon groups which may have substituents for R 15 to R 28 include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, phenyl group, naphthyl group and benzyl group.
  • R 1 to R 14 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydrogen atom, Alternatively, a methyl group is particularly preferred.
  • R 1 to R 8 are particularly preferably hydrogen atoms, and R 9 to R 14 are particularly preferably methyl groups.
  • polyoxometalate anions can be used as the B m- polyoxometalate anion.
  • the polyoxometalate anion may be an isopolyoxometalate anion represented by (M p O q ) m- , or a heteropolyoxometalate anion represented by (Z p M q O r ) m- It may be an anion (in the above formula, Z is a hetero atom, M is a poly atom, O is an oxygen atom, and p, q, and r represent the composition ratio of each atom).
  • polyatoms M include elements such as Mo, W, Ti, V, Nb, and Ta.
  • the heteroatom Z includes elements such as P, Si, B, As, Ge, S, Co, Zn, Al, and H.
  • all or part of tungsten or molybdenum is replaced with at least one element selected from titanium, vanadium, niobium, tantalum, iron, manganese, cobalt, nickel and zinc
  • All or part of phosphorus or silicon is substituted with at least one element selected from boron, arsenic and germanium
  • all or part of tungsten or molybdenum is titanium, vanadium, niobium, tantalum, iron, manganese, cobalt
  • Those in which at least one element selected from nickel and zinc is substituted, and all or part of phosphorus or silicon is substituted with at least one element selected from boron, arsenic, and germanium can be similarly used.
  • polyoxometalate anions described above can be used singly or in combination.
  • isomers identified by ⁇ -, ⁇ -, ⁇ -, etc. can be used singly or in combination.
  • Such B m ⁇ polyoxometalate anions include polyoxometalate anions containing at least tungsten (PW 12 O 40 ) 3 ⁇ , (SiW 12 O 40 ) 4 ⁇ , (BW 12 O 40 ) 5- , (SW 12 O 40 ) 2- , (PMo t W 12- t O 40 ) 3- , (SiMo t W 12-t O 40 ) 4- , (BMo t W 12-t O 40 ) 5 Keggin-type heteropolyoxometallate anions such as ⁇ , (SMot W 12-t O 40 ) 2- ; (P 2 W 18 O 62 ) 6- , (Si 2 W 18 O 62 ) 8- , (S 2 W 18 O 62 ) 4- , (P 2 Mo t W 18-t O 62 ) 6- , (Si 2 Mo t W 18-t O 62 ) 8- , (S 2 Mo t W 18-t O 62 ) 4 (PW
  • a particularly preferred form is a heteropolyoxometalate anion represented by (PMo y W 12-y O 40 ) 3- where y is an integer of 0, 1, 2 or 3, or (SiMo z W 12-z O 40 ) Heteropolyoxometallate anions represented by 4- and z is an integer of 0, 1, 2 or 3, and the like.
  • B m- polyoxometalate anions include (PW 12 O 40 ) 3 ⁇ , (PMoW 11 O 40 ) 3 ⁇ , (SiW 12 O 40 ) 4 ⁇ , or (SiMoW 11 O 40 ).
  • compounds containing such polyoxometalate anions include 12-tungsto(VI) phosphate, 12-tungsto(VI) phosphate n-hydrate, 12-tungsto(VI) sodium phosphate n hydrate, 12-tungsto(VI) potassium phosphate n-hydrate, 12-tungsto(VI) ammonium phosphate n-hydrate, phosphotungstomolybdate n-hydrate, sodium phosphotungstomolybdate n hydrate, potassium phosphotungst molybdate n-hydrate, ammonium phosphotungst molybdate n-hydrate, 12-tungsto (VI) silicic acid, 12-tungsto (VI) silicate n-hydrate, 12-tungsto (VI) silicic acid sodium silicate n-hydrate, 12-tungsto(VI) potassium silicate n-hydrate, 12-tungsto(VI) ammonium silicate n-hydrate, silicotungst molybdic acid, silicotungst molybdate n-hydrate, silicotungst molybdenum sodium si
  • n represents an integer of 1-20.
  • An optionally substituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms of R 1 to R 14 or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent It may have an electric charge.
  • An optionally substituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms of R 1 to R 14 or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent is charged , n is defined such that the charge over formula (I) is zero.
  • the (A) coloring material in the present invention is preferably a compound represented by the following formula (I-1).
  • X 1 represents a methyl group, a chlorine atom or a bromine atom
  • B 1 m- is a heteropolyoxometalate anion represented by (PMo y W 12-y O 40 ) 3- and y is an integer of 0, 1, 2 or 3, or
  • SiMo z W 12-z O 40 represents a heteropolyoxometalate anion represented by 4- and z is an integer of 0, 1, 2 or 3; m is 3 or 4;
  • B 1 m ⁇ is preferably (PW 12 O 40 ) 3 ⁇ , (PMoW 11 O 40 ) 3 ⁇ , (SiW 12 O 40 ) 4 ⁇ or (SiMoW 11 O 40 ) 4 ⁇ .
  • the (A) colorant in the present invention may be a hydrate.
  • the (A) colorant in the present invention may be used alone or in combination of two or more.
  • the compound represented by the general formula (I) lakes the dye represented by the following formula (II) with a polybasic acid or polybasic acid salt having a polyoxometalate anion represented by B m- can be synthesized by A water-soluble dye represented by the following formula (II) becomes a water-insoluble pigment of a compound represented by the general formula (I).
  • X represents a methyl group or a halogen atom
  • R 1 to R 14 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an optionally N-alkylated amino group or an ammonium group, a hydroxy group, an allyloxy group, an alkoxy group, a sulfo group, an optionally N-alkylated sulfamoyl group, a carboxyl group, an ester group, an optionally N-alkylated amide group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, represents an optionally substituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms or a heterocyclic group having 3 to 12 carbon atoms which may have a substituent, and R 1 to Two adjacent groups selected from R 4 , two adjacent groups selected from R 5 to R 8 , R 11 and R 12 , or R 13 and R 14 may combine with each other to form a substituent
  • the compound represented by the general formula (I) is It can be produced by dehydrochlorination and salt exchange.
  • the general formula The compound represented by (I) can be produced by salt-exchange by a dealkalization metal chloride reaction.
  • the polyoxometalate alkali metal salt can also be used after being purified by recrystallization or the like.
  • the amount of the heteropolyacid or polyoxometalate alkali metal salt, which is the anion source of the general formula (I), varies depending on the valence of the anion and the cation of the dye. It is preferable to carry out the above reaction by charging the charge so that the number of moles is equal. Moreover, it is also possible to carry out the reaction by adjusting the molar number different from the equimolar number, if necessary.
  • the dye represented by formula (II) can be prepared by a known method, for example, “Functional Dyes” (Shin Okawara et al., Kodansha, Ltd., March 10, 1992, pp. 98-117), “Photosensitive Dyes” ( Masaaki Hayami, Sangyo Tosho Co., Ltd., Oct. 17, 1997, pp. 11 to 31), or commercially available dyes can be used.
  • R 1 to R 8 are hydrogen atoms
  • R 9 to R 14 are methyl groups
  • X is a methyl group
  • Y ⁇ is a paratoluenesulfonate anion
  • the dye represented by the following formula is commercially available from Hayashibara Co., Ltd. under the name of NK-10374.
  • R 1 to R 8 are hydrogen atoms
  • R 9 to R 14 are methyl groups
  • X is a chlorine atom
  • Y - is a paratoluenesulfonate anion
  • R 1 to R 8 are hydrogen atoms
  • R 9 to R 14 are methyl groups
  • X is a bromine atom
  • Y - is a paratoluenesulfonate anion
  • pigments or dyes other than the compound represented by general formula (I) may be used.
  • examples of such pigments and dyes include C.I. I. Blue pigments such as Pigment Blue 15, 15:3, 15:4, 15:6, 60; C.I. I. violet pigments such as Pigment Violet 1, 19, 23, 29, 32, 36, 38; C.I. I.
  • the proportion of the compound represented by general formula (I) in the colorant is, for example, 10% by weight or more, preferably 40% by weight or more, more preferably 60% by weight or more, and still more preferably 80% by weight or more. .
  • the proportion of the compound represented by formula (I) is above the above range, a color filter with excellent brightness can be obtained.
  • the ratio of the coloring material is, for example, 3 to 30% by weight, preferably 5 to 20% by weight, more preferably 8 to 15% by weight, relative to the total amount of the colored resin composition.
  • solvent (B) in the present invention examples include aromatic solvents such as toluene, xylene, and methoxybenzene, ethyl acetate, butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, and dipropylene glycol methyl ether acetate.
  • Acetate solvents such as 3-methoxybutyl acetate, Propionate solvents such as ethoxyethyl propionate, Lactate solvents such as ethyl lactate, Alcohol solvents such as methanol and ethanol, Butyl cellosolve, Propylene glycol monomethyl ether, Diethylene glycol Ether solvents such as ethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, and 3-methoxy-1-butanol; ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane; - nitrogen compound solvents such as dimethylformamide, ⁇ -butyrolactam, N-methyl-2-pyrrolidone, aniline and pyridine; lactone solvents such as ⁇ -butyrolactone; mixtures of methyl carbamate and ethyl carb
  • (B) Solvents include propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol methyl ether acetate, ethyl lactate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methoxy-1-butanol, and ethoxyethyl. Propionate, cyclohexanone, N-methyl-2-pyrrolidone are preferred.
  • the (B) solvent in the present invention may be used alone or in combination of two or more.
  • the proportion of the solvent is not a problem as long as it is within a preferable range for use as a colored resin composition for color filters, but the total amount of the colored resin composition is, for example, 20 to 80% by weight, preferably 30 to 70% by weight.
  • the dispersant (C) in the present invention is not particularly limited, but a dispersant (c) having a repeating unit represented by the following formula (2) and/or a repeating unit represented by the following formula (3) is preferably included.
  • the dispersant (c) is a linear polymer having repeating units represented by the following formulas (2) and (3), and has a structure containing a hydrophobic linear alkyl main chain and branched chains. It is particularly effective to use this dispersant (c) for dispersing the coloring material (A).
  • each of R 29 to R 31 is independently a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group, or a two or more of R 29 to R 31 may bond together to form a cyclic structure
  • R 32 is a hydrogen atom or a methyl group
  • Q is a divalent is a linking group and T- is a counter anion.
  • R 33 and R 34 are each independently a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group, or a substituted R 33 and R 34 may combine with each other to form a cyclic structure, R 35 is a hydrogen atom or a methyl group, and U is a divalent linking group.
  • Examples of the optionally substituted alkyl group for R 29 to R 31 in the above formula (2) include a methyl group, an ethyl group, a 1-propyl group, a 1-butyl group, a 1-pentyl group, a 1- Linear saturated hydrocarbon groups such as hexyl group, 1-heptyl group, 1-octyl group; 2-propyl group, 2-butyl group, 2-methyl-1-propyl group, 1,1-dimethylethyl group, 2 -branched saturated hydrocarbon groups such as pentyl group, 2-hexyl group and 2-ethyl-hexyl group; A hydrogen group and the like can be mentioned.
  • Examples of the optionally substituted aryl group for R 29 to R 31 in formula (2) include a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a tolyl group, and a xylyl group.
  • Examples of the optionally substituted aralkyl group for R 29 to R 31 in the formula (2) include a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropylene group, a phenylbutylene group and a phenylisopropylene group. be done.
  • R 29 to R 31 in the above formula (2) are preferably 1-methyl group, 1-ethyl group, phenyl group, tolyl group, benzyl group and phenethyl group.
  • the divalent linking group for Q in the above formula (2) includes a methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group, heptylene group, octylene group, arylene group, methylarylene group, ethyl Arylene group, propylarylene group, oxygen atom, carbonyl group, amino group, ester group, amide group, urethane group and the like. A plurality of these groups may be linked together.
  • the divalent linking group is preferably a methylene group, an ethylene group, or a propylene group.
  • Examples of the counter anion represented by T in the above formula (2) include halogen atoms such as a fluorine atom , a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, nitrate anions, phosphate anions, sulfate anions, sulfonate anions, and toluenesulfonate anions. , benzenesulfonate anion, acetate anion, perchlorate anion, tetrafluoroborate anion, hexafluorophosphate anion, and the like. Among them, a halogen atom is preferable as the counter anion.
  • the optionally substituted alkyl group, optionally substituted aryl group, or optionally substituted aralkyl group for R 33 and R 34 in the above formula (3) is , the same groups as R 29 to R 31 in formula (2).
  • the divalent linking group for U in the above formula (3) includes the same group as Q in the formula (2).
  • the content ratio of the repeating unit represented by the formula (2) in the dispersant (c) is the total content ratio of the repeating unit represented by the above formula (2) and the repeating unit represented by the formula (3). is preferably 25 mol % or more, more preferably 30 mol % or more, and particularly preferably 40 mol % or more.
  • the content of the repeating unit represented by formula (2) is within the above range, the dispersibility of the coloring material (A) can be improved, and the viscosity of the colored resin composition can be reduced.
  • the dispersant (c) preferably further has a repeating unit represented by the following formula (4).
  • a repeating unit represented by formula (4) By having a repeating unit represented by formula (4), a colored resin composition having more excellent dispersibility can be obtained.
  • R 36 is an optionally substituted alkylene group, and R 37 is a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group, or a substituted an aralkyl group which may have a group, R 38 is a hydrogen atom or a methyl group, and p is an integer of 1 to 20.
  • Examples of the optionally substituted alkylene group represented by R 36 in formula (4) include a methylene group, an ethylene group, a propylene group and a butylene group.
  • An optionally substituted alkyl group, an optionally substituted aryl group, or an optionally substituted aralkyl group for R 37 in the above formula (4) is represented by the formula ( 2) includes the same groups as R 29 to R 31 in 2).
  • p represents the number of repetitions of -R 36 O-, preferably 1-10, more preferably 1-5.
  • the content ratio of the repeating unit represented by the above formulas (2), (3) and (4) is higher than the content ratio of the repeating unit represented by the above formula (2) It is preferably 1 mol % or more, more preferably 2 mol % or more, particularly preferably 4 mol % or more, relative to the total.
  • the acid value of the dispersant (c) is preferably 0-150 mgKOH/g, more preferably 0-70 mgKOH/g, and still more preferably 0-30 mgKOH/g. Further, when the dispersant (c) has an amine value, it is preferably 5 to 150 mgKOH/g, more preferably 15 to 130 mgKOH/g, still more preferably 30 to 120 mgKOH/g. When the acid value and amine value are within the above ranges, the adsorption of the dispersant to the pigment surface and the interaction between the dispersants can be appropriately controlled.
  • the polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) of the dispersant (c) measured by GPC (gel permeation chromatography) is preferably 1,000 to 30,000, more preferably 2,000 to 20,000, and still more preferably 3,000 to 15,000.
  • Mw weight average molecular weight
  • the dispersant (c) preferably has repeating units represented by the following formulas (1c), (2c), and (3c).
  • the content of the above formula (1c) in all repeating units in the dispersant (c) is preferably 5 to 50 mol%, more preferably 15 to 40 mol%.
  • the content of formula (2c) is preferably 0 to 10 mol %, more preferably 1 to 5 mol %.
  • the content ratio of the above formula (3c) is preferably 1 to 20 mol %, more preferably 5 to 10 mol %.
  • Examples of the dispersant (c) in the present invention include Disperbyk (registered trademark) 2000 and LPN-21116 (manufactured by BYK-Chemie).
  • the ratio (solid content ratio) of the dispersant (c) is, for example, 10 to 200 parts by weight, preferably 20 to 150 parts by weight, more preferably 30 to 100 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the coloring material (A). be. Further, the proportion (solid content ratio) of the dispersant (c) is, for example, 1 to 40% by weight, preferably 2 to 30% by weight, more preferably 3 to 25% by weight, relative to the total amount of the colored resin composition. . When the proportion of the dispersant (c) is within the above range, the resulting colored resin composition has a low viscosity and excellent dispersibility.
  • the dispersant (C) may contain components other than the dispersant (c).
  • examples of such dispersants (C) include Disperbyk (registered trademark) 101, 103, 107, 108, 110, 111, 116, 130, 140, 154, 161, 162, 163, BYK®- LPN6919, SOLSPERSE (registered trademark) of Nippon Lubrizol - 3000, 9000, 13000, 13240, 13650, 13940, 16000, 17000, 18000, 20000, 21000, 24000, 26000, 27000, 28000, 31804, 3200 32500, 32550, 33500, 32600, 34750, 35100, 36600, 38500, 41000, 41090, 53095, 55000, 76500, EFKA (registered trademark) of BASF Japan Ltd.
  • the (C) dispersant in the present invention may be used alone or in combination of two or more.
  • the proportion of the dispersant (solid content ratio) is 10 to 200 parts by weight, preferably 20 to 150 parts by weight, more preferably 30 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the coloring material (A). .
  • the ratio of (C) the dispersant (solid content ratio) is, for example, 1 to 40% by weight, preferably 2 to 30% by weight, more preferably 3 to 25% by weight, relative to the total amount of the colored resin composition. .
  • the proportion of the dispersant is within the above range, the viscosity of the colored resin composition is low and the dispersibility is excellent.
  • Binder resins include, for example, thermoplastic resins such as urethane-based resins, acrylic resins, polyamic acid-based resins, polyimide-based resins, styrene-maleic acid-based resins, and styrene-maleic anhydride-based resins.
  • the (D) binder resin in the present invention may be used alone or in combination of two or more.
  • the (D) binder resin preferably has a polystyrene-equivalent weight-average molecular weight (Mw) measured by GPC (gel permeation chromatography) of 3,000 to 100,000, more preferably 5,000 to 50,000.
  • Mw polystyrene-equivalent weight-average molecular weight measured by GPC (gel permeation chromatography) of 3,000 to 100,000, more preferably 5,000 to 50,000.
  • the acid value of the binder resin is usually 10-200 mg-KOH/g, preferably 15-150 mg-KOH/g, more preferably 25-100 mg-KOH/g.
  • the (D) binder resin is preferably an alkali-soluble resin that exhibits solubility in an alkaline solution.
  • alkali-soluble resins include Luxidia (registered trademark) ZL-295 (manufactured by DIC Corporation) and Lipoxy SPC-2000.
  • the ratio of the binder resin is, for example, 20 to 600 parts by weight, preferably 30 to 150 parts by weight, more preferably 40 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the coloring material (A). be.
  • the ratio of the (D) binder resin (solid content ratio) is, for example, 5 to 40% by weight, preferably 10 to 30% by weight, more preferably 15 to 25% by weight, relative to the total amount of the colored resin composition. .
  • the polymerizable monomer is a polymerizable low-molecular-weight compound, preferably an addition-polymerizable compound having at least one ethylenic double bond (hereinafter, “ethylenic compound”).
  • the ethylenic compound is a compound that undergoes addition polymerization and cures under the action of (F) a photopolymerization initiator and/or (F') a thermal polymerization initiator, which will be described later.
  • Examples of the ethylenic compound in the polymerizable monomer include unsaturated carboxylic acids such as (meth)acrylic acid; esters of monohydroxy compounds and unsaturated carboxylic acids; aliphatic polyhydroxy compounds and unsaturated carboxylic acids; esters of aromatic polyhydroxy compounds and unsaturated carboxylic acids; esterification of unsaturated carboxylic acids with polyvalent carboxylic acids and polyhydroxy compounds such as the aforementioned aliphatic polyhydroxy compounds and aromatic polyhydroxy compounds ester obtained by reaction; ethylenic compound having a urethane skeleton obtained by reacting a polyisocyanate compound with a (meth)acryloyl group-containing hydroxy compound; and the like.
  • unsaturated carboxylic acids such as (meth)acrylic acid
  • esters of monohydroxy compounds and unsaturated carboxylic acids such as (meth)acrylic acid
  • aliphatic polyhydroxy compounds and unsaturated carboxylic acids esters of aromatic polyhydroxy compounds and unsaturated carboxylic
  • Polymerizable monomers include, for example, nonylphenyl carbitol acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-ethylhexyl carbitol acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, N-vinylpyrrolidone, and the like.
  • the polymerizable monomer is preferably a polymerizable compound having 3 or more ethylenically unsaturated bonds, preferably a polymerizable compound having 5 or 6 ethylenically unsaturated bonds.
  • dipentaerythritol penta(meth)acrylate and dipentaerythritol hexa(meth)acrylate are preferable.
  • Examples of commercially available polymerizable monomers include KAYARAD (registered trademark) DPHA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), A-TM-3LM-N and A9550 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.). mentioned.
  • the molecular weight of the polymerizable monomer is preferably 150-2900, more preferably 250-1500.
  • the ratio of the polymerizable monomer is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 45% by weight, more preferably 15 to 40% by weight, based on the total amount of the colored resin composition. be.
  • Photopolymerization initiators include, for example, halomethylated triazine derivatives, halomethylated oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, anthraquinone derivatives, benzophenone derivatives, acetophenone derivatives, thioxanthone derivatives, benzoate derivatives, acridine derivatives, phenazine derivatives, Examples include anthrone derivatives, titanocene derivatives, ⁇ -aminoalkylphenone compounds, and oxime ester compounds.
  • Photopolymerization initiators include, for example, 2-(4-methoxyphenyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4-methoxynaphthyl)-4,6-bis( trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4-ethoxynaphthyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4-ethoxycarbonylnaphthyl)-4,6-bis(trichloromethyl) Halomethylated triazine derivatives such as -s-triazine; 2-trichloromethyl-5-(2'-benzofuryl)-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5-[ ⁇ -(2'-benzofuryl ) Vinyl]-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5-[ ⁇ -(2′-(6′′-benzofuryl)vin
  • benzoin alkyl ethers 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone and other anthraquinone derivatives; benzophenone, Michler's ketone, 2-methylbenzophenone, 3-methylbenzophenone, 4-methylbenzophenone , 2-chlorobenzophenone, 4-bromobenzophenone, 2-carboxybenzophenone and other benzophenone derivatives; 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, ⁇ - Hydroxy-2-methylphenylpropanone, 1-hydroxy-1-methylethyl-(p-isopropylphenyl)ketone, 1-hydroxy-1-(p-dodecylphenyl)ketone, 2-methyl-1-[4-( methylthio)phenyl
  • photopolymerization initiators include, for example, IRGACURE (registered trademark, hereinafter the same) 651, 184, 1173, 2959, 127, 907, 369, 379EG, 784, 819, DAROCURE 1173, LUCIRIN TPO (above, BASF Corporation), TRONLYTR-PBG-304, TRONLYTR-PBG-309, TRONLYTR-PBG-305, TRONLYTR-PBG-314, TR-PBG327, (manufactured by Changzhou Strong Electronic New Materials Co., Ltd.), IRGACURE OXE01, OXE02 , OXE03, OXE04 (manufactured by BASF Corporation), and N-1919 (manufactured by ADEKA Corporation).
  • IRGACURE registered trademark, hereinafter the same
  • DAROCURE 1173 LUCIRIN TPO
  • the ratio (solid content ratio) when containing a photopolymerization initiator is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight, based on the total amount of the colored resin composition, More preferably, it is 0.1 to 2% by weight.
  • (F') thermal polymerization initiators include azo compounds, organic peroxides, hydrogen peroxide, and the like.
  • (F') Thermal polymerization initiators include, for example, diisobutyryl peroxide, cumyl peroxyneodecanoate, di-n-propyl peroxydicarbonate, diisopropyl peroxy dicarbonate, di-sec-butyl peroxydicarbonate carbonate, 1,1,3,3-tetramethylbutyl peroxyneodecanoate, di(4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, 1-cyclohexyl-1-methylethyl peroxyneodecanoate, di (2-ethoxyethyl) peroxydicarbonate, di(2-ethylhexyl) peroxydicarbonate, t-hexyl peroxyneodecanoate, dimethoxybutyl peroxyd
  • thermal polymerization initiator When a thermal polymerization initiator is included, its proportion (solid content ratio) is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.2 to 5% by weight, based on the total amount of the colored resin composition. , more preferably 0.3 to 3% by weight.
  • the colored resin composition of the present invention may further contain (G) a leveling agent as an optional component in addition to the above components.
  • a leveling agent By containing (G) a leveling agent, the surface of the color filter can be smoothed, and performance such as brightness and contrast can be further improved.
  • the (G) leveling agent include silicone surfactants, fluorosurfactants, cationic surfactants, anionic surfactants, nonionic surfactants, and amphoteric surfactants. be done.
  • silicone-based surfactants include surfactants having siloxane bonds in the molecule.
  • Commercial products thereof include, for example, Toray Silicone DC3PA, SH7PA, DC11PA, SH21PA, SH28PA, SH29PA, SH30PA, SH8400 (manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.) and DOWSIL (registered trademark) SH8400 (Dow Toray Co., Ltd.).
  • fluorine atom-containing silicone surfactants include Megafac (registered trademark) R08, BL20, F475, F477, and F443 (manufactured by DIC Corporation).
  • fluorine-based surfactants having a fluorocarbon chain in the molecule include, for example, Florard (registered trademark) FC430 and FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Limited), Megafac (registered trademark) F142D, F171, F172, F173, F177, F183, F554, R30, RS-718-K (manufactured by DIC Corporation), Ftop (registered trademark) EF301, EF303, EF351, EF352 (Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co., Ltd.
  • the colored resin composition of the present invention contains (G) a leveling agent, its proportion (solid content ratio) is relative to the total amount of the colored resin composition, for example 0.001 to 0.2 wt%, preferably 0 0.002 to 0.1 wt%, more preferably 0.01 to 0.05 wt%.
  • a leveling agent its proportion (solid content ratio) is relative to the total amount of the colored resin composition, for example 0.001 to 0.2 wt%, preferably 0 0.002 to 0.1 wt%, more preferably 0.01 to 0.05 wt%.
  • the colored resin composition of the present invention includes, in addition to the above components, a thermosetting compound, a plasticizer, a thermal polymerization inhibitor, a storage stabilizer, a surface protective agent, an adhesion improver, a development improver, a dispersing aid, and a polymerizing agent.
  • a thermosetting compound e.g., a thermosetting compound, a plasticizer, a thermal polymerization inhibitor, a storage stabilizer, a surface protective agent, an adhesion improver, a development improver, a dispersing aid, and a polymerizing agent.
  • Inhibitors, antioxidants, sensitizers, light stabilizers and the like may also be contained.
  • the colored resin composition of the present invention has higher coloring power and develops a blue color with high color purity. Therefore, it is suitable for coloring paints, plastics, printing inks, rubbers, leather, textile printing, electronic toners, jet inks, thermal transfer inks, etc., in addition to the color filters described in detail.
  • the colored resin composition of the present invention is not particularly limited, but (A) a coloring material, (B) a solvent, (C) a dispersant, (D) a binder resin, (E) a polymerizable monomer, (F) photopolymerization An initiator and/or (F') a thermal polymerization initiator, (G) a leveling agent, etc. can be prepared by an appropriate method.
  • A a coloring material
  • B a solvent
  • C after preparing a dispersion liquid consisting of a dispersing agent
  • D a binder resin
  • E a polymerizable monomer
  • F a photopolymerization initiator
  • G A leveling agent or the like may be added to prepare a photosensitive composition for a blue pixel portion of a color filter.
  • the colored resin composition of the present invention can be used for forming pixel portions of color filters by conventionally known methods.
  • the color filter of the present invention has pixels formed using the colored resin composition of the present invention.
  • a color filter has a structure in which a blue pixel section made of a cured colored film is formed on a transparent substrate.
  • the color filter of the present invention is not particularly limited, but the colored resin composition of the present invention is applied to the surface of the transparent substrate on which the black matrix is provided, heated and dried (pre-baked), and then irradiated with ultraviolet rays through a photomask. After pattern exposure is performed to harden the resin in the locations corresponding to the pixel portions, the unexposed portions are developed with a developing solution, and the non-pixel portions are removed by washing with alkaline water or the like to remove the pixel portions. to a transparent substrate (photolithographic method). By this method, a pattern of blue pixel portions composed of a cured colored film of a colored resin composition is formed on the transparent substrate.
  • a spin coating method, a slit coating method, a roll coating method, an ink jet method, and the like can be mentioned as the coating method for the transparent substrate.
  • Post-baking is a heat treatment after development for complete curing, and is usually performed at a temperature range of 200 to 250°C.
  • the post-baking treatment can be performed continuously or batchwise using heating means such as a hot plate, a convection oven (hot air circulation dryer), a high-frequency heater, etc. so that the layer after development meets the above conditions. can.
  • a color filter may be manufactured by forming a pattern of blue pixel portions by a method such as an electrodeposition method, a transfer method, a micelle electrolysis method, or a PVED (Photovoltaic Electrodeposition) method.
  • the pattern of the red pixel portion and the pattern of the green pixel portion can also be formed by the same method using known pigments.
  • a display device of the present invention has the color filter of the present invention.
  • the display device of the present invention uses a substrate in which a transparent electrode such as ITO is formed on the pixels of the color filter as substrates for sandwiching the liquid crystal layer together with other substrates, and combines a backlight, a polarizing plate, a liquid crystal layer, and the like.
  • Examples of display devices include liquid crystal display devices and organic EL display devices.
  • the display device of the present invention can be used in a wide range of applications such as televisions, personal computers, projectors, portable game machines, mobile phones, personal digital assistants (PDA), digital audio players, digital cameras, digital video cameras, car navigation systems, etc. can be used for
  • Colorant compound A was synthesized by the following method, and pigment dispersions and colored resin compositions containing colorant compound A were obtained by the methods of Examples 1 to 5 below. Moreover, C.I. I. A pigment dispersion containing Pigment Blue 15:6 and a colored resin composition were obtained.
  • Example 2 A colored resin composition (PM2) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of Irgacure (registered trademark) OXE01 (manufactured by BASF) added was 0.1 g.
  • Irgacure registered trademark
  • OXE01 manufactured by BASF
  • Example 3 A colored resin composition (PM3) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of Irgacure (registered trademark) OXE01 (manufactured by BASF) added was 0.02 g.
  • Irgacure registered trademark
  • OXE01 manufactured by BASF
  • Example 4 Instead of DOWSIL (registered trademark) SH8400 (Dow Toray Industries, Inc.) 0.01 g, DOWSIL (registered trademark) SH8400 (Dow Toray Industries, Inc.) 0.005 g and Megafac (registered trademark) F-554 (DIC Corporation Product) A colored resin composition (PM4) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount was 0.005 g.
  • Example 5 A colored resin composition (PM5) was obtained in the same manner as in Example 1 except that DOWSIL (registered trademark) SH8400 (Dow Toray Industries, Inc.) was not added.
  • DOWSIL registered trademark
  • SH8400 Den Toray Industries, Inc.
  • a coloring material for toning was synthesized by the following method to prepare a colored resin composition for toning.
  • Colorant compound B (0.15 g) obtained above, 3.75 g of cyclohexanone (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and Luxidia (registered trademark) ZL-295 (manufactured by DIC Corporation) (3.75 g) are mixed. Then, a colored resin composition for toning (TB6) for forming a blue pixel portion for a color filter was obtained.
  • the film thickness of the colored film obtained by heating at 230 ° C. for 1 hour was adjusted, and for each example and comparative example, the chromaticity (x , y) were (0.138, 0.090), respectively. Chromaticity (x, y) was measured with a spectrophotometer (U-3900) manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.

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Abstract

本発明が解決しようとする課題は、カラーフィルタとしたときに好ましい輝度を発揮することができ、カラーフィルタの青色画素部を形成するために好適な着色樹脂組成物を提供することにある。 本発明の着色樹脂組成物は、(A)色材、(B)溶剤、(C)分散剤、(D)バインダー樹脂、(E)重合性モノマー、および(F)光重合開始剤、及び/又は、(F')熱重合開始剤を含有し、(A)色材が式(I)を含むことを特徴とする。 (式(I)は本明細書に記載のとおりである。)

Description

着色樹脂組成物、カラーフィルタおよび表示装置
 本発明は、着色樹脂組成物、カラーフィルタおよび表示装置に関する。
 液晶表示装置等のカラーフィルタは、赤色画素部(R)、緑色画素部(G)及び青色画素部(B)を有する。これらの各画素部は、いずれも有機顔料が分散した合成樹脂の薄膜が基板上に設けられた構造であり、有機顔料としては、赤、緑及び青の各色の有機顔料が用いられている。これら画素部のうち、青色画素部を形成するための青色有機顔料としては、一般にε型銅フタロシアニン顔料(C.I.ピグメントブルー15:6)が用いられている。また、有機顔料を分散させて合成樹脂の薄膜とするためには、分散剤やバインダー樹脂、重合性モノマー、重合開始剤などを配合した着色樹脂組成物を作製する必要がある。
 カラーフィルタにおける有機顔料は、一般に高コントラスト化や高輝度化等の要求があるが、特に青色画素部(B)に用いる有機顔料には、高輝度化がとりわけ要求されている。この様な高輝度化に対応するために、輝度の点においてはε型銅フタロシアニン顔料より優れた染料をカラーフィルタの青色画素部に用いることが以前より検討されてきた(例えば、下記特許文献1-3参照)。
 しかしながら、上記の染料ではカラーフィルタの製造工程に要求される200℃以上の耐熱性が不十分であるという問題があった。その対策として、染料をレーキ化して特定の顔料とするという手段が検討されている(下記特許文献4)。下記特許文献4の顔料は、輝度がε型銅フタロシアニン顔料に勝るなどカラーフィルタとして有望であるが、カラーフィルタ用の薄膜とする際の着色樹脂組成物をどのような処方とするか、分散剤、バインダー樹脂、重合性モノマー、重合開始剤など好ましい着色樹脂組成物の組成が未だ見つかっていない。
特開2014-019771号公報 特開2015-183134号公報 特開2017-114955号公報 国際公開第2021/014862号パンフレット 特開2016-014736号公報 特開2021-014568号公報
 上記の成分を含む着色樹脂組成物としては、例えば上記特許文献5-6が知られているが、本発明者らが検討の結果、上記特許文献4のレーキ化顔料を用いたとき、これらの従来の着色樹脂組成物の組成は、必ずしも使用可能であるとは限らないことが分かった。
 そこで本発明の課題は、カラーフィルタとしたときに好ましい輝度を発揮することができ、カラーフィルタの青色画素部を形成するために好適な着色樹脂組成物を提供することにある。
 本発明者らは、カラーフィルタの青色画素部を形成するために好適な光重合開始剤やレベリング剤を検討した結果、特定量の光重合開始剤を配合することで本発明を完成させた。
 即ち本発明は、
『項1. (A)色材、(B)溶剤、(C)分散剤、(D)バインダー樹脂、(E)重合性モノマー、および(F)光重合開始剤、及び/又は、(F’)熱重合開始剤を含有し、(A)色材が下記式(I)を含むことを特徴とする、着色樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式(I)中、Xはメチル基またはハロゲン原子を表し、
 R~R14は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、N-アルキル化されていてもよいアミノ基若しくはアンモニウム基、ヒドロキシ基、アリルオキシ基、アルコキシ基、スルホ基、N-アルキル化されていてもよいスルファモイル基、カルボキシル基、エステル基、N-アルキル化されていてもよいアミド基、置換基を有していてもよい炭素原子数1~12の炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素原子数6~12の芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい炭素原子数3~12の複素環基、を表し、R~Rから選ばれる隣り合う2つ、R~Rから選ばれる隣り合う2つ、R11及びR12、又は、R13及びR14が互いに結合して環を形成してもよい。
 Bm-はポリオキソメタレートアニオンを表し、
 mは1~20の整数を表し、
 nは1~20の整数を表す。
 ただし、nは、式(I)全体の電荷がゼロになるように定められる。)
項2. (F)光重合開始剤、及び/又は、(F’)熱重合開始剤の含有量が、着色樹脂組成物の総量に対して2%以下であることを特徴とする、項1に記載の着色樹脂組成物。
項3. (G)レベリング剤を更に含有する、項1又は2に記載の着色樹脂組成物。
項4. 項1~3のいずれか1項に記載の着色樹脂組成物を用いて形成された画素を有することを特徴とする、カラーフィルタ。
項5. 項4に記載のカラーフィルタを有することを特徴とする、表示装置。』に関する。
 本発明の着色樹脂組成物は、粘度が低くて分散性に優れ、カラーフィルタとしたときに好ましい輝度を発揮することができ、カラーフィルタの青色画素部を形成するために好適である。
<着色樹脂組成物>
 以下、本発明を詳細に説明する。本発明の着色樹脂組成物は、下記の(A)色材、(B)溶剤、(C)分散剤、(D)バインダー樹脂、(E)重合性モノマーおよび(F)光重合開始剤、及び/又は、(F’)熱重合開始剤を含有する。本発明において「(F)光重合開始剤、及び/又は、(F’)熱重合開始剤」とは、(F)光重合開始剤、(F’)熱重合開始剤のいずれか一方のみを含んでいてもよく、(F)光重合開始剤と(F’)熱重合開始剤の両方を含んでいてもよいという意味である。本発明の着色樹脂組成物は、特にカラーフィルタの青色画素部を形成するためのカラーフィルタ用感光性組成物(レジスト)に用いられる。
[(A)色材]
 本発明における(A)色材は、下記式(I)を含有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式(I)中、
 Xはメチル基またはハロゲン原子を表し、
 R~R14は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、N-アルキル化されていてもよいアミノ基若しくはアンモニウム基、ヒドロキシ基、アリルオキシ基、アルコキシ基、スルホ基、N-アルキル化されていてもよいスルファモイル基、カルボキシル基、エステル基、N-アルキル化されていてもよいアミド基、置換基を有していてもよい炭素原子数1~12の炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素原子数6~12の芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい炭素原子数3~12の複素環基、を表し、R~Rから選ばれる隣り合う2つ、R~Rから選ばれる隣り合う2つ、R11及びR12、又は、R13及びR14が互いに結合して環を形成してもよい。
 Bm-はポリオキソメタレートアニオンを表し、
 mは1~20の整数を表し、
 nは1~20の整数を表す。
 ただし、nは、式(I)全体の電荷がゼロになるように定められる。)
 Xはメチル基またはハロゲン原子を表す。Xのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。Xとしては、メチル基、塩素原子又は臭素原子が好ましい。
 R~R14は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、N-アルキル化されていてもよいアミノ基若しくはアンモニウム基、ヒドロキシ基、アリルオキシ基、アルコキシ基、スルホ基、N-アルキル化されていてもよいスルファモイル基、カルボキシル基、エステル基、N-アルキル化されていてもよいアミド基、置換基を有していてもよい炭素原子数1~12の炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素原子数6~12の芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい炭素原子数3~12の複素環基、を表し、R~Rから選ばれる隣り合う2つ、R~Rから選ばれる隣り合う2つ、R11及びR12、又は、R13及びR14が互いに結合して環を形成してもよい。R~R14のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
 R~R14のN-アルキル化されていてもよいアミノ基若しくはアンモニウム基としては、-NH基、-NHR15基、-NR1716基、-(NR181920基が挙げられる。R~R14のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、ペンチルオキシ基などが挙げられる。R~R14のアリルオキシ基としては、フェノキシ基、ナフトキシ基などが挙げられる。R~R14のN-アルキル化されていてもよいスルファモイル基としては、-SONH基、-SONHR21基、-SONR2223基が挙げられる。R~R14のエステル基としては、-CO24基、-OCOR25基が挙げられる。R~R14のN-アルキル化されていてもよいアミド基としては、-CONHR26基、-NHCOR27基が挙げられる。
 R~R14の置換基を有していてもよい炭素原子数1~12の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、1-プロピル基、1-ブチル基、1-ペンチル基、1-ヘキシル基、1-ヘプチル基、1-オクチル基のような直鎖飽和炭化水素基;2-プロピル基、2-ブチル基、2-メチル-1-プロピル基、1,1-ジメチルエチル基、2-ペンチル基、2-ヘキシル基、2-エチル-ヘキシル基などの分岐式飽和炭化水素基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセニル基などの単環の環状炭化水素基;ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、イソロボルニル基、アダマンチル基などの複数の環構造を有する環状炭化水素基;ヒドロキシメチル基、2-ヒドロキシエチル基などの水酸基を有する炭化水素基;アミノメチル基、N-メチル-アミノメチル基、N,N-ジメチル-アミノメチル基、N,N,N-トリメチル-メタナミニウム基、2-アミノエチル基、2-(メチルアミノ)エチル基、1-(メチルアミノ)エチル基、2-(ジメチルアミノ)エチル基、1-(ジメチルアミノ)エチル基、N,N,N-トリメチル-2-エタナミニウム基などのアミノ基若しくはアンモニウム基を有する炭化水素基;カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、カルボキシルプロピル基などのカルボキシル基を有する炭化水素基;ベンジル基などの芳香族置換基を有する炭化水素基;フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、ペルフルオロエチル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基、3,3,4,4,4-ペンタフルオロブチル基、クロロメチル基、クロロエチル基、クロロプロピル基、クロロブチル基などの含ハロゲン炭化水素基;メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基などのエーテル結合を有する炭化水素基などが挙げられる。
 R~R14の置換基を有していてもよい炭素原子数6~12の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基などの無置換芳香族炭化水素基;2-メチルフェニル基、3-メチルフェニル基、4-メチルフェニル基、2,4-ジメチルフェニル基、2,4,6-トリメチルフェニル基、3,5-ジメチルフェニル基、クメニル基などのアルキル置換芳香族炭化水素基;4-クロロフェニル基、4-メトキシフェニル基、4-アミノフェニル基、4-ヒドロキシフェニル基、4-ニトロフェニル基、4-カルボキシルフェニル基、4-スルホフェニル基などの各種官能基で置換された置換芳香族炭化水素基などが挙げられる。
 R~R14の置換基を有していてもよい炭素原子数3~12の複素環基としては、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、インドール環、イソインドール環、キノリン環、イソキノリン環などが挙げられる。
 R~R14は、その構造に含まれるカルボキシル基やスルホ基のプロトンが、Naなどの金属イオンやアンモニウムなどの有機カチオンに置換されていてもよい。
 R~R14は、その構造に含まれるメチレン基(-CH-)のうちの少なくとも1つが、酸素原子(-O-)、カルボニル基(-CO-)、アミノ基(-NH-、あるいは、-NR28-)、エステル基(-COO-、あるいは、-OCO-)、アミド基(-CONH-、あるいは、-NHCO-)、ウレタン基(-OCONH-、あるいは、-NHCOO-)に置換されていてもよい。
 ただし、R15~R28は、各々独立に、置換基を有してもよい炭化水素基を表す。R15~R28の置換基を有してもよい炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基、ナフチル基、ベンジル基などが挙げられる。
 R~R14としては、各々独立に、水素原子、又は、炭素原子数1~8のアルキル基が好ましく、水素原子、又は、炭素原子数1~4のアルキル基がより好ましく、水素原子、又は、メチル基が特に好ましい。
 R~Rとしては、水素原子が特に好ましく、R~R14としては、メチル基が特に好ましい。
 Bm-のポリオキソメタレートアニオンとしては、公知のポリオキソメタレートアニオンを用いることができる。
 ここで、ポリオキソメタレートアニオンとは、(Mm-で表されるイソポリオキソメタレートアニオンでも良く、(Zm-で表されるヘテロポリオキソメタレートアニオンでも良い(前記式中、Zはヘテロ原子、Mはポリ原子、Oは酸素原子、p、q、rはそれぞれの原子の組成比を表す)。ポリ原子Mとしては、Mo、W、Ti、V、Nb、Taなどの元素が挙げられる。ヘテロ原子Zとしては、P、Si、B、As、Ge、S、Co、Zn、Al、Hなどの元素が挙げられる。
 具体的には、(PW12403-、(SiW12404-、(BW12405-、(SW12402-、(PMo12403-、(SiMo12404-、(BMo12405-、(SMo12402-などのケギン(Keggin)型ヘテロポリオキソメタレートアニオン;(P18626-、(Si18628-、(S18624-、(PMo18626-、(SiMo18628-、(SMo18624-などのドーソン(Dawson)型ヘテロポリオキソメタレートアニオン;(PW349-、(PW10367-、(PW11397-、(PMo349-、(PMo10367-、(PMo11397-、(SiW3410-、(SiW10368-、(SiW11398-、(SiMo3410-、(SiMo10368-、(SiMo11398-、(P176110-、(P155612-、(H124812-、(NaP3011014-、(PMo176110-、(PMo155612-、(HMo124812-、(NaPMo3011014-などの欠損型ヘテロポリオキソメタレートアニオン;(WO2-、(W192-、(W246-、(W10324-、(MoO2-、(Mo192-、(Mo246-、(Mo10324-などのイソポリオキソメタレートアニオン;その他、Strandberg型、Anderson型、Allman-Waugh型、Weakley-Yamase型、Dexter-Silverton型、Preyssler型などの各種ポリオキソメタレートアニオンが挙げられる。
 上述のポリオキソメタレートアニオンの構造において、タングステンあるいはモリブデンのすべてあるいは一部がチタン、バナジウム、ニオブ、タンタル、鉄、マンガン、コバルト、ニッケル、亜鉛から選ばれる少なくとも1つの元素に置換されたもの、リンあるいはケイ素のすべてあるいは一部がホウ素、ヒ素、ゲルマニウムから選ばれる少なくとも1つの元素に置換されたもの、タングステンあるいはモリブデンのすべてあるいは一部がチタン、バナジウム、ニオブ、タンタル、鉄、マンガン、コバルト、ニッケル、亜鉛から選ばれる少なくとも1つの元素に置換され、リンあるいはケイ素のすべてあるいは一部がホウ素、ヒ素、ゲルマニウムから選ばれる少なくとも1つの元素に置換されたものについても、同様に用いることができる。上述のポリオキソメタレートアニオンは、単独で用いることもでき、複数を混合して用いることもできる。また、上述のポリオキソメタレートアニオンは、α-、β-、γ-などで識別される異性体を、単独で用いることも、複数を混合して用いることもできる。
 上記の中でも、それ自体が良好な色相、適切なサイズや価数を有し、カチオン部分の染料構造と結合した際にも安定な固体状態を得ることができ、その化合物としての色相が変化し難い、ポリオキソメタレートアニオンが好適に用いられる。
 このような、Bm-のポリオキソメタレートアニオンとしては、少なくともタングステンを含むポリオキソメタレートアニオンである(PW12403-、(SiW12404-、(BW12405-、(SW12402-、(PMo12-t403-、(SiMo12-t404-、(BMo12-t405-、(SMo12-t402-などのケギン型ヘテロポリオキソメタレートアニオン;(P18626-、(Si18628-、(S18624-、(PMo18-t626-、(SiMo18-t628-、(SMo18-t624-などのドーソン型ヘテロポリオキソメタレートアニオン;(PW349-、(PW10367-、(PW11397-、(PMo9-t349-、(PMo10-t367-、(PMo11-t397-、(SiW3410-、(SiW10368-、(SiW11398-、(SiMo9-t3410-、(SiMo10-t368-、(SiMo11-t398-、(P176110-、(P155612-、(H124812-、(NaP3011014-、(PMo17-t6110-、(PMo15-t5612-、(HMo14-t4812-、(NaPMo30-t11014-などの欠損型ヘテロポリオキソメタレートアニオン;(WO2-、(W192-、(W246-、(W10324-などのイソポリオキソメタレートアニオン、などが挙げられる(ただしtは0または正の整数である)。
 特に好適な形態として、(PMo12-y403-で表されyが0,1,2または3の整数であるヘテロポリオキソメタレートアニオン、又は、(SiMo12-z404-で表されzが0,1,2または3の整数であるヘテロポリオキソメタレートアニオンなどが挙げられる。
 Bm-のポリオキソメタレートアニオンとして具体的には、(PW12403-、(PMoW11403-、(SiW12404-、又は、(SiMoW11404-であることが好ましく、この様なポリオキソメタレートアニオンを含む化合物として、12タングスト(VI)リン酸、12タングスト(VI)リン酸n水和物、12タングスト(VI)リン酸ナトリウムn水和物、12タングスト(VI)リン酸カリウムn水和物、12タングスト(VI)リン酸アンモニウムn水和物、リンタングストモリブデン酸、リンタングストモリブデン酸n水和物、リンタングストモリブデン酸ナトリウムn水和物、リンタングストモリブデン酸カリウムn水和物、リンタングストモリブデン酸アンモニウムn水和物、12タングスト(VI)ケイ酸、12タングスト(VI)ケイ酸n水和物、12タングスト(VI)ケイ酸ナトリウムn水和物、12タングスト(VI)ケイ酸カリウムn水和物、12タングスト(VI)ケイ酸アンモニウムn水和物、ケイタングストモリブデン酸、ケイタングストモリブデン酸n水和物、ケイタングストモリブデン酸ナトリウムn水和物、ケイタングストモリブデン酸カリウムn水和物、ケイタングストモリブデン酸アンモニウムn水和物などを挙げることができる。
 mは1~20の整数を表し、nは1~20の整数を表す。R~R14の置換基を有していてもよい炭素原子数1~8のアルキル基、及び、置換基を有していてもよい炭素原子数6~12の芳香族炭化水素基が、電荷を有しない場合、m=nである。このとき、m及びnは、3であってもよく、4であってもよい。
 R~R14の置換基を有していてもよい炭素原子数1~8のアルキル基、又は、置換基を有していてもよい炭素原子数6~12の芳香族炭化水素基は、電荷を有していてもよい。R~R14の置換基を有していてもよい炭素原子数1~8のアルキル基、又は、置換基を有していてもよい炭素原子数6~12の芳香族炭化水素基が電荷を有する場合、nは、式(I)全体の電荷がゼロになるように定められる。
 本発明における(A)色材としては、下記式(I-1)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式(I-1)中、
 Xはメチル基、塩素原子または臭素原子を表し、
 B m-は、(PMo12-y403-で表されyが0,1,2または3の整数であるヘテロポリオキソメタレートアニオン、又は、(SiMo12-z404-で表されzが0,1,2または3の整数であるヘテロポリオキソメタレートアニオンを表し、
 mは3または4である。)
 B m-は、(PW12403-、(PMoW11403-、(SiW12404-、又は、(SiMoW11404-であることが好ましい。本発明における(A)色材は、水和物であってもよい。本発明における(A)色材は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組合わせて用いてもよい。
 一般式(I)で表される化合物は、下記式(II)で表される染料を、Bm-で表されるポリオキソメタレートアニオンを有する多塩基酸又は多塩基酸塩でレーキ化することで合成することができる。水溶性の下記式(II)で表される染料は、水不溶性の一般式(I)で表される化合物の顔料になる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式(II)中、
 Xはメチル基またはハロゲン原子を表し、
 R~R14は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、N-アルキル化されていてもよいアミノ基若しくはアンモニウム基、ヒドロキシ基、アリルオキシ基、アルコキシ基、スルホ基、N-アルキル化されていてもよいスルファモイル基、カルボキシル基、エステル基、N-アルキル化されていてもよいアミド基、置換基を有していてもよい炭素原子数1~12の炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素原子数6~12の芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい炭素原子数3~12の複素環基、を表し、R~Rから選ばれる隣り合う2つ、R~Rから選ばれる隣り合う2つ、R11及びR12、又は、R13及びR14が互いに結合して環を形成してもよい。
 Yはアニオンを表し、
 mは1~20の整数を表し、
 nは1~20の整数を表す。
 ただし、nは、式(I)全体の電荷がゼロになるように定められる。)
 Yのアニオンが塩化物イオンの上記染料を用いかつ、Bm-で表されるポリオキソメタレートアニオンを有する多塩基酸を用いる場合には、一般式(I)で表される化合物は、脱塩化水素反応により、塩交換することで製造することができる。Yのアニオンが塩化物イオンの上記染料を用いかつBm-で表されるポリオキソメタレートアニオンを有する多塩基酸塩、例えば、ポリオキソメタレートアルカリ金属塩を用いる場合には、一般式(I)で表される化合物は、脱アルカリ金属塩化物反応により、塩交換することで製造することができる。
 上記多塩基酸を用いる脱塩化水素反応に比べて、多塩基酸をいったんポリオキソメタレートアルカリ金属塩としてから脱アルカリ金属塩化物反応を行う方が、塩交換を確実に行うことができ、より収率高く化合物が得られるばかりでなく、副生成物がより少ない純度の高い化合物が得られるので好ましい。勿論、ポリオキソメタレートアルカリ金属塩は、再結晶等により精製してから用いることもできる。
 一般式(I)で表されるのアニオン源であるヘテロポリ酸またはポリオキソメタレートアルカリ金属塩の使用量は、それらのアニオンの価数と染料のカチオンの価数に応じて、マイナス電荷とプラス電荷が等モル数となる様に仕込んで上記反応を行うことが好ましい。また、必要に応じて、等モル数とは異なるモル数に調節して反応を行うことも可能である。
 式(II)で表される染料は、公知の方法、例えば、『機能性色素』(大河原信ら、株式会社講談社、1992年3月10日発行、98乃至117頁)、『感光色素』(速水正明監修、産業図書株式会社、1997年10月17日発行、11乃至31頁)などに記載された方法で合成することもでき、市販の染料を用いることもできる。
 例えば、R~Rが水素原子であり、R~R14がメチル基であり、Xがメチル基であり、Yがパラトルエンスルホナートアニオンであり、m=n=1である、下記式で表される染料は、NK-10374の名称で、株式会社林原から市販されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 R~Rが水素原子であり、R~R14がメチル基であり、Xが塩素原子であり、Yがパラトルエンスルホナートアニオンであり、m=n=1である、下記式で表される染料は、NK-10739の名称で、株式会社林原から市販されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 R~Rが水素原子であり、R~R14がメチル基であり、Xが臭素原子であり、Yがパラトルエンスルホナートアニオンであり、m=n=1である、下記式で表される染料は、NK-10759の名称で、株式会社林原から市販されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 (A)色材としては、一般式(I)で表される化合物以外の顔料や染料を用いてもよい。このような顔料や染料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、60などの青色顔料;C.I.ピグメントバイオレット1、19、23、29、32、36、38などの紫色顔料;C.I.アシッドレッド1、4、8、14、17、18、26、27、29、31、34、35、37、42、44、50、51、52、57、66、73、87、88、91、92、94、97、103、111、114、129、133、134、138、143、145、150、151、158、176、182、183、195、198、206、211、215、216、217、227、228、249、252、257、258、260、261、266、268、270、274、277、280、281、289、308、312、315、316、339、341、345、346、349、382、383、388、394、401、412、417、418、422、426、C.I.ダイレクトレッド79、82、83、84、91、92、96、97、98、99、105、106、107、172、173、176、177、179、181、182、184、204、207、211、213、218、220、221、222、232、233、234、241、243、246、250、C.I.ベーシックレッド1、10、C.I.リアクティブレッド36、C.I.モーダントレッド1、2、4、9、12、14、17、18、19、22、23、24、25、26、27、30、32、33、36、37、38、39、41、43、45、46、48、53、56、63、71、74、85、86、88、90、94、95、などの赤色染料;C.I.アシッドバイオレット6B、7、9、17、19、30、102、C.I.ダイレクトバイオレット47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103、104、C.I.モーダントバイオレット1、2、4、5、7、14、22、24、30、31、32、37、40、41、44、45、47、48、53、58などの紫色染料;C.I.アシッドブルー1、7、9、15、18、22、29、42、59、60、62、70、72、74、82、83、86、87、90、92、93、100、102、103、104、113、117、120、126、130、131、142、147、151、154、158、161、166、167、168、170、171、184、187、192、199、210、229、234、236、242、243、256、259、267、285、296、315、335、C.I.ダイレクトブルー1、2、6、8、15、22、25、41、57、71、76、78、80、81、84、85、86、90、93、94、95、97、98、99、100、101、106、107、108、109、113、114、115、117、119、120、137、149、150、153、155、156、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、170、171、172、173、188、189、190、192、193、194、195、196、198、199、200、201、202、203、207、209、210、212、213、214、222、225、226、228、229、236、237、238、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、256、257、259、260、268、274、275、293、C.I.ベーシックブルー1、3、5、7、9、19、24、25、26、28、29、40、41、54、58、59、64、65、66、67、68、C.I.モーダントブルー1、2、3、7、9、12、13、15、16、19、20、21、22、26、30、31、39、40、41、43、44、49、53、61、74、77、83、84、C.I.バットブルー1、4、5、6、17、18、20、35、66などの青色染料;その他、公知慣用の青色や紫色、赤色の、顔料や染料、あるいはそれらの誘導体が挙げられる。また、輝度やコントラストあるいは信頼性などを損ねない範囲で、その他の色の公知慣用の顔料や染料、あるいはそれらの誘導体を使用しても良い。例えば、一般式(I)で表される化合物、C.I.ピグメントブルー15:6、アシッドレッド289の組み合わせが挙げられる。
 (A)色材における一般式(I)で表される化合物の割合は、例えば10重量%以上、好ましくは40重量%以上、より好ましくは60重量%以上、更に好ましくは80重量%以上である。一般式(I)で表される化合物の割合が上記範囲以上であると輝度に優れたカラーフィルタとすることができる。
 (A)色材の割合(固形分比率)は、着色樹脂組成物全量に対して、例えば3~30重量%、好ましくは5~20重量%、より好ましくは8~15重量%である。
[(B)溶剤]
 本発明における(B)溶剤としては、例えば、トルエンやキシレン、メトキシベンゼン等の芳香族系溶剤、酢酸エチルや酢酸ブチル、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、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、3-メトキシブチルアセテート等の酢酸エステル系溶剤、エトキシエチルプロピオネート等のプロピオネート系溶剤、乳酸エチル等の乳酸エステル系溶媒、メタノール、エタノール等のアルコール系溶剤、ブチルセロソルブ、プロピ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、エチレングリコールモノブチルエーテル、3-メトキシ-1-ブタノール等のエーテル系溶剤、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系溶剤、ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤、N,N-ジメチルホルムアミド、γ-ブチロラクタム、N-メチル-2-ピロリドン、アニリン、ピリジン等の窒素化合物系溶剤、γ-ブチロラクトン等のラクトン系溶剤、カルバミン酸メチルとカルバミン酸エチルの48:52の混合物のようなカルバミン酸エステル、ジアセトンアルコール等の複数の官能基を有する溶媒、水等の含水混合溶媒等の有機溶剤が挙げられる。(B)溶剤としては、特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、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ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、3-メトキシブチルアセテート、3-メトキシ-1-ブタノール、エトキシエチルプロピオネート、シクロヘキサノン、N-メチル-2-ピロリドンが好ましい。本発明における(B)溶剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組合わせて用いてもよい。
 (B)溶剤の割合は、カラーフィルタ用の着色樹脂組成物として使用するのに好ましい範囲であれば問題ないが、着色樹脂組成物全量に対して、例えば20~80重量%、好ましくは30~70重量%である。
[(C)分散剤]
 本発明における(C)分散剤は、特に制限はないが、下記式(2)で表される繰り返し単位、及び/又は、下記式(3)で表される繰り返し単位を有する分散剤(c)を含むことが好ましい。分散剤(c)は、下記式(2)や(3)の繰り返し単位を有する直鎖状ポリマーであり、疎水性を有する直鎖状のアルキル主鎖と分岐鎖を含む構造である。上記(A)色材の分散には、特にこの分散剤(c)を用いることが効果的である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(上記式(2)中、R29~R31は各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基であり、R29~R31のうち2つ以上が互いに結合して環状構造を形成してもよい。R32は水素原子又はメチル基である。Qは2価の連結基であり、Tは対アニオンである。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(上記式(3)中、R33及びR34は各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基であり、R33及びR34が互いに結合して環状構造を形成してもよい。R35は水素原子又はメチル基である。Uは2価の連結基である。)
 上記式(2)中のR29~R31における置換基を有していてもよいアルキル基としては、メチル基、エチル基、1-プロピル基、1-ブチル基、1-ペンチル基、1-ヘキシル基、1-ヘプチル基、1-オクチル基のような直鎖飽和炭化水素基;2-プロピル基、2-ブチル基、2-メチル-1-プロピル基、1,1-ジメチルエチル基、2-ペンチル基、2-ヘキシル基、2-エチル-ヘキシル基などの分岐式飽和炭化水素基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセニル基などの単環の環状炭化水素基などが挙げられる。上記式(2)中のR29~R31における置換基を有していてもよいアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、トリル基、キシリル基などが挙げられる。また、上記式(2)中のR29~R31における置換基を有していてもよいアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピレン基、フェニルブチレン基、フェニルイソプロピレン基などが挙げられる。上記式(2)中のR29~R31としては、なかでも1-メチル基、1-エチル基、フェニル基、トリル基、ベンジル基、フェネチル基が好ましい。
 上記式(2)中のQにおける2価の連結基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、アリーレン基、メチルアリーレン基、エチルアリーレン基、プロピルアリーレン基、酸素原子、カルボニル基、アミノ基、エステル基、アミド基、ウレタン基などが挙げられる。これらの基が複数連結していてもよい。なかでも2価の連結基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基が好ましい。上記式(2)中のTである対アニオンとしては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子、硝酸アニオン、リン酸アニオン、硫酸アニオン、スルホン酸アニオン、トルエンスルホン酸アニオン、ベンゼンスルホン酸アニオン、酢酸アニオン、過塩素酸アニオン、テトラフルオロホウ酸アニオン、ヘキサフルオロリン酸アニオンなどが挙げられる。なかでも対アニオンとしては、ハロゲン原子が好ましい。
 上記式(3)中のR33及びR34における置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基は、式(2)中のR29~R31と同様の基が挙げられる。また、上記式(3)中のUにおける2価の連結基も同様に式(2)中のQと同様の基が挙げられる。
 分散剤(c)における式(2)で表される繰り返し単位の含有割合は、上記式(2)で表される繰り返し単位と式(3)で表される繰り返し単位の含有割合の合計に対して、好ましくは25モル%以上、より好ましくは30モル%以上、特に好ましくは40モル%以上である。式(2)で表される繰り返し単位の含有割合が上記範囲であると、(A)色材の分散性を向上することができ、着色樹脂組成物における粘度を低くすることができる。
 分散剤(c)は、更に下記式(4)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。式(4)で表される繰り返し単位を有することで、より分散性に優れた着色樹脂組成物とすることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(R36は置換基を有していてもよいアルキレン基であり、R37は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基であり、R38は水素原子又はメチル基である。pは1~20の整数を表す。)
 式(4)中のR36である置換基を有していてもよいアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基などが挙げられる。上記式(4)中のR37における置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基は、式(2)中のR29~R31と同様の基が挙げられる。pは-R36O-の繰り返し数を表し、好ましくは1~10、より好ましくは1~5である。
 分散剤(c)において式(4)で表される繰り返し単位を有する場合のその含有割合は、上記式(2)、式(3)及び式(4)で表される繰り返し単位の含有割合の合計に対して、好ましくは1モル%以上、より好ましくは2モル%以上、特に好ましくは4モル%以上である。
 分散剤(c)の酸価は、好ましくは0~150mgKOH/g、より好ましくは0~70mgKOH/g、さらに好ましくは0~30mgKOH/gである。また、分散剤(c)がアミン価を有している場合は、好ましくは5~150mgKOH/g、より好ましくは15~130mgKOH/g、さらに好ましくは30~120mgKOH/gである。酸価およびアミン価が上記範囲であると、分散剤の顔料表面への吸着と分散剤同士の相互作用を適切にコントロールすることができる。
 分散剤(c)のGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1000~30000、より好ましくは2000~20000、さらに好ましくは3000~15000である。重量平均分子量(Mw)が上記範囲であると、着色樹脂組成物としてガラス基板に対して適切な膜厚で塗布できる粘度を保つことができる。
 本発明では分散剤(c)として、特に下記式(1c)、(2c)、及び(3c)で表す繰り返し単位を有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 分散剤(c)における全繰り返し単位中における上記式(1c)の含有割合は、好ましくは5~50モル%、より好ましくは15~40モル%である。上記式(2c)の含有割合は、好ましくは0~10モル%、より好ましくは1~5モル%である。また、上記式(3c)の含有割合は、好ましくは1~20モル%、より好ましくは5~10モル%である。
 本発明では分散剤(c)としては、例えばDisperbyk(登録商標)2000、LPN-21116(以上、ビックケミー社製)が挙げられる。
 分散剤(c)の割合(固形分比率)は、(A)色材100重量部に対して、例えば10~200重量部、好ましくは20~150重量部、より好ましくは30~100重量部である。また、分散剤(c)の割合(固形分比率)は、着色樹脂組成物全量に対して、例えば1~40重量%、好ましくは2~30重量%、より好ましくは3~25重量%である。分散剤(c)の割合が上記範囲であると、着色樹脂組成物としたときの粘度が低く、分散性に優れる。
 本発明では(C)分散剤として上記分散剤(c)以外の成分を含有していてもよい。このような(C)分散剤としては、例えばビックケミー社のディスパービック(Disperbyk(登録商標))101、103、107、108、110、111、116、130、140、154、161、162、163、164、165、166、170、171、174、180、181、182、183、184、185、190、2001、2020、2025、2050、2070、2095、2150、2155、2164、BYK(登録商標)-LPN6919、日本ルーブリゾール社のソルスペルス(SOLSPERSE(登録商標))-3000、9000、13000、13240、13650、13940、16000、17000、18000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32000、32500、32550、33500、32600、34750、35100、36600、38500、41000、41090、53095、55000、76500、BASFジャパン社のエフカ(efka(登録商標))46、47、48、452、4008、4009、4010、4015、4020、4047、4050、4055、4060、4080、4400、4401、4402、4403、4406、4408、4300、4310、4320、4330、4340、450、451、453、4540、4550、4560、4800、5010、5065、5066、5070、7500、7554、1101、120、150、1501、1502、1503、味の素ファインテクノ社製のアジスパー(登録商標)PA111、PB711、PB821、PB822、PB824などが挙げられる。また、レベリング剤、カップリング剤、カチオン系の界面活性剤なども併せて使用可能である。本発明における(C)分散剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組合わせて用いてもよい。
 (C)分散剤の割合(固形分比率)は、(A)色材100重量部に対して、10~200重量部、好ましくは20~150重量部、より好ましくは30~100重量部である。また、(C)分散剤の割合(固形分比率)は、着色樹脂組成物全量に対して、例えば1~40重量%、好ましくは2~30重量%、より好ましくは3~25重量%である。(C)分散剤の割合が上記範囲であると、着色樹脂組成物としたときの粘度が低く、分散性に優れる。
[(D)バインダー樹脂]
 (D)バインダー樹脂としては、例えば、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド酸系樹脂、ポリイミド系樹脂、スチレンマレイン酸系樹脂、スチレン無水マレイン酸系樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。本発明における(D)バインダー樹脂は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組合わせて用いてもよい。
 (D)バインダー樹脂の、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは3000~100000、より好ましくは5000~50000である。(D)バインダー樹脂の酸価は、通常10~200mg-KOH/g、好ましくは15~150mg-KOH/g、より好ましくは25~100mg-KOH/gである。
 (D)バインダー樹脂はアルカリ領域の溶液に溶解性を示すアルカリ可溶性樹脂が好ましく、アルカリ可溶性樹脂の市販品としては、例えばルクシディア(登録商標)ZL-295(DIC株式会社製)、リポキシSPC-2000(昭和電工株式会社製)、ダイヤナ-ルNRシリーズ(三菱レイヨン株式会社製)、ビスコートR-264、KSレジスト106、SOP-005(大阪有機化学工業株式会社製)、サイクロマーPシリーズ、プラクセルCF200シリーズ(ダイセル化学工業株式会社製)、Ebecryl 3800(ダイセルユーシービー株式会社製)、アクリキュアー(登録商標)RD-Y-503、RD-Y-702-A、BX-Y-10等(株式会社日本触媒製)を用いることができる。
 (D)バインダー樹脂の割合(固形分比率)は、(A)色材100重量部に対して、例えば20~600重量部、好ましくは30~150重量部、より好ましくは40~100重量部である。また、(D)バインダー樹脂の割合(固形分比率)は、着色樹脂組成物全量に対して、例えば5~40重量%、好ましくは10~30重量%、より好ましくは15~25重量%である。
[(E)重合性モノマー]
 (E)重合性モノマーは、重合可能な低分子化合物であり、エチレン性二重結合を少なくとも1つ有する付加重合可能な化合物(以下、「エチレン性化合物」)が好ましい。エチレン性化合物は、後述する(F)光重合開始剤、及び/又は、(F’)熱重合開始剤の作用により付加重合し、硬化する化合物である。
 (E)重合性モノマーにおけるエチレン性化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸;モノヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル;脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル;芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル; 不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び前述の脂肪族ポリヒドロキシ化合物、芳香族ポリヒドロキシ化合物等の多価ヒドロキシ化合物とのエステル化反応により得られるエステル; ポリイソシアネート化合物と(メタ)アクリロイル基含有ヒドロキシ化合物とを反応させたウレタン骨格を有するエチレン性化合物;等が挙げられる。
 (E)重合性モノマーとしては、例えば、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート、2-エチルヘキシルカルビトールアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、N-ビニルピロリドン等の1個のエチレン性不飽和結合を有する化合物;1,6-ヘキサンジオールジ(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、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのビス(アクリロイロキシエチル)エーテルおよび3-メチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレート等の2個のエチレン性不飽和結合を有する化合物;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トリ(メタ)アクリレート、トリス(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート等の3個のエチレン性不飽和結合を有する化合物;ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エチレングリコール変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、プロピレングリコール変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等の4個のエチレン性不飽和結合を有する化合物;ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の5個のエチレン性不飽和結合を有する化合物;ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エチレングリコール変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、プロピレングリコール変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の6個のエチレン性不飽和結合を有する化合物;トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールノナ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート等の7個以上のエチレン性不飽和結合を有する化合物が挙げられる。また、(E)重合性モノマーは、3個以上のエチレン性不飽和結合を有する重合性化合物であることが好ましく、5または6個のエチレン性不飽和結合を有する重合性化合物であることが好ましい。
 (E)重合性モノマーとしては、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが好ましい。(E)重合性モノマーの市販品としては、例えば、KAYARAD(登録商標)DPHA(日本化薬株式会社製)、A-TM-3LM-NおよびA9550(以上、新中村化学工業株式会社製)が挙げられる。
 (E)重合性モノマーの分子量は、好ましくは150~2900、より好ましくは250~1500である。(E)重合性モノマーの割合(固形分比率)は、着色樹脂組成物全量に対して、好ましくは5~50重量%、より好ましくは10~45重量%、さらに好ましくは15~40重量%である。
[(F)光重合開始剤]
 (F)光重合開始剤としては、例えば、ハロメチル化トリアジン誘導体、ハロメチル化オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アントラキノン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、アセトフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、安息香酸エステル誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アンスロン誘導体、チタノセン誘導体、α―アミノアルキルフェノン系化合物、オキシムエステル系化合物が挙げられる。
 (F)光重合開始剤としては、例えば、2-(4-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-エトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-エトキシカルボニルナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン等のハロメチル化トリアジン誘導体;2-トリクロロメチル-5-(2′-ベンゾフリル)-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-〔β-(2′-ベンゾフリル)ビニル〕-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-〔β-(2′-(6″-ベンゾフリル)ビニル)〕-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5一フリル-1,3,4-オキサジアゾール等のハロメチル化オキサジアゾール誘導体;2-(2′-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダソール2量体、2-(2′-クロロフェニル)-4,5-ビス(3′-メトキシフェニル)イミダゾール2量体、2-(2′-フルオロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール2量体、2-(2′-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール2量体、(4′-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール2量体等のイミダゾール誘導体;ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインアルキルエーテル類;2-メチルアントラキノン、2-エチルアントラキノン、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誘導体;ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、2-メチルベンゾフェノン、3-メチルベンゾフェノン、4-メチルベンゾフェノン、2-クロロベンゾフェノン、4-ブロモベンゾフェノン、2-カルボキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体;2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、2,2-ジエトキシアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、α-ヒドロキシ-2-メチルフェニルプロパノン、1-ヒドロキシ-1-メチルエチル-(p-イソプロピルフェニル)ケトン、1-ヒドロキシ-1-(p-ドデシルフェニル)ケトン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、1,1,1-トリクロロメチル-(p一ブチルフェニル)ケトン等のアセトフェノン誘導体;チオキサントン、2-エチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2、4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン誘導体;p-ジメチルアミノ安息香酸エチル、P-ジエチルアミノ安息香酸エチル等の安息香酸エステル誘導体;9-フェニルアクリジン、9-(p-メトキシフェニル)アクリジン等のアクリジン誘導体;9,10-ジメチルベンズフェナジン等のフェナジン誘導体;ベンズアンスロン等のアンスロン誘導体;ジ-シクロペンタジエニル-Ti-ジ-クロライド、ジ-シクロペンタジェニル-Ti-ビス-フェニル、ジ-シクロペンタジェニル-Ti-ビス-2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニル-1一イル、ジ-シクロペンタジェニル-Ti-ビス-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル-1-イル、ジ-シクロペンタジェニル-Ti-ビス-2,4,6-トリフルオロフェニ-1-イル、ジ-シクロペンタジェニル-Ti-2,6一ジープルオロフェニ-1-イル、ジ-シクロペンタジェニル-Ti-2,4-ジ-フルオロフエニ-1-イル、ジ-メチルシクロペンタジェニル-Ti-ビス-2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニ-1-イル、ジ-メチルシクロペンタジェニル-Ti-ビス-2,6-ジ-フルオロフェニ-1-イル、ジ-シクロペンタジェニル-Ti-2,6-ジ-フルオロ-3-(ピル-1-イル)-フェニ-1-イル等のチタノセン誘導体;2-メチル-1[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)ブタン-1-オン、4-ジメチルアミノエチルベンゾエ-ト、4-ジメチルアミノイソアミルベンゾエ-ト、4-ジエチルアミノアセトフェノン、4-ジメチルアミノプロピオフェノン、2-エチルヘキシル-1,4-ジメチルアミノベンゾエート、2,5-ビス(4-ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、7-ジエチルアミノ-3-(4-ジエチルアミノベンゾイル)クマリン、4-(ジエチルアミノ)カルコン等のα-アミノアルキルフェノン系化合物;1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-,2-(O-ベンゾイルオキシム)、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)、等のオキシムエステル系化合物などが挙げられる。これらの(F)光重合開始剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組合わせて用いてもよい。
 (F)光重合開始剤の市販品としては、例えば、IRGACURE(登録商標、以下同じ)651、184、1173、2959、127、907、369、379EG、784、819、DAROCURE1173、LUCIRIN TPO(以上、BASF株式会社製)、TRONLYTR-PBG-304、TRONLYTR-PBG-309、TRONLYTR-PBG-305、TRONLYTR-PBG-314、TR-PBG327、(以上、常州強力電子新材料社製)、IRGACURE OXE01、OXE02、OXE03、OXE04(以上、BASF株式会社製)、N-1919(ADEKA株式会社製)が挙げられる。
 (F)光重合開始剤を含む場合のその割合(固形分比率)は、着色樹脂組成物全量に対して、好ましくは0.1~10重量%、より好ましくは0.1~5重量%、さらに好ましくは0.1~2重量%である。
[(F’)熱重合開始剤]
 (F’)熱重合開始剤としては、アゾ系化合物、有機過酸化物及び過酸化水素等が挙げられる。(F’)熱重合開始剤としては、例えば、ジイソブチリルパーオキシド、クミルパーオキシネオデカノエート、ジ-n-プロピルパーオキシジカルボネート、ジイソプロピルパーオキシジカルボネート、ジ-sec-ブチルパーオキシジカルボネート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、ジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカルボネート、1-シクロヘキシル-1-メチルエチルパーオキシネオデカノエート、ジ(2-エトキシエチル)パーオキシジカルボネート、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシジカルボネート、t-ヘキシルパーオキシネオデカノエート、ジメトキシブチルパーオキシジカルボネート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシピバレート、ジ(3,5,5-トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジ-n-オクタノイルパーオキシド、ジラウロイルパーオキシド、ジステアロイルパーオキシド、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(2-エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、t-ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジ(4-メチルベンゾイル)パーオキシド、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジベンゾイルパーオキシド、t-ブチルパーオキシイソブチレート、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)-2-メチルシクロヘキサン、1,1-ジ(t-ヘキシルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ジ(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2-ジ(4,4-ジ(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキシル)プロパン、t-ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカルボネート、t-ブチルパーオキシマレイン酸、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシラウレート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(3-メチルベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカルボネート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルモノカルボネート、t-ヘキシルパーオキシベンゾエート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシアセテート、2,2-ジ(t-ブチルパーオキシ)ブタン、t-ブチルパーオキシベンゾエート、n-ブチル-4,4-ジ(t-ブチルパーオキシ)バレレート、ジ(2-t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキシド、ジ-t-ヘキシルパーオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジ-t-ブチルパーオキシド、p-メンタンハイドロパーオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキシド、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド、t-ブチルハイドロパーオキシド、t-ブチルトリメチルシリルパーオキシド、2,3-ジメチル-2,3-ジフェニルブタン、ジ(3-メチルベンゾイル)パーオキシドとベンゾイル(3-メチルベンゾイル)パーオキシドとジベンゾイルパーオキシドの混合物等の過酸化物、及び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)、1,1’-アゾビス(シクロヘキセン-1-カルボニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、1-[(1-シアノ-1-メチルエチル)アゾ]ホルムアミド(2-(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル)、2,2-アゾビス{2-メチル-N-[1,1-ビス(ヒドロキシメチル)-2-ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、2,2’-アゾビス[N-(2-プロペニル)-2-メチルプロピオンアミド]、2,2’-アゾビス[N-(2-プロペニル)-2-エチルプロピオンアミド]、2,2’-アゾビス[N-ブチル-2-メチルプロピオンアミド]、2,2’-アゾビス(N-シクロヘキシル-2-メチルプロピオンアミド)、2,2’-アゾビス(ジメチル-2-メチルプロピオンアミド)、2,2’-アゾビス(ジメチル-2-メチルプロピオネート)、2,2’-アゾビス(2,4,4-トリメチルペンテン)等のアゾ化合物等を例示することができる。これらの(F’)熱重合開始剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組合わせて用いてもよい。
 (F’)熱重合開始剤を含む場合のその割合(固形分比率)は、着色樹脂組成物全量に対して、好ましくは0.1~10重量%、より好ましくは0.2~5重量%、さらに好ましくは0.3~3重量%である。
[(G)レベリング剤]
 本発明の着色樹脂組成物は、上記の成分以外に任意の成分として(G)レベリング剤を更に含有していても良い。(G)レベリング剤を含有することでカラーフィルタ表面を平滑にすることができ、輝度やコントラストといった性能をより向上させることができる。(G)レベリング剤としては、例えば、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、陰イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、両性系界面活性剤が挙げられる。本発明では(G)レベリング剤として特にシリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤を用いることが好ましい。
 シリコーン系界面活性剤としては、例えば、分子内にシロキサン結合を有する界面活性剤等が挙げられる。その市販品としては、例えば、トーレシリコーンDC3PA、SH7PA、DC11PA、SH21PA、SH28PA、SH29PA、SH30PA、SH8400(以上、東レ・ダウコーニング株式会社製)、DOWSIL(登録商標)SH8400(ダウ・東レ株式会社)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(以上、信越化学工業株式会社製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF4446、TSF4452およびTSF4460(以上、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)が挙げられる。また、フッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤としては、例えば、メガファック(登録商標)R08、BL20、F475、F477、F443(以上、DIC株式会社製)が挙げられる。
 フッ素系界面活性剤の中でも分子内にフルオロカーボン鎖を有するフッ素系界面活性剤としては、例えば、フロラード(登録商標)FC430、FC431(以上、住友スリーエム株式会社製) 、メガファック(登録商標)F142D、F171、F172、F173、F177、F183、F554、R30、RS-718-K(以上、DIC株式会社製)、エフトップ(登録商標)EF301、EF303、EF351、EF352(以上、三菱マテリアル電子化成株式会社製)、サーフロン(登録商標)S381、S382、SC101、SC105(以上、旭硝子株式会社製)、E5844(ダイキンファインケミカル研究所製)が挙げられる。これらの(G)レベリング剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組合わせて用いてもよい。
 本発明の着色樹脂組成物が(G)レベリング剤を含有する場合、その割合(固形分比率)は、着色樹脂組成物総量に対して、例えば0.001~0.2重量%、好ましくは0.002~0.1重量%、より好ましくは0.01~0.05重量%である。(G)レベリング剤の含有量が上記範囲内にあると、着色硬化性組成物から得られるカラーフィルタの平坦性を良好にすることができる。
[その他の任意成分]
 本発明の着色樹脂組成物は、前記各成分の外に、熱硬化性化合物、可塑剤、熱重合防止剤、保存安定剤、表面保護剤、密着向上剤、現像改良剤、分散助剤、重合抑制剤、酸化防止剤、増感剤、耐光安定剤等を含有していてもよい。
 本発明の着色樹脂組成物は、より着色力が高く、色純度の高い青色を発色する。従って、詳記したカラーフィルタ用以外にも、塗料、プラスチック、印刷インク、ゴム、レザー、捺染、電子トナー、ジェットインキ、熱転写インキなどの着色に適する。
[着色樹脂組成物の調製方法]
 本発明の着色樹脂組成物は、特に制限はないが、(A)色材、(B)溶剤、(C)分散剤、(D)バインダー樹脂、(E)重合性モノマー、(F)光重合開始剤、及び/又は、(F’)熱重合開始剤、(G)レベリング剤等を適宜の方法により調製することができる。(A)色材、(B)溶剤、(C)分散剤からなる分散液を調製してから、そこに(D)バインダー樹脂、(E)重合性モノマー、(F)光重合開始剤、(G)レベリング剤等を加えて、カラーフィルタの青色画素部用感光性組成物を調製してもよい。本発明の着色樹脂組成物は、従来公知の方法でカラーフィルタの画素部の形成に使用することができる。
[カラーフィルタ]
 本発明のカラーフィルタは、上記本発明の着色樹脂組成物を用いて形成された画素を有する。カラーフィルタは、透明基板の上に硬化着色皮膜からなる青色画素部が形成された構造を有するものである。
 本発明のカラーフィルタは、特に制限されないが、本発明の着色樹脂組成物を透明基板のブラックマトリックスを設けた側の面に塗布、加熱乾燥(プリベーク)した後、フォトマスクを介して紫外線を照射することでパターン露光を行って、画素部に対応する箇所の樹脂を硬化させた後、未露光部分を現像液で現像し、非画素部をアルカリ水などで洗浄することにより除去して画素部を透明基板に固着させる方法(フォトリソグラフィー法)で得られる。この方法により、着色樹脂組成物の硬化着色皮膜からなる青色画素部のパターンが透明基板上に形成される。透明基板への塗布方法としては、スピンコート法、スリットコート法、ロールコート法、インクジェット法等が挙げられる。
 上記の青色画素部のパターン形成後には、必要に応じてポストベーク処理を行なってもよい。ポストベークは、硬化を完全なものとするための現像後の加熱処理であり、通常200~250℃の温度範囲で加熱する。ポストベーク処理は、現像後の層を、前記条件になるようにホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式あるいはバッチ式で行うことができる。
 その他、電着法、転写法、ミセル電解法、PVED(Photovoltaic Electrodeposition)法等の方法で青色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。なお、赤色画素部のパターンおよび緑色画素部のパターンも公知の顔料を使用して、同様の方法で形成できる。
[表示装置]
 本発明の表示装置は、上記本発明のカラーフィルタを有する。本発明の表示装置は、カラーフィルタの画素上にITO等の透明電極を形成した基板を他の基板とともに液晶層を挟持する基板として用い、バックライト、偏光板、液晶層などを組み合わせたものである。表示装置としては、液晶表示装置や有機EL表示装置が挙げられる。
 本発明の表示装置は、例えば、テレビ、パーソナルコンピューター、プロジェクター、携帯ゲーム機、携帯電話、携帯情報端末(PDA)、デジタルオーディオプレイヤー、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、カーナビゲーション等の画像表示部として広範囲に用いることができる。
 以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更に詳細に説明する。
 下記の方法で色材化合物Aを合成し、下記実施例1~5の方法で色材化合物Aを含む顔料分散液および着色樹脂組成物を得た。また、下記比較例1の方法でC.I.Pigment Blue 15:6を含む顔料分散液および着色樹脂組成物を得た。
(色材化合物Aの合成)
 撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、下記化合物NK-10739(株式会社林原製)2.50gおよび水/メタノール=1/1混合溶媒375gを仕込み、50℃にて30分攪拌し、溶解させた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
                            ・・・ NK-10739
 次いで、12タングスト(VI)りん酸ナトリウムn水和物(富士フイルム和光純薬株式会社製)5.19gを水/メタノール=1/1混合溶媒42gに溶解させた溶液を、滴下装置を用いて30分間かけて滴下した。滴下終了後、50℃でさらに90分間攪拌し、不溶化させた。室温まで冷却後、ろ過を行い、300mLの純水で3回洗浄した。ろ別した固体を純水200mLで解膠し、30分間攪拌した後、再度ろ過を行った。得られた固体を90℃で16時間乾燥して、下記式(1)で表される色材化合物A(5.64g)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
                                    ・・・(1)
(実施例1~5の着色樹脂組成物の調製)
<実施例1>
 色材化合物A1.80gを、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(ダイセル化学工業株式会社製)7.035g、プロピレングリコールモノメチルエーテール3.015g、Disperbyk(登録商標)2000(ビックケミー株式会社製)3.15g、0.3-0.4mmφセプルビーズ(サンゴバン株式会社製)34.20gとともに、ペイントコンディショナー(東洋精機株式会社製)で4時間分散し、顔料分散液(MB1)を得た。
 この用顔料分散液(MB1)4.1gを、ルクシディア(登録商標)ZL-295(DIC株式会社製)0.8g、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬社製)0.4g、イルガキュア(登録商標)OXE01(BASF社製)0.2g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(ダイセル化学工業株式会社製)3.2g、プロピレングリコールモノメチルエーテール1.4g、DOWSIL(登録商標)SH8400(ダウ・東レ株式会社)0.01gとともに、ペイントコンディショナー(東洋精機株式会社製)で1時間分散することでカラーフィルタ用青色画素部を形成するための着色樹脂組成物(PM1)を得た。
<実施例2>
 イルガキュア(登録商標)OXE01(BASF社製)の添加量を0.1gとしたこと以外は実施例1と同様にして、着色樹脂組成物(PM2)を得た。
<実施例3>
 イルガキュア(登録商標)OXE01(BASF社製)の添加量を0.02gとしたこと以外は実施例1と同様にして、着色樹脂組成物(PM3)を得た。
<実施例4>
 DOWSIL(登録商標)SH8400(ダウ・東レ株式会社)0.01gに代えて、DOWSIL(登録商標)SH8400(ダウ・東レ株式会社)0.005gとメガファック(登録商標)F-554(DIC株式会社製)0.005gとしたこと以外は実施例1と同様にして着色樹脂組成物(PM4)を得た。
<実施例5>
 DOWSIL(登録商標)SH8400(ダウ・東レ株式会社)を添加しないこと以外は実施例1と同様にして着色樹脂組成物(PM5)を得た。
(比較例1の着色樹脂組成物の調製)
<比較例1>
 化合物Aに代えて、FASTOGEN(登録商標)BLUE A540(DIC株式会社製、C.I.Pigment Blue 15:6)を用いた以外は実施例1と同様にして、顔料分散液(MB6)と着色樹脂組成物(PM6)を得た。
 そして、下記方法で調色用色材を合成し、調色用着色樹脂組成物を調製した。
(調色用色材の合成)
 撹拌装置、温度計、冷却管、滴下装置を備えたガラスフラスコに、クロロホルム41gおよびジメチルホルムアミド2.8gを仕込み、10℃に保温して攪拌した。そのフラスコに、塩化チオニル3.7gを滴下し、10℃で30分攪拌した。さらに、下記化合物アシッドレッド289(東京化成工業株式会社製)(5.7g)を添加し、35℃に昇温後、3時間攪拌し、溶解させた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
                              ・・・ アシッドレッド289
 次いで、塩化チオニル0.41gを添加し、35℃でさらに90分間攪拌した。10℃に降温後、2-エチルヘキシルアミン3.4gを15分間かけて滴下し、次いで、トリエチルアミン6.9gを添加した。室温で15時間攪拌した後、反応混合物を濃縮し、メタノール30mLを加え、液量がおおむね半分程度になるまで再度濃縮した。さらにメタノール40mLおよび酢酸16gを加えて30分攪拌した後、反応物を75mLの純水に注ぎ入れ、沈殿を分離した。得られた固体を再度メタノール60mLに溶解後、50mLの純粋に注ぎ入れた。得られた固体を、50%メタノール水溶液40mL、次いで、純水30mLで洗浄した後、減圧乾燥を行い、下記式(2’)で表される色材化合物B(2.27g)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
                                   ・・・(2’)
(調色用着色樹脂組成物の調製1)
 FASTOGEN(登録商標)BLUE A540(DIC株式会社製、C.I.Pigment Blue 15:6)1.98gを、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(ダイセル化学工業株式会社製)9.79g、Disperbyk(登録商標)LPN-21116(ビックケミー株式会社製)3.13g、0.3-0.4mmφセプルビーズ(サンゴバン株式会社製)34.2gとともに、ペイントコンディショナー(東洋精機株式会社製)で4時間分散し、調色用顔料分散液(TD1)を得た。
 顔料分散液(MB1)に代えて、調色用顔料分散液(TD1)を用いたこと以外は実施例1~5と同様にして、調色用着色樹脂組成物(TB1)~(TB5)を得た。
(調色用着色樹脂組成物の調製2)
 上記で得た色材化合物B(0.15g)、シクロヘキサノン(富士フイルム和光純薬株式会社製)3.75g、ルクシディア(登録商標)ZL-295(DIC株式会社製)(3.75g)を混合し、カラーフィルタ用青色画素部を形成するための調色用着色樹脂組成物(TB6)を得た。
(調色評価用着色樹脂組成物の調製)
 上記で得た着色樹脂組成物(PM1)~(PM6)に対し、それぞれ調色用着色樹脂組成物(TB1)~(TB6)を配合し、カラーフィルタ用青色画素部としての性能を評価するための調色評価用着色樹脂組成物(CR1)~(CR6)を調製した。
 配合用着色樹脂組成物(PM)と調色用着色樹脂組成物(TB)の配合比は、C光源における色度(x,y)が(0.138,0.090)である青色画素部が得られるように調整した。
(輝度評価用ガラス基板の作製)
 調色評価用着色樹脂組成物(CR1)~(CR6)を、それぞれ、ソーダガラス基板上にスピンコートし、90℃で3分間プリベークして着色組成物層を形成した。次いで、80W/cm 高圧水銀灯により (GS Yuasa:365nm基準)、150mJ/cm2で二回着色組成物層に光照射を行った。その後、オーブン中230℃で60分間ポストベークを行い、着色塗膜を得た。これにより、着色膜をソーダガラス基板上に有する、調色評価用ガラス基板を作製した。なお、スピンコートする際にスピン回転数を調整することにより、230℃で1時間加熱して得られる着色膜の膜厚を調整し、各実施例及び比較例について、C光源における色度(x,y)が(0.138,0.090)である調色評価用ガラス基板(CF1)~(CF6)をそれぞれ作製した。色度(x,y)は、株式会社日立ハイテクサイエンス製の分光光度計(U-3900)で測定した。
(輝度評価)
 各調色評価用ガラス基板(CF1)~(CF6)について、株式会社日立ハイテクサイエンス製の分光光度計(U-3900)を用いて、着色膜のC光源における輝度、すなわち、色度(x,y)=(0.1380,0.0900)における輝度Yを測定した。輝度Yは高いほど優れる。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
 上記表1の実施例1~5と比較例1より、本発明の色材(A)である色材化合物Aを用いたときは、C.I.Pigment Blue 15:6を用いたときに比べて、輝度が優れることが分かる。

Claims (5)

  1.  (A)色材、(B)溶剤、(C)分散剤、(D)バインダー樹脂、(E)重合性モノマー、および(F)光重合開始剤、及び/又は、(F’)熱重合開始剤を含有し、(A)色材が下記式(I)を含むことを特徴とする、着色樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式(I)中、Xはメチル基またはハロゲン原子を表し、
     R~R14は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、N-アルキル化されていてもよいアミノ基若しくはアンモニウム基、ヒドロキシ基、アリルオキシ基、アルコキシ基、スルホ基、N-アルキル化されていてもよいスルファモイル基、カルボキシル基、エステル基、N-アルキル化されていてもよいアミド基、置換基を有していてもよい炭素原子数1~12の炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素原子数6~12の芳香族炭化水素基、又は、置換基を有していてもよい炭素原子数3~12の複素環基、を表し、R~Rから選ばれる隣り合う2つ、R~Rから選ばれる隣り合う2つ、R11及びR12、又は、R13及びR14が互いに結合して環を形成してもよい。
     Bm-はポリオキソメタレートアニオンを表し、
     mは1~20の整数を表し、
     nは1~20の整数を表す。
     ただし、nは、式(I)全体の電荷がゼロになるように定められる。)
  2.  (F)光重合開始剤、及び/又は、(F’)熱重合開始剤の含有量が、着色樹脂組成物の総量に対して2%以下であることを特徴とする、請求項1に記載の着色樹脂組成物。
  3.  (G)レベリング剤を更に含有する、請求項1又は2に記載の着色樹脂組成物。
  4.  請求項1~3のいずれか1項に記載の着色樹脂組成物を用いて形成された画素を有することを特徴とする、カラーフィルタ。
  5.  請求項4に記載のカラーフィルタを有することを特徴とする、表示装置。
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