JP2010019957A - Ink for color filter, ink set for color filter, color filter, image display device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラーフィルター用インク、カラーフィルター用インクセット、カラーフィルター、画像表示装置、および、電子機器に関する。 The present invention relates to a color filter ink, a color filter ink set, a color filter, an image display device, and an electronic apparatus.
カラー表示を行う液晶表示装置(LCD)等には、一般に、カラーフィルターが用いられている。
カラーフィルターは、従来、着色剤、感光性樹脂、官能性モノマー、重合開始剤等を含む材料(着色層形成用組成物)で構成された塗膜を基板上に形成し、その後、フォトマスクを介して光を照射する感光処理、現像処理等を行う、いわゆるフォトリソグラフィー法を用いて製造されてきた。このような方法では、通常、基板のほぼ全面に、各色に対応する塗膜を形成し、その一部のみを硬化させ、それ以外の大部分を除去するという操作を繰り返すことにより、各色が重なり合わないようにカラーフィルターを製造する。このため、カラーフィルターの製造において形成される塗膜は、最終的に得られるカラーフィルターには、その一部のみが着色層として残存するのみで、その大部分が製造工程において除去されることとなる。このため、カラーフィルターの製造コストが上昇するばかりでなく、省資源の観点からも好ましくない。
In general, a color filter is used in a liquid crystal display (LCD) or the like that performs color display.
A color filter has conventionally formed a coating film composed of a material (coloring layer forming composition) containing a colorant, a photosensitive resin, a functional monomer, a polymerization initiator, etc. on a substrate, and then a photomask. It has been manufactured by using a so-called photolithography method in which a photosensitive process, a developing process, and the like are performed. In such a method, the colors are usually overlapped by repeating the operation of forming a coating film corresponding to each color on almost the entire surface of the substrate, curing only a part thereof, and removing most of the other part. Manufacture color filters so that they do not match. For this reason, only a part of the coating film formed in the production of the color filter remains as a colored layer in the finally obtained color filter, and most of it is removed in the production process. Become. For this reason, not only the manufacturing cost of the color filter increases, but also from the viewpoint of resource saving.
一方、近年、インクジェットヘッド(液滴吐出ヘッド)を用いて、カラーフィルターの着色層(着色部)を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような方法は、着色層形成用の材料(着色層形成用組成物)の液滴の吐出位置等の制御が容易で、着色層形成用組成物の無駄を少なくすることができるため、環境への負荷を低減することができ、また、製造コストも抑制することができる。 On the other hand, in recent years, a method of forming a colored layer (colored portion) of a color filter using an inkjet head (droplet discharge head) has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In such a method, the discharge position of the droplets of the colored layer forming material (colored layer forming composition) can be easily controlled and waste of the colored layer forming composition can be reduced. The manufacturing cost can also be suppressed.
ところで、上述したような製造方法は、一般に、基板上に形成されたセルにインクを付与し、付与されたインクに対し加熱等の処理を行うことにより、インクを乾燥、固化させて着色部を得るものである。しかしながら、インクを加熱または真空乾燥によって乾燥する際には、セル中において、インクの外表面から液体成分が揮発することによりインクが熱対流する現象(べナードセル現象)が起こる。また、セル中のインク内で熱分布が生じることにより、インク中の液体成分の揮発は、セルの特定の部分から起こりやすい。以上のような要因により、従来のインクを用いた場合には、形成される着色部の表面は、凹凸が多いものとなっていた。このように、形成される着色部が平坦にならない場合、カラーフィルターを用いた画像表示装置の明度やコントラスト比が高いものとならない問題があった。 By the way, the manufacturing method as described above generally applies ink to cells formed on a substrate, and heats the applied ink to dry and solidify the ink to form a colored portion. To get. However, when the ink is dried by heating or vacuum drying, a phenomenon in which the ink undergoes heat convection (benard cell phenomenon) occurs in the cell due to volatilization of the liquid component from the outer surface of the ink. Further, due to heat distribution in the ink in the cell, the volatilization of the liquid component in the ink tends to occur from a specific part of the cell. Due to the above factors, when the conventional ink is used, the surface of the colored portion to be formed has many irregularities. As described above, when the formed colored portion is not flat, there is a problem that the brightness and contrast ratio of the image display device using the color filter are not high.
本発明の目的は、明度およびコントラスト比に優れたカラーフィルターを製造することのできるインクジェット方式のカラーフィルター用インクを提供すること、該カラーフィルター用インクを備えたカラーフィルター用インクセットを提供すること、明度およびコントラスト比に優れたカラーフィルターを提供すること、また、該カラーフィルターを備えた画像表示装置、電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ink for an ink-jet color filter that can produce a color filter excellent in brightness and contrast ratio, and to provide an ink set for a color filter provided with the color filter ink. It is another object of the present invention to provide a color filter excellent in brightness and contrast ratio, and to provide an image display device and an electronic apparatus provided with the color filter.
このような目的は下記の本発明により達成される。
本発明のカラーフィルター用インクは、インクジェット方式によるカラーフィルターの製造に用いられるカラーフィルター用インクであって、
着色剤と、硬化性樹脂材料と、当該硬化性樹脂材料を溶解する溶媒とを含み、
前記溶媒は、成分xと、当該成分xよりも高い沸点を有する成分yとを有し、
前記成分xの溶解度パラメータのうちの極性成分をSPp(x)[(cal/cm3)1/2]、水素結合成分をSPh(x)[(cal/cm3)1/2]とし、
前記成分yの溶解度パラメータのうちの極性成分をSPp(y)[(cal/cm3)1/2]、水素結合成分をSPh(y)[(cal/cm3)1/2]とし、
前記硬化性樹脂材料の溶解度パラメータのうちの極性成分をSPp(R)[(cal/cm3)1/2]、水素結合成分をSPh(R)[(cal/cm3)1/2]としたとき、下記式(I)ないし(IV)を満足することを特徴とする。
0.2≦|SPp(x)−SPp(R)|≦3…(I)
0.5≦|SPh(x)−SPh(R)|≦3…(II)
|SPp(y)−SPp(R)|<|SPp(x)−SPp(R)|…(III)
|SPh(y)−SPh(R)|<|SPh(x)−SPh(R)|…(IV)
これにより、明度およびコントラスト比に優れたカラーフィルターを製造することのできるインクジェット方式のカラーフィルター用インクを提供することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The color filter ink of the present invention is a color filter ink used for producing a color filter by an inkjet method,
A colorant, a curable resin material, and a solvent that dissolves the curable resin material,
The solvent has a component x and a component y having a boiling point higher than that of the component x,
Of the solubility parameters of the component x, the polar component is SP p (x) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] and the hydrogen bond component is SP h (x) [(cal / cm 3 ) 1/2 ]. ,
Among the solubility parameters of the component y, the polar component is SP p (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], and the hydrogen bond component is SP h (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ]. ,
Of the solubility parameters of the curable resin material, the polar component is SP p (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], and the hydrogen bond component is SP h (R) [(cal / cm 3 ) 1/2. ], The following formulas (I) to (IV) are satisfied.
0.2 ≦ | SP p (x) −SP p (R) | ≦ 3 (I)
0.5 ≦ | SP h (x) −SP h (R) | ≦ 3 (II)
| SP p (y) -SP p (R) | <| SP p (x) -SP p (R) | ... (III)
| SP h (y) -SP h (R) | <| SP h (x) -SP h (R) | ... (IV)
Thereby, an ink for an ink-jet color filter capable of producing a color filter excellent in brightness and contrast ratio can be provided.
本発明のカラーフィルター用インクでは、前記SPp(y)[(cal/cm3)1/2]および前記SPp(R)[(cal/cm3)1/2]の値は、いずれも2〜5(cal/cm3)1/2であることが好ましい。
これにより、着色部の平坦性がより向上し、カラーフィルターの明度、コントラスト比はより優れたものとなる。
In the color filter ink of the present invention, the values of SP p (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] and SP p (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] are both It is preferable that it is 2-5 (cal / cm < 3 >) <1/2 >.
Thereby, the flatness of the colored portion is further improved, and the brightness and contrast ratio of the color filter are further improved.
本発明のカラーフィルター用インクでは、前記SPh(y)[(cal/cm3)1/2]および前記SPh(R)[(cal/cm3)1/2]の値は、いずれも3〜8(cal/cm3)1/2であることが好ましい。
これにより、着色部の平坦性がより向上し、カラーフィルターの明度、コントラスト比はより優れたものとなる。
In the color filter ink of the present invention, the values of SP h (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] and SP h (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] are both 3~8 (cal / cm 3) is preferably 1/2.
Thereby, the flatness of the colored portion is further improved, and the brightness and contrast ratio of the color filter are further improved.
本発明のカラーフィルター用インクでは、前記SPp(y)[(cal/cm3)1/2]、前記SPp(R)[(cal/cm3)1/2]、前記SPh(y)[(cal/cm3)1/2]、および前記SPh(R)[(cal/cm3)1/2]は、下記式(V)および下記式(VI)の関係を満足することが好ましい。
|SPp(y)−SPp(R)|≦1…(V)
|SPh(y)−SPh(R)|≦1…(VI)
これにより、インクを乾燥させ、着色部を形成する際に、インクが、急激に粘度上昇するのがより確実に防止され、セル中のインクは十分な流動性を保持し、かつセル内での滞留が確実に抑制される。その結果、着色部の平坦性がより向上し、カラーフィルターの明度、コントラスト比はより優れたものとなる。
In the color filter ink of the present invention, the SP p (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], the SP p (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], the SP h (y ) [(Cal / cm 3 ) 1/2 ] and SP h (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] satisfy the relationship of the following formula (V) and the following formula (VI). Is preferred.
| SP p (y) −SP p (R) | ≦ 1 (V)
| SP h (y) -SP h (R) | ≦ 1 ... (VI)
As a result, when the ink is dried and the colored portion is formed, it is more reliably prevented that the viscosity of the ink suddenly increases in viscosity, the ink in the cell retains sufficient fluidity, and Retention is reliably suppressed. As a result, the flatness of the colored portion is further improved, and the brightness and contrast ratio of the color filter are further improved.
本発明のカラーフィルター用インクでは、大気圧下における前記成分xの沸点をTbp(x)[℃]、大気圧下における前記成分yの沸点をTbp(y)[℃]としたとき、15≦Tbp(y)−Tbp(x)≦70であることが好ましい。
これにより、インクを乾燥させ、着色部を形成する際に、インクが、急激に粘度上昇するのがより確実に防止される。結果として、着色部の平坦性がより向上し、カラーフィルターの明度、コントラスト比はより優れたものとなる。
In the color filter ink of the present invention, when the boiling point of the component x under atmospheric pressure is T bp (x) [° C.] and the boiling point of the component y under atmospheric pressure is T bp (y) [° C.] It is preferable that 15 ≦ T bp (y) −T bp (x) ≦ 70.
Thereby, when the ink is dried and the colored portion is formed, the viscosity of the ink is more reliably prevented from increasing suddenly. As a result, the flatness of the colored portion is further improved, and the brightness and contrast ratio of the color filter are further improved.
本発明のカラーフィルター用インクでは、カラーフィルター用インク中における前記成分xの含有率をX[wt%]、前記成分yの含有率をY[wt%]としたとき、2≦X/Y≦30であることが好ましい。
これにより、インクを乾燥させ、着色部を形成する際に、インクが、急激に粘度上昇するのがより確実に防止される。結果として、着色部の平坦性がより向上し、カラーフィルターの明度、コントラスト比はより優れたものとなる。
In the color filter ink of the present invention, when the content of the component x in the color filter ink is X [wt%] and the content of the component y is Y [wt%], 2 ≦ X / Y ≦ 30 is preferable.
Thereby, when the ink is dried and the colored portion is formed, the viscosity of the ink is more reliably prevented from increasing suddenly. As a result, the flatness of the colored portion is further improved, and the brightness and contrast ratio of the color filter are further improved.
本発明のカラーフィルター用インクでは、前記カラーフィルター用インクは、前記成分yとして、多価アルコール、または多価アルコールのアルキルエーテルのうち、少なくとも一方を含むものであることが好ましい。
これにより、着色部の形成時において、セル中のカラーフィルター用インクは、粘度が比較的高いものとなり、流動性がより好適に保持され、かつセル内での対流がより確実に抑制される。
In the color filter ink of the present invention, it is preferable that the color filter ink contains at least one of a polyhydric alcohol or a polyhydric alcohol alkyl ether as the component y.
Thereby, at the time of formation of the colored portion, the color filter ink in the cell has a relatively high viscosity, the fluidity is more suitably maintained, and convection in the cell is more reliably suppressed.
本発明のカラーフィルター用インクでは、前記多価アルコールは、グリコール類のオリゴマーであることが好ましい。
これにより、着色部の形成時において、セル中のカラーフィルター用インクは、粘度が比較的高いものとなり、流動性をより好適に保持され、かつセル内での対流がより確実に抑制される。
In the color filter ink of the present invention, the polyhydric alcohol is preferably an oligomer of glycols.
Thereby, at the time of formation of the colored portion, the color filter ink in the cell has a relatively high viscosity, the fluidity is more suitably maintained, and the convection in the cell is more reliably suppressed.
本発明のカラーフィルター用インクでは、前記硬化性樹脂材料は、少なくともエポキシ基含有ビニル単量体a1を単量体成分として含有してなる重合体Aを含むものであることが好ましい。
これにより、形成される着色部は、長期間にわたって優れた平坦性を保持し、得られるカラーフィルターは、明度、コントラスト比を長期間にわたって優れたものとすることができる。
In the color filter ink of the present invention, the curable resin material preferably contains a polymer A containing at least an epoxy group-containing vinyl monomer a1 as a monomer component.
As a result, the formed colored portion retains excellent flatness over a long period of time, and the obtained color filter can have excellent brightness and contrast ratio over a long period of time.
本発明のカラーフィルター用インクでは、前記重合体Aは、単量体成分として、前記エポキシ基含有ビニル単量体a1に加え、イソシアネート基またはそれが保護基で保護されたブロックイソシアネート基を備えたビニル単量体a2を含有してなる共重合体であることが好ましい。
これにより、着色部形成時におけるカラーフィルター用インク中の気泡の破裂等を防止でき、着色部を特に平坦なものとすることができる。また、カラーフィルター用インクを用いて製造されるカラーフィルター(着色部)の経時的な色変化をより確実に防止することができ、カラーフィルターの耐久性を特に優れたものとすることができる。
In the color filter ink of the present invention, the polymer A includes, as a monomer component, an isocyanate group or a blocked isocyanate group in which the protective group is protected in addition to the epoxy group-containing vinyl monomer a1. A copolymer containing the vinyl monomer a2 is preferred.
Thereby, the bursting of bubbles in the color filter ink at the time of forming the colored portion can be prevented, and the colored portion can be made particularly flat. In addition, the color change (colored portion) produced using the color filter ink can be more reliably prevented from changing with time, and the durability of the color filter can be made particularly excellent.
本発明のカラーフィルター用インクでは、前記硬化性樹脂材料は、少なくとも下記式(1)で表されるアルコキシシリル基含有ビニル単量体を単量体成分として含有してなる重合体Bを含むものであることが好ましい。
本発明のカラーフィルター用インクセットは、異なる複数色のカラーフィルター用インクを備えるカラーフィルター用インクセットであって、
前記カラーフィルター用インクとして、本発明のカラーフィルター用インクを備えることを特徴とする。
これにより、明度およびコントラスト比に優れたカラーフィルターを製造することのできるインクジェット方式のカラーフィルター用インクセットを提供することができる。
The color filter ink set of the present invention is a color filter ink set comprising a plurality of different color filter inks,
The color filter ink of the present invention is provided as the color filter ink.
Thereby, an ink set for an ink-jet color filter capable of producing a color filter excellent in brightness and contrast ratio can be provided.
本発明のカラーフィルターは、本発明のカラーフィルター用インクを用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、明度およびコントラスト比に優れたカラーフィルターを提供することができる。
本発明のカラーフィルターは、本発明のカラーフィルター用インクセットを用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、明度およびコントラスト比に優れたカラーフィルターを提供することができる。
The color filter of the present invention is manufactured using the color filter ink of the present invention.
Thereby, a color filter excellent in brightness and contrast ratio can be provided.
The color filter of the present invention is manufactured using the color filter ink set of the present invention.
Thereby, a color filter excellent in brightness and contrast ratio can be provided.
本発明の画像表示装置は、本発明のカラーフィルターを備えたことを特徴とする。
これにより、表示部に、明度およびコントラスト比に優れたカラーフィルターを備えた画像表示装置を提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の画像表示装置を備えたことを特徴とする。
これにより、表示部に、明度およびコントラスト比に優れたカラーフィルターを備えた電子機器を提供することができる。
An image display device according to the present invention includes the color filter according to the present invention.
Thereby, the image display apparatus provided with the color filter excellent in the brightness and contrast ratio in the display part can be provided.
An electronic apparatus according to the present invention includes the image display device according to the present invention.
Thereby, an electronic apparatus provided with a color filter excellent in brightness and contrast ratio in the display unit can be provided.
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
《カラーフィルター用インク》
本発明のカラーフィルター用インクは、カラーフィルターの製造(カラーフィルターの着色部の形成)に用いられるインクであり、特に、インクジェット方式によるカラーフィルターの製造に用いられるものである。なお、本明細書中、インクの乾燥とは、インク中に含まれる液体成分(有機系の液体、水など)を揮発する(除去する)ことを指す。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
《Color filter ink》
The color filter ink of the present invention is an ink used for the production of a color filter (formation of a colored portion of a color filter), and is particularly used for the production of a color filter by an ink jet method. In this specification, ink drying means volatilization (removal) of liquid components (organic liquid, water, etc.) contained in the ink.
カラーフィルター用インクは、着色剤、バインダー樹脂としての硬化性樹脂材料、当該硬化性樹脂材料を溶解する溶媒等を含むものである。なお、本発明のカラーフィルター用インクは、インク中に含まれる硬化性樹脂材料が溶媒に溶解されたものであるため、硬化性樹脂材料が分散しているようなインクを用いた場合に比べ、形成される着色部の表面の平滑性を高めることができる。 The color filter ink contains a colorant, a curable resin material as a binder resin, a solvent for dissolving the curable resin material, and the like. In addition, since the curable resin material contained in the ink of the color filter ink of the present invention is dissolved in a solvent, compared to the case where an ink in which the curable resin material is dispersed is used, The smoothness of the surface of the colored part to be formed can be improved.
ところで、近年用いられているインクジェット方式によるカラーフィルターの製造では、基板上に複数色のインクを、それぞれ吐出、乾燥させることにより各色に対応した着色部を形成する。このような方法では、それ以前に広く用いられてきたフォトリソグラフィー法に比べ、着色部形成用の材料(着色部形成用組成物)の無駄を少なくすることができるため、環境への負荷を低減することができ、また、製造コストも抑制することができる。また、インクジェット方式によるカラーフィルターの製造では、着色部形成用の材料(着色部形成用組成物)の液滴の吐出位置等の制御が容易であるという利点もある。 By the way, in the manufacture of a color filter by an ink jet method used in recent years, a colored portion corresponding to each color is formed by discharging and drying a plurality of colors of ink on a substrate. Such a method can reduce waste of the material for forming the colored portion (composition for forming the colored portion) compared to the photolithography method that has been widely used before that, thus reducing the burden on the environment. In addition, the manufacturing cost can be reduced. In addition, in the production of a color filter by an ink jet method, there is an advantage that it is easy to control the discharge position and the like of a droplet of a coloring portion forming material (coloring portion forming composition).
インクジェットヘッドを用いたカラーフィルターの製造方法では、従来、基板上に吐出したインクを乾燥させるのに、加熱または真空乾燥によって乾燥させる方法がとられてきた。かかる方法を用いると、セル中において、インクの外表面から溶媒が揮発することによりインクが熱対流する現象(ベナードセル現象)が起こる。また、セル中のインク内で熱分布が生じることにより、インク中の溶媒の揮発は、セルの特定の部分から起こりやすい。このため、セル中のカラーフィルター用インクは、均一な厚さとならず、凹凸ができやすくなってしまう。このような問題が生じると、形成される着色部を十分に平坦なものとすることができず、得られるカラーフィルターを画像表示装置に適用した場合、液晶の配向みだれの原因となるので、明度やコントラスト比を十分なものとすることができなかった。そして、上記のような傾向は、大型の液晶表示装置に用いられているカラーフィルター(例えば、対角線長80cm以上のカラーフィルター)を製造する場合において、特に顕著なものとなっていた。 In the manufacturing method of a color filter using an inkjet head, conventionally, a method of drying by heating or vacuum drying has been used to dry ink ejected on a substrate. When such a method is used, a phenomenon in which the ink undergoes thermal convection (Benard cell phenomenon) occurs due to the evaporation of the solvent from the outer surface of the ink in the cell. Further, due to heat distribution in the ink in the cell, the volatilization of the solvent in the ink tends to occur from a specific part of the cell. For this reason, the color filter ink in the cell does not have a uniform thickness and is likely to be uneven. When such a problem occurs, the colored portion to be formed cannot be made sufficiently flat, and when the obtained color filter is applied to an image display device, it causes liquid crystal alignment dripping. And the contrast ratio could not be made sufficient. The above-mentioned tendency is particularly remarkable when manufacturing a color filter (for example, a color filter having a diagonal length of 80 cm or more) used in a large liquid crystal display device.
本発明者らは、乾燥過程における吐出されたインクの状態に着目し、乾燥過程でのインクの粘度の変化、およびインク中に含まれる硬化性樹脂材料の溶解状態が、形成される着色部表面の平滑性に影響を与えているものと考え、鋭意研究を行った。そこで、本発明者らは、インク乾燥時において、インク中の固形分含有率が比較的高くなった際にも、インク中の硬化性樹脂材料の溶解性を維持することができるように、硬化性樹脂材料を溶解させる溶媒として、沸点の異なる複数種の成分を含むものとした。しかしながら、このように単純に沸点の異なる成分を溶媒として用いただけでは、形成される着色部の表面の平坦性を十分に高いものとすることができなかった。そこで、本発明では、溶媒として沸点の異なる複数種の成分を含むものを用いるとともに、これら複数種の成分と硬化性樹脂材料との相溶性に着目し、本発明に至った。 The present inventors pay attention to the state of the ejected ink in the drying process, and the change in the viscosity of the ink in the drying process and the dissolved state of the curable resin material contained in the ink are the surface of the colored portion to be formed We thought that it had an effect on the smoothness of the food and conducted intensive research. Therefore, the present inventors cured the ink so that the solubility of the curable resin material in the ink can be maintained even when the solid content in the ink becomes relatively high when the ink is dried. As a solvent for dissolving the conductive resin material, a plurality of kinds of components having different boiling points are included. However, simply using components having different boiling points as the solvent as described above cannot sufficiently increase the flatness of the surface of the colored portion to be formed. Therefore, in the present invention, a solvent containing a plurality of components having different boiling points is used as a solvent, and attention has been paid to the compatibility between the plurality of components and the curable resin material, leading to the present invention.
すなわち、本発明では、カラーフィルター用インク中に含まれる溶媒が、インク中に含まれる硬化性樹脂材料との相溶性の高い成分xと、成分xよりも高い沸点を有し、かつ、成分xよりもかかる硬化性樹脂材料との相溶性が高い成分yとを含むものとした。
より具体的には、成分xおよび成分yは、相溶性の指標である溶解度パラメータ(SP値)のうちの極性成分と水素結合成分を用いて、下記式(I)ないし(IV)の関係を満足するものである。
That is, in the present invention, the solvent contained in the color filter ink has a component x having a high compatibility with the curable resin material contained in the ink, a boiling point higher than the component x, and the component x And a component y having a higher compatibility with the curable resin material.
More specifically, the component x and the component y are expressed by the following formulas (I) to (IV) using a polar component and a hydrogen bond component in the solubility parameter (SP value) that is a compatibility index. Satisfied.
0.2≦|SPp(x)−SPp(R)|≦3…(I)
0.5≦|SPh(x)−SPh(R)|≦3…(II)
|SPp(y)−SPp(R)|<|SPp(x)−SPp(R)|…(III)
|SPh(y)−SPh(R)|<|SPh(x)−SPh(R)|…(IV)
ただし、SPp(x)[(cal/cm3)1/2]は成分xの溶解度パラメータのうちの極性成分を、SPh(x)[(cal/cm3)1/2]は成分xの溶解度パラメータのうちの水素結合成分を、SPp(y)[(cal/cm3)1/2]は成分yの溶解度パラメータのうちの極性成分を、SPh(y)[(cal/cm3)1/2]は成分yの溶解度パラメータのうちの水素結合成分を、SPp(R)[(cal/cm3)1/2]は硬化性樹脂材料の溶解度パラメータのうちの極性成分を、SPh(R)[(cal/cm3)1/2]は硬化性樹脂材料の溶解度パラメータのうちの水素結合成分をそれぞれ示す。
0.2 ≦ | SP p (x) −SP p (R) | ≦ 3 (I)
0.5 ≦ | SP h (x) −SP h (R) | ≦ 3 (II)
| SP p (y) -SP p (R) | <| SP p (x) -SP p (R) | ... (III)
| SP h (y) -SP h (R) | <| SP h (x) -SP h (R) | ... (IV)
However, SP p (x) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] is a polar component of the solubility parameter of component x, and SP h (x) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] is a component x. SP p (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] is the polar component of the solubility parameter of component y, SP h (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] is the hydrogen bonding component of the solubility parameter of component y, and SP p (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] is the polar component of the solubility parameter of the curable resin material. , SP h (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] represents a hydrogen bonding component in the solubility parameter of the curable resin material, respectively.
ところで、溶解度パラメータ(SP値)δ[(cal/cm3)1/2]は、複数の物質の相溶性および親和性の指標として用いられるものであり、下記式(i)に表される式で定義されるHansenの3次元溶解度パラメータ(C.M.Hansen,J.Paint Techn.,39,505,104(1967))を計算することにより求められる。 Incidentally, the solubility parameter (SP value) δ [(cal / cm 3 ) 1/2 ] is used as an indicator of the compatibility and affinity of a plurality of substances, and is represented by the following formula (i): The three-dimensional solubility parameter of Hansen defined in (CM Hansen, J. Paint Techn., 39, 505, 104 (1967)) is calculated.
δ=(δd 2+δp 2+δh 2)1/2[(cal/cm3)1/2]…(i)
ただし、δd[(cal/cm3)1/2]はLondonの分散力(ファンデルワールス力)による分散項(分散成分)、δp[(cal/cm3)1/2]は分子の極性による極性項(極性成分)、δh[(cal/cm3)1/2]は水素結合による水素結合項(水素結合成分)である。なお、このような3成分(分散成分、極性成分、および水素結合成分)の求め方については、Polymer Handbook(fourth edition)、VII−698〜711に詳細に述べられているのでここでは省略する。
δ = (δ d 2 + δ p 2 + δ h 2 ) 1/2 [(cal / cm 3 ) 1/2 ] (i)
However, δ d [(cal / cm 3 ) 1/2 ] is a dispersion term (dispersion component) due to London's dispersion force (van der Waals force), and δ p [(cal / cm 3 ) 1/2 ] is a numerator. Polarity term due to polarity (polar component), δ h [(cal / cm 3 ) 1/2 ] is a hydrogen bond term due to hydrogen bond (hydrogen bond component). In addition, since how to obtain | require such 3 components (a dispersion | distribution component, a polar component, and a hydrogen bond component) is described in detail in Polymer Handbook (fourth edition), VII-698-711, it abbreviate | omits here.
このようにして求められるSP値は、上記式(i)で表わされるように、分散成分(δd)、極性成分(δp)、および水素結合成分(δh)の3成分に分けられる。一般に、二つの物質の溶解度パラメータの差は、その二つの物質が相溶するために必要なエネルギーと密接な関係が有り、溶解度パラメータの差が小さいほど二つの物質が相溶するために必要なエネルギーは小さくなる傾向がある。 The SP value obtained in this way is divided into three components: a dispersion component (δ d ), a polar component (δ p ), and a hydrogen bond component (δ h ), as represented by the above formula (i). In general, the difference in solubility parameter between two substances is closely related to the energy required for the two substances to be compatible, and the smaller the difference in solubility parameter, the more necessary the two substances are to be compatible. Energy tends to be smaller.
ところで、上述した分散成分(δd)は、二つの物質のうち一方の物質が他方の物質に分散する系において効く成分である。そのため、分散成分を成分として含む一般的なSP値の評価では、本発明のカラーフィルター用インクのように、二つの物質(硬化性樹脂材料および溶媒)が互いに相溶する系において、正確な相溶性を把握することができない。
そこで、本発明では、カラーフィルター用インク中に含まれる硬化性樹脂材料と、溶媒が含む成分xおよび成分yとの相溶性を、SP値の構成成分である極性成分および水素結合成分に着目し、カラーフィルター用インクを構成する硬化性樹脂材料、成分x、および成分yとして、上述したような条件を満足するものを用いた。
By the way, the dispersion component (δ d ) described above is a component that works in a system in which one of the two substances is dispersed in the other substance. Therefore, in a general SP value evaluation including a dispersion component as an ingredient, an accurate phase is obtained in a system in which two substances (a curable resin material and a solvent) are compatible with each other as in the color filter ink of the present invention. The solubility cannot be grasped.
Therefore, in the present invention, the compatibility between the curable resin material contained in the color filter ink and the component x and component y contained in the solvent is focused on the polar component and the hydrogen bonding component that are constituent components of the SP value. As the curable resin material, the component x, and the component y constituting the color filter ink, those satisfying the above-described conditions were used.
このような条件を満足する本発明のカラーフィルター用インクでは、溶媒を構成する成分xおよび成分yが、バインダー樹脂としての硬化性樹脂材料を十分に溶解することができるため、保存時におけるインク中での顔料の凝集や、インクの増粘現象等が確実に防止され、インクの吐出安定性が長期間にわたって優れたものとなる。
そして、このようなカラーフィルター用インクを用いて製造されるカラーフィルターは、形成される着色部が平坦化されたものとなる。これは、以下のように説明することができる。
In the color filter ink of the present invention satisfying such conditions, the component x and the component y constituting the solvent can sufficiently dissolve the curable resin material as the binder resin. Aggregation of pigments and thickening phenomenon of ink are reliably prevented, and ink ejection stability is excellent over a long period of time.
And the color filter manufactured using such an ink for color filters becomes a thing by which the colored part formed is planarized. This can be explained as follows.
すなわち、基板上に吐出されたインクを乾燥させる過程で、インク中から低沸点の成分xが優先的に蒸発する。これにより、インク中の成分yの濃度が高くなる。このような成分yは、成分xよりも硬化性樹脂材料との相溶性が極めて高い成分であるため、インク中の溶媒の含有比率が比較的低くなっても、インク中において硬化性樹脂材料を溶解させた状態で保持することができる。その結果、インク乾燥過程において、インク中の固形分濃度が高くなった場合でも、インクの流動性は保持される。また、カラーフィルター用インクは、溶媒が一定量除去された時点では、粘度が比較的高くなっており、セル中でのインクの熱対流が抑制されたものとなっている。このように、着色部形成時において、比較的長い間、カラーフィルター用インクの対流が抑制されつつ、カラーフィルター用インクが流動性を有することにより、セル中のカラーフィルター用インクは、その表面が平坦な状態で流動性を失い、固化することができる。その結果、得られる着色部は確実に平坦化されたものとなり、このようなカラーフィルターを適用した画像表示装置の明度およびコントラスト比は優れたものとなる。 That is, in the process of drying the ink ejected on the substrate, the low-boiling component x is preferentially evaporated from the ink. This increases the concentration of the component y in the ink. Since such a component y is a component having a much higher compatibility with the curable resin material than the component x, even if the content ratio of the solvent in the ink is relatively low, the curable resin material in the ink It can be held in a dissolved state. As a result, the fluidity of the ink is maintained even when the solid content concentration in the ink increases during the ink drying process. The color filter ink has a relatively high viscosity when a certain amount of solvent is removed, and the thermal convection of the ink in the cell is suppressed. As described above, when the colored portion is formed, the color filter ink has fluidity while suppressing the convection of the color filter ink for a relatively long time. It loses fluidity in a flat state and can solidify. As a result, the obtained colored portion is surely flattened, and the brightness and contrast ratio of the image display device to which such a color filter is applied are excellent.
これに対し、上記のような条件を満足しない場合には、上述したような優れた効果を得ることができない。
すなわち、カラーフィルター用インク中に含まれる溶媒が、上述したような成分xのみで構成されたものである場合には、インク乾燥時に、インク中の溶媒含有率がある一定値を下回った時点で、硬化性樹脂材料が析出し始める。このようなインクでは、溶媒が一定量除去された時点で、粘度が急激に高くなり、インクの流動性が失われる結果、インク表面の形状が安定せず、形成される着色部の表面を十分に平坦なものとすることができない。
On the other hand, when the above conditions are not satisfied, the excellent effects as described above cannot be obtained.
That is, when the solvent contained in the color filter ink is composed only of the component x as described above, when the ink is dried, the solvent content in the ink falls below a certain value. The curable resin material begins to precipitate. In such an ink, when a certain amount of solvent is removed, the viscosity rapidly increases and the fluidity of the ink is lost. It cannot be flat.
また、カラーフィルター用インク中に含まれる溶媒が、上述したような成分yのみで構成されたものである場合には、インク乾燥時に、インク中の溶媒の含有比率が比較的低くなっても、インク中において硬化性樹脂材料を溶解させ続けることができる。しかしながら、このようなインクは、インク中に含まれる溶媒を完全に除去するのに、長時間の熱処理を要するものであり、着色部形成時に、着色部を構成する材料(例えば、硬化性樹脂材料等)を劣化させてしまう。その結果、形成される着色部は透明性が失われたり、ひび割れ等が生じ、得られるカラーフィルターを、十分な明度を有するものとすることができない。また、このような成分yは、比較的高粘度の液体であるので、インク中の溶媒が成分yのみで構成されたものであると、インクの吐出性が劣ってしまう。 In addition, when the solvent contained in the color filter ink is composed only of the component y as described above, even when the content ratio of the solvent in the ink is relatively low when the ink is dried, The curable resin material can be continuously dissolved in the ink. However, such an ink requires a long-time heat treatment to completely remove the solvent contained in the ink, and a material that forms the colored part (for example, a curable resin material) Etc.). As a result, the colored portion to be formed loses transparency, cracks, and the like, and the resulting color filter cannot have sufficient brightness. In addition, since such a component y is a relatively high-viscosity liquid, if the solvent in the ink is composed only of the component y, the ink discharge performance is poor.
上述したように、本発明のカラーフィルター用インクでは、成分xの溶解度パラメータのうちの極性成分であるSPp(x)[(cal/cm3)1/2]、および硬化性樹脂材料の溶解度パラメータのうちの極性成分であるSPp(R)[(cal/cm3)1/2]は、0.2≦|SPp(x)−SPp(R)|≦3の関係を満足するものであるが、0.4≦|SPp(x)−SPp(R)|≦1.0の関係を満足するものであるのが好ましい。これにより、成分xは、硬化性樹脂材料を十分に溶解させることができるものとなり、インク中に含まれる硬化性樹脂材料がより確実に溶媒に溶解したものとなる。また、溶媒としてこのような成分x、および成分xよりも硬化性樹脂材料との相溶性が高い成分yを含むことにより、形成される着色部における硬化性樹脂材料の濃度は、着色部全体でむらのない、より均一なものとなる。結果として、得られるカラーフィルターは、明度およびコントラスト比が特に優れたものとなる。また、形成される着色部全体にわたって、硬化性樹脂材料の濃度が均一なものとなるため、形成される着色部と基板との密着性、および着色部の耐衝撃性が優れたものとなり、製造されるカラーフィルターの耐久性は優れたものとなる。 As described above, in the color filter ink of the present invention, SP p (x) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], which is the polar component of the solubility parameter of component x, and the solubility of the curable resin material. SP p (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], which is a polar component of the parameters, satisfies the relationship 0.2 ≦ | SP p (x) −SP p (R) | ≦ 3. However, it is preferable that the relationship 0.4 ≦ | SP p (x) −SP p (R) | ≦ 1.0 is satisfied. As a result, the component x can sufficiently dissolve the curable resin material, and the curable resin material contained in the ink is more reliably dissolved in the solvent. Further, by including such a component x as a solvent and a component y that is more compatible with the curable resin material than the component x, the concentration of the curable resin material in the formed colored portion is the entire colored portion. It becomes more uniform with no unevenness. As a result, the obtained color filter has particularly excellent brightness and contrast ratio. In addition, since the concentration of the curable resin material is uniform throughout the formed colored part, the adhesion between the formed colored part and the substrate, and the impact resistance of the colored part are excellent, which is manufactured. The durability of the color filter is excellent.
また、上述したように、本発明のカラーフィルター用インクでは、成分xの溶解度パラメータのうちの水素結合成分であるSPh(x)[(cal/cm3)1/2]、および硬化性樹脂材料の溶解度パラメータのうちの水素結合成分であるSPh(R)[(cal/cm3)1/2]は、0.5≦|SPh(x)−SPh(R)|≦3の関係を満足するものであるが、1.0≦|SPh(x)−SPh(R)|≦2の関係を満足するものであるのが好ましい。このような成分xは、硬化性樹脂材料を十分に溶解させることができるものとなり、インク中に含まれる硬化性樹脂材料がより確実に溶媒に溶解したものとなる。また、溶媒としてこのような成分x、および成分xよりも硬化性樹脂材料との相溶性が高い成分yを含むことにより、形成される着色部における硬化性樹脂材料の濃度は、着色部全体でむらのない、より均一なものとなる。結果として、得られるカラーフィルターは、明度およびコントラスト比が特に優れたものとなる。また、形成される着色部全体にわたって、硬化性樹脂材料の濃度が均一なものとなるため、形成される着色部と基板との密着性、および着色部の耐衝撃性が優れたものとなり、製造されるカラーフィルターの耐久性は優れたものとなる。 Further, as described above, in the color filter ink of the present invention, SP h (x) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], which is a hydrogen bonding component in the solubility parameter of the component x, and the curable resin SP h (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], which is a hydrogen bonding component in the solubility parameter of the material, is 0.5 ≦ | SP h (x) −SP h (R) | ≦ 3 The relationship is satisfied, but it is preferable that the relationship 1.0 ≦ | SP h (x) −SP h (R) | ≦ 2 is satisfied. Such component x can sufficiently dissolve the curable resin material, and the curable resin material contained in the ink is more reliably dissolved in the solvent. Further, by including such a component x as a solvent and a component y that is more compatible with the curable resin material than the component x, the concentration of the curable resin material in the formed colored portion is the entire colored portion. It becomes more uniform with no unevenness. As a result, the obtained color filter has particularly excellent brightness and contrast ratio. In addition, since the concentration of the curable resin material is uniform throughout the formed colored part, the adhesion between the formed colored part and the substrate, and the impact resistance of the colored part are excellent, which is manufactured. The durability of the color filter is excellent.
また、成分yの溶解度パラメータのうちの極性成分であるSPp(y)[(cal/cm3)1/2]、および硬化性樹脂材料の溶解度パラメータのうちの極性成分であるSPp(R)[(cal/cm3)1/2]の値は、いずれも、2〜5(cal/cm3)1/2であるのが好ましく、3〜4.5(cal/cm3)1/2であるのがより好ましい。これにより、インク乾燥時に、インク中の溶媒の含有比率が十分に低くなっても、インク中において硬化性樹脂材料を溶解させた状態を保持することができる。その結果、インクの乾燥が終了する直前までインクの流動性は保持され、形成される着色部の表面はより平坦化されたものとなり、このようなカラーフィルターを適用した画像表示装置の明度およびコントラスト比は特に優れたものとなる。 Further, SP p (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], which is a polar component of the solubility parameter of the component y, and SP p (R, which is a polar component of the solubility parameter of the curable resin material. ) The value of [(cal / cm 3 ) 1/2 ] is preferably 2 to 5 (cal / cm 3 ) 1/2 , and 3 to 4.5 (cal / cm 3 ) 1 / 2 is more preferable. Thereby, even when the content ratio of the solvent in the ink is sufficiently low when the ink is dried, the state in which the curable resin material is dissolved in the ink can be maintained. As a result, the fluidity of the ink is maintained until just before the drying of the ink is completed, and the surface of the colored portion to be formed becomes more flat. The brightness and contrast of the image display device to which such a color filter is applied. The ratio is particularly excellent.
また、成分yの溶解度パラメータのうちの水素結合成分であるSPh(y)[(cal/cm3)1/2]、および硬化性樹脂材料の溶解度パラメータのうちの水素結合成分成分であるSPh(R)[(cal/cm3)1/2]の値は、いずれも、3〜8(cal/cm3)1/2であるのが好ましく、5.5〜7.5(cal/cm3)1/2であるのがより好ましい。これにより、インク乾燥時に、インク中の溶媒の含有比率が十分に低くなっても、インク中において硬化性樹脂材料を溶解させた状態を保持することができる。その結果、インクの乾燥が終了する直前までインクの流動性は保持され、形成される着色部の表面はより平坦化されたものとなり、このようなカラーフィルターを適用した画像表示装置の明度およびコントラスト比は特に優れたものとなる。 Further, SP h (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], which is a hydrogen bonding component of the solubility parameter of the component y, and SP, which is a hydrogen bonding component component of the solubility parameter of the curable resin material. The value of h (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] is preferably 3 to 8 (cal / cm 3 ) 1/2 , and preferably 5.5 to 7.5 (cal / cm). More preferably, it is cm 3 ) 1/2 . Thereby, even when the content ratio of the solvent in the ink is sufficiently low when the ink is dried, the state in which the curable resin material is dissolved in the ink can be maintained. As a result, the fluidity of the ink is maintained until just before the drying of the ink is completed, and the surface of the colored portion to be formed becomes more flat. The brightness and contrast of the image display device to which such a color filter is applied. The ratio is particularly excellent.
また、上述したようなSPp(y)[(cal/cm3)1/2]、SPp(R)[(cal/cm3)1/2]、SPh(y)[(cal/cm3)1/2]、およびSPh(R)[(cal/cm3)1/2]は、下記式(V)および下記式(VI)の関係を満足するのが好ましい。
|SPp(y)−SPp(R)|≦1…(V)
|SPh(y)−SPh(R)|≦1…(VI)
Further, SP p (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], SP p (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], SP h (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] and SP h (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] preferably satisfy the relationship of the following formula (V) and the following formula (VI).
| SP p (y) −SP p (R) | ≦ 1 (V)
| SP h (y) -SP h (R) | ≦ 1 ... (VI)
これにより、インク中に含まれる硬化性樹脂材料と溶媒としての成分yとの相溶性は極めて高いものとなり、かかる硬化性樹脂材料は、比較的少量の成分yに確実に溶解するものとなる。したがって、インク乾燥過程において、インク中の溶媒の含有比率が十分に低くなっても、硬化性樹脂材料をインク中(溶媒中)に溶解させた状態をより長期間にわたって保持することができる。その結果、インクの乾燥が終了する直前までインクの流動性は保持され、形成される着色部の表面はより平坦化されたものとなり、このようなカラーフィルターを適用した画像表示装置の明度およびコントラスト比は特に優れたものとなる。また、より好ましくは|SPp(y)−SPp(R)|≦0.7および|SPh(y)−SPh(R)|≦0.7の関係を満足するものである。これにより上述したような効果がより顕著に発現される。 Thereby, the compatibility between the curable resin material contained in the ink and the component y as a solvent is extremely high, and the curable resin material is surely dissolved in a relatively small amount of the component y. Accordingly, in the ink drying process, even when the content ratio of the solvent in the ink is sufficiently low, the state in which the curable resin material is dissolved in the ink (in the solvent) can be maintained for a longer period of time. As a result, the fluidity of the ink is maintained until just before the drying of the ink is completed, and the surface of the colored portion to be formed becomes more flat. The brightness and contrast of the image display device to which such a color filter is applied. The ratio is particularly excellent. More preferably, the relationship of | SP p (y) −SP p (R) | ≦ 0.7 and | SP h (y) −SP h (R) | ≦ 0.7 is satisfied. Thereby, the effects as described above are more remarkably exhibited.
また、上述したようなSPp(x)[(cal/cm3)1/2]、SPp(y)[(cal/cm3)1/2]、およびSPp(R)[(cal/cm3)1/2]は、|SPp(x)−SPp(R)|−|SPp(y)−SPp(R)|>0の関係を満足するが、|SPp(x)−SPp(R)|−|SPp(y)−SPp(R)|≧0.1の関係を満足するのが好ましく、|SPp(x)−SPp(R)|−|SPp(y)−SPp(R)|≧0.2の関係を満足するのがより好ましい。これにより、着色部形成時において、より長い間、カラーフィルター用インクの対流が抑制されつつ、カラーフィルター用インクの流動性が保持される。これにより、得られる着色部はより確実に平坦化されたものとなる。 Further, SP p (x) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], SP p (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], and SP p (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] satisfies the relationship of | SP p (x) −SP p (R) | − | SP p (y) −SP p (R) |> 0, but | SP p (x ) -SP p (R) | - | SP p (y) -SP p (R) | is preferable to satisfy the relation of ≧ 0.1, | SP p (x ) -SP p (R) | - | SP p (y) -SP p ( R) | is more preferable to satisfy the relationship of ≧ 0.2. Thereby, at the time of forming the colored portion, the convection of the color filter ink is suppressed for a longer time, and the fluidity of the color filter ink is maintained. Thereby, the colored part obtained is more reliably flattened.
また、上述したようなSPh(x)[(cal/cm3)1/2]、SPh(y)[(cal/cm3)1/2]、およびSPh(R)[(cal/cm3)1/2]は、|SPh(x)−SPh(R)|−|SPh(y)−SPh(R)|>0の関係を満足するが、|SPh(x)−SPh(R)|−|SPh(y)−SPh(R)|≧0.5の関係を満足するのが好ましく、|SPh(x)−SPh(R)|−|SPh(y)−SPh(R)|≧1.3の関係を満足するのがより好ましい。これにより、着色部形成時において、より長い間、カラーフィルター用インクの対流が抑制されつつ、カラーフィルター用インクの流動性が保持される。これにより、得られる着色部はより確実に平坦化されたものとなる。 Further, SP h (x) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], SP h (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], and SP h (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] satisfies the relationship | SP h (x) −SP h (R) | − | SP h (y) −SP h (R) |> 0, but | SP h (x ) -SP h (R) | - | SP h (y) -SP h (R) | is preferable to satisfy the relationship of ≧ 0.5, | SP h (x ) -SP h (R) | - | It is more preferable to satisfy the relationship of SP h (y) −SP h (R) | ≧ 1.3. Thereby, at the time of forming the colored portion, the convection of the color filter ink is suppressed for a longer time, and the fluidity of the color filter ink is maintained. Thereby, the colored part obtained is more reliably flattened.
また、本発明のカラーフィルター用インクは溶媒として、互いに沸点の異なる成分xと、成分xよりも高い沸点を有する成分yとを有するものであるが、大気圧下における成分xの沸点をTbp(x)[℃]、大気圧下における成分yの沸点をTbp(y)[℃]としたとき、15≦Tbp(y)−Tbp(x)≦70であるのが好ましく、20≦Tbp(y)−Tbp(x)≦60であるのがより好ましく、25≦Tbp(y)−Tbp(x)≦50であるのがさらに好ましい。これにより、着色部形成時において、より長時間にわたって、カラーフィルター用インクの対流が抑制されるとともに、カラーフィルター用インクの流動性が保持される。結果として、セル中のカラーフィルター用インクは、その表面がより平坦な状態で流動性を失い、固化するため、形成される着色部の表面をより確実に平坦化することができる。また、表示される画像がフルカラーとなるカラーフィルターの製造に用いられるような、複数色のインク間では、インク中に含まれる着色剤、およびバインダー樹脂(硬化性樹脂材料)の含有量が各色で異なるのが一般的である。このように、各色のインク中に含まれる固形分の含有量が互いに異なる場合であっても、溶媒として含まれる成分xと成分yとが上記条件を満足することにより、各色のインクを用いて形成される各色の着色部のいずれもが、同じ乾燥条件で、その表面が確実に平坦化されたものとなる。 In addition, the color filter ink of the present invention has, as a solvent, a component x having different boiling points and a component y having a higher boiling point than the component x, but the boiling point of the component x under atmospheric pressure is T bp (X) [° C.] When the boiling point of the component y under atmospheric pressure is T bp (y) [° C.], it is preferable that 15 ≦ T bp (y) −T bp (x) ≦ 70, ≦ T bp (y) −T bp (x) ≦ 60 is more preferable, and 25 ≦ T bp (y) −T bp (x) ≦ 50 is more preferable. Thereby, at the time of forming the colored portion, the convection of the color filter ink is suppressed for a longer time and the fluidity of the color filter ink is maintained. As a result, the color filter ink in the cell loses fluidity and solidifies in a state where the surface is flatter, so that the surface of the colored portion to be formed can be more reliably flattened. In addition, among multiple color inks that are used in the production of color filters that display full-color images, the content of the colorant and binder resin (curable resin material) contained in the ink is different for each color. It is common to be different. As described above, even when the solid contents contained in the inks of the respective colors are different from each other, the component x and the component y contained as the solvent satisfy the above-described conditions, so that the inks of the respective colors are used. All of the colored portions to be formed have their surfaces reliably flattened under the same drying conditions.
以下、本発明のカラーフィルター用インクの構成材料について詳細に説明する。
<着色剤>
カラーフィルターは、通常、異なる複数色の着色部(一般に、RGBに対応する3色の着色)を有している。着色剤は、通常、形成すべき着色部の色調に応じて選択される。カラーフィルター用インクを構成する着色剤としては、例えば、各種顔料、各種染料を用いることができる。
Hereinafter, the constituent material of the color filter ink of the present invention will be described in detail.
<Colorant>
The color filter usually has different colored portions (generally, three colors corresponding to RGB). The colorant is usually selected according to the color tone of the colored portion to be formed. As a colorant constituting the color filter ink, for example, various pigments and various dyes can be used.
顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,15,16,17,18,19,21,22,23,30,31,32,37,38,40,41,42,48:1,48:2,48:3,48:4,49:1,49:2,50:1,52:1,53:1,57,57:1,57:2,58:2,58:4,60:1,63:1,63:2,64:1,81,81:1,83,88,90:1,97,101,102,104,105,106,108,108:1,112,113,114,122,123,144,146,149,150,151,166,168,170,171,172,174,175,176,177,178,179,180,185,187,188,190,193,194,202,206,207,208,209,215,216,220,224,226,242,243,245,254,255,264,265;C.I.ピグメントグリーン7,36,15,17,18,19,26,50,58;C.I.ピグメントブルー1,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,17:1,18,60,27,28,29,35,36,60,80;C.I.ピグメントイエロー1,3,12,13,14,15,16,17,20,24,31,34,35,35:1,37,37:1,42,43,53,55,60,61,65,71,73,74,81,83,93,94,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,116,117,119,120,126,127,128,129,138,139,150,151,152,153,154,155,156,157,166,168,175,180,184,185;C.I.ピグメントバイオレット1,3,14,16,19,23,29,32,36,38,50;C.I.ピグメントオレンジ1,5,13,14,16,17,20,20:1,24,34,36,38,40,43,46,49,51,61,63,64,71,73,104;C.I.ピグメントブラウン7,11,23,25,33;C.I.ピグメントブラック1,7や、これらの誘導体等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
Examples of the pigment include C.I. I.
カラーフィルター用インクが着色剤として顔料を含むもの(顔料インク)である場合、着色剤として染料を含むもの(染料インク)に比べて、製造されるカラーフィルターの耐光性等をすぐれたものとすることができる。
特に、カラーフィルター用インクが、顔料(赤色顔料)として、C.I.ピグメントレッド177とその誘導体、および/または、C.I.ピグメントレッド254とその誘導体を含むものであると、当該カラーフィルター用インク(赤色のカラーフィルター用インク)の発色性を特に優れたものとすることができる。また、後に詳述するような分散剤、硬化性樹脂材料(硬化性樹脂組成物)と併用することによる効果がより顕著に発揮され、カラーフィルター用インク中における顔料粒子の分散安定性を優れたものとすることができる。この結果、着色部形成時におけるカラーフィルター用インクのチキソトロピック性の上昇を抑制することができるとともに、セルへのインク付与時においては、カラーフィルター用インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
When the color filter ink is a pigment containing a pigment as a colorant (pigment ink), the color filter to be manufactured has superior light resistance and the like compared to a pigment containing a dye as a colorant (dye ink). be able to.
In particular, the color filter ink is used as a pigment (red pigment) as C.I. I. Pigment red 177 and its derivatives, and / or C.I. I. When the pigment red 254 and derivatives thereof are included, the color developability of the color filter ink (red color filter ink) can be made particularly excellent. In addition, the effect of using in combination with a dispersant and a curable resin material (curable resin composition) as described in detail later is more remarkably exhibited, and the dispersion stability of the pigment particles in the color filter ink is excellent. Can be. As a result, an increase in thixotropic property of the color filter ink at the time of forming the colored portion can be suppressed, and the discharge stability of the color filter ink is particularly excellent when the ink is applied to the cells. be able to.
C.I.ピグメントレッド177の誘導体、C.I.ピグメントレッド254の誘導体として、下記式(2)または下記式(3)で示される化合物(誘導体)を含有するものである場合、上述したような効果がさらに顕著に発揮される。 C. I. Pigment Red 177 derivatives, C.I. I. When the pigment red 254 derivative contains a compound (derivative) represented by the following formula (2) or the following formula (3), the above-described effects are more remarkably exhibited.
また、特に、カラーフィルター用インクが、顔料(緑色顔料)として、C.I.ピグメントグリーン58(臭素化亜鉛フタロシアニン顔料)を含むものであると、当該カラーフィルター用インク(緑色のカラーフィルター用インク)の発色性を特に優れたものとすることができる。また、C.I.ピグメントグリーン58は、明度に優れるという特徴を有しているものの、従来においては、安定的に分散させるのが極めて困難な材料であった。しかしながら、本発明者は、C.I.ピグメントグリーン58を含む場合であっても、スルホン化された顔料誘導体を副顔料として同時に含むことにより、カラーフィルター用インク中における分散安定性を優れたものとすることができることを見出した。これにより、カラーフィルター用インクの発色性をさらに優れたものとすることができるとともに、着色部形成時において、顔料が高濃度化することによるカラーフィルター用インクのチキソトロピック性の上昇を抑制することができる。また、カラーフィルター用インク中における顔料の長期保存性、カラーフィルター用インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。 In particular, the color filter ink is used as a pigment (green pigment). I. When it contains CI Pigment Green 58 (brominated zinc phthalocyanine pigment), the color developability of the color filter ink (green color filter ink) can be made particularly excellent. In addition, C.I. I. Although Pigment Green 58 has a feature of excellent brightness, conventionally, it has been a very difficult material to stably disperse. However, the inventor has disclosed C.I. I. It has been found that even when Pigment Green 58 is included, the dispersion stability in the color filter ink can be improved by simultaneously including a sulfonated pigment derivative as a sub-pigment. As a result, the color developability of the color filter ink can be further improved, and the increase in thixotropic property of the color filter ink due to the high concentration of the pigment when forming the colored portion can be suppressed. Can do. In addition, the long-term storage stability of the pigment in the color filter ink and the discharge stability of the color filter ink can be made particularly excellent.
顔料として、C.I.ピグメントグリーン58とスルホン化された顔料誘導体とを含む場合、スルホン化された顔料誘導体として、下記式(4)で示される化合物(誘導体)を含有するのが好ましい。これにより、カラーフィルター用インク中における顔料粒子の分散安定性を特に優れたものとすることができるとともに、製造されるカラーフィルターにおいて、より優れたコントラストの画像を表示することができる。 As a pigment, C.I. I. When the pigment green 58 and the sulfonated pigment derivative are included, the sulfonated pigment derivative preferably contains a compound (derivative) represented by the following formula (4). Thereby, the dispersion stability of the pigment particles in the color filter ink can be made particularly excellent, and an image with a better contrast can be displayed on the manufactured color filter.
このように、特定の化学構造を有する顔料誘導体(副顔料)を、C.I.ピグメントグリーン58(主顔料)とともに用いることにより、上記のような優れた効果が得られることは、本発明者が鋭意研究を行った結果、見出したことであり、そのメカニズムの詳細は不明であるが、以下のような理由によるものであると考えられる。
C.I.ピグメントグリーン58を構成する臭素化フタロシアニンは、分子全体として、高度な共役系が形成されており、平面的な構造となるのが、エネルギー的に安定している。そして、臭素化フタロシアニンは、平面状の各分子が積層されるように(平行に)配置することにより、各分子間が有する共役系のπ電子が重なり合った、安定した状態になる。このため、C.I.ピグメントグリーン58は、本来、凝集し易く、溶媒中に安定的に分散させるのが困難である。
In this way, a pigment derivative (sub-pigment) having a specific chemical structure is converted into C.I. I. By using together with Pigment Green 58 (main pigment), the above-mentioned excellent effect is obtained as a result of intensive studies by the present inventors, and details of the mechanism are unknown. However, it is thought that this is due to the following reasons.
C. I. The brominated phthalocyanine constituting the pigment green 58 has a highly conjugated system as a whole molecule, and has a planar structure, which is stable in terms of energy. The brominated phthalocyanine is placed in a stable state in which the conjugated π electrons between the molecules overlap each other by arranging (parallel) the planar molecules. For this reason, C.I. I. Pigment Green 58 inherently tends to aggregate and is difficult to stably disperse in a solvent.
一方、上記のような顔料誘導体では、式(4)中において窒素原子に結合している水素原子は、フタルイミド構造を構成する酸素原子との間で、水素結合を形成する。このようなことから、式(4)中において窒素原子に結合している水素原子は、実体的には、キノリン構造を構成する窒素原子とともに、フタルイミド構造を構成する酸素原子とも強固に結合しており、上記のような顔料誘導体(スルホン化顔料誘導体)では、式(4)中において1〜7の番号を付した7原子による安定的な環構造(7員環構造)が形成されている。このような7員環構造を形成することにより、キノリン構造による平面と、フタルイミド構造による平面とは、非平行状態をとることになる。 On the other hand, in the pigment derivative as described above, the hydrogen atom bonded to the nitrogen atom in the formula (4) forms a hydrogen bond with the oxygen atom constituting the phthalimide structure. For this reason, the hydrogen atom bonded to the nitrogen atom in formula (4) is substantially bonded to the oxygen atom constituting the phthalimide structure together with the nitrogen atom constituting the quinoline structure. In the pigment derivative (sulfonated pigment derivative) as described above, a stable ring structure (7-membered ring structure) with 7 atoms numbered 1 to 7 in the formula (4) is formed. By forming such a seven-membered ring structure, the plane due to the quinoline structure and the plane due to the phthalimide structure are in a non-parallel state.
このように、キノリン構造による平面と、フタルイミド構造による平面とが、非平行となることにより、C.I.ピグメントグリーン58(臭素化フタロシアニン)に対して適度な親和性を有する顔料誘導体(スルホン化顔料誘導体)が、C.I.ピグメントグリーン58の分子間に入り込み、上記のように、本来、凝集し易いC.I.ピグメントグリーン58を凝集しにくいものとすることができる。さらに、上記のような顔料誘導体(スルホン化顔料誘導体)は、分子内にスルホ基を有しているため、後述する溶媒に対する分散性に優れている。以上のようなことが、相乗的に作用し合い、上記のような非常に優れた効果が得られるものと考えられる。 In this way, the plane due to the quinoline structure and the plane due to the phthalimide structure are non-parallel, so that C.I. I. Pigment derivatives (sulfonated pigment derivatives) having moderate affinity for CI Pigment Green 58 (brominated phthalocyanine) are disclosed in C.I. I. Pigment Green 58 enters between the molecules, and as described above, C. I. It is possible to make the pigment green 58 difficult to aggregate. Furthermore, since the pigment derivative (sulfonated pigment derivative) as described above has a sulfo group in the molecule, it is excellent in dispersibility in a solvent described later. The above is considered to act synergistically and to obtain the very excellent effects as described above.
C.I.ピグメントグリーン58と上記のような顔料誘導体(スルホン化顔料誘導体)とを含む場合、カラーフィルター用インク中における顔料誘導体(スルホン化顔料誘導体)の含有率は、特に限定されないが、C.I.ピグメントグリーン58(主顔料):100重量部に対して、2〜32重量部であるのが好ましく、7〜28重量部であるのがより好ましい。これにより、カラーフィルター用インク中における顔料粒子の分散安定性を優れたものとすることができる。また、製造されるカラーフィルターのコントラスト比、明度を特に優れたものとすることができる。 C. I. When the pigment green 58 and the pigment derivative (sulfonated pigment derivative) as described above are included, the content of the pigment derivative (sulfonated pigment derivative) in the color filter ink is not particularly limited. I. Pigment Green 58 (main pigment): It is preferably 2 to 32 parts by weight, more preferably 7 to 28 parts by weight with respect to 100 parts by weight. Thereby, the dispersion stability of the pigment particles in the color filter ink can be made excellent. Further, the contrast ratio and brightness of the manufactured color filter can be made particularly excellent.
また、特に、カラーフィルター用インクが、顔料(青色顔料)として、C.I.ピグメントブルー15:6を含むものであると、当該カラーフィルター用インク(青色のカラーフィルター用インク)の発色性を特に優れたものとすることができる。また、カラーフィルター用インク中における顔料粒子の分散安定性を特に優れたものとすることができる。
カラーフィルター用インクが着色剤として顔料を含むもの(顔料インク)である場合、顔料の平均粒径は、10〜200nmであるのが好ましく、20〜180nmであるのがより好ましい。これにより、カラーフィルター用インク中における顔料の分散安定性や、カラーフィルターインクの吐出安定性を十分に優れたものとしつつ、カラーフィルター用インクを用いて製造されるカラーフィルターの耐久性(耐光性等)を十分に優れたものとし、カラーフィルターにおける発色性、コントラスト等を特に優れたものとすることができる。
In particular, the color filter ink is used as a pigment (blue pigment). I. If it contains CI Pigment Blue 15: 6, the color developability of the color filter ink (blue color filter ink) can be made particularly excellent. In addition, the dispersion stability of the pigment particles in the color filter ink can be made particularly excellent.
When the color filter ink is a pigment containing a pigment as a colorant (pigment ink), the average particle diameter of the pigment is preferably 10 to 200 nm, and more preferably 20 to 180 nm. As a result, the durability (light resistance) of the color filter manufactured using the color filter ink while sufficiently improving the dispersion stability of the pigment in the color filter ink and the discharge stability of the color filter ink. Etc.) can be made sufficiently excellent, and the color developability, contrast, etc. in the color filter can be made particularly excellent.
また、染料としては、例えば、アゾ染料、アントラキノン染料、縮合多環芳香族カルボニル染料、インジゴイド染料、カルボニウム染料、フタロシアニン染料、メチン,ポリメチン染料等が挙げられる。染料の具体例としては、例えば、C.I.ダイレクトレッド2,4,9,23,26,28,31,39,62,63,72,75,76,79,80,81,83,84,89,92,95,111,173,184,207,211,212,214,218,221,223,224,225,226,227,232,233,240,241,242,243,247;C.I.アシッドレッド35,42,51,52,57,62,80,82,111,114,118,119,127,128,131,143,145,151,154,157,158,211,249,254,257,261,263,266,289,299,301,305,319,336,337,361,396,397;C.I.リアクティブレッド3,13,17,19,21,22,23,24,29,35,37,40,41,43,45,49,55;C.I.ベーシックレッド12,13,14,15,18,22,23,24,25,27,29,35,36,38,39,45,46;C.I.ダイレクトバイオレット7,9,47,48,51,66,90,93,94,95,98,100,101;C.I.アシッドバイオレット5,9,11,34,43,47,48,51,75,90,103,126;C.I.リアクティブバイオレット1,3,4,5,6,7,8,9,16,17,22,23,24,26,27,33,34;C.I.ベーシックバイオレット1,2,3,7,10,15,16,20,21,25,27,28,35,37,39,40,48;C.I.ダイレクトイエロー8,9,11,12,27,28,29,33,35,39,41,44,50,53,58,59,68,87,93,95,96,98,100,106,108,109,110,130,142,144,161,163;C.I.アシッドイエロー17,19,23,25,39,40,42,44,49,50,61,64,76,79,110,127,135,143,151,159,169,174,190,195,196,197,199,218,219,222,227;C.I.リアクティブイエロー2,3,13,14,15,17,18,23,24,25,26,27,29,35,37,41,42;C.I.ベーシックイエロー1,2,4,11,13,14,15,19,21,23,24,25,28,29,32,36,39,40;C.I.アシッドグリーン16;C.I.アシッドブルー9,45,80,83,90,185;C.I.ベーシックオレンジ21,23等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
Examples of the dye include azo dyes, anthraquinone dyes, condensed polycyclic aromatic carbonyl dyes, indigoid dyes, carbonium dyes, phthalocyanine dyes, methine, and polymethine dyes. Specific examples of the dye include C.I. I.
カラーフィルター用インク中における着色剤の含有率は、2〜25wt%であるのが好ましく、3〜20wt%であるのがより好ましい。着色剤の含有率が前記範囲内の値であると、カラーフィルター用の液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)からの吐出性(吐出安定性)を特に優れたものとしつつ、製造されるカラーフィルターの耐久性を優れたものとすることができる。また、製造されるカラーフィルターにおいて、十分な色濃度を確保することができる。 The content of the colorant in the color filter ink is preferably 2 to 25 wt%, and more preferably 3 to 20 wt%. When the content of the colorant is a value within the above range, the discharge property (discharge stability) from the droplet discharge head (inkjet head) for the color filter is particularly excellent, and the produced color filter The durability can be improved. Further, a sufficient color density can be secured in the manufactured color filter.
<溶媒>
溶媒は、カラーフィルター用インクにおいて、硬化性樹脂材料を溶解する機能を有するものである。また、このような溶媒は、上述したような着色剤を溶解および/または分散する機能も有している。そして、通常、カラーフィルター用インクを構成する溶媒は、カラーフィルターを製造する過程において、その大部分が除去されるものである。
<Solvent>
The solvent has a function of dissolving the curable resin material in the color filter ink. Such a solvent also has a function of dissolving and / or dispersing the colorant as described above. Usually, most of the solvent constituting the color filter ink is removed in the process of producing the color filter.
本発明において、このような溶媒は、互いに沸点の異なる成分xと、成分xよりも高い沸点を有し、かつ、後述する硬化性樹脂材料に対する相溶性が成分xよりも高い成分yとを含むものである。カラーフィルター用インクを構成する溶媒が、このような成分を含むことにより、形成される着色部は、確実に平坦化されたものとなり、製造されるカラーフィルターは明度およびコントラスト比に優れたものとなる。 In the present invention, such a solvent contains a component x having different boiling points and a component y having a higher boiling point than the component x and higher compatibility with the curable resin material described later than the component x. It is a waste. When the solvent constituting the color filter ink contains such a component, the formed colored portion is surely flattened, and the produced color filter has excellent brightness and contrast ratio. Become.
(成分x)
カラーフィルター用インク中に含まれる成分xは、例えば、エステル化合物、エーテル化合物、ヒドロキシケトン、炭酸ジエステル、環状アミド化合物等を用いることができ、中でも、(1)多価アルコール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、グリセリン等)の縮合物としてのエーテル(多価アルコールエーテル)や、多価アルコールエーテルのアルキルエーテル(例えば、メチルエーテル、エチルエーテル、ブチルエーテル、ヘキシルエーテル等)、エステル(例えば、ホルメート、アセテート、プロピオネート等)、(2)多価カルボン酸(例えば、こはく酸、グルタル酸等)のエステル(例えば、メチルエステル等)、(3)分子内に少なくとも1つの水酸基と少なくとも1つのカルボキシル基とを有する化合物(ヒドロキシ酸)のエーテル、エステル等、(4)多価アルコールとホスゲンとの反応で得られるような化学構造を有する炭酸ジエステルが好ましい。成分xとして用いることのできる化合物としては、例えば、トリプロピ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ジメチルエーテル、ジプロピレングリコールイソプロピルメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、オクタン酸エチル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールジメチルエーテル、3−メトキシブチルアセテート(メトアセ)、ジクロヘキサノールアセテート、プロピレングリコールアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、1,3−ブチレングリコールジアセテート、2−エチルヘキサノール、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、グルタン酸ジメチル、コハク酸ジメチル、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ブチルエーテルアセテート、1−ブトキシ−2−プロパノール、ジエチ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メチルエーテル、3−メトキシ−n−ブチルアセテート、ジアセチン、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ブチルグリコレート、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、N−メチル−2−ピロリドン、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、ビス(2−プロポキシエチル)エーテル、ジエチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールブチルエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールエチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールプロピルエーテルアセテート、トリエチレングリコールメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールプロピルエーテルアセテート、トリエチレングリコールブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールブチルエチルエーテル、トリエチレングリコールエチルメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルプロピルエーテル、トリエチレングリコールメチルプロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、n−ノニルアルコール、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、エチレングリコール−2−エチルヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル、またはトリプロピレングリコールn−ブチルエーテル等が挙げられる。
(Component x)
As the component x contained in the color filter ink, for example, an ester compound, an ether compound, a hydroxyketone, a carbonic acid diester, a cyclic amide compound, or the like can be used. Among them, (1) a polyhydric alcohol (for example, ethylene glycol, Ethers (polyhydric alcohol ethers) as condensates of propylene glycol, butylene glycol, glycerin, etc., alkyl ethers of polyhydric alcohol ethers (eg, methyl ether, ethyl ether, butyl ether, hexyl ether, etc.), esters (eg, Formate, acetate, propionate, etc.), (2) esters of polyvalent carboxylic acids (eg, succinic acid, glutaric acid, etc.) (eg, methyl esters), (3) at least one hydroxyl group and at least one carboxy in the molecule Ether of a compound having a group (hydroxy acid), esters and the like, (4) a polyhydric alcohol and a carbonic acid diester having a chemical structure as obtained in the reaction with phosgene is preferred. Examples of compounds that can be used as component x include tripropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol isopropyl methyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, diethylene glycol diethyl ether, ethyl octoate, diethylene glycol ethyl methyl ether, and dipropylene. Glycol methyl ether acetate, triethylene glycol dimethyl ether, 3-methoxybutyl acetate (methace), dichlorohexanol acetate, propylene glycol acetate, diethylene glycol dimethyl ether, 1,3-butylene glycol diacetate, 2-ethylhexanol, dipropylene glycol n-butyl ether ,Guru Dimethyl succinate, dimethyl succinate, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether acetate, 1-butoxy-2-propanol, diethylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, 3-methoxy-n-butyl acetate, diacetin, dipropylene glycol n-propyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, butyl glycolate, ethylene glycol monohexyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, triethylene glycol butyl methyl ether, bis (2-propoxyethyl) ether, diethylene glycol diacetate, diethylene glycol butyl Ethyl ether, diethylene glycol butyl propyl ether, die Lenglycol ethyl propyl ether, diethylene glycol methyl propyl ether, diethylene glycol propyl ether acetate, triethylene glycol methyl ether acetate, triethylene glycol ethyl ether acetate, triethylene glycol propyl ether acetate, triethylene glycol butyl ether acetate, triethylene glycol butyl ethyl ether, Triethylene glycol ethyl methyl ether, triethylene glycol ethyl propyl ether, triethylene glycol methyl propyl ether, dipropylene glycol methyl ether acetate, n-nonyl alcohol, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, ethylene group Examples include recall-2-ethylhexyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, or tripropylene glycol n-butyl ether.
特に、溶媒を構成する成分xは、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(BCA)、1,3−ブチレングリコールジアセテート(1,3−BGDA)、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(DPMA)、プロピレンリコールジアセテート(PGDA)、またはエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(BMGA)を含むものであるのがより好ましい。このような成分は、適度な沸点を有するものであるとともに、極性が高いもの、効率良く水素結合するものである。これにより、インク中に含まれる硬化性樹脂材料がより確実に溶媒に溶解したものとなり、インク乾燥時におけるインクの流動性をより長い間保持させることができる。これにより、形成される着色部の表面はより確実に平坦化されたものとなる。 In particular, the component x constituting the solvent is diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA), 1,3-butylene glycol diacetate (1,3-BGDA), dipropylene glycol methyl ether acetate (DPMA), propylene recall diacetate (PGDA). ) Or ethylene glycol monobutyl ether acetate (BMGA) is more preferable. Such components have moderate boiling points, are highly polar, and efficiently hydrogen bond. Thereby, the curable resin material contained in the ink is more reliably dissolved in the solvent, and the fluidity of the ink when the ink is dried can be maintained for a longer time. Thereby, the surface of the colored part to be formed is more reliably flattened.
また、成分xの大気圧(1気圧)下における沸点は、150〜235℃であるのが好ましく、160〜220℃であるのがより好ましく、170〜215℃であるのがさらに好ましい。成分xの沸点が前記範囲内の値であると、基板上に吐出されたインクは、乾燥過程において、より好適に粘度上昇するものとなる。これにより、セル内のインクの対流がより効率良く抑制され、形成される各着色部の表面はより確実に平坦化される。 The boiling point of component x under atmospheric pressure (1 atm) is preferably 150 to 235 ° C, more preferably 160 to 220 ° C, and further preferably 170 to 215 ° C. When the boiling point of the component x is a value within the above range, the ink ejected on the substrate is more suitably increased in viscosity during the drying process. Thereby, the convection of the ink in a cell is suppressed more efficiently, and the surface of each coloring part formed is more reliably planarized.
また、成分xの25℃における粘度は、特に限定されないが、0.5〜5.0mPa・sであるのが好ましく、1.0〜4.0mPa・sであるのがより好ましい。成分xの粘度が前記範囲内の値であると、液滴吐出ヘッドより吐出される各インクの吐出量がより安定化する。また、カラーフィルター用インクを吐出する液滴吐出ヘッドにおける目詰まり等をより効果的に防止することができ、カラーフィルターの生産性を特に優れたものとすることができる。なお、粘度の測定は、例えば、振動式粘度計を用いて行うことができ、特に、JIS Z8809に準拠して行うことができる。 The viscosity of component x at 25 ° C. is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 5.0 mPa · s, and more preferably 1.0 to 4.0 mPa · s. When the viscosity of the component x is a value within the above range, the ejection amount of each ink ejected from the droplet ejection head is further stabilized. Further, clogging or the like in the droplet discharge head that discharges the color filter ink can be more effectively prevented, and the productivity of the color filter can be made particularly excellent. In addition, the measurement of a viscosity can be performed using a vibration type viscometer, for example, and can be especially performed based on JISZ8809.
また、基板上に吐出したインクの乾燥温度において、成分xの蒸気圧は、成分yの蒸気圧よりも高いのが好ましい。これにより、比較的低い乾燥温度でインクを乾燥した場合においても、吐出されたインク中に含まれる成分xが、成分yよりもより優先的に蒸発する。これにより、形成される着色部の表面を確実に平坦なものとすることができる。 Moreover, it is preferable that the vapor pressure of the component x is higher than the vapor pressure of the component y at the drying temperature of the ink discharged onto the substrate. Thereby, even when the ink is dried at a relatively low drying temperature, the component x contained in the ejected ink evaporates more preferentially than the component y. Thereby, the surface of the colored part to be formed can be surely made flat.
また、このような成分xの25℃における蒸気圧は、0.02mmHg以上であるのが好ましく、0.03〜3.0mmHgであるのがより好ましく、0.05〜2.0mmHgであるのがさらに好ましい。成分xの蒸気圧が前記範囲内の値であると、基板上に吐出されたインクは、乾燥過程において、より好適に粘度上昇するものとなる。これにより、セル内のインクの対流がより効率良く抑制され、形成される各着色部の表面はより確実に平坦化される。また、カラーフィルター用インクを吐出する液滴吐出ヘッドにおける目詰まり等をより効果的に防止することができ、カラーフィルターの生産性を特に優れたものとすることができる。 Further, the vapor pressure at 25 ° C. of such component x is preferably 0.02 mmHg or more, more preferably 0.03 to 3.0 mmHg, and 0.05 to 2.0 mmHg. Further preferred. When the vapor pressure of the component x is a value within the above range, the ink ejected onto the substrate is more suitably increased in viscosity during the drying process. Thereby, the convection of the ink in a cell is suppressed more efficiently, and the surface of each coloring part formed is more reliably planarized. Further, clogging or the like in the droplet discharge head that discharges the color filter ink can be more effectively prevented, and the productivity of the color filter can be made particularly excellent.
カラーフィルター用インクを成す溶媒中に含まれる成分xの含有率は、70〜98wt%であるのが好ましく、80〜97wt%であるのがより好ましい。これにより、着色部形成時において、より長時間にわたって、カラーフィルター用インクの対流が抑制されるとともに、カラーフィルター用インクの流動性が保持される。結果として、セル中のカラーフィルター用インクは、その表面がより平坦な状態で流動性を失い、固化するため、形成される着色部の表面をより確実に平坦化することができる。また、カラーフィルター用の液滴吐出ヘッドからの吐出性(吐出安定性)を特に優れたものとすることができる。また、製造されるカラーフィルターにおいて、十分な色濃度を確保することができる。 The content of the component x contained in the solvent constituting the color filter ink is preferably 70 to 98 wt%, and more preferably 80 to 97 wt%. This suppresses convection of the color filter ink for a longer time when forming the colored portion, and maintains the fluidity of the color filter ink. As a result, the color filter ink in the cell loses fluidity and solidifies in a state where the surface is flatter, so that the surface of the colored portion to be formed can be more reliably flattened. Further, the discharge property (discharge stability) from the droplet discharge head for the color filter can be made particularly excellent. Further, a sufficient color density can be secured in the manufactured color filter.
(成分y)
カラーフィルター用インク中に含まれる成分yは、例えば、エステル化合物、エーテル化合物、ヒドロキシケトン、炭酸ジエステル、環状アミド化合物等を用いることができ、中でも、(1)多価アルコール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、グリセリン、またはその縮合物等)や、多価アルコールのアルキルエーテル(例えば、メチルエーテル、エチルエーテル、ブチルエーテル、ヘキシルエーテル等)、エステル(例えば、ホルメート、アセテート、プロピオネート等)、(2)多価カルボン酸(例えば、こはく酸、グルタル酸等)のエステル(例えば、メチルエステル等)、(3)分子内に少なくとも1つの水酸基と少なくとも1つのカルボキシル基とを有する化合物(ヒドロキシ酸)のエーテル、エステル等、(4)多価アルコールとホスゲンとの反応で得られるような化学構造を有する炭酸ジエステルが好ましい。成分yとして用いることのできる化合物としては、例えば、エチレングリコールジブチレート、ポリエチレングリコール(PEG)、ジエチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(MPG)、トリプロピレングリコールブチルエーテル、1,3−ブチレングリコールジアセテート、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキルエーテル、トリアセチン、エチレングリコール−2−エチルヘキシルエーテル、4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル(MTG)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、グルタン酸ジメチル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、ジプロピレングリコールプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、2−(2−メトキシ−1−メチルエトキシ)−1−メチルエチルアセテート、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アセテート、ビス(2−ブトキシエチル)エーテル、グルタル酸ジメチル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、1,6−ジアセトキシヘキサン、ブトキシプロパノール、ジプロピ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、3−エトキシプロピオン酸エチル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、3−メトキシブチルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、オクタン酸エチル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、酢酸シクロヘキシル、こはく酸ジエチル、エチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、こはく酸ジメチル、または4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン等が挙げられる。
(Component y)
As the component y contained in the color filter ink, for example, an ester compound, an ether compound, a hydroxyketone, a carbonic acid diester, a cyclic amide compound, or the like can be used. Among them, (1) a polyhydric alcohol (for example, ethylene glycol, Propylene glycol, butylene glycol, glycerin, or condensates thereof), polyhydric alcohol alkyl ethers (eg, methyl ether, ethyl ether, butyl ether, hexyl ether, etc.), esters (eg, formate, acetate, propionate, etc.), (2) ester (for example, methyl ester) of polyvalent carboxylic acid (for example, succinic acid, glutaric acid), (3) compound having at least one hydroxyl group and at least one carboxyl group in the molecule (hydroxy acid) D) Ether, ester or the like, (4) a polyhydric alcohol and a carbonic acid diester having a chemical structure as obtained in the reaction with phosgene is preferred. Examples of the compound that can be used as component y include ethylene glycol dibutyrate, polyethylene glycol (PEG), diethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether (MPG), tripropylene glycol butyl ether, and 1,3-butylene. Glycol diacetate, triethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, triacetin, ethylene glycol-2-ethylhexyl ether, 4-methyl-1,3-dioxolan-2-one, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol phenyl ether, Diethylene glycol monobutyl ether acetate, triethylene glycol monomethyl ether Ter (MTG), diethylene glycol monobutyl ether, dimethyl glutamate, dipropylene glycol butyl ether, dipropylene glycol propyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, 2- (2-methoxy-1-methylethoxy) -1-methyl Ethyl acetate, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diacetate, bis (2-butoxyethyl) ether, dimethyl glutarate, tetraethylene glycol dimethyl ether, 1,6-diacetoxyhexane, butoxypropanol, dipropylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether , Ethyl 3-ethoxypropionate, diethylene glycol Tylmethyl ether, 3-methoxybutyl acetate, diethylene glycol diethyl ether, ethyl octoate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, cyclohexyl acetate, diethyl succinate, ethylene glycol diacetate, propylene glycol diacetate, dimethyl succinate, or 4-hydroxy- 4-methyl-2-pentanone etc. are mentioned.
このような成分の中でも、多価アルコール、または多価アルコールのアルキルエーテルが好ましい。このような成分は、適度な沸点を有するものであるとともに、極性が高いもの、効率良く水素結合するものである。これにより、インク中の溶媒の含有比率が比較的低くなっても、インク中において硬化性樹脂材料をより確実に溶解させた状態で保持することができる。その結果、比較的長時間にわたって、インクの流動性は保持される。結果として、形成される着色部の表面の平坦性は特に優れたものとなる。 Among these components, polyhydric alcohols or alkyl ethers of polyhydric alcohols are preferable. Such components have moderate boiling points, are highly polar, and efficiently hydrogen bond. Thereby, even if the content ratio of the solvent in the ink is relatively low, the curable resin material can be more reliably dissolved in the ink. As a result, the fluidity of the ink is maintained for a relatively long time. As a result, the flatness of the surface of the colored portion to be formed is particularly excellent.
また、このような成分は、カラーフィルター用インクのチキソトロピック性を低下させる効果を有している。したがって、カラーフィルター用インクが溶媒として、これらの成分を含むことにより、基板上に吐出したインクを乾燥させる過程で、インク中の固形分(顔料、硬化性樹脂材料)濃度が高くなった際にも、インクの流動性がより確実に保持される。その結果、形成される着色部の表面をより確実に平坦化させることができ、最終的に得られるカラーフィルターの明度およびコントラスト比が特に高くすることができる。 Further, such a component has an effect of reducing the thixotropic property of the color filter ink. Therefore, when the color filter ink contains these components as a solvent, the concentration of solids (pigments, curable resin material) in the ink increases in the process of drying the ink discharged onto the substrate. However, the fluidity of the ink is more reliably maintained. As a result, the surface of the colored portion to be formed can be flattened more reliably, and the brightness and contrast ratio of the finally obtained color filter can be made particularly high.
また、このような多価アルコール、または多価アルコールのアルキルエーテルとしては、例えば、ジオール化合物のオリゴマーが使用でき、具体的には、グリコール類のオリゴマーが好ましい。このような化合物は、カラーフィルター用インクのチキソトロピック性を容易に下げることができるとともに、着色部形成時においては、カラーフィルター用インクのセル内での対流をより確実に抑制することができる。
このような多価アルコールエーテル、または多価アルコールエーテルのアルキルエーテルとしては、特に、ポリエチレングリコ−ル(PEG)、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(MPG)、またはトリエチレングリコールモノメチルエーテル(MTG)が好ましい。
Moreover, as such polyhydric alcohols or alkyl ethers of polyhydric alcohols, for example, oligomers of diol compounds can be used, and specifically, oligomers of glycols are preferable. Such a compound can easily reduce the thixotropic property of the color filter ink, and can more reliably suppress convection in the cell of the color filter ink when the colored portion is formed.
As such a polyhydric alcohol ether or an alkyl ether of the polyhydric alcohol ether, polyethylene glycol (PEG), polyethylene glycol monomethyl ether (MPG), or triethylene glycol monomethyl ether (MTG) is particularly preferable.
また、このような多価アルコールエーテル、または多価アルコールのアルキルエーテルにおける多価アルコールの重合度は、3〜40であることが好ましく、3〜20であることがより好ましい。これにより、カラーフィルター用インクのチキソトロピック性を十分に低下させることができると共に、着色部形成時においては、セル中でのカラーフィルター用インクの対流を抑制することができる。 Moreover, it is preferable that the polymerization degree of the polyhydric alcohol in such a polyhydric alcohol ether or the alkyl ether of a polyhydric alcohol is 3-40, and it is more preferable that it is 3-20. Thereby, the thixotropic property of the color filter ink can be sufficiently reduced, and the convection of the color filter ink in the cell can be suppressed when the colored portion is formed.
また、このような化合物の分子量は150〜2000であることが好ましく、180〜1000であることがより好ましく、180〜500であることがさらに好ましい。これにより、カラーフィルター用インクのチキソトロピック性を十分に低下させることができると共に、着色部形成時においては、セル中でのカラーフィルター用インクの対流をより確実に抑制することができる。 Moreover, it is preferable that the molecular weight of such a compound is 150-2000, It is more preferable that it is 180-1000, It is further more preferable that it is 180-500. Thereby, the thixotropic property of the color filter ink can be sufficiently reduced, and the convection of the color filter ink in the cell can be more reliably suppressed during the formation of the colored portion.
また、成分yの大気圧(1気圧)下における沸点は、200〜360℃であるのが好ましく、210〜330℃であるのがより好ましく、220〜280℃であるのがさらに好ましい。これにより、インク中において硬化性樹脂材料をより確実に溶解させた状態で保持することができる。その結果、比較的長時間にわたって、インクの流動性は保持される。結果として、形成される着色部の表面の平坦性は特に優れたものとなる。 The boiling point of component y under atmospheric pressure (1 atm) is preferably 200 to 360 ° C, more preferably 210 to 330 ° C, and further preferably 220 to 280 ° C. Thereby, it can hold | maintain in the state which dissolved the curable resin material in the ink more reliably. As a result, the fluidity of the ink is maintained for a relatively long time. As a result, the flatness of the surface of the colored portion to be formed is particularly excellent.
また、成分yの25℃における粘度は、特に限定されないが、1.5〜6.0mPa・sであるのが好ましく、2.0〜4.0mPa・sであるのがより好ましい。成分yの粘度が前記範囲内の値であると、液滴吐出ヘッドより吐出される各インクの吐出量がより安定化する。また、カラーフィルター用インクを吐出する液滴吐出ヘッドにおける目詰まり等をより効果的に防止することができ、カラーフィルターの生産性を特に優れたものとすることができる。 The viscosity of component y at 25 ° C. is not particularly limited, but is preferably 1.5 to 6.0 mPa · s, and more preferably 2.0 to 4.0 mPa · s. When the viscosity of the component y is a value within the above range, the ejection amount of each ink ejected from the droplet ejection head is further stabilized. Further, clogging or the like in the droplet discharge head that discharges the color filter ink can be more effectively prevented, and the productivity of the color filter can be made particularly excellent.
また、成分yの25℃における蒸気圧は、0.15mmHg以下であるのが好ましく、0.10mmHg以下であるのがより好ましく、0.05mmHg以下であるのがさらに好ましく。成分yの蒸気圧が前記範囲内の値であると、インク中の溶媒の含有比率が比較的低くなっても、インク中において硬化性樹脂材料をより確実に溶解させた状態で保持することができる。その結果、比較的長時間にわたって、インクの流動性は保持される。結果として、形成される着色部の表面の平坦性は特に優れたものとなる。 Further, the vapor pressure at 25 ° C. of the component y is preferably 0.15 mmHg or less, more preferably 0.10 mmHg or less, and further preferably 0.05 mmHg or less. When the vapor pressure of component y is a value within the above range, the curable resin material can be more reliably dissolved in the ink even when the solvent content in the ink is relatively low. it can. As a result, the fluidity of the ink is maintained for a relatively long time. As a result, the flatness of the surface of the colored portion to be formed is particularly excellent.
カラーフィルター用インクをなす溶媒中に含まれる成分yの含有率は、2〜30wt%であるのが好ましく、3〜20wt%であるのがより好ましい。これにより、着色部形成時において、より長時間にわたって、カラーフィルター用インクの対流が抑制されるとともに、カラーフィルター用インクの流動性が保持される。結果として、セル中のカラーフィルター用インクは、その表面がより平坦な状態で流動性を失い、固化するため、形成される着色部の表面をより確実に平坦化することができる。また、カラーフィルター用の液滴吐出ヘッドからの吐出性(吐出安定性)を特に優れたものとすることができる。また、製造されるカラーフィルターにおいて、十分な色濃度を確保することができる。 The content of the component y contained in the solvent constituting the color filter ink is preferably 2 to 30 wt%, and more preferably 3 to 20 wt%. This suppresses convection of the color filter ink for a longer time when forming the colored portion, and maintains the fluidity of the color filter ink. As a result, the color filter ink in the cell loses fluidity and solidifies in a state where the surface is flatter, so that the surface of the colored portion to be formed can be more reliably flattened. Further, the discharge property (discharge stability) from the droplet discharge head for the color filter can be made particularly excellent. Further, a sufficient color density can be secured in the manufactured color filter.
また、カラーフィルター用インク中に含まれる成分xの含有率をX[wt%]、成分yの含有率をY[wt%]としたとき、2≦X/Y≦30であるのが好ましく、4≦X/Y≦28であるのがより好ましく、5≦X/Y≦20であるのがさらに好ましい。これにより、インク乾燥時において、セル中のインクの熱対流がより抑制されたものとなるとともに、より長時間にわたってインクは流動性を保持したものとなる。結果として、セル中のカラーフィルター用インクは、その表面がより平坦な状態で流動性を失い、固化するため、形成される着色部の表面をより確実に平坦化することができる。また、カラーフィルター用の液滴吐出ヘッドからの吐出性(吐出安定性)を特に優れたものとすることができる。また、製造されるカラーフィルターにおいて、十分な色濃度を確保することができる。
また、カラーフィルター用インク中に含まれる溶媒は、上述したような成分xおよび成分y以外の成分を含むものであってもよい。このような成分を含むものである場合、カラーフィルター用インクを成す溶媒中に含まれる成分xおよび成分yの合計の含有率は、99wt%以上であるのが好ましい。これにより、上述したような効果は顕著となる。
Further, when the content rate of the component x contained in the color filter ink is X [wt%] and the content rate of the component y is Y [wt%], it is preferable that 2 ≦ X / Y ≦ 30, More preferably, 4 ≦ X / Y ≦ 28, and even more preferably 5 ≦ X / Y ≦ 20. Thereby, when ink is dried, the thermal convection of the ink in the cell is further suppressed, and the ink retains fluidity for a longer time. As a result, the color filter ink in the cell loses fluidity and solidifies in a state where the surface is flatter, so that the surface of the colored portion to be formed can be more reliably flattened. Further, the discharge property (discharge stability) from the droplet discharge head for the color filter can be made particularly excellent. Further, a sufficient color density can be secured in the manufactured color filter.
Further, the solvent contained in the color filter ink may contain a component other than the component x and the component y as described above. When such a component is included, the total content of the component x and the component y contained in the solvent constituting the color filter ink is preferably 99 wt% or more. As a result, the effects as described above become significant.
[硬化性樹脂材料]
本発明のカラーフィルター用インクは、バインダー樹脂としての硬化性樹脂材料を含むものである。これにより、カラーフィルター用インクは、形成される着色部の基板に対する密着性を向上させることができる。また、インクジェット法によるインク付与工程の後工程での、薬品塗布や洗浄による悪影響を防止することができる。
[Curable resin material]
The color filter ink of the present invention contains a curable resin material as a binder resin. Thereby, the ink for color filters can improve the adhesiveness with respect to the board | substrate of the coloring part formed. In addition, it is possible to prevent adverse effects due to chemical application and cleaning in the subsequent step of the ink application step by the ink jet method.
硬化性樹脂材料は、一般に、硬化後の、基板に対する密着性に優れている。したがって、バインダー樹脂として硬化性樹脂材料を用いることにより、カラーフィルターの耐久性を優れたものとすることができる。
硬化性樹脂としては、特に限定されず、例えば、各種熱硬化性樹脂や、光硬化性樹脂等のエネルギー線硬化性樹脂等を用いることができるが、以下のような硬化性樹脂材料を含むことが好ましい。一般にインク中に多量に硬化性樹脂材料を含ませた場合、粘度が高くなりやすく、液滴の吐出安定性が優れたものとなりにくい。また、着色部形成時においては、カラーフィルター用インク中の溶媒が除去されることで、カラーフィルター用インクの流動性が低下しやすい。しかしながら、硬化性樹脂材料として下記のような材料を用いた場合、インクは、比較的多量に硬化性樹脂材料を含ませても粘度が高くなることが防止される。また、着色部形成時においては、カラーフィルター用インクの流動性を、比較的長い間保持することができる。また、得られるカラーフィルターは、耐久性に特に優れたものとなる。
The curable resin material is generally excellent in adhesion to the substrate after curing. Therefore, the durability of the color filter can be improved by using a curable resin material as the binder resin.
The curable resin is not particularly limited. For example, various thermosetting resins, energy ray curable resins such as photocurable resins, and the like can be used, but the following curable resin materials are included. Is preferred. In general, when a large amount of curable resin material is included in the ink, the viscosity tends to be high, and the droplet ejection stability is not easily improved. Further, when the colored portion is formed, the fluidity of the color filter ink is likely to be lowered by removing the solvent in the color filter ink. However, when the following materials are used as the curable resin material, the ink is prevented from increasing in viscosity even when a relatively large amount of the curable resin material is included. Further, when forming the colored portion, the fluidity of the color filter ink can be maintained for a relatively long time. In addition, the obtained color filter is particularly excellent in durability.
以下、カラーフィルター用インクに好適に用いることのできる硬化性樹脂材料(硬化性樹脂組成物)について詳細に説明する。
〔重合体A〕
重合体Aは、少なくともエポキシ基含有ビニル単量体a1を単量体成分として含有してなるものである。重合体Aは、実質的に単一の化合物からなるものであってもよいし、複数種の化合物の混合物であってもよい。ただし、重合体Aが複数種の化合物の混合物である場合、各化合物が、少なくともエポキシ基含有ビニル単量体a1を単量体成分として含有するものである。
Hereinafter, a curable resin material (curable resin composition) that can be suitably used for the color filter ink will be described in detail.
[Polymer A]
The polymer A contains at least an epoxy group-containing vinyl monomer a1 as a monomer component. The polymer A may be substantially composed of a single compound, or may be a mixture of a plurality of types of compounds. However, when the polymer A is a mixture of a plurality of types of compounds, each compound contains at least an epoxy group-containing vinyl monomer a1 as a monomer component.
(エポキシ基含有ビニル単量体a1)
重合体Aは、少なくともエポキシ基含有ビニル単量体a1を単量体成分として含有してなるものである。このようなエポキシ基含有ビニル単量体a1を単量体成分として含有することにより、重合体A中にエポキシ基を容易かつ確実に導入することができる。また、このようなポキシ基含有ビニル単量体a1を含む硬化性樹脂は、上述したような成分x、および成分yを含む溶媒に好適に溶解するとともに、インク乾燥時において、インクの流動性が低下するのを長期間にわたって防止することができる。そのため、得られる着色部の表面をより確実に平坦化させることができる。また、エポキシ基含有ビニル単量体a1を単量体成分として含有することにより、重合体Aは、カラーフィルター用インク保存時、セルへのインク付与時において、不本意に硬化することが防止される。また、カラーフィルター用インクの長期保存性、吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、エポキシ基含有ビニル単量体a1を単量体成分として含有することにより、カラーフィルター用インクを用いて形成される着色部を、耐溶剤性に特に優れたものとすることができる。また、エポキシ基含有ビニル単量体a1を単量体成分として含有することにより、カラーフィルター用インクを用いて着色部を形成する際に、比較的温和な条件で硬化性樹脂材料を硬化させることができるとともに、形成される着色部の硬度等を優れたものとする上で有用である。また、重合体Aが、後述するようなビニル単量体a2、ビニル単量体a3等を含むものである場合、重合体の合成を好適に行うことができ、所望の特性を有する重合体Aを容易かつ確実に得ることができる。
(Epoxy group-containing vinyl monomer a1)
The polymer A contains at least an epoxy group-containing vinyl monomer a1 as a monomer component. By containing such an epoxy group-containing vinyl monomer a1 as a monomer component, an epoxy group can be easily and reliably introduced into the polymer A. Further, such a curable resin containing the poxy group-containing vinyl monomer a1 is suitably dissolved in the solvent containing the component x and the component y as described above, and the fluidity of the ink when the ink is dried. It can be prevented over a long period of time. Therefore, the surface of the colored part obtained can be flattened more reliably. Further, by containing the epoxy group-containing vinyl monomer a1 as a monomer component, the polymer A is prevented from being unintentionally cured during storage of the color filter ink and when ink is applied to the cells. The Further, the long-term storage stability and ejection stability of the color filter ink can be made particularly excellent. Moreover, the colored part formed using the ink for color filters can be made especially excellent in solvent resistance by containing the epoxy-group-containing vinyl monomer a1 as a monomer component. Further, by containing the epoxy group-containing vinyl monomer a1 as a monomer component, the curable resin material is cured under relatively mild conditions when forming the colored portion using the color filter ink. It is useful for improving the hardness and the like of the colored portion to be formed. In addition, when the polymer A includes a vinyl monomer a2, a vinyl monomer a3, and the like as described later, the polymer can be suitably synthesized and the polymer A having desired characteristics can be easily obtained. And it can be obtained reliably.
エポキシ基含有ビニル単量体a1としては、例えば、下記式(5)で表される構造を有するものを用いることができる。エポキシ基含有ビニル単量体a1がこのような構造を有するものであると、上述したような効果をより顕著に得ることができるとともに、重合体Aと後述する重合体Bとの相溶性を特に優れたものとすることができ、カラーフィルター用インクを用いて形成される着色部の透明性を特に高いものとすることができる。 As the epoxy group-containing vinyl monomer a1, for example, one having a structure represented by the following formula (5) can be used. When the epoxy group-containing vinyl monomer a1 has such a structure, the effects as described above can be more remarkably obtained, and the compatibility between the polymer A and the polymer B described later is particularly improved. It can be made excellent, and the transparency of the colored portion formed using the color filter ink can be made particularly high.
式(5)において、R6によって示される炭素数1〜7のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル基等のアルキル基が挙げられるが、水素原子または炭素数1〜2のアルキル基が好ましく、水素原子またはメチル基がより好ましい。これにより、重合体Aは、カラーフィルター用インク保存時、セルへのインク付与時において、不本意に硬化することがより確実に防止される。また、カラーフィルター用インクの長期保存性、吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、製造されるカラーフィルターにおいて、表示される画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。また、カラーフィルター用インクを用いて形成される着色部の硬度等を優れたものとすることができる。また、重合体Aと後述する重合体Bとの相溶性を特に優れたものとすることができ、カラーフィルター用インクを用いて形成される着色部の透明性を非常に高いものとすることができる。 In formula (5), examples of the alkyl group having 1 to 7 carbon atoms represented by R 6 include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, heptyl group An alkyl group such as a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms is preferable, and a hydrogen atom or a methyl group is more preferable. As a result, the polymer A is more reliably prevented from unintentionally curing when the color filter ink is stored and when ink is applied to the cells. Further, the long-term storage stability and ejection stability of the color filter ink can be made particularly excellent. Further, in the manufactured color filter, the contrast of the displayed image can be made particularly excellent. Moreover, the hardness etc. of the coloring part formed using the ink for color filters can be made excellent. Further, the compatibility between the polymer A and the polymer B described later can be made particularly excellent, and the transparency of the colored portion formed using the color filter ink can be made extremely high. it can.
式(5)中、Gによって示される2価のヘテロ原子を含んでいてもよい。炭化水素基の代表的な例としては、直鎖または分枝状のアルキレン基、より具体的には、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、テトラメチレン、エチルエチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、オキシメチレン、オキシエチレン、オキシプロピレン等が挙げられる。
エポキシ基含有ビニル単量体a1の具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メチルグリシジル、(メタ)アクリル酸エチルグリシジル、グリシジルビニルベンジルエーテル(セイミケミカル株式会社製、商品名VBGE)、下記式(5−1)〜式(5−31)で表される脂環式エポキシ基含有不飽和化合物等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができるが、エポキシ基含有ビニル単量体a1としては、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレートが特に好ましい。これにより、重合体Aは、上述したような効果をより顕著に得ることができる。
In formula (5), a divalent hetero atom represented by G may be contained. As typical examples of the hydrocarbon group, a linear or branched alkylene group, more specifically, for example, methylene, ethylene, propylene, tetramethylene, ethylethylene, pentamethylene, hexamethylene, oxymethylene, Examples include oxyethylene and oxypropylene.
Specific examples of the epoxy group-containing vinyl monomer a1 include, for example, glycidyl (meth) acrylate, methyl glycidyl (meth) acrylate, ethyl glycidyl (meth) acrylate, glycidyl vinyl benzyl ether (manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd., (Trade name VBGE), alicyclic epoxy group-containing unsaturated compounds represented by the following formulas (5-1) to (5-31), and the like, and one or more selected from these are combined As the epoxy group-containing vinyl monomer a1, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate is particularly preferable. Thereby, the polymer A can acquire the effect as mentioned above more notably.
なお、式(5−1)〜(5−31)において、R7は、水素原子またはメチル基を示し、R8は、炭素数1〜8の2価の炭化水素基を示し、R9は、炭素数1〜20の2価の炭化水素基を示す。また、R7、R8およびR9は、互いに同一であっても異なっていてもよい。また、wは、0〜10を示す。
重合体A中におけるエポキシ基含有ビニル単量体a1の含有率(重合体の合成に用いる単量体の重量で換算して求められる値)は、50〜99wt%であるのが好ましく、70〜94wt%であるのがより好ましい。重合体A中におけるエポキシ基含有ビニル単量体a1の含有率が前記範囲内の値であると、上述したような成分x、および成分yを含む溶媒に好適に溶解するとともに、インク乾燥時において、インクの流動性が低下するのを長期間にわたって防止することができる。そのため、得られる着色部の表面をより確実に平坦化させることができる。また、重合体Aは、カラーフィルター用インク保存時、セルへのインク付与時において、不本意に硬化することがより確実に防止される。また、カラーフィルター用インクの長期保存性、吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、重合体A中におけるエポキシ基含有ビニル単量体a1の含有率が前記範囲内の値であると、カラーフィルター用インクを用いて着色部を形成する際に、比較的温和な条件で硬化性樹脂材料を硬化させることができるとともに、形成される着色部の硬度、耐溶剤性等を特に優れたものとすることができる。
In formulas (5-1) to (5-31), R 7 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 8 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and R 9 represents And a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R 7 , R 8 and R 9 may be the same or different from each other. Moreover, w shows 0-10.
The content of the epoxy group-containing vinyl monomer a1 in the polymer A (value obtained by conversion in terms of the weight of the monomer used for the synthesis of the polymer) is preferably 50 to 99 wt%, and 70 to More preferably, it is 94 wt%. When the content of the epoxy group-containing vinyl monomer a1 in the polymer A is a value within the above range, the polymer A is preferably dissolved in the solvent containing the component x and the component y as described above, and at the time of drying the ink. In addition, it is possible to prevent the fluidity of the ink from deteriorating over a long period of time. Therefore, the surface of the colored part obtained can be flattened more reliably. In addition, the polymer A is more reliably prevented from being unintentionally cured when the color filter ink is stored or when ink is applied to the cells. Further, the long-term storage stability and ejection stability of the color filter ink can be made particularly excellent. Further, when the content of the epoxy group-containing vinyl monomer a1 in the polymer A is a value within the above range, it is cured under relatively mild conditions when forming the colored portion using the color filter ink. The resin material can be cured and the hardness, solvent resistance, and the like of the colored portion to be formed can be made particularly excellent.
なお、重合体Aが、複数種の化合物の混合物である場合、エポキシ基含有ビニル単量体a1の含有率の値としては、これらの化合物についての加重平均値(重量比に基づいた加重平均値)を採用することができる。また、重合体Aが、複数種の化合物の混合物である場合、これらの化合物が、いずれも、上記のような含有率でエポキシ基含有ビニル単量体a1を含有しているのが好ましい。 In addition, when the polymer A is a mixture of a plurality of types of compounds, the content of the epoxy group-containing vinyl monomer a1 is a weighted average value (weighted average value based on a weight ratio) for these compounds. ) Can be adopted. Moreover, when the polymer A is a mixture of a plurality of types of compounds, it is preferable that all of these compounds contain the epoxy group-containing vinyl monomer a1 with the content as described above.
(ビニル単量体a2)
重合体Aは、少なくともエポキシ基含有ビニル単量体a1を単量体成分として含有してなるものであればよいが、エポキシ基含有ビニル単量体a1に加え、さらに、イソシアネート基またはそれが保護基で保護されたブロックイソシアネート基を備えたビニル単量体a2を単量体成分として含有してなるもの(共重合体)であるのが好ましい。これにより、カラーフィルター用インク中における気体の含有率(溶存気体、マイクロバブル等として存在する気泡等)をより効果的に低くすることができ、インクジェット法による液滴吐出の安定性が特に優れたものとなる。また、カラーフィルター用インク中に含まれる気泡が少ないことから、着色部形成時におけるカラーフィルター用インク中の気泡の破裂等を防止でき、着色部を特に平坦なものとすることができる。その結果、製造されるカラーフィルターは、明度およびコントラスト比が特に優れたものとなる。
(Vinyl monomer a2)
The polymer A only needs to contain at least an epoxy group-containing vinyl monomer a1 as a monomer component. In addition to the epoxy group-containing vinyl monomer a1, the polymer A further has an isocyanate group or a protective group. It is preferably a copolymer (copolymer) containing a vinyl monomer a2 having a blocked isocyanate group protected with a group as a monomer component. As a result, the gas content in the color filter ink (dissolved gas, bubbles present as microbubbles, etc.) can be reduced more effectively, and the droplet discharge stability by the ink jet method is particularly excellent. It will be a thing. In addition, since there are few air bubbles contained in the color filter ink, it is possible to prevent bursting of the air bubbles in the color filter ink when the colored portion is formed, and to make the colored portion particularly flat. As a result, the manufactured color filter has particularly excellent brightness and contrast ratio.
重合性ビニル単量体a2としては、例えば、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工株式会社製、商品名「カレンズMOI」)、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等の、(メタ)アクリロイル基が炭素数2〜6のアルキレン基を介してイソシアネート基と結合した(メタ)アクリロイルイソシアネート等が挙げられる。
上記(メタ)アクリロイルイソシアネートのイソシアネート基は、ブロックイソシアネート基であることが好ましい。ここで言うブロックイソシアネート基とは、末端をブロック剤でマスキングしたイソシアネート基を指す。ブロックイソシアネート基を持つ単量体としては、例えば、メタクリル酸2−(0−[1’メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル等が挙げられ、また、昭和電工株式会社製「カレンズMOI−BM」の商品名で市販されている。これら重合性ビニル単量体は、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
Examples of the polymerizable vinyl monomer a2 include a (meth) acryloyl group such as 2-acryloyloxyethyl isocyanate (manufactured by Showa Denko KK, trade name “Karenz MOI”), 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, and the like. (Meth) acryloyl isocyanate etc. which couple | bonded with the isocyanate group through 2-6 alkylene groups are mentioned.
The isocyanate group of the (meth) acryloyl isocyanate is preferably a blocked isocyanate group. The blocked isocyanate group here refers to an isocyanate group whose end is masked with a blocking agent. Examples of the monomer having a blocked isocyanate group include 2- (0- [1′methylpropylideneamino] carboxyamino) ethyl methacrylate and the like, and “Karenz MOI-BM” manufactured by Showa Denko KK It is marketed with the brand name. These polymerizable vinyl monomers can be used alone or in combination of two or more.
重合体Aにおけるビニル単量体a2の含有率(重合体の合成に用いる単量体の重量で換算して求められる値)は、100重量部のエポキシ基含有ビニル単量体a1に対し、2〜20重量部であるのが好ましく、3〜15重量部であるのがより好ましい。重合体Aにおけるビニル単量体a2の含有率が前記範囲内の値であると、カラーフィルター用インクの長期保存性等を十分に優れたものとしつつ、カラーフィルター用インク中における気体の含有率(溶存気体、マイクロバブル等として存在する気泡等)をより効果的に低くすることができ、インクジェット法による液滴吐出の安定性が特に優れたものとなる。また、カラーフィルター用インクを用いて形成される着色部の透明性を十分に高いものとすることができる。 The content of the vinyl monomer a2 in the polymer A (value obtained by conversion based on the weight of the monomer used for polymer synthesis) is 2 with respect to 100 parts by weight of the epoxy group-containing vinyl monomer a1. It is preferably ˜20 parts by weight, more preferably 3 to 15 parts by weight. When the content of the vinyl monomer a2 in the polymer A is a value within the above range, the gas content in the color filter ink while sufficiently improving the long-term storage stability of the color filter ink and the like. (Dissolved gas, bubbles present as microbubbles, etc.) can be reduced more effectively, and the stability of droplet ejection by the ink jet method is particularly excellent. Moreover, the transparency of the colored part formed using the color filter ink can be made sufficiently high.
なお、重合体Aが、複数種の化合物の混合物である場合、ビニル単量体a2の含有率の値としては、これらの化合物についての加重平均値(重量比に基づいた加重平均値)を採用することができる。また、重合体Aが、複数種の化合物の混合物である場合、これらの化合物が、いずれも、上記のような含有率でビニル単量体a2を含有しているのが好ましい。 In addition, when the polymer A is a mixture of a plurality of types of compounds, the weighted average value (weighted average value based on the weight ratio) for these compounds is adopted as the content value of the vinyl monomer a2. can do. Moreover, when the polymer A is a mixture of a plurality of types of compounds, it is preferable that all of these compounds contain the vinyl monomer a2 with the content as described above.
(ビニル単量体a3)
重合体Aは、少なくともエポキシ基含有ビニル単量体a1を単量体成分として含有してなるものであればよいが、エポキシ基含有ビニル単量体a1に加え、さらに、水酸基を備えたビニル単量体a3を単量体成分として含有してなるもの(共重合体)であるのが好ましい。これにより、カラーフィルター用インクを用いて形成される着色部の基板に対する密着性、特に、画像表示に伴う急激な温度変化に、繰り返しさらされた場合における密着性を特に優れたものとすることができる。その結果、例えば、カラーフィルターを長期間使用した場合においても、光漏れ(白抜け、輝点)等の問題が発生するのをより確実に防止することができる。すなわち、カラーフィルターの耐久性を特に優れたものとすることができる。また、重合体Aが、ビニル単量体a3を単量体成分として含有してなるものであると、重合体Aと後述する重合体Bとの相溶性を特に優れたものとすることができ、カラーフィルター用インクを用いて形成される着色部の透明性を非常に高いものとすることができる。
(Vinyl monomer a3)
The polymer A only needs to contain at least an epoxy group-containing vinyl monomer a1 as a monomer component. In addition to the epoxy group-containing vinyl monomer a1, the polymer A further includes a vinyl monomer having a hydroxyl group. It is preferable that the monomer a3 is contained as a monomer component (copolymer). As a result, the adhesion of the colored portion formed using the color filter ink to the substrate, particularly the adhesion when repeatedly exposed to a rapid temperature change accompanying image display, is particularly excellent. it can. As a result, for example, even when the color filter is used for a long period of time, it is possible to more reliably prevent problems such as light leakage (white spots, bright spots). That is, the durability of the color filter can be made particularly excellent. Further, if the polymer A contains the vinyl monomer a3 as a monomer component, the compatibility between the polymer A and the polymer B described later can be made particularly excellent. The transparency of the colored portion formed using the color filter ink can be made extremely high.
ビニル単量体a3としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,3−ジヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の、多価アルコールとアクリル酸またはメタクリル酸とのモノエステル化物、上記多価アルコールとアクリル酸またはメタクリル酸とのモノエステル化物にε−カプロラクトンを開環重合した化合物(ダイセル化学工業株式会社製プラクセルFAシリーズ、プラクセルFMシリーズ等)やエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドを開環重合した化合物等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the vinyl monomer a3 include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 2,3-dihydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 6-hydroxyhexyl. Monoesterified products of polyhydric alcohol and acrylic acid or methacrylic acid, such as (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 4-hydroxymethylcyclohexyl (meth) acrylate, polyalkylene glycol mono (meth) acrylate, Compounds obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone to the monoesterified product of polyhydric alcohol and acrylic acid or methacrylic acid (Dacel Chemical Industries, Ltd. Plaxel FA series, Plaxel FM series, etc.) or ethylene Kisaido compound was ring-opening polymerization of propylene oxide and the like, may be used alone or in combination of two or more selected from these.
重合体Aにおけるビニル単量体a3の含有率(重合体の合成に用いる単量体の重量で換算して求められる値)は、100重量部のエポキシ基含有ビニル単量体a1に対し、2〜20重量部であるのが好ましく、3〜15重量部であるのがより好ましい。重合体Aにおけるビニル単量体a3の含有率が前記範囲内の値であると、カラーフィルター用インクの長期保存性等を十分に優れたものとしつつ、カラーフィルター用インクを用いて製造されるカラーフィルターの耐久性を特に優れたものとすることができる。また、カラーフィルター用インクを用いて形成される着色部の透明性を高いものとすることができる。また、インクの液滴の吐出安定性が特に優れたものとなる。 The content of the vinyl monomer a3 in the polymer A (value obtained by conversion based on the weight of the monomer used for polymer synthesis) is 2 with respect to 100 parts by weight of the epoxy group-containing vinyl monomer a1. It is preferably ˜20 parts by weight, more preferably 3 to 15 parts by weight. When the content of the vinyl monomer a3 in the polymer A is a value within the above range, the color filter ink is manufactured using the color filter ink while sufficiently improving the long-term storage stability of the color filter ink. The durability of the color filter can be made particularly excellent. Moreover, the transparency of the colored part formed using the color filter ink can be increased. In addition, the ejection stability of ink droplets is particularly excellent.
なお、重合体Aが、複数種の化合物の混合物である場合、ビニル単量体a3の含有率の値としては、これらの化合物についての加重平均値(重量比に基づいた加重平均値)を採用することができる。また、重合体Aが、複数種の化合物の混合物である場合、これらの化合物が、いずれも、上記のような含有率でビニル単量体a3を含有しているのが好ましい。 In addition, when the polymer A is a mixture of a plurality of types of compounds, the weighted average value (weighted average value based on the weight ratio) for these compounds is adopted as the content value of the vinyl monomer a3. can do. Moreover, when the polymer A is a mixture of a plurality of types of compounds, it is preferable that all of these compounds contain the vinyl monomer a3 with the content as described above.
(その他の重合性ビニル単量体a4)
重合体Aは、上述したようなエポキシ基含有ビニル単量体a1、ビニル単量体a2、および、ビニル単量体a3以外の重合性ビニル単量体a4を単量体成分として含有していてもよい。このような重合性ビニル単量体a4としては、エポキシ基含有ビニル単量体a1と共重合可能なビニル単量体を用いることができ、具体的には、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニルエチル(メタ)アクリレート等の炭素数1〜12のアルキル、アラルキル(メタ)アクリレート;スチレン、α−メチルスチレン等のビニル芳香族化合物;CF3(CF2)3CH2CH=CH2、CF3(CF2)3CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH=CH2、CF3(CF2)7CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH=CH2、F5C6CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)6CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)8CH2OCH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、H(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOCH=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOCH=CH2等のフルオロアルキル基またはフルオロアリール基含有ビニル化合物等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。ただし、重合体Aは、単量体成分として、後述するようなアルコキシシリル基含有ビニル単量体b1を含有するものではない。
(Other polymerizable vinyl monomer a4)
The polymer A contains the above-mentioned epoxy group-containing vinyl monomer a1, vinyl monomer a2, and polymerizable vinyl monomer a4 other than the vinyl monomer a3 as monomer components. Also good. As such a polymerizable vinyl monomer a4, a vinyl monomer copolymerizable with the epoxy group-containing vinyl monomer a1 can be used, and specifically, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (Meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentanyloxyethyl (meth) acrylate Alkyl having 1 to 12 carbon atoms such as isobornyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenylethyl (meth) acrylate, aralkyl (meth) acrylate; vinyl aromatic compounds such as styrene and α-methylstyrene; CF 3 (CF 2 ) 3 CH 2 CH═C H 2 , CF 3 (CF 2 ) 3 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 5 CH 2 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 5 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 7 CH═ CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 9 CH 2 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 9 CH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 2 CH 2 CH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 2 CH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 4 CH 2 CH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 4 CH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 6 CH 2 CH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 6 CH═CH 2 , F 5 C 6 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 5 CH 2 CH 2 OCH 2 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 5 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 OCH 2 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 9 CH 2 CH 2 OCH 2 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 9 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH═CH 2 , H (CF 2 ) 6 CH 2 OCH 2 CH = CH 2, H (CF 2) 8 CH 2 OCH 2 CH = CH 2, (CF 3) 2 CF (CF 2) 2 CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2, (CF 3) 2 CF (CF 2) 2 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 4 CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 4 CH 2 C H 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 6 CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 6 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) = CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 5 CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 5 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 9 CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 9 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) = CH 2, H (CF 2) 6 CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2, H (CF 2) 8 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3) = H 2, F (CF 2) 8 CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2, F (CF 2) 8 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, H (CF 2) 4 CH 2 OCOC (CH 3) Fluoroalkyl groups or fluoroaryl group-containing vinyl compounds such as ═CH 2 , H (CF 2 ) 4 CH 2 OCOCH═CH 2 and the like, and one or more selected from these may be used in combination. it can. However, the polymer A does not contain an alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1 as described later as a monomer component.
重合体Aにおける重合性ビニル単量体a4の含有率(重合体の合成に用いる単量体の重量で換算して求められる値)は、100重量部のエポキシ基含有ビニル単量体a1に対し、20重量部以下であるのが好ましく、10重量部以下であるのがより好ましい。なお、重合体Aが、複数種の化合物の混合物である場合、重合性ビニル単量体a4の含有率の値としては、これらの化合物についての加重平均値(重量比に基づいた加重平均値)を採用することができる。また、重合体Aが、複数種の化合物の混合物である場合、各化合物について、重合性ビニル単量体a4の含有率が上記のような条件を満足するのが好ましい。 The content of the polymerizable vinyl monomer a4 in the polymer A (value obtained by conversion based on the weight of the monomer used for polymer synthesis) is 100 parts by weight of the epoxy group-containing vinyl monomer a1. , Preferably 20 parts by weight or less, and more preferably 10 parts by weight or less. In addition, when the polymer A is a mixture of a plurality of types of compounds, the value of the content of the polymerizable vinyl monomer a4 is a weighted average value (weighted average value based on weight ratio) for these compounds. Can be adopted. Moreover, when the polymer A is a mixture of a plurality of types of compounds, it is preferable that the content of the polymerizable vinyl monomer a4 satisfies the above conditions for each compound.
上記のように、重合体Aは、少なくともエポキシ基含有ビニル単量体a1を単量体成分として含有してなるものであればよいが、エポキシ基含有ビニル単量体a1に加え、ビニル単量体a2およびビニル単量体a3を含有するものであるのが好ましい。これにより、上述したようなビニル単量体a2を含むことによる効果と、上述したようなビニル単量体a3を含むことによる効果とを、両立することができる。 As described above, the polymer A only needs to contain at least an epoxy group-containing vinyl monomer a1 as a monomer component, but in addition to the epoxy group-containing vinyl monomer a1, It is preferable to contain the body a2 and the vinyl monomer a3. Thereby, the effect by including the vinyl monomer a2 as described above and the effect by including the vinyl monomer a3 as described above can be compatible.
硬化性樹脂材料中に占める重合体Aの割合(含有率)は、特に限定されないが、25〜80wt%であるのが好ましく、33〜70wt%であるのが好ましい。なお、重合体Aが複数種の化合物の混合物である場合、重合体Aの含有率としては、これらの化合物の含有率の総和を採用する。
重合体Aの重量平均分子量は、1000〜50000であるのが好ましく、1200〜10000であるのがより好ましく、1500〜5000であるのがさらに好ましい。重合体Aの重量平均分子量がこのように、比較的低い範囲にあることにより、インク乾燥時におけるインクの流動性の低下をより長い間抑制することができる。
Although the ratio (content rate) of the polymer A in the curable resin material is not particularly limited, it is preferably 25 to 80 wt%, and more preferably 33 to 70 wt%. In addition, when the polymer A is a mixture of a plurality of types of compounds, the total content of these compounds is adopted as the content of the polymer A.
The weight average molecular weight of the polymer A is preferably 1000 to 50000, more preferably 1200 to 10000, and further preferably 1500 to 5000. When the weight average molecular weight of the polymer A is in such a relatively low range, a decrease in ink fluidity during ink drying can be suppressed for a longer time.
〔重合体B〕
また、カラーフィルター用インクにおいて、硬化性樹脂材料は、少なくとも下記式(1)で表されるアルコキシシリル基含有ビニル単量体b1を単量体成分として含有してなる重合体Bを含むことが好ましい。
[Polymer B]
In the color filter ink, the curable resin material may include a polymer B containing at least an alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1 represented by the following formula (1) as a monomer component. preferable.
重合体Bは、実質的に単一の化合物からなるものであってもよいし、複数種の化合物の混合物であってもよい。ただし、重合体Bが複数種の化合物の混合物である場合、各化合物が、少なくともアルコキシシリル基含有ビニル単量体b1を単量体成分として含有するものである。
このような重合体Bは、アルコキシシリル基を含むためカラーフィルターの着色部を支持する基板(特に、ガラス基板)との親和性が高いものである。このため、インクが重合体Bを硬化性樹脂材料として含む場合、基板上に吐出されたインクは、好適に基板上に濡れ広がることができ、結果として得られる着色部の厚みを特に均一なものとすることができる。すなわち、着色部をより平坦にすることができる。このため、得られるカラーフィルターは、明度、コントラスト比に優れたものとなる。また、重合体Bは、基板に対する親和性が高いため、得られるカラーフィルターの着色部は、基板に対する密着性を特に優れたものとすることができる。また、このような重合体Bを有することにより、重合体Aの硬化を補うことができ、比較的温和な条件で着色部を形成することができるとともに、形成される着色部の硬度、耐光性、耐熱性等を、いずれも、十分に優れたものとすることができる。
The polymer B may consist essentially of a single compound, or may be a mixture of a plurality of types of compounds. However, when the polymer B is a mixture of a plurality of types of compounds, each compound contains at least an alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1 as a monomer component.
Since such a polymer B contains an alkoxysilyl group, it has a high affinity with a substrate (particularly a glass substrate) that supports the colored portion of the color filter. For this reason, when the ink contains the polymer B as the curable resin material, the ink ejected onto the substrate can suitably spread on the substrate, and the resulting colored portion has a particularly uniform thickness. It can be. That is, the colored portion can be made flatter. For this reason, the obtained color filter is excellent in brightness and contrast ratio. Moreover, since the polymer B has high affinity with respect to a board | substrate, the coloring part of the color filter obtained can make the adhesiveness with respect to a board | substrate especially excellent. Moreover, by having such a polymer B, the hardening of the polymer A can be supplemented, and the colored portion can be formed under relatively mild conditions, and the hardness and light resistance of the formed colored portion can be formed. The heat resistance and the like can be made sufficiently excellent.
(アルコキシシリル基含有ビニル単量体b1)
重合体Bは、少なくとも式(1)で表されるアルコキシシリル基含有ビニル単量体b1を単量体成分として含有してなるものである。このようなアルコキシシリル基含有ビニル単量体b1を単量体成分として含有することにより、重合体B中にアルコキシシリル基を容易かつ確実に導入することができる。また、アルコキシシリル基含有ビニル単量体b1を単量体成分として含有することにより、硬化性樹脂材料(硬化性樹脂組成物)を硬化させて着色部を形成する際に、重合体Aの硬化を補うことができ、比較的温和な条件で着色部を形成することができるとともに、形成される着色部の硬度、基板に対する密着性、耐光性、耐熱性等を、いずれも、十分に優れたものとすることができる。また、重合体Bが、後述するようなビニル単量体b2等を含むものである場合、重合体の合成を好適に行うことができ、所望の特性を有する重合体Bを容易かつ確実に得ることができる。
(Alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1)
The polymer B contains at least the alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1 represented by the formula (1) as a monomer component. By containing such an alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1 as a monomer component, an alkoxysilyl group can be easily and reliably introduced into the polymer B. Further, by containing the alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1 as a monomer component, the curing of the polymer A is performed when the curable resin material (curable resin composition) is cured to form a colored portion. The colored portion can be formed under relatively mild conditions, and the formed colored portion has sufficient hardness, adhesion to the substrate, light resistance, heat resistance, etc. Can be. Further, when the polymer B contains a vinyl monomer b2 or the like as will be described later, the synthesis of the polymer can be suitably performed, and the polymer B having desired characteristics can be obtained easily and reliably. it can.
式(1)において、R1によって示される炭素数1〜7のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル基等のアルキル基が挙げられるが、水素原子または炭素数1〜2のアルキル基が好ましく、水素原子またはメチル基がより好ましい。これにより、インクの液滴の吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、形成される着色部の硬度、基板に対する密着性、耐光性、耐熱性等を特に優れたものとすることができる。また、重合体Aと重合体Bとの相溶性を特に優れたものとすることができ、カラーフィルター用インクを用いて形成される着色部の透明性を特に高いものとすることができる。 In the formula (1), examples of the alkyl group having 1 to 7 carbon atoms represented by R 1 include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, heptyl group An alkyl group such as a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms is preferable, and a hydrogen atom or a methyl group is more preferable. Thereby, the discharge stability of the ink droplets can be made particularly excellent. Moreover, the hardness of the colored part to be formed, adhesion to the substrate, light resistance, heat resistance and the like can be made particularly excellent. Further, the compatibility between the polymer A and the polymer B can be made particularly excellent, and the transparency of the colored portion formed using the color filter ink can be made particularly high.
式(1)中、Eによって示される2価の炭化水素基の代表的な例として、直鎖または分枝状のアルキレン基、より具体的には、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、テトラメチレン、エチルエチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン等が挙げられる。これらのうちでも、炭素数1〜3の直鎖アルキレン基(例えば、メチレン、エチレン、プロピレン基)が特に好ましい。 In the formula (1), as a typical example of the divalent hydrocarbon group represented by E, a linear or branched alkylene group, more specifically, for example, methylene, ethylene, propylene, tetramethylene, Examples include ethylethylene, pentamethylene, hexamethylene and the like. Among these, a C1-C3 linear alkylene group (for example, a methylene, ethylene, a propylene group) is especially preferable.
式(1)中、R2、R3およびR4によって示される炭素数1〜6のアルキル基としては、直鎖または分枝状のアルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル基等が挙げられる。R2およびR3によって示される炭素数1〜6のアルコキシル基としては、直鎖または分枝状のアルコキシル基、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、s−ブトキシ、t−ブトキシ、ペントキシ、ヘキシルオキシ基等が挙げられる。 In formula (1), the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 2 , R 3 and R 4 is a linear or branched alkyl group such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, Examples include isobutyl, s-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl group and the like. Examples of the alkoxyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 2 and R 3 include linear or branched alkoxyl groups such as methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, s-butoxy, t- Examples include butoxy, pentoxy, hexyloxy groups and the like.
式(1)で表される単量体の具体例としては、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、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、β−(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシブチルフェニルジメトキシシラン等のアルコキシシリル基含有重合性不飽和化合物等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Specific examples of the monomer represented by the formula (1) include, for example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, and γ- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxy. Silane, γ- (meth) acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, γ- (meth) acryloyloxypropylmethyldiethoxysilane, γ- (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane, β- (meth) acryloyloxyethyltrimethoxysilane And alkoxysilyl group-containing polymerizable unsaturated compounds such as γ- (meth) acryloyloxybutylphenyldimethoxysilane, and the like, and one or more selected from these can be used in combination.
重合体B中におけるアルコキシシリル基含有ビニル単量体b1の含有率(重合体の合成に用いる単量体の重量で換算して求められる値)は、70〜100wt%であるのが好ましく、80〜100wt%であるのがより好ましい。重合体B中におけるアルコキシシリル基含有ビニル単量体b1の含有率が前記範囲内の値であると、硬化性樹脂材料(硬化性樹脂組成物)を硬化させて着色部を形成する際に、重合体Aの硬化を効果的に補うことができ、より温和な条件で着色部を形成することができる。また、形成される着色部の形状の均一性、硬度、基板に対する密着性、耐光性、耐熱性等を、特に優れたものとすることができる。なお、重合体Bが、複数種の化合物の混合物である場合、アルコキシシリル基含有ビニル単量体b1の含有率の値としては、これらの化合物についての加重平均値(重量比に基づいた加重平均値)を採用することができる。また、重合体Bが、複数種の化合物の混合物である場合、これらの化合物が、いずれも、上記のような含有率でアルコキシシリル基含有ビニル単量体b1を含有しているのが好ましい。 The content of the alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1 in the polymer B (value obtained by conversion in terms of the weight of the monomer used for polymer synthesis) is preferably 70 to 100 wt%, and 80 More preferably, it is -100 wt%. When the content of the alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1 in the polymer B is a value within the above range, the curable resin material (curable resin composition) is cured to form a colored portion. Curing of the polymer A can be effectively compensated, and the colored part can be formed under milder conditions. Moreover, the uniformity of the shape of the colored part to be formed, hardness, adhesion to the substrate, light resistance, heat resistance, and the like can be made particularly excellent. When the polymer B is a mixture of a plurality of types of compounds, the content of the alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1 is a weighted average value (weighted average based on weight ratio) for these compounds. Value). Moreover, when the polymer B is a mixture of a plurality of types of compounds, it is preferable that all of these compounds contain the alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1 at the content described above.
(その他の重合性ビニル単量体b2)
重合体Bは、少なくともアルコキシシリル基含有ビニル単量体b1を単量体成分として含有してなるものであればよいが、アルコキシシリル基含有ビニル単量体b1に加え、さらに、アルコキシシリル基含有ビニル単量体b1以外の重合性ビニル単量体b2を単量体成分として含有していてもよい。このような重合性ビニル単量体b2としては、アルコキシシリル基含有ビニル単量体b1と共重合可能なビニル単量体を用いることができ、具体的には、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,3−ジヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の、多価アルコールとアクリル酸またはメタクリル酸とのモノエステル化物、上記多価アルコールとアクリル酸またはメタクリル酸とのモノエステル化物にε−カプロラクトンを開環重合した化合物(ダイセル化学工業株式会社製プラクセルFAシリーズ、プラクセルFMシリーズ等)やエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドを開環重合した化合物等の水酸基を備えた重合性ビニル単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニルエチル(メタ)アクリレート等の炭素数1〜12のアルキル、アラルキル(メタ)アクリレート;スチレン、α−メチルスチレン等のビニル芳香族化合物;CF3(CF2)3CH2CH=CH2、CF3(CF2)3CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH=CH2、CF3(CF2)7CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH=CH2、F5C6CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)6CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)8CH2OCH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、H(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOCH=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOCH=CH2等のフルオロアルキル基またはフルオロアリール基含有ビニル単量体等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。ただし、重合体Bは、単量体成分として、前述したようなエポキシ基含有ビニル単量体a1を含有するものではない。また、重合体Bは、単量体成分として、上記のようなフルオロアルキル基またはフルオロアリール基含有ビニル単量体を含まないものであるのが好ましい。
(Other polymerizable vinyl monomer b2)
The polymer B only needs to contain at least an alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1 as a monomer component. In addition to the alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1, the polymer B further contains an alkoxysilyl group. A polymerizable vinyl monomer b2 other than the vinyl monomer b1 may be contained as a monomer component. As such a polymerizable vinyl monomer b2, a vinyl monomer copolymerizable with the alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1 can be used. Specifically, for example, 2-hydroxyethyl (meta ) Acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 2,3-dihydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 4- For monoesterified products of polyhydric alcohol and acrylic acid or methacrylic acid, such as hydroxymethylcyclohexyl (meth) acrylate, polyalkylene glycol mono (meth) acrylate, and monoesterified products of polyhydric alcohol and acrylic acid or methacrylic acid ε-Caprolak A polymerizable vinyl monomer having a hydroxyl group, such as a compound obtained by ring-opening polymerization of ethylene (Placcel FA series, Plaxel FM series, etc. manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) or a compound obtained by ring-opening polymerization of ethylene oxide or propylene oxide; (Meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentanyloxy C1-C12 alkyl such as ethyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenylethyl (meth) acrylate, aralkyl (meth) acrylate; styrene, α-methylstyrene Vinyl aromatic compounds such as; CF 3 (CF 2) 3 CH 2 CH = CH 2, CF 3 (CF 2) 3 CH = CH 2, CF 3 (CF 2) 5 CH 2 CH = CH 2, CF 3 ( CF 2 ) 5 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 7 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 9 CH 2 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 9 CH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 2 CH 2 CH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 2 CH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 4 CH 2 CH═CH 2 , ( CF 3) 2 CF (CF 2 ) 4 CH = CH 2, (CF 3) 2 CF (CF 2) 6 CH 2 CH = CH 2, (CF 3) 2 CF (CF 2) 6 CH = CH 2, F 5 C 6 CH = CH 2, CF 3 (CF 2 5 CH 2 CH 2 OCH 2 CH = CH 2, CF 3 (CF 2) 5 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH = CH 2, CF 3 (CF 2) 7 CH 2 CH 2 OCH 2 CH = CH 2, CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 9 CH 2 CH 2 OCH 2 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 9 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH═CH 2 , H (CF 2 ) 6 CH 2 OCH 2 CH═CH 2 , H (CF 2 ) 8 CH 2 OCH 2 CH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 2 CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2, (CF 3) 2 CF (CF 2) 2 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, (CF 3) 2 CF (CF 2) 4 CH 2 CH 2 COCH = CH 2, (CF 3 ) 2 CF (CF 2) 4 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, (CF 3) 2 CF (CF 2) 6 CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2, ( CF 3) 2 CF (CF 2 ) 6 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, CF 3 (CF 2) 5 CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2, CF 3 (CF 2) 5 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 9 CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2, CF 3 (CF 2) 9 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, H (CF 2) 6 CH 2 CH 2 OCOCH = H 2, H (CF 2) 8 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, F (CF 2) 8 CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2, F (CF 2) 8 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, H ( CF 2) 4 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, H (CF 2) 4 CH 2 OCOCH = CH 2 , etc. fluoroalkyl or fluoroaryl-containing vinyl monomers and the like of 1 type or 2 types or more selected from these can be used in combination. However, the polymer B does not contain the epoxy group-containing vinyl monomer a1 as described above as a monomer component. Moreover, it is preferable that the polymer B does not contain the above fluoroalkyl group or fluoroaryl group containing vinyl monomer as a monomer component.
重合体Bにおける重合性ビニル単量体b2の含有率(重合体の合成に用いる単量体の重量で換算して求められる値)は、30wt%以下であるのが好ましく、20wt%以下であるのがより好ましい。なお、重合体Bが、複数種の化合物の混合物である場合、重合性ビニル単量体b2の含有率の値としては、これらの化合物についての加重平均値(重量比に基づいた加重平均値)を採用することができる。また、重合体Bが、複数種の化合物の混合物である場合、各化合物について、重合性ビニル単量体b2の含有率が上記のような条件を満足するのが好ましい。 The content of the polymerizable vinyl monomer b2 in the polymer B (value obtained by conversion based on the weight of the monomer used for polymer synthesis) is preferably 30 wt% or less, and is 20 wt% or less. Is more preferable. In addition, when the polymer B is a mixture of a plurality of types of compounds, the content of the polymerizable vinyl monomer b2 is a weighted average value (weighted average value based on a weight ratio) for these compounds. Can be adopted. Moreover, when the polymer B is a mixture of a plurality of types of compounds, it is preferable that the content of the polymerizable vinyl monomer b2 satisfies the above conditions for each compound.
上記のように、重合体Bは、少なくともアルコキシシリル基含有ビニル単量体b1を単量体成分として含有してなるものであればよく、アルコキシシリル基含有ビニル単量体b1以外の単量体成分を含有していてもよいが、アルコキシシリル基含有ビニル単量体b1の単独重合体であるのが好ましい。すなわち、重合体Bは、単量体成分として、アルコキシシリル基含有ビニル単量体b1以外の成分を含まないものであるのが好ましい。これにより、カラーフィルター用インクの吐出安定性、および、カラーフィルター用インクを用いて製造されるカラーフィルターの耐久性を、特に優れたものとすることができる。 As described above, the polymer B only needs to contain at least the alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1 as a monomer component, and monomers other than the alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1. Although it may contain a component, it is preferably a homopolymer of an alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1. That is, it is preferable that the polymer B does not contain any component other than the alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1 as a monomer component. Thereby, the discharge stability of the color filter ink and the durability of the color filter produced using the color filter ink can be made particularly excellent.
硬化性樹脂材料中に占める重合体Bの割合(含有率)は、特に限定されないが、20〜60wt%であるのが好ましく、25〜55wt%であるのが好ましい。なお、重合体Bが複数種の化合物の混合物である場合、重合体Bの含有率としては、これらの化合物の含有率の総和を採用する。
重合体Bの重量平均分子量は、1000〜50000であるのが好ましく、1200〜10000であるのがより好ましく、1500〜5000であるのがさらに好ましい。これにより、カラーフィルター用インク中は、基板に対する親和性が特に優れたものとなり、インクが素早く基板に濡れ広がることができる。
The ratio (content ratio) of the polymer B in the curable resin material is not particularly limited, but is preferably 20 to 60 wt%, and more preferably 25 to 55 wt%. In addition, when the polymer B is a mixture of a plurality of types of compounds, the total content of these compounds is adopted as the content of the polymer B.
The weight average molecular weight of the polymer B is preferably 1000 to 50000, more preferably 1200 to 10000, and further preferably 1500 to 5000. Thus, the color filter ink has particularly excellent affinity for the substrate, and the ink can quickly spread on the substrate.
また、硬化性樹脂材料として、重合体Aおよび重合体Bが含まれる場合、重合体Aの含有率と重合体Bの含有率との比率は、重量比で、25:75〜75:25であるのが好ましく、45:55〜55:45であるのがより好ましい。このような条件を満足することにより、セルへのインク付与時においては、ガラス基板にカラーフィルター用インクが好適に濡れ広がることができ、着色部形成時においては、インクの流動性がより長い間保持される。また、カラーフィルター用インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、カラーフィルター用インクを用いて製造されるカラーフィルターにおいて、各部位での色むら、濃度むらをより確実に防止することができ、また、個体間での特性の均一性を特に優れたものとすることができる。また、カラーフィルターの耐久性を特に優れたものとすることができる。 Further, when the polymer A and the polymer B are included as the curable resin material, the ratio of the content ratio of the polymer A and the content ratio of the polymer B is 25:75 to 75:25 by weight ratio. It is preferable that the ratio is 45:55 to 55:45. By satisfying these conditions, the color filter ink can be suitably wet spread on the glass substrate when ink is applied to the cell, and the fluidity of the ink is longer when forming the colored portion. Retained. Further, the discharge stability of the color filter ink can be made particularly excellent. In addition, color filters manufactured using color filter inks can more reliably prevent color unevenness and density unevenness at each part, and are particularly excellent in uniformity of characteristics among individuals. It can be. Further, the durability of the color filter can be made particularly excellent.
〔重合体C〕
硬化性樹脂材料(硬化性樹脂組成物)は、さらに、下記式(6)で表されるフルオロアルキル基またはフルオロアリール基含有ビニル単量体c1を単量体成分として含有してなる重合体Cを含むものであってもよい。
[Polymer C]
The curable resin material (curable resin composition) further includes a polymer C containing a fluoroalkyl group- or fluoroaryl group-containing vinyl monomer c1 represented by the following formula (6) as a monomer component. May be included.
このような重合体Cを含むことにより、カラーフィルター用インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。特に、液滴吐出ヘッドのノズルからの液切れが良好になる。また、カラーフィルター用インクを用いて形成される着色部の耐熱性を特に優れたものとすることができる。
重合体Cは、実質的に単一の化合物からなるものであってもよいし、複数種の化合物の混合物であってもよい。ただし、重合体Cが複数種の化合物の混合物である場合、各化合物が、少なくともフルオロアルキル基またはフルオロアリール基含有ビニル単量体c1を単量体成分として含有するものである。
By including such a polymer C, the discharge stability of the color filter ink can be made particularly excellent. In particular, the liquid breakage from the nozzle of the droplet discharge head is improved. Further, the heat resistance of the colored portion formed using the color filter ink can be made particularly excellent.
The polymer C may be substantially composed of a single compound, or may be a mixture of a plurality of types of compounds. However, when the polymer C is a mixture of a plurality of types of compounds, each compound contains at least a fluoroalkyl group- or fluoroaryl group-containing vinyl monomer c1 as a monomer component.
(フルオロアルキル基またはフルオロアリール基含有ビニル単量体c1)
重合体Cは、少なくとも式(6)で表されるフルオロアルキル基またはフルオロアリール基含有ビニル単量体c1を単量体成分として含有してなるものである。このようなフルオロアルキル基またはフルオロアリール基含有ビニル単量体c1を単量体成分として含有することにより、重合体C中にフルオロアルキル基またはフルオロアリール基を容易かつ確実に導入することができる。また、フルオロアルキル基またはフルオロアリール基含有ビニル単量体c1を単量体成分として含有することにより、カラーフィルター用インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。特に、ノズルからのインクの液切れを特に優れたものとすることができる。また、カラーフィルター用インクを用いて形成される着色部の耐熱性を特に優れたものとすることができる。また、重合体Cが、後述するようなビニル単量体c2等を含むものである場合、重合体の合成を好適に行うことができ、所望の特性を有する重合体Cを容易かつ確実に得ることができる。
(Fluoroalkyl group or fluoroaryl group-containing vinyl monomer c1)
The polymer C contains at least a fluoroalkyl group- or fluoroaryl group-containing vinyl monomer c1 represented by the formula (6) as a monomer component. By containing such a fluoroalkyl group or fluoroaryl group-containing vinyl monomer c1 as a monomer component, the fluoroalkyl group or fluoroaryl group can be easily and reliably introduced into the polymer C. Further, by containing the fluoroalkyl group- or fluoroaryl group-containing vinyl monomer c1 as a monomer component, the discharge stability of the color filter ink can be made particularly excellent. In particular, the ink drainage from the nozzle can be made particularly excellent. Further, the heat resistance of the colored portion formed using the color filter ink can be made particularly excellent. Further, when the polymer C contains a vinyl monomer c2 or the like as will be described later, the polymer can be synthesized suitably, and the polymer C having desired characteristics can be obtained easily and reliably. it can.
式(6)において、R5によって示される炭素数1〜7のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル基等のアルキル基が挙げられるが、水素原子または炭素数1〜2のアルキル基が好ましく、水素原子またはメチル基がより好ましい。これにより、カラーフィルター用インクの吐出安定性、カラーフィルター用インクを用いて形成される着色部の耐熱性を特に優れたものとすることができる。 In formula (6), examples of the alkyl group having 1 to 7 carbon atoms represented by R 5 include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, and heptyl groups. An alkyl group such as a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms is preferable, and a hydrogen atom or a methyl group is more preferable. Thereby, the discharge stability of the color filter ink and the heat resistance of the colored portion formed using the color filter ink can be made particularly excellent.
式(6)中、Dによって示される2価の炭化水素基(ヘテロ原子を含んでいてもよい炭化水素基)の代表的な例として、直鎖または分枝状のアルキレン基、より具体的には、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、テトラメチレン、エチルエチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、オキシメチレン、オキシエチレン、オキシプロピレン等が挙げられる。 In the formula (6), as a typical example of the divalent hydrocarbon group represented by D (hydrocarbon group which may contain a hetero atom), a linear or branched alkylene group, more specifically, Examples include methylene, ethylene, propylene, tetramethylene, ethylethylene, pentamethylene, hexamethylene, oxymethylene, oxyethylene, and oxypropylene.
式(6)で表される単量体の具体例としては、例えば、CF3(CF2)3CH2CH=CH2、CF3(CF2)3CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH=CH2、CF3(CF2)7CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH=CH2、F5C6CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)6CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)8CH2OCH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、H(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOCH=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOCH=CH2等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Specific examples of the monomer represented by the formula (6) include, for example, CF 3 (CF 2 ) 3 CH 2 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 3 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 5 CH 2 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 5 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 7 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 9 CH 2 CH═CH 2 , CF 3 ( CF 2 ) 9 CH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 2 CH 2 CH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 2 CH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF ( CF 2) 4 CH 2 CH = CH 2, (CF 3) 2 CF (CF 2) 4 CH = CH 2, (CF 3) 2 CF (CF 2) 6 CH 2 CH = CH 2, (CF 3) 2 CF (CF 2) 6 CH = CH 2, F 5 C 6 CH = C 2, CF 3 (CF 2) 5 CH 2 CH 2 OCH 2 CH = CH 2, CF 3 (CF 2) 5 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH = CH 2, CF 3 (CF 2) 7 CH 2 CH 2 OCH 2 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 9 CH 2 CH 2 OCH 2 CH═CH 2 , CF 3 (CF 2) 9 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH = CH 2, H (CF 2) 6 CH 2 OCH 2 CH = CH 2, H (CF 2) 8 CH 2 OCH 2 CH = CH 2, (CF 3) 2 CF (CF 2 ) 2 CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 2 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2) 4 CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2, (CF 3) 2 CF (CF 2) 4 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, (CF 3) 2 CF (CF 2) 6 CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 6 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 5 CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , CF 3 (CF 2) 5 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, CF 3 (CF 2) 7 CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2, CF 3 (CF 2) 7 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, CF 3 (CF 2) 9 CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2, CF 3 (CF 2) 9 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, H (CF 2) 6 C 2 CH 2 OCOCH = CH 2, H (CF 2) 8 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, F (CF 2) 8 CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2, F (CF 2) 8 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2 , H (CF 2 ) 4 CH 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2 , H (CF 2 ) 4 CH 2 OCOCH═CH 2 and the like are selected from these One kind or a combination of two or more kinds can be used.
重合体C中におけるフルオロアルキル基またはフルオロアリール基含有ビニル単量体c1の含有率(重合体の合成に用いる単量体の重量で換算して求められる値)は、15〜100wt%であるのが好ましく、18〜100wt%であるのがより好ましい。重合体C中におけるフルオロアルキル基またはフルオロアリール基含有ビニル単量体c1の含有率が前記範囲内の値であるとカラーフィルター用インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。特に、ノズルからのインクの液切れを特に優れたものとすることができる。カラーフィルター用インクを用いて形成される着色部の耐熱性を特に優れたものとすることができる。また、重合体Cの、重合体Aや重合体Bに対する相溶性を特に優れたものとすることができ、カラーフィルター用インクを用いて形成される着色部の透明性を特に高いものとすることができる。 The content of the fluoroalkyl group- or fluoroaryl group-containing vinyl monomer c1 in the polymer C (value obtained by conversion based on the weight of the monomer used for the synthesis of the polymer) is 15 to 100 wt%. Is preferable, and it is more preferable that it is 18-100 wt%. When the content of the fluoroalkyl group- or fluoroaryl group-containing vinyl monomer c1 in the polymer C is a value within the above range, the discharge stability of the color filter ink can be made particularly excellent. In particular, the ink drainage from the nozzle can be made particularly excellent. The heat resistance of the colored portion formed using the color filter ink can be made particularly excellent. Further, the compatibility of the polymer C with the polymer A or the polymer B can be made particularly excellent, and the transparency of the colored portion formed using the color filter ink should be made particularly high. Can do.
なお、重合体Cが、複数種の化合物の混合物である場合、フルオロアルキル基またはフルオロアリール基含有ビニル単量体c1の含有率の値としては、これらの化合物についての加重平均値(重量比に基づいた加重平均値)を採用することができる。また、重合体Cが、複数種の化合物の混合物である場合、これらの化合物が、いずれも、上記のような含有率でフルオロアルキル基またはフルオロアリール基含有ビニル単量体c1を含有しているのが好ましい。 When the polymer C is a mixture of a plurality of types of compounds, the value of the content of the fluoroalkyl group- or fluoroaryl group-containing vinyl monomer c1 is a weighted average value (weight ratio) for these compounds. Based weighted average). Further, when the polymer C is a mixture of a plurality of types of compounds, these compounds all contain the fluoroalkyl group- or fluoroaryl group-containing vinyl monomer c1 at the content as described above. Is preferred.
(その他の重合性ビニル単量体c2)
重合体Cは、上述したようなフルオロアルキル基またはフルオロアリール基含有ビニル単量体c1以外の重合性ビニル単量体c2を単量体成分として含有していてもよい。このような重合性ビニル単量体c2としては、フルオロアルキル基またはフルオロアリール基含有ビニル単量体c1と共重合可能なビニル単量体を用いることができ、具体的には、例えば、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工株式会社製、商品名「カレンズMOI」)、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等の、(メタ)アクリロイル基が炭素数2〜6のアルキレン基を介してイソシアネート基と結合した(メタ)アクリロイルイソシアネート、メタクリル酸2−(0−[1’メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル(昭和電工株式会社製、商品名「カレンズMOI−BM」)等の、イソシアネートまたはそれが保護基で保護されたブロックイソシアネート基を備えた重合性ビニル単量体;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,3−ジヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の、多価アルコールとアクリル酸またはメタクリル酸とのモノエステル化物、上記多価アルコールとアクリル酸またはメタクリル酸とのモノエステル化物にε−カプロラクトンを開環重合した化合物(ダイセル化学工業株式会社製プラクセルFAシリーズ、プラクセルFMシリーズ等)やエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドを開環重合した化合物等の水酸基を備えた重合性ビニル単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニルエチル(メタ)アクリレート等の炭素数1〜12のアルキル、アラルキル(メタ)アクリレート;スチレン、α−メチルスチレン等のビニル芳香族化合物等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。ただし、重合体Cは、単量体成分として、前述したようなエポキシ基含有ビニル単量体a1、アルコキシシリル基含有ビニル単量体b1を含有するものではない。
(Other polymerizable vinyl monomer c2)
The polymer C may contain a polymerizable vinyl monomer c2 other than the fluoroalkyl group or fluoroaryl group-containing vinyl monomer c1 as described above as a monomer component. As such a polymerizable vinyl monomer c2, a vinyl monomer copolymerizable with a fluoroalkyl group or fluoroaryl group-containing vinyl monomer c1 can be used. (Meth) acryloyl groups such as acryloyloxyethyl isocyanate (made by Showa Denko KK, trade name “Karenz MOI”), 2-methacryloyloxyethyl isocyanate and the like are bonded to isocyanate groups via alkylene groups having 2 to 6 carbon atoms. Isocyanates or protective groups such as (meth) acryloyl isocyanate, 2- (0- [1 ′ methylpropylideneamino] carboxyamino) ethyl methacrylate (manufactured by Showa Denko KK, trade name “Karenz MOI-BM”) A polymerizable vinyl monomer having a blocked isocyanate group protected with 2; -Hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 2,3-dihydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meta ) Monoesterified product of polyhydric alcohol and acrylic acid or methacrylic acid, such as acrylate, 4-hydroxymethylcyclohexyl (meth) acrylate, polyalkylene glycol mono (meth) acrylate, etc., the polyhydric alcohol and acrylic acid or methacrylic acid A compound obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone to a monoester product of (such as Daicel Chemical Industries' Plaxel FA series, Plaxel FM series), ethylene oxide, and propylene oxide. Polymerizable vinyl monomers having hydroxyl groups such as polymerized compounds; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, cyclohexyl ( 1 to 12 carbon atoms such as (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentanyloxyethyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and phenylethyl (meth) acrylate Examples thereof include alkyl, aralkyl (meth) acrylates; vinyl aromatic compounds such as styrene and α-methylstyrene, and one or more selected from these can be used in combination. However, the polymer C does not contain the epoxy group-containing vinyl monomer a1 and the alkoxysilyl group-containing vinyl monomer b1 as described above as monomer components.
重合体C中における重合性ビニル単量体c2の含有率(重合体の合成に用いる単量体の重量で換算して求められる値)は、85wt%以下であるのが好ましく、82wt%以下であるのがより好ましい。なお、重合体Cが、複数種の化合物の混合物である場合、重合性ビニル単量体c2の含有率の値としては、これらの化合物についての加重平均値(重量比に基づいた加重平均値)を採用することができる。また、重合体Cが、複数種の化合物の混合物である場合、各化合物について、重合性ビニル単量体c2の含有率が上記のような条件を満足するのが好ましい。 The content of the polymerizable vinyl monomer c2 in the polymer C (value obtained by conversion based on the weight of the monomer used for polymer synthesis) is preferably 85 wt% or less, and is 82 wt% or less. More preferably. In addition, when the polymer C is a mixture of a plurality of kinds of compounds, the content of the polymerizable vinyl monomer c2 is a weighted average value (weighted average value based on the weight ratio) for these compounds. Can be adopted. Moreover, when the polymer C is a mixture of a plurality of types of compounds, it is preferable that the content of the polymerizable vinyl monomer c2 satisfies the above-described conditions for each compound.
硬化性樹脂材料が重合体Cを含むものである場合、硬化性樹脂材料中に占める重合体Cの割合(含有率)は、特に限定されないが、1〜20wt%であるのが好ましく、2〜15wt%であるのが好ましい。なお、重合体Cが複数種の化合物の混合物である場合、重合体Cの含有率としては、これらの化合物の含有率の総和を採用する。
重合体Cの重量平均分子量は、1000〜50000であるのが好ましく、1200〜10000であるのがより好ましく、1500〜5000であるのがさらに好ましい。これにより、カラーフィルター用インク中において、重合体Cは、比較的流動しやすいものとなり、着色部形成時におけるカラーフィルター用インクの流動性の低下をより長い間抑制することができる。
When the curable resin material contains the polymer C, the ratio (content ratio) of the polymer C in the curable resin material is not particularly limited, but is preferably 1 to 20 wt%, and 2 to 15 wt%. Is preferred. In addition, when the polymer C is a mixture of a plurality of types of compounds, the total content of these compounds is adopted as the content of the polymer C.
The weight average molecular weight of the polymer C is preferably 1000 to 50000, more preferably 1200 to 10000, and still more preferably 1500 to 5000. Thereby, in the color filter ink, the polymer C becomes relatively easy to flow, and the decrease in the fluidity of the color filter ink at the time of forming the colored portion can be suppressed for a longer time.
また、硬化性樹脂材料が重合体Cを含むものである場合、重合体Aの含有率と重合体Cの含有率との比率は、重量比で、50:50〜99:1であるのが好ましく、60:40〜98:2であるのがより好ましい。このような条件を満足することにより、カラーフィルター用インク中における顔料の分散安定性、カラーフィルター用インクの吐出安定性を特に優れたものとし、カラーフィルターの各部位での色むら、濃度むらをより効果的に防止し、個体間での特性の均一性を特に優れたものとすることができるとともに、カラーフィルターの耐久性を特に優れたものとすることができる。 Further, when the curable resin material contains the polymer C, the ratio of the content ratio of the polymer A and the content ratio of the polymer C is preferably 50:50 to 99: 1 by weight ratio, More preferably, the ratio is 60:40 to 98: 2. By satisfying such conditions, the dispersion stability of the pigment in the color filter ink and the discharge stability of the color filter ink are particularly excellent, and the color unevenness and density unevenness in each part of the color filter are reduced. It can be prevented more effectively, and the uniformity of characteristics among individuals can be made particularly excellent, and the durability of the color filter can be made particularly excellent.
カラーフィルター用インク中における硬化性樹脂材料の含有率は、0.5〜10wt%であるのが好ましく、1〜5wt%であるのがより好ましい。硬化性樹脂材料の含有率が前記範囲内の値であると、カラーフィルター用インクの液滴吐出ヘッドからの吐出性を特に優れたものとしつつ、製造されるカラーフィルターの耐久性を特に優れたものとすることができる。また、製造されるカラーフィルターにおいて、十分な着色濃度を確保することができる。 The content of the curable resin material in the color filter ink is preferably 0.5 to 10 wt%, and more preferably 1 to 5 wt%. When the content of the curable resin material is a value within the above range, the color filter manufactured has a particularly excellent discharge property from the droplet discharge head, and the manufactured color filter has a particularly excellent durability. Can be. Further, a sufficient color density can be ensured in the produced color filter.
顔料:100重量部に対する、硬化性樹脂材料の含有率は、15〜50重量部であるのが好ましく、19〜42重量部であるのが好ましい。このような条件を満足することにより、カラーフィルター用インク中における顔料の分散安定性、カラーフィルター用インクの吐出安定性を特に優れたものとし、カラーフィルター用インクを用いて形成されるカラーフィルターの着色部の発色性、コントラストを特に優れたものとすることができる。また、着色部の基板に対する密着性を特に優れたものとすることができる。
なお、カラーフィルター用インクを構成する硬化性樹脂材料は、上述した重合体A、重合体B、重合体C以外の重合体を含むものであってもよい。
カラーフィルター用インクは、上記以外の成分を含むものであってもよい。カラーフィルター用インクを構成する上記以外の成分としては、例えば、分散剤等が挙げられる。
The content of the curable resin material with respect to 100 parts by weight of the pigment is preferably 15 to 50 parts by weight, and preferably 19 to 42 parts by weight. By satisfying such conditions, the dispersion stability of the pigment in the color filter ink and the discharge stability of the color filter ink are particularly excellent, and the color filter formed using the color filter ink The coloring property and contrast of the colored part can be made particularly excellent. Further, the adhesion of the colored portion to the substrate can be made particularly excellent.
The curable resin material constituting the color filter ink may include a polymer other than the polymer A, the polymer B, and the polymer C described above.
The color filter ink may contain components other than those described above. Examples of the components other than those described above constituting the color filter ink include a dispersant.
<分散剤>
カラーフィルター用インクには、分散剤が含まれていてもよい。これにより、例えば、インクの液滴の吐出安定性を特に優れたものとすることができる。また、カラーフィルター用インク中に顔料が含まれる場合、分散剤は、カラーフィルター用インク中における顔料粒子の分散性を向上させるのに寄与することができる。
<Dispersant>
The color filter ink may contain a dispersant. Thereby, for example, the ejection stability of ink droplets can be made particularly excellent. Moreover, when a pigment is contained in the color filter ink, the dispersant can contribute to improving the dispersibility of the pigment particles in the color filter ink.
分散剤としては、特に限定されないが、例えば、高分子系分散剤を用いることができる。高分子系分散剤としては、例えば、塩基性高分子系分散剤、中性高分子系分散剤、酸性高分子系分散剤等が挙げられる。このような高分子系分散剤としては、例えば、アクリル系、変性アクリル系共重合体からなる分散剤、ウレタン系分散剤、ポリアミノアマイド塩、ポリエーテルエステル、燐酸エステル系、脂肪族多価カルボン酸等からなる分散剤等が挙げられる。 Although it does not specifically limit as a dispersing agent, For example, a polymeric dispersing agent can be used. Examples of the polymer dispersant include basic polymer dispersants, neutral polymer dispersants, acidic polymer dispersants, and the like. Examples of such polymeric dispersants include, for example, dispersants made of acrylic and modified acrylic copolymers, urethane dispersants, polyaminoamide salts, polyether esters, phosphate esters, and aliphatic polycarboxylic acids. And the like, and the like.
分散剤のより具体的な例としては、例えば、ディスパービック101、ディスパービック102、ディスパービック103、ディスパービックP104、ディスパービックP104S、ディスパービック220S、ディスパービック106、ディスパービック108、ディスパービック109、ディスパービック110、ディスパービック111、ディスパービック112、ディスパービック116、ディスパービック140、ディスパービック142、ディスパービック160、ディスパービック161、ディスパービック162、ディスパービック163、ディスパービック164、ディスパービック166、ディスパービック167、ディスパービック168、ディスパービック170、ディスパービック171、ディスパービック174、ディスパービック180、ディスパービック182、ディスパービック183、ディスパービック184、ディスパービック185、ディスパービック2000、ディスパービック2001、ディスパービック2050、ディスパービック2070、ディスパービック2095、ディスパービック2150、ディスパービックLPN6919、ディスパービック9075、ディスパービック9077(以上、ビックケミー社製);EFKA 4008、EFKA 4009、EFKA 4010、EFKA 4015、EFKA 4020、EFKA 4046、EFKA 4047、EFKA 4050、EFKA 4055、EFKA 4060、EFKA 4080、EFKA 4400、EFKA 4401、EFKA 4402、EFKA 4403、EFKA 4406、EFKA 4408、EFKA 4300、EFKA 4330、EFKA 4340、EFKA 4015、EFKA 4800、EFKA 5010、EFKA 5065、EFKA 5066、EFKA 5070、EFKA 7500、EFKA 7554(以上、チバスペシャリティ−社製);ソルスパース3000、ソルスパース9000、ソルスパース13000、ソルスパース16000、ソルスパース17000、ソルスパース18000、ソルスパース20000、ソルスパース21000、ソルスパース24000、ソルスパース26000、ソルスパース27000、ソルスパース28000、ソルスパース32000、ソルスパース32500、ソルスパース32550、ソルスパース33500、ソルスパース35100、ソルスパース35200、ソルスパース36000、ソルスパース36600、ソルスパース38500、ソルスパース41000、ソルスパース41090、ソルスパース20000(以上、ルーブリゾール社製);アジスパーPA111、アジスパーPB711、アジスパーPB821、アジスパーPB822、アジスパーPB824(以上、味の素ファインテクノ社製);ディスパロン1850、ディスパロン1860、ディスパロン2150、ディスパロン7004、ディスパロンDA−100、ディスパロンDA−234、ディスパロンDA−325、ディスパロンDA−375、ディスパロンDA−705、ディスパロンDA−725、ディスパロンPW−36(以上、楠本化成社製);および、フローレン DOPA−14、フローレン DOPA−15B、フローレン DOPA−17、フローレン DOPA−22、フローレン DOPA−44、フローレン TG−710、フローレン D−90(以上、共栄化学社製)、Anti−Terra−205(ビックケミー社製)等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 More specific examples of the dispersant include, for example, Dispersic 101, Dispersic 102, Dispersic 103, Dispersic P104, Dispersic P104S, Dispersic 220S, Dispersic 106, Dispersic 108, Dispersic 109, Disperse Bic 110, Dispersic 111, Dispersic 112, Dispersic 116, Dispersic 140, Dispersic 142, Dispersic 160, Dispersic 161, Dispersic 162, Dispersic 163, Dispersic 164, Dispersic 166, Dispersic 167 Dispersic 168, Dispersic 170, Dispersic 171, Dispersic 1 4, Dispersic 180, Dispersic 182, Dispersic 183, Dispersic 184, Dispersic 185, Dispersic 2000, Dispersic 2001, Dispersic 2050, Dispersic 2070, Dispersic 2095, Dispersic 2150, Dispersic LPN6919, Dispersic 9075, Dispersic 9077 (above, manufactured by BYK Chemie); EFKA 4008, EFKA 4009, EFKA 4010, EFKA 4015, EFKA 4020, EFKA 4046, EFKA 4047, EFKA 4050, EFKA 4055, EFKA 4055, EFKA 4055 , EFKA 4401, EFKA 4402, EF A 4403, EFKA 4406, EFKA 4408, EFKA 4300, EFKA 4330, EFKA 4340, EFKA 4015, EFKA 4800, EFKA 5010, EFKA 5065, EFKA 5066, EFKA 5070, EFKA 5070, EFKA 5070 Sol Sparse 3000, Sol Sparse 9000, Sol Sparse 13000, Sol Sparse 16000, Sol Sparse 17000, Sol Sparse 18000, Sol Sparse 20000, Sol Sparse 21000, Sol Sparse 24000, Sol Sparse 26000, Sol Sparse 27000, Sol Sparse 28000, Sol Sparse 32000, Sol Sparse 32500, Sol Sparse 32550, Sol Sparse 33500, Solsperse 35100, Solsperse 35200, Solsperse 36000, Solsperse 36600, Solsperse 38500, Solsperse 41000, Solsperse 41090, Solsperse 20000 (above, manufactured by Lubrizol); Manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.); Disparon 1850, Disparon 1860, Disparon 2150, Disparon 7004, Disparon DA-100, Disparon DA-234, Disparon DA-325, Disparon DA-375, Disparon DA-705, Disparon DA-725, Disparon PW-36 (above, manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.) And Florene DOPA-14, Florene DOPA-15B, Florene DOPA-17, Florene DOPA-22, Floren DOPA-44, Floren TG-710, Floren D-90 (manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.), Anti-Terra-205 (Made by Big Chemie) etc. are mentioned, It can use combining 1 type (s) or 2 or more types selected from these.
特に、カラーフィルターインクは、分散剤として、所定の酸価を有する分散剤(以下、酸価分散剤とも言う)と、所定の価を有する分散剤(以下、アミン価分散剤とも言う)とを同時に含むことが好ましい。これにより、カラーフィルター用インクの粘度を低下させる粘度低減効果を発揮する酸価分散剤による効果と、カラーフィルター用インクの粘度を安定化させるアミン価分散剤による効果とが両立される。また、カラーフィルター用インクの表面張力酸価分散剤による効果と、カラーフィルター用インク中における固形分の分散性を向上させるアミン価分散剤による効果とが両立される。この結果、カラーフィルター用インクの液滴の吐出安定性を特に優れたものとすることができる。特に、カラーフィルター用インク中に顔料が含まれる場合、顔料を微粒の状態で安定して分散させることができ、着色部形成時におけるインクの流動性が、より長い間保持される。 In particular, the color filter ink includes, as a dispersant, a dispersant having a predetermined acid value (hereinafter also referred to as an acid value dispersant) and a dispersant having a predetermined value (hereinafter also referred to as an amine value dispersant). It is preferable to include it simultaneously. Thereby, the effect by the acid value dispersing agent which exhibits the viscosity reduction effect which reduces the viscosity of the ink for color filters and the effect by the amine number dispersing agent which stabilizes the viscosity of the ink for color filters are compatible. Further, the effect of the surface tension acid value dispersant of the color filter ink and the effect of the amine value dispersant that improves the dispersibility of the solid content in the color filter ink are compatible. As a result, the discharge stability of the color filter ink droplets can be made particularly excellent. In particular, when a pigment is contained in the color filter ink, the pigment can be stably dispersed in a fine particle state, and the fluidity of the ink at the time of forming the colored portion is maintained for a longer time.
酸価分散剤の具体例としては、ディスパービックP104、ディスパービックP104S、ディスパービック220S、ディスパービック110、ディスパービック111、ディスパービック170、ディスパービック171、ディスパービック174、ディスパービック2095(以上、ビックケミー社製);EFKA 5010、EFKA 5065、EFKA 5066、EFKA 5070、EFKA 7500、EFKA 7554(以上、チバスペシャリティ−社製);ソルスパース3000、ソルスパース16000、ソルスパース17000、ソルスパース18000、ソルスパース36000、ソルスパース36600、ソルスパース41000(以上、ルーブリゾール社製)等が挙げられる。
Specific examples of the acid value dispersant include Dispersic P104, Dispersic P104S, Dispersic 220S,
また、アミン価分散剤の具体例としては、ディスパービック102、ディスパービック160、ディスパービック161、ディスパービック162、ディスパービック163、ディスパービック164、ディスパービック166、ディスパービック167、ディスパービック168、ディスパービック2150、ディスパービックLPN6919、ディスパービック9075、ディスパービック9077(以上、ビックケミー社製);EFKA 4015、EFKA 4020、EFKA 4046、EFKA 4047、EFKA 4050、EFKA 4055、EFKA 4060、EFKA 4080、EFKA 4300、EFKA 4330、EFKA 4340、EFKA 4400、EFKA 4401、EFKA 4402、EFKA 4403、EFKA 4800(以上、チバスペシャリティ−社製);アジスパーPB711(以上、味の素ファインテクノ社製);Anti−Terra−205(ビックケミー社製)等が挙げられる。
Specific examples of the amine value dispersant include
酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用する場合、酸価分散剤の酸価(固形分換算したときの酸価)は、特に限定されないが、5〜370KOHmg/gであるのが好ましく、20〜270KOHmg/gであるのがより好ましく、30〜135KOHmg/gであるのがさらに好ましい。酸価分散剤の酸価が前記範囲内の値であると、上述したようなアミン価分散剤と併用した場合におけるカラーフィルター用インクの粘度の低減、安定化効果をより顕著に得ることができる。また、カラーフィルター用インクの中に顔料が含まれる場合、顔料の分散安定性を特に優れたものとすることができる。分散剤についての酸価は、例えば、DIN EN ISO 2114に準拠する方法により求めることができる。 When the acid value dispersant and the amine value dispersant are used in combination, the acid value of the acid value dispersant (acid value when converted to solid content) is not particularly limited, but is preferably 5 to 370 KOHmg / g. It is more preferably 20 to 270 KOH mg / g, and further preferably 30 to 135 KOH mg / g. When the acid value of the acid value dispersant is within the above range, the viscosity of the color filter ink can be more significantly reduced and stabilized when used in combination with the amine value dispersant as described above. . In addition, when a pigment is contained in the color filter ink, the dispersion stability of the pigment can be made particularly excellent. The acid value of the dispersant can be determined by a method based on DIN EN ISO 2114, for example.
また、酸価分散剤は、所定のアミン価を有していないもの、すなわち、アミン価が零であるのが好ましい。
アミン価分散剤と酸価分散剤とを併用する場合、アミン価分散剤のアミン価(固形分換算したときのアミン価)は、特に限定されないが、5〜200KOHmg/gであるのが好ましく、25〜170KOHmg/gであるのがより好ましく、30〜130KOHmg/gであるのがさらに好ましい。アミン価分散剤のアミン価が前記範囲内の値であると、上述したようなアミン価分散剤と併用した場合におけるカラーフィルター用インクの粘度の低減、安定化効果をより顕著に得ることができる。また、カラーフィルター用インクの中に顔料が含まれる場合、顔料の分散安定性を特に優れたものとすることができる。なお、分散剤についてのアミン価は、例えば、DIN 16945に準拠する方法により求めることができる。
Moreover, it is preferable that the acid value dispersant does not have a predetermined amine value, that is, the amine value is zero.
When the amine value dispersant and the acid value dispersant are used in combination, the amine value of the amine value dispersant (amine value in terms of solid content) is not particularly limited, but is preferably 5 to 200 KOHmg / g. It is more preferably 25 to 170 KOH mg / g, and further preferably 30 to 130 KOH mg / g. When the amine value of the amine value dispersant is within the above range, the viscosity of the color filter ink can be more significantly reduced and stabilized when used in combination with the amine value dispersant as described above. . In addition, when a pigment is contained in the color filter ink, the dispersion stability of the pigment can be made particularly excellent. In addition, the amine value about a dispersing agent can be calculated | required by the method based on DIN 16945, for example.
また、アミン価分散剤は、所定の酸価を有していないもの、すなわち、酸価が零であるのが好ましい。
また、酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用する場合、カラーフィルター用インク中における酸価分散剤の含有率をXA[wt%]、カラーフィルター用インク中におけるアミン価分散剤の含有率をXB[wt%]としたとき、0.1≦XA/XB≦1の関係を満足するのが好ましく、0.15≦XA/XB≦0.5の関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満足することにより、酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用することによる相乗効果がより顕著に発揮され、液滴の吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
Moreover, it is preferable that the amine value dispersant does not have a predetermined acid value, that is, the acid value is zero.
Further, when the acid value dispersant and the amine value dispersant are used in combination, the content of the acid value dispersant in the color filter ink is X A [wt%], and the amine value dispersant is contained in the color filter ink. When the rate is X B [wt%], it is preferable that the relationship of 0.1 ≦ X A / X B ≦ 1 is satisfied, and the relationship of 0.15 ≦ X A / X B ≦ 0.5 is satisfied. Is more preferable. By satisfying such a relationship, the synergistic effect by using the acid value dispersant and the amine value dispersant in combination is more remarkably exhibited, and the discharge stability of the droplets can be made particularly excellent. .
また、酸価分散剤の酸価をAV[KOHmg/g]、アミン価分散剤のアミン価をBV[KOHmg/g]、前記酸価分散剤の含有率をXA[wt%]、前記アミン価分散剤の含有率をXB[wt%]としたとき、0.01≦(AV×XA)/(BV×XB)≦1.9の関係を満足するのが好ましく、0.10≦(AV×XA)/(BV×XB)≦1.5の関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満足することにより、酸価分散剤とアミン価分散剤とを併用することによる相乗効果がより顕著に発揮され、液滴の吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
カラーフィルター用インク中における分散剤の含有率は、特に限定されないが、2.5〜10.2wt%であるのが好ましく、3.2〜9.2wt%であるのがより好ましい。
The acid value of the acid value dispersant is AV [KOH mg / g], the amine value of the amine value dispersant is BV [KOH mg / g], the content of the acid value dispersant is X A [wt%], and the amine When the content of the valent dispersant is X B [wt%], it is preferable that the relationship of 0.01 ≦ (AV × X A ) / (BV × X B ) ≦ 1.9 is satisfied, and 0.10 ≦ (AV × X a) / (BV × X B) is more desirable to satisfy the relation of ≦ 1.5. By satisfying such a relationship, the synergistic effect by using the acid value dispersant and the amine value dispersant in combination is more remarkably exhibited, and the discharge stability of the droplets can be made particularly excellent. .
The content of the dispersant in the color filter ink is not particularly limited, but is preferably 2.5 to 10.2 wt%, and more preferably 3.2 to 9.2 wt%.
<熱可塑性樹脂>
また、カラーフィルター用インクは、熱可塑性樹脂を含むものであってもよい。これにより、例えば、カラーフィルター用インクが顔料を含む場合、カラーフィルターインク中における顔料粒子の分散性を特に優れたものとすることができる。
かかる熱可塑性樹脂としては、例えば、アルギン酸類、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、スチレン−アクリル酸樹脂、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−マレイン酸半エステル樹脂、メタクリル酸−メタクリル酸エステル樹脂、アクリル酸−アクリル酸エステル樹脂、イソブチレン−マレイン酸樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、アラビアゴムスターチ、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミン等が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
カラーフィルター用インク中における熱可塑性樹脂の含有率は、特に限定されないが、1.5〜7.7wt%であるのが好ましく、2.1〜7.2wt%であるのがより好ましい。
<Thermoplastic resin>
Further, the color filter ink may contain a thermoplastic resin. Thereby, for example, when the color filter ink contains a pigment, the dispersibility of the pigment particles in the color filter ink can be made particularly excellent.
Examples of the thermoplastic resin include alginic acids, polyvinyl alcohol, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose, styrene-acrylic acid resin, styrene-acrylic acid-acrylic acid ester resin, styrene-maleic acid resin, styrene. -Maleic acid half ester resin, methacrylic acid-methacrylic ester resin, acrylic acid-acrylic ester resin, isobutylene-maleic resin, rosin-modified maleic resin, polyvinylpyrrolidone, gum arabic starch, polyallylamine, polyvinylamine, polyethyleneimine Etc., and one or more selected from these can be used in combination.
The content of the thermoplastic resin in the color filter ink is not particularly limited, but is preferably 1.5 to 7.7 wt%, and more preferably 2.1 to 7.2 wt%.
<その他の成分>
本発明のカラーフィルター用インクは、上記以外の成分を含むものであってもよい。このような成分としては、例えば、各種架橋剤;ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、セレニウム塩、オキソニウム塩、アンモニウム塩、ベンゾチアゾリウム塩等のオニウム塩等の熱酸発生剤;ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、セレニウム塩、オキソニウム塩、アンモニウム塩等の光酸発生剤;各種重合開始剤;酸架橋剤;界面活性剤;増感剤;光安定剤;接着性改良剤;各種重合促進剤;各種光安定化剤;ガラス、アルミナ等の充填剤;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、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤;2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチルフェノール等の酸化防止剤;2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン等の紫外線吸収剤;ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤等が挙げられる。
<Other ingredients>
The color filter ink of the present invention may contain components other than those described above. Examples of such components include various crosslinking agents; thermal acid generators such as diazonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, selenium salts, oxonium salts, ammonium salts, onium salts such as benzothiazolium salts; Photoacid generators such as diazonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, selenium salts, oxonium salts, ammonium salts; various polymerization initiators; acid crosslinking agents; surfactants; sensitizers; light stabilizers; Various polymerization accelerators; various light stabilizers; fillers such as glass and alumina; vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2-aminoethyl)- 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyl Limethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-chloro Adhesion promoters such as propylmethyldimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane; 2,2-thiobis (4-methyl-6-tert-butylphenol) ), Antioxidants such as 2,6-di-t-butylphenol; UV absorbers such as 2- (3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole and alkoxybenzophenone; Aggregation of sodium polyacrylate, etc. Sealing agent, and the like.
架橋剤としては、例えば、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸、多官能エポキシモノマー、多官能アクリルモノマー、多官能ビニルエーテルモノマー、多官能オキセタンモノマー等を用いることができる。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、無水ナジン酸等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等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等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等のエステル基含有酸無水物が挙げられるが、中でも、芳香族多価カルボン酸無水物が好ましい。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、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、イタコン酸等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等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等の芳香族多価カルボン酸が挙げられるが、中でも、芳香族多価カルボン酸が好ましい。また、多官能エポキシモノマーの具体例としては、ダイセル化学工業株式会社製、商品名セロキサイド2021、ダイセル化学工業株式会社製、商品名エポリードGT401、ダイセル化学工業株式会社製、商品名エポリードPB3600、ビスフェノールA、水添ビスフェノールA、イソシアヌル酸トリグリシジル等が挙げられる。また、多官能アクリルモノマーの具体例としては、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートトリメタリルイソシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等が挙げられる。また、多官能ビニルエーテルモノマーの具体例としては、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジビニルエーテル、ノナンジオールジビニルエーテル、シキロヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル等が挙げられる。また、多官能オキセタンモノマーの具体例としては、キシリレンジオキセタン、ビフェニル型オキセタン、ノボラック型オキセタン等が挙げられる。 As the crosslinking agent, for example, polyvalent carboxylic acid anhydride, polyvalent carboxylic acid, polyfunctional epoxy monomer, polyfunctional acrylic monomer, polyfunctional vinyl ether monomer, polyfunctional oxetane monomer and the like can be used. Specific examples of polyhydric carboxylic acid anhydrides include phthalic anhydride, itaconic anhydride, succinic anhydride, citraconic anhydride, dodecenyl succinic anhydride, tricarballylic anhydride, maleic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, dimethyltetrahydro anhydride Aliphatic or alicyclic dicarboxylic anhydrides such as phthalic acid, hymic anhydride, and nadic anhydride; Fats such as 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride Aromatic polycarboxylic dianhydrides; aromatic polycarboxylic anhydrides such as pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride, and benzophenone tetracarboxylic anhydride; ester groups such as ethylene glycol bistrimellitate and glycerin tristrimitate Examples of the acid anhydrides include aromatic polycarboxylic anhydrides. Masui. Moreover, the epoxy resin hardening | curing agent which consists of a commercially available carboxylic acid anhydride can also be used suitably. Specific examples of the polycarboxylic acid include aliphatic polycarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, butanetetracarboxylic acid, maleic acid, and itaconic acid; hexahydrophthalic acid, 1,2-cyclohexane. Aliphatic polycarboxylic acids such as dicarboxylic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid and cyclopentanetetracarboxylic acid, and phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, 1,4,5 , 8-Naphthalenetetracarboxylic acid, benzophenonetetracarboxylic acid, and other aromatic polyvalent carboxylic acids, among which aromatic polyvalent carboxylic acids are preferred. Specific examples of the polyfunctional epoxy monomer include Daicel Chemical Industries, Ltd., trade name Celoxide 2021, Daicel Chemical Industries, Ltd., trade name Epolide GT401, Daicel Chemical Industries, Ltd., trade name Epolide PB3600, and Bisphenol A. , Hydrogenated bisphenol A, triglycidyl isocyanurate, and the like. Specific examples of the polyfunctional acrylic monomer include pentaerythritol ethoxytetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane ethoxytriacrylate, dipentaerythritol. Examples include hexaacrylate trimethallyl isocyanurate and triallyl isocyanurate. Specific examples of the polyfunctional vinyl ether monomer include 1,4-butanediol divinyl ether, 1,6-hexanediol divinyl ether, nonanediol divinyl ether, cyclohexanediol divinyl ether, cyclohexanedimethanol divinyl ether, and triethylene. Examples include glycol divinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, pentaerythritol tetravinyl ether, and the like. Specific examples of the polyfunctional oxetane monomer include xylylene oxetane, biphenyl type oxetane, novolak type oxetane and the like.
界面活性剤は、インクの表面張力を低下させることにより、着色部を平坦化させるものである。このような界面活性剤としては、例えば、アクリル系界面活性剤、ビニルエーテル系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等を用いることができる。具体的には、アクリル系界面活性剤としては、L−1983−50、230、L−1982−50、L−1984−50、LHP−95(以上、楠本化成社製)等が挙げられ、ビニルエーテル系界面活性剤としては、L−1983−50、230、L−1982−50、L−1984−50、LHP−95(以上、楠本化成社製)等が挙げられ、フッ素系界面活性剤としては、メガファックR−08MH、メガファックF482、メガファックF470、メガファックF471、メガファックF472SF、HAS−36(以上、大日本インキ社製)等が挙げられ、シリコーン系界面活性剤としては、BYK−307、BYK−300、BYK−302、BYK−306、BYK−330、BYK−331、BYK−344、BYK−silclean3700(以上、ビックケミー社製)、KP−321、KP−324(以上、信越シリコーン社製)等が挙げられる。
この中でも、アクリル系界面活性剤を用いることが好ましい。アクリル系界面活性剤は、着色部の平坦化に寄与できるとともに、上述したような重合体Aとの親和性に優れており、形成される着色部の明度を高いものとすることができる。
The surfactant flattens the colored portion by reducing the surface tension of the ink. As such surfactants, for example, acrylic surfactants, vinyl ether surfactants, silicone surfactants, fluorine surfactants and the like can be used. Specifically, examples of the acrylic surfactant include L-1983-50, 230, L-1982-50, L-1984-50, LHP-95 (manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.) and the like, vinyl ether Examples of the system surfactant include L-1983-50, 230, L-1982-50, L-1984-50, LHP-95 (manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.) and the like. , Megafuck R-08MH, Megafuck F482, Megafuck F470, Megafuck F471, Megafuck F472SF, HAS-36 (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) and the like. As a silicone surfactant, BYK- 307, BYK-300, BYK-302, BYK-306, BYK-330, BYK-331, BYK-344, BYK-silclean 700 (manufactured by BYK Chemie), KP-321, KP-324 (above, Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.).
Among these, it is preferable to use an acrylic surfactant. The acrylic surfactant can contribute to the flattening of the colored portion and has excellent affinity with the polymer A as described above, and can increase the brightness of the formed colored portion.
熱酸発生剤は、加熱により酸を発生する成分であり、前記の中でも、特に、スルホニウム塩およびベンゾチアゾリウム塩が好ましい。熱酸発生剤のより具体的な例としては、商品名として、サンエイドSI−45、同左SI−47、同左SI−60、同左SI−60L、同左SI−80、同左SI−80L、同左SI−100、同左SI−100L、同左SI−145、同左SI−150、同左SI−160、同左SI−110L、同左SI−180L(以上、三新化学工業社製品、商品名)、CI−2921、CI−2920、CI−2946、CI−3128、CI−2624、CI−2639、CI−2064(以上、日本曹達(株)社製品、商品名)、CP−66、CP−77(旭電化工業社製品、商品名)、FC−520(3M社製品、商品名)等が挙げられる。 The thermal acid generator is a component that generates an acid by heating, and among them, a sulfonium salt and a benzothiazolium salt are particularly preferable. As more specific examples of thermal acid generators, as trade names, Sun-Aid SI-45, Same as left SI-47, Same as left SI-60, Same as left SI-60L, Same as left SI-80, Same as left SI-80L, Same as left SI- 100, same left SI-100L, same left SI-145, same left SI-150, same left SI-160, same left SI-110L, same left SI-180L (above, Sanshin Chemical Co., Ltd., product name), CI-2921, CI -2920, CI-2946, CI-3128, CI-2624, CI-2639, CI-2064 (Nippon Soda Co., Ltd. product, trade name), CP-66, CP-77 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. products) , Product name), FC-520 (product of 3M company, product name) and the like.
光酸発生剤は、光により酸を発生する成分であり、より具体的な例としては、商品名として、サイラキュアUVI−6970、サイラキュアUVI−6974、サイラキュアUVI−6990、サイラキュアUVI−950(以上、米国ユニオンカーバイド社製、商品名)、イルガキュア261(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名)、SP−150、SP−151、SP−170、オプトマーSP−171(以上、旭電化工業株式会社製、商品名)、CG−24−61(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名)、DAICATII(ダイセル化学工業社製、商品名)、UVAC1591(ダイセル・ユーシービー(株)社製、商品名)、CI−2064、CI−2639、CI−2624、CI−2481、CI−2734、CI−2855、CI−2823、CI−2758(以上、日本曹達社製品、商品名)、PI−2074(ローヌプーラン社製、商品名、ペンタフルオロフェニルボレートトルイルクミルヨードニウム塩)、FFC509(3M社製品、商品名)、BBI−102、BBI−101、BBI−103、MPI−103、TPS−103、MDS−103、DTS−103、NAT−103、NDS−103(ミドリ化学社製、商品名)、CD−1012(米国、Sartomer社製、商品名)等が挙げられる。 The photoacid generator is a component that generates an acid by light. As more specific examples, as trade names, Cyracure UVI-6970, Cyracure UVI-6974, Cyracure UVI-6990, Cyracure UVI-950 (above, US Union Carbide, trade name), Irgacure 261 (Ciba Specialty Chemicals, trade name), SP-150, SP-151, SP-170, Optmer SP-171 (above, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) , Trade name), CG-24-61 (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals), DAICAT II (trade name, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), UVAC1591 (trade name, manufactured by Daicel UCB Co., Ltd.) CI-2064, CI-2639, CI-2624, CI-2481, CI-2 34, CI-2855, CI-2823, CI-2758 (Nippon Soda Co., Ltd. product, trade name), PI-2074 (Rhone-Poulenc, trade name, pentafluorophenylborate toluylcumyl iodonium salt), FFC509 ( 3M company product, trade name), BBI-102, BBI-101, BBI-103, MPI-103, TPS-103, MDS-103, DTS-103, NAT-103, NDS-103 (Midori Chemical Co., Ltd., product) Name), CD-1012 (trade name, manufactured by Sartomer, USA) and the like.
また、カラーフィルター用インクの25℃での表面張力は、25〜38dyn/cmであるのが好ましく、25〜35dyn/cmであるのがより好ましく、25〜32dyn/cmであるのがさらに好ましい。これにより、液滴の吐出性を特に安定したものとできる。このため、製造されるカラーフィルターの個体間での特性差を特に少ないものとすることができる。なお、表面張力は、JIS K 3362によって測定される値を採用することができる。 Further, the surface tension of the color filter ink at 25 ° C. is preferably 25 to 38 dyn / cm, more preferably 25 to 35 dyn / cm, and further preferably 25 to 32 dyn / cm. Thereby, the discharge property of the droplet can be made particularly stable. For this reason, the characteristic difference between individuals of the color filter to be manufactured can be made particularly small. As the surface tension, a value measured according to JIS K 3362 can be adopted.
また、カラーフィルター用インクセットを構成する各カラーフィルター用インクの25℃における、カラーフィルター用の基板(ワーク)表面に対する接触角は、3〜15゜であることが好ましく、5〜10゜であることがより好ましい。これにより、吐出されて基板に着弾したカラーフィルター用インクが、好適に濡れ広がることができ、製造されるカラーフィルターは、セル内での着色濃度のむらの特に少ないものとなる。なお、カラーフィルター用インクのカラーフィルター用の基板表面に対する接触角は、JIS R 3257に準拠して測定される値を採用することができる。 The contact angle of each color filter ink constituting the color filter ink set with respect to the surface of the color filter substrate (work) at 25 ° C. is preferably 3 to 15 °, and more preferably 5 to 10 °. It is more preferable. As a result, the color filter ink ejected and landed on the substrate can be suitably wetted and spread, and the manufactured color filter has particularly small unevenness in color density in the cell. In addition, the value measured based on JISR3257 can be employ | adopted for the contact angle with respect to the substrate surface for color filters of the ink for color filters.
カラーフィルター用インクの25℃におけるE型粘度計を用いて60rpmの条件で測定される粘度は、13mPa・s以下であるのが好ましく、12mPa・s以下であるのが好ましく、5〜11mPa・sであるのがより好ましい。このように、カラーフィルター用インクの粘度が十分に低いものであると、例えば、カラーフィルターの生産効率(着色部の形成効率)を特に優れたものとすることができるとともに、着色部の厚さの不本意なばらつき等を効果的に防止することができる。 The viscosity of the color filter ink measured at 60 rpm using an E-type viscometer at 25 ° C. is preferably 13 mPa · s or less, more preferably 12 mPa · s or less, and 5 to 11 mPa · s. It is more preferable that Thus, when the viscosity of the color filter ink is sufficiently low, for example, the production efficiency of the color filter (formation efficiency of the colored portion) can be made particularly excellent, and the thickness of the colored portion It is possible to effectively prevent unintentional variations and the like.
《インクセット》
上述したようなカラーフィルター用インクは、インクジェット方式によるカラーフィルターの製造に用いられるものである。カラーフィルターは、通常、フルカラー表示に対応するため、複数色の着色部(通常は、光の三原色に対応するRGBの3色)を有している。そして、これら複数色の着色部の形成には、それぞれに対応する色の複数種のカラーフィルター用インクが用いられる。すなわち、カラーフィルターの製造には、複数色のカラーフィルター用インクを備えるインクセットが用いられる。本発明においては、カラーフィルターの製造において、上述したようなカラーフィルター用インクが、少なくとも1種の着色部の形成に用いられるものであればよいが、全色の着色部の形成に用いられるのが好ましい。
<Ink set>
The color filter ink as described above is used for manufacturing a color filter by an ink jet method. Since the color filter usually corresponds to full color display, it has a plurality of colored portions (usually, three RGB colors corresponding to the three primary colors of light). In forming the colored portions of the plurality of colors, a plurality of types of color filter inks of corresponding colors are used. That is, an ink set including a plurality of color filter inks is used for manufacturing a color filter. In the present invention, in the production of the color filter, the color filter ink as described above may be used as long as it can be used to form at least one colored portion, but it can be used to form colored portions of all colors. Is preferred.
特に、カラーフィルターが緑色の着色部を有する場合、緑色のカラーフィルター用インクは、上述したような平坦化剤を含むことが好ましい。一般に、緑色の着色部は、着色剤が多くなりやすく、着色部形成時において、インク中の溶媒含有率が低くなると、インクの流動性が低下し易く、形成される着色部の表面を十分に平坦化することができなかった。しかしながら、緑色のカラーフィルター用インクとして、本発明のカラーフィルター用インクを用いることにより、インク乾燥時において、比較的長時間にわたって、インクの流動性は保持される。これにより、形成される緑色の着色部を平坦なものとすることができる。 In particular, when the color filter has a green colored portion, the green color filter ink preferably contains the above-described flattening agent. In general, the green colored portion tends to have a large amount of colorant, and when the colored portion is formed, if the solvent content in the ink is low, the fluidity of the ink is likely to decrease, and the surface of the formed colored portion is sufficiently covered. It was not possible to flatten. However, by using the color filter ink of the present invention as the green color filter ink, the fluidity of the ink is maintained for a relatively long time when the ink is dried. Thereby, the green coloring part formed can be made flat.
《カラーフィルター》
次に、上述したようなカラーフィルター用インク(インクセット)を用いて製造されるカラーフィルターの一例について説明する。
図1は、本発明のカラーフィルターの好適な実施形態を示す断面図である。
図1に示すように、カラーフィルター1は、基板11と、上述したカラーフィルター用インクを用いて成形された着色部12とを備えている。着色部12としては、互いに異なる色の第1の着色部12A、第2の着色部12B、および第3の着色部12Cが設けられている。そして、隣接する着色部12の間には、隔壁13が設けられている。
"Color filter"
Next, an example of a color filter manufactured using the color filter ink (ink set) as described above will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of the color filter of the present invention.
As shown in FIG. 1, the
<基板>
基板11は、光透過性を有する板状の部材で、着色部12、隔壁13を保持する機能を有している。
基板11は、実質的に透明な材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、カラーフィルター1を透過する光により、より鮮明な画像を形成することができる。
<Board>
The
The
また、基板11は、耐熱性、機械的強度に優れたものであるのが好ましい。これにより、例えば、カラーフィルター1の製造時に加わる熱による変形等を確実に防止することができる。このような条件を満足する基板11の構成材料としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ノルボルネン系開環重合体やその水素添加物等が挙げられる。
The
<着色部>
着色部12は、上述したようなカラーフィルター用インク(インクセット)を用いて形成されたものである。
着色部12は、上述したようなカラーフィルター用インクを用いて形成されたものであるため、その表面が平坦なものとなっている。このため、カラーフィルター1は、明度、コントラスト比に優れた、信頼性が高いものとなっている。また、カラーフィルター1は、着色部12の発色性に優れたものとなっている。
<Coloring part>
The
Since the
各着色部12は、後述する隔壁13により囲まれた領域であるセル14内に設けられている。
第1の着色部12A、第2の着色部12B、および第3の着色部12Cは、互いに異なる色のものである。例えば、第1の着色部12Aを赤色フィルター領域(R)、第2の着色部12Bを緑色フィルター領域(G)、第3の着色部12Cを青色フィルター領域(B)とすることができる。そして、一組の異なる色の着色部12A、12B、12Cで1画素を構成している。そして、カラーフィルター1においては、その横方向および縦方向に、着色部12が所定数配置されている。例えば、カラーフィルター1が、ハイビジョン用のカラーフィルターである場合には1366×768個の画素が配置されており、フルハイビジョン用のカラーフィルターである場合には1920×1080個の画素が配置されており、スーパーハイビジョン用のカラーフィルターである場合には7680×4320個の画素が配置されている。なお、カラーフィルター1は、例えば、有効領域外に予備の画素を備えたものであってもよい。
Each
The first
<隔壁>
隣接する着色部12の間には、隔壁(バンク)13が設けられている。これにより、隣接する着色部12同士が混色してしまうのを確実に防止することができ、その結果、鮮明な画像を確実に表示することができる。
隔壁13は、透明な材料で構成されたものであってもよいが、遮光性を有する材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、コントラストに優れた画像を表示することができる。隔壁(遮光部)13の色は、特に限定されないが、黒色であるのが好ましい。これにより、表示される画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。
<Partition wall>
A partition wall (bank) 13 is provided between the adjacent
The
隔壁13の高さは、特に限定されないが、着色部12の膜厚よりも大きいものであるのが好ましい。これにより、隣接する着色部12の間での混色を確実に防止することができる。隔壁13の具体的な厚さは、0.1〜10μmであるのが好ましく、0.5〜3.5μmであるのがより好ましい。これにより、隣接する着色部12の間での混色を確実に防止することができるとともに、カラーフィルター1を備えた画像表示装置、電子機器における視野角特性を優れたものとすることができる。
The height of the
隔壁13は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、例えば、主として硬化性樹脂材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、後述するような方法で、隔壁13を容易に所望の形状を有するものとして形成することができる。また、隔壁13が遮光部としての機能を有するものである場合、その構成材料として、カーボンブラック等の光吸収性の材料を含むものであってもよい。
The
《カラーフィルターの製造方法》
次に、上述したようなカラーフィルター1の製造方法の好適な実施形態について説明する。
なお、本実施形態では、バインダー樹脂として上述したような硬化性樹脂材料を用いた。
図2は、カラーフィルターの製造方法を示す断面図、図3は、カラーフィルターの製造に用いる液滴吐出装置を示す斜視図、図4は、図3に示す液滴吐出装置における液滴吐出手段をステージ側から観察した図、図5は、図3に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドの底面を示す図、図6は、図3に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドを示す図であり、(a)は断面斜視図、(b)は断面図である。
《Color filter manufacturing method》
Next, a preferred embodiment of the method for manufacturing the
In the present embodiment, the curable resin material as described above is used as the binder resin.
2 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a color filter, FIG. 3 is a perspective view showing a droplet discharge device used for manufacturing the color filter, and FIG. 4 is a droplet discharge means in the droplet discharge device shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing the bottom surface of the droplet ejection head in the droplet ejection device shown in FIG. 3, and FIG. 6 is a diagram showing the droplet ejection head in the droplet ejection device shown in FIG. It is a figure, (a) is a section perspective view, (b) is a sectional view.
図2に示すように、本実施形態では、基板11を準備する基板準備工程(1a)と、基板11上に隔壁13を形成する隔壁形成工程(1b、1c)と、インクジェット方式によりカラーフィルター用インク2を隔壁13で囲まれた領域に付与するインク付与工程(1d)と、カラーフィルター用インク2から溶剤(溶媒)を除去し、バインダー樹脂としての硬化性樹脂材料を硬化させることにより固形状の着色部12とする着色部形成工程(1e)とを有している。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, a substrate preparation step (1a) for preparing a
<基板準備工程>
まず、基板11を準備する(1a)。本工程で準備する基板11は、洗浄処理が施されたものであるのが好ましい。また、本工程で準備する基板11は、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理が施されたものであってもよい。
<Board preparation process>
First, the
<隔壁形成工程>
次に、基板11の隔壁形成用の感放射線性組成物を基板11の一方の面のほぼ全体に付与し、塗膜3を形成する(1b)。なお、基板11上に感放射線性組成物を付与した後、必要に応じて、プリベーク処理を行ってもよい。プリベーク処理は、例えば、加熱温度:50〜150℃、加熱時間:30〜600秒という条件で行うことができる。
<Partition forming process>
Next, the radiation-sensitive composition for forming the partition walls of the
その後、フォトマスクを介して、放射線を照射して、ポストエキスポジャーベーク処理(PEB)を行い、さらに、アルカリ現像液を用いた現像処理を行うことにより、隔壁13が形成される(1c)。PEBは、例えば、加熱温度:50〜150℃、加熱時間:30〜600秒、放射線照射強度:1〜500mJ/cm2という条件で行うことができる。また、現像処理は、例えば、液盛り法、ディッピング法、振動浸漬法等により行うことができ、現像処理時間は、例えば、10〜300秒とすることができる。また、現像処理の後、必要に応じて、ポストベーク処理を行ってもよい。ポストベーク処理は、例えば、加熱温度:150〜280℃、加熱時間:3〜120分という条件で行うことができる。
Then, the
<インク付与工程>
次に、インクジェット方式により、カラーフィルター用インク2を、隔壁13で囲まれたセル14内に付与する(1d)。
本工程は、形成すべき複数色の着色部12に対応する複数種のカラーフィルター用インク2を用いて行う。この際、隔壁13が設けられているため、2種以上のカラーフィルター用インク2が混ざり合うことが確実に防止される。
<Ink application process>
Next, the
This step is performed using a plurality of types of
カラーフィルター用インク2の吐出は、図3〜図6に示すような液滴吐出装置を用いて行う。
図3に示すように、本工程で用いる液滴吐出装置100は、カラーフィルター用インク2を保持するタンク101と、チューブ110と、チューブ110を介してタンク101からカラーフィルター用インク2が供給される吐出走査部102とを備える。吐出走査部102は、複数の液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)114をキャリッジ105に搭載してなる液滴吐出手段103と、液滴吐出手段103の位置を制御する第1位置制御装置104(移動手段)と、前記工程で隔壁13が形成された基板11(以下、単に「基板11」とも言う。)を保持するステージ106と、ステージ106の位置を制御する第2位置制御装置108(移動手段)と、制御手段112とを備えている。タンク101と、液滴吐出手段103における複数の液滴吐出ヘッド114とは、チューブ110で連結されており、タンク101から複数の液滴吐出ヘッド114のそれぞれにカラーフィルター用インク2が圧縮空気によって供給される。
The
As shown in FIG. 3, the
第1位置制御装置104は、制御手段112からの信号に応じて、液滴吐出手段103をX軸方向、およびX軸方向に直交するZ軸方向に沿って移動させる。さらに、第1位置制御装置104は、Z軸に平行な軸の回りで液滴吐出手段103を回転させる機能も有する。本実施形態では、Z軸方向は、鉛直方向(つまり重力加速度の方向)に平行な方向である。第2位置制御装置108は、制御手段112からの信号に応じて、X軸方向およびZ軸方向の双方に直交するY軸方向に沿ってステージ106を移動させる。さらに、第2位置制御装置108は、Z軸に平行な軸の回りでステージ106を回転させる機能も有する。
The first
ステージ106は、X軸方向とY軸方向との双方に平行な平面を有する。また、ステージ106は、カラーフィルター用インク2を付与すべきセル14を有する基板11をその平面上に固定、または保持できるように構成されている。
上述のように、液滴吐出手段103は、第1位置制御装置104によってX軸方向に移動させられる。一方、ステージ106は、第2位置制御装置108によってY軸方向に移動させられる。つまり、第1位置制御装置104および第2位置制御装置108によって、ステージ106に対する液滴吐出ヘッド114の相対位置が変わる(ステージ106に保持された基板11と、液液滴吐出手段103とが相対的に移動する)。
制御手段112は、カラーフィルター用インク2を吐出すべき相対位置を表す吐出データを外部情報処理装置から受け取るように構成されている。
The
As described above, the droplet discharge means 103 is moved in the X-axis direction by the first
The
図4に示すように、液滴吐出手段103は、それぞれほぼ同じ構造を有する複数の液滴吐出ヘッド114と、これらの液滴吐出ヘッド114を保持するキャリッジ105とを有している。本実施形態では、液滴吐出手段103に保持される液滴吐出ヘッド114の数は8個である。それぞれの液滴吐出ヘッド114は、後述する複数のノズル118が設けられた底面を有している。それぞれの液滴吐出ヘッド114のこの底面の形状は、2つの長辺と2つの短辺とを有する多角形である。液滴吐出手段103に保持された液滴吐出ヘッド114の底面はステージ106側を向いており、さらに、液滴吐出ヘッド114の長辺方向と短辺方向とは、それぞれX軸方向とY軸方向とに平行である。
As shown in FIG. 4, the droplet discharge means 103 has a plurality of droplet discharge heads 114 each having substantially the same structure, and a
図5に示すように、液滴吐出ヘッド114は、X軸方向に並んだ複数のノズル118を有する。これら複数のノズル118は、液滴吐出ヘッド114におけるX軸方向のノズルピッチHXPが所定の値となるように配置されている。ノズルピッチHXPの具体的な値は、特に限定されないが、例えば、50〜90μmとすることができる。ここで、「液滴吐出ヘッド114におけるX軸方向のノズルピッチHXP」は、液滴吐出ヘッド114におけるノズル118のすべてをY軸方向に沿ってX軸上に射像して得られた複数のノズル像間のピッチに相当する。
As shown in FIG. 5, the
本実施形態では、液滴吐出ヘッド114における複数のノズル118は、ともにX軸方向に延びるノズル列116Aと、ノズル列116Bとをなす。ノズル列116Aと、ノズル列116Bとは、間隔を空けて並行に配置されている。そして、本実施形態においては、ノズル列116Aおよびノズル列116Bのそれぞれにおいて、90個のノズル118が一定間隔LNPでX軸方向に一列に並んでいる。LNPの具体的な値は、特に限定されないが、100〜180μmとすることができる。
In the present embodiment, the plurality of
ノズル列116Bの位置は、ノズル列116Aの位置に対して、ノズルピッチLNPの半分の長さだけX軸方向の正の方向(図5の右方向)にずれている。このため、液滴吐出ヘッド114のX軸方向のノズルピッチHXPは、ノズル列116A(またはノズル列116B)のノズルピッチLNPの半分の長さである。
したがって、液滴吐出ヘッド114のX軸方向のノズル線密度は、ノズル列116A(またはノズル列116B)のノズル線密度の2倍である。なお、本明細書において「X軸方向のノズル線密度」とは、複数のノズルをY軸方向に沿ってX軸上に射像して得られた複数のノズル像の単位長さ当たりの数に相当する。もちろん、液滴吐出ヘッド114が含むノズル列の数は、2つだけに限定されない。液滴吐出ヘッド114はM個のノズル列を含んでもよい。ここで、Mは1以上の自然数である。この場合には、M個のノズル列のそれぞれにおいて複数のノズル118は、ノズルピッチHXPのM倍の長さのピッチで並ぶ。さらに、Mが2以上の自然数の場合には、M個のノズル列のうちの一つに対して、他の(M−1)個のノズル列は、ノズルピッチHXPのi倍の長さだけ重複無くX軸方向にずれている。ここで、iは1から(M−1)までの自然数である。
The position of the
Therefore, the nozzle line density in the X-axis direction of the
さて、本実施形態では、ノズル列116Aおよびノズル列116Bのそれぞれが90個のノズル118からなるため、1つの液滴吐出ヘッド114は180個のノズル118を有する。ただし、ノズル列116Aの両端のそれぞれ5ノズルは「休止ノズル」として設定されている。同様に、ノズル列116Bの両端のそれぞれ5ノズルも「休止ノズル」として設定されている。そして、これら20個の「休止ノズル」からはカラーフィルター用インク2が吐出されない。このため、液滴吐出ヘッド114における180個のノズル118のうち、160個のノズル118がカラーフィルター用インク2を吐出するノズルとして機能する。
In the present embodiment, since each of the nozzle row 116 </ b> A and the nozzle row 116 </ b> B includes 90
図4に示すように、液滴吐出手段103においては、複数個の上記液滴吐出ヘッド114がX軸方向に沿って2列に配置されている。一方の列の液滴吐出ヘッド114と他方の列の液滴吐出ヘッド114とは、休止ノズル分を考慮して、Y軸方向から見て一部重なるように配置されている。これにより、液滴吐出手段103においては、基板11のX軸方向の寸法分の長さに渡り、カラーフィルター用インク2を吐出するノズル118が前記ノズルピッチHXPでX軸方向に連続するように構成されている。
本実施形態の液滴吐出手段103では、基板11のX軸方向の寸法分の長さ全体をカバーするように液滴吐出ヘッド114を配置しているが、本発明における液滴吐出手段は、基板11のX軸方向の寸法分の長さの一部をカバーするようにものでもよい。
As shown in FIG. 4, in the droplet discharge means 103, a plurality of the droplet discharge heads 114 are arranged in two rows along the X-axis direction. The droplet ejection heads 114 in one row and the droplet ejection heads 114 in the other row are arranged so as to partially overlap when viewed from the Y-axis direction in consideration of the rest nozzles. Thereby, in the droplet discharge means 103, the
In the droplet discharge means 103 of this embodiment, the
図に示すように、それぞれの液滴吐出ヘッド114は、インクジェットヘッドである。より具体的には、それぞれの液滴吐出ヘッド114は、振動板126と、ノズルプレート128とを備えている。振動板126と、ノズルプレート128との間には、タンク101から孔131を介して供給されるカラーフィルター用インク2が常に充填される液たまり129が位置している。
As shown in the figure, each
また、振動板126と、ノズルプレート128との間には、複数の隔壁122が位置している。そして、振動板126と、ノズルプレート128と、1対の隔壁122とによって囲まれた部分がキャビティ120である。キャビティ120はノズル118に対応して設けられているため、キャビティ120の数とノズル118の数とは同じである。キャビティ120には、1対の隔壁122間に位置する供給口130を介して、液たまり129からカラーフィルター用インク2が供給される。
In addition, a plurality of
振動板126上には、それぞれのキャビティ120に対応して、振動子124が位置する。振動子124は、ピエゾ素子124Cと、ピエゾ素子124Cを挟む1対の電極124A、124Bとを含む。この1対の電極124A、124Bとの間に駆動電圧を与えることで、対応するノズル118からカラーフィルター用インク2が吐出される。なお、ノズル118からZ軸方向にカラーフィルター用インク2が吐出されるように、ノズル118の形状が調整されている。
On the
また、ノズルプレート128は、ステンレスで構成された基材と、基材を覆うようにして設けられ主としてシリカ化合物で構成されたシリカ膜と、シリカ膜を覆うようにして設けられ、フルオロアルキル化合物を含む撥液膜とによって構成されている。
また、シリカ膜は、撥液膜とステンレスの基材とを密着させる機能を有するとともに、ステンレスの基材を保護する機能を有する。
The
Further, the silica film has a function of closely attaching the liquid repellent film and the stainless steel base material, and also has a function of protecting the stainless steel base material.
制御手段112(図3参照)は、複数の振動子124のそれぞれに互いに独立に信号を与えるように構成されていてもよい。つまり、ノズル118から吐出されるカラーフィルター用インク2の体積が、制御手段112からの信号に応じてノズル118毎に制御されてもよい。また、制御手段112は、塗布走査の間に吐出動作を行うノズル118と、吐出動作を行わないノズル118とを設定することでもできる。
The control means 112 (see FIG. 3) may be configured to give a signal to each of the plurality of
本明細書では、1つのノズル118と、ノズル118に対応するキャビティ120と、キャビティ120に対応する振動子124とを含んだ部分を「吐出部127」と表記することもある。この表記によれば、1つの液滴吐出ヘッド114は、ノズル118の数と同じ数の吐出部127を有する。
上記のような液滴吐出装置100を用いて、カラーフィルター1が有する複数色の着色部12に対応するカラーフィルター用インク2を、セル14内に付与する。上記のような装置を用いることにより、セル14内に、効率よくかつ選択的にカラーフィルター用インク2を付与することができる。また、上述したように、カラーフィルター用インク2は、優れた吐出安定性を有しており、長期間、液滴吐出を行った場合であっても、飛行曲がりや、液滴の吐出量が不安定化する等の問題が極めて発生しにくいものである。したがって、異なる色の着色部を形成するのに用いられる複数種のインクが混ざり合って(混色して)しまったり、本来同一の着色濃度であることが求められる複数個の着色部の間での着色濃度のばらつきが発生する等の問題を確実に防止することができる。なお、図示の構成では、液滴吐出装置100は、カラーフィルター用インク2を保持するタンク101、チューブ110等を1色分しか有していないが、これらの部材を、カラーフィルター1が有する複数色の着色部12に対応する複数色分有するものであってもよい。また、カラーフィルター1の製造においては、複数色のカラーフィルター用インク2に対応する複数の液滴吐出装置100を用いてもよい。
なお、本発明では、液滴吐出ヘッド114は、駆動素子として、ピエゾ素子の代わりに静電アクチュエータを用いるものでもよい。また、液滴吐出ヘッド114は、駆動素子として電気熱変換素子を用い、この電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用してカラーフィルター用インクを吐出する構成であってもよい。
In this specification, a portion including one
Using the
In the present invention, the
<着色部形成工程(硬化工程)>
次に、セル14内のカラーフィルター用インク2から溶媒を除去し、硬化性樹脂材料を硬化させることにより固形状の着色部12とする(1e)。これにより、カラーフィルター1が得られる。
本工程は、通常、加熱により行う。
<Colored part forming step (curing step)>
Next, the solvent is removed from the
This step is usually performed by heating.
また、本実施形態において、本工程は、温度の異なる複数の加熱処理を行うものである。具体的には、本工程は、比較的低温で基板11の加熱を行う第1の加熱処理と、第1の加熱処理よりも高い温度で基板11の加熱を行う第2の加熱処理とを有する。
まず、比較的低い温度にて基板11を加熱する第1の処理において、セル14内に吐出されたカラーフィルター用インク2を乾燥し、インク2中に含まれる低沸点の成分xを、高沸点の成分yよりも、より優先的に蒸発させる。特に、減圧環境において乾燥を行う場合は、ポンプなどを用いた、たとえば100Pa程度の減圧チャンバなどの中で10分程度溶媒を蒸発させることで、粘度変化がより敏感に起こりやすい室温に近い温度領域で乾燥を行うことができる。
Moreover, in this embodiment, this process performs several heat processing from which temperature differs. Specifically, this process includes a first heat treatment for heating the
First, in the first process of heating the
その後、第1の処理よりも高温で基板11を加熱する第2の処理を行い、高沸点の成分yと、残った成分xとを完全に蒸発(除去)するとともに、硬化性樹脂材料を硬化させる。これにより、セル14内に吐出されたカラーフィルター用インク2の表面は、より確実に平坦化されたものとなるとともに、インク2の表面が平坦化された状態をより確実に維持することができる。その結果、形成される着色部12は、確実に平坦化され、カラーフィルター1の明度、コントラスト比をより優れたものとすることができる。
Thereafter, a second process of heating the
また、上述したような第1の処理において、加熱された基板11の温度は、特に限定されないが、30〜100℃であるのが好ましく、40〜80℃であるのが好ましい。これにより、カラーフィルター用インク2の対流をより抑えながら、カラーフィルター用インク2から好適に溶媒を除去できる。
また、第1の加熱処理の時間は、特に限定されないが、3〜80分であることが好ましく、5〜60分であることがより好ましい。
In the first treatment as described above, the temperature of the
Moreover, the time of the first heat treatment is not particularly limited, but is preferably 3 to 80 minutes, and more preferably 5 to 60 minutes.
また、上述したような第2の処理において、加熱された基板11の温度は、特に限定されないが、120〜280℃であるのが好ましく、150〜250℃であるのが好ましい。これにより、第1の加熱処理では除去できなかった溶媒を完全に除去することができる。
また、第2の加熱処理の時間は、特に限定されないが、25〜100分であることが好ましく、30〜90分であることがより好ましい。
In the second treatment as described above, the temperature of the
The time for the second heat treatment is not particularly limited, but is preferably 25 to 100 minutes, and more preferably 30 to 90 minutes.
また、本工程においては、例えば、活性エネルギー線の照射や、カラーフィルター用インク2が付与された基板11を減圧環境下に置く等の処理を行ってもよい。活性エネルギー線を照射することにより、硬化性樹脂材料の硬化反応を効率よく進行させたり、加熱温度を比較的低いものとした場合であっても、硬化性樹脂材料の硬化反応を確実に進行させることができ、基板11等への悪影響の発生がより確実に防止される等の効果が得られる。活性エネルギー線としては、種々の波長の光線、例えば、紫外線、X線、g線、i線、エキシマレーザー等を使用することができる。また、カラーフィルター用インク2が付与された基板11を減圧環境下に置くことにより、加熱温度を比較的低いものとした場合であっても、溶媒を確実に除去することができ、基板11、形成される着色部12等への悪影響の発生がより確実に防止される。
Further, in this step, for example, treatment such as irradiation with active energy rays or placing the
《画像表示装置》
次に、カラーフィルター1を有する画像表示装置(電気光学装置)である液晶表示装置の好適な実施形態について説明する。
図7は、液晶表示装置の好適な実施形態を示す断面図である。同図に示すように、液晶表示装置60は、カラーフィルター1と、カラーフィルター1の着色部12が設けられた面側に配された基板(対向基板)66と、カラーフィルター1と基板66との間の空隙に封入された液晶よりなる液晶層62と、カラーフィルター1の基板11の液晶層62に対向する面とは反対の面側(図7中下側)に設けられた偏光板67と、基板66の液晶層62に対向する面とは反対の面側(図7中上側)に設けられた偏光板68とを有している。そして、カラーフィルター1の着色部12および隔壁13が設けられた面(着色部12および隔壁13の基板11に対向する面とは反対の面)には、共通電極61が設けられており、基板(対向基板)66の液晶層62、カラーフィルター1に対向する面には、カラーフィルター1の各着色部12に対応する位置に、マトリクス状に、画素電極65が配されている。さらに、共通電極61と液晶層62との間には配向膜64が設けられ、基板66(画素電極65)と液晶層62との間には配向膜63が設けられている。
<Image display device>
Next, a preferred embodiment of a liquid crystal display device that is an image display device (electro-optical device) having the
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of the liquid crystal display device. As shown in the figure, the liquid
基板66は、可視光に対して光透過性を有する基板であり、例えば、ガラス基板である。
共通電極61、画素電極65は、可視光に対して光透過性を有する材料で構成されたものであり、例えば、ITO等で構成されている。
また、図中省略しているが、各画素電極65に対応するように、複数のスイッチング素子(例えば、TFT:薄膜トランジスタ)が設けられている。そして、各着色部12に対応する各画素電極65について、共通電極61との間での電圧の印加状態を制御することにより、各着色部12(各画素電極65)に対応する領域での、光の透過性を制御することができる。
The
The
Although not shown in the drawing, a plurality of switching elements (for example, TFT: thin film transistor) are provided so as to correspond to each
液晶表示装置60では、図示しないバックライトから発せられた光が、偏光板68側(図7中上側)から入射するようになっている。そして、液晶層62を透過し、カラーフィルター1の各着色部12(12A、12B、12C)に入射した光は、各着色部12(12A、12B、12C)に対応する色の光として、偏光板67(図7中下側)から出射する。
In the liquid
《電子機器》
前述したようなカラーフィルター1を有する液晶表示装置等の画像表示装置(電気光学装置)1000は、各種電子機器の表示部に用いることができる。
図8は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
"Electronics"
An image display device (electro-optical device) 1000 such as a liquid crystal display device having the
FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
この図において、パーソナルコンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ1100においては、表示ユニット1106が画像表示装置1000を備えている。
In this figure, a
In the
図9は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206とともに、画像表示装置1000を表示部に備えている。
FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
In this figure, a
図10は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of a digital still camera to which the electronic apparatus of the present invention is applied. In this figure, connection with an external device is also simply shown.
Here, an ordinary camera sensitizes a silver salt photographic film with a light image of a subject, whereas a
ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、画像表示装置1000が表示部に設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ケースの内部には、回路基板1308が設置されている。この回路基板1308は、撮像信号を格納(記憶)し得るメモリが設置されている。
On the back of a case (body) 1302 in the
A
また、ケース1302の正面側(図示の構成では裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板1308のメモリに転送・格納される。
A
When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit and presses the shutter button 1306, the CCD image pickup signal at that time is transferred and stored in the memory of the
また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニタ1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピュータ1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板1308のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ1430や、パーソナルコンピュータ1440に出力される構成になっている。
In the
なお、本発明の電子機器は、上述したパーソナルコンピュータ(モバイル型パーソナルコンピュータ)、携帯電話機、ディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビ(例えば、液晶テレビ)や、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、POS端末、タッチパネルを備えた機器(例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機)、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。中でも、テレビは、近年の表示部の大型化の傾向が顕著であるが、このような大型の表示部(例えば、対角線長80cm以上の表示部)を有する電子機器では、従来のカラーフィルター用インクを用いて製造されるカラーフィルターを適用した場合、色むら、濃度むら等の問題を特に生じ易かったが、本発明を適用すれば、このような問題の発生を確実に防止することができる。すなわち、上記のような大型の表示部を有する電子機器に適用した場合に、本発明の効果は、より顕著に発揮される。 The electronic device of the present invention includes, for example, a television (for example, a liquid crystal television), a video camera, a viewfinder type, a monitor in addition to the above-described personal computer (mobile personal computer), mobile phone, and digital still camera. Direct-view video tape recorder, laptop personal computer, car navigation system, pager, electronic notebook (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game device, word processor, workstation, videophone, security TV monitor , Electronic binoculars, POS terminals, devices equipped with touch panels (for example, cash dispensers of financial institutions, automatic ticket vending machines), medical devices (for example, electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiographic display devices, ultrasonic diagnostic devices, endoscopy) Mirror display device), fish finder, each Measuring instruments, gauges (e.g., gages for vehicles, aircraft, and ships), a flight simulator, various monitors, and a projection display such as a projector. In particular, televisions have a remarkable tendency to increase the size of display portions in recent years. However, in electronic devices having such a large display portion (for example, a display portion having a diagonal length of 80 cm or more), conventional color filter inks are used. When the color filter manufactured using the above is applied, problems such as uneven color and uneven density are particularly likely to occur. However, if the present invention is applied, such problems can be reliably prevented. That is, when applied to an electronic device having a large display unit as described above, the effects of the present invention are more remarkably exhibited.
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、前述した実施形態においては、各色の着色部に対応するカラーフィルター用インクを、セル内に付与した後に、一括で、セル内の各色のカラーフィルター用インクから溶媒を除去し、硬化性樹脂材料を硬化させるもの、すなわち、着色部形成工程を1回のみ行うものとして説明したが、インク付与工程および着色部形成工程は、各色に対応して、繰り返し行うものであってもよい。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on suitable embodiment, this invention is not limited to these.
For example, in the above-described embodiment, after applying the color filter ink corresponding to the colored portion of each color into the cell, the solvent is removed from the color filter ink of each color in the cell in a lump, and the curable resin Although it has been described that the material is cured, that is, the colored portion forming step is performed only once, the ink application step and the colored portion forming step may be repeatedly performed corresponding to each color.
また、カラーフィルター、画像表示装置、電子機器を構成する各部は、同様の機能を発揮する任意のものと置換、または、その他の構成を追加することもできる。例えば、本発明のカラーフィルターにおいては、着色部の基板に対向する面とは反対の面側に、着色部を被覆する保護膜が設けられていてもよい。これにより、着色部の損傷や劣化等をより効果的に防止することができる。 In addition, each unit constituting the color filter, the image display device, and the electronic device can be replaced with an arbitrary one that exhibits the same function, or another configuration can be added. For example, in the color filter of the present invention, a protective film that covers the colored portion may be provided on the surface of the colored portion opposite to the surface facing the substrate. Thereby, damage, deterioration, etc. of a coloring part can be prevented more effectively.
また、前述した実施形態では、カラーフィルター用のインクセットが、光の三原色に対応する3種(3色)のカラーフィルター用インクを備える場合について中心的に説明したが、カラーフィルター用インクセットを構成するカラーフィルター用インクの数、種類(色)は、上述したものに限定されない。例えば、本発明のカラーフィルター用インクセットは、4種以上のカラーフィルター用インクを備えるものであってもよい。
また、前述した実施形態では、着色部形成工程では、2段階の加熱処理を行うものとして説明したが、一度の加熱処理によって着色部を形成するものであってもよいし、一度の加熱処理において、加熱温度を変化させるものであってもよい。
In the above-described embodiment, the case where the color filter ink set includes the three types (three colors) of color filter inks corresponding to the three primary colors of light has been mainly described. The number and type (color) of the color filter ink to be configured are not limited to those described above. For example, the color filter ink set of the present invention may include four or more color filter inks.
In the above-described embodiment, the colored portion forming process has been described as performing two stages of heat treatment. However, the colored portion may be formed by a single heat treatment, or in a single heat treatment. The heating temperature may be changed.
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
[1]重合体の合成(重合体溶液の調製)
(合成例1)
攪拌機、還流冷却機、滴下漏斗、窒素導入管および温度計を備えた1Lの反応容器に、溶媒(溶剤)として成分xであるジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート:37.6重量部を入れて、90℃に加熱した。続いて、2,2′−アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN):2重量部、および、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート:3重量部を加えた後、該フラスコ内に、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルメタアクリレート(ダイセル化学工業株式会社製、商品名サイクロマーM100):27重量部、メタクリル酸2−(0−[1’メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル(昭和電工株式会社製、商品名MOI−BM):1.5重量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA):1.5重量部を混合させた溶液を滴下ポンプを用いて約4時間かけて滴下した。一方、重合開始剤としての2,2′−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル(和光純薬工業株式会社製、商品名V−601):5重量部をジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート:20重量部に溶解した溶液(重合開始剤溶液)を別の滴下ポンプを用いて約4時間かけて滴下した。重合開始剤溶液の滴下が終了した後、AIBN:0.2重量部、および、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート:1重量部を添加し約2時間同温程度に保持した後、AIBN:0.2重量部、およびジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート:1重量部を添加し約2時間同温程度に保持し、その後、室温程度まで冷却して、重合体Aとしての重合体A1を含む重合体溶液を得た。
(合成例2〜10)
重合体の合成(重合体溶液の調製)に用いる単量体成分の種類、使用量の種類を表1に示すように変更した以外は、前記合成例1と同様の操作を行った。その結果、9種の重合体A(重合体A2〜A10)をそれぞれ含む9種の重合体溶液が得られた。
Next, specific examples of the present invention will be described.
[1] Polymer synthesis (preparation of polymer solution)
(Synthesis Example 1)
Into a 1 L reaction vessel equipped with a stirrer, reflux condenser, dropping funnel, nitrogen inlet tube and thermometer, 37.6 parts by weight of diethylene glycol monobutyl ether acetate as component x as a solvent (solvent) was added and heated to 90 ° C. Heated. Subsequently, 2,2′-azobis (isobutyronitrile) (AIBN): 2 parts by weight and diethylene glycol monobutyl ether acetate: 3 parts by weight were added, and (3,4-epoxycyclohexyl) was added to the flask. ) Methyl methacrylate (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., trade name Cyclomer M100): 27 parts by weight, 2- (0- [1′methylpropylideneamino] carboxyamino) ethyl methacrylate (manufactured by Showa Denko KK, product) Name MOI-BM): 1.5 parts by weight, 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA): 1.5 parts by weight was mixed dropwise over about 4 hours using a dropping pump. On the other hand, 2,2'-azobis (isobutyric acid) dimethyl (trade name V-601, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a polymerization initiator: a solution obtained by dissolving 5 parts by weight in 20 parts by weight of diethylene glycol monobutyl ether acetate (Polymerization initiator solution) was added dropwise over about 4 hours using another dropping pump. After dropping of the polymerization initiator solution was completed, AIBN: 0.2 part by weight and diethylene glycol monobutyl ether acetate: 1 part by weight were added and maintained at the same temperature for about 2 hours, and then AIBN: 0.2 part by weight And diethylene glycol monobutyl ether acetate: 1 part by weight was added and kept at about the same temperature for about 2 hours, and then cooled to about room temperature to obtain a polymer solution containing the polymer A1 as the polymer A.
(Synthesis Examples 2 to 10)
The same operation as in Synthesis Example 1 was performed except that the types of monomer components used in the synthesis of the polymer (preparation of polymer solution) and the types of the amounts used were changed as shown in Table 1. As a result, nine kinds of polymer solutions each containing nine kinds of polymers A (polymers A2 to A10) were obtained.
(合成例11)
(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルメタアクリレート(ダイセル化学工業株式会社製、商品名サイクロマーM100)、メタクリル酸2−(0−[1’メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル(昭和電工株式会社製、商品名MOI−BM)、および、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)の代わりにγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング株式会社製、商品名SZ6030):30重量部を使用した以外は、前記合成例1と同様の操作を行った。その結果、重合体Bとしての重合体B1を含む重合体溶液が得られた。
(合成例12〜15)
重合体の合成(重合体溶液の調製)に用いる単量体成分の種類、使用量の種類を表1に示すように変更した以外は、前記合成例11と同様の操作を行った。その結果、5種の重合体B(重合体B2〜B5)をそれぞれ含む5種の重合体溶液が得られた。
(Synthesis Example 11)
(3,4-epoxycyclohexyl) methyl methacrylate (manufactured by Daicel Chemical Industries, trade name Cyclomer M100), 2- (0- [1′methylpropylideneamino] carboxyamino) ethyl methacrylate (Showa Denko Co., Ltd.) Manufactured, trade name MOI-BM), and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Dow Corning Toray, trade name SZ6030): 30 parts by weight instead of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) Except for the above, the same operation as in Synthesis Example 1 was performed. As a result, a polymer solution containing the polymer B1 as the polymer B was obtained.
(Synthesis Examples 12-15)
The same operation as in Synthesis Example 11 was performed except that the types of monomer components used in the synthesis of the polymer (preparation of polymer solution) and the types of the amounts used were changed as shown in Table 1. As a result, 5 types of polymer solutions each including 5 types of polymers B (polymers B2 to B5) were obtained.
(合成例16)
(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルメタアクリレート(ダイセル化学工業株式会社製、商品名サイクロマーM100)、メタクリル酸2−(0−[1’メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル(昭和電工株式会社製、商品名MOI−BM)、および、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)の代わりに1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルメタアクリレート(大阪有機化学工業株式会社製、商品名ビスコート8FM):30重量部を使用した以外は、前記合成例1と同様の操作を行った。その結果、重合体Cとしての重合体C1を含む重合体溶液が得られた。
(Synthesis Example 16)
(3,4-epoxycyclohexyl) methyl methacrylate (manufactured by Daicel Chemical Industries, trade name Cyclomer M100), 2- (0- [1′methylpropylideneamino] carboxyamino) ethyl methacrylate (Showa Denko Co., Ltd.) Manufactured, trade name MOI-BM), and 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl methacrylate (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd., trade name Biscote 8FM): 30 weight instead of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) The same operations as in Synthesis Example 1 were performed except that the parts were used. As a result, a polymer solution containing the polymer C1 as the polymer C was obtained.
(合成例17、18)
重合体の合成(重合体溶液の調製)に用いる単量体成分の種類、使用量の種類を表1に示すように変更した以外は、前記合成例16と同様の操作を行った。その結果、2種の重合体C(重合体C2、C3)をそれぞれ含む2種の重合体溶液(重合体溶液C2、C3)が得られた。
(Synthesis Examples 17 and 18)
The same operation as in Synthesis Example 16 was performed except that the types of monomer components used in the synthesis of the polymer (preparation of the polymer solution) and the types of the amounts used were changed as shown in Table 1. As a result, two types of polymer solutions (polymer solutions C2 and C3) each including two types of polymers C (polymers C2 and C3) were obtained.
合成例1〜18での重合体の合成(重合体溶液の調製)に用いた材料の種類、使用量(合成例1〜18で合成した重合体の組成)を表1にまとめて示した。なお、表中、「V−601」は2,2′−アゾビス(イソ酪酸)ジメチルのことを示し、「AIBN」は2,2′−アゾビス(イソブチロニトリル)のことを示し、「a1−1」は(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルメタアクリレート(サイクロマーM100)のことを示し、「a1−2」は(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルアクリレートのことを示し、「a2−1」はメタクリル酸2−(0−[1’メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル(MOI−BM)のことを示し、「a2−2」は2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工株式会社製、商品名「カレンズMOI」)のことを示し、「a3−1」は2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)のことを示し、「a3−2」は4−ヒドロキシブチルアクリレートのことを示し、「a4−1」は1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルメタアクリレート(ビスコート8FM)のことを示し、「a4−2」は2−エチルヘキシルメタクリレートのことを示し、「b1−1」はγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(SZ6030)のことを示し、「b1−2」はγ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランのことを示し、「b2−1」はエチルメタクリレートのことを示し、「c1−1」は1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルメタアクリレート(ビスコート8FM)のことを示し、「c1−2」は1,2,3,4,5−ペンタフルオロスチレンのことを示し、「c2−1」は2,3−ジヒドロキシブチルメタクリレートのことを示し、「c2−2」はシクロヘキシルメタクリレートのことを示す。また、表中には、重合体溶液を構成する重合体の重量平均分子量Mwをあわせて示した。 Table 1 summarizes the types of materials used in the synthesis of polymers in Synthesis Examples 1 to 18 (preparation of polymer solutions) and the amounts used (compositions of the polymers synthesized in Synthesis Examples 1 to 18). In the table, “V-601” represents 2,2′-azobis (isobutyric acid) dimethyl, “AIBN” represents 2,2′-azobis (isobutyronitrile), and “a1 "-1" indicates (3,4-epoxycyclohexyl) methyl methacrylate (cyclomer M100), "a1-2" indicates (3,4-epoxycyclohexyl) methyl acrylate, and "a2-1" ”Indicates 2- (0- [1′methylpropylideneamino] carboxyamino) ethyl methacrylate (MOI-BM), and“ a2-2 ”indicates 2-acryloyloxyethyl isocyanate (manufactured by Showa Denko KK Product name “Karenz MOI”), “a3-1” indicates 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), and “a3-2” indicates 4 It represents hydroxybutyl acrylate, “a4-1” represents 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl methacrylate (Biscoat 8FM), “a4-2” represents 2-ethylhexyl methacrylate, “ “b1-1” indicates γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (SZ6030), “b1-2” indicates γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, and “b2-1” indicates ethyl methacrylate. "C1-1" indicates 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl methacrylate (Biscoat 8FM), and "c1-2" indicates 1,2,3,4,5-pentafluorostyrene "C2-1" indicates 2,3-dihydroxybutyl methacrylate, and "c2-2" Refers to cyclohexyl methacrylate. In the table, the weight average molecular weight Mw of the polymer constituting the polymer solution is also shown.
[2]カラーフィルター用インク(インクセット)の調製
(実施例1)
分散剤としてのディスパービック166:12.96g(36重量部)と、分散剤としてのディスパービック111:4.32g(12重量部)と、熱可塑性樹脂としてのSPCN−17X(昭和高分子社製):28.43g(79重量部)と、溶媒として成分xであるジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート:40.3g(112重量部)、成分yであるポリエチレングリコール#300(平均重量分子量:300、粘度:70mPa・s):21.6g(60重量部)とを、内容量400ccの攪拌機(一軸ミキサー)に投入し、ディスパーミルで10分間攪拌して予備分散を行うことにより、分散剤分散液を得た(予備分散工程)。このとき、攪拌機が有する攪拌翼の回転数は、2000rpmとなるようにした。
[2] Preparation of color filter ink (ink set) (Example 1)
Dispersic 166: 12.96 g (36 parts by weight) as a dispersant, Dispersic 111: 4.32 g (12 parts by weight) as a dispersant, and SPCN-17X (made by Showa Polymer Co., Ltd.) as a thermoplastic resin ): 28.43 g (79 parts by weight), diethylene glycol monobutyl ether acetate as component x as a solvent: 40.3 g (112 parts by weight), polyethylene glycol # 300 as component y (average weight molecular weight: 300, viscosity: 70 mPa S): 21.6 g (60 parts by weight) was charged into a stirrer (uniaxial mixer) having an internal capacity of 400 cc, and stirred for 10 minutes with a disper mill to perform preliminary dispersion, thereby obtaining a dispersant dispersion. (Preliminary dispersion step). At this time, the rotation speed of the stirring blade of the stirrer was set to 2000 rpm.
次に、以下に述べるようにして、予備分散工程で得られた分散剤分散液に、顔料を添加し、無機ビーズを多段で添加して微分散処理を行う微分散工程を施した。
まず、得られた分散剤分散液に、顔料:35.99g(100重量部)を添加し、10分間攪拌を行った。このとき、攪拌機が有する攪拌翼の回転数は、2000rpmとなるようにした。また、顔料としては、C.I.ピグメントグリーン58:32.39gと、式(4)で示される化学構造を有するスルホン化顔料誘導体の粉末:3.60gとの混合物を用いた。また、このとき、分散剤分散液と顔料との混合物中における顔料の含有率が16wt%となるように、溶媒としてのジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ポリエチレングリコール#300で希釈した。
Next, as described below, a fine dispersion step was performed in which a pigment was added to the dispersant dispersion obtained in the preliminary dispersion step, and inorganic beads were added in multiple stages for fine dispersion treatment.
First, 355.99 g (100 parts by weight) of pigment was added to the obtained dispersant dispersion and stirred for 10 minutes. At this time, the rotation speed of the stirring blade of the stirrer was set to 2000 rpm. Examples of the pigment include C.I. I. A mixture of Pigment Green 58: 32.39 g and a sulfonated pigment derivative powder having a chemical structure represented by the formula (4): 3.60 g was used. At this time, the mixture was diluted with diethylene glycol monobutyl ether acetate and polyethylene glycol # 300 as a solvent so that the pigment content in the mixture of the dispersant dispersion and the pigment was 16 wt%.
次に、平均粒径0.8mmの無機ビーズ(第1の無機ビーズ、ジルコニア製、「Toray ceram 粉砕ボール」(商品名)、東レ株式会社製):720gを添加して、室温下、30分間攪拌し1段目の分散処理(第1の処理)を行った。このとき、攪拌機が有する攪拌翼の回転数は、2000rpmとなるようにした。
次に、フィルター(「PALL HDCII Membrane Filter」、PALL社製)を用いたろ過により、無機ビーズ(第1の無機ビーズ)を除去し、その後、平均粒径0.1mmの無機ビーズ(第2の無機ビーズ、ジルコニア製、「Toray ceram 粉砕ボール」(商品名)、東レ株式会社製):720gを添加し、更に30分間攪拌し第2段目の分散処理(第2の処理)を行った。このとき、攪拌機が有する攪拌翼の回転数は、2000rpmとなるようにした。また、このとき、得られる顔料分散体中における顔料の含有率が13wt%となるように、溶媒としてのジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ポリエチレングリコール#300で希釈した。
その後、フィルター(「PALL HDCII Membrane Filter」(商品名)、PALL社製)を用いたろ過により、無機ビーズ(第2の無機ビーズ)を除去し、顔料分散体を得た。
Next, 720 g of inorganic beads having an average particle diameter of 0.8 mm (first inorganic beads, manufactured by zirconia, “Toray ceramic pulverized ball” (trade name), manufactured by Toray Industries, Inc.): 30 minutes at room temperature The first dispersion process (first process) was performed with stirring. At this time, the rotation speed of the stirring blade of the stirrer was set to 2000 rpm.
Next, the inorganic beads (first inorganic beads) are removed by filtration using a filter (“PALL HDCII Membrane Filter”, manufactured by PALL), and then inorganic beads having a mean particle diameter of 0.1 mm (second Inorganic beads, manufactured by zirconia, “Toray ceramic pulverized ball” (trade name), manufactured by Toray Industries, Inc.): 720 g was added, and the mixture was further stirred for 30 minutes to perform the second stage dispersion treatment (second treatment). At this time, the rotation speed of the stirring blade of the stirrer was set to 2000 rpm. At this time, the resultant pigment dispersion was diluted with diethylene glycol monobutyl ether acetate and polyethylene glycol # 300 as a solvent so that the pigment content was 13 wt%.
Thereafter, the inorganic beads (second inorganic beads) were removed by filtration using a filter (“PALL HDCII Membrane Filter” (trade name), manufactured by PALL) to obtain a pigment dispersion.
次に、上記のようにして得られた顔料分散体と、重合体A1を含む重合体溶液と、重合体B1を含む重合体溶液と、重合体C1を含む重合体溶液とを混合した。本工程は、上記顔料分散体と、重合体A1を含む重合体溶液と、重合体B1を含む重合体溶液と、重合体C1を含む重合体溶液とを、内容量400ccの攪拌機(一軸ミキサー)に投入し、ディスパーミルで10分間攪拌することにより行った。このとき、攪拌機が有する攪拌翼の回転数は、2000rpmとなるようにした。これにより、目的とする緑色のカラーフィルター用インク(Gインク)を得た。なお、得られたインク(Gインク)中に含まれる溶媒であるジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(成分x)の使用量をX、ポリエチレングリコール#300(成分y)の使用量をYとしたときのX/Yの値は、19であった。 Next, the pigment dispersion obtained as described above, the polymer solution containing the polymer A1, the polymer solution containing the polymer B1, and the polymer solution containing the polymer C1 were mixed. In this step, the pigment dispersion, the polymer solution containing the polymer A1, the polymer solution containing the polymer B1, and the polymer solution containing the polymer C1 are mixed with a stirrer (uniaxial mixer) having a content of 400 cc. And stirred for 10 minutes with a disper mill. At this time, the rotation speed of the stirring blade of the stirrer was set to 2000 rpm. As a result, the intended green color filter ink (G ink) was obtained. X / when the amount of diethylene glycol monobutyl ether acetate (component x) used as the solvent contained in the obtained ink (G ink) is X and the amount of polyethylene glycol # 300 (component y) is Y. The value of Y was 19.
また、顔料の種類、各成分の使用量、攪拌条件を変更した以外は、前記緑色のカラーフィルター用インクと同様にして、赤色のカラーフィルター用インク(Rインク)、青色のカラーフィルター用インク(Bインク)を調製した。これにより、R、G、Bの3色のインクからなるインクセットが得られた。Rインクを構成する顔料の平均粒径、Gインクを構成する顔料の平均粒径、Bインクを構成する顔料の平均粒径は、それぞれ、70nm、70nm、70nmであった。
(実施例2〜8)
カラーフィルター用インクの材料の種類・含有量を表2、表3に示すように変更した以外は、前記実施例1と同様にしてカラーフィルター用インク(インクセット)を調製した。
Further, except that the type of pigment, the amount of each component used, and the stirring conditions were changed, the red color filter ink (R ink) and the blue color filter ink ( B ink) was prepared. As a result, an ink set composed of three colors of R, G, and B was obtained. The average particle diameter of the pigment constituting the R ink, the average particle diameter of the pigment constituting the G ink, and the average particle diameter of the pigment constituting the B ink were 70 nm, 70 nm, and 70 nm, respectively.
(Examples 2 to 8)
A color filter ink (ink set) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type and content of the color filter ink were changed as shown in Tables 2 and 3.
(比較例1〜3)
カラーフィルター用インクの材料の種類・含有量を表3に示すように変更した以外は、前記実施例1と同様にしてカラーフィルター用インク(インクセット)を調製した。
(比較例4)
カラーフィルター用インクの材料の種類・含有量を表3に示すように変更した以外は、前記実施例1と同様にしてカラーフィルター用インク(インクセット)を調製した。なお、本比較例で用いた各重合体溶液(重合体溶液A2、重合体溶液B4、重合体溶液C1)を混合して得られる硬化性樹脂材料成分の溶解度パラメータ(SP値)は、11.7[(cal/ml)1/2]、成分xとしての1,3−ブチレングリコールジアセテートのSP値は、9.5[(cal/ml)1/2]、成分yとしての炭酸ブチレンのSP値は、12.1[(cal/ml)1/2]であった。
(Comparative Examples 1-3)
A color filter ink (ink set) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type and content of the color filter ink material were changed as shown in Table 3.
(Comparative Example 4)
A color filter ink (ink set) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type and content of the color filter ink material were changed as shown in Table 3. In addition, the solubility parameter (SP value) of the curable resin material component obtained by mixing each polymer solution (polymer solution A2, polymer solution B4, polymer solution C1) used in this comparative example is 11. 7 [(cal / ml) 1/2 ], SP value of 1,3-butylene glycol diacetate as component x is 9.5 [(cal / ml) 1/2 ], butylene carbonate as component y The SP value was 12.1 [(cal / ml) 1/2 ].
前記各実施例および各比較例でのカラーフィルター用インクの構成成分の種類、含有量を表2、表3にまとめて示した。また、前記各実施例および各比較例でのカラーフィルター用インクの構成成分について、溶解度パラメータ(SP値)の極性成分および水素結合成分を表4、表5にまとめて示した。なお、表中、主としてC.I.ピグメントレッド177で構成された粉末と、下記式(2)で表される顔料誘導体で構成された粉末との混合物を「PR177D」、主としてC.I.ピグメントレッド254で構成された粉末と、下記式(3)で表される顔料誘導体で構成された粉末との混合物を「PR254D」、式(4)で表される顔料誘導体で構成された粉末を「SPD」、C.I.ピグメントグリーン58を「PG58」、C.I.ピグメントグリーン36を「PG36」、C.I.ピグメントブルー15:6を「PB15:6」、C.I.ピグメントイエロー150を「PY150」、ディスパービック111(酸価:50KOHmg/g)を「DA1」、ディスパービック2095(酸価:13KOHmg/g)を「DA2」、ディスパービックP104(酸価:360KOHmg/g)を「DA3」、ディスパービック166(アミン価:115KOHmg/g)を「DA4」、SPCN−17Xを「DR1」で示した。また、表4、表5中、SPp(x)[(cal/cm3)1/2]は成分xのSP値のうちの極性成分を、SPh(x)[(cal/cm3)1/2]は成分xのSP値のうちの水素結合成分を、SPp(y)[(cal/cm3)1/2]は成分yのSP値のうちの極性成分を、SPh(y)[(cal/cm3)1/2]は成分yのSP値のうちの水素結合成分を、SPp(R)[(cal/cm3)1/2]は硬化性樹脂材料のSP値のうちの極性成分を、SPh(R)[(cal/cm3)1/2]は硬化性樹脂材料のSP値のうちの水素結合成分をそれぞれ示す。なお、分散剤の酸価は、DIN EN ISO 2114に準拠する方法により求め、アミン価は、DIN 16945に準拠する方法により求めた。また、表中の溶剤(液性媒体)の種類は、「S1」が、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートのことを示し、「S2」が、1,3−ブチレングリコールジアセテートのことを示し、「S3」が、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(DPMA)のことを示し、「S4」が、プロピレンリコールジアセテートのことを示し、「S5」が、ポリエチレングリコール#300のことを示し、「S6」が、トリエチレングリコールモノメチルエーテルのことを示し、「S7」が、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルのことを示し、「S8」が、ジエチレングリコールモノヘキルエーテルのことを示し、「S9」が、炭酸ブチレンのことを示す。また、表中、溶剤(溶媒)の種類については、表1と同様にして各種溶剤(溶媒)を示した。また、表中、硬化性樹脂材料の欄には、重合体溶液A1に含まれる重合体をA1で示した。同様に、重合体溶液A2〜A10、B1〜B6、C1〜C3に含まれる重合体を、それぞれ、A2〜A10、B1〜B6、C1〜C3で示した。なお、各実施例および各比較例で使用する各重合体(重合体A、B、C)を含む重合体溶液は、それぞれ、各実施例および各比較例で用いる成分xを溶媒(溶剤)として用いた。なお、各実施例および各比較例で用いた、C.I.ピグメントレッド177と式(2)で表される顔料誘導体との混合物中における式(2)で表される顔料誘導体の含有率は、いずれも、0.1〜10wt%であった。また、前記実施例および比較例で用いた、C.I.ピグメントレッド254と式(3)で表される顔料誘導体との混合物中における式(3)で表される顔料誘導体の含有率は、いずれも、0.1〜10wt%であった。 Tables 2 and 3 collectively show the types and contents of the components of the color filter ink in each of the above Examples and Comparative Examples. Tables 4 and 5 collectively show polar components and hydrogen bonding components of the solubility parameter (SP value) for the components of the color filter ink in each of the above Examples and Comparative Examples. In the table, C.I. I. A mixture of a powder composed of Pigment Red 177 and a powder composed of a pigment derivative represented by the following formula (2) is referred to as “PR177D”, mainly C.I. I. “PR254D” is a mixture of the powder composed of Pigment Red 254 and the powder composed of the pigment derivative represented by the following formula (3), and the powder composed of the pigment derivative represented by the formula (4) “SPD”, C.I. I. Pigment Green 58 is changed to “PG58”, C.I. I. Pigment Green 36 is “PG36”, C.I. I. Pigment Blue 15: 6 is changed to “PB15: 6”, C.I. I. Pigment Yellow 150 is “PY150”, Dispersic 111 (acid value: 50 KOHmg / g) is “DA1”, Dispersic 2095 (acid value: 13 KOHmg / g) is “DA2”, Dispersic P104 (acid value: 360 KOHmg / g) ) Is indicated by “DA3”, Dispersic 166 (amine value: 115 KOH mg / g) is indicated by “DA4”, and SPCN-17X is indicated by “DR1”. In Tables 4 and 5, SP p (x) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] represents the polar component of the SP value of component x, and SP h (x) [(cal / cm 3 ). 1/2 ] is the hydrogen bond component of the SP value of component x, SP p (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] is the polar component of the SP value of component y, SP h ( y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] is the hydrogen bond component of the SP value of component y, and SP p (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] is the SP of the curable resin material. SP h (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] represents the hydrogen bond component of the SP value of the curable resin material, respectively. The acid value of the dispersant was determined by a method based on DIN EN ISO 2114, and the amine value was determined by a method based on DIN 16945. In the table, the type of solvent (liquid medium) indicates that “S1” indicates diethylene glycol monobutyl ether acetate, “S2” indicates 1,3-butylene glycol diacetate, and “S3”. Represents dipropylene glycol methyl ether acetate (DPMA), “S4” represents propylene recall diacetate, “S5” represents polyethylene glycol # 300, and “S6” represents triglyceride. It indicates ethylene glycol monomethyl ether, “S7” indicates polyethylene glycol monomethyl ether, “S8” indicates diethylene glycol monohexyl ether, and “S9” indicates butylene carbonate. Moreover, about the kind of solvent (solvent) in the table | surface, it carried out similarly to Table 1, and showed the various solvent (solvent). In the column of the curable resin material in the table, the polymer contained in the polymer solution A1 is indicated by A1. Similarly, the polymers contained in the polymer solutions A2 to A10, B1 to B6, and C1 to C3 are indicated by A2 to A10, B1 to B6, and C1 to C3, respectively. In addition, the polymer solution containing each polymer (Polymer A, B, C) used in each Example and each Comparative Example is, respectively, the component x used in each Example and each Comparative Example as a solvent (solvent) Using. In addition, C. used in each Example and each comparative example. I. The content ratio of the pigment derivative represented by the formula (2) in the mixture of Pigment Red 177 and the pigment derivative represented by the formula (2) was 0.1 to 10 wt%. In addition, C.I. used in the above Examples and Comparative Examples. I. The content of the pigment derivative represented by the formula (3) in the mixture of Pigment Red 254 and the pigment derivative represented by the formula (3) was 0.1 to 10 wt%.
[3]液滴吐出の安定性評価(安定吐出性評価)
前記各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクについて(製造直後のカラーフィルター用インク)、および、50℃の環境下に6日間放置したこれらのインク(加熱環境下に放置したカラーフィルター用インク)を用いて、下記に示すような試験による評価を行った。
[3] Stability evaluation of droplet discharge (Stable discharge evaluation)
About the color filter inks of the respective Examples and Comparative Examples (color filter inks immediately after production), and these inks that were left in a 50 ° C. environment for 6 days (color filter inks that were left in a heated environment) ) Was used to evaluate the following test.
[3.1]着弾位置精度評価
チャンバー(サーマルチャンバー)内に設置した図3〜図6に示すような液滴吐出装置および前記各実施例および各比較例のRインクを用意し、ピエゾ素子の駆動波形を最適化した状態で、25℃、55%RHの環境下で、各インクについて、液滴吐出ヘッドの各ノズルから、100000発(100000滴)の液滴の連続吐出を行った。液滴吐出ヘッドの中央部付近の指定したノズルから吐出された100000発の液滴について、着弾した各液滴の中心位置の中心狙い位置からのズレ量dの平均値を求め、以下の4段階の基準に従い、評価した。なお、ズレ量dの平均値としては、3色のインクについて得られた値の平均値を採用した。
A:ズレ量dの平均値が0.05μm未満。
B:ズレ量dの平均値が0.05μm以上0.10μm未満。
C:ズレ量dの平均値が0.10μm以上0.15μm未満。
D:ズレ量dの平均値が0.15μm以上。
[3.1] Evaluation of Landing Position Accuracy Prepared are a droplet discharge device as shown in FIGS. 3 to 6 installed in a chamber (thermal chamber) and R inks of the respective examples and comparative examples. With the drive waveform optimized, 100,000 droplets (100,000 droplets) were continuously discharged from each nozzle of the droplet discharge head for each ink in an environment of 25 ° C. and 55% RH. For the 100,000 droplets ejected from the designated nozzle near the center of the droplet ejection head, the average value of the deviation amount d from the center aiming position of the center position of each landed droplet is obtained, and the following four steps Evaluation was performed according to the criteria of As the average value of the shift amount d, the average value of the values obtained for the three color inks was employed.
A: The average value of the shift amounts d is less than 0.05 μm.
B: The average value of the shift amounts d is 0.05 μm or more and less than 0.10 μm.
C: The average value of the shift amounts d is 0.10 μm or more and less than 0.15 μm.
D: The average value of the shift amounts d is 0.15 μm or more.
[3.2]液滴吐出量の安定性評価
チャンバー(サーマルチャンバー)内に設置した図3〜図6に示すような液滴吐出装置および前記各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクセットを用意し、ピエゾ素子の駆動波形を最適化した状態で、25℃、55%RHの環境下で、各インクについて、液滴吐出ヘッドの各ノズルから、100000発(100000滴)の液滴の連続吐出を行った。液滴吐出ヘッドの左右両端の指定の2つのノズルについて、吐出された液滴の総重量を求め、上記2つのノズルから吐出された液滴の平均吐出量の差の絶対値ΔW[ng]を求めた。このΔWの、液滴の目標吐出量WT[ng]に対する比率(ΔW/WT)を求め、以下の4段階の基準に従い、評価した。ΔW/WTの値が小さいほど、液滴吐出量の安定性に優れていると言える。なお、ΔW/WTの値としては、3色のインクについて得られた値の平均値を採用した。
A:ΔW/WTの値が、0.023未満。
B:ΔW/WTの値が、0.023以上0.430未満。
C:ΔW/WTの値が、0.430以上0.770未満。
D:ΔW/WTの値が、0.770以上。
[3.2] Stability evaluation of droplet discharge amount Droplet discharge device as shown in FIG. 3 to FIG. 6 installed in a chamber (thermal chamber), and ink sets for color filters of each of the above examples and comparative examples In the state where the drive waveform of the piezo element is optimized, and each ink is subjected to 100,000 droplets (100,000 droplets) from each nozzle of the droplet discharge head in an environment of 25 ° C. and 55% RH. Continuous discharge was performed. For the two specified nozzles on the left and right ends of the droplet discharge head, the total weight of the discharged droplets is obtained, and the absolute value ΔW [ng] of the difference between the average discharge amounts of the droplets discharged from the two nozzles is calculated. Asked. The ratio (ΔW / W T ) of this ΔW to the target discharge amount W T [ng] of the droplet was determined and evaluated according to the following four criteria. As the value of [Delta] W / W T is small, it can be said that the greater the stability of the droplet discharge amount. As the value of [Delta] W / W T, it was used the average of the values obtained for the three colors of ink.
A: The value of ΔW / W T is less than 0.023.
B: The value of ΔW / W T is less than 0.023 than 0.430.
C: The value of ΔW / W T is less than 0.430 than 0.770.
D: The value of ΔW / W T is 0.770 or more.
[3.3]間欠印字性能評価
チャンバー(サーマルチャンバー)内に設置した図3〜図6に示すような液滴吐出装置および前記各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクセットを用意し、ピエゾ素子の駆動波形を最適化した状態で、25℃、55%RHの環境下で、各インクについて、液滴吐出ヘッドの各ノズルから、10000発(10000滴)の液滴の連続吐出を行い、その後、30秒間、液滴の吐出を中断した(1シーケンス目)。その後、同様に、液滴の連続吐出、および、滴々の吐出の中断の操作を繰り返し行った。液滴吐出ヘッドの中央部付近の指定したノズルについて、1シーケンス目に吐出された液滴の平均重量W1[ng]と、20シーケンス目に吐出された液滴の平均重量W20[ng]とを求めた。そして、W1とW20との差の絶対値の、液滴の目標吐出量WT[ng]に対する比率(|W1−W20|/WT)を求め、以下の3段階の基準に従い、評価した。|W1−W20|/WTの値が小さいほど、間欠印字性能(液滴吐出量の安定性)に優れていると言える。なお、|W1−W20|/Wの値としては、3色のインクについて得られた値の平均値を採用した。
A:|W1−W20|/WTの値が、0.028未満。
B:|W1−W20|/WTの値が、0.028以上0.700未満。
C:|W1−W20|/WTの値が、0.700以上。
[3.3] Evaluation of intermittent printing performance Prepared are a droplet discharge device as shown in FIG. 3 to FIG. 6 installed in a chamber (thermal chamber) and an ink set for a color filter of each of the above examples and comparative examples, With the drive waveform of the piezo element optimized, 10000 droplets (10,000 droplets) are continuously discharged from each nozzle of the droplet discharge head for each ink in an environment of 25 ° C. and 55% RH. Thereafter, the droplet ejection was interrupted for 30 seconds (first sequence). Thereafter, similarly, the operation of continuously discharging the droplets and interrupting the discharge of the droplets were repeated. For the designated nozzle near the center of the droplet discharge head, the average weight W 1 [ng] of the droplets discharged in the first sequence and the average weight W 20 [ng] of the droplets discharged in the 20th sequence And asked. Then, the ratio (| W 1 −W 20 | / W T ) of the absolute value of the difference between W 1 and W 20 to the target discharge amount W T [ng] of the droplet is obtained, and the following three criteria are used. ,evaluated. | W 1 -W 20 | as the value of / W T is small, it can be said to be excellent in intermittent printing performance (stability of the droplet discharge quantity). As the value of | W 1 −W 20 | / W, an average value of the values obtained for the three color inks was adopted.
A: | W 1 -W 20 | values of / W T is less than 0.028.
B: | W 1 -W 20 | values of / W T is less than 0.028 or 0.700.
C: | W 1 -W 20 | value of / W T is 0.700 or more.
[4]カラーフィルターの製造
前記各実施例および各比較例で得られたカラーフィルター用インクセットを用いて、以下のようにして、カラーフィルターを製造した。
まず、両面にナトリウムイオンの溶出を防止するシリカ(SiO2)膜が形成されたソーダガラス製の基板(G5サイズ:1100×1300mm)を用意し、洗浄処理を施した。
[4] Production of color filter A color filter was produced in the following manner using the color filter ink sets obtained in the above Examples and Comparative Examples.
First, a soda glass substrate (G5 size: 1100 × 1300 mm) on which a silica (SiO 2 ) film for preventing elution of sodium ions was formed on both surfaces was prepared and subjected to a cleaning treatment.
次に、カーボンブラックを含む隔壁形成用の感放射線性組成物を、洗浄済の基板の一方の面の全体に付与し、塗膜を形成した。
次に、加熱温度:110℃、加熱時間:120秒という条件でプリベーク処理を行った。
その後、フォトマスクを介して、放射線を照射して、ポストエキスポジャーベーク処理(PEB)を行い、引き続き、アルカリ現像液を用いた現像処理を行い、さらに、ポストベーク処理を行うことにより、隔壁を形成した。PEBは、加熱温度:110℃、加熱時間:120秒、放射線照射強度:150mJ/cm2という条件で行った。また、現像処理は、例えば、振動浸漬法により行った。現像処理時間は、60秒とした。また、ポストベーク処理は、加熱温度:150℃、加熱時間:5分という条件で行った。形成された隔壁の厚さは、2.1μmであった。
Next, the radiation-sensitive composition for forming partition walls containing carbon black was applied to the entire surface of one of the cleaned substrates to form a coating film.
Next, prebaking was performed under the conditions of heating temperature: 110 ° C. and heating time: 120 seconds.
Thereafter, irradiation with radiation is performed through a photomask to perform post-exposure baking (PEB), followed by development using an alkali developer, and further by performing post-baking to separate the partition walls. Formed. PEB was performed under the conditions of heating temperature: 110 ° C., heating time: 120 seconds, and radiation irradiation intensity: 150 mJ / cm 2 . The development process was performed by, for example, a vibration dipping method. The development processing time was 60 seconds. The post-bake treatment was performed under the conditions of heating temperature: 150 ° C. and heating time: 5 minutes. The formed partition wall had a thickness of 2.1 μm.
次に、図3〜図6に示すような液滴吐出装置を用いて、隔壁で囲まれた領域としてのセル内に、カラーフィルター用インクを吐出した。この際、3色のカラーフィルター用インクを用い、各色のカラーフィルター用インクが混色しないようにした。各セル内には、形成される着色部の平均厚さが2.0μmとなるような量のカラーフィルター用インクを付与した。 Next, using a droplet discharge device as shown in FIGS. 3 to 6, color filter ink was discharged into a cell as a region surrounded by a partition wall. At this time, three color filter inks were used so that the color filter inks of the respective colors were not mixed. In each cell, the color filter ink was applied in such an amount that the average thickness of the colored portion to be formed was 2.0 μm.
その後、ホットプレート上にて60℃で30分間の加熱処理を施し、さらに200℃のオーブン内で1時間加熱処理を施すことにより、3色の着色部が形成された。これにより、図1に示すようなカラーフィルターが得られた。
上記のような方法を用いて、各実施例および各比較例のカラーフィルター用インク(インクセット)を用いて、それぞれ、5000枚のカラーフィルターを製造した。
Thereafter, heat treatment was performed on a hot plate at 60 ° C. for 30 minutes, and further, heat treatment was performed in an oven at 200 ° C. for 1 hour, whereby three colored portions were formed. Thereby, a color filter as shown in FIG. 1 was obtained.
Using the method as described above, 5000 color filters were produced using the color filter inks (ink sets) of each Example and each Comparative Example.
[4]カラーフィルターの評価
上記のようにして得られた各カラーフィルターを用いて、以下のような評価を行った。
[4.1]色むら、濃度むら
前記各実施例および各比較例のカラーフィルター用インク(インクセット)を用いて製造されたカラーフィルターのうち、それぞれ、5000枚目に製造されたカラーフィルターを用いて、同条件で図7に示すような液晶表示装置を製造した。
[4] Evaluation of color filter The following evaluation was performed using each color filter obtained as described above.
[4.1] Color unevenness and density unevenness Among the color filters manufactured using the color filter inks (ink sets) of the respective examples and comparative examples, the color filters manufactured for the 5000th sheet are respectively used. Then, a liquid crystal display device as shown in FIG. 7 was manufactured under the same conditions.
これらの液晶表示装置を用いて、暗室で、赤色の単色表示、緑色の単色表示、青色の単色表示、白色の単色表示を行った状態で目視による観察を行い、各部位での色むら、濃度むらの発生状況を、以下の5段階の基準に従い、評価した。
A:色むら、濃度むらが全く認められない。
B:色むら、濃度むらがほとんど認められない。
C:色むら、濃度むらがわずかに認められる。
D:色むら、濃度むらがはっきりと認められる。
E:色むら、濃度むらが顕著に認められる。
Using these liquid crystal display devices, visual observation is performed in a dark room with red single color display, green single color display, blue single color display, white single color display, and color unevenness and density at each part. The occurrence of unevenness was evaluated according to the following five-stage criteria.
A: Color unevenness and density unevenness are not recognized at all.
B: Color unevenness and density unevenness are hardly recognized.
C: Color unevenness and density unevenness are slightly recognized.
D: Color unevenness and density unevenness are clearly recognized.
E: Color unevenness and density unevenness are noticeable.
[4.2]コントラスト比の評価
[4.1]で製造した前記各実施例および各比較例の液晶表示装置について、下記に示すような評価を行った。液晶表示装置を用いて、赤色の単色表示、緑色の単色表示、青色の単色表示を行い、コントラストテスター(壺坂電機社製、CT−1)を用いて、淡色表示を行っていない場合と比較してのコントラスト比(CR)を求め、下記のようにして評価を行った。
[4.2] Evaluation of contrast ratio The liquid crystal display devices of the above Examples and Comparative Examples manufactured in [4.1] were evaluated as shown below. Compared to the case where a red single color display, a green single color display, and a blue single color display are performed using a liquid crystal display device, and a light color display is not performed using a contrast tester (Takasaka Electric Co., Ltd., CT-1). The contrast ratio (CR) was obtained and evaluated as follows.
赤色の単色表示の場合、以下の4段階の基準に従い、評価した。
A:CRが3600以上。
B:CRが3300以上3600未満。
C:CRが3000以上3300未満。
D:CRが3000未満。
In the case of red single color display, evaluation was performed according to the following four-stage criteria.
A: CR is 3600 or more.
B: CR is 3300 or more and less than 3600.
C: CR is 3000 or more and less than 3300.
D: CR is less than 3000.
緑色の単色表示の場合、以下の4段階の基準に従い、評価した。
A:CRが3900以上。
B:CRが3600以上3900未満。
C:CRが3300以上3600未満。
D:CRが3300未満。
In the case of green single color display, evaluation was performed according to the following four-stage criteria.
A: CR is 3900 or more.
B: CR is 3600 or more and less than 3900.
C: CR is 3300 or more and less than 3600.
D: CR is less than 3300.
青色の単色表示の場合、以下の4段階の基準に従い、評価した。
A:CRが3700以上。
B:CRが3400以上3700未満。
C:CRが3100以上3400未満。
D:CRが3100未満。
In the case of blue single color display, evaluation was performed according to the following four-stage criteria.
A: CR is 3700 or more.
B: CR is 3400 or more and less than 3700.
C: CR is 3100 or more and less than 3400.
D: CR is less than 3100.
[4.3]明度の評価
[4.1]で製造した前記各実施例および各比較例の液晶表示装置について、下記に示すような評価を行った。液晶表示装置について、赤色の単色表示、緑色の単色表示、青色の単色表示を行い、色度計(ミノルタ社製、CM−3700d)を用いて、xyY表色法による三刺激値を求め、下記のようにして評価を行った。
[4.3] Evaluation of lightness The liquid crystal display devices of the above Examples and Comparative Examples manufactured in [4.1] were evaluated as follows. About a liquid crystal display device, a red single color display, a green single color display, and a blue single color display are performed, and tristimulus values are obtained by a xyY colorimetric method using a chromaticity meter (CM-3700d, manufactured by Minolta). Evaluation was performed as follows.
赤色の単色表示の場合、明度Y((x、y)=(0.650、0.335)のときのYとして、C光源換算した場合)について、以下の4段階の基準に従い、評価した。
A:明度Yが21.0以上。
B:明度Yが20.0以上21.0未満。
C:明度Yが19.0以上20.0未満。
D:明度Yが19.0未満。
In the case of red single color display, brightness Y (when converted to C light source as Y when (x, y) = (0.650, 0.335)) was evaluated according to the following four-stage criteria.
A: Brightness Y is 21.0 or more.
B: Lightness Y is 20.0 or more and less than 21.0.
C: Brightness Y is 19.0 or more and less than 20.0.
D: Lightness Y is less than 19.0.
緑色の単色表示の場合、明度Y((x、y)=(0.285、0.600)のときのYとして、C光源換算した場合)について、以下の5段階の基準に従い、評価した。
A:明度Yが56.0以上。
B:明度Yが55.0以上56.0未満。
C:明度Yが54.0以上55.0未満。
D:明度Yが53.0以上54.0未満。
E:明度Yが53.0未満。
In the case of green single color display, brightness Y (when converted to C light source as Y when (x, y) = (0.285, 0.600)) was evaluated according to the following five-stage criteria.
A: Brightness Y is 56.0 or more.
B: Lightness Y is 55.0 or more and less than 56.0.
C: Brightness Y is 54.0 or more and less than 55.0.
D: Brightness Y is 53.0 or more and less than 54.0.
E: Lightness Y is less than 53.0.
青色の単色表示の場合、明度Y((x、y)=(0.140、0.098)のときのYとして、C光源換算した場合)について、以下の5段階の基準に従い、評価した。
A:明度Yが12.5以上。
B:明度Yが11.5以上12.5未満。
C:明度Yが10.5以上11.5未満。
D:明度Yが9.5以上10.5未満。
E:明度Yが9.5未満。
なお、上記の各評価においては、各カラーフィルターについて、同様の条件で観察、測定を行った。
これらの結果を、表6、表7に示す。
In the case of blue monochromatic display, the brightness Y (when converted to a C light source as Y when (x, y) = (0.140, 0.098)) was evaluated according to the following five-stage criteria.
A: Brightness Y is 12.5 or more.
B: Lightness Y is 11.5 or more and less than 12.5.
C: Brightness Y is 10.5 or more and less than 11.5.
D: Brightness Y is 9.5 or more and less than 10.5.
E: Lightness Y is less than 9.5.
In each of the above evaluations, each color filter was observed and measured under the same conditions.
These results are shown in Tables 6 and 7.
表6、表7から明らかなように、本発明では、得られたカラーフィルター用インクは、吐出安定性に優れるとともに、製造されるカラーフィルターの着色部が平坦なものであり、明度、コントラスト比に優れていた。また、製造されたカラーフィルターは、色むら、濃度むら、光漏れの発生が抑制されていた。これに対し、各比較例では、満足な結果が得られなかった。
また、各実施例においては、カラーフィルター用インクは、平坦化剤を添加することにより、チキソ指数が十分に低下していることが観察された。
また、市販の液晶テレビを分解し、液晶表示装置部分を、上記のようにして製造したものと交換して、上記と同様の評価を行ったところ、上記と同様な結果が得られた。
As is apparent from Tables 6 and 7, in the present invention, the obtained color filter ink is excellent in ejection stability, and the colored portion of the produced color filter is flat. It was excellent. In addition, the produced color filter suppressed the occurrence of uneven color, uneven density, and light leakage. On the other hand, in each comparative example, a satisfactory result was not obtained.
Moreover, in each Example, it was observed that the thixotropy index of the color filter ink was sufficiently reduced by adding a flattening agent.
Further, when a commercially available liquid crystal television was disassembled and the liquid crystal display device part was replaced with one manufactured as described above, and the same evaluation as described above was performed, the same result as above was obtained.
1…カラーフィルター 11…基板 12…着色部 12A…第1の着色部 12B…第2の着色部 12C…第3の着色部 13…隔壁 14…セル 2…カラーフィルター用インク 3…塗膜 60…液晶表示装置 61…共通電極 62…液晶層 63、64…配向膜 65…画素電極 66…基板(対向基板) 67、68…偏光板 100…液滴吐出装置 101…タンク 102…吐出走査部 103…液滴吐出手段 104…第1位置制御装置 105…キャリッジ 106…ステージ 108…第2位置制御装置 110…チューブ 112…制御手段 114…液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド) 116A、116B…ノズル列 118…ノズル 120…キャビティ 122…隔壁 124…振動子 124A、124B…電極 124C…ピエゾ素子 126…振動板 127…吐出部 128…ノズルプレート 129…液たまり 130…供給口 131…孔 1000…画像表示装置 1100…パーソナルコンピュータ 1102…キーボード 1104…本体部 1106…表示ユニット 1200…携帯電話機 1202…操作ボタン 1204…受話口 1206…送話口 1300…ディジタルスチルカメラ 1302…ケース(ボディー) 1304…受光ユニット 1306…シャッタボタン 1308…回路基板 1312…ビデオ信号出力端子 1314…データ通信用の入出力端子 1430…テレビモニタ 1440…パーソナルコンピュータ
DESCRIPTION OF
Claims (16)
着色剤と、硬化性樹脂材料と、当該硬化性樹脂材料を溶解する溶媒とを含み、
前記溶媒は、成分xと、当該成分xよりも高い沸点を有する成分yとを有し、
前記成分xの溶解度パラメータのうちの極性成分をSPp(x)[(cal/cm3)1/2]、水素結合成分をSPh(x)[(cal/cm3)1/2]とし、
前記成分yの溶解度パラメータのうちの極性成分をSPp(y)[(cal/cm3)1/2]、水素結合成分をSPh(y)[(cal/cm3)1/2]とし、
前記硬化性樹脂材料の溶解度パラメータのうちの極性成分をSPp(R)[(cal/cm3)1/2]、水素結合成分をSPh(R)[(cal/cm3)1/2]としたとき、下記式(I)ないし(IV)を満足することを特徴とするカラーフィルター用インク。
0.2≦|SPp(x)−SPp(R)|≦3…(I)
0.5≦|SPh(x)−SPh(R)|≦3…(II)
|SPp(y)−SPp(R)|<|SPp(x)−SPp(R)|…(III)
|SPh(y)−SPh(R)|<|SPh(x)−SPh(R)|…(IV) A color filter ink used in the production of an ink jet color filter,
A colorant, a curable resin material, and a solvent that dissolves the curable resin material,
The solvent has a component x and a component y having a boiling point higher than that of the component x,
Of the solubility parameters of the component x, the polar component is SP p (x) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] and the hydrogen bond component is SP h (x) [(cal / cm 3 ) 1/2 ]. ,
Among the solubility parameters of the component y, the polar component is SP p (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], and the hydrogen bond component is SP h (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ]. ,
Of the solubility parameters of the curable resin material, the polar component is SP p (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], and the hydrogen bond component is SP h (R) [(cal / cm 3 ) 1/2. ], The color filter ink satisfying the following formulas (I) to (IV):
0.2 ≦ | SP p (x) −SP p (R) | ≦ 3 (I)
0.5 ≦ | SP h (x) −SP h (R) | ≦ 3 (II)
| SP p (y) -SP p (R) | <| SP p (x) -SP p (R) | ... (III)
| SP h (y) -SP h (R) | <| SP h (x) -SP h (R) | ... (IV)
|SPp(y)−SPp(R)|≦1…(V)
|SPh(y)−SPh(R)|≦1…(VI) SP p (y) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], SP p (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ], SP h (y) [(cal / cm 3 ) 1 / 2 ] and SP h (R) [(cal / cm 3 ) 1/2 ] satisfy the relationship of the following formula (V) and the following formula (VI). Color filter ink.
| SP p (y) −SP p (R) | ≦ 1 (V)
| SP h (y) -SP h (R) | ≦ 1 ... (VI)
前記カラーフィルター用インクとして、請求項1ないし11のいずれかに記載のカラーフィルター用インクを備えることを特徴とするカラーフィルター用インクセット。 A color filter ink set including different color filter inks,
An ink set for a color filter comprising the color filter ink according to any one of claims 1 to 11 as the color filter ink.
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