CN101691459A - 滤色片用墨液、滤色片用墨液组、滤色片、图像显示装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供滤色片用墨液、滤色片用墨液组、滤色片、图像显示装置及电子设备。本发明的滤色片用墨液的喷出稳定性优异、同时颜料的长期分散稳定性(分散稳定性)优异,可用于制造对比度优异、各部位的颜色不均、浓度不均被抑制、个体间的特性的均匀性优异的滤色片。本发明的滤色片用墨液用于制造利用喷墨方式的滤色片,其中,含有C.I.颜料红177、分散介质和下述式(1)表示的颜料衍生物,其中,分散介质含有从由1,3-丁二醇二乙酸酯、双(2-丁氧基乙基)醚、2-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-1-甲基乙基乙酸酯、三甘醇丁基甲基醚、二甘醇单丁基醚乙酸酯构成的组中选择的1种或2种以上。(式(1)中,n表示1~5的整数。另外,X1~X8分别独立地为氢原子或卤原子。)

Description

滤色片用墨液、滤色片用墨液组、滤色片、图像显示装置及电子设备
技术领域
本发明涉及滤色片用墨液、滤色片用墨液组、滤色片、图像显示装置及电子设备。
背景技术
通常在进行颜色显示的液晶显示装置(LCD)等中使用滤色片。
目前,滤色片可以使用所谓的光刻法来制造,即,在基板上形成由内含着色剂、感光性树脂、官能性单体、聚合引发剂等的材料(着色层形成用组合物)构成的涂膜,然后,隔着光掩模,进行照射光的感光处理、显影处理等。通常,在此类方法中,在基板的几乎整个面上形成对应于各种颜色的涂膜,仅使其中的一部分固化而将该部分以外的大部分除去,反复进行上述操作,由此,可在各色不重合的情况下制造滤色片。因此,在最终得到的滤色片中,在滤色片的制造中所形成的涂膜仅仅有一部分作为着色层而残存,而它的大部分都在制造工序中被除去。因此,不仅从滤色片的制造成本上升而且从节省能源的观点出发都不理想。
另一方面,近年提出了使用喷墨头(液滴喷头)形成滤色片的着色层的方法(例如参见专利文献1)。上述方法容易控制着色层形成用的材料(着色层形成用组合物)的液滴的喷出位置等,并能减少着色层形成用组合物的浪费,所以能降低对环境的负荷,并且也能抑制制造成本。
由于与染料相比,颜料通常具有优异的耐光性等特征,所以在滤色片用墨液中,广泛使用颜料作为着色剂。另外,制造滤色片时,通常使用对应于光的三原色(红色、绿色、蓝色)的3色墨液(滤色片用墨液)。
通常,在用于形成红色的着色部的红色墨液(红墨液)中,使用C.I.颜料红177作为颜料。在红色的着色部中使用C.I.颜料红177时,所得的滤色片原本具有优异的对比度。
用于制造滤色片的液滴喷出装置(产业用)与应用于打印机的装置(民生用)完全不同,例如,由于进行大量生产或用于向大型工件(基板)喷出液滴,所以要求长时间喷出大量的液滴。
但是,在上述严酷的条件下,存在C.I.颜料红177难以长期稳定地分散在墨液中的问题。由此,在C.I.颜料红177难以稳定地分散在墨液中的情况下,长期喷出墨液液滴或连续喷出液滴时,会产生下述问题:因喷嘴附近的喷雾污染等,所喷出的液滴的轨道发生变化(所谓发生飞行偏转),无法使液滴着落到目标部位,或液滴喷头发生堵塞,液滴的喷出量不稳定等。如果产生上述问题,则在应着落液滴的基板上等,为了形成不同颜色的着色部而使用的多种墨液会混合(混色),从而在本来希望为相同着色浓度的多个着色部之间的着色浓度发生偏差,结果产生滤色片的各个部位的色不均、浓度不均等,多个滤色片间的特性(特别是对比度、色再现区域等色特性)产生偏差,滤色片的可靠性降低的问题。另外,C.I.颜料红177无法稳定地分散时,易在墨液中产生凝集,从而颜料难以微分散。因此,所得的滤色片具有对比度不够高的问题。
【专利文献1】特开2002-372613号公报
发明内容
本发明的目的在于:提供一种利用喷墨方式的滤色片用墨液,所述滤色片用墨液的喷出稳定性优异,同时颜料的长期分散稳定性(分散稳定性)优异,并且可应用于对比度优异,各部位的颜色不均、浓度不均被抑制、个体间的特性的均匀性优异的滤色片的制造中;提供一种具有该滤色片用墨液的滤色片用墨液组;提供一种滤色片,所述滤色片的对比度优异,抑制了各部位的颜色不均、浓度不均,个体间的特性的均匀性优异;还提供具有该滤色片的图像显示装置、电子设备。
通过下述本发明实现上述目的。
本发明的滤色片用墨液是用于利用喷墨方式的滤色片的制造的滤色片用墨液,其特征在于,
所述滤色片用墨液含有C.I.颜料红177、分散该C.I.颜料红177的分散介质和下述式(1)表示的颜料衍生物,其中,
所述分散介质含有从由1,3-丁二醇二乙酸酯、双(2-丁氧基乙基)醚、2-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-1-甲基乙基乙酸酯、三甘醇丁基甲基醚、二甘醇单丁基醚乙酸酯构成的组中选择的1种或2种以上。
Figure G2008101856201D0000031
(式(1)中,n表示1~5的整数。另外,X1~X8分别独立地为氢原子或卤原子。)
由此,能提供一种喷墨方式的滤色片用墨液,所述滤色片用墨液的喷出稳定性优异,同时颜料的长期分散稳定性(分散稳定性)优异,适用于制造对比度优异,各部位的颜色不均、浓度不均被抑制,个体间的特性的均匀性优异的滤色片。
本发明的滤色片用墨液中,将滤色片用墨液中的所述颜料衍生物的含有率设为XPD[wt%]、将所述C.I.颜料红177的含有率设为XP[wt%]时,优选满足0.005≤XPD/XP≤0.32的关系。
由此,能使滤色片用墨液中的颜料粒子的长期分散稳定性特别优异,同时能使使用滤色片用墨液而形成的着色部的亮度、对比度特别优异。
本发明的滤色片用墨液优选含有具有规定酸值的酸值分散剂和具有规定胺值的胺值分散剂。
由此,能同时实现利用酸值分散剂得到的发挥降低滤色片用墨液的粘度的粘度降低效果的效果、和利用胺值分散剂得到的稳定滤色片用墨液的粘度的效果,从而能使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的液滴的喷出稳定性特别优异。
本发明的滤色片用墨液中,将所述酸值分散剂的酸值设为AV[KOHmg/g]、将所述胺值分散剂的胺值设为BV[KOHmg/g]、将所述酸值分散剂的含有率设为XA[wt%]、将所述胺值分散剂的含有率设为XB[wt%]时,优选满足0.01≤(AV×XA)/(BV×XB)≤1.9的关系。
由此,能显著发挥并用酸值分散剂和胺值分散剂得到的协同效果,从而可以使颜料的分散稳定性、液滴的喷出稳定性等特别优异。
本发明的滤色片用墨液优选被从下述的喷嘴以液滴的形式喷出,所述喷嘴为用具有氟代烷基的二氧化硅膜覆盖了表面附近的喷嘴。
由此,能防止在喷出口附近产生C.I.颜料红177及磺化颜料衍生物的非本意的凝集体。因此,能确实防止液滴喷出时发生飞行偏转或液滴量变化、喷出口堵塞,从而能极长期地使滤色片用墨液的液滴的喷出性特别优异。
本发明的滤色片用墨液含有树脂材料,
所述树脂材料优选含有聚合物A,所述聚合物A是至少含有具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分而形成的聚合物。
由此,能使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性特别优异,并能使滤色片用墨液的长期保存性、喷出稳定性特别优异。还能使使用滤色片用墨液形成的着色部具有特别优异的耐溶剂性。
本发明的滤色片用墨液中,所述聚合物A优选为,除了含有所述具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体之外之外,还含有具有异氰酸酯基或该异氰酸酯基被保护基团保护后的封端异氰酸酯基的乙烯基单体a2作为单体成分而形成的共聚物。
由此,能更有效地降低滤色片用墨液中的气体(溶解气体、作为微小泡沫存在的气泡等)的含有率,并且利用喷墨法进行的液滴喷出的稳定性特别优异。结果,能更有效地防止发生在制得的滤色片中各部位的颜色不均、浓度不均和在个体间的特性偏差。
本发明的滤色片用墨液中,所述聚合物A优选为,除了含有所述具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分之外,还含有具有羟基的乙烯基单体a3作为单体成分而形成的共聚物。
由此,能使墨液相对于喷出口(喷嘴)的接触角成为合适的接触角,从而墨液的断液特别优异。即,墨液的液滴的喷出稳定性特别优异。另外,能使使用滤色片用墨液而形成的着色部对基板的密接性、特别是被反复暴露于伴随图像显示的剧烈的温度变化时的密接性特别优异。
本发明的滤色片用墨液含有树脂材料,其中,
所述树脂材料优选含有聚合物B,所述聚合物B是至少含有以下述式(2)表示的具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体为单体成分而形成的聚合物。
Figure G2008101856201D0000051
(式(2)中,R1表示氢原子或碳原子数为1~7的烷基,E表示单键或2价烃基。R2及R3分别表示相同或不同的碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为1~6的烷氧基,R4表示碳原子数为1~6的烷基。X为0或1,y为1~10的整数。)
由此,喷出在基板上的滤色片用墨液能理想地在基板上润湿扩展,结果能使所得的着色部的厚度特别均匀。因此,所得的滤色片的各部位的颜色不均、浓度不均特别少。还能使滤色片的着色部对基板的密接性特别优异。
本发明的滤色片用墨液组是具有不同的多种颜色的滤色片用墨液的滤色片用墨液组,
作为红色墨液,其特征在于,具有本发明的滤色片用墨液。
由此,能提供一种具有利用喷墨方式的滤色片用墨液的滤色片用墨液组,所述滤色片用墨液的喷出稳定性优异,同时颜料的长期分散稳定性(分散稳定性)优异,应用于制造对比度优异,各部位的颜色不均、浓度不均被抑制,个体间的特性的均匀性优异的滤色片。
本发明的滤色片的特征在于,其使用本发明的滤色片用墨液制造而成。
由此,能提供对比度优异,抑制了各部位的颜色不均、浓度不均,个体间的特性的均匀性优异的滤色片。
本发明的滤色片的特征在于,其使用本发明的滤色片用墨液组制造而成。
由此,能提供对比度优异,抑制了各部位的颜色不均、浓度不均,个体间的特性的均匀性优异的滤色片。
本发明的图像显示装置的特征在于具有本发明的滤色片。
由此,能提供一种对比度优异,抑制了各部位的颜色不均、浓度不均,个体间的特性的均匀性优异的图像显示装置。
本发明的图像显示装置优选为液晶面板。
由此,能提供一种图像显示装置,所述图像显示装置的对比度优异,抑制了各部位的颜色不均、浓度不均,个体间的特性的均匀性优异。
本发明的电子设备的特征在于具有本发明的图像显示装置。
由此,能提供一种电子设备,所述电子设备的对比度优异,抑制了各部位的颜色不均、浓度不均,个体间的特性的均匀性优异。
附图说明
【图1】表示本发明的滤色片的优选实施方案的剖面图。
【图2】表示滤色片的制造方法的剖面图。
【图3】表示用于制造滤色片的液滴喷出装置的立体图。
【图4】从台侧观察如图3所示的液滴喷出装置的液滴喷出机构的图。
【图5】表示图3所示的液滴喷出装置的液滴喷头的底面图。
【图6】表示图3所示的液滴喷出装置的液滴喷头的图,(a)为剖面立体图,(b)为剖面图。
【图7】表示液晶显示装置的实施方案的剖面图。
【图8】表示应用本发明的电子设备的掌上型(或笔记本型)的个人计算机的结构的立体图。
【图9】表示应用本发明的电子设备的移动电话机(也包括PHS)的结构的立体图。
【图10】表示应用本发明的电子设备的数码相机的结构的立体图。
符号说明
1...滤色片  11...基板  12...着色部  12A...第1着色部  12B...第2着色部  12C...第3着色部  13...隔壁  14...单元  2...滤色片用墨液3...涂膜  60...液晶显示装置  61...共用电极  62...液晶层  63、64...取向膜  65...像素电极  66...基板(对置基板)  67、68...偏振板  100...液滴喷出装置  101...罐  102...喷出扫描部  103...液滴喷出机构104...第1位置控制装置  105...滑架  106...台  108...第2位置控制装置110...管  112...控制机构  114...液滴喷头(喷墨头)  116A、116B...喷嘴列  118...喷嘴  120...腔  122...隔壁  124...振动子  124A、124B...电极  124C...压电元件  126...振动板  127...喷出部  128...喷嘴板129...储液部  130...供给口  131...孔  1000...图像显示装置  1100...个人计算机  1102...键盘  1104...主体部  1106...显示单元  1200...移动电话机  1202...操作键  1204...听筒  1206...话筒  1300...数码相机1302...机体(body)  1304...受光单元  1306...快门键  1308...电路板1312...影像信号输出端子  1314...数据通信用的输入输出端子  1430...电视监控器  1440...个人计算机
具体实施方式
以下,说明本发明的优选实施方案。
《滤色片用墨液》
本发明的滤色片用墨液是用于制造滤色片(形成滤色片的着色部)的墨液,特别是用于制造利用喷墨方式的滤色片。
滤色片用墨液含有颜料和分散颜料的分散介质(溶剂)。
<颜料>
本发明的滤色片用墨液含有C.I.颜料红177作为主颜料,含有下述被磺化的颜料衍生物(以下有时也简单称为“磺化颜料衍生物”)作为副颜料。
[主颜料(C.I.颜料红177)]
作为主颜料的C.I.颜料红177是色纯度足够高,用于滤色片时着色浓度、亮度优异的颜料。因此,使用该颜料时,所得的滤色片的色再现范围广。
滤色片用墨液中的C.I.颜料红177的含有率没有特别限定,优选为2.8~10.7wt%,更优选为2.9~8.6wt%。
C.I.颜料红177可以为经过亲液化处理得到的C.I.颜料红177。例如C.I.颜料红177中,一部分可以具有作为C.I.颜料红177的衍生物的下述式(3)表示的化合物(衍生物)。通过组合使用上述经亲液化处理得到的C.I.颜料红177和下述的磺化颜料衍生物,能使颜料的分散稳定性长期地特别优异,并能使墨液液滴的喷出稳定性特别优异。还能使所得的滤色片的亮度、对比度特别优异。
(式(3)中,n表示1~4的整数)
用于制造滤色片的液滴喷出装置(产业用)与应用于打印机的液滴喷出装置(民生用)完全不同,例如,由于进行大量生产或用于在大型工件(基板)喷出液滴,所以要求长时间喷出大量的液滴。
但是,在上述严酷的条件下,C.I.颜料红177具有难以长期稳定分散于墨液中的问题。因此,在C.I.颜料红177难以稳定地分散在墨液中的情况下,长期喷出墨液液滴或连续喷出液滴时,会产生下述问题:因喷嘴附近的喷雾污染等,所喷出的液滴的轨道发生变化(所谓发生飞行偏转),无法使液滴着落到目标部位,或液滴喷头发生堵塞,液滴的喷出量不稳定等。如果产生上述问题,则在应着落液滴的基板上等,为形成不同颜色的着色部而使用的多种墨液会混合(混色),从而在本来希望为相同着色浓度的多个着色部之间的着色浓度发生偏差,结果产生滤色片的各个部位的色不均、浓度不均等,多个滤色片间的特性(特别是对比度、色再现区域等色特性)产生偏差,滤色片的可靠性降低的问题。另外,C.I.颜料红177无法稳定地分散时,易在墨液中产生凝集,从而颜料难以微分散。因此,所得的滤色片具有对比度不够高的问题。
于是,本发明人等进行了潜心研究,结果发现通过使墨液中含有下述磺化颜料衍生物作为副颜料,同时含有C.I.颜料红177,并使用下述分散介质,能解决上述问题。
[副颜料]
如上所述,本发明中,滤色片用墨液除含有C.I.颜料红177(主颜料)作为颜料之外,还含有下述式(1)表示的磺化颜料衍生物作为副颜料。
Figure G2008101856201D0000091
(式(1)中,n表示1~5的整数。另外,X1~X8分别独立地为氢原子或卤原子。)
由此,通过在滤色片用墨液中含有C.I.颜料红177(主颜料)的同时还含有上述磺化颜料衍生物,能使滤色片用墨液中的C.I.颜料红177的分散性、分散稳定性长期优异,还能使使用滤色片用墨液而制造的滤色片的对比度稳定优异。另外,滤色片用墨液由于具有优异的颜料分散稳定性,颜料之间难以凝集,从而可长期防止墨液的物性变化。因此,墨液液滴的喷出稳定性优异,所得的滤色片抑制了各部位的颜色不均、浓度不均,个体间的特性的均匀性优异。另外,通过在滤色片用墨液中含有上述磺化颜料衍生物,能调整所得的滤色片的着色部的颜色,从而滤色片的色再现范围广、亮度优异。
作为副颜料的磺化颜料衍生物是通过对下述式(4)所示的化合物实施磺化处理而得到的。
(式(4)中,X1~X8分别独立地为氢原子或卤原子。)
例如可以通过使用发烟硫酸、浓硫酸、发烟硫酸和浓硫酸的混合物、硫酸和五氧化磷的混合物、磺酰氯、亚硫酸氢钠、硫酰氯和氯化铝的混合物等磺化剂的芳香族取代反应来进行磺化。另外,芳香族取代反应中,可以根据需要将反应体系进行加热。
另外,在磺化处理中,可以根据需要使用催化剂。作为催化剂,例如可以使用硫酸钙、硫酸铝、硫酸铁等硫酸金属盐等。通过使用催化剂,能得到例如防止·抑制不理想的副反应、缓和反应条件、提高反应速度等效果。
催化剂的使用量没有特别限定,优选相对于100重量份应磺化的颜料为0.05~10重量份。
另外,在磺酸处理中,为了控制(抑制)反应速度,可以根据需要在反应体系中使用乙二醇、丙二醇、氯仿、氯乙烯、四氯化碳等。
磺化反应结束后,将反应混合物注入相对于所使用的磺化剂而大量过剩的水中,由此可以使磺化颜料衍生物析出。滤出该磺化颜料衍生物,用稀盐酸等稀酸洗涤后,进行水洗、干燥,由此得到目标的磺化颜料衍生物。需要说明的是,使用氯仿、氯乙烯、四氯化碳等不溶于水、具有挥发性的溶剂时,优选在将反应混合物加入水中之前,蒸馏除去所述溶剂。
本发明中,可以将如上所述得到的磺酸直接用作副颜料(磺化颜料衍生物),也可以将所述磺酸的盐用作副颜料(磺化颜料衍生物)。作为与所述磺酸形成盐的化合物或原子,例如可以举出锂、钾、钠、钙、镁、锶、铝等1~3价的金属原子、乙胺、丁胺等单烷基胺,二甲胺、二乙胺等二烷基胺,三甲胺、三乙胺等三烷基胺,单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等烷醇胺等的有机胺、氨等。
其中,盐为碱金属盐时,由于盐为水溶性能得到以下的效果。即,使盐溶解于水中后,仅通过简单过滤,就能容易地分离非水溶性的杂质,能得到高纯度的磺化颜料衍生物。
滤色片用墨液含有上述式(1)表示的磺化颜料衍生物,由此能使滤色片用墨液中的颜料粒子的长期分散稳定性、分散液中的粒径的均匀性特别优异。另外,在下述方法中,由于能使微分散工序的效率特别优异,并能以短时间、较少的能源制造滤色片用墨液,所以能使滤色片用墨液的生产率特别优异,也能有利于削减生产成本。另外,能使使用滤色片用墨液制造的滤色片的对比度、亮度特别优异。
由此,通过同时使用具有特定的化学结构的磺化颜料衍生物(副颜料)和C.I.颜料红177(主颜料),能得到上述优异的效果,该结果是本发明人等进行了潜心研究而得出的,虽然其详细机制还不明确,但认为是下述原因导致的。
构成主颜料的C.I.颜料红177具有由多个稳定的芳香环形成的共轭结构。因此,墨液中的C.I.颜料红177因多个分子的该共轭结构中的π电子有序地重合而凝集。因而原本难以使上述主颜料长期稳定地分散在分散介质中。
另一方面,在上述磺化颜料衍生物中,式(1)中键合在氮原子上的氢原子与构成苯二甲酰亚胺结构的氧原子之间形成氢键。由此,式(1)中键合在氮原子上的氢原子实质上与构成喹啉结构的氮原子一同与构成苯二甲酰亚胺结构的氧原子牢固地键合,在上述磺化颜料衍生物中,式(1)中标记编号1~7的7个原子形成稳定的环结构(7元环结构)。通过形成上述7元结构,喹啉结构形成的平面和苯二甲酰亚胺结构形成的平面为非平行状态,从而上述磺化颜料衍生物的分子结构体积大。
由此,喹啉结构形成的平面和苯二甲酰亚胺结构形成的平面不平行,由此对C.I.颜料红177具有适度亲和性的磺化颜料衍生物可以进入C.I.颜料红177的分子之间。另外,由于磺化颜料衍生物具有体积大的分子结构,所以C.I.颜料红177的邻接分子之间的距离能保持在一定以上。因此,C.I.颜料红177经过长时间也难以凝集。进而,磺化颜料衍生物(副颜料)在分子内具有磺基,所以对下述分散介质的分散性优异。认为上述原因协同地相互作用,从而能得到上述优异的效果。
如上所述,本发明中,磺化颜料衍生物为具有式(1)所示的化学结构的磺化颜料衍生物即可,其中,优选具有下述式(5)表示的化学结构的磺化颜料衍生物。由此,能更显著地发挥上述效果。认为原因如下。通过被高度卤素化,磺化颜料衍生物适度体积变大,C.I.颜料红177的邻接的分子之间的距离保持为适度的距离。另外,磺化颜料衍生物能理想地进入C.I.颜料红177的分子之间。磺化颜料衍生物可以具有适度的极性,能保持对下述固化性树脂材料、分散介质的优异的亲和性。因此,颜料的分散稳定性能长期特别优异。
Figure G2008101856201D0000121
(式(5)中,n表示1~5的整数。)
滤色片用墨液中的磺化颜料衍生物的含有率没有特别限定,优选为0.07~2.7wt%,更优选为0.2~2.1wt%。
将滤色片用墨液中的磺化颜料衍生物的含有率设为XPD[wt%]、将C.I.颜料红177的含有率设为XP[wt%]时,优选满足0.005≤XPD/XP≤0.32的关系,更优选满足0.07≤XPD/XP≤0.28的关系。由此,能使滤色片用墨液中的颜料粒子的长期分散稳定性特别优异,同时能使使用滤色片用墨液形成的着色部的亮度、对比度特别优异。而副颜料(磺化颜料衍生物)的含有率过低时,因滤色片用墨液中的总颜料的含有率或分散介质的种类等,难以使滤色片用墨液中的颜料粒子的长期分散稳定性足够优异。另外,副颜料(磺化颜料衍生物)的含有率过高时,相应地,主颜料的含有率降低,所以难以呈现出目标亮度的优异的红色。
需要说明的是,磺化颜料衍生物(副颜料)可以由单一化合物构成,也可以为多种化合物的混合物。
[其他颜料]
本发明中,滤色片用墨液含有C.I.颜料红177(主颜料)和磺化颜料衍生物(副颜料)作为颜料即可,但也可以含有除上述颜料以外的颜料成分(其他颜料)。
作为其他颜料,可以使用各种有机颜料、各种无机颜料,较具体而言,可以举出染料索引(C.I.;The Society of Dyers and Colourists社发行)中分类为颜料(Pigment)的化合物,更具体地可以举出标记下述染料索引(C.I.)号的化合物。即,作为其他颜料,例如作为颜料,例如可以举出C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、6、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48:1、48:2、48:3、48:4、49:1、49:2、50:1、52:1、53:1、57、57:1、57:2、58:2、58:4、60:1、63:1、63:2、64:1、81、81:1、83、88、90:1、97、101、102、104、105、106、108、108:1、112、113、114、122、123、144、146、149、150、151、166、168、170、171、172、174、175、176、178、179、180、185、187、188、190、193、194、202、206、207、208、209、215、216、220、224、226、242、243、245、254、255、264、265;C.I.颜料绿7、15、17、18、19、26、36、50、58、60;C.I.颜料蓝1、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、17:1、18、27、28、29、35、36、60、80;C.I.颜料黄1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、34、35、35:1、37、37:1、42、43、53、55、60、61、65、71、73、74、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、116、117、119、120、126、127、128、129、138、139、150、151、152、153、154、155、156、157、166、168、175、180、184、185;C.I.颜料紫1、3、14、16、19、23、29、32、36、38、50;C.I.颜料橙1、5、13、14、16、17、20、20:1、24、34、36、38、40、43、46、49、51、61、63、64、71、73、104;C.I.颜料棕7、11、23、25、33或它们的衍生物等,可以使用从上述颜料中选择的1种、或组合2种以上进行使用。
另外,上述颜料中,墨液含有C.I.颜料红254时,所得的滤色片是红色的着色部的着色浓度特别高的滤色片,色再现范围特别广。
另外,当墨液含有C.I.颜料红254时,C.I.颜料红254可以为经亲液化处理后的颜料红。例如对于C.I.颜料红254而言,其一部分可以为含有作为C.I.颜料红254的衍生物的以下述式(6)表示的化合物(衍生物)。由此,能使颜料的分散稳定性长期特别优异,并能使墨液液滴的喷出稳定性特别优异。还能使所得的滤色片的亮度、对比度特别优异。
Figure G2008101856201D0000141
(式(6)中,n表示1~4的整数。)
含有其他颜料时,对滤色片用墨液中的其他颜料的含有率没有特别限定,优选比上述C.I.颜料红177的含有率、磺化颜料衍生物的含有率小。
滤色片用墨液中的颜料(包括主颜料及副颜料)的含有率优选为2.0~25wt%,较优选为3.5~20wt%,更优选为4.0~9.4wt%。颜料的含有率是在上述范围内的值时,使用滤色片用墨液制造的滤色片能确保较高的着色浓度,能用于更清晰的图像显示。另外,能减少形成规定的着色浓度的着色部所需的滤色片用墨液的量,从节省资源的观点来看是有利的。另外,由于能抑制形成滤色片的着色部时溶剂的挥发量,所以能减轻对环境的负担。目前,如上所述以较高浓度含有颜料时,喷出稳定性特别低,喷出滤色片用墨液的液滴时,特别容易产生飞行偏转或液滴喷出量不稳定化等问题。并且,目前特别是在大型基板(例如G5以上)上喷出液滴来形成着色部时,面内的各部位的喷出量偏差导致不良品发生显著,有滤色片的生产率降低的问题。而本发明中,即使在以较高浓度含有颜料的情况下,也能如下面详细描述地确实地防止上述问题发生,并能确实地防止制得的滤色片的各部位的颜色不均、浓度不均等或个体间的特性偏差发生,从而能以优异的生产率制造滤色片。即,如上所述滤色片用墨液含有较高浓度的颜料时,能更显著地发挥本发明的效果。还能使制得的滤色片的耐久性特别优异。
滤色片用墨液中的颜料粒子的平均粒径没有特别限定,优选为10~200nm,更优选为20~180nm。由此,能使使用滤色片用墨液而制造的滤色片的耐光性足够优异,同时能使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性或滤色片的对比度、亮度等特别优异。
<分散介质>
分散介质为在滤色片用墨液中具有分散颜料的功能的物质。并且,通常构成滤色片用墨液的分散介质的大部分在制造滤色片的过程中被除去。另外,滤色片用墨液中含有下述树脂材料(固化性树脂材料、热塑性树脂材料)或分散剂时,分散介质发挥作为使上述物质溶解的溶剂的功能。
另外,本发明中,分散介质(溶剂)可以从由1,3-丁二醇二乙酸酯、双(2-丁氧基乙基)醚、2-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-1-甲基乙基乙酸酯、三甘醇丁基甲基醚、二甘醇单丁基醚乙酸酯构成的组中选择的1种或2种以上液体(以下也将其称为主分散介质)。由此,分散介质通过含有与上述磺化颜料衍生物具有高亲和性的液体,能使C.I.颜料红177稳定地分散在分散介质中。因此,能使滤色片用墨液液滴的喷出稳定性特别优异,并能更有效地抑制制得的滤色片的各部位的颜色不均、浓度不均等,同时能使个体间的特性的均匀性特别优异。还能使滤色片的生产率特别优异。另外,能使滤色片用墨液液滴的喷出稳定性特别优异,并能更有效地抑制制得的滤色片的各部位的颜色不均、浓度不均等,同时能使个体间的特性的均匀性特别优异。另外,分散介质为由上述化合物构成的物质时,由于该化合物、上述颜料和下面详细描述的固化性树脂材料在化学结构上相关,所以能使固化性树脂材料的溶解性足够优异,同时能使固化性树脂材料偏在于滤色片用墨液中的颜料粒子表面,使液滴的喷出稳定性特别优异,同时能使滤色片用墨液中的颜料粒子的分散稳定性特别优异,并能使滤色片用墨液的长期保存性特别优异。另外,通过使固化性树脂材料偏在于颜料粒子的表面,能使颜料粒子的分散稳定性特别优异,由此滤色片用墨液能低粘度化,从而进一步提高分散强度,并能进一步提高显示图像的对比度。分散介质为由上述化合物构成的物质时,在下述滤色片的制造方法中,能使滤色片用墨液确实地润湿扩展到整个单元内,即使不严格地规定分散介质的除去条件,也能容易形成被平坦化的着色部。换言之,容易控制焙烧时的像素内形状。
与此相对,分散介质不含有上述主分散介质时,得不到本发明的效果。即,C.I.颜料红177易在墨液中凝集,难以长期稳定地使颜料分散。结果墨液的液滴喷出的稳定性变差。
另外,上述分散介质中,分散介质含有1,3-丁二醇二乙酸酯作为主分散介质时,能充分降低墨液的粘度,并能使墨液的液滴的喷出稳定性特别优异。由于墨液迅速地在基板上润湿扩展到各个角落,所以能均化所得的滤色片的厚度,由此能使色再现性及消偏性(对比度比)特别优异。另外,由于1,3-丁二醇二乙酸酯的溶解度参数(SP值)与下述固化性树脂或分散剂接近,所以墨液的分散稳定性高,长期粘度变化小。优选能防止颜料、树脂等成分劣化、凝集。进而,分散介质含有1,3-丁二醇二乙酸酯时,能使水在分散介质中的溶解度适当。因此,墨液的分散介质能确实地防止从外部吸收过剩水分,同时即使在液滴喷出装置的墨液的流路等内部混入少许水分的情况下,也能通过适当地溶解水,来保持分散稳定性·流动性地在流路内移动。因此,能将墨液及液滴喷出装置的墨液的流路中的水含量恒定地保持在特别少的程度,并使从液滴喷头喷出的墨液液滴的喷出稳定性(例如液滴的喷出量的均匀性)特别优异。
另外,上述分散介质中,分散介质含有双(2-丁氧基乙基)醚、二甘醇单丁基醚乙酸酯时,墨液难以在干燥喷嘴的附近变得非常干燥,从而更有效地抑制喷墨工序中发生飞行偏转。另外,在为了防止喷嘴堵塞而定期地排出少量墨液而进行的冲洗工序中,可以防止远距离的喷出头移动中喷嘴附近墨液干燥,并且不再需要设置在基板中的虚设像素等的浪费区域。另外,由于使墨液变得难以干燥,能更确实地防止着色剂、树脂等成分劣化、凝集、偏析。
特别是分散介质含有二甘醇单丁基醚乙酸酯时,由于其溶解度参数(SP值)与下述固化性树脂或分散剂接近,所以墨液的分散稳定性高,长期粘度变化小。另外,可以使水在分散介质中的溶解度适度。因此,墨液的分散介质确实地防止从外部吸收过剩的水分,同时即使在液滴喷出装置的墨液的流路等内部混入少许水分的情况下,也能通过使水理想地溶解来保持分散的稳定性·流动性地在流路内移动。因此,能将墨液及液滴喷出装置的墨液流路中的水含量恒定地保持在特别少的程度,并使从液滴喷头喷出的墨液液滴的喷出稳定性(例如液滴的喷出量的均匀性)特别优异。
另外,滤色片用墨液可以含有上述以外的分散介质(副分散介质)。作为上述分散介质(副分散介质),例如可以使用酯化合物、醚化合物、羟基酮、碳酸二酯、环状酰胺化合物等,其中,优选〔1〕作为多元醇(例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇等)的缩合物的醚(多元醇醚)或多元醇或多元醇醚的烷基醚(例如甲基醚、乙基醚、丁基醚、己基醚等)、酯(例如甲酸酯、乙酸酯、丙酸酯等);〔2〕多元羧酸(例如琥珀酸、戊二酸等)的酯(例如甲基酯等);〔3〕分子内具有至少一个羟基和至少一个羧基的化合物(羟基酸)的醚、酯等;〔4〕具有由多元醇和碳酰氯反应得到的化学结构的碳酸二酯。作为能用作分散介质的化合物,例如可以举出三甘醇二甲基醚、三甘醇二乙酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、4-甲基-1,3-二氧戊烷-2-酮、戊二酸二甲酯、乙二醇二正丁酸酯、四甘醇二甲基醚、1,6-二乙酰氧基己烷、三丙二醇单甲基醚、丁氧基丙醇、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇甲基丁基醚、三甘醇甲基乙基醚、二丙二醇单甲基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、3-乙氧基丙酸乙酯、二甘醇乙基甲基醚、3-甲氧基丁基乙酸酯、二甘醇二乙基醚、辛酸乙酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚、乙酸环己酯、琥珀酸二乙酯、乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、琥珀酸二甲酯、1-丁氧基-2-丙醇、二甘醇单乙基醚、二甘醇单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、3-甲氧基-n-丁基乙酸酯、甘油二乙酸酯、二丙二醇单正丙基醚、聚乙二醇单甲基醚、乙酸丁酯、乙二醇单己基醚、二丙二醇单正丁基醚、N-甲基-2-吡咯烷酮、三甘醇丁基甲基醚、双(2-丙氧基乙基)醚、二甘醇二乙酸酯、二甘醇丁基甲基醚、二甘醇丁基乙基醚、二甘醇丁基丙基醚、二甘醇乙基丙基醚、二甘醇甲基丙基醚、二甘醇丙基醚乙酸酯、三甘醇甲基醚乙酸酯、三甘醇乙基醚乙酸酯、三甘醇丙基醚乙酸酯、三甘醇丁基醚乙酸酯、三甘醇丁基乙基醚、三甘醇乙基甲基醚、三甘醇乙基丙基醚、三甘醇甲基丙基醚、二丙二醇甲基醚乙酸酯、正壬醇、二甘醇单丁基醚、三甘醇单甲基醚、乙二醇2-乙基己基醚、三甘醇单乙基醚、二甘醇单己基醚、三甘醇单丁基醚、二甘醇单-2-乙基己基醚、三丙二醇单正丁基醚、丁基溶纤剂乙酸酯等,可以从上述化合物中选择使用1种、或组合2种以上进行使用。
作为分散介质,优选含有上述副分散介质中的三甘醇二乙酸酯、4-甲基-1,3-二氧戊烷-2-酮、二甘醇丁基甲基醚、三甘醇乙基甲基醚、三甘醇甲基醚。通过同时含有上述副分散介质和上述主分散介质,在制造下述滤色片中,从墨液中除去分散介质时,能慢慢提高存在于单元内的墨液的粘度、表面张力。由此,能使形成在单元内的着色部的平滑性特别高。结果,所得的滤色片的各部位的颜色不均、浓度不均特别少。另外,例如在滤色片的着色部上设置ITO膜时,与ITO膜的密接性特别优异。
上述副分散介质中,特别是在副分散介质含有二甘醇丁基甲基醚、三甘醇乙基甲基醚时,能使墨液的粘度较低,并能使墨液液滴的喷出稳定性特别优异。另外,喷出液滴时,由于墨液在基板上迅速润湿扩展到各个角落,所以所得的滤色片的厚度均匀,从而能使再现性及消偏性(对比度比)特别优异。
另外,上述分散介质中,分散介质含有三甘醇二乙酸酯或三乙二醇甲基醚时,由于溶解度参数(SP值)与下述固化性树脂或分散剂接近,所以与上述材料的亲和性特别优异,墨液的分散稳定性高,长期粘度变化小。特别是分散介质含有三甘醇二乙酸酯时,墨液在喷嘴孔的附近变得非常难以干燥,抑制墨液堵塞,从而可以抑制喷墨工序中发生飞行偏转。
另外,分散介质同时含有上述副分散介质和主分散介质时,副分散介质在分散介质中所占的比例优选为5~30wt%。由此,能使墨液中的C.I.颜料红177的分散性更长期地特别稳定。
上述情况下,主分散介质在分散介质中所占的比例优选为70~95wt%。由此,能使墨液中的C.I.颜料红177的分散性较长期地特别优异。
分散介质在大气压(1个气压)下的沸点优选为160~300℃,较优选为180~290℃,更优选为200~280℃。分散介质在大气压下的沸点是在上述范围内的值时,能更有效地防止喷出滤色片用墨液的液滴喷头堵塞等,从而可以使滤色片的生产率特别优异。
另外,分散介质在25℃下的蒸气压优选为0.7mmHg以下,更优选为0.1mmHg以下。分散介质的蒸气压是在上述范围内的值时,能更有效地防止喷出滤色片用墨液的液滴喷头堵塞等,从而能使滤色片的生产率特别优异。
滤色片用墨液中的分散介质的含有率优选为50~98wt%,较优选为70~95wt%,更优选为80~93wt%。分散介质的含有率为在上述范围内的值时,能使滤色片用墨液的液滴喷头的喷出性特别优异,同时能使制得的滤色片的耐久性优异。还能确保制得的滤色片有足够的着色浓度。
<树脂材料>
为了提高形成的着色部对基板的密接性等,滤色片用墨液通常含有粘接树脂(树脂材料)。另外,为了防止在利用喷墨法进行的墨液赋予工序的后续工序中试剂涂布或清洗导致的不良影响,要求粘接树脂具有耐溶剂性。本发明中,作为粘接树脂,优选使用固化性树脂材料。
[固化性树脂材料]
通常,固化性树脂材料固化后对基板的密接性优异。因此,通过使用固化性树脂材料作为粘接树脂,能使滤色片的耐久性优异。
作为固化性树脂,没有特别限定,例如可以使用各种热化成树脂、光固化性树脂等能量射线固化性树脂等,优选含有下述固化性树脂材料。通常,在墨液中大量含有固化性树脂材料时粘度增加,难以使液滴的喷出稳定性优异。但是,使用下述固化性树脂材料作为固化性树脂材料时,墨液即使含有较多量的固化性树脂材料,也能防止粘度增加,而使液滴的喷出稳定性特别优异。另外,所得的滤色片的耐久性特别优异。
以下,详细说明适用于滤色片用墨液的固化性树脂材料(固化性树脂组合物)。
〔聚合物A〕
聚合物A是至少含有具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分而形成的聚合物。聚合物A可以由实质上单一的化合物构成,也可以为多种化合物的混合物。其中,聚合物A为多种化合物的混合物时,各化合物至少含有具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分。
(具有环氧基的乙烯基单体a1)
聚合物A是至少含有具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分而形成的聚合物。通过含有上述具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分,能容易且确实地在聚合物A中导入环氧基。通过含有具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分,能使滤色片用墨液中的上述颜料的分散稳定性特别优异,并能使滤色片用墨液的长期保存性、喷出稳定性特别优异。另外,通过含有具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分,能使使用滤色片用墨液形成的着色部具有特别优异的耐溶剂性。通过使用具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分,在使用滤色片用墨液形成着色部时,能在比较温和的条件下使固化性树脂材料固化,同时在使形成的着色部的硬度等优异方面有用。聚合物A含有下述乙烯基单体a2、乙烯基单体a3等时,能理想地合成聚合物,并能容易且确实地得到具有所希望特性的聚合物A。
作为具有环氧基的乙烯基单体a1,例如可以使用具有由下述式(7)表示的结构的单体。具有环氧基的乙烯基单体a1具有上述结构时,能使滤色片用墨液中的上述颜料的分散稳定性特别优异,并能使滤色片用墨液的长期保存性、喷出稳定性特别优异。另外,具有环氧基的乙烯基单体a1具有由下述式(7)表示的结构时,能使使用滤色片用墨液形成的着色部的耐溶剂性更优异。具有环氧基的乙烯基单体a1具有下述式(7)表示的结构时,使用滤色片用墨液形成着色部时,能在比较温和的条件下使固化性树脂材料固化,同时在使形成的着色部的硬度等特别优异方面有利。另外,具有环氧基的乙烯基单体a1具有上述结构时,能使聚合物A和下述的聚合物B的相溶性特别优异,并能使使用滤色片用墨液形成的着色部的透明性特别高。
Figure G2008101856201D0000211
(式(7)中,R6表示氢原子或碳原子数为1~7的烷基,G表示单键或可以含有杂原子的2价的烃基。J表示环氧基或构成环的碳原子数为3~10的可以具有取代基的脂环式环氧基,m为0或1。)
式(7)中,作为R6表示的碳原子数为1~7的烷基,例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基等烷基,优选氢原子或碳原子数为1~2的烷基,较优选为氢原子或甲基。由此,能使滤色片用墨液中的上述颜料的分散稳定性特别优异,并能使滤色片用墨液的长期保存性、喷出稳定性特别优异。另外,能使在制得的滤色片中显示的图像的对比度特别优异。还能使使用滤色片用墨液形成的着色部的硬度等优异。另外,能使聚合物A和下述聚合物B的相溶性特别优异,并使使用滤色片用墨液形成的着色部的透明性非常高。
式(7)中,G表示可以含有杂原子的2价烃基。作为烃基的代表例,可以举出直链或支链状的亚烷基,更具体而言可以举出例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、四亚甲基、丁烯基、五亚甲基、六亚甲基、氧化亚甲基、氧化亚乙基、氧化亚丙基等。
作为具有环氧基的乙烯基单体a1的具体例,例如可以举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸乙基缩水甘油酯、缩水甘油基乙烯基苄基醚(Seimi Chemical:日本清美化工株式会社制、商品名VBGE)、下述式(7-1)~式(7-31)表示的具有脂环式环氧基的不饱和化合物等,可以使用从上述化合物中选择的1种、或组合2种以上进行使用,作为具有环氧基的乙烯基单体a1,特别优选(3,4-环氧基环己基)甲基(甲基)丙烯酸酯。由此,能使滤色片用墨液中的上述颜料的分散稳定性特别优异,并能使滤色片用墨液的长期保存性、喷出稳定性特别优异。还能使使用滤色片用墨液形成的着色部的硬度、耐溶剂性等特别优异。能使聚合物A和下述聚合物B的相溶性特别优异,并能使使用滤色片用墨液形成的着色部的透明性非常高。
Figure G2008101856201D0000221
Figure G2008101856201D0000231
Figure G2008101856201D0000241
Figure G2008101856201D0000251
Figure G2008101856201D0000261
需要说明的是,式(7-1)~(7-31)中,R7表示氢原子或甲基,R8表示碳原子数为1~8的2价烃基,R9表示碳原子数为1~20的2价烃基。另外,R7、R8及R9可以彼此相同也可以不同。w表示0~10。
聚合物A中的具有环氧基的乙烯基单体a1的含有率(由在聚合物的合成中所使用的单体的重量换算而求得的值)优选为50~99wt%,更优选为70~94wt%。聚合物A中的具有环氧基的乙烯基单体a1的含有率为上述范围内的值时,能使滤色片用墨液中的上述颜料的分散稳定性优异,并能使滤色片用墨液的长期保存性、喷出稳定性优异。另外,如果聚合物A中的具有环氧基的乙烯基单体a1的含有率为上述范围内的值,则使用滤色片用墨液形成着色部时,能在比较温和的条件下使固化性树脂材料固化,同时能使形成的着色部的硬度、耐溶剂性等特别优异。需要说明的是,聚合物A为多种化合物的混合物时,作为具有环氧基的乙烯基单体a1的含有率的值,可以采用对上述化合物的加权平均值(weighted average value)(基于重量比的加权平均值)。另外,聚合物A为多种化合物的混合物时,上述化合物均优选以上述含有率含有具有环氧基的乙烯基单体a1。
(乙烯基单体a2)
聚合物A只要为至少含有具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分而形成的聚合物即可,但优选为除含有具有环氧基的乙烯基单体a1之外,还含有下述乙烯基单体a2作为单体成分而形成的聚合物(共聚物),所述乙烯基单体a2具有异氰酸酯基或该异氰酸酯被保护基团保护后的封端异氰酸酯基。由此,能更有效地降低滤色片用墨液中的气体(溶解气体、作为微小泡沫等存在的气泡等)的含有率,并且用喷墨法进行的液滴喷出的稳定性特别优异。结果,在制得的滤色片中,能更有效地防止各部位的颜色不均、浓度不均或个体间的特性偏差的发生。
作为聚合性乙烯基单体a2,例如可以举出2-丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(昭和电工株式会社制、商品名“Karenz MOI”)、2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯等(甲基)丙烯酰基通过碳原子数为2~6的亚烷基与异氰酸酯基键合后的(甲基)丙烯酰异氰酸酯等。
上述(甲基)丙烯酰基异氰酸酯的异氰酸酯基优选为封端异氰酸酯基。此处所谓封端异氰酸酯基,是指用封端剂掩蔽了末端得到的异氰酸酯基。作为具有封端异氰酸酯基的单体,例如可以举出甲基丙烯酸2-(邻-[1’甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙酯等。另外,市售的有昭和电工株式会社制“Karenz MOI-BM”(商品名)。上述聚合性乙烯基单体可以使用1种或组合2种以上进行使用。
聚合物A中的乙烯基单体a2的含有率(以在聚合物的合成中所使用的单体的重量换算而求得的值)相对于100重量份具有环氧基的乙烯基单体a1,优选为2~20重量份,更优选为3~15重量份。聚合物A中的乙烯基单体a2的含有率为上述范围内的值时,能使滤色片用墨液的长期保存性等足够优异,同时能更有效地降低滤色片用墨液中的气体(溶解气体、作为微小泡沫等存在的气泡等)的含有率,使利用喷墨法进行的液滴喷出的稳定性特别优异。还能使使用滤色片用墨液形成的着色部的透明性足够优异。而聚合物A中的乙烯基单体a2的含有率小于上述下限值时,则存在不能充分发挥由于含有上述乙烯基单体a2而产生的效果的可能性。另外,聚合物A中的乙烯基单体a2的含有率超过上述上限值时,聚合物A和下述聚合物B的相溶性降低,可能难以使使用滤色片用墨液形成的着色部的透明性足够优异。需要说明的是,聚合物A为多种化合物的混合物时,作为乙烯基单体a2的含有率的值,可以采用对上述化合物的加权平均值(基于重量比得到的加权平均值)。另外,聚合物A为多种化合物的混合物时,上述化合物均优选以上述含有率含有乙烯基单体a2。
(乙烯基单体a3)
聚合物A只要为至少含有具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分而形成的聚合物即可,但优选为除含有具有环氧基的乙烯基单体a1之外,还含有具有羟基的乙烯基单体a3作为单体成分而形成的聚合物(共聚物)。由此,可使采用滤色片用墨液而形成的着色部与基板的密接性,特别是在伴随图像显示的急速温度变化反复进行的情况下的密接性特别优良。结果,例如即使长期使用滤色片时,也能更确实地防止发生漏光(白点、亮点)等问题。即,能使滤色片的耐久性特别优异。另外,聚合物A为含有乙烯基单体a3作为单体成分而形成的聚合物时,能使聚合物A和下述聚合物B的相溶性特别优异,并能使使用滤色片用墨液形成的着色部的透明性非常高。聚合物A如果为含有乙烯基单体a3作为单体成分而形成的聚合物,则能使墨液对喷出口(喷嘴)的接触角为理想的角度,从而墨液的断液特别优异。即,墨液的液滴的喷出稳定性特别优异。
作为乙烯基单体a3,例如可以举出2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、2,3-二羟基丁基(甲基)丙烯酸酯、4-羟基丁基(甲基)丙烯酸酯、6-羟基己基(甲基)丙烯酸酯、8-羟基辛基(甲基)丙烯酸酯、4-羟基甲基环己基(甲基)丙烯酸酯、聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯等多元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的单酯化物;将上述多元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的单酯化物同ε-己内酯进行开环聚合得到的化合物(大赛璐(Daicel)化学工业株式会社制PLACCEL FA系列、PLACCEL FM系列等);或开环聚合环氧乙烷、环氧丙烷得到的化合物等,可以使用从上述化合物中选择的1种或组合2种以上进行使用。
聚合物A中的乙烯基单体a3的含有率(由在聚合物的合成中所使用的单体的重量换算而求得的值)相对于100重量份的具有环氧基的乙烯基单体a1,优选为2~20重量份,更优选为3~15重量份。聚合物A中的乙烯基单体a3的含有率为上述范围内的值时,能使滤色片用墨液的长期保存性等足够优异,同时能使使用滤色片用墨液制造的滤色片的耐久性特别优异。另外,能提高使用滤色片用墨液形成的着色部的透明性。并且,墨液液滴的喷出稳定性特别优异。而聚合物A中的乙烯基单体a3的含有率小于上述下限值时,则可能不能够充分发挥由于含有上述的乙烯基单体a3而产生的效果。另外,聚合物A中的乙烯基单体a3的含有率超过上述上限值时,可能难以充分降低滤色片用墨液中的气体的含有率。需要说明的是,聚合物A为多种化合物的混合物时,作为乙烯基单体a3的含有率的值,可以采用对上述化合物的加权平均值(基于重量比得到的加权平均值)。另外,聚合物A为多种化合物的混合物时,上述化合物优选均以上述含有率含有乙烯基单体a3。
(其他的聚合性乙烯基单体a4)
聚合物A可以含有除上述具有环氧基的乙烯基单体a1、乙烯基单体a2及乙烯基单体a3以外的聚合性乙烯基单体a4作为单体成分。作为上述聚合性乙烯基单体a4,可以使用能与具有环氧基的乙烯基单体a1共聚的乙烯基单体,具体而言,可以举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯基乙酯等碳原子数为1~12的烷基、芳烷基的(甲基)丙烯酸酯;苯乙烯、α-甲基苯乙烯等乙烯基芳香族化合物;CF3(CF2)3CH2CH=CH2、CF3(CF2)3CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH=CH2、CF3(CF2)7CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH=CH2、F5C6CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)6CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)8CH2OCH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、H(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOCH=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOCH=CH2等含有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基化合物等,可以使用从上述化合物中选择的1种或组合2种以上进行使用。其中,聚合物A为不含有下述具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分的聚合物。
聚合物A中的聚合性乙烯基单体a4的含有率(由在聚合物的合成中所使用的单体的重量换算而求得的值)相对于100重量份的具有环氧基的乙烯基单体a1,优选为20重量份以下,更优选为10重量份以下。需要说明的是,聚合物A为多种化合物的混合物时,作为聚合性乙烯基单体a4的含有率的值,可以采用对上述化合物的加权平均值(基于重量比得到的加权平均值)。另外,聚合物A为多种化合物的混合物时,对各化合物而言,聚合性乙烯基单体a4的含有率优选满足上述条件。
如上所述,聚合物A只要为至少含有具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分形成的聚合物即可,但优选为除含有具有环氧基的乙烯基单体a1之外还含有乙烯基单体a2及乙烯基单体a3的聚合物。由此,既可以获得由于含有上述的乙烯基单体a2而产生的效果,也可以获得由于含有上述乙烯基单体a3而产生的效果。
聚合物A在固化性树脂材料中所占的比例(含有率)没有特别限定,优选为25~80wt%,更优选为33~70wt%。需要说明的是,聚合物A为多种化合物的混合物时,作为聚合物A的含有率,采用上述化合物的含有率的总和。
〔聚合物B〕
另外,在滤色片用墨液中,固化性树脂材料优选聚合物B,所述聚合物B为至少含有下述式(2)表示的具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分而形成的聚合物。
Figure G2008101856201D0000311
(式(2)中,R1表示氢原子或碳原子数为1~7的烷基,E表示单键或2价烃基。R2及R3分别表示相同或不同的碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为1~6的烷氧基,R4表示碳原子数为1~6的烷基。X为0或1,y为1~10的整数。)
聚合物B是由实质上为单一化合物形成的聚合物,也可以为多种化合物的混合物。其中,聚合物B为多种化合物的混合物时,各化合物至少含有具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分。
由于上述聚合物B含有烷氧基甲硅烷基,所以与支撑滤色片的着色部的基板(特别是玻璃基板)的亲和性高。因此,墨液含有聚合物B作为固化性树脂材料时,喷出在基板上的墨液能理想地在基板上润湿扩展,结果能使所得的着色部的厚度特别均匀。因此,所得的滤色片的各部位的颜色不均、浓度不均特别少。另外,由于聚合物B对基板的亲和性高,所以能使所得的滤色片的着色部对基板的密接性特别优异。通过具有上述聚合物B,能辅助聚合物A的固化,并能在较温和条件下形成着色部,同时能使形成的着色部的硬度、耐光性、耐热性等均足够优异。
(具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1)
聚合物B为至少含有式(2)表示的具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分而形成的聚合物。通过含有上述具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分,能容易且确实在聚合物B中导入烷氧基甲硅烷基。另外,通过含有具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分,在使固化性树脂材料(固化性树脂组合物)固化形成着色部时,能辅助聚合物A的固化,并能在较温和的条件下形成着色部,同时能使形成的着色部的硬度、对基板的密接性、耐光性、耐热性等均足够优异。另外,聚合物B含有下述乙烯基单体b2等时,能理想地进行聚合物的合成,并能容易且确实地得到具有所希望的特性的聚合物B。
式(2)中,作为R1表示的碳原子数为1~7的烷基,例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、戊基、己基、庚基等烷基,优选氢原子或碳原子数为1~2的烷基,更优选氢原子或甲基。由此,能使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性特别优异,同时能使形成的着色部的硬度、对基板的密接性、耐光性、耐热性等特别优异。还能使聚合物A和聚合物B的相溶性特别优异,并能使使用滤色片用墨液形成的着色部的透明性特别高。
式(2)中,作为E表示的2价烃基的代表例,可以举出直链或支链状的亚烷基,较具体而言,例如可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、四亚甲基、丁烯基、五亚甲基、六亚甲基等。上述基团中,特别优选碳原子数为1~3的直链亚烷基(例如亚甲基、亚乙基、亚丙基)。
式(2)中,作为R2、R3及R4表示的碳原子数为1~6的烷基,可以举出直链或支链状的烷基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基等。作为R2及R3表示的碳原子数为1~6的烷氧基,可以举出直链或支链状的烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己基氧基等。
作为式(2)表示的单体的具体例,可以举出例如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、β-(甲基)丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丁基苯基二甲氧基硅烷等具有烷氧基甲硅烷基的聚合性不饱和化合物等,可以使用从上述化合物中选择的1种或组合2种以上进行使用。
聚合物B中的具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1的含有率(以用于合成聚合物的单体的重量进行换算而求得的值)优选为70~100wt%,更优选为80~100wt%。聚合物B中的具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1的含有率为所述范围内的值时,能使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性特别优异,同时使固化性树脂材料(固化性树脂组合物)固化而形成着色部时,能有效地补充聚合物A的固化,能在较温和的条件下形成着色部。还能使形成的着色部的形状的均匀性、硬度、对基板的密接性、耐光性、耐热性等特别优异。需要说明的是,聚合物B为多种化合物的混合物时,作为具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1的含有率的值,可以采用上述化合物的加权平均值(基于重量比得到的加权平均值)。另外,聚合物B为多种化合物的混合物时,上述化合物均优选以上述含有率含有具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b 1。
(其他聚合性乙烯基单体b2)
聚合物B为至少含有具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分形成的聚合物即可,但除了含有具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1之外,还可以含有具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1以外的聚合性乙烯基单体b2作为单体成分。作为上述聚合性乙烯基单体b2,可以使用能与具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1共聚的乙烯基单体,具体而言,例如可以举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2,3-二羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸4-羟基甲基环己酯、聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯等的多元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的单酯化物,上述多元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的单酯化物同ε-己内酯开环聚合而成的化合物(大赛璐化学工业株式会社制PLACCELFA系列、PLACCEL FM系列等),或开环聚合环氧乙烷、环氧丙烷得到的化合物,等具有羟基的聚合性乙烯基单体;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊氧代乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯基乙酯等碳原子数为1~12的烷基、芳烷基(甲基)丙烯酸酯;苯乙烯、α-甲基苯乙烯等乙烯基芳香族化合物等;CF3(CF2)3CH2CH=CH2、CF3(CF2)3CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH=CH2、CF3(CF2)7CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH=CH2、F5C6CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)6CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)8CH2OCH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、H(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOCH=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOCH=CH2等含有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体等,可以从上述化合物中选择的1种或组合2种以上进行使用。其中,聚合物B为不含有上述具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分的聚合物。另外,聚合物B优选不含有上述具有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体作为单体成分的聚合物。
聚合物B中的聚合性乙烯基单体b2的含有率(以用于合成聚合物的单体的重量进行换算而求得的值)优选为30wt%以下,更优选为20wt%以下。需要说明的是,聚合物B为多种化合物的混合物时,作为聚合性乙烯基单体b2的含有率的值,可以采用对上述化合物的加权平均值(基于重量比得到的加权平均值)。另外,聚合物B为多种化合物的混合物时,对于各化合物而言,优选聚合性乙烯基单体b2的含有率满足上述条件。
如上所述,聚合物B只要为至少含有具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分而形成的聚合物即可,当也可以含有具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1以外的单体成分,优选为具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1的均聚物。即,聚合物B优选为不含有具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1以外的成分作为单体成分的聚合物。由此,能使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性及使用滤色片用墨液而制造的滤色片的耐久性特别优异。
聚合物B在固化性树脂材料中所占的比例(含有率)没有特别限定,优选为20~60wt%,更优选为25~55wt%。需要说明的是,聚合物B为多种化合物的混合物时,作为聚合物B的含有率,采用上述化合物的含有率的总和。
另外,作为固化性树脂材料,当含有聚合物A及聚合物B时,聚合物A的含有率和聚合物B的含有率的比率以重量比计优选为25∶75~75∶25,更优选为45∶55~55∶45。通过满足上述条件,能使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性特别优异。另外,使用滤色片用墨液而制造的滤色片中,能更确实地防止各部位的颜色不均、浓度不均,还能使个体间的特性的均匀性特别优异。另外,能使滤色片的耐久性特别优异。
〔聚合物C〕
固化性树脂材料(固化性树脂组合物)还可以含有聚合物C,所述聚合物C是含有下述式(8)表示的具有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1作为单体成分而形成的聚合物。
Figure G2008101856201D0000361
(式(8)中,R5表示氢原子或碳原子数为1~7的烷基,D表示单键或2价的也可含有杂原子的烃基。Rf表示碳原子数为1~20的氟代烷基或氟代芳基,z为0或1。)
通过含有上述聚合物C,能使滤色片用墨液的喷出稳定性特别优异。特别是,能使液滴喷头的喷嘴的断液良好,同时能更有效地防止滤色片用墨液的固形组分粘附在喷嘴上等。还能使使用滤色片用墨液形成的着色部的耐热性特别优异。
聚合物C可以由实质上为单一的化合物形成,也可以为多种化合物的混合物。其中,聚合物C为多种化合物的混合物时,各化合物为至少含有具有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1作为单体成分。
(具有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1)
聚合物C为至少含有式(8)表示的具有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1作为单体成分而形成的聚合物。通过含有上述具有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1作为单体成分,能容易且确实地在聚合物C中导入氟代烷基或氟代芳基。另外,通过含有具有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1作为单体成分,能使滤色片用墨液的喷出稳定性特别优异。还能使使用滤色片用墨液形成的着色部的耐热性特别优异。聚合物C含有下述乙烯基单体c2等时,能理想地进行聚合物的合成,并能容易且确实地得到具有所希望特性的聚合物C。
式(8)中,作为R5表示的碳原子数为1~7的烷基,例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基等烷基,优选为氢原子或碳原子数为1~2的烷基,更优选为氢原子或甲基。由此,能使滤色片用墨液的喷出稳定性、使用滤色片用墨液形成的着色部的耐热性特别优异。
式(8)中,作为D表示的2价烃基(也可以为含有杂原子的烃基)的代表例,可以举出直链或支链状的亚烷基,更具体而言,例如可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、四亚甲基、丁烯基、五亚甲基、六亚甲基、氧化亚甲基、氧化亚乙基、氧化亚丙基等。
作为式(8)表示的单体的具体例,例如可以举出CF3(CF2)3CH2CH=CH2、CF3(CF2)3CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH=CH2、CF3(CF2)7CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH=CH2、F5C6CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)6CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)8CH2OCH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、H(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOCH=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOCH=CH2等,可以使用从上述化合物中选择的1种或组合2种以上进行使用。
聚合物C中的具有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1的含有率(以用于合成聚合物的单体的重量进行换算而求得的值)优选为15~100wt%,更优选为18~100wt%。聚合物C中的具有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1的含有率为上述范围内的值时,能使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性、使用滤色片用墨液而形成的着色部的耐热性特别优异。还能使聚合物C对聚合物A或聚合物B的相溶性特别优异,并能使使用滤色片用墨液而形成的着色部的透明性特别高。而聚合物C的具有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1的含有率小于上述下限值时,可能不能充分发挥由于含有上述具有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1而得到的效果。需要说明的是,聚合物C为多种化合物的混合物时,作为具有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1的含有率的值,可以采用对上述化合物的加权平均值(基于重量比得到的加权平均值)。另外,聚合物C为多种化合物的混合物时,上述化合物均优选以上述含有率含有具有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1。
(其他的聚合性乙烯基单体c2)
聚合物C也可以含有除上述具有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1以外的聚合性乙烯基单体c2作为单体成分。作为上述聚合性乙烯基单体c2,可以使用能与具有氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1共聚的乙烯基单体,具体而言,例如可以举出2-丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(昭和电工株式会社制、商品名“Karenz MOI”)、2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯等(甲基)丙烯酰基通过碳原子数为2~6的亚烷基与异氰酸酯基键合的(甲基)丙烯酰基异氰酸酯、甲基丙烯酸2-(邻-[1’甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙酯(昭和电工株式会社制、商品名“Karenz MOI-BM”)等具有异氰酸酯基或该异氰酸酯基被保护基团保护的封端异氰酸酯基的聚合性乙烯基单体;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2,3-二羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸4-羟基甲基环己酯、聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯等的多元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的单酯化物、在上述多元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的单酯化物同ε-己内酯进行开环聚合得到的化合物(大赛璐化学工业株式会社制PLACCEL FA系列、PLACCEL FM系列等),或开环聚合环氧乙烷、环氧丙烷得到的化合物等具有羟基的聚合性乙烯基单体;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊氧代乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯乙酯等碳原子数为1~12的烷基、芳烷基(甲基)丙烯酸酯;苯乙烯、α-甲基苯乙烯等乙烯基芳香族化合物等,可以从上述化合物中选择的1种或组合2种以上进行使用。其中,聚合物C可以含有上述具有环氧基的乙烯基单体a1、具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分。
聚合物C中的聚合性乙烯基单体c2的含有率(由在聚合物的合成中所使用的单体的重量换算而求得的值)优选为85wt%以下,更优选为82wt%以下。需要说明的是,聚合物C为多种化合物的混合物时,作为聚合性乙烯基单体c2的含有率的值,可以采用上述化合物的加权平均值(基于重量比得到的加权平均值)。另外,聚合物C为多种化合物的混合物时,对于各化合物而言,优选聚合性乙烯基单体c2的含有率满足上述条件。
固化性树脂材料含有聚合物C时,聚合物C在固化性树脂材料中所占的比例(含有率)没有特别限定,优选为1~20wt%,更优选为2~15wt%。需要说明的是,聚合物C为多种化合物的混合物时,作为聚合物C的含有率,采用上述化合物的含有率的总和。
另外,固化性树脂材料含有聚合物C时,聚合物A的含有率和聚合物C的含有率的比率以重量比计优选为50∶50~99∶1,更优选为60∶40~98∶2。通过满足上述条件,能使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性特别优异,能更有效地防止滤色片的各部位的颜色不均、浓度不均,并能使个体间的特性的均匀性特别优异的同时,使滤色片的耐久性特别优异。
上述聚合物(聚合物A、聚合物B、聚合物C)的重均分子量均优选为1000~50000,较优选为1200~10000,更优选为1500~5000。另外,上述聚合物(聚合物A、聚合物B、聚合物C)的分散度(重均分子量Mw/数均分子量Mn)均为1~3左右。
滤色片用墨液中的固化性树脂材料的含有率优选为0.5~10wt%,更优选为1~5wt%。固化性树脂材料的含有率为上述范围内的值时,能使滤色片用墨液的液滴喷头的喷出性特别优异,同时能使制造的滤色片的耐久性特别优异。另外,在制造的滤色片中,能确保足够的着色浓度。
固化性树脂材料相对于100重量份颜料的含有率优选为15~50重量份,更优选为19~42重量份。通过满足上述条件,能使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性特别优异,并能使使用滤色片用墨液形成的滤色片的着色部的显色性、对比度特别优异。还能使着色部对基板的密接性特别优异。
需要说明的是,构成滤色片用墨液的固化性树脂材料可以含有除上述聚合物A、聚合物B、聚合物C以外的聚合物。
滤色片用墨液可以含有上述以外的成分。作为构成滤色片用墨液的颜料、上述以外的成分,例如可以举出分散剂等。
<热塑性树脂>
滤色片用墨液可以含有热塑性树脂。由此,可以使滤色片墨液中的颜料粒子的分散性特别优异。特别是在下述制造方法中,在预分散工序中,通过使用热塑性树脂,可以使滤色片墨液中的颜料粒子的分散稳定性非常优异。
作为热塑性树脂,例如可以举出藻酸类、聚乙烯醇、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羟基乙基纤维素、甲基纤维素、苯乙烯-丙烯酸树脂、苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸酯树脂、苯乙烯-马来酸树脂、苯乙烯-马来酸半酯树脂、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯树脂、丙烯酸-丙烯酸酯树脂、异丁二烯-马来酸树脂、赖氨酸改性马来酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、阿拉伯胶淀粉、聚烯丙基胺、聚乙烯基胺、聚乙二亚胺等,可以使用从上述树脂中选择的1种或组合2种以上进行使用。
滤色片用墨液中的热塑性树脂的含有率没有特别限定,优选为1.5~7.7wt%,更优选为2.1~7.2wt%。
<分散剂>
分散剂是有助于提高滤色片用墨液中的颜料粒子的分散性的成分。滤色片用墨液通过含有分散剂,由此能使颜料的分散性、分散稳定性特别优异。另外,通过使用分散剂,在下述制造方法的微分散工序中,分散剂粘附(吸附)在添加在分散剂分散液中的颜料粒子(未被微分散的粒径较大的颜料粒子)的表面,能使该颜料粒子(未被微分散的粒径较大的颜料粒子)在分散剂分散液中的分散性优异。由此,能有效地进行微分散工序的微分散处理,并能使滤色片用墨液的生产率特别优异,同时能使最终获得的滤色片用墨液中的颜料粒子(被微分散的颜料微粒子)的长期分散稳定性特别优异,还能使使用滤色片用墨液制造的滤色片的亮度、对比度特别优异。
作为分散剂,没有特别限定,例如可以使用高分子类分散剂。作为高分子类分散剂,例如可以举出碱性高分子类分散剂、中性高分子类分散剂、酸性高分子类分散剂等。作为上述高分子类分散剂,例如可以举出由丙烯酸类、改性丙烯酸类共聚合物形成的分散剂、由聚氨酯类分散剂、聚氨基酰胺盐、聚醚酯、磷酸酯类、脂肪族多元羧酸等形成的分散剂等。
作为分散剂的较具体的例子,例如可以举出Disperbyk101、Disperbyk102、Disperbyk103、DisperbykP104、DisperbykP104S、Disperbyk220S、Disperbyk106、Disperbyk108、Disperbyk109、Disperbyk110、Disperbyk111、Disperbyk112、Disperbyk116、Disperbyk140、Disperbyk142、Disperbyk160、Disperbyk161、Disperbyk162、Disperbyk163、Disperbyk164、Disperbyk166、Disperbyk167、Disperbyk168、Disperbyk170、Disperbyk171、Disperbyk174、Disperbyk180、Disperbyk182、Disperbyk183、Disperbyk184、Disperbyk185、Disperbyk2000、Disperbyk2001、Disperbyk2050、Disperbyk2070、Disperbyk2095、Disperbyk2150、DisperbykLPN6919、Disperbyk9075、Disperbyk9077(以上为Byk Chemie社制);EFKA 4008、EFKA 4009、EFKA 4010、EFKA 4015、EFKA 4020、EFKA 4046、EFKA 4047、EFKA 4050、EFKA 4055、EFKA 4060、EFKA 4080、EFKA 4400、EFKA 4401、EFKA 4402、EFKA 4403、EFKA 4406、EFKA 4408、EFKA 4300、EFKA 4330、EFKA 4340、EFKA 4015、EFKA 4800、EFKA 5010、EFKA 5065、EFKA 5066、EFKA 5070、EFKA 7500、EFKA 7554(以上为Ciba Specialty Chemicals社制);Solsperse 3000、Solsperse 9000、Solsperse 13000、Solsperse 16000、Solsperse17000、Solsperse 18000、Solsperse 20000、Solsperse 21000、Solsperse 24000、Solsperse 26000、Solsperse 27000、Solsperse 28000、Solsperse 32000、Solsperse 32500、Solsperse 32550、Solsperse 33500、Solsperse 35100、Solsperse 35200、Solsperse 36000、Solsperse 36600、Solsperse 38500、Solsperse 41000、Solsperse 41090、Solsperse 20000(以上为Nippon Lubrizol社制);AjisperPA111、AjisperPB711、AjisperPB821、AjisperPB822、AjisperPB824(以上为Kusumoto Chemicals社制);Disparlon1850、Disparlon1860、Disparlon2150、Disparlon7004、DisparlonDA-100、DisparlonDA-234、DisparlonDA-325、DisparlonDA-375、DisparlonDA-705、DisparlonDA-725、DisparlonPW-36(以上为楠本化成社制);及Floren DOPA-14、Floren DOPA-15B、Floren DOPA-17、FlorenDOPA-22、Floren DOPA-44、Floren TG-710、Floren D-90(以上为共荣化学社制);Anti-Terra-205(Byk Chemie社制)等,可以使用从上述物质中选择的1种或组合2种以上进行使用。
特别是,滤色片墨液优选同时含有具有规定酸值的分散剂(以下也称为酸值分散剂)和具有规定胺值的分散剂(以下也称为胺值分散剂)作为分散剂。由此,能同时获得酸值分散剂的发挥降低滤色片用墨液粘度的粘度降低效果的效果和胺值分散剂的稳定滤色片用墨液粘度的效果,从而能使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的液滴的喷出稳定性长期特别优异。特别是,在下述方法中,通过在进行颜料的微分散处理之前,搅拌含有分散剂、热塑性树脂和分散介质的混合物,由此虽然具有得到使分散剂分散在分散介质中获得分散剂分散液的预分散工序,但在上述方法中,通过并用酸值分散剂和胺值分散剂,能确实地防止分散剂的缔合(酸值分散剂和胺值分散剂的缔合),使上述颜料的分散稳定性特别优异。而在不具有预分散工序的方法中,并用酸值分散剂和胺值分散剂时,得不到上述优异的效果。认为原因如下:即使在并用酸值分散剂和胺值分散剂,但在省略预分散工序的情况下,在酸值分散剂和胺值分散剂缔合的状态下,会接触颜料粒子,由此,诱发颜料粒子之间的凝集。
作为酸值分散剂的具体例,可以举出DisperbykP104、DisperbykP104S、Disperbyk220S、Disperbyk110、Disperbyk111、Disperbyk170、Disperbyk171、Disperbyk174、Disperbyk2095(以上为Byk Chemie社制);EFKA 5010、EFKA 5065、EFKA 5066、EFKA 5070、EFKA 7500、EFKA 7554(以上为Ciba Specialty Chemicals社制);Solsperse 3000、Solsperse 16000、Solsperse 17000、Solsperse 18000、Solsperse 36000、Solsperse 36600、Solsperse 41000(以上为Lubrizol社制)等。
另外,作为胺值分散剂的具体例,可以举出Disperbyk102、Disperbyk160、Disperbyk161、Disperbyk162、Disperbyk163、Disperbyk164、Disperbyk166、Disperbyk167、Disperbyk168、Disperbyk2150、DisperbykLPN6919、Disperbyk9075、Disperbyk9077(以上为Byk Chemie社制);EFKA 4015、EFKA 4020、EFKA 4046、EFKA 4047、EFKA 4050、EFKA 4055、EFKA 4060、EFKA 4080、EFKA 4300、EFKA 4330、EFKA 4340、EFKA 4400、EFKA 4401、EFKA 4402、EFKA 4403、EFKA 4800(以上、Ciba Specialty Chemicals社制);AjisperPB711(以上为AjinomotoFine Techno社制);Anti-Terra-205(Byk Chemie社制)等。
并用酸值分散剂和胺值分散剂时,酸值分散剂的酸值(以固态成分进行换算时的酸值)没有特别限定,优选为5~370KOHmg/g,较优选为20~270KOHmg/g,更优选为30~135KOHmg/g。酸值分散剂的酸值为上述范围内的值时,能使与胺值分散剂并用时的颜料的分散稳定性特别优异。对于分散剂的酸值,例如可以通过基于DIN EN ISO 2114的方法来求得。
另外,酸值分散剂优选不具有规定的胺值的物质,即胺值为零的酸值分散剂。
并用胺值分散剂和酸值分散剂时,胺值分散剂的胺值(以固态成分进行换算时的胺值)没有特别限定,优选为5~200KOHmg/g,较优选为25~170KOHmg/g,更优选为30~130KOHmg/g。胺值分散剂的胺值为上述范围内的值时,能使与酸值分散剂并用时的颜料的分散稳定性特别优异。需要说明的是,对于分散剂的胺值,例如可以通过基于DIN 16945的方法来求得。
另外,胺值分散剂优选不具有规定的酸值的物质,即优选酸值为零。
并用酸值分散剂和胺值分散剂时,滤色片用墨液中的酸值分散剂的含有率为XA[wt%],滤色片用墨液中的胺值分散剂的含有率为XB[wt%]时,优选满足0.1≤XA/XB≤1的关系,更优选满足0.15≤XA/XB≤0.5的关系。通过满足上述关系,能更显著发挥通过并用酸值分散剂和胺值分散剂得到的协同效果,并能使颜料的分散稳定性、液滴的喷出稳定性等特别优异。
另外,将酸值分散剂的酸值设为AV[KOHmg/g]、将胺值分散剂的胺值设为BV[KOHmg/g]、将所述酸值分散剂的含有率设为XA[wt%]、将所述胺值分散剂的含有率设为XB[wt%]时,优选满足0.01≤(AV×XA)/(BV×XB)≤1.9的关系,更优选满足0.10≤(AV×XA)/(BV×XB)≤1.5的关系。通过满足上述关系,能更显著地发挥通过并用酸值分散剂和胺值分散剂得到的协同效果,能使颜料的分散稳定性、液滴的喷出稳定性等特别优异。
滤色片用墨液中的分散剂的含有率没有特别限定,优选为2.5~10.2wt%,更优选为3.2~9.2wt%。
<其他成分>
本发明的滤色片用墨液可以含有上述以外的成分。作为该成分,例如可以举出各种染料;各种交联剂;重氮鎓盐、碘鎓盐、锍盐、鏻盐、硒盐、氧鎓盐、铵盐、苯并噻唑鎓盐等鎓盐等热产酸剂;重氮盐、碘鎓盐、锍盐、鏻盐、硒盐、氧鎓盐、铵盐等光产酸剂;各种聚合引发剂;酸交联剂;增敏剂;光稳定剂;粘合性改良剂;各种聚合促进剂;各种光稳定剂;玻璃、氧化铝等填充剂;乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等促密接剂;2,2-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,6-二-叔丁基苯酚等抗氧化剂;2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等紫外线吸收剂;聚丙烯酸钠等抗凝集剂等。
作为染料,例如可以举出偶氮染料、蒽醌染料、稠合多环芳香族羰基染料、靛类染料、碳鎓染料、酞菁染料、次甲基、多次甲基染料等。作为染料的具体例,例如可以举出C.I.直接红2、4、9、23、26、28、31、39、62、63、72、75,76、79、80、81、83、84、89、92、95、111、173、184、207、211、212、214、218、221、223、224、225、226、227、232、233、240、241、242、243、247;C.I.酸性红35、42、51、52、57、62、80、82、111、114、118、119、127、128、131、143、145、151、154、157、158、211、249、254、257、261、263、266、289、299、301、305、319、336、337、361、396、397;C.I.活性红3、13、17、19、21、22、23、24、29、35、37、40、41、43、45、49、55;C.I.碱性红12、13、14、15、18、22、23、24、25、27、29、35、36、38、39、45、46;C.I.直接紫7、9、47、48、51、66、90、93、94、95、98、100、101;C.I.酸性紫5、9、11、34、43、47、48、51、75、90、103、126;C.I.活性紫1、3、4、5、6、7、8、9、16、17、22、23、24、26、27、33、34;C.I.碱性紫1、2、3、7、10、15、16、20、21、25、27、28、35、37、39、40、48;C.I.直接黄8、9、11、12、27、28、29、33、35、39、41、44、50、53、58、59、68、87、93、95、96、98、100、106、108、109、110、130、142、144、161、163;C.I.酸性黄17、19、23、25、39、40、42、44、49、50、61、64、76、79、110、127、135、143、151、159、169、174、190、195、196、197、199、218、219、222、227;C.I.活性黄2、3、13、14、15、17、18、23、24、25、26、27、29、35、37、41、42;C.I.碱性黄1、2、4、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、39、40;C.I.酸性绿16;C.I.酸性蓝9、45、80、83、90、185;C.I.碱性橙21、23等。
作为交联剂,例如可以使用多元羧酸酐、多元羧酸、多官能环氧基单体、多官能丙烯酸单体、多官能乙烯基醚单体、多官能氧杂环丁烷单体等。作为多元羧酸酐的具体例,可以举出苯二甲酸酐、衣康酸酐、琥珀酸酐、柠康酸酐、十二烯琥珀酸酐、丙三羧酸酐、马来酸酐、六氢化苯二甲酸酐、二甲基四氢苯二甲酸酐、降冰片烯二酸酐(himic anhydride)、桥亚甲基四氢化邻苯二甲酸酐(nadic anhydride)等脂肪族或脂环族二羧酸酐;1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐、环戊烷四羧酸二酐等脂肪族多元羧酸二酐;均苯四甲酸酐、均苯三酸酐、二苯甲酮四羧酸酐等芳香族多元羧酸酐;二偏苯三酸乙二醇酯(ethylene glycol bis trimellitate)、三偏苯三酸甘油酯(glycerin tris trimellitate)等具有酯基的酸酐,其中,优选芳香族多元羧酸酐。另外,也可以优选使用由市售的羧酸酐形成的环氧树脂固化剂。另外,作为多元羧酸的具体例,可以举出琥珀酸、戊二酸、己二酸、丁四甲酸、马来酸、衣康酸等脂肪族多元羧酸;六氢苯二甲酸、1,2-环己烷二羧酸、1,2,4-环己三羧酸、环戊烷四羧酸等脂肪族多元羧酸、及邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、均苯四甲酸、偏苯三酸、1,4,5,8-萘四羧酸、二苯甲酮四羧酸等芳香族多元羧酸,其中优选芳香族多元羧酸。作为多官能环氧基单体的具体例,可以举出大赛璐化学工业株式会社制、商品名Celloxide2021、大赛璐化学工业株式会社制、商品名EpoleadGT401、大赛璐化学工业株式会社制、商品名Epolead PB3600、双酚A、氢化双酚A、三聚异氰酸三缩水甘油酯等。另外,作为多官能丙烯酸单体的具体例,可以举出季戊四醇乙氧基四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、双(三羟甲基)丙烷四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷乙氧基三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯三甲代烯丙基三聚异氰酸酯、三聚异氰酸三烯丙酯等。另外,作为多官能乙烯基醚单体的具体例,可以举出1,4-丁二醇二乙烯基醚、1,6-己二醇二乙烯基醚、壬二醇二乙烯基醚、环己二醇二乙烯基醚、环己二甲醇二乙烯基醚、三甘醇二乙烯基醚、三羟甲基丙烷三乙烯基醚、季戊四醇四乙烯基醚等。作为多官能氧杂环丁烷单体的具体例,可以举出亚二甲苯基二氧杂环丁烷、联苯型氧杂环丁烷、酚醛清漆型氧杂环丁烷等。
热产酸剂为通过加热产生酸的成分,其中,特别优选锍盐及苯并噻唑鎓盐。作为热产酸剂的更具体的例子,作为商品名可以举出Sunaid SI-45、Sunaid SI-47、Sunaid SI-60、Sunaid SI-60L、Sunaid SI-80、SunaidSI-80L、Sunaid SI-100、Sunaid SI-100L、Sunaid SI-145、Sunaid SI-150、Sunaid SI-160、Sunaid SI-110L、Sunaid SI-180L(以上为三新化学工业社制品、商品名)、CI-2921、CI-2920、CI-2946、CI-3128、CI-2624、CI-2639、CI-2064(以上为日本曹达(株)社制品、商品名)、CP-66、CP-77(旭电化工业社制品、商品名)、FC-520(3M社制品、商品名)等。
光产酸剂是通过光产生酸的成分,作为更具体的例子,可以举出商品名Cyracure UVI-6970、Cyracure UVI-6974、Cyracure UVI-6990、Cyracure UVI-950(以上为美国联合碳化物公司:US Union Carbide社制、商品名)、Irgacure 261(汽巴精化株式会社:Ciba Specialty Chemicals社制、商品名)、SP-150、SP-151、SP-170、Optomer SP-171(以上为旭电化工业株式会社制、商品名)、CG-24-61(汽巴精化株式会社社制、商品名)、DAICATII(大赛璐化学工业社制、商品名)、UVAC1591(大赛璐·UCB(株)社制、商品名)、CI-2064、CI-2639、CI-2624、CI-2481、CI-2734、CI-2855、CI-2823、CI-2758(以上为日本曹达社制品、商品名)、PI-2074(Rhone Poulenc社制、商品名、五氟苯基硼酸酯甲苯基枯基碘鎓盐(Penta fluoro phenyl Borate Tolyl Cumyl Iodonium))、FFC509(3M社制品、商品名)、BBI-102、BBI-101、BBI-103、MPI-103、TPS-103、MDS-103、DTS-103、NAT-103、NDS-103(Midori Kagaku社制、商品名)、CD-1012(美国沙多玛(Sartomer)公司制、商品名)等。
滤色片用墨液在25℃下的粘度(使用E型粘度计测定的粘度(振动粘度))优选为13mPa·s以下,较优选为12mPa·s以下,更优选为5~11mPa·s。由此,滤色片用墨液的粘度(振动粘度)足够低时,例如能使滤色片的生产效率(着色部的形成效率)特别优异,同时能有效地防止着色部的厚度的不经意的偏差等。需要说明的是,滤色片用墨液的粘度(振动粘度)的测定例如使用E型粘度计(例如东机产业社制RE-01)来进行,特别是可以基于JIS Z8809来进行。
另外,滤色片用墨液在55℃的环境下放置10天后在25℃下的粘度变化量优选为0.5mPa·s以下,较优选为0.3mPa·s以下,更优选为0.2mPa·s以下。由此,能使滤色片用墨液的喷出稳定性特别优异,同时能更长期地理想地用于制造确实防止颜色不均、浓度不均等发生的滤色片。
《滤色片用墨液的制造方法》
下面,说明上述滤色片用墨液的制造方法的优选实施方式。
本实施方案的制造方法具有下述工序:预分散工序,其通过搅拌内含分散剂、热塑性树脂和溶剂的混合物,得到使分散剂分散于溶剂中而成的分散剂分散液;微分散工序,其向分散剂分散液中添加颜料,并多级添加无机珠进行微分散处理,得到颜料分散体;和固化性树脂混合工序,其混合颜料分散体和固化性树脂。
<预分散工序>
在预分散工序中,搅拌内含分散剂、热塑性树脂和溶剂的混合物,制备在溶剂中分散有分散剂的分散剂分散液。由此,可以成为分散剂的缔合状态被解除(消除)的状态。
如此,在本实施方式中,在后面详述的使颜料微分散的处理之前,通过将不含颜料的混合物预分散,最终可以得到颜料粒子均匀且稳定地分散、喷出稳定性特别出色的滤色片用墨液。
在本工序中,通过将热塑性树脂与分散剂以及溶剂-起混合,在后述的微分散工序中,在添加到分散剂分散液中的颜料粒子(未被微分散的粒径比较大的颜料粒子)的表面附着有分散剂以及热塑性树脂,可以使该颜料粒子(未被微分散的粒径比较大的颜料粒子)在分散剂分散液中的分散性出色。由此,可以有效进行微分散工序中的微分散处理,可以使滤色片用墨液的生产性特别出色,同时可以使最终得到的滤色片用墨液中的颜料粒子(微分散的颜料微粒子)的长期分散稳定性、液滴的喷出稳定性特别出色。
本工序中配制的分散剂分散液中的分散剂的含有率(并用多种分散剂时,上述分散剂的含有率的总和)没有特别限定,优选为10~40wt%,更优选为12~32wt%。分散剂的含有率为上述范围内的值时,能较显著地发挥上述效果。
另外,本工序中配制的分散剂分散液中的热塑性树脂的含有率没有特别限定,优选为6~30wt%,较优选为8~26wt%。热塑性树脂的含有率为上述范围内的值时,能较显著地发挥上述效果。
本工序中配制的分散剂分散液中的分散介质的含有率没有特别限定,优选为40~80wt%,更优选为53~75wt%。分散介质的含有率为上述范围内的值时,能较显著地发挥上述效果。
本工序中,通过使用各种搅拌机搅拌上述各成分的混合物得到分散剂分散液。
作为能用于本工序的搅拌机,例如分散式研磨机等单轴或双轴混合机
使用搅拌机的搅拌处理时间没有特别限定,优选1~30分钟,较优选3~20分钟。由此,能使滤色片用墨液的生产率足够优异,且能更有效地解除分散剂的缔合状态,从而能使最终得到的滤色片用墨液中的颜料粒子的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性特别优异。
另外,本工序中的搅拌机所具有的搅拌翼的旋转数没有特别限定,优选为500~4000rpm,更优选为800~3000rpm。由此,能使滤色片用墨液的生产率足够优异,同时能更有效地解除分散剂的缔合状态,从而能使最终得到的滤色片用墨液中的颜料粒子的分散稳定性特别优异。另外,能确实地防止热塑性树脂等因热等导致的劣化、改性等。
<微分散工序>
接下来,在上述工序中得到的分散剂分散液中添加上述颜料,多级添加无机珠进行微分散处理(微分散工序)。
由此,在本实施方案中,在添加颜料时先设置上述预分散工序,同时在分散颜料的工序(微分散工序)中多级地添加无机珠。在微分散工序中,通过多级地添加无机珠,能使颜料的微粒化的效率优异,并能使最终得到的滤色片用墨液中的颜料粒子足够小。特别是能协同地得到并用C.I.颜料红177及磺酸化颜料衍生物(副颜料)得到的效果和使用具有预分散工序及在多级的微分散工序的方法得到的效果,从而使最终得到的滤色片用墨液具有非常优异的颜料的分散稳定性及液滴的喷出稳定性,可以用于制造亮度、对比度非常优异的滤色片。
而未经多级微分散工序时,难以使最终得到的滤色片用墨液中的颜料粒子足够小,存在使滤色片用墨液的生产率显著降低的可能性。另外,即使多级地进行微分散工序,在省略上述预分散工序时,有时也会发生以下问题。即,在省略预分散工序的情况下,添加颜料时,由于不能充分解除分散剂的缔合状态(未被松开),所以在微分散工序中难以使分散剂、热塑性树脂均匀地粘附在颜料粒子的表面。另外,难以使微分散工序的颜料粒子(未被微分散的粒径较大的颜料粒子)在分散介质中的分散性足够优异。
本工序可以通过多级添加无机珠来进行,可以分成3级以上来添加无机珠,但优选分2级添加无机珠。由此,能使最终得到的滤色片用墨液中的颜料粒子的长期分散稳定性足够优异,并且能使滤色片用墨液的生产率特别优异。
在以下的说明中,以分2级添加无机珠的方法、即在微分散工序中进行使用了第一无机珠的第一处理和使用了第二无机珠的第二处理的方法为代表,进行说明。
本工序中使用的无机珠(第一无机珠、第二无机珠)只要是由无机材料构成,就可以由任意材料构成,作为无机珠的优选例,可以举出氧化锆制的珠(例如Toray ceram粉碎球(商品名)、株式会社东丽制)等。
[第一处理]
本工序中,进行下述第一处理:首先在上述预分散工序中配制的分散剂分散液中添加颜料(主颜料及副颜料),使用规定粒径的第一无机珠进行一次微分散。
用于第一处理的第一无机珠优选为粒径比用于第二处理的第二无机珠粒径大的无机珠。由此,能使作为整个微分散工序的颜料的微粒化(微分散)的效率特别优异。
第1的无机珠的平均粒径没有特别限定,优选为0.5~3.0mm,较优选为0.5~2.0mm,更优选为0.5~1.2mm。第一无机珠的平均粒径为所述范围内的值时,能使作为整个微分散工序的颜料的微粒化(微分散)的效率特别优异。而第一无机珠的平均粒径小于所述下限值时,根据颜料的种类等,出现第一处理中的颜料粒子的微粒化(小粒径化)的效率显著降低的倾向。另外,第一无机珠的平均粒径超过上述上限值时,虽然能使在第一处理中的颜料粒子的微粒化(小粒径化)的效率比较优异,但在第二处理的颜料粒子的微粒化(小粒径化)的效率降低,作为整个微分散工序的颜料的微粒化(微分散)的效率降低。
第一无机珠的使用量没有特别限定,相对于100重量份分散剂分散液,优选为100~600重量份,更优选为200~500重量份。
添加在分散剂分散液中的颜料的使用量没有特别限定,相对于100重量份分散剂分散液,优选为12重量份以上,较优选为18~35重量份。
第一处理可以通过在将颜料、第一无机珠添加到分散剂分散液中的状态下通过使用各种搅拌机进行搅拌来进行。
作为能在第一处理中使用的搅拌机,例如可以举出珠磨机等介质型分散机或分散式研磨机等单轴或双轴混合机等。
使用搅拌机的搅拌处理时间(第一处理的处理时间)没有特别限定,优选为10~120分钟,更优选为15~40分钟。由此,由此,可以在不使滤色片用墨液的生产性降低的情况下,使颜料的微粒化(微分散)有效进行。
另外,第一处理中的搅拌机所具有的搅拌翼的旋转数没有特别限定,优选为1000~5000rpm,更优选为1200~3800rpm。由此,可以在不使滤色片用墨液的生产性降低的情况下,使颜料的微粒化(微分散)进一步有效进行。另外,可以确实可靠地防止热塑性树脂等的由热等导致的劣化、改性等。
[第二处理]
进行第一处理后,进行使用第二无机珠的第二处理。由此,能得到颜料粒子充分微分散的颜料分散体。
第二处理可以在含有第一无机珠的状态下进行,优选在第二处理之前除去第一无机珠。由此,能使第二处理的颜料的微粒化(微分散)的效率特别优异。例如可以通过过滤等方法容易且确实地除去第一无机珠。
用于第二处理的第二无机珠优选为粒径比用于第一处理的第一无机珠小的无机珠。由此,能使最终得到的滤色片用墨液中的颜料足够微粒化(微分散),并能使滤色片用墨液的颜料粒子的长时间分散稳定性(长期分散稳定性)特别优异,同时能使液滴的喷出稳定性特别优异。
第二无机珠的平均粒径没有特别限定,优选为0.03~0.3mm,更优选为0.05~0.2mm。第二无机珠的平均粒径为上述范围内的值时,能使作为整个微分散工序的颜料的微粒化(微分散)的效率特别优异。而第二无机珠的平均粒径小于上述下限值时,根据颜料的种类等,出现第二处理中的颜料粒子的微粒化(小粒径化)的效率显著降低的倾向。另外,第二无机珠的平均粒径超过上述上限值时,有可能难以充分进行颜料粒子的微粒化(微分散)。
第二无机珠的使用量没有特别限定,相对于100重量份分散剂分散液,优选为100~600重量份,更优选为200~500重量份。
第二处理可以使用各种搅拌机来进行。
作为能用于第二处理的搅拌机,例如可以举出珠磨机等介质型分散机、或分散式研磨机等单轴或双轴混合机等。
使用搅拌机的搅拌处理时间(第二处理的处理时间)没有特别限定,优选为10~120分钟,更优选为15~40钟。由此,可以在不使滤色片用墨液的生产性降低的情况下,使颜料的微粒化(微分散)充分进行。
另外,第二处理中的搅拌机所具有的搅拌翼的旋转数没有特别限定,优选为1000~5000rpm,更优选为1200~3800rpm。由此,能在不降低滤色片用墨液的生产率的情况下更有效地进行颜料的微粒化(微分散)。还能确实地防止热塑性树脂等因热等导致的劣化、改性等。
上述说明中,以分2级进行微分散处理的情况为重点进行说明,也可以进行3级以上的处理。在这样的情况下,优选在后面的处理中使用的无机珠为小于在先前的处理中使用的无机珠的小粒径。换言之,在第n级的处理中使用的无机珠(第n无机珠)的平均粒径优选小于在第(n-1)级的处理中使用的无机珠(第(n-1)无机珠)的平均粒径。通过满足这样的关系,可以使颜料粒子的微粒化(微分散)的效率特别出色,同时可以使最终得到的滤色片用墨液中的颜料粒子的粒径更小。
其中,在微分散工序(例如第一处理、第二处理)中,根据需要,例如可以利用溶剂进行稀释等处理。
<固化性树脂混合工序>
将由上述微分散工序得到的颜料分散体与固化性树脂材料混合(固化性树脂混合工序)。由此,能得到滤色片用墨液。
本工序优选在将第二处理中使用的第二无机珠除去的状态下进行。第二无机珠的除去例如可以通过过滤等方法容易且确实可靠地进行。
本工序可以使用各种搅拌机来进行。
作为能用于本工序的搅拌机,可以举出例如分散式研磨机等单轴或双轴混合机等。
使用搅拌机的搅拌处理时间(本工序的处理时间)没有特别限定,优选为1~60分钟,更优选为15~40分钟。
另外,本工序中的搅拌机具有的搅拌翼的旋转数没有特别限定,优选为1000~5000rpm,更优选为1200~3800rpm。
其中,在本工序中,可以添加组成与上述工序中使用的分散介质不同的液体。由此,可以很好地进行前述预分散工序中分散剂的分散、以及微分散工序中颜料粒子的微分散,同时可以确实可靠地得到具有需要的特性的滤色片用墨液。
另外,在本工序中,可以在颜料分散体和固化性树脂的混合之前,或者,在颜料分散体和固化性树脂的混合之后,除去在上述工序中使用的溶剂的至少一部分。由此,可以使预分散工序、微分散工序中的溶剂的组成与最终得到的滤色片用墨液的分散介质的组成不同。其结果,可以很好地进行前述预分散工序中分散剂的分散、以及微分散工序中颜料粒子的微分散,同时可以确实可靠地得到具有需要的特性的滤色片用墨液。关于溶剂的除去,例如将成为对象的液体放置在减压气氛下,或对其加热,由此进行。
《墨液组》
上述滤色片用墨液可用于制造利用喷墨方式的滤色片的制造中。通常为了对应于全色,滤色片具有多种颜色的着色部(通常是对应于光的三原色的RGB这3色)。这些多种颜色的着色部的形成中,使用与其对应颜色的多种滤色片用墨液。即,滤色片的制造中,使用具有多种颜色的滤色片用墨液的墨液组。在本发明中,墨液组具有上述的本发明的滤色片用墨液和其他颜色的墨液(滤色片用墨液)。本发明的滤色片用墨液通常用于形成红色的着色部。因此,墨液组除具有本发明的滤色片用墨液之外,例如还具有用于形成绿色的着色部的墨液(滤色片用墨液)、用于形成蓝色的着色部的墨液(滤色片用墨液)。墨液组具有的其他颜色的墨液(除本发明的滤色片用墨液以外的墨液)可以通过任意方法来制造,优选通过与上述本发明的滤色片用墨液组的制造方法相同的方法(除改变颜料种类以外的相同的方法)制造。由此,能以高水平抑制各颜色间的液滴的喷出稳定性等的偏差,能制造可靠性更高的滤色片。另外,墨液组具有的其他颜色的墨液(除本发明的滤色片用墨液以外的墨液)没有特别限定,优选为含有上述固化性树脂材料的墨液。由此,能以高水平抑制各颜色间的、液滴的喷出稳定性等的偏差,能制造可靠性更高的滤色片。另外,能抑制各色的着色部间的特性(例如耐光性、对基板的密接性等)的偏差,可以使制造的滤色片的可靠性、耐久性等特别高。
墨液组除具有上述本发明的滤色片用墨液(红色的滤色片用墨液)之外,还具有绿色的滤色片用墨液(G墨液)时,G墨液优选含有C.I.颜料绿58和上述磺化颜料衍生物作为颜料。由此,能使G墨液的显色性特别优异。还能使滤色片用墨液中的颜料粒子的长期分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性特别优异。另外,能使绿色的着色部的对比度、亮度、着色浓度特别高。还能使滤色片的色再现范围特别广。
墨液组具有除上述本发明的滤色片用墨液(红色的滤色片用墨液)之外,还具有蓝色的滤色片用墨液(B墨液)时,B墨液优选含有C.I.颜料蓝15:6作为颜料。由此,能使B墨液的显色性特别优异。还能使滤色片用墨液中的颜料粒子的长期分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性特别优异。另外,能使蓝色的着色部的对比度、亮度、着色浓度特别高。还能使滤色片的色再现范围特别广。
《滤色片》
下面,说明使用上述滤色片用墨液(墨液组)制造的滤色片之一例。
图1表示本发明的滤色片的优选实施方案的剖面图。
如图1所示,滤色片1具有基板11、和使用上述滤色片用墨液形成的着色部12。作为着色部12,设置有颜色彼此不同的第1着色部12A、第2着色部12B及第3着色部12C。并且,在邻接的着色部12之间设置有隔壁13。
<基板>
基板11为具有光透过性的板状部件,具有保持着色部12、隔壁13的功能。
基板11优选由实质上透明的材料构成。由此,通过透过滤色片1的光,能形成较清晰的图像。
另外,基板11优选耐热性、机械强度优异的基板。由此,能确实地防止例如,由于制造滤色片1时施加的热而导致的变形等。作为满足上述条件的基板11的构成材料,例如可以举出玻璃、硅、聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、降冰片烯类开环聚合物或其加氢化物等。
<着色部>
着色部12是使用上述滤色片用墨液(墨液组)而形成的。
由于着色部12为使用上述滤色片用墨液而形成的,所以在各像素间的特性的偏差小,能确实防止不希望的混色(多种滤色片用墨液混合)等。因此,滤色片1成为颜色不均、浓度不均等被抑制了的可靠性高的滤色片。另外,滤色片1成为着色部12的显色性优异、对比度优异的滤色片。
各着色部12设置在被下述隔壁13所包围的区域单元14内。
第1着色部12A、第2着色部12B及第3着色部12C为彼此颜色不同的着色部。例如,可使第1着色部12A作为红色滤光区域(R)、第2着色部12B为绿色滤光区域(G)、第3着色部12C为蓝色滤光区域(B)。然后,由一组颜色不同的着色部12A、12B、12C构成1个像素。接着,在滤色片1中,在其横向及纵向上配置有规定数量的着色部12。例如,当滤色片1为高清晰度电视用的滤色片时,配置有1366×768个像素,为全高清晰度电视用的滤色片时,配置有1920×1080个像素,当为超高清晰度电视用的滤色片时,配置有7680×4320个像素。需要说明的是,滤色片1例如可以在有效区域外具有预备像素。
<隔壁>
在邻接的着色部12之间设置有隔壁(围堰)13。由此,可以确实地防止邻接的着色部12之间发生混色,结果能确实地显示清晰的图像。
隔壁13可以由透明材料构成,优选由具有遮光性的材料构成。由此,,能显示对比度优异的图像。隔壁(遮光部)13的颜色没有特别限定,优选为黑色。由此,能使被显示的图像的对比度特别优异。
隔壁13的高度没有特别限定,优选比着色部12的膜厚高。由此,能确实地防止邻接的着色部12之间混色。隔壁13的具体厚度优选为0.1~10μm,更优选为0.5~3.5μm。由此,能确实地防止邻接的着色部12之间混色,同时能使具有滤色片1的图像显示装置、电子设备的视野角特性优异。
隔壁13可以由任意材料构成,但优选例如主要由固化性树脂材料构成。由此,在下述方法中,可以容易地将隔壁13形成为具有所希望形状的隔壁。另外,隔壁13具有作为遮光部的功能时,也可以含有炭黑等光吸收性材料作为其构成材料。
《滤色片的制造方法》
下面说明滤色片1的制造方法之一例。
图2为表示滤色片的制造方法的剖面图,图3为表示用于制造滤色片的液滴喷出装置的立体图,图4为从台侧观察图3所示的液滴喷出装置中的液滴喷出机构的图;图5为表示图3所示的液滴喷出装置中的液滴喷头的底面图;图6是表示图3所示的液滴喷出装置的液滴喷头的图,(a)为剖面立体图、(b)为剖面图。
如图2所示,本实施方案中,具有下述工序:准备基板11的基板准备工序(1a);和在基板11上形成隔壁13的隔壁形成工序(1b、1c);和通过喷墨方式在被隔壁13包围的区域赋予滤色片用墨液2的墨液赋予工序(1d);和从滤色片用墨液2中除去溶剂(分散介质)、使固化性树脂材料固化从而得到固态状着色部12的着色部形成工序(1e)。
<基板准备工序>
首先,准备基板11(1a)。本工序中准备的基板11优选为实施清洗处理后的基板。在本工序中准备的基板11可以为实施过利用硅烷偶联剂等进行的试剂处理、等离子体处理、离子镀、溅射、气相反应法、真空蒸镀等适当的前处理的基板。
<隔壁形成工序>
接下来,将基板11的用于形成隔壁的放射线敏感性组合物赋予基板11的一个面的大致整个面上,形成涂膜3(1b)。需要说明的是,在基板11上赋予放射线敏感性组合物后,可以根据需要进行预烘焙处理。预烘焙处理例如可以在加热温度:50~150℃、加热时间:30~600秒的条件下进行。
然后,隔着光掩模照射放射线,进行曝光后烘烤处理(PEB),进一步进行使用碱显影液的显影处理,由此形成隔壁13(1c)。PEB例如可以在加热温度:50~150℃、加热时间:30~600秒、放射线照射强度:1~500mJ/cm2的条件下进行。另外,显影处理可以通过例如液体外溢法(fluidoverflow)法、浸渍法(dipping)、振动浸渍法等进行,显影处理时间例如可以为10~300秒。另外,显影处理后可以根据需要进行后烘烤处理。后烘烤处理例如可以在加热温度:150~280℃、加热时间:3~120分钟的条件下进行。
<墨液赋予工序>
然后,利用喷墨方式,将滤色片用墨液2赋予至被隔壁13包围的单元14内(1d)。
本工序使用与要形成的多种颜色的着色部12相对应的多种滤色片用墨液2来进行。此时,由于设置有隔壁13,所以能确实地防止2种以上滤色片用墨液2混合。
滤色片用墨液2的喷出使用图3~图6所示的液滴喷出装置来进行。
如图3所示,用于本工序的液滴喷出装置100具有:保持滤色片用墨液2的罐101、管110、和从罐101经过管110被供给有滤色片用墨液2的喷出扫描部102。喷出扫描部102具有:将多个液滴喷头(墨液喷头)114搭载在滑架(carriage)105上而形成的液滴喷出机构103、控制液滴喷出机构103的位置的第1位置控制装置104(移动机构)、保持在所述工序中形成有隔壁13的基板11(以下,简单称为“基板11”。)的台106、控制台106的位置的第2位置控制装置108(移动机构)、和控制机构112。罐101和液滴喷出机构103的多个液滴喷头114通过管110连接,滤色片用墨液2通过压缩空气从罐101分别被供给到多个液滴喷头114。
第1位置控制装置104根据来自控制机构112的信号,使液滴喷出机构103沿着X轴方向及与X轴方向垂直的Z轴方向移动。进而,第1位置控制装置104还具有使液滴喷出机构103在平行于Z轴的轴旋转的功能。本实施方案中,Z轴方向为与铅直方向(也就是重力加速度的方向)平行的方向。第2位置控制装置108根据来自控制机构112的信号,使台106沿着与X轴方向及Z轴方向两个方向正交的Y轴方向移动。进而,第2位置控制装置108还具有使台106沿着与Z轴平行的轴旋转的功能。
台106具有与X轴方向和Y轴方向两个方向平行的平面。另外,台106按照能够将下述基板11固定、并保持于该平面上的方式构成,所述基板11具有要被赋予滤色片用墨液2的单元14。
如上所示,液滴喷出机构103根据第1位置控制装置104沿着X轴方向移动。而台106根据第2位置控制装置108沿着Y轴方向移动。也就是说,根据第1位置控制装置104及第2位置控制装置108,液滴喷头114与台106的相对位置发生变化(保持在台106的基板11和液液滴喷出机构103发生相对移动)。
控制机构112通过下述的方式来构成,即从外部信号处理装置接收表示应该喷出滤色片用墨液2的相对位置的喷出数据。
如图4所示,液滴喷出机构103具有:分别具有大致相同结构的多个液滴喷头114、和保持上述液滴喷头114的滑架105。本实施方案中,保持在液滴喷出机构103上的液滴喷头114的数量为8个。各个液滴喷头114具有设置有下述多个喷嘴118的底面。各个液滴喷头114的该底面形状为具有2个长边和2个短边的多边形。保持在液滴喷出机构103上的液滴喷头114的底面朝向台106一侧,并且液滴喷头114的长边方向和短边方向分别与X轴方向和Y轴方向平行。
如图5所示,液滴喷头114具有在X轴方向并排的多个喷嘴118。配置该多个喷嘴118,使得液滴喷头114的X轴方向的喷嘴间距HXP达到规定的值。喷嘴间距HXP的具体值没有特别限定,例如可以为50~90μm。此处,“液滴喷头114的X轴方向的喷嘴间距HXP”相当于液滴喷头114的所有喷嘴118沿着Y轴方向映射在X轴上所得到的多个喷嘴像间的间距。
本实施方案中,液滴喷头114的多个喷嘴118形成均沿着X轴方向延伸的喷嘴列116A和喷嘴列116B。喷嘴列116A和喷嘴列116B被隔开间隔地并列配置。并且,在本实施方案中,对于各个喷嘴列116A及喷嘴列116B,分别有90个喷嘴118以一定间隔LNP向X轴方向排成一列。LNP的具体值没有特别限定,可以为100~180μm。
喷嘴列116B的位置相对于喷嘴列116A的位置,仅向X轴方向的正向(图5的右向)偏离喷嘴间距LNP的一半长度。因此,液滴喷头114的X轴方向的喷嘴间距HXP为喷嘴列116A(或喷嘴列116B)的喷嘴间距LNP的一半长度。
因此,液滴喷头114的X轴方向的喷嘴线密度为喷嘴列116A(或喷嘴列116B)的喷嘴线密度的2倍。需要说明的是,本说明书中,“X轴方向的喷嘴线密度”相当于每单位长度喷嘴像的数量,所述喷嘴像是将多个喷嘴沿着Y轴方向映射在X轴上所得到的多个喷嘴像。当然,包括液滴喷头114的喷嘴列的数量并不只限2列。液滴喷头114可以包含M个喷嘴列。此处,M为1以上的自然数。此时,在M个喷嘴列的各列中,多个喷嘴118按照间隔为喷嘴间距HXP的M倍的长度排列。进而,M为2以上的自然数时,相对于M个喷嘴列中的一列,其他(M-1)个喷嘴列不重复地仅向X轴方向偏离喷嘴间距HXP的i倍的长度。此处,i为1~(M-1)的自然数。
本实施方案中,各个喷嘴列116A及喷嘴列116B由90个喷嘴118组成,所以1个液滴喷头114具有180个喷嘴118。其中,喷嘴列116A的两端的各5个喷嘴被设定为“休止喷嘴”。同样地,喷嘴列116B的两端的各5个喷嘴也被设定为“休止喷嘴”。不从上述这20个“休止喷嘴”喷出滤色片用墨液2。因此,液滴喷头114的180个喷嘴118中,160个喷嘴118具有喷出滤色片用墨液2的喷嘴的功能。
如图4所示,在液滴喷出机构103中,多个上述液滴喷头114沿着X轴方向被配置成为2列。其中一列的液滴喷头114与另一列的液滴喷头114被按照下述的方式来配置,即,考虑休止喷嘴部分在内,从Y轴方向观察为部分重合。由此,在液滴喷出机构103中,在横跨基板11的X轴方向的尺寸大小的长度上,喷出滤色片用墨液2的喷嘴118被按照所述喷嘴间隔HXP在X轴方向连续的方式来构成。
本实施方式的液滴喷出机构103中,虽然按照覆盖基板11的X轴方向的尺寸大小的全部长度的方式来配置液滴喷头114,但是本发明的液滴喷出机构也可以是按照覆盖基板11的X轴方向的尺寸大小的部分长度的方式而配置的装置。
如图所示,各个液滴喷头114为墨液喷头。更具体而言,各个液滴喷头114具有振动板126和喷嘴板128。储液部129位于振动板126和喷嘴板128之间,储液部129填充有从罐101通过孔131供给的滤色片用墨液2。
另外,多个隔壁122位于振动板126和喷嘴板128之间。被振动板126、喷嘴板128和一对隔壁122包围的部分为腔120。由于腔120对应于喷嘴118设置,所以腔120的数量与喷嘴118的数量相同。从储液部129经由位于1对隔壁122之间的供给口130,来对腔120提供滤色片用墨液2。
振动板126上设置有对应于各个腔120的振动子124。振动子124包括压电元件124C和夹持压电元件124C的一对电极124A、124B。通过在该一对电极124A、124B之间施加驱动电压,可从对应的喷嘴118喷出滤色片用墨液2。另外,通过由喷嘴118沿着Z轴方向喷出滤色片用墨液2的方式来调整喷嘴118的形状。
另外,在喷嘴板128的喷嘴118附近,用具有氟代烷基的二氧化硅膜覆盖表面附近。由此,喷嘴118具有优异的疏液性,能特别理想地排出墨液2。特别是喷嘴板128具有上述二氧化硅膜,由此能防止在喷嘴118附近发生C.I.颜料红177及上述磺化颜料衍生物的不希望的凝集体。因此,能确实地防止液滴喷出时的飞行偏转发生或液滴量变化、喷嘴118堵塞,并能极长期地使滤色片用墨液2的液滴的喷出性特别优异。
控制机构112(参见图3)可以构成为分别独立地将信号给与多个振动子124。也就是说,从喷嘴118喷出的滤色片用墨液2的体积可以根据来自控制机构112的信号控制为适合每个喷嘴118。另外,控制机构112可以设定在涂布扫描时间进行喷出动作的喷嘴118和不进行喷出动作的喷嘴118。
本说明书中,有时将包括1个喷嘴118、对应喷嘴118的腔120和对应腔120的振动子124的部分标记为“喷出部127”。根据该标记,一个液滴喷头114具有数量与喷嘴118的相同的喷出部127。
使用上述液滴喷出装置100,将对应于滤色片1所具有的多种颜色的着色部12的滤色片用墨液2赋予单元14内。通过使用上述装置,可以高效且选择性地将滤色片用墨液2赋予单元14内。另外,如上所述,滤色片用墨液2具有优异的稳定喷出性,即使在进行长期液滴喷出的情况下,也极难发生飞行偏转或液滴的喷出量不稳定化等问题。因此,能确实防止用于形成不同颜色的着色部的多种墨液混合(混色)或原本要求相同的着色浓度的多个着色部之间发生着色浓度偏差等问题。需要说明的是,图示的构成中,液滴喷出装置100仅以1种颜色份地具有保持滤色片用墨液2的罐101、管110等,但上述部件可以具有与滤色片1所具有的多种颜色的着色部12相对应的多种颜色份。另外,制造滤色片1时,也可使用与多种颜色的滤色片用墨液2相对应的多种液滴喷出装置100。
另外,本发明中,液滴喷头114可以使用静电致动器代替压电元件作为驱动元件。另外,液滴喷头114可以构成为:另外,液滴喷头114也可为下述构成,即采用热电转换元件作为驱动元件,利用该热电转换元件所引起的材料的热膨胀而喷出滤色片用墨液。
<着色部形成工序(固化工序)>
接下来,从单元14内的滤色片用墨液2除去溶剂(分散介质),使固化性树脂材料固化,由此形成固形状的着色部12(1e)。从而能得到滤色片1。
该工序通常通过加热进行,但是在该工序中,例如也可进行活性能量射线的照射、或将附有滤色片用墨液2的基板放置在减压环境下等处理。通过照射活性能量射线,能有效地进行固化性树脂材料的固化反应,或即使在加热温度为比较低的温度的情况下也能确实地进行固化性树脂材料的固化反应,从而能得到更确实地防止对基板11等的不良影响的发生。作为活性能量射线,可以使用各种波长的光线、例如紫外线、X射线、g射线、i射线、准分子激光等。另外,通过将被赋予了滤色片用墨液2的基板11放置在减压环境下,能更有效地除去溶剂(分散介质),或能使像素(单元)内的着色部的形状非常理想的形状,或者即使在加热温度为比较低的温度的情况下,也能确实地除去溶剂(分散介质),从而能得到更确实地防止对基板11等的不良影响的发生。
本工序中的加热温度没有特别限定,优选为50~260℃,较优选为80~240℃。
《图像显示装置》
接下来,说明具有滤色片1的图像显示装置(电气光学装置)的液晶显示装置的优选实施方案。
图7为显示液晶显示装置的优选实施方案的剖面图。如该图所示,液晶显示装置60具有:滤色片1、配置于滤色片1的设置有着色部12的一面侧的基板(对置基板)66、由在滤色片1和基板66之间的空隙中封入的液晶所形成的液晶层62、在滤色片1的基板11的与液晶层62相向的面的相反面侧(图7中下侧)所设置的偏振板67、在基板66的与液晶层62相向的面的相反面侧(图7中上侧)所设置的偏振板68。并且,滤色片1的设置有着色部12和隔壁13的面(着色部12和隔壁13的与基板11相向的面的相反面)设置有共用电极61,在基板(对置基板)66的与液晶层62、滤色片1相向的面,对应于滤色片1的各着色部12的位置、矩阵状地配置有像素电极65。另外,共用电极61和液晶层62之间设置有取向膜64,在基板66(像素电极65)和液晶层62之间设置有取向膜63。
基板66为对可见光具有光透过性的基板,例如为玻璃基板。
共用电极61、像素电极65由对可见光具有光透过性的材料构成,例如由ITO等构成。
另外,虽然图中省略,但按照对应于各像素电极65的方式设置有多个开关元件(switching elements)(例如,TFT:薄膜晶体管)。另外,对于对应于各着色部12的各像素电极65而言,可通过控制与共用电极61之间的电压的附加状态来控制对应于各着色部12(各像素电极65)的区域中的光透过性。
液晶显示装置60中,从图上未示出的背光灯发出的光从偏振板68侧(图7中上侧)入射。然后,透过液晶层62向滤色片1的各着色部12(12A、12B、12C)入射的光作为对应于各着色部12(12A、12B、12C)的色的光,从偏振板67(图7中下侧)射出。
如上所述,由于着色部12是使用本发明的滤色片用墨液2(墨液组)形成的着色部,所以抑制了在各像素间的特性偏差。结果,能在液晶显示装置60中稳定地显示抑制了各部位的颜色不均、浓度不均等的图像。另外,由于着色部12使用本发明的滤色片用墨液形成的着色部,所以对比度、着色浓度足够高。
《电子设备》
具有前述滤色片1的液晶显示装置等的图像显示装置(光电学装置)1000能用于各种电子设备的显示部。
图8为表示应用本发明的电子设备的掌上型(或笔记本型)个人计算机的构成的立体图。
在该图中,个人计算机1100由具有键盘1102的主体部1104和显示单元1106构成,显示单元1106能通过转轴结构部相对于主体部1104可转动地被支撑。
该个人计算机1100中,显示单元1106具有图像显示装置1000。
图9为表示应用本发明的电子设备的移动电话机(也包括PHS)的构成的立体图。
在该图中,移动电话机1200具有多个操作键1202、听筒1204及话筒1206,同时在显示部具有图像显示装置1000。
图10是表示应用本发明的电子设备的数码相机的构成的立体图。需要说明的是,该图中,简易地表示与外部设备的连接。
在此,通常的照相机利用被摄物的光学图像将银盐相片膜感光,而数码相机1300利用CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)等摄像元件将被摄物的光学图像进行光电转换,生成摄像信号(图像信号)。
在数码相机1300的机体(body)1302的背面,在显示部设置有图像显示装置1000,它的构成为以利用CCD的摄像信号为基础进行显示,担当将被摄物作为电子图像而显示的取景器的功能。
机体的内部设置有电路板1308。该电路板1308设置有能存储(记忆)摄像信号的存储器。
另外,在机体1302的正面侧(图示的构成中为里面侧)中设置有包括光学透镜(撮像光学类)或CCD等受光单元1304。
撮影者确认了显示在显示部的被摄物像并按下快门键1306时,该时刻的CCD的撮像信号就被转送·存储在电路板1308的存储器中。
另外,在该数码相机1300中,在机体1302的侧面设置有影像信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。然后,如图所示,根据需要在影像信号输出端子1312上连接电视监控器1430,在数据通信用的输出输入端子1314上连接个人计算机1440。进而,通过规定的操作,形成如下结构,即,储存在电路基板1308上的储存器的撮像信号被输出至电视监控器1430、或个人计算机1440中。
另外,本发明的电子设备除了应用于上述个人计算机(携带型个人计算机)、移动电话机、数码相机之外,也可应用于例如,电视机(例如,液晶电视机),影像摄像机,取景器型、直观监控型的影像带记录机,携带型个人计算机,汽车导航装置,寻呼机,电子助手(也附有通信功能),电子词典,电子计算器,电子游戏机,文字处理器,工作站,可视电话,防犯用电视监控器,电子双目望远镜,POS终端,具有触摸面板的设备(例如,金融机购的提款机、自动售票机),医疗设备(例如,电子体温计、血压计、血糖计、心电显示装置、超声波诊断装置、内窥镜用显示装置),鱼群探测机,各种测定设备、仪表类(例如,车辆、航空机、船舶的仪表类),飞行模拟器,其它各种监测类、投影仪等投射型显示装置等。其中,近年,电视机的显示部大型化的趋势显著,但是在此类具有大型显示部(例如,对角线长80CM以上的显示部)的电子设备中,采用现有的滤色片用墨液而制造的滤色片时,特别容易发生色不均、浓度不均等问题。但如果应用本发明,能够可靠防止此类问题的发生。即,应用于具有上述大型的显示部的电子设备时,本发明的效果可更加显著地被发挥。
以上,基于优选的实施方案说明了本发明,但本发明并不限定于此。
例如在上述实施方案中说明了将对应于各色的着色部的滤色片用墨液赋予单元内后,经一个工序从单元内的各色滤色片用墨液中除去溶剂(分散介质),使固化性树脂材料固化的方法,即仅进行一次着色部形成工序(固化工序)的方法,但是墨液赋予工序和着色部形成工序可对应于各种颜色重复进行。
另外,构成滤色片、图像显示装置、电子设备的各部可与发挥同样功能的任意装置替换,或者,可追加其它的构成。例如,本发明的滤色片中,在着色部的与基板相对的面的相反的面侧上,也可设置有覆盖着色部的保护膜。由此,能更有效地防止着色部的损伤或劣化等。
本发明的滤色片用墨液可以为由任意方法制造的滤色片用墨液,并不限定于使用上述法制造的滤色片用墨液。例如在上述实施方案中,作为具有分散工序和多级的微分散工序的制造方法进行了说明,本发明的滤色片用墨液可以通过不具有预分散工序的方法、或不用多级的微分散工序的方法来制造。另外,在上述实施方案中,作为在预分散工序中使用热塑性树脂的制造方法进行了说明,但在预分散工序中可以使用固化性树脂材料、例如上述树脂A、树脂B。由此,能在滤色片中含有更多固化性树脂材料,从而使滤色片的耐久性特别优异。
另外,在上述实施方案中,只对滤色片用的墨液组具有与光的三原色相对应的3种(3色)的滤色片用墨液的情况为重点进行了说明,但是构成滤色片用墨液组的滤色片用墨液的数、种类(颜色)并不限定于上述内容。例如,本发明中,滤色片用墨液组也可具有4种以上的滤色片用墨液。
【实施例】
接下来,说明本发明的具体实施例。
[1]聚合物的合成(聚合物溶液的配制)
(合成例1)
在装有搅拌器、回流冷凝器、滴液漏斗、氮导入管及温度计的1L反应罐中,加入37.6重量份的作为溶剂的2-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-1-甲基乙基乙酸酯,在90℃下加热。然后,加入2重量份的2,2′-偶氮双(异丁腈)(AIBN)及3重量份的2-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-1-甲基乙基乙酸酯(溶剂)后,使用滴液泵经约4小时在该烧瓶内滴入下述溶液,所述溶液是混合27重量份的(3,4-环氧基环己基)甲基丙烯酸甲酯(大赛璐化学工业株式会社制、商品名Cyclomer M100)、1.5重量份的甲基丙烯酸2-(邻-[1’甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙酯(昭和电工株式会社制、商品名MOI-BM)、和1.5重量份的2-羟基乙基丙烯酸酯(HEMA)得到的溶液。另一方面,使用其他滴液泵经约4小时滴入下述溶液(聚合引发剂溶液),所述溶液是将5重量份的作为聚合引发剂的2,2′-偶氮双(异丁酸)二甲酯(和光纯药工业株式会社制、商品名V-601)溶解于20重量份的2-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-1-甲基乙基乙酸酯(溶剂)中得到的溶液。在滴入聚合引发剂溶液结束后,添加0.2重量份的AIBN及1重量份的2-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-1-甲基乙基乙酸酯(溶剂),在相同温度下保持约2小时后,添加0.2重量份AIBN及1重量份的2-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-1-甲基乙基乙酸酯(溶剂),在相同温度下保持约2小时左右,然后,冷却至室温左右,得到含有聚合物A、固态成分为30wt%的聚合物溶液A1。
(合成例2~14)
除如表1所示地改变用于合成聚合物(聚合物溶液的配制)的单体成分的种类、使用量、溶剂(溶剂)的种类之外,进行与上述合成例1相同的操作。结果,得到含有聚合物A、固态成分为30wt%的13种聚合物溶液(聚合物溶液A2~A14)。
(合成例15)
除使用30重量份的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(DowCorning Toray:东丽道康宁株式会社制、商品名SZ6030)来代替(3,4-环氧基环己基)甲基丙烯酸甲酯(大赛璐化学工业株式会社制、商品名Cyclomer M100)、甲基丙烯酸2-(邻-[1’甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙酯(昭和电工株式会社制、商品名MOI-BM)、及甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)之外,进行与上述合成例1相同的操作。结果得到含有聚合物B、固态成分为30wt%的聚合物溶液B1(均聚物溶液)。
(合成例16~25)
除如表2所示地改变用于合成聚合物(聚合物溶液的配制)的单体成分的种类、使用量、溶剂(溶剂)的种类之外,进行与上述合成例15相同的操作。结果得到含有聚合物B、固态成分为30wt%的9种聚合物溶液(聚合物溶液B2~B10)。
(合成例26)
除使用30重量份的1H,1H,5H-八氟戊基甲基丙烯酸酯(大阪有机化学工业株式会社制、商品名Biscoat8FM)来代替(3,4-环氧基环己基)甲基丙烯酸甲酯(大赛璐化学工业株式会社制、商品名Cyclomer M100)、甲基丙烯酸2-(邻-[1’甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙酯(昭和电工株式会社制、商品名MOI-BM)、及甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)之外,进行与上述合成例1相同的操作。结果得到含有聚合物C、固态成分为30wt%的聚合物溶液C1(均聚物溶液)。
(合成例27、28)
除如表2所示地改变用于合成聚合物(聚合物溶液的配制)的单体成分的种类、使用量、溶剂(溶剂)的种类之外,进行与上述合成例26相同的操作。结果得到含有聚合物C、固态成分为30wt%的2种聚合物溶液(聚合物溶液C2、C3)。
(合成例29)
除使用13.5重量份的(3,4-环氧基环己基)甲基丙烯酸甲酯(大赛璐化学工业株式会社制、商品名CyclomerM100)、0.75重量份甲基丙烯酸2-(邻-[1’甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙酯(昭和电工株式会社制、商品名MOI-BM)、0.75重量份的甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)及15重量份的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(东丽道康宁株式会社制、商品名SZ6030)作为单体成分之外,进行与上述合成例1相同的操作。结果得到含有聚合物X、固态成分为30wt%的聚合物溶液X1。
用于合成例1~29的聚合物(聚合物溶液的配制)的材料的种类、使用量(用于合成例1~29的聚合物的组成)总结示于表1、表2。需要说明的是,表中,“S”表示溶剂(溶剂),特别是,“S1”表示2-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-1-甲基乙基乙酸酯,“S2”表示二甘醇单丁基醚乙酸酯,“S3”表示1,3-丁二醇二乙酸酯,“S4”表示三甘醇丁基甲基醚,“S5”表示双(2-丁氧基乙基)醚,“S6”表示辛酸乙酯,“S7”表示乙二醇单乙基醚乙酸酯,“S8”表示戊二酸二甲酯,“S9”表示丙二醇甲基醚乙酸酯。
另外,“V-601”表示2,2′-偶氮双(异丁酸)二甲酯,“AIBN”表示2,2′-偶氮双(异丁腈),“a1-1”表示(3,4-环氧基环己基)甲基丙烯酸酯(Cyclomer M100),“a1-2”表示(3,4-环氧基环己基)甲基丙烯酸酯,“a2-1”表示甲基丙烯酸2-(邻-[1’甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙酯(MOI-BM),“a2-2”表示2-丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(昭和电工株式会社制、商品名「Karenz MOI」),“a3-1”表示甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA),“a3-2”表示丙烯酸4-羟基丁酯,“a4-1”表示1H,1H,5H-八氟戊基甲基丙烯酸酯(Biscoat 8FM),“a4-2”表示甲基丙烯酸2-乙基己酯,“b1-1”表示γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(SZ6030),“b1-2”表示γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷,“b2-1”表示甲基丙烯酸甲酯,“c1-1”表示1H,1H,5H-八氟戊基甲基丙烯酸酯(Biscoat8FM),“c1-2”表示1,2,3,4,5-五氟苯乙烯,“c2-1”表示甲基丙烯酸2,3-二羟基丁酯,“c2-2”表示甲基丙烯酸环己酯。表中还同时给出构成聚合物溶液的聚合物的重均分子量Mw。
Figure G2008101856201D0000691
Figure G2008101856201D0000701
[2]滤色片用墨液(墨液组)的配制
(实施例1)
将7.91g(22重量份)作为分散剂的Disperbyk111、17.99g(50重量份)作为分散剂的Disperbyk166、19.43g(54重量份)作为热塑性树脂的SPCN-17X(昭和高分子社制)、91.05g(253重量份)作为分散介质的2-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-1-甲基乙基乙酸酯投入内容量为400cc的搅拌机(单轴混合机)中,用分散式研磨机搅拌10分钟进行预分散,得到分散剂分散液(预分散工序)。此时,搅拌机具有的搅拌翼的旋转数为2000rpm。
接下来,如以下所述,在预分散工序得到的分散剂分散液中添加颜料,多级添加无机珠进行微分散处理,实施微分散工序。
首先,在得到的分散剂分散液中添加35.99g(100重量份)的颜料搅拌10分钟。此时,搅拌机具有的搅拌翼的旋转数为2000rpm。另外,作为颜料,使用C.I.颜料红177和式(3)表示的颜料衍生物的混合物32.39g、与具有下述式(5)表示的化学结构的磺化颜料衍生物(副颜料)的粉末3.60g的混合物。另外,此时,用作为分散介质的2-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-1-甲基乙基乙酸酯(主分散介质)和三甘醇甲基醚(副分散介质)稀释,使颜料在分散剂分散液与颜料的混合物中的含有率为16wt%,。
Figure G2008101856201D0000711
(式(3)中,n表示1~4的整数。)
Figure G2008101856201D0000721
(式(5)中,n表示1~5的整数。)
然后,添加平均粒径为0.8mm的无机珠(第一无机珠、氧化锆制、“Torayceram粉碎球”(商品名)、东丽株式会社制),在室温下搅拌30分钟,进行第1级的分散处理(第一处理)。此时,搅拌机所具有的搅拌翼的旋转数为2000rpm。
接下来,使用过滤器(“PALL HDCII Membrane Filter”、PALL社制)过滤,除去无机珠(第一无机珠),然后,添加平均粒径0.1mm的无机珠(第二无机珠、氧化锆制、“Toray ceram粉碎球”(商品名)、东丽株式会社制),进一步搅拌30分钟,进行第2级的分散处理(第二处理)。此时,搅拌机具有的搅拌翼的旋转数为2000rpm。另外,此时,用作为分散介质的2-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-1-甲基乙基乙酸酯(主分散介质)和三甘醇甲基醚(副分散介质)稀释,使所得的颜料分散体中的颜料的含有率为13wt%。
然后,使用过滤器(“PALL HDCII Membrane Filter”(商品名)、PALL社制)过滤,由此除去无机珠(第二无机珠),得到颜料分散体。
接下来,将如上所述操作得到的颜料分散体、聚合物溶液A1、聚合物溶液B1、2-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-1-甲基乙基乙酸酯(主分散介质)和三甘醇甲基醚(副分散介质)混合。通过将上述颜料分散体、聚合物溶液A1和聚合物溶液B1投入至内容量为400cc的搅拌机(单轴混合机),用分散式研磨机搅拌10分钟来进行本工序。此时,搅拌机所具有的搅拌翼的旋转数为2000rpm。由此,得到目标的红色滤色片用墨液(R墨液)。另外,此时R墨液的颜料浓度为7.3wt%。
另外,除改变颜料的种类、各成分的使用量之外,与上述红色的滤色片用墨液相同地操作,配制绿色的滤色片用墨液(G墨液)、蓝色的滤色片用墨液(B墨液)。由此,得到由R、G、B的3色墨液形成的墨液组。构成R墨液的颜料的平均粒径、构成G墨液的颜料的平均粒径、构成B墨液的颜料的平均粒径分别为70nm、70nm、70nm。另外,作为G墨液的颜料,使用C.I.颜料绿58和具有上述式(3)表示的化学结构的磺化颜料衍生物(副颜料)的粉末,使最终的G墨液中的颜料的含有率为10.1wt%。另外,作为B墨液的颜料,使用C.I.颜料蓝15:6,使最终的B墨液中的颜料的含有率为4.9wt%。
(实施例2~14)
除如表3、表4、表5所示地改变用于配制滤色片用墨液的材料种类·使用量、微分散工序(第一处理、第二处理)、固化性树脂混合工序的处理条件、最终滤色片用墨液的组成之外,与上述实施例1相同地操作,配制滤色片用墨液(墨液组)。
(比较例1~6)
除如表3、表4、表5所示改变用于配制滤色片用墨液的材料种类·使用量、微分散工序(第一处理、第二处理)、固化性树脂混合工序的处理条件、最终滤色片用墨液的组成之外,与上述实施例1相同地配制滤色片用墨液(墨液组)。
上述各实施例及各比较例的分散剂分散液的组成、微分散工序中添加在分散剂分散液中的颜料种类、使用量、用于固化性树脂混合工序的固化性树脂材料的种类、固态成分的使用量总结示于表3。需要说明的是,表中,C.I.颜料红177用“PR177”表示,C.I.颜料红177和式(3)表示的颜料衍生物的混合物用“PR177D”表示,C.I.颜料红254和式(6)表示的颜料衍生物的混合物用“PR254D”表示,由上述式(5)表示的颜料衍生物构成的粉末为“SPD1”,由下述式(9)表示的颜料衍生物构成的粉末用“SPD2”表示,Disperbyk111用“DA1”表示,Disperbyk2095用“DA2”表示,DisperbykP104用“DA3”表示,Disperbyk166用“DA4”表示,Disperbyk9075用“DA5”表示,SPCN-17X用“DR1”表示。需要说明的是,酸值根据基于DIN EN ISO2114的方法求得,胺值根据基于DIN  16945的方法求得。另外,表中,“AAR”表示下述值,将酸值分散剂的酸值设为AV[KOHmg/g]、将胺值分散剂的胺值设为BV[KOHmg/g]、将上述酸值分散剂的含有率设为XA[wt%]、将上述胺值分散剂的含有率设为XB[wt%]时,AAR=(AV×XA)/(BV×XB)。另外,表中,关于溶剂(分散介质)的种类,与表1、2相同地给出各种溶剂(分散介质)。表中,固化性树脂材料栏中用A1表示聚合物溶液A1中所含的聚合物。同样地,聚合物溶液A2~A14、B1~B10、C1~C3、X中所含的聚合物分别用A2~A14、B1~B10、C1~C3、X1表示。表中还同时给出了分散剂的酸值、胺值(用固态成分换算时的酸值、胺值)。需要说明的是,上述实施例及比较例中使用的C.I.颜料红177与式(3)表示的颜料衍生物的混合物中的式(3)表示的颜料衍生物的含有率均为0.1~10wt%。另外,上述实施例及比较例中使用的C.I.颜料红254与式(6)表示的颜料衍生物的混合物中的式(6)表示的颜料衍生物的含有率均为0.1~10wt%。
另外,上述各实施例及各比较例的滤色片用墨液的制造条件总结示于表4。表4中,还同时给出了第一处理结束时及第二处理结束时的颜料的含有率。
上述各实施例及各比较例的滤色片用墨液的组成及粘度总结示于表5。需要说明的是,表中,关于分散介质的种类,与表1、2相同地给出各种溶剂(分散介质),进而,“S10”表示三甘醇甲基醚,“S11”表示三甘醇二乙酸酯,“S12”表示4-甲基-1,3-二氧戊烷-2-酮,“S13”表示二甘醇丁基甲基醚,“S14”表示三甘醇乙基甲基醚。另外,粘度的测定在25℃的环境下、使用E型粘度计(东机产业社制、RE-01)基于JIS Z8809来进行。
(式(6)中,n表示1~4的整数。)
Figure G2008101856201D0000751
(式(9)中,n表示1~5的整数。)
Figure G2008101856201D0000761
Figure G2008101856201D0000771
表5
[3]滤色片用墨液的稳定性评价(耐久性评价)
[3.1]加热处理后的外观变化
对于上述各实施例及各比较例的红色的滤色片用墨液(R墨液),在55℃的环境下放置10天后,用肉眼进行观察,基于以下的4个等级为基准来进行评价。另外,对于上述各实施例及各比较例的G墨液及B墨液,也相同地在55℃的环境下放置10天,用于制造下述滤色片。
A:确认相对于加热前完全没有变化。
B:确认稍有颜料粒子的凝集·沈降。
C:确认颜料粒子的凝集·沈降清晰。
D:确认颜料粒子的凝集·沈降显著。
[3.2]粘度的变化量
对于上述各实施例及各比较例的红色的滤色片用墨液(R墨液),在55℃的环境下放置10天后,测定此时的粘度(振动粘度),求出与刚制造后的粘度之差。即,将刚制造后的粘度设为v0[mPa·s]、将在50℃的环境下放置14天后的粘度设为v1[mPa·s]时,求出v1-v0表示的值。由此,对于求出的值,基于以下的5个等级为基准,进行评价。
A:v1-v0的值小于0.2mPa·s。
B:v1-v0的值为0.2mPa·s以上小于0.3mPa·s。
C:v1-v0的值为0.3mPa·s以上小于0.5mPa·s。
D:v1-v0的值为0.5mPa·s以上小于0.7mPa·s。
E:v1-v0的值为0.7mPa·s以上。
[4]液滴喷出的稳定性评价(液滴喷出性评价)
使用上述各实施例及各比较例中得到的红色的滤色片用墨液(刚制造后的滤色片用墨液)及在55℃的环境下放置10天后的红色的滤色片用墨液(在加热环境下放置的滤色片用墨液),根据下面所述试验进行评价。
[4.1]着落位置精度评价
准备设置箱(热箱)内的如图3~图6所示的液滴喷出装置及上述各实施例及各比较例的R墨液,在使压电元件的驱动波形最佳的状态下,于28℃、60%RH的环境下,对于各墨液,从液滴喷头的各喷嘴连续喷出100000发(100000滴)液滴。针对从液滴喷头的中央部附近的指定喷嘴喷出的100000发液滴,求出着落的各液滴的中心位置与中心目标位置的偏离量d的平均值,基于以下的4个等级的基准进行评价。
A:偏离量d的平均值小于0.05μm。
B:偏离量d的平均值为0.05μm以上小于0.10μm。
C:偏离量d的平均值为0.10μm以上小于0.15μm。
D:偏离量d的平均值为0.15μm以上。
[4.2]液滴喷出量的稳定性评价
准备设置箱(热箱)内的如图3~图6所示的液滴喷出装置及上述各实施例及各比较例的R墨液,在使压电元件的驱动波形最佳的状态下,于28℃、60%RH的环境下,对于各墨液,从液滴喷头的各喷嘴连续喷出100000发(100000滴)液滴。求出由液滴喷头的左右两端的指定的2个喷嘴喷出的液滴的总重量,并求出从上述2个喷嘴喷出的液滴的平均喷出量之差的绝对值ΔW[ng]。求出该ΔW相对于液滴的目标喷出量WT[ng]的比率(ΔW/WT),基于以下的4个等级的基准,进行评价。可以说ΔW/WT的值越小,液滴喷出量的稳定性越优异。
A:ΔW/WT的值小于0.023。
B:ΔW/WT的值为0.023以上小于0.430。
C:ΔW/WT的值为0.430以上小于0.770。
D:ΔW/WT的值为0.770以上。
[4.3]间歇打印性能评价
准备设置在箱(热箱)内的如图3~图6所示的液滴喷出装置及上述各实施例及各比较例的R墨液,在使压电元件的驱动波形最佳的状态下,于28℃、60%RH的环境下,对于各墨液,从液滴喷头的各喷嘴连续喷出10000发(10000滴)液滴,然后,中断液滴喷出30秒(第1次)。然后,相同地重复进行液滴的连续喷出及各液滴喷出的中断的操作。针对液滴喷头的中央部附近的指定的喷嘴,求出第1次喷出的液滴的平均重量W1[ng]和第20顺序喷出的液滴的平均重量W20[ng]。然后,求出W1和W20之差的绝对值相对于液滴的目标喷出量WT[ng]的比率(|W1-W20|/WT),基于以下的3个等级的基准,进行评价。可以说|W1-W20|/WT的值越小,间歇打印性能(液滴喷出量的稳定性)越优异。
A:|W1-W20|/WT的值小于0.028。
B:|W1-W20|/WT的值为0.028以上小于0.700。
C:|W1-W20|/WT的值为0.700以上。
[4.4]连续喷出试验
使用设置在箱(热箱)内的如图3~图6所示的液滴喷出装置、上述各实施例及各比较例的R墨液,在28℃、60%RH的环境下,使液滴喷出装置连续运转48小时,由此进行各墨液的喷出。
求出连续运转后的构成液滴喷头的喷嘴的堵塞发生率([(堵塞喷嘴数)/(总喷嘴数)]×100),对于发生堵塞的喷嘴,调查由增塑材料构成的清洗部件能否消除堵塞。结果基于以下的4个等级的基准进行评价。
A:没有发生喷嘴堵塞。
B:喷嘴堵塞的发生率小于0.6%(其中不包括零)且能通过清洗消除堵塞。
C:喷嘴堵塞的发生率为0.6%以上小于1.2%且能通过清洗消除堵塞。
D:喷嘴堵塞发生率为1.2%以上或不能通过清洗消除堵塞。
需要说明的是,对于各实施例及各比较例采用相同的条件进行上述评价。
[5]滤色片的制造
使用上述各实施例及各比较例得到的滤色片用墨液组(刚制造后的滤色片用墨液组)及在55℃的环境下放置10天后的滤色片用墨液组(在加热环境下放置的滤色片用墨液组),如以下所述地制造滤色片。
首先,使用为了防止钠离子溶出而在两面形成二氧化硅(SiO2)膜的钠玻璃制基板(G5尺寸:1100×1300mm),实施清洗处理。
接下来,将含有炭黑的隔壁形成用的感放射线性组合物赋予清洗完的基板的一个面的整个面,形成涂膜。
然后,在加热温度:110℃、加热时间:120秒的条件下进行预烘焙处理。
通过光掩模照射放射线,进行曝光后烘烤处理(PEB),然后,进行使用碱显影液的显影处理,进一步进行后烘烤处理,由此形成隔壁。在加热温度:110℃、加热时间:120秒、放射线照射强度:150mJ/cm2的条件下进行PEB。另外,例如通过振动浸渍法进行显影处理。显影处理时间为60秒。在加热温度:150℃、加热时间:5分钟的条件下进行后烘烤处理。形成的隔壁的厚度为2.1μm。
接下来,使用图3~图6所示的液滴喷出装置,在由隔壁包围的区域的单元内喷出滤色片用墨液。此时,使用3色的滤色片用墨液,使各色的滤色片用墨液不发生混色。作为液滴喷头,使用喷嘴板经环氧类粘接剂(味之素精细化学株式会社制、AE-40)粘合的液滴喷头。
然后,在100℃下,在热板上实施10分钟的加热处理,进一步在200℃的烘箱内实施1小时加热处理,由此形成3色的着色部。由此,得到图1所示的滤色片。
使用上述方法,使用各实施例及各比较例的滤色片用墨液(墨液组)分别制造8000张滤色片。
[6]滤色片的评价
使用如上所述得到的各滤色片,进行以下的评价。
[6.1]颜色不均、浓度不均
使用上述各实施例及各比较例的滤色片用墨液(墨液组)制造的滤色片中,分别使用第8000张制造的滤色片,在相同条件下制造图7所示的液晶显示装置。
使用上述液晶显示装置,在暗室中,进行红色的单色显示、白色的单色显示的状态下,通过肉眼进行观察,基于以下的5个等级的基准评价各部位的颜色不均、浓度不均的发生情况。
A:确认完全没有颜色不均、浓度不均。
B:确认几乎没有颜色不均、浓度不均。
C:确认稍有颜色不均、浓度不均。
D:确认颜色不均、浓度不均明显。
E:确认颜色不均、浓度不均显著。
[6.2]个体间的特性差
分别准备使用上述各实施例及各比较例的滤色片用墨液组制造的滤色片中的第1~10张及第4990~4999张制造的滤色片,对于上述滤色片,分别随机地抽取100像素。对于抽取的100像素,在暗室中进行红色的单色显示、白色的单色显示,使用分光光度计(大塚电子社制、MCPD3000)测定,求出色度。对于各滤色片,以对上述100像素求出的色度的平均值作为该滤色片的色度。由该结果对各实施例及各比较例分别求出第1~10张、第4990~4999张制造的滤色片(总计20张滤色片)之间最大的色差(Lab显示系的色差ΔE),基于以下的5个等级的基准进行评价。
A:色差(ΔE)小于0.5。
B:色差(ΔE)为0.5以上小于1.0。
C:色差(ΔE)为1.0以上小于1.5。
D:色差(ΔE)为1.5以上小于2.0。
E:色差(ΔE)为2.0以上。
[6.3]耐久性
分别使用用上述各实施例及各比较例的滤色片用墨液(墨液组)而制造的滤色片中的第1991~2000张制造的滤色片,在相同条件下,制造图7所示的液晶显示装置。
使用上述液晶显示装置,在暗室中进行红色的单色显示、白色的单色显示的状态下,用肉眼进行观察,确认不发生漏光(白点、亮点)。
接下来,从上述液晶显示装置取下滤色片。
将取下的各滤色片在20℃的环境下静置1.5小时,然后在70℃的环境下下静置2小时,接下来在20℃的环境下静置1.5小时,然后在-10℃的环境下静置3小时。然后,再次将环境温度恢复至20℃,将其作为1个循环(8小时),重复总计30次该循环(总计240小时)。
然后,使用上述滤色片,再次组装图7所示的液晶显示装置。
使用上述液晶显示装置,以在暗室下进行红色的单色显示、白色的单色显示的状态下通过肉眼进行观察,基于以下的5个等级的基准评价漏光(白点、亮点)的发生情况。
A:没有发生漏光(白点、亮点)的滤色片。
B:在1~2张滤色片中确认漏光(白点、亮点)。
C:在3~5张滤色片中确认漏光(白点、亮点)。
D:在6~9张滤色片中确认漏光(白点、亮点)。
E:在10张滤色片中确认漏光(白点、亮点)。
[7]对比度的评价
使用上述各实施例及各比较例中得到的红色的滤色片用墨液(刚制造后的滤色片用墨液)及在55℃的环境下放置10天后的红色的滤色片用墨液(在加热环境下放置的滤色片用墨液),利用下面所述的试验进行评价。
使用上述各实施例及各比较例的构成墨液组的R墨液,在分别不同的玻璃板(直径:10cm)上通过喷墨法分别形成红色着色膜。
通过在玻璃板上喷出液滴后,在热板上于120℃下实施10分钟加热处理,进一步在260℃的烘箱内实施0.5小时加热处理来形成着色膜。调节滤色片用墨液的喷出量,使形成的着色膜的厚度为1.5μm。
对于如上所述形成有着色膜的玻璃基板,使用对比度测试仪(壶坂电机社制、CT-1),求出对比度(CR),基于以下的5个等级的基准,进行评价。
A:CR为12000以上。
B:CR为9300以上小于12000。
C:CR为8000以上小于9300。
D:CR为6200以上小于8000。
E:CR为小于6200。
[8]亮度的评价
对于用于评价上述对比度的、形成有红色着色膜的玻璃板,使用色度计(KonicaMinolta社制、CM-3700d),求出用xyY表色法得到的三刺激值,基于以下的5个等级的基准,进行评价。
A:亮度Y为60.0以上。
B:亮度Y为58.0以上小于60.0。
C:亮度Y为56.0以上小于58.0。
D:亮度Y为54.5以上小于56.0。
E:亮度Y为小于54.5。
需要说明的是,上述评价中,对于各滤色片、各玻璃板在相同的条件下进行观察、测定。
上述结果示于表6。需要说明的是,表中,将刚制造后的滤色片用墨液表示为“加热前”,将在55℃的环境下放置10天后得到的滤色片用墨液(加热环境下放置的滤色片用墨液)表示为“加热后”。
Figure G2008101856201D0000861
由表6明确可知,本发明中,液滴喷出的稳定性优异,制造的滤色片抑制了混色、颜色不均、浓度不均、漏光的发生,个体间的特性偏差也较小。另外,本发明中,滤色片的耐久性也优异。本发明中,对比度、色再现范围也优异。本发明中,滤色片用墨液的经时稳定性优异,即使将滤色片用墨液在加热条件下放置后,也能理想地长期进行液滴喷出,能稳定地制造品质优异的滤色片。而各比较例中,得不到满意的结果。
另外,使用含有三甘醇二乙酸酯、4-甲基-1,3-二氧戊烷-2-酮、二甘醇丁基甲基醚、三甘醇乙基甲基醚、三甘醇甲基醚作为副分散介质的滤色片用墨液所制造的滤色片与其他各实施例、各比较例中制造的滤色片相比,特别是着色部的厚度均匀,着色部平滑。
除使用C.I.颜料绿36作为用于G墨液的颜料代替C.I.颜料绿58以外,与实施例1的滤色片用墨液组相同地制造滤色片用墨液组。使用该滤色片用墨液组制造滤色片,进行色再现范围(NTSC比)的评价时,与使用实施例1的滤色片用墨液组的情况相比,NTSC比较低。即,认为使用上述滤色片用墨液组而制造的滤色片与使用实施例1的滤色片用墨液组而制造的滤色片相比,色再现范围较窄。认为其原因在于,实施例1的墨液组中所含的R墨液的颜料(含有C.I.颜料红177及上述式(5)的磺化颜料衍生物的颜料)和G墨液的颜料(含有C.I.颜料绿58的颜料)和B墨液的颜料的组合,与上述墨液组中所含的R墨液的颜料(含有C.I.颜料红177及上述式(5)的磺化颜料衍生物的颜料)和G墨液的颜料(含有C.I.颜料绿36的颜料)和B墨液的颜料的组合相比,用于扩大色再现范围的相性较好。
另外,分解市售的液晶电视机,将液晶显示装置部分与如上所述制造的液晶显示装置部分交换,进行与上述相同的评价,得到了与上述相同的结果。

Claims (15)

1.一种滤色片用墨液,其是用于利用喷墨方式的滤色片的制造的滤色片用墨液,其特征在于,
含有C.I.颜料红177、分散所述C.I.颜料红177的分散介质和下述式(1)所示的颜料衍生物,其中,
所述分散介质含有从由1,3-丁二醇二乙酸酯、双(2-丁氧基乙基)醚、2-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-1-甲基乙基乙酸酯、三甘醇丁基甲基醚、二甘醇单丁基醚乙酸酯构成的组中选择的1种或2种以上,
Figure F2008101856201C0000011
式(1)中,n表示1~5的整数,另外,X1~X8分别独立地为氢原子或卤原子。
2.如权利要求1所述的滤色片用墨液,其中,将滤色片用墨液中的所述颜料衍生物的含有率设为XPD[wt%]、将所述C.I.颜料红177的含有率设为XP[wt%]时,满足0.005≤XPD/XP≤0.32的关系。
3.如权利要求1或2所述的滤色片用墨液,其中,滤色片用墨液含有具有规定酸值的酸值分散剂和具有规定胺值的胺值分散剂。
4.如权利要求3所述的滤色片用墨液,其中,将所述酸值分散剂的酸值设为AV[KOHmg/g]、将所述胺值分散剂的胺值设为BV[KOHmg/g]、将所述酸值分散剂的含有率设为XA[wt%]、将所述胺值分散剂的含有率设为XB[wt%]时,满足0.01≤(AV×XA)/(BV×XB)≤1.9的关系。
5.如权利要求1~4中任一项所述的滤色片用墨液,其中,滤色片用墨液被从下述的喷嘴以液滴的形式喷出,所述喷嘴为用具有氟代烷基的二氧化硅膜覆盖了表面附近的喷嘴。
6.如权利要求1~5中任一项所述的滤色片用墨液,其中,滤色片用墨液含有树脂材料,
所述树脂材料含有聚合物A,所述聚合物A是至少含有具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分而形成的聚合物。
7.如权利要求6所述的滤色片用墨液,其中,所述聚合物A是除了含有所述具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分之外,还含有具有异氰酸酯基或所述异氰酸酯基被保护基团保护后的封端异氰酸酯基的乙烯基单体a2作为单体成分而形成的共聚物。
8.如权利要求6或7所述的滤色片用墨液,其中,所述聚合物A是除了含有所述具有环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分之外,还含有具有羟基的乙烯基单体a3作为单体成分而形成的共聚物。
9.如权利要求1~8中任一项所述的滤色片用墨液,其中,
滤色片用墨液含有树脂材料,
所述树脂材料含有聚合物B,所述聚合物B是至少含有以下述式(2)表示的具有烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体作为单体成分而形成的聚合物,
Figure F2008101856201C0000021
式(2)中,R1表示氢原子或碳原子数为1~7的烷基,E表示单键或2价烃基,R2及R3分别表示相同或不同的碳原子数为1~6的烷基或碳原子数为1~6的烷氧基,R4表示碳原子数为1~6的烷基,X为0或1,y为1~10的整数。
10.一种滤色片用墨液组,其为具有不同的多种颜色的滤色片用墨液的墨液组,其特征在于,具有权利要求1~9中任一项所述的滤色片用墨液作为红色墨液。
11.一种滤色片,其特征在于,其使用权利要求1~9中任一项所述的滤色片用墨液制造而成。
12.一种滤色片,其特征在于,其使用权利要求10所述的滤色片用墨液组制造而成。
13.一种图像显示装置,其特征在于,其具有权利要求11或12所述的滤色片。
14.如权利要求13所述的图像显示装置,其中,图像显示装置是液晶面板。
15.一种电子设备,其特征在于,其具有权利要求13或14所述的图像显示装置。
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