(57)【要約】【課題】  分散安定性や長期保存安定性、透明性等に優れたカラーフィルター用顔料分散液を提供する。【解決手段】  顔料（ｘ）と樹脂（ｙ）と有機溶剤（ｚ）とを原料として混練するに際し、該顔料と該樹脂との固形分比率（質量換算）が７５／１００≦（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦９５／１００であり、該有機溶剤を蒸発させて除去しながら該原料をプラネタリーミキサーによって混練することにより、上記したカラーフィルター用顔料分散組成物を得て、このカラーフィルター用顔料分散組成物１００質量部に対して、さらに該有機溶剤８０〜５００質量部を添加して混合分散させてカラーフィルター用顔料分散液を得る。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料（ｘ）と樹脂（ｙ）と該樹脂を溶解し得る有機溶剤（ｚ）とから成るカラーフィルター用顔料分散組成物であって、
（１）該樹脂（ｙ）は、該顔料に対して分散能を有する樹脂（ｙ１）と該顔料に対して分散能を有しない樹脂（ｙ２）がｙ＝ｙ１＋ｙ２、１０／１００≦ｙ１／ｙ≦１００／１００の関係を有するように構成され、
（２）該顔料と該樹脂の固形分比率（質量換算）は、８０／１００≦（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦９９／１００であり、
かつ、
（３）該顔料に対する該樹脂の質量比が１０／１００≦ｙ／ｘ≦５０／１００である
ことを特徴とするカラーフィルター用顔料分散組成物。
【請求項２】
該顔料に対して分散能を有する樹脂が、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂のいずれかより選択された樹脂であって、該樹脂の重量平均分子量が１０００〜５００００である請求項１に記載のカラーフィルター用顔料分散組成物。
【請求項３】
該顔料に対して分散能を有する樹脂の酸価が１０〜２０であり、かつ、アミン価が０〜５０である請求項１又は２に記載のカラーフィルター用顔料分散組成物。
【請求項４】
該顔料に対して分散能を有する樹脂のアミン価が５〜１５であり、かつ、酸価が０〜７０である請求項１又は２に記載のカラーフィルター用顔料分散組成物。
【請求項５】
該顔料に対して分散能を有する樹脂の酸価が１０〜２０であり、かつ、アミン価が５〜１５である請求項１〜４のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散組成物。
【請求項６】
該樹脂を溶解し得る有機溶剤の蒸発速度が１０〜３００である請求項１〜５のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散組成物。
【請求項７】
顔料（ｘ）と樹脂（ｙ）と有機溶剤（ｚ）とを原料として混練するに際し、該顔料と該樹脂との固形分比率（質量換算）が７５／１００≦（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦９５／１００であり、該有機溶剤を蒸発させて除去しながら該原料をプラネタリーミキサーによって混練することにより、請求項１〜４のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散組成物を得ることを特徴とするカラーフィルター用顔料分散組成物の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散組成物１００質量部に対して、さらに該有機溶剤８０〜５００質量部を添加して混合分散させてカラーフィルター用顔料分散液を得ることを特徴とするカラーフィルター用顔料分散液の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルター用顔料分散組成物及びその製造方法、並びにカラーフィルター用顔料分散液の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルターは、ブラックマトリックスと呼ばれる網目状の遮光薄膜層を設けた基板上に、透過型の場合はレッド、グリーン、ブルーの光の３原色を選択的に透過するように、また反射型の場合にはシアン、マジェンタ、イエローの色の３原色を選択的に反射するように、ブラックマトリックスの各網目の中に各色に相当する着色硬化塗膜層を形成し、かつ、この各色の網目が規則的に配列されているものである。なお、上記ブラックマトリックスの「網目」は「画素」と称される。
【０００３】
カラーフィルターは、カラー個体撮像素子や、液晶カラーディスプレイ、カラーＣＲＴ等のカラーディスプレイに使用されている。近年、カラー液晶ディスプレイパネルの大型化、用途の多様化に伴い、カラーフィルターにも、色再現性、耐熱性、耐光性、耐薬品性等の信頼性向上がより要求されるようになってきた。
【０００４】
カラーフィルターの製造方法は、初期においては着色剤として染料を使用する「染色法」が主流であったが、上記要求に対応するため、最近では耐熱性、耐光性、耐薬品性等に優れる顔料を使用した「顔料分散法」が主流となっている。
【０００５】
この「顔料分散法」においては、バインダー樹脂中に分散剤を用いて顔料を分散させた顔料分散組成物に、光重合性モノマー、光重合開始剤を添加した顔料分散レジストを基材上に塗布して乾燥させ、フォトマスクを通して露光した後、現像及び熱硬化処理を行うことによって、画素部に顔料分散レジストの硬化塗膜層を形成する「フォトリソ法」が一般的に広く行われている。
【０００６】
この「フォトリソ法」によってカラーフィルターを製造するに際しては、その原料となるカラーフィルター用顔料分散組成物は、所定の粒子径を有するようにして透明性を確保するとともに、分散安定性（保存安定性）も確保する必要があり、例えば、顔料、カップリング剤、主鎖又は側鎖にＮ，Ｎ−ジ置換アミノ基及び酸性基を有するアクリル系共重合体、及び溶剤を含有させて、透明性、現像性、耐光性に優れ、かつ保存安定性に優れたカラーフィルター用顔料分散組成物が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
しかしながら、特許文献１のカラーフィルター用顔料分散組成物においても、近年のより高い分散安定性や長期保存安定性、透明性等についての要求特性に対しては、必ずしも十分に満足できるものではなくなってきている。
【０００８】
ところで、粒子径の揃った微細な顔料粒子が、樹脂に被覆された状態で、水溶性溶剤中に長期にわたって安定して分散させる技術として、樹脂と水溶性有機溶剤と顔料を含む混合物を混練する水性顔料分散液用混練物の製造方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
この製造方法は、固形分比率を高めることによって混練中の混練物の粘度を高く保ち、混練中に水溶性有機溶剤が蒸発しないようにしながら混練物にかけられるシェア（剪断力）を大きくして、混練物中の顔料の粉砕と顔料の樹脂による被覆を同時に進行させることで、分散安定性と長期保存性に優れる水性顔料分散液を得るというものである。
【特許文献１】特開２００３−６４２９３号公報（段落［０００２］〜［０００８］）
【特許文献２】特開２００３−２２６８３１号公報（特許請求の範囲、段落［０００７］〜［０００８］、段落［００１８］〜［００２１］、段落［００２３］〜［００２４］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、分散安定性や長期保存安定性、透明性等に優れたカラーフィルター用顔料分散液のためのカラーフィルター用顔料分散組成物とその製造方法を提供するとともに、この製造方法により得られたカラーフィルター用顔料分散組成物をさらに有機溶剤で希釈したカラーフィルター用顔料分散液を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者等は、顔料と樹脂と有機溶剤とを混練するに際し、原料仕込み当初は樹脂に必要最小限の粘性を持たせる程度であって、かつ、顔料が樹脂で十分に濡れる程度とするような有機溶剤量を添加してプラネタリーミキサーによって強いシェアーをかけながら混練するが、この混練中に有機溶剤を蒸発させて除去しながら混練を継続することにより、混練を終了した状態では固形分比率が８０％〜９９％であるほぼ固体状に硬くなっているようなカラーフィルター用顔料分散組成物とすることで、顔料を十分に微細化することができるとともに微細化された顔料表面を樹脂で被覆することができ、このカラーフィルター用顔料分散組成物を得た後、さらにこれを有機溶剤で希釈して分散処理することで、分散性と保存安定性に優れたカラーフィルター用顔料分散液を得ることを見出した。さらに、このカラーフィルター用顔料分散液を使用してフォトリソ法によって作成したカラーフィルターが耐熱性、耐光性に優れ、特に透明性に優れていることを見出した。
【００１２】
すなわち、本発明は、顔料（ｘ）と樹脂（ｙ）と該樹脂を溶解し得る有機溶剤（ｚ）とから成るカラーフィルター用顔料分散組成物であって、
（１）該樹脂（ｙ）は、該顔料に対して分散能を有する樹脂（ｙ１）と該顔料に対して分散能を有しない樹脂（ｙ２）がｙ＝ｙ１＋ｙ２、１０／１００≦ｙ１／ｙ≦１００／１００の関係を有するように構成され、
（２）該顔料と該樹脂の固形分比率（質量換算）は、８０／１００≦（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦９９／１００であり、
かつ、
（３）該顔料に対する該樹脂の質量比が１０／１００≦ｙ／ｘ≦５０／１００である
ことを特徴とするカラーフィルター用顔料分散組成物を提供するものである。
【００１３】
また、本発明は、顔料（ｘ）と樹脂（ｙ）と有機溶剤（ｚ）とを原料として混練するに際し、該顔料と該樹脂との固形分比率（質量換算）が７５／１００≦（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦９５／１００であり、該有機溶剤を蒸発させて除去しながら該原料をプラネタリーミキサーによって混練することにより、上記したカラーフィルター用顔料分散組成物を得ることを特徴とするカラーフィルター用顔料分散組成物の製造方法を提供するものである。
【００１４】
また、本発明は、上記したカラーフィルター用顔料分散組成物１００質量部に対して、さらに該有機溶剤８０〜５００質量部を添加して混合分散させてカラーフィルター用顔料分散液を得ることを特徴とするカラーフィルター用顔料分散液の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、原料仕込み時に少量の有機溶剤を添加して樹脂に必要最小限の粘性を持たせ、かつ、顔料が樹脂で十分に濡れる程度の有機溶剤料を添加してプラネタリーミキサーによって混練することで、従来よりも短時間で顔料を十分に微細化することができるとともに、微細化された顔料表面を樹脂で十分に被覆されたカラーフィルター用顔料分散組成物を得ることができる。
【００１６】
また、このカラーフィルター用顔料分散組成物を得た後、さらにこれを有機溶剤で希釈して分散処理することで、分散性と保存安定性に優れたカラーフィルター用顔料分散液を得ることができる。
【００１７】
さらに、この分散液を使用してフォトリソ法によって作成したカラーフィルターは、耐熱性、耐光性に優れ、特に透明性に優れるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を更に詳細に説明する。本発明において使用する顔料としては、従来からカラーフィルターに使用されている市販の顔料、及び、「カラーインデックス便覧」（最新顔料便覧日本顔料技術協会編、１９７７年刊）「最新 顔料応用技術」（ＣＭＣ出版、１９８６年刊）「印刷インキ技術」（ＣＭＣ出版、１９８４年刊）等に記載されている公知慣用の顔料が挙げられる。
【００１９】
具体的には、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４やＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７やＣ．Ｉ．ピグメントオレンジ７１等のレッド顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６やＣ．Ｉ．ピグメントグリーン７等のグリーン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６やＣ．Ｉ．ピグメントブルー２２等のブルー顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３やＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット５０等のバイオレット顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０やＣ．Ｉ．ピグメントイエロー２０等のイエロー顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７やカーボンブラック等の黒色顔料などが挙げられるが、これらの顔料は単独で用いることもでき、必要に応じて２種類以上を混合して用いることもできる。
【００２０】
一般に、カラーフィルター用顔料分散液の硬化塗膜の透明性は、含有する顔料の粒子径が小さいほど高くなるが、その一次粒子径は１０〜８０ｎｍの範囲とすることが好ましく、３０〜５０ｎｍの範囲とすることが特に好ましい。一次粒子径が１０ｎｍ未満では顔料の凝集性が高くなるので分散させ難くなってしまい、また、８０ｎｍを超えると透明性が低下するからである。
【００２１】
そこで、本発明においては、樹脂に必要最小限の粘性を持たせて固練り状態で顔料を混練することが重要となる。具体的には、原料である顔料と樹脂と有機溶剤を仕込む際に、まず、樹脂に必要最小限の粘性を持たせるようにし、かつ、顔料が樹脂で十分に濡れる程度とする少量の有機溶剤を添加して、これと顔料を混合させて十分なシェアーがかかるようにプラネタリーミキサーを使用して混練することにより、顔料を微細化できとともに、顔料の表面を樹脂で十分に被覆することができる。
【００２２】
すなわち、顔料（ｘ）と樹脂（ｙ）と有機溶剤（ｚ）とを原料として混練するに際しては、顔料と樹脂との固形分比率（質量換算）が７５／１００≦（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦９５／１００、好ましくは８０／１００≦（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦９０／１００であるが、有機溶剤を蒸発させて除去しながら該原料をプラネタリーミキサーによって混練することにより、後述するような固形分比率が８０／１００≦（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦９９／１００、好ましくは９０／１００≦（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦９５／１００のカラーフィルター用顔料分散組成物を得ることができるのである。
【００２３】
この場合、各原料の種類によって、仕込み時の配合割合や得られるカラーフィルター用顔料分散組成物の組成比が異なってくるが、所望のカラーフィルター用顔料分散組成物の固形分比率に対して、仕込み時の原料の固形分比率を１〜５％程度少ない状態で混練すれば良い。
【００２４】
例えば、所望のカラーフィルター用顔料分散組成物の固形分比率が（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝９０／１００（９０％）であれば、これよりも５％少ない固形分比率として、仕込み時の固形分比率を（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝８５／１００（８５％）とする。
【００２５】
この混練中は、有機溶剤の量が少量であることから、顔料と樹脂との摩擦熱やプラネタリーミキサーの翼と原料との摩擦熱等により、プラネタリーミキサー中の温度が上昇して有機溶剤が蒸発し、混練物中の有機溶剤の含有量が徐々に減少していくことになる。
【００２６】
一般的には、仕込み当初の原料の配合比率を維持するために、有機溶剤が蒸発することに伴い蒸発した有機溶剤量分だけ補充する操作を行った方が好ましいと考えられるが、本発明においてはむしろ有機溶剤を蒸発させて除去することにより、さらに固練り状態を促進させることが良いのである。
【００２７】
なお、本発明においても、必要に応じて有機溶剤を補充しても構わないが、その補充量はプラネタリーミキサー中の混合物の粘度を調整する程度の量で良い。これは、例えて言うならば、餅をついている最中に、臼の中の餅が乾燥して硬くなりすぎない程度に水を添加するようなものである。
【００２８】
このようにして得られた顔料分散組成物は、顔料の質量をｘ、樹脂の質量をｙ、樹脂を溶解し得る有機溶剤の質量をｚとした場合、
（１）該樹脂（質量ｙ）は、該顔料に対して分散能を有する樹脂（質量ｙ１）と該顔料に対して分散能を有しない樹脂（質量ｙ２）がｙ＝ｙ１＋ｙ２、１０／１００≦ｙ１／ｙ≦１００／１００の関係を有するように構成されることになる。
【００２９】
そして、
（２）カラーフィルター用顔料分散組成物の全質量（ｘ＋ｙ＋ｚ）に対して、顔料と樹脂の固形分比率は８０／１００≦（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦９９／１００、好ましくは９０／１００≦（ｘ＋ｙ）／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦９５／１００、すなわち、得られたカラーフィルター用顔料分散組成物のほとんどが顔料と樹脂によって構成され、仕込み当初の有機溶剤量は、結果的に１／１００≦ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦２０／１００、好ましくは５／００≦ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦１０／１００となって、カラーフィルター用顔料分散組成物中に少量しか残存しないこととなる。
【００３０】
そして、
（３）顔料に対する樹脂の質量比が１０／１００≦ｙ／ｘ≦５０／１００
であるカラーフィルター用顔料分散組成物が得られることになる。
【００３１】
一般に、顔料の種類、樹脂の種類、有機溶剤の種類等によってそれぞれの濡れ性が異なることから、各原料の仕込量の割合も当然異なってくるが、本発明においては、上述したように混練中に有機溶剤を蒸発させて除去させることから、いずれの原料の組合せにおいても当初の有機溶剤の仕込み量は樹脂に必要最小限の粘性を与える程度の有機溶剤量であって、かつ、顔料が樹脂で十分に濡れる程度とするような量であれば良く、最終的に得られるカラーフィルター用顔料分散組成物が上記（１）〜（３）の要件を満たすものであれば良いのである。
【００３２】
こうして得られたカラーフィルター用顔料分散組成物を原料として、有機溶剤で更に希釈することにより、上述した粒子径範囲のカラーフィルター用顔料分散液を得ることができるのである。
【００３３】
このように有機溶剤量が少ない状態で混練することから、使用する樹脂はそれ自体で顔料を分散させることができる性質を有していることが必要となる。したがって、本発明において使用する樹脂としては、上記したように顔料に対して分散能を有する樹脂、すなわち、顔料を分散させることができる樹脂が必須成分となる。
【００３４】
このような樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂等の樹脂型分散剤を挙げることができる。そして、これらの樹脂の重量平均分子量としては、分散性や分散安定性の点から１０００〜５００００の範囲の樹脂であり、好ましくは５０００〜１５０００である。このような樹脂の中でも、特にポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂を使用することが好ましい。これらの樹脂は単独で使用しても、二種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、樹脂型分散剤の市販品としては、例えば、ビックケミー社の「ＢＹＫ−１６０」、「ＢＹＫ−１６１」、「ＢＹＫ−２００１」や、エフカーケミカルズ社製の「ＥＦＫＡ−４０４６」、あるいは、味の素ファインテクノ社製の「アジスパーＰＢ−８１４」等を挙げることができる。
【００３５】
これらの分散能を有する樹脂中でも、フォトリソ法によってカラーフィルターを作成する際にアルカリ現像性が良好となる点からは酸価が１０以上が好ましく、顔料に対する分散性が良好で透明性を確保できる点からは酸価が２０以下が好ましい。なお、この場合における樹脂のアミン価は０〜５０の範囲のものを使用することができる。
【００３６】
また、顔料の十分な分散性が得られ易く透明性を確保できる点からはアミン価が５以上が好ましく、上記カラーフィルター用顔料分散組成物からカラーフィルター用顔料分散液を得た場合に保存安定性が良好となる点からはアミン価が１５以下が好ましい。なお、この場合における樹脂の酸価は０〜７０の範囲のものを使用することができる。
【００３７】
したがって、上記分散能を有する樹脂として、アルカリ現像性と透明性と保存安定性のいずれの特性をも満足する範囲として、酸価１０〜２０であり、かつ、アミン価５〜１５の樹脂を使用することが特に好ましい。
【００３８】
また、使用する顔料に対して分散能を有しない樹脂としては、例えば、酸性基を有するアルカリ可溶性バインダー樹脂が挙げられる。この酸性基を有するアルカリ可溶性バインダー樹脂としては、例えば、大日本インキ化学工業社製の「ユニディックＺＬ−２９５」や「ユニディックＲＳ２０−１６０」を挙げることができる。
【００３９】
そして、顔料に対して分散能を有する樹脂（質量ｙ１）と顔料に対して分散能を有しない樹脂（質量ｙ２）の構成を、ｙ＝ｙ１＋ｙ２、１０／１００≦ｙ１／ｙ≦１００／１００の関係となるようにする。すなわち、顔料に対して分散能を有する樹脂は必須成分となるが、顔料に対して分散能を有しない樹脂は上記範囲で適宜併用することが可能ということである。
【００４０】
また、使用する有機溶剤としては、上記の樹脂を溶解し、顔料を安定的に分散させることができるものが好ましく、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどの酢酸エステル系溶剤、エトキシプロピオネートなどのプロピオネート系溶剤、トルエン、キシレン、メトキシベンゼンなどの芳香族系溶剤、ブチルセロソルブ、プロピ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エチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクタム、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、アニリン、ピリジンなどの窒素化合物系溶剤、γ−ブチロラクトンなどのラクトン系溶剤、カルバミン酸エステルなどが挙げられ、これらの有機溶剤は単独でも、あるいは２種類以上を併用して使用することもできる。
【００４１】
本発明においては、上述したように混練中から有機溶剤を蒸発させて除去することから、これらの有機溶剤の中でも、蒸発速度が１０〜３００の範囲にあるものが好ましく、特に２０〜１００の範囲にあるものが好ましい。蒸発速度が１０未満の場合、カラーフィルター用顔料分散組成物を得るときは特に問題は生じないが、最終的なカラーフィルター用レジストとして使用する際に、露光して硬化させたときの硬化膜にしわが発生する原因となり、蒸発速度が３００を超えるような場合には、カラーフィルター用顔料分散組成物の製造時に早く蒸発してしまうので、取扱や制御が困難となるからである。
【００４２】
このような点から、蒸発速度が７０であるキシレンや、蒸発速度が２４０であるトルエンを使用することができるが、例えば、トルエンの場合には、混練中に温度が上昇して蒸発が促進され、顔料と樹脂とが十分に混練されていないような比較的早い段階で有機溶剤が除去されることになるので、適宜、トルエンを補充するようにして混練することが必要となる。この補充は、蒸発量に対する補充量というよりは、樹脂に必要最小限の粘度を維持する程度であって、樹脂が顔料全体を濡らすことを維持するような補充量である。
【００４３】
蒸発速度が３４であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＭＡ）を使用する場合には、このような補充をする必要がないため作業性に優れ、また、最終的にカラーフィルター用レジストとして使用する場合にも要求特性を十分に満足することから、特に好ましい。
【００４４】
有機溶剤によって樹脂に必要最小限の粘性を持たせて顔料とともに固練りをするに際しては、十分なシェアーをかけるためにプラネタリーミキサーを使用する。そして、顔料と樹脂と有機溶剤との混練を開始しすると、顔料と樹脂と回転翼との摩擦により次第にプラネタリーミキサー中の温度が上昇していくので、その周囲を冷却水で冷却しながら有機溶剤の蒸発を制御し、必要に応じて上述したように有機溶剤を添加して補充しながら、顔料と樹脂とが十分に混練されるまでプラネタリーミキサーで混練する。
【００４５】
蒸発する有機溶剤の除去は、単純にプラネタリーミキサー外に吸引排気することでも十分であり、上記冷却水の流量や排気量の調整により、有機溶剤量の除去を制御することができる。
【００４６】
顔料と樹脂とが十分に混練されたか否かは、プラネタリーミキサーの翼の回転数と負荷電流によって把握することができるので、これをモニターしながら混練の終点となった時点で運転を停止する。
【００４７】
所定の混練の終点におけるカラーフィルター用顔料分散組成物の温度を測定すると、顔料や樹脂の種類にもよるが、おおよそ６０〜１３０℃程度であり、やや固い粘土状となっているが、しばらくして冷えてくると固体となって非常に硬くなる。
【００４８】
したがって、後工程を考慮すれば、混練の終点となった時点で、このカラーフィルター用顔料分散組成物に有機溶剤を投入して希釈し、プラネタリーミキサーから取り出し可能な程度に粘度調整を行うことが好ましい。この希釈用に投入する有機溶剤は上記の種々の有機溶剤を使用することもできるが、当初、カラーフィルター用顔料分散組成物を得る際に使用した有機溶剤を使用することが特に好ましい。
【００４９】
なお、有機溶剤で希釈し混合分散させてカラーフィルター用顔料分散液を得る場合に、プラネタリーミキサーで引き続き混合分散を行うことも考えられるが、本来、プラネタリーミキサーは十分なシェアーを付与するものであるため、固練りを実現して顔料を十分に微細化し樹脂を被覆させるには好適であるが、希釈後は、分散液の粘度が低粘度化しているため最適な分散を行うことができず、本来のカラーフィルター用分散液を得ることは困難である。
【００５０】
そこで、カラーフィルター用顔料分散液を得るために、上述したようにカラーフィルター用顔料分散組成物を有機溶剤で希釈して取り出した後、別途、分散処理を行う。この場合に使用する分散機としては、ダイノーミル、ディスパーマット、ＳＣミル、スパイクミル、アジテーターミルや、超音波ホモジナイザー、ナノマイザー、デゾルバー、ディスパー、高速インペラー等を挙げることができるが、本発明のカラーフィルター用顔料分散組成物は既に十分に顔料が微細化され、その表面は樹脂で被覆されているため、この本分散工程においては、解すように緩やかに分散させることが好ましい。なお、この場合の有機溶剤も、取り出し用に希釈する有機溶剤と同様に、当初、カラーフィルター用顔料分散組成物を得る際に使用した有機溶剤を使用することが特に好ましい。
【００５１】
そして、取り出し用に希釈する有機溶剤量とさらに希釈する有機溶剤量との合計量は、顔料、樹脂、有機溶剤の種類にもよるが、得られたカラーフィルター用顔料分散組成物１００質量部に対して８０〜５００質量部とすることにより粘度調整を行い、最終的に所望とする顔料の含有率１０〜２０％程度の好適なカラーフィルター用顔料分散液を得ることができる。この場合、本分散工程においては有機溶剤が蒸発して所定量よりも減少することもあるが、適宜補充して上記した配合割合となるように調製すればよい。
【００５２】
このようにして得られたカラーフィルター用顔料分散液に、光硬化性組成物、光重合開始剤、光重合禁止剤、カップリング剤、顔料誘導体、染料、樹脂、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤、安定剤、等の公知慣用の各種添加剤を適宜添加して、カラーフィルター用顔料分散レジストとして調製し、カラーフィルター用基板のブラックマトリックスを設けた側全面に塗布、加熱乾燥（プリべーク）した後、フォトマスクを通して紫外線あるいは可視光を照射し、現像することによって、画素部にカラーフィルター用顔料分散レジストの光硬化塗膜層を形成する。
【００５３】
そして、各色ごとに同様の操作を３回繰り返して、所定の位置に赤色、緑色、青色（あるいは、シアン、マジェンタ、イエロー）の画素を有するカラーフィルターを作成する。なお、その後、必要に応じて、カラーフィルター全体を加熱処理（アフターベーク）して該顔料分散レジストの光硬化塗膜層をさらに熱硬化させることもできる。このようにして得られたカラーフィルターは、透明性、耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、耐光性に優れたものとなる。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明を実施例、比較例を示しながら更に詳細に説明する。
（実施例１）
下記の原料を準備した。
［顔料］
フタロシアニングリーンＦＡＳＴＯＧＥＮ  ＧＲＥＥＮ  ２ＹＫ−ＣＦＳ（大日本インキ化学工業社製）：２０ｋｇを準備した。
［樹脂］
上記フタロシアニングリーンに対して分散能を有する樹脂として、酸価１７、アミン価９、重量平均分子量５０００〜１００００、ガラス転移点４０〜５０℃の塩基性官能基含有共重合物であるアジスパーＰＢ−８２１（味の素ファインテクノ社製）：４ｋｇを準備した。
［有機溶剤］
上記アジスパーＰＢ−８２１を溶解し得る有機溶剤として、蒸発速度３４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（ＰＭＡ：協和発酵工業社製）：３ｋｇを準備した。
【００５５】
［前混合工程］
上記のアジスパーＰＢ−８２１：４ｋｇと上記のＰＭＡ：３ｋｇを混合攪拌して、組成物Ｘを７ｋｇを得た。このＰＭＡの量は、アジスパーＰＢ−８２１に必要最小限の粘性を持たせるような量であって、かつ、フタロシアニングリーンがアジスパーＰＢ−８２１で十分に濡れる程度の量としたものである。
【００５６】
［固練り工程］
上記の組成物Ｘ：７ｋｇと上記のフタロシアニングリーン：２０ｋｇと、さらにＰＭＡ：１ｋｇとを、容量５０Ｌのプラネタリーミキサー（トリミックスＴＸ−５０：井上製作所社製）に仕込んだ。この仕込み時の固形分比率は、８５．７％である。
【００５７】
仕込み直後のスタート時点では、トリミックスの回転数を自転２０ｒｐｍ、公転９ｒｐｍの基本設定としたが、上記仕込み原料が樹脂で十分に濡れた時点から、それぞれ４９ｒｐｍ、１５ｒｐｍとして各回転数を上げ、６０分後、再度基本設定に戻した。
【００５８】
トリミックスの負荷電流値をモニターしたところ、スタート時点では８．３〜８．４Ａであったが、５分後には４１Ａに到達し、その後次第に減少して、１０分以降は１０〜２０Ａとなり、その状態で１８０分間混練を継続して、カラーフィルター用顔料分散組成物Ｇ−Ａを得た。
【００５９】
なお、この間、蒸発したＰＭＡをプラネタリーミキサーから外部へ排出させているが、混練物の混練状態を監視しながら適宜ＰＭＡを添加している。ただし、ＰＭＡは蒸発速度が３４であるから混練中に急激に蒸発していくことはなく、周囲の環境等によってはＰＭＡを添加しない場合もある。
【００６０】
上記カラーフィルター用顔料分散組成物Ｇ−Ａの一部をサンプリングのためにプラネタリーミキサーから直ちに取り出し、その固形分比率を測定したところ、８９．８％であった。したがって、上記仕込み時の固形分比率は、得られたカラーフィルター用顔料分散組成物Ｇ−Ａの固形分比率８９．８％よりも４．１％少ないことが分かる。
【００６１】
なお、この時のカラーフィルター用分散組成物Ｇ−Ａの温度は１１０〜１２０℃となっており、この一部取り出しの際には硬い水飴状であるが、自然放置して冷却が進むと非常に硬い固体状となってしまう。そこで、本分散処理を行う前に、有機溶剤で希釈して粘度調整をすることが良い。
【００６２】
［粘度調整］
得られた硬い水飴状のカラーフィルター用顔料分散組成物Ｇ−Ａを６ｋｇ取り出し、直ちに有機溶剤のＰＭＡを６ｋｇ配合して、攪拌機により３０分間攪拌して粘度調整を行った。
【００６３】
［本分散処理］
粘度調整を行った分散液１２ｋｇを取り出して、１．５Ｌ横型ビーズミルであるダイノーミルＥＣＭ−Ｐ（シンマルエンタープライゼス社製）に仕込み、下記の運転条件で分散処理を行った。
・ビーズ径：φ０．４〜０．６ｍｍ（ジルコン）
・ビーズ充填量：７０％
・冷却水温度：８℃
・液送量（循環）：８０ｋｇ／ｈ
・回転数：７７０ｒｐｍ
・処理時間：１２０分
【００６４】
［カラーフィルター用顔料分散液の調整］
分散処理を行った分散液に、さらに有機溶剤のＰＭＡを１７．８ｋｇ混合して、攪拌機により３０分間攪拌して、顔料の含有率が１５．１％であるカラーフィルター用顔料分散液Ｇ−１を得た。
【００６５】
［顔料分散レジストの作製］
次に、上記カラーフィルター用顔料分散液Ｇ−１：４０質量部、アクリル系バインダー樹脂として大日本インキ化学社製「エクセディックバインダーＬＣ０２９５」：２５質量部、光硬化性組成物としてＤＰＨＡ：３質量部、光重合開始剤としてチバガイギー社製「イルガキュアー３６９」：０．３質量部、有機溶剤のＰＭＡ：３１．７質量部を混合攪拌した後、孔径１．０μｍのフィルターを用いて濾過して、緑色顔料分散レジストＧ−Ｒ１を得た。
【００６６】
（比較例１）
固練り工程を密閉系で行った以外は、実施例１と同様にしてカラーフィルター用顔料分散組成物Ｇ−Ｂを得た。このカラーフィルター用顔料分散組成物Ｇ−Ｂの固形分比率は８５．８％であった。
【００６７】
上記カラーフィルター用顔料分散組成物Ｇ−Ｂを６．３ｋｇ取り出し、直ちに有機溶剤のＰＭＡを５．７ｋｇ配合して、実施例１と同様にして粘度調整、本分散処理を行った。
【００６８】
［カラーフィルター用顔料分散液の調整］
分散処理を行った分散液に、さらに有機溶剤のＰＭＡを１８．０ｋｇ混合して、攪拌機により３０分間攪拌して、顔料の含有率が１５．０％であるカラーフィルター用顔料分散液Ｇ−２を得た。
【００６９】
［顔料分散レジストの作製］
次に、上記カラーフィルター用顔料分散液Ｇ−２を使用して、実施例１と同様にして緑色顔料分散レジストＧ−Ｒ２を得た。
【００７０】
（比較例２）
アジスパーＰＢ−８２１：４ｋｇとＰＭＡ：３ｋｇを混合攪拌して、組成物Ｘを７ｋｇ得た。この組成物Ｘ：７ｋｇとフタロシアニングリーン：２０ｋｇと、さらにＰＭＡ：６ｋｇ（仕込み時の固形分比率は７２．７％）の組成で行った以外は、実施例１と同様にして、カラーフィルター用顔料分散組成物Ｇ−Ｃを得た。このカラーフィルター用顔料分散組成物Ｇ−Ｃの固形分比率は７５．７％であった。
【００７１】
上記カラーフィルター用顔料分散組成物Ｇ−Ｃを５．９ｋｇ取り出し、直ちに有機溶剤のＰＭＡを４．１ｋｇ配合して、実施例１と同様にして粘度調整、本分散処理を行った。
【００７２】
［カラーフィルター用顔料分散液の調整］
分散処理を行った分散液に、さらに有機溶剤のＰＭＡを１４．７ｋｇ混合して、攪拌機により３０分間攪拌して、顔料の含有率が１５．０％であるカラーフィルター用顔料分散液Ｇ−３を得た。
【００７３】
［顔料分散レジストの作製］
次に、上記カラーフィルター用顔料分散液Ｇ−３を使用して、実施例１と同様にして緑色顔料分散レジストＧ−Ｒ３を得た。
【００７４】
（比較例３）
アジスパーＰＢ−８２１：２ｋｇとＰＭＡ：１．５ｋｇを混合攪拌して、組成物Ｘを３．５ｋｇ得た。
［本分散］
この組成物Ｘ：１．４ｋｇとフタロシアニングリーン：４ｋｇと、さらにＰＭＡ：４．６ｋｇの組成で、実施例１と同様のダイノーミルＥＣＭ−Ｐに一括仕込みを行って分散処理を行い、さらに有機溶剤のＰＭＡを１６．７ｋｇ混合してカラーフィルター用顔料分散液Ｇ−４を得た。
【００７５】
［顔料分散レジストの作製］
次に、上記カラーフィルター用顔料分散液Ｇ−４を使用して、実施例１と同様にして緑色顔料分散レジストＧ−Ｒ４を得た。
【００７６】
（実施例２）
下記の原料を準備した。
［顔料］
イルガフォア  ＲＥＤ  ＢＴ−ＣＦ（チバスペシャリティー社製）：１０ｋｇを準備した。
［樹脂］
上記イルガフォア  ＲＥＤ  ＢＴ−ＣＦに対して分散能を有する樹脂として、アジスパーＰＢ−８２１：２ｋｇを準備した。
［有機溶剤］
ＰＭＡ：１．５ｋｇを準備した。
【００７７】
［前混合工程］
上記のアジスパーＰＢ−８２１：２ｋｇと上記のＰＭＡ：１．５ｋｇを混合攪拌して、組成物Ｘを３．５ｋｇ得た。このＰＭＡの量は、アジスパーＰＢ−８２１に必要最小限の粘性を持たせるような量であって、かつ、イルガフォア  ＲＥＤ  ＢＴ−ＣＦがアジスパーＰＢ−８２１で十分に濡れる程度の量としたものである。
【００７８】
［固練り工程］
上記の組成物Ｘ：３．５ｋｇと上記のイルガフォア  ＲＥＤ  ＢＴ−ＣＦ：１０ｋｇと、さらにＰＭＡ：１．８ｋｇとを、容量５０Ｌのプラネタリーミキサー（トリミックスＴＸ−５０：井上製作所社製）に仕込んだ。この仕込み時の固形分比率は、７８．４％である。
【００７９】
実施例１と同様にして、カラーフィルター用顔料分散組成物Ｒ−Ａを得た。この一部をサンプリングのためにプラネタリーミキサーから直ちに取り出し、その固形分比率を測定したところ、８２．４％であった。したがって、上記仕込み時の固形分比率は、得られたカラーフィルター用顔料分散組成物Ｒ−Ａの固形分比率８２．４％よりも４．０％少ないことが分かる。
【００８０】
［粘度調整］
得られた硬い水飴状のカラーフィルター用顔料分散組成物Ｒ−Ａを４ｋｇ取り出し、直ちに有機溶剤のＰＭＡを６ｋｇ配合して、攪拌機により３０分間攪拌して粘度調整を行った。
【００８１】
［本分散処理］
粘度調整を行った分散液１０ｋｇを取り出して、１．５Ｌ横型ビーズミルであるダイノーミルＥＣＭ−Ｐに仕込み、実施例１と同様の運転条件で分散処理を行った。
【００８２】
［カラーフィルター用顔料分散液の調整］
分散処理を行った分散液に、さらに有機溶剤のＰＭＡを８．３ｋｇ混合して、攪拌機により３０分間攪拌して、顔料の含有率が１４．４％であるカラーフィルター用顔料分散液Ｒ−１を得た。
【００８３】
［顔料分散レジストの作製］
次に、上記カラーフィルター用顔料分散液Ｒ−１：３０質量部、アクリル系バインダー樹脂としてエクセディックバインダーＬＣ０２９５：２５部、光硬化性組成物としてＤＰＨＡ：３質量部、イルガキュアー３６９：０．３部、有機溶剤のＰＭＡ：４１．７質量部を混合攪拌した後、孔径１．０μｍのフィルターを用いて濾過して、赤色顔料分散レジストＲ−Ｒ１を得た。
【００８４】
（比較例４）
固練り工程を密閉系で行った以外は、実施例２と同様にしてカラーフィルター用顔料分散組成物Ｒ−Ｂを得た。このカラーフィルター用顔料分散組成物Ｇ−Ｂの固形分比率は８５．７％であった。
【００８５】
上記カラーフィルター用願用分散組成物Ｒ−Ｂを４．２ｋｇ取り出し、直ちに有機溶剤のＰＭＡを５．８ｋｇ配合して、実施例２と同様にして粘度調整、本分散処理を行った。
【００８６】
［カラーフィルター用顔料分散液の調整］
分散処理を行った分散液に、さらに有機溶剤のＰＭＡを１０ｋｇ混合して、攪拌機により３０分間攪拌して、顔料の含有率が１５．０％であるカラーフィルター用顔料分散液Ｒ−２を得た。
【００８７】
［顔料分散レジストの作製］
次に、上記カラーフィルター用顔料分散液Ｒ−２を使用して、実施例２と同様にして赤色顔料分散レジストＲ−Ｒ２を得た。
【００８８】
（比較例５）
アジスパーＰＢ８２１：２ｋｇとＰＭＡ：１．５ｋｇを混合攪拌して、組成物Ｘを３．５ｋｇ得た。この組成物Ｘ：３．５ｋｇとイルガフォア  ＲＥＤ  ＢＴ−ＣＦ：１０ｋｇと、さらにＰＭＡ：３ｋｇ（仕込み時の固形分比率は７２．７％）の組成で行った以外は、実施例２と同様にして、カラーフィルター用顔料分散組成物Ｒ−Ｃを得た。このカラーフィルター用顔料分散組成物Ｒ−Ｃの固形分比率は７５．５％であった。
【００８９】
上記カラーフィルター用顔料分散組成物Ｒ−Ｃを４．８ｋｇ取り出し、直ちに有機溶剤のＰＭＡを５．２ｋｇ配合して、実施例２と同様にして粘度調整、本分散処理を行った。
【００９０】
［カラーフィルター用顔料分散液の調整］
分散処理を行った分散液に、さらに有機溶剤のＰＭＡを９．８ｋｇ混合して、攪拌機により３０分間攪拌して、顔料の含有率が１５．０％であるカラーフィルター用顔料分散液Ｒ−３を得た。
【００９１】
［顔料分散レジストの作製］
次に、上記カラーフィルター用顔料分散液Ｒ−３を使用して、実施例２と同様にして赤色顔料分散レジストＲ−Ｒ３を得た。
【００９２】
（比較例６）
アジスパーＰＢ−８２１：２ｋｇとＰＭＡ：１．５ｋｇを混合攪拌して、組成物Ｘを３．５ｋｇ得た。
［本分散］
この組成物Ｘ：１．１ｋｇとイルガフォア  ＲＥＤ  ＢＴ−ＣＦ：３ｋｇと、さらにＰＭＡ：５．９ｋｇの組成で、実施例２と同様のダイノーミルＥＣＭ−Ｐに一括仕込みを行って分散処理を行い、さらに有機溶剤のＰＭＡを１０ｋｇ混合してカラーフィルター用顔料分散液Ｒ−４を得た。
【００９３】
［顔料分散レジストの作製］
次に、上記カラーフィルター用顔料分散液Ｒ−４を使用して、実施例２と同様にして赤色顔料分散レジストＲ−Ｒ４を得た。
【００９４】
［試験用試料の作製］
実施例１、２、及び、比較例１〜６で得られた各顔料分散レジストをガラス板上に滴下し、スピンコータを用いて５００回転／秒で２０秒間回転塗布した後、１００℃で３分間の予備乾燥を行い、膜厚１．０μｍの顔料分散レジストの塗膜を形成した。この塗膜に、カラーフィルター用フォトマスクを通して、高圧水銀灯を用いて０．１Ｊ／ｃｍ２ の光を照射して顔料分散レジスト硬化膜を得た。
【００９５】
次に、アイテス社製アルカリ現像液「ＩＤ１９Ａ１」（テトラメチルアンモニウムヒドロキシ系）を純水で３０倍に希釈し、ｐＨ１０．８のアルカリ現像液を３０℃に維持しながら、この中に上記の光照射後の試験用試料を浸積し、洗い液が中性になるまで純水で洗浄し、その後風乾した。
【００９６】
各試験用試料を２８０℃、３０分間加熱処理して、カラーフィルター画素部に形成された顔料分散レジスト硬化塗膜層の透明性を評価するための試料とした。
【００９７】
［顔料分散液の顔料分散性評価］
実施例１、２、及び、比較例１〜６で得られた各カラーフィルター用顔料分散液について、ＬＥＥＤＳ  ＆  ＮＯＲＴＨＲＵＰ社製「ＭｉｃｒｏｔｒａｃＵＰＡ」を使用して、顔料の５０％平均粒子径を測定した。
【００９８】
［顔料分散液の保存安定性試験］
実施例１、２、及び、比較例１〜６で得られた各カラーフィルター用顔料分散液について、トキメック社製Ｅ型粘度計で初期粘度を測定した。別途、これら各カラーフィルター用顔料分散液２５ｇをガラス容器中で密閉状態とし、４０℃、２４時間静置した後、前記と同様にして粘度を測定した。これらの結果から、初期粘度に対する粘度の変化率を算出し、粘度変化が５％未満のものを「○」、５〜１０％のものを「△」、１０％以上のものを「×」として評価した。
【００９９】
［顔料分散レジスト硬化塗膜の透明性試験］
上記した各顔料分散レジスト硬化塗膜層について、オリンパス社製顕微分光測定装置「ＯＳＰ−ＳＰ−２００」を用いて測色し、透明性（Ｙ値）、ＣＩＥ表色系における色度（ｘ値、ｙ値）を評価した。
【０１００】
これらの評価結果をまとめて表１に示す。この結果より、本発明によるカラーフィルター用顔料分散組成物を使用して得られるカラーフィルター用顔料分散液は、顔料の５０％平均粒子径から分散性に優れることが分かり、さらに保存安定性も優れていることが分かる。また、このカラーフィルター用顔料分散液によって作製された顔料分散レジスト硬化塗膜層は、良好な色度を有し、特に透明性に優れることも分かる。
【０１０１】
【表１】
2006111752.tif 000002