CN101809469A - 彩色过滤器及液晶显示装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供:采用从喷头喷出时的直进性及稳定性优良的喷墨油墨,赋予高的色纯度及色再现性的彩色过滤器的制造方法、及采用该方法制造的彩色过滤器的液晶显示装置。通过以下工序制造彩色过滤器:在透明性绝缘基板上的隔板部的间隙采用喷墨方式选择涂布颜料分散液(颜料分散液涂布工序);其次,在上述隔板部的间隙,采用喷墨方式选择涂布透明树脂溶液,在该间隙内,颜料分散液与透明树脂溶液进行混合,形成混合液层(透明树脂溶液涂布工序);然后,使上述工序形成的混合液层固化(固化工序)。

Description

彩色过滤器及液晶显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及像素部(着色层)的、形成规定图案的固化层使用的、彩色过滤器用喷墨的油墨、该喷墨用油墨的制造方法、采用该喷墨的油墨的彩色过滤器制造方法、以及采用该彩色过滤器来制造液晶显示装置的方法。
背景技术
近年来,伴随着个人计算机的发展、特别是手提个人计算机的发展,液晶显示器,特别是彩色液晶显示器的需要有增加的倾向。但是,由于这种彩色液晶显示器昂贵,故降低成本的要求强烈,特别是对成本较高的彩色过滤器,降低成本的要求更高。
这种彩色过滤器中,例如,用玻璃或塑料等形成的透明基板的表面,一般是,通常形成红(R)、绿(G)、以及蓝(B)的3原色的着色层,再在其上根据需要形成保护膜的结构。3色的着色层构成各自的像素,与R、G、以及B的各像素对应的电极,使其ON、OFF,液晶作为快门(shutter)工作,通过使适宜的光通过各个像素,进行彩色显示。
另外,在像素间设置由遮光层构成的黑底。另外,在保护膜上设置由ITO膜等构成的透明电极层。保护膜的形成目的是,以形成着色层的状态埋没表面梯度而达到平坦,在形成透明电极层的工序中,防止着色层的热老化等。
作为现在采用的彩色过滤器的制造方法,例如,可以举出染色法。该染色法,首先在玻璃基板上形成作为染色用材料的水溶性高分子材料,对其通过光刻工序,在所希望的形状上构图后,把得到的图案浸渍在染色浴中而得到着色的图案。将其重复3次,形成R、G、以及B的彩色过滤器层。
另外,作为其他的方法有颜料分散法。该方法,首先在基板上形成分散颜料的感光性树脂层,通过对其进行构图,得到单色图案。再将该工序重复3次,形成R、G、以及B的彩色过滤器层。
另外,作为其他的方法,可以举出电沉积法,或在热固性树脂上分散颜料,进行R、G、以及B的3次印刷后,使树脂热固化的方法等。
但是,任何一种方法,为进行R、G、及B的3色着色,同一工序必需重复3次,存在成本升高的问题,或同样的工序重复进行而使成品率降低的问题。
作为解决了这些问题点的彩色过滤器的制造方法,提出了在基板表面采用喷墨方式形成着色层(像素部)的方法。
采用喷墨方式的着色工序,系从喷墨用喷头的喷咀前端,把R、G、或B的任一种油墨喷出,使与图案一致的油墨向基板表面喷涂,形成着色层。如采用喷墨方式,由于R、G、B的着色工序各进行1次,降低了制造成本,故已引起人们关注。
采用喷墨方式时,为了与正确的图案吻合地喷涂油墨,形成像素,要求从喷头喷出时的油墨具有直进性、稳定性。然而,当油墨的蒸发速度过快时,喷头的喷咀前端的油墨粘度急激增加,油墨滴的飞行发生弯曲,或间隔时间而进行间歇地喷出时,引起堵塞,往往不能再进行喷出。另外,作为彩色过滤器的着色剂,多数采用颜料,当彩色过滤器用油墨的颜料分散性恶化以及因颜料粒子彼此凝集,在喷头的喷咀部发生堵塞。因此,用颜料作为着色剂时,颜料分散性也对油墨的喷出性能产生影响。
专利文献1提出,在采用喷墨方式喷涂着色油墨、形成着色层(像素部)、制造彩色过滤器的方法中,把通过可见光线或紫外线等具有放射线固化性的树脂(光固化性树脂),用作粘合剂树脂的着色油墨(光固化性油墨)。但是,当以直接喷墨方式采用这种现有的光固化性油墨时,在喷涂着色油墨中,在喷墨头前端油墨进行干燥,粘度缓慢上升,喷出性变差。结果是着色油墨的喷出量或喷出方向变得不稳定,有堵塞喷墨头等的担心。因此,当采用含着色剂与粘合剂成分的油墨时,因喷咀内的油墨固着,作为喷墨的喷出稳定性降低,严重时存在马上发生不能喷出的问题。
专利文献2公开了彩色过滤器的制造方法,其特征在于,透明基板上形成具有油墨吸收能力的树脂组合物层,该树脂组合物层上采用喷墨方式,沿规定的着色图案赋与油墨进行着色,形成着色树脂组合物层的工序重复进行2次以上,借此层压多个着色树脂组合物层,形成着色层。然而,采用在此公开的制造方法时,由于着色油墨的颜料浓度低,为了得到作为彩色过滤器的色纯度、色再现性,必需采用重复进行油墨填充工序的复杂工序,成品率降低。
作为构成液晶元件的彩色过滤器,由于要求色纯度及色再现性高,即要求着色部中的着色剂浓度高,故在采用喷墨方式,制造这种彩色过滤器时,采用使赋予的油墨量增加的方法,当赋予的油墨量增加时,难以抑制由于油墨渗出而发生混色,故无法成品率良好地制造彩色过滤器。
如上所述,采用喷墨方式形成着色层、制造彩色过滤器的方法,是从喷墨咀的头部喷出时的直进性、稳定性优良,且涂布1次着色成分,可以得到高的色纯度、色再现性的方法,至今还没有。
【专利文献1】特开平11-295520号公报
【专利文献2】特开2002-311224号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题是提供:从喷头喷出时的直进性及稳定性优良的,弹着的油墨滴易对整个油墨层形成区域的各个角落广泛润湿,且采用1次着色成分涂布,可赋予高的色纯度及色再现性的喷墨油墨的彩色过滤器的制造方法、采用该喷墨油墨的彩色过滤器制造方法、及采用该喷墨油墨的彩色过滤器制造方法的液晶显示装置的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明人等,为了解决上述课题进行悉心探讨的结果发现,通过把着色成分的颜料与粘合剂成分的透明树脂,分成各自的颜料分散液与透明树脂溶液进行涂布,可解决上述课题,完成了本发明。
即,本发明涉及以下的(1)~(9)所示的彩色过滤器的制造方法及采用它的液晶显示装置。
(1)彩色过滤器的制造方法,包括:在透明性绝缘基板上的隔板部间隙,采用喷墨方式,选择性涂布颜料分散液的工序(颜料分散液涂布工序);在上述颜料分散液涂布工序后,在所述隔板部间隙,采用喷墨方式,选择性涂布透明树脂溶液,在该间隙内把颜料分散液与透明树脂溶液混合的工序(透明树脂溶液涂布工序);以及使上述透明树脂溶液涂布工序形成的颜料分散液与透明树脂溶液的混合液层固化的工序(固化工序)。
(2)按照上述(1)所述的彩色过滤器的制造方法,其特征在于,上述颜料分散液涂布工序形成的着色液层的膜厚为0.4~2μm。
(3)按照上述(1)或(2)所述的彩色过滤器的制造方法,其特征在于,上述混合液层以达到与上述隔板部相同的膜厚而形成。
(4)按照上述(1)~(3)任何一项所述的彩色过滤器的制造方法,其特征在于,在上述颜料分散液涂布工序中,涂布颜料分散液,形成的着色液层于40~160℃的温度下进行干燥。
(5)按照上述(1)~(4)任何一项所述的彩色过滤器的制造方法,其特征在于,在上述透明树脂溶液涂布工序中,颜料分散液与透明树脂溶液进行混合,得到的混合液层于80~200℃的温度下进行干燥。
(6)按照上述(1)~(5)任何一项所述的彩色过滤器的制造方法,其特征在于,使上述混合液层固化后的该混合液层中的颜料与透明树脂的固体成分比为1∶0.4~1。
(7)按照上述(1)~(6)任何一项所述的彩色过滤器的制造方法,其特征在于,上述颜料分散液至少含有颜料、颜料分散剂以及溶剂,且该溶剂的沸点在200℃以上。
(8)按照上述(1)~(7)任何一项所述的彩色过滤器的制造方法,其特征在于,透明树脂溶液中所含的透明树脂组合物包含光固化性树脂组合物。
(9)液晶显示装置,具备按照上述(1)~(8)任何一项所述的制造方法制造的彩色过滤器、对向基板、以及在上述彩色过滤器与上述对向基板之间夹持的液晶组合物。
发明效果
按照本发明,作为着色成分的颜料与形成粘合剂成分的透明树脂,是分成各个较低粘度的颜料分散液与透明树脂溶液进行配制,各液在各个工序中于透明性绝缘基板上涂布,借此可以得到以下所示的效果。
(1)由于颜料分散液与透明树脂溶液具有适度的粘度,从喷头喷出时的直进性、稳定性优良。因此,不发生喷头的喷咀前端的油墨粘度急激增加,油墨滴的飞行不发生弯曲,或间隔时间而间歇地喷出时不发生堵塞,着色层形成作业性优良。
(2)由于可用低粘度印刷高颜料浓度的颜料分散液,用于得到作为彩色过滤器的色纯度、色再现性的着色成分不必数次涂布,在1个着色成分涂布工序可以涂布必要的着色成分量,彩色显示特性优良的液晶元件,可以以更佳的成品率有效制造。
(3)不发生混色等问题,弹着的油墨滴易广泛润湿整个油墨层形成区域各个角落。
因此,按照本发明,性能更优良的、可靠性高的彩色过滤器能便宜地制造,特别是可以制造透过浓度大而均匀的,精密地形成无脱色的像素部,辉度提高的彩色过滤器。另外,按照本发明,由于采用性能更优良的彩色过滤器,故可以以成品率良好地提供彩色显示特性优良的液晶显示元件,可以制造高品质的液晶显示装置。
具体实施方式
1.彩色过滤器的制造方法
本发明的彩色过滤器的制造方法,包括:在透明性绝缘基板上的隔板部间隙,采用喷墨方式,选择性涂布颜料分散液的工序(颜料分散液涂布工序);在上述颜料分散液涂布工序后,在所述隔板部间隙,采用喷墨方式,选择性涂布透明树脂溶液,在该间隙内把颜料分散液与透明树脂溶液加以混合的工序(透明树脂溶液涂布工序);以及上述透明树脂溶液涂布工序形成的颜料分散液与透明树脂溶液的混合液层加以固化的工序(固化工序)。
(1)颜料分散液
本发明的制造方法中,颜料分散液涂布工序使用的颜料分散液,至少含有颜料与溶剂,还根据需要配合其他成分。
(a)颜料
作为着色剂的颜料,可从与像素(像素部)的R、G、B等及黑底层要求的颜色吻合的有机着色剂及无机着色剂中任意选择使用。作为有机着色剂,例如,可以采用染料、有机颜料、天然色素等。另外,作为无机着色剂,例如,可以采用无机颜料、底质颜料等。
这些中的有机颜料,由于发色性高、耐热性也高,可优选使用。作为有机颜料,例如,在彩色目录(C.I.;The Society of Dyers andColourists社发行)中分类为颜料的化合物,具体的可以举出下列带彩色目录(C.I.)编号的有机颜料。
C.I.颜料黄1、C.I.颜料黄3、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄15、C.I.颜料黄16、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄20、C.I.颜料黄24、C.I.颜料黄31、C.I.颜料黄55、C.I.颜料黄60、C.I.颜料黄61、C.I.颜料黄65、C.I.颜料黄71、C.I.颜料黄73、C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄81、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄95、C.I.颜料黄97、C.I.颜料黄98、C.I.颜料黄100、C.I.颜料黄101、C.I.颜料黄104、C.I.颜料黄106、C.I.颜料黄108、C.I.颜料黄109、C.I.颜料黄110、C.I.颜料黄113、C.I.颜料黄114、C.I.颜料黄116、C.I.颜料黄117、C.I.颜料黄119、C.I.颜料黄120、C.I.颜料黄126、C.I.颜料黄127、C.I.颜料黄128、C.I.颜料黄129、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄151、C.I.颜料黄152、C.I.颜料黄153、C.I.颜料黄154、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄156、C.I.颜料黄166、C.I.颜料黄168、C.I.颜料黄175;
C.I.颜料橙1、C.I.颜料橙5、C.I.颜料橙13、C.I.颜料橙14、C.I.颜料橙16、C.I.颜料橙17、C.I.颜料橙24、C.I.颜料橙34、C.I.颜料橙36、C.I.颜料橙38、C.I.颜料橙40、C.I.颜料橙43、C.I.颜料橙46、C.I.颜料橙49、C.I.颜料橙51、C.I.颜料橙61、C.I.颜料橙63、C.I.颜料橙64、C.I.颜料橙71、C.I.颜料橙73;C.I.颜料紫1、C.I.颜料紫19、C.I.颜料紫23、C.I.颜料紫29、C.I.颜料紫32、C.I.颜料紫36、C.I.颜料紫38;
C.I.颜料红1、C.I.颜料红2、C.I.颜料红3、C.I.颜料红4、C.I.颜料红5、C.I.颜料红6、C.I.颜料红7、C.I.颜料红8、C.I.颜料红9、C.I.颜料红10、C.I.颜料红11、C.I.颜料红12、C.I.颜料红14、C.I.颜料红15、C.I.颜料红16、C.I.颜料红17、C.I.颜料红18、C.I.颜料红19、C.I.颜料红21、C.I.颜料红22、C.I.颜料红23、C.I.颜料红30、C.I.颜料红31、C.I.颜料红32、C.I.颜料红37、C.I.颜料红38、C.I.颜料红40、C.I.颜料红41、C.I.颜料红42、C.I.颜料红48:1、C.I.颜料红48:2、C.I.颜料红48:3、C.I.颜料红48:4、C.I.颜料红49:1、C.I.颜料红49:2、C.I.颜料红50:1、C.I.颜料红52:1、C.I.颜料红53:1、C.I.颜料红57、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料红57:2、C.I.颜料红58:2、C.I.颜料红58:4、C.I.颜料红60:1、C.I.颜料红63:1、C.I.颜料红63:2、C.I.颜料红64:1、C.I.颜料红81:1、C.I.颜料红83、C.I.颜料红88、C.I.颜料红90:1、C.I.颜料红97、C.I.颜料红101、C.I.颜料红102、C.I.颜料红104、C.I.颜料红105、C.I.颜料红106、C.I.颜料红108、C.I.颜料红112、C.I.颜料红113、C.I.颜料红114、C.I.颜料红122、C.I.颜料红123、C.I.颜料红144、C.I.颜料红146、C.I.颜料红149、C.I.颜料红150、C.I.颜料红151、C.I.颜料红166、C.I.颜料红168、C.I.颜料红170、C.I.颜料红171、C.I.颜料红172、C.I.颜料红174、C.I.颜料红175、C.I.颜料红176、C.I.颜料红177、C.I.颜料红178、C.I.颜料红179、C.I.颜料红180、C.I.颜料红185、C.I.颜料红187、C.I.颜料红188、C.I.颜料红190、C.I.颜料红193、C.I.颜料红194、C.I.颜料红202、C.I.颜料红206、C.I.颜料红207、C.I.颜料红208、C.I.颜料红209、C.I.颜料红215、C.I.颜料红216、C.I.颜料红220、C.I.颜料红224、C.I.颜料红226、C.I.颜料红242、C.I.颜料红243、C.I.颜料红245、C.I.颜料红254、C.I.颜料红255、C.I.颜料红264、C.I.颜料红265;
C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4、C.I.颜料蓝15:6、C.I.颜料蓝60;C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36;C.I.颜料棕23、C.I.颜料棕25;C.I.颜料黑1、颜料黑7。
另外,作为上述无机颜料或底质颜料的具体例子,可以举出氧化钛、硫酸钡、碳酸钙、氧化锌、硫酸铅、黄色铅、锌黄、红丹(红色氧化铁(III))、镉红、群青、深蓝、氧化铬绿、钴绿、棕土、钛黑、合成铁黑、炭黑等。在本发明中,颜料既可单独使用也可2种以上混合使用。
在形成像素的场合,颜料相对喷墨油墨的固体成分总量,通常以1~60重量%、优选15~40重量%的比例配合。当颜料过少时,在规定的膜厚(通常为0.1~2.0μm)上涂布喷墨油墨时的透过浓度有不充分的担心。另外,当颜料过多时,喷墨油墨在基板上涂布后固化时对基板的密合性、固化膜的表面粗糙性、涂膜牢固性等作为涂膜的特性有变得不充分的担心。
(b)溶剂
本发明使用的颜料分散液的溶剂,可通过喷墨装置的印刷适用性加以选择。优选从沸点200℃以上、更优选240℃以上的溶剂中选择。由于上述溶剂的沸点在200℃以上,具有适度的干燥性及蒸发性,从喷头喷出时的直进性、稳定性优良,可更有效地干燥,弹着的油墨滴易广泛地润湿整个油墨层形成区域的各个角落。结果是,即使对形成多样化的基板,也可广泛润湿弹着至黑底边缘部分的油墨,可以防止像素脱色或辉度降低。当沸点低于200℃时,喷咀近旁的干燥性显著升高,其结果是往往招致喷咀阻塞等不良现象发生。
另外,上述溶剂,采用表面张力范围为25~35mN/m的溶剂是优选的,更优选26~32mN/m。当表面张力过高时,喷墨喷出时对喷头形状的稳定性产生显著的不良影响,或在隔板部间隙内往往产生油墨不润湿扩张的缺点。当表面张力过低时,喷墨喷出时对喷头形状的稳定性产生显著的不良影响,或油墨超过隔板部扩散,往往产生混色的可能性升高的缺点。
作为满足这些条件的溶剂,具体的可以采用二甘醇乙醚、二甘醇正丁醚、二甘醇正丁醚乙酸酯、二甘醇己醚、二丙二醇甲醚乙酸酯、二丙二醇正丙醚、二丙二醇正丁醚等。另外,可采用根据需要把2种以上溶剂进行混合、调整使符合上述条件的溶剂。其中,作为特别优选的溶剂,可以举出二丙二醇甲醚乙酸酯、二甘醇正丁醚乙酸酯。
(c)其他成分
在本发明的颜料分散液中,作为其他成分,可以配合颜料分散剂、填充剂、粘合剂聚合物以外的高分子化合物凝集防止剂等。
(颜料分散剂)
颜料分散剂,为了使颜料良好地分散,油墨中可根据需要配合。作为颜料分散剂,例如,可以使用阳离子类、阴离子类、非离子类、两性、硅氧烷类、氟类等的表面活性剂。表面活性剂中,下面列举的高分子表面活性剂(高分子分散剂)是优选的。
即,优选使用聚氧化乙烯月桂醚、聚氧化乙烯硬脂醚、聚氧化乙烯油基醚等聚氧化乙烯烷基醚类;聚氧化乙烯辛基苯醚、聚氧化乙烯壬基苯醚等聚氧化乙烯烷基苯醚类;聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯等聚乙二醇二酯类;山梨糖醇酐脂肪酸酯类;脂肪酸改性聚酯类;叔胺改性聚氨酯类等高分子表面活性剂。
(2)透明树脂溶液
本发明的在透明树脂溶液涂布工序使用的透明树脂溶液,至少含有透明树脂成分与溶剂,可根据需要配合其他成分。作为透明树脂成分,可以举出光固化型树脂组合物、热固型树脂组合物等。
(a)光固化型树脂组合物
作为光固化型树脂组合物,包括较高分子量的聚合物(高分子量聚合物)、具有2个以上光聚合性官能基的多官能单体、低聚物、具有2个以上光聚合性官能基的2官能单体、具有1个光聚合性官能基的单官能单体,或通过光进行活化的光聚合引发剂。另外,也可把较低粘度的反应性单体作为反应性稀释剂加以配合。作为其他添加剂,例如,填充剂、粘合剂聚合物以外的高分子化合物、表面活性剂、密合促进剂、凝集防止剂、有机酸、固化剂等。作为表面活性剂,例如,可以举出非离子类表面活性剂、阳离子类表面活性剂、阴离子类表面活性剂以及两性表面活性剂等。
(高分子量聚合物)
所谓较高分子量的聚合物(高分子量聚合物),意指比所谓单体或低聚物的分子量高的聚合物,以重均分子量5000以上作为大致标准。作为上述聚合物,可以采用其本身不具有聚合反应性的聚合物,以及其本身具有聚合反应性的聚合物,另外,也可以2种以上组合使用。
上述聚合物相对透明树脂溶液的固体成分总量,通常以1~50重量%的比例配合。在这里,所谓配合比例特定的油墨的固体成分,包括除溶剂外的全部成分,液态的聚合性单体等也包括在固体成分中。
在本发明的彩色过滤器用透明树脂溶液中,配合较高分子量的聚合物。其中,作为其本身具有重合反应性的聚合物的低聚物,最易从市场得到,例如,酯丙烯酸酯类、醚丙烯酸酯类、聚氨酯丙烯酸酯类、环氧丙烯酸酯类、氨基树脂丙烯酸酯类、丙烯树脂丙烯酸酯类、不饱和聚酯类等。
本发明涉及的油墨的粘度过高时,为使对喷头的喷出性无不良影响,作为其本身具有重合反应性的聚合物使用的含烯性双键的化合物分子量,重均分子量在25000以下是优选的。
(无聚合反应性的聚合物)
作为其本身不具有重合反应性的聚合物,例如,可以采用由下列单体2种以上构成的共聚体:丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、2-羟乙基丙烯酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、苄基甲基丙烯酸酯、苯乙烯、聚苯乙烯大分子单体、及聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体。
更具体的可以使用:丙烯酸/丙烯酸苄酯共聚体、丙烯酸/丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚体、丙烯酸/丙烯酸苄酯/苯乙烯共聚体、丙烯酸/丙烯酸甲酯/聚苯乙烯大分子单体共聚体、丙烯酸/丙烯酸甲酯/聚甲基甲基丙烯酸酯大分子单体共聚体、丙烯酸/丙烯酸苄酯/聚苯乙烯大分子单体共聚体、丙烯酸/丙烯酸苄酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚体、丙烯酸/2-羟乙基丙烯酸酯/丙烯酸苄酯/聚苯乙烯大分子单体共聚体、丙烯酸/2-羟乙基丙烯酸酯/丙烯酸苄酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚体、丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚体、丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚体、丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯共聚体、丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯/聚苯乙烯大分子单体共聚体、丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚体、丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/聚苯乙烯大分子单体共聚体、丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚体、丙烯酸/2-羟乙基甲基丙烯酸酯/甲基丙烯酸苄酯/聚苯乙烯大分子单体共聚体、丙烯酸/2-羟乙基甲基丙烯酸酯/甲基丙烯酸苄酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚体等丙烯酸共聚体类。
具体例子可以继续举出,甲基丙烯酸/丙烯酸苄酯共聚体、甲基丙烯酸/丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚体、甲基丙烯酸/丙烯酸苄酯/苯乙烯共聚体、甲基丙烯酸/丙烯酸甲酯/聚苯乙烯大分子单体共聚体、甲基丙烯酸/丙烯酸甲酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚体、甲基丙烯酸/丙烯酸苄酯/聚苯乙烯大分子单体共聚体、甲基丙烯酸/丙烯酸苄酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚体、甲基丙烯酸/2-羟乙基丙烯酸酯/丙烯酸苄酯/聚苯乙烯大分子单体共聚体、甲基丙烯酸/2-羟乙基丙烯酸酯/丙烯酸苄酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚体、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚体、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚体、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯共聚体、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯/聚苯乙烯大分子单体共聚体、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚体、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/聚苯乙烯大分子单体共聚体、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚体、甲基丙烯酸/2-羟乙基甲基丙烯酸酯/甲基丙烯酸苄酯/聚苯乙烯大分子单体共聚体、甲基丙烯酸/2-羟乙基甲基丙烯酸酯/甲基丙烯酸苄酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚体等甲基丙烯酸共聚体类等。
(多官能单体)
本发明中,上述透明树脂溶液中配合多官能单体。此前,为了提高使光固化性组合物固化所得到的固化层的膜强度或对基板的密合性,光固化性组合物中可以配合具有2个以上聚合性官能基的单体(多官能单体),但为了得到充分的膜强度及密合性,通常采用3官能以上的多官能单体。
但是,在光固化性组合物中配合官能基数大的多官能单体,用喷墨方式在基板上喷涂时,在喷涂作业之间于喷墨头前端部分,油墨干燥,粘度缓慢加大,油墨的喷出性变差。
多官能单体的配合比例,相对透明树脂溶液的固体成分总量,通常以20~70重量%的比例配合。
在这里,当上述多官能单体的配合比例低于总固体成分的20重量%时,涂膜的交联密度变低,涂膜的耐溶剂性、密合性、硬度恶化,有得不到充分特性的担心。另外,当上述多官能单体的配合比例大于总固体成分的70重量%时,油墨组合物(透明树脂溶液)不能用单体充分稀释,油墨的粘度一开始就高,或在溶剂挥发后升高,有引起喷墨头的喷孔堵塞的担心。
(单官能单体)
作为单官能单体(单官能聚合性化合物),例如,可以举出壬基苯基卡必醇丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、2-羟乙基丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮等。
(2官能及3官能单体)
作为具有2个以上光聚合性官能基的多官能单体,可以举出2官能单体及3官能以上的多官能单体。
作为2官能单体,例如,可以举出1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、羟基三甲基乙酸新戊二醇二丙烯酸酯、羟基三甲基乙酸新戊二醇二甲基丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇二丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、三亚丙基二醇二丙烯酸酯、三亚丙基二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二甲基丙烯酸酯、双酚A二(丙烯酰氧基乙基)醚、3-甲基戊二醇二丙烯酸酯、3-甲基戊二醇二甲基丙烯酸酯、二羟甲基-三环癸烷二丙烯酸酯、二羟甲基-三环癸烷二甲基丙烯酸酯等。
作为3官能以上的多官能单体,例如,可以举出三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、环氧乙烷改性三甲基丙烷三丙烯酸酯、环氧乙烷改性三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、三(2-羟乙基)三聚异氰酸酯三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)三聚异氰酸酯三甲基丙烯酸酯、丙氧基化缩水甘油基三丙烯酸酯、丙氧基化缩水甘油基三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、环氧化季戊四醇四丙烯酸酯、环氧化季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇羟基五丙烯酸酯、二季戊四醇羟基五甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯等。
(反应性稀释剂)
所谓“反应性稀释剂”,意指分子中在分子末端具有1个以上双键的反应基的单体。作为反应性稀释剂,例如,单官能的己内酯丙烯酸酯、三癸基丙烯酸酯、异癸基丙烯酸酯、异辛基丙烯酸酯、异豆蔻基丙烯酸酯、异硬脂基丙烯酸酯、2-乙基己二醇丙烯酸酯、2-羟基丁基丙烯酸酯、2-丙烯酰氧基乙基六氢酞酸、新戊二醇丙烯酸安息香酸酯、异戊基丙烯酸酯、月桂基丙烯酸酯、硬脂基丙烯酸酯、丁氧基乙基丙烯酸酯、乙氧基-二乙二醇丙烯酸酯、甲氧基-三乙二醇丙烯酸酯、甲氧基-聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇丙烯酸酯、苯氧基乙基丙烯酸酯、苯氧基-聚乙二醇丙烯酸酯、壬基苯酚环氧乙烷加成物丙烯酸酯、四氢糠基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、2-羟乙基丙烯酸酯、2-羟丙基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-丙烯酰氧基乙基-琥珀酸、2-丙烯酰氧基乙基-酞酸、2-丙烯酰氧基乙基-2-羟基乙基-酞酸。
(光聚合引发剂)
光聚合引发剂,与较高分子量的聚合物、多官能单体、2官能单体或单官能单体的反应形式不同(例如,自由基聚合或阳离子聚合等),或考虑各材料的种类加以适当选择,为使着色的油墨固化,可根据需要添加。
聚合引发剂,可以举出通过光或热产生活性自由基的活性自由基发生剂。作为光聚合引发剂,例如,可以举出乙酰苯系化合物、苯偶因系化合物、二苯甲酮系化合物、噻吨酮系化合物、三吖嗪系化合物等。
作为乙酰苯系化合物,例如,可以举出二乙氧基乙酰苯、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苄基二甲基酮缩醇、2-羟基-2-甲基-1-〔4-(2-羟基乙氧基)苯基〕丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-2-吗啉代-1-(4-甲基硫苯基)丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-〔4-(1-甲基乙烯基)苯基〕丙烷-1-酮的低聚物等。
作为苯偶因系化合物,例如,可以举出苯偶因、苯偶因甲醚、苯偶因乙醚、苯偶因异丙醚、苯偶因异丁醚等。
作为二苯甲酮系化合物,例如,可以举出二苯甲酮、o-苯酰安息香酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯酰-4’-甲基二苯基硫化物、3,3’,4,4’-四(叔-丁基过氧化羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
作为噻吨酮系化合物,例如,可以举出2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮等。
作为三吖嗪系化合物,例如,可以举出2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三吖嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三吖嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三吖嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三吖嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基〕-1,3,5-三吖嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(呋喃-2-基)乙烯基〕-1,3,5-三吖嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基〕-1,3,5-三吖嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基〕-1,3,5-三吖嗪等。
作为活性自由基发生剂,例如,可以采用2,4,6-三甲基苯酰二苯基膦氧化物、2,2’-双(o-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联二咪唑、10-丁基-2-氯吖啶酮、2-乙基蒽醌、二苯基乙二酮、9,10-菲绕啉苯醌、樟脑醌、苯基乙醛酸甲酯、二茂钛化合物等。
作为活性自由基发生剂,可以采用市场销售的商品。作为市场销售的聚合引发剂,例如,可以举出商品名“Irgacure-369”(乙酰苯系光聚合引发剂、Ciba Specialty Chemicals社制造)等。
作为热聚合引发剂,可以举出偶氮类化合物、过氧化物类化合物等。
作为偶氮类化合物,可以举出2,2’-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(4-甲基-2,4-二甲基戊腈)、二甲基2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮双(环己烷-1-腈)、2,2’-偶氮双[N-2(丙烯基)-2-甲基-氰基丙酰胺]、1-[(氰基-1-甲基乙基)偶氮]甲酰胺、2、2’-偶氮双(N-丁基-2-甲基丙酰胺)、2,2’-偶氮双(N-环己基-2-甲基丙酰胺)、含聚二甲基硅氧烷单位的高分子偶氮聚合引发剂(和光纯药工业、VPSシリ一ズ)、含聚乙二醇单位的高分子聚合引发剂(和光纯药工业、VPEシリ一ズ)等。
作为过氧化合物,可以举出过氧化酮缩醇、氢过氧化物、二烷基过氧化物、二酰基过氧化物、过氧化二碳酸酯、过氧化酯。作为过氧化酯,可以举出叔-丁基-过氧化-丙醇酸酯(日本油脂(株)制造、商品名“パ-丁基L”)、叔-丁基-过氧化-3,5,5-三甲基-己酸酯(日本油脂(株)制造、商品名“パ一丁基355”)、t-己基-过氧化-异丙基-单碳酸酯(日本油脂(株)制造、商品名“パ一ヘキシルI”)等。
这些聚合引发剂可分别单独使用,或2种以上组合使用。聚合引发剂的使用量,相对粘合剂聚合物及聚合性化合物的合计量100质量份,通常在1质量份以上30质量份以下、优选3质量份以上20质量份以下。
(其他添加剂)
作为其他添加剂,例如,可以举出填充剂、粘合剂聚合物以外的高分子化合物、表面活性剂、密合促进剂、凝集防止剂、有机酸、固化剂等。作为表面活性剂,例如,可以举出非离子类表面活性剂、阳离子类表面活性剂、阴离子类表面活性剂以及两性表面活性剂等。作为密合促进剂,例如,可以举出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-甲基丙烯酰基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等。
(b)热固型树脂组合物
本发明涉及的热固型树脂组合物,其特征在于,至少含有热聚合性粘合剂与含2官能乃至3官能的环氧基单体。热固型树脂组合物中,还可根据需要配合着色剂、分散剂、固化促进剂、或其他的添加剂。另外,为了对热固性透明树脂组合物赋予适于喷墨方式的适当的流动性、喷出性,也可把上述各成分溶解或分散在溶剂(稀释剂)中。另外,含2官能乃至3官能的环氧基单体一起与含4官能以上环氧基的树脂组合使用也可。
(粘合剂)
作为热聚合性粘合剂,例如,可以采用以下所示的含有烯性不饱和键与环氧基的单体1种或2种以上聚合得到的均聚体或共聚体:丙烯酸缩水甘油基、甲基丙烯酸缩水甘油基、α-乙基丙烯酸缩水甘油基、α-正-丙基丙烯酸缩水甘油基、α-正-丁基丙烯酸缩水甘油基、丙烯酸-3,4-环氧丁基、甲基丙烯酸-3,4-环氧丁基、甲基丙烯酸-4,5-环氧庚基、丙烯酸-6,7-环氧庚基、甲基丙烯酸-6,7-环氧庚基、α-乙基丙烯酸-6,7-环氧庚基等(甲基)丙烯酸酯类;邻-乙烯基苯基缩水甘油基醚、间-乙烯基苯基缩水甘油基醚、对-乙烯基苯基缩水甘油基醚、邻-乙烯基苄基缩水甘油基醚、间-乙烯基苄基缩水甘油基醚、对-乙烯基苄基缩水甘油基醚等乙烯基缩水甘油基醚类;2,3-二缩水甘油基羟基苯乙烯、3,4-二缩水甘油基羟基苯乙烯、2,4-二缩水甘油基羟基苯乙烯、3,5-二缩水甘油基羟基苯乙烯、2,6-二缩水甘油基羟基苯乙烯、5-乙烯基焦棓酚三缩水甘油醚、4-乙烯基焦棓酚三缩水甘油醚、乙烯基间苯三酚三缩水甘油醚、2,3-二羟基甲基苯乙烯二缩水甘油醚、3,4-二羟基甲基苯乙烯二缩水甘油醚、2,4-二羟基甲基苯乙烯二缩水甘油醚、3,5-二羟基甲基苯乙烯二缩水甘油醚、2,6-二羟基甲基苯乙烯二缩水甘油醚、2,3,4-三羟基甲基苯乙烯三缩水甘油醚、以及1,3,5-三羟基甲基苯乙烯三缩水甘油醚。
另外,上述含烯性不饱和键与环氧基的单体1种或2种以上,与下列不含环氧基的单体共聚成的共聚体,也可用作热聚性粘合剂:丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、2-羟乙基丙烯酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、苯乙烯、聚苯乙烯大分子单体、及聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体。
粘合剂,相对热固型树脂组合物的固体成分总量,通常以1~50重量%的比例配合。在这里,所谓配合比例特定的热固型树脂组合物的固体成分,包括除溶剂外的所有成分,液态聚合性单体也包含在固体成分中。
粘合剂的配合量,如低于上述范围,则涂膜的耐溶剂性、密合性、硬度差,往往得不到充分的特性。当超出上述范围时,油墨组合物(透明树脂溶液),不能用单体加以充分稀释,油墨的粘度一开始就高,或溶剂挥发后升高,往往有堵塞喷墨头的喷孔的担心。
(含环氧基的单体)
上述热固型树脂组合物,作为热固性成分,含有2官能乃至3官能环氧基的单体,可1种或2种以上组合使用。含2官能乃至3官能环氧基的单体,由于热固性树脂粘度较低,故通过干燥的粘度上升少,以这种含2官能乃至3官能环氧基的单体作热固性成分的油墨,在采用喷墨方式的喷涂作业中,在喷头前端难以引起粘度上升,不会发生喷头堵塞,在作业中,油墨的喷出性稳定。因此,油墨的喷出量及喷出方向保持一定,油墨在基板上的所定图案正确,且均匀附着。
作为含2官能乃至3官能环氧基的单体,例如,可以举出聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚、2,3-二缩水甘油基羟基苯乙烯、3,4-二缩水甘油基羟基苯乙烯、2,4-二缩水甘油基羟基苯乙烯、3,5-二缩水甘油基羟基苯乙烯、2,6-二缩水甘油基羟基苯乙烯、5-乙烯基焦棓酚三缩水甘油醚、4-乙烯基焦棓酚三缩水甘油醚、乙烯基间苯三酚三缩水甘油醚、2,3-二羟基甲基苯乙烯二缩水甘油醚、3,4-二羟基甲基苯乙烯二缩水甘油醚、2,4-二羟基甲基苯乙烯二缩水甘油醚、3,5-二羟基甲基苯乙烯二缩水甘油醚、2,6-二羟基甲基苯乙烯二缩水甘油醚、2,3,4-三羟基甲基苯乙烯三缩水甘油醚、1,3,5-三羟基甲基苯乙烯三缩水甘油醚等,这些可单独用1种或2种以上组合使用。
含2官能乃至3官能环氧基的单体配合比例,相对热固型树脂组合物的固体成分总量,通常以20~70重量%的比例配合。
在这里,含2官能乃至3官能环氧基的单体配合比例,当在总固体成分(溶剂以外的全部成分)中低于20重量%时,透明树脂溶液不能通过单体充分稀释,油墨的粘度一开始就高,或在溶剂挥发后升高,有引起喷墨喷头堵塞的担心。另外,含2官能乃至3官能环氧基的单体配合比例,当大于总固体成分的70重量%时,涂膜的交联密度降低,涂膜的耐溶剂性、密合性、硬度差,有得不到充分特性的担心。
(其他的热固性成分)
另外,在热固型树脂组合物中,与上述含2官能乃至3官能环氧基的单体一起,还可根据需要,配合含单官能环氧基的单体及/或含4官能以上环氧基的树脂、及/或含环氧基的单体以外的热固性成分。
作为含单官能环氧基的单体,可以举出甲基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、丁基苯基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、癸基缩水甘油醚、硬脂基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、聚丙二醇缩水甘油醚、丁氧基聚乙二醇单缩水甘油醚。
另外,作为含环氧基的单体以外的热固性成分,例如,可以举出蜜胺树脂、尿素树脂、醇酸树脂、酚醛树脂、环戊二烯树脂等。
与含2官能乃至3官能环氧基的单体一起配合含4官能以上的环氧基的树脂是优选的。热固型树脂组合物中配合的含环氧基成分,当全部为2官能乃至3官能时,因油墨干燥而引起粘度上升难,喷墨喷头的喷出性稳定,但相反,油墨层固化所得到的固化层的膜强度及对基板的密合性往往不充分。在这里,与上述含2官能乃至3官能的环氧基的单体一起,适量配合含4官能以上的环氧基的树脂,可以赋予固化层图案以充分的膜强度与密合性。
作为含4官能以上的环氧基的树脂,例如,可以采用苯酚漆用酚醛树脂环氧、甲酚漆用酚醛树脂环氧等漆用酚醛树脂类;四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、四缩水甘油基间二甲苯基二胺等缩水甘油基胺树脂类;四苯基缩水甘油醚乙烷、三苯基缩水甘油基醚甲烷等缩水甘油醚树脂类等。
含4官能以上的环氧基的树脂,相对热固性透明树脂组合物的固体成分总量,通常以1~30重量%的比例配合是优选的。另外,通过含2乃至3官能环氧基,喷出性稳定,通过含4官能以上的环氧基的树脂,强度及密合性提高达到平衡,所以,相对2乃至3官能性单体100重量份,含4官能以上的环氧基的树脂配合比例,通常达到1~50重量份,优选的是,该配合比例的下限为2重量份以上且/或该配合比例的上限为35重量份以下。
在这里,当含4官能以上的环氧基的树脂的配合比例,相对上述2乃至3官能性单体100重量份,低于1重量份时,油墨固化后的硬度、耐溶剂性等特性有不能充分得到的担心。另外,当含4官能以上的环氧基的树脂的上述配合比例大于50重量份时,油墨的固化速度变慢,加工速度有变慢的担心。
(固化剂)
本发明中使用的热固型树脂组合物中,通常配合固化剂。作为固化剂,例如,可以采用多元羧酸酐或多元羧酸。
作为多元羧酸酐的具体例子,可以举出酞酸酐、衣康酸酐、琥珀酸酐、柠康酸酐、十二乙烯基琥珀酸酐、丙三甲酸酐、马来酸酐、六氢酞酸酐、二甲基四氢酞酸酐、HIMIC酸酐、NA酸酐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酐;均苯四甲酸酐、三苯六酸酐、二苯甲酮四羧酸酐等芳香族多元羧酸酐;乙二醇双偏苯三酸酐、甘油三偏苯三酸酐等含酯基酸酐,特优选的可以举出芳香族多元羧酸酐。另外,由市场销售的羧酸酐构成的环氧树脂固化剂也适用。
另外,本发明中使用的多元羧酸的具体例子,可以举出琥珀酸、戊二酸、己二酸、丁烷四羧酸、马来酸、衣康酸等脂肪族多元羧酸;六氢酞酸、1,2-环己烷二羧酸、1,2,4-环己烷三羧酸、环戊烷四羧酸等脂肪族多元羧酸、以及邻苯二甲酸、间苯二甲酸酸、对苯二甲酸、均苯四甲酸、三苯六甲酸、1,4,5,8-萘四羧酸、二苯甲酮四羧酸等芳香族多元羧酸,优选芳香族多元羧酸。
这些多元羧酸酐以及多元羧酸,既可1种单独使用,也可2种以上混合使用。本发明中使用的固化剂的配合量,相对含环氧基的成分(单体与树脂)100重量份,通常处于1~100重量份的范围,优选5~50重量份。当固化剂的配合量小于1重量份时,固化变得不充分,往往不能形成强韧的涂膜。另外,当固化剂的配合量大于100重量份时,涂膜对基板密合性差之外,有时不能形成均匀而平滑的涂膜。
(其他添加剂)
作为其他添加剂,例如,可以举出填充剂、粘合剂聚合物以外的高分子化合物、表面活性剂、密合促进剂、凝集防止剂、有机酸、固化剂等。作为表面活性剂,例如,可以举出非离子类表面活性剂、阳离子类表面活性剂、阴离子类表面活性剂以及两性表面活性剂等。作为密合促进剂,例如,可以举出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-甲基丙烯酰基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等。
(c)溶剂
透明树脂溶液的溶剂,与上述颜料分散液的溶剂同样,根据喷墨装置的印刷适用性进行选择。优选采用沸点200℃以上的溶剂。另外,优选采用表面张力范围为25~35mN/m的溶剂。特优选采用表面张力范围为25~35mN/m、且沸点为200℃以上的溶剂。当沸点低于200℃时,喷咀近旁的干燥性显著升高,该结果往往招致喷咀堵塞等不良情况发生。另外,当表面张力大于35mN/m时,油墨喷出时,对喷头形状稳定性产生显著不良影响,着色层上涂布的透明树脂溶液有不能广泛润湿至整个着色层的各个角落的担心。
作为满足这些条件的溶剂,具体的可以采用二甘醇乙醚、二甘醇正丁醚、二甘醇正丁醚乙酸酯、二甘醇己醚、二丙二醇甲醚乙酸酯、二丙二醇正丙醚、二丙二醇正丁醚等。另外,根据需要,混合2种以上溶剂,调整满足上述条件后使用。其中,最优选的是二丙二醇甲醚乙酸酯、二甘醇正丁醚乙酸酯。
(3)彩色过滤器的制造
本发明的彩色过滤器的制造方法,包括:在透明性绝缘基板上的隔板部间隙,采用喷墨方式选择涂布颜料分散液的涂布工序(颜料分散液涂布工序);在上述颜料分散液涂布工序后,在上述隔板部间隙,采用喷墨方式选择涂布透明树脂溶液,在该间隙内把颜料分散液与透明树脂溶液进行混合的工序(透明树脂溶液涂布工序);以及上述透明树脂溶液涂布工序形成的颜料分散液与透明树脂溶液的混合液层进行固化的工序(固化工序)。
(a)颜料分散液涂布工序
本发明的颜料分散液涂布工序,首先,在彩色过滤器的透明性绝缘基板上形成隔板部(黑底)。
作为本发明中彩色过滤器使用的透明性绝缘基板,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、聚酰亚胺等。另外,对这些透明性绝缘基板,根据需要,可适当实施用硅烷偶合剂等进行药品处理、等离子体处理、离子镀、溅射、气相反应法或真空蒸镀的处理等前处理。
形成隔板部的材料,是包括树脂成分及黑色颜料(炭黑等)及/或R(红)、G(绿)、B(蓝)、Y(黄)、V(紫)等颜料混合形成的混色黑色颜料、与用于分解溶解这些成分的溶剂的感光性树脂。作为树脂材料,一般采用作黑色感光性树脂用的丙烯酸树脂等正型或负型材料。隔板部的高度,透明着色树脂膜的膜厚程度良好,用作高色度域标准的彩色过滤器时,在1.5μm以上5.0μm以下、更优选2.0μm以上4.0μm以下。隔板部的宽度为10μm以上30μm以下,用隔板部划分的光透过区域,一般为宽60μm至250μm的矩形或弯曲形。
为了采用该感光性树脂,在透明绝缘基板上形成隔板部,例如,采用旋转涂布法等,全面形成具有1~3μm左右厚度的薄膜后,采用光蚀刻工序(曝光及显影)来形成。
其次,这样得到的隔板部的间隙,即围绕隔板部的部分(形成RGB像素的部分),把配合了R、G、B等所希望的颜料的上述颜料分散液,通过采用喷墨方式加以选择附着,对像素部及遮光层等涂布颜料分散液(着色液),形成着色液层。着色液层的厚度,R、G、B等各层有差异,大致为0.4~2.0μm的范围。当着色液层的厚度处于该范围外时,隔板部与着色层往往产生梯度差。
其次,把形成的着色液层,根据需要加以干燥(预干燥工序)。通过进行这种预干燥,在着色液层中颜料以均匀分散的状态,仅颜料分散液的溶剂成分发生减量。当颜料分散液的干燥(溶剂的减量)不充分时,涂布透明树脂溶液时,颜料分散液与透明树脂溶液混合后的液量加大,混合液渗出隔板部,有产生混色的担心。
干燥于40~160℃的温度范围进行是优选的。当干燥温度过低时,颜料分散液的体积变化缩小,涂布透明树脂溶液时有产生混色的担心。另外,当干燥温度过高时,涂布透明树脂溶液时,在着色液层上由于透明树脂溶液不能均匀广泛润湿,固化膜表面有产生粗糙的担心。对干燥时间未作特别限定,但优选1~20分钟。
(b)透明树脂溶液涂布工序
本发明的透明树脂溶液涂布工序,在上述隔板部的间隙,通过喷墨方式,选择性地涂布透明树脂溶液,在该间隙内,颜料分散液与透明树脂溶液进行混合。即,在上述颜料分散液涂布工序形成的着色液层上,涂布透明树脂溶液,形成透明树脂层,使两层混合,形成由着色液层与透明树脂层构成的混合液层(着色树脂层)。
干燥了的颜料分散液(着色液层)上,当涂布粘度低的透明树脂溶液时,形成在透明树脂溶液中颜料再分散的状态,借此,颜料分散液与透明树脂溶液进行混合,或着色液层与透明树脂层进行融合。因此,在上述颜料分散液涂布工序,形成的着色液层通过预干燥工序既使形成完全干燥的状态,颜料与透明树脂溶液也能充分混合。
透明树脂溶液的涂布量,RGB的各层虽有差异,但可调整适当的涂布量,使RGB各色的着色树脂层的膜厚差达到0.1μm以下。调整透明树脂溶液的涂布量,使颜料分散液与透明树脂溶液的干燥后固体成分比率(混合液层固化后的颜料与透明树脂的各固体成分的比率),达到颜料∶透明树脂=1∶0.4~1是优选的。
另外,上述混合液层(着色树脂层),希望形成与上述隔板部同样的膜厚,因此,必需调整透明树脂溶液的涂布量。透明树脂溶液的涂布量,当相对颜料分散液达到少量时,有不能广泛润湿全部着色树脂层的各个角落的担心。另外,透明树脂溶液的涂布量,当相对颜料分散液达到大量时,着色树脂层的膜厚加大,在隔板部与着色树脂层之间不能形成无梯度的着色树脂层。
着色树脂层的厚度,处于约1.0~2.5μm的范围内。当着色树脂层的厚度处于该范围外时,在隔板部与着色层之间产生梯度,有时存在产生整个过滤器的平坦性变差的缺点。
干燥着色树脂层的工序(预烘工序)于80~200℃的温度范围下进行是优选的。
当干燥温度过低时,着色树脂层的体积变化缩小,着色树脂层的膜厚加大,在隔板部与着色树脂层之间有不能形成无梯度的着色树脂层的担心。另外,当干燥温度过高时,着色树脂层的体积变化加大,着色树脂层的膜厚变小,在隔板部与着色树脂层之间有不能形成无梯度的着色树脂层的担心。
(c)固化工序
在本发明中,把上述透明树脂溶液涂布工序形成的颜料分散液与透明树脂溶液的混合液层加以固化(固化工序)。
作为透明树脂,当采用光固化型树脂组合物时,通过照射光来进行固化。使用的光,优选紫外光或可见光,其中,波长200~500nm的光是优选的。作为这些光源,例如,可以使用低压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、金属卤灯、化学灯、紫外线灯、水银-氙灯、等离子体灯、碘孤灯、氦·镉(カドミニウム)激光、氩激光、采用Nd-YAG激光的THG或FHG光激光等公知常用的光源。光固化条件,受所用光源的种类、光聚合引发剂的种类或量的影响,不能一概而论,但一般优选100~3000mJ/m2的范围。光固化后,于200~250℃实施10~30分钟后固化(后烘)处理。
作为透明树脂,采用热固型树脂组合物时,固化通过加热来进行。作为采用加热的固化条件,加热温度为200~250℃左右,加热时间为20~60分钟左右。
本发明的彩色过滤器的制造方法中,使上述混合液层(着色树脂层)固化后,如果需要,在其上也可形成保护层。作为保护层,通常可以采用光固化型、热固化型、或热·光并用固化型的树脂组合物层、或通过蒸镀或溅射形成的无机化合物层。
其次,在该保护层上形成作为电极的ITO(氧化铟锡)膜。另外,可在其上采用公知的方法形成取向膜(聚酰亚胺膜),制造彩色过滤器。
2.液晶显示装置
本发明的液晶显示装置,其特征在于,其中包括:采用上述本发明的彩色过滤器制造方法制造的彩色过滤器、玻璃基板等对向基板、以及在上述彩色过滤器与上述对向基板之间夹持的液晶组合物。
液晶显示装置,把彩色过滤器侧的基板与对向基板重合,其间封入液晶而形成。对向基板的内侧,TFT与像素电极形成矩阵状。另外,对向基板侧也形成取向膜,液晶分子以一定方向排列。当为透过型时,基板及像素电极由透明材料形成,各个基板外侧与偏光板粘接。当为反射型时,基板或像素电极,由具有反射功能的材料形成,或在基板上设置反射层,在透明基板的外侧设置偏光板,把从彩色过滤器侧入射的光加以反射进行显示。
本发明的液晶显示装置,只要采用本发明的彩色过滤器构成即可,而其他构件,可适当采用现有技术。
还有,本发明不限于上述实施方案。所列举的上述实施方案,与本发明的权利要求范围所记载的技术思想具有实质上同样的结构,发挥同样的作用效果,无论怎样也包括在本发明的技术范围内。
实施例
下面列举实施例,具体的说明本发明,但本发明又不受这些实施例限定。还有,以下实施例中各物性的评价方法如下所述。另外,以下实施例中的“份”,表示“重量份”。
<制造例1;彩色过滤器用颜料分散液的配制>
(1)彩色过滤器用红色颜料分散液的配制
红色颜料、颜料分散剂及有机溶剂,按下列比例进行混合,添加直径0.3mm的锆珠500份,采用油漆摇动器,分散4小时,得到颜料分散液(R)。
(颜料分散液的组成)
红色颜料(C.I.颜料红254):10份
颜料分散剂(AVECIA社制造:ソルスパ一ス24000):10份
DPMA(二丙二醇甲醚乙酸酯;沸点=209℃、表面张力=27mN/m):80份
(2)彩色过滤器用绿色颜料分散液的配制
除了使用绿颜料(C.I.颜料绿36)10份、黄颜料(C.I.颜料黄150)10份代替上述(1)中红色颜料(C.I.颜料红254)10份以外,与制造例1同样配制颜料分散液(G1)与颜料分散液(Y)。颜料分散液(G1)53份与颜料分散液(Y)47份加以混合,配制绿色颜料分散液(G2)。
(3)彩色过滤器用蓝色颜料分散液的配制
除了使用蓝颜料(C.I.颜料蓝15:6)10份代替上述(1)中红色颜料10份以外,与制造例1同样配制颜料分散液(B)。
<制造例2;彩色过滤器用颜料分散液的配制>
作为制造例1中的溶剂,除了使用BCA(二乙二醇丁醚乙酸酯;沸点=247℃、表面张力=30mN/m)代替DPMA以外,采用与制造例1(1)~(3)同样的方法分别配制红色、绿色及蓝色颜料分散液。
<制造例3;光固化型透明树脂溶液的配制>
聚酯丙烯酸低聚物15份、二季戊四醇六丙烯酸酯(以下简称DPHA)15份、1,6-己二醇二丙烯酸酯20份、二丙二醇甲醚乙酸酯45.5份、以及チバスペシヤルテイ一ケミカルズ社制造的光聚合引发剂“イルガキュア一369”0.5份加以混合后,采用孔径1.0μm的过滤器进行过滤,得到透明树脂溶液。
<制造例4;热固型透明树脂溶液的配制>
粘合剂(缩水甘油基甲基丙烯酸酯-苯乙烯共聚体)10份、漆用型环氧树脂(油化シエル社制造、商品名“エピコ一ト154”):10份、新戊二醇二缩水甘油醚20重量份、固化剂(三苯六酸)5重量份、二丙二醇甲醚乙酸酯55份加以混合后,用孔径1.0μm的过滤器进行过滤,得到热固型透明树脂溶液。
<实施例1;彩色过滤器的制作>
在厚度0.7mm,10cm×10cm的玻璃基板上(旭硝子(株)制造),采用黑底用固化性树脂组合物,通过光蚀刻法,形成线宽20μm、膜厚1.6μm的黑底图案。
在通过上述基板的黑底划分的蓝色像素形成部,采用喷墨方式,使制造例1得到的蓝色颜料分散液正确且均匀附着。
其次,在同一基板的绿色像素形成部,采用喷墨方式,使制造例1的绿色颜料分散液正确且均匀附着。其次,在同一基板的红色像素形成部,采用喷墨方式,使制造例1的红色颜料分散液正确且均匀附着。颜料分散液涂布后,于100℃热板上进行10分钟预干燥。
然后,在由黑底划分的各色像素形成部的颜料分散液上,把制造例3的透明树脂溶液,采用喷墨方式,使正确且均匀附着,调整混合液层固化后的固体成分比率,使颜料∶透明树脂=1∶0.8。然后,在180℃的热板上,进行20分钟预烘,用高压水银灯进行200mJ/cm2曝光,光固化后,再于230℃实施20分钟固化。
形成了RGB像素图案的基板,于IPA(异丙醇)中浸渍5分钟,然后,用IPA蒸气进行干燥、洗涤后,于基板设定温度200℃,在6×10-3Torr真空下成膜,使ITO(氧化铟锡)电极达到120nm的厚度。进行过该ITO成膜的基板,再于IPA中浸渍5分钟,用IPA进行蒸气洗涤后,旋转涂布聚酰亚胺后,于180℃,进行60分钟焙烧,形成取向膜,得到彩色过滤器。
<实施例2>
在实施例1中,除了涂布透明树脂溶液,使混合液层固化后的固体成分比率达到颜料∶透明树脂=1∶0.4以外,采用与实施例1同样的方法,制作彩色过滤器。
<实施例3>
在实施例2的彩色过滤器制作工序中,除了颜料分散液涂布后的预干燥于60℃的热板上干燥10分钟,透明树脂溶液涂布后的预烘,于150℃的热板上进行20分钟以外,采用与实施例2同样的方法,制作彩色过滤器。
<实施例4>
在实施例2中,除了使用制造例4的热固型透明树脂溶液代替制造例3的光固化型透明树脂溶液,作为固化条件采用230℃加热30分钟以外,采用与实施例2同样的方法,制作彩色过滤器。
<实施例5>
在实施例2中,除了使用制造例2的颜料分散液及涂布透明树脂溶液,使混合液层固化后的固体成分比率达到颜料∶透明树脂=1∶1.2代替制造例1的颜料分散液以外,采用与实施例2同样的方法,制作彩色过滤器。
<实施例6>
在实施例5中,除了涂布透明树脂溶液,使混合液层固化后的固体成分比率达到颜料∶透明树脂=1∶0.2以外,采用同样的方法,制作彩色过滤器。
<实施例7>
在实施例5中,除了颜料分散液涂布后不进行预干燥、透明树脂溶液涂布后的预烘用220℃热板进行20分钟、及混合液层固化后的固体成分比率达到颜料∶透明树脂=1∶0.8以外,采用与实施例5同样的方法,制作彩色过滤器。
<实施例8>
在实施例7中,除了使用制造例4的热固型透明树脂溶液、及作为固化条件的于230℃加热30分钟,代替制造例3的光固化型透明树脂溶液以外,采用与实施例7同样的方法,制作彩色过滤器。
<制造例5;彩色过滤器用颜料喷墨油墨的配制>
(1)彩色过滤器用红色喷墨油墨的配制
把红色颜料、颜料分散剂及有机溶剂按下述比例进行混合,添加直径0.3mm的锆珠500份,用油漆摇动器分散4小时,得到颜料分散液(R)。把所得到的颜料分散液(R)50份、聚酯丙烯酸低聚物10份、DPHA10份、1,6-己二醇二丙烯酸酯20份、DPMA9.5份、以及チバスペシヤルテイ一ケミカルズ社制造的光聚合引发剂“イルガキユア一369”0.5份加以混合后,用孔径1.0μm的过滤器进行过滤,得到彩色过滤器用红色喷墨油墨。
(颜料分散液的组成)
红色颜料(C.I.颜料红254):20份
颜料分散剂(AVECIA社制造:ソルスパ一ス24000):15份
DPMA(二丙二醇甲醚乙酸酯:65份
(2)彩色过滤器用绿色喷墨油墨的配制
除了用绿颜料(C.I.颜料绿36)20份、黄颜料(C.I.颜料黄150)20份,代替上述制造例5(1)的喷墨油墨配制时使用的红色颜料(C.I.颜料红254)20份以外,进行同样操作,配制绿色颜料分散液与黄色颜料分散液。把绿色颜料分散液53份与黄色颜料分散液47份加以混合,配制绿色颜料分散液(G)。使用所得到的绿色颜料分散液(G),采用与上述(1)的红色喷墨油墨的同样的方法,配制绿色喷墨油墨。
(3)彩色过滤器用蓝色喷墨油墨的配制
除了使用蓝颜料(C.I.颜料蓝15:6)10份代替上述制造例5(1)的红色颜料(C.I.颜料红254)20份以外,进行同样操作,配制蓝色颜料分散液。使用所得到的蓝色颜料分散液,采用与上述(1)的红色喷墨油墨同样的方法,配制蓝色喷墨油墨。
<制造例6;彩色过滤器用颜料喷墨油墨的配制>
(1)彩色过滤器用红色喷墨油墨的配制
把红色颜料、颜料分散剂及有机溶剂按下列比例进行混合,添加直径0.3mm的锆珠500份,采用油漆摇动器分散4小时,得到颜料分散液。把得到的颜料分散液50份、聚酯丙烯酸低聚物10份、DPHA10份、1,6-己二醇二丙烯酸酯20份、DPMA9.5份、以及チバスペシヤルテイ一ケミカルズ社制造的光聚合引发剂“イルガキユア一369”0.5份加以混合后,采用孔径1.0μm的过滤器进行过滤,得到彩色过滤器用红色喷墨油墨。
(颜料分散液的组成)
红色颜料(C.I.颜料红254):15份
颜料分散剂(AVECIA社制造:ソルスパ一ス24000):15份
DPMA(二丙二醇甲醚乙酸酯:70份
(2)彩色过滤器用绿色喷墨油墨的配制
除了使用绿颜料(C.I.颜料绿36)15份、黄颜料(C.I.颜料黄150)15份,代替上述制造例6(1)的红色颜料(C.I.颜料红254)15份以外,进行同样操作,配制颜料分散液(G1)与颜料分散液(Y)。把颜料分散液(G1)53份与颜料分散液(Y)47份进行混合,配制颜料分散液(G2)。采用得到的颜料分散液(G2),采用与上述红色喷墨油墨同样的方法,配制绿色喷墨油墨。
(3)彩色过滤器用蓝色喷墨油墨的配制
除了蓝颜料(C.I.颜料蓝15:6)15份代替上述制造例6(1)的红色颜料(C.I.颜料红254)15份以外,进行同样操作,配制颜料分散液(B)。采用得到的颜料分散液,采用与上述红色喷墨油墨同样的方法,配制蓝色喷墨油墨。
<比较例1>
在与实施例1同样的基板黑底划分的蓝色像素形成部上,通过喷墨方式,使制造例5的蓝色喷墨油墨,正确且均匀附着。其次,在同样基板的绿色像素形成部,采用喷墨方式,使制造例5的绿色喷墨油墨正确且均匀附着。然后,在同样基板的红色像素形成部,采用喷墨方式,使制造例5的红色喷墨油墨正确且均匀附着。然后,于180℃的热板上,进行20分钟预烘,采用高压水银灯,进行200mJ/cm2的曝光,光固化后,进一步于230℃实施20分钟固化。
把形成了RGB像素图案的基板于IPA中浸渍5分钟,其次,用IPA蒸气进行干燥、洗涤后,用基板设定温度200℃,于6×10-3Torr的真空下,成膜ITO(氧化铟锡)电极使达120nm的厚度。进行了ITO成膜的基板,再于IPA中浸渍5分钟,用IPA进行蒸气洗涤后,旋转涂布聚酰亚胺,于180℃进行60分钟焙烧,形成取向膜,得到彩色过滤器。
<比较例2>
在比较例1的制造中,除了使用制造例6的喷墨油墨代替制造例5的喷墨油墨以外,采用与比较例1同样的方法,制作彩色过滤器。
[评价方法]
对上述制造例1~6中得到的颜料分散液、透明树脂溶液及喷墨油墨(颜料油墨),采用以下的方法评价粘度及喷出稳定性。另外,对上述实施例1~8、比较例1~2中制作的彩色过滤器,采用以下的方法评价有无空白、有无混色、膜厚及色度。
(1)粘度
于23℃,采用旋转振动型粘度计(VM-1G、山一电机社制造)进行测定。
(2)喷出稳定性
采用从上述实施例与比较例得到的颜料分散液、透明树脂溶液、及喷墨油墨,于照相印刷用纸上喷射1次后,使液滴大小达到15pL,5分钟待机后,再度喷射2次,反复5分待机后,再度喷射3次。这种反复过程经过4次,肉眼分析印刷油墨,评价喷咀的堵塞。○表示与初始状态比较无变化、△表示部分未印刷上、×表示全部未印刷上。
(3)空白及混色
对上述实施例1~8及比较例1~2的各工序中制作的彩色过滤器,肉眼计数每100000个点的缺点个数(空白、混色),进行评价。
(4)膜厚
制作的彩色过滤器,用激光显微镜(オリンパス社制造)进行观察,测定膜厚。
(5)色度
制作的彩色过滤器的各着色层的色度,用显微分光测光装置(浜松ホトニクス社制造、商品名“PMA-11”)进行测定。
[评价结果]
(1)油墨等的评价
上述制造例1~6中得到的颜料分散液、透明树脂溶液(透明树脂组合物)、喷墨油墨(颜料油墨)的颜料浓度、粘度及喷墨喷出稳定性的评价结果示于表1。比较颜料油墨的颜料分散液与透明树脂溶液后发现,用低粘度进行喷墨的喷出性也良好。
(2)彩色过滤器的评价
对上述实施例1~8、比较例1~2中制作的彩色过滤器,评价有无空白、有无混色、膜厚及色度的结果示于表2。比较例1中制作的彩色过滤器,因油墨喷咀缺陷而呈现空白,另外,比较例2中制作的彩色过滤器,由于油墨渗出而呈现混色,而实施例1~8制作的彩色过滤器,不产生混色、空白。
表1
油墨   颜料浓度(%)   粘度(mPa·s)   喷出稳定性
 (制造例1)颜料分散液R   10   7.2   ○
 (制造例1)颜料分散液G   10   7.5   ○
 (制造例1)颜料分散液B   10   7.8   ○
 (制造例2)颜料分散液R   10   7.5   ○
 (制造例2)颜料分散液G   10   7.9   ○
 (制造例2)颜料分散液B   10   8.0   ○
 (制造例3)透明树脂组合物   -   6.9   ○
 (制造例4)透明树脂组合物   -   7.8   ○
 (制造例5)颜料油墨R   10   13.4   △
 (制造例5)颜料油墨G   10   15.5   △
 (制造例5)颜料油墨B   10   14.9   △
 (制造例6)颜料油墨R   7.5   8.4   ○
 (制造例6)颜料油墨G   7.5   9.5   ○
 (制造例6)颜料油墨B   7.5   9.6   ○
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上述表2中的“干燥温度(A)”,表示颜料分散液涂布后的预干燥工序的干燥温度,“干燥温度(B)”表示透明树脂溶液涂布后预烘工序的干燥温度(热处理温度)。
另外,“固体成分比率”,表示颜料分散液与透明树脂溶液干燥后的固体成分比率(混合液层固化后的颜料与透明树脂的固体成分比率=颜料∶透明树脂)。“溶剂的沸点”,表示颜料分散液的分散溶剂的沸点。
【产业上的利用可能性】
按照本发明,具有高的色纯度、色再现性的彩色过滤器,由于能够采用从喷头喷出时的直进性及稳定性优良的喷墨油墨来制造,故可以廉价地制造性能优良的可靠性高的彩色过滤器。特别是精密地形成透过浓度大且均匀、无空白的像素部,制造辉度提高的彩色过滤器。然而,采用这种本发明的方法得到的优良性能的彩色过滤器,彩色显示特性优良的液晶显示元件,可以成品率良好地提供,可以制造高品质的液晶显示装置。

Claims (9)

1.彩色过滤器的制造方法,包括:在透明性绝缘基板上的隔板部间隙,采用喷墨方式,选择性涂布颜料分散液的工序(颜料分散液涂布工序);在上述颜料分散液涂布工序后,在所述隔板部间隙,采用喷墨方式,选择性涂布透明树脂溶液,在该间隙内把颜料分散液与透明树脂溶液混合的工序(透明树脂溶液涂布工序);以及使上述透明树脂溶液涂布工序形成的颜料分散液与透明树脂溶液的混合液层固化的工序(固化工序)。
2.按照权利要求1中所述的彩色过滤器的制造方法,其特征在于,在上述颜料分散液涂布工序形成的着色液层的膜厚为0.4~2μm。
3.按照权利要求1或2中所述的彩色过滤器的制造方法,其特征在于,上述混合液层,以达到与上述隔板部相同的膜厚而形成。
4.按照权利要求1~3中任何一项所述的彩色过滤器的制造方法,其特征在于,在上述颜料分散液涂布工序中,涂布颜料分散液所形成的着色液层于40~160℃的温度进行干燥。
5.按照权利要求1~4中任何一项所述的彩色过滤器的制造方法,其特征在于,在上述透明树脂溶液涂布工序中,颜料分散液与透明树脂溶液进行混合,得到的混合液层于80~200℃的温度进行干燥。
6.按照权利要求1~5中任何一项所述的彩色过滤器的制造方法,其特征在于,使上述混合液层固化后的该混合液层中颜料与透明树脂的固体成分比率为1∶0.4~1。
7.按照权利要求1~6中任何一项所述的彩色过滤器的制造方法,其特征在于,上述颜料分散液至少含有颜料、颜料分散剂、以及溶剂,并且该溶剂的沸点在200℃以上。
8.按照权利要求1~7中任何一项所述的彩色过滤器的制造方法,其特征在于,透明树脂溶液中含有的透明树脂组合物包含光固化性树脂组合物。
9.液晶显示装置,具备:采用权利要求1~8中任何一项所述的制造方法制造的彩色过滤器、对向基板、以及在上述彩色过滤器与上述对向基板之间夹持的液晶组合物。
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