説明

微粒子含有組成物、表示装置用着色膜形成用インク、遮光材料、表示装置用遮光膜、遮光膜付き基板、カラーフィルタ、液晶表示素子、及び液晶表示装置

【課題】薄膜で優れた遮光性能が得られ、高温環境に曝された場合の色味変化が抑えられた微粒子含有組成物、表示装置用着色膜形成用インク、表示装置用遮光膜、遮光材料、及び遮光膜付き基板、並びに、高コントラストで鮮やかな画像表示が可能なカラーフィルタ、液晶表示素子、及び液晶表示装置を提供する。
【解決手段】金属化合物を含有する微粒子と、少なくとも一種のチオエーテル構造を側鎖に含むエチレン性不飽和単量体から誘導される繰り返し単位を有する高分子化合物と、を含有することを特徴とする微粒子含有組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プラズマディスプレイ表示装置、EL表示装置、CRT表示装置など表示装置の内部に設けられる遮光用の膜(遮光膜)を作製するのに好適な微粒子含有組成物並びに、該微粒子含有組成物を用いた表示装置用着色膜形成用インク、表示装置用遮光膜、遮光材料、遮光膜付き基板、カラーフィルタ、液晶表示素子、及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
表示装置用途の遮光膜は、液晶表示装置、プラズマディスプレイ表示装置、EL表示装置、CRT表示装置などの装置内部に、黒色の縁や画素周囲の格子状、ストライプ状の黒色の縁部(いわゆるブラックマトリックス)、薄膜トランジスター(TFT)遮光のためのドット状、線状の黒色パターンなどとして設けられている。
【0003】
例えばブラックマトリックスは、液晶表示装置等を構成する遮光膜の例であり、液晶表示装置の内部に備えられたカラーフィルタの各着色画素(赤、緑、青)を取り囲むように設けられており、各画素間の光漏れによるコントラストの低下を防止するものである。また、他の例として、TFTを用いたアクティブマトリックス駆動方式の液晶表示素子において、光によるTFTの電流リークに伴なう画質低下を防ぐためにTFT上に設ける遮光膜がある。
これらの遮光膜には一般に、光学濃度2以上の遮光性が要求されており、遮光膜の色調は表示装置の表示品位の点から黒色が好ましい。
【0004】
上記に関連して、金属微粒子の分散物を利用して遮光膜を作製する方法に関する開示がある(例えば、特許文献1参照)。この方法では、金属微粒子の分散には一般に広く知られている分散剤が用いられている。
【0005】
また、ハロゲン化銀粒子の保護コロイドとして、ハロゲン化銀粒子と共にチオエーテル基を有する高分子化合物を用いた例がある(例えば、特許文献2〜4参照)。
また、表面に金属化合物からなるシェルを有し、内部に金属からなるコアを有するコアシェル微粒子及びそれを用いたブラックマトリックスが開示されている(例えば、特許文献5参照。)。
更に、高分子バインダー、該高分子バインダー中に分散された金属微粒子、及びイオウ原子及び/又は窒素原子を1個以上有する化合物を有するブラックマトリックスが開示されている(例えば、特許文献6参照。)。
【特許文献1】特開2004−334182号公報
【特許文献2】特開平2−166442号公報
【特許文献3】特開平4−151140号公報
【特許文献4】米国特許3615624号明細書
【特許文献5】特開2006−18201号公報
【特許文献6】特開2005−250461号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記した遮光膜の作製方法では、金属微粒子の分散に用いる分散剤は通常広く用いられるものであり、表示装置用遮光膜の用途としては、金属微粒子の分散が不充分で満足できる遮光性能は得られない。
【0007】
また、表示装置用途で遮光膜を作製する場合、製造工程上、高温に曝されること(例えば現像後のポストベーク)があるが、従来から広く知られた分散剤を用いた金属微粒子の分散系では、高温下で膜の色味が変化しやすく、所期の遮光性能や表示コントラストが得られないとの課題もある。
【0008】
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、薄膜で優れた遮光性能が得られ、高温環境に曝された場合の色味変化が抑えられた微粒子含有組成物、表示装置用着色膜形成用インク、表示装置用遮光膜、遮光材料、及び遮光膜付き基板、並びに、高コントラストで鮮やかな画像表示が可能なカラーフィルタ、液晶表示素子、及び液晶表示装置を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、金属化合物の微粒子の分散剤としてチオエーテル構造を有する高分子を用いることが、分散した際の分散性及び分散後の分散安定性、並びに高温環境下における色味変化の抑止に有効であるとの知見を得、かかる知見に基づいて達成されたものである。前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
【0010】
<1> 金属化合物を含有する微粒子と、少なくとも一種のチオエーテル構造を側鎖に含むエチレン性不飽和単量体から誘導される繰り返し単位を有する高分子化合物と、を含有することを特徴とする微粒子含有組成物。
<2> 前記金属化合物が金属硫化物である上記<1>に記載の微粒子含有組成物。
【0011】
<3> 前記金属硫化物が硫化銀である上記<1>に記載の微粒子含有組成物。
<4> 前記高分子化合物が、下記一般式(I)で表される繰り返し単位を少なくとも有する上記<1>〜<3>のいずれか1項に記載の微粒子含有組成物。
【0012】
【化1】

【0013】
〔式中、Rは、水素原子又は総炭素数1〜4のアルキル基を表し、Rは水素原子、総炭素数1〜18のアルキル基、総炭素数6〜14のアリール基、又は総炭素数7〜16のアラルキル基を表す。Zは、−O−又は−NH−を表し、Yは総炭素数1〜8の2価の連結基を表す。〕
【0014】
<5> 前記高分子化合物が、酸基を更に有する上記<1>〜<4>のいずれか1項に記載の微粒子含有組成物。
<6> 前記酸基が、カルボン酸基である上記<5>に記載の微粒子含有組成物。
【0015】
<7> 熱もしくは光で硬化する化合物を更に含有する上記<1>〜<6>のいずれか1項に記載の微粒子含有組成物。
<8> 光重合開始剤を更に含有する上記<1>〜<7>のいずれか1項に記載の微粒子含有組成物。
【0016】
<9> 前記光重合開始剤が芳香族ケトン類、ヘキサアリールイミダゾール化合物、及びケトオキシムエステル化合物から選択される1種以上を含む上記<8>に記載の微粒子含有組成物。
<10> 上記<1>〜<9>のいずれか1項に記載の微粒子含有組成物を用いてなることを特徴とする表示装置用着色膜形成用インク。
【0017】
<11> 表示装置用遮光膜の形成に用いられる遮光材料であって、支持体上に、金属化合物を含有する微粒子と下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物とを含有する微粒子含有層を、少なくとも1層有することを特徴とする遮光材料。
【0018】
【化2】

【0019】
〔式中、Rは、水素原子又は総炭素数1〜4のアルキル基を表し、Rは水素原子、総炭素数1〜18のアルキル基、総炭素数6〜14のアリール基、又は総炭素数7〜16のアラルキル基を表す。Zは、−O−又は−NH−を表し、Yは総炭素数1〜8の2価の連結基を表す。〕
【0020】
<12> 前記微粒子含有層が熱もしくは光で硬化する化合物を更に含有する上記<11>に記載の遮光材料。
<13> 光重合開始剤を更に含有する上記<11>又は<12>に記載の遮光材料。
【0021】
<14> 前記微粒子含有層が、被転写体への転写が可能な層である上記<11>〜<13>のいずれか1項に記載の遮光材料。
<15> 上記<1>〜<9>のいずれか1項に記載の微粒子含有組成物、上記<10>に記載の表示装置用着色膜形成用インク、又は上記<11>〜<14>のいずれか1項に記載の遮光材料を用いてなる表示装置用遮光膜。
【0022】
<16> 上記<15>に記載の表示装置用遮光膜を有する遮光膜付き基板。
<17> 光透過性の基板上に、互いに異なる色相を呈する複数の画素を含む画素群と、前記画素群を構成する各画素を離隔する遮光画像とを有するカラーフィルタにおいて、前記遮光画像が、上記<15>に記載の表示装置用遮光膜であることを特徴とするカラーフィルタ。
【0023】
<18> 上記<16>に記載の遮光膜付き基板を備えたことを特徴とするカラーフィルタ。
<19> 上記<16>に記載の遮光膜付き基板を備えたことを特徴とする液晶表示素子。
<20> 上記<19>に記載の液晶表示素子を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、薄膜で優れた遮光性能が得られ、高温環境に曝された場合の色味変化が抑えられる、分散安定性に優れた微粒子含有組成物、表示装置用着色膜形成用インク、表示装置用遮光膜、遮光材料、及び遮光膜付き基板、並びに、高コントラストで鮮やかな画像表示が可能なカラーフィルタ、液晶表示素子、及び液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
以下、本発明の微粒子含有組成物について詳細に説明すると共に、該説明を通じて本発明の表示装置用着色膜形成用インク、表示装置用遮光膜、遮光材料、遮光膜付き基板、カラーフィルタ、液晶表示素子、液晶表示装置の詳細についても詳述することとする。
【0026】
<微粒子含有組成物>
本発明の微粒子含有組成物は、金属化合物を含有する微粒子(以下、単に「金属化合物微粒子」という。)と、少なくとも1つのチオエーテル構造を側鎖に含むエチレン性不飽和単量体から誘導される繰り返し単位を有する高分子化合物(以下、「高分子分散剤」ともいう。)とを含有し、更に、熱もしくは光で硬化する化合物を含有することが好ましく、必要に応じて、他の成分を用いて構成することができる。
【0027】
本発明においては、着色剤(特に黒色系の着色剤)として、前記金属化合物微粒子を分散して用いると共に、該金属化合物微粒子等の分散に分散剤として、前記本発明における高分子分散剤を用いることで、金属化合物の微粒子の凝集防止等の粒子挙動に寄与し、製造工程上高温に曝されるような場合など、高温環境での樹脂成分、微粒子の変質に伴なう色味変化が抑制されるので、分散時の分散性及び分散後の分散安定性が向上し、色相が良好で高い光学濃度を確保することができる。
【0028】
本発明の微粒子含有組成物は、金属化合物微粒子が、後述するチオエーテル構造を側鎖に含むエチレン性不飽和単量体から誘導される繰り返し単位を有する高分子化合物(本発明に係る高分子分散剤)中に分散されていることが好ましい。
【0029】
−金属化合物微粒子−
本発明の微粒子含有組成物は、(特に黒色の)着色剤として、金属化合物微粒子の少なくとも1種を含有する。金属系の微粒子を着色剤として用いることで、薄膜で高濃度の像形性が可能であり、特に遮光画像(ブラックマトリクスを含む。)などの黒色像の形成に有効である。
【0030】
本発明において、金属化合物微粒子における「金属」とは、「岩波理化学辞典(第5版)」(1998年、岩波書店発行)に記載の「金属」(352頁)による。また、「金属化合物」とは、金属と金属以外の元素との化合物であり、ここでの金属も前記金属化合物微粒子における金属と同義である。
【0031】
本発明において金属化合物微粒子には、金属化合物からなる微粒子のほかに、金属と金属化合物との複合微粒子、金属化合物と金属化合物との複合微粒子も含まれる。
前記金属化合物微粒子は、金属の微粒子を酸化や硫化することによって調整することができる。以下に、更に金属化合物微粒子について説明する。
【0032】
金属化合物微粒子としては、特に限定はなく適宜選択することができ、例えば、長周期型周期表(IUPAC 1991)の第4周期、第5周期、及び第6周期に含まれる金属群より選択される金属を主成分として含むことが好ましく、また、第2族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族、第13族、及び第14族に含まれる金属群から選ばれる金属を主成分として含むことが好ましい。
これら金属のうち、第4周期、第5周期、又は第6周期の金属であって、第2族、第10族、第11族、第12族、又は第14族の金属がさらに好ましい。
【0033】
金属化合物微粒子の形状には、特に制限はなく、アンパン状、ジャガイモ状、棒状(針状、円柱状、直方体等の角柱形、ラグビーボール形等)、平板状(鱗片状、楕円板状、板状)、繊維状、金平糖状、コイル状等であってもよい。好ましくは、板状粒子、棒状(ロッド状)である。
【0034】
前記金属化合物微粒子を構成する金属の好ましい例としては、銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、錫、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、マンガン、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンタル、カルシウム、チタン、ビスマス、アンチモン、鉛、又はこれらの合金より選ばれる少なくとも一種を挙げることができる。さらに、好ましい金属化合物微粒子を構成する金属の例として、銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、錫、コバルト、ロジウム、イリジウム、又はこれらの合金が挙げられ、特に好ましくは、銅、銀、金、白金、錫、又はこれらの合金より選ばれる少なくとも一種が挙げられる。
【0035】
中でも、容易に微粒子が得られやすいという点で、金、銀、銅、錫が好ましく、とりわけ銀が好ましい。本発明における金属化合物微粒子は、前記金属の合金の化合物であってもよく、好ましい合金として銀とスズの合金が挙げられる。
【0036】
金属化合物微粒子の数平均粒径は、膜厚を超えない限り特に制限はないが、10〜1000nmの範囲が好ましく、10〜500nmの範囲がより好ましく、10〜200nmの範囲が更に好ましい。該数平均粒径が前記範囲内であると、生成が容易で、かかる範囲内の金属化合物微粒子を用いてカラーフィルタを作製した場合に、特性上目視により良好な黒色(茶褐色がかった色相にならない)に見えるブラックマトリクス等の黒色像部が得られ、粒子径が大きすぎて金属化合物微粒子分散後の分散物の安定性が低下して、遮光性が悪化することもない。
【0037】
ここで、「粒径」とは、粒子の電子顕微鏡写真画像の面積を同面積の円とした時の直径をいい、「数平均粒径」とは、多数の粒子について前記粒径を求め、求められた粒径の100個の平均値をいう。なお、粒径分布については特に制約はない。
【0038】
前記金属化合物微粒子は、金属と金属以外の他の元素との化合物であり、例えば、金属の酸化物、硫化物、硫酸塩、炭酸塩などが挙げられる。具体的には、金属化合物の例として、酸化銅(II)、酸化鉄、酸化銀、硫化鉄、硫化銀、硫化銅(II)、チタンブラックなどが挙げられる。このうち、色調や微粒子形成のしやすさの点で、金属硫化物が特に好ましく、色調、微粒子形成のしやすさ、安定性の点で、硫化銀が特に好ましい。
【0039】
また、前記金属化合物微粒子は、均一な組成でも不均一な組成でもよい。不均一な組成の例としては、表面に内部と異なる組成のコーティング層を設けたものを挙げることができる。
【0040】
本発明における金属化合物微粒子は、特に制限はなく、気相法、液相法などの公知の方法で作製することができる。金属化合物微粒子の作製方法については、例えば、「超微粒子の技術と応用における最新動向II」(住ベテクノリサーチ(株)、2002年発行)に記載されている。
【0041】
また、金属化合物微粒子は、ロッド状の金属微粒子を酸化や硫化することによっても調製することができる。
【0042】
前記金属微粒子は、市販のものを用いることができるほか、金属イオンの化学的還元法、無電解メッキ法、金属の蒸発法等により調製することが可能である。
特にロッド状の銀微粒子については、例えばAdv.Mater.2002,14,80−82の記載を参照することができ、すなわち、球形の銀微粒子を種粒子としてその後、更に銀塩を添加し、CTAB(セチルトリメチルアンモニウムブロマイド)等の界面活性剤の存在下で、アスコルビン酸などの比較的還元力の弱い還元剤を用いることにより、銀ロッドやワイヤーを得ることができる。また、同様の記載が、Mater.Chem.Phys.2004,84,197−204、Adv.Funct.Mater.2004,14,183−189にある。
【0043】
また、Mater.Lett.2001,49,91−95には、電気分解を用いた方法が、J.Mater.Res.2004,19,469−473には、マイクロ波を照射することにより銀ロッドを生成する方法が、それぞれ記載されている。また、逆ミセルと超音波を併用した例について、J.Phys.Chem.B,2003,107,3679−3683に記載がある。
金に関しても、同様に、J.Phys.Chem.B 1999,103、3073−3077及びLangmuir 1999,15,701−709、J.Am.Chem.Soc.2002,124,14316−14317に記載されている。
【0044】
ロッド状の粒子は、界面活性剤の存在下で還元法により作製することができる。基本的には、界面活性剤の種類や還元剤の種類、添加量調整、pH制御により、種々のロッド状粒子の調製が可能である。具体的には、金属との相互作用の少ない界面活性剤をはじめに用い、還元して粒子成長させた段階で、金属と大きく相互作用する界面活性剤を添加し、それ以上の粒子の成長を抑える。つまり、還元剤の種類と時間で形状制御することができる。
【0045】
本発明における前記金属化合物微粒子には、金属と金属化合物との複合微粒子、金属化合物と金属化合物との複合微粒子が含まれる。
例えば、硫化銀と、他の金属(例えば、錫)や金属化合物(例えば、硫化錫)との複合微粒子が好ましい。
【0046】
前記金属化合物微粒子における複合微粒子の形状には、特に制限はなく、例えば、粒子の内部と表面で組成の異なるもの、2種類の粒子が合一したもの等を挙げることができる。また、複合微粒子を構成する金属化合物、金属はそれぞれ、1種でも2種以上であってもよい。
前記「金属と金属化合物との複合微粒子」の具体例としては、銀と硫化銀との複合微粒子、銀と酸化銅(II)との複合微粒子などが挙げられる。
【0047】
上記以外に、本発明における金属化合物微粒子は、コア・シェル構造を有する複合粒子であってもよい。コア・シェル構造を有する複合粒子とは、コア材料の表面がシェル材料でコートされたものである。コア・シェル構造を有する複合粒子を用いる場合、シェル材料としては、例えば、Si、Ge、AlSb、InP 、Ga、As、GaP 、ZnS 、ZnSe、ZnTe、CdS 、CdSe、CdTe、PbS 、PbSe、PbTe、Se、Te、CuCl、CuBr、CuI 、TlCl、TlBr、TlI、及びこれらの固溶体もしくはこれらを90mol%以上含む固溶体より選択される少なくとも一種の半導体、又は銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、錫、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、マンガン、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンタル、チタン、ビスマス、アンチモン、鉛、又はこれらの合金より選択される少なくとも一種の金属を挙げることができる。これらシェル材料は、利用される波長域である300〜800nmにおいて、量子閉じ込め効果により離散化した量子レベル間に共鳴する光吸収ピークを有するという点で好ましい。
【0048】
上記のうち、好ましいコア材料は、銅、銀、金、パラジウム、ニッケル、錫、ビスマス、アンモチン、鉛、又はこれらの合金より選択される少なくとも一種である。
前記シェル材料は、反射率を低下させる目的で、屈折率の調整剤としても好適に用いられる。
【0049】
コアシェル構造を有する複合粒子のコア材料としては、例えば、銅、銀、金、パラジウム、又はこれらの合金より選択される少なくとも一種の金属を用いることができる。
【0050】
コアシェル構造を有する複合粒子の作製方法には、特に制限はなく、代表的な方法を以下に示す。
(1)公知の方法で作製した金属微粒子の表面に、酸化、硫化などにより金属化合物のシェルを形成する方法である。例えば、金属微粒子を水などの分散媒に分散させて、硫化ナトリウムや硫化アンモニウムなどの硫化物を添加する方法がある。この方法により、粒子表面が硫化されてコアシェル複合粒子が形成される。
この場合、用いる金属微粒子は、気相法、液相法などの公知の方法で作製することができ、金属微粒子の作製方法については、例えば「超微粒子の技術と応用における最新動向II」(住ベテクノリサーチ(株)、2002年発行)に記載がある。
(2)金属微粒子を作製する過程で連続的に表面に金属化合物のシェルを形成する方法である。例えば、金属塩溶液に還元剤を添加し、金属イオンの一部を還元して金属微粒子を作製し、これに硫化物を添加し、作製した金属微粒子の周囲に金属硫化物を形成することにより、コアシェル複合粒子が形成される。
【0051】
上記した金属化合物微粒子のうち、アスペクト比(粒子の長軸長/粒子の短軸長の比)が2〜100である微粒子が、吸収スペクトルの制御ができ、色相を黒色に近づけることができる点で好ましい。中でも、吸収スペクトルの制御ができ、色相をより黒色に近づけることができる点で、前記アスペクト比は、4〜80が好ましく、10〜60が更に好ましく、15〜50が特に好ましい。アスペクト比が前記範囲内であると、黒色粒子を得るのが比較的容易であり、可視光域の吸収が良好で画質(解像力)の低下を招来することもない。
【0052】
アスペクト比とは、金属化合物微粒子の、後述のように定義された長軸長を短軸長で割った値を意味し、100個の金属化合物微粒子を測定した値の平均値である。なお、粒子の投影面積は電子顕微鏡写真上での面積を測定し、撮影倍率を補正することにより得られる。
【0053】
次に、径(長軸長、短軸長)について金属化合物微粒子を例に説明する。
金属化合物微粒子の粒子径を三軸径とする。そして、1個の金属化合物粒子がちょうど(きっちりと)収まる箱(直方体)を考え、この箱の長さL、幅b、高さ又は厚みtをもってこの金属化合物粒子の寸法と定義する仕方である。金属化合物粒子を箱に収める場合、いくつかの仕方があるが、本発明では以下の方法を採用する。
まず、平面上に金属化合物粒子を、最も重心が低くて安定に静止するように置く。次に、平面に対し直角に立てた2枚の平行な平板により金属化合物粒子を挟み、その平板間隔が最も短くなる位置の平板間隔を「幅b」とする。
次に、前記幅bを決する2枚の平板に対し直角で前記平面に対しても直角の2枚の平行な平板により金属化合物粒子を挟み、この2枚の平板間隔を「長さL」とする。最後に金属化合物粒子の最も高い位置に接触するように天板を前記平面に平行に載せ、天板と平面との間隔を高さ又は厚みtとする。(この方法により平面、各2枚の平板及び天板によって画される直方体が形成される。)また、金属化合物粒子の三軸径b、L及びtの最も長いものに該当する軸を「長軸」と定義し、長軸方向における長さを「長軸長」と、また、長軸に平行な光を金属化合物粒子に照射して得られる投影面積を真円換算した場合の直径を「短軸長」と定義する。
【0054】
金属化合物微粒子の短軸長は、4〜50nmの範囲内が好ましく、15〜50nmの範囲内がより好ましく、15〜30nmの範囲内が最も好ましい。また、金属化合物微粒子の長軸長(最大長)は、10〜1000nmの範囲内が好ましく、更には100〜1000nmの範囲内がより好ましく、400〜800nmの範囲内が好ましい。
【0055】
金属化合物微粒子は、アスペクト比を調整(異なるアスペクト比の粒子を混合)することにより、すなわち同一金属で異なるアスペクト比の微粒子を併用することにより、吸収スペクトルを制御でき、色相を黒色に近づけることもできる。黒色に近づけるためには、他の金属や金属化合物微粒子など、種々のアスペクト比を持つ粒子を組み合わせることにより得ることもできる。
【0056】
本発明における金属化合物微粒子を、球形から例えばロッド形状へ変化させると、可視光線の吸収量も約2倍高められ、球状粒子の場合よりトータルの吸収係数が大きくなり、透過濃度を高めることが可能である。これにより、高濃度を保持しながら薄膜化することができる。
【0057】
金属化合物微粒子は、一種単独で用いても、または、2種以上を併用して用いてもよい。更に、金属化合物微粒子に金属微粒子が複合した前記複合微粒子であってもよい。
金属化合物微粒子の微粒子含有組成物中における含有量としては、微粒子の種類や性状により異なるが、該組成物の全固形分に対して、10〜98質量%が好ましく、20〜95質量%がより好ましく、30〜93質量%が好ましい。該含有量が前記範囲内であると、薄膜で高濃度が得られ、現像性に支障を来すこともない。
【0058】
−高分子化合物−
本発明の微粒子含有組成物は、前記金属化合物微粒子の分散剤として、少なくとも一種のチオエーテル構造を側鎖に含むエチレン性不飽和単量体から誘導される繰り返し単位を有する高分子化合物の少なくとも1種(本発明における高分子分散剤)を含有する。チオエーテル構造を有する高分子化合物を分散剤とするので、既述の金属系の微粒子を分散して含有する場合に、分散時の分散性及び分散後の分散安定性が向上し、色相(特に黒色相)が良好で、高い光学濃度の画像形成が可能となる。
【0059】
中でも、少なくとも一種のチオエーテル構造を側鎖に含むエチレン性不飽和単量体から誘導される繰り返し単位を分子中に有する高分子化合物としては、下記一般式(I)で表される繰り返し単位の少なくとも1種を有する高分子化合物が特に好ましい。
【0060】
【化3】

【0061】
前記一般式(I)において、Rは、水素原子、又は総炭素数1〜4のアルキル基を表す。
総炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、secブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。
【0062】
前記一般式(I)において、Rは、水素原子、総炭素数1〜18のアルキル基、総炭素数6〜14のアリール基、又は総炭素数7〜16のアラルキル基を表し、このアルキル基、アリール基、及びアラルキル基は各々独立に、無置換でも置換基を有していてもよく、飽和又は不飽和の環状構造を形成していてもよい。
【0063】
前記Rで表される総炭素数1〜18のアルキル基は、無置換でも置換基を有していてもよく、例えば、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、ステアリル基等のアルキル基が挙げられる。置換基を有する場合の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、エステル基、スルホニル基等が好適である。
【0064】
上記のうち、総炭素数1〜12のアルキル基が好ましく、総炭素数1〜8のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、tert−ブチル基は特に好ましい。
【0065】
前記Rで表される総炭素数6〜14のアリール基は、無置換でも置換基を有していてもよく、例えば、フェニル基、トルイル基、キシリル基、ナフチル基、アントラセニル基等のアリール基が挙げられる。置換基を有する場合の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、エステル基、スルホニル基等が好適である。
上記のうち、総炭素数6〜10のアリール基が好ましく、フェニル基は特に好ましい。
【0066】
前記Rで表される総炭素数7〜16のアラルキル基は、無置換でも置換基を有していてもよく、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、アントラセニルメチル基等のアラルキル基が挙げられる。置換基を有する場合の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、エステル基、スルホニル基等が好適である。
上記のうち、総炭素数7〜11のアラルキル基が好ましく、ベンジル基は特に好ましい。
【0067】
前記一般式(I)において、Zは、−O−又は−NH−を表す。また、Yは、総炭素数1〜8の2価の連結基を表す。
Yで表される総炭素数1〜8の2価の連結基は、例えば、アルキレン基(例、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)、アルケニレン基(例、エテニレン基、プロぺニレン基)、アルキニレン基(例、エチニレン基、プロピニレン基)、アリーレン基(例、フェニレン基)、二価のヘテロ環基(例、6−クロロ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル基、ピリミジン−2,4−ジイル基、キノキサリン−2,3−ジイル基、ピリダジン−3,6−ジイル基)、−O−、−CO−、−NR−(Rは水素原子、アルキル基、又はアリール基を表す。)、又はこれらの組み合わせ(例えば、−NHCHCHNH−、−NHCONH−等)であることが好ましい。
【0068】
前記Yで表されるアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、二価のヘテロ環基、並びにRで表されるアルキル基又はアリール基は、置換基を有していてもよい。該置換基の例としては、前記Rで表されるアリール基の置換基と同じである。Rで表されるアルキル基及びアリール基は、既述のRで表されるアルキル基及びアリール基と同義である。
【0069】
Yで表される総炭素数1〜8の2価の連結基のうち、総炭素数1〜6の2価の連結基が好ましく、中でも、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、−CH−CH(OH)−CH−、−C−O−C−は特に好ましい。
【0070】
本発明における高分子分散剤は、前記一般式(I)で表される繰り返し単位を1種のみならず、2種以上を共重合して硫黄原子を2以上含む高分子化合物であってもよい。また、側鎖を構成するチオエーテル構造は、硫黄原子を1つのみならず、前記Z、Rを硫黄原子を有する基で構成することにより、2つ以上の硫黄原子を有する側鎖とすることができる。
【0071】
本発明における高分子分散剤は、所望の高分子化合物に側鎖としてチオエーテル構造を導入する、あるいはチオエーテル構造を側鎖に持つ単量体の単独重合、又はチオエーテル構造を側鎖に持つ単量体と他の単量体との共重合により得ることができる。好ましくは、エチレン性不飽和単量体の側鎖にチオエーテル構造を導入する、あるいはチオエーテル構造を側鎖に含むエチレン性不飽和単量体の単独重合、又はチオエーテル構造を側鎖に含むエチレン性不飽和単量体と他の共重合成分との共重合により得ることができる。
【0072】
以下、前記一般式(I)で表される繰り返し単位の具体例を示す。但し、本発明においては、これらに制限されるものではない。
【0073】
【化4】

【0074】
上記した中でも、特に、Rが水素原子又はメチル基であって、Rがメチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、ノルマルブチル基、tert−ブチル基、又はフェニル基であって、Zが−O−であって、Yがエチレン基である化合物が好ましい。
【0075】
本発明における高分子分散剤は、前記一般式(I)で表される繰り返し単位と、他のビニルモノマーとの共重合体であってもよい。
他のビニルモノマーとしては、芳香族ビニル化合物(例、スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、クロロメチルスチレン、及びビニルトルエンなど)、シアン化ビニル(例、(メタ)アクリロニトリル、及びα−クロロアクリロニトリルなど)、カルボン酸ビニルエステル(例、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ギ酸ビニルなど)、脂肪族共役ジエン(例、1,3‐ブタジエン、及びイソプレンなど)、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(例、メチル(メタ)アクリレート、エチル(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、及び2‐エチルヘキシル(メタ)アクリレートなど)、(メタ)アクリル酸アルキルアリールエステル(例、ベンジル(メタ)アクリレートなど)、(メタ)アクリル酸置換アルキルエステル(例、グリシジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、及びジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレートなど)、アルキル(メタ)アクリルアミド(例、(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、n−ブチル(メタ)アクリルアミド、tert−ブチル(メタ)アクリルアミド、及びtert−オクチル(メタ)アクリルアミドなど)、置換アルキル(メタ)アクリルアミド(例、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、及びジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドなど)、重合性オリゴマー(例、片末端メタクリロイル化ポリメチルメタクリレートオリゴマー、片末端メタクリロイル化ポリスチレンオリゴマー、及び片末端メタクリロイル化ポリエチレングリコールなど)等が好ましく用いられる。
【0076】
少なくとも1種のチオエーテル基を有する高分子化合物(本発明における高分子分散剤)における前記一般式(I)で表される繰り返し単位の重合比率は、質量分率で1〜100%が好ましく、5〜80%がより好ましく、10〜50%が特に好ましい。この重合比率が前記範囲内であると、分散時の分散性及び分散後の分散安定性を向上し、並びに色相及び光学濃度を向上するのに効果的である。
【0077】
また、前記高分子分散剤は、必要に応じてアルカリ現像適性を付与できる点で、分子中に酸基を有する高分子化合物が好ましい。前記酸基としては、例えば、カルボン酸基、スルホン酸、リン酸、ボロン酸、フェノール類、スルホアミドなどの基が好適であり、特にカルボン酸基を少なくとも一つ有する高分子化合物が好ましい。
【0078】
アルカリ現像が必要な場合には、前記高分子分散剤は、酸価が20〜250mgKOH/gであることが好ましく、50〜200mgKOH/gであることがより好ましく、70〜180mgKOH/gであることが最も好ましい。酸価が前記範囲内であると、分散時の分散性及び分散後の分散安定性が良好であり、かつアルカリ現像性も良好である。
【0079】
前記高分子分散剤の分子量としては、重量平均分子量で、2,000〜1,000,000が好ましく、3,000〜200,000がより好ましく、5,000〜100,000が最も好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、分散性向上に有効で、良好な膜強度が得られると共に、現像性に支障を来すこともない。
【0080】
少なくとも一種のチオエーテル基を有する高分子化合物の、微粒子含有組成物中における含有量としては、既述の金属化合物微粒子の質量に対して、1〜40質量%が好ましく、3〜30質量%がより好ましく、5〜20質量%がより好ましい。該含有量が前記範囲内であると、微粒子に充分に吸着して分散性が向上すると共に、熱による色相変化を抑えて色相及び光学濃度の向上に効果的であり、現像性に支障を来すこともない。
【0081】
−熱もしくは光で硬化する化合物−
本発明の微粒子含有組成物は、少なくとも1種の熱もしくは光で硬化する化合物(以下、「硬化性化合物」ともいう。)を含有することが形成される膜の強度強化の観点から好ましい。
熱もしくは光で硬化する化合物としては重合性化合物が挙げられ、重合性化合物としては、エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、好ましくは2個以上有する化合物から選ばれる。
【0082】
このような化合物群は当該産業分野において広く知られるものであり、本発明においてはこれらを特に限定無く用いることができる。これらは、例えば、モノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物ならびにそれらの共重合体などの化学的形態をもつ。
モノマー及びその共重合体の例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)や、そのエステル類、アミド類が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド類が用いられる。また、ヒドロキシ基やアミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と単官能若しくは多官能イソシアネート類或いはエポキシ類との付加反応物、及び単官能若しくは、多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。また、イソシアネート基や、エポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との付加反応物、更にハロゲン基や、トシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との置換反応物も好適である。また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン、ビニルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。
【0083】
脂肪族多価アルコール化合物と不飽和カルボン酸とのエステルのモノマーの具体例としては、アクリル酸エステルとして、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブタンジオールジアクリレート、テトラメチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリ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(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリメチロールエタントリアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、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テトラアクリレート、ジペンタエリスリトールジアクリレート、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、ソルビトールトリアクリレート、ソルビトールテトラアクリレート、ソルビトールペンタアクリレート、ソルビトールヘキサアクリレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ポリエステルアクリレートオリゴマー等がある。
【0084】
メタクリル酸エステルとしては、テトラメチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、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メタクリレート、ジペンタエリスリトールジメタクリレート、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メタクリレート、ソルビトールトリメタクリレート、ソルビトールテトラメタクリレート、ビス〔p−(3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕ジメチルメタン、ビス−〔p−(メタクリルオキシエトキシ)フェニル〕ジメチルメタン等がある。
【0085】
イタコン酸エステルとしては、エチレングリコールジイタコネート、プロピレングリコールジイタコネート、1,3−ブタンジオールジイタコネート、1,4−ブタンジオールジイタコネート、テトラメチレングリコールジイタコネート、ペンタエリスリトールジイタコネート、ソルビトールテトライタコネート等がある。クロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジクロトネート、テトラメチレングリコールジクロトネート、ペンタエリスリトールジクロトネート、ソルビトールテトラジクロトネート等がある。イソクロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジイソクロトネート、ペンタエリスリトールジイソクロトネート、ソルビトールテトライソクロトネート等がある。マレイン酸エステルとしては、エチレングリコールジマレート、トリエチレングリコールジマレート、ペンタエリスリトールジマレート、ソルビトールテトラマレート等がある。
【0086】
その他のエステルの例として、例えば、特公昭46−27926、特公昭51−47334、特開昭57−196231記載の脂肪族アルコール系エステル類や、特開昭59−5240、特開昭59−5241、特開平2−226149記載の芳香族系骨格を有するもの、特開平1−165613記載のアミノ基を含有するもの等も好適に用いられる。更に、前述のエステルモノマーは混合物としても使用することができる。
【0087】
また、脂肪族多価アミン化合物と不飽和カルボン酸とのアミドのモノマーの具体例としては、メチレンビス−アクリルアミド、メチレンビス−メタクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−アクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−メタクリルアミド、ジエチレントリアミントリスアクリルアミド、キシリレンビスアクリルアミド、キシリレンビスメタクリルアミド等がある。その他の好ましいアミド系モノマーの例としては、特公昭54−21726記載のシクロへキシレン構造を有すものを挙げることができる。
【0088】
また、イソシアネートと水酸基の付加反応を用いて製造されるウレタン系付加重合性化合物も好適であり、そのような具体例としては、例えば、特公昭48−41708号公報中に記載されている1分子に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物に、下記一般式(i)で表される水酸基を含有するビニルモノマーを付加させた1分子中に2個以上の重合性ビニル基を含有するビニルウレタン化合物等が挙げられる。
CH=C(R)COOCHCH(R)OH 一般式(i)
(ただし、R及びRは、H又はCHを表す。)
【0089】
また、特開昭51−37193号、特公平2−32293号、特公平2−16765号に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号、特公昭56−17654号、特公昭62−39417号、特公昭62−39418号記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。更に、特開昭63−277653号、特開昭63−260909号、特開平1−105238号に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する重合性化合物類を用いることによっては、非常に感光スピードに優れた重合性組成物を得ることができる。
【0090】
その他の例としては、特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号、各公報に記載されているようなポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸を反応させたエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタクリレートを挙げることができる。また、特公昭46−43946号、特公平1−40337号、特公平1−40336号記載の特定の不飽和化合物や、特開平2−25493号記載のビニルホスホン酸系化合物等も挙げることができる。また、ある場合には、特開昭61−22048号記載のペルフルオロアルキル基を含有する構造が好適に使用される。更に日本接着協会誌vol.20、No.7、300〜308ページ(1984年)に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用することができる。
【0091】
上記の中でも、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートなどの多官能アクリルモノマーを用いることが好ましい。
硬化性化合物は、一種単独で用いる以外に2種類以上を混合して用いてもよい。
【0092】
硬化性化合物を用いる場合、硬化性化合物の微粒子含有組成物中における添加量としては、特に限定されるものではなく、該組成物の全固形分に対して、5〜50質量%が一般的であり、10〜40質量%が好ましい。該添加量が前記範囲内であると、光感度や画像を構成する膜の強度も良好であり、膜形成したときの膜の粘着性が過剰になることもない。
【0093】
前記硬化性化合物は、光や熱を用いて硬化(特に、重合)可能な化合物であり、微粒子含有組成物を光硬化性もしくは熱硬化性に構成する場合、重合開始剤を併用することが好ましく、中でも光重合開始剤を添加して光硬化性に構成されるのがより好ましい。
【0094】
−光重合開始剤−
好ましい光重合開始剤としては、(a)芳香族ケトン類、(b)オニウム塩化合物、(c)有機過酸化物、(d)チオ化合物、(e)ヘキサアリールビイミダゾール化合物、(f)ケトオキシムエステル化合物、(g)ボレート化合物、(h)アジニウム化合物、(i)メタロセン化合物、(j)活性エステル化合物、(k)炭素ハロゲン結合を有する化合物等が挙げられる。以下に、上記(a)〜(k)の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0095】
(a)芳香族ケトン類
本発明に用いられる光重合開始剤として好ましい(a)芳香族ケトン類としては、「RADIATION CURING IN POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY」J.P.Fouassier,J.F.Rabek(1993),p77−117記載のベンゾフェノン骨格或いはチオキサントン骨格を有する化合物が挙げられる。例えば、下記が挙げられる。
【0096】
【化5】

【0097】
中でも、特に好ましい(a)芳香族ケトン類の例としては、特公昭47−6416記載のα−チオベンゾフェノン化合物、特公昭47−3981記載のベンゾインエーテル化合物、例えば、下記化合物が挙げられる。
【0098】
【化6】

【0099】
特公昭47−22326記載のα−置換ベンゾイン化合物、例えば、下記化合物が挙げられる。
【0100】
【化7】

【0101】
特公昭47−23664記載のベンゾイン誘導体、特開昭57−30704記載のアロイルホスホン酸エステル、特公昭60−26483記載のジアルコキシベンゾフェノン、例えば、下記化合物が挙げられる。
【0102】
【化8】

【0103】
特公昭60−26403、特開昭62−81345記載のベンゾインエーテル類、例えば、下記化合物が挙げられる。
【0104】
【化9】

【0105】
特公平1−34242、米国特許第4,318,791号、ヨーロッパ特許0284561A1号記載のα−アミノベンゾフェノン類、例えば、下記化合物が挙げられる。
【0106】
【化10】

【0107】
特開平2−211452記載のp−ジ(ジメチルアミノベンゾイル)ベンゼン、例えば、下記化合物が挙げられる。
【0108】
【化11】

【0109】
特開昭61−194062記載のチオ置換芳香族ケトン、例えば、下記化合物が挙げられる。
【0110】
【化12】

【0111】
特公平2−9597記載のアシルホスフィンスルフィド、例えば、下記化合物が挙げられる。
【0112】
【化13】

【0113】
特公平2−9596記載のアシルホスフィン、例えば、下記化合物が挙げられる。
【0114】
【化14】

【0115】
また、特公昭63−61950記載のチオキサントン類、特公昭59−42864記載のクマリン類等を挙げることもできる。
【0116】
上記の中でも、α−アミノベンゾフェノン類が好ましい。
【0117】
(b)オニウム塩化合物
本発明に用いられる光重合開始剤として好ましい(b)オニウム塩化合物としては、下記一般式(1)〜(3)で表される化合物が挙げられる。
【0118】
【化15】

【0119】
一般式(1)中、ArとArは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素原子数20個以下のアリール基を表す。このアリール基が置換基を有する場合の好ましい置換基としては、ハロゲン原子、ニトロ基、炭素原子数12個以下のアルキル基、炭素原子数12個以下のアルコキシ基、又は炭素原子数12個以下のアリールオキシ基が挙げられる。(Zはハロゲンイオン、過塩素酸イオン、カルボン酸イオン、テトラフルオロボレートイオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、及びスルホン酸イオンからなる群より選択される対イオンを表し、好ましくは、過塩素酸イオン、ヘキサフルオロフォスフェートイオン、及びアリールスルホン酸イオンである。
【0120】
一般式(2)中、Arは、置換基を有していてもよい炭素原子数20個以下のアリール基を表す。好ましい置換基としては、ハロゲン原子、ニトロ基、炭素原子数12個以下のアルキル基、炭素原子数12個以下のアルコキシ基、炭素原子数12個以下のアリールオキシ基、炭素原子数12個以下のアルキルアミノ基、炭素原子数12個以下のジアルキルアミノ基、炭素原子数12個以下のアリールアミノ基又は、炭素原子数12個以下のジアリールアミノ基が挙げられる。(Zは(Zと同義の対イオンを表す。
【0121】
一般式(3)中、R23、R24及びR25は、それぞれ同じでも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素原子数20個以下の炭化水素基を表す。好ましい置換基としては、ハロゲン原子、ニトロ基、炭素原子数12個以下のアルキル基、炭素原子数12個以下のアルコキシ基、又は炭素原子数12個以下のアリールオキシ基が挙げられる。(Zは(Zと同義の対イオンを表す。
【0122】
本発明において、好適に用いることのできるオニウム塩の具体例としては、特願平11−310623号明細書の段落番号[0030]〜[0033]に記載されたものや特願2000−160323号明細書の段落番号[0015]〜[0046]に記載されたもの、また、特願2000−266797号、特願2001−号177150号、特願2000−160323号、特願2000−184603号、特願2000−310808号、特願2002−265467号、特願2002−366539号記載の特定の芳香族スルホニウム塩化合物などを挙げることができる。
【0123】
本発明において用いられるオニウム塩は、極大吸収波長が400nm以下であることが好ましく、更に360nm以下であることが好ましい。
【0124】
(c)有機過酸化物
本発明に用いられる光重合開始剤として好ましい(c)有機過酸化物としては、分子中に酸素−酸素結合を1個以上有する有機化合物のほとんど全てが含まれるが、その例としては、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、1,1−ビス(ターシャリイブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(ターシャリイブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(ターシャリイブチルパーオキシ)ブタン、ターシャリイブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、パラメタンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジターシャリイブチルパーオキサイド、ターシャリイブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ビス(ターシャリイブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ターシャリイブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−キサノイルパーオキサイド、過酸化こはく酸、過酸化ベンゾイル、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、メタ−トルオイルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジメトキシイソプロピルパーオキシカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、ターシャリイブチルパーオキシアセテート、ターシャリイブチルパーオキシピバレート、ターシャリイブチルパーオキシネオデカノエート、ターシャリイブチルパーオキシオクタノエート、ターシャリイブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、ターシャリイブチルパーオキシラウレート、ターシャリーカーボネート、3,3’4,4’−テトラ−(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(t−アミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(t−ヘキシルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(t−オクチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(クミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(p−イソプロピルクミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、カルボニルジ(t−ブチルパーオキシ二水素二フタレート)、カルボニルジ(t−ヘキシルパーオキシ二水素二フタレート)等がある。
【0125】
中でも、3,3’4,4’−テトラ−(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(t−アミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(t−ヘキシルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(t−オクチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(クミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’4,4’−テトラ−(p−イソプロピルクミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、ジ−t−ブチルジパーオキシイソフタレートなどの過酸化エステル系が好ましい。
【0126】
(d)チオ化合物
本発明で用いられる光重合開始剤として好ましい(d)チオ化合物としては、下記一般式(4)で表される構造を有する化合物が挙げられる。
【0127】
【化16】

【0128】
(ここで、R26はアルキル基、アリール基又は置換アリール基を示し、R27は水素原子又はアルキル基を表す。また、R26とR27は、互いに結合して酸素、硫黄及び窒素原子から選ばれたヘテロ原子を含んでもよい5員ないし7員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。)
【0129】
上記一般式(4)におけるアルキル基としては炭素原子数1〜4個のものが好ましい。またアリール基としてはフェニル、ナフチルのような炭素原子数6〜10個のものが好ましく、置換アリール基としては、上記のようなアリール基に塩素原子のようなハロゲン原子、メチル基のようなアルキル基、メトシキ基、エトキシ基のようなアルコキシ基で置換されたものが含まれる。R27は、好ましくは炭素原子数1〜4個のアルキル基である。一般式(4)で表されるチオ化合物の具体例としては、下記に示すような化合物が挙げられる。
【0130】
【化17】

【0131】
(e)ヘキサアリールビイミダゾール化合物
本発明に用いられる光重合開始剤として好ましい(e)ヘキサアリールビイミダゾール化合物としては、特公昭45−37377号、特公昭44−86516号記載のロフィンダイマー類、例えば、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o,p−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(m−メトキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(o,o’−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ニトロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−トリフルオロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール等が挙げられる。
上記の中でも、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾールが好ましい。
【0132】
(f)ケトオキシムエステル化合物
本発明に用いられる光重合開始剤として好ましい(f)ケトオキシムエステル化合物としては、3−ベンゾイロキシイミノブタン−2−オン、3−アセトキシイミノブタン−2−オン、3−プロピオニルオキシイミノブタン−2−オン、2−アセトキシイミノペンタン−3−オン、2−アセトキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ベンゾイロキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、3−p−トルエンスルホニルオキシイミノブタン−2−オン、2−エトキシカルボニルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン等が挙げられる。
【0133】
(g)ボレート化合物
本発明に用いられる光重合開始剤として好ましい(g)ボレート化合物の例としては、下記一般式(5)で表される化合物を挙げることができる。
【0134】
【化18】

【0135】
(ここで、R28、R29、R30及びR31は互いに同一でも異なっていてもよく、各々置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、置換若しくは非置換のアルケニル基、置換若しくは非置換のアルキニル基、又は置換若しくは非置換の複素環基を示し、R28、R29、R30及びR31はその2個以上の基が結合して環状構造を形成してもよい。ただし、R28、R29、R30及びR31のうち、少なくとも1つは置換若しくは非置換のアルキル基である。(Zはアルカリ金属カチオン又は第4級アンモニウムカチオンを表す。)
【0136】
上記R28〜R31のアルキル基としては、直鎖、分枝、環状のものが含まれ、炭素原子数1〜18のものが好ましい。具体的にはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、ステアリル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが含まれる。また置換アルキル基としては、上記のようなアルキル基に、ハロゲン原子(例えば、−Cl、−Brなど)、シアノ基、ニトロ基、アリール基(好ましくはフェニル基)、ヒドロキシ基、−COOR32(ここでR32は水素原子、炭素数1〜14のアルキル基、又はアリール基を表す)、−OCOR33又は−OR34(ここでR33、R34は炭素数1〜14のアルキル基、又はアリール基を表す)、及び下記式で表されるものを置換基として有するものが含まれる。
【0137】
【化19】

【0138】
(ここでR35、R36は独立して水素原子、炭素数1〜14のアルキル基、又はアリール基を表す)
【0139】
上記R28〜R31のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基などの1〜3環のアリール基が含まれ、置換アリール基としては、上記のようなアリール基に前述の置換アルキル基の置換基又は、炭素数1〜14のアルキル基を有するものが含まれる。上記R28〜R31のアルケニル基としては、炭素数2〜18の直鎖、分枝、環状のものが含まれ。置換アルケニル基の置換基としては、前記の置換アルキル基の置換基として挙げたものが含まれる。上記R28〜R31のアルキニル基としては、炭素数2〜28の直鎖又は分枝のものが含まれ、置換アルキニル基の置換基としては、前記置換アルキル基の置換基として挙げたものが含まれる。
また、上記R28〜R31の複素環基としてはN、S及びOの少なくとも1つを含む5員環以上、好ましくは5〜7員環の複素環基が挙げられ、この複素環基には縮合環が含まれていてもよい。更に置換基として前述の置換アリール基の置換基として挙げたものを有していてもよい。一般式(5)で表される化合物例としては具体的には米国特許3,567,453号、同4,343,891号、ヨーロッパ特許109,772号、同109,773号に記載されている化合物及び以下に示すものが挙げられる。
【0140】
【化20】

【0141】
(h)アジニウム化合物
本発明に用いられる光重合開始剤として好ましい(h)アジニウム塩化合物としては、特開昭63−138345号、特開昭63−142345号、特開昭63−142346号、特開昭63−143537号ならびに特公昭46−42363号記載のN−O結合を有する化合物群をあげることができる。
【0142】
(i)メタロセン化合物
本発明に用いられる光重合開始剤として好ましい(i)メタロセン化合物としては、特開昭59−152396号、特開昭61−151197号、特開昭63−41484号、特開平2−249号、特開平2−4705号記載のチタノセン化合物ならびに、特開平1−304453号、特開平1−152109号記載の鉄−アレーン錯体をあげることができる。
【0143】
上記チタノセン化合物の具体例としては、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ジ−クロライド、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−フェニル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−2,6−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−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エニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4−ジフルオロフェニ−1−イル、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(ピリ−1−イル)フェニル)チタニウムビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(メチルスルホンアミド)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−ブチルビアロイル−アミノ)フェニル〕チタン、
【0144】
ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−ブチル−(4−クロロベンゾイル)アミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−ベンジル−2,2−ジメチルペンタノイルアミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−(2−エチルヘキシル)−4−トリル−スルホニル)アミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−(3−オキサヘプチル)ベンゾイルアミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−(3,6−ジオキサデシル)ベンゾイルアミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(トリフルオロメチルスルホニル)アミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(トリフルオロアセチルアミノ)フェニル〕チタン、
【0145】
ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(2−クロロベンゾイル)アミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(4−クロロベンゾイル)アミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−(3,6−ジオキサデシル)−2,2−ジメチルペンタノイルアミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−(3,7−ジメチル−7−メトキシオクチル)ベンゾイルアミノ)フェニル〕チタン、ビス(シクロペンタジエニル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(N−シクロヘキシルベンゾイルアミノ)フェニル〕チタン、等を挙げることができる。
【0146】
(j)活性エステル化合物
本発明に用いられる光重合開始剤として好ましい(j)活性エステル化合物としては、特公昭62−6223記載のイミドスルホネート化合物、特公昭63−14340号、特開昭59−174831号記載の活性スルホネート類をあげることができる。
【0147】
(k)炭素ハロゲン結合を有する化合物
本発明に用いられる光重合開始剤として好ましい(k)炭素ハロゲン結合を有する化合物としては、下記一般式(6)から(12)のものを挙げることができる。
【0148】
【化21】

【0149】
(一般式中、Xはハロゲン原子を表わし、Yは−C(X、−NH、−NHR38、−NR38、−OR38を表わす。ここでR38はアルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基を表わす。またR37は−C(X、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、置換アルケニル基、を表わす。)
【0150】
【化22】

【0151】
(ただし、R39は、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アリール基、置換アリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、置換アルコキシル基、ニトロ基又はシアノ基であり、Xはハロゲン原子であり、nは1〜3の整数である。)
【0152】
【化23】

【0153】
(ただし、R40は、アリール基又は置換アリール基であり、R41は、以下に示す基又はハロゲンであり、Zは−C(=O)−、−C(=S)−又は−SO−であり、Xはハロゲン原子であり、mは1又は2である。)
【0154】
【化24】

【0155】
(R42、R43はアルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アリール基又は置換アリール基であり、R44は一般式(6)中のR38と同じである。)
【0156】
【化25】

【0157】
(ただし、一般式中、R45は置換されていてもよいアリール基又は複素環式基であり、R46は炭素原子1〜3個を有するトリハロアルキル基又はトリハロアルケニル基であり、pは1、2又は3である。)
【0158】
【化26】

【0159】
(一般式(10)は、トリハロゲノメチル基を有するカルボニルメチレン複素環式化合物を表す。Lは水素原子又は一般式:CO−(R47)q(C(X)rの置換基であり、Qはイオウ、セレン又は酸素原子、ジアルキルメチレン基、アルケン−1,2−イレン基、1,2−フェニレン基又はN−R基(Rはアルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アリール基又は置換アリール基である。)であり、Mは置換又は非置換のアルキレン基又はアルケニレン基であるか、又は1,2−アリーレン基であり、R48はアルキル基、アラルキル基又はアルコキシアルキル基であり、R47は炭素環式又は複素環式の2価の芳香族基であり、Xは塩素、臭素又はヨウ素原子であり、q=0及びr=1であるか又はq=1及びr=1又は2である。)
【0160】
【化27】

【0161】
(一般式(11)は、4−ハロゲノ−5−(ハロゲノメチル−フェニル)−オキサゾール誘導体を表す。Xはハロゲン原子であり、tは1〜3の整数であり、sは1〜4の整数であり、R49は水素原子又はCH3−t基であり、R50はs価の置換されていてもよい不飽和有機基である。)
【0162】
【化28】

【0163】
(一般式(12)は、2−(ハロゲノメチル−フェニル)−4−ハロゲノ−オキサゾール誘導体を表す。Xはハロゲン原子であり、vは1〜3の整数であり、uは1〜4の整数であり、R51は水素原子又はCH3−v基であり、R52はu価の置換されていてもよい不飽和有機基である。)
【0164】
このような炭素−ハロゲン結合を有する化合物の具体例としては、例えば、若林ら著、Bull.Chem.Soc.Japan,42、2924(1969)記載の化合物、例えば、2−フェニル4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−(p−クロルフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−(2’,4’−ジクロルフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−n−ノニル−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−(α,α,β−トリクロルエチル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン等が挙げられる。その他、英国特許1388492号明細書記載の化合物、例えば、2−スチリル−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−(p−メチルスチリル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−(p−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−S−トリアジン、2−(p−メトキシスチリル)−4−アミノ−6−トリクロルメチル−S−トリアジン等、特開昭53−133428号記載の化合物、例えば、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロルメチル−S−トリアジン、2−(4−エトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロルメチル−S−トリアジン、2−〔4−(2−エトキシエチル)−ナフト−1−イル〕−4,6−ビス−トリクロルメチル−S−トリアジン、2−(4,7−ジメトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロルメチル−S−トリアジン)、2−(アセナフト−5−イル)−4,6−ビス−トリクロルメチル−S−トリアジン等、独国特許3337024号明細書記載の化合物、例えば、下記化合物等を挙げることができる。
【0165】
【化29】

【0166】
また、F.C.Schaefer等によるJ.Org.Chem.29、1527(1964)記載の化合物、例えば、2−メチル−4,6−ビス(トリブロムメチル)−S−トリアジン、2,4,6−トリス(トリブロムメチル)−S−トリアジン、2,4,6−トリス(ジブロムメチル)−S−トリアジン、2−アミノ−4−メチル−6−トリブロムメチル−S−トリアジン、2−メトキシ−4−メチル−6−トリクロルメチル−S−トリアジン等を挙げることができる。更に特開昭62−58241号記載の、例えば、下記化合物等を挙げることができる。
【0167】
【化30】

【0168】
更に特開平5−281728号記載の、例えば、下記化合物等を挙げることができる。
【0169】
【化31】

【0170】
或いは更にM.P.Hutt、E.F.Elslager及びL.M.Herbel著「Journalof Heterocyclic chemistry」第7巻(No.3)、第511頁以降(1970年)に記載されている合成方法に準じて、当業者が容易に合成することができる次のような化合物群、例えば、下記化合物等を挙げることができる。
【0171】
【化32】

【0172】
(l)アゾ系化合物
本発明に用いられる光重合開始剤として好ましい(i)アゾ系化合物としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビスプロピオニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミドオキシム)、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、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[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)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[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(2,4,4−トリメチルペンタン)等を挙げることができる。
【0173】
本発明における光重合開始剤の更により好ましい例としては、上述の(a)芳香族ケトン類、(e)ヘキサアリールビイミダゾール化合物、及び(f)ケトオキシムエステル化合物、から選択される1種以上を挙げることができる。
【0174】
光重合開始剤は、1種単独で用いる以外に、2種類以上を混合して用いてもよい。
本発明の微粒子含有組成物が光重合開始剤を含有する場合、光重合開始剤の微粒子含有組成物中における添加量は、該組成物の全固形分に対して、0.1〜20質量%が一般的であり、0.3〜15質量%が好ましい。該含有量が前記範囲内であると、光感度や画像を構成する膜の強度低下を効果的に防止することができる。
【0175】
本発明においては、アルカリ現像によるパターン形成の点で、金属化合物微粒子が金属硫化物で、開始剤が上述の(a)芳香族ケトン類、(e)ヘキサアリールビイミダゾール化合物、及び(f)ケトオキシムエステル化合物、から選択される1種以上で、高分子分散剤がチオエーテル構造を側鎖に有し、更にカルボン酸を有する高分子化合物である場合がより好ましい。
【0176】
また、金属化合物微粒子を水分散物として用いる場合には、前記感光性樹脂組成物として水系のものが有用である。水系の感光性樹脂組成物としては、特開平8−271727号公報の段落番号[0015]〜[0023]に記載のもの、並びに市販のものとして、例えば東洋合成工業(株)製の「SPP−M20」、「SPP−H−13」等が挙げられる。
【0177】
−他の成分−
本発明の微粒子含有組成物は上記以外に必要に応じて、金属微粒子、下記の公知の顔料、界面活性剤、併用できるポリマー、分散剤、分散安定剤等の他の成分を用いて好適に構成することができる。
【0178】
〜金属微粒子〜
金属微粒子としては、前記金属化合物微粒子の項に記載した通りのものを、前記金属化合物微粒子の使用量の範囲内で用いることができる。
【0179】
〜顔料〜
顔料としては、カーボンブラックなどの黒色顔料を用いることができる。
顔料の添加量は、既述の金属化合物微粒子に対して、50質量%以下が好ましく、特に30質量%以下が好ましい。顔料の添加量が50質量%を越えると、必要な光学濃度を得るために必要な遮光膜の厚みが増大し、遮光膜上に形成される赤、青、緑の画素品位が低下することがある。
【0180】
また、色味調整のため、黒色以外に青色その他の顔料を含んでもよい。黒色以外の顔料を添加する場合の添加量は、既述の金属化合物微粒子に対して、40質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましい。該添加量が40質量%を越えると、膜形成した際の膜の色味が悪化することがある。
【0181】
〜界面活性剤〜
本発明の微粒子含有組成物には、塗布性、微粒子の分散安定性の改良などの目的で、界面活性剤を添加することができる。界面活性剤としては、ノニオン系、アニオン系、カチオン系の界面活性剤を特に制限なく使用可能である。中でも、液の安定性の観点から、アニオン界面活性剤が特に好ましい。また、フッ素系界面活性剤は好ましい界面活性剤である。
【0182】
前記界面活性剤の好ましい例として、C17SON(C)(CO)14H、C17SOLi、C15COONH、C17SON(C)COPO(OH)等が挙げられる。更に市販品として、F110、F113、F120、F150、F176PF、F177、F780(いずれも大日本インキ化学工業(株)製、オリゴマータイプフッ素系界面活性剤)などを挙げることができる。
【0183】
〜併用できるポリマー〜
本発明の微粒子含有組成物には、アルカリ現像性を有するバインダーとして、あるいは既述の金属化合物微粒子の分散安定性を更に良化するために、既述の本発明における高分子分散剤以外のポリマーを併用することができる。該ポリマーの種類としては、特に制限はなく、求められる性質、共重合する成分、酸価、分子量は、「本発明における高分子分散剤」と同義である。
【0184】
〜分散安定剤〜
本発明の微粒子含有組成物には、分散安定剤を用いることができ、分散安定剤については、例えば「顔料分散技術」(技術情報協会(株)、1999年発行)に記載のものを使用できる。
【0185】
−−微粒子含有組成物の調製−−
本発明の微粒子含有組成物は、金属化合物微粒子、本発明における高分子分散剤、及び必要に応じて添加可能な他の成分を(好ましくは溶剤を加えて)混合分散することにより調製できる。好ましくは、予め金属化合物微粒子を本発明における高分子分散剤と共に溶剤に分散した微粒子分散液を調製後、これに熱もしくは光で硬化する化合物と添加可能な他の成分とを添加混合することにより調製することができる。
前記熱若しくは光で硬化する化合物を添加したものは、感光性の微粒子含有組成物となる。
【0186】
本発明の微粒子含有組成物は、公知の感光性樹脂組成物を用いて好適に構成することができる。
前記感光性樹脂組成物としては、既述の熱もしくは光で硬化する化合物(多官能モノマー及び/又はオリゴマー)と光重合開始剤とを含む感光性樹脂組成物、並びに特開平10−160926号公報の段落番号[0016]〜[0022]及び[0029]に記載のものが好適である。更に、他の光重合性のモノマーを併用してもよい。
【0187】
調製に用いる溶剤には、特に制限なく使用可能であり、中でも特にSP値が9.0以上のものが好ましい。SP値が9.0以上のものを用いると、分散性が特に良好となり、薄膜でも充分な光学濃度を達成することができる。
【0188】
SP値は、溶解性パラメーターともいわれるもので、凝集エネルギー密度の平方根で表され、本発明においては、「接着ハンドブック」(日本接着学会編、日刊工業新聞社発行、1971年初版発行)の838頁に記載のものを意味する。
【0189】
溶剤のSP値は、例えば、n−ヘキサン/7.3、トルエン/8.9、酢酸エチル/9.1、メチルエチルケトン/9.3、アセトン/10.0、エチルアルコール/12.7、メチルアルコール/14.5、水/23.4、等である。ここで、SP値の単位は「(cal/cm1/2」である。
【0190】
本発明の微粒子含有組成物は、金属化合物微粒子を少なくとも前記本発明における高分子分散剤(及び好ましくは溶剤)と共に混合した混合液を、超音波分散機、ペイントシェーカー、ボールミル、アイガーミルなどの公知の分散機を用いて分散処理することにより調製することができる。中でも、超音波分散機が好ましい。
【0191】
本発明の微粒子含有組成物は、金属化合物微粒子を分散して含む用途に好適であり、(好ましくは黒色の)着色膜形成用インク、遮光膜、カラーフィルタの黒色画像(ブラックマトリクスを含む。)等の用途に好適に用いることができる。
【0192】
<表示装置用着色膜形成用インク>
本発明の表示装置用着色膜形成用インクは、既述の本発明の微粒子含有組成物を用いて調製されるものである。本発明の微粒子含有組成物を用いて構成されるので、インクとしての長期保存時の安定性が高く、色相が良好(特に黒色相が良好)で高い光学濃度を有する。
【0193】
本発明の表示装置用着色膜形成用インクは、金属化合物微粒子、及び前記少なくとも一種のチオエーテル構造を側鎖に含むエチレン性不飽和単量体から誘導される繰り返し単位を有する高分子化合物、を含んでなり、場合により熱もしくは光で硬化する化合物、必要に応じて着色剤(好ましくは顔料)など他の成分を用いて構成され、インクの付与後に加熱又は紫外線などのエネルギー線の付与により硬化させ得るものである。
【0194】
なお、本発明の微粒子含有組成物の詳細については、既述の通りであり、前記成分以外に、インクを構成するのに必要な成分を適宜選択して添加することが可能である。
【0195】
本発明の表示装置用着色膜形成用インクは、液晶表示装置、プラズマディスプレイ表示装置、EL表示装置、CRT表示装置などの表示装置の用途に好適であり、表示装置内に設けられる黒色の縁や画素周囲の格子状もしくはストライプ状の黒色の縁部(いわゆるブラックマトリックス)、薄膜トランジスター(TFT)遮光のためのドット状もしくは線状の黒色パターンなどの形成に好適である。
【0196】
<表示装置用遮光膜>
本発明の表示装置用遮光膜は、既述の本発明の微粒子含有組成物、あるいは既述の本発明の表示装置用着色膜形成用インクを用いて形成されるものである。この遮光膜は、本発明の微粒子含有組成物を用いて構成されるので、製造工程上高温に曝されるような場合など、高温環境での樹脂成分、微粒子の変質に伴なう色味変化が少なく、色相が良好(特に黒色相が良好)で高い光学濃度を有する。
【0197】
本発明の表示装置用遮光膜は、既述の微粒子含有組成物を所望の基板に塗布し、乾燥させる方法(塗布法)、又は仮支持体上に既述の本発明の微粒子含有組成物を塗布し、乾燥させて設けられた遮光性層を有する転写材料(遮光材料)を用い、前記遮光性層を所望の基板に転写する方法(転写法)、等を利用して作製することができる。
【0198】
本発明の表示装置用遮光膜が所望のパターンにパターン化されてなるものである場合、上記の塗布法又は転写法により設けられた遮光性層をパターニングして形成される。
パターニングする方法としては、露光・現像による方法、レーザーの熱により不要部分を除去する方法(アブレーション法)、基板上に設けられた遮光性層の上に感光性レジスト膜を塗布し、これを露光・現像してパターニングした後、感光性レジスト膜を除去する方法などが挙げられる。本発明では、これらの方法のいずれも使用できるが、下記方法(1)〜(3)は工程の簡便さやパターニングの解像度などの点で好ましい。
【0199】
(1)基板上に非感光性の微粒子含有組成物を塗布、乾燥して遮光性層を形成し、この遮光性層上にフォトレジストを塗布し、塗布形成されたフォトレジスト膜を露光現像によりパターニングした後、フォトレジスト膜と共にその下層となる遮光性層を溶解除去する方法;
(2)基板上に感光性の微粒子含有組成物を塗布、乾燥して感光性の遮光性層を形成し、形成された感光性の遮光性層を露光、現像(未硬化部分を除去)してパターニングする方法;
(3)仮支持体の上に感光性の微粒子含有組成物を塗布、乾燥して感光性の遮光性層を予め形成して積層体(感光性転写材料)としておき、この積層体を所望の基板上にラミネートした後に仮支持体を除去して感光性の遮光性層を基板に転写した後、基板上に転写形成された感光性の遮光性層を露光、現像(未硬化部分を除去)してパターニングする方法;
【0200】
上記の方法(1)〜(3)はいずれも、蒸着法やスパッタリング法を用いた従来の方法に比べて簡単な工程で遮光性層を形成することができ、所望のパターンに遮光膜を形成することができる。
【0201】
〜微粒子含有組成物の付与(塗布等)工程〜
微粒子含有組成物を基板又は仮支持体に付与する方法としては、塗布方法が好適であり、該塗布方法としては特に制限はなく、例えば、特開平5−224011号公報に記載のスピンコート法、特開平9−323472号公報に記載のダイコート法などを用いることができる。
【0202】
仮支持体に付与する場合、後述するように、仮支持体と微粒子含有組成物からなる遮光性層と必要に応じて熱可塑性樹脂層及び中間層とで構成された転写材料とすることができる。
【0203】
〜露光・現像工程〜
露光は、公知の光源を用いて所望のパターンにて行なうことができる。光源は、フォトレジスト膜又は感光性の遮光性層の感光性状に応じて選択すればよい。例えば、超高圧水銀灯、キセノン灯、カーボンアーク灯、アルゴンレーザー等の公知の光源を使用することができる。また、特開平6−59119号公報に記載の、400nm以上の波長の光透過率が2%以下である光学フィルター等を併用してもよい。
【0204】
露光は、被露光面の全面を1回の露光により露光する一括露光でもよいし、被露光面を分割して複数回に分けて露光する分割露光としてもよい。さらに、レーザーを用いて被露光面をスキャンしながら行なう露光方法を適用してもよい。
【0205】
露光後の現像は、現像液を用いて行なうことができる。現像液としては、アルカリ性物質の希薄水溶液が好適であり、水と混和性の有機溶剤を少量添加したものを用いることもできる。
【0206】
前記アルカリ性物質としては、アルカリ金属水酸化物類(例、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム)、アルカリ金属炭酸塩類(例、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム)、アルカリ金属重炭酸塩類(例、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム)、アルカリ金属ケイ酸塩類(例、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム)、アルカリ金属メタケイ酸塩類(例、メタケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウム)、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、モルホリン、テトラアルキルアンモンニウムヒドロキシド類(例えばテトラメチルアンモニウムヒドロキシド)、又は燐酸三ナトリウム等が適当である。アルカリ性物質の濃度は、0.01〜30質量%が好ましく、pHは8〜14が好ましい。感光性の遮光性層の酸化等の性質に応じて例えば、現像液のpH等を変化させて、膜状脱離による現像が行えるように調整することができる。
【0207】
前記水と混和性の有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ベンジルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、乳酸エチル、乳酸メチル、ε−カプロラクタム、N−メチルピロリドン等が適当である。水と混和性の有機溶剤の濃度は、0.1〜30質量%が一般的である。
【0208】
現像液には、さらに公知の界面活性剤を添加することができる。界面活性剤を添加する場合の濃度は、0.01〜10質量%が好ましい。
【0209】
現像液は、浴液として用いてもよいし、あるいは噴射液として用いるようにしてもよい。感光性の遮光性層等の未硬化部分を固形状(好ましくは膜状)で除去することもでき、この場合には、現像液中で回転ブラシで擦るか、湿潤スポンジで擦るなどの方法、あるいは現像液を噴射した際の噴射圧を利用する方法が好ましい。現像液の温度は、通常室温付近から40℃の範囲が好ましい。
また、現像後に水洗工程を設けることも可能である。
【0210】
〜加熱その他工程〜
現像後には、加熱処理を行なうことが好ましい。加熱処理により、露光により硬化した感光性の遮光性層の硬化を促進し、耐溶剤性や耐アルカリ性をより高めることができる。加熱方法は、現像後の基板を電気炉、乾燥器等の中に入れて加熱する方法、赤外線ランプで加熱する方法などを適用できる。
【0211】
本発明の表示装置用遮光膜は、膜強度を高める観点から、現像後に加熱処理を行なって得られた膜であるのが好ましい。加熱処理は、遮光膜の組成、厚みにもよるが、180〜300℃で5〜60分間行なうのが好ましく、200〜270℃で10〜50分間行なうのがより好ましく、200〜250℃で10〜50分間行なうのが特に好ましい。
また、現像後、加熱処理をする前に、硬化促進のために更に露光を行なってもよく、この場合の露光も既述の露光の場合と同様の方法により行なうことができる。
【0212】
上記以外に更に、感光性の遮光性層の形成する場合には、遮光性層の形成後、パターン状に露光する前に遮光性層の上に更に保護層を設ける工程を設けてもよい。
保護層は、パターン露光時に酸素を遮断して感光性の遮光性層の露光感度を高めるための酸素遮断層として機能するものであり、酸素遮断性の樹脂、例えばポリビニルアルコールを主成分に含む層が好ましい。なお、この層は、遮光膜(遮光画像)形成後は不要であるので、現像により除去される。
【0213】
本発明の表示装置用遮光膜の厚みは、0.05〜2.0μmが好ましく、0.1〜1.5μmがより好ましい。該厚みが前記範囲内であると、必要な光学濃度を確保して表示コントラストが良好であると共に、基板表面の凹凸(遮光膜の設けられた部分と設けられていない部分の格差)が大きくなりすぎて後工程でRGBの画素をこの上に形成する際に不都合を来すこともない。
【0214】
本発明の表示装置用遮光膜の透過濃度(光学濃度)としては、2.5以上が好ましく、2.8以上がより好ましく、特に好ましくは3.0以上である。光学濃度が前記範囲内であると、コントラストが高く良好な表示品質を確保することができる。
【0215】
−基板−
前記基板としては、表示装置に一般に用いられるガラス基板が好ましい。
ガラス基板としては、例えば、ソーダガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラス等の公知のガラスを用いたガラス基板が好適である。ガラス基板については、例えば、「液晶ディスプレイ工学入門」(鈴木ハナエ著、日刊工業新聞社発行(1998年))に記載がある。その他の基板として、シリコンウエハやポリオレフィン系などの透明プラスチックも用いることができる。さらに、TFT素子が配されたTFT素子基板を用いることもできる。
【0216】
前記基板の厚みとしては、0.5〜3mmの範囲が好ましく、0.6〜2mmの範囲がより好ましい。
【0217】
本発明の表示装置用遮光膜は、表示画像のコントラスト、視認性の観点から、より黒色であることが好ましい。より黒色であることは、遮光膜の色度をxyz表色系の(x,y)値で表すとき、理想的な黒色の目標色度からの色差として評価することができる。すなわち、色差の値が小さいほど理想的な黒色に近づき、遠いほど黒色から外れることになる。具体的には、理想的な黒色の目標色度(x,y)値を(0.33,0.33)としたときの該目標色度との差を、XY表色系のΔE値で表すことにより評価することができる。
【0218】
<遮光材料>
本発明の遮光材料は、表示装置用遮光膜の形成に用いられる遮光材料であり、支持体上に少なくとも一層の微粒子含有層を有してなり、必要に応じて更に、熱可塑性樹脂層、中間層、及び最表層を覆う保護フィルム等を設けて構成することができる。
【0219】
本発明に係る微粒子含有層は、金属化合物を含有する微粒子と、前記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物と、を少なくとも含有して構成される。
本発明において、遮光材料は、熱もしくは光で硬化する化合物を更に含有して、熱硬化性もしくは光硬化性に構成されることが好ましく、更に光重合開始剤を添加することが好ましい。
また、必要に応じて、着色剤(より好ましくは黒色の着色剤)など他の成分を用いて構成することができる。
【0220】
なお、微粒子含有層において、金属化合物微粒子、本発明における高分子分散剤、及び熱もしくは光で硬化する化合物、並びに着色剤など他の成分の詳細については、既述の本発明の微粒子含有組成物の場合と同様であり、好ましい態様も同様である。
【0221】
本発明の遮光材料は、支持体上に設けられた微粒子含有層が被転写体への転写が可能なように構成された転写材料であることが好ましい。
以下、感光性の遮光性層が設けられた感光性転写材料を例に詳細に説明する。但し、本発明においては、これに限定されるものではない。
【0222】
本発明の遮光材料は、既述の表示装置用遮光膜の形成に好適な方法の一つとして挙げた方法(3)に好適な感光性転写材料に構成されるのが好ましい。この感光性転写材料は、仮支持体と、該仮支持体に直接もしくは他の層を介して本発明の感光性を持つ微粒子含有組成物を塗布、乾燥させて形成された感光性の遮光性層とで構成することができる。
【0223】
感光性の遮光性層の層厚としては、0.05〜2.0μmが好ましく、0.1〜1.5μmがより好ましい。該厚みが前記範囲内であると、必要な光学濃度を確保して表示コントラストが良好であると共に、基板表面の凹凸(遮光膜の設けられた部分と設けられていない部分の格差)が大きくなりすぎて後工程でRGBの画素をこの上に形成する際に不都合を来すこともない。
【0224】
感光性転写材料には、仮支持体と感光性の遮光性層との間に熱可塑性樹脂層を設けた形態が好ましく、更に熱可塑性樹脂層と感光性の遮光性層との間にアルカリ可溶性の中間層を設けた形態がより好ましい。また、感光性の遮光性層の露出面には保護フィルムを設けてもよい。
【0225】
仮支持体は、化学的及び熱的に安定であって、可撓性の物質で構成されたものが好ましい。具体的には、テフロン(登録商標)、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン等の薄いシート又はこれらの積層物が好ましい。また、後述の熱可塑性樹脂層を設ける場合には、該層との剥離性が良好なものが好ましい。 仮支持体の厚さとしては、5〜300μmが適当であり、特に20〜150μmが好ましい。
【0226】
本発明の遮光材料が、微粒子含有層の転写が可能な転写材料以外の形態で構成される場合は、前記仮支持体を既述の基板に代えて構成することができる。この場合には、基板上に所望のパターンよりなる遮光画像(ブラックマトリクスを含む。)を形成することができ、該遮光画像が形成された基板をそのまま表示装置を構成する基板として用いることができる。
【0227】
−熱可塑性樹脂層−
熱可塑性樹脂層は、熱可塑性を有する樹脂を少なくとも含んでなり、一般には溶剤を用いて調製された熱可塑性樹脂含有の調製液を用いて形成することができる。
【0228】
熱可塑性樹脂層を構成する樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ゴム系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、及びこれらの共重合体等を挙げることができる。熱可塑性樹脂層を構成する樹脂は、アルカリ可溶であることが望ましい。
また、熱可塑性樹脂層を構成する樹脂として、特開2004−317897号公報の段落番号[0046]〜[0048]に記載のものを使用できる。
【0229】
熱可塑性樹脂層の厚みは、3μm以上が好ましい。熱可塑性樹脂の厚みが前記範囲内であると、1μm以上の被転写体(下地)面の凹凸を完全に吸収することが可能である。また、上限については、アルカリ水溶液除去性、製造適性から約100μm以下が好ましく、より好ましくは約50μm以下である。
【0230】
熱可塑性樹脂層を形成するための熱可塑性樹脂含有の調製液は、この層を構成する樹脂を溶解し得るものであれば特に制限はなく、例えば、メチルエチルケトン、n−プロパノール、i−プロパノール等を選択することができる。
【0231】
−中間層−
前記熱可塑性樹脂層を設ける場合、熱可塑性樹脂層と感光性の遮光性層との間には、調製液塗布時の両層の層混合を防止する、あるいは酸素遮断の目的で、さらに中間層を設けることが好ましい。
【0232】
中間層は、少なくとも樹脂を用いて構成でき、一般には熱可塑性樹脂層や感光性の遮光性層の形成に用いる溶剤と相溶性の小さい水系溶媒を用いて調製された樹脂含有の調製液を用いて形成することができる。
【0233】
中間層を構成する樹脂としては、アルカリ可溶のものが好ましく、樹脂の例として、特開2004−317897号公報の段落番号[0050]に記載のものが挙げられる。
【0234】
中間層の厚みは、0.1〜5μmの範囲が好ましく、0.5〜3μmの範囲がより好ましい。中間層の厚みが前記範囲内であると、酸素遮断性に優れると共に、現像時の中間層除去を短時間に行なうことができる。
【0235】
感光性転写材料を構成する微粒子含有層は、金属化合物微粒子を、本発明における高分子分散剤ともに(好ましくは溶剤を用いて)調製された調製液を例えば塗布等して形成されるので、薄膜でかつ高温環境での樹脂成分、微粒子の変質に伴なう色味変化が少なく、分散時の分散性及び分散後の分散安定性に優れており、色相が良好で高い光学濃度を有する。
【0236】
次に、感光性転写材料を用いて微粒子含有層を基板に転写形成する方法を中心に述べる。転写は、最表層である微粒子含有層の表面と基板表面とを密着させてラミネートし、仮支持体を剥離して転写する方法が好ましい。
前記ラミネートの方法としては、従来公知のラミネーター、真空ラミネーターなどを用いることができる。また、摩擦性を高めるため、オートカットラミネーターを使用することもできる。
【0237】
ラミネートの際の加熱温度は、60〜150℃程度が好ましく、加圧圧力は0.2〜20kg/cm程度が好ましい。本発明では、ラミネートは基板のライン速度が0.05〜10m/分程度である範囲で行なうことが好ましい。
【0238】
感光性転写材料を用いて表示装置用遮光膜を形成する場合、感光性転写材料と基板とのラミネーションの後、仮支持体を剥離し、露光、現像を順次行ない、露光及び現像後にさらに加熱処理を施すことが好ましい。露光と現像、及び加熱処理条件については既述の方法を適用することができる。
【0239】
<遮光膜付き基板>
本発明の遮光膜付き基板は、基板上に、既述の本発明の微粒子含有組成物、既述の本発明の表示装置用着色膜形成用インク、又は既述の本発明の遮光材料を用いて遮光膜を形成して構成されたものである。
遮光膜の形成は、既述の表示装置用遮光膜を形成するのに好適な方法(1)〜(3)により行なえ、方法(3)によるのがより好ましい。
【0240】
なお、微粒子含有組成物、表示装置用着色膜形成用インク、及び遮光材料を構成する各成分は、既述の通りであり、好ましい態様も同様である。また、遮光膜の厚み、透過濃度(光学濃度)については、既述の表示装置用遮光膜における場合と同様である。
【0241】
<カラーフィルタ>
本発明のカラーフィルタは、光透過性の基板上に、互いに異なる色相を呈する複数の画素を含む画素群と、画素群を構成する各画素を離隔する遮光画像(いわゆるブラックマトリックス)として、既述の本発明の表示装置用遮光膜とを設けて構成されたものである。
【0242】
光透過性の基板としては、既述した基板、TFT素子等が設けられた駆動基板(TFT素子基板等)などを用いることができる。
【0243】
本発明のカラーフィルタは、既述の本発明の表示装置用遮光膜を設けてなり、該表示装置用遮光膜は既述の本発明の微粒子含有組成物、あるいは既述の本発明の表示装置用着色膜形成用インクを用いて形成されるので、かかる遮光膜は、製造工程上高温に曝されるような場合など、高温環境での樹脂成分、微粒子の変質に伴なう色味変化が少なく、色相が良好で高い光学濃度を有しており、表示画像のコントラスト及び配線の遮蔽性に優れる。
【0244】
TFT素子基板を用いて構成する場合には、TFT素子基板上に、画素群とこれを構成する各画素を離隔する表示装置用遮光膜とを設けた構成であってもよい。
上記のほか、本発明のカラーフィルタは、TFT素子基板を用い、TFT素子基板の上に、画素群を設けずに、表示装置用遮光膜(ブラックマトリックス)のみを設けた構成であってもよい。この場合は、このTFT素子基板とは別の光透過性の基板上に画素群を形成し、画素群が形成された基板を前記TFT素子基板に対向配置して用いる。これにより、TFTアレイの開口率が良好となる。
【0245】
画素群は、互いに異なる色相を呈する複数の画素を含んでなり、画素形成用の着色感光性樹脂組成物や感光性転写材料の複数種を用いた常法により形成することができる。画素群を形成した後は、熱処理を行なうことが好ましい。
着色感光性樹脂組成物、感光性転写材料については、例えば、特開2005−3861号公報や、特開2004−361448号公報、特開2004−205731公報を参照できる。
【0246】
<液晶表示素子、液晶表示装置>
本発明の液晶表示素子は、既述の本発明の遮光膜付き基板を用いて構成されたものである。本発明の遮光膜付き基板は、詳細には、既述した本発明の微粒子含有組成物、表示装置用着色膜形成用インク、又は遮光材料を用いてなる遮光膜で構成されるので、高温環境に曝されることに伴なう色味変化が少なく、色相が良好で高い光学濃度を有しており、表示画像のコントラストが高く、良好な表示品質の画像表示が可能である。
【0247】
液晶表示素子は、本発明の遮光膜付き基板を備えた液晶表示素子であれば、特に限定されるものではなく、公知の液晶表示素子の構成要素を更に用いて構成することができる。例えば、カラーフィルタ基板及びこれと対向配置された光透過性の基板と、これら基板間に設けられた液晶層と、液晶層の液晶を駆動する液晶駆動手段(単純マトリックス駆動方式及びアクティブマトリックス駆動方式を含む。)とを備え、カラーフィルタ基板として既述の本発明のカラーフィルタを用いた構成とすることができる。
【0248】
本発明の液晶表示装置は、本発明の液晶表示素子を用いて構成されたものである。本発明の液晶表示素子は、詳細には、既述した本発明の遮光膜付き基板(本発明の微粒子含有組成物、表示装置用着色膜形成用インク、又は遮光材料)を用いて構成されるので、高温環境に曝されることに伴なう色味変化が少なく、色相が良好で高い光学濃度を有しており、表示画像のコントラストが高く、良好な表示品質の画像表示が可能である。
【0249】
本発明の液晶表示装置は、本発明の液晶表示素子を用いて作製した装置であれは、特に限定されるものではなく、公知の液晶表示装置の構成要素を更に用いて構成することができる。
【実施例】
【0250】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
【0251】
<高分子分散剤の合成>
−ポリマー1の合成−
ノルマルプロパノール200部を80℃に加熱した後、これに窒素気流下で、エチルチオエチルアクリレート52.2部、メタクリル酸20.0部、及びジメチルアクリルアミド127.8部の混合物(モノマー液)と、2,2’−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル(商品名:V−601、和光純薬工業(株)製)1.70部及びノルマルプロパノール100部の混合物(開始剤溶液)と、をそれぞれ2時間かけて同時滴下した。滴下終了後、更に窒素気流下、80℃で2時間加熱し、ノルマルプロパノール500部を添加することにより、ポリマー1の20%溶液(重量平均分子量84000;本発明に係る高分子分散剤)を得た。
【0252】
【化33】

【0253】
−ポリマー2の合成−
メチルエチルケトン200部を80℃に加熱した後、これに窒素気流下で、エチルチオエチルアクリレート52.2部、メタクリル酸47.8部、及びスチレン100.0部の混合物(モノマー液)と、2,2’−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル(商品名:V−601;和光純薬工業(株)製)1.70部、及びメチルエチルケトン100部の混合物(開始剤溶液)とを、それぞれ2時間かけて同時滴下した。滴下終了後、更に窒素気流下、80℃で2時間加熱し、メチルエチルケトン500部を添加することにより、ポリマー2の20%溶液(重量平均分子量70000;本発明に係る高分子分散剤)を得た。
【0254】
【化34】

【0255】
−ポリマー3の合成−
前記ポリマー2の合成で用いたモノマー液を、メチルチオエチルアクリレート47.7部、メタクリル酸47.8部、及びスチレン104.5部の混合物に代えたこと以外、前記ポリマー2の合成と同様にして、ポリマー3の20%溶液(重量平均分子量68000;本発明に係る高分子分散剤)を得た。
【0256】
【化35】

【0257】
−ポリマー4の合成−
前記ポリマー2の合成で用いたモノマー液を、フェニルチオエチルアクリレート67.9部、メタクリル酸47.8部、及びメタクリル酸メチル84.3部の混合物に代えたこと以外、前記ポリマー2の合成と同様にして、ポリマー4の20%溶液(重量平均分子量78000;本発明に係る高分子分散剤)を得た。
【0258】
【化36】

【0259】
(実施例1)
<微粒子含有組成物(AgS分散液1)の調製>
1規定(1mol/L)の水酸化ナトリウム水溶液を用い、pHを12.0に調整した水溶液2.5Lに、ポリマー1の20%溶液15.0g加えた。
この溶液を45℃に温度制御し、アスコルビン酸8.5gを含む水溶液と、ハイドロキノン5gおよび亜硫酸ナトリウム1.5gを含む水溶液と、硝酸銀30gを含む水溶液とを同時に添加して、黒色の銀ナノ粒子含有液を調製した。
得られた銀微粒子は、算術平均粒径16.5nm、アスペクト比2.0の球状粒子がランダムに連結した連結状粒子であった。
【0260】
調製した銀ナノ粒子含有液に7.2%の硫化水素ナトリウム水溶液を硫化率100%になるように添加した。
遠心分離処理(12000rpm・30分)を行い、上澄みを除去し、蒸留水を加え水洗を3度繰り返した。さらにアセトンを加え、遠心分離処理(12000rpm・30分)を行った。その後、上澄みを除去して、1−プロパノール30.0gを加え、ブランソン社製「ソニファー(Sonifier)II型」超音波ホモジナイザーを用いて20kHzの超音波を5分間照射した。その後、ブランソン社製「モデル(Model)200bdc−h 40:0.8型超音波ホモジナイザー」で40kHzの超音波を10分間照射した。
【0261】
これにより得られた銀ナノ粒子分散液は、粒子形成後と同様の形状、色味を有していた。また得られた銀ナノ粒子分散液を原子吸光法によりAg含有量を測定し、Ag濃度25.0質量%になるように1−プロパノールを添加した。またTG−DTA(セイコー(株)製)を用いて、乾燥減量から得られたポリマー1の溶剤分散物中の濃度は1.8質量%であった。このナノ粒子分散液を微粒子含有組成物(AgS分散液1)とする。
【0262】
<遮光画像形成用塗布液の調製>
下記組成の各成分を混合し、遮光画像形成用塗布液(黒色材料用の微粒子含有組成物)を調製した。
(黒色材料用の微粒子含有組成物の組成)
・上記のAgS分散液1 25部
・UV硬化性樹脂C−1 2.0部
・ウレタンアクリレートモノマー(U−4HA、新中村化学製) 2.2部
・光重合開始剤(商品名「CGI−242」 チバ・スペシャルテイ・ケミカルズ製) 0.4部
・パラメトキシフェノール 0.0002部
・フッ素系界面活性剤(商品名「メガファックR30」 大日本インキ化学工業製) 0.001部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 13.5部
・シクロヘキサノン 35.6部
【0263】
C−1:商品名サイクロマーP ACA−250 ダイセル化学工業製
〔側鎖に脂環、COOH基、アクリロイル基のあるアクリル系共重合体、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(固形分:50質量%)〕
【0264】
<遮光画像の形成>
得られた遮光画像形成用塗布液を、ガラス基板(コーニング社製ミレニアム 0.7mm厚)にスリット間隔100μm、塗布有効幅500mmのスリットヘッドを備えたスリット塗布装置を用いて、スリット塗布適性の評価を行った。ポストベーク後の膜厚が0.8μmとなるようにスリットとガラス基板間の間隔、吐出量を調節して、塗布速度100mm/秒で塗布した。
次いで、ホットプレートを用いて、100℃で120秒間加熱(プリベーク処理)を行なった後、HITACHI露光機LE5565(全波長)を用いて、線幅10μmのマスクでプロキシミテイーギャップを300μmとして露光した。
その後、水酸化カリウム系現像液CDK−1(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)の1.0%現像液(CDK−1を1質量部、純水を99質量部の希釈した液)(25℃)で現像し、純水で洗浄した。次いで220℃のクリーンオーブンで30分間ポストベーク処理し、着色画素形成領域の開口が90μm×200μmとなるように、遮光画像の線幅が約13μmの格子状ブラックマトリクス基板となるように露光し、ブラックマトリックスパターンを形成した。
【0265】
<カラーフィルタの作製>
引き続き、遮光画像が形成された無アルカリガラス基板(以下、「カラーフィルタ基板」と称する。)を用い、このカラーフィルタ基板に、特開2004−347831号公報の段落番号[0075]〜[0086]に記載の感光性樹脂組成物を用いて同様にして、所定サイズ、形状よりなる赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の着色パターン(着色画素)を形成し、カラーフィルタを作製した。
【0266】
<液晶表示素子及び液晶表示装置の作製>
上記で得たカラーフィルタを用いて、以下に示すようにして、液晶表示素子を作製すると共に、さらに液晶表示装置を作製した。
まず、得られたカラーフィルタのRGBのパターンに対応させるようにして、別に用意したガラス基板上に、薄膜トランジスタ(TFT)と画素電極とを形成すると共に、配向膜を設けてアクティブマトリックス基板を作製した。次いで、上記で得たカラーフィルタの上に更にITO膜と配向膜とを形成し、対向基板とした。得られたアクティブマトリクス基板と対向電極とを所定の間隔(いわゆるセル厚)が形成されるようにして対向配置し、両基板間にTN液晶を封入してシール剤を介して貼り合わせ、液晶表示素子を得た。そして、得られた液晶表示素子の両基板の表面に偏光板をクロスニコルにて配置し、更にアクティブマトリックス基板側にバックライトを配設して、液晶表示装置とした。
【0267】
(実施例2〜4、6〜11)
実施例1において、表1にように高分子化合物、重合開始剤、多官能モノマーをそれぞれ変更した以外、実施例1と同様にして、微粒子含有組成物を調製し、評価を行なうと共に、遮光画像を得た。評価結果を下記表1に示す。そして、得られた遮光画像を用いて、実施例1と同様にして、カラーフィルタ並びに液晶表示素子、液晶表示装置を作製した。
【0268】
(実施例5)
実施例1において、7.2%の硫化水素ナトリウム水溶液を硫化率100%になるように添加したところを50%に変更した以外、実施例1と同様にして、微粒子含有組成物を調製し、評価を行なうと共に、遮光画像を得た。評価結果を下記表1に示す。そして、得られた遮光画像を用いて、実施例1と同様にして、カラーフィルタ並びに液晶表示素子、液晶表示装置を作製した。
【0269】
(実施例12)
実施例1において、実施例1の微粒子含有組成物の代わりに、下記のように調製して得られた微粒子含有組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、評価を行なうと共に、遮光画像を得た。評価結果を下記表1に示す。そして、得られた遮光画像を用いて、実施例1と同様にして、カラーフィルタ並びに液晶表示素子、液晶表示装置を作製した。
【0270】
<微粒子含有組成物(銀錫硫化物分散液1)の調製>
純水1000mlに、酢酸銀(I)9.8g、酢酸スズ(II)27.8g、グルコン酸23g、ピロリン酸ナトリウム19.2g、ポリエチレングリコール(分子量3,000)1g、及びポリマー2の20%溶液を15.0g加え、溶液1を得た。
別途、純水500mlにヒドロキシアセトン19.6gを溶解して、溶液2を得た。
上記より得た溶液1を30℃に保ちつつ激しく攪拌しながら、これに上記の溶液2を2分間かけて添加し、緩やかに4時間攪拌を継続した。混合液が黒色に変化し、銀錫合金部を有する金属粒子が得られた。調製した銀錫合金部を有する金属粒子含有液に7.2%の硫化水素ナトリウム水溶液を硫化率100%になるように添加した。
調製した銀錫硫化物分散液に、硝酸を滴下しpH4に調整し銀錫硫化物微粒子を凝集沈降させた。
凝集銀錫硫化物微粒子液の上澄み液を除去し、これに蒸留水を加えて静置し再び上澄みを除去した。これを数回繰り返した。
上記凝集銀錫硫化物微粒子に1−プロパノールを加え、ブランソン社製 ソニファー(Sonifier)II型超音波ホモジナイザーを用いて20kHzの超音波を5分間照射した。その後、ブランソン社製モデル(Model)2000bdc−h 40:0.8型超音波ホモジナイザーで40kHzの超音波を10分間照射し、銀錫硫化物分散液を得た。
【0271】
尚、超音波照射の間は、試料液が25℃に維持されるよう、ヤマト科学社製クールニクスCTW400により冷却した。これにより得られた銀錫硫化物分散液は、粒子形成後と同様の形状、色味を有していた。また得られた銀錫ナノ粒子分散液を原子吸光法によりAg及びSn含有量を測定した結果、Ag濃度7.72質量%、Sn濃度17.25質量%であった。またTG−DTA(セイコー(株)製)を用いて、乾燥減量から得られたポリマー2の溶剤分散物中の濃度は1.0質量%であった。
またこの銀錫硫化物分散液は、算術平均径42nmの不定形状の粒子であった。
【0272】
(実施例13)
<転写材料(遮光材料)の作成>
厚さ75μmのポリエチレンテレフタレート仮支持体(PET仮支持体)の表面に、スリット状ノズルを用いて、乾燥厚みが5μmになるように下記の処方H1で調製された熱可塑性樹脂層用塗布液を塗布し、100℃で3分間乾燥させ、熱可塑性樹脂層を形成した。この熱可塑性樹脂層上に、下記処方P1で調製された中間層用塗布液をスリットコーターを用いて乾燥膜厚が1.5μmとなるように塗布し、100℃で3分間乾燥させて、中間層(酸素遮断膜)を積層した。この中間層上に、実施例1で調製した遮光画像形成用塗布液を、乾燥膜厚が0.8μmとなるようにスリットコーターを用いて塗布し、100℃で3分間乾燥させて感光性遮光層(金属黒色層)を形成した。
以上のようにして、PET仮支持体上に熱可塑性樹脂層、中間層、及び感光性遮光層が順次積層されたフィルムを作製し、更に遮光層の上に保護フィルムとして、厚さ12μmのポリプロピレンフィルムを圧着して、感光性転写材料とした。
【0273】
〈熱可塑性樹脂層用塗布液の処方H1〉
・メタノール 11.1部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 6.36部
・メチルエチルケトン 52.4部
・メチルメタクリレート/2−エチルヘキシルアクリレート/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(共重合比[モル比]=55/11.7/4.5/28.8、重量平均分子量=9万、Tg≒70℃) 5.83部
・スチレン/アクリル酸共重合体(共重合比[モル比]=63/37、重量平均分子量=1万、Tg≒100℃) 13.6部
・2,2−ビス[4−(メタクリロキシポリエトキシ)フェニル]プロパン
(新中村化学工業(株)製;ビスフェノールAにペンタエチレングリコールモノメタクリートを2当量脱水縮合した化合物) 9.1部
・フッ素系界面活性剤 0.54部
(商品名:F780F、大日本インキ化学工業(株)製)
【0274】
〈中間層用塗布液の処方P1〉
・PVA−205 32.2部
(ポリビニルアルコール、(株)クラレ製、鹸化度=88%、重合度550)
・ポリビニルピロリドン 14.9部
(アイ・エス・ピー・ジャパン(株)製、K−30)
・蒸留水 524部
・メタノール 429部
【0275】
<転写による遮光膜(遮光画像)付き基板の作製(転写法)>
無アルカリガラス基板にガラス洗浄剤液をシャワーにより20秒間吹き付けながらナイロン毛を有する回転ブラシで洗浄し、純水でシャワー洗浄した後、シランカップリング液(N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシランの0.3%水溶液;商品名:KBM603、信越化学工業(株)製)をシャワーにより20秒間吹き付け、その後、純水でシャワー洗浄した。さらに、この基板を基板予備加熱装置を用いて100℃下で2分間加熱した。
【0276】
続いて、上記より得た感光性転写材料の保護フィルムを剥離後、露出した感光性遮光層が、加熱後のガラス基板の表面と接するように重ね合わせ、ラミネーターLamicII型〔(株)日立インダストリイズ製〕を用いて、ゴムローラ温度130℃、線圧100N/cm、搬送速度2.2m/分の条件で貼り合わせた(ラミネート)。次いで、PET仮支持体を剥離した(転写工程)。
【0277】
続いて、超高圧水銀灯を備えたプロキシミティー型露光機(日立電子エンジニアリング社製)を用い、マスク(画像パターンを有する石英露光マスク)と、該マスクと熱可塑性樹脂層とが向き合うように配置したガラス基板とを略平行に垂直に立てた状態で、マスク面と感光性樹脂層の中間層に接する側の表面との間の距離を100μmに設定し、マスクを介して熱可塑性樹脂層側から露光量70mJ/cmでパターン露光した(露光工程)。
【0278】
露光後、トリエタノールアミン系現像液T−PD1(2.5%のトリエタノールアミン、ノニオン界面活性剤、及びポリプロピレン系消泡剤含有、富士写真フイルム(株)製)をフラットノズルから30℃、ノズル圧力0.04MPaにて、熱可塑性樹脂層上から50秒間噴射してシャワー現像を行ない、熱可塑性樹脂層及び中間層を現像除去した。引き続き、純水をシャワーノズルにて噴霧して、感光性遮光層の表面を均一に湿らせた後、KOH系現像液CDK−1(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製;KOH及びノニオン界面活性剤含有アルカリ現像液)を純水で100倍に薄めたものを、フラットノズルから23℃、ノズル圧力0.04MPaにて80秒間噴射してシャワー現像し(現像工程)、パターン像を得た。続いて、超純水を超高圧洗浄ノズルにて9.8MPaの圧力で噴射して残渣除去を行ない、更に220℃で40分間加熱処理(ベーク工程)を施し、遮光画像を得た。
【0279】
評価結果を下記表1に示す。そして、得られた遮光画像を用いて、実施例1と同様にして、カラーフィルタ並びに液晶表示素子、液晶表示装置を作製した。
【0280】
(比較例1)
<微粒子含有組成物(銀微粒子組成物)の調製>
まず、Mater.Chem.Phys.2004,84,p.197−204に記載の微粒子の調製方法にしたがって、銀塩還元時のpH、反応温度を変化させることにより、各種アスペクト比を持つロッド状銀微粒子の分散液を調製し、得られた分散液に遠心分離処理(回転数10000r.p.m.,20分間)を施した後、上澄み液を捨て適宜濃縮を行なって、ロッド状銀微粒子を得た。
【0281】
上記より得たロッド状銀微粒子のうち、平均アスペクト比が54.7のロッド状銀微粒子20.0部と、上記より得たポリマー1の20%溶液20.0部と、ノルマルプロパノール80.0部とを混合し、超音波分散機(Ultrasonic generator model US−6000 ccvp、(株)ニッセイ製)を用いて分散し、銀微粒子組成物を調製した。
【0282】
(比較例2〜5)
実施例1において、ポリマー1の代わりに、比較例2は「メタクリル酸/ベンジルメタクリレート共重合体(MAA/BzMA、モル比=27/73、重量平均分子量:3万)」に、比較例3は「メタクリル酸/ベンジルメタクリレート共重合体(MAA/BzMA、モル比=27/73、重量平均分子量:3万)とドデシルエチルスルフィド(質量比=80:20)」、比較例4は「末端−SH PVA、商品名:M−205(株)クラレ製」、比較例5は「ポリマー5」を用いた以外、実施例1と同様にして、微粒子含有組成物を調製し、評価を行なうと共に、遮光画像を得た。評価結果を下記表1に示す。そして、得られた遮光画像を用いて、実施例1と同様にして、カラーフィルタ並びに液晶表示素子、液晶表示装置を作製した。
【0283】
(比較例6)
比較例2において、「硫化銀の微粒子含有組成物」の代わりに、下記のカーボンブラック分散液を用いた以外、実施例1と同様にして、評価を行なうと共に、遮光画像を得た。評価結果を下記表1に示す。そして、得られた遮光画像を用いて、実施例1と同様にして、カラーフィルタ並びに液晶表示素子、液晶表示装置を作製した。
【0284】
(カーボンブラック分散液)
カーボンブラック分散液1の組成は、下記であった。
・カーボンブラック(商品名:Nipex35、デグサ ジャパン(株)製) 13.1部
・分散剤1(下記化合物1) 0.65部
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=72/28モル比のランダム共重合物、分子量3.7万) 6.72部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 7953部
【0285】
【化37】

【0286】
日機装社製ナノトラックUPA−EX150を用いて、このカーボンブラック分散液1の粒径を測定したところ、数平均粒径20nmであった。
【0287】
(評価)
−1.微粒子含有組成物の分散性の評価−
実施例及び比較例より得られた微粒子含有組成物を25℃にて3日間放置した後、目視により微粒子の分散性を下記の評価基準にしたがって評価した。評価結果は下記表1に示す。
〈評価基準〉
A:微粒子が沈降することなく均一に分散されていた。
B:微粒子が一部沈降していた。
C:微粒子が完全に沈降していた。
【0288】
−2.解像度の評価−
実施例及び比較例より得られた微粒子含有組成物を用い、ガラス基板上に黒色感光性樹脂層を形成し、形成された黒色感光性樹脂層を、50μm〜4μmまで2μm間隔毎に狭くなるライン状のパターンを有するマスクを用いて、パターン露光した。その後、実施例1の<遮光画像の形成>における現像処理と同様に現像処理を行ない、ラインが残っている部分のライン幅(μm)を光学顕微鏡を用いて計測し、これを解像度とした。値の小さい方が解像度に優れることを示す。
【0289】
−3.パターン形状の評価−
上記2.で得られたライン幅30μmのラインの任意の5箇所について、ラインのエッジ部を光学顕微鏡で直接観察して、評価した。
(評価基準)
A :エッジ部が直線であり良好である
B1:エッジ部に3μm未満のかけ、ガタツキがある
B2:エッジ部に黒色の残渣がある
C1:エッジ部に3μm以上のかけ、ガタツキがある
C2:未露光部全体に残渣がある
【0290】
−4.反射率の評価−
日本分光(株)製スペクトロフォトメーターV−560と組み合わせた、日本分光(株)製絶対反射率測定装置ARV−474を用いて、実施例及び比較例で得られた遮光画像における、ガラス基板側(塗布膜の形成されている面の反対側)の絶対反射率(%)を測定した。測定角度は5度、波長は500nmである。
【0291】
−5.色調の評価−
実施例及び比較例の<遮光画像の形成>において、ベーク前後における遮光画像(ブラックマトリックス)の色調を目視にて確認し、評価した。
【0292】
【表1】

【0293】
実施例及び比較例において用いた重合開始剤、多官能モノマー、高分子化合物について、以下に示す。
【0294】
重合開始剤
開始剤1 CGI−242(チバ スペシャルティ ケミカルズ製)
開始剤2 イルガキュア379(チバ スペシャルティ ケミカルズ製)
開始剤3 イルガキュア819(チバ スペシャルティ ケミカルズ製)
開始剤4 (2,4−ビス(トリクロロ)−6,4−[4−N,N−ジエトキシカルボメチル)−3−ブロモフェニル−s−トリアジン)
多官能モノマー
モノマー1 U−4HA(新中村化学製)
モノマー2 UA−306H(共栄社化学製)
モノマー3 KAYARAD DPHA−40H(日本化薬製)
モノマー4 KAYARAD DPHA(日本化薬製)
【0295】
【化38】

【0296】
表1から明らかな通り、金属化合物微粒子とチオエーテル構造を有する高分子分散剤とを共に用いた実施例は、金属化合物の分散安定性に優れ、形成された遮光画像の解像度、パターン形状、透過濃度、反射率、色調のいずれも良好であった。
一方、比較例1及び6の分散安定性は良好であるものの、全ての評価項目を満たすものはなかった。比較例2、4、5はいずれも遮光画像を得ることができなかった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属化合物を含有する微粒子と、少なくとも一種のチオエーテル構造を側鎖に含むエチレン性不飽和単量体から誘導される繰り返し単位を有する高分子化合物と、を含有することを特徴とする微粒子含有組成物。
【請求項2】
前記金属化合物が金属硫化物である請求項1に記載の微粒子含有組成物。
【請求項3】
前記金属硫化物が硫化銀である請求項2に記載の微粒子含有組成物。
【請求項4】
前記高分子化合物が、下記一般式(I)で表される繰り返し単位を少なくとも有する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の微粒子含有組成物。
【化1】

〔式中、Rは、水素原子又は総炭素数1〜4のアルキル基を表し、Rは水素原子、総炭素数1〜18のアルキル基、総炭素数6〜14のアリール基、又は総炭素数7〜16のアラルキル基を表す。Zは、−O−又は−NH−を表し、Yは総炭素数1〜8の2価の連結基を表す。〕
【請求項5】
前記高分子化合物が、酸基を更に有する請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の微粒子含有組成物。
【請求項6】
前記酸基が、カルボン酸基である請求項5に記載の微粒子含有組成物。
【請求項7】
熱若しくは光で硬化する化合物を更に含有する請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の微粒子含有組成物。
【請求項8】
光重合開始剤を更に含有する請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の微粒子含有組成物。
【請求項9】
前記光重合開始剤が芳香族ケトン類、ヘキサアリールイミダゾール化合物、及びケトオキシムエステル化合物から選択される1種以上を含む請求項8に記載の微粒子含有組成物。
【請求項10】
請求項1〜9のいずれか1項に記載の微粒子含有組成物を用いてなることを特徴とする表示装置用着色膜形成用インク。
【請求項11】
表示装置用遮光膜の形成に用いられる遮光材料であって、支持体上に、金属化合物を含有する微粒子と下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物とを含有する微粒子含有層を、少なくとも1層有することを特徴とする遮光材料。
【化2】

〔式中、Rは、水素原子又は総炭素数1〜4のアルキル基を表し、Rは水素原子、総炭素数1〜18のアルキル基、総炭素数6〜14のアリール基、又は総炭素数7〜16のアラルキル基を表す。Zは、−O−又は−NH−を表し、Yは総炭素数1〜8の2価の連結基を表す。〕
【請求項12】
前記微粒子含有層が熱もしくは光で硬化する化合物を更に含有する請求項11に記載の遮光材料。
【請求項13】
光重合開始剤を更に含有する請求項11又は請求項12に記載の遮光材料。
【請求項14】
前記微粒子含有層が、被転写体への転写が可能な層である請求項11〜請求項13のいずれか1項に記載の遮光材料。
【請求項15】
請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の微粒子含有組成物、請求項10に記載の表示装置用着色膜形成用インク、又は請求項11〜請求項14のいずれか1項に記載の遮光材料を用いてなる表示装置用遮光膜。
【請求項16】
請求項15に記載の表示装置用遮光膜を有する遮光膜付き基板。
【請求項17】
光透過性の基板上に、互いに異なる色相を呈する複数の画素を含む画素群と、前記画素群を構成する各画素を離隔する遮光画像とを有するカラーフィルタにおいて、前記遮光画像が、請求項15に記載の表示装置用遮光膜であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項18】
請求項16に記載の遮光膜付き基板を備えたことを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項19】
請求項16に記載の遮光膜付き基板を備えたことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項20】
請求項19に記載の液晶表示素子を備えたことを特徴とする液晶表示装置。

【公開番号】特開2008−248118(P2008−248118A)
【公開日】平成20年10月16日(2008.10.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−92040(P2007−92040)
【出願日】平成19年3月30日(2007.3.30)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】