(57)【要約】【課題】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に適した、色再現性に優れた、カラーフィルタの提供。【解決手段】６００ｎｍにおける分光透過率が２％になるように塗膜を形成した際に、該塗膜における長波長側の分光透過率５０％の波長が５３０ｎｍから５６０ｎｍの範囲にあり、かつ短波長側の分光透過率５０％の波長が５００ｎｍ以下の範囲となり、かつ分光透過率の最大値が７５％以上となる分光特性を有する緑色着色組成物、および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２種の分光特性が異なる緑色フィルタセグメントを具備するカラーフィルタであり、少なくとも１種の緑色フィルタセグメントが前記緑色着色組成物から形成されているカラーフィルタ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
６００ｎｍにおける分光透過率が２％になるように塗膜を形成した際に、該塗膜における長波長側の分光透過率５０％の波長が５３０ｎｍから５６０ｎｍの範囲にあり、かつ短波長側の分光透過率５０％の波長が５００ｎｍ以下の範囲となり、かつ分光透過率の最大値が７５％以上となる分光特性を有することを特徴とする緑色着色組成物。
【請求項２】
透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる顔料担体と顔料とを含み、前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：１、１５：２、１５：３から選ばれる少なくとも１種のシアン色顔料と全顔料の３０〜６０重量％の黄色顔料とを含有することを特徴とする請求項１記載の緑色着色組成物。
【請求項３】
黄色顔料がＣ．Ｉ．ピグメントエロー１５０であることを特徴とする請求項２記載の緑色着色組成物。
【請求項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２種の分光特性が異なる緑色フィルタセグメントを具備するカラーフィルタであり、少なくとも１種の緑色フィルタセグメントが請求項１または２記載の緑色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。
【請求項５】
もう１種の緑色フィルタセグメントが、長波長側の分光透過率５０％の波長が５６０ｎｍから６００ｎｍの範囲にあり、かつ短波長側の分光透過率５０％の波長が５００ｎｍから５３０ｎｍの範囲となり、かつ分光透過率の最大値が７５％以上となる分光特性を有していることを特徴とする請求項４記載のカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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緑色着色組成物、およびこれを用いたカラーフィルタに関する。
【背景技術】
【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。
【０００３】
近年では、透過率すなわち明度や、色純度の向上、フィルタセグメント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。特にビデオカメラやデジタルカメラ、カラースキャナー等に使われている固体撮像素子に用いられているカラーフィルタにおいては、高精細化、高輝度化、高色再現性が要求されており、透過率が高く、色再現性、色分離性の優れたカラーフィルタが求められている。
【０００４】
従来、緑色フィルタセグメントの製造には、緑色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９あるいはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８を含む緑色着色組成物が使用されており、色分離性の優れたカラーフィルタを製造するために、カラーフィルタ中の顔料含有量を増やすという手法がとられている（例えば、特許文献１〜２参照）。
しかし、これらの緑色フィルタセグメントでは、５００ｎｍ以下での領域では分光透過率が低く、４９０〜５２０ｎｍ付近の領域における色再現性が良くないという問題があった。また、顔料含有量を増やすことにより、カラーフィルタの透過率が低下し、高透過率化が妨げられるという問題もあった。
【特許文献１】特開２００１−２４９２１５号公報
【特許文献２】特開２００１−２４９２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、透過率が高く、色再現性の優れた緑色フィルタセグメントを形成し得る緑色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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の緑色着色組成物は、６００ｎｍにおける分光透過率が２％になるように塗膜を形成した際に、該塗膜における長波長側の分光透過率５０％の波長が５３０ｎｍから５６０ｎｍの範囲にあり、かつ短波長側の分光透過率５０％の波長が５００ｎｍ以下の範囲となり、かつ分光透過率の最大値が７５％以上となる分光特性を有することを特徴とする。
本発明の緑色組成物は、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる顔料担体と顔料とを含み、前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：１、１５：２、１５：３から選ばれる少なくとも１種のシアン色顔料と全顔料の３０〜６０重量％の黄色顔料とを含有することが好ましく、黄色顔料はＣ．Ｉ．ピグメントエロー１５０であることが好ましい。
【０００７】
また、本発明のカラーフィルタは、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２種の分光特性が異なる緑色フィルタセグメントを具備するカラーフィルタであり、少なくとも１種の緑色フィルタセグメントが上記緑色着色組成物から形成されていることを特徴とする。
本発明のカラーフィルタにおいて、もう１種の緑色フィルタセグメントは、長波長側の分光透過率５０％の波長が５６０ｎｍから６００ｎｍの範囲にあり、かつ短波長側の分光透過率５０％の波長が５００ｎｍから５３０ｎｍの範囲となり、かつ分光透過率の最大値が７５％以上となる分光特性を有していることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の緑色着色組成物は、４８０ｎｍ〜５３０ｎｍにおいて高い透過率を有するため、該緑色着色組成物から形成される緑色フィルタセグメントと、該緑色フィルタセグメントとは分光特性が異なる従来の緑色フィルタセグメントとを具備させることにより、色再現性が良好でかつ高透過率を有するカラーフィルタを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
まず、好ましい実施の形態を挙げて本発明の緑色着色組成物について詳細に説明する。
本発明の緑色着色組成物は、６００ｎｍにおける分光透過率が２％になるように塗膜を形成した際に、該塗膜における長波長側の分光透過率５０％の波長が５３０ｎｍから５６０ｎｍの範囲にあり、かつ短波長側の分光透過率５０％の波長が５００ｎｍ以下の範囲となり、かつ分光透過率の最大値が７５％以上となる分光特性を有するものである。
長波長側の分光透過率５０％の波長が５３０ｎｍ未満の場合には、分光透過率が最大値となる波長が青色カラーフィルタの分光透過率が最大となる波長と近くなり、５６０ｎｍを超える場合には、従来のＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９あるいはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８を使用して製造した緑色カラーフィルタとほぼ同様の分光透過率となり、いずれの場合も４９０〜５２０ｎｍ付近の領域における色再現性が良くない。また、短波長側の分光透過率５０％の波長が５００ｎｍを超える場合にも、従来のＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９あるいはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８を使用して製造した緑色カラーフィルタとほぼ同様の分光透過率となり、４９０〜５２０ｎｍ付近の領域における色再現性が良くない。短波長側の分光透過率５０％の波長は、４８０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００１０】
本発明の緑色組成物は、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる顔料担体と顔料とを含む。
顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー １５、１５：１、１５：２、１５：３等のシアン色顔料および黄色顔料を用いることができる。シアン色顔料としてはＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３が特に好ましく、黄色顔料としてはＣ．Ｉ．ピグメントエロー１５０が特に好ましい。これらの顔料を組み合わせることで、長波長側の分光透過率５０％の波長が５３０ｎｍから５６０ｎｍの範囲にあり、かつ短波長側の分光透過率５０％の波長が５００ｎｍ以下の範囲となり、かつ分光透過率の最大値が７５％以上となる分光特性を有する組成物となり、色再現性が良好でかつ高透過率を有するカラーフィルタを実現できる。
【００１１】
本発明の緑色着色組成物に含有される黄色顔料の量は、全顔料の３０〜６０重量％であることが好ましい。黄色顔料の含有量が３０重量％を下回ると、４５０ｎｍ以下の波長で透過率が高くなって青色領域の光を透過してしまい、色再現性が落ちてしまう。また、黄色顔料の含有量が６０重量％を上回ると、６００ｎｍ以上の波長で透過率が高くなり、赤色領域の光を透過してしまい、これも色再現性を落とす原因となる。
Ｃ．Ｉ．ピグメントエロー１５０以外の黄色顔料を用いると、短波長側の分光透過率５０％の波長が５００ｎｍ以下になり難く、好ましくない。
【００１２】
本発明の緑色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。
緑色着色組成物には、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。
【００１３】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンー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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
本発明の着色組成物は、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、顔料誘導体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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、下記式（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
【００２２】
式（１）
【化１】
2006045399.tif 000002
式（２）
【化２】
2006045399.tif 000003
式（３）
【化３】
2006045399.tif 000004
式（４）
【化４】
2006045399.tif 000005
【００２３】
（上記式（１）〜（４）において、Ｘは、−ＳＯ2−、−ＣＯ−、−ＣＨ2ＮＨＣＯＣＨ2−、−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１〜３６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、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、置換されていてもよい炭素数２〜３６の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、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し、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。）
【００２４】
式（５）
【化５】
2006045399.tif 000006
式（６）
【化６】
2006045399.tif 000007
【００２５】
本発明の緑色着色組成物には、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。
【００２６】
また、本発明の緑色着色組成物には、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、緑色着色組成物中に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。
本発明の緑色着色組成物は、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。
【００２７】
次に、本発明のカラーフィルタについて説明する。
本発明のカラーフィルタは、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２種の分光特性が異なる緑色フィルタセグメントを具備するカラーフィルタであり、少なくとも１種の緑色フィルタセグメントが本発明の緑色着色組成物から形成されていものである。
本発明のカラーフィルタにおいて、もう１種の緑色フィルタセグメントは、長波長側の分光透過率５０％の波長が５６０ｎｍから６００ｎｍの範囲にあり、かつ短波長側の分光透過率５０％の波長が５００ｎｍから５３０ｎｍの範囲となり、かつ分光透過率の最大値が７５％以上となる分光特性を有していることが好ましい。
【００２８】
正常色覚者の平均値と考えられているＲＧＢ表色系の等色関数において、５１０ｎｍ付近をピークとして４３０ｎｍ〜５４５ｎｍにおいて負の部分があるため、従来の緑色フィルタセグメントを１種しか具備していないカラーフィルタにおいては、人間の目に対して分光感度特性を合わせられず、これが不完全な色再現性につながっていた。本発明のカラーフィルタにおいては４８０ｎｍ〜５３０ｎｍにおいて高透過率を持つためこの問題を解決し、良好な色再現性を持つことができる。
【００２９】
もう１種の緑色フィルタセグメントは、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７、１０、３６、３７等の緑色顔料、および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等の黄色顔料を含有する緑色着色組成物を用いて形成することができる。
【００３０】
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。赤色着色組成物には、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、１６８、１７７、１７８、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９等の赤色顔料が用いられる。赤色着色組成物には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ４３、７１、７３等の橙色顔料および／または上記黄色顔料を併用することができる。
【００３１】
また、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。青色着色組成物には、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料が用いられる。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。
【００３２】
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、本発明の緑色着色組成物および上記通常の緑色、赤色、青色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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【実施例１】
【００３７】
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について説明する。
【００３８】
（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、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、およびアゾビスイソブチロニトリル１０．０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。
【００３９】
［実施例１］
β型銅フタロシアニン系シアン色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｂｌｕｅ  １５:３、東洋インキ製造社製「リオノールブルー ＦＧ−７３５１」）５．５部、金属錯体系黄色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｙｅｌｌｏｗ  １５０、バイエル社製 「Ｙｅｌｌｏｗ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｅ４ＧＮ」）４．５部  、フタロシアニン系顔料誘導体１．０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、およびシクロヘキサノン４８．０部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緑色レジスト材用顔料分散体を作製した。
ついで、上記顔料分散体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（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）４．２部、光重合開始剤（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、およびシクロヘキサノン２３．２部の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．２μmのフィルタで濾過して、アルカリ現像型緑色レジスト材１を得た。
【００４０】
［実施例２］
β型銅フタロシアニン系シアン色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｂｌｕｅ  １５:３）をα型銅フタロシアニン系シアン顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｂｌｕｅ  １５：１、東洋インキ製造社製「リオノールブルー ７１２０−Ｖ」）に変えた以外は、実施例１と同様にしてアルカリ現像型レジスト材２を得た。
［比較例１］
β型銅フタロシアニン系シアン色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｂｌｕｅ  １５:３）をε型銅フタロシアニン系青色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｂｌｕｅ  １５：６、ＢＡＳＦ社製「ヘリオゲンブルーＬ―６７００Ｆ」）に変えた以外は、実施例１と同様にしてアルカリ現像型レジスト材３を得た。
【００４１】
［比較例２］
β型銅フタロシアニン系シアン色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｂｌｕｅ  １５:３）を銅フタロシアニン系緑色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｇｒｅｅｎ ３６）に変えた以外は、実施例１と同様にしてアルカリ現像型レジスト材４を得た。
【００４２】
［比較例３］
金属錯体系黄色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｙｅｌｌｏｗ  １５０）をイソインドリン系黄色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｙｅｌｌｏｗ  １３９、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製「イルガフォアイエロー  ２Ｒ−ＣＦ」）に変えた以外は、実施例１と同様にしてアルカリ現像型レジスト材５を得た。
【００４３】
実施例及び比較例で得られた緑色レジスト材１〜５、下記の方法で調整された緑色レジスト材６、青色レジスト材、および赤色レジスト材を用い、以下の方法で２種類の緑色フィルタセグメント、青色フィルタセグメント、および赤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した。
（緑色レジスト材）
β型銅フタロシアニン系シアン色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｂｌｕｅ  １５:３）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、金属錯体系黄色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｙｅｌｌｏｗ  １５０）をイソインドリン系黄色顔料Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｙｅｌｌｏｗ  １３９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。
【００４４】
（青色レジスト材）
ε型銅フタロシアニン系青色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｂｌｕｅ  １５：６、ＢＡＳＦ社製「ヘリオゲンブルーＬ−６７００Ｆ」）９．０部、紫色顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３、Ｃｌａｒｉａｎｔ社製「Ｆａｓｔ Ｖｉｏｌｅｔ ＲＬ」）１．０部、フタロシアニン系顔料誘導体（誘導体４８）１．０部、リン酸エステル系顔料分散剤、ビックケミー社製「ＢＹＫ１１１」）１．０部、アクリル樹脂溶液４０．０部、およびシクロヘキサノン４８．０部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、サンドミルで１０時間分散した後、１．０μmのフィルタで濾過し青色レジスト材用銅フタロシアニン系分散体を作製した。
ついで、得られた青色レジスト材用銅フタロシアニン系分散体４５．０部、アクリル樹脂溶液１５．０部、トリメチロールプロパントリアクリレート（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）５．６部、光重合開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」）２．０部、増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）０．２部、およびシクロヘキサノン３２．２部の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．２μmのフィルタで濾過して、アルカリ現像型青色レジスト材を得た。
【００４５】
（赤色レジスト材）
銅フタロシアニン系青色顔料と紫色顔料とフタロシアニン系顔料誘導体（誘導体４８）を、アントラキノン系赤色顔料Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｒｅｄ  １７７（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製「クロモフタールレッドＡ２Ｂ」）１．５部、モノアゾ系赤色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｒｅｄ  ４８：１、東洋インキ製造社製「リオノールレッド ＦＧ３３００」７．０部、イソインドリン系黄色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  ｙｅｌｌｏｗ  １３９、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製「イルガフォアイエロー  ２Ｒ−ＣＦ」）１．５部、アントラキノン系顔料誘導体（誘導体４）１．０部に変えた以外は、青色レジスト材と同様にしてアルカリ現像型赤色レジスト材を作製した。
【００４６】
ガラス基板に、スピンコートにより、緑色レジスト材１〜５を、６００ｎｍの分光透過率が２％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、モザイク形状の緑色フィルタセグメント１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。
【００４７】
次に、緑色レジスト材１と同様にして、緑色レジスト材６を６３０ｎｍの分光透過率が１％になるような膜厚に塗布した。乾燥後、露光機にて緑色フィルタセグメント１と隣接したモザイク状のパターン露光をし、モザイク形状の緑色フィルタセグメント２を形成した。
さらに、緑色レジスト材１と同様にして、青色レジスト材を５５５ｎｍの分光透過率が１．５％になるような膜厚に塗布した。乾燥後、露光機にて２種類の緑色フィルタセグメントと隣接したモザイク状のパターン露光をし、モザイク形状の青色フィルタセグメントを形成した。
【００４８】
さらに、緑色レジスト材１と同様にして、赤色レジスト材を５５５ｎｍの分光透過率が１％になるような膜厚に塗布した。乾燥後、露光機にて２種類の緑色、青色フィルタセグメントと隣接したモザイク状のパターン露光をし、モザイク形状の赤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２種類の緑色と、青色、赤色３色のモザイク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。
実施例及び比較例で得られた緑色レジスト材を用いて形成した緑色フィルタセグメントについて、顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて、分光透過率の測定を行った。結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2006045399.tif 000008
【００５０】
比較例１のレジスト材を用いて形成された塗膜は、分光透過率の最大値が７０％と低く、５００ｎｍ付近の色再現性が良好でない。また、比較例２のレジスト材を用いて形成された塗膜は、長波長側の分光透過率が５０％となる波長が５６０ｎｍ付近にあるが、分光透過率の最大値が約７０％と低く、５００ｎｍ付近の色再現性が良好でない。また、比較例３のレジスト材を用いて形成された塗膜は、短波長側の分光透過率が５０％となる波長が５２０ｎｍ付近にあり５００ｎｍ付近の分光透過率が低く、５００ｎｍ付近の色再現性が良好でない。
これに対し、実施例１及び実施例２のレジスト材を用いて形成された塗膜は、短波長側の分光透過率が５０％となる波長が４８０ｎｍ付近にあり、また分光透過率の最大値も７５％を越えているため、５００ｎｍ付近の色を良好に再現している。