(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モノマーおよび／または感光性樹脂と、顔料と、下記式（１）で表される顔料分散剤とを含有するカラーフィルタ用感光性着色組成物。
式（１）
【化１】
0003880252.tif 000014
（ただし、ＤＰＰは下記式（２）で表されるジケトピロロピロール残基を表す。式（２）
【化２】
0003880252.tif 000015
また、Ｅは下記式（３）または下記式（４）を表す。
式（３）
【化３】
0003880252.tif 000016
式（４）
【化４】
0003880252.tif 000017
Ｒ1 〜Ｒ15：それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、またはアルキル、アルコキシ、シアノ、スルホニル、カルボキシル、ジアルキルアミノ、ハロゲノアルキル、アルコキシカルボニル、アルキルメルカプト、カルバモイル、またはスルファモイル基を表し、Ｒ1 〜Ｒ15の少なくとも１つはＥの結合手であり、Ｒ6 〜Ｒ15の少なくとも１つは
【化５】
0003880252.tif 000018
の結合手である。
ｍ：１〜２の整数を表す。
ｐ：１〜４の整数を表す。
Ｘ：直接結合、−ＳＯ2 ＮＨ−、−ＣＯＮＨ−、−ＣＨ2 ＮＨＣＯＣＨ2 ＮＨ−、または−（ＣＨ2 ）ｑＮＨ−を表す（ただし，ｑは１〜１０の整数を表す。）。
ｎ：１〜２０の整数を表す。ただし、Ｘが直接結合の場合は１〜１０の整数を表す。
Ｒ16，Ｒ17：それぞれ独立に、置換されていてもよい飽和もしくは不飽和のアルキル基、またはＲ16，Ｒ17で窒素、酸素もしくは硫黄原子を含む置換されていても良い複素環を表す。
Ｚ：−ＳＯ2 −、−ＣＯ−、−ＣＨ2 ＮＨＣＯＣＨ2 −、−（ＣＨ2 ）ｑ−、−ＳＯ2 ＮＨ−、−ＣＯＮＨ−、−ＣＨ2 ＮＨＣＯＣＨ2 ＮＨ−、または−（ＣＨ2 ）ｑＮＨ−を表す（ただし、ｑは１〜１０の整数を表す。）。
Ｒ18，Ｒ19，Ｒ20，Ｒ21：それぞれ独立に、水素原子、置換されていても良い飽和もしくは不飽和のアルキル基、またはアリール基を表す。
Ｒ22：置換されていても良い飽和もしくは不飽和のアルキル基またはアリール基を表す。
【請求項２】
さらに、アルキレンオキサイド重合体を含有する請求項１記載のカラーフィルタ用感光性着色組成物。
【請求項３】
さらに、アルカリ可溶型非感光性樹脂を含有する請求項１または２記載のカラーフィルタ用感光性着色組成物。
【請求項４】
アルカリ可溶型非感光性樹脂が、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種の樹脂である請求項３記載のカラーフィルタ用感光性着色組成物。
【請求項５】
顔料がジケトピロロピロール系顔料である請求項１ないし４いずれか１項に記載のカラーフィルタ用感光性着色組成物。
【請求項６】
透明基板と、該透明基板上に請求項１ないし５いずれか１項に記載の感光性着色組成物を用いて形成された色材層とを具備するカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー液晶表示装置、ビデオカメラ等に用いられているカラーフィルタの製造に用いられる着色組成物およびこの着色組成物を用いたカラーフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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）を平行または交差して配置したもの、あるいは微細な画素を縦横一定の配列に配置したものからなっている。画素サイズは数１０から数１００μｍと微細であり、色相毎に所定の配列で整然と配列されるため、カラーフィルタの製造方法については従来から種々の方法が提案されている。
従来、カラーフィルタは、高い透明性が必要とされるため、一般に染色法と呼ばれる、染料を用いて着色する方法により製造されていた。例えば、被染色性の感光性物質をガラス等の基板に塗布し、続いて一つのフィルタ色のパターン露光を行い、ついで未露光部を現像工程で除去し、残ったパターン部を該フィルタ色の染料で染色するといった操作を全フィルタ色について順次繰り返すことにより製造されていた。
【０００３】
ところで、カラー液晶表示装置に用いるカラーフィルタの上には、一般に液晶を駆動させるための透明電極が蒸着あるいはスパッタリングにより形成され、さらにその上に液晶を一定方向に配向させるための配向膜が形成されている。これらの透明電極および配向膜の性能を充分に得るには、その形成を一般に２００℃以上、好ましくは２５０℃以上の高温で行う必要がある。
【０００４】
染料を用いたカラーフィルタは透明性の点では優れているが、耐熱性の点で劣っているため、カラーフィルタ上への透明電極および配向膜の形成は２００℃未満で行わざるをえず、透明電極および配向膜の性能が劣り、表示性能に限界があった。また、染料を用いたカラーフィルタは耐光性も劣っており、屋外で用いる用途には向かないという問題もあった。
そこで、染料のかわりに耐光性、耐熱性に優れる顔料が用いられるようになり、現在製造されているカラーフィルタの殆どは有機顔料を用いている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、顔料を用いたカラーフィルタは一般に透明性および色純度で染料を用いたものに比べて劣っており、改良が強く望まれていた。
本発明は、耐熱性および耐光性に優れ、かつ染色法により製造されるカラーフィルタと同等以上の色純度を有する、顔料を用いたカラーフィルタの製造に用いられる着色組成物およびカラーフィルタの提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、モノマーおよび／または感光性樹脂と、顔料と、下記式（１）で表される顔料分散剤とを含有するカラーフィルタ用感光性着色組成物に関する。
また、本発明は、透明基板と、該透明基板上に上記感光性着色組成物を用いて形成された色材層とを具備するカラーフィルタに関する。
式（１）
【化６】
0003880252.tif 000002
（ただし、ＤＰＰは下記式（２）で表されるジケトピロロピロール残基を表す。式（２）
【化７】
0003880252.tif 000003
【０００７】
また、Ｅは下記式（３）または下記式（４）を表す。
式（３）
【化８】
0003880252.tif 000004
式（４）
【化９】
0003880252.tif 000005
【０００８】
Ｒ1 〜Ｒ15：それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、またはアルキル、アルコキシ、シアノ、スルホニル、カルボキシル、ジアルキルアミノ、ハロゲノアルキル、アルコキシカルボニル、アルキルメルカプト、カルバモイル、またはスルファモイル基を表し、Ｒ1 〜Ｒ15の少なくとも１つはＥの結合手であり、Ｒ6 〜Ｒ15の少なくとも１つは
【化１０】
0003880252.tif 000006
の結合手である。
【０００９】
ｍ：１〜２の整数を表す。
ｐ：１〜４の整数を表す。
Ｘ：直接結合、−ＳＯ2 ＮＨ−、−ＣＯＮＨ−、−ＣＨ2 ＮＨＣＯＣＨ2 ＮＨ−、または−（ＣＨ2 ）ｑＮＨ−を表す（ただし，ｑは１〜１０の整数を表す。）。
ｎ：１〜２０の整数を表す。ただし、Ｘが直接結合の場合は１〜１０の整数を表す。
Ｒ16，Ｒ17：それぞれ独立に、置換されていてもよい飽和もしくは不飽和のアルキル基、またはＲ16，Ｒ17で窒素、酸素もしくは硫黄原子を含む置換されていても良い複素環を表す。
Ｚ：−ＳＯ2 −、−ＣＯ−、−ＣＨ2 ＮＨＣＯＣＨ2 −、−（ＣＨ2 ）ｑ−、−ＳＯ2 ＮＨ−、−ＣＯＮＨ−、−ＣＨ2 ＮＨＣＯＣＨ2 ＮＨ−、または−（ＣＨ2 ）ｑＮＨ−を表す（ただし、ｑは１〜１０の整数を表す。）。
Ｒ18，Ｒ19，Ｒ20，Ｒ21：それぞれ独立に、水素原子、置換されていても良い飽和もしくは不飽和のアルキル基、またはアリール基を表す。
Ｒ22：置換されていても良い飽和もしくは不飽和のアルキル基またはアリール基を表す。
【００１０】
上記顔料分散剤は、感光性着色組成物中において顔料の凝集を防ぎ、顔料が微細に分散した状態を維持する働きをするものであり、高透過率で色純度が高いカラーフィルタを製造するために重要なものである。上記顔料分散剤の具体的な構造を以下に示す。なお、置換基の数、位置等は、反応条件により異なる。
【化１１】
0003880252.tif 000007
【００１１】
【化１２】
0003880252.tif 000008
【００１２】
【化１３】
0003880252.tif 000009
【００１３】
顔料分散剤（１１）
【化１４】
0003880252.tif 000010
【００１４】
上記顔料分散剤の代表的な製造方法の概略を、顔料分散剤（１１）を例として以下に示す。
まず、常法により式（５）で表される化合物を製造する。
式（５）
【化１５】
0003880252.tif 000011
【００１５】
次に、式（５）で表される化合物を常法によりクロロスルホン化して式（６）で表される化合物を製造したのち、式（６）で表される化合物とＮ−メチルピペラジンを反応させて、顔料分散剤（１１）を製造する。
式（６）
【化１６】
0003880252.tif 000012
【００１６】
Ｅのうち、式（３）で表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−エチルイソプロピルアミン、Ｎ−メチルブチルアミン、Ｎ−メチルイソブチルアミン、Ｎ−ブチルエチルアミン、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−sec−ブチルプロピルアミン、ジブチルアミン、ジ−sec−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、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−エチルヘキシル）アミン、ジオクチルアミン、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−エチル−１，２−ジメチルプロピルアミン、Ｎ−メチルヘキシルアミン、２−ヒドロキシメチルアミノメタノール、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−ジメチルアミノプロピルアミン、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−ラウリルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−エチル−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等が挙げられる。
【００１７】
また、Ｅのうち、式（４）で表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、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−アミノプロピルモリホリン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ−ブチルピペラジン、Ｎ−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−メチルピペラジン等が挙げられる。
【００１８】
上記顔料分散剤は、ほとんどすべての顔料に優れた分散効果を発揮するため、上記顔料分散剤により顔料を分散してなる本発明の感光性着色組成物を用いてカラーフィルタの色材層を形成した場合には、色材層の色純度が従来のものに比べて高くなる。特に、ジケトピロロピロール系顔料は、分散が非常に困難なため、従来はカラーフィルタ製造用の感光性着色組成物に用いることができなかったが、上記顔料分散剤で分散することによりカラーフィルタ製造用の感光性着色組成物に用いることができるようになった。ジケトピロロピロール系顔料は、耐熱性、耐薬品性、鮮やかな発色性の点で、カラーフィルタの色材層を構成する顔料として優れており、ジケトピロロピロール系顔料を用いた色純度が高いカラーフィルタを得られるようになった意義は大きい。
【００１９】
本発明の感光性着色組成物に用いられるジケトピロロピロール系顔料以外の顔料としては、例えば、可溶性及び不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料等のアゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料、キノフタロン系顔料、ペリレン・ペリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、アントラキノン系顔料、ジアンスラキノニル系顔料、アンスラピリミジン系顔料、アンサンスロン系顔料、インダンスロン系顔料、フラバンスロン系顔料、ピランスロン系顔料、建染染料系顔料、塩基性染料系顔料等の有機顔料が挙げられる。
【００２０】
顔料分散剤は、顔料１００重量部に対して、２〜４０重量部、特に５〜２０重量部の割合で配合することが好ましい。顔料分散剤の配合量が２重量部より少ないと、分散効果が不充分となり、４０重量部より多いと、余剰の顔料分散剤で分散に悪影響を及ぼすことがある。
【００２１】
本発明の感光性着色組成物に用いられるモノマーは、ラジカルにより重合が誘起される化合物であり、エチレン性不飽和二重結合を少なくとも１個有する化合物（以下「エチレン性不飽和化合物」という）が好適に用いられる。
エチレン性不飽和化合物は、単量体または側鎖もしくは主鎖にエチレン性不飽和二重結合を有する低重合体のいずれでもよい。単量体としては、（メタ）アクリル酸、（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、（メタ）アクリル酸エステル、ビニル化合物などが挙げられる。また、エチレン性不飽和二重結合を有する低重合体は、重量平均分子量１０００未満の重合体であり、具体的には、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００２２】
（メタ）アクリル酸エステルとして具体的には、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、ポリエチレングリコールジ（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、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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートのカプロラクトン付加物のヘキサ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
また、ビニル化合物として具体的には、スチレン、ジビニルベンゼン、酢酸ビニル、ビニルアセテートなどが挙げられる。
【００２３】
本発明の感光性着色組成物に用いられる感光性樹脂は、ラジカルにより架橋する樹脂であり、エチレン性不飽和二重結合を少なくとも１個有する重量平均分子量１０００〜５０万、より好ましくは５０００〜１０万の樹脂が好適に用いられる。
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官能基を有する線状高分子に、前記反応性官能基と反応可能なイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等を介して、（メタ）アクリル化合物、ケイヒ酸等を反応させてエチレン性不飽和二重結合を導入した樹脂が用いられる。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体等の酸無水物を含む線状高分子の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るハーフエステルも用いられる。
【００２４】
本発明の感光性着色組成物には、上記顔料分散剤の働きをより向上させることを目的として、アルキレンオキサイド重合体を含有させることが好ましい。アルキレンオキサイド重合体とは、エチレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイド単位を分子中に含む重合体であり、親水基と疎水基とに起因する両親媒性の性質により、顔料および／または顔料分散剤の表面に吸着することにより、得られる感光性着色組成物中の顔料の分散安定性を向上させるとともに、得られる感光性着色組成物の流動特性を改善する。
【００２５】
アルキレンオキサイド重合体は、重量平均分子量が１０００〜１０００００、特に１０００〜５００００であることが好ましい。アルキレンオキサイド重合体の重量平均分子量が１０００未満の場合は、充分な配向、吸着効果が得られず、分散安定性への寄与が小さい。また、１０００００を越える場合には、アルキレンオキサイド重合体分子の立体障害や分子同士の相互作用が大きくなり過ぎ、配向着色組成物の粘度が高くなり過ぎるため好ましくない。
【００２６】
また、本発明の感光性着色組成物には、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。
【００２７】
さらに、本発明の感光性着色組成物には、該組成物を紫外線で硬化する場合には、光開始剤を含有させる。
光開始剤としては、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−オン等のアセトフェノン系光開始剤、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、ベンゾフェノン系光開始剤、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開始剤およびカルバゾール系光開始剤、イミダゾール系光開始剤等の化合物が用いられる。
【００２８】
上記光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−アシロキシムエステル、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も用いることができる。
また、本発明の感光性着色組成物には、顔料を充分に分散させるため、および透明基板上に均一に薄く塗布するために、水や有機溶剤などを用いてもよい。有機溶剤は、単独もしくは混合して用いることができる。
【００２９】
本発明の感光性着色組成物は、例えば以下の方法で製造することができる。
１．モノマーおよび／または感光性樹脂あるいはその有機溶剤溶液または水溶液に、顔料と顔料分散剤を予め混合して得られる顔料組成物を添加して分散する。２．モノマーおよび／または感光性樹脂あるいはその有機溶剤溶液または水溶液に、顔料と顔料分散剤を別々に添加して分散する。
３．モノマーおよび／または感光性樹脂あるいはその有機溶剤溶液または水溶液に、顔料と顔料分散剤を予め別々に分散してからそれらを混合する。この場合、顔料分散剤を溶剤のみで分散しても良い。
４．モノマーおよび／または感光性樹脂あるいはその有機溶剤溶液または水溶液に、顔料を分散したあと、顔料分散剤を添加する。
【００３０】
顔料および顔料分散剤のモノマーおよび／または感光性樹脂あるいはその有機溶剤溶液または水溶液への分散は、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、ディゾルバー、ハイスピードミキサー、ホモミキサー、アトライター等の各種分散装置を用いて行うことができる。また、分散時には、分散を良好に行うために、各種界面活性剤を添加することができる。
１の方法において、顔料組成物は、顔料粉末と顔料分散剤の粉末を単に混合して調製しても充分目的とする効果が得られる。しかし、ニーダー、ロール、アトライター、スーパーミル等の各種粉砕機により機械的に混合するか、顔料を水または有機溶剤に分散してなる分散体に顔料分散剤を含む溶液を添加し、顔料表面に顔料分散剤を吸着させるか、硫酸等の強い溶解力を持つ溶媒に顔料と顔料分散剤を共溶解して水等の貧溶媒により共沈させる等の緊密な混合方法を行えば更に良好な結果を得ることができる。
【００３１】
本発明の感光性着色組成物は、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。
本発明の感光性着色組成物を用いたカラーフィルタの製造は、透明基板上に本発明の感光性着色組成物を均一に塗布した後、フォトマスクを介して紫外線、電子線などの活性エネルギー線でパターン露光を行い、未露光部を溶剤またはアルカリ水溶液で洗い流して所望のパターンを得る、いわゆるフォトリソグラフィーと呼ばれる方法で行われる。本発明の感光性着色組成物は、透明基板上にスプレーコートやスピンコート、ロールコート等の塗布方法により塗布される。
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、ポリエチレンフタレートなどの樹脂板が用いられる。
【００３２】
現像には環境問題から溶剤は殆ど使われなくなり、現在ではアルカリ現像が主流となっている。アルカリ現像液としては、炭酸ソーダ、苛性ソーダ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、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
なお，露光感度を上げるために、本発明の感光性着色組成物を塗布乾燥後、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に露光を行うこともできる。
【００３３】
【実施例】
以下に、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、以下の「部」とは「重量部」をそれぞれ表す。
実施例に先立ち、実施例でアルカリ可溶型非感光性樹脂として用いたアクリル樹脂の合成について記載する。
【００３４】
（アクリル樹脂の合成）
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。
スチレン                        ６０．０部
メタクリル酸                    ６０．０部
メタクリル酸メチル              ６５．０部
メタクリル酸ブチル              ６５．０部
アゾビスイソブチロニトリル      １０．０部
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時間反応を続けて樹脂溶液を合成した。
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％と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。得られたアクリル樹脂の分子量をＧＰＣで測定したところ、重量平均分子量４００００であった。
【００３５】
［実施例１］
下記組成の混合物を均一に撹拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過してアルカリ現像型感光性着色組成物を作製した。
ジケトピロロピロール系顔料                                ４．５部
（チバスペシャリティ社製「クロモフタルＤＰＰレッドＢＰ」）
顔料分散剤（１）                                          ０．５部
上記アクリル樹脂溶液                                    ２４．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート                    ５．４部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」）      ０．３部
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                  ０．２部
シクロヘキサノン                                        ６５．１部
【００３６】
［実施例２］
下記組成の混合物を均一に撹拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過してアルカリ現像型感光性着色組成物を作製した。
ジケトピロロピロール系顔料                                ４．０部
（チバスペシャリティ社製「クロモフタルＤＰＰレッドＢＰ」）
顔料分散剤（２）                                          １．０部
ポリオキシアルキレンアミン                                １．０部
（テキサコケミカルカンパニー社製「ジェファーミン  M-3000」、重量平均分
子量３０００）
上記アクリル樹脂溶液                                    ２４．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート                    ５．４部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」）      ０．３部
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                  ０．２部
シクロヘキサノン                                        ６４．１部
【００３７】
［実施例３］
下記組成の混合物を均一に撹拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過してアルカリ現像型感光性着色組成物を作製した。
アントラキノン系顔料                                      ４．５部
（チバスペシャリティ社製「クロモフタルレッドＡ２Ｂ」）
顔料分散剤（２）                                          ０．５部
ポリオキシアルキレンアミン                                １．０部
（テキサコケミカルカンパニー社製「ジェファーミン  M-3000」、重量平均分
子量３０００）
上記アクリル樹脂溶液                                    ２４．０部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート                  ５．４部
（東亞合成社製「アロニックスＭ−４００」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」）      ０．３部
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                  ０．２部
シクロヘキサノン                                        ６５．１部
【００３８】
［実施例４］
下記組成の混合物を均一に撹拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過してアルカリ現像型感光性着色組成物を作製した。
ジケトピロロピロール系顔料                                ４．５部
（チバスペシャリティ社製「クロモフタルＤＰＰレッドＢＰ」）
顔料分散剤（３）                                          ０．５部
ポリオキシアルキレンアミン                                １．０部
（テキサコケミカルカンパニー社製「ジェファーミン  M-1000」、重量平均分子量１０００）
上記アクリル樹脂溶液                                    ２０．０部
感光性樹脂                                                ４．０部
（ダイセル社製「サイクロマーP ACA200」、重量平均分子量１３２００）
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート                  ５．４部
（日本化薬社製「ＤＰＨＡ」）
光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」）      ０．３部
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                  ０．２部
シクロヘキサノン                                        ６４．１部
【００３９】
［比較例１］
顔料分散剤（１）を除いた以外は、実施例１と同様にしてアルカリ現像型感光性着色組成物を作製した。
［比較例２］
顔料分散剤（２）を除いた以外は、実施例２と同様にしてアルカリ現像型感光性着色組成物を作製した。
［比較例３］
顔料分散剤（２）をグリセリン脂肪酸エステル（味の素社製「アジスパーＰＮ４１１」）に代えた以外は、実施例３と同様にしてアルカリ現像型感光性着色組成物を作製した。
【００４０】
実施例および比較例で得られた感光性着色組成物を用いて、下記の方法で透明基板上に色材層を形成し、色度を測定した。
１００ｍｍ×１００ｍｍ、１．１ｍｍ厚のガラス基板上に、得られた感光性着色組成物をスピンコーターを用いて５００ｒｐｍ、１０００ｒｐｍ、１５００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍの回転数で塗布し、色材層の膜厚が異なる４種の塗布基板を得た。次に、７０℃で２０分乾燥後、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量１５０ｍＪで紫外線露光を行った。露光後２００℃で１時間加熱して放冷後、顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いてＣ光源での色度（Ｙ，ｘ，ｙ）を測定した。４組の色度測定結果からＹ値が２０．０のときのｘおよびｙを求め、さらにこのときの主波長および色刺激純度をＣＩＥ表色系のｘｙ色度図から求めた。結果を表１に示す。
【００４１】
0003880252.tif 000013
【００４２】
式（１）で表される顔料分散剤を含有する実施例１〜４の感光性着色組成物を用いて形成された色材層は、顔料の分散状態が良好なため、いずれも主波長が小さく、色純度も高い。なお、ジケトピロロピロール系顔料は分散状態が良好なほど色相が青みになる、すなわち主波長が小さくなることが知られており、主波長が小さい方が分散性が向上している。また、アルキレンオキサイド重合体を含有する実施例２、４の感光性着色組成物を用いて形成された色材層は、アルキレンオキサイド重合体を含有しない実施例１の感光性着色組成物を用いて形成された色材層と比較して、さらに色刺激純度が高くなっている。また、ジケトピロロピロール系顔料を含有する実施例１、２および４の感光性着色組成物を用いて形成された色材層は、アントラキノン系顔料を含有する実施例３の感光性着色組成物を用いて形成された色材層と比較して、色刺激純度の向上効果が高く、ジケトピロロピロール系顔料を式（１）で表される顔料分散剤を用いて分散することにより、極めて高い色純度を有する色材層が形成できることが示されている。
【００４３】
他方、ジケトピロロピロール系顔料を含有し、式（１）で表される顔料分散剤を含有しない比較例１〜２は、主波長が大きく、色刺激純度も低い。また、式（１）で表される顔料分散剤を含有しないがアルキレンオキサイド重合体を含有する比較例２では、アルキレンオキサイド重合体も含有しない比較例１と比較すれば主波長が小さく、色刺激純度もやや高くなっているが、式（１）で表される顔料分散剤を含有する実施例１には遠く及ばない。
また、アントラキノン系顔料を含有する実施例３と比較例３では、式（１）で表される顔料分散剤を含む実施例３の方が、ほぼ同じ主波長で色刺激純度が高くなっており、式（１）で表される顔料分散剤を用いて分散することにより、高い色純度を有する色材層が形成できることが示されている。
【００４４】
【発明の効果】
式（１）で表されるジケトピロロピロール系誘導体を顔料分散剤として含有する本発明の感光性着色組成物を用いることにより、色純度の高いカラーフィルタを作製することができるようになった。特に、ジケトピロロピロール系顔料を式（１）で表されるジケトピロロピロール系誘導体によって分散してなる本発明の感光性着色組成物を用いて作製されるカラーフィルタは、色純度が極めて高く、実用上たいへん優れている。