JP2021127458A - 光散乱インク組成物、これを用いて製造された画素、前記画素を含むカラーフィルタおよび前記カラーフィルタを備える画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術の問題点を改善するためのものであって、インクジェット工程においてピクセル表面に散乱粒子のかたまり現象が著しく改善され、密着力に優れたインク組成物を提供すること。【解決手段】散乱粒子、硬化性モノマー、および分散剤を含むインク組成物であって、分散剤は、酸価１０〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇおよびアミン価１０〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇであるインク組成物。【選択図】図１

Description

本発明は、インク組成物、これを用いて製造された画素、前記画素を含むカラーフィルタおよび前記カラーフィルタを備える画像表示装置に関する。

透明および色のある表面（ｃｏｌｏｒｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ）上に印刷される場合、優れた可視性（ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ）を提供するために白色インクが使用される。このような白色インクを塗布するのに好まれる手段はインクジェット印刷である。インクジェット印刷は、ノズルを基材に接触させず、インク液滴が微細なノズルを通して基材上に噴射される非衝撃式印刷技術で工程の単純化および優れた経済的効果を有する。

しかし、インクジェット印刷において白色インクを用いることに関しては、白色インクの主な原料になる散乱粒子による問題が発生する。具体的には、散乱粒子の中でも、二酸化チタンは通常の白色インク顔料で、他のカラーのインクのための顔料より一般的に３倍〜４倍重い。したがって、二酸化チタンのような顔料はよく沈殿および凝集され、インクジェットシステムのノズルを詰まらせる問題を発生させる。

そこで、大韓民国公開公報第１０−２０１７−００８４１０７号のような従来技術は、インク組成物を２液型で製造し、使用前に混合して使用する方法を考案した。しかし、このような２液型で製造する場合、工程が複雑になり、使用直前に混合して使用しなければならないため、混合後の再使用が不可能で経済性に劣り、インクジェット工程において散乱粒子のかたまり現象が発生し、インクジェット方式での使用時に密着力に劣る問題が発生した。

したがって、本発明は、上記の問題を解決するためになされた。

大韓民国公開公報第１０−２０１７−００８４１０７号

本発明は、上述した従来技術の問題点を改善するためのものであって、インクジェット工程においてピクセル表面に散乱粒子のかたまり現象が著しく改善され、密着力に優れたインク組成物を提供することを目的とする。

本発明は、散乱粒子、硬化性モノマー、および分散剤を含むインク組成物であって、前記分散剤は、酸価１０〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇおよびアミン価１０〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇである、インク組成物を提供する。

また、本発明は、上述したインク組成物の硬化物を用いて製造された光散乱画素を提供する。

また、本発明は、上述した光散乱画素を含むカラーフィルタを提供する。
また、本発明は、上述したカラーフィルタを含む画像表示装置を提供する。

本発明のインク組成物は、特定範囲の酸価およびアミン価を満たす分散剤を含むことにより、散乱粒子を含む白色インク（ｗｈｉｔｅ ｉｎｋ）が優れた広視野角を満たす効果を提供可能である。

また、本発明のインク組成物は、インクジェット工程の進行に際して、ピクセル内の表面における散乱粒子のかたまりおよび偏りなどにおいて分散性に優れた効果を有し、これによって、密着性に著しく優れた効果を提供可能である。

ピクセル表面にかたまり現象が発生しない実施例１〜５のインク組成物で製造された塗膜に関する図である。 ピクセル表面にかたまり現象が発生した比較例１〜５のインク組成物で製造された塗膜に関する図である。

本発明は、分散性に優れたインク組成物に関し、本発明のインク組成物をインクジェット工程に導入した時、密着力が著しく改善された効果を達成可能である。

具体的には、本発明は、散乱粒子、硬化性モノマー、および分散剤を含むインク組成物であって、前記分散剤は、酸価１０〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇおよびアミン価１０〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇである、インク組成物に関する。

散乱粒子
本発明において、散乱粒子は、青色光源から放出された光の経路を増加させて全体的な光効率を高める役割を果たす。

前記散乱粒子は、通常の無機材料を使用することができ、好ましくは、平均粒径が５０〜１０００ｎｍの金属酸化物を含むことができる。前記金属酸化物は、Ｔｉ、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｍｏ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｗ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｅ、Ｔａ、Ｉｎ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１種の金属を含む酸化物であってもよい。Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｍｏ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｗ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｔｉ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｅ、Ｔａ、Ｉｎ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１種の金属を含む酸化物を含むことがより好ましい。

具体的には、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＺｎＯ、ＺｒＯ_２、ＢａＴｉＯ_３、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｔｉ_３Ｏ_５、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＴＯ、ＺｎＯ−Ａｌ、Ｎｂ_２Ｏ_３、ＳｎＯ、およびＭｇＯからなる群より選択された１種以上を含むことができ、ＴｉＯ_２を含むことが最も好ましい。必要な場合、アクリレートなどの不飽和結合を有する化合物で表面処理された材質も使用可能である。

前記散乱粒子は、３０〜１０００ｎｍの平均粒径を有することができ、好ましくは１００〜５００ｎｍ、さらに好ましくは１５０〜３００ｎｍの粒径を有するのが良い。散乱粒子が前記範囲を満たすと、十分な散乱効果を提供可能で、組成物内に沈んだりしないで均一な品質の光散乱層の表面を提供可能なため、前記範囲内での使用がより好ましい。

前記散乱粒子は、インク組成物全１００重量％に対して、１〜２０重量％の量で含まれる。前記散乱粒子の含有量が前記範囲を満たす場合、適切な散乱効果の提供が可能であり、光散乱層の透過率低下の問題が発生しないという点で好ましい。

分散剤
本発明において、分散剤は、酸価１０〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇおよびアミン価１０〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇを満たす分散剤を含む。本発明の分散剤は、酸価とアミン価を同時に満たすことにより、効果的に散乱粒子とモノマーを同時に分散剤に付着してインク組成物に優れた分散性を与える役割を果たす。

より具体的には、本願発明において含まれる分散剤は、酸価１０〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇおよびアミン価１０〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲であってもよいし、酸価１０〜６０ｍｇＫＯＨ／ｇおよびアミン価１０〜６０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲がより好ましい。分散剤が上述した範囲の酸価およびアミン価を同時に満たす場合、インクジェット装置を用いてピクセルにインクを噴射した時、ピクセル内でインクの散乱粒子が優れた分散性を有するため、バックライトに対してランバーシアン（ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ）配光分布を提供するという点で好ましい。

本発明は、上述した範囲の酸価およびアミン価を満たす分散剤であれば、種類に制限なく含むことができる。しかし、硬化性モノマーと相溶性に優れるという面から、ＰｏｌｙａｍｉｎｅまたはＡｃｒｙｌ系の分散剤を含むことがより好ましい。

前記分散剤は、前記インク組成物の総重量％に対して、０．０１〜５重量％、好ましくは０．０３〜３重量％含まれてもよいし、上述した範囲に含まれる場合、散乱粒子の分散効果が効率的であるという点で好ましい。

硬化性モノマー
本発明において、硬化性モノマーは、インクジェット工程において密着力を与える効果を提供する。

本発明において、前記硬化性モノマーは、その種類に制限なく使用可能であるが、化学式１および化学式２で表される化合物のうちの１種以上を含むことが、インクジェット工程の後、インク組成物のブリトル（ｂｒｉｔｔｌｅ）な特性から下部基材と剥離が起こりやすい現象が著しく改善され、密着力を向上させることができるという点でより好ましい。

（前記化学式１において、Ｒ_１は、それぞれ独立して、水素またはメチル基であり、ｍは、１〜１５の整数である。）

（前記化学式２において、Ｒ_２は、それぞれ独立して、水素またはメチル基であり、ｍは、１〜１５の整数である。）
本発明において、硬化性モノマーは、本発明が目的とする分散性に影響がない程度で一般的に含まれる硬化性モノマーをさらに含んでもよい。

本発明において、硬化性モノマーは、２個の官能基を有する化学式１および化学式２で表される化合物のうちの１種以上を含むことにより、低い粘度でノズル詰まりなくインクジェット工程が可能であり、ジェッティングされたインク組成物と基材との優れた密着力効果を有することができる。

（前記化学式１において、Ｒ_１は、それぞれ独立して、水素またはメチル基であり、ｍは、１〜１５の整数である。）

（前記化学式２において、Ｒ_２は、それぞれ独立して、水素またはメチル基であり、ｍは、１〜１５の整数である。）
前記化学式１で表される化合物の具体例としては、ポリエチレングリコール２００ジ（メタ）アクリレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ２００ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリエチレングリコール４００ジ（メタ）アクリレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ４００ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリエチレングリコール６００ジ（メタ）アクリレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ６００ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）などが挙げられる。

前記化学式２で表される化合物の具体例としては、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート（Ｄｉｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート（Ｔｒｉｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリプロピレングリコール１００ジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール２００ジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール４００ジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール７００ジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

前記硬化性モノマーが前記のように含まれる場合、インクジェットプリンティング工程においてノズル詰まりなく連続したジェッティングや画素部の密着性の面から好ましいという利点がある。前記硬化性モノマーが前記範囲未満に含まれる場合、画素部の密着性がやや低下して、インクジェット工程の後に塗膜のクラックや剥離が起こることがある。また、前記硬化性モノマーが前記範囲を超えて含まれる場合、散乱粒子の含有量が減少して、塗膜の光特性や透過率がやや低下することがある。

本発明において、硬化性モノマーは、下記化学式３で表される化合物をさらに含んでもよい。下記化学式３で表される単官能モノマーをさらに含むことにより、インクジェット工程の後、インク組成物と基材との密着性をさらにより向上させる効果が奏され得るという点で好ましい。

（前記化学式３において、Ｒ_３は、水素またはメチル基であり、Ａは、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏ−（エチレンオキシド）または−ＣＨ_２−ＣＨ（ＣＨ_３）−Ｏ−（プロピレンオキシド）である。）
前記化学式３で表される化合物の例としては、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルスクシネートなどが挙げられる。

前記化学式３の単官能モノマーがさらに含まれる場合、硬化性モノマーを総１００重量％を基準とした時、０．５〜３０重量％含まれる。

本発明において、硬化性モノマーは、粘度基材との密着性の特性をさらに改善できるという点から、水酸基含有（メタ）アクリレートをさらに含んでもよい。前記水酸基含有（メタ）アクリレートは、水酸基が２００〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、粘度が５０ｃＰ未満の場合により好ましい。

前記水酸基含有（メタ）アクリレートの具体例としては、グリセロール（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

前記水酸基含有（メタ）アクリレートがさらに含まれる場合、硬化性モノマーを総１００重量％を基準とした時、０．５〜３０重量％含まれる。

前記硬化性モノマーは、前記インク組成物全１００重量％に対して、４０〜９８重量％含まれてもよいし、より好ましくは５０〜９０重量％含まれる。硬化性モノマーが上述した範囲内に含まれる場合、インクジェットプリンティング工程でコーティングされる画素は、基材との剥離やクラックなく密着性に優れた特性を示し得るという点で好ましい。

光重合開始剤
本発明の一実施形態に係るインク組成物は、光重合開始剤を追加的に含んでもよい。

本発明の一実施形態において、前記光重合開始剤は、前記硬化性モノマーを重合させることができるものであれば、その種類を特に制限なく使用可能である。特に、前記光重合開始剤は、重合特性、開始効率、吸収波長、入手性、価格などの観点から、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、トリアジン系化合物、ビイミダゾール系化合物、オキシム系化合物、およびチオキサントン系化合物からなる群より選択される１種以上の化合物を使用することが好ましい。

前記アセトフェノン系化合物の具体例としては、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルホリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパン−１−オン、２−（４−メチルベンジル）−２−（ジメチルアミノ）−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オンなどが挙げられる。

前記ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルスルフィド、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、２，４，６−トリメチルベンゾフェノンなどがある。

前記トリアジン系化合物の具体例としては、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシナフチル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ピペロニル−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシスチリル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（５−メチルフラン−２−イル）エテニル］−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（フラン−２−イル）エテニル］−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）エテニル］−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（３，４−ジメトキシフェニル）エテニル］−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。

前記ビイミダゾール系化合物の具体例としては、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール、２，２’−ビス（２，３−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラ（アルコキシフェニル）ビイミダゾール、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラ（トリアルコキシフェニル）ビイミダゾール、２，２−ビス（２，６−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、または４，４’，５，５’位のフェニル基がカルボアルコキシ基によって置換されているビイミダゾール化合物などが挙げられる。これらのうち、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール、２，２’−ビス（２，３−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール、２，２−ビス（２，６−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールが好ましく使用される。

前記オキシム系化合物の具体例としては、ｏ−エトキシカルボニル−α−オキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オンなどが挙げられ、市販品としてバスフ社のＩｒｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ０１、ＯＸＥ０２が代表的である。

前記チオキサントン系化合物としては、例えば、２−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントンなどがある。

前記光重合開始剤は、インク組成物全１００重量％に対して、０．３〜２０重量％の量で含まれる。前記光重合開始剤の含有量が前記範囲を満たすと、塗膜に黄変を防止できるという点で好ましい。

添加剤
本発明は、ジェッティング性に影響がない程度で通常の添加剤をさらに含んでもよい。具体的には、上記の成分のほか、塗膜の平坦性または密着性を増進させるために、界面活性剤、密着促進剤のような添加剤を追加的に含んでもよい。

本発明に係るインク組成物が界面活性剤を含む場合、塗膜の平坦性が向上できるという利点がある。例えば、前記界面活性剤は、ＢＭ−１０００、ＢＭ−１１００（ＢＭ Ｃｈｅｍｉｅ社）、フロラードＦＣ−１３５／ＦＣ−１７０Ｃ／ＦＣ−４３０（住友スリーエム（株））、ＳＨ−２８ＰＡ／−１９０／−８４００／ＳＺ−６０３２（東レシリコーン（株））などのフッ素系界面活性剤を使用することができるが、これに限定されない。

前記密着促進剤は、基板との密着性を高めるために添加できるものであって、カルボキシル基、（メタ）アクリロイル基、イソシアネート基、エポキシ基、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される反応性置換基を有するシランカップリング剤を含むことができるが、これに限定されるものではない。例えば、前記シランカップリング剤は、トリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランなどが挙げられ、これらは、単独または２種以上組み合わせて使用可能である。

この他にも、本発明に係るインク組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤のような添加剤をさらに含んでもよいし、前記添加剤は同じく、本発明の効果を損なわない範囲で当業者が適宜追加して使用可能である。

前記添加剤は、前記インク組成物全１００重量％に対して、０．０５〜１０重量％、具体的には０．１〜１０重量％、さらに具体的には０．１〜５重量％使用することができるが、これに限定されるものではない。

本発明のインク組成物は、組成物に溶剤を含まない無溶剤形態であることが最も好ましい。すなわち、本発明において、無溶剤形態とは、組成物の形成において溶剤を含まないことが最も好ましいが、本発明が目的とするインクジェッティング性および密着力に影響がない程度で一般的に含まれる溶剤を含むことができることを意味する。より好ましくは、インク組成物全１００重量％に対して、溶剤を５重量％以下で含むことを意味することができる。

本発明のインク組成物は、好ましくは、白色インク用であってもよいし、ＲＧＢを示したり、これに影響を与える着色剤であるＲＧＢ関連の着色剤を含まないことがより好ましい。

本発明のインク組成物は、好ましくは、インクジェット工程に使用されるもので、インクジェット工程用のものであってもよい。

また、本発明の一実施形態に係るインク組成物は、樹脂成分を実質的に含まず、含むとしてもインク組成物全１００重量％に対して０．５重量％以内で含む。本発明の一実施形態に係るインク組成物は、樹脂成分を含まないことにより低い粘度を実現可能で、インクのノズルジェッティング特性に優れる。

本発明はまた、上述したインク組成物の硬化物を用いて製造された光散乱画素を提供する。

本発明はさらに、上述した光散乱画素を含むカラーフィルタおよび前記カラーフィルタを含む画像表示装置を提供する。

以下、実施例を通じて本発明をより詳しく説明する。しかし、下記の実施例は本発明をさらに具体的に説明するためのものであって、本発明の範囲が下記の実施例によって限定されない。

本発明に係るインク組成物のパターン形成方法は、上述したインク組成物をインクジェット方式で所定領域に塗布するステップと、前記塗布されたインク組成物を硬化させるステップとを含んでなる。

まず、本発明のインク組成物をインクジェット噴射機に注入して基板の所定領域にプリンティングする。

前記基板は限定はなく、一例として、ガラス基板、シリコン基板、ポリカーボネート基板、ポリエステル基板、芳香族ポリアミド基板、ポリアミドイミド基板、ポリイミド基板、Ａｌ基板、ＧａＡｓ基板などの、表面が平坦な基板が挙げられる。これらの基板は、シランカップリング剤などの薬品による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング処理、スパッタリング処理、気相反応処理、真空蒸着処理などの前処理を施すことができる。基板としてシリコン基板などを用いる場合、シリコン基板などの表面には電荷結合素子（ＣＣＤ）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などが形成できる。また、隔壁マトリックスが形成されていてもよい。

インクジェット噴射機の一例であるピエゾインクジェットヘッドから噴射されて基板上に適切な相（ｐｈａｓｅ）を形成するために、粘度、流動性、散乱粒子などの特性がインクジェットヘッドとバランスをとらなければならない。本発明で用いられたピエゾインクジェットヘッドは限定されないが、約１０〜１００ｐＬ、好ましくは約２０〜４０ｐＬの液滴サイズを有するインクを噴射する。

本発明のインク組成物の粘度は、約３〜３０ｃＰが適当であり、より好ましくは７〜２０ｃＰの範囲で調節される。

本発明の一実施形態に係るカラーフィルタは、前記パターン形成方法により形成される透明パターン層、すなわち透明画素層を含む。すなわち、カラーフィルタは、基板上に上述したインク組成物を所定のパターンに塗布した後、硬化させて形成される透明画素層を含むことを特徴とする。カラーフィルタの構成および製造方法は、当該技術分野でよく知られているので、詳しい説明を省略する。

本発明の一実施形態は、上述したカラーフィルタが備えられた画像表示装置に関する。
本発明のカラーフィルタは、通常の液晶表示装置（ＬＣＤ）だけでなく、電界発光表示装置（ＥＬ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）、電界放出表示装置（ＦＥＤ）、有機発光素子（ＯＬＥＤ）などの各種画像表示装置に適用可能である。

本発明の画像表示装置は、上述したカラーフィルタを備えたことを除けば、当該技術分野で知られた構成を含む。

以下、実施例、比較例および実験例により本発明をより具体的に説明しようとする。これらの実施例、比較例および実験例は単に本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲がこれらに限らないことは当業者にとって自明である。

製造例１：散乱粒子分散液（Ａ１）の製造
散乱粒子として粒径２１０ｎｍのＴｉＯ_２（石原社のＣＲ−６３）６５．０重量部、分散剤３．９重量部、および１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（モノマー）３１．１重量部をビーズミルによって１２時間混合および分散して、散乱粒子分散液を製造した。

実施例１〜５および比較例１〜７：インク組成物の製造
下記表１に記載の構成および含有量でインク組成物を製造した。

Ａ１：散乱粒子分散液中のＴｉＯ_２（石原社のＣＲ−６３）
Ｂ１：ＥＦＫＡ−４００９（酸価１０〜１７ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価１０〜１５ｍｇＫＯＨ／ｇ）（ＥＦＫＡ社）
Ｂ２：ＥＦＫＡ−５０７１（酸価８０〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価８５〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇ）（ＥＦＫＡ社）
Ｂ３：ＥＦＫＡ−５０５４（酸価５０〜５６ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価４８〜５４ｍｇＫＯＨ／ｇ）（ＥＦＫＡ社）
Ｂ４：ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１４０（酸価７０〜７５ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価７５〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇ）（ＢＹＫ社）
Ｂ５：ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１０１（酸価３０ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価１０〜１５ｍｇＫＯＨ／ｇ）（ＢＹＫ社）
Ｂ６：ＥＦＫＡ−５０７０（酸価４５〜６５ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価０ｍｇＫＯＨ／ｇ）（ＥＦＫＡ社）
Ｂ７：ＥＦＫＡ−４３３０（酸価０ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価２６〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇ）（ＥＦＫＡ社）
Ｂ８：ＥＦＫＡ−４０１０（酸価１０〜１５ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価４〜８ｍｇＫＯＨ／ｇ）（ＥＦＫＡ社）
Ｂ９：ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１０６（酸価１３０〜１３５ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価７０〜７５ｍｇＫＯＨ／ｇ）（ＢＹＫ社）
Ｂ１０：ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１３０（酸価１〜３ｍｇＫＯＨ／ｇ、アミン価１９０ｍｇＫＯＨ／ｇ）（ＢＹＫ社）
Ｃ１：Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ １００ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ（ＡＰＧ−１００）（新中村化学社）
Ｃ２：Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ４００ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ（ＡＰＧ−４００）（新中村化学社）
Ｃ３：１，６−Ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ（シグマアルドリッチ社）
Ｄ１：Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ−０１（バスフ社）
Ｅ１：ＳＨ８４００（ダウコーニング東レシリコーン社）
＜光散乱コーティング層の製造＞
実施例および比較例で製造されたそれぞれのインク組成物をインクジェット方式で５ｃｍ×５ｃｍのガラス基板上に塗布した後、紫外線光源としてｇ、ｈ、ｉ線をすべて含む１ｋＷの高圧水銀灯を用いて１０００ｍＪ／ｃｍ^２で照射後、１８０℃の加熱オーブンで３０分間加熱して光散乱コーティング層を製造した。

（１）ＴｉＯ_２表面のかたまり
塗膜の表面特性は、熱工程（１８０℃／３０分）の後、１０．００μｍの厚さのピクセル表面を光学顕微鏡で観察して、下記の評価基準で評価した。

＜評価基準＞
Ｏ：ピクセル表面にＴｉＯ_２のかたまりが発生しない（図１参照）
Ｘ：ピクセル表面にＴｉＯ_２のかたまりが発生した（図２参照）
（２）密着性
前記インク組成物で製造されたコーティング層で国際標準（ＡＳＴＭ Ｄ３３５９）によるクロスカット試験（Ｃｒｏｓｓ−Ｃｕｔ Ａｄｈｅｓｉｏｎ Ｔｅｓｔ）を進行させた。

ナイフ（Ｋｎｉｆｅ）によって、製造されたコーティング層に均一に力を与えながら格子状に切り込みを入れた後、切り込み面にテープを貼って完全に付着するまで擦り、３０秒後にテープの端を取って１８０度の角度に近く引っ張ってテープを除去して、下記表２の基準のような測定方式でコーティング層の密着性を評価し、表３にその結果を記載した。

本願発明の分散液の条件および本願発明の構成をすべて含む実施例１〜５の場合、表面ＴｉＯ_２のかたまり現象なく均一な塗膜を形成可能であった。これに対し、分散液は、本願発明が目的とする酸価またはアミン価のいずれか１つでも満たしていない比較例１〜７の場合、ＴｉＯ_２のかたまり現象によって適用インクジェッティング工程で製造される塗膜の実用性が著しく低下し、ピクセル内で後面の青色光が適切に散乱せずに滲み現象を見せた。また、特定化学構造の硬化性モノマーを含まない比較例６および７の場合、密着性も効果が低下することを確認することができた。

Claims (11)

1. 散乱粒子、硬化性モノマー、および分散剤を含むインク組成物であって、
   前記分散剤は、酸価１０〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇおよびアミン価１０〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇである、インク組成物。
2. 前記硬化性モノマーは、下記化学式１および化学式２で表される化合物からなる群より選択される１種以上を含むものである、請求項１に記載のインク組成物。
   

   

   （前記化学式１において、Ｒ_１は、それぞれ独立して、水素またはメチル基であり、ｍは、１〜１５の整数である。）
   

   

   （前記化学式２において、Ｒ_２は、それぞれ独立して、水素またはメチル基であり、ｍは、１〜１５の整数である。）
3. 前記分散剤は、インク組成物総１００重量％に対して、０．０１〜５重量％含まれるものである、請求項１に記載のインク組成物。
4. 前記硬化性モノマーは、インク組成物総１００重量％に対して、４０〜９８重量％含まれるものである、請求項１に記載のインク組成物。
5. 前記散乱粒子は、インク組成物総１００重量％に対して、１〜２０重量％含まれる、請求項１に記載のインク組成物。
6. 前記インク組成物は、光重合開始剤および添加剤から選択される１種以上をさらに含むものである、請求項１に記載のインク組成物。
7. 前記散乱粒子は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＺｎＯ、ＺｒＯ_２、ＢａＴｉＯ_３、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｔｉ_３Ｏ_５、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＴＯ、ＺｎＯ−Ａｌ、Ｎｂ_２Ｏ_３、ＳｎＯ、およびＭｇＯからなる群より選択される１種以上である、請求項１に記載のインク組成物。
8. 前記インク組成物は、無溶剤形態である、請求項１に記載のインク組成物。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のインク組成物の硬化物を用いて製造された光散乱画素。
10. 請求項９に記載の光散乱画素を含むカラーフィルタ。
11. 請求項１０に記載のカラーフィルタを含む画像表示装置。

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