JP2009258415A - カラーフィルター用緑色着色組成物、カラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインク、及びカラーフィルター - Google Patents
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Abstract
【課題】顔料の凝集及び結晶成長を抑制することができ、当該顔料の分散性を向上させることが可能なカラーフィルター用緑色着色組成物、硬化後の色再現性及びコントラストに優れたカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインク、及び当該インクジェットインクを用いたカラーフィルターを提供する。
【解決手段】フタロシアニン1分子中にハロゲン原子を8〜16個含むハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と、顔料分散剤と、溶剤と、四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンを少なくとも1種とを含有することを特徴とする、カラーフィルター用緑色着色組成物。
【選択図】なし
【解決手段】フタロシアニン1分子中にハロゲン原子を8〜16個含むハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と、顔料分散剤と、溶剤と、四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンを少なくとも1種とを含有することを特徴とする、カラーフィルター用緑色着色組成物。
【選択図】なし
Description
本発明は、カラーフィルター用緑色着色組成物、当該カラーフィルター用緑色着色組成物を含有するカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインク、及び当該カラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクを用いて製造されるカラーフィルターに関する。
近年、パーソナルコンピュータの発達、特に携帯用パーソナルコンピュータの発達に伴い、液晶ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。
このような液晶ディスプレイのカラーフィルターにおいては、通常赤(R)、緑(G)、および青(B)の3原色の着色パターンを備え、R、G、および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、および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。
従来より行われているカラーフィルター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、およびBの画素を形成する。また、他の方法としては顔料分散法がある。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、およびBの画素を形成する。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、および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。
このような液晶ディスプレイのカラーフィルターにおいては、通常赤(R)、緑(G)、および青(B)の3原色の着色パターンを備え、R、G、および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、および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。
従来より行われているカラーフィルター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、およびBの画素を形成する。また、他の方法としては顔料分散法がある。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、およびBの画素を形成する。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、および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。
しかしながら、いずれの方法も、R、G、およびBの3色を着色するために、同一の工程を3回繰り返す必要があり、コスト高になるという問題や、同様の工程を繰り返すため歩留まりが低下するという問題がある。
これらの問題点を解決したカラーフィルターの製造方法として、特許文献1には、熱硬化性樹脂を含有する着色インクをインクジェット方式で基板上に吹き付け、加熱することにより画素部を形成することが記載されている。
これらの問題点を解決したカラーフィルターの製造方法として、特許文献1には、熱硬化性樹脂を含有する着色インクをインクジェット方式で基板上に吹き付け、加熱することにより画素部を形成することが記載されている。
緑色画素の製造には、従来より、C.I.ピグメントグリーン7、及びC.I.ピグメントグリーン36のようなハロゲン化銅フタロシアニンを含む緑色着色組成物が用いられてきた。これに対し、特許文献2では、近年のカラーフィルターに求められる色再現性、及びコントラストを達成するために、C.I.ピグメントグリーン58のような臭素化亜鉛フタロシアニンを含む緑色着色組成物が提案されている。
しかしながら、臭素化亜鉛フタロシアニンを含む緑色着色組成物は、顔料の分散安定性に欠け、当該顔料の凝集や結晶成長が経時的に進行するという問題があった。
しかしながら、臭素化亜鉛フタロシアニンを含む緑色着色組成物は、顔料の分散安定性に欠け、当該顔料の凝集や結晶成長が経時的に進行するという問題があった。
本発明は上記実状に鑑みて成し遂げられたものであり、顔料の凝集及び結晶成長を抑制することができ、当該顔料の分散性を向上させることが可能なカラーフィルター用緑色着色組成物、硬化後の色再現性及びコントラストに優れたカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインク、及び当該インクジェットインクを用いたカラーフィルターを提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討の結果、カラーフィルター用緑色着色組成物として、特定の構造を有する金属フタロシアニンを含有させることにより、上記課題が解決されるという知見を見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明に係るカラーフィルター用緑色着色組成物は、フタロシアニン1分子中にハロゲン原子を8〜16個含むハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と、顔料分散剤と、溶剤と、四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンを少なくとも1種とを含有することを特徴とする。
すなわち、本発明に係るカラーフィルター用緑色着色組成物は、フタロシアニン1分子中にハロゲン原子を8〜16個含むハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と、顔料分散剤と、溶剤と、四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンを少なくとも1種とを含有することを特徴とする。
本発明によれば、カラーフィルター用緑色着色組成物中に、特定の亜鉛フタロシアニン顔料と共に上記特定の構造を有する金属フタロシアニンを含有させることにより、顔料の凝集及び結晶成長を抑制することができ、当該顔料の分散性を向上させることができる。
本発明に係るカラーフィルター用緑色着色組成物においては、前記四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンが、Al、Ti、Fe、Sn、Pb、Ga、V、Mo、Ta、及びNbよりなる群から選ばれる金属を中心金属として有することが、顔料の凝集及び結晶成長を抑制する点から好ましい。
本発明に係るカラーフィルター用緑色着色組成物においては、前記四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンの配合量が、前記ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と当該四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンとの合計100重量部に対して、0.1〜20重量部であることが、特定の色を実現し、且つ顔料の凝集及び結晶成長を抑制する点から好ましい。
本発明に係るカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクは、本発明に係るカラーフィルター用緑色着色組成物、熱硬化性樹脂、熱重合開始剤、及び溶剤を含有することを特徴とする。本発明によれば、上記カラーフィルター用緑色着色組成物を含有することにより、顔料の凝集及び結晶成長が抑制され、当該顔料の分散性が向上するため、色再現性及びコントラストに優れた画素を形成することができる。
本発明に係るカラーフィルターは、本発明に係るカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクの硬化物からなる画素を有することを特徴とする。本発明によれば、色再現性及びコントラストに優れた画素を備えた高品質なカラーフィルターとすることができる。
本発明に係るカラーフィルター用緑色着色組成物によれば、当該組成物中に特定の亜鉛フタロシアニン顔料と共に特定の構造を有する金属フタロシアニンを含有させることにより、顔料の凝集及び結晶成長を抑制することができ、当該顔料の分散性を向上させることができる。
本発明に係るカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクによれば、色再現性及びコントラストに優れた画素を形成することができる。
また、本発明によれば、色再現性及びコントラストに優れた画素を備えた高品質なカラーフィルターを提供することができる。
本発明に係るカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクによれば、色再現性及びコントラストに優れた画素を形成することができる。
また、本発明によれば、色再現性及びコントラストに優れた画素を備えた高品質なカラーフィルターを提供することができる。
以下、本発明のカラーフィルター用緑色着色組成物、及びカラーフィルターについて順に説明する。
I.カラーフィルター用緑色着色組成物
本発明に係るカラーフィルター用緑色着色組成物は、フタロシアニン1分子中にハロゲン原子を8〜16個含むハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と、顔料分散剤と、溶剤と、四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンを少なくとも1種とを含有することを特徴とする。
本発明によれば、カラーフィルター用緑色着色組成物中に、特定の亜鉛フタロシアニン顔料と共に上記特定の構造を有する金属フタロシアニンを含有させることにより、顔料の凝集及び結晶成長を抑制することができ、当該顔料の分散性を向上させることができる。
上記緑色着色組成物中に、上記顔料と共に上記特定の構造を有する金属フタロシアニンを含有させることにより、顔料の凝集及び結晶成長を抑制することができるのは、未解明であるが、次のような理由によるものと考えられる。
前記ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料は、中心金属亜鉛とイソインドール環の4個の窒素原子が同じ平面に位置する、平面構造を有すると考えられる。通常、微細に粉砕された平面構造を有するフタロシアニン顔料は、表面エネルギーが高いため、溶剤中に分散した後、凝集や結晶成長が進み、当該顔料の分散平均粒子径は大きくなる。
一方、四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンは、図1に示すように、中心金属15が、イソインドール環の4個の窒素16で囲まれた領域内に位置せず、フタロシアニン平面から突出した構造を有する。そのため、溶剤中に上記フタロシアニン顔料と共に上記金属フタロシアニンを含有させると、当該金属フタロシアニンの構造が立体障害となり、当該フタロシアニン顔料の結晶成長が妨げられ、また、当該フタロシアニン顔料同士の接触が起こり難くなり、当該フタロシアニン顔料の凝集も妨げられると考えられる。また、上記ハロゲン化金属フタロシアニンにおいて、中心金属が5配位以上の金属原子の場合、イソインドール環の4個の窒素を含む平面から突出したところに金属原子が位置し、更に離れたところに別の配位子が存在する四角錐型構造を形成するので、立体障害が大きくなり、特に好ましい。
このように、本発明においては、前記特定のハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と共に上記特定の構造を有する金属フタロシアニンを用いることにより、溶剤中で当該顔料の凝集及び結晶成長を抑制することができ、当該顔料の分散性を向上させることが可能になると考えられる。
尚、中心に金属を有するフタロシアニンの結晶構造は、中心金属の価数と種類によって決まる(フタロシアニン−化学と機能−、(株)アイピーシー)。例えば、中心金属が、Cu、Ni、Zn、Co、及びMnの場合、当該中心金属が、イソインドール環の4個の窒素で囲まれた領域内に位置する平面構造をとる。また、中心金属が、Al、Ti、Fe、Sn、Pb、Ga、V、Mo、Ta、及びNbの場合、四角錐型構造をとる。
また、上記顔料の分散平均粒子径は、粒度分布計(例えば、日機装社製MICROTRAC UPA MODEL9230)で動的光散乱法(ドップラー散乱光解析)により、23℃にて測定することができる。ここでの平均粒子径は、50%平均粒子径、すなわち体積基準中位径である。
本発明に係るカラーフィルター用緑色着色組成物は、フタロシアニン1分子中にハロゲン原子を8〜16個含むハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と、顔料分散剤と、溶剤と、四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンを少なくとも1種とを含有することを特徴とする。
本発明によれば、カラーフィルター用緑色着色組成物中に、特定の亜鉛フタロシアニン顔料と共に上記特定の構造を有する金属フタロシアニンを含有させることにより、顔料の凝集及び結晶成長を抑制することができ、当該顔料の分散性を向上させることができる。
上記緑色着色組成物中に、上記顔料と共に上記特定の構造を有する金属フタロシアニンを含有させることにより、顔料の凝集及び結晶成長を抑制することができるのは、未解明であるが、次のような理由によるものと考えられる。
前記ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料は、中心金属亜鉛とイソインドール環の4個の窒素原子が同じ平面に位置する、平面構造を有すると考えられる。通常、微細に粉砕された平面構造を有するフタロシアニン顔料は、表面エネルギーが高いため、溶剤中に分散した後、凝集や結晶成長が進み、当該顔料の分散平均粒子径は大きくなる。
一方、四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンは、図1に示すように、中心金属15が、イソインドール環の4個の窒素16で囲まれた領域内に位置せず、フタロシアニン平面から突出した構造を有する。そのため、溶剤中に上記フタロシアニン顔料と共に上記金属フタロシアニンを含有させると、当該金属フタロシアニンの構造が立体障害となり、当該フタロシアニン顔料の結晶成長が妨げられ、また、当該フタロシアニン顔料同士の接触が起こり難くなり、当該フタロシアニン顔料の凝集も妨げられると考えられる。また、上記ハロゲン化金属フタロシアニンにおいて、中心金属が5配位以上の金属原子の場合、イソインドール環の4個の窒素を含む平面から突出したところに金属原子が位置し、更に離れたところに別の配位子が存在する四角錐型構造を形成するので、立体障害が大きくなり、特に好ましい。
このように、本発明においては、前記特定のハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と共に上記特定の構造を有する金属フタロシアニンを用いることにより、溶剤中で当該顔料の凝集及び結晶成長を抑制することができ、当該顔料の分散性を向上させることが可能になると考えられる。
尚、中心に金属を有するフタロシアニンの結晶構造は、中心金属の価数と種類によって決まる(フタロシアニン−化学と機能−、(株)アイピーシー)。例えば、中心金属が、Cu、Ni、Zn、Co、及びMnの場合、当該中心金属が、イソインドール環の4個の窒素で囲まれた領域内に位置する平面構造をとる。また、中心金属が、Al、Ti、Fe、Sn、Pb、Ga、V、Mo、Ta、及びNbの場合、四角錐型構造をとる。
また、上記顔料の分散平均粒子径は、粒度分布計(例えば、日機装社製MICROTRAC UPA MODEL9230)で動的光散乱法(ドップラー散乱光解析)により、23℃にて測定することができる。ここでの平均粒子径は、50%平均粒子径、すなわち体積基準中位径である。
以下、このような本発明のカラーフィルター用緑色着色組成物に用いられる成分を説明する。
<フタロシアニン1分子中にハロゲン原子を8〜16個含むハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料>
本発明に用いられるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料は、フタロシアニン1分子にハロゲン原子が8〜16個結合した構造の顔料である。当該ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料は、下記化学式(1)で表されるように、中心金属の亜鉛が、イソインドール環の4個の窒素で囲まれた領域内に位置する平面構造をとる。
<フタロシアニン1分子中にハロゲン原子を8〜16個含むハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料>
本発明に用いられるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料は、フタロシアニン1分子にハロゲン原子が8〜16個結合した構造の顔料である。当該ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料は、下記化学式(1)で表されるように、中心金属の亜鉛が、イソインドール環の4個の窒素で囲まれた領域内に位置する平面構造をとる。
当該ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料は、透過波長の点から、フタロシアニン1分子にハロゲン原子を8〜12個含むことが、特に好ましい。
ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子が挙げられ、特に、臭素原子が好ましい。
ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、沃素原子が挙げられ、特に、臭素原子が好ましい。
上記ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料は、例えば、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 発行)においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物として、C.I.ピグメントグリーン58を挙げることができる。
また、上記ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料の市販品としては、例えば、商品名:FAST GEN GREEN A110(大日本インキ化学工業(株))が挙げられる。
また、上記ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料の市販品としては、例えば、商品名:FAST GEN GREEN A110(大日本インキ化学工業(株))が挙げられる。
本発明に係るカラーフィルター用緑色着色組成物においては、分散している上記顔料粒子の平均分散粒径が、10〜50nmであることが好ましい。このような場合には、顔料分散性が良好であり、カラーフィルターの画素を形成したときに輝度やコントラストが向上する。
本発明に係るカラーフィルター用緑色着色組成物においては、上記顔料の含有量が溶剤を含む緑色着色組成物全量に対し、0.5〜50重量%であることが、顔料分散性の点から好ましい。更に好ましくは、1〜30重量%である。
<四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニン>
本発明に係るカラーフィルター用緑色着色組成物は、四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンを、上記顔料の凝集及び結晶成長を抑制する目的で含有する。
本発明に係るカラーフィルター用緑色着色組成物は、四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンを、上記顔料の凝集及び結晶成長を抑制する目的で含有する。
上記四角錐型構造を有する金属フタロシアニンは、無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンであり、入手し易い点から好ましくは無置換の金属フタロシアニンが好ましい。
また、上記四角錐型構造を有する金属フタロシアニンは、Al、Ti、Fe、Sn、Pb、Ga、V、Mo、Ta、及びNbよりなる群から選ばれる金属を中心金属として有することが、顔料の凝集及び結晶成長を抑制する点から好ましい。特に、Al、Tiが、耐熱性、及び配位子の存在による立体障害性の点から好ましい。
また、上記四角錐型構造を有する金属フタロシアニンは、Al、Ti、Fe、Sn、Pb、Ga、V、Mo、Ta、及びNbよりなる群から選ばれる金属を中心金属として有することが、顔料の凝集及び結晶成長を抑制する点から好ましい。特に、Al、Tiが、耐熱性、及び配位子の存在による立体障害性の点から好ましい。
上記四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンの配合量は、上記ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と当該四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンとの合計100重量部に対して、0.1〜20重量部であることが好ましく、更に0.25〜10重量部であることが好ましい。0.1重量部未満の場合、上記顔料の凝集及び結晶成長を招くおそれがあり、20重量部を超えると所望の色が得られない恐れがある。
<顔料分散剤>
本発明のカラーフィルター用緑色着色組成物には、顔料を良好に分散させるために顔料分散剤を配合する。顔料分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系等の界面活性剤などを使用できる。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。また、特殊アクリル系重合体などの分散補助樹脂を更に用いても良い。
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。
本発明のカラーフィルター用緑色着色組成物には、顔料を良好に分散させるために顔料分散剤を配合する。顔料分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系等の界面活性剤などを使用できる。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。また、特殊アクリル系重合体などの分散補助樹脂を更に用いても良い。
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。
また、具体的な商品名としては、EFKA−4046、EFKA−4047、EFKA−ポリマー100、EFKA−400、EFKA−401、EFKA−ポリマー4300、EFKA−ポリマー4330(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、Disperbyk111、Disperbyk161、Disperbyk165、Disperbyk167、Disperbyk182、Disperbyk2000、Disperbyk2001(以上、ビックケミー・ジャパン社製)、SOLSPERSE24000、SOLSPERSE27000、SOLSPERSE28000(以上、ルーブリゾール社製)、アジスパーPB821、PB822(以上、味の素ファインテクノ(株)製)等を挙げることができる。
上記顔料分散剤の含有量は、上記緑色着色組成物の顔料全体に対して、5〜100重量%であることが好ましく、更に10〜80重量%であることが好ましい。
<溶剤>
本発明に係るカラーフィルター用緑色着色組成物には、顔料を分散させるために溶剤が含まれる。
本発明の緑色着色組成物に用いる溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、N−プロピルアルコール、i−プロピルアルコールなどのアルコール系溶剤;メトキシアルコール、エトキシアルコールなどのセロソルブ系溶剤;メトキシエトキシエタノール、エトキシエトキシエタノールなどのカルビトール系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチルなどのエステル系溶剤;アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤;メトキシエチルアセテート、メトキシプロピルアセテート、メトキシブチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶剤;メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテートなどのカルビトールアセテート系溶剤;ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、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などのエーテル系溶剤;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどの非プロトン性アミド溶剤;γ−ブチロラクトンなどのラクトン系溶剤;ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレンなどの不飽和炭化水素系溶剤;N−ヘプタン、N−ヘキサン、N−オクタンなどの飽和炭化水素系溶剤などの有機溶剤が挙げられる。これらの溶剤の中では、メトキシエチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶剤;メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテート、ブチルカルビトールアセテート(BCA)などのカルビトールアセテート系溶剤;エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチ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エチルエーテルなどのエーテル系溶剤;メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチルなどのエステル系溶剤が好適に用いられる。中でも、本発明に用いる溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(CH3OCH2CH(CH3)OCOCH3)、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルカルビトールアセテート(BCA)及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される1種以上であることが、他の成分の溶解性や塗布適性の点から好ましい。
本発明に係るカラーフィルター用緑色着色組成物には、顔料を分散させるために溶剤が含まれる。
本発明の緑色着色組成物に用いる溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、N−プロピルアルコール、i−プロピルアルコールなどのアルコール系溶剤;メトキシアルコール、エトキシアルコールなどのセロソルブ系溶剤;メトキシエトキシエタノール、エトキシエトキシエタノールなどのカルビトール系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチルなどのエステル系溶剤;アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤;メトキシエチルアセテート、メトキシプロピルアセテート、メトキシブチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶剤;メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテートなどのカルビトールアセテート系溶剤;ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、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などのエーテル系溶剤;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどの非プロトン性アミド溶剤;γ−ブチロラクトンなどのラクトン系溶剤;ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレンなどの不飽和炭化水素系溶剤;N−ヘプタン、N−ヘキサン、N−オクタンなどの飽和炭化水素系溶剤などの有機溶剤が挙げられる。これらの溶剤の中では、メトキシエチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶剤;メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテート、ブチルカルビトールアセテート(BCA)などのカルビトールアセテート系溶剤;エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチ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エチルエーテルなどのエーテル系溶剤;メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチルなどのエステル系溶剤が好適に用いられる。中でも、本発明に用いる溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(CH3OCH2CH(CH3)OCOCH3)、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルカルビトールアセテート(BCA)及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される1種以上であることが、他の成分の溶解性や塗布適性の点から好ましい。
これらの溶剤は単独もしくは2種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明に係る緑色着色組成物は、以上のような溶剤を、当該溶剤を含む緑色着色組成物の全量に対して、通常は60〜85重量%の割合で用いて調製する。溶剤が少なすぎると、粘度が上昇し、顔料分散性が低下しやすい。また、溶剤が多すぎると、顔料濃度が低下し、インクジェットインクを調製後、目標とする色度座標に達成することが困難な場合がある。
本発明に係る緑色着色組成物は、以上のような溶剤を、当該溶剤を含む緑色着色組成物の全量に対して、通常は60〜85重量%の割合で用いて調製する。溶剤が少なすぎると、粘度が上昇し、顔料分散性が低下しやすい。また、溶剤が多すぎると、顔料濃度が低下し、インクジェットインクを調製後、目標とする色度座標に達成することが困難な場合がある。
<緑色着色組成物の製造方法>
本発明の緑色着色組成物は、上記の顔料、顔料分散剤、バインダー樹脂及び、必要に応じてその他の成分を、任意の順序で上記溶剤に混合し、公知の撹拌分散機を用いて撹拌分散させることによって当該緑色着色組成物を調製することができる。顔料は単独で分散させても2種以上を同時に分散させてもよいが、分散性を向上させる点から、上記ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と、上記特定の構造を有する金属フタロシアニンとを同時に分散させることが好ましい。また、分散処理を行うための撹拌分散機としては、2本ロール、3本ロール等のロールミル、高圧分散機、超高圧分散機、ボールミル、振動ボールミル等のボールミル、ペイントコンディショナー、連続ディスク型ビーズミル、連続アニュラー型ビーズミル等のビーズミルが挙げられる。ビーズミルの好ましい分散条件として、使用するビーズ径は0.03〜2.00mmが好ましく、より好ましくは0.10〜1.0mmである。
本発明の緑色着色組成物は、上記の顔料、顔料分散剤、バインダー樹脂及び、必要に応じてその他の成分を、任意の順序で上記溶剤に混合し、公知の撹拌分散機を用いて撹拌分散させることによって当該緑色着色組成物を調製することができる。顔料は単独で分散させても2種以上を同時に分散させてもよいが、分散性を向上させる点から、上記ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と、上記特定の構造を有する金属フタロシアニンとを同時に分散させることが好ましい。また、分散処理を行うための撹拌分散機としては、2本ロール、3本ロール等のロールミル、高圧分散機、超高圧分散機、ボールミル、振動ボールミル等のボールミル、ペイントコンディショナー、連続ディスク型ビーズミル、連続アニュラー型ビーズミル等のビーズミルが挙げられる。ビーズミルの好ましい分散条件として、使用するビーズ径は0.03〜2.00mmが好ましく、より好ましくは0.10〜1.0mmである。
顔料を分散させる際には、ジルコニアビーズ等を適宜加え、ペイントシェーカー(浅田鉄鋼社製)等を用いて数時間分散を行うことが好ましい。具体的には、ビーズ径が比較的大きめな2mmジルコニアビーズで1時間、更にビーズ径が比較的小さめな0.1mmジルコニアビーズで2時間分散することが挙げられる。また、分散後、5.0ミクロンのメンブランフィルターで濾過することが好ましい。
このようにして、顔料粒子の分散性に優れた緑色着色組成物が得られる。この緑色着色組成物は、顔料分散性に優れたカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクを調製するための予備調製物として用いられる。
このようにして、顔料粒子の分散性に優れた緑色着色組成物が得られる。この緑色着色組成物は、顔料分散性に優れたカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクを調製するための予備調製物として用いられる。
II.カラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインク
本発明のカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクは、上記に記載のカラーフィルター用緑色着色組成物、熱硬化性樹脂、熱重合開始剤、及び溶剤を含有することを特徴とする。本発明によれば、上記カラーフィルター用緑色着色組成物を含有することにより
、顔料の凝集及び結晶成長が抑制され、当該顔料の分散性が向上するため、色再現性及びコントラストに優れた画素を形成することができる。
以下、このような本発明のカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクに用いられる成分を説明する。尚、溶剤については、上記カラーフィルター用緑色着色組成物の箇所において説明したものと同様のものを用いることができるので、ここでの説明は省略する。
本発明のカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクは、上記に記載のカラーフィルター用緑色着色組成物、熱硬化性樹脂、熱重合開始剤、及び溶剤を含有することを特徴とする。本発明によれば、上記カラーフィルター用緑色着色組成物を含有することにより
、顔料の凝集及び結晶成長が抑制され、当該顔料の分散性が向上するため、色再現性及びコントラストに優れた画素を形成することができる。
以下、このような本発明のカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクに用いられる成分を説明する。尚、溶剤については、上記カラーフィルター用緑色着色組成物の箇所において説明したものと同様のものを用いることができるので、ここでの説明は省略する。
<熱硬化性樹脂>
本発明に用いられる熱硬化性樹脂としては、1分子中に熱硬化性官能基を2個以上有する化合物が用いられる。熱硬化性官能基としてはエポキシ基が好ましい。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良い。
本発明に用いられる熱硬化性樹脂としては、1分子中に熱硬化性官能基を2個以上有する化合物が用いられる。熱硬化性官能基としてはエポキシ基が好ましい。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良い。
1分子中に熱硬化性官能基を2個以上有する化合物として、通常は、1分子中にエポキシ基2個以上を有するエポキシ化合物が用いられる。1分子中にエポキシ基2個以上を有するエポキシ化合物は、エポキシ基を2個以上、好ましくは2〜50個、より好ましくは2〜20個を1分子中に有するエポキシ化合物(エポキシ樹脂と称されるものを含む)である。エポキシ基は、オキシラン環構造を有する構造であればよく、例えば、グリシジル基、オキシエチレン基、エポキシシクロヘキシル基等を示すことができる。エポキシ化合物としては、カルボン酸により硬化しうる公知の多価エポキシ化合物を挙げることができ、このようなエポキシ化合物は、例えば、新保正樹編「エポキシ樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社刊(昭和62年)等に広く開示されており、これらを用いることが可能である。
エポキシ化合物としては、硬化膜に耐溶剤性や耐熱性を付与するために、比較的分子量の高い重合体と、硬化膜の架橋密度を高くしたり、低粘度化によりインクジェット吐出性能を向上させるために、比較的分子量の低い化合物とを併用することが好ましい。熱硬化性樹脂としては具体的には、特開2006−106503号公報の段落番号0132〜段落番号0160に記載されているような樹脂を用いることができる。
また、本発明においては、上記熱硬化性樹脂とともに、カラーフィルター用樹脂として、従来から用いられてきた感光性樹脂や非感光性樹脂を使用してもよい。
感光性樹脂としては、例えば、感光性環化ゴム系樹脂、感光性フェノール系樹脂、感光性ポリアクリレート系樹脂、感光性ポリアミド系樹脂、感光性ポリイミド系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリエポキシアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、ポリエーテルアクリレート系樹脂、ポリオールアクリレート系樹脂等が挙げられる。
非感光性樹脂としては、例えば、セルロースアセテート系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、スチレン系(共)重合体、ポリビニルブチラール系樹脂、アミノアルキッド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アミノ樹脂変性ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリルポリオールウレタン系樹脂、可溶性ポリアミド系樹脂、可溶性ポリイミド系樹脂、可溶性ポリアミドイミド系樹脂、可溶性ポリエステルイミド系樹脂、ヒドロキシエチルセルロース、スチレン−マレイン酸エステル系共重合体の水溶性塩、(メタ)アクリル酸エステル系(共)重合体の水溶性塩、水溶性アミノアルキッド系樹脂、水溶性アミノポリエステル系樹脂、水溶性ポリアミド系樹脂等が挙げられる。
感光性樹脂としては、例えば、感光性環化ゴム系樹脂、感光性フェノール系樹脂、感光性ポリアクリレート系樹脂、感光性ポリアミド系樹脂、感光性ポリイミド系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリエポキシアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、ポリエーテルアクリレート系樹脂、ポリオールアクリレート系樹脂等が挙げられる。
非感光性樹脂としては、例えば、セルロースアセテート系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、スチレン系(共)重合体、ポリビニルブチラール系樹脂、アミノアルキッド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アミノ樹脂変性ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリルポリオールウレタン系樹脂、可溶性ポリアミド系樹脂、可溶性ポリイミド系樹脂、可溶性ポリアミドイミド系樹脂、可溶性ポリエステルイミド系樹脂、ヒドロキシエチルセルロース、スチレン−マレイン酸エステル系共重合体の水溶性塩、(メタ)アクリル酸エステル系(共)重合体の水溶性塩、水溶性アミノアルキッド系樹脂、水溶性アミノポリエステル系樹脂、水溶性ポリアミド系樹脂等が挙げられる。
<熱重合開始剤>
本発明に用いられる熱重合開始剤は特に制限されないが、酸無水物であることが、ポットライフが長く、発熱量が少ない点から好ましい。酸無水物としては、例えば、多価カルボン酸無水物が挙げられ、具体的には、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レイト、グリセリントリストリメリレ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、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。
本発明に用いられる熱重合開始剤は特に制限されないが、酸無水物であることが、ポットライフが長く、発熱量が少ない点から好ましい。酸無水物としては、例えば、多価カルボン酸無水物が挙げられ、具体的には、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レイト、グリセリントリストリメリレ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、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。
上記の熱重合開始剤は、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熱重合開始剤の配合量は、熱硬化性樹脂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。熱重合開始剤の配合量が1重量部未満であると、硬化が不充分となり、強靭な塗膜を形成することができないおそれがある。また、熱重合開始剤の配合量が100重量部を超えると、塗膜の基板に対する密着性が劣るおそれがある。
<その他の成分>
本発明のカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクは、「I.カラーフィルター用緑色着色組成物」で説明した顔料のみを含んで構成されていても良いが、緑色フィルターに要求されるスペクトルを実現するために、必要に応じて、黄色顔料を含有させることが好ましい。
黄色顔料の具体例としては、例えば、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.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185、C.I.ピグメントイエロー213、C.I.ピグメントイエロー214等が挙げられる。
本発明のカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクは、「I.カラーフィルター用緑色着色組成物」で説明した顔料のみを含んで構成されていても良いが、緑色フィルターに要求されるスペクトルを実現するために、必要に応じて、黄色顔料を含有させることが好ましい。
黄色顔料の具体例としては、例えば、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.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185、C.I.ピグメントイエロー213、C.I.ピグメントイエロー214等が挙げられる。
更に、本発明のカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクには、必要に応じて、その他の添加剤を1種又は2種以上配合することができる。そのような添加剤としては、次のようなものを例示できる。
a)充填剤:例えば、ガラス、アルミナなど。
b)密着促進剤:例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシランなど。
c)レベリング剤:例えば、ポリオキシアルキレン系界面活性剤、脂肪酸エステル系界面活性剤、特殊アクリル系重合体、ビニルエーテル系重合体等のビニル系重合体など。
d)凝集防止剤:例えば、ポリアクリル酸ナトリウムなど。
a)充填剤:例えば、ガラス、アルミナなど。
b)密着促進剤:例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシランなど。
c)レベリング剤:例えば、ポリオキシアルキレン系界面活性剤、脂肪酸エステル系界面活性剤、特殊アクリル系重合体、ビニルエーテル系重合体等のビニル系重合体など。
d)凝集防止剤:例えば、ポリアクリル酸ナトリウムなど。
<インクの製造方法>
本発明のカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクは、各成分を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、顔料を樹脂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と、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、着色組成物を調製する。そして、得られた着色組成物を、顔料以外の成分と共に、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ジェットインクとすることができる。
本発明のカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクは、各成分を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、顔料を樹脂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と、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、着色組成物を調製する。そして、得られた着色組成物を、顔料以外の成分と共に、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ジェットインクとすることができる。
着色組成物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着色組成物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ジェットインクを完成させても良い。また、着色組成物を比較的少量の溶剤に投入して高濃度のインクジェットインクを調製しても良い。高濃度のインクジェットインクは、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。
上記インクジェットインクは、固形分濃度が5重量%〜40重量%であることが好ましく、更に10重量%〜30重量%であることが好ましい。
なお、ここで固形分濃度とは、溶剤以外のインク含有物、すなわち、顔料、顔料分散剤、熱硬化性樹脂、熱重合開始剤、その他の任意成分の正味の重量のインク総重量に対する重量%のことである。
なお、ここで固形分濃度とは、溶剤以外のインク含有物、すなわち、顔料、顔料分散剤、熱硬化性樹脂、熱重合開始剤、その他の任意成分の正味の重量のインク総重量に対する重量%のことである。
また、上記インクジェットインクにおいては、P/V比を、0.5〜1.2の範囲に調製することが好ましい。ここで、P/V比とは、上記インクジェットインク中の顔料以外の固形分量(V:ビヒクル)に対する、顔料含有量(P:ピグメント)の重量比のことである。
II.カラーフィルター
次に、本発明のカラーフィルターについて説明する。本発明のカラーフィルターは、上記に記載のカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクの硬化物からなる画素を有することを特徴とするものである。
次に、本発明のカラーフィルターについて説明する。本発明のカラーフィルターは、上記に記載のカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクの硬化物からなる画素を有することを特徴とするものである。
本発明において、画素部を形成する方法としては、印刷法、顔料分散法、インクジェット法等、既知の方法を使用することができるが、中でも生産性に優れたインクジェット法を好適に使用することができる。
また、上述したカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクを硬化させることにより、色再現性及びコントラストに優れた画素とすることができる。従って、本発明によれば、色再現性及びコントラストに優れた画素を備えた高品質なカラーフィルターとすることが可能となる。
以下、本発明のカラーフィルターについて各構成に分けて説明する。
まずここで、カラーフィルターの構造を説明する。
また、上述したカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクを硬化させることにより、色再現性及びコントラストに優れた画素とすることができる。従って、本発明によれば、色再現性及びコントラストに優れた画素を備えた高品質なカラーフィルターとすることが可能となる。
以下、本発明のカラーフィルターについて各構成に分けて説明する。
まずここで、カラーフィルターの構造を説明する。
カラーフィルターには、液晶表示装置等の画像出力装置に用いられるカラーフィルター、或いは固体撮像素子等の画像入力装置に用いられるカラーフィルター等がある。例として、液晶表示装置に用いられるカラーフィルター構造の代表例を、図2を用いて説明する。
一般にカラー液晶表示装置(101)は、図2(a)に示すように、カラーフィルター1とTFT基板等の電極基板2とを対向させて1〜10μm程度の間隙部3を設け、当該間隙部3内に液晶化合物Lを充填し、その周囲をシール材4で密封した構造をとっている。カラーフィルター1は、透明基板5上に、画素間の境界部を遮光するために所定のパターンに形成されたブラックマトリクス層6と、各画素を形成するために複数の色(通常、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色)を所定順序に配列した画素7と、保護膜8と、透明電極膜9とが、透明基板に近い側からこの順に積層された構造をとっている。また、カラーフィルター1及びこれと対向する電極基板2の内面側には配向膜10が設けられる。さらに間隙部3には、カラーフィルター1と電極基板2の間のセルギャップを一定且つ均一に維持するために、スペーサーが設けられる。スペーサーとしては一定粒子径を有するパール11を分散したり、又は、図2(b)に示すようにセルギャップに対応する高さを有する柱状スペーサー12を、カラーフィルターの内面側であってブラックマトリクス層6が形成されている位置と重なり合う領域に形成する。そして、各色に着色された画素それぞれ又はカラーフィルターの背後にある液晶層の光透過率を制御することによってカラー画像が得られる。
一般にカラー液晶表示装置(101)は、図2(a)に示すように、カラーフィルター1とTFT基板等の電極基板2とを対向させて1〜10μm程度の間隙部3を設け、当該間隙部3内に液晶化合物Lを充填し、その周囲をシール材4で密封した構造をとっている。カラーフィルター1は、透明基板5上に、画素間の境界部を遮光するために所定のパターンに形成されたブラックマトリクス層6と、各画素を形成するために複数の色(通常、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色)を所定順序に配列した画素7と、保護膜8と、透明電極膜9とが、透明基板に近い側からこの順に積層された構造をとっている。また、カラーフィルター1及びこれと対向する電極基板2の内面側には配向膜10が設けられる。さらに間隙部3には、カラーフィルター1と電極基板2の間のセルギャップを一定且つ均一に維持するために、スペーサーが設けられる。スペーサーとしては一定粒子径を有するパール11を分散したり、又は、図2(b)に示すようにセルギャップに対応する高さを有する柱状スペーサー12を、カラーフィルターの内面側であってブラックマトリクス層6が形成されている位置と重なり合う領域に形成する。そして、各色に着色された画素それぞれ又はカラーフィルターの背後にある液晶層の光透過率を制御することによってカラー画像が得られる。
1.基板
透明基板5としては、従来よりカラーフィルターに用いられているものであれば特に限定されるものではないが、例えば石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可とう性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可とう性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。この中で特にコーニング社製7059ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルターに適している。本発明においては、通常、透明基板を用いるが、反射性の基板や白色に着色した基板でも用いることは可能である。また、基板は、必要に応じてアルカリ溶出防止やガスバリア性付与その他の目的で表面処理を施したものを用いてもよい。
透明基板5としては、従来よりカラーフィルターに用いられているものであれば特に限定されるものではないが、例えば石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可とう性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可とう性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。この中で特にコーニング社製7059ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルターに適している。本発明においては、通常、透明基板を用いるが、反射性の基板や白色に着色した基板でも用いることは可能である。また、基板は、必要に応じてアルカリ溶出防止やガスバリア性付与その他の目的で表面処理を施したものを用いてもよい。
2.画素
画素は、通常、赤(R)、緑(G)、および青(B)の3色で形成される。画素における着色パターン形状は、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、4画素配置型等の公知の配列とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。
画素の厚みは、通常0.5〜2.5μm程度とする。また、赤色画素7Rが最も薄く、緑色画素7G、青色画素7Bの順に厚くなるように各色の画素の厚みを変えて、各色ごとに最適な厚みに設定してもよい。
画素は、通常、赤(R)、緑(G)、および青(B)の3色で形成される。画素における着色パターン形状は、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、4画素配置型等の公知の配列とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。
画素の厚みは、通常0.5〜2.5μm程度とする。また、赤色画素7Rが最も薄く、緑色画素7G、青色画素7Bの順に厚くなるように各色の画素の厚みを変えて、各色ごとに最適な厚みに設定してもよい。
3.ブラックマトリクス層
ブラックマトリクス層6は、表示画像のコントラストを向上させるために、画素7R,7G,7Bの間及び画素形成領域の外側を取り囲むように設けられる。ブラックマトリクス層6は、スパッタリング法、真空蒸着法等によるクロム等の金属薄膜であっても良い。或いは、ブラックマトリクス層6は、樹脂バインダー中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた樹脂層であってもよい。遮光性粒子を含有させた樹脂層の場合には、感光性レジストを用いて現像によりパターニングする方法と、遮光性粒子を含有するインクジェットインクを用いてパターニングする方法がある。ブラックマトリクス層6としては、遮光性粒子を含有する上記本発明に係るインクジェットインクを用いて形成しても良い。
ブラックマトリクス層の厚さは、金属薄膜の場合は1000〜2000Å程度とし、遮光性樹脂層の場合は、0.5〜2.5μm程度とする。
ブラックマトリクス層6は、表示画像のコントラストを向上させるために、画素7R,7G,7Bの間及び画素形成領域の外側を取り囲むように設けられる。ブラックマトリクス層6は、スパッタリング法、真空蒸着法等によるクロム等の金属薄膜であっても良い。或いは、ブラックマトリクス層6は、樹脂バインダー中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた樹脂層であってもよい。遮光性粒子を含有させた樹脂層の場合には、感光性レジストを用いて現像によりパターニングする方法と、遮光性粒子を含有するインクジェットインクを用いてパターニングする方法がある。ブラックマトリクス層6としては、遮光性粒子を含有する上記本発明に係るインクジェットインクを用いて形成しても良い。
ブラックマトリクス層の厚さは、金属薄膜の場合は1000〜2000Å程度とし、遮光性樹脂層の場合は、0.5〜2.5μm程度とする。
4.保護膜
保護膜8は、カラーフィルターの表面を平坦化すると共に、画素7に含有される成分が液晶層に溶出するのを防止するために設けられる。保護膜8は、公知のネガ型の光硬化性透明樹脂組成物又は熱硬化性透明樹脂組成物を、スピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により、ブラックマトリックス層6及び画素7を覆うように塗布し、光又は熱によって硬化させることによって形成できる。
保護膜8の厚みは、使用される材料の光透過率、カラーフィルターの表面状態等を考慮して設定することができ、例えば、0.1〜2.0μmの範囲で設定することができる。
保護膜8は、カラーフィルターの表面を平坦化すると共に、画素7に含有される成分が液晶層に溶出するのを防止するために設けられる。保護膜8は、公知のネガ型の光硬化性透明樹脂組成物又は熱硬化性透明樹脂組成物を、スピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により、ブラックマトリックス層6及び画素7を覆うように塗布し、光又は熱によって硬化させることによって形成できる。
保護膜8の厚みは、使用される材料の光透過率、カラーフィルターの表面状態等を考慮して設定することができ、例えば、0.1〜2.0μmの範囲で設定することができる。
5.その他
本発明のカラーフィルターは、上記ブラックマトリクス層、画素、保護膜、および基板以外にも、例えば、透明電極層や配向膜、柱状スペーサー等が形成されたものであってもよい。上記透明電極層、配向膜、柱状スペーサーとしては、一般的なカラーフィルターにおいて用いられているものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本発明のカラーフィルターは、上記ブラックマトリクス層、画素、保護膜、および基板以外にも、例えば、透明電極層や配向膜、柱状スペーサー等が形成されたものであってもよい。上記透明電極層、配向膜、柱状スペーサーとしては、一般的なカラーフィルターにおいて用いられているものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。
<実施例1>
(1)着色組成物の調製
顔料、顔料分散剤、及び溶剤を下記の割合で混合し、直径0.3mmのビーズを100重量部加え、ペイントシェーカー(浅田鉄工社製)を用いて12時間分散し、緑色着色組成物、及び黄色着色組成物をそれぞれ調製した。
(1)着色組成物の調製
顔料、顔料分散剤、及び溶剤を下記の割合で混合し、直径0.3mmのビーズを100重量部加え、ペイントシェーカー(浅田鉄工社製)を用いて12時間分散し、緑色着色組成物、及び黄色着色組成物をそれぞれ調製した。
[緑色着色組成物の組成]
・ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料(C.I.ピグメントグリーン58):15重量部
・AlClPc:1重量部
・顔料分散剤(Disperbyk161:商品名、ビックケミー・ジャパン製、溶剤中に固形分30重量%):15.5重量部
・BCA(ブチルカルビトールアセテート):68.5重量部
[黄色着色組成物の組成]
・黄色顔料(C.I.ピグメントイエロー150):15重量部
・顔料分散剤(Disperbyk161:商品名、ビックケミー・ジャパン製、溶剤中に固形分30重量%):15.5重量部
・BCA(ブチルカルビトールアセテート):69.5重量部
・ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料(C.I.ピグメントグリーン58):15重量部
・AlClPc:1重量部
・顔料分散剤(Disperbyk161:商品名、ビックケミー・ジャパン製、溶剤中に固形分30重量%):15.5重量部
・BCA(ブチルカルビトールアセテート):68.5重量部
[黄色着色組成物の組成]
・黄色顔料(C.I.ピグメントイエロー150):15重量部
・顔料分散剤(Disperbyk161:商品名、ビックケミー・ジャパン製、溶剤中に固形分30重量%):15.5重量部
・BCA(ブチルカルビトールアセテート):69.5重量部
(2)カラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクの調製
(1)で調整した緑色着色組成物、黄色着色組成物、及びその他の成分を充分に混合して、下記組成のカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
[組成]
・上記(1)の緑色着色組成物:40.0重量部
・上記(1)の黄色着色組成物:10.0重量部
・ベンジルメタクリレート−メタクリル酸−シクロヘキシルメタクリレート共重合体(共重合比=70:10:20、Mw=10,000、固形分30質量%):5.5重量部
・多官能エポキシ化合物(エピコート154、ジャパンエポキシレジン社製):6重量部
・トリメリット酸:2重量部
・BCA:36.5重量部
(1)で調整した緑色着色組成物、黄色着色組成物、及びその他の成分を充分に混合して、下記組成のカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
[組成]
・上記(1)の緑色着色組成物:40.0重量部
・上記(1)の黄色着色組成物:10.0重量部
・ベンジルメタクリレート−メタクリル酸−シクロヘキシルメタクリレート共重合体(共重合比=70:10:20、Mw=10,000、固形分30質量%):5.5重量部
・多官能エポキシ化合物(エピコート154、ジャパンエポキシレジン社製):6重量部
・トリメリット酸:2重量部
・BCA:36.5重量部
<実施例2>
実施例1において、AlClPcの代わりにAlOHPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
実施例1において、AlClPcの代わりにAlOHPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
<実施例3>
実施例1において、AlClPcの代わりにTiCl2Pcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
実施例1において、AlClPcの代わりにTiCl2Pcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
<実施例4>
実施例1において、AlClPcの代わりにTiOPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
実施例1において、AlClPcの代わりにTiOPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
<実施例5>
実施例1において、AlClPcの代わりにFeClPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
実施例1において、AlClPcの代わりにFeClPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
<実施例6>
実施例1において、AlClPcの代わりにSnPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
実施例1において、AlClPcの代わりにSnPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
<実施例7>
実施例1において、AlClPcの代わりにPbPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
実施例1において、AlClPcの代わりにPbPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
<実施例8>
実施例1において、AlClPcの代わりにGaClPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
実施例1において、AlClPcの代わりにGaClPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
<実施例9>
実施例1において、AlClPcの代わりにVOPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
実施例1において、AlClPcの代わりにVOPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
<比較例1>
実施例1において、AlClPcを用いず、BCA(ブチルカルビトールアセテート)を69.5重量部用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
実施例1において、AlClPcを用いず、BCA(ブチルカルビトールアセテート)を69.5重量部用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
<比較例2>
実施例1において、AlClPcの代わりに平面構造を有するCuPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
実施例1において、AlClPcの代わりに平面構造を有するCuPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
<比較例3>
実施例1において、AlClPcの代わりに平面構造を有するNiPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
実施例1において、AlClPcの代わりに平面構造を有するNiPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
<比較例4>
実施例1において、AlClPcの代わりに平面構造を有するCoPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
実施例1において、AlClPcの代わりに平面構造を有するCoPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
<比較例5>
実施例1において、AlClPcの代わりに平面構造を有するMnPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
実施例1において、AlClPcの代わりに平面構造を有するMnPcを用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
<比較例6>
実施例1において、AlClPcの代わりに平面構造を有する銅フタロシアニン誘導体(S−5000:商品名、アビシア社製)を用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
実施例1において、AlClPcの代わりに平面構造を有する銅フタロシアニン誘導体(S−5000:商品名、アビシア社製)を用いた以外は実施例1と同様に緑色着色組成物、及び黄色着色組成物を調製した。次いで、当該緑色着色組成物と当該黄色着色組成物との比率を適宜変更し、目標の色度になるように調色して緑色熱硬化性インクジェットインクを調整した。
(評価結果)
上記、各実施例、及び比較例に対して、下記の評価を行った。その結果を表1に記載する。
(1)粒子径測定
動的光散乱式粒径分布装置(LB−550、HORIBA社製)を用いて、上記緑色熱硬化性インクジェットインクを動的散乱方式にて、粒子径を測定した。また、当該緑色熱硬化性インクジェットインクを40℃で1週間放置した後、上記と同様に粒子径を測定した。
(2)コントラスト測定
OSP−SP200顕微分光測光装置(オリンパス(株)製)を用いて、C光源にて、x=0.2883、y=0.6051となるように調製した緑色熱硬化性インクジェットインクを、厚み0.7mmのガラス基板(コーニング社製、1737)上に、スピンコートにより塗布した。
その後、90℃のホットプレート上で10分間加熱乾燥を行った。更に、200℃のオーブンで30分間加熱してポストベークを行い、更に240℃で30分加熱しポストベークを行って、硬化膜(着色層)を得た。これを試験サンプルとした。
上記、各実施例、及び比較例に対して、下記の評価を行った。その結果を表1に記載する。
(1)粒子径測定
動的光散乱式粒径分布装置(LB−550、HORIBA社製)を用いて、上記緑色熱硬化性インクジェットインクを動的散乱方式にて、粒子径を測定した。また、当該緑色熱硬化性インクジェットインクを40℃で1週間放置した後、上記と同様に粒子径を測定した。
(2)コントラスト測定
OSP−SP200顕微分光測光装置(オリンパス(株)製)を用いて、C光源にて、x=0.2883、y=0.6051となるように調製した緑色熱硬化性インクジェットインクを、厚み0.7mmのガラス基板(コーニング社製、1737)上に、スピンコートにより塗布した。
その後、90℃のホットプレート上で10分間加熱乾燥を行った。更に、200℃のオーブンで30分間加熱してポストベークを行い、更に240℃で30分加熱しポストベークを行って、硬化膜(着色層)を得た。これを試験サンプルとした。
次に、コントラスト測定装置(光源:(株)東芝製、メロウ5DFL10EX−D−H、輝度計:ミノルタ製、LS−100、偏光板:日東電工(株)製、NPF−G1220DU)を用いて、輝度の測定を行った。コントラストは輝度の測定値を用い、以下の式により導き出せる。
コントラスト=平行輝度(cd/m2)/直交輝度(cd/m2)
また、上記緑色熱硬化性インクジェットインクを40℃で1週間放置した後、上記と同様にコントラストを測定した。
コントラスト=平行輝度(cd/m2)/直交輝度(cd/m2)
また、上記緑色熱硬化性インクジェットインクを40℃で1週間放置した後、上記と同様にコントラストを測定した。
(結果のまとめ)
表1より、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と共に、四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンを用いた実施例1〜9では、40℃で1週間放置後において、顔料の平均粒子径に変化がみられず、コントラストも低下しなかった。一方、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料のみを用いた比較例1、及びハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と共に、平面構造を有する金属フタロシアニンを用いた比較例2〜6では、40℃で1週間放置後の顔料の平均粒子径は、分散当日の平均粒子径よりも大きくなり、コントラストの低下も著しかった。
表1より、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と共に、四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンを用いた実施例1〜9では、40℃で1週間放置後において、顔料の平均粒子径に変化がみられず、コントラストも低下しなかった。一方、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料のみを用いた比較例1、及びハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と共に、平面構造を有する金属フタロシアニンを用いた比較例2〜6では、40℃で1週間放置後の顔料の平均粒子径は、分散当日の平均粒子径よりも大きくなり、コントラストの低下も著しかった。
1 カラーフィルター
2 電極基板
3 間隙部
4 シール材
5 透明基板
6 ブラックマトリクス層
7(7R、7G、7B) 画素
8 保護膜
9 透明電極膜
10 配向膜
11 パール
12 柱状スペーサー
15 中心金属
16 窒素原子
17 炭素原子
101、102 カラー液晶表示装置
2 電極基板
3 間隙部
4 シール材
5 透明基板
6 ブラックマトリクス層
7(7R、7G、7B) 画素
8 保護膜
9 透明電極膜
10 配向膜
11 パール
12 柱状スペーサー
15 中心金属
16 窒素原子
17 炭素原子
101、102 カラー液晶表示装置
Claims (5)
- フタロシアニン1分子中にハロゲン原子を8〜16個含むハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と、顔料分散剤と、溶剤と、四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンを少なくとも1種とを含有することを特徴とする、カラーフィルター用緑色着色組成物。
- 前記四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンが、Al、Ti、Fe、Sn、Pb、Ga、V、Mo、Ta、及びNbよりなる群から選ばれる金属を中心金属として有することを特徴とする、請求項1に記載のカラーフィルター用緑色着色組成物。
- 前記四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンの配合量が、前記ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と当該四角錐型構造を有する無置換及び/又はハロゲン化金属フタロシアニンとの合計100重量部に対して、0.1〜20重量部であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のカラーフィルター用緑色着色組成物。
- 請求項1乃至3のいずれか一項に記載のカラーフィルター用緑色着色組成物、熱硬化性樹脂、熱重合開始剤、及び溶剤を含有することを特徴とする、カラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインク。
- 請求項4に記載のカラーフィルター用緑色熱硬化性インクジェットインクの硬化物からなる画素を有することを特徴とする、カラーフィルター。
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