JP2011075799A - Method of manufacturing color filter - Google Patents

Method of manufacturing color filter Download PDF

Info

Publication number
JP2011075799A
JP2011075799A JP2009226730A JP2009226730A JP2011075799A JP 2011075799 A JP2011075799 A JP 2011075799A JP 2009226730 A JP2009226730 A JP 2009226730A JP 2009226730 A JP2009226730 A JP 2009226730A JP 2011075799 A JP2011075799 A JP 2011075799A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
color filter
heating
solvent
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009226730A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makiko Kawahara
真紀子 河原
Tomonori Nishida
知則 西田
Masato Tezuka
正人 手塚
Reimi Fujita
玲美 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2009226730A priority Critical patent/JP2011075799A/en
Publication of JP2011075799A publication Critical patent/JP2011075799A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing color filter for suppressing luminance decrease, after curing in a heating process and reducing degassing in a post-process. <P>SOLUTION: The method of forming color filter includes (i) a process of forming ink layers 33B, G, R by selectively applying inkjet ink compositions, containing a thermosetting binder on prescribed regions on a transparent substrate 5 by an inkjet system; and (ii) a process of curing the ink layer to form a pixel, by sequentially performing for the ink layers a drying process, a process of heating at a temperature lower than a thermal decomposition temperature of a component in the inkjet ink composition which does not contribute to thermosetting reaction, and a process of heating at a temperature of 200 to 250°C. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板上に所定のパターンの画素を形成したカラーフィルターの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a color filter in which pixels having a predetermined pattern are formed on a substrate.

近年、パーソナルコンピューターの発達、特に携帯用パーソナルコンピューターの発達に伴い、液晶表示装置、とりわけカラー液晶表示装置の需要が増加する傾向にある。しかしながら、このカラー液晶表示装置が高価であることから、コストダウンの要求が高まっており、特にコスト的に比重の高いカラーフィルターに対するコストダウンの要求が高い。液晶表示装置に用いられるカラーフィルター構造の代表例を、図1(A)及び図1(B)を用いて説明する。   In recent years, with the development of personal computers, particularly portable personal computers, the demand for liquid crystal display devices, particularly color liquid crystal display devices, has been increasing. However, since this color liquid crystal display device is expensive, there is an increasing demand for cost reduction, and in particular, there is a high demand for cost reduction for a color filter having a high specific gravity. A typical example of a color filter structure used in a liquid crystal display device will be described with reference to FIGS.

一般にカラー液晶表示装置(101)は、図1(A)に示すように、カラーフィルター1とTFT基板等の電極基板2とを対向させて1〜10μm程度の間隙部3を設け、当該間隙部3内に液晶化合物Lを充填し、その周囲をシール材4で密封した構造をとっている。カラーフィルター1は、透明基板5上に、画素間の境界部を遮光するために所定のパターンに形成された遮光部6と、各画素を形成するために複数の色(通常、R(赤)、G(緑)、B(青)の3原色)を所定順序に配列した画素部7と、保護膜8と、透明電極膜9とが、透明基板に近い側からこの順に積層された構造をとっている。また、カラーフィルター1及びこれと対向する電極基板2の内面側には配向膜10が設けられる。さらに間隙部3には、カラーフィルター1と電極基板2の間のセルギャップを一定且つ均一に維持するために、スペーサーが設けられる。スペーサーとしては一定粒子径を有するパール11を分散したり、又は、図1(B)に示すようにセルギャップに対応する高さを有する柱状スペーサー12を、カラーフィルターの内面側であって遮光部6が形成されている位置と重なり合う領域に形成する。そして、各色に着色された画素それぞれ又はカラーフィルターの背後にある液晶層の光透過率を制御することによってカラー画像が得られる。   In general, as shown in FIG. 1A, a color liquid crystal display device (101) is provided with a gap portion 3 of about 1 to 10 μm with a color filter 1 and an electrode substrate 2 such as a TFT substrate facing each other. 3 is filled with a liquid crystal compound L, and the periphery thereof is sealed with a sealing material 4. The color filter 1 includes a light shielding portion 6 formed in a predetermined pattern on the transparent substrate 5 to shield the boundary between pixels, and a plurality of colors (usually R (red)) to form each pixel. , G (green), B (blue) three primary colors) arranged in a predetermined order, a protective film 8 and a transparent electrode film 9 are stacked in this order from the side close to the transparent substrate. I'm taking it. An alignment film 10 is provided on the inner surface side of the color filter 1 and the electrode substrate 2 facing the color filter 1. Furthermore, a spacer is provided in the gap portion 3 in order to maintain a constant and uniform cell gap between the color filter 1 and the electrode substrate 2. As the spacer, pearls 11 having a constant particle diameter are dispersed, or columnar spacers 12 having a height corresponding to the cell gap as shown in FIG. 6 is formed in a region overlapping with the position where 6 is formed. A color image is obtained by controlling the light transmittance of each of the pixels colored in each color or the liquid crystal layer behind the color filter.

従来より行われているカラーフィルターの製造方法としては、顔料分散法がある。この方法は、まず基板上に顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニングすることにより単色のパターンを得る。さらにこの工程を3回繰り返すことにより、R、G、及びBのカラーフィルター層を形成する。しかしながら、この方法では、R、G、及びBの3色を着色するために、同一の工程を3回繰り返す必要があり、コスト高になるという問題や、同様の工程を繰り返すため歩留まりが低下するという問題がある。   As a conventional method for producing a color filter, there is a pigment dispersion method. In this method, a photosensitive resin layer in which a pigment is dispersed is first formed on a substrate, and this is patterned to obtain a monochromatic pattern. Further, this process is repeated three times to form R, G, and B color filter layers. However, in this method, in order to color the three colors of R, G, and B, it is necessary to repeat the same process three times, which increases the cost, and the yield decreases because the same process is repeated. There is a problem.

これらの問題点を解決すべく、熱硬化性樹脂を含有する着色インクをインクジェット方式で基板上に吹き付け、加熱することにより着色層(画素部)を形成する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。   In order to solve these problems, a technique for forming a colored layer (pixel portion) by spraying a colored ink containing a thermosetting resin on a substrate by an ink jet method and heating is proposed (for example, patents). Reference 1).

特開2008−76693号公報JP 2008-76693 A

上記のインクジェット方式によるカラーフィルターの製造方法では、基板上に吹き付けた着色インク(インク層)を約120℃〜約250℃で、約10分〜約120分間加熱し硬化させることにより着色層(画素部)を形成する。このように着色インクを高温で加熱するため、当該着色インク中の熱硬化反応に寄与しない成分は熱分解を起こし、分解物を生じる。そして、当該分解物が樹脂を酸化し黄変させることにより、硬化後の輝度が低下するといった問題があった。   In the method for producing a color filter by the inkjet method, the colored layer (pixel) is formed by heating and curing the colored ink (ink layer) sprayed on the substrate at about 120 ° C. to about 250 ° C. for about 10 minutes to about 120 minutes. Part). In this way, since the colored ink is heated at a high temperature, a component that does not contribute to the thermosetting reaction in the colored ink undergoes thermal decomposition, resulting in a decomposition product. And there existed a problem that the brightness | luminance after hardening fell because the said decomposition product oxidizes resin and yellows.

基板上に着色層を形成した後、当該基板の着色層を形成した側に保護膜を形成する。そして、当該保護膜上に液晶駆動用の透明電極膜(酸化インジウムスズ(ITO))を成膜する工程、ITO膜上の所定箇所にスぺーサーを設ける工程、当該ITO膜及びスぺーサー上に配向膜を形成する工程(以下、これらの工程をまとめて後工程ともいう)を経て、カラーフィルターが得られる。この後工程において、熱を加えることにより、上記着色層中の分解物に起因するデガスが発生し、ITO膜の剥がれ、シワ、浮きなどが生じ、表示不良の原因となる恐れがあるといった問題があった。   After forming the colored layer on the substrate, a protective film is formed on the side of the substrate on which the colored layer is formed. Then, a step of forming a transparent electrode film (indium tin oxide (ITO)) for driving a liquid crystal on the protective film, a step of providing a spacer at a predetermined position on the ITO film, the ITO film and the spacer A color filter is obtained through a step of forming an alignment film (hereinafter, these steps are collectively referred to as a post-step). In this subsequent process, when heat is applied, degass are generated due to decomposition products in the colored layer, and the ITO film peels off, wrinkles, floats, etc., which may cause display defects. there were.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、加熱工程による硬化後の輝度低下を抑制し、且つ、後工程でのデガスの発生を減少させることが可能なカラーフィルターの製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a method for producing a color filter capable of suppressing a decrease in luminance after curing due to a heating process and reducing generation of degas in the subsequent process. There is to do.

本発明者らは、鋭意検討の結果、インク層をインクジェットインク組成物中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解温度よりも低い温度で加熱し、次いで、200〜250℃の高温で加熱することにより、上記課題が解決されるという知見を見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明に係るカラーフィルターの製造方法は、
(i)透明基板上の所定領域に、熱硬化性バインダーを含むインクジェットインク組成物を、インクジェット方式によって選択的に塗布し、インク層を形成する工程、及び
(ii)前記インク層を乾燥し、次いで、前記インクジェットインク組成物中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解温度よりも低い温度で加熱し、次いで、200〜250℃の温度で加熱することにより、当該インク層を硬化させて画素を形成する工程を含むことを特徴とする。
As a result of intensive studies, the present inventors have heated the ink layer at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of components that do not contribute to the thermosetting reaction in the inkjet ink composition, and then heated at a high temperature of 200 to 250 ° C. As a result, the inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention.
That is, the method for producing a color filter according to the present invention includes:
(I) a step of selectively applying an inkjet ink composition containing a thermosetting binder to a predetermined region on the transparent substrate by an inkjet method to form an ink layer; and (ii) drying the ink layer; Next, the ink layer is heated at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the component that does not contribute to the thermosetting reaction in the inkjet ink composition, and then heated at a temperature of 200 to 250 ° C. Including the step of forming.

本発明では、インク層を加熱する際、先ず初めにインクジェットインク組成物中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解温度よりも低い温度で加熱することにより、当該熱硬化反応に寄与しない成分を熱分解させずに、熱硬化反応を進行させることができる。これにより、インク層中の熱硬化性バインダーが、網目構造を形成する。当該熱硬化反応が進行し網目構造が形成されることで、当該インク層(網目構造)中の熱硬化反応に寄与しない成分に対して、酸素阻害が起こる。このため、続いて、当該インク層を200〜250℃の高温で加熱しても、当該熱硬化反応に寄与しない成分は分解し難くなると考えられる。また、当該インク層を200〜250℃の高温で加熱することで生じた分解物は、当該網目構造が形成されることにより揮発し難くなると考えられる。
従って、本発明によれば、インク層を加熱することによる当該インク層中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解を抑制することができ、樹脂の酸化による黄変を起こり難くくし、硬化後の輝度低下を抑制することが可能なカラーフィルターを提供することができる。また、インク層中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解が抑制され、画素中に含まれる分解物の量を減少させることができるため、後工程において、特に、画素上、或いは当該画素上に保護膜を形成した場合には、当該保護膜上に酸化インジウムスズ(ITO)を成膜する工程において、加熱しても当該分解物に起因するデガスの発生を抑えることができる。
In the present invention, when the ink layer is heated, first, a component that does not contribute to the thermosetting reaction is first heated at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the component that does not contribute to the thermosetting reaction in the inkjet ink composition. The thermosetting reaction can proceed without causing thermal decomposition. Thereby, the thermosetting binder in the ink layer forms a network structure. As the thermosetting reaction proceeds and a network structure is formed, oxygen inhibition occurs for components that do not contribute to the thermosetting reaction in the ink layer (network structure). For this reason, it is considered that components that do not contribute to the thermosetting reaction are hardly decomposed even if the ink layer is subsequently heated at a high temperature of 200 to 250 ° C. In addition, it is considered that decomposition products generated by heating the ink layer at a high temperature of 200 to 250 ° C. are less likely to volatilize due to the formation of the network structure.
Therefore, according to the present invention, the thermal decomposition of components that do not contribute to the thermosetting reaction in the ink layer due to heating of the ink layer can be suppressed, the yellowing due to the oxidation of the resin hardly occurs, and after the curing It is possible to provide a color filter capable of suppressing a decrease in luminance. In addition, since thermal decomposition of components that do not contribute to the thermosetting reaction in the ink layer is suppressed and the amount of decomposition products contained in the pixel can be reduced, in the subsequent process, particularly on the pixel or on the pixel. When a protective film is formed on the protective film, generation of degas due to the decomposition product can be suppressed even when heated in the step of forming indium tin oxide (ITO) on the protective film.

本発明に係るカラーフィルターの製造方法においては、前記熱硬化反応に寄与しない成分として、分散剤及び色材が挙げられる。当該分散剤及び色材の熱分解温度よりも低い温度で加熱することにより、当該分散剤及び色材の熱分解を抑制することができ、樹脂の酸化による黄変を起こり難くくし、硬化後の輝度低下を抑制することができる。   In the method for producing a color filter according to the present invention, examples of the component that does not contribute to the thermosetting reaction include a dispersant and a coloring material. By heating at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the dispersant and the color material, the thermal decomposition of the dispersant and the color material can be suppressed, and yellowing due to oxidation of the resin is less likely to occur. A reduction in luminance can be suppressed.

本発明に係るカラーフィルターの製造方法においては、前記分散剤が、ポリアリルアミン誘導体を含むことが、硬化膜の形状及び膜物性を良好にする点から好ましい。   In the method for producing a color filter according to the present invention, it is preferable that the dispersant contains a polyallylamine derivative from the viewpoint of improving the shape and film properties of the cured film.

本発明に係るカラーフィルターの製造方法においては、前記熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解温度よりも低い温度が、130〜190℃であることが、硬化後の輝度低下を抑制し、且つ後工程において、デガスの発生を抑えることができる点から好ましい。   In the method for producing a color filter according to the present invention, the temperature lower than the thermal decomposition temperature of the component that does not contribute to the thermosetting reaction is 130 to 190 ° C., which suppresses a decrease in luminance after curing and In the process, it is preferable because generation of degas can be suppressed.

本発明に係るカラーフィルターの製造方法においては、前記乾燥が減圧乾燥であることで、短時間で乾燥させても表面ムラが生じず、平坦性の高い画素を形成することができ、表示性能の向上を図ることができる。   In the method for producing a color filter according to the present invention, the drying is performed under reduced pressure, so that even if the drying is performed in a short time, surface unevenness does not occur, pixels with high flatness can be formed, and display performance is improved. Improvements can be made.

本発明によれば、インク層をインクジェットインク組成物中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解温度よりも低い温度で加熱し、次いで、200〜250℃の高温で加熱することにより、当該インク層を加熱することによる当該インク層中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解を抑制することができ、樹脂の酸化による黄変を起こり難くくし、硬化後の輝度低下を抑制することが可能なカラーフィルターを提供することができる。
また、インク層中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解が抑制され、画素中に含まれる分解物の量を減少させることができるため、後工程において、特に、画素上、或いは当該画素上に保護膜を形成した場合には、当該保護膜上に酸化インジウムスズ(ITO)を成膜する工程において、加熱しても当該分解物に起因するデガスの発生を抑えることができる。これにより、ITO膜の剥がれ、シワ、浮きなどが抑制され、抵抗値が良好となり、リコート性、及び密着性を向上させることができる。
According to the present invention, the ink layer is heated at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of a component that does not contribute to the thermosetting reaction in the inkjet ink composition, and then heated at a high temperature of 200 to 250 ° C. Heat decomposition of components that do not contribute to the thermosetting reaction in the ink layer due to heating of the layer can be suppressed, yellowing due to resin oxidation is less likely to occur, and reduction in brightness after curing can be suppressed A color filter can be provided.
In addition, since thermal decomposition of components that do not contribute to the thermosetting reaction in the ink layer is suppressed and the amount of decomposition products contained in the pixel can be reduced, in the subsequent process, particularly on the pixel or on the pixel. When a protective film is formed on the protective film, generation of degas due to the decomposition product can be suppressed even when heated in the step of forming indium tin oxide (ITO) on the protective film. Thereby, peeling of the ITO film, wrinkles, floating, and the like are suppressed, the resistance value is improved, and recoatability and adhesion can be improved.

液晶パネルの一例についての模式的断面図である。It is typical sectional drawing about an example of a liquid crystal panel. 液晶パネルの別の例についての模式的断面図である。It is typical sectional drawing about another example of a liquid crystal panel. 本発明のカラーフィルターの一例を示す模式的縦断面図である。It is a typical longitudinal cross-sectional view which shows an example of the color filter of this invention. 図3(A)〜図3(E)は、本発明のインクジェットインクを用いてカラーフィルターを製造する方法の一例を説明する図である。FIG. 3A to FIG. 3E are diagrams for explaining an example of a method for producing a color filter using the inkjet ink of the present invention. 本発明のインク層の未乾燥状態を表す模式的鳥瞰図である。It is a typical bird's-eye view showing the undried state of the ink layer of the present invention. 本発明のインク層の乾燥完了状態を表す模式的鳥瞰図である。It is a typical bird's-eye view showing the drying completion state of the ink layer of the present invention.

以下において本発明を詳しく説明する。
I.カラーフィルターの製造方法
本発明に係るカラーフィルターの製造方法は、(i)透明基板上の所定領域に、熱硬化性バインダーを含むインクジェットインク組成物を、インクジェット方式によって選択的に塗布し、インク層を形成する工程、及び(ii)前記インク層を乾燥し、次いで、前記インクジェットインク組成物中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解温度よりも低い温度で加熱し、次いで、200〜250℃の温度で加熱することにより、当該インク層を硬化させて画素を形成する工程を含むことを特徴とする。
The present invention is described in detail below.
I. Manufacturing method of color filter The manufacturing method of a color filter according to the present invention includes: (i) selectively applying an ink-jet ink composition containing a thermosetting binder to a predetermined region on a transparent substrate by an ink-jet method; And (ii) drying the ink layer, then heating at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of a component that does not contribute to the thermosetting reaction in the inkjet ink composition, and then 200 to 250 ° C. And heating the ink at a temperature to cure the ink layer to form a pixel.

本発明では、インク層を加熱する際、先ず初めにインクジェットインク組成物中の、熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解温度よりも低い温度で加熱することにより、当該熱硬化反応に寄与しない成分を熱分解させずに、熱硬化反応を進行させることができる。これにより、インク層中の熱硬化性バインダーが、網目構造を形成する。当該熱硬化反応が進行し網目構造が形成されることで、当該インク層(網目構造)中の熱硬化反応に寄与しない成分に対して、酸素阻害が起こる。このため、続いて、当該インク層を200〜250℃の高温で加熱しても、当該熱硬化反応に寄与しない成分は分解し難くなると考えられる。また、当該インク層を200〜250℃の高温で加熱することで生じた分解物は、当該網目構造が形成されることにより揮発し難くなると考えられる。
従って、本発明によれば、インク層を加熱することによる当該インク層中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解を抑制することができ、樹脂の酸化による黄変を起こり難くくし、硬化後の輝度低下を抑制することが可能なカラーフィルターを提供することができる。また、インク層中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解が抑制され、画素中に含まれる分解物の量を減少させることができるため、後工程において、特に、画素上、或いは当該画素上に保護膜を形成した場合には、当該保護膜上に酸化インジウムスズ(ITO)を成膜する工程において、加熱しても当該分解物に起因するデガスの発生を抑えることができ、ITO膜の剥がれ、シワ、浮きなどを抑制することができる。
In the present invention, when the ink layer is heated, first, the component that does not contribute to the thermosetting reaction by heating at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the component that does not contribute to the thermosetting reaction in the inkjet ink composition. The thermosetting reaction can be allowed to proceed without thermally decomposing. Thereby, the thermosetting binder in the ink layer forms a network structure. As the thermosetting reaction proceeds and a network structure is formed, oxygen inhibition occurs for components that do not contribute to the thermosetting reaction in the ink layer (network structure). For this reason, it is considered that components that do not contribute to the thermosetting reaction are hardly decomposed even if the ink layer is subsequently heated at a high temperature of 200 to 250 ° C. In addition, it is considered that decomposition products generated by heating the ink layer at a high temperature of 200 to 250 ° C. are less likely to volatilize due to the formation of the network structure.
Therefore, according to the present invention, the thermal decomposition of components that do not contribute to the thermosetting reaction in the ink layer due to heating of the ink layer can be suppressed, the yellowing due to the oxidation of the resin hardly occurs, and after the curing It is possible to provide a color filter capable of suppressing a decrease in luminance. In addition, since thermal decomposition of components that do not contribute to the thermosetting reaction in the ink layer is suppressed and the amount of decomposition products contained in the pixel can be reduced, in the subsequent process, particularly on the pixel or on the pixel. In the step of forming indium tin oxide (ITO) on the protective film, the generation of degas due to the decomposition product can be suppressed even when heated. Peeling, wrinkling, floating, etc. can be suppressed.

以下、各工程についてそれぞれ説明する。
(i)透明基板上の所定領域に、熱硬化性バインダーを含むインクジェットインク組成物を、インクジェット方式によって選択的に塗布し、インク層を形成する工程
本工程においては、先ず、カラーフィルターの透明基板を準備する(図3(A))。
次に、透明基板5の一面側の画素部間の境界となる領域に遮光部6を形成する(図3(B))。遮光部6として、金属薄膜を形成する場合には、当該薄膜をパターニングすることにより形成することができる。このパターニングの方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法等の通常のパターニング方法を用いることができる。
また、遮光部6として、樹脂バインダー中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層を形成する場合には、パターニングの方法としては、フォトリソグラフィー法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いることができる。或いは、後述する画素7と同様にインクジェット方式を用いて形成しても良い。
Hereinafter, each step will be described.
(I) Step of selectively applying an ink-jet ink composition containing a thermosetting binder to a predetermined region on a transparent substrate by an ink-jet method to form an ink layer In this step, first, a transparent substrate of a color filter Is prepared (FIG. 3A).
Next, a light shielding portion 6 is formed in a region serving as a boundary between pixel portions on one surface side of the transparent substrate 5 (FIG. 3B). In the case of forming a metal thin film as the light shielding portion 6, it can be formed by patterning the thin film. As the patterning method, a normal patterning method such as a sputtering method or a vacuum deposition method can be used.
Further, when forming a layer containing light-shielding particles such as carbon fine particles, metal oxides, inorganic pigments, and organic pigments in the resin binder as the light-shielding portion 6, as a patterning method, a photolithography method, A generally used method such as a printing method can be used. Or you may form using an inkjet system similarly to the pixel 7 mentioned later.

次に、熱硬化性バインダーを含むカラーフィルター用インクジェットインク組成物(以下、単に「インクジェットインク組成物」や「インク」と称することがある。)を用意する。
本発明で用いられるインクジェットインク組成物は、熱硬化性バインダーの他に色材、分散剤、及び有機溶剤を含む。
以下、本発明のインクジェットインク組成物に用いられる成分を説明する。
(熱硬化性バインダー)
本発明のカラーフィルター用インクジェットインク組成物は、成膜性や被塗工面に対する密着性を付与するために、バインダー成分を含有する。本発明のインクは、インクジェット方式に用いるインクであるため、所定のパターンを形成するためには、所定のパターン形成領域にのみインクを選択的に付着させて固化すれば形成することができ、露光及び現像を行なうことによりパターンを形成する必要がない。従って、バインダー成分としては、塗膜に十分な強度、耐久性、密着性を付与するために、インクジェット方式により基板上にインク層(塗膜)のパターンを形成後、当該インク層を加熱により重合硬化させることができる熱硬化性バインダーを用いる。熱硬化性バインダーを用いると、耐溶剤性、密着性、ITO耐性等の画素の膜物性をより良好にすることができる。なお、ここでITO耐性とは、ITO回路形成時又は配向膜形成時の不具合に対する耐性であり、具体的にはITO回路形成後の230〜250℃での耐熱性が挙げられる。また、熱硬化性バインダーを用いる場合には、光照射装置をはじめとする特別な附帯設備が不要となり、生産性が高いというメリットもある。
Next, an ink-jet ink composition for a color filter containing a thermosetting binder (hereinafter sometimes simply referred to as “ink-jet ink composition” or “ink”) is prepared.
The ink-jet ink composition used in the present invention contains a coloring material, a dispersant, and an organic solvent in addition to the thermosetting binder.
Hereinafter, components used in the inkjet ink composition of the present invention will be described.
(Thermosetting binder)
The ink-jet ink composition for a color filter of the present invention contains a binder component in order to impart film formability and adhesion to a coated surface. Since the ink of the present invention is an ink used in an ink jet system, in order to form a predetermined pattern, it can be formed by selectively adhering the ink only to a predetermined pattern formation region and solidifying it. Further, it is not necessary to form a pattern by performing development. Therefore, as a binder component, an ink layer (coating film) pattern is formed on a substrate by an ink jet method in order to impart sufficient strength, durability, and adhesion to the coating film, and then the ink layer is polymerized by heating. A thermosetting binder that can be cured is used. When a thermosetting binder is used, the film physical properties of the pixel such as solvent resistance, adhesion, and ITO resistance can be improved. In addition, ITO tolerance here is tolerance with respect to the malfunction at the time of ITO circuit formation or alignment film formation, and specifically, the heat resistance in 230-250 degreeC after ITO circuit formation is mentioned. In addition, when a thermosetting binder is used, there is an advantage that a special incidental equipment such as a light irradiation device is not necessary and productivity is high.

熱硬化性バインダーとしては、1分子中に熱硬化性官能基を2個以上有する化合物と硬化剤の組み合わせが通常用いられ、更に、熱硬化反応を促進できる触媒を添加しても良い。熱硬化性官能基としてはエポキシ基が好ましく用いられる。また、これらにそれ自体は重合反応性のない重合体を更に組み合わせて用いても良い。   As the thermosetting binder, a combination of a compound having two or more thermosetting functional groups in one molecule and a curing agent is usually used, and a catalyst capable of promoting a thermosetting reaction may be added. An epoxy group is preferably used as the thermosetting functional group. Further, these may be used in combination with a polymer having no polymerization reactivity.

i)1分子中に熱硬化性官能基を2個以上有する化合物
1分子中に熱硬化性官能基を2個以上有する化合物として、通常は、1分子中にエポキシ基2個以上を有するエポキシ化合物が用いられる。1分子中にエポキシ基2個以上を有するエポキシ化合物は、エポキシ基を2個以上、好ましくは2〜50個、より好ましくは2〜20個を1分子中に有するエポキシ化合物(エポキシ樹脂と称されるものを含む)である。エポキシ基は、オキシラン環構造を有する構造であればよく、例えば、グリシジル基、オキシエチレン基、エポキシシクロヘキシル基等を示すことができる。エポキシ化合物としては、カルボン酸により硬化しうる公知の多価エポキシ化合物を挙げることができ、このようなエポキシ化合物は、例えば、新保正樹編「エポキシ樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社刊(昭和62年)等に広く開示されており、これらを用いることが可能である。
i) Compound having two or more thermosetting functional groups in one molecule As a compound having two or more thermosetting functional groups in one molecule, an epoxy compound usually having two or more epoxy groups in one molecule Is used. An epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule is an epoxy compound having two or more, preferably 2 to 50, more preferably 2 to 20 epoxy groups in one molecule (referred to as an epoxy resin). Is included). The epoxy group should just be a structure which has an oxirane ring structure, for example, can show a glycidyl group, an oxyethylene group, an epoxycyclohexyl group, etc. Examples of the epoxy compound include known polyvalent epoxy compounds that can be cured by carboxylic acid. Examples of such an epoxy compound include the “Epoxy Resin Handbook” edited by Masaki Shinbo, published by Nikkan Kogyo Shimbun (Showa 62). These can be used widely.

通常バインダー成分として用いられる比較的分子量の高い重合体であるエポキシ化合物(以下、「バインダー性エポキシ化合物」ということがある)としては、少なくとも下記式(1)で表される構成単位及び下記式(2)で表される構成単位から構成され且つグリシジル基を2個以上有する重合体を用いることができる。   As an epoxy compound that is a polymer having a relatively high molecular weight that is usually used as a binder component (hereinafter sometimes referred to as “binder epoxy compound”), at least the structural unit represented by the following formula (1) and the following formula ( A polymer composed of the structural unit represented by 2) and having two or more glycidyl groups can be used.

Figure 2011075799
(Rは水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり、Rは炭素数1〜12の炭化水素基である。)
Figure 2011075799
(R 6 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 7 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.)

Figure 2011075799
(Rは水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基である。)
式(1)で表される構成単位は、下記式(3)で表されるモノマーから誘導される。
Figure 2011075799
(R 8 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.)
The structural unit represented by the formula (1) is derived from a monomer represented by the following formula (3).

Figure 2011075799
(RおよびRは式(1)と同じである。)
Figure 2011075799
(R 6 and R 7 are the same as in formula (1).)

式(3)で表されるモノマーをバインダー性エポキシ化合物の構成単位として用いることにより、本発明のインクから形成される硬化塗膜に充分な硬度および透明性を付与することができる。式(3)において、Rは、炭素数1〜12の炭化水素基であり、直鎖脂肪族、脂環式、芳香族いずれの炭化水素基であってもよく、さらに付加的な構造、例えば二重結合、炭化水素基の側鎖、スピロ環の側鎖、環内架橋炭化水素基等を含んでいてもよい。 By using the monomer represented by the formula (3) as a constituent unit of the binder epoxy compound, sufficient hardness and transparency can be imparted to the cured coating film formed from the ink of the present invention. In the formula (3), R 7 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and may be any of a linear aliphatic, alicyclic, and aromatic hydrocarbon group, and an additional structure, For example, it may contain a double bond, a side chain of a hydrocarbon group, a side chain of a spiro ring, an intra-ring bridged hydrocarbon group, or the like.

上記式(3)で表されるモノマーとして具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−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、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、パラ−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート等を例示することができる。ここで、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートのいずれであっても良いことを意味する。   Specific examples of the monomer represented by the formula (3) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, and i-butyl (meth). Acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, Examples thereof include para-t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, and phenyl (meth) acrylate. Here, (meth) acrylate means that either acrylate or methacrylate may be used.

式(3)において、Rとして好ましいのは水素またはメチル基であり、Rとして好ましいのは炭素数1〜12のアルキル基であり、そのなかでも特にメチル基及びシクロヘキシル基が好ましい。上記式(3)で表されるモノマーのなかで好ましいものとして、具体的にはメチルメタクリレート(MMA)及びシクロヘキシルメタクリレート(CHMA)を挙げることができる。
重合体中の式(2)で表される構成単位は、下記式(4)で表されるモノマーから誘導される。
In formula (3), R 6 is preferably hydrogen or a methyl group, and R 7 is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. Among them, a methyl group and a cyclohexyl group are particularly preferable. Preferable examples of the monomer represented by the above formula (3) include methyl methacrylate (MMA) and cyclohexyl methacrylate (CHMA).
The structural unit represented by the formula (2) in the polymer is derived from a monomer represented by the following formula (4).

Figure 2011075799
(Rは式(2)と同じである。)
Figure 2011075799
(R 8 is the same as in formula (2).)

式(4)で表されるモノマーは、重合体中にエポキシ基(エポキシの反応点)を導入するために用いられる。当該重合体を含有するインクは保存安定性に優れており、保存中および吐出作業中に粘度上昇を生じ難いが、その理由の一つは式(2)または式(4)中のエポキシ基がグリシジル基だからであると推測される。式(4)で表されるモノマーの代わりに脂環式エポキシアクリレートを用いると、インクの粘度が上昇しやすい。   The monomer represented by the formula (4) is used for introducing an epoxy group (epoxy reaction point) into the polymer. The ink containing the polymer is excellent in storage stability and hardly increases in viscosity during storage and discharge operations. One of the reasons is that the epoxy group in formula (2) or formula (4) is This is presumed to be due to the glycidyl group. If an alicyclic epoxy acrylate is used instead of the monomer represented by formula (4), the viscosity of the ink tends to increase.

式(4)において、Rとして好ましいのは水素またはメチル基である。式(4)で表されるモノマーとして、具体的にはグリシジル(メタ)アクリレートを例示することができ、特にグリシジルメタクリレート(GMA)が好ましい。 In the formula (4), R 8 is preferably hydrogen or a methyl group. Specific examples of the monomer represented by the formula (4) include glycidyl (meth) acrylate, and glycidyl methacrylate (GMA) is particularly preferable.

上記重合体は、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよい。また、上記重合体は、カラーフィルターの各細部に必要とされる性能、例えば硬度や透明性等が確保できる限り、式(1)あるいは式(2)以外の主鎖構成単位を含んでいてもよい。そのようなモノマーとして具体的には、アクリロニトリル、スチレン等を例示することができる。   The polymer may be a random copolymer or a block copolymer. Further, the polymer may contain main chain constituent units other than those of formula (1) or formula (2) as long as performance required for each detail of the color filter, such as hardness and transparency, can be ensured. Good. Specific examples of such a monomer include acrylonitrile and styrene.

上記バインダー性エポキシ化合物中の式(1)の構成単位と式(2)の構成単位の含有量は、式(1)の構成単位を誘導する単量体と式(2)の構成単位を誘導する単量体との仕込み重量比(式(1)を誘導する単量体:式(2)を誘導する単量体)で表した時に、10:90〜90:10の範囲にあるのが好ましい。   The content of the structural unit of formula (1) and the structural unit of formula (2) in the binder epoxy compound is derived from the monomer that derives the structural unit of formula (1) and the structural unit of formula (2). The weight ratio with the monomer to be charged (monomer that derives formula (1): monomer that derives formula (2)) is in the range of 10:90 to 90:10. preferable.

式(1)の構成単位の量が上記の比10:90よりも過剰な場合には、硬化の反応点が少なくなって架橋密度が低くなるおそれがあり、一方、式(2)の構成単位の量が上記の比90:10よりも過剰な場合には、嵩高い骨格が少なくなって硬化収縮が大きくなるおそれがある。   When the amount of the structural unit of the formula (1) is more than the above ratio of 10:90, there is a possibility that the reaction point of curing decreases and the crosslinking density is lowered, whereas the structural unit of the formula (2) If the amount is more than the above ratio 90:10, the bulky skeleton may be reduced and curing shrinkage may be increased.

また、上記バインダー性エポキシ化合物の重量平均分子量は、ポリスチレン換算重量平均分子量で表した時に3,000〜20,000であることが好ましく、4,000〜15,000であることが特に好ましい。上記バインダー性エポキシ化合物の分子量が3,000よりも小さすぎるとカラーフィルターの細部としての硬化樹脂層に要求される強度、耐溶剤性等の物性が不足し易く、一方、当該分子量が20,000よりも大きすぎると粘度上昇が起こり易くなり、吐出ヘッドから吐出する時の吐出量の安定性や吐出方向の直進性が悪くなるおそれや、長期保存の安定性が悪くなるおそれがある。   The weight average molecular weight of the binder epoxy compound is preferably 3,000 to 20,000, and particularly preferably 4,000 to 15,000, when expressed in terms of polystyrene equivalent weight average molecular weight. If the molecular weight of the binder epoxy compound is less than 3,000, physical properties such as strength and solvent resistance required for the cured resin layer as the details of the color filter are likely to be insufficient, while the molecular weight is 20,000. If it is too large, the viscosity is likely to increase, and the stability of the ejection amount when ejected from the ejection head and the straightness in the ejection direction may be degraded, and the stability of long-term storage may be degraded.

上記バインダー性エポキシ化合物としては、ポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)が上記範囲にあるグリシジルメタクリレート(GMA)/メチルメタクリレート(MMA)系共重合体を用いるのが特に好ましい。なお、GMA/MMA系共重合体は本発明の目的を達成し得るものである限り、他のモノマー成分を含有していてもよい。   As the binder epoxy compound, it is particularly preferable to use a glycidyl methacrylate (GMA) / methyl methacrylate (MMA) copolymer having a polystyrene-reduced weight average molecular weight (Mw) in the above range. The GMA / MMA copolymer may contain other monomer components as long as the object of the present invention can be achieved.

上記バインダー性エポキシ化合物の合成例としては、例えば、温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロートを備えた4つ口フラスコに、水酸基を含有しない溶剤を仕込み、攪拌しながら120℃に昇温する。水酸基を含有しない溶剤を用いるのは、合成反応の最中にエポキシ基が分解するのを避けるためである。次いで上記式(3)で表されるモノマー、上記式(4)で表されるモノマー、及び、必要に応じて他のモノマーを組み合わせた組成物と重合開始剤の混合物(滴下成分)を、2時間かけて滴下ロートより等速滴下する。滴下終了後、110℃に降温して触媒を追加し3時間反応させ、130℃に昇温し2時間保ったところで反応を終了することにより、上記バインダー性エポキシ化合物が得られる。   As a synthesis example of the binder epoxy compound, for example, a solvent containing no hydroxyl group is charged into a four-necked flask equipped with a thermometer, a reflux condenser, a stirrer, and a dropping funnel, and the temperature is raised to 120 ° C. while stirring. . The reason for using a solvent that does not contain a hydroxyl group is to avoid the decomposition of the epoxy group during the synthesis reaction. Next, a mixture of the monomer represented by the above formula (3), the monomer represented by the above formula (4), and a composition obtained by combining other monomers as necessary with a polymerization initiator (dropping component) is 2 Drop at a constant rate from the dropping funnel over time. After completion of the dropping, the temperature is lowered to 110 ° C., a catalyst is added, the reaction is performed for 3 hours, and the reaction is terminated when the temperature is raised to 130 ° C. and maintained for 2 hours, whereby the binder epoxy compound is obtained.

本発明の熱硬化性バインダーには、一分子中にエポキシ基を2個以上有するエポキシ化合物(以下、「多官能エポキシ化合物」ということがある。)であって、上記バインダー性エポキシ化合物よりも分子量が小さいものを添加するのが好ましい。多官能エポキシ化合物のポリスチレン換算の重量平均分子量は、これと組み合わせるバインダー性エポキシ化合物よりも小さいことを条件に、4,000以下が好ましく、3,000以下が特に好ましい。   The thermosetting binder of the present invention is an epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule (hereinafter sometimes referred to as “polyfunctional epoxy compound”), and has a molecular weight higher than that of the binder epoxy compound. Is preferably added. The polystyrene-reduced weight average molecular weight of the polyfunctional epoxy compound is preferably 4,000 or less, particularly preferably 3,000 or less, on condition that it is smaller than the binder epoxy compound combined therewith.

なお、エポキシ化合物のポリスチレン換算重量平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により求めることができ、測定条件としては、例えば、テトラヒドロフランを展開液とし、HLC−8029(東ソー株式会社製)を用いて測定することができる。   In addition, the polystyrene conversion weight average molecular weight of an epoxy compound can be calculated | required by GPC (gel permeation chromatography), As a measurement condition, tetrahydrofuran is used as a developing solution, for example, HLC-8029 (made by Tosoh Corporation) is used. Can be measured.

多官能エポキシ化合物の中でも、酸−エポキシ反応の架橋密度を上げるためには、一分子中にエポキシ基を4個以上有するエポキシ化合物を用いるのが好ましい。特に、インクジェット方式の吐出ヘッドからの吐出性を向上させるために前記バインダー性エポキシ化合物の重量平均分子量を10,000以下とした場合には硬化樹脂層の強度や硬度が低下し易いので、そのような4官能以上の多官能エポキシ化合物をインクに配合して架橋密度を充分に上げるのが好ましい。   Among polyfunctional epoxy compounds, it is preferable to use an epoxy compound having four or more epoxy groups in one molecule in order to increase the crosslink density of the acid-epoxy reaction. In particular, when the weight average molecular weight of the binder epoxy compound is set to 10,000 or less in order to improve the discharge performance from the inkjet discharge head, the strength and hardness of the cured resin layer are likely to decrease. It is preferable to add a tetrafunctional or higher polyfunctional epoxy compound to the ink to sufficiently increase the crosslinking density.

多官能エポキシ化合物としては、一分子中にエポキシ基を2個以上含有するものであれば特に制限はなく、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型ノボラック系エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、3官能型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールA含核ポリオール型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリオキザール型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂などを使用できる。   The polyfunctional epoxy compound is not particularly limited as long as it contains two or more epoxy groups in one molecule. For example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, brominated bisphenol A type epoxy resin, Bisphenol S type epoxy resin, diphenyl ether type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, fluorene type epoxy resin, bisphenol A type novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin , Trishydroxyphenylmethane type epoxy resin, trifunctional type epoxy resin, tetraphenylolethane type epoxy resin, dicyclopentadienephenol type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol A nucleated polyol type epoxy resin, polypropylene glycol type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin, glioxal type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, heterocyclic type epoxy resin, etc. Can be used.

上記多官能エポキシ化合物の中でも、ビスフェノールA型ノボラック系エポキシ樹脂、及び、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂が特に好ましい。   Among the polyfunctional epoxy compounds, bisphenol A type novolac epoxy resins and cresol novolac type epoxy resins are particularly preferable.

<エポキシ化合物の配合割合>
上記バインダー性エポキシ化合物と、必要に応じて配合される多官能エポキシ化合物の配合割合は、重量比ではバインダー性エポキシ化合物を10〜80重量部と多官能エポキシ化合物を10〜60重量部の割合で配合するのが好ましく、バインダー性エポキシ化合物を20〜60重量部と多官能エポキシ化合物を20〜50重量部の割合で配合するのが更に好ましく、バインダー性エポキシ化合物を30〜40重量部と多官能エポキシ化合物を25〜35重量部の割合で配合するのが特に好ましい。
<Blending ratio of epoxy compound>
The blending ratio of the binder epoxy compound and the polyfunctional epoxy compound blended as necessary is 10 to 80 parts by weight of the binder epoxy compound and 10 to 60 parts by weight of the polyfunctional epoxy compound in weight ratio. It is preferable to mix, and it is more preferable to mix 20-60 parts by weight of the binder epoxy compound and 20-50 parts by weight of the polyfunctional epoxy compound, and 30-40 parts by weight of the binder epoxy compound is multifunctional. It is particularly preferable to blend the epoxy compound in a proportion of 25 to 35 parts by weight.

ii)硬化剤
本発明に用いられる熱硬化性バインダーには、通常、硬化剤が組み合わせて配合される。
上記バインダー性エポキシ化合物の硬化剤としては、例えば、特許第420680号公報に記載のカルボキシル基ブロック化合物、特開2006−169495号公報に記載の熱開始剤、特許第3968847号公報に記載の分子内に1個以上のアミド酸結合を有するアルコキシシランないしその縮合体、及び特開平11−209565号公報に記載の分子内に1個以上のアミド酸結合を有する酸無水物成分が挙げられる。
ii) Curing agent The thermosetting binder used in the present invention is usually combined with a curing agent.
Examples of the curing agent for the binder epoxy compound include a carboxyl group block compound described in Japanese Patent No. 420680, a thermal initiator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-169495, and an intramolecular described in Japanese Patent No. 3968847. And alkoxysilanes having one or more amidic acid bonds or condensates thereof, and acid anhydride components having one or more amic acid bonds in the molecule described in JP-A No. 11-209565.

上記硬化剤は、1種単独でも2種以上の混合でも用いることができる。本発明に用いられる硬化剤の配合量は、上記バインダー性エポキシ化合物100重量部に対して、通常は1〜100重量部の範囲であり、好ましくは5〜50重量部である。硬化剤の配合量が1重量部未満であると、硬化が不充分となり、強靭な塗膜を形成することができないおそれがある。また、硬化剤の配合量が100重量部を超えると、塗膜の基板に対する密着性が劣るおそれがある。   The above curing agents can be used singly or in combination of two or more. The compounding quantity of the hardening | curing agent used for this invention is the range of 1-100 weight part normally with respect to 100 weight part of said binder epoxy compounds, Preferably it is 5-50 weight part. If the blending amount of the curing agent is less than 1 part by weight, curing may be insufficient and a tough coating film may not be formed. Moreover, when the compounding quantity of a hardening | curing agent exceeds 100 weight part, there exists a possibility that the adhesiveness with respect to the board | substrate of a coating film may be inferior.

iii)触媒
本発明の熱硬化性バインダーには、硬化層の硬度および耐熱性を向上させるために、酸−エポキシ間の熱硬化反応を促進できる触媒を添加してもよい。そのような触媒としては、加熱硬化時に活性を示す熱潜在性触媒を用いることができる。
熱潜在性触媒は、加熱されたとき、触媒活性を発揮し、硬化反応を促進し、硬化物に良好な物性を与えるものであり、必要により加えられるものである。この熱潜在性触媒は、60℃以上の温度で酸触媒活性を示すものが好ましく、このようなものとしてプロトン酸をルイス塩基で中和した化合物、ルイス酸をルイス塩基で中和した化合物、ルイス酸とトリアルキルホスフェートの混合物、スルホン酸エステル類、オニウム化合物類等が挙げられ、特開平4−218561号公報に記載されているような各種の化合物を使用することができる。具体的には、(イ)ハロゲノカルボン酸類、スルホン酸類、リン酸モノ及びジエステル類などを、アンモニア、モノメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、エタノールアミン類などの各種アミン若しくはトリアルキルホスフィン等で中和した化合物、(ロ)BF、FeCl、SnCl、AlCl、ZnClなどのルイス酸を前述のルイス塩基で中和した化合物、(ハ)メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸などと第一級アルコール、第二級アルコールとのエステル化合物、(ニ)第一級アルコール類、第二級アルコール類のリン酸モノエステル化合物、リン酸ジエステル化合物等を挙げることができる。また、オニウム化合物としては、アンモニウム化合物[RNR’]、スルホニウム化合物[RSR’]、オキソニウム化合物[ROR’]等を挙げることができる。なお、ここでR及びR’はアルキル、アルケニル、アリール、アルコキシ等である。
熱潜在性触媒は、1分子中に熱硬化性官能基を2個以上有する化合物及び硬化剤の合計100重量部に対して、通常は0.01〜10.0重量部程度の割合で配合する。
iii) Catalyst In order to improve the hardness and heat resistance of the cured layer, a catalyst capable of promoting an acid-epoxy thermosetting reaction may be added to the thermosetting binder of the present invention. As such a catalyst, a thermal latent catalyst that exhibits activity during heat curing can be used.
The heat-latent catalyst exhibits catalytic activity when heated, accelerates the curing reaction and gives good properties to the cured product, and is added as necessary. The thermal latent catalyst is preferably one that exhibits acid catalytic activity at a temperature of 60 ° C. or higher. As such, a compound obtained by neutralizing a protonic acid with a Lewis base, a compound obtained by neutralizing a Lewis acid with a Lewis base, Lewis Examples thereof include a mixture of an acid and a trialkyl phosphate, sulfonic acid esters, onium compounds, and the like, and various compounds described in JP-A-4-218561 can be used. Specifically, (i) compounds obtained by neutralizing halogenocarboxylic acids, sulfonic acids, phosphoric acid mono- and diesters with various amines such as ammonia, monomethylamine, triethylamine, pyridine, ethanolamine, or trialkylphosphine , (B) compounds obtained by neutralizing Lewis acids such as BF 3 , FeCl 3 , SnCl 4 , AlCl 3 , ZnCl 2 with the aforementioned Lewis base, (c) methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, etc. Examples include primary alcohols, ester compounds with secondary alcohols, (d) primary alcohols, secondary monoalcohol phosphate monoester compounds, and phosphate diester compounds. Examples of the onium compound include an ammonium compound [R 3 NR ′] + X , a sulfonium compound [R 3 SR ′] + X , an oxonium compound [R 3 OR ′] + X −, and the like. Here, R and R ′ are alkyl, alkenyl, aryl, alkoxy and the like.
The thermal latent catalyst is usually blended at a ratio of about 0.01 to 10.0 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the compound having two or more thermosetting functional groups in one molecule and the curing agent. .

(分散剤)
分散剤は、色材を良好に分散させるためにインク中に配合される。分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を使用できる。
(Dispersant)
The dispersant is blended in the ink in order to favorably disperse the color material. Examples of the dispersant that can be used include cationic, anionic, nonionic, amphoteric, silicone, and fluorine surfactants.

界面活性剤の中でも、分子量が1000以上の高分子界面活性剤が好ましい。高分子界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類;ソルビタン脂肪酸エステル類;脂肪酸変性ポリエステル類;3級アミン変性ポリウレタン類などが挙げられる。   Among the surfactants, a polymer surfactant having a molecular weight of 1000 or more is preferable. Examples of the polymer surfactant include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, etc. Polyoxyethylene alkylphenyl ethers; polyethylene glycol diesters such as polyethylene glycol dilaurate and polyethylene glycol distearate; sorbitan fatty acid esters; fatty acid-modified polyesters; tertiary amine-modified polyurethanes.

また、本発明においては、インクジェットインク組成物の粘度の安定性を良好にし、且つ、インクジェットヘッドのノズル先端において急激な粘度の上昇や目詰まりを起こし難い点から、分散剤としてポリアリルアミン誘導体を用いることが好ましい。   Further, in the present invention, a polyallylamine derivative is used as a dispersant because the viscosity stability of the ink jet ink composition is improved and a sharp increase in viscosity or clogging is difficult to occur at the nozzle tip of the ink jet head. It is preferable.

上記ポリアリルアミン誘導体は、下記一般式(I)で表されるポリアリルアミン誘導体であることが好ましく、例えばポリアリルアミンと、遊離のカルボキシル基を有するポリエステル、ポリアミド、又はエステルとアミドの共縮合物(ポリエステルアミド)の3種の化合物の中から選ばれる1種以上の化合物とを反応させて得られるものである。   The polyallylamine derivative is preferably a polyallylamine derivative represented by the following general formula (I). For example, polyallylamine and a polyester having a free carboxyl group, polyamide, or a co-condensate of an ester and an amide (polyester) Amide) is obtained by reacting with one or more compounds selected from three types of compounds.

Figure 2011075799
(式中、XおよびYは、それぞれ独立に水素、重合開始剤残基又は連鎖移動触媒残基のいずれかを、Rは遊離のアミノ基、下記一般式(II)又は(III)で示される基を、nは2〜1,000の整数を表す。但しn個のR中、少なくとも1個は一般式(III)で示される基を表す。)
Figure 2011075799
(Wherein X and Y are each independently hydrogen, a polymerization initiator residue or a chain transfer catalyst residue, R 9 is a free amino group, and is represented by the following general formula (II) or (III) the group, n is in. However the n R 9 represents an integer of 2 to 1,000, a group of at least one represented by the general formula (III).)

Figure 2011075799
(式中、R10は遊離のカルボン酸を有するポリエステル、遊離のカルボン酸を有するポリアミド、または遊離のカルボン酸を有するポリエステルアミドのいずれかからカルボキシル基を除いた残基を表す。)
Figure 2011075799
(In the formula, R 10 represents a residue obtained by removing a carboxyl group from either a polyester having a free carboxylic acid, a polyamide having a free carboxylic acid, or a polyester amide having a free carboxylic acid.)

本発明に用いられるポリアリルアミン誘導体は、更に具体的には、例えば、重合度2〜1,000のポリアリルアミンと、遊離のカルボキシル基を有する、下記一般式(IV)または(V)で表されるポリエステルおよび下記一般式(VI)または(VII)で表されるポリアミドの1種を単独でまたは2種以上を併用して原料として作成することができる。   More specifically, the polyallylamine derivative used in the present invention is represented by the following general formula (IV) or (V) having, for example, a polyallylamine having a polymerization degree of 2 to 1,000 and a free carboxyl group. One kind of a polyester represented by general formula (VI) or (VII) below or a combination of two or more kinds can be used as a raw material.

Figure 2011075799
(式中R11は、炭素原子数2〜20の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基を、そしてaは2〜100の整数を示す。)
Figure 2011075799
(In the formula, R 11 represents a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and a represents an integer of 2 to 100.)

Figure 2011075799
(式中R12は、炭素原子数2〜20の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基、CまたはCH=CHを、R13は炭素原子数2〜20の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基、ポリアルキレングリコールから2つの水酸基を除いた残基を、そしてbは2〜100の整数を示す。また、前記鎖中にエーテル結合を有することもある。)
Figure 2011075799
(Wherein R 12 is a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, C 6 H 4 or CH═CH, and R 13 is a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. A group, a residue obtained by removing two hydroxyl groups from polyalkylene glycol, and b represents an integer of 2 to 100. The chain may also have an ether bond.)

Figure 2011075799
(式中R14は、炭素原子数2〜20の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基を、そしてcは2〜100の整数を示す。)
Figure 2011075799
(Wherein R 14 represents a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and c represents an integer of 2 to 100.)

Figure 2011075799
(式中R12は、炭素原子数2〜20の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基、CまたはCH=CHを、R15は炭素原子数2〜20の直鎖状もしくは分岐のアルキレン基を、そしてdは2〜100の整数を示す。)
Figure 2011075799
(Wherein R 12 is a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, C 6 H 4 or CH═CH, and R 15 is a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms. A group, and d represents an integer of 2 to 100.)

なお、本発明に用いられるポリアリルアミン誘導体は、ポリアリルアミンに、一般式(IV)と一般式(V)の繰り返し成分がランダムに重合したポリエステル、一般式(VI)と一般式(VII)の繰り返し成分がランダムに重合したポリアミド、更に一般式(IV)並びに/又は(V)、及び一般式(VI)並びに/又は(VII)の繰り返し成分がランダムに重合したポリエステルアミドを反応させても製造することができる。   The polyallylamine derivative used in the present invention is a polyester in which the repeating components of the general formula (IV) and the general formula (V) are randomly polymerized on the polyallylamine, the repeating of the general formula (VI) and the general formula (VII). Manufactured by reacting a polyamide in which the components are randomly polymerized, and further a polyester amide in which the repeating components of the general formulas (IV) and / or (V) and general formulas (VI) and / or (VII) are randomly polymerized. be able to.

なお、ポリアリルアミン誘導体の製造に用いられるポリアリルアミンは、アリルアミンを重合開始剤存在下、場合によっては連鎖移動触媒存在下、重合させて得られるものである。本発明で用いられるポリアリルアミンの数平均分子量は150〜100,000であれば特に限定されないが、色材の分散性の点から600〜20,000のポリアリルアミンが好ましい。
また、ポリアリルアミン誘導体の製造に用いられるポリエステルの分子量は、300〜20,000の範囲のものであればよいが、色材の分散性の点から、1,000〜10,000が好ましい。
なお、本発明に用いられるポリアリルアミン誘導体の分子量は、2000〜100000であることが好ましい。
The polyallylamine used for the production of the polyallylamine derivative is obtained by polymerizing allylamine in the presence of a polymerization initiator, and in some cases in the presence of a chain transfer catalyst. The number average molecular weight of the polyallylamine used in the present invention is not particularly limited as long as it is 150 to 100,000, but 600 to 20,000 polyallylamine is preferable from the viewpoint of dispersibility of the coloring material.
The molecular weight of the polyester used for the production of the polyallylamine derivative may be in the range of 300 to 20,000, but is preferably 1,000 to 10,000 from the viewpoint of dispersibility of the coloring material.
In addition, it is preferable that the molecular weight of the polyallylamine derivative used for this invention is 2000-100000.

上記ポリアリルアミン誘導体は、n個のアミノ基を有するポリアリルアミンに対して、ポリエステル、ポリアミド又はエステルとアミドの共縮合物(ポリエステルアミド)の末端カルボキシル基が2モル以上の割合で酸アミド形成反応を行ったものが、色材の分散性の点で好ましい。特に前記一般式(I)において、n個のR中、一般式(III)で示される酸アミド結合により結合した形態の残基が60〜95%の範囲存在するものが好ましく、更により好ましくは酸アミド結合により結合した形態の残基が65〜90%の範囲存在するものが好ましい。 The polyallylamine derivative has an acid amide formation reaction with respect to a polyallylamine having n amino groups at a ratio of 2 mol or more of a terminal carboxyl group of a polyester, polyamide or ester-amide co-condensate (polyesteramide). What has been performed is preferable in terms of dispersibility of the coloring material. In particular, in the general formula (I), it is preferable that the residue in the form bonded by an acid amide bond represented by the general formula (III) in n R 1 is in the range of 60 to 95%, and still more preferable. Are preferably present in a range of 65 to 90% of residues in a form linked by an acid amide bond.

上記ポリアリルアミン誘導体は、ポリアリルアミンと片末端にカルボキシル基を有するポリエステル、ポリアミド又はエステルとアミドの共縮合物(ポリエステルアミド)の重量比が1/5〜1/30であり、得られたポリアリルアミン誘導体のアミン価(mgKOH/g)が5〜30であることが色材の分散性の点から好ましい。   The polyallylamine derivative has a weight ratio of polyallylamine and polyester having a carboxyl group at one end, polyamide or a co-condensate of ester and amide (polyesteramide), and the obtained polyallylamine The amine value (mgKOH / g) of the derivative is preferably 5 to 30 from the viewpoint of dispersibility of the coloring material.

上記ポリアリルアミン誘導体の分散剤は市販品としては、味の素ファインテクノ株式会社製;アジスパーPb821、アジスパーPb822、アジスパーPb880等を用いることができる。   As the dispersant for the polyallylamine derivative, commercially available products such as Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd .; Ajisper Pb821, Azisper Pb822, Azisper Pb880 and the like can be used.

本発明のインクジェットインク組成物において、分散剤の含有量は、通常、色材100重量部に対して5〜100重量部であることが好ましく、更に好ましくは10〜80重量部である。   In the ink-jet ink composition of the present invention, the content of the dispersant is usually preferably 5 to 100 parts by weight, more preferably 10 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the color material.

(色材)
本発明に用いられる色剤としては、公知の有機着色剤及び無機着色剤の中から任意のものを選んで使用することができる。有機着色剤としては、例えば、染料、有機顔料、天然色素等を用いることができる。また、無機着色剤としては、例えば、無機顔料、体質顔料等を用いることができる。これらの中で有機顔料は、発色性が高く、耐熱性も高いので、好ましく用いられる。有機顔料としては、例えばカラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 発行)においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物を挙げることができる。
(Coloring material)
As the colorant used in the present invention, any one of known organic colorants and inorganic colorants can be selected and used. As the organic colorant, for example, dyes, organic pigments, natural pigments, and the like can be used. Moreover, as an inorganic coloring agent, an inorganic pigment, an extender pigment, etc. can be used, for example. Among these, organic pigments are preferably used because they have high color developability and high heat resistance. Examples of the organic pigment include compounds classified as pigments in the color index (CI; issued by The Society of Dyers and Colorists).

また、前記無機顔料あるいは体質顔料の具体例としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、アンバー等を挙げることができる。
本発明において、色材は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Specific examples of the inorganic pigment or extender pigment include titanium oxide, barium sulfate, calcium carbonate, zinc white, lead sulfate, yellow lead, zinc yellow, red rose (red iron (III) oxide), cadmium red, amber, etc. Can be mentioned.
In the present invention, the color materials can be used alone or in admixture of two or more.

本発明に用いるインクジェットインクにおいて、色材は、インクジェットインクの固形分全量に対して、通常は1〜60重量%、好ましくは15〜40重量%の割合で配合される。色材が少なすぎると、インクジェットインクを所定の膜厚(0.5〜3.0μm)に塗布した際の透過濃度が十分でないおそれがある。また、色材が多すぎると、インクジェットインクを基板上へ塗布し硬化させた際の基板への密着性、硬化膜の表面荒れ、塗膜硬さ等の塗膜としての特性が不十分となるおそれがある。   In the ink-jet ink used in the present invention, the coloring material is usually blended in a proportion of 1 to 60% by weight, preferably 15 to 40% by weight, based on the total solid content of the ink-jet ink. When there are too few coloring materials, there exists a possibility that the permeation | transmission density | concentration at the time of apply | coating inkjet ink to a predetermined film thickness (0.5-3.0 micrometers) may not be enough. Moreover, when there are too many coloring materials, the properties as a coating film, such as adhesion to the substrate when the ink-jet ink is applied and cured on the substrate, surface roughness of the cured film, coating film hardness, etc., are insufficient. There is a fear.

(有機溶剤)
本発明のインク組成物には、当該組成物を高濃度溶液又は直ちにヘッドから吐出できるインクに調製するために、有機溶剤を含有する。有機溶剤としては、保存用の高濃度インク又は直ちに塗布可能な濃度のインクに調製するために、固形分を好適に溶解及び分散させる溶剤であれば、特に限定されない。
(Organic solvent)
The ink composition of the present invention contains an organic solvent in order to prepare the composition into a high-concentration solution or an ink that can be immediately ejected from the head. The organic solvent is not particularly limited as long as it is a solvent that suitably dissolves and disperses solid components in order to prepare a high-concentration ink for storage or an ink that can be applied immediately.

本発明のインクジェットインク組成物は、インクの急激な粘度上昇や目詰まりが発生せず、吐出の直進性や安定性に悪影響を及ぼさないで吐出性を向上させるために、沸点が180℃〜260℃、特に210℃〜260℃で且つ常温(特に18℃〜25℃の範囲)での蒸気圧が0.5mmHg(66.7Pa)以下、特に0.1mmHg(13.3Pa)以下の溶剤成分を主溶剤として用い、そのような主溶剤を有機溶剤の全量に対して好ましくは70重量%以上、特に好ましくは80重量%以上の割合で配合することが好ましい。吐出性が向上すると、着色硬化層を正確且つ均一に形成することができる。また、主溶剤の表面張力は、28mN/m以上であることが、パターニング時に親疎インク部へのインクの流出を低減できる点から好ましい。ここで、本発明における23℃での表面張力は、表面張力計(ウィルヘルミー法)(例えば、協和界面科学社製、自動表面張力計CBVP−Zなど)により測定することができる。   The ink-jet ink composition of the present invention has a boiling point of 180 ° C. to 260 ° C. in order not to cause a sudden increase in viscosity or clogging of the ink and to improve dischargeability without adversely affecting the straightness and stability of discharge. A solvent component having a vapor pressure of 0.5 mmHg (66.7 Pa) or less, particularly 0.1 mmHg (13.3 Pa) or less, and a vapor pressure at room temperature (particularly in the range of 18 ° C to 25 ° C). It is used as a main solvent, and such main solvent is preferably blended in a proportion of preferably 70% by weight or more, particularly preferably 80% by weight or more, based on the total amount of the organic solvent. When the discharge property is improved, the colored cured layer can be formed accurately and uniformly. Further, the surface tension of the main solvent is preferably 28 mN / m or more from the viewpoint that the outflow of ink to the sparse ink portion during patterning can be reduced. Here, the surface tension at 23 ° C. in the present invention can be measured by a surface tension meter (Wilhelmy method) (for example, an automatic surface tension meter CBVP-Z manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

中でも、本発明のインクジェットインク組成物に用いられる溶剤としては、第一溶剤として沸点が180℃〜260℃で、好ましくは210℃〜260℃で且つ常温(特に18℃〜25℃の範囲)での蒸気圧が0.5mmHg以下、好ましくは0.1mmHg以下の溶剤成分を溶剤の全量に対して60〜95重量%含有し、更に第二溶剤として沸点が130℃以上180℃未満の溶剤成分を溶剤の全量に対して5〜40重量%含有することが好ましい。このような場合には、吐出性が良好であると共に、インクジェットヘッドのノズル先端においては急速に乾燥しないが、インク層乾燥時に溶質が流動することを抑制し、乾燥速度を適切に調整することが可能になる。そのため、塗膜の端部に厚膜部分が生じ難く、且つ表面ムラが低減された膜厚の均一性の高いパターンが得られると共に、効率よく乾燥させることができる。   Especially, as a solvent used for the inkjet ink composition of the present invention, the boiling point of the first solvent is 180 ° C. to 260 ° C., preferably 210 ° C. to 260 ° C. and normal temperature (especially in the range of 18 ° C. to 25 ° C.). A solvent component having a vapor pressure of 0.5 mmHg or less, preferably 0.1 mmHg or less is contained in an amount of 60 to 95% by weight based on the total amount of the solvent, and a solvent component having a boiling point of 130 ° C. or more and less than 180 ° C. as a second solvent. It is preferable to contain 5 to 40 weight% with respect to the whole quantity of a solvent. In such a case, the ejectability is good and the tip of the nozzle of the inkjet head does not dry quickly, but the solute can be prevented from flowing when the ink layer is dried, and the drying speed can be adjusted appropriately. It becomes possible. Therefore, a thick film portion is hardly formed at the end of the coating film, and a highly uniform pattern with a reduced film thickness can be obtained and dried efficiently.

第一溶剤の割合は、溶剤全量の70〜95重量%、更に溶剤全量の75〜95重量%、より更に溶剤全量の80〜92重量%とするのが好ましい。本発明に用いられるインクジェットインクには、更に、必要に応じて第一溶剤及び第二以外の溶剤成分を少量ならば含有しても良い。本発明のインクは色材として顔料を用いるので、顔料分散体を調製するために、顔料を分散させやすい分散溶剤を用いる必要がある場合があるからである。   The proportion of the first solvent is preferably 70 to 95% by weight of the total amount of solvent, 75 to 95% by weight of the total amount of solvent, and further 80 to 92% by weight of the total amount of solvent. The ink-jet ink used in the present invention may further contain a small amount of a solvent component other than the first solvent and the second solvent, if necessary. This is because the ink of the present invention uses a pigment as a coloring material, and therefore it may be necessary to use a dispersion solvent that easily disperses the pigment in order to prepare a pigment dispersion.

主溶剤乃至第一溶剤として使用できる溶剤の具体例としては、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジブチルエーテル、アジピン酸ジエチル、シュウ酸ジブチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、コハク酸ジメチル、及び、コハク酸ジエチルなどを例示することができる。これらの溶剤は、沸点が180℃〜260℃で且つ常温での蒸気圧が0.5mmHg以下の要求を満たしているだけでなく、色材の分散性、分散安定性も比較的良好であり、3−メトキシブチルアセテートやプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)のような従来から顔料(色材)分散体の調製に用いられている溶剤と混合し或いは混合せずそのまま分散溶剤として用い、顔料(色材)分散体を調製することができる。   Specific examples of solvents that can be used as the main solvent or the first solvent include ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol dibutyl ether, diethyl adipate, dibutyl oxalate, dimethyl malonate, and malon. Examples include diethyl acid, dimethyl succinate, and diethyl succinate. These solvents not only satisfy the requirement that the boiling point is 180 ° C. to 260 ° C. and the vapor pressure at room temperature is 0.5 mmHg or less, but the dispersibility and dispersion stability of the coloring material are also relatively good. A pigment (color) is used as a dispersion solvent without being mixed or mixed with a solvent conventionally used for preparing a pigment (coloring material) dispersion such as 3-methoxybutyl acetate or propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). Material) A dispersion can be prepared.

さらに、具体例として挙げたこれらの溶剤は、JIS K6768に規定する濡れ性試験において示された標準液を用い、液滴を接触させて30秒後の接触角(θ)を測定し、ジスマンプロットのグラフにより求めた臨界表面張力が30mN/mの試験片の表面に対する接触角が25°以上を示し、且つ、同じ測定法により求めた臨界表面張力が70mN/mの試験片の表面に対する接触角が10°以下を示すという要求を満たしている。従って、これらの溶剤は、基板表面に濡れ性可変層を設けて露光し、露光部分と非露光部分の間の濡れ性の差を利用してインクを選択的に付着させる場合にも、主溶剤乃至第一溶剤として好適に用いることができる。   Furthermore, as these solvents mentioned as specific examples, the standard solution shown in the wettability test specified in JIS K6768 was used, and the contact angle (θ) after 30 seconds was measured by contacting the droplets. The contact angle with respect to the surface of the test piece having a critical surface tension of 30 mN / m determined from the graph of the plot is 25 ° or more, and the contact with the surface of the test piece having a critical surface tension of 70 mN / m determined by the same measurement method. The requirement that the angle is 10 ° or less is satisfied. Therefore, these solvents are also used in the main solvent even in the case where the wettability variable layer is provided on the surface of the substrate for exposure and the ink is selectively attached using the difference in wettability between the exposed and unexposed areas. To the first solvent.

また、第二溶剤として用いられる溶剤成分は、沸点が130℃以上180℃未満の溶剤成分である。上記沸点を有する溶剤であれば単独で又は2種類以上混合して用いても良い。
中でも、第二溶剤に用いられる各溶剤成分の沸点は、更に、140℃〜180℃であることが、特に140℃〜175℃であることが、端部に厚膜部分が生じ難く、且つ表面ムラが低減された良好な塗膜が得られ易い点から好ましい。
Moreover, the solvent component used as a 2nd solvent is a solvent component whose boiling point is 130 to 180 degreeC. If it is the solvent which has the said boiling point, you may use it individually or in mixture of 2 or more types.
Among these, the boiling point of each solvent component used for the second solvent is 140 ° C. to 180 ° C., particularly 140 ° C. to 175 ° C. This is preferable because a good coating film with reduced unevenness is easily obtained.

また、前記第二溶剤の23℃での粘度は、0.5〜6mPa・sであることが好ましい。このような場合には、第二溶剤が含まれることにより、上記第一溶剤が奏する効果を阻害することなくインクの粘度を適切に低下することが可能で、インク自体の濡れ広がり性が向上する結果、着弾したインク滴がインク層形成領域全体の隅々にまで濡れ広がり易くなる。その結果、多様化している基板に対しても、着弾したインクが遮光部のきわ部分にまで濡れ広がることが可能になり、画素の色抜けや輝度低下を防止でき、より表示不良が低減されたカラーフィルターを製造することができる。領域の隅にインクを付着させるために領域の端の方にインクを着弾させる方法もあるが、この方法だと遮光部の間隙からインクが流出する恐れがある。それに対し、このようにインク自体によって遮光部のきわ部分にまで濡れ広がらせることは、インク流出の恐れがなく、2種類以上用いられるインク同士の混色を防止する点からもより望ましい方法である。前記第二溶剤の23℃での粘度は、更に0.5〜3mPa・sであることが好ましい。第二溶剤が2種類以上混合して用いられる場合には、単独では上記範囲外であっても混合溶剤の粘度が上記範囲であれば、好適に用いられる。ここで、本発明における23℃での粘度は、落球式粘度計、例えば自動マイクロ粘度計 AMVn (日本シイベルヘグナー株式会社)にて測定することができる。   Moreover, it is preferable that the viscosity at 23 degreeC of said 2nd solvent is 0.5-6 mPa * s. In such a case, by including the second solvent, it is possible to appropriately lower the viscosity of the ink without hindering the effect of the first solvent, and the wettability of the ink itself is improved. As a result, the landed ink droplets are likely to wet and spread to every corner of the entire ink layer formation region. As a result, even when the substrate is diversified, it is possible for the landed ink to spread evenly to the wrinkles of the light-shielding portion, preventing pixel color loss and luminance reduction, and further reducing display defects. Color filters can be manufactured. There is also a method of landing ink toward the edge of the region in order to adhere the ink to the corner of the region, but this method may cause the ink to flow out from the gap of the light shielding portion. On the other hand, wetting and spreading to the wrinkle portion of the light shielding portion by the ink itself is a more desirable method from the viewpoint of preventing the ink from flowing out and preventing color mixing between two or more types of ink. The viscosity of the second solvent at 23 ° C. is preferably 0.5 to 3 mPa · s. When two or more kinds of second solvents are used in combination, they are suitably used as long as the viscosity of the mixed solvent is within the above range even if it is outside the above range. Here, the viscosity at 23 ° C. in the present invention can be measured with a falling ball viscometer, for example, an automatic micro viscometer AMVn (Nihon Sibel Hegner Co., Ltd.).

また、前記第二溶剤としては、グリコールエーテル類やグリセリンエーテル類などの多価アルコールエーテル類を含むエーテル類、およびグリコールエステル類やグリセリンエステル類などの多価アルコールエステル類、脂肪族エステル類、アルコキシカルボン酸エステル類、ケトカルボン酸エステル類を含むエステル類よりなる群から選択される1種以上を用いることが好ましい。上記のようなエステル類、およびエーテル類を用いる場合には、バインダー成分等に反応性が高い樹脂を用いた場合であっても、インクの経時安定性を良好に維持し、インクジェットヘッドからの吐出安定性が向上するという利点がある。また、グリコールエーテル類、グリコールエステル類を用いる場合には、ガラス基材に対する濡れ性が向上し、インク層形成領域全体の隅々にまで濡れ広がり易くなり、画素の色抜け防止に効果的である。   Examples of the second solvent include ethers including polyhydric alcohol ethers such as glycol ethers and glycerin ethers, polyhydric alcohol esters such as glycol esters and glycerin esters, aliphatic esters, alkoxy compounds. It is preferable to use at least one selected from the group consisting of carboxylic acid esters and esters including ketocarboxylic acid esters. When using the esters and ethers as described above, even when a highly reactive resin is used for the binder component, etc., the ink will maintain good stability over time and be ejected from the inkjet head. There is an advantage that stability is improved. Also, when glycol ethers or glycol esters are used, the wettability with respect to the glass substrate is improved, and the ink layer formation region is easily spread to every corner, which is effective in preventing color loss of pixels. .

本発明のインクジェットインク組成物においては、前記第二溶剤の含有量は、中でも、溶剤全量に対して5〜30重量%、より更に5〜25重量%、特に8〜20重量%であることが、上記第一溶剤の効果を阻害することなく、インクジェットヘッドから吐出した時の安定性に優れ、更に効率よく乾燥させることができ、端部に厚膜部分が生じ難く、且つ表面ムラが低減された良好な画素等を形成し易い点から好ましい。   In the inkjet ink composition of the present invention, the content of the second solvent is preferably 5 to 30% by weight, more preferably 5 to 25% by weight, particularly 8 to 20% by weight, based on the total amount of the solvent. , Without disturbing the effect of the first solvent, it has excellent stability when ejected from an inkjet head, can be dried more efficiently, is less likely to produce a thick film portion at the end, and the surface unevenness is reduced. It is preferable because it is easy to form excellent pixels and the like.

以上のような溶剤を、当該溶剤を含むインクの全量に対して、通常は40〜95重量%の割合で用いてインクを調製する。直ちにヘッドから吐出できるインクとする場合には、インクジェットからの吐出に適切な粘度になるように適宜調整して用いる。溶剤が少なすぎると、インクの粘度が高く、インクジェットヘッドからの吐出が困難になる。また、溶剤が多すぎると、所定のインク層形成部位からインクが決壊し、当該インク層形成部位に堆積させることのできるインク堆積量が不充分となり、乾燥後の膜厚が薄すぎて、それに伴い充分な透過濃度を得ることができなくなる。   The ink is prepared by using the above solvent in a proportion of usually 40 to 95% by weight with respect to the total amount of the ink containing the solvent. When ink that can be ejected immediately from the head is used, it is appropriately adjusted so as to have a viscosity suitable for ejection from an inkjet. If the amount of the solvent is too small, the viscosity of the ink is high and it becomes difficult to discharge from the inkjet head. Also, if there is too much solvent, the ink will break from the predetermined ink layer formation site, the amount of ink that can be deposited on the ink layer formation site will be insufficient, the film thickness after drying will be too thin, Accordingly, a sufficient transmission density cannot be obtained.

(その他の成分)
更に、本発明のカラーフィルター用インクジェットインク組成物には、必要に応じて、その他の添加剤を1種又は2種以上配合することができる。そのような添加剤としては、充填剤、密着促進剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤などが挙げられる。
(Other ingredients)
Furthermore, the ink jet ink composition for color filters of the present invention may contain one or more other additives as required. Examples of such additives include fillers, adhesion promoters, leveling agents, ultraviolet absorbers and anti-aggregation agents.

(インクジェットインク組成物の製造方法)
本発明に用いられるインクジェットインク組成物は、各成分を単独溶剤又は混合溶剤である溶剤に投入して混合し、固形成分を溶解又は分散させて製造しても良い。
しかしながら、色材をバインダー系等の他の成分と共に溶剤全体中に直接投入し攪拌混合すると、色材を溶剤中に十分に分散させられないことが多い。そこで通常は、色材の分散性及び分散安定性が良好な溶剤を用意し、そこに色材を分散剤と共に投入してディソルバーなどにより十分攪拌し、色材分散液を調製する。そして、得られた色材分散液を、色材以外の成分と共に、例えばほとんど第一溶剤からなるか又は第一溶剤のみからなる溶剤に投入し、ディソルバーなどにより十分に攪拌混合し、必要に応じて最後に第二溶剤を添加することによって、本発明に用いられるインクジェットインクを調製することができる。或いは、得られた色材分散液を、色材以外の成分と共に、例えばほとんど第一溶剤からなるか又は第一溶剤のみからなる溶剤に第二溶剤を添加した混合溶剤に投入し、ディソルバーなどにより十分に攪拌混合し、本発明に用いられるインクジェットインクを調製することができる。
(Method for producing inkjet ink composition)
The ink-jet ink composition used in the present invention may be produced by adding and mixing each component into a solvent that is a single solvent or a mixed solvent, and dissolving or dispersing the solid component.
However, if the coloring material is directly put into the whole solvent together with other components such as a binder system and stirred and mixed, the coloring material is often not sufficiently dispersed in the solvent. Therefore, usually, a solvent having good dispersibility and dispersion stability of the color material is prepared, and the color material is added thereto together with the dispersant and sufficiently stirred by a dissolver or the like to prepare a color material dispersion. Then, the obtained color material dispersion is put together with components other than the color material, for example, into a solvent consisting almost of the first solvent or only of the first solvent, and sufficiently stirred and mixed by a dissolver or the like. Accordingly, the ink-jet ink used in the present invention can be prepared by finally adding the second solvent. Alternatively, the obtained color material dispersion is put together with components other than the color material, for example, into a mixed solvent obtained by adding a second solvent to a solvent consisting almost of the first solvent or consisting of only the first solvent, a dissolver, etc. The ink-jet ink used in the present invention can be prepared by sufficiently stirring and mixing.

色材分散液を投入する残部の溶剤としては、最終的な溶剤全体の組成から色材分散液の調製に用いた溶剤の分を差し引いた組成を有するものを用い、最終濃度にまで希釈してインクジェットインクを完成させても良い。また、色材分散液を比較的少量の主溶剤に投入して高濃度のインクジェットインクを調製しても良い。高濃度のインクジェットインクは、そのまま保存し、使用直前に最終濃度に希釈してインクジェット方式に使用することができる。   As the remaining solvent into which the coloring material dispersion is charged, a solvent having a composition obtained by subtracting the amount of the solvent used for the preparation of the coloring material dispersion from the final composition of the whole solvent is diluted to the final concentration. An inkjet ink may be completed. Alternatively, a high-concentration inkjet ink may be prepared by introducing the colorant dispersion into a relatively small amount of the main solvent. The high-concentration ink-jet ink can be stored as it is and diluted to the final concentration just before use and used in the ink-jet method.

次に、透明基板5の表面に、遮光部6のパターンにより画成された各色の画素形成領域31R、31G、31Bに、対応する色の画素形成用インクジェットインクをインクジェット方式によって選択的に塗布してインク層を形成する(図3(C))。インク層は赤色パターン、緑色パターン及び青色パターンがモザイク型、ストライプ型、トライアングル型、4画素配置型等の所望の形態で配列されるように形成される。このインクの吹き付け工程において、インクジェットインクは、ヘッド32の先端部で粘度増大を起こし難く、良好な吐出性を維持し続ける必要がある。この場合、所定の画素形成領域内に、対応する色のインクを正確に、且つ、均一に付着させることができ、正確なパターンで色ムラや色抜けのない画素部を形成することができる。また、各色の画素形成用インクジェットインクを、複数のヘッドを使って同時に基板上に吹き付けることもできるので、印刷等の方法で各色ごとに画素部を形成する場合と比べて作業効率を向上させることができる。   Next, on the surface of the transparent substrate 5, a pixel forming inkjet ink of a corresponding color is selectively applied to the pixel forming regions 31R, 31G, and 31B of each color defined by the pattern of the light shielding portion 6 by an inkjet method. Thus, an ink layer is formed (FIG. 3C). The ink layer is formed so that a red pattern, a green pattern, and a blue pattern are arranged in a desired form such as a mosaic type, a stripe type, a triangle type, or a four-pixel arrangement type. In this ink spraying process, the ink-jet ink is unlikely to increase in viscosity at the tip of the head 32, and it is necessary to continue to maintain good ejection properties. In this case, the ink of the corresponding color can be adhered accurately and uniformly in a predetermined pixel formation region, and a pixel portion free from color unevenness and color loss can be formed with an accurate pattern. In addition, since the inkjet ink for pixel formation of each color can be simultaneously sprayed on the substrate using a plurality of heads, the working efficiency is improved as compared with the case where the pixel portion is formed for each color by a method such as printing. Can do.

(ii)前記インク層を乾燥し、次いで、前記インクジェットインク組成物中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解温度よりも低い温度で加熱し、次いで、200〜250℃の温度で加熱することにより、当該インク層を硬化させて画素を形成する工程(図3(D))
本工程においては、先ず、前記インク層を乾燥し、溶剤を揮発させる。
本発明においては、乾燥方法として、減圧乾燥を行うことが、当該インク層を短時間で乾燥させても表面ムラが生じず、平坦性の高い画素を形成することができ、表示性能の向上が図れる点から好ましい。減圧乾燥は、通常、温度0〜60℃、好ましくは20〜50℃で、圧力0.03〜0.20Torr、好ましくは0.03〜0.15Torrの条件で行う。また、減圧乾燥時間は、通常、3〜30分、好ましくは5〜15分である。
ここで、上記インク層を乾燥した際、未乾燥部分22が残る場合、当該未乾燥部分22は乾燥が完了した部分に比べて約5倍の膜厚となる。そのため、インク層の乾燥が不十分な状態では、当該インク層を斜め30〜80度上方から目視すると、未乾燥部分22と乾燥完了部分23の境目が丸く反射ムラを確認することができる(図4)。一方、インク層が完全に乾燥した場合、当該インク層を斜め30〜80度上方から目視すると、反射外観は均一に見える(図5)。
従って、インク層の乾燥後の外観から、未乾燥部分22が残っているかどうかを確認することができる。
(Ii) drying the ink layer, and then heating at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of a component that does not contribute to the thermosetting reaction in the inkjet ink composition, and then heating at a temperature of 200 to 250 ° C. To form pixels by curing the ink layer (FIG. 3D)
In this step, first, the ink layer is dried to evaporate the solvent.
In the present invention, drying under reduced pressure is performed as a drying method, and even when the ink layer is dried in a short time, surface unevenness does not occur, pixels with high flatness can be formed, and display performance is improved. This is preferable from the point of view. The drying under reduced pressure is usually performed at a temperature of 0 to 60 ° C., preferably 20 to 50 ° C., and a pressure of 0.03 to 0.20 Torr, preferably 0.03 to 0.15 Torr. Further, the drying time under reduced pressure is usually 3 to 30 minutes, preferably 5 to 15 minutes.
Here, when the undried portion 22 remains when the ink layer is dried, the undried portion 22 has a film thickness approximately five times that of the dried portion. For this reason, when the ink layer is not sufficiently dried, when the ink layer is viewed obliquely from 30 to 80 degrees obliquely, the boundary between the undried portion 22 and the dried portion 23 is rounded, and reflection unevenness can be confirmed (see FIG. 4). On the other hand, when the ink layer is completely dried, when the ink layer is viewed from obliquely 30 to 80 degrees obliquely, the reflection appearance looks uniform (FIG. 5).
Therefore, it can be confirmed from the appearance after drying of the ink layer whether or not the undried portion 22 remains.

また、減圧乾燥の後、必要に応じてプリベークを行っても良い。プリベークの温度は、インク組成物の成分、使用割合、溶剤の種類等により適宜決めればよく、通常、60〜100℃、好ましくは80〜100℃である。加熱温度を上記範囲内とすることにより、突沸による隣接画素の色材との混色決壊の発生を防ぎ、残留した揮発成分を十分に乾燥することができる。
また、プリベーク時間は、通常、5〜100分、好ましくは5〜60分である。
Moreover, you may pre-bake as needed after drying under reduced pressure. The prebaking temperature may be appropriately determined depending on the components of the ink composition, the use ratio, the type of solvent, and the like, and is usually 60 to 100 ° C., preferably 80 to 100 ° C. By setting the heating temperature within the above range, it is possible to prevent color mixture breakdown with the color material of the adjacent pixel due to bumping and sufficiently dry the remaining volatile components.
Moreover, prebaking time is 5 to 100 minutes normally, Preferably it is 5 to 60 minutes.

次に、乾燥したインク層を前記インクジェットインク組成物中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解温度よりも低い温度で加熱する。
ここで、インクジェットインク組成物中の熱硬化反応に寄与しない成分とは、当該インクジェットインク組成物中に含まれる、熱硬化性バインダー、硬化剤、触媒以外の成分であり、溶剤でないものを意味する。
上記インクジェットインク組成物中の熱硬化反応に寄与しない成分としては、分散剤及び色材が挙げられる。また、熱分解温度よりも低い温度とは、当該熱硬化反応に寄与しない成分の全重量に対して5重量%以上を占める成分のいずれの熱分解温度よりも低い温度を意味する。通常、分散剤及び色材の合計量が熱硬化反応に寄与しない成分全重量に対して95重量%を超えるので、この2成分の熱分解温度よりも低い温度であれば、熱分解温度よりも低い温度を満たす。当該分散剤及び色材の熱分解温度よりも低い温度で加熱することにより、当該分散剤及び色材の熱分解を抑制することができる。
Next, the dried ink layer is heated at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the component that does not contribute to the thermosetting reaction in the inkjet ink composition.
Here, the component that does not contribute to the thermosetting reaction in the inkjet ink composition is a component other than the thermosetting binder, the curing agent, and the catalyst contained in the inkjet ink composition, and means a component that is not a solvent. .
Examples of the component that does not contribute to the thermosetting reaction in the inkjet ink composition include a dispersant and a coloring material. Moreover, the temperature lower than the thermal decomposition temperature means a temperature lower than any thermal decomposition temperature of the component occupying 5% by weight or more with respect to the total weight of the component not contributing to the thermosetting reaction. Usually, since the total amount of the dispersant and the coloring material exceeds 95% by weight with respect to the total weight of the components that do not contribute to the thermosetting reaction, if the temperature is lower than the thermal decomposition temperature of these two components, the thermal decomposition temperature is exceeded. Satisfy low temperature. By heating at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the dispersant and the color material, the thermal decomposition of the dispersant and the color material can be suppressed.

前記熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解温度よりも低い温度は、当該熱硬化反応に寄与しない成分の中で、最も低い熱分解温度との差を70℃以下で設定する。
当該熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解温度よりも低い温度としては、具体的には、130〜190℃であることが好ましく、更に好ましくは140〜170℃である。また、加熱時間は、5〜60分であることが好ましく、更に好ましくは10〜30分である。加熱温度及び加熱時間を上記範囲内とすることにより、インク組成物中の熱硬化反応に寄与しない成分(分散剤及び色材)を熱分解させることなく、十分に熱硬化反応を進行させることができる。
尚、加熱方法としては、電気炉、IRヒーター、ホットプレート、マイクロ波などによる加熱が挙げられる。
The temperature lower than the thermal decomposition temperature of the component that does not contribute to the thermosetting reaction is set such that the difference from the lowest thermal decomposition temperature is 70 ° C. or less among the components that do not contribute to the thermosetting reaction.
Specifically, the temperature lower than the thermal decomposition temperature of the component that does not contribute to the thermosetting reaction is preferably 130 to 190 ° C, more preferably 140 to 170 ° C. The heating time is preferably 5 to 60 minutes, more preferably 10 to 30 minutes. By setting the heating temperature and the heating time within the above ranges, the thermosetting reaction can sufficiently proceed without thermally decomposing components (dispersant and coloring material) that do not contribute to the thermosetting reaction in the ink composition. it can.
As a heating method, heating with an electric furnace, an IR heater, a hot plate, a microwave, or the like can be given.

熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解温度よりも低い温度で加熱し、引き続き行われる加熱段階における、加熱温度は200〜250℃、好ましくは220〜240℃である。
上記加熱温度は、インク層の温度であるが測定が困難であるため、同一視できる当該インク層の周囲の温度、又は加熱手段が当該インク層に接触している場合には、その加熱部の温度とみなすことができる。具体的には、加熱手段がオーブンの場合、オーブン内の温度、ホットプレートの場合、加熱部の温度である。
また、加熱時間は、10〜120分であることが好ましく、更に好ましくは40〜100分である。加熱温度及び加熱時間を上記範囲内とすることにより、硬化が十分に完了し、リブ・柱形成や、ITO成膜、液晶注入といった後工程でのデガスや、クラックの発生などを抑制することができる。
Heating is performed at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the component that does not contribute to the thermosetting reaction, and in the subsequent heating stage, the heating temperature is 200 to 250 ° C, preferably 220 to 240 ° C.
The heating temperature is the temperature of the ink layer, but it is difficult to measure. Therefore, the temperature around the ink layer that can be identified with each other, or when the heating means is in contact with the ink layer, It can be regarded as temperature. Specifically, when the heating means is an oven, it is the temperature inside the oven, and when it is a hot plate, it is the temperature of the heating section.
Moreover, it is preferable that heating time is 10 to 120 minutes, More preferably, it is 40 to 100 minutes. By setting the heating temperature and the heating time within the above ranges, the curing is sufficiently completed, and it is possible to suppress degassing in subsequent processes such as rib / column formation, ITO film formation, liquid crystal injection, and generation of cracks. it can.

上記インク層を熱硬化反応に寄与しない成分(分散剤及び色材)の熱分解温度よりも低い温度で加熱することにより熱硬化反応が進行し、インク層中の熱硬化性バインダーが網目構造を形成することで、当該インク層(網目構造)中の熱硬化反応に寄与しない成分に対し、酸素阻害が起こる。このため、続いて、当該インク層を200〜250℃の高温で加熱しても、当該インク層中の熱硬化反応に寄与しない成分(分散剤及び色材)は、分解物を生じ難くなると考えられる。これにより、樹脂の酸化による画素の黄変を起こり難くくし、硬化後の輝度低下を抑制することができる。   When the ink layer is heated at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of components (dispersant and coloring material) that do not contribute to the thermosetting reaction, the thermosetting reaction proceeds, and the thermosetting binder in the ink layer has a network structure. By forming, oxygen inhibition occurs with respect to components that do not contribute to the thermosetting reaction in the ink layer (network structure). For this reason, even if the ink layer is subsequently heated at a high temperature of 200 to 250 ° C., it is considered that components (dispersant and coloring material) that do not contribute to the thermosetting reaction in the ink layer are less likely to generate decomposition products. It is done. This makes it difficult for the pixel to yellow due to oxidation of the resin, and suppresses a decrease in luminance after curing.

上記のようにインク層を乾燥及び加熱することで、当該インク層が硬化し画素が形成される。   By drying and heating the ink layer as described above, the ink layer is cured and pixels are formed.

次に、透明基板の画素34R、34G、34Bを形成した側に、保護膜8を形成する(図3(E))。保護膜は、透明な樹脂組成物を用いて、スピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により形成できる。例えば、スピンコーターにより500〜1500回転/分の範囲内で塗工後、露光及び/又は加熱することにより硬化させて形成することが好ましい。   Next, the protective film 8 is formed on the transparent substrate on the side where the pixels 34R, 34G, and 34B are formed (FIG. 3E). The protective film can be formed by a method such as spin coater, roll coater, spray, printing, etc. using a transparent resin composition. For example, it is preferably formed by applying a spin coater within a range of 500 to 1500 revolutions / minute and then curing by exposure and / or heating.

また、保護膜上の透明電極は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等、およびそれらの合金等を用いて、スパッタリング法、真空蒸着法、CVD法等の一般的な方法により形成され、必要に応じてフォトレジストを用いたエッチング又は治具の使用により所定のパターンとすることができる。
その他においては、通常のカラーフィルターを形成する方法と同様の方法を用いて製造することができる。
The transparent electrode on the protective film is made of indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), etc., and alloys thereof, such as sputtering, vacuum deposition, CVD, etc. It is formed by a general method, and can be formed into a predetermined pattern by etching using a photoresist or using a jig as necessary.
In others, it can manufacture using the method similar to the method of forming a normal color filter.

II.カラーフィルター
本発明のカラーフィルターは、透明基板と、当該透明基板上に設けられた画素とを少なくとも備え、前記画素は、前記透明基板上の所定領域に、熱硬化性バインダーを含むインクジェットインク組成物を、インクジェット方式によって選択的に塗布し、インク層を形成した後、当該インク層を乾燥し、次いで、前記インクジェットインク組成物中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解温度よりも低い温度で加熱し、次いで、200〜250℃の温度で加熱することにより、当該インク層を硬化させて形成することができる。
II. Color filter The color filter of the present invention includes at least a transparent substrate and pixels provided on the transparent substrate, and the pixels include a thermosetting binder in a predetermined region on the transparent substrate. Is selectively applied by an ink jet method to form an ink layer, and then the ink layer is dried, and then at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of a component that does not contribute to the thermosetting reaction in the ink jet ink composition. The ink layer can be cured and formed by heating and then heating at a temperature of 200 to 250 ° C.

本発明では、インク層を加熱する際、先ず初めにインクジェットインク組成物中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解温度よりも低い温度で加熱することにより、当該熱硬化反応に寄与しない成分を熱分解させずに、熱硬化反応を進行させることができる。これにより、インク層中の熱硬化性バインダーが、網目構造を形成する。当該熱硬化反応が進行し網目構造が形成されることで、当該インク層(網目構造)中の熱硬化反応に寄与しない成分に対して、酸素阻害が起こる。このため、続いて、当該インク層を200〜250℃の高温で加熱しても、当該熱硬化反応に寄与しない成分は分解し難くなると考えられる。また、当該インク層を200〜250℃の高温で加熱することで生じた分解物は、当該網目構造が形成されることにより揮発し難くなると考えられる。
従って、本発明によれば、インク層を加熱することによる当該インク層中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解を抑制することができ、樹脂の酸化による黄変を起こり難くくし、硬化後の輝度低下を抑制することが可能なカラーフィルターとすることができる。また、インク層中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解が抑制され、画素中に含まれる分解物の量を減少させることができるため、後工程において、特に、画素上、或いは当該画素上に保護膜を形成した場合には、当該保護膜上に酸化インジウムスズ(ITO)を成膜する工程において、加熱しても当該分解物に起因するデガスの発生を抑えることができる。
In the present invention, when the ink layer is heated, first, a component that does not contribute to the thermosetting reaction is first heated at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the component that does not contribute to the thermosetting reaction in the inkjet ink composition. The thermosetting reaction can proceed without causing thermal decomposition. Thereby, the thermosetting binder in the ink layer forms a network structure. As the thermosetting reaction proceeds and a network structure is formed, oxygen inhibition occurs for components that do not contribute to the thermosetting reaction in the ink layer (network structure). For this reason, it is considered that components that do not contribute to the thermosetting reaction are hardly decomposed even if the ink layer is subsequently heated at a high temperature of 200 to 250 ° C. In addition, it is considered that decomposition products generated by heating the ink layer at a high temperature of 200 to 250 ° C. are less likely to volatilize due to the formation of the network structure.
Therefore, according to the present invention, the thermal decomposition of components that do not contribute to the thermosetting reaction in the ink layer due to heating of the ink layer can be suppressed, the yellowing due to the oxidation of the resin hardly occurs, and after the curing It is possible to provide a color filter capable of suppressing a decrease in luminance. In addition, since thermal decomposition of components that do not contribute to the thermosetting reaction in the ink layer is suppressed and the amount of decomposition products contained in the pixel can be reduced, in the subsequent process, particularly on the pixel or on the pixel. When a protective film is formed on the protective film, generation of degas due to the decomposition product can be suppressed even when heated in the step of forming indium tin oxide (ITO) on the protective film.

図2は、本発明のカラーフィルターの一例(カラーフィルター103)を示す縦断面図である。このカラーフィルター103は、透明基板5に所定のパターンで形成された遮光部6と、当該遮光部上に所定のパターンで形成した画素7(7R,7G,7B)と、当該画素を覆うように形成された保護膜8を備えている。また、保護膜8上に液晶駆動用の透明電極膜9が形成されている。保護膜8はなくても良い。カラーフィルター103の最内面、この場合には透明電極上には、配向膜10が形成されている。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example (color filter 103) of the color filter of the present invention. The color filter 103 covers the light shielding part 6 formed in a predetermined pattern on the transparent substrate 5, the pixels 7 (7R, 7G, 7B) formed in a predetermined pattern on the light shielding part, and the pixels. The formed protective film 8 is provided. A transparent electrode film 9 for driving liquid crystal is formed on the protective film 8. The protective film 8 may not be provided. An alignment film 10 is formed on the innermost surface of the color filter 103, in this case on the transparent electrode.

柱状スペーサー12は凸状スペーサーの一形状であり、遮光部6が形成された領域(非表示領域)に合わせて、透明電極9上の所定の複数箇所(図2では4箇所)に形成されている。柱状スペーサー12は、透明電極9上若しくは画素7上若しくは保護膜8上に形成される。カラーフィルター103においては、保護膜8上に透明電極膜9を介して柱状スペーサーが海島状に形成されているが、保護膜8と柱状スペーサー12を一体的に形成し、その上を覆うように透明電極膜9を形成しても良い。また、カラーフィルターが遮光部を備えていない場合には、画素を形成していない領域に柱状スペーサーを形成することができる。
以下、各構成部材について説明する。
The columnar spacer 12 is a shape of a convex spacer, and is formed at predetermined multiple locations (four locations in FIG. 2) on the transparent electrode 9 in accordance with the region (non-display region) where the light shielding portion 6 is formed. Yes. The columnar spacer 12 is formed on the transparent electrode 9, the pixel 7, or the protective film 8. In the color filter 103, columnar spacers are formed in a sea-island shape on the protective film 8 via the transparent electrode film 9, but the protective film 8 and the columnar spacer 12 are integrally formed and covered thereover. A transparent electrode film 9 may be formed. In the case where the color filter does not include a light shielding portion, a columnar spacer can be formed in a region where pixels are not formed.
Hereinafter, each component will be described.

(透明基板)
透明基板5としては、従来よりカラーフィルターに用いられているものであれば特に限定されるものではないが、例えば石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可とう性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可とう性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。この中で特にコーニング社製7059ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルターに適している。本発明においては、通常、透明基板を用いるが、反射性の基板や白色に着色した基板でも用いることは可能である。また、基板は、必要に応じてアルカリ溶出防止やガスバリア性付与その他の目的で表面処理を施したものを用いてもよい。
(Transparent substrate)
The transparent substrate 5 is not particularly limited as long as it is conventionally used for a color filter. For example, the transparent substrate 5 is not transparent, such as quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, or synthetic quartz plate. A transparent material having flexibility such as a rigid material, a transparent resin film, an optical resin plate, or the like can be used. Among them, Corning 7059 glass is a material having a small coefficient of thermal expansion, excellent dimensional stability and workability in high-temperature heat treatment, and is an alkali-free glass containing no alkali component in the active matrix. Suitable for color filters for color liquid crystal display devices. In the present invention, a transparent substrate is usually used, but a reflective substrate or a white colored substrate can also be used. Moreover, you may use the board | substrate which surface-treated for the purpose of alkali elution prevention, gas-barrier provision, and other purposes as needed.

(画素)
画素は、通常、赤(R)、緑(G)、および青(B)の3色で形成される。画素における着色パターン形状は、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、4画素配置型等の公知の配列とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。
本発明においては、上述したインクジェットインクを用いて画素を形成する。
画素の厚みは、通常0.5〜2.5μm程度とする。また、赤色画素7Rが最も薄く、緑色画素7G、青色画素7Bの順に厚くなるというように各色の画素の厚みを変えて、各色ごとに最適な厚みに設定してもよい。
(Pixel)
A pixel is usually formed of three colors of red (R), green (G), and blue (B). The coloring pattern shape in the pixel can be a known arrangement such as a stripe type, a mosaic type, a triangle type, or a four-pixel arrangement type, and the coloring area can be arbitrarily set.
In the present invention, pixels are formed using the above-described inkjet ink.
The thickness of the pixel is usually about 0.5 to 2.5 μm. Alternatively, the thickness of each color pixel may be changed so that the red pixel 7R is the thinnest, and the green pixel 7G and the blue pixel 7B become thicker in this order, and the optimum thickness may be set for each color.

(遮光部)
遮光部6は、表示画像のコントラストを向上させるために、画素7R,7G,7Bの間及び画素形成領域の外側を取り囲むように設けられる。遮光部6は、スパッタリング法、真空蒸着法等によるクロム等の金属薄膜であっても良い。或いは、遮光部6は、樹脂バインダー中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた樹脂層であってもよい。遮光性粒子を含有させた樹脂層の場合には、感光性レジストを用いて現像によりパターニングする方法と、遮光性粒子を含有するインクジェットインクを用いてパターニングする方法がある。
遮光部の厚さは、金属薄膜の場合は1000〜2000Å程度とし、遮光性樹脂層の場合は、0.5〜2.5μm程度とする。
(Shading part)
The light shielding portion 6 is provided so as to surround the pixels 7R, 7G, and 7B and the outside of the pixel formation region in order to improve the contrast of the display image. The light shielding portion 6 may be a metal thin film such as chromium by sputtering, vacuum deposition, or the like. Alternatively, the light shielding part 6 may be a resin layer in which light shielding particles such as carbon fine particles, metal oxides, inorganic pigments, and organic pigments are contained in a resin binder. In the case of a resin layer containing light-shielding particles, there are a method of patterning by development using a photosensitive resist and a method of patterning using an inkjet ink containing light-shielding particles.
The thickness of the light shielding part is about 1000 to 2000 mm in the case of a metal thin film, and about 0.5 to 2.5 μm in the case of a light shielding resin layer.

(保護膜)
保護膜8は、カラーフィルターの表面を平坦化すると共に、画素7に含有される成分が液晶層に溶出するのを防止するために設けられる。保護膜8は、公知のネガ型の光硬化性透明樹脂組成物又は熱硬化性透明樹脂組成物を、スピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により、遮光部層6及び画素7を覆うように塗布し、光又は熱によって硬化させることによって形成できる。
保護膜8の厚みは、使用される材料の光透過率、カラーフィルターの表面状態等を考慮して設定することができ、例えば、0.1〜2.0μmの範囲で設定することができる。
(Protective film)
The protective film 8 is provided to flatten the surface of the color filter and prevent the components contained in the pixels 7 from eluting into the liquid crystal layer. The protective film 8 covers the light-shielding portion layer 6 and the pixels 7 by using a known negative photocurable transparent resin composition or thermosetting transparent resin composition by a method such as spin coater, roll coater, spraying, printing, or the like. And can be formed by curing with light or heat.
The thickness of the protective film 8 can be set in consideration of the light transmittance of the material used, the surface state of the color filter, and the like, and can be set in the range of 0.1 to 2.0 μm, for example.

(スぺーサー)
凸状スペーサーは、カラーフィルター103をTFTアレイ基板等の液晶駆動側基板と貼り合わせた時にセルギャップを維持するために、基板上の非表示領域に複数設けられる。凸状スペーサーの形状及び寸法は、基板上の非表示領域に選択的に設けることができ、所定のセルギャップを基板全体に渡って維持することが可能であれば特に限定されない。凸状スペーサーとして図示したような柱状スペーサー12を形成する場合には、2μm〜10μm程度の範囲で一定の高さを持つものであり、突出高さ(パターンの厚み)は液晶層に要求される厚み等から適宜設定することができる。また、柱状スペーサー12の太さは5μm〜20μm程度の範囲で適宜設定することができる。また、柱状スペーサー12の形成密度(密集度)は、液晶層の厚みムラ、開口率、柱状スペーサーの形状、材質等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、赤色、緑色及び青色の各画素の1組に1個の割合で必要充分なスペーサー機能を発現する。このような柱状スペーサーの形状は柱状であればよく、例えば、円柱状、角柱状、截頭錐体形状等であっても良い。
(Spacer)
A plurality of convex spacers are provided in a non-display area on the substrate in order to maintain a cell gap when the color filter 103 is bonded to a liquid crystal driving side substrate such as a TFT array substrate. The shape and size of the convex spacer are not particularly limited as long as it can be selectively provided in a non-display region on the substrate and can maintain a predetermined cell gap over the entire substrate. When the columnar spacer 12 as shown in the figure is formed as a convex spacer, it has a certain height in the range of about 2 μm to 10 μm, and the protruding height (pattern thickness) is required for the liquid crystal layer. It can set suitably from thickness etc. Moreover, the thickness of the columnar spacer 12 can be appropriately set within a range of about 5 μm to 20 μm. Further, the formation density (density) of the columnar spacers 12 can be appropriately set in consideration of the thickness unevenness of the liquid crystal layer, the aperture ratio, the shape and material of the columnar spacers, for example, red, green and blue Necessary and sufficient spacer function is expressed at a ratio of one for each pixel. The shape of such a columnar spacer may be a columnar shape, and may be, for example, a columnar shape, a prismatic shape, a truncated cone shape, or the like.

凸状スペーサーは、例えば、硬化性樹脂組成物の塗工液をスピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により透明基板上に直接、又は、透明電極等の他の層を介して塗布し、乾燥して、硬化性樹脂層を形成する。通常、スペーサーを形成するためのインクジェットインクは光硬化性インクジェットインクが好適に用いられるため、次に、この樹脂層を凸状スペーサー用フォトマスクを介して露光し、アルカリ液のような現像液により現像して所定の凸状パターンを形成し、この凸状パターンを必要に応じてクリーンオーブン等で加熱処理(ポストベーク)することによって凸状スペーサーが形成される。   The convex spacer is, for example, applied by applying a coating solution of the curable resin composition directly on the transparent substrate by a method such as spin coater, roll coater, spray, printing, or through another layer such as a transparent electrode. And dried to form a curable resin layer. Usually, a photocurable ink-jet ink is preferably used as the ink-jet ink for forming the spacer. Next, the resin layer is exposed through a photomask for a convex spacer, and then a developer such as an alkaline liquid is used. Development is performed to form a predetermined convex pattern, and this convex pattern is heat-treated (post-baked) in a clean oven or the like as necessary to form a convex spacer.

(透明電極膜)
透明電極膜9は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等、およびそれらの合金等を用いて形成することができる。この透明電極の厚みは20〜500nm程度、好ましくは80〜300nm程度とすることできる。
(Transparent electrode film)
The transparent electrode film 9 can be formed using indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), or an alloy thereof. The thickness of the transparent electrode can be about 20 to 500 nm, preferably about 80 to 300 nm.

(配向膜)
配向膜10は、カラーフィルターの内面側に、着色層7を備える表示部及び遮光層6や柱状スペーサー12を備える非表示部を覆うように設けられる。配向膜は、ポリイミド樹脂等の樹脂を含有する塗工液をスピンコート等の公知の方法で塗布し、乾燥し、必要に応じて熱や光により硬化させた後、ラビングすることによって形成できる。
(Alignment film)
The alignment film 10 is provided on the inner surface side of the color filter so as to cover the display portion including the colored layer 7 and the non-display portion including the light shielding layer 6 and the columnar spacer 12. The alignment film can be formed by applying a coating solution containing a resin such as a polyimide resin by a known method such as spin coating, drying, curing with heat or light as necessary, and then rubbing.

(その他の層)
通常カラーフィルターに形成されるその他の部材をさらに含んでいても良い。その他の部材においては、通常カラーフィルターに用いられるものを用いて、通常の方法で形成することができる。
(Other layers)
Other members usually formed on the color filter may be further included. Other members can be formed by a usual method using those usually used for color filters.

III.液晶表示装置
本発明の液晶表示装置は、表示側基板と液晶駆動側基板とを対向させ、両者の間に液晶を封入してなり、前記表示側基板が、前記本発明に係るカラーフィルターの製造方法によって製造されたカラーフィルターである。
本発明の液晶表示装置は、上記カラーフィルターが用いられていることにより、高品質な液晶表示装置とすることができる。
III. Liquid crystal display device A liquid crystal display device according to the present invention comprises a display side substrate and a liquid crystal driving side substrate facing each other and encapsulating liquid crystal therebetween, and the display side substrate is used for manufacturing the color filter according to the present invention. A color filter manufactured by the method.
The liquid crystal display device of the present invention can be a high quality liquid crystal display device by using the color filter.

上記のようにして得られるカラーフィルター103(表示側基板)と、TFTアレイ基板(液晶駆動側基板)を対向させ、両基板の内面側周縁部をシール剤により接合すると、両基板は所定距離のセルギャップを保持した状態で貼り合わされる。そして、基板間の間隙部に液晶を満たして密封することにより、本発明の液晶表示装置に属する、アクティブマトリックス方式のカラー液晶表示装置が得られる。
液晶表示装置におけるその他の構成及び製造方法は、通常用いられる構成及び方法を用いることができるので、ここでは説明を省略する。
When the color filter 103 (display side substrate) obtained as described above and the TFT array substrate (liquid crystal drive side substrate) are opposed to each other and the inner peripheral side peripheral portions of both the substrates are joined with a sealant, the both substrates are separated by a predetermined distance. Bonding is performed with the cell gap maintained. An active matrix color liquid crystal display device belonging to the liquid crystal display device of the present invention can be obtained by filling the gap between the substrates with liquid crystal and sealing it.
Since other configurations and manufacturing methods in the liquid crystal display device can use commonly used configurations and methods, description thereof is omitted here.

本発明の液晶表示装置としては、上述したカラーフィルターを有するものであれば特に限定はされず、公知の液晶表示装置を挙げることができる。具体的には、IPS(In‐Plane Switching)型、STN(Super Twisted Nematic)型、TN(Twisted Nematic)型、強誘電性型、反強誘電性型、MVAモード型等を挙げることができる。   The liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited as long as it has the above-described color filter, and may be a known liquid crystal display device. Specific examples include IPS (In-Plane Switching) type, STN (Super Twisted Nematic) type, TN (Twisted Nematic) type, ferroelectric type, antiferroelectric type, MVA mode type, and the like.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibits the same function and effect. Are included in the technical scope.

以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. These descriptions do not limit the present invention.

(1)顔料分散液の調製
顔料、分散剤、及び溶剤を下記の割合で混合し、直径0.3mmのジルコニアビーズを500重量部加え、ペイントシェーカー(浅田鉄工社製)を用いて4時間分散し、青色顔料分散液を調製した。
(1) Preparation of pigment dispersion A pigment, a dispersant, and a solvent are mixed in the following ratio, and 500 parts by weight of zirconia beads having a diameter of 0.3 mm are added and dispersed for 4 hours using a paint shaker (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.). A blue pigment dispersion was prepared.

[顔料分散液の組成]
・C.I.ピグメントブルー15:6(大日精化工業(株)製):8.03重量部
・C.I.ピグメントバイオレット23(大日精化工業(株)製):0.21重量部
・分散剤(アジスパーPb821(味の素ファインテクノ株式会社製)(有機溶剤中に固形分30重量%、分解温度:220℃):4.12重量部
・BCA(ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート):49重量部
[Composition of pigment dispersion]
・ C. I. Pigment Blue 15: 6 (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.): 8.03 parts by weight C.I. I. Pigment Violet 23 (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.): 0.21 part by weight Dispersant (Ajisper Pb821 (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.)) : 4.12 parts by weight · BCA (diethylene glycol monobutyl ether acetate): 49 parts by weight

(2)製造例1:バインダー性エポキシ化合物の合成
温度計、還流冷却器、攪拌機、滴下ロートを備えた4つ口フラスコに、表1に示す配合割合に従って、水酸基を含有しない溶剤ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(別名ブチルカルビトールアセテート、以下、BCAと示すことがある。)を40.7重量部仕込み、攪拌しながら加熱して140℃に昇温した。次いで、140℃の温度で第1表に記載した組成の単量体、及び、重合開始剤の混合物(滴下成分)54.7重量部を、2時間かけて滴下ロートより等速滴下した。滴下終了後、110℃に降温し重合開始剤及び水酸基を含有しない溶剤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)の混合物(追加触媒成分)4.6重量部を添加し、110℃の温度を2時間保ったところで反応を終了することにより、表1に記載の特性を有するバインダー性エポキシ化合物が得られた。
(2) Production Example 1: Synthesis of Binder Epoxy Compound Solvent diethylene glycol monobutyl ether acetate containing no hydroxyl group in a four-necked flask equipped with a thermometer, a reflux condenser, a stirrer, and a dropping funnel according to the blending ratio shown in Table 1. 40.7 parts by weight (also called butyl carbitol acetate, hereinafter may be referred to as BCA) was charged, heated with stirring, and heated to 140 ° C. Next, 54.7 parts by weight of a mixture (dropping component) of a monomer having a composition described in Table 1 and a polymerization initiator at 140 ° C. was dropped at a constant rate from a dropping funnel over 2 hours. After completion of the dropwise addition, the temperature was lowered to 110 ° C., 4.6 parts by weight of a mixture of polymerization initiator and solvent-free diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA) (additional catalyst component) was added, and the temperature at 110 ° C. was maintained for 2 hours. By the way, by terminating the reaction, a binder epoxy compound having the characteristics shown in Table 1 was obtained.

Figure 2011075799
*1)表中の略号は以下の通りである。
GMA:グリシジルメタクリレート
MMA:メチルメタクリレート
パーブチルO:t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート(日本油脂(株)製商品名)
*2)重量平均分子量:ゲル浸透クロマトグラフィーによるポリスチレン換算の値である。
Figure 2011075799
* 1) Abbreviations in the table are as follows.
GMA: Glycidyl methacrylate MMA: Methyl methacrylate Perbutyl O: t-Butylperoxy 2-ethylhexanoate (trade name, manufactured by NOF Corporation)
* 2) Weight average molecular weight: A value in terms of polystyrene by gel permeation chromatography.

(3)バインダーの調製
サンプル瓶にテフロン(登録商標)被覆した回転子を入れ、マグネチックスターラーに設置した。このサンプル瓶の中に、下記の割合に従ってバインダー性エポキシ化合物、多官能エポキシ樹脂等を加え、室温で十分に攪拌溶解し、次いで、粘度調整のために希釈溶剤を加えて攪拌溶解した後、これを濾過してバインダー組成物を得た。
(3) Preparation of Binder A Teflon (registered trademark) -coated rotor was placed in a sample bottle and placed on a magnetic stirrer. In this sample bottle, add a binder-type epoxy compound, polyfunctional epoxy resin, etc. according to the following ratio, stir and dissolve thoroughly at room temperature, then add a diluting solvent to adjust the viscosity, stir and dissolve, Was filtered to obtain a binder composition.

[バインダーの組成]
・製造例1のバインダー性エポキシ化合物(溶剤BCA中に固形分30重量%):2.87重量部
・多官能エポキシ樹脂(商品名エピコート154、ジャパンエポキシレジン製):1.91重量部
・ネオペンチルグリコールグリシジルエーテル:0.96重量部
・トリメリット酸:1.91重量部
・BCA(ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート):17重量部
[Binder composition]
Binder epoxy compound of Production Example 1 (solid content 30 wt% in solvent BCA): 2.87 parts by weight Polyfunctional epoxy resin (trade name Epicoat 154, manufactured by Japan Epoxy Resin): 1.91 parts by weight Neo Pentyl glycol glycidyl ether: 0.96 parts by weight Trimellitic acid: 1.91 parts by weight BCA (diethylene glycol monobutyl ether acetate): 17 parts by weight

(4)インクジェットインクの調製
表2に示す配合割合で、上記調製した青色顔料分散液、バインダー組成物、及び低沸点溶剤(3エトキシプロピオン酸エチル(EEP))を充分に混合し、インクジェットインクを調製した。
(4) Preparation of inkjet ink In the blending ratio shown in Table 2, the prepared blue pigment dispersion, the binder composition, and the low boiling point solvent (ethyl ethoxypropionate (EEP)) were sufficiently mixed to prepare the inkjet ink. Prepared.

Figure 2011075799
Figure 2011075799

下記に示す実施例及び比較例について、下記評価を行った。   The following evaluation was performed about the Example and comparative example which are shown below.

(実施例1)
厚み0.7mmで10cm×10cmのガラス基板(旭硝子(株)製)上に、遮光部形成用組成物を用いてフォトリソグラフィー法により線幅20μm、膜厚2.0μmの遮光部パターンを形成した。
常圧プラズマ装置を用いて遮光部上部におけ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の接触角(θ)が50°となる基板を作製した。
上記基板の遮光部により区画された画素形成部に、上記インクジェットインクをインクジェット方式によって付着させ、インク層を形成した。
その後、23℃のホットプレート上で240秒間、20Paで減圧乾燥を行い、更に、90℃のホットプレート上で60分間プリベークを行った。その後、クリーンオーブン内で、180℃で10分加熱し、次いで、240℃で30分加熱して、基板上に画素パターンを形成した。
Example 1
A light shielding part pattern having a line width of 20 μm and a film thickness of 2.0 μm was formed on a glass substrate (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having a thickness of 0.7 mm by a photolithographic method using the light shielding part forming composition. .
A substrate having a contact angle (θ) of diethylene glycol monobutyl ether acetate at the upper part of the light shielding part of 50 ° was produced using an atmospheric pressure plasma apparatus.
The ink-jet ink was attached to the pixel formation portion partitioned by the light-shielding portion of the substrate by an ink-jet method to form an ink layer.
Then, it dried under reduced pressure at 20 Pa for 240 seconds on a 23 degreeC hotplate, and also prebaked for 60 minutes on the 90 degreeC hotplate. Thereafter, heating was performed at 180 ° C. for 10 minutes in a clean oven, followed by heating at 240 ° C. for 30 minutes to form a pixel pattern on the substrate.

(比較例1)
前記実施例1において、プリベークの後240℃で40分加熱した以外は、前記実施例1と同様にして基板上に画素パターンを形成した。
(Comparative Example 1)
In Example 1, a pixel pattern was formed on the substrate in the same manner as in Example 1 except that the prebaking was followed by heating at 240 ° C. for 40 minutes.

(1)熱重量減少量の測定
上記実施例1及び比較例1において、インク層の熱重量減少量を熱重量減少測定装置(株)リガク製、TG8110(商品名))を用いて測定した。
具体的には、上記実施例1では、プリベーク後の加熱開始から昇温速度10℃/minで昇温し、180℃で10分保持した後、更に、昇温速度10℃/minで昇温し、240℃で100分保持する条件で、インク層の重量変化を初期値、70分後、及び100分後にて測定し、重量減少量を算出した。また、比較例1では、プリベーク後の加熱開始から昇温速度10℃/minで昇温し、240℃で100分保持する条件で、インク層の重量変化を初期値、70分後、及び100分後にて測定し、重量減少量を算出した。結果を表3に示す。
(1) Measurement of thermal weight reduction amount In Example 1 and Comparative Example 1, the thermal weight reduction amount of the ink layer was measured using a thermal weight reduction measurement device (Rigaku Corporation, TG8110 (trade name)).
Specifically, in Example 1 above, the temperature was increased at a rate of temperature increase of 10 ° C./min from the start of heating after pre-baking, held at 180 ° C. for 10 minutes, and then further increased at a rate of temperature increase of 10 ° C./min. The weight change of the ink layer was measured at the initial value, after 70 minutes, and after 100 minutes under the condition of maintaining at 240 ° C. for 100 minutes, and the weight loss was calculated. Further, in Comparative Example 1, the ink layer weight change was the initial value, after 70 minutes, and 100 under the condition that the temperature was increased at a rate of temperature increase of 10 ° C./min from the start of heating after pre-baking and maintained at 240 ° C. for 100 minutes. Measurements were taken after minutes and the weight loss was calculated. The results are shown in Table 3.

(実施例2)
厚み0.7mmで10cm×10cmのガラス基板(旭硝子(株)製)上に、遮光部形成用組成物を用いてフォトリソグラフィー法により線幅20μm、膜厚2.0μmの遮光部パターンを形成した。
常圧プラズマ装置を用い遮光部上部におけ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の接触角(θ)が50°となる基板を作製した。
上記基板の遮光部により区画された画素形成部に、上記インクジェットインクをインクジェット方式によって付着させた。
その後、23℃のホットプレート上で240秒間、20Paで減圧乾燥を行い、更に、90℃のホットプレート上で60分間プリベークを行った。その後、クリーンオーブン内で、130℃で10分加熱し、次いで、230℃で94分加熱して、基板上に画素パターンを形成した。
(Example 2)
A light shielding part pattern having a line width of 20 μm and a film thickness of 2.0 μm was formed on a glass substrate (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having a thickness of 0.7 mm by a photolithographic method using the light shielding part forming composition. .
A substrate having a contact angle (θ) of diethylene glycol monobutyl ether acetate at the upper part of the light shielding part of 50 ° was produced using an atmospheric pressure plasma apparatus.
The inkjet ink was adhered to the pixel forming portion partitioned by the light shielding portion of the substrate by an inkjet method.
Then, it dried under reduced pressure at 20 Pa for 240 seconds on a 23 degreeC hotplate, and also prebaked for 60 minutes on the 90 degreeC hotplate. Thereafter, heating was performed at 130 ° C. for 10 minutes in a clean oven, and then heating was performed at 230 ° C. for 94 minutes to form a pixel pattern on the substrate.

(実施例3)
前記実施例2において、プリベークの後140℃で10分加熱し、次いで、230℃で94分加熱した以外は、前記実施例2と同様にして基板上に画素パターンを形成した。
(Example 3)
In Example 2, a pixel pattern was formed on the substrate in the same manner as in Example 2 except that after prebaking, heating was performed at 140 ° C. for 10 minutes and then heating was performed at 230 ° C. for 94 minutes.

(実施例4)
前記実施例2において、プリベークの後150℃で10分加熱し、次いで、230℃で94分加熱した以外は、前記実施例2と同様にして基板上に画素パターンを形成した。
Example 4
In Example 2, a pixel pattern was formed on the substrate in the same manner as in Example 2 except that after pre-baking, heating was performed at 150 ° C. for 10 minutes and then heating was performed at 230 ° C. for 94 minutes.

(実施例5)
前記実施例2において、プリベークの後160℃で10分加熱し、次いで、230℃で94分加熱した以外は、前記実施例2と同様にして基板上に画素パターンを形成した。
(Example 5)
In Example 2, a pixel pattern was formed on the substrate in the same manner as in Example 2 except that the prebaking was followed by heating at 160 ° C. for 10 minutes and then at 230 ° C. for 94 minutes.

(実施例6)
前記実施例2において、プリベークの後190℃で10分加熱し、次いで、230℃で94分加熱した以外は、前記実施例2と同様にして基板上に画素パターンを形成した。
(Example 6)
In Example 2, a pixel pattern was formed on the substrate in the same manner as in Example 2 except that after pre-baking, the sample was heated at 190 ° C. for 10 minutes and then heated at 230 ° C. for 94 minutes.

(実施例7)
前記実施例2において、プリベークの後130℃で30分加熱し、次いで、230℃で94分加熱した以外は、前記実施例2と同様にして基板上に画素パターンを形成した。
(Example 7)
In Example 2, a pixel pattern was formed on the substrate in the same manner as in Example 2 except that after prebaking, heating was performed at 130 ° C. for 30 minutes and then heating was performed at 230 ° C. for 94 minutes.

(実施例8)
前記実施例7において、プリベークの後140℃で30分加熱し、次いで、230℃で94分加熱した以外は、前記実施例7と同様にして基板上に画素パターンを形成した。
(Example 8)
In Example 7, a pixel pattern was formed on the substrate in the same manner as in Example 7 except that after pre-baking, heating was performed at 140 ° C. for 30 minutes and then heating was performed at 230 ° C. for 94 minutes.

(実施例9)
前記実施例7において、プリベークの後150℃で30分加熱し、次いで、230℃で94分加熱した以外は、前記実施例7と同様にして基板上に画素パターンを形成した。
Example 9
In Example 7, a pixel pattern was formed on the substrate in the same manner as in Example 7 except that after pre-baking, heating was performed at 150 ° C. for 30 minutes and then heating was performed at 230 ° C. for 94 minutes.

(実施例10)
前記実施例7において、プリベークの後160℃で30分加熱し、次いで、230℃で94分加熱した以外は、前記実施例7と同様にして基板上に画素パターンを形成した。
(Example 10)
In Example 7, a pixel pattern was formed on the substrate in the same manner as in Example 7 except that heating was performed at 160 ° C. for 30 minutes after pre-baking and then heating was performed at 230 ° C. for 94 minutes.

(比較例2)
前記実施例2において、プリベークの後120℃で10分加熱し、次いで、230℃で94分加熱した以外は、前記実施例2と同様にして基板上に画素パターンを形成した。
(Comparative Example 2)
In Example 2, a pixel pattern was formed on the substrate in the same manner as in Example 2 except that after pre-baking, heating was performed at 120 ° C. for 10 minutes and then heating was performed at 230 ° C. for 94 minutes.

(比較例3)
前記実施例2において、プリベークの後230℃で104分加熱した以外は、前記実施例2と同様にして基板上に画素パターンを形成した。
(Comparative Example 3)
In Example 2, a pixel pattern was formed on the substrate in the same manner as in Example 2 except that prebaking was followed by heating at 230 ° C. for 104 minutes.

(2)色度座標(x、y、輝度Y)
実施例2〜10、及び比較例2、3で得られた画素について、顕微鏡分光測定器(オリンパス(株)製、OSP−SP200)を用い、色度y=0.106に固定した際の色度x、及び輝度Yを算出した。結果を表4に示す。
(2) Chromaticity coordinates (x, y, luminance Y)
For the pixels obtained in Examples 2 to 10 and Comparative Examples 2 and 3, using a microscope spectrometer (OSP-SP200, manufactured by Olympus Corporation), the color when the chromaticity y is fixed at 0.106 The degree x and the luminance Y were calculated. The results are shown in Table 4.

Figure 2011075799
Figure 2011075799

Figure 2011075799
Figure 2011075799

(結果のまとめ)
上記表3より、プリベークの後180℃で10分加熱し、次いで、240℃で30分加熱した実施例1は、240℃で40分加熱(従来のポストベーク条件)した比較例1と比較して、熱重量減少量が少なく、これは、デガス量が少ないことを示している。また、180℃で加熱する際に熱硬化反応が進行し網目構造が形成されることで、画素(網目構造)中の分散剤に対して、酸素阻害が起こる。このため、続いて、当該画素を240℃の高温で加熱しても、当該分散剤は分解し難くなり、熱重量減少量が少なくなったと考えられる。
また、上記表4より、熱硬化反応に寄与しない成分(分散剤)の熱分解温度よりも低い温度で加熱(加熱1)し、次いで230℃で94分加熱(加熱2)した実施例2〜10では、230℃で104分加熱(従来のポストベーク条件)した比較例3に比べて輝度が高かった。特に、加熱1の加熱温度が150℃の時、加熱時間10分及び30分のいずれにおいても輝度が最大値を示した(実施例4及び9参照)。また、加熱1の加熱時間は10分よりも30分の方が、いずれの温度においても同じ加熱温度における輝度は高かった。また、加熱1の加熱温度が下限値よりも低い比較例2は、輝度が12.796と低かった。
(Summary of results)
From Table 3 above, Example 1 heated at 180 ° C. for 10 minutes after pre-baking and then heated at 240 ° C. for 30 minutes is compared with Comparative Example 1 heated at 240 ° C. for 40 minutes (conventional post-baking conditions). Thus, the amount of thermal weight loss is small, which indicates that the amount of degas is small. Further, when heating at 180 ° C., a thermosetting reaction proceeds to form a network structure, so that oxygen inhibition occurs with respect to the dispersant in the pixel (network structure). For this reason, it is considered that, even when the pixel is subsequently heated at a high temperature of 240 ° C., the dispersant becomes difficult to decompose, and the thermal weight loss is reduced.
In addition, from Table 4 above, Example 2 was heated (heating 1) at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the component (dispersant) that does not contribute to the thermosetting reaction, and then heated at 230 ° C. for 94 minutes (heating 2). 10, the brightness was higher than that of Comparative Example 3 heated at 230 ° C. for 104 minutes (conventional post-baking conditions). In particular, when the heating temperature of heating 1 was 150 ° C., the luminance showed the maximum value in both the heating time of 10 minutes and 30 minutes (see Examples 4 and 9). Further, the heating time of heating 1 was higher at 30 minutes than at 10 minutes, and the luminance at the same heating temperature was higher at any temperature. Moreover, the brightness of Comparative Example 2 in which the heating temperature of Heating 1 is lower than the lower limit value was as low as 12.796.

1 カラーフィルター
2 電極基板
3 間隙部
4 シール材
5 透明基板
6 遮光部
7(7R、7G、7B) 画素
8 保護膜
9 透明電極膜
10 配向膜
11 パール
12 柱状スペーサー
20 透明基板
21 インク塗布範囲
22 未乾燥部分
23 乾燥部分(乾燥完了部分)
31 画素形成領域
32 インクジェットヘッド
33 インク層
34 画素部
101、102 カラー液晶表示装置
103 カラーフィルター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Color filter 2 Electrode substrate 3 Gap part 4 Sealing material 5 Transparent substrate 6 Light-shielding part 7 (7R, 7G, 7B) Pixel 8 Protective film 9 Transparent electrode film 10 Orientation film 11 Pearl 12 Columnar spacer 20 Transparent substrate 21 Ink application range 22 Undried portion 23 Dry portion (drying completed portion)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 Pixel formation area 32 Inkjet head 33 Ink layer 34 Pixel part 101,102 Color liquid crystal display device 103 Color filter

Claims (5)

(i)透明基板上の所定領域に、熱硬化性バインダーを含むインクジェットインク組成物を、インクジェット方式によって選択的に塗布し、インク層を形成する工程、及び
(ii)前記インク層を乾燥し、次いで、前記インクジェットインク組成物中の熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解温度よりも低い温度で加熱し、次いで、200〜250℃の温度で加熱することにより、当該インク層を硬化させて画素を形成する工程を含む、カラーフィルターの製造方法。
(I) a step of selectively applying an inkjet ink composition containing a thermosetting binder to a predetermined region on the transparent substrate by an inkjet method to form an ink layer; and (ii) drying the ink layer; Next, the ink layer is heated at a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the component that does not contribute to the thermosetting reaction in the inkjet ink composition, and then heated at a temperature of 200 to 250 ° C. The manufacturing method of a color filter including the process of forming.
前記熱硬化反応に寄与しない成分が、分散剤及び色材である、請求項1に記載のカラーフィルターの製造方法。   The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the components that do not contribute to the thermosetting reaction are a dispersant and a coloring material. 前記分散剤がポリアリルアミン誘導体を含む、請求項2に記載のカラーフィルターの製造方法。   The method for producing a color filter according to claim 2, wherein the dispersant contains a polyallylamine derivative. 前記熱硬化反応に寄与しない成分の熱分解温度よりも低い温度が、130〜190℃である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のカラーフィルターの製造方法。   The manufacturing method of the color filter as described in any one of Claims 1 thru | or 3 whose temperature lower than the thermal decomposition temperature of the component which does not contribute to the said thermosetting reaction is 130-190 degreeC. 前記乾燥が減圧乾燥である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のカラーフィルターの製造方法。   The method for producing a color filter according to any one of claims 1 to 4, wherein the drying is drying under reduced pressure.
JP2009226730A 2009-09-30 2009-09-30 Method of manufacturing color filter Pending JP2011075799A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009226730A JP2011075799A (en) 2009-09-30 2009-09-30 Method of manufacturing color filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009226730A JP2011075799A (en) 2009-09-30 2009-09-30 Method of manufacturing color filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011075799A true JP2011075799A (en) 2011-04-14

Family

ID=44019857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009226730A Pending JP2011075799A (en) 2009-09-30 2009-09-30 Method of manufacturing color filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011075799A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5708748B2 (en) Inkjet ink composition for color filter
JP4983103B2 (en) Ink-jet ink for color filter and method for producing the same, method for producing color filter, and method for producing liquid crystal display device
JP5043650B2 (en) Ink-jet ink composition for color filter, method for producing color filter, and color filter
JP5422983B2 (en) Ink-jet ink for color filter, color filter using the ink-jet ink, and liquid crystal display device using the color filter
JP4742648B2 (en) Ink-jet ink for color filter and method for producing the same, method for producing color filter, and method for producing liquid crystal display device
JP2009237132A (en) Color filter, method of manufacturing color filter, and liquid crystal display device
JP5072383B2 (en) Ink-jet ink for color filter and method for producing the same, method for producing color filter, and method for producing liquid crystal display device
JP4527489B2 (en) Thermosetting resin composition for color filter, color filter, liquid crystal panel, and method for producing color filter
JP2009102572A (en) Thermosetting inkjet ink for color filter and color filter
JP2009244513A (en) Thermosetting inkjet ink for color filter, and color filter
JP2007122042A (en) Inkjet ink for color filter, color filter, method for manufacturing color filter, and liquid crystal display device
JP5286657B2 (en) Pigment dispersion, inkjet ink for color filter and method for producing the same, color filter, and liquid crystal display device
JP4522915B2 (en) Ink-jet ink for color filter, color filter, and liquid crystal display device
JP2010237616A (en) Inkjet ink composition for color filter, color filter, method of manufacturing color filter, and liquid crystal display device
JP2008076855A (en) Ink-jet ink for color filter, method for manufacturing the color filter, and method for manufacturing liquid crystal display
JP4426515B2 (en) Ink-jet ink for color filter, method for producing color filter, and method for producing liquid crystal display device
JP2011075799A (en) Method of manufacturing color filter
JP5461066B2 (en) Thermosetting inkjet ink composition for color filter and color filter
JP2010237617A (en) Inkjet ink composition for color filter, color filter, method of manufacturing color filter, and liquid crystal display device
JP2009294415A (en) Method of producing color filter formation substrate, color filter produced by using the production method, and member for display
JP2012037654A (en) Inkjet ink for color filter, color filter and method for manufacturing the same, and liquid crystal display device
JP2010243604A (en) Thermosetting resin composition for color filter, color filter and method for manufacturing the same, and liquid crystal display device
JP2010085770A (en) Inkjet thermosetting resin composition for color filter, color filter, and liquid crystal display
JP5239143B2 (en) Manufacturing method of color filter and manufacturing method of liquid crystal display device
JP2010281951A (en) Thermosetting inkjet ink for color filter