JP2006053453A - 赤色カラーフィルタ用着色組成物及びカラーフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】優れた色再現性、色分解性、及び高透過率を有するカラーフィルタ及び赤色カラーフィルタ用着色組成物を提供すること。
【解決手段】着色組成物が赤色顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、黄色顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含有し、顔料配合の比率（重量％）が、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４は５〜７０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１は１０〜５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９は３〜５０であること。赤色フィルタセグメントに該着色組成物を用いること。
【選択図】図１

Description

本発明は、カラー液晶ディスプレイなどのディスプレイや、デジタルカメラ、ビデオカメラ、コピー機、スキャナーなどの撮像管素子に装着されるカラーフィルタ、及びカラーフィルタ用着色組成物に関する。

カラー液晶ディスプレイ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、コピー機、スキャナーなどのディスプレイや撮像管素子に装着されるカラーフィルタは、一般的にガラス基板や固体撮像管素子上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色や、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の補色などの色を微細なフィルタセグメントとして設けることにより製造されている。

カラーフィルタの製造方法には、色素に染料を使った染色法、染料分散法や、顔料を使った顔料分散法、印刷法、電着法などがある。このうち染色法、あるいは染色分散法は色素が染料であることから、耐熱性や耐光性にやや劣る欠点がある。よってカラーフィルタの色素としては耐熱性や耐光性に優れる顔料が用いられ、製造方法としては形成方法の精度や安定性から顔料分散法を用いる場合が多い。

顔料分散法は、透明樹脂中に色素である顔料粒子を分散させたものに感光剤や添加剤などを混合・調合することによってカラーレジスト化し、このカラーレジストを基板上にスピンコーターなどの塗布装置により塗膜に形成し、アライナーやステッパー等によりマスクを介して選択的に露光を行い、アルカリ現像、熱硬化処理をすることによりパターニングし、この操作を繰り返すことによって微細なフィルタセグメントで構成されるカラーフィルタを作製する方法である。

要求される色特性を得るためには、２種類以上の顔料を用いて、調色することが一般的である。そして、赤色については主顔料にＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、２０８、２２４、２５４等が用いられている（例えば、特許文献１〜４参照）。しかしながら、特に主顔料にＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４を用いた場合５７０ｎｍ〜５９０ｎｍ波長の吸収帯から透過帯へ移行する立ち上がり特性は良好であるが、５２０ｎｍ〜５４０ｎｍ波長領域に好ましくない透過ピークがある。またＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、２２４については、５０％透過率の波長がやや長波長側にシフトしていることと、立ち上がり特性が緩く、また６００ｎｍ〜６３０ｎｍにおけるピーク透過率が低くなる欠点がある。そのため、これらの赤色顔料を単独で用いた場合、色純度に問題があった。
特開平９−３２５２０９号公報 特開平１０−１３０５４７号公報 特開２０００−８９０２５号公報 特開２００１−５１１１２号公報

本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、優れた色再現性、色分解性、及び高透過率を有する赤色カラーフィルタ用着色組成物及びカラーフィルタを提供することを
課題とするものである。

本発明は、赤色顔料として、少なくともＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含有し、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の顔料配合の比率（重量％）が、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４は５〜７０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１は１０〜５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９は３〜５０であることを特徴とする赤色カラーフィルタ用着色組成物である。

また、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つの緑色フィルタセグメント、および少なくとも１つの青色フィルタセグメントを具備し、少なくとも１つの赤色フィルタセグメントは、請求項１記載の赤色カラーフィルタ用着色組成物を用いて形成されたことを特徴とするカラーフィルタである。

また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタにおいて、前記赤色フィルタセグメントの膜厚が０．５〜２．５μｍの範囲である際に、その分光透過率特性が４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が３％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が８０％以上であることを特徴とするカラーフィルタである。

本発明は、赤色顔料として、少なくともＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含有し、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の顔料配合の比率（重量％）が、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４は５〜７０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１は１０〜５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９は３〜５０である赤色カラーフィルタ用着色組成物であるので、優れた色再現性、色分解性、及び高透過率を有する赤色カラーフィルタ用着色組成物となる。

また、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つの緑色フィルタセグメント、および少なくとも１つの青色フィルタセグメントを具備し、少なくとも１つの赤色フィルタセグメントは、請求項１の赤色カラーフィルタ用着色組成物を用いて形成されたカラーフィルタであり、赤色フィルタセグメントの膜厚が０．５〜２．５μｍの範囲である際に、その分光透過率特性が４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が３％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が８０％以上であるので、優れた色再現性、色分解性、及び高透過率を有するカラーフィルタとなる。

以下に、好ましい実施の形態を挙げて本発明の赤色カラーフィルタ用着色組成物について詳細に説明するが、本発明の赤色カラーフィルタの製造方法は特に限定されるものではない。顔料分散法、印刷法、電着法等が適用できるが、ここでは一般的に多く用いられる顔料分散法を用いた場合について具体的に説明する。

本発明の赤色カラーフィルタ用着色組成物（以降、着色組成物と称す）は、赤色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を用いている。
前述したようにＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４は５２０ｎｍ〜５４０ｎｍ波長領域に好ましくない透過ピークがあるが、そのＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４にＣ．Ｉ．ピグメ
ントレッド４８：１と、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９にて調色することでＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４の特性である、５７０ｎｍ〜５９０ｎｍ波長の吸収帯から透過帯へ移行する立ち上がり特性を保持したまま、５２０ｎｍ〜５４０ｎｍ波長領域の好ましくない透過ピークを抑えることができる。つまり４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が３％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が８０％以上である優れた色分離性及び高透過率を併せ持つ赤色カラーフィルタを提供できる。

また、これらの顔料配合の比率（重量％）は、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４が１〜９０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１が１〜５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９が１〜５０であるのが好ましく、更に好ましくはＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４が５〜７０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１が１０〜５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９が３〜５０である。

本発明の着色組成物に含まれる顔料を分散させる顔料担体は、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物により構成される。透明樹脂は、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、これらを単独で、または２種以上混合して用いることができる。
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。

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、ポリスチレン樹脂、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（ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ）、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、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、フェノール樹脂等が挙げられる。

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物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物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。

モノマー、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、ポリ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、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、アクリロニトリル等が挙げられ、これらを単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。

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、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−オン等のアセトフェノン系光重合開始剤、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重合開始剤、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重合開始剤、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重合開始剤、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−トリアジン等のトリアジン系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤等が用いられる。

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が、増感剤として、α−アシロキシエステル、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。

本発明の着色組成物（顔料分散法における着色レジスト）は、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整することができる。着色レジストは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または感光性樹脂とモノマーを含む顔料担体中に顔料を分散させたものであり、顔料または２種以上の顔料からなる顔料組成物を、必要に応じて光開始剤と共に、顔料担体中に、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、アトライタ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。また、本発明の着色組成物は、数種類の顔料を別々に顔料担体に分散したものを混合して製造することもできる。

顔料を顔料担体中に分散する際には、適宜、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤等の分散助
剤を用いることができる。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。

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、顔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顔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。

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。

本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、下記に示す式（１）の塩基性基、式（２）の塩基性基、式（３）の塩基性基および式（４）の塩基性から選ばれる少なくとも１つの塩基性基（以下、「特定の塩基性基」ということがある）を有する、顔料誘導体、アントラキノン誘導体、トリアジン誘導体またはアクリドン誘導体から選ばれる少なくとも一種の誘導体を含有することが好ましい。
上記特定の塩基性基を有する誘導体の含有量は、顔料を基準として、好ましくは０．００１〜４０重量％、さらに好ましくは１〜２５重量％である。

上記式（１）〜（４）において、Ｘは、−ＳＯ₂ −、−ＣＯ−、−ＣＨ₂ ＮＨＣＯＣＨ₂ −、−ＣＨ₂ −または直接結合を表し、ｎは、１〜１０の整数を表し、Ｒ₁ およびＲ₂ 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もしくは置換されていてもよいフェニル基を表すか、またはＲ₁ とＲ₂ とが結合して更なる窒素、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形成し、Ｒ₃ 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し、Ｒ₄ 、Ｒ₅ 、Ｒ₆ およびＲ₇ は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜３
６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し、Ｙは、−ＮＲ₈ −Ｚ−ＮＲ₉ −または直接結合を表し、Ｒ₈ およびＲ₉ 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し、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し、Ｒは、下記式（５）で示される置換基、または下記式（６）で示される置換基を表し、Ｑは、水酸基、アルコキシル基、下記式（５）で示される置換基または下記式（６）で示される置換基を表す。

特定の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、ペリノン系玩弄、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、金属錯体系顔料が挙げられる。また、後述する、着色組成物に用いられる顔料でもよい。
また、特定の塩基性基を有するアントラキノン誘導体および特定の塩基性基を有するアクリドン誘導体を構成するアントラキノンおよびアクリドンは、メチル基、エチル基等のアルキル基、アミノ基、ニトロ基、水酸基、またはメトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、または塩素等のハロゲン等の置換基を有していてもよいアントラキノンおよびアクリドンである。

また、特定の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。

特定の塩基性基を有する顔料誘導体、アントラキノン誘導体およびアクリドン誘導体は、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、アントラキノンまたはアクリドンに、下記式（７）〜（１０）で表される置換基を導入した後、該置換基と反応して一般式（１）〜（４）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。

有機顔料がアゾ系顔料である場合は、一般式（１）〜（４）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、特定の塩基性基を有するトリアジン誘導体も、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（１）〜（４）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。

特定の塩基性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。

本発明の着色組成物には、顔料を充分に顔料担体中に分散させ、ガラス基板等の透明基板上に乾燥膜厚が０．２〜２．５μｍ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。

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。
顔料は、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、顔料は、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、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。

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。

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つの緑色フィルタセグメント、および少なくとも１つの青色フィルタセグメントを具備し、ここで、少なくとも１つの赤色フィルタセグメントは、本発明の赤色カラーフィルタ用着色組成物を用いて形成される。
赤色フィルタセグメントは、その膜厚を０．２〜２．５μｍの範囲で形成することができるが、好ましい顔料濃度を保ちつつ適切な分光特性を得るためには厚みが０．５〜２．５μｍであることが好ましく、最も好ましくは０．７〜２．３μｍの範囲である。

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、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を用いることができる。青色着色組成物には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等の紫色顔料を併用することができる。

また、緑色フィルタセグメントは、通常の緑色着色組成物を用いて形成することができる。緑色着色組成物は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７等の緑色顔料を用いて得られる組成物である。緑色着色組成物には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、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９８、１９９、２１３、２１４等の黄色顔料を併用することができる。

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、例えば、赤色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。

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０．２〜５μｍ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て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。

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、上記着色レジストを塗布乾燥後、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。

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。

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、実施例中、「部」とは「重量部」を意味する。
まず、実施例に用いたアクリル樹脂溶液の製造例、顔料のソルトミリング処理例および顔料分散体の製造例について説明する。

（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４０，０００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。

（黄色ソルトミリング処理顔料の製造）
黄色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ ｙｅｌｌｏｗ １３９、ＢＡＳＦ社製「パリオトールエローＤ１８１９」）２５０ｇ、塩化ナトリウム７００ｇ、マレイン酸樹脂（荒川化学社製「マルキード Ｎｏ．３００２」、酸価：１００）１０７ｇおよびポリエチレングリコール３００ｇ（東京化成社製）１６０ｇをステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所
社製）に仕込み、３時間混練した。次にこの混合物を約３リットルの温水に投入し、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た後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及び溶剤を除き、６０℃の熱風オーブンで約２４時間乾燥して「Ｐ．Ｙ．１３９ソルトミリング処理顔料」を得た。

（赤色顔料分散体の製造）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μmのフィルタで濾過し、赤色顔料分散体（「Ｐ．Ｒ．２５４分散体」）を作製した。
Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ ｒｅｄ ２５４（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ（株）社製「クロモフタールレッドＢ−ＣＦ」） ８．０部
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部
（黄色顔料分散体の製造）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μｍのフィルタで濾過し、黄色顔料分散体（「Ｐ．Ｙ．１３９ソルトリミング処理品分散体」）を作製した。
Ｐ．Ｙ．１３９ソルトミリング処理顔料 ８．０部
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部
（赤色ソルトミリング処理顔料の製造）
ソルトミリング処理顔料の製造のパリオトールエローＤ１８１９の代わりにＣ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ ｒｅｄ４８：１（東洋インキ製造（株）社製「リオノールレッド２ＢＦＧ３３００」）を用いて、ソルトミリング処理顔料の製造例と同様の方法で「Ｐ．Ｒ．４８：１ソルトミリング処理顔料」を作製した。

（赤色顔料分散体の製造）
得られた「Ｐ．Ｒ．４８：１ソルトミリング処理顔料」を用い、下記の組成で混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μmのフィルタで濾過し、赤色顔料分散体（「Ｐ．Ｒ．４８：１ソルトミリング処理品分散体」）を作製した。
Ｐ．Ｒ．４８：１ソルトミリング処理顔料 ８．０部
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部

＜実施例＞
上記、得られた「Ｐ．Ｒ．２５４分散体」、「Ｐ．Ｙ．１３９ソルトリミング処理品分散体」、及び「Ｐ．Ｒ．４８：１ソルトミリング処理品分散体」を用いて、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．６μｍのフィルタで濾過して、赤色レジストを得た。
Ｐ．Ｒ．２５４分散体 ３０．０部
Ｐ．Ｙ．１３９ソルトミリング処理品分散体 １２．０部
Ｐ．Ｒ．４８：１ソルトミリング処理品分散体 １８．０部
アクリル樹脂溶液 １０．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート ３．０部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光重合開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」） １．８部
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」） ０．２部
シクロヘキサノン ２５．０部
＜比較例１＞
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．６μｍのフィルタで濾過して、赤色レジストを得た。
Ｐ．Ｒ．２５４分散体 ３６．０部
Ｐ．Ｙ．１３９ソルトミリング処理品分散体 ２１．０部
Ｐ．Ｒ．４８：１ソルトミリング処理品分散体 ３．０部
アクリル樹脂溶液 １０．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート ３．０部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光重合開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」） １．８部
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」） ０．２部
シクロヘキサノン ２５．０部
＜比較例２＞
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．６μｍのフィルタで濾過して、赤色レジストを得た。
Ｐ．Ｒ．２５４分散体 ３６．０部
Ｐ．Ｙ．１３９ソルトミリング処理品分散体 ２４．０部
アクリル樹脂溶液 １０．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート ３．０部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光重合開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」） １．８部
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」） ０．２部
シクロヘキサノン ２５．０部
実施例により得られたカラーレジストをスピンコーターでガラス基板に塗布し、乾燥、露光後、現像し、再度乾燥して膜厚１．０μｍの本発明のカラーフィルタを得た。得られたカラーフィルタの透過率を顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて、分光透過率の測定をしたところ、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域において透過率は３％以下であり、５０％透過波長は５８３ｎｍ、６００ｎｍにおける透過率は９３％であり、Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ ｒｅｄ ２５４特有の５２０ｎｍ〜５４０ｎｍ波長領域における好ましくないピークが無い、色純度の高い赤色カラーフィルタを得ることができた。結果を表１及び図１に示す。

比較例１、比較例２により得られたカラーレジストを用いて、実施例と同様にしてカラーフィルタを得た。得られたカラーフィルタの透過率を顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて、分光透過率の測定をした。

比較例１により得られたカラーレジストを用いたカラーフィルタは、４５０ｎｍにおける透過率が１．５％、５３０ｎｍにおける透過率が３．９％、５６０ｎｍにおける透過率が１．０％であり、５０％透過波長は５８２ｎｍ、６００ｎｍにおける透過率は８６．０％であった。また、比較例２により得られたカラーレジストを用いたカラーフィルタは、４５０ｎｍにおける透過率が０．７％、５３０ｎｍにおける透過率が４．５％、５６０ｎ
ｍにおける透過率が１．１％であり、５０％透過波長は５８２ｎｍ、６００ｎｍにおける透過率は８６．０％となった。この結果得られた分光カーブはＣ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ ｒｅｄ ２５４特有の５２０ｎｍ〜５４０ｎｍ波長領域における好ましくないピークが存在する分光となった。結果を表１及び図１に示す。

以上のことから明らかなように、本発明のカラーフィルタの赤色フィルタセグメントの５２０ｎｍから５４０ｎｍの波長領域における分光透過率は比較例１、比較例２のカラーフィルタと比較して大幅に低減しており、本発明によって色分離の良い分光透過率を有するカラーフィルタが得られたことか判る。

本発明の赤色カラーフィルタ用着色組成物は、赤色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１と、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含有した着色組成物を使用することで、カラー液晶ディスプレイ、カラー撮像管素子等に用いられる優れた色再現性、優れた色分解性を有するカラーフィルタに適用できる。

実施例及び比較例１、２の分光透過率の説明図である。

Claims (3)

1. 赤色顔料として、少なくともＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含有し、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の顔料配合の比率（重量％）が、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４は５〜７０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１は１０〜５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９は３〜５０であることを特徴とする赤色カラーフィルタ用着色組成物。
2. 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つの緑色フィルタセグメント、および少なくとも１つの青色フィルタセグメントを具備し、少なくとも１つの赤色フィルタセグメントは、請求項１記載の赤色カラーフィルタ用着色組成物を用いて形成されたことを特徴とするカラーフィルタ。
3. 前記赤色フィルタセグメントの膜厚が０．５〜２．５μｍの範囲である際に、その分光透過率特性が４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が３％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が８０％以上であることを特徴とする請求項２記載のカラーフィルタ。

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