JP3951731B2 - カラーフィルタ用着色組成物およびカラーフィルタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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の製造に使用されるカラーフィルタ用着色組成物およびこれを用いて形成されるカラーフィルタに関する。
【０００２】
カラーフィルタは、ガラス等の透明な基板の表面に２種以上の異なる色相の微細な帯（ストライプ）状のフィルタセグメントを平行または交差して配置したもの、あるいは微細なフィルタセグメントを縦横一定の配列で配置したものからなっている。フィルタセグメントは、数ミクロン〜数１００ミクロンと微細であり、しかも色相毎に所定の配列で整然と配置されている。
カラー液晶表示装置に用いられているカラーフィルタの上には、一般に液晶を駆動させるための透明電極が蒸着あるいはスパッタリングにより形成され、さらにその上に液晶を一定方向に配向させるための配向膜が形成されている。これらの透明電極および配向膜の性能を充分に得るには、その形成工程を一般に２００℃以上、好ましくは２３０℃以上の高温で行う必要がある。
【０００３】
このため、現在、カラーフィルタの製造方法としては、耐光性、耐熱性に優れる顔料を着色剤とする顔料分散法と呼ばれる方法が主流となっており、主に下記の２通りの方法でカラーフィルタが製造されている。
第１の方法では，感光性透明樹脂溶液中に顔料を分散したものをガラス等の透明基板に塗布し、乾燥により溶剤を除去した後、一つのフィルタ色のパターン露光を行い、次いで未露光部を現像工程で除去して１色目のパターンを形成、必要に応じて加熱等の処理を加えた後、同様の操作を全フィルタ色について順次繰り返すことによりカラーフィルタを製造することができる。
【０００４】
第２の方法では、透明樹脂溶液中に顔料を分散したものをガラス等の透明基板に塗布し、乾燥により溶剤を除去した後、その塗膜上にポジ型レジスト等のレジストを塗布し、一つのフィルタ色のパターン露光を行い、現像してレジストパターンを形成し、これをエッチングレジストとして、レジストパターンの付着していない顔料分散塗膜をエッチング液で除去し，レジスト塗膜を剥離して１色目のパターンを形成、必要により加熱等の処理を加えた後、同様の操作を全フィルタ色について順次繰り返すことによりカラーフィルタを製造することができる。なお、レジストの現像と顔料分散塗膜のエッチングを同時に行うこともできる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記方法において、イエロー色および緑色フィルタセグメントの製造には、黄色顔料を含む着色組成物が用いられ、従来は黄色顔料としてC.I. Pigment Yellow185、139等が用いられてきた。
しかし、透過度、すなわち明度や、色純度の向上、画素を形成する際の塗布均一性、感度、現像性、パターン形状など、カラーフィルタに対する色特性の要求が高まっている状況下においては、従来から採用されているC.I. Pigment Yellow185、139等では、その対応が困難になってきている。特に近年では、テレビモニタ用途で液晶表示装置が応用されており、低消費電力のパネルを作成するために明るいカラーフィルタが求められている。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、色特性に優れ、特に透過度が高く、したがって明度の高いカラーフィルタを形成し得る着色組成物を提供することにある。また、本発明の別の目的は、色特性のよいカラーフィルタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、黄色顔料として特定の分光特性を有するイソインドリン系顔料を含むカラーフィルタ用着色組成物を用いることにより、フィルタセグメントの分光スペクトルをコントロールでき、高い明度と高い色純度を併せ持つカラーフィルタが得られることを見出し、本発明に至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる着色料担体と、該着色料担体に分散された下記一般式（１）で表されるイソインドリン系顔料を含む組成物であって、前記イソインドリン系顔料が、下記一般式（１）で表されるイソインドリン系顔料と水溶性無機塩と水溶性有機溶剤との混合物を７０〜１５０℃に加熱しながら８〜２４時間混練してなり、該顔料を前記着色料担体に分散してなる黄色組成物を用いて４３５ｎｍにおける分光透過率が１％になるように塗膜を形成したとき、該塗膜の４７５ｎｍにおける分光透過率が３％以下かつ５０５ｎｍにおける分光透過率が８０％以上となる分光特性を有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物を提供する。
式（１）
【化２】
［Ｒ1、Ｒ2は、それぞれ独立に、CNまたはCONHCH3を表す。］
【０００９】
本発明の着色組成物は、塩基性基を有する顔料誘導体または塩基性基を有するトリアジン誘導体を含むことが好ましい。
また、塩基性基を有する顔料誘導体または塩基性基を有するトリアジン誘導体の含有量は、一般式（１）で表されるイソインドリン系顔料を基準として０．００１〜４０重量％であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、少なくとも１つのシアン色フィルタセグメント、少なくとも１つのマゼンダ色フィルタセグメント、および少なくとも１つのイエロー色フィルタセグメントを具備し、該少なくとも１つのイエロー色フィルタセグメントが、本発明の着色組成物から形成されていることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
さらに、本発明は、少なくとも１つの赤色フィルタセグメント、少なくとも１つの青色フィルタセグメント、および少なくとも１つの緑色フィルタセグメントを具備し、該少なくとも１つの緑色フィルタセグメントが、本発明の着色組成物から形成されていることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
【００１１】
上記一般式（１）で表されるイソインドリン系顔料であって、該顔料を前記着色料担体に分散してなる黄色組成物を用いて４３５ｎｍにおける分光透過率が１％になるように塗膜を形成したとき、該塗膜の４７５ｎｍにおける分光透過率が３％以下かつ５０５ｎｍにおける分光透過率が８０％以上となる分光特性を有するイソインドリン系顔料（以下、本発明のイソインドリン系顔料という。）を含む本発明の着色組成物を用いてイエロー色および緑色フィルタセグメントを形成すると、従来のイエロー色フィルタセグメントおよび緑色フィルタセグメントと比較して透過波長領域が短波長側にシフトされ、より透過領域が広がり透過度が高くなる。
【００１２】
本発明のイソインドリン系顔料は、上記一般式（１）で表されるイソインドリン系顔料を水溶性無機塩と少量の水溶性有機溶剤と共に、７０〜１５０℃に加熱しながら８〜２４時間混練して顔料粒径を制御するソルトミリング処理を行うことにより、製造する。イソインドリン系顔料と水溶性無機塩および水溶性有機溶剤との混練時間は、得られるソルトミリング処理顔料の色特性とソルトミリング処理に要する費用のバランスの点から２４時間以下であることが好ましい。
一般的な顔料のソルトミリング処理時間は２〜4時間であるが、この程度の処理時間では、得られるソルトミリング処理顔料を着色料担体に分散しても、４３５ｎｍにおける分光透過率が１％になるように塗膜を形成したとき、該塗膜の４７５ｎｍにおける分光透過率が３％以下かつ５０５ｎｍにおける分光透過率が８０％以上とならず、透過領域が広がらないので透過度が高くならない。
【００１３】
ソルトミリング処理とは、具体的には、顔料と水溶性無機塩と水溶性有機溶剤との混合物を、ニーダー等の混練機を用いて加熱しながら混練した後、水洗により水溶性無機塩と水溶性有機溶剤を除去する処理である。水溶性無機塩は、破砕助剤として働くものであり、ソルトミリング時に無機塩の硬度の高さを利用して顔料が破砕され、それにより活性面が生じて、結晶成長がおこると考えられている。従って、混練時は顔料の破砕と結晶成長が同時に起こり、混練条件により得られる顔料の一次粒子径が異なる。顔料をソルトミリング処理する際には、加熱により結晶成長を促進する必要があり、加熱温度は７０〜１５０℃が好ましい。加熱温度が７０℃未満の場合は、結晶成長が十分に起こらず、顔料粒子の形状が無定形に近くなるため好ましくない。一方、加熱温度が１５０℃を越える場合は、結晶成長が進みすぎ、顔料の一次粒子径が大きくなるため、カラーフィルタ用着色組成物の着色料としては好ましくない。
【００１４】
水溶性無機塩としては、塩化ナトリウム、塩化バリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等を用いることができるが、価格の点から塩化ナトリウム（食塩）を用いるのが好ましい。ソルトミリングする際に用いる無機塩の量は、処理効率と生産効率の両面から、顔料の０．５〜２０重量倍、特に１〜１０重量倍であることが好ましい。
水溶性有機溶剤は、顔料および水溶性無機塩を湿潤する働きをするものであり、水に溶解（混和）し、かつ用いる無機塩を実質的に溶解しないものであれば特に限定されない。但し、ソルトミリング時に温度が上昇し、溶剤が蒸発し易い状態になるため、安全性の点から、沸点１２０℃以上の高沸点溶剤が好ましい。
【００１５】
水溶性有機溶剤としては、例えば、２−メトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−（イソペンチルオキシ）エタノール、２−（ヘキシルオキシ）エタノール、ジエチレングリコール、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ブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、液状のポリエチレングリコール、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、ジプロピレングリコール、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、液状のポリプロピレングリコール等が用いられる。
【００１６】
ソルトミリング時には、ソルトミリング処理後に得られる処理顔料を乾燥する際の強い凝集を防止し、容易に着色料担体に分散できるようにするため、樹脂を併用することができる。ソルトミリング時に樹脂を併用することにより、柔らかい粉体処理顔料を得ることができる。ソルトミリング時に用いる樹脂としては、室温で固体で、水不溶性で、かつ上記有機溶剤に少なくとも一部可溶であるものが好ましく、天然樹脂、変性天然樹脂、合成樹脂、天然樹脂で変性された合成樹脂等が用いられる。天然樹脂としてはロジンが代表的で、変性天然樹脂としてはロジン誘導体、繊維素誘導体、ゴム誘導体、タンパク誘導体およびそれらのオリゴマーが用いられる。合成樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、マレイン酸樹脂、ブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアマイド樹脂等が挙げられる。天然樹脂で変性された合成樹脂としてはロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂等が挙げられる。樹脂の使用量は、顔料に対して５〜１００重量％の範囲であることが好ましい。
【００１７】
ソルトミリング時には、上記樹脂の他に、顔料分散助剤、可塑剤等の添加剤、あるいは一般に体質顔料として知られている炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ等の無機顔料を併用してもよい。また、色相を調整するために他の顔料と混合して処理を行ってもよい。
【００１８】
本発明のイソインドリン系顔料を分散させる着色料担体は、上述したように、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物から構成される。透明樹脂とは、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれ、その前駆体には、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独または２種以上混合して用いることができる。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化するときには、光開始剤等が添加される。
【００１９】
熱可塑性樹脂としては、例えば, ブチラール樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム、セルロース類、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。
【００２０】
感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合体やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。
【００２１】
モノマーおよびオリゴマーとしては、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、シクロヘキシル（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トリ（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、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、（メタ）アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。
【００２２】
光開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、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、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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−オン等のアセトフェノン系光開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光開始剤、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−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光開始剤、チオキサンソン、２−クロルチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系光開始剤、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−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−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系光開始剤およびボレート系光開始剤、カルバゾール系光開始剤、イミダゾール系光開始剤等が用いられる。
【００２３】
上記光開始剤は、単独あるいは２種以上混合して用いるが、増感剤として、α−アシロキシムエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物を併用することもできる。
【００２４】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、本発明のイソインドリン系顔料を必要に応じて他の顔料と混合した後、必要に応じて上記光開始剤と共に、着色料担体中に、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー等の各種分散手段を用いて微細に分散して製造することができる。
顔料を着色料担体中に分散する際には、適宜、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤、色素誘導体等の分散助剤を含有させることができる。分散助剤は、顔料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて顔料を着色料担体中に分散してなる着色組成物を用いた場合には、透明性に優れたカラーフィルタが得られる。
【００２５】
樹脂型顔料分散剤は、顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、着色料担体と相溶性のある部位とを有し、顔料に吸着して顔料の着色料担体への分散を安定化する働きをするものである。樹脂型顔料分散剤として具体的には、ポリウレタン、ポリアクリレートなどのポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸（部分）アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩などの油性分散剤；（メタ）アクリル酸−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステル系等が用いられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００２６】
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ソーダ、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、ステアリン酸ナトリウム、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、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ノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００２７】
色素誘導体は、有機色素に置換基を導入した化合物である。有機色素には、一般に色素とは呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。色素誘導体としては、特開昭６３−３０５１７３号公報、特公昭５７−１５６２０号公報、特公昭５９−４０１７２号公報、特公昭６３−１７１０２号公報、特公平５−９４６９号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。特に、塩基性基を有する顔料誘導体または塩基性基を有するトリアジン誘導体が、顔料の分散効果が大きいため好適に用いられる。
【００２８】
色素誘導体が有する塩基性基として具体的には、下記一般式（２）、（３）、（４）及び（５）で表される置換基が挙げられる。
式（２）
【化３】
式（３）
【化４】
式（４）
【化５】
式（５）
【化６】
【００２９】
Ｘ：−ＳＯ2−、−ＣＯ−、−ＣＨ2ＮＨＣＯＣＨ2−、−ＣＨ2−または直接結合を表す。
ｎ：１〜１０の整数を表す。
Ｒ1、Ｒ2：それぞれ独立に、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基、置換されていてもよいフェニル基、またはＲ1 とＲ2 とで一体となって更なる窒素、酸素または硫黄原子を含む置換されていてもよい複素環を表す。アルキル基およびアルケニル基の炭素数は１〜１０が好ましい。
Ｒ3：置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。アルキル基およびアルケニル基の炭素数は１〜１０が好ましい。
Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7：それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。アルキル基およびアルケニル基の炭素数は１〜５が好ましい。
【００３０】
Ｙ：−ＮＲ8−Ｚ−ＮＲ9−または直接結合を表す。
Ｒ8、Ｒ9：それぞれ独立に水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。アルキル基およびアルケニル基の炭素数は１〜５が好ましい。
Ｚ：置換されていてもよいアルキレン基、置換されていてもよいアルケニレン基または置換されていてもよいフェニレン基を表す。アルキル基およびアルケニル基の炭素数は１〜８が好ましい。
Ｐ：式（６）で示される置換基または式（７）で示される置換基を表す。
Ｑ：水酸基、アルコキシル基、式（６）で示される置換基または式（７）で示される置換基を表す。
【００３１】
式（６）
【化７】
式（７）
【化８】
【００３２】
塩基性基を有する顔料誘導体を構成する有機顔料としては、例えば、ジケトピロロピロール系顔料、アゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、ジアミノジアントラキノン、アントラピリミジン、フラバントロン、アントアントロン、インダントロン、ピラントロン、ビオラントロン等のアントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、チオインジゴ系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、スレン系顔料、金属錯体系顔料等である。また、後述する、カラーフィルタ用着色組成物に用いられる顔料でもよい。
【００３３】
また、塩基性基を有するトリアジン誘導体を構成するトリアジンは、メチル基、エチル基等のアルキル基、アミノ基またはジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基等のアルキルアミノ基、ニトロ基、水酸基またはメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、塩素等のハロゲンまたはメチル基、メトキシ基、アミノ基、ジメチルアミノ基、水酸基等で置換されていてもよいフェニル基またはメチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、アミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ニトロ基、水酸基等で置換されていてもよいフェニルアミノ基等の置換基を有していてもよい１，３，５−トリアジンである。
【００３４】
本発明の塩基性基を有する顔料誘導体およびイソインドリン誘導体は、種々の合成経路で合成することができる。例えば、有機顔料またはイソインドリンに、下記式（８）〜式（１１）で表される置換基を導入した後、該置換基と反応して式（２）〜式（５）で表される置換基を形成するアミン成分、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ−メチルピペラジン、ジエチルアミンまたは４−［４−ヒドロキシ−６−［３−（ジブチルアミノ）プロピルアミノ］−１，３，５−トリアジン−２−イルアミノ］アニリン等を反応させることによって得られる。
式（７） −ＳＯ2Ｃｌ
式（８） −ＣＯＣｌ
式（９） −ＣＨ2ＮＨＣＯＣＨ2Ｃｌ
式（１０） −ＣＨ2Ｃｌ
【００３５】
有機顔料がアゾ系顔料である場合は、一般式（２）〜（５）で表される置換基をあらかじめジアゾ成分またはカップリング成分に導入し、その後カップリング反応を行うことによって塩基性基を有するアゾ系顔料誘導体を製造することもできる。
また、本発明の塩基性基を有するトリアジン誘導体は、種々の合成経路で合成することができる。例えば、塩化シアヌルを出発原料とし、塩化シアヌルの少なくとも１つの塩素に一般式（２）〜（５）で表される置換基を形成するアミン成分、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンまたはＮ−メチルピペラジン等を反応させ、次いで塩化シアヌルの残りの塩素と種々のアミンまたはアルコール等を反応させることによって得られる。
【００３６】
一般式（２）〜（７）で表される置換基を形成するために使用されるアミン成分としては、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、Ｎ，Ｎ−エチルイソプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−エチルプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルブチルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルイソブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ブチルエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ｓｅｃ−ブチルプロピルアミン、ジブチルアミン、ジーｓｅｃ−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、Ｎ，Ｎ−イソブチル−ｓｅｃ−ブチルアミン、ジアミルアミン、ジイソアミルアミン、ジヘキシルアミン、ジ（２−エチルへキシル）アミン、ジオクチルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルオクタデシルアミン、ジデシルアミン、ジアリルアミン、Ｎ，Ｎ−エチル−１，２−ジメチルプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルヘキシルアミン、ジオレイルアミン、ジステアリルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノアミルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノペンチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソブチルアミノペンチルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルーラウリルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−エチルーヘキシルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジステアリルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジオレイルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジステアリルアミノブチルアミン、ピペリジン、２−ピペコリン、３−ピペコリン、４−ピペコリン、２，４−ルペチジン、２，６−ルペチジン、３，５−ルペチジン、３−ピペリジンメタノール、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、イソニコペチン酸メチル、イソニコペチン酸エチル、２−ピペリジンエタノール、ピロリジン、３−ヒドロキシピロリジン、Ｎ−アミノエチルピペリジン、Ｎ−アミノエチル−４−ピペコリン、Ｎ−アミノエチルモルホリン、Ｎ−アミノプロピルピペリジン、Ｎ−アミノプロピル−２−ピペコリン、Ｎ−アミノプロピル−４−ピペコリン、Ｎ−アミノプロピルモルホリン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ−ブチルピペラジン、Ｎ−メチルホモピペラジン、１−シクロペンチルピペラジン、１−アミノ−４−メチルピペラジン、１−シクロペンチルピペラジン等が挙げられる。
【００３７】
色素誘導体としては、表１〜９に表されるものを用いることができるが、これらに限定されるわけではない。色素誘導体は、単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】
【表３】
【００４１】
【表４】
【００４２】
【表５】
【００４３】
【表６】
【００４４】
【表７】
【００４５】
【表８】
【００４６】
【表９】
【００４７】
本発明の着色組成物には、形成するフィルタセグメントの色相に応じて、本発明のイソインドリン系顔料と共に、他の有機または無機の着色料を含有させることができる。有機着色料としては、染料、有機顔料、天然色素等を挙げることができ、無機着色料としては、無機顔料を挙げることができる。なお、無機顔料には、体質顔料を含む。着色料としては、発色性が高く、且つ耐熱性の高い着色料、特に耐熱分解性の高い着色料が好ましく、通常は有機着色料が使用され、特に有機顔料が好ましい。有機または無機着色料は、単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。
以下に、本発明の着色組成物に使用可能な有機顔料の具体例を、カラーインデックス番号で示す。
【００４８】
本発明の着色組成物からイエロー色フィルタセグメントを形成する場合には、C.I. Pigment Yellow １、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、２１３等の黄色顔料を併用することができる。
この場合、着色料の全量（本発明のイソインドリン系顔料と他の黄色顔料の合計量）を基準とする本発明のイソインドリン系顔料の含有量は、要求される色特性に応じて異なるが、充分な明度を得る観点から１０重量％以上であることが好ましい。また、特に高い明度が求められる場合には、他の黄色顔料は併用せず、本発明のイソインドリン系顔料のみを用いることが好ましい。
【００４９】
本発明の着色組成物から緑色フィルタセグメントを形成する場合には、C.I. Pigment Green ７、１０、３６、３７等の緑色顔料を併用する。
この場合、着色料の全量（本発明のイソインドリン系顔料と緑色顔料の合計量）を基準とする本発明のイソインドリン系顔料の含有量は、０．０１〜９０重量％であることが好ましく、１０〜５０重量％であることが特に好ましい。本発明のイソインドリン系顔料の含有量が０．０１重量％未満の場合は、青すぎて明度が低くなり、９０重量％を越える場合は、黄緑にずれて色相がよくない。
また、本発明のイソインドリン系顔料の一部を前述の他の黄色顔料に置換することもできる。
【００５０】
また、本発明の着色組成物には、彩度と明度のバランスをとりつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するため、酸化チタン、硫酸バリウム、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の無機着色料を含有させることができる。
【００５１】
本発明の着色組成物が２種以上の着色料を含む場合には、本発明の着色組成物は、２種以上の着色料を混合した後、得られた着色料混合物を、必要に応じて上記光開始剤と共に、着色料担体中に既知の方法で微細に分散して製造することができる。また、本発明の着色組成物は、各着色料を別々に着色料担体中に微細に分散したものを混合して製造することもできる。
【００５２】
さらに、本発明の着色組成物には、着色料を充分に着色料担体中に分散させ、ガラス基板等の透明基板上に乾燥膜厚が０．２〜５μｍとなるように塗布してフィルタセグメントを形成することを容易にするために溶剤を含有させることができる。溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、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、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
【００５３】
また、本発明の着色組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させることができる。貯蔵安定剤としては、例えばベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの４級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、ｔ−ブチルピロカテコール、テトラエチルホスフィン、テトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。
【００５４】
本発明の着色組成物は、インクジェットインキ、グラビアオフセット用印刷インキ、水無しオフセット印刷インキ、シルクスクリーン印刷用インキ、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材の形態で調製することができる。着色レジスト材は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または感光性樹脂とモノマー、光開始剤を含有する組成物中に本発明のイソインドリン系顔料および必要に応じて他の着色料を分散させたものである。
【００５５】
本発明のイソインドリン系顔料および必要に応じて用いられる他の着色料は、フィルタセグメントをフォトリソグラフ法により形成する場合には、合計して着色組成物中に１．５〜７重量％の割合で含有されることが好ましい。また、フィルタセグメントを印刷法により形成する場合には、合計して着色組成物中に１．５〜４０重量％の割合で含有されることが好ましい。いずれにせよ、着色料は、最終フィルタセグメント中に好ましくは１０〜４０重量％、より好ましくは２０〜４０重量％の割合で含有され、その残部は、着色料担体により提供される樹脂質バインダーから実質的になる。
【００５６】
本発明の着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、５μｍ以上の粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子さらに好ましくは、０．５μｍ以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
【００５７】
前述のように、本発明のカラーフィルタは、少なくとも１つの赤色フィルタセグメント、少なくとも１つの青色フィルタセグメント、少なくとも１つの緑色フィルタセグメントを具備し、ここで、少なくとも１つの緑色フィルタセグメントは、本発明の着色組成物を用いて形成される。
青色フィルタセグメントは、通常の青色着色組成物を用いて形成することができる。青色着色組成物は、本発明のイソインドリン系顔料の代わりに、例えばC.I. Pigment Blue １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、６０等の青色顔料を用いて得られる組成物である。青色着色組成物には、C.I. Pigment Violet １、１９、２３、２７、３２、４２等の紫色顔料を併用することができる。
【００５８】
また、赤色フィルタセグメントは、通常の赤色着色組成物を用いて形成することができる。赤色着色組成物は、本発明のイソインドリン系顔料の代わりに、例えば、C.I. Pigment Red ７、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１７７、１７８、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２等の赤色顔料を用いて得られる組成物である。赤色着色組成物には、先に例示した黄色顔料を併用することができる。
【００５９】
また、本発明のカラーフィルタは、少なくとも１つのマゼンタ色フィルタセグメント、少なくとも１つのシアン色フィルタセグメント、少なくとも１つのイエロー色フィルタセグメントを具備し、ここで、少なくとも１つのイエロー色フィルタセグメントは、本発明の着色組成物を用いて形成される。
マゼンタ色フィルタセグメントは、通常のマゼンタ色着色組成物を用いて形成することができる。マゼンタ色着色組成物は、本発明のイソインドリン系顔料の代わりに、例えばC.I. Pigment Violet １、１９、C.I. Pigment Red１４４、１４６、１７７、１６９、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４等の顔料を用いて得られる組成物である。
シアン色フィルタセグメントは、通常のシアン色着色組成物を用いて形成することができる。シアン色着色組成物は、本発明のイソインドリン系顔料の代わりに、例えばC.I. Pigment Blue１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、８０等の顔料を用いて得られる組成物である。
【００６０】
本発明のカラーフィルタは、印刷法またはフォトリソグラフィー法により、本発明の着色組成物を用いて透明基板上に各色のフィルタセグメントを形成することにより製造することができる。
透明基板としては、ガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。
【００６１】
印刷法による各色フィルタセグメントの形成は、上記各種の印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。
【００６２】
フォトリソグラフィー法により各色フィルタセグメントを形成する場合は、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材として調製した着色組成物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が０．２〜５μｍとなるように塗布する。必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬するか、もしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去し所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルタを製造することができる。さらに、着色レジスト材の重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。フォトリソグラフィー法によれば、上記印刷法より精度の高いカラーフィルタが製造できる。
【００６３】
現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジスト材を塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ可溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
【００６４】
本発明のカラーフィルタは、上記方法の他に電着法、転写法などにより製造することができるが、本発明の着色組成物は、いずれの方法にも用いることができる。なお、電着法は、透明基板上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色フィルタセグメントを透明導電膜の上に電着形成することでカラーフィルタを製造する方法である。
また、転写法は剥離性の転写ベースシートの表面に、あらかじめカラーフィルタ層を形成しておき、このカラーフィルタ層を所望の透明基板に転写させる方法である。
【００６５】
【実施例】
以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。
まず、実施例および比較例に用いたアクリル樹脂溶液および黄色顔料について説明する。
【００６６】
（アクリル樹脂溶液の調製）
反応容器にシクロヘキサノン８００部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら１００℃に加熱して、同温度で下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。
スチレン ６０．０部
メタクリル酸 ６０．０部
メチルメタクリレート ６５．０部
ブチルメタクリレート ６５．０部
アゾビスイソブチロニトリル １０．０部
滴下後さらに１００℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル２．０部をシクロヘキサノン５０部で溶解させたものを添加し、さらに１００℃で１時間反応を続けて、重量平均分子量が約４００００のアクリル樹脂の溶液を得た。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液を調製した。
【００６７】
次に、下記の方法でC.I. Pigment Yellow１８５顔料をソルトミリング処理し、黄色処理顔料を製造した。
［黄色顔料１］
C.I. Pigment Yellow１８５顔料（ＢＡＳＦ社製「パリオトールエローＤ１１５５」）：５００部、塩化ナトリウム：５００部、およびジエチレングリコール：２５０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、１２０℃で８時間混練した。次にこの混練物を５リットルの温水に投入し、７０℃に加熱しながら１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、８０℃で一昼夜乾燥し、４９０部の黄色顔料１を得た。
【００６８】
［黄色顔料２］
C.I. Pigment Yellow１８５顔料（ＢＡＳＦ社製「パリオトールエローＤ１１５５」）：５００部、塩化ナトリウム：５００部、およびジエチレングリコール：２５０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、１２０℃で２時間混練した。次にこの混練物を５リットルの温水に投入し、７０℃に加熱しながら１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、８０℃で一昼夜乾燥し、４９０部の黄色顔料２を得た。
【００６９】
［実施例１］
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビーズを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過しイソインドリン系黄色顔料分散体を作製した。
黄色顔料１ ９．０部
顔料分散剤（化合物Ａ−４５） １．０部
アクリル樹脂溶液 ５０．０部
シクロヘキサノン ４０．０部
ついで、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過して、アルカリ現像型黄色レジスト材を得た。
イソインドリン系黄色顔料分散体 ６０．０部
アクリル樹脂溶液 １１．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート ４．２部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」） １．２部
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」） ０．４部
シクロヘキサノン ２３．２部
【００７０】
［比較例１］
黄色顔料１を黄色顔料２に変えた以外は、実施例１と同様にしてアルカリ現像型黄色レジスト材を作製した。
［比較例２］
黄色顔料１を未処理のイソインドリン系黄色顔料C.I. Pigment Yellow１８５（ＢＡＳＦ社製「パリオトールエローＤ１１５５」）に変えた以外は、実施例１と同様にしてアルカリ現像型黄色レジスト材を作製した。
【００７１】
実施例１、比較例１及び比較例２で得られたレジスト材を、１００ｍｍ×１００ｍｍ、１．１ｍｍ厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて５００ｒｐｍ、１０００ｒｐｍ、１５００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍの回転数で塗布し、膜厚が異なる４種の塗布基板を得た。次に、７０℃で２０分乾燥後、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量１５０ｍＪで紫外線露光を行った。塗布基板を２３０℃で１時間加熱、放冷後、得られた黄色塗膜のＣ光源での色度（Ｙ，ｘ，ｙ）を顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて測定した。４組の色度・分光測定結果から、４３５ｎｍにおける分光透過率が１％になる時の４７５ｎｍ，５０５ｎｍにおける分光透過率、ｘ、ｙおよびＹを求めた。さらに１０００ｒｐｍの塗布基板の表面状態を光学顕微鏡（オリンパス光学社製「ＢＸ６０」）で観察した。結果を表１０に示す。
【００７２】
【表１０】
【００７３】
表１０に示すように、比較例１及び比較例２のレジスト材を用いて形成された黄色塗膜は、５０５ｎｍの透過率が８０％未満と小さいのに対し、実施例１のレジスト材を用いて形成された黄色塗膜の５０５ｎｍ透過率は、８０％以上と大きく、本発明の着色組成物（レジスト材）を用いて形成された黄色塗膜のほうがはるかに優れている。また、透過率により明度Ｙが大きくなっており、色特性が向上している。
【００７４】
［実施例２］
黄色顔料１の９．０部のうち５．７６部を、銅フタロシアニン系緑色顔料C.I. Pigment Green 36（東洋インキ製造社製「リオノールグリーン6YK」）に変えた以外は、実施例１と同様にしてアルカリ現像型緑色レジスト材を得た。
［比較例３］
黄色顔料１を黄色顔料２に変えた以外は、実施例２と同様にしてアルカリ現像型緑色レジスト材を得た。
［比較例４］
黄色顔料１を未処理のイソインドリン系黄色顔料C.I. Pigment Yellow １８５（ＢＡＳＦ社製「パリオトールエローＤ１１５５」）に変えた以外は、実施例２と同様にしてアルカリ現像型緑色レジスト材を得た。
【００７５】
実施例２、比較例３及び比較例４で得られたレジスト材を、１００ｍｍ×１００ｍｍ、１．３ｍｍ厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて、ｘ＝０．３２、ｙ＝０．５３になるような膜厚に塗布した。次に、７０℃で２０分乾燥後、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量１５０ｍＪで紫外線露光を行った。塗布基板を２３０℃で１時間加熱して放冷後、顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて、得られた緑色塗膜のＣ光源での明度（Ｙ）、最大透過率（Tmax）および最小透過率（Tmin）を求めた。また、塗膜の表面状態を光学顕微鏡（オリンパス光学社製「ＢＸ６０」）で観察した。結果を表１１に示す。
【００７６】
【表１１】
表１１に示すように、本発明の着色組成物（レジスト材）を用いて形成された緑色塗膜は、塗膜中に含まれている黄色顔料の透過波長領域が短波長側にシフトしており、その分の色相を合わせるために黄色顔料を多く含むことから、結果として明度Ｙが高くなっている。
【００７７】
［実施例３］
黄色顔料１の９．０部のうち６．１５部を、銅フタロシアニン系緑色顔料C.I. Pigment Green ７（東洋インキ製造社製「リオノールグリーンYＳ−０７」）に変えた以外は、実施例１と同様にしてアルカリ現像型緑色レジスト材を得た。
［比較例５］
黄色顔料１を黄色顔料２に変えた以外は、実施例３と同様にしてアルカリ現像型緑色レジスト材を得た。
［比較例６］
黄色顔料１を未処理のイソインドリン系黄色顔料C.I. Pigment Yellow １８５（ＢＡＳＦ社製「パリオトールエローＤ１１５５」）に変えた以外は、実施例３と同様にしてアルカリ現像型緑色レジスト材を得た。
【００７８】
実施例３、比較例５及び比較例６で得られたレジスト材を、１００ｍｍ×１００ｍｍ、１．３ｍｍ厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて、ｘ＝０．２５、ｙ＝０．５３になるような膜厚に塗布した。次に、７０℃で２０分乾燥後、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量１５０ｍＪで紫外線露光を行った。塗布基板を２３０℃で１時間加熱して放冷後、顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて、得られた緑色塗膜のＣ光源での明度（Ｙ）、最大透過率（Tmax）および最小透過率（Tmin）を求めた。また、塗膜の表面状態を光学顕微鏡（オリンパス光学社製「ＢＸ６０」）で観察した。結果を表１２に示す。
【００７９】
【表１２】
表１２に示すように、本発明の着色組成物（レジスト材）を用いて形成された緑色塗膜は、塗膜中に含まれている黄色顔料の透過波長領域が短波長側にシフトしており、その分の色相を合わせるために黄色顔料を多く含むことから、結果として明度Ｙが高くなっている。
【００８０】
［実施例４］
赤色フィルタセグメント、青色フィルタセグメント、および緑色フィルタセグメントを具備するカラーフィルタを作製するために、青色、赤色レジスト材を以下の方法で作製した。
【００８１】
（青色レジスト材）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビーズを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過し銅フタロシアニン分散体を作製した。
ε型銅フタロシアニン顔料C.I. Pigment Blue 15:6 １０．０部
（ＢＡＳＦ製「ヘリオゲンブルー L-6700F」）
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） ２．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部
ついで、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過して、青色レジスト材を得た。
銅フタロシアニン分散体 ６０．０部
アクリル樹脂溶液 １１．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート ４．２部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」） １．２部
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」） ０．４部
シクロヘキサノン ２３．２部
【００８２】
（赤色レジスト材）
ε型銅フタロシアニン顔料１０．０部をジケトピロロピロール系赤色顔料C.I. Pigment Red 254（チバガイギー社製「イルガフォーレッド Ｂ−ＣＦ」）８．３３部、アントラキノン系赤色顔料C.I. Pigment Red １７７（チバガイギー社製「クロモフタールレッド Ａ２Ｂ」）１．３３部および黄色顔料１を０．３４部に変えた以外は、青色レジスト材と同様にして赤色レジスト材を作製した。
【００８３】
ガラス基板に、スピンコートにより、赤色レジスト材をｘ＝０．６０３、ｙ＝０．３４２になるような膜厚に塗布した。乾燥後、露光機にてストライプ状のパターン露光をし、アルカリ現像液にて９０秒間現像して、ストライプ形状の赤色フィルタセグメントを形成した。なお、アルカリ現像液は、炭酸ナトリウム１．５重量％ 炭酸水素ナトリウム０．５重量％ 陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペリレックスNBL」)８．０重量％および水９０重量％からなる。
【００８４】
次に、赤色レジスト材と同様にして、実施例２で得られた緑色レジスト材をｘ＝０．３２、ｙ＝０．５３になるような膜厚に塗布した。乾燥後、露光機にて赤色フィルタセグメントと隣接したストライプ状のパターン露光をし、ストライプ形状の緑色フィルタセグメントを形成した。
さらに、赤色レジスト材と同様にして、青色レジスト材をｘ＝０．１３６、ｙ＝０．１４２になるような膜厚に塗布した。乾燥後、赤色、緑色のフィルタセグメントと隣接したストライプ形状の青色フィルタセグメントを形成した。
各色のフィルタセグメントの形状は良好であり、解像度も良好であった。最後に、得られたカラーフィルタをオーブン中で２３０℃にて３０分加熱して残存する重合可能な官能基を完全に反応させ、透明基板上に赤色、緑色、青色の3色のストライプ形状のフィルタセグメントを具備するカラーフィルタが得られた。
【００８５】
［比較例７］
黄色顔料１を黄色顔料２に変えた以外は、実施例４と同様にして赤色レジスト材を作製した。
得られた赤色レジスト材、比較例２で作製した緑色レジスト材、および実施例４で作製した青色レジスト材を用いて、実施例４と同様にしてカラーフィルタを作製した。
［比較例８］
黄色顔料１を未処理のC.I. Pigment Yellow １８５（ＢＡＳＦ社製「パリオトールエローＤ１１５５」）に変えた以外は、実施例４と同様にして赤色レジスト材を作製した。
得られた赤色レジスト材、比較例２で作製した緑色レジスト材、および実施例４で作製した青色レジスト材を用いて、実施例４と同様にしてカラーフィルタを作製した。
【００８６】
実施例４、比較例７及び比較例８で得られたカラーフィルタの各色のYを顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて測定した。3色すべてに光を透過させた場合白色光が得られるが、その白色光のx, y, Yを各色のx, y, Yから計算した。結果を表１３、１４に示す。表１４に示すように、実施例４で得られたカラーフィルタのＹ値は、比較例７及び比較例８で得られたものよりも高い値を示す。Ｙ値が高いと、白色が明るいカラーフィルタとなる。
【００８７】
【表１３】
【表１４】
【００８８】
［実施例５］
シアン色フィルタセグメント、マゼンタ色フィルタセグメント、およびイエロー色フィルタセグメントを具備するカラーフィルタを作製するために、シアン色、マゼンタ色レジスト材を以下の方法で作製した。
（シアン色レジスト材）
ε型銅フタロシアニン顔料をβ型銅フタロシアニン顔料C.I. Pigment Blue 16（ＢＡＳＦ製「ヘリオゲンブルーＤ−７５６５」）に変えた以外は、実施例４の青色レジスト材と同様にしてシアン色レジスト材を作製した。
【００８９】
（マゼンタ色レジスト材）
ε型銅フタロシアニン顔料をキナクリドン系赤色顔料C.I. Pigment Red 122（チバガイギー社製「ホスタパームピンク Ｅ」）に変えた以外は、実施例４の青色レジスト材と同様にしてマゼンタ色レジスト材を作製した。
得られたシアン色レジスト材、マゼンダ色レジスト材、および実施例１で得られたイエロー色レジスト材を、実施例４と同様にして、表１５に示す色度（x, y,）の膜厚となるように塗布し、透明基板上にシアン色、マゼンタ色、イエロー色の3色のストライプ形状のフィルタセグメントを具備するカラーフィルタを得た。
【００９０】
［比較例９］
実施例５で得られたシアン色レジスト材、マゼンダ色レジスト材、および比較例１で得られたイエロー色レジスト材を、実施例４と同様にして、表１５に示す色度（x, y,）の膜厚となるように塗布し、透明基板上にシアン色、マゼンタ色、イエロー色の3色のストライプ形状のフィルタセグメントを具備するカラーフィルタを得た。
［比較例１０］
実施例５で得られたシアン色レジスト材、マゼンダ色レジスト材、および比較例２で得られたイエロー色レジスト材を、実施例４と同様にして、表１５に示す色度（x, y,）の膜厚となるように塗布し、透明基板上にシアン色、マゼンタ色、イエロー色の3色のストライプ形状のフィルタセグメントを具備するカラーフィルタを得た。
【００９１】
実施例５、比較例９及び比較例１０で得られたカラーフィルタの各色のYを顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて測定した。3色すべてに光を透過させた場合白色光が得られるが、その白色光のx, y, Yを各色のx, y, Yから計算した。結果を表１５、１６に示す。 表１６に示すように、実施例５で得られたカラーフィルタのＹ値は、比較例９及び比較例１０で得られたものよりも高い値を示す。Ｙ値が高いと、白色が明るいカラーフィルタとなる。
【００９２】
【表１５】
【表１６】
【００９３】
【発明の効果】
本発明の着色組成物は、着色組成物中に含まれている黄色顔料の透過波長領域が短波長側にシフトしているため、極めて明度の高い黄色又は緑色フィルタセグメントを基板上に形成することができる。
本発明の着色組成物を用いて形成されるフィルタセグメントを具備するカラーフィルタは、カラー液晶表示装置に高明度と高彩度とを同時に付与することができ、透過型・反射型のカラー液晶表示装置ならびに固体撮像素子の色分解用カラーフィルタとして好適である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、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の製造に使用されるカラーフィルタ用着色組成物およびこれを用いて形成されるカラーフィルタに関する。
【０００２】
カラーフィルタは、ガラス等の透明な基板の表面に２種以上の異なる色相の微細な帯（ストライプ）状のフィルタセグメントを平行または交差して配置したもの、あるいは微細なフィルタセグメントを縦横一定の配列で配置したものからなっている。フィルタセグメントは、数ミクロン〜数１００ミクロンと微細であり、しかも色相毎に所定の配列で整然と配置されている。
カラー液晶表示装置に用いられているカラーフィルタの上には、一般に液晶を駆動させるための透明電極が蒸着あるいはスパッタリングにより形成され、さらにその上に液晶を一定方向に配向させるための配向膜が形成されている。これらの透明電極および配向膜の性能を充分に得るには、その形成工程を一般に２００℃以上、好ましくは２３０℃以上の高温で行う必要がある。
【０００３】
このため、現在、カラーフィルタの製造方法としては、耐光性、耐熱性に優れる顔料を着色剤とする顔料分散法と呼ばれる方法が主流となっており、主に下記の２通りの方法でカラーフィルタが製造されている。
第１の方法では，感光性透明樹脂溶液中に顔料を分散したものをガラス等の透明基板に塗布し、乾燥により溶剤を除去した後、一つのフィルタ色のパターン露光を行い、次いで未露光部を現像工程で除去して１色目のパターンを形成、必要に応じて加熱等の処理を加えた後、同様の操作を全フィルタ色について順次繰り返すことによりカラーフィルタを製造することができる。
【０００４】
第２の方法では、透明樹脂溶液中に顔料を分散したものをガラス等の透明基板に塗布し、乾燥により溶剤を除去した後、その塗膜上にポジ型レジスト等のレジストを塗布し、一つのフィルタ色のパターン露光を行い、現像してレジストパターンを形成し、これをエッチングレジストとして、レジストパターンの付着していない顔料分散塗膜をエッチング液で除去し，レジスト塗膜を剥離して１色目のパターンを形成、必要により加熱等の処理を加えた後、同様の操作を全フィルタ色について順次繰り返すことによりカラーフィルタを製造することができる。なお、レジストの現像と顔料分散塗膜のエッチングを同時に行うこともできる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記方法において、イエロー色および緑色フィルタセグメントの製造には、黄色顔料を含む着色組成物が用いられ、従来は黄色顔料としてC.I. Pigment Yellow185、139等が用いられてきた。
しかし、透過度、すなわち明度や、色純度の向上、画素を形成する際の塗布均一性、感度、現像性、パターン形状など、カラーフィルタに対する色特性の要求が高まっている状況下においては、従来から採用されているC.I. Pigment Yellow185、139等では、その対応が困難になってきている。特に近年では、テレビモニタ用途で液晶表示装置が応用されており、低消費電力のパネルを作成するために明るいカラーフィルタが求められている。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、色特性に優れ、特に透過度が高く、したがって明度の高いカラーフィルタを形成し得る着色組成物を提供することにある。また、本発明の別の目的は、色特性のよいカラーフィルタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、黄色顔料として特定の分光特性を有するイソインドリン系顔料を含むカラーフィルタ用着色組成物を用いることにより、フィルタセグメントの分光スペクトルをコントロールでき、高い明度と高い色純度を併せ持つカラーフィルタが得られることを見出し、本発明に至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる着色料担体と、該着色料担体に分散された下記一般式（１）で表されるイソインドリン系顔料を含む組成物であって、前記イソインドリン系顔料が、下記一般式（１）で表されるイソインドリン系顔料と水溶性無機塩と水溶性有機溶剤との混合物を７０〜１５０℃に加熱しながら８〜２４時間混練してなり、該顔料を前記着色料担体に分散してなる黄色組成物を用いて４３５ｎｍにおける分光透過率が１％になるように塗膜を形成したとき、該塗膜の４７５ｎｍにおける分光透過率が３％以下かつ５０５ｎｍにおける分光透過率が８０％以上となる分光特性を有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物を提供する。
式（１）
【化２】
【０００９】
本発明の着色組成物は、塩基性基を有する顔料誘導体または塩基性基を有するトリアジン誘導体を含むことが好ましい。
また、塩基性基を有する顔料誘導体または塩基性基を有するトリアジン誘導体の含有量は、一般式（１）で表されるイソインドリン系顔料を基準として０．００１〜４０重量％であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、少なくとも１つのシアン色フィルタセグメント、少なくとも１つのマゼンダ色フィルタセグメント、および少なくとも１つのイエロー色フィルタセグメントを具備し、該少なくとも１つのイエロー色フィルタセグメントが、本発明の着色組成物から形成されていることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
さらに、本発明は、少なくとも１つの赤色フィルタセグメント、少なくとも１つの青色フィルタセグメント、および少なくとも１つの緑色フィルタセグメントを具備し、該少なくとも１つの緑色フィルタセグメントが、本発明の着色組成物から形成されていることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
【００１１】
上記一般式（１）で表されるイソインドリン系顔料であって、該顔料を前記着色料担体に分散してなる黄色組成物を用いて４３５ｎｍにおける分光透過率が１％になるように塗膜を形成したとき、該塗膜の４７５ｎｍにおける分光透過率が３％以下かつ５０５ｎｍにおける分光透過率が８０％以上となる分光特性を有するイソインドリン系顔料（以下、本発明のイソインドリン系顔料という。）を含む本発明の着色組成物を用いてイエロー色および緑色フィルタセグメントを形成すると、従来のイエロー色フィルタセグメントおよび緑色フィルタセグメントと比較して透過波長領域が短波長側にシフトされ、より透過領域が広がり透過度が高くなる。
【００１２】
本発明のイソインドリン系顔料は、上記一般式（１）で表されるイソインドリン系顔料を水溶性無機塩と少量の水溶性有機溶剤と共に、７０〜１５０℃に加熱しながら８〜２４時間混練して顔料粒径を制御するソルトミリング処理を行うことにより、製造する。イソインドリン系顔料と水溶性無機塩および水溶性有機溶剤との混練時間は、得られるソルトミリング処理顔料の色特性とソルトミリング処理に要する費用のバランスの点から２４時間以下であることが好ましい。
一般的な顔料のソルトミリング処理時間は２〜4時間であるが、この程度の処理時間では、得られるソルトミリング処理顔料を着色料担体に分散しても、４３５ｎｍにおける分光透過率が１％になるように塗膜を形成したとき、該塗膜の４７５ｎｍにおける分光透過率が３％以下かつ５０５ｎｍにおける分光透過率が８０％以上とならず、透過領域が広がらないので透過度が高くならない。
【００１３】
ソルトミリング処理とは、具体的には、顔料と水溶性無機塩と水溶性有機溶剤との混合物を、ニーダー等の混練機を用いて加熱しながら混練した後、水洗により水溶性無機塩と水溶性有機溶剤を除去する処理である。水溶性無機塩は、破砕助剤として働くものであり、ソルトミリング時に無機塩の硬度の高さを利用して顔料が破砕され、それにより活性面が生じて、結晶成長がおこると考えられている。従って、混練時は顔料の破砕と結晶成長が同時に起こり、混練条件により得られる顔料の一次粒子径が異なる。顔料をソルトミリング処理する際には、加熱により結晶成長を促進する必要があり、加熱温度は７０〜１５０℃が好ましい。加熱温度が７０℃未満の場合は、結晶成長が十分に起こらず、顔料粒子の形状が無定形に近くなるため好ましくない。一方、加熱温度が１５０℃を越える場合は、結晶成長が進みすぎ、顔料の一次粒子径が大きくなるため、カラーフィルタ用着色組成物の着色料としては好ましくない。
【００１４】
水溶性無機塩としては、塩化ナトリウム、塩化バリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等を用いることができるが、価格の点から塩化ナトリウム（食塩）を用いるのが好ましい。ソルトミリングする際に用いる無機塩の量は、処理効率と生産効率の両面から、顔料の０．５〜２０重量倍、特に１〜１０重量倍であることが好ましい。
水溶性有機溶剤は、顔料および水溶性無機塩を湿潤する働きをするものであり、水に溶解（混和）し、かつ用いる無機塩を実質的に溶解しないものであれば特に限定されない。但し、ソルトミリング時に温度が上昇し、溶剤が蒸発し易い状態になるため、安全性の点から、沸点１２０℃以上の高沸点溶剤が好ましい。
【００１５】
水溶性有機溶剤としては、例えば、２−メトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−（イソペンチルオキシ）エタノール、２−（ヘキシルオキシ）エタノール、ジエチレングリコール、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ブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、液状のポリエチレングリコール、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、ジプロピレングリコール、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、液状のポリプロピレングリコール等が用いられる。
【００１６】
ソルトミリング時には、ソルトミリング処理後に得られる処理顔料を乾燥する際の強い凝集を防止し、容易に着色料担体に分散できるようにするため、樹脂を併用することができる。ソルトミリング時に樹脂を併用することにより、柔らかい粉体処理顔料を得ることができる。ソルトミリング時に用いる樹脂としては、室温で固体で、水不溶性で、かつ上記有機溶剤に少なくとも一部可溶であるものが好ましく、天然樹脂、変性天然樹脂、合成樹脂、天然樹脂で変性された合成樹脂等が用いられる。天然樹脂としてはロジンが代表的で、変性天然樹脂としてはロジン誘導体、繊維素誘導体、ゴム誘導体、タンパク誘導体およびそれらのオリゴマーが用いられる。合成樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、マレイン酸樹脂、ブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアマイド樹脂等が挙げられる。天然樹脂で変性された合成樹脂としてはロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂等が挙げられる。樹脂の使用量は、顔料に対して５〜１００重量％の範囲であることが好ましい。
【００１７】
ソルトミリング時には、上記樹脂の他に、顔料分散助剤、可塑剤等の添加剤、あるいは一般に体質顔料として知られている炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ等の無機顔料を併用してもよい。また、色相を調整するために他の顔料と混合して処理を行ってもよい。
【００１８】
本発明のイソインドリン系顔料を分散させる着色料担体は、上述したように、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物から構成される。透明樹脂とは、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれ、その前駆体には、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独または２種以上混合して用いることができる。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化するときには、光開始剤等が添加される。
【００１９】
熱可塑性樹脂としては、例えば, ブチラール樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム、セルロース類、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。
【００２０】
感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合体やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。
【００２１】
モノマーおよびオリゴマーとしては、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、シクロヘキシル（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トリ（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、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、（メタ）アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。
【００２２】
光開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、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、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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−オン等のアセトフェノン系光開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光開始剤、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−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光開始剤、チオキサンソン、２−クロルチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系光開始剤、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−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−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系光開始剤およびボレート系光開始剤、カルバゾール系光開始剤、イミダゾール系光開始剤等が用いられる。
【００２３】
上記光開始剤は、単独あるいは２種以上混合して用いるが、増感剤として、α−アシロキシムエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物を併用することもできる。
【００２４】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、本発明のイソインドリン系顔料を必要に応じて他の顔料と混合した後、必要に応じて上記光開始剤と共に、着色料担体中に、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー等の各種分散手段を用いて微細に分散して製造することができる。
顔料を着色料担体中に分散する際には、適宜、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤、色素誘導体等の分散助剤を含有させることができる。分散助剤は、顔料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて顔料を着色料担体中に分散してなる着色組成物を用いた場合には、透明性に優れたカラーフィルタが得られる。
【００２５】
樹脂型顔料分散剤は、顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、着色料担体と相溶性のある部位とを有し、顔料に吸着して顔料の着色料担体への分散を安定化する働きをするものである。樹脂型顔料分散剤として具体的には、ポリウレタン、ポリアクリレートなどのポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸（部分）アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩などの油性分散剤；（メタ）アクリル酸−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステル系等が用いられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００２６】
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ソーダ、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、ステアリン酸ナトリウム、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、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ノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００２７】
色素誘導体は、有機色素に置換基を導入した化合物である。有機色素には、一般に色素とは呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。色素誘導体としては、特開昭６３−３０５１７３号公報、特公昭５７−１５６２０号公報、特公昭５９−４０１７２号公報、特公昭６３−１７１０２号公報、特公平５−９４６９号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。特に、塩基性基を有する顔料誘導体または塩基性基を有するトリアジン誘導体が、顔料の分散効果が大きいため好適に用いられる。
【００２８】
色素誘導体が有する塩基性基として具体的には、下記一般式（２）、（３）、（４）及び（５）で表される置換基が挙げられる。
式（２）
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
Ｘ：−ＳＯ2−、−ＣＯ−、−ＣＨ2ＮＨＣＯＣＨ2−、−ＣＨ2−または直接結合を表す。
ｎ：１〜１０の整数を表す。
Ｒ1、Ｒ2：それぞれ独立に、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基、置換されていてもよいフェニル基、またはＲ1 とＲ2 とで一体となって更なる窒素、酸素または硫黄原子を含む置換されていてもよい複素環を表す。アルキル基およびアルケニル基の炭素数は１〜１０が好ましい。
Ｒ3：置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。アルキル基およびアルケニル基の炭素数は１〜１０が好ましい。
Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7：それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。アルキル基およびアルケニル基の炭素数は１〜５が好ましい。
【００３０】
Ｙ：−ＮＲ8−Ｚ−ＮＲ9−または直接結合を表す。
Ｒ8、Ｒ9：それぞれ独立に水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。アルキル基およびアルケニル基の炭素数は１〜５が好ましい。
Ｚ：置換されていてもよいアルキレン基、置換されていてもよいアルケニレン基または置換されていてもよいフェニレン基を表す。アルキル基およびアルケニル基の炭素数は１〜８が好ましい。
Ｐ：式（６）で示される置換基または式（７）で示される置換基を表す。
Ｑ：水酸基、アルコキシル基、式（６）で示される置換基または式（７）で示される置換基を表す。
【００３１】
式（６）
【化７】
【化８】
塩基性基を有する顔料誘導体を構成する有機顔料としては、例えば、ジケトピロロピロール系顔料、アゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、ジアミノジアントラキノン、アントラピリミジン、フラバントロン、アントアントロン、インダントロン、ピラントロン、ビオラントロン等のアントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、チオインジゴ系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、スレン系顔料、金属錯体系顔料等である。また、後述する、カラーフィルタ用着色組成物に用いられる顔料でもよい。
【００３３】
また、塩基性基を有するトリアジン誘導体を構成するトリアジンは、メチル基、エチル基等のアルキル基、アミノ基またはジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基等のアルキルアミノ基、ニトロ基、水酸基またはメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、塩素等のハロゲンまたはメチル基、メトキシ基、アミノ基、ジメチルアミノ基、水酸基等で置換されていてもよいフェニル基またはメチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、アミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ニトロ基、水酸基等で置換されていてもよいフェニルアミノ基等の置換基を有していてもよい１，３，５−トリアジンである。
【００３４】
本発明の塩基性基を有する顔料誘導体およびイソインドリン誘導体は、種々の合成経路で合成することができる。例えば、有機顔料またはイソインドリンに、下記式（８）〜式（１１）で表される置換基を導入した後、該置換基と反応して式（２）〜式（５）で表される置換基を形成するアミン成分、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ−メチルピペラジン、ジエチルアミンまたは４−［４−ヒドロキシ−６−［３−（ジブチルアミノ）プロピルアミノ］−１，３，５−トリアジン−２−イルアミノ］アニリン等を反応させることによって得られる。
式（７） −ＳＯ2Ｃｌ
式（８） −ＣＯＣｌ
式（９） −ＣＨ2ＮＨＣＯＣＨ2Ｃｌ
式（１０） −ＣＨ2Ｃｌ
【００３５】
有機顔料がアゾ系顔料である場合は、一般式（２）〜（５）で表される置換基をあらかじめジアゾ成分またはカップリング成分に導入し、その後カップリング反応を行うことによって塩基性基を有するアゾ系顔料誘導体を製造することもできる。
また、本発明の塩基性基を有するトリアジン誘導体は、種々の合成経路で合成することができる。例えば、塩化シアヌルを出発原料とし、塩化シアヌルの少なくとも１つの塩素に一般式（２）〜（５）で表される置換基を形成するアミン成分、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンまたはＮ−メチルピペラジン等を反応させ、次いで塩化シアヌルの残りの塩素と種々のアミンまたはアルコール等を反応させることによって得られる。
【００３６】
一般式（２）〜（７）で表される置換基を形成するために使用されるアミン成分としては、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、Ｎ，Ｎ−エチルイソプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−エチルプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルブチルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルイソブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ブチルエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ｓｅｃ−ブチルプロピルアミン、ジブチルアミン、ジーｓｅｃ−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、Ｎ，Ｎ−イソブチル−ｓｅｃ−ブチルアミン、ジアミルアミン、ジイソアミルアミン、ジヘキシルアミン、ジ（２−エチルへキシル）アミン、ジオクチルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルオクタデシルアミン、ジデシルアミン、ジアリルアミン、Ｎ，Ｎ−エチル−１，２−ジメチルプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルヘキシルアミン、ジオレイルアミン、ジステアリルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノアミルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノペンチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソブチルアミノペンチルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルーラウリルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−エチルーヘキシルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジステアリルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジオレイルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジステアリルアミノブチルアミン、ピペリジン、２−ピペコリン、３−ピペコリン、４−ピペコリン、２，４−ルペチジン、２，６−ルペチジン、３，５−ルペチジン、３−ピペリジンメタノール、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、イソニコペチン酸メチル、イソニコペチン酸エチル、２−ピペリジンエタノール、ピロリジン、３−ヒドロキシピロリジン、Ｎ−アミノエチルピペリジン、Ｎ−アミノエチル−４−ピペコリン、Ｎ−アミノエチルモルホリン、Ｎ−アミノプロピルピペリジン、Ｎ−アミノプロピル−２−ピペコリン、Ｎ−アミノプロピル−４−ピペコリン、Ｎ−アミノプロピルモルホリン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ−ブチルピペラジン、Ｎ−メチルホモピペラジン、１−シクロペンチルピペラジン、１−アミノ−４−メチルピペラジン、１−シクロペンチルピペラジン等が挙げられる。
【００３７】
色素誘導体としては、表１〜９に表されるものを用いることができるが、これらに限定されるわけではない。色素誘導体は、単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。
【００３８】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
【表８】
【表９】
本発明の着色組成物には、形成するフィルタセグメントの色相に応じて、本発明のイソインドリン系顔料と共に、他の有機または無機の着色料を含有させることができる。有機着色料としては、染料、有機顔料、天然色素等を挙げることができ、無機着色料としては、無機顔料を挙げることができる。なお、無機顔料には、体質顔料を含む。着色料としては、発色性が高く、且つ耐熱性の高い着色料、特に耐熱分解性の高い着色料が好ましく、通常は有機着色料が使用され、特に有機顔料が好ましい。有機または無機着色料は、単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。
以下に、本発明の着色組成物に使用可能な有機顔料の具体例を、カラーインデックス番号で示す。
【００４８】
本発明の着色組成物からイエロー色フィルタセグメントを形成する場合には、C.I. Pigment Yellow １、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、２１３等の黄色顔料を併用することができる。
この場合、着色料の全量（本発明のイソインドリン系顔料と他の黄色顔料の合計量）を基準とする本発明のイソインドリン系顔料の含有量は、要求される色特性に応じて異なるが、充分な明度を得る観点から１０重量％以上であることが好ましい。また、特に高い明度が求められる場合には、他の黄色顔料は併用せず、本発明のイソインドリン系顔料のみを用いることが好ましい。
【００４９】
本発明の着色組成物から緑色フィルタセグメントを形成する場合には、C.I. Pigment Green ７、１０、３６、３７等の緑色顔料を併用する。
この場合、着色料の全量（本発明のイソインドリン系顔料と緑色顔料の合計量）を基準とする本発明のイソインドリン系顔料の含有量は、０．０１〜９０重量％であることが好ましく、１０〜５０重量％であることが特に好ましい。本発明のイソインドリン系顔料の含有量が０．０１重量％未満の場合は、青すぎて明度が低くなり、９０重量％を越える場合は、黄緑にずれて色相がよくない。
また、本発明のイソインドリン系顔料の一部を前述の他の黄色顔料に置換することもできる。
【００５０】
また、本発明の着色組成物には、彩度と明度のバランスをとりつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するため、酸化チタン、硫酸バリウム、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の無機着色料を含有させることができる。
【００５１】
本発明の着色組成物が２種以上の着色料を含む場合には、本発明の着色組成物は、２種以上の着色料を混合した後、得られた着色料混合物を、必要に応じて上記光開始剤と共に、着色料担体中に既知の方法で微細に分散して製造することができる。また、本発明の着色組成物は、各着色料を別々に着色料担体中に微細に分散したものを混合して製造することもできる。
【００５２】
さらに、本発明の着色組成物には、着色料を充分に着色料担体中に分散させ、ガラス基板等の透明基板上に乾燥膜厚が０．２〜５μｍとなるように塗布してフィルタセグメントを形成することを容易にするために溶剤を含有させることができる。溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、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、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
【００５３】
また、本発明の着色組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させることができる。貯蔵安定剤としては、例えばベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの４級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、ｔ−ブチルピロカテコール、テトラエチルホスフィン、テトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。
【００５４】
本発明の着色組成物は、インクジェットインキ、グラビアオフセット用印刷インキ、水無しオフセット印刷インキ、シルクスクリーン印刷用インキ、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材の形態で調製することができる。着色レジスト材は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または感光性樹脂とモノマー、光開始剤を含有する組成物中に本発明のイソインドリン系顔料および必要に応じて他の着色料を分散させたものである。
【００５５】
本発明のイソインドリン系顔料および必要に応じて用いられる他の着色料は、フィルタセグメントをフォトリソグラフ法により形成する場合には、合計して着色組成物中に１．５〜７重量％の割合で含有されることが好ましい。また、フィルタセグメントを印刷法により形成する場合には、合計して着色組成物中に１．５〜４０重量％の割合で含有されることが好ましい。いずれにせよ、着色料は、最終フィルタセグメント中に好ましくは１０〜４０重量％、より好ましくは２０〜４０重量％の割合で含有され、その残部は、着色料担体により提供される樹脂質バインダーから実質的になる。
【００５６】
本発明の着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、５μｍ以上の粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子さらに好ましくは、０．５μｍ以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
【００５７】
前述のように、本発明のカラーフィルタは、少なくとも１つの赤色フィルタセグメント、少なくとも１つの青色フィルタセグメント、少なくとも１つの緑色フィルタセグメントを具備し、ここで、少なくとも１つの緑色フィルタセグメントは、本発明の着色組成物を用いて形成される。
青色フィルタセグメントは、通常の青色着色組成物を用いて形成することができる。青色着色組成物は、本発明のイソインドリン系顔料の代わりに、例えばC.I. Pigment Blue １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、６０等の青色顔料を用いて得られる組成物である。青色着色組成物には、C.I. Pigment Violet １、１９、２３、２７、３２、４２等の紫色顔料を併用することができる。
【００５８】
また、赤色フィルタセグメントは、通常の赤色着色組成物を用いて形成することができる。赤色着色組成物は、本発明のイソインドリン系顔料の代わりに、例えば、C.I. Pigment Red ７、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１７７、１７８、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２等の赤色顔料を用いて得られる組成物である。赤色着色組成物には、先に例示した黄色顔料を併用することができる。
【００５９】
また、本発明のカラーフィルタは、少なくとも１つのマゼンタ色フィルタセグメント、少なくとも１つのシアン色フィルタセグメント、少なくとも１つのイエロー色フィルタセグメントを具備し、ここで、少なくとも１つのイエロー色フィルタセグメントは、本発明の着色組成物を用いて形成される。
マゼンタ色フィルタセグメントは、通常のマゼンタ色着色組成物を用いて形成することができる。マゼンタ色着色組成物は、本発明のイソインドリン系顔料の代わりに、例えばC.I. Pigment Violet １、１９、C.I. Pigment Red１４４、１４６、１７７、１６９、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４等の顔料を用いて得られる組成物である。
シアン色フィルタセグメントは、通常のシアン色着色組成物を用いて形成することができる。シアン色着色組成物は、本発明のイソインドリン系顔料の代わりに、例えばC.I. Pigment Blue１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、８０等の顔料を用いて得られる組成物である。
【００６０】
本発明のカラーフィルタは、印刷法またはフォトリソグラフィー法により、本発明の着色組成物を用いて透明基板上に各色のフィルタセグメントを形成することにより製造することができる。
透明基板としては、ガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。
【００６１】
印刷法による各色フィルタセグメントの形成は、上記各種の印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。
【００６２】
フォトリソグラフィー法により各色フィルタセグメントを形成する場合は、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材として調製した着色組成物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が０．２〜５μｍとなるように塗布する。必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬するか、もしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去し所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルタを製造することができる。さらに、着色レジスト材の重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。フォトリソグラフィー法によれば、上記印刷法より精度の高いカラーフィルタが製造できる。
【００６３】
現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジスト材を塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ可溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
【００６４】
本発明のカラーフィルタは、上記方法の他に電着法、転写法などにより製造することができるが、本発明の着色組成物は、いずれの方法にも用いることができる。なお、電着法は、透明基板上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色フィルタセグメントを透明導電膜の上に電着形成することでカラーフィルタを製造する方法である。
また、転写法は剥離性の転写ベースシートの表面に、あらかじめカラーフィルタ層を形成しておき、このカラーフィルタ層を所望の透明基板に転写させる方法である。
【００６５】
【実施例】
以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。
まず、実施例および比較例に用いたアクリル樹脂溶液および黄色顔料について説明する。
【００６６】
（アクリル樹脂溶液の調製）
反応容器にシクロヘキサノン８００部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら１００℃に加熱して、同温度で下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。
スチレン ６０．０部
メタクリル酸 ６０．０部
メチルメタクリレート ６５．０部
ブチルメタクリレート ６５．０部
アゾビスイソブチロニトリル １０．０部
滴下後さらに１００℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル２．０部をシクロヘキサノン５０部で溶解させたものを添加し、さらに１００℃で１時間反応を続けて、重量平均分子量が約４００００のアクリル樹脂の溶液を得た。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液を調製した。
【００６７】
次に、下記の方法でC.I. Pigment Yellow１８５顔料をソルトミリング処理し、黄色処理顔料を製造した。
［黄色顔料１］
C.I. Pigment Yellow１８５顔料（ＢＡＳＦ社製「パリオトールエローＤ１１５５」）：５００部、塩化ナトリウム：５００部、およびジエチレングリコール：２５０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、１２０℃で８時間混練した。次にこの混練物を５リットルの温水に投入し、７０℃に加熱しながら１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、８０℃で一昼夜乾燥し、４９０部の黄色顔料１を得た。
【００６８】
［黄色顔料２］
C.I. Pigment Yellow１８５顔料（ＢＡＳＦ社製「パリオトールエローＤ１１５５」）：５００部、塩化ナトリウム：５００部、およびジエチレングリコール：２５０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、１２０℃で２時間混練した。次にこの混練物を５リットルの温水に投入し、７０℃に加熱しながら１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、８０℃で一昼夜乾燥し、４９０部の黄色顔料２を得た。
【００６９】
［実施例１］
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビーズを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過しイソインドリン系黄色顔料分散体を作製した。
黄色顔料１ ９．０部
顔料分散剤（化合物Ａ−４５） １．０部
アクリル樹脂溶液 ５０．０部
シクロヘキサノン ４０．０部
ついで、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過して、アルカリ現像型黄色レジスト材を得た。
イソインドリン系黄色顔料分散体 ６０．０部
アクリル樹脂溶液 １１．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート ４．２部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」） １．２部
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」） ０．４部
シクロヘキサノン ２３．２部
【００７０】
［比較例１］
黄色顔料１を黄色顔料２に変えた以外は、実施例１と同様にしてアルカリ現像型黄色レジスト材を作製した。
［比較例２］
黄色顔料１を未処理のイソインドリン系黄色顔料C.I. Pigment Yellow１８５（ＢＡＳＦ社製「パリオトールエローＤ１１５５」）に変えた以外は、実施例１と同様にしてアルカリ現像型黄色レジスト材を作製した。
【００７１】
実施例１、比較例１及び比較例２で得られたレジスト材を、１００ｍｍ×１００ｍｍ、１．１ｍｍ厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて５００ｒｐｍ、１０００ｒｐｍ、１５００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍの回転数で塗布し、膜厚が異なる４種の塗布基板を得た。次に、７０℃で２０分乾燥後、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量１５０ｍＪで紫外線露光を行った。塗布基板を２３０℃で１時間加熱、放冷後、得られた黄色塗膜のＣ光源での色度（Ｙ，ｘ，ｙ）を顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて測定した。４組の色度・分光測定結果から、４３５ｎｍにおける分光透過率が１％になる時の４７５ｎｍ，５０５ｎｍにおける分光透過率、ｘ、ｙおよびＹを求めた。さらに１０００ｒｐｍの塗布基板の表面状態を光学顕微鏡（オリンパス光学社製「ＢＸ６０」）で観察した。結果を表１０に示す。
【００７２】
【表１０】
表１０に示すように、比較例１及び比較例２のレジスト材を用いて形成された黄色塗膜は、５０５ｎｍの透過率が８０％未満と小さいのに対し、実施例１のレジスト材を用いて形成された黄色塗膜の５０５ｎｍ透過率は、８０％以上と大きく、本発明の着色組成物（レジスト材）を用いて形成された黄色塗膜のほうがはるかに優れている。また、透過率により明度Ｙが大きくなっており、色特性が向上している。
【００７４】
［実施例２］
黄色顔料１の９．０部のうち５．７６部を、銅フタロシアニン系緑色顔料C.I. Pigment Green 36（東洋インキ製造社製「リオノールグリーン6YK」）に変えた以外は、実施例１と同様にしてアルカリ現像型緑色レジスト材を得た。
［比較例３］
黄色顔料１を黄色顔料２に変えた以外は、実施例２と同様にしてアルカリ現像型緑色レジスト材を得た。
［比較例４］
黄色顔料１を未処理のイソインドリン系黄色顔料C.I. Pigment Yellow １８５（ＢＡＳＦ社製「パリオトールエローＤ１１５５」）に変えた以外は、実施例２と同様にしてアルカリ現像型緑色レジスト材を得た。
【００７５】
実施例２、比較例３及び比較例４で得られたレジスト材を、１００ｍｍ×１００ｍｍ、１．３ｍｍ厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて、ｘ＝０．３２、ｙ＝０．５３になるような膜厚に塗布した。次に、７０℃で２０分乾燥後、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量１５０ｍＪで紫外線露光を行った。塗布基板を２３０℃で１時間加熱して放冷後、顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて、得られた緑色塗膜のＣ光源での明度（Ｙ）、最大透過率（Tmax）および最小透過率（Tmin）を求めた。また、塗膜の表面状態を光学顕微鏡（オリンパス光学社製「ＢＸ６０」）で観察した。結果を表１１に示す。
【００７６】
【表１１】
【００７７】
［実施例３］
黄色顔料１の９．０部のうち６．１５部を、銅フタロシアニン系緑色顔料C.I. Pigment Green ７（東洋インキ製造社製「リオノールグリーンYＳ−０７」）に変えた以外は、実施例１と同様にしてアルカリ現像型緑色レジスト材を得た。
［比較例５］
黄色顔料１を黄色顔料２に変えた以外は、実施例３と同様にしてアルカリ現像型緑色レジスト材を得た。
［比較例６］
黄色顔料１を未処理のイソインドリン系黄色顔料C.I. Pigment Yellow １８５（ＢＡＳＦ社製「パリオトールエローＤ１１５５」）に変えた以外は、実施例３と同様にしてアルカリ現像型緑色レジスト材を得た。
【００７８】
実施例３、比較例５及び比較例６で得られたレジスト材を、１００ｍｍ×１００ｍｍ、１．３ｍｍ厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて、ｘ＝０．２５、ｙ＝０．５３になるような膜厚に塗布した。次に、７０℃で２０分乾燥後、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量１５０ｍＪで紫外線露光を行った。塗布基板を２３０℃で１時間加熱して放冷後、顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて、得られた緑色塗膜のＣ光源での明度（Ｙ）、最大透過率（Tmax）および最小透過率（Tmin）を求めた。また、塗膜の表面状態を光学顕微鏡（オリンパス光学社製「ＢＸ６０」）で観察した。結果を表１２に示す。
【００７９】
【表１２】
【００８０】
［実施例４］
赤色フィルタセグメント、青色フィルタセグメント、および緑色フィルタセグメントを具備するカラーフィルタを作製するために、青色、赤色レジスト材を以下の方法で作製した。
【００８１】
（青色レジスト材）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビーズを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過し銅フタロシアニン分散体を作製した。
ε型銅フタロシアニン顔料C.I. Pigment Blue 15:6 １０．０部
（ＢＡＳＦ製「ヘリオゲンブルー L-6700F」）
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） ２．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部
ついで、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過して、青色レジスト材を得た。
銅フタロシアニン分散体 ６０．０部
アクリル樹脂溶液 １１．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート ４．２部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」） １．２部
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」） ０．４部
シクロヘキサノン ２３．２部
【００８２】
（赤色レジスト材）
ε型銅フタロシアニン顔料１０．０部をジケトピロロピロール系赤色顔料C.I. Pigment Red 254（チバガイギー社製「イルガフォーレッド Ｂ−ＣＦ」）８．３３部、アントラキノン系赤色顔料C.I. Pigment Red １７７（チバガイギー社製「クロモフタールレッド Ａ２Ｂ」）１．３３部および黄色顔料１を０．３４部に変えた以外は、青色レジスト材と同様にして赤色レジスト材を作製した。
【００８３】
ガラス基板に、スピンコートにより、赤色レジスト材をｘ＝０．６０３、ｙ＝０．３４２になるような膜厚に塗布した。乾燥後、露光機にてストライプ状のパターン露光をし、アルカリ現像液にて９０秒間現像して、ストライプ形状の赤色フィルタセグメントを形成した。なお、アルカリ現像液は、炭酸ナトリウム１．５重量％ 炭酸水素ナトリウム０．５重量％ 陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペリレックスNBL」)８．０重量％および水９０重量％からなる。
【００８４】
次に、赤色レジスト材と同様にして、実施例２で得られた緑色レジスト材をｘ＝０．３２、ｙ＝０．５３になるような膜厚に塗布した。乾燥後、露光機にて赤色フィルタセグメントと隣接したストライプ状のパターン露光をし、ストライプ形状の緑色フィルタセグメントを形成した。
さらに、赤色レジスト材と同様にして、青色レジスト材をｘ＝０．１３６、ｙ＝０．１４２になるような膜厚に塗布した。乾燥後、赤色、緑色のフィルタセグメントと隣接したストライプ形状の青色フィルタセグメントを形成した。
各色のフィルタセグメントの形状は良好であり、解像度も良好であった。最後に、得られたカラーフィルタをオーブン中で２３０℃にて３０分加熱して残存する重合可能な官能基を完全に反応させ、透明基板上に赤色、緑色、青色の3色のストライプ形状のフィルタセグメントを具備するカラーフィルタが得られた。
【００８５】
［比較例７］
黄色顔料１を黄色顔料２に変えた以外は、実施例４と同様にして赤色レジスト材を作製した。
得られた赤色レジスト材、比較例２で作製した緑色レジスト材、および実施例４で作製した青色レジスト材を用いて、実施例４と同様にしてカラーフィルタを作製した。
［比較例８］
黄色顔料１を未処理のC.I. Pigment Yellow １８５（ＢＡＳＦ社製「パリオトールエローＤ１１５５」）に変えた以外は、実施例４と同様にして赤色レジスト材を作製した。
得られた赤色レジスト材、比較例２で作製した緑色レジスト材、および実施例４で作製した青色レジスト材を用いて、実施例４と同様にしてカラーフィルタを作製した。
【００８６】
実施例４、比較例７及び比較例８で得られたカラーフィルタの各色のYを顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて測定した。3色すべてに光を透過させた場合白色光が得られるが、その白色光のx, y, Yを各色のx, y, Yから計算した。結果を表１３、１４に示す。表１４に示すように、実施例４で得られたカラーフィルタのＹ値は、比較例７及び比較例８で得られたものよりも高い値を示す。Ｙ値が高いと、白色が明るいカラーフィルタとなる。
【００８７】
【表１３】
［実施例５］
シアン色フィルタセグメント、マゼンタ色フィルタセグメント、およびイエロー色フィルタセグメントを具備するカラーフィルタを作製するために、シアン色、マゼンタ色レジスト材を以下の方法で作製した。
（シアン色レジスト材）
ε型銅フタロシアニン顔料をβ型銅フタロシアニン顔料C.I. Pigment Blue 16（ＢＡＳＦ製「ヘリオゲンブルーＤ−７５６５」）に変えた以外は、実施例４の青色レジスト材と同様にしてシアン色レジスト材を作製した。
【００８９】
（マゼンタ色レジスト材）
ε型銅フタロシアニン顔料をキナクリドン系赤色顔料C.I. Pigment Red 122（チバガイギー社製「ホスタパームピンク Ｅ」）に変えた以外は、実施例４の青色レジスト材と同様にしてマゼンタ色レジスト材を作製した。
得られたシアン色レジスト材、マゼンダ色レジスト材、および実施例１で得られたイエロー色レジスト材を、実施例４と同様にして、表１５に示す色度（x, y,）の膜厚となるように塗布し、透明基板上にシアン色、マゼンタ色、イエロー色の3色のストライプ形状のフィルタセグメントを具備するカラーフィルタを得た。
【００９０】
［比較例９］
実施例５で得られたシアン色レジスト材、マゼンダ色レジスト材、および比較例１で得られたイエロー色レジスト材を、実施例４と同様にして、表１５に示す色度（x, y,）の膜厚となるように塗布し、透明基板上にシアン色、マゼンタ色、イエロー色の3色のストライプ形状のフィルタセグメントを具備するカラーフィルタを得た。
［比較例１０］
実施例５で得られたシアン色レジスト材、マゼンダ色レジスト材、および比較例２で得られたイエロー色レジスト材を、実施例４と同様にして、表１５に示す色度（x, y,）の膜厚となるように塗布し、透明基板上にシアン色、マゼンタ色、イエロー色の3色のストライプ形状のフィルタセグメントを具備するカラーフィルタを得た。
【００９１】
実施例５、比較例９及び比較例１０で得られたカラーフィルタの各色のYを顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて測定した。3色すべてに光を透過させた場合白色光が得られるが、その白色光のx, y, Yを各色のx, y, Yから計算した。結果を表１５、１６に示す。 表１６に示すように、実施例５で得られたカラーフィルタのＹ値は、比較例９及び比較例１０で得られたものよりも高い値を示す。Ｙ値が高いと、白色が明るいカラーフィルタとなる。
【００９２】
【表１５】
【発明の効果】
本発明の着色組成物は、着色組成物中に含まれている黄色顔料の透過波長領域が短波長側にシフトしているため、極めて明度の高い黄色又は緑色フィルタセグメントを基板上に形成することができる。
本発明の着色組成物を用いて形成されるフィルタセグメントを具備するカラーフィルタは、カラー液晶表示装置に高明度と高彩度とを同時に付与することができ、透過型・反射型のカラー液晶表示装置ならびに固体撮像素子の色分解用カラーフィルタとして好適である。
Claims (5)
- 透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる着色料担体と、該着色料担体に分散された下記一般式（１）で表されるイソインドリン系顔料を含む組成物であって、前記イソインドリン系顔料が、下記一般式（１）で表されるイソインドリン系顔料と水溶性無機塩と水溶性有機溶剤との混合物を７０〜１５０℃に加熱しながら８〜２４時間混練してなり、該顔料を前記着色料担体に分散してなる黄色組成物を用いて４３５ｎｍにおける分光透過率が１％になるように塗膜を形成したとき、該塗膜の４７５ｎｍにおける分光透過率が３％以下かつ５０５ｎｍにおける分光透過率が８０％以上となる分光特性を有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物。
式（１）
- 塩基性基を有する顔料誘導体または塩基性基を有するトリアジン誘導体を含むことを特徴とする請求項1記載の着色組成物。
- 塩基性基を有する顔料誘導体または塩基性基を有するトリアジン誘導体の含有量が、一般式（１）で表されるイソインドリン系顔料を基準として０．００１〜４０重量％であることを特徴とする請求項２記載の着色組成物。
- 少なくとも１つのシアン色フィルタセグメント、少なくとも１つのマゼンダ色フィルタセグメント、および少なくとも１つのイエロー色フィルタセグメントを具備し、該少なくとも１つのイエロー色フィルタセグメントが、請求項１〜３いずれか記載の着色組成物から形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。
- 少なくとも１つの赤色フィルタセグメント、少なくとも１つの青色フィルタセグメント、および少なくとも１つの緑色フィルタセグメントを具備し、該少なくとも１つの緑色フィルタセグメントが、請求項１〜３いずれか記載の着色組成物から形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。
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