(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、（ａ）側鎖に重合基を有する樹脂、（ｂ）光重合開始剤、（ｃ）光重合性モノマー、（ｄ）顔料、（ｅ）溶剤を含むカラーフィルター用重合組成物であり、側鎖に重合基を有する樹脂の重量平均分子量が１８，０００以上であり、且つ該カラーフィルター用重合組成物を用いて下記の方法により形成される画素のＡＦＭ（アトミックフォースマイクロアナライザー）にて測定した表面粗度が１５μｍ以下であることを特徴とするカラーフィルター用重合組成物。
＜画素形成方法＞
（１）カラーフィルター用重合組成物をスピンコーターにて無アルカリガラス基板上に塗布し、ホットプレート上で７０℃で１５０秒乾燥させる。
（２）次に高圧水銀灯にて２００ｍｊ／ｃｍ2 で全面露光した後、アルキレンオキサイド系界面活性剤を含む０．２％炭酸カリウム水溶液を用いて２３℃でシャワー現像する。
（３）得られた画素を２３０℃にて３０分キュアする。
【請求項２】
側鎖に重合基を有する樹脂において、該重合基が（メタ）アクリロイル基である、請求項１記載のカラーフィルター用重合組成物。
【請求項３】
側鎖に重合基を有する樹脂が、共重合成分として、少なくとも（メタ）アクリル酸および置換基を有していてもよいスチレンを含有している、請求項１または２記載のカラーフィルター用重合組成物。
【請求項４】
重合開始剤がイミダゾール化合物およびアミノベンゼン誘導体、または２−アミノ−２−ベンゾイル−１−フェニルアルカン化合物、ハロメチル化トリアジン化合物、或いはハロメチル化オキサジアゾール化合物を含むことを特徴とする請求項１ないし３記載のカラーフィルター用重合組成物。
【請求項５】
顔料がアントラキノン化合物系、フタロシアニン化合物系、アゾ化合物系、ジオキサジン化合物系、キノフタロン化合物系、イソインドリン化合物系、ベンズイミダゾロン化合物系、キナクリドン化合物系、ジケトピロロピロール化合物系またはペリレン化合物系から選ばれる少なくとも１種の化合物であり、重量で表される顔料含有量（Ｐ）と顔料分を除く固形分含有量（Ｖ）の割合（Ｐ／Ｖ）が０．５以上であることを特徴とする請求項１ないし４記載のカラーフィルター用重合組成物。
【請求項６】
請求項１ないし５記載のカラーフィルター用重合組成物を、透明基板上に塗布し、露光、乾燥、現像することにより画素を形成して得られるカラーフィルター。
【請求項７】
ＡＦＭ（アトミックフォースマイクロアナライザー）にて測定した画素の表面粗度が１５μｍ以下である、請求項６記載のカラーフィルター。
【請求項８】
請求項７記載のカラーフィルターを用いた液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルター用重合組成物、カラーフィルターおよび液晶表示装置に関し、さらに詳しくは表面粗度の優れたカラーフィルターおよびそれを作成することのできるカラーフィルター用重合組成物、ならびに表面粗度の優れたカラーフィルターを用いた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーフィルターは染色法、印刷法、電着法、顔料分散法などによりガラス基板上に赤、緑、青などの画素を形成したものが用いられている。染色法によるカラーフィルターはゼラチンやポリビニルアルコールなどに感光剤として重クロム酸塩を混合した感光性樹脂により画像を形成した後、染色して製造される。多色を同一基板に形成するためには、防染工程が必須であり、工程が複雑になる問題点がある。また、染色を使用しているため耐光性に劣る。感光剤として用いる重クロム酸は公害防止の観点からも問題である。
【０００３】
印刷法によるカラーフィルターはスクリーン印刷またはフレキソ印刷などの方法で、熱硬化または光硬化インキをガラス基板に転写させる。画像形成、染色が不要であるため工程が簡略である反面、高精細な画像が得られず、インキの平滑性にも問題がある。
電着法によるカラーフィルターは、顔料または染料を含んだ浴に電極をもうけたガラス基板を浸し電気泳動により色相を付着させるものである。平滑性に優れるが、あらかじめ、ガラス基板に電極が必要なため、複雑なパターンを形成させるのが困難である。
顔料分散法は光硬化性樹脂に顔料を分散させた着色レジストにより画像を形成する。高耐熱性、染色が要らない等の利点があり、また高精度な画像形成が可能なため現在カラーフィルター製造の主流となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
顔料分散法では高濃度で顔料を分散させた着色レジストにて画像形成を行うため、顔料による強い光吸収が起こる上に酸素による硬化阻害も受けるので低感度であり、また膜荒れが生じるため画素表面の平滑性にも問題があった。
酸素による硬化阻害を防ぐため、レジスト上に酸素遮断の保護膜を形成する方法があるが、プロセスを複雑にするため好ましくない。
【０００５】
画素表面の膜荒れを解決する方法としては、画素形成後に表面を研磨する、或いはオーバーコートを設ける等が考えられるが、これもプロセスを複雑にするため好ましくない。また露光時間を長くすることも考えられるが、作業性および画像の精細性が悪くなることから好ましくない。
本発明の目的は、これらの問題点を解決し、高感度で、表面平滑性に優れた画素を得ることができるカラーフィルター用重合組成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意研究を進めた結果、分子量がある特定の範囲にある樹脂を含有する組成物を用いることにより、高感度で画素表面の平滑性に優れたカラーフィルターを作成できることが明らかになった。即ち本発明は、少なくとも、
（ａ）側鎖に重合基を有する樹脂、（ｂ）光重合開始剤、（ｃ）光重合性モノマー、（ｄ）顔料、（ｅ）溶剤を含むカラーフィルター用重合組成物であり、側鎖に重合基を有する樹脂の重量平均分子量が１８，０００以上であることを特徴とするカラーフィルター用重合組成物、及び該組成物から好適に得られる、ＡＦＭ（アトミックフォースマイクロアナライザー）にて測定した画素の表面粗度が１５μｍ以下であるカラーフィルターに存する。
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明に於ては、樹脂として、側鎖に重合基を有する樹脂を使用する。重合基としては、（メタ）アクリロイル基、シンナモイル基、シンナミリデン基、カルコン基、などが挙げられるが、なかでも（メタ）アクリロイル基が好ましい。これらの重合基を樹脂に導入する合成手段としては、特公昭５０−３４４４３号公報、特公昭５０−３４４４４号公報などに記載の方法が知られている。具体的には、樹脂中のカルボキシル基や水酸基に、グリシジル基又はエポキシシクロヘキシル基と（メタ）アクリロイル基とを併せ持つ化合物や、アクリル酸クロライドなどを反応させることにより、側鎖に重合基を有する樹脂を得ることができる。上記化合物としては、（メタ）アクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、α−エチルアクリル酸グリシジル、クロトニルグリシジルエーテル、（イソ）クロトン酸グリシジルエーテル、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸クロライド、（メタ）アリル酸クロライドなどの化合物等が挙げられる。
【０００７】
重合基が導入される樹脂骨格としては、酸性基を有するモノマーを一定割合含んだ共重合体が好ましい。このような共重合体としては、具体的には、（メタ）アクリル酸、（無水）マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸、イロプレンスルホン酸、スチレンスルホン酸、（ｏ，ｍ，ｐ，）ポリビニルフェノールなどの酸性基を有するモノマーと、スチレン、α−メチルスチレン、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド、グリシジル（メタ）アクリレート、アリルグリシジルエーテル、エチルアクリル酸グリシジル、クロトニルグリシジルエーテル、クロトン酸グリシジルエーテル、（メタ）アクリル酸クロライド、ベンジル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メタクリロイルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリルアミノなどのモノマーを共重合させた共重合体が挙げられる。
【０００８】
特に、（メタ）アクリル酸、（無水）マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸等の、酸性基としてカルボキシル基を有するモノマーと、スチレン、α−メチルスチレン、ベンジル（メタ）アクリレート、ヒドロキシフェニル（メタ）アクリル酸、メトキシフェニル（メタ）アクリル酸、ヒドロキシフェニル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシフェニル（メタ）アクリルスルホアミド等のフェニル基を有するモノマーを用いた共重合体が、アルカリ現像液による現像性および顔料分散性の点から好ましく、中でも（メタ）アクリル酸と置換基を有していてもよいスチレンを用いた共重合体が最も好ましい。
【０００９】
本発明の、側鎖に重合基を有する樹脂の、ＧＰＣで測定した重量平均分子量は１８，０００以上であり、好ましくは、１８，０００〜１００，０００である。重量平均分子量が１８，０００未満であると画素の表面平滑性が劣り、また、１００，０００を超えると現像性が悪化し、また不安定になりゲル化する傾向がある。本発明の側鎖に重合基を有する樹脂の分子量制御は常法に従って、例えば重合開始剤の使用量や重合時間を調節することによって行われる。カルボキシル基等の酸性基の好ましい含有量は、酸価で５〜２００程度である。酸価が５以下であるとアルカリ現像液に不溶となり、また、２００を超えると感度が低下することがある。
【００１０】
本願で使用できる光重合開始剤としては、特に制限はないが、例えばイミダゾール化合物およびアミノベンゼン誘導体、２−アミノ−２−ベンゾイル−１−フェニルアルカン化合物、ハロメチル化トリアジン化合物またはハロメチル化オキサジアゾール化合物等が挙げられる。イミダゾール化合物としては２個のイミダゾールが１個の共有結合で結ばれた下式の構造を有するものが挙げられる。
【００１１】
【化１】
0003852516.tif 000002
【００１２】
（式中、Ａｒは置換されていてもよいアリール基を表わす）
前記置換されていてもよいアリール基としては、置換されていてもよいフェニル基が好ましい。アリール基の置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、メチル基、メトキシ基等が挙げられる。特に２位および２′位のフェニル基のオルト位がフッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、ニトロ基又はメチル基で置換されたヘキサフェニルビイミダゾールが熱安定性、光反応速度の特性面から有利である。
【００１３】
ヘキサアリールビイミダゾールの具体例としては、２，２′−ビス（ｏ−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（ｏ−ブロモフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、２，２′−ビス（ｏ，ｐ−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（ｏ−クロロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラ（ｍ−メトキシフェニル）ビイミダゾール、２，２′−ビス（ｏ，ｏ′−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（ｏ−ニトロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、２，２′−ビス（ｏ−メチルフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾールなどが挙げられる。特に、２，２′−ビス（ｏ−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有利に使用される。
【００１４】
これらのヘキサアリールビイミダゾールは例えばＢｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊａｐａｎ，３３，５６５（１９６０）およびＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，３６，２２６２（１９７１）に開示されている方法により容易に合成することができる。
アミノベンゼン誘導体は、その構造中にアミノフェニル基部分を有する化合物であり４，４′−ジメチルアミノベンゾフェノン、４，４′−ジエチルアミノベンゾフェノン、２−アミノベンゾフェノン、４−アミノベンゾフェノン、４，４′−ジアミノベンゾフェノン、３，３′−ジアミノベンゾフェノン、３，４−ジアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾオキサゾール、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ベンゾオキサゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾ〔４，５〕ベンゾオキサゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾ〔６，７〕ベンゾオキサゾール、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）１，３，４−オキサゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾチアゾール、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ベンゾチアゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンズイミダゾール、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ベンズイミダゾール、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）１，３，４−チアジアゾール、（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ピリジン、（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピリジン、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）キノリン、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）キノリン、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ピリミジン、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピリミジンなどのｐ−ジアルキルアミノフェニル基含有化合物などが挙げられる。
【００１５】
特に、４，４′−ジメチルアミノベンゾフェノン、４，４′−ジエチルアミノベンゾフェノン、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾオキサゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾチアゾール、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ベンズイミダゾールが好ましい。
また、以上の光重合開始剤の他、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンズイミダゾールなどの水素供与性化合物を含有することも可能でさらに高感度化、密着性を向上させることができる。
２−アミノ−２−ベンゾイル−１−フェニルアルカン化合物は、化２の一般式で示される。
【００１６】
【化２】
0003852516.tif 000003
【００１７】
式中Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 は、それぞれ独立して水素原子または炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｘは、モルホリノ基またはＳＲ4 基である。Ｒ4 は、炭素数１〜６のアルキル基またはフェニル基である。
【００１８】
２−アミノ−２−ベンゾイル−１−フェニルアルカン化合物の具体例としては、以下の化３〜１０の式で示される化合物がある。
【００１９】
【化３】
0003852516.tif 000004
【００２０】
【化４】
0003852516.tif 000005
【００２１】
【化５】
0003852516.tif 000006
【００２２】
【化６】
0003852516.tif 000007
【００２３】
【化７】
0003852516.tif 000008
【００２４】
【化８】
0003852516.tif 000009
【００２５】
【化９】
0003852516.tif 000010
【００２６】
【化１０】
0003852516.tif 000011
【００２７】
化２の一般式で示される２−アミノ−２−ベンゾイル−１−フェニルアルカン化合物の中でも好ましいのは、同式中、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 が、それぞれ独立して炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｘがモルホリノ基である化合物である。さらに好ましいのは、Ｒ1 が、炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ2 、Ｒ3 が、それぞれ独立して炭素数１〜２のアルキル基である化合物である。
【００２８】
ハロメチル化トリアジン化合物は、化１１の一般式で示される。
【００２９】
【化１１】
0003852516.tif 000012
【００３０】
式中Ｒ5 及びＲ6 は、ハロメチル基であり、Ｙは炭素数５以上の有機基である。ハロメチル基としては、例えばトリクロロメチル基、トリブロモメチル基、ジクロロメチル基、ジブロモメチル基などがあり、炭素数５以上の有機基としては、例えば置換基を有していてもよい、フェニル基、ナフチル基、スチリル基、スチリルフェニル基、フリルビニル基、四級化アミノエチルアミノ基などがある。ハロメチル化トリアジン化合物の具体例としては、以下の化１２〜３３の式で示される化合物がある。
【００３１】
【化１２】
0003852516.tif 000013
【００３２】
【化１３】
0003852516.tif 000014
【００３３】
【化１４】
0003852516.tif 000015
【００３４】
【化１５】
0003852516.tif 000016
【００３５】
【化１６】
0003852516.tif 000017
【００３６】
【化１７】
0003852516.tif 000018
【００３７】
【化１８】
0003852516.tif 000019
【００３８】
【化１９】
0003852516.tif 000020
【００３９】
【化２０】
0003852516.tif 000021
【００４０】
【化２１】
0003852516.tif 000022
【００４１】
【化２２】
0003852516.tif 000023
【００４２】
【化２３】
0003852516.tif 000024
【００４３】
【化２４】
0003852516.tif 000025
【００４４】
【化２５】
0003852516.tif 000026
【００４５】
【化２６】
0003852516.tif 000027
【００４６】
【化２７】
0003852516.tif 000028
【００４７】
【化２８】
0003852516.tif 000029
【００４８】
【化２９】
0003852516.tif 000030
【００４９】
【化３０】
0003852516.tif 000031
【００５０】
【化３１】
0003852516.tif 000032
【００５１】
【化３２】
0003852516.tif 000033
【００５２】
【化３３】
0003852516.tif 000034
【００５３】
化１１の一般式で示されるハロメチル化トリアジン化合物の中でも好ましいものは、以下の化３４〜３６の一般式で示される化合物である。
【００５４】
【化３４】
0003852516.tif 000035
【００５５】
式中Ｒ5 及びＲ6 は、ハロメチル基であり、Ｒはそれぞれ独立して炭素数１〜４のアルキル基または炭素数１〜４のアルコキシ基であり、ｎは０〜３の整数である。
【００５６】
【化３５】
0003852516.tif 000036
【００５７】
式中Ｒ5 及びＲ6 は、ハロメチル基であり、Ｒはそれぞれ独立して炭素数１〜４のアルキル基または炭素数１〜４のアルコキシ基であり、ｎは０〜３の整数である。
【００５８】
【化３６】
0003852516.tif 000037
【００５９】
式中Ｒ5 及びＲ6 は、ハロメチル基であり、Ｒはそれぞれ独立して炭素数１〜４のアルキル基であり、ｎは０〜１の整数である。
化３４〜３６の一般式で示される化合物の中でも好ましいのは、Ｒ5 及びＲ6 がトリクロロメチル基であり、Ｒの炭素数が１〜２であり、化３４及び３５ではｎが０〜２の整数であり、化３６では０〜１の整数である化合物である。
ハロメチル化オキサジアゾール化合物は、化３７の一般式で示される。
【００６０】
【化３７】
0003852516.tif 000038
【００６１】
式中Ｒ7 は、ハロメチル基であり、Ｚは置換基を有していてもよいベンゾフリル基またはベンゾフリルビニル基である。
ハロメチル化オキサジアゾール化合物の具体例としては、以下の化３８〜５５の式で示される化合物がある。
【００６２】
【化３８】
0003852516.tif 000039
【００６３】
【化３９】
0003852516.tif 000040
【００６４】
【化４０】
0003852516.tif 000041
【００６５】
【化４１】
0003852516.tif 000042
【００６６】
【化４２】
0003852516.tif 000043
【００６７】
【化４３】
0003852516.tif 000044
【００６８】
【化４４】
0003852516.tif 000045
【００６９】
【化４５】
0003852516.tif 000046
【００７０】
【化４６】
0003852516.tif 000047
【００７１】
【化４７】
0003852516.tif 000048
【００７２】
【化４８】
0003852516.tif 000049
【００７３】
【化４９】
0003852516.tif 000050
【００７４】
【化５０】
0003852516.tif 000051
【００７５】
【化５１】
0003852516.tif 000052
【００７６】
【化５２】
0003852516.tif 000053
【００７７】
【化５３】
0003852516.tif 000054
【００７８】
【化５４】
0003852516.tif 000055
【００７９】
【化５５】
0003852516.tif 000056
【００８０】
化３７の一般式で示されるハロメチル化オキサジアゾール化合物の中でも好ましいのは、以下の化５６の一般式で示される化合物である。
【００８１】
【化５６】
0003852516.tif 000057
【００８２】
式中Ｒ7 は、ハロメチル基であり、Ｒはそれぞれ独立して炭素数１〜４のアルキル基または炭素数１〜４のアルコキシ基であり、ｎは０〜２の整数である。さらに好ましいのは、Ｒ7 がトリクロロメチル基であり、Ｒがそれぞれ独立して炭素数１〜２のアルキル基またはアルコキシ基であり、ｎが０〜１の整数である化合物である。
【００８３】
本発明の光重合性モノマーとしては、具体的にはイソブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ラウリルアクリレート、セチルアクリレート、ステアリルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソボニルアクリレート、ベンジルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、３−メトキシブチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフリルアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、２−アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、２−アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、２−アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、モルホリノエチルメタクリレート、トリフルオロエチルアクリレート、トリフルオロエチルメタクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、ヘプタデカフルオロドデシルアクリレート、トリメチルシクロヘキシルエチルメタクリレート、１，４−ブ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、１，９−ノナ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、テトラエチレングリコ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、プロピレングリコールジアクリレート、グリセリンメタクリレートアクリレート、ビスフェノールＡ、ＥＯ付加物ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、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、トリメチロールプロパンＥＯ付加トリアクリレート、グリセリンＰＯ付加トリアクリレート、トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ノボラックエポキシのアクリル酸変性物、ノボラックエポキシのアクリル酸および酸無水物の変性物、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、アクリル化イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ウレタンアクリレート、不飽和ポリエステルアクリレートなどが挙げられる。
【００８４】
これらのモノマーのなかでは特に３官能以上のアクリルモノマーが好ましい。これらのモノマーは単独または複数組み合わせて使用される。
本発明の顔料としては、硫酸バリウム、硫酸鉛、酸化チタン、黄色鉛、ベンガラ、酸化クロム、カーボンブラックなどの無機顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、イソインドリン系顔料、ジオキサジン系顔料、キナクリドン系顔料、ペリノン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、チオインジゴ系顔料ジケトピロロピロール系顔料などの有機顔料などが挙げられる。これらを単独または混合して用いることができる。具体的には、例えば下記のカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーで示される顔料が挙げられる。
【００８５】
【表１】
Ｃ．Ｉ．赤；９、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７７、１８０、１９２、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２５４
Ｃ．Ｉ．青；１５、１５；６、２２、６０、６４
Ｃ．Ｉ．緑；７、３６
Ｃ．Ｉ．黒；７
Ｃ．Ｉ．黄色；２０、２４、８６、９３、１０９、１１０、１１７、１２５、１３７、１３８、１４７、１４８、１５０、１５３、１５４、１６６、１６８、１８０
Ｃ．Ｉ．オレンジ；３６、４３、５１、５５、５９、６１
Ｃ．Ｉ．バイオレット；１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０
Ｃ．Ｉ．茶；２３、２５、２６
【００８６】
特に、アントラキノン系顔料、フタロアニン系顔料、アゾ系顔料、ジオキサジン系顔料、およびジケトピロロピロール系顔料から選ばれる少なくとも一種を顔料として使用するのが好ましい。
これら顔料の平均粒系は０．００５〜０．５μの範囲にあるのが好ましい。より好ましくは０．０１〜０．３μである。平均粒径がこれ以下であるとチクソトロピー性ができやすく良好な塗布性が得られず、また、これ以上であると塗膜の透明性に欠けるようになる。このような粒径にするためには、ボールミル、サンドミル、ビーズミル、３本ロール、ペイントシェーカー、超音波などの分散処理が有効である。
【００８７】
本発明の溶剤としては具体的に、ジイソプロピルエーテル、ミネラルスピリット、ｎ−ペンタン、アミルエーテル、エチルカプリレート、ｎ−ヘキサン、ジエチルエーテル、イソプレン、エチルイソブチルエーテル、ブチルステアレート、ｎ−オクタン、バルソル＃２、アプコ＃１８ソルベント、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、アプコシンナー、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロヘキセン、メチルノニルケトン、プロピルエーテル、ドデカン、Ｓｏｃａｌ  ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｎｏ１およびＮｏ２、アミルホルメート、ジヘキシルエーテル、ジイソプロピルケトン、ソルベッソ＃１５０、（ｎ，ｓｅｃ，ｔ）−酢酸ブチル、ヘキセン、シェルＴＳ２８、ソルベント、ブチルクロライド、エチルアミルケトン、エチルベンゾネート、アミルクロライド、エチレングリコールジエチルエーテル、エチルオルソホルメート、メトキシメチルペンタノン、メチルブチルケトン、メチルヘキシルケトン、メトルイソブチレート、ベンゾニトリル、エチルプロピオネート、メチルセロソルブアセテート、メチルイソアミルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピルアセテート、アミルアセテート、アルミホルメート、ビシクロヘキシル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジペンテン、メトキシメチルペンタノール、メチルアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、プロピルプロピオネート、プロピレングリコール−ｔ−ブチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、カルビトール、シクロヘキサノン、酢酸エチル、プロピレングリコール、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、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジ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、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メトキシプロピオン酸、３−エトキシプロピオン酸、３−エトキシプロピオン酸メチルエーテル、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、３−メトキシプロピオン酸プロピル、３−メトキシプロピオン酸ブチル、ジグライム、ジプロピ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アセテート、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、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−ｔ−ブチルエーテル、３−メチル−３−メトキシブタノール、トリプロピレングリコールメチルエーテル、３−メチル−３−メトキシブチルアセテートなどの有機溶剤が挙げられる。
【００８８】
溶剤は沸点が１００℃から２００℃の範囲のものを選択するのが好ましい。より好ましくは１２０℃〜１７０℃の沸点をもつものである。これらの溶剤は単独もしくは混合して使用される。特に、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートが有利に使用できる。
本発明のカラーフィルター用重合組成物は、側鎖に重合基を有する樹脂１００重量部に対し、光重合開始剤０．０５重量部〜５０重量部、光重合性モノマー５〜２００重量部、顔料１０〜５００重量部、溶剤２００〜５００重量部の範囲で含有される。なお、色再現性の拡大の点から、顔料の含有量（Ｐ）および顔料を除く固型分含有量（Ｖ）の割合Ｐ／Ｖが０．５以上であることが望ましい。
【００８９】
光重合開始剤の含有量が上記範囲以下であると十分な感度がえられず、また、上記範囲を超えると内部硬化性が悪くなり、ときに開始剤の再結晶がおこり析出することがある。モノマーの添加量が上記範囲以下であると像露光された画線部の架橋密度が十分でなくなり良好な画像が得られにくく、また、上記範囲を超えると乾燥後のレジスト膜のベタつきが大きくなり作業性に劣るようになる。顔料の添加量が上記範囲以下であるとカラーフィルター作成に必要な色濃度が出しにくくなり、また、上記範囲を超えると顔料による光吸収が強くなりすぎ、内部光硬化が起こらなくなり画像がでなくなる。溶剤の添加量が上記範囲以下であると塗布むらができやすく膜厚の均一性に欠け、上記範囲を超えると十分な膜厚を得ることができず、また、ピンホールなどの塗布欠陥ができやすくなる。
【００９０】
本発明には上記の如き必須成分以外に増感剤、顔料分散助剤、塗布性改良剤、架橋剤、現像改良剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤などを添加することができる。これらは単独もしくは数種併用することも可能である。
本発明の組成物はスピンコーター、ロールコーター、カーテンコーター、スクリーン印刷などの公知の方法でガラス基板に塗布される。塗布膜厚は０．５μｍ〜１０μｍが好ましい。塗布膜を乾燥させるためにコンベクションオープンまたはホットプレートが使用される。乾燥温度は５０℃〜１５０℃、乾燥時間は３０秒〜６０分が好適である。露光は高圧水銀灯が一般的に用いられ、マスクを通して露光することにより、レジスト膜に潜像が形成される。未露光部分を溶解させる溶剤で現像することにより画像が形成される。現像液はアセトン、トルエン、メチルエチルケトンなどの有機溶剤も使用可能であるが、環境問題からアルカリ現像液の方が好ましい。一例をあげるならば水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸カリウム、アンモニア水、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液、などが用いられる。現像方法としては、特に制限はなく、パドル性、ディッピング法、スプレー法など公知の方法でおこなうことができる。またプリウェットを採用してもよい。画像形成後現像液の乾燥、レジスト膜の硬化を高める目的でポストベーク、後光硬化などを採用してもよい。
【００９１】
本発明のカラーフィルターは、ＡＦＭ（アトミックフォースマイクロアナライザー）にて測定した画素の表面粗度が１５μｍ以下であるものが好ましい。表面粗度が１５μｍより大きい場合、これを用いて液晶表示装置を作成すると、液晶の配向に乱れが生じるため好ましくない。
この様な、画素表面の平滑性に優れたカラーフィルターを作成する為に、本発明のカラーフィルター用重合組成物は特に好適である。
【００９２】
【実施例】
次に、実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例により何等限定されるものではない。
【００９３】
合成例１
酸価２４０、分子量１５，５００のスチレン−アクリル酸樹脂（アクリル酸含有量４０モル％）２０ｇ、ｐ−メトキシフェノール０．２ｇ、テトラエチルアンモニウムクロリド０．２ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４０ｇをフラスコに仕込み、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート１１．４ｇを加え、９０℃にて３３時間反応させた。得られた樹脂のＧＰＣで測定した重量平均分子量は２５，０００であり、酸価は５６であった。
【００９４】
合成例２
合成例１の３，４−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート１１．４ｇを９．０ｇに変更した以外は合成例１と同様に合成した。得られた樹脂のＧＰＣで測定した重量平均分子量は２２，７００であり、酸価は８６であった。
【００９５】
合成例３
合成例１のスチレン−アクリル酸樹脂の分子量を２３，５００に変更した以外は合成例１と同様に合成した。得られた樹脂のＧＰＣで測定した重量平均分子量は３５，７００であり、酸価は５４であった。
【００９６】
合成例４
合成例１の３，４−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレートを９グリシジルメタクリレート変更した以外は合成例１と同様に合成した。得られた樹脂のＧＰＣで測定した重量平均分子量は２４，３００であり、酸価は８８であった。
【００９７】
比較合成例１
合成例１のスチレン−アクリル酸樹脂の分子量を５，０００に、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート７．６ｇ変更した以外は合成例１と同様に合成した。得られた樹脂のＧＰＣで測定した重量平均分子量は８，０００であり、酸価は８０であった。
【００９８】
参考例１
「フタロシアニンブルー（ＰＢ  １５：６）分散液の調整」
フタロシアニンブルー２３．３ｇ、高分子分散剤（固形分４３％）２１．７ｇ、分散助剤２．３ｇ、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５２．６ｇ、径０．５ｍｍのジルコニアビーズ３５０ｇをステンレス容器に充填し、ペイントシェーカーにて６時間分散させ、ブルー顔料分散液を作成した。
【００９９】
参考例２
「フタロシアニングリーン（ＰＧ  ３６）分散液の調整」
参考例１のフタロシアニンブルーの替わりにフタロシアニングリーンを用いてグリーン顔料分散液を作成した。
【０１００】
参考例３
「ジアントラキノニルレッド（ＰＲ  １７７）分散液の調整」
参考例１のフタロシアニンブルーの替わりにジアントラキノニルレッドを用いてレッド顔料分散液を作成した。
【０１０１】
実施例１
参考例１のブルー顔料分散液３９．４ｇ、合成例１で得られた重量平均分子量２５０００の樹脂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溶液（固形分濃度４１．５％）２０．５ｇ、光重合性モノマーのジペンタエリスリトールヘキサアクリレート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溶液（固形分濃度５０％）４．３ｇ、光重合開始剤として２，２′−ビス（ｏ−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０．８７ｇ、４，４′−ジエチルアミノベンゾフェノン０．６１ｇ、２−メルカプトベンゾチアゾール０．２６ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート３４．１ｇを良く混合しカラーフィルター用重合組成物を調製した。
【０１０２】
調製された重合組成物をスピンコーターにて無アルカリガラス基板上に塗布し、ホットプレート上で７０℃で１５０秒乾燥させた。次にカラーフィルター格子マスクを通して高圧水銀灯にて２００ｍｊ／ｃｍ2 で露光した後、アルキレンオキサイド系界面活性剤を含む０．２％炭酸カリウム水溶液を用いて２３℃でシャワー現像し、青色の画素を形成させた。現像されたサンプルを２３０℃にて３０分キュアした。ＡＦＭ（アトミックフォースマイクロアナライザー）による表面粗度測定用サンプルは、マスクを用いずに全面露光させた。
得られたカラーフィルターのブルー画素を光学顕微鏡にて観察したところ矩形性の良い画素が得られていた。また、ＡＦＭ（デジタル  インスツルメント社製ナノスコープIII ａ  ｄ−３０００）にて表面粗度を測定したところ１０μｍであり平滑性に優れていた。
【０１０３】
実施例２〜９および比較例１
実施例１と同様にして、表−１に示す組成にてカラーフィルター画素を形成させ、表面粗度を測定した。結果を表−１に示す。
【０１０４】
【表２】
0003852516.tif 000058
【０１０５】
【発明の効果】
液晶表示装置に組み込んだ時に液晶の配向を乱さないカラーフィルターと、プロセスを複雑にしたり、作業性や画像の精細性を落とすことなく該カラーフィルターを好適に得られる、カラーフィルター用重合組成物を得ることができた。