(57)【要約】【課題】カラーフィルタの外側に紫外線遮断手段を設けていない、耐光性の向上したカラーフィルタの提供。【解決手段】本発明によるカラーフィルタは、基材と、該基材上に形成された着色層とを含み、該基材と該着色層の間に紫外線遮断層を含むことを特徴とするものである。【選択図】図１
2010102253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材上に形成された着色層と
を含むカラーフィルタであって、
前記基材と前記着色層の間に紫外線遮断層を含むことを特徴とする、カラーフィルタ。
【請求項２】
前記着色層が少なくともＲＧＢを含み、各色間にブラックマトリックスが形成されてなる、請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
前記基材上の少なくとも一部分にブラックマトリックスが形成され、前記紫外線遮断層が前記ブラックマトリックスを覆うように形成されてなる、請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
前記紫外線遮断層の波長３００ｎｍ〜３５０ｎｍの平均透過率が２０％以下であり、かつ波長４５０ｎｍ〜５００ｎｍの平均透過率が８０％以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。
【請求項５】
前記着色層の少なくとも1色の耐光性は、耐光性試験前後の色度差であるΔＥ＊ａｂが、下記式（１）：
ΔＥ＊ａｂ＞３      式（１）
を満たすものである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
前記紫外線遮断層が、ΔＥ＊ａｂ＞３を満たす着色層と基材の間にのみ形成されてなる、請求項５に記載のカラーフィルタ。
【請求項７】
前記着色層の少なくとも１色が、色材として、染料および／または顔料を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。
【請求項８】
前記着色層の少なくとも１色が、下記式（２）：
【化１】
2010102253.tif 000007
（式中、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、もしくはハロゲン原子を表し、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有してもよい炭素数１〜５のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基、もしくは置換基を有していてもよいベンジル基を表す）
または下記式（３）：
【化２】
2010102253.tif 000008
（式中、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、もしくはハロゲン原子を表し、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有してもよい炭素数１〜５のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基、もしくは置換基を有していてもよいベンジル基を表す）
の構造を有する色材を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。
【請求項９】
前記色材が、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー５６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６１、およびＣ．Ｉ．ピグメントブルー６２からなる群から選択される少なくとも一種である、請求項８に記載のカラーフィルタ。
【請求項１０】
有機ＥＬ用カラーフィルタであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材と、該基材上に形成された着色層とを含み、該基材と該着色層の間に紫外線遮断層を含むカラーフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代型のディスプレイとして、エレクトロルミネッセンス（以下ＥＬ）素子で構成されたＥＬディスプレイが期待されている。ＥＬ素子には無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子とがあり、いずれのＥＬ素子も自己発光性であるために視認性が高く、また完全固体素子であるために耐衝撃性に優れるとともに取り扱いが容易であるという利点がある。このため、グラフィックディスプレイの画素やテレビ画像表示装置の画素、あるいは面光源等としての研究開発および実用化が進められている。特に、画像表示装置のさらなる高精細化により、カラーフィルタのさらなる高透過率化および高色純度化が望まれており、カラーフィルタの材料および製造方法に関し、種々の研究が行われてきた。
【０００３】
カラーフィルタの材料である色材については、カラーフィルタの光学特性を左右するため、現在までに多くの研究がなされてきた。液晶ディスプレイ用カラーフィルタは、製造工程において２３０℃程度の高温工程を経るため、色材として用いられる顔料および染料の選択には耐熱性が問題となることがある。対して、有機ＥＬ用カラーフィルタは、このような高温工程を経ないため、１８０℃程度での耐熱性があれば実用化可能である。つまり、有機ＥＬ用カラーフィルタは、耐熱性への要求が低く、耐熱性の低い材料でも用いることが可能となる。しかし、耐光性に関しては、有機ＥＬ用途であっても更なる向上が望まれている。
【０００４】
現在まで、カラーフィルタの耐光性を向上させるための種々の提案がなされてきた。例えば、液晶表示装置のパネル組み立ての最終工程で、紫外線吸収剤を含むフィルムをパネルに貼ることで紫外線吸収手段を設けることが提案されている（例えば、特許文献１）。また、有機ＥＬ部材と光学部材の間に、紫外線遮蔽剤を含む樹脂層を設けることが提案されている（例えば、特許文献２）。これらのように、従来技術は、カラーフィルタのガラス等の基板上に、着色層とは反対側の面（外側の面）に紫外線遮断手段を設けるものであった。しかしながら、カラーフィルタの外側に紫外線遮断手段を設けることは、工程数およびコストの増加に繋がるため、カラーフィルタ自体の耐光性を向上させることが望まれている。
【０００５】
したがって、カラーフィルタの外側に紫外線遮断手段を設けることなく耐光性を向上させたカラーフィルタの開発が切望されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３２５３３３号公報
【特許文献２】特開２００７−２７３７２１号公報
【発明の概要】
【０００７】
本発明者らは、今般、基材と、該基材上に形成された着色層とを含むカラーフィルタにおいて、該基材と該着色層の間に紫外線遮断層を設けることで、カラーフィルタの耐光性を向上できることを知見した。本発明はかかる知見に基づいてなされたものである。
【０００８】
したがって、本発明は、
基材と、
前記基材上に形成された着色層と
を含むカラーフィルタであって、
前記基材と前記着色層の間に紫外線遮断層を含むことを特徴とする、カラーフィルタである。
【０００９】
本発明によれば、耐光性の向上したカラーフィルタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
定義・測定方法
本発明において、紫外線遮断層は、紫外線を反射および吸収等により遮断することができる層のことであり、紫外線による影響を抑制することができる。紫外線遮断層における平均透過率とは、１．０〜７．０μｍの紫外線遮断層について、顕微分光装置ＯＳＰ−ＳＰ２０００（ＯＬＹＭＰＵＳ社製）を用いて透過スペクトルを測定し、測定した透過スペクトルにおける特定波長間の透過率の平均値のことである。また色度とは、ＣＩＥ色度座標における値である。
【００１１】
カラーフィルタ
本発明において、カラーフィルタは、基材と、該基材上に形成された着色層とを含むものであり、該基材と該着色層の間に紫外線遮断層を含むことを特徴とするものである。紫外線遮断層を基材と着色層の間に設けることで、カラーフィルタ自体の耐光性を向上させることができる。
【００１２】
本発明の好ましい態様によれば、カラーフィルタは、着色層が少なくともＲＧＢを含み、各色間にブラックマトリックスが形成されてなるものである。他の好ましい態様によれば、カラーフィルタは、基材上の少なくとも一部分にブラックマトリックスが形成され、紫外線遮断層が前記ブラックマトリックスを覆うように形成されてなるものである。つまり、ブラックマトリックスは、基材上の少なくとも一部分に直接形成されてよく、あるいは紫外線遮断層上の少なくとも一部分に形成されてもよい。紫外線遮断層が、基材と着色層の間に設けられていれば、紫外線が着色層に到達する前に紫外線を遮断することができ、紫外線による着色層の退色を抑制することができる。図１および図２に、本発明のカラーフィルタの典型的な断面図を示す。図１に示されるカラーフィルタ（１）は、基材（２）上に、紫外線遮断層（３）が形成され、紫外線遮断層（３）上に赤色着色層（４）、緑色着色層（５）、および青色着色層（６）ならびに各色間にブラックマトリックス（７）が形成されてなるものである。図２に示されるカラーフィルタ（１）は、基材（２）上に直接ブラックマトリックス（７）が設けられ、紫外線遮断層（３）がブラックマトリックス（７）を覆うように形成され、紫外線遮断層（３）上に赤色着色層（４）、緑色着色層（５）、および青色着色層（６）が形成されてなるものである。
【００１３】
紫外線遮断層
本発明の好ましい態様によれば、紫外線遮断層は、基材上の少なくとも一部分に形成されてよい。この場合にも、ブラックマトリックスは、基材上の少なくとも一部分に直接形成されてよく、あるいは紫外線遮断層上の少なくとも一部分に形成されてもよい。なお、紫外線遮断層は、わずかに可視光を吸収することがあるため、紫外線遮断層の付加により、光効率の低下が起こり得る。本発明においては、耐光性の向上が必要な着色層の下のみにパターニング等により紫外線遮断層を設けることができるため、耐光性の高い着色層については可視光の透過率を低下させずに光効率をより向上させることができる。
【００１４】
本発明の好ましい態様によれば、紫外線遮断層は、紫外線吸収剤を含むものであり、紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、サリチレート系、ベンゾトリアゾール系、ヒンダードアミン系（Ｈｉｎｄｅｒｅｄ  Ａｍｉｎｅ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）、およびヒンダードフェノール系（例えば、ＢＨＴ）等が挙げられる。本発明においては、市販の紫外線吸収剤、またはポリマーと紫外線吸収剤の共重合体等を用いることができ、Ｕｎｉｖｉｌ３０４９、ＵＶＡ−９３５ＬＨ（ＢＡＳＦ製）等が好ましい。これらの化合物であれば、高分子化合物が最も劣化を受けやすい波長３２０ｎｍ〜３５０ｎｍ付近の光を自ら吸収し、無害な振動エネルギーや熱エネルギーに変換することができる。
【００１５】
本発明の好ましい態様によれば、紫外線遮断層の波長３００ｎｍ〜３５０ｎｍの平均透過率は２０％以下であり、より好ましくは１０％以下であり、かつ波長４５０ｎｍ〜５００ｎｍの平均透過率は８０％以上であり、より好ましくは９０％以上である。平均透過率が上記範囲程度であれば、紫外線を十分に遮断することができ、紫外線による着色層の退色等のカラーフィルタの光学性能の劣化を抑制することができる。  
【００１６】
本発明の好ましい態様によれば、着色層の少なくとも1色の耐光性は、耐光性試験前後の色度差であるΔＥ＊ａｂが、下記式（１）：      
ΔＥ＊ａｂ＞３      式（１）
を満たすものである。紫外線遮断層は、上記式（１）を満たす着色層と基材の間にのみ形成されてなることが好ましい。
【００１７】
色材
本発明の好ましい態様によれば、着色層の少なくとも１色が、下記式（２）：
【化１】
2010102253.tif 000003
（式中、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、もしくはハロゲン原子を表し、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有してもよい炭素数１〜５のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基、もしくは置換基を有していてもよいベンジル基を表す）
または下記式（３）：
【化２】
2010102253.tif 000004
（式中、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、もしくはハロゲン原子を表し、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有してもよい炭素数１〜５のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基、もしくは置換基を有していてもよいベンジル基を表す）
の構造を有する色材を含むものである。いずれかの構造を有する色材であれば、高透過率および高色純度を実現することができる。
【００１８】
本発明の好ましい態様によれば、上記式（２）または式（３）の構造を有する色材が、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー５６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６１、およびＣ．Ｉ．ピグメントブルー６２からなる群から選択される少なくとも一種である。より好ましくは、該色材は、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１である。これらの色材を用いることで、透過率ならびに耐熱性および耐光性をより向上させることができる。本発明においては、市販の顔料を用いることもでき、例えば、ＦＡＮＡＬ  ＢＬＵＥ  Ｄ６３４０（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、ＢＡＳＦ製）および７１８  Ｆａｓｔ  Ｂｌｕｅ  ｃｏｎｃ．ＳＦ（大日精化工業製）等が好ましい。また、上記式（２）または（３）の構造を有する色材の含有量は、全色材の合計質量に対して、好ましくは３０〜７０質量％であり、より好ましくは４０〜６０質量％である。上記含有量であれば、高透過率および高色純度を実現しながら、同時に、耐光性および耐熱性もより向上することができる。
【００１９】
本発明の好ましい態様によれば、着色組成物は、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、およびＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２９からなる群から選択される少なくとも一種をさらに含むものである。これらの色材を用いることで、耐熱性および耐光性をより向上させることができる。本発明においては、市販の顔料を用いることもでき、例えば、Ｆａｓｔｏｇｅｎ  Ｂｌｕｅ  ＥＰ−７（大日本インキ製）、Ｃｈｒｏｍｏｆｉｎｅ  Ｂｌｕｅ  ５２０１Ａ（大日精化工業製）、Ｃｒｏｍｏｐｔｈａｌ Ｖｉｏｌｅｔ ＧＴ（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）、ＰＶ  Ｆａｓｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ＲＬ（クラリアント製）等が好ましい。
【００２０】
本発明の好ましい態様によれば、色材の配合量（質量比）は、Ｃ．Ｉ．ピグメンブルー１：Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６＝３０：７０〜７０：３０であり、より好ましくは、４０：６０〜６０：４０である。上記配合量であれば、高透過率および高色純度を実現しながら、同時に、耐光性および耐熱性も向上することができる。
【００２１】
本発明の好ましい態様によれば、着色組成物は、上記の色材である顔料を溶剤に分散させた分散体である。顔料の分散方法は、特に限定されず、公知の分散機を用いて分散させることができる。分散処理を行うための分散機としては、２本ロール、３本ロール等のロールミル、振動ボールミル等のボールミル、ペイントコンディショナー、連続ディスク型ビーズミル、連続アニュラー型ビーズミル等のビーズミルが挙げられる。分散処理において用いるビーズの径は、好ましくは０．０３〜２．００ｍｍであり、より好ましくは０．１０〜１．００ｍｍである。
【００２２】
本発明においては、顔料を分散させる際に、ジルコニアビーズ等を適宜加え、ペイントシェーカー（浅田鉄鋼社製）等を用いて、数時間分散を行うことが好ましい。例えば、ビーズ径が比較的大きめな２ｍｍジルコニアビーズで１時間分散後、さらにビーズ径が比較的小さめな０．１ｍｍジルコニアビーズで２時間分散することが挙げられる。また、分散後、５．０μｍのメンブランフィルタで濾過することが好ましい。これにより、顔料の分散性をより向上することができ、透過率をより向上させることができる。
【００２３】
その他の成分
本発明の好ましい態様によれば、着色組成物は、上記の色材以外にも、必要に応じて、溶剤、分散剤、モノマー、ポリマー、および重合開始剤等を含むものである。
【００２４】
溶剤
上記の溶剤としては、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、および３−メトキシブチルアセテート等の酢酸エステル類等が挙げられる。本発明においては、市販の溶剤を用いることもでき、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ダイセル化学工業株式会社製）、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ダイセル化学工業株式会社製）、および３−メトキシブチルアセテート（ダイセル化学工業株式会社製）が好ましい。好ましい態様では、溶剤の含有量は、着色組成物の合計質量に対して２０〜９０質量％である。溶剤の含有量が上記範囲程度であれば、着色組成物の粘度を所望の範囲に調整し、顔料分散性や顔料分散経時安定性を向上させることができる。また、色材濃度を一定範囲内にすることができるため、着色組成物を調製後、目標とする色度座標を達成することができる。
【００２５】
分散剤
上記の分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を使用できるが、これらの中でも高分子界面活性剤（ 高分子分散剤）を用いることが好ましい。高分子界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、および３級アミン変性ポリウレタン類などが挙げられる。本発明においては、市販の分散剤を用いることもでき、例えば、ソルスパース３０００、５０００、９０００、１２０００、１３２４０、１３９４０、１７０００、２００００、２４０００、２６０００、および２８０００等の各種ソルスパース分散剤（ゼネカ株式会社製）、ならびにＤｉｓｐｅｒｂｙｋ１１１（ビックケミー・ジャパン株式会社製）が好ましい。好ましい態様では、分散剤の含有量は、上記色材の固形分合計質量に対して１〜１０質量％である。
【００２６】
モノマー
上記のモノマーとしては、例えば、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロシプロピルアクリレート、イソボニルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，３−プロパンジオールアクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリアクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジアクリレート、ジアリルフマレート、１，１０−デカンジオールジメチルアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、および、上記のアクリレート基をメタクリレート基に置換したもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、１−ビニル−２−ピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート、テトラヒドロフルフリールアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、３−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、フェノール−エチレンオキサイド変性アクリレート、フェノール−プロピレンオキサイド変性アクリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド変性ジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、テトラ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アクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサド変性トリアクリレート、イソシアヌール酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、ペンタエリスリトールペンタアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等のアクリレートモノマー、および、これらのアクリレート基をメタクリレート基に置換したもの、���リウレタン構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたポリエステルアクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたエポキシアクリレートオリゴマー、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたウレタンメタクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたポリエステルメタクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたエポキシメタクリレートオリゴマー、アクリレート基を有するポリウレタンアクリレート、アクリレート基を有するポリエステルアクリレート、アクリレート基を有するエポキシアクリレート樹脂、メタクリレート基を有するポリウレタンメタクリレート、メタクリレート基を有するポリエステルメタクリレート、ならびにメタクリレート基を有するエポキシメタクリレート樹脂等が挙げられる。本発明においては、市販のモノマーを用いることもでき、例えば、ＳＲ３９９（サートマー社製）、アロニックスＭ−４００（東亞合成株式会社製）、およびアロニックスＭ−４５０（東亞合成株式会社製）が好ましい。好ましい態様では、モノマーの含有量は、上記色材の固形分合計質量に対して２５〜４５質量％である。
【００２７】
ポリマー
上記のポリマーとしては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレンビニル共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、エチレンメタクリル酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル、ポリビニルアルコール、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等、および、重合可能なモノマーであるメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、sec-ブチルアクリレート、sec-ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、tert−ブチルアクリレート、tert−ブチルメタクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ペンチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ｎ−デシルアクリレート、ｎ−デシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、グリシジル（メタ）アクリレートの１種以上と、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸の２量体、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、ならびにこれらの酸無水物等が挙げられる。本発明においては、市販のポリマーを用いることもでき、例えば、アロニックスＭ−５６００（東亞合成株式会社製）、アロニックスＭ−６２００（東亞合成株式会社製）、アロニックスＭ−７１００（東亞合成株式会社製）、およびアロニックスＭ−９０５０（東亞合成株式会社製）が好ましい。好ましい態様では、ポリマーの含有量は、上記色材の固形分合計質量に対して３０〜５０質量％である。
【００２８】
重合開始剤
上記の重合開始剤としては、熱重合開始剤および光重合開始剤等を用いることができ、例えば、ベンジル（ビベンゾイルとも言う）、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノメチルベンゾエート、２−ｎ−ブトキシエチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、３，３’−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、メチロベンゾイルフォーメート、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、１−（４−ドデシルフェニル）−２ヒドロキシ−２−メチルプロパン−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フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、および１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン等が挙げられる。本発明においては、市販の重合開始剤を用いることもでき、例えば、イルガキュア１８４、イルガキュア３６９、イルガキュア６５１、イルガキュア９０７（いずれも、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）、ダロキュアー（メルク社製）、アデカ１７１７（旭電化工業株式会社製）等のケトン系化合物、および２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４’−テトラフェニル−１，２’ビイミダゾール（黒金化成株式会社製）等のビイミダゾール系化合物が好ましい。好ましい態様では、重合開始剤の含有量は、上記色材の固形分合計質量に対して５〜１５質量％である。
【００２９】
本発明の好ましい態様によれば、カラーフィルタは、好ましくは、有機ＥＬ用カラーフィルタである。有機ＥＬ用途であれば、ＯＬＥＤ光源の青色発光ピーク波長での透過率が高いため、青色発光をより効率的に利用することができる。
【００３０】
カラーフィルタの製造方法
本発明によるカラーフィルタの製造方法は特に限定されないが、以下に示される好ましい態様に従い行うことができる。すなわち、本発明の好ましい態様によれば、上記の着色組成物を基材上に塗布し、減圧乾燥後、プリベークして、溶剤を除去する。組成物の塗布には、従来公知の方法を用いることでき、例えばスピンコート法、印刷法、インクジェット法、バーコート法、スプレー法、ダイコート法、ビードコート法、およびスリット＆スピンコート法等が挙げられる。続いて、紫外線を露光して、組成物を硬化させる。さらに、ポストベークすることで透明着色パターンを基材上に形成させることができる。好ましい態様においては、ポストベーク温度を２００℃以下、より好ましくは２５０℃以下にすることが好ましい。ポストベーク温度が上記程度であれば、色材の透過率および色純度の低下を抑えることができるためである。
【実施例】
【００３１】
以下に、実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定解釈されるものではない。
【００３２】
実施例１
紫外線吸収樹脂組成物の調製
まず、下記の材料を室温で攪拌および混合して紫外線吸収樹脂組成物を得た。
紫外線吸収樹脂組成物の組成
・ＵＶ９３５−ＬＨ（ＢＡＳＦ製）：                                    ６５質量部
・エピコート１８０ｓ７０（ジャパンエポキシレジン株式会社製）：        １７質量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（商品名：ＳＲ３９９、サートマー社製）：                                                                    ２５質量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）：          ８質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ダイセル化学工業株式会社製）：                                                                  ２８５質量部
【００３３】
着色組成物の調製
次に、顔料に配合するための硬化性樹脂組成物を以下の方法で調製した。重合槽中にメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を６３質量部、アクリル酸（ＡＡ）を１２質量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）を６質量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）を８８質量部仕込み、攪拌し溶解させた後、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）を７質量部添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下、８５℃で２時間攪拌し、更に１００℃で１時間反応させた。得られた溶液に、更にメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）を７質量部、トリエチルアミンを０．４質量部、及びハイドロキノンを０．２質量部添加し、１００℃で５時間攪拌し、共重合樹脂溶液（固形分５０％）を得た。
共重合樹脂溶液（固形分５０％）の組成
・メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）（株式会社クラレ製）：                  ６３質量部
・アクリル酸（ＡＡ）（日本触媒製）：                                  １２質量部
・メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）（日本触媒製）：        ６質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）（純正化学社製）：  ８８質量部
・２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（商品名：ＡＢＮ−Ｒ、株式会社日本ファインケム社製）：                                                  ７質量部
・メタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）（日本油脂株式会社製）：              ７質量部
・トリエチルアミン（和光純薬社製）：                                ０．４質量部
・ハイドロキノン（精工化学社製）：                                  ０．２質量部
【００３４】
続いて、下記の材料を室温で攪拌および混合して硬化性樹脂組成物を得た。
硬化性樹脂組成物の組成
・上記共重合樹脂溶液（固形分５０％）：                                １６質量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（商品名：ＳＲ３９９、サートマー社製）：                                                                    ２４質量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（商品名：エピコート１８０Ｓ７０、油化シェルエポキシ社製）：                                                  ４質量部
・２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン（商品名：イルガキュア９０７、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）：  ４質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル（純正化学社製）：              ５２質量部
【００３５】
続いて、下記の材料を、ペイントシェーカー（浅田鉄鋼社製、ビーズ径：０．３ｍｍ）を用いて混合し、各色の着色組成物を得た。
青色着色組成物の組成
・色材：Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１（商品名：ＦＡＮＡＬ  ＢＬＵＥ  Ｄ６３４０、ＢＡＳＦ製）                                                              ２質量部
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６（商品名：Ｃｈｒｏｍｏｆｉｎｅ  Ｂｌｕｅ５２０１Ａ、大日精化工業製）                                            ２質量部
・分散剤：Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ１１１（ビックケミー・ジャパン社製）    １．６質量部
・上記硬化性樹脂組成物：                                          ２０．８質量部
・溶剤：３−メトキシブチルアセテート（ダイセル化学工業株式会社製）７３．６質量部
赤色着色組成物の組成
・色材：クロモフタルレッドＡ２Ｂ（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）
３．２重量部
パリオトールイエローＤ１８１９（ＢＡＳＦ社製）              ０．８重量部
・分散剤：Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ１１１（ビックケミー・ジャパン社製）    １．６質量部
・上記硬化性樹脂組成物：                                          ２０．８質量部
・溶剤：３−メトキシブチルアセテート（ダイセル化学工業株式会社製）７３．６質量部
緑色着色組成物の組成
・色材：Ｆａｓｔｏｇｅｎ  Ｇｒｅｅｎ  ２ＹＫ，ＭＹ（ＤＩＣ製）      ２．８質量部
パリオトールイエローＤ１８１９（ＢＡＳＦ社製）              １．２質量部
・分散剤：Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ１１１（ビックケミー・ジャパン社製）    １．６質量部
・上記硬化性樹脂組成物：                                          ２０．８質量部
・溶剤：３−メトキシブチルアセテート（ダイセル化学工業株式会社製）７３．６質量部
【００３６】
カラーフィルタの製造
０．７ｍｍのガラス基板(旭硝子株式会社製  ＡＮ材)にスピンコーターを用いて、上記ブラックマトリックス用樹脂組成物を塗布して、８０℃で３分間プリベークし、塗膜を乾燥させた。次に、乾燥塗膜に所定のマスクを用いて高圧水銀ランプにて２００ｍＪ／ｃｍ２で露光後、２００℃で３０分間ポストベークしてブラックマトリックス層を製造した。続いて、該ブラックマトリックス層上に上記紫外線吸収樹脂組成物を塗布して、８０℃で３分間プリベークし、次に乾燥塗膜に高圧水銀ランプを用いて２００ｍＪ／ｃｍ２で露光後、２００℃で３０分間ポストベークして紫外線遮断層を形成させた。紫外線遮断層の膜厚は、２．０μｍであった。さらに、該紫外線遮断層上に上記赤色着色組成物を塗布して、８０℃で３分間プリベークし、塗膜を乾燥させた。次に、乾燥塗膜に所定のマスクを用いて高圧水銀ランプにて２００ｍＪ／ｃｍ２で露光後、２００℃で３０分間ポストベークして赤色着色層を製造した。同様にして、青色着色層、緑色着色層を形成し、カラーフィルタを作製した。各色の着色層の膜厚は、各々２．０μｍであった。
【００３７】
実施例２
紫外線吸収樹脂組成物の組成を下記のとおりとした以外は、実施例１と同様にして紫外線吸収樹脂組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法でカラーフィルタを製造した。
・上記共重合樹脂溶液（固形分５０％）：                                ６６質量部
・ＵＮＩＶＩＬ３０４９（ＢＡＳＦ製）：                                ３３質量部
・エピコート１８０ｓ７０（ジャパンエポキシレジン株式会社製）：        １７質量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（商品名：ＳＲ３９９、サートマー社製）：                                                                    ２５質量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）：          ８質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ダイセル化学工業株式会社製）：                                                                  ２５２質量部
【００３８】
実施例３
実施例１と同様にして紫外線吸収樹脂組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法でブラックマトリックス層を製造した。該ブラックマトリックス層上に上記紫外線吸収樹脂組成物を塗布して、８０℃で３分間プリベークし、次に乾燥塗膜に所定のマスクを用いて高圧水銀ランプを２００ｍＪ／ｃｍ２で露光後、２００℃で３０分間ポストベークして、青色着色層とのみ重なるような紫外線遮断層を形成した。続いて、実施例１と同様の方法で着色層を形成し、カラーフィルタを製造した。
【００３９】
比較例１
紫外線遮断層を設けなかった以外は、実施例１と同様の方法でカラーフィルタを製造した。
【００４０】
比較例２
紫外線吸収樹脂組成物の組成を下記のとおりとした以外は、実施例１と同様にして紫外線吸収樹脂組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法でカラーフィルタを製造した。
・上記共重合樹脂溶液（固形分５０％）：                                ７４質量部
・ＵＶ９３５−ＬＨ（ＢＡＳＦ製）：                                    １８質量部
・エピコート１８０ｓ７０（ジャパンエポキシレジン株式会社製）：        １７質量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（商品名：ＳＲ３９９、サートマー社製）：                                                                    ３５質量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）：          ８質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ダイセル化学工業株式会社製）：                                                                  ２４８質量部
【００４１】
比較例３
紫外線吸収樹脂組成物の組成を下記のとおりとした以外は、実施例１と同様にして紫外線吸収樹脂組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法でカラーフィルタを製造した。
・ＵＶ９３５−ＬＨ（ＢＡＳＦ製）：                                    ８０質量部
・エピコート１８０ｓ７０（ジャパンエポキシレジン株式会社製）：        １７質量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（商品名：ＳＲ３９９、サートマー社製）：                                                                    １１質量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）：          ８質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ダイセル化学工業株式会社製）：                                                                  ２８５質量部
【００４２】
比較例４
紫外線遮断層を設けなかった以外は、実施例１と同様の方法でカラーフィルタを製造した。ただし、下記の耐光性試験において、カラーフィルタのガラス面側にＴＡＣフィルム（コニカミノルタ製  商品名：ＫＣ８ＵＸ２ｍ）を置いて試験を行った。
【００４３】
光学特性試験
上記の実施例および比較例の紫外線遮断層の透過スペクトルを、顕微分光装置ＯＳＰ−ＳＰ２０００（ＯＬＹＭＰＵＳ社製）を用いて測定し、波長３００ｎｍ〜３５０ｎｍの平均透過率および波長４５０ｎｍ〜５００ｎｍの平均透過率を求めた。
【００４４】
結果は、表１に示されるとおりであり、実施例の透過スペクトルでは、波長３００ｎｍ〜３５０ｎｍの平均透過率が２０％以下であり、かつ波長４５０ｎｍ〜５００ｎｍの平均透過率が８０％以上であることがわかる。
【００４５】
耐光性試験
続いて、上記の実施例および比較例で製造した青色着色層の耐光性試験を以下の方法で行った。まず、耐光性試験前に、青色着色層の透過スペクトルを、顕微分光装置ＯＳＰ−ＳＰ２０００（ＯＬＹＭＰＵＳ社製）を用いて測定した。次に、青色着色層に対して、ガラス面側からキセノンアークランプを用いたキセノンフェードメーター（東洋精機社製、商品名：サンテストＸＬＳ＋）により、３００Ｗの出力で１００時間照射した後に透過スペクトルを測定した。なお、比較例４のみ、上記のとおり、カラーフィルタのガラス面側にＴＡＣフィルム（コニカミノルタ製  商品名：ＫＣ８ＵＸ２ｍ）を置き、キセノンアークランプを用いたキセノンフェードメーター（東洋精機社製  商品名：サンテストＸＬＳ＋）により、３００Ｗの出力で１００時間照射した後に透過スペクトルを測定した。耐光性試験前後の分光スペクトルより、耐光性試験前と試験後の色度差であるΔＥ＊ａｂを算出して、青色着色層の耐光性を評価した。色度差は、数値が小さいほど耐光性が高いことを示すものである。なお、光源には標準の光Ｃを用いた。
【００４６】
カラーフィルタ輝度評価
続いて、上記の実施例および比較例で製造したカラーフィルタをハロゲン光源装置（三菱レイヨン製、商品名：ＩＬＬＵＭＩＮＡＴＯＲ（ＵＳ７０２））の上に置き、分光放射計ＳＲ―３（ＴＯＰＣＯＮ製）にて輝度測定を行なった。
【００４７】
上記の試験および評価の結果は表１に示されるとおりであり、本発明の組成を満たすカラーフィルタでは、試験前後での色度差の値が小さく、耐光性に優れることがわかる。また、実施例１の耐光性試験前後の青色着色層の透過スペクトルは図３に示されるとおりである。本発明の組成を満たすカラーフィルタでは、試験前後の透過スペクトルの変化が小さく、試験後であっても高い色純度および高透過率を維持していることがわかる。さらに、紫外線遮断層をパターニングすることでカラーフィルタの輝度がＴＡＣフィルム（表２参照）をカラーフィルタに付加した場合と比較し、高いことがわかる。なお、比較例３は硬化不足により表面租度が悪く、評価困難であった。比較例３では、上記共重合樹脂溶液（固形分５０％）が含有されていないことに加えて、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートの量も少なくなっており、紫外線吸収剤に対してのアクリル成分（ポリマー、モノマー共）が少ないために、硬化不良が起こっていると考えられる。
【表１】
2010102253.tif 000005
【表２】
2010102253.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のカラーフィルタの一態様の断面図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの他の態様の断面図である。
【図３】実施例１の耐光性試験前後の透過スペクトルである。
【符号の説明】
【００４９】
１  カラーフィルタ
２  基材
３  紫外線遮断層
４  赤色着色層
５  緑色着色層
６  青色着色層
７  ブラックマトリックス
【図１】
2010102253.tif 000009
【図２】
2010102253.tif 000010
【図３】
2010102253.tif 000011