JPH11349840A - カラーフィルター用カラーペーストおよびその製造方法並びにカラーフィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】カラーフィルターからのイオン性不純物の発生
を低減して液晶ディスプレイの表示不良を抑制・防止す
る。 【解決手段】水で抽出したときの塩素イオン濃度が１０
０ｐｐｍ以下であるカラーフィルター用顔料、およびこ
れを採用したことを特徴とするペーストを用いたカラー
フィルター。画素から水で抽出される塩素イオン濃度が
着色層の全重量に対して１０ｐｐｍ以下であることを特
徴とするカラーフィルター用いた液晶表示装置によって
達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルター
用カラーペーストおよびカラーフィルター用カラーペー
ストの製造方法ならびにカラーフィルターに関するもの
であり、さらに詳しくは、液晶ディスプレイにしたとき
に表示ムラが発生しにくいカラーペーストおよびカラー
ペーストの製造方法ならびに該カラーペーストを使用し
た液晶ディスプレイ用のカラーフィルターに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイをカラー化するため
に、透明基板上にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、もし
くはＹ（黄）、Ｍ（紅）、Ｃ（藍）の３色の画素を、ラ
イン状またはモザイク状に配置したカラーフィルターが
用いられている。たとえば、現在広く普及しているＴＦ
Ｔ（薄膜トランジスター）カラー液晶ディスプレイは、
カラーフィルターが形成された透明ガラス基板とＴＦＴ
が形成された透明ガラス基板の間に液晶を封入したパネ
ルと、バックライトと称される光源から構成される。バ
ックライトから発する光が液晶パネルを通る際、その透
過率を液晶への印加電圧により制御することによって、
画像が表示される。各画素はＣＲＴ蛍光体の色度特性に
類似させる必要があるため、顔料はバックライトと液晶
表示素子の光線透過特性に合うよう選択され、また２種
類以上の顔料を一定の割合で調色されて用いられること
が多い。例えばカラーフィルターのＲ（赤）画素は、赤
色、橙色、黄色の顔料を２種類以上を選び、一定の割合
で調色して用いられる。同様にＧ（緑）画素も、緑色、
橙色、黄色の顔料を２種類以上を選び、調色して用いら
れる。顔料はこのように要求される色度特性を重視して
選ばれ、イオン性不純物については考慮されていないの
が実情である。一般に市販されている顔料にはナトリウ
ム、カリウム、カルシウム、バリウムなどのアルカリ金
属を始めイオン性不純物が多く含まれている。また、イ
オン性不純物、特にナトリウム、カリウムイオンについ
ては、特開平７−１９８９２８号公報にアルカリ金属で
あるナトリウム、カリウムを合計で０．００１〜８０ｐ
ｐｍ含有するカラーペーストおよびイオン交換法でナト
リウム、カリウムの全部または一部を除去する電子工業
用カラーペーストの製造方法が示されている。本発明者
らは顔料に含まれるイオン性不純物のうちイオン性の塩
素化合物が液晶ディスプレイの表示特性に悪影響を与え
ることを見出した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の欠点に鑑み創案されたもので、その目的とすると
ころは、特定のイオン性不純物を低減させた顔料を採用
すること、および特定のイオン性不純物を低減させるカ
ラーペーストの製造方法を採用することにより、表示ム
ラを発生しにくいカラーペースト、カラーフィルター、
液晶表示素子を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は以下の構
成により達成される。

【０００５】水で抽出したときの塩素イオン濃度が２０
ｐｐｍ以下である緑顔料、または１００ｐｐｍ以下であ
る赤、青、黄、紫、橙、藍、紅、黒のいずれかの顔料を
採用したことを特徴とするペーストを用いたカラーフィ
ルター。任意の色数で各色別に所望のパターン状に設け
られた着色層からなる画素を有するカラーフィルターに
おいて、画素から水で抽出される塩素イオン濃度が、着
色層の全重量に対して１０ｐｐｍ以下であることを特徴
とするカラーフィルター。また、上述の特徴を持つカラ
ーフィルターを用いた液晶表示装置。また、顔料分散液
またはカラーペーストからイオン交換法にて塩素イオン
の全部または一部を除去するカラーフィルター用カラー
ペーストの製造方法。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明での画素に用いられる顔料
として耐光性、耐熱性、耐薬品性に優れた物が望まし
い。代表的な顔料の具体的な例をカラーインデックス
（ＣＩ）ナンバーで示す。赤色顔料の例としてはピグメ
ントレッド９、９７、１２２、１２３、１４４、１４
９、１６６、１６８、１７７、１９０、１９２、２１
５、２１６、２２４などが挙げられる。緑色顔料の例と
してはピグメントグリーン７、１０、３６、３７、３
８、４７などが挙げられる。青色顔料の例としてはピグ
メントブルー１５（１５：１、１５：２、１５：３、１
５：４、１５：６など）、１６、１７、２１、２２、６
０、６４などが挙げられる。黄色顔料の例としてはピグ
メントイエロー１３、１７、２０、２４、８３、８６、
９３、９４、９５、１０９、１１０、１１７、１２５、
１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５３、１
５４、１６６、１７３などがあげられる。紫色顔料の例
としてはピグメントバイオレット１９、２３、２９、３
２、３３、３６、３７、３８などが挙げられる。橙色顔
料の例としてはピグメントオレンジ１３、３１、３６、
３８、４０、４２、４３、５１、５５、５９、６１、６
４、６５などが挙げられる。藍色顔料の例としてはピグ
メントブルー１５（１５：１、１５：２、１５：３、１
５：４、１５：６など）、１６などが挙げられる。紅色
顔料の例としてはピグメントレッド８１、１２２、１４
４、１４６、１６９、１７７、ピグメントバイオレット
１９などが挙げられる。黒色顔料の例としてはピグメン
トブラック１、６、７、１１、２０、チタンブラック
（ＴｉＮｘＯｙ）などが挙げられる。

【０００７】本発明に用いられる顔料としては水で抽出
される塩素イオンが顔料に対して重量で１００ｐｐｍ以
下であることが重要である。製法上塩素を使用する顔料
以外に、不純物として塩素が混入するおそれがある顔料
についても同様に適用されるものである。塩素化合物
は、液晶への溶解力が強く、液晶中でイオン化して、液
晶ディスプレイの表示性能に悪影響を与えることから、
顔料から水で抽出される塩素イオンの量は１００ｐｐｍ
以下であることが好ましく、さらに好ましくは７０ｐｐ
ｍ以下、さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下である。本発
明では塩素含有量が対象でなく、溶解しイオン化する塩
素を対象としている。顔料から水で抽出される塩素イオ
ン量が１００ｐｐｍを越えると、液晶表示素子の表示ム
ラの原因となりうる。

【０００８】特に製法上塩素を使用する緑顔料であるピ
グメントグリーン７、１０、および３６においては、副
生成物の塩素化合物が液晶に溶解しやすく、塩素イオン
量を低減することが重要であり、水で抽出される塩素イ
オンが顔料に対して重量で２０ｐｐｍ以下であることが
好ましい。上記緑顔料から水で抽出される塩素イオンの
量は１５ｐｐｍ以下であることが更に好ましく１０ｐｐ
ｍ以下であることが最も好ましい。

【０００９】本発明のカラーフィルターは画素を削り取
って粉砕し、水で抽出したとき、塩素イオンが塩素を含
む顔料を使用した着色層に対して重量で１０ｐｐｍ以下
であることが重要である。着色層から検出される塩素イ
オンの量は８ｐｐｍ以下であることが更に好ましく、５
ｐｐｍ以下であることが更に好ましい。

【００１０】緑顔料の色調を調色するために黄色顔料な
どを添加することは適宜許される。黄色顔料の例として
はピグメントイエロー１３、１７、２０、２４、８３、
８６、９３、９５、１０９、１１０、１１７、１２５、
１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５３、１
５４、１６６、１６８、１８５などが挙げられるがこれ
らに限定されない。顔料は必要に応じて、ロジン処理、
酸性基処理、塩基性処理などの表面処理がされている。

【００１１】また、樹脂ブラックマトリックスの密着力
を向上させるために、必要に応じて顔料表面を樹脂で被
覆したものを用いてもよいが、本発明の目的に合うよう
に選定されるべきである。

【００１２】本発明で使用する樹脂は、顔料を分散保持
するためのものであり、通常、カラーフィルター用ぺー
ストに使用される樹脂であれば特に限定されず、どのよ
うなものも使用が可能である。例えば、アクリル樹脂、
アルキド樹脂、メラミン樹脂、ポリビニルアルコール、
フェノール樹脂、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリ
イミドなど種々の樹脂を用いることができる。特にアル
カリ水溶液に溶解する樹脂は現像あるいはエッチング工
程で設備が簡略化出来るので望ましい。アルカリ水溶液
に溶解する樹脂のなかでは、カルボキシル基を有する樹
脂が好ましく使用され、具体的にはアクリル樹脂、ポリ
イミドが耐溶剤性の点で好ましい。ポリイミドの場合、
ポリイミドの前駆体類が顔料の分散剤として機能するの
でより一層好ましい。また、カラーフィルターの耐熱性
の面からも、ポリイミドの使用が好ましい。

【００１３】本発明においてポリイミド前駆体とは、ポ
リアミド酸およびその一部分をエステル化した物をい
う。ポリイミド前駆体は、熱または化学的処理により、
イミド環を形成する。ここで言うポリアミド酸は、次の
一般式（１）で表される。

【００１４】

【化１】 ここで一般式（１）のｎは０あるいは１〜４の数であ
る。Ｒ¹は酸成分残基であり、Ｒ¹は少なくとも２個の炭
素原子を有する３価または４価の有機基を示す。耐熱性
の面から、Ｒ¹は環状炭化水素、芳香族環または芳香族
複素環を含有し、かつ炭素数６から３０の３価または４
価の基が好ましい。Ｒ¹の例として、フェニル基、ビフ
ェニル基、ターフェニル基、ナフタレン基、ペリレン
基、ジフェニルエーテル基、ジフェニルスルフォン基、
ジフェニルプロパン基、ベンゾフェノン基、ビフェニル
トリフルオロプロパン基、シクロブチル基、シクロペン
チル基などから誘導された基が挙げられるがこれらに限
定されるものではない。

【００１５】Ｒ²は少なくなくとも２個の炭素原子を有
する２価の有機基を示す。耐熱性の面から、Ｒ²は環状
炭化水素、芳香族環または芳香族複素環を含有し、かつ
炭素数６から３０の２価の基が好ましい。Ｒ²の例とし
て、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフ
タレン基、ペリレン基、ジフェニルエーテル基、ジフェ
ニルスルフォン基、ジフェニルプロパン基、ベンゾフェ
ノン基、ビフェニルトリフルオロプロパン基、ジフェニ
ルメタン基、シクロヘキシルメタン基などから誘導され
た基が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
一般式（１）で表される構造単位を主成分とするポリマ
ーはＲ¹、Ｒ²がこれらの内各々１個から構成されていて
も良いし、各々２種以上から構成される共重合体であっ
ても良い。

【００１６】ポリアミド酸は、テトラカルボン酸二無水
物とジアミンを反応させることにより得ることができ
る。テトラカルボン酸二無水物として、たとえば、脂肪
族系または脂環式系のものを用いることができ、その具
体的な例として、１，２，３，４−シクロブタンテトラ
カルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロペンタン
テトラカルボン酸二無水物、１，２，３，５−シクロペ
ンタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−ビ
シクロヘキセンテトラカルボン酸二無水物、１，２，
４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、
１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テ
トラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフ
ト［１，２−Ｃ］フラン−１，３−ジオンなどが挙げら
れる。また、芳香族系のものを用いると、耐熱性の良好
なポリイミドに変換しうるポリイミド前駆体組成物を得
ることができ、その具体的な例として、３，３´，４，
４´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ピロ
メリット酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテト
ラカルボン酸二無水物、３，３´，４，４´−ジフェニ
ルスルホンテトラカルボン酸二無水物、４，４´−オキ
シジフタル酸二無水物、３，３´，４，４´−ビフェニ
ルテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタ
レンテトラカルボン酸二無水物、３，３´，４，４´−
パラターフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３
´，４，４´−メタターフェニルテトラカルボン酸二無
水物が挙げられる。また、フッ素系のものを用いると、
短波長領域での透明性が良好なポリイミドに変換しうる
ポリイミド前駆体組成物を得ることができ、その具体的
な例として、４，４´−（ヘキサフルオロイソプロピリ
デン）ジフタル酸二無水物などが挙げられる。なお、本
発明は、これらに限定されずにテトラカルボン酸二無水
物が１種または２種以上用いられる。

【００１７】本発明ではジアミンとして、たとえば、脂
肪族系または脂環式系のものを用いることができ、その
具体的な例として、エチレンジアミン、１，３−ジアミ
ノシクロヘキサン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、
４，４´−ジアミノ−３，３´−ジメチルジシクロヘキ
シルメタン、４，４´−ジアミノ−３，３´−ジメチル
ジシクロヘキシルなどが挙げられる。また、芳香族系の
ものを用いると、耐熱性の良好なポリイミドに変換しう
るポリイミド前駆体組成物を得ることができ、その具体
的な例として、４，４´−ジアミノジフェニルエーテ
ル、３，４´−ジアミノジフェニルエーテル、４，４´
−ジアミノジフェニルメタン、４，４´−ジアミノベン
ズアニリド、３，３´−ジアミノジフェニルメタン、
４，４´−ジアミノジフェニルスルホン、３，３´−ジ
アミノジフェニルスルホン、４，４´−ジアミノジフェ
ニルサルファイド、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェ
ニレンジアミン、２，４−ジアミノトルエン、２，５−
ジアミノトルエン、２，６−ジアミノトルエン、ベンジ
ジン、３，３´−ジメチルベンジジン、３，３´−ジメ
トキシベンジジン、ｏ−トリジン、４，４”−ジアミノ
ターフェニル、１，５−ジアミノナフタレン、３，３´
−ジメチル−４，４´−ジアミノジフェニルメタン、
４，４´−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、
２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル］プロパン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フ
ェニル］エ−テル、ビス［４−（４−アミノフェノキ
シ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−アミノフェ
ノキシ）フェニル］スルホンなどが挙げられる。また、
フッ素系のものを用いると、短波長領域での透明性が良
好なポリイミドに変換しうるポリイミド前駆体組成物を
得ることができ、その具体的な例として、２，２−ビス
［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフル
オロプロパンなどが挙げられる。

【００１８】また、ビス−３−（アミノプロピル）テト
ラメチルシロキサンに代表されるシロキサンジアミンを
用いると、無機基板との接着性を良好にすることができ
る。シロキサンジアミンは、通常、全ジアミン中の１〜
２０モル％量用いる。シロキサンジアミンの量が少なす
ぎれば接着性向上効果が発揮されず、多すぎれば耐熱性
が低下する。本発明は、これらに限定されずにジアミン
が１種または２種以上用いられる。

【００１９】ポリアミド酸の合成は、極性有機溶媒中で
ジアミンとテトラカルボン酸二無水物を反応させること
により行うのが一般的である。この時、ジアミンとテト
ラカルボン酸二無水物の混合比により得られるポリアミ
ド酸の重合度を調節することができる。また、上記のポ
リアミド酸のエステル化物などの誘導体に対しても適用
が可能である。溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリド
ン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル
ホルムアミドなどのアミド系極性溶媒が使用される。ポ
リアミド酸は顔料の分散効果を高めるため、ラクトン類
が主成分もしくはラクトン類単独からなる溶媒中で合成
するのが望ましい。ここでラクトン類が主成分もしくは
ラクトン類単独からなる溶媒とはラクトン類が５０重量
％以上含有されていることをいう。ラクトン類以外の溶
媒としては上記アミド系極性溶媒の他にメチルセロソル
ブ、エチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチルカ
ルビトールなどを挙げることができる。

【００２０】ラクトン類とは脂肪族環状エステルで炭素
数３〜１２の化合物をいう。具体的な例として、β−プ
ロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラク
トン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−
カプロラクトンなどが挙げられるがこれらに限定されな
い。とくにポリアミド酸の溶解性の点で、γ−ブチロラ
クトンが好ましい。

【００２１】本発明のカラーフィルター用カラー分散液
は、少なくとも顔料、有機溶剤とを含有する。また、本
発明のカラーフィルター用カラーペーストは、少なくと
も顔料、有機溶剤および樹脂を含有する。

【００２２】本発明で用いられる有機溶剤としては溶媒
に特に制限はなく、一般的な有機溶媒を用いることがで
きる。画素のマトリクスの成分として、ポリイミドを用
いる場合、カラーペーストの樹脂はポリイミド前駆体を
用いるのが好ましいが、その際用いられる溶剤は、ポリ
イミド前駆体を溶解する溶媒であることが望ましい。ポ
リイミド前駆体を溶解する溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなど
のアミド類、γ−ブチロラクトンなどのラクトン類、２
−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどのピロ
リドン類などの極性有機溶媒が挙げられる。また、通
常、単独ではポリイミド前駆体を溶解しない、エタノー
ル、ブタノール、イソプロパノールなどのアルコール
類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどのセロソ
ルブ類、プロピレングリコールモノメチルエーテルなど
のプロピレングリコール誘導体類等の有機溶媒をポリイ
ミド前駆体を溶解する溶媒と混合して用いることができ
る。顔料の分散効果を高めるため、ラクトン類が主成分
の溶媒が好ましい。溶剤の使用量は特に限定されない
が、樹脂の溶解に十分な量でありかつ適度な粘度を有す
る量であることが望ましい。

【００２３】少なくとも顔料と有機溶剤とから成る分散
液に溶出している塩素イオンの量は、分散液に対して重
量で２６ｐｐｍ以下であることが重要である。該塩素イ
オン量は２０ｐｐｍ以下であることが更に好ましい。分
散液中の塩素イオンが２６ｐｐｍを越えると液晶表示素
子の表示ムラの原因となりうる。

【００２４】少なくとも顔料、有機溶剤および樹脂から
成るカラーペーストに溶出している塩素イオンの量は、
ペーストに対して重量で２０ｐｐｍ以下であることが重
要である。該塩素イオン量は１０ｐｐｍ以下であること
が更に好ましい。ペースト中の塩素イオンが２０ｐｐｍ
を越えると液晶表示素子の表示ムラの原因となりうる。

【００２５】カラーペーストは、分散機を用いて樹脂溶
液中に直接顔料を分散させる方法や、分散機を用いて水
または有機溶媒中に顔料を分散して顔料分散液を作製
し、その後樹脂溶液と混合する方法などにより製造され
る。顔料の分散方法には特に限定はなく、ボールミル、
サンドグラインダー、３本ロールミル、高速度衝撃ミル
など、種々の方法がとりうる。

【００２６】本発明のカラーペーストは、通常、樹脂：
顔料＝２：８〜７：３（重量比）の範囲において製造さ
れる。

【００２７】本発明の顔料を製造する方法としては、純
水や有機溶剤による顔料の洗浄を繰り返し行うという方
法がある。例えば、純水と顔料を混合し攪拌後、静置し
て顔料を沈殿させる。上澄み液を除去後、また純水を加
えて攪拌後、顔料を沈殿、上澄み液を除去する。これを
何回か繰り返し、その後乾燥することにより、顔料中の
塩素イオンを低減することができる。また、ソックスレ
ーのような連続抽出器を用いる方法や、透析などの方法
も使用可能である。また、各種のイオン交換法も有用で
ある。

【００２８】顔料製造工程において用いられるプレスフ
ィルターにおいて純水や有機溶剤により洗浄すること
は、洗浄効果が大きいと共に生産性に優れ好ましい。

【００２９】この場合は、顔料またはクルードの状態で
プレスフィルター装置にて、水洗、湯洗や溶剤洗浄をお
こなうことができる。プレスフィルターに先立ち顔料を
分散液中に分散させる工程を入れることは洗浄効果を上
げ好ましい。また、顔料の洗浄は複数回実施することが
ロット内ばらつきを抑えて均一な顔料を得られる点で好
ましい。

【００３０】本発明では、強酸に溶解して析出・再結晶
させて精製したアシッドペースト法によるフタロシアニ
ン骨格を有する緑顔料または青顔料を採用することが好
ましい。また、このアシッドペースト法はピグメントイ
エロー１１０等のイソインドリノン系黄顔料にも適用で
きる。例えば、塩素化及び臭素化した銅フタロシアニン
であるピグメントグリーン３６においては、発煙硫酸に
該顔料を溶解し、硫酸塩化反応させてから、水中に注入
して顔料を析出・再結晶させることで含有される不純物
を非常に少なくすることができる。また、アシッドペー
スト法よりも低濃度の硫酸を用いた場合、ピグメントグ
リーン３６は溶解に至らず、硫酸塩結晶が見られるスラ
リーになる。このスラリーを水中に注入して顔料を生成
させる方法はアシッドスラリー法と呼ばれる。アシッド
スラリー法はアシッドペースト法に比べて顔料の粒径が
大きくなるためカラーフィルター用には適していないこ
とがあるが、アシッドペースト法と同様に不純物低減の
効果がある。

【００３１】本発明の少なくとも顔料と有機溶剤を含有
する顔料分散液からおよび／または少なくとも顔料、有
機溶剤と樹脂とを含有するカラーペーストからイオン交
換法により、該顔料分散液中の塩素イオンの全部または
一部を除去し、カラーペーストを得る方法について説明
する。１〜３級アミノ基および／または４級アンモニウ
ム基の陰イオン交換基をもつ陰イオン交換樹脂、陰イオ
ン交換膜、陰イオン交換繊維や無機の陰イオン交換体、
例えば、含水酸化ビスマス、水酸化燐酸鉛などを用いる
ことにより、顔料と有機溶剤を含有する顔料分散液、樹
脂を含有する該顔料分散液またはカラーペーストから、
塩素イオンを吸着またはイオン交換し、その量を低減す
ることができる。イオン交換樹脂によるイオン交換法の
一例を示すと、粒状のイオン交換樹脂をカラムに充填
し、そのカラムに顔料分散液またはカラーペーストを流
し、塩素イオンを吸着またはイオン交換し、その量を低
減することができる。また、顔料分散液またはカラーペ
ーストと粒状のイオン交換樹脂を混合、攪拌し、その
後、濾過などによりイオン交換樹脂を取り除くという方
法もある。顔料を分散しながら同時にイオン交換する方
法が除去効果が大きく好ましい。例えば、アルミナ、ジ
ルコニアなどのセラミックビーズを充填したミル型分散
機と粒状のイオン交換樹脂を充填したカラムを直結し、
顔料を分散しながら同時にイオン交換することができ
る。また、カラーペーストをイオン交換すると、顔料分
散液からカラーペースト化後溶解してきた塩素イオンも
除去することができ好ましい。

【００３２】本発明では少なくとも顔料と有機溶剤を含
有する顔料分散液、および／または少なくとも顔料、有
機溶剤と樹脂を含有するカラーペーストからイオン交換
法により該顔料分散液中の塩素イオンの全部または一部
を除去する工程の後、もしくは、同時に陽イオンを除去
する工程を含むことも適宜許される。

【００３３】陽イオン交換は具体的には、スルホン酸や
カルボン酸などの陽イオン交換基を持つ陽イオン交換樹
脂、陽イオン交換膜、陽イオン交換繊維や無機の陽イオ
ン交換体を用いることにより、陽イオンを吸着または、
イオン交換しその量を低減することができる。

【００３４】また、顔料分散液に、カルボキシル基を有
する樹脂、例えば、カルボキシル基を有するアクリル樹
脂、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸が含有されて
いる場合、樹脂自身が陽イオン交換樹脂として作用し、
陽イオンを補足するので、陰イオン交換のみでも同様な
効果が得られる。

【００３５】カラーペーストの塗布性および着色膜表面
の均一性を良好にする目的で、あるいは、顔料の分散性
を良好にする目的で、本発明のカラーペーストに界面活
性剤を添加することができる。カラーペーストを基板上
に塗布する方法としては、スピンコーター、バーコータ
ー、ブレードコーター、ロールコーター、ダイコータ
ー、スクリーン印刷法などで基板に塗布する方法、基板
をカラーペースト中に浸漬する方法、カラーペーストを
基板に噴霧するなどの種々の方法を用いることができ
る。基板としては通常、ソーダガラス、無アルカリガラ
ス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスなどの透明基板が用
いられるが、特にこれらに限定されない。なお、基板上
にカラーペーストを塗布する場合、シランカップリング
剤などの接着助剤で基板表面を処理しておくと、着色膜
と基板の接着力を向上させることができる。

【００３６】カラーペーストを用いて形成される着色膜
の厚みには特に制限は無いが、通常、０.１〜１０μ
ｍ、好ましくは、０.５〜５μｍである。膜厚が小さす
ぎれば、光の吸収が小さくなりすぎ、カラーフィルター
としての光学特性が満足されない。膜厚が大きすぎる場
合は、逆に光の吸収が大きくなりすぎるなどの問題が生
じ、カラーフィルターとしての光学特性が満足されない
おそれがある。

【００３７】次に画素のマトリクスの樹脂成分としてポ
リイミドを、その前駆体としてポリアミド酸を使用した
場合の、カラーフィルターの作製法の一例を説明する。
カラーペーストを、前記のような方法で透明基板上に塗
布した後、風乾、加熱乾燥、真空乾燥などにより、ポリ
イミド前駆体着色膜を形成する。加熱乾燥の場合、オー
ブン、ホットプレートなどを使用し、５０〜１８０℃
の範囲、より好ましくは８０〜１２０℃ で３０秒〜３
時間行う。温度が低すぎる場合、溶媒がなかなか蒸発せ
ず、逆に温度が高すぎると現像液への溶解性が低下す
る。このようにして得られたポリイミド前駆体着色膜
に、通常の湿式エッチングによりパターンを形成する。
まず、ポリイミド前駆体着色膜上にポジ型フォトレジス
トを塗布し、フォトレジスト被膜を形成する。続いて該
フォトレジスト被膜上にマスクを置き、露光装置を用い
て紫外線を照射する。露光後、ポジ型フォトレジスト用
アルカリ現像液により、フォトレジスト被膜とポリイミ
ド前駆体着色膜のエッチングを同時に行う。エッチング
後、不要となったフォトレジスト被膜を剥離する。

【００３８】ポリイミド前駆体着色膜は、その後、加熱
処理することによって、ポリイミド着色膜に変換され
る。加熱処理は通常、空気中、窒素雰囲気中、あるい
は、真空中などで、１５０〜４５０℃ 、好ましくは１
８０〜３５０℃ 、より好ましくは２００〜３２０℃ の
温度のもとで、０.５〜５時間、連続的または段階的に
行われる。以上の工程をＲ（レッド）、Ｇ（グリー
ン）、Ｂ（ブルー）の３色のカラーペーストおよび必要
に応じてブラックのカラーペーストについて行うと、液
晶ディスプレイ用カラーフィルターが作製できる。

【００３９】３原色の着色膜の上に平坦性を向上する目
的で透明樹脂からなるオーバーコートが付与されること
があるが、一方で、積層数が増えることによるコスト増
のデメリットもある。本発明は、着色膜を覆うオーバー
コートがない場合に特に効果が大きい。ＳＴＮ方式、Ｔ
Ｎ方式、垂直配向方式などを採用した場合には着色膜上
に液晶駆動用の透明導電膜が形成される。該透明導電膜
にはＩＴＯ膜などの酸化金属薄膜が好適に採用される。

【００４０】コントラストを向上させるために画素周囲
にブラックマトリックスが形成されることがある。反射
率が低いことやクロムを使用しておらず環境に優しい点
でブラックマトリックスには樹脂に遮光材を分散したブ
ラックペーストでブラックマトリックスを作製する例が
増えてきている。分光スペクトルを平らにしてニュート
ラルな黒を実現するためにブラックマトリックス用ブラ
ックペーストに顔料を添加する場合があるが、本発明は
ブラックマトリックスおよびブラックマトリックス用ペ
ーストにも適用される。

【００４１】また、本発明のカラーフィルターは、液晶
を挟み込む透明基板のどちら側に形成されていても表示
不良を低減する効果がある。バックライトを備えた透過
型液晶表示素子だけでなく、外光を反射して使用する反
射型液晶表示素子においても同様の効果がある。カラー
フィルターをＴＦＴなどの能動素子が形成された基板側
に作製する場合（カラーフィルター・オン・アレイ：Ｃ
ＯＡ）は、開口率向上や絶縁膜による電圧低下を防ぐた
めに、着色層の下に能動素子を置き、着色層に形成した
スルーホールを介して、着色層上の透明導電膜もしくは
反射電極と能動素子との電気的接続をとる構成が一般的
である。この構成では、着色膜にスルーホールを開けた
際に、スルーホール内壁に樹脂にくるまれず液晶に露出
した状態の顔料ができやすい上に液晶駆動のための電圧
ストレスがかかって不純物が溶出しやすいので、特に本
発明の効果が大きい。また、能動素子が設けられた基板
とは対向する側の基板にカラーフィルターが設けられた
場合は、透明樹脂によるオーバーコートで着色膜全体を
覆い顔料からの不純物溶出を低減することが可能である
が、ＣＯＡの場合は、上記のスルーホール部分はオーバ
ーコートにて覆うことができないことや、能動素子が設
けられた基板とは対向する側の基板にカラーフィルター
が設けられた場合は透明導電膜で着色層全体が覆われる
が、ＣＯＡの場合は透明導電膜は画素電極としてパター
ニングされ着色層全体を覆っていないこともＣＯＡで本
発明の効果が大きい理由の一つである。

【００４２】本発明のカラー液晶表示素子は、パソコ
ン、ワードプロセッサー、エンジニアリング・ワークス
テーション、ナビゲーションシステム、テレビ、ビデオ
などの表示に用いられる他、光変調素子としても利用可
能である。

【００４３】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されない。尚、実施例
中に記載された測定法の具体的な手法は以下に示すとお
りである。

【００４４】（測定法） 塩素イオン濃度の測定 試料０．５ｇにメタノール１ｍｌを滴下し湿らせる。蒸
留水５０ｍｌを加えて２０分間超音波を加えた後、１０
０℃で１０分間煮沸する。室温まで冷却後、蒸発した分
の水を補充して、０．４μｍメンブレンフィルターで濾
過した。濾液をイオンクロマトグラフィー（横河製IC-2
00）で分析し、塩素イオン量を測定した。用いた顔料に
対する重量比で濃度を示した。

【００４５】顔料が分散された分散液もしくはカラーペ
ーストに溶出している塩素イオン濃度を測定するには、
キャピラリー電気泳動法を用いた。分散液もしくはカラ
ーペーストをサンプリングし、２〜５倍に水で希釈して
から０．４μｍメンブランフィルターで濾過した。これ
をキャピラリー電気泳動測定装置（大塚電子製）のキャ
ピラリーに注入して測定する。得られたＵＶ吸収スペク
トルを標準サンプルと比較して濃度を算出する。塩素イ
オン濃度はサンプリングした分散液もしくはカラーペー
ストに対する重量比で示す。

【００４６】カラーフィルター画素から抽出される塩素
イオンを測定する場合は、基板上に形成されたカラーフ
ィルター画素を削り取って十分に粉砕してから顔料の測
定と同様にして塩素イオンの測定をする。塩素イオン濃
度は削り取った画素に対する重量比で示す。ＩＴＯ膜な
どの無機透明電極膜がカラーフィルター表面にある場合
には、塩化第二鉄と硝酸の混合液などで無機透明電極膜
をエッチングしてから画素を削り取ることが望ましい。 （表示品質）無アルカリガラス上に評価するカラーペー
ストを塗布し乾燥してからキュアする。この上に厚さ
０.１μｍの ＩＴＯ膜を全面に形成した後、フォトソン
グラフィにて、直径１００μｍの孔をＩＴＯ膜に形成す
る。すなわち、ＩＴＯ膜上にフォトレジストを塗布しプ
リベークした後、マスクパターンを露光し、フォトレジ
ストを現像液に浸漬して現像する。試料を水洗いしてか
らポストベークし、塩化第二鉄：硝酸＝１：１のエッチ
ング液に浸漬して、ＩＴＯ膜に孔を形成する。フォトレ
ジストを剥離液で剥離し水洗、乾燥する。別途、無アル
カリガラス上に全面にＩＴＯ膜を形成した基板を対抗基
板として用意する。カラーペースト塗布した基板（着色
層基板）と対抗基板とに配向膜を印刷しラビングして配
向させる。これらの２つの基板を、マイクロロッドを練
り込んだシール剤で貼り合わせてから４Ｖ駆動対応のＴ
Ｎ液晶を注入して液晶注入口を封口剤で塞ぐ。

【００４７】単一カラーペースト評価ではなく、赤、
青、緑がパターニングされてカラーフィルターに加工さ
れた基板を評価する場合は、着色層上に形成するＩＴＯ
膜にあける直径１００μｍの孔位置を露光時に位置合わ
せするか、ランダムに多数用意するかして、目的の画素
が評価できるようにする。

【００４８】かくして得られた液晶セルを６０°Ｃに保
ち、±４Ｖ、３０Ｈｚの矩形波で１００時間駆動した
後、直交して配置した偏光フィルムにはさんで表示を観
察する。

【００４９】着色層基板のＩＴＯ膜にあけた孔から不純
物が溶出してイオン性不純物が発生するとしきい値低下
により、グレイレベル表示で該孔周辺が他の部分に比べ
て暗く見える。イオン性不純物によるしきい値低下が起
きない方が望ましい方向である。

【００５０】参考例１ ポリマ分散剤の合成 ４，４’−ジアミノベンズアニリド１６１．９３ｇ、
３，３’−ジアミノジフェニルスルホン１７６．７０
ｇ、およびビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジ
シロキサン１８．６４ｇをγ−ブチロラクトン３２６６
ｇ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン６２２ｇと共に仕込
み、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物４３９．０９ｇを添加、７０℃で３時間反応さ
せた後、無水フタル酸２．２２ｇを添加し、更に７０℃
で１時間反応させ、その後、粘度４５ポアズ（２５℃）
のポリマ分散剤の１７％溶液（Ｐ−１）を得た。

【００５１】参考例２ オリゴマー分散剤の合成 ３，３’−ジアミノジフェニルスルホン２０４．７９ｇ
およびビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロ
キサン１３．６２ｇをγ−ブチロラクトン３８０９ｇと
共に仕込み、ピロメリット酸二水物５９．９８ｇ、３，
３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸
二水物２９５．６ｇを添加、６０℃で３時間反応させた
後、２−アミノアントラキノン９８．２２ｇを添加し、
さらに６０℃で１時間反応させ、オリゴマ分散剤の１５
％溶液（Ｏ−１）を得た。

【００５２】参考例３ ポリアミド酸の合成 ３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二水
物１４４．１ｇをγ−ブチロラクトン１０９５ｇ、Ｎ−
メチル−２−ピロリドン２０９ｇと共に仕込み、４，
４’−ジアミノジフェニルエーテル９５．１ｇおよびビ
ス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン
６．２０ｇを添加し、７０℃で３時間反応させた後、無
水フタル酸２．９６ｇを添加し、さらに７０℃で１時間
反応させ、ポリアミド酸の１６％溶液（ＰＡＡ１）を得
た。

【００５３】参考例４ ポリアミド酸の合成 ３，３’−ジアミノジフェニルスルホン３７２．４ｇ、
パラフェニレンジアミン１４６．０ｇ、およびビス（３
−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン３２．３
ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン５７５０ｇに溶解し、
３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物 ８７３．９ｇを添加し、７０℃で３時間反応させ
た後、無水マレイン酸５．８８ｇを添加、さらに７０℃
で１時間反応させ、ポリアミド酸の２０％溶液（ＰＡＡ
２）を得た。

【００５４】実施例１、比較例１ 緑顔料であるピグメントグリーン３６を水で抽出し、塩
素イオンを測定したところ、３０ｐｐｍであった（顔料
Ｇ−２）。該顔料２００ｇにイソプロパノール４００ｇ
とイオン交換水４０００ｇとを加え３０分間攪拌した。
遠心分離機で濾過後、イオン交換水４０００ｇで２回洗
浄する洗浄プロセスを３回実施した。得られたケークを
７０℃で４８時間真空乾燥した。得られた顔料を水で抽
出し、塩素イオン濃度を測定したところ、塩素イオン濃
度は１４ｐｐｍであった（顔料Ｇ−１）。

【００５５】顔料Ｇ−１、Ｇ−２を８３．７９ｇ計量
し、それぞれゼネカ社製分散剤”ソルスパーズ”１２０
００を４．４１ｇ、γ−ブチロラクトンを５５７ｇ、３
−メトキシ−３−メチル−１−ブタノールを３２３ｇ、
ポリマ分散剤（Ｐ−１）を４９４ｇ、ジルコニアビーズ
と共にミル型分散機に仕込み、３０００ｒｐｍで２時間
分散し、２種の分散液を得た。緑顔料Ｇ−１を用いた分
散液からは１１ｐｐｍ、緑顔料Ｇ−２を用いた分散液か
らは２８ｐｐｍの塩素イオンが検出された。該分散液３
００ｇとポリマ分散剤（Ｐ−１）１５６．３ｇをγ−ブ
チロラクトン１９８．３ｇ、３−メトキシ−３−メチル
−１−ブタノール１８５．３ｇで希釈した溶液とを混合
し、緑ペーストを得た。緑顔料Ｇ−１を用いた緑ペース
トからは７ｐｐｍ、緑顔料Ｇ−２を用いた緑ペーストか
らは２５ｐｐｍの塩素イオンが検出された。

【００５６】該緑ペーストをガラス上にキュア後の膜厚
が１．５μｍになるようにスピンナーで塗布した後、１
２０℃で２０分間乾燥した。次いで２４０℃で３０分間
キュアして着色層を形成した。該着色層基板を用いて液
晶セル組みして表示品質を調べたところ、塩素イオンが
多かった顔料Ｇ−２では、イオン性不純物の発生による
と考えられるしきい値低下が着色層基板のＩＴＯ膜孔の
周囲で観測された。グレイレベル表示をしたときに、Ｉ
ＴＯ孔の周辺がその周囲よりも暗く観察された液晶セル
は１０セル中７セルであった（比較例１）。一方、塩素
イオンが少なかった顔料Ｇ−１を用いた着色層基板で
は、ＩＴＯ孔の周辺がその周囲より暗く見える液晶セル
は１０セル中３セルとなり、改善が見られた（実施例
１）。

【００５７】実施例２、比較例２ 青顔料であるピグメントブルー１５：６を水で抽出し、
塩素イオンを測定したところ、１１５ｐｐｍであった
（顔料Ｂ−２）（比較例２）。該顔料２００ｇにイソプ
ロパノール４００ｇとイオン交換水４０００ｇとを加え
３０分間攪拌した。遠心分離機で濾過後、イオン交換水
４０００ｇで２回洗浄する洗浄プロセスを３回実施し
た。得られたケークを７０℃で４８時間真空乾燥した。
得られた顔料を水で抽出し、塩素イオン濃度を測定した
ところ、塩素イオン濃度は８３ｐｐｍであった（顔料Ｂ
−１）（実施例２）。

【００５８】顔料Ｂ−１、Ｂ−２を８３．７９ｇ計量
し、それぞれγ−ブチロラクトンを５５７ｇ、３−メト
キシ−３−メチル−１−ブタノールを３２３ｇ、ポリマ
分散剤（Ｐ−１）を４９４ｇ、ジルコニアビーズと共に
ミル型分散機に仕込み、３０００ｒｐｍで２時間分散
し、２種の分散液を得た。分散液中に溶出している塩素
イオンを測定したところ、Ｂ−１の青顔料を用いた分散
液からは２０ｐｐｍ、Ｂ−２の青顔料を用いた分散液か
らは３１ｐｐｍの塩素イオンが検出された。

【００５９】該分散液３００ｇとポリマ分散剤（Ｐ−
１）１５６．３ｇをγ−ブチロラクトン１９８．３ｇ、
３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール１８５．３
ｇで希釈した溶液とを混合し、青ペーストを得た。ペー
ストに溶出していた塩素イオン濃度は、Ｂ−１顔料を用
いたものは８ｐｐｍ、Ｂ−２顔料を用いたものは２８ｐ
ｐｍであった。

【００６０】該青ペーストをガラス上にキュア後の膜厚
が１．５μｍになるようにスピンナーで塗布した後、１
２０℃ で２０分間乾燥した。次いで２４０℃ で３０分
間キュアして着色層を形成した。該着色層基板を用いて
液晶セル組みして表示品質を調べたところ、塩素イオン
が多かった顔料Ｂ−２では、イオン性不純物の発生によ
ると考えられるしきい値低下が着色層基板のＩＴＯ膜孔
の周囲で多く観測された。すなわちグレイレベル表示を
したときに、ＩＴＯ孔の周辺がより暗く観察された液晶
セルの割合は１０セル中５セルであった（比較例２）。
一方、塩素イオンが少なかった顔料Ｂ−１を用いた着色
層基板では、ＩＴＯ孔の部分がその周囲より暗く見える
液晶セルの割合が１０セル中２セルとなり、改善が見ら
れた（実施例２）。

【００６１】実施例３、比較例３ 赤顔料であるピグメントレッド１７７を水で抽出し、塩
素イオンを測定したところ、１３８ｐｐｍであった（顔
料Ｒ−２）（比較例３）。該顔料２００ｇにイソプロパ
ノール４００ｇとイオン交換水４０００ｇとを加え３０
分間攪拌した。遠心分離機で濾過後、イオン交換水４０
００ｇで２回洗浄する洗浄プロセスを３回実施した。得
られたケークを７０℃で４８時間真空乾燥した。得られ
た顔料を水で抽出し、塩素イオン濃度を測定したとこ
ろ、塩素イオン濃度は６６ｐｐｍであった（顔料Ｒ−
１）（実施例３）。

【００６２】黄顔料であるピグメントイエロー１３８を
水で抽出し、塩素イオンを測定したところ、１９１ｐｐ
ｍであった（顔料Ｙ−２）（比較例３）。該顔料２００
ｇにイソプロパノール４００ｇとイオン交換水４０００
ｇとを加え３０分間攪拌した。遠心分離機で濾過後、イ
オン交換水４０００ｇで２回洗浄する洗浄プロセスを３
回実施した。得られたケークを７０℃で４８時間真空乾
燥した。得られた顔料を水で抽出し、塩素イオン濃度を
測定したところ、塩素イオン濃度は４３ｐｐｍであった
（顔料Ｙ−１）（実施例３）。

【００６３】顔料Ｒ−１、Ｒ−２を５８．６５ｇ、Ｙ−
１、Ｙ−２を２５．１４ｇ計量し、Ｒ−１とＹ−１、Ｒ
−２とＹ−２をそれぞれ混合し、γ−ブチロラクトンを
５５７ｇ、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール
を３２３ｇ、ポリマ分散剤（Ｐ−１）を４９４ｇ、ジル
コニアビーズと共にミル型分散機に仕込み、３０００ｒ
ｐｍで２時間分散し、２種の分散液を得た。該分散液３
００ｇとポリマ分散剤（Ｐ−１）１５６．３ｇをγ−ブ
チロラクトン１９８．３ｇ、３−メトキシ−３−メチル
−１−ブタノール１８５．３ｇで希釈した溶液とを混合
し、赤ペーストを得た。ペーストに溶出していた塩素イ
オン濃度は、Ｒ−１とＹ−１顔料を用いたものは１１ｐ
ｐｍ、Ｒ−２とＹ−２顔料を用いたものは４２ｐｐｍで
あった。

【００６４】該赤ペーストをガラス上にキュア後の膜厚
が１．５μｍになるようにスピンナーで塗布した後、１
２０℃ で２０分間乾燥した。次いで２４０℃ で３０分
間キュアして着色層を形成した。該着色層基板を用いて
液晶セル組みして表示品質を調べたところ、塩素イオン
が多かった顔料Ｒ−２とＹ−２の組み合わせでは、イオ
ン性不純物の発生によると考えられるしきい値低下が着
色層基板のＩＴＯ膜孔の周囲で多く観測された。すなわ
ちグレイレベル表示をしたときに、ＩＴＯ孔の周辺がよ
り暗く観察された液晶セルの割合は１０セル中６セルで
あった（比較例３）。一方、塩素イオンが少なかった顔
料Ｒ−１とＹ−１の組み合わせを用いた着色層基板で
は、ＩＴＯ孔の部分がその周囲より暗く見える液晶セル
の割合が１０セル中１セルとなり、改善が見られた（実
施例３）。

【００６５】実施例４ 無アルカリガラス上にスパッタリング法によって厚さ
０．１μｍの酸化クロム膜を形成した。酸化クロム膜上
にフォトレジストを塗布し、９０℃で１０分間乾燥し
た。該フォトレジストをフォトマスクを介して露光し、
次いで現像液に浸漬して現像した。フェリシアン化カリ
ウム：水酸化ナトリウム：水＝１０００：３５０：４３
６５の割合で混合したエッチング液で酸化クロム膜をエ
ッチングした後、アセトンでフォトレジストを剥離し
た。かくして、一方は１００μｍピッチ、これと直交す
る方向には３００μｍピッチで線幅が２０μｍの格子状
ブラックマトリックスを得た。

【００６６】ブラックマトリックスが形成されたガラス
基板上にポリイミド転換後に厚さ１．５μｍになるよう
に実施例１の緑顔料Ｇ−１を用いた緑色ペーストを塗布
し、１２０℃で２０分乾燥し、この上にフォトレジスト
を塗布し、９０℃で１０分乾燥した。ブラックマトリッ
クスの１００μｍピッチで配列された格子の２つおきの
開口部を埋めるようにパターニングされたフォトマスク
を介してフォトレジストを露光した。露光後、テトラメ
チルアンモニウムハイドロオキサイドの２．３８％の水
溶液からなる現像液に浸漬し、フォトレジストの現像、
ポリイミド前駆体の着色塗膜のエッチングを同時におこ
なった。エッチング後、不要となったフォトレジスト層
をアセトンで剥離した。さらにポリイミド前駆体の緑色
塗膜を２４０℃で３０分熱処理し、ポリイミドに転換し
た。かくして緑画素を形成した。

【００６７】実施例２で得た青顔料Ｂ−１を用いた青色
ペーストをブラックマトリックスが形成されたガラス基
板上にポリイミド転換後に厚さ１．５μｍになるように
塗布し、１２０℃で２０分乾燥した。以下、緑ペースト
の場合と同様にして、緑画素に隣り合うように青画素を
形成した。

【００６８】実施例３で得た赤顔料Ｒ−１と黄顔料Ｙ−
１を用いた赤色ペーストをブラックマトリックスが形成
されたガラス基板上にポリイミド転換後に厚さ１．５μ
ｍになるように塗布し、１２０℃で２０分乾燥した。以
下、緑ペーストの場合と同様にして、青画素に隣り合う
ように赤画素を形成した。

【００６９】かくして得られた着色層を削り取って、乳
鉢で十分粉砕した後、水による抽出をおこなった。削り
取った着色層に対して、２ｐｐｍの塩素イオンが検出さ
れた。

【００７０】該着色層の上にスパッタリング法により厚
さ０．１μｍのＩＴＯ膜を形成し、カラーフィルターを
得た。対極として全面にＩＴＯ電極が形成された無アル
カリガラスを用意し、液晶セル組みして、表示品質を調
べたところ、ＩＴＯ膜の孔の部分がその周囲よりも暗く
観察された液晶セルが１０セル中０セルであり、良好で
あった。

【００７１】比較例４ 比較例１と同じ緑顔料Ｇ−２を用いた緑色ペーストと、
比較例２と同じ青顔料Ｂ−２を用いた青色ペーストと、
比較例３と同じ赤顔料Ｒ−２および黄顔料Ｙ−２を用い
た赤色ペーストを採用したこと以外は実施例４と同様に
して赤、青、緑の着色層を得た。かくして得られた着色
層を削り取って、乳鉢で十分粉砕した後、水による抽出
をおこなった。削り取った着色層に対して、２５ｐｐｍ
の塩素イオンが検出された。

【００７２】該着色層の上にスパッタリング法により厚
さ０．１μｍのＩＴＯ膜を形成し、更に青画素上にＩＴ
Ｏ膜の孔開けをしたカラーフィルターを得た。対極とし
て全面にＩＴＯ電極が形成された無アルカリガラスを用
意し、液晶セル組みして、表示品質を調べたところ、Ｉ
ＴＯ膜の孔の部分がその周囲よりも暗く観察された液晶
セルが１０セル中７セルであった。

【００７３】実施例５ 緑顔料であるピグメントグリーン３６、２００ｇに特級
メタノール４００ｇを加え、３０分間攪拌した。次に、
遠心分離器で濾過を行った。再度特級メタノール４００
ｇを加え、攪拌、遠心分離する操作を２回繰り返し、該
顔料の洗浄を行った。得られたケークを７０℃で２４時
間真空乾燥した。得られた顔料を水で抽出し、塩素イオ
ン濃度を測定したところ、塩素イオン濃度は１０ｐｐｍ
であった。該顔料を実施例１と同様にペースト化した。
分散液に溶出していた塩素イオン濃度は９ｐｐｍであっ
た。また、ペーストに溶出していた塩素イオン濃度は５
ｐｐｍであった。該緑色ペーストを使用し、実施例４と
同様にして赤、青、緑からなる着色層を得た。これを液
晶セル組みして表示品質を調べたところ、緑画素上に設
けられたＩＴＯ膜の孔の周辺がその周囲よりも暗く観察
された液晶セルは１０セル中０セルであり、実施例１に
比べ改善が見られた。

【００７４】実施例６、比較例５ 緑顔料にピグメントグリーン７を用いたこと以外は実施
例１と同様にして、洗浄を行った顔料Ｇ−３を得た。未
洗浄のピグメントグリーン７（顔料Ｇ−４）と顔料Ｇ−
３のそれぞれを水で抽出し、塩素イオン濃度を測定した
ところ、塩素イオン濃度は顔料Ｇ−３について９ｐｐ
ｍ、顔料Ｇ−４について２８ｐｐｍであった。

【００７５】顔料Ｇ−３、Ｇ−４を８３．７９ｇ計量
し、それぞれゼネカ社製分散剤”ソルスパーズ”１２０
００を４．４１ｇ、γ−ブチロラクトンを５５７ｇ、３
−メトキシ−５−メチル−１−ブタノールを３２３ｇ、
ポリマ分散剤（Ｐ−１）を４９４ｇ、ジルコニアビーズ
と共にミル型分散機に仕込み、３０００ｒｐｍで２時間
分散し、２種の分散液を得た。該分散液３００ｇとポリ
マ分散剤（Ｐ−１）１５６．３ｇをγ−ブチロラクトン
１９８．３ｇ、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノ
ール１８５．３ｇで希釈した溶液とを混合し、緑ペース
トを得た。

【００７６】該緑ペーストをガラス上にキュア後の膜厚
が１．５μｍになるようにスピンナーで塗布した後、１
２０℃で２０分間乾燥した。次いで２４０℃ で３０分
間キュアして着色層を形成した。該着色層基板を用いて
液晶セル組みして表示品質を調べたところ、塩素イオン
が多かった顔料Ｇ−４では、イオン性不純物の発生によ
ると考えられるしきい値低下が着色層基板のＩＴＯ膜孔
の周囲で観測された。グレイレベル表示をしたときに、
ＩＴＯ孔の周辺がその周囲よりも暗く観察された液晶セ
ルは１０セル中５セルであった（比較例５）。一方、塩
素イオンが少なかった顔料Ｇ−３を用いた着色層基板で
は、ＩＴＯ孔の周辺がその周囲より暗く見える液晶セル
が１０セル中０セルとなり、改善が見られた（実施例
６）。

【００７７】実施例７ 比較例１と同様の緑顔料Ｇ−２を用いた分散液を作る際
にジルコニアビーズが充填されたミル型分散機とオルガ
ノ（株）製陰イオン交換樹脂”アンバーリスト”Ａ−２
１が充填されたカラムとをパイプで接続し、顔料を分散
しながら同時にイオン交換した。該分散液に溶出してい
た塩素イオン濃度は１０ｐｐｍであった。該分散液を比
較例１と同様にして緑色ペースト化した。

【００７８】該緑色ペーストを使用し、比較例１と同様
にして緑着色膜をガラス基板上に形成した。これを液晶
セル組みして表示品質を調べたところ、ＩＴＯ膜の孔の
周辺がその周囲よりも暗く観察された液晶セルが１０セ
ル中０セルであり、比較例１に比べて改善された。

【００７９】実施例８ 比較例１と同様にして緑顔料Ｇ−２を用いた緑色ペース
トを得た。該緑色ペーストにオルガノ（株）製陰イオン
交換樹脂”アンバーリスト”Ａ−２１を入れて３時間撹
拌した。これを濾過して緑色ペーストからイオン交換樹
脂を取り除いた。

【００８０】該緑色ペーストを使用し、比較例１と同様
にして緑着色膜をガラス基板上に形成した。これを液晶
セル組みして表示品質を調べたところ、ＩＴＯ膜の孔の
周辺がその周囲よりも暗く観察された液晶セルが１０セ
ル中０セルであり、比較例１に比べて改善された。該緑
色ペーストに溶出していた塩素イオン濃度は５ｐｐｍで
あった。

【００８１】実施例９ 青顔料であるピグメントブルー１５：６、２００ｇに特
級アセトン４００ｇを加え、３０分間攪拌した。次に、
遠心分離器で濾過を行った。再度特級アセトン４００ｇ
を加え、攪拌、遠心分離する操作を２回繰り返し、該顔
料の洗浄を行った。得られたケークを７０℃で２４時間
真空乾燥した。得られた顔料を水で抽出し、塩素イオン
濃度を測定したところ、塩素イオン濃度は５ｐｐｍであ
った。該顔料を比較例２と同様にペースト化した。ペー
ストに溶出していた塩素イオン濃度は３ｐｐｍであっ
た。該青色ペーストをガラス基板上にスピナーを用いて
塗布し、１２０℃で２０分間乾燥した後２８０℃で４０
分間加熱し薄膜を形成した。これを液晶セル組みして表
示品質を調べたところ、ＩＴＯ膜の孔の部分がその周囲
よりも暗く観察された液晶セルは１０セル中０セルであ
り、良好であった。

【００８２】実施例１０、比較例６ 比較例３と同様の黄顔料であるＹ−２を用いた分散液を
作る際にジルコニアビーズが充填されたミル型分散機と
オルガノ（株）製弱陰イオン交換樹脂”アンバーリス
ト”Ａ−２１が充填されたカラムとをパイプで接続し、
顔料を分散しながら同時にイオン交換した（Ｙ−３）
（実施例１０）。一方、イオン交換処理を行わずに分散
した黄色分散液も作成した（Ｙ−４）（比較例６）。こ
れら分散液に溶出していた塩素イオン濃度を測定したと
ころ、Ｙ−３分散液中には８ｐｐｍの塩素イオンが検出
され（実施例１０）、Ｙ−４分散液からは４０ｐｐｍの
塩素イオンが検出された（比較例６）。該分散液３００
ｇとポリマ分散剤（Ｐ−１）１５６．３ｇをγ−ブチロ
ラクトン１９８．３ｇ、３−メトキシ−３−メチル−１
−ブタノール１８５．３ｇで希釈した溶液とを混合し、
黄ペーストを得た。ペーストに溶出していた塩素イオン
濃度はＹ−３分散液を用いた場合は４ｐｐｍ（実施例１
０）、Ｙ−４分散液を用いた場合は３０ｐｐｍであった
（比較例６）。

【００８３】これら黄ペーストをガラス上にキュア後の
膜厚が１．５μｍになるようにスピンナーで塗布した
後、１２０℃ で２０分間乾燥した。次いで２４０℃ で
３０分間キュアして着色層を形成した。該着色層基板を
用いて液晶セル組みして表示品質を調べたところ、ＩＴ
Ｏ孔の部分がその周囲より暗く見える液晶セルの割合が
Ｙ−３分散液を用いた場合は１０セル中０セル（実施例
１０）、Ｙ−４分散液を用いた場合は１０セル中５セル
であった（比較例６）。

【００８４】実施例１１ 比較例６で得られたＹ−４分散液から作成した黄色ペー
ストにオルガノ（株）製弱陰イオン交換樹脂”アンバー
リスト”Ａ−２１を入れて３時間撹拌した。濾過により
黄色ペーストからイオン交換樹脂を除いた。該黄色ペー
ストに溶出していた塩素イオン濃度は２ｐｐｍであっ
た。

【００８５】該黄ペーストをガラス上にキュア後の膜厚
が１．５μｍになるようにスピンナーで塗布した後、１
２０℃ で２０分間乾燥した。次いで２４０℃ で３０分
間キュアして着色層を形成した。該着色層基板を用いて
液晶セル組みして表示品質を調べたところ、ＩＴＯ孔の
部分がその周囲より暗く見える液晶セルの割合が１０セ
ル中０セルであった。

【００８６】実施例１２、比較例７ 黒顔料であるピグメントブラック７を用いて実施例１と
同様にして洗浄を行った顔料ＢＫ−１を得た。未洗浄の
ピグメントブラック７（顔料ＢＫ−２）と顔料ＢＫ−１
を、それぞれを水で抽出し、塩素イオン濃度を測定した
ところ、塩素イオン濃度は顔料ＢＫ−１について１７ｐ
ｐｍ（実施例１２）、顔料ＢＫ−２について１１２ｐｐ
ｍであった（比較例７）。顔料ＢＫ−１、ＢＫ−２を８
３．７９ｇ計量し、それぞれＮ−メチルー２−ピロリド
ンを５５７ｇ、３−メトキシ−５−メチル−１−ブタノ
ールを３２３ｇ、ジルコニアビーズと共にミル型分散機
に仕込み、３０００ｒｐｍで２時間分散し、２種の分散
液を得た。分散液に溶出していた塩素イオン濃度は、Ｂ
Ｋ−１顔料を用いたものは１０ｐｐｍ、ＢＫ−２顔料を
用いたものは３９ｐｐｍであった。該分散液４５０ｇと
ポリマ溶液（ＰＡＡ１）１５６．３ｇをＮ−メチルー２
−ピロリドン１９８．３ｇ、３−メトキシ−３−メチル
−１−ブタノール１８５．３ｇで希釈した溶液とを混合
し、黒ペーストを得た。ペーストに溶出していた塩素イ
オン濃度は、ＢＫ−１顔料を用いたものは５ｐｐｍ、Ｂ
Ｋ−２顔料を用いたものは２７ｐｐｍであった。該黒色
ペーストをガラス上にキュア後の膜厚が１．１μｍにな
るようにスピンナーで塗布した後、１２０℃ で２０分
間乾燥した。次いで２８０℃ で３０分間加熱して薄膜
を形成した。これを液晶セル組みして表示品質を調べた
ところ、ＩＴＯ膜の孔の部分がその周囲よりも暗く観察
された液晶セルはＢＫ−１顔料を用いた場合は１０セル
中０セルであり（実施例１２）、ＢＫ−２顔料を用いた
場合は１０セル中５セルであった（比較例７）。

【００８７】実施例１３ 比較例１の塩素化および臭素化された銅フタロシアニン
顔料であるピグメントグリーン３６（顔料Ｇ−２）を５
０ｇとり、１５００ｇの発煙硫酸を加え常温で３０分間
攪拌して溶解させた。次に溶液を８０℃ に昇温して
４．５時間攪拌した。これを４０リットルのイオン交換
水に静かに注入し充分攪拌して、析出・再結晶させた。
得られた顔料を濾過し、イオン交換水で洗浄してから７
０℃で４８時間真空乾燥した。かくして得た銅フタロシ
アニン顔料を水で抽出して塩素イオン濃度を測定したと
ころ、塩素イオン濃度は８ｐｐｍであった。

【００８８】実施例１と同様にして該顔料を顔料分散液
化し、ついで緑ペースト化した。該顔料分散液に溶出し
ていた塩素イオン濃度は４ｐｐｍであった。また、該緑
ペーストに溶出していた塩素イオン濃度は２ｐｐｍであ
った。

【００８９】実施例１と同様にして液晶セル組みして表
示品質を調べたところ、ＩＴＯ膜の孔の部分がその周囲
よりも暗く観察された液晶セルは１０セル中０セルであ
り、良好であった。

【００９０】

【発明の効果】本発明によれば顔料に含まれる塩素の
内、イオン化しやすい状態にあるものを低減させること
によって液晶ディスプレイの表示不良を抑制・防止する
ことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江口 益市 滋賀県大津市園山１丁目１番１号 東レ株 式会社滋賀事業場内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水で抽出したときの塩素イオン濃度が１０
   ０ｐｐｍ以下である顔料であることを特徴とするカラー
   フィルター用顔料。
2. 【請求項２】水で抽出したときの塩素イオン濃度が２０
   ｐｐｍ以下である顔料であることを特徴とするカラーフ
   ィルター用顔料。
3. 【請求項３】該顔料が赤、青、黄、紫、橙、藍、紅、黒
   のいずれかの顔料であることを特徴とする請求項１記載
   のカラーフィルター用顔料。
4. 【請求項４】該顔料が緑顔料であることを特徴とする請
   求項２記載のカラーフィルター用顔料。
5. 【請求項５】強酸に溶解して再結晶させた顔料であるこ
   とを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載のカラー
   フィルター用顔料。
6. 【請求項６】請求項１〜５記載の少なくとも一つの顔料
   を採用したことを特徴とするカラーフィルター用カラー
   ペースト。
7. 【請求項７】少なくとも顔料と有機溶剤を含有する顔料
   分散液に溶出している塩素イオンが該顔料分散液に対し
   て２６ｐｐｍ以下であることを特徴とするカラーフィル
   ター用カラー分散液。
8. 【請求項８】少なくとも顔料、有機溶剤および樹脂を含
   有するカラーペーストに溶出している塩素イオンが該カ
   ラーペーストに対して２０ｐｐｍ以下であることを特徴
   とするカラーフィルター用カラーペースト。
9. 【請求項９】任意の色数で各色別に所望のパターン状に
   設けられた着色層からなる画素を有するカラーフィルタ
   ーにおいて、該着色層が請求項６、８のいずれかに記載
   のカラーペーストからなる着色被膜であることを特徴と
   するカラーフィルター。
10. 【請求項１０】少なくとも顔料と有機溶剤を含有する顔
    料分散液からイオン交換法により、該顔料分散液の塩素
    イオンの全部または一部を除去することを特徴とするカ
    ラーフィルター用カラーペーストの製造方法。
11. 【請求項１１】少なくとも顔料、有機溶剤と樹脂とを含
    有するカラーペーストからイオン交換法により、該カラ
    ーペースト中の塩素イオンの全部または一部を除去する
    ことを特徴とするカラーフィルター用カラーペーストの
    製造方法。
12. 【請求項１２】任意の色数で各色別に所望のパターン状
    に設けられた着色層からなる画素を有するカラーフィル
    ターにおいて、画素から水で抽出される塩素イオン濃度
    が、着色層の全重量に対して１０ｐｐｍ以下であること
    を特徴とするカラーフィルター。
13. 【請求項１３】請求項９、１２のいずれかに記載のカラ
    ーフィルターを用いた液晶表示装置。