JP2008531766A - 段差が調節可能なインク - Google Patents
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Abstract
Description
本発明において、重合性の官能基とは、光または熱により反応を開始するときに重合反応を引き起こしうる官能基を意味する。その代表例として、炭素−炭素の2重結合が挙げられ、さらに、エポキシなどの開環による重合が起こり得る官能基も含む。一方、炭素−炭素の2重結合官能基の例としては、ビニールCH2=CH−、ビニリデンCH2=C<が挙げられる。
(1)溶媒を0〜20重量%含むことを第1の特徴とし、
(2)a)粘度が7〜1,600cPであり、1または2の重合性の官能基を有する第1の単量体と、b)粘度が30〜20,000cPであり、3以上の重合性の官能基を有する第2の単量体の使用量を調節することにより、インクの粘度が20〜80cPに、且つ、インクの体積収縮率が10〜30%に調節されることを第2の特徴とし、
インクの表面張力が30〜40mN/mに調節されて、表面張力による凸部を形成することにより、前記インクの体積収縮率が補償可能であることを第3の特徴とする。
本発明において、インクの粘度は、粘度が相異なる単量体の使用比率により調節可能である。具体的に、本発明は、1または2の重合性の官能基を有する第1の単量体として、粘度が7〜1,600cPとなるものを用い、3以上の重合性の官能基を有する第2の単量体として、粘度が30〜20,000cPとなるものを用いる。
また、本発明において提示した体積収縮率は、インクをスピンコートまたはインクジェット方法によりガラス基板上に塗膜を形成し、硬化前後の塗膜の厚さを非接触式のレーザー測定装備またはプローブ測定装備を用いて測定し、下記式1に基づいて%収縮率を計算したデータに基づくものである。
前記第1の単量体としては、インクの粘度を調節可能に低粘度のものを用いることにより、前記第1の単量体を含有するインクに用いられる溶媒の含量を大幅に減らすことができる。
本発明において、第1の単量体は、単体であっても良く、粘度が同じであるか異なる第1の単量体の混合物であっても良い。
前記1または2の重合性の官能基を有する第1の単量体は、インクに30重量%以上含まれることが好ましく、さらに好ましくは、40〜70重量%含まれても良い。第1の単量体の含量が30重量%未満である場合は、溶媒の使用量を減らす効果があまり認められず、適切なインクの粘度を保持できなくなるといった不都合がある。
本発明において、3以上の重合性の官能基を有する第2の単量体は、架橋結合剤として働く。
本発明のインクのうち溶媒は、0〜20重量%含まれる。溶媒の含量が20重量%を超える場合は、乾燥によるノズル乾燥の防止機能やインクを充填したい仕切壁との段差の生成を防止する機能が十分ではない。
本発明において、インクの表面張力を調節するために、界面活性剤を用いることができる。
当業界における周知の界面活性剤を制限なしに用いることができ、商用レベルの例としては、BYK社製のシリコン系の界面活性剤製品、デュポン社製とエアプロダクツ社製の界面活性剤製品、3M社製のフッ素系の界面活性剤製品FCシリーズ、大日本インキ化学工業社製のフッ素系の界面活性剤Fシリーズ製品などがある。
本発明のインクは、さらに、硬化開始剤または硬化促進剤、着色剤をさらに含有することができる。
実施例1
トリプロピレングリコールジアクリレート(粘度15cP)80重量%に、分散剤としてBYK1685重量%と着色剤としてP.I.レッド25415重量%を入れて分散させ、分散液を調製した。前記分散液33重量%に1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(粘度9cP)35重量%及びトリプロピレングリコールジアクリレート(粘度15cP)2重量%を添加し、ここに架橋結合剤としてトリメチロールプロパントリアクリレート(粘度106cP)15重量%及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(粘度10000cP以上)9重量%、光開始剤としてイルガキュア369(チバ社製)5重量%、その他の添加剤として日本信越社製のシリコン系の界面活性剤KBM、及び日本DIC社製のフッ素系の界面活性剤FCをそれぞれ1重量%未満に添加して混合し、インクを調製した。
トリプロピレングリコールジアクリレート(粘度15cP)80重量%に、分散剤としてBYK1685重量%と着色剤としてP.I.グリーン3615重量%を入れて分散させ、分散液を調製した。前記分散液45重量%にトリプロピレングリコールジアクリレート(粘度15cP)をインク含量の70重量%になるように添加し、ここに架橋結合剤としてトリメチロールプロパントリアクリレート(粘度106cP)5重量%及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(粘度10000cP以上)4重量%、光開始剤としてイルガキュア369(チバ社製)5重量%、その他の添加剤としてシリコン系の界面活性剤及びフッ素系の界面活性剤をそれぞれ1重量%未満に添加して混合してインクを調製した。
液晶表示装置のカラーフィルタの製作に用いられるカラーフォトレジスト液((株)LG化学製)に、乾燥防止剤としてグリセロールを10重量%を添加し、これを吹き付ける実験を行った。調製されたインクは顔料4重量%、分散剤1.2重量%、バインダー樹脂10重量%を含有し、光開始剤としてイルガキュア369(チバ社製)5重量%、その他の添加剤としてシリコン系の界面活性剤、及びフッ素系の界面活性剤をそれぞれ1重量%を含有し、且つ、溶剤としてプロピレングリコールエチルエーテルアセテートを60重量%以上含有している。
2 カラーフィルタピクセル部
Claims (22)
- 溶媒を0〜20重量%含んでいる状態で、a)粘度が7〜1,600cPであり、1または2の重合性の官能基を有する第1の単量体と、b)粘度が30〜20,000cPであり、3以上の重合性の官能基を有する第2の単量体の使用量を調節することにより、インクの粘度が20〜80cPに、且つ、インクの体積収縮率が10〜30%に調節され、
インクの表面張力が20〜40mN/mに調節されて表面張力による凸部を形成することにより、前記インクの体積収縮率が補償可能であることを特徴とするインク(前記粘度及び表面張力は、25℃を基準とする値である)。 - 前記インクは、インクジェットインク、ディップコートインク、マイクロペンインク、またはスプレイ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。
- 界面活性剤を含むことを特徴とする請求項1に記載のインク。
- 温度40〜80℃下における粘度が10〜14cPであることを特徴とする請求項1に記載のインク。
- 3以上の重合性の官能基を有する第2の単量体として、相異なる粘度を有する2以上の単量体を用いることを特徴とする請求項1に記載のインク。
- a)10〜15cPの粘度の第1の単量体と、b)30〜170cPの低粘度の第2の単量体と10,000cP以上の高粘度の第2の単量体を混用することを特徴とする請求項1に記載のインク。
- 前記1または2の重合性の官能基を有する第1の単量体及び3以上の重合性の官能基を有する第2の単量体は、それぞれ独立的に分子量が190〜1,300であることを特徴とする請求項1に記載のインク。
- インク中の溶媒の蒸発による体積収縮率を除くインク硬化による体積収縮率が10〜20%であることを特徴とする請求項1に記載のインク。
- インク中における溶媒の蒸発による体積収縮率は、5%以下であることを特徴とする請求項1に記載のインク。
- 1または2の重合性の官能基を有する第1の単量体は、30重量%以上含まれることを特徴とする請求項1に記載のインク。
- 3以上の重合性の官能基を有する第2の単量体は、3ないし50重量%含まれることを特徴とする請求項1に記載のインク。
- パターニングされた仕切壁の間を充填するのに用いられることを特徴とする請求項1に記載のインク。
- インクにより形成された被膜の硬度は、鉛筆硬度を目安に3H以上であることを特徴とする請求項12に記載のインク。
- カラーフィルタを形成するのに用いられることを特徴とする請求項1に記載のインク。
- 硬化開始剤または硬化促進剤を含むことを特徴とする請求項1に記載のインク。
- 着色剤を含むことを特徴とする請求項1に記載のインク。
- 請求項1ないし16のいずれかに記載のインクによりパターニングまたは情報記録されたことを特徴とする基材。
- 基材上に形成されたパターニングされた仕切壁の間に請求項1ないし16のいずれかに記載のインクが充填されたことを特徴とする請求項17に記載の基材。
- パターニングされた仕切壁の硬度は、鉛筆硬度を目安に3H以上であることを特徴とする請求項18に記載の基材。
- 基材上に形成されたパターニングされた仕切壁は、ブラックマトリックス部を形成し、前記仕切壁の間に充填されたインクは、カラーフィルタ部を形成することを特徴とする請求項18に記載の基材。
- 請求項18に記載の基材を備えるディスプレイ装置。
- 液晶ディスプレイ装置、OLED、または反射型ディスプレイ装置であることを特徴とする請求項21に記載のディスプレイ装置。
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