(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水媒体中で合成された顔料を未乾燥状態でシリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）と混合し、前記顔料を前記シリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）相に分散させるとともに水分を前記シリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）相から分離除去した後、前記シリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）相に分散された前記顔料を液状シリコーン（ＬＳＲ）に混合することにより前記顔料を液状シリコーン（ＬＳＲ）相に分散させたものを成形してなるカラーフィルタ。
【請求項２】
前記シリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）相に分散された前記顔料を液状シリコーン（ＬＳＲ）に混合することにより前記顔料を液状シリコーン（ＬＳＲ）相に分散させた後、この液状シリコーン（ＬＳＲ）を架橋させる請求項１記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
水媒体中で合成された顔料を未乾燥状態でシリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）と混合し、前記顔料を前記シリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）相に分散させるとともに水分を前記シリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）相から分離除去した後、前記シリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）相に分散された前記顔料をシリコーン樹脂に混合することにより前記顔料を前記シリコーン樹脂相に分散させたものを成形してなるカラーフィルタ。
【請求項４】
前記顔料を前記シリコーン樹脂相に分散させた後、前記シリコーン樹脂を架橋させる請求項３記載のカラーフィルタ。
【請求項５】
水媒体中で合成された顔料を未乾燥状態でシリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）と混合し、前記顔料を前記シリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）相に最初は加熱せずに後に加温して分散させるとともに水分を前記シリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）相から分離除去した後、前記シリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）相に分散された前記顔料を液状シリコーン（ＬＳＲ）に混合することにより前記顔料を液状シリコーン（ＬＳＲ）相に分散させ、しかる後にこの液状シリコーン（ＬＳＲ）を成形してカラーフィルタとすることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
前記シリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）相に分散された前記顔料を液状シリコーン（ＬＳＲ）に混合することにより前記顔料を液状シリコーン（ＬＳＲ）相に分散させた後、この液状シリコーン（ＬＳＲ）を架橋させる請求項５記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
水媒体中で合成された顔料を未乾燥状態でシリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）と混合し、前記顔料を前記シリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）相に最初は加熱せずに後に加温して分散させるとともに水分を前記シリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）相から分離除去した後、前記シリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）相に分散された前記顔料をシリコーン樹脂に混合することにより前記顔料を前記シリコーン樹脂相に分散させ、しかる後に前記シリコーン樹脂を成形してカラーフィルタとすることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項８】
前記顔料を前記シリコーン樹脂相に分散させた後、前記シリコーン樹脂を架橋させる請求項７記載のカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の波長の光を減衰させて光を通過させるカラーフィルタおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のカラーフィルタとしては、（ａ）アクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂等の樹脂に染料を混入したもの、（ｂ）アクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂等の樹脂に乾燥粉末状の顔料を混入したもの、（ｃ）耐熱性顔料をガラスに混入したもの、および（ｄ）特定の波長の光を減衰させる膜をガラスの表面に蒸着したもの等があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記（ａ）のタイプのカラーフィルタは、樹脂に染料が溶解するので、濁りが少なく、透明度は良好である。また、（ｂ）のタイプのものも、樹脂と顔料の屈折率（密度）が近いので、樹脂と顔料との間の界面で複屈折が生じにくいため、濁りが少なく、透明度はそれほど悪化しない。しかしながら、前記（ａ）および（ｂ）のタイプのものは、樹脂により構成されるため、耐熱性が劣っているという問題があった。このため、例えば、投光器に用いて、該投光器の光源から発せられる光のスペクトル分布を所望の分布に変化させようとする場合には、フィルタを冷却するために大がかりな冷却装置が必要になるとともに、光源とフィルターとの間の距離を大きくする必要が生じ、その結果、装置が大型化するという問題があった。また、樹脂により構成されるため、割れる虞があるという問題もあった。
【０００４】
前記（ｃ）のタイプのカラーフィルタは、ガラスにより構成されるので、耐熱性は優れている。また、顔料が溶融したガラスに混入されて溶解されるので、透明度も良好である。しかし、顔料が溶融したガラスに混入されて溶解されるので、それに耐える顔料しか使用できないため、有機顔料（一般に無機顔料より着色力が優れており、種類も多い）は使用できず、使用できる顔料の種類が限定されてしまうという問題があった。また、色ムラ、異物の混入、およびロット毎の製品の品質のばらつきが生じやすく、製造工程において調整補正作業が多く必要となるため、製造コストが高くなるという問題や、ガラスにより構成されるので成形性が悪いという問題もあった。
【０００５】
さらに、前記（ｄ）のタイプのカラーフィルタにおいては、やはり製法上、ロット毎の製品の品質のばらつきが生じやすい、製造コストが高い、および成形性が悪い等の問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、本発明の一つの目的は、透明度の高いカラーフィルタおよびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、耐熱性の優れたカラーフィルタおよびその製造方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、有機顔料も使用することができ、顔料の選択範囲が広いカラーフィルタおよびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、色ムラ、異物の混入、およびロット毎の製品の品質のばらつきが生じにくく、製造工程における調整補正作業を多く必要としないカラーフィルタおよびその製造方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、成形性のよいカラーフィルタおよびその製造方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、割れないカラーフィルタおよびその製造方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、光源等の他の光学要素に密着させて光損失を低減することができるカラーフィルタおよびその製造方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、耐候性の優れたカラーフィルタおよびその製造方法を提供することにある。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、以下の説明から明らかになろう。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
第一の本発明によるカラーフィルタおよびその製造方法においては、水媒体中で合成された顔料をフラッシング処理してゴム弾性体材料に分散させる。具体的には、水媒体中で合成された顔料を未乾燥状態でシリコーン油または液状シリコーン（ＬＳＲ）と混合し、水相からシリコ−ン油または液状シリコーン相に転相した後（すなわち、前記顔料を前記シリコーン油または液状シリコーン相に分散させるとともに水分を前記シリコーン油または液状シリコーン相から分離除去した後）、前記シリコーン油または液状シリコーン相に分散された前記顔料を液状シリコーン（ＬＳＲ）に混合することにより前記顔料を液状シリコーン（ＬＳＲ）相に分散させる。そして、しかる後に前記顔料を分散された液状シリコーン（ＬＳＲ）（ゴム弾性体材料）を成形してカラーフィルタとする。
【００１６】
第二の本発明によるカラーフィルタおよびその製造方法においては、前記第一の本発明の場合と同様にしてフラッシング処理した顔料粒子をゴム弾性体材料ではなくシリコーン樹脂相に分散させ、この樹脂を成形してカラーフィルタとする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
一般に、透明物質中に粒子が分散されている場合、粒子の粒径が光の波長の１／３以下になると良好な透明度が得られると言われている。
【００１８】
一方、一般に、顔料の製造工程は、（１）水媒体中で顔料を合成する合成反応工程と、（２）前記（１）の工程によって得られた顔料分散水液を脱水して含水率約３０〜８０％の湿った顔料のケーキ（ウェットケーキ）とする脱水工程と、（３）このウェットケーキを完全乾燥する乾燥工程と、（４）前記（３）の工程によって得られた乾燥ケーキを粉砕する粉砕工程の４工程からなる。そして、前記工程（３）および（４）を経て得られる乾燥粉末状の顔料粒子は、大きな凝集力により凝集して大きな粒径の凝集体を形成している。
【００１９】
したがって、もし仮に前記乾燥粉末状の顔料をゴム弾性体材料または樹脂に混合して分散させると、（ｉ）顔料粒子が光の波長の１／３以上の大きな粒径の凝集体を形成したままゴム弾性体に分散される上、（ｉｉ）このような凝集体を形成していることにより顔料粒子のぬれが悪くなり、顔料粒子とゴム弾性体材料との間に空気層ができ、この空気層において複屈折が生じるため、濁りが大きくなり、透明度が悪くなってしまう。
【００２０】
しかるに本発明においては、乾燥粉末状の顔料を用いず、水媒体中で合成された顔料を前記のようにしてフラッシング処理して液状シリコーン（ＬＳＲ）（ゴム弾性体材料）またはシリコーン樹脂相に分散させる。水媒体中で合成された未乾燥状態の顔料は、凝集することなく１次粒子のままの状態を保っているか、あるいは凝集していてもその凝集力は極めて弱いので、このようにフラッシング処理してゴム弾性体材料に分散することにより、顔料粒子の凝集を防止することができる。したがって、顔料粒子の粒径を光の波長の１／３以下と小さくすることができるとともに、顔料粒子のぬれをよくし、顔料粒子とゴム弾性体材料との間に空気層が形成されてこの空気層において複屈折が生じるのを防止できるため、得られるカラーフィルタの濁りを低減し、透明度を良好にすることができる。
【００２１】
また、前記ゴム弾性体材料または樹脂への顔料粒子の分散工程およびゴム弾性体材料または樹脂の成形工程は、いずれも、前記（ｃ）のタイプのカラーフィルタにおける溶融ガラスへの顔料の混入の工程のような高温を必要としないので、有機顔料も使用でき、顔料の選択範囲が広くなる。
【００２２】
また、色ムラ、異物の混入、およびロット毎の製品の品質のばらつきも生じにくく、製造工程における調整補正作業を多く必要としない。
【００２３】
また、ゴム弾性体材料または樹脂により成形されるので、成形性が非常によく、自由に厚みを変化させることができる。
【００２４】
前記第一の本発明によって得られるカラーフィルタは、ゴム弾性体から構成されるので、従来のアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂製のカラーフィルタに比較し、耐熱性をよくすることができる。
【００２５】
また、ゴム弾性を有するので、樹脂やガラス製のカラーフィルタのように割れることがない。
【００２６】
また、ゴム弾性および耐熱性を有するので、光源等の他の光学要素に密着させ、他の光学要素とカラーフィルタとの間に空気層が形成されて該空気層の存在による表面反射によって光損失が生じないようにすることができる。
【００２７】
なお、ゴム弾性体材料によって成形されるカラーフィルタをゲル状としてもよい。このようにゴム弾性体材料をゲル状とする場合は、カラーフィルタの形状維持は例えば周囲をフレーム等で囲む等により行うことができる。
【００２８】
前記第二の本発明におけるシリコーン樹脂は、耐熱性の優れた樹脂であるので、前記第一の本発明の場合と同様に耐熱性の優れたカラーフィルタを得ることができる。
【００２９】
前記第二の本発明によって得られるカラーフィルタは、ゴム弾性を有しないので、前記第一の発明におけるゴム弾性に基づく作用効果は得られないが、剛性を有するので、カラーフィルタを保持する手段が不要であり、従来のガラス、樹脂製フィルタと同様に使用できる。
【００３０】
前記第一および第二の本発明は、例えば、投光器、プロジェクターテレビ、あるいは分析機器用のカラーフィルタや、電球に被せるカラーキャップ等の広範囲の用途のカラーフィルタに適用することができる。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明を図面に示す実施例について説明する。
【００３２】
（実施例１）
次の（ａ）〜（ｃ）の工程によりカラーフィルタを作成した。
【００３３】
（ａ）顔料のウェットケーキ（大日本インキ化学工業株式会社製）をシリコーン油と混合し、ニーダーおよび３本インクロールにて攪拌する。その際、最初は加熱せず、強力なシェアが掛かるようにし、脱水がある程度進んだ後に、ニーダーおよび３本インクロールを約５０〜１００℃に加温し、より脱水が促進されるようにする。これにより、フラッシング処理が行われ、顔料がシリコーン油相に分散されて行くとともに水分がシリコーン油相から分離除去されて行く。
【００３４】
（ｂ）前記工程（ａ）による一次脱水が済んだ顔料を３０〜１００℃程度に加熱された真空オーブンに適当時間入れ、微量な残留水を除去する（この工程が二次脱水工程となる）。
【００３５】
（ｃ）前記工程（ａ）および（ｂ）によりフラッシング処理を完了されてシリコーン油相に分散されている顔料を液状シリコーン（ＬＳＲ）に分散させ、通常の液状シリコーンの成形の場合と同様にして図１および２に示されるような円板状に成形してカラーフィルタ１とした。なお、この成形と同時に液状シリコーンは架橋される。
【００３６】
（実施例２）
前記実施例１におけるシリコーン油の代わりに液状シリコーン（ＬＳＲ）を用いて顔料をフラッシング処理した以外は実施例１と同じ工程によりカラーフィルタを作成した。
【００３７】
（実施例３）
前記実施例１の工程（ｃ）に相当する工程において、フラッシング処理を完了済みの顔料を、液状シリコーンではなくシリコーン樹脂に分散した。その他は実施例１と同じ工程によりカラーフィルタを作成した。
【００３８】
（実施例４）
前記実施例１におけるシリコーン油の代わりに液状シリコーン（ＬＳＲ）を用いて顔料をフラッシング処理するとともに、前記実施例１の工程（ｃ）に相当する工程おいて、フラッシング処理を完了した顔料を、液状シリコーンではなくシリコーン樹脂に分散した。その他は実施例１と同じ工程によりカラーフィルタを作成した。
【００３９】
上記各実施例により得られたカラーフィルタは、いずれも非常に良好な透明度を示した。
【００４０】
なお、前記各実施例では、カラーフィルタを円板状としているが、本発明においては必要に応じてカラーフィルタを円板状とせず、他の形状としてもよく、厚みも均一とせず、変化するようにしてもよい。
【００４１】
また、本発明においては、ゴム弾性体材料または樹脂に紫外線、赤外線カット等の材料を混入することにより、紫外線、赤外線カット等の機能を持たすこともできる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、
（イ）得られるカラーフィルタの透明度を良好にすることができる、
（ロ）有機顔料も使用でき、顔料の選択範囲が広い、
（ハ）色ムラ、異物の混入、およびロット毎の製品の品質のばらつきも生じにくく、製造工程における調整補正作業を多く必要としない、
（ニ）成形性が非常によく、厚みを均一とせず自由に変化させることもできる、
（ホ）ゴム弾性体材料（ＬＳＲ）またはシリコーン樹脂という耐熱性が優れた材料に顔料を分散させてなるので、耐熱性をよくすることができる、
（ヘ）ゴム弾性体材料（ＬＳＲ）またはシリコーン樹脂という耐候性が優れた材料に顔料を分散させてなるので、耐候性をよくすることができる、
（ト）ゴム弾性体材料（ＬＳＲ）に顔料を分散させる場合は、割れることがない、
（チ）ゴム弾性体材料（ＬＳＲ）に顔料を分散させる場合は、光源等の他の光学要素に密着させ、他の光学要素とカラーフィルタとの間に空気層が形成されて該空気層の存在による表面反射によって光損失が生じるのを防止することができる、
等の優れた効果を得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１によって得られた本発明によるカラーフィルタを示す正面図である。
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ線における拡大断面図である。
【符号の説明】
１    カラーフィルタ
【図１】
0003944277.tif 000002
【図２】
0003944277.tif 000003