JP2008281636A

JP2008281636A - カラーフィルター用組成物及びカラーフィルター

Info

Publication number: JP2008281636A
Application number: JP2007123579A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Yanagimoto; 徹也柳本; Koichi Fujishiro; 光一藤城; Kazuna Miyamoto; 和奈宮本
Original assignee: Nippon Steel Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 2007-05-08
Filing date: 2007-05-08
Publication date: 2008-11-20
Anticipated expiration: 2027-05-08
Also published as: JP4949120B2

Abstract

【課題】カラー液晶表示装置等に用いられる、高水準の明度性を与えてシアン色画素形成に好適なカラーフィルター用組成物を提供する。
【解決手段】（イ）硬化性樹脂及び／又は単量体、（ロ）着色材及び（ハ）溶剤を含有して成るカラーフィルター用組成物において、（ロ）の着色材が、青色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー７６と、黄色顔料または緑色顔料の少なくとも一方とを含有すると共に、前記組成物の全固形分中５〜６０重量％の範囲であり、かつ、カラーフィルターとした際のＸＹＺ表色系（Ｃ光源）における色度座標（ｘ、ｙ）が下記式１及び式２を同時に満足するカラーフィルター用組成物である。
０．０７０≦ｘ≦０．２００ … …式１
０．０３０≦ｙ≦０．６００ … …式２
【選択図】なし

Description

本発明は、カラー液晶表示装置等に用いられるカラーフィルター用組成物、及びこれを用いて形成されたカラーフィルターに関するものであり、詳しくは、シアン色画素形成に好適なカラーフィルター用組成物及びカラーフィルターに関する。

従来、カラーフィルターは液晶表示装置等のカラー化の目的で広く用いられており、一般に赤、緑、青の画素がモザイク様に配置されている。このカラーフィルターを作成する方法としては、染色法、印刷法、インクジェット法、電着法、顔料分散法などが知られている。特に、感光性樹脂及び／又は感光性単量体と共に顔料を分散させたカラーフィルター用組成物（以下、カラーレジストインキとも称する。）を用いてフォトリソグラフィーによって微細画素を形成させる顔料分散法は、画素の平坦性に優れていることからカラーフィルター製造法の主流となっている。

原理的には公知の顔料の多くが顔料分散法に使用可能であり、例えば、特許文献１にはカラーレジストインキの着色材として赤色、緑色、青色、黄色及び紫色の顔料が数十種にわたり開示されている。また、各画素の顔料は、一般にその画素の透過特性がバックライト光の発光特性に合うよう選択され、例えば、赤色画素には赤色顔料のほかに黄色顔料及び橙色顔料を、緑色画素には緑色顔料のほかに黄色顔料を、青色画素には青色顔料のほかに紫色顔料を一定割合で混合することにより所望の透過特性が付与されている。

しかし、近年の液晶テレビを始めとするカラー液晶表示装置に対する高輝度化、高色再現性の要求は高く、カラーフィルターの更なる高明度化（液晶表示装置の高輝度化に寄与）、高彩度化（液晶表示装置の高色再現性に寄与）が望まれている昨今、これらの顔料のうちカラー液晶表示装置等に用いて高水準の明彩度性を示すものはきわめて限定されている。例えば、赤色画素を形成するためのカラーレジストインキとしてはジケトピロロピロール系の赤色顔料であるＣ．Ｉ．ピグメント・レッド２５４、またはアントラキノン系の赤色顔料であるＣ．Ｉ．ピグメント・レッド１７７が使用され、緑色画素には銅フタロシアニン系の緑色顔料であるＣ．Ｉ．ピグメント・グリーン７またはＣ．Ｉ．ピグメント・グリーン３６が使用され、青色画素には銅フタロシアニン系の青色顔料であるＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：６が使用されることがほとんどである。また、これらと共に使用されることが多い補助色として、赤色画素にはイソインドリン系の黄色顔料であるＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３９、またはニッケル−アゾ系の黄色顔料であるＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５０、緑色画素にはキノフタロン系の黄色顔料であるＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３８、またはＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５０、青色画素にはカルバゾールジオキサジン系の紫色顔料であるＣ．Ｉ．ピグメント・バイオレット２３がそれぞれ良好に用いることのできるほとんど唯一のものである。

こういった状況のもとカラーフィルターの色再現性を向上（高彩度化）させる手段としては、カラーフィルター用組成物中の着色材濃度を高くするか、または画素を厚膜化する方法が検討され効果を上げているが、色再現性を飛躍的に向上させる方法として、カラーフィルターの多色化、具体的には、従来の赤色、緑色、青色に、シアン色および／または黄色を加えた、４色または５色の多元色カラーフィルターが提案されている（特許文献２参照）。

上記多元色カラーフィルターのうち、シアン色画素を形成するためのカラーレジストインキには、銅フタロシアニン系の青色顔料であるＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３やＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：６、またはアルミニウムフタロシアニンからなる青色顔料と、緑色顔料であるＣ．Ｉ．ピグメント・グリーン７やＣ．Ｉ．ピグメント・グリーン３６とを加えたものが使用されるか、あるいは青色顔料であるＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３やＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：６、またはアルミニウムフタロシアニンからなる青色顔料と、黄色顔料であるＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３８やＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５０とを加えたものが使用されることが多い。

青色顔料に加えられるこれらの緑色顔料または黄色顔料は、青色顔料の透過域が短波長側にあるため、長波長側の緑色光を透過させかつ青色透過域の短波長側を遮光して、シアン色純度を高める目的で混合される。しかし、透過域の大きく異なる２つの顔料を混合する方法においては、高明度化と高彩度化は二律背反の関係にあり、青色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：６またはアルミニウムフタロシアニンからなる青色顔料を用いる上記方法では、高水準の明度性を満足できないという問題があった。

このように、液晶表示装置等に使用されるカラーフィルターの作製にあたっては、使用されるカラーレジストインキは用途や目的に適した透過特性を有する着色材の調整が必須であり、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：６またはアルミニウムフタロシアニン等からなる青色顔料に代わる顔料を使用した高明度シアン色レジストインキが望まれていた。

なお、カラーフィルターの緑色画素を（０．１５０≦ｘ≦０．２８０、０．６５０≦ｙ≦０．７７０）または（０．１８＜ｘ＜０．３３、０．６３＜ｙ＜０．８０）の緑色域において高彩度化する方法の一例として、本発明と同様に、銅フタロシアニン系の青色顔料であるＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー７６と、黄色顔料である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１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５０等とを混色化して用いる方法が開示されているが（特許文献３及び特許文献４参照）、シアン色域（０．０７０＜ｘ＜０．２００、０．０３０＜ｙ＜０．６００）において高明度性を見出す方法に関する記載はない。
特開平５-２８１４１４号公報特開２００５−４９７９１号公報特開２００４-１７６０００号公報特開２００４-２１２８５１号公報

本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑みなされたものであり、カラー液晶表示装置等に用いられる、高水準の明度性を与えてシアン色画素形成に好適なカラーフィルター用組成物及びこれを用いて形成される硬化物並びにカラーフィルターを提供することを目的とする。

本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定の顔料を含み、これを配合した組成物やその硬化物が高水準のシアン色明度性を与え、特に、カラーフィルターの画素形成用途に好適であることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、（イ）硬化性樹脂及び／又は単量体、（ロ）着色材及び（ハ）溶剤を含有して成るカラーフィルター用組成物において、（ロ）の着色材が、青色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー７６と、黄色顔料または緑色顔料の少なくとも一方とを含有すると共に、前記組成物の全固形分中５〜６０重量％の範囲であり、かつ、カラーフィルターとした際のＸＹＺ表色系（Ｃ光源）における色度座標（ｘ、ｙ）が下記式１及び式２を同時に満足することを特徴とするカラーフィルター用組成物である。
０．０７０≦ｘ≦０．２００ … …式１
０．０３０≦ｙ≦０．６００ … …式２

本発明は、更に、青色顔料の分散剤として、（ａ）ポリ（低級アルキレンイミン）及び（ｂ）ポリアリルアミンからなる群から選ばれた少なくとも１種の含窒素化合物に、（ｉ）ポリエステル、（ii）ポリアミド及び（iii）ポリエステルアミドから成る群から選ばれた少なくとも１種の遊離のカルボキシル基を有する化合物を反応させて得られたグラフトポリマーを含有する前記のカラーフィルター用組成物である。

また、本発明は、黄色顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２９、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３９、及びＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５０から成る群から選ばれた少なくとも１種である前記のカラーフィルター用組成物であり、また本発明は、緑色顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７またはＣ．Ｉ．ピグメント・グリーン３６から成る群から選ばれた少なくとも１種である前記のカラーフィルター用組成物である。

更に本発明は、（イ）成分の硬化性樹脂が、フルオレン骨格を有するエポキシアクリレートからなることを特徴とする前記のカラーフィルター用組成物であり、更にまた本発明は、上記いずれかのカラーフィルター用組成物を硬化して得られる硬化物であり、更にまた本発明は、画素を形成する硬化膜の一部または全部がこの硬化物からなるカラーフィルターである。

以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明のカラーフィルター用組成物（カラーフィルター用材料）は、（イ）硬化性樹脂及び／又は単量体（以下、成分（イ）ともいう）、（ロ）着色材（以下、成分（ロ）ともいう）及び（ハ）溶剤（以下、成分（ハ）ともいう）を必須成分として含有し、必要により他の樹脂類及びその他の表面調整剤、消泡剤等の各種添加剤を配合することができる。

成分（イ）の硬化性樹脂及び／又は硬化性単量体は、光又は熱により硬化（重合）する樹脂又は単量体をいう。すなわち、本発明において、（イ）成分の硬化性樹脂及び／又は単量体とは、カラーフィルター用組成物を硬化させて硬化物とした状態で樹脂となるものを含めばよく、未硬化の状態では樹脂化していない成分のみが含まれる場合を含む。具体的には、光または熱によって重合する重合性樹脂、重合性モノマー及び重合性オリゴマーの少なくとも１種を含むものであればよく、このうち、光重合性であればエチレン性不飽和結合を有する化合物、熱重合性であればエポキシ基を有する化合物、ポリイソシアネート化合物、アミノ樹脂等である。なお、成分（イ）については、カラーフィルターの製造プロセスを考慮して適宜選択すればよい。

成分（イ）の硬化性樹脂をなす光により硬化する光重合性樹脂、光重合性モノマー又は光重合性オリゴマーとしては、例えば２-ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２-ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２-エチルヘキシル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦ型エポキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールフルオレン型エポキシジ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類等が挙げられる。また、アクリル酸（共）重合体、（メタ）アクリル酸（共）重合体、マレイン酸（共）重合体等のビニル樹脂や、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリエステル等の側鎖にエチレン性二重結合を有する樹脂類も挙げることができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。また、これらの感光性樹脂は、現像性を高める目的で、側鎖にカルボキシル基、フェノール性水酸基等のアルカリ溶解性置換基を有していてもよい。

また、本発明のカラーフィルター用組成物において、その硬化物が高水準の耐熱性、耐溶剤性を与える点から、光重合性樹脂としては少なくともその一成分にフルオレン骨格を有するエポキシアクリレート樹脂を用いることが有利である。使用されるフルオレン骨格を有するエポキシアクリレート樹脂の好ましいものとしては、下記一般式（１）で表されるエポキシ（メタ）アクリレートと多塩基酸又はその酸無水物とを反応させて得られるものが挙げられる。

（式中、Ｒ₁及びＲ₂は独立に水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、フェニル基、又はハロゲン原子の何れかであり、Ｘは下記式（２）

を示し、ｎは０〜１０であり、ＡはＣＨ₂＝ＣＲ’−ＣＯ−を示し、Ｒ’は水素原子又はメチル基を示す。）

一般式（１）で表されるエポキシアクリレートと多塩基酸又はその酸無水物とを反応させて、成分（イ）として優れるフルオレン骨格を有するエポキシアクリレート樹脂を製造する方法については、特に限定されるものでなく、公知の方法を採用することができる。なお、本発明でいうエポキシアクリレート樹脂は、エポキシメタアクリレート樹脂等のエポキシアクリレート樹脂の誘導体を含む意味で使用される。

ここで、多塩基酸又はその酸無水物としては、例えば、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、クロレンド酸、メチルテトラヒドロフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸及びこれらの酸無水物が挙げられる。本発明においては、これら多塩基酸又はその酸無水物として（Ａ）飽和ジカルボン酸類又は（Ｂ）飽和テトラカルボン酸類を用いることが特に好ましい。ここで、（Ａ）飽和ジカルボン酸類及び（Ｂ）飽和テトラカルボン酸類の飽和は、カルボキシル基又は酸無水物基を構成するカルボニル基（＞Ｃ＝Ｏ）以外の不飽和結合（単結合以外の結合）を有しないことを意味する。好ましいこれらの飽和カルボン酸類を例示すると、ブタンテトラカルボン酸、ヘキサヒドロフタル酸、コハク酸とこれらの酸無水物が例示される。なお、テトラヒドロフタル酸も好ましいカルボン酸類として例示される。

（Ａ）飽和ジカルボン酸類と（Ｂ）飽和テトラカルボン酸類は、それぞれを１種以上使用するのが好ましく、（Ａ）飽和ジカルボン酸類と（Ｂ）飽和テトラカルボン酸類の使用割合は、Ａ／Ｂのモル比として０．１〜１０となる範囲、好ましくは０．２〜１となる範囲であるのがよい。この使用割合は、最適分子量、アルカリ現像性、光透過性、耐熱性、対溶剤性、パターン形状の効果に適した割合を選択することができるが、飽和テトラカルボン酸類の使用割合が大きいほどアルカリ溶解性が大となり、分子量が大となる傾向がなる。なお、飽和ジカルボン酸類と飽和テトラカルボン酸類以外の、ジカルボン酸類とテトラカルボン酸類を使用する場合も、上記モル比を満足させることがよい。

また、成分（イ）の硬化性樹脂をなす熱重合性樹脂、熱重合性モノマー又は熱重合性オリゴマーとしては、例えばエポキシ基を有する化合物があり、メチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル、２−エチルへキシルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールグリシジルエーテル、ブトキシポリエチレングリコールモノグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、２，３−ジグリシジルオキシスチレン、３，４−ジグリシジルオキシスチレン、２，４−ジグリシジルオキシスチレン、３，５−ジグリシジルオキシスチレン、２，６−ジグリシジルオキシスチレン、５−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、４−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、ビニルフロログリシノールトリグリシジルエーテル、２，３−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、３，４−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，４−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、３，５−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，６−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，３，４−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテル、１，３，５−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテル等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

また、成分（イ）の硬化性樹脂をなす他の熱重合性樹脂、熱重合性モノマー又は熱重合性オリゴマーとして、アクリル酸（共）重合体、（メタ）アクリル酸（共）重合体、マレイン酸（共）重合体等のビニル樹脂や、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリエステル等の側鎖にエポキシ基を有する樹脂類、例えば、フェノールノボラックエポキシ、クレゾールノボラックエポキシ等のノボラック樹脂類、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、テトラグリシジルメタキシレンジアミンなどのグリシジルアミン樹脂類、テトラフェニルグリシジルエーテルエタン、トリフェニルグリシジルエーテルメタン等のグリシジルエーテル樹脂類などをも挙げることができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

また、成分（イ）の硬化性樹脂をなす他の熱重合性樹脂、熱重合性モノマー又は熱重合性オリゴマーとして、ポリイソシアネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアナートやイソホロンジイソシアナート等のポリイソシアナート化合物、メチルシリルトリイソシアナート等のシリルイソシアナート化合物および／またはこれらの縮合物や多量体、およびフェノール等のブロック化剤でイソシアネート基をブロックしたブロック化ポリイソシアネート化合物等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

更に、成分（イ）の硬化性樹脂をなす他の熱重合性樹脂、熱重合性モノマー又は熱重合性オリゴマーとして、アミノ樹脂としては、メラミン系化合物、グアナミン系化合物、尿素系化合物等のアミノ基の一部もしくはすべてをヒドロキシメチル化した化合物、または該ヒドロキシメチル化した化合物の水酸基の一部もしくはすべてをメタノール、エタノール、ｎ−ブチルアルコール、２−メチル−１−プロパノール等でエーテル化した化合物、例えば、ヘキサメトキシメチルメラミン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

成分（イ）の硬化性樹脂及び／又は単量体の配合率については、本発明のカラーフィルター用組成物の全固形分中４０〜９５重量％であることが好ましく、更には５０〜９０重量％であることが好ましい。組成物中には、必要に応じて他の樹脂類等を配合することができるが、この場合には、成分（イ）に他の樹脂類を合わせた合計量が上記範囲に入ることが望ましい。なお、全固形分とは重合又は硬化、乾燥後に固形分として残る成分をいう。

本発明におけるカラーフィルター用組成物の成分（ロ）については、青色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー７６を含有し、これに加えて更に黄色顔料または緑色顔料の少なくとも一方を含有することを必要とする。

このうち黄色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー８３、同１１７、同１２９、同１３８、同１３９または同１５０などが挙げられ、好ましくはＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３８、同１３９または同１５０であり、更に好ましくはＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５０である。これらは単独で用いても、２種以上を併用してもよい。また、これらの顔料に調色用として、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７または３６など、他の顔料や染料を同時に添加しても構わない。

また、緑色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７または同３６が挙げられ、好ましくはＣ．Ｉ．ピグメント・グリーン７である。これらは単独で用いても、２種以上を併用してもよい。また、これらの顔料に調色用として、上記Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー８３、同１１７、同１２９、同１３８、同１３９または同１５０など、他の顔料や染料を同時に添加しても構わない。

カラーフィルター用組成物中の（ロ）着色材の割合は、着色濃度等に応じて適宜選定されるが、成分（ロ）は全固形分中５〜６０重量％の範囲であることが必要であり、好ましくは、１０〜５０重量％の範囲である。この比が５重量％に満たないと、着色性能が十分発揮できず良好なカラーフィルターを形成できなくなり、また、６０重量％を超えると樹脂分が不足し、フォトリソグラフィー工程において有効な画素形成能が発揮できなくなったり、画素としたときの耐液晶汚染性など信頼性が劣ったりする。

成分（ハ）の溶剤については、顔料の分散性及び分散剤を配合した場合におけるその溶解性に優れる点から、エステル類、ケトン類、グリコールエーテル類、含窒素系溶剤等を好ましく用いることができる。例えばエステル類では酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、γ-ブチロラクトン等、ケトン類ではメチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等、グリコ-ルエーテル類ではエチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル等、含窒素系溶剤ではジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等をそれぞれ挙げることができる。これらの溶剤は、配合される樹脂類及びその他の添加物の構成、顔料の耐溶剤性、塗布性に応じて適宜選択すれば良く、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

本発明のカラーフィルター用組成物は、上記必須成分（イ）〜（ハ）が配合される限りその製法については特に制限されないが、顔料、分散剤（以下、「成分（ホ）」ともいう）及び溶剤を主成分として含む顔料分散液を予め製作し（以下、これを「顔料分散体」とも称する）、その後、成分（イ）及び重合開始剤（以下、「成分（ニ）」ともいう）、必要により加えられる樹脂類及びその他の成分と混合することが有利である。なお、顔料分散体を得る場合における溶剤は、上記成分（ハ）を用いるようにしてもよく、或いは成分（ハ）以外の溶剤を用いるようにしてもよい。

成分（ニ）の重合開始剤を用いる場合、その種類は特に限定されるものではないが、例えばアセトフェノン、ｐ-ｔｅｒｔ-ブチルアセトフェノン等のアセトフェノン類、ベンゾフェノン、ｐ，ｐ′-ビス（Ｎ，Ｎ-ジメチルアミノ）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾイン-ｔｅｒｔ-ブチルエーテル等のベンゾインエーテル類、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-（Ｎ，Ｎ-ジメチルアミノ）-１-（４-モルフォリノフェニル）ブタン-１-オン等のα-アミノアルキルフェノン類、２，４，６-トリス（トリクロロメチル）-１，３，５-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）-１，３，５-トリアジン等のトリアジン類、過酸化ベンゾイル、３，３′，４，４′-テトラ（ｔｅｒｔ-ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン等の有機過酸化物類、チオキサントン、２，４-ジエチルチオキサントン等の硫黄化合物類等を挙げることができる。これらは単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

重合開始剤の配合率は、感度等に応じて適宜選択されるが、成分（イ）に対して０．１〜２０重量％であることが好ましく、更には０．５〜１５重量％であることが好ましい。含有割合が０．１重量％未満では、感度が不十分となり、反対に２０重量％を超えると、インキとしての保存安定性に欠ける。

ここで、顔料分散体は、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー７６、分散剤及び溶剤を含有するが、顔料分散体中の固形分は１〜４０重量％であることが好ましく、更には５〜３５重量％であることが好ましい。顔料の配合率は、顔料分散体中１〜２５重量％であることが好ましく、更には５〜２０重量％であることが好ましい。また、分散剤の配合率は、顔料に対して１０〜６０重量％であることが好ましく、更には２０〜５０重量％であることが好ましい。なお、固形分とは乾燥、硬化後に残存する成分をいい、ここでは顔料分散体として着目した場合における固形分量を上記範囲で規定した。顔料分散体は顔料を分散剤と共に溶剤中に分散させることで得られるが、その製作方法は、特に制限されるものではなく、公知の方法が利用できる。例えばペイントシェーカー、ビーズミル等による分散処理等を挙げることができる。

また、成分（ホ）の分散剤を用いる場合、分散安定性に優れる点から、（ａ）ポリ（低級アルキレンイミン）及び（ｂ）ポリアリルアミンから選ばれる１種又は２種以上の含窒素化合物に、遊離のカルボキシル基を有する（i）ポリエステル、（ii）ポリアミド及び（iii）ポリエステルアミドから選ばれる１種又は２種以上のカルボキシル基含有化合物を反応させてアミド又は塩を形成させてなるグラフトポリマーを用いることが好ましい。

このうち（ａ）ポリ（低級アルキレンイミン）は、一級（-NH₂）、二級（-NH-）及び三級（-N<）のアミノ基を低級アルキレン鎖（-R-、例えば-CH₂CH₂-）で結合した分枝構造を有するポリマーであり、（ｂ）ポリアリルアミンは、[-CH₂-CH(CH₂NH₂)-]_nなる構造を有するポリマーである。また、（ｉ）、（ii）及び（iii）のカルボキシル基含有化合物は、末端又は側鎖等に少なくとも１つのカルボキシル基を有し、これが（ａ）及び（ｂ）の-NH₂等の少なくとも一部と反応して-NHCO-又はNH₃ ⁺・^-OCO-等を形成してグラフトポリマーを形成する。

上記グラフトポリマーは、顔料に吸着してアンカーの役割を果たす塩基性部分（ａ又はｂ）と、立体反発効果により分散性を付与する高分子鎖部分（i、ｉｉ又はiii）を共に有する分散剤である。このようなグラフトポリマーの製造方法は公知であり、例えば特公昭６３-３００５７号公報及び特開平９-１６９８２１号公報に開示されている。

また、グラフトポリマーの塩基性部分のＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー７６への吸着性をより高めるために、顔料骨格に酸性の官能基を導入した顔料誘導体型の分散助剤を分散剤と併用することもできる。上記の分散助剤は、色相の点から青色のものが好ましく、例えば銅フタロシアニンのスルホン酸誘導体、イソインドリノンのスルホン酸誘導体、ジスアゾのスルホン酸誘導体等を挙げることができる。

なお、成分（ホ）の分散剤は、上記のようなグラフトポリマーに限定されず、分散能を有するものであればよく、分散剤、分散促進剤等として市販されているものまたはその同等品を使用することもできる。一般的に樹脂類の中には、顔料の表面に吸着して顔料を分散させる働きを有するものがある。このような樹脂類は分散能を有するので分散剤に含まれる。したがって、成分（イ）の硬化性樹脂及び／又は単量体が分散能を有する場合は、これを分散剤として用いてもよい。ただし、高粘度物質である樹脂類は一般に分散を安定させる作用（分散安定能）は有するが分散能を有さず、このように分散能を有さないものは分散剤とは扱わない。本発明において、分散剤は必須成分ではないが、これを使用する場合には樹脂成分の一構成成分となり得る。

本発明のカラーフィルター用組成物は、上述した成分以外に現像性や塗膜形成能を向上させる目的で、バインダー樹脂成分として、上記成分（イ）以外に樹脂を加えてもよい。例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテル等が挙げられるが、主鎖又は側鎖にカルボキシル基を含有しアルカリ現像性に優れるものが好ましい。このようなものには、例えばアクリル酸（共）重合体、（メタ）アクリル酸（共）重合体、マレイン酸（共）重合体等のビニル樹脂類が挙げられる。この他に、水酸基を有する樹脂に酸無水物を付加させたものなども有用である。これらは単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

なお、本発明のカラーフィルター用組成物は、必須成分として前記の成分（イ）〜（ハ）を含有するが、全固形分は１〜４０重量％であることが好ましく、更には５〜３０重量％であることが好ましい。

また、本発明のカラーフィルター用組成物を硬化して得られる硬化物は、例えば当該組成物を基板等に塗布し、光照射、加熱等で硬化させることによって得られる。組成物を塗布する方法としては公知の方法が利用でき、例えばスピンコーター、バーコーター、ダイコーター、インクジェット等の塗布装置による塗布を挙げることができる。塗布後は、ホットプレート、ＩＲオーブン、熱風オーブン等を用いて乾燥を行なってもよい。

組成物を光硬化させる場合の光照射する方法についても公知の方法が利用でき、適用し得る露光光源は特に限定されるものではないが、例えばキセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、中圧水銀灯、低圧水銀灯等のランプ光源等が用いられる。ただし、塗布及び光照射の方法は上記の方法に限定されない。

かかる光源にて画像露光を行った後、現像すれば基板上に画像を形成することもできる。現像液としては、未露光部分を溶解し露光部分溶解しない現像液であればいかなるものも用いることができる。具体時には、種々の添加物を含んだアルカリ溶液であり、添加物としては、有機溶剤、緩衝剤、界面活性剤等を含有することができる。現像処理方法については特に制限はないが、浸漬現像、スプレー現像、ブラシ現像、超音波現像等の方法が用いられる。

また、組成物を熱硬化させる場合には、あるいは組成物を光硬化させたのち塗膜の強度を上げる場合には、熱風オーブンによる加熱硬化を行ってもよい。組成物の硬化条件については特に制約はないが、組成物を硬化して得られる硬化膜の変色、褪色を防ぐために、加熱については２５０℃以下で１時間以内とすることが好ましい。なお、上記のカラーフィルター用組成物の硬化膜を用いてカラーフィルターを製作する方法としては、公知の方法を利用できる。

本発明におけるカラーフィルター用組成物は、耐熱性に優れ、高水準のシアン色明度性を有するため、高品位の液晶ディスプレイ等の製造を可能にする点できわめて有用である。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでない。なお、以下における「部」はいずれも重量部を示す。

［製造例１］
１２０部のピグメント・ブルー７６及び分散剤４８部を溶解した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８８０部を、メディアを充填したビーズミル分散機に配合し、ペイントシェーカーを用いて６時間の分散処理を行い、濾過してメディアを除去し、顔料分散体１０００部を得た。ここで、分散剤には、ポリアリルアミンに遊離のカルボキシル基を有するポリエステルを反応させてアミドを形成させたグラフトポリマーを用いた。また、ビーズミル分散機のメディアには、０.１ｍｍφジルコニアビーズを充填率３０％で用いた。こうして得られた顔料分散体（ピグメント・ブルー７６分散体）の固形分は１６.８重量％、顔料分散体中の顔料の配合率は１２.０重量％、分散剤の配合率は顔料に対して４０.０重量％であり、低粘度かつ低チクソトロピー性を示すものであった。

［製造例２］
着色材をピグメント・イエロー１５０に変更した以外は製造例１と同様な方法にて分散液化し、低粘度かつ低チクソトロピー性な顔料分散体（ピグメント・イエロー１５０分散体）を得た。

［製造例３］
着色材をピグメント・グリーン３６に変更した以外は製造例１と同様な方法にて分散液化し、低粘度かつ低チクソトロピー性な顔料分散体（ピグメント・グリーン３６分散体）を得た。

［実施例１］
ビスフェノールフルオレン骨格を有するエポキシアクリレート樹脂の５４．２重量％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（新日鐵化学社製商品名：Ｖ−２５９ＭＥ）８３.４部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート３０.２部、フルオレン骨格を有するエポキシ樹脂（新日鐵化学社製商品名：ＥＳＦ-３００）１０.９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４.６部、ｐ，ｐ′−ビス（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）ベンゾフェノン０.７部、ジエチレングリコールジメチルエーテル１２５.９部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４８.１部、界面活性剤０.６部及びシランカップリング剤０.６部を配合し、十分に攪拌して、弱アルカリ溶液に可溶な感光性樹脂を含む組成物３０５部を製作した。

この感光性樹脂を含む組成物３０５部に、製造例１で得られた顔料分散体６９４部及び製造例２で得られた顔料分散体１部を配合し、均一な溶液になるまで十分に攪拌してカラーフィルター用組成物１０００部を得た。こうして得られた当該組成物の全固形分は２０．８重量％であり、また、着色材（ロ）は全固形分中４１重量％であって、低粘度かつ低チクソトロピー性を示すものであった。

このようにして得られたカラーフィルター用組成物を、５インチ角、厚さ１ｍｍの青板ガラス基板上にスピンコーターを用いて塗布した。このとき、スピンコーターの回転数を適宜変化させて試験片を製作した。この試験片を乾燥した後、フォトマスクを被せて１００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線露光を行い露光部のカラーレジストインキを硬化させた。次いで試験片を０．４％炭酸ナトリウム水溶液で６０秒間アルカリ現像して未露光部のカラーレジストインキを除去し、これを乾燥した。最後に試験片を熱硬化して、モデルカラーフィルターとしてのカラーレジストインキの硬化膜を製作した。その硬化膜は、膜厚均一で凝集析出物等のない塗布性良好なものであった。

製作したモデルカラーフィルターの分光透過率、色度（ｘ値、ｙ値）及び明度（Ｙ値）は、色度計（東京電色社製商品名：カラーアナライザーＴＣ−１８００ＭＫ２）を用いて測定した。この際の測色用の光は補助標準イルミナントＣとした。本実施例で得られたモデルカラーフィルターの色度及び明度を表１に示す。

［実施例２］
製造例１で得られた顔料分散体の配合量を６９３部にすると共に製造例２で得られた顔料分散体の配合量を２部に変更した以外は実施例１と同様な方法にてカラーフィルター用組成物を作製し、モデルカラーフィルターの色度及び明度を測定した。その結果を表１に示す。

［実施例３］
製造例１で得られた顔料分散体の配合量を５９１部にすると共に製造例２で得られた顔料分散体の配合量を１０４部に変更した以外は実施例１と同様な方法にてカラーフィルター用組成物を作製し、モデルカラーフィルターの色度及び明度を測定した。その結果を表１に示す。

［実施例４］
製造例１で得られた顔料分散体の配合量を３４７.５部にすると共に製造例２で得られた顔料分散体の配合量を３４７.５部に変更した以外は実施例１と同様な方法にてカラーフィルター用組成物を作製し、モデルカラーフィルターの色度及び明度を測定した。その結果を表１に示す。

［実施例５］
顔料分散体とその配合量を６９３部のピグメント・ブルー７６分散体と２部のピグメント・グリーン３６分散体（製造例３で得た顔料分散体）に変更した以外は実施例１と同様にしてカラーフィルター用組成物を作製した。この組成物について実施例１と同様な方法にて、モデルカラーフィルターの色度及び明度を測定した。その結果を表２に示す。

［実施例６］
顔料分散体とその配合量を６９１部のピグメント・ブルー７６分散体と４部のピグメント・グリーン３６分散体に変更した以外は実施例１と同様にしてカラーフィルター用組成物を作製した。この組成物について実施例１と同様な方法にて、モデルカラーフィルターの色度及び明度を測定した。その結果を表２に示す。

［実施例７］
顔料分散体とその配合量を２６４部のピグメント・ブルー７６分散体と４３１部のピグメント・グリーン３６分散体に変更した以外は実施例１と同様にしてカラーフィルター用組成物を作製した。この組成物について実施例１と同様な方法にて、モデルカラーフィルターの色度及び明度を測定した。その結果を表２に示す。

［実施例８］
顔料分散体とその配合量を４部のピグメント・ブルー７６分散体と６９１部のピグメント・グリーン３６分散体に変更した以外は実施例１と同様にしてカラーフィルター用組成物を作製した。この組成物について実施例１と同様な方法にて、モデルカラーフィルターの色度及び明度を測定した。その結果を表２に示す。

［比較例１］
着色材をピグメント・ブルー１５：６に変更した以外は製造例１と同様な方法にて分散液化してピグメント・ブルー１５：６分散体を得た上で、更に、顔料分散体とその配合量を６２５部のピグメント・ブルー１５：６分散体と７０部のピグメント・イエロー１５０分散体に変更した以外は実施例１と同様にしてカラーフィルター用組成物を作製した。この組成物について実施例１と同様な方法にて、モデルカラーフィルターの色度及び明度を測定した。その結果を表１に示す。

［比較例２］
着色材をピグメント・ブルー１５：３に変更した以外は製造例１と同様な方法にて分散液化してピグメント・ブルー１５：３分散体を得た上で、更に、顔料分散体とその配合量を５９１部のピグメント・ブルー１５：３分散体と１０４部のピグメント・イエロー１５０分散体に変更した以外は実施例１と同様にしてカラーフィルター用組成物を作製した。この組成物について実施例１と同様な方法にて、モデルカラーフィルターの色度及び明度を測定した。その結果を表１に示す。

［比較例３］
着色材をピグメント・ブルー１５：３に変更した以外は製造例１と同様な方法にて分散液化してピグメント・ブルー１５：３分散体を得た上で、更に、顔料分散体とその配合量を４４５部のピグメント・ブルー１５：３分散体と２５０部のピグメント・イエロー１５０分散体に変更した以外は実施例１と同様にしてカラーフィルター用組成物を作製した。この組成物について実施例１と同様な方法にて、モデルカラーフィルターの色度及び明度を測定した。その結果を表１に示す。

［比較例４］
着色材をアルミニウムフタロシアニンからなる青色顔料に変更した以外は製造例１と同様な方法にて分散液化し、更に、顔料分散体とその配合量を３５１部の上記アルミニウムフタロシアニンからなる青色顔料分散体と３４４部のピグメント・イエロー１５０分散体に変更した以外は実施例１と同様にしてカラーフィルター用組成物を作製した。この組成物について実施例１と同様な方法にて、モデルカラーフィルターの色度及び明度を測定した。その結果を表１に示す。

［比較例５］
着色材をピグメント・ブルー１５：６に変更した以外は製造例１と同様な方法にて分散液化してピグメント・ブルー１５：６分散体を得た上で、更に、顔料分散体とその配合量を３４７部のピグメント・ブルー１５：６分散体と３４８部のピグメント・グリーン３６分散体に変更した以外は実施例１と同様にしてカラーフィルター用組成物を作製した。この組成物について実施例１と同様な方法にて、モデルカラーフィルターの色度及び明度を測定した。その結果を表２に示す。

［比較例６］
着色材をピグメント・ブルー１５：６に変更した以外は製造例１と同様な方法にて分散液化してピグメント・ブルー１５：６分散体を得た上で、更に、顔料分散体とその配合量を２７５部のピグメント・ブルー１５：６分散体と４２０部のピグメント・グリーン３６分散体に変更した以外は実施例１と同様にしてカラーフィルター用組成物を作製した。この組成物について実施例１と同様な方法にて、モデルカラーフィルターの色度及び明度を測定した。その結果を表２に示す。

［比較例７］
着色材をピグメント・ブルー１５：３に変更した以外は製造例１と同様な方法にて分散液化してピグメント・ブルー１５：３分散体を得た上で、更に、顔料分散体とその配合量を１７０部のピグメント・ブルー１５：３分散体と５２５部のピグメント・グリーン３６分散体に変更した以外は実施例１と同様にしてカラーフィルター用組成物を作製した。この組成物について実施例１と同様な方法にて、モデルカラーフィルターの色度及び明度を測定した。その結果を表２に示す。

［比較例８］
着色材をアルミニウムフタロシアニンからなる青色顔料に変更した以外は製造例１と同様な方法にて分散液化し、更に、顔料分散体とその配合量を４部の上記アルミニウムフタロシアニンからなる青色顔料分散体と６９１部のピグメント・グリーン３６分散体に変更した以外は実施例１と同様にしてカラーフィルター用組成物を作製した。この組成物について実施例１と同様な方法にて、モデルカラーフィルターの色度及び明度を測定した。その結果を表２に示す。

本発明のカラーフィルター用組成物から成るモデルカラーフィルターは、表１および表２からも明らかなように、比較例のモデルカラーフィルターの場合と比較して、同じ色度において明度が向上（Ｙ値が増大）しており、本発明によって高水準のシアン色明度性を有するカラーフィルターが得られることが判る。

Claims

（イ）硬化性樹脂及び／又は単量体、（ロ）着色材及び（ハ）溶剤を含有して成るカラーフィルター用組成物において、（ロ）の着色材が、青色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー７６と、黄色顔料または緑色顔料の少なくとも一方とを含有すると共に、前記組成物の全固形分中５〜６０重量％の範囲であり、かつ、カラーフィルターとした際のＸＹＺ表色系（Ｃ光源）における色度座標（ｘ、ｙ）が下記式１及び式２を同時に満足することを特徴とするカラーフィルター用組成物。
０．０７０≦ｘ≦０．２００ … …式１
０．０３０≦ｙ≦０．６００ … …式２
請求項１記載のカラーフィルター用組成物であって、更に、青色顔料の分散剤として、（ａ）ポリ（低級アルキレンイミン）及び（ｂ）ポリアリルアミンからなる群から選ばれた少なくとも１種の含窒素化合物に、（ｉ）ポリエステル、（ii）ポリアミド及び（iii）ポリエステルアミドから成る群から選ばれた少なくとも１種の遊離のカルボキシル基を有する化合物を反応させて得られたグラフトポリマーを含有するカラーフィルター用組成物。
黄色顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２９、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３９及びＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５０から成る群から選ばれた少なくとも１種である請求項１又は２に記載のカラーフィルター用組成物。
緑色顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７及びＣ．Ｉ．ピグメント・グリーン３６から成る群から選ばれた少なくとも１種である請求項１又は２に記載のカラーフィルター用組成物。
（イ）成分の硬化性樹脂が、フルオレン骨格を有するエポキシアクリレートからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラーフィルター用組成物。
請求項１〜５のいずれかに記載のカラーフィルター用組成物を硬化して得られる硬化物。
画素を形成する硬化膜の一部または全部が請求項６記載の硬化物からなるカラーフィルター。