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JP5446423B2 - 着色組成物、カラーフィルタおよびカラー液晶表示素子 - Google Patents

着色組成物、カラーフィルタおよびカラー液晶表示素子 Download PDF

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JP5446423B2 JP2009104719A JP2009104719A JP5446423B2 JP 5446423 B2 JP5446423 B2 JP 5446423B2 JP 2009104719 A JP2009104719 A JP 2009104719A JP 2009104719 A JP2009104719 A JP 2009104719A JP 5446423 B2 JP5446423 B2 JP 5446423B2
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Description

本発明は、着色組成物、カラーフィルタおよび液晶表示素子に関わり、より詳しくは、透過型あるいは反射型のカラー液晶表示装置、カラー撮像管素子等に用いられるカラーフィルタに有用な着色層の形成に用いられる着色組成物、当該着色組成物を用いて形成された着色層を備えるカラーフィルタ、並びに当該カラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子に関する。
着色感放射線性組成物を用いてカラーフィルタを形成する方法として、基板上あるいは予め所望のパターンの遮光層を形成した基板上に、着色感放射線性組成物の塗膜を形成して、所定のパターンを有するフォトマスクを介して放射線を照射(以下、「露光」という。)し、現像して未露光部を溶解除去し、その後ポストベークすることにより、各色の画素を得る方法(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)が知られている。また、着色樹脂組成物を用いてインクジェット方式により各色の画素を得る方法(例えば、特許文献3参照。)も知られている。
このようなカラーフィルタを具備する液晶表示素子には、高輝度化と色再現領域の拡大が求められていることから、カラーフィルタを構成する各色画素についても、近年ますます高い光透過率と色純度を有することが要求されている。かかる要求に対し、赤色または緑色画素の光透過率(明度)を高める手法としては、例えば、下記式で表されるC.I.ピグメントイエロー150を用いること(例えば、特許文献4、特許文献5参照。)が知られている。
Figure 0005446423
しかしながら、C.I.ピグメントイエロー150によっても、近年の高輝度化および色再現領域の拡大の要求に対して、十分に応えることはできていない。これに対し、特許文献6では、C.I.ピグメントイエロー150に対して透明性と色純度を改良したカラーフィルタ用顔料として、アゾバルビツル酸の金属錯体をホストとしメラミン等をゲストとする包接化合物が開示されている。しかしながら、特許文献6に開示されている顔料を、近年の液晶表示素子に対する高コントラスト化の要求にも応えるよう、高コントラストかつ安定に分散した例は報告されていない。
一方、液晶表示素子の高コントラスト化や高輝度化を実現する、微粒化された顔料を安定に分散するには、分散剤を用いることが有効であることが知られている。特許文献7、特許文献8では、顔料の分散安定性を向上させるために、4級アンモニウム塩基を有するブロックと4級アンモニウム塩基を有さないブロックからなる分散剤を用いることが提案されている。しかしながら、かかる分散剤によっても、特許文献6に開示されている優れた特性を有する顔料を、高コントラストかつ安定に分散することは困難であった。即ち、前記顔料を安定に分散しようとすると、多量の分散剤を用いなければならず、結果としてアルカリ現像液による現像が困難になり、逆に分散剤の使用量を低減すると、十分な輝度やコントラスト比を得ることができなかったり、着色組成物の保存安定性が悪くなったりするという問題があった。
以上のような背景から、C.I.ピグメントイエロー150を用いるより輝度およびコントラスト比の高い画素を形成することができ、且つ保存安定性にも優れた着色組成物の開発が強く求められている。
特開平2−144502号公報 特開平3−53201号公報 特開2000−310706号公報 特開平9−269410号公報 特開2007−13313号公報 特開2001−354869号公報 特開2004−182787号公報 特開2004−287366号公報
本発明の課題は、C.I.ピグメントイエロー150を用いるより輝度およびコントラスト比の高い画素を形成することができ、且つ保存安定性にも優れた着色組成物を提供することにある。
さらに本発明の目的は、前記着色組成物から形成された画素を備えてなるカラーフィルタ、およ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。
かかる実情に鑑み、本発明者らは、鋭意研究を行ったところ、特許文献6に開示されている顔料と、特定構造の分散剤を組み合わせて用いることで上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明は、(A)着色剤、(B)分散剤、(C)バインダー樹脂、並びに(D)多官能性単量体を含有する着色組成物であって、(A)着色剤が、下記式(I)で表されるまたはその互変異性体であるホストと、下記式(II)で表されるゲストからなる包接化合物(以下、「特定顔料」ということがある。)を含有するものであり、(B)分散剤が、側鎖に4級アンモニウム塩基およびアミノ基を有するAブロックと、側鎖に4級アンモニウム塩基およびアミノ基を有さないBブロックを有するブロック共重合体を含有するものであることを特徴とする着色組成物を提供するものである。
Figure 0005446423
Figure 0005446423
(式(II)において、R〜Rは、相互に独立に、水素原子、または水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基を示す。)
また、本発明は、該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、および該カラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子をも提供するものである。ここで、「着色層」とは、カラーフィルタに用いられる画素および/またはブラックマトリックスからなる層を意味する。
また、本発明は、上記着色剤、上記分散剤および溶媒を含有する着色剤分散液を提供するものである。
本発明の着色組成物は、輝度およびコントラスト比の高い画素を形成することができ、しかも保存安定性にも優れる。
したがって、本発明の着色組成物は、電子工業分野におけるカラー液晶表示装置用カラーフィルタや固体撮像素子の色分解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。
以下、本発明について詳細に説明する。
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。
−(A)着色剤−
本発明の着色組成物に用いられる(A)着色剤は、上記式(I)および(II)で表される特定顔料を含有するものである。
上記式(II)において、R〜Rとしては、それらのうち少なくとも1個が水素原子であることが好ましく、R〜Rの全てが水素原子であること、すなわち上記式(II)で表されるゲストがメラミンであることが特に好ましい。
特定顔料は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明においては、特定顔料と共に、他の着色剤を併用することができる。他の着色剤としては、特に限定されるものではなく、カラーフィルタの用途に応じて適宜選定され、顔料、染料あるいは天然色素の何れでもよい。カラーフィルタには耐熱性が求められることから、他の着色剤としては、有機顔料あるいは無機顔料が好ましい。特定顔料以外の有機顔料(以下、「他の有機顔料」ということがある。)としては、例えば、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 社発行)においてピグメントに分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス(C.I.)番号が付されているものを挙げることができる。
C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー20、C.I.ピグメントイエロー24、C.I.ピグメントイエロー31、C.I.ピグメントイエロー55、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー153、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー211;
C.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ14、C.I.ピグメントオレンジ24、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ40、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ46、C.I.ピグメントオレンジ49、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ68、C.I.ピグメントオレンジ70、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメントオレンジ72、C.I.ピグメントオレンジ73、C.I.ピグメントオレンジ74;
C.I.ピグメントレッド1、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド17、C.I.ピグメントレッド31、C.I.ピグメントレッド32、C.I.ピグメントレッド41、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド170、C.I.ピグメントレッド171、C.I.ピグメントレッド175、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド179、C.I.ピグメントレッド180、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド187、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド207、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド214、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド221、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド243、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド262、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド272;
C.I.ピグメントバイオレット1、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット29、C.I.ピグメントバイオレット32、C.I.ピグメントバイオレット36、C.I.ピグメントバイオレット38;
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、特定顔料および他の有機顔料は、再結晶法、再沈殿法、溶剤洗浄法、昇華法、真空加熱法や、これらの組み合わせにより精製して使用することもできる。
また、上記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等を挙げることができる。
これらの着色剤は、所望により、その粒子表面をポリマーで改質して使用してもよい。顔料の粒子表面を改質するポリマーとしては、例えば特開平8−259876号公報に記載されたポリマーや、市販の各種の顔料分散用のポリマーまたはオリゴマー等を挙げることができる。カーボンブラック表面のポリマー被覆方法については、例えば特開平9−71733号公報、特開平9−95625号公報、特開平9−124969号公報等に開示されている。
前記他の着色剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明の着色組成物を赤色画素の形成に用いる場合、(A)着色剤としては、特定顔料と共に、C.I.ピグメントレッド177およびC.I.ピグメントレッド254よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。この場合、特定顔料の含有割合は、全着色剤中、好ましくは1〜30質量%、さらに好ましくは2〜25質量%であり、C.I.ピグメントレッド177およびC.I.ピグメントレッド254よりなる群から選ばれる少なくとも1種の含有割合は、全着色剤中、好ましくは50〜99質量%であり、さらに好ましくは60〜98質量%である。
また、本発明の着色組成物を緑色画素の形成に用いる場合、(A)着色剤としては、特定顔料と共に、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36およびC.I.ピグメントグリーン58よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。この場合、特定顔料の含有割合は、全着色剤中、好ましくは1〜80質量%、さらに好ましくは2〜70質量%であり、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36およびC.I.ピグメントグリーン58よりなる群から選ばれる少なくとも1種の含有割合は、全着色剤中、好ましくは20〜99質量%であり、さらに好ましくは30〜98質量%である。
また、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、(A)着色剤としては、特定顔料と共に、C.I.ピグメントレッド177およびC.I.ピグメントレッド254よりなる群から選ばれる少なくとも1種、並びに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およびC.I.ピグメントブルー15:6よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。この場合、特定顔料の含有割合は、全着色剤中、好ましくは2〜30質量%、さらに好ましくは5〜25質量%であり、C.I.ピグメントレッド177およびC.I.ピグメントレッド254よりなる群から選ばれる少なくとも1種の含有割合は、全着色剤中、好ましくは40〜90質量%であり、さらに好ましくは50〜80質量%であり、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およびC.I.ピグメントブルー15:6よりなる群から選ばれる少なくとも1種の含有割合は、全着色剤中、好ましくは5〜40質量%であり、さらに好ましくは10〜30質量%である。
上記のような着色剤を用いることにより、輝度、コントラスト比および色純度の高い画素、あるいは遮光性の高いブラックマトリックスを形成することができる。
本発明において、(A)着色剤の含有量は、透明性および色純度に優れる画素、あるいは遮光性に優れるブラックマトリックスを形成する点から、全固形分中5〜70質量%であることが好ましく、5〜60質量%であることがさらに好ましい。ここで固形分とは、後述する溶媒以外の成分である。
−(B)分散剤−
本発明の着色組成物に用いられる(B)分散剤は、側鎖に4級アンモニウム塩基およびアミノ基を有するAブロックと側鎖に4級アンモニウム塩基およびアミノ基を有さないBブロックを有する、ブロック共重合体(以下、「特定分散剤」ということがある。)を含有する。特定分散剤は、所望の効果を高める点から、A−Bブロック共重合体またはB−A−Bブロック共重合体であることが好ましい。
特定分散剤を構成するAブロックは、4級アンモニウム塩基、好ましくは−N・Y(但し、R〜Rは、相互に独立に、水素原子、または置換基を有していてもよい鎖状もしくは環状の炭化水素基を示し、R〜Rのうち2つ以上が互いに結合して環状構造を形成してもよい。Yは対アニオンを示す。)で表される4級アンモニウム塩基と、アミノ基、好ましくは−NR(但し、RおよびRは、相互に独立に、水素原子、または置換基を有していてもよい鎖状もしくは環状の炭化水素基を示し、RおよびRが互いに結合して環状構造を形成してもよい。)の両方を有する。この4級アンモニウム塩基およびアミノ基は、直接主鎖に結合していても良いが、2価の連結基を介して主鎖に結合していても良い。R〜Rで示される炭化水素基上の置換基のうち、鎖状の炭化水素基上の置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、ベンゾイル基等が挙げられる。また、環状の炭化水素基上の置換基としては鎖状のアルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基等が挙げられる。また、R〜Rで示される鎖状の炭化水素基には、直鎖状および分岐鎖状のいずれも含まれる。
−Nにおいて、R〜Rのうち2つ以上が互いに結合して形成する環状構造としては、例えば5〜7員環の含窒素複素環単環またはこれらが2個縮合してなる縮合環が挙げられる。該含窒素複素環は芳香性を有さないものが好ましく、飽和環であればより好ましい。具体的には、例えば下記のものが挙げられる。
Figure 0005446423
(式(III)において、RはR〜Rのいずれかである。)
これらの環状構造は、さらに置換基を有していてもよい。
−NにおけるR〜Rとしては、置換基を有していてもよい炭素数1〜4のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数7〜16のアラルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ベンジル基が特に好ましい。
また、−NRにおいて、RおよびRが互いに結合して環状構造としては、例えば5〜7員環の含窒素複素環単環またはこれらが2個縮合してなる縮合環が挙げられる。該含窒素複素環は芳香性を有さないものが好ましく、飽和環であればより好ましい。具体的には、例えば下記のものが挙げられる。
Figure 0005446423
これらの環状構造は、さらに置換基を有していてもよい。
−NRにおけるRおよびRとしては、置換基を有していてもよい炭素数1〜4のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が特に好ましい。
Aブロックは、特に下記式(1)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(1)」ということがある。)および下記式(2)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(2)」ということがある。)を含有するものが好ましい。
Figure 0005446423
(式(1)において、R〜Rは、相互に独立に、水素原子、または置換基を有していてもよい鎖状もしくは環状の炭化水素基を示し、R〜Rのうち2つ以上が互いに結合して環状構造を形成してもよい。Rは水素原子またはメチル基を示し、Xは2価の連結基を示し、Yは対アニオンを示す。)
Figure 0005446423
(式(2)において、RおよびRは、相互に独立に、水素原子、または置換基を有していてもよい鎖状もしくは環状の炭化水素基を示し、RおよびRが互いに結合して環状構造を形成してもよい。Rは水素原子またはメチル基を示し、Zは2価の連結基を示す。)
上記式(1)および(2)において、2価の連結基XおよびZとしては、例えば、メチレン基、炭素数2〜10のアルキレン基、アリーレン基、−CONH−R13−基、−COO−R14−基(但し、R13およびR14は単結合、メチレン基、炭素数2〜10のアルキレン基、または炭素数2〜10のエーテル基(アルキルオキシアルキル基)である)等が挙げられ、好ましくは−COO−R14−基である。 また、上記式(1)において、対アニオンのYとしては、Cl、Br、I、ClO−、BF 、CHCOO、PF 等が挙げられる。
Aブロック中において、繰り返し単位(1)および繰り返し単位(2)は、ランダム共重合、ブロック共重合のいずれの態様で含有されていてもよい。また、繰り返し単位(1)および繰り返し単位(2)は、1つのAブロック中に各々2種以上含有されていてもよく、その場合、各々の繰り返し単位は、該Aブロック中においてランダム共重合、ブロック共重合のいずれの態様で含有されていてもよい。Aブロック中における繰り返し単位(1)/繰り返し単位(2)の共重合比は、好ましくは99/1〜50/50、より好ましく95/5〜70/30(質量比)である。
また、4級アンモニウム塩基およびアミノ基を有しない繰り返し単位が、Aブロック中に含有されていてもよく、そのような繰り返し単位の例としては、後述の(メタ)アクリル酸エステル系単量体由来の繰り返し単位等が挙げられる。4級アンモニウム塩基およびアミノ基を有しない繰り返し単位の、Aブロック中の含有量は、好ましくは0〜50質量%、より好ましくは0〜20質量%であるが、かかる繰り返し単位はAブロック中に含有されないことが最も好ましい。
一方、特定分散剤を構成するBブロックは、下記式(3)で表される、(メタ)アクリル酸エステル系単量体由来の繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(3)」ということがある。)を有することが好ましい。なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」、「(メタ)アクリレート」等は、「アクリルまたはメタクリル」、「アクリレートまたはメタクリレート」等を意味するものとし、例えば「(メタ)アクリル酸」は「アクリル酸またはメタクリル酸」を意味するものとする。
Figure 0005446423
(式(3)において、Rは鎖状もしくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、または置換基を有していてもよいアラルキル基を示し、Rは水素原子またはメチル基を示す。)
で示されるアルキル基上の置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基等が挙げられる。また、アリール基またはアラルキル基上の置換基としては鎖状のアルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基等が挙げられる。また、Rで示される鎖状の炭化水素基には、直鎖状および分岐鎖状のいずれも含まれる。
上記式(3)におけるRとしては、炭素数1〜8の鎖状のアルキル基、炭素数6〜14のアリール基、炭素数7〜16のアラルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、2−エチルヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、フェニルエチル基が特に好ましい。
特定分散剤を構成するBブロックは、さらに下記式(4)で表される、(メタ)アクリル酸エステル系単量体由来の繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(4)」ということがある。)を有することが好ましい。かかる繰り返し単位は、特定分散剤の溶媒等バインダー成分に対する相溶性を高め、着色剤の分散安定性をより向上せしめるものと考えられる。
Figure 0005446423
(式(4)において、R10はエチレン基またはプロピレン基を示し、R11は炭素数1〜5のアルキル基を示し、R12は水素原子またはメチル基を示し、nは1〜20の整数を示す。)
上記式(4)におけるR11としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が好ましい。また、nは1〜10が好ましく、1〜5がより好ましい。
Bブロック中において、繰り返し単位(3)および繰り返し単位(4)は、ランダム共重合、ブロック共重合のいずれの態様で含有されていてもよい。特定分散剤がB−A−Bブロック共重合体である場合、繰り返し単位(3)を有し繰り返し単位(4)を有さないB1ブロックと、繰り返し単位(4)を有し繰り返し単位(3)を有さないB2ブロックからなる、B1−A−B2ブロック共重合体であってもよい。また、繰り返し単位(3)および繰り返し単位(4)は、1つのBブロック中に各々2種以上含有されていてもよく、その場合、各々の繰り返し単位は、該Bブロック中においてランダム共重合、ブロック共重合のいずれの態様で含有されていてもよい。Bブロック中における繰り返し単位(3)/繰り返し単位(4)の共重合比は、好ましくは99/1〜50/50、より好ましくは99/1〜80/20(質量比)である。前記B1ブロック/B2ブロック比も同様である。
繰り返し単位(3)および繰り返し単位(4)以外の繰り返し単位がBブロック中に含有されていてもよく、そのような繰り返し単位の例としては、スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系単量体; (メタ)アクリル酸クロライドなどの(メタ)アクリル酸塩系単量体; (メタ)アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミド系単量体; 酢酸ビニル;アクリロニトリル;アリルグリシジルエーテル、クロトン酸グリシジルエーテル;N−メタクリロイルモルホリン等の単量体に由来する繰り返し単位が挙げられる。繰り返し単位(3)および繰り返し単位(4)以外の繰り返し単位の、Bブロック中の含有量は、好ましくは0〜50質量%、より好ましくは0〜20質量%であるが、かかる繰り返し単位はBブロック中に含有されないことが最も好ましい。
特定分散剤は、例えば、上記各繰り返し単位を導入する単量体を、リビング重合することにより製造することができる。リビング重合法としては、特開平9−62002号公報、特開2002−31713号公報や、P.Lutz,P.Masson et al,Polym.Bull.12,79 (1984),B.C.Anderson,G.D.Andrews et al,Macromolecules,14,1601(1981),K.Hatada,K.Ute,et al,Polym.J.17,977(1985),18,1037(1986),右手浩一、畑田耕一、高分子加工、36,366(1987),東村敏延、沢本光男、高分子論文集、46,189(1989),M.Kuroki,T.Aida,J.Am.Chem.Soc,109,4737(1987)、相田卓三、井上祥平、有機合成化学、43,300(1985),D.Y.Sogoh,W.R.Hertler et al,Macromolecules,20,1473(1987)等に記載されている公知の方法を採用することができる。
特定分散剤を製造する際に用いる繰り返し単位(1)を導入する単量体としては、例えば、(メタ)アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリエチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチル(4−ベンゾイルベンジル)ジメチルアンモニウムブロマイド、(メタ)アクリロイルオキシエチルベンジルジメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルベンジルジエチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。繰り返し単位(2)を導入する単量体としては、例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。繰り返し単位(1)は、繰り返し単位(2)を導入する単量体を重合した後、該重合体に塩化ベンジル等のハロゲン化炭化水素化合物を反応させ、部分的にアミノ基を4級化させることにより導入することもできる。
また、繰り返し単位(3)を導入する単量体としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、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、フェニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニルエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。繰り返し単位(4)を導入する単量体としては、例えば、ポリエチレングリコール(n=1〜5)メチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(n=1〜5)エチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(n=1〜5)プロピルエーテル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=1〜5)メチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=1〜5)エチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=1〜5)プロピルエーテル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
特定分散剤がA−Bブロック共重合体であっても、B−A−Bブロック共重合体であっても、その共重合体を構成するAブロック/Bブロック比は、分散性の点から、10/90〜70/30、特に25/75〜55/45(質量比)であることが好ましい。
また、特定分散剤1g中の4級アンモニウム塩基の量は、0.1〜10mmolであることが好ましく、特定分散剤1g中のアミノ基の量は、0.1〜10mmolであることが好ましい。かかる分散剤を用いることにより、コントラスト比の高い画素を形成することができ、且つ保存安定性に優れた感放射線性組成物を得ることができる。
また、特定分散剤の酸価は、分散性の点から、低い方が好ましく、特に0mgKOH/gであることが好ましい。ここで酸価とは、分散剤固形分1gを中和するのに必要なKOHのmg数を表す。
また、特定分散剤の分子量は、ポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」ということがある。)で1000〜30,000の範囲が好ましい。Mwが1,000未満であると、分散安定性が低下するおそれがあり、一方30,000を超えると、現像性が低下したり、スリットノズル方式による塗布時に乾燥異物が発生し易くなるおそれがある。
本発明においては、特定分散剤と共に、他の分散剤を併用することができる。他の分散剤としては、例えば、Disperbyk−161、Disperbyk−162、Disperbyk−165、Disperbyk−167、Disperbyk−170、Disperbyk−182、Disperbyk−2000、Disperbyk−2001(以上、ビックケミー(BYK)社製)、ソルスパース24000、ソルスパース76500(ルーブリゾール(株)社製)、アジスパーPB821、アジスパーPB822、アジスパーPB823、アジスパーPB824、アジスパーPB827(味の素ファインテクノ株式会社製)等の市販品が挙げられる。
本発明において、分散剤の含有量は特に限定されるものではないが、(A)着色剤100質量部に対して、好ましくは0.5〜70質量部、さらに好ましくは5〜50質量部である。また、特定分散剤の含有割合は、全分散剤中、好ましくは25質量%以上、より好ましくは50質量%以上である。かかる態様で分散剤を含有せしめることにより、輝度およびコントラスト比の高い画素を形成することができ、且つ保存安定性、現像性にも優れた着色組成物を得ることができる。
−(C)バインダー樹脂−
本発明における(C)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(c1)」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(c2)」という。)との共重合体(以下、「カルボキシル基含有共重合体」という。)が好ましい。
前記不飽和単量体(c1)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。これらの不飽和単量体(c1)は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
カルボキシル基含有共重合体において、不飽和単量体(c1)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(c1)を共重合させることにより、アルカリ現像性および保存安定性に優れた着色組成物を得ることができる。
また、前記不飽和単量体(c2)としては、例えば、
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(c2)は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
カルボキシル基含有共重合体の具体例としては、例えば、特開平7−140654号公報、特開平10−31308号公報、特開平10−300922号公報、特開平11−174224号公報、特開平11−258415号公報、特開2000−56118号公報、特開2004−101728等に開示されている共重合体を挙げることができる。
また、本発明においては、例えば、特開平5−19467号公報、特開平6−230212号公報、特開2008−181095号公報等に開示されているように、側鎖に(メタ)アクリロイル基等の重合性不飽和結合を有するカルボキシル基含有共重合体を、バインダー樹脂として使用することもできる。
本発明におけるバインダー樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」という。)は、通常、1,000〜45,000、好ましくは3,000〜30,000である。Mwが小さすぎると、得られる被膜の残膜率等が低下したり、パターン形状、耐熱性等が損なわれたり、また電気特性が悪化するおそれがあり、一方大きすぎると、解像度が低下したり、パターン形状が損なわれたり、またスリットノズル方式による塗布時に乾燥異物が発生し易くなるおそれがある。
また、本発明におけるバインダー樹脂のMwと、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」という。)の比(Mw/Mn)は、好ましくは1.0〜5.0、より好ましくは1.0〜3.0である。
本発明におけるバインダー樹脂は、公知の方法により製造することができるが、例えば、特開2003−222717号公報、特開2006−259680号公報、国際公開第07/029871号パンフレット等に開示されている方法により、その構造やMw、Mw/Mnを制御することもできる。
本発明において、バインダー樹脂は、単独でまたは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。
−(D)多官能性単量体−
本発明における(D)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、両末端ヒドロキシポリカプロラクト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。
これらの多官能性単量体のうち、3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物、ウレタン構造を有するポリ(メタ)アクリレート、並びにカプロラクトン構造を有するポリ(メタ)アクリレートが好ましい。3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、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トリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物、ペンタエリスリトールトリメタクリレートとこはく酸とのモノエステル化物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物、ジペンタエリスリトールペンタメタアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物が好ましく、特に、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、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物およびジペンタエリスリトールペンタアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物が、着色層の強度が高く、着色層の表面平滑性に優れ、かつ未露光部の基板上および遮光層上に地汚れ、膜残り等を発生し難い点で好ましい。
前記多官能性単量体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明における(D)多官能性単量体の含有量は、(C)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、5〜500質量部が好ましく、特に20〜300質量部が好ましい。この場合、多官能性単量体の含有量が5質量部未満では、画素の強度や表面平滑性が低下する傾向があり、一方500質量部を超えると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、未露光部の基板上あるいは遮光層上に地汚れ、膜残り等が発生しやすくなる傾向がある。
また、本発明においては、多官能性単量体の一部を、重合性不飽和結合を1個有する単官能性単量体に置き換えることもできる。
前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、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明における単官能性単量体の含有割合は、多官能性単量体と単官能性単量体の合計に対して、好ましくは90質量%以下、より好ましくは50質量%以下である。この場合、単官能性単量体の使用割合が90質量%を超えると、画素の強度や表面平滑性が低下する傾向がある。
−(E)光重合開始剤−
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、前記(D)多官能性単量体およ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。
本発明において、光重合開始剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができるが、光重合開始剤としては、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の群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
本発明における好ましい光重合開始剤のうち、チオキサントン系化合物の具体例としては、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等を挙げることができる。
また、前記アセトフェノン系化合物の具体例としては、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、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、2−(4−メチルベンジル)−2−(ジメチルアミノ)−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン等を挙げることができる。
また、前記ビイミダゾール系化合物の具体例としては、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール等を挙げることができる。
なお、光重合開始剤としてビイミダゾール系化合物を用いる場合、水素供与体を併用することが、感度を改良することができる点で好ましい。ここでいう「水素供与体」とは、露光によりビイミダゾール系化合物から発生したラジカルに対して、水素原子を供与することができる化合物を意味する。水素供与体としては、例えば、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等のメルカプタン系水素供与体、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のアミン系水素供与体を挙げることができる。本発明において、水素供与体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができるが、1種以上のメルカプタン系水素供与体と1種以上のアミン系水素供与体とを組み合わせて使用することが、さらに感度を改良することができる点で好ましい。
また、前記トリアジン系化合物の具体例としては、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(フラン−2−イル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−n−ブトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等のハロメチル基を有するトリアジン系化合物を挙げることができる。
また、O−アシルオキシム系化合物の具体例としては、1,2−オクタンジオン,1−〔4−(フェニルチオ)フェニル〕−,2−(O−ベンゾイルオキシム)、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)、エタノン,1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−,1−(O−アセチルオキシム)、エタノン,1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9H−カルバゾール−3−イル〕−,1−(O−アセチルオキシム)等を挙げることができる。
本発明において、アセトフェノン系化合物等のビイミダゾール系化合物以外の光重合開始剤を用いる場合には、増感剤を併用することもできる。このような増感剤としては、例えば、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4−ジエチルアミノアセトフェノン、4−ジメチルアミノプロピオフェノン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、2,5−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、7−ジエチルアミノ−3−(4−ジエチルアミノベンゾイル)クマリン、4−(ジエチルアミノ)カルコン等を挙げることができる。
本発明において、光重合開始剤の含有量は、(D)多官能性単量体100質量部に対して、0.01〜120質量部が好ましく、特に1〜100質量部が好ましい。この場合、光重合開始剤の含有量が0.01質量部未満であると、露光による硬化が不十分となるおそれがあり、一方120質量部を超えると、形成された着色層が現像時に基板から脱落しやすくなる傾向がある。
−添加剤−
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;ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等の界面活性剤;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。
−(F)溶媒−
本発明の着色組成物は、上記(A)〜(D)成分、および任意的に加えられる他の成分を含有するものであるが、通常、溶媒を配合して液状組成物として調製される。
前記溶媒としては、着色組成物を構成する(A)〜(D)成分や他の成分を分散または溶解し、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。
このような溶媒としては、例えば、
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;
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチ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モノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
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;
プロピレングリコールジアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,6−ヘキサンジオールジアセテート等のジアセテート類;
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またはラクタム類
等を挙げることができる。
これらの溶媒のうち、溶解性、顔料分散性、塗布性等の観点から、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、エチ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アセテート、3−メトキシブチルアセテート、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、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,6−ヘキサンジオールジアセテート、乳酸エチル、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、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、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i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸エチル等が好ましい。
前記溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
さらに、前記溶媒と共に、ベンジルエチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート等の高沸点溶媒を併用することもできる。
前記高沸点溶媒は、単独でまたは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、得られる感放射線性組成物の塗布性、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。
本発明において、着色組成物は、適宜の方法により調製することができ、例えば、(A)〜(D)成分を、溶媒や任意的に加えられる他の成分と共に、混合することにより調製することができる。好ましい着色組成物の調製方法としては、(A)着色剤を(F)溶媒中、(B)分散剤および必要に応じて添加する分散助剤の存在下で、場合により(C)成分の一部と共に、例えばビーズミル、ロールミル等を用いて、粉砕しつつ混合・分散して着色剤分散液とし、この着色剤分散液に、(C)〜(D)成分と、必要に応じてさらに追加の溶媒や他の成分を添加し、混合することにより調製する方法を挙げることができる。
前記分散助剤としては、例えば、青色顔料誘導体、黄色顔料誘導体等を挙げることができ、具体的には、銅フタロシアニン誘導体等を挙げることができる。
カラーフィルタ
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。
カラーフィルタを形成する方法としては、第一に、基板上あるいは予め所望のパターンの遮光層を形成した基板上に、着色感放射線性組成物の塗膜を形成して、所定のパターンを有するフォトマスクを介して放射線を露光し、現像して未露光部を溶解除去し、その後ポストベークすることにより、各色の画素を得る方法が知られている。
具体的には、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を形成し、この基板上に、例えば赤色の顔料が分散された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剤を蒸発させ、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し、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。
その後、緑色または青色の顔料が分散された各感放射線性組成物の液状組成物を用い、前記と同様にして、各液状組成物の塗布、プレベーク、露光、現像およびポストベークを行って、緑色の画素アレイおよび青色の画素アレイを同一基板上に順次形成することにより、赤色、緑色およ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を得る。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、前記のものに限定されない。
また、ブラックマトリックスは、本発明の着色組成物を用い、前記画素の形成の場合と同様にして形成することができる。
画素および/またはブラックマトリックスを形成する際に使用される基板としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等を挙げることができる。
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、インクジェット法等の適宜の塗布法を採用することができるが、特に、スピンコート法、スリットダイ塗布法が好ましい。
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。
画素および/またはブラックマトリックスを形成する際に使用される放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を使用することができるが、波長が190〜450nmの範囲にある放射線が好ましい。
放射線の露光量は、一般的には10〜10,000J/mが好ましい。
また、前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。
前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。
また、カラーフィルタを形成する第二の方法として、特開平7−318723号公報、特開2000−310706号公報等に開示されている、インクジェット方式により各色の画素を得る方法も知られている。
このようにして得られる本発明のカラーフィルタは、輝度およびコントラスト比が高いため、特にTVを代表とするカラー液晶表素子に極めて有用である。
カラー液晶表示素子
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。
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。
分散剤の分析
分散剤B1
分散剤B1は顔料湿潤分散剤の市販品であり、変性アクリル系ブロック共重合体のプロピレングリコールメチルエーテルアセテート/ブチルセルソルブ=1/1(質量比)溶液である(固形分濃度40質量%、酸価=0)。熱分解GC−MS、FT−IR測定、プロトンNMRにより、分散剤Bがメタクリロイルオキシエチルベンジルジメチルアンモニウムクロライドおよびジメチルアミノエチルメタクリレート由来の繰り返し単位を有するAブロックと、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレートおよびトリエチレングリコールエチルエーテルメタクリレート由来の繰り返し単位を有するBブロックからなる、ブロック共重合体(A/B=38/62)であることを確認した。各繰り返し単位の共重合比は、メタクリロイルオキシエチルベンジルジメチルアンモニウムクロライド/ジメチルアミノエチルメタクリレート/メチルメタクリレート/ブチルメタクリレート/2−エチルヘキシルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/トリエチレングリコールエチルエーテルメタクリレート=34/4/16/17/12/10/7(質量比)であった。
分散剤b1
分散剤b1は顔料湿潤分散剤の市販品であり、変性アクリル系ブロック共重合体のプロピレングリコールメチルエーテルアセテート/ブチルセルソルブ=1/1(質量比)溶液である(固形分濃度40質量%、酸価=0)。熱分解GC−MS、FT−IR、プロトンNMR測定により、分散剤b1がメタクリロイルオキシエチルベンジルジメチルアンモニウムクロライド由来の繰り返し単位を有するAブロックと、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレートおよびトリエチレングリコールエチルエーテルメタクリレート由来の繰り返し単位を有するBブロックからなる、ブロック共重合体(A/B=16/84)であることを確認した。各繰り返し単位の共重合比は、メタクリロイルオキシエチルベンジルジメチルアンモニウムクロライド/メチルメタクリレート/ブチルメタクリレート/2−エチルヘキシルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/トリエチレングリコールエチルエーテルメタクリレート=16/16/15/18/29/6(質量比)であった。
分散剤の合成
分散剤B2
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、AIBN(2,2’−アゾビスイソブチロニトリル)1.0質量部およ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186質量部を仕込み、引き続きメチルメタクリレート27質量部、ブチルメタクリレート27質量部、2−エチルヘキシルメタクリレート21質量部、ベンジルメタクリレート18質量部およびクミルジチオベンゾエート3.6質量部を仕込んで、30分間窒素置換した。その後ゆるやかに攪拌して、反応溶液の温度を60℃に上昇させ、この温度を24時間保持してリビングラジカル重合を行った。
次いで、この反応溶液に、AIBN1.0質量部およびジメチルアミノエチルメタクリレート35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70質量部に溶解させ30分間窒素置換した溶液を添加し、60℃で24時間リビングラジカル重合することによりブロック共重合体の溶液を得た。
得られたブロック共重合体溶液に、塩化ベンジル25質量部とプロピレングリコールモノメチルエーテル50質量部を添加し、80℃で2時間反応を行い、分散剤B2を含む溶液を得た。分散剤B2は、メタクリロイルオキシエチルベンジルジメチルアンモニウムクロライドおよびジメチルアミノエチルメタクリレート由来の繰り返し単位を有するAブロックと、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレートおよびベンジルメタクリレート由来の繰り返し単位を有するBブロックからなる、ブロック共重合体である。プロトンNMR測定の結果、各繰り返し単位の共重合比は、メタクリロイルオキシエチルベンジルジメチルアンモニウムクロライド/ジメチルアミノエチルメタクリレート/メチルメタクリレート/ブチルメタクリレート/2−エチルヘキシルメタクリレート/ベンジルメタクリレート=34/4/18/18/14/12(質量比)であった。
分散剤b2
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、AIBN1.0質量部およ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186質量部を仕込み、引き続きメチルメタクリレート27質量部、ブチルメタクリレート27質量部、2−エチルヘキシルメタクリレート19質量部、ベンジルメタクリレート16質量部、トリエチレングリコールエチルエーテルメタクリレート16質量部およびクミルジチオベンゾエート3.6質量部を仕込んで、30分間窒素置換した。その後ゆるやかに撹拌して、反応溶液の温度を60℃に上昇させ、この温度を24時間保持してリビングラジカル重合を行った。
次いで、この反応溶液に、AIBN1.0質量部およびジメチルアミノエチルメタクリレート54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108質量部に溶解させ30分間窒素置換を行った溶液を添加し、60℃で24時間リビングラジカル重合することにより分散剤b2を含む溶液を得た。
分散剤b2は、ジメチルアミノエチルメタクリレート由来の繰り返し単位を有するAブロックと、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレートおよびトリエチレングリコールエチルエーテルメタクリレート由来の繰り返し単位を有するBブロックからなる、ブロック共重合体である。プロトンNMR測定の結果、各繰り返し単位の共重合比は、ジメチルアミノエチルメタクリレート/メチルメタクリレート/ブチルメタクリレート/2−エチルヘキシルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/トリエチレングリコールエチルエーテルメタクリレート=34/17/17/12/10/10(質量比)であった。
顔料分散液の調製
調製例1
(A)着色剤としてC.I.ピグメントレッド254を3.75質量部、C.I.ピグメントレッド177を8.25質量部、上記式(II)で表されるゲストがメラミンである特定顔料を3質量部、(B)分散剤として特定分散剤である分散剤B1を3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/プロピレングリコールモノエチルエーテル=90/10(質量比)混合溶剤を固形分濃度が18質量%となるよう用いて、ビーズミルにより12時間混合・分散して、顔料分散液(A−1)を調製した。
調製例2
調製例1において、(B)分散剤として分散剤B2を使用した以外は、調製例1と同様にして、顔料分散液(A−2)を調製した。
調製例3
(A)着色剤としてC.I.ピグメントグリーン7を6.75質量部、上記式(II)で表されるゲストがメラミンである特定顔料を8.25質量部、(B)分散剤として特定分散剤である分散剤B1を3質量部(固形分換算)、溶媒として3−エトキシプロピオン酸エチル/プロピレングリコールモノメチルエーテル=80/20(質量比)混合溶剤を固形分濃度が18質量%となるよう用いて、ビーズミルにより12時間混合・分散して、顔料分散液(A−3)を調製した。
調製例4
(A)着色剤としてC.I.ピグメントグリーン36を9.6質量部、上記式(II)で表されるゲストがメラミンである特定顔料を5.4質量部、(B)分散剤として特定分散剤である分散剤B1を3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/プロピレングリコールモノメチルエーテル=90/10(質量比)混合溶剤を固形分濃度が18質量%となるよう用いて、ビーズミルにより12時間混合・分散して、顔料分散液(A−4)を調製した。
調製例5
(A)着色剤としてC.I.ピグメントグリーン58を9.0質量部、上記式(II)で表されるゲストがメラミンである特定顔料を6.0質量部、(B)分散剤として特定分散剤である分散剤B1を3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が18質量%となるよう用いて、ビーズミルにより12時間混合・分散して、顔料分散液(A−5)を調製した。
比較調製例1
調製例1において、(B)分散剤として分散剤b1を使用した以外は、調製例1と同様にして、顔料分散液(a−1)を調製した。
比較調製例2
調製例1において、(B)分散剤として分散剤b2を使用した以外は、調製例1と同様にして、顔料分散液(a−2)を調製した。
比較調製例3
調製例1において、(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およびC.I.ピグメントイエロー150を使用して、色度座標値x=0.650での色度座標値yが顔料分散液(A−1)と同等になるよう調色した以外は、調製例1と同様にして、顔料分散液(a−3)を調製した。
比較調製例4
調製例3において、(B)分散剤として分散剤b1を使用した以外は、調製例3と同様にして、顔料分散液(a−4)を調製した。
比較調製例5
調製例3において、(B)分散剤として分散剤b2を使用した以外は、調製例3と同様にして、顔料分散液(a−5)を調製した。
比較調製例6
調製例3において、(A)着色剤として、C.I.ピグメントグリーン7およびC.I.ピグメントイエロー150を使用して、色度座標値y=0.600での色度座標値xが顔料分散液(A−3)と同等になるよう調色した以外は、調製例3と同様にして、顔料分散液(a−6)を調製した。
比較調製例7
調製例4において、(B)分散剤として分散剤b1を使用した以外は、調製例4と同様にして、顔料分散液(a−7)を調製した。
比較調製例8
調製例4において、(B)分散剤として分散剤b2を使用した以外は、調製例4と同様にして、顔料分散液(a−8)を調製した。
比較調製例9
調製例4において、(A)着色剤として、C.I.ピグメントグリーン36およびC.I.ピグメントイエロー150を使用して、色度座標値y=0.600での色度座標値xが顔料分散液(A−4)と同等になるよう調色した以外は、調製例4と同様にして、顔料分散液(a−9)を調製した。
比較調製例10
調製例5において、(B)分散剤として分散剤b1を使用した以外は、調製例5と同様にして、顔料分散液(a−10)を調製した。
比較調製例11
調製例5において、(B)分散剤として分散剤b2を使用した以外は、調製例5と同様にして、顔料分散液(a−11)を調製した。
比較調製例12
調製例5において、(A)着色剤として、C.I.ピグメントグリーン58およびC.I.ピグメントイエロー150を使用して、色度座標値y=0.600での色度座標値xが顔料分散液(A−5)と同等になるよう調色した以外は、調製例5と同様にして、顔料分散液(a−12)を調製した。
(C)バインダー樹脂の合成
合成例1
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、AIBN2質量部およ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質量部およ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=33質量%)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溶液を「樹脂溶液(C1)」とする。
実施例1
感放射線性組成物の調製
顔料分散液(A−1)100質量部、(C)バインダー樹脂として樹脂溶液(C1)10質量部(固形分換算)、(D)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、(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質量部、および(F)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を混合して、固形分濃度22%の液状組成物(CR1)を調製した。
液状組成物(CR1)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。
色度特性およびコントラストの評価
液状組成物(CR1)を、表面にナトリウムイオンの溶出を防止するSiO2膜が形成されたソーダガラス基板上に、スピンコーターを用いて回転数を変量して3枚塗布したのち、90℃のホットプレートで4分間プレベークを行って、膜厚の異なる3枚の塗膜を形成した。
次いで、これらの基板を室温に冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、塗膜に365nm、405nmおよび436nmの各波長を含む放射線を1,000J/m2の露光量で露光した。その後、これらの基板に対して23℃の0.04質量%水酸化カリウム水溶液からなる現像液を現像圧1kgf/cm2(ノズル径1mm)で吐出することにより、1分間シャワー現像を行った。その後、この基板を超純水で洗浄し、風乾した後、さらに220℃のクリーンオーブン内で30分間ポストベークを行って、評価用硬化膜を形成した。
得られた3枚の硬化膜について、カラーアナライザー(大塚電子(株)製MCPD2000)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系における色度座標値(x,y)および刺激値(Y)を測定した。
また、硬化膜が形成された基板を2枚の偏向板で挟み、背面側から蛍光灯(波長範囲380〜780nm)で照射しつつ前面側の偏向板を回転させ、輝度計LS−100(ミノルタ(株)製)により透過する光強度の最大値と最小値を測定した。そして、その最大値を最小値で割った値をコントラスト比とした。
測定結果より、色度座標値x=0.650での刺激値(Y)およびコントラスト比を求めた。評価結果を表1に示す。
保存安定性の評価
液状組成物(CR1)の調製日当日の粘度を、東京計器製E型粘度計を用いて測定した。また、液状組成物(CR1)を遮光ガラス容器に充填し、密閉状態で23℃にて14日間静置した後、東京計器製E型粘度計を用いて再度粘度を測定した。このとき、静置後粘度の調製日当日の粘度に対する増加率を算出し、増加率が5%未満の場合を「○」、5%以上10%未満の場合を「△」、10%以上の場合を「×」として評価した。評価結果を表1に示す。
実施例2〜5および比較例1〜12
実施例1において、顔料分散液の種類を表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(CR2)〜(CR17)を調製した。
次いで、液状組成物(CR1)に代えてそれぞれ液状組成物(CR2)〜(CR17)を用いた以外は、実施例1と同様にして評価を行った。なお、赤色の液状組成物(CR2)、(CR6)〜(CR8)に関しては色度座標値x=0.650での刺激値(Y)およびコントラスト比を、緑色の液状組成物(CR3)〜(CR5)および(CR9)〜(CR17)に関しては色度座標値y=0.600での刺激値(Y)およびコントラスト比を、それぞれ求めた。評価結果を表1に示す。
Figure 0005446423
表1において、「R254」とはC.I.ピグメントレッド254を、「R177」とはC.I.ピグメントレッド177を、「G7」とはC.I.ピグメントグリーン7を、「G36」とはC.I.ピグメントグリーン36を、「G58」とはC.I.ピグメントグリーン58を、「Y150」とはC.I.ピグメントイエロー150を、「特定顔料」とは上記式(II)で表されるゲストがメラミンである特定顔料をそれぞれ意味する。

Claims (10)

  1. (A)着色剤、(B)分散剤、(C)バインダー樹脂、並びに(D)多官能性単量体を含有する着色組成物であって、(A)着色剤が、下記式(I)で表される化合物またはその互変異性体ホストと、下記式(II)で表される化合物をゲストとする包接化合物を含有するものであり、(B)分散剤が、側鎖に4級アンモニウム塩基およびアミノ基を有するAブロックと、側鎖に4級アンモニウム塩基およびアミノ基を有さないBブロックを有するブロック共重合体を含有するものであることを特徴とする、赤色画素又は緑色画素の形成に用いられる着色組成物。
    Figure 0005446423
    Figure 0005446423
    (式(II)において、Ra〜Rcは、相互に独立に、水素原子、または水酸基で置換されていてもよい炭素数1〜4のアルキル基を示す。)
  2. 上記Aブロックが下記式(1)で表される繰り返し単位および下記式(2)で表される繰り返し単位を有し、上記Bブロックが下記式(3)で表される繰り返し単位を有する、請求項1に記載の着色組成物。
    Figure 0005446423
    (式(1)において、R1〜R3は、相互に独立に、水素原子、または置換基を有していてもよい鎖状もしくは環状の炭化水素基を示し、R1〜R3のうち2つ以上が互いに結合して環状構造を形成してもよい。R4は水素原子またはメチル基を示し、Xは2価の連結基を示し、Y-は対アニオンを示す。)
    Figure 0005446423
    (式(2)において、R5およびR6は、相互に独立に、水素原子、または置換基を有していてもよい鎖状もしくは環状の炭化水素基を示し、R5およびR6が互いに結合して環状構造を形成してもよい。R7は水素原子またはメチル基を示し、Zは2価の連結基を示す。)
    Figure 0005446423
    (式(3)において、R8は鎖状もしくは環状のアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、または置換基を有していてもよいアラルキル基を示し、R9は水素原子またはメチル基を示す。)
  3. 上記Bブロックがさらに下記式(4)で表される繰り返し単位を有する請求項2に記載の着色組成物。
    Figure 0005446423
    (式(4)において、R10はエチレン基またはプロピレン基を示し、R11は炭素数1〜5のアルキル基を示し、R12は水素原子またはメチル基を示し、nは1〜20の整数を示す。)
  4. 上記式(II)で表される化合物がメラミンである請求項1〜3のいずれか1項に記載の着色組成物。
  5. (A)着色剤が、さらにC.I.ピグメントレッド177およびC.I.ピグメントレッド254よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有するものである請求項1〜4のいずれか1項に記載の着色組成物。
  6. (A)着色剤が、さらにC.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36およびC.I.ピグメントグリーン58よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有するものである請求項1〜4のいずれか1項に記載の着色組成物。
  7. さらに(E)光重合開始剤を含有する請求項1〜6のいずれか1項に記載の着色組成物。
  8. 請求項1〜7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画素を備えてなるカラーフィルタ。
  9. 請求項8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。
  10. (A)着色剤、(B)分散剤、並びに(F)溶媒を含有する着色剤分散液であって、(A)着色剤が、上記式(I)で表される化合物またはその互変異性体ホストと、上記式(II)で表される化合物をゲストとする包接化合物を含有するものであり、(B)分散剤が、側鎖に4級アンモニウム塩基およびアミノ基を有するAブロックと、側鎖に4級アンモニウム塩基およびアミノ基を有さず、かつ下記式(4)で表される繰り返し単位を有するBブロックを有するブロック共重合体を含有するものであることを特徴とする、着色剤分散液。
    Figure 0005446423
    (式(4)において、R10はエチレン基またはプロピレン基を示し、R11は炭素数1〜5のアルキル基を示し、R12は水素原子またはメチル基を示し、nは1〜20の整数を示す。)
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