(57)【要約】【課題】感光性組成物の感度、現像性を低下させること無く、透過率の高い、したがって明度の高い青色感光性組成物、及びこれを用いたカラーフィルタ、およびそのカラーフィルタを具備した液晶及び有機ELディスプレイを提供することを課題とする。【解決手段】少なくとも（Ａ）透明樹脂、（Ｂ）光重合性モノマー（Ｃ）青色顔料、（Ｄ）光開始剤、（Ｅ）溶剤を含有する青色感光性組成物において、前記（C）光重合性モノマーが酸価１５〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇの酸性基含有光重合性モノマー含み、且つ前記（D）光開始剤が、全固形分中に５〜２０％であることを特徴とする青色感光性組成物を用いる。【選択図】図１
2012103324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも（Ａ）透明樹脂、（Ｂ）光重合性モノマー（Ｃ）青色顔料、（Ｄ）光開始剤、（Ｅ）溶剤を含有する青色感光性組成物において、前記（C）光重合性モノマーが酸価１５〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇの酸性基含有光重合性モノマーを含み、且つ前記（D）光開始剤が、全固形分中に５〜２０％であることを特徴とする青色感光性組成物。
【請求項２】
前記（C）光重合性モノマーに含まれる酸性基含有光重合性モノマーが、全固形分中に５〜４０％であることを特徴とする請求項１に記載の青色感光性組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載の青色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４】
請求項３に記載のカラーフィルタを具備することを特徴とする液晶ディスプレイ。
【請求項５】
請求項３に記載のカラーフィルタを具備することを特徴とする有機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青色感光性組成物、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】
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。液晶ディスプレイの簡略的な構造を図１に示す。液晶ディスプレイは１枚の透明基板（５）にカラーフィルタ（１）、対向基板にＴＦＴ（９）を形成した基板の基板間に液晶（２）を封入し、２枚の基板の外側には偏光板（１１）を張り合わせたパネルとバックライト（４）からなる。液晶ディスプレイの場合、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。
【０００４】
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、液晶ディスプレイと同様に、１枚の透明基板（５）にカラーフィルタ（１）が形成され、対向の基板にＴＦＴ（９）及び有機ＥＬ層（１２）が形成され、２枚の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、有機ＥＬ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。
【０００５】
これまでは蛍光の発光を利用した発光素子が支流であったが、その蛍光を放つためには必要な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（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。
【０００６】
上記の通り、素子は、発光効率の向上、即ち発光効率を向上させ、素子の寿命を拡大する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。その為、カラーフィルタが必要であり、カラーフィルタが発光素子からの色を補正する役目を担うことになる。しかし、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。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。
【０００７】
カラーフィルタは、ガラス等の透明な基板の表面に２種以上の異なる色相の微細な帯（ストライプ）状のフィルタセグメントを平行または交差して配置したもの、あるいは微細なフィルタセグメントを縦横一定の配列で配置したものからなっている。フィルタセグメントは、数ミクロン〜数１００ミクロンと微細であり、しかも色相毎に所定の配列で整然と配置されている。
【０００８】
カラー液晶表示装置に用いられているカラーフィルタの上には、一般に液晶を駆動させるための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、さら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。これらの透明電極および配向膜の性能を充分に得るには、その形成工程を一般に２００℃以上、好ましくは２３０℃以上の高温で行う必要がある。
【０００９】
このため、現在、カラーフィルタの製造方法としては、耐光性、耐熱性に優れる顔料を感光性透明樹脂成分中に分散したもの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、次いで未露光部をアルカリ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フォトリソグラフィー（略してフォトリソ）法が主流となっている。
【００１０】
しかしながら、上記のカラーフィルタ形成方法では、感光性組成物に含まれている光開始剤成分が、カラーフィルタの焼成工程で黄色く変色し、その着色が青色の分光透過率の低下を招き、明度を低下させるという問題がある。
【００１１】
また、明度低下の原因となる光開始剤成分の減量は感光性組成物の感度の低下を招き、パターニング精度の低下などの問題となる。
【００１２】
またさらに、上記感度低下を防ぐ方法として、光重合性モノマーの割合を増やすにあたり、酸性基を含有しない光重合性モノマーの割合を増加させた場合、現像性が悪化するという問題がある。
【００１３】
上記の対策として、感光性組成物に酸性基含有光重合性モノマーを用いる提案がなされているが（特許文献１）、明度の向上に効果はみられず依然として問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００４−２８７２３２号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ，Ｎａｔｕｒｅ，３９５巻（１９９８年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、感光性組成物の感度、現像性を低下させること無く、透過率の高い、したがって明度の高い青色感光性組成物、およびこれを用いたカラーフィルタ、そのカラーフィルタを用いた液晶および有機ELディスプレイ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】
【００１７】
上記の課題を解決する為のものであり、本発明に係る請求項１に記載の発明は、少なくとも（Ａ）透明樹脂、（Ｂ）光重合性モノマー（Ｃ）青色顔料、（Ｄ）光開始剤、（Ｅ）溶剤を含有する青色感光性組成物にあって、前記（Ｃ）光重合性モノマーが酸価１５〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇの酸性基含有光重合性モノマー含み、且つ前記（Ｄ）光開始剤が、全固形分中に５〜２０％であることを特徴とする青色感光性組成物である。
【００１８】
本発明に係る請求項２に記載の発明は、前記（Ｃ）光重合性モノマーに含まれる酸性基含有光重合性モノマーが、全固形分中に５〜４０％であることを特徴とする請求項１に記載の青色感光性組成物である。
【００１９】
本発明に係る請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の青色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。
【００２０】
本発明に係る請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のカラーフィルタを具備することを特徴とする液晶ディスプレイである。
【００２１】
本発明に係る請求項５に記載の発明は、請求項３に記載のカラーフィルタを具備する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】
【００２２】
本発明によれば、青色画素の色特性に優れ、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、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】
【００２３】
【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最良の形態】
【００２４】
本発明の青色感光性組成物及びそれを用いたカラーフィルタ、液晶ディスプレイ及び有機ＥＬディスプレイを、一実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
【００２５】
本発明に係る感光性組成物は、少なくとも、（Ａ）透明樹脂、（Ｂ）光重合性モノマー（Ｃ）青色顔料、（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。
【００２６】
本発明の感光性組成物に用いる（Ａ）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。
【００２７】
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、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。
【００２８】
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５０００〜１００００ 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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
本発明の感光性組成物に用いられる(Ｂ）光重合性モノマーは、露光光線の照射によって重合し、その後のアルカリ現像において不溶性に変化させるものであり、その成分として、酸価が１５〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇの酸性基含有光重合性モノマーである。
【００３４】
酸性基含有光重合性モノマーの酸価が１５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満である場合には、カラー
フィルタ形成工程でのアルカリ現像が不十分となり良好なパターン形状が得られず、５０ｍｇＫＯＨ／ｇを越えると、パターン剥がれが生じやすくなり、カラーフィルタの作製が困難となる。
【００３５】
また、本発明では、酸性基含有光重合性モノマーは全固形分中に５〜４０％であることが望ましい。なぜなら、酸性基含有光重合性モノマーの全固形分中の割合が５％未満である場合、カラーフィルタ形成工程でのアルカリ現像が不十分となり良好なパターン形状が得られず、また４０％を越える場合ではパターン剥がれが生じやすくなり、カラーフィルタの作製が困難となるからである。
【００３６】
本発明で使用できる酸性基含有光重合性モノマーとしては、ジペンタエリスリトールポリアクリレートのテトラヒドロ無水フタル酸付加物、ジペンタエリスリトール・2,4-トリレンジイソシアナート・チオグリコール酸反応生成物、多塩基酸変性アクリルオリゴマー等が代表例に挙げられるが、これらは単独又は他の酸性基を含有しない光重合性モノマーと併用することができる。酸性基を含有しない光重合性モノマーとしては、水酸基を有する（メタ） アクリレートと多官能イソシアネートを反応させて得られる多官能ウレタンアクリレートを用いることができる。
【００３７】
前記水酸基を有する（メタ）アクリレートとしては、２−ヒドロキシエチル（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、トリメチロールプロパンジ（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、ジトリメチロールプロパントリ（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、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、グリセロールアクリレートメタクリレート、グリセロールジメタクリレート、２−ヒドロキシ−３−アクリロイルプロピルメタクリレート、エポキシ基含有化合物とカルボキシ（メタ）アクリレートの反応物、水酸基含有ポリオールポリアクリレート等が挙げられる。
【００３８】
また、多官能イソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ポリイソシアネート等が挙げられる。
【００３９】
本発明の感光性組成物に使用できる（Ｃ）青色顔料の具体例をカラーインデックス番号で示す。例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等を用いることができ、この中でも銅フタロシアニン系顔料のＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：６が好ましい。また、青色感光性組成物には、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １、１９、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等の紫色顔料を併用することができる。
【００４０】
本発明の感光性組成物に用いられる（Ｄ）光開始剤は，感光性組成物の固形分中に５〜２０％であることが望ましい。なぜなら、５％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、２０％よりも多いと、カラーフィルタの焼成工程で黄色く変色し、その着色が青色の分光透過率の低下を招き、明度を低下させるという問題を有するためである。
【００４１】
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、カルバソール系化合物、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。
【００４２】
本発明に係る感光性組成物に含まれる（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。
【００４３】
また本発明に係る感光性組成物には増感剤を用いることができる。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。
【００４４】
またさらには、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【実施例】
【００４７】
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。
【００４８】
＜実施例１＞
［透明樹脂の調整］
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１の重量平均分子量Ｍｗは２００００であった。
【００４９】
［青色顔料分散体の調整］
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径０．５ｍ ｍ 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、５ μ ｍ のフィルタで濾過して青色顔料分散体を調整した。
青色顔料：リオノールブルーＥＳ                                １４．０部
（東洋インキ製造社製／Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：６）
分散剤（ゼネカ社製「ソルスバーズ２００００」）                  ２．０部
透明樹脂１（固形分２０％）                                    ２０．０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              ６４．０部
【００５０】
［青色感光性組成物１の作製］
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、５μｍのフィルターで濾過して青色感光性組成物１を得た。
上記青色顔料分散体                                            ２３．３部
透明樹脂１（固形分２０％）                                      ２．２部
光重合性モノマー                                                ４．０部
（東亞合成社製「アロニックスＭ５２０：多塩基酸変性アクリルオリゴマー」）
光重合性モノマー                                                ４．０部
（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」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュア３７９」）              ０．７部
光増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                      ０．１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              ６５．６部
【００５１】
＜実施例２＞
青色感光性組成物１に用いた光重合性モノマーを大阪有機化学工業社製「Ｖ＃２５００：ジペンタエリスリトールポリアクリレートのテトラヒドロ無水フタル酸付加物」に変更した以外は実施例１と同様にして青色感光性組成物２を得た。
【００５２】
＜実施例３＞
青色感光性組成物１に用いた光重合性モノマーを大阪有機化学工業製「ＵＳ−ＴＤ１：ジペンタエリスリトール・２，４−トリレンジイソシアナート・チオグリコール酸反応性生物」に変更した以外は実施例１と同様にして感光性組成物３を得た。
【００５３】
＜比較例１＞
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルターで濾過して青色感光性組成物４を得た。
上記青色顔料分散体                                            ２３．３部
透明樹脂１（固形分２０％）                                      ２．６部
光重合性モノマー                                                ４．２部
（東亞合成社製「アロニックスＭ５２０：多塩基酸変性アクリルオリゴマー」）
光重合性モノマー                                                ４．２部
（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」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュア３７９」）              ０．４部
光増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                      ０．１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              ６５．３部
【００５４】
＜比較例２＞
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルターで濾過して青色感光性組成物５を得た。
上記青色顔料分散体                                            ２３．３部
透明樹脂１（固形分２０％）                                      １．９部
光重合性モノマー                                                ２．８部
（東亞合成社製「アロニックスＭ５２０：多塩基酸変性アクリルオリゴマー」）
光重合性モノマー                                                ２．８部
（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」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュア３７９」）              ２．８部
光増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                      ０．６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              ６５．８部
【００５５】
＜比較例３＞
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルターで濾過して青
色感光性組成物６を得た。
上記青色顔料分散体                                            ２３．３部
透明樹脂１（固形分２０％）                                      ２．２部
光重合性モノマー                                                ０．６部
（東亞合成社製「アロニックスＭ５２０：多塩基酸変性アクリルオリゴマー」）
光重合性モノマー                                                ７．５部
（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」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュア３７９」）              ０．７部
光増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                      ０．１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              ６５．６部
【００５６】
＜比較例４＞
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルターで濾過して青色感光性組成物７を得た。
上記青色顔料分散体                                            ２３．３部
透明樹脂１（固形分２０％）                                      ２．６部
光重合性モノマー                                                ０．６部
（東亞合成社製「アロニックスＭ５２０：多塩基酸変性アクリルオリゴマー」）
光重合性モノマー                                                ７．７部
（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」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュア３７９」）              ０．４部
光増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                      ０．１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              ６５．３部
【００５７】
＜比較例５＞
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５ μ ｍ のフィルターで濾過して青色感光性組成物８を得た。
上記青色顔料分散体                                            ２３．３部
透明樹脂１（固形分２０％）                                      １．９部
光重合性モノマー                                                ０．４部
（東亞合成社製「アロニックスＭ５２０：多塩基酸変性アクリルオリゴマー」）
光重合性モノマー                                                ５．２部
（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」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュア３７９」）              ２．８部
光増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                      ０．６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              ６５．８部
【００５８】
＜比較例６＞
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルターで濾過して青色感光性組成物９を得た。
上記青色顔料分散体                                              ２３．３部
透明樹脂１（固形分２０％）                                      ２．２部
光重合性モノマー                                                ６．１部
（東亞合成社製「アロニックスＭ５２０：多塩基酸変性アクリルオリゴマー」）
光重合性モノマー                                                ２．０部
（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」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュア３７９」）              ０．７部
光増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                      ０．１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              ６５．６部
【００５９】
＜比較例７＞
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルターで濾過して青色感光性組成物１０を得た。
上記青色顔料分散体                                            ２３．３部
透明樹脂１（固形分２０％）                                      ２．５部
光重合性モノマー                                                ６．２部
（東亞合成社製「アロニックスＭ５２０：多塩基酸変性アクリルオリ  ゴマー」）
光重合性モノマー                                              ２．１部
（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」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュア３７９」）              ０．５部
光増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                      ０．１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              ６５．４部
【００６０】
＜比較例８＞
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルターで濾過して青色感光性組成物１１を得た。
上記青色顔料分散体                                            １７．５部
透明樹脂１（固形分２０％）                                      ２．５部
光重合性モノマー                                                ５．８部
（東亞合成社製「アロニックスＭ５２０：多塩基酸変性アクリルオリゴマー」）
光重合性モノマー                                                ０．８部
（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」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュア３７９」）              ２．８部
光増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                      ０．６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              ７０．０部
【００６１】
＜比較例９＞
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５ μ ｍ のフィルターで濾過して青色感光性組成物１２を得た。
上記青色顔料分散体                                            ２３．３部
透明樹脂１（固形分２０％）                                      ２．２部
光重合性モノマー                                                ８．１部
（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」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュア３７９」）              ０．７部
光増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                      ０．１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              ６５．６部
【００６２】
＜比較例１０＞
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Ｍ５１０：多塩基酸変性アクリルオリゴマー」に変更した以外は同様にして感光性組成物１３を得た。
【００６３】
上記、実施例１〜３および比較例１〜１０で作製した青色感光性組成物を用いて、感度、現像性、パターン形状、明度について、以下の方法で評価した。
【００６４】
（感度評価）
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）〜（１３）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。
【００６５】
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、５０ｍJ／ｃｍ2未満のものを〇とし、５０ｍJ／ｃｍ2以上のものを×判定とした。
【００６６】
（現像性評価）
上記感度評価のアルカリ現像時に目視で溶解性を観察し、未露光部が溶解現像しているものを〇、アルカリ溶解性が悪く、剥離現像となったものを×とした。
【００６７】
（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）〜（１３）を膜厚２μｍになるよう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℃、２０分間焼成を行ない評価用基板とした。得られたパターンを光学顕微鏡で観察し、パターン直線性の良好なものを〇、剥離現像によりパターンにギザツキが見られ、直線性が悪いもの、およびパターン剥がれの生じたものを×とした。
【００６８】
（明度評価）
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）〜（１３）をＳＢ２光源におけるＣＩＥ色度座標のｙの値が０．１０６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。
【００６９】
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１７．０以上を〇とし、１７．０未満のものを×とした。
【００７０】
実施例１〜３、比較例１〜１０の評価結果を表1に示す。
【００７１】
【表１】
2012103324.tif 000003
【００７２】
＜比較結果＞
以下に、実施例と比較例の比較的結果について説明する。
【００７３】
酸性基含有光重合性モノマーの酸価については、比較例９は、０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下で、現像性が×、また、比較例１０は、１００ｍｇＫＯＨ／ｇで、パターン形状でハガレが生じ×であった。
【００７４】
固形分中の光開始剤の割合については、比較例１、４、７は、いずれも５％以下で、感度が×であった。一方、比較例２、５、８はいずれも２０％以上で、感度は○だが、明度が×あった。
【００７５】
固形分中の酸性基含有光重合性モノマー割合については、比較例３、４、５は、いずれも５％以下であり、現像時に剥離現象を起こし、現像性が×であった。一方、比較例６、７、８は、いずれも４０％以上で、パターン形状にハガレが生じ、×であった。
【００７６】
上記評価結果より、実施例１〜３の本発明品は、比較例１〜１０の比較例品の青色感光性組成物に比べて、感度、現像性、パターン形状及び明度において、いずれも優れた結果を示した。
【符号の説明】
【００７７】
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
【図１】
2012103324.tif 000004
【図２】
2012103324.tif 000005