カラーフィルター、顔料の製造方法、顔料、高濃度顔料着色組成物、顔料着色剤、カラーフィルターの形成方法及びカラーディスプレー
【課題】カラーフィルター（ＣＦ）の構成要素の形成用の黒色又は有彩色の顔料を改良し、ＴＦＴなどのアクティブ素子上にＢＭや画素を形成させた場合に、高電気絶縁性を維持してＴＦＴが誤作動を起こすことがない、ＢＯＡ法、ＣＯＡ法、ＩＰＳ法などの方法にも対応可能なＣＦの提供。
【解決手段】電極と接触あるいは近接して重積する状態で形成される、ブラックマトリックス（ＢＭ）と、３原色を有する有彩色画素と、必要に応じて設けられる柱状スペーサーとを有するＣＦにおいて、ＢＭ、３原色の有彩色画素のいずれか、及び必要に応じて設ける柱状スペーサーが顔料を含んでいる場合には該柱状スペーサー、のそれぞれが、顔料合成後に電導度が５０μＳ／ｃｍ以下の水で洗浄した顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が１０ｎｍ〜２００ｎｍである、黒色顔料又は有彩色顔料のいずれかを含んでなるカラーフィルター。
【解決手段】電極と接触あるいは近接して重積する状態で形成される、ブラックマトリックス（ＢＭ）と、３原色を有する有彩色画素と、必要に応じて設けられる柱状スペーサーとを有するＣＦにおいて、ＢＭ、３原色の有彩色画素のいずれか、及び必要に応じて設ける柱状スペーサーが顔料を含んでいる場合には該柱状スペーサー、のそれぞれが、顔料合成後に電導度が５０μＳ／ｃｍ以下の水で洗浄した顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が１０ｎｍ〜２００ｎｍである、黒色顔料又は有彩色顔料のいずれかを含んでなるカラーフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルター、カラーフィルターの形成方法、カラーフィルターの形成に使用される顔料の製造方法、顔料、顔料着色剤及びカラーフィルターを装備したディスプレー機器に関する。更に詳しくは、絶縁性の有彩色顔料あるいは黒色顔料を含有してなる有彩色画素及びブラックマトリックスの形成されたカラーフィルターであり、そのカラーフィルターの形成方法、その形成に使用される、顔料、顔料着色剤であり、そのカラーフィルターを装備したディスプレー機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の急激な情報化に対応した機器類の非常な発展に伴い、液晶カラーディスプレー（以下「ＬＣＤ」と略称する場合がある）は、情報表示部材としてテレビジョン、プロジェクター、パーソナルコンピューター、モバイル情報機器、モニター、カーナビゲーション、携帯電話、電子辞書の表示画面、情報掲示板、案内掲示板、機能表示板、標識板などのディスプレー、デジタルカメラやビデオカメラの撮影画面などあらゆる情報表示関連機器に多岐に亙って使用されている。それに伴いＬＣＤの表示品位の向上及び低コスト化が要望され、カラーフィルター（以下「ＣＦ」と略称する場合がある）の品質の改良、コスト削減がなされている。一方、ＬＣＤに搭載されるＣＦに対しても、精細性、色濃度、光透過性、コントラスト性などの画像性能の色彩特性、光学特性の面でより優れた品質が要求されている。
【０００３】
ＣＦでは、ガラス製などの透明基板上に、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３原色の画素をストライプ状、モザイク状、トライアングル状に配列し、裏面からバックライトで照射し、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の透過光の加色混合で発色させ、映像とする。更に、より精彩な映像を実現させるために、各画素の周りを格子状にブラックマトリックス（以下「ＢＭ」と略称する）を形成させて、バックライトの光を遮蔽し、また隣り合った画素から漏れる色光の混色を防止して、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の透過光の加色混合で発色させ、映像としている。
【０００４】
液晶カラーディスプレーは、大型化への動きの一方で、中型やモバイルサイズやポケットサイズなど小型への展開も顕著になっている。それらに対応するために高画質化や広視野角への要望があり、また、低価格化のための工程の合理化が望まれている。ＣＦの画素の表示方式においては、色の鮮明性、色再現性の向上のために画素形成のインキの向上、更には、それに使用する有彩色顔料の発色性、鮮明性、コントラスト性の向上などの高性能化が図られている。
【０００５】
それらに付随してカラーフィルターの構成の改良もなされている。例えば、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）の上にＢＭを形成させるブラックマトリックス・オン・アレイ方式（ＢＯＡ方式）が提案されている。ＢＭと共に画素もアレイ基板側に重ねて形成したカラーフィルター・オン・アレイ方式（ＣＯＡ方式）は開口率が高くなり、画素面積が大きくできることから、従来のＬＣＤの弱点であった視野角を広くでき、また、作業工程上も対向基板とのアライメントが不要になり、貼り合わせ工程作業が向上し、合理化することができる。
【０００６】
更に広視野角をもたらすために、基板に対して平行に電界を印加して液晶層を変換させ画素を表示する横電界駆動方式のイン−プレーン・スイッチング方式（ＩＰＳ方式）や、広視野角と高いコントラストが可能である液晶の垂直配向方式であるバーティカル・アラインメント方式（ＶＡ方式）、更に画素内で異なる配向をつくる分配配光を用いて改良されたマルチドメイン・バーティカル・アラインメント方式（ＭＶＡ方式）などが提案されている。
【０００７】
また、ＩＰＳ方式の電極の設置をより完全に達成するためには液晶層を挟む基板の間隔（セルギャップ）を一定に精度高く保つことが必要とされる。しかし、従来のビーズ状スペーサーを散布する方式ではセルギャップを均一に調整することが困難である。そこで、固定された柱状スペーサーによる均一なセルギャップを実現する方法として、ＢＭ自身の厚みを高くしたり、ＢＭの上に着色樹脂（画素）層や透明樹脂層などの間隔支持部材樹脂を重ねて高くするなどの基板のセルギャップの支持方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法は、ビーズ状スペーサーを使用しないことで、光の散乱や透過による表示品質の低下も改良される。
【０００８】
更に、これらの方式に使用するための遮光性黒色顔料や有彩色顔料の改良の要望もなされている。上記に挙げたＢＯＡ方式、ＣＯＡ方式、ＩＰＳ方式などの方法は、ＴＦＴなどのアクティブ素子上にＢＭや画素の膜を形成する方法や、厚くしたＢＭや画素の膜などの間隔支持部材樹脂上にアクティブ素子を形成する方法であり、当然ながらＢＭや画素膜などの素材は電気絶縁性が高くないとＴＦＴが誤作動を起こす恐れがある。このため、これらの方式に使用される遮光性黒色顔料や有彩色顔料としては、電気抵抗特性の高い遮光性材料や有彩色顔料が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−６６０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一般に、ＢＭや有彩色画素に使用される顔料の電気絶縁性は、その顔料を含む塗膜の体積固有抵抗や表面抵抗を測定することで評価されているが、塗膜の絶縁性は、塗膜を形成する皮膜形成材料である高分子バインダー材料の電気絶縁性に多分に依存しており、顔料自体の電気絶縁性を正しく示すものではない。また、例えば、ＢＭにおいてはバックライトに対する遮光性が充分にあることが要求されるため、ＢＭ塗膜中の黒色顔料の含有率をできるだけ高くして、この課題を解決しようとしている。しかし、このような顔料分の高い塗膜で、その高い電気絶縁性を保持させるためには、バインダー材料の絶縁性に依存しているだけでは不十分であり、顔料自体としても充分な絶縁性を有することが必然的に要望されてきている。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、ＣＦの構成要素である、ブラックマトリックス、有彩色画素、必要に応じて設けられる柱状スペーサーが顔料着色膜を含む場合には、それらの形成に用いられる、黒色又は有彩色の顔料を、顔料自体が充分な絶縁性を示し、かつ、微細な粒子径のものにできる技術を提供することで、誤動作の発生の抑制に寄与することができるＣＦを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、前記したようなＣＦを構成する絶縁性ＢＭや、絶縁性の有彩色画素に、信頼性高く使用できる黒色顔料や有彩色顔料の開発を達成すべく鋭意研究を重ね、ＴＦＴなどのアクティブ素子上にＢＭや有彩色画素を形成させても、ＴＦＴが短絡による誤作動を起こすことのない、黒色あるいは有彩色の顔料自体が、体積固有抵抗が絶縁体の指標である１０8Ω・ｃｍ以上の電気抵抗特性を示し、更に、顔料としての光学的特性や着色剤としての要求性能を満足させるために、その平均粒子径を凡そ１０ｎｍ〜２００ｎｍにした黒色顔料及び有彩色顔料の開発に努めた結果、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、その構成要素として、電極と接触あるいは近接して重積する状態で形成される、ブラックマトリックスと、少なくとも３原色を有する有彩色画素（以下、単に「画素」と称する場合がある）と、必要に応じて設けられる柱状スペーサー（以下、これらを総称して「ＣＦ構成要素」と称する場合がある）とを有してなるカラーフィルターにおいて、上記ブラックマトリックス、上記３原色の有彩色画素の少なくともいずれか、及び必要に応じて設ける上記柱状スペーサーが顔料を含んでいる場合には該柱状スペーサー、のそれぞれが、顔料合成後に電導度が５０μＳ／ｃｍ以下の水で洗浄した顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が１０ｎｍ〜２００ｎｍである、黒色顔料又は有彩色顔料のいずれかを含んでなることを特徴とするカラーフィルターを提供する。
【００１４】
本発明においては、前記有彩色顔料が、アンスラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、インジゴ・チオインジゴ系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、フタロシアニン系顔料、インドリン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、キノフタロン顔料、ニッケルアゾ顔料、金属錯体顔料、不溶性アゾ系顔料及び高分子量アゾ系顔料からなる顔料群から選ばれた１種の有彩色顔料、又は、これらの顔料群から選ばれた２種以上の有彩色顔料の、混合物或いは混晶顔料或いはスタッキング（積層）顔料のいずれかであるであることが好ましい。
【００１５】
本発明においては、上記顔料群が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、８３、９３、９４、９５、９７、１０９、１１０、１２０、１２８、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５４、１５５、１６６、１７５、１８０、１８１、１８５、１９１；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６１、６４、７１、７３；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４、５、２３、４８：２、４８：４、５７：１、１１２、１２２、１４４、１４６、１４７、１５０、１６６、１７０、１７７、１８４、１８５、２０２、２０７、２１４、２２０、２２１、２４２、２５４、２５５、２６４、２７２；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：５、１５：６、１６、１７：１、６０、８０、アルミニウムフタロシアニンブルー；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、５８、ポリ（１３−１６）ブロモ銅フタロシアニン、ポリ（１３−１６）ブロモ亜鉛フタロシアニン；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３及び３７からなるものであることが好ましい。
【００１６】
本発明においては、上記黒色顔料が、モノアゾ系黒色顔料、ポリアゾ系黒色顔料及びアニリンブラック系黒色顔料からなる群から選ばれた１種の黒色顔料、又は、これらの群から選ばれた２種以上の黒色顔料の、混合物或いは混晶顔料或いはスタッキング顔料のいずれかであることが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、別の実施形態として、顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が１０ｎｍ〜２００ｎｍである黒色又は有彩色の顔料の製造方法であって、
（Ｉ）顔料の粒子径が粗大である場合に、下記（１）又は（２）のいずれかの微細化方法によって顔料の平均粒子径を１０ｎｍ〜２００ｎｍにする微細化工程を行い、
（１）ボールミル、サンドミル、アトライター、横型連続媒体分散機、ニーダー、連続式一軸混練機、連続式二軸混練機、三本ロール、オープンロール連続混練機からなる群から選ばれた顔料磨砕機あるいは顔料分散機を使用して微細化し、更に必要に応じて、濾過し、洗浄を行う微細化方法
（２）混練機中で水溶性塩、必要に応じて水溶性有機溶剤と共に混練、摩砕するソルトミリング法で微細化され、水中で解膠、分散し、濾過、洗浄を行う微細化方法
（II）顔料合成後に行う洗浄工程あるいは上記（Ｉ）の微細化工程で行われるに洗浄工程において、水洗による塩及び水溶性溶剤の洗浄に続き、更に洗浄水として電導度が５０μＳ／ｃｍ以下の水を使用して洗浄する洗浄工程を行って、顔料自体の体積固有抵抗を１０8Ω・ｃｍ以上にすることを特徴とする顔料の製造方法を提供する。
【００１８】
また、本発明は、別の実施形態として、上記の顔料の製造方法によって製造された、顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が１０ｎｍ〜２００ｎｍである黒色又は有彩色の顔料であることを特徴とする顔料を提供する。
【００１９】
また、本発明は、別の実施形態として、上記の黒色又は有彩色の顔料を含む顔料成分を、液体分散媒体中あるいは固体分散媒体中に高濃度に含むことを特徴とする高濃度顔料着色組成物を提供する。
【００２０】
また、本発明は、別の実施形態として、カラーフィルターの構成要素の形成に使用される顔料着色剤であり、色材として上記の黒色又は有彩色の顔料を含有しており、希釈媒体として、有機溶剤系の液体媒体、水又は水−親水性有機溶剤混合溶剤からなる水系の液体媒体、重合性オリゴマー或いは重合性単量体からなる重合性液状媒体の少なくともいずれかが使用されており、更に必要に応じて、非反応性重合体、反応性重合体、反応性オリゴマー、重合性単量体及び架橋剤からなる群から選ばれた少なくとも１種の塗膜形成材料を含有してなることを特徴とする顔料着色剤を提供する。
【００２１】
また、本発明の好ましい実施形態として、上記の高濃度顔料着色組成物を使用し、これに、他の有彩色顔料、他の黒色顔料あるいは体質顔料を配合して色を補正してなる上記の顔料着色剤；該他の有彩色顔料、他の黒色顔料あるいは体質顔料の配合比率が、コンピューター・カラーマッチングシステムを用いて最適化される方法で決められる上記の顔料着色剤；カラーフィルターの構成要素とするために形成した塗膜の体積固有抵抗が１０10Ω・ｃｍ以上になる上記の顔料着色剤が挙げられる。
【００２２】
また、本発明は、別の実施形態として、カラーフィルター基板に形成される、ブラックマトリックス、少なくとも３原色の有彩色画素、必要に応じて設けられる柱状スペーサーを、上記いずれかの顔料着色剤を使用し、かつ、フォトリソグラフィ法、インクジェトプリント法、印刷法、転写法及び貼付け法からなる群から選ばれるいずれかの形成方法を用いて形成することを特徴とするカラーフィルターの形成方法を提供する。該カラーフィルターの形成方法においては、上記形成方法が、隔壁で囲まれた穴（空孔）にインクを注入する方法であることが好ましい。
【００２３】
また、本発明は、別の実施形態として、上記したいずれかのカラーフィルターが装着されていることを特徴とするカラーディスプレーを提供する。
【発明の効果】
【００２４】
以上の本発明では、ＣＦの構成要素である、有彩色画素、ＢＭ、必要に応じて設けられる柱状スペーサーに使用される有彩色又は黒色の顔料に、洗浄水として電導度が凡そ５０μＳ／ｃｍ以下の水を使用し、この特定の水で洗浄することで夾雑イオンなどの影響をできるだけ除去し、有彩色顔料自体及び黒色アゾ顔料自体を粉体で測定した場合に、その体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上の高い電気抵抗特性を示す絶縁性のものを使用しているため、誤動作の発生の抑制に寄与することができる有用なＣＦが提供される。本発明のＣＦは、特に、ＴＦＴなどのアクティブ素子と接触あるいは近接して重積する状態でＢＭや有彩色画素又は柱状スペーサーを形成する各種のＣＦの改良方法、例えば、ＢＯＡ方式、ＩＰＳ方式、ＣＯＡ方式、柱状スペーサー形成方式などに適用することが好適である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に、発明を実施するため最良の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
本発明を特徴づける顔料は、ＣＦの電極と接触あるいは近接して重積する状態で形成される、有彩色画素、ＢＭ、必要に応じて形成される柱状スペーサーが顔料を含む場合には当該柱状スペーサー、のそれぞれに使用される有彩色顔料及び黒色顔料であるが、顔料合成後に、電導度が５０μＳ／ｃｍ以下の水で洗浄してなる、その有彩色顔料及び黒色顔料自体の体積固有抵抗が凡そ１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が凡そ１０ｎｍ〜２００ｎｍのものである。
【００２６】
有彩色顔料としては、ＣＦの画素用に使用される公知の有彩色顔料が使用される。例えば、アンスラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、インジゴ・チオインジゴ系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、フタロシアニン系顔料、インドリン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、キノフタロン顔料、ニッケルアゾ顔料、金属錯体顔料、不溶性アゾ系顔料、高分子量アゾ系顔料からなる群から選ばれた１種の有彩色顔料、又は、これらの群から選ばれる２種以上の有彩色顔料の、混合物、混晶顔料、スタッキング（積層）顔料であることが好ましい。
【００２７】
更に、具体的には、黄色顔料では、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー（以下、「ＰＹ」と略記する。以下、同様とする。）７４、８３、９３、９４、９５、９７、１０９、１１０、１２０、１２８、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５４、１５５、１６６、１７５、１８０、１８１、１８５、１９１など；橙色顔料では、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ（ＰＯ）６１、６４、７１、７３など；赤色顔料では、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド（ＰＲ）４、５、２３、４８：２、４８：４、５７：１、１１２、１２２、１４４、１４６、１４７、１５０、１６６、１７０、１７７、１８４、１８５、２０２、２０７、２１４、２２０、２２１、２４２、２５４、２５５、２６４、２７２など；及びそれらの混晶顔料、スタッキング顔料が挙げられる。
【００２８】
青色顔料では、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー（ＰＢ）１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：５、１５：６、１６、１７：１、６０、８０、アルミニウムフタロシアニンブルーなど；緑色顔料では、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン（ＰＧ）７、３６、５８、ポリ（１３−１６）ブロモ銅フタロシアニン、ポリ（１３−１６）ブロモ亜鉛フタロシアニンなど；紫色顔料では、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット（ＰＶ）１９、２３、３７など及びそれらの混晶顔料、スタッキング顔料からなる群から選ばれた１種又は２種以上の有彩色顔料であることが好ましい。
【００２９】
黒色顔料としては、ＣＦのＢＭ用に使用される公知の黒色顔料が使用される。例えば、アゾ系黒色顔料、アニリンブラック系黒色顔料、複合酸化物系黒色顔料などからなる群から選ばれた１種の黒色顔料であり、又は、これらから選ばれる２種以上の黒色顔料の混合物、混晶顔料、スタッキング顔料である。
【００３０】
本発明で使用する特に好ましいアゾ系黒色顔料としては、高い絶縁性を示すという観点から、カップリング成分の少なくとも一つが、２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボアミド残基を有するものである、分子中に１個のアゾ基を有するモノアゾ系黒色顔料、２個以上のアゾ基を有する黒色ジスアゾ系顔料や黒色トリスアゾ系顔料などが挙げられる。
【００３１】
上記の２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボアミド残基を有するカップリング成分としては、具体的には、例えば、２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−アニライド、２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボキシ−ｐ−アニシダイド、２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボキシ−（２−メチル）−ｐ−アニシダイド、２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボキシ−Ｎ−ベンズイミダゾロン−５−アミド、２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボキシ−ナフチルアミドなど；フェニレン−（１，４−）ビス（２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボアミド）、ビフェニル−ビス（２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボアミド）、ナフタレン−（１，５−）ビス（２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボアミド）、ベンズアニライド−４，４’−ビス（２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボアミド）；フェニレン（−１）−（２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボアミド）（−４）−（２−ヒドロキシ−３−ナフトエ酸アミド）などが挙げられる。
【００３２】
また、ジアゾ化してカップリング成分と反応させるジアゾ成分としては、公知のジアゾ成分が使用される。具体的には、例えばＣ．Ｉ．アゾイックジアゾコンポーネント５、８、９、１０、２０、２４、３２、３３、３４、３５、３６、３７、４１、４２、４３、４７、２−メトキシ−５−Ｎ−フェニルカルバモイル−アニリン、２’−クロロ−２−メトキシ−５−Ｎ−フェニルカルバモイル−アニリン、３’−クロロ−２−メトキシ−２’メチル−５−Ｎ−フェニルカルバモイル−アニリンなど；２、５−ジクロロ−１，４−フェニレンジアミン、２，５−ジメチル−１，４−フェニレンジアミン、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ベンジジン、３，３’−ジクロロ−４，４’−ベンジジン；１、５−ジアミノナフタレン、１，２−ジアミノアンスラキノン、１，５−ジアミノアンスラキノン、４，４’−ジアミノジフェニルアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノベンザニライド、４，４’−ジアミノ−２，５−ジメトキシ−ベンズアニライド、４，４’−ジアミノ−２’−クロロ−２，５−ジメトキシ−ベンズアニライド、４，５’−ジアミノ−２’−クロロ−２，５−ジメトキシ−ベンズアニライド、４−（４−ニトロフェニル−アゾ）−２，５−ジメトキシアニリンなどが挙げられる。
【００３３】
Ｒ、Ｇ、Ｂの画素として高発色性、鮮明性、高透過性などの光学特性が要求されることから使用される有彩色顔料、特に、赤色、緑色、青色、黄色、紫色の各顔料の顔料粒子は超微細であることが望ましい。また、ＢＭ用の黒色顔料においては、バックライトの光を充分に遮光するためには、洩光をなくする必要があることから、微粒子固体である顔料を塗膜中で、高密度で充填させる必要があり、そのために顔料をより微粒子にする必要がある。
【００３４】
また、有彩色画素塗膜やＢＭ塗膜の形成に使用される顔料分散液である高濃度顔料着色組成物及び顔料着色剤中でも顔料は安定に分散し、且つ長期保存安定性も高く、更に種々の塗布方法でＢＭを形成するに際して、均一で平坦な画素塗膜やＢＭ塗膜を形成することのできるような低粘度、高流動性などの特性が与えられなければならない。
【００３５】
そのため有彩色顔料又は黒色顔料粒子は微細であることが望ましく、平均粒子径としては、凡そ１０ｎｍ〜２００ｎｍであることを要する。特に、有彩色顔料では凡そ１０ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは凡そ１５ｎｍ〜５０ｎｍであり、黒色顔料では、凡そ２０ｎｍ〜２００ｎｍであり、好ましくは凡そ４０ｎｍ〜１００ｎｍである。この場合における顔料粒子の粒子径の測定は常法でなされるが、特に微細粒子の粒子径を測定するためには、透過型電子顕微鏡写真（６万倍）を撮り「画像解析式粒度分布ソフトウエア Ｍａｃ−Ｖｉｅｗ」（マウンテック社製）を用いて粒度分布を測定する方法が好ましい。以下、この方法を「画像解析式粒度分布測定法」と称するが、本発明では、上記の方法で測定を行った。
【００３６】
本発明の顔料の製造方法によれば、上記したＣＦの構成要素の形成に好適な、顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が１０ｎｍ〜２００ｎｍである黒色又は有彩色の顔料を提供することができる。本発明の顔料の製造方法は、顔料の粒子径が粗大である場合に行う顔料の微細化工程と、特有の洗浄工程を行うことを特徴とする。
【００３７】
顔料の粒子径が粗大である場合に、まず、顔料の平均粒子径を、本発明で要求する１０ｎｍ〜２００ｎｍに調整するために、下記（１）又は（２）のいずれかの公知の顔料微細化工程を行い、微細化顔料を製造する。
（１）ボールミル、サンドミル、アトライター、横型連続媒体分散機、ニーダー、連続式一軸混練機、連続式二軸混練機、三本ロール、オープンロール連続混練機などの顔料磨砕機あるいは顔料分散機を使用して微細化され、更に必要に応じて、濾過、洗浄を行う微細化方法。
（２）混練機中で水溶性塩、必要に応じて水溶性有機溶剤と共に混練、摩砕するソルトミリング法で微細化され、水中で解膠、分散し、濾過、洗浄を行う微細化方法。
【００３８】
本発明に好適に利用できるソルトミリング法について説明する。この方法では、顔料を磨砕助剤として水溶性無機塩類粉末を、要望とする顔料の粒子径により磨砕する顔料の数倍、具体的には２〜２０倍量、好ましくは３〜１０倍量程度を添加し、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどの粘性のある水溶性有機溶剤を添加し、混練磨砕する。磨砕助材の水溶性無機塩としては、塩化ナトリウムや硫酸ナトリウムなどが使用される。磨砕後、希薄硫酸水溶液、水などに添加して、磨砕助剤を溶解させ、濾過、水洗して顔料の濾過ペースト（プレスケーキ）を得る。
【００３９】
次に、本発明の顔料の製造方法で行う特有の洗浄工程について説明する。この洗浄工程によって、得られる有彩色顔料又は黒色顔料は、顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上の高電気抵抗特性を示すものとなる。本発明の製造方法では、上記の顔料の微細化工程（１）、（２）に記載の洗浄工程において行う、水洗による塩及び水溶性溶剤の洗浄に続き、更に夾雑イオンなどの影響を排除するように、洗浄水として電導度が５０μＳ／ｃｍ以下、好ましくは１０μＳ／ｃｍ以下の水、より具体的には、このようなイオン交換水、逆浸透膜浄水又は蒸留水を使用して洗浄する洗浄工程を設ける。当該工程で微細化した顔料を充分洗浄することで、本発明で使用する高絶縁性の微細化顔料を調製する。
【００４０】
顔料懸濁液の加圧濾過機による濾過、水洗に続くイオン交換水を使用した洗浄に際して、顔料プレスケーキの洗浄程度の評価については、濾液の電導度を測定して判定するのが好ましい。しかし、濾過機の排水経路中の付着排水の混入などがあり、必ずしも正しく示していないおそれもあるが、本発明者らの検討によれば、目安として、濾液が５００μＳ／ｃｍ以下、好ましくは２００μＳ／ｃｍ以下の値を示すまで洗浄することで、顔料自体の体積固有抵抗として１０8Ω・ｃｍ以上の値が達成される。
顔料プレスケーキは、常法により熱風乾燥して後、乾式粉砕機で粉砕したり、水中に再分散し、顔料分散液を噴霧乾燥により粉末顔料とする。
【００４１】
次に、顔料自体の電気抵抗特性を調べる方法について説明する。具体的には、粉末顔料の圧縮成型タブレットを調製し、高分子バインダーが介在していない、顔料粒子同士が密に充填して接触している状態にして体積固有抵抗を測定した。使用量は顔料によって変わるが、約１ｇ〜１．５ｇの粉末顔料をアルミニウム製リング（内径３．３ｃｍ、高さ５ｍｍ、肉厚１ｍｍ）の中に盛り、手動圧縮成型機（理研精機（株）製）で２００ｋｇ／ｃｍ2まで圧縮し、厚みが２ｍｍのタブレット状に成形した。得られた顔料のタブレットの体積固有抵抗を高抵抗率計「ハイレスタ−ＵＰ（Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰ）」（測定範囲は１０6〜１０13Ω・ｃｍ、（株）三菱化学アナリテック製）を用いて測定した。上記した製造方法で得た黒色顔料及び有彩色顔料について上記した方法で測定した結果、顔料自体の電気抵抗特性は１０8Ω・ｃｍ以上を示し、電気絶縁性が非常に高いことを示した。以下、上記の測定方法を「顔料タブレット電気抵抗測定法」と称するが、本発明では、この方法で顔料自体の電気抵抗特性を測定した。
【００４２】
本発明の製造方法によって得られる粉末顔料は、前記した各種の湿式分散機や混練機などにより分散して、高濃度顔料着色組成物あるいは顔料着色剤とすることができる。しかし、乾燥による顔料の再凝集を避ける工夫として、プレスケーキをそのまま湿式分散機で水性の高濃度顔料着色組成物に加工したり、フラッシング方式で有機溶剤系の高濃度顔料着色組成物に加工したり、また、水中で樹脂処理して易分散性処理顔料あるいは加工顔料にすることも好ましい。
【００４３】
ＢＭ塗膜や有彩色画素塗膜あるいは柱状スペーサーなどの「ＣＦ構成要素」の形成に好適に使用される本発明の顔料着色剤は、下記に挙げる方法で製造することができる。顔料を直接他の材料と共に充分に分散して着色剤を製造する方法と、前記したように予め顔料を高濃度で充分に分散して加工顔料を含む高濃度顔料着色組成物を製造し、次いで必要な材料を添加して顔料着色剤にする方法で製造される。
【００４４】
ＢＭを形成する黒色顔料を含む顔料成分としては、黒色顔料単独で使用される場合の他、光波長による遮光特性、光学濃度（オプティカル・デンシティ、ＯＤ値）、反射光沢性などの光学的特性に合わせて１種又は２種以上の有彩色顔料や体質顔料を選択し、添加して使用される。使用した黒色顔料が、例えば、可視光領域の低波長領域に僅か透過が出るような場合には、黄色顔料、橙色顔料などを添加することで補正され、長波長領域に僅か透過が出るような場合に対しては青色顔料、緑色顔料を添加することで補正される。
顔料の種類や添加量の設定のためには、コンピューター・カラーマッチングシステムを利用するのが有効であり、例えば「カラコムシステム」（大日精化工業（株）製）の調色システムが利用される。塗膜表面の光沢を消してマット調にするためにはシリカなどの無機体質顔料の添加が望ましい。
【００４５】
ＣＦのＢＭや画素の形成方法に塗布剤としては、下記に挙げるような液状の「顔料着色剤」が使用される。液状着色剤に使用される顔料分散剤としては、親顔料性、親媒性の共重合体やオリゴマー、低分子界面活性剤などが使用される。また、皮膜形成材料としては、ＣＦのＢＭや画素の形成方法に従い、例えば、加熱乾燥方式、加熱硬化方式、エネルギー線硬化方式などによって適切な材料が選択して使用され、重合体、オリゴマーあるいは単量体などが選択され、組み合わされて使用される。液状着色剤であることから、顔料分散剤又は皮膜形成材料がそれ自体液状であるか、あるいは希釈媒体として有機溶剤系、水系又は水−親水性有機溶剤混合溶剤系からなる液体媒体を含有し、必要に応じて更に硬化触媒、重合触媒、レベリング剤、消泡剤などの添加剤を含有する。
【００４６】
更に、上記の液状着色剤を準備するに際して、予め使用する顔料を高濃度に分散媒体中に微分散した「高濃度顔料着色組成物」として事前に準備し、それを使用して顔料着色剤の製造を容易にすることができる。液状の高濃度顔料分散液は「ベースカラー」あるいは「ベースインク」と称され、使用されている。また、固体あるいは湿潤タイプの高濃度顔料着色組成物は、「マスターパウダー」、「マスターバッチ」、「潤性マスターバッチ」などと称され、上記の液状材料を、添加、混練して湿潤状態にして易分散性にすることも好ましい。これらの多くの場合には顔料分散剤として、親顔料性、親媒性の共重合体が使用される。液状着色剤の顔料分散剤も同様であるが、特に両機能を分離させたグラフト共重合体やブロック共重合体が好ましい。
【００４７】
塗膜形成材料（皮膜形成材料）である樹脂バインダーとしては、公知の反応基を有しない非反応性での常温乾燥型あるいは反応性基を有する焼付け型の樹脂バインダー及びエネルギー線硬化性樹脂バインダーが使用される。常温乾燥型あるいは焼付け型の樹脂バインダーの具体例としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン系（共）重合体などのビニル樹脂、アミノ樹脂変性ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリルポリオールウレタン系樹脂、可溶性ポリアミド系樹脂、可溶性ポリイミド系樹脂、可溶性ポリアミドイミド系樹脂、可溶性ポリエステルイミド系樹脂、アルキッド樹脂、アミノアルキッド系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ゴム樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、セルロースアセテート系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、ヒドロキシエチルセルロース、スチレン−マレイン酸エステル系共重合体の水溶性塩、（メタ）アクリル酸エステル系（共）重合体の水溶性塩、水溶性アミノアルキッド系樹脂、水溶性アミノポリエステル系樹脂及び水溶性ポリアミド系樹脂などが挙げられ、これらは単独あるいは２種以上を組み合わせて使用される。
【００４８】
反応性の皮膜形成材料の有する反応性基としては、例えば、メチロール基、アルキルメチロール基、イソシアネート基、マスクッドイソシアネート基、エポキシ基などが挙げられる。また、用途によってオリゴマーや単量体が使用され、更に架橋剤、例えばメチロールメラミン系やイソシアネート系、エポキシ系架橋剤も併用される。
【００４９】
光（紫外線）硬化性樹脂系、電子線硬化性樹脂系などのエネルギー線硬化性塗膜形成材料の具体例としては、例えば、光硬化性環化ゴム系樹脂、光硬化性フェノール系樹脂、光硬化性ポリアクリレート系樹脂、光硬化性ポリアミド系樹脂、光硬化性ポリイミド系樹脂など、及び不飽和ポリエステル系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリエポキシアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、ポリエーテルアクリレート系樹脂、ポリオールアクリレート系樹脂などのバインダー、あるいはこれらに更に反応性希釈剤としてモノマーが加えられたバインダーが挙げられる。
【００５０】
ＣＦのＢＭとして高い遮光性が期待されることから、遮光性の基準として光学濃度（オプティカル・デンシティ：「ＯＤ値」と称する場合がある）としては、１．６以上、好ましくは２．０以上、更に好ましくは３．０以上になるように設定される。それをもたらすＢＭの膜厚としては、通常は０．８μｍ〜３μｍである。画素の膜厚も通常は０．８μｍ〜３μｍである。柱状スペーサーの機能を持たせる場合には、ＢＭそのものを厚くする場合、ＢＭの上に画素を重積する場合あるいは無色の樹脂膜を重積する場合などがあり、５μｍ〜１０μｍが好ましい。
【００５１】
厚み１μｍ当たりのＯＤ値としてはＢＭの厚みにもより一概に決められないが、１．０／μｍ以上、好ましくは１．５／μｍ以上になるように設定される。膜厚が薄い場合は塗膜中の顔料分は高くすることが求められ、厚い場合は低顔料分でもよく、範囲は質量％で凡そ６０〜２０％、好ましくは５５〜３０％である。また、顔料着色剤、例えば、レジストインクやインクジェットインクなどの顔料分は凡そ５〜１５％、好ましくは、凡そ５％〜１０％の比較的低い顔料分にして、顔料が安定に分散されて、保存安定性も高く、塗布に適する粘度が保たれ、均一な着色皮膜を形成させるようにすることが好ましい。
【００５２】
特に、インクジェットインク（以下、「ＩＪインク」と称することがある）を使用するＢＭや画素の形成には、特開２０１０−６６７５７号で提案されているような隔壁で囲んだ穴（空孔）を利用する方法が好ましい。使用されるＩＪインクは、低粘度で、高流動性のインクが好ましい。このようなインクを用い、基板の各画素の穴に、ＩＪプリンターヘッドより所定の膜厚を形成できる量のＲ、Ｇ、Ｂの各色インクを注入するだけで、隔壁に囲まれた穴の隅までインクを均一に充満でき、後処理で媒体を乾燥することで、均一で平坦な塗膜が形成され、次いで必要な皮膜硬化を行い画素塗膜にする。上記のような方法でＢＭや有彩色画素の形成方法によれば、穴が隔壁で囲まれているのでインクの液量を通常の数倍量注入できることから、インク中の顔料含有量及び固形分量を低くすることができるので、インクを低粘度にすることができる。また、界面活性剤やレベリング剤などの添加剤を加え、低粘度で、高流動性のインクを調製することも好ましい。インクの好ましい粘度は凡そ１０ｍＰａ・ｓｅｃ以下、特に凡そ３〜７ｍＰａ・ｓｅｃの低粘度で、高流動性の顔料分散液とすることが好ましい。
【００５３】
ＢＭの形成方法、及び画素の形成方法は常法に準じて行なわれる。ＣＦ基板は、公知のガラス製ＣＦ基板、プラスチック製ＣＦ基板及び転写用又は貼付け用プラスチックフィルムであり、黒色アゾ顔料を含む着色剤を使用してＣＦ基板上に、直接に、あるいは転写又は貼り付け用のプラスチックフィルムを介在させて、フォトリソグラフィ法、レーザー・アブレーション法、インクジェトプリント法、印刷法、転写法、貼付け法などから選ばれた一種又は二種以上の形成方法で形成される。
また、前記ＢＭの形成されたＣＦ基板上に、更に公知の有彩色画素形成用着色剤を使用して公知の画素形成方法により有彩色画素を形成される。例えば、フォトリソグラフィ法、レーザー・アブレーション法、インクジェトプリント法、印刷法、転写法、貼付け法などから選ばれた一種又は二種以上の形成方法で形成される。
【００５４】
本発明において、顔料自体が高絶縁性の黒色顔料を含有するＢＭ塗膜及び高絶縁性の有彩色顔料を含有する画素塗膜は、体積固有抵抗が１０10Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０12Ω・ｃｍ以上で、高絶縁性である。従ってＣＦの構成として、ＴＦＴなどの電極と実質的に高電気絶縁性であるＢＭ、画素及び／又は柱状スペーサーとが接触あるいは近接して重積する状態で形成されたカラーフィルター基板、及び上記の画素、ＢＭ及び／又は柱状スペーサーの形成されたカラーフィルターの装着されたカラーディスプレー機器が高い信頼性を持って提供される。
【実施例】
【００５５】
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。なお、文中、「部」又は「％」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。
【００５６】
［製造例１］（赤色微粒子顔料の調製）
（１）微細化処理による赤色顔料−１の調製
クルード顔料（粗製、粗粒子顔料）に市販のＰＲ２５４（ジケトピロロピロールレッド顔料）を用い、下記の微細化工程及び洗浄工程を経てカラーフィルター用の赤色顔料を調製した。ＰＲ２５４を１００部と、塩化ナトリウム粉末７００部と、ジエチレングリコール５０部とを、共に加圧蓋を装着したニーダーに仕込んだ。そして、ニーダー内に均一に湿潤された塊ができるまで予備混合した後、加圧釜を閉じて圧力６ｋｇ／ｃｍ2で内容物を押さえ込みながら混練及び摩砕を行った。その際、内容物が９２〜９８℃になるように温度を管理しながら２時間混練・摩砕処理を行った。得られた摩砕物を、８０℃に加温した３，０００部の温水中で１時間の撹拌処理を行った後、濾過及び水洗をして塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除去した。更に、伝導度が２μＳ／ｃｍ以下のイオン交換水にて、洗浄濾液の電導度が１００μＳ／ｃｍ以下になるまで水洗し、微細化したＰＲ２５４顔料のプレスケーキを得た。この顔料プレスケーキを乾燥、粉砕して、赤色の微粒子顔料を得た。以下、これを「赤色顔料−１」と称する。
【００５７】
（２）微粒子顔料の粒子径と体積固有抵抗の測定
上記で得た赤色顔料−１の粒子径を、先に説明した「画像解析式粒度分布測定法」により測定した。具体的には、赤色顔料−１の微粒子の透過型電子顕微鏡写真を撮り、「画像解析式粒度分布ソフトウエア」を用いて粒度分布を測定した。その結果、平均粒子径は凡そ２５ｎｍであった。また、赤色顔料−１の微粒子顔料自体の体積固有抵抗を、先に説明した「顔料タブレット電気抵抗測定法」により測定した。具体的には、赤色顔料−１を、約１．５ｇアルミニウムリングの中に盛り、手動圧縮成型機で２００ｋｇ／ｃｍ2まで圧縮し、厚みが凡そ２ｍｍのタブレットにした。そして、高抵抗率計「ハイレスタ−ＵＰ」を用いて、タブレットの体積固有抵抗を測定した。測定結果は１０14Ω・ｃｍ以上を示し、この赤色顔料−１自体が、電気抵抗特性が非常に高いものであることが確認された。
なお、以下の製造例においても、上記したと同様に、顔料の粒子径は「画像解析式粒度分布測定法」により測定し、顔料の体積固有抵抗は「顔料タブレット電気抵抗測定法」により測定した。
【００５８】
［製造例２〜８］（各色の微粒子顔料の調製）
画素の形成に使用するための有彩色顔料の調製に用いるクルード顔料として、ＰＲ１７７（アンスラキノン系レッド顔料）、ＰＧ３６（銅フタロシアニングリーン顔料）、ＰＢ１５：６（ε型銅フタロシアニンブルー顔料）、ＰＹ１３８（黄色顔料）及びＰＶ２３（ジオキサジンバイオレット顔料）の５種類を準備した。また、ＢＭ用の黒色顔料の調製に用いるクルード顔料として、４−ベンゾイルアミノ−２，５−ジメトキシアニリンをジアゾ化した後、２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボキシ−ｐ−アニシダイドとカップリングさせたモノアゾ黒色顔料（以下「モノアゾ黒色顔料」と称す）と、４−（２’−クロロ−５’−アミノベンザミド）−２，５−ジメトキシ−アニリンをジアゾ化した後、２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］カルバゾール−３−カルボキシ−ｐ−アニシダイドとカップリングさせた黒色ジスアゾ顔料（「黒色アゾ顔料−１」と称する）をそれぞれ準備した。
【００５９】
製造例１の（１）に準じて上記した各顔料の微細化処理を行った。すなわち、各顔料１００部に対して、それぞれ表１に示した量の塩化ナトリウム粉末をニーダーに仕込んだ以外は上記と同様にして、混練・摩砕処理を行った。次いで、後処理として、製造例１の（１）と同様の方法で、顔料を温水中に投入し、塩や可溶分を溶解、濾過及び水洗をして除去した。更に、伝導度が２μＳ／ｃｍ以下のイオン交換水で、洗浄濾液の電導度が１００μＳ／ｃｍ以下になるまで水洗し、微細化した各色の有彩色顔料及び黒色顔料のプレスケーキを得た。各顔料プレスケーキ中の顔料分は、３５〜４５％であった。これらのプレスケーキを乾燥、粉砕して微粒子顔料をそれぞれ得た。以下、得られた顔料を、それぞれ「赤色顔料−２」、「緑色顔料−１」、「青色顔料−１」、「黄色顔料−１」、「紫色顔料−１」、「黒色顔料−１」、「黒色顔料−２」と称する。
【００６０】
得られた有彩色の各色の微粒子顔料の平均粒子径は、いずれも凡そ２０〜２５ｎｍであり、黒色顔料の平均粒子径は凡そ７０〜８０ｎｍであった。また、これらの顔料の体積固有抵抗は、表１に示したように、いずれも１０8Ω・ｃｍ以上であり、高絶縁性を示すことが確認された。
【００６１】
【００６２】
［実施例１］（ＣＦのＢＭの形成）
（１）黒色顔料分散液の調製
上記で調製した黒色顔料−１を２５部と、ベンジルメタクリレート−２−ヒドロキシエチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体（モル比：６０：２０：２０、質量平均分子量３万）の４０％プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＡ）溶液（以下「アクリル共重合体溶液−１」と称する）２５部と、ＰＧＭＡ５０部とを、充分予備混合した。次いで、連続式横型媒体分散機「ダイノミルＥＣＭ−パイロット １．５リットル」（シンマルエンタープライゼス社製）で分散させることで、黒色顔料分散液を得た。以下、これを「黒色顔料分散液−１」と称する。
【００６３】
（２）光硬化性黒色レジストインクの調製
上記（１）で得られた黒色顔料分散液−１を４０部、アクリル化アクリルポリオール光硬化性樹脂５０％ＰＧＭＡ溶液（以下「アクリル化アクリルポリオール溶液」と称する）を６部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＥＨＡ）を２部、光重合開始剤としてエタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）（商品名：「イルガキュアＯＸＥ０２」、ＢＡＳＦ社製）を１部及びＰＧＭＡを５１部配合し、高速撹拌機で均一なるように十分撹拌した。そして、孔径が３μｍのフィルターで濾過をし、黒色顔料−１を含む黒色レジストインクを調製した。以下、「光硬化性黒色レジストインク−１」と称する。
【００６４】
（３）黒色塗膜の評価
上記で得た光硬化性黒色レジストインク−１を用い、該インクをスピンコーターにてガラス基板上に塗布し、６０℃にて予備乾燥し、プリベークを行い、超高圧水銀灯を用いて４００ｍＪ／ｃｍの光量で露光を行ない、２３０℃、３０分のポストベークを行い、厚さ３μｍの黒色塗膜を得た。この黒色塗膜の光学的特性（分光透過率）は、表２に示したように、可視光領域で高吸収性を示すものであった。
【００６５】
【００６６】
また、ガラス基板上の黒色塗膜について、高抵抗率計「ハイレスタ−ＵＰ」を用いて体積固有抵抗を測定した。測定結果は１０14Ω・ｃｍ以上であり、高絶縁性を示すことが確認された。
【００６７】
上記で用いた「黒色顔料−１」に代えて、先に調製した「黒色顔料−２」を使用した以外は上記と同様の方法で黒色顔料分散液を調製した。これを「黒色顔料分散液−２」と称する。更に、これを使用して、上記と同様の方法で黒色レジストインクを調製した。これを「光硬化性黒色レジストインク−２」と称する。得られた光硬化性黒色レジストインク−２を、上記と同様の方法でガラス基板上に塗布して黒色塗膜を得た。この黒色塗膜の光学的特性を評価したところ、黒色顔料−１を用いた場合と同様に、可視光領域で高吸収性を示し、また体積固有抵抗の測定結果も１０14Ω・ｃｍ以上であり、高絶縁性を示すことが確認された。
【００６８】
［実施例２］（アレイ基板上に絶縁性ＢＭの形成）
ガラス基板上に、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極からなるアレイ電極及び画素電極を起動するスイッチング能動素子を備えたアレイ基板を用いて、基板上に下記のようにして絶縁性ＢＭを形成した。まず、上記アレイ基板をスピンコーターにセットし、実施例１の（２）で得られた光硬化性黒色レジストインク−１をスピンコートし、８０℃で１０分間プリベークを行った。次いで、電気回路を被覆するＢＭの巾が２０μｍで、画素のための開口部が縦２８０μｍ、横８０μｍのモザイク状のパターンを有するフォトマスクをアレイ基板の塗布面に配置し、プロキシミティー露光機を使用して超高圧水銀灯で１００ｍＪ／ｃｍ2の光量で露光を行なった。次いで、専用現像液及び専用リンスで現像及び洗浄、乾燥を行い、アレイ基板上に厚みが凡そ３μｍの高絶縁性のＢＭのパターンを形成させた。以下、これを「絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−１」と称する。
【００６９】
上記の光硬化性黒色レジストインク−１に代えて先に調製した光硬化性黒色レジストインク−２を用いた以外は上記と同様にして、アレイ基板上に高絶縁性のＢＭのパターンを形成した。そして、これを「絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−２」とした。得られた絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−２は、以下に述べる実施例で用いた絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−１と同様に画素パターンの形成用基板として使用される。いずれの基板を用いた場合もほぼ同様の結果が得られたので、以下の実施例では、「絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−１」を用いた場合を例にとって説明する。
【００７０】
［実施例３］（画素パターンの形成）
（１）顔料分散液の調製
実施例１の（１）で行ったと同様にして、製造例１〜６で得た、赤色顔料−１、赤色顔料−２、緑色顔料−１、青色顔料−１、黄色顔料−１及び紫色顔料−１をそれぞれに含有してなる各顔料分散液を調製した。具体的には、上記の各顔料をそれぞれ１９部に、公知の３級アミノ基を有する顔料誘導体１部を配合し、これを、アクリル共重合体溶液−１を１５．２部とＰＧＭＡ６４．８部の混合溶液に添加した。そして充分に予備混合した後、連続式横型媒体分散機「ダイノミル１．４リットルＥＣＭ型」で分散し、各色の顔料分散液を得た。これらの各色の顔料分散液の顔料の平均粒子径を粒度測定機器Ｎ−４で測定したところ、凡そ４０〜４５ｎｍであった。以下、これらをそれぞれ「ＰＲ２５４の顔料分散液−１」、「ＰＲ１７７の顔料分散液−１」、「ＰＧ３６の顔料分散液−１」、「ＰＢ１５：６の顔料分散液−１」、「ＰＹ１３８の顔料分散液−１」、「ＰＶ２３の顔料分散液−１」と称する。
【００７１】
次いで、上記で得られた各顔料分散液を適宜に用いて画素の色に調色した。赤色画素用として、ＰＲ２５４の顔料分散液−１とＰＲ１７７の顔料分散液−１とを８：２で配合して「赤色顔料分散液−１」を調製した。また、緑色画素用はとして、ＰＧ３６の顔料分散液−１とＰＹ１３８の顔料分散液−１とを５：５で配合して「緑色顔料分散液−１」を調製した。更に、青色画素用として、ＰＢ１５：６の顔料分散液−１とＰＶ２３の顔料分散液−１を８：２で配合して「青色顔料分散液−１」を調製した。
【００７２】
（３）画素用レジストインクの調製
上記の調色された赤色顔料分散液−１を３３部に、アクリル化アクリルポリオール溶液を９．２部、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）を３部、光重合開始剤として、１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］（「イルガキュアＯＸＥ０１」、ＢＡＳＦ社製）を０．３部、ＰＧＭＡを５４．５部配合した。これを充分に混合し、赤色画素用の「赤色レジストインク−１」を調製した。
【００７３】
上記したと同様にして、赤色顔料分散液−１に代えて、緑色顔料分散液−１、青色顔料分散液−１をそれぞれ混合し、緑色画素用の「緑色レジストインク−１」及び青色画素用の「青色レジストインク−１」を調製した。
【００７４】
（４）ＣＦのＲＧＢ画素の形成
実施例２で得られた絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−１をスピンコーターにセットし、上記（３）で得られた赤色レジストインク−１をスピンコートし、８０℃で１０分間プリベークを行った。次いで、ガラス基板の塗布面に、開口部が縦２８０μｍ、横８０μｍの赤色画素用のモザイク状のパターンを、フォトマスクを用い、プロキシミティー露光機を使用して超高圧水銀灯で１００ｍＪ／ｃｍ2の光量で露光を行なって形成した。次に、現像液及びリンスで、現像及び洗浄、乾燥を行って、ガラス基板上に赤色のモザイク状のパターンを形成させた。続いて、上記したと同様にして、上記（３）で得られた緑色レジストインク−１を用いて緑色モザイク状のパターンを形成し、更に上記したと同様にして、上記（３）で得られた青色レジストインク−１を用いて青色モザイク状のパターンを形成し、ＢＭ及びＲ、Ｇ、Ｂ画素の形成されたＣＦを得た。
【００７５】
［実施例４］（水系ＩＪインクによるカラーフィルターの調製）
（１）水性顔料樹脂分散液（水性カラーベース）の調製
製造例１〜６で微細化処理をした赤色、緑色、青色、黄色、紫色の各顔料のプレスケーキをそれぞれ顔料純分で２０部を採り、下記に示す水性の「樹脂系顔料分散剤−１」を１６部加えた。そして、合計１００部になるようにイオン交換水を追加した。これをディゾルバーで２時間撹拌して、顔料の塊がなくなったことを確認後、「ダイノミルＥＣＭ−パイロット １．５リットル」で分散処理を行って、それぞれ各色の水性カラーを得た。この各色の水性カラーの分散顔料の平均粒子径を粒度測定機器Ｎ−４で測定したところ、凡そ４０〜４５ｎｍであった。以下、これらをそれぞれ「ＰＲ２５４の顔料分散液−２」、「ＰＲ１７７の顔料分散液−２」、「ＰＧ３６の顔料分散液−２」、「ＰＢ１５：６の顔料分散液−２」、「ＰＹ１３８の顔料分散液−２」、「ＰＶ２３の顔料分散液−２」と称する。
【００７６】
上記で使用した水性の「樹脂系顔料分散剤−１」とは、ベンジルメタクリレート−エチルメタクリレート−２−エチルヘキシルメタクリレート−２−ヒドロキシエチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体（質量比；３０：２０：２０：２０：１０）アンモニウム塩の、固形分５０％水性溶液である。また、該溶液の媒体には、ブチルカルビトール：イソプロパノール：水＝３５：３５：３０の割合の混合液を用いた。
【００７７】
次いで、上記で得られた顔料分散液を適宜に用いて、画素の色に調色した。赤色画素用として、ＰＲ２５４の顔料分散液−２とＰＲ１７７の顔料分散液−２とを８：２で配合して「赤色顔料分散液−２」を調製した。また、緑色画素用として、ＰＧ３６の顔料分散液−２とＰＹ１３８の顔料分散液−２とを５：５で配合して「緑色顔料分散液−２」を調製し、更に、青色画素用として、ＰＢ１５：６の顔料分散液−２とＰＶ２３の顔料分散液−２を８：２で配合して「青色顔料分散液−２」を調製した。
【００７８】
（２）画素用ＩＪインクの調製
上記の調色された赤色顔料分散液−２を２５部に、後述する「アクリル共重合体溶液−２」を１０部、ヘキサメトキシメチルメラミン５０％メタノール溶液を３部、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを１０部、レベリング剤を１部、消泡剤（５０％溶液）を１部及びイオン交換水を５０部配合し、十分混合し、ポアサイズ３μｍのメンブランフィルターで濾過を行い、赤色画素用の「赤色ＩＪインク−１」を調製した。得られた赤色ＩＪインク−１の粘度は５ｍＰａ・ｓｅｃで、低粘度で流動性が高いインクであった。
上記したと同様の方法で、上記の赤色顔料分散液−２に代えてそれぞれ、緑色顔料分散液−２を用いて緑色画素用の「緑色ＩＪインク−１」を調製し、青色顔料分散液−２を用いて青色画素用の「青色ＩＪインク−１」を調製した。
【００７９】
上記で使用した「アクリル重合体溶液−２」とは、メチルメタクリレート−エチルメタクリレート−２−エチルヘキシルメタクリレート−スチレン−２−ヒドロキシエチルメタクリレート−メタクリル酸（質量比；２０：２０：２０：１０：２０：１０）共重合体のアンモニウム塩の固形分４０％水性溶液である。また、該溶液の媒体の質量比は、水：ｎ−ブタノール：イソプロピルアルコール＝３：２：１である。
【００８０】
（３）ＩＪ印刷方式に使用する基板の調製
実施例２で得た絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−１上に、ＩＪインクで画素を形成するための穴（空孔）を形成した。基板の表面に後述した「ポジ型レジスト組成物」を、乾燥後のガラス基板からの全体の厚みが８μｍになるようにコーターで塗布し、５０℃以下で送風乾燥した。次いで、基板の裏面からポジ型レジスト膜を紫外線露光した。次いで、３％リン酸第３ソーダ水溶液で現像を行った後、水洗した。その後、リン酸の１％水溶液で中和し、水洗、乾燥を行なった。これにより、高さが凡そ８μｍの隔壁に囲まれた開口部が縦２８０μｍ、横８０μｍの穴を有するＣＦ基板を調製した。
【００８１】
上記で使用した「ポジ型レジスト組成物」は、ｏ−クロルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂に１，２−ナフトキノン−２−ジアジド−５−スルホニルクロライドを反応させたエステル４部、ノボラック樹脂２部、油溶性フェノール樹脂２部、アクリル酸−ポリスチレンマクロモノマー（６：４）共重合体からなる水膨潤性樹脂２部、エチレングリコールモノメチルエーテル９０部を、固形分中２０％含有する樹脂組成物である。
【００８２】
（４）ＩＪ印刷方式によるＣＦのＲＧＢ画素の形成
ピエゾ方式ＩＪプリンターに、上記（２）で調製した赤色ＩＪインク−１、緑色ＩＪインク−１及び青色ＩＪインク−１を充填したカートリッジと、上記（３）で調製した画素形成用穴が作成された絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−１とを装填した。基板の各画素の穴に、ＩＪプリンターヘッドよりＲ、Ｇ、Ｂの各色インクを吐出した。吐出されたインクは、低粘度で高流動性を示し、隔壁に囲まれた穴内を均一に充満した。
【００８３】
各色がプリントされた後、乾燥し、プリベークを行った。次いで、基板の表面を紫外線照射し、ポジ型レジスト組成物からなる隔壁を光分解した後、４％リン酸三ナトリウム水溶液に浸漬して隔壁を洗浄、除去した。次いで、希酸で中和し、水洗し、乾燥した。更に、１８０℃にて焼付けを行い、塗膜を硬化させて、赤色、緑色、青色のそれぞれのモザイク状のパターンを形成した。これにより、絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−１上に、ＲＧＢ画素の形成されたＣＦを得た。画素の膜厚は凡そ２μｍで、形成されたＣＦ基板上の画素膜はそれぞれ独立して混色はなく、色濃度の不均一さもなく、表面は平滑であり、鮮明なモザイクパターンの３色画素を示した。
【００８４】
上記実施例３及び４で得られた絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−１上にＲ、Ｇ、Ｂ画素の形成された基板を用いて、常法に従って液晶ディスプレーを製造した。まず、実施例３及び４で得た基板の上に、全面オーバーコート層を塗布し、ＩＴＯ透明電極膜をスパッタリング蒸着で形成した後、配向膜を形成し、ＣＦ基板を製造した。次いで、対向基板、スペーサーを組み立て、更に液晶を装填して液晶ディスプレーを製造した。
【００８５】
上記で用いたＣＦは、合理的、経済的な、また高精彩化、広開口性に対応できる製造方式で製造することが可能となるので、大型液晶ディスプレー用、中型のモニター液晶ディスプレー用、小型のモバイルテレビジョン用のＣＦを、それぞれ安価に提供することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルター、カラーフィルターの形成方法、カラーフィルターの形成に使用される顔料の製造方法、顔料、顔料着色剤及びカラーフィルターを装備したディスプレー機器に関する。更に詳しくは、絶縁性の有彩色顔料あるいは黒色顔料を含有してなる有彩色画素及びブラックマトリックスの形成されたカラーフィルターであり、そのカラーフィルターの形成方法、その形成に使用される、顔料、顔料着色剤であり、そのカラーフィルターを装備したディスプレー機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の急激な情報化に対応した機器類の非常な発展に伴い、液晶カラーディスプレー（以下「ＬＣＤ」と略称する場合がある）は、情報表示部材としてテレビジョン、プロジェクター、パーソナルコンピューター、モバイル情報機器、モニター、カーナビゲーション、携帯電話、電子辞書の表示画面、情報掲示板、案内掲示板、機能表示板、標識板などのディスプレー、デジタルカメラやビデオカメラの撮影画面などあらゆる情報表示関連機器に多岐に亙って使用されている。それに伴いＬＣＤの表示品位の向上及び低コスト化が要望され、カラーフィルター（以下「ＣＦ」と略称する場合がある）の品質の改良、コスト削減がなされている。一方、ＬＣＤに搭載されるＣＦに対しても、精細性、色濃度、光透過性、コントラスト性などの画像性能の色彩特性、光学特性の面でより優れた品質が要求されている。
【０００３】
ＣＦでは、ガラス製などの透明基板上に、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３原色の画素をストライプ状、モザイク状、トライアングル状に配列し、裏面からバックライトで照射し、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の透過光の加色混合で発色させ、映像とする。更に、より精彩な映像を実現させるために、各画素の周りを格子状にブラックマトリックス（以下「ＢＭ」と略称する）を形成させて、バックライトの光を遮蔽し、また隣り合った画素から漏れる色光の混色を防止して、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素の透過光の加色混合で発色させ、映像としている。
【０００４】
液晶カラーディスプレーは、大型化への動きの一方で、中型やモバイルサイズやポケットサイズなど小型への展開も顕著になっている。それらに対応するために高画質化や広視野角への要望があり、また、低価格化のための工程の合理化が望まれている。ＣＦの画素の表示方式においては、色の鮮明性、色再現性の向上のために画素形成のインキの向上、更には、それに使用する有彩色顔料の発色性、鮮明性、コントラスト性の向上などの高性能化が図られている。
【０００５】
それらに付随してカラーフィルターの構成の改良もなされている。例えば、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）の上にＢＭを形成させるブラックマトリックス・オン・アレイ方式（ＢＯＡ方式）が提案されている。ＢＭと共に画素もアレイ基板側に重ねて形成したカラーフィルター・オン・アレイ方式（ＣＯＡ方式）は開口率が高くなり、画素面積が大きくできることから、従来のＬＣＤの弱点であった視野角を広くでき、また、作業工程上も対向基板とのアライメントが不要になり、貼り合わせ工程作業が向上し、合理化することができる。
【０００６】
更に広視野角をもたらすために、基板に対して平行に電界を印加して液晶層を変換させ画素を表示する横電界駆動方式のイン−プレーン・スイッチング方式（ＩＰＳ方式）や、広視野角と高いコントラストが可能である液晶の垂直配向方式であるバーティカル・アラインメント方式（ＶＡ方式）、更に画素内で異なる配向をつくる分配配光を用いて改良されたマルチドメイン・バーティカル・アラインメント方式（ＭＶＡ方式）などが提案されている。
【０００７】
また、ＩＰＳ方式の電極の設置をより完全に達成するためには液晶層を挟む基板の間隔（セルギャップ）を一定に精度高く保つことが必要とされる。しかし、従来のビーズ状スペーサーを散布する方式ではセルギャップを均一に調整することが困難である。そこで、固定された柱状スペーサーによる均一なセルギャップを実現する方法として、ＢＭ自身の厚みを高くしたり、ＢＭの上に着色樹脂（画素）層や透明樹脂層などの間隔支持部材樹脂を重ねて高くするなどの基板のセルギャップの支持方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法は、ビーズ状スペーサーを使用しないことで、光の散乱や透過による表示品質の低下も改良される。
【０００８】
更に、これらの方式に使用するための遮光性黒色顔料や有彩色顔料の改良の要望もなされている。上記に挙げたＢＯＡ方式、ＣＯＡ方式、ＩＰＳ方式などの方法は、ＴＦＴなどのアクティブ素子上にＢＭや画素の膜を形成する方法や、厚くしたＢＭや画素の膜などの間隔支持部材樹脂上にアクティブ素子を形成する方法であり、当然ながらＢＭや画素膜などの素材は電気絶縁性が高くないとＴＦＴが誤作動を起こす恐れがある。このため、これらの方式に使用される遮光性黒色顔料や有彩色顔料としては、電気抵抗特性の高い遮光性材料や有彩色顔料が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−６６０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一般に、ＢＭや有彩色画素に使用される顔料の電気絶縁性は、その顔料を含む塗膜の体積固有抵抗や表面抵抗を測定することで評価されているが、塗膜の絶縁性は、塗膜を形成する皮膜形成材料である高分子バインダー材料の電気絶縁性に多分に依存しており、顔料自体の電気絶縁性を正しく示すものではない。また、例えば、ＢＭにおいてはバックライトに対する遮光性が充分にあることが要求されるため、ＢＭ塗膜中の黒色顔料の含有率をできるだけ高くして、この課題を解決しようとしている。しかし、このような顔料分の高い塗膜で、その高い電気絶縁性を保持させるためには、バインダー材料の絶縁性に依存しているだけでは不十分であり、顔料自体としても充分な絶縁性を有することが必然的に要望されてきている。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、ＣＦの構成要素である、ブラックマトリックス、有彩色画素、必要に応じて設けられる柱状スペーサーが顔料着色膜を含む場合には、それらの形成に用いられる、黒色又は有彩色の顔料を、顔料自体が充分な絶縁性を示し、かつ、微細な粒子径のものにできる技術を提供することで、誤動作の発生の抑制に寄与することができるＣＦを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、前記したようなＣＦを構成する絶縁性ＢＭや、絶縁性の有彩色画素に、信頼性高く使用できる黒色顔料や有彩色顔料の開発を達成すべく鋭意研究を重ね、ＴＦＴなどのアクティブ素子上にＢＭや有彩色画素を形成させても、ＴＦＴが短絡による誤作動を起こすことのない、黒色あるいは有彩色の顔料自体が、体積固有抵抗が絶縁体の指標である１０8Ω・ｃｍ以上の電気抵抗特性を示し、更に、顔料としての光学的特性や着色剤としての要求性能を満足させるために、その平均粒子径を凡そ１０ｎｍ〜２００ｎｍにした黒色顔料及び有彩色顔料の開発に努めた結果、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、その構成要素として、電極と接触あるいは近接して重積する状態で形成される、ブラックマトリックスと、少なくとも３原色を有する有彩色画素（以下、単に「画素」と称する場合がある）と、必要に応じて設けられる柱状スペーサー（以下、これらを総称して「ＣＦ構成要素」と称する場合がある）とを有してなるカラーフィルターにおいて、上記ブラックマトリックス、上記３原色の有彩色画素の少なくともいずれか、及び必要に応じて設ける上記柱状スペーサーが顔料を含んでいる場合には該柱状スペーサー、のそれぞれが、顔料合成後に電導度が５０μＳ／ｃｍ以下の水で洗浄した顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が１０ｎｍ〜２００ｎｍである、黒色顔料又は有彩色顔料のいずれかを含んでなることを特徴とするカラーフィルターを提供する。
【００１４】
本発明においては、前記有彩色顔料が、アンスラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、インジゴ・チオインジゴ系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、フタロシアニン系顔料、インドリン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、キノフタロン顔料、ニッケルアゾ顔料、金属錯体顔料、不溶性アゾ系顔料及び高分子量アゾ系顔料からなる顔料群から選ばれた１種の有彩色顔料、又は、これらの顔料群から選ばれた２種以上の有彩色顔料の、混合物或いは混晶顔料或いはスタッキング（積層）顔料のいずれかであるであることが好ましい。
【００１５】
本発明においては、上記顔料群が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、８３、９３、９４、９５、９７、１０９、１１０、１２０、１２８、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５４、１５５、１６６、１７５、１８０、１８１、１８５、１９１；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６１、６４、７１、７３；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４、５、２３、４８：２、４８：４、５７：１、１１２、１２２、１４４、１４６、１４７、１５０、１６６、１７０、１７７、１８４、１８５、２０２、２０７、２１４、２２０、２２１、２４２、２５４、２５５、２６４、２７２；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：５、１５：６、１６、１７：１、６０、８０、アルミニウムフタロシアニンブルー；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、５８、ポリ（１３−１６）ブロモ銅フタロシアニン、ポリ（１３−１６）ブロモ亜鉛フタロシアニン；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３及び３７からなるものであることが好ましい。
【００１６】
本発明においては、上記黒色顔料が、モノアゾ系黒色顔料、ポリアゾ系黒色顔料及びアニリンブラック系黒色顔料からなる群から選ばれた１種の黒色顔料、又は、これらの群から選ばれた２種以上の黒色顔料の、混合物或いは混晶顔料或いはスタッキング顔料のいずれかであることが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、別の実施形態として、顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が１０ｎｍ〜２００ｎｍである黒色又は有彩色の顔料の製造方法であって、
（Ｉ）顔料の粒子径が粗大である場合に、下記（１）又は（２）のいずれかの微細化方法によって顔料の平均粒子径を１０ｎｍ〜２００ｎｍにする微細化工程を行い、
（１）ボールミル、サンドミル、アトライター、横型連続媒体分散機、ニーダー、連続式一軸混練機、連続式二軸混練機、三本ロール、オープンロール連続混練機からなる群から選ばれた顔料磨砕機あるいは顔料分散機を使用して微細化し、更に必要に応じて、濾過し、洗浄を行う微細化方法
（２）混練機中で水溶性塩、必要に応じて水溶性有機溶剤と共に混練、摩砕するソルトミリング法で微細化され、水中で解膠、分散し、濾過、洗浄を行う微細化方法
（II）顔料合成後に行う洗浄工程あるいは上記（Ｉ）の微細化工程で行われるに洗浄工程において、水洗による塩及び水溶性溶剤の洗浄に続き、更に洗浄水として電導度が５０μＳ／ｃｍ以下の水を使用して洗浄する洗浄工程を行って、顔料自体の体積固有抵抗を１０8Ω・ｃｍ以上にすることを特徴とする顔料の製造方法を提供する。
【００１８】
また、本発明は、別の実施形態として、上記の顔料の製造方法によって製造された、顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が１０ｎｍ〜２００ｎｍである黒色又は有彩色の顔料であることを特徴とする顔料を提供する。
【００１９】
また、本発明は、別の実施形態として、上記の黒色又は有彩色の顔料を含む顔料成分を、液体分散媒体中あるいは固体分散媒体中に高濃度に含むことを特徴とする高濃度顔料着色組成物を提供する。
【００２０】
また、本発明は、別の実施形態として、カラーフィルターの構成要素の形成に使用される顔料着色剤であり、色材として上記の黒色又は有彩色の顔料を含有しており、希釈媒体として、有機溶剤系の液体媒体、水又は水−親水性有機溶剤混合溶剤からなる水系の液体媒体、重合性オリゴマー或いは重合性単量体からなる重合性液状媒体の少なくともいずれかが使用されており、更に必要に応じて、非反応性重合体、反応性重合体、反応性オリゴマー、重合性単量体及び架橋剤からなる群から選ばれた少なくとも１種の塗膜形成材料を含有してなることを特徴とする顔料着色剤を提供する。
【００２１】
また、本発明の好ましい実施形態として、上記の高濃度顔料着色組成物を使用し、これに、他の有彩色顔料、他の黒色顔料あるいは体質顔料を配合して色を補正してなる上記の顔料着色剤；該他の有彩色顔料、他の黒色顔料あるいは体質顔料の配合比率が、コンピューター・カラーマッチングシステムを用いて最適化される方法で決められる上記の顔料着色剤；カラーフィルターの構成要素とするために形成した塗膜の体積固有抵抗が１０10Ω・ｃｍ以上になる上記の顔料着色剤が挙げられる。
【００２２】
また、本発明は、別の実施形態として、カラーフィルター基板に形成される、ブラックマトリックス、少なくとも３原色の有彩色画素、必要に応じて設けられる柱状スペーサーを、上記いずれかの顔料着色剤を使用し、かつ、フォトリソグラフィ法、インクジェトプリント法、印刷法、転写法及び貼付け法からなる群から選ばれるいずれかの形成方法を用いて形成することを特徴とするカラーフィルターの形成方法を提供する。該カラーフィルターの形成方法においては、上記形成方法が、隔壁で囲まれた穴（空孔）にインクを注入する方法であることが好ましい。
【００２３】
また、本発明は、別の実施形態として、上記したいずれかのカラーフィルターが装着されていることを特徴とするカラーディスプレーを提供する。
【発明の効果】
【００２４】
以上の本発明では、ＣＦの構成要素である、有彩色画素、ＢＭ、必要に応じて設けられる柱状スペーサーに使用される有彩色又は黒色の顔料に、洗浄水として電導度が凡そ５０μＳ／ｃｍ以下の水を使用し、この特定の水で洗浄することで夾雑イオンなどの影響をできるだけ除去し、有彩色顔料自体及び黒色アゾ顔料自体を粉体で測定した場合に、その体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上の高い電気抵抗特性を示す絶縁性のものを使用しているため、誤動作の発生の抑制に寄与することができる有用なＣＦが提供される。本発明のＣＦは、特に、ＴＦＴなどのアクティブ素子と接触あるいは近接して重積する状態でＢＭや有彩色画素又は柱状スペーサーを形成する各種のＣＦの改良方法、例えば、ＢＯＡ方式、ＩＰＳ方式、ＣＯＡ方式、柱状スペーサー形成方式などに適用することが好適である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に、発明を実施するため最良の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
本発明を特徴づける顔料は、ＣＦの電極と接触あるいは近接して重積する状態で形成される、有彩色画素、ＢＭ、必要に応じて形成される柱状スペーサーが顔料を含む場合には当該柱状スペーサー、のそれぞれに使用される有彩色顔料及び黒色顔料であるが、顔料合成後に、電導度が５０μＳ／ｃｍ以下の水で洗浄してなる、その有彩色顔料及び黒色顔料自体の体積固有抵抗が凡そ１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が凡そ１０ｎｍ〜２００ｎｍのものである。
【００２６】
有彩色顔料としては、ＣＦの画素用に使用される公知の有彩色顔料が使用される。例えば、アンスラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、インジゴ・チオインジゴ系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、フタロシアニン系顔料、インドリン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、キノフタロン顔料、ニッケルアゾ顔料、金属錯体顔料、不溶性アゾ系顔料、高分子量アゾ系顔料からなる群から選ばれた１種の有彩色顔料、又は、これらの群から選ばれる２種以上の有彩色顔料の、混合物、混晶顔料、スタッキング（積層）顔料であることが好ましい。
【００２７】
更に、具体的には、黄色顔料では、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー（以下、「ＰＹ」と略記する。以下、同様とする。）７４、８３、９３、９４、９５、９７、１０９、１１０、１２０、１２８、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５４、１５５、１６６、１７５、１８０、１８１、１８５、１９１など；橙色顔料では、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ（ＰＯ）６１、６４、７１、７３など；赤色顔料では、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド（ＰＲ）４、５、２３、４８：２、４８：４、５７：１、１１２、１２２、１４４、１４６、１４７、１５０、１６６、１７０、１７７、１８４、１８５、２０２、２０７、２１４、２２０、２２１、２４２、２５４、２５５、２６４、２７２など；及びそれらの混晶顔料、スタッキング顔料が挙げられる。
【００２８】
青色顔料では、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー（ＰＢ）１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：５、１５：６、１６、１７：１、６０、８０、アルミニウムフタロシアニンブルーなど；緑色顔料では、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン（ＰＧ）７、３６、５８、ポリ（１３−１６）ブロモ銅フタロシアニン、ポリ（１３−１６）ブロモ亜鉛フタロシアニンなど；紫色顔料では、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット（ＰＶ）１９、２３、３７など及びそれらの混晶顔料、スタッキング顔料からなる群から選ばれた１種又は２種以上の有彩色顔料であることが好ましい。
【００２９】
黒色顔料としては、ＣＦのＢＭ用に使用される公知の黒色顔料が使用される。例えば、アゾ系黒色顔料、アニリンブラック系黒色顔料、複合酸化物系黒色顔料などからなる群から選ばれた１種の黒色顔料であり、又は、これらから選ばれる２種以上の黒色顔料の混合物、混晶顔料、スタッキング顔料である。
【００３０】
本発明で使用する特に好ましいアゾ系黒色顔料としては、高い絶縁性を示すという観点から、カップリング成分の少なくとも一つが、２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボアミド残基を有するものである、分子中に１個のアゾ基を有するモノアゾ系黒色顔料、２個以上のアゾ基を有する黒色ジスアゾ系顔料や黒色トリスアゾ系顔料などが挙げられる。
【００３１】
上記の２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボアミド残基を有するカップリング成分としては、具体的には、例えば、２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−アニライド、２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボキシ−ｐ−アニシダイド、２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボキシ−（２−メチル）−ｐ−アニシダイド、２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボキシ−Ｎ−ベンズイミダゾロン−５−アミド、２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボキシ−ナフチルアミドなど；フェニレン−（１，４−）ビス（２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボアミド）、ビフェニル−ビス（２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボアミド）、ナフタレン−（１，５−）ビス（２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボアミド）、ベンズアニライド−４，４’−ビス（２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボアミド）；フェニレン（−１）−（２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボアミド）（−４）−（２−ヒドロキシ−３−ナフトエ酸アミド）などが挙げられる。
【００３２】
また、ジアゾ化してカップリング成分と反応させるジアゾ成分としては、公知のジアゾ成分が使用される。具体的には、例えばＣ．Ｉ．アゾイックジアゾコンポーネント５、８、９、１０、２０、２４、３２、３３、３４、３５、３６、３７、４１、４２、４３、４７、２−メトキシ−５−Ｎ−フェニルカルバモイル−アニリン、２’−クロロ−２−メトキシ−５−Ｎ−フェニルカルバモイル−アニリン、３’−クロロ−２−メトキシ−２’メチル−５−Ｎ−フェニルカルバモイル−アニリンなど；２、５−ジクロロ−１，４−フェニレンジアミン、２，５−ジメチル−１，４−フェニレンジアミン、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ベンジジン、３，３’−ジクロロ−４，４’−ベンジジン；１、５−ジアミノナフタレン、１，２−ジアミノアンスラキノン、１，５−ジアミノアンスラキノン、４，４’−ジアミノジフェニルアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノベンザニライド、４，４’−ジアミノ−２，５−ジメトキシ−ベンズアニライド、４，４’−ジアミノ−２’−クロロ−２，５−ジメトキシ−ベンズアニライド、４，５’−ジアミノ−２’−クロロ−２，５−ジメトキシ−ベンズアニライド、４−（４−ニトロフェニル−アゾ）−２，５−ジメトキシアニリンなどが挙げられる。
【００３３】
Ｒ、Ｇ、Ｂの画素として高発色性、鮮明性、高透過性などの光学特性が要求されることから使用される有彩色顔料、特に、赤色、緑色、青色、黄色、紫色の各顔料の顔料粒子は超微細であることが望ましい。また、ＢＭ用の黒色顔料においては、バックライトの光を充分に遮光するためには、洩光をなくする必要があることから、微粒子固体である顔料を塗膜中で、高密度で充填させる必要があり、そのために顔料をより微粒子にする必要がある。
【００３４】
また、有彩色画素塗膜やＢＭ塗膜の形成に使用される顔料分散液である高濃度顔料着色組成物及び顔料着色剤中でも顔料は安定に分散し、且つ長期保存安定性も高く、更に種々の塗布方法でＢＭを形成するに際して、均一で平坦な画素塗膜やＢＭ塗膜を形成することのできるような低粘度、高流動性などの特性が与えられなければならない。
【００３５】
そのため有彩色顔料又は黒色顔料粒子は微細であることが望ましく、平均粒子径としては、凡そ１０ｎｍ〜２００ｎｍであることを要する。特に、有彩色顔料では凡そ１０ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは凡そ１５ｎｍ〜５０ｎｍであり、黒色顔料では、凡そ２０ｎｍ〜２００ｎｍであり、好ましくは凡そ４０ｎｍ〜１００ｎｍである。この場合における顔料粒子の粒子径の測定は常法でなされるが、特に微細粒子の粒子径を測定するためには、透過型電子顕微鏡写真（６万倍）を撮り「画像解析式粒度分布ソフトウエア Ｍａｃ−Ｖｉｅｗ」（マウンテック社製）を用いて粒度分布を測定する方法が好ましい。以下、この方法を「画像解析式粒度分布測定法」と称するが、本発明では、上記の方法で測定を行った。
【００３６】
本発明の顔料の製造方法によれば、上記したＣＦの構成要素の形成に好適な、顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が１０ｎｍ〜２００ｎｍである黒色又は有彩色の顔料を提供することができる。本発明の顔料の製造方法は、顔料の粒子径が粗大である場合に行う顔料の微細化工程と、特有の洗浄工程を行うことを特徴とする。
【００３７】
顔料の粒子径が粗大である場合に、まず、顔料の平均粒子径を、本発明で要求する１０ｎｍ〜２００ｎｍに調整するために、下記（１）又は（２）のいずれかの公知の顔料微細化工程を行い、微細化顔料を製造する。
（１）ボールミル、サンドミル、アトライター、横型連続媒体分散機、ニーダー、連続式一軸混練機、連続式二軸混練機、三本ロール、オープンロール連続混練機などの顔料磨砕機あるいは顔料分散機を使用して微細化され、更に必要に応じて、濾過、洗浄を行う微細化方法。
（２）混練機中で水溶性塩、必要に応じて水溶性有機溶剤と共に混練、摩砕するソルトミリング法で微細化され、水中で解膠、分散し、濾過、洗浄を行う微細化方法。
【００３８】
本発明に好適に利用できるソルトミリング法について説明する。この方法では、顔料を磨砕助剤として水溶性無機塩類粉末を、要望とする顔料の粒子径により磨砕する顔料の数倍、具体的には２〜２０倍量、好ましくは３〜１０倍量程度を添加し、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどの粘性のある水溶性有機溶剤を添加し、混練磨砕する。磨砕助材の水溶性無機塩としては、塩化ナトリウムや硫酸ナトリウムなどが使用される。磨砕後、希薄硫酸水溶液、水などに添加して、磨砕助剤を溶解させ、濾過、水洗して顔料の濾過ペースト（プレスケーキ）を得る。
【００３９】
次に、本発明の顔料の製造方法で行う特有の洗浄工程について説明する。この洗浄工程によって、得られる有彩色顔料又は黒色顔料は、顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上の高電気抵抗特性を示すものとなる。本発明の製造方法では、上記の顔料の微細化工程（１）、（２）に記載の洗浄工程において行う、水洗による塩及び水溶性溶剤の洗浄に続き、更に夾雑イオンなどの影響を排除するように、洗浄水として電導度が５０μＳ／ｃｍ以下、好ましくは１０μＳ／ｃｍ以下の水、より具体的には、このようなイオン交換水、逆浸透膜浄水又は蒸留水を使用して洗浄する洗浄工程を設ける。当該工程で微細化した顔料を充分洗浄することで、本発明で使用する高絶縁性の微細化顔料を調製する。
【００４０】
顔料懸濁液の加圧濾過機による濾過、水洗に続くイオン交換水を使用した洗浄に際して、顔料プレスケーキの洗浄程度の評価については、濾液の電導度を測定して判定するのが好ましい。しかし、濾過機の排水経路中の付着排水の混入などがあり、必ずしも正しく示していないおそれもあるが、本発明者らの検討によれば、目安として、濾液が５００μＳ／ｃｍ以下、好ましくは２００μＳ／ｃｍ以下の値を示すまで洗浄することで、顔料自体の体積固有抵抗として１０8Ω・ｃｍ以上の値が達成される。
顔料プレスケーキは、常法により熱風乾燥して後、乾式粉砕機で粉砕したり、水中に再分散し、顔料分散液を噴霧乾燥により粉末顔料とする。
【００４１】
次に、顔料自体の電気抵抗特性を調べる方法について説明する。具体的には、粉末顔料の圧縮成型タブレットを調製し、高分子バインダーが介在していない、顔料粒子同士が密に充填して接触している状態にして体積固有抵抗を測定した。使用量は顔料によって変わるが、約１ｇ〜１．５ｇの粉末顔料をアルミニウム製リング（内径３．３ｃｍ、高さ５ｍｍ、肉厚１ｍｍ）の中に盛り、手動圧縮成型機（理研精機（株）製）で２００ｋｇ／ｃｍ2まで圧縮し、厚みが２ｍｍのタブレット状に成形した。得られた顔料のタブレットの体積固有抵抗を高抵抗率計「ハイレスタ−ＵＰ（Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰ）」（測定範囲は１０6〜１０13Ω・ｃｍ、（株）三菱化学アナリテック製）を用いて測定した。上記した製造方法で得た黒色顔料及び有彩色顔料について上記した方法で測定した結果、顔料自体の電気抵抗特性は１０8Ω・ｃｍ以上を示し、電気絶縁性が非常に高いことを示した。以下、上記の測定方法を「顔料タブレット電気抵抗測定法」と称するが、本発明では、この方法で顔料自体の電気抵抗特性を測定した。
【００４２】
本発明の製造方法によって得られる粉末顔料は、前記した各種の湿式分散機や混練機などにより分散して、高濃度顔料着色組成物あるいは顔料着色剤とすることができる。しかし、乾燥による顔料の再凝集を避ける工夫として、プレスケーキをそのまま湿式分散機で水性の高濃度顔料着色組成物に加工したり、フラッシング方式で有機溶剤系の高濃度顔料着色組成物に加工したり、また、水中で樹脂処理して易分散性処理顔料あるいは加工顔料にすることも好ましい。
【００４３】
ＢＭ塗膜や有彩色画素塗膜あるいは柱状スペーサーなどの「ＣＦ構成要素」の形成に好適に使用される本発明の顔料着色剤は、下記に挙げる方法で製造することができる。顔料を直接他の材料と共に充分に分散して着色剤を製造する方法と、前記したように予め顔料を高濃度で充分に分散して加工顔料を含む高濃度顔料着色組成物を製造し、次いで必要な材料を添加して顔料着色剤にする方法で製造される。
【００４４】
ＢＭを形成する黒色顔料を含む顔料成分としては、黒色顔料単独で使用される場合の他、光波長による遮光特性、光学濃度（オプティカル・デンシティ、ＯＤ値）、反射光沢性などの光学的特性に合わせて１種又は２種以上の有彩色顔料や体質顔料を選択し、添加して使用される。使用した黒色顔料が、例えば、可視光領域の低波長領域に僅か透過が出るような場合には、黄色顔料、橙色顔料などを添加することで補正され、長波長領域に僅か透過が出るような場合に対しては青色顔料、緑色顔料を添加することで補正される。
顔料の種類や添加量の設定のためには、コンピューター・カラーマッチングシステムを利用するのが有効であり、例えば「カラコムシステム」（大日精化工業（株）製）の調色システムが利用される。塗膜表面の光沢を消してマット調にするためにはシリカなどの無機体質顔料の添加が望ましい。
【００４５】
ＣＦのＢＭや画素の形成方法に塗布剤としては、下記に挙げるような液状の「顔料着色剤」が使用される。液状着色剤に使用される顔料分散剤としては、親顔料性、親媒性の共重合体やオリゴマー、低分子界面活性剤などが使用される。また、皮膜形成材料としては、ＣＦのＢＭや画素の形成方法に従い、例えば、加熱乾燥方式、加熱硬化方式、エネルギー線硬化方式などによって適切な材料が選択して使用され、重合体、オリゴマーあるいは単量体などが選択され、組み合わされて使用される。液状着色剤であることから、顔料分散剤又は皮膜形成材料がそれ自体液状であるか、あるいは希釈媒体として有機溶剤系、水系又は水−親水性有機溶剤混合溶剤系からなる液体媒体を含有し、必要に応じて更に硬化触媒、重合触媒、レベリング剤、消泡剤などの添加剤を含有する。
【００４６】
更に、上記の液状着色剤を準備するに際して、予め使用する顔料を高濃度に分散媒体中に微分散した「高濃度顔料着色組成物」として事前に準備し、それを使用して顔料着色剤の製造を容易にすることができる。液状の高濃度顔料分散液は「ベースカラー」あるいは「ベースインク」と称され、使用されている。また、固体あるいは湿潤タイプの高濃度顔料着色組成物は、「マスターパウダー」、「マスターバッチ」、「潤性マスターバッチ」などと称され、上記の液状材料を、添加、混練して湿潤状態にして易分散性にすることも好ましい。これらの多くの場合には顔料分散剤として、親顔料性、親媒性の共重合体が使用される。液状着色剤の顔料分散剤も同様であるが、特に両機能を分離させたグラフト共重合体やブロック共重合体が好ましい。
【００４７】
塗膜形成材料（皮膜形成材料）である樹脂バインダーとしては、公知の反応基を有しない非反応性での常温乾燥型あるいは反応性基を有する焼付け型の樹脂バインダー及びエネルギー線硬化性樹脂バインダーが使用される。常温乾燥型あるいは焼付け型の樹脂バインダーの具体例としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン系（共）重合体などのビニル樹脂、アミノ樹脂変性ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリルポリオールウレタン系樹脂、可溶性ポリアミド系樹脂、可溶性ポリイミド系樹脂、可溶性ポリアミドイミド系樹脂、可溶性ポリエステルイミド系樹脂、アルキッド樹脂、アミノアルキッド系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ゴム樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、セルロースアセテート系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、ヒドロキシエチルセルロース、スチレン−マレイン酸エステル系共重合体の水溶性塩、（メタ）アクリル酸エステル系（共）重合体の水溶性塩、水溶性アミノアルキッド系樹脂、水溶性アミノポリエステル系樹脂及び水溶性ポリアミド系樹脂などが挙げられ、これらは単独あるいは２種以上を組み合わせて使用される。
【００４８】
反応性の皮膜形成材料の有する反応性基としては、例えば、メチロール基、アルキルメチロール基、イソシアネート基、マスクッドイソシアネート基、エポキシ基などが挙げられる。また、用途によってオリゴマーや単量体が使用され、更に架橋剤、例えばメチロールメラミン系やイソシアネート系、エポキシ系架橋剤も併用される。
【００４９】
光（紫外線）硬化性樹脂系、電子線硬化性樹脂系などのエネルギー線硬化性塗膜形成材料の具体例としては、例えば、光硬化性環化ゴム系樹脂、光硬化性フェノール系樹脂、光硬化性ポリアクリレート系樹脂、光硬化性ポリアミド系樹脂、光硬化性ポリイミド系樹脂など、及び不飽和ポリエステル系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリエポキシアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、ポリエーテルアクリレート系樹脂、ポリオールアクリレート系樹脂などのバインダー、あるいはこれらに更に反応性希釈剤としてモノマーが加えられたバインダーが挙げられる。
【００５０】
ＣＦのＢＭとして高い遮光性が期待されることから、遮光性の基準として光学濃度（オプティカル・デンシティ：「ＯＤ値」と称する場合がある）としては、１．６以上、好ましくは２．０以上、更に好ましくは３．０以上になるように設定される。それをもたらすＢＭの膜厚としては、通常は０．８μｍ〜３μｍである。画素の膜厚も通常は０．８μｍ〜３μｍである。柱状スペーサーの機能を持たせる場合には、ＢＭそのものを厚くする場合、ＢＭの上に画素を重積する場合あるいは無色の樹脂膜を重積する場合などがあり、５μｍ〜１０μｍが好ましい。
【００５１】
厚み１μｍ当たりのＯＤ値としてはＢＭの厚みにもより一概に決められないが、１．０／μｍ以上、好ましくは１．５／μｍ以上になるように設定される。膜厚が薄い場合は塗膜中の顔料分は高くすることが求められ、厚い場合は低顔料分でもよく、範囲は質量％で凡そ６０〜２０％、好ましくは５５〜３０％である。また、顔料着色剤、例えば、レジストインクやインクジェットインクなどの顔料分は凡そ５〜１５％、好ましくは、凡そ５％〜１０％の比較的低い顔料分にして、顔料が安定に分散されて、保存安定性も高く、塗布に適する粘度が保たれ、均一な着色皮膜を形成させるようにすることが好ましい。
【００５２】
特に、インクジェットインク（以下、「ＩＪインク」と称することがある）を使用するＢＭや画素の形成には、特開２０１０−６６７５７号で提案されているような隔壁で囲んだ穴（空孔）を利用する方法が好ましい。使用されるＩＪインクは、低粘度で、高流動性のインクが好ましい。このようなインクを用い、基板の各画素の穴に、ＩＪプリンターヘッドより所定の膜厚を形成できる量のＲ、Ｇ、Ｂの各色インクを注入するだけで、隔壁に囲まれた穴の隅までインクを均一に充満でき、後処理で媒体を乾燥することで、均一で平坦な塗膜が形成され、次いで必要な皮膜硬化を行い画素塗膜にする。上記のような方法でＢＭや有彩色画素の形成方法によれば、穴が隔壁で囲まれているのでインクの液量を通常の数倍量注入できることから、インク中の顔料含有量及び固形分量を低くすることができるので、インクを低粘度にすることができる。また、界面活性剤やレベリング剤などの添加剤を加え、低粘度で、高流動性のインクを調製することも好ましい。インクの好ましい粘度は凡そ１０ｍＰａ・ｓｅｃ以下、特に凡そ３〜７ｍＰａ・ｓｅｃの低粘度で、高流動性の顔料分散液とすることが好ましい。
【００５３】
ＢＭの形成方法、及び画素の形成方法は常法に準じて行なわれる。ＣＦ基板は、公知のガラス製ＣＦ基板、プラスチック製ＣＦ基板及び転写用又は貼付け用プラスチックフィルムであり、黒色アゾ顔料を含む着色剤を使用してＣＦ基板上に、直接に、あるいは転写又は貼り付け用のプラスチックフィルムを介在させて、フォトリソグラフィ法、レーザー・アブレーション法、インクジェトプリント法、印刷法、転写法、貼付け法などから選ばれた一種又は二種以上の形成方法で形成される。
また、前記ＢＭの形成されたＣＦ基板上に、更に公知の有彩色画素形成用着色剤を使用して公知の画素形成方法により有彩色画素を形成される。例えば、フォトリソグラフィ法、レーザー・アブレーション法、インクジェトプリント法、印刷法、転写法、貼付け法などから選ばれた一種又は二種以上の形成方法で形成される。
【００５４】
本発明において、顔料自体が高絶縁性の黒色顔料を含有するＢＭ塗膜及び高絶縁性の有彩色顔料を含有する画素塗膜は、体積固有抵抗が１０10Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０12Ω・ｃｍ以上で、高絶縁性である。従ってＣＦの構成として、ＴＦＴなどの電極と実質的に高電気絶縁性であるＢＭ、画素及び／又は柱状スペーサーとが接触あるいは近接して重積する状態で形成されたカラーフィルター基板、及び上記の画素、ＢＭ及び／又は柱状スペーサーの形成されたカラーフィルターの装着されたカラーディスプレー機器が高い信頼性を持って提供される。
【実施例】
【００５５】
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。なお、文中、「部」又は「％」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。
【００５６】
［製造例１］（赤色微粒子顔料の調製）
（１）微細化処理による赤色顔料−１の調製
クルード顔料（粗製、粗粒子顔料）に市販のＰＲ２５４（ジケトピロロピロールレッド顔料）を用い、下記の微細化工程及び洗浄工程を経てカラーフィルター用の赤色顔料を調製した。ＰＲ２５４を１００部と、塩化ナトリウム粉末７００部と、ジエチレングリコール５０部とを、共に加圧蓋を装着したニーダーに仕込んだ。そして、ニーダー内に均一に湿潤された塊ができるまで予備混合した後、加圧釜を閉じて圧力６ｋｇ／ｃｍ2で内容物を押さえ込みながら混練及び摩砕を行った。その際、内容物が９２〜９８℃になるように温度を管理しながら２時間混練・摩砕処理を行った。得られた摩砕物を、８０℃に加温した３，０００部の温水中で１時間の撹拌処理を行った後、濾過及び水洗をして塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除去した。更に、伝導度が２μＳ／ｃｍ以下のイオン交換水にて、洗浄濾液の電導度が１００μＳ／ｃｍ以下になるまで水洗し、微細化したＰＲ２５４顔料のプレスケーキを得た。この顔料プレスケーキを乾燥、粉砕して、赤色の微粒子顔料を得た。以下、これを「赤色顔料−１」と称する。
【００５７】
（２）微粒子顔料の粒子径と体積固有抵抗の測定
上記で得た赤色顔料−１の粒子径を、先に説明した「画像解析式粒度分布測定法」により測定した。具体的には、赤色顔料−１の微粒子の透過型電子顕微鏡写真を撮り、「画像解析式粒度分布ソフトウエア」を用いて粒度分布を測定した。その結果、平均粒子径は凡そ２５ｎｍであった。また、赤色顔料−１の微粒子顔料自体の体積固有抵抗を、先に説明した「顔料タブレット電気抵抗測定法」により測定した。具体的には、赤色顔料−１を、約１．５ｇアルミニウムリングの中に盛り、手動圧縮成型機で２００ｋｇ／ｃｍ2まで圧縮し、厚みが凡そ２ｍｍのタブレットにした。そして、高抵抗率計「ハイレスタ−ＵＰ」を用いて、タブレットの体積固有抵抗を測定した。測定結果は１０14Ω・ｃｍ以上を示し、この赤色顔料−１自体が、電気抵抗特性が非常に高いものであることが確認された。
なお、以下の製造例においても、上記したと同様に、顔料の粒子径は「画像解析式粒度分布測定法」により測定し、顔料の体積固有抵抗は「顔料タブレット電気抵抗測定法」により測定した。
【００５８】
［製造例２〜８］（各色の微粒子顔料の調製）
画素の形成に使用するための有彩色顔料の調製に用いるクルード顔料として、ＰＲ１７７（アンスラキノン系レッド顔料）、ＰＧ３６（銅フタロシアニングリーン顔料）、ＰＢ１５：６（ε型銅フタロシアニンブルー顔料）、ＰＹ１３８（黄色顔料）及びＰＶ２３（ジオキサジンバイオレット顔料）の５種類を準備した。また、ＢＭ用の黒色顔料の調製に用いるクルード顔料として、４−ベンゾイルアミノ−２，５−ジメトキシアニリンをジアゾ化した後、２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］−カルバゾール−３−カルボキシ−ｐ−アニシダイドとカップリングさせたモノアゾ黒色顔料（以下「モノアゾ黒色顔料」と称す）と、４−（２’−クロロ−５’−アミノベンザミド）−２，５−ジメトキシ−アニリンをジアゾ化した後、２−ヒドロキシ−１１Ｈ−ベンゾ［ａ］カルバゾール−３−カルボキシ−ｐ−アニシダイドとカップリングさせた黒色ジスアゾ顔料（「黒色アゾ顔料−１」と称する）をそれぞれ準備した。
【００５９】
製造例１の（１）に準じて上記した各顔料の微細化処理を行った。すなわち、各顔料１００部に対して、それぞれ表１に示した量の塩化ナトリウム粉末をニーダーに仕込んだ以外は上記と同様にして、混練・摩砕処理を行った。次いで、後処理として、製造例１の（１）と同様の方法で、顔料を温水中に投入し、塩や可溶分を溶解、濾過及び水洗をして除去した。更に、伝導度が２μＳ／ｃｍ以下のイオン交換水で、洗浄濾液の電導度が１００μＳ／ｃｍ以下になるまで水洗し、微細化した各色の有彩色顔料及び黒色顔料のプレスケーキを得た。各顔料プレスケーキ中の顔料分は、３５〜４５％であった。これらのプレスケーキを乾燥、粉砕して微粒子顔料をそれぞれ得た。以下、得られた顔料を、それぞれ「赤色顔料−２」、「緑色顔料−１」、「青色顔料−１」、「黄色顔料−１」、「紫色顔料−１」、「黒色顔料−１」、「黒色顔料−２」と称する。
【００６０】
得られた有彩色の各色の微粒子顔料の平均粒子径は、いずれも凡そ２０〜２５ｎｍであり、黒色顔料の平均粒子径は凡そ７０〜８０ｎｍであった。また、これらの顔料の体積固有抵抗は、表１に示したように、いずれも１０8Ω・ｃｍ以上であり、高絶縁性を示すことが確認された。
【００６１】
【００６２】
［実施例１］（ＣＦのＢＭの形成）
（１）黒色顔料分散液の調製
上記で調製した黒色顔料−１を２５部と、ベンジルメタクリレート−２−ヒドロキシエチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体（モル比：６０：２０：２０、質量平均分子量３万）の４０％プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＡ）溶液（以下「アクリル共重合体溶液−１」と称する）２５部と、ＰＧＭＡ５０部とを、充分予備混合した。次いで、連続式横型媒体分散機「ダイノミルＥＣＭ−パイロット １．５リットル」（シンマルエンタープライゼス社製）で分散させることで、黒色顔料分散液を得た。以下、これを「黒色顔料分散液−１」と称する。
【００６３】
（２）光硬化性黒色レジストインクの調製
上記（１）で得られた黒色顔料分散液−１を４０部、アクリル化アクリルポリオール光硬化性樹脂５０％ＰＧＭＡ溶液（以下「アクリル化アクリルポリオール溶液」と称する）を６部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＥＨＡ）を２部、光重合開始剤としてエタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）（商品名：「イルガキュアＯＸＥ０２」、ＢＡＳＦ社製）を１部及びＰＧＭＡを５１部配合し、高速撹拌機で均一なるように十分撹拌した。そして、孔径が３μｍのフィルターで濾過をし、黒色顔料−１を含む黒色レジストインクを調製した。以下、「光硬化性黒色レジストインク−１」と称する。
【００６４】
（３）黒色塗膜の評価
上記で得た光硬化性黒色レジストインク−１を用い、該インクをスピンコーターにてガラス基板上に塗布し、６０℃にて予備乾燥し、プリベークを行い、超高圧水銀灯を用いて４００ｍＪ／ｃｍの光量で露光を行ない、２３０℃、３０分のポストベークを行い、厚さ３μｍの黒色塗膜を得た。この黒色塗膜の光学的特性（分光透過率）は、表２に示したように、可視光領域で高吸収性を示すものであった。
【００６５】
【００６６】
また、ガラス基板上の黒色塗膜について、高抵抗率計「ハイレスタ−ＵＰ」を用いて体積固有抵抗を測定した。測定結果は１０14Ω・ｃｍ以上であり、高絶縁性を示すことが確認された。
【００６７】
上記で用いた「黒色顔料−１」に代えて、先に調製した「黒色顔料−２」を使用した以外は上記と同様の方法で黒色顔料分散液を調製した。これを「黒色顔料分散液−２」と称する。更に、これを使用して、上記と同様の方法で黒色レジストインクを調製した。これを「光硬化性黒色レジストインク−２」と称する。得られた光硬化性黒色レジストインク−２を、上記と同様の方法でガラス基板上に塗布して黒色塗膜を得た。この黒色塗膜の光学的特性を評価したところ、黒色顔料−１を用いた場合と同様に、可視光領域で高吸収性を示し、また体積固有抵抗の測定結果も１０14Ω・ｃｍ以上であり、高絶縁性を示すことが確認された。
【００６８】
［実施例２］（アレイ基板上に絶縁性ＢＭの形成）
ガラス基板上に、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極からなるアレイ電極及び画素電極を起動するスイッチング能動素子を備えたアレイ基板を用いて、基板上に下記のようにして絶縁性ＢＭを形成した。まず、上記アレイ基板をスピンコーターにセットし、実施例１の（２）で得られた光硬化性黒色レジストインク−１をスピンコートし、８０℃で１０分間プリベークを行った。次いで、電気回路を被覆するＢＭの巾が２０μｍで、画素のための開口部が縦２８０μｍ、横８０μｍのモザイク状のパターンを有するフォトマスクをアレイ基板の塗布面に配置し、プロキシミティー露光機を使用して超高圧水銀灯で１００ｍＪ／ｃｍ2の光量で露光を行なった。次いで、専用現像液及び専用リンスで現像及び洗浄、乾燥を行い、アレイ基板上に厚みが凡そ３μｍの高絶縁性のＢＭのパターンを形成させた。以下、これを「絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−１」と称する。
【００６９】
上記の光硬化性黒色レジストインク−１に代えて先に調製した光硬化性黒色レジストインク−２を用いた以外は上記と同様にして、アレイ基板上に高絶縁性のＢＭのパターンを形成した。そして、これを「絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−２」とした。得られた絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−２は、以下に述べる実施例で用いた絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−１と同様に画素パターンの形成用基板として使用される。いずれの基板を用いた場合もほぼ同様の結果が得られたので、以下の実施例では、「絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−１」を用いた場合を例にとって説明する。
【００７０】
［実施例３］（画素パターンの形成）
（１）顔料分散液の調製
実施例１の（１）で行ったと同様にして、製造例１〜６で得た、赤色顔料−１、赤色顔料−２、緑色顔料−１、青色顔料−１、黄色顔料−１及び紫色顔料−１をそれぞれに含有してなる各顔料分散液を調製した。具体的には、上記の各顔料をそれぞれ１９部に、公知の３級アミノ基を有する顔料誘導体１部を配合し、これを、アクリル共重合体溶液−１を１５．２部とＰＧＭＡ６４．８部の混合溶液に添加した。そして充分に予備混合した後、連続式横型媒体分散機「ダイノミル１．４リットルＥＣＭ型」で分散し、各色の顔料分散液を得た。これらの各色の顔料分散液の顔料の平均粒子径を粒度測定機器Ｎ−４で測定したところ、凡そ４０〜４５ｎｍであった。以下、これらをそれぞれ「ＰＲ２５４の顔料分散液−１」、「ＰＲ１７７の顔料分散液−１」、「ＰＧ３６の顔料分散液−１」、「ＰＢ１５：６の顔料分散液−１」、「ＰＹ１３８の顔料分散液−１」、「ＰＶ２３の顔料分散液−１」と称する。
【００７１】
次いで、上記で得られた各顔料分散液を適宜に用いて画素の色に調色した。赤色画素用として、ＰＲ２５４の顔料分散液−１とＰＲ１７７の顔料分散液−１とを８：２で配合して「赤色顔料分散液−１」を調製した。また、緑色画素用はとして、ＰＧ３６の顔料分散液−１とＰＹ１３８の顔料分散液−１とを５：５で配合して「緑色顔料分散液−１」を調製した。更に、青色画素用として、ＰＢ１５：６の顔料分散液−１とＰＶ２３の顔料分散液−１を８：２で配合して「青色顔料分散液−１」を調製した。
【００７２】
（３）画素用レジストインクの調製
上記の調色された赤色顔料分散液−１を３３部に、アクリル化アクリルポリオール溶液を９．２部、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）を３部、光重合開始剤として、１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］（「イルガキュアＯＸＥ０１」、ＢＡＳＦ社製）を０．３部、ＰＧＭＡを５４．５部配合した。これを充分に混合し、赤色画素用の「赤色レジストインク−１」を調製した。
【００７３】
上記したと同様にして、赤色顔料分散液−１に代えて、緑色顔料分散液−１、青色顔料分散液−１をそれぞれ混合し、緑色画素用の「緑色レジストインク−１」及び青色画素用の「青色レジストインク−１」を調製した。
【００７４】
（４）ＣＦのＲＧＢ画素の形成
実施例２で得られた絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−１をスピンコーターにセットし、上記（３）で得られた赤色レジストインク−１をスピンコートし、８０℃で１０分間プリベークを行った。次いで、ガラス基板の塗布面に、開口部が縦２８０μｍ、横８０μｍの赤色画素用のモザイク状のパターンを、フォトマスクを用い、プロキシミティー露光機を使用して超高圧水銀灯で１００ｍＪ／ｃｍ2の光量で露光を行なって形成した。次に、現像液及びリンスで、現像及び洗浄、乾燥を行って、ガラス基板上に赤色のモザイク状のパターンを形成させた。続いて、上記したと同様にして、上記（３）で得られた緑色レジストインク−１を用いて緑色モザイク状のパターンを形成し、更に上記したと同様にして、上記（３）で得られた青色レジストインク−１を用いて青色モザイク状のパターンを形成し、ＢＭ及びＲ、Ｇ、Ｂ画素の形成されたＣＦを得た。
【００７５】
［実施例４］（水系ＩＪインクによるカラーフィルターの調製）
（１）水性顔料樹脂分散液（水性カラーベース）の調製
製造例１〜６で微細化処理をした赤色、緑色、青色、黄色、紫色の各顔料のプレスケーキをそれぞれ顔料純分で２０部を採り、下記に示す水性の「樹脂系顔料分散剤−１」を１６部加えた。そして、合計１００部になるようにイオン交換水を追加した。これをディゾルバーで２時間撹拌して、顔料の塊がなくなったことを確認後、「ダイノミルＥＣＭ−パイロット １．５リットル」で分散処理を行って、それぞれ各色の水性カラーを得た。この各色の水性カラーの分散顔料の平均粒子径を粒度測定機器Ｎ−４で測定したところ、凡そ４０〜４５ｎｍであった。以下、これらをそれぞれ「ＰＲ２５４の顔料分散液−２」、「ＰＲ１７７の顔料分散液−２」、「ＰＧ３６の顔料分散液−２」、「ＰＢ１５：６の顔料分散液−２」、「ＰＹ１３８の顔料分散液−２」、「ＰＶ２３の顔料分散液−２」と称する。
【００７６】
上記で使用した水性の「樹脂系顔料分散剤−１」とは、ベンジルメタクリレート−エチルメタクリレート−２−エチルヘキシルメタクリレート−２−ヒドロキシエチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体（質量比；３０：２０：２０：２０：１０）アンモニウム塩の、固形分５０％水性溶液である。また、該溶液の媒体には、ブチルカルビトール：イソプロパノール：水＝３５：３５：３０の割合の混合液を用いた。
【００７７】
次いで、上記で得られた顔料分散液を適宜に用いて、画素の色に調色した。赤色画素用として、ＰＲ２５４の顔料分散液−２とＰＲ１７７の顔料分散液−２とを８：２で配合して「赤色顔料分散液−２」を調製した。また、緑色画素用として、ＰＧ３６の顔料分散液−２とＰＹ１３８の顔料分散液−２とを５：５で配合して「緑色顔料分散液−２」を調製し、更に、青色画素用として、ＰＢ１５：６の顔料分散液−２とＰＶ２３の顔料分散液−２を８：２で配合して「青色顔料分散液−２」を調製した。
【００７８】
（２）画素用ＩＪインクの調製
上記の調色された赤色顔料分散液−２を２５部に、後述する「アクリル共重合体溶液−２」を１０部、ヘキサメトキシメチルメラミン５０％メタノール溶液を３部、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを１０部、レベリング剤を１部、消泡剤（５０％溶液）を１部及びイオン交換水を５０部配合し、十分混合し、ポアサイズ３μｍのメンブランフィルターで濾過を行い、赤色画素用の「赤色ＩＪインク−１」を調製した。得られた赤色ＩＪインク−１の粘度は５ｍＰａ・ｓｅｃで、低粘度で流動性が高いインクであった。
上記したと同様の方法で、上記の赤色顔料分散液−２に代えてそれぞれ、緑色顔料分散液−２を用いて緑色画素用の「緑色ＩＪインク−１」を調製し、青色顔料分散液−２を用いて青色画素用の「青色ＩＪインク−１」を調製した。
【００７９】
上記で使用した「アクリル重合体溶液−２」とは、メチルメタクリレート−エチルメタクリレート−２−エチルヘキシルメタクリレート−スチレン−２−ヒドロキシエチルメタクリレート−メタクリル酸（質量比；２０：２０：２０：１０：２０：１０）共重合体のアンモニウム塩の固形分４０％水性溶液である。また、該溶液の媒体の質量比は、水：ｎ−ブタノール：イソプロピルアルコール＝３：２：１である。
【００８０】
（３）ＩＪ印刷方式に使用する基板の調製
実施例２で得た絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−１上に、ＩＪインクで画素を形成するための穴（空孔）を形成した。基板の表面に後述した「ポジ型レジスト組成物」を、乾燥後のガラス基板からの全体の厚みが８μｍになるようにコーターで塗布し、５０℃以下で送風乾燥した。次いで、基板の裏面からポジ型レジスト膜を紫外線露光した。次いで、３％リン酸第３ソーダ水溶液で現像を行った後、水洗した。その後、リン酸の１％水溶液で中和し、水洗、乾燥を行なった。これにより、高さが凡そ８μｍの隔壁に囲まれた開口部が縦２８０μｍ、横８０μｍの穴を有するＣＦ基板を調製した。
【００８１】
上記で使用した「ポジ型レジスト組成物」は、ｏ−クロルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂に１，２−ナフトキノン−２−ジアジド−５−スルホニルクロライドを反応させたエステル４部、ノボラック樹脂２部、油溶性フェノール樹脂２部、アクリル酸−ポリスチレンマクロモノマー（６：４）共重合体からなる水膨潤性樹脂２部、エチレングリコールモノメチルエーテル９０部を、固形分中２０％含有する樹脂組成物である。
【００８２】
（４）ＩＪ印刷方式によるＣＦのＲＧＢ画素の形成
ピエゾ方式ＩＪプリンターに、上記（２）で調製した赤色ＩＪインク−１、緑色ＩＪインク−１及び青色ＩＪインク−１を充填したカートリッジと、上記（３）で調製した画素形成用穴が作成された絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−１とを装填した。基板の各画素の穴に、ＩＪプリンターヘッドよりＲ、Ｇ、Ｂの各色インクを吐出した。吐出されたインクは、低粘度で高流動性を示し、隔壁に囲まれた穴内を均一に充満した。
【００８３】
各色がプリントされた後、乾燥し、プリベークを行った。次いで、基板の表面を紫外線照射し、ポジ型レジスト組成物からなる隔壁を光分解した後、４％リン酸三ナトリウム水溶液に浸漬して隔壁を洗浄、除去した。次いで、希酸で中和し、水洗し、乾燥した。更に、１８０℃にて焼付けを行い、塗膜を硬化させて、赤色、緑色、青色のそれぞれのモザイク状のパターンを形成した。これにより、絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−１上に、ＲＧＢ画素の形成されたＣＦを得た。画素の膜厚は凡そ２μｍで、形成されたＣＦ基板上の画素膜はそれぞれ独立して混色はなく、色濃度の不均一さもなく、表面は平滑であり、鮮明なモザイクパターンの３色画素を示した。
【００８４】
上記実施例３及び４で得られた絶縁性ＢＭ形成アレイ基板−１上にＲ、Ｇ、Ｂ画素の形成された基板を用いて、常法に従って液晶ディスプレーを製造した。まず、実施例３及び４で得た基板の上に、全面オーバーコート層を塗布し、ＩＴＯ透明電極膜をスパッタリング蒸着で形成した後、配向膜を形成し、ＣＦ基板を製造した。次いで、対向基板、スペーサーを組み立て、更に液晶を装填して液晶ディスプレーを製造した。
【００８５】
上記で用いたＣＦは、合理的、経済的な、また高精彩化、広開口性に対応できる製造方式で製造することが可能となるので、大型液晶ディスプレー用、中型のモニター液晶ディスプレー用、小型のモバイルテレビジョン用のＣＦを、それぞれ安価に提供することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その構成要素として、電極と接触あるいは近接して重積する状態で形成される、ブラックマトリックスと、少なくとも３原色を有する有彩色画素と、必要に応じて設けられる柱状スペーサーとを有してなるカラーフィルターにおいて、
上記ブラックマトリックス、上記３原色の有彩色画素の少なくともいずれか、及び必要に応じて設ける上記柱状スペーサーが顔料を含んでいる場合には該柱状スペーサー、のそれぞれが、
顔料合成後に電導度が５０μＳ／ｃｍ以下の水で洗浄した顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が１０ｎｍ〜２００ｎｍである、黒色顔料又は有彩色顔料のいずれかを含んでなることを特徴とするカラーフィルター。
【請求項２】
前記有彩色顔料が、アンスラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、インジゴ・チオインジゴ系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、フタロシアニン系顔料、インドリン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、キノフタロン顔料、ニッケルアゾ顔料、金属錯体顔料、不溶性アゾ系顔料及び高分子量アゾ系顔料からなる顔料群から選ばれた１種の有彩色顔料、又は、これらの顔料群から選ばれた２種以上の有彩色顔料の、混合物或いは混晶顔料或いはスタッキング（積層）顔料のいずれかである請求項１に記載のカラーフィルター。
【請求項３】
前記顔料群が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、８３、９３、９４、９５、９７、１０９、１１０、１２０、１２８、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５４、１５５、１６６、１７５、１８０、１８１、１８５、１９１；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６１、６４、７１、７３；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４、５、２３、４８：２、４８：４、５７：１、１１２、１２２、１４４、１４６、１４７、１５０、１６６、１７０、１７７、１８４、１８５、２０２、２０７、２１４、２２０、２２１、２４２、２５４、２５５、２６４、２７２；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：５、１５：６、１６、１７：１、６０、８０、アルミニウムフタロシアニンブルー；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、５８、ポリ（１３−１６）ブロモ銅フタロシアニン、ポリ（１３−１６）ブロモ亜鉛フタロシアニン；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３及び３７からなる請求項２に記載のカラーフィルター。
【請求項４】
前記黒色顔料が、モノアゾ系黒色顔料、ポリアゾ系黒色顔料及びアニリンブラック系黒色顔料からなる群から選ばれた１種の黒色顔料、又は、これらの群から選ばれた２種以上の黒色顔料の、混合物或いは混晶顔料或いはスタッキング顔料のいずれかである請求項１〜３のいずれか１項に記載のカラーフィルター。
【請求項５】
前記黒色顔料が、請求項４に記載の黒色顔料と、請求項２又は３に記載の有彩色顔料との、混合物或いは混晶顔料或いはスタッキング顔料である請求項１に記載のカラーフィルター。
【請求項６】
顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が１０ｎｍ〜２００ｎｍである黒色又は有彩色の顔料の製造方法であって、
（Ｉ）顔料の粒子径が粗大である場合に、下記（１）又は（２）のいずれかの微細化方法によって顔料の平均粒子径を１０ｎｍ〜２００ｎｍにする微細化工程を行い、
（１）ボールミル、サンドミル、アトライター、横型連続媒体分散機、ニーダー、連続式一軸混練機、連続式二軸混練機、三本ロール、オープンロール連続混練機からなる群から選ばれた顔料磨砕機あるいは顔料分散機を使用して微細化し、更に必要に応じて、濾過し、洗浄を行う微細化方法
（２）混練機中で水溶性塩、必要に応じて水溶性有機溶剤と共に混練、摩砕するソルトミリング法で微細化され、水中で解膠、分散し、濾過、洗浄を行う微細化方法
（II）顔料合成後に行う洗浄工程あるいは上記（Ｉ）の微細化工程で行われるに洗浄工程において、水洗による塩及び水溶性溶剤の洗浄に続き、更に洗浄水として電導度が５０μＳ／ｃｍ以下の水を使用して洗浄する洗浄工程を行って、顔料自体の体積固有抵抗を１０8Ω・ｃｍ以上にすることを特徴とする顔料の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の顔料の製造方法によって製造された、顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が１０ｎｍ〜２００ｎｍである黒色又は有彩色の顔料であることを特徴とする顔料。
【請求項８】
請求項７に記載の黒色又は有彩色の顔料を含む顔料成分を、液体分散媒体中あるいは固体分散媒体中に高濃度に含むことを特徴とする高濃度顔料着色組成物。
【請求項９】
請求項１に記載のカラーフィルターの構成要素の形成に使用される顔料着色剤であり、色材として請求項７に記載の黒色又は有彩色の顔料を含有しており、希釈媒体として、有機溶剤系の液体媒体、水又は水−親水性有機溶剤混合溶剤からなる水系の液体媒体、重合性オリゴマー或いは重合性単量体からなる重合性液状媒体の少なくともいずれかが使用されており、更に必要に応じて、非反応性重合体、反応性重合体、反応性オリゴマー、重合性単量体及び架橋剤からなる群から選ばれた少なくとも１種の塗膜形成材料を含有してなることを特徴とする顔料着色剤。
【請求項１０】
請求項８に記載の高濃度顔料着色組成物を使用し、これに、他の有彩色顔料、他の黒色顔料あるいは体質顔料を配合して色を補正してなる請求項９に記載の顔料着色剤。
【請求項１１】
前記他の有彩色顔料、他の黒色顔料あるいは体質顔料の配合比率が、コンピューター・カラーマッチングシステムを用いて最適化される方法で決められる請求項１０に記載の顔料着色剤。
【請求項１２】
形成した塗膜の体積固有抵抗が１０10Ω・ｃｍ以上になる請求項９〜１１のいずれか１項に記載の顔料着色剤。
【請求項１３】
カラーフィルター基板に形成される、ブラックマトリックス、少なくとも３原色の有彩色画素、必要に応じて設けられる柱状スペーサーを、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の顔料着色剤を使用し、かつ、フォトリソグラフィ法、インクジェトプリント法、印刷法、転写法及び貼付け法からなる群から選ばれるいずれかの形成方法を用いて形成することを特徴とするカラーフィルターの形成方法。
【請求項１４】
前記形成方法が、隔壁で囲まれた穴（空孔）にインクを注入する方法である請求項１３に記載のカラーフィルターの形成方法。
【請求項１５】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のカラーフィルターが装着されていることを特徴とするカラーディスプレー。
【請求項１】
その構成要素として、電極と接触あるいは近接して重積する状態で形成される、ブラックマトリックスと、少なくとも３原色を有する有彩色画素と、必要に応じて設けられる柱状スペーサーとを有してなるカラーフィルターにおいて、
上記ブラックマトリックス、上記３原色の有彩色画素の少なくともいずれか、及び必要に応じて設ける上記柱状スペーサーが顔料を含んでいる場合には該柱状スペーサー、のそれぞれが、
顔料合成後に電導度が５０μＳ／ｃｍ以下の水で洗浄した顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が１０ｎｍ〜２００ｎｍである、黒色顔料又は有彩色顔料のいずれかを含んでなることを特徴とするカラーフィルター。
【請求項２】
前記有彩色顔料が、アンスラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、インジゴ・チオインジゴ系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、フタロシアニン系顔料、インドリン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、キノフタロン顔料、ニッケルアゾ顔料、金属錯体顔料、不溶性アゾ系顔料及び高分子量アゾ系顔料からなる顔料群から選ばれた１種の有彩色顔料、又は、これらの顔料群から選ばれた２種以上の有彩色顔料の、混合物或いは混晶顔料或いはスタッキング（積層）顔料のいずれかである請求項１に記載のカラーフィルター。
【請求項３】
前記顔料群が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、８３、９３、９４、９５、９７、１０９、１１０、１２０、１２８、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５４、１５５、１６６、１７５、１８０、１８１、１８５、１９１；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６１、６４、７１、７３；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４、５、２３、４８：２、４８：４、５７：１、１１２、１２２、１４４、１４６、１４７、１５０、１６６、１７０、１７７、１８４、１８５、２０２、２０７、２１４、２２０、２２１、２４２、２５４、２５５、２６４、２７２；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：５、１５：６、１６、１７：１、６０、８０、アルミニウムフタロシアニンブルー；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、５８、ポリ（１３−１６）ブロモ銅フタロシアニン、ポリ（１３−１６）ブロモ亜鉛フタロシアニン；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３及び３７からなる請求項２に記載のカラーフィルター。
【請求項４】
前記黒色顔料が、モノアゾ系黒色顔料、ポリアゾ系黒色顔料及びアニリンブラック系黒色顔料からなる群から選ばれた１種の黒色顔料、又は、これらの群から選ばれた２種以上の黒色顔料の、混合物或いは混晶顔料或いはスタッキング顔料のいずれかである請求項１〜３のいずれか１項に記載のカラーフィルター。
【請求項５】
前記黒色顔料が、請求項４に記載の黒色顔料と、請求項２又は３に記載の有彩色顔料との、混合物或いは混晶顔料或いはスタッキング顔料である請求項１に記載のカラーフィルター。
【請求項６】
顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が１０ｎｍ〜２００ｎｍである黒色又は有彩色の顔料の製造方法であって、
（Ｉ）顔料の粒子径が粗大である場合に、下記（１）又は（２）のいずれかの微細化方法によって顔料の平均粒子径を１０ｎｍ〜２００ｎｍにする微細化工程を行い、
（１）ボールミル、サンドミル、アトライター、横型連続媒体分散機、ニーダー、連続式一軸混練機、連続式二軸混練機、三本ロール、オープンロール連続混練機からなる群から選ばれた顔料磨砕機あるいは顔料分散機を使用して微細化し、更に必要に応じて、濾過し、洗浄を行う微細化方法
（２）混練機中で水溶性塩、必要に応じて水溶性有機溶剤と共に混練、摩砕するソルトミリング法で微細化され、水中で解膠、分散し、濾過、洗浄を行う微細化方法
（II）顔料合成後に行う洗浄工程あるいは上記（Ｉ）の微細化工程で行われるに洗浄工程において、水洗による塩及び水溶性溶剤の洗浄に続き、更に洗浄水として電導度が５０μＳ／ｃｍ以下の水を使用して洗浄する洗浄工程を行って、顔料自体の体積固有抵抗を１０8Ω・ｃｍ以上にすることを特徴とする顔料の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の顔料の製造方法によって製造された、顔料自体の体積固有抵抗が１０8Ω・ｃｍ以上であり、かつ、その平均粒子径が１０ｎｍ〜２００ｎｍである黒色又は有彩色の顔料であることを特徴とする顔料。
【請求項８】
請求項７に記載の黒色又は有彩色の顔料を含む顔料成分を、液体分散媒体中あるいは固体分散媒体中に高濃度に含むことを特徴とする高濃度顔料着色組成物。
【請求項９】
請求項１に記載のカラーフィルターの構成要素の形成に使用される顔料着色剤であり、色材として請求項７に記載の黒色又は有彩色の顔料を含有しており、希釈媒体として、有機溶剤系の液体媒体、水又は水−親水性有機溶剤混合溶剤からなる水系の液体媒体、重合性オリゴマー或いは重合性単量体からなる重合性液状媒体の少なくともいずれかが使用されており、更に必要に応じて、非反応性重合体、反応性重合体、反応性オリゴマー、重合性単量体及び架橋剤からなる群から選ばれた少なくとも１種の塗膜形成材料を含有してなることを特徴とする顔料着色剤。
【請求項１０】
請求項８に記載の高濃度顔料着色組成物を使用し、これに、他の有彩色顔料、他の黒色顔料あるいは体質顔料を配合して色を補正してなる請求項９に記載の顔料着色剤。
【請求項１１】
前記他の有彩色顔料、他の黒色顔料あるいは体質顔料の配合比率が、コンピューター・カラーマッチングシステムを用いて最適化される方法で決められる請求項１０に記載の顔料着色剤。
【請求項１２】
形成した塗膜の体積固有抵抗が１０10Ω・ｃｍ以上になる請求項９〜１１のいずれか１項に記載の顔料着色剤。
【請求項１３】
カラーフィルター基板に形成される、ブラックマトリックス、少なくとも３原色の有彩色画素、必要に応じて設けられる柱状スペーサーを、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の顔料着色剤を使用し、かつ、フォトリソグラフィ法、インクジェトプリント法、印刷法、転写法及び貼付け法からなる群から選ばれるいずれかの形成方法を用いて形成することを特徴とするカラーフィルターの形成方法。
【請求項１４】
前記形成方法が、隔壁で囲まれた穴（空孔）にインクを注入する方法である請求項１３に記載のカラーフィルターの形成方法。
【請求項１５】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のカラーフィルターが装着されていることを特徴とするカラーディスプレー。
【公開番号】特開２０１３−１５８２８（Ｐ２０１３−１５８２８Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２９４８８（Ｐ２０１２−１２９４８８）
【出願日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【出願人】（０００００２８２０）大日精化工業株式会社 (387)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【出願人】（０００００２８２０）大日精化工業株式会社 (387)
【Ｆターム（参考）】
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