カラーフィルタ用着色組成物及び赤色塗膜、並びに前記着色組成物を用いたカラーフィルタ
【課題】カラー液晶表示装置、カラー撮像管素子等に用いられる色再現性に優れ、かつ透過率の高いカラーフィルタ、該カラーフィルタを形成するための着色組成物及び赤色塗膜の提供。
【解決手段】
赤色顔料及び黄色顔料を含むカラーフィルタ用着色組成物を用いて膜厚０．５〜１．５μmの塗膜を形成したとき、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が１０％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が７５％以上となることを特徴とする前記カラーフィルタ用着色組成物、該着色組成物を用いた赤色塗膜及びカラーフィルタ。
【解決手段】
赤色顔料及び黄色顔料を含むカラーフィルタ用着色組成物を用いて膜厚０．５〜１．５μmの塗膜を形成したとき、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が１０％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が７５％以上となることを特徴とする前記カラーフィルタ用着色組成物、該着色組成物を用いた赤色塗膜及びカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶ディスプレイやデジタルカメラ、ビデオカメラ、コピー、スキャナーなどの撮像素子上に装着、もしくは形成されるカラーフィルタ、カラーフィルタの形成に用いる着色組成物、及び赤色塗膜にする。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶ディスプレイやデジタルカメラ、ビデオカメラ、コピー、スキャナーなどの撮像素子に装着、もしくは形成されるカラーフィルタは、一般的にガラスや固体撮像素子上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色やシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の補色などの色を微細パタ−ンとして設けることにより製造されている。
カラーフィルタの製造方法には、色材に染料を使った染色法、染料分散法や、色材に顔料を使った顔料分散法、印刷法、電着法などがある。このうち染色法、あるいは染色分散法は色素が染料であることから、耐熱性や耐光性にやや劣る欠点がある。よってカラーフィルタの色材としては耐熱性や耐光性に優れる顔料が用いられ、製造方法としては形成方法の精度や安定性から顔料分散法を用いる場合が多い。
【０００３】
顔料分散法は、透明樹脂中に色素である顔料粒子を分散させたものに感光剤や添加剤などを混合・調合することによってカラーレジスト化し、このカラーレジストを基板上にスピンコーターなどの塗布装置により塗膜形成し、アライナーやステッパー等によりマスクを介して選択的に露光を行い、アルカリ現像、熱硬化処理をすることによりパターニングし、この操作を繰り返すことによってカラーフィルタを作製する方法である。
【０００４】
要求される色特性を得るためには、２種類以上の顔料を用いて、調色することが一般的である。そして、赤色フィルタについては主顔料にＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、２０８、２２４、２５４等が用いられている（例えば、特許文献１〜４参照）。しかしながら特に主顔料にＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４を用いた場合５７０ｎｍ〜５９０ｎｍ波長の吸収帯から透過帯へ移行する立ち上がり特性は良好であるが、５２０ｎｍ〜５４０ｎｍ波長領域に好ましくない透過ピークがある。またＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、２２４については、５０％透過率の波長がやや長波長側にシフトしていることと、立ち上がり特性が緩く、また６００ｎｍ〜６３０ｎｍにおけるピーク透過率が低くなる欠点がある。そのため、これらの赤色顔料を単独で用いた場合、色純度に問題があった。
【特許文献１】特開平９−３２５２０９号公報
【特許文献２】特開平１０−１３０５４７号公報
【特許文献３】特開２０００−８９０２５号公報
【特許文献４】特開２００１−５１１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明は、上記の状況に鑑みてなされたもので、赤色カラーフィルタの優れた色分解性及び高透過率化を解決することを課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一の態様は、赤色顔料及び黄色顔料を含むカラーフィルタ用着色組成物を用いて膜厚０．５〜１．５μmの塗膜を形成したとき、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が１０％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が７５％以上となることを特徴とする前記カラーフィルタ用着色組成物である。
さらに、膜厚０．５〜１．５μmの塗膜を形成したとき、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が５％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が８０％以上となることを特徴とする前記のカラーフィルタ用着色組成物が好ましい。
【０００７】
また、赤色顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４及びＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７を含有し、さらに黄色顔料として少なくともＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含有し、顔料全量を重量比で１００としたときにＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４の顔料比が３０〜５５％、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７の顔料比が５〜３０％、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の顔料比が２５〜４０％であることを特徴とする前記のカラーフィルタ用着色組成物が好ましい。
また、カラーフィルタ用着色組成物の顔料濃度が、１．５〜２０重量％であることを特徴とする前記のカラーフィルタ用着色組成物が好ましい。
【０００８】
本発明の第二の態様は、膜厚０．５〜１．５μmのカラーフィルタ用赤色塗膜であって、該赤色塗膜の分光透過率特性として、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が５％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が８０％以上であることを特徴とするカラーフィルタ用赤色塗膜である。
【０００９】
本発明の第三の態様は、少なくとも１つの赤色フィルタセグメント具備するカラーフィルタであって、前記の赤色フィルタセグメントが、上記の第一の態様であるカラーフィルタ用着色組成物から形成されていて、かつ、形成された赤色フィルタセグメント中に赤色顔料が３５〜５５重量％で含まれることを特徴とするカラーフィルタである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、赤色顔料として、少なくともＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７と、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含有しているため、該着色組成物を用いて赤色塗膜またはカラーフィルタを形成すると、Ｇｒｅｅｎ分光とのクロスポイントでの透過率が４０〜６０％を取ることができる。そのため、色分離が良い。
また、カラーフィルタ用着色組成物には顔料が、１．５〜２０重量％の割合で含有されており、カラーフィルタの最終フィルタセグメント中においても顔料濃度が３５〜５５％であるため、本発明のカラーフィルタは良好に薄膜化される。そのため、本発明のカラーフィルタにおいて、光の入射角が広がり、感度も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、好ましい実施の形態を挙げて本発明のカラーフィルタ用着色組成物について詳細に説明する。また、本発明のカラーフィルタの製造方法は特に限定されるものではない。顔料分散法、印刷法、電着法等が適用できるが、ここでは一般的に多く用いられる顔料分散法を用いた場合について具体的に説明する。
【００１２】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、赤色顔料と黄色顔料を含む。特に、赤色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７と、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含むことが好ましい。
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４は５２０ｎｍ〜５４０ｎｍ波長領域に好ましくない透過ピークがあるが、そのＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４にＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７と、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９にて調色することでＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４の特性である、５７０ｎｍ〜５９０ｎｍ波長の吸収帯から透過帯へ移行する立ち上がり特性を保持したまま、５２０ｎｍ〜５４０ｎｍ波長領域の好ましくない透過ピークを抑えることができるからである。
【００１３】
そして、本発明のカラーフィルタ用着色組成物を用いて膜厚０．５〜１．５μｍの赤色塗膜または該塗膜を用いたカラーフィルタを形成したとき、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が１０％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が７５％以上である優れた色分離性及び高透過率を併せ持つ赤色カラーフィルタを提供できる。
【００１４】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物を用いた赤色塗膜及びカラーフィルタの更に好ましい態様としては、カラーフィルタ用着色組成物を用いて膜厚０．５〜１．５μｍの赤色塗膜または該塗膜を用いたカラーフィルタを形成したとき、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が５％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が８０％以上であることができる。
【００１５】
つまり、本発明のカラーフィルタ用着色組成物において、前述した調色手段を用いれば、いかなる顔料担体を用いても良く、該着色組成物を用いて膜厚０．５〜１．５μｍの赤色塗膜またはカラーフィルタを形成すると、前記の分光特性を達成できる。なお、赤色塗膜とは、本発明のカラーフィルタ用着色組成物を基材に塗工・塗布したものをいい、公知の塗工・塗布手段により得ることができる。当然に、本発明の赤色塗膜は赤色フィルタセグメントまたはカラーフィルタに流用することができる。また、赤色フィルタセグメントのみからなるカラーフィルタを形成することもできる。
【００１６】
また、カラーフィルタ用着色組成物に含まれる顔料種の顔料比（重量％）は、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４が１〜９０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７が１〜５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９が１〜５０であるのが好ましく、更に好ましくはＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４の顔料比が３０〜５５％、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７の顔料比が５〜３０％、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の顔料比が２５〜４０％であることが好ましい。
【００１７】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物により構成される顔料担体を含むことが好ましい。顔料を良好に分散させるためである。透明樹脂は、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および活性エネルギー線硬化性樹脂が含まれ、その前駆体には、活性エネルギー線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【００１８】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン（HDPE、LDPE）、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
【００１９】
活性エネルギー線硬化性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。
【００２０】
モノマー、オリゴマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、β−カルボキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、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、１, ６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられ、これらを単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。
【００２１】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、紫外線照射による硬化のために、光重合開始剤等を含むことができる。光重合開始剤を使用する際の配合量は、顔料の合計１００重量部に対して５〜２００重量部であることが好ましく、光硬化性、現像性の観点から１０〜１５０重量部であることがより好ましい。
【００２２】
光重合開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン等のアセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサンソン、２−クロルチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系光重合開始剤、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤等が用いられる。
【００２３】
上記光重合開始剤は、単独あるいは２種以上混合して用いるが、増感剤として、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物を併用することもできる。
増感剤を使用する際の配合量は、着色組成物中に含まれる光重合開始剤１００重量部に対して３〜６０重量部であることが好ましく、光硬化性、現像性の観点から５〜５０重量部であることがより好ましい。
【００２４】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストの形態で調整されることができる。着色レジストは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または感光性樹脂とモノマーを含む顔料担体中に顔料を分散させたものであり、顔料または２種以上の顔料からなる顔料組成物を、必要に応じて光重合開始剤と共に、顔料担体中に、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、アトライター等の各種分散手段を用いて微細に分散して製造することができる。また、本発明の着色組成物は、数種類の顔料を別々に顔料担体に分散したものを混合して製造することもできる。
顔料を顔料担体中に分散する際には、適宜、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤等の分散助剤を用いることができる。分散助剤は、顔料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて顔料を顔料担体中に分散してなる着色組成物を用いた場合には、透明性に優れたカラーフィルタが得られる。
【００２５】
樹脂型顔料分散剤は、顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、顔料担体と相溶性のある部位とを有し、顔料に吸着して顔料の顔料担体への分散を安定化する働きをするものである。樹脂型顔料分散剤として具体的には、ポリウレタン、ポリアクリレートなどのポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸（部分）アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩などの油性分散剤、（メタ）アクリル酸−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステル系等が用いられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００２６】
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、ステアリン酸ナトリウム、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００２７】
また、本発明のカラーフィルタ用顔料組成物は、下記式（１）の塩基性基、式（２）の塩基性基、式（３）の塩基性基および式（４）の塩基性基から選ばれる少なくとも1つの塩基性基（以下、「特定の塩基性基」ということがある）を有する、顔料誘導体、アントラキノン誘導体、トリアジン誘導体またはアクリドン誘導体から選ばれる少なくとも一種の誘導体を含有することが好ましい。
【００２８】
【化１】
【００２９】
【化２】
【００３０】
【化３】
【００３１】
【化４】
【００３２】
上記式（１）〜（４）において、Ｘは、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−ＣＨ２ＮＨＣＯＣＨ２−、−ＣＨ２−または直接結合を表す。
ｎは、１〜１０の整数を表し、好ましくは１〜３の整数である。
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、炭素数１〜３６の置換されていてもよいアルキル基、炭素数２〜３６の置換されていてもよいアルケニル基もしくは置換されていてもよいフェニル基を表すか、またはＲ１とＲ２とが結合して更なる窒素、酸素または硫黄原子を含む置換されていてもよい複素環を形成する。Ｒ１およびＲ２は、好ましくは、１〜５個の炭素原子を有する非置換もしくは置換アルキル基である。
Ｒ３は、炭素数１〜３６の置換されていてもよいアルキル基、炭素数２〜３６の置換されていてもよいアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。Ｒ３は、好ましくは、１〜４個の炭素原子を有する非置換もしくは置換アルキル基である。
【００３３】
Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜３６の置換されていてもよいアルキル基、炭素数２〜３６の置換されていてもよいアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７は、好ましくは、１〜４個の炭素原子を有する非置換もしくは置換アルキル基である。
Ｙは、−ＮＲ８−Ｚ−ＮＲ９−または直接結合を表す。
Ｒ８およびＲ９は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜３６の置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよい炭素数２〜３６のアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。Ｒ８およびＲ９は、好ましくは、それぞれ、水素原子である。
【００３４】
Ｚは、炭素数１〜３６の置換されていてもよいアルキレン基、炭素数２〜３６の置換されていてもよいアルケニレン基、または置換されていてもよいフェニレン基を表す。Ｚは、好ましくは、非置換もしくは置換フェニレン基である。
Ｐは、下記式（５）で示される置換基または下記式（６）で示される置換基を表す。下記式（５）および（６）において、Ｒ１〜Ｒ７、およびｎは、上に定義したとおりである。
Ｑは、水酸基、アルコキシル基、下記式（５）で示される置換基または下記式（６）で示される置換基を表す。Ｑは、好ましくは、下記式（５）で示される置換基である。
【００３５】
【化５】
【００３６】
【化６】
【００３７】
塩基性基を有する顔料誘導体を構成する有機色素としては、例えば、ジケトピロロピロール系色素、アゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系色素、フタロシアニン系色素、ジアミノジアントラキノン、アントラピリミジン、フラバントロン、アントアントロン、インダントロン、ピラントロン、ビオラントロン等のアントラキノン系色素、キナクリドン系色素、ジオキサジン系色素、ペリノン系色素、ペリレン系色素、チオインジゴ系色素、イソインドリノン系色素、キノフタロン系色素、スレン系色素、金属錯体系色素が挙げられる。また、先に例示した有機顔料でもよい。
【００３８】
塩基性基を有する顔料誘導体は、種々の合成経路で合成することができる。例えば、有機色素に、下記式（７）〜（１０）で表される置換基を導入した後、該置換基と反応して一般式（１）〜（４）で表される置換基を形成するアミン成分、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ−メチルピペラジン、ジエチルアミンまたは４−［４−ヒドロキシ−６−［３−（ジブチルアミノ）プロピルアミノ］−１，３，５−トリアジン−２−イルアミノ］アニリン等を反応させることによって得られる。
式（７） −ＳＯ2Ｃｌ
式（８） −ＣＯＣｌ
式（９） −ＣＨ2ＮＨＣＯＣＨ2Ｃｌ
式（１０） −ＣＨ2Ｃｌ
有機色素がアゾ系色素である場合は、一般式（１）〜（４）で表される置換基をあらかじめジアゾ成分またはカップリング成分に導入し、その後カップリング反応を行うことによって塩基性基を有するアゾ系顔料誘導体を製造することもできる。
【００３９】
また、本発明の塩基性基を有するトリアジン誘導体は、種々の合成経路で合成することができる。例えば、塩化シアヌルを出発原料とし、塩化シアヌルの少なくとも１つの塩素に一般式（１）〜（４）で表される置換基を形成するアミン成分、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンまたはＮ−メチルピペラジン等を反応させ、次いで塩化シアヌルの残りの塩素と種々のアミンまたはアルコール等を反応させることによって得られる。
【００４０】
一般式（１）〜（４）で表される置換基を形成するために使用されるアミン成分としては、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、Ｎ，Ｎ−エチルイソプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−エチルプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルブチルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルイソブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ブチルエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ｓｅｃ−ブチルプロピルアミン、ジブチルアミン、ジーｓｅｃ−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、Ｎ，Ｎ−イソブチル−ｓｅｃ−ブチルアミン、ジアミルアミン、ジイソアミルアミン、ジヘキシルアミン、ジ（２−エチルへキシル）アミン、ジオクチルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルオクタデシルアミン、ジデシルアミン、ジアリルアミン、Ｎ，Ｎ−エチル−１，２−ジメチルプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルヘキシルアミン、ジオレイルアミン、ジステアリルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノアミルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノペンチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソブチルアミノペンチルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルーラウリルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−エチルーヘキシルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジステアリルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジオレイルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジステアリルアミノブチルアミン、ピペリジン、２−ピペコリン、３−ピペコリン、４−ピペコリン、２，４−ルペチジン、２，６−ルペチジン、３，５−ルペチジン、３−ピペリジンメタノール、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、イソニペコチン酸メチル、イソニペコチン酸エチル、２−ピペリジンエタノール、ピロリジン、３−ヒドロキシピロリジン、Ｎ−アミノエチルピペリジン、Ｎ−アミノエチル−４−ピペコリン、Ｎ−アミノエチルモルホリン、Ｎ−アミノプロピルピペリジン、Ｎ−アミノプロピル−２−ピペコリン、Ｎ−アミノプロピル−４−ピペコリン、Ｎ−アミノプロピルモルホリン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ−ブチルピペラジン、Ｎ−メチルホモピペラジン、１−シクロペンチルピペラジン、１−アミノ−４−メチルピペラジン、１−シクロペンチルピペラジン等が挙げられる。
上記特定の塩基性基を有する誘導体の含有量は、顔料を基準として、好ましくは０．００１〜４０重量％、さらに好ましくは１〜２５重量％である。
【００４１】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、顔料を充分に顔料担体中に分散させ、ガラス基板等の透明基板上に乾燥膜厚が０．２〜５μｍとなるように塗布してフィルタセグメントを形成することを容易にするために、溶剤を含有することができる。
溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。溶剤は、顔料の合計１００重量部に対して８００〜４０００重量部の量で用いることができる。
【００４２】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有することができる。
貯蔵安定剤としては、例えばベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの４級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、ｔ−ブチルピロカテコール、テトラエチルホスフィン、テトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。
【００４３】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、５μｍ以上の粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子、さらに好ましくは０．５μｍ以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、顔料を１．５〜２０重量％の割合で含有することが好ましい。また、本発明のカラーフィルタにおいては、その最終フィルタセグメント中に、顔料は、好ましくは１０〜４０重量％、より好ましくは３５〜４４重量％の割合で含有され、その残部は、顔料担体により提供される樹脂質バインダーから実質的になる。
【００４４】
本発明のカラーフィルタは、少なくとも１つの赤色フィルタセグメントを具備してなる。ここで、少なくとも１つの赤色フィルタセグメントは、本発明のカラーフィルタ用着色組成物を用いて形成される。
すなわち、本発明のカラーフィルタは、赤色フィルタセグメントのみからなるカラーフィルタとしても良く、また、カラー液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの場合には、赤色フィルタセグメントに加えて、少なくとも１つの緑色フィルタセグメント、および少なくとも１つの青色フィルタセグメントを具備することであっても構わない。
【００４５】
青色フィルタセグメントは、公知の青色着色組成物を用いて形成される。青色着色組成物は、例えばＣ．Ｉ．ピグメントブルー １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を含むことができる。青色着色組成物には、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等の紫色顔料を併用することができる。
【００４６】
また、緑色フィルタセグメントは、公知の緑色着色組成物を用いて形成される。緑色着色組成物は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン ７、１０、３６、３７等の緑色顔料を用いて得られる組成物である。緑色着色組成物にはＣ．Ｉ．Ｃ．Ｉ．ピグメントエロー １、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９８、１９９、２１３、２１４等の黄色顔料を併用することができる。
【００４７】
また、デジタルカメラ、ビデオカメラ、コピー、スキャナーなどの撮像素子上に装着、もしくは形成されるカラーフィルタの場合には、前述した、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色のフィルタセグメントの組み合わせの他に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）などの補色系の色フィルタセグメントや透明なフィルタセグメントあるいは特定の波長光を透過するフィルタセグメントと、本発明に係わる赤色フィルタセグメントとを組み合わせることであっても構わない。本発明に係わる赤色フィルタセグメントと他のフィルタセグメントとの組み合わせは、カラーフィルタの用途に応じて適宜選択して構わない。
【００４８】
本発明のカラーフィルタは、印刷法またはフォトリソグラフィー法により、本発明の着色組成物を用いて透明基板上に各色のフィルタセグメントを形成することにより製造することができる。
透明基板としては、ガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。
また、本発明のカラーフィルタは、固体撮像素子上に形成することであっても構わない。
【００４９】
印刷法による各色フィルタセグメントの形成は、上記各種の印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。
【００５０】
フォトリソグラフィー法により各色フィルタセグメントを形成する場合は、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストとして調製した着色組成物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が０．２〜５μｍとなるように塗布する。必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬するかもしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去して所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルタを製造することができる。さらに、着色レジストの重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。フォトリソグラフィー法によれば、上記印刷法より精度の高いカラーフィルタが製造できる。
【００５１】
現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジストを塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
【００５２】
本発明のカラーフィルタは、上記方法の他に電着法、転写法などにより製造することができるが、本発明の着色組成物は、いずれの方法にも用いることができる。なお、電着法は、透明基板上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色フィルタセグメントを透明導電膜の上に電着形成することでカラーフィルタを製造する方法である。また、転写法は剥離性の転写ベースシートの表面に、あらかじめカラーフィルタ層を形成しておき、このカラーフィルタ層を所望の透明基板に転写させる方法である。
【実施例】
【００５３】
以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。
まず、実施例および比較例に用いたアクリル樹脂溶液の製造例、顔料のソルトミリング処理例および顔料分散体の製造例について説明する。
【００５４】
（アクリル樹脂溶液の調製）
反応容器にシクロヘキサノン８００部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら１００℃に加熱して、同温度で、スチレン６０．０部、メタクリル酸６０．０部、メチルメタクリレート６５．０部、ブチルメタクリレート６５．０部およびアゾビスイソブチロニトリル１０．０部の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。
滴下後さらに１００℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル２．０部をシクロヘキサノン５０部で溶解させたものを添加し、さらに１００℃で１時間反応を続けて、重量平均分子量が約４００００のアクリル樹脂の溶液を得た。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液を調製した。
【００５５】
（黄色ソルトミリング処理顔料製造例）
黄色顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントエロー １３９、ＢＡＳＦ社製「パリオトールエローＤ１８１９」）２５０ｇ、塩化ナトリウム７００ｇ、マレイン酸樹脂（荒川化学社製「マルキードNo.０２」、酸価：１００）１０７ｇおよびポリエチレングリコール３００ｇ（東京化成社製）１６０ｇをステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所社製）に仕込み、３時間混練した。次にこの混合物を約３リットルの温水に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及び溶剤を除き、６０℃の熱風オーブンで約２４時間乾燥して「Ｐ．Ｙ．１３９ソルトミリング処理顔料」を得た。
【００５６】
（緑色フィルタセグメントの製造例）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μmのフィルタで濾過し、緑色顔料分散体αを作製した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６ ８．０部
（東洋インキ製造社製「ＣＦ−Ｇ−６ＹＫ」）
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部
【００５７】
また、下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μmのフィルタで濾過し、緑色顔料分散体βを作製した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７ ８．０部
（大日本インキ化学工業社製「ファストゲングリーンＳ」）
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部
【００５８】
更に、下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μmのフィルタで濾過し、黄色顔料分散体αを作製した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントエロー１５０（ランクセス社製「Ｅ４ＧＮ」） ８．０部
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部
【００５９】
上記の例で得られたアクリル樹脂、顔料分散体などを用いて、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．６μmのフィルタで濾過して、緑色レジスト材を得た。
黄色顔料分散体α ８．０部
下記の黄色顔料分散体β １２．０部
緑色顔料分散体α １５．０部
緑色顔料分散体β ２５．０部
アクリル樹脂溶液 ２０．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート ３．０部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光重合開始剤 １．８部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー９０７」）
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）０．２部
シクロヘキサノン １５．０部
上記より得られた緑色レジストをスピンコーターでガラス基板に塗布し、乾燥、露光後、現像し、再度乾燥して膜厚０．８μｍの緑色塗膜（緑色フィルタセグメント）を作製した。
【００６０】
（赤色顔料分散体αの製造例）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μmのフィルタで濾過し、赤色顔料分散体αを作製した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４ ８．０部
（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製「クロモフタールレッドＢ−ＣＦ」）
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部
【００６１】
（黄色顔料分散体β製造例）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μmのフィルタで濾過し、黄色顔料分散体βを作製した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントエロー１３９ソルトミリング処理顔料 ８．０部
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部
【００６２】
（赤色ソルトミリング処理顔料製造例）
上記の黄色ソルトミリング処理顔料製造例のパリオトールエローＤ１８１９の代わりにＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７（東洋インキ製造社製「リオノールレッド ２Ｂ ＦＧ３３００」）を用いて、ソルトミリング処理顔料の製造例と同様の方法で「ピグメントレッド１７７ソルトミリング処理顔料」を作製した。
（赤色顔料分散体βの製造例）
得られた「Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７ソルトミリング処理顔料」を用い、下記の組成で混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μｍのフィルタで濾過し、赤色顔料分散体βを作製した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７ソルトミリング処理顔料 ８．０部
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部
【００６３】
［実施例１］
上記の例で得られたアクリル樹脂、顔料分散体などを用いて、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．６μｍのフィルタで濾過して、赤色レジスト材を得た。
黄色顔料分散体β ２１．０部
赤色顔料分散体β １２．０部
赤色顔料分散体α ２７．０部
アクリル樹脂溶液 ２０．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート ３．０部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光重合開始剤 １．８部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー９０７」）
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）０．２部
シクロヘキサノン １５．０部
【００６４】
［実施例２〜５、比較例１］
表１記載のように実施例１の各種分散体の比率を以下の内容に変えた以外は実施例１と同じ方法で攪拌混合及びろ過を行い、赤色レジストを得た。
【表１】
［比較例２］
赤色顔料分散体βの製造に使用される顔料をＣ．Ｉ．ピグメントレッド １６８（クラリアント社製Ｃｏｌａｎｙｌ Ｓｃａｒｌｅｔ ＧＯ ２００）
に変えた以外は実施例２と同じ方法で攪拌混合及びろ過を行い、赤色レジストを得た。
［比較例３］
赤色顔料分散体βの製造に使用される顔料をＣ．Ｉ．ピグメントレッド ２２４（サンケミカル社製「ペリレンレッド２２４ Ｒ６４２０」）に変えた以外は実施例３と同じ方法で攪拌混合及びろ過を行い、赤色レジストを得た。
【００６５】
実施例１〜３及び比較例１〜３で作製されるカラーレジストの顔料比を表２に示す。
【表２】
【００６６】
［実施例１］により得られた赤色レジストをスピンコーターでガラス基板に塗布し、乾燥、露光後、現像し、再度乾燥して膜厚０．８μｍ、最終フィルタセグメント中に５４．７％の顔料濃度を持つ本発明の赤色塗膜（赤色フィルタセグメント）を得た。得られた赤色塗膜の透過率を顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて、分光透過率の測定したところ、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域において透過率は５％以下であり、５０％透過波長は５８７ｎｍ、６００ｎｍにおける透過率７９．５％となった。また、Ｇｒｅｅｎ分光とのクロスポイントの透過率が４２％付近となり、目標を満たす赤色カラーフィルタを得ることができた。
同様の方法を用いて、［実施例２〜５］、［比較例１〜３］のカラーフィルタを作成し、透過率を測定した。［実施例１〜５］及び［比較例１〜３］の分光透過率の測定結果を図１、図２及び表３に示した。
【００６７】
【表３】
［実施例１］〜［実施例５］で得られたカラーフィルタは本発明の分光特性を満たしている。
【００６８】
［比較例１］で得られたカラーフィルタは、分光特性が不十分であり、また顔料比が不適当だったために１．５μｍ以上の膜厚が必要となってしまった。［比較例２］及び［比較例３］で得られたカラーフィルタは何れも着色力の弱い顔料を用いたので目標の分光特性を得るために１．５μｍ以上の膜厚が必要となってしまった。
以上のことから明らかなように、本発明のカラーフィルタ用赤色塗膜（赤色フィルタセグメント）の膜厚は比較例のカラーフィルタと比較して大幅に低減しており、本発明によって色分離の良い分光透過率を有するカラーフィルタが得られたことか判る。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、赤色カラーフィルタにＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７と、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含有したカラーフィルタを使用することで、カラー液晶表示装置、カラー撮像素子等に用いられる高い色再現性を有する、優れた色分解用カラーフィルタに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、実施例１〜５および比較例１〜３で得られた赤色レジストを用いて作成された赤色塗膜の分光スペクトルである。
【図２】図２は、図１の分光スペクトルの拡大図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶ディスプレイやデジタルカメラ、ビデオカメラ、コピー、スキャナーなどの撮像素子上に装着、もしくは形成されるカラーフィルタ、カラーフィルタの形成に用いる着色組成物、及び赤色塗膜にする。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶ディスプレイやデジタルカメラ、ビデオカメラ、コピー、スキャナーなどの撮像素子に装着、もしくは形成されるカラーフィルタは、一般的にガラスや固体撮像素子上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色やシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の補色などの色を微細パタ−ンとして設けることにより製造されている。
カラーフィルタの製造方法には、色材に染料を使った染色法、染料分散法や、色材に顔料を使った顔料分散法、印刷法、電着法などがある。このうち染色法、あるいは染色分散法は色素が染料であることから、耐熱性や耐光性にやや劣る欠点がある。よってカラーフィルタの色材としては耐熱性や耐光性に優れる顔料が用いられ、製造方法としては形成方法の精度や安定性から顔料分散法を用いる場合が多い。
【０００３】
顔料分散法は、透明樹脂中に色素である顔料粒子を分散させたものに感光剤や添加剤などを混合・調合することによってカラーレジスト化し、このカラーレジストを基板上にスピンコーターなどの塗布装置により塗膜形成し、アライナーやステッパー等によりマスクを介して選択的に露光を行い、アルカリ現像、熱硬化処理をすることによりパターニングし、この操作を繰り返すことによってカラーフィルタを作製する方法である。
【０００４】
要求される色特性を得るためには、２種類以上の顔料を用いて、調色することが一般的である。そして、赤色フィルタについては主顔料にＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、２０８、２２４、２５４等が用いられている（例えば、特許文献１〜４参照）。しかしながら特に主顔料にＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４を用いた場合５７０ｎｍ〜５９０ｎｍ波長の吸収帯から透過帯へ移行する立ち上がり特性は良好であるが、５２０ｎｍ〜５４０ｎｍ波長領域に好ましくない透過ピークがある。またＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、２２４については、５０％透過率の波長がやや長波長側にシフトしていることと、立ち上がり特性が緩く、また６００ｎｍ〜６３０ｎｍにおけるピーク透過率が低くなる欠点がある。そのため、これらの赤色顔料を単独で用いた場合、色純度に問題があった。
【特許文献１】特開平９−３２５２０９号公報
【特許文献２】特開平１０−１３０５４７号公報
【特許文献３】特開２０００−８９０２５号公報
【特許文献４】特開２００１−５１１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明は、上記の状況に鑑みてなされたもので、赤色カラーフィルタの優れた色分解性及び高透過率化を解決することを課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一の態様は、赤色顔料及び黄色顔料を含むカラーフィルタ用着色組成物を用いて膜厚０．５〜１．５μmの塗膜を形成したとき、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が１０％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が７５％以上となることを特徴とする前記カラーフィルタ用着色組成物である。
さらに、膜厚０．５〜１．５μmの塗膜を形成したとき、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が５％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が８０％以上となることを特徴とする前記のカラーフィルタ用着色組成物が好ましい。
【０００７】
また、赤色顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４及びＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７を含有し、さらに黄色顔料として少なくともＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含有し、顔料全量を重量比で１００としたときにＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４の顔料比が３０〜５５％、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７の顔料比が５〜３０％、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の顔料比が２５〜４０％であることを特徴とする前記のカラーフィルタ用着色組成物が好ましい。
また、カラーフィルタ用着色組成物の顔料濃度が、１．５〜２０重量％であることを特徴とする前記のカラーフィルタ用着色組成物が好ましい。
【０００８】
本発明の第二の態様は、膜厚０．５〜１．５μmのカラーフィルタ用赤色塗膜であって、該赤色塗膜の分光透過率特性として、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が５％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が８０％以上であることを特徴とするカラーフィルタ用赤色塗膜である。
【０００９】
本発明の第三の態様は、少なくとも１つの赤色フィルタセグメント具備するカラーフィルタであって、前記の赤色フィルタセグメントが、上記の第一の態様であるカラーフィルタ用着色組成物から形成されていて、かつ、形成された赤色フィルタセグメント中に赤色顔料が３５〜５５重量％で含まれることを特徴とするカラーフィルタである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、赤色顔料として、少なくともＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７と、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含有しているため、該着色組成物を用いて赤色塗膜またはカラーフィルタを形成すると、Ｇｒｅｅｎ分光とのクロスポイントでの透過率が４０〜６０％を取ることができる。そのため、色分離が良い。
また、カラーフィルタ用着色組成物には顔料が、１．５〜２０重量％の割合で含有されており、カラーフィルタの最終フィルタセグメント中においても顔料濃度が３５〜５５％であるため、本発明のカラーフィルタは良好に薄膜化される。そのため、本発明のカラーフィルタにおいて、光の入射角が広がり、感度も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、好ましい実施の形態を挙げて本発明のカラーフィルタ用着色組成物について詳細に説明する。また、本発明のカラーフィルタの製造方法は特に限定されるものではない。顔料分散法、印刷法、電着法等が適用できるが、ここでは一般的に多く用いられる顔料分散法を用いた場合について具体的に説明する。
【００１２】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、赤色顔料と黄色顔料を含む。特に、赤色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７と、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含むことが好ましい。
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４は５２０ｎｍ〜５４０ｎｍ波長領域に好ましくない透過ピークがあるが、そのＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４にＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７と、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９にて調色することでＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４の特性である、５７０ｎｍ〜５９０ｎｍ波長の吸収帯から透過帯へ移行する立ち上がり特性を保持したまま、５２０ｎｍ〜５４０ｎｍ波長領域の好ましくない透過ピークを抑えることができるからである。
【００１３】
そして、本発明のカラーフィルタ用着色組成物を用いて膜厚０．５〜１．５μｍの赤色塗膜または該塗膜を用いたカラーフィルタを形成したとき、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が１０％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が７５％以上である優れた色分離性及び高透過率を併せ持つ赤色カラーフィルタを提供できる。
【００１４】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物を用いた赤色塗膜及びカラーフィルタの更に好ましい態様としては、カラーフィルタ用着色組成物を用いて膜厚０．５〜１．５μｍの赤色塗膜または該塗膜を用いたカラーフィルタを形成したとき、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が５％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が８０％以上であることができる。
【００１５】
つまり、本発明のカラーフィルタ用着色組成物において、前述した調色手段を用いれば、いかなる顔料担体を用いても良く、該着色組成物を用いて膜厚０．５〜１．５μｍの赤色塗膜またはカラーフィルタを形成すると、前記の分光特性を達成できる。なお、赤色塗膜とは、本発明のカラーフィルタ用着色組成物を基材に塗工・塗布したものをいい、公知の塗工・塗布手段により得ることができる。当然に、本発明の赤色塗膜は赤色フィルタセグメントまたはカラーフィルタに流用することができる。また、赤色フィルタセグメントのみからなるカラーフィルタを形成することもできる。
【００１６】
また、カラーフィルタ用着色組成物に含まれる顔料種の顔料比（重量％）は、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４が１〜９０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７が１〜５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９が１〜５０であるのが好ましく、更に好ましくはＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４の顔料比が３０〜５５％、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７の顔料比が５〜３０％、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の顔料比が２５〜４０％であることが好ましい。
【００１７】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物により構成される顔料担体を含むことが好ましい。顔料を良好に分散させるためである。透明樹脂は、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および活性エネルギー線硬化性樹脂が含まれ、その前駆体には、活性エネルギー線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれ、これらを単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【００１８】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン（HDPE、LDPE）、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
【００１９】
活性エネルギー線硬化性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。
【００２０】
モノマー、オリゴマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、β−カルボキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、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、１, ６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられ、これらを単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。
【００２１】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、紫外線照射による硬化のために、光重合開始剤等を含むことができる。光重合開始剤を使用する際の配合量は、顔料の合計１００重量部に対して５〜２００重量部であることが好ましく、光硬化性、現像性の観点から１０〜１５０重量部であることがより好ましい。
【００２２】
光重合開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン等のアセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサンソン、２−クロルチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系光重合開始剤、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤等が用いられる。
【００２３】
上記光重合開始剤は、単独あるいは２種以上混合して用いるが、増感剤として、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物を併用することもできる。
増感剤を使用する際の配合量は、着色組成物中に含まれる光重合開始剤１００重量部に対して３〜６０重量部であることが好ましく、光硬化性、現像性の観点から５〜５０重量部であることがより好ましい。
【００２４】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストの形態で調整されることができる。着色レジストは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または感光性樹脂とモノマーを含む顔料担体中に顔料を分散させたものであり、顔料または２種以上の顔料からなる顔料組成物を、必要に応じて光重合開始剤と共に、顔料担体中に、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、アトライター等の各種分散手段を用いて微細に分散して製造することができる。また、本発明の着色組成物は、数種類の顔料を別々に顔料担体に分散したものを混合して製造することもできる。
顔料を顔料担体中に分散する際には、適宜、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤等の分散助剤を用いることができる。分散助剤は、顔料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて顔料を顔料担体中に分散してなる着色組成物を用いた場合には、透明性に優れたカラーフィルタが得られる。
【００２５】
樹脂型顔料分散剤は、顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、顔料担体と相溶性のある部位とを有し、顔料に吸着して顔料の顔料担体への分散を安定化する働きをするものである。樹脂型顔料分散剤として具体的には、ポリウレタン、ポリアクリレートなどのポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸（部分）アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩などの油性分散剤、（メタ）アクリル酸−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステル系等が用いられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００２６】
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、ステアリン酸ナトリウム、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００２７】
また、本発明のカラーフィルタ用顔料組成物は、下記式（１）の塩基性基、式（２）の塩基性基、式（３）の塩基性基および式（４）の塩基性基から選ばれる少なくとも1つの塩基性基（以下、「特定の塩基性基」ということがある）を有する、顔料誘導体、アントラキノン誘導体、トリアジン誘導体またはアクリドン誘導体から選ばれる少なくとも一種の誘導体を含有することが好ましい。
【００２８】
【化１】
【００２９】
【化２】
【００３０】
【化３】
【００３１】
【化４】
【００３２】
上記式（１）〜（４）において、Ｘは、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−ＣＨ２ＮＨＣＯＣＨ２−、−ＣＨ２−または直接結合を表す。
ｎは、１〜１０の整数を表し、好ましくは１〜３の整数である。
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、炭素数１〜３６の置換されていてもよいアルキル基、炭素数２〜３６の置換されていてもよいアルケニル基もしくは置換されていてもよいフェニル基を表すか、またはＲ１とＲ２とが結合して更なる窒素、酸素または硫黄原子を含む置換されていてもよい複素環を形成する。Ｒ１およびＲ２は、好ましくは、１〜５個の炭素原子を有する非置換もしくは置換アルキル基である。
Ｒ３は、炭素数１〜３６の置換されていてもよいアルキル基、炭素数２〜３６の置換されていてもよいアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。Ｒ３は、好ましくは、１〜４個の炭素原子を有する非置換もしくは置換アルキル基である。
【００３３】
Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜３６の置換されていてもよいアルキル基、炭素数２〜３６の置換されていてもよいアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７は、好ましくは、１〜４個の炭素原子を有する非置換もしくは置換アルキル基である。
Ｙは、−ＮＲ８−Ｚ−ＮＲ９−または直接結合を表す。
Ｒ８およびＲ９は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜３６の置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよい炭素数２〜３６のアルケニル基または置換されていてもよいフェニル基を表す。Ｒ８およびＲ９は、好ましくは、それぞれ、水素原子である。
【００３４】
Ｚは、炭素数１〜３６の置換されていてもよいアルキレン基、炭素数２〜３６の置換されていてもよいアルケニレン基、または置換されていてもよいフェニレン基を表す。Ｚは、好ましくは、非置換もしくは置換フェニレン基である。
Ｐは、下記式（５）で示される置換基または下記式（６）で示される置換基を表す。下記式（５）および（６）において、Ｒ１〜Ｒ７、およびｎは、上に定義したとおりである。
Ｑは、水酸基、アルコキシル基、下記式（５）で示される置換基または下記式（６）で示される置換基を表す。Ｑは、好ましくは、下記式（５）で示される置換基である。
【００３５】
【化５】
【００３６】
【化６】
【００３７】
塩基性基を有する顔料誘導体を構成する有機色素としては、例えば、ジケトピロロピロール系色素、アゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系色素、フタロシアニン系色素、ジアミノジアントラキノン、アントラピリミジン、フラバントロン、アントアントロン、インダントロン、ピラントロン、ビオラントロン等のアントラキノン系色素、キナクリドン系色素、ジオキサジン系色素、ペリノン系色素、ペリレン系色素、チオインジゴ系色素、イソインドリノン系色素、キノフタロン系色素、スレン系色素、金属錯体系色素が挙げられる。また、先に例示した有機顔料でもよい。
【００３８】
塩基性基を有する顔料誘導体は、種々の合成経路で合成することができる。例えば、有機色素に、下記式（７）〜（１０）で表される置換基を導入した後、該置換基と反応して一般式（１）〜（４）で表される置換基を形成するアミン成分、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ−メチルピペラジン、ジエチルアミンまたは４−［４−ヒドロキシ−６−［３−（ジブチルアミノ）プロピルアミノ］−１，３，５−トリアジン−２−イルアミノ］アニリン等を反応させることによって得られる。
式（７） −ＳＯ2Ｃｌ
式（８） −ＣＯＣｌ
式（９） −ＣＨ2ＮＨＣＯＣＨ2Ｃｌ
式（１０） −ＣＨ2Ｃｌ
有機色素がアゾ系色素である場合は、一般式（１）〜（４）で表される置換基をあらかじめジアゾ成分またはカップリング成分に導入し、その後カップリング反応を行うことによって塩基性基を有するアゾ系顔料誘導体を製造することもできる。
【００３９】
また、本発明の塩基性基を有するトリアジン誘導体は、種々の合成経路で合成することができる。例えば、塩化シアヌルを出発原料とし、塩化シアヌルの少なくとも１つの塩素に一般式（１）〜（４）で表される置換基を形成するアミン成分、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミンまたはＮ−メチルピペラジン等を反応させ、次いで塩化シアヌルの残りの塩素と種々のアミンまたはアルコール等を反応させることによって得られる。
【００４０】
一般式（１）〜（４）で表される置換基を形成するために使用されるアミン成分としては、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、Ｎ，Ｎ−エチルイソプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−エチルプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルブチルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルイソブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ブチルエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ｓｅｃ−ブチルプロピルアミン、ジブチルアミン、ジーｓｅｃ−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、Ｎ，Ｎ−イソブチル−ｓｅｃ−ブチルアミン、ジアミルアミン、ジイソアミルアミン、ジヘキシルアミン、ジ（２−エチルへキシル）アミン、ジオクチルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルオクタデシルアミン、ジデシルアミン、ジアリルアミン、Ｎ，Ｎ−エチル−１，２−ジメチルプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルヘキシルアミン、ジオレイルアミン、ジステアリルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノアミルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノペンチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソブチルアミノペンチルアミン、Ｎ，Ｎ−メチルーラウリルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−エチルーヘキシルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジステアリルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジオレイルアミノエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジステアリルアミノブチルアミン、ピペリジン、２−ピペコリン、３−ピペコリン、４−ピペコリン、２，４−ルペチジン、２，６−ルペチジン、３，５−ルペチジン、３−ピペリジンメタノール、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、イソニペコチン酸メチル、イソニペコチン酸エチル、２−ピペリジンエタノール、ピロリジン、３−ヒドロキシピロリジン、Ｎ−アミノエチルピペリジン、Ｎ−アミノエチル−４−ピペコリン、Ｎ−アミノエチルモルホリン、Ｎ−アミノプロピルピペリジン、Ｎ−アミノプロピル−２−ピペコリン、Ｎ−アミノプロピル−４−ピペコリン、Ｎ−アミノプロピルモルホリン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ−ブチルピペラジン、Ｎ−メチルホモピペラジン、１−シクロペンチルピペラジン、１−アミノ−４−メチルピペラジン、１−シクロペンチルピペラジン等が挙げられる。
上記特定の塩基性基を有する誘導体の含有量は、顔料を基準として、好ましくは０．００１〜４０重量％、さらに好ましくは１〜２５重量％である。
【００４１】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、顔料を充分に顔料担体中に分散させ、ガラス基板等の透明基板上に乾燥膜厚が０．２〜５μｍとなるように塗布してフィルタセグメントを形成することを容易にするために、溶剤を含有することができる。
溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。溶剤は、顔料の合計１００重量部に対して８００〜４０００重量部の量で用いることができる。
【００４２】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有することができる。
貯蔵安定剤としては、例えばベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの４級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、ｔ−ブチルピロカテコール、テトラエチルホスフィン、テトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。
【００４３】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、５μｍ以上の粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子、さらに好ましくは０．５μｍ以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、顔料を１．５〜２０重量％の割合で含有することが好ましい。また、本発明のカラーフィルタにおいては、その最終フィルタセグメント中に、顔料は、好ましくは１０〜４０重量％、より好ましくは３５〜４４重量％の割合で含有され、その残部は、顔料担体により提供される樹脂質バインダーから実質的になる。
【００４４】
本発明のカラーフィルタは、少なくとも１つの赤色フィルタセグメントを具備してなる。ここで、少なくとも１つの赤色フィルタセグメントは、本発明のカラーフィルタ用着色組成物を用いて形成される。
すなわち、本発明のカラーフィルタは、赤色フィルタセグメントのみからなるカラーフィルタとしても良く、また、カラー液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの場合には、赤色フィルタセグメントに加えて、少なくとも１つの緑色フィルタセグメント、および少なくとも１つの青色フィルタセグメントを具備することであっても構わない。
【００４５】
青色フィルタセグメントは、公知の青色着色組成物を用いて形成される。青色着色組成物は、例えばＣ．Ｉ．ピグメントブルー １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を含むことができる。青色着色組成物には、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等の紫色顔料を併用することができる。
【００４６】
また、緑色フィルタセグメントは、公知の緑色着色組成物を用いて形成される。緑色着色組成物は、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン ７、１０、３６、３７等の緑色顔料を用いて得られる組成物である。緑色着色組成物にはＣ．Ｉ．Ｃ．Ｉ．ピグメントエロー １、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９８、１９９、２１３、２１４等の黄色顔料を併用することができる。
【００４７】
また、デジタルカメラ、ビデオカメラ、コピー、スキャナーなどの撮像素子上に装着、もしくは形成されるカラーフィルタの場合には、前述した、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色のフィルタセグメントの組み合わせの他に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）などの補色系の色フィルタセグメントや透明なフィルタセグメントあるいは特定の波長光を透過するフィルタセグメントと、本発明に係わる赤色フィルタセグメントとを組み合わせることであっても構わない。本発明に係わる赤色フィルタセグメントと他のフィルタセグメントとの組み合わせは、カラーフィルタの用途に応じて適宜選択して構わない。
【００４８】
本発明のカラーフィルタは、印刷法またはフォトリソグラフィー法により、本発明の着色組成物を用いて透明基板上に各色のフィルタセグメントを形成することにより製造することができる。
透明基板としては、ガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。
また、本発明のカラーフィルタは、固体撮像素子上に形成することであっても構わない。
【００４９】
印刷法による各色フィルタセグメントの形成は、上記各種の印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。
【００５０】
フォトリソグラフィー法により各色フィルタセグメントを形成する場合は、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストとして調製した着色組成物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が０．２〜５μｍとなるように塗布する。必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬するかもしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去して所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルタを製造することができる。さらに、着色レジストの重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。フォトリソグラフィー法によれば、上記印刷法より精度の高いカラーフィルタが製造できる。
【００５１】
現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジストを塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
【００５２】
本発明のカラーフィルタは、上記方法の他に電着法、転写法などにより製造することができるが、本発明の着色組成物は、いずれの方法にも用いることができる。なお、電着法は、透明基板上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色フィルタセグメントを透明導電膜の上に電着形成することでカラーフィルタを製造する方法である。また、転写法は剥離性の転写ベースシートの表面に、あらかじめカラーフィルタ層を形成しておき、このカラーフィルタ層を所望の透明基板に転写させる方法である。
【実施例】
【００５３】
以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。
まず、実施例および比較例に用いたアクリル樹脂溶液の製造例、顔料のソルトミリング処理例および顔料分散体の製造例について説明する。
【００５４】
（アクリル樹脂溶液の調製）
反応容器にシクロヘキサノン８００部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら１００℃に加熱して、同温度で、スチレン６０．０部、メタクリル酸６０．０部、メチルメタクリレート６５．０部、ブチルメタクリレート６５．０部およびアゾビスイソブチロニトリル１０．０部の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。
滴下後さらに１００℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル２．０部をシクロヘキサノン５０部で溶解させたものを添加し、さらに１００℃で１時間反応を続けて、重量平均分子量が約４００００のアクリル樹脂の溶液を得た。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液を調製した。
【００５５】
（黄色ソルトミリング処理顔料製造例）
黄色顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントエロー １３９、ＢＡＳＦ社製「パリオトールエローＤ１８１９」）２５０ｇ、塩化ナトリウム７００ｇ、マレイン酸樹脂（荒川化学社製「マルキードNo.０２」、酸価：１００）１０７ｇおよびポリエチレングリコール３００ｇ（東京化成社製）１６０ｇをステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所社製）に仕込み、３時間混練した。次にこの混合物を約３リットルの温水に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及び溶剤を除き、６０℃の熱風オーブンで約２４時間乾燥して「Ｐ．Ｙ．１３９ソルトミリング処理顔料」を得た。
【００５６】
（緑色フィルタセグメントの製造例）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μmのフィルタで濾過し、緑色顔料分散体αを作製した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６ ８．０部
（東洋インキ製造社製「ＣＦ−Ｇ−６ＹＫ」）
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部
【００５７】
また、下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μmのフィルタで濾過し、緑色顔料分散体βを作製した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７ ８．０部
（大日本インキ化学工業社製「ファストゲングリーンＳ」）
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部
【００５８】
更に、下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μmのフィルタで濾過し、黄色顔料分散体αを作製した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントエロー１５０（ランクセス社製「Ｅ４ＧＮ」） ８．０部
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部
【００５９】
上記の例で得られたアクリル樹脂、顔料分散体などを用いて、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．６μmのフィルタで濾過して、緑色レジスト材を得た。
黄色顔料分散体α ８．０部
下記の黄色顔料分散体β １２．０部
緑色顔料分散体α １５．０部
緑色顔料分散体β ２５．０部
アクリル樹脂溶液 ２０．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート ３．０部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光重合開始剤 １．８部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー９０７」）
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）０．２部
シクロヘキサノン １５．０部
上記より得られた緑色レジストをスピンコーターでガラス基板に塗布し、乾燥、露光後、現像し、再度乾燥して膜厚０．８μｍの緑色塗膜（緑色フィルタセグメント）を作製した。
【００６０】
（赤色顔料分散体αの製造例）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μmのフィルタで濾過し、赤色顔料分散体αを作製した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４ ８．０部
（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製「クロモフタールレッドＢ−ＣＦ」）
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部
【００６１】
（黄色顔料分散体β製造例）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μmのフィルタで濾過し、黄色顔料分散体βを作製した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントエロー１３９ソルトミリング処理顔料 ８．０部
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部
【００６２】
（赤色ソルトミリング処理顔料製造例）
上記の黄色ソルトミリング処理顔料製造例のパリオトールエローＤ１８１９の代わりにＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７（東洋インキ製造社製「リオノールレッド ２Ｂ ＦＧ３３００」）を用いて、ソルトミリング処理顔料の製造例と同様の方法で「ピグメントレッド１７７ソルトミリング処理顔料」を作製した。
（赤色顔料分散体βの製造例）
得られた「Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７ソルトミリング処理顔料」を用い、下記の組成で混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μｍのフィルタで濾過し、赤色顔料分散体βを作製した。
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７ソルトミリング処理顔料 ８．０部
分散剤（ゼネカ社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
シクロヘキサノン ４８．０部
【００６３】
［実施例１］
上記の例で得られたアクリル樹脂、顔料分散体などを用いて、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．６μｍのフィルタで濾過して、赤色レジスト材を得た。
黄色顔料分散体β ２１．０部
赤色顔料分散体β １２．０部
赤色顔料分散体α ２７．０部
アクリル樹脂溶液 ２０．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート ３．０部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光重合開始剤 １．８部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー９０７」）
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）０．２部
シクロヘキサノン １５．０部
【００６４】
［実施例２〜５、比較例１］
表１記載のように実施例１の各種分散体の比率を以下の内容に変えた以外は実施例１と同じ方法で攪拌混合及びろ過を行い、赤色レジストを得た。
【表１】
［比較例２］
赤色顔料分散体βの製造に使用される顔料をＣ．Ｉ．ピグメントレッド １６８（クラリアント社製Ｃｏｌａｎｙｌ Ｓｃａｒｌｅｔ ＧＯ ２００）
に変えた以外は実施例２と同じ方法で攪拌混合及びろ過を行い、赤色レジストを得た。
［比較例３］
赤色顔料分散体βの製造に使用される顔料をＣ．Ｉ．ピグメントレッド ２２４（サンケミカル社製「ペリレンレッド２２４ Ｒ６４２０」）に変えた以外は実施例３と同じ方法で攪拌混合及びろ過を行い、赤色レジストを得た。
【００６５】
実施例１〜３及び比較例１〜３で作製されるカラーレジストの顔料比を表２に示す。
【表２】
【００６６】
［実施例１］により得られた赤色レジストをスピンコーターでガラス基板に塗布し、乾燥、露光後、現像し、再度乾燥して膜厚０．８μｍ、最終フィルタセグメント中に５４．７％の顔料濃度を持つ本発明の赤色塗膜（赤色フィルタセグメント）を得た。得られた赤色塗膜の透過率を顕微分光光度計（オリンパス光学社製「ＯＳＰ−ＳＰ１００」）を用いて、分光透過率の測定したところ、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域において透過率は５％以下であり、５０％透過波長は５８７ｎｍ、６００ｎｍにおける透過率７９．５％となった。また、Ｇｒｅｅｎ分光とのクロスポイントの透過率が４２％付近となり、目標を満たす赤色カラーフィルタを得ることができた。
同様の方法を用いて、［実施例２〜５］、［比較例１〜３］のカラーフィルタを作成し、透過率を測定した。［実施例１〜５］及び［比較例１〜３］の分光透過率の測定結果を図１、図２及び表３に示した。
【００６７】
【表３】
［実施例１］〜［実施例５］で得られたカラーフィルタは本発明の分光特性を満たしている。
【００６８】
［比較例１］で得られたカラーフィルタは、分光特性が不十分であり、また顔料比が不適当だったために１．５μｍ以上の膜厚が必要となってしまった。［比較例２］及び［比較例３］で得られたカラーフィルタは何れも着色力の弱い顔料を用いたので目標の分光特性を得るために１．５μｍ以上の膜厚が必要となってしまった。
以上のことから明らかなように、本発明のカラーフィルタ用赤色塗膜（赤色フィルタセグメント）の膜厚は比較例のカラーフィルタと比較して大幅に低減しており、本発明によって色分離の良い分光透過率を有するカラーフィルタが得られたことか判る。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、赤色カラーフィルタにＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７と、黄色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含有したカラーフィルタを使用することで、カラー液晶表示装置、カラー撮像素子等に用いられる高い色再現性を有する、優れた色分解用カラーフィルタに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、実施例１〜５および比較例１〜３で得られた赤色レジストを用いて作成された赤色塗膜の分光スペクトルである。
【図２】図２は、図１の分光スペクトルの拡大図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤色顔料及び黄色顔料を含むカラーフィルタ用着色組成物を用いて膜厚０．５〜１．５μｍの塗膜を形成したとき、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が１０％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が７５％以上となることを特徴とする前記カラーフィルタ用着色組成物。
【請求項２】
膜厚０．５〜１．５μｍの塗膜を形成したとき、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が５％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が８０％以上となることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
【請求項３】
赤色顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４及びＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７を含有し、さらに黄色顔料として少なくともＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含有し、顔料全量を重量比で１００としたときにＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４の顔料比が３０〜５５％、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７の顔料比が５〜３０％、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の顔料比が２５〜４０％であることを特徴とする請求項１または２に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
【請求項４】
カラーフィルタ用着色組成物の顔料濃度が、１．５〜２０重量％であることを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
【請求項５】
膜厚０．５〜１．５μｍのカラーフィルタ用赤色塗膜であって、該赤色塗膜の分光透過率特性として、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が５％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が８０％以上であることを特徴とするカラーフィルタ用赤色塗膜。
【請求項６】
少なくとも１つの赤色フィルタセグメントを具備するカラーフィルタであって、前記の赤色フィルタセグメントが、請求項１〜４いずれか一項に記載のカラーフィルタ用着色組成物から形成されていて、かつ、形成された赤色フィルタセグメント中に赤色顔料が３５〜５５重量％で含まれることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項１】
赤色顔料及び黄色顔料を含むカラーフィルタ用着色組成物を用いて膜厚０．５〜１．５μｍの塗膜を形成したとき、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が１０％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が７５％以上となることを特徴とする前記カラーフィルタ用着色組成物。
【請求項２】
膜厚０．５〜１．５μｍの塗膜を形成したとき、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が５％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が８０％以上となることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
【請求項３】
赤色顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４及びＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７を含有し、さらに黄色顔料として少なくともＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含有し、顔料全量を重量比で１００としたときにＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４の顔料比が３０〜５５％、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７の顔料比が５〜３０％、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の顔料比が２５〜４０％であることを特徴とする請求項１または２に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
【請求項４】
カラーフィルタ用着色組成物の顔料濃度が、１．５〜２０重量％であることを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
【請求項５】
膜厚０．５〜１．５μｍのカラーフィルタ用赤色塗膜であって、該赤色塗膜の分光透過率特性として、４３０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域の分光透過率が５％以下で、分光透過率５０％の波長が５７５ｎｍから５９０ｎｍの波長領域の間にあり、かつ６００ｎｍ波長の分光透過率が８０％以上であることを特徴とするカラーフィルタ用赤色塗膜。
【請求項６】
少なくとも１つの赤色フィルタセグメントを具備するカラーフィルタであって、前記の赤色フィルタセグメントが、請求項１〜４いずれか一項に記載のカラーフィルタ用着色組成物から形成されていて、かつ、形成された赤色フィルタセグメント中に赤色顔料が３５〜５５重量％で含まれることを特徴とするカラーフィルタ。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−４０４０４（Ｐ２００８−４０４０４Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１８０２９（Ｐ２００６−２１８０２９）
【出願日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【出願人】（０００２２２１１８）東洋インキ製造株式会社 (2,229)
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【出願人】（０００２２２１１８）東洋インキ製造株式会社 (2,229)
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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