JP2006208580A - カラーフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタセグメント上にオーバーコート層を設けなくても、横電界方式の液晶表示装置における特異な電気的特性に起因する液晶の配向乱れや、スイッチングの閾値ずれのない、すなわち、表示性能に悪影響を与えないカラーフィルタの提供。
【解決手段】少なくとも１つの赤色フィルタセグメント、少なくとも１つの青色フィルタセグメント、および少なくとも１つの緑色フィルタセグメントを具備し、該少なくとも１つの緑色フィルタセグメントが、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる顔料担体と、高級脂肪酸、好ましくはオレイン酸で処理されたハロゲン化フタロシアニン系顔料を含有する緑色着色組成物から形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。
【選択図】なし

Description

本発明は、液晶表示装置用のカラーフィルタに関する。さらに詳しくは、本発明は、フィルタセグメント上にオーバーコート層を設けなくても、カラーフィルタを構成するフィルタセグメントの電気的な性質が液晶のスイッチング性能に悪影響を与えることのないカラーフィルタに関する。

液晶表示装置は、コンピュータ端末表示装置、テレビ画像表示装置を中心に急速に普及が進んでいる。カラーフィルタは、液晶表示装置のカラー表示化に必要不可欠な重要な部品である。近年、この液晶表示装置には高画質化の要求が高く、高視野角、高速応答性を備える様々な新しい方式の液晶表示装置が出現してきている。
この中でも、横電界方式（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ＝ＩＰＳ方式）は視野角、コントラスト比などの表示品位に優れるため広く普及が期待されている方式である。

ところが、ＩＰＳ方式の液晶表示装置に使用されている液晶は、低電圧で駆動が可能であるなどの優れた特性を持っている反面、液晶表示装置に内在するカラーフィルタなどの部材の電気的な特性により性能が低下しやすいという問題を持つ。実際、従来のカラーフィルタを使用した液晶表示装置では、カラーフィルタの特異な電気的特性に起因する液晶の配向乱れ、スイッチングの閾値ずれによる、様々な表示不良が起こっていた。このカラーフィルタの特異な電気的特性は、主としてフィルタセグメントに含まれる顔料の性質によるもので、従来のカラーフィルタでは、フィルタセグメント上に透明樹脂によるオーバーコート層を設けて電気特性をコントロールしていた。しかし、オーバーコート層を形成する工程には、設備、時間が必要なため、カラーフィルタにコストを乗せなければならなくなり、結果として液晶表示装置の価格が上がってしまう欠点がある。また、オーバーコート層自体の耐性等を考慮すると、オーバーコート層がない方が好ましいと考えられている。
特開２００４−１１７５３７号公報

本発明は、フィルタセグメント上にオーバーコート層を設けなくても、横電界方式の液晶表示装置における特異な電気的特性に起因する液晶の配向乱れや、スイッチングの閾値ずれのない、すなわち、表示性能に悪影響を与えないカラーフィルタを提供することを課題とする。

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、少なくとも１つの青色フィルタセグメント、および少なくとも１つの緑色フィルタセグメントを具備し、該少なくとも１つの緑色フィルタセグメントが、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる顔料担体と、高級脂肪酸で処理されたハロゲン化フタロシアニン系顔料を含有する緑色着色組成物から形成されていることを特徴とする。
本発明のカラーフィルタにおいて、ハロゲン化フタロシアニン系顔料の処理に用いられる高級脂肪酸は、オレイン酸であることが好ましい。また、緑色着色組成物の不揮発分１００重量部中における、高級脂肪酸で処理されたハロゲン化フタロシアニン系処理顔料の含有量は、３０〜７０重量部であることが好ましい。

本発明のカラーフィルタに含まれるハロゲン化フタロシアニン系顔料は高級脂肪酸で処理されているため、本発明のカラーフィルタには電気特性に悪影響を与えるハロゲンイオンが遊離していない。そのため、本発明のカラーフィルタは、フィルタセグメント上にオーバーコート層を設けなくても、横電界方式の液晶表示装置において、特異な電気的特性に起因する液晶の配向乱れや、スイッチングの閾値ずれがなく、表示性能に悪影響を与えない。

以下に、本発明のカラーフィルタを、その実施の形態に基づいて詳細に説明する。
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、少なくとも１つの青色フィルタセグメント、および少なくとも１つの緑色フィルタセグメントを具備し、該少なくとも１つの緑色フィルタセグメントが、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる顔料担体と、高級脂肪酸で処理されたハロゲン化フタロシアニン系顔料（以下、「処理顔料」という。）を含有する緑色着色組成物から形成されている。

まず、緑色フィルタセグメントの形成に用いられる緑色着色組成物について説明する。
緑色着色組成物は、顔料担体と処理顔料を含有し、処理顔料は、緑色着色組成物の不揮発分（緑色着色組成物に含まれる溶剤以外の成分）１００重量部中において、好ましくは３０〜７０重量部、より好ましくは４０〜５５重量部の量で緑色着色組成物中に含有される。
処理顔料は、ハロゲン化フタロシアニン系顔料を高級脂肪酸と共に混練して、高級脂肪酸でハロゲン化フタロシアニン系顔料の表面を被覆したものである。高級脂肪酸は、単にハロゲン化フタロシアニン系顔料と混合するだけでは、ハロゲン化フタロシアニン顔料の表面に吸着されず、ハロゲン化フタロシアニン系顔料の表面を被覆しないため、液晶の配向乱れや、スイッチングの閾値ずれの原因となる電気特性の改善効果を発揮せず、ハロゲン化フタロシアニン系顔料と共に混練して、高級脂肪酸でハロゲン化フタロシアニン系顔料の表面を被覆することによって初めて上記電気特性の改善効果を発揮する。

ハロゲン化フタロシアニン系顔料は、下記一般式（１）で表される顔料であり、例えばC.I. Pigment Green7、36、37等が挙げられる。

［式中、Ｘ₁〜Ｘ₁₆は、それぞれ独立に、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩを表し、少なくとも１つはハロゲン元素である。Ｚ（中心金属）は、元素周期表の第４族〜第１４族の元素を表す。］

ハロゲン化フタロシアニン系顔料の中心金属Ｚとしては、例えばＣｕ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｎ等が挙げられる。
ハロゲン化フタロシアニン系顔料としては、例えば、粗製フタロシアニンブルーを公知の方法でハロゲン化したのち、適切な粒子の大きさ（０．０５〜０．５μｍ）まで微細化（顔料化）したものを用いることができる。
粗製フタロシアニンブルーの中心金属は銅であるが、中心金属が銅以外の粗製フタロシアニンのハロゲン化も、粗製フタロシアニンブルーと同様の方法を用いて行うことができる。

高級脂肪酸としては、分子量の大きい直鎖（枝分かれを持たない）式一価カルボン酸が好ましく、不飽和高級脂肪酸と飽和高級脂肪酸のいずれも用いることができる。不飽和高級脂肪酸としては、例えばオレイン酸、リノール酸、リノレン酸等が挙げられる。また、飽和脂肪酸としては、例えばパルミチン酸、ステアリン酸等が挙げられる。なかでも、オレイン酸は、顔料担体との相性が良いため、好適に用いられる。高級脂肪酸は、単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。
高級脂肪酸による処理量は、ハロゲン化フタロシアニン系顔料１００重量部に対して、高級脂肪酸が２〜１５重量部であることが好ましく、３〜１０重量部であることがより好ましい。高級脂肪酸による処理量が２重量部より少ない場合は、充分な電気特性の改善効果が認められない。また、１５重量部より多い場合は、塗膜密着性が悪くなる。

ハロゲン化フタロシアニン系顔料の高級脂肪酸処理は、ハロゲン化フタロシアニン系顔料と高級脂肪酸の混合物をソルトミリング処理、ドライミリング処理等の方法で混練することにより行うことができる。ハロゲン化フタロシアニン系顔料と高級脂肪酸の混合物を混練することにより、高級脂肪酸のほとんどがハロゲン化フタロシアニン系顔料の表面に吸着された状態となる。

ソルトミリング処理とは、具体的には、ハロゲン化フタロシアニン系顔料と高級脂肪酸と水溶性無機塩と水溶性有機溶剤との混合物を、ニーダー等の混練機を用いて加熱しながら混練した後、水洗により水溶性無機塩と水溶性有機溶剤を除去する処理である。水溶性無機塩は、破砕助剤として働くものであり、ソルトミリング処理時に無機塩の硬度の高さを利用して顔料が整粒され、それにより生じる顔料の凝集エネルギーを利用し、顔料表面に高級脂肪酸を吸着させる。顔料をソルトミリング処理する際には、加熱により顔料の整粒を促進すると被覆効率が良くなることから、加熱温度は７０〜１５０℃が好ましい。加熱温度が７０〜１５０℃より外れる場合は、顔料の整粒効率が悪く、すなわち高級脂肪酸による顔料表面の被覆に時間がかかりすぎるため、好ましくない。

水溶性無機塩としては、塩化ナトリウム、塩化バリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等を用いることができるが、価格の点から塩化ナトリウム（食塩）を用いるのが好ましい。ソルトミリング処理する際に用いる無機塩の量は、処理効率、すなわち高級脂肪酸による顔料表面の被覆効率と生産効率の両面から、顔料の０．５〜２０重量倍、特に１〜１０重量倍であることが好ましい。
水溶性有機溶剤は、顔料および水溶性無機塩を湿潤する働きをするものであり、水に溶解（混和）し、かつ用いる無機塩を実質的に溶解しないものであれば特に限定されない。但し、ソルトミリング処理時に温度が上昇し、溶剤が蒸発し易い状態になるため、安全性の点から、沸点１２０℃以上の高沸点溶剤が好ましい。

水溶性有機溶剤としては、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、液状の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、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、液状のポリプロピレングリコール等が用いられる。

ドライミリング処理とは、ハロゲン化フタロシアニン系顔料と高級脂肪酸とを、ビーズ等の粉砕メディアを内蔵した乾式磨砕装置、例えばボールミル、アトライター、振動ミルなどの装置を用いて乾式粉砕する処理である。顔料は、粉砕メディア同士の衝突や摩擦を通じて整粒され、整粒時に生じる顔料の凝集エネルギーを利用し、顔料表面に高級脂肪酸を吸着させる。ドライミリング処理は、必要に応じて粉砕装置の内部を減圧したり、窒素ガスなどの不活性ガスを充填して行ってもよい。乾式粉砕装置の運転条件については、特に制限はないが、高級脂肪酸による顔料表面の被覆を効果的に進行させるため、以下の条件が特に好ましい。

乾式粉砕装置がアトライターの場合、装置の回転数は１００〜５００ｒｐｍが好ましく、乾式粉砕の時間は０．５〜８時間が好ましく、装置の内温は５０〜１５０℃が好ましい。また、粉砕メディアは、直径４〜３０ｍｍの球形が好ましく、メディアの使用量は、処理する顔料の５〜５０重量倍が好ましい。
また、乾式粉砕装置がボールミルの場合は、装置の回転数は５０〜２００ｒｐｍが好ましく、乾式粉砕の時間は１〜１２時間が好ましく、装置の内温は３０〜１００℃が好ましい。また、粉砕メディアは、直径１０〜５０ｍｍの球形が好ましく、メディアの使用量は、処理する顔料の５〜５０重量倍が好ましい。

緑色着色組成物には、所望の分光特性を得るために、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ 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、２１７等の黄色顔料を含有させることができる。

顔料担体は、処理顔料を分散させるものであり、上述したように、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物から構成される。透明樹脂とは、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。透明樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、感光性樹脂が挙げられ、その前駆体としては、放射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挙げられ、これらを単独または２種以上混合して用いることができる。
顔料担体は、処理顔料中のハロゲン化フタロシアニン系顔料１００重量部に対して、２５〜３００重量部、好ましくは５０〜２００重量部の量で用いることができる。

熱可塑性樹脂としては、例えば, ブチラール樹脂、スチレン−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、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、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。

感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性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導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合体やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。

透明樹脂の前駆体であるモノマーおよびオリゴマーとしては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）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、（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、アクリロニトリル等が挙げられる。

緑色着色組成物には、該組成物を紫外線等の光照射により硬化するときには、光重合開始剤等が添加される。
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。
光重合開始剤は、処理顔料中のハロゲン化フタロシアニン系顔料１００重量部に対して、１〜１００重量部、好ましくは１０〜５０重量部の量で用いることができる。

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。
増感剤は、光重合開始剤１００重量部に対して、０．１〜３０重量部の量で用いることができる。

緑色着色組成物は、処理顔料を、必要に応じて上記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。
処理顔料を顔料担体中に分散する際には、適宜、樹脂型分散剤、界面活性剤、色素誘導体等の分散助剤を含有させることができる。分散助剤は、処理顔料の分散に優れ、分散後の処理顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて処理顔料を顔料担体中に分散した場合には、分散性、特に保存安定性、低チキソ性に優れた着色組成物が得られる。分散助剤は、処理顔料中のハロゲン化フタロシアニン系顔料１００重量部に対して、３〜２０重量部、好ましくは５〜１５重量部の量で用いることができる。
分散助剤のうち、塩基性基を有する色素誘導体、または酸性基を有する色素誘導体もしくはその塩は、処理顔料の分散効果が大きいため好適に用いられる。

緑色着色組成物に用いられる樹脂型分散剤は、酸性基または塩基性基をアンカーとして処理顔料の表面に吸着し、ポリマーの反発効果が有効に作用して分散安定性保持を発現することから、酸性基または塩基性基を有するポリマーであることが好ましい。酸性基としては、吸着特性に優れる点でスルホン基が好ましく、塩基性基としては、吸着特性に優れる点でアミノ基が好ましい。また、酸性基を有する誘導体と塩基性基を有する樹脂型分散剤との併用、または塩基性基を有する誘導体と酸性基を有する樹脂型分散剤との併用は、顔料担体との相性が良いため好ましい。

酸性基または塩基性基を有する樹脂型分散剤としては、酸性基または塩基性基を有する幹ポリマー部に枝ポリマー部がグラフト結合した構造の櫛型ポリマーが、枝ポリマー部の優れた立体反発効果から有機溶剤可溶性をより有するため好ましい。さらに、幹ポリマー１分子に２分子以上の枝ポリマーがグラフト結合した分子構造を有する櫛型ポリマーが上記理由からより好ましい。
塩基性樹脂型分散剤を構成する幹ポリマーの具体例としては、ポリエチレンイミン、ポリエチレンポリアミン、ポリキシリレンポリ（ヒドロキシプロピレン）ポリアミン、ポリ（アミノメチル化）エポキシ樹脂、アミン付加グリシジル（メタ）アクリレート−（メタ）アクリル酸エステル化グリシジル（メタ）アクリレート共重合体等が挙げられる。これらの合成法は、例えば以下の通りである。

ポリエチレンイミンは、エチレンイミンを酸触媒存在下で開環重合することで得られる。
ポリエチレンポリアミンは、二塩化エチレンとアンモニアをアルカリ触媒存在下で重縮合することで得られる。
ポリ（アミノメチル化）エポキシ樹脂は、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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂等の芳香環をクロルメチル化後にアミノ化することで得られ、別名マンニッヒ塩基と呼ばれる。アミノ化で使用するアミンとして具体的には、モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノメタノールアミン、モノエタノールアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジメタノールアミン、ジエタノールアミン等が挙げられる。

アミン付加グリシジル（メタ）アクリレート−（メタ）アクリル酸エステル化グリシジル（メタ）アクリレート共重合体は、グリシジル（メタ）アクリレートをラジカル重合してポリマー化した後、同ポリマー中のエポキシ基の一部に先に例示したものと同様のアミンを付加してポリ〔アミン付加グリシジル（メタ）アクリレート〕を得た後、残ったエポキシ基を（メタ）アクリル酸のカルボン酸とエステル化反応させて得られる。

枝ポリマーは、有機溶剤可溶性のものが好ましく、その具体例としては、ポリマー末端にカルボン酸を有し、前記したような幹ポリマーのアミノ基とアミド化反応することでグラフト結合を形成し得るポリマーであるポリ（１２−ヒドロキシステアリン酸）、ポリリシノール酸、ε−カプロラクトン等の開環重合体等が挙げられる。また、幹ポリマーが前記したアミン付加グリシジル（メタ）アクリレート−（メタ）アクリル酸エステル化グリシジル（メタ）アクリレート共重合体のようにビニル基を有する場合には、該ビニル基にグラフト重合し得るポリ〔（メタ）アクリル酸メチル〕、ポリ〔（メタ）アクリル酸エチル〕等を枝ポリマーとして挙げることができる。これらの合成法は例えば以下の通りである。

ポリ（１２−ヒドロキシステアリン酸）は、１２−ヒドロキシステアリン酸の脱水重縮合ポリエステル化反応によって得られる。
ポリリシノール酸は、同様にリシノール酸の脱水重縮合ポリエステル化反応によって得られる。
ε−カプロラクトンの開環重合体は、ε−カプロラクトンに脂肪族モノカルボン酸であるｎ−カプロン酸を付加させて開環重合を開始させて得られる。

界面活性剤としては、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、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、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。

色素誘導体は、有機色素に塩基性または酸性の置換基を導入した化合物である。有機色素には、一般に色素とは呼ばれていない淡黄色の芳香族多環化合物、例えばナフタレン、アントラキノン、アクリドン等も含まれる。色素誘導体としては、特開昭６３−３０５１７３号公報、特公昭５７−１５６２０号公報、特公昭５９−４０１７２号公報、特公昭６３−１７１０２号公報、特公平５−９４６９号公報、特開平９−１７６５１１公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。

緑色着色組成物には、処理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形成することを容易にするために溶剤を含有させることができる。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、処理顔料中のハロゲン化フタロシアニン系顔料１００重量部に対して、４００〜５０００重量部、好ましくは、５００〜２０００重量部の量で用いることができる。

次に、本発明のカラーフィルタの作製方法について説明する。
本発明のカラーフィルタは、公知のインクジェット法、印刷法、フォトレジスト法、エッチング法などにより、赤色、緑色、青色の着色組成物を用いて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作製することができる。なかでも、高精細、分光特性の制御性及び再現性等を考慮すれば、透明樹脂とモノマー、光重合開始剤を含有する組成物中に顔料を分散させた各色着色組成物（着色レジスト材）を基板上に塗布製膜した後、パターン露光、現像することで一色のフィルタセグメントを形成する工程を各色毎に繰り返し行ってカラーフィルタを作製するフォトレジスト法が好ましい。

基板としては、可視光に対して透過率の高いガラス板や、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等の樹脂板が用いられる。基板上には、あらかじめ遮光性樹脂によるパターンを形成してもよい。
赤色フィルタセグメントおよび青色フィルタセグメントの形成には、先に説明した緑色着色組成物の高級脂肪酸理ハロゲン化フタロシアニン系顔料の代わりに、下記の赤色顔料または青色顔料を用いて調製された赤色着色組成物および青色着色組成物が用いられる。

赤色着色組成物には、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９等の赤色顔料が用いられる。赤色着色組成物には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ４３、７１、７３等の橙色顔料や、緑色着色組成物の説明中で例示した黄色顔料を併用することができる。
青色着色組成物には、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を用いることができる。青色着色組成物には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ 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。

以下に、フォトレジスト法によるカラーフィルタの作製方法について具体的に記述する。
透明基板上に、着色レジスト材として調製した一色目の着色組成物を塗布し、プリベークを行う。着色組成物の塗布は、スピンコート、ディップコート、ダイコートなどの方法で行うことができるが、透明基板上に均一な膜厚で塗布可能な方法ならばこれらに限定されるものではない。プリベークは、５０〜１２０℃で１０〜２０分ほどすることが好ましい。塗布膜厚は任意であるが、分光透過率などを考慮すると、通常はプリベーク後の膜厚で２μｍ程度である。着色組成物を塗布した透明基板に、パターンマスクを介して露光を行う。光源には、通常の高圧水銀灯などを用いればよい。

続いて、現像を行う。現像液には、好ましくはアルカリ性水溶液を用いる。アルカリ性水溶液の例としては、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、または両者の混合水溶液、もしくはそれらに適当な界面活性剤などを加えたものが挙げられる。現像後、水洗、乾燥して一色目のフィルタセグメントが得られる。
以上の一連の工程を、残りの二色の着色組成物を用いて、パターンを替えて繰り返すことで、少なくとも１つの赤色フィルタセグメント、少なくとも１つの青色フィルタセグメント、および少なくとも１つの緑色フィルタセグメントを具備するカラーフィルタを得ることができる。

以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、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で用いた樹脂溶液および処理顔料について説明する。

（アクリル樹脂溶液の調製）
セパラブル４口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン７０．０部を仕込み、８０℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりｎ−ブチルメタクリレート１３．３部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．６部、メタクリル酸４．３部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート（東亞合成株式会社製「アロニックスＭ１１０」）７．４部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下した。滴下終了後、更に３時間反応を継続し、重量平均分子量２６０００の透明樹脂である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％になるように減圧乾燥、またはシクロヘキサノンを添加して顔料担体となるアクリル樹脂溶液を調製した。

（フタロシアニン系緑色処理顔料１の作製）
ハロゲン化フタロシアニン顔料としてC.I. Pigment Green 36（東洋インキ製造社製「リオノールグリーン６ＹＫ」）５００部、塩化ナトリウム５００部、ジエチレングリコール２５０部、およびオレイン酸５０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、１２０℃で２時間混練した。次に、この混練物を５リットルの温水に投入し、７０℃に加熱しながら１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、８０℃で一昼夜乾燥し、フタロシアニン系緑色処理顔料１を得た。

（フタロシアニン系緑色処理顔料２の作製）
オレイン酸の使用量を５０部から１５部に変えた以外は、フタロシアニン系緑色処理顔料１と同様の方法でフタロシアニン系緑色処理顔料２を得た。
（フタロシアニン系緑色処理顔料３の作製）
オレイン酸の使用量を５０部から７５部に変えた以外は、フタロシアニン系緑色処理顔料１と同様の方法でフタロシアニン系緑色処理顔料３を得た。
（フタロシアニン系緑色処理顔料４の作製）
オレイン酸の使用量を５０部から５部に変えた以外は、フタロシアニン系緑色処理顔料１と同様の方法でフタロシアニン系緑色処理顔料４を得た。
（フタロシアニン系緑色処理顔料５の作製）
オレイン酸の使用量を５０部から１００部に変えた以外は、フタロシアニン系緑色処理顔料１と同様の方法でフタロシアニン系緑色処理顔料５を得た。

［実施例１］
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５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過し緑色顔料分散体を作製した。
フタロシアニン系緑色処理顔料１ ８．６部
アゾ系黄色顔料（Ｂａｙｅｒ社製「Ｅ４ＧＮ−ＧＴ」） ４．９部
分散剤（アビシア社製「ソルスパーズ５０００」） １．５部
アクリル樹脂溶液 ４０．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート ７．０部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
シクロヘキサノン ３８．０部
ついで、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過して、緑色着色組成物を得た。
上記緑色顔料分散体 ５３．３３部
アクリル樹脂溶液 ７．７５部
光重合開始剤（Ｃｉｂａ社製「イルガキュア９０７」） ２．２４部
界面活性剤（ビックケミー社製「ＢＹＫ−３２３」） ０．０３部
貯蔵安定剤（北興化学社製「ＴＰＰ」） ０．２０部
シクロへキサノン ３６．４５部

［実施例２］
フタロシアニン系緑色処理顔料１：８．６部をフタロシアニン系緑色処理顔料２：７．９部に変え、アクリル樹脂溶液の使用量を４０．０部から４３．５部に変え、シクロヘキサノンの使用量を３８．０部から３５．８部に変えた以外は、実施例１と同様にして顔料分散体を作成し、緑色着色組成物を得た。
［実施例３］
フタロシアニン系緑色処理顔料１：８．６部をフタロシアニン系緑色処理顔料３：９．１１部に変え、アクリル樹脂溶液の使用量を４０．０部から３７．４５部に変え、シクロヘキサノンの使用量を３８．０部から４０．０４部に変えた以外は、実施例１と同様にして顔料分散体を作成し、緑色着色組成物を得た。

［実施例４］
フタロシアニン系緑色処理顔料１：８．６部をフタロシアニン系緑色処理顔料４：７．８２部に変え、アクリル樹脂溶液の使用量を４０．０部から４３．９部に変え、シクロヘキサノンの使用量を３８．０部から３４．８８部に変えた以外は、実施例１と同様にして顔料分散体を作成し、緑色着色組成物を得た。
［実施例５］
フタロシアニン系緑色処理顔料１：８．６部をフタロシアニン系緑色処理顔料５：９．６８部に変え、アクリル樹脂溶液の使用量を４０．０部から３４．６部に変え、シクロヘキサノンの使用量を３８．０部から４２．３２部に変えた以外は、実施例１と同様にして顔料分散体を作成し、緑色着色組成物を得た。

［比較例１］
フタロシアニン系緑色処理顔料１を未処理のC.I. Pigment Green 36顔料（東洋インキ製造社製「リオノールグリーン６ＹＫ」）に変えた以外は、実施例１と同様にして緑色着色組成物を得た。

実施例１〜５、比較例１で得られた緑色着色組成物を用いて、下記の方法で塗膜を作製し、密着性、誘電正接、比誘電率を評価した。結果を表１に示す。
（１）塗膜の密着性評価
緑色着色組成物を、１００ｍｍ×１００ｍｍ、１．１ｍｍ厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて２．０μｍ厚みになる回転数で塗布し、減圧乾燥した。形成された塗膜について、セロハンテープピールを行った。評価基準を以下に示す。
◎ ---- セロハンテープピールでの剥離無し
○ ---- セロハンテープピールで若干の剥離有り（剥離面積２０％未満）
△ ---- セロハンテープピールで目立った剥離有り（剥離面席２０％以上８０％未満）
× ---- セロハンテープピールで全体的な剥離あり（剥離面席８０％以上）

（２）塗膜の電気特性（誘電正接、比誘電率）評価
緑色着色組成物を、電極用にアルミ蒸着した１００ｍｍ×１００ｍｍ、１．１ｍｍ厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて２．０μｍ厚みになる回転数で塗布し、塗布基板を得た。次に、減圧乾燥後、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量３００ｍＪ、照度３０ｍＷで紫外線露光を行った。アルカリ現像後、塗布基板を２３０℃で１時間加熱、放冷し、得られた硬化塗膜上に、面積３．４６４×１０^-4m²の電極用のアルミを蒸着し、緑色塗膜をアルミ電極で挟んだサンプルを作製した。得られたサンプルの１０Ｈｚ〜１ＭＨｚまでの誘電正接を、インピーダンスアナライザー（ソーラトロン社製「１２６０型」）を用いて、印過電圧１００ｍＶで測定し、誘電正接、比誘電率を測定した。

表１の塗膜の誘電正接評価結果に示すように、処理顔料を用いた実施例１〜５の緑色着色組成物から形成された塗膜は、１０Ｈｚ、５０Ｈｚのtanδの値が低く、誘電正接が良好である。
また、表１の塗膜の比誘電率評価結果に示すように、処理顔料を用いた実施例１〜５の緑色着色組成物から形成された塗膜は、１０Ｈｚ、５０Ｈｚの比誘電率の値が低く、処理顔料を用いることにより電気特性の良好な塗膜が形成されていることがわかる。

また、表１の塗膜の密着性評価結果に示すように、ハロゲン化フタロシアニン系顔料１００部に対して、高級脂肪酸処理量の最適量上限である１０部より多い処理顔料を用いた実施例３および実施例５の緑色着色組成物から形成された塗膜は、塗膜の密着性が低い。特に、ハロゲン化フタロシアニン系顔料１００部に対して、高級脂肪酸処理量が好ましい量より多い２０部の処理顔料を用いた実施例５の緑色着色組成物から形成された塗膜は、全面剥離してしまうほど塗膜の密着性が低い。
また、ハロゲン化フタロシアニン系顔料１００部に対して、高級脂肪酸処理量が最適量下限である３部より少ない処理顔料を用いた実施例４の緑色着色組成物から形成された塗膜は、高級脂肪酸処理量が最適量の範囲内にある処理顔料を用いた実施例１および実施例２の緑色着色組成物から形成された塗膜と比較して、誘電正接および比誘電率が高く、悪かった。

次に、赤色フィルタセグメント、青色フィルタセグメント、および緑色フィルタセグメントを具備するカラーフィルタのパネル信頼性評価（Ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｈｉｇｈ ｈｕｍｉｄ Ｂｉａｓ Ｔｅｓｔ）するために、赤色着色組成物および青色着色組成物を下記の方法で調製した。
（赤色着色組成物）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで３時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過し赤色分散体を作製した。緑色顔料分散体の代わりに、得られた赤色顔料分散体を用いた以外は、実施例１の緑色着色組成物と同様にして赤色着色組成物を得た。
赤色顔料（Ｃｉｂａ社製「イルガフォアレッド ＢＴ−ＣＦ」） １０．０部
アクリル樹脂溶液 ５０．０部
シクロヘキサノン ４０．０部

（青色着色組成物）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで３時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過し青色分散体を作製した。緑色顔料分散体の代わりに、得られた青色顔料分散体を用いた以外は、実施例１の緑色着色組成物と同様にして青色着色組成物を得た。
青色顔料（東洋インキ製造株式会社製「リオノールブルー ＥＳ」） ９．０部
分散剤（アビシア社製「ソルスパーズ５０００」） １．０部
アクリル樹脂溶液 ５０．０部
シクロヘキサノン ４０．０部

ガラス基板に、スピンコートにより、Ｃ光源でｘ＝０．６０３、ｙ＝０．３２８の色度になるような膜厚で赤色着色組成物を塗布した。乾燥後、露光機にてストライプ状のパターン露光をし、アルカリ現像液にて９０秒間現像して、ストライプ形状の赤色フィルタセグメントを形成した。なお、アルカリ現像液としては、炭酸ナトリウム１．５％ 炭酸水素ナトリウム０．５％ 陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペリレックスＮＢＬ」)８．０％および水９０％からなるものを用いた。
次に、実施例１〜５または比較例１で得られた緑色着色組成物を、Ｃ光源でｘ＝０．２７７、ｙ＝０．６００の色度になるような膜厚で塗布した。乾燥後、露光機にて赤色フィルタセグメントと隣接したストライプ状のパターン露光をし、ストライプ形状の緑色フィルタセグメントを形成した。
さらに、Ｃ光源でｘ＝０．１３６、ｙ＝０．１４２の色度になるような膜厚で青色着色組成物を塗布し、赤色フィルタセグメント、緑色のフィルタセグメントと隣接したストライプ形状の青色フィルタセグメントを形成した。

各色のフィルタセグメントの形状は良好であり、解像度も良好であった。最後に、得られたカラーフィルタをオーブン中で２３０℃にて３０分加熱して残存する重合可能な官能基を完全に反応させ、透明基板上に赤色、緑色、青色のストライプ形状のフィルタセグメントを具備するカラーフィルタを得た。
得られたカラーフィルタを用い、各々横電界方式の液晶表示装置を作成したところ、実施例１〜５の緑色着色組成物を用いて作製されたカラーフィルタを用いた液晶表示装置においては、塗膜の誘電正接及び比誘電率が低いことにより、液晶駆動信号の矩形波の立上り、立下りの形状をなまらせ、駆動電圧の閾値ずれを発生させることが少なくなり、表示性能に優れた横電界方式の液晶表示装置が得られた。これに対して、比較例１の緑色着色組成物を用いて作製されたカラーフィルタを用いた液晶表示装置においては、画素のちらつきが目立ち、更に電気損失が大きいことから、電気信号が上手く伝達できないため、ひどい配向不良が見られた。
以上の結果が示すように、本発明のカラーフィルタは、電気特性に優れ、特に電気損失が少ないため、液晶の配向乱れや、スイッチングの閾値ずれのない、とても優れたカラーフィルタである。

Claims (3)

1. 少なくとも１つの赤色フィルタセグメント、少なくとも１つの青色フィルタセグメント、および少なくとも１つの緑色フィルタセグメントを具備し、該少なくとも１つの緑色フィルタセグメントが、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる顔料担体と、高級脂肪酸で処理されたハロゲン化フタロシアニン系顔料を含有する緑色着色組成物から形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。
2. 高級脂肪酸が、オレイン酸であることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ。
3. 緑色着色組成物の不揮発分１００重量部中における、高級脂肪酸で処理されたフタロシアニン系処理顔料の含有量が、３０〜７０重量部であることを特徴とする請求項１または２記載のカラーフィルタ。