カラーフィルター用顔料分散液、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物、カラーフィルター、及び表示装置
【課題】顔料分散性に優れ、コントラストが高いカラーフィルターを形成可能な顔料分散液、硬化性樹脂組成物を提供することを主目的とする。
【解決手段】顔料と溶剤を含むカラーフィルター用顔料分散液であって、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることを特徴とする、カラーフィルター用顔料分散液である。
【解決手段】顔料と溶剤を含むカラーフィルター用顔料分散液であって、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることを特徴とする、カラーフィルター用顔料分散液である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素のような着色層を形成するのに用いられるカラーフィルター用顔料分散液、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物、及び、当該樹脂組成物を用いた液晶表示装置等に用いられるカラーフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は主としてパーソナルコンピュータ用のモニターとして使用されてきたが、近年になって、パーソナルコンピュータ用のモニターとしてだけでなくテレビ用のモニターへの展開も急速に行われるようになってきており、コントラストを高くすることが重要な課題となっている。
一般にカラー液晶表示装置（１０１）は、図２（ａ）に示すように、カラーフィルター１とＴＦＴ基板等の電極基板２とを対向させて１〜１０μｍ程度の間隙部３を設け、当該間隙部３内に液晶化合物Ｌを充填し、その周囲をシール材４で密封した構造をとっている。カラーフィルター１は、透明基板５上に、着色層間の境界部を遮光するために所定のパターンに形成された遮光層（ブラックマトリックス層）６と、各画素を形成するために複数の色（通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色）を所定順序に配列した着色層７と、保護膜８と、透明電極膜９とが、透明基板に近い側からこの順に積層された構造をとっている。また、カラーフィルター１及びこれと対向する電極基板２の内面側には配向膜１０が設けられる。さらに間隙部３には、カラーフィルター１と電極基板２の間のセルギャップを一定且つ均一に維持するために、スペーサーが設けられる。スペーサーとしては一定粒子径を有するパール１１を分散したり、又は、図２（ｂ）に示すようにセルギャップに対応する高さを有する柱状スペーサー１２を、カラーフィルターの内面側であって遮光層６が形成されている位置と重なり合う領域に形成する。そして、各色に着色された着色層それぞれ又はカラーフィルターの背後にある液晶層の光透過率を制御することによってカラー画像が得られる。
【０００３】
現在、カラーフィルターの着色層は、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で製造することが主流となっている。しかし、一般に顔料を分散したカラーフィルターは、顔料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）に透過光が減衰したりするため、ＯＮ状態とＯＦＦ状態における表示装置上の輝度の比（コントラスト比）が低いという問題がある。
【０００４】
カラーフィルターの高輝度化、高コントラスト化を実現させるため、これまで、顔料や顔料分散剤を最適化することや、着色層中に含まれる顔料を微細化することなどが検討されてきた（例えば、特許文献１）。特許文献１には、一次粒子の集合体からなる顔料において、粒径０．１μｍ以下の一次粒子の個数割合が全粒子の９５％以上で、粒径０．１μｍを超える一次粒子の個数割合が全粒子数の５％未満であることを特徴とする微細化顔料が開示されている。しかしながら、ここで開示されている顔料粒径は、製造された顔料そのものの粒径である。一次粒子の微細化が進行した顔料は一般に凝集し易く、微細化された顔料を用いても、樹脂組成物中に実際に分散された顔料の粒径としては粗大な粒子として存在したり、微細化が進行し過ぎた場合には巨大な塊状の顔料固形物を形成してしまうなど、安定な着色組成物を得ることは一般に困難である。特許文献１においても、上記のような微細化顔料を分散媒体中に分散させてなる着色用組成物においては、分散している顔料粒子の平均粒径が好ましくは０．２μｍ以下であると記載されている。特許文献１に開示されているような従来の、分散している顔料の分散粒径分布ではＯＦＦ状態に光が漏れてしまい、コントラストを向上させるには不充分であった。
【０００５】
一方、特許文献２には、粒径１μｍ以上の粒子が全重量の１０重量％以下であるような粒径分布を有する顔料が、感光性樹脂中に分散されていることを特徴とする透明着色画像形成用感光性樹脂組成物が記載されている。しかしながら特許文献２の樹脂組成物は、１μｍ以上という大きな粒子による光の反射によって生じる塗膜の透過率の低下を抑制し、着色画像の透明性を高めることを目的としたものである。また、特許文献３には、透明着色画像中に分散されている顔料が、粒径１μｍ以上の粒子が全重量の１０重量％以下であり、粒径０．０１〜０．７μｍの粒子が全粒子の３０重量％以上であるような粒径分布を有するカラー液晶表示装置が記載されている。特許文献３も特許文献２と同様に、１μｍ以上という大きな粒子による光の反射によって生じる塗膜の透過率の低下を抑制し、着色画像の透明性を高めることを目的としたものである。これらは、粒子が波長よりも大きいと、反射により散乱が起こり、透過率自体が下がるので、顔料粒径を波長以下として、透過率を上げるという発想にすぎない。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−８９７５６号公報
【特許文献２】特開昭６０−１２９７０７号公報
【特許文献３】特開平６−６７０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記実状に鑑みて成し遂げられたものであり、その目的は、顔料分散性に優れ、コントラストが高いカラーフィルターを形成可能なカラーフィルター用顔料分散液及びその製造方法、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物、および当該樹脂組成物を用いたコントラストが高いカラーフィルター、並びに表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討した結果、平均粒径が同様であっても粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を除いた粒径分布を有する顔料分散液及びカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を用いてカラーフィルターの着色層を形成すると、光を遮断しなければならないとき（ＯＦＦ状態）に漏れる光を有効に低減でき、飛躍的にコントラストが向上することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、顔料と溶剤を含むカラーフィルター用顔料分散液であって、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることを特徴とする、カラーフィルター用顔料分散液を提供する。
【００１０】
また、本発明は、顔料、硬化性バインダー系、溶剤を含むカラーフィルター用硬化性樹脂組成物であって、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることを特徴とする、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物を提供する。
【００１１】
本発明によれば、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることにより、顔料分散性に優れ、コントラストが高いカラーフィルターを形成可能なカラーフィルター用顔料分散液、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物を得ることができる。
【００１２】
本発明の顔料分散液においては、前記顔料が顔料分散液の全量中に３〜２０重量％含有されていることが、カラーフィルターの着色層に必要な特定の色味を達成しながら、コントラストを向上する点から好ましい。
【００１３】
本発明の硬化性樹脂組成物においては、前記顔料が固形分中に５〜４０重量％含有されていることが、カラーフィルターの着色層に必要な特定の色味を達成しながら、コントラストを向上する点から好ましい。
【００１４】
本発明の顔料分散液及び硬化性樹脂組成物においては、前記顔料が、C.I.ピグメントレッド２５４、C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントイエロー１５０、C.I.ピグメントイエロー１３９、C.I.ピグメントイエロー１３８、C.I.ピグメントグリーン３６、C.I.ピグメントグリーン７、C.I.ピグメントブルー１５：６、及びC.I.ピグメントバイオレット２３よりなる群から選択される１種以上であることが、カラーフィルターの着色層に必要な特定の色味を達成しながら、コントラストを向上する点から好ましい。
【００１５】
本発明の顔料分散液及び硬化性樹脂組成物においては、前記溶剤が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メチルエーテル、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される１種以上であることが、他の成分の溶解性や塗布適性の点から好ましい。
【００１６】
本発明の顔料分散液及び硬化性樹脂組成物においては、更に顔料分散剤を含有し、顔料分散剤が（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルの四級アンモニウム塩から誘導される繰り返し単位を含む重合体、及び／又は、ポリアリルアミン誘導体であることが、上述の溶剤系と有機顔料との組合せにおける顔料分散性能が高い点から好ましい。
【００１７】
本発明に係る硬化性樹脂組成物においては、前記硬化性バインダー系が、感光性バインダー系であることが、光によって短時間で硬化することができ、かつ簡便にパターン形成ができる点から好ましい。
【００１８】
本発明に係る硬化性樹脂組成物においては、Ｃ光源を使用して測定したＸＹＺ表色色度図における色度座標（ｘ、ｙ）において、０．６３０＜ｘ＜０．６６０となるか、０．０９０＜ｙ＜０．１３０となるか、又は、０．４５０＜ｙ＜０．６００となる、樹脂組成物の硬化膜を形成したときに、当該樹脂組成物の硬化膜を２枚の偏光板を直交、或いは平行となるように組み合わせて挟んだ時に透過する輝度の比（偏光板平行時の輝度／偏光板直交時の輝度）が３５００以上であることが、高コントラストを達成する点から好ましい。
【００１９】
また本発明は、顔料と溶剤を含むカラーフィルター用顔料分散液の製造方法であって、予備調製顔料分散液を１３７０００×ｇ以上の最大遠心力で１〜６０分間遠心分離することにより、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分離除去する粗大粒子除去工程を有す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。
【００２０】
本発明によれば、予備調製顔料分散液を１３７０００×ｇ以上の最大遠心力で１〜６０分間遠心分離することにより、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分離除去する粗大粒子除去工程を有することにより、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である顔料分散液を達成することが可能であり、顔料分散性に優れ、コントラストが高いカラーフィルターを形成可能なカラーフィルター用顔料分散液、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物を得ることができる。
【００２１】
本発明に係るカラーフィルターは、上記本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いて形成されている着色層を備えることを特徴とする。
本発明に係る表示装置は、上記本発明に係るカラーフィルターを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のカラーフィルター用顔料分散液、及びカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、顔料分散性に優れ、コントラストが高いカラーフィルターを形成可能であるという効果を奏する。
本発明のカラーフィルター及び表示装置は、上記本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いることにより、高コントラストを実現可能という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、カラーフィルター用顔料分散液及びその製造方法、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物、カラーフィルター、及び表示装置に関するものである。以下、カラーフィルター用顔料分散液及びその製造方法、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物、カラーフィルター、及び表示装置について順に説明する。なお、本発明において光には、可視及び非可視領域の波長の電磁波、さらには放射線が含まれ、放射線には、例えばマイクロ波、電子線が含まれる。具体的には、波長５μｍ以下の電磁波、及び電子線のことを言う。また本発明において（メタ）アクリルとは、アクリル又はメタクリルのいずれかであることを意味し、（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートのいずれかであることを意味し、（メタ）アクリロイルとは、アクリロイル又はメタクリロイルのいずれかであることを意味する。
【００２４】
１．カラーフィルター用顔料分散液
本発明に係るカラーフィルター用顔料分散液は、顔料と溶剤を含むカラーフィルター用顔料分散液であって、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることを特徴とする。
ここで本発明の顔料分散液における、分散粒径は、少なくとも溶剤を含有する分散媒体中に分散している顔料粒子の分散粒径であって、レーザー光散乱粒度分布計により測定されるものである。レーザー光散乱粒度分布計による粒径の測定としては、顔料分散液に用いられている溶剤で、顔料分散液をレーザー光散乱粒度分布計で測定可能な濃度に適宜希釈（例えば、５００倍など）し、レーザー光散乱粒度分布計（例えば、日機装社製ナノトラック粒度分布測定装置ＵＰＡ−ＥＸ１５０）を用いて動的光散乱法により２３℃にて測定することができる。ここでの平均分散粒径は、体積平均粒径である。また、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上とは、９９体積％以上であることを意味する。
【００２５】
また、顔料分散液とは、後述の樹脂組成物を調製する前段階において、予備調製される顔料分の高い顔料組成物（組成物中の顔料分／組成物の全量）である。具体的には、顔料分は５重量％以上である。顔料分散液と少なくともバインダー成分を混合することにより、顔料分散性とバインダー成分の特性との両方を兼ね備えた樹脂組成物を調製することができる。
【００２６】
本発明によれば、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることにより、顔料分散性に優れ、コントラストが高いカラーフィルターを形成可能なカラーフィルター用顔料分散液を得ることができる。
【００２７】
コントラスト比は、光を透過しなければならないとき（ＯＮ状態）と遮断しなければならないとき（ＯＦＦ状態）における表示装置上の輝度の比（ＯＮ状態／ＯＦＦ状態）である。従って、中でも高いコントラストを達成するためには、分母となる、光を遮断しなければならないとき（ＯＦＦ状態）の輝度の値を小さくすること、すなわちＯＦＦ状態に光が漏れることを防止することが重要であると考えられた。
本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討した結果、分散している顔料粒子において、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子が除去され、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であるような粒径分布に制御された顔料分散液を用いてカラーフィルターの着色層を形成すると、同様の平均分散粒径であっても粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を５体積％程度含む従来の顔料分散液の場合と比較して、光を遮断しなければならないとき（ＯＦＦ状態）に漏れる光を大幅に減少させることができ、飛躍的にコントラストが向上することを見出した。
【００２８】
本発明において、分散している顔料粒子において、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を除去することにより、すなわち、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることにより、ＯＦＦ状態に漏れる光を大幅に減少させることができ、飛躍的にコントラストが向上するのは、次のような理由によるものと考えられる。
分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である場合、可視光の光散乱がミイ散乱による影響が無い領域となるものが多数を占め、粒子サイズによる影響が少なくなり、ＯＦＦ状態に漏れる光を有効に低減できると推定される。一方、分散している顔料粒子において平均分散粒径を小さくしても従来のように分散粒径１００ｎｍ以上の粒子が含まれると、分散粒径１００ｎｍ以上の粒子はそのサイズによって散乱光に回折の性質を有するため、偏光の散乱光が多くなり、ＯＦＦ状態に漏れる光を有効に低減できないと推定される。
【００２９】
本発明においては、顔料分散液や後述の樹脂組成物中であっても、分散媒体中に安定して微細な顔料粒子が存在することができる理由は以下のように考えられる。
一般に、顔料粒子の微細化を行うと顔料粒子の表面積の拡大により分散媒体中での分散性が低下する。また、分散終点（分散粒径が最も小さくなる分散時間）を超えて分散を行うと、顔料が凝集を始める。よって、分散終点まで分散を行っても分散媒体中に凝集した粒子ができやすくなる。つまり、顔料自体の微細化を行っても通常と同様の分散剤量、分散条件で分散をした時に１００ｎｍ以上の粒子が残ってしまう可能性が高くなる。
一方、本発明においては、顔料分子の分散を進行させた後に、例えば後述するような遠心分離によって、分散された顔料分子中の特定の大きさ以上の粗大粒子や、一次粒径が５ｎｍ未満で安定な分散状態で存在できないために凝集した粒子や、５ｎｍ以上でも表面処理等が完全でなく凝集してしまった不安定な分散状態となっている粒子を除くために、微細粒子が安定に分散された分散液を得ることができる。このように、分散液中から凝集した不安定な粒子が除かれた場合、残された微細な顔料粒子は凝集し難い。更に、この顔料分散液を用いて調製した樹脂組成物中においても、微細な顔料粒子は凝集し難く、樹脂組成物中で安定して微細粒子として存在する。
【００３０】
本発明のカラーフィルター用顔料分散液は、少なくとも顔料と溶剤とを含有するものであり、必要に応じて他の化合物を含有しても良いものである。
以下、このような本発明の顔料分散液の各構成について順に詳細に説明する。
【００３１】
＜顔料＞
本発明に用いられる顔料としては、特に限定されるものではなく、カラーフィルターにおける用途や仕様により適宜選択される。顔料は、無機顔料および有機顔料の中の１種または２種以上を混合して用いられる。
有機顔料としては、例えばカラーインデックス（C.I.；The Society of Dyers and Colourists 社発行) においてピグメント（Pigment)に分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス（C.I.）番号が付されているものを挙げることができる。
【００３２】
C.I.ピグメントイエロー１、C.I.ピグメントイエロー３、C.I.ピグメントイエロー１２、C.I.ピグメントイエロー１３、C.I.ピグメントイエロー１４、C.I.ピグメントイエロー１５、C.I.ピグメントイエロー１６、C.I.ピグメントイエロー１７、C.I.ピグメントイエロー２０、C.I.ピグメントイエロー２４、C.I.ピグメントイエロー３１、C.I.ピグメントイエロー５５、C.I.ピグメントイエロー６０、C.I.ピグメントイエロー６１、C.I.ピグメントイエロー６５、C.I.ピグメントイエロー７１、C.I.ピグメントイエロー７３、C.I.ピグメントイエロー７４、C.I.ピグメントイエロー８１、C.I.ピグメントイエロー８３、C.I.ピグメントイエロー９３、C.I.ピグメントイエロー９５、C.I.ピグメントイエロー９７、C.I.ピグメントイエロー９８、C.I.ピグメントイエロー１００、C.I.ピグメントイエロー１０１、C.I.ピグメントイエロー１０４、C.I.ピグメントイエロー１０６、C.I.ピグメントイエロー１０８、C.I.ピグメントイエロー１０９、C.I.ピグメントイエロー１１０、C.I.ピグメントイエロー１１３、C.I.ピグメントイエロー１１４、C.I.ピグメントイエロー１１６、C.I.ピグメントイエロー１１７、C.I.ピグメントイエロー１１９、C.I.ピグメントイエロー１２０、C.I.ピグメントイエロー１２６、C.I.ピグメントイエロー１２７、C.I.ピグメントイエロー１２８、C.I.ピグメントイエロー１２９、C.I.ピグメントイエロー１３８、C.I.ピグメントイエロー１３９、C.I.ピグメントイエロー１５０、C.I.ピグメントイエロー１５１、C.I.ピグメントイエロー１５２、C.I.ピグメントイエロー１５３、C.I.ピグメントイエロー１５４、C.I.ピグメントイエロー１５５、C.I.ピグメントイエロー１５６、C.I.ピグメントイエロー１６６、C.I.ピグメントイエロー１６８、C.I.ピグメントイエロー１７５；
【００３３】
C.I.ピグメントオレンジ１、C.I.ピグメントオレンジ５、C.I.ピグメントオレンジ１３、C.I.ピグメントオレンジ１４、C.I.ピグメントオレンジ１６、C.I.ピグメントオレンジ１７、C.I.ピグメントオレンジ２４、C.I.ピグメントオレンジ３４、C.I.ピグメントオレンジ３６、C.I.ピグメントオレンジ３８、C.I.ピグメントオレンジ４０、C.I.ピグメントオレンジ４３、C.I.ピグメントオレンジ４６、C.I.ピグメントオレンジ４９、C.I.ピグメントオレンジ５１、C.I.ピグメントオレンジ６１、C.I.ピグメントオレンジ６３、C.I.ピグメントオレンジ６４、C.I.ピグメントオレンジ７１、C.I.ピグメントオレンジ７３；C.I.ピグメントバイオレット１、C.I.ピグメントバイオレット１９、C.I.ピグメントバイオレット２３、C.I.ピグメントバイオレット２９、C.I.ピグメントバイオレット３２、C.I.ピグメントバイオレット３６、C.I.ピグメントバイオレット３８；
【００３４】
C.I.ピグメントレッド１、C.I.ピグメントレッド２、C.I.ピグメントレッド３、C.I.ピグメントレッド４、C.I.ピグメントレッド５、C.I.ピグメントレッド６、C.I.ピグメントレッド７、C.I.ピグメントレッド８、C.I.ピグメントレッド９、C.I.ピグメントレッド１０、C.I.ピグメントレッド１１、C.I.ピグメントレッド１２、C.I.ピグメントレッド１４、C.I.ピグメントレッド１５、C.I.ピグメントレッド１６、C.I.ピグメントレッド１７、C.I.ピグメントレッド１８、C.I.ピグメントレッド１９、C.I.ピグメントレッド２１、C.I.ピグメントレッド２２、C.I.ピグメントレッド２３、C.I.ピグメントレッド３０、C.I.ピグメントレッド３１、C.I.ピグメントレッド３２、C.I.ピグメントレッド３７、C.I.ピグメントレッド３８、C.I.ピグメントレッド４０、C.I.ピグメントレッド４１、C.I.ピグメントレッド４２、C.I.ピグメントレッド４８：１、C.I.ピグメントレッド４８：２、C.I.ピグメントレッド４８：３、C.I.ピグメントレッド４８：４、C.I.ピグメントレッド４９：１、C.I.ピグメントレッド４９：２、C.I.ピグメントレッド５０：１、C.I.ピグメントレッド５２：１、C.I.ピグメントレッド５３：１、C.I.ピグメントレッド５７、C.I.ピグメントレッド５７：１、C.I.ピグメントレッド５７：２、C.I.ピグメントレッド５８：２、C.I.ピグメントレッド５８：４、C.I.ピグメントレッド６０：１、C.I.ピグメントレッド６３：１、C.I.ピグメントレッド６３：２、C.I.ピグメントレッド６４：１、C.I.ピグメントレッド８１：１、C.I.ピグメントレッド８３、C.I.ピグメントレッド８８、C.I.ピグメントレッド９０：１、C.I.ピグメントレッド９７、C.I.ピグメントレッド１０１、C.I.ピグメントレッド１０２、C.I.ピグメントレッド１０４、C.I.ピグメントレッド１０５、C.I.ピグメントレッド１０６、C.I.ピグメントレッド１０８、C.I.ピグメントレッド１１２、C.I.ピグメントレッド１１３、C.I.ピグメントレッド１１４、C.I.ピグメントレッド１２２、C.I.ピグメントレッド１２３、C.I.ピグメントレッド１４４、C.I.ピグメントレッド１４６、C.I.ピグメントレッド１４９、C.I.ピグメントレッド１５０、C.I.ピグメントレッド１５１、C.I.ピグメントレッド１６６、C.I.ピグメントレッド１６８、C.I.ピグメントレッド１７０、C.I.ピグメントレッド１７１、C.I.ピグメントレッド１７２、C.I.ピグメントレッド１７４、C.I.ピグメントレッド１７５、C.I.ピグメントレッド１７６、C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントレッド１７８、C.I.ピグメントレッド１７９、C.I.ピグメントレッド１８０、C.I.ピグメントレッド１８５、C.I.ピグメントレッド１８７、C.I.ピグメントレッド１８８、C.I.ピグメントレッド１９０、C.I.ピグメントレッド１９３、C.I.ピグメントレッド１９４、C.I.ピグメントレッド２０２、C.I.ピグメントレッド２０６、C.I.ピグメントレッド２０７、C.I.ピグメントレッド２０８、C.I.ピグメントレッド２０９、C.I.ピグメントレッド２１５、C.I.ピグメントレッド２１６、C.I.ピグメントレッド２２０、C.I.ピグメントレッド２２４、C.I.ピグメントレッド２２６、C.I.ピグメントレッド２４２、C.I.ピグメントレッド２４３、C.I.ピグメントレッド２４５、C.I.ピグメントレッド２５４、C.I.ピグメントレッド２５５、C.I.ピグメントレッド２６４、C.I.ピグメントレッド２６５；
【００３５】
C.I.ピグメントブルー１５、C.I.ピグメントブルー１５：３、C.I.ピグメントブルー１５：４、C.I.ピグメントブルー１５：６、C.I.ピグメントブルー６０；C.I.ピグメントグリーン７、C.I.ピグメントグリーン３６；C.I.ピグメントブラウン２３、C.I.ピグメントブラウン２５；C.I.ピグメントブラック１、ピグメントブラック７。
【００３６】
また、無機顔料の具体例としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、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、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等を挙げることができる。
【００３７】
中でも、赤色着色層用としては、前記顔料として、C.I.ピグメントレッド２５４、C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントイエロー１３９及びC.I.ピグメントイエロー１５０よりなる群から選択される１種以上の顔料が用いられることが好ましい。
また、緑色着色層用としては、前記顔料として、C.I.ピグメントグリーン３６、C.I.ピグメントグリーン３６において中心金属がＺｎ等のＣｕ以外の金属である化合物を含む緑顔料、C.I.ピグメントグリーン７、C.I.ピグメントイエロー１５０、C.I.ピグメントイエロー１３８、及びC.I.ピグメントイエロー１３９よりなる群から選択される１種以上の顔料が用いられることが好ましい。
また、青色着色層用としては、前記顔料として、C.I.ピグメントブルー１５：６及びC.I.ピグメントバイオレット２３が用いられることが好ましい。
【００３８】
使用される顔料の微細化の手法は、顔料を分散媒体中に分散させたときに本発明で特定したような分散粒径分布になれば、特に限定されない。例えば、ソルベントソルトミリング法に代表されるような顔料粒子を機械的に粉砕する方法、顔料粒子を溶解等により一旦分子状態に戻し、温度変化や貧溶媒等を用いて微粒子状態で析出させる方法、反応条件の制御により顔料合成時に直接微粒子顔料を生成する方法等が挙げられる。
これらの微細化の手法を用いただけでは、顔料を分散媒体中に分散させたとき、通常、分散している顔料粒子において、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子が１％超過で含まれることが多いため、後述するように、特定以上の高回転数で短時間遠心分離を行って分級し、分散している顔料粒子において、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を除去する手法を更に用いることが好ましい。
【００３９】
顔料は、カラーフィルター用顔料分散液の全量に対して３〜２０重量％、更に５〜１５重量％の割合で配合するのが好ましい。
【００４０】
＜溶剤＞
本発明に係るカラーフィルター用顔料分散液には、顔料を分散させるために溶剤が含まれる。
本発明の顔料分散液に用いる溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、Ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコールなどのアルコール系溶剤；メトキシアルコール、エトキシアルコールなどのセロソルブ系溶剤；メトキシエトキシエタノール、エトキシエトキシエタノールなどのカルビトール系溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチルなどのエステル系溶剤；アセトン、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；メトキシエチルアセテート、メトキシプロピルアセテート、メトキシブチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶剤；メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテートなどのカルビトールアセテート系溶剤；ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどの非プロトン性アミド溶剤；γ−ブチロラクトンなどのラクトン系溶剤；ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレンなどの不飽和炭化水素系溶剤；Ｎ−ヘプタン、Ｎ−ヘキサン、Ｎ−オクタンなどの飽和炭化水素系溶剤などの有機溶剤が挙げられる。これらの溶剤の中では、メトキシエチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶剤；メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテート、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）などのカルビトールアセテート系溶剤；エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテルなどのエーテル系溶剤；メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチルなどのエステル系溶剤が好適に用いられる。中でも、本発明に用いる溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＯＣＯＣＨ3）、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される１種以上であることが、他の成分の溶解性や塗布適性の点から好ましい。
【００４１】
これらの溶剤は単独もしくは２種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明に係る顔料分散液は、以上のような溶剤を、当該溶剤を含む顔料分散液の全量に対して、通常は６０〜８５重量％の割合で用いて調製する。溶剤が少なすぎると、粘度が上昇し、顔料分散性や顔料分散経時安定性が低下しやすい。また、溶剤が多すぎると、顔料濃度が低下し、樹脂組成物を調製後目標とする色度座標に達成することが困難な場合がある。
【００４２】
＜顔料分散剤＞
顔料分散剤は、上記顔料を良好に分散させるために顔料分散液中に更に配合されることが好ましい。顔料分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を使用できる。界面活性剤の中でも、次に例示するような高分子界面活性剤（高分子分散剤）が好ましい。また、溶剤に少量溶解するような顔料誘導体を顔料分散剤として用いてもよい。
【００４３】
顔料分散剤は、使用される顔料を良好に分散させるために適宜選択して用いられる。具体例には、ノナンアミド、デカンアミド、ドデカンアミド、Ｎ−ドデシルヘキサデカンアミド、Ｎ−オクタデシルプロピオアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデカンアミド及びＮ，Ｎ−ジヘキシルアセトアミド等のアミド化合物、ジエチルアミン、ジヘプチルアミン、ジブチルヘキサデシルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチルメタンアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン及びトリオクチルアミン等のアミン化合物、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−（テトラヒドロキシエチル）−１，２−ジアミノエタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'−トリ（ヒドロキシエチル）−１，２−ジアミノエタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ（ヒドロキシエチルポリオキシエチレン）−１、２−ジアミノエタン、１，４−ビス（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン及び１−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン等のヒドロキシ基を有するアミン等を例示することができ、その他にニペコタミド、イソニペコタミド、ニコチン酸アミド等の化合物を挙げることができる。
【００４４】
さらに、ポリアクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの（共）重合体類；ポリアクリル酸等の不飽和カルボン酸の（共）重合体の（部分）アミン塩、（部分）アンモニウム塩や（部分）アルキルアミン塩類；水酸基含有ポリアクリル酸エステル等の水酸基含有不飽和カルボン酸エステルの（共）重合体やそれらの変性物；ポリウレタン類；不飽和ポリアミド類；ポリシロキサン類；長鎖ポリアミノアミドリン酸塩類；ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離カルボキシル基含有ポリエステルとの反応により得られるアミドやそれらの塩類等を挙げることができる。
【００４５】
本発明に用いる顔料分散剤としては、ポリアクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの（共）重合体類；ポリアクリル酸等の不飽和カルボン酸の（共）重合体の（部分）アミン塩、（部分）アンモニウム塩や（部分）アルキルアミン塩類；水酸基含有ポリアクリル酸エステル等の水酸基含有不飽和カルボン酸エステルの（共）重合体やそれらの変性物；ポリウレタン類；不飽和ポリアミド類；ポリシロキサン類；長鎖ポリアミノアミドリン酸塩類；ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離カルボキシル基含有ポリエステルとの反応により得られるアミドやそれらの塩類であることが非水系（溶剤系）での分散に有効な立体障害および酸塩基吸着を利用できる分散剤である点から好ましい。
【００４６】
中でも、本発明に用いる顔料分散剤としては、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルの四級アンモニウム塩から誘導される繰り返し単位を含む重合体が好ましい。当該重合体としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸のγ−ブチロラクトン変性物等の他の（メタ）アクリル酸エステルとの共重合体が好適に用いられ、中でも（メタ）アクリル酸メチルと（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルの四級アンモニウム塩から誘導される繰り返し単位を含む共重合体が好適に用いられ、中でも特に、ポリ（メタ）アクリル酸メチルとポリブロック（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル及の四級アンモニウム塩を含むブロック共重合体が好適に用いられる。
【００４７】
また、本発明に用いる顔料分散剤としては、ポリアリルアミン誘導体が好ましい。本発明に顔料分散剤として好適に用いられるポリアリルアミン誘導体は、例えばポリアリルアミンの側鎖のアミノ基と、遊離のカルボキシル基を有するポリエステル、ポリアミド、又はエステルとアミドの共縮合物（ポリエステルアミド）の３種の化合物の中から選ばれる１種以上の化合物とを反応させて得られるものであり、下記一般式（Ｉ）で表されるポリアリルアミン誘導体が挙げられる。
【００４８】
【化１】
（式中、ＸおよびＹは、それぞれ独立に水素、重合開始剤残基又は連鎖移動触媒残基のいずれかを、Ｒ1 は遊離のアミノ基、下記一般式（II）又は(III）で示される基を、ｎは２〜１，０００の整数を表す。但しｎ個のＲ1中、少なくとも１個は一般式（III）で示される基を表す。
【００４９】
【化２】
式中、Ｒ2は遊離のカルボン酸を有するポリエステル、遊離のカルボン酸を有するポリアミド、または遊離のカルボン酸を有するポリエステルアミドのいずれかからカルボキシル基を除いた残基を表す。）
【００５０】
このポリアリルアミン誘導体は、例えば、重合度２〜１，０００のポリアリルアミンと、遊離のカルボキシル基を有する、下記一般式（ＩＶ）または（Ｖ）で表されるポリエステルおよび下記一般式（ＶＩ）または（ＶＩＩ）で表されるポリアミドの１種を単独でまたは２種以上を併用して原料として作成することができる。
【００５１】
【化３】
（式中Ｒ3 は、炭素原子数２〜２０の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基を、そしてａは２〜１００の整数を示す。）
【００５２】
【化４】
（式中Ｒ4 は、炭素原子数２〜２０の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基、Ｃ6 Ｈ4 またはＣＨ＝ＣＨを、Ｒ5 は炭素原子数２〜２０の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基、ポリアルキレングリコールから２つの水酸基を除いた残基を、そしてｂは２〜１００の整数を示す。また、前期鎖中にエーテル結合を有することもある。）
【００５３】
【化５】
（式中Ｒ6 は、炭素原子数２〜２０の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基を、そしてｃは２〜１００の整数を示す。）
【００５４】
【化６】
（式中Ｒ4 は、炭素原子数２〜２０の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基、Ｃ6 Ｈ4 またはＣＨ＝ＣＨを、Ｒ7 は炭素原子数２〜２０の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基を、そしてｄは２〜１００の整数を示す。）
【００５５】
なお、本発明において顔料分散剤として好適に用いられるポリアリルアミン誘導体は、ポリアリルアミンに、一般式（ＩＶ）と一般式（Ｖ）の繰り返し成分がランダムに重合したポリエステル、一般式（ＶＩ）と一般式（ＶＩＩ）の繰り返し成分がランダムに重合したポリアミド、更に一般式（ＩＶ）並びに／又は（Ｖ）、及び一般式（ＶＩ）並びに／又は（ＶＩＩ）の繰り返し成分がランダムに重合したポリエステルアミドを反応させても製造することができる。
【００５６】
市販の分散剤としては、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０１、同−１１６、同−１３０、同−１４０、同−１６０、同−１６１、同−１６２、同−１６３、同−１６４、同−１６６、同−１６７、同−１６８、同−１７０、同−１７１、同−１７４、同−１８２、同−２０００、同−２００１、同−２０５０（以上、ビックケミー・ジャパン（株）製）、ＥＦＫＡ−４０４６、同−４０４７（以上、ＥＦＡＫ ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ社製）、ソルスパース１２０００、同１３２４０、同１３９４０、同１７０００、同２００００、同２４０００ＧＲ、同２４０００ＳＣ、同２７０００、同２８０００、同３２０００、同３３５００、同３３５００、同３５２００、同３７５００（以上、日本ルーブリゾール（株）製）、アジスパーＰＢ７１１、同８２１、同８２２、８２３、８２４（以上、味の素ファインテクノ（株）製）等を挙げることができる。またカラーフィルターの信頼性を向上させるためにそれらを精製したものを用いることがより好ましい。
顔料分散剤は、顔料１００重量部に対して２０〜８０重量部、更に２０〜６０重量部の割合で配合するのが好ましい。
【００５７】
＜その他の成分＞
本発明に係る顔料分散液には、さらに必要に応じて、顔料分散補助樹脂やその他の成分を配合しても良い。
顔料分散補助樹脂としては、例えば後述のバインダー樹脂が挙げられる。
【００５８】
＜顔料分散液の製造方法＞
本発明に係るカラーフィルター用顔料分散液の製造方法は、予備調製顔料分散液を１３７０００×ｇ以上の最大遠心力で１〜６０分間遠心分離することにより、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分離除去する粗大粒子除去工程を有することを特徴とする。
本発明によれば、予備調製顔料分散液を１３７０００×ｇ以上の最大遠心力で１〜６０分間遠心分離することにより、分散している顔料粒子において、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を選択的に分離除去することが可能になる。３５０００×ｇの最大遠心力程度で例えば１時間遠心分離を行うような条件では、顔料全体が沈降してしまう傾向があり、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を選択的に分離除去することはできなかった。本発明のような１３７０００×ｇ以上の最大遠心力が発生するような高回転数、且つ、短時間という条件を選択して遠心分離を行うことにより、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を選択的に分離除去することが可能になった。
本発明の顔料分散液の製造方法は、このような分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分離除去する粗大粒子除去工程を有することにより、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である顔料分散液を達成することが可能であり、顔料分散性に優れ、コントラストが高いカラーフィルターを形成可能なカラーフィルター用顔料分散液、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物を得ることができる。
【００５９】
本発明の顔料分散液の製造方法における、予備調製顔料分散液は、上記の顔料、及び、必要に応じて顔料分散剤、その他の成分を、任意の順序で上記溶剤に混合し、公知の分散機を用いて分散させることによって調製することができる。後に感光性樹脂組成物を作製する場合は分散剤による分散性を阻害しないことを確認した上であらかじめ分散液にアルカリ可溶性樹脂を添加しても良い。この場合、アルカリ可溶性樹脂の立体障害によって顔料粒子同士が接触しにくくなり、分散安定化することやその分散安定化効果によって分散剤を減らす効果も期待できる。分散処理を行うための分散機としては、２本ロール、３本ロール等のロールミル、ボールミル、振動ボールミル等のボールミル、ペイントコンディショナー、連続ディスク型ビーズミル、連続アニュラー型ビーズミル等のビーズミルが挙げられる。ビーズミルの好ましい分散条件として、使用するビーズ径は０．０３〜２．００ｍｍが好ましく、より好ましくは０．１０〜１．０ｍｍである。
【００６０】
顔料を分散させる際には、ジルコニアビーズ等を適宜加え、ペイントシェーカー（浅田鉄鋼社製）等を用いて１〜５時間程度分散を行うことが好ましい。具体的には、ビーズ径が比較的大きめな２ｍｍジルコニアビーズで１時間、更にビーズ径が比較的小さめな０．１ｍｍジルコニアビーズで２〜１０時間分散することが挙げられる。また、分散後、０．５〜０．１μｍのメンブランフィルターで濾過することが好ましい。
【００６１】
前記のような遠心分離による粗大粒子除去工程により、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である顔料分散液を達成しやすい点から、用いられる予備調製顔料分散液は、分散粒径３０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の６５〜８０体積％であることが好ましい。更に、なお且つ、１００ｎｍ以上の顔料粒子が全顔料粒子の１体積％以下であることが好ましい。更に、なお且つ、３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の３０体積％未満であることが好ましい。
【００６２】
次に、予備調製顔料分散液を１３７０００×ｇ以上の最大遠心力で５〜６０分間遠心分離することにより、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分離除去する粗大粒子除去工程を説明する。
遠心分離機としては、１３７０００×ｇ以上の最大遠心力で５〜６０分間遠心分離をすることが可能であるものであれば、特に限定されない。例えば、ベックマンコールター製超遠心分離機ＸＬ−１００Ｋに、ローターとしてＴｙｐｅ９０Ｔｉおよび遠沈管として１３．５ｍｌクイックシールポリアロマーチューブをセットしたもの挙げることができる。また、遠心分離の条件としては、１３７０００×ｇ以上の最大遠心力で、且つ、１〜６０分間という条件の中で、最も効率的に分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を選択的に分離除去する条件を適宜選択して用いれば良い。すなわち、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を選択的に分級した上で、分散粒径１００ｎｍ未満の粒子はなるべく分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子の分画に含まれないような条件を、適宜選択することが好ましい。
【００６３】
遠心分離機により分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分級したら、分散している顔料粒子において、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を選択的に予備調製顔料分散液から除去する。選択的に除去する方法としては、例えば、遠沈管に入った遠心分離後のサンプルを上澄みから任意に数分割（一般には４〜１０分割）分けて混ざらないように静かに上から順に取り出し、その分離したサンプルをそれぞれ後述のレーザー光散乱粒度分布計による方法によって粒径を測定し、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子が含まれるサンプルの部分から下のサンプルを除くことによって１００ｎｍ以上の粒子が存在しない分散液を得ることができる。
前記粗大粒子除去工程により除去された顔料粒子は、予備調製顔料分散液中の全顔料粒子中の３０重量％以下であることが、生産効率の点から好ましく、更に１０重量％以下であることが好ましい。
【００６４】
このようにして、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である顔料分散液が得られる。この顔料分散液は、顔料分散性に優れたカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を調製するための予備調製物として用いられる。
【００６５】
＜顔料分散液の物性＞
本発明に係る顔料分散液は、レーザー光散乱粒度分布計により測定した前記分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である。中でも、レーザー光散乱粒度分布計により測定した前記顔料の平均分散粒径は１５〜５０ｎｍであることが好ましく、更に１５〜４０ｎｍであることが好ましい。また、中でも、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９．５％以上、更に９９．９％以上であることが好ましい。
【００６６】
中でも、本発明に係る顔料分散液は、含まれている顔料の吸収波長の１／５以上の分散粒径を有する粒子が１％未満、更に０．５％未満、特に０．１％未満であることが好ましい。
【００６７】
また、顔料分散液における前記顔料の分散粒径分布としては、中でも、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１０〜５０体積％、分散粒径３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が５０〜９０体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が０〜２０体積％であることが好ましく、特に、分散粒径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１３〜３９体積％、分散粒径３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が５８〜７９体積％、分散粒径６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が３〜１７体積％であることが好ましい。
さらに粒度分布の累計が全顔料粒子中の５０体積％となるときの粒径が４３ｎｍ以下であることが好ましい。
【００６８】
また、顔料分散液を４０℃で１週間保存した後、再度同様にレーザー光散乱粒度分布計を用いて、動的光散乱法により２３℃にて測定し、保存の前後での平均分散粒径が１０ｎｍ大きくなっているか否かを基準として分散安定性を調べることができる。分散安定性が高い場合は、平均分散粒径が変化せず、誤差範囲内の１０ｎｍ未満である。
【００６９】
２．カラーフィルター用硬化性樹脂組成物
本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、顔料、硬化性バインダー系、溶剤を含むカラーフィルター用硬化性樹脂組成物であって、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることを特徴とする。
ここで本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物における顔料粒子の分散粒径は、硬化性樹脂組成物中に分散している顔料粒子の分散粒径であって、レーザー光散乱粒度分布計により測定されるものである。レーザー光散乱粒度分布計による粒径の測定としては、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物に用いられている溶剤で、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物をレーザー光散乱粒度分布計で測定可能な濃度に適宜希釈（例えば、５００倍など）し、レーザー光散乱粒度分布計（例えば、日機装社製ナノトラック粒度分布測定装置ＵＰＡ−ＥＸ１５０）を用いて動的光散乱法により２３℃にて測定することができる。ここでの平均分散粒径は、体積平均粒径である。また、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上とは、９９体積％以上であることを意味する。
【００７０】
本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、含まれる分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることにより、前記顔料分散液で述べたのと同様な作用により、顔料分散性に優れ、コントラストが高いカラーフィルターを形成可能なカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を得ることができると推定される。
【００７１】
本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、少なくとも顔料、硬化性バインダー系、溶剤を含有するものであり、必要に応じて顔料分散剤や他の化合物を含有しても良いものである。
顔料、溶剤、顔料分散剤については、上記カラーフィルター用顔料分散液の箇所において説明したものと同様のものを用いることができるので、ここでの説明は省略する。
【００７２】
＜硬化性バインダー系＞
本発明においては、塗膜に充分な強度、耐久性、密着性を付与する点から、基板上に塗工又は転写などによりパターンを形成後、当該塗膜を重合反応により硬化させることができる、硬化性バインダー系を用いる。このような硬化性バインダー系としては、例えば、可視光線、紫外線、電子線等により重合硬化させたり、溶解性を変化させることができる感光性のバインダー系や、加熱により重合硬化させることができる熱硬化性のバインダー系のような、硬化可能なバインダー系が挙げられる。本発明に用いられる硬化性バインダー系としては、感光性バインダー系や、熱硬化性バインダー系、さらには、感光性バインダー系及び熱硬化性バインダー系の両方を含むものを用いることができる。また、優れた顔料分散性及び顔料分散経時安定性を有する上記本発明に係る顔料分散液を用いて本発明に係る樹脂組成物を調製するにあたり、その優れた顔料分散性及び顔料分散経時安定性を阻害しないように、適宜硬化性バインダー系を選択する必要がある。
【００７３】
（１）感光性バインダー系
感光性バインダー系には、紫外線、電子線等の光により重合硬化させることができる光硬化性樹脂を含み、露光部を硬化させて未露光部を溶解除去することにより露光部のみの塗膜パターンの作成が可能となるネガ型の感光性バインダー系が挙げられる。
本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物においては、前記硬化性バインダー系が、ネガ型感光性バインダー系であることが、フォトリソグラフィー法によって既存のプロセスを用いて簡便にパターンを形成できる点から好ましい。
【００７４】
紫外線、電子線等の光により重合硬化させることができる光硬化性樹脂を含むネガ型感光性バインダー系は、（i）アルカリ可溶性樹脂、（ii）多官能性モノマー、（iii）光重合開始剤、及び増感剤等を配合して構成される。
【００７５】
（i）アルカリ可溶性樹脂
本発明におけるアルカリ可溶性樹脂は側鎖にカルボキシル基を有するものであり、上記バインダー樹脂として作用し、かつパターン形成する際に用いられる現像液、特に好ましくはアルカリ現像液に可溶性である限り、適宜選択して使用することができる。
本発明における好ましいアルカリ可溶性樹脂は、カルボキシル基を有する樹脂であり、具体的には、カルボキシル基を有するアクリル系共重合体、カルボキシル基を有するエポキシ（メタ）アクリレート樹脂等が挙げられる。これらの中で特に好ましいものは、側鎖にカルボキシル基を有するとともに、さらに側鎖にエチレン性不飽和基等の光重合性官能基を有するものである。光重合性官能基を含有することにより形成される硬化膜の膜強度が向上するからである。また、これらアクリル系共重合体、及びエポキシアクリレート樹脂は、２種以上混合して使用してもよい。
【００７６】
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーとエチレン性不飽和モノマーを共重合して得られる。
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、更に芳香族炭素環を有する構成単位を含有していてもよい。芳香族炭素環は硬化性樹脂組成物に塗膜性を付与する成分として機能する。
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、更にエステル基を有する構成単位を含有していてもよい。エステル基を有する構成単位は、光硬化性樹脂組成物のアルカリ可溶性を抑制する成分として機能する。
【００７７】
また、光重合性官能基を含有する上記アクリル系共重合体としては、上記アクリル系共重合体の一部のカルボキシル基に対し、グリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、４−（２，３−エポキシプロピル）ブチル（メタ）アクリレート、アリルグリシジルエーテル等の１分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基を有する化合物のエポキシ基を反応させたり、アクリル系共重合体の一部もしくは全部の水酸基に対し、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートのような１分子中にイソシアネート基とエチレン性不飽和基を有する化合物のイソシアネート基を反応させて得られる側鎖にエチレン性不飽和基を有するアクリル系共重合体も使用することができる。
【００７８】
カルボキシル基含有共重合体におけるカルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーの共重合割合は、通常、５〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％である。この場合、カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーの共重合割合が５重量％未満では、得られる塗膜のアルカリ現像液に対する溶解性が低下し、パターン形成が困難になる。また、共重合割合が５０重量％を超えると、アルカリ現像液による現像時に、形成されたパターンの基板からの脱落やパターン表面の膜荒れを来たしやすくなる傾向がある。
【００７９】
カルボキシル基含有共重合体の好ましい分子量は、好ましくは１，０００〜５００，０００の範囲であり、さらに好ましくは３，０００〜２００，０００である。１，０００未満では硬化後のバインダー機能が著しく低下し、５００，０００を超えるとアルカリ現像液による現像時に、パターン形成が困難となる場合がある。
【００８０】
カルボキシル基を有するエポキシ（メタ）アクリレート樹脂としては、特に限定されるものではないが、エポキシ化合物と不飽和基含有モノカルボン酸との反応物を酸無水物と反応させて得られるエポキシ（メタ）アクリレート化合物が適している。
エポキシ化合物としては、特に限定されるものではないが、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、ビスフェノールＳ型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物、またはビスフェノールフルオレン型エポキシ化合物などのエポキシ化合物が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
【００８１】
不飽和基含有モノカルボン酸としては、例えば（メタ）アクリル酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルフタル酸、（メタ）アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、（メタ）アクリル酸ダイマー、β−フルフリルアクリル酸、β−スチリルアクリル酸、桂皮酸、クロトン酸、α−シアノ桂皮酸等が挙げられる。また、水酸基含有アクリレートと飽和あるいは不飽和二塩基酸無水物との反応生成物である半エステル化合物、不飽和基含有モノグリシジルエーテルと飽和あるいは不飽和二塩基酸無水物との反応生成物である半エステル化合物も挙げられる。これら不飽和基含有モノカルボン酸は、単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
【００８２】
酸無水物としては、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水クロレンド酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸等の二塩基性酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸等の芳香族多価カルボン酸無水物、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、エンドビシクロ−［２，２，１］−ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボン酸無水物のような多価カルボン酸無水物誘導体等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
このようにして得られるカルボキシル基を有するエポキシ（メタ）アクリレート化合物の分子量は特に制限されないが、好ましくは１０００〜４００００、より好ましくは２０００〜５０００である。
【００８３】
（ii）多官能性モノマー
本発明における多官能性モノマーとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコールのジ（メタ）アクリレート類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのジ（メタ）アクリレート類；グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の３価以上の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物；ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂等のオリゴ（メタ）アクリレート類；両末端ヒドロキシポリ−１，３−ブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジ（メタ）アクリレート類；トリス（２−（メタ）アクリロイルオキシエチル）フォスフェート等を挙げることができる。
【００８４】
これらの多官能性モノマーのうち、３価以上の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物が好ましく、具体的には、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、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートのこはく酸変性物、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等が好ましい。前記多官能性モノマーは、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００８５】
本発明における多官能性モノマーの使用量は、アルカリ可溶性樹脂１００重量部に対して、通常、５〜５００重量部、好ましくは２０〜３００重量部である。この場合、多官能性モノマーの使用量が５重量部未満では、パターン強度やパターン表面の平滑性が低下する傾向があり、一方５００重量部を超えると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、パターンが形成される部分以外の領域での地汚れや膜残りが発生しやすくなる傾向がある。
【００８６】
また、本発明においては、前記多官能性モノマーの一部を単官能性モノマーで置き換えることもできる。このような単官能性モノマーとしては、例えば、アルカリ可溶性樹脂を構成するカルボキシル基含有不飽和モノマーあるいは他の不飽和モノマーや、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルメタクリレート等を挙げることができる。これらの単官能性モノマーのうち、こはく酸モノ（２−アクリロイロキシエチル）、こはく酸モノ（２−メタクリロイロキシエチル）、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルメタクリレート等が好ましい。前記単官能性モノマーは、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。単官能性モノマーの使用割合は、多官能性モノマーと単官能性モノマーの合計量に対して、通常、９０重量％以下、好ましくは５０重量％以下である。
【００８７】
（iii）光重合開始剤、及び増感剤
ネガ型感光性バインダー系には、通常、使用する光源の波長に対して活性を有する光重合開始剤が配合される。光重合開始剤は、光重合成を有する重合体や光重合成モノマーの反応形式の違い（例えばラジカル重合やカチオン重合等）や、各材料の種類を考慮して適宜選択され、特に限定されない。
【００８８】
光重合開始剤としては、例えば、紫外線のエネルギーによりフリーラジカルを発生する化合物であって、ビイミダゾール系化合物、ベンゾイン系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、チオキサントン系化合物、トリアジン系化合物、ケタール系化合物、アゾ系化合物、過酸化物、２，３−ジアルキルジオン系化合物、ジスルフィド系化合物、チウラム化合物類、フルオロアミン系化合物などが挙げられる。これらは１種又は２種以上混合して用いることができる。
【００８９】
また、本発明においては、必要に応じて、前記光重合開始剤と共に、増感剤および硬化促進剤の群から選ばれる１種以上をさらに併用することもできる。前記増感剤の具体例としては、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４−ジエチルアミノアセトフェノン、４−ジメチルアミノプロピオフェノン、エチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、２−エチルヘキシル−１，４−ジメチルアミノベンゾエート、２，５−ビス（４−ジエチルアミノベンザル）シクロヘキサノン、７−ジエチルアミノ−３−（４−ジエチルアミノベンゾイル）クマリン、４−（ジエチルアミノ）カルコン等を挙げることができる。また、前記硬化促進剤の具体例としては、２−メルカプトベンゾイミダゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプト−４，６−ジメチルアミノピリジン、１−フェニル−５−メルカプト−１Ｈ−テトラゾール、３−メルカプト−４−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール等の連鎖移動剤を挙げることができる。
【００９０】
（２）熱硬化性バインダー系
熱硬化性の系としては、例えば、エポキシ基と活性水素、環状尿素基と水酸基等の開環付加反応系や、ポリアミック酸を加熱閉環イミド化するようなポリイミド前駆体系等を用いることができる。
熱硬化性バインダー系としては、１分子中に熱硬化性官能基を２個以上有する化合物と硬化剤の組み合わせが好適に用いられ、更に、熱硬化反応を促進できる触媒を添加しても良い。熱硬化性官能基としてはエポキシ基が好ましく用いられる。また、これらに上述のような、それ自体は重合反応性のない重合体を更に用いても良い。
【００９１】
１分子中に熱硬化性官能基を２個以上有する化合物として、通常は、１分子中にエポキシ基２個以上を有するエポキシ化合物が用いられる。１分子中にエポキシ基２個以上を有するエポキシ化合物は、エポキシ基を２個以上、好ましくは２〜５０個、より好ましくは２〜２０個を１分子中に有するエポキシ化合物（エポキシ樹脂と称されるものを含む）である。エポキシ基は、オキシラン環構造を有する構造であればよく、例えば、グリシジル基、オキシエチレン基、エポキシシクロヘキシル基等を示すことができる。エポキシ化合物としては、カルボン酸により硬化しうる公知の多価エポキシ化合物を挙げることができ、このようなエポキシ化合物は、例えば、新保正樹編「エポキシ樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社刊（昭和６２年）等に広く開示されており、これらを用いることが可能である。
【００９２】
具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、３官能型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ含核ポリオール型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリオキザール型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂などを挙げることができる。 より具体的には、商品名エピコート１５７Ｓ７０（ジャパンエポキシレジン社製）などのビスフェノールＡ型ノボラック系エポキシ樹脂、及び、商品名ＹＤＣＮ−７０１（東都化成社製）などのクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が挙げられる。
【００９３】
エポキシ化合物としては、硬化膜に密着性や耐熱性、耐アルカリ性を付与するために通常バインダー成分として用いられる比較的分子量の高い重合体（以下、「バインダー性エポキシ化合物」ということがある）と、硬化膜の架橋密度を高くしたり、組成物の粘度調整のために、上記バインダー性エポキシ化合物よりも分子量の小さい、一分子中にエポキシ基を二つ以上有する化合物（以下、「多官能エポキシ化合物」ということがある）を併用してもよい。
【００９４】
バインダー性エポキシ化合物の平均分子量は、ポリスチレン換算重量平均分子量で表した時に１，０００〜１００，０００であることが好ましく、２，０００〜５０，０００であることが特に好ましい。上記バインダー性エポキシ化合物の分子量が１，０００よりも小さすぎると例えばカラーフィルターの細部としての硬化樹脂層に要求される強度、耐溶剤性等の物性が不足し易く、一方、当該分子量が１００，０００よりも大きすぎると粘度上昇が起こり易くなり、基板への塗工時の均一性が損なわれ、膜厚に大きな分布が生じやすくなる。
【００９５】
一方、多官能エポキシ化合物のポリスチレン換算の重量平均分子量は、これと組み合わせるバインダー性エポキシ化合物よりも小さいことを条件に、４，０００以下が好ましく、３，０００以下が特に好ましい。なお、重量平均分子量はテトラヒドロフランを展開液としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（例えば、ＨＬＣ−８０２９、東ソー株式会社製）を用い、ポリスチレン換算により求めた値をいう。
上記バインダー性エポキシ化合物には、共重合体の分子内に導入できるエポキシ量には限界がある。樹脂組成物に比較的分子量が小さい多官能エポキシ化合物を添加すると、組成物中にエポキシ基が補充されてエポキシの反応点濃度が増加し、架橋密度を高めることができる。多官能エポキシ化合物は、上述した多価エポキシ化合物の中から適宜選択できる。
【００９６】
また、硬化剤としては、例えば、多価カルボン酸無水物または多価カルボン酸を用いる。多価カルボン酸無水物および多価カルボン酸は、１種単独でも２種以上の混合でも用いることができる。
本発明に用いられる硬化剤の配合量は、熱硬化性官能基がエポキシ基の場合、エポキシ基を含有する成分（モノマーと樹脂）１００重量部当たり、通常は１〜１００重量部の範囲であり、好ましくは５〜５０重量部である。硬化剤の配合量が１重量部未満であると、硬化が不充分となり、強靭な塗膜を形成することができない。また、硬化剤の配合量が１００重量部を超えると、塗膜の基板に対する密着性が劣るうえに、均一で平滑な塗膜を形成することができない。
【００９７】
本発明の熱硬化性バインダー系には、硬化樹脂層の硬度および耐熱性を向上させるために、例えば酸−エポキシ間のような熱硬化反応を促進できる触媒を添加してもよい。そのような触媒としては、加熱硬化時に活性を示す熱潜在性触媒を用いることができる。
熱潜在性触媒は、加熱されたとき、触媒活性を発揮し、硬化反応を促進し、硬化物に良好な物性を与えるものであり、必要により加えられるものである。この熱潜在性触媒は、６０℃以上の温度で酸触媒活性を示すものが好ましく、このようなものとしてプロトン酸をルイス塩基で中和した化合物、ルイス酸をルイス塩基で中和した化合物、ルイス酸とトリアルキルホスフェートの混合物、スルホン酸エステル類、オニウム化合物類等が挙げられ、特開平４−２１８５６１号公報に記載されているような各種の化合物を使用することができる。
【００９８】
＜その他の成分＞
本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物には、さらに必要に応じて、界面活性剤、密着促進剤、紫外線吸収剤、表面調整剤（レベリング剤）、或いは、その他の成分を配合しても良い。
【００９９】
（界面活性剤）
さらに、各種界面活性剤を組み合わせて使用すると分散安定性を向上させることができる。界面活性剤としては、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を挙げることができる。例えば、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ステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類；ポリオキシエチレンｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンｎ−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類；ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類；ソルビタン脂肪酸エステル類；脂肪酸変性ポリエステル類；３級アミン変性ポリウレタン類；ポリエチレンイミン類を挙げることができる。
界面活性剤の商品名としては、ＫＰ（信越化学工業（株）製）、ポリフロー（共栄社化学（株）製）、エフトップ（トーケムプロダクツ社製）、メガファック（大日本インキ化学工業（株）製）、フロラード（住友スリーエム（株）製）、アサヒガード、サーフロン（以上、旭硝子（株）製）等を挙げることができる。
【０１００】
（密着促進剤）
例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシランなどが挙げられる。
【０１０１】
（紫外線吸収剤）
例えば、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノンなどが挙げられる。
（レベリング剤）
例えば、市販のシリコン系、ポリオキシアルキレン系、脂肪酸エステル系、特殊アクリル系重合体などが挙げられる。
【０１０２】
＜樹脂組成物における各成分の配合割合＞
顔料は、硬化性樹脂組成物の固形分全量に対して、１０〜４０重量％、より好ましくは１５〜３５重量％の割合で配合する。顔料が少なすぎると、硬化性樹脂組成物を所定の膜厚（通常は１．０〜４．０μｍ）に塗布した際の透過濃度が十分でないおそれがあり、また顔料が多すぎると、硬化性樹脂組成物を基板上へ塗布し硬化させた際の基板への密着性、硬化膜の表面荒れ、塗膜硬さ等の塗膜としての特性が不十分となるおそれがあり、またその硬化性樹脂組成物中の顔料分散に使われる分散剤の量の比率も多くなるために現像性、耐熱性等の特性も不十分になるおそれがある。
ここで、配合割合を特定するための固形分とは、溶剤を除く全ての成分を含み、液状の重合性モノマー等も固形分に含まれる。
顔料分散剤の含有量は、顔料の合計量１００重量部に対して、２０〜８０重量部、更に２０〜６０重量部の割合で配合するのが好ましい。
硬化性バインダー系は、これらの合計量が、硬化性樹脂組成物の固形分全量に対して１５〜９５重量％、好ましくは２５〜８０重量％の割合で配合するのが好ましい。
【０１０３】
また、本発明におけるカラーフィルター用硬化性樹脂組成物において、前記顔料全体（Ｐ）と顔料以外の固形分（Ｖ）の重量比（Ｐ／Ｖ）は、０．１〜５．０であることが好ましく、更に０．３〜３．０であることが好ましい。
本発明においては、溶剤を用いてカラーフィルター用硬化性樹脂組成物の固形分濃度を５〜７０重量％となるように調節する。
【０１０４】
＜カラーフィルター用硬化性樹脂組成物の製造方法＞
本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、顔料、及び硬化性バインダー系を必要に応じて他の配合成分と共に、単独溶剤又は混合溶剤である溶剤に投入して混合し、公知の分散方法によって固形成分を溶解又は分散させることにより製造することもできる。
しかしながら、上記の方法では多量の顔料を溶剤中に十分に分散させることができずに、結果的に本発明の顔料の分散粒径分布を達成できない場合がある。そこで、予め、上記本発明に係る顔料分散液を準備し、一方、バインダー系等その他の成分を溶剤と混合、分散又は溶解したバインダー液を調製することが好ましい。そして、得られた本発明に係る顔料分散液とバインダー液を混合し、必要に応じて分散処理を行うことによって、顔料分散性、及び顔料分散経時安定性に優れたカラーフィルター用硬化性樹脂組成物が容易に得られる。
【０１０５】
顔料分散液を予め調製しない場合には、溶剤に先ず、顔料及び顔料分散剤を投入し充分に混合、攪拌して上記顔料を分散させ、更に本発明の顔料分散液の製造方法における遠心分離を用いた粗大粒子除去工程を経た後、バインダー系を含む残りの成分を追加して混合することにより製造することが好ましい。顔料分散後にバインダー系等を配合することにより、顔料分散工程においてバインダー成分やその他の配合成分により顔料分散性が阻害されずに済むだけでなく、顔料の分散安定性にも優れる。
【０１０６】
＜カラーフィルター用硬化性樹脂組成物の物性＞
本発明に係る硬化性樹脂組成物は、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である。中でも、前記顔料の平均分散粒径は１５〜５０ｎｍであることが好ましく、更に１５〜４０ｎｍであることが好ましい。また、中でも、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９．５％以上、更に９９．９％以上であることが好ましい。
【０１０７】
中でも、本発明に係る硬化性樹脂組成物は、含まれている顔料の吸収波長の１／５以上の分散粒径を有する粒子が１％未満、更に０．５％未満、特に０．１％未満であることが好ましい。
【０１０８】
また、硬化性樹脂組成物における前記顔料の分散粒径分布としては、中でも、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１０〜５０体積％、分散粒径３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が５０〜９０体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が０〜２０体積％であることが好ましく、特に、分散粒径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１４〜３７体積％、分散粒径３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が５８〜８１体積％、分散粒径６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が３〜１２体積％であることが好ましい。
さらに粒度分布の累計が全顔料粒子中の５０体積％となるときの粒径が４３ｎｍ以下であることが好ましい。
【０１０９】
また、樹脂組成物を４０℃で１週間保存した後、再度同様に透過型電子顕微鏡により顔料粒子の分散粒径を測定し、保存の前後での平均分散粒径が１０ｎｍ大きくなっているか否かを基準として分散安定性を調べることができる。分散安定性が高い場合は、平均分散粒径が変化せず、誤差範囲内の１０ｎｍ未満である。
【０１１０】
＜カラーフィルター用硬化膜＞
このようにして得られたカラーフィルター用硬化性樹脂組成物が感光性樹脂組成物であって、アルカリ現像性を有する場合には、組成物を支持体に塗布して塗膜を形成し、乾燥させた後、当該塗膜に光線を所定のパターン状に照射することにより塗膜の一部を選択的に硬化させるなど、露光部と未露光部とで溶解性を変化させた後、アルカリ液で現像することにより、所定パターンの硬化膜が得られる。
また、得られたカラーフィルター用硬化性樹脂組成物が、熱硬化性樹脂組成物である場合やアルカリ現像性を有しない場合には、組成物を支持体の所定領域に印刷や、熱転写等により選択的に付着させた後、加熱又は光照射して硬化させることによって、所定パターンの硬化膜が得られる。
【０１１１】
硬化反応に用いる光線としては、紫外線や電離放射線のような放射線又は可視光の中から、感光性バインダー系の反応を引き起こす波長を有するものを適宜選んで用いる。硬化に必要な照射エネルギーは、通常、１０〜５００ｍJ／ｍ2程度である。露光工程においては、塗膜の表面にレーザー光を照射するか、又は、マスクを介して光線を照射することによって、塗膜の所定位置を選択的に露光、硬化させることができる。
また、加熱硬化の条件は、バインダー系により異なるが、通常、真空乾燥機、オーブン、ホットプレート、或いはその他の熱を与えられる装置を用いて、５０〜２００℃で乾燥し、その後１２０〜４００℃程度の温度で加熱硬化させる。
【０１１２】
本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いて形成されたカラーフィルター用硬化膜は、カラーフィルターの着色層に必要な特定の色味を達成しながら、１００ｎｍ以上の顔料粒子をほぼ含まないため高コントラストを達成可能である。
１００ｎｍ以上の粒子が硬化膜中に存在するかどうかを確認するのに透過型電子顕微鏡が使用される。透過型電子顕微鏡による１００ｎｍ以上の粒子確認の測定としては、カラーフィルター用硬化膜を例えば、ＦＩＢ (集束イオンビーム装置) （例えばＨｉｔａｃｈｉ製ＦＢ−２０００Ａ）によって断面方向に薄膜化し、その断面ＴＥＭサンプルを透過型電子顕微鏡（例えば、日本電子製ＪＥＭ−２００ＣＸ、加速電圧１００ｋＶ）で１００００〜５０００００倍で観察し、個々の粒子の長径を測定する。観察試料中の全顔料粒子の長径から平均を求めることができ、更に、観察試料中の全顔料粒子数と５ｎｍ未満、及び１００ｎｍ以上の顔料粒子数を計測することで、粒度分布を求めることができる。従って、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上とは、分散後の粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることを意味する。
本発明に係る硬化性樹脂組成物の硬化膜を、２枚の偏光板を直交、或いは平行となるように組み合わせて挟んだ時に透過する輝度の比（（偏光板平行時の輝度／偏光板直交時の輝度）、本発明において単に「コントラスト」ともいう）は、３５００以上であることが好ましく、更に４０００以上であることが好ましい。
【０１１３】
より具体的には、赤色着色層用の硬化性樹脂組成物としては、Ｃ光源で測色した時のＣＩＥのＸＹＺ表色系においてｘ座標が０．６３０＜ｘ＜０．６６０の硬化膜を形成した時に、コントラストが３５００以上であることが好ましい。
また、青色着色層用の硬化性樹脂組成物としては、Ｃ光源で測色した時のＣＩＥのＸＹＺ表色系においてｙ座標が０．０９０＜ｙ＜０．１３０の硬化膜を形成した時に、コントラストが３５００以上であることが好ましい。
また、緑色着色層用の硬化性樹脂組成物としては、Ｃ光源で測色した時のＣＩＥのＸＹＺ表色系においてｙ座標が０．４５０＜ｙ＜０．６００の硬化膜を形成した時に、コントラストが３５００以上であることが好ましい。
【０１１４】
なお、本発明における上記コントラストは、より具体的には以下のように測定した場合の値である。
壷坂電機製コントラスト測定装置ＣＴ−１（光源：冷陰極間Ｆ１０ランプ、輝度計：コニカミノルタ製ＬＳ−１００、分光輝度計：コニカミノルタ製ＣＳ−１０００Ｔ）を用いて、輝度の測定を行う。コントラストは輝度の測定値を用い、以下の式により導き出せる。
コントラスト＝平行輝度（ｃｄ／ｍ2）／直交輝度（ｃｄ／ｍ2）
【０１１５】
３．カラーフィルター
本発明に係るカラーフィルターは、前記本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を用いて形成されている着色層を備えることを特徴とする。
本発明に係るカラーフィルターは、前記本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を用いて形成されている着色層を備えることにより、カラーフィルターに必要な分光スペクトルを実現しながら、高いコントラストを実現可能である。
【０１１６】
図１は、本発明に係るカラーフィルターに属する表示装置用カラーフィルターの一例（カラーフィルター１０３）を示す縦断面図である。
このカラーフィルター１０３は、透明基板５に所定のパターンで形成された遮光層６と、当該遮光層上に所定のパターンで形成した着色層７（７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ）と、当該着色層を覆うように形成された保護膜８を備えている。保護膜上に必要に応じて液晶駆動用の透明電極９が形成される場合もある。カラーフィルター１０３の最内面、この場合には透明電極上には、配向膜１０が形成される。
【０１１７】
柱状スペーサー１２は凸状スペーサーの一形状であり、遮光層６が形成された領域（非表示領域）に合わせて、透明電極９上の所定の複数箇所に形成されている。柱状スペーサー１２は、透明電極９上若しくは着色層７上若しくは保護膜８上に形成される。カラーフィルター１０３においては、保護膜８上に透明電極９を介して柱状スペーサーが海島状に形成されているが、保護膜８と柱状スペーサー１２を一体的に形成し、その上を覆うように透明電極の層を形成しても良い。
【０１１８】
カラーフィルター１０１の透明基板５としては、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材、或いは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。この中で特にコーニング社製１７３７ガラスは、熱膨張率の小さい素材であり寸法安定性及び高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、カラーフィルターに適している。
【０１１９】
遮光層６は、表示画像のコントラストを向上させるために、着色層７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの間及び着色層形成領域の外側を取り囲むように設けられる。本発明においては、遮光層６は、遮光性粒子を含有する樹脂組成物を用いて形成することが好ましい。例えば、遮光層形成用樹脂組成物がアルカリ現像性を有する場合には、先ず、透明基板５上に、遮光層形成用樹脂組成物を塗布し、必要に応じて乾燥させて感光性塗膜を形成し、当該塗膜を遮光層用のフォトマスクを介して露光、現像し、必要に応じて加熱処理を施すことによって、遮光層６を形成することができる。一方、遮光層形成用樹脂組成物が、熱硬化性樹脂組成物である場合やアルカリ現像性を有しない場合には、遮光層形成用樹脂組成物を透明基板５上の所定領域に印刷や、熱転写等により選択的に付着させた後、加熱又は光照射して硬化させることによって、遮光層６を形成することができる。
遮光層の厚さは、適応するカラーフィルターにより異なり、０．５〜２．５μｍ程度とする。
【０１２０】
着色層７は、赤色パターン、緑色パターン及び青色パターンがモザイク型、ストライプ型、トライアングル型、４着色層配置型等の所望の形態で配列されてなり、表示領域を形成する。本発明においては、上記本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いて着色層を形成する。中でも精細なパターニングが可能な点から、感光性バインダー系を含む樹脂組成物を用いて形成することが好ましく、この場合を例にとって以下説明する。
【０１２１】
上記本発明に係る赤色用、緑色用、青色用の硬化性樹脂組成物を夫々調製する。次に、透明基板５上に、遮光層６を覆うように、ある色、例えば赤色用硬化性樹脂組成物をスピンコート等の公知の方法で塗布して感光性赤色樹脂層を形成し、赤色パターン用フォトマスクを介して露光を行い、アルカリ現像後、クリーンオーブン等で加熱硬化することにより赤色着色層７Ｒを形成する。その後、緑色用、及び、青色用の硬化性樹脂組成物を順次用いて同様にして各色をパターニングして、緑色着色層７Ｇ及び青色着色層７Ｂを形成する。
着色層の厚さは、通常、０．５〜２．５μｍ程度とする。
【０１２２】
保護膜８は、カラーフィルターの表面を平坦化すると共に、着色層７に含有される成分が液晶層に溶出するのを防止するために設けられる。保護膜８は、公知のネガ型の光硬化性透明樹脂組成物又は熱硬化性透明樹脂組成物を、スピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により、遮光層６及び着色層７を覆うように塗布し、光又は熱によって硬化させることにより形成できる。
保護膜を形成する場合の保護膜の厚さは、樹脂組成物の光透過率、カラーフィルターの表面状態等を考慮して設定し、例えば、０．１〜２．０μｍ程度とする。スピンコーターを使用する場合、回転数は５００〜１５００回転／分の範囲内で設定する。
【０１２３】
保護膜上の透明電極膜９は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等、およびそれらの合金等を用いて、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の一般的な方法により形成され、必要に応じてフォトレジストを用いたエッチング又は治具の使用により所定のパターンとしたものである。この透明電極の厚みは２０〜５００ｎｍ程度、好ましくは１００〜３００ｎｍ程度とすることできる。
【０１２４】
凸状スペーサーは、カラーフィルター１０３をＴＦＴアレイ基板等の液晶駆動側基板と貼り合わせた時にセルギャップを維持するために、基板上の非表示領域に複数設けられる。凸状スペーサーの形状及び寸法は、基板上の非表示領域に選択的に設けることができ、所定のセルギャップを基板全体に渡って維持することが可能であれば特に限定されない。凸状スペーサーとして図示したような柱状スペーサー１２を形成する場合には、２〜１０μｍ程度の範囲で一定の高さを持つものであり、突出高さ（パターンの厚み）は液晶層に要求される厚み等から適宜設定することができる。また、柱状スペーサー１２の太さは５〜２０μｍ程度の範囲で適宜設定することができる。また、柱状スペーサー１２の形成密度（密集度）は、液晶層の厚みムラ、開口率、柱状スペーサーの形状、材質等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、赤色、緑色及び青色の各着色層の１組に１個の割合で必要充分なスペーサー機能を発現する。このような柱状スペーサーの形状は柱状であればよく、例えば、円柱状、角柱状、截頭錐体形状等であっても良い。
【０１２５】
凸状スペーサーは、硬化性樹脂組成物を用いて形成することができる。すなわち、先ず、硬化性樹脂組成物の塗工液をスピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により透明基板上に直接、又は、透明電極等の他の層を介して塗布し、乾燥して、光硬化性樹脂層を形成する。スピンコーターの回転数は、保護膜を形成する場合と同様に５００〜１５００回転／分の範囲内で設定すればよい。次に、この樹脂層を凸状スペーサー用フォトマスクを介して露光し、アルカリ液のような現像液により現像して所定の凸状パターンを形成し、この凸状パターンを必要に応じてクリーンオーブン等で加熱処理（ポストベーク）することによって凸状スペーサーが形成される。
【０１２６】
凸状スペーサーは、カラーフィルター上に直接又は他の層を介して間接的に設けることができる。例えば、カラーフィルター上にＩＴＯ等の透明電極又は保護膜を形成し、その上に凸状スペーサーを形成しても良いし、カラーフィルター上に保護膜と透明電極をこの順に形成し、さらに透明電極上に凸状スペーサーを形成しても良い。
配向膜１０は、カラーフィルターの内面側に、着色層７を備える表示部及び遮光層６や柱状スペーサー１２を備える非表示部を覆うように設けられる。配向膜は、ポリイミド樹脂等の樹脂を含有する塗工液をスピンコート等の公知の方法で塗布し、乾燥し、必要に応じて熱や光により硬化させた後、ラビングすることによって形成できる。
【０１２７】
このようにして得られたカラーフィルター１０３（表示側基板）と、ＴＦＴアレイ基板（液晶駆動側基板）を対向させ、両基板の内面側周縁部をシール剤により接合すると、両基板は所定距離のセルギャップを保持した状態で貼り合わされる。そして、基板間の間隙部に液晶を満たして密封することにより、液晶パネルに属する、アクティブマトリックス方式のカラー液晶表示装置が得られる。
【実施例】
【０１２８】
＜実施例１〜３＞
（カラーフィルター用顔料分散液の調製）
微細化顔料（C.I.ピグメントレッド２５４（ＰＲ２５４）一次粒子１５〜６０ｎｍ）１０重量部に対して、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルの四級アンモニウム塩から誘導される繰り返し単位を含む重合体である顔料分散剤（ＢＹＫ２０００、ビックケミー製、固形分４０重量％）１０重量部とアルカリ可溶性樹脂（スチレン／ベンジルメタクリレート／アクリル酸／２−ヒドロキシメチルアクリレート共重合体（酸価：７０ｍｇＫＯＨ／ｇ）、分子量６０００）４重量部と、溶剤プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート７６重量部とを混合し、ペイントシェーカーにて２ｍｍジルコニアビーズで１時間、さらに０．１ｍｍジルコニアビーズで２．５時間分散し、予備調製顔料分散液を得た。なお分散時のベッセル内のビーズ充填率は７０％とした。顔料粒子の分散粒径は、顔料分散液をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで１０００倍希釈し、日機装社製ナノトラック粒度分布測定装置ＵＰＡ−ＥＸ１５０を用いて、動的光散乱法により２３℃にて測定した。上記予備調製顔料分散液の分散粒径は、体積平均粒径が４２．９ｎｍ、１００ｎｍ以上の粗大粒子が５体積％含まれ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９５体積％であった。また、５〜３０ｎｍが３２体積％、３０ｎｍ〜６１ｎｍが５２体積％、６１ｎｍ〜１００ｎｍが１１体積％であった。さらに粒度分布の累計が全顔料粒子中の５０体積％となるときの粒径が４３ｎｍであった。
【０１２９】
次に、上記予備調製顔料分散液を用いて、遠心分離機（ベックマンコールター製超遠心分離機ＸＬ−１００Ｋ）により、１３．５ｍｌクイックシールポリアロマーチューブ中で毎分回転数４０，０００（最大遠心力１３７０８８×ｇ）で１０分間遠心分離して分級することにより、粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分離除去した。具体的には、遠心分離後沈降速度が遅い順にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５つに等分に分画し、当該分画のうち分画Ａを実施例１の顔料分散液、分画Ｂを実施例２の顔料分散液、分画Ｃ及びＤの混合液を実施例３の顔料分散液とした。
【０１３０】
実施例１の顔料分散液の分散粒径は、体積平均粒径が３５．０ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の３９体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が５８体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が３体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が３３ｎｍであった。
実施例２の顔料分散液の分散粒径は、体積平均粒径が４３．２ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１３体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が７９体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が８体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が４２nmであった。
実施例３の顔料分散液の分散粒径は、体積平均粒径が４３．４ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の２０体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が６８体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が１２体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が４１ｎｍであった。
【０１３１】
（カラーフィルター用硬化性樹脂組成物の調製）
上記で得られた実施例１〜３の各顔料分散液を用いて、下記組成のバインダー組成物硬化性樹脂組成物を調製した。具体的には、上記各顔料分散液４０重量部に下記バインダー組成物３０重量部を添加し、加圧濾過を行って、それぞれ実施例１〜３のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を得た。
＜バインダー組成物＞
・アルカリ可溶性樹脂（スチレン／ベンジルメタクリレート／アクリル酸／２−ヒドロキシメチルアクリレート共重合体（酸価：７０ｍｇＫＯＨ／ｇ）、分子量６０００）：２０重量部
・６官能アクリレートモノマー（ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ、日本化薬製）：１０重量部
・４官能アクリレートモノマー（アロニックスＭ４５０、東亞合成製）：５重量部
・光重合開始剤（２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１−オン（商品名イルガキュア９０７、チバ スペシャルティ ケミカルズ製））：３重量部
・光重合開始剤（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）−１−ブタノン（商品名イルガキュア３６９、チバ スペシャルティ ケミカルズ製））：３重量部
・光増感剤（４，４’−ジメチルアミノベンゾフェノン）：１．５重量部
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）：４０重量部
【０１３２】
［カラーフィルター用硬化性樹脂組成物の評価］
粒径分布
顔料粒子の分散粒径は、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで１０００倍希釈し、日機装社製ナノトラック粒度分布測定装置ＵＰＡ−ＥＸ１５０を用いて、動的光散乱法により２３℃にて測定した。
【０１３３】
実施例１の硬化性樹脂組成物の分散粒径は、体積平均粒径が３６．１ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の３７体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が５９体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が４体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が３４ｎｍであった。
実施例２の硬化性樹脂組成物の分散粒径は、体積平均粒径が４５．３ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１４体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が８１体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が５体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が４３ｎｍであった。
実施例３の硬化性樹脂組成物の分散粒径は、体積平均粒径が４５．８ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１９体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が６９体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が１３体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が４１ｎｍであった。
【０１３４】
２．コントラスト
厚み０．７ｍｍのガラス基板（ＮＨテクノグラス(株)製、ＮＡ３５）上に、スピンコートにより上記カラーフィルター用感光性樹脂組成物を塗布した。
その後、８０℃のホットプレート上で３分間加熱乾燥を行った。小型アライナーを用いて露光（６０ｍＪ）することによって硬化膜（着色層）を得た。乾燥硬化後の膜厚は目標色度ｘ＝０．６４５になるように調整した。
作製した硬化膜をＦＩＢ (集束イオンビーム装置) （Ｈｉｔａｃｈｉ製ＦＢ−２０００Ａ）によって断面方向に薄膜化したサンプルを透過型電子顕微鏡（日本電子製ＪＥＭ−２００ＣＸ、加速電圧１００ｋＶ）により断面ＴＥＭ観察し、その粒径を測定した。
【０１３５】
壷坂電機製コントラスト測定装置ＣＴ−１、光源：冷陰極間Ｆ１０ランプ、輝度計：コニカミノルタ製ＬＳ−１００、分光輝度計：コニカミノルタ製ＣＳ−１０００Ｔ）を用いて、輝度の測定を行った。コントラストは輝度の測定値を用い、以下の式により導き出せる。
コントラスト＝平行輝度（ｃｄ／ｍ2）／直交輝度（ｃｄ／ｍ2）
【０１３６】
その結果、実施例１のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物のコントラスト値は４５６４であった。実施例２のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物のコントラスト値は４０５７であった。実施例３のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物のコントラスト値は３９７３であった。すべての実施例において、断面ＴＥＭ観察により１０００００倍の視野内に１００ｎｍ以上の粒子は観察されなかった。
【０１３７】
＜比較例１＞
顔料分散液として、実施例１における予備調製分散液（平均粒径が４２．９ｎｍ、１００ｎｍ以上の粗大粒子が５体積％含まれ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９５体積％）を用いた以外は、実施例１と同様にして硬化性樹脂組成物を調製し、同様に評価した。
その結果、比較例１の硬化性樹脂組成物は、平均粒径が４３．１ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９４体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の２６体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が、５４体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が１４体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が
４３ｎｍであった。
また、比較例１のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物のコントラスト値は３４３８であった。すべての比較例において、断面ＴＥＭ観察により１０００００倍の視野内に１００ｎｍ以上の粒子が１０個以上観察された。
【０１３８】
＜結果＞
図３に示したように、実施例２、３及び比較例１との比較により、平均分散粒径が同等でも、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である実施例２、３の硬化性樹脂組成物を用いると、コントラストが大きく向上することが明らかになった。
更に、実施例１及び比較例１との比較により、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であり、且つ平均分散粒径を適宜小さくすると、コントラストが飛躍的に向上することが明らかになった。
また、図４に示したように、実施例１と比較例１とで実際の偏光板直交時の分光輝度変化を確認したところ、実施例１では漏れ光が減少していることが確認された。
【０１３９】
＜実施例４〜６＞
（カラーフィルター用顔料分散液の調製）
微細化顔料（C.I.ピグメントグリーン３６（ＰＧ３６）一次粒子１５〜６０ｎｍ）１０重量部に対して、ポリアリルアミン誘導体である顔料分散剤（ＰＢ８２２、味の素ファインケミカル製）６重量部と、溶剤プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート８４重量部とを混合し、ペイントシェーカーにて２ｍｍジルコニアビーズで１時間、さらに０．１ｍｍジルコニアビーズで３．５時間分散し、予備調製顔料分散液を得た。なお分散時のベッセル内のビーズ充填率は７０％とした。分散粒径は顔料分散液をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで１０００倍希釈し、日機装社製ナノトラック粒度分布測定装置ＵＰＡ−ＥＸ１５０を用いて、動的光散乱法により２３℃にて測定した。上記予備調製顔料分散液の分散粒径は、体積平均粒径が６１．９ｎｍ、１００ｎｍ以上の粗大粒子が９体積％含まれ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９１体積％であった。また、５〜３０ｎｍが３５体積％、３０ｎｍ〜６１ｎｍが３８体積％、６１ｎｍ〜１００ｎｍが１８体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が３９ｎｍであった。
【０１４０】
次に、上記予備調製顔料分散液を用いて、遠心分離機（ベックマンコールター製超遠心分離機ＸＬ−１００Ｋ）により、１３．５ｍｌクイックシールポリアロマーチューブ中で毎分回転数４０，０００（最大遠心力１３７０８８×ｇ）で１０分間遠心分離して分級することにより、粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分離除去した。具体的には、遠心分離後沈降速度が遅い順にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの６つに等分に分画し、当該分画のうち分画Ｃを実施例４の顔料分散液、分画Ｄを実施例５の顔料分散液、分画Ｅ及びＦの混合液を実施例６の顔料分散液とした。
実施例４の顔料分散液の分散粒径は、体積平均粒径が３８．３ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の３３体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が６０体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が７体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が３６ｎｍであった。
実施例５の顔料分散液の分散粒径は、体積平均粒径が４２．０ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の２５体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が６３体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が１２体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が３９ｎｍであった。
実施例６の顔料分散液の分散粒径は、体積平均粒径が４５．３ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の２１体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が６２体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が１７体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が４３ｎｍであった。
【０１４１】
（カラーフィルター用硬化性樹脂組成物の調製）
上記で得られた実施例４〜６の各顔料分散液４０重量部に実施例１と同様のバインダー組成物３０重量部を添加し、加圧濾過を行って、それぞれ実施例４〜６のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を得た。
実施例１のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物と同様にして、顔料粒子の分散粒径を測定した。
【０１４２】
その結果、実施例４のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物の分散粒径は、体積平均粒径が３９．２ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の３１体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が６２体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が７体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が３８ｎｍであった。
実施例５のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物の分散粒径は、体積平均粒径が４３．２ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の２２体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が６５体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が１３体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が４０ｎｍであった。
実施例６のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物の分散粒径は、体積平均粒径が４６．０ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１９体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が６２体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が１９体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が４４ｎｍであった。
【０１４３】
また乾燥硬化後の膜厚は目標色度ｙ＝０．５（膜厚３．２μｍ）になるように調製した以外は実施例１と同様にして、コントラストを評価した。実施例４のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物のコントラスト値は７３２２であった。実施例５のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物のコントラスト値は７３３８であった。実施例６のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物のコントラスト値は７０６８であった。また、すべての実施例の硬化膜において、断面ＴＥＭ観察により１０００００倍の視野内に１００ｎｍ以上の粒子は観察されなかった。
【０１４４】
＜比較例２＞
顔料分散液として、実施例４における予備調製分散液（平均粒径が６１．９ｎｍ、１００ｎｍ以上の粗大粒子が９体積％含まれ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９１体積％）を用いた以外は、実施例４と同様にして硬化性樹脂組成物を調製し、同様に評価した。
その結果、比較例２の硬化性樹脂組成物は、平均粒径が６２．２ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９０体積％であった。また、５〜３０ｎｍが３３体積％、３０ｎｍ〜６１ｎｍが３８体積％、６１ｎｍ〜１００ｎｍが１９体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が３９ｎｍであった。
また、比較例２のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物のコントラスト値は５９１８であった。すべての比較例において、断面ＴＥＭ観察により１０００００倍の視野内に１００ｎｍ以上の粒子が１０個以上観察された。
【０１４５】
＜結果＞
図５に示したように、実施例４〜６及び比較例２の比較により、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である実施例４〜６の硬化性樹脂組成物を用いると、コントラストが飛躍的に向上することが明らかになった。
また、図６に示したように、実施例４と比較例２とで実際の偏光板直交時の分光輝度変化を確認したところ、実施例４では漏れ光が減少していることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明に係るカラーフィルターの一例を示す模式的縦断面図である。
【図２（ａ）】液晶パネルの一例についての模式的断面図である。
【図２（ｂ）】液晶パネルの別の例についての模式的断面図である。
【図３】本発明の実施例１、２及び３と比較例１の平均分散粒径とコントラストの関係を示す図である。
【図４】本発明の実施例１と比較例１の偏光板直交時の分光輝度を示す図である。
【図５】本発明の実施例４、５及び６と比較例１の平均分散粒径とコントラストの関係を示す図である。
【図６】本発明の実施例４と比較例２の偏光板直交時の分光輝度を示す図である。
【符号の説明】
【０１４７】
１ カラーフィルター
２ 電極基板
３ 間隙部
４ シール材
５ 透明基板
６ ブラックマトリックス層
７（７Ｒ、７Ｇ、７Ｂ） 着色層
８ 保護膜
９ 透明電極膜
１０ 配向膜
１１ パール
１２ 柱状スペーサー
１０１、１０２ カラー液晶表示装置
１０３ カラーフィルター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素のような着色層を形成するのに用いられるカラーフィルター用顔料分散液、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物、及び、当該樹脂組成物を用いた液晶表示装置等に用いられるカラーフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は主としてパーソナルコンピュータ用のモニターとして使用されてきたが、近年になって、パーソナルコンピュータ用のモニターとしてだけでなくテレビ用のモニターへの展開も急速に行われるようになってきており、コントラストを高くすることが重要な課題となっている。
一般にカラー液晶表示装置（１０１）は、図２（ａ）に示すように、カラーフィルター１とＴＦＴ基板等の電極基板２とを対向させて１〜１０μｍ程度の間隙部３を設け、当該間隙部３内に液晶化合物Ｌを充填し、その周囲をシール材４で密封した構造をとっている。カラーフィルター１は、透明基板５上に、着色層間の境界部を遮光するために所定のパターンに形成された遮光層（ブラックマトリックス層）６と、各画素を形成するために複数の色（通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色）を所定順序に配列した着色層７と、保護膜８と、透明電極膜９とが、透明基板に近い側からこの順に積層された構造をとっている。また、カラーフィルター１及びこれと対向する電極基板２の内面側には配向膜１０が設けられる。さらに間隙部３には、カラーフィルター１と電極基板２の間のセルギャップを一定且つ均一に維持するために、スペーサーが設けられる。スペーサーとしては一定粒子径を有するパール１１を分散したり、又は、図２（ｂ）に示すようにセルギャップに対応する高さを有する柱状スペーサー１２を、カラーフィルターの内面側であって遮光層６が形成されている位置と重なり合う領域に形成する。そして、各色に着色された着色層それぞれ又はカラーフィルターの背後にある液晶層の光透過率を制御することによってカラー画像が得られる。
【０００３】
現在、カラーフィルターの着色層は、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で製造することが主流となっている。しかし、一般に顔料を分散したカラーフィルターは、顔料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）に透過光が減衰したりするため、ＯＮ状態とＯＦＦ状態における表示装置上の輝度の比（コントラスト比）が低いという問題がある。
【０００４】
カラーフィルターの高輝度化、高コントラスト化を実現させるため、これまで、顔料や顔料分散剤を最適化することや、着色層中に含まれる顔料を微細化することなどが検討されてきた（例えば、特許文献１）。特許文献１には、一次粒子の集合体からなる顔料において、粒径０．１μｍ以下の一次粒子の個数割合が全粒子の９５％以上で、粒径０．１μｍを超える一次粒子の個数割合が全粒子数の５％未満であることを特徴とする微細化顔料が開示されている。しかしながら、ここで開示されている顔料粒径は、製造された顔料そのものの粒径である。一次粒子の微細化が進行した顔料は一般に凝集し易く、微細化された顔料を用いても、樹脂組成物中に実際に分散された顔料の粒径としては粗大な粒子として存在したり、微細化が進行し過ぎた場合には巨大な塊状の顔料固形物を形成してしまうなど、安定な着色組成物を得ることは一般に困難である。特許文献１においても、上記のような微細化顔料を分散媒体中に分散させてなる着色用組成物においては、分散している顔料粒子の平均粒径が好ましくは０．２μｍ以下であると記載されている。特許文献１に開示されているような従来の、分散している顔料の分散粒径分布ではＯＦＦ状態に光が漏れてしまい、コントラストを向上させるには不充分であった。
【０００５】
一方、特許文献２には、粒径１μｍ以上の粒子が全重量の１０重量％以下であるような粒径分布を有する顔料が、感光性樹脂中に分散されていることを特徴とする透明着色画像形成用感光性樹脂組成物が記載されている。しかしながら特許文献２の樹脂組成物は、１μｍ以上という大きな粒子による光の反射によって生じる塗膜の透過率の低下を抑制し、着色画像の透明性を高めることを目的としたものである。また、特許文献３には、透明着色画像中に分散されている顔料が、粒径１μｍ以上の粒子が全重量の１０重量％以下であり、粒径０．０１〜０．７μｍの粒子が全粒子の３０重量％以上であるような粒径分布を有するカラー液晶表示装置が記載されている。特許文献３も特許文献２と同様に、１μｍ以上という大きな粒子による光の反射によって生じる塗膜の透過率の低下を抑制し、着色画像の透明性を高めることを目的としたものである。これらは、粒子が波長よりも大きいと、反射により散乱が起こり、透過率自体が下がるので、顔料粒径を波長以下として、透過率を上げるという発想にすぎない。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−８９７５６号公報
【特許文献２】特開昭６０−１２９７０７号公報
【特許文献３】特開平６−６７０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記実状に鑑みて成し遂げられたものであり、その目的は、顔料分散性に優れ、コントラストが高いカラーフィルターを形成可能なカラーフィルター用顔料分散液及びその製造方法、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物、および当該樹脂組成物を用いたコントラストが高いカラーフィルター、並びに表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討した結果、平均粒径が同様であっても粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を除いた粒径分布を有する顔料分散液及びカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を用いてカラーフィルターの着色層を形成すると、光を遮断しなければならないとき（ＯＦＦ状態）に漏れる光を有効に低減でき、飛躍的にコントラストが向上することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、顔料と溶剤を含むカラーフィルター用顔料分散液であって、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることを特徴とする、カラーフィルター用顔料分散液を提供する。
【００１０】
また、本発明は、顔料、硬化性バインダー系、溶剤を含むカラーフィルター用硬化性樹脂組成物であって、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることを特徴とする、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物を提供する。
【００１１】
本発明によれば、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることにより、顔料分散性に優れ、コントラストが高いカラーフィルターを形成可能なカラーフィルター用顔料分散液、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物を得ることができる。
【００１２】
本発明の顔料分散液においては、前記顔料が顔料分散液の全量中に３〜２０重量％含有されていることが、カラーフィルターの着色層に必要な特定の色味を達成しながら、コントラストを向上する点から好ましい。
【００１３】
本発明の硬化性樹脂組成物においては、前記顔料が固形分中に５〜４０重量％含有されていることが、カラーフィルターの着色層に必要な特定の色味を達成しながら、コントラストを向上する点から好ましい。
【００１４】
本発明の顔料分散液及び硬化性樹脂組成物においては、前記顔料が、C.I.ピグメントレッド２５４、C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントイエロー１５０、C.I.ピグメントイエロー１３９、C.I.ピグメントイエロー１３８、C.I.ピグメントグリーン３６、C.I.ピグメントグリーン７、C.I.ピグメントブルー１５：６、及びC.I.ピグメントバイオレット２３よりなる群から選択される１種以上であることが、カラーフィルターの着色層に必要な特定の色味を達成しながら、コントラストを向上する点から好ましい。
【００１５】
本発明の顔料分散液及び硬化性樹脂組成物においては、前記溶剤が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メチルエーテル、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される１種以上であることが、他の成分の溶解性や塗布適性の点から好ましい。
【００１６】
本発明の顔料分散液及び硬化性樹脂組成物においては、更に顔料分散剤を含有し、顔料分散剤が（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルの四級アンモニウム塩から誘導される繰り返し単位を含む重合体、及び／又は、ポリアリルアミン誘導体であることが、上述の溶剤系と有機顔料との組合せにおける顔料分散性能が高い点から好ましい。
【００１７】
本発明に係る硬化性樹脂組成物においては、前記硬化性バインダー系が、感光性バインダー系であることが、光によって短時間で硬化することができ、かつ簡便にパターン形成ができる点から好ましい。
【００１８】
本発明に係る硬化性樹脂組成物においては、Ｃ光源を使用して測定したＸＹＺ表色色度図における色度座標（ｘ、ｙ）において、０．６３０＜ｘ＜０．６６０となるか、０．０９０＜ｙ＜０．１３０となるか、又は、０．４５０＜ｙ＜０．６００となる、樹脂組成物の硬化膜を形成したときに、当該樹脂組成物の硬化膜を２枚の偏光板を直交、或いは平行となるように組み合わせて挟んだ時に透過する輝度の比（偏光板平行時の輝度／偏光板直交時の輝度）が３５００以上であることが、高コントラストを達成する点から好ましい。
【００１９】
また本発明は、顔料と溶剤を含むカラーフィルター用顔料分散液の製造方法であって、予備調製顔料分散液を１３７０００×ｇ以上の最大遠心力で１〜６０分間遠心分離することにより、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分離除去する粗大粒子除去工程を有す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。
【００２０】
本発明によれば、予備調製顔料分散液を１３７０００×ｇ以上の最大遠心力で１〜６０分間遠心分離することにより、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分離除去する粗大粒子除去工程を有することにより、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である顔料分散液を達成することが可能であり、顔料分散性に優れ、コントラストが高いカラーフィルターを形成可能なカラーフィルター用顔料分散液、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物を得ることができる。
【００２１】
本発明に係るカラーフィルターは、上記本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いて形成されている着色層を備えることを特徴とする。
本発明に係る表示装置は、上記本発明に係るカラーフィルターを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のカラーフィルター用顔料分散液、及びカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、顔料分散性に優れ、コントラストが高いカラーフィルターを形成可能であるという効果を奏する。
本発明のカラーフィルター及び表示装置は、上記本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いることにより、高コントラストを実現可能という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、カラーフィルター用顔料分散液及びその製造方法、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物、カラーフィルター、及び表示装置に関するものである。以下、カラーフィルター用顔料分散液及びその製造方法、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物、カラーフィルター、及び表示装置について順に説明する。なお、本発明において光には、可視及び非可視領域の波長の電磁波、さらには放射線が含まれ、放射線には、例えばマイクロ波、電子線が含まれる。具体的には、波長５μｍ以下の電磁波、及び電子線のことを言う。また本発明において（メタ）アクリルとは、アクリル又はメタクリルのいずれかであることを意味し、（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートのいずれかであることを意味し、（メタ）アクリロイルとは、アクリロイル又はメタクリロイルのいずれかであることを意味する。
【００２４】
１．カラーフィルター用顔料分散液
本発明に係るカラーフィルター用顔料分散液は、顔料と溶剤を含むカラーフィルター用顔料分散液であって、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることを特徴とする。
ここで本発明の顔料分散液における、分散粒径は、少なくとも溶剤を含有する分散媒体中に分散している顔料粒子の分散粒径であって、レーザー光散乱粒度分布計により測定されるものである。レーザー光散乱粒度分布計による粒径の測定としては、顔料分散液に用いられている溶剤で、顔料分散液をレーザー光散乱粒度分布計で測定可能な濃度に適宜希釈（例えば、５００倍など）し、レーザー光散乱粒度分布計（例えば、日機装社製ナノトラック粒度分布測定装置ＵＰＡ−ＥＸ１５０）を用いて動的光散乱法により２３℃にて測定することができる。ここでの平均分散粒径は、体積平均粒径である。また、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上とは、９９体積％以上であることを意味する。
【００２５】
また、顔料分散液とは、後述の樹脂組成物を調製する前段階において、予備調製される顔料分の高い顔料組成物（組成物中の顔料分／組成物の全量）である。具体的には、顔料分は５重量％以上である。顔料分散液と少なくともバインダー成分を混合することにより、顔料分散性とバインダー成分の特性との両方を兼ね備えた樹脂組成物を調製することができる。
【００２６】
本発明によれば、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることにより、顔料分散性に優れ、コントラストが高いカラーフィルターを形成可能なカラーフィルター用顔料分散液を得ることができる。
【００２７】
コントラスト比は、光を透過しなければならないとき（ＯＮ状態）と遮断しなければならないとき（ＯＦＦ状態）における表示装置上の輝度の比（ＯＮ状態／ＯＦＦ状態）である。従って、中でも高いコントラストを達成するためには、分母となる、光を遮断しなければならないとき（ＯＦＦ状態）の輝度の値を小さくすること、すなわちＯＦＦ状態に光が漏れることを防止することが重要であると考えられた。
本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討した結果、分散している顔料粒子において、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子が除去され、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であるような粒径分布に制御された顔料分散液を用いてカラーフィルターの着色層を形成すると、同様の平均分散粒径であっても粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を５体積％程度含む従来の顔料分散液の場合と比較して、光を遮断しなければならないとき（ＯＦＦ状態）に漏れる光を大幅に減少させることができ、飛躍的にコントラストが向上することを見出した。
【００２８】
本発明において、分散している顔料粒子において、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を除去することにより、すなわち、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることにより、ＯＦＦ状態に漏れる光を大幅に減少させることができ、飛躍的にコントラストが向上するのは、次のような理由によるものと考えられる。
分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である場合、可視光の光散乱がミイ散乱による影響が無い領域となるものが多数を占め、粒子サイズによる影響が少なくなり、ＯＦＦ状態に漏れる光を有効に低減できると推定される。一方、分散している顔料粒子において平均分散粒径を小さくしても従来のように分散粒径１００ｎｍ以上の粒子が含まれると、分散粒径１００ｎｍ以上の粒子はそのサイズによって散乱光に回折の性質を有するため、偏光の散乱光が多くなり、ＯＦＦ状態に漏れる光を有効に低減できないと推定される。
【００２９】
本発明においては、顔料分散液や後述の樹脂組成物中であっても、分散媒体中に安定して微細な顔料粒子が存在することができる理由は以下のように考えられる。
一般に、顔料粒子の微細化を行うと顔料粒子の表面積の拡大により分散媒体中での分散性が低下する。また、分散終点（分散粒径が最も小さくなる分散時間）を超えて分散を行うと、顔料が凝集を始める。よって、分散終点まで分散を行っても分散媒体中に凝集した粒子ができやすくなる。つまり、顔料自体の微細化を行っても通常と同様の分散剤量、分散条件で分散をした時に１００ｎｍ以上の粒子が残ってしまう可能性が高くなる。
一方、本発明においては、顔料分子の分散を進行させた後に、例えば後述するような遠心分離によって、分散された顔料分子中の特定の大きさ以上の粗大粒子や、一次粒径が５ｎｍ未満で安定な分散状態で存在できないために凝集した粒子や、５ｎｍ以上でも表面処理等が完全でなく凝集してしまった不安定な分散状態となっている粒子を除くために、微細粒子が安定に分散された分散液を得ることができる。このように、分散液中から凝集した不安定な粒子が除かれた場合、残された微細な顔料粒子は凝集し難い。更に、この顔料分散液を用いて調製した樹脂組成物中においても、微細な顔料粒子は凝集し難く、樹脂組成物中で安定して微細粒子として存在する。
【００３０】
本発明のカラーフィルター用顔料分散液は、少なくとも顔料と溶剤とを含有するものであり、必要に応じて他の化合物を含有しても良いものである。
以下、このような本発明の顔料分散液の各構成について順に詳細に説明する。
【００３１】
＜顔料＞
本発明に用いられる顔料としては、特に限定されるものではなく、カラーフィルターにおける用途や仕様により適宜選択される。顔料は、無機顔料および有機顔料の中の１種または２種以上を混合して用いられる。
有機顔料としては、例えばカラーインデックス（C.I.；The Society of Dyers and Colourists 社発行) においてピグメント（Pigment)に分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス（C.I.）番号が付されているものを挙げることができる。
【００３２】
C.I.ピグメントイエロー１、C.I.ピグメントイエロー３、C.I.ピグメントイエロー１２、C.I.ピグメントイエロー１３、C.I.ピグメントイエロー１４、C.I.ピグメントイエロー１５、C.I.ピグメントイエロー１６、C.I.ピグメントイエロー１７、C.I.ピグメントイエロー２０、C.I.ピグメントイエロー２４、C.I.ピグメントイエロー３１、C.I.ピグメントイエロー５５、C.I.ピグメントイエロー６０、C.I.ピグメントイエロー６１、C.I.ピグメントイエロー６５、C.I.ピグメントイエロー７１、C.I.ピグメントイエロー７３、C.I.ピグメントイエロー７４、C.I.ピグメントイエロー８１、C.I.ピグメントイエロー８３、C.I.ピグメントイエロー９３、C.I.ピグメントイエロー９５、C.I.ピグメントイエロー９７、C.I.ピグメントイエロー９８、C.I.ピグメントイエロー１００、C.I.ピグメントイエロー１０１、C.I.ピグメントイエロー１０４、C.I.ピグメントイエロー１０６、C.I.ピグメントイエロー１０８、C.I.ピグメントイエロー１０９、C.I.ピグメントイエロー１１０、C.I.ピグメントイエロー１１３、C.I.ピグメントイエロー１１４、C.I.ピグメントイエロー１１６、C.I.ピグメントイエロー１１７、C.I.ピグメントイエロー１１９、C.I.ピグメントイエロー１２０、C.I.ピグメントイエロー１２６、C.I.ピグメントイエロー１２７、C.I.ピグメントイエロー１２８、C.I.ピグメントイエロー１２９、C.I.ピグメントイエロー１３８、C.I.ピグメントイエロー１３９、C.I.ピグメントイエロー１５０、C.I.ピグメントイエロー１５１、C.I.ピグメントイエロー１５２、C.I.ピグメントイエロー１５３、C.I.ピグメントイエロー１５４、C.I.ピグメントイエロー１５５、C.I.ピグメントイエロー１５６、C.I.ピグメントイエロー１６６、C.I.ピグメントイエロー１６８、C.I.ピグメントイエロー１７５；
【００３３】
C.I.ピグメントオレンジ１、C.I.ピグメントオレンジ５、C.I.ピグメントオレンジ１３、C.I.ピグメントオレンジ１４、C.I.ピグメントオレンジ１６、C.I.ピグメントオレンジ１７、C.I.ピグメントオレンジ２４、C.I.ピグメントオレンジ３４、C.I.ピグメントオレンジ３６、C.I.ピグメントオレンジ３８、C.I.ピグメントオレンジ４０、C.I.ピグメントオレンジ４３、C.I.ピグメントオレンジ４６、C.I.ピグメントオレンジ４９、C.I.ピグメントオレンジ５１、C.I.ピグメントオレンジ６１、C.I.ピグメントオレンジ６３、C.I.ピグメントオレンジ６４、C.I.ピグメントオレンジ７１、C.I.ピグメントオレンジ７３；C.I.ピグメントバイオレット１、C.I.ピグメントバイオレット１９、C.I.ピグメントバイオレット２３、C.I.ピグメントバイオレット２９、C.I.ピグメントバイオレット３２、C.I.ピグメントバイオレット３６、C.I.ピグメントバイオレット３８；
【００３４】
C.I.ピグメントレッド１、C.I.ピグメントレッド２、C.I.ピグメントレッド３、C.I.ピグメントレッド４、C.I.ピグメントレッド５、C.I.ピグメントレッド６、C.I.ピグメントレッド７、C.I.ピグメントレッド８、C.I.ピグメントレッド９、C.I.ピグメントレッド１０、C.I.ピグメントレッド１１、C.I.ピグメントレッド１２、C.I.ピグメントレッド１４、C.I.ピグメントレッド１５、C.I.ピグメントレッド１６、C.I.ピグメントレッド１７、C.I.ピグメントレッド１８、C.I.ピグメントレッド１９、C.I.ピグメントレッド２１、C.I.ピグメントレッド２２、C.I.ピグメントレッド２３、C.I.ピグメントレッド３０、C.I.ピグメントレッド３１、C.I.ピグメントレッド３２、C.I.ピグメントレッド３７、C.I.ピグメントレッド３８、C.I.ピグメントレッド４０、C.I.ピグメントレッド４１、C.I.ピグメントレッド４２、C.I.ピグメントレッド４８：１、C.I.ピグメントレッド４８：２、C.I.ピグメントレッド４８：３、C.I.ピグメントレッド４８：４、C.I.ピグメントレッド４９：１、C.I.ピグメントレッド４９：２、C.I.ピグメントレッド５０：１、C.I.ピグメントレッド５２：１、C.I.ピグメントレッド５３：１、C.I.ピグメントレッド５７、C.I.ピグメントレッド５７：１、C.I.ピグメントレッド５７：２、C.I.ピグメントレッド５８：２、C.I.ピグメントレッド５８：４、C.I.ピグメントレッド６０：１、C.I.ピグメントレッド６３：１、C.I.ピグメントレッド６３：２、C.I.ピグメントレッド６４：１、C.I.ピグメントレッド８１：１、C.I.ピグメントレッド８３、C.I.ピグメントレッド８８、C.I.ピグメントレッド９０：１、C.I.ピグメントレッド９７、C.I.ピグメントレッド１０１、C.I.ピグメントレッド１０２、C.I.ピグメントレッド１０４、C.I.ピグメントレッド１０５、C.I.ピグメントレッド１０６、C.I.ピグメントレッド１０８、C.I.ピグメントレッド１１２、C.I.ピグメントレッド１１３、C.I.ピグメントレッド１１４、C.I.ピグメントレッド１２２、C.I.ピグメントレッド１２３、C.I.ピグメントレッド１４４、C.I.ピグメントレッド１４６、C.I.ピグメントレッド１４９、C.I.ピグメントレッド１５０、C.I.ピグメントレッド１５１、C.I.ピグメントレッド１６６、C.I.ピグメントレッド１６８、C.I.ピグメントレッド１７０、C.I.ピグメントレッド１７１、C.I.ピグメントレッド１７２、C.I.ピグメントレッド１７４、C.I.ピグメントレッド１７５、C.I.ピグメントレッド１７６、C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントレッド１７８、C.I.ピグメントレッド１７９、C.I.ピグメントレッド１８０、C.I.ピグメントレッド１８５、C.I.ピグメントレッド１８７、C.I.ピグメントレッド１８８、C.I.ピグメントレッド１９０、C.I.ピグメントレッド１９３、C.I.ピグメントレッド１９４、C.I.ピグメントレッド２０２、C.I.ピグメントレッド２０６、C.I.ピグメントレッド２０７、C.I.ピグメントレッド２０８、C.I.ピグメントレッド２０９、C.I.ピグメントレッド２１５、C.I.ピグメントレッド２１６、C.I.ピグメントレッド２２０、C.I.ピグメントレッド２２４、C.I.ピグメントレッド２２６、C.I.ピグメントレッド２４２、C.I.ピグメントレッド２４３、C.I.ピグメントレッド２４５、C.I.ピグメントレッド２５４、C.I.ピグメントレッド２５５、C.I.ピグメントレッド２６４、C.I.ピグメントレッド２６５；
【００３５】
C.I.ピグメントブルー１５、C.I.ピグメントブルー１５：３、C.I.ピグメントブルー１５：４、C.I.ピグメントブルー１５：６、C.I.ピグメントブルー６０；C.I.ピグメントグリーン７、C.I.ピグメントグリーン３６；C.I.ピグメントブラウン２３、C.I.ピグメントブラウン２５；C.I.ピグメントブラック１、ピグメントブラック７。
【００３６】
また、無機顔料の具体例としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、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、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等を挙げることができる。
【００３７】
中でも、赤色着色層用としては、前記顔料として、C.I.ピグメントレッド２５４、C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントイエロー１３９及びC.I.ピグメントイエロー１５０よりなる群から選択される１種以上の顔料が用いられることが好ましい。
また、緑色着色層用としては、前記顔料として、C.I.ピグメントグリーン３６、C.I.ピグメントグリーン３６において中心金属がＺｎ等のＣｕ以外の金属である化合物を含む緑顔料、C.I.ピグメントグリーン７、C.I.ピグメントイエロー１５０、C.I.ピグメントイエロー１３８、及びC.I.ピグメントイエロー１３９よりなる群から選択される１種以上の顔料が用いられることが好ましい。
また、青色着色層用としては、前記顔料として、C.I.ピグメントブルー１５：６及びC.I.ピグメントバイオレット２３が用いられることが好ましい。
【００３８】
使用される顔料の微細化の手法は、顔料を分散媒体中に分散させたときに本発明で特定したような分散粒径分布になれば、特に限定されない。例えば、ソルベントソルトミリング法に代表されるような顔料粒子を機械的に粉砕する方法、顔料粒子を溶解等により一旦分子状態に戻し、温度変化や貧溶媒等を用いて微粒子状態で析出させる方法、反応条件の制御により顔料合成時に直接微粒子顔料を生成する方法等が挙げられる。
これらの微細化の手法を用いただけでは、顔料を分散媒体中に分散させたとき、通常、分散している顔料粒子において、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子が１％超過で含まれることが多いため、後述するように、特定以上の高回転数で短時間遠心分離を行って分級し、分散している顔料粒子において、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を除去する手法を更に用いることが好ましい。
【００３９】
顔料は、カラーフィルター用顔料分散液の全量に対して３〜２０重量％、更に５〜１５重量％の割合で配合するのが好ましい。
【００４０】
＜溶剤＞
本発明に係るカラーフィルター用顔料分散液には、顔料を分散させるために溶剤が含まれる。
本発明の顔料分散液に用いる溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、Ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコールなどのアルコール系溶剤；メトキシアルコール、エトキシアルコールなどのセロソルブ系溶剤；メトキシエトキシエタノール、エトキシエトキシエタノールなどのカルビトール系溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチルなどのエステル系溶剤；アセトン、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；メトキシエチルアセテート、メトキシプロピルアセテート、メトキシブチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶剤；メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテートなどのカルビトールアセテート系溶剤；ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどの非プロトン性アミド溶剤；γ−ブチロラクトンなどのラクトン系溶剤；ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレンなどの不飽和炭化水素系溶剤；Ｎ−ヘプタン、Ｎ−ヘキサン、Ｎ−オクタンなどの飽和炭化水素系溶剤などの有機溶剤が挙げられる。これらの溶剤の中では、メトキシエチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶剤；メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテート、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）などのカルビトールアセテート系溶剤；エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテルなどのエーテル系溶剤；メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチルなどのエステル系溶剤が好適に用いられる。中でも、本発明に用いる溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）ＯＣＯＣＨ3）、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される１種以上であることが、他の成分の溶解性や塗布適性の点から好ましい。
【００４１】
これらの溶剤は単独もしくは２種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明に係る顔料分散液は、以上のような溶剤を、当該溶剤を含む顔料分散液の全量に対して、通常は６０〜８５重量％の割合で用いて調製する。溶剤が少なすぎると、粘度が上昇し、顔料分散性や顔料分散経時安定性が低下しやすい。また、溶剤が多すぎると、顔料濃度が低下し、樹脂組成物を調製後目標とする色度座標に達成することが困難な場合がある。
【００４２】
＜顔料分散剤＞
顔料分散剤は、上記顔料を良好に分散させるために顔料分散液中に更に配合されることが好ましい。顔料分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を使用できる。界面活性剤の中でも、次に例示するような高分子界面活性剤（高分子分散剤）が好ましい。また、溶剤に少量溶解するような顔料誘導体を顔料分散剤として用いてもよい。
【００４３】
顔料分散剤は、使用される顔料を良好に分散させるために適宜選択して用いられる。具体例には、ノナンアミド、デカンアミド、ドデカンアミド、Ｎ−ドデシルヘキサデカンアミド、Ｎ−オクタデシルプロピオアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデカンアミド及びＮ，Ｎ−ジヘキシルアセトアミド等のアミド化合物、ジエチルアミン、ジヘプチルアミン、ジブチルヘキサデシルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチルメタンアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン及びトリオクチルアミン等のアミン化合物、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−（テトラヒドロキシエチル）−１，２−ジアミノエタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'−トリ（ヒドロキシエチル）−１，２−ジアミノエタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ（ヒドロキシエチルポリオキシエチレン）−１、２−ジアミノエタン、１，４−ビス（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン及び１−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン等のヒドロキシ基を有するアミン等を例示することができ、その他にニペコタミド、イソニペコタミド、ニコチン酸アミド等の化合物を挙げることができる。
【００４４】
さらに、ポリアクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの（共）重合体類；ポリアクリル酸等の不飽和カルボン酸の（共）重合体の（部分）アミン塩、（部分）アンモニウム塩や（部分）アルキルアミン塩類；水酸基含有ポリアクリル酸エステル等の水酸基含有不飽和カルボン酸エステルの（共）重合体やそれらの変性物；ポリウレタン類；不飽和ポリアミド類；ポリシロキサン類；長鎖ポリアミノアミドリン酸塩類；ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離カルボキシル基含有ポリエステルとの反応により得られるアミドやそれらの塩類等を挙げることができる。
【００４５】
本発明に用いる顔料分散剤としては、ポリアクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの（共）重合体類；ポリアクリル酸等の不飽和カルボン酸の（共）重合体の（部分）アミン塩、（部分）アンモニウム塩や（部分）アルキルアミン塩類；水酸基含有ポリアクリル酸エステル等の水酸基含有不飽和カルボン酸エステルの（共）重合体やそれらの変性物；ポリウレタン類；不飽和ポリアミド類；ポリシロキサン類；長鎖ポリアミノアミドリン酸塩類；ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離カルボキシル基含有ポリエステルとの反応により得られるアミドやそれらの塩類であることが非水系（溶剤系）での分散に有効な立体障害および酸塩基吸着を利用できる分散剤である点から好ましい。
【００４６】
中でも、本発明に用いる顔料分散剤としては、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルの四級アンモニウム塩から誘導される繰り返し単位を含む重合体が好ましい。当該重合体としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸のγ−ブチロラクトン変性物等の他の（メタ）アクリル酸エステルとの共重合体が好適に用いられ、中でも（メタ）アクリル酸メチルと（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルの四級アンモニウム塩から誘導される繰り返し単位を含む共重合体が好適に用いられ、中でも特に、ポリ（メタ）アクリル酸メチルとポリブロック（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル及の四級アンモニウム塩を含むブロック共重合体が好適に用いられる。
【００４７】
また、本発明に用いる顔料分散剤としては、ポリアリルアミン誘導体が好ましい。本発明に顔料分散剤として好適に用いられるポリアリルアミン誘導体は、例えばポリアリルアミンの側鎖のアミノ基と、遊離のカルボキシル基を有するポリエステル、ポリアミド、又はエステルとアミドの共縮合物（ポリエステルアミド）の３種の化合物の中から選ばれる１種以上の化合物とを反応させて得られるものであり、下記一般式（Ｉ）で表されるポリアリルアミン誘導体が挙げられる。
【００４８】
【化１】
（式中、ＸおよびＹは、それぞれ独立に水素、重合開始剤残基又は連鎖移動触媒残基のいずれかを、Ｒ1 は遊離のアミノ基、下記一般式（II）又は(III）で示される基を、ｎは２〜１，０００の整数を表す。但しｎ個のＲ1中、少なくとも１個は一般式（III）で示される基を表す。
【００４９】
【化２】
式中、Ｒ2は遊離のカルボン酸を有するポリエステル、遊離のカルボン酸を有するポリアミド、または遊離のカルボン酸を有するポリエステルアミドのいずれかからカルボキシル基を除いた残基を表す。）
【００５０】
このポリアリルアミン誘導体は、例えば、重合度２〜１，０００のポリアリルアミンと、遊離のカルボキシル基を有する、下記一般式（ＩＶ）または（Ｖ）で表されるポリエステルおよび下記一般式（ＶＩ）または（ＶＩＩ）で表されるポリアミドの１種を単独でまたは２種以上を併用して原料として作成することができる。
【００５１】
【化３】
（式中Ｒ3 は、炭素原子数２〜２０の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基を、そしてａは２〜１００の整数を示す。）
【００５２】
【化４】
（式中Ｒ4 は、炭素原子数２〜２０の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基、Ｃ6 Ｈ4 またはＣＨ＝ＣＨを、Ｒ5 は炭素原子数２〜２０の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基、ポリアルキレングリコールから２つの水酸基を除いた残基を、そしてｂは２〜１００の整数を示す。また、前期鎖中にエーテル結合を有することもある。）
【００５３】
【化５】
（式中Ｒ6 は、炭素原子数２〜２０の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基を、そしてｃは２〜１００の整数を示す。）
【００５４】
【化６】
（式中Ｒ4 は、炭素原子数２〜２０の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基、Ｃ6 Ｈ4 またはＣＨ＝ＣＨを、Ｒ7 は炭素原子数２〜２０の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基を、そしてｄは２〜１００の整数を示す。）
【００５５】
なお、本発明において顔料分散剤として好適に用いられるポリアリルアミン誘導体は、ポリアリルアミンに、一般式（ＩＶ）と一般式（Ｖ）の繰り返し成分がランダムに重合したポリエステル、一般式（ＶＩ）と一般式（ＶＩＩ）の繰り返し成分がランダムに重合したポリアミド、更に一般式（ＩＶ）並びに／又は（Ｖ）、及び一般式（ＶＩ）並びに／又は（ＶＩＩ）の繰り返し成分がランダムに重合したポリエステルアミドを反応させても製造することができる。
【００５６】
市販の分散剤としては、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０１、同−１１６、同−１３０、同−１４０、同−１６０、同−１６１、同−１６２、同−１６３、同−１６４、同−１６６、同−１６７、同−１６８、同−１７０、同−１７１、同−１７４、同−１８２、同−２０００、同−２００１、同−２０５０（以上、ビックケミー・ジャパン（株）製）、ＥＦＫＡ−４０４６、同−４０４７（以上、ＥＦＡＫ ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ社製）、ソルスパース１２０００、同１３２４０、同１３９４０、同１７０００、同２００００、同２４０００ＧＲ、同２４０００ＳＣ、同２７０００、同２８０００、同３２０００、同３３５００、同３３５００、同３５２００、同３７５００（以上、日本ルーブリゾール（株）製）、アジスパーＰＢ７１１、同８２１、同８２２、８２３、８２４（以上、味の素ファインテクノ（株）製）等を挙げることができる。またカラーフィルターの信頼性を向上させるためにそれらを精製したものを用いることがより好ましい。
顔料分散剤は、顔料１００重量部に対して２０〜８０重量部、更に２０〜６０重量部の割合で配合するのが好ましい。
【００５７】
＜その他の成分＞
本発明に係る顔料分散液には、さらに必要に応じて、顔料分散補助樹脂やその他の成分を配合しても良い。
顔料分散補助樹脂としては、例えば後述のバインダー樹脂が挙げられる。
【００５８】
＜顔料分散液の製造方法＞
本発明に係るカラーフィルター用顔料分散液の製造方法は、予備調製顔料分散液を１３７０００×ｇ以上の最大遠心力で１〜６０分間遠心分離することにより、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分離除去する粗大粒子除去工程を有することを特徴とする。
本発明によれば、予備調製顔料分散液を１３７０００×ｇ以上の最大遠心力で１〜６０分間遠心分離することにより、分散している顔料粒子において、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を選択的に分離除去することが可能になる。３５０００×ｇの最大遠心力程度で例えば１時間遠心分離を行うような条件では、顔料全体が沈降してしまう傾向があり、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を選択的に分離除去することはできなかった。本発明のような１３７０００×ｇ以上の最大遠心力が発生するような高回転数、且つ、短時間という条件を選択して遠心分離を行うことにより、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を選択的に分離除去することが可能になった。
本発明の顔料分散液の製造方法は、このような分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分離除去する粗大粒子除去工程を有することにより、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である顔料分散液を達成することが可能であり、顔料分散性に優れ、コントラストが高いカラーフィルターを形成可能なカラーフィルター用顔料分散液、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物を得ることができる。
【００５９】
本発明の顔料分散液の製造方法における、予備調製顔料分散液は、上記の顔料、及び、必要に応じて顔料分散剤、その他の成分を、任意の順序で上記溶剤に混合し、公知の分散機を用いて分散させることによって調製することができる。後に感光性樹脂組成物を作製する場合は分散剤による分散性を阻害しないことを確認した上であらかじめ分散液にアルカリ可溶性樹脂を添加しても良い。この場合、アルカリ可溶性樹脂の立体障害によって顔料粒子同士が接触しにくくなり、分散安定化することやその分散安定化効果によって分散剤を減らす効果も期待できる。分散処理を行うための分散機としては、２本ロール、３本ロール等のロールミル、ボールミル、振動ボールミル等のボールミル、ペイントコンディショナー、連続ディスク型ビーズミル、連続アニュラー型ビーズミル等のビーズミルが挙げられる。ビーズミルの好ましい分散条件として、使用するビーズ径は０．０３〜２．００ｍｍが好ましく、より好ましくは０．１０〜１．０ｍｍである。
【００６０】
顔料を分散させる際には、ジルコニアビーズ等を適宜加え、ペイントシェーカー（浅田鉄鋼社製）等を用いて１〜５時間程度分散を行うことが好ましい。具体的には、ビーズ径が比較的大きめな２ｍｍジルコニアビーズで１時間、更にビーズ径が比較的小さめな０．１ｍｍジルコニアビーズで２〜１０時間分散することが挙げられる。また、分散後、０．５〜０．１μｍのメンブランフィルターで濾過することが好ましい。
【００６１】
前記のような遠心分離による粗大粒子除去工程により、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である顔料分散液を達成しやすい点から、用いられる予備調製顔料分散液は、分散粒径３０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の６５〜８０体積％であることが好ましい。更に、なお且つ、１００ｎｍ以上の顔料粒子が全顔料粒子の１体積％以下であることが好ましい。更に、なお且つ、３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の３０体積％未満であることが好ましい。
【００６２】
次に、予備調製顔料分散液を１３７０００×ｇ以上の最大遠心力で５〜６０分間遠心分離することにより、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分離除去する粗大粒子除去工程を説明する。
遠心分離機としては、１３７０００×ｇ以上の最大遠心力で５〜６０分間遠心分離をすることが可能であるものであれば、特に限定されない。例えば、ベックマンコールター製超遠心分離機ＸＬ−１００Ｋに、ローターとしてＴｙｐｅ９０Ｔｉおよび遠沈管として１３．５ｍｌクイックシールポリアロマーチューブをセットしたもの挙げることができる。また、遠心分離の条件としては、１３７０００×ｇ以上の最大遠心力で、且つ、１〜６０分間という条件の中で、最も効率的に分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を選択的に分離除去する条件を適宜選択して用いれば良い。すなわち、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を選択的に分級した上で、分散粒径１００ｎｍ未満の粒子はなるべく分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子の分画に含まれないような条件を、適宜選択することが好ましい。
【００６３】
遠心分離機により分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分級したら、分散している顔料粒子において、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を選択的に予備調製顔料分散液から除去する。選択的に除去する方法としては、例えば、遠沈管に入った遠心分離後のサンプルを上澄みから任意に数分割（一般には４〜１０分割）分けて混ざらないように静かに上から順に取り出し、その分離したサンプルをそれぞれ後述のレーザー光散乱粒度分布計による方法によって粒径を測定し、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子が含まれるサンプルの部分から下のサンプルを除くことによって１００ｎｍ以上の粒子が存在しない分散液を得ることができる。
前記粗大粒子除去工程により除去された顔料粒子は、予備調製顔料分散液中の全顔料粒子中の３０重量％以下であることが、生産効率の点から好ましく、更に１０重量％以下であることが好ましい。
【００６４】
このようにして、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である顔料分散液が得られる。この顔料分散液は、顔料分散性に優れたカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を調製するための予備調製物として用いられる。
【００６５】
＜顔料分散液の物性＞
本発明に係る顔料分散液は、レーザー光散乱粒度分布計により測定した前記分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である。中でも、レーザー光散乱粒度分布計により測定した前記顔料の平均分散粒径は１５〜５０ｎｍであることが好ましく、更に１５〜４０ｎｍであることが好ましい。また、中でも、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９．５％以上、更に９９．９％以上であることが好ましい。
【００６６】
中でも、本発明に係る顔料分散液は、含まれている顔料の吸収波長の１／５以上の分散粒径を有する粒子が１％未満、更に０．５％未満、特に０．１％未満であることが好ましい。
【００６７】
また、顔料分散液における前記顔料の分散粒径分布としては、中でも、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１０〜５０体積％、分散粒径３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が５０〜９０体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が０〜２０体積％であることが好ましく、特に、分散粒径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１３〜３９体積％、分散粒径３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が５８〜７９体積％、分散粒径６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が３〜１７体積％であることが好ましい。
さらに粒度分布の累計が全顔料粒子中の５０体積％となるときの粒径が４３ｎｍ以下であることが好ましい。
【００６８】
また、顔料分散液を４０℃で１週間保存した後、再度同様にレーザー光散乱粒度分布計を用いて、動的光散乱法により２３℃にて測定し、保存の前後での平均分散粒径が１０ｎｍ大きくなっているか否かを基準として分散安定性を調べることができる。分散安定性が高い場合は、平均分散粒径が変化せず、誤差範囲内の１０ｎｍ未満である。
【００６９】
２．カラーフィルター用硬化性樹脂組成物
本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、顔料、硬化性バインダー系、溶剤を含むカラーフィルター用硬化性樹脂組成物であって、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることを特徴とする。
ここで本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物における顔料粒子の分散粒径は、硬化性樹脂組成物中に分散している顔料粒子の分散粒径であって、レーザー光散乱粒度分布計により測定されるものである。レーザー光散乱粒度分布計による粒径の測定としては、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物に用いられている溶剤で、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物をレーザー光散乱粒度分布計で測定可能な濃度に適宜希釈（例えば、５００倍など）し、レーザー光散乱粒度分布計（例えば、日機装社製ナノトラック粒度分布測定装置ＵＰＡ−ＥＸ１５０）を用いて動的光散乱法により２３℃にて測定することができる。ここでの平均分散粒径は、体積平均粒径である。また、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上とは、９９体積％以上であることを意味する。
【００７０】
本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、含まれる分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることにより、前記顔料分散液で述べたのと同様な作用により、顔料分散性に優れ、コントラストが高いカラーフィルターを形成可能なカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を得ることができると推定される。
【００７１】
本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、少なくとも顔料、硬化性バインダー系、溶剤を含有するものであり、必要に応じて顔料分散剤や他の化合物を含有しても良いものである。
顔料、溶剤、顔料分散剤については、上記カラーフィルター用顔料分散液の箇所において説明したものと同様のものを用いることができるので、ここでの説明は省略する。
【００７２】
＜硬化性バインダー系＞
本発明においては、塗膜に充分な強度、耐久性、密着性を付与する点から、基板上に塗工又は転写などによりパターンを形成後、当該塗膜を重合反応により硬化させることができる、硬化性バインダー系を用いる。このような硬化性バインダー系としては、例えば、可視光線、紫外線、電子線等により重合硬化させたり、溶解性を変化させることができる感光性のバインダー系や、加熱により重合硬化させることができる熱硬化性のバインダー系のような、硬化可能なバインダー系が挙げられる。本発明に用いられる硬化性バインダー系としては、感光性バインダー系や、熱硬化性バインダー系、さらには、感光性バインダー系及び熱硬化性バインダー系の両方を含むものを用いることができる。また、優れた顔料分散性及び顔料分散経時安定性を有する上記本発明に係る顔料分散液を用いて本発明に係る樹脂組成物を調製するにあたり、その優れた顔料分散性及び顔料分散経時安定性を阻害しないように、適宜硬化性バインダー系を選択する必要がある。
【００７３】
（１）感光性バインダー系
感光性バインダー系には、紫外線、電子線等の光により重合硬化させることができる光硬化性樹脂を含み、露光部を硬化させて未露光部を溶解除去することにより露光部のみの塗膜パターンの作成が可能となるネガ型の感光性バインダー系が挙げられる。
本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物においては、前記硬化性バインダー系が、ネガ型感光性バインダー系であることが、フォトリソグラフィー法によって既存のプロセスを用いて簡便にパターンを形成できる点から好ましい。
【００７４】
紫外線、電子線等の光により重合硬化させることができる光硬化性樹脂を含むネガ型感光性バインダー系は、（i）アルカリ可溶性樹脂、（ii）多官能性モノマー、（iii）光重合開始剤、及び増感剤等を配合して構成される。
【００７５】
（i）アルカリ可溶性樹脂
本発明におけるアルカリ可溶性樹脂は側鎖にカルボキシル基を有するものであり、上記バインダー樹脂として作用し、かつパターン形成する際に用いられる現像液、特に好ましくはアルカリ現像液に可溶性である限り、適宜選択して使用することができる。
本発明における好ましいアルカリ可溶性樹脂は、カルボキシル基を有する樹脂であり、具体的には、カルボキシル基を有するアクリル系共重合体、カルボキシル基を有するエポキシ（メタ）アクリレート樹脂等が挙げられる。これらの中で特に好ましいものは、側鎖にカルボキシル基を有するとともに、さらに側鎖にエチレン性不飽和基等の光重合性官能基を有するものである。光重合性官能基を含有することにより形成される硬化膜の膜強度が向上するからである。また、これらアクリル系共重合体、及びエポキシアクリレート樹脂は、２種以上混合して使用してもよい。
【００７６】
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーとエチレン性不飽和モノマーを共重合して得られる。
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、更に芳香族炭素環を有する構成単位を含有していてもよい。芳香族炭素環は硬化性樹脂組成物に塗膜性を付与する成分として機能する。
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、更にエステル基を有する構成単位を含有していてもよい。エステル基を有する構成単位は、光硬化性樹脂組成物のアルカリ可溶性を抑制する成分として機能する。
【００７７】
また、光重合性官能基を含有する上記アクリル系共重合体としては、上記アクリル系共重合体の一部のカルボキシル基に対し、グリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、４−（２，３−エポキシプロピル）ブチル（メタ）アクリレート、アリルグリシジルエーテル等の１分子中にエポキシ基とエチレン性不飽和基を有する化合物のエポキシ基を反応させたり、アクリル系共重合体の一部もしくは全部の水酸基に対し、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートのような１分子中にイソシアネート基とエチレン性不飽和基を有する化合物のイソシアネート基を反応させて得られる側鎖にエチレン性不飽和基を有するアクリル系共重合体も使用することができる。
【００７８】
カルボキシル基含有共重合体におけるカルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーの共重合割合は、通常、５〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％である。この場合、カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーの共重合割合が５重量％未満では、得られる塗膜のアルカリ現像液に対する溶解性が低下し、パターン形成が困難になる。また、共重合割合が５０重量％を超えると、アルカリ現像液による現像時に、形成されたパターンの基板からの脱落やパターン表面の膜荒れを来たしやすくなる傾向がある。
【００７９】
カルボキシル基含有共重合体の好ましい分子量は、好ましくは１，０００〜５００，０００の範囲であり、さらに好ましくは３，０００〜２００，０００である。１，０００未満では硬化後のバインダー機能が著しく低下し、５００，０００を超えるとアルカリ現像液による現像時に、パターン形成が困難となる場合がある。
【００８０】
カルボキシル基を有するエポキシ（メタ）アクリレート樹脂としては、特に限定されるものではないが、エポキシ化合物と不飽和基含有モノカルボン酸との反応物を酸無水物と反応させて得られるエポキシ（メタ）アクリレート化合物が適している。
エポキシ化合物としては、特に限定されるものではないが、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、ビスフェノールＳ型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物、またはビスフェノールフルオレン型エポキシ化合物などのエポキシ化合物が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
【００８１】
不飽和基含有モノカルボン酸としては、例えば（メタ）アクリル酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルフタル酸、（メタ）アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、（メタ）アクリル酸ダイマー、β−フルフリルアクリル酸、β−スチリルアクリル酸、桂皮酸、クロトン酸、α−シアノ桂皮酸等が挙げられる。また、水酸基含有アクリレートと飽和あるいは不飽和二塩基酸無水物との反応生成物である半エステル化合物、不飽和基含有モノグリシジルエーテルと飽和あるいは不飽和二塩基酸無水物との反応生成物である半エステル化合物も挙げられる。これら不飽和基含有モノカルボン酸は、単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
【００８２】
酸無水物としては、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水クロレンド酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸等の二塩基性酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸等の芳香族多価カルボン酸無水物、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、エンドビシクロ−［２，２，１］−ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボン酸無水物のような多価カルボン酸無水物誘導体等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
このようにして得られるカルボキシル基を有するエポキシ（メタ）アクリレート化合物の分子量は特に制限されないが、好ましくは１０００〜４００００、より好ましくは２０００〜５０００である。
【００８３】
（ii）多官能性モノマー
本発明における多官能性モノマーとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコールのジ（メタ）アクリレート類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのジ（メタ）アクリレート類；グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の３価以上の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物；ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂等のオリゴ（メタ）アクリレート類；両末端ヒドロキシポリ−１，３−ブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジ（メタ）アクリレート類；トリス（２−（メタ）アクリロイルオキシエチル）フォスフェート等を挙げることができる。
【００８４】
これらの多官能性モノマーのうち、３価以上の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物が好ましく、具体的には、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、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートのこはく酸変性物、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等が好ましい。前記多官能性モノマーは、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００８５】
本発明における多官能性モノマーの使用量は、アルカリ可溶性樹脂１００重量部に対して、通常、５〜５００重量部、好ましくは２０〜３００重量部である。この場合、多官能性モノマーの使用量が５重量部未満では、パターン強度やパターン表面の平滑性が低下する傾向があり、一方５００重量部を超えると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、パターンが形成される部分以外の領域での地汚れや膜残りが発生しやすくなる傾向がある。
【００８６】
また、本発明においては、前記多官能性モノマーの一部を単官能性モノマーで置き換えることもできる。このような単官能性モノマーとしては、例えば、アルカリ可溶性樹脂を構成するカルボキシル基含有不飽和モノマーあるいは他の不飽和モノマーや、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルメタクリレート等を挙げることができる。これらの単官能性モノマーのうち、こはく酸モノ（２−アクリロイロキシエチル）、こはく酸モノ（２−メタクリロイロキシエチル）、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルメタクリレート等が好ましい。前記単官能性モノマーは、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。単官能性モノマーの使用割合は、多官能性モノマーと単官能性モノマーの合計量に対して、通常、９０重量％以下、好ましくは５０重量％以下である。
【００８７】
（iii）光重合開始剤、及び増感剤
ネガ型感光性バインダー系には、通常、使用する光源の波長に対して活性を有する光重合開始剤が配合される。光重合開始剤は、光重合成を有する重合体や光重合成モノマーの反応形式の違い（例えばラジカル重合やカチオン重合等）や、各材料の種類を考慮して適宜選択され、特に限定されない。
【００８８】
光重合開始剤としては、例えば、紫外線のエネルギーによりフリーラジカルを発生する化合物であって、ビイミダゾール系化合物、ベンゾイン系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、チオキサントン系化合物、トリアジン系化合物、ケタール系化合物、アゾ系化合物、過酸化物、２，３−ジアルキルジオン系化合物、ジスルフィド系化合物、チウラム化合物類、フルオロアミン系化合物などが挙げられる。これらは１種又は２種以上混合して用いることができる。
【００８９】
また、本発明においては、必要に応じて、前記光重合開始剤と共に、増感剤および硬化促進剤の群から選ばれる１種以上をさらに併用することもできる。前記増感剤の具体例としては、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４−ジエチルアミノアセトフェノン、４−ジメチルアミノプロピオフェノン、エチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、２−エチルヘキシル−１，４−ジメチルアミノベンゾエート、２，５−ビス（４−ジエチルアミノベンザル）シクロヘキサノン、７−ジエチルアミノ−３−（４−ジエチルアミノベンゾイル）クマリン、４−（ジエチルアミノ）カルコン等を挙げることができる。また、前記硬化促進剤の具体例としては、２−メルカプトベンゾイミダゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプト−４，６−ジメチルアミノピリジン、１−フェニル−５−メルカプト−１Ｈ−テトラゾール、３−メルカプト−４−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール等の連鎖移動剤を挙げることができる。
【００９０】
（２）熱硬化性バインダー系
熱硬化性の系としては、例えば、エポキシ基と活性水素、環状尿素基と水酸基等の開環付加反応系や、ポリアミック酸を加熱閉環イミド化するようなポリイミド前駆体系等を用いることができる。
熱硬化性バインダー系としては、１分子中に熱硬化性官能基を２個以上有する化合物と硬化剤の組み合わせが好適に用いられ、更に、熱硬化反応を促進できる触媒を添加しても良い。熱硬化性官能基としてはエポキシ基が好ましく用いられる。また、これらに上述のような、それ自体は重合反応性のない重合体を更に用いても良い。
【００９１】
１分子中に熱硬化性官能基を２個以上有する化合物として、通常は、１分子中にエポキシ基２個以上を有するエポキシ化合物が用いられる。１分子中にエポキシ基２個以上を有するエポキシ化合物は、エポキシ基を２個以上、好ましくは２〜５０個、より好ましくは２〜２０個を１分子中に有するエポキシ化合物（エポキシ樹脂と称されるものを含む）である。エポキシ基は、オキシラン環構造を有する構造であればよく、例えば、グリシジル基、オキシエチレン基、エポキシシクロヘキシル基等を示すことができる。エポキシ化合物としては、カルボン酸により硬化しうる公知の多価エポキシ化合物を挙げることができ、このようなエポキシ化合物は、例えば、新保正樹編「エポキシ樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社刊（昭和６２年）等に広く開示されており、これらを用いることが可能である。
【００９２】
具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、３官能型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ含核ポリオール型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリオキザール型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂などを挙げることができる。 より具体的には、商品名エピコート１５７Ｓ７０（ジャパンエポキシレジン社製）などのビスフェノールＡ型ノボラック系エポキシ樹脂、及び、商品名ＹＤＣＮ−７０１（東都化成社製）などのクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が挙げられる。
【００９３】
エポキシ化合物としては、硬化膜に密着性や耐熱性、耐アルカリ性を付与するために通常バインダー成分として用いられる比較的分子量の高い重合体（以下、「バインダー性エポキシ化合物」ということがある）と、硬化膜の架橋密度を高くしたり、組成物の粘度調整のために、上記バインダー性エポキシ化合物よりも分子量の小さい、一分子中にエポキシ基を二つ以上有する化合物（以下、「多官能エポキシ化合物」ということがある）を併用してもよい。
【００９４】
バインダー性エポキシ化合物の平均分子量は、ポリスチレン換算重量平均分子量で表した時に１，０００〜１００，０００であることが好ましく、２，０００〜５０，０００であることが特に好ましい。上記バインダー性エポキシ化合物の分子量が１，０００よりも小さすぎると例えばカラーフィルターの細部としての硬化樹脂層に要求される強度、耐溶剤性等の物性が不足し易く、一方、当該分子量が１００，０００よりも大きすぎると粘度上昇が起こり易くなり、基板への塗工時の均一性が損なわれ、膜厚に大きな分布が生じやすくなる。
【００９５】
一方、多官能エポキシ化合物のポリスチレン換算の重量平均分子量は、これと組み合わせるバインダー性エポキシ化合物よりも小さいことを条件に、４，０００以下が好ましく、３，０００以下が特に好ましい。なお、重量平均分子量はテトラヒドロフランを展開液としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（例えば、ＨＬＣ−８０２９、東ソー株式会社製）を用い、ポリスチレン換算により求めた値をいう。
上記バインダー性エポキシ化合物には、共重合体の分子内に導入できるエポキシ量には限界がある。樹脂組成物に比較的分子量が小さい多官能エポキシ化合物を添加すると、組成物中にエポキシ基が補充されてエポキシの反応点濃度が増加し、架橋密度を高めることができる。多官能エポキシ化合物は、上述した多価エポキシ化合物の中から適宜選択できる。
【００９６】
また、硬化剤としては、例えば、多価カルボン酸無水物または多価カルボン酸を用いる。多価カルボン酸無水物および多価カルボン酸は、１種単独でも２種以上の混合でも用いることができる。
本発明に用いられる硬化剤の配合量は、熱硬化性官能基がエポキシ基の場合、エポキシ基を含有する成分（モノマーと樹脂）１００重量部当たり、通常は１〜１００重量部の範囲であり、好ましくは５〜５０重量部である。硬化剤の配合量が１重量部未満であると、硬化が不充分となり、強靭な塗膜を形成することができない。また、硬化剤の配合量が１００重量部を超えると、塗膜の基板に対する密着性が劣るうえに、均一で平滑な塗膜を形成することができない。
【００９７】
本発明の熱硬化性バインダー系には、硬化樹脂層の硬度および耐熱性を向上させるために、例えば酸−エポキシ間のような熱硬化反応を促進できる触媒を添加してもよい。そのような触媒としては、加熱硬化時に活性を示す熱潜在性触媒を用いることができる。
熱潜在性触媒は、加熱されたとき、触媒活性を発揮し、硬化反応を促進し、硬化物に良好な物性を与えるものであり、必要により加えられるものである。この熱潜在性触媒は、６０℃以上の温度で酸触媒活性を示すものが好ましく、このようなものとしてプロトン酸をルイス塩基で中和した化合物、ルイス酸をルイス塩基で中和した化合物、ルイス酸とトリアルキルホスフェートの混合物、スルホン酸エステル類、オニウム化合物類等が挙げられ、特開平４−２１８５６１号公報に記載されているような各種の化合物を使用することができる。
【００９８】
＜その他の成分＞
本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物には、さらに必要に応じて、界面活性剤、密着促進剤、紫外線吸収剤、表面調整剤（レベリング剤）、或いは、その他の成分を配合しても良い。
【００９９】
（界面活性剤）
さらに、各種界面活性剤を組み合わせて使用すると分散安定性を向上させることができる。界面活性剤としては、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を挙げることができる。例えば、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ステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類；ポリオキシエチレンｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンｎ−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類；ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類；ソルビタン脂肪酸エステル類；脂肪酸変性ポリエステル類；３級アミン変性ポリウレタン類；ポリエチレンイミン類を挙げることができる。
界面活性剤の商品名としては、ＫＰ（信越化学工業（株）製）、ポリフロー（共栄社化学（株）製）、エフトップ（トーケムプロダクツ社製）、メガファック（大日本インキ化学工業（株）製）、フロラード（住友スリーエム（株）製）、アサヒガード、サーフロン（以上、旭硝子（株）製）等を挙げることができる。
【０１００】
（密着促進剤）
例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシランなどが挙げられる。
【０１０１】
（紫外線吸収剤）
例えば、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノンなどが挙げられる。
（レベリング剤）
例えば、市販のシリコン系、ポリオキシアルキレン系、脂肪酸エステル系、特殊アクリル系重合体などが挙げられる。
【０１０２】
＜樹脂組成物における各成分の配合割合＞
顔料は、硬化性樹脂組成物の固形分全量に対して、１０〜４０重量％、より好ましくは１５〜３５重量％の割合で配合する。顔料が少なすぎると、硬化性樹脂組成物を所定の膜厚（通常は１．０〜４．０μｍ）に塗布した際の透過濃度が十分でないおそれがあり、また顔料が多すぎると、硬化性樹脂組成物を基板上へ塗布し硬化させた際の基板への密着性、硬化膜の表面荒れ、塗膜硬さ等の塗膜としての特性が不十分となるおそれがあり、またその硬化性樹脂組成物中の顔料分散に使われる分散剤の量の比率も多くなるために現像性、耐熱性等の特性も不十分になるおそれがある。
ここで、配合割合を特定するための固形分とは、溶剤を除く全ての成分を含み、液状の重合性モノマー等も固形分に含まれる。
顔料分散剤の含有量は、顔料の合計量１００重量部に対して、２０〜８０重量部、更に２０〜６０重量部の割合で配合するのが好ましい。
硬化性バインダー系は、これらの合計量が、硬化性樹脂組成物の固形分全量に対して１５〜９５重量％、好ましくは２５〜８０重量％の割合で配合するのが好ましい。
【０１０３】
また、本発明におけるカラーフィルター用硬化性樹脂組成物において、前記顔料全体（Ｐ）と顔料以外の固形分（Ｖ）の重量比（Ｐ／Ｖ）は、０．１〜５．０であることが好ましく、更に０．３〜３．０であることが好ましい。
本発明においては、溶剤を用いてカラーフィルター用硬化性樹脂組成物の固形分濃度を５〜７０重量％となるように調節する。
【０１０４】
＜カラーフィルター用硬化性樹脂組成物の製造方法＞
本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物は、顔料、及び硬化性バインダー系を必要に応じて他の配合成分と共に、単独溶剤又は混合溶剤である溶剤に投入して混合し、公知の分散方法によって固形成分を溶解又は分散させることにより製造することもできる。
しかしながら、上記の方法では多量の顔料を溶剤中に十分に分散させることができずに、結果的に本発明の顔料の分散粒径分布を達成できない場合がある。そこで、予め、上記本発明に係る顔料分散液を準備し、一方、バインダー系等その他の成分を溶剤と混合、分散又は溶解したバインダー液を調製することが好ましい。そして、得られた本発明に係る顔料分散液とバインダー液を混合し、必要に応じて分散処理を行うことによって、顔料分散性、及び顔料分散経時安定性に優れたカラーフィルター用硬化性樹脂組成物が容易に得られる。
【０１０５】
顔料分散液を予め調製しない場合には、溶剤に先ず、顔料及び顔料分散剤を投入し充分に混合、攪拌して上記顔料を分散させ、更に本発明の顔料分散液の製造方法における遠心分離を用いた粗大粒子除去工程を経た後、バインダー系を含む残りの成分を追加して混合することにより製造することが好ましい。顔料分散後にバインダー系等を配合することにより、顔料分散工程においてバインダー成分やその他の配合成分により顔料分散性が阻害されずに済むだけでなく、顔料の分散安定性にも優れる。
【０１０６】
＜カラーフィルター用硬化性樹脂組成物の物性＞
本発明に係る硬化性樹脂組成物は、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である。中でも、前記顔料の平均分散粒径は１５〜５０ｎｍであることが好ましく、更に１５〜４０ｎｍであることが好ましい。また、中でも、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９．５％以上、更に９９．９％以上であることが好ましい。
【０１０７】
中でも、本発明に係る硬化性樹脂組成物は、含まれている顔料の吸収波長の１／５以上の分散粒径を有する粒子が１％未満、更に０．５％未満、特に０．１％未満であることが好ましい。
【０１０８】
また、硬化性樹脂組成物における前記顔料の分散粒径分布としては、中でも、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１０〜５０体積％、分散粒径３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が５０〜９０体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が０〜２０体積％であることが好ましく、特に、分散粒径５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１４〜３７体積％、分散粒径３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が５８〜８１体積％、分散粒径６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が３〜１２体積％であることが好ましい。
さらに粒度分布の累計が全顔料粒子中の５０体積％となるときの粒径が４３ｎｍ以下であることが好ましい。
【０１０９】
また、樹脂組成物を４０℃で１週間保存した後、再度同様に透過型電子顕微鏡により顔料粒子の分散粒径を測定し、保存の前後での平均分散粒径が１０ｎｍ大きくなっているか否かを基準として分散安定性を調べることができる。分散安定性が高い場合は、平均分散粒径が変化せず、誤差範囲内の１０ｎｍ未満である。
【０１１０】
＜カラーフィルター用硬化膜＞
このようにして得られたカラーフィルター用硬化性樹脂組成物が感光性樹脂組成物であって、アルカリ現像性を有する場合には、組成物を支持体に塗布して塗膜を形成し、乾燥させた後、当該塗膜に光線を所定のパターン状に照射することにより塗膜の一部を選択的に硬化させるなど、露光部と未露光部とで溶解性を変化させた後、アルカリ液で現像することにより、所定パターンの硬化膜が得られる。
また、得られたカラーフィルター用硬化性樹脂組成物が、熱硬化性樹脂組成物である場合やアルカリ現像性を有しない場合には、組成物を支持体の所定領域に印刷や、熱転写等により選択的に付着させた後、加熱又は光照射して硬化させることによって、所定パターンの硬化膜が得られる。
【０１１１】
硬化反応に用いる光線としては、紫外線や電離放射線のような放射線又は可視光の中から、感光性バインダー系の反応を引き起こす波長を有するものを適宜選んで用いる。硬化に必要な照射エネルギーは、通常、１０〜５００ｍJ／ｍ2程度である。露光工程においては、塗膜の表面にレーザー光を照射するか、又は、マスクを介して光線を照射することによって、塗膜の所定位置を選択的に露光、硬化させることができる。
また、加熱硬化の条件は、バインダー系により異なるが、通常、真空乾燥機、オーブン、ホットプレート、或いはその他の熱を与えられる装置を用いて、５０〜２００℃で乾燥し、その後１２０〜４００℃程度の温度で加熱硬化させる。
【０１１２】
本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いて形成されたカラーフィルター用硬化膜は、カラーフィルターの着色層に必要な特定の色味を達成しながら、１００ｎｍ以上の顔料粒子をほぼ含まないため高コントラストを達成可能である。
１００ｎｍ以上の粒子が硬化膜中に存在するかどうかを確認するのに透過型電子顕微鏡が使用される。透過型電子顕微鏡による１００ｎｍ以上の粒子確認の測定としては、カラーフィルター用硬化膜を例えば、ＦＩＢ (集束イオンビーム装置) （例えばＨｉｔａｃｈｉ製ＦＢ−２０００Ａ）によって断面方向に薄膜化し、その断面ＴＥＭサンプルを透過型電子顕微鏡（例えば、日本電子製ＪＥＭ−２００ＣＸ、加速電圧１００ｋＶ）で１００００〜５０００００倍で観察し、個々の粒子の長径を測定する。観察試料中の全顔料粒子の長径から平均を求めることができ、更に、観察試料中の全顔料粒子数と５ｎｍ未満、及び１００ｎｍ以上の顔料粒子数を計測することで、粒度分布を求めることができる。従って、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上とは、分散後の粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることを意味する。
本発明に係る硬化性樹脂組成物の硬化膜を、２枚の偏光板を直交、或いは平行となるように組み合わせて挟んだ時に透過する輝度の比（（偏光板平行時の輝度／偏光板直交時の輝度）、本発明において単に「コントラスト」ともいう）は、３５００以上であることが好ましく、更に４０００以上であることが好ましい。
【０１１３】
より具体的には、赤色着色層用の硬化性樹脂組成物としては、Ｃ光源で測色した時のＣＩＥのＸＹＺ表色系においてｘ座標が０．６３０＜ｘ＜０．６６０の硬化膜を形成した時に、コントラストが３５００以上であることが好ましい。
また、青色着色層用の硬化性樹脂組成物としては、Ｃ光源で測色した時のＣＩＥのＸＹＺ表色系においてｙ座標が０．０９０＜ｙ＜０．１３０の硬化膜を形成した時に、コントラストが３５００以上であることが好ましい。
また、緑色着色層用の硬化性樹脂組成物としては、Ｃ光源で測色した時のＣＩＥのＸＹＺ表色系においてｙ座標が０．４５０＜ｙ＜０．６００の硬化膜を形成した時に、コントラストが３５００以上であることが好ましい。
【０１１４】
なお、本発明における上記コントラストは、より具体的には以下のように測定した場合の値である。
壷坂電機製コントラスト測定装置ＣＴ−１（光源：冷陰極間Ｆ１０ランプ、輝度計：コニカミノルタ製ＬＳ−１００、分光輝度計：コニカミノルタ製ＣＳ−１０００Ｔ）を用いて、輝度の測定を行う。コントラストは輝度の測定値を用い、以下の式により導き出せる。
コントラスト＝平行輝度（ｃｄ／ｍ2）／直交輝度（ｃｄ／ｍ2）
【０１１５】
３．カラーフィルター
本発明に係るカラーフィルターは、前記本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を用いて形成されている着色層を備えることを特徴とする。
本発明に係るカラーフィルターは、前記本発明に係るカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を用いて形成されている着色層を備えることにより、カラーフィルターに必要な分光スペクトルを実現しながら、高いコントラストを実現可能である。
【０１１６】
図１は、本発明に係るカラーフィルターに属する表示装置用カラーフィルターの一例（カラーフィルター１０３）を示す縦断面図である。
このカラーフィルター１０３は、透明基板５に所定のパターンで形成された遮光層６と、当該遮光層上に所定のパターンで形成した着色層７（７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ）と、当該着色層を覆うように形成された保護膜８を備えている。保護膜上に必要に応じて液晶駆動用の透明電極９が形成される場合もある。カラーフィルター１０３の最内面、この場合には透明電極上には、配向膜１０が形成される。
【０１１７】
柱状スペーサー１２は凸状スペーサーの一形状であり、遮光層６が形成された領域（非表示領域）に合わせて、透明電極９上の所定の複数箇所に形成されている。柱状スペーサー１２は、透明電極９上若しくは着色層７上若しくは保護膜８上に形成される。カラーフィルター１０３においては、保護膜８上に透明電極９を介して柱状スペーサーが海島状に形成されているが、保護膜８と柱状スペーサー１２を一体的に形成し、その上を覆うように透明電極の層を形成しても良い。
【０１１８】
カラーフィルター１０１の透明基板５としては、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材、或いは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。この中で特にコーニング社製１７３７ガラスは、熱膨張率の小さい素材であり寸法安定性及び高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、カラーフィルターに適している。
【０１１９】
遮光層６は、表示画像のコントラストを向上させるために、着色層７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの間及び着色層形成領域の外側を取り囲むように設けられる。本発明においては、遮光層６は、遮光性粒子を含有する樹脂組成物を用いて形成することが好ましい。例えば、遮光層形成用樹脂組成物がアルカリ現像性を有する場合には、先ず、透明基板５上に、遮光層形成用樹脂組成物を塗布し、必要に応じて乾燥させて感光性塗膜を形成し、当該塗膜を遮光層用のフォトマスクを介して露光、現像し、必要に応じて加熱処理を施すことによって、遮光層６を形成することができる。一方、遮光層形成用樹脂組成物が、熱硬化性樹脂組成物である場合やアルカリ現像性を有しない場合には、遮光層形成用樹脂組成物を透明基板５上の所定領域に印刷や、熱転写等により選択的に付着させた後、加熱又は光照射して硬化させることによって、遮光層６を形成することができる。
遮光層の厚さは、適応するカラーフィルターにより異なり、０．５〜２．５μｍ程度とする。
【０１２０】
着色層７は、赤色パターン、緑色パターン及び青色パターンがモザイク型、ストライプ型、トライアングル型、４着色層配置型等の所望の形態で配列されてなり、表示領域を形成する。本発明においては、上記本発明に係る硬化性樹脂組成物を用いて着色層を形成する。中でも精細なパターニングが可能な点から、感光性バインダー系を含む樹脂組成物を用いて形成することが好ましく、この場合を例にとって以下説明する。
【０１２１】
上記本発明に係る赤色用、緑色用、青色用の硬化性樹脂組成物を夫々調製する。次に、透明基板５上に、遮光層６を覆うように、ある色、例えば赤色用硬化性樹脂組成物をスピンコート等の公知の方法で塗布して感光性赤色樹脂層を形成し、赤色パターン用フォトマスクを介して露光を行い、アルカリ現像後、クリーンオーブン等で加熱硬化することにより赤色着色層７Ｒを形成する。その後、緑色用、及び、青色用の硬化性樹脂組成物を順次用いて同様にして各色をパターニングして、緑色着色層７Ｇ及び青色着色層７Ｂを形成する。
着色層の厚さは、通常、０．５〜２．５μｍ程度とする。
【０１２２】
保護膜８は、カラーフィルターの表面を平坦化すると共に、着色層７に含有される成分が液晶層に溶出するのを防止するために設けられる。保護膜８は、公知のネガ型の光硬化性透明樹脂組成物又は熱硬化性透明樹脂組成物を、スピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により、遮光層６及び着色層７を覆うように塗布し、光又は熱によって硬化させることにより形成できる。
保護膜を形成する場合の保護膜の厚さは、樹脂組成物の光透過率、カラーフィルターの表面状態等を考慮して設定し、例えば、０．１〜２．０μｍ程度とする。スピンコーターを使用する場合、回転数は５００〜１５００回転／分の範囲内で設定する。
【０１２３】
保護膜上の透明電極膜９は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等、およびそれらの合金等を用いて、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の一般的な方法により形成され、必要に応じてフォトレジストを用いたエッチング又は治具の使用により所定のパターンとしたものである。この透明電極の厚みは２０〜５００ｎｍ程度、好ましくは１００〜３００ｎｍ程度とすることできる。
【０１２４】
凸状スペーサーは、カラーフィルター１０３をＴＦＴアレイ基板等の液晶駆動側基板と貼り合わせた時にセルギャップを維持するために、基板上の非表示領域に複数設けられる。凸状スペーサーの形状及び寸法は、基板上の非表示領域に選択的に設けることができ、所定のセルギャップを基板全体に渡って維持することが可能であれば特に限定されない。凸状スペーサーとして図示したような柱状スペーサー１２を形成する場合には、２〜１０μｍ程度の範囲で一定の高さを持つものであり、突出高さ（パターンの厚み）は液晶層に要求される厚み等から適宜設定することができる。また、柱状スペーサー１２の太さは５〜２０μｍ程度の範囲で適宜設定することができる。また、柱状スペーサー１２の形成密度（密集度）は、液晶層の厚みムラ、開口率、柱状スペーサーの形状、材質等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、赤色、緑色及び青色の各着色層の１組に１個の割合で必要充分なスペーサー機能を発現する。このような柱状スペーサーの形状は柱状であればよく、例えば、円柱状、角柱状、截頭錐体形状等であっても良い。
【０１２５】
凸状スペーサーは、硬化性樹脂組成物を用いて形成することができる。すなわち、先ず、硬化性樹脂組成物の塗工液をスピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により透明基板上に直接、又は、透明電極等の他の層を介して塗布し、乾燥して、光硬化性樹脂層を形成する。スピンコーターの回転数は、保護膜を形成する場合と同様に５００〜１５００回転／分の範囲内で設定すればよい。次に、この樹脂層を凸状スペーサー用フォトマスクを介して露光し、アルカリ液のような現像液により現像して所定の凸状パターンを形成し、この凸状パターンを必要に応じてクリーンオーブン等で加熱処理（ポストベーク）することによって凸状スペーサーが形成される。
【０１２６】
凸状スペーサーは、カラーフィルター上に直接又は他の層を介して間接的に設けることができる。例えば、カラーフィルター上にＩＴＯ等の透明電極又は保護膜を形成し、その上に凸状スペーサーを形成しても良いし、カラーフィルター上に保護膜と透明電極をこの順に形成し、さらに透明電極上に凸状スペーサーを形成しても良い。
配向膜１０は、カラーフィルターの内面側に、着色層７を備える表示部及び遮光層６や柱状スペーサー１２を備える非表示部を覆うように設けられる。配向膜は、ポリイミド樹脂等の樹脂を含有する塗工液をスピンコート等の公知の方法で塗布し、乾燥し、必要に応じて熱や光により硬化させた後、ラビングすることによって形成できる。
【０１２７】
このようにして得られたカラーフィルター１０３（表示側基板）と、ＴＦＴアレイ基板（液晶駆動側基板）を対向させ、両基板の内面側周縁部をシール剤により接合すると、両基板は所定距離のセルギャップを保持した状態で貼り合わされる。そして、基板間の間隙部に液晶を満たして密封することにより、液晶パネルに属する、アクティブマトリックス方式のカラー液晶表示装置が得られる。
【実施例】
【０１２８】
＜実施例１〜３＞
（カラーフィルター用顔料分散液の調製）
微細化顔料（C.I.ピグメントレッド２５４（ＰＲ２５４）一次粒子１５〜６０ｎｍ）１０重量部に対して、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルの四級アンモニウム塩から誘導される繰り返し単位を含む重合体である顔料分散剤（ＢＹＫ２０００、ビックケミー製、固形分４０重量％）１０重量部とアルカリ可溶性樹脂（スチレン／ベンジルメタクリレート／アクリル酸／２−ヒドロキシメチルアクリレート共重合体（酸価：７０ｍｇＫＯＨ／ｇ）、分子量６０００）４重量部と、溶剤プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート７６重量部とを混合し、ペイントシェーカーにて２ｍｍジルコニアビーズで１時間、さらに０．１ｍｍジルコニアビーズで２．５時間分散し、予備調製顔料分散液を得た。なお分散時のベッセル内のビーズ充填率は７０％とした。顔料粒子の分散粒径は、顔料分散液をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで１０００倍希釈し、日機装社製ナノトラック粒度分布測定装置ＵＰＡ−ＥＸ１５０を用いて、動的光散乱法により２３℃にて測定した。上記予備調製顔料分散液の分散粒径は、体積平均粒径が４２．９ｎｍ、１００ｎｍ以上の粗大粒子が５体積％含まれ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９５体積％であった。また、５〜３０ｎｍが３２体積％、３０ｎｍ〜６１ｎｍが５２体積％、６１ｎｍ〜１００ｎｍが１１体積％であった。さらに粒度分布の累計が全顔料粒子中の５０体積％となるときの粒径が４３ｎｍであった。
【０１２９】
次に、上記予備調製顔料分散液を用いて、遠心分離機（ベックマンコールター製超遠心分離機ＸＬ−１００Ｋ）により、１３．５ｍｌクイックシールポリアロマーチューブ中で毎分回転数４０，０００（最大遠心力１３７０８８×ｇ）で１０分間遠心分離して分級することにより、粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分離除去した。具体的には、遠心分離後沈降速度が遅い順にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５つに等分に分画し、当該分画のうち分画Ａを実施例１の顔料分散液、分画Ｂを実施例２の顔料分散液、分画Ｃ及びＤの混合液を実施例３の顔料分散液とした。
【０１３０】
実施例１の顔料分散液の分散粒径は、体積平均粒径が３５．０ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の３９体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が５８体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が３体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が３３ｎｍであった。
実施例２の顔料分散液の分散粒径は、体積平均粒径が４３．２ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１３体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が７９体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が８体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が４２nmであった。
実施例３の顔料分散液の分散粒径は、体積平均粒径が４３．４ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の２０体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が６８体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が１２体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が４１ｎｍであった。
【０１３１】
（カラーフィルター用硬化性樹脂組成物の調製）
上記で得られた実施例１〜３の各顔料分散液を用いて、下記組成のバインダー組成物硬化性樹脂組成物を調製した。具体的には、上記各顔料分散液４０重量部に下記バインダー組成物３０重量部を添加し、加圧濾過を行って、それぞれ実施例１〜３のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を得た。
＜バインダー組成物＞
・アルカリ可溶性樹脂（スチレン／ベンジルメタクリレート／アクリル酸／２−ヒドロキシメチルアクリレート共重合体（酸価：７０ｍｇＫＯＨ／ｇ）、分子量６０００）：２０重量部
・６官能アクリレートモノマー（ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ、日本化薬製）：１０重量部
・４官能アクリレートモノマー（アロニックスＭ４５０、東亞合成製）：５重量部
・光重合開始剤（２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１−オン（商品名イルガキュア９０７、チバ スペシャルティ ケミカルズ製））：３重量部
・光重合開始剤（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）−１−ブタノン（商品名イルガキュア３６９、チバ スペシャルティ ケミカルズ製））：３重量部
・光増感剤（４，４’−ジメチルアミノベンゾフェノン）：１．５重量部
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）：４０重量部
【０１３２】
［カラーフィルター用硬化性樹脂組成物の評価］
粒径分布
顔料粒子の分散粒径は、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで１０００倍希釈し、日機装社製ナノトラック粒度分布測定装置ＵＰＡ−ＥＸ１５０を用いて、動的光散乱法により２３℃にて測定した。
【０１３３】
実施例１の硬化性樹脂組成物の分散粒径は、体積平均粒径が３６．１ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の３７体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が５９体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が４体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が３４ｎｍであった。
実施例２の硬化性樹脂組成物の分散粒径は、体積平均粒径が４５．３ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１４体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が８１体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が５体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が４３ｎｍであった。
実施例３の硬化性樹脂組成物の分散粒径は、体積平均粒径が４５．８ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１９体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が６９体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が１３体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が４１ｎｍであった。
【０１３４】
２．コントラスト
厚み０．７ｍｍのガラス基板（ＮＨテクノグラス(株)製、ＮＡ３５）上に、スピンコートにより上記カラーフィルター用感光性樹脂組成物を塗布した。
その後、８０℃のホットプレート上で３分間加熱乾燥を行った。小型アライナーを用いて露光（６０ｍＪ）することによって硬化膜（着色層）を得た。乾燥硬化後の膜厚は目標色度ｘ＝０．６４５になるように調整した。
作製した硬化膜をＦＩＢ (集束イオンビーム装置) （Ｈｉｔａｃｈｉ製ＦＢ−２０００Ａ）によって断面方向に薄膜化したサンプルを透過型電子顕微鏡（日本電子製ＪＥＭ−２００ＣＸ、加速電圧１００ｋＶ）により断面ＴＥＭ観察し、その粒径を測定した。
【０１３５】
壷坂電機製コントラスト測定装置ＣＴ−１、光源：冷陰極間Ｆ１０ランプ、輝度計：コニカミノルタ製ＬＳ−１００、分光輝度計：コニカミノルタ製ＣＳ−１０００Ｔ）を用いて、輝度の測定を行った。コントラストは輝度の測定値を用い、以下の式により導き出せる。
コントラスト＝平行輝度（ｃｄ／ｍ2）／直交輝度（ｃｄ／ｍ2）
【０１３６】
その結果、実施例１のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物のコントラスト値は４５６４であった。実施例２のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物のコントラスト値は４０５７であった。実施例３のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物のコントラスト値は３９７３であった。すべての実施例において、断面ＴＥＭ観察により１０００００倍の視野内に１００ｎｍ以上の粒子は観察されなかった。
【０１３７】
＜比較例１＞
顔料分散液として、実施例１における予備調製分散液（平均粒径が４２．９ｎｍ、１００ｎｍ以上の粗大粒子が５体積％含まれ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９５体積％）を用いた以外は、実施例１と同様にして硬化性樹脂組成物を調製し、同様に評価した。
その結果、比較例１の硬化性樹脂組成物は、平均粒径が４３．１ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９４体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の２６体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が、５４体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が１４体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が
４３ｎｍであった。
また、比較例１のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物のコントラスト値は３４３８であった。すべての比較例において、断面ＴＥＭ観察により１０００００倍の視野内に１００ｎｍ以上の粒子が１０個以上観察された。
【０１３８】
＜結果＞
図３に示したように、実施例２、３及び比較例１との比較により、平均分散粒径が同等でも、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である実施例２、３の硬化性樹脂組成物を用いると、コントラストが大きく向上することが明らかになった。
更に、実施例１及び比較例１との比較により、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であり、且つ平均分散粒径を適宜小さくすると、コントラストが飛躍的に向上することが明らかになった。
また、図４に示したように、実施例１と比較例１とで実際の偏光板直交時の分光輝度変化を確認したところ、実施例１では漏れ光が減少していることが確認された。
【０１３９】
＜実施例４〜６＞
（カラーフィルター用顔料分散液の調製）
微細化顔料（C.I.ピグメントグリーン３６（ＰＧ３６）一次粒子１５〜６０ｎｍ）１０重量部に対して、ポリアリルアミン誘導体である顔料分散剤（ＰＢ８２２、味の素ファインケミカル製）６重量部と、溶剤プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート８４重量部とを混合し、ペイントシェーカーにて２ｍｍジルコニアビーズで１時間、さらに０．１ｍｍジルコニアビーズで３．５時間分散し、予備調製顔料分散液を得た。なお分散時のベッセル内のビーズ充填率は７０％とした。分散粒径は顔料分散液をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで１０００倍希釈し、日機装社製ナノトラック粒度分布測定装置ＵＰＡ−ＥＸ１５０を用いて、動的光散乱法により２３℃にて測定した。上記予備調製顔料分散液の分散粒径は、体積平均粒径が６１．９ｎｍ、１００ｎｍ以上の粗大粒子が９体積％含まれ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９１体積％であった。また、５〜３０ｎｍが３５体積％、３０ｎｍ〜６１ｎｍが３８体積％、６１ｎｍ〜１００ｎｍが１８体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が３９ｎｍであった。
【０１４０】
次に、上記予備調製顔料分散液を用いて、遠心分離機（ベックマンコールター製超遠心分離機ＸＬ−１００Ｋ）により、１３．５ｍｌクイックシールポリアロマーチューブ中で毎分回転数４０，０００（最大遠心力１３７０８８×ｇ）で１０分間遠心分離して分級することにより、粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分離除去した。具体的には、遠心分離後沈降速度が遅い順にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの６つに等分に分画し、当該分画のうち分画Ｃを実施例４の顔料分散液、分画Ｄを実施例５の顔料分散液、分画Ｅ及びＦの混合液を実施例６の顔料分散液とした。
実施例４の顔料分散液の分散粒径は、体積平均粒径が３８．３ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の３３体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が６０体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が７体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が３６ｎｍであった。
実施例５の顔料分散液の分散粒径は、体積平均粒径が４２．０ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の２５体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が６３体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が１２体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が３９ｎｍであった。
実施例６の顔料分散液の分散粒径は、体積平均粒径が４５．３ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の２１体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が６２体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が１７体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が４３ｎｍであった。
【０１４１】
（カラーフィルター用硬化性樹脂組成物の調製）
上記で得られた実施例４〜６の各顔料分散液４０重量部に実施例１と同様のバインダー組成物３０重量部を添加し、加圧濾過を行って、それぞれ実施例４〜６のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を得た。
実施例１のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物と同様にして、顔料粒子の分散粒径を測定した。
【０１４２】
その結果、実施例４のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物の分散粒径は、体積平均粒径が３９．２ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の３１体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が６２体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が７体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が３８ｎｍであった。
実施例５のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物の分散粒径は、体積平均粒径が４３．２ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の２２体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が６５体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が１３体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が４０ｎｍであった。
実施例６のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物の分散粒径は、体積平均粒径が４６．０ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１００体積％であった。また、５ｎｍ以上３０ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の１９体積％、３０ｎｍ以上６１ｎｍ未満の顔料粒子が６２体積％、６１ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が１９体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が４４ｎｍであった。
【０１４３】
また乾燥硬化後の膜厚は目標色度ｙ＝０．５（膜厚３．２μｍ）になるように調製した以外は実施例１と同様にして、コントラストを評価した。実施例４のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物のコントラスト値は７３２２であった。実施例５のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物のコントラスト値は７３３８であった。実施例６のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物のコントラスト値は７０６８であった。また、すべての実施例の硬化膜において、断面ＴＥＭ観察により１０００００倍の視野内に１００ｎｍ以上の粒子は観察されなかった。
【０１４４】
＜比較例２＞
顔料分散液として、実施例４における予備調製分散液（平均粒径が６１．９ｎｍ、１００ｎｍ以上の粗大粒子が９体積％含まれ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９１体積％）を用いた以外は、実施例４と同様にして硬化性樹脂組成物を調製し、同様に評価した。
その結果、比較例２の硬化性樹脂組成物は、平均粒径が６２．２ｎｍ、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９０体積％であった。また、５〜３０ｎｍが３３体積％、３０ｎｍ〜６１ｎｍが３８体積％、６１ｎｍ〜１００ｎｍが１９体積％であった。さらに粒度分布の累計が全粒子中の５０体積％となるときの粒径が３９ｎｍであった。
また、比較例２のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物のコントラスト値は５９１８であった。すべての比較例において、断面ＴＥＭ観察により１０００００倍の視野内に１００ｎｍ以上の粒子が１０個以上観察された。
【０１４５】
＜結果＞
図５に示したように、実施例４〜６及び比較例２の比較により、５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上である実施例４〜６の硬化性樹脂組成物を用いると、コントラストが飛躍的に向上することが明らかになった。
また、図６に示したように、実施例４と比較例２とで実際の偏光板直交時の分光輝度変化を確認したところ、実施例４では漏れ光が減少していることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明に係るカラーフィルターの一例を示す模式的縦断面図である。
【図２（ａ）】液晶パネルの一例についての模式的断面図である。
【図２（ｂ）】液晶パネルの別の例についての模式的断面図である。
【図３】本発明の実施例１、２及び３と比較例１の平均分散粒径とコントラストの関係を示す図である。
【図４】本発明の実施例１と比較例１の偏光板直交時の分光輝度を示す図である。
【図５】本発明の実施例４、５及び６と比較例１の平均分散粒径とコントラストの関係を示す図である。
【図６】本発明の実施例４と比較例２の偏光板直交時の分光輝度を示す図である。
【符号の説明】
【０１４７】
１ カラーフィルター
２ 電極基板
３ 間隙部
４ シール材
５ 透明基板
６ ブラックマトリックス層
７（７Ｒ、７Ｇ、７Ｂ） 着色層
８ 保護膜
９ 透明電極膜
１０ 配向膜
１１ パール
１２ 柱状スペーサー
１０１、１０２ カラー液晶表示装置
１０３ カラーフィルター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料と溶剤を含むカラーフィルター用顔料分散液であって、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることを特徴とする、カラーフィルター用顔料分散液。
【請求項２】
前記顔料が顔料分散液の全量に対して３〜２０重量％含有されていることを特徴とする、請求項１に記載のカラーフィルター用顔料分散液。
【請求項３】
前記顔料が、C.I.ピグメントレッド２５４、C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントイエロー１５０、C.I.ピグメントイエロー１３９、C.I.ピグメントイエロー１３８、C.I.ピグメントグリーン３６、C.I.ピグメントグリーン７、C.I.ピグメントブルー１５：６、及びC.I.ピグメントバイオレット２３よりなる群から選択される１種以上であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のカラーフィルター用顔料分散液。
【請求項４】
更に顔料分散剤を含有し、顔料分散剤が（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルの四級アンモニウム塩から誘導される繰り返し単位を含む重合体、及び／又は、ポリアリルアミン誘導体であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散液。
【請求項５】
前記溶剤が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メチルエーテル、ブチルカルビトールアセテート、及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される１種類以上であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散液。
【請求項６】
顔料と溶剤を含むカラーフィルター用顔料分散液の製造方法であって、予備調製顔料分散液を１３７０００×ｇ以上の最大遠心力で１〜６０分間遠心分離することにより、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分離除去する粗大粒子除去工程を有す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。
【請求項７】
前記粗大粒子除去工程により除去された顔料粒子が、予備調製顔料分散液中の全顔料粒子中の３０重量％以下であることを特徴とする、請求項６に記載のカラーフィルター用顔料分散液の製造方法。
【請求項８】
顔料、硬化性バインダー系、溶剤を含むカラーフィルター用硬化性樹脂組成物であって、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることを特徴とする、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物。
【請求項９】
前記顔料が固形分中に５〜４０重量％含有されていることを特徴とする、請求項８に記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物。
【請求項１０】
前記顔料が、C.I.ピグメントレッド２５４、C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントイエロー１５０、C.I.ピグメントイエロー１３９、C.I.ピグメントイエロー１３８、C.I.ピグメントグリーン３６、C.I.ピグメントグリーン７、C.I.ピグメントブルー１５：６、及びC.I.ピグメントバイオレット２３よりなる群から選択される１種以上であることを特徴とする、請求項８又は９に記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物。
【請求項１１】
更に顔料分散剤を含有し、顔料分散剤が（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルの四級アンモニウム塩から誘導される繰り返し単位を含む重合体、及び／又は、ポリアリルアミン誘導体であることを特徴とする、請求項８乃至１０のいずれかに記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物。
【請求項１２】
前記溶剤が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メチルエーテル、ブチルカルビトールアセテート、及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される１種以上であることを特徴とする、請求項８乃至１１のいずれかに記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物。
【請求項１３】
前記硬化性バインダー系が感光性バインダー系であることを特徴とする、請求項８乃至１２のいずれかに記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物。
【請求項１４】
Ｃ光源を使用して測定したＸＹＺ表色色度図における色度座標（ｘ、ｙ）において、０．６３０＜ｘ＜０．６６０となるか、０．０９０＜ｙ＜０．１３０となるか、又は、０．４５０＜ｙ＜０．６００となる、樹脂組成物の硬化膜を形成したときに、当該樹脂組成物の硬化膜を２枚の偏光板を直交、或いは平行となるように組み合わせて挟んだ時に透過する輝度の比（偏光板平行時の輝度／偏光板直交時の輝度）が３５００以上であることを特徴とする、請求項８乃至１３のいずれかに記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物。
【請求項１５】
前記請求項８乃至１４のいずれかに記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を用いて形成されている着色層を備えた、カラーフィルター。
【請求項１６】
当該カラーフィルターを、２枚の偏光板を直交、或いは平行となるように組み合わせて挟んだ時に透過する輝度の比（偏光板平行時の輝度／偏光板直交時の輝度）が３５００以上であることを特徴とする、請求項１５に記載のカラーフィルター。
【請求項１７】
前記請求項１５又は１６に記載のカラーフィルターを備えた表示装置。
【請求項１】
顔料と溶剤を含むカラーフィルター用顔料分散液であって、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることを特徴とする、カラーフィルター用顔料分散液。
【請求項２】
前記顔料が顔料分散液の全量に対して３〜２０重量％含有されていることを特徴とする、請求項１に記載のカラーフィルター用顔料分散液。
【請求項３】
前記顔料が、C.I.ピグメントレッド２５４、C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントイエロー１５０、C.I.ピグメントイエロー１３９、C.I.ピグメントイエロー１３８、C.I.ピグメントグリーン３６、C.I.ピグメントグリーン７、C.I.ピグメントブルー１５：６、及びC.I.ピグメントバイオレット２３よりなる群から選択される１種以上であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のカラーフィルター用顔料分散液。
【請求項４】
更に顔料分散剤を含有し、顔料分散剤が（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルの四級アンモニウム塩から誘導される繰り返し単位を含む重合体、及び／又は、ポリアリルアミン誘導体であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散液。
【請求項５】
前記溶剤が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メチルエーテル、ブチルカルビトールアセテート、及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される１種類以上であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載のカラーフィルター用顔料分散液。
【請求項６】
顔料と溶剤を含むカラーフィルター用顔料分散液の製造方法であって、予備調製顔料分散液を１３７０００×ｇ以上の最大遠心力で１〜６０分間遠心分離することにより、分散粒径１００ｎｍ以上の顔料粒子を分離除去する粗大粒子除去工程を有す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。
【請求項７】
前記粗大粒子除去工程により除去された顔料粒子が、予備調製顔料分散液中の全顔料粒子中の３０重量％以下であることを特徴とする、請求項６に記載のカラーフィルター用顔料分散液の製造方法。
【請求項８】
顔料、硬化性バインダー系、溶剤を含むカラーフィルター用硬化性樹脂組成物であって、分散している顔料粒子の平均分散粒径が１５〜６０ｎｍであり、且つ、分散している顔料粒子において、分散粒径５ｎｍ以上１００ｎｍ未満の顔料粒子が全顔料粒子の９９％以上であることを特徴とする、カラーフィルター用硬化性樹脂組成物。
【請求項９】
前記顔料が固形分中に５〜４０重量％含有されていることを特徴とする、請求項８に記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物。
【請求項１０】
前記顔料が、C.I.ピグメントレッド２５４、C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントイエロー１５０、C.I.ピグメントイエロー１３９、C.I.ピグメントイエロー１３８、C.I.ピグメントグリーン３６、C.I.ピグメントグリーン７、C.I.ピグメントブルー１５：６、及びC.I.ピグメントバイオレット２３よりなる群から選択される１種以上であることを特徴とする、請求項８又は９に記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物。
【請求項１１】
更に顔料分散剤を含有し、顔料分散剤が（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチルの四級アンモニウム塩から誘導される繰り返し単位を含む重合体、及び／又は、ポリアリルアミン誘導体であることを特徴とする、請求項８乃至１０のいずれかに記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物。
【請求項１２】
前記溶剤が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メチルエーテル、ブチルカルビトールアセテート、及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される１種以上であることを特徴とする、請求項８乃至１１のいずれかに記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物。
【請求項１３】
前記硬化性バインダー系が感光性バインダー系であることを特徴とする、請求項８乃至１２のいずれかに記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物。
【請求項１４】
Ｃ光源を使用して測定したＸＹＺ表色色度図における色度座標（ｘ、ｙ）において、０．６３０＜ｘ＜０．６６０となるか、０．０９０＜ｙ＜０．１３０となるか、又は、０．４５０＜ｙ＜０．６００となる、樹脂組成物の硬化膜を形成したときに、当該樹脂組成物の硬化膜を２枚の偏光板を直交、或いは平行となるように組み合わせて挟んだ時に透過する輝度の比（偏光板平行時の輝度／偏光板直交時の輝度）が３５００以上であることを特徴とする、請求項８乃至１３のいずれかに記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物。
【請求項１５】
前記請求項８乃至１４のいずれかに記載のカラーフィルター用硬化性樹脂組成物を用いて形成されている着色層を備えた、カラーフィルター。
【請求項１６】
当該カラーフィルターを、２枚の偏光板を直交、或いは平行となるように組み合わせて挟んだ時に透過する輝度の比（偏光板平行時の輝度／偏光板直交時の輝度）が３５００以上であることを特徴とする、請求項１５に記載のカラーフィルター。
【請求項１７】
前記請求項１５又は１６に記載のカラーフィルターを備えた表示装置。
【図１】
【図２（ａ）】
【図２（ｂ）】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２（ａ）】
【図２（ｂ）】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２５００２３（Ｐ２００８−２５００２３Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９１６８５（Ｐ２００７−９１６８５）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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