JPH0713016A

JPH0713016A - カラーフィルタ用着色組成物

Info

Publication number: JPH0713016A
Application number: JP15538993A
Authority: JP
Inventors: Masashi Sawamura; 正志沢村; Makio Sugai; 牧雄管井; Yasuharu Iida; 保春飯田; Makoto Sakakawa; 誠坂川; Hashihito Tani; 端仁谷
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd; Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc; Artience Co Ltd
Priority date: 1993-06-25
Filing date: 1993-06-25
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は，カラーテレビ，液晶カラーディスプ
レー，カメラ等に使用される光学的カラーフィルタの製
造に用いられる着色組成物の提供を目的とする。【構成】透明樹脂に着色剤を分散してなるカラーフィル
タ用着色組成物において，該着色剤が，有機顔料(A),室
温で固体でかつ水不溶性の合成樹脂(B),水溶性の無機塩
(C) および (B)を少なくとも一部溶解する水溶性の有機
溶剤(D) を含む混合物を機械的に混練,(C)と(D) を水洗
して除去し，その後乾燥して得られる着色剤であること
を特徴とするカラーフィルタ用着色組成物。【効果】本発明により，耐熱性，耐溶剤性に優れ，分光
特性の良好なカラーフィルタを製造できるようになっ
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，カラーテレビ，液晶カ
ラーディスプレー，カメラ等に使用される光学的カラー
フィルタの製造を目的とする着色組成物に関する。さら
に詳しくは，一般的にストライプフィルタまたはマトリ
ックスフィルタと称されるパターン部分を形成するため
のカラーフィルタ用着色組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーフィルタは，ガラス等の透明な基
板の表面に３種以上の異なる色相の微細な帯（ストライ
プ）を平行または交差して配置したもの，あるいは微細
な画素を縦横一定の配列に配置したものからなってい
る。ストライプの幅は，数10ミクロン，マトリックスの
画素は数 100〜200 ミクロンという微細な形状であり，
しかも色相毎に所定の順序で整然と配列される。このた
め，カラーフィルタの製造法については，従来から種々
の方法が提案されている。

【０００３】被染色性の感光性物質をガラス等の基板に
塗布し，続いて一つのフィルタ色のパターン露光を行
い，ついで未露光部を現像工程で洗い取り，残ったパタ
ーン部を該フィルタ色の染料で染色するといった操作を
全フィルタ色について順次繰り返す方法は，染料を使用
するため透過率が高く，カラーフィルタの品質として非
常に優れている。しかしながら，この方法は，染料を使
用するため，耐光性，耐熱性に難があった。

【０００４】そこで，染料のかわりに耐光性，耐熱性に
優れる顔料が用いられるようになったが，顔料を用いた
カラーフィルタでは染料のような分光特性を得ることは
困難であった。すなわち，通常の印刷インキないし塗料
のように，顔料の粉体と樹脂，溶剤等を通常の分散機に
て分散させるだけでは，透明性の高いカラーフィルタ用
の着色組成物に成りえなかった。

【０００５】通常の塗料，インキなどでは，一般に顔料
の粒子径を小さくして分散度を上げていくと透明性が向
上するが，サンドミル，３本ロールミル，ボールミル等
の通常の分散機では一次粒子まで分散されるとそれ以上
透明性が上がらなくなる。これは，通常の分散機での分
散工程は主に二次粒子を壊して一次粒子にするだけであ
るためであり，それ以上透明性を向上させるためには一
次粒子をさらに細かく必要がある。高速のサンドミルは
顔料の微粒子化に優れており，顔料によっては一次粒子
を細かくすることも可能だが，この場合は非常に多大な
エネルギーを要する。

【０００６】一次粒子を細かくする手段として，顔料を
濃硫酸，ポリりん酸等の強酸に溶解したものを冷水に投
入して，顔料を微細粒子として析出させる方法が知られ
ているが，この方法では顔料の強酸に対する溶解性や安
定性の点で，用い得る顔料が著しく限定される。また，
この方法で微細化した顔料は，乾燥すると強い二次凝集
を起こすため，一次粒子まで再分散するのは一般に非常
に困難である。また，他の方法として，顔料と固形樹脂
を加熱しながら２本ロールやバンバリーミキサー等で強
力に練り込む方法も知られている。しかし，顔料は一般
に高温下では結晶成長するため，本法は機械的な破砕力
と結晶成長が平衡状態になったときに終点となり，顔料
の微細化には限界がある。

【０００７】さらに顔料の一次粒子を細かくする方法と
して，顔料と食塩等の水溶性無機塩の混合物を少量の溶
剤で湿潤したものを，ニーダー等で強く練り込んだ後，
無機と溶剤を水洗除去，乾燥して一次粒子の細かい顔料
を得る方法がある。この方法も乾燥の際，顔料の強い二
次凝集を起こすため，これを防ぐために一般にはロジン
やロジン誘導体をニーダー練り込み時に添加する方法が
とられている。しかし，ロジンあるいはロジン誘導体が
含まれているため，分散体のバインダーとの相溶性の点
から，バインダー樹脂が限られることや，ロジンあるい
はロジン誘導体の耐熱性，耐溶剤性が劣ることから，得
られる塗膜の耐性に限界があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは，上記問
題点を解決すべく鋭意検討した結果，無機塩を破砕助剤
とし，合成樹脂を併用して有機顔料の一次粒子を機械的
に細かくした着色剤を透明樹脂に分散してなる着色組成
物が，透明でかつ諸耐性に優れた塗膜を与えることを見
出し，本発明に至った。

【０００９】

【課題を解決する手段】本発明は，透明樹脂に着色剤を
分散してなるカラーフィルタ用着色組成物において，該
着色剤が，有機顔料(A),室温で固体でかつ水不溶性の合
成樹脂(B),水溶性の無機塩(C) および (B)を少なくとも
一部溶解する水溶性の有機溶剤(D) を含む混合物を機械
的に混練（以下，この工程をソルトミリングと呼ぶ）,
(C)と(D)を水洗して除去し，その後乾燥して得られる着
色剤であるカラーフィルタ用着色組成物を提供する。

【００１０】上記ソルトミリングの方法についてさらに
具体的には，有機顔料(A) と室温で固体でかつ水不溶性
の合成樹脂(B) および水溶性の無機塩(C) の混合物に湿
潤剤として少量の有機溶剤(D) を加え，ニーダー等で強
く練り込んだ後，水中に投入しハイスピードミキサー等
で撹拌しスラリー状とする。次に，このスラリーをろ
過，水洗して乾燥することにより，合成樹脂(B) に被覆
された顔料（以下, 処理顔料と呼ぶ）が得られる。この
処理顔料をカラーフィルタを形成するための透明樹脂お
よび溶剤等と共にサンドミル，３本ロールミル等の通常
の分散機で分散することにより，未処理（ソルトミリン
グ処理をしていない）顔料を用いた場合に比べ，顔料が
微細に分散されたカラーフィルタ用着色組成物が短時間
でかつ容易に得られる。

【００１１】有機顔料(A) としては，トルイジンレッ
ド，トルイジンマルーン，ハンザエロー，ベンジジンエ
ロー，ピラゾロンレッド等の不溶性アゾ顔料，リトール
レッド，ヘリオボルドー，ピグメントスカーレット，パ
ーマネントレッド２Ｂ等の溶性アゾ顔料，アリザリン，
インダントロン，チオインジゴマルーン等の建染染料か
らの誘導体，フタロシアニンブルー，フタロシアニング
リーン等のフタロシアニン系，キナクリドンレッド，キ
ナクリドンマゼンタ等のキナクリドン系，ペリレンレッ
ド，ペリレンスカーレット等のペリレン系，イソインド
リノンエロー，イソインドリノンオレンジ等のイソイン
ドリノン系，ピランスロンレッド，ピランスロンオレン
ジ等のピランスロン系，チオインジゴ系，縮合アゾ系，
チオインジゴ系，その他の顔料として，フラバンスロン
エロー，アシルアミドエロー，キノフタロンエロー，ニ
ッケルアゾエロー，銅アゾメチンエロー，ペリノンオレ
ンジ，アンスロンオレンジ，ジアンスラキノニルレッ
ド，ジオキサジンバイオレット等が用いられる。

【００１２】また, 着色剤の一部として，あるいは調色
用として，顔料だけでなく染料の使用もできる。このよ
うな染料の例としては，分散染料，油溶染料の水不溶性
染料，および直接染料，酸性染料，塩基性染料等をレー
キ化により不溶化したものが用いられる。ただし，用い
る合成樹脂に完全に溶解する染料は上記ソルトミリング
の工程は意味がなく，本発明から除外される。

【００１３】室温で固体でかつ水不溶性の合成樹脂(B)
には，純合成高分子の他に，繊維素誘導体，ゴム誘導
体，タンパク誘導体などの半合成高分子およびそれらの
オリゴマーも含む。ただし室温で固体で，水不溶性で，
かつソルトミリング時の湿潤剤に用いる水溶性溶剤に可
溶である必要がある。室温で液状の高分子を用いてソル
トミリングを行うことはできるが，これは，処理品を水
洗し乾燥したときに処理品がブロッキングを起こし，乾
燥あるいは再分散に特別な工夫を要するため好ましくな
い。ただし，二種類以上の高分子を併用してソルトミリ
ングする場合は，一部液状の高分子を用いても混合物が
室温で固体であれば，本発明に用いることができる。こ
れらの樹脂の中でも，特にエポキシ樹脂および（メタ）
アクリル樹脂が汎用性が広く，また，ソルトミリングの
効果が大である。また，カラーフィルタとした時の諸耐
性においても優れている。

【００１４】上記エポキシ樹脂とは, 分子中にエポキシ
基を１個以上含むエポキサイドをいい，硬化剤で架橋し
たエポキシ樹脂は一般に溶解性がほとんどないため，本
発明には用いられない。エポキサイドとしてはビスフェ
ノール系，ノボラック系，アルキルフェノール系，レゾ
ルシン系，ポリグリコール系，エステル系，N-グリシジ
ルアミンなどのグリシジル型や，環状脂肪族エポキサイ
ド等が用いられる。上記（メタ）アクリル樹脂とは，ア
クリル酸とメタクリル酸およびそれらのエステルのモノ
マーの単体あるいは混合物の共重合体で，60モル％以下
のスチレン，酢酸ビニル，無水マレイン酸等のラジカル
重合性のモノマーとの共重合体も含まれる。しかし，多
官能モノマーとの共重合体のように，三次元架橋された
ポリマーは溶解性が劣るため，本発明には適さない。

【００１５】有機溶剤(D) は,(B)を少なくとも一部溶解
し水溶性であれば特に限定されないが，ソルトミリング
時に温度が上昇し，溶剤が蒸発し易い状態になるため，
安全性の点から高沸点溶剤が好ましい。例えば，2-メト
キシエタノール，2-ブトキシエタノール，2-（イソペン
チルオキシ）エタノール，2-（ヘキシルオキシ）エタノ
ール，ジエチレングリコール，ジエチレングリコールモ
ノメチルエーテル，ジエチレングリコールモノエチルエ
ーテル，ジエチレングリコールモノブチルエーテル，ト
リエチレングリコール，トリエチレングリコールモノメ
チルエーテル，液体ポリエチレングリコール，1-メトキ
シ−2-プロパノール，1-エトキシ−2-プロパノール，1-
エトキシ−2-プロパノール，ジプロピレングリコール，
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル，ジプロピ
レングリコールモノエチルエーテル，低分子量ポリプロ
ピレングリコール等が用いられる。

【００１６】上記化合物の他に，ソルトミリング時に分
散剤，可塑剤等の添加剤および一般に体質顔料として用
いられている硫酸バリウム，シリカ等の無機顔料を併用
しても良く，また２種以上の顔料を混合して処理しても
良い。本発明のカラーフィルタ用着色組成物は，上記ソ
ルトミリング処理を行った着色剤を透明樹脂および溶剤
等とともに分散し，あるいは，着色剤を予め透明樹脂と
分散したのち溶剤ないし樹脂溶液を加えて分散して製造
する。ソルトミリング処理を行った着色剤と透明樹脂と
は，固形分比において，1/10〜4/1 の割合で配合され
る。

【００１７】着色剤の透明樹脂への分散には，三本ロー
ルミル，二本ロールミル，サンドミル，ニーダー等の各
種分散手段を使用できる。また，これらの分散を良好と
するために，適宜, 各種界面活性剤，顔料の誘導体等の
分散助剤を添加できる。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
透明性に優れたカラーフィルタが得られる。この他，貯
蔵安定性を考慮する場合は，重合禁止剤を少々加えても
よい。

【００１８】透明樹脂は，可視光領域の 400nm〜700nm
の光透過率が80％以上，好ましくは95％以上の樹脂であ
り，熱硬化性樹脂, 熱可塑性樹脂, 油溶性感光性樹脂，
水溶性感光性樹脂, モノマーおよびまたはオリゴマーと
光開始剤等が用いられる。しかしながら，カラーフィル
タの製造における後の工程において，高温加熱の処理が
行われるため，加熱処理においても耐性のよい樹脂を用
いることが必要とされる。また，後の工程において種々
の溶剤による処理も行われるため，形成された画像の耐
溶剤性も必要とされる。

【００１９】熱硬化性樹脂, 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，塩化ビニルー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，フェノール樹脂，ポリ
エステル樹脂，ポリアミド，アクリル系樹脂，アルキッ
ド樹脂，スチレン樹脂，ポリアミド樹脂，ゴム系樹脂，
環化ゴム，ロジン誘導体，エポキシ樹脂，セルロース
類，ポリブタジエン，ポリイミド樹脂，メラミン樹脂，
尿素樹脂等が挙げられる。

【００２０】油溶性感光性樹脂としては，ケイヒ酸の光
架橋型感光性樹脂，ビスアジド系の光分解架橋型感光性
樹脂，Ｏ−キノンジアジド系の光分解型感光性樹脂等が
挙げられる。水溶性感光性樹脂としては，ポリビニルア
ルコール／スチルバゾリウム系樹脂が挙げられる。上記
透明樹脂には，必要に応じて，ジアゾ化合物，クロム
塩，重クロム酸塩，ビスアジド化合物等の光架橋剤を併
用できる。

【００２１】モノマー，オリゴマーとしては，アクリル
酸，メタクリル酸，2-ヒドロキシエチルアクリレート，
2-ヒドロキシプロピルアクリレート，2-ヒドロキシプロ
ピルメタクリレート，アクリルアミド，メタクリルアミ
ド，ビニルアセテート，N-ヒドロキシメチルアクリルア
ミド，ポリエチレングリコールジアクリレート，ペンタ
エリスリトールトリアクリレート，スチレン，酢酸ビニ
ル，各種アクリル酸エステル，各種メタクリル酸エステ
ル，アクリロニトリル，ジペンタエリスリトールヘキサ
アクリレート，ジペンタエリスリトールヘキサアクリレ
ートのカプロラクトン付加物のヘキサアクリレート，メ
ラミンアクリレート，エポキシアクリレートプレポリマ
ー等を例示できる。また，スチレン，カルボキシル基を
有するビニル化合物および水酸基を有するビニル化合物
からなるビニル系共重合化合物にイソシアネート基を介
して感光性のビニル基を導入した感光性共重合化合物も
使用できる。この共重合化合物は，耐熱性, 耐溶剤性,
分散性に優れ, 薄膜化が容易なため, パターン形状が良
好で高品質なカラーフィルタの形成に適している。

【００２２】光開始剤としては，ベンゾフェノン，オル
トベンゾイル，安息香酸メチル，2,4-ジエチルチオキサ
ントン，2-メチル-1-[4-（メチルチオ）フェニル]-2-モ
ルホリノプロパノン-1，テトラ（t-ブチルパーオキシカ
ルボニル）ベンゾフェノン，ベンジル，2-ヒドロキシ -
2-メチル -1-フェニル−プロパン−1-オン，4,4-ビスジ
エチルアミノベンゾフェノン，アントラキノン，9-フェ
ニルアクリジン，アゾビスイソブチロニトリル，ベンゾ
インアルキルエーテル，チオアクリドン，N-〔アルキル
スルホニルオキシ〕-1，8-ナフタレンジカルボキシイミ
ド，2,3,6-トリ〔トリクロロメチル〕トリアジン，ベン
ズアンスロン／トリエタノールアミン，メチレンブルー
／ベンゼンスルフィン酸塩，四塩化炭素／マンガンカル
ボニル等を例示できる。

【００２３】カラーフィルタ用着色組成物には，着色剤
を十分に分散させるため，およびガラス基板上に 0.2〜
5 ミクロンの膜厚となるように塗布するために溶剤を用
いる。溶剤としては，例えばシクロヘキサノン，セロソ
ルブアセテート，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，単独もしくは
混合して用いる。

【００２４】本発明のカラーフィルタ用着色組成物を用
いて，グラビアオフセット印刷機用印刷インキ，水無し
オフセット印刷機用印刷インキ，シルクスクリーン印刷
機用スクリーンインキ，アルカリ現像型レジスト剤等を
製造することができる。これらの印刷インキ，アルカリ
現像型レジスト剤等は，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５μ以上の粗大粒子，好ま
しくは１μ以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行
い，製造する。

【００２５】上記印刷インキは，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，ブランケットの膨潤，溶解等があると，
それに伴うパターンの再現性の低下や透明性の低下を招
くので印刷インキの溶剤の選択には，種々の注意を要す
る。さらに，印刷機上でのインキの流動性の制御も重要
であり，体質顔料によるインキ粘度の調整も行うことが
できる。

【００２６】上記アルカリ現像型レジスト剤は，ガラス
基板上に，スプレーコートやスピナーコート等の塗布方
法により塗布される。乾燥された膜は 0.2〜5 ミクロン
であり，所定のパターンを有するポジまたはネガのマス
クを接触あるいは非接触で通して紫外線露光を行う。そ
の後アルカリ現像液に浸漬もしくはスプレーなどにより
噴霧して未硬化部を除去し，以下同様の操作を繰り返
す。更に感光性樹脂の重合を促進するため，加熱を施す
ことも必要に応じ行える。

【００２７】現像に際しては，アルカリ現像液として炭
酸ソーダ，苛性ソーダ等の水溶液が使用され，ジメチル
ベンジルアミン，トリエタノールアミン等のアミンを添
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，アルカリ現像型レジスト剤を塗布乾燥後水溶性あ
るいはアルカリ水溶性樹脂，例えば水溶性アクリル樹脂
やポリビニルアルコール樹脂等を塗布乾燥し酸素阻害を
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。

【００２８】

【実施例】以下，実施例に基づいて本発明を説明する。
例中，部とは重量部を，％は重量％をそれぞれ示す。実
施例に先立ち，ソルトミリング処理顔料の製造例および
樹脂合成例を示す。（ソルトミリング処理顔料の製造例１）フタロシアニン
系顔料（東洋インキ製造社製「リオノールブルーＥ
Ｓ」）250g，塩化ナトリウム700g，エポキシ樹脂（油化
シェル社製「エピコート1004」)90gおよびポリエチレン
グリコール（東京化成社製「ポリエチレングリコール 3
00」）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 2.5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時間撹拌してスラリー状と
した後，ろ過，水洗して塩化ナトリウムおよび溶剤を除
き，50℃の熱風オーブンで約24時間乾燥してエポキシ処
理顔料を得た。

【００２９】（ソルトミリング処理顔料の製造例２）製
造例１の「リオノールブルーＥＳ」の代わりに，フタロ
シアニン系顔料（東洋インキ製造社製「リオノールグリ
ーン２ＹＳ」）280gを用いて製造例１と同様に処理して
透明性および諸耐性の良いエポキシ処理顔料を得た。（ソルトミリング処理顔料の製造例３）製造例１の「リ
オノールブルーＥＳ」の代わりに，ベンズイミダゾロン
系顔料（東洋インキ製造社製「リオノーゲンエロー３
Ｇ」）245gを用いて製造例１と同様に処理して透明性お
よび諸耐性の良いエポキシ処理顔料を得た。

【００３０】（ソルトミリング処理顔料の製造例４）製
造例１の「エピコート1004」90g および「ポリエチレン
グリコール 300」160gの代わりに，アクリル系オリゴマ
ー（ジョンソンワックス社製「ジョンクリル 682」）10
0gおよびジエチレングリコール（東京化成社製）160gを
用いて製造例１と同様に処理してアクリル処理顔料とし
た。（ソルトミリング処理顔料の製造例５）製造例１の「リ
オノールブルーＥＳ」の代わりに，ペリレン系顔料（東
洋インキ製造社製「リオノーゲンレッドＧＤ」）240gを
用いて製造例１と同様に処理して透明性および諸耐性の
良いエポキシ処理顔料を得た。

【００３１】（ソルトミリング処理顔料の製造例６）製
造例１「リオノールブルーＥＳ」の代わりに，ジオキサ
ジン系顔料（東洋インキ製造社製「リオノーゲンバイオ
レットＲＬ」）255gを用いて製造例１と同様に処理して
透明性および諸耐性の良いエポキシ処理顔料を得た。（ソルトミリング処理顔料の製造例７）製造例４の「リ
オノールブルーＥＳ」250gの代わりに，「リオノーゲン
バイオレットＲＬ」255gを用いて製造例４と同様に処理
して透明性および諸耐性の良いアクリル処理顔料を得
た。

【００３２】（ＩＰＤＩアダクトの合成）イソホロンジ
イソシアネート（IPDI)222部を窒素気流中１L の４つ口
フラスコ内で80℃に加熱後，2-ヒドロキシエチルアクリ
レート 116部およびハイドロキノン0.13部を２時間かけ
て滴下し，次いで80℃で３時間反応させて，液状のイソ
シアネート基１個とビニル基１個を有する化合物（IPDI
アダクト）を得た。

【００３３】（樹脂合成例ａ）１L の４つ口フラスコ
に，ジエチレングリコールジメチルエーテル 175.0部，
スチレン 8.8部，2-ヒドロキシメタクリレート43.8部，
メタクリル酸26.3部，メタクリル酸エチル96.3部を仕込
み90℃に加熱し，事前にジエチレングリコールジメチル
エーテル 145.0部，スチレン 8.8部，2-ヒドロキシメタ
クリレート43.8部，メタクリル酸26.3部，メタクリル酸
エチル96.3部と過酸化ベンゾイル（日本油脂社製「ナイ
パー BMT」）2.92部を混合溶解したものを３時間で滴下
し，90℃にて３時間反応させた。さらに，「ナイパー B
MT」1.75部をジエチレングリコールジメチルエーテル10
部で溶解させたものを添加し，１時間反応を続けた。次
いで，フラスコ内温を80℃としIPDIアダクト34.3部，オ
クチル酸錫0.02部をジエチレングリコールジメチルエー
テル20部で溶解したものを約10分で滴下し，滴下後２時
間反応させた。反応生成物の酸価は約90であった。

【００３４】（樹脂合成例ｂ）１L の４つ口フラスコ
に，ジエチレングリコールジメチルエーテル 175.0部，
スチレン17.5部，2-ヒドロキシメタクリレート43.8部，
アクリル酸26.3部，メタクリル酸ブチル87.7部を仕込み
90℃に加熱し，事前にジエチレングリコールジメチルエ
ーテル 140.0部，スチレン17.5部，2-ヒドロキシメタク
リレート43.8部，アクリル酸26.3部，メタクリル酸ブチ
ル87.7部と「ナイパー BMT」2.92部を混合溶解したもの
を３時間で滴下し，90℃にて３時間反応させた。さら
に，「ナイパー BMT」1.75部をジエチレングリコールジ
メチルエーテル10部で溶解させたものを添加し，１時間
反応を続けた。次いで，フラスコ内温を80℃としIPDIア
ダクト45.5部，オクチル酸錫0.13部をジエチレングリコ
ールジメチルエーテル25部で溶解したものを約10分で滴
下し，滴下後２時間反応させた。反応生成物の酸価は約
105であった。

【００３５】（樹脂合成例ｃ）１L の４つ口フラスコ
に，シクロヘキサノン175.0 部，スチレン43.8部，2-ヒ
ドロキシアクリレート43.8部，アクリル酸35.0部，メタ
クリル酸ブチル52.5部を仕込み90℃に加熱し，事前にシ
クロヘキサノン145.0 部，スチレン43.8部，2-ヒドロキ
シアクリレート43.8部，アクリル酸35.0部，メタクリル
酸ブチル52.5部とアゾビスイソブチロニトリル1.75部を
混合溶解したものを３時間で滴下し，90℃にて３時間反
応させた。さらに，アゾビスイソブチロニトリル0.70部
をシクロヘキサノン10部で溶解させたものを添加し，１
時間反応を続けた。次いで，フラスコ内温を80℃としIP
DIアダクト38.2部，オクチル酸錫0.13部をシクロヘキサ
ノン20部で溶解したものを約10分で滴下し，滴下後２時
間反応させた。反応生成物の酸価は約 140であった。

【００３６】（樹脂合成例ｄ）１L の４つ口フラスコ
に，シクロヘキサノン 175.0部，スチレン26.3部，2-ヒ
ドロキシアクリレート43.8部，アクリル酸35.0部，メタ
クリル酸ブチル70.0部を仕込み90℃に加熱し，事前にシ
クロヘキサノン 145.0部，スチレン26.3部，2-ヒドロキ
シアクリレート43.8部，アクリル酸35.0部，メタクリル
酸ブチル70.0部とアゾビスイソブチロニトリル1.75部を
混合溶解したものを３時間で滴下し，90℃にて３時間反
応させた。さらに，アゾビスイソブチロニトリル0.70部
をシクロヘキサノン10部で溶解させたものを添加し，１
時間反応を続けた。次いで，フラスコ内温を80℃とし，
イソシアネートエチルメタクリレート23.5部，オクチル
酸錫0.11部をシクロヘキサノン20部で溶解したものを約
10分で滴下し，滴下後２時間反応させた。反応生成物の
酸価は約 145であった。

【００３７】〔実施例１〕 (1) 赤色レジストの作製樹脂合成例ａ１２．５１部ソルトミリング処理顔料５７．３０部ソルトミリング処理顔料３２．４５部分散剤０．４３部ジエチレングリコールジメチルエーテル４２．８７部を混合し，サンドミルにて20分間分散して，赤色ペース
トを作製した。次いで赤色ペースト６５．５６部ＮＫエステルＡＴＭＰＴ（新中村化学社製）３．５６部イルガキュア９０７（チバガイギー社製）０．１２部カヤキュアーＤＥＴＸ（日本化薬社製）０．１２部カヤキュアーＥＰＡ（日本化薬社製）０．０６部ジエチレングリコールジメチルエーテル３１．８３部を攪拌可能な容器中で十分に混合し， 1.0μのフィルタ
にて濾過し，不揮発分約20％の赤色レジストを作製し
た。

【００３８】 (2) 緑色レジストの作製樹脂合成例ａ１３．６２部ソルトミリング処理顔料２６．９７部ソルトミリング処理顔料３１．６７部分散剤０．３９部ジエチレングリコールジメチルエーテル４７．８７部を混合，サンドミルにて20分間分散して，緑色ペースト
を作製した。次いで緑色ペースト７１．６８部ＮＫエステルＡＴＭＰＴ（新中村化学社製）３．９０部イルガキュア９０７（チバガイギー社製）０．１８部カヤキュアーＤＥＴＸ（日本化薬社製）０．１８部カヤキュアーＥＰＡ（日本化薬社製）０．０９部ジエチレングリコールジメチルエーテル４７．６９部を攪拌可能な容器中で十分に混合し， 1.0μのフィルタ
にて濾過し，不揮発分約20％の緑色レジストを作製し
た。

【００３９】 (3) 青色レジストの作製樹脂合成例ａ１３．５４部ソルトミリング処理顔料１５．８２部ソルトミリング処理顔料６１．６７部分散剤０．３９部ジエチレングリコールジメチルエーテル３７．８７部を混合し，サンドミルにて20分間分散して，青色ペース
トを作製した。次いで青色ペースト５９．８４部ＮＫエステルＡＴＭＰＴ（新中村化学社製）４．３０部イルガキュア９０７（チバガイギー社製）０．２２部カヤキュアーＤＥＴＸ（日本化薬社製）０．２２部カヤキュアーＥＰＡ（日本化薬社製）０．１１部ジエチレングリコールジメチルエーテル３４．３２部を攪拌可能な容器中で十分に混合し， 1.0μのフィルタ
にて濾過し，不揮発分20％の青色レジストを作製した。

【００４０】得られた赤色レジストを１μm のフィルタ
にて精密濾過し，既にブラックマトリックスをパターン
形成されたガラス基板上に，スピンコーターにて溶剤乾
燥後の膜厚が 1.3μm となるようにスピンコートした。
次に，60℃20分のプリベーク後ポリビニルアルコール水
溶液をスピンコートし水を乾燥後，パターン形成用フォ
トマスクを用いて露光した。１％の炭酸ソーダ水溶液で
現像し，純水で洗浄したのち 230℃１時間のポストベー
クを行った。以下，同様の方法にて，緑，青のパターン
を形成し，カラーフィルタを作製した。

【００４１】〔実施例２〕実施例１の青色レジストを下
記の青色レジストに代えて，実施１と同様にしてカラー
フィルタを作製した。樹脂合成例ａ１３．７４部ソルトミリング処理顔料４５．８７部ソルトミリング処理顔料７１．７０部分散剤０．３７部ジエチレングリコールジメチルエーテル３７．５７部を混合し，サンドミルにて20分間分散して，青色ペース
トを作製した。次いで，実施例１と同様にして不揮発分
約20％の青色レジストを作製した。

【００４２】〔実施例３〜５〕樹脂，モノマーおよび開
始剤を表１に示したものに代えた以外は，実施例１と同
様にしてカラーフィルタを作製した。ただし，表中()内
の数値は重量比を，DPHAはカヤラッドDPHA（日本化薬社
製）を， B-CIMは B-CIM（保土谷化学社製）を示す。

【００４３】〔比較例１〕 (1) 赤色レジストの作製樹脂合成例ａ１２．５５部未処理「リオノーゲンレッドＧＤ」７．２０部未処理「リオノーゲンエロー３Ｇ」２．４０部分散剤０．５１部ジエチレングリコールジメチルエーテル４２．８９部を混合し，サンドミルで20分間分散したが，充分な分散
が得られず，透明性が不足していた。そこで，さらに40
分間分散し, 赤色のペーストを作製した。次いで実施例
１と同様にして赤色レジストを作製した。実施例１に比
べて，レジストの濾過量が少ないため濾過時間が長く，
製造の作業性が悪かった。

【００４４】 (2) 緑色レジストの作製樹脂合成例ａ１２．５１部未処理「リオノールグリーン２ＹＳ」製造社製）８．９１部未処理「リオノーゲンエロー３Ｇ」１．６５部分散剤０．５５部ジエチレングリコールジメチルエーテル４６．９５部を混合し，サンドミルで20分間分散したが，充分な分散
が得られず，透明性が不足していた。そこで，さらに40
分間分散し, 緑色のペーストを作製した。次いで実施例
１と同様にして緑色レジストを作製した。実施例１に比
べて，レジストの濾過量が少ないため濾過時間が長く，
製造の作業性が悪かった。

【００４５】 (3) 青色レジストの作製樹脂合成例ａ１３．５４部未処理「リオノールブルーＥＳ」５．６６部未処理「リオノーゲンバイオレットＲＬ」１．４２部分散剤０．３９部ジエチレングリコールジメチルエーテル３７．８７部を混合し，サンドミルで20分間分散したが，充分な分散
が得られず，透明性が不足していた。そこで，さらに20
分間分散し, 青色のペーストを作製した。次いで実施例
１と同様にして青色レジストを作製した。実施例１に比
べて，レジストの濾過量が少ないため濾過時間が長く，
製造の作業性が悪かった。得られた赤・緑・青色レジス
トを用い，実施例１と同様にしてカラーフィルタを作製
した。

【００４６】実施例１〜５および比較例１で得られた各
色レジストの性能を, 以下の方法により評価した。結果
を表２に示す。１．コート性スピンコーターにて膜厚 1.5μｍに塗布するときの塗膜
の状態（ピンホール，はじきの有無）を，目視で評価。２．現像性，感度および解像度スピンコーターにて塗布・乾燥して得られた塗膜の上
に，テストチャート（凸版印刷社製線幅 0.5〜50.0μ
ｍ）を介して10〜40mJ/cm²で紫外線照射し，１％の炭酸
ソーダ水溶液で現像するときの露光量および現像時間の
最適値と，そのときの解像度を評価。３．透過率２と同様にして得られた塗膜を 230℃の熱風循環式乾燥
炉中で60分加熱して，得られた硬化塗膜の透過率（赤色
レジスト610nm ，緑色レジスト540nm ，青色レジスト46
0nm ）を，分光光度計（日立製作所社製）により測定し
た。

【００４７】４．表面硬度３と同様にして得られた硬化塗膜に対し，JIS K 5400に
規定される試験方法で表面硬度を測定。５．耐熱性（分光変化）３と同様にして得られた硬化塗膜の，熱風対流式乾燥炉
250℃60分加熱前後の，所定（３と同様）の波長におけ
る透過率の変化。６．膜減り率３と同様にして得られた硬化塗膜の加熱前後の膜厚を，
表面形状測定器（日本真空技術社製 Dektak3030）によ
り測定し，下式で求めた膜減り率。７．耐薬品性ＩＰＡ耐性については，３と同様にして得られた硬化塗
膜をＩＰＡ蒸気中に５分間設置した後に，その他の耐性
については，各種有機溶剤または５％水酸化ナトリウム
水溶液に30分浸漬した後に，目視により浸漬部の界面の
有無を観察。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【表２】

【００５０】〔実施例６〕セパラブルフラスコに，ジエ
チレングリコールモノブチルエーテル 600部とエチレン
グリコールモノブチルエーテル 400部を入れ，窒素ガス
を導入しながら約100℃にてエポキシ樹脂（シェル化学
社製「エピコート1007」)600部を徐々に加えていって溶
解し,130℃まで昇温してワニスを製造した。このワニス
に処理顔料，分散剤，溶剤を加えて３本ロールによる分
散を行い，赤，緑，青のインキを製造した。

【００５１】赤インキワニス３１．８２部ソルトミリング処理顔料５７．３０部ソルトミリング処理顔料３２．４５部沈降性硫酸バリウム０．７２部分散剤０．５２部ジエチレングリコールモノブチルエーテル０．６４部エチレングリコールモノブチルエーテル０．２０部

【００５２】緑インキワニス５０．３５部ソルトミリング処理顔料２６．９７部ソルトミリング処理顔料３１．６７部沈降性硫酸バリウム０．８６部分散剤０．４９部

【００５３】青インキワニス５３．９２部ソルトミリング処理顔料１５．８２部ソルトミリング処理顔料６１．６６部沈降性硫酸バリウム０．３６部分散剤０．５２部ジエチレングリコールモノブチルエーテル０．１０部

【００５４】得られた赤インキを１μのフィルタにて濾
過したのち， 150μX150μのドットマトリクスを有する
凹版上に塗布し，ドクターにて余分のインキをかきとっ
た。凹版上のインキをブランケットに転写したのち，カ
ラーフィルタ用ガラス基材にブランケットを接触させ，
ブランケット上のインキをガラス基材に転写した。以
下，同様の操作を繰り返して，緑，青のパターンを 100
mmX100mmの大きさにわたって形成した。得られたパター
ンを 200℃で１時間加熱処理しカラーフィルタを作製し
た。このカラーフィルタは，膜厚が２μ，透過率が赤91
％，緑79％，青82％であった。また,220℃で１時間保存
したときの分光透過率変化が５％以内，偏向フィルタを
通してキセノンランプで 120時間照射したときの分光透
過率変化が５％以内であり，各種溶剤に対する耐性
（水，５％塩酸溶液，５％水酸化ナトリウム溶液，トル
エン，アセトン，N-メチル−2-ピロリドン，イソプロピ
ルアルコールに，25℃，10分浸漬したときの印刷面の状
態）は良好であった。

【００５５】〔比較例２〕実施例６と同様にして，下記
処方の赤，緑，青インキを製造した。赤インキワニス３１．９２部未処理「リオノーゲンレッドＧＤ」７．２０部未処理「リオノーゲンエロー３Ｇ」２．４０部沈降性硫酸バリウム０．７２部分散剤０．５２部ジエチレングリコールモノブチルエーテル０．６４部エチレングリコールモノブチルエーテル０．２０部

【００５６】緑インキワニス５０．５６部未処理「リオノールグリーン２ＹＳ」８．９１部未処理「リオノーゲンエロー３Ｇ」１．６５部沈降性硫酸バリウム０．８６部分散剤０．４９部

【００５７】青インキワニス５４．０２部未処理「リオノールブルーＥＳ」５．６６部未処理「リオノーゲンバイオレットＲＬ」１．４２部沈降性硫酸バリウム０．３６部分散剤０．５２部ジエチレングリコールモノブチルエーテル０．１０部

【００５８】得られた赤，緑，青インキを用い，実施例
６と同様にしてカラーフィルタを作製した。このカラー
フィルタは，膜厚が２μ，透過率が赤84％，緑73％，青
77％であった。また,220℃で１時間保存したときの分光
透過率変化が５％以内，偏向フィルタを通してキセノン
ランプで 120時間照射したときの分光透過率変化が５％
以内であり，各種溶剤に対する耐性（実施例６と同様）
は良好であった。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば，耐熱性，耐溶剤性さら
に分散性に優れ，薄膜化が容易であり，かつパターン形
状が良好で高品質なカラーフィルタを得ることができ
る。また，薄膜化，大型化に対応できる分光特性の良好
なカラーフィルタを製造することができる。

フロントページの続き (72)発明者飯田保春東京都中央区京橋二丁目３番13号東洋インキ製造株式会社内 (72)発明者坂川誠東京都台東区台東一丁目５番１号凸版印刷株式会社内 (72)発明者谷端仁東京都台東区台東一丁目５番１号凸版印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明樹脂に着色剤を分散してなるカラーフ
ィルタ用着色組成物において，該着色剤が，有機顔料
(A),室温で固体でかつ水不溶性の合成樹脂(B),水溶性の
無機塩(C) および (B)を少なくとも一部溶解する水溶性
の有機溶剤(D) を含む混合物を機械的に混練,(C)と(D)
を水洗して除去し，その後乾燥して得られる着色剤であ
ることを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物。