(57)【要約】【課題】レジスト材料の液状態での分散性を維持しつつ、硬化膜への影響が少ない色素を提供する。【解決手段】  カラーフィルタの硬化あるいはエージング時に色素が分解し、かつ分解した主鎖が顔料あるいは顔料誘導体、側鎖が反応性のある置換基を有することを特徴とするカラーフィルタ用有機色素及びそれ用いたレジスト及びカラーフィルタを提供する。また、その反応性の置換基がエポキシ基であることを特徴とするカラーフィルタ用有機色素及びそれ用いたレジスト及びカラーフィルタを提供する。さらに、その色素における側鎖が、化学式１であることを特徴とするカラーフィルタ用有機色素及びそれ用いたレジスト及びカラーフィルタを提供する。そのまたさらに、その色素が、化学式２であることを特徴とするカラーフィルタ用有機色素及びそれ用いたレジスト及びカラーフィルタを提供する。【選択図】図１
2008164705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶用カラーフィルタにおける溶媒可溶性の色素であって、カラーフィルタの硬化あるいはエージング時に色素が分解し、かつ分解した主鎖が顔料あるいは顔料誘導体、側鎖が反応性のある置換基を有することを特徴とするカラーフィルタ用有機色素。
【請求項２】
前記色素において、反応性の置換基がエポキシ基であることを特徴とするカラーフィルタ用有機色素。
【請求項３】
前記色素における側鎖が、化学式１
【化１】
2008164705.tif 000007
であることを特徴とするカラーフィルタ用有機色素。
【請求項４】
前記色素が、化学式２
【化２】
2008164705.tif 000008
であることを特徴とするカラーフィルタ用有機色素。
【請求項５】
前記色素を含むカラーフィルタ用レジスト。
【請求項６】
前記色素を含むレジストで作成されたカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置などに用いられるカラーフィルタ用レジスト及びそれを用いて作られたカラーフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタに要求される品質は、明るさ、色、パターンの形状、均一性、現像性などが挙げられるが、明るさの向上は重要であり各色のレジスト材料において日々研究されている。また、各レジストに使用される色素はほとんどの場合顔料であるが、分散性を向上するため分散剤が添加されて使用される。しかしながら、カラーフィルタの明るさや色特性などの要求特性を満たすには、各色一種類の色素では困難であり、それぞれの色素に併せた各色数種の塗液を混ぜて、ひとつのレジストが作られる。これらの数種の顔料の混合物であるレジストで良い分散性を示すのは困難である。
【０００３】
また、従来より顔料構造を有する分散剤が提案されている（特許文献１）。これによると、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）、Ｖ（バイオレット）、Ｙ（イエロー）などの様々な種類の顔料構造を有する分散剤が提案されている。しかしこれらでは、分散性は良いものの硬化あるいは加熱時に色素構造が分解するため、分解物が塗膜に存在することにより、形状安定性や光学的な塗膜性能に悪影響を与えること及び硬化後の塗膜から残存分解物がガスとして発生してしまうなどの懸念がある。
【０００４】
特許文献は以下の通り。
【特許文献１】特開２００５−２６６４２９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような技術的背景を考慮してなされたものであり、レジスト材料の液状態での分散性を維持しつつ、硬化膜への影響が少ない色素を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、本発明について説明する。
【０００７】
本発明のカラーフィルタ用有色色素は、カラーフィルタの硬化あるいはエージング時に色素が分解し、かつ分解した主鎖が顔料あるいは顔料誘導体、側鎖が反応性のある置換基を有することを特徴とする。また、その反応性の置換基がエポキシ基であることを特徴とする。さらに、その色素における側鎖が、化学式１であることを特徴とする。そのまたさらに、その色素が、化学式２であることを特徴とする。
【０００８】
【化３】
2008164705.tif 000003
化学式１を示す。
【０００９】
【化４】
2008164705.tif 000004
化学式２を示す。
【００１０】
これによって、分解した側鎖が反応性を持ち、塗膜の硬化と同時に塗膜に取り込まれたり、塗膜のエージング時に塗膜に取り込まれたりすることが可能になる。したがって、色
素の分解した側鎖は概ね系外に放出あるいは発散されない。
【００１１】
本発明により、レジストの色特性を損なうことなく分散性を高めるだけでなく、硬化やエージングなどで硬化物の特性を損なうことのないカラーフィルタを提供できる。また、カラーフィルタが加熱された際に発生するガスを少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上本発明の有機色素によって、硬化時の特性を損なうことのない分散性の良いカラーフィルタ用レジストが提供できる。
【００１３】
また、本発明の有機色素を使用したカラーフィルタによって、カラーフィルタから発生するガスを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００１５】
まず、本発明のカラーフィルタ用有機色素について説明する。本発明の顔料側鎖における反応性の置換基は、熱硬化タイプのエポキシ基、イソシアネート基、ブロックイソシアネート基などや、活性エネルギー線硬化タイプのアクリロイル基なども利用できるが、好ましくはエポキシ基である。
【００１６】
本発明の顔料側鎖は、通常用いられるものであれば、利用可能であるが、スルホンアミドなどが直接顔料に結合したものが分散性の観点から都合がよい。
【００１７】
本発明に利用できる顔料は、ケトピロロピロール系顔料残基、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリレン系顔料、インジゴ系顔料、キノフタロン系顔料などが使用できる。
【００１８】
本発明の顔料側鎖の一般例を化学式１に、有色色素の一般例を化学式２に示したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
本発明に利用されるレジストの色素以外の物質には、樹脂分と添加剤がある。樹脂分は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、活性エネルギー線硬化樹脂などがあげられるが、モノマーやオリゴマーなども含まれる。添加剤は、各重合に必要な触媒、硬化剤、助剤、安定剤、溶剤などを含む。
【００２０】
望ましい形態は、紫外線硬化タイプの樹脂であるが、ウレタン系、エポキシ系などの反応性オリゴマーに、ペンタエリスリトール系やトリメチロールプロパン系の多官能モノマー（アクリレート、メタクリレート）、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレートやエチレングリコール系やビスフェノール−Ａなどを含む二官能モノマー、あるいはイソボルニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレートなどの単官能モノマー、１−シクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジメチルケタール、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、ジエチルチオキサントンなどの光重合開始剤、（ビス）アシルホスフィンオキシドなどの増感剤、溶剤等で構成される。これらのものは、ここに挙げたものに限るわけではなく、また数種混合して用いても良い。
【００２１】
本発明の有色色素の末端官能基は反応性が高いため、硬化剤を必要としない場合も多いが、必要に応じて末端官能基がイソシアネートあるいはブロックイソシアネートの場合は、前記紫外線硬化タイプの樹脂に、適量ヒドロキシル基を有するモノマーを混合するとさらに望ましい。また、末端官能基がエポキシ末端の場合は、前記紫外線硬化タイプの樹脂に、適量アミノ基を有するモノマーを混合するとさらに望ましい。
【００２２】
本発明に利用される顔料は、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ１７７、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ２５４、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ４３、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ７１、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ３６、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ１５０、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１６、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ６０、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ２３などが一種あるいは数種混合しても使用できるが、これらに限るものではない。
【００２３】
本発明のレジストはこれらの物質を混合し作成されるが、粉砕機を用いて粉砕しても良い。また、本発明のカラーフィルタは一般的な方法で作成可能であり、酸化クロム膜やブラックマトリックス、オーバーコートなども必要に応じて具備できる。
【実施例】
【００２４】
現状でもっとも好ましい実施形態においてのみ本発明を説明するが、本発明の思想及び用いることができる材料は以下に記載されたもの限られるものではなく、明細書から考えられる技術的範囲をすべて包括するものとする。
【００２５】
Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３系の青色レジストを用意し、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３  １００重量部に対して化学式３を２５重量部添加したものを比較例のサンプルとし、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３  １００重量部に対して化学式２を２５重量部添加したものを実施例のサンプルとし、分散性が良好であることを確認した。
【００２６】
【化５】
2008164705.tif 000005
化学式３を示す。
【００２７】
評価にはＴＧ（熱重量測定装置）／ＤＴＡ（示差熱測定装置）を使用し、硬化膜のエージング温度での重量減少を比較し、ＴＧ／ＤＴＡを求めた。作成した硬化膜を２０度で１ｄａｙ放置し、２０ｍｇ秤量してアルミパンで密封した後、窒素雰囲気下で、２０℃で５ｍｉｎホールドした後、２５０℃まで５℃／ｍｉｎで昇温した。
【００２８】
また、熱分解ＧＣ（ガスクロマトグラフ分析装置）／ＭＳ（質量分析装置）を使用し、硬化膜のエージング温度での発生成分を比較した。作成した硬化膜を２０度で１ｄａｙ放置し、２ｍｇ秤量して２３０℃で熱分解させた。分析にはヘリウムガスを使用し、インジェクションの温度は２８０℃とし、ｍ／ｚ＝１７〜５５０までを測定した。
【００２９】
結果を表に示す。ＴＧ／ＤＴＡデータは、２０℃から２３０℃までの重量欠損を、ＧＣ／ＭＳデータは比較例に対する実施例のトータル面積値で示した。
【００３０】
表１は以下の通り。
【００３１】
【表１】
2008164705.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】化学式１である。
【符号の説明】
【００３３】
Ｐ…顔料残基
【図１】
2008164705.tif 000009