JP2001343517A - カラーフィルタ用顔料分散組成物とその製造方法およびディスプレー用カラーフィルタ - Google Patents

カラーフィルタ用顔料分散組成物とその製造方法およびディスプレー用カラーフィルタ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた顔料分散性と分散安定性を有し、か
つ、現像性や反応性が良好で現像後の残さ発生量が極め
て少ないカラーフィルタ用顔料分散組成物と、このよう
な顔料分散組成物を安定して製造できる製造方法と、高
透過率と低光散乱性をもつディスプレー用カラーフィル
タを提供する。 【解決手段】 少なくとも顔料、顔料分散剤、バインダ
ー樹脂、反応性化合物、および、溶媒を含有した顔料分
散組成物とし、上記バインダー樹脂を、顔料吸着基を含
み反応性基を含まない顔料吸着ブロックと、反応性基を
含み顔料吸着基を含まない反応性ブロックとを有する化
合物とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶ディスプレー、
プラズマディスプレー、フィールドエミッションディス
プレー、エレクトロルミネセンスパネル等のフラットデ
ィスプレーに用いるカラーフィルタと、その製造に用い
られる顔料分散組成物と、この顔料分散組成物の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）、プ
ラズマディスプレー（ＰＤＰ）、フィールドエミッショ
ンディスプレー（ＦＥＤ）、エレクトロルミネセンスパ
ネル（ＥＬ）等のフラットディスプレーの色分解フィル
ターの一つとして、顔料を分散した組成物を用いて着色
層を形成したカラーフィルタが用いられている。例え
ば、ＬＣＤにおいては、有機顔料を分散含有した着色層
と、黒色顔料を分散含有したブラックマトリックスを備
えるカラーフィルタが用いられている。
【０００３】カラーフィルタ用の顔料分散組成物として
は、紫外線硬化タイプの組成物、熱硬化タイプの組成物
として、従来から下記のような組成物が使用されてい
る。 （紫外線硬化タイプ） ・顔料 ・顔料分散剤 ・バインダー樹脂 ・多官能モノマー ・光重合開始剤 ・エポキシ基を有する樹脂（必要に応じて） （熱硬化タイプ） ・顔料 ・顔料分散剤 ・バインダー樹脂 ・エポキシ基を有する樹脂 ・硬化促進剤
【０００４】フラットディスプレーのカラーフィルタに
は高透過率と低光散乱性が要求されるので、カラーフィ
ルタ用の顔料分散組成物は、顔料を一次粒子まで分散し
て安定な状態に保つことが求められる。上記のような顔
料分散組成物に用いる顔料分散剤は、顔料を一次粒子ま
で分散させ、その状態を安定化するものであり、顔料分
散性機能を主とするもの（特開平５−６１１９６号、特
開平５−２４７３５４号、特開平１０−３００９１９号
等に開示）、顔料分散性とアルカリ現像性を備えるもの
（特許第２６６５６９６号、特開平１０―４６０４２
号、特開平１１−３３３８３号等に開示）が知られてい
る。これらの顔料分散剤は、含有する官能基の種類や単
量体の種類を限定するものであるが、何れの顔料分散剤
も反応性やアルカリ現像性をもつバインダー樹脂との併
用が前提となっている。
【０００５】アルカリ現像性をもたせたバインダー樹脂
としては、酸基を有するブロックと酸基をもたないブロ
ックからなる高次構造を規定したバインダー樹脂が開示
されている（特開平５−２７３４１１号）。
【０００６】また、反応性とアルカリ現像性をもたせた
バインダー樹脂としては、不飽和基とともに脂環式エポ
キシ化合物を用いて反応性基を導入したもの（特開平８
−２６２２２１号）、エチレン性不飽和基の導入位置を
規定したもの（特開平５−１９４６７号）等が開示され
ている。
【０００７】一方、従来の顔料分散組成物の製造方法と
しては、顔料、顔料分散剤、溶媒およびバインダー樹脂
を機械混練する方法（特開平７−１３０１６号）、顔
料、低分子量バインダー、溶剤、分散剤をビーズミルや
三本ロールミルの分散機で処理した平均粒径０．３μｍ
以下の顔料分散体と、高分子量バインダーを含む感光性
樹脂組成物とを混合する方法（特開平９−１３４００４
号）等が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】カラーフィルタ用の顔
料分散組成物において、顔料分散剤のみにより顔料を一
次粒子の状態まで分散する場合、顔料分散剤としては安
定しているが、バインダー樹脂等の他の樹脂成分との相
溶性が不十分なために顔料が凝集するという問題や、顔
料分散組成物に含有される顔料分散剤量が多くなること
によりフォトリソグラフィー工程の現像後の残さ量が多
く、これが不純物としてディスプレーの表示信頼性に悪
影響を及ぼしたり、パターニング性能が低下するという
問題がある。
【０００９】このような問題を解決するために、顔料分
散機能を有するバインダー樹脂が使用されている。この
ようなバインダー樹脂は、顔料表面に吸着するので、顔
料分散剤の添加量を少なくすることができ、フォトリソ
グラフィー工程の現像後の残さ量を低減することができ
る。
【００１０】しかし、このような顔料分散機能を有する
バインダー樹脂を使用する場合、顔料分散剤の添加量が
減少することにより、分散安定性が低下するという問題
がある。また、バインダー樹脂として本来の結合機能を
もつバインダー樹脂と、顔料分散機能をもつバインダー
樹脂とを併用する必要があるため、相対的にバインダー
樹脂による結合機能が低下するという問題、使用する２
種のバインダー樹脂の相溶性を考慮する必要があり樹脂
設計が難しいという問題がある。
【００１１】また、上述の顔料分散組成物の製造方法で
は、ビーズミルで処理した顔料分散体の粒径分布が大き
くなる、あるいは、所望の粒径分布を得るまでの処理時
間が長いという問題がある。さらに、分散処理を続ける
ことによって温度が高くなって顔料分散体の粘度が上昇
し、最終組成物の粘度を所望の粘度に設定できなかった
り、分散機内部に過剰な圧量が発生し、装置が停止した
り破損するという問題がある。
【００１２】また、ビーズミルで分散した顔料分散体の
粒径が小さい場合であっても、他の樹脂分との混合を通
常の攪拌機で行った後、ロールミルで分散するのみで
は、樹脂分と顔料分散体との混合が不均一であり、樹脂
と顔料が分離したり、分散に長時間を要するという問題
がある。
【００１３】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、優れた顔料分散性と分散安定性を有
し、かつ、現像性や反応性が良好で現像後の残さ発生量
が極めて少ないカラーフィルタ用顔料分散組成物と、こ
のような顔料分散組成物を安定して製造できる製造方法
と、高透過率と低光散乱性をもつディスプレー用カラー
フィルタを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のカラーフィルタ用顔料分散組成物
は、少なくとも顔料、顔料分散剤、バインダー樹脂、反
応性化合物、および、溶媒を含有し、前記バインダー樹
脂は、顔料吸着基を含み反応性基を含まない顔料吸着ブ
ロックと、反応性基を含み顔料吸着基を含まない反応性
ブロックとを有する化合物であるような構成とした。
【００１５】また、本発明のカラーフィルタ用顔料分散
組成物は、前記顔料の平均粒子径が０．１５μｍ以下で
あるような構成とした。
【００１６】また、本発明のカラーフィルタ用顔料分散
組成物は、前記顔料吸着ブロックが、前記顔料吸着基が
カルボキシメチル基、スルホン基、硫酸基、ホスホン酸
基、リン酸基、アミノ基、芳香環を含む基の少なくとも
１種である幹重合体であり、前記反応性ブロックが、分
子量が３０００〜２００００の範囲内であり、前記顔料
吸着ブロックとの結合点から分子量３０００〜２０００
０の範囲内に少なくとも１つの反応性基を有する枝重合
体であるような構成とした。
【００１７】また、本発明のカラーフィルタ用顔料分散
組成物は、上記の顔料分散組成物において、前記バイン
ダー樹脂の分子量が１００００〜５００００の範囲内に
あり、前記反応性ブロックが反応性基に不飽和二重結合
を有し、かつ、カルボキル基を含むような構成、前記反
応性ブロックが更にヒドロキシル基を含むような構成、
前記反応性化合物が、光反応性化合物および／または熱
反応性化合物であり、不飽和二重結合を有する多官能モ
ノマーを有するような構成、前記反応性化合物が更にエ
ポキシ基を含むような構成とした。
【００１８】あるいは、本発明のカラーフィルタ用顔料
分散組成物は、上記の顔料分散組成物において、さらに
多価カルボン酸またはその酸無水物を含有し、前記バイ
ンダー樹脂が前記反応性ブロックの反応性基としてエポ
キシ基を有し、前記反応性化合物が光反応性化合物およ
び／または熱反応性化合物でありエポキシ基を含むよう
な構成とした。
【００１９】本発明のカラーフィルタ用顔料分散組成物
の製造方法は、上記のカラーフィルタ用顔料分散組成物
を製造する方法であって、顔料、顔料分散剤、バインダ
ー樹脂、および、溶媒の混合物を、直径０．５ｍｍ以下
のセラミックスビーズを用いたアニュラー型媒体分散機
により混練してなる平均粒子径が０．１５μｍ以下の顔
料分散体と、反応性化合物と必要に応じて溶媒を含有す
る反応性組成物とを混合するような構成とした。
【００２０】また、本発明のカラーフィルタ用顔料分散
組成物の製造方法は、顔料分散体と反応性組成物との混
合が、複数の回転軸と枠型ブレードを有する混練機にて
混合する工程と、直径０．５〜２ｍｍの範囲のセラミッ
クスビーズを用いたビーズミルにて分散する工程と、を
有するような構成、前記分散工程の後に、さらに三本ロ
ールミルによる分散工程を有するような構成とした。
【００２１】本発明のディスプレー用カラーフィルタ
は、支持体と、該支持体上に所定のパターンで形成され
た複数色の着色層とを備え、該着色層は上述のカラーフ
ィルタ用顔料分散組成物を用いて形成されたものである
ような構成とした。
【００２２】このような本発明において、顔料分散組成
物に含有されるバインダー樹脂は、その顔料吸着ブロッ
クが顔料吸着基を介して顔料を吸着する機能を十分に発
現するので顔料が一次粒子まで分散され、反応性ブロッ
クが反応性機能を十分に発現して反応性化合物と結合可
能であるので、一次粒子まで分散された状態で顔料が安
定して保持される。また、製造段階で、直径０．５ｍｍ
以下のセラミックスビーズを用いたアニュラー型媒体分
散機は、顔料分散体の平均粒子径を０．１５μｍ以下と
することができ、この顔料分散体では、バインダー樹脂
の顔料吸着ブロックが顔料に吸着しており、一方、反応
性組成物との混合において、バインダー樹脂の反応性ブ
ロックが反応性化合物と結合可能であるため、顔料の凝
集、顔料分散体と反応性組成物との分離が防止される。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の最良と思われる実
施形態について説明する。
【００２４】（カラーフィルタ用顔料分散組成物）本発
明のカラーフィルタ用顔料分散組成物は、少なくとも顔
料、顔料分散剤、バインダー樹脂、反応性化合物、およ
び、溶媒を含有し、バインダー樹脂は、顔料吸着基を含
み反応性基を含まない顔料吸着ブロックと、反応性基を
含み顔料吸着基を含まない反応性ブロックとを有する化
合物である。以下、本発明のカラーフィルタ用顔料分散
組成物を構成する各成分について説明する。
【００２５】顔料 本発明のカラーフィルタ用顔料分散組成物を構成する顔
料としては、公知の赤色顔料、黄色顔料、緑色顔料、青
色顔料、紫色顔料、黒色顔料等を使用することができ
る。顔料の具体例をカラーインデックスナンバーで表示
すると、赤色顔料はC.I.ピグメントレッド１７７、C.I.
ピグメントレッド４８：１、C.I.ピグメントレッド２５
４、黄色顔料はC.I.ピグメントイエロー８３、C.I.ピグ
メントイエロー１３８、C.I.ピグメントイエロー１３
９、C.I.ピグメントイエロー１５０、緑色顔料はC.I.ピ
グメントグリーン７、C.I.ピグメントグリーン３６、青
色顔料はC.I.ピグメントブルー１５番台、C.I.ピグメン
トブルー１、C.I.ピグメントブルー１９、C.I.ピグメン
トブルー６０、C.I.ピグメントブルー６１、紫色顔料は
C.I.ピグメントバイオレット２３、黒色顔料はカーボン
ブラック、金属酸化物系の黒色顔料（チタンブラック、
Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｖ、Ｎｉ等の酸化物を含む顔料）等
を挙げることができる。
【００２６】上記の顔料は、その平均粒子径が０．０１
〜０．５μｍ、好ましくは０．０１〜０．１５μｍの範
囲であり、組成物の固形分中の含有量は５〜８０重量％
程度が好ましい。尚、本発明において固形分とは、顔
料、顔料分散剤、バインダー樹脂および反応性化合物の
ことを意味し、以下の説明においても同様である。
【００２７】顔料分散剤 本発明のカラーフィルタ用顔料分散組成物を構成する顔
料分散剤としては、公知の顔料分散剤を使用することが
できる。具体的には、変性ポリウレタン、変性ポリアク
リレート、変性ポリエステル、変性ポリアミド等の高分
子分散剤、リン酸エステル、アルキルアミン、ポリオキ
シエチレンアルキルフェニルエーテル等の界面活性剤等
を挙げることができる。このような顔料分散剤は、組成
物の固形分中に５〜５０重量％程度の範囲で含有される
ことが好ましい。本発明のカラーフィルタ用顔料分散組
成物では、バインダー樹脂が顔料吸着ブロックを備え
て、顔料分散機能を発現するので、顔料分散剤の含有量
は、従来の顔料分散組成物に比べて大幅に低減すること
が可能である。
【００２８】バインダー樹脂 本発明のカラーフィルタ用顔料分散組成物を構成するバ
インダー樹脂は、上述のように、顔料吸着基を含み反応
性基を含まない顔料吸着ブロックと、反応性基を含み顔
料吸着基を含まない反応性ブロックとを有する化合物で
ある。このため、顔料吸着ブロックと反応性ブロックが
各機能をブロック毎に十分に発現することができる。
【００２９】これに対し、顔料吸着基と反応性基を不規
則に配列したバインダー樹脂の場合、バインダー樹脂全
体が顔料表面に吸着するので、反応性基が顔料表面に点
在化して反応性が低下する。また、顔料吸着基の密度が
低くなるため、顔料吸着力が低いものとなる。
【００３０】本発明では、バインダー樹脂の顔料吸着ブ
ロックに含まれる顔料吸着基として、カルボキシメチル
基、スルホン基、硫酸基、ホスホン酸基、リン酸基、ア
ミノ基、芳香環を含む基等が挙げられる。また、反応性
ブロックは、分子量が３０００以上、好ましくは、３０
００〜２００００の範囲内である。反応性ブロックの分
子量が３０００未満であると、分子間の反応性が悪くな
り好ましくない。
【００３１】本発明では、反応性ブロックを分子鎖末端
に位置させることにより、反応性を更に向上させること
ができる。また、本発明では、顔料吸着ブロックを上記
の顔料吸着基の少なくとも１種を有する幹重合体とし、
反応性ブロックを分子量３０００〜２００００の枝重合
体で、かつ、顔料吸着ブロックとの結合点から分子量３
０００以上、好ましくは分子量３０００〜２００００の
範囲内に少なくとも１つの反応性基を有するものとする
ことが好ましい。反応性基の存在位置が結合点から分子
量３０００未満の位置であると、反応性の大幅な向上が
達成されない。
【００３２】上記の幹重合体としては、例えば、アクリ
ル酸、メタクリル酸、メチルメタクリレート、ベンジル
メタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト、スチレン等のような構成単位を有するものを挙げる
ことができる。また、上記の枝重合体としては、例え
ば、アクリル酸、メタクリル酸、メチルメタクリレー
ト、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメ
タクリレート、スチレン、ε−カプロラクトン、ε−カ
プロラクタム等のような構成単位を有するものを挙げる
ことができる。
【００３３】このように、反応性ブロックが分子鎖末端
に位置するようなバインダー樹脂、さらには、顔料吸着
ブロックが幹重合体であり、反応性ブロックが枝重合体
であるようなバインダー樹脂では、顔料吸着ブロックが
顔料表面に吸着したときに、反応性ブロックが顔料から
離れた広い空間領域に存在して動き易い状態にあり、反
応性化合物との反応性が向上し、例えば、反応性化合物
のネットワークにバインダー樹脂自体が結合して、より
強固なネットワーク形成が可能となる。これに対し、分
子鎖内に反応性ブロックが組み込まれているバインダー
樹脂では、顔料吸着ブロックが顔料表面に吸着した場
合、反応性ブロックも顔料表面近傍のみに存在すること
になり、反応性化合物との反応性向上に限界がある。
【００３４】上述のように、反応性ブロックと顔料吸着
ブロックとを備えるバインダー樹脂は、その分子量が１
００００〜５００００、好ましくは２００００〜４００
００の範囲内とすることができる。分子量が１００００
未満であると、分散性が悪くなり好ましくない。また、
分子量が５００００を超えると、フォトリソグラフィー
工程によるパターン形成におけるエッジ精度が低下する
と共に、現像に要する時間が長くなり好ましくない。
【００３５】反応性ブロックが備える反応性基は、不飽
和二重結合を有し、かつ、カルボキル基を含み、必要に
応じて更にヒドロキシル基を含むことができる。このよ
うな反応性基としては、アクリロイル基、メタクリロイ
ル基、ビニル基等を挙げることができる。
【００３６】また、本発明では、反応性ブロックが反応
性基としてエポキシ基を備えるものでもよい。この場
合、反応性化合物として、エポキシ基を含む光反応性化
合物および／または熱反応性化合物を用い、さらに、硬
化剤として多価カルボン酸（トリメリット酸、フタル酸
等）、これらの酸無水物、あるいは、２，４，６−トリ
ス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチル）フェノール等の少
なくとも１種を含有させる。このようなバインダー樹脂
は、組成物の固形分中に５〜８０重量％程度の範囲で含
有されることが好ましい。
【００３７】反応性化合物 本発明のカラーフィルタ用顔料分散組成物を構成する反
応性化合物は、光反応性化合物および／または熱反応性
化合物であり、不飽和二重結合を有する多官能モノマー
を有し、さらに必要に応じてエポキシ基を含むことがで
きる。多官能モノマーとしては、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−ヒドロキ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、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ア
クリレート、および、上記のアクリレートをメタクリレ
ートに変えたもの、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−ピロリドン等が挙げら
れる。本発明では、上記の多官能モノマーを１種または
２種以上の混合物として、あるいは、その他の化合物と
の混合物として使用することができる。
【００３８】また、上述のように、反応性化合物として
エポキシ基を含む光反応性化合物および／または熱反応
性化合物を含有させることもできる。このような反応性
化合物としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック
型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、グリシジル（メタ）アクリレート、脂環式エポキシ
（メタ）アクリレート等を樹脂骨格に含むアクリル共重
合体等を挙げることができる。このような反応性化合物
は、組成物の固形分中に５〜８０重量％程度含有される
ことが好ましい。
【００３９】溶媒 本発明のカラーフィルタ用顔料分散組成物に用いる溶剤
としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロ
パノール、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、
キシレン、シクロヘキサノン等のアノン類、塩化メチレ
ン、３−メトキシブチルアセテート、エチレングリコー
ルモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアル
キルエーテル類、ジエチ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モノアルキルエーテル
アセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエー
テルアセテート類、α−もしくはβ−テルピネオール等
のテルペン類等が挙げられる。
【００４０】また、本発明のカラーフィルタ用顔料分散
組成物には、添加剤として、光重合開始剤、増感剤、重
合停止剤、連鎖移動剤、レベリング剤、分散剤、可塑
剤、界面活性剤、消泡剤等が必要に応じて用いられる。
このうち、光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、ｏ
−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチル
アミン）ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジエチルアミ
ン）ベンゾフェノン、α−アミノ・アセトフェノン、
４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４
−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオ
レノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−
ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロ
キシ−２−メチルプロピオフェノン、ｐ−tert−ブチル
ジクロロアセトフェノン、チオキサントン、２−メチル
チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソ
プロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベ
ンジルジメチルケタール、ベンジルメトキシエチルアセ
タール、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチル
エーテル、アントラキノン、２−tert−ブチルアントラ
キノン、２−アミルアントラキノン、β−クロルアント
ラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンズス
ベロン、メチレンアントロン、４−アジドベンジルアセ
トフェノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）
シクロヘキサン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデ
ン）−４−メチルシクロヘキサノン、２−フェニル−
１，２−ブタジオン−２−（ｏ−メトキシカルボニル）
オキシム、１−フェニル−プロパンジオン−２−（ｏ−
エトキシカルボニル）オキシム、１，３−ジフェニル−
プロパントリオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オ
キシム、１−フェニル−３−エトキシ−プロパントリオ
ン−２−（ｏ−ベンゾイル）オキシム、ミヒラーケト
ン、２−メチル−［４−（メチルチオ）フェニル］−２
−モルフォリノ−１−プロパン、ナフタレンスルホニル
クロライド、キノリンスルホニルクロライド、ｎ−フェ
ニルチオアクリドン、４，４−アゾビスイソブチロニト
リル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジス
ルフィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノ
ン、四臭素化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸
化ベンゾイン、エオシン、メチレンブルー等の光還元性
の色素とアスコルビン酸、トリエタノールアミン等の還
元剤の組み合わせ等が挙げられる。本発明では、これら
の光重合開始剤を１種または２種以上使用することがで
きる。
【００４１】上述のような本発明のカラーフィルタ用顔
料分散組成物は、例えば、スピンコート法により塗布す
る場合には、３０℃における粘度が２０ｃｐ以下、好ま
しくは２〜１０ｃｐの範囲とし、印刷のような高粘度で
膜形成を行う場合には、５０００ｃｐ以上、好ましくは
１００００〜１０００００ｃｐの範囲とする。尚、上記
粘度は、粘度計（芝浦システム（株）製ビスメトロン粘
度計ＶＤＡ−Ｌ）を用いて測定した場合の数値である。
【００４２】（カラーフィルタ用顔料分散組成物の製造
方法）次に、本発明のカラーフィルタ用顔料分散組成物
の製造方法について説明する。本発明の製造方法は、上
述の顔料、顔料分散剤、バインダー樹脂、および、溶媒
の混合物を混練してなる顔料分散体と、上述の反応性化
合物と必要に応じて溶媒を含有する反応性組成物と、を
混合してカラーフィルタ用顔料分散組成物を製造する。
【００４３】上記の顔料分散体は、直径０．５ｍｍ以下
のセラミックスビーズを用いたアニュラー型媒体分散機
により顔料、顔料分散剤、バインダー樹脂、および、溶
媒の混合物を混練したものであり、平均粒子径は０．１
５μｍ以下、好ましくは０．０１〜０．１μｍの範囲で
ある。顔料分散体の平均粒子径が０．１５μｍを超える
と、光透過率が低下する。混練機として、シリンダーと
内部の回転部材との間に存在する環状空間にて材料の混
合分散を行うアニュラー型媒体分散機を使用することに
より、顔料分散体の粒径分布の幅を狭くすることでき
る。また、媒体として直径０．５ｍｍ以下のセラミック
スビーズを使用することにより、平均粒子径が０．１５
μｍ以下の顔料分散体を得ることができる。
【００４４】上記の顔料分散体では、顔料分散剤ととも
にバインダー樹脂も顔料表面に吸着しているので、この
顔料分散体と反応性組成物とを混合したときに、顔料と
樹脂成分との相溶性が高く、顔料凝集、顔料分散体と反
応性組成物との分離等を起こすことがない。
【００４５】上記の顔料分散体と反応性組成物との混合
は、複数の回転軸と枠型ブレードを有する混練機にて混
合する工程と、セラミックスビーズを用いたビーズミル
にて分散する工程とで構成する。顔料分散体と反応性組
成物との混合において、一軸のプロペラ攪拌機を用いた
場合、プロペラ周辺が混ざるのみであるが、複数の回転
軸と枠型ブレードを有する混練機を用いることにより、
例えば、印刷のように高粘度（例えば、５０００ｃｐ以
上）で膜形成を行う用途に適したカラーフィルタ用顔料
分散組成物の製造において、特にチクソトロピック性を
示す組成物の攪拌が可能となる。また、ビーズミルを用
いた分散工程では、媒体として直径０．５ｍｍ以上、好
ましくは０．５〜２ｍｍの範囲のセラミックスビーズを
使用する。セラミックスビーズの直径が０．５ｍｍ未満
であると、ビーズ同士の間隙が小さく、分散体が通りに
くくなり、粒径分布幅の狭い組成物を得るための所要時
間が長くなってしまう。
【００４６】また、上記の分散工程の後に、さらに三本
ロールミルによる分散工程を加えてもよい。これによ
り、カラーフィルタ用顔料分散組成物を用いた成膜後の
色特性の調整が可能となる。
【００４７】（ディスプレー用カラーフィルタ）本発明
のディスプレー用カラーフィルタは、、液晶ディスプレ
ー（ＬＣＤ）、プラズマディスプレー（ＰＤＰ）、フィ
ールドエミッションディスプレー（ＦＥＤ）、エレクト
ロルミネセンスパネル（ＥＬ）等のフラットディスプレ
ーに使用するものである。例えば、ＬＣＤや白色発光Ｅ
Ｌでは、三原色分解フィルターとして使用することがで
き、ＰＤＰ、ＦＥＤ、ＥＬでは、発光される元の三原色
の純度や色相を調節するフィルターとして使用すること
ができる。
【００４８】本発明のディスプレー用カラーフィルタの
基本構造は、支持体と、この支持体上に所定のパターン
で形成された複数色の着色層とを備えるものである。支
持体は、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラ
ス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、あ
るいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有
する透明なフレキシブル材を用いることができる。
【００４９】着色層は、本発明のカラーフィルタ用顔料
分散組成物をスピンコート法等の従来の塗布方法により
塗布し、所定のパターンで露光、現像することにより形
成することができる。また、印刷法により所望のパター
ンで印刷することにより形成することができる。この着
色層は、赤、緑、青の３色、シアン、マゼンタ、イエロ
ーの３色等の組み合わせの他に、ブラックマトリックス
（遮光層）も含むものである。
【００５０】
【実施例】次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説
明する。 ［実施例１］ （１）バインダー樹脂の準備 下記の６種のバインダー樹脂（樹脂１〜樹脂６、いずれ
も分子量＝２００００）を準備した。 樹脂１ ： ランダム共重合体 （Ａ＋Ｂ＋Ｃ） 樹脂２ ： 直鎖状のブロック共重合体 （Ｂ＋Ｃ）（Ａ）（Ｂ＋Ｃ） 樹脂３ ： 直鎖状のブロック共重合体 （Ａ）（Ｂ＋Ｃ）（Ａ） 樹脂４ ： 幹重合体（ＡＡＡＡＡＡ…）と枝重合体（Ｄ）からなる ブロック共重合体 （Ｄの分子量＝１０００） 樹脂５ ： 幹重合体（ＡＡＡＡＡＡ…）と枝重合体（Ｄ）からなる ブロック共重合体 （Ｄの分子量＝３０００） 樹脂６ ： 幹重合体（ＡＡＡＡＡＡ…）と枝重合体（Ｄ）からなる ブロック共重合体 （Ｄの分子量＝５０００）
【００５１】ただし、上記のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは以下の通
りである。 Ａ ： 顔料吸着基としてのアミノ基を有するジメチルアミノエチル メタクリレート Ｂ ： メタクリル酸と不飽和二重結合を有するエポキシ樹脂との反 応物であり反応性基としてエポキシ基を有する Ｃ ： ベンジルメタクリレート Ｄ ： 反応性基としてメタクリロイル基を有するマクロモノマー
【００５２】（２）カラーフィルタ用顔料分散組成物の
調製 次に、上記のバインダー樹脂を使用し、下記組成のカラ
ーフィルタ用顔料分散組成物９種（試料１〜試料９）を
調製した。この調製は、まず、顔料、顔料分散剤（組成
物２、３は含有せず）、バインダー樹脂（試料１は含有
せず）、および、溶剤とを、直径１ｍｍのガラスビーズ
を用いたサンドミルにより分散した後、直径０．３ｍｍ
のセラミックスビーズを用いたアニュラー型ビーズミル
により分散して顔料分散体を調製した。その後、反応性
化合物、アセトフェノン系光重合開始剤、チオキサント
ン系増感剤とからなる反応性組成物と、上記の顔料分散
体とを、枠型ブレードを有する２軸ミキサーにて混合
し、さらに、ビーズミルを用いて混合した。
【００５３】これらの顔料分散組成物の粘度は、約２０
ｃｐであった。粘度は粘度計（芝浦システム（株）製ビ
スメトロン粘度計ＶＤＡ−Ｌ）を用いて測定した。ま
た、試料１、試料４〜９の顔料分散剤の量は、顔料分散
剤の添加量を増やし、顔料分散体の流動性の生じた時点
での量とした。
【００５４】 （試料１） ・赤色顔料 … １００重量部 （チバスペシャルティ・ケミカルズ（株）製クロモフタール レッドＡ２Ｂ） ・顔料分散剤（ゼネカ（株）製ソルスパース24000） … ３５重量部 ・反応性化合物 … １６５重量部 （ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート） ・溶剤（３−メトキシブチルアセテート） …１４００重量部 ・アセトフェノン系光重合開始剤 … ４０重量部 ・チオキサントン系増感剤 … １０重量部
【００５５】 （試料２） ・赤色顔料 … １００重量部 （チバスペシャルティ・ケミカルズ（株）製クロモフタール レッドＡ２Ｂ） ・バインダー樹脂１（ランダム共重合体） … １００重量部 ・反応性化合物 … １００重量部 （ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート） ・溶剤（３−メトキシブチルアセテート） …１４００重量部 ・アセトフェノン系光重合開始剤 … ４０重量部 ・チオキサントン系増感剤 … １０重量部
【００５６】 （試料３） ・赤色顔料 … １００重量部 （チバスペシャルティ・ケミカルズ（株）製クロモフタール レッドＡ２Ｂ） ・バインダー樹脂６（幹枝ブロック共重合体） … １００重量部 ・反応性化合物 … １００重量部 （ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート） ・溶剤（３−メトキシブチルアセテート） …１４００重量部 ・アセトフェノン系光重合開始剤 … ４０重量部 ・チオキサントン系増感剤 … １０重量部
【００５７】 （試料４） ・赤色顔料 … １００重量部 （チバスペシャルティ・ケミカルズ（株）製クロモフタール レッドＡ２Ｂ） ・顔料分散剤（ゼネカ（株）製ソルスパース24000） … ３１重量部 ・バインダー樹脂１（ランダム共重合体） … ６９重量部 ・反応性化合物 … １００重量部 （ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート） ・溶剤（３−メトキシブチルアセテート） …１４００重量部 ・アセトフェノン系光重合開始剤 … ４０重量部 ・チオキサントン系増感剤 … １０重量部
【００５８】 （試料５） ・赤色顔料 … １００重量部 （チバスペシャルティ・ケミカルズ（株）製クロモフタール レッドＡ２Ｂ） ・顔料分散剤（ゼネカ（株）製ソルスパース24000） … ２５重量部 ・バインダー樹脂２（直鎖状ブロック共重合体） … ７５重量部 ・反応性化合物 … １００重量部 （ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート） ・溶剤（３−メトキシブチルアセテート） …１４００重量部 ・アセトフェノン系光重合開始剤 … ４０重量部 ・チオキサントン系増感剤 … １０重量部
【００５９】 （試料６） ・赤色顔料 … １００重量部 （チバスペシャルティ・ケミカルズ（株）製クロモフタール レッドＡ２Ｂ） ・顔料分散剤（ゼネカ（株）製ソルスパース24000） … ２６重量部 ・バインダー樹脂３（直鎖状ブロック共重合体） … ７４重量部 ・反応性化合物 … １００重量部 （ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート） ・溶剤（３−メトキシブチルアセテート） …１４００重量部 ・アセトフェノン系光重合開始剤 … ４０重量部 ・チオキサントン系増感剤 … １０重量部
【００６０】 （試料７） ・赤色顔料 … １００重量部 （チバスペシャルティ・ケミカルズ（株）製クロモフタール レッドＡ２Ｂ） ・顔料分散剤（ゼネカ（株）製ソルスパース24000） … ２０重量部 ・バインダー樹脂４（幹枝ブロック共重合体） … ８０重量部 ・反応性化合物 … １００重量部 （ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート） ・溶剤（３−メトキシブチルアセテート） …１４００重量部 ・アセトフェノン系光重合開始剤 … ４０重量部 ・チオキサントン系増感剤 … １０重量部
【００６１】 （試料８） ・赤色顔料 … １００重量部 （チバスペシャルティ・ケミカルズ（株）製クロモフタール レッドＡ２Ｂ） ・顔料分散剤（ゼネカ（株）製ソルスパース24000） … １８重量部 ・バインダー樹脂５（幹枝ブロック共重合体） … ８２重量部 ・反応性化合物 … １００重量部 （ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート） ・溶剤（３−メトキシブチルアセテート） …１４００重量部 ・アセトフェノン系光重合開始剤 … ４０重量部 ・チオキサントン系増感剤 … １０重量部
【００６２】 （試料９） ・赤色顔料 … １００重量部 （チバスペシャルティ・ケミカルズ（株）製クロモフタール レッドＡ２Ｂ） ・顔料分散剤（ゼネカ（株）製ソルスパース24000） … １８重量部 ・バインダー樹脂６（幹枝ブロック共重合体） … ８２重量部 ・反応性化合物 … １００重量部 （ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート） ・溶剤（３−メトキシブチルアセテート） …１４００重量部 ・アセトフェノン系光重合開始剤 … ４０重量部 ・チオキサントン系増感剤 … １０重量部
【００６３】（３）カラーフィルタ用顔料分散組成物の
評価 上記のように調製した９種の顔料分散組成物（試料１〜
９）について、顔料の平均粒子径（調製直後および２週
間後）、および、反応性を下記の方法で測定、評価し
て、結果を下記の表１に示した。
【００６４】（顔料の平均粒子径の測定方法）顔料分散
組成物の調製段階で得た顔料分散体を３−メトキシブチ
ルアセテートで１００倍希釈したものを、レーザードッ
プラー式粒度分布計（日機装（株）製）で測定した。ま
た、調製直後の平均粒子径と２週間経過後の平均粒子径
の変化の程度から、分散安定性を評価した。 （反応性）顔料分散組成物をスピン塗布し乾燥後に紫外
線照射を行い、紫外線照射前後における８１０ｃｍ-1の
Ｃ＝Ｃ結合による吸収ピークの高さを測定し、前後の吸
収ピーク比から未反応の炭素二重結合量を算出して％表
示した。
【００６５】
【表１】
【００６６】表１において、顔料分散組成物（試料５〜
９）は、いずれも顔料吸着ブロックと反応性ブロックと
を有するバインダー樹脂（樹脂２〜６）を使用してお
り、顔料の平均粒子径が十分に小さいものであり、ラン
ダム共重合体であるバインダー樹脂１を用いた顔料分散
組成物（試料４）に比べて、顔料分散剤の使用量が少な
く、反応性も高い（未反応の炭素二重結合量が少ない）
ことが明らかである。
【００６７】また、この顔料分散組成物（試料５〜９）
の中でも、幹枝ブロック共重合体であるバインダー樹脂
（樹脂４〜６）を使用した顔料分散組成物（試料７〜
９）は、顔料分散剤の使用量がさらに少なく、反応性も
高く、分散安定性も良好であった。また、この顔料分散
組成物（試料７〜９）の中で、バインダー樹脂の枝重合
体（Ｄ）の分子量が大きいほど、反応性が高いものであ
った。このことは、顔料吸着ブロック（幹共重合体ＡＡ
ＡＡＡ…）と枝重合体（Ｄ）との結合点から反応性基の
位置が離れているほど反応性が高くなることを示してい
る。
【００６８】さらに、顔料分散組成物（試料５，６）を
比較すると、反応性ブロックが末端に配置されている直
鎖状ブロック共重合体からなるバインダー樹脂（樹脂
２）を使用した顔料分散組成物（試料５）の方が反応性
が高いことが明らかである。
【００６９】一方、バインダー樹脂を含有しない顔料分
散組成物（試料１）は、顔料の平均粒子径が小さく、分
散安定性も良好であるが、顔料分散剤の使用量が多く、
かつ、反応性が低いものである。また、顔料分散剤を含
有しない顔料分散組成物（試料２、３）は、顔料の平均
粒子径が大きく、分散安定性、反応性が悪いものであっ
た。
【００７０】［実施例２］ （１）バインダー樹脂の準備 実施例１と同様にして、バインダー樹脂６（分子量＝２
００００）を準備した。
【００７１】（２）カラーフィルタ用顔料分散組成物の
調製 次に、上記のバインダー樹脂６を使用し、下記組成のカ
ラーフィルタ用顔料分散組成物５種（試料１０〜試料１
４）を調製した。 （顔料分散組成物） ・黄色顔料 … １００重量部 （ビーエーエスエフジャパン（株）製パリオトール イエローＤ１８１９） ・顔料分散剤（ゼネカ（株）製ソルスパース24000） … ６０重量部 ・バインダー樹脂６ … ４０重量部 ・反応性化合物 … １００重量部 （ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート） ・溶剤（３−メトキシブチルアセテート） …１４００重量部 ・アセトフェノン系光重合開始剤 … ４０重量部 ・チオキサントン系増感剤 … １０重量部
【００７２】この顔料分散組成物（試料１０〜１４）の
調製は以下のように行った。まず、顔料、顔料分散剤、
バインダー樹脂６、および、溶剤とを、下記Ａ〜Ｅのい
ずれかの分散方法により２５℃の温度で５時間分散し
て、顔料分散体を調製した。このようにして得た顔料分
散体について、分散直後の平均粒子径と最大粒子径、お
よび２週間経過後の平均粒子径を、実施例１に示した測
定方法にしたがって測定し、結果を下記の表２に示し
た。さらに、分散直後と１日経過後の顔料分散体の粘度
を粘度計（芝浦システム（株）製ビスメトロン粘度計Ｖ
ＤＡ−Ｌ）を用いて測定し、結果を下記の表２に示し
た。 分散方法Ａ ： アニュラー型ビーズミル使用（ビーズ径＝０．３ｍｍ） 分散方法Ｂ ： アニュラー型ビーズミル使用（ビーズ径＝０．５ｍｍ） 分散方法Ｃ ： アニュラー型ビーズミル使用（ビーズ径＝１ｍｍ） 分散方法Ｄ ： ディスク型ビーズミル使用（ビーズ径＝０．３ｍｍ） 分散方法Ｅ ： ジェットミル使用 （ただし、上記のビーズ材質は酸化ジルコニウムである）
【００７３】次に、反応性化合物、アセトフェノン系光
重合開始剤、チオキサントン系増感剤とからなる反応性
組成物と、上記の顔料分散体とを、枠型ブレードを有す
る２軸ミキサーにて混合し、さらに、ビーズミルを用い
て混合して、顔料分散組成物（試料１０〜１４）を得
た。
【００７４】（３）カラーフィルタ用顔料分散組成物の
評価 上記のように調製した５種の顔料分散組成物（試料１０
〜１４）について、顔料の平均粒子径を、実施例１に示
した測定方法にしたがって測定し、結果を下記の表２に
示した。
【００７５】
【表２】
【００７６】表２に示されるように、直径が０．３ｍｍ
と０．５ｍｍのセラミックスビーズを用いたアニュラー
型ビーズミルによる分散方法Ａ，Ｂにて調製した顔料分
散体（試料１０，１１）では、平均粒子径が０．１５μ
ｍ以下であり、かつ、２週間経過後も分散状態が安定し
たものであった。分散から１日経過後の粘度が１２ｃｐ
と十分に低いものであることからも、分散安定性が良好
なことが明らかである。また、最大粒子径の数値から、
粒径分布の幅も狭いことが明らかである。さらに、顔料
分散組成物の状態になっても、顔料の平均粒子径は顔料
分散体の状態が維持され、顔料の凝集が生じていないこ
とが明らかである。
【００７７】一方、直径が１ｍｍのセラミックスビーズ
を用いた分散方法Ｃにより調製した顔料分散体（試料１
２）では、分散安定性は良好であるものの、分散方法
Ａ，Ｂにより調製した顔料分散体（試料１０，１１）に
比べて、顔料の平均粒子径がやや大きく（０．３μ
ｍ）、また、最大粒子径の数値から、粒径分布の幅もや
や広いことが明らかである。
【００７８】これに対して、直径が０．３ｍｍのセラミ
ックスビーズを用いたディスク型ビーズミルによる分散
方法Ｄにより調製した顔料分散体（試料１３）では、分
散直後の顔料の平均粒子径が０．１μｍで良好である
が、２週間経過後には０．２μｍとなり、また、分散か
ら１日経過後にはゼリー状を呈してしまい、分散安定性
が悪いことが明らかである。また、最大粒子径の数値か
ら、粒径分布の幅が広いことが明らかである。さらに、
顔料分散組成物の状態では、顔料の平均粒子径は０．４
μｍとなり、顔料の凝集が生じていることが明らかであ
る。
【００７９】また、セラミックスビーズを用いない無媒
体分散である分散方法Ｅにより調製した顔料分散体（試
料１４）では、分散直後の顔料の平均粒子径が０．２μ
ｍであり良好であるが、２週間経過後には０．５μｍと
なり、また、分散から１日経過後にはゼリー状を呈して
しまい、分散安定性が悪いことが明らかである。また、
顔料分散組成物の状態では、顔料の平均粒子径が０．７
μｍとなり、顔料の凝集が生じていることが明らかであ
る。
【００８０】［実施例３］ （１）バインダー樹脂の準備 カルボキシル基とヒドロキシル基を導入した他は、実施
例１と同様にして、下記の３種のバインダー樹脂７〜１
０を準備した。 バインダー樹脂７ ： 分子量＝１００００ バインダー樹脂８ ： 分子量＝５００００ バインダー樹脂９ ： 分子量＝６００００ バインダー樹脂１０ ： 分子量＝５０００
【００８１】（２）カラーフィルタ用顔料分散組成物の
調製 次に、上記の４種のバインダー樹脂を使用し、下記組成
の赤色画素用、緑色画素用、青色画素用の３色１セット
の各カラーフィルタ用顔料分散組成物４種（試料１５〜
試料１８）を調製した。
【００８２】 （赤色画素用の顔料分散組成物） ・赤色顔料 … ８０重量部 （チバスペシャルティ・ケミカルズ（株）製クロモフタール レッドＡ２Ｂ） ・黄色顔料 … ２０重量部 （ビーエーエスエフジャパン（株）製パリオトール イエローＤ１８１９） ・顔料分散剤（ゼネカ（株）製ソルスパース24000） … ５０重量部 ・バインダー樹脂 … ５０重量部 ・反応性化合物 … ８０重量部 （ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート） ・反応性化合物−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂… ２０重量部 （油化シェルエポキシ社製エピコート１８０Ｓ７０） ・溶剤（３−メトキシブチルアセテート） …１４００重量部 ・アセトフェノン系光重合開始剤 … ４０重量部 ・チオキサントン系増感剤 … １０重量部
【００８３】 （緑色画素用の顔料分散組成物） ・緑色顔料 … ７０重量部 （ゼネカ（株）製モナストラルグリーン９Ｙ−Ｃ） ・黄色顔料 … ３０重量部 （ビーエーエスエフジャパン（株）製パリオトール イエローＤ１８１９） ・顔料分散剤（ゼネカ（株）製ソルスパース24000） … ５０重量部 ・バインダー樹脂 … ５０重量部 ・反応性化合物 … ８０重量部 （ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート） ・反応性化合物−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂… ２０重量部 （油化シェルエポキシ社製エピコート１８０Ｓ７０） ・溶剤（３−メトキシブチルアセテート） …１４００重量部 ・アセトフェノン系光重合開始剤 … ４０重量部 ・チオキサントン系増感剤 … １０重量部
【００８４】 （青色画素用の顔料分散組成物） ・青色顔料 … １００重量部 （ビーエーエスエフジャパン（株）製ヘリオゲンブルーＬ６７００Ｆ） ・フタロシアニン系の顔料誘導体 … １０重量部 （ゼネカ（株）製ソルスパース５０００） ・顔料分散剤（ゼネカ（株）製ソルスパース24000） … ４０重量部 ・バインダー樹脂 … ６０重量部 ・反応性化合物 … ８０重量部 （ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート） ・反応性化合物−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂… ２０重量部 （油化シェルエポキシ社製エピコート１８０Ｓ７０） ・溶剤（３−メトキシブチルアセテート） …１４００重量部 ・アセトフェノン系光重合開始剤 … ４０重量部 ・チオキサントン系増感剤 … １０重量部
【００８５】この顔料分散組成物（試料１５〜１８）の
調製は以下のように行った。まず、顔料（青色画素用に
ついては、顔料誘導体も含む）、顔料分散剤、バインダ
ー樹脂、および、溶剤とを、２５℃の温度でアニュラー
型ビーズミル（ビーズ径＝０．３ｍｍ、ビーズ材質＝酸
化ジルコニウム）を用いて５時間分散して、顔料分散体
を調製した。このようにして得た顔料分散体について、
分散直後の平均粒子径を、実施例１に示した測定方法に
したがって測定し、結果を下記の表３に示した。さら
に、分散直後の顔料分散体の粘度を粘度計（芝浦システ
ム（株）製ビスメトロン粘度計ＶＤＡ−Ｌ）を用いて測
定し、結果を下記の表３に示した。
【００８６】次に、反応性化合物、アセトフェノン系光
重合開始剤、チオキサントン系増感剤とからなる反応性
組成物と、上記の顔料分散体とを、枠型ブレードを有す
る２軸ミキサーにて混合し、さらに、ビーズミルを用い
て混合して、顔料分散組成物（試料１５〜１８）を得
た。尚、バインダー樹脂を含有しない他は、上記の顔料
分散組成物と同様にして、赤色画素用、緑色画素用、青
色画素用の３色１セットの顔料分散組成物（試料１９）
を調製した。この試料１９についても、顔料分散体の平
均粒子径と粘度を測定し、下記の表３に示した。
【００８７】（３）カラーフィルタ用顔料分散組成物の
評価 上記のように調製した５種の顔料分散組成物（試料１５
〜１９）を用い、赤色画素用、緑色画素用、青色画素用
の順に以下のフォトリソグラフィー工程を繰り返して着
色層を形成した。 ・スピンコート（塗布厚み＝１．５μｍ（乾燥時）） ↓ ・プリベーク（１１０℃、３分間） ↓ ・露光（露光量２００ｍＪ） ↓ ・現像（現像液＝水酸化カリウム水溶液） ↓ ・ポストベーク（２００℃、３０分間） この着色層の形成において、現像に要した時間、形成さ
れた着色層パターンのエッジ精度、現像時の残さ発生の
状況を、下記の表３に示した。
【００８８】
【表３】
【００８９】表３に示されるように、分子量が１０００
０〜５００００の範囲にあるバインダー樹脂を用いた顔
料分散体（試料１５，１６）は、粘度が１１〜１３ｃｐ
と十分に低く、顔料の平均粒子径も０．１μｍであり、
この顔料分散体を用いて調製した顔料分散組成物（試料
１５，１６）は、エッジ精度の良好なパターンを短い現
像時間で形成でき、かつ、残さの発生がないものであっ
た。
【００９０】これに対して、分子量が６００００のバイ
ンダー樹脂を用いた顔料分散組成物（試料１７）は、形
成した着色層のパターンエッジ精度が悪く、また、残さ
の発生も少しみられた。また、分子量が５０００のバイ
ンダー樹脂を用いた顔料分散組成物（試料１８）は、形
成した着色層のパターンエッジ精度が悪く、また、残さ
の発生も多かった。一方、バインダー樹脂を用いない顔
料分散組成物（試料１９）は、残さの発生が著しく、実
用に供し得ないレベルのものであった。
【００９１】［実施例４］ （１）バインダー樹脂の準備 エポキシ基を導入した他は、実施例１と同様にして、バ
インダー樹脂１１（分子量＝２００００）を準備した。
【００９２】（２）カラーフィルタ用顔料分散組成物の
調製 次に、上記のバインダー樹脂１１を使用し、下記組成の
青色画素用のカラーフィルタ用顔料分散組成物６種（試
料２０〜試料２５）を調製した。 （青色画素用の顔料分散組成物） ・青色顔料 … １００重量部 （ビーエーエスエフジャパン（株）製ヘリオゲンブルーＬ６７００Ｆ） ・フタロシアニン系の顔料誘導体 … １０重量部 （ゼネカ（株）製ソルスパース５０００） ・バインダー樹脂１１ … ９０重量部 ・反応性化合物−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂… １２０重量部 （油化シェルエポキシ社製エピコート１８０Ｓ７０） ・溶剤 … ３５０重量部 （プロピレングリコールメチルエーテルアセテート） ・硬化剤（トリメリット酸） … ３０重量部
【００９３】この顔料分散組成物（試料２０〜２５）の
調製は以下のように行った。まず、顔料、顔料誘導体、
バインダー樹脂、および、溶剤とを、２５℃の温度でア
ニュラー型ビーズミル（ビーズ径＝０．３ｍｍ、ビーズ
材質＝酸化ジルコニウム）を用いて５時間分散して、顔
料分散体（粘度＝約５０００ｃｐ）を調製した。
【００９４】次に、反応性化合物および硬化剤とからな
る反応性組成物と上記の顔料分散体とを、下記の混合条
件１〜６の中から下記表４に示す条件で混合して、顔料
分散組成物（試料２０〜２５）を得た。 混合条件１ ： ・枠型ブレードを有する２軸ミキサーによる混合１時間 ・ビーズミルによる混合１時間 （ただし、直径０．５ｍｍのセラミックスビーズ使用） 混合条件２ ： ・枠型ブレードを有する２軸ミキサーによる混合１時間 ・ビーズミルによる混合１時間 （ただし、直径１ｍｍのセラミックスビーズ使用） ・三本ロールミルによる混合１時間 混合条件３ ： ・枠型ブレードを有する２軸ミキサーによる混合１時間 ・ビーズミルによる混合１時間 （ただし、直径０．５ｍｍのセラミックスビーズ使用） ・三本ロールミルによる混合１時間 混合条件４ ： ・枠型ブレードを有する２軸ミキサーによる混合１時間 ・ビーズミルによる混合１時間 （ただし、直径０．３ｍｍのセラミックスビーズ使用） ・三本ロールミルによる混合１時間 混合条件５ ： ・枠型ブレードを有する２軸ミキサーによる混合１時間 ・三本ロールミルによる混合１時間 混合条件６ ： ・１軸プロペラミキサーによる混合１時間 ・ビーズミルによる混合１時間 （ただし、直径０．５ｍｍのセラミックスビーズ使用） ・三本ロールミルによる混合１時間
【００９５】（３）カラーフィルタ用顔料分散組成物の
評価 上記のように調製した６種の顔料分散組成物（試料２０
〜２５）を用いて凹版印刷によりパターン印刷を行い、
印刷形状の評価を下記の表４に示した。
【００９６】
【表４】
【００９７】表４に示されるように、２軸ミキサーによ
る混合１時間と、直径０．５ｍｍ以上のセラミックスビ
ーズを使用したビーズミルによる混合１時間とを含む混
合条件（１〜３）で調製した顔料分散組成物（試料２０
〜２２）は、いずれも凹版による印刷形状が良好なもの
であった。
【００９８】しかし、ビーズミルによる混合で直径が
０．５ｍｍ未満のセラミックスビーズを用いる混合条件
（４）で調製した顔料分散組成物（試料２３）、およ
び、ビーズミルによる混合を含まない混合条件（５）で
調製した顔料分散組成物（試料２４）は、ともに凹版に
よる印刷形状がやや悪いものであった。また、２軸ミキ
サーの代わりに１軸プロペラミキサーを用いる混合条件
（６）で調製された顔料分散組成物（試料２５）は、顔
料と樹脂分との分離がみられ、凹版による印刷形状は悪
いものであった。
【００９９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば少
なくとも顔料、顔料分散剤、バインダー樹脂、反応性化
合物、および、溶媒を含有した顔料分散組成物とし、上
記バインダー樹脂を、顔料吸着基を含み反応性基を含ま
ない顔料吸着ブロックと、反応性基を含み顔料吸着基を
含まない反応性ブロックとを有する化合物とするため、
顔料吸着ブロックと反応性ブロックが各機能をブロック
毎に十分に発現することができ、バインダー樹脂は、そ
の顔料吸着ブロックが顔料吸着基を介して顔料を吸着す
るので顔料が一次粒子まで分散され、この分散された状
態で顔料が安定して保持され、また、反応性ブロックが
反応性化合物と結合可能であるため、バインダー樹脂の
結合機能が十分に発現され、これにより、顔料とバイン
ダー樹脂と反応性化合物との良好な相溶性が得られ、ま
た、顔料分散剤の含有量を低減することができ、相対的
に樹脂成分の含有量が増大するので、フォトリソグラフ
ィー工程の現像後の残さ量が減少し膜形成性（感度、現
像性）が向上し、さらに、形成後の膜の強度、耐熱性、
耐薬品性も向上し、かつ、ディスプレーの高い表示信頼
性を可能にする。また、製造段階で、直径０．５ｍｍ以
下のセラミックスビーズを用いたアニュラー型媒体分散
機は、顔料分散体の平均粒子径を０．１５μｍ以下とす
ることができ、この顔料分散体では、バインダー樹脂の
顔料吸着ブロックが顔料に吸着しており、バインダー樹
脂の反応性ブロックが反応性化合物と結合可能であるの
で、顔料分散体と反応性組成物との混合において、顔料
の凝集、顔料分散体と反応性組成物との分離が防止され
る。そして、本発明の顔料分散組成物を用いて形成され
た着色層は、含有する顔料の平均粒子径が小さく、高透
過率と低光分散性を有するフラットディスプレー用カラ
ーフィルタを可能とする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 ４Ｊ０３７ Ｃ０９Ｃ 1/00 Ｃ０９Ｃ 1/00 ４Ｊ０３８ 3/08 3/08 3/10 3/10 Ｃ０９Ｄ 4/02 Ｃ０９Ｄ 4/02 5/00 5/00 Ｃ 17/00 17/00 153/00 153/00 Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０１ Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０１ ５０５ ５０５ 7/027 7/027 7/038 ５０１ 7/038 ５０１ ５０３ ５０３ // Ｃ０８Ｆ 290/02 Ｃ０８Ｆ 290/02 (72)発明者 西本 隆 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 Ｆターム(参考） 2H025 AA00 AA04 AB13 AC01 AD01 BC32 BC42 BC85 BC86 BC92 CB41 CB55 CC03 CC12 CC20 FA03 FA17 2H048 BA02 BA45 BA47 BA48 BB02 BB14 BB42 4J002 BG042 BN031 BN121 BN201 BQ001 CD053 CD063 CH052 CK022 CL002 DA036 DE136 EH078 EL038 EN027 EU028 EW047 EX038 FD096 FD202 FD207 FD208 GT00 HA08 4J027 AA01 AC03 AC06 BA07 BA08 BA09 BA10 BA11 BA12 BA19 BA20 BA24 BA26 BA28 CA10 CC02 CC04 4J036 AA01 FA02 FA12 FB03 FB10 FB11 FB12 FB13 HA02 JA00 4J037 AA02 AA08 AA14 AA22 CC16 CC18 CC26 CC27 CC28 CC29 DD04 DD05 DD23 DD24 EE08 EE12 EE28 EE43 FF15 4J038 CQ001 CQ002 DB001 DB062 FA121 FA122 FA131 FA132 FA151 FA152 FA271 FA272 GA03 GA06 GA07 GA09 GA13 GA14 JA48 JA52 KA03 KA06 KA08 KA09 KA20 LA06 MA14 PA17 PB08 PB09

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも顔料、顔料分散剤、バインダ
    ー樹脂、反応性化合物、および、溶媒を含有し、前記バ
    インダー樹脂は、顔料吸着基を含み反応性基を含まない
    顔料吸着ブロックと、反応性基を含み顔料吸着基を含ま
    ない反応性ブロックとを有する化合物であることを特徴
    とするカラーフィルタ用顔料分散組成物。
  2. 【請求項２】 前記顔料は平均粒子径が０．１５μｍ以
    下であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィ
    ルタ用顔料分散組成物。
  3. 【請求項３】 前記顔料吸着ブロックは、前記顔料吸着
    基がカルボキシメチル基、スルホン基、硫酸基、ホスホ
    ン酸基、リン酸基、アミノ基、芳香環を含む基の少なく
    とも１種である幹重合体であり、前記反応性ブロック
    は、分子量が３０００〜２００００の範囲内であり、前
    記顔料吸着ブロックとの結合点から分子量３０００〜２
    ００００の範囲内に少なくとも１つの反応性基を有する
    枝重合体であることを特徴とする請求項１または請求項
    ２に記載のカラーフィルタ用顔料分散組成物。
  4. 【請求項４】 前記バインダー樹脂は、分子量が１００
    ００〜５００００の範囲内にあり、前記反応性ブロック
    は、反応性基に不飽和二重結合を有し、かつ、カルボキ
    ル基を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のい
    ずれかに記載のカラーフィルタ用顔料分散組成物。
  5. 【請求項５】 前記反応性ブロックは、さらにヒドロキ
    シル基を含むことを特徴とする請求項４に記載のカラー
    フィルタ用顔料分散組成物。
  6. 【請求項６】 前記反応性化合物は、光反応性化合物お
    よび／または熱反応性化合物であり、不飽和二重結合を
    有する多官能モノマーを有することを特徴とする請求項
    １乃至請求項５のいずれかに記載のカラーフィルタ用顔
    料分散組成物。
  7. 【請求項７】 前記反応性化合物は、さらにエポキシ基
    を含むことを特徴とする請求項６に記載のカラーフィル
    タ用顔料分散組成物。
  8. 【請求項８】 さらに多価カルボン酸またはその酸無水
    物を含有し、前記バインダー樹脂は、前記反応性ブロッ
    クの反応性基としてエポキシ基を有し、前記反応性化合
    物は、光反応性化合物および／または熱反応性化合物で
    ありエポキシ基を含むことを特徴とする請求項１乃至請
    求項３のいずれかに記載のカラーフィルタ用顔料分散組
    成物。
  9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載
    のカラーフィルタ用顔料分散組成物を製造する方法であ
    って、顔料、顔料分散剤、バインダー樹脂、および、溶
    媒の混合物を、直径０．５ｍｍ以下のセラミックスビー
    ズを用いたアニュラー型媒体分散機により混練してなる
    平均粒子径が０．１５μｍ以下の顔料分散体と、反応性
    化合物と必要に応じて含有する反応性組成物とを混合す
    ることを特徴とするカラーフィルタ用顔料分散組成物の
    製造方法。
  10. 【請求項１０】 顔料分散体と反応性組成物との混合
    は、複数の回転軸と枠型ブレードを有する混練機にて混
    合する工程と、直径０．５〜２ｍｍの範囲のセラミック
    スビーズを用いたビーズミルにて分散する工程と、を有
    することを特徴とする請求項９に記載のカラーフィルタ
    用顔料分散組成物の製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記分散工程の後に、さらに三本ロー
    ルミルによる分散工程を有することを特徴とする請求項
    １０に記載のカラーフィルタ用顔料分散組成物の製造方
    法。
  12. 【請求項１２】 支持体と、該支持体上に所定のパター
    ンで形成された複数色の着色層とを備え、該着色層は請
    求項１乃至請求項８のいずれかに記載のカラーフィルタ
    用顔料分散組成物を用いて形成されたものであることを
    特徴とするディスプレー用カラーフィルタ。
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