JPH01247474A - カラーフィルター用インキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １半業上の利用分野］ 本発明は、カラー液晶表示素子に使用されるカラーフィ
ルターを形成するインキに関するものである。詳しくは
、凹版オフセット、凸版オフセット、グラビアオフセッ
ト等のオフセット印刷法によりカラーフィルターを形成
するためのインキに関する。

［従来の技術］ カラーフィルターはガラス等の透明基板上に赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色をモザイク上もしくはスト
ライブ上に着色したものである。

場合によっては単色、２色の場合もある。

従来、カラーフィルターは、ゼラチンやアクリル樹脂な
どの染色基質を水？δ性染料により染色するクイブが主
流であった。

本漬は色純度がよく、分光特性のよいカラーフィルター
の製法である反面、Ｒ，Ｇ、Ｂの３色を染色するのにフ
ォトリソグラフィー工程を３回必要とするため高コスト
になる一方、大型化に不適性であるという問題をかかえ
でいる。

したがって、低コストのカラーフィルター製造法として
最近オフセット印刷法による製造法が、脚光をン谷びて
いる。

ところがオフセット印刷法によりカラーフィルターを製
造する場合は、Ｒ，Ｇ、Ｈの３色のインキを印刷するこ
とにより製造するわけであるが。

この印刷法の場合、使用するインキに問題があり、解決
がせまられている。

すなわち、インキは樹脂を主体とするワニスに、０．１
〜１ｕｍ程度に微細に粉砕したＲｌＧ、Ｂそれぞれの顔
料を分散させて、作るわけであるが、この顔料を分散さ
せた従来のインキには次の問題がある。

１、顔ｔ４は微細に粉砕したとしても、Ｏ，ｌｕｍ程度
の粒径が限界であり、色純度が悪い。

２　所望の色純度を発現するためにはインキ層を厚くす
る（３〜４μｍ）必要があるが、厚くすると、顔料およ
び副次的に添加する体質顔料（エアロジルなど）などに
より、光の透過性が悪くなる。

また一方で、顔料や体質顔料による光の散乱が発生し、
分光特性上好ましくない６ ３、インキ膜厚を厚くした場合、カラーフィルター側電
極をインキ層の下に形成すると、液晶セルにした場合、
インキ層による電圧ロスが太き（、表示特性が極めて悪
くなるため、カラーフィルター側電極は必ずインキ層の
上に形成する必要性が出てくるが、この構成にすると電
極形成が難かしくなる。（電極がラビングなどのパネル
化プロセスで切れ易くなる。） 以上のように従来の印刷法式カラーフィルターは特に使
用するインキに重要な問題をかかえていたわけである。

〔発明が解決しようとする課題］ 上述のように従来の技術では、色純度が悪く、分光特性
も不充分で、副次的には電極形成も難かしくなるという
カラーフィルター用インクしか提供できないという問題
点を有していた。

そこで本発明はこのような問題点を解決するためのもの
で、その目的とするところは、ポリパラバン酸樹脂と極
性溶媒を主成分とするワニスに水溶性染料を分散ではな
く完全に分子状態に溶解することにより、透明性がよく
、色純度がよく、分光特性もよいカラーフィルター用イ
ンキを提供することにある。

〔課題を解決するための手段１ 本発明のカラーフィルター用インキは、下に示す構造式
のポリパラバン酸樹脂を主成分とする。

Ｒはアルキル基 このポリパラバン酸樹脂は、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムア
ミド（ＤＭＦ）やＮ−メチル−２−ピロリドン（Ｎ　Ｍ
　Ｐ　）などの極性溶媒に溶解しワニス化することがで
きる。このワニスは若干着色しているが１〜１０μｍの
膜厚では無色透明と考えてよい、また、耐熱温度が約４
００°Ｃ程度まであり、加熱して溶媒を蒸発させれば適
度に固化する。

一方、ＤＭＦやＮＭＰは極性の強い溶媒であるため、水
溶性の染料を完全に分子状態に溶解することができる。

一般に水溶性の酸性染料などは色純度、分光特性、耐光
性のよいものも少なくなく、選択は比較的容易である。

以上のようにポリパラバン酸樹脂と極性溶媒からなるワ
ニスに水滴性染料を溶解すれば、染料は完全に分子状と
なるため、基本的に極めて、透明感がよく色純度のよい
印刷インキの作成が可能である。さらに、エアロジルな
どの体質顔料を適度に添加したり、界面活性剤等も必要
に応じて添加し、適度な粘性に調整すれば、凹版オフセ
ット、　　パ凸版オフセット、グラビアオフセットなど
いずれのオフセット印刷でも０．３〜５μｍ程度の膜厚
に印刷可能である。

印刷後、１７０〜１８０℃の加熱により、溶媒を気散さ
せ、ポリパラバン酸樹脂を固化させれば所望のカラーフ
ィルターが得られる。

また、このカラーフィルターは染料の濃度調整によって
０．３〜５μｍ程度の膜厚で、十分分光特性が確保でき
る。

一方、インキ膜厚を０．３〜０５μｍにすればインキ層
の下にカラーフィルター側透明電極が形成されたタイプ
のものでも、パネル化した際インキ層による電圧ロスを
無視しえるものが作成可能であり、この液晶セス構成で
も表示特性の悪化を回避できる。

［作　用１ 従来のインキはワニスに顔料微粒子を分散させたもので
あった。したがって、色純度も不充分であり、粒子によ
る光の散乱等の悪影響も発生した。

本発明のインキはワニスに染料を完全に分子状態に溶解
するものであるため、色純度もよく、光の透過（生も十
分であり、印刷層の薄膜化においても十分な分光特ｊ生
を発現できるものである。

［実　　施　　例　　１］ ジメチルホルムアミド２００ｍ（ｌを乾留撹拌しながら
、約ｌＯＯ℃に加熱し、ポリパラバン酸樹脂粉末を徐々
に投入し、完全溶解し、放冷し、粘度的３００００ｃｐ
ｓのワニスを製造した。

このワニスに水溶性染料および必要に応じて体質顔ｆ４
を添加し、充分練肉し、染料を完全に溶解してインキを
作成した。

なお、Ｒ，Ｇ、Ｂ各インキの配合は次のようにここで赤
色染１４は、カヤノールレッドＮＢＲ（日本化薬製）、
緑色染料はＣＦＧ１０６（日本化藁製）、青色素ｆ４は
８５Ｐ　（日本化薬製）を用いた。

体質顔Ｉ４はアエロジル−９７２（日本アエロジル製）
を用いた。

以上のようにして本発明のカラーフィルター用インキを
作成した。

作成したインキを水なし凹版を使ったオフセット印刷に
よりＩＴＯ透明電極パターンのついたガラス上に印刷し
た。まずＲを印刷し、１８０°Ｃで３０分焼きつけた８
次に、Ｇ、Ｂの順番で印刷し、同様に焼きつけた０以上
のようにして、ＲｌＧ、８３色のカラーフィルターモザ
イイクバクーンを作成した。各色ドツトの大きさは２０
　Ｏｒ１ｍ角で、膜厚はそれぞれＩｕｍであった。

第１図に作成したカラーフィルターの分光特性を示す。

［実　　施　　例　　２１ 実施例１と同様にして、次のインキ組成によりカラーフ
ィルターを作成した。

各インキ焼付は後の膜厚はそれぞれ０．５μｍであった
。

作成したカラーフィルターの分光特性は実施例１とほぼ
同様であった。

［発明の効果１ 以上のように本発明のカラーフィルター用インキは、従
来のカラーフィルター用インキと異なり、染料が完全に
分子状に溶解しているため、極めて、色純度がよく透明
性もよい、したがって、極めて分光特性のよい印刷式カ
ラーフィルターの提供が低コストで可能となった。一方
、インキ層膜厚も０．５ｕｍ程度でも良いため、いわゆ
る、インキ層の上に透明電極を形成するタイプのカラー
フィルクーとしなくともインキ層の下に透明電極を形成
して、セル化しても、はとんどインキ層による電圧ロス
が無視できるため、表示特注のよいカラー液晶表示パネ
ルが提供可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラーフィルター用インキにより作成
したカラーフィルターの分光持Ｉ生図。 １１・　・Ｒの分光特性 １２・・・Ｇ　　〃 １３・・・Ｂ　　〃 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリパラバン酸樹脂と極性溶媒を主成分とするワニスに
   水溶性染料を溶解したことを特徴とするカラーフィルタ
   ー用インキ。