JP5557073B2

JP5557073B2 - 着色組成物およびカラーフィルタ

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Publication number: JP5557073B2
Application number: JP2008199948A
Authority: JP
Inventors: 野和幸日; 口修司川; 屋誠治俵; 縣秀明山
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2008-08-01
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2028-08-01
Also published as: JP2010037392A

Description

本発明は、有機顔料と重合開始剤とを含む硬化性着色組成物および該硬化性着色組成物により形成されてなるカラーフィルタに関する。

近年、液晶表示装置のさらなる高精細化、バックライトの省電力化により、カラーフィルタのさらなる高コントラスト化および高透過率化が望まれている。これらの実現のために、カラーフィルタの材料および製造方法に関し、種々の研究が行われてきた。

液晶表示装置用のカラーフィルタには、色材として顔料が用いられることが一般的である。カラーフィルタの光学特性はカラーフィルタ中の顔料の光学特性に依存することが知られており、種々の顔料が研究されてきた。そこで、望ましい光学特性の実現のために、顔料の微細化および微分散化を行って、カラーフィルタのコントラストを向上させる試みがなされてきた。

例えば、赤色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４およびＣ．Ｉ．ピグメントレッド２４２を含み、これらの顔料が微分散化された赤色硬化性組成物を用いることが提案されている（例えば、特許文献１）。また、赤色の主顔料がＣ．Ｉ．ピグメントレッド２４２であり、かつ該赤色の主顔料が６０ｍ^２／ｇ以上の比表面積を有する赤色着色組成物を用いることも提案されている（例えば、特許文献２）。

ところで、カラーフィルタの製造工程には、画素の形成およびＩＴＯ製膜時等に加熱工程が存在する。この加熱工程により、熱析出物による異物が発生し、透過率およびコントラストを低下させることがある。そこで、顔料と混合される樹脂組成物を改善する試みがなされてきた。例えば、特定のポリイミド樹脂を含む耐熱性遮光材料を用いることが提案されている（例えば、特許文献３）。また、特定の重量平均分子量を有する樹脂を含み、該樹脂が特定の官能基を有するモノマーから得られる着色組成物を用いることが提案されている（例えば、特許文献４および５）。さらに、特定の酸価および特定の重量平均分子量を有する樹脂に顔料を分散させてなる赤色樹脂組成物を用いることが提案されている（例えば、特許文献６）。

また、製造工程における加熱工程を改善する試みもなされてきた。例えば、ポストベーク時の加熱温度を低温と高温の２段階に分けることで、透過率を向上させることが提案されている（例えば、特許文献７）。しかし、微細化後の顔料は耐熱性に劣るものであり、依然として、カラーフィルタの高コントラスト化と、耐熱性の向上とを同時に実現することは困難であった。

したがって、今尚、カラーフィルタの高コントラスト化と、耐熱性の向上とを同時に実現できる硬化性着色組成物の開発が切望されている。

特開２００２−３７２６１８号公報特許第３９２４８７２号公報特開平１０−６３１９３号公報特開２００６−７７０８７号公報特開２００７−７２４１２号公報特開２００３−１８３５１１号公報特開２００１−１８３５１８号公報

発明の概要

本発明者らは、今般、有機顔料と重合開始剤とを含む硬化性着色組成物において、有機顔料を特定の体積平均粒径に調製し、重合開始剤の反応開始温度を特定の範囲内にすることで、コントラストの低下を抑制しながら、同時に、耐熱性も向上できることを知見した。本発明はかかる知見に基づいてなされたものである。

したがって、本発明は、体積平均粒径が０．１μｍ以下である有機顔料と、反応開始温度が１００〜１４０℃である重合開始剤とを含む、硬化性着色組成物である。

本発明によれば、コントラストの低下を抑制することができ、かつ耐熱性に優れた硬化性着色組成物を提供することができる。

定義・測定方法
本発明において、体積平均粒径とは、顔料分散液をレーザー光散乱粒度分布計で測定可能な濃度に適宜希釈し、レーザー光散乱粒度分布計(例えば、日機装製ナノトラック粒度分布測定装置ＵＰＡ−ＳＴ１５０)を用いて動的光散乱法により２３℃にて測定したものである。重合開始剤の反応開始温度とは、重合開始剤が分解を開始する温度のことであり、示差走査熱量計（例えば、ティー・エイ・インスツルメント社製熱分析装置Ｑ２０）を用いて、アルミニウム密閉型容器に約１ｍｇの試料を入れ、１０℃／分の加熱速度で試料を加熱して測定した値である。硬化性着色組成物中の全固形分とは、溶剤を除く全ての成分を含むものであり、例えば、液状のモノマーおよび重合開始剤等も含まれる。

硬化性着色組成物
本発明において、硬化性着色組成物は、体積平均粒径が０．１μｍ以下である有機顔料と、ＤＳＣ法により測定された反応開始温度が１００〜１４０℃である重合開始剤とを含むものである。有機顔料の体積平均粒径は、好ましくは０．０１〜０．１μｍであり、より好ましくは０．０１〜０．０８μｍである。また、重合開始剤の反応開始温度は、好ましくは１１０〜１４０℃である。反応開始温度が１００℃以上であれば、保存安定性により優れたものとなる。本発明においては、有機顔料の体積平均粒径が０．１μｍ以下であり、かつ重合開始剤の反応開始温度が１００℃〜１４０℃であることで、コントラストの低下を抑制することができ、かつ耐熱性に優れた硬化性着色組成物を得ることができる。

有機顔料
本発明の好ましい態様によれば、有機顔料は、下記式（１）：

式（１）
（式中、Ｒ_１およびＲ_２は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルキル、メトキシ、ＣＦ_３、ＣＮ、フェニル、Ｓ−フェニル、Ｓ−アリール、またはＳＯ_２−アリールから選択される）
を有するものである。また、有機顔料は、好ましくは、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２６４、およびＣ．Ｉ．ピグメントレッド２７２からなる群から選択される少なくとも一種であり、より好ましくは、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４である。本発明においては、上記顔料を用いることで、色特性をより向上させることができる。本発明においては、市販の顔料を用いることもでき、例えば、ＩｒｇａｐｈｏｒＲｅｄＢＴ−ＣＦ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製）、ＩｒｇａｚｉｎＤＰＰＳｃａｒｌｅｔＥＫ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５５、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製）、ＩｒａｇａｚｉｎＤＰＰＲｕｂｉｎｅＦＴＸ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２６４、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製）、およびＣｒｏｍｏｐｔｈａｌＤＰＰＦｌａｍｅＲｅｄＦＰ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２７２、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製）が好ましい。

重合開始剤
本発明の好ましい態様によれば、ＤＳＣ法により測定された反応開始温度が１００〜１４０℃である重合開始剤は、過硫酸塩、ヨウ素等のハロゲン、アゾ化合物、および有機過酸化物からなる群から選択される少なくとも一種であり、より好ましくは、アゾ化合物または有機過酸化物である。アゾ化合物としては、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル、１−［（１−シアノ−１−メチルエチル）アゾ］ホルムアミド、２，２’−アゾビス−［Ｎ−（２−プロペニル）−２−メチルプロピオンアミド］、２，２’−アゾビス（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）、および２，２’−アゾビス（Ｎ−シクロヘキシル−２−メチルプロピオンアミド）などが挙げられ、有機過酸化物としては、ジ（４−メチルゼンゾイル）ペーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルエキサネート、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカルボネート、ｔ−ブチル−４，４−ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタネート、およびジクミルパーオキサイドなどが挙げられる。本発明においては、市販の重合開始剤を用いることもでき、例えば、パーヘキサＨＣ、パーメックＨ、パーヘキサＭＣ、パーメンタＨ、パークミルＤ−４０ＭＢ（Ｔ）、パーロイルＳＡ、ナイパーＢＭＴ−Ｋ４０、パーヘキシルＩ、パーブチルＥ、およびパーブチルＺ（日本油脂株式会社製）ならびにＶ−４０、ＶＦ−０９６、Ｖ−３０、ＶＡｍ−１１０、およびＶＡｍ−１１１（和光純薬工業社製）等が好ましい。

含有量
本発明の好ましい態様によれば、硬化性着色組成物は、該硬化性着色組成物中の全固形分に対し、１０〜５０質量％の有機顔料と、１〜２０質量％の重合開始剤とを含むものであるのが好ましく、より好ましくは１５〜４０質量％の前記有機顔料と、５〜２０質量％の重合開始剤とを含むものである。含有量が上記範囲程度であれば、コントラストの低下を抑制でき、かつ耐熱性に優れた硬化性着色組成物を得ることができる。

本発明の好ましい態様によれば、硬化性着色組成物は、上記の有機顔料を溶剤に分散させた分散体である。顔料の分散方法は、特に限定されず、公知の分散機を用いて分散させることができる。分散処理を行うための分散機としては、２本ロール、３本ロール等のロールミル、振動ボールミル等のボールミル、ペイントコンディショナー、連続ディスク型ビーズミル、連続アニュラー型ビーズミル等のビーズミルが挙げられる。分散処理において用いるビーズの径は、好ましくは０．０３〜２．００ｍｍであり、より好ましくは０．１０〜１．００ｍｍである。

本発明においては、顔料を分散させる際に、ジルコニアビーズ等を適宜加え、ペイントシェーカー（浅田鉄鋼社製）等を用いて、数時間分散を行うことが好ましい。例えば、ビーズ径が比較的大きめな２ｍｍジルコニアビーズで１時間分散後、さらにビーズ径が比較的小さめな０．１ｍｍジルコニアビーズで２時間分散することが挙げられる。また、分散後、５．０μｍのメンブランフィルタで濾過することが好ましい。これにより、顔料の分散性をより向上することができ、透過率をより向上させることができる。

なお、本発明はいかなる理論にも拘束されるものではないが、コントラスト低下抑制のメカニズムとしては、およそ以下のようなものではないかと推察される。もっとも、本発明が以下の説明によって限定されることがあってはならないことは言うまでもない。まず、顔料粒子の微細化により、コントラストの向上が図られているが、顔料粒子を微細化すると、加熱工程での顔料粒子の凝集を増長し、逆にコントラストを低下させてしまう。これは、加熱により樹脂中での顔料の流動性が増すことで、凝集が促進されることが原因と考えられる。そのため、樹脂中での顔料の流動性を低下させることができれば、凝集は低減すると思われる。したがって、特定温度以下で硬化が開始する硬化性着色組成物を用いることで、意外にも流動性の増加前に顔料を硬化させて凝集を防ぎ、コントラストの低下を抑制できると考えられる。

その他の成分
本発明の好ましい態様によれば、硬化性着色組成物は、上記の有機顔料および重合開始剤以外にも、必要に応じて、溶剤、分散剤、モノマー、ポリマー、および他の重合開始剤等を含むものである。

溶剤
上記の溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、α−もしくはβ−テルピネオール等のテルペン類等、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、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、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、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等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、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、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、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、および３−メトキシブチルアセテート等の酢酸エステル類等が挙げられる。本発明においては、市販の溶剤を用いることもでき、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ダイセル化学工業株式会社製）、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ダイセル化学工業株式会社製）、および３−メトキシブチルアセテート（ダイセル化学工業株式会社製）が好ましい。好ましい態様では、溶剤の含有量は、該硬化性着色組成物中の全固形分に対して１０〜９０質量％である。溶剤の含有量が上記範囲程度であれば、赤色着色組成物の粘度を所望の範囲に調整し、顔料分散性や顔料分散経時安定性を向上させることができる。また、顔料濃度を一定範囲内にすることができるため、赤色着色組成物を調製後、目標とする色度座標を達成することができる。

分散剤
上記の分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を使用できるが、これらの中でも高分子界面活性剤（高分子分散剤）を用いることが好ましい。高分子界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、および３級アミン変性ポリウレタン類などが挙げられる。本発明においては、市販の分散剤を用いることもでき、例えば、ソルスパース３０００、５０００、９０００、１２０００、１３２４０、１３９４０、１７０００、２００００、２４０００、２６０００、および２８０００等の各種ソルスパース分散剤（ゼネカ株式会社製）、ならびにＤｉｓｐｅｒｂｙｋ１１１（ビックケミー・ジャパン株式会社製）が好ましい。好ましい態様では、分散剤の含有量は、該硬化性着色組成物中の全固形分に対して１０〜８０質量％である。

モノマー
上記のモノマーとしては、例えば、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロシプロピルアクリレート、イソボニルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペン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、１，３−プロパンジオールアクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロ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、グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリオキシエチル化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、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリアクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジアクリレート、ジアリルフマレート、１，１０−デカンジオールジメチルアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、および、上記のアクリレート基をメタクリレート基に置換したもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、１−ビニル−２−ピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート、テトラヒドロフルフリールアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、３−ブタ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、ポリエチレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、フェノール−エチレンオキサイド変性アクリレート、フェノール−プロピレンオキサイド変性アクリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド変性ジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサド変性トリアクリレート、イソシアヌール酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、ペンタエリスリトールペンタアクリレート、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テトラアクリレート等のアクリレートモノマー、および、これらのアクリレート基をメタクリレート基に置換したもの、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたポリエステルアクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたエポキシアクリレートオリゴマー、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたウレタンメタクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたポリエステルメタクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたエポキシメタクリレートオリゴマー、アクリレート基を有するポリウレタンアクリレート、アクリレート基を有するポリエステルアクリレート、アクリレート基を有するエポキシアクリレート樹脂、メタクリレート基を有するポリウレタンメタクリレート、メタクリレート基を有するポリエステルメタクリレート、ならびにメタクリレート基を有するエポキシメタクリレート樹脂等が挙げられる。本発明においては、市販のモノマーを用いることもでき、例えば、ＳＲ３９９（サートマー社製）、アロニックスＭ−４００（東亞合成株式会社製）、およびアロニックスＭ−４５０（東亞合成株式会社製）が好ましい。好ましい態様では、モノマーの含有量は、該硬化性着色組成物中の全固形分に対して５〜８０質量％である。

ポリマー
上記のポリマーとしては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレンビニル共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、エチレンメタクリル酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル、ポリビニルアルコール、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等、および、重合可能なモノマーであるメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、sec-ブチルアクリレート、sec-ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、tert−ブチルアクリレート、tert−ブチルメタクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ペンチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ｎ−デシルアクリレート、ｎ−デシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、グリシジル（メタ）アクリレートの１種以上と、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸の２量体、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、ならびにこれらの酸無水物等が挙げられる。本発明においては、市販のポリマーを用いることもでき、例えば、アロニックスＭ−５６００（東亞合成株式会社製）、アロニックスＭ−６２００（東亞合成株式会社製）、アロニックスＭ−７１００（東亞合成株式会社製）、およびアロニックスＭ−９０５０（東亞合成株式会社製）が好ましい。好ましい態様では、ポリマーの含有量は、該硬化性着色組成物中の全固形分に対して５〜８０質量％である。

他の重合開始剤
上記の他の重合開始剤は、反応開始温度が１００〜１４０℃である重合開始剤とは、異なるものである。他の重合開始剤としては、熱重合開始剤および光重合開始剤等を用いることができ、例えば、ベンジル（ビベンゾイルとも言う）、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、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−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノメチルベンゾエート、２−ｎ−ブトキシエチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、３，３’−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、メチロベンゾイルフォーメート、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、１−（４−ドデシルフェニル）−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−ヒドロキシ−２−メチル−１フェニルプロパン−１−オン、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、２−クロロチオキサントン、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、２，４−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、および１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン等が挙げられる。本発明においては、市販の重合開始剤を用いることもでき、例えば、イルガキュア１８４、イルガキュア３６９、イルガキュア６５１、イルガキュア９０７（いずれも、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製）、ダロキュアー（メルク社製）、アデカ１７１７（旭電化工業株式会社製）等のケトン系化合物、および２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４’−テトラフェニル−１，２’ビイミダゾール（黒金化成株式会社製）等のビイミダゾール系化合物が好ましい。好ましい態様では、重合開始剤の含有量は、該硬化性着色組成物中の全固形分に対して５〜８０質量％である。

カラーフィルタ
本発明の好ましい態様によれば、カラーフィルタの着色画素部は、上記の硬化性着色組成物により形成されたものである。このようなカラーフィルタであれば、その構造等は特に限定されるものではない。好ましい態様では、カラーフィルタは、各色間にブラックマトリックスを設け、その他、保護層、透明電極層、樹脂層、および配向層等を備えるものであってもよい。

カラーフィルタの製造方法
本発明によるカラーフィルタの製造方法は特に限定されないが、以下に示される好ましい態様に従い行うことができる。すなわち、本発明の好ましい態様によれば、上記の赤色着色組成物を基材上に塗布し、減圧乾燥後、プリベークして、溶剤を除去する。組成物の塗布には、従来公知の方法を用いることでき、例えばスピンコート法、印刷法、インクジェット法、バーコート法、スプレー法、ダイコート法、ビードコート法、およびスリット＆スピンコート法等が挙げられる。続いて、紫外線を露光して、組成物を硬化させる。さらに、焼成することで透明着色パターンを基材上に形成させることができる。なお、形成する着色層の膜厚は、好ましくは０．５〜１０μｍである。

以下に、実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定解釈されるものではない。

実施例１
硬化性着色組成物の調製
まず、顔料に配合するための硬化性樹脂組成物を以下の方法で調製した。重合槽中にメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）（モノマー）を６３質量部、アクリル酸（ＡＡ）を１２質量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）（モノマー）を６質量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）（溶剤）を８８質量部仕込み、攪拌し溶解させた後、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）を７質量部添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下、８５℃で２時間攪拌し、更に１００℃で１時間反応させた。得られた溶液に、更にメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）（モノマー）を７質量部、トリエチルアミンを０．４質量部、及びハイドロキノンを０．２質量部添加し、１００℃で５時間攪拌し、共重合樹脂溶液（固形分５０％）を得た。
共重合樹脂溶液（固形分５０％）の組成
・メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）（株式会社クラレ製）：６３質量部
・アクリル酸（ＡＡ）（日本触媒製）：１２質量部
・メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）（日本触媒製）：６質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）（純正化学社製）：８８質量部
・２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（商品名：ＡＢＮ−Ｒ、株式会社日本ファインケム社製）：７質量部
・メタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）（日本油脂株式会社製）：７質量部
・トリエチルアミン（和光純薬社製）：０．４質量部
・ハイドロキノン（精工化学社製）：０．２質量部

次に、下記の材料を室温で攪拌および混合して硬化性樹脂組成物を得た。
硬化性樹脂組成物（固形分４４％）の組成
・上記共重合樹脂溶液：１６質量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（商品名：ＳＲ３９９、サートマー社製）：２４質量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（商品名：エピコート１８０Ｓ７０、油化シェルエポキシ社製）：４質量部
・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（光重合開始剤）（商品名：イルガキュア９０７、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製）：４質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル（純正化学社製）：４８質量部
・１，１−ジ−（ｔ−ヘキシルペルオキシ）シクロヘキサン（重合開始剤）（日本油脂株式会社製、商品名：パーヘキサＨＣ、反応開始温度：１３０℃）：４質量部

続いて、下記の材料を、ペイントシェーカー（浅田鉄鋼社製、ビーズ径：０．３ｍｍ）を用いて混合して、赤色着色分散液を得た。
赤色着色分散液（固形分１４％）の組成
・赤色顔料：Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４（商品名：ＩｒｇａｐｈｏｒＲｅｄＢＴ−ＣＦ、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製）：１０質量部
・分散剤：Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ１１１（ビックケミー・ジャパン社製）４質量部
・溶剤：３−メトキシブチルアセテート（ダイセル化学工業株式会社製）８６質量部

続いて、上記硬化性樹脂組成物と、上記赤色着色分散液とを混合して、硬化性着色組成物を得た。なお、硬化性着色組成物中の全固形分に対して、有機顔料（ＰＲ２５４）の含有量は２５質量％であり、重合開始剤の含有量は６質量％であった。また、有機顔料（ＰＲ２５４）の体積平均粒径は、６１ｎｍであった。
硬化性着色組成物（固形分２０％）の組成
・上記硬化性樹脂組成物３０質量部
・上記赤色着色分散液５０質量部
・溶剤：３−メトキシブチルアセテート（ダイセル化学工業株式会社製）２０質量部

赤色フィルタの製造
０．７ｍｍのガラス基板(旭硝子株式会社製ＡＮ材)にスピンコーターを用いて、上記赤色着色硬化性樹脂組成物を塗布した後、８０℃で３分間プリベークし赤色塗膜を乾燥させた。次に乾燥塗膜に高圧水銀ランプを用いて２００ｍＪ／ｃｍ^２で露光後、２３０℃で３０分間ポストベークして赤色フィルタを製造した。赤色フィルタの赤色着色層の膜厚は、２．０μｍであった。

実施例２
硬化性着色組成物の組成において、有機顔料（ＰＲ２５４）の含有量を４０質量％とした以外は、実施例１と同様にして、硬化性着色組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法で、赤色フィルタを製造した。

実施例３
硬化性着色組成物の組成において、重合開始剤（パーヘキサＨＣ）の含有量を１８質量％とした以外は、実施例１と同様にして、硬化性着色組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法で、赤色フィルタを製造した。

実施例４
硬化性着色組成物の組成において、有機顔料（ＰＲ２５４）の体積平均粒径を４４ｎｍとした以外は、実施例１と同様にして、硬化性着色組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法で、赤色フィルタを製造した。

実施例５
硬化性着色組成物の組成において、有機顔料（ＰＲ２５４）の体積平均粒径を７８ｎｍとした以外は、実施例１と同様にして、硬化性着色組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法で、赤色フィルタを製造した。

実施例６
硬化性着色組成物の組成において、重合開始剤をナイパーＢＭＴ−４０Ｋ（反応開始温度：１０４℃）とした以外は、実施例１と同様にして、硬化性着色組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法で、赤色フィルタを製造した。

実施例７
硬化性着色組成物の組成において、重合開始剤をパーブチルＥ（反応開始温度：１３６℃）とした以外は、実施例１と同様にして、硬化性着色組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法で、赤色フィルタを製造した。

実施例８
硬化性着色組成物の組成において、有機顔料をＰＲ１７７（商品名：ＣｒｏｍｏｆｉｎｅＲｅｄ６６０５、大日精化工業株式会社製、体積平均粒径：４６ｎｍ）とした以外は、実施例１と同様にして、硬化性着色組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法で、赤色フィルタを製造した。

実施例９
硬化性着色組成物の組成において、有機顔料をＰＧ３６（商品名：ＦａｓｔｏｇｅｎＧｒｅｅｎＭＹ、大日本インキ化学工業株式会社、体積平均粒径：５１ｎｍ）とした以外は、実施例１と同様にして、硬化性着色組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法で、赤色フィルタを製造した。

実施例１０
硬化性着色組成物の組成において、有機顔料をＰＢ１５：６（商品名：ＣｒｏｍｏｆｉｎｅＢｌｕｅ５２５０Ａ、大日精化工業株式会社製、体積平均粒径：７０ｎｍ）とした以外は、実施例１と同様にして、硬化性着色組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法で、赤色フィルタを製造した。

実施例１１
硬化性着色組成物の組成において、有機顔料をＰＲ２５４（含有量：１３質量％、体積平均粒径：６１ｎｍ）とＰＲ１７７（含有量：１３質量％、体積平均粒径：４６ｎｍ）の混合物とした以外は、実施例１と同様にして、硬化性着色組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法で、赤色フィルタを製造した。

比較例１
硬化性着色組成物の組成において、重合開始剤をパーブチルＣ（日本油脂株式会社製、反応開始温度：１６０℃）とした以外は、実施例１と同様にして、硬化性着色組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法で、赤色フィルタを製造した。

比較例２
硬化性着色組成物の組成において、重合開始剤をイルガキュア１８４（チバ・ジャパン株式会社製：反応開始温度１８０℃）とした以外は、実施例１と同様にして、硬化性着色組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法で、赤色フィルタを製造した。

比較例３
硬化性着色組成物の組成において、重合開始剤（パーヘキサＨＣ）の含有量を０．５質量％とした以外は、実施例１と同様にして、硬化性着色組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法で、赤色フィルタを製造した。

比較例４
硬化性着色組成物の組成において、有機顔料（ＰＲ２５４）の体積平均粒径を１１０ｎｍとした以外は、実施例１と同様にして、硬化性着色組成物を調製した。続いて、実施例１と同様の方法で、赤色フィルタを製造した。

光学特性試験
上記の実施例および比較例で製造した赤色フィルタのベーク後のコントラストを以下の方法により測定した。なお、ベーク温度は、１７０℃、２００℃、および２３０℃と変化させた。まず、上記で製造した赤色フィルタを２枚の偏光板で直交、或いは平行になるように挟んで測定資料とした。次に、測定資料にバックライト（東芝株式会社製、商品名：メロウ５ＤＦＬ１０ＥＸ−Ｄ−Ｈ、色温度６５００Ｋ）を点灯し、輝度計（コニカミノルタセンシング社製ＬＳ−１００）を用いて、輝度を測定した。測定した輝度値を用いて、コントラストを、下記式（２）
コントラスト＝平行輝度（ｃｄ／ｍ^２）／直交輝度（ｃｄ／ｍ^２）式（２）
により算出した。ベーク前のコントラストを基準として、ベーク後のコントラストの低下率を算出した。

結果は、表１に示されるとおりであり、実施例の赤色フィルタでは、加熱温度が２３０℃になっても、比較例の赤色フィルタと比べてコントラストの低下を抑制できることがわかる。

Claims

体積平均粒径が０．０１〜０．１μｍである有機顔料と、反応開始温度が１００〜１４０℃である重合開始剤とを含む、硬化性着色組成物であって、
前記硬化性着色組成物中の全固形分に対し、１０〜５０質量％の前記有機顔料と、５〜２０質量％の前記重合開始剤とを含む、硬化性着色組成物。
前記有機顔料が、下記式（１）：

（式中、Ｒ_１およびＲ_２は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルキル、メトキシ、ＣＦ_３、ＣＮ、フェニル、Ｓ−フェニル、Ｓ−アリール、またはＳＯ_２−アリールから選択される）
を有する、請求項１に記載の硬化性着色組成物。
前記有機顔料が、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２６４、およびＣ．Ｉ．ピグメントレッド２７２からなる群から選択される少なくとも一種を含む、請求項２に記載の硬化性着色組成物。
着色画素部が、請求項１〜３のいずれか一項に記載の硬化性着色組成物により形成されることを特徴とするカラーフィルタ。