JPH0894826A - インク組成物及びそれを用いて作製するカラーフィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】特定のアンスラキノン系化合物又はトリフェニ
ルメタン系化合物を含むことを特徴とするインクジェッ
ト方式によるカラーフィルター作製用インク組成物 【効果】特定のアンスラキノン系化合物又はトリフェニ
ルメタン系化合物を含むインク組成物を用い、インクジ
ェット方式によりカラーフィルターを製造することによ
り安価で品位の高いカラーフィルターが得られる様にな
った。しかもこのインク組成物は化学的、物理的な安定
性が高く、高純度である点が特徴である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示デバイス、色
分解デバイス、及びセンサ−等に用いられる光学特性の
優れたカラ−フィルタ−の作製に用いるインク組成物及
びインクジェット方式で作製するカラーフィルターに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶表示素子や固体撮像素子
をカラー化するために、赤・緑・青、或は黄・マゼンタ
・シアンの３原色カラーフィルターを組み合わせる方法
がとられている。これらカラーフィルターを形成する方
法としては幾つかあるが、最も基本的な方法はいわゆる
染色法である。この染色法によるカラ−フィルタ−の製
法は、基体となるガラスやシリコンウエハなどの表面に
ストライプ状あるいはモザイク状等（パタ−ンという）
の薄膜状の透明なカチオン性基を有する合成樹脂の皮膜
またはゼラチン、カゼイン、グル−等の蛋白質系天然高
分子物質の皮膜を設けて被着色皮膜とし、これを染料を
用いて染色（着色）することを基本原理としている。カ
ラ−フィルタ−の具体的な製造プロセスとしては次の３
つの方式が知られている。

【０００３】（１）着色すべき皮膜を基体表面に設けた
後、マスクを介して露光、現像して得られるパタ−ンを
染色して着色層を形成する。次いで非着色性の保護コ−
ト皮膜を全面に設け、この上に上記と同様な操作により
第２の着色すべき皮膜を設ける。以下、必要によって着
色層を逐次積層形成させる。

【０００４】（２）着色すべき皮膜を基体表面に設けた
後、マスクを介して露光、現像して得られるパタ−ンを
染色して着色層を形成した後、タンニン酸などで染料の
固着兼防染処理を施す。同様な操作により第２の着色す
べき皮膜を設ける。以下必要によって着色層を同一基体
表面上に形成させる。

【０００５】（３）着色すべき皮膜（被着色皮膜）を基
体表面に設ける。その上にポジレジストの層を設けた
後、マスクを介して露光、現像してパタ−ン状に露出し
た被着色皮膜を染色し、次いでポジレジスト層を剥離し
て着色部を形成する。ポジレジスト層を設ける以降の操
作を繰り返し、同一被着色皮膜を複数の色に所望のパタ
−ン状に染め分ける。

【０００６】上記のようなプロセスで製造されるカラ−
フィルタ−は、特殊なものを除き通常原色系３原色であ
るＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）または補色系３原色で
あるＹ（黄）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、（Ｍは
省略されることもある）に着色された着色層を有してい
る。カラ−フィルタ−に要求される最も重要な特性は光
学特性であり、各着色層の分光特性が最終製品の価値を
大きく支配することになる。

【０００７】また、カラ−フィルタ−を装着した液晶表
示装置を製造する工程で行われる熱処理、例えば、透明
電極層を設けるためのスパッタリング工程に対して、ま
た最終製品として使用時に加えられる光に対して高度の
耐性を有し、所定の光学特性が損なわれることがあって
はならない。また当然のことながら適用される染料は水
に対して良好な溶解性と溶解度を有し、酸性の染色浴中
で長期間安定でなくてはならない。更に、固着処理を必
要とする工程を伴う場合には固着処理効果の優れること
が要求される。

【０００８】ところで、ゼラチン、カゼイン、グル−等
の蛋白質系高分子物質はカチオン性基を有しているの
で、水溶性のアニオン性の染料によって染色（着色）さ
れる。またこれらに代えて光硬化型の合成樹脂基材を用
いる場合には、樹脂成分中にカチオン性基を保持せしめ
ることにより、蛋白質系天然高分子物質と同様に水溶性
のアニオン性染料で染色されるようになる。

【０００９】上記の様に染色法は極めて微細なカラーパ
ターンを自由に形成できるという特徴を有しているが、
染色する色の数に応じた回数のフォトリソグラフィー工
程、染色工程、洗浄・固着工程等の製造工程が多く複雑
であり、製造中のゴミ付着等による歩留まり低下をおこ
す危険も多い。又、着色濃度は染色樹脂膜の膜厚にほぼ
比例するため膜厚の変動が色むらとなって製品の品質を
低下させる。染色の順序によっては他の色の汚染・脱離
等による色むらがおこる場合もある。さらに、液晶表示
素子メーカーからは、カラーフィルター製造の工程数を
減らし歩留まりを向上させてより安価に作る方法が強く
要望されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、基板上に高
染色性の感光性樹脂薄膜を形成し、該薄膜層にインクジ
ェット法により染料液を選択的に噴射して所望の着色パ
ターンを形成し、固着処理してカラーフィルターを得る
のに適したインク組成物とそれを用いて製造したカラー
フィルターを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決する為の手段】本発明者等は前記した様な
課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至っ
た。即ち本発明は （１）遊離酸として、下記式（１）

【００１２】

【化５】

【００１３】（式（１）中、Ｘ及びＹは、独立に、水素
原子もしくは下記式（２）

【００１４】

【化６】

【００１５】（式（２）中、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ は、独立
に、水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜
６のアルコキシ基、ハロゲン原子、スルホン酸基、ヒド
ロキシアルキル基又はアルコキシアルキル基を表し、Ｒ
₄ は水素原子、スルホン酸基、下記式（ａ）又は下記式
（ｂ）

【００１６】

【化７】

【００１７】（式中、Ｒ₁₀、Ｒ₁₁、Ｒ₁₂は独立に、水素
原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜６のアル
コキシ基、ハロゲン原子、スルホン酸基、ヒドロキシア
ルキル基、アルコキシアルキル基を表し（但しＸ及びＹ
のどちらか一方は水素原子以外の基である）、ｋは１〜
４の整数を表し、ｊは１又は２を表す）を表す）で示さ
れる基を表し、ｎは０又は１を表し、ｍは１又は２を表
し、ＭはＨを表す。）で示されるアンスラキノン系化合
物の少なくとも一つ、又は一般式（３）

【００１８】

【化８】

【００１９】（式（３）中、Ｒ₅ は水素原子、炭素数１
〜５のアルキル基又はハロゲン原子を表し、Ｒ₆ 、
Ｒ₇ 、Ｒ₈ 、Ｒ₉ は、独立に水素原子、置換基を有して
いてもよい炭素数１〜５のアルキル基、置換基を有して
いてもよいフェニル基又は置換基を有していてもよいベ
ンジル基をそれぞれ表し、Ｍは前記と同じ意味を表
す。）で示されるトリフェニルメタン系化合物の少なく
とも一つを含むことを特徴とするインク組成物、（２）
上記（１）に記載の化合物の少なくとも一つを含むこと
を特徴とするカラーフィルター作製用インク組成物、
（３）上記（１）に記載の化合物の少なくとも一つを含
むことを特徴とするインクジェット方式によるカラーフ
ィルター作製用インク組成物、（４）上記（１）に記載
のインク組成物を用いて、インクジェット方式で着色製
造されたカラーフィルター、に関する。

【００２０】上記式（２）のＲ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ におい
て、及び上記式（２）のＲ₄ のＲ₁₀、Ｒ₁₁、Ｒ₁₂におい
て、炭素数１〜５のアルキル基としては、例えばメチル
基、エチル基、イソプロピル基、ｎ−プロピル基、イソ
ブチル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基等
があげられる。炭素数１〜６のアルコキシ基としては、
例えばメトキシ基、エトキシ基、イソプロピルオキシ
基、ｎ−プロピルオキシ基、イソブチルオキシ基、ｎ−
ブチルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ
基、ヘキシルオキシ基等があげられる。ハロゲン原子と
しては、例えばフッソ原子、塩素原子、臭素原子、沃素
原子等があげられる。ヒドロキシアルキル基としては、
例えばヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒド
ロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基、ヒドロキシペ
ンチル基等のヒドロキシ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅）アルキル基があ
げられる。アルコキシアルキル基としては、例えばメト
キシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル
基、ブトキシメチル基、ペントキシメチル基、メトキシ
エチル基、エトキシエチル基、メトキシプロピル基、メ
トキシブチル基、エトキシペンチル基等の（Ｃ₁ 〜
Ｃ₅ ）アルコキシ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅）アルキル基があげられ
る。

【００２１】上記式（２）のＲ₁ 、Ｒ₂ 及びＲ₃ におい
て、好ましいものは、例えばＲ₁ が炭素数１〜５のアル
キル基であり、Ｒ₂ が炭素数１〜５のアルキル基、スル
ホン酸基、ヒドロキシ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル基、ハロ
ゲン原子、（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルコキシ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）ア
ルキル基であり、Ｒ₃ が炭素数１〜５のアルキル基、ハ
ロゲン原子である。上記式（２）のＲ₄ の式（ａ）のＲ
₁₀において、好ましいものは、例えば水素原子、スルホ
ン酸基、炭素数１〜６のアルコキシ基、（Ｃ₁〜Ｃ₅ ）
アルコキシ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル基である。又、同じ
く式（ｂ）のＲ₁₁、Ｒ₁₂において、好ましいものは、例
えばＲ₁₁が水素原子、スルホン酸基、ハロゲン原子であ
り、Ｒ₁₂が水素原子、ハロゲン原子である。又、上記式
（２）のＲ₄ において、好ましいものは、例えば水素原
子、スルホン酸基、Ｒ₁₀が水素原子、スルホン酸基、炭
素数１〜６のアルコキシ基、（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルコキシ
（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル基である式（ａ）の基、Ｒ₁₁が
水素原子、スルホン酸基、ハロゲン原子であり、Ｒ₁₂が
水素原子、ハロゲン原子である式（ｂ）の基である。

【００２２】上記式（１）のＸ、Ｙ、ｎの好ましい組み
合わせは、例えば次のとおりである。即ち、ｎが０の場
合（アンスラキノン骨格にスルホン酸基が結合していな
い場合）、Ｘ、Ｙのいずれもが式（２）の置換基を有す
るもの、好ましくはいずれもが同じ置換基を有するもの
がよい。この場合、Ｒ₄ は水素原子、スルホン酸基であ
り、ｍは１がよい。Ｒ₁ 、Ｒ₂ 及びＲ₃ は、Ｒ₄ がスル
ホン酸基の場合、そのいずれもが炭素数１〜５のアルキ
ル基、Ｒ₁ 、Ｒ₂ が炭素数１〜５のアルキル基でありＲ
₃ がハロゲン原子、Ｒ₁ 、Ｒ₃ が炭素数１〜５のアルキ
ル基でありＲ₂がヒドロキシ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル
基、Ｒ₁ が炭素数１〜５のアルキル基でありＲ₂ 、Ｒ₃
がハロゲン原子、Ｒ₁ が炭素数１〜５のアルキル基であ
りＲ₂ が（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルコキシ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アル
キル基でありＲ₃ がハロゲン原子であるものがよい。
又、Ｒ₄ が水素原子の場合、Ｒ₁ 、Ｒ₃ が炭素数１〜５
のアルキル基でありＲ₂ がスルホン酸基であるものがよ
い。

【００２３】ｎが１の場合（アンスラキノン骨格の２位
にスルホン酸基が結合している場合）、Ｘ、Ｙのいずれ
か一方が水素原子で他方が式（２）の置換基であるも
の、又はＸ、Ｙのいずれもが式（２）の置換基であるも
のがよい。Ｘ、Ｙのいずれか一方が水素原子で他方が式
（２）の置換基である場合、式（２）のＲ₁ 、Ｒ₂ 及び
Ｒ₃ は、そのいずれもが炭素数１〜５のアルキル基、又
はＲ₁ 、Ｒ₃ が炭素数１〜５のアルキル基でありＲ₂ が
ハロゲン原子であるものがよい。又、式（２）のＲ
₄ は、Ｒ₁₀が水素原子、スルホン酸基、炭素数１〜６の
アルコキシ基、（Ｃ₁〜Ｃ₅ ）アルコキシ（Ｃ₁ 〜
Ｃ₅ ）アルキル基である式（ａ）の基、Ｒ₁₁が水素原
子、スルホン酸基、ハロゲン原子であり、Ｒ₁₂が水素原
子、ハロゲン原子である式（ｂ）の基を有するものでｍ
が１のものがよい。この場合、式（ａ）において、Ｒ₁₀
がスルホン酸基のとき、その置換位置はカルボニル基に
対しｍ−位かｐ−が好ましく、又Ｒ₁₀が炭素数１〜６の
アルコキシ基、（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルコキシ（Ｃ₁ 〜
Ｃ₅ ）アルキル基のときはｍ−位が好ましい。又、式
（ｂ）において、Ｒ₁₁が水素原子のとき、Ｒ₁₂が水素原
子のものがよい。又、Ｒ₁₁がハロゲン原子のとき、Ｒ₁₂
が水素原子でｋは４のものがよい。又、Ｒ₁₁がスルホン
酸基のとき、Ｒ₁₂が水素原子、ハロゲン原子でｋは１、
ｊは２のものがよい。Ｒ₁₁の置換位置は２位と３位、Ｒ
₁₂の置換位置は１位と４位が好ましい。次に、Ｘ、Ｙの
いずれもが式（２）の置換基である場合、式（２）のＲ
₁ 、Ｒ₂ 及びＲ₃ はそのいずれもが炭素数１〜５のアル
キル基であり、Ｒ₄ はＲ₁₀がスルホン酸基でありｊが１
である式（ａ）の基であるものがよい。スルホン酸基の
置換位置はカルボニル基に対しｍ−位かｐ−位が好まし
い。

【００２４】遊離酸として上記式（１）で示される化合
物は水溶性塩とすることができる。結合しうる水溶性塩
の対イオンとしては、例えばＮａ、Ｋ、Ｌｉ等のアルカ
リ金属イオン、ＮＨ₄ 等の無機アンモニウムイオン、Ｎ
Ｈ₃ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＨ、ＮＨ₂ （ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＨ）₂
叉はＮＨ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＨ）₃ 等の、モノ、ジ又はト
リ（ヒドロキシ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル）アンモニウム
イオン等の有機アンモニウムイオンがあげられる。

【００２５】本発明で使用される一般式（１）で示され
る化合物の遊離酸もしくは水溶性塩の具体例としては、
例えば次のものがあげられる。

【００２６】

【化９】

【００２７】

【化１０】

【００２８】

【化１１】

【００２９】

【化１２】

【００３０】

【化１３】

【００３１】

【化１４】

【００３２】

【化１５】

【００３３】一般式（３）のＲ₅ において、炭素数１〜
５のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、
イソプロピル基、ｎ−プロピル基、イソブチル基、ｎ−
ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基等があげられる。
ハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、
臭素原子、ヨウ素原子等があげられる。Ｒ₆ 、Ｒ₇ 、Ｒ
₈ 、Ｒ₉ の置換基を有していてもよい炭素数１〜５のア
ルキル基における置換基としては、例えばヒドロキシ
基、スルホン酸基、カルボキシル基、シアノ基、メトキ
シ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の（Ｃ
₁ 〜Ｃ₅ ）アルコキシ基等があげられ、置換基を有して
いてもよいフェニル基、ベンジル基における置換基とし
ては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプ
ロピル基、ブチル基、ｔーブチル基、ペンチル基等の
（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル基、フッ素原子、塩素原子、臭
素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、スルホン酸基、
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、
ｔ―ブトキシ基、ヘキシルオキシ基等の（Ｃ₁ 〜Ｃ₆ ）
アルコキシ基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピ
ル基等のヒドロキシ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル基、メトキ
シエチル基、エトキシエチル基、エトキシプロピル基、
ブトキシエチル基等の（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルコキシ（Ｃ₁
〜Ｃ₅ ）アルキル基、２―ヒドロキシエトキシ基等のヒ
ドロキシ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルコキシ基、２―メトキシエ
トキシ基、２―エトキシエトキシ基（Ｃ₁〜Ｃ₅ ）等の
アルコキシ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルコキシ基、２―スルホエ
チル基、カルボキシエチル基、シアノエチル基等があげ
られる。Ｒ₆ 、Ｒ₇ 、Ｒ₈ 、Ｒ₉ の置換基を有していて
もよい炭素数１〜５のアルキル基としては、例えばメチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｔ―ブチル
基、ヘキシル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロ
ピル基、２―スルホエチル基、カルボキシエチル基、シ
アノエチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、
エトキシプロピル基、ブトキシエチル基等があげられ
る。

【００３４】上記式（３）のＲ₅ において、好ましいも
のとしては、例えば水素原子、炭素数１〜５のアルキル
基、ハロゲン原子等があげられる。その置換位置はフェ
ニル基に結合している炭素原子に対し２位が好ましい。
Ｒ₆ において、好ましいものとしては、例えば炭素数１
〜５のアルキル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプ
ロピル基等のヒドロキシ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル基、シ
アノエチル基等のシアノ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル基、メ
トキシエチル基、エトキシエチル基、エトキシプロピル
基、ブトキシエチル基等の（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルコキシ
（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル基等があげられる。Ｒ₇ におい
て、好ましいものとしては、例えばスルホニルベンジル
基、シアノエチル基等のシアノ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル
基等があげられる。Ｒ₈ において、好ましいものとして
は、例えば水素原子、炭素数１〜５のアルキル基等があ
げられる。Ｒ₉ において、好ましいものとしては、例え
ば炭素数１〜５のアルキル基、置換基として（Ｃ₁ 〜Ｃ
₆ ）アルコキシ基、（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルコキシ（Ｃ₁ 〜
Ｃ₅ ）アルキル基を有するフェニル基等があげられる。

【００３５】上記式（３）のＲ₅ 、Ｒ₆ 、Ｒ₇ 、Ｒ₈ 、
Ｒ₉ の好ましい組み合わせとしては、例えば次のとおり
である。即ち、Ｒ₆ が炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ₇
がスルホニルベンジル基、Ｒ₈ が水素原子、Ｒ₉ が（Ｃ
₁ 〜Ｃ₆ ）アルコキシフェニル基の場合、Ｒ₅ は水素原
子、炭素数１〜５のアルキル基、ハロゲン原子である。
又、Ｒ₅ が水素原子、Ｒ₇ がスルホニルベンジル基、Ｒ
₈ 、Ｒ₉ のいずれもが炭素数１〜５のアルキル基の場
合、Ｒ₆ は炭素数１〜５のアルキル基、ヒドロキシ（Ｃ
₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル基、（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルコキシ（Ｃ
₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル基である。又、Ｒ₅ が炭素数１〜５
のアルキル基、Ｒ₆ がシアノ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅）アルキル
基、Ｒ₇ がスルホニルベンジル基、Ｒ₈ が水素原子の場
合、Ｒ₉ は（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルコキシ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）ア
ルキルフェニル基である。更に、Ｒ₅が水素原子、Ｒ₆
が（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルコキシ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル
基、Ｒ₇がシアノ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル基、Ｒ₈ は水
素原子の場合、Ｒ₉ は（Ｃ₁ 〜Ｃ₆ ）アルコキシフェニ
ル基である。尚、スルホニルベンジル基におけるスルホ
ニル基はベンジル基のｍ−位に結合したものが好まし
い。

【００３６】遊離酸として上記式（３）で示される化合
物は水溶性塩とすることができる。水溶性塩の対イオン
としては、例えばＮａ、Ｋ、Ｌｉ等のアルカリ金属イオ
ン、ＮＨ₄ 等の無機アンモニウムイオン、ＮＨ₃ ＣＨ₂
ＣＨ₂ ＯＨ、ＮＨ₂ （ＣＨ₂ＣＨ₂ ＯＨ）₂ 叉はＮＨ
（ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＨ）₃ 等の、モノ、ジ又はトリ（ヒド
ロキシ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル）アンモニウムイオン等
の有機アンモニウムイオンがあげられる。

【００３７】本発明で使用される一般式（３）で示され
る化合物の遊離酸もしくは水溶性塩の具体例としては、
例えば次のものがあげられる。

【００３８】

【化１６】

【００３９】

【化１７】

【００４０】

【化１８】

【００４１】本発明のインク組成物の液媒体としては、
少なくとも水または好ましくはイオン交換水と、親水性
有機溶剤とを含有した液媒体が用いられる。ここで親水
性有機溶剤は不乾性剤としての効果を有しており乾燥に
より固形物の発生を防止する役目を持つものであり、か
つインク組成物の粘度調整の役目も持ち、且つ式（１）
又は（３）で示す色素の溶解を妨げないものを選択しな
ければならない。

【００４２】親水性有機溶剤としては、例えばエタノー
ル、ブタノール等のアルコール類、ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレング
リコール類、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ブチレングリコール等のアルキレングリコール類、
メチルセルソルブ、エチルセルソルブ等のアルキルセル
ソルブ類、グリセリン、Ｎ―メチル―２―ピロリドン、
１，３―ジメチル―２―イミダゾリジノン等の含窒素複
素環式ケトン類等の一種以上を必要によりこれらを混合
し、液媒体成分として使用することができる。インク組
成物中の上記親水性有機溶剤の含有量は、一般にはイン
ク組成物全重量に対して重量％で０〜５０％、好ましく
は３〜４０％、より好ましくは５〜２５％の範囲で含有
させるのが好ましい。

【００４３】本発明のインク組成物においては、組成物
中において色素が析出しないように溶解助剤を添加する
ことができる。そのような溶解助剤の例としては尿素や
ε―カプロラクタム等があげられる。これら溶解助剤
は、必要により例えば組成物中に重量％で１〜３０％、
好ましくは１〜２０％含有させるのがよい。本発明に使
用する色素は前記式（１）又は（３）の構造のものであ
るが、一般に塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム等の無機
塩がこれらの色素合成時に混入してくる。更には一般の
水中に含有されるカルシウムイオン、マグネシウムイオ
ン等も微量ながら混入してくる。これらの無機成分は色
素の溶解度及び貯蔵安定性を著しく悪くするばかりでな
く、プリンターヘッドの腐食・摩耗の原因ともなるの
で、除去することが好ましい。これらの無機塩を除去す
るために限外濾過法、逆浸透法、イオン交換法等の方法
が利用され、無機塩類を出来るだけ除去することが望ま
しい。少なくとも色素に対し、１重量％以下にする必要
があるが、好ましくは０．５重量％以下、より好ましく
は０．１重量％以下である。

【００４４】無機塩類を除去した後、希釈または濃縮に
より所望の色素濃度とするが、本発明のインク組成物は
１〜４０重量％の色素分を含有することができ、実際上
は５〜３５重量％が好ましい。このような成分から調製
された後、ゴミ・異物・その他不純物を除去するために
セルロース系の濾過助剤を使って液濾過をし、次にメン
ブランフィルターで精密濾過をするのが好ましい。メン
ブランフィルターでの精密濾過は孔径の異なるフィルタ
ーを用いて２回以上行うことが好ましく、例えば孔径１
ミクロンのメンブランフィルターで精密濾過をし、更に
孔径０．４５ミクロンのメンブランフィルターで精密濾
過をするのが好ましい。

【００４５】前述した様に混合、調製された本発明のイ
ンク組成物は、種々の特性の中でも特に安定性、長期保
存性に優れ、吐出オリフィスを目詰まりさせない等の点
で特徴がある。尚、インク組成物の安定剤（ポリアクリ
ル酸ソーダ例えば日本化薬（株）製のカヤキレーターＣ
―１０００等）や防菌・防カビ剤（例えば武田薬品
（株）製のデルトップ等）を添加する場合は、精密濾過
をする前の段階で添加するとよい。

【００４６】本発明のカラーフィルターを製造するに
は、例えば次のようにすればよい。即ち、後述する方法
で蛋白質系天然高分子物質を用いスピンコート法等で塗
膜を形成するか、高染色性の感光性樹脂をメチルセルソ
ルブアセテート等の溶剤に溶解し、スピンコート法等の
方法により該感光性樹脂液を基板にコートし、乾燥後露
光して該感光性樹脂を硬化させる。感光性樹脂薄膜の膜
厚は０．２〜５μｍが好ましく、特に０．５〜１．５μ
ｍが好ましい。感光性樹脂薄膜は所定のパターンをマス
クを介して露光しても良いし、パターンを設けず前面露
光して硬化させても良い。パターンを設ける場合はパタ
ーンの間隙にブラックマトリクスとして隔壁を作っても
良い。

【００４７】こうして得られる感光性樹脂薄膜の所定の
場所に、インクジェット法、バブルジェット法等の方式
で、本発明のインキ組成物を所定量付着させる。インク
ジェット法による着色は、１色毎でも多色同時でも良
い。着色後に７０〜１８０℃のホットプレート又はオー
ブンで３〜１５分間加熱乾燥処理を行う。その後色素の
溶出を防止するため、タンニン酸と吐酒石水溶液中で固
着処理を行い洗浄する。さらに、カラーフィルター層を
保護する目的で、透明な保護層を着色薄膜上全面にコー
ティングすることも出来る。

【００４８】本発明に用いられる基板としては、無色透
明な板であれば特に制限はなく、例えばガラス、ポリエ
ステル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリエ
ーテルスルホン等の板があげられる。その厚さは０．５
〜１．５ｍｍ程度がよい。

【００４９】本発明における着色すべき皮膜としてのゼ
ラチン、カゼイン、グル−等の蛋白質系天然高分子物質
について説明する。ゼラチンはコラ−ゲンを水と煮沸し
て非可逆的に水溶性に変えた動物性蛋白質で、動物の
骨、皮膚、腱等を原料とし、水と煮沸して抽出される。
またカゼインは乳汁の主成分をなす燐蛋白である。これ
らの天然蛋白質の水溶液に重クロム酸アンモニウム等の
重クロム酸塩を添加し、スピンコ−ト法、ロ−ラ−コ−
ト法等でガラス等の基材上に均一に塗布した後紫外線を
照射すると塗布層が硬化し、水不溶性の皮膜が形成され
る。

【００５０】また、本発明に用いられる被着色材料とし
てのカチオン性基を有する合成樹脂の例としては側鎖に
光反応可能な不飽和基と第４級アンモニウム塩基とを有
するポリマ−と光重合開始剤及び溶剤より成る樹脂組成
物、あるいはカルコン基、ケイ皮酸基、アジド基、スチ
ルバゾ−ル基、エポキシ基等の光架橋基を予めポリマ−
中に導入したカチオン性基含有ポリマ−を水または有機
溶媒に溶解させた樹脂組成物、あるいは含窒素モノマ−
を必須構成成分の一つとして重合して得たポリマ−に光
架橋剤、例えばジアゾ化合物、アジドあるいはジアジド
化合物を添加し有機溶媒で希釈した樹脂組成物等が挙げ
られる。この様な光反応性樹脂組成物を基材表面に塗布
し紫外線等の活性光線の照射によって硬化し皮膜を得
る。本発明のカラーフィルターを得るのに適した樹脂組
成物の具体例としては、例えばＣＦＲ６３３Ｌ１（日本
化薬（株）製）、ＣＦＲ―３（日本化薬（株）製）、Ｃ
ＦＲ―５（日本化薬（株）製）、Ｒ―１０２（日本化薬
（株）製）、ＪＤＳ―５０９（日本合成ゴム（株）製）
等があげられる。

【００５１】本発明のインク組成物は、そのまま、又は
所望の濃度に希釈して、インキ液としてインクジェット
染色装置に装填されて使用される。インキ液中の染料濃
度は０．５〜２０％が良く、特に好ましいのは３〜１０
％である。本発明のインク組成物の希釈溶剤としては、
例えば水又は水と混合し得る有機溶剤水溶液が使われ
る。有機溶剤としては、メチルアルコール、エチルアル
コール、ブチルアルコール、メチルセルソルブ、エチル
セルソルブ、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ジエチレングリコール
モノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチル
エーテル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられる。尚、インキ
液を調製する際、一般式（１）又は（３）で示される染
料以外の染料を添加混合することも可能である。一般式
（１）又は（３）で示される染料以外の染料としては、
例えば酸性染料、直接染料、反応染料等があげられる
が、酸性染料が好ましい。

【００５２】一般式（１）又は（３）で示される化合物
は例えば、次の方法によって製造される。即ち一般式
（１）で示されるアンスラキノン系化合物の合成方法
は、公知の合成方法でロイコキニザリンより誘導される
下記式（４）の化合物又は式（５）のブロマミン酸誘導
体を出発原料として以下の方法で製造される。

【００５３】

【化１９】

【００５４】（式中、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ 、Ｍは前記と同
じ意味を表す。） 式（４）の化合物を出発原料として用いた場合、式
（４）のアントラキノン化合物に対して３〜１００倍量
（重量比）の０〜３０％の発煙硫酸中、０〜８０℃の温
度で０．５〜１０時間程度反応させてスルホン化する
か、式（５）の化合物を出発原料として用いた場合は、
特公昭６０―５８２６０に記載された方法に準じて合成
でき、式（５）のブロマミン酸誘導体と末端にヒドロキ
シアルキル基をもつ化合物を反応させることにより得ら
れる。この反応は通常酸性媒体中、好ましくは濃硫酸中
で、１０〜５０℃、５〜３０時間というような反応条件
で行われる。

【００５５】次に一般式（３）で示されるトリフェニル
メタン系化合物の合成方法は、一般的なトリフェニルメ
タン系酸性染料の公知の合成により得られる。即ち塩基
性染料ことにＮ―ベンジル基を含む染料の直接スルホン
化，ベンジルアニリンスルホン酸又はベンザルデヒドス
ルホン酸との縮合，テトラアルキルアミノベンズヒドロ
ールとナフタリン又はナフトールスルホン酸との縮合等
により合成される。縮合反応に用いる溶媒としては、水
又はアルコール類やセルソルブ系の水性有機溶媒が用い
られ、８０℃〜１５０℃、５〜３０時間というような反
応条件で行われる。

【００５６】一般式（１）又は（３）の化合物の水溶性
塩は、得られたスルホン酸の水溶液に、水溶性塩に対応
する塩基、例えばＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＬｉＯＨ等のアル
カリ金属水酸化物、アンモニア、有機アミン（例えば、
ＮＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＨ、ＮＨ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＨ）₂
叉はＮ（ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＨ）₃ 等の、モノ、ジ又はトリ
（ヒドロキシ（Ｃ₁ 〜Ｃ₅ ）アルキル）アミン）を添加
して中和し、次いで相当するカチオン成分の塩にて塩析
することにより得られる。

【００５７】次に、一般式（１）又は（３）で示される
化合物の具体的合成例を以下に述べる。尚、文中、部及
び％とあるのは重量基準である。 （合成例１）下記式（６）で表される化合物２．２部
を、９５％濃硫酸３０部中に溶解し撹伴下ベンゾイルア
ミノヒドロキシメタン０．８部を３０℃以下で徐徐に添
加し、１０〜３０℃の温度で２４時間反応する。反応物
を氷水３００部中にあけ、生成した沈澱物を濾別する。
その後、濾別した沈澱物を水１００部中に懸濁させ、１
０％水酸化ナトリウム水溶液によりＰＨ値を７．０〜
８．０に調整して完溶させ、塩化ナトリウムにて塩析す
る。得られた結晶を濾別し、６０℃で乾燥してＮｏ．１
１の化合物２．７部を得た。

【００５８】

【化２０】

【００５９】（合成例２）水４７．６部中に、エチルベ
ンジルアニリンスルホン酸２０．０部添加し、１０％苛
性水溶液にてＰＨ値を４．５前後に調整し、５０℃の温
度でｐ―クロルベンズアルデヒド４．８部を添加して９
８〜１０５℃の温度で２６時間反応する。放冷後、８０
℃前後で生成した結晶を濾別、乾燥して式（８）の化合
物２３．７部を得る。次に式（８）の化合物１０．５部
を水８０部中に懸濁し、炭酸ナトリウム２．１部にてＰ
Ｈ値を８．５〜８．８として液濾過をし、得られた濾液
に氷を加え温度を１０℃前後とする。次に重クロム酸ナ
トリウム１．７部、蓚酸３．７部、濃硫酸１．５部より
なる水溶液２５部を滴下して酸化する。１０〜２０℃で
１〜２時間反応後、塩化ナトリウムにて塩析し、生成し
た結晶を濾別する。次いで得られた結晶を水５０部中に
懸濁し、フェネチジン１０．３部を添加して温度９８〜
１０４℃で８時間反応後、濃塩酸４５部にて酸析する。
得られた結晶を乾燥して、Ｎｏ．２７の化合物１０．５
部を得た。

【００６０】

【化２１】

【００６１】（合成例３）ブタノール１０６部中に、ロ
イコキニザリン３７．２部、２，４―キシリジン６０．
８部、ホウ酸１８．７５部を添加し、溶媒を留去しなが
ら１３５〜１４０℃の温度で１０時間反応する。次いで
得られた反応物を酢酸中に溶解し、臭素にてブロム化し
て、式（１０）の化合物９８．０部を得る。式（１０）
の化合物５．０部を濃硫酸３０部中に、温度１０℃以下
で添加し、３０％発煙硫酸を除々に加えながらスルホン
化反応を行う。反応終了後、氷水中に反応液を注加し、
析出する結晶を濾別、水洗、乾燥してＮｏ．２の化合物
６．２部を得る。

【００６２】

【化２２】

【００６３】次に、実施例により本発明を具体的に説明
するが、本発明がこれらの実施例のみに限定するもので
はない。尚、文中、部及び％とあるのは重量基準であ
る。 実施例１ Ｎｏ．１１の化合物６部含む反応液のＰＨを６〜８に調
整した後濾過し不溶物を除去する。次に逆浸透法により
脱塩し無機塩類を色素に対し０．５％以下とし、この液
に２部のε−カプロラクタム、１部のカヤキレーターＣ
−１０００、０．３部のデルトップを添加する。この液
を再度液濾過した後、孔径１ミクロンのメンブランフィ
ルターで更に０．４５ミクロンのメンブランフィルター
で精密濾過をし、イオン交換水（０．４５ミクロンのメ
ンブランフィルターで濾過をしたもの：以下同様）で総
量が１００部となるように調整し、本発明のインクジェ
ットプリント方式のカラーフィルター用インク組成物を
得た。本実施例により得たカラーフィルター用インク組
成物は、常温及び低温（−５℃）において一カ月以上良
好な安定性を示した。

【００６４】実施例２ Ｎｏ．２１の化合物５部含む反応液のＰＨを６〜８に調
整した後濾過し不溶物を除去する。次に逆浸透法により
脱塩し無機塩類を色素に対し０．５％以下とし、この液
に２部のＮ―メチル―ピロリドン、１部のカヤキレータ
ーＣ−１０００、０．３部のデルトップを添加する。こ
の液を再度液濾過した後、孔径１ミクロンのメンブラン
フィルターで更に０．４５ミクロンのメンブランフィル
ターで精密濾過をし、イオン交換水で総量が１００部と
なるように調整し、本発明のインクジェットプリント方
式のカラーフィルター用インク組成物を得た。本実施例
により得たカラーフィルター用インク組成物は、常温及
び低温（−５℃）において一カ月以上良好な安定性を示
した。

【００６５】実施例３ 可染性感光性樹脂液ＣＦＲ−３（日本化薬（株）製）１
００部とシランカップリング剤ＫＢＭ６０３（信越化学
工業（株）製）０．０５部を混合する。これをスピンコ
ート法によりガラス板上にコートし、１１０℃で３分間
乾燥後、ベルトコンベア式ＵＶ照射機を通して全面露光
し硬化させる。露光量は約１５０ｍＪ／ｃｍ² であっ
た。こうして形成した被染色薄膜を有するガラス基板
を、光学処方により精確に位置決めを行ってインクジェ
ットプリンターにセットする。実施例１に記載の青色の
インク組成物（Ｎｏ．１１の化合物の４％水溶液）を
０．２μｍのメンブランフィルターを通し染色液として
インクジェットで噴射して、該被染色薄膜の青色に着色
すべき部分に付着させる。これを１５０℃に加熱したホ
ットプレート上で１０分間加熱乾燥する。次に染料固着
処理として、水１リットル中にタンニン３ｇ、吐酒石１
ｇ，酢酸３ｇを含む溶液中に、染色したガラス基板を浸
漬し、７０℃で７分間処理した後、水洗し１３０℃で１
０分間乾燥して青色のパターンを配したカラーフィルタ
ーを得た。こうして得られた青色のカラーフィルターは
約１５０μｍのほぼ正方形のパターンであり、従来のい
わゆる染色法で形成したカラーフィルターと同等の性能
を有している。

【００６６】実施例４ 可染性感光性樹脂液ＣＦＲ−３（日本化薬（株）製）１
００部とシランカップリング剤ＫＢＭ６０３（信越化学
工業（株）製）０．０５部を混合する。これをスピンコ
ート法によりガラス板上にコートし、１１０℃で３分間
乾燥後、ベルトコンベア式ＵＶ照射機を通して全面露光
し硬化させる。露光量は約１５０ｍＪ／ｃｍ² であっ
た。こうして形成した被染色薄膜を有するガラス基板
を、光学処方により精確に位置決めを行ってインクジェ
ットプリンターにセットする。実施例２に記載の青色の
インク組成物（Ｎｏ．２１の化合物の４％水溶液）を
０．２μｍのメンブランフィルターを通し染色液として
インクジェットで噴射して、該被染色薄膜の緑色に着色
すべき部分に付着させる。これを１５０℃に加熱したホ
ットプレート上で１０分間加熱乾燥する。次に染料固着
処理として、水１リットル中にタンニン３ｇ、吐酒石１
ｇ，酢酸３ｇを含む溶液中に、染色したガラス基板を浸
漬し、７０℃で７分間処理した後、水洗し１３０℃で１
０分間乾燥して青色のパターンを配したカラーフィルタ
ーを得た。こうして得られた青色のカラーフィルターは
約１５０μｍのほぼ正方形のパターンであり、従来のい
わゆる染色法で形成したカラーフィルターと同等の性能
を有している。

【００６７】実施例５ 常法によって形成されたブラックストライプを有するガ
ラス基板上に水溶性ナイロン樹脂とスチルバゾリウム系
樹脂との混合物からなる感光性樹脂を１μｍの厚膜にス
ピンナーで回転塗布し、９０℃で１５分間乾燥後、ガラ
ス面から全面露光した。続いて水中に２分間浸漬して現
像後、基板上にブラックストライプを有する可染性樹脂
膜を得た。このガラス基板を実施例３と同様にインクジ
ェットプリンターにセットし、実施例１に記載のインク
組成物を用いて、インクジェットで噴射してカラーフィ
ルターを形成した。

【００６８】実施例６〜３４ 前述した合成法によりＮｏ．１〜Ｎｏ．２９の化合物を
合成し、実施例１〜５に準じて水性インク組成物を作製
し、これを用いてインクジェット方式でカラーフィルタ
ーを作製した。表・１〜５に、用いた色素の構造とその
含有重量％、添加剤組成（有機溶剤及び／又は溶解助剤
の種類とその含有重量％）、及び着色皮膜の色相、着色
皮膜上での透過極大波長λ_Tmax（ｎｍ）を示した。尚、
表中ＥＧはエチレングリコール、ＤＧはジエチレングリ
コール、ＴＧはトリエチレングリコール、ＰＥＧはポリ
エチレングリコール、ＰＧはプロピレングリコール、Ｍ
Ｅはメチルセルソルブ、ＥＥはエチルセルソルブ、ＮＭ
ＰはＮ―メチルピロリドン、ＣＲはε―カプロラクタム
を意味する。

【００６９】

【表１】 表１ 実施例 化合物Ｎｏ． 添加剤組成 着色皮膜 透過極大波長 （重量％） （重量％） の色相 （ｎｍ） ６ １ （５） ＥＥ（１０） 青色 ６２５ ７ ２ （４） ＥＧ （５） 青色 ６２４ ８ ３ （６） 尿素 （２） 青色 ６２５ ９ ４ （４） ＰＥＧ（５） 青色 ６２２ 10 ５ （６） ＤＧ （５） 青色 ６２６ 11 ６ （４） ＥＥ（１０） 青色 ６２６ 12 ７ （８） ＤＧ （５） 青色 ６２６ ＮＭＰ（５） 13 ８ （５） ＰＧ （５） 青色 ６２４ 14 ９ （６） 尿素 （２） 青色 ６２３ ＴＧ（１０） 15 10 （４） ＭＥ（１０） 青色 ６２４ 16 11 （８） 尿素 （５） 青色 ６３４ ＥＥ（１０） 17 12 （４） 尿素 （２） 青色 ６３５ ＰＧ（１５） 18 13 （６） ＥＥ（２０） 青色 ６３４ 19 14 （５） ＮＭＰ（５） 青色 ６３５ ＥＥ（２５） 20 15 （４） 尿素 （５） 青色 ６３２ ＰＧ（１０） 21 16 （６） ＣＲ （５） 青色 ６３６ ＥＥ １５ 22 17 （４） ＮＭＰ（２） 青色 ６３４ ＥＥ ２５ 23 18 （５） 尿素 （５） 青色 ６３４ ＴＧ （５） 24 19 （３） ＣＲ （５） 青色 ６３４ ＰＥＧ（２５） 25 20 （４） ＴＧ（２５） 青色 ６３３ 26 21 （８） ＥＥ（４０） 青色 ６３４ 27 22 （５） 尿素 （５） 青色 ６３２ ＥＥ（２０） 28 23 （６） ＣＲ （５） 青色 ６３４ ＰＥＧ（２５） 29 24 （４） 尿素 （５） 青色 ６３０ ＤＧ（２０） 30 25 （４） ＣＲ （５） 青色 ６３４ ＥＥ（２０） 31 26 （５） 尿素 （５） 青色 ６３２ ＰＧ（１５） 32 27 （６） ＮＭＰ（３） 青色 ６３４ ＥＥ（２０） 33 28 （４） ＭＥ（２０） 青色 ６３５ 34 29 （５） ＥＥ（３０） 青色 ６３０

【００７０】

【発明の効果】一般式（１）又は（３）で示される特定
の化合物を含むインク組成物を用い、インクジェット方
式によりカラーフィルターを製造することにより、安価
で品位の高いカラーフィルターが得られる様になった。
しかもこれらのインク組成物は化学的、物理的な安定性
が高いので有利である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｂ 1/06 1/22 1/32

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】遊離酸として、下記式（１） 【化１】 （式（１）中、Ｘ及びＹは、独立に、水素原子もしくは
   下記式（２） 【化２】 （式（２）中、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ₃ は、独立に、水素原
   子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜６のアルコ
   キシ基、ハロゲン原子、スルホン酸基、ヒドロキシアル
   キル基又はアルコキシアルキル基を表し、Ｒ₄ は水素原
   子、スルホン酸基、下記式（ａ）又は下記式（ｂ） 【化３】 （式中、Ｒ₁₀、Ｒ₁₁、Ｒ₁₂は独立に、水素原子、炭素数
   １〜５のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、ハ
   ロゲン原子、スルホン酸基、ヒドロキシアルキル基、ア
   ルコキシアルキル基を表し、ｋは１〜４の整数を表し、
   ｊは１又は２を表す）を表す）で示される基を表し（但
   しＸ及びＹのどちらか一方は水素原子以外の基であ
   る）、ｎは０又は１を表し、ｍは１又は２を表し、Ｍは
   Ｈを表す。）で示されるアンスラキノン系化合物の少な
   くとも一つ、又は下記式（３） 【化４】 （式（３）中、Ｒ₅ は水素原子、炭素数１〜５のアルキ
   ル基又はハロゲン原子を表し、Ｒ₆ 、Ｒ₇ 、Ｒ₈ 、Ｒ₉
   は、独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素数
   １〜５のアルキル基、置換基を有していてもよいフェニ
   ル基又は置換基を有していてもよいベンジル基をそれぞ
   れ表し、Ｍは前記と同じ意味を表す。）で示されるトリ
   フェニルメタン系化合物の少なくとも一つを含むことを
   特徴とするインク組成物。
2. 【請求項２】請求項１に記載の化合物の少なくとも一つ
   を含むことを特徴とするカラーフィルター作製用インク
   組成物
3. 【請求項３】請求項１に記載の化合物の少なくとも一つ
   を含むことを特徴とするインクジェット方式によるカラ
   ーフィルター作製用インク組成物。
4. 【請求項４】請求項１に記載のインク組成物を用いて、
   インクジェット方式で着色製造されたカラーフィルタ
   ー。