(57)【要約】【課題】粘度安定性を確保し、高コントラスト比のカラーペーストを提供することにある。【解決手段】  顔料（Ａ）、樹脂（Ｂ）、顔料誘導体（Ｃ）、分散剤（Ｄ）、及び、溶剤（Ｅ）からなるカラーペーストの製造方法であって、顔料（Ａ）、樹脂（Ｂ）、顔料誘導体（Ｃ）、分散剤（Ｄ）、及び、溶剤（Ｅ）を混合させて粗ペーストとする第一工程と、前記粗ペーストを２４時間以上静置する第二工程と、前記静置した粗ペーストを二本ロールで分散させる第三工程を含むカラーペーストの製造方法。【選択図】図１
2012173583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料（Ａ）、樹脂（Ｂ）、顔料誘導体（Ｃ）、分散剤（Ｄ）、及び、溶剤（Ｅ）からなるカラーペーストの製造方法であって、
顔料（Ａ）、樹脂（Ｂ）、顔料誘導体（Ｃ）、分散剤（Ｄ）、及び、溶剤（Ｅ）を混合させて粗ペーストとする第一工程と、
前記粗ペーストを２４時間以上静置する第二工程と、
前記静置した粗ペーストを二本ロールで分散させる第三工程を含むカラーペーストの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法で製造されてなるカラーペースト。
【請求項３】
請求項２記載のカラーペーストを用いてなるカラーフィルタ
【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および固体撮像素子に用いられるカラーフィルタを構成するフィルタセグメントの形成に用いられるカラーペーストの製造方法、該製造方法により製造されるカラーペースト、ならびに該カラーペーストを用いて得られるカラーフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、２枚の偏光板に挟まれた液晶層が、１枚目の偏光板を通過した光の偏光度合いを制御して、２枚目の偏光板を通過する光量をコントロールすることにより表示を行う、ツイストネマチック（ＴＮ）型液晶を用いるタイプが主流となっており、この２枚の偏光板の間にカラーフィルタを設けることによりカラー表示を可能にしている。現在、カラーフィルタの製造方法としては、耐光性、耐熱性に優れる顔料を着色剤とする顔料分散法と呼ばれる方法が主流となっているが、一般に有機顔料を分散したカラーフィルタは、顔料粒子による光の散乱等により、液晶が制御した偏光度合いを乱してしまうという問題がある。すなわち、光を遮断しなければならないとき（ＯＦＦ状態）に光が漏れたり、光を透過しなければならないとき（ＯＮ状態）に透過光が減衰するという現象があり、ＯＮ状態とＯＦＦ状態のディスプレー上の輝度の比をコントラスト比と呼んでいる。
【０００３】
一般に、顔料分散法において微細な顔料粒子をワニスのような着色料担体に分散させ、安定な分散体を得ることは難しく、分散体中の顔料粒子は、往々にして経時で凝集する。顔料粒子が凝集したカラーペーストを用いて形成されたカラーフィルタは、コントラスト比を著しく低下させるため、顔料には、凝集することなく安定な微細粒子であり、かつ取り扱いが容易な性状であることが望まれている。
【０００４】
さらに近年、カラーペーストに要求されるコントラスト比・流動安定性等の要求特性は非常に高性能となっており、顔料を微細に分散する技術が重要となっている。
【０００５】
顔料の微分散は一般に、サンドミル、サンドグラインダー、ダイノーミル、パールミル等と呼ばれる分散機において、攪拌機構でメディアを激しく攪拌することによって得られる衝撃力、剪断力、摩擦力により、顔料組成物を処理することによって行われる。
【０００６】
また、顔料を微細に分散する方法としては、メディア攪拌型分散機を用いて、顔料誘導体を用いずに、顔料のみの分散を多段階で行い、各段階におけるメディアの径を順次小さくし、且つ分散を循環で行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
しかしながら、顔料を１μｍ以下のサブミクロン領域まで微分散することは、サブミクロン領域にまで分散された粒子により高粘度化のおこることがある。つまり、従来の技術では、カラーペーストにおいて、カラーフィルタに要求される高コントラスト比の要求特性と流動性確保および経時での安定性確保とを両立することは非常に困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３５２３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであり、その課題は、粘度安定性を確保し、高コントラスト比のカラーペーストを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討の結果、カラーペーストの製造方法を改良することで、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明のカラーペーストの製造方法は、顔料（Ａ）、樹脂（Ｂ）、顔料誘導体（Ｃ）、分散剤（Ｄ）、及び、溶剤（Ｅ）を混合させて粗ペーストとする第一工程と、前記粗ペーストを２４時間以上静置する第二工程と、静置した粗ペーストを二本ロールで分散させる第三工程を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のカラーフィルタは、前記製造方法で製造されてなカラーペーストを用いて形成されたフィルタセグメントを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、高コントラスト比のカラーペーストを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、第三工程の分散時間によるコントラスト変化を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明について詳細に説明する
本発明のカラーペーストは、顔料（Ａ）、樹脂（Ｂ）、顔料誘導体（Ｃ）、分散剤（Ｄ）、及び、溶剤（Ｅ）からなる。
【００１６】
＜顔料（Ａ）＞
次に、顔料（Ａ）について説明する。
【００１７】
カラーペーストに含まれる顔料（Ａ）としては、有機または無機の顔料を、単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。顔料は、発色性が高く、且つ耐熱性の高い顔料、特に耐熱分解性の高い顔料が好ましく、通常は有機顔料が用いられる。
【００１８】
以下に、顔料組成物に使用可能な有機顔料の具体例を、カラーインデックス番号で示す。
赤色フィルタセグメントを形成するための赤色着色材には、例えばC.I.PigmentRed  ７、９、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、９７、１２２、１２３、１４６、１４９、１６８、１７７、１７８、１８０、１８４、１８５、１８７、１９２、２００、２０２、２０８、２１０、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７２等の赤色顔料を用いることができる。赤色組成物には、黄色顔料、オレンジ顔料を併用することができる。
【００１９】
イエロー色フィルタセグメントを形成するためのイエロー色着色材には、例えばC.I.PigmentYellow１、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２０、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、８６、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、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、１９９、２１３、２１４等の黄色顔料を用いることができる。
【００２０】
オレンジ色フィルタセグメントを形成するためのオレンジ色着色材には、例えばC.I.Pigmentorange３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１、７３等のオレンジ色顔料を用いることができる。
【００２１】
緑色フィルタセグメントを形成するための緑色着色材には、例えばC.I.PigmentGreen７、１０、３６、３７等の緑色顔料を用いることができる。緑色組成物には黄色顔料を併用することができる。
【００２２】
青色フィルタセグメントを形成するための青色着色材には、例えばC.I.PigmentBlue１５、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。青色組成物には、C.I.PigmentViolet１、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。
【００２３】
シアン色フィルタセグメントを形成するためのシアン色着色材には、例えばC.I.PigmentBlue１５：１、１５：２、１５：４、１５：３、１５：６、１６、８１等の青色顔料を用いることができる。
【００２４】
マゼンタ色フィルタセグメントを形成するためのマゼンタ色着色材には、例えばC.I.PigmentViolet１、１９、C.I.PigmentRed１４４、１４６、１７７、１６９、８１等の紫色顔料および赤色顔料を用いることができる。マゼンタ色組成物には、黄色顔料を併用することができる。
【００２５】
また、樹脂ブラックマトリクス用の黒色顔料としては、例えばカーボンブラック、チタンブラック、アニリンブラック、アントラキノン系黒色顔料、ペリレン系黒色顔料、具体的にはC.I.Pigmentblack６、７、１２、２０、３１、３２等が挙げられ、中でもカーボンブラックが好ましい。カーボンブラックは、樹脂などで表面処理されていてもよい。
【００２６】
また、無機顔料としては、酸化チタン、硫酸バリウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら（赤色酸化鉄(III)）、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、合成鉄黒等が挙げられる。無機顔料は、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、有機顔料と組み合わせて用いられる。
【００２７】
カラーペーストには、調色のため、耐熱性を低下させない範囲内で染料を含有させることもできる。
【００２８】
＜顔料誘導体（Ｃ）＞
カラーペーストに含まれる顔料誘導体（Ｃ）は、下記一般式（１）で示される化合物であり、塩基性置換基を有するものと酸性置換基を有するものとがある。
式（１）
Ａ−Ｂ
Ａ：有機顔料残基
Ｂ：塩基性置換基または酸性置換基
式（１）中、Ａの有機顔料残基を構成する有機顔料としては、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、銅フタロシアニン、ハロゲン化銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、アミノアントラキノン、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、ペリノン系顔料、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、金属錯体系顔料等が挙げられる。
【００２９】
式（１）中、Ｂの塩基性置換基としては、下記式（２）、式（３）、式（４）、および式（５）で示される置換基が挙げられ、酸性置換基としては、式（６）および式（７）で示される置換基が挙げられる。
式（２）
【００３０】
【化１】
2012173583.tif 000003
式（３）
【００３１】
【化２】
2012173583.tif 000004
式（４）
【００３２】
【化３】
2012173583.tif 000005
式（５）
【００３３】
【化４】
2012173583.tif 000006
式（６）
【００３４】
【化５】
2012173583.tif 000007
式（７）
【００３５】
【化６】
2012173583.tif 000008
Ｘ：−ＳＯ2−、−ＣＯ−、−ＣＨ2ＮＨＣＯＣＨ2−、−ＣＨ2−または直接結合を表す。
ｎ：１〜１０の整数を表す。
Ｒ1、Ｒ2：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、置換されていてもよいフェニル基、またはＲ1とＲ2とで一体となって更なる窒素、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表す。
Ｒ3：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す。
Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7：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す。
Ｙ：−ＮＲ8−Ｚ−ＮＲ9−または直接結合を表す。
Ｒ8、Ｒ9：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す。
Ｚ：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す。
Ｒ：式（８）で示される置換基または式（９）で示される置換基を表す。
Ｑ：水酸基、アルコキシル基、式（８）で示される置換基または式（９）で示される置換基を表す。
式（８）
【００３６】
【化７】
2012173583.tif 000009
式（９）
【００３７】
【化８】
2012173583.tif 000010
Ｍ：水素原子、カルシウム原子、バリウム原子、ストロンチウム原子、マンガン原子またはアルミニウム原子を表す。ｉ：Ｍの価数を表す。
Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13：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、置換されていてもよいフェニル基またはポリオキシアルキレン基を表す。
【００３８】
式（２）〜式（５）および式（８）、式（９）で示される置換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。
【００３９】
式（７）のスルホン酸アミン塩を形成するために使用されるアミン成分は１級、２級、３級、４級のいずれのアミンでもよく、例えば、１級アミンとしては、側鎖を有していてもよいへキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、ノナデシルアミン、エオコシルアミン等のアミン、もしくはそれぞれの炭素数に対応する不飽和アミンが挙げられる。
【００４０】
２級、３級および４級アミンとしては、ジオレイルアミン、ジステアリルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルラウリルアミン、ジメチルステアリルアミン、ジラウリルモノメチルアミン、トリオクチルアミン、ジメチルジドデシルアンモニウムクロリド、ジメチルジオレイルアンモニウムクロリド、ジメチルジデシルアンモニウムクロリド、ジメチルジオクチルアンモニウムクロリド、トリメチルステアリルアンモニウムクロリド、ジメチルジステアリルアンモニウムクロリド、トリメチルデシルアンモニウムクロリド、トリメチルヘキサデシルアンモニウムクロリド、トリメチルオクタデシルアンモニウムクロリド、ジメチルドデシルテトラデシルアンモニウムクロリド、ジメチルヘキサデシルオクタデシルアンモニウムクロリド等が挙げられる。
【００４１】
また、式（７）におけるＲ10、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13のいずれかがポリオキシアルキレン基を表す場合、その例としてはポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基等が挙げられる。
【００４２】
顔料誘導体の具体例を、化合物番号を付して以下に示す。
【００４３】
【化９】
2012173583.tif 000011
ＣｕＰｃは、銅フタロシアニン残基を表す。
化合物２
【００４４】
【化１０】
2012173583.tif 000012
化合物３
【００４５】
【化１１】
2012173583.tif 000013
化合物４
【００４６】
【化１２】
2012173583.tif 000014
化合物５
【００４７】
【化１３】
2012173583.tif 000015
化合物６
【００４８】
【化１４】
2012173583.tif 000016
ＣｕＰｃは、銅フタロシアニン残基を表す。
化合物７
【００４９】
【化１５】
2012173583.tif 000017
化合物８
【００５０】
【化１６】
2012173583.tif 000018
化合物９
【００５１】
【化１７】
2012173583.tif 000019
カラーペースト中の顔料誘導体の配合量は、顔料１００重量部に対し好ましくは１〜２０重量部、更に好ましくは５〜１５重量部である。顔料誘導体の配合量が１重量部より少ないと、分散効果が不十分となり、２０重量部より多いと、余剰の顔料誘導体で分散に影響を及ぼすことがある。
【００５２】
＜溶剤（Ｅ）＞
また、カラーペーストに含まれる溶剤（Ｅ）としては特に限定されるものではなく、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ことができる。
＜樹脂（Ｂ）＞
カラーペーストに含まれる樹脂（Ｂ）としては、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％以上の透明樹脂が用いられる。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれ、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が、特に感光性樹脂が好ましい。
【００５３】
感光性樹脂としては、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体やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体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。
【００５４】
熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、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、ビニル系樹脂、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、およびポリイミド樹脂等が挙げられる。
【００５５】
また、樹脂には、本発明の方法で製造されたカラーペーストを用いてアルカリ現像によりカラーフィルタパターンを形成させる場合には、アルカリ可溶型非感光性樹脂を含有させることが好ましい。アルカリ可溶型非感光性樹脂とは、アルカリ水溶液に溶解しラジカルにより架橋しない樹脂であり、例えば、カルボキシル基、スルホン基などの酸性官能基を有する重量平均分子量１０００〜５０００００、好ましくは５０００〜１０００００の樹脂が挙げられる。アルカリ可溶型非感光性樹脂として具体的には、アクリル樹脂、α−オレフィン／（無水）マレイン酸共重合体、スチレン／（無水）マレイン酸共重合体、スチレン／スチレンスルホン酸共重合体、エチレン／（メタ）アクリル酸共重合体、イソブチレン／（無水）マレイン酸共重合体などが挙げられる。なかでも、アクリル樹脂、α−オレフィン／（無水）マレイン酸共重合体、スチレン／（無水）マレイン酸共重合体およびスチレン／スチレンスルホン酸共重合体から選ばれる少なくとも１種の樹脂、特にアクリル樹脂は、耐熱性、透明性が高いため、好適に用いられる。
【００５６】
＜分散剤（Ｄ）＞
カラーペーストは、適宜、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤等の分散剤（Ｄ）を用いる。分散剤（Ｄ）は、顔料誘導体（Ｃ）のような顔料部位を含まないが、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、分散剤を用いて顔料を液状媒体中に分散してなるカラーペーストを用いた場合には、透明性に優れたカラーフィルタが得られる。
【００５７】
上記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。
【００５８】
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が用いられる。また、（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、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加物等が用いられる。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。
【００５９】
具体的には、ビックケミー社製のDisperbykまたはDisperbyk−１０１、１０３、１０７、１０８、１１０、１１１、１１６、１３０、１４０、１５４、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１７０、１７１、１７４、１８０、１８１、１８２、１８３、１８４、１８５、１９０、２０００、２００１またはAnti-Terra−Ｕ、２０３、２０４、またはBYK−Ｐ１０４、Ｐ１０４Ｓ、２２０ＳまたはLactimon、Lactimon−ＷＳまたはBykumen等、アビシア社製のSOLSPERSE−３０００、９０００、１３２４０、１３６５０、１３９４０、１７０００、１８０００、２００００、２１０００、２４０００、２６０００、２７０００、２８０００、３１８４５、３２０００、３２５００、３２６００、３４７５０、３６６００、３８５００、４１０００、４１０９０、５３０９５等、エフカケミカルズ社製のEFKA−４６、４７、４８、４５２、ＬＰ４００８、４００９、ＬＰ４０１０、ＬＰ４０５０、ＬＰ４０５５、４００、４０１、４０２、４０３、４５０、４５１、４５３、４５４０、４５５０、ＬＰ４５６０、１２０、１５０、１５０１、１５０２、１５０３等が挙げられる。
【００６０】
上記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。
【００６１】
＜その他の添加剤＞
本発明のカラーペーストは、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材の形態で調整することができる。着色レジスト材は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂とモノマー、あるいは感光性樹脂と、顔料、顔料誘導体、光重合開始剤、および溶剤などを含むものである。
【００６２】
本発明のカラーペーストには、該着色材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。
【００６３】
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。
【００６４】
これらの光重合開始剤は、単独であるいは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。
【００６５】
また、カラーフィルタ用着色材には、着色材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。
（顔料分散液の製造方法）
本発明の顔料分散液の製造方法は、顔料、顔料誘導体、樹脂、樹脂型分散剤を含む顔料組成物する混錬機により混合する第一工程と、前記工程から得られたペーストを静置する第二工程と、チップ化したものをビーズミルを用いて分散させる第三工程と、を含むことが好ましい。
＜第一工程＞
本発明の第一工程は、顔料、顔料誘導体、樹脂、樹脂型分散剤を含む顔料組成物を、ダルトンミキサー、プラネタリーミキサー等の各種混錬機を用いてプレミックスを行う。
また本工程においては、必要に応じて、有機溶剤を添加して混練してもよい。本工程によって、上記樹脂が顔料の表面にしっかりと定着する。
＜第二工程＞
本発明の第二工程は、上記第一工程を経た粗ペーストを２４時間以上静置する。
このとき、静置温度に関しては、５℃〜４０℃の範囲内であれば好ましく、２５℃が最も好ましい。静置時間に関しては、２４時間以上であればよい。
＜第三工程＞
本発明の第三工程は、上記第一工程かつ第二工程を経た粗ペーストを用いて分散処理をし、製造を行う。分散処理としては、三本ロールミル、二本ロールミルなどを用いてチップ化したものをビーズミル等の各種分散機により分散処理することが好ましい。分散処理する際は、粒径が０．３ｍｍφより大きいメディアを用いた湿式分散機で分散しておくことが、分散効率の面で好ましい。このときに粒径が０．５ｍｍφ〜１．０ｍｍφのメディアを用いると効果が顕著となる。このときも、分散方法は循環およびパス分散のいずれでもよいが、パス分散の方が好ましい。
【００６６】
カラーフィルタ用着色材は、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。
＜カラーフィルタ＞
次に、本発明のカラーフィルタについて説明する。
【００６７】
本発明のカラーフィルタは、本発明の製造方法により製造されるカラーフィルタ用着色材を用いて形成されたフィルタセグメントを具備する。カラーフィルタとしては、赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、および青色フィルタセグメントを具備するもの、またはマゼンタ色フィルタセグメント、シアン色フィルタセグメント、およびイエロー色フィルタセグメントを具備するものが挙げられる。
【００６８】
本発明のカラーフィルタは、フォトリソグラフィー法により、カラーフィルタ用着色材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。
【００６９】
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。
【００７０】
フォトリソグラフィー法による各色フィルタセグメントを形成は、下記の方法で行う。すなわち、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材として調製した着色材を、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、着色レジスト材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、印刷法より精度の高いカラーフィルタが製造できる。
【００７１】
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。
【００７２】
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジスト材を塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ可溶性樹脂、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。
【００７３】
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、本発明の製造方法により製造される着色材は、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。
【００７４】
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。
透明基板あるいは反射基板上にフィルタセグメントを形成する前に、あらかじめブラックマトリクスを形成しておくと、液晶表示パネルのコントラスト比を一層高めることができる。ブラックマトリクスとしては、クロムやクロム／酸化クロムの多層膜、窒化チタニウムなどの無機膜や、遮光剤を分散した樹脂膜が用いられるが、これらに限定されない。また、前記の透明基板あるいは反射基板上に薄膜トランジスター（ＴＦＴ）をあらかじめ形成しておき、その後にフィルタセグメントを形成することもできる。ＴＦＴ基板上にフィルタセグメントを形成することにより、液晶表示パネルの開口率を高め、輝度を向上させることができる。
【００７５】
本発明のカラーフィルタ上には、必要に応じてオーバーコート膜や柱状スペーサー、透明導電膜、液晶配向膜などが形成される。
【００７６】
カラーフィルタは、シール剤を用いて対向基板と張り合わせ、シール部に設けられた注入口から液晶を注入したのち注入口を封止し、必要に応じて偏光膜や位相差膜を基板の外側に張り合わせることにより、液晶表示パネルが製造される。
【００７７】
かかる液晶表示パネルは、ツイステッド・ネマティック（ＴＮ）、スーパー・ツイステッド・ネマティック（ＳＴＮ）、イン・プレーン・スイッチング（ＩＰＳ）、ヴァーティカリー・アライメント（ＶＡ）、オプティカリー・コンベンセンド・ベンド（ＯＣＢ）などのカラーフィルタを使用してカラー化を行う液晶表示モードに使用することができる。
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、特にことわりがない限り、「部」とは「重量部」を意味する。
【００７８】
まず、実施例および比較例に用いた樹脂（Ｂ）（アクリル樹脂溶液）、分散剤（Ｄ）（リン酸基を有する樹脂）の調整について説明する。樹脂の分子量は、GPC（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ）により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量である。
（アクリル樹脂溶液の調製）
反応容器にシクロヘキサノン３７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃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。
メタクリル酸      ２０．０部
メチルメタクリレート１０．０部
ｎ−ブチルメタクリレート５５．０部
２−ヒドロキシエチルメタクリレート１５．０部
２，２’−アゾビスイソブチロニトリル  ４．０部
滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル１．０部をシクロヘキサノン５０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、アクリル樹脂の溶液を得た。アクリル樹脂の重量平均分子量は、約４００００であった。
【００７９】
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
（実施例１および比較例１；赤色顔料分散体の製造例）
下記の混合物を均一になるようにダルトンミキサーで１５分混合後、０、３、６、１２、２４時間室温にて静置し、二本ロールにて混練した。ただし、０時間静置は比較例１とする。
【００８０】
その後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル（アイガージャパン社製「ミニモデルＭ−２５０  ＭＫＩＩ」）で２時間分散し、さらに、１．５μｍのフィルタで濾過し赤色顔料分散体を作製した。
ジケトピロロピロール系顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド  ２５４）：５０．０部
アクリル樹脂溶液  ：１１.０部
誘導体            ：０．６部
樹脂型分散剤      ：１．０部
有機溶剤          ：  ２７．４部
［実施例２］
顔料にアントラキノン系顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド  １７７）を使用した以外は、実施例１と同様にして顔料分散体を得た。
［実施例３］
顔料にε型銅フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー  １５：６）を使用した以外は、実施例１と同様にして顔料分散体を得た。
［実施例４］
顔料にハロゲン化銅フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン  ３６）を使用した以外は、実施例１と同様にして顔料分散体を得た。
［実施例５］
顔料にモノアゾ系顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー  １５０）を使用した以外は、実施例１と同様にして顔料分散体を得た。
（コントラスト比の評価）
着色組成物塗布基板について、図３に示す測定装置を用いて、下記の方法でコントラストを測定した。
【００８１】
着色組成物乾燥塗膜４が設けられたガラス基板５を２枚の偏光板３および６の間に挟み、一方の偏光板６側から液晶表示装置用バックライトユニット７を用いて光を照射する。バックライトユニットから出た光は、1枚目の偏光板６を通過して偏光され、ついで着色組成物乾燥塗膜４およびガラス基板５を通過し、２枚目の偏光板３に到達する。1枚目の偏光板６と２枚目の偏光板３の偏光軸が互いに平行であれば、光は２枚目の偏光板３を透過するが、両偏光板の偏光軸が互いに直交している場合には、光は２枚目の偏光板３により遮断される。しかし、１枚目の偏光板６によって偏光された光が、着色組成物塗布基板を通過するときに、顔料粒子による散乱等が起こり偏光面の一部にずれを生じると、両偏光板の偏光軸が平行のときは２枚目の偏光板３を透過する光量が減り、両偏向板の偏光軸が直交のときは２枚目の偏光板３を光の一部が透過する。この透過光の輝度を偏光板３上の輝度計１にて測定し、両偏光板の偏光軸が直交のときの輝度（直交時輝度）に対する、両偏光板の偏光軸が平行のときの輝度（平行時輝度）の比をコントラスト比とする。すなわち、コントラスト比は、以下の式により算出される。
【００８２】
コントラスト比＝（平行時輝度）／（直交時輝度）
従って、着色組成物塗布膜中の顔料により散乱が起こると、平行時輝度が低下し、かつ直交時輝度が増加するため、コントラスト比が低くなる。
【００８３】
なお、輝度計は株式会社トプコン社製「色彩輝度計ＢＭ−５Ａ」、偏光板はサンリツ社製「偏光フィルムＬＬＣ２−９２−１８」を用いた。なお、測定に際しては、不要光を遮断するために、測定部分に１ｃｍ角の孔を開けた黒色のマスク２を当てた。
実施例１で得られたカラーペーストは、表１または図１に示すように第二工程を行わなかったものに比べ、流動性確保および経時での安定性確保と高コントラスト比を満たしていた。
表１
実施例２〜５：本実施例における顔料として、銅フタロシアニン系顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：６）、銅フタロシアニン系顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Green３６）とモノアゾ系顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １５０）、ジオキサジンバイオレット顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３）と化合物４、ジケトピロロピロール系顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５４）、アントラキノン系顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７７）を用いても同様に、第二工程を行わなかったものに比べ、流動性確保および経時での安定性確保と高コントラスト比を満たした結果が得られた。
【図１】
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