着色感光性組成物、それを用いたカラーフィルタ、液晶表示装置並びに有機ＥＬディスプレイ
【課題】耐熱性や耐光性の良いカラーフィルタを可能とする着色感光性組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置、及び有機ＥＬディスプレイの提供。
【解決手段】バインダー樹脂、光重合性モノマー、染料、光開始剤、溶剤を含有する着色感光性組成物において、バインダー樹脂が、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物及びリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物を含有したアルカリ可溶性を有する共重合体樹脂。カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物を１０％〜５０％及びリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物を１０％〜５０％含有。バインダー樹脂の重量平均分子量が５，０００から５０，０００の範囲。
【解決手段】バインダー樹脂、光重合性モノマー、染料、光開始剤、溶剤を含有する着色感光性組成物において、バインダー樹脂が、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物及びリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物を含有したアルカリ可溶性を有する共重合体樹脂。カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物を１０％〜５０％及びリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物を１０％〜５０％含有。バインダー樹脂の重量平均分子量が５，０００から５０，０００の範囲。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶表示装置や有機ＥＬディスプレイに用いられるカラーフィルタに用いられる着色感光性組成物、この着色感光性組成物を用いたカラーフィルタ、及び該カラーフィルタを用いた液晶表示装置並びに有機ＥＬのカラーディスプレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の多様化等にともなって、従来から一般に使用されているＣＲＴに比べて消費電力や空間占有面積が少ない平面表示ディスプレイのニーズが高まり、このような平面表示ディスプレイとして液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス(有機ＥＬ)ディスプレイが注目されている。
【０００３】
現在、液晶表示装置は、テレビ、カーナビゲーション、携帯電話、およびノートパソコンとして大きな市場を形成するに至っており、省エネ、省スペースという特徴を活かしたデスクトップパソコン用のモニターやテレビとしても普及し始めている。
【０００４】
一般に、液晶表示装置では、カラーフィルタの上に液晶を駆動させるために透明電極が蒸着あるいはスパッタリングにより形成され、更にその上に液晶を一定方向に配向させるための配向膜が形成されている。これらの透明電極及び配向膜の性能を充分に得るには、その形成を、例えば、２００℃以上、好ましくは２３０℃以上の高温で行う必要がある。
【０００５】
また、携帯、ゲーム、カーナビゲーションなど屋外や車内で使用される場合、外光等の影響で表示品質が損なわれないようにする必要がある。また、テレビ用途の場合でも、使用する年数が長い為、リビングの蛍光灯や外光からの光に対する耐性が求められている。液晶表示装置の場合の消費電力としては、バックライトに使用される電力がもっとも高いため、近年では、いかにバックライトに使用される電力を低減するかも課題とされている。
【０００６】
また、有機ＥＬディスプレイは次世代のディスプレイとして期待され、エレクトロルミネッセンス素子で構成されている。エレクトロルミネッセンスは自発光である為、コントラスト、視野角の面で、液晶ディスプレイよりも優れていると言われている。
【０００７】
有機ＥＬディスプレイの場合のカラー化方式は、エレクトロルミネッセンス素子の発光色相のＲＧＢを塗り分ける方式と、白色のエレクトロルミネッセンス素子にカラーフィルタの組み合わせ、青色のエレクトロルミネッセンスで青色の発光に対して、蛍光層で緑、赤へ変換する方式がある。有機ＥＬディスプレイの場合は、電極に金属膜を用いる為に、外光反射により、コントラストが著しく低下する問題と、発光の色相が変化するという問題がある。
【０００８】
有機ＥＬディスプレイの場合、外光反射を低減する為に、円偏光板やカラーフィルタを有機ＥＬ発光素子の対向に取り付けることがある。その為、カラーフィルタを取り付ける場合は、ＥＬ発光素子の発光強度を極力下げずに、色純度を上げる必要がある。
【０００９】
この為、現在のカラーフィルタの製造方法としては、耐光性、耐熱性に優れた顔料を着色材とする顔料分散法と呼ばれる方式が主流をなっている。
顔料分散法の場合、感光性透明樹脂溶液中に顔料を分散した感光性着色組成物（顔料レ
ジスト）をガラス等の透明基板に塗布し、乾燥により溶剤を除去した後、一つのフィルタ色のパターン露光を行い、次いで未露光部を現像工程で除去して１色目のパターンを形成、必要に応じて加熱等の処理を加えた後、同様の操作を全フィルタ色について順次繰り返すことによりカラーフィルタを製造することができる。
【００１０】
しかしながら、上記の方法においても問題点がないわけではない。着色材として顔料を用いると、顔料は粒径が大きいため光散乱を起こしコントラストが低く、透過率（明度）も低下する。近年では、顔料の微細化技術の開発も進められ高コントラスト、透過率（明度）の高い顔料が開発されている。しかし、顔料を微細化した結果、分散性を安定化させる為に分散剤を多く添加する必要があり、分散剤の量が多くなることで、特に着色材の分光において、その分散剤の着色が大きく影響を受け、透過率低下を招くという課題がある。
【００１１】
上記の問題から、カラーフィルタの着色材として、染料を用いる検討もされている。しかし、染料はもともと顔料に比べ、耐熱性、耐光性が劣るという欠点がある。
染料の耐光性を向上すべく、金属錯体を添加する検討がされている（特許文献１）。染料に重合性可能な官能基の付与し、カラーフィルタを形成するパターン露光でパターン部に固定化する方法（特許文献２）。Ｎ−置換または無置換の（メタ）アクリルアミドと光架橋性部位を有する高分子結合体（バインダー樹脂）を選定することで、酸性染料を固定化する方法が提案されている。金属錯体を添加し、耐光性する手段を用いても、顔料に比べてはまだ充分な改善に至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−２２３７２０
【特許文献２】特開２０００−２６５１５
【特許文献３】特開２０００−３５２６１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、染料を用いた着色感光性組成物で形成したカラーフィルタの耐熱性及び耐光性を改善すべく、バインダー樹脂の構造を鋭意研究することで、耐熱性や耐光性の良いカラーフィルタを可能とする着色感光性組成物の提供を目的とする。また、該着色感光性組成物を用いて製造したカラーフィルタ、該カラーフィルタを用いた液晶表示装置及び有機ＥＬディスプレイの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、（Ａ）バインダー樹脂、（Ｂ）光重合性モノマー、（Ｃ）染料、（Ｄ）光開始剤、（Ｅ）溶剤を含有する着色感光性組成物において、前記（Ａ）バインダー樹脂が、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物及びリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物とを共重合してなるアルカリ可溶性を有する共重合体樹脂であることを特徴とする着色感光性組成物である。
【００１５】
また、本発明は、上記発明による着色感光性組成物において、前記（Ａ）バインダー樹脂が、全エチレン性不飽和二重結合化合物１００％に対して、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物を１０％〜５０％、及びリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物を１０％〜５０％含有したエチレン性不飽和二重結合化合物を共重合し
てなるアルカリ可溶性を有する共重合体樹脂であることを特徴とする着色感光性組成物である。
【００１６】
また、本発明は、上記発明による着色感光性組成物において、前記（Ａ）のバインダー樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）が、５，０００から５０，０００の範囲であることを特徴とする着色感光性組成物である。
【００１７】
また、本発明は、上記発明による着色感光性組成物において、前記（Ａ）バインダー樹脂と（Ｂ）光重合性モノマーの重量比（光重合性モノマーの重量／バインダー樹脂の重量）が、０．２５から２．５の範囲であることを特徴とする着色感光性組成物である。
【００１８】
また、本発明は、上記発明による着色感光性組成物において、前記（Ｃ）染料が、着色感光性組成物の固形分中に２％〜２０％含有することを特徴とする着色感光性組成物である。
【００１９】
また、本発明は、上記発明による着色感光性組成物において、前記（Ｃ）染料が、トリアリールメタン染料であることを特徴とする着色感光性組成物である。
【００２０】
また、本発明は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載する着色感光性組成物を用いて製造したことを特徴とするカラーフィルタである。
【００２１】
また、本発明は、請求項７記載のカラーフィルタを用いたことを特徴とする液晶表示装置である。
【００２２】
また、本発明は、請求項７記載のカラーフィルタを用いたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、色特性に優れ、特に透過度が高く、したがって明度の高いカラーフィルタを得ることができ、これまでの染料を用いたカラーフィルタよりも、耐熱性、耐光性の良いカラーフィルタを提供することができる。また、このようなカラーフィルタを使用することにより表示時の効率を低下させず、低消費電力、明るく鮮明なカラー画像を有する液晶表示装置を提供することができる。
有機ＥＬディスプレイの場合では長寿命で明るく鮮明なカラー画像を有するディスプレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】液晶ディスプレイの簡略的な構造を説明するための図である。
【図２】有機ＥＬディスプレイの簡略的な構造を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
まず、本発明の着色感光性組成物について説明する。
本発明の（Ａ）バインダー樹脂は、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物及びリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物を含有したエチレン性不飽和二重結合化合物を共重合してなるアルカリ可溶性を有する共重合体樹脂である。
【００２６】
カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物としては，アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、２−カルボキシエチルアクリレート、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノアクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチルアクリレート、グルタコン酸、テトラヒドロフタル酸などが挙
げられる。
【００２７】
リン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物のリン酸基は、式（１）で示される１価のリン酸基であっても式（２）で示される２価のリン酸基であってもよい。
【００２８】
【化１】
【００２９】
【化２】
【００３０】
リン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物としては、例えば、エチレングリコールメタクリレートフォスフェート、プロピレングリコールメタクリレートフォスフェート、エチレングリコールアクリレートフォスフェート、プロピレングリコールアクリレートフォスフェートに代表されるような下記一般式（３）で示される化合物がある。
【００３１】
【化３】
【００３２】
一般式（３）中、Ｒ10：水素またはメチル基を表す。Ｒ11：アルキレン基を表す。ｍ：１〜２０の整数を表す。
【００３３】
リン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物の具体例（式（４）〜（８））を以下に示すが、これに限るものではない。
【００３４】
【化４】
【００３５】
これらのリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物は、特公昭５０−２２５３６、特開昭５８−１２８３９３に記載の方法で製造することができる。市販品としては、ホスマーＭ、ホスマーＣＬ、ホスマーＰＥ、ホスマーＭＨ（以上ユニケミカル社製）、ライトエステルＰ−１Ｍ（以上共栄社化学社製）、ＪＡＭＰ−５１４（以上城北化学工業社製）、ＫＡＹＡＭＥＲＰＭ−２、ＫＡＹＡＭＥＲＰＭ−２１（以上日本化薬社製）等がある。
【００３６】
これらのリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物は、単独あるいは２種以上の組み合わせで用いることができる。また、共重合体におけるリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物の共重合比は、全エチレン性不飽和二重結合化合物１００％に対して１０〜５０％であることが好ましく、１０〜３０％であることが更に好ましい。
【００３７】
また、前記カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物は、単独あるいは２種以上の組み合わせで用いることができる。また、共重合体におけるカルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物の共重合比は、全エチレン性不飽和二重結合化合物１００％に対して１０〜５０％であることが好ましく、１０〜３０％であることが更に好ましい。
【００３８】
リン酸基は、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛等の多価金属、アンモニア、またはエチルアミン、ジブチルアミン、トリエタノールアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、ジステアリルアミン等の有機アミンと塩を形成していてもよい。
【００３９】
リン酸基又はカルボキシル基を有する樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは１,０００〜５０,０００であり、更に好ましくは２,０００〜３０,０００である。
バインダー樹脂の分子量が１，０００以下では、着色感光性組成物を透明基板上にコールする際に、膜均一性が悪くなることと、耐熱性や耐光性の耐性以外の耐薬品性などが悪くなることがある。バインダー樹脂の分子量が５０，０００以上では、パターニングする際の現像性が悪くなるという問題点がある。
【００４０】
その他に（Ａ）バインダー樹脂を構成するエチレン性不飽和二重結合化合物としては、水酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物が挙げられる。水酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物としては、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、グリセリン（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート（ｎ＝２〜５０）、ポリカプロラクトン変性ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート（カプロラクトンの繰り返し数＝1〜６）、エポキシ（メタ）アクリレート、水酸基末端ウレタン（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド，アリルアルコール、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリ（エチレングリコール−プロピレングリコール）モノメタクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリ（エチレングリコール−テトラメチレングリコール）モノメタクリレート、ポリ（エチレングリコール−テトラメチレングリコール）モノアクリレート、ポリ（プロピレングリコール−テトラメチレングリコール）モノメタアクリレート、ポリ（プロピレングリコール−テトラメチレングリコール）モノアクリレート、プロピレングリコールポリブチレングリコールモノメタクリレート、プロピレングリコールポリブチレングリコールモノアクリレートなどが挙げられる。
【００４１】
また、水酸基、リン酸、カルボキシル基を有しないエチレン性不飽和二重結合化合物としては、例えば、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノアクリレート、オクトキシポリエチレングリコールモノアクリレート、オクトキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノメタクリレート、オクトキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノアクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノアクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノアクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、ステアロキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールモノアクリレート、アリロキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、アリロキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールモノアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジメタクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート、ポリ（エチレングリコール-テトラメチレングリコール）ジメタクリレート、ポリ（エチレングリコール-テトラメチレングリコール）ジアクリレート、ポリ（プロピレングリコール-テトラメチレングリコール）ジメタクリレート、ポリ（プロピレングリコール-テトラメチレングリコール）ジアクリレート、ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール-ポリエチレングリコールジアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールモノアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール-ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ノニルフェノキシポリ（エチレングリコール-プロピレングリコール）モノアクリレート、フェノールエチレンオキサイド変性アクリレート、ノニルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート、ビスフェノールＦエチレンオキサイド変性ジアクリレ
ート等が挙げられる。これらは、例えば日本油脂株式会社よりブレンマーシリーズや東亜合成株式会社よりアロニックスシリーズとして市販されている。
【００４２】
また、水酸基又はカルボキシル基を有しない化合物としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル類や、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル等が挙げられる。また、アルキル基の水素原子の一部または全部が芳香環，複素環，ハロゲン原子などで置換されているアルキル（メタ）アクリレートなど、一般にアクリル樹脂の合成に用いられるモノマーを用いることができる。
【００４３】
バインダー樹脂中にカルボキシル基、又はリン酸基を有する不飽和二重結合化合物がそれぞれ１０％〜５０％の範囲で含有されている。カルボキシル基を有する不飽和二重結合化合物がバインダー樹脂中の含有量が１０％以下では、パターニングする際の現像性が悪くなることと、染料の耐光性が悪化する傾向がある。一方、カルボキシル基を有する不飽和二重結合化合物の含有量が５０％以上では、バインダー樹脂を合成する上で、溶剤に溶解し難くなることがある。リン酸基を有する不飽和二重結合化合物がバインダー樹脂中の含有量が１０％以下では、染料の耐光性改善効果が十分でない。一方、リン酸基を有する不飽和二重結合化合物の含有量が５０％以上では、バインダー樹脂を合成する上で、他の成分の含有量が少なくなる為、コート性が悪くなる。
【００４４】
カルボキシル基及びリン酸基を有するアクリル樹脂の合成は、開始剤の存在下、不活性ガス気流下、５０℃〜１５０℃で２〜１０時間かけて行われる。必要に応じて溶剤の存在下で行ってもよい。
【００４５】
アクリル樹脂を合成する上で、用いる溶剤としては、エチルセルソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの酢酸エステル系溶剤や、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤、キシレン、エチルベンゼン等が挙げられる。
【００４６】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられ、これらの樹脂を添加しても良い。
【００４７】
着色感光性組成物中の（Ａ）バインダー樹脂と（Ｂ）光重合性モノマーとの重量比（光重合性モノマーの重量/バインダー樹脂の重量）が０．２５から２．５の範囲が最適である。０．２５以下では染料を着色材として場合、パターニングする上での露光感度が低下するため、露光感度不足になる。また、バインダー樹脂と光重合性モノマーの２．５以上では、バインダー樹脂の量が少なく、現像性を十分に付与できず、形成したパターンの直線性が悪くなる。
【００４８】
本発明に用いられる（Ｂ）光重合性モノマーとしては、トリシクロデカンジメチロールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（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、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートなどの各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル等が挙げられる。
【００４９】
着色感光性組成物に用いられる（Ｃ）染料としては、塩基性染料を用いることが好ましい。塩基性染料は、酸性染料に比べ、分子の骨格が剛直でない為、透過光の消偏性などないと言われている。塩基性染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ベーシック イエロー（Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ）１、２、１１、１３、１５、１９、２１、２８、２９、３２、３６、４０、４１、４５、５１、６３、６７、７０、７３及び９１；Ｃ．Ｉ．ベーシック オレンジ（Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｏｒａｎｇｅ）２、２１、２２及び３０；Ｃ．Ｉ．ベーシック レッド（Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ）１、１：１、２、１２、１３、１４、１５、１８、１８：１、２３、２４、２７、２９、３５、３６、３８、３９、４６、４６：１、５１、５２、５４、６８、６９、７０、７３、８２、１０９及び１１５；Ｃ．Ｉ．ベーシック バイオレット（Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ）１、３、７、１０、１１、１１：１、１５、１６、２１、２７、３５及び３９；Ｃ．Ｉ．ベーシック ブルー（Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ）１、３、７、９、２１、２２、２６、３５、４１、４５、４７、５２、５４、６５、６６、６９、７５、７７、９２、１００、１０５、１１７、１２２、１２４、１２９、１４７及び１５１；及びＣ．Ｉ．ベーシックグリーン（Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｇｒｅｅｎ）１及び４等を挙げることができる。
【００５０】
本発明の塩基性染料は、トリアリールメタン系染料を好適に用いることができる。
トリアリールメタン系染料としては、従来公知のトリアリールメタン系の着色染料を広く使用できるが、具体的には、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、ビクトリアブルーＢ、ＯＩＬ Ｂｌｕｅ６１３（オリエント化学工業社製）ＶＡＬＩＦＡＳＴＢｌｕｅ１６２１(オリエント化学社製)、ＳＢＮＢｌｕｅ７０１(保土ヶ谷化学社製)及びこれらの誘導体が好ましい。これらトリアリールメタン色素は単独又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００５１】
染料等の着色材の光退色については、酸化的な退色、特に光により生成した一重項酸素によるものと知られている。特にトリアリールメタン系の染料は、耐光性に難点がある。その耐光性を改善すべく、一重項酸素をクエンチする材料として金属錯体などを用いることができる。例えば、金属としては、ニッケル、銅、コバルト等の金属錯体が好機に用いられる。市販品のものでは、ジアルキルジチオカルバネートについては、ジ−ｎ−ブチルジオカルバミン酸ニッケル、Ｄ１７８１（東京化成工業）、ベンゼンジチオールについては、ＰＡ−１００５やＰＡ−１００６（三井東圧ファイン）、また、類似ジチオールのニッケル錯体については、ＮＫＸ１１９９（日本感光色素）などを用いることができる。
【００５２】
染料の含有量は着色感光性組成物中の固形分中に２％〜２０％の範囲が好ましい。含有量が２％以下では、十分な着色性がなく、カラーフィルタとして用いる為には、膜厚が７．５μｍ以上必要になり、コート時の膜均一性などで問題が生じることになる。また、２０％を超えると、染料特有の感度を低下させる特性の為、感度不足になる。
【００５３】
本発明に好適に用いられる（Ｄ）光開始剤は、市販品の開始剤であれば使用することでき、特別限定するものではない。例えば、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、N,N'テトラメチル-4,4'-ジアミノベンゾフェノン、4-メトキシ-4'-ジメチルアミノベンゾフェノン、
4,4'-ジエチルアミノベンゾフェノン、2-エチルアントラキノン、フェナントレン等の芳香族ケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル類、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン、2-(o-クロロフェニル)-4,5-フェニルイミダゾール２量体、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジ(m-メトキシフェニル)イミダゾール２量体、2-(o-フルオロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール２量体、2-(o-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール２量体、2、4,5-トリアリールイミダゾール２量体、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)−ブタノン、2-トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル-5-(p-シアノスチリル)-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-(p-メトキシスチリル)-1,3,4-オキサジアゾール等のハロメチルチアゾール化合物、2,4,6-トリス（トリクロロメチル）-1,3,5-トリアジン、2-メチル−4,6-ビス（トリクロロメチル）-1,3,5-トリアジン、2-フェニル-4、6-ビス（トリクロロメチル）-1,3,5-トリアジン、2-(4-クロロフェニル)-4,6-ビス（トリクロロメチル）-1,3,5-トリアジン、2-(4-メトキシフェニル)-4,6-ビス（トリクロロメチル）-1,3,5-トリアジン、2-(4-メトキシナフチル)-4,6-ビス（トリクロロRメチル）-1,3,5-トリアジン、2-(4-メトキシスチリル)-4,6-ビス（トリクロロメチル）-1,3,5-トリアジン、2-(3,4,5-トリメトキシスチリル)-4,6-ビス（トリクロロメチル）-1,3,5-トリアジン、2-(4-メチルチオスチリル)-4,6-ビス（トリクロロメチル）-1,3,5-トリアジン等のハロメチル−Ｓ−トリアジン系化合物、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパノン、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]-ブタノン-1,1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニルケトン等の光重合開始剤が挙げられる。また、チバSC製のオキシムエステル系光開始剤（OXE01ならびにOXE02）が好ましく用いられる。
【００５４】
これらの光重合開始剤は、単独又は２種以上を混合して使用することができる。また、それ自体では光重合開始剤や増感剤として作用しないが、上記の化合物と組み合わせて用いることにより、光重合開始剤や増感剤の能力を増大させ得るような化合物を添加することもできる。そのような化合物としては、例えば、ベンゾフェノンと組み合わせて使用すると効果のあるトリエタノールアミン等の第３級アミンを挙げることができる。
【００５５】
本発明に用いられる（Ｅ）溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、α−もしくはβ−テルピネオール等のテルペン類等、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、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グリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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酢酸エステル類等が挙げられ、これらを用いて溶解、混合させることにより、均一な溶液状の組成物とすることができる。
【００５６】
本発明の着色感光性組成物の基材へ塗布した際の膜厚均一化する為に、界面活性剤等を用いても良く、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリ
ル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、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ノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤、また、フッ素系やシリコーン系の界面活性剤が挙げられる。
【００５７】
また、本発明の着色感光性組成物において必要に応じてカップリング剤、硬化促進剤、熱重合禁止剤、可塑剤等の添加剤を配合することができる。カップリング剤は透明基板との耐湿密着を向上させるもので、グリシジル基、メタロイル基、イソシアネート基のいずれかを1分子中に持つと共にアルコキシ基もつシロキサン化合物を好ましく用いることができる。熱重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、tert-ブチルカテコール、フェノチアジン等を挙げることができ、可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジル等を挙げることができる。
【００５８】
次いで、本発明のカラーフィルタの製造方法について記載する。
本発明のカラーフィルタは、例えば、青色着色組成物、赤色着色組成物および緑色着色組成物をスピンコート法やダイコート法によって、透明基板上に塗布し、フォトリソグラフィ法により透明基板上に各色のフィルタセグメントを形成することにより製造することができる。透明基材とは、透明性があり、ある程度の剛性があればとくに限定されるものではないが、可視光に対して透過率の高いソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。また、ガラス板や樹脂板の表面には、パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫などからなる透明電極が形成されていてもよい。
【００５９】
現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色組成物を塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ可溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
【００６０】
本発明のカラーフィルタは、以上の方法により製造された、基板上にフィルタセグメントおよびブラックマトリックスを備えることを特徴とする。フィルタセグメントの色は、赤色、緑色、青色、黄色、紫色、マゼンタ色、シアン色、オレンジ色などから２〜６色程度選択される。同色系の色で、濃度の異なるフィルタセグメントを形成してもよい。
【００６１】
本発明の液晶表示装置及び有機ＥＬディスプレイの模式的な断面図を示す。液晶表示装置の簡略的な構造を図１に示す。液晶ディスプレイは１枚の基板にカラーフィルタ、対向する基板にＴＦＴを形成した両基板間に液晶を封入し、両基板の外側には偏光板を張り合わせたパネルとバックライトからなる。液晶表示装置の場合、液晶に電荷を印加し、液晶の複屈折性を利用してバックライトからの光の明暗をつけることで表示が出来ている。この場合、偏光板でバックライトの光を５０％遮断し、カラーフィルタで７０％の光を遮断
することになる。その為、カラーフィルタとしては、より透過率の高いカラーフィルタが求められている。
【００６２】
有機ＥＬディスプレイの簡略図を図２に示す。有機ＥＬディスプレイのトップエミッション構造においては、液晶表示装置と同様に、１枚の基板にカラーフィルタが形成され、対向する基板にＴＦＴ及び有機ＥＬ素子が形成され、両基板間に接着層が設けられている。有機ＥＬディスプレイの重要な課題としては、素子の寿命拡大と消費電力の削減が挙げられる。その為、素子としては発光効率を向上することが活発に研究されている。
しかし、色再現性という意味では十分な性能が得られていないのが現状である。その為、色の補正を行う為に、カラーフィルタが必要になる。カラーフィルタにより色再現領域が拡大できても、カラーフィルタでＥＬ素子からの光を多く遮ってしまうと、ＥＬ素子の発光効率を向上させたことによる効果が薄くなる為、カラーフィルタとしては、より透過率の高いカラーフィルタが求められている。
【００６３】
以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。
【００６４】
（１）バインダー樹脂の合成
（バインダー樹脂１の合成） ・・・ホスフェート １５部、酸 １５部
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート１４．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．０部、メタクリル酸３．９部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）４．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂１の重量平均分子量Ｍｗは２０,０００であった。
【００６５】
（バインダー樹脂２の合成） ・・・ホスフェート種類 分子量４８,０００
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート１４．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．０部、メタクリル酸３．９部、
（2-ヒドロキシエチル）メタクリレートアシッドホスフェート（城北化学工業社製「ＪＰＡ−５１４Ｍ」）４．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．２部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．１５部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂２の重量平均分子量Ｍｗは４８,０００であった。
【００６６】
（バインダー樹脂３の合成） ・・・ホスフェート比率 ４７部 酸１５部
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート８．０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート２．０部、メタクリル酸３．９部、
（2-ヒドロキシエチル）メタクリレートアシッドホスフェート（城北化学工業社製「ＪＰＡ−５１４Ｍ」）１２．１部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂３の重量平均分子量Ｍｗは１８,０００であった。
【００６７】
（バインダー樹脂４の合成） ・・・ホスフェート比率 １０部 酸１９部
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート１４．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．０部、メタクリル酸４．９部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）３．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂４の重量平均分子量Ｍｗは１５,０００であった。
【００６８】
（バインダー樹脂５の合成） ・・・ホスフェート比率 ３６部 酸１０部
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート１０．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．０部、メタクリル酸２．６部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）９．３部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂５の重量平均分子量Ｍｗは１７,０００であった。
【００６９】
（バインダー樹脂６の合成） ・・・ホスフェート比率 ３８部 酸７．７部
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート１０．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．０部、メタクリル酸２．０部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）９．９部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂６の重量平均分子量Ｍｗは２１,０００であった。
【００７０】
（バインダー樹脂７の合成） ・・・ホスフェート比率 ８．０部 酸２２部
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート１４．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．０部、メタクリル酸５．８部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）２．１部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂７の重量平均分子量Ｍｗは１８,０００であった。
【００７１】
（バインダー樹脂８の合成） ・・・ホスフェート比率 １０部 酸４０部
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でメチルメタアクリレート９．０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．０部、メタクリル酸１０．４部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）２．６部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂８の重量平均分子量Ｍｗは２０,０００であった。
【００７２】
（バインダー樹脂９の合成） ・・・分子量
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート８５部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート１４．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．０部、メタクリル酸３．９部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）４．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．８部の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で２時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．５部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂９の重量平均分子量Ｍｗは６,０００であった。
【００７３】
（バインダー樹脂１０の合成） ・・・比較例 ホスフェート無し
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート５０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でオクチルアクリレ−ト１３.３部、ベンジルメタクリレ−ト３.７部、パラクミルフェノ−ルエチレンオキサイド変性アクリレ−ト（東亞合成社製「アロニックスＭ１１０」）３.７部、メタクリル酸４.３部、２−ヒドロキシエチルメタクリレ−ト４.６部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０.２部
をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応させた後、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂１０の重量平均分子量Ｍｗは４０,０００であった。
【００７４】
（バインダー樹脂１１の合成） ・・・比較例 ホスフェート比率 １３ 酸 ６０
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート４．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート３．０部、メタクリル酸１５．６部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）３．３部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応させた結果、プロピレングリコールモノメリルエーテルアセテートに不溶な成分が析出した。
【００７５】
（バインダー樹脂１２の合成） ・・・比較例 ホスフェート比率 ５１ 酸 １０
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でメチルメタアクリレート８．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート２．０部、メタクリル酸２．６部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）１３．３部、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂１２の重量平均分子量Ｍｗは６,０００であった。
【００７６】
（バインダー樹脂１３の合成） ・・・比較例 分子量 ４，０００
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート１００部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でメチルメタアクリレート８．１部、ベンジルメタクリレ−ト６.７部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート２．３部、メタクリル酸４．６部、アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）４．３部、アゾビスイソブチロニトリル０．５部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂１３の重量平均分子量Ｍｗは４,０００であった。
【００７７】
（バインダー樹脂１４の合成） ・・・比較例 分子量 ５５，０００
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート６０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でメチルメタアクリレート１４．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート３．０部、メタクリル酸４．６部、アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）４．３部、アゾビスイソブチロニトリル０．２部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を
測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂１３の重量平均分子量Ｍｗは５５,０００であった。
【００７８】
［感光性組成物の調製］
下記の要領で着色感光性組成物を調製した。
・青色感光性組成物１ ・・・Ｍ／Ｐ＝0.67、染料 ５．８
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μmのフィルタで濾過して、青色感光性組成物１を得た。
青色染料ＳＢＮ Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製） ０．７部
バインダー樹脂１ ４２．４部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ２．０部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) ８．５部
レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ−３２３」） １．１部
ロヘキサノン ４４．９部
【００７９】
・青色感光性組成物２
バインダー樹脂１をバインダー樹脂２に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物２を得た。
・青色感光性組成物３
バインダー樹脂１をバインダー樹脂３に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物３を得た。
・青色感光性組成物４
バインダー樹脂１をバインダー樹脂４に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物４を得た。
・青色感光性組成物５
バインダー樹脂１をバインダー樹脂５に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物５を得た。
・青色感光性組成物６
バインダー樹脂１をバインダー樹脂６に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物６を得た。
・青色感光性組成物７
バインダー樹脂１をバインダー樹脂７に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物７を得た。
・青色感光性組成物８
バインダー樹脂１をバインダー樹脂８に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物８を得た。
・青色感光性組成物９
バインダー樹脂１をバインダー樹脂９に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物９を得た。
【００８０】
・青色感光性組成物１０ ・・・比較例
バインダー樹脂１をバインダー樹脂１０に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様に
して、青色感光性組成物１０を得た。
・青色感光性組成物１１ ・・・比較例
バインダー樹脂１をバインダー樹脂１１に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物１１を得た。
・青色感光性組成物１２ ・・・比較例
バインダー樹脂１をバインダー樹脂１２に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物１２を得た。
・青色感光性組成物１３ ・・・比較例
バインダー樹脂１をバインダー樹脂１３に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物１３を得た。
【００８１】
・青色感光性組成物１４ ・・・Ｍ／Ｐ=２．４９
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μmのフィルタで濾過して、青色感光性組成物１４を得た。
青色染料ＳＢＮ Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製） ０．７部
バインダー樹脂１ １８．３部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ２．０部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) １３．７部
レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ−３２３」） １．１部
シクロヘキサノン ４４．９部
【００８２】
・青色感光性組成物１５ ・・・Ｍ／Ｐ=０．２５
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μmのフィルタで濾過して、青色感光性組成物１５を得た。
青色染料ＳＢＮ Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製） ０．７部
バインダー樹脂１ ５６．４部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ２．０部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) ４．３部
レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ−３２３」） １．１部
シクロヘキサノン ３５．５部
【００８３】
・青色感光性組成物１６ ・・・比較例 Ｍ／Ｐ=２．８４
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μmのフィルタで濾過して、青色感光性組成物１６を得た。
青色染料ＳＢＮ Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製） ０．７部
バインダー樹脂１ １６．７部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ２．０部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) １４．２部
レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ−３２３」） １．１部
シクロヘキサノン ６５．３部
・青色感光性組成物１７ ・・・比較例 Ｍ／Ｐ=０．２
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μmのフィルタで濾過して、青色感光性組成物１８を得た。
青色染料ＳＢＮ Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製） ０．７部
バインダー樹脂１ ５８．７部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ３．６部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) １４．２部
レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ−３２３」） １．１部
シクロヘキサノン ２１．７部
【００８４】
・青色感光性組成物１８ 染料濃度 １８％
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μmのフィルタで濾過して、青色感光性組成物１８を得た。
青色染料ＳＢＮ Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製） ４．８部
バインダー樹脂１ ４２．４部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ２．０部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) ８．５部
レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ−３２３」） １．１部
シクロヘキサノン ７８．６部
【００８５】
・青色感光性組成物１９ ・・・比較例 染料濃度 ２４％
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μmのフィルタで濾過して、青色感光性組成物１９を得た。
青色染料ＳＢＮ Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製） ７．７部
バインダー樹脂１ ４２．４部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ２．０部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) ８．５部
レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ−３２３」） １．１部
シクロヘキサノン ３８．３部
・青色感光性組成物２０ ・・・比較例 顔料
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して青色顔料分散体を作製した。
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６（東洋インキ製造社製「リオノールブルーＥＳ」） １０．０部
分散剤（ゼネカ社製「ソルスバーズ２００００」） ２．０部
バインダー樹脂１０（固形分３０％） ２６．７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 ４８．０部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μｍのフィルタで濾過して青色感光性組成物２０を得た。
上記分散体 １２．９部
バインダー樹脂１ ２５．６部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) ８．５部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ２．０部
シクロヘキサノン ３７．１部
・青色感光性組成物２１ ・・・比較例 染料 １．９％
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μmのフィルタで濾過して、青色感光性組成物２１を得た。
青色染料ＳＢＮ Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製） ５．７部
バインダー樹脂１ ４２．４部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ２．０部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) ８．５部
レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ−３２３」） １．１部
シクロヘキサノン ４０．９部
【００８６】
着色感光性組成物として、青色感光性組成物１〜９、１４、１５、１８を実施例１〜１
２、青色感光性組成物１０〜１３、１６、１７、１９、２０、２１を比較例１〜９とした。
【００８７】
[評価項目]
上記各実施例及び比較例で調製した各青色感光性組成物について、以下のようにして評価を行った。
（膜厚）
ガラス基板上に、上記実施例及び比較例で得られた青色感光性組成物（１）〜（２１）をＣ光源におけるＣＩＥ色度座標のｙの値が０．１１４になるようにスピンコート法により塗布した後乾燥させ、青色感光層を形成した。その後、７０℃で２０分間のプリベークを行なった後、プロキシミティーアライナーによる近接露光方式により、各青色感光性組成物の飽和露光量で露光した。次に、１．２５質量％の炭酸ナトリウム溶液を用いてシャワー現像した後、水洗して、パターニングを完了した後、クリーンオーブン中で１８０℃２０分間焼成を行ない、放熱後、青色パターンの膜厚を測定した。
このとき、膜厚が７．５μｍ以下であれば〇とし、７．５μｍ以上となるものを×判定とした。
【００８８】
（明度）
ガラス基板上に、上記実施例及び比較例で得られた青色感光性組成物（１）〜（２１）をＣ光源におけるＣＩＥ色度座標のｙの値が０．１１４になるようにスピンコート法により塗布した後乾燥させ、青色感光層を形成した。その後、７０℃で２０分間のプリベークを行なった後、プロキシミティーアライナーによる近接露光方式により、各青色感光性組成物の飽和露光量で露光した。
次に、１．２５質量％の炭酸ナトリウム溶液を用いてシャワー現像した後、水洗して、パターニングを完了した後。クリーンオーブン中で１８０℃２０分間焼成を行ない評価用基板とした。
得られた青色パターンの色度をオリンパス社製「ＯＳＰ−２０００」にて測定し、Ｙ値を比較した。このとき、Y値が１５．０以上を〇とし、１５．０未満のものを×とした。
【００８９】
（コート性）
ガラス基板上に、上記実施例及び比較例で得られた青色感光性組成物（１）〜（２１）をＣ光源におけるＣＩＥ色度座標のｙの値が０．１１４になるようにスピンコート法により塗布した後乾燥させ、青色感光層を形成した。その際のコート基板のムラをナトリウムランプでの反射光でムラが確認できるものを×、ムラが無いものを○とした。
【００９０】
（感度）
ガラス基板上に、上記実施例及び比較例で得られた青色感光性組成物（１）〜（２１）をＣ光源におけるＣＩＥ色度座標のｙの値が０．１１４になるようにスピンコート法により塗布した後乾燥させ、青色感光層を形成した。次に、７０℃で２０分間のプリベークを行なった後、プロキシミティーアライナーによる近接露光方式で、５０μｍの細線パターンを備えたフォトマスクを介して紫外線露光を行なった。露光量は１０、２０、３０、５０、８０、１００、１５０、２００、３００、４００、５００ｍＪ／ｃｍ2 の１１水準とした。
次に、１．２５質量％の炭酸ナトリウム溶液を用いてシャワー現像した後、水洗して、パターニングを完了した。得られたフィルタセグメントの膜厚を未露光・未現像部分の膜厚で割ってその残膜率を算出した。そして、横軸を露光量の常用対数、縦軸を現像後残膜率として露光感度曲線をプロットした。得られた露光感度曲線から、現像後残膜率が８５％以上に達する最小露光量を飽和露光量、すなわち青色感光性組成物の感度とし、３００ｍJ／ｃｍ2未満のものを〇とし、３００ｍJ／ｃｍ2以上のものを×判定とした。
【００９１】
（パターン形状）
ガラス基板上に、上記実施例及び比較例で得られた青色感光性組成物（１）〜（２１）をＣ光源におけるＣＩＥ色度座標のｙの値が０．１１４になるようにスピンコート法により塗布した後乾燥させ、青色感光層を形成した。その後、７０℃で２０分間のプリベークを行なった後、プロキシミティーアライナーによる近接露光方式により、マスク寸法５０μｍのストライプパターンマスクを用い、各青色感光性組成物の飽和露光量で露光した。次に、１．２５質量％の炭酸ナトリウム溶液を用いてシャワー現像した後、水洗して、パターニングを完了した後。クリーンオーブン中で１８０℃２０分間焼成を行ない評価用基板とした。得られた青色パターンの形状をＳＥＭ観察し、順テーパー形状のものを○、オーバーハング形状のものを×とした。
【００９２】
（耐熱性）
ガラス基板上に、上記実施例及び比較例で得られた青色感光性組成物（１）〜（２１）をＣ光源におけるＣＩＥ色度座標のｙの値が０．１１４になるようにスピンコート法により塗布した後乾燥させ、青色感光層を形成した。次に、７０℃で２０分間のプリベークを行なった後、プロキシミティーアライナーによる近接露光方式で、５０μｍの細線パターンを備えたフォトマスクを介して紫外線露光を行なった。パターニングを完了した後、クリーンオーブン中で１８０℃２０分間焼成を行ったものを耐熱性評価用サンプルとして、１８０℃/３ｈｒの耐熱性評価を実施した。耐熱試験前の分光と耐熱試験後の分光の色差（ΔEab）を測定した。色差（ΔEab）が５以下のものを○、５以上のものを×とした。
【００９３】
（耐光性試験）
ガラス基板上に、上記実施例及び比較例で得られた青色感光性組成物（１）〜（２１）をＣ光源におけるＣＩＥ色度座標のｙの値が０．１１４になるようにスピンコート法により塗布した後乾燥させ、青色感光層を形成した。次に、７０℃で２０分間のプリベークを行なった後、プロキシミティーアライナーによる近接露光方式で、５０μｍの細線パターンを備えたフォトマスクを介して紫外線露光を行なった。パターニングを完了した後、クリーンオーブン中で１８０℃２０分間焼成を行った。透明導電膜を形成する代わりに、PVA(ポリビニールアルコール)水溶液を基板上に２．０μｍに塗布したものを耐熱性評価用サンプルとした。耐光性評価装置（アトラス社製「ウェザーメータ Ci35A」）にて１００時間、光暴露し、耐光性評価前後の色差（Eab）を測定した。Eabが５以下の場合を〇、５を越えるものを×判定とした。
【００９４】
実施例１〜１２、比較例１〜９の評価結果を表１、表２に示す。
【００９５】
【表１】
【００９６】
【表２】
【００９７】
表１、表２の結果から、以下のことが明らかである。即ち、染料を用いたカラーフィルタにおいて、バインダー樹脂がカルボキシル基とリン酸基を有するアルカリ可溶性樹脂であり、カルボキシル基とリン酸基が樹脂中に１０〜５０％の範囲内で含有され、該バインダー樹脂の分子量が５，０００から５０，０００の範囲であるバインダー樹脂、及びバインダー樹脂量と光重合性モノマーの重量比が０．２５〜２．５の範囲、染料にトリアリールメタン染料を用いることで、明度が高く、耐熱性、耐光性の良好なカラーフィルタを得ることができる。
【符号の説明】
【００９８】
１……カラーフィルタ
２……液晶
４……バックライト
５……透明基板
６ａ……赤色着色層
６ｂ……緑色着色層
６ｃ……青色着色層
７…ブラックマトリクス
８……オーバーコート層
９……ＴＦＴ
１０……透明電極
１１……偏向板
１２……有機ＥＬ層
１３……バリア層
１４ａ……赤色発光層
１４ｂ……緑色発光層
１４ｃ……青色発光層
１５……反射陰極
１６…封止時剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶表示装置や有機ＥＬディスプレイに用いられるカラーフィルタに用いられる着色感光性組成物、この着色感光性組成物を用いたカラーフィルタ、及び該カラーフィルタを用いた液晶表示装置並びに有機ＥＬのカラーディスプレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の多様化等にともなって、従来から一般に使用されているＣＲＴに比べて消費電力や空間占有面積が少ない平面表示ディスプレイのニーズが高まり、このような平面表示ディスプレイとして液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス(有機ＥＬ)ディスプレイが注目されている。
【０００３】
現在、液晶表示装置は、テレビ、カーナビゲーション、携帯電話、およびノートパソコンとして大きな市場を形成するに至っており、省エネ、省スペースという特徴を活かしたデスクトップパソコン用のモニターやテレビとしても普及し始めている。
【０００４】
一般に、液晶表示装置では、カラーフィルタの上に液晶を駆動させるために透明電極が蒸着あるいはスパッタリングにより形成され、更にその上に液晶を一定方向に配向させるための配向膜が形成されている。これらの透明電極及び配向膜の性能を充分に得るには、その形成を、例えば、２００℃以上、好ましくは２３０℃以上の高温で行う必要がある。
【０００５】
また、携帯、ゲーム、カーナビゲーションなど屋外や車内で使用される場合、外光等の影響で表示品質が損なわれないようにする必要がある。また、テレビ用途の場合でも、使用する年数が長い為、リビングの蛍光灯や外光からの光に対する耐性が求められている。液晶表示装置の場合の消費電力としては、バックライトに使用される電力がもっとも高いため、近年では、いかにバックライトに使用される電力を低減するかも課題とされている。
【０００６】
また、有機ＥＬディスプレイは次世代のディスプレイとして期待され、エレクトロルミネッセンス素子で構成されている。エレクトロルミネッセンスは自発光である為、コントラスト、視野角の面で、液晶ディスプレイよりも優れていると言われている。
【０００７】
有機ＥＬディスプレイの場合のカラー化方式は、エレクトロルミネッセンス素子の発光色相のＲＧＢを塗り分ける方式と、白色のエレクトロルミネッセンス素子にカラーフィルタの組み合わせ、青色のエレクトロルミネッセンスで青色の発光に対して、蛍光層で緑、赤へ変換する方式がある。有機ＥＬディスプレイの場合は、電極に金属膜を用いる為に、外光反射により、コントラストが著しく低下する問題と、発光の色相が変化するという問題がある。
【０００８】
有機ＥＬディスプレイの場合、外光反射を低減する為に、円偏光板やカラーフィルタを有機ＥＬ発光素子の対向に取り付けることがある。その為、カラーフィルタを取り付ける場合は、ＥＬ発光素子の発光強度を極力下げずに、色純度を上げる必要がある。
【０００９】
この為、現在のカラーフィルタの製造方法としては、耐光性、耐熱性に優れた顔料を着色材とする顔料分散法と呼ばれる方式が主流をなっている。
顔料分散法の場合、感光性透明樹脂溶液中に顔料を分散した感光性着色組成物（顔料レ
ジスト）をガラス等の透明基板に塗布し、乾燥により溶剤を除去した後、一つのフィルタ色のパターン露光を行い、次いで未露光部を現像工程で除去して１色目のパターンを形成、必要に応じて加熱等の処理を加えた後、同様の操作を全フィルタ色について順次繰り返すことによりカラーフィルタを製造することができる。
【００１０】
しかしながら、上記の方法においても問題点がないわけではない。着色材として顔料を用いると、顔料は粒径が大きいため光散乱を起こしコントラストが低く、透過率（明度）も低下する。近年では、顔料の微細化技術の開発も進められ高コントラスト、透過率（明度）の高い顔料が開発されている。しかし、顔料を微細化した結果、分散性を安定化させる為に分散剤を多く添加する必要があり、分散剤の量が多くなることで、特に着色材の分光において、その分散剤の着色が大きく影響を受け、透過率低下を招くという課題がある。
【００１１】
上記の問題から、カラーフィルタの着色材として、染料を用いる検討もされている。しかし、染料はもともと顔料に比べ、耐熱性、耐光性が劣るという欠点がある。
染料の耐光性を向上すべく、金属錯体を添加する検討がされている（特許文献１）。染料に重合性可能な官能基の付与し、カラーフィルタを形成するパターン露光でパターン部に固定化する方法（特許文献２）。Ｎ−置換または無置換の（メタ）アクリルアミドと光架橋性部位を有する高分子結合体（バインダー樹脂）を選定することで、酸性染料を固定化する方法が提案されている。金属錯体を添加し、耐光性する手段を用いても、顔料に比べてはまだ充分な改善に至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−２２３７２０
【特許文献２】特開２０００−２６５１５
【特許文献３】特開２０００−３５２６１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、染料を用いた着色感光性組成物で形成したカラーフィルタの耐熱性及び耐光性を改善すべく、バインダー樹脂の構造を鋭意研究することで、耐熱性や耐光性の良いカラーフィルタを可能とする着色感光性組成物の提供を目的とする。また、該着色感光性組成物を用いて製造したカラーフィルタ、該カラーフィルタを用いた液晶表示装置及び有機ＥＬディスプレイの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、（Ａ）バインダー樹脂、（Ｂ）光重合性モノマー、（Ｃ）染料、（Ｄ）光開始剤、（Ｅ）溶剤を含有する着色感光性組成物において、前記（Ａ）バインダー樹脂が、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物及びリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物とを共重合してなるアルカリ可溶性を有する共重合体樹脂であることを特徴とする着色感光性組成物である。
【００１５】
また、本発明は、上記発明による着色感光性組成物において、前記（Ａ）バインダー樹脂が、全エチレン性不飽和二重結合化合物１００％に対して、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物を１０％〜５０％、及びリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物を１０％〜５０％含有したエチレン性不飽和二重結合化合物を共重合し
てなるアルカリ可溶性を有する共重合体樹脂であることを特徴とする着色感光性組成物である。
【００１６】
また、本発明は、上記発明による着色感光性組成物において、前記（Ａ）のバインダー樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）が、５，０００から５０，０００の範囲であることを特徴とする着色感光性組成物である。
【００１７】
また、本発明は、上記発明による着色感光性組成物において、前記（Ａ）バインダー樹脂と（Ｂ）光重合性モノマーの重量比（光重合性モノマーの重量／バインダー樹脂の重量）が、０．２５から２．５の範囲であることを特徴とする着色感光性組成物である。
【００１８】
また、本発明は、上記発明による着色感光性組成物において、前記（Ｃ）染料が、着色感光性組成物の固形分中に２％〜２０％含有することを特徴とする着色感光性組成物である。
【００１９】
また、本発明は、上記発明による着色感光性組成物において、前記（Ｃ）染料が、トリアリールメタン染料であることを特徴とする着色感光性組成物である。
【００２０】
また、本発明は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載する着色感光性組成物を用いて製造したことを特徴とするカラーフィルタである。
【００２１】
また、本発明は、請求項７記載のカラーフィルタを用いたことを特徴とする液晶表示装置である。
【００２２】
また、本発明は、請求項７記載のカラーフィルタを用いたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、色特性に優れ、特に透過度が高く、したがって明度の高いカラーフィルタを得ることができ、これまでの染料を用いたカラーフィルタよりも、耐熱性、耐光性の良いカラーフィルタを提供することができる。また、このようなカラーフィルタを使用することにより表示時の効率を低下させず、低消費電力、明るく鮮明なカラー画像を有する液晶表示装置を提供することができる。
有機ＥＬディスプレイの場合では長寿命で明るく鮮明なカラー画像を有するディスプレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】液晶ディスプレイの簡略的な構造を説明するための図である。
【図２】有機ＥＬディスプレイの簡略的な構造を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
まず、本発明の着色感光性組成物について説明する。
本発明の（Ａ）バインダー樹脂は、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物及びリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物を含有したエチレン性不飽和二重結合化合物を共重合してなるアルカリ可溶性を有する共重合体樹脂である。
【００２６】
カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物としては，アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、２−カルボキシエチルアクリレート、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノアクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチルアクリレート、グルタコン酸、テトラヒドロフタル酸などが挙
げられる。
【００２７】
リン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物のリン酸基は、式（１）で示される１価のリン酸基であっても式（２）で示される２価のリン酸基であってもよい。
【００２８】
【化１】
【００２９】
【化２】
【００３０】
リン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物としては、例えば、エチレングリコールメタクリレートフォスフェート、プロピレングリコールメタクリレートフォスフェート、エチレングリコールアクリレートフォスフェート、プロピレングリコールアクリレートフォスフェートに代表されるような下記一般式（３）で示される化合物がある。
【００３１】
【化３】
【００３２】
一般式（３）中、Ｒ10：水素またはメチル基を表す。Ｒ11：アルキレン基を表す。ｍ：１〜２０の整数を表す。
【００３３】
リン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物の具体例（式（４）〜（８））を以下に示すが、これに限るものではない。
【００３４】
【化４】
【００３５】
これらのリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物は、特公昭５０−２２５３６、特開昭５８−１２８３９３に記載の方法で製造することができる。市販品としては、ホスマーＭ、ホスマーＣＬ、ホスマーＰＥ、ホスマーＭＨ（以上ユニケミカル社製）、ライトエステルＰ−１Ｍ（以上共栄社化学社製）、ＪＡＭＰ−５１４（以上城北化学工業社製）、ＫＡＹＡＭＥＲＰＭ−２、ＫＡＹＡＭＥＲＰＭ−２１（以上日本化薬社製）等がある。
【００３６】
これらのリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物は、単独あるいは２種以上の組み合わせで用いることができる。また、共重合体におけるリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物の共重合比は、全エチレン性不飽和二重結合化合物１００％に対して１０〜５０％であることが好ましく、１０〜３０％であることが更に好ましい。
【００３７】
また、前記カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物は、単独あるいは２種以上の組み合わせで用いることができる。また、共重合体におけるカルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物の共重合比は、全エチレン性不飽和二重結合化合物１００％に対して１０〜５０％であることが好ましく、１０〜３０％であることが更に好ましい。
【００３８】
リン酸基は、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛等の多価金属、アンモニア、またはエチルアミン、ジブチルアミン、トリエタノールアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、ジステアリルアミン等の有機アミンと塩を形成していてもよい。
【００３９】
リン酸基又はカルボキシル基を有する樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは１,０００〜５０,０００であり、更に好ましくは２,０００〜３０,０００である。
バインダー樹脂の分子量が１，０００以下では、着色感光性組成物を透明基板上にコールする際に、膜均一性が悪くなることと、耐熱性や耐光性の耐性以外の耐薬品性などが悪くなることがある。バインダー樹脂の分子量が５０，０００以上では、パターニングする際の現像性が悪くなるという問題点がある。
【００４０】
その他に（Ａ）バインダー樹脂を構成するエチレン性不飽和二重結合化合物としては、水酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物が挙げられる。水酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物としては、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、グリセリン（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート（ｎ＝２〜５０）、ポリカプロラクトン変性ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート（カプロラクトンの繰り返し数＝1〜６）、エポキシ（メタ）アクリレート、水酸基末端ウレタン（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド，アリルアルコール、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリ（エチレングリコール−プロピレングリコール）モノメタクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリ（エチレングリコール−テトラメチレングリコール）モノメタクリレート、ポリ（エチレングリコール−テトラメチレングリコール）モノアクリレート、ポリ（プロピレングリコール−テトラメチレングリコール）モノメタアクリレート、ポリ（プロピレングリコール−テトラメチレングリコール）モノアクリレート、プロピレングリコールポリブチレングリコールモノメタクリレート、プロピレングリコールポリブチレングリコールモノアクリレートなどが挙げられる。
【００４１】
また、水酸基、リン酸、カルボキシル基を有しないエチレン性不飽和二重結合化合物としては、例えば、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノアクリレート、オクトキシポリエチレングリコールモノアクリレート、オクトキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノメタクリレート、オクトキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノアクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノアクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノアクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、ステアロキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールモノアクリレート、アリロキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、アリロキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールモノアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジメタクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート、ポリ（エチレングリコール-テトラメチレングリコール）ジメタクリレート、ポリ（エチレングリコール-テトラメチレングリコール）ジアクリレート、ポリ（プロピレングリコール-テトラメチレングリコール）ジメタクリレート、ポリ（プロピレングリコール-テトラメチレングリコール）ジアクリレート、ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール-ポリエチレングリコールジアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールモノアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール-ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ノニルフェノキシポリ（エチレングリコール-プロピレングリコール）モノアクリレート、フェノールエチレンオキサイド変性アクリレート、ノニルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート、ビスフェノールＦエチレンオキサイド変性ジアクリレ
ート等が挙げられる。これらは、例えば日本油脂株式会社よりブレンマーシリーズや東亜合成株式会社よりアロニックスシリーズとして市販されている。
【００４２】
また、水酸基又はカルボキシル基を有しない化合物としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル類や、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル等が挙げられる。また、アルキル基の水素原子の一部または全部が芳香環，複素環，ハロゲン原子などで置換されているアルキル（メタ）アクリレートなど、一般にアクリル樹脂の合成に用いられるモノマーを用いることができる。
【００４３】
バインダー樹脂中にカルボキシル基、又はリン酸基を有する不飽和二重結合化合物がそれぞれ１０％〜５０％の範囲で含有されている。カルボキシル基を有する不飽和二重結合化合物がバインダー樹脂中の含有量が１０％以下では、パターニングする際の現像性が悪くなることと、染料の耐光性が悪化する傾向がある。一方、カルボキシル基を有する不飽和二重結合化合物の含有量が５０％以上では、バインダー樹脂を合成する上で、溶剤に溶解し難くなることがある。リン酸基を有する不飽和二重結合化合物がバインダー樹脂中の含有量が１０％以下では、染料の耐光性改善効果が十分でない。一方、リン酸基を有する不飽和二重結合化合物の含有量が５０％以上では、バインダー樹脂を合成する上で、他の成分の含有量が少なくなる為、コート性が悪くなる。
【００４４】
カルボキシル基及びリン酸基を有するアクリル樹脂の合成は、開始剤の存在下、不活性ガス気流下、５０℃〜１５０℃で２〜１０時間かけて行われる。必要に応じて溶剤の存在下で行ってもよい。
【００４５】
アクリル樹脂を合成する上で、用いる溶剤としては、エチルセルソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの酢酸エステル系溶剤や、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤、キシレン、エチルベンゼン等が挙げられる。
【００４６】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられ、これらの樹脂を添加しても良い。
【００４７】
着色感光性組成物中の（Ａ）バインダー樹脂と（Ｂ）光重合性モノマーとの重量比（光重合性モノマーの重量/バインダー樹脂の重量）が０．２５から２．５の範囲が最適である。０．２５以下では染料を着色材として場合、パターニングする上での露光感度が低下するため、露光感度不足になる。また、バインダー樹脂と光重合性モノマーの２．５以上では、バインダー樹脂の量が少なく、現像性を十分に付与できず、形成したパターンの直線性が悪くなる。
【００４８】
本発明に用いられる（Ｂ）光重合性モノマーとしては、トリシクロデカンジメチロールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（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、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートなどの各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル等が挙げられる。
【００４９】
着色感光性組成物に用いられる（Ｃ）染料としては、塩基性染料を用いることが好ましい。塩基性染料は、酸性染料に比べ、分子の骨格が剛直でない為、透過光の消偏性などないと言われている。塩基性染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ベーシック イエロー（Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ）１、２、１１、１３、１５、１９、２１、２８、２９、３２、３６、４０、４１、４５、５１、６３、６７、７０、７３及び９１；Ｃ．Ｉ．ベーシック オレンジ（Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｏｒａｎｇｅ）２、２１、２２及び３０；Ｃ．Ｉ．ベーシック レッド（Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ）１、１：１、２、１２、１３、１４、１５、１８、１８：１、２３、２４、２７、２９、３５、３６、３８、３９、４６、４６：１、５１、５２、５４、６８、６９、７０、７３、８２、１０９及び１１５；Ｃ．Ｉ．ベーシック バイオレット（Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｖｉｏｌｅｔ）１、３、７、１０、１１、１１：１、１５、１６、２１、２７、３５及び３９；Ｃ．Ｉ．ベーシック ブルー（Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ）１、３、７、９、２１、２２、２６、３５、４１、４５、４７、５２、５４、６５、６６、６９、７５、７７、９２、１００、１０５、１１７、１２２、１２４、１２９、１４７及び１５１；及びＣ．Ｉ．ベーシックグリーン（Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｇｒｅｅｎ）１及び４等を挙げることができる。
【００５０】
本発明の塩基性染料は、トリアリールメタン系染料を好適に用いることができる。
トリアリールメタン系染料としては、従来公知のトリアリールメタン系の着色染料を広く使用できるが、具体的には、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、ビクトリアブルーＢ、ＯＩＬ Ｂｌｕｅ６１３（オリエント化学工業社製）ＶＡＬＩＦＡＳＴＢｌｕｅ１６２１(オリエント化学社製)、ＳＢＮＢｌｕｅ７０１(保土ヶ谷化学社製)及びこれらの誘導体が好ましい。これらトリアリールメタン色素は単独又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００５１】
染料等の着色材の光退色については、酸化的な退色、特に光により生成した一重項酸素によるものと知られている。特にトリアリールメタン系の染料は、耐光性に難点がある。その耐光性を改善すべく、一重項酸素をクエンチする材料として金属錯体などを用いることができる。例えば、金属としては、ニッケル、銅、コバルト等の金属錯体が好機に用いられる。市販品のものでは、ジアルキルジチオカルバネートについては、ジ−ｎ−ブチルジオカルバミン酸ニッケル、Ｄ１７８１（東京化成工業）、ベンゼンジチオールについては、ＰＡ−１００５やＰＡ−１００６（三井東圧ファイン）、また、類似ジチオールのニッケル錯体については、ＮＫＸ１１９９（日本感光色素）などを用いることができる。
【００５２】
染料の含有量は着色感光性組成物中の固形分中に２％〜２０％の範囲が好ましい。含有量が２％以下では、十分な着色性がなく、カラーフィルタとして用いる為には、膜厚が７．５μｍ以上必要になり、コート時の膜均一性などで問題が生じることになる。また、２０％を超えると、染料特有の感度を低下させる特性の為、感度不足になる。
【００５３】
本発明に好適に用いられる（Ｄ）光開始剤は、市販品の開始剤であれば使用することでき、特別限定するものではない。例えば、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、N,N'テトラメチル-4,4'-ジアミノベンゾフェノン、4-メトキシ-4'-ジメチルアミノベンゾフェノン、
4,4'-ジエチルアミノベンゾフェノン、2-エチルアントラキノン、フェナントレン等の芳香族ケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル類、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン、2-(o-クロロフェニル)-4,5-フェニルイミダゾール２量体、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジ(m-メトキシフェニル)イミダゾール２量体、2-(o-フルオロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール２量体、2-(o-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール２量体、2、4,5-トリアリールイミダゾール２量体、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)−ブタノン、2-トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル-5-(p-シアノスチリル)-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-(p-メトキシスチリル)-1,3,4-オキサジアゾール等のハロメチルチアゾール化合物、2,4,6-トリス（トリクロロメチル）-1,3,5-トリアジン、2-メチル−4,6-ビス（トリクロロメチル）-1,3,5-トリアジン、2-フェニル-4、6-ビス（トリクロロメチル）-1,3,5-トリアジン、2-(4-クロロフェニル)-4,6-ビス（トリクロロメチル）-1,3,5-トリアジン、2-(4-メトキシフェニル)-4,6-ビス（トリクロロメチル）-1,3,5-トリアジン、2-(4-メトキシナフチル)-4,6-ビス（トリクロロRメチル）-1,3,5-トリアジン、2-(4-メトキシスチリル)-4,6-ビス（トリクロロメチル）-1,3,5-トリアジン、2-(3,4,5-トリメトキシスチリル)-4,6-ビス（トリクロロメチル）-1,3,5-トリアジン、2-(4-メチルチオスチリル)-4,6-ビス（トリクロロメチル）-1,3,5-トリアジン等のハロメチル−Ｓ−トリアジン系化合物、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパノン、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]-ブタノン-1,1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニルケトン等の光重合開始剤が挙げられる。また、チバSC製のオキシムエステル系光開始剤（OXE01ならびにOXE02）が好ましく用いられる。
【００５４】
これらの光重合開始剤は、単独又は２種以上を混合して使用することができる。また、それ自体では光重合開始剤や増感剤として作用しないが、上記の化合物と組み合わせて用いることにより、光重合開始剤や増感剤の能力を増大させ得るような化合物を添加することもできる。そのような化合物としては、例えば、ベンゾフェノンと組み合わせて使用すると効果のあるトリエタノールアミン等の第３級アミンを挙げることができる。
【００５５】
本発明に用いられる（Ｅ）溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、α−もしくはβ−テルピネオール等のテルペン類等、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、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グリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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酢酸エステル類等が挙げられ、これらを用いて溶解、混合させることにより、均一な溶液状の組成物とすることができる。
【００５６】
本発明の着色感光性組成物の基材へ塗布した際の膜厚均一化する為に、界面活性剤等を用いても良く、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリ
ル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、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ノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤、また、フッ素系やシリコーン系の界面活性剤が挙げられる。
【００５７】
また、本発明の着色感光性組成物において必要に応じてカップリング剤、硬化促進剤、熱重合禁止剤、可塑剤等の添加剤を配合することができる。カップリング剤は透明基板との耐湿密着を向上させるもので、グリシジル基、メタロイル基、イソシアネート基のいずれかを1分子中に持つと共にアルコキシ基もつシロキサン化合物を好ましく用いることができる。熱重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、tert-ブチルカテコール、フェノチアジン等を挙げることができ、可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジル等を挙げることができる。
【００５８】
次いで、本発明のカラーフィルタの製造方法について記載する。
本発明のカラーフィルタは、例えば、青色着色組成物、赤色着色組成物および緑色着色組成物をスピンコート法やダイコート法によって、透明基板上に塗布し、フォトリソグラフィ法により透明基板上に各色のフィルタセグメントを形成することにより製造することができる。透明基材とは、透明性があり、ある程度の剛性があればとくに限定されるものではないが、可視光に対して透過率の高いソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。また、ガラス板や樹脂板の表面には、パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫などからなる透明電極が形成されていてもよい。
【００５９】
現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色組成物を塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ可溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
【００６０】
本発明のカラーフィルタは、以上の方法により製造された、基板上にフィルタセグメントおよびブラックマトリックスを備えることを特徴とする。フィルタセグメントの色は、赤色、緑色、青色、黄色、紫色、マゼンタ色、シアン色、オレンジ色などから２〜６色程度選択される。同色系の色で、濃度の異なるフィルタセグメントを形成してもよい。
【００６１】
本発明の液晶表示装置及び有機ＥＬディスプレイの模式的な断面図を示す。液晶表示装置の簡略的な構造を図１に示す。液晶ディスプレイは１枚の基板にカラーフィルタ、対向する基板にＴＦＴを形成した両基板間に液晶を封入し、両基板の外側には偏光板を張り合わせたパネルとバックライトからなる。液晶表示装置の場合、液晶に電荷を印加し、液晶の複屈折性を利用してバックライトからの光の明暗をつけることで表示が出来ている。この場合、偏光板でバックライトの光を５０％遮断し、カラーフィルタで７０％の光を遮断
することになる。その為、カラーフィルタとしては、より透過率の高いカラーフィルタが求められている。
【００６２】
有機ＥＬディスプレイの簡略図を図２に示す。有機ＥＬディスプレイのトップエミッション構造においては、液晶表示装置と同様に、１枚の基板にカラーフィルタが形成され、対向する基板にＴＦＴ及び有機ＥＬ素子が形成され、両基板間に接着層が設けられている。有機ＥＬディスプレイの重要な課題としては、素子の寿命拡大と消費電力の削減が挙げられる。その為、素子としては発光効率を向上することが活発に研究されている。
しかし、色再現性という意味では十分な性能が得られていないのが現状である。その為、色の補正を行う為に、カラーフィルタが必要になる。カラーフィルタにより色再現領域が拡大できても、カラーフィルタでＥＬ素子からの光を多く遮ってしまうと、ＥＬ素子の発光効率を向上させたことによる効果が薄くなる為、カラーフィルタとしては、より透過率の高いカラーフィルタが求められている。
【００６３】
以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。
【００６４】
（１）バインダー樹脂の合成
（バインダー樹脂１の合成） ・・・ホスフェート １５部、酸 １５部
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート１４．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．０部、メタクリル酸３．９部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）４．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂１の重量平均分子量Ｍｗは２０,０００であった。
【００６５】
（バインダー樹脂２の合成） ・・・ホスフェート種類 分子量４８,０００
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート１４．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．０部、メタクリル酸３．９部、
（2-ヒドロキシエチル）メタクリレートアシッドホスフェート（城北化学工業社製「ＪＰＡ−５１４Ｍ」）４．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．２部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．１５部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂２の重量平均分子量Ｍｗは４８,０００であった。
【００６６】
（バインダー樹脂３の合成） ・・・ホスフェート比率 ４７部 酸１５部
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート８．０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート２．０部、メタクリル酸３．９部、
（2-ヒドロキシエチル）メタクリレートアシッドホスフェート（城北化学工業社製「ＪＰＡ−５１４Ｍ」）１２．１部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂３の重量平均分子量Ｍｗは１８,０００であった。
【００６７】
（バインダー樹脂４の合成） ・・・ホスフェート比率 １０部 酸１９部
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート１４．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．０部、メタクリル酸４．９部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）３．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂４の重量平均分子量Ｍｗは１５,０００であった。
【００６８】
（バインダー樹脂５の合成） ・・・ホスフェート比率 ３６部 酸１０部
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート１０．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．０部、メタクリル酸２．６部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）９．３部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂５の重量平均分子量Ｍｗは１７,０００であった。
【００６９】
（バインダー樹脂６の合成） ・・・ホスフェート比率 ３８部 酸７．７部
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート１０．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．０部、メタクリル酸２．０部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）９．９部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂６の重量平均分子量Ｍｗは２１,０００であった。
【００７０】
（バインダー樹脂７の合成） ・・・ホスフェート比率 ８．０部 酸２２部
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート１４．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．０部、メタクリル酸５．８部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）２．１部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂７の重量平均分子量Ｍｗは１８,０００であった。
【００７１】
（バインダー樹脂８の合成） ・・・ホスフェート比率 １０部 酸４０部
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でメチルメタアクリレート９．０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．０部、メタクリル酸１０．４部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）２．６部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂８の重量平均分子量Ｍｗは２０,０００であった。
【００７２】
（バインダー樹脂９の合成） ・・・分子量
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート８５部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート１４．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．０部、メタクリル酸３．９部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）４．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．８部の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で２時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．５部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂９の重量平均分子量Ｍｗは６,０００であった。
【００７３】
（バインダー樹脂１０の合成） ・・・比較例 ホスフェート無し
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート５０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でオクチルアクリレ−ト１３.３部、ベンジルメタクリレ−ト３.７部、パラクミルフェノ−ルエチレンオキサイド変性アクリレ−ト（東亞合成社製「アロニックスＭ１１０」）３.７部、メタクリル酸４.３部、２−ヒドロキシエチルメタクリレ−ト４.６部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０.２部
をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応させた後、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂１０の重量平均分子量Ｍｗは４０,０００であった。
【００７４】
（バインダー樹脂１１の合成） ・・・比較例 ホスフェート比率 １３ 酸 ６０
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でベンジルメタクリレート４．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート３．０部、メタクリル酸１５．６部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）３．３部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応させた結果、プロピレングリコールモノメリルエーテルアセテートに不溶な成分が析出した。
【００７５】
（バインダー樹脂１２の合成） ・・・比較例 ホスフェート比率 ５１ 酸 １０
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でメチルメタアクリレート８．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート２．０部、メタクリル酸２．６部、
アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）１３．３部、アゾビスイソブチロニトリル０．３部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂１２の重量平均分子量Ｍｗは６,０００であった。
【００７６】
（バインダー樹脂１３の合成） ・・・比較例 分子量 ４，０００
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート１００部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でメチルメタアクリレート８．１部、ベンジルメタクリレ−ト６.７部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート２．３部、メタクリル酸４．６部、アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）４．３部、アゾビスイソブチロニトリル０．５部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂１３の重量平均分子量Ｍｗは４,０００であった。
【００７７】
（バインダー樹脂１４の合成） ・・・比較例 分子量 ５５，０００
反応容器にプロピレングリコールモノメリルエーテルアセテート６０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でメチルメタアクリレート１４．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート３．０部、メタクリル酸４．６部、アシドホスホオキシエチルメタクリレ−ト（日本化薬社製「ホスマ−Ｍ」）４．３部、アゾビスイソブチロニトリル０．２部をシクロヘキサノン１０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂共重合体溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を
測定し、先に合成した非感光性透明樹脂溶液に不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して非感光性樹脂溶液を調製した。得られたバインダー樹脂１３の重量平均分子量Ｍｗは５５,０００であった。
【００７８】
［感光性組成物の調製］
下記の要領で着色感光性組成物を調製した。
・青色感光性組成物１ ・・・Ｍ／Ｐ＝0.67、染料 ５．８
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μmのフィルタで濾過して、青色感光性組成物１を得た。
青色染料ＳＢＮ Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製） ０．７部
バインダー樹脂１ ４２．４部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ２．０部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) ８．５部
レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ−３２３」） １．１部
ロヘキサノン ４４．９部
【００７９】
・青色感光性組成物２
バインダー樹脂１をバインダー樹脂２に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物２を得た。
・青色感光性組成物３
バインダー樹脂１をバインダー樹脂３に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物３を得た。
・青色感光性組成物４
バインダー樹脂１をバインダー樹脂４に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物４を得た。
・青色感光性組成物５
バインダー樹脂１をバインダー樹脂５に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物５を得た。
・青色感光性組成物６
バインダー樹脂１をバインダー樹脂６に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物６を得た。
・青色感光性組成物７
バインダー樹脂１をバインダー樹脂７に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物７を得た。
・青色感光性組成物８
バインダー樹脂１をバインダー樹脂８に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物８を得た。
・青色感光性組成物９
バインダー樹脂１をバインダー樹脂９に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物９を得た。
【００８０】
・青色感光性組成物１０ ・・・比較例
バインダー樹脂１をバインダー樹脂１０に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様に
して、青色感光性組成物１０を得た。
・青色感光性組成物１１ ・・・比較例
バインダー樹脂１をバインダー樹脂１１に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物１１を得た。
・青色感光性組成物１２ ・・・比較例
バインダー樹脂１をバインダー樹脂１２に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物１２を得た。
・青色感光性組成物１３ ・・・比較例
バインダー樹脂１をバインダー樹脂１３に変更した以外は、青色感光性組成物１と同様にして、青色感光性組成物１３を得た。
【００８１】
・青色感光性組成物１４ ・・・Ｍ／Ｐ=２．４９
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μmのフィルタで濾過して、青色感光性組成物１４を得た。
青色染料ＳＢＮ Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製） ０．７部
バインダー樹脂１ １８．３部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ２．０部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) １３．７部
レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ−３２３」） １．１部
シクロヘキサノン ４４．９部
【００８２】
・青色感光性組成物１５ ・・・Ｍ／Ｐ=０．２５
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μmのフィルタで濾過して、青色感光性組成物１５を得た。
青色染料ＳＢＮ Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製） ０．７部
バインダー樹脂１ ５６．４部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ２．０部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) ４．３部
レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ−３２３」） １．１部
シクロヘキサノン ３５．５部
【００８３】
・青色感光性組成物１６ ・・・比較例 Ｍ／Ｐ=２．８４
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μmのフィルタで濾過して、青色感光性組成物１６を得た。
青色染料ＳＢＮ Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製） ０．７部
バインダー樹脂１ １６．７部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ２．０部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) １４．２部
レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ−３２３」） １．１部
シクロヘキサノン ６５．３部
・青色感光性組成物１７ ・・・比較例 Ｍ／Ｐ=０．２
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μmのフィルタで濾過して、青色感光性組成物１８を得た。
青色染料ＳＢＮ Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製） ０．７部
バインダー樹脂１ ５８．７部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ３．６部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) １４．２部
レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ−３２３」） １．１部
シクロヘキサノン ２１．７部
【００８４】
・青色感光性組成物１８ 染料濃度 １８％
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μmのフィルタで濾過して、青色感光性組成物１８を得た。
青色染料ＳＢＮ Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製） ４．８部
バインダー樹脂１ ４２．４部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ２．０部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) ８．５部
レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ−３２３」） １．１部
シクロヘキサノン ７８．６部
【００８５】
・青色感光性組成物１９ ・・・比較例 染料濃度 ２４％
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μmのフィルタで濾過して、青色感光性組成物１９を得た。
青色染料ＳＢＮ Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製） ７．７部
バインダー樹脂１ ４２．４部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ２．０部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) ８．５部
レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ−３２３」） １．１部
シクロヘキサノン ３８．３部
・青色感光性組成物２０ ・・・比較例 顔料
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して青色顔料分散体を作製した。
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６（東洋インキ製造社製「リオノールブルーＥＳ」） １０．０部
分散剤（ゼネカ社製「ソルスバーズ２００００」） ２．０部
バインダー樹脂１０（固形分３０％） ２６．７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 ４８．０部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μｍのフィルタで濾過して青色感光性組成物２０を得た。
上記分散体 １２．９部
バインダー樹脂１ ２５．６部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) ８．５部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ２．０部
シクロヘキサノン ３７．１部
・青色感光性組成物２１ ・・・比較例 染料 １．９％
下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．５μmのフィルタで濾過して、青色感光性組成物２１を得た。
青色染料ＳＢＮ Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製） ５．７部
バインダー樹脂１ ４２．４部
光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Irg９０７」) ２．０部
モノマー(日本化薬社製、「ＤＰＨＡ」) ８．５部
レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製「ＢＹＫ−３２３」） １．１部
シクロヘキサノン ４０．９部
【００８６】
着色感光性組成物として、青色感光性組成物１〜９、１４、１５、１８を実施例１〜１
２、青色感光性組成物１０〜１３、１６、１７、１９、２０、２１を比較例１〜９とした。
【００８７】
[評価項目]
上記各実施例及び比較例で調製した各青色感光性組成物について、以下のようにして評価を行った。
（膜厚）
ガラス基板上に、上記実施例及び比較例で得られた青色感光性組成物（１）〜（２１）をＣ光源におけるＣＩＥ色度座標のｙの値が０．１１４になるようにスピンコート法により塗布した後乾燥させ、青色感光層を形成した。その後、７０℃で２０分間のプリベークを行なった後、プロキシミティーアライナーによる近接露光方式により、各青色感光性組成物の飽和露光量で露光した。次に、１．２５質量％の炭酸ナトリウム溶液を用いてシャワー現像した後、水洗して、パターニングを完了した後、クリーンオーブン中で１８０℃２０分間焼成を行ない、放熱後、青色パターンの膜厚を測定した。
このとき、膜厚が７．５μｍ以下であれば〇とし、７．５μｍ以上となるものを×判定とした。
【００８８】
（明度）
ガラス基板上に、上記実施例及び比較例で得られた青色感光性組成物（１）〜（２１）をＣ光源におけるＣＩＥ色度座標のｙの値が０．１１４になるようにスピンコート法により塗布した後乾燥させ、青色感光層を形成した。その後、７０℃で２０分間のプリベークを行なった後、プロキシミティーアライナーによる近接露光方式により、各青色感光性組成物の飽和露光量で露光した。
次に、１．２５質量％の炭酸ナトリウム溶液を用いてシャワー現像した後、水洗して、パターニングを完了した後。クリーンオーブン中で１８０℃２０分間焼成を行ない評価用基板とした。
得られた青色パターンの色度をオリンパス社製「ＯＳＰ−２０００」にて測定し、Ｙ値を比較した。このとき、Y値が１５．０以上を〇とし、１５．０未満のものを×とした。
【００８９】
（コート性）
ガラス基板上に、上記実施例及び比較例で得られた青色感光性組成物（１）〜（２１）をＣ光源におけるＣＩＥ色度座標のｙの値が０．１１４になるようにスピンコート法により塗布した後乾燥させ、青色感光層を形成した。その際のコート基板のムラをナトリウムランプでの反射光でムラが確認できるものを×、ムラが無いものを○とした。
【００９０】
（感度）
ガラス基板上に、上記実施例及び比較例で得られた青色感光性組成物（１）〜（２１）をＣ光源におけるＣＩＥ色度座標のｙの値が０．１１４になるようにスピンコート法により塗布した後乾燥させ、青色感光層を形成した。次に、７０℃で２０分間のプリベークを行なった後、プロキシミティーアライナーによる近接露光方式で、５０μｍの細線パターンを備えたフォトマスクを介して紫外線露光を行なった。露光量は１０、２０、３０、５０、８０、１００、１５０、２００、３００、４００、５００ｍＪ／ｃｍ2 の１１水準とした。
次に、１．２５質量％の炭酸ナトリウム溶液を用いてシャワー現像した後、水洗して、パターニングを完了した。得られたフィルタセグメントの膜厚を未露光・未現像部分の膜厚で割ってその残膜率を算出した。そして、横軸を露光量の常用対数、縦軸を現像後残膜率として露光感度曲線をプロットした。得られた露光感度曲線から、現像後残膜率が８５％以上に達する最小露光量を飽和露光量、すなわち青色感光性組成物の感度とし、３００ｍJ／ｃｍ2未満のものを〇とし、３００ｍJ／ｃｍ2以上のものを×判定とした。
【００９１】
（パターン形状）
ガラス基板上に、上記実施例及び比較例で得られた青色感光性組成物（１）〜（２１）をＣ光源におけるＣＩＥ色度座標のｙの値が０．１１４になるようにスピンコート法により塗布した後乾燥させ、青色感光層を形成した。その後、７０℃で２０分間のプリベークを行なった後、プロキシミティーアライナーによる近接露光方式により、マスク寸法５０μｍのストライプパターンマスクを用い、各青色感光性組成物の飽和露光量で露光した。次に、１．２５質量％の炭酸ナトリウム溶液を用いてシャワー現像した後、水洗して、パターニングを完了した後。クリーンオーブン中で１８０℃２０分間焼成を行ない評価用基板とした。得られた青色パターンの形状をＳＥＭ観察し、順テーパー形状のものを○、オーバーハング形状のものを×とした。
【００９２】
（耐熱性）
ガラス基板上に、上記実施例及び比較例で得られた青色感光性組成物（１）〜（２１）をＣ光源におけるＣＩＥ色度座標のｙの値が０．１１４になるようにスピンコート法により塗布した後乾燥させ、青色感光層を形成した。次に、７０℃で２０分間のプリベークを行なった後、プロキシミティーアライナーによる近接露光方式で、５０μｍの細線パターンを備えたフォトマスクを介して紫外線露光を行なった。パターニングを完了した後、クリーンオーブン中で１８０℃２０分間焼成を行ったものを耐熱性評価用サンプルとして、１８０℃/３ｈｒの耐熱性評価を実施した。耐熱試験前の分光と耐熱試験後の分光の色差（ΔEab）を測定した。色差（ΔEab）が５以下のものを○、５以上のものを×とした。
【００９３】
（耐光性試験）
ガラス基板上に、上記実施例及び比較例で得られた青色感光性組成物（１）〜（２１）をＣ光源におけるＣＩＥ色度座標のｙの値が０．１１４になるようにスピンコート法により塗布した後乾燥させ、青色感光層を形成した。次に、７０℃で２０分間のプリベークを行なった後、プロキシミティーアライナーによる近接露光方式で、５０μｍの細線パターンを備えたフォトマスクを介して紫外線露光を行なった。パターニングを完了した後、クリーンオーブン中で１８０℃２０分間焼成を行った。透明導電膜を形成する代わりに、PVA(ポリビニールアルコール)水溶液を基板上に２．０μｍに塗布したものを耐熱性評価用サンプルとした。耐光性評価装置（アトラス社製「ウェザーメータ Ci35A」）にて１００時間、光暴露し、耐光性評価前後の色差（Eab）を測定した。Eabが５以下の場合を〇、５を越えるものを×判定とした。
【００９４】
実施例１〜１２、比較例１〜９の評価結果を表１、表２に示す。
【００９５】
【表１】
【００９６】
【表２】
【００９７】
表１、表２の結果から、以下のことが明らかである。即ち、染料を用いたカラーフィルタにおいて、バインダー樹脂がカルボキシル基とリン酸基を有するアルカリ可溶性樹脂であり、カルボキシル基とリン酸基が樹脂中に１０〜５０％の範囲内で含有され、該バインダー樹脂の分子量が５，０００から５０，０００の範囲であるバインダー樹脂、及びバインダー樹脂量と光重合性モノマーの重量比が０．２５〜２．５の範囲、染料にトリアリールメタン染料を用いることで、明度が高く、耐熱性、耐光性の良好なカラーフィルタを得ることができる。
【符号の説明】
【００９８】
１……カラーフィルタ
２……液晶
４……バックライト
５……透明基板
６ａ……赤色着色層
６ｂ……緑色着色層
６ｃ……青色着色層
７…ブラックマトリクス
８……オーバーコート層
９……ＴＦＴ
１０……透明電極
１１……偏向板
１２……有機ＥＬ層
１３……バリア層
１４ａ……赤色発光層
１４ｂ……緑色発光層
１４ｃ……青色発光層
１５……反射陰極
１６…封止時剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）バインダー樹脂、（Ｂ）光重合性モノマー、（Ｃ）染料、（Ｄ）光開始剤、（Ｅ）溶剤を含有する着色感光性組成物において、前記（Ａ）バインダー樹脂が、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物及びリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物とを共重合してなるアルカリ可溶性を有する共重合体樹脂であることを特徴とする着色感光性組成物。
【請求項２】
前記（Ａ）バインダー樹脂が、全エチレン性不飽和二重結合化合物１００％に対して、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物を１０％〜５０％、及びリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物を１０％〜５０％含有したエチレン性不飽和二重結合化合物を共重合してなるアルカリ可溶性を有する共重合体樹脂であることを特徴とする請求項１記載の着色感光性組成物。
【請求項３】
前記（Ａ）のバインダー樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）が、５，０００から５０，０００の範囲であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の着色感光性組成物。
【請求項４】
前記（Ａ）バインダー樹脂と（Ｂ）光重合性モノマーの重量比（光重合性モノマーの重量／バインダー樹脂の重量）が、０．２５から２．５の範囲であることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３記載の着色感光性組成物。
【請求項５】
前記（Ｃ）染料が、着色感光性組成物の固形分中に２％〜２０％含有することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載の着色感光性組成物。
【請求項６】
前記（Ｃ）染料が、トリアリールメタン染料であることを特徴とする請求項５記載の着色感光性組成物。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載する着色感光性組成物を用いて製造したことを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項８】
請求項７記載のカラーフィルタを用いたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項７記載のカラーフィルタを用いたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１】
（Ａ）バインダー樹脂、（Ｂ）光重合性モノマー、（Ｃ）染料、（Ｄ）光開始剤、（Ｅ）溶剤を含有する着色感光性組成物において、前記（Ａ）バインダー樹脂が、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物及びリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物とを共重合してなるアルカリ可溶性を有する共重合体樹脂であることを特徴とする着色感光性組成物。
【請求項２】
前記（Ａ）バインダー樹脂が、全エチレン性不飽和二重結合化合物１００％に対して、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物を１０％〜５０％、及びリン酸基を有するエチレン性不飽和二重結合化合物を１０％〜５０％含有したエチレン性不飽和二重結合化合物を共重合してなるアルカリ可溶性を有する共重合体樹脂であることを特徴とする請求項１記載の着色感光性組成物。
【請求項３】
前記（Ａ）のバインダー樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）が、５，０００から５０，０００の範囲であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の着色感光性組成物。
【請求項４】
前記（Ａ）バインダー樹脂と（Ｂ）光重合性モノマーの重量比（光重合性モノマーの重量／バインダー樹脂の重量）が、０．２５から２．５の範囲であることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３記載の着色感光性組成物。
【請求項５】
前記（Ｃ）染料が、着色感光性組成物の固形分中に２％〜２０％含有することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載の着色感光性組成物。
【請求項６】
前記（Ｃ）染料が、トリアリールメタン染料であることを特徴とする請求項５記載の着色感光性組成物。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載する着色感光性組成物を用いて製造したことを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項８】
請求項７記載のカラーフィルタを用いたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項７記載のカラーフィルタを用いたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１４５３７９（Ｐ２０１１−１４５３７９Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４７６７（Ｐ２０１０−４７６７）
【出願日】平成２２年１月１３日（２０１０．１．１３）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１３日（２０１０．１．１３）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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