JP2009013206A - インクジェットインク及びその製造方法、カラーフィルタ及びその製造方法、表示装置、並びに機能膜の形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非浸透性の基板上にインクジェット方式により液を吐出して機能膜を形成するために使用されるインクジェットインクであって、濡れ性促進剤として、アミノ基及びアルキレングリコール部位を分子内に有する化合物を含有している。
【選択図】なし
Description
このようなカラーフィルタにおいては、通常赤(R)、緑(G)、及び青(B)の3原色の着色パターンを備え、R、G、及びBのそれぞれの画素に対応する電極をON、OFFさせることで液晶がシャッタとして作動し、R、G、及びBのそれぞれの画素を光が通過してカラー表示が行われるものである。
従来の製造方法としては、例えば染色法が挙げられる。この染色法は、まずガラス基板上に染色用の材料である水溶性の高分子材料を形成し、これをフォトリソグラフィー工程により所望の形状にパターニングした後、得られたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパターンを得る。これを3回繰り返すことによりR、G、及びBのパターンで構成されたカラーフィルタを形成する。
また、他の方法として顔料分散法がある。この方法は、まず基板上に顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニングすることにより単色のパターンを得る。さらにこの工程を3回繰り返すことにより、R、G、及びBのパターンで構成されたカラーフィルタを形成する。
さらに、他の方法としては、電着法や、熱硬化樹脂に顔料を分散させてR、G、及びBの3回印刷を行った後、樹脂を熱硬化させる方法等を挙げることができる。
すなわち、上記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。
<2> 前記アルキレングリコール部位が、エチレングリコール及び/又はプロピレングリコールであることを特徴とする前記<1>に記載のインクジェットインクである。
<3> 前記化合物が、アミノ基を末端に有するエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイドの開環共重合体であることを特徴とする前記<1>又は前記<2>に記載のインクジェットインクである。
<4> 前記アミノ基が、下記一般式(1)で表されることを特徴とする前記<1>〜前記<3>のいずれか1つに記載のインクジェットインクである。
<6> 前記溶剤のうち、全溶剤量の70質量%以上が、下記一般式(2)で表されるアルカンジオールの誘導体であることを特徴とする前記<5>に記載のインクジェットインクである。
<一般式(2)>
A−O−(CmH2m−O)n−B
前記一般式(2)において、mは2〜7の整数を表し、nは1〜4の整数を表し、A及びBはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、又はアセチル基を表し、該誘導体の総炭素数は12以下である。A及びBは、同一でも異なっていてもよいが、AとBとが同時に水素原子となることはない。
<8> 前記色材が顔料であることを特徴とする前記<5>〜前記<7>のいずれか1つに記載のインクジェットインクである。
<9> 前記顔料が、C.I.ピグメント・レッド254、C.I.ピグメント・レッド177、C.I.ピグメント・イエロー150、C.I.ピグメント・グリーン36、C.I.ピグメント・グリーン7、C.I.ピグメント・ブルー15:6、及びC.I.ピグメント・バイオレット23から選択される1種以上であること特徴とする前記<8>に記載のインクジェットインクである。
<10> 前記顔料の数平均粒径が10〜100nmの範囲にあること特徴とする前記<8>又は前記<9>に記載のインクジェットインクである。
<11> 重合性モノマーを更に含有し、該重合性モノマーが、(メタ)アクリル系モノマー、エポキシ系モノマー、及びオキセタニル系モノマーから選択される1種以上であることを特徴とする前記<1>〜前記<10>のいずれか1つに記載のインクジェットインクである。
<13> 25℃における粘度が5mPa・s以上50mPa・s以下であることを特徴とする前記<1>〜前記<12>のいずれか1つに記載のインクジェットインクである。
<14> 25℃における表面張力が15mN/m以上40mN/m以下であることを特徴とする前記<1>〜前記<13>のいずれか1つに記載のインクジェットインクである。
<15> 基板上に形成された隔壁により区画された凹部にインクジェット方式により液滴を吐出することによりカラーフィルタを形成するために用いられ、前記機能膜の少なくとも一部が着色膜であることを特徴とする前記<1>〜前記<14>のいずれか1つに記載のインクジェットインクである。
<17> 前記隔壁が撥インク性を有していることを特徴とする前記<16>に記載のカラーフィルタの製造方法である。
<18> 前記凹部にインクジェット方式によりインクジェットインクを吐出後、該インクジェットインク中の有機溶剤の少なくとも一部を除去した後に、活性エネルギー線を照射する工程及び/又は加熱する工程を設けて前記着色領域を重合硬化させることを特徴とする前記<16>又は前記<17>に記載のカラーフィルタの製造方法である。
<20> 前記<19>に記載のカラーフィルタを備えた表示装置である。
<21> 前記<1>〜前記<15>のいずれか1つに記載のインクジェットインクの製造方法であって、アミノ基及びアルキレングリコール部位を分子内に有する化合物を、顔料を分散した後に添加するインクジェットインクの製造方法である。
<22> 前記<1>〜前記<15>のいずれか1つに記載のインクジェットインクを、インクジェット方式により非浸透性の基板上に吐出し、溶剤の少なくとも一部を蒸発させて機能膜を形成する機能膜の形成方法である。
本発明によれば、色ムラ、色抜けが抑制されたカラーフィルタ及びその製造方法、並びに表示装置を提供することができる。更に、
本発明によれば、インクジェット方式で均一な機能膜を形成可能な機能膜の形成方法を提供することができる。
まず、本発明のインクジェットインク及びその製造方法について詳細に説明する。
本発明のインクジェットインクは、非浸透性の基板上に液体をインクジェット方式により吐出して機能膜を形成する形態に用いられるものである。本発明のインクジェットインクは、少なくとも濡れ性促進剤を含有し、該濡れ性促進剤がアミノ基及びアルキレングリコール部位を有することを特徴とするものである。本発明のインクジェットインクは、更に、色材、溶剤、重合性モノマー、顔料分散剤を用いて好適に構成することが可能であり、必要に応じて、更にその他の添加物を添加することができる。
本発明のインクジェットインクは、少なくともアミノ基とアルキレングリコール部位とを有する濡れ性促進剤の少なくとも一種(以下、「本発明における濡れ性促進剤」ということがある。)を含有する。
前記濡れ性促進剤がインクジェットインク中に占める割合は、インクジェットインク全体(質量)の0.01〜20質量%が好ましく、0.05〜10質量%がより好ましく、0.1〜5質量%がさらに好ましい。濡れ性促進剤の占める割合は、0.01質量%以上であると濡れ性促進剤としての効果が発現し易く、非浸透性の基板に対する濡れ拡がりが良好になる。また、20質量%以下であると、溶剤除去後の機能膜(例えば画素部)に占める割合が抑えられ、機能膜として(例えばカラーフィルタを構成する画素として)充分な硬度が得られる。
これらの中で、汎用性及びコストメリットの点で、N,N−ジエチルアミノ基やN,N−ジ−n−プロピルアミノ基が特に好ましい。
本発明のインクジェットインクは、溶剤の少なくとも一種を含有する。溶剤としては、アルコール等の水溶性有機溶剤、及びエステルやエーテル等の非水溶性有機溶剤が挙げられる。
これらの溶剤が本発明のインクジェットインク中に占める割合は、30質量%以上95質量%以下が好ましく、50質量%以上90質量%以下がより好ましく、60質量%以上85質量%以下がさらに好ましい。溶剤の占める割合は、30質量%以上であると所定領域内(例えば1画素内)に打滴されるインク量が保たれ、該領域(例えば画素)内でのインクの濡れ広がりが良好である。また、95質量%以下であると、インク中の機能膜(例えば画素等)を形成するための溶剤以外の成分の量を所定量以上に保つことができる。これより、カラーフィルタを形成する場合には、1画素当たりのインク必要量が多くなり過ぎることがなく、例えば隔壁で区画された凹部にインクジェット方式でインクを付与する場合に、凹部からのインク溢れや隣の画素との混色の発生を抑制することができる。
<一般式(2)>
A−O−(CmH2m−O)n−B
前記一般式(2)で表されるアルカンジオールの誘導体の総炭素数は、12以下である。また、一般式(2)において、mは2〜7の整数を表し、nは1〜3の整数を表し、A及びBはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、又はアセチル基を表す。A及びBは、同一でも異なっていてもよいが、AとBとが同時に水素原子となることはない。
前記アルカンジオールの誘導体の例示化合物であるモノエーテルとしては、例えば、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノプロピルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピ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モノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、ブタンジオールモノメチルエーテル、ブタンジオールモノエチルエーテル、ブタンジオールモノプロピルエーテル、ブタンジオールモノブチルエーテル、ペンタンジオールモノメチルエーテル、ペンタンジオールモノエチルエーテル、ペンタンジオールモノプロピルエーテル、ペンタンジオールモノブチルエーテル、ヘキサンジオールモノメチルエーテル、ヘキサンジオールモノエチルエーテル、ヘキサンジオールモノプロピルエーテル、ヘキサンジオールモノブチルエーテル、ヘプタンジオールモノメチルエーテル、ヘプタンジオールモノエチルエーテル、ヘプタンジオールモノプロピルエーテル、ヘプタンジオールモノブチルエーテル、オクタンジオールモノメチルエーテル、オクタンジオールモノエチルエーテル、オクタンジオールモノプロピルエーテル、オクタンジオールモノブチルエーテル等が挙げられる。
具体的には、良好な濡れ拡がり効果が得られる点で、含有する溶剤のうち全溶剤量の70質量%以上が、常温常圧(25℃、760mmHg)下で220℃以上の沸点を有する化合物で構成されることが好ましく、80%以上がより好ましく、90%以上が特に好ましい。該常温常圧下で220℃以上の沸点を有する化合物(溶剤)としては、特開2000−310706号公報の段落番号[0031]〜[0037]に記載の高沸点溶媒や、アルキレングリコールモノエーテル、アルキレングリコールモノエーテルアセテート、アルキレングリコールモノアセテート、アルキレングリコールジアセテート等が挙げられる。
また、前記アルカンジオールの誘導体の中でも、常温常圧下での沸点が220℃以上の溶剤について良好に用いることが可能である。
中でも、非浸透性の基板上に着弾した後の濡れ拡がりが良好な点で、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコール−n−ブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメ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、1,3−ブタンジオールジアセテート、ジプロピレングリコール−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレンカーボネート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコール−n−ブチルエーテルアセテート等が特に好ましい。
本発明のインクジェットインクは、少なくとも1種の色材を含有する。
本発明において使用される色材は、有機顔料、無機顔料、染料など、公知のものを使用できるが、充分な透過濃度や耐光性、基板への密着性、その他の諸耐性が要求されるため、種々の顔料が好適である。
前記顔料としては、C.I.ピグメント・レッド254、C.I.ピグメント・レッド177、C.I.ピグメント・イエロー150、C.I.ピグメント・グリーン36、C.I.ピグメント・グリーン7、C.I.ピグメント・ブルー15:6、及びC.I.ピグメント・バイオレット23から選択される1種以上であることが好ましい。これらの顔料を含有することにより、インクジェットインク中の顔料の分散状態が安定化し、また、色純度も良好となる。
なお、ここでの「粒径」とは、粒子の電子顕微鏡写真画像と同面積の円を考えたときの該円の直径をいい、また「数平均粒径」とは、多数の粒子について上記の粒径を求め、この100個平均値をいう。
無機顔料又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。体質顔料の添加量は目的に応じて、適宜調節することができるが、全顔料に対して1質量%〜70質量%の範囲が好ましく、5質量%〜50質量%の範囲がより好ましい。
本発明のインクジェットインクには、顔料の分散安定性を得るために、顔料分散剤を添加することが好ましい。
その使用量はインクジェットインク全質量に対して0.1〜10質量%の範囲が好ましく、0.1〜9質量%がより好ましく、0.1〜8質量%での範囲が特に好ましい。
顔料分散剤として、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルとの塩、高分子量不飽和エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルりん酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ステアリルアミンアセテート、顔料誘導体などを用いることができる。
本発明のインクジェットインクは、重合性モノマー(以下、「硬化性成分」ともいう)の少なくとも1種を用いて構成することができる。この重合性モノマーとしては、特に制限は無いが、各種置換基のバリエーションが多く、入手が容易な点で、(メタ)アクリル系モノマー、エポキシ系モノマー、及びオキセタニル系モノマーから選択される1種以上を含有することが好ましい。
重合性モノマーの具体例としては、特開2001−350012号公報の段落番号[0061]〜[0065]に記載のエポキシ基含有モノマー、特開2002−371216号公報の段落番号[0016]に記載のアクリレートモノマー及びメタクリレートモノマー、特開2001−220526号公報、特開2001−310937号公報、特開2003−341217号公報の段落番号[0021]〜[0084]及び特開2004 −91556号公報の段落番号[0022]〜[0058]等に記載のオキセタニル基含有モノマー、並びに、シーエムシー出版「反応性モノマーの市場展望」に記載のモノマー等が挙げられる。
以下、オキセタニル基含有モノマーの具体例([O−1]〜[O−25])を挙げる。但し、本発明においてはこれらに限定されるものではない。
本発明のインクジェットインクには、例えば、粘度の調整、機能膜(例えば着色画素)の硬度の調整、機能膜(例えば着色画素)の形状制御の目的で、バインダー樹脂を用いることが好ましい。
バインダー樹脂としては、それ自体は重合反応性のない樹脂のみから構成されるような単に乾燥固化するバインダー樹脂を用いてもよい。具体的には、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アイオノマー樹脂、エチレンエチルアクリレート樹脂、アクリロニトリルアクリレートスチレン共重合樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、アクリロニトリル塩化ポリエチレンスチレン共重合樹脂、エチレン酢ビ樹脂、エチレンビニルアルコール共重合樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合樹脂、塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、酢酸セルロース樹脂、フッ素樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリレート樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、ポリスチレンマレイン酸共重合樹脂、ポリスチレンアクリル酸共重合樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート樹脂、ブチラール樹脂、ホルマール樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、及びこれらの共重合樹脂などを挙げることができる。これらは、膜強度、粘度、インクジェットインクの残部粘度、顔料の分散安定性、熱安定性、非着色性、耐水性、耐薬品性を考慮し、適宜選択することができる。
また、バインダー樹脂は、インクジェットインクの粘度を上昇させる場合があり、本質的にこれを用いないことも好ましい。
紫外線、電子線等の光により重合硬化させることができる光硬化性樹脂(光硬化性バインダー樹脂)においては、付与されたインクジェットインクの液滴の形状安定性や基盤に対する密着性を付与することを目的として比較的分子量の大きい重合体を含むことができる。ここでいう比較的分子量が大きいとは、所謂モノマーやオリゴマーよりも分子量が大きいことをいう。比較的分子量の大きい重合体としては、それ自体は重合反応性のない重合体、及び、それ自体が重合反応性を有する重合体のいずれを用いてもよく、また、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
モノマー: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。
重合反応性のない重合体は、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を例示することができる。
各種のエチレン性二重結合含有化合物は、それ自体が重合反応性を有し、光硬化性樹脂として利用できる。従来において、例えばインク、塗料、接着剤などの各種分野で用いられているUV硬化性樹脂組成物に配合されているプレポリマーは、本発明における比較的分子量の高い重合体として使用できる。従来から知られているプレポリマーとしては、ラジカル重合型プレポリマー、カチオン重合型プレポリマー、チオール・エン付加型プレポリマーなどがあるが、いずれを用いてもよい。
前記比較的分子量の大きい重合体は、インクジェットインクの固形分全質量に対して、通常、1〜50質量%の割合で配合することができる。
熱硬化性バインダー樹脂としては、1分子中に熱硬化性官能基を2個以上有する化合物と硬化剤との組み合わせが通常用いられ、更に、熱硬化反応を促進できる触媒を添加してもよい。熱硬化性官能基としてはエポキシ基が好ましく用いられる。また、これらにそれ自体は重合反応性のない重合体を更に用いてもよい。
前記一般式(14)において、R3として好ましいのは水素原子又はメチル基である。一般式(14)で表されるモノマーとして、具体的にはグリシジル(メタ)アクリレートを例示することができ、特にグリシジルメタクリレート(GMA)が好ましい。
一般式(11)で表される構成単位の割合が上記の質量比90:10以下であることにより、硬化の反応点の比率を多くすることができ架橋密度をより高くすることができる。また、一般式(12)の構成単位の量が上記の比10:90以下であることにより、嵩高い骨格の比率を多くすることができ硬化収縮を抑制することができる。
更に、バインダー性エポキシ化合物の重量平均分子量は、ポリスチレン換算重量平均分子量で表したときに、20,000以下であることが好ましく、更に15,000以下であることが特に好ましい。当該分子量が20,000以下であることにより、粘度上昇を抑制することができ、吐出ヘッドから吐出する時の吐出量の安定性や吐出方向の直進性が良好になる。また、長期保存の安定性が良好になる。
本発明のインクジェットインクは、重合性モノマー及びバインダー樹脂の重合反応を促進する目的で、重合開始剤を併用してもよい。重合開始剤は、インクジェットインクに用いる重合性モノマー及びバインダーの種類、重合経路にあわせて選択することができる。
アクリレートモノマー、メタクリレートモノマー、光硬化性バインダー樹脂に好適な重合開始剤としては、重合反応を活性エネルギー線により行わせる場合には光重合開始剤が用いられ、重合反応を熱により行わせる場合には熱重合開始剤が用いられる。光重合開始剤としては、例えば特開2006−28455号公報の段落番号[0079]〜[0088]に記載のものが挙げられ、好ましい具体例としては、2−トリクロロメチル−5−(p−スチリルスチリル)−1,3,4−オキサジアゾールや、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[4’−(N,N−ビスエトキシカルボニルメチルアミノ)−3’−ブロモフェニル]−s−トリアジンが挙げられる。
これらの重合開始剤は、1種又は2種以上を組み合わせて使用することもできる。
オキセタニル基含有モノマー又はバインダー樹脂に好適な重合開始剤としては、酸を発生させる化合物を挙げることができる。酸を発生させる化合物とは、インクジェットインクの吐出後に光又は熱により酸を発生させうる化合物を意味し、吐出後のインクジェットインクの液滴中で、光及び/又は熱の作用によりブレンステッド酸、ルイス酸を発生するものであれば、いかなる化合物も使用することができる。
また、その他の好ましいスルホニウム塩としては、熱分解性、安定性のバランス、また、増感剤などと併用した場合の光硬化性の観点から、トリアリールスルホニウム塩であり、ハロゲン原子、カルボキシ基などの電子吸引性基を少なくとも1つ有することが好ましく、更に好ましくは2置換以上、最も好ましくは3置換以上であることが好ましい。
エポキシ系モノマー(エポキシ基含有モノマー)、熱硬化性バインダー樹脂には、通常、硬化剤を組み合わせて配合することができる。硬化剤としては、エポキシ樹脂技術協会発行の「総説エポキシ樹脂基礎編I」2003年11月19日発行、第3章に記載の硬化剤、促進剤を好適に用いることができ、例えば、多価カルボン酸無水物又は多価カルボン酸を用いることができる。
また、本発明において、エポキシ基含有モノマー、熱硬化性バインダー樹脂を用いる場合には、機能膜(例えば着色画素)の硬度及び耐熱性を向上させるために、酸−エポキシ間の熱硬化反応を促進できる触媒を添加してもよい。そのような触媒としては、加熱硬化時に活性を示す熱潜在性触媒を用いることができる。
(イ)ハロゲノカルボン酸類、スルホン酸類、リン酸モノ及びジエステル類などを、アンモニア、モノメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、エタノールアミン類などの各種アミン若しくはトリアルキルホスフィン等で中和した化合物。
(ロ)BF3、FeCl3、SnCl4、AlCl3、ZnCl2などのルイス酸を前述のルイス塩基で中和した化合物。
(ハ)メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸などと第一級アルコール、第二級アルコールとのエステル化合物。
(ニ)第一級アルコール類、第二級アルコール類のリン酸モノエステル化合物、リン酸ジエステル化合物等を挙げることができる。
本発明のインクジェットインクには、さらに界面活性剤を用いてもよい。
界面活性剤の例として、特開平7−216276号公報の段落番号[0021]や、特開2003−337424号公報、特開平11−133600号公報に開示されている界面活性剤が、好適なものとして挙げられる。界面活性剤の含有量は、インクジェットインクの全量に対して5質量%以下が好ましい。
本発明のインクジェットインクの製造には、公知のインクジェットインクの製造方法を適用することが可能である。すなわち、溶剤中にインクジェットインクに必要な各成分(例えば重合性モノマーやバインダーなど)を溶解させてモノマー液を調製した後に、このモノマー液と顔料が分散された顔料分散液とを混合してインクジェットインクを調製することができる。このとき、混合時の溶剤による顔料の凝集を避けるために、顔料分散液を攪拌しているところにモノマー液を少量づつ添加していくことが好ましい。
本発明のインクジェットインクの物性値としては、インクジェットヘッドで吐出可能な範囲であれば特に限定されないが、25℃における粘度は、非浸透性の基板に対して良好な濡れ性を得る観点から、2mPa・s以上100mPa・s以下であることが好ましい。また、装置で吐出する際には、インクジェットインクの温度を20〜90℃の範囲でほぼ一定温度に保持することが好ましく、このときの粘度は2mPa・s以上40mPa・s以下とすることが好ましい。装置の温度を高温に設定すると、インクの粘度が低下し、より高粘度のインクを吐出可能となるが、温度が高くなることにより、熱によるインクの変性や熱重合反応がヘッド内で発生したり、インクを吐出するノズル表面で溶剤が蒸発しやすくなり、ノズル詰まりが起こりやすくなるため、装置の温度は50℃以下が好ましく、インクジェットインクの粘度は、25℃で5mPa・s以上50mPa・s以下が好ましい。
本発明の機能膜の製造方法は、既述の本発明のインクジェットインクを、インクジェット方式により非浸透性の基板上に吐出し、溶剤の少なくとも一部を蒸発させて機能膜を形成する。上記した本発明のインクジェットインクを用いるので、非浸透性の基板上に吐出して膜形成する際に、基板上でインクが良好に濡れ拡がるので、均一な機能膜を形成することができる。
機能膜には、カラーフィルタを構成する着色画素などの着色膜やカラーフィルタに用いられる保護膜、配向膜や一般的なレジスト膜などの他に、基板上に塗布・乾燥して通常使用される全ての膜が含まれる。
以下、機能膜の製造方法の詳細については、以下のカラーフィルタの製造方法を例に説明する。
本発明のカラーフィルタは、前記本発明のインクジェットインクを用いて作製したことを特徴とする。本発明のカラーフィルタは、前記インクジェットインクを用いて作製されることにより、色ムラ、色抜けが抑制されており、しかも着色画素の平坦性に優れたものである。
機能膜の形成は、後述のようにして基板上に形成された隔壁により区画された基板上の凹部に、着色画素(例えばRGB3色の画素パターン)を形成するためのインクジェットインクを侵入させて、2色以上の複数の画素で構成されるように形成することができる。
なお、インクジェット方式については後述する。
本発明においては、非浸透性の基板を用いる。すなわち、非浸透性の基板の上にインクジェット方式により吐出されたときに、吐出されたインク滴は良好な濡れ広がりを示す。ここで、非浸透性の被記録媒体とは、実質的に液滴が浸透しない被記録媒体をいい、「実質的に浸透しない」とは、例えば1分後の液滴の浸透率が5%以下であることをいう。
本発明では、基板上に形成された隔壁により区画された基板上の凹部に、インクジェット方式によりインクジェットインクを吐出し、インク滴を付与して機能膜(例えば着色画素)が形成される。この隔壁はどのようなものでもよいが、カラーフィルタを作製する場合は、ブラックマトリクス(BM)としての機能を持つ遮光性を有する隔壁が好ましい。該隔壁は、公知のカラーフィルタ用ブラックマトリクスと同様の素材、方法により作製することができる。例えば、特開2005−3861号公報の段落番号[0021]〜[0074]や特開2004−240039号公報の段落番号[0012]〜[0021]に記載のブラックマトリクスや、特開2006−17980号公報の段落番号[0015]〜[0020]や特開2006−10875号公報の段落番号[0009]〜[0044]に記載のインクジェット用ブラックマトリクスなどが挙げられる。
前記公知の作製方法の中でも、コスト削減の観点から、感光性樹脂転写材料を用いることが好ましい。感光性樹脂転写材料は、仮支持体上に少なくとも遮光性を有する樹脂層を設けたものであり、所望の永久基板に圧着して、遮光性を有する樹脂層を該永久基板に転写することができる。
感光性樹脂転写材料を構成する仮支持体、熱可塑性樹脂層、中間層、保護フィルムや、転写材料の作製方法については、特開2005−3861号公報の段落番号[0023]〜[0066]に記載のものが好適なものとして挙げられる。
本発明においては、非浸透性の基板上に、基板表面の所定領域内の濡れ性を選択的に変化させて、周囲と比べて親インク性の大きいインク層形成領域を形成する工程を設けてもよい。この場合、例えば、カラーフィルタを構成する透明基板の上に、光触媒の作用により親インク性が大きくなる方向に濡れ性を変化させる濡れ性可変層を形成し、該濡れ性可変層の表面の所定領域内の濡れ性を露光により選択的に変化させて、周囲と比べて親インク性の大きいインク層形成領域を形成することができる。
具体的には、特開2006−284752号公報の段落番号[0113]〜[0121]等に詳しく記載されている。
本発明においては、隔壁により区画された基板上の凹部にインクの液滴が、インクジェット方式により付与される。本発明において用いられるインクジェット方式としては、帯電したインクジェットインクを連続的に噴射し電場によって制御する方法、圧電素子を用いて間欠的にインクジェットインクを噴射する方法、インクジェットインクを加熱してその発泡を利用して間欠的に噴射する方法等の、各種の方法を採用できる。
本発明のカラーフィルタの製造方法は、前記インク付与工程の終了後に、少なくとも付与されたインクジェットインクの液滴に活性エネルギー線を照射する照射工程を含むことが好ましい。具体的には、インク液滴に含まれる溶剤の少なくとも一部を除去してインク残部とした後に、紫外線、電子線、レーザー等の活性エネルギー線を照射することができる。
本発明のカラーフィルタの製造方法は、前記インク付与工程の終了後に、少なくとも付与されたインクジェットインクの液滴を加熱処理する加熱工程を含むことが好ましい。具体的には、インク液滴に含まれる溶剤の少なくとも一部を除去してインク残部とした後に、前記インク残部を加熱することでインク残部を硬化させて機能膜(例えば着色画素)を形成することができる。この加熱工程は、1段階で行うことも、多段階で行うことも可能である。
この加熱工程の前にインク残部を活性エネルギー線で硬化させる工程を行ってもよい。
オーバーコート層は、R、G、B等の着色領域及び隔壁を保護すると共に表面を平坦にすることができる。但し、工程数が増える点からは設けないことが好ましい。
オーバーコート層は樹脂(OC剤)を用いて構成することができ、樹脂(OC剤)としては、アクリル系樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、ポリイミド樹脂組成物などが挙げられる。中でも、可視光領域での透明性で優れており、カラーフィルタ用光硬化性組成物の樹脂成分が通常アクリル系樹脂を主成分としており、密着性に優れることから、アクリル系樹脂組成物が望ましい。オーバーコート層の例として、特開2003−287618号公報の段落番号[0018]〜[0028]に記載のものや、オーバーコート剤の市販品として、JSR社製のオプトマーSS6699Gが挙げられる。
本発明の表示装置は、既述の本発明のカラーフィルタを備えるものであれば、特に限定するものではなく、液晶表示装置、プラズマディスプレイ表示装置、EL表示装置、CRT表示装置などが含まれる。
本発明の表示装置は、既述したようなカラーフィルタを備えることを特徴とし、これにより、テレビ、モニターに搭載したときに表示ムラが無く、広い色再現域と高コントラスト比を有することができ、ノートパソコン用ディスプレイやテレビモニター等の大画面の表示装置等にも好適に用いることができる。
まず下記表1に記載の量のK顔料分散物1と、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとをはかり取り、温度24℃(±2℃)で混合して150r.p.m.で10分間攪拌し、攪拌しながら表1に記載の量のメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、バインダー1、フェノチアジン、DPHA液、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[4’−N,N−ビス(エトキシカルボニルメチル)アミノ−3’−ブロモフェニル]−s−トリアジン、及び界面活性剤1をはかり取り、温度25℃(±2℃)でこの順に添加して、温度40℃(±2℃)で150r.p.m.で30分間攪拌することによって濃色組成物K1を得た。なお、下記表1に記載の量は質量部であり、詳しくは以下の組成となっている。
・カーボンブラック(デグッサ社製 Nipex35) ・・・13.1%
・顔料分散剤(下記化合物1) ・・・0.65%
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=72/28モル比
のランダム共重合物、分子量3.7万) ・・・6.72%
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ・・・79.53%
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=78/22モル比のランダム共重合物、分子量3.8万) ・・・27%
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ・・・73%
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(重合禁止剤MEHQ500ppm含有、日本化薬(株)製、商品名:KAYARAD DPHA) ・・・76%
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ・・・24%
・下記構造物1 ・・・30%
・メチルエチルケトン ・・・70%
(感光性転写材料の作製)
厚さ75μmのポリエチレンテレフタレートフイルム仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、下記処方Cからなる熱可塑性樹脂層用塗布液を塗布、乾燥させて熱可塑性樹脂層を形成した。次に、この熱可塑性樹脂層上に、下記処方P1からなる酸素遮断層用塗布液を塗布、乾燥させて酸素遮断層を形成した。この酸素遮断層上に更に、前記表1に記載の濃色組成物K1を塗布、乾燥させ、感光性樹脂層を形成した。
このようにして仮支持体の上に、乾燥膜厚が6.0μmの熱可塑性樹脂層と、乾燥膜厚が1.6μmの酸素遮断層と、乾燥膜厚が2.5μmの感光性樹脂層を設け、最後に保護フィルム(厚さ12μmポリプロピレンフイルム)を圧着し、仮支持体と熱可塑性樹脂層と酸素遮断層とブラック(K)の感光性樹脂層とが一体となった感光性転写材料K1を作製した。
・メタノール ・・・11.1部
・プロピレングリコールモノメチルエーテル ・・・6.36部
・メチルエチルケトン ・・・52.4部
・メチルメタクリレート/2−エチルヘキシルアクリレート/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(共重合組成比(モル比)=55/11.7/4.5/28.8、分子量=10万、Tg≒70℃) ・・・5.83部
・スチレン/アクリル酸共重合体(共重合組成比(モル比)=63/37、分子量=1万、Tg≒100℃) ・・・13.6部
・ビスフェノールAにペンタエチレングリコールモノメタクリートを2当量脱水縮合した化合物(新中村化学(株)製BPE−500) ・・・9.1部
・前記界面活性剤1 ・・・0.54部
・PVA205(ポリビニルアルコール、クラレ(株)製、鹸化度=88%、重合度550) ・・・32.2部
・ポリビニルピロリドン(BASF社製、K−30) ・・・14.9部
・蒸留水 ・・・524部
・メタノール ・・・429部
無アルカリガラス基板に、25℃に調整したガラス洗浄剤液をシャワーにより20秒間吹き付けながらナイロン毛を有する回転ブラシで洗浄し、純水シャワー洗浄後、シランカップリング液(N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン0.3%水溶液、商品名:KBM603、信越化学(株)製)をシャワーにより20秒間吹き付け、純水シャワー洗浄した。洗浄後のガラス基板を基板予備加熱装置にて100℃で2分間加熱した。
仮支持体を剥離後、超高圧水銀灯を有するプロキシミティー型露光機(日立電子エンジニアリング(株)製)にて、ガラス基板とマスク(画像パターンを有する石英露光マスク)とを垂直に立てた状態で、マスク面と感光性樹脂層との間の距離を200μmに設定し、露光量90mJ/cm2でパターン露光した。
次に、純水をシャワーノズルにて噴霧して、感光性樹脂層の表面を均一に湿らせた後、KOH系現像液(KOH、ノニオン界面活性剤含有、商品名:CDK−1(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を純水で100倍に希釈したもの)にて23℃80秒、フラットノズル圧力0.04MPaでシャワー現像し、パターニング画像を得た。引き続き、超純水を、超高圧洗浄ノズルにて9.8MPaの圧力で噴射して残渣除去を行い、マトリックス状にブラック(K)の画像を得た。その後更に、該ガラス基板に対してKの画像が形成された側から超高圧水銀灯で1000mJ/cm2の光でポスト露光した。更に、該ガラス基板に対してKの画像が形成された側とは反対側から超高圧水銀灯で1000mJ/cm2の光でポスト露光した。その後、220℃で30分間、熱処理し、ブラックマトリクス(隔壁)を形成した。
ガラス基板上に形成されたブラックマトリクスに対して、カソードカップリング方式平行平板型プラズマ処理装置を用いて、以下の条件にて撥インク化プラズマ処理を行った。
(条件)
使用ガス :CF4
ガス流量 :80sccm
圧力 :40Pa
RFパワー:50W
処理時間 :30sec
(顔料分散液の調製)
ジケトピロロピロール(C.I.Pigment Red254、商品名:Irgaphor Red B−CF、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)に、顔料分散剤としてソルスパール24000GR(日本ルーブリゾール(株)製)及びソルスパース22000(日本ルーブリゾール(株)製)と、1,3−ブタンジオールジアセテート(溶剤;以下、1,3−BGDAと略記する。)とを下記表2に示すように配合し、プレミキシングの後、モーターミルM−50(アイガー・ジャパン社製)で、直径0.65mmのジルコニアビーズを充填率80%で用い、周速9m/sで9時間分散し、赤色(R)用顔料分散液(R1)を調製した。R用顔料分散液(R1)において、顔料と顔料分散剤及び溶剤を下記表2に示すように配合した以外は、R用顔料分散液(R1)と同様にして、R用顔料分散液(R2)、(R3)、(R4)、(R5)、(R6)、G用顔料分散液(G1)、(G2)、並びにB用顔料分散液(B1)、(B2)を調製した。
次いで、下記表3に示す処方のとおり、溶剤、重合性モノマー、バインダー、界面活性剤成分、熱重合禁止剤、硬化剤、及び濡れ性促進剤を混合して、25℃で30分間攪拌した後、不溶物が無いことを確認し、モノマー溶液を調製した。次に、R用顔料分散液(R1)及びR用顔料分散液(R2)を混合し、この混合液を撹拌しながら前記モノマー溶液をゆっくりと添加し、25℃で30分間撹拌して、R用インクジェットインク(インクR−1)を調製した。
そして、下記表3に示すように混合成分を変えて、前記インクR−1の調製と同様にして、R用インクジェットインク(インクR−2〜インクR−10)を調製した。
・C.I.Pigment Red 254(商品名:Irgaphor Red B−CF、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)
・C.I.Pigment Red 177(商品名:Cromophtal Red A2B、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)
・C.I.Pigment Green 36(商品名:Rionol Green6YK、東洋インキ製造(株)製)
・C.I.Pigment Yellow 150(商品名:Bayplast Yellow 5GN 01、バイエル(株)製)
・C.I.Pigment Blue 15:6(商品名:Rionol Blue ES、東洋インキ製造(株)製)
・C.I.Pigment Violet 23(商品名:Hostaperm Violet RL−NF、 クラリアントジャパン(株)製)
・DPHA(日本化薬(株)製、商品名:KAYARAD DPHA)
・エピコート157S70(ジャパンエポキシレジン(株)製)
・界面活性剤2:下記構造物2の1%1,3−BGDA溶液
・濡れ性促進剤1: N,N−ジエチルアミノ基/エチレンオキサイド/プロピレンオキサイドの平均組成が1/11/19からなるランダム共重合体
・濡れ性促進剤2:N,N−ジエチルアミノ基/エチレンオキサイド/プロピレンオキサイドの平均組成が1/17/20からなるランダム共重合体
・濡れ性促進剤3:N,N−ジプロピルアミノ基/エチレノキサイド/プロピレンオキサイドの平均組成が1/15/6からなるランダム共重合体
・アクリル樹脂:ベンジルメタクリレート/メタクリル酸(=78/22[モル比])のランダム共重合物(重量平均分子量3.8万)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溶液(固形分40質量%)
・バインダー性エポキシ樹脂:グリシジルメタクリレート/シクロヘキシルメタクリレート(=6/4[モル比])のランダム共重合物(重量平均分子量9600)
・カルボキシル基ブロック化トリメリット酸:n-プロピルビニルエーテルでトリメリット酸のカルボキシル基をブロック化したもの(固形分69.9%、溶剤:シクロヘキサノン)
《カルボキシル基ブロック化トリメリット酸の合成》
温度計、還流冷却器、攪拌機、及び滴下ロートを備えた4つ口フラスコに、シクロヘキサノン14.5部、1,2,4−トリメリット酸31.4部、及びn−プロピルビニルエーテル54.1部を仕込み、攪拌しながら加熱し、70℃に昇温した。次いで、70℃の温度を保ちながら攪拌し続け、混合物の酸価が3以下になったところで反応を終了し、カルボキシル基ブロック化トリメリット酸を得た。
・1,6−HDDA:1,6−ヘキサンジオールジアセテート(沸点260℃、n=6、総炭素数10)
・TPNB:トリプロピレングリコール−n−ブチルエーテル(沸点274℃)
・BCA:ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(沸点247℃)
・PEGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート;沸点147℃)
・1,3−BGDA(1,3−ブタンジオールジアセテート;沸点232℃、n=3、総炭素数7)
・ソルスパール24000GR(日本ルーブリゾール(株)製)
・ソルスパース22000(日本ルーブリゾール(株)製)
・ソルスパース5000(日本ルーブリゾール(株)製)
ここでは、上記で作製したインクR−1を用い、インクの打滴を以下の形態で行った場合を説明する。
インクジェットヘッドとしてDimatix社製SE−128を備えたヘッド部を有し、吐出制御装置として専用のピエゾ駆動回路及びステージ制御専用回路を有するインクジェットインク打滴装置を用い、インクR−1の打滴を行った。SE−128は、オンデマンド型ピエゾ駆動のヘッドであって、1つのヘッドに128のノズルが508μmの間隔で配置されている。ピエゾを駆動するにあたり、電圧の中心値を100V、パルス幅を8マイクロ秒として、飛翔形状観察及び吐出量計測により各々のノズルからの吐出量の差が2%以内となるようにノズル毎の電圧を調整した。吐出量の中心値は35ng/滴であった。なお、飛翔形状観察は、ノズルから吐出された液滴の形状を高速ビデオカメラを用いて直接観察した。また吐出量計測は、各ノズルから一定時間インクの吐出を行い、吐出されたインクの総重量を吐出周波数及び吐出時間から算出した総吐出数で割ることにより行った。
ヘッドとガラス基板の間隔は500μmに調整されており、ヘッドのピエゾが駆動されてからインク滴が形成され、基板に着弾するまでの時間は約63μ秒であった。
基板上の画素のサイズは、X方向が200μm、Y方向が120μmであり、画素を区画するブラックマトリクスの幅が45μmであって、Y方向の同一色の画素ピッチが495μmとなっており、X方向に対してヘッドを傾けることにより、Y方向の見かけ上のノズル間隔が495μmとなるように調整した。
ピエゾは、連続打滴する場合の駆動周波数が10KHzに設定されており、ガラス基板を8.2cm/秒の等速度で移動させてブラックマトリクス(隔壁)で区画された凹部への打滴数を1滴から順に変更し、インク打滴量を変化させた複数の画素を形成した。
得られた複数の画素に対して、以下の評価を行った。評価、測定の結果は下記表4に示す。
1.粘度、表面張力の測定
(1−1)粘度
得られたインクR−1〜R−10を25℃に調温したまま、東機産業(株)製E型粘度計(RE−80L)を用いて以下の条件で測定した。
(測定条件)
・ 使用ロータ:1° 34’×R24
・ 測定時間 :2分間
・ 測定温度 :25℃
(1−2)表面張力
得られたインクR−1〜R−10を25℃に調温したまま、協和界面科学(株)製表面張力計(FACE SURFACE TENSIOMETER CBVB−A3)を用いて測定した。
インク打滴数を変化させて作製した複数の画素を、非接触式表面形状測定装置New View 6K(Zygo社製)を用いて観察し、表面形状のプロファイルを算出した。ここで、最も低い部分の高さをA、最も高い部分の高さをBとし、AとBの平均値を平均高さとし、これがブラックマトリクス(隔壁)の高さと同じになる打滴量を基準の打滴量とした。基準の打滴量は、インクR−1では9滴、315ngであった。
(3−1)画素部の濡れ拡がり
前記画素の平均高さをもとに、下記評価基準に基づいて濡れ拡がり性を評価した。
−評価基準−
○:画素の平均高さが隔壁の高さと同じになる打滴量の0.8倍の打滴量で濡れ拡がりに問題はなかった。
△:画素の平均高さが隔壁の高さと同じになる打滴量で濡れ広がりに問題はなかった。
×:画素の平均高さが隔壁の高さと同じになる打滴量で濡れ広がりが不十分であった。
(3−2)1滴の濡れ拡がり
−評価基準−
○:インクを1滴打滴した場合、乾燥後の着色部の直径が80μm以上であった。
△:インクを1滴打滴した場合、乾燥後の着色部の直径が50μm以上80μm未満であった。
×:インクを1滴打滴した場合、乾燥後の着色部の直径が50μm未満であった。
次いで、下記表5〜表6に示す処方のとおり、インクジェットインクR−1と同様にしてモノマー液を調製し、このモノマー液を顔料分散液と混合して、G用インクジェットインク(インクG−1〜G−6)及びB用インクジェットインク(インクB−1〜B−6)を作製した。
−インクジェット方式による画素部(G画素,B画素)の形成−
そして、これらのインクの各々を用い、上記したインクR−1と同様にして打滴を行い、インク打滴量を変化させた複数の緑色(G)画素、青色(B)画素をインクG−1〜G−6、インクB−1〜B−6のそれぞれについて作製した。さらに、インクR−1を用いたR画素における場合と同様の評価、測定を行った。評価、測定の結果は下記表5〜表6に示す。
下記表7に示すR用、G用、B用インクジェットインクのインクセット1〜6を用いて、3色のインクジェットヘッドとしてDimatix社製SE−128を3個備えたヘッド部を有し、吐出制御装置として専用のピエゾ駆動回路及びステージ制御専用回路を有するインクジェットインク打滴装置を用いて、上記の「インクジェット方式による画素部(R画素)の形成」に記載の打滴条件により、撥インク化プラズマ処理が行われたブラックマトリクス(隔壁)を有するガラス基板の該隔壁で区画された凹部にインクを打滴した。この時のインクの打滴量は、インクで構成される画素部の平均高さが、隔壁の高さと同じになるようにそれぞれ調節して行った。
次に、上記の「インクジェット方式による画素部(R画素)の形成」に記載の方法と同様に、ホットプレートにより90℃で2分間、加熱乾燥させた後、220℃オーブン中で30分間加熱処理することにより硬化させ、RGBの画素が形成されたカラーフィルタ(CF1〜6;以下、「カラーフィルタ基板」と称する。)を作製した。
上記より得たカラーフィルタ基板(CF1〜6)の各々について、R画素、G画素、及びB画素並びにブラックマトリクス(隔壁)の上に更に、ITO(Indium Tin Oxide)の透明電極をスパッタリングにより形成した。別途、対向基板としてガラス基板を用意し、カラーフィルタ基板の透明電極上及び対向基板上にそれぞれPVAモード用にパターニングを施した。
前記ITOの透明電極上のブラックマトリクス(隔壁)の上部に相当する部分にフォトスペーサを設け、その上に更にポリイミドよりなる配向膜を設けた。
その後、カラーフィルタの画素群を取り囲むように周囲に設けられた隔壁外枠に相当する位置に紫外線硬化樹脂のシール剤をディスペンサ方式により塗布し、PVAモード用液晶を滴下し、対向基板と貼り合わせた後、貼り合わされた基板をUV照射した後、熱処理してシール剤を硬化させた。このようにして得た液晶セルの両面に、(株)サンリッツ製の偏光板HLC2−2518を貼り付けた。次いで、冷陰極管のバックライトを構成し、前記偏光板が設けられた液晶セルの背面となる側に配置し、液晶表示装置1〜6を作製した。
得られたカラーフィルタ及び液晶表示装置について、以下の評価を行った。結果は下記表8に示す。
4.カラーフィルタの色ムラ評価
得られたカラーフィルタの赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各画素部について、光学顕微鏡で1画素内の濃度ムラの有無を目視により確認した。
−評価基準−
○:反射像、透過像ともに色ムラは観察されなかった。
△:透過像では反射ムラが観察されなかったが、反射像に若干色ムラが観察された。
×:透過像で色ムラが観察された。
得られた液晶表示装置1〜6についてグレー画像を表示し、色ムラの程度を下記の評価基準にしたがって目視により評価した。
−評価基準−
○:色ムラが観察されない。
△:色ムラがやや観察される。
×:色ムラがはっきりと観察される。
Claims (22)
- 非浸透性の基板上にインクジェット方式により液滴を吐出して機能膜を形成するために用いられるインクジェットインクであって、アミノ基及びアルキレングリコール部位を分子内に有する化合物を濡れ性促進剤として含有するインクジェットインク。
- 前記アルキレングリコール部位が、エチレングリコール及び/又はプロピレングリコール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インク。
- 前記化合物が、アミノ基を末端に有するエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイドの開環共重合体であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインクジェットインク。
- 溶剤及び色材を更に含有することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のインクジェットインク。
- 前記溶剤のうち、全溶剤量の70質量%以上が、下記一般式(2)で表されるアルカンジオールの誘導体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インク。
<一般式(2)>
A−O−(CmH2m−O)n−B
〔式中、mは2〜7の整数を表し、nは1〜4の整数を表し、A及びBはそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、又はアセチル基を表し、該誘導体の総炭素数は12以下である。A及びBは、同一でも異なっていてもよいが、AとBとが同時に水素原子となることはない。〕 - 前記溶剤のうち、全溶剤量の70質量%以上が、常温常圧(25℃、760mmHg)下での沸点が220℃以上であることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載のインクジェットインク。
- 前記色材が顔料であることを特徴とする請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載のインクジェットインク。
- 前記顔料が、C.I.ピグメント・レッド254、C.I.ピグメント・レッド177、C.I.ピグメント・イエロー150、C.I.ピグメント・グリーン36、C.I.ピグメント・グリーン7、C.I.ピグメント・ブルー15:6、及びC.I.ピグメント・バイオレット23から選択される1種以上であること特徴とする請求項8に記載のインクジェットインク。
- 前記顔料の数平均粒径が10〜100nmの範囲にあること特徴とする請求項8又は請求項9に記載のインクジェットインク。
- 重合性モノマーを更に含有し、該重合性モノマーが、(メタ)アクリル系モノマー、エポキシ系モノマー、及びオキセタニル系モノマーから選択される1種以上であることを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載のインクジェットインク。
- 顔料分散剤を更に含有することを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載のインクジェットインク。
- 25℃における粘度が5mPa・s以上50mPa・s以下であることを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載のインクジェットインク。
- 25℃における表面張力が15mN/m以上40mN/m以下であることを特徴とする請求項1〜請求項13のいずれか1項に記載のインクジェットインク。
- 基板上に形成された隔壁により区画された凹部にインクジェット方式により液滴を吐出することによりカラーフィルタを形成するために用いられ、前記機能膜の少なくとも一部が着色膜であることを特徴とする請求項1〜請求項14のいずれか1項に記載のインクジェットインク。
- 基板上に形成された隔壁により区画された凹部に、インクジェット方式を用いて請求項1〜請求項15のいずれか1項に記載のインクジェットインクを吐出し、機能膜を形成するカラーフィルタの製造方法。
- 前記隔壁が撥インク性を有していることを特徴とする請求項16に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記凹部にインクジェット方式によりインクジェットインクを吐出後、該インクジェットインク中の有機溶剤の少なくとも一部を除去した後に、活性エネルギー線を照射する工程及び/又は加熱する工程を設けて前記機能膜を重合硬化させることを特徴とする請求項16又は請求項17に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 請求項16〜請求項18のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法により作製されたカラーフィルタ。
- 請求項19に記載のカラーフィルタを備えた表示装置。
- 請求項1〜請求項15のいずれか1項に記載のインクジェットインクの製造方法であって、アミノ基及びアルキレングリコール部位を分子内に有する化合物を、顔料を分散した後に添加するインクジェットインクの製造方法。
- 請求項1〜請求項15のいずれか1項に記載のインクジェットインクを、インクジェット方式により非浸透性の基板上に吐出し、溶剤の少なくとも一部を蒸発させて機能膜を形成する機能膜の形成方法。
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