説明

着色硬化性樹脂組成物

【課題】耐光性に優れるパターンを形成可能な着色硬化性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】着色剤、バインダー樹脂、重合性化合物及び重合開始剤を含み、着色剤が、2価以上の金属イオンを形成しうる金属原子を含むn価の有機金属アニオンMn−と、該有機金属アニオンと塩形成しうる染料に由来するオニウムカチオンとの塩、及び顔料を含む着色剤であり、該塩に含まれる有機金属アニオンが、式(1)
n− nZ (1)
[式(1)中、Mn−は、上記の有機金属アニオンを表す。Zは、ヒドロン又はアルカリ金属カチオンを表す。nは1〜3の整数を表す。nが2以上の整数である場合、複数のZは互いに同一であるか相異なる。]
で表される化合物にしたときに下記要件Aを満たすことを特徴とする着色硬化性樹脂組成物。要件A;式(1)で表される化合物の濃度0.028g/L溶液で測定された吸光度が、400〜900nmに亘って0.05以下である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、着色硬化性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
カラーフィルタは、液晶表示パネル、エレクトロルミネッセンスパネル、プラズマディスプレイパネル、電子ペーパーなどの表示装置に用いられ、着色硬化性樹脂組成物により製造される。このような着色硬化性樹脂組成物としては、着色剤として、下記式(A3−1)で表されるシアニン染料と顔料とを含む着色硬化性樹脂組成物が知られている(特許文献1)。

【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−235392号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来から知られる上記の着色硬化性樹脂組成物から得られるパターンは、耐光性について十分に満足できるものではなかった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、以下の[1]〜[6]を提供するものである。
[1]着色剤、バインダー樹脂、重合性化合物及び重合開始剤を含み、
着色剤が、2価以上の金属イオンを形成しうる金属原子を含むn価の有機金属アニオンMn−と、該有機金属アニオンと塩形成しうる染料に由来するオニウムカチオンとの塩、及び顔料を含む着色剤であり、
該塩に含まれる有機金属アニオンが、式(1)
n− nZ (1)
[式(1)中、Mn−は、上記の有機金属アニオンを表す。Zは、ヒドロン又はアルカリ金属カチオンを表す。nは1〜3の整数を表す。nが2以上の整数である場合、複数のZは互いに同一であるか相異なる。]
で表される化合物にしたときに下記要件Aを満たすことを特徴とする着色硬化性樹脂組成物。
要件A;式(1)で表される化合物の濃度0.028g/L溶液で測定された吸光度が、400〜900nmに亘って0.05以下である。
[2]顔料が、青色顔料である[1]記載の着色硬化性樹脂組成物。
[3]前記オニウムカチオンが、シアニン染料に由来するオニウムカチオン、トリアリールメタン染料に由来するオニウムカチオン又はキサンテン染料に由来するオニウムカチオンである[1]又は[2]記載の着色硬化性樹脂組成物。
[4]重合開始剤が、オキシム化合物を含む重合開始剤である[1]〜[3]のいずれか一項記載の着色硬化性樹脂組成物。
[5][1]〜[4]のいずれか一項記載の着色硬化性樹脂組成物により形成されるカラーフィルタ。
[6][5]記載のカラーフィルタを含む表示装置。
【発明の効果】
【0006】
本発明の着色硬化性樹脂組成物によれば、耐光性に優れるパターンを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本発明の着色硬化性樹脂組成物は、着色剤(A)、バインダー樹脂(B)、重合性化合物(C)及び重合開始剤(D)を含み、着色剤が、2価以上の金属イオンを形成しうる金属原子を含むn価の有機金属アニオンMn−と、該有機金属アニオンと塩形成しうる染料に由来するオニウムカチオンとの塩、及び顔料を含む着色剤であり、該塩に含まれる有機金属アニオンが、式(1)
n− nZ (1)
[式(1)中、Mn−は、上記の有機金属アニオンを表す。Zは、ヒドロン又はアルカリ金属カチオンを表す。nは1〜3の整数を表す。nが2以上の整数である場合、複数のZは互いに同一であるか相異なる。]
で表される化合物にしたときに下記要件Aを満たすことを特徴とする着色硬化性樹脂組成物である。
要件A;式(1)で表される化合物の濃度0.028g/L溶液で測定された吸光度が、400〜900nmに亘って0.05以下である。
【0008】
本発明の着色硬化性樹脂組成物は、着色剤(A)を含み、着色剤(A)は、2価以上のイオンを形成しうる金属原子を含むn価の有機金属アニオンMn−と、該有機金属アニオンと塩形成しうる染料に由来するオニウムカチオンとの塩(以下「塩(A1)」という場合がある)及び顔料(以下「顔料(A2)」という場合がある)を含む。該塩に含まれる有機金属アニオンは、式(1)
n− nZ (1)
[式(1)中、Mn−は、上記の有機金属アニオンを表す。Zは、ヒドロン又はアルカリ金属カチオンを表す。nは1〜3の整数を表す。nが2以上の整数である場合、複数のZは互いに同一であるか相異なる。]
で表される化合物(以下「化合物(1)」という場合がある)にしたときに下記要件Aを満たす。
要件A;式(1)で表される化合物の濃度0.028g/L溶液で測定された吸光度が、400〜900nmに亘って0.05以下である。
塩(A1)において、−電荷と+電荷とは同一である。
【0009】
該有機金属アニオンと塩形成しうる染料としては、シアニン染料、アントラキノン染料、トリアリールメタン染料、キサンテン染料、フタロシアニン染料、ジアリールメタン染料、アクリジン染料、アジン染料、チアジン染料、オキサジン染料、アザメチン染料及びアゾ染料等が挙げられる。中でも、シアニン染料、トリアリールメタン染料、キサンテン染料及びアントラキノン染料が好ましい。塩(A1)は、これらの染料に由来するカチオンから構成されることにより、カラーフィルタとして有用な色性能を示す。
【0010】
オニウムカチオンとしては、例えば、それぞれ上記染料に由来するアンモニウムカチオン、オキソニウムカチオン、スルホニウムカチオン、ホスホニウムカチオン等が挙げられる。
【0011】
以下、本発明の塩を構成するカチオンについて、その由来となる染料を挙げて具体的に例示する。
【0012】
トリアリールメタン染料に由来するカチオンを導く染料としては、例えば、C.I.Basic Red 9、C.I.Basic Violet 1、C.I.Basic Violet 2、C.I.Basic Violet 3、C.I.Basic Violet 4、C.I.Basic Violet 13、C.I.Basic Violet 14、C.I.Basic Violet 23、C.I.Basic Blue 1、C.I.Basic Blue 5、C.I.Basic Blue 7、C.I.Basic Blue 8、C.I.Basic Blue 11、C.I.Basic Blue 15、C.I.Basic Blue 18、C.I.Basic Blue 20、C.I.Basic Blue 21、C.I.Basic Blue 24、C.I.Basic Blue 26、C.I.Basic Green 1、C.I.Basic Green 4等が挙げられる。また、これらの前駆体となり得る染料、例えば、C.I.Solvent Blue 5(C.I.Basic Blue 7の前駆体となり得る)等も挙げられる。
【0013】
シアニン染料に由来するカチオンとしては、例えば、式(1−1)〜式(1−42)でそれぞれ表されるシアニン骨格を有するカチオン等が挙げられる。尚、式中「n−Pr」はn−プロピル基を表し、「n−Bu」はn−ブチル基を表し、「s−Bu」はsec−ブチル基を表す。
シアニン染料としては、式(1−1)〜式(1−42)でそれぞれ表されるカチオンと上記の対アニオンとの塩が挙げられる。
【0014】

【0015】

【0016】

【0017】

【0018】

【0019】

【0020】

【0021】
キサンテン染料に由来するカチオンを導く染料、即ちキサンテン染料とは、分子内にキサンテン骨格を有する染料の総称である。該キサンテン骨格上に置換されていてもよいアミノ基を少なくとも一つ有していることが好ましく、置換されていてもよいアミノ基を二つ有していることがより好ましい。本発明の塩に含有されるカチオンは、置換されていてもよいアミノ基の窒素原子が正電荷を帯びた構造を有するカチオンであることが好ましく、イミニウムカチオンであることがより好ましい。
【0022】
かかるキサンテン染料としては、エオシン(Eosin)系染料、フルオレセイン(Fluorescein)系染料、ローダミン(Rhodamine)系染料、ピロニン(Pyronine)系染料、ローザミン(Rosamine)系染料等が挙げられる。また、Synlett, 2010, No. 1, p. 89-92に記載されているような、キサンテン骨格の酸素原子が硫黄原子、セレン原子又はテルル原子に置換されたローダミン(Rhodamine)系染料やローザミン(Rosamine)系染料等も挙げられる。
【0023】
キサンテン染料は、通常、Cl又はPF等の無機アニオンを有するか、分子内にカルボキシラート基(−COO)やスルホナート基(−SO)等の酸性基を有する。前者の場合、キサンテン染料はいわゆる塩基性染料であり、キサンテン染料に由来するカチオンは、通常、キサンテン染料から無機アニオンの一部又は全部(好ましくは全部)を除いたカチオンである。後者の場合、キサンテン染料はいわゆる内部塩であり、キサンテン染料に由来するカチオンは、通常、かかる内部塩が有する酸性基の一部又は全部(好ましくは全部)が中和された構造のカチオンである。ここで、酸性基として、例えば、カルボキシラート基(−COO)が中和された基はカルボキシ基(−COOH)又はその塩(−COONa等)であり、スルホナート基(−SO)が中和された基はスルホ基(−SOH)又はその塩(−SONa等)である。
【0024】
キサンテン染料のうち塩基性染料の具体例としては、C.I.Basic Red 1、C.I.Basic Red 2、C.I.Basic Red 3、C.I.Basic Red 4、Basic Red 8、Basic Red 11、C.I.Basic Violet 10、C.I.Basic Violet 11、C.I.Basic Violet 25、及び、下式(h−1)〜(h−86)でそれぞれ表される染料等が挙げられる。
【0025】

【0026】

【0027】

【0028】

【0029】

【0030】

【0031】

【0032】

【0033】

【0034】

【0035】

【0036】

【0037】
キサンテン染料のうち内部塩の具体例としては、C.I.Mordant Red 27、及び、下式(h−100)〜(h−118)でそれぞれ表される染料等が挙げられる。
【0038】

【0039】

【0040】

【0041】
前記アントラキノン染料に由来するカチオンを導く染料としては、C.I.Basic Blue 22、C.I.Basic Blue 35、C.I.Basic Blue 45、C.I.Basic Blue 47等が挙げられる。
【0042】
塩(A1)のアニオンを導く化合物(1)は、下記要件Aを満たす。
要件A;化合物(1)の濃度0.028g/L溶液で測定された吸光度が、400〜900nmに亘って0.05以下である。
化合物(1)を、乳酸エチル、クロロホルム、N,N−ジメチルホルミアミド、イオン交換水、メタノール、エタノール及びトルエンのうちのいずれかに溶解させて、吸光度を測定するための溶液を作製する。
この溶液について400〜900nmの吸光度を測定する。該吸光度は、400〜900nm全域に亘って0.05以下であり、好ましくは0.035以下であり、さらに好ましくは0.005以下である。
化合物(1)が要件Aを満たすことにより、塩(A1)は、カチオンとする染料の色性能を保持し、かつ有機溶媒への溶解性に優れる傾向がある。そのため、塩(A1)を含む本発明の着色硬化性樹脂組成物は、優れた色性能のカラーフィルタの製造に利用できる。
本発明に用いられる染料に由来するオニウムカチオンとしては、例えば式(H−100)

(式中、R100は、ヒドロキシ基、C1〜C10アルキルオキシ基、ジ(C1〜C10アルキル)アミノ基(該ジ(C1〜C10アルキル)アミノ基のC1〜C10アルキルは、末端で結合してアミノ基の窒素原子と共に環を形成していてもよい)、−O(CHO)1000(aは1〜5の整数を表し、R1000は水素原子又はメチル基を表す。)を表す。ここで、C1〜10とは炭素数が1〜10であることを表す。)
で表されるカチオンが挙げられる。
【0043】
式(1)
n− nZ (1)
[式(1)中、Mn−は、2価以上の金属原子を含むn価の有機金属アニオンを表す。Zは、ヒドロン又はアルカリ金属カチオンを表す。nは1〜3の整数を表す。nが2以上の整数である場合、複数のZは互いに同一であるか相異なる。]
で表される化合物におけるアルカリ金属としては、ナトリウム及びカリウム等が挙げられる。
【0044】
前記の有機金属アニオンは、2価以上の金属イオンを形成しうる金属原子と有機化合物とが、イオン結合又は配位結合により結合した構造を有する。
前記の有機化合物としては、置換基を有していてもよいサリチル酸、アミノ基に結合したカルボキシメチル基を複数有する化合物、置換基を有していてもよいベンジル酸、置換基を有していてもよいマンデル酸及び置換基を有していてもよいピコリン酸等が挙げられる。有機金属アニオンMn−としては、置換基を有していてもよいサリチル酸、又はアミノ基に結合したカルボキシメチル基を複数有する化合物に由来する構造を有する有機金属アニオンであることが好ましい。
【0045】
前記の置換基を有していてもよいサリチル酸としては、例えば、サリチル酸、3−メチルサリチル酸、3−tert−ブチルサリチル酸、3−アミノサリチル酸、3−クロロサリチル酸、4−ブロモサリチル酸、3−メトキシサリチル酸、2−ヒドロキシサリチル酸、3−ニトロサリチル酸、4−トリフルオロメチルサリチル酸、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸、3,5−ジブロモサリチル酸、3,5−ジクロロサリチル酸、3,5,6−トリクロロサリチル酸、4−ヒドロキシサリチル酸、5−ヒドロキシサリチル酸等が挙げられる。
【0046】
前記のアミノ基に結合したカルボキシメチル基を複数有する化合物としては、例えば、

等が挙げられる。
【0047】
前記の置換基を有していてもよいベンジル酸としては、例えば、

等が挙げられる。
【0048】
前記の置換基を有していてもよいマンデル酸としては、例えば、

等が挙げられる。
【0049】
前記の置換基を有していてもよいピコリン酸としては、例えば、

等が挙げられる。
【0050】
2価以上の金属イオンを形成しうる金属原子としては、Al、Cr、Co、Fe、Cu、Ni、Co、Zn、Mg、Ca及びBa等が挙げられる。
中でも、Al、Cr及びCoが好ましい。
【0051】
化合物(1)を構成するアニオンMn−としては、例えば、アニオン(c−1)〜アニオン(c−72)等が挙げられる。
【0052】

【0053】
【表1】

【0054】
【表2】

【0055】

【0056】
【表3】

【0057】

【0058】
【表4】

【0059】

【0060】
【表5】

【0061】

【0062】
【表6】

【0063】

【0064】
【表7】

【0065】

【0066】
【表8】

【0067】

【0068】
【表9】

【0069】
中でも、アニオンMn−としては、アニオン(c−2)、アニオン(c−6)〜アニオン(c−9)、アニオン(c−14)〜アニオン(c−17)、アニオン(c−21)、アニオン(c−22)、アニオン(c−24)〜アニオン(c−26)、アニオン(c−28)、アニオン(c−32)〜アニオン(c−35)、アニオン(c−40)〜アニオン(c−43)、アニオン(c−47)、アニオン(c−48)、アニオン(c−50)〜アニオン(c−62)、アニオン(c−65)及びアニオン(c−66)が好ましく、アニオン(c−2)、アニオン(c−21)、アニオン(c−22)、アニオン(c−26)、アニオン(c−28)、アニオン(c−47)、アニオン(c−48)及びアニオン(c−52)がより好ましく、アニオン(c−2)及びアニオン(c−28)がさらに好ましい。これらのアニオンであると、塩(A1)は有機溶剤への溶解性に優れるため、異物の少ない着色硬化性樹脂組成物を作製できる。
【0070】
塩(A1)としては、例えば、塩(I−1)〜塩(I−62)等が挙げられる。
【0071】
【表10】

【0072】
【表11】

【0073】
本発明に用いられる有機金属アニオンとしては、例えば式(1−100)

(式中、LはAl又はCrを表す。)
で示される有機金属アニオンが挙げられる。
【0074】
塩(A1)は、染料と、化合物(1)とを、溶媒中で混合することで製造することができる。
【0075】
混合時に用いる溶媒としては、N,N−ジメチルホルミアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、酢酸エチル、トルエン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、水及びクロロホルム等が挙げられる。
中でも、N,N−ジメチルホルミアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、メタノール、エタノール、イソプロパノール及び水が好ましい。これらの溶媒であると、染料及び化合物(1)の溶解度が高く、塩(A1)を製造しやすい傾向がある。
溶媒が水である場合、染料及び化合物(1)を上記溶媒へ溶解させるため、酢酸や塩酸等の酸を加えてもよい。
染料と化合物(1)との混合は、両者を上記の溶媒に溶解させて行ってもよいし、溶解させずに行ってもよい。収率の点で、両者が溶解する溶媒を用いて、かつ溶解させて行うことが好ましい。
【0076】
染料と化合物(1)との混合温度は、好ましくは0℃〜150℃、より好ましくは10℃〜120℃、さらに好ましくは20℃〜100℃である。
また、混合時間は、好ましくは1時間〜72時間、より好ましくは2時間〜24時間、さらに好ましくは3時間〜12時間である。
【0077】
混合に用いた溶媒が水と相溶する溶媒である場合は、該溶液にイオン交換水を加え、さらに1〜3時間攪拌する。その後、析出物を濾過により取得すれば、塩(A1)を得ることができる。必要に応じて、イオン交換水で洗浄してもよい。
混合に用いた溶媒が水と相溶しない溶媒である場合は、該溶液にイオン交換水を加え、さらに1〜3時間攪拌する。その後、有機層を分液により取得すれば、塩(A1)を含む溶液を得ることができる。必要に応じて、イオン交換水で洗浄してもよい。塩(A1)を含む溶液から溶媒を除去することにより、塩(A1)を得ることができる。
【0078】
さらに、塩(A1)をアセトニトリル、酢酸エチル、トルエン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、クロロホルム等の溶媒に溶解させて、再結晶により精製してもよい。
【0079】
化合物(1)は、市販のものを用いてもよいし、例えば、特公平8−10360や特開2002−258537及び実験化学講座5版22巻312−313ページ等に記載されるように、配位子となる化合物と、金属の硫酸塩や塩化物とを反応させることにより製造できる。
【0080】
着色剤(A)は、顔料(A2)を含む。
顔料(A2)としては、例えば、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists出版)でピグメントに分類されている化合物が挙げられる。
顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、128、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、194、214などの黄色顔料;
C.I.ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73などのオレンジ色の顔料;
C.I.ピグメントレッド9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265などの赤色顔料;
C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、60などの青色顔料;C.I.ピグメントバイオレット1、19、23、29、32、36、38などのバイオレット色顔料;
C.I.ピグメントグリーン7、36、58などの緑色顔料;
C.I.ピグメントブラウン23、25などのブラウン色顔料;
C.I.ピグメントブラック1、7などの黒色顔料等が挙げられる。
【0081】
中でも、青色顔料及びバイオレット色顔料が好ましく、青色顔料がより好ましく、C.I.ピグメントブルー15:6がさらに好ましい。前記の顔料を含むことにより、透過スペクトルの最適化が容易になる。これらの顔料は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
【0082】
顔料は、必要に応じて、ロジン処理、酸性基又は塩基性基が導入された顔料誘導体等を用いた表面処理、高分子化合物等による顔料表面へのグラフト処理、硫酸微粒化法等による微粒化処理、又は不純物を除去するための有機溶剤や水等による洗浄処理、イオン性不純物のイオン交換法等による除去処理等が施されていてもよい。
顔料は、粒径が均一であることが好ましい。顔料分散剤を含有させて分散処理を行うことで、顔料が溶液中で均一に分散した状態の顔料分散液を得ることができる。
【0083】
前記の顔料分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、ポリエステル系、ポリアミン系、アクリル系等の界面活性剤等が挙げられる。これらの顔料分散剤は、単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。顔料分散剤としては、商品名でKP(信越化学工業(株)製)、フローレン(共栄社化学(株)製)、ソルスパース(ゼネカ(株)製)、EFKA(CIBA社製)、アジスパー(登録商標、味の素ファインテクノ(株)製)、Disperbyk(登録商標、ビックケミー社製)などが挙げられる。
顔料分散剤を用いる場合、その使用量は、顔料(A2)100質量部に対して、好ましくは100質量部以下であり、より好ましくは5質量部以上50質量部以下である。顔料分散剤の使用量が前記の範囲にあると、均一な分散状態の顔料分散液が得られる傾向がある。
【0084】
着色剤(A)は、塩(A1)とは異なる染料(A3)を塩(A1)とともに含んでもよい。染料(A3)としては特に限定されず、公知の染料を使用することができ、例えば、溶剤染料、酸性染料、直接染料、媒染染料等が挙げられる。中でも、有機溶剤可溶性染料が好ましい。
【0085】
染料(A3)としては、例えば、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists出版)で染料に分類されている化合物や、染色ノート(色染社)に記載されている公知の染料が挙げられる。
具体的には、溶剤染料として、C.I.ソルベントイエロー4(以下、C.I.ソルベントイエローの記載を省略し、番号のみの記載とする。)、14、15、23、24、38、62、63、68、82、94、98、99、162;
C.I.ソルベントレッド45、49、125、130;
C.I.ソルベントオレンジ2、7、11、15、26、56;
C.I.ソルベントブルー35、37、59、67;
C.I.ソルベントグリーン1、3、4、5、7、28、29、32、33、34、35等、
酸性染料として、C.I.アシッドイエロー1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、38、40、42、54、65、72、73、76、79、98、99、111、112、113、114、116、119、123、128、134、135、138、139、140、144、150、155、157、160、161、163、168、169、172、177、178、179、184、190、193、196、197、199、202、203、204、205、207、212、214、220、221、228、230、232、235、238、240、242、243、251;

C.I.アシッドレッド1、4、8、14、17、18、26、27、29、31、34、35、37、42、44、50、51、52、57、66、73、80、87、88、91、92、94、97、103、111、114、129、133、134、138、143、145、150、151、158、176、182、183、195、198、206、211、215、216、217、227、228、249、252、257、258、260、261、266、268、270、274、277、280、281、308、312、315、316、339、341、345、346、349、382、383、394、401、412、417、418、422、426;
C.I.アシッドオレンジ6、7、8、10、12、26、50、51、52、56、62、63、64、74、75、94、95、107、108、169、173;

C.I.アシッドブルー1、7、9、15、18、23、25、27、29、40、42、45、51、62、70、74、80、83、86、87、90、92、96、103、112、113、120、129、138、147、150、158、171、182、192、210、242、243、256、259、267、278、280、285、290、296、315、324:1、335、340;
C.I.アシッドバイオレット6B、7、9、17、19;
C.I.アシッドグリーン1、3、5、9、16、25、27、50、58、63、65、80、104、105、106、109等、
直接染料として、C.I.ダイレクトイエロー2、33、34、35、38、39、43、47、50、54、58、68、69、70、71、86、93、94、95、98、102、108、109、129、136、138、141;

C.I.ダイレクトレッド79、82、83、84、91、92、96、97、98、99、105、106、107、172、173、176、177、179、181、182、184、204、207、211、213、218、220、221、222、232、233、234、241、243、246、250;
C.I.ダイレクトオレンジ34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106、107;

C.I.ダイレクトブルー57、77、80、81、84、85、86、90、93、94、95、97、98、99、100、101、106、107、108、109、113、114、115、117、119、137、149、150、153、155、156、158、159、160、161、162、163、164、166、167、170、171、172、173、188、189、190、192、193、194、196、198、199、200、207、209、210、212、213、214、222、228、229、237、238、242、243、244、245、247、248、250、251、252、256、257、259、260、268、274、275、293;
C.I.ダイレクトバイオレット47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103、104;
C.I.ダイレクトグリーン25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79、82等、
媒染染料として、C.I.モーダント染料、例えば、C.I.モーダントイエロー5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62、65;
C.I.モーダントレッド1、2、3、4、9、11、12、14、17、18、19、22、23、24、25、26、30、32、33、36、37、38、39、41、43、45、46、48、53、56、63、71、74、85、86、88、90、94、95;
C.I.モーダントオレンジ3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47、48;
C.I.モーダントブルー1、2、3、7、8、9、12、13、15、16、19、20、21、22、23、24、26、30、31、32、39、40、41、43、44、48、49、53、61、74、77、83、84;
C.I.モーダントバイオレット1、2、4、5、7、14、22、24、30、31、32、37、40、41、44、45、47、48、53、58;
C.I.モーダントグリーン1、3、4、5、10、15、19、26、29、33、34、35、41、43、53等が挙げられる。
これらの染料は、所望するカラーフィルタの分光スペクトルに合わせて適宜選択すればよい。これらの染料は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。
【0086】
塩(A1)の含有量は、着色剤(A)中、好ましくは1〜99質量%であり、より好ましくは2〜95質量%であり、さらに好ましくは3〜85質量%である。
顔料(A2)の含有量は、着色剤(A)中、好ましくは1〜99質量%であり、より好ましくは5〜98質量%であり、さらに好ましくは15〜97質量%である。
塩(A1)及び顔料(A2)の含有量が前記の範囲であると、所望する分光や色濃度を得ることができる。
【0087】
着色剤(A)の含有量は、着色硬化性樹脂組成物中の固形分に対して、好ましくは5〜60質量%であり、より好ましくは5〜45質量%である。着色剤(A)の含有量が前記の範囲であると、所望する分光や色濃度を得ることができる。ここで、本明細書における固形分とは、着色硬化性樹脂組成物から溶剤を除いた成分の合計量のことをいう。
【0088】
本発明の着色硬化性樹脂組成物は、バインダー樹脂(B)を含む。バインダー樹脂(B)としては、特に限定されるものではないが、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。ここで、アルカリ溶解性とは、アルカリ化合物の水溶液である現像液に溶解する性質をいう。バインダー樹脂(B)としては、例えば、以下の樹脂[K1]〜[K6]等が挙げられる。
【0089】
[K1]不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種(a)(以下「(a)」という場合がある)と、炭素数2〜4の環状エーテル構造とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b)(以下「(b)」という場合がある)との共重合体。
[K2](a)と(b)と、(a)と共重合可能な単量体(c)(ただし、(a)及び(b)とは異なる。)(以下「(c)」という場合がある)との共重合体
[K3](a)と(c)との共重合体
[K4](a)と(c)との共重合体に(b)を反応させて得られる樹脂。
[K5](b)と(c)との共重合体に(a)を反応させて得られる樹脂。
[K6](b)と(c)との共重合体に(a)を反応させ、さらにカルボン酸無水物を反応させて得られる樹脂。
【0090】
(a)としては、具体的には、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、o−、m−、p−ビニル安息香酸等の不飽和モノカルボン酸類;
マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、3−ビニルフタル酸、4−ビニルフタル酸、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸、ジメチルテトラヒドロフタル酸、1、4−シクロヘキセンジカルボン酸等の不飽和ジカルボン酸類;
メチル−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸、5−カルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシ−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシ−5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシ−6−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシ−6−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン等のカルボキシ基を含有するビシクロ不飽和化合物類;
無水マレイン酸、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、3−ビニルフタル酸無水物、4−ビニルフタル酸無水物、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸無水物、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物、ジメチルテトラヒドロフタル酸無水物、5,6−ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン無水物(ハイミック酸無水物)等の不飽和ジカルボン酸類無水物;
【0091】
こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕等の2価以上の多価カルボン酸の不飽和モノ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕エステル類;
α−(ヒドロキシメチル)アクリル酸のような、同一分子中にヒドロキシ基及びカルボキシ基を含有する不飽和アクリレート類等が挙げられる。
これらのうち、共重合反応性の点やアルカリ水溶液への溶解性の点から、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等が好ましい。
【0092】
(b)は、例えば、炭素数2〜4の環状エーテル構造(例えば、オキシラン環、オキセタン環及びテトラヒドロフラン環(オキソラン環)からなる群から選ばれる少なくとも1種)とエチレン性不飽和結合とを有する重合性化合物をいう。(b)は、炭素数2〜4の環状エーテルと(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する単量体が好ましい。
尚、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸よりなる群から選ばれる少なくとも1種を表す。「(メタ)アクリロイル」及び「(メタ)アクリレート」等の表記も、同様の意味を有する。
【0093】
(b)としては、例えば、オキシラニル基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(a1)(以下「(b1)」という場合がある)、オキセタニル基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b2)(以下「(b2)」という場合がある)、テトラヒドロフリル基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b3)(以下「(b3)」という場合がある)等が挙げられる。
【0094】
(b1)は、例えば、不飽和脂肪族炭化水素をエポキシ化した構造を有する単量体(b1−1)(以下「(b1−1)」という場合がある)、不飽和脂環式炭化水素をエポキシ化した構造を有する単量体(b1−2)(以下「(b1−2)」という場合がある)が挙げられる。
【0095】
(b1−1)としては、グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、β−エチルグリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルビニルエーテル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、α−メチル−o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、α−メチル−m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、α−メチル−p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、2,3−ビス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,4−ビス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,5−ビス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,6−ビス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,3,4−トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,3,5−トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,3,6−トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン、3,4,5−トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン、2,4,6−トリス(グリシジルオキシメチル)スチレン等が挙げられる。
【0096】
(b1−2)としては、ビニルシクロヘキセンモノオキサイド、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン(例えば、セロキサイド(登録商標)2000;(株)ダイセル製)、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート(例えば、サイクロマー(登録商標)A400;(株)ダイセル製)、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート(例えば、サイクロマー(登録商標)M100;(株)ダイセル製)、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02.6]デシルアクリレート等が挙げられる。
【0097】
オキセタニル基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b2)としては、オキセタニル基と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する単量体がより好ましい。(b2)としては、3−メチル−3−メタクリルロイルオキシメチルオキセタン、3−メチル−3−アクリロイルオキシメチルオキセタン、3−エチル−3−メタクリロイルオキシメチルオキセタン、3−エチル−3−アクリロイルオキシメチルオキセタン、3−メチル−3−メタクリロイルオキシエチルオキセタン、3−メチル−3−アクリロイルオキシエチルオキセタン、3−エチル−3−メタクリロイルオキシエチルオキセタン、3−エチル−3−アクリロイルオキシエチルオキセタン等が挙げられる。
【0098】
テトラヒドロフリル基とエチレン性不飽和結合とを有する単量体(b3)としては、テトラヒドロフリル基と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する単量体がより好ましい。(b3)としては、具体的には、テトラヒドロフルフリルアクリレート(例えば、ビスコート(登録商標)V#150、大阪有機化学工業(株)製)、テトラヒドロフルフリルメタクリレート等が挙げられる。
【0099】
(b)としては、得られるカラーフィルタの耐熱性、耐薬品性等の信頼性をより高くすることができる点で、(b1)であることが好ましい。さらに、着色硬化性樹脂組成物の保存安定性が優れるという点で、(b1−2)がより好ましい。
【0100】
(c)としては、例えば、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、sec−ブチル(メタ)アクリレート、tert−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、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル(メタ)アクリレート(当該技術分野では、慣用名として「ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート」といわれている。また、「トリシクロデシル(メタ)アクリレート」という場合がある。)、トリシクロ[5.2.1.02,6]デセン−8−イル(メタ)アクリレート(当該技術分野では、慣用名として「ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート」といわれている。)、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、プロパルギル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;
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)アクリレート等のヒドロキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル類;
マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル等のジカルボン酸ジエステル;
【0101】
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−(2’−ヒドロキシエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−メトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−エトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(ヒドロキシメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(2’−ヒドロキシエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジメトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジエトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシ−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシ−5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシメチル−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−tert−ブトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−シクロヘキシルオキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−フェノキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ビス(tert−ブトキシカルボニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ビス(シクロヘキシルオキシカルボニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン等のビシクロ不飽和化合物類;
【0102】
N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−スクシンイミジル−3−マレイミドベンゾエート、N−スクシンイミジル−4−マレイミドブチレート、N−スクシンイミジル−6−マレイミドカプロエート、N−スクシンイミジル−3−マレイミドプロピオネート、N−(9−アクリジニル)マレイミド等のジカルボニルイミド誘導体類;
【0103】
スチレン、α−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−メトキシスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン等が挙げられる。
これらのうち、共重合反応性及び耐熱性の点から、スチレン、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン等が好ましい。
【0104】
樹脂[K1]において、それぞれに由来する構造単位の比率は、樹脂[K1]を構成する全構造単位中、以下の範囲にあることが好ましい。
(a)に由来する構造単位;2〜50モル%(より好ましくは10〜45モル%)
(b)に由来する構造単位;50〜98モル%(より好ましくは55〜90モル%)
樹脂[K1]の構造単位の比率が、上記の範囲にあると、保存安定性、現像性、得られるパターンの耐溶剤性に優れる傾向がある。
【0105】
樹脂[K1]は、例えば、文献「高分子合成の実験法」(大津隆行著 発行所(株)化学同人 第1版第1刷 1972年3月1日発行)に記載された方法及び当該文献に記載された引用文献を参考にして製造することができる。
【0106】
具体的には、(a)及び(b)の所定量、重合開始剤及び溶剤等を反応容器中に仕込んで、脱酸素雰囲気下で、攪拌、加熱、保温する方法が挙げられる。なお、ここで用いられる重合開始剤及び溶剤等は、特に限定されず、当該分野で通常使用されているもののいずれをも使用することができる。例えば、重合開始剤としては、アゾ化合物(2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等)や有機過酸化物(ベンゾイルペルオキシド等)が挙げられ、溶剤としては、各モノマーを溶解するものであればよく、着色硬化性樹脂組成物の溶剤として後述する溶剤(F)等を用いることができる。
【0107】
なお、得られた共重合体は、反応後の溶液をそのまま使用してもよいし、濃縮あるいは希釈した溶液を使用してもよいし、再沈殿等の方法で固体(粉体)として取り出したものを使用してもよい。特に、この重合の際に溶剤として、後述する溶剤(F)を使用することにより、反応後の溶液を着色感光性樹脂組成物の製造にそのまま使用することができるため、着色感光性樹脂組成物の製造工程を簡略化することができる。
【0108】
樹脂[K2]において、それぞれに由来する構造単位の比率は、樹脂[K2]を構成する全構造単位中、以下の範囲にあることが好ましい。
(a)に由来する構造単位;4〜45モル%(より好ましくは10〜30モル%)
(b)に由来する構造単位;2〜95モル%(より好ましくは5〜80モル%)
(c)に由来する構造単位;1〜65モル%(より好ましくは5〜60モル%)
樹脂[K2]の構造単位の比率が、上記の範囲にあると、保存安定性、現像性、得られるパターンの耐溶剤性、耐熱性及び機械強度に優れる傾向がある。
【0109】
樹脂[K2]は、例えば、樹脂[K1]の製造方法として記載した方法と同様に製造することができる。
具体的には、(a)、(b)及び(c)の所定量、重合開始剤及び溶剤を反応容器中に仕込んで、脱酸素雰囲気下で、攪拌、加熱、保温する方法が挙げられる。得られた共重合体は、反応後の溶液をそのまま使用してもよいし、濃縮あるいは希釈した溶液を使用してもよいし、再沈殿等の方法で固体(粉体)として取り出したものを使用してもよい。
【0110】
樹脂[K3]において、それぞれに由来する構造単位の比率は、樹脂[K3]を構成する全構造単位中、以下の範囲にあることが好ましい。
(a)2〜55モル%、より好ましくは10〜50モル%
(c)45〜98モル%、より好ましくは50〜90モル%
樹脂[K3]は、例えば、樹脂[K1]の製造方法として記載した方法と同様に製造することができる。
【0111】
樹脂[K4]は、(a)と(c)との共重合体を得て、(b)が有する炭素数2〜4の環状エーテルを(a)が有するカルボン酸及び/又はカルボン酸無水物に付加させることにより製造することができる。
まず(a)と(c)との共重合体を、[K1]の製造方法として記載した方法と同様に製造する。この場合、それぞれに由来する構造単位の比率は、(a)と(c)との共重合体を構成する全構造単位中、以下の範囲にあることが好ましい。
(a)5〜50モル%、より好ましくは10〜45モル%
(c)50〜95モル%、より好ましくは55〜90モル%
【0112】
次に、前記共重合体中の(a)に由来するカルボン酸及び/又はカルボン酸無水物の一部に、(b)が有する炭素数2〜4の環状エーテルを反応させる。
(a)と(c)との共重合体の製造に引き続き、フラスコ内雰囲気を窒素から空気に置換し、(b)、カルボン酸又はカルボン酸無水物と環状エーテルとの反応触媒(例えばトリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等)及び重合禁止剤(例えばハイドロキノン等)等をフラスコ内に入れて、例えば、60〜130℃で、1〜10時間反応することにより、樹脂[K4]を得ることができる。
(b)の使用量は、(a)100モルに対して、5〜80モルが好ましく、より好ましくは10〜75モルである。この範囲とすることにより、保存安定性、現像性、耐溶剤性、耐熱性、機械強度及び感度のバランスが良好になる傾向がある。環状エーテルの反応性が高く、未反応の(b)が残存しにくいことから、樹脂[K4]に用いる(b)としては(b1)が好ましく、さらに(b1−1)が好ましい。
前記反応触媒の使用量は、(a)、(b)及び(c)の合計量に対して0.001〜5質量%が好ましい。前記重合禁止剤の使用量は、(a)、(b)及び(c)の合計量に対して0.001〜5質量%が好ましい。
仕込方法、反応温度及び時間等の反応条件は、製造設備や重合による発熱量等を考慮して適宜調整することができる。なお、重合条件と同様に、製造設備や重合による発熱量等を考慮し、仕込方法や反応温度を適宜調整することができる。
【0113】
樹脂[K5]は、第一段階として、上述した樹脂[K1]の製造方法と同様にして、(b)と(c)との共重合体を得る。上記と同様に、得られた共重合体は、反応後の溶液をそのまま使用してもよいし、濃縮あるいは希釈した溶液を使用してもよいし、再沈殿等の方法で固体(粉体)として取り出したものを使用してもよい。
(b)及び(c)に由来する構造単位の比率は、前記の共重合体を構成する全構造単位の合計モル数に対して、以下の範囲にあることが好ましい。
(b)に由来する構造単位;5〜95モル%(より好ましくは10〜90モル%)
(c)に由来する構造単位;5〜95モル%(より好ましくは10〜90モル%)
【0114】
さらに、樹脂[K4]の製造方法と同様の条件で、(b)と(c)との共重合体が有する(b)に由来する環状エーテルに、(a)が有するカルボン酸又はカルボン酸無水物を反応させることにより、樹脂[K5]を得ることができる。
前記の共重合体に反応させる(a)の使用量は、(b)100モルに対して、5〜80モルが好ましい。環状エーテルの反応性が高く、未反応の(b)が残存しにくいことから、樹脂[K5]に用いる(b)としては(b1)が好ましく、さらに(b1−1)が好ましい。
【0115】
樹脂[K6]は、樹脂[K5]に、さらにカルボン酸無水物を反応させた樹脂である。環状エーテルとカルボン酸又はカルボン酸無水物との反応により発生するヒドロキシ基に、カルボン酸無水物を反応させる。
カルボン酸無水物としては、無水マレイン酸、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、3−ビニルフタル酸無水物、4−ビニルフタル酸無水物、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸無水物、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物、ジメチルテトラヒドロフタル酸無水物、5,6−ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン無水物(ハイミック酸無水物)等が挙げられる。
【0116】
バインダー樹脂(B)としては、樹脂[K3]、樹脂[K4]及び樹脂[K6]が好ましく、樹脂[K4]がより好ましい。これらの樹脂としては、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体等の樹脂[K3];ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを付加させた樹脂、トリシクロデシル(メタ)アクリレート/スチレン/(メタ)アクリル酸共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを付加させた樹脂、トリシクロデシル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを付加させた樹脂、ベンジル(メタ)アクリレート/N−シクロヘキシルマレイミド/(メタ)アクリル酸共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを付加させた樹脂、ベンジル(メタ)アクリレート/N−ベンジルマレイミド/(メタ)アクリル酸共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを付加させた樹脂、メチル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート/N−ベンジルマレイミド/(メタ)アクリル酸共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを付加させた樹脂、メチル(メタ)アクリレート/シクロヘキシル(メタ)アクリレート/N−ベンジルマレイミド/(メタ)アクリル酸共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを付加させた樹脂等の樹脂[K4];トリシクロデシル(メタ)アクリレート/グリシジル(メタ)アクリレートの共重合体に(メタ)アクリル酸を反応させた樹脂にさらにテトラヒドロフタル酸無水物を反応させた樹脂、メチル(メタ)アクリレート/トリシクロデシル(メタ)アクリレート/グリシジル(メタ)アクリレートの共重合体に(メタ)アクリル酸を反応させた樹脂にさらに無水フタル酸を反応させた樹脂等の樹脂[K6]等が挙げられる。
これらの樹脂は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。
【0117】
バインダー樹脂(B)のポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは3,000〜100,000であり、より好ましくは5,000〜50,000である。分子量が前記の範囲にあると、塗布性に優れる傾向があり、また未露光部の現像液に対する溶解性が高く、得られるパターンの残膜率が高い傾向がある。
バインダー樹脂(B)の分子量分布[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]は、好ましくは1.1〜6であり、より好ましくは1.2〜4である。分子量分布が、前記の範囲にあると、現像性に優れる傾向がある。
【0118】
バインダー樹脂(B)の酸価は、好ましくは20〜150mg−KOH/gであり、より好ましくは50〜135mg−KOH/gであり、さらに好ましくは70〜135mg−KOH/gである。ここで酸価は樹脂1gを中和するに必要な水酸化カリウムの量(mg)として測定される値であり、例えば水酸化カリウム水溶液を用いて滴定することにより求めることができる。
【0119】
バインダー樹脂(B)の含有量は、着色硬化性樹脂組成物の固形分に対して、好ましくは7〜65質量%であり、より好ましくは13〜60質量%であり、さらに好ましくは17〜55質量%である。バインダー樹脂(B)の含有量が、前記の範囲にあると、未露光部の現像液に対する溶解性が高い傾向がある。
【0120】
本発明の着色硬化性樹脂組成物は重合性化合物(C)を含む。重合性化合物(C)は、光又は熱の作用により重合開始剤(D)から発生した活性ラジカル及び/又は酸等によって重合しうる化合物であって、例えば、重合性のエチレン性不飽和結合を有する化合物等が挙げられ、好ましくは(メタ)アクリル酸エステル化合物が挙げられる。
【0121】
中でも、重合性化合物(C)としては、エチレン性不飽和結合を3つ以上有する重合性化合物であることが好ましい。このような重合性化合物としては、例えば、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ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールノナ(メタ)アクリレート、トリス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、エチレングリコール変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エチレングリコール変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、プロピレングリコール変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、プロピレングリコール変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。中でも、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが好ましい。これらの重合性化合物は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。
【0122】
重合性化合物(C)の含有量は、着色硬化性樹脂組成物の固形分に対して、好ましくは7〜65質量%であり、より好ましくは13〜60質量%であり、さらに好ましくは17〜55質量%である。前記の重合性化合物(C)の含有量が、前記の範囲にあると、硬化が十分におこり、現像前後での膜厚比率が向上し、パターンにアンダーカットが入りにくくなって密着性が良好になる傾向があることため好ましい。
【0123】
本発明の着色硬化性樹脂組成物は重合開始剤(D)を含む。重合開始剤(D)は、光や熱の作用により活性ラジカルを発生し、重合性化合物(C)の重合を開始しうるものであれば特に限定されることなく、公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。
重合開始剤(D)としては、光の作用により活性ラジカルを発生する化合物が好ましく、アルキルフェノン化合物、トリアジン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、オキシム化合物及びビイミダゾール化合物がより好ましく、アルキルフェノン化合物及びオキシム化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む重合開始剤がさらに好ましい。
【0124】
アルキルフェノン化合物としては、α−アミノアルキルフェノン化合物、α−アルコキシアルキルフェノン化合物及びα−ヒドロキシアルキルフェノン化合物等が挙げられる。
α−アミノアルキルフェノン化合物としては、2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルスルファニルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−2−(4−メチルフェニルメチル)ブタン−1−オン等が挙げられる。市販品としては、イルガキュア(登録商標)369、379、907(以上、BASF社製)等が挙げられる。
α−アルコキシアルキルフェノン化合物としては、ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。
α−ヒドロキシアルキルフェノン化合物としては、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕プロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(1−メチルビニル)フェニル〕プロパン−1−オンのオリゴマー等が挙げられる。
【0125】
トリアジン化合物としては、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシナフチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ピペロニル−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシスチリル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(フラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。トリアジン化合物は、酸発生剤としても使用することができるが、本発明の着色硬化性樹脂組成物がトリアジン化合物を含む場合、その含有量は重合開始剤(E)の含有量として数えられる。
【0126】
アシルホスフィンオキサイド化合物としては、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等が挙げられる。イルガキュア(登録商標)819(BASF社製)等の市販品を用いてもよい。
【0127】
オキシム化合物としては、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)ブタン−1−オン−2−イミン、N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)オクタン−1−オン−2−イミン、N−アセトキシ−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタン−1−イミン、N−アセトキシ−1−[9−エチル−6−{2−メチル−4−(3,3−ジメチル−2,4−ジオキサシクロペンタニルメチルオキシ)ベンゾイル}−9H−カルバゾール−3−イル]エタン−1−イミン等が挙げられる。イルガキュア(登録商標)OXE01、OXE02(以上、BASF社製)、N−1919(ADEKA社製)等の市販品を用いてもよい。
【0128】
ビイミダゾール化合物としては、2,2’−ビス(2−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(2,3−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(例えば、特開平6−75372号公報、特開平6−75373号公報等参照。)、2,2’−ビス(2−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(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(アルコキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(ジアルコキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(トリアルコキシフェニル)ビイミダゾール(例えば、特公昭48−38403号公報、特開昭62−174204号公報等参照。)、4,4’5,5’−位のフェニル基がカルボアルコキシ基により置換されているイミダゾール化合物(例えば、特開平7−10913号公報等参照。)等が挙げられる。好ましくは2,2’−ビス(2−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(2、3−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(2,4−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が挙げられる。
【0129】
さらに重合開始剤(D)としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン化合物;ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’−テトラ(tert−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン等のベンゾフェノン化合物;9,10−フェナンスレンキノン、、2−エチルアントラキノン、カンファーキノン等のキノン化合物;10−ブチル−2−クロロアクリドン、ベンジル、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物等が挙げられる。これらは、後述の重合開始助剤(E)(特にアミン類)と組み合わせて用いることが好ましい。
上記の重合開始剤は、単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0130】
重合開始剤(D)の含有量は、バインダー樹脂(B)及び重合性化合物(C)の合計量100質量部に対して、好ましくは0.1〜30質量部であり、より好ましくは5〜25質量部である。重合開始剤(D)の含有量が、前記の範囲にあると、高感度でパターンを形成することができ、さらに得られるパターンは耐溶剤性、機械強度、表面平滑性に優れる傾向がある。
【0131】
本発明の着色硬化性樹脂組成物は、さらに重合開始助剤(E)を含むことが好ましい。重合開始助剤(E)を含む場合、通常、重合開始剤(D)と組み合わせて用いられる。重合開始助剤(E)は、重合開始剤によって重合が開始された重合性化合物の重合を促進するために用いられる化合物、もしくは増感剤である。
重合開始助剤(E)としては、アミン化合物、アルコキシアントラセン化合物、チオキサントン化合物、カルボン酸化合物等が挙げられ、好ましくはチオキサントン化合物である。
【0132】
チオキサントン化合物としては、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン等が挙げられる。
【0133】
アミン化合物としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2−ジメチルアミノエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、N,N−ジメチルパラトルイジン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(通称ミヒラーズケトン)、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノン等が挙げられ、中でも4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンが好ましい。EAB−F(保土谷化学工業(株)製)等の市販品を用いてもよい。
【0134】
アルコキシアントラセン化合物としては、9,10−ジメトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジエトキシアントラセン、9,10−ジブトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジブトキシアントラセン等が挙げられる。
【0135】
カルボン酸化合物としては、フェニルスルファニル酢酸、メチルフェニルスルファニル酢酸、エチルフェニルスルファニル酢酸、メチルエチルフェニルスルファニル酢酸、ジメチルフェニルスルファニル酢酸、メトキシフェニルスルファニル酢酸、ジメトキシフェニルスルファニル酢酸、クロロフェニルスルファニル酢酸、ジクロロフェニルスルファニル酢酸、N−フェニルグリシン、フェノキシ酢酸、ナフチルチオ酢酸、N−ナフチルグリシン、ナフトキシ酢酸等が挙げられる。
【0136】
これらの重合開始助剤は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。
また、重合開始助剤(E)を用いる場合、その使用量は、バインダー樹脂(B)及び重合性化合物(C)の合計量100質量部に対して、好ましくは0.1〜30質量部、より好ましくは1〜20質量部である。また、重合開始剤(D)の含有量100質量部に対して、好ましくは20〜100質量部、より好ましくは30〜80質量部である。重合開始助剤(E)の量がこの範囲にあると、高感度でパターンを形成することができ、さらに得られるパターンは耐溶剤性、機械強度、表面平滑性に優れる傾向がある。
【0137】
本発明の着色硬化性樹脂組成物は溶剤(F)を含むことが好ましい。
溶剤(F)は、特に限定されず、当該分野で通常使用される溶剤を用いることができる。例えば、エステル溶剤(−COO−を含む溶剤)、エステル溶剤以外のエーテル溶剤(−O−を含む溶剤)、エーテルエステル溶剤(−COO−と−O−とを含む溶剤)、エステル溶剤以外のケトン溶剤(−CO−を含む溶剤)、アルコール溶剤、芳香族炭化水素溶剤、アミド溶剤、ジメチルスルホキシド等の中から選択して用いることができる。
【0138】
エステル溶剤としては、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、2−ヒドロキシイソブタン酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸ペンチル、酢酸イソペンチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、シクロヘキサノールアセテート、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。
【0139】
エーテル溶剤としては、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プロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、3−メトキシ−1−ブタノール、3−メトキシ−3−メチルブタノール、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4−ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、アニソール、フェネトール、メチルアニソールなどが挙げられる。
【0140】
エーテルエステル溶剤としては、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、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、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどが挙げられる。
【0141】
ケトン溶剤としては、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、アセトン、2−ブタノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、4−メチル−2−ペンタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソホロンなどが挙げられる。
【0142】
アルコール溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。
【0143】
芳香族炭化水素溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどが挙げられる。
【0144】
アミド溶剤としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどが挙げられる。
これらの溶剤は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。
【0145】
上記の溶剤のうち、塗布性、乾燥性の点から、1atmにおける沸点が120℃以上180℃以下である有機溶剤が好ましい。中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、3−メトキシブチルアセテート、3−メトキシ−1−ブタノール、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、N,N−ジメチルホルムアミド等が好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メトキシ−1−ブタノール、3−エトキシプロピオン酸エチル等がより好ましい。
【0146】
着色硬化性樹脂組成物における溶剤(F)の含有量は、着色硬化性樹脂組成物に対して、好ましくは70〜95質量%であり、より好ましくは75〜92質量%である。言い換えると、着色硬化性樹脂組成物の固形分は、好ましくは5〜30質量%、より好ましくは8〜25質量%である。溶剤(F)の含有量が前記の範囲にあると、塗布時の平坦性が良好になり、またカラーフィルタを形成した際に色濃度が不足しないために表示特性が良好となる傾向がある。
【0147】
本発明の着色硬化性樹脂組成物には、さらに、界面活性剤(G)を含むことが好ましい。界面活性剤(G)としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤及びフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤等が挙げられる。これらは、側鎖に重合性基を有していてもよい。
シリコーン系界面活性剤としては、シロキサン結合を有する界面活性剤等が挙げられる。具体的には、トーレシリコーンDC3PA、同SH7PA、同DC11PA、同SH21PA、同SH28PA、同SH29PA、同SH30PA、同SH8400(東レ・ダウコーニング(株)製)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化学工業(株)製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF−4446、TSF4452、TSF4460(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)等が挙げられる。
【0148】
前記のフッ素系界面活性剤としては、フルオロカーボン鎖を有する界面活性剤等が挙げられる。具体的には、フロラード(商品名)FC430、同FC431(住友スリーエム(株)製)、メガファック(登録商標)F142D、同F171、同F172、同F173、同F177、同F183、同R30、同RS−718−K、同F554(DIC(株)製)、エフトップ(登録商標)EF301、同EF303、同EF351、同EF352(三菱マテリアル電子化成(株)製)、サーフロン(登録商標)S381、同S382、同SC101、同SC105(旭硝子(株)製)、E5844((株)ダイキンファインケミカル研究所製)等が挙げられる。
【0149】
前記のフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤としては、シロキサン結合及びフルオロカーボン鎖を有する界面活性剤等が挙げられる。具体的には、メガファック(登録商標)R08、同BL20、同F475、同F477、同F443(DIC(株)製)等が挙げられる。
これらの界面活性剤は、単独でも2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0150】
界面活性剤(G)の含有量は、着色硬化性樹脂組成物に対し、好ましくは0.001質量%以上0.2質量%以下であり、好ましくは0.002質量%以上0.1質量%以下、より好ましくは0.01質量%以上0.05質量%以下である。界面活性剤(G)の含有量が前記の範囲にあると、平坦性の高い塗膜を得ることができる。この含有量には、前述の顔料分散剤は含まれない。
【0151】
本発明の着色硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、充填剤、他の高分子化合物、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、連鎖移動剤等の種々の添加剤を含んでもよい。
【0152】
本発明の着色硬化性樹脂組成物は、例えば、以下のようにして調製することができる。 まず、着色剤(A)の顔料(A2)を予め溶剤(F)と混合し、顔料の平均粒子径が0.2μm以下程度となるまで、ビーズミルなどを用いて分散させる。この際、必要に応じて前記顔料分散剤、バインダー樹脂(B)の一部又は全部を配合してもよい。得られた顔料分散液に、着色剤(A)の残り、バインダー樹脂(B)の残り、重合性化合物(C)、重合開始剤(D)、溶剤(F)の残り、及び必要に応じて使用されるその他の成分を、所定の含有量となるように添加し、目的の着色硬化性樹脂組成物を得ることができる。
【0153】
本発明の着色硬化性樹脂組成物を用いてカラーフィルタのパターンを形成する方法としては、フォトリソグラフ法、インクジェット法、印刷法等が挙げられる。中でも、フォトリソグラフ法が好ましい。フォトリソグラフ法は、前記着色硬化性樹脂組成物を基板に塗布し、溶剤等揮発成分を除去(乾燥)して着色層を形成し、フォトマスクを介して該着色層を露光して、現像する方法である。フォトリソグラフ法において、露光の際にフォトマスクを用いないこと、及び/又は現像しないことにより、塗膜を形成してもよい。
作製するパターンの膜厚は、特に限定されず、用いる材料、用途等によって適宜調整することができ、例えば、0.1〜30μm、好ましくは0.1〜20μm、さらに好ましくは0.5〜6μmである。
【0154】
基板としては、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミナケイ酸塩ガラス、表面をシリカコートしたソーダライム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、シリコン、前記基板上にアルミニウム、銀、銀/銅/パラジウム合金薄膜などを形成したものが用いられる。これらの基板上には、別のカラーフィルタ層、樹脂層、トランジスタ、回路等が形成されていてもよい。
塗布方法としては、スピンコート法、スリットコート法、スリット・アンド・スピンコート法等が挙げられる。
【0155】
フォトリソグラフ法により各色画素を形成する方法としては、公知又は慣用の方法を用いることができる。例えば、下記のようにして作製することができる。
【0156】
着色硬化性樹脂組成物を基板上に塗布し、加熱乾燥(プリベーク)及び/又は減圧乾燥することにより溶剤等の揮発成分を除去して、平滑な塗膜を得る。
加熱乾燥を行う場合の温度は、30〜120℃が好ましく、50〜110℃がより好ましい。また加熱時間としては、10秒間〜60分間であることが好ましく、30秒間〜30分間であることがより好ましい。
減圧乾燥を行う場合は、50〜150Paの圧力下、20〜25℃の温度範囲で行うことが好ましい。
乾燥後塗膜の膜厚は、特に限定されず、用いる材料、用途等によって適宜調整することができ、例えば、0.1〜20μmであり、好ましくは0.5〜6μmである。
【0157】
乾燥後塗膜は、目的のパターンを形成するためのフォトマスクを介して、露光される。この際のフォトマスク上のパターン形状は特に限定されず、目的とする用途に応じたパターン形状が用いられる。
露光に用いられる光源としては、250〜450nmの波長の光を発生する光源が好ましい。例えば、350nm未満の光を、この波長域をカットするフィルタを用いてカットしたり、436nm付近、408nm付近、365nm付近の光を、これらの波長域を取り出すバンドパスフィルタを用いて選択的に取り出したりしてもよい。具体的には、水銀灯、発光ダイオード、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ等が挙げられる。
露光面全体に均一に平行光線を照射したり、マスクと基材との正確な位置合わせを行うことができるため、マスクアライナ、ステッパ等の装置を使用することが好ましい。
【0158】
露光後、現像液に接触させて所定部分、例えば、未露光部を溶解させ、現像することにより、パターンを得ることができる。現像液としては、例えば、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム等のようなアルカリ性化合物の水溶液が好ましい。これらのアルカリ性化合物の水溶液中の濃度は、好ましくは0.01〜10質量%であり、より好ましくは0.03〜5質量%である。さらに、現像液は、界面活性剤を含んでいてもよい。
現像方法は、パドル法、ディッピング法、スプレー法等のいずれでもよい。さらに現像時に基板を任意の角度に傾けてもよい。
現像後は、水洗することが好ましい。
さらに必要に応じて、ポストベークを行ってもよい。ポストベーク温度は、150〜250℃が好ましく、160〜235℃がより好ましい。ポストベーク時間は、0.5〜10分間が好ましく、1〜5分間がより好ましい。
【0159】
本発明の着色硬化性樹脂組成物によれば、明度に優れたカラーフィルタを作製することができる。該カラーフィルタは、表示装置(例えば、液晶表示装置、有機EL装置等)、電子ペーパー、固体撮像素子等に用いられるカラーフィルタとして有用である。
【実施例】
【0160】
次に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。例中の「%」及び「部」は、特記ない限り、質量%及び質量部である。
【0161】
以下の実施例において、化合物は元素分析(VARIO-EL;(エレメンタール(株)製))により同定した。
【0162】
合成例1
式(f−1)で表される化合物(BONTRON(登録商標)E−108、オリヱント化学工業(株)製)0.85部をN,N−ジメチルホルミアミド50部に溶解させた溶液(s1)を作成した。別途、式(d−1)で表される化合物(CasOrganic社製)1.02部をN,N−ジメチルホルミアミド10部に溶解させた溶液(t1)を作製した。25℃にて、(s1)に(t1)の溶液を添加し、その後80℃に昇温し、8時間攪拌した。該混合液を室温まで冷却した後、イオン交換水500部を加え、さらに1時間攪拌した。その後、析出物を吸引濾過で取得し、イオン交換水100部で洗浄し、塩(I−1)を1.18部得た。
【0163】

【0164】

【0165】
式(I−1)で表される塩の同定;
(元素分析)C:77.7 H:8.0 N:2.6
【0166】
尚、原料として用いた式(f−1)で表される化合物0.35gをクロロホルムに溶解して体積を250cm3とし、そのうちの2cmをクロロホルムで希釈して100cmとして、濃度0.028g/Lの溶液を調整した。該溶液について、紫外可視分光光度計(V−650DS;日本分光(株)製)(石英セル、光路長;1cm)を用いて400〜900nmにおける極大吸収波長及び極大吸収波長での吸光度を測定したところ、極大吸収波長は425nmであり、吸光度は0.0019であった。
【0167】
合成例2
式(f−1)で表される化合物(BONTRON(登録商標)E−108、オリヱント化学工業(株)製)2.0部をN,N−ジメチルホルミアミド120部に溶解させた溶液(s3)を作成した。別途、ORIENT(登録商標)Oil BLUE 613(C.I.Solvent Blue 5と樹脂との混合物、オリヱント化学工業(株)製)1.96部をN,N−ジメチルホルミアミド24部に溶解させた溶液(t3)を作成した。25℃にて、(s3)に(t3)の溶液を添加し、その後80℃に昇温し、8時間攪拌した。該混合液を室温まで冷却した後、イオン交換水700部を加え、さらに1時間攪拌した。その後、析出物を吸引濾過で取得し、イオン交換水100部で洗浄し、塩(I−3)を含む混合物を2.27部得た。
【0168】

【0169】
式(I−3)で表される塩の同定;
(元素分析)C:75.6 H:7.9 N:4.2
【0170】
合成例3
<樹脂B−1溶液の合成>
撹拌機、温度計、還流冷却器、滴下ロート及びガス導入管を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート300質量部を導入した。その後、窒素ガスをガス導入管を使ってフラスコ内に導入し、フラスコ内雰囲気が窒素ガスに置換された。その後、フラスコ内の溶液を100℃に昇温した後、ベンジルメタクリレート160.6質量部、メタクリル酸39.5質量部、アゾビスイソブチロニトリル3.6質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート197質量部からなる混合物を、滴下ロートを用いて2時間かけてフラスコに滴下し、滴下完了後さらに100℃で2時間撹拌を続けて、重量平均分子量Mwは、1.1×104、固形分35質量%、酸価70mg−KOH/g(固形分換算)の樹脂B−1溶液を得た。
【0171】
合成例4
<樹脂B−2溶液の合成>
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロート及び窒素導入管を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート182gを導入し、フラスコ内雰囲気を空気から窒素にした後、100℃に昇温後、ベンジルメタクリレート70.5g(0.40モル)、メタクリル酸43.0g(0.5モル)、トリシクロデカン骨格のモノメタクリレート(日立化成(株)製FA−513M)22.0g(0.10モル)及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート136gからなる混合物に2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.6gを添加した溶液を滴下し、さらに100℃で撹拌し続けた。次に、フラスコ内雰囲気を窒素から空気にし、グリシジルメタクリレート35.5g[0.25モル、(本反応に用いたメタクリル酸のカルボキシル基に対して50モル%)]、トリスジメチルアミノメチルフェノール0.9g及びハイドロキノン0.145gをフラスコ内に投入し、110℃で反応を続け、固形分酸価が79mgKOH/gの樹脂B−2溶液を得た。GPCにより測定したポリスチレン換算の重量平均分子量は30,000であった。
【0172】
上記樹脂のポリスチレン換算重量平均分子量の測定については、GPC法を用いて、以下の条件で行った。
装置 ;K2479((株)島津製作所製)
カラム ;SHIMADZU Shim−pack GPC−80M
カラム温度 ;40℃
溶媒 ;THF(テトラヒドロフラン)
流速 ;1.0mL/min
被検液固形分濃度;0.001〜0.01%
注入量 ;50μL
検出器 ;RI
校正用標準物質 ;TSK STANDARD POLYSTYRENE
F−40、F−4、F−288、A−2500、A−500
(東ソー(株)製)
【0173】
合成例5
式(f−1)で表される化合物(BONTRON(登録商標)E−108、オリヱント化学工業(株)製)3.0部をN,N−ジメチルホルミアミド200部に溶解させた溶液(s8)を作成した。別途、下記式(h−1)で表される化合物3.49部をN,N−ジメチルホルミアミド40部に溶解させた溶液(t8)を作成した。25℃にて、(s8)に(t8)の溶液を添加し、その後80℃に昇温し、8時間攪拌した。該混合液を室温まで冷却した後、飽和食塩水50部、次いでイオン交換水300部を加え、さらに1時間攪拌した。その後、析出物を吸引濾過で取得し、イオン交換水100部とヘキサン100部で洗浄し、式(I−31)で表される塩を3.15部得た。
【0174】

【0175】

【0176】
合成例6
混合中に混合物の温度が30℃以下になるように、98%硫酸50部に2−(4−ジエチルアミノ−2−ヒドロキシベンゾイル)安息香酸(東京化成工業(株)製)7.83部を徐々に加えて混合した。得られた溶液を5℃まで冷却し、そこに3−(イソプロピルアミノ)フェノール(特開平9−169708号公報に記載された方法に準じて製造)5.37部を加えた。その後、この混合物を5℃で65時間撹拌した。反応混合物を氷水250部中に添加し、析出物を吸引濾過で取得した。残渣をクロロホルム180部に溶解し、イオン交換水300部を加え、さらに10%水酸化ナトリウム水溶液で水層をpH10として、1時間撹拌した。クロロホルム層を分取し、イオン交換水200部で洗浄し、硫酸マグネシウムで脱水した。硫酸マグネシウムを除去して得た溶液からクロロホルムを減圧下で留去し、式(hx−83)で表される化合物を5.50部得た。
【0177】

【0178】
式(hx−83)で表される化合物3.00部、トリエチレングリコール(東京化成工業(株)製)3.16部、ジメチルアミノピリジン(和光純薬工業(株)製)0.24部、(1S)−(+)−10−カンファースルホン酸(関東化学(株)製)0.18部に脱水クロロホルム30部を加え、室温で1時間攪拌した。30℃を超えないように、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド 塩酸塩((株)同仁化学研究所製)1.83部を脱水クロロホルム7.2部に溶解した溶液を滴下し、室温で5時間攪拌した。該クロロホルム溶液を、1N塩酸300部、次いで10%食塩水200部で分液、硫酸マグネシウムで脱水した。硫酸マグネシウムを除去して得た溶液からクロロホルムを減圧下で留去し、下記式(h−83)で表される化合物を3.59部得た。
【0179】

【0180】
式(f−1)で表される化合物(BONTRON(登録商標)E−108、オリヱント化学工業(株)製)1.50部をN,N−ジメチルホルミアミド120部に溶解させた溶液(s10)を作成した。別途、上記式(h−83)で表される化合物1.79部をN,N−ジメチルホルミアミド100部に溶解させた溶液(t10)を作成した。25℃にて、(s10)に(t10)の溶液を添加し、その後80℃に昇温し、6時間攪拌した。該混合液を室温まで冷却した後、飽和食塩水100部、次いでイオン交換水700部を加え、さらに1時間攪拌した。その後、析出物を吸引濾過で取得し、イオン交換水100部とヘキサン100部で洗浄し、式(I−49)で表される塩を1.93部得た。
【0181】

【0182】
合成例7
Basic Violet 10(ローダミンB、東京化成工業(株)製)10.00部、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(東京化成工業(株)製)10.28部、ジメチルアミノピリジン(和光純薬工業(株)製)0.77部、(1S)−(+)−10−カンファースルホン酸(関東化学(株)製)0.58部に脱水クロロホルム120部を加え、室温で1時間攪拌した。30℃を超えないように、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド 塩酸塩((株)同仁化学研究所製)5.80部を脱水クロロホルム49.3部に溶解した溶液を滴下し、室温で5時間攪拌した。該クロロホルム溶液を、1N塩酸107部、次いで10%食塩水171部で分液、硫酸マグネシウムで脱水した。クロロホルムを減圧下で留去し、下記式(h−82)で表される化合物を11.50部得た。
25℃にて、式(h−82)で表される化合物11.50部をN,N−ジメチルホルミアミド334部に溶解させ、式(f−1)で表される化合物(BONTRON(登録商標)E−108、オリヱント化学工業(株)製)11.12部を添加し、4時間攪拌した。イオン交換水1668部を加え、さらに1時間攪拌した。その後、析出物を吸引濾過で取得し、イオン交換水334部とヘキサン100部で洗浄し、式(I−48)で表される塩を9.70部得た。
【0183】

【0184】

【0185】
合成例8
Basic Violet 10(ローダミンB、東京化成工業(株)製)10.00部、1−ペンタノール(関東化学(株)製)5.89部、ジメチルアミノピリジン(和光純薬工業(株)製)0.77部、(1S)−(+)−10−カンファースルホン酸(関東化学(株)製)0.58部に脱水クロロホルム120部を加え、室温で1時間攪拌した。30℃を超えないように、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド 塩酸塩((株)同仁化学研究所製)5.80部を脱水クロロホルム49.3部に溶解した溶液を滴下し、室温で5時間攪拌した。該クロロホルム溶液を、1N塩酸107部、次いで10%食塩水171部で分液、硫酸マグネシウムで脱水した。クロロホルムを減圧下で留去し、下記式(h−86)で表される化合物を10.80部得た。
25℃にて、式(h−86)で表される化合物10.80部をN,N−ジメチルホルミアミド357部に溶解させ、式(f−1)で表される化合物(BONTRON(登録商標)E−108、オリヱント化学工業(株)製)11.89部を添加し、4時間攪拌した。イオン交換水1784部を加え、さらに1時間攪拌した。その後、析出物を吸引濾過で取得し、イオン交換水357部とヘキサン100部で洗浄し、式(I−51)で表される塩を10.70部得た。
【0186】

【0187】

【0188】
合成例9
25℃にて、C.I.Basic Violet 11(Aizen Cathilon Brilliant Pink CD−BH、保土谷化学工業(株)製)2.00部をN,N−ジメチルホルミアミド66部に溶解させ、式(f−1)で表される化合物(BONTRON(登録商標)E−108、オリヱント化学工業(株)製)2.21部を添加し、4時間攪拌した。イオン交換水332部を加え、さらに1時間攪拌した。その後、析出物を吸引濾過で取得し、イオン交換水66部とヘキサン100部で洗浄し、式(I−8)で表される塩を1.90部得た。
【0189】

【0190】
合成例10
式(f−1)で表される化合物(BONTRON(登録商標)E−108、オリヱント化学工業(株)製)2.29部をN,N−ジメチルホルミアミド92部に溶解させた溶液(s15)を作成した。別途、Basic Violet 10(ローダミンB、東京化成工業(株)製)8.00部をN,N−ジメチルホルミアミド280部に溶解させた溶液(t15)を作成した。25℃にて、(s15)に(t15)の溶液を添加し、その後40℃に昇温し、8時間攪拌した。該混合液を室温まで冷却した後、イオン交換水744部を加え、さらに1時間攪拌した。その後、析出物を吸引濾過で取得し、イオン交換水372部とヘキサン100部で洗浄し、式(I−7)で表される塩を4.95部得た。
【0191】

【0192】
合成例11
式(h−105)で表される化合物(ローダミン101内部塩、ACROS ORGANICS社製)2.00部を6N塩酸70部に溶解させた溶液(t16)を作成した。別途、式(f−1)で表される化合物(BONTRON(登録商標)E−108、オリヱント化学工業(株)製)2.14部をN,N−ジメチルホルミアミド70部に溶解させた溶液(s16)を作成した。25℃にて、(s16)に(t16)の溶液を添加し、室温で6.5時間攪拌した。該混合液をクロロホルム225部で2回分液抽出し、該クロロホルム溶液を硫酸マグネシウムで脱水し、硫酸マグネシウムを除去して得た溶液からクロロホルムを減圧下で留去した。得られたオイル状物質をヘキサン20部で洗浄し、式(I−52)で表される塩を3.82部得た。
【0193】

【0194】

【0195】
合成例12
氷浴下で、Basic Violet 10(ローダミンB、東京化成工業(株)製)10.00部に、脱水クロロホルム50部、N,N−ジメチルホルミアミド3.05部を加え、氷浴下で1時間攪拌した。氷浴下で塩化チオニル(和光純薬工業(株)製)5.46部を滴下し、その後40℃に昇温し、3時間攪拌した。室温まで冷却した後、氷浴下で、ピロリジン(和光純薬工業(株)製)5.94部を滴下し、その後40℃に昇温し、2時間攪拌した。該混合液を室温まで冷却した後、イオン交換水100部とクロロホルム150部を加え、分液してクロロホルム層を分け取った。水層にクロロホルム150部を加え、分液してクロロホルム層を分け取った。2つのクロロホルム層を合わせ、硫酸マグネシウムで脱水した。硫酸マグネシウムを除去して得た溶液からクロロホルムを減圧下で留去し、得られた固体を酢酸エチル142部で洗浄し、下記式(h−65)で表される化合物を10.76部得た。
式(f−1)で表される化合物(BONTRON(登録商標)E−108、オリヱント化学工業(株)製)9.86部に、N,N−ジメチルホルミアミド394部を加え、80℃に昇温し、溶解させた溶液(s17)を作成した。別途、式(h−65)で表される化合物10.00部をN,N−ジメチルホルミアミド350部に溶解させた溶液(t17)を作成した。80℃にて、(s17)に(t17)の溶液を添加し、80℃にて、6.5時間攪拌した。該混合液を室温まで冷却した後、イオン交換水1488部を加え、さらに1時間攪拌した。その後、析出物を吸引濾過で取得し、イオン交換水744部とヘキサン383部で洗浄し、式(I−41)で表される塩を9.08部得た。
【0196】

【0197】

【0198】
合成例13
氷浴下で、Basic Violet 10(ローダミンB、東京化成工業(株)製)10.00部に、脱水クロロホルム50部、N,N−ジメチルホルミアミド3.05部を加え、氷浴下で1時間攪拌した。氷浴下で塩化チオニル(和光純薬工業(株)製)5.46部を滴下し、その後40℃に昇温し、5.5時間攪拌した。室温まで冷却した後、氷浴下で、ピペリジン(和光純薬工業(株)製)7.11部を滴下し、その後40℃に昇温し、2時間攪拌した。該混合液を室温まで冷却した後、イオン交換水100部とクロロホルム150部を加え、分液してクロロホルム層を分け取った。水層にクロロホルム150部を加え、分液してクロロホルム層を分け取った。2つのクロロホルム層を合わせ、硫酸マグネシウムで脱水した。硫酸マグネシウムを除去して得た溶液からクロロホルムを減圧下で留去し、下記式(h−66)で表される化合物を11.93部得た。
式(f−1)で表される化合物(BONTRON(登録商標)E−108、オリヱント化学工業(株)製)2.88部に、N,N−ジメチルホルミアミド115部を加え、80℃に昇温し、溶解させた溶液(s18)を作成した。別途、式(h−66)で表される化合物3.00部をN,N−ジメチルホルミアミド105部に溶解させた溶液(t18)を作成した。80℃にて、(s18)に(t18)の溶液を添加し、80℃にて、6.5時間攪拌した。該混合液を室温まで冷却した後、イオン交換水440部を加え、さらに1時間攪拌した。その後、析出物を吸引濾過で取得し、イオン交換水220部とヘキサン114部で洗浄し、式(I−42)で表される塩を3.15部得た。
【0199】

【0200】

【0201】
合成例14
氷浴下で、Basic Violet 10(ローダミンB、東京化成工業(株)製)10.00部に、脱水クロロホルム200部、N,N−ジメチルホルミアミド3.05部を加え、氷浴下で1時間攪拌した。氷浴下で塩化チオニル(和光純薬工業(株)製)7.45部を滴下し、その後40℃に昇温し、5時間攪拌した。室温まで冷却した後、氷浴下で、ヘキサメチルイミン(和光純薬工業(株)製)10.35部を滴下し、その後40℃に昇温し、2時間攪拌した。該混合液を室温まで冷却した後、イオン交換水200部、クロロホルム300部、飽和食塩水100部を加え、分液してクロロホルム層を分け取り、硫酸マグネシウムで脱水した。硫酸マグネシウムを除去して得た溶液からクロロホルムを減圧下で留去し、得られた固体を酢酸エチル132部で洗浄し、下記式(h−67)で表される化合物を12.37部得た。
式(f−1)で表される化合物(BONTRON(登録商標)E−108、オリヱント化学工業(株)製)9.36部に、N,N−ジメチルホルミアミド375部を加え、80℃に昇温し、溶解させた溶液(s19)を作成した。別途、式(h−67)で表される化合物10.00部をN,N−ジメチルホルミアミド350部に溶解させた溶液(t19)を作成した。80℃にて、(s19)に(t19)の溶液を添加し、80℃にて、6.5時間攪拌した。該混合液を室温まで冷却した後、イオン交換水1450部を加え、さらに1時間攪拌した。その後、析出物を吸引濾過で取得し、イオン交換水725部とヘキサン374部で洗浄し、式(I−43)で表される塩を9.90部得た。
【0202】

【0203】

【0204】
合成例15
25℃にて、式(h−66)で表される化合物2.73部をN,N−ジメチルホルミアミド96部に溶解させ、式(f−8)で表される化合物(BONTRON(登録商標)E−81、オリヱント化学工業(株)製)2.75部を添加し、16時間攪拌した。イオン交換水383部を加え、さらに1時間攪拌した。その後、析出物を吸引濾過で取得し、イオン交換水96部とヘキサン96部で洗浄し、式(I−57)で表される塩を3.06部得た。

【0205】

【0206】
尚、原料として用いた式(f−8)で表される化合物0.35gをクロロホルムに溶解して体積を250cm3とし、そのうちの2cmをクロロホルムで希釈して100cmとして、濃度0.028g/Lの溶液を調整した。該溶液について、紫外可視分光光度計(V−650DS;日本分光(株)製)(石英セル、光路長;1cm)を用いて400〜900nmにおける極大吸収波長及び極大吸収波長での吸光度を測定したところ、極大吸収波長は400nmであり、吸光度は0.033であった。
【0207】
実施例及び比較例
表12〜14に示す組成となるように各成分を混合して着色硬化性樹脂組成物を得た。
【0208】
【表12】

【0209】
【表13】

【0210】
【表14】

1)(A2-1)は、顔料分散剤及び(F-1)3)欄記載の量のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと混合し、予め分散させた。
2)(F-1)2)は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート含有量の合計を表す。
【0211】
なお、表12〜14中、各成分は以下のものを表す。また、バインダー樹脂(B)は、固形分換算の質量部を示した。
着色剤(A):(A1−1):合成例1で得られた塩(I−1)
着色剤(A):(A1−2):合成例2で得られた塩(I−3)
着色剤(A):(A1−3):合成例5で得られた塩(I−31)
着色剤(A):(A1−4):合成例6で得られた塩(I−49)
着色剤(A):(A1−5):合成例7で得られた塩(I−48)
着色剤(A):(A1−6):合成例8で得られた塩(I−51)
着色剤(A):(A1−7):合成例9で得られた塩(I−8)
着色剤(A):(A1−8):合成例10で得られた塩(I−7)
着色剤(A):(A1−9):合成例11で得られた塩(I−52)
着色剤(A):(A1−10):合成例12で得られた塩(I−41)
着色剤(A):(A1−11):合成例13で得られた塩(I−42)
着色剤(A):(A1−12):合成例14で得られた塩(I−43)
着色剤(A):(A1−13):合成例15で得られた塩(I−57)
着色剤(A):(A2−1):C.I.ピグメントブルー15:6
着色剤(A):(A3−1):下記式(A3−1)で表される化合物(NK−9402;(株)林原生物化学研究所製)

バインダー樹脂(B):(B−1):合成例3で得られた樹脂B1溶液
バインダー樹脂(B):(B−2):合成例4で得られた樹脂B2溶液
重合性化合物(C):(C−1):ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(KAYARAD(登録商標) DPHA;日本化薬(株)製)
重合開始剤(D):(D−1):ベンジルジメチルケタール(イルガキュア(登録商標)651;BASFジャパン社製)
重合開始剤(D):(D−2):N−ベンゾイルオキシ−1−(4−フェニルスルファニルフェニル)オクタン−1−オン−2−イミン(イルガキュア(登録商標)OXE 01;BASF社製;オキシム化合物)
重合開始剤(D):(D−3):2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルスルファニルフェニル)プロパン−1−オン(イルガキュア(登録商標)907;BASF社製;アルキルフェノン化合物)
重合開始剤(D):(D−4):2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン(イルガキュア(登録商標)369;BASF社製;アルキルフェノン化合物)
重合開始助剤(E):(E−1):2,4−ジエチルチオキサントン(KAYACURE(登録商標) DETX−S;日本化薬(株)製)
重合開始助剤(E):(E−2):4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(EAB−F;保土ヶ谷化学工業(株)製)
溶剤(F):(F−1):プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
溶剤(F):(F−2):プロピレングリコールモノメチルエーテル
溶剤(F):(F−3):シクロヘキサノン
界面活性剤(G):(G−1):メガファック(登録商標)F554(DIC(株)製)
界面活性剤(G):(G−2):メガファック(登録商標)F475(DIC(株)製)
【0212】
〔パターンの作成〕
2インチ角のガラス基板(イーグル2000;コーニング社製)上に、着色硬化性樹脂組成物をスピンコート法で塗布した後、100℃で3分間プリベークした。冷却後、この着色硬化性樹脂組成物を塗布した基板と石英ガラス製フォトマスクとの間隔を100μmとして、露光機(TME−150RSK;トプコン(株)製)を用いて、大気雰囲気下、80mJ/cmの露光量(365nm基準)で光照射した。尚、フォトマスクとしては、100μmのラインアンドスペースパターンが形成されたものを使用した。光照射後、該基板を、非イオン系界面活性剤0.12%と水酸化カリウム0.04%とを含む水溶液に23℃で80秒間浸漬させて現像し、水洗後、オーブン中、200℃で30分間ポストベークを行った。放冷後、得られた着色パターンの膜厚を、膜厚測定装置(DEKTAK3;日本真空技術(株)製))を用いて測定したところ、2.2μmであった。
【0213】
〔色度評価〕
得られたパターンについて、測色機(OSP−SP−200;オリンパス(株)製)を用いて分光を測定し、C光源の特性関数を用いてCIEのXYZ表色系におけるxy色度座標(x、y)と明度Yを測定した。結果を表11に示す。
【0214】
〔耐光性評価〕
露光の際にフォトマスクを使用しない以外は、パターンの作製と同様の操作を行い、塗膜を作製した。該塗膜上に紫外線カットフィルター(COLORED OPTICAL GLASS L38;ホヤ社製;380nm以下の光をカットする。)を配置し、耐光性試験機(サンテストCPS+:東洋精機社製)にて、キセノンランプ光を48時間照射した。照射前後でxy色度座標(x、y)及び明度Yを測定し、該測定値からJIS Z 8730に記載される方法で色差△Eab*を計算した。△Eab*は小さいほど色変化が小さいことを意味し、△Eab*が10以下であれば、その塗膜はカラーフィルタとして実用上問題ないといえる。結果を表15に示す。
【0215】
【表15】

【0216】
上記の結果から、本発明の着色硬化性樹脂組成物により形成されたパターンは、耐光性に優れることが確認された。このことから、本発明の着色硬化性樹脂組成物によれば、耐久性に優れるカラーフィルタを製造可能であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【0217】
本発明の着色硬化性樹脂組成物によれば、耐光性に優れるパターンを形成することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
着色剤、バインダー樹脂、重合性化合物及び重合開始剤を含み、
着色剤が、2価以上の金属イオンを形成しうる金属原子を含むn価の有機金属アニオンMn−と、該有機金属アニオンと塩形成しうる染料に由来するオニウムカチオンとの塩、及び顔料を含む着色剤であり、
該塩に含まれる有機金属アニオンが、式(1)
n− nZ (1)
[式(1)中、Mn−は、上記の有機金属アニオンを表す。Zは、ヒドロン又はアルカリ金属カチオンを表す。nは1〜3の整数を表す。nが2以上の整数である場合、複数のZは互いに同一であるか相異なる。]
で表される化合物にしたときに下記要件Aを満たすことを特徴とする着色硬化性樹脂組成物。
要件A;式(1)で表される化合物の濃度0.028g/L溶液で測定された吸光度が、400〜900nmに亘って0.05以下である。
【請求項2】
顔料が、青色顔料である請求項1記載の着色硬化性樹脂組成物。
【請求項3】
前記オニウムカチオンが、シアニン染料に由来するオニウムカチオン、トリアリールメタン染料に由来するオニウムカチオン又はキサンテン染料に由来するオニウムカチオンである請求項1又は2記載の着色硬化性樹脂組成物。
【請求項4】
重合開始剤が、オキシム化合物を含む重合開始剤である請求項1〜3のいずれか一項記載の着色硬化性樹脂組成物。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか一項記載の着色硬化性樹脂組成物により形成されるカラーフィルタ。
【請求項6】
請求項5記載のカラーフィルタを含む表示装置。

【公開番号】特開2012−233160(P2012−233160A)
【公開日】平成24年11月29日(2012.11.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−76367(P2012−76367)
【出願日】平成24年3月29日(2012.3.29)
【出願人】(000002093)住友化学株式会社 (8,981)
【Fターム(参考)】