(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表されるフタロシアニン系顔料、感光性樹脂及び溶剤を含有するカラーフィルター用着色レジスト組成物。
【化１】
0004735793.tif 000012
（式中、Ｐｃ（Ｍ）はフタロシアニン亜鉛又は銅錯体、ｎは１〜４の整数、Ｒは、
【化２】
0004735793.tif 000013
であり、ＸはＣ＝Ｏ、ＹはＮＨ基を示す。Ｒに含まれる複素環は５又は６員環である。）
【請求項２】
請求項１記載のフタロシアニン系顔料が、複数種類の前記一般式（１）で表される複数種類のフタロシアニン系顔料の混合物であり、該混合物を使用する請求項１記載のカラーフィルター用着色レジスト組成物。
【請求項３】
前記一般式（１）で表されるフタロシアニン系顔料、及び青顔料を含み、該青顔料が前記一般式（１）で表されるフタロシアニン系顔料により調色された青色を発色することを特徴とする請求項１又は２記載のカラーフィルター用着色レジスト組成物。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載のカラーフィルター用着色レジスト組成物を用いて形成されるカラーフィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ディスプレイ並びにカラー表示用イメージセンサー等の分野で用いられるカラーフィルター製造用の着色レジスト組成物（以下単に着色レジストという）であって、良好な分散性を示す新規なフタロシアニン系顔料を用いた着色レジスト、及び該着色レジストを用いたカラーフィルターに関する。特に、本発明は、携帯用液晶ディスプレイに最適な高輝度型カラーフィルター製造用の着色レジストであって、新規なフタロシアニン系顔料を青顔料として用いた着色レジスト、及び該着色レジストを用いたカラーフィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶駆動のディスプレイにおいて、特にカラー表示をするためには、液晶セル構成中にカラーフィルターが配置されている。カラーフィルターの構成は、一般的には、ガラス表面上に（１）遮光用のブラック部（Ｂｋ）、（２）カラー表示用のＲｅｄ（Ｒ）、Ｇｒｅｅｎ（Ｇ）及びＢｌｕｅ（Ｂ）のカラーマトリックス、（３）カラーマトリックスを保持する透明な膜、（４）更に液晶を駆動するための透明電極膜の４つの部材層からなっている。カラーフィルターにおけるこれらの層のうちのカラーマトリックス層を形成するために、種々の方法、例えば、染料を用いた染色法、顔料を用いた各種の顔料分散手法が、従来、提案されている。
【０００３】
顔料分散法により得られたカラーフィルターは染色法によるものに比べ、耐溶剤性や耐久性に優れるため、現在、カラーフィルターを製造するには顔料分散法を採用することが主流となっている。
【０００４】
従来、青顔料は、Colour Index番号のPigment Blue 15 （通称フタロシアニンブルー）に示される次の式（２）で表されるフタロシアニン系顔料が知られている。
【０００５】
【化３】
0004735793.tif 000002
【０００６】
しかしながら、このフタロシアニン系顔料は、耐熱、耐光性に優れるものの、分散性の点において問題があった。さらに、分散工程に付される労力からみても微粒子分散しやすい顔料が、着色レジストの調製のために必要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
縮合環を骨格とする化合物からなる顔料は、構造上一般的にスタッキングを起こし易く、分散液を作製しようとすると、凝集して、分散が困難であるため、分散剤を多くしなければならないといった不都合がある。
【０００８】
そこで、本発明は、既存のフタロシアニン系顔料に比し、良好な微粒子分散性を示すフタロシアニン系顔料を含む着色レジストを提供し、該着色レジストを用いたカラ−フィルターを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記した問題点を解決するための本発明のカラーフィルター用着色レジストは、下記一般式（１）で表される新規フタロシアニン系顔料、感光性樹脂及び溶剤を含有する。
【００１０】
【化４】
0004735793.tif 000003
【００１１】
（式中、Ｐｃ（Ｍ）はフタロシアニン亜鉛又は銅錯体、ｎは１〜４の整数、Ｒは、
【００１２】
【化５】
0004735793.tif 000004
【００１３】
であり、ＸはＣ＝Ｏ、ＹはＮＨ基を示す。Ｒに含まれる複素環は５又は６員環である。）
本発明の着色レジストは、上記一般式（１）で表される青色を呈するフタロシアニン系顔料を含むので、前記式（２）で示される従来のフタロシアニン系顔料に比べて着色レジスト中の分散性がよい。
【００１４】
本発明の着色レジストに含まれる、該フタロシアニン系顔料は、前記一般式（１）で表される複数種類の化合物の混合物であってもよく、このような複数種類の化合物が含まれる場合には、さらに顔料分散性が向上する利点がある。
【００１５】
また、本発明のカラーフィルターは、本発明の着色レジストを用いて形成されることを特徴とし、特に、カラーフィルターの青色要素の調色用として用いることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
前記一般式（１）において、Ｒ部位は、イミノ（ＮＨ＜）を環構成結合として有する、５又は６員環構造を示す。具体的には、
【００１７】
【化６】
0004735793.tif 000005
【００１８】
等が示される。
【００１９】
以下に、本発明の着色レジスト中に含まれるフタロシアニン系化合物例を示すが、これらに限定されるものではない。
【００２０】
【化７】
0004735793.tif 000006
【００２１】
【化８】
0004735793.tif 000007
【００２２】
本発明の着色レジストに含まれる化合物（１）のフタロシアニン系化合物は、例えば、クロロスルホン酸によりクロロスルホン化した亜鉛フタロシアニンを４−アミノフタルイミドと反応させることにより合成できる。
【００２３】
本発明における、顔料、感光性樹脂、溶剤からなる着色レジストを用いた顔料分散法による液晶表示用のカラーフィルターの製造方法は、例えば、次のようにして行われる。すなわち、透明感光性樹脂に有機顔料、無機顔料等の着色剤を分散した感光液（着色レジスト）を透明ガラス基板上に塗布して感光性樹脂層を形成する。次に、この感光性樹脂層上に所定形状の開口パターンを有するマスクを載置し、露光・現像を行い第一着色層（例えば、赤色レジスト組成物）を形成する。同様にして第二着色層（例えば、緑色レジスト組成物）、第三着色層（例えば、本発明の青色レジスト組成物）を形成して、Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色層を備えたカラーフィルターを得ることができる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明する。
【００２５】
〔実施例１〕
化合物（１）の合成例
公知の方法によって、亜鉛フタロシアニン１１．５９ｇ（２０ｍｍｏｌ）を、過剰のクロロスルホン酸１３．９８（１２０ｍｍｏｌ）によってクロロスルホン化した。反応の温度、時間、クロロスルホン酸の添加量によって、導入されるクロロスルホン酸基の量を調節できるが、本実施例１では、フタロシアニン母核１に対し、クロロスルホン酸基の量が１から４等量の混合物の状態で次の反応に進めた。
【００２６】
上記工程で得られた中間体に対し、過剰の４−アミノフタルイミドを、１時間塩基性水中１０℃以下の低温で反応させた後、溶剤抽出によって未反応の４−アミノフタルイミドを取り除いて、一晩減圧乾燥させた。その結果、求めるフタロシアニン系化合物（１）（フタロシアニン系顔料）を得た。
【００２７】
得られた化合物（１）について融点を測定したところ、２５０〜２６０℃で分解した。
化合物（１）の赤外線吸収スペクトルを測定して得たチャートを図１に示す。
【００２８】
化合物（１）の分散性実験
分散容器に、化合物（１）３．０ｇ、分散溶媒プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート２０ｇ、分散剤（Disperbyk-2001：商品名、ビックケミージャパン（株）製、固形分）１．２ｇ、ガラスビーズ５０ｇを共に投入し、ペイントシェイカーを用いて３時間ビーズ分散させた。得られた分散液の粒度分布を、日機装（株）製「マイクロトラック粒度分布計」を使用して測定した。
【００２９】
また、比較のために、化合物（１）に代えて、C.I.Pigment Blue 15 （青顔料）を上記と同様に分散させ、同様にその粒度分布を測定した。結果を下記表１に示す。
【００３０】
【表１】
0004735793.tif 000008
【００３１】
表１によれば、化合物（１）は、従来のフタロシアニン系顔料に比べ微粒子分散性に優れ、フタロシアニン系青顔料の分散液を容易に調製できることがわかる。
【００３２】
〔実施例２〕
化合物（２）の合成例
前記実施例１において、中間体に対する２段階目の反応に用いる４−アミノフタルイミドに代えて、次式で表される化合物（Ａ）
【００３３】
【化９】
0004735793.tif 000009
【００３４】
を使用し、同様に反応させ、青色粉末の化合物（２）（融点：２２０〜２３０℃で分解）を得た。化合物（２）の赤外線吸収スペクトルを測定して得たチャートを図２に示す。化合物（２）は、化合物（１）同様に微粒子分散性に優れており、フタロシアニン系青顔料の分散液を容易に調製できた。
【００３５】
なお、前記原料化合物として用いた化合物（Ａ）は、例えば、次のような工程で製造することができる。１，２−ジアミノ−４−ニトロベンゼン８０．０ｇ（０．５０６７モル）に、１，１−カルボニルビス−１Ｈ−イミダゾール８８．０ｇ（０．５３１９モル）、ジメチルホルムアミド３７４ｍｌを加え、内温７８〜８２℃、外温８０℃にて約２時間攪拌した。その後、内温を１０℃以下に氷冷し、結晶を析出させた。結晶を析出させてから１．５時間後結晶をろ別し、結晶を水３０ｍｌで洗浄し、灰色の粉末を得た。また、褐色のろ液を暫く放置しておくと結晶化したので、この結晶もろ別し、得られた淡黄色の粉末も前記灰色の粉末に加えた。次いで、混合粉末をアセトン５リットル中で還流溶解し、シラサギＣを２．０ｇ添加し、更に１時間室温下で攪拌した。反応物をろ過し、ろ過物をアセトン１００ｍｌで洗浄し、洗浄液を濾液に戻した後、外温５０℃で減圧濃縮し、固形物を得、８０℃、減圧下で１５時間乾燥させ、８２．５３ｇの次式で表される化合物（Ｂ）を得た。
【００３６】
【化１０】
0004735793.tif 000010
【００３７】
次に、テトラヒドロフラン１．２リットル、メチルアルコール１．２リットルの混合溶媒中の、上記で得た化合物（Ｂ）７２．０ｇ（０．４０モル）に、乾燥した５％パラジウム／炭素１０．０ｇを添加した。充分に窒素置換、水素置換した後、外温４０℃にて激しく攪拌し、水素を吸収させた。約２０時間後、理論量の水素が吸収されたことを確認し、充分に窒素置換した。パラジウム／炭素をろ別し、メチルアルコール５０ｍｌで洗浄し、洗浄液をろ液に戻した後、得られた黄色のろ液に水１．６リットルを加え、外温５０℃で減圧濃縮し、得られた固形物をろ過し、水２００ｍｌで洗浄した。得られた固形物をエチルアルコール５００ｍｌと水５００ｍｌの混合溶剤中に還流溶解させ、ろ過し、ろ液を減圧濃縮した。内温１０℃まで氷冷し、析出した結晶をろ取し、４０℃、減圧下で１５時間乾燥させ、５８．２３ｇの化合物（Ａ）を得た。
【００３８】
〔実施例３〕
はじめに、前記実施例１の化合物（１）（フタロシアニン系顔料）と、調色用として一般的に使用されている紫顔料ジオキサジンバイオレット(C.I.Pigment Violet 23) を約８対２重量比で混合し、乳鉢で粉砕しながら混合した。この顔料末を、対顔料重量比０．４の分散剤（Disperbyk-2001: 商品名、ビックケミー社製）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを用いて、ビーズミル等により分散し、青顔料分散液を作製した。
【００３９】
得られた青顔料分散液３７重量部を、感光性樹脂液５４重量部（アクリル共重合組成物１０重量部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート５重量部、モルフォリノ系光重合開始剤１重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の溶剤３８重量部を十分に撹拌溶解させたもの）中に添加し、１時間撹拌して、青色着色レジスト液とした。
【００４０】
得られた青色着色レジスト液は、塵を取り除くため１．５μｍフィルターにより濾過をした後、スピンコーターにより厚さ０．７ｍｍの無アルカリガラス上にコーティングした。室温で３分間、さらに９０℃のホットプレート上で３分間乾燥させた後、露光量１００ｍＪ／ｃｍ2 で露光した。最後に２３０℃オーブン中で３０分間ポストキュアさせ、膜厚約１．２μｍの青色塗膜を形成した。
【００４１】
〔実施例４〕
前記実施例３において化合物（１）（フタロシアニン系顔料）を前記実施例２の化合物（２）（フタロシアニン系顔料）に代えて、前記実施例３と同様にして、分散液、着色レジスト液を作製し、青色塗膜を形成した。
【００４２】
〔比較例〕
前記実施例３において化合物（１）（フタロシアニン系顔料）を一般的に使用される前記式（２）で示されるColour Index番号のPigment Blue 15 （通称フタロシアニンブルー）に代えて、前記実施例３と同様にして、分散液、着色レジスト液を作製し、青色塗膜を形成した。
【００４３】
前記実施例３、４及び比較例の各着色塗膜について、色特性評価（輝度比較）を行った。測色は、Ｆ１０光源下で行い、条件統一のため、ｙ値を０．１４０に合わせた場合の、Ｙ値で輝度を比較した。その結果を下記の表２に示す。その結果、化合物（１）、化合物（２）（フタロシアニン系顔料）を用いた系において、高輝度が得られた。
【００４４】
【表２】
0004735793.tif 000011
【００４５】
【発明の効果】
本発明のフタロシアニン系顔料（青色）を含む着色レジストを用いて形成したカラーフィルターは、ｘｙ表色系における測定値が、Ｆ１０光源測色でｙ座標０．１４０におけるＹ（輝度）が従来のPigment Blue 15 （通称フタロシアニンブルー）を用いた場合よりも高い。
【００４６】
微粒子分散性の高い本発明の新規なフタロシアニン系顔料を含む着色レジストは、従来のPigment Blue 15 （通称フタロシアニンブルー）を用いた場合よりも、均一に顔料が分散している。
【図面の簡単な説明】
【図１】化合物（１）の赤外線吸収スペクトルを測定して得たチャートを示す図である。
【図２】化合物（２）の赤外線吸収スペクトルを測定して得たチャートを示す図である。
【図１】
0004735793.tif 000014
【図２】
0004735793.tif 000015