JP5013749B2 - カラーフィルタ用インクジェットインク、カラーフィルタ及びそのカラーフィルタの製造方法、並びに表示装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献6〜8に開示されている緑色カラーフィルタ用インクジェットインクでは、十分な平坦性が得ることは困難である。
<1>着色剤と、有機溶剤と、重合性モノマーと、顔料分散剤とを含有し、該着色剤が下記一般式(IV)で表されるアゾ化合物の互変異性体を配位子とする金属錯体(1)を含有し、かつ、前記顔料分散剤が下記一般式(IX)で表されるアミノ基を有する化合物であるカラーフィルタ用インクジェットインクである。
一般式(IX)中、DはP−Qとともにアゾ色素を形成しうる成分を表す。Pは単結合又は上記式(i)〜(v)の構造式で表される二価の連結基から選択される基を表す。Qは上記一般式(IXa)で表される基を表す。一般式(IXa)中、Z 91 は、−(CH 2 ) b −と表され、bは1〜5の整数を表す。−N(R 91 ) 2 は、−N(C i H 2i+1 ) 2 と表され、iが1〜4の整数である低級アルキルアミノ基、又は窒素原子を含む5乃至6員飽和ヘテロ環基を表す。aは1又は2を表す。
<3>さらに、前記着色剤が、ハロゲン化銅フタロシアニン化合物を含有することを特徴とする前記<1>又は<2>に記載のカラーフィルタ用インクジェットインクである。
<4>前記ハロゲン化銅フタロシアニン化合物がC.I.ピグメント・グリーン36であることを特徴とする前記<3>に記載のカラーフィルタ用インクジェットインクである。
<5>前記重合性モノマーが、重合性基として(メタ)アクリロイル基を3つ以上有することを特徴とする前記<1>〜<4>のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用インクジェットインクである。
<7>インクジェット方式により打滴されたカラーフィルタ用インクジェットインク中の有機溶剤を除去してインク残部とした後に、活性エネルギー線を照射及び/又は加熱する硬化工程を有し、前記インク残部を重合硬化させて前記画素を形成することを特徴とする前記<6>に記載のカラーフィルタの製造方法である。
<8>前記硬化工程において、前記カラーフィルタ用インクジェットインクの熱重合開始温度未満の温度で加熱を行った後に、活性エネルギー線の照射及び/又は前記熱重合開始温度以上の温度で加熱を行うことを特徴とする<7>に記載のカラーフィルタの製造方法である。
<9>前記<6>〜<8>のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法により作製されたカラーフィルタである。
<10>前記<9>に記載のカラーフィルタを備えた表示装置である。
<カラーフィルタ用インクジェットインク>
本発明のカラーフィルタ用インクジェットインクは、着色剤と、有機溶剤と、重合性モノマーと、顔料分散剤とを含有し、該着色剤が上記一般式(I)で表されるアゾ化合物の互変異性体を配位子とする金属錯体を含有し、かつ、該顔料分散剤がアミノ基を有する化合物であることを特徴とする。
本発明における着色剤は、下記一般式(I)で表されるアゾ化合物の互変異性体を配位子とする金属錯体の少なくとも1種を含有する。
X、Y、Z、Wは相互に独立して、カルボニル基、チオカルボニル基、−C(=NR7)−、=C(N(R6)R7)−、=C(OR6)−、=C(SR6)−、=C(CO2R6)−、=C(CN)−、=C(CON(R6)R7)−、=C(SO2R8)−又は=C(R6)−を表し、
R1、R2、R3、R4、R6は相互に独立して水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、
R5は−OH、−NR6R7、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、
R7は水素原子、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアシル基を表し、
R8はアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、
R1とY、R2とY、R3とW、R3とWは互いに結合して5または6員環を形成していてよく、さらに、この環にその他の環が縮合していてよく、
CH結合を有する置換基R1〜R8は更に置換されていてよく、
m、n、o、pは相互に独立して、1を表すか、環窒素原子から二重結合が出ている場合には、0を表す。
M21は−OR26、−SR26、−N(R26)R27、−COOR26、−CON(R26)R27、−CN、−SO2R28、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、
R25は−OH、−N(R26)R27、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、
R21、R22、R26は相互に独立して水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、
R27は水素原子、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基又はアシル基を表し、
R28はアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、
M21とR21、M21とR22は互いに結合して5または6員環を形成してもよい。
一般式(III)中、R35は−OH又は−NH2を表し、M31及びM32は相互に独立して水素原子、水酸基、アミノ基、シアノアミノ基、アリールアミノ基又はアシルアミノ基を表す。
一般式(VII)で表される化合物として、R71が水素原子で表される化合物が特に好ましい。
本発明におけるハロゲン化銅フタロシアニン化合物としては、下記一般式(VIII)で表される化合物が好ましい。
色相、色度等の観点から、ハロゲン化銅フタロシアニン化合物として、X801〜X816が塩素原子又は臭素原子である化合物を用いることが好ましく、特にC.I.ピグメント・グリーン36を用いることがより好ましい。
このように着色剤を併用する場合、着色剤中のハロゲン化銅フタロシアニン化合物の含有量は50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましい。
本発明のカラーフィルタ用インクジェットインクは、顔料分散剤の少なくとも1種を含有する。顔料分散剤を含有することにより、着色剤の分散安定性が向上する。本発明における該顔料分散剤はアミノ基を有する化合物である。アミノ基を有する顔料分散剤を用いることで着色剤の分散が可能となり、インクジェットインクを調製することができる。ここで、アミノ基とは一級アミノ基、二級アミノ基、三級アミノ基を含み、アミノ基の数は1つでも複数でもよい。顔料骨格にアミノ基を有する置換基を導入した顔料誘導体化合物でも、アミノ基を有するモノマーを重合成分としたポリマー化合物でもよい。これらの例として、例えば、特開2000−239554号公報、2003−96329号公報、2001−31885号公報、特開平10−339949号公報、特公平5−72943号公報に記載の化合物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
〔1.一般式(IX)で表される化合物〕
X101は、−CO−、−CONH−Y102−、−SO2NH−Y102−、又は−CH2NHCOCH2NH−Y102−を表し、−CO−、−CONH−Y102−であることが好ましい。
Y102は置換基を有してもよいアルキレン基又はアリーレン基を表し、なかでもフェニレン、トルイレン又はヘキシレンであることが好ましく、フェニレンであることがより好ましい。
R101およびR102は相互に独立して置換又は無置換のアルキル基を表し、R101とR102とで少なくとも窒素原子を含むヘテロ環基を形成してもよい。なかでもメチル基、エチル基、プロピル基又はN原子を含めたピロリジニル基であることが好ましく、エチル基であることがより好ましい。
Y101は−NH−又は−O−を表す。
Z101は水酸基又は下記一般式(Xa)で表される基を表し、あるいはn101が1の場合−NH−X101−Qでもよい。m101は1〜6の整数を表し、2〜3が好ましい。n101は1〜4の整数を表し、1〜2が好ましい。
本発明における顔料分散剤としては、アミノ基及びエーテル基を有するグラフト共重合体を含有し、必要に応じて適宜選択したその他の成分を含有する分散剤であることも好ましい。
前記グラフト共重合体は、アミノ基及びエーテル基を少なくとも有してなり、その他のモノマー等を共重合体単位として含んでいてもよい。
前記グラフト共重合体の質量平均分子量(Mw)としては、3000〜100000が好ましく、5000〜50000がより好ましい。前記質量平均分子量(Mw)が、3000未満であると、顔料の凝集を防ぐことができず、粘度が上昇してしまうことがあり、100000を超えると有機溶剤への溶解性が不足し、粘度が上昇してしまうことがある。なお、該質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(キャリア:テトラヒドロフラン)により測定されるポリスチレン換算質量平均分子量である。
前記重合性オリゴマー(以下、「マクロモノマー」と称することがある。)は、エチレン性不飽和二重結合を有する基を末端に有するオリゴマーである。本発明においては、前記重合性オリゴマーの中でも、該オリゴマーの両末端の内の一方にのみ前記エチレン性不飽和二重結合を有する基を有するのが好ましい。
前記アミノ基含有モノマーとしては、例えば、下記一般式(XII)で表される化合物より選択される少なくとも1種が好適に挙げられる。
前記エーテル基を有する重合性モノマーとしては、例えば、下記一般式(XV)で表される化合物より選択される少なくとも1種が好適に挙げられる。
前記グラフト共重合体は、前記その他のモノマーを更に共重合体単位として含有していてもよく、該その他のモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、芳香族ビニル化合物(例、スチレン、α−メチルスチレン及びビニルトルエン)、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(例、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート及びi−ブチル(メタ)アクリレート)、(メタ)アクリル酸アルキルアリールエステル(例、ベンジル(メタ)アクリレート)、グリシジル(メタ)アクリレート、カルボン酸ビニルエステル(例、酢酸ビニル及びプロピオン酸ビニル)、シアン化ビニル(例、(メタ)アクリロニトリル及びα−クロロアクリロニトリル)、及び脂肪族共役ジエン(例、1,3−ブタジエン及びイソプレン)、(メタ)アクリル酸、などが挙げられる。これらの中でも、不飽和カルボン酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アルキルアリールエステル及びカルボン酸ビニルエステルが好ましい。
(11) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクリロイル化ポリメチル(メタ)アクリレート共重合体、
(12) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクリロイル化ポリスチレン共重合体、
(14) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクリロイル化メチル(メタ)アクリレート及び2−ヒドロキシエチルメタクリレートの共重合体の共重合体、
(15) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクリロイル化メチルメタアクリレート及び2−ヒドロキシエチルメタクリレートの共重合体の共重合体、
(16) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクリロイル化メチルメタアクリレート及び2−ヒドロキシエチルメタクリレートの共重合体の共重合体、
(18) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクロイル化ポリメチル(メタ)アクリレート共重合体、
(19) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリエチレングリコールポリテトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクロイル化ポリメチル(メタ)アクリレート共重合体、
(20) 3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド/ポリプロピレングリコールポリテトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート/末端メタクロイル化ポリメチル(メタ)アクリレート共重合体、などが挙げられる。
なかでも、(11)、(14)、(18)が好ましく、下記式(XVI)で表される化合物がより好ましい。
本発明のカラーフィルタ用インクジェットインクに用いられる重合性モノマーにおける重合性官能基の種類としては特に制限はなく、活性エネルギー線及び/又は熱により重合反応可能であればよい。官能基数が増えることで重合性モノマー自身の粘度が上昇することから、官能基自身の粘度が低いほうが好ましく、(α−メチル)ビニル基、(メタ)アクリロイル基、グリシジル基が特に好ましい。また液安定性と打滴後の硬化安定性の観点から、重合活性が高すぎず、また低すぎない、適度な反応性を有する官能基が好ましく、α−メチルグリシジル基、(メタ)アクリロイル基が好ましく、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。尚、重合性官能基の重合活性は他の添加剤により調節してもよい。
3官能以上の重合性モノマーの具体例としては特開2001−350012号公報の段落番号0061〜0063に記載の3官能のエポキシ基含有モノマーや、特開2002−371216号公報の段落番号0016に記載の3官能以上のアクリレートモノマー、メタクリレートモノマー及びシーエムシー出版による「反応性モノマーの市場展望」に記載の3官能以上のモノマー等が挙げられる。これらの中で、特に好ましいものとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンPO(プロピレンオキサイド)変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンEO(エチレンオキサイド)変性トリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル等を挙げることができるが、これらに限定されない。また、前記3官能以上のモノマーを2種以上併用することも可能である。
これらの中で、(メタ)アクリロイル基を3つ以上有する重合性モノマーが、より好ましく用いられる。
これらの単官能モノマーや2官能モノマーとしては、例えば特開2001−350012号公報の段落番号[0065]に記載の単官能のエポキシ基含有モノマーや、特開2002−371216号公報の段落番号[0015]〜[0016]に記載の単官能又は2官能のアクリレートモノマーやメタクリレートモノマー及びシーエムシー出版による「反応性モノマーの市場展望」に記載の1〜2官能のモノマー等が挙げられる。
本発明における有機溶剤としては、アルコール等の水溶性有機溶剤及びエステルやエーテル等の非水溶性有機溶剤が挙げられるが、下記理由から非水溶性有機溶剤が好ましい。
溶剤が水溶性有機溶剤の場合は、使用するバインダーやモノマーが水溶性である必要がある。これらの水溶性バインダーやモノマーは、極性基を有するため、水溶性有機溶剤を除去した後のインク残部の粘度が高くなりやすく、カラーフィルタ画素の形状を平坦にする事が困難になる。
非水溶性有機溶剤としては特に制限はないが、沸点が低くインクジェットインク中からの除去が容易な有機溶剤は、通常インクジェットヘッド上でもすばやく蒸発するため、ヘッド上でのインクの粘度上昇等を容易に引き起こし、吐出性の悪化を伴う場合が多い。インクジェットヘッドでのインクの乾燥を防止するため、常圧での沸点が160℃以上の有機溶剤を少なくとも含んでいることが好ましい。
本発明のカラーフィルタ用インクジェットインクにおいて、モノマーの重合反応を促進する目的で、重合開始剤を併用しても良い。重合開始剤としては、画素部の重合を活性エネルギー線により行う場合には、光重合開始剤が用いられ、画素部の重合を熱により行う場合には、熱重合開始剤が用いられる。光重合開始剤としては、例えば特開2006−28455号公報の段落番号[0079]〜[0088]に記載のものが挙げられ、好ましい具体例としては、2−トリクロロメチル−5−(p−スチリルスチリル)−1,3,4−オキサジアゾールや、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[4’−(N,N−ビスエトキシカルボニルメチル)アミノ−3’−ブロモフェニル]−s−トリアジンが挙げられる。
これらの開始剤は1種又は2種以上を組み合わせて使用することもできる。
本発明のカラーフィルタの製造方法は、インクジェット方式により本発明のインクジェットインクの液滴を付与して着色層を形成することを特徴とする。特に、基板上に形成された隔壁により囲まれた凹部に、インクジェット方式により本発明のインクジェットインクの液滴を付与して着色層を形成することが好ましい。
なお、隔壁は、着色層形成工程前に予め基板上に形成されたものであり、隔壁の形成方法の詳細については後述する。
着色層形成工程は、隔壁(濃色離画壁)間の凹部に、本発明のインクジェットインクの液滴をインクジェット法で付与して着色層を形成する。この着色層は、カラーフィルタを構成する赤色(R)、緑色(G)、青色(B)等の色画素となるものである。
着色層の形成は、既述のようにして基板上に形成された隔壁で取り囲まれた凹部に、着色画素(例えばRGB3色の画素パターン)を形成するためのインクジェットインクを侵入させて、2色以上の複数の画素で構成されるように形成することができる。
インクジェット法については、インクを熱硬化させる方法、光硬化させる方法、予め基板上に透明な受像層を形成しておいてから打滴する方法など、公知の方法を用いることができる。
カラーフィルタパターンの形状については、特に限定はなく、ブラックマトリックス形状として一般的なストライプ状であっても、格子状であっても、さらにはデルタ配列状であってもよい。
インクジェットインクの射出条件としては、インクジェットインクを30〜60℃に加熱し、インク粘度を下げて射出することが射出安定性の点で好ましい。インクジェットインクは、概して水性インクより粘度が高いため、温度変動による粘度変動幅が大きい。粘度変動はそのまま液滴サイズ、液滴射出速度に大きく影響を与え、画質劣化を起こしやすいため、インクジェットインク温度をできるだけ一定に保つことが重要である。
本発明におけるカラーフィルタは、RGB3色のインクを吹き付けて3色の着色層からなる群で構成された形態が好ましい。
本発明においては、基板上に打滴されたインク滴に含まれる有機溶剤を除去してインク残部とした後に、前記インク残部に活性エネルギー線を照射する工程(以下、第一の硬化工程と称することがある。)及び/又は前記インク残部を加熱する工程(以下、第二の硬化工程と称することがある。)により前記インク残部を重合して着色層を形成してもよい。また、前記インク残部の熱重合が開始する温度をT℃としたときに、T℃未満の温度で予備加熱(以下、予備加熱工程と称することがある。)を行って前記液滴に含まれる有機溶剤を除去してインク残部とした後に、前記インク残部に活性エネルギー線を照射する工程及び/又は前記インク残部をT℃以上の温度で加熱する工程により前記インク残部を重合して着色層を形成してもよい。
−第1の硬化工程−
前記着色層形成工程で形成された少なくとも1色の着色層に活性エネルギー線を照射して硬化する工程(第1の硬化工程)を設けることができる。第1の硬化工程では、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)を含む各色の本発明のインクジェットインクを硬化させることにより、硬化した着色層を形成することができる。硬化は、1色の着色層を形成するごとに行なってもよいし、複数色の着色層を形成した後に行なうようにしてもよい。
本発明のカラーフィルタの製造方法においては、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)を含む所望の色相の着色層の全てを熱により硬化する工程(第2の硬化工程)を設けることができる。上記したように、前記第1の硬化工程を設けると共に第2の硬化工程を設けることによって、カラーフィルタの製造効率と表示特性とを両立させことができる。また、第2の硬化工程のみで硬化させてもよい。
上記予備加熱工程は、本発明のごときインク残部が流動性を有するインクであれば、画素部が熱によって重合するインクのみならず、光によって重合するインクにおいても有効である。光によって重合するインクの場合、前記インクが熱重合を開始する温度Tは、熱によって光重合開始剤等が分解して重合反応が開始する温度または、モノマー自体が熱によって分解し、重合反応が開始する温度を意味する。
上記予備加熱工程の時間は特に制限が無いが、1〜5分間行うことが好ましい。
インクを加熱し、加熱前のインク粘度に対して、加熱によりインクの重合が開始し、インクのゲル化等が観察される温度をTとする。より具体的には、加熱後のインク粘度の上昇が5mPa・s以上の場合の加熱温度をTとする。
本発明では、基板上に形成された隔壁により囲まれた凹部に、インクジェット方式により本発明のインクジェットインクの液滴を付与して着色層が形成されることが好ましい。この隔壁はどの様なものでも良いが、カラーフィルタを作製する場合は、ブラックマトリクスの機能を持った遮光性を有する隔壁であることが好ましい。該隔壁は公知のカラーフィルタ用ブラックマトリクスと同様の素材、方法により作製することができる。例えば、特開2005−3861号公報の段落番号[0021]〜[0074]や、特開2004−240039号公報の段落番号[0012]〜[0021]に記載のブラックマトリクスや、特開2006−17980号公報の段落番号[0015]〜[0020]や、特開2006−10875号公報の段落番号[0009]〜[0044]に記載のインクジェット用ブラックマトリクスなどが挙げられる。
前記公知の作製方法の中でも、コスト削減の観点から感光性樹脂転写材料を用いることが好ましい。感光性樹脂転写材料は、仮支持体上に少なくとも遮光性を有する樹脂層を設けたものであり、基板に圧着して、該遮光性を有する樹脂層を該基板に転写することができる。
感光性樹脂転写材料を構成する仮支持体、熱可塑性樹脂層、中間層、保護フィルムや、転写材料の作製方法については、特開2005−3861号公報の段落番号[0023]〜[0066]に記載のものが好適なものとして挙げられる。
オーバーコート層は樹脂(OC剤)を用いて構成することができ、樹脂(OC剤)としては、アクリル系樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、ポリイミド樹脂組成物などが挙げられる。中でも、可視光領域での透明性で優れており、カラーフィルタ用光硬化性組成物の樹脂成分が通常アクリル系樹脂を主成分としており、密着性に優れることから、アクリル系樹脂組成物が望ましい。オーバーコート層の例として、特開2003−287618号公報の段落番号[0018]〜[0028]に記載のものや、オーバーコート剤の市販品として、JSR社製のオプトマーSS6699Gが挙げられる。
本発明の表示装置としては既述の本発明のカラーフィルタを備えるものであれば、特に限定するものではなく、液晶表示装置、プラズマディスプレイ表示装置、EL表示装置、CRT表示装置などの表示装置などを言う。表示装置の定義や各表示装置の説明は例えば「電子ディスプレイデバイス(佐々木 昭夫著、(株)工業調査会 1990年発行)」、「ディスプレイデバイス(伊吹 順章著、産業図書(株)平成元年発行)」などに記載されている。
−カラーフィルタ基板の作製−
(隔壁形成用の濃色組成物の調製)
濃色組成物K1は、表1に示した量のK顔料分散物1と、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとをはかり取り、温度24℃(±2℃)で混合して150rpmで10分間攪拌し、次いで、表1に示した量のメチルエチルケトン、バインダー2、ハイドロキノンモノメチルエーテル、DPHA液、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[4’−(N,N−ビスエトキシカルボニルメチル)アミノ−3’−ブロモフェニル]−s−トリアジン、界面活性剤1をはかり取り、温度25℃(±2℃)でこの順に添加して、温度40℃(±2℃)で150rpmで30分間攪拌することによって得られる。なお、表1に示した量は質量部である。また、前記K顔料分散物1、バインダー2、DPHA液、界面活性剤1については、詳しくは以下の組成となっている。
・カーボンブラック(デグッサ社製 Nipex35) 13.1%
・顔料分散剤A(下記化合物(3)) 0.65%
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=72/28モル比
のランダム共重合物、分子量3.7万) 6.72%
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 79.53%
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=78/22モル比
のランダム共重合物、分子量3.8万) 27%
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 73%
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
(重合禁止剤MEHQ 500ppm含有、日本化薬(株)製、商品名:KAYARAD DPHA) 76%
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 24%
・下記構造物1 30%
・メチルエチルケトン 70%
無アルカリガラス基板を、UV洗浄装置で洗浄後、洗浄剤を用いてブラシ洗浄し、更に超純水で超音波洗浄した。基板を120℃3分熱処理して表面状態を安定化させた。
基板を冷却し23℃に温調後、スリット状ノズルを有すガラス基板用コーター(エフ・エー・エス・アジア社製、商品名:MH−1600)にて、上述のように調製した濃色組成物K1を塗布した。引き続きVCD(真空乾燥装置、東京応化工業社製)で30秒間、溶媒の一部を乾燥して塗布層の流動性を無くした後、120℃3分間プリベークして膜厚2μmの濃色組成物層K1を得た。
超高圧水銀灯を有すプロキシミティー型露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング株式会社製)で、基板とマスク(画像パターンを有す石英露光マスク)を垂直に立てた状態で、露光マスク面と濃色組成物層K1の間の距離を200μmに設定し、窒素雰囲気下、露光量300mJ/cm2でパターン露光した。
次に、純水をシャワーノズルにて噴霧して、濃色組成物層K1の表面を均一に湿らせた後、KOH系現像液(ノニオン界面活性剤含有、商品名:CDK−1、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製を100倍希釈したもの)を23℃、80秒、フラットノズル圧力0.04MPaでシャワー現像しパターニング画像を得た。引き続き、超純水を、超高圧洗浄ノズルにて9.8MPaの圧力で噴射して残渣除去を行い、大気下にて露光量2500mJ/cm2にて上面からポスト露光を行って光学濃度3.9の隔壁を得た。
隔壁を形成した基板に、カソードカップリング方式平行平板型プラズマ処理装置を用いて、以下の条件にて撥インク化プラズマ処理を行った。
使用ガス :CF4
ガス流量 :80sccm
圧力 :40Pa
RFパワー:50W
処理時間 :30sec
着色剤、顔料分散剤、バインダー、有機溶剤を下記の表2に示す質量部数で配合し、プレミキシングの後、モーターミルM−50(アイガー・ジャパン社製)で、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで9時間分散し、顔料分散液1〜10を調製した。
バインダーAは、ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=72/28モル比のランダム共重合物(分子量3.7万)40%とプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート60%の混合物を示し、1,3−BGDAは、1,3−ブタンジオールジアセテート(沸点232℃)を示し、PGMEAは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(沸点146℃)を示す。
(実施例インク及び参考例インクの調製)
1,3−ブタンジオールジアセテート(1,3−BGDA)、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)、モノマー、界面活性剤1、熱重合開始剤の各成分を表3に示した質量部数で混合した。25℃で30分間攪拌したのち、不溶物が無いことを確認して、モノマー液を調製した。
次に、顔料分散液を撹拌しながら、前記モノマー液をゆっくりと添加し、25℃で30分間撹拌し、カラーフィルタ用インクジェットインク(実施例インク1〜5、参考例インク6、実施例インク7〜12)を調製した。
熱重合開始剤1は、V−40(アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、和光純薬(株)製)を示す。
顔料分散液11はハロゲン化銅フタロシアニン化合物の分散液「商品名:GT−2」(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を示し、顔料分散液12はハロゲン化銅フタロシアニン化合物の分散液「商品名:CDP−G22」(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を示す。
インク処方を下記表4の処方に変更した以外は、実施例インクと同様にして、比較例インク1〜7を調製した。
<画素部の平坦性の評価>
上記で作製したカラーフィルタの画素部の形状を、非接触式表面形状測定装置 New View 6K(Zygo社製)を用いて観察し、表面形状のプロファイルを算出した。最も低い部分をA、最も高い部分をBとし、高低差(B−A)により平坦性の評価を以下の基準で行った。結果を表5及び表6に示す。
◎:B−A<0.1μm
○:0.1≦B−A<0.3μm
△:0.3≦B−A<0.6μm
×:0.6μm≦B−A
Claims (10)
- 着色剤と、有機溶剤と、重合性モノマーと、顔料分散剤とを含有し、前記着色剤が下記一般式(IV)で表されるアゾ化合物の互変異性体を配位子とする金属錯体(1)を含有し、かつ、前記顔料分散剤が下記一般式(IX)で表されるアミノ基を有する化合物であるカラーフィルタ用インクジェットインク。
[一般式(IV)中、M 41 及びM 42 は相互に独立して、水酸基又はシアノアミノ基を表す。
一般式(IX)中、DはP−Qとともにアゾ色素を形成しうる成分を表す。Pは単結合又は上記式(i)〜(v)の構造式で表される二価の連結基から選択される基を表す。Qは上記一般式(IXa)で表される基を表す。一般式(IXa)中、Z 91 は、−(CH 2 ) b −と表され、bは1〜5の整数を表す。−N(R 91 ) 2 は、−N(C i H 2i+1 ) 2 と表され、iが1〜4の整数である低級アルキルアミノ基、又は窒素原子を含む5乃至6員飽和ヘテロ環基を表す。aは1又は2を表す。] - さらに、前記着色剤が、前記金属錯体(1)とは異なる鉄化合物(2)、及び/又は前記金属錯体(1)及び前記鉄化合物(2)とは異なる金属化合物(3)、を含有することを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ用インクジェットインク。
- さらに、前記着色剤が、ハロゲン化銅フタロシアニン化合物を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載のカラーフィルタ用インクジェットインク。
- 前記ハロゲン化銅フタロシアニン化合物がC.I.ピグメント・グリーン36であることを特徴とする請求項3に記載のカラーフィルタ用インクジェットインク。
- 前記重合性モノマーが、重合性基として(メタ)アクリロイル基を3つ以上有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用インクジェットインク。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用インクジェットインクを用いて、インクジェット方式により画素を形成するカラーフィルタの製造方法。
- インクジェット方式により打滴されたカラーフィルタ用インクジェットインク中の有機溶剤を除去してインク残部とした後に、活性エネルギー線を照射及び/又は加熱する硬化工程を有し、前記インク残部を重合硬化させて前記画素を形成することを特徴とする請求項6に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 前記硬化工程は、前記カラーフィルタ用インクジェットインクの熱重合開始温度未満の温度で加熱を行った後に、活性エネルギー線の照射及び/又は前記熱重合開始温度以上の温度で加熱を行うことを特徴とする請求項7に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 請求項6〜8のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法により作製されたカラーフィルタ。
- 請求項9に記載のカラーフィルタを備えた表示装置。
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