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課題

高い信頼性を有し、しかも放射線に対する透明性、コントラスト等に優れたカラーフィルタを形成しうるカラーフィルタ用感放射線性組成物を提供する。

解決手段

(A)下記式(1)により計算される精製度が0.9以上である着色剤、(B)光重合開始剤、(C)多官能性モノマーおよび(D)アルカリ可溶性樹脂を含有することを特徴とするカラーフィルタ用感放射線性組成物。

数1

〔但し、Xはネマティック型液晶を注入した液晶表示素子測定温度60℃およびフレーム周期500ミリ秒における電圧保持率であり、Yは前記ネマティック型液晶に替えて、同一のネマティック型液晶に5重量%の着色剤を混合したのち固形分を除去して調製した汚染液晶を注入した液晶表示素子の測定温度60℃およびフレーム周期500ミリ秒における電圧保持率である。〕

概要

背景

カラー液晶表示装置カラー撮像管素子等に用いられるカラーフィルタは、感光性樹脂塗膜フォトマスクを介し放射線照射(以下、「露光」という。)して、露光部を硬化させ、その後現像処理を行なって、塗膜の未露光部を除去してパターンを形成したのち、染色する方法(染色法)や、感光性樹脂に着色剤を分散した組成物を用いて、前記と同様に塗膜形成、露光および現像処理を行うフォトリソグラフィー法等の方法により製造されており、これらのカラーフィルタの着色剤には、赤、緑および青の3原色のほか、特にカラー撮像管の場合、シアンマゼンタおよび黄の補色の組み合わせも使用されている。ところで、カラー液晶表示装置、カラー撮像管素子等に用いられるカラーフィルタは、ガラス等の透明基板の表面に、2種以上の色調の異なる画素を、ストライプ状の画素では平行にまたは交差して配列され、また方形状の画素では縦横に配列されており、画素サイズも数十μmから数百μm程度と微細である。このような微細な画素を一定に配列したカラーフィルタを製造する際には、従来、感光性樹脂を基板上に塗布し、形成された塗膜にフォトマスクを介し露光して放射線照射部を硬化させ、その後現像処理を行なって、塗膜の未露光部を除去してパターン化したのち、染色する染色法や、感光性樹脂に着色剤(染料顔料)を溶解あるいは分散した組成物を用いて、前記と同様に塗膜形成、露光および現像処理を行ってパターン化するフォトリソグラフィー法等の方法が採用されている。また、カラー液晶表示装置には、一般に液晶を駆動させるために、酸化インジウム酸化錫等からなる透明電極が、カラーフィルタ上に例えば蒸着あるいはスパッタリングにより形成され、さらにその上に液晶を一定方向に配向させるための配向膜が形成されており、高性能の透明電極および配向膜を得るためには、それらの形成時に、一般に200℃以上、好ましくは250℃以上の高温が必要とされている。前記方法により製造されたカラーフィルタのうち、染料を用いたカラーフィルタは、放射線に対する透明性は高いが、耐熱性が不十分であるため、透明電極および配向膜の形成を200℃未満の温度で行なわざるをえず、透明電極および配向膜の性能が充分確保できないという問題があった。また、染料を用いたカラーフィルタは耐光性も劣っており、屋外での使用には適さないという欠点があった。そこで染料の代わりに、耐熱性、耐光性に優れた顔料が用いられるようになり、現在製造されているカラーフィルタの殆どが有機顔料を用いている。しかしながら、カラーフィルタに使用される有機顔料等の着色剤には、多くの場合種々の不純物が混在しており、画素アレイに含まれる着色剤中の不純物が次第に液晶中ブリードされて該液晶が汚染されるため、液晶表示素子としての機能が次第に損なわれ、信頼性の面で問題となっていた。しかも、近年におけるカラーフィルタの高品質化および用途の拡大を反映して、カラーフィルタには、放射線に対する透明性、彩度照度バランス表示コントラスト等の面で高度の性能が要求されており、このような性能も着色剤中の不純物により悪影響を受けることが多いのが実状である。

概要

高い信頼性を有し、しかも放射線に対する透明性、コントラスト等に優れたカラーフィルタを形成しうるカラーフィルタ用感放射線性組成物を提供する。

(A)下記式(1)により計算される精製度が0.9以上である着色剤、(B)光重合開始剤、(C)多官能性モノマーおよび(D)アルカリ可溶性樹脂を含有することを特徴とするカラーフィルタ用感放射線性組成物。

〔但し、Xはネマティック型液晶を注入した液晶表示素子の測定温度60℃およびフレーム周期500ミリ秒における電圧保持率であり、Yは前記ネマティック型液晶に替えて、同一のネマティック型液晶に5重量%の着色剤を混合したのち固形分を除去して調製した汚染液晶を注入した液晶表示素子の測定温度60℃およびフレーム周期500ミリ秒における電圧保持率である。〕

目的

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その課題は、高い信頼性を有し、しかも放射線に対する透明性、コントラスト等に優れた透過型あるいは反射型のカラーフィルタを形成しうるカラーフィルタ用感放射線性組成物を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
11件

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請求項1

(A)下記式(1)により計算される精製度が0.9以上である着色剤、(B)光重合開始剤、(C)多官能性モノマーおよび(D)アルカリ可溶性樹脂を含有することを特徴とするカラーフィルタ用感放射線性組成物

請求項

ID=000003HE=015 WI=055 LX=0325 LY=0650但し、Xはネマティック型液晶を注入した液晶表示素子測定温度60℃およびフレーム周期500ミリ秒における電圧保持率であり、Yは前記ネマティック型液晶に替えて、同一のネマティック型液晶に5重量%の着色剤を混合したのち固形分を除去して調製した汚染液晶を注入した液晶表示素子の測定温度60℃およびフレーム周期500ミリ秒における電圧保持率である。

技術分野

0001

本発明は、カラー液晶表示装置カラー撮像管素子等に用いられる透過型あるいは反射型カラーフィルタの製造に使用されるカラーフィルタ用感放射線性組成物に関する。

背景技術

0002

カラー液晶表示装置、カラー撮像管素子等に用いられるカラーフィルタは、感光性樹脂塗膜フォトマスクを介し放射線照射(以下、「露光」という。)して、露光部を硬化させ、その後現像処理を行なって、塗膜の未露光部を除去してパターンを形成したのち、染色する方法(染色法)や、感光性樹脂に着色剤を分散した組成物を用いて、前記と同様に塗膜形成、露光および現像処理を行うフォトリソグラフィー法等の方法により製造されており、これらのカラーフィルタの着色剤には、赤、緑および青の3原色のほか、特にカラー撮像管の場合、シアンマゼンタおよび黄の補色の組み合わせも使用されている。ところで、カラー液晶表示装置、カラー撮像管素子等に用いられるカラーフィルタは、ガラス等の透明基板の表面に、2種以上の色調の異なる画素を、ストライプ状の画素では平行にまたは交差して配列され、また方形状の画素では縦横に配列されており、画素サイズも数十μmから数百μm程度と微細である。このような微細な画素を一定に配列したカラーフィルタを製造する際には、従来、感光性樹脂を基板上に塗布し、形成された塗膜にフォトマスクを介し露光して放射線照射部を硬化させ、その後現像処理を行なって、塗膜の未露光部を除去してパターン化したのち、染色する染色法や、感光性樹脂に着色剤(染料顔料)を溶解あるいは分散した組成物を用いて、前記と同様に塗膜形成、露光および現像処理を行ってパターン化するフォトリソグラフィー法等の方法が採用されている。また、カラー液晶表示装置には、一般に液晶を駆動させるために、酸化インジウム酸化錫等からなる透明電極が、カラーフィルタ上に例えば蒸着あるいはスパッタリングにより形成され、さらにその上に液晶を一定方向に配向させるための配向膜が形成されており、高性能の透明電極および配向膜を得るためには、それらの形成時に、一般に200℃以上、好ましくは250℃以上の高温が必要とされている。前記方法により製造されたカラーフィルタのうち、染料を用いたカラーフィルタは、放射線に対する透明性は高いが、耐熱性が不十分であるため、透明電極および配向膜の形成を200℃未満の温度で行なわざるをえず、透明電極および配向膜の性能が充分確保できないという問題があった。また、染料を用いたカラーフィルタは耐光性も劣っており、屋外での使用には適さないという欠点があった。そこで染料の代わりに、耐熱性、耐光性に優れた顔料が用いられるようになり、現在製造されているカラーフィルタの殆どが有機顔料を用いている。しかしながら、カラーフィルタに使用される有機顔料等の着色剤には、多くの場合種々の不純物が混在しており、画素アレイに含まれる着色剤中の不純物が次第に液晶中ブリードされて該液晶が汚染されるため、液晶表示素子としての機能が次第に損なわれ、信頼性の面で問題となっていた。しかも、近年におけるカラーフィルタの高品質化および用途の拡大を反映して、カラーフィルタには、放射線に対する透明性、彩度照度バランス表示コントラスト等の面で高度の性能が要求されており、このような性能も着色剤中の不純物により悪影響を受けることが多いのが実状である。

発明が解決しようとする課題

0003

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その課題は、高い信頼性を有し、しかも放射線に対する透明性、コントラスト等に優れた透過型あるいは反射型のカラーフィルタを形成しうるカラーフィルタ用感放射線性組成物を提供することにある。

課題を解決するための手段

0004

本発明は、(A)下記式(1)により計算される精製度が0.9以上である着色剤、(B)光重合開始剤、(C)多官能性モノマーおよび(D)アルカリ可溶性樹脂を含有することを特徴とするカラーフィルタ用感放射線性組成物、からなる。

0005

0006

但し、Xはネマティック型液晶を注入した液晶表示素子の測定温度60℃およびフレーム周期500ミリ秒における電圧保持率であり、Yは前記ネマティック型液晶に替えて、同一のネマティック型液晶に5重量%の着色剤を混合したのち固形分を除去して調製した汚染液晶を注入した液晶表示素子の測定温度60℃およびフレーム周期500ミリ秒における電圧保持率である。ここで、「フレーム周期」とは、パルス間隔を意味する。

0007

以下、本発明を詳細に説明する。
(A)成分
本発明における(A)成分は、前記式(1)により計算される精製度(以下、単に「精製度」という。)が0.9以上である着色剤からなることを特徴とする。このような着色剤は、前記精製度を満たす限り、色調が特に限定されるものではなく、また有機着色剤でも無機着色剤でもよい。前記有機着色剤としては、例えば、染料、有機顔料、天然色素等を挙げることができ、また前記無機着色剤としては、例えば、無機顔料のほか、体質顔料と呼ばれる無機塩等を挙げることができるが、本発明における着色剤としては、発色性が高く、且つ耐熱性の高い着色剤、特に耐熱分解性の高い着色剤が好ましく、通常有機着色剤が使用され、特に有機顔料が好ましい。

0008

前記有機顔料の具体例を、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyersand Colourists 社発行。以下同様。) 番号で示すと、下記のものを挙げることができる。C.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー16、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー20、C.I.ピグメントイエロー24、C.I.ピグメントイエロー31、C.I.ピグメントイエロー55、C.I.ピグメントイエロー60、C.I.ピグメントイエロー65、C.I.ピグメントイエロー73、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー81、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー98、C.I.ピグメントイエロー100、C.I.ピグメントイエロー101、C.I.ピグメントイエロー104、C.I.ピグメントイエロー106、C.I.ピグメントイエロー108、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー113、C.I.ピグメントイエロー114、C.I.ピグメントイエロー116、C.I.ピグメントイエロー117、C.I.ピグメントイエロー119、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー126、C.I.ピグメントイエロー127、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー152、C.I.ピグメントイエロー153、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー156、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー175、C.I.ピグメントイエロー185;C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ51、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメントオレンジ73;C.I.ピグメントレッド9、C.I.ピグメントレッド97、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド180、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド208、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド215、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド265;C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット29;C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー60;C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36;C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25;C.I.ピグメントブラック1、ピグメントブラック7。

0009

また、前記無機着色剤としては、例えば、酸化チタン硫酸バリウム炭酸カルシウム亜鉛華硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄べんがら赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤群青紺青酸化クロム緑コバルト緑、アンバーチタンブラック、合成鉄黒カーボンブラック等を挙げることができる。本発明において、着色剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。

0010

本発明においては、着色剤を下記(ア)〜(オ)に示す方法により精製することによって、前記精製度を満足させることができる。以下、着色剤の精製法について詳細に説明する。
(ア)再結晶法
再結晶法は、着色剤を溶解でき、着色剤と反応しない適当な溶媒を選択し、この溶媒中に着色剤を加温下で溶解させた飽和溶液を冷却して、着色剤を再結晶させることにより精製する方法である。この再結晶法に使用される溶媒は、着色剤の種類により変わるが、例えば、C.I.ピグメントグリーン7やC.I.ピグメントグリーン36のような銅フタロシアニングリーン顔料を精製する場合には、濃硫酸クロロスルホン酸等が好ましい。この場合、溶媒の使用量は、精製される顔料を完全に溶解するために、顔料の、通常、5倍重量部以上、好ましくは10倍重量部以上とすることが望ましい。また、顔料の溶解温度は、高過ぎると顔料が分解するおそれがあり、一方低過ぎると冷却前後の溶解度の差が小さくなり、十分な量の精製顔料が得られ難くなるので、通常、30〜500℃、好ましくは50〜250℃の範囲が望ましい。さらに、顔料の溶解時間は、短か過ぎると得られる顔料の精製度が0.9未満となるおそれがあり、一方長過ぎると顔料が分解するおそれがあり、好ましくは5秒〜5時間、さらに好ましくは30秒〜2時間が望ましい。このような処理条件で顔料を再結晶させたのち、ろ過することにより、精製された顔料を得ることができる。

0011

(イ)再沈殿法
再沈殿法は、着色剤を溶解でき、着色剤と反応しない適当な溶媒を選択して着色剤を溶解し、この溶液貧溶媒を添加して、着色剤を結晶として析出させることにより精製する方法である。この再沈殿法に使用される溶媒は、着色剤の種類により変わるが、例えば、C.I.ピグメントグリーン7やC.I.ピグメントグリーン36のような銅フタロシアニン系グリーン顔料を精製する場合には、濃硫酸、クロロスルホン酸等が好ましい。この場合、溶媒の使用量は、精製される顔料を完全に溶解するために、通常、5倍重量部以上、好ましくは10倍重量部以上とすることが望ましい。また、顔料の溶解温度は、高過ぎると顔料が分解するおそれがあり、一方低過ぎると溶解度が小さくなり、十分な量の精製顔料が得られ難いので、通常、常温〜500℃、好ましくは常温〜250℃の範囲が望ましい。また、顔料の溶解時間は、短か過ぎると得られる顔料の精製度が0.9未満となるおそれがあり、一方長過ぎると顔料が分解するおそれがあり、好ましくは5秒〜5時間、さらに好ましくは30秒〜2時間が望ましい。さらに、貧溶媒としては、純水、メタノールエタノール水酸化ナトリウム水溶液水酸化カリウム水溶液等が好ましい。貧溶媒として純水や水溶液を使用する場合は発熱量が大きいため、その使用量は、顔料の、通常、10倍重量部以上、好ましくは15倍重量部以上、さらに好ましくは20倍重量部以上とし、顔料溶液を純水中に添加して、顔料を析出させ、得られた結晶をろ過することにより、精製された顔料を得ることができる。

0012

(ウ)溶媒洗浄
溶媒洗浄法は、着色剤を分散でき、着色剤と反応せず、かつ適度の揮発性を有する適当な溶媒を選択して、着色剤を洗浄する方法である。この溶媒洗浄法に使用される溶媒は、洗浄中に十分な量の着色剤を残存させることができる限り、着色剤をある程度溶解するものであってもよい。溶媒洗浄法に使用される溶媒としては、例えば、純水、有機溶媒酸性水溶液アルカリ性水溶液等を挙げることができる。

0013

前記有機溶媒としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル等のエチ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等のエチ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等のポリエチレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピレングリコールモノエチルエーテルプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;ジプロピレングリコールモノメチルエーテルジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等のポリプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;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等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;ジエチルエーテルエチル−i−プロピルエーテル、ジ−i−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテルジエチレングリコールジエチルエーテルテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等の他のエーテル類アセトンメチルエチルケトンメチル−i−ブチルケトンシクロヘキサノン2−ヘプタノン3−ヘプタノンジアセトンアルコール等のケトン類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等の乳酸アルキルエステル類;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−メチルブタン酸メチル、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i−ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミルプロピオン酸n−ブチル酪酸エチル酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチルピルビン酸エチルピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチルアセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル、ジメチルカーボネート等の他のエステル類;N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミドアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類、メタノール、エタノール、i−プロパノールエチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等のアルコール類ジメチルスルホキシドアセトニトリルピリジン等の他の高極性溶媒n−ペンタンn−ヘキサン、n−ヘプタンシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類トルエンキシレン等の芳香族炭化水素類塩化メチレンクロロホルム四塩化炭素、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、ヘキサクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類等を挙げることができる。これらの溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。

0014

また、前記溶媒と共に、例えば、ベンジルエチルエーテルジヘキシルエーテルアセトニルアセトン、イソホロンカプロン酸カプリル酸、1−オクタノール1−ノナノールベンジルアルコール酢酸ベンジル安息香酸エチルしゅう酸ジエチルマレイン酸ジエチルγ−ブチロラクトン炭酸エチレン炭酸プロピレンエチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート等の高沸点溶媒を併用することもできる。これらの高沸点溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。

0015

また、前記酸性水溶液に使用される酸としては、有機酸でも無機酸でもよい。前記有機酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸ピバル酸、カプロン酸、ジエチル酢酸、エナント酸、カプリル酸等の脂肪族モノカルボン酸類;しゅう酸、マロン酸こはく酸、グルタル酸アジピン酸ピメリン酸スベリン酸アゼライン酸セバシン酸ブラシル酸メチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルこはく酸、テトラメチルこはく酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸イタコン酸シトラコン酸マレイン酸フマル酸メサコン酸等の脂肪族ジカルボン酸類トリカルバリル酸アコニット酸カンホロン酸等の脂肪族トリカルボン酸類;安息香酸トルイル酸クミン酸、ヘメリト酸メシチレン酸等の芳香族モノカルボン酸類;フタル酸イソフタル酸テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸類トリメリット酸トリメシン酸、メロファン酸、ピロメリット酸等の3価以上の芳香族ポリカルボン酸類;グリコール酸乳酸、α−オキシ酪酸、グリセリン酸タルトロン酸りんご酸、酒石酸クエン酸サリチル酸、p−オキシ安息香酸没食子酸マンデル酸トロパ酸クマル酸、ウンベル酸等のオキシカルボン酸類のほか、フェニル酢酸ヒドロアトロパ酸、ヒドロけい皮酸、フェニルこはく酸、アトロパ酸、けい皮酸、シンナミリデン酸等を挙げることができる。前記無機酸としては、例えば、硫酸硝酸炭酸塩素酸過塩素酸等を挙げることができる。この場合、硫酸の水溶液は、濃硫酸、熱濃硫酸希硫酸等として使用することができる。これらの酸は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。

0016

また、前記アルカリ性水溶液に使用されるアルカリとしては、無機アルカリでも有機アルカリでもよい。前記無機アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム水酸化カリウム炭酸ナトリウム炭酸カリウム炭酸水素ナトリウム炭酸水素カリウム水酸化カルシウム水酸化バリウム等を挙げることができる。前記有機アルカリとしては、例えば、エタノールアミン2−ジメチルアミノエタノール2−ジエチルアミノエタノール、2−(ジ−n−プロピルアミノ)エタノール、2−(ジ−i−プロピルアミノ)エタノール、2−(ジ−n−ブチルアミノ)エタノール、3−ジメチルアミノ1−プロパノール、3−ジエチルアミノ−1−プロパノール、2−ジメチルアミノ−1−プロパノール、2−ジエチルアミノ−1−プロパノール、4−ジメチルアミノ−2−ブタノール、4−ジエチルアミノ−2−ブタノール、3−ジメチルアミノ−2−ブタノール、3−ジエチルアミノ−2−ブタノール、5−ジメチルアミノ−2−ペンタノール、5−ジエチルアミノ−2−ペンタノール、4−ジメチルアミノ−2−ペンタノール、4−ジエチルアミノ−2−ペンタノール等のアルカノールアミン類モノメチルアミンジメチルアミントリメチルアミンテトラメチルアンモニウムヒドロキシドモノエチルアミンジエチルアミントリエチルアミンテトラエチルアンモニウムヒドロキシド、モノ−n−プロピルアミン、ジ−n−プロピルアミン、モノ−i−プロピルアミン、ジ−i−プロピルアミン、モノ−n−ブチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等のアルキルアミン類等を挙げることができる。これらのアルカリは、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。

0017

これらの溶媒のうち、洗浄力、着色剤との親和性等の観点から、純水のほか、有機溶媒としては、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、テトラヒドロフラン、アセトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、ジメチルカーボネート、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、メタノール、エタノール、i−プロパノール、n−ヘキサン、トルエン、キシレン、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素等が好ましく、高沸点溶剤としては、γ−ブチロラクトン等が好ましい。また、酸性水溶液としては、しゅう酸の1重量%水溶液、フタル酸の1重量%水溶液、クエン酸の1重量%水溶液、濃硫酸、熱濃硫酸、希硫酸等が好ましい。また、アルカリ性水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機アルカリの水溶液;エタノールアミン、2−ジメチルアミノエタノール、トリメチルアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等の有機アルカリの水溶液が好ましい。

0018

前記溶媒を使用する洗浄操作としては、例えば、
(ウ−1)着色剤と溶媒との混合物を、ディゾルバーホモミキサーホモジナイザーペイントシェーカー、3本ロール、2本ロール、ビーズミル等の混合装置を用い、通常、1分〜70時間、好ましくは5分〜24時間、さらに好ましくは10分〜6時間混合し、ろ過、デカンテーション等により溶媒を分離したのち、乾燥する分散洗浄操作;
(ウ−2) 着色剤と溶媒との混合物に、超音波分散ホモジナイザー、超音波洗浄機等の超音波混合装置内で、通常、1〜300KHz、好ましくは2〜100KHzの周波数の超音波を、通常、30秒〜10時間、好ましくは1分〜5時間照射し、ろ過、デカンテーション等により溶媒を分離したのち、乾燥する超音波洗浄操作;
(ウ−3) 着色剤と溶媒との混合物を、攪拌機を用い、通常、50〜15000rpm、好ましくは100〜2000rpmの回転数で、通常、5分〜10時間、好ましくは10分〜5時間攪拌し、ろ過、デカンテーション等により溶媒を分離したのち、乾燥する攪拌洗浄操作等を挙げることができる。また、前記(ウ−1)〜(ウ−3)の操作は、個別に実施しても何れか2つ以上を組み合わせて実施してもよい。前記(ウ−1)〜(ウ−3)の操作を行なう際の着色剤の濃度は、通常、0.1〜70重量%、好ましくは1〜50重量%である。このような溶媒洗浄法により、精製された着色剤を得ることができる。

0019

(エ)昇華
昇華法は、着色剤を常圧下または減圧下で加熱して昇華させることにより精製する方法である。着色剤を昇華させる際の加熱温度は、着色剤の種類や圧力により変わるが、例えば、C.I.ピグメントグリーン7やC.I.ピグメントグリーン36のような銅フタロシアニン系グリーン顔料を精製する場合は、常圧下で、通常、200〜800℃、好ましくは300〜600℃が望ましい。このような昇華法により、精製された着色剤を得ることができる。

0020

(オ)真空加熱法
真空加熱法は、着色剤を耐圧容器に入れ、真空下で加熱することにより精製する方法である。真空加熱法における加熱温度は、着色剤の種類により変わるが、高すぎると着色剤が昇華してしまう場合があり、一方低すぎると不純物の除去が困難となる傾向があるので、通常、30〜500℃、好ましくは50〜300℃とするのが望ましい。また、真空度は、低すぎると不純物の除去が困難となる傾向があるので、通常、20torr以下、好ましくは10torr以下とすることが望ましい。このような真空加熱法により、精製された着色剤を得ることができる。

0021

本発明において、前記(ア)〜(オ)の各精製法は、1回でも2回以上を繰り返してもよく、また個別に実施しても何れか2つ以上の方法を組み合わせて実施してもよい。前記(ア)〜(オ)の精製法の好ましい組み合わせの例としては、(ア)再結晶法と(ウ)溶媒洗浄法の組み合わせ(再結晶・溶媒洗浄法)、(イ)再沈殿法と(ウ)溶媒洗浄法の組み合わせ(再沈殿・溶媒洗浄法)、(ウ)溶媒洗浄法と(オ)真空加熱法の組み合わせ(溶媒洗浄・真空加熱法)や、(ウ)溶媒洗浄法では溶媒を替えて2回以上洗浄する組み合わせ(複数溶媒洗浄法)等を挙げることができる。本発明における精製された着色剤の精製度は、0.9以上、好ましくは0.93以上である。この場合、精製度が0.9未満の着色剤を使用すると、液晶表示素子の電圧保持率が低下し、焼き付き・配向不良、通電後の表示状態光透過性が不良となり、好ましくない。本発明において、精製された着色剤は、単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。

0022

また、本発明においては、場合により、未精製の着色剤を、精製された着色剤と共に、両者の着色剤の混合物の精製度が0.9以上となるようにして併用することができる。前記未精製の着色剤は、色調が特に限定されるものではなく、また有機着色剤でも無機着色剤でもよい。未精製の着色剤のうち、有機着色剤としては、例えば、染料、有機顔料、天然色素等を挙げることができ、また前記無機着色剤としては、例えば、無機顔料のほか、体質顔料と呼ばれる無機塩等を挙げることができるが、本発明における未精製の着色剤としても、発色性が高く、且つ耐熱性の高い着色剤、特に耐熱分解性の高い着色剤が好ましく、通常有機着色剤が使用され、特に有機顔料が好ましい。未精製の有機顔料および無機顔料の具体例としては、精製された着色剤について例示した前記有機顔料および無機顔料と同様のものを挙げることができる。これらの未精製の顔料は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。

0023

本発明における着色剤は、所望により、分散剤と共に使用することができる。このような分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性シリコーン系フッ素系等の界面活性剤を挙げることができる。前記界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテルポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;ポリエチレングリコールラウレートポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類;ソルビタン脂肪酸エステル類脂肪酸変性ポリエステル類;3級アミン変性ポリウレタン類ポリエチレンイミン類のほか、以下商品名で、KP(信越化学工業(株)製)、ポリフロー(共栄社油脂化学工業(株)製)、エフトップ(トーケムプロダクツ(株)製)、メガファック(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラード(住友スリエム(株)製)、アサガードサーフロン(以上、旭硝子(株)製)等を挙げることができる。これらの界面活性剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。界面活性剤の使用量は、着色剤100重量部に対して、通常、50重量部以下、好ましくは0〜40重量部である。

0024

(B)成分
本発明における(B)成分は、可視光線紫外線遠紫外線電子線、X線等の放射線を露光することにより、後述する(C)成分の重合を開始しうる活性種を発生することができる光重合開始剤からなる。このような光重合開始剤としては、下記式(2)、式(3)または式(4)で表される主要骨格を少なくとも1種有するビイミダゾール系化合物のほか、ベンゾイン化合物アセトフェノン系化合物ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物キサントン系化合物ジアゾ系化合物、トリアジン系化合物等を挙げることができ、これらのうちビイミダゾール系化合物が好ましい。

0025

0026

0027

0028

前記ビイミダゾール系化合物の具体例としては、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−シアノフェニル)−4,4’,5.5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−シアノフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−メトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−エチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−メトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−エチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−エチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−フェニルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−メトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−フェニルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−フェニルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、

0029

2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジシアノフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリシアノフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジエチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリエチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジフェニルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリフェニルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール等を挙げることができる。

0030

これらのビイミダゾール系化合物のうち、特に、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールおよび2,2’−ビス(2,4,6−トリブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールが好ましい。前記ビイミダゾール系化合物は、溶剤に対する溶解性に優れ、未溶解物析出物等の異物を生じることがなく、しかも感度が高く、少ないエネルギー量の露光により硬化反応を十分進行させるとともに、コントラストが高く、未露光部で硬化反応が生じることがないため、露光後の塗膜は、現像液に対して不溶性の硬化部分と、現像液に対して高い溶解性を有する未硬化部分とに明確に区分され、パターンの欠落欠損アンダーカットのない優れたカラーフィルタを形成することができる。

0031

また、前記ベンゾイン系化合物としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインi−プロピルエーテル、ベンゾインi−ブチルエーテル、メチル−2−ベンゾイルベンゾエート等を挙げることができる。前記アセトフェノン系化合物としては、例えば、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−i−プロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2,2−ジメトキシアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2−メチル−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノ−1−プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニルブタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、4−アジドアセトフェノン、4−アジドベンザルアセトフェノン等を挙げることができる。前記ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、3,3−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン等を挙げることができる。前記α−ジケトン系化合物としては、例えば、ジアセチルジベンゾイルメチルベンゾイルホルメート等を挙げることができる。前記多核キノン系化合物としては、例えば、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、1,4−ナフトキノン等を挙げることができる。前記キサントン系化合物としては、例えば、キサントンチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン等を挙げることができる。前記ジアゾ系化合物としては、例えば、4−ジアゾジフェニルアミン、4−ジアゾ−4’−メトキシジフェニルアミン、4−ジアゾ−3−メトキシジフェニルアミン等を挙げることができる。前記トリアジン系化合物としては、例えば、2−(2’−フリルエチリデン)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3’,4’−ジメトキシスチリル)−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−(2’−ブロモ−4’−メチルフェニル)−4,6−ビス(トリク15メチル)−s−トリアジン、2−(2’−チオフェニルエチリデン)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等を挙げることができる。さらに、前記以外の光重合開始剤として、4−アジドベンズアルデヒド、アジドピレン、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、N−フェニルチオアクリドン、トリフェニルピリリウムパークレート等を使用することもできる。

0032

本発明において、光重合開始剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。本発明における光重合開始剤の使用量は、(C)成分100重量部に対して、通常、0.01〜200重量部、好ましくは1〜120重量部、特に好ましくは1〜50重量部である。この場合、光重合開始剤の使用量が0.01重量部未満では、露光による硬化が不十分となり、パターンに欠落、欠損やアンダーカットを生じるおそれがあり、一方200重量部を超えると、形成されたパターンが現像時に基板から脱落しやすく、またパターンが形成される部分以外の領域で地汚れ、膜残り等を生じやすくなる。

0033

さらに、本発明においては、前記光重合開始剤と共に、増感剤硬化促進剤高分子光架橋・増感剤等を併用することもできる。前記増感剤としては、例えば、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、エチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、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)カルコン等を挙げることができる。これらの増感剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。また、前記硬化促進剤としては、例えば、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、2−メルカプト−4,6−ジメチルアミノピリジン等の連鎖移動剤を挙げることができる。これらの硬化促進剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。また、前記高分子光架橋・増感剤は、露光により架橋剤および/または増感剤として作用しうる少なくとも1種の官能基を主鎖および/または側鎖中に有する高分子化合物であり、その例としては、4−アジドベンズアルデヒドとポリビニルアルコールとの縮合物、4−アジドベンズアルデヒドとフェノールノボラック樹脂との縮合物、4−アクリロイルフェニルシンナモイルエステル単独重合体あるいは共重合体、1,4−ポリブタジエン、1,2−ポリブタジエン等を挙げることができる。これらの高分子光架橋・増感剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。本発明における増感剤、硬化促進剤および高分子光架橋・増感剤の合計使用量は、光重合開始剤100重量部に対して、通常、300重量部以下、好ましくは5〜200重量部、さらに好ましくは10〜100重量部である。

0034

本発明においては、光重合開始剤として、特に、ビイミダゾール系化合物とベンゾフェノン系化合物および/またはチアゾール系硬化促進剤とを組み合わせて使用することが、形成された画素が現像時に基板から脱落し難く、画素強度および感度も高い点で好ましい。本発明において、光重合開始剤としてビイミダゾール系化合物と他の成分とを併用する場合、他の成分の使用量は、光重合開始剤全体の80重量%以下であることが好ましい。本発明における特に好ましい光重合開始剤を、その構成成分の組み合わせとして示すと、下記のものを挙げることができる。即ち、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン/2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン/1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール/4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン/1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン/2−メルカプトベンゾチアゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン/2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン/2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン/2−メルカプトベンゾチアゾール、2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン/2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン、2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン/1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール/4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン/1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン/2−メルカプトベンゾチアゾール。

0035

(C)成分
本発明における(C)成分は、重合可能エチレン性不飽和結合を2個以上有する多官能性モノマーからなる。このような多官能性モノマーとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコールのジ(メタアクリレート類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;グリセリン、トリメチロールプロパンペンタエリスリトールジペンタエリスリトール、こはく酸変性ペンタエリスリトール等の3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類;ポリエステルエポキシ樹脂ウレタン樹脂アルキド樹脂シリコーン樹脂スピラン樹脂等のオリゴ(メタ)アクリレート類;両末端ヒドロキシポリ−1,3−ブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジ(メタ)アクリレート類や、トリス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)フォスフェート等を挙げることができる。

0036

これらの多官能性モノマーのうち、3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類が好ましく、具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレートペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレートジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、こはく酸変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、こはく酸変性ペンタエリスリトールトリメタクリレート等を挙げることができ、特にトリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、こはく酸変性ペンタエリスリトールトリアクリレートが、画素強度が高く、画素表面の平滑性に優れ、かつ画素が形成される部分以外の領域での地汚れ、膜残り等を発生し難い点で好ましい。本発明において、多官能性モノマーは、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。本発明における多官能性モノマーの使用量は、後述する(D)成分100重量部に対して、通常、5〜500重量部、好ましくは20〜300重量部である。この場合、多官能性モノマーの使用量が5重量部未満では、画素強度あるいは画素表面の平滑性が不十分となる傾向があり、一方500重量部を超えると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、画素が形成される部分以外の領域での地汚れや膜残りが発生しやすくなる傾向がある。

0037

(D)成分
本発明における(D)成分としては、(A)成分に対してバインダーとして作用し、かつカラーフィルタ製造時の現像処理工程において用いられるアルカリ現像液に可溶性である限り、適宜のアルカリ可溶性樹脂を使用することができる。このようなアルカリ可溶性樹脂としては、例えば、カルボキシル基フェノール性水酸基等の酸性官能基を含有する樹脂を挙げることができる。アルカリ可溶性樹脂のうち、カルボキシル基含有アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、1個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和モノマー(以下、単に「カルボキシル基含有不飽和モノマー」という。)の(共)重合体を挙げることができる。前記カルボキシル基含有不飽和モノマーの(共)重合体としては、特にカルボキシル基含有不飽和モノマーと他の共重合可能なエチレン性不飽和モノマー(以下、単に「他の不飽和モノマー」という。)とからなるモノマー混合物の共重合体(以下、単に「カルボキシル基含有共重合体(d)」という。)が好ましい。前記カルボキシル基含有不飽和モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸クロトン酸、α−クロルアクリル酸、エタクリル酸、けい皮酸等の不飽和モノカルボン酸類;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、メサコン酸等の不飽和ジカルボン酸(無水物)類;3価以上の不飽和多価カルボン酸(無水物)類;こはく酸モノ(2−(メタ)アクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−(メタ)アクリロイロキシエチル)等の2価以上の多価カルボン酸のモノ(メタ)アクリロイロキシアルキルエステル類;ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等の両末端カルボキシポリマーのモノ(メタ)アクリレート類等を挙げることができる。これらのカルボキシル基含有不飽和モノマーは、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。

0038

また、前記他の不飽和モノマーとしては、例えば、スチレンα−メチルスチレン、o−ビニルトルエン、m−ビニルトルエン、p−ビニルトルエン、o−クロルスチレン、m−クロルスチレン、p−クロルスチレン、o−メトキシスチレン、m−メトキシスチレン、p−メトキシスチレン、インデン、o−ビニルベンジルメチルエーテル、m−ビニルベンジルメチルエーテル、p−ビニルベンジルメチルエーテル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル等の芳香族ビニル化合物;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、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングルコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングルコール(メタ)アクリレート、メトキシプロピレングルコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングルコール(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート等の不飽和カルボン酸エステル類;2−アミノエチル(メタ)アクリレート、2−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−アミノプロピル(メタ)アクリレート、2−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、3−アミノプロピル(メタ)アクリレート、3−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等の不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル類;グリシジル(メタ)アクリレート等の不飽和カルボン酸グリシジルエステル類;酢酸ビニルプロピオン酸ビニル酪酸ビニル安息香酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル類;ビニルメチルエーテルビニルエチルエーテルアリルグリシジルエーテルメタリルグリシジルエーテル等の不飽和エーテル類;(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリニトリルシアン化ビニリデン等のシアン化ビニル化合物;(メタ)アクリルアミド、α−クロロアクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド等の不飽和アミドマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド等の不飽和イミド類;1,3−ブタジエン、イソプレンクロロプレン等の脂肪族共役ジエン類;ポリスチレン、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリn−ブチル(メタ)アクリレート、ポリシリコーン等の重合体分子鎖の末端にモノ(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー類等を挙げることができる。これらの他の不飽和モノマーは、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。

0039

カルボキシル基含有共重合体(d)としては、(メタ)アクリル酸と、スチレン、メチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、N−フェニルマレイミド、ポリスチレンマクロモノマーおよびポリメチルメタクリレートマクロモノマーの群から選ばれる少なくとも1種との共重合体が好ましい。

0040

好ましいカルボキシル基含有共重合体(d)の具体例としては、アクリル酸/ベンジルアクリレート共重合体、アクリル酸/スチレン/メチルアクリレート共重合体、アクリル酸/スチレン/ベンジルアクリレート共重合体、アクリル酸/メチルアクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸/メチルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸/ベンジルアクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸/ベンジルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸/ベンジルメタクリレート共重合体、アクリル酸/スチレン/メチルメタクリレート共重合体、アクリル酸/スチレン/ベンジルメタクリレート共重合体、アクリル酸/メチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸/メチルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体等のアクリル酸共重合体類;

0041

メタクリル酸/ベンジルアクリレート共重合体、メタクリル酸/スチレン/メチルアクリレート共重合体、メタクリル酸/スチレン/ベンジルアクリレート共重合体、メタクリル酸/メチルアクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルアクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/スチレン/メチルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/スチレン/ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/メチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、

0042

メタクリル酸/スチレン/ベンジルメタクリレート/N−フェニルマレイミド共重合体、メタクリル酸/スチレン/フェニルメタクリレート/N−フェニルマレイミド共重合体、メタクリル酸/スチレン/ベンジルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/スチレン/ベンジルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/スチレン/フェニルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/スチレン/フェニルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/スチレン/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/スチレン/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/スチレン/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/フェニルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/スチレン/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/フェニルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体等のメタクリル酸共重合体類等を挙げることができる。

0043

これらのカルボキシル基含有共重合体(d)のうち、特に、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/スチレン/メチルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/スチレン/ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/メチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/スチレン/ベンジルメタクリレート/N−フェニルマレイミド共重合体、メタクリル酸/スチレン/フェニルメタクリレート/N−フェニルマレイミド共重合体、メタクリル酸/スチレン/ベンジルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/スチレン/ベンジルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/スチレン/フェニルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/スチレン/フェニルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/スチレン/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/スチレン/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/スチレン/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/フェニルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/スチレン/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/フェニルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体が好ましい。

0044

カルボキシル基含有共重合体(d)におけるカルボキシル基含有不飽和モノマーの共重合割合は、通常、5〜50重量%、好ましくは10〜40重量%である。この場合、カルボキシル基含有不飽和モノマーの共重合割合が5重量%未満では、得られる感放射線性組成物のアルカリ現像液に対する溶解性が低下する傾向があり、また50重量%を超えると、アルカリ現像液による現像時に、形成された画素の基板からの脱落や画素表面の膜荒れを来たしやすくなる傾向がある。特にカルボキシル基含有不飽和モノマーを前記特定の共重合割合で含有するカルボキシル基含有共重合体(d)は、アルカリ現像液に対して優れた溶解性を有するものであり、当該共重合体をバインダーとして用いた感放射線性組成物は、アルカリ現像液による現像後に未溶解物が残存することが極めて少なく、基板上の画素を形成する部分以外の領域における地汚れ、膜残り等が発生し難く、しかも該組成物から得られる画素は、アルカリ現像液に過剰に溶解することがなく、基板に対して、優れた密着性を有し、基板から脱落するおそれもないものとなる。カルボキシル基含有共重合体(d)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC;溶出溶媒テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量(以下、単に「重量平均分子量」という。)は、好ましくは3,000〜300,000、さらに好ましくは5,000〜100,000である。

0045

また、フェノール性水酸基含有アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、フェノール性水酸基含有ビニル芳香族化合物の(共)重合体、フェノールノボラック樹脂等を挙げることができる。前記フェノール性水酸基含有ビニル芳香族化合物としては、例えば、o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、o−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、m−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、p−ヒドロキシ−α−メチルスチレン等を挙げることができる。これらのフェノール性水酸基含有ビニル芳香族化合物は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。前記フェノール性水酸基含有ビニル芳香族化合物は、場合により、1種以上の他の共重合可能なエチレン性不飽和モノマー、例えば、カルボキシル基含有共重合体(d)について例示した前記他の不飽和モノマーと共重合させることができる。フェノール性水酸基含有ビニル芳香族化合物の(共)重合体の重量平均分子量は、好ましくは1,000〜150,000、さらに好ましくは3,000〜100,000である。また、前記フェノールノボラック樹脂に使用されるフェノール類としては、例えば、o−クレゾールm−クレゾール、p−クレゾール、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール、 2,3,5−トリメチルフェノール、3,4,5−トリメチルフェノール等を挙げることができ、アルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒドトリオキサンパラホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、アセトアルデヒドプロピルアルデヒド、フェニルアセトアルデヒドグリオキサールグルタルアルデヒドテレフタルアルデヒドイソフタルアルデヒド等を挙げることができる。これらのフェノール類およびアルデヒド類は、それぞれ単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。フェノールノボラック樹脂の重量平均分子量は、好ましくは1,000〜150,000、さらに好ましくは1,500〜80,000である。

0046

本発明において、アルカリ可溶性樹脂は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。本発明におけるアルカリ可溶性樹脂の使用量は、(A)成分100重量部に対して、通常、10〜1000重量部、好ましくは20〜500重量部である。この場合、アルカリ可溶性樹脂の使用量が10重量部未満では、例えば、アルカリ現像性が低下したり、画素が形成される部分以外の領域での地汚れや膜残りが発生するおそれがあり、一方1000重量部を超えると、相対的に着色剤濃度が低下するため、薄膜として目的とする色濃度を達成することが困難となる場合がある。

0047

添加剤
本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物は、必要に応じて、種々の添加剤を含有することもできる。前記添加剤としては、感放射線性組成物のアルカリ現像液に対する溶解性をより改善し、かつ現像後の未溶解物の残存をより抑制する作用を有する有機酸を挙げることができる。このような有機酸としては、分子量が1,000以下である、脂肪族カルボン酸あるいはフェニル基含有カルボン酸が好ましい。前記脂肪族カルボン酸の具体例としては、ぎ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、ジエチル酢酸、エナント酸、カプリル酸等のモノカルボン酸類;しゅう酸、マロン酸、こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルこはく酸、テトラメチルこはく酸、シクロヘキサンジカルボン酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸等のジカルボン酸類;トリカルバリル酸、アコニット酸、カンホロン酸等のトリカルボン酸類等を挙げることができる。また、前記フェニル基含有カルボン酸としては、カルボキシル基が直接フェニル基に結合した芳香族カルボン酸や、カルボキシル基が炭素鎖を介してフェニル基に結合したカルボン酸等を挙げることができ、それらの具体例としては、安息香酸、トルイル酸、クミン酸、ヘメリト酸、メシチレン酸等の芳香族モノカルボン酸類;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸類;トリメリット酸、トリメシン酸、メロファン酸、ピロメリット酸等の3価以上の芳香族ポリカルボン酸類や、フェニル酢酸、ヒドロアトロパ酸、ヒドロけい皮酸、マンデル酸、フェニルこはく酸、アトロパ酸、けい皮酸、シンナミリデン酸、クマル酸、ウンベル酸等を挙げることができる。これらの有機酸のうち、マロン酸、アジピン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、メサコン酸、フタル酸等の脂肪族ジカルボン酸類および芳香族ジカルボン酸類が、アルカリ溶解性、溶媒に対する溶解性、基板上の画素が形成される部分以外の領域での地汚れや膜残りの防止等の観点から好ましい。前記有機酸は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。有機酸の使用量は、感放射線性組成物全体に対して、通常、10重量%以下、好ましくは0.001〜10重量%、さらに好ましくは0.01〜1重量%である。この場合、有機酸の使用量が10重量%を超えると、形成された画素の基板に対する密着性が低下する傾向がある。

0048

また、有機酸以外の添加剤としては、例えば、銅フタロシアニン誘導体等の青色顔料誘導体黄色顔料誘導体等の分散助剤;ガラス、アルミナ等の充填剤;ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリ(フロロアルキルアクリレート)等の高分子化合物;ノニオン系、カチオン系、アニオン系等の界面活性剤;ビニルトリメトキシシランビニルトリエトキシシランビニルトリス(2−メトキシエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤;2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチルフェノール等の酸化防止剤;2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾールアルコキシベンゾフェノン等の紫外線吸収剤ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤等を挙げることができる。

0049

溶剤
さらに、本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物には、溶剤を配合することができる。前記溶剤としては、前記(A)、(B)、(C)および(D)成分や、所望により配合される前記添加剤成分を溶解または分散し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。このような溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル等のエチ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等のエチ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等のポリエチレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等のポリプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;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等のプロピ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、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、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等の乳酸アルキルエステル類;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−メチルブタン酸メチル、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i−ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類;トルエン、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、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類等を挙げることができる。これらの溶剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。

0050

さらに、前記溶剤と共に、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート等の高沸点溶剤を併用することもできる。これらの高沸点溶剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。

0051

これらの溶剤のうち、溶解性、顔料分散性塗布性等の観点から、エチ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、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、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、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、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸エチル等が好まく、また高沸点溶剤としては、γ−ブチロラクトン等が好ましい。本発明における溶剤の使用量は、(D)成分100重量部に対して、通常、100〜10000重量部、好ましくは500〜5000重量部である。

0052

カラーフィルタの形成方法
次に、本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物を用いて、透過型カラーフィルタおよび反射型カラーフィルタを形成する方法について説明する。まず、透明基板の表面上の画素パターンを形成する部分を区画するように遮光層を形成し、この基板上に、例えば緑色の(A)成分が分散された組成物を塗布したのち、プリベークを行って溶剤を蒸発させ、塗膜を形成する。次いで、この塗膜にフォトマスクを介して露光したのち、アルカリ現像液で現像処理を行い、塗膜の未露光部を溶解除去し、好ましくはその後ポストベークを行うことによって、着色された画素が所定のパターンで配置された画素アレイを形成する。その後、必要に応じて、他の色(例えば、赤または青)の(A)成分が分散された各組成物を用い、上記と同様にして、各組成物の塗布、プリベーク、露光および現像処理を行い、好ましくはその後ポストベークを行って、各色の画素アレイを同一基板上に順次形成することにより、カラーフィルタを得る。カラーフィルタを形成する際に使用される透明基板としては、例えば、ガラス、シリコンポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミドポリアミドイミドポリイミド等を挙げることができる。これらの透明基板には、所望により、シランカップリング剤等による薬品処理プラズマ処理イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法真空蒸着等の適宜の前処理を施しておくこともできる。本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物を透明基板に塗布する際には、回転塗布流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布法を採用することができる。塗布厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、0.1〜10μm、好ましくは0.2〜1.5μmである。カラーフィルタを形成する際に使用される放射線としては、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を使用することができるが、波長が190〜450nmの範囲にある放射線が好ましい。放射線の照射エネルギー量は、好ましくは1〜1000mJ/cm2 である。また、前記アルカリ現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等の水溶液が好ましい。前記アルカリ現像液には、例えばメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、アルカリ現像後は、通常、水洗する。アルカリ現像法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル液盛り)現像法等を適用することができ、現像条件は、常温で5〜300秒が好ましい。このようにして形成された透過型カラーフィルタおよび反射型カラーフィルタは、特にカラー撮像管素子に好適に使用されるほか、カラー液晶表示装置、カラーセンサー等にも有用である。

発明を実施するための最良の形態

0053

以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。ここで、汚染液晶の調製方法、液晶表示素子の作製方法および各評価方法を、下記に示す。
汚染液晶の調製方法
フルオロビフェニルの誘導体からなるネマティック型液晶(商品名:ZLI−5081、メルクジャパン(株)製)10gに、精製した着色剤または未精製の着色剤0.5gを加えて、室温で1時間攪拌して混合したのち、110℃のオーブン内で1時間加熱処理することにより、着色剤中の不純物を液晶中に移行させ、その後固形分をろ過して、汚染液晶を調製した。液晶表示素子の作製方法
パターニングされた透明導電膜が形成された基板の一面に、液晶配向剤(商品名サンエバーSE5291、日産化学工業(株)製)を、スピンナーを用いて塗布したのち、180℃で1時間乾燥して、膜厚800Åの塗膜を形成した。
次いで、基板上の塗膜の表面に、レーヨン製の布を巻き付けたロールを備えたラビングマシーンを用いてラビング処理を行なって、液晶配向膜を形成した。その際のラビング条件は、ロール回転数400rpm、ステージの移動速度3cm/秒、毛足押し込み長さ0.4mmであった。
このようにして液晶配向膜が形成された基板を2枚作製し、各基板の外縁部に、直径18μmの酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂系接着剤スクリーン印刷により塗布したのち、各液晶配向膜のラビング方向が逆となるように、2枚の基板を間隙を開けて対向配置し、各基板の外縁部同士が当接するように圧着して、接着剤を硬化させた。
次いで、各基板の内表面と接着剤の硬化層とにより区画されたセルギャップ内に、汚染液晶または着色剤を混合していないネマティック型液晶「ZLI−5081」を注入充填したのち、注入孔封止して液晶セルを作製した。その後、液晶セルの外表面に偏光板を、その偏光方向が基板の一面に形成された液晶配向膜のラビング方向と一致するように貼り合わせて、液晶表示素子を作製した。
評価方法
〈液晶表示素子の電圧保持率〉60℃の恒温槽内に保持した液晶表示素子に、5Vの電圧を6×10-5秒間印加したのち、電圧の印加を解除してから0.5秒経過後の電圧保持率を、電圧保持率測定装置「VHR−1」(商品名、(株)東陽テクニカ製)を用いて測定した。
〈液晶表示素子の焼き付き・配向不良の発生状況〉下記基準で評価した。
○ : 焼き付き・配向不良が発生しない
× : 焼き付き・配向不良が発生する
〈液晶表示素子の通電後の表示状態〉液晶表示素子を作製する際に、液晶配向剤を塗布する前の基板上に、実施例1〜6または比較例1〜2で得た顔料を用い、下記する方法により、膜厚2.0μmのカラーフィルタを形成し、このカラーフィルタ上に液晶配向剤を塗布したのち、着色剤を混合していないネマティック型液晶「ZLI−5081」を用い、前記液晶表示素子の作製方法と同様にして、カラーフィルタ付き液晶表示素子を作製した。次いで、この液晶表示素子を100℃の恒温槽内に保持し、5Vの電圧を1ヶ月間通電して、通電後の液晶表示素子の表示状態(表示むらの有無)を、肉眼および偏光顕微鏡にて観察し、下記基準で評価した。
○ : 表示むらなし
× : 表示むらあり
−カラーフィルタの形成方法−
各顔料100重量部、(B)成分として2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール10重量部と4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン10重量部、(C)成分としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート40重量部、(D)成分としてメタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体(共重合重量比=25/65/10、重量平均分子量=55,000)50重量部、有機酸としてマロン酸5重量部、および溶剤としてエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート800重量部を混合して、感放射線性組成物を調製した。次いで、表面にナトリウムイオン溶出を防止するシリカ(SiO2)膜が形成されたソーダガラス製透明基板の表面上に、画素パターンを形成する部分を区画するように遮光層を設けたのち、スピンコーターを用いて前記感放射線性組成物を塗布し、90℃で2分間プリベークを行なって、膜厚2.0μmの塗膜を形成した。その後、基板を冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して、塗膜に波長365nm、405nmおよび436nmの光を含む100mJ/cm2 の紫外線を露光した。次いで、基板を25℃の0.1重量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液中に1分間浸漬して現像処理を行い、超純水で洗浄し、風乾したのち、さらに180℃で30分間ポストベークを行なって、各辺20μm×20μmの大きさの画素パターンが形成された画素アレイを有するカラーフィルタを形成した。
〈液晶表示素子の光透過性〉前記と同様にして作製したカラーフィルタ付液晶表示素子に、5Vの電圧を24時間通電したのち、着色剤を混合していないネマティック型液晶「ZLI−5081」を用いて前記と同様にして作製したカラーフィルタ付液晶表示素子との波長550nmにおける光透過率の差を測定して、下記基準で評価した。
○ : 差が5%以下
× : 差が5%を超える

0054

実施例1
C.I.ピグメントグリーン7の1Kgに常温でN−メチルピロリドン10Kgを添加し、攪拌翼長さ4インチのディゾルバー(アイメック(株)製)を用い、回転数650rpmにて30分間攪拌したのち、一晩放置した。次いで、デカンテーションにより不要な溶媒を除去したのち、洗浄残渣を再びN−メチルピロリドン10Kgと混合し、上記と同様にして洗浄、放置およびデカンテーションからなる処理を3回繰り返し、その後乾燥して、精製された顔料を得た。得られた顔料の精製度は、0.98であった。この顔料を混合したネマティック型液晶「ZLI−5081」を用いた液晶表示素子の電圧保持率、焼き付き・配向不良の発生状況、通電後の表示状態および光透過性を、表1に示す。

0055

実施例2
C.I.ピグメントイエロー139の1Kgに常温でジメチルスルホキシド10Kgを添加し、攪拌翼長さ4インチのディゾルバー(アイメック(株)製)を用い、回転数650rpmにて30分間攪拌したのち、ステンレスフィルターによりろ過したのち、さらにジメチルスルホキシド10Kgで2回洗浄し、その後乾燥して、精製された顔料を得た。得られた顔料の精製度は、0.96であった。この顔料を混合したネマティック型液晶「ZLI−5081」を用いた液晶表示素子の電圧保持率、焼き付き・配向不良の発生状況、通電後の表示状態および光透過性を、表1に示す。

0056

実施例3
C.I.ピグメントグリーン7の1Kgを常温で濃硫酸50Kgに溶解し、得られた溶液を純水500Kg中に添加して、顔料を再沈殿させた。得られた顔料の精製度は、0.94であった。この顔料を混合したネマティック型液晶「ZLI−5081」を用いた液晶表示素子の電圧保持率、焼き付き・配向不良の発生状況、通電後の表示状態および光透過性を、表1に示す。

0057

実施例4
C.I.ピグメントグリーン7の1Kgを100℃で濃硫酸50Kgに溶解したのち、20℃に冷却して、顔料を再結晶させた。得られた顔料の精製度は、0.94であった。この顔料を混合したネマティック型液晶「ZLI−5081」を用いた液晶表示素子の電圧保持率、焼き付き・配向不良の発生状況、通電後の表示状態および光透過性を、表1に示す。

0058

実施例5
C.I.ピグメントグリーン7の1Kgを200℃、真空下で加熱した。得られた顔料の精製度は、0.94であった。この顔料を混合したネマティック型液晶「ZLI−5081」を用いた液晶表示素子の電圧保持率、焼き付き・配向不良の発生状況、通電後の表示状態および光透過性を、表1に示す。

0059

実施例6
C.I.ピグメントグリーン7の1Kgを常温で濃硫酸10Kgに添加して、顔料の一部が溶解し一部が分散した混合液とし、これを100℃で1時間攪拌したのち、100℃の熱濃硫酸5Kgを添加し1時間攪拌して洗浄した。その後、混合液を20℃に冷却して、溶解していた顔料を再結晶させたのち、顔料をろ過し、純水10Kgで2回洗浄したのち、乾燥した。このような溶媒洗浄・再結晶法により得られた顔料の精製度は、0.96であった。この顔料を混合したネマティック型液晶「ZLI−5081」を用いた液晶表示素子の電圧保持率、焼き付き・配向不良の発生状況、通電後の表示状態および光透過性を、表1に示す。

0060

実施例7
C.I.ピグメントグリーン7をC.I.ピグメントグリーン36に変えた以外は、実施例6と同様にして、顔料を精製した。この顔料の精製度は、0.97であった。この顔料を混合したネマティック型液晶「ZLI−5081」を用いた液晶表示素子の電圧保持率、焼き付き・配向不良の発生状況、通電後の表示状態および光透過性を、表1に示す。

0061

参照例1
着色剤を混合していないネマティック型液晶「ZLI−5081」を用いた液晶表示素子の電圧保持率、焼き付き・配向不良の発生状況および通電後の表示状態を、表2に示す。

0062

比較例1
未精製のC.I.ピグメントグリーン7の精製度を計算したところ、0.74であり、この顔料を用いた液晶表示素子の電圧保持率、焼き付き・配向不良の発生状況、通電後の表示状態および光透過性を、表2に示す。

0063

比較例2
未精製のC.I.ピグメントイエロー139の精製度を計算したところ、0.70であり、この顔料を用いた液晶表示素子の電圧保持率、焼き付き・配向不良の発生状況、通電後の表示状態および光透過性を、表2に示す。

0064

比較例3
未精製のC.I.ピグメントグリーン36の精製度を計算したところ、0.70であり、この顔料を用いた液晶表示素子の電圧保持率、焼き付き・配向不良の発生状況、通電後の表示状態および光透過性を、表2に示す。

0065

0066

0067

実施例8
着色剤として実施例1で精製した顔料と未精製のC.I.ピグメントイエロー83との75/25(重量比)混合物(精製度0.96)100重量部、(B)成分として2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール10重量部と4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン10重量部、(C)成分としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート40重量部、(D)成分としてメタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体(共重合重量比=25/65/10、重量平均分子量=55,000)50重量部、有機酸としてシトラコン酸5重量部、および溶剤としてエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート800重量部を混合して、感放射線性組成物を調製した。次いで、表面にナトリウムイオンの溶出を防止するシリカ(SiO2)膜が形成されたソーダガラス製透明基板の表面上に、画素パターンを形成する部分を区画するように遮光層を設けたのち、スピンコーターを用いて前記感放射線性組成物を塗布し、90℃で2分間プリベークを行なって、膜厚2.0μmの塗膜を形成した。その後、基板を冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して、塗膜に波長365nm、405nmおよび436nmの光を含む100mJ/cm2 の紫外線を露光した。次いで、基板を25℃の0.1重量%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液中に1分間浸漬して現像処理を行い、超純水で洗浄し、風乾したのち、さらに180℃で30分間ポストベークを行なって、各辺20μm×20μmの大きさの緑色の画素パターンが形成された画素アレイを作製した。このとき、画素アレイの放射線に対する透明性の指標として、カラーアナライザー(東京電色(株)製TC−1800M)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系におけるY値を測定したところ、Y=58であった。また、この画素アレイのコントラストは、500であった。

0068

実施例9
着色剤として、実施例2で精製した顔料と未精製のC.I.ピグメントイエロー83との75/25(重量比)混合物(精製度0.94)を用いた以外は、実施例8と同様にして、黄色の画素パターンが形成された画素アレイを作製した。このとき、画素アレイの放射線に対する透明性の指標として、カラーアナライザー(東京電色(株)製TC−1800M)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系におけるY値を測定したところ、Y=56であった。また、この画素アレイのコントラストは、400であった。

0069

実施例10
着色剤として、実施例3で精製した顔料と未精製のC.I.ピグメントイエロー83との75/25(重量比)混合物(精製度0.92)を用いた以外は、実施例8と同様にして、緑色の画素パターンが形成された画素アレイを作製した。このとき、画素アレイの放射線に対する透明性の指標として、カラーアナライザー(東京電色(株)製TC−1800M)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系におけるY値を測定したところ、Y=57であった。また、この画素アレイのコントラストは、410であった。

0070

実施例11
着色剤として、実施例4で精製した顔料と未精製のC.I.ピグメントイエロー83との75/25(重量比)混合物(精製度0.92)を用いた以外は、実施例8と同様にして、緑色の画素パターンが形成された画素アレイを作製した。このとき、画素アレイの放射線に対する透明性の指標として、カラーアナライザー(東京電色(株)製TC−1800M)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系におけるY値を測定したところ、Y=58であった。また、この画素アレイのコントラストは、490であった。

0071

実施例12
着色剤として、実施例5で精製した顔料と未精製のC.I.ピグメントイエロー83との75/25(重量比)混合物(精製度0.92)を用いた以外は、実施例8と同様にして、緑色の画素パターンが形成された画素アレイを作製した。このとき、画素アレイの放射線に対する透明性の指標として、カラーアナライザー(東京電色(株)製TC−1800M)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系におけるY値を測定したところ、Y=58であった。また、この画素アレイのコントラストは、510であった。

0072

実施例13
着色剤として、実施例6で精製した顔料と未精製のC.I.ピグメントイエロー83との75/25(重量比)混合物(精製度0.94)を用いた以外は、実施例8と同様にして、緑色の画素パターンが形成された画素アレイを作製した。このとき、画素アレイの放射線に対する透明性の指標として、カラーアナライザー(東京電色(株)製TC−1800M)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系におけるY値を測定したところ、Y=57であった。また、この画素アレイのコントラストは、490であった。

0073

比較例4
着色剤として未精製のC.I.ピグメントグリーン7と未精製のC.I.ピグメントイエロー83との75/25(重量比)混合物(精製度0.6)を用いた以外は、実施例8と同様にして、緑色の画素パターンが形成された画素アレイを作製した。このとき、画素アレイの放射線に対する透明性の指標として、カラーアナライザー(東京電色(株)製TC−1800M)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系におけるY値を測定したところ、Y=55と低い値であった。また、この画素アレイのコントラストは、360と低い値となった。

発明の効果

0074

本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物は、カラーフィルタとしたときの画素アレイに含まれる着色剤中の不純物に起因する液晶の汚染を著しく抑制することができるため、液晶表示素子としたときの電圧保持率および通電後の表示状態に優れ、かつ焼き付・配向不良の発生がなく、高い信頼性を有しており、しかも放射線に対する透明性、コントラストにも優れた透過型あるいは反射型のカラーフィルタをもたらすことができる。

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