JP5482996B2 - 着色組成物、カラーフィルタ及びカラー液晶表示素子 - Google Patents
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Description
さらに本発明の目的は、上記着色組成物から形成された着色層を備えてなるカラーフィルタ、及び当該カラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子を提供することにある。
したがって、本発明の着色組成物は、カラー液晶表示素子用カラーフィルタ、固体撮像素子の色分解用カラーフィルタ、有機EL表示素子用カラーフィルタ、電子ペーパー用カラーフィルタを始めとする各種のカラーフィルタの作製に極めて好適に使用することができる。
着色組成物
以下、本発明の着色組成物の構成成分について説明する。
本発明における(A)着色剤としては着色性を有すれば特に限定されるものではなく、カラーフィルタ等の用途に応じて色彩や材質を適宜選択することができる。具体的には、着色剤として、顔料、染料及び天然色素の何れをも使用することができるが、カラーフィルタには耐熱性が求められることから、有機顔料、無機顔料が好ましい。
C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー80;
C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン58;
C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25;
C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック7。
本発明においては、(A)着色剤を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
一方、本発明の着色組成物をブラックマトリックスの形成に用いる場合、ブラックマトリックスには遮光性が要求されることから、(A)着色剤としては有機顔料又はカーボンブラックが好ましく用いられる。
一般に、各色画素を形成するに当たっては、CRTの標準的な色再現領域であるNTSC規格(赤:x=0.670、y=0.330/緑:x=0.210、y=0.710/青:x=0.140、y=0.080)やsRGB規格(赤:x=0.640、y=0.330/緑:x=0.300、y=0.600/青:x=0.150、y=0.060)に近い色度を、ポストベーク後1.0μm〜3.0μmの膜厚で達成することが好ましい。この場合、(A)着色剤の含有割合は、不揮発分中25質量%以上であることが好ましく、特に30質量%以上であることが好ましい。また、ブラックブラックマトリックスを形成するに当たっては、3.5〜4.0/μmのOD値(光学濃度)を、ポストベーク後1.0μm前後の膜厚で達成することが好ましい。この場合、黒色の着色組成物において、(A)着色剤の含有割合は、不揮発分中40質量%以上であることが好ましい。(A)着色剤の含有割合が少なすぎると、上述したような画素やブラックマトリックスを形成しようとした場合に膜厚を厚くする必要があるため、大型基板上で平坦性に優れた着色層を形成することが困難となるおそれがある。本発明の着色組成物によれば、上記のように(A)着色剤の含有割合が高くなる場合であっても、大型基板上で平坦性に優れた着色層を形成することができる。一方、(A)着色剤の含有割合が多すぎると、現像性を確保することが困難となるおそれがある。現像性をより良好にするという意味において、(A)着色剤の含有割合は、固形分に対して60質量%以下であることが好ましい。
本発明における(B)バインダー樹脂としては、特に限定されるものではないが、カルボキシル基、フェノール性水酸基等の酸性官能基を有する樹脂であることが好ましい。なかでも、カルボキシル基を有する重合体(以下、「カルボキシル基含有重合体」という。)が好ましく、特に、1個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(以下、「不飽和単量体(b1)」という。)と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体(以下、「不飽和単量体(b2)」という。)との共重合体が好ましい。
不飽和単量体(b1)と不飽和単量体(b2)の共重合体において、不飽和単量体(b1)の共重合割合は、好ましくは5〜50質量%、さらに好ましくは10〜40質量%である。このような範囲で不飽和単量体(b1)を共重合させることにより、アルカリ現像性及び保存安定性に優れた着色組成物を得ることができる。
N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドの如きN−位置換マレイミド;
スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシ−α−メチルスチレンの如き芳香族ビニル化合物;
メチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノールのエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレートの如き不飽和カルボン酸エステル;
ポリスチレン、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリ−n−ブチル(メタ)アクリレート、ポリシロキサンの如き重合体分子鎖の末端にモノ(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー等を挙げることができる。
これらの不飽和単量体(b2)は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
本発明において、バインダー樹脂の含有量は、(A)着色剤100質量部に対して、通常、10〜1,000質量部、好ましくは20〜500質量部である。バインダー樹脂の含有量が少なすぎると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、得られる着色組成物の保存安定性が低下したりするおそれがあり、一方多すぎると、相対的に着色剤濃度が低下するため、薄膜として目的とする色濃度を達成することが困難となるおそれがある。
本発明における(C)多官能性単量体は、2個以上の重合性不飽和結合を有する単量体である。
このような多官能性単量体としては、例えば、
エチレングリコール、プロピレングリコールの如きアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート;
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールの如きポリアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート;
グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールの如き3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレートやそのジカルボン酸変性物;
ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂の如きオリゴ(メタ)アクリレート;
両末端ヒドロキシポリ−1,3−ブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレンの如き両末端ヒドロキシル重合体のジ(メタ)アクリレート;
トリス〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕フォスフェート、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性トリアクリレート、ウレタン構造を有するポリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン構造を有するポリ(メタ)アクリレート
等を挙げることができる。
上記多官能性単量体は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
上記単官能性単量体としては、例えば、こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕の如き2価以上の多価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイロキシアルキル〕エステル、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートの如き両末端にカルボキシ基と水酸基とを有するポリマーのモノ(メタ)アクリレートや、N−(メタ)アクリロイルモルフォリン、N−ビニルピロリドン、N−ビニル−ε−カプロラクタムのほか、市販品として、M−5600(商品名、東亞合成(株)製)等を挙げることができる。
これらの単官能性単量体は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
上記式(1)で表される化合物、即ち界面活性剤(D)は、本発明の着色組成物において界面活性剤として機能する成分である。本発明の着色組成物は、かかる特定の界面活性剤を含有することにより、平坦性に極めて優れた着色層を形成することが可能となる。界面活性剤(D)の具体例としては、下記式で表される化合物を挙げることができる。
上記式(1)において、R1〜R4のうち少なくとも2つがC6F11−、C9F17−又はC9F17O−C6H4−CO−であることが好ましく、特にR1〜R4の全てがC6F11−、C9F17−又はC9F17O−C6H4−CO−であることが好ましい。C6F11−、C9F17−としては、ヘキサフルオロプロペンのダイマー又はトリマーから誘導される残基、例えば、下記式で表される構造を挙げることができる。
本発明において、R1〜R4としては、C9F17−が好ましい。
また、上記式(1)において、a〜dの合計は8〜18である。
本発明の着色組成物には、光重合開始剤を含有せしめることにより、着色組成物に感放射線性を付与することもできる。ここでいう「放射線」は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を含むものを意味する。
本発明に用いる(E)光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等の放射線の露光により、上記(C)多官能性単量体及び場合により使用される単官能性単量体の重合を開始しうる活性種を発生する化合物である。
このような光重合開始剤としては、例えば、チオキサントン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、O−アシルオキシム系化合物、オニウム塩系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、ジアゾ系化合物、イミドスルホナート系化合物等を挙げることができる。
本発明の着色組成物は、通常、溶媒を配合して液状組成物として調製される。上記溶媒としては、着色組成物を構成する(A)〜(D)成分や(E)成分等の他の成分を分散又は溶解し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。
エチ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モノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、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、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、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、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、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;
ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル類;
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等のケトン類;
乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸アルキルエステル類;
2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、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メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド又はラクタム類
等を挙げることができる。
上記溶媒は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
溶媒の含有量は、特に限定されるものではないが、得られる着色組成物の塗布性、安定性等の観点から、当該組成物の溶媒を除いた各成分の合計濃度が、通常、5〜50質量%となる量が好ましく、特に10〜40質量%となる量が望ましい。
本発明の着色組成物は、必要に応じて、種々の添加剤を含有することもできる。
添加剤としては、例えば、ガラス、アルミナ等の充填剤;ポリビニルアルコール、ポリ(フロオロアルキルアクリレート)類等の高分子化合物;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤;2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチルフェノール等の酸化防止剤;2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン類等の紫外線吸収剤;ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤;マロン酸、アジピン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、メサコン酸、2−アミノエタノール、3−アミノ−1−プロパノール、5−アミノ−1−ペンタノール、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、2−アミノ−1,3−プロパンジオール、4−アミノ−1,2−ブタンジオール等の残渣改善剤等を挙げることができる。
本発明のカラーフィルタは、本発明の着色組成物から形成された着色層を備えるものである。
カラーフィルタを製造する方法としては、第一に次の方法が挙げられる。まず、基板の表面上に、必要に応じて、画素を形成する部分を区画するように遮光層(ブラックマトリックス)を形成する。次いで、この基板上に、例えば、赤色の着色剤が分散された本発明の着色感放射線性組成物の液状組成物を塗布したのち、プレベークを行って溶媒を蒸発させ、塗膜を形成する。次いで、この塗膜にフォトマスクを介して露光したのち、アルカリ現像液を用いて現像して、塗膜の未露光部を溶解除去する。その後、ポストベークすることにより、赤色の画素パターンが所定の配列で配置された画素アレイを形成する。
次いで、緑色又は青色の着色剤が分散された各着色感放射線性組成物の液状組成物を用い、上記と同様にして、各液状組成物の塗布、プレベーク、露光、現像及びポストベークを行って、緑色の画素アレイ及び青色の画素アレイを同一基板上に順次形成する。これにより、赤色、緑色及び青色の三原色の画素アレイが基板上に配置されたカラーフィルタが得られる。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、上記のものに限定されない。
また、これらの基板には、所望により、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理を施しておくこともできる。
着色感放射線性組成物の液状組成物を基板に塗布する際には、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリットダイ塗布法、バー塗布法等の適宜の塗布法を採用することができるが、特に、スリットダイ塗布法を採用することが好ましい。
塗布厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、0.1〜10μm、好ましくは0.2〜8.0μm、特に好ましくは0.2〜6.0μmである。
放射線の露光量は、一般的には10〜10,000J/m2が好ましい。
また、上記アルカリ現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等の水溶液が好ましい。
上記アルカリ現像液には、例えばメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、アルカリ現像後は、通常、水洗する。
現像処理法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。現像条件は、常温で5〜300秒が好ましい。
このようにして得られる本発明のカラーフィルタは、着色層の平坦性に優れるため、カラー液晶表素子、カラー撮像管素子、カラーセンサー、有機EL表示素子、電子ペーパー等に極めて有用である。
本発明のカラー液晶表示素子は、本発明のカラーフィルタを具備するものである。
本発明のカラー液晶表示素子は、適宜の構造をとることができる。例えば、カラーフィルタを、薄膜トランジスター(TFT)が配置された駆動用基板とは別の基板上に形成して、駆動用基板とカラーフィルタを形成した基板とが、液晶層を介して対向した構造をとることができ、さらに薄膜トランジスター(TFT)が配置された駆動用基板の表面上にカラーフィルタを形成した基板と、ITO(錫をドープした酸化インジュウム)電極を形成した基板とが、液晶層を介して対向した構造をとることもできる。後者の構造は、開口率を格段に向上させることができ、明るく高精細な液晶表示素子が得られるという利点を有する。
特開平4−145041号公報に記載の方法により、以下の化合物を合成した。
界面活性剤(D−1):上記式(1−3)において、R1〜R4の全てがC9F17−であり、a〜dの合計が5である化合物
界面活性剤(D−2):上記式(1−3)において、R1〜R4の全てがC9F17−であり、a〜dの合計が8である化合物
界面活性剤(D−3):上記式(1−3)において、R1〜R4の全てがC9F17−であり、a〜dの合計が12である化合物
界面活性剤(D−4):上記式(1−3)において、R1〜R4の全てがC9F17−であり、a〜dの合計が18である化合物
界面活性剤(D−5):上記式(1−1)において、R1〜R3の全てがC9F17−であり、a〜cの合計が24である化合物
界面活性剤(D−6):上記式(1−3)において、R1〜R4の全てがC9F17−であり、a〜dの合計が30である化合物
調製例1
(A)着色剤としてC.I.ピグメントレッド254とC.I.ピグメントレッド177との80/20(質量比)混合物12質量部、分散剤としてアジスパーPB821(味の素ファインテクノ株式会社製)を4質量部、溶媒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を固形分濃度16質量%となるように用い、ビーズミルにより12時間混合・分散して、着色剤分散液(A−1)を調製した。
(A)着色剤としてC.I.ピグメントグリーン36とC.I.ピグメントイエロー150との60/40(質量比)混合物11質量部、分散剤としてBYK−LPN21116(ビックケミー(BYK)社製)2質量部(固形分換算)とアジスパーPB880(味の素ファインテクノ株式会社製)2質量部、溶媒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を固形分濃度15質量%となるように用い、ビーズミルにより12時間混合・分散して、着色剤分散液(A−2)を調製した。
(A)着色剤としてC.I.ピグメントブルー15:6とC.I.ピグメントバイオレット23との95/5(質量比)混合物10質量部、分散剤としてDisperbyk−2000(ビックケミー(BYK)社製)2質量部(固形分換算)とBYK−LPN21324(ビックケミー(BYK)社製)2質量部(固形分換算)、溶媒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を固形分濃度14質量%となるように用い、ビーズミルにより12時間混合・分散して、着色剤分散液(A−3)を調製した。
(A)着色剤としてC.I.ピグメントレッド254/C.I.ピグメントレッド177/C.I.ピグメントイエロー139=50/35/15(質量比)混合物13.5質量部、分散剤としてアジスパーPB821(味の素ファインテクノ株式会社製)6.0質量部、溶媒として1,3−ブチレングリコールジアセテートを固形分濃度19.5質量%となるように用い、ビーズミルにより12時間混合・分散して、着色剤分散液(A−4)を調製した。
(A)着色剤としてC.I.ピグメントグリーン36とC.I.ピグメントイエロー150との50/50(質量比)混合物15質量部、分散剤としてBYK−LPN21116(ビックケミー(BYK)社製)3質量部(固形分換算)とアジスパーPB880(味の素ファインテクノ株式会社製)3質量部、溶媒として1,3−ブチレングリコールジアセテートを固形分濃度21質量%となるように用い、ビーズミルにより12時間混合・分散して、着色剤分散液(A−5)を調製した。
(A)着色剤としてC.I.ブルー15:6とC.I.ピグメントバイオレットとの90/10(質量比)混合物12質量部、分散剤としてDisperbyk−2000(ビックケミー(BYK)社製)3質量部(固形分換算)とBYK−LPN21324(ビックケミー(BYK)社製)3質量部(固形分換算)、溶媒として1,3−ブチレングリコールジアセテートを固形分濃度18質量%となるように用い、ビーズミルにより12時間混合・分散して、着色剤分散液(A−6)を調製した。
合成例1
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル2質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート200質量部を仕込み、引き続きメタクリル酸15質量部、N−フェニルマレイミド20質量部、ベンジルメタクリレート55質量部、スチレン10質量部及び分子量調節剤として2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン(日本油脂(株)製 商品名:ノフマーMSD)3質量部を仕込んで、窒素置換した。その後ゆるやかに撹拌して、反応溶液の温度を80℃に上昇させ、この温度を5時間保持して重合することにより、バインダー樹脂溶液(固形分濃度=32.3重量%)を得た。得られたバインダー樹脂は、Mw=16,000、Mn=7,000であった。このバインダー樹脂を「バインダー樹脂(B−1)」とする。
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート136質量部を仕込み、窒素ガスを注入しながら80℃に加温した。同温度で、メタクリル酸20質量部、N−フェニルマレイミド12質量部、ベンジルメタクリレート5質量部、スチレン10質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート15質量部及び2−エチルヘキシルメタクリレート38質量部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート40質量部に溶解させた溶液と、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル6質量部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート24質量部に溶解させた溶液を、同時に2時間かけて滴下した。その後、反応溶液の温度を100℃に上昇させ、この温度を1時間保持して重合することにより、バインダー樹脂溶液(固形分濃度=33.0重量%)を得た。得られたバインダー樹脂は、Mw=11,000、Mn=6,000であった。このバインダー樹脂を「バインダー樹脂(B−2)」とする。
着色感放射線性組成物の調製
(A)着色剤分散液(A−1)100質量部、(B)バインダー樹脂としてバインダー樹脂(B−1)10質量部(固形分換算)、(C)多官能性単量体としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート15質量部、界面活性剤(D−1)0.05質量部、(E)光重合開始剤として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4質量部と4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン1重量部、及び溶媒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を、固形分濃度が15質量%となるよう混合して液状組成物(S−1)を調製した。液状組成物(S−1)をアルミ皿に秤量して180℃のホットプレート上で1時間加熱し、加熱前後での重量を測定することにより不揮発分濃度を測定したところ、不揮発分濃度は14.8質量%であった。液状組成物(S−1)において、不揮発分中の着色剤の含有割合は26質量%である。
液状組成物(S−1)について、下記の手順にしたがって、評価を行った。評価結果を表1に示す。
上記で調製した液状組成物(S−1)を、550×650mmのクロム成膜ガラス上にスリットダイコーター(東京応化工業(株)製、型式「TR632105−CL」)を用いて塗布し、到達圧力を100Paに設定し真空乾燥により溶媒を除去し、更に80℃において2分間プレベークすることにより、膜厚3.0μmの塗膜を形成した。
この塗膜につき、ナトリウムランプ下、プレベーク炉のプロキシピンに由来するムラの発生状況を目視により評価した。ほとんどムラが見えなかった場合を塗膜外観「優良」、ムラがわずかに見られた場合を外観「良好」、ムラがはっきりと見えた場合を外観「不良」とした。
上記「塗膜の外観評価」において、550×650mmのクロム成膜ガラスの代わりに、膜厚1μmの樹脂ブラックマトリックスが形成された550×650mmの無アルカリガラスを用いたほかは、上記「塗膜の外観評価」と同様にして、基板上に塗膜を形成した。この塗膜につき、20点の測定点において膜厚を測定し、下記式により膜厚均一性を算出した。
膜厚の均一性(%)=(塗布膜厚の最大値−最小値)×100/((20点の塗布膜厚の平均)×2)
このように算出された塗布膜厚の均一性が1%以下である場合、膜厚均一性は良好といえる。
なお、上記20点の測定点は、以下のようにして定めた。すなわち、基板(550×650mm)の長辺および短辺の各端部から50mmの範囲を除いた内側の領域(450×550mm)を測定領域とし、該領域内で長辺方向および短辺方向の直線上でそれぞれ40mmおきに各10点(計20点)を決め、これらを測定点とした。
実施例1において、着色剤分散液、バインダー樹脂、多官能性単量体及び界面活性剤の種類と量を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、液状組成物(S−2)〜(S−18)を調製した。
次いで、液状組成物(S−1)に代えてそれぞれ液状組成物(S−2)〜(S−18)を用いた以外は、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。なお、比較例5においては、実施例1で形成された塗膜と同等の色度xとなる膜厚になるよう、比較例6においては、実施例7で形成された塗膜と同等の色度yとなる膜厚になるよう、比較例7においては、実施例8で形成された塗膜と同等の色度yとなる膜厚になるよう、それぞれ塗膜を形成し評価を行った。
d−1:市販のフッ素系界面活性剤(大日本インキ化学工業(株)製、商品名:メガファックR08)
d−2:市販のシリコーン系界面活性剤(東レ・ダウコーニング(株)製 商品名:SH8400)
また、表1において「着色剤濃度」とは、着色剤の不揮発分中の含有割合(質量%)である。
インクジェットインクの調製
(A)着色剤分散液(A−4)545質量部、(B)バインダー樹脂としてバインダー樹脂(B−2)19質量部(固形分換算)、(C)多官能性単量体としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート78質量部、界面活性剤(D−3)0.15質量部、及び(E)溶媒として1,3−ブチレングリコールジアセテート310質量部を混合して、インクジェットインクを調製した。
インクジェット装置Nanoprinter−1500S(マイクロジェット株式会社製)を使用して、高さ2.0μm、長さ500μm、幅150μmの隔壁で区画された画素内に、乾燥後の画素中心付近の膜厚が2.0μmとなるよう、上記で調製したインクジェットインクを吐出した。α−step IQ(KLA Tencor社製)を使用して、画素中央部の膜厚を幅方向に測定した結果、画素の平坦性は良好であることが確認された。
実施例12において、着色剤分散液(A−4)を着色剤分散液(A−5)又は着色剤分散液(A−6)に変更した以外は実施例12と同様にして、インクジェットインクを調製し、画素平坦性を評価した。いずれのインクジェットインクを使用した場合も、画素の平坦性は良好であることが確認された。本発明の着色組成物は、レベリング性に優れることがわかる。
Claims (7)
- 前記式(1)においてR1〜R4のうち少なくとも1つがC9F17−である、請求項1に記載の着色組成物。
- 更に(E)光重合開始剤を含有する、請求項1又は2に記載の着色組成物。
- スリットダイ塗布法に用いられる請求項3に記載の着色組成物。
- カラーフィルタの画素を形成するために用いられる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の着色組成物。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の着色組成物を用いて形成された着色層を備えてなるカラーフィルタ。
- 請求項6に記載のカラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子。
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