(57)【要約】【課題】カラーフィルタの材料となる感光性組成物を改良することにより、透過率が高く、かつ、耐光性に優れた特性を有するカラーフィルタを提供すること。また、そのカラーフィルタを用いて低消費電力で明るい液晶ディスプレイおよび有機ＥＬディスプレイを提供すること。【解決手段】（Ａ）透明樹脂、（Ｂ）光重合性モノマー（Ｃ）染料、（Ｄ）光開始剤、（Ｅ）溶剤を含有する感光性組成物において、前記（Ｂ）光重合性モノマーの官能基数が４〜６であることを特徴とする感光性組成物をカラーフィルタに用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）透明樹脂、（Ｂ）光重合性モノマー（Ｃ）染料、（Ｄ）光開始剤、（Ｅ）溶剤を含有する感光性組成物において、前記（Ｂ）光重合性モノマーの官能基数が４〜６であることを特徴とする感光性組成物。
【請求項２】
前記（Ｂ）光重合性モノマーが、感光性組成物の固形分中に２０重量％〜５０重量％含まれることを特徴とする請求項１に記載の感光性組成物。
【請求項３】
前記（Ｃ）染料が、トリアリールメタン系染料であることを特徴とする請求項１または２に記載の感光性組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の感光性組成物を用いてなることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項５】
請求項４に記載のカラーフィルタを用いた液晶ディスプレイ。
【請求項６】
請求項４に記載のカラーフィルタを用いた有機ＥＬディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等に用いられるカラーフィルタに使用される感光性組成物、およびこれを用いたカラーフィルタ、並びに該カラーフィルタを用いて形成された液晶ディスプレイ及び有機ＥＬ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の一つとして液晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンス(有機ＥＬ)素子を用いたカラーディスプレイが注目されている。
【０００３】
代表的な液晶ディスプレイの簡略的な構造を図１の断面模式図に示す。１枚の透明基板５にブラックマトリクス７、赤色着色層６ａ、緑色着色層６ｂ、青色着色層６ｃの各層をパターン形成し、それらの各層を必要に応じてオーバーコート層８で覆い、最上層に共通電極としての透明電極１０を形成したカラーフィルタ１を一方に配し、他方に配する対向基板をＴＦＴアレイ３とする。ＴＦＴアレイ３は、透明基板５に画素のスイッチング素子としてパターン形成されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）９と各画素毎の透明電極１０とからなる。前記カラーフィルタ１の基板と前記ＴＦＴアレイ３の基板との各表面層に配向膜１２を設けた後に、液晶２を前記２つの配向膜１２で挟むように基板間に封入し、２枚の基板の外側には偏光板を貼り合わせ、上記のように形成されたセル構造の一方の外側には、バックライト４を設けて、代表的な液晶ディスプレイの構造としている。
【０００４】
液晶ディスプレイでは、液晶を挟む両側の電極に電圧を印加し、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、表示ができる。図では、下からのブロック矢印でバックライト４から出る光を示し、上方のブロック矢印で示す光が上記のセル構造を選択的に通過して、画像表示することを表す。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。また、現在では、環境配慮としてカラーディスプレイにおいても、消費電力の低減が求められている。その為、使用するカラーフィルタとしては、より透過率の高いものが求められている。
【０００５】
代表的な有機ＥＬディスプレイの簡略的な構造を図２の断面模式図に示す。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、液晶ディスプレイと同様に、１枚の透明基板５をベースにカラーフィルタ１が形成され、対向の有機ＥＬ層基板２７をベースに有機ＥＬ層２１が形成される。前記有機ＥＬ層２１は、画素のスイッチング素子としてパターン形成されたＴＦＴ９、反射陰極２５及び赤、緑、青各色の発光層２４ａ、２４ｂ、２４ｃと透明電極１０を含む。上記２枚の基板間に接着層が設けられ、封止剤２６で端面を封止している。ブロック矢印は、前記有機ＥＬ層２１からの発光とカラーフィルタ１からの選択的透過光を示す。
【０００６】
有機ＥＬディスプレイの重要な課題として、素子の寿命拡大とともに、消費電力の削減が挙げられる。その為、素子としての発光効率を向上することが活発に研究されている。これまで、蛍光の発光を利用した発光素子では、その蛍光を放つために必要なエネルギー準位の励起一重項の生成確率は統計的に２５％であることが知られている。そのため、理論的には注入した電子と正孔のうちの１／４しか光として取り出すことが出来ないことになる。これに対し、励起三重項からの燐光を用いた有機ＥＬ素子が提案され（特許文献１
および非特許文献１参照）、近年では室温で燐光を示す材料の研究が盛んに行われている。
【０００７】
上記のように、有機ＥＬ素子は、発光効率を向上させ、素子の寿命を拡大すること及び消費電力を削減することが重要な課題として取り組まれている。その為、色再現性という意味では十分な性能が得られていない。そこで、発光素子からの色を補正する役目を担う意味でカラーフィルタが必要となる。しかしながら、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有機ＥＬディスプレイとしては薄くなってしまう。従って、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２６６０２１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】M.A.Baldo et al  Nature  Vol.395  p151（1998）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のカラーフィルタにおいては、フォトリソグラフィ方式での製造が主流であるため、感光性組成物を用いることが多く、感光性組成物の着色剤としては、耐光性と耐熱性に優れる顔料が多く用いられてきた。ところが、顔料は耐光性、耐熱性に優れる反面、粒径が大きいため光散乱を起こし、透過率を向上させる上での限界があった。一方、上述のように、カラーフィルタは、液晶ディスプレイに用いられる場合も有機ＥＬディスプレイに用いられる場合も共に、より透過率の高いものが求められるようになっている。
【００１１】
そこで近年では、より透過率の高いカラーフィルタを得るために、染料を着色剤に用いたカラーフィルタが開発されているが、染料は顔料に較べて透過率が高い反面、耐光性に劣るといった問題を有し、ディスプレイに使用した場合の表示品質の信頼性に弱点があった。
【００１２】
本発明は、前記の問題点に鑑みて提案するものであり、本発明が解決しようとする課題は、カラーフィルタの材料となる感光性組成物を改良することにより、透過率が高く、かつ、耐光性に優れた特性を有するカラーフィルタを提供することである。また、本発明が解決しようとする他の課題は、そのカラーフィルタを用いて低消費電力で明るい液晶ディスプレイおよび有機ＥＬディスプレイを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、（Ａ）透明樹脂、（Ｂ）光重合性モノマー（Ｃ）染料、（Ｄ）光開始剤、（Ｅ）溶剤を含有する感光性組成物において、前記（Ｂ）光重合性モノマーの官能基数が４〜６であることを特徴とする感光性組成物である。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、前記（Ｂ）光重合性モノマーが、感光性組成物の固形分中に２０重量％〜５０重量％含まれることを特徴とする請求項１に記載の感光性組成物である。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、前記（Ｃ）染料が、トリアリールメタン系染料であることを特徴とする請求項１または２に記載の感光性組成物である。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の感光性組成物を用いてなることを特徴とするカラーフィルタである。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のカラーフィルタを用いた液晶ディスプレイである。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載のカラーフィルタを用いた有機ＥＬディスプレイである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、染料を用いることで透過率が高く、且つ感光性組成物の構成材料を改良することで耐光性に優れたカラーフィルタを得ることができ、またこのようなカラーフィルタを使用することにより、カラー表示時の効率を低下させず、低消費電力、長寿命で明るく鮮明なカラー画像を有するカラー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】
【００２０】
【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断面模式図である。
【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断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、まず本発明を要約し、次いで材料面の詳細、感光性組成物の一般的製法、カラーフィルタ基板の製造方法、実施例の順に詳述する。
【００２２】
本発明に係る感光性組成物は、その必須成分として、（Ａ）透明樹脂、（Ｂ）光重合性モノマー（Ｃ）染料、（Ｄ）光開始剤、（Ｅ）溶剤を含有するものである。
また、界面活性剤、光増感剤などの添加剤を含有するものであっても良い。
【００２３】
そして、感光性組成物において、（Ｂ）光重合性モノマーの官能基数が４〜６の範囲であることである。
【００２４】
光重合性モノマーの官能基数が４未満であると露光工程での感度が不足してしまうことでパターニングが出来なくなり、また、官能基数が６をこえるとカラーフィルタ製造時の加熱工程において透過率が低下してしまう。
【００２５】
〈光重合性モノマー〉
光重合性モノマーは、露光光線の照射によって重合し、感光性着色組成物を用いて作製した着色感光層を現像液不溶性に変化させるものである。一般には、ラジカルにより重合が誘起されるモノマーであるが、本発明で使用できる４〜６官能の光重合性モノマーとしては、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、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、ジペンタエリスリトールエチレンオキサイド変性ペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールプロピレンオキサイド変性ペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールカプロカラクトン変性ペンタ（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などが代表例に挙げられる。
【００２６】
また、本発明では、光重合性モノマーは感光性組成物の固形分中に２０％〜５０％であることが望ましい。
なぜなら、２０％未満であると露光工程における感度が低下するため好ましくない。また
、５０％よりも多いと、塗膜の表面付近が塗膜の深部に比べて著しく硬化するため、パターンの形状が逆テーパーとなるオーバーハングが起こりやすくなるためである。
【００２７】
〈透明樹脂〉
感光性組成物に用いる透明樹脂は、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などの非感光性樹脂、および感光性樹脂が含まれる。透明樹脂には、必要に応じて、その前駆体である、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーを単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【００２８】
非感光性透明樹脂は、エチレン性不飽和二重結合を有しない樹脂であり、熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレン−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、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、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。但し、これらの樹脂はアルカリ可溶性を示さない。
【００２９】
現在、現像液としては、環境に対する影響の少ないアルカリ現像液が多く使用されている。このため、樹脂バインダーとしてアルカリ可溶型の樹脂を使用することが望ましい。アルカリ可溶型の非感光性透明樹脂とは、アルカリ水溶液に溶解する性質を持つ、エチレン性不飽和二重結合を有しない透明樹脂であり、例えば、カルボキシル基、スルホン基などの酸性官能基を有する重量平均分子量１０００〜５０００００、好ましくは５０００〜１０００００の非感光性透明樹脂が挙げられる。酸性官能基の中では、カルボキシル基が好ましい。カラーフィルタ用着色組成物の分散安定化と現像性能向上を図るためには、非感光性透明樹脂の酸価が感光性透明樹脂の酸価より高いことが好ましく、このバランスにおいて、カラーフィルタ用着色組成物からなる透明着色塗膜のパターニング性が良好となり、安定した形状の透明着色画素が得られる。
【００３０】
このようなアルカリ可溶型の非感光性樹脂として具体的には、酸性官能基を有するアクリル樹脂、α−オレフィン−（無水）マレイン酸共重合体、スチレン−（無水）マレイン酸共重合体、スチレン−スチレンスルホン酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、イソブチレン−（無水）マレイン酸共重合体等が挙げられる。なかでも、酸性官能基を有するアクリル樹脂、α−オレフィン−（無水）マレイン酸共重合体、スチレン−（無水）マレイン酸共重合体およびスチレン−スチレンスルホン酸共重合体から選ばれる少なくとも１種の樹脂が好適に用いられる。これらの中でも特に、酸性官能基を有するアクリル樹脂は耐熱性、透明性が高いことから、好適に用いられる。また、重量平均分子量が１０００〜５０万、好ましくは５０００〜１０万の樹脂が好ましく使用できる。
【００３１】
感光性樹脂としては、反応性官能基を有する線状高分子に、この反応性官能基と反応可能な置換基を有する（メタ）アクリル化合物、ケイヒ酸等を反応させて、エチレン不飽和二重結合を該線状高分子に導入した樹脂が挙げられる。また、反応性官能基を有する（メタ）アクリル化合物、ケイヒ酸等に、この反応性官能基と反応可能な置換基を有する線状高分子を反応させて、エチレン不飽和二重結合を該線状高分子に導入した樹脂が挙げられる。前記反応性官能基としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等が例示でき、この反応性官能基と反応可能な置換基としては、イソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等が例示できる。
【００３２】
また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子を、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化したものも、感光性樹脂として使用できる。
【００３３】
光硬化の生じやすさを示す、感光性透明樹脂中に水酸基などを介して導入されるエチレン性不飽和二重結合の量は、得られる感光性透明樹脂の「二重結合当量」により示される。本発明における感光性透明樹脂の二重結合当量は２００〜１２００であることが好ましく、３００〜９００であることがより好ましい。感光性透明樹脂の二重結合当量が２００未満の場合は、エチレン性不飽和二重結合を導入させる反応性の置換基を有するエチレン性不飽和単量体の比率が高くなり、諸特性を維持するのに十分な量の他のエチレン性不飽和単量体を共重合させることができない。１２００を越える場合は、エチレン性不飽和二重結合の数が少ないため十分な感度を得ることができない。また、感光性透明樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは２０００〜２０００００、より好ましくは５０００〜５００００である。
【００３４】
〈染料〉
本発明の（Ｃ）染料としては、アゾ染料、アントラキノン染料、インジゴイド染料、フタロシアニン染料、トリアリールメタン染料、オキサジン染料、チアジン染料、メチン染料、キノリン染料、ペリノン染料などを使用することができるが、より好ましくはトリアリールメタン染料を使用する。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）ＶＡＬＩＦＡＳＴ  Ｂｌｕｅ  １６２１（オリエント化学社製）、ＳＢＮ  Ｂｌｕｅ
７０１（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系染料は単独又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００３５】
〈光開始剤〉
（Ｄ）光開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、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、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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−オン等のアセトフェノン系化合物、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、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物、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−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系化合物、チオキサンソン、２−クロルチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系化合物、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系化合物、１，２−オクタンジオン、１−［４−（フェニルチオ）−２−（ｏ−ベンゾイルオキシム）］、ｏ−（アセチル）−Ｎ−（１−フェニル−２−オキソ−２−（４’−メトキシ−ナフチル）エチリデン）ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、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のホスフィン系化合物、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が挙げられる。これらは１種を単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３６】
光開始剤の使用量は、感光性組成物の全固形分量（溶剤以外の成分）を基準として０．５〜５０重量％が好ましく、より好ましくは３〜３０重量％である。
【００３７】
また増感剤として、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物を併用することもできる。
【００３８】
〈溶剤〉
本発明の（Ｅ）溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、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、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎ−アミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
【００３９】
本発明の感光性組成物中に、界面活性剤などを添加しても良い。界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等のフッ素界面活性剤、高級脂肪酸アルカリ塩、アルキルスルホン酸塩、アルキル硫酸塩等のアニオン系界面活性剤、高級アミンハロゲン酸塩、第四級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド等の非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等の界面活性剤を用いることができ、これらは組み合わせて用いてもよい。
必要に応じて、アニソール、ハイドロキノン、ピロカテコール、第三ブチルカテコール、フェノチアジン等の熱重合抑制剤や、可塑剤、接着促進剤、充填剤、消泡剤、レベリング剤等の慣用の添加物を加えることができる。
【００４０】
本発明のカラーフィルタは、印刷法またはフォトリソグラフィ法により、本発明の感光性組成物、を用いて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、ガラスやポリエステル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、アクリル樹脂などのフィルム又は薄板を用いることができる。
【００４１】
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、上記着色レジスト材を塗布乾燥後、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。
【００４２】
本発明の感光性組成物を用いて製造できる上記カラーフィルタを、前述のように図１の断面模式図に示した液晶ディスプレイの通常の製造工程に組み込んで使用することにより、カラー表示時の効率を低下させず、低消費電力で明るく鮮明なカラー画像を有するカラー液晶ディスプレイを提供することができる。
【００４３】
本発明の感光性組成物を用いて製造できる上記カラーフィルタを、前述のように図２の断面模式図に示した有機ＥＬディスプレイの通常の製造工程に組み込んで使用することにより、カラー表示時の効率を低下させず、低消費電力、長寿命で明るく鮮明なカラー画像を有する有機ＥＬディスプレイを提供することができる。
【実施例】
【００４４】
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。下記［樹脂の調整］および[評価項目]は、各実施例に共通な材料および方法の説明であり、［感光性組成物の調製］は、実施例１〜８（内、実施例５〜８は比較例１〜４に相当する）の材料の差異の説明であり、[評価結果]は、上記の結果を比較するための総合的説明である。なお、実施例中、「部」とは「重量部」を意味する。
【００４５】
［樹脂の調整］
（透明樹脂の合成例）
反応容器にシクロヘキサノン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１２．３部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．６部、メタクリル酸５．３部、単量体（ａ）としてパラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート（東亜合成株式会社製「アロニックスＭ１１０」）７．４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０．２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２０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。得られた透明樹脂の重量平均分子量Ｍｗは２００００であった。
【００４６】
［感光性組成物の調製］
下記の要領で感光性組成物を調製した。
【実施例１】
【００４７】
感光性組成物１
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、感光性組成物１を得た。
ＳＢＮ  Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製トリアリールメタン染料） ０．８部
透明樹脂（N.V20%）                                             ３８．４部
光開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Ｉｒｇ９０７」)    ３．８４部
光重合性モノマー（東亞合成社製「アロニックスＭ４０８」：ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート）                                           ７．６８部
シクロヘキサノン                                             ４９．２８部
【実施例２】
【００４８】
感光性組成物２
感光性組成物１において用いた光重合性モノマーを、東亞合成社製「アロニックスＭ４０２」（ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート）に変更した以外は、同様にして感光性組成物２を得た。
【実施例３】
【００４９】
感光性組成物３
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３を得た。
ＳＢＮ  Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製トリアリールメタン染料） ０．８部
透明樹脂（N.V20%）                                           ６２．９５部
光開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Ｉｒｇ９０７」)    ２．２０部
光重合性モノマー（東亞合成社製「アロニックスＭ４０２」：ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート）                                  ４．４１部
シクロヘキサノン                                            ２９．６４部
【実施例４】
【００５０】
感光性組成物４
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４を得た。
ＳＢＮ  Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製トリアリールメタン染料） ０．８部
透明樹脂（N.V20%）                                           ２４．００部
光開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Ｉｒｇ９０７」)    ４．８０部
光重合性モノマー（東亞合成社製「アロニックスＭ４０２」：ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート）                                   ９．６０部
シクロヘキサノン                                             ６０．８０部
【実施例５】
【００５１】
〈比較例１〉
感光性組成物５
感光性組成物１の光重合性モノマーを、東亞合成社製「アロニックスＭ３０９」（トリメチロールプロパントリアクリレート）に変更した以外は、同様にして感光性組成物５を得た。
【実施例６】
【００５２】
〈比較例２〉
感光性組成物６
感光性組成物１の光重合性モノマーを、大阪有機化学工業社製「ＵＤ４０８Ａ」（ジペンタエリスリトールペンタアクリレートジイソシアネートウレタンプレポリマー）に変更した以外は、同様にして感光性組成物６を得た。
【実施例７】
【００５３】
〈比較例３〉
感光性組成物７
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、感光性組成物７を得た。
ＳＢＮ  Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製トリアリールメタン染料）０．８部
透明樹脂（N.V20%）                                          ６９．８２部
光開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Ｉｒｇ９０７」)   １．７５部
光重合性モノマー（東亞合成社製「アロニックスＭ４０２」：ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート）                                   ３．４９部
シクロヘキサノン                                            ２４．１５部
【実施例８】
【００５４】
〈比較例４〉
感光性組成物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、感光性組成物８を得た。
ＳＢＮ  Ｂｌｕｅ７０１（保土ヶ谷化学社製トリアリールメタン染料）０．８部
透明樹脂（N.V20%）                                          １７．４５部
光開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Ｉｒｇ９０７」)   ５．２４部
光重合性モノマー（東亞合成社製「アロニックスＭ４０２」：ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート）                               １０．４７部
シクロヘキサノン                                            ６６．０４部
【００５５】
カラーフィルタ作製用感光性組成物として、感光性組成物１〜４を実施例１〜４、
感光性組成物５〜８を実施例５〜８または比較例１〜４とした。
【００５６】
[評価項目]
（感度）
上記各実施例及び比較例で調製した各感光性組成物について、その感度を、以下のようにして評価を行った。
まず、ガラス基板上に、上記実施例及び比較例で得られた感光性組成物１〜８の各々を膜厚２μｍ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、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、すなわち感光性組成物の感度とし、３００ｍＪ／ｃｍ２未満のものを良好（〇）とし、３００ｍＪ／ｃｍ２以上のものを不良（×）判定とした。
（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感光性組成物１〜８の各々を膜厚２μｍ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、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℃で２０分間焼成を行ない評価用基板とした。
得られたパターンの形状をＳＥＭ観察し、剥がれが無く、形状が順テーパー形状のものを○、また、パターンが剥がれたり、オーバーハング形状となったものを×とした。
（透過率）
上記実施例及び比較例で得られた感光性組成物をパターニングした基板の分光透過率を
オリンパス社製「ＯＳＰ−２０００」にて測定した。４５０ｎｍの透過率が９６．０％以上のものを〇、９６．０％未満のものを×判定とした。
（耐光性）
感光性組成物をパターニングした基板を耐光性評価装置（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ΔＥａｂを測定した
。
ΔＥａｂが５以下の場合を〇、５を越えるものを×判定とした。
【００５７】
[評価結果]
実施例１〜４、比較例１〜４の結果を表1に示す。
【表１】
2011090089.tif 000002
【００５８】
表１の結果から、以下のことが明らかである。即ち、少なくとも（Ａ）透明樹脂、（Ｂ）光重合性モノマー（Ｃ）染料、（Ｄ）光開始剤、（Ｅ）溶剤を含有する感光性組成物において、前記（Ｂ）光重合性モノマーの官能基数が４〜６である場合において耐光性試験での色差が小さくなり、且つ感度、パターン形状、透過率の良好なものが得られることが分かる。光重合性モノマーの官能基数が４より小さいと耐光性改善効果が十分でなく、また６を越えると透過率の低下が見られる。
また、光重合性モノマーの固形分中の割合が２０％より小さいと露光感度が低下してしまい、５０％を越えるとパターン形状がオーバーハングとなり、カラーフィルタ基板の作製が困難となる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
カラーフィルタの着色材料に染料を用いることで、透過率が高く、即ちカラー表示時の効率が高く、且つ耐光性に優れることから、低消費電力、長寿命で明るく鮮明なカラー画像を有するカラーディスプレイ装置を得ることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１……  カラーフィルタ
２……  液晶
３……  ＴＦＴアレイ
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……偏光板
１２    配向膜
２１……有機ＥＬ層
２３……バリア層
２４ａ……赤色発光層
２４ｂ……緑色発光層
２４ｃ……青色発光層
２５……反射陰極
２６…  封止剤
２７    有機ＥＬ層基板
【図１】
2011090089.tif 000003
【図２】
2011090089.tif 000004