JPH0713015A - カラーフィルタ用液体現像剤 - Google Patents

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
製造に用いられる静電写真用液体現像剤の提供を目的と
する。 【構成】 電気絶縁性液体中に着色剤を分散してなる静
電写真用液体現像剤において，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液体現像
剤。 【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静電写真用液体現像剤に関
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
成するための液体現像剤に関する。

【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が，生産性で劣っていたり，品
質が不充分であったりし，種々の改良が試られている。

【０００３】微細なストライプパターンを印刷により形
成する方法は，原理的にインキの凝集破壊による転写で
あるため各色フィルタ層の表面に微小な凹凸が形成さ
れ，平滑性に劣っている。また，このような欠点を解決
する方法として，まず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ー色の染料で染色するといっ
た操作を全フィルター色について順次繰り返す方法も提
案されている。しかし，この方法は，手間がかかり生産
性に劣るといった欠点がある。また，染料を使用するた
め，耐光性，耐熱性に難があった。

【０００４】また，あらかじめ各フィルタ色に着色した
感光性物質をポリエチレンテレフタレートフィルム等の
透明支持シートに塗布した着色シートを作り，各シート
毎に所定のパターン露光を行い，ついで未露光部を洗い
とり，得られた各色のパターンをガラス等の基板に所定
の配列となるように順次転写してカラーフィルタを製造
する方法も提案されている。しかしながら，この方法
も，感光性物質を塗工したポリエチレンテレフタレート
フィルムが，紫外線の露光部，未露光部の違いによる収
縮，あるいは，現像ないしその後の乾燥工程によるポリ
エチレンテレフタレートフィルムの伸び縮み，さらに
は，薄いフィルムのために取扱が不便であり，見当合わ
せがやりにくいといった問題が生じた。また，フィルム
の伸び縮みにより，大画面のフィルタにては，先端部と
後部とにて大きな位置のずれが生じやすかった。

【０００５】そこで，より簡便なカラーフィルタの製造
方法として，電子写真方式による方法が特開昭48-16529
号公報，特開昭56-69604号公報，特開昭 56-117210号公
報，特開昭 63-234203号公報等に開示されている。これ
らの方法では，支持体上に導電体層と光導電体層を設
け，光導電体層への帯電，画像情報に応じた露光による
潜像の作製，潜像への静電写真用液体現像剤の付着によ
る現像を，ブラック，レッド，グリーン，ブルーの各色
について行っている。しかしながら，電子写真方式によ
るカラーフィルタの製造においては，顔料の透明性およ
び種々の耐性の点で問題があった。

【０００６】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，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。特に高速のサンドミルでは，用
いる顔料によっては一次粒子を細かくすることが可能だ
が，非常に多大なエネルギーを要する。

【０００７】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。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。

【０００８】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，
無機塩と溶剤を水洗除去，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。

【０００９】

【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電気絶縁性液体中に分散してなる
静電写真用液体現像剤が，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。

【００１０】

【課題を解決する手段】本発明は，電気絶縁性液体中に
着色剤を分散してなる静電写真用液体現像剤において，
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液体現像剤を提供す
る。

【００１１】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
分散された静電写真用液体現像剤が短時間でかつ容易に
得られる。

【００１２】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。

【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有機溶剤
(D) 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，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
効果が大きい。さらに，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挙げられる。

【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液体現像剤は，上記ソ
ルトミリング処理を行った着色剤を電気絶縁性液体中に
バインダー樹脂とともに分散し，あるいは，着色剤を予
めバインダー樹脂と分散したのち電気絶縁性液体に分散
して製造する。

【００１７】電気絶縁性液体としては，誘電率 3.5以
下，体積抵抗10⁷ オームセンチ以上の炭化水素系溶剤が
用いられる。これらの好ましい例としては， 150〜220
℃の沸点を有する脂肪族系炭化水素，芳香族炭化水素お
よびこれらの混合物であり，アイソパーＧ，Ｈ，Ｌ，
（エッソ社製），シェルゾールＡ，ＡＢ（シェル社
製），ナフテゾールＬ，Ｍ，Ｈ（日本石油社製）等が挙
げられる。

【００１８】本発明の液体現像剤には，着色剤を電気絶
縁性液体に分散し，着色剤粒子をガラス基板等の透明支
持体上の光導電体層に密着させるために，バインダー樹
脂を用いる。バインダー樹脂としては，アルキッド樹
脂，アクリル樹脂，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，尿素樹脂等種々のものが利用できる。

【００１９】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。したがって，このような耐性を満たすもの
としては，ポリブタジエン，ベンゾグアナミン，アクリ
ルあるいはこれらの共重合体が好ましい。共重合するア
クリルとしては，（メタ）アクリル酸，桂皮酸Ｎ−メチ
ロール，アクリルアミド，2-ヒドロキシエチル（メタ）
アクリレート，ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレー
ト，イソシアネートエチル（メタ）アクリレート，グリ
シジル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。

【００２０】また，本発明の液体現像剤には，電荷を調
整するため電荷制御剤を添加することができる。電荷制
御剤としては，ナフテン酸コバルト，ナフテン酸亜鉛，
ナフテン酸銅，ナフテン酸マンガン，オクチル酸コバル
ト，オクチル酸ジルコニウム，レシチン，ステベライト
ロジンのアルミニウム塩等が使用できる。

【００２１】本発明の液体現像剤は，着色剤，バインダ
ー樹脂，電荷調整剤を電気絶縁性液体中にて混合し，サ
ンドミルにて分散することにより製造できる。分散に際
して，予め着色剤とバインダー樹脂とを混合し二本ロー
ルにて分散しておくと，サンドミルでの分散が良好とな
る。また，電荷調整剤は分散後に加えてもよく，現像時
に使用する濃度よりも濃縮状態に分散して現像剤を製造
することが好ましい。また，分散を良好とするために，
適宜分散助剤を添加できる。分散助剤としては，各種界
面活性剤，顔料あるいは染料の誘導体が使用できる。こ
のような分散助剤は，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も大きい。

【００２２】

【実施例】以下, 実施例に基づいて本発明を説明する。
例中, 部は重量部を示す。 〔実施例１〕１mm厚さの石英ガラスの片面にＩＴＯをス
パッタリング法にて成膜し，導電体層を形成した。導電
体層上に，ポリ−N-ビニルカルバゾール（亜南香料社製
「ツビコール」）7部および変性ジペンタエリスリトー
ルトリアクリレート（東亜合成社製「M-310 」)3部をシ
クロヘキサノン 100部に溶解した塗工液をワイヤーコー
ターにより３ミクロンの厚さに塗布した。これを 100℃
のオーブンにて60分乾燥したのち，100KGyの電子線硬化
を行うことにより光導電体層を形成した。次いで，コロ
ナ帯電器を用いて 6KVを引加し，光導電体に正のコロナ
帯電を行った。これにマスクを通して紫外光を照射し，
画素部分の電荷を除去し，下記の現像剤にて現像して着
色画像を形成した。

【００２３】 現像剤の組成 ソルトミリング処理顔料(1) ２部 ポリブタジエン（日本石油社製「LMI-2000-80 」) ５部 電気絶縁性液体（日本石油社製「ナフテゾールＬ」) １０００部 オクテン酸ジルコニウム ０．１部

【００２４】ソルトミリング処理顔料(1) の製造法 フタロシアニン顔料（東洋インキ製造社製「リオノール
ブルーES」)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 300（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 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。

【００２５】現像剤の製造法 ソルトミリング処理顔料(1) とポリブタジエンとを二本
ロールミルにてよく分散し，その後細かく粉砕した。こ
れに電気絶縁性液体を加え，サンドミルにて分散した。
分散後，オクテン酸ジルコニウムを加えて現像剤を作製
した。

【００２６】〔実施例２〕実施例１の現像剤の代わりに
下記組成の現像剤を用い，実施例１と同様にして着色画
像を形成した。 ソルトミリング処理顔料(1) ２．１部 ベンゾグアナミン（三菱化成社製「メラン 322」） ５部 「ナフテゾールＬ」 １０００部 オクテン酸ジルコニウム ０．１部 なお，現像剤は実施例１と同様にして製造した。

【００２７】〔実施例３〕「リオノールブルーES」 250
ｇの代わりにイソインドリン系顔料（ＢＡＳＦ社製「パ
リオトールイエロー D1819」)280ｇを用いて実施例１と
同様にしてソルトミリング処理顔料を製造し，着色画像
を形成した。

【００２８】〔実施例４〕ソルトミリング処理顔料(1)
の代わりに下記の処理顔料を用いて実施例１と同様にし
て現像剤を製造し, 着色画像を形成した。「リオノール
ブルーES」 250ｇ，塩化ナトリウム 700ｇ，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 6
82」)100ｇおよびジエチレングリコール（東京化成社
製)160ｇを実施例１記載のニーダーに仕込み，２時間混
練した。これを実施例１と同様の操作でアクリル処理顔
料とした。

【００２９】〔比較例１〕実施例１のソルトミリング処
理顔料(1) の代わりに「リオノールブルーES」を用いて
実施例１と同様にして現像剤を製造し, 着色画像を形成
した。 〔比較例２〕実施例２のソルトミリング処理顔料(1) の
代わりに「リオノールブルーES」を用いて実施例１と同
様にして現像剤を製造し, 着色画像を形成した。 〔比較例３〕実施例１のソルトミリング処理顔料(1) の
代わりに「パリオトールイエロー D1819」を用いて実施
例１と同様にして現像剤を製造し, 着色画像を形成し
た。

【００３０】得られた着色画像の透明性および耐溶剤性
を評価した結果を表１に示す。なお，透明性は透過率を
測定して評価した。また，耐溶剤性は，キシレン，N-メ
チルピロリドン，５％ＮａＯＨ水溶液に５分間浸漬した
時の着色皮膜の変化を目視で評価し，変化のないものを
○，変化のあるものを×とした。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増井 典十郎 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 佐々木 淳 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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気絶縁性液体中に着色剤を分散してな
   る静電写真用液体現像剤において，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液体現
   像剤。