JP2003172815A - カラーフィルター用着色材及び該カラーフィルター用着色材を含むカラーフィルター用着色組成物並びにカラーフィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、シャープな粒度分布を有すると共
に、耐光性に優れており、しかも分光特性に優れたカラ
ーフィルター用着色材及び分散性、分光特性に優れたカ
ラーフィルター用着色組成物並びにカラーフィルターを
提供する。 【解決手段】 白色無機粒子の粒子表面が糊剤によって
被覆されていると共に該被覆に有機顔料が付着している
平均粒子径０．００１〜１．０μｍの複合粒子粉末から
なり、前記有機顔料の付着量が前記白色無機粒子１００
重量部に対して１〜５００重量部であるカラーフィルタ
ー用着色材及び該カラーフィルター用着色材を含むカラ
ーフィルター用着色組成物並びに該カラーフィルター用
着色材を含むカラーフィルターである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シャープな粒度分布を
有すると共に、耐光性に優れており、しかも分光特性に
優れたカラーフィルター用着色材を提供する。

【０００２】

【従来の技術】現在の情報化社会において、パーソナル
コンピュータを始めとした各種情報機器がビジネス用、
個人・家庭用を問わず普及しており、その端末には必ず
ディスプレイが組み込まれている。殊に、携帯型の情報
機器は、軽量、省スペースが要求されることから、液晶
表示素子（ＬＣＤ）が用いられていると共に、カラー化
が進んでいる。

【０００３】カラー液晶表示素子のカラーパターンの形
成材料がカラーフィルターであり、カラーフィルターは
ガラス基板上に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原
色又はＣ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）
の３原色を規則的に配列することにより得られる光学フ
ィルターである。

【０００４】カラー液晶表示素子は、色特性（色再現
性）が良く、明るく、コントラストが大きいことが第一
に要求され、それに伴って、カラーフィルターにもより
高性能化が求められている。

【０００５】カラーフィルターの色特性は、カラーフィ
ルターの顔料濃度を増して色濃度を濃くすることで向上
することができるが、透過率が低下するため、一般的に
は、カラーフィルターに用いられる着色材の色純度を上
げる、即ち、より狭い透過スペクトルを有する着色材を
用いることにより行われている。

【０００６】色純度の高い着色材を得る手法としては、
Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色のそれぞれの色
に対応する補色を混色する、いわゆる減法混色が一般的
に行われている（特開平８−２９５８０８号公報、特開
平８−２９５８０９号公報、及び特開２００１−１８８
１２０号公報等）。

【０００７】また、カラーフィルターの明るさを改善す
るためには、カラーフィルターに用いられる顔料の透明
性が高く、分散性に優れていることが必要である。

【０００８】従来、カラーフィルターの着色材として、
透明性、流動性、分散性等の観点から染料が用いられて
いたが、染料は化学的に活性であり、耐光性等の堅牢性
に劣ることから、近年では顔料を用いることが主流とな
っている。

【０００９】しかしながら、顔料はビヒクル中で溶解す
る染料と異なり粒子であるため、染料並みの透明性を得
ることが困難であることが知られており、透明性の改善
のために、１００ｎｍより小さいコロイド粒子に２００
ｎｍより大きい着色剤を含ませる方法等が提案されてい
る（特開２００１−１２６６３５号公報）。

【００１０】また、殊に有機顔料は化学反応等で分子状
態の顔料から２０〜１００ｎｍ程度の微細な一次粒子が
形成されるが、この状態では粒子の表面エネルギーが非
常に高いため、凝集を起こしやすく、通常、凝集体を形
成し、非常に粒子サイズの大きい二次粒子を形成するこ
とが知られており、顔料を微細化する技術が要求されて
いる。

【００１１】有機顔料の微細化方法は合成段階での結晶
成長の制御や機械的粉砕法等あるが、いずれも得られる
粒子の粒度分布は広く、粒子形状は不定形となりやすい
ため、光の散乱によりコントラストが低下する傾向にあ
るとともに、ビヒクル中での分散性が低下する。

【００１２】そこで、微細、且つ、粒度分布のシャープ
なカラーフィルター用着色材が要求されている。

【００１３】これまでに、透過率とコントラストの優れ
たカラーフィルターを得るために、特定のサイズを有す
る顔料を用いる方法が提案されている（特公平４−３７
９８７号公報、特公平４−３９０４１号公報及び特開平
９−１９７１１８号公報等）。

【００１４】更に、カラーフィルターには、屋外等での
使用における耐光性等の信頼性も要求されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】シャープな粒度分布を
有すると共に、透明性に優れており、しかも分光特性に
優れたカラーフィルター用着色材は、現在最も要求され
ているところであるが、未だ得られていない。

【００１６】即ち、前出特開平８−２９５８０８号公
報、特開平８−２９５８０９号公報及び特開２００１−
１８８１２０号公報に記載の方法は、特定の粒子サイズ
を有する顔料を用いて減法混色することにより、カラー
フィルターに用いる顔料の分光特性を向上させる方法が
記載されているが、用いる顔料の粒度分布が広いため、
十分な分光特性向上効果が得られない。

【００１７】また、前出特開２００１−１２６６３５号
公報には、１００ｎｍより小さいコロイド粒子に２００
ｎｍより大きい着色剤を含ませる透明性改善の技術が記
載されているが、コロイド粒子への着色剤の付着強度が
不十分であり、ビヒクル中での分散性が低下し、その結
果十分な透明性改善効果が得られない。

【００１８】また、前出特公平４−３７９８７号公報、
特公平４−３９０４１号公報及び特開平９−１９７１１
８号公報には、特定の粒子サイズを有する顔料粒子を用
いる技術が記載されているが、顔料の微細化は機械的粉
砕により行われており、得られる粒子の形状が不均一で
あると共に、十分に狭い粒度分布を有しているとは言い
難いものである。

【００１９】なお、特開２００１−２２６６０９号公報
には、含水酸化鉄粒子粉末の粒子表面がアルコキシシラ
ンから生成するオルガノシラン化合物又はポリシロキサ
ンによって被覆されていると共に該被覆に有機青色顔料
が付着している緑色複合含水酸化鉄粒子粉末からなる緑
色系顔料が記載されているが、黄色の含水酸化鉄粒子粉
末に青色有機顔料を固着させる技術であり、彩度の高い
有色顔料を得る技術とは異なるものである。

【００２０】そこで、本発明は、シャープな粒度分布を
有すると共に、耐光性に優れており、しかも分光特性に
優れたカラーフィルター用着色材を提供することを技術
的課題とする。

【００２１】

【課題を解決する為の手段】前記技術的課題は、次の通
りの本発明によって達成できる。

【００２２】即ち、本発明は、白色無機粒子の粒子表面
が糊剤によって被覆されていると共に該被覆に有機顔料
が付着している平均粒子径０．００１〜１．０μｍの複
合粒子粉末からなり、前記有機顔料の付着量が前記白色
無機粒子１００重量部に対して１〜５００重量部である
ことを特徴とするカラーフィルター用着色材である（本
発明１）。

【００２３】また、本発明は本発明１の白色無機粒子の
粒子表面が、あらかじめアルミニウムの水酸化物、アル
ミニウムの酸化物、ケイ素の水酸化物及びケイ素の酸化
物より選ばれる少なくとも一種からなる中間被覆物によ
って被覆されていることを特徴とするカラーフィルター
用着色材である（本発明２）。

【００２４】また、本発明は、本発明１又は本発明２の
カラーフィルター用着色材を含むカラーフィルター用着
色組成物である。

【００２５】また、本発明は、本発明１又は本発明２の
カラーフィルター用着色材を含むカラーフィルターであ
る。

【００２６】本発明の構成をより詳しく説明すれば次の
通りである。

【００２７】先ず、本発明に係るカラーフィルター用着
色材について述べる。

【００２８】本発明に係るカラーフィルター用着色材
は、芯粒子である白色無機粒子の粒子表面に、糊剤が被
覆されており、該糊剤被覆に有機顔料が付着している平
均粒子径０．００１〜１．０μｍの複合粒子からなる。

【００２９】本発明における白色無機粒子としては、隠
蔽力が６００ｃｍ^２／ｇ以下であれば、二酸化チタン及
び酸化亜鉛等の白色顔料、シリカ粉、ホワイトカーボ
ン、微粉ケイ酸及び珪藻土等のシリカ微粒子並びにクレ
ー、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、タルク
及び透明性酸化チタン等の体質顔料のいずれをも用いる
ことができる。好ましくは体質顔料であり、より好まし
くは屈折率３．０以下の体質顔料である。

【００３０】白色無機粒子の粒子形状は、球状、粒状、
多面体状、針状、紡錘状、米粒状、フレーク状、鱗片状
及び板状等のいずれの形状であっても良い。

【００３１】白色無機粒子の粒子サイズは、平均粒子径
が０．０００９〜０．９９μｍ、好ましくは０．００１
４〜０．４９μｍ、より好ましくは０．００１９〜０．
１９μｍである。平均粒子径が０．９９μｍを超える場
合には、得られるカラーフィルター用着色材が粗大粒子
となり、着色力及び透明性が低下するため好ましくな
い。

【００３２】本発明における白色無機粒子の隠蔽力は、
６００ｃｍ^２／ｇ以下が好ましい。得られるカラーフィ
ルター用着色材の透明性を考慮すれば、隠蔽力は３００
ｃｍ ^２／ｇ以下がより好ましく、更に好ましくは１００
ｃｍ^２／ｇ以下である。

【００３３】本発明における白色無機粒子の屈折率は、
前記隠蔽力以下であれば、特に限定されないが、付着さ
せる有機顔料の屈折率が一般的に１．２〜２．５の範囲
であることから、１．１〜３．０であることが好まし
い。また、カラーフィルター作製時に用いられるバイン
ダー樹脂の屈折率が一般的に１．４〜１．７の範囲であ
ることから、より好ましくは１．２〜２．０であり、最
も好ましくは１．３〜１．８である。

【００３４】本発明における白色無機粒子粉末の粒子径
の幾何標準偏差値は２．０以下であることが好ましく、
より好ましくは１．８以下、更に好ましくは１．５以下
である。２．０を超える場合には、得られるカラーフィ
ルター用着色材の粒度分布もまた広いものとなり、光の
散乱によってコントラストが低下する。工業的な生産性
を考慮すれば、白色無機粒子粉末の粒子径の幾何標準偏
差値の下限値は１．０１である。

【００３５】白色無機粒子のＢＥＴ比表面積値は０．５
ｍ^２／ｇ以上である。ＢＥＴ比表面積値が０．５ｍ^２／
ｇ未満の場合には、白色無機粒子が粗大であったり、粒
子及び粒子相互間で焼結が生じた粒子となっており、得
られるカラーフィルター用着色材は粗大粒子となり着色
力及び透明性が低下する。カラーフィルター用着色材の
着色力及び透明性を考慮すると、ＢＥＴ比表面積値は、
好ましくは１．０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは１．５
ｍ^２／ｇ以上である。白色無機粒子の粒子表面への糊剤
による均一な被覆処理及び有機顔料による均一な付着処
理を考慮すると、その上限値は１０００ｍ^２／ｇであ
り、好ましくは７５０ｍ^２／ｇ、より好ましくは５４０
０ｍ^２／ｇである。

【００３６】白色無機粒子の色相は、Ｌ^＊値が７０．０
０以上であり、より好ましくは７５．００以上であり、
Ｃ^＊値が１８．００以下、好ましくは１５．００以下、
より好ましくは１２．００以下である。Ｌ^＊値、Ｃ^＊値
が上記範囲外の場合には、色相が白色を呈しているとは
言い難く、本発明の目的とするカラーフィルター用着色
材を得ることが困難となる。

【００３７】白色無機粒子の耐光性は、後述する評価方
法により、ΔＥ^＊値の下限値は通常５．０を超え、上限
値は１２．０、好ましくは１１．０、より好ましくは１
０．０である。

【００３８】本発明における糊剤としては、白色無機粒
子の粒子表面へ有機顔料を付着できるものであれば何を
用いてもよく、好ましくはアルコキシシラン、フルオロ
アルキルシラン、ポリシロキサン等の有機ケイ素化合
物、シラン系、チタネート系、アルミネート系及びジル
コネート系の各種カップリング剤、オリゴマー又は高分
子化合物の一種又は二種以上である。白色無機粒子の粒
子表面への有機顔料の付着強度を考慮すれば、より好ま
しくはアルコキシシラン、フルオロアルキルシラン、ポ
リシロキサン等の有機ケイ素化合物、シラン系、チタネ
ート系、アルミネート系及びジルコネート系の各種カッ
プリング剤である。

【００３９】殊に、芯粒子粉末としてシリカ微粒子を用
いた場合には、糊剤としては、有機ケイ素化合物もしく
はシラン系カップリング剤を用いることが好ましい。

【００４０】本発明における有機ケイ素化合物として
は、化１で表わされるアルコキシシランから生成するオ
ルガノシラン化合物、化２で表わされるポリシロキサ
ン、化３で表わされる変成ポリシロキサン、化４で表わ
される末端変成ポリシロキサン並びに化５で表されるフ
ルオロアルキルシラン又はこれらの混合物を用いること
ができる。

【００４１】

【化１】

【００４２】アルコキシシランとしては、具体的には、
メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキ
シシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメト
キシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニル
ジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デ
シルトリメトキシシラン等が挙げられる。

【００４３】白色無機粒子の粒子表面への有機顔料の付
着強度を考慮すると、メチルトリエトキシシラン、メチ
ルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、イ
ソブチルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシ
ランから生成するオルガノシラン化合物がより好まし
く、最も好ましくはメチルトリエトキシシラン、メチル
トリメトキシシラン及びフェニルトリエトキシシランか
ら生成するオルガノシラン化合物である。

【００４４】

【化２】

【００４５】

【化３】

【００４６】

【化４】

【００４７】白色無機粒子の粒子表面への有機顔料の付
着強度を考慮すると、メチルハイドロジェンシロキサン
単位を有するポリシロキサン、ポリエーテル変成ポリシ
ロキサン及び末端がカルボン酸で変成された末端カルボ
ン酸変成ポリシロキサンが好ましい。

【００４８】

【化５】

【００４９】フルオロアルキルシランとしては、具体的
には、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリ
デカフルオロオクチルトリメトキシシラン、ヘプタデカ
フルオロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルロ
デシルメチルジメトキシシラン、トリフルオロプロピル
エトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリエトキ
シシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラ
ン等が挙げられる。

【００５０】白色無機粒子の粒子表面への有機顔料の付
着強度を考慮すると、トリフルオロプロピルトリメトキ
シシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラ
ン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシランから
生成するフッ素含有オルガノシラン化合物が好ましく、
トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリデカフ
ルオロオクチルトリメトキシシランから生成するフッ素
含有オルガノシラン化合物が最も好ましい。

【００５１】カップリング剤のうち、シラン系カップリ
ング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルト
リエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミ
ノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。

【００５２】チタネート系カップリング剤としては、イ
ソプロピルトリステアロイルチタネート、イソプロピル
トリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、
イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル・アミノエチル）
チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホスフ
ェイト）チタネート、テトラ（２−２−ジアリルオキシ
メチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスフェイ
トチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）
オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパイロ
ホスフェート）エチレンチタネート等が挙げられる。

【００５３】アルミネート系カップリング剤としては、
アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、ア
ルミニウムジイソプロボキシモノエチルアセトアセテー
ト、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、アル
ミニウムトリスアセチルアセトネート等が挙げられる。

【００５４】ジルコネート系カップリング剤としては、
ジルコニウムテトラキスアセチルアセトネート、ジルコ
ニウムジブトキシビスアセチルアセトネート、ジルコニ
ウムテトラキスエチルアセトアセテート、ジルコニウム
トリブトキシモノエチルアセトアセテート、ジルコニウ
ムトリブトキシアセチルアセトネート等が挙げられる。

【００５５】オリゴマーとしては、分子量３００以上、
１０，０００未満のものが好ましく、高分子化合物とし
ては、分子量１０，０００以上、１００，０００程度の
ものが好ましい。白色無機粒子への均一な被覆処理を考
慮すれば、液状、もしくは、水又は各種溶剤に可溶なオ
リゴマー又は高分子化合物が好ましい。

【００５６】糊剤の被覆量は、糊剤被覆白色無機粒子に
対してＣ換算で０．０１〜１５．０重量％が好ましく、
より好ましくは０．０２〜１２．５重量％、最も好まし
くは０．０３〜１０．０重量％である。

【００５７】０．０１重量％未満の場合には、白色無機
粒子１００重量部に対して１重量部以上の有機顔料を付
着させることが困難である。１５．０重量％を超える場
合には、白色無機粒子１００重量部に対して有機顔料を
１〜５００重量部付着させることができるため、必要以
上に被覆する意味がない。

【００５８】本発明における有機顔料としては、カラー
フィルターに求められる色相である赤色、緑色、青色又
はシアン、マゼンタ、イエローの各色を呈することがで
きる有機顔料を用いることができ赤色系有機顔料、緑色
系有機顔料、青色系有機顔料及び黄色系有機顔料等の各
種有機顔料を使用することができるとともに、着色材の
分光特性を向上させるために、青色の補色である紫色系
有機顔料等他の有機顔料を併用してもよい。

【００５９】赤色系有機顔料としては、キナクリドンレ
ッド等のキナクリドン顔料、パーマネントレッド等のア
ゾ系顔料、縮合アゾレッド等の縮合アゾ顔料、ジアンス
ラキノニルレッド等の建染染料系顔料及びペリレンレッ
ド等のペリレン顔料を用いることができる。緑色系顔料
としては、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン
系顔料を用いることができる。青色系有機顔料として
は、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブル
ー、ファストスカイブルー等のフタロシアニン系顔料及
びアルカリブルーを用いることができる。黄色系有機顔
料としては、ハンザエロー等のモノアゾ系顔料、ベンジ
ジンエロー、パーマネントエロー等のジスアゾ系顔料、
縮合アゾイエロー等の縮合アゾ顔料及びイソインドリン
イエロー等のイソインドリン系顔料を用いることができ
る。紫色系有機顔料としては、ジオキサジンバイオレッ
ッド等のジオキサジン系顔料を用いることができる。

【００６０】有機顔料の付着量は、白色無機粒子１００
重量部に対して１〜５００重量部である。

【００６１】１重量部未満の場合及び５００重量部を超
える場合には、本発明の目的とするカラーフィルター用
着色材を得ることが困難となる。好ましくは１０〜４０
０重量部であり、より好ましくは２０〜３００重量部で
ある。

【００６２】本発明に係るカラーフィルター用着色材の
粒子形状や粒子サイズは、芯粒子である白色無機粒子の
粒子形状や粒子サイズに大きく依存し、芯粒子に相似す
る粒子形態を有している。

【００６３】即ち、本発明に係るカラーフィルター用着
色材は、平均粒子径が０．００１〜１．０μｍ、好まし
くは、０．００１５〜０．５μｍ、より好ましくは０．
００２０〜０．２μｍである。

【００６４】カラーフィルター用着色材の平均粒子径が
１．０μｍを超える場合には、粒子サイズが大きすぎる
ため、着色力及び透明性が低下する。平均粒子径が０．
００１μｍ未満の場合には、ビヒクル中への分散が困難
となる場合がある。

【００６５】カラーフィルター用着色材の粒子径の幾何
標準偏差値は２．０以下であることが好ましく、より好
ましくは１．８以下、更に好ましくは１．５以下であ
る。２．０を超える場合には、粒度分布もまた広すぎる
ため、光の散乱によってコントラストが低下する。工業
的な生産性を考慮すれば、カラーフィルター用着色材の
粒子径の幾何標準偏差値の下限値は１．０１である。

【００６６】カラーフィルター用着色材のＢＥＴ比表面
積値は、１．０〜１０００ｍ^２／ｇであり、好ましくは
１．５〜７５０ｍ^２／ｇ、より好ましくは２．０〜５０
０ｍ ^２／ｇである。ＢＥＴ比表面積値が１．０ｍ^２／ｇ
未満の場合には、粒子が粗大であったり、粒子及び粒子
相互間で焼結が生じた粒子となっており、着色力及び透
明性が低下する。

【００６７】カラーフィルター用着色材の有機顔料の脱
離の程度は後出評価方法における目視観察において、５
又は４が好ましく、より好ましくは５である。有機顔料
の脱離の程度が３以下の場合には、脱離した有機顔料に
よりビヒクル中での均一な分散が阻害される場合がある
とともに、脱離した有機顔料が自己凝集又は結晶成長を
起こし、光の散乱によってコントラストの低下を生じる
場合がある。

【００６８】本発明に係るカラーフィルター用着色材の
着色力は、後述する評価方法により１１０％以上が好ま
しく、１１５％以上がより好ましく、最も好ましくは１
２０％以上である。

【００６９】本発明に係るカラーフィルター用着色材の
隠蔽力は、６００ｃｍ^２／ｇ未満が好ましく、より好ま
しくは５５０ｃｍ^２／ｇ以下であり、さらに好ましくは
５００ｃｍ^２／ｇ以下である。

【００７０】カラーフィルター用着色材の耐光性は、後
述する評価方法において、ΔＥ^＊値で５．０以下、好ま
しくは４．０以下である。

【００７１】なお、本発明に係るカラーフィルター用着
色材は、芯粒子である白色無機粒子の粒子表面に有機顔
料からなる有色付着層を複数設けても良い。例えば、白
色無機粒子の粒子表面が糊剤で被覆され、該被覆に有機
顔料が付着している有色付着層が形成され、更に、第一
有色付着層の表面に糊剤が被覆され、当該被覆に有機顔
料が付着している有色付着層が形成されている形態をい
う。必要に応じて、同様にして、更に、有色付着層を形
成してもよい。

【００７２】複数の有色付着層を有するカラーフィルタ
ー用着色材においては、各有色付着層における有機顔料
の付着量は、所望の色相及び特性に応じて前記有機顔料
全体での付着量の上限値を超えない範囲で適量を付着さ
せればよい。

【００７３】本発明に係るカラーフィルター用着色材
は、必要により、白色無機粒子の粒子表面をあらかじ
め、アルミニウムの水酸化物、アルミニウムの酸化物、
ケイ素の水酸化物及びケイ素の酸化物より選ばれる少な
くとも１種からなる中間被覆物で被覆しておいてもよ
く、中間被覆物で被覆しない場合に比べ、白色無機粒子
の粒子表面からの有機顔料の脱離をより低減することが
できるとともに、耐光性が向上する。

【００７４】中間被覆物による被覆量は、中間被覆物が
被覆された白色無機粒子に対してＡｌ換算、ＳｉＯ_２換
算又はＡｌ換算量とＳｉＯ_２換算量との総和で０．０１
〜２０重量％が好ましい。

【００７５】０．０１重量％未満である場合には、有機
顔料の脱離量の低減効果及び耐光性向上効果が得られな
い。０．０１〜２０重量％の被覆量により、有機顔料の
脱離量低減効果及び耐光性向上が十分に得られるので、
２０重量％を超えて必要以上に被覆する意味がない。

【００７６】中間被覆物で被覆されている本発明に係る
カラーフィルター用着色材は、中間被覆物で被覆されて
いない本発明に係るカラーフィルター用着色材の場合と
ほぼ同程度の粒子サイズ、粒子径の幾何標準偏差値、Ｂ
ＥＴ比表面積値、色相（Ｌ^＊値、ａ^＊値、ｂ^＊値）、着
色力及び隠蔽力を有している。また、有機顔料の脱離の
程度は中間被覆物を被覆することによって向上し、脱離
の程度は５が好ましく、耐光性は、ΔＥ^＊値で４．０以
下が好ましく、より好ましくは３．０以下である。

【００７７】次に、本発明に係るカラーフィルター用着
色材を用いたカラーフィルター用着色組成物について述
べる。

【００７８】本発明に係るカラーフィルター用着色組成
物は、本発明に係るカラーフィルター用着色材、分散
剤、バインダー樹脂、反応性希釈剤であるモノマー、重
合開始剤及び溶剤から構成される。

【００７９】前記カラーフィルター用着色組成物におけ
る着色材の配合割合は、バインダー樹脂及びモノマー１
００重量部に対して５〜４００重量部の範囲で使用する
ことができる。得られるカラーフィルターの分光特性を
考慮すれば、好ましくは６〜２５０重量部が好ましく、
より好ましくは７〜１５０重量部である。

【００８０】分散剤としては、ラウリル硫酸アンモニウ
ム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタ
ノールアミン等のアニオン性界面活性剤、ステアリルア
ミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロ
ライド等のカチオン性界面活性剤、ラウリルジメチルア
ミンオキサイド、ラウリルカルボキシメチルヒドロキシ
エチルイミダゾリウムベタイン等の両性界面活性剤、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、ソルビタンモノステアレート等
の非イオン性界面活性剤の１種又は２種以上を用いるこ
とができる。

【００８１】バインダー樹脂としては、可視光領域の全
波長領域において透明性を有するものであれば、特に限
定されるものではなく、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂
等、通常カラーフィルター用着色組成物に用いられる樹
脂を用いることができる。

【００８２】熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂としては、
ブチラール樹脂、スチレン−マレイン酸共重合樹脂、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−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリビニルアルコール、ポリウレタン系樹脂、フ
ェノール樹脂、ポリエステル樹脂、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、エポキシ樹脂、セルロース系樹脂、ポリブタジエ
ン、ポリイミド樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン
樹脂、尿素樹脂等を用いることができる。

【００８３】反応性希釈剤であるモノマーとしては、重
合することにより塗膜を形成するモノマー又は／及びオ
リゴマーを用いることができる。

【００８４】上記モノマー及び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メタクリレート、ビニ
ルアセテート、Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミド、
Ｎ−（１，１−ジメチル−３−オキソブチル）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、ポリ
エチレングリコールジメタクリレート、メチレンビスア
クリルアミド、１，３，５−トリアクリロイル−１，
３，５−トリアザシクロヘキサン、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、アクリル
酸、メタクリル酸エステル、アクリロニトリル等を用い
ることができる。

【００８５】重合開始剤としては、２−トリクロロメチ
ル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール等の
ハロメチルオキサジアゾール、２，４，６−トリ（トリ
クロロメチル）トリアジン等のトリアジン系化合物、ア
ゾビスイソブチロニトリル、ベンゾジンアルキルエーテ
ル、チオアクリドン、ベンジル及び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
ド等の光分解型重合開始剤、ベンゾフェノン、アントラ
キノン及び９−フェニルアクリジン等の水素移動型重合
開始剤及びベンズアンスロン／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、トリアリル
イミダゾリル二量体／ミヒラーズケトン及び四塩化炭素
／マンガンカルボニル等の電子移動型複合系重合開始剤
等を用いることができる。

【００８６】溶剤としては、シクロヘキサノン等の脂環
族炭化水素系溶剤、ジエチレングリコールジメチルエー
テル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテ
ル系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル等のエ
ステル系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロピル
アルコール、ブタノール等のアルコール系溶剤、メチル
セロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ系溶剤、
イソブチルケトン、メチルエチルケトン、アセトン等の
ケトン系溶剤、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等
の芳香族炭化水素系溶剤、ミネラルスピリット等の石油
系溶剤、セロソルブアセテート等を単独あるいは混合し
て用いることができる。

【００８７】本発明に係るカラーフィルター用着色材を
用いて赤色着色膜を単独で形成した場合、光沢度は７０
％以上、好ましくは８０％以上であり、６２０ｎｍの透
過率が７０％以上であり、好ましくは７５％以上、より
好ましくは８０％以上であって４８０ｎｍの透過率が５
％以下、好ましくは３％以下を有しており、耐光性ΔＥ
^＊値は５．０以下が好ましく、より好ましくは４．０以
下である。

【００８８】本発明に係るカラーフィルター用着色材を
用いて緑色着色膜を単独で形成した場合、光沢度は７０
％以上、好ましくは８０％以上であり、５３０ｎｍの透
過率が７０％以上であり、好ましくは７５％以上、より
好ましくは８０％以上であって６５０ｎｍの透過率が５
％以下、好ましくは３％以下を有しており、耐光性ΔＥ
^＊値は５．０以下が好ましく、より好ましくは４．０以
下である。

【００８９】本発明に係るカラーフィルター用着色材を
用いて青色着色膜を単独で形成した場合、光沢度は７０
％以上、好ましくは８０％以上であり、４６０ｎｍの透
過率が７０％以上であり、好ましくは７５％以上、より
好ましくは８０％以上であって６３０ｎｍの透過率が５
％以下、好ましくは３％以下を有しており、耐光性ΔＥ
^＊値は５．０以下が好ましく、より好ましくは４．０以
下である。

【００９０】次に、本発明に係るカラーフィルター用着
色材を用いたカラーフィルターについて述べる。

【００９１】本発明におけるカラーフィルターは、ガラ
ス基板上に形成されたブラックマトリックス層、カラー
表示用のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）からなる着色層
及び液晶を駆動するための透明導電膜（ＩＴＯ）から構
成される。なお、必要に応じて着色膜上に透明保護膜を
形成してもよい。また、横電界によって液晶を駆動する
方式の表示装置の場合には、ＩＴＯ透明導電膜を省略す
ることもできる。

【００９２】本発明に係るカラーフィルターは、各色の
透過領域において、光透過率が７０％以上であり、好ま
しくは７５％以上、より好ましくは８０％以上を有して
いる。

【００９３】次に、本発明に係るカラーフィルター用着
色材の製造法について述べる。

【００９４】本発明に係るカラーフィルター用着色材
は、白色無機粒子と糊剤とを混合し、白色無機粒子の粒
子表面を糊剤によって被覆し、次いで、糊剤によって被
覆された白色無機粒子と有機顔料を混合することによっ
て得ることができる。

【００９５】白色無機粒子の粒子表面への糊剤による被
覆は、白色無機粒子と糊剤又は糊剤の溶液とを機械的に
混合攪拌したり、白色無機粒子に糊剤の溶液又は糊剤を
噴霧しながら機械的に混合攪拌すればよい。添加した糊
剤は、ほぼ全量が白色無機粒子の粒子表面に被覆され
る。

【００９６】なお、糊剤としてアルコキシシラン又はフ
ルオロアルキルシランを用いた場合、被覆されたアルコ
キシシラン又はフルオロアルキルシランは、その一部が
被覆工程を経ることによって生成する、アルコキシシラ
ンから生成するオルガノシラン化合物又はフルオロアル
キルシランから生成するフッ素含有オルガノシラン化合
物として被覆されていてもよい。この場合においてもそ
の後の有機顔料の付着に影響することはない。

【００９７】糊剤を均一に白色無機粒子の粒子表面に被
覆するためには、白色無機粒子の凝集をあらかじめ粉砕
機を用いて解きほぐしておくことが好ましい。

【００９８】白色無機粒子と糊剤との混合攪拌、有機顔
料と粒子表面に糊剤が被覆されている白色無機粒子との
混合攪拌をするための機器としては、粉体層にせん断力
を加えることのできる装置が好ましく、殊に、せん断、
へらなで及び圧縮が同時に行える装置、例えば、ホイー
ル型混練機、ボール型混練機、ブレード型混練機、ロー
ル型混練機を用いることができ、ホイール型混練機がよ
り効果的に使用できる。

【００９９】前記ホイール型混練機としては、エッジラ
ンナー（「ミックスマラー」、「シンプソンミル」、
「サンドミル」と同義語である）、マルチマル、ストッ
ツミル、ウエットパンミル、コナーミル、リングマラー
等があり、好ましくはエッジランナー、マルチマル、ス
トッツミル、ウエットパンミル、リングマラーであり、
より好ましくはエッジランナーである。前記ボール型混
練機としては、振動ミル等がある。前記ブレード型混練
機としては、ヘンシェルミキサー、プラネタリーミキサ
ー、ナウターミキサー等がある。前記ロール型混練機と
しては、エクストルーダー等がある。

【０１００】白色無機粒子と糊剤との混合攪拌時におけ
る条件は、白色無機粒子の粒子表面に糊剤ができるだけ
均一に被覆されるように、線荷重は１９．６〜１９６０
Ｎ／ｃｍ（２〜２００Ｋｇ／ｃｍ）、好ましくは９８〜
１４７０Ｎ／ｃｍ（１０〜１５０Ｋｇ／ｃｍ）、より好
ましくは１４７〜９８０Ｎ／ｃｍ（１５〜１００Ｋｇ／
ｃｍ）、処理時間は５分〜２４時間、好ましくは１０分
〜２０時間の範囲で処理条件を適宜調整すればよい。な
お、撹拌速度は２〜２０００ｒｐｍ、好ましくは５〜１
０００ｒｐｍ、より好ましくは１０〜８００ｒｐｍの範
囲で処理条件を適宜調整すればよい。

【０１０１】糊剤の添加量は、白色無機粒子１００重量
部に対して０．１５〜４５重量部が好ましい。０．１５
〜４５重量部の添加量により、白色無機粒子１００重量
部に対して有機顔料を１〜５００重量部付着させること
ができる。

【０１０２】白色無機粒子の粒子表面に糊剤を被覆した
後、有機顔料を添加し、混合攪拌して糊剤被覆に有機顔
料を付着させる。必要により更に、乾燥乃至加熱処理を
行ってもよい。

【０１０３】有機顔料は、少量ずつを時間をかけなが
ら、殊に５分〜２４時間、好ましくは５分〜２０時間程
度をかけて添加するか、若しくは、白色無機粒子粉末１
００重量部に対して５〜２５重量部の有機顔料を、所望
の添加量となるまで分割して添加することが好ましい。

【０１０４】混合攪拌時における条件は、有機顔料が均
一に付着するように、線荷重は１９．６〜１９６０Ｎ／
ｃｍ（２〜２００Ｋｇ／ｃｍ）、好ましくは９８〜１４
７０Ｎ／ｃｍ（１０〜１５０Ｋｇ／ｃｍ）、より好まし
くは１４７〜９８０Ｎ／ｃｍ（１５〜１００Ｋｇ／ｃ
ｍ）、処理時間は５分〜２４時間、好ましくは１０分〜
２０時間の範囲で処理条件を適宜調整すればよい。な
お、撹拌速度は２〜２０００ｒｐｍ、好ましくは５〜１
０００ｒｐｍ、より好ましくは１０〜８００ｒｐｍの範
囲で処理条件を適宜調整すればよい。

【０１０５】有機顔料の添加量は、白色無機粒子１００
重量部に対して１〜５００重量部であり、好ましくは１
０〜４００重量部、より好ましくは２０〜３００重量部
である。有機顔料の添加量が上記範囲外の場合には、目
的とするカラーフィルター用着色材が得られない。

【０１０６】乾燥乃至加熱処理を行う場合の加熱温度
は、通常４０〜１５０℃が好ましく、より好ましくは６
０〜１２０℃であり、加熱時間は、１０分〜１２時間が
好ましく、３０分〜３時間がより好ましい。

【０１０７】なお、糊剤としてアルコキシシラン及びフ
ルオロアルキルシランを用いた場合には、これらの工程
を経ることにより、最終的にはアルコキシシランから生
成するオルガノシラン化合物又はフルオロアルキルシラ
ンから生成するフッ素含有オルガノシラン化合物となっ
て被覆されている。

【０１０８】複数の有色付着層を有するカラーフィルタ
ー用着色材は、白色無機粒子と糊剤とを混合し、白色無
機粒子の粒子表面を糊剤によって被覆し、次いで、糊剤
によって被覆された白色無機粒子と有機顔料とを混合し
て糊剤被覆に有機顔料を付着させて第一有色付着層を形
成する（中間顔料）。次いで、前記第一有色付着層を形
成した中間顔料と糊剤とを混合し、更に、糊剤被覆中間
顔料と有機顔料とを混合して第一有色付着層上に糊剤を
介して有機顔料を付着させることによって得ることがで
きる。前記各工程における糊剤との混合処理及び有機顔
料との混合処理は上記各処理と同様にして行えばよい。
なお、必要に応じて糊剤による被覆及び有機顔料の付着
を繰り返すことによって３層以上の有色付着層を形成し
たカラーフィルター用着色材を得ることができる。

【０１０９】白色無機粒子は、必要により、糊剤との混
合撹拌に先立って、あらかじめ、アルミニウムの水酸化
物、アルミニウムの酸化物、ケイ素の水酸化物及びケイ
素の酸化物より選ばれる少なくとも一種からなる中間被
覆物で被覆しておいてもよい。

【０１１０】中間被覆物による被覆は、白色無機粒子を
分散して得られる水懸濁液に、アルミニウム化合物、ケ
イ素化合物又は当該両化合物を添加して混合攪拌するこ
とにより、又は、必要により、混合攪拌後にｐＨ値を調
整することにより、前記白色無機粒子の粒子表面を、ア
ルミニウムの水酸化物、アルミニウムの酸化物、ケイ素
の水酸化物及びケイ素の酸化物より選ばれる少なくとも
一種からなる中間被覆物で被覆し、次いで、濾別、水
洗、乾燥、粉砕する。必要により、更に、脱気・圧密処
理等を施してもよい。

【０１１１】アルミニウム化合物としては、酢酸アルミ
ニウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸ア
ルミニウム等のアルミニウム塩や、アルミン酸ナトリウ
ム等のアルミン酸アルカリ塩等が使用できる。

【０１１２】ケイ素化合物としては、３号水ガラス、オ
ルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム等が使用
できる。

【０１１３】次に、本発明に係るカラーフィルター用着
色組成物の製造法について述べる。

【０１１４】本発明に係るカラーフィルター用着色組成
物は、まず、本発明に係るカラーフィルター用着色材、
バインダー樹脂、溶剤及び分散剤とを混合・分散する。
次いで、得られた混練物に、反応性希釈剤であるモノマ
ー又は／及びオリゴマーと重合開始剤及び溶剤を添加
し、更に混練を行うことによって得ることができる。混
合・分散方法としては、ボールミル、エッジランナー、
２本又は３本ロールミル、エクストルーダー及び高速度
衝撃ミル等を用いることができる。

【０１１５】次に、本発明に係るカラーフィルターの製
造法について述べる。

【０１１６】カラーフィルターの製造法のうち、着色膜
の形成は、エッチング法又は転写法等の顔料分散法、イ
ンクジェット法、印刷法、電着法等によって作製するこ
とができるが、顔料分散法、インクジェット法が好まし
い。

【０１１７】例えば、顔料分散法であれば、ブラックマ
トリックスを形成したガラス基板上に、前記カラーフィ
ルター用着色組成物を塗布し、露光、現像、焼き付け工
程を繰り返すことによって、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色パターン
を形成する。

【０１１８】カラーフィルターは常法に従って製造すれ
ばよい。例えば、透明基板上にカラーフィルター用着色
組成物で着色膜を形成する。塗布はスピンナー、スプレ
ー塗布、浸漬、ロールコーティング、バーコーティン
グ、ダイコーティングなどの方法が用いられる。この上
にパターン形成用のフォトレジストを塗布・形成する。
続いて露光装置を用い、該フォトレジスト層上にマスク
を置き、紫外線、可視光線、電子線、Ｘ線等を照射し、
露光する。露光後、現像液で、フォトレジスト層の現像
及びエッチングを行う。エッチング後不要となった該フ
ォトレジスト層をアセトン、セロソルブ系などの溶剤を
用いて剥離する。着色層を熱処理し、着色層のパターン
を形成させる。

【０１１９】以上の工程を赤、緑、青の３色の着色組成
物、または、黄、シアン、マゼンダについて繰り返す。
必要に応じてアクリルポリマー、ポリシロキサン、ポリ
イミドなどからなるオーバーコート膜を形成し、ＩＴＯ
などの金属酸化膜をスパッタすることにより、カラーフ
ィルターを作製する。

【０１２０】

【発明の実施の形態】本発明の代表的な実施の形態は、
次の通りである。

【０１２１】粒子の平均粒子径は、いずれも電子顕微鏡
写真に示される粒子３５０個の粒子径をそれぞれ測定
し、その平均値で示した。

【０１２２】粒子の粒子径の粒度分布は、下記の方法に
より求めた幾何標準偏差値で示した。

【０１２３】即ち、上記拡大写真に示される粒子の粒子
径を測定した値を、その測定値から計算して求めた粒子
の実際の粒子径と個数から統計学的手法に従って対数正
規確率紙上に横軸に粒子径を、縦軸に所定の粒子径区間
のそれぞれに属する粒子の累積個数（積算フルイ下）を
百分率でプロットする。そして、このグラフから粒子の
個数が５０％及び８４．１３％のそれぞれに相当する粒
子径の値を読みとり、幾何標準偏差値＝積算フルイ下８
４．１３％における粒子径／積算フルイ下５０％におけ
る粒子径（幾何平均径）に従って算出した値で示した。
幾何標準偏差値が１に近いほど、粒子の粒子径の粒度分
布が優れていることを意味する。

【０１２４】比表面積値は、ＢＥＴ法により測定した値
で示した。

【０１２５】中間被覆物によって被覆された白色無機粒
子の粒子表面に存在するＡｌ量及びＳｉ量は、「蛍光Ｘ
線分析装置３０６３Ｍ型」（理学電機工業株式会社製）
を使用し、ＪＩＳ Ｋ０１１９の「けい光Ｘ線分析通
則」に従って測定した。

【０１２６】白色無機粒子の粒子表面に被覆されている
糊剤の被覆量及びカラーフィルター用着色材に付着して
いる有機顔料の被覆量は、「堀場金属炭素・硫黄分析装
置ＥＭＩＡ−２２００型」（株式会社堀場製作所製）を
用いて炭素量を測定することにより求めた。

【０１２７】カラーフィルター用着色材に付着している
有機顔料の脱離の程度は下記方法により、カラーフィル
ター用着色材からの有機顔料の脱離の程度を目視により
５段階で評価した。５がカラーフィルター用着色材の粒
子表面からの有機顔料の脱離量が少ないことを示す。

【０１２８】被測定粒子粉末２ｇとエタノール２０ｍｌ
を５０ｍｌの三角フラスコに入れ、６０分間超音波分散
を行った後、回転数１０，０００ｒｐｍで１５分間遠心
分離を行い、被測定粒子粉末と溶剤部分とを分離した。
得られた被測定粒子粉末を８０℃で１時間乾燥させ、電
子顕微鏡写真（×５０，０００）に示される視野の中に
存在する、脱離して再凝集した有機顔料の個数を目視で
観察し、白色無機粒子と有機顔料を、糊剤を介さず単に
混合しただけの混合粒子粉末の電子顕微鏡写真（×５
０，０００）と比較して５段階で評価した。

【０１２９】１：白色無機粒子と有機顔料を、糊剤を介
さず単に混合した場合と同程度。 ２：カラーフィルター用着色材１００個当たりに３０個
以上５０個未満。 ３：カラーフィルター用着色材１００個当たりに１０個
以上３０個未満。 ４：カラーフィルター用着色材１００個当たりに５個以
上１０個程度。 ５：カラーフィルター用着色材１００個当たりに５個未
満。

【０１３０】白色無機粒子、有機顔料及びカラーフィル
ター用着色材の色相は、試料０．５ｇとヒマシ油０．５
ｍｌとをフーバー式マーラーで練ってペースト状とし、
このペーストにクリアラッカー４．５ｇを加え、混練、
塗料化してクリアフィルム上に１５０μｍ（６ｍｉｌ）
のアプリケーターを用いて塗布した塗布片（塗膜厚み：
約３０μｍ）を作製し、該塗布片について標準白色板を
バックにして、「多光源分光測色計ＭＳＣ−ＩＳ−２
Ｄ」（スガ試験機株式会社製）を用いて測定を行い、Ｊ
ＩＳ Ｚ ８９２９に定めるところに従って表色指数で
示した。なお、Ｃ ^＊値は彩度を表し、下記数１に従って
求めることができる。

【０１３１】

【数１】 Ｃ^＊値＝（（ａ^＊値）^２＋（ｂ^＊値）^２）^１／２

【０１３２】カラーフィルター用着色材の着色力は、ま
ず下記に示す方法に従って作製した原色エナメルと展色
エナメルのそれぞれを、クリアフィルム上に１５０μｍ
（６ｍｉｌ）のアプリケーターを用いて塗布して塗布片
を作製し、該塗布片について標準白色板をバックにし
て、「多光源分光測色計ＭＳＣ−ＩＳ−２Ｄ」（スガ試
験機株式会社製）を用いてＬ^＊値を測色し、その差をΔ
Ｌ^＊値とした。

【０１３３】次いで、カラーフィルター用着色材の標準
試料として、カラーフィルター用着色材と同様の割合で
有機顔料と白色無機粒子とを単に混合した混合顔料を用
いて、上記と同様にして原色エナメルと展色エナメルの
塗布片を作製し、各塗布片のＬ^＊値を測色し、その差を
ΔＬｓ^＊値とした。

【０１３４】得られたカラーフィルター用着色材のΔＬ
^＊値と標準試料のΔＬｓ^＊値を用いて下記数２に従って
算出した値を着色力（％）として示した。

【０１３５】

【数２】着色力（％）＝１００＋｛（ΔＬｓ^＊値−ΔＬ
^＊値）×１０｝

【０１３６】原色エナメルの作製：上記試料粉体１０ｇ
とアミノアルキッド樹脂１６ｇ及びシンナー６ｇとを配
合して３ｍｍφガラスビーズ９０ｇと共に１４０ｍｌの
ガラスビンに添加し、次いで、ペイントシェーカーで４
５分間混合分散した後、アミノアルキッド樹脂５０ｇを
追加し、更に５分間ペイントシェーカーで分散させて、
原色エナメルを作製した。

【０１３７】展色エナメルの作製：上記原色エナメル１
２ｇとアミラックホワイト（二酸化チタン分散アミノア
ルキッド樹脂）４０ｇとを配合し、ペイントシェーカー
で１５分間混合分散して、展色エナメルを作製した。

【０１３８】白色無機粒子、有機顔料及びカラーフィル
ター用着色材の隠蔽力は、上記で得られた原色エナメル
を用いて、ＪＩＳ Ｋ ５１０１ ８．２のクリプトメ
ーター法に従って得られた値で示した。

【０１３９】白色無機粒子、有機顔料及びカラーフィル
ター用着色材の耐光性は、前述の着色力を測定するため
に作製した原色エナメルを、ガラス板（０．８ｍｍ×７
０ｍｍ×１５０ｍｍ）に１５０μｍの厚みで塗布、乾燥
して塗膜を形成し、得られた測定用塗布片の半分を金属
製フォイルで覆い、「アイ スーパーＵＶテスター」
（ＳＵＶ−Ｗ１３（岩崎電気株式会社製））を用いて、
紫外線を照射強度１００ｍＷ／ｃｍ^２で６時間連続照射
した後、金属製フォイルで覆うことによって紫外線が照
射されなかった部分と紫外線照射した部分との色相（Ｌ
^＊値、ａ^＊値、ｂ ^＊値）をそれぞれ測定し、紫外線が照
射されなかった部分の測定値を基準に、下記数３に従っ
て算出したΔＥ^＊値によって示した。

【０１４０】

【数３】ΔＥ^＊値＝（（ΔＬ^＊値）^２＋（Δａ^＊値）^２
＋（Δｂ^＊値）^２）^１／２ ΔＬ^＊値： 比較する試料の紫外線照射有無のＬ^＊値の
差 Δａ^＊値： 比較する試料の紫外線照射有無のａ^＊値の
差 Δｂ^＊値： 比較する試料の紫外線照射有無のｂ^＊値の
差

【０１４１】カラーフィルター用着色組成物を用いて得
られた各着色膜の色度は、後述する処方によって調製し
た各着色組成物をクリアフィルムに１５０μｍの厚みで
塗布、乾燥して塗膜を形成して得られた測定用塗布片に
ついて、「ポータブル分光色彩計 カラーガイド４５／
０」（ビックケミー・ジャパン株式会社製）を用いて測
定を行い、ＣＩＥ（国際照明委員会）に定めるＸＹ色度
図に従って示した。

【０１４２】着色膜の光沢度は、前記測定用塗布片を
「グロスメーター ＵＧＶ−５Ｄ」（スガ試験機株式会
社製）を用いて入射角６０°の時の光沢度で示した。光
沢度が高いほど、カラーフィルター用着色組成物の分散
性が優れていることを示す。

【０１４３】カラーフィルター用着色組成物を用いた着
色膜の耐光性は、前記着色組成物をガラス板（０．８ｍ
ｍ×７０ｍｍ×１５０ｍｍ）に１５０μｍの厚みで塗
布、乾燥して得られた測定用塗布片の一部を金属製フォ
イルで覆い、「アイ スーパーＵＶテスター」（ＳＵＶ
−Ｗ１３（岩崎電気株式会社製））を用いて、紫外線を
照射強度１００ｍＷ／ｃｍ^２で６時間連続照射した後、
金属製フォイルで覆うことによって紫外線が照射されな
かった部分と紫外線照射した部分との色相（Ｌ^＊値、ａ
^＊値、ｂ^＊値）を、「多光源分光測色計（ＭＳＣ−ＩＳ
−２Ｄ、スガ試験機株式会社製）Ｍｕｌｔｉ−ｓｐｃｔ
ｒｏ−ｃｏｌｏｕｒ−Ｍｅｔｅｒ」を用いて測定し、紫
外線が照射されなかった部分の測定値を基準に、前記数
３に従って算出したΔＥ^＊値によって示した。

【０１４４】カラーフィルター用着色組成物を用いた着
色膜の光透過率は、前記各着色膜の色度を測定するため
に作製した測定用塗布片を用いて、赤色系着色膜の場合
は６２０ｎｍ及び４８０ｎｍの波長の光透過率を、緑色
系着色膜の場合は５３０ｎｍ及び６５０ｎｍの波長の光
透過率を、緑色系着色膜の場合は４６０ｎｍ及び６３０
ｎｍの波長の光透過率を、「自記光電分光光度計ＵＶ−
２１００」（株式会社島津製作所製）を用いて測定し
た。

【０１４５】カラーフィルターの光透過率は、後述する
方法によって作製したカラーフィルターを用いて、６２
０ｎｍ、５３０ｎｍ及び４６０ｎｍの各波長の光透過率
を、「自記光電分光光度計ＵＶ−２１００」（株式会社
島津製作所製）を用いて測定した。

【０１４６】＜カラーフィルター用着色材の製造＞図１
の電子顕微鏡写真（×５０，０００）に示すシリカ粒子
粉末（粒子形状：球状、平均粒子径０．０２２μｍ、Ｂ
ＥＴ比表面積値１９３．８ｍ^２／ｇ、幾何標準偏差値
１．２２、屈折率１．４２、Ｌ^＊値９２．４、ａ^＊値
０．２、ｂ^＊値０．４、Ｃ^＊値０．４、隠蔽力１０ｃｍ
^２／ｇ、耐光性８．１４）７．０ｋｇに、メチルハイド
ロジェンポリシロキサン（商品名：ＴＳＦ４８４：ＧＥ
東芝シリコーン株式会社製）５６０ｇを、エッジランナ
ーを稼動させながらシリカ粒子粉末に添加し、５８８Ｎ
／ｃｍ（６０Ｋｇ／ｃｍ）の線荷重で３０分間混合攪拌
を行った。なお、このときの攪拌速度は２２ｒｐｍで行
った。

【０１４７】次に、図２の電子顕微鏡写真（×５０，０
００）に示す有機顔料Ｇ−１（種類：フタロシアニン系
顔料、粒子形状：粒状、平均粒子径０．０６μｍ、ＢＥ
Ｔ比表面積値６０．５ｍ^２／ｇ、Ｌ^＊値２１．８３、ａ
^＊値−１８．３１、ｂ^＊値−７．３６、隠蔽力２１０ｃ
ｍ^２／ｇ、耐光性ΔＥ^＊値９．６３）７．０ｋｇを、エ
ッジランナーを稼動させながら３０分間かけて添加し、
更に５８８Ｎ／ｃｍ（６０Ｋｇ／ｃｍ）の線荷重で１２
０分間混合攪拌を行い、メチルハイドロジェンポリシロ
キサン被覆に有機顔料Ｇ−１を付着させた後、乾燥機を
用いて８０℃で６０分間乾燥を行い、カラーフィルター
用着色材を得た。なお、このときの攪拌速度は２２ｒｐ
ｍで行った。

【０１４８】得られたカラーフィルター用着色材は、平
均粒子径が０．０２６μｍの粒状粒子であった。ＢＥＴ
比表面積値は１２４．６ｍ^２／ｇ、粒子径の幾何標準偏
差値は１．２３、色相のうちＬ^＊値は２４．１６、ａ^＊
値は−１７．８４、ｂ^＊値は−８．６９であり、着色力
は１５５％、隠蔽力は４６０ｃｍ^２／ｇ、耐光性ΔＥ ^＊
値は１．５８、有機顔料の脱離の程度は５であり、メチ
ルハイドロジェンポリシロキサンの被覆量はＣ換算で
２．１７重量％であった。付着している有機顔料Ｇ−１
量はＣ換算で１７．９９重量％（シリカ粒子粉末１００
重量部に対して１００重量部に相当する）であった。

【０１４９】得られたカラーフィルター用着色材の電子
顕微鏡写真（×５０，０００）を図３に示す。添加した
有機顔料Ｇ−１の粒子がほとんど認められないことか
ら、有機顔料Ｇ−１のほぼ全量がメチルハイドロジェン
ポリシロキサン被覆に付着していることが認められた。
また、有機顔料Ｇ−１は添加時の粒子形状及び粒子サイ
ズを維持しておらず、芯粒子よりもはるかに微細化され
た状態で芯粒子の粒子表面に付着層を形成していること
が認められた。

【０１５０】＜カラーフィルター用着色組成物の製造＞
前記カラーフィルター用着色材、メチルメタクリレート
／メタクリル酸共重合体及びシクロヘキサノンを下記組
成割合で３本ロールミルを用いて混練した。

【０１５１】 カラーフィルター用着色材 １０．０重量部、 メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体 １０．０重量部、 カチオン性高分子分散剤（ソルスパース２４０００） ２．５重量部、 シクロヘキサノン １２．５重量部。

【０１５２】得られた混練物に、１６．５重量部のプロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加
し、サンドグラインダーを用いて分散し、得られた混練
物を１μｍのグラスフィルターで濾過した。

【０１５３】次いで、ジペンタエリストールペンタアク
リレート、２，４，６−トリ（トリクロロメチル）トリ
アジン、及びプロピレングリコールモノメチルエーテル
アセテートを下記組成割合で添加して、カラーフィルタ
ー用着色組成物を得た。

【０１５４】 ジペンタエリスリトールペンタアクリレート １０．０重量部、 ２，４，６−トリ（トリクロロメチル）トリアジン １．０重量部、 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ３７．５重量部。

【０１５５】前記カラーフィルター用着色組成物をクリ
アベースフィルムに１５０μｍ（６ｍｉｌ）の厚みで塗
布、乾燥して緑色着色膜を得た。得られた着色膜の光沢
度は９４％、色度はｘ値が０．２４、ｙ値が０．６５、
Ｙ値が３６．９７、耐光性はΔＥ^＊値が１．５８であっ
た。波長５３０ｎｍの透過率は８７．５％、波長６５０
ｎｍの透過率は１％未満であった。

【０１５６】＜カラーフィルターの作製＞膜厚１．０μ
ｍの樹脂ブラックマトリックスのパターンを形成したノ
ンアルカリガラス基板（厚さ０．７ｍｍ）上に前記緑色
着色組成物をスピンコートし、９０℃で１０分間、乾燥
機を用いて加熱乾燥して、膜厚１．５μｍの着色膜を得
た。この膜上にポジ型フォトレジストを塗布し、８０℃
で２０分間加熱乾燥して１．１μｍのレジスト膜を得
た。超高圧水銀灯２５０Ｗを用い、４００ｍＪ／ｃｍ ^２
の光量で露光を行った。現像液に浸漬し、現像を行った
後、エッジングし、不要となったフォトレジスト層をメ
チルセルソルブアセテートで剥離した。さらに、得られ
た着色膜を窒素雰囲気中で２５０℃で３０分間加熱処理
し、膜厚１．２μｍの緑色着色膜のパターンを得た。

【０１５７】その後、同様にして、青色着色組成物、赤
色着色組成物のそれぞれ、膜厚１．２μｍパターンを形
成した。

【０１５８】トリメリット酸 ６５．０５ｇをγ−ブチ
ルラクトン ２８０ｇに溶解した後に、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン ７４．９５ｇを添加し、１２
０℃で２時間加熱した。得られた溶液 ２０ｇにビスフ
ェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル７
ｇ、ジエチレングリコールジメチルエーテル １５ｇを
加えて、室温（約２３℃）で２時間撹拌した。得られた
樹脂溶液組成物を前記カラーフィルターにスピンコート
し、１００℃で５分、２６０℃で３０分加熱することに
より、膜厚１．０μｍのオーバーコートとした。次に、
スパッタリング法により、オーバーコート上にＩＴＯを
製膜してカラーフィルターを得た。

【０１５９】得られたカラーフィルターの透過率は、波
長６２０ｎｍが８５．２％、波長５３０ｎｍが８８．６
％、波長４６０ｎｍが８４．９％であった。

【０１６０】

【作用】本発明において最も重要な点は、白色無機粒子
の粒子表面が糊剤によって被覆されていると共に、該被
覆に有機顔料が付着しているカラーフィルター用着色材
は、シャープな粒度分布を有すると共に、耐光性に優れ
ており、しかも分光特性に優れたカラーフィルター用着
色材であるという事実である。

【０１６１】そして、本発明に係るカラーフィルター用
着色材が鮮明な色相を有し、耐光性に優れ、しかも透明
性が高いので、本発明におけるカラーフィルターも、鮮
明な色相を有し、耐光性に優れ、しかも透明性が高くす
ることができる。

【０１６２】本発明においては、白色無機粒子の粒子表
面からの有機顔料の脱離を抑制することができる。これ
は、白色無機粒子の粒子表面に、有機ケイ素化合物、カ
ップリング剤、オリゴマー及び高分子を介して微細化さ
れた有機顔料を強固に付着させたことによるものと本発
明者は推定している。

【０１６３】本発明において、シャープな粒度分布を有
するカラーフィルター用着色材が得られる理由として、
本発明者は、芯粒子としてシャープな粒度分布を有する
白色無機粒子粉末を用いたこと及び付着させる有機顔料
が微細な状態で均一に付着しているためと考えている。

【０１６４】本発明に係るカラーフィルター用着色材の
耐光性が優れている理由として、本発明者は、比較的耐
光性に優れている芯粒子の粒子表面に、耐光性に優れた
糊剤を介して染料と比べて格段に耐光性に優れている有
機顔料を付着させたことによるものと推定している。

【０１６５】また、本発明に係るカラーフィルター用着
色材を用いて得られたカラーフィルター用着色組成物
は、優れた分散性及び分光特性を有しているという事実
である。

【０１６６】本発明に係るカラーフィルター用着色組成
物が優れた分散性を有する理由として、本発明者は、芯
粒子の粒子表面からの有機顔料の脱離が抑制された本発
明に係るカラーフィルター用着色材を用いたことによ
り、カラーフィルター用着色組成物の製造時におけるビ
ヒクル中への分散が、脱離した有機顔料によって阻害さ
れることがないためと考えている。

【０１６７】本発明に係るカラーフィルター用着色組成
物が優れた分光特性を有する理由として、本発明者は、
通常はビヒクル中で自己凝集又は結晶成長を起こして大
粒子として挙動する有機顔料が、本発明に係るカラーフ
ィルター用着色材の場合は、芯粒子の粒子表面に微細な
状態で均一に付着していることによって、大粒子化する
ことなくビヒクル中に存在することができるためと考え
ている。

【０１６８】

【実施例】次に、実施例及び比較例を示す。

【０１６９】芯粒子１〜３：芯粒子粉末として表１に示
す特性を有する白色無機粒子を用意した。

【０１７０】

【表１】

【０１７１】芯粒子４：芯粒子１のシリカ粒子粉末２０
ｋｇと水１５０ｌとを用いて、シリカ粒子粉末を含むス
ラリーを得た。得られたシリカ粒子粉末を含む再分散ス
ラリーのｐＨ値を、水酸化ナトリウム水溶液を用いて１
０．５に調整した後、該スラリーに水を加えスラリー濃
度を９８ｇ／ｌに調整した。このスラリー１５０ｌを加
熱して６０℃とし、このスラリー中に１．０ｍｏｌ／ｌ
のアルミン酸ナトリウム溶液２７２２ｍｌ（シリカ粒子
粉末に対してＡｌ換算で０．５重量％に相当する）を加
え、３０分間保持した後、酢酸を用いてｐＨ値を７．５
に調整した。この状態で３０分間保持した後、濾過、水
洗、乾燥、粉砕して粒子表面がアルミニウムの水酸化物
により被覆されているシリカ粒子粉末を得た。

【０１７２】このときの製造条件を表２に、得られた表
面処理済みシリカ粒子粉末の諸特性を表３に示す。

【０１７３】芯粒子５、６：芯粒子２及び３の各白色無
機粒子を用い、表面被覆物の種類及び量を種々変化させ
た以外は、前記芯粒子４と同様にして粒子表面が被覆物
で被覆されている白色無機粒子を得た。

【０１７４】このときの製造条件を表２に、得られた表
面処理済み白色無機粒子の諸特性を表３に示す。

【０１７５】

【表２】

【０１７６】

【表３】

【０１７７】尚、表面処理工程における被覆物の種類の
Ａはアルミニウムの水酸化物であり、Ｓはケイ素の酸化
物を表わす。

【０１７８】有機顔料：有機顔料として表４に示す諸特
性を有する有機顔料を用意した。

【０１７９】

【表４】

【０１８０】実施例１〜９、比較例１〜５：糊剤による
被覆工程における添加物の種類、添加量、エッジランナ
ー処理の線荷重及び時間、有機顔料の付着工程における
有機顔料の種類、添加量、エッジランナー処理の線荷重
及び時間を種々変化させた以外は、前記発明の実施の形
態と同様にしてカラーフィルター用着色材を得た。

【０１８１】このときの製造条件を表５及び表６に、得
られたカラーフィルター用着色材の諸特性を表７及び８
に示す。

【０１８２】なお、実施例１〜５、１８及び１９では、
芯粒子１００．０ｇに対して、各有機顔料１００．０ｇ
を２０．０ｇづつ５回に分けて添加した。実施例１２〜
１４では、芯粒子１００．０ｇに対して、各有機顔料１
００．０ｇを１００分かけて添加した。実施例６〜８で
は、芯粒子粉末１００．０gに対して、各有機顔料をあ
らかじめヘンシェルミキサー等で混合した後、該混合顔
料１００．０gを１００分かけて添加した。実施例９〜
１１では、芯粒子粉末１００．０gに対して、各有機顔
料を１５．０gづつ１０回に分けて添加した。実施例１
５〜１７では、芯粒子１００．０ｇに対して、各有機顔
料２００．０ｇを２００分かけて添加した。

【０１８３】

【表５】

【０１８４】

【表６】

【０１８５】

【表７】

【０１８６】

【表８】

【０１８７】＜カラーフィルター用樹脂組成物＞ 実施例２０〜３８：カラーフィルター用着色材の種類を
種々変化させた以外は、前記発明の実施の形態と同様に
してカラーフィルター用着色組成物を得た。

【０１８８】このときの製造条件及び得られた着色膜の
諸特性を表９及び表１０に示す。

【０１８９】

【表９】

【０１９０】

【表１０】

【０１９１】＜カラーフィルター＞ 実施例３９〜４４、比較例１６〜１８：カラーフィルタ
ー用着色組成物の種類を種々変化させた以外は、前記発
明の実施の形態と同様にしてカラーフィルターを得た。

【０１９２】このときの製造条件及び得られたカラーフ
ィルターの諸特性を表１１に示す。

【０１９３】

【表１１】

【０１９４】

【発明の効果】本発明に係るカラーフィルター用着色材
は、シャープな粒度分布を有すると共に、耐光性に優れ
ており、しかも分光特性に優れているので、カラーフィ
ルター用着色材として好適である。

【０１９５】本発明におけるカラーフィルター用着色組
成物は、前記カラーフィルター用着色材を用いているの
で、分散性と分光特性に優れているため、カラーフィル
ター用着色組成物として好適である。

【０１９６】本発明におけるカラーフィルターは、分光
特性に優れているの出、カラー液晶表示素子（ＬＣＤ）
などカラーフィルターとして好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 発明の実施の形態で用いたシリカ粒子の電子
顕微鏡写真である（×５０，０００）。

【図２】 発明の実施の形態で用いた有機顔料Ｇ−１の
電子顕微鏡写真である（×５０，０００）。

【図３】 発明の実施の形態で得られたカラーフィルタ
ー用着色材の電子顕微鏡写真である（×５０，００
０）。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ０９Ｂ 67/02 Ｃ０９Ｂ 67/02 Ａ Ｆターム(参考） 2H048 BA45 BA47 BA64 BB02 BB42 4J037 AA09 AA10 AA11 AA17 AA18 AA22 AA25 AA27 CA09 CA23 CB05 CB23 CB28 CC28 DD05 EE02 EE03 EE04 FF01 FF02 FF04 FF22

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 白色無機粒子の粒子表面が糊剤によって
   被覆されていると共に該被覆に有機顔料が付着している
   平均粒子径０．００１〜１．０μｍの複合粒子粉末から
   なり、前記有機顔料の付着量が前記白色無機粒子１００
   重量部に対して１〜５００重量部であることを特徴とす
   るカラーフィルター用着色材。
2. 【請求項２】 請求項１記載の白色無機粒子の粒子表面
   が、あらかじめアルミニウムの水酸化物、アルミニウム
   の酸化物、ケイ素の水酸化物及びケイ素の酸化物より選
   ばれる少なくとも一種からなる中間被覆物によって被覆
   されていることを特徴とするカラーフィルター用着色
   材。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のカラーフ
   ィルター用着色材を含むカラーフィルター用着色組成
   物。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載のカラーフ
   ィルター用着色材を含むカラーフィルター。