JP2008266405A - インクジェット用硬化性着色組成物及びカラーフィルタ基板の製造方法及びカラーフィルタ基板 - Google Patents

インクジェット用硬化性着色組成物及びカラーフィルタ基板の製造方法及びカラーフィルタ基板 Download PDF

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Abstract

【課題】着色に用いるR,G,Bインクの固形分割合が異なる場合や、用いられる溶剤の種類が異なる場合、2種以上の溶剤の混合割合が異なる場合において、乾燥後のインク形状を左右対称に保ち、画素内左右での色度バラツキを抑制することを課題とする。
【解決手段】
着色部の形成をインクジェット装置を用いてインク液滴を付与することにより行うカラーフィルタ基板の製造において、着色に用いるインクが少なくとも、色剤、硬化型樹脂、主溶剤を含む二種以上の沸点がそれぞれ異なる有機溶剤を含有し、R,G,B各色インクの蒸発速度が均等であることを特徴とするインクジェット用硬化性着色組成物及びカラーフィルタ基板の製造方法及びカラーフィルタ基板を提供する。
【選択図】図1

Description

本発明は、インクジェット方式を利用して基板の凹部に向けて液体を付与することにより、電解放射型表示装置、蛍光表示装置、プラズマディスプレイ(PDP)及び液晶表示装置などの表示装置用のカラーフィルタを設けたカラーフィルタ基板を製造する方法に関するものである。
インクジェット方式は近年、主としてコストダウンを目的として、一般的な印刷用途に留まらず、カラーフィルタを代表とする各種産業に応用されている。以下、本発明の代表的な用途であるインクジェット法によるカラーフィルタの製造に関して説明する。
カラー液晶ディスプレイ等のカラー表示装置に使用されるカラーフィルタは、赤(R)、緑(G)、青(B)の三色をカラーフィルタ構成色とし、これらの三色とブラックマトリクスの黒との着色層を透明基板(例えばガラス基板)上に設けることで構成されている。そして、このカラーフィルタを形成するに際して、着色層をフォトリソグラフィを用いた染色法や顔料分散法、印刷法によって形成することが提案されている。
しかしながら、これらの製造方法は、R、G、Bの3色を着色するために同一工程を3回繰り返す必要がある。したがって工程数が多くなり、歩留まりの低下、コスト高等の問題点がある。
そこで近年では、これらの問題点を解決したカラーフィルタの製造方法として、基板表面にインクジェット方式でインクを吹き付けて着色層(画素部)を形成する方法が提案されている(特許文献1参照)。
インクジェット方式でインクを正確なパターンに合わせて吹き付けて画素を形成する為には吐出ヘッドから吐出する際の直進性、安定性が求められる。しかし、インクの蒸発速度が早すぎると、吐出ヘッドのノズル先端でインクの粘度が急激に増加してインク滴の飛行曲がりが発生したり、時間を空けて間断的に吐出すると目詰まりを起こして再吐出できなくなったりする。
また、カラーフィルタの着色剤としては顔料を用いることが多いが、カラーフィルタ用インクの顔料分散性が悪いと、顔料粒子同士の凝集により吐出ヘッドのノズル部で目詰まりを起こす。従って、着色剤として顔料を用いる場合には、顔料分散性もインクの吐出性能に影響を与える。
特許文献2には、沸点150〜250℃の溶剤を60%重量%以上の割合とし、湿潤剤としてグリセリン、ジエチレングリコールまたはエチレングリコールのうち一種以上含有するカラーフィルタ用インクが開示されている。この公報に開示されたインクには湿潤剤が配合されているので、吐出ヘッドのノズル先端でインクが乾燥し難く、目詰まりを起こしにくい。
また、特許文献3には、着色剤、バインダー樹脂、及び常圧における沸点150〜250℃以上の溶媒を含有するインクジェット方式カラーフィルタ用樹脂組成物が開示されている。この公報に開示されたインクジェット方式カラーフィルタ用樹脂組成物は高沸点の溶剤を用いるので、やはり、吐出ヘッドのノズル先端でインクが乾燥し難く、目詰まりを
起こしにくい。
これらの公報に開示されたインクを基板上に吐出しインク層を乾燥させ画素部を形成する際に、着色に用いるR,G,Bインクの固形分割合が同じである場合や、用いられる溶剤の種類が同じである場合は、乾燥後のインク形状が常に左右対称に保たれ、画素内左右での色度バラツキも小さい。しかし、着色に用いるR,G,Bインクの固形分割合が異なる場合や、用いられる溶剤の種類が異なる場合、2種以上の溶剤の混合割合が異なる場合は、R,G,Bインクの乾燥速度の違いから、乾燥後のインク形状が左右対称に保たれず、左右どちらか一方に傾いた形状のまま、インクが固化してしまう為、画素内左右での色度バラツキが大きくなってしまう問題があった。
特許文献を以下に示す。
特開昭59−75205号公報 特開平11−202144号公報 特開2000−310706号公報
本発明は上記実状に鑑みて成し遂げられたものであり、その第一の目的は、着色に用いるR,G,Bインクの固形分割合が異なる場合や、用いられる溶剤の種類が異なる場合、2種以上の溶剤の混合割合が異なる場合において、乾燥後のインク形状を左右対称に保ち、画素内左右での色度バラツキを抑制することにある。
上記実状に鑑みて、本発明者は、鋭意研究を行った結果、R,G,Bインクの固形分割合に応じて沸点の異なる溶剤を主溶剤に添加するあるいは固形分割合を同一にするあるいは二種以上の混合溶剤の混合割合と同一にすることで、上記課題が解決されることを見出し上記課題を解決するに至った。
すなわち、本発明は、次のものを提供するものである。
着色部の形成をインクジェット装置を用いてインク液滴を付与することにより行うカラーフィルタ基板の製造において、着色に用いるインクが少なくとも、色剤、硬化型樹脂、主溶剤を含む二種以上の沸点がそれぞれ異なる有機溶剤を含有し、R,G,B各色インクの蒸発速度バラツキを前記二種以上の有機溶剤の配合比を調節することで抑制し、乾燥後のインク形状を対称型に保つことで画素内での色度バラツキを抑えることを特徴とするインクジェット用硬化性着色組成物。
着色に用いるR,G,Bインクの固形分割合がそれぞれ異なる場合、相対的に固形分割合が低いインクには主溶剤よりも低沸点の溶剤を混合し、相対的に固形分割合が高いインクには主溶剤よりも高沸点の溶剤を混合することで、R,G,B各色インクの蒸発速度バラツキを抑制し、乾燥後のインク形状を対称型に保ち画素内の色度バラツキを抑えることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット用硬化性着色組成物。
カラーフィルタ用インクジェットインク組成物は、インクジェット特性、色特性の問題から、R,G,Bインクそれぞれで固形分の割合が異なる場合が多い。一般的に、固形分が多いインクほど乾燥が早く、固形分が少ないほど乾燥が遅い。乾燥速度が異なるインクが隣り合うと、乾燥が遅いインクは、隣り合う乾燥が早いインクの影響を受けてしまい、乾燥後の最終形状が非対称型になってしまう(図2)。
そこで、本発明では、R,G,Bインクそれぞれで固形分の割合が異なる場合、相対的に固形分割合が多いインクすなわち乾燥が相対的に早いインクには主溶剤よりも高沸点の溶剤を添加し乾燥を遅くすることで、R,G,Bインクの乾燥速度を相対的に調節し、乾燥後のインク形状を対称型にすることを見出した。その結果、画素内中央部と端部での色度のバラツキを抑制することが可能となった(図2)。
また、相対的に固形分割合が少ないインクすなわち乾燥が相対的に遅いインクの場合には主溶剤よりも低沸点の溶剤を添加し乾燥を早くすることで、R,G,Bインクの乾燥速度を相対的に調節され、したがって、画素内中央部と端部での色度バラツキを抑制することが出来る。
また、本発明は、次のものを提供する。RGBインクで固形分割合もしくは二種以上の有機溶剤の配合比を統一することが組成上可能であれば、それらを統一することでRGBインクの乾燥速度を均一に保つことができる。
着色に用いるR,G,Bインクの固形分割合が同じ場合、インクに用いられる二種以上の有機溶剤の割合を同一にすることでR,G,B各色インクの蒸発速度バラツキを抑制し、乾燥後のインク形状を対称型に保ち画素内の色度バラツキを抑えることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット用硬化性着色組成物。
着色に用いるR,G,Bインクに使われる二種以上の有機溶剤の割合が同じ場合、インクの固形分割合をR,G,Bインクで同一にすることで、R,G,B各色インクの蒸発速度バラツキを抑制し、乾燥後のインク形状を対称型に保ち画素内の色度バラツキを抑えることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット用硬化性着色組成物。
また、着色に用いるR,G,Bインクに使われる主溶剤と混合する副溶剤の沸点の差が、50℃以上であることを特徴とするインクジェット用硬化性着色組成物。
着色に用いるR,G,Bインクに使われる主溶剤と混合する副溶剤との沸点の差が、100℃以上であることを特徴とするインクジェット用硬化性着色組成物。
主溶剤と混合する副溶剤の沸点の差が50℃以上、好ましくは100℃以上であると、RGBインクの乾燥速度の調節が容易である。
支持基板上に少なくともカラーフィルタ層を有するカラーフィルタ基板。
上記カラーフィルタ層上に保護層を有することを特徴とするカラーフィルタ基板。
本発明によれば、着色に用いるR,G,B各色インクの固形分割合が異なる場合においても、用いられる2種以上の溶剤の溶剤種や混合割合を考慮することによって、R,G,Bインクの乾燥速度を一定範囲内に調整することにより、乾燥後のインク形状がどちらか一方に偏ることなく対称型に保たれ、画素内左右での色度バラツキが小さい画素を得ることが出来る。
(着色剤)
本発明にかかるインク組成物は、インクジェット方式によってカラーフィルタの基板上に吹き付けて、画素部や遮光層のような着色パターンを形成するために用いられるものであり、着色剤として顔料を含有する。着色剤としての顔料は、画素部のR、G、B等の求
める色に合わせて、有機着色剤及び無機着色剤の中から任意のものを選んで使用することができる。有機着色剤としては、例えば、染料、有機顔料、天然色素等を用いることができる。また、無機着色剤としては、例えば、無機顔料、体質顔料等を用いることができる。これらの中で有機顔料は、発色性が高く、耐熱性も高いので、好ましく用いられる。有機顔料としては、例えばカラーインデックス(C.I.;The Society of
Dyers and Colourists 社発行) においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス(C.I.)番号が付されているものを挙げることができる。
C.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー16、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー20、C.I.ピグメントイエロー24、C.I.ピグメントイエロー31、C.I.ピグメントイエロー55、C.I.ピグメントイエロー60、C.I.ピグメントイエロー61、C.I.ピグメントイエロー65、C.I.ピグメントイエロー71、C.I.ピグメントイエロー73、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー81、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー98、C.I.ピグメントイエロー100、C.I.ピグメントイエロー101、C.I.ピグメントイエロー104、C.I.ピグメントイエロー106、C.I.ピグメントイエロー108、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー113、C.I.ピグメントイエロー114、C.I.ピグメントイエロー116、C.I.ピグメントイエロー117、C.I.ピグメントイエロー119、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー126、C.I.ピグメントイエロー127、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー152、C.I.ピグメントイエロー153、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー156、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー175;C.I.ピグメントオレンジ1、C.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ14、C.I.ピグメントオレンジ16、C.I.ピグメントオレンジ17、C.I.ピグメントオレンジ24、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ40、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ46、C.I.ピグメントオレンジ49、C.I.ピグメントオレンジ51、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ63、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメントオレンジ73;C.I.ピグメントバイオレット1、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット29、C.I.ピグメントバイオレット32、C.I.ピグメントバイオレット36、C.I.ピグメントバイオレット38;C.I.ピグメントレッド1、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド4、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド8、C.I.ピグメントレッド9、C.I.ピグメントレッド10、C.I.ピグメントレッド11、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメントレッド14、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド17、C.I.ピグメントレッド18、C.I.ピグメントレッド19、C.I.ピグメントレッド21、C.I.ピグメントレッド22、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメントレッド30、
C.I.ピグメントレッド31、C.I.ピグメントレッド32、C.I.ピグメントレッド37、C.I.ピグメントレッド38、C.I.ピグメントレッド40、C.I.ピグメントレッド41、C.I.ピグメントレッド42、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド48:4、C.I.ピグメントレッド49:1、C.I.ピグメントレッド49:2、C.I.ピグメントレッド50:1、C.I.ピグメントレッド52:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド57:2、C.I.ピグメントレッド58:2、C.I.ピグメントレッド58:4、C.I.ピグメントレッド60:1、C.I.ピグメントレッド63:1、C.I.ピグメントレッド63:2、C.I.ピグメントレッド64:1、C.I.ピグメントレッド81:1、C.I.ピグメントレッド83、C.I.ピグメントレッド88、C.I.ピグメントレッド90:1、C.I.ピグメントレッド97、C.I.ピグメントレッド101、C.I.ピグメントレッド102、C.I.ピグメントレッド104、C.I.ピグメントレッド105、C.I.ピグメントレッド106、C.I.ピグメントレッド108、C.I.ピグメントレッド112、C.I.ピグメントレッド113、C.I.ピグメントレッド114、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド151、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド170、C.I.ピグメントレッド171、C.I.ピグメントレッド172、C.I.ピグメントレッド174、C.I.ピグメントレッド175、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド179、C.I.ピグメントレッド180、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド187、C.I.ピグメントレッド188、C.I.ピグメントレッド190、C.I.ピグメントレッド193、C.I.ピグメントレッド194、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド207、C.I.ピグメントレッド208、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド215、C.I.ピグメントレッド216、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド226、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド243、C.I.ピグメントレッド245、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド265;C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー60;C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36;C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25;C.I.ピグメントブラック1、ピグメントブラック7。
また、前記無機顔料あるいは体質顔料の具体例としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等を挙げることができる。本発明において、顔料は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
画素部を形成する場合には、顔料をインク組成物の固形分全量に対して、通常は1〜60重量%、好ましくは15〜40重量%の割合で配合する。顔料が少なすぎると、インク組成物を所定の膜厚(通常は0.1〜2.0μm)に塗布した際の透過濃度が十分でないおそれがある。また、顔料が多すぎると、インク組成物を基板上へ塗布し硬化させた際の基板への密着性、塗膜硬さ等の塗膜としての特性が不十分となるおそれがある。
(分散剤)
分散剤は、顔料を良好に分散させるためにインク組成物中に必要に応じて配合される。分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を使用できる。界面活性剤の中でも、次に例示するような高分子界面活性剤(高分子分散剤)が好ましい。
すなわち、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類;ソルビタン脂肪酸エステル類;脂肪酸変性ポリエステル類;3級アミン変性ポリウレタン類などの高分子界面活性剤が好ましく用いられる。
(溶剤)
本発明にかかるカラーフィルタ用インクジェットインクは、沸点が180℃以上の高沸点の溶剤成分を主溶剤として用いることが好ましい。主溶剤は、以下に示すような溶剤の中から選んで用いることができる:エチレングリコールモノエチルエーテルのようなグリコールエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールオリゴマーエーテル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールオリゴマーエーテルエステル類;酢酸、2−エチルヘキサン酸、無水酢酸のような脂肪族カルボン酸類又はその酸無水物;酢酸エチル、安息香酸プロピルのような脂肪族又は芳香族エステル類;炭酸ジエチルのようなジカルボン酸ジエステル類;3−メトキシプロピオン酸メチルのようなアルコキシカルボン酸エステル類;アセト酢酸エチルのようなケトカルボン酸エステル類;クロロ酢酸、ジクロロ酢酸のようなハロゲン化カルボン酸類;エタノール、イソプロパノール、フェノールのようなアルコール類又はフェノール類;ジエチルエーテル、アニソールのような脂肪族又は芳香族エーテル類;2−エトキシエタノール、1−メトキシ−2−プロパノールのようなアルコキシアルコール類;ジエチレングリコール、トリプロピレングリコールのようなグリコールオリゴマー類;2−ジエチルアミノエタノール、トリエタノールアミンのようなアミノアルコール類;2−エトキシエチルアセテートのようなアルコキシアルコールエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類;N−エチルモルホリン、フェニルモルホリンのようなモルホリン類;ペンチルアミン、トリペンチルアミン、アニリンのような脂肪族又は芳香族アミン類。
主溶剤として使用できる溶剤の具体例としては、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジブチルエーテル、アジピン酸ジエチル、シュウ酸ジブチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、コハク酸ジメチル、及び、コハク酸ジエチルなどを例示することができる。
本発明では、高沸点溶剤以外の溶剤も用いることができる。
本発明で用いる高沸点溶剤以外の溶剤としては、特に限定されないが、エステル類、例えば酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3−オキシプロピオン酸メチル、3−オキシプロピ
オン酸エチルなどの3−オキシプロピオン酸アルキルエステル類;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸プロピル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等;エーテル類、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、等;ケトン類、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等;芳香族炭化水素類、例えばトルエン、キシレシ等が挙げられる。
(樹脂成分)
本発明においては熱硬化性のバインダー系を用い、バインダー成分として、それ自体は熱重合性官能基を有しない樹脂、及び、それ自体が熱重合性官能基を有する樹脂のいずれを用いてもよく、また、2種以上のバインダーを組み合わせて用いても良い。そして、バインダー成分を主体とし、必要に応じて、多官能の熱重合性モノマーやオリゴマー、単官能の熱重合性モノマーやオリゴマー、硬化剤などを配合して、熱硬化性バインダー系を構成する。
熱重合性官能基を有しない樹脂をバインダー成分として用いる場合には、バインダー系に、2官能以上の熱重合性モノマー、オリゴマーのような多官能の熱重合性成分を配合する。多官能の熱重合性成分としては、多官能エポキシ化合物が好適に用いられる。この場合、バインダー系内において、多官能熱重合性成分が加熱により活性化して熱重合性成分同士が重合して塗工膜中にネットワーク構造を形成し、当該ネットワーク構造内にバインダー成分や顔料などの成分が包み込まれて硬化する。
熱重合性官能基を有しない樹脂としては、例えば、次のモノマーの2種以上からなる共重合体を用いることができる:アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、スチレン、ポリスチレンマクロモノマー、及びポリメチルメタクリレートマクロモノマー。
より具体的には、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/スチレン共重合体、ベンジルメタクリレート/スチレン共重合体、ベンジルメタクリレートマクロモノマー/スチレン共重合体、ベンジルメタクリレート/スチレンマクロモノマー共重合体などが例示することができる。
一方、熱重合性官能基を有する樹脂をバインダー成分としては、例えば、次に示すようなエチレン性不飽和結合とエポキシ基を含有するモノマーの1種または2種以上を重合させた単独重合体または共重合体を用いることができる:アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−n−プロピルアクリル酸グリシジル、α−n−ブチルアクリル酸グリシジル、アクリル酸−3,4−エポキシブチル、メタクリル酸−3,4−エポキシブチル、メタクリル酸−4,5−エポキシペンチル、アクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、メタクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、α−エ
チルアクリル酸−6,7−エポキシヘプチルなどの(メタ)アクリレート類;o−ビニルフェニルグリシジルエーテル、m−ビニルフェニルグリシジルエーテル、p−ビニルフェニルグリシジルエーテル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテルなどのビニルグリシジルエーテル類;2,3−ジグリシジルオキシスチレン、3,4−ジグリシジルオキシスチレン、2,4−ジグリシジルオキシスチレン、3,5−ジグリシジルオキシスチレン、2,6−ジグリシジルオキシスチレン、5−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、4−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、ビニルフロログリシノールトリグリシジルエーテル、2,3−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、3,4−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、2,4−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、3,5−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、2,6−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、2,3,4−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテル、及び、1,3,5−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテル。
熱重合性官能基を有する樹脂を用いる場合にも、塗膜の強度や基盤に対する密着性を向上させるためには、多官能の熱重合性成分を配合するのが好ましい。熱重合性バインダー成分の分子は、バインダー成分同士で重合するだけでなく、多官能エポキシモノマー等の他の成分とも熱重合してネットワークを形成し、硬化する。
熱硬化性バインダー系のバインダー成分も、インク組成物の固形分全量に対して、通常、1〜50重量%の割合で配合する。ここで、配合割合を特定するためのインク組成物の固形分とは、溶剤を除く全ての成分を含み、液状の重合性モノマー等も固形分に含まれる。
塗工膜のネットワーク構造を形成する多官能熱重合性成分としては、2官能以上のエポキシモノマー又はエポキシオリゴマーが好適に用いられる。特に、2乃至3官能のエポキシ基含有モノマーを用いることによって、インクジェット方式の吹き付け作業中に、ヘッドの先端での粘度上昇が起こり難くなり、ヘッドの目詰まりが発生せず、作業中におけるインクの吐出性が安定する。そのため、インクの吐出量や吐出方向が一定に保たれ、インクを基板上に所定のパターン通り正確に、且つ、均一に付着させることができる。
2官能乃至3官能のエポキシ基含有モノマーとしては、例えば、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、2,3−ジグリシジルオキシスチレン、3,4−ジグリシジルオキシスチレン、2,4−ジグリシジルオキシスチレン、3,5−ジグリシジルオキシスチレン、2,6−ジグリシジルオキシスチレン、5−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、4−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、ビニルフロログリシノールトリグリシジルエーテル、2,3−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、3,4−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、2,4−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、3,5−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、2,6−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、2,3,4−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテル、1,3,5−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテルなどを例示することができ、これらの1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
2官能乃至3官能のエポキシ基含有モノマーの配合割合は、インク組成物の固形分全量に対して、通常、20〜70重量%の割合で配合する。
ここで、2官能乃至3官能のエポキシ基含有モノマーの配合割合が全固形分(溶剤以外の全成分)の20重量%に満たない場合には、インク組成物がモノマーによって十分に希釈されず、インクの粘度が初めから高いか或いは溶剤分の揮発後に高くなり、インクジェットヘッドの穴詰まりを起こすおそれがある。また、2官能乃至3官能のエポキシ基含有モノマーの配合割合が全固形分の70重量%を超える場合には、塗膜の架橋密度が低くなり、塗膜の耐溶剤性、密着性、硬さが劣り、十分な特性が得られなくなるおそれがある。
ただし、インク組成物中に配合される多官能モノマーが全て2乃至3官能エポキシモノマーである場合には、インクの乾燥による粘度上昇が起こり難いので、インクジェットヘッドの吐出性が安定するが、その反面、インク層を硬化して得られた硬化層の膜強度、基板に対する密着性、耐溶剤性等が不十分となる場合がある。そこで、上記の2乃至3官能エポキシモノマーと共に、4官能以上の多官能エポキシモノマーや多官能エポキシオリゴマー等を適量配合することにより架橋密度を上げて、硬化層のパターンに十分な膜強度と密着性を付与することができる。
4官能以上のエポキシ基含有化合物としては、例えば、フェノールノボラックエポキシ、クレゾールノボラックエポキシ等のノボラック樹脂類、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、テトラグリシジルメタキシレンジアミンなどのグリシジルアミン樹脂類、テトラフェニルグリシジルエーテルエタン、トリフェニルグリシジルエーテルメタン等のグリシジルエーテル樹脂類などを用いることができる。
4官能以上のエポキシ基含有化合物は、インク組成物の固形分全量に対して、通常、1〜30重量%の割合で配合する。また、2乃至3官能のエポキシ基含有モノマーによる吐出性安定化と、4官能以上のエポキシ基含有化合物による強度及び密着性向上のバランスをとるために、2乃至3官能エポキシモノマー100重量部に対して、4官能以上のエポキシ基含有化合物の配合割合を、通常は1〜50重量部とし、好ましくは当該配合割合の下限を2重量部以上とし、且つ/又は、当該配合割合の上限を35重量部以下とする。
ここで、4官能以上のエポキシ基含有化合物の配合割合が前記2乃至3官能エポキシモノマー100重量部に対して1重量部に満たない場合には、インクを硬化させた後の硬さ、耐溶剤性などの特性が十分に得られないおそれがある。また、4官能以上のエポキシ基含有化合物の前記配合割合が50重量部を超える場合には、インクの硬化速度が遅くなり、プロセススピードが遅くなるおそれがある。
また、熱硬化性のバインダー系には、必要に応じて、単官能の熱重合性化合物を配合してもよい。単官能の熱重合性化合物としては、単官能のエポキシ基含有モノマーを用いることができる。単官能のエポキシ基含有モノマーとしては、例えば、メチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル、2−エチルへキシルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールグリシジルエーテル、ブトキシポリエチレングリコールモノグリシジルエーテルが例示される。また、エポキシ基含有モノマー以外の熱硬化性成分としては、例えば、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、シクロペンタジエン樹脂等を例示することができる。
熱硬化性バインダー系には、通常、硬化剤が配合される。硬化剤として、例えば、多価カルボン酸無水物または多価カルボン酸を用いる。
多価カルボン酸無水物の具体例としては、無水フタル酸、無水イタコン酸、無水コハク酸、無水シトラコン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリカルバリル酸、無水マレイン
酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水ジメチルテトラヒドロフタル酸、無水ハイミック酸、無水ナジン酸などの脂肪族または脂環族ジカルボン酸無水物;1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物などの脂肪族多価カルボン酸二無水物;無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族多価カルボン酸無水物;エチレングリコールビストリメリテイト、グリセリントリストリメリテイトなどのエステル基含有酸無水物を挙げることができ、特に好ましくは、芳香族多価カルボン酸無水物を挙げることができる。また、市販のカルボン酸無水物からなるエポキシ樹脂硬化剤も好適に用いることができる。
また、本発明に用いられる多価カルボン酸の具体例としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ブタンテトラカルボン酸、マレイン酸、イタコン酸などの脂肪族多価カルボン酸;ヘキサヒドロフタル酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸などの脂肪族多価カルボン酸、およびフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族多価カルボン酸を挙げることができ、好ましくは芳香族多価カルボン酸を挙げることができる。
これら多価カルボン酸無水物および多価カルボン酸は、1種単独でも2種以上の混合でも用いることができる。本発明に用いられる硬化剤の配合量は、エポキシ基を含有する成分(モノマーと樹脂)100重量部当たり、通常は1〜100重量部の範囲であり、好ましくは5〜50重量部である。硬化剤の配合量が1重量部未満であると、硬化が不十分となり、強靭な塗膜を形成することができない。また、硬化剤の配合量が100重量部を超えると、塗膜の基板に対する密着性が劣るうえに、均一で平滑な塗膜を形成することができない。
(その他の成分)
本発明のカラーフィルタ用インクジェットインク組成物には、必要に応じてその他の添加剤を1種または2種以上配合することが出来る。その他の添加剤としては、例えば、充填剤、界面活性剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を挙げることが出来る。
(インク組成物の製造方法)
本発明のカラーフィルタ用インクジェットインク組成物は、必須成分であるバインダー成分と顔料とを必要に応じて他の配合成分と共に、前記したような主溶剤を含有する単独溶剤又は混合溶剤に投入して混合し、固形成分を溶解又は分散させて製造しても良い。
しかしながら、顔料をバインダー成分等の他の成分と共に溶剤全体中に直接投入し攪拌混合する場合には、顔料を溶剤中に十分に分散させられないことが多い。そこで通常は、顔料の分散性及び分散安定性が良好な溶剤を用意し、そこに顔料を分散剤と共に投入してディソルバーなどにより十分攪拌し、顔料分散体を調製する。そして、得られた顔料分散体を、顔料以外の成分と共に、ほとんど主溶剤からなるか又は主溶剤のみからなる溶剤に投入し、ディソルバーなどにより十分に攪拌混合することによって、本発明に係るインク組成物とすることができる。
顔料分散体を投入する残部の溶剤としては、最終的な溶剤全体の組成から顔料分散体の調製に用いた溶剤の分を差し引いた組成を有するものを用い、最終濃度にまで希釈してインク組成物を完成させても良い。また、顔料分散体を比較的少量の主溶剤に投入して高濃度のインク組成物を調製しても良い。高濃度のインク組成物は、そのまま保存し、使用直前に最終濃度に希釈してインクジェット方式に使用することができる。
また、主溶剤に添加する高沸点あるいは低沸点の溶剤と主溶剤の沸点の差が50℃以上であることが好ましく、さらに100℃以上の差であると、乾燥速度を均等に保つことが容易である。一方、沸点の差が50℃未満である場合、添加の効果は微小である場合がある。
また、R,G,Bインクそれぞれで固形分の割合が同一の場合は、同一の溶剤を用い、2種以上の混合溶媒の場合は、その混合割合も同一にすることで、R,G,Bインクの乾燥速度を均等に保ち、したがって乾燥後のインク形状を左右対称にすることで画素内左右での色度のバラツキを抑制することができる。
また、R,G,Bインクそれぞれで同一の溶剤もしくは2種以上の混合溶媒の場合、その混合割合が同一である場合、R,G,Bインクそれぞれで固形分の割合を同一にすることで、R,G,Bインクの乾燥速度を均等に保ち、したがって乾燥後のインク形状を左右対称にすることで画素内左右での色度のバラツキを抑制することができる。
(カラーフィルタの製造方法)
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図3は、本発明によるカラーフィルタの製造方法の一実施例を説明する工程図である。図3(a)は透明基板1上にブラックマトリクス2が形成された状態を示したものである。まず、透明基板1上に仕切り部材としてのブラックマトリクス2を選択的に形成する。これにより、ブラックマトリクス2の開口部に後述の着色インクを付与する凹部が形成される。
ここで透明基板1としては一般にガラス基板が用いられるが、液晶表示装置等、最終的な用途に必要な特性、例えば透明性、機械的強度を満足し、後工程に耐えるものであればガラス基板に限定されるものではなく、例えばPET、PES、PEN等のプラスチック基板なども用いることができる。
ここで、本発明におけるブラックマトリクス2はインクの流出を防止する仕切り材としても利用することから、その高さは1μm以上を満たすように設計されるのが望ましい。また、ブラックマトリクス2は仕切り部材として、ある一定以上の高さを有している必要がある為、樹脂(光重合性モノマー、光重合開始剤を含む)、黒色遮光材、分散剤、溶媒等を主成分とする黒色の感光性樹脂組成物を用い、フォトリソグラフィ法によりパターニングして形成することが望ましい。しかしながら、ブラックマトリクス2の形成方法としては、フォトリソグラフィ法に限定されるものではなく、例えば印刷法、転写法等によっても形成することが可能である。
ブラックマトリクス2の黒色遮光材としては、黒色顔料、黒色染料、無機材料などであり、有機顔料、カーボンブラック、アニリンブラック、黒鉛、酸化チタン、鉄黒などを混合して用いられるものである。
また、ブラックマトリクス2の溶媒としては、黒色樹脂組成物の塗布性、分散安定性などのm,点から、適宜選択して使用されるものであり、トルエン、キシレン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジクライム、シクロヘキサノンなどが挙げられる。
また、仕切り部材となるブラックマトリクス2には、着色領域外にインクが流出するのを防ぐ為に、撥インク成分を添加して撥インク性を付与することが望ましい。添加する撥インク成分としては、フッ素または/およびケイ素を含む材料が望ましい。具体的な例としては、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、三フッ化エチレン等や、これらの共重合体等
のフッ素樹脂、また、主鎖または側鎖に有機シリコーンを有するもので、シロキサン成分を含むシリコーン樹脂やシリコーンゴム、などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
次いで、図1(b)に示すように着色インクをインクジェット法により開口部に付与する。インクジェット方式を用いた装置としては、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェット(登録商標)タイプ、あるいは圧電素子を用いたピエゾジェットタイプ等が使用可能である。
また、本発明により形成されるカラーフィルタは画素形成後、その耐性向上を目的として、熱、光、電子線等のエネルギーによる硬化処理が可能である(図1(c)、(d))。
また、図1(e)に示すように、必要に応じて、カラーフィルタ表面を溶剤等から保護する為とブラックマトリクスと画素の平坦化の為に保護層4を形成しても良い。保護層としては、熱硬化タイプ、光硬化タイプ、光・熱併用タイプ等の樹脂膜、蒸着、スパッタ等によって形成された無機膜等を用いることができ、カラーフィルタとしての透明性を有し、その後のITO形成プロセス、配向膜形成プロセス等に耐えるものであれば使用可能である。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
(実施例1)
(1)画素部用着色インクの調製
下記成分のうち、顔料及び高分子分散剤を溶剤の一部に投入、混合し、3本ロールとビーズミルを用いて攪拌して顔料分散体を得た。一方、他の配合成分を溶剤の残部に入れ顔料分散体液を得た。一方、他の配合成分を溶剤の残部に投入、攪拌して溶解分散し、バインダー溶液を得た。そして、顔料分散液を少量ずつバインダー溶液中に添加しながらディソルバーで十分に攪拌し、インクを調製した。
(赤色画素部用着色インクの組成)
・ 顔料(C.I.ピグメントレッド254):8重量部
・ 高分子分散剤(AVECIA社製、ソルスパース24000):4重量部
・ バインダー(三和ケミカル社製、メチル化ベンゾグアナミン):13重量部
・ 溶剤1(ブチルカルビトールアセテート):50重量部
・ 溶剤2(フタル酸ジエチル):25重量部
(緑色画素部用着色インクの組成)
・ 顔料(C.I.ピグメントグリーン36):10重量部
・ 高分子分散剤(AVECIA社製、ソルスパース24000):5重量部
・ バインダー(三和ケミカル社製、メチル化ベンゾグアナミン):15重量部
・ 溶剤1(ブチルカルビトールアセテート):70重量部
(青色画素部用着色インクの組成)
・ 顔料(C.I.ピグメントブルー15:6):7重量部
・ 高分子分散剤(AVECIA社製、ソルスパース24000):3重量部
・ バインダー(三和ケミカル社製、メチル化ベンゾグアナミン):20重量部
・ 溶剤1(ブチルカルビトールアセテート):70重量部
ここで、緑色画素部用着色インクと青色画素部用着色インクの固形分の割合に対して、赤色画素部用着色インクの固形分の割合が小さい為、赤色画素部用着色インクに主溶剤よりも高沸点のフタル酸ジエチルを添加し、R,G,Bインクの乾燥速度を均等に保った。
ここでシャーレに上記インクを10g測り取り、室温下でのインク重量の変化を測定したところ、RGBインクともに40%程度重量が変化し、RGBインクの乾燥速度が均等に保たれていることがわかった。
(2)ブラックマトリクスの形成
無アルカリガラス(コーニング社製「#1737」)上にカーボンブラックを含有したレジスト材(新日鉄化学社製ブラックマトリクス用ネガ型レジストインキ「V−259 BK739P」)に感光性シリコン化合物(例えばジメチルポリシラン)を10%添加したものをスピンコートし、プリベークをおこなった。その後、露光、現像、ポストベーク処理をおこなってブラックマトリクスを形成した。
(カラーフィルタの作製)
インクジェット印刷装置により、ブラックマトリクスの開口部に上記着色インクを適量を付与し、180℃で30分乾燥させ、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)各々のパターン状の画素部を形成した。
上記のようにして作製したカラーフィルタの画素部の断面形状を測定したところ、左右対称な形状であり(図2)、画素内左右での色度バラツキのない画素部を形成することが出来た。
(実施例2)
(1)画素部用着色インクの調製
実施例1と同様の操作により次のような組成のインクを調整した。
(赤色画素部用着色インクの組成)
・ 顔料(C.I.ピグメントレッド254):8重量部
・ 高分子分散剤(AVECIA社製、ソルスパース24000):4重量部
・ バインダー(三和ケミカル社製、メチル化メラミン):13重量部
・ 溶剤1(ブチルカルビトールアセテート):70重量部
(緑色画素部用着色インクの組成)
・ 顔料(C.I.ピグメントグリーン36):8重量部
・ 顔料(C.I.ピグメントイエロー150:2重量部
・ 高分子分散剤(AVECIA社製、ソルスパース24000):5重量部
・ バインダー(三和ケミカル社製、メチル化メラミン樹脂):15重量部
・ 溶剤1(ブチルカルビトールアセテート):50重量部
・ 溶剤2(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート):25重量部
(青色画素部用着色インクの組成)
・ 顔料(C.I.ピグメントブルー15:6):7重量部
・ 高分子分散剤(AVECIA社製、ソルスパース24000):3重量部
・ バインダー(三和ケミカル社製、メチル化メラミン):15重量部
・ 溶剤1(ブチルカルビトールアセテート):70重量部
ここで、赤色画素部用着色インクと青色画素部用着色インクの固形分の割合に対して、緑色画素部用着色インクの固形分割合が大きい為、緑色画素部用着色インクに主溶剤よりも低沸点のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加し、R,G,Bインクの乾燥速度を均等に保った。
ここでシャーレに上記インクを10g測り取り、室温下でのインク重量の変化を測定したところ、RGBインクともに40%程度重量が変化し、RGBインクの乾燥速度が均等に保たれていることがわかった。
(2)ブラックマトリクスの形成
実施例1と同様にブラックマトリクスを形成した。
(カラーフィルタの作製)
上記インクを用い、実施例1と同様に赤色(R)、緑色(G)、青色(B)各々のパターン状の画素部を形成した。
上記のようにして作製したカラーフィルタの画素部の断面形状を測定したところ、左右対称な形状であり(図2)、画素内左右での色度バラツキのない画素部を形成することが出来た。
(比較例1)
実施例1と同様の操作により次のような組成のインクを調整した。
・ 顔料(C.I.ピグメントレッド254):8重量部
・ 高分子分散剤(AVECIA社製、ソルスパース24000):4重量部
・ バインダー(三和ケミカル社製、メチル化ベンゾグアナミン):13重量部
・ 溶剤1(ブチルカルビトールアセテート):70重量部
(緑色画素部用着色インクの組成)
・ 顔料(C.I.ピグメントグリーン36):10重量部
・ 高分子分散剤(AVECIA社製、ソルスパース24000):5重量部
・ バインダー(三和ケミカル社製、メチル化ベンゾグアナミン):15重量部
・ 溶剤1(ブチルカルビトールアセテート):70重量部
(青色画素部用着色インクの組成)
・ 顔料(C.I.ピグメントブルー15:6):7重量部
・ 高分子分散剤(AVECIA社製、ソルスパース24000):3重量部
・ バインダー(三和ケミカル社製、メチル化ベンゾグアナミン):20重量部
・ 溶剤1(ブチルカルビトールアセテート):70重量部
ここでシャーレに上記インクを10g測り取り、室温下でのインク重量の変化を測定したところ、Gインクが40%程度重量が変化したのに対して、Rインクは35%、Bインクは50%重量が変化し、RGBインクの乾燥速度が均等に保たれていないことがわかった。
(2)ブラックマトリクスの形成
実施例1と同様にブラックマトリクスを形成した。
(カラーフィルタの作製)
上記インクを用い、実施例1と同様に赤色(R)、緑色(G)、青色(B)各々のパターン状の画素部を形成した。
上記のようにして作製したカラーフィルタの画素部の断面形状を測定したところ、左右非対称な形状であり(図3)、画素内左右で色度バラツキがある画素部を形成してしまった。
(比較例2)
実施例1と同様の操作により次のような組成のインクを調整した。
(赤色画素部用着色インクの組成)
・ 顔料(C.I.ピグメントレッド254):8重量部
・ 高分子分散剤(AVECIA社製、ソルスパース24000):4重量部
・ バインダー(三和ケミカル社製、メチル化メラミン):13重量部
・ 溶剤1(ブチルカルビトールアセテート):70重量部
(緑色画素部用着色インクの組成)
・ 顔料(C.I.ピグメントグリーン36):8重量部
・ 顔料(C.I.ピグメントイエロー150:2重量部
・ 高分子分散剤(AVECIA社製、ソルスパース24000):5重量部
・ バインダー(三和ケミカル社製、メチル化メラミン樹脂):15重量部
・ 溶剤1(ブチルカルビトールアセテート):70重量部
(青色画素部用着色インクの組成)
・ 顔料(C.I.ピグメントブルー15:6):7重量部
・ 高分子分散剤(AVECIA社製、ソルスパース24000):3重量部
・ バインダー(三和ケミカル社製、メチル化メラミン):15重量部
・ 溶剤1(ブチルカルビトールアセテート):70重量部
ここでシャーレに上記インクを10g測り取り、室温下でのインク重量の変化を測定したところ、Gインクが40%程度重量が変化したのに対して、R、Bインクは35%重量が変化し、RGBインクの乾燥速度が均等に保たれていないことがわかった。
(2)ブラックマトリクスの形成
実施例1と同様にブラックマトリクスを形成した。
(カラーフィルタの作製)
上記インクを用い、実施例1と同様に赤色(R)、緑色(G)、青色(B)各々のパターン状の画素部を形成した。
上記のようにして作製したカラーフィルタの画素部の断面形状を測定したところ、左右非対称な形状であり(図3)、画素内左右で色度バラツキがある画素部を形成してしまった。
本発明の製造方法の一実施形態の工程図である。 本発明の製造方法により作製したカラーフィルタの断面図である。 従来の製造方法により作製したカラーフィルタの断面図である。
符号の説明
1. 透明基板
2. ブラックマトリクス
3. 画素部
4. 保護層
11.固形分割合が少ないインク
12.固形分割合が多いインク
21.インク

Claims (9)

  1. 着色部の形成をインクジェット装置を用いてインク液滴を付与することにより行うカラーフィルタ基板の製造において、着色に用いるインクが少なくとも、色剤、硬化型樹脂、主溶剤を含む二種以上の沸点がそれぞれ異なる有機溶剤を含有し、R,G,B各色インクの蒸発速度が均等であることを特徴とするインクジェット用硬化性着色組成物。
  2. 着色に用いるR,G,Bインクの固形分割合がそれぞれ異なり、相対的に固形分割合が低いインクには主溶剤よりも低沸点の溶剤を混合され、相対的に固形分割合が高いインクには主溶剤よりも高沸点の溶剤を混合されていることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット用硬化性着色組成物。
  3. 着色に用いるR,G,Bインクの固形分割合が同じで、インクに用いられる二種以上の有機溶剤の割合が同一であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット用硬化性着色組成物。
  4. 着色に用いるR,G,Bインクに使われる二種以上の有機溶剤の割合が同じで、インクの固形分割合がR,G,Bインクであることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット用硬化性着色組成物。
  5. 着色に用いるR,G,Bインクに使われる主溶剤と混合する副溶剤との沸点の差が、50℃以上であることを特徴とする請求項2に記載のインクジェット用硬化性着色組成物。
  6. 着色に用いるR,G,Bインクに使われる主溶剤と混合する副溶剤との沸点の差が、100℃以上であることを特徴とする請求項5に記載のインクジェット用硬化性着色組成物。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項記載のインクジェット用硬化性着色組成物を使用することを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
  8. 請求項7に記載の製造方法により製造されたカラーフィルタ基板。
  9. 上記カラーフィルタ基板上にさらに保護層を有することを特徴とする請求項7に記載のカラーフィルタ基板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011099929A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Fujifilm Corp カラーフィルタ製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003128966A (ja) * 2001-10-24 2003-05-08 Dainippon Printing Co Ltd カラーフィルター用インクジェットインク、該インクとカラーフィルターの製造方法
JP2006002128A (ja) * 2004-05-19 2006-01-05 Mitsubishi Chemicals Corp インクジェット用硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ、および液晶表示装置
JP2006083362A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Samsung Electronics Co Ltd インク組成物及び前記インク組成物を含むカラーフィルター

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003128966A (ja) * 2001-10-24 2003-05-08 Dainippon Printing Co Ltd カラーフィルター用インクジェットインク、該インクとカラーフィルターの製造方法
JP2006002128A (ja) * 2004-05-19 2006-01-05 Mitsubishi Chemicals Corp インクジェット用硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ、および液晶表示装置
JP2006083362A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Samsung Electronics Co Ltd インク組成物及び前記インク組成物を含むカラーフィルター

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011099929A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Fujifilm Corp カラーフィルタ製造方法

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