JP5446170B2

JP5446170B2 - 赤色着色組成物、カラーフィルタ及び液晶表示装置

Info

Publication number: JP5446170B2
Application number: JP2008218527A
Authority: JP
Inventors: 聡大熊; 徳子旭; 啓介緒方; 佳代吉田
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2028-08-27
Also published as: JP2010053228A

Description

本発明は、赤色着色組成物、その赤色着色組成物を用いて得たカラーフィルタ、及びそのカラーフィルタを備える液晶表示装置に関する。

従来、カラーフィルタを構成する赤色フィルタセグメントには、アントラキノン系赤色顔料であるＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７７が用いられてきた。この顔料は、機械的な処理によって容易に微細化することができ、さらに微細化された顔料は比較的容易に分散することができるため、コントラストを高めるためには有用である（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この赤色顔料は、分光特性上、明度を向上させるには限界がある。

一方、アントラキノン系赤色顔料に代わって、ジケトピロロピロール系赤色顔料であるＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４が多く用いられている。この顔料は、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７７よりも６００ｎｍ付近の透過スペクトルが短波長側に寄っているため、バックライトの赤色輝線の吸収がより少なくなり、明度の向上が可能となる（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、ジケトピロロピロール系赤色顔料は、機械的な処理による微細化は容易であるが、凝集力が強いため、微細化の度合いが進むとともに分散が困難となり、コントラストを向上させることは容易ではない。

最近では、ジケトピロロピロール系赤色顔料、アントラキノン系赤色顔料、及びアゾ系黄色顔料の混合顔料を用い、各顔料の平均一次粒子径を小さくすることで、高透過率且つ高コントラストの赤色着色組成物を提供することが試みられている（例えば、特許文献２参照）。しかし、ジケトピロロピロール系顔料は上述の通り微細化の度合いが進むと分散が困難となり、時間の経過により顔料が再凝集し、コントラストの低下を招くなど、不安定になる。したがって、微細化によるコントラストの向上には限界があり、高透過率かつ高コントラストの赤色着色層を得ることは困難であった。
特開平１０-１４８７１２号公報特開平１１-２３１５１６号公報

本発明は、上記問題点を解決するためになされ、高コントラスト且つ高明度な赤色着色膜を形成することを可能とする赤色着色組成物、その赤色着色組成物を用いて形成したカラーフィルタ、及びそのカラーフィルタを備える液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、顔料、バインダー樹脂、モノマー、光重合開始剤、及び有機溶剤を含む赤色着色組成物であって、前記顔料は４０ｎｍ以下の平均１次粒径を有するとともに、少なくともジケトピロロピロール系顔料を含み、前記有機溶剤は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと、シクロヘキサノンを含むとともに、着色組成物中のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びシクロヘキサノンの質量百分率をＷａ、Ｗｂとしたときの溶剤比率Ｒａｂ＝Ｗｂ／Ｗａが、０≦Ｒａｂ≦０．２５であることを特徴とする赤色着色組成物を提供する。

前記赤色着色組成物を用いて形成された赤色着色膜のＸＹＺ表色系の色度を、Ｆ１０光源を使用して測定した場合、ｘが０．６４の時の色度ｙが０．３０〜０．４０の範囲にあり、明度Ｙ値が２３以上であり、前記赤色着色膜を２枚の偏光板の間に挟み、一方の偏光板側からバックライトの光を照射して、他方の偏光板を透過した光を輝度計にて測定し、偏光板が平行状態における光の輝度（Ｌｐ）と直交状態における光の輝度（Ｌｃ）の比より算出したコントラストＣ（Ｃ＝Ｌｐ／Ｌｃ）を、１００００以上とすることが出来る。

前記ジケトピロロピロール系顔料としてＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４を用いることが出来る。

本発明の第２の態様は、透明基板上に、少なくとも赤色画素、緑色画素及び青色画素を配置したカラーフィルタにおいて、前記赤色画素が、上述の赤色着色組成物からなる赤色着色膜を硬化してなることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。

本発明の第３の態様は、上記カラーフィルタを備えることを特徴とする液晶表示装置を提供する。

本発明によれば、経時劣化によるコントラスト低下を抑制し、高コントラスト且つ高明度な赤色着色膜を形成することを可能とする赤色着色組成物、その赤色着色組成物を用いて形成したカラーフィルタ、及びそのカラーフィルタを備える液晶表示装置が提供される。

以下、本発明の実施形態について説明する。

本発明の一実施形態に係るカラーフィルタ用赤色着色組成物は、顔料、バインダー樹脂、モノマー、光重合開始剤、及び有機溶剤を含み、必要に応じて分散助剤、光重合開始剤、増感剤、及びレベリング剤などを含有する。顔料は４０nm以下の平均1次粒径を有するとともに、少なくともジケトピロロピロール系顔料を含み、必要に応じてアントラキノン系赤色顔料、アゾ系黄色顔料などを含有する。

有機溶剤は、溶解度パラメーターが９．０（ｃａｌ/ｃｍ^３）^１/2未満である有機溶剤Ａと、溶解度パラメーターが９．０（ｃａｌ/ｃｍ^３）^１/2以上である有機溶剤Ｂを含むとともに、着色組成物中のそれぞれの質量百分率をＷａ、Ｗｂとしたときの溶剤比率Ｒａｂ＝Ｗｂ／Ｗａが、０≦Ｒａｂ≦０．２５、好ましくは０≦Ｒａｂ≦０．１５、さらに好ましくは０≦Ｒａｂ≦０．１０である。

Ｒａｂが０．２５を超える場合、バインダー樹脂の良溶媒である有機溶剤Ｂが多いため、顔料を分散しているバインダー樹脂が有機溶剤中に溶け出してしまい、分散が不安定化する可能性がある。分散が不安定化すると、顔料が再凝集して顔料粒径が大きくなるため、コントラストの低下や明度の低下、さらには粘度の増加などを招いてしまう。

本実施形態に係るカラーフィルタ用赤色着色組成物では、高明度と高コントラストを両立させるために、顔料平均１次粒径が４０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ〜４０ｎｍの顔料を使用する。これは、平均１次粒径を４０ｎｍ以下にすることで、十分なコントラストを得ることができるためである。

顔料の平均一次粒子径は、透過型電子顕微鏡観察により計測することができる。顔料の平均一次粒子径が４０ｎｍより大きい場合には、カラーフィルタの明度やコントラストが低くなり、５ｎｍより小さい場合には、顔料分散が非常に難しく、着色組成物としての流動性を確保することが困難となる。その結果、カラーフィルタの明度やコントラストが悪化する。なお、ジケトピロロピロール系顔料を用いると、分光特性上、透過率の向上に有利である。

本実施形態に係る赤色着色組成物は、この赤色着色組成物を用いて赤色着色膜を形成し、Ｆ１０光源を使用してＸＹＺ表色系の色度を測定した場合、ｘが０．６４の時のコントラストが１００００以上であることが好ましく、より好ましくは１２０００以上である。コントラストが１００００以上の場合には、液晶表示装置のコントラストが高くなるために、黒表示における光漏れが低減し、優れた視認性が得られる。コントラストが１００００未満では、液晶表示装置のコントラストが低下するために、黒表示時の光漏れが多くなり、優れた視認性の液晶表示装置が得にくくなる。

コントラストは、透明基板上に着色組成物を用いて着色膜を形成し、２枚の偏光板の間に挟み、一方の偏光板側からバックライトを当てて、他方の偏光板を透過した光を輝度計にて測定し、偏光板が平行状態における光の輝度（Ｌｐ）と直交状態における光の輝度（Ｌｃ）の比より算出される。すなわち、コントラストＣは、Ｃ＝Ｌｐ／Ｌｃより算出される。

本実施形態に係るカラーフィルタ用赤色着色組成物は、明度と色相のバランスの点から、赤色着色膜についてＦ１０光源を使用してＸＹＺ表色系の色度を測定した場合、ｘが０．６４の時の色度ｙが０．３０〜０．４０の範囲にあり、明度Ｙ値が２３以上となるように調整することが好ましい。色度ｙが０．３０未満であると、透過率が低くなり、明度を低下させてしまう。一方、色度ｙが０．４０を超えると、色相が黄味にシフトするため、色再現性の高い表示ができなくなる。また、明度Ｙ値が２３未満の場合には、液晶表示装置の輝度を低下させてしまうので好ましくない。

なお、Ｆ１０光源はＪＩＳ規格の代表的な蛍光ランプであり、通常の液晶表示装置のバックライトに使用されている３波長域発光形蛍光ランプに近い分光分布を有する。

本実施形態に係るカラーフィルタ用赤色着色組成物を構成する顔料として、必要に応じてアントラキノン系赤色顔料、アゾ系黄色顔料などを含有することが出来る。アントラキノン系赤色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７７が挙げられ、その優れた耐光性・耐熱性や透明性、着色力のため、好適に用いられる。アゾ系黄色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１、３、１０、１２、１３、１４、１７、５５、８１、８３、９３、９４、９５、９７、１５０、１５４、１６６、１６７、１８０などが挙げられる。中でも、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５０は、優れた耐光性・耐熱性や透明性、着色力のため、特に好適に用いられる。

なお、アゾ系黄色顔料は調色に使用しているが、一般にカラーフィルタ用途では、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１３９などのイソインドリン系顔料、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１３８などのキノフタロン系顔料などが使用される場合が多い。しかしながら、これらの顔料のみを用いた場合には、顔料の粒子形状あるいは分子構造に起因した消偏性が発現するため、高コントラスト化には不利となる。

これら２種の顔料の含有量は、顔料の合計重量を基準（１００重量％）として、アントラキノン系赤色顔料６０重量％以下、アゾ系黄色顔料３０重量％以下であることが好ましく、さらに好ましくは、アントラキノン系赤色顔料５０重量％以下、アゾ系黄色顔料２５重量％以下であるのがよい。アントラキノン系赤色顔料が６０重量％を超える場合には、充分な明度を得ることが困難となる。また、アゾ系黄色顔料の含有量が３０重量％を超える場合には、色相が黄味にシフトし過ぎるため、色再現性は悪化する傾向となる。

ジケトピロロピロール系赤色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ７１、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４、２５５、２６４などが挙げられる。中でも、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４は、優れた耐光性や透明性、着色力のため、特に好適に用いられる。

顔料の一次粒子径を小さくする手段としては、顔料を機械的に粉砕する方法（磨砕法と呼ぶ）、良溶媒に溶解したものを貧溶媒に投入して所望の一次粒子径の顔料を析出させる方法（析出法と呼ぶ）、および合成時に所望の一次粒子径を有する顔料を製造する方法（合成析出法と呼ぶ）などがある。使用する顔料の合成法や化学的性質などにより、個々の顔料について適当な方法を選択して行うことができる。以下にそれぞれの方法について説明する。

磨砕法は、顔料をボールミル、サンドミルまたはニーダーなどを用いて、食塩等の水溶性の無機塩などの磨砕剤およびそれを溶解しない水溶性有機溶剤とともに機械的に混練（以下、この工程をソルトミリングと呼ぶ）した後、無機塩と有機溶剤を水洗除去し、乾燥することにより所望の比表面積の顔料を得る方法である。ただし、ソルトミリング処理により、顔料が結晶成長する場合があるため、処理時に前記水溶性有機溶剤に少なくとも一部溶解する固形の樹脂や後述の分散助剤を加えて、結晶成長を防ぐ方法が有効である。

顔料と無機塩の比率は、無機塩の比率が多くなると顔料の微細化効率は良くなるが、顔料の処理量が少なくなるために生産性が低下する。一般的には、顔料１重量部に対して無機塩を１〜３０重量部、好ましくは２〜２０重量部用いるのが良い。また、水溶性有機溶剤は、顔料と無機塩とが均一な固まりとなるように加えるもので、顔料と無機塩との配合比にもよるが、通常、顔料の５０〜３００重量％の量が用いられる。

磨砕法についてさらに詳細に説明すると、顔料と水溶性の無機塩の混合物に湿潤剤として少量の水溶性有機溶剤を加え、ニーダー等で強く練り込んだ後、この混合物を水中に投入し、ハイスピードミキサーなどで撹拌してスラリー状とする。次に、このスラリーをろ過、水洗して乾燥することにより、所望の一次粒子径の顔料を得ることができる。

析出法は、顔料を適当な良溶媒に溶解させたのち、貧溶媒と混ぜ合わせて、所望の一次粒子径の顔料を析出させる方法で、溶媒の種類や量、析出温度、析出速度などにより一次粒子径の大きさが制御できる。一般的に、顔料は溶媒に溶けにくいため、使用できる溶媒は限られるが、例えば、濃硫酸、ポリリン酸、クロロスルホン酸などの強酸性溶媒または液体アンモニア、ナトリウムメチラートのジメチルホルムアミド溶液などの塩基性溶媒などが知られている。

析出法の代表例としては、酸性溶剤に顔料を溶解させた溶液を他の溶媒中に注入し、再析出させて微細粒子を得るアシッドペースティング法がある。工業的にはコストの観点から硫酸溶液を水に注入する方法が一般的である。硫酸濃度は特に限定されないが、９５〜１００重量％が好ましい。顔料に対する硫酸の使用量は特に限定されないが、少ないと溶液粘度が高くハンドリングが悪くなり、逆に多すぎると顔料の処理効率が低下するため、顔料１重量部に対して３〜１０重量部の硫酸を用いることが好ましい。なお、顔料は完全溶解している必要はない。溶解時の温度は０〜５０℃が好ましく、０℃未満では硫酸が凍結する恐れがあり、かつ溶解度も低くなる。高温すぎると副反応が起こりやすくなる。注入される水の温度は１〜６０℃が好ましく、この温度以上で注入を始めると硫酸の溶解熱で沸騰して作業が危険である。これ以下の温度では凍結してしまう。注入にかける時間は顔料１重量部に対して０．１〜３０分が好ましい。

顔料の一次粒子径の制御は、アシッドペースティング法などの析出法とソルトミリング法などの磨砕法を組み合わせた手法を選択することにより、顔料の整粒度合いを考慮しつつ行うことができ、さらには、このとき分散体としての流動性も確保できることからより好ましい。

ソルトミリング時あるいはアシッドペースティング時には、一次粒子径制御に伴う顔料の凝集を防ぐために、後述の色素誘導体や樹脂型分散剤、界面活性剤などの分散助剤を併用することもできる。また、一次粒子径制御を２種類以上の顔料を共存させた形で行うことにより、単独では分散が困難な顔料であっても安定な分散体として仕上げることもできる。

合成析出法は、顔料を合成すると同時に所望の一次粒子径の顔料を析出させる方法である。しかし、生成した微細化顔料を溶媒中から取り出す場合、顔料粒子が凝集して大きな二次粒子になっていないと一般的な分離法であるろ過が困難になるため、通常、二次凝集が起きやすい水系で合成されるアゾ系等の顔料に適用されている。

さらに、顔料の一次粒子径を制御する手段として、顔料を高速のサンドミル等で長時間分散すること（顔料を乾式粉砕する、いわゆるドライミリング法）により、顔料の一次粒子径を小さくすると同時に分散することも可能である。

本実施形態に係るカラーフィルタ用赤色着色組成物に含まれる顔料担体は、顔料を分散させるものであり、バインダー樹脂、その前駆体であるモノマーまたはそれらの混合物により構成される。バインダー樹脂は、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が８０％以上、好ましくは９５％以上の樹脂であることが好ましい。バインダー樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および活性エネルギー線硬化性樹脂が含まれ、その前駆体には、活性エネルギー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。

顔料担体は、着色組成物中の顔料の合計１００重量部に対して、３０〜７００重量部、好ましくは６０〜４５０重量部の量で用いることができる。また、バインダー樹脂とその前駆体との混合物を顔料担体として用いる場合には、バインダー樹脂は、着色組成物中の顔料の合計１００重量部に対して、２０〜４００重量部、好ましくは５０〜２５０重量部の量で用いることができる。また、バインダー樹脂の前駆体は、着色組成物中の顔料の合計１００重量部に対して、１０〜３００重量部、好ましくは１０〜２００重量部の量で用いることができる。

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、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂などが挙げられる。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、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。

活性エネルギー線硬化性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基など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物やα-オレフィン-無水マレイン酸共重合物など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）アクリレートなどの水酸基を有する（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。

活性エネルギー線照射により硬化して、透明樹脂を生成するモノマーおよびオリゴマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２-ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、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、β-カルボキシエチル（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、１，６-ヘキサンジオールジ（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、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（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、１, ６-ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（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、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレートなど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、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、（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、Ｎ-ビニルホルムアミド、アクリロニトリルなどが挙げられる。これらは、単独または２種類以上混合して用いることができる。

本実施形態に係るカラーフィルタ用赤色着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化するときには、光重合開始剤等が添加される。光重合開始剤としては、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-オンなどのアセトフェノン系化合物、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などのベンゾイン系化合物、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、３，３’，４，４’-テトラ（ｔ-ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、２-クロルチオキサントン、２-メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４-ジイソプロピルチオキサントン、２，４-ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン系化合物、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-ピペロニル-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-トリアジンなどのトリアジン系化合物、１，２-オクタンジオン，１-〔４-（フェニルチオ）-，２-（Ｏ-ベンゾイルオキシム）〕、Ｏ-（アセチル）-Ｎ-（１-フェニル-２-オキソ-２-（４’-メトキシ-ナフチル）エチリデン）ヒドロキシルアミンなどのオキシムエステル系化合物、ビス（２，４，６-トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、２，４，６-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイドなどのホスフィン系化合物、９，１０-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノンなどのキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物などが用いられる。これらの光重合開始剤は１種または２種以上混合して用いることができる。光重合開始剤は、着色組成物中の顔料の合計１００重量部に対して、５〜２００重量部、好ましくは１０〜１５０重量部の量で用いることができる。

上記光重合開始剤は、単独あるいは２種以上混合して用いるか、増感剤として、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４-ジメチルアミノ安息香酸メチル、４-ジメチルアミノ安息香酸エチル、４-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸２-ジメチルアミノエチル、４-ジメチルアミノ安息香酸２-エチルヘキシル、Ｎ，Ｎ-ジメチルパラトルイジン、４，４’-ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’-ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’-ビス（エチルメチルアミノ）ベンゾフェノンなどのアミン系化合物を併用することもできる。これらの増感剤は１種または２種以上混合して用いることができる。増感剤は、着色組成物中の光重合開始剤１００重量部に対して、０．１〜６０重量部の量で用いることができる。

さらに、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、１，４-ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４-ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３-メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２-ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４-ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６-トリメルカプト-ｓ-トリアジン、２-（Ｎ，Ｎ-ジブチルアミノ）-４，６-ジメルカプト-ｓ-トリアジンなどが挙げられる。これらの多官能チオールは、１種または２種以上混合して用いることができる。多官能チオールの含有量は、着色組成物中の顔料の合計１００重量部に対して、０．０５〜１００重量部が好ましく、好ましくは０．１〜６０重量部の量で用いることができる。

本実施形態に係るカラーフィルタ用赤色着色組成物には、顔料を充分に顔料担体中に分散させ、ガラス基板上に乾燥膜厚が０．２〜５μｍとなるように塗布するために、溶剤を用いることができる。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、石油系溶剤などが挙げられ、これらを単独または混合して用いる。溶剤は、着色組成物中の顔料の合計１００重量部に対して、８００〜４０００重量部、好ましくは１０００〜２５００重量部の量で用いることができる。

本実施形態に係るカラーフィルタ用赤色着色組成物は、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、アトライターなどの各種分散手段を用いて、３種の顔料を顔料担体に微細に分散して製造することができる。また、これらの分散を良好とするために、適宜、色素誘導体、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤など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顔料担体および溶剤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。分散助剤は、着色組成物中の顔料の合計１００重量部に対して、０．１〜４０重量部、好ましくは０．１〜３０重量部の量で用いることができる。

色素誘導体は、分散助剤となる他、フィルタセグメント中での顔料の結晶成長、あるいは凝集を抑制する効果を有する。色素誘導体とは、有機色素に置換基を導入した化合物である。有機色素としては、例えば、ジケトピロロピロール系、アゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、ペリノン系、ペリレン系、チオインジゴ系、イソインドリン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、スレン系、金属錯体系などの色素が挙げられる。色素誘導体を構成する有機色素には、一般に色素と呼ばれていないナフタレン系、トリアジン系などの淡黄色化合物も含まれる。

また、置換基としては、下記一般式（１）〜（４）で表される置換基が挙げられる。

式（１）

式（２）

式（３）

式（４）

上記式（１）〜（４）において、Ｘは、-ＳＯ_２-、-ＣＯ-、-ＣＨ_２ＮＨＣＯＣＨ_２-、-ＣＨ_２-または直接結合を表す。ｖは、１〜１０の整数を表す。

Ｒ^４、Ｒ^５は、それぞれ独立に、炭素数１〜３６の置換されていてもよいアルキル基、炭素数２〜３６の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Ｒ4 とＲ5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残基を表す。

Ｒ^６は、炭素数１〜３６の置換されていてもよいアルキル基、炭素数２〜３６の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。

Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜３６の置換されていてもよいアルキル基、炭素数２〜３６の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。

Ｙは、-ＮＲ^１１-Ｚ-ＮＲ^１２-または直接結合を表す。

Ｒ^１１、Ｒ^１２は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜３６の置換されていてもよいアルキル基、炭素数２〜３６の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。

Ｚは、炭素数１〜３６の置換されていてもよいアルキレン基、炭素数２〜３６の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。

Ｐは、下記式（５）で示される置換基または式（６）で示される置換基を表す。

Ｑは、水酸基、アルコキシル基、式（５）で示される置換基または式（６）で示される置換基を表す。なお、式（５）および式（６）において、Ｘ、Ｒ^４〜Ｒ^１０、ｖは、式（１）〜（３）におけるＸ、Ｒ^４〜Ｒ^１０、ｖと同じである。

式（５）

式（６）

これらの色素誘導体は、単独で、または２種以上を混合して用いられ、顔料の合計１００重量部に対して５〜４０重量部、好ましくは１０〜３０重量部の量で用いることが好ましい。この下限を下回ると、顔料の結晶成長、あるいは凝集を抑制する効果が小さくなり、この上限を超えると、得られる赤色着色組成物の流動性が保てない傾向となる。

樹脂型顔料分散剤としては、リシノール酸や１,２-ヒドロキシステアリン酸の縮合物、塩基性高分子化合物、酸基を含む共重合体、脂肪酸エステル類、脂肪族ポリアミン／ポリエステルグラフト重合体、ポリエチレン／ポリプロピレン付加重合体等を用いることができる。

界面活性剤としては、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ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のアルカリ塩、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、ジ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、これらを単独または２種以上を混合して用いることができる。

本実施形態に係るカラーフィルタ用赤色着色組成物には、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、また、透明基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤などの密着向上剤を含有させることもできる。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、亜リン酸塩などが挙げられる。

シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリス（β-メトキシエトキシ）シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニルシラン類、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどの（メタ）アクリルシラン類、β-（３，４-エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β-（３，４-エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、β-（３，４-エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β-（３，４-エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのエポキシシラン類、Ｎ-β（アミノエチル）γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ-β（アミノエチル）γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ-β（アミノエチル）γ-アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ-フェニル-γ-アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノシラン類、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのチオシラン類などが挙げられる。

本実施形態に係る赤色着色組成物は、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の形態で調製することができる。着色レジストは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または活性エネルギー線硬化性樹脂と、モノマーと、光重合開始剤と、溶剤とを含有する組成物中に、前記３種の顔料を分散させたものである。前記３種の顔料は、着色組成物の全固形分量を基準（１００重量％）として、合計して５〜７０重量％の割合で含有されることが好ましい。より好ましくは、２０〜５０重量％の割合で含有され、その残部は、顔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。

赤色着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタなどの手段にて、５μｍ以上の粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子、より好ましくは０．５μｍ以上の粗大粒子、さらに好ましくは０．２μｍ以上の粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。

図１は、以上説明した赤色着色組成物を用いて赤色画素を形成した液晶表示装置用カラーフィルタの構成例を示し、透明基板１上にブラックマトリクス２が設けられ、このブラックマトリクス２により区画された領域に、赤色画素３Ｒ、緑色画素３Ｇ、及び青色画素３Ｂの３色のフィルタセグメントが形成されている。赤色画素３Ｒは、以上説明した赤色着色組成物を用いて形成され、緑色画素３Ｇ及び青色画素３Ｂ公知の緑色及び青色着色組成物を用いて形成される。

透明基板としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、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。また、ガラス板や樹脂板の表面には、液晶パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫などからなる透明電極が形成されていてもよい。

各色フィルタセグメントの形成は、例えば、印刷法、フォトリソグラフィー法等により行うことができる。

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。

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０．２〜１０μｍとなるように塗布する。塗布膜を乾燥させる際には、減圧乾燥機、コンベクションオーブン、ＩＲオーブン、ホットプレートなどを使用してもよい。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する。その後、同様の操作を他色について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。さらに、着色レジスト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。

着色組成物の現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウムなど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など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。現像処理方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法などを適用することができる。なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジストを塗布し、乾燥した後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂などを塗布し、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。

本実施形態に係るカラーフィルタは、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。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あるいは転写胴の表面に、あらかじめフィルタセグメントを形成しておき、このフィルタセグメントを所望の透明基板に転写させる方法である。

透明基板あるいは反射基板上に各色フィルタセグメントを形成する前に、あらかじめブラックマトリックスを形成しておくと、液晶表示パネルのコントラストを一層高めることができる。ブラックマトリックスとしては、クロムやクロム／酸化クロムの多層膜、窒化チタンなどの無機膜や、遮光剤を分散した樹脂膜を用いることもできる。また、前記の透明基板あるいは反射基板上に薄膜トランジスター（ＴＦＴ）をあらかじめ形成しておき、その後にフィルタセグメントを形成することもできる。ＴＦＴ基板上にフィルタセグメントを形成することにより、液晶表示パネルの開口率を高め、輝度を向上させることができる。

本実施形態に係るカラーフィルタ上には、必要に応じてオーバーコート膜や柱状スペーサー、透明導電膜、液晶配向膜などが形成される。

図２は、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタを備えた液晶表示装置の概略断面図である。図２に示す液晶表示装置４は、液晶ＴＶ用のＴＦＴ駆動型液晶表示装置の典型例であって、離間対向して配置された一対の透明基板５および６を備え、それらの間には、液晶（ＬＣ）が封入されている。

液晶（ＬＣ）は、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane switching）、ＶＡ（Vertical Alignment）、ＯＣＢ（Optically Compensated Ｂirefringence）等の液晶配向モードに応じて配向される。

第１の透明基板５の内面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレイ７が形成されており、その上には例えばＩＴＯからなる透明電極層８が形成されている。透明電極層８の上には、配向層９が設けられている。また、透明基板５の外面には、位相差フィルムを構成に含む偏光板１０が形成されている。

他方、第２の透明基板６の内面には、本発明のカラーフィルタ１１が形成されている。

カラーフィルタ１１を構成する赤色、緑色および青色のフィルタセグメントは、ブラックマトリックス（図示せず）により分離されている。

カラーフィルタ１１を覆って、必要に応じて透明保護膜（図示せず）が形成され、さらにその上に、例えばＩＴＯからなる透明電極層１２が形成され、透明電極層１２を覆って配向層１３が設けられている。また、透明基板６の外面には、偏光板１４が形成されている。なお、偏光板１０の下方には、三波長ランプ１５を備えたバックライトユニット１６が設けられている。

以下に、本発明の実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例における「部」および「％」とは、「重量部」および「重量％」をそれぞれ表す。また、顔料の記号はカラーインデックスナンバーを示し、例えば、「ＰＲ２５４」は「Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４」を、「ＰＹ１５０」は「Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５０」を表す。

以下の製造例に使用した色素誘導体を下記表１に示す。

ａ）微細化顔料の製造
なお、顔料の平均一次粒子径は、次のようにして求めた。

透過型電子顕微鏡（日本電子社製「ＪＥＭ-１２００ＥＸ」）を用いて、５万倍での観察試料中の全顔料粒子の一次粒子径を計測し、その平均値を平均一次粒子径とした。なお、粒子形状が球状でない場合は、長径と短径を計測し、（長径＋短径）／２により求められる値を粒子径とした。

[製造例１]
ジケトピロロピロール系赤色顔料ＰＲ２５４（チバスペシャリティケミカルズ社製「イルガフォアレッドＢ-ＣＦ」）１００部、色素誘導体（Ｄ-１）１０部、粉砕した食塩１０００部、およびジエチレングリコール１２０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、６０℃で１０時間混練した。この混合物を温水２０００部に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、微細化顔料（Ｒ-１）を得た。得られた顔料の平均粒子径は２５ｎｍであった。

[製造例２]
アントラキノン系赤色顔料ＰＲ１７７（チバスペシャリティケミカルズ社製「クロモフタルレッドＡ２Ｂ」）１００部、色素誘導体（Ｄ-２）８部、粉砕した食塩７００部、およびジエチレングリコール１８０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、７０℃で４時間混練した。この混合物を温水４０００部に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、微細化顔料（Ｒ-２）を得た。得られた顔料の平均粒子径は３０ｎｍであった。

次に、実施例および比較例で用いたアクリル樹脂溶液を以下のようにして調製した。樹脂の分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ）により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量である。

ｂ）アクリル樹脂溶液（Ｐ）の調製
反応容器にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（以降PGMAｃ）３７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でメタクリル酸２０．０部、メチルメタクリレート１０．０部、ｎ-ブチルメタクリレート５５．０部、２-ヒドロキシエチルメタクリレート１５．０部、および２，２’-アゾビスイソブチロニトリル４．０部の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。

滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル１．０部をシクロヘキサノン５０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、アクリル樹脂の溶液を得た。アクリル樹脂の重量平均分子量は、約４００００であった。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ＰＧＭＡｃを添加してアクリル樹脂溶液（P）を調製した。

ｃ）顔料分散体の調製
下記表２に示す組成の混合物を均一に撹拌混合し、直径１ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル（アイガージャパン社製「ミニモデルＭ-２５０ＭＫII」）で３時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して各種顔料分散体を得た。下記表２には各顔料分散体中の顔料の含有率も併記した。

Ｒ-３：ＰＲ２５４、チバスペシャリティケミカルズ社製、「イルガフォアレッドＢ-ＣＦ、平均一次粒子径７０ｎｍ」
Ｒ-４：ＰＲ１７７、チバスペシャリティケミカルズ社製、「クロモフタルレッドＡ２Ｂ、平均一次粒子径８０ｎｍ」
Ｙ-1：ＰＹ１５０、ランクセス社製、「Ｅ４ＧＮ-ＧＴ、平均一次粒子径４０ｎｍ」
ｄ）赤色着色組成物の調製
[実施例１]
下記に示す組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルターで濾過して赤色着色組成物ＲＲ−１を得た。

顔料分散体（ＰＲ−１）５０．０質量部
顔料分散体（ＰＲ−２）２．５質量部
アクリル樹脂溶液（Ｐ）１０．０質量部
トリメチロールプロパントリアクリレート
（大阪有機化学工業（株）製ビスコート＃295）３．２質量部
光重合開始剤（チバガイギー社製
「イルガキュア−３７９」）２．１質量部
光増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）０．２質量部
ＰＧＭＡｃ４２．０質量部
[実施例２〜５、比較例１〜６]
顔料分散体、着色組成物中に用いる樹脂に、下記表３に記載の顔料分散体と樹脂を用いた以外は実施例１と同様にして着色組成物ＲＲ−２〜ＲＲ−１１を得た。

ＥＥＰ：３−エトキシプロピオン酸エチル
ＰＭ：プロピレングリコールモノメチルエーテル
[保存安定性評価]
上記表３に示した各赤色着色組成物の保存安定性を以下のようにして評価した。

すなわち、はじめに、赤色着色組成物の粘度とコントラストを測定した。粘度は東機産業株式会社製ＴＶＥ−２２ＬＴ型粘度計を用いて測定した。このときの測定値をそれぞれ初期粘度Ｖｉ、初期コントラストＣＲｉとした。

次に、赤色着色組成物を遮光されたガラス瓶に充填した。充填量はガラス瓶の容積の９０％とした。赤色着色組成物を充填してガラス瓶を１０℃で保管し、３０日後と６０日後、９０日後に粘度とコントラストを測定した。３０日後と６０日後、９０日後に粘度をそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３とし、３０日後と６０日後、９０日後にコントラストをそれぞれＣＲ１、ＣＲ２、ＣＲ３とした。

得られた保存後の粘度、コントラストから初期粘度、初期コントラストからの変化率を算出した。３０日後と６０日後、９０日後の粘度の変化率をＲＶ１、ＲＶ２、ＲＶ３とし、粘度の変化率ＲＶｎ＝Ｖｎ／Ｖｉ（ｎ＝１〜３）で計算した。そして、変化率が０．９０以上１．１０以下である場合を○、０．８５以上０．９０未満または１．１０を超えて１．１５以下である場合を△、０．８５未満または１．１５を超える場合を×とした。コントラストについても同様に、３０日後と６０日後、９０日後のコントラストの変化率をＲＣＲ１、ＲＣＲ２、ＲＣＲ３とした。そして、変化率が０．９５以上である場合を○、０．９０以上０．９５未満である場合を△、０．９０未満の場合を×とした。

その結果を下記表４に示す。

［着色組成物の塗膜の作製］
上記表３に示した着色組成物をスピンコート法によりガラス基板に塗工した後、クリーンオーブン中で、７０℃で２０分間プリベークした。次いで、この基板を室温に冷却した後、超高圧水銀ランプを用い、紫外線を露光した。次に、この基板を２３℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し、風乾した。その後、クリーンオーブン中で、２３０℃で６０分間ポストベークを行い、赤色塗膜を得た。乾燥塗膜の膜厚は、いずれも１．８μmであった。

[色度およびコントラストの測定]
赤色着色組成物を硬化後の色度ｘが０．６４（Ｆ１０光源）となるように、スピンコート法によりガラス基板に塗布し、７０℃で２０分乾燥した後、超高圧水銀ランプを用いて紫外線を露光した。その後、この基板を２３０℃で１時間熱処理をして、赤色着色膜を得た。

この赤色着色膜について、顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ-ＳＰ１００」）を用いて、Ｆ１０光源での色度（Ｙ，ｘ，ｙ）を測定した。また、赤色着色膜を形成した基板の両側に偏光板を重ね、偏光板が平行時の輝度（Ｌｐ）と直交時の輝度（Ｌｃ）との比、Ｌｐ／Ｌｃをコントラストとして算出した。輝度は、色彩輝度計（トプコン社製「ＢＭ-５Ａ」）を用い、２°視野の条件で測定した。測定した結果を下記表５に示す。

上記表４及び表５から、次のことがわかる。

実施例１〜実施例５では、顔料の粒径が４０ｎｍ以下であり、有機溶剤比率Ｒａｂが０〜０．２５の範囲内であるため、保存安定性は、９０日後でも粘度及びコントラストのいずれにおいても変化がなかった。また、粒径が４０ｎｍ以下の顔料を使用していることから１００００以上の高いコントラストが得られた。更に、全顔料の９５％がジケトピロロピロール系顔料であるＰＲ２５４であるため、明度Ｙ値も高い値が得られた。

これに対し、比較例１では顔料粒径が８０ｎｍと４０ｎｍ以上であるため、コントラストが低かった。また、比較例２ではジケトピロロピロール系顔料を含まないため、明度が低かった。更に、比較例３〜６では、有機溶剤比率Ｒａｂが０．２５より大きいため、保存安定性が悪かった。特に有機溶剤比率Ｒａｂが０．６５である比較例４では、コントラストの低下が顕著であった。また、溶解度パラメータが大きいＰＭを含む比較例５と比較例６では、粘度変化も大きくなった。

本発明の一実施形態に係るカラーフィルタを示す概略断面図である。本発明の一実施形態に係るカラーフィルタを備えた液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。

符号の説明

１・・・透明基板、２・・・ブラックマトリックス、３・・・着色画素、４・・・液晶表示装置、５,６・・・透明基板、７・・・ＴＦＴアレイ、８，１２・・・透明電極、９，１３・・・配向層、１０,１４・・・偏光板、１１・・・カラーフィルタ、１５・・・三波長ランプ、１６・・・バックライトユニット。

Claims

顔料、バインダー樹脂、モノマー、光重合開始剤、及び有機溶剤を含む赤色着色組成物であって、前記顔料は４０ｎｍ以下の平均１次粒径を有するとともに、少なくともジケトピロロピロール系顔料を含み、前記有機溶剤は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと、シクロヘキサノンを含むとともに、着色組成物中のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びシクロヘキサノンの質量百分率をＷａ、Ｗｂとしたときの溶剤比率Ｒａｂ＝Ｗｂ／Ｗａが、０．０６≦Ｒａｂ≦０．２５であることを特徴とする赤色着色組成物。
前記赤色着色組成物を用いて形成された赤色着色膜のＸＹＺ表色系の色度を、Ｆ１０光源を使用して測定した場合、ｘが０．６４の時の色度ｙが０．３０〜０．４０の範囲にあり、明度Ｙ値が２３以上であり、前記赤色着色膜を２枚の偏光板の間に挟み、一方の偏光板側からバックライトの光を照射して、他方の偏光板を透過した光を輝度計にて測定し、偏光板が平行状態における光の輝度（Ｌｐ）と直交状態における光の輝度（Ｌｃ）の比より算出したコントラストＣ（Ｃ＝Ｌｐ／Ｌｃ）が、１００００以上であることを特徴とする請求項１に記載の赤色着色組成物。
前記ジケトピロロピロール系顔料がＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４であることを特徴とする請求項１又は２に記載の赤色着色組成物。
透明基板上に、少なくとも赤色画素、緑色画素及び青色画素を配置したカラーフィルタにおいて、前記赤色画素が、請求項１〜３のいずれかに記載の赤色着色組成物からなる赤色着色膜を硬化してなることを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。
請求項４に記載のカラーフィルタを備えることを特徴とする液晶表示装置。