JPH10114875A - Ink composition, method for forming pattern and color filter - Google Patents

Ink composition, method for forming pattern and color filter

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JPH10114875A
JPH10114875A JP35784496A JP35784496A JPH10114875A JP H10114875 A JPH10114875 A JP H10114875A JP 35784496 A JP35784496 A JP 35784496A JP 35784496 A JP35784496 A JP 35784496A JP H10114875 A JPH10114875 A JP H10114875A
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JP
Japan
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solvent
pigment
ink composition
pattern
dispersed
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JP35784496A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeo Ito
武夫 伊藤
Kazuo Sakai
和夫 坂井
Hiroyuki Nakasumi
博行 中澄
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Toshiba Corp
Fuji Pigment Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Fuji Pigment Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an ink composition which can form an elaborate pattern on the surface of e.g. glass or ceramics without using e.g. any wettability improver or the like by regulating a system comprising a solvent, a pigment dispersed therein and a dispersant so that the system may satisfy special conditions. SOLUTION: A system comprising a solvent, a pigment and a dispersant for enhancing the affinity between both is regulated so that the ratio V/S (wherein V is the volume of the system, and S is the surface area of the interface formed at the boundary between the system and the vapor phase) may be maximized. The surface tension of the system is maintained at 20.0-50.0dyn/cm at 25 deg.C, and the viscosity of the system is maintained at 1.5-20.0cP at 25 deg.C. Referring to Fig. (a), when the ink composition 203 is deposited on the surface 202 of a substrate 201, the ratio V/S (wherein V is the volume of the composition 203, and S is the surface area of the interface 204) is kept maximum. Referring to Fig. (b), when the solvent is evaporated from the composition, the V/S ratio (wherein V is the volume of composition 203, and S is the surface area of the interface) is increased, and the composition 203 deposited on the surface 202 is sunk. Therefore, a composition which does not suffer from this problem is formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インク組成物、パ
ターンの形成方法およびカラーフィルターに関し、特
に、インクジェット方式によるパターンの形成に用いら
れるインク組成物、該インク組成物を用いたパターンの
形成方法および該インク組成物を用いたパターンの形成
方法により製造されたカラーフィルターに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink composition, a method for forming a pattern, and a color filter, and more particularly to an ink composition used for forming a pattern by an ink jet method and a method for forming a pattern using the ink composition. And a color filter manufactured by a method for forming a pattern using the ink composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット方式を用いたパターンの
形成方法は、種々のインク組成物の吐出方式、例えば、
静電吸引方式、圧電素子を用いてインクに機械的振動ま
たは変位を与える方式、インクを加熱して発泡させ、そ
の圧力を利用する方式等によりインク組成物の液滴を基
材に対して飛翔させ、基材の表面上にパターンを形成す
るものである。そして、インクジェット方式を用いたパ
ターンの形成方法は、騒音の発生が少なく、高速にパタ
ーンが形成でき、また多色のパターンが容易に形成でき
る等の利点を有することから、多くの分野で注目されて
いる。
2. Description of the Related Art A pattern forming method using an ink-jet method is based on various ink composition discharging methods, for example,
Droplets of the ink composition fly over the substrate by an electrostatic suction method, a method of applying mechanical vibration or displacement to the ink using a piezoelectric element, a method of heating and bubbling the ink, and utilizing the pressure. Then, a pattern is formed on the surface of the base material. A pattern forming method using an inkjet method has attracted attention in many fields because it has advantages such as low noise generation, high-speed pattern formation, and easy formation of multicolor patterns. ing.

【0003】ところで、CRT、液晶表示装置やプラズ
マディスプレイ等の表示装置あるいは固体撮像素子等に
用いられるカラーフィルターは、顔料分散法、染料分散
法および染色法等の種々の方法により製造されてきた。
[0003] Color filters used in CRTs, display devices such as liquid crystal displays and plasma displays, and solid-state imaging devices have been manufactured by various methods such as a pigment dispersion method, a dye dispersion method, and a dyeing method.

【0004】例えば、特開平7−179711号公報に
は、フェースプレート内面にパターニングされた光吸収
層を形成した後、顔料分散液および蛍光体スラリーを塗
布し、マスクを介して露光および現像を行うことによ
り、フィルター付き蛍光膜を製造する方法が記載されて
いる。また、特開昭59−75205号公報には、イン
クジェット方式により基板上に着色層を形成してカラー
フィルターを製造する方法が記載されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-179711 discloses that after forming a patterned light absorbing layer on the inner surface of a face plate, a pigment dispersion and a phosphor slurry are applied, and exposure and development are performed through a mask. Thus, a method for producing a fluorescent film with a filter is described. JP-A-59-75205 describes a method for producing a color filter by forming a colored layer on a substrate by an ink-jet method.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
7−179711号公報に記載されたフィルター付き蛍
光膜を製造する方法では、蛍光膜を製造するための工程
数が多く、しかも各色ごとに、顔料分散液および蛍光体
スラリーの塗布およびマスクを介しての露光および現像
を実施しなければならないため、製造コストが高くなる
という問題があった。また、特開昭59−75205号
公報に記載されたカラーフィルターの製造方法では、イ
ンクジェット方式により基板上に着色層を形成している
が、あらかじめガラス基板に拡散防止パターンあるいは
ぬれ性改善剤を形成する必要があるため、設備投資およ
び工程数が増加して製造コストが高くなるとともに、製
造歩留も低くなるという問題があった。
However, in the method for manufacturing a fluorescent film with a filter described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-179711, the number of steps for manufacturing a fluorescent film is large, and a pigment is provided for each color. Since the application of the dispersion and the phosphor slurry and the exposure and development through the mask must be performed, there is a problem that the manufacturing cost is increased. In the method for manufacturing a color filter described in JP-A-59-75205, a colored layer is formed on a substrate by an ink jet method, but a diffusion preventing pattern or a wettability improving agent is previously formed on a glass substrate. Therefore, there is a problem that the capital investment and the number of steps increase, the manufacturing cost increases, and the manufacturing yield decreases.

【0006】本発明は、上記従来例に鑑みてなされたも
ので、ぬれ性改善剤等を形成することなく、インクジェ
ット方式によりガラス、セラミックスあるいはポリエス
テル系樹脂等の表面に繊細なパターンを形成することが
可能なインク組成物を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional example, and it is an object of the present invention to form a delicate pattern on the surface of glass, ceramics, polyester resin or the like by an ink jet method without forming a wetting agent or the like. It is an object of the present invention to provide an ink composition capable of performing the following.

【0007】また、本発明は、ガラス基板等の表面に容
易に繊細なパターンを効率よく形成することができ、工
程数および設備投資が少なく、形成されたパターンの信
頼性および経済的に優れたパターンの形成方法を提供す
ることを目的とする。
Further, the present invention can easily and efficiently form a delicate pattern on the surface of a glass substrate or the like, reduce the number of steps and equipment investment, and provide excellent reliability and economical efficiency of the formed pattern. It is an object to provide a method for forming a pattern.

【0008】さらに、本発明は、耐光性や耐水性等に優
れ、実用面における信頼性の高いパターンの形成され
た、経済的に優れるカラーフィルターを提供することを
目的とする。
It is a further object of the present invention to provide a color filter which is excellent in light resistance and water resistance, has a highly reliable pattern in practical use, and is economically excellent.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係るインク組成
物は、溶媒、前記溶媒に分散した顔料および前記溶媒に
分散し、前記溶媒と前記顔料との親和性を高める分散剤
を具備した系の体積(V)と、前記系と気相との境界に
生じた前記系の界面の表面積(S)との比(V/S)
が、最大となるように制御されたことを特徴としてい
る。
The ink composition according to the present invention comprises a solvent, a pigment dispersed in the solvent, and a dispersant dispersed in the solvent to increase the affinity between the solvent and the pigment. Ratio (V / S) of the volume (V) of the system to the surface area (S) of the interface of the system generated at the boundary between the system and the gas phase
Is controlled to be maximum.

【0010】また、本発明に係るインク組成物は、溶
媒、前記溶媒に分散した顔料および前記溶媒に分散し、
前記溶媒と前記顔料との親和性を高める分散剤を具備し
た系において、(1)前記系の表面張力は25℃におい
て20.0dyn/cm〜50.0dyn/cmであり、(2)前記
系の粘度は25℃において1.5cp〜20.0cpである
ことを特徴としている。
The ink composition according to the present invention may further comprise a solvent, a pigment dispersed in the solvent, and a pigment dispersed in the solvent.
In a system comprising a dispersant for increasing the affinity between the solvent and the pigment, (1) the surface tension of the system is 20.0 dyn / cm to 50.0 dyn / cm at 25 ° C .; Has a viscosity of 1.5 cp to 20.0 cp at 25 ° C.

【0011】さらに、本発明に係るインク組成物は、溶
媒と、前記溶媒に分散した顔料と、前記溶媒に分散し、
前記溶媒と前記顔料との親和性を高める分散剤と、前記
溶媒に分散し、界面の自由エネルギーを制御する添加剤
とを具備したことを特徴としている。
Further, the ink composition according to the present invention comprises a solvent, a pigment dispersed in the solvent, and a pigment dispersed in the solvent.
It is characterized by comprising a dispersant for increasing the affinity between the solvent and the pigment, and an additive dispersed in the solvent and controlling the free energy at the interface.

【0012】本発明に係るパターンの形成方法は、溶
媒、前記溶媒に分散した顔料および前記溶媒に分散し、
前記溶媒と前記顔料との親和性を高める分散剤を具備し
た系の体積(V)と、前記系と気相との境界に生じた前
記系の界面の表面積(S)との比(V/S)が、最大と
なるように制御されたインク組成物を、インクジェット
方式によりノズルから液滴として吐出させる工程と、前
記液滴を基材の表面に被着させる工程と、前記基材上に
前記液滴中の顔料を付着させる工程とを具備したことを
特徴としている。
The method for forming a pattern according to the present invention comprises the steps of: dispersing in a solvent, a pigment dispersed in the solvent, and the solvent;
The ratio (V / V) of the volume (V) of the system including the dispersant that increases the affinity between the solvent and the pigment and the surface area (S) of the interface of the system generated at the boundary between the system and the gas phase. S) discharging the ink composition controlled to be the maximum from a nozzle as a droplet by an inkjet method, applying the droplet to the surface of a substrate, Adhering the pigment in the liquid droplets.

【0013】また、本発明に係るパターンの形成方法
は、溶媒、前記溶媒に分散した顔料および前記溶媒に分
散し、前記溶媒と前記顔料との親和性を高める分散剤を
具備した系において、(1)前記系の表面張力は25℃
において20.0dyn/cm〜50.0dyn/cmであり、
(2)前記系の粘度は25℃において1.5cp〜20.
0cpであるインク組成物を、インクジェット方式により
ノズルから液滴として吐出させる工程と、前記液滴を基
材の表面に被着させる工程と、前記基材上に前記液滴中
の顔料を付着させる工程とを具備したことを特徴として
いる。
[0013] The method of forming a pattern according to the present invention is directed to a system comprising a solvent, a pigment dispersed in the solvent, and a dispersant dispersed in the solvent to enhance the affinity between the solvent and the pigment. 1) The surface tension of the system is 25 ° C
20.0 dyn / cm to 50.0 dyn / cm,
(2) The viscosity of the system is 1.5 cp to 20.
A step of ejecting the ink composition of 0 cp as droplets from a nozzle by an inkjet method, a step of applying the droplets to the surface of a substrate, and a step of attaching the pigment in the droplets to the substrate. And a process.

【0014】さらに、本発明に係るパターンの形成方法
は、溶媒と、前記溶媒に分散した顔料と、前記溶媒に分
散し、前記溶媒と前記顔料との親和性を高める分散剤
と、前記溶媒に分散し、界面の自由エネルギーを制御す
る添加剤を具備したインク組成物を、インクジェット方
式によりノズルから液滴として吐出させる工程と、前記
液滴を基材の表面に被着させる工程と、前記基材上に前
記液滴中の顔料を付着させる工程とを具備したことを特
徴としている。
The method for forming a pattern according to the present invention further comprises a solvent, a pigment dispersed in the solvent, a dispersant dispersed in the solvent to increase the affinity between the solvent and the pigment, Dispersing an ink composition comprising an additive that controls the free energy at the interface as a droplet from a nozzle by an inkjet method, applying the droplet to a surface of a substrate, Adhering the pigment in the liquid droplets onto a material.

【0015】本発明に係るカラーフィルターは、基材
と、前記基材の表面にインクジェット方式により付着さ
せた顔料により形成された着色層とを具備したことを特
徴としている。
[0015] A color filter according to the present invention is characterized by comprising a base material and a colored layer formed of a pigment adhered to the surface of the base material by an ink jet method.

【0016】一般に、カラーフィルターの絵素等のパタ
ーンをインクジェット方式により形成するに際し、基材
の表面(被着色層)が紙等の繊維とは異なる、ガラス、
セラミックスあるいはポリエステル系樹脂等からなるフ
ィルム材である場合には、従来のインク組成物では基材
の表面に対する被着がうまくいかず、基材の表面でイン
ク組成物がはじかれたり、にじんだりする。また、色素
材の基板の表面への付着力が弱いため、基材の表面から
色素材が剥離しやすく、形成されたパターンはすぐ崩壊
してしまう。ここで、基材とは、インク組成物を被着さ
せる被着色層の表面が紙等の繊維とは異なる、ガラス、
セラミックスあるいはポリエステル系樹脂等のフィルム
からなる構造を色素材が付着する表面に有するもの全般
を示している。したがって、この範疇に属する基材とし
ては、ガラス基板やセラミックス基板、ポリエステル系
樹脂、ジアセテート系樹脂、トリアセテート系樹脂、ア
クリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニ
ル系樹脂、ポリイミド系樹脂、セロハンあるいはセルロ
イド等の各種のフィルム材、ポリアミドあるいはポリエ
ステル等の有機高分子化合物等で表面がコーティングさ
れたコーティングペーパー等を例示することができる。
In general, when a pattern such as a picture element of a color filter is formed by an ink jet method, the surface of a base material (colored layer) is different from that of a fiber such as paper.
In the case of a film material made of ceramics or polyester resin, the conventional ink composition does not adhere well to the surface of the substrate, and the ink composition is repelled or bleeds on the surface of the substrate. . Further, since the adhesion of the color material to the surface of the substrate is weak, the color material is easily peeled from the surface of the base material, and the formed pattern is immediately collapsed. Here, the substrate, the surface of the layer to be coated with the ink composition is different from fibers such as paper, glass,
This shows a general structure having a structure made of a film of ceramics or polyester resin on the surface to which a color material adheres. Therefore, as a substrate belonging to this category, a glass substrate or a ceramic substrate, a polyester resin, a diacetate resin, a triacetate resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyvinyl chloride resin, a polyimide resin, cellophane or Examples include various film materials such as celluloid, and coated paper whose surface is coated with an organic polymer compound such as polyamide or polyester.

【0017】図2(a)および図2(b)は、ガラス基
板やセラミックス基板等の基材の表面にインク組成物が
被着し、インク組成物の液滴から溶媒が蒸発してゆく過
程を模式的に表した図である。
FIGS. 2A and 2B show a process in which the ink composition is applied to the surface of a base material such as a glass substrate or a ceramic substrate, and the solvent evaporates from droplets of the ink composition. It is the figure which represented typically.

【0018】すなわち、図2(a)に示すように、基材
201の表面202にインク組成物203が被着した時
には、インク組成物203の気相と接触している界面2
04の表面積(S)とインク組成物203の体積(V)
との比(S/V)は最小、換言すれば、インク組成物2
03の体積(V)と界面204の表面積(S)との比
(V/S)は最大となるように保たれている。しかしな
がら、図2(b)に示したように、インク組成物から溶
媒が蒸発してゆくと、インク組成物203の気相と接触
している界面204の表面積とインク組成物203の体
積との比が最小となるように保てなくなり、インク組成
物の体積に対するインク組成物203の気相と接触して
いる界面204の表面積の割合が高くなる。具体的に
は、図2Bに示したように、基材201の表面202に
被着したインク組成物203の中央部が基材201側に
沈み込み、インク組成物の体積に対するインク組成物2
03の気相と接触している界面204の表面積の割合が
高くなる。すると、インク組成物203に含有された顔
料205は、インク組成物203の界面の一部(周囲)
206aおよび206bに集中し、インク組成物203
の内部において、顔料205の均一な分散性が失われて
しまう。したがって、基材201の表面202に顔料2
05の付着により形成されたパターンには部分的な濃淡
が生じるとともに、基板の表面への付着力も部分的に異
なるため、良好なパターンを安定して形成することが困
難となる。
That is, as shown in FIG. 2A, when the ink composition 203 is applied to the surface 202 of the substrate 201, the interface 2 in contact with the gas phase of the ink composition 203 is formed.
04 (S) and volume (V) of ink composition 203
(S / V) is the minimum, in other words, the ink composition 2
The ratio (V / S) of the volume (V) of No. 03 to the surface area (S) of the interface 204 is kept to be maximum. However, as shown in FIG. 2B, as the solvent evaporates from the ink composition, the surface area of the interface 204 in contact with the gas phase of the ink composition 203 and the volume of the ink composition 203 are reduced. The ratio cannot be kept at a minimum, and the ratio of the surface area of the interface 204 in contact with the gas phase of the ink composition 203 to the volume of the ink composition increases. Specifically, as shown in FIG. 2B, the center of the ink composition 203 adhered to the surface 202 of the substrate 201 sinks toward the substrate 201, and the ink composition 2 with respect to the volume of the ink composition
The ratio of the surface area of the interface 204 in contact with the gas phase of 03 increases. Then, the pigment 205 contained in the ink composition 203 is partially (surrounded) at the interface of the ink composition 203.
206a and 206b, the ink composition 203
Inside, the uniform dispersibility of the pigment 205 is lost. Therefore, the pigment 2 is applied to the surface 202 of the substrate 201.
Since the pattern formed by the adhesion of 05 is partially shaded and the adhesion to the surface of the substrate is partially different, it is difficult to stably form a good pattern.

【0019】本発明者らは種々の実験を繰り返し、色素
材である顔料の種類および粒径、分散剤および溶媒を選
択することにより、上述した問題を回避して良好なパタ
ーンを形成できるインク組成物を見いだした。実験にあ
たっては、表1に示すような各ステップを考慮した。
The present inventors have repeated various experiments, and by selecting the type and particle size of the pigment as the color material, the dispersant and the solvent, an ink composition capable of forming a good pattern while avoiding the above-mentioned problems. I found something. In the experiment, each step as shown in Table 1 was considered.

【0020】[0020]

【表1】 表1からわかるように、良好なパターンを形成するため
には、基材の表面に被着したインク組成物より溶媒が蒸
発する際に、基材の表面におけるインク組成物の液滴の
形態を、液滴が基材をぬらしたまま維持する必要があ
る。また、インク組成物に含まれる顔料は、基材の付着
面に対して親和性があり、かつ、付着力が強いことが必
要である。
[Table 1] As can be seen from Table 1, in order to form a good pattern, when the solvent evaporates from the ink composition applied to the surface of the substrate, the form of the droplets of the ink composition on the surface of the substrate is changed. It is necessary to keep the droplets wet on the substrate. Further, the pigment contained in the ink composition needs to have an affinity for the adhesion surface of the base material and to have a strong adhesion.

【0021】この条件を満足するために、インク組成物
を構成する材料を種々検討する実験を行い、表2および
表3に示す結果を得た。なお、表2および表3におい
て、○、△および×の記号は、それぞれ、良好なレベ
ル、実用的なレベル、実用的に満たないレベルであるこ
とを表している。
In order to satisfy these conditions, experiments were conducted to examine various materials constituting the ink composition, and the results shown in Tables 2 and 3 were obtained. In Tables 2 and 3, the symbols ○, Δ, and × indicate a favorable level, a practical level, and a level that is less than practical, respectively.

【0022】[0022]

【表2】 [Table 2]

【表3】 なお、表2は従来のインク組成物をガラス基板上に被着
させて得られた結果であり、表3は本発明のインク組成
物を同じくガラス基板上に被着させて得られた結果をま
とめた表である。また、図1(b)および図1(d)
は、従来のインク組成物をガラス基板上に被着させた状
態を示した光学顕微鏡写真であり、図1(a)および図
1(c)は、本発明のインク組成物をガラス基板上に被
着させた状態を示した光学顕微鏡写真である。なお、図
1(a)および図1(b)は、本発明のインク組成物の
効果を明瞭にするために、試験的に液滴の間隔を広げた
例であり、図1(c)および図1(d)は連続打ちでラ
インを描画させた例である。図1(a)および図1
(b)から明らかなように、本発明のインク組成物で
は、すべての液滴がほぼ同じ形状を保ちながら整然と並
んでいるが、従来のインク組成物では、液滴の形状がく
ずれ、液滴の配置にみだれが生じている。また、図1
(c)および図1(d)から明らかなように、従来のイ
ンク組成物では、ラインの中央に(ラインの)周囲より
薄い部分が生じている。すなわち、図1(a)〜図1
(d)、表2および表3から理解されるように、本発明
のインク組成物によれば、基材の表面(被着色層)が紙
等の繊維とは異なるガラス基板の表面において、良好な
パターンを安定して形成することが可能である。なお、
基材の表面がセラミックス基板およびポリエステル系樹
脂等からなるフィルムである場合にも、同様の結果が得
られている。
[Table 3] Table 2 shows the results obtained by applying the conventional ink composition on a glass substrate, and Table 3 shows the results obtained by applying the ink composition of the present invention on a glass substrate. This is a summarized table. 1 (b) and 1 (d)
1 is an optical microscope photograph showing a state in which a conventional ink composition is adhered on a glass substrate. FIGS. 1A and 1C show the ink composition of the present invention on a glass substrate. It is an optical microscope photograph which showed the state where it was made to adhere. FIGS. 1A and 1B are examples in which the distance between droplets is experimentally widened in order to clarify the effect of the ink composition of the present invention, and FIGS. FIG. 1D shows an example in which a line is drawn by continuous hitting. FIG. 1 (a) and FIG.
As is clear from (b), in the ink composition of the present invention, all the droplets are arranged in an orderly manner while maintaining substantially the same shape. Is displaced. FIG.
As is clear from (c) and FIG. 1 (d), in the conventional ink composition, a portion thinner than the periphery (of the line) is formed at the center of the line. That is, FIGS. 1 (a) to 1
(D) As understood from Tables 2 and 3, according to the ink composition of the present invention, the surface of the base material (layer to be colored) is excellent on the surface of a glass substrate different from fibers such as paper. A stable pattern can be formed stably. In addition,
Similar results have been obtained when the surface of the substrate is a film made of a ceramic substrate, polyester resin, or the like.

【0023】次に、本発明のインク組成物について詳細
に説明する。
Next, the ink composition of the present invention will be described in detail.

【0024】本発明のインク組成物は、溶媒、顔料およ
び前記溶媒に対する前記顔料の分散性を高める分散剤を
有しており、溶媒、顔料および分散剤の種類、量および
組成比を適宜制御することにより、基材の表面にインク
組成物が液滴として被着した後、液滴から溶媒が蒸発し
て行く過程において、液滴の気相と接する界面の表面積
(S)と前記系の体積(V)との比(S/V)が最小と
なるように、換言すれば、前記系の体積(V)と液滴の
気相と接する界面の表面積(S)との比(V/S)が最
大となるように保たれている。したがって、液滴から溶
媒が蒸発して行く過程において、液滴に含まれる顔料は
液滴の内部で均一に分散することになる。また、インク
組成物は、表面張力が25℃において20.0dyn/cm〜
50.0dyn/cm、粘度が25℃において1.5cp〜2
0.0cpの範囲にあるような物性を示すものであれば、
基材の表面に液滴として被着した後、液滴から溶媒が蒸
発して行く過程において、液滴の気相と接する界面の表
面積(S)と前記系の体積(V)との比(S/V)が最
小、すなわち、前記系の体積(V)と液滴の気相と接す
る界面の表面積(S)との比(V/S)が最大となるよ
うにでき、液滴に含まれる顔料は液滴から溶媒が蒸発し
て行く過程において、液滴の内部で均一に分散すること
になる。さらに、本発明のインク組成物は、溶媒、顔料
および前記溶媒に対する前記顔料の分散性を高める分散
剤を有しているが、インク組成物を基材の表面に液滴と
して被着した後、液滴から溶媒が蒸発してゆく過程にお
いて、液滴の気相と接する界面の表面積(S)と前記系
の体積(V)との比(S/V)が最小、すなわち、前記
系の体積(V)と液滴の気相と接する界面の表面積
(S)との比(V/S)が最大となるように制御するた
め、また、インク組成物の物性を、表面張力が25℃に
おいて20.0dyn/cm〜50.0dyn/cmの範囲になるよ
うに制御するために、溶媒、顔料および分散剤の他、添
加剤をさらに加えることができる。なお、このとき、イ
ンク組成物の物性を、25℃における粘度が1.5cp〜
20.0cpとなるように調整する。したがって、本発明
のインク組成物によれば、部分的な濃淡や部分的な顔料
の付着力の相違が生じることなく、良好なパターンを安
定して形成することが可能となるのである。
The ink composition of the present invention has a solvent, a pigment and a dispersant for improving the dispersibility of the pigment in the solvent, and appropriately controls the types, amounts and composition ratios of the solvent, the pigment and the dispersant. Thus, after the ink composition is applied as droplets on the surface of the substrate, the surface area (S) of the interface in contact with the gas phase of the droplets and the volume of the system in the process of evaporating the solvent from the droplets In other words, the ratio (V / S) between the volume (V) of the system and the surface area (S) of the interface in contact with the gas phase of the droplet is set so that the ratio (S / V) to (V) is minimized. ) Is kept to be maximum. Therefore, in the process of evaporating the solvent from the droplet, the pigment contained in the droplet is uniformly dispersed inside the droplet. The ink composition has a surface tension of 20.0 dyn / cm at 25 ° C.
50.0 dyn / cm, viscosity 1.5 cp to 2 at 25 ° C.
If it shows physical properties in the range of 0.0cp,
In the process of evaporating the solvent from the droplet after being applied as a droplet on the surface of the substrate, the ratio of the surface area (S) of the interface in contact with the gas phase of the droplet to the volume (V) of the system ( S / V) can be minimized, that is, the ratio (V / S) between the volume (V) of the system and the surface area (S) of the interface of the droplet in contact with the gas phase can be maximized. The pigment to be dispersed is uniformly dispersed inside the droplet in the process of evaporating the solvent from the droplet. Furthermore, the ink composition of the present invention has a solvent, a pigment and a dispersant that enhances the dispersibility of the pigment in the solvent, but after the ink composition is applied as droplets to the surface of the substrate, In the process of evaporating the solvent from the droplet, the ratio (S / V) between the surface area (S) of the interface in contact with the gas phase of the droplet and the volume (V) of the system is minimum, that is, the volume of the system In order to control the ratio (V / S) between (V) and the surface area (S) of the interface in contact with the gas phase of the droplet, the physical properties of the ink composition are controlled at a surface tension of 25 ° C. In order to control so as to be in the range of 20.0 dyn / cm to 50.0 dyn / cm, additives may be further added in addition to the solvent, the pigment and the dispersant. At this time, the physical properties of the ink composition were adjusted so that the viscosity at 25 ° C. was 1.5 cp to 1.5 cp.
Adjust to 20.0 cp. Therefore, according to the ink composition of the present invention, it is possible to stably form a good pattern without causing a partial difference in shading or a partial difference in the adhesive force of the pigment.

【0025】本発明のインク組成物においては、基材の
表面に対する溶媒の親和性および蒸発速度が、表1にお
けるAおよびBのステップを大きく左右する。即ち、基
材の表面上の正確な位置にインク組成物を着地させるに
は、適度なぬれ性を得るために溶媒の基材の表面に対す
る親和性が必要であると同時に、適度な蒸発速度が必要
である。
In the ink composition of the present invention, the affinity of the solvent for the surface of the base material and the evaporation rate greatly affect the steps A and B in Table 1. That is, in order to land the ink composition at an accurate position on the surface of the substrate, it is necessary to have an affinity of the solvent for the surface of the substrate in order to obtain a suitable wettability, and at the same time, an appropriate evaporation rate. is necessary.

【0026】これらの条件を満足するために、本発明の
インク組成物を構成する溶媒としては、水および各種の
有機溶媒を単独あるいは混合して用いることができる。
有機溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチル
アルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルア
ルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアル
コール、tert−ブチルアルコール、イソブチルアル
コール等の炭素数1〜4のアルキルアルコール類;ジメ
チルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド
類;アセトン、ジアセトンアルコール等のケトンまたは
ケトアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等
のエーテル類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール等のポリアルキレングリコール類;エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、1,2,6−ヘキサン
トリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコー
ル、ジエチレングリコール等のアルキレン基が2〜6個
の炭素原子を含むアルキレングリコール類;エチレング
リコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエ
ーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、
トリエチレングリコールモノエチルエーテル等の多価ア
ルコールの低級アルキルエーテル類、酢酸エチル、酢酸
ブチル等のエステル類からなる群より選択された少なく
とも1つの物質を好適に用いることができる。複数の溶
媒を混合して使用する場合には、上述したインク組成物
の特性を損なわない範囲で、溶媒の組み合わせおよび混
合比を決定する。なお、溶媒として水のみが用いられて
いるインク組成物を水系のインク組成物、溶媒として有
機溶媒が用いられているインク組成物を溶剤系のインク
組成物と定義する。
In order to satisfy these conditions, water and various organic solvents can be used alone or as a mixture as a solvent constituting the ink composition of the present invention.
Examples of the organic solvent include alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, and isobutyl alcohol; Amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; ketones or ketoalcohols such as acetone and diacetone alcohol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; ethylene glycol, propylene glycol and butylene Glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol, diethylene glycol Alkylene glycols the alkylene group contains from 2 to 6 carbon atoms, such as Le, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether,
At least one substance selected from the group consisting of lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as triethylene glycol monoethyl ether and esters such as ethyl acetate and butyl acetate can be suitably used. When a mixture of a plurality of solvents is used, the combination of solvents and the mixing ratio are determined within a range that does not impair the characteristics of the above-described ink composition. Note that an ink composition using only water as a solvent is defined as an aqueous ink composition, and an ink composition using an organic solvent as a solvent is defined as a solvent-based ink composition.

【0027】また、本発明のインク組成物を構成する顔
料は、部分的な濃淡や部分的な顔料の付着力の相違を生
じることなく、良好なパターンを安定して形成する観点
から、形成するパターンの透明性を重視する場合には、
平均粒径を0.001μm〜0.30μm、より好まし
くは0.05μm〜0.15μmの範囲とし、蛍光体の
ように発光効率の確保を重視する場合には、平均粒度を
0.5μm〜50μm、より好ましくは1μm〜20μ
mの範囲とすることが望ましい。なお、平均粒径とは、
同一の表面積を有する最小の球の直径として表した概念
である。
The pigment constituting the ink composition of the present invention is formed from the viewpoint of stably forming a good pattern without causing partial differences in shading or partial differences in the adhesive force of the pigment. If you value the transparency of the pattern,
When the average particle diameter is in the range of 0.001 μm to 0.30 μm, more preferably 0.05 μm to 0.15 μm, and when the luminous efficiency is emphasized like a phosphor, the average particle diameter is 0.5 μm to 50 μm. , More preferably 1 μm to 20 μm
m is desirable. The average particle size is
This is a concept expressed as the diameter of the smallest sphere having the same surface area.

【0028】本発明のインク組成物を構成する顔料とし
ては、用途によって、種々のものを使用することがで
き、例えば、カーボンブラック、グラファイトブラッ
ク、鉄黒、Cu・Fe・Mnブラック、Co・Fe・C
rブラック、Cu・Cr・Mnブラック、チタンブラッ
ク、マンガンブラック、コバルトブラック、群青、コバ
ルトブルー、弁柄、カドミウムレッド、コバルトグリー
ン、硫化物蛍光体、稀土類酸化物蛍光体および稀土類酸
硫化物蛍光体等の無機顔料の他、有機顔料として、アゾ
系顔料、フタロシアニン系顔料、インジゴ系顔料、アン
トラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、
ジオキサジン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインド
リノン系顔料、フタロン系顔料、メチン・アゾメチン系
顔料および縮合多環系顔料を単独あるいは組み合わせて
用いることができる。なお、溶剤系のインク組成物に有
機顔料を分散させる場合には、有機溶媒と有機顔料との
組み合わせを、有機溶媒に有機顔料が溶解しないように
選択する。
As the pigment constituting the ink composition of the present invention, various pigments can be used depending on the intended use. Examples thereof include carbon black, graphite black, iron black, Cu.Fe.Mn black, and Co.Fe.・ C
r-black, Cu-Cr-Mn black, titanium black, manganese black, cobalt black, ultramarine, cobalt blue, red iron oxide, cadmium red, cobalt green, sulfide phosphor, rare-earth oxide phosphor and rare-earth oxysulfide Other than inorganic pigments such as phosphors, as organic pigments, azo pigments, phthalocyanine pigments, indigo pigments, anthraquinone pigments, perylene pigments, perinone pigments,
Dioxazine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, phthalone pigments, methine / azomethine pigments, and condensed polycyclic pigments can be used alone or in combination. When the organic pigment is dispersed in the solvent-based ink composition, a combination of the organic solvent and the organic pigment is selected so that the organic pigment is not dissolved in the organic solvent.

【0029】本発明のインク組成物をLCDに用いられ
るカラーフィルターに適用する場合には、青の顔料とし
てフタロシアニンブルー、紫の顔料としてジオキサジン
バイオレット、赤の顔料としてアンソラキノンレッド、
ペリレンレッド、黄色の顔料としてイソインドリンイエ
ロー、ベンジジンイエロー、イソインドリノンイエロ
ー、緑の顔料としてフタロシアニングリーン、黒の顔料
としてカーボンブラック、鉄黒、Cu・Fe・Mnブラ
ック、Co・Fe・Crブラック、Cu・Cr・Mnブ
ラック等を好適に用いることができる。また、カラー受
像管/PDPに用いられるカラーフィルターに本発明の
インク組成物を適用する場合には、青の顔料として群
青、コバルトブルー、赤の顔料として弁柄、カドミウム
レッド、緑の顔料としてコバルトグリーン、黒の顔料と
してカーボンブラック、鉄黒、グラファイトブラック、
チタンブラック、マンガンブラック、コバルトブラック
等を好適に用いることができる。更に、C−CRΤ/P
DP用蛍光体絵素に本発明のインク組成物を適用する場
合には、青色発光の蛍光体としてZnS:Αg、赤色発
光の蛍光体としてYS:Eu、Y:Eu、
緑色発光の蛍光体としてZnS:Cu、ZnS:Cu、
Au等を好適に用いることができる。
When the ink composition of the present invention is applied to a color filter used in an LCD, phthalocyanine blue is used as a blue pigment, dioxazine violet is used as a violet pigment, and anthoraquinone red is used as a red pigment.
Perylene red, isoindolin yellow, benzidine yellow, isoindolinone yellow as a yellow pigment, phthalocyanine green as a green pigment, carbon black, iron black, CuFeMn black, CoFeCr black as a black pigment, Cu, Cr, Mn black or the like can be suitably used. When the ink composition of the present invention is applied to a color filter used for a color picture tube / PDP, ultramarine blue, cobalt blue as a blue pigment, red stem pigment, cadmium red as a red pigment, and cobalt as a green pigment. Green, black pigments such as carbon black, iron black, graphite black,
Titanium black, manganese black, cobalt black and the like can be suitably used. Furthermore, C-CRΤ / P
When the ink composition of the present invention is applied to a phosphor pixel for DP, ZnS: Αg as a blue light-emitting phosphor, Y 2 O 2 S: Eu, Y 2 O 3 : Eu as a red light-emitting phosphor. ,
ZnS: Cu, ZnS: Cu,
Au or the like can be suitably used.

【0030】さらに、本発明のインク組成物を構成する
分散剤は、顔料の表面に吸着して顔料と顔料との凝集を
防止するために、当然溶媒に分散されなければならない
が、ガラス基板への強い親和力をも要求される。分散剤
は、インク組成物に含まれる顔料の表面に吸着してイン
ク組成物中に顔料を均一に分散させる役割があるが、基
材の表面に顔料を強固に付着させる作用もまた合わせも
つものである。したがって、分散剤は、表1のAのステ
ップに関与するが、Cのステップを大きく決定づける。
Further, the dispersant constituting the ink composition of the present invention must be dispersed in a solvent in order to adsorb to the surface of the pigment and prevent aggregation of the pigment and the pigment. A strong affinity is also required. The dispersant has a function of adsorbing on the surface of the pigment contained in the ink composition and uniformly dispersing the pigment in the ink composition, but also has a function of firmly attaching the pigment to the surface of the base material. It is. Therefore, the dispersant is involved in the step A in Table 1, but largely determines the step C.

【0031】これらの条件を満足するために、本発明の
インク組成物を構成する分散剤は、上述したインク組成
物のタイプ/顔料の組み合わせにしたがって適宜決定さ
れる。すなわち、水系/有機顔料の組み合わせの場合に
は、分散剤は、例えば、アクリル樹脂、ポリビニルアク
リルピロリドンおよびポリビニルアルキルピロリドンを
用いることができる。同様に、分散剤は、インク組成物
のタイプおよび顔料との組み合わせが水系/無機顔料の
場合には、アクリル樹脂およびポリビニルアクリルピロ
リドン等、溶剤系/有機顔料の場合には、ポリビニルブ
チラール、アクリル樹脂、ポリビニルピリジン、ポリア
ミド樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルアクリルピロリ
ドン、ポリウレタン樹脂およびポリエステル樹脂等、溶
剤系/無機顔料の場合には、ポリビニルブチラール、ア
クリル樹脂およびポリビニルアクリルピロリドン等を好
適に用いることができる。なお、本発明のインク組成物
において、溶媒として有機溶媒を用いた場合には、有機
溶媒がアルコール類であるとより好ましい。有機溶媒と
してアルコール類を用いた場合、分散剤は、顔料が有機
顔料のときには、ポリビニルブチラール、アクリル樹
脂、ポリビニルピリジン、ポリアミド樹脂、フェノール
樹脂またはポリビニルアクリルピロリドンを好適に用い
ることができ、一方、無機顔料のときにはポリビニルブ
チラール、アクリル樹脂またはポリビニルアクリルピロ
リドンを好適に用いることができる。
In order to satisfy these conditions, the dispersant constituting the ink composition of the present invention is appropriately determined according to the combination of the ink composition type / pigment described above. That is, in the case of an aqueous / organic pigment combination, for example, an acrylic resin, polyvinylacrylpyrrolidone and polyvinylalkylpyrrolidone can be used as the dispersant. Similarly, the dispersant may be an acrylic resin or polyvinyl acrylpyrrolidone when the combination of the ink composition type and the pigment is an aqueous / inorganic pigment, or a polyvinyl butyral or an acrylic resin when the combination is a solvent / organic pigment. In the case of a solvent / inorganic pigment, polyvinyl butyral, an acrylic resin, polyvinyl acryl pyrrolidone, etc. can be suitably used. When an organic solvent is used as the solvent in the ink composition of the present invention, it is more preferable that the organic solvent is an alcohol. When alcohols are used as the organic solvent, when the pigment is an organic pigment, when the pigment is an organic pigment, polyvinyl butyral, acrylic resin, polyvinyl pyridine, polyamide resin, phenol resin or polyvinyl acrylpyrrolidone can be suitably used. In the case of a pigment, polyvinyl butyral, an acrylic resin or polyvinyl acrylpyrrolidone can be suitably used.

【0032】さらに、本発明のインク組成物は、基材の
表面に液滴として被着した後、液滴から溶媒が蒸発して
行く過程において、液滴の気相と接する界面の表面積
(S)と前記系の体積(V)との比(S/V)を最小に
保つ、すなわち、前記系の体積(V)と液滴の気相と接
する界面の表面積(S)との比(V/S)を最大に保つ
ために、インク組成物の構成成分として添加剤を用いる
ことができる。添加剤を用いることにより、インク組成
物の物性は、表面張力が25℃において20.0dyn/cm
〜50.0dyn/cm程度の範囲に制御することができる。
Further, after the ink composition of the present invention is applied as droplets to the surface of a substrate, the surface area of the interface (S ) And the volume (V) of the system (S / V) is kept to a minimum, ie, the ratio (V) of the volume (V) of the system to the surface area (S) of the interface in contact with the gas phase of the droplet. In order to maintain the maximum value of (/ S), an additive can be used as a component of the ink composition. By using the additive, the physical properties of the ink composition were such that the surface tension was 20.0 dyn / cm
It can be controlled within a range of about 50.0 dyn / cm.

【0033】本発明のインク組成物を構成する添加剤
は、上述した系のタイプによって適宜決定される。すな
わち、インク組成物が水系である場合には、添加剤は、
ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、フッ素系界面活
性剤およびポリエーテル変性シリコーンオイルからなる
群より選択された少なくとも1つの物質を好適に用いる
ことができる。また、インク組成物が溶剤系である場合
には、添加剤は、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、変性
ポリシロキサン共重合物、ポリカルボン酸、ポリカルボ
ン酸エステルおよび不飽和ポリカルボン酸からなる群よ
り選択された少なくとも1つの物質を好適に用いること
ができる。
The additives constituting the ink composition of the present invention are appropriately determined depending on the type of the system described above. That is, when the ink composition is aqueous, the additive is
At least one substance selected from the group consisting of sodium dialkyl sulfosuccinate, a fluorine-based surfactant and a polyether-modified silicone oil can be suitably used. When the ink composition is of a solvent type, the additive is selected from the group consisting of silicone resin, acrylic resin, modified polysiloxane copolymer, polycarboxylic acid, polycarboxylic acid ester and unsaturated polycarboxylic acid. At least one substance obtained can be suitably used.

【0034】また、インク組成物に占める顔料の割合
は、ノズルの内部におけるインク組成物の目詰まりを防
止するとともに、形成するパターンの光学的濃度(O
D)等を考慮して、溶媒100重量部に対して顔料を1
〜30重量部、望ましくは、3〜15重量部とすること
が好ましい。
The proportion of the pigment in the ink composition is determined by preventing clogging of the ink composition inside the nozzle, and by controlling the optical density (O
In consideration of D) and the like, 1 part of pigment is added to 100 parts by weight of solvent.
-30 parts by weight, preferably 3-15 parts by weight.

【0035】一方、分散剤および添加剤は、顔料100
重量部に対して分散材を1〜100重量部、添加材を1
〜30重量部とすることが好ましく、顔料100重量部
に対して分散材を10〜30重量部、添加材を3〜10
重量部程度とするとより好ましい。
On the other hand, the dispersant and the additive
1 to 100 parts by weight of the dispersing agent and 1
The dispersant is preferably 10 to 30 parts by weight, and the additive is 3 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the pigment.
It is more preferable to use about parts by weight.

【0036】100重量部の顔料に対して分散剤が1重
量部より少ない場合には、顔料の分散性が低下し、均一
に顔料が分散したインク組成物を得ることが困難とな
る。また、100重量部の顔料に対して分散剤が100
重量部より多い場合には、インク組成物の粘度が高くな
り、インクジェット方式のノズルからインクが均一に吐
出されなくなるので、良好なパターンを形成することが
困難となる。
If the amount of the dispersant is less than 1 part by weight based on 100 parts by weight of the pigment, the dispersibility of the pigment decreases, and it becomes difficult to obtain an ink composition in which the pigment is uniformly dispersed. In addition, 100 parts by weight of the pigment is 100 parts by weight of the dispersant.
When the amount is more than the weight part, the viscosity of the ink composition becomes high and the ink is not uniformly discharged from the nozzle of the ink jet system, so that it is difficult to form a good pattern.

【0037】また、100重量部の顔料に対して添加材
が1重量部より少なく、あるいは30重量部より多い場
合には、インク組成物を基材の表面に液滴として被着し
た後、液滴から溶媒が蒸発してゆく過程において、液滴
の気相と接する界面の表面積(S)と前記系の体積
(V)との比(S/V)が最小となるように、すなわ
ち、前記系の体積(V)液滴の気相と接する界面の表面
積(S)との比(V/S)が最大となるように制御する
ことが困難となる。
When the amount of the additive is less than 1 part by weight or more than 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment, after the ink composition is applied as droplets on the surface of the base material, In the process of evaporating the solvent from the droplet, the ratio (S / V) between the surface area (S) of the interface in contact with the gas phase of the droplet and the volume (V) of the system is minimized. It is difficult to control the ratio (V / S) of the volume (V) of the system to the surface area (S) of the interface in contact with the gas phase of the droplet so as to be maximum.

【0038】さらに、本発明のインク組成物において
は、各種の成分、例えば、pH調整剤、防カビ剤、キレ
ート化剤あるいは還元剤等を、インク組成物の特性を損
なわない範囲で適宜添加することも可能である。
Further, in the ink composition of the present invention, various components such as a pH adjuster, a fungicide, a chelating agent or a reducing agent are appropriately added within a range not to impair the properties of the ink composition. It is also possible.

【0039】本発明に係るパターンの形成方法は、上述
したインク組成物を用いて、インクジェット方式により
基材の表面上にパターンを形成するものである。本発明
に係るパターンの形成方法において、インク組成物を吐
出させるインクジェット方式は、インク組成物をノズル
より効果的に吐出させて基材の表面上にインク組成物の
液滴を被着することが可能な方式であるならば、いかな
る方式でもよい。インク組成物を吐出させるインクジェ
ット方式としては、例えば、ノズルと該ノズルの数mm
前方に置いた加速電極との間に強電界を与えてノズルよ
りインク組成物を粒子化して次々に引出し、引出したイ
ンク組成物が偏向電極間を飛翔する間に情報信号を偏向
電極に与えてパターンを形成する静電吸引方式、小型ポ
ンプでインクに高圧を加え、ノズルを水晶振動子等で機
械的に振動させることにより、強制的にインク組成物の
液滴を吐出し、吐出した液滴を吐出と同時に情報信号に
応じて帯電させ、帯電した液滴を偏向電極板間を通過さ
せて帯電量により偏向させることによりパターンを形成
する方式、ピエゾ素子に電気信号を与えて機械的な変位
を生じさせることによりインク組成物に圧力を加え、イ
ンク組成物の液滴をノズルより吐出させる方式、あるい
はインク組成物に熱エネルギーを付与し、その結果生じ
るインク組成物の急激な体積変化による作用により、イ
ンク組成物の液滴をノズルより吐出させる方式を好適に
用いることができる。
The method for forming a pattern according to the present invention comprises forming a pattern on the surface of a substrate by an ink-jet method using the above-described ink composition. In the pattern forming method according to the present invention, the ink jet method of ejecting the ink composition is capable of effectively ejecting the ink composition from a nozzle and depositing the ink composition droplet on the surface of the base material. Any method is possible as long as it is possible. As an inkjet method for discharging the ink composition, for example, a nozzle and several mm of the nozzle
A strong electric field is applied between the accelerator electrode placed in front of the nozzle and the ink composition is formed into particles from the nozzles, and the ink composition is drawn out one after another. An information signal is given to the deflection electrode while the drawn ink composition flies between the deflection electrodes. An electrostatic suction method that forms a pattern, high pressure is applied to the ink with a small pump, and the nozzle is mechanically vibrated with a crystal oscillator or the like, thereby forcibly ejecting a droplet of the ink composition and ejecting the droplet. A method of forming a pattern by charging the liquid droplets according to the information signal simultaneously with the discharge and passing the charged droplets between the deflecting electrode plates and deflecting them according to the amount of charge, giving an electric signal to the piezo element and mechanically displacing it By applying pressure to the ink composition to eject droplets of the ink composition from a nozzle, or by applying thermal energy to the ink composition, The effect of intense changes in volume, a method of discharging droplets of the ink composition from a nozzle can be suitably used.

【0040】さらに、カラーフィルターの絵素等のパタ
ーンを形成する場合には、パターンの形成に際し、基材
の表面に被着させるインク組成物の液滴の付着量を制御
することが望ましい。すなわち、基材の表面に付着させ
るインク組成物の液滴の付着量が少ない場合には、基材
の表面に付着する顔料の量が少なくなるために、形成さ
れたパターンの光学的濃度(OD)が低くなり、所定の
光学的特性を得ることが困難となる。また、この問題を
回避する目的で、インク組成物に含まれる顔料の量を増
加させてパターンの光学的濃度(OD)を向上させるこ
とも考えられる。しかしながら、この場合には、インク
組成物の特性を維持することが困難となるだけでなく、
ノズルの内部でインク組成物が目詰まりしやすくなるの
で、実用上、この問題を回避するには至らない。また、
基材の表面に付着させるインク組成物の液滴の付着量が
多い場合には、インク組成物に含まれる顔料の量を減少
させたとしても、梅雨期のような多湿雰囲気中や冬のよ
うな低温環境下ではインク組成物中の溶媒の蒸発が遅く
なるために、基材の表面上における顔料の付着性が低下
し、良好なパターンを安定して形成することが困難とな
る。
Further, when a pattern such as a picture element of a color filter is formed, it is desirable to control the amount of ink droplets to be applied to the surface of the substrate when forming the pattern. That is, when the amount of the ink composition droplets adhered to the surface of the base material is small, the amount of the pigment adhered to the surface of the base material is small. ) Is low, and it is difficult to obtain predetermined optical characteristics. In order to avoid this problem, it is conceivable to increase the amount of pigment contained in the ink composition to improve the optical density (OD) of the pattern. However, in this case, it is not only difficult to maintain the characteristics of the ink composition, but also
Since the ink composition is easily clogged inside the nozzle, this problem cannot be practically avoided. Also,
In the case where the amount of the ink composition droplets to be adhered to the surface of the base material is large, even if the amount of the pigment contained in the ink composition is reduced, such as in a humid atmosphere such as the rainy season or in winter In a low temperature environment, the evaporation of the solvent in the ink composition is slowed down, so that the adhesion of the pigment on the surface of the base material is reduced, and it is difficult to stably form a good pattern.

【0041】なお、本発明のパターンの形成方法におい
て、水系のインク組成物を用いた場合には、溶媒である
水の蒸発速度を制御する観点から、インク組成物の液滴
が被着する基材の表面の温度を20℃〜120℃にする
ことが望ましい。
When a water-based ink composition is used in the pattern forming method of the present invention, from the viewpoint of controlling the evaporation rate of water as a solvent, the base on which the droplets of the ink composition are adhered. It is desirable that the temperature of the surface of the material be 20 ° C to 120 ° C.

【0042】本発明に係るカラーフィルターは、基材と
前記基材の表面に、インクジェット方式により付着させ
た顔料により形成された着色層を具備しているが、この
基材としては、上述した各種の基材を用いることができ
る。すなわち、ガラス基板やセラミックス基板、ポリエ
ステル系樹脂、ジアセテート系樹脂、トリアセテート系
樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ
塩化ビニル系樹脂、ポリイミド系樹脂、セロハンあるい
はセルロイド等の各種のフィルム材、ポリアミドあるい
はポリエステル等の有機高分子化合物等で表面がコーテ
ィングされたコーティングペーパー等を基材として用い
ることができ、LCD、CRTあるいはPDP等の表示
装置、撮像管の受光面、CCD、BBD、CIDあるい
はBASIS等の固体撮像素子が形成されたウエハー、
薄膜半導体を用いた密着型イメージセンサー等に適用す
ることができる。また、基材の表面上に形成された着色
層を構成する顔料としては、上述した各種の顔料を用い
ることができる。
The color filter according to the present invention comprises a substrate and a coloring layer formed on the surface of the substrate by a pigment adhered by an ink-jet method. Substrate can be used. That is, glass substrates and ceramic substrates, polyester resins, diacetate resins, triacetate resins, acrylic resins, polycarbonate resins, polyvinyl chloride resins, polyimide resins, various film materials such as cellophane or celluloid, polyamide Alternatively, a coating paper or the like whose surface is coated with an organic polymer compound such as polyester can be used as a base material, and a display device such as LCD, CRT or PDP, a light receiving surface of an image pickup tube, CCD, BBD, CID or BASIS can be used. A wafer on which a solid-state imaging device such as
The present invention can be applied to a contact type image sensor or the like using a thin film semiconductor. Further, as the pigment constituting the colored layer formed on the surface of the base material, the various pigments described above can be used.

【0043】本発明に係るカラーフィルターの着色層
は、上述したインク組成物をインクジェット方式により
基材の表面上に被着させ、インク組成物に含まれる顔料
を基材の表面上に付着させることにより形成されたもの
である。カラーフィルターの着色層の層厚は所望とする
分光特性に応じて決定されるが、通常は0.01〜5μ
m程度が望ましい。
The colored layer of the color filter according to the present invention is obtained by applying the above-described ink composition on the surface of a substrate by an ink jet method and adhering the pigment contained in the ink composition onto the surface of the substrate. It is formed by: The thickness of the colored layer of the color filter is determined according to the desired spectral characteristics, but is usually 0.01 to 5 μm.
m is desirable.

【0044】なお、本発明のカラーフィルターの有する
着色層は、それ自体十分な耐久性を有しているが、各種
の環境条件から着色層を保護するために、着色層の表面
にポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリカーボ
ネートあるいはシリコーン系等の樹脂や、Si
SiO、SiO、AlあるいはTa等の
無機膜を、スピンコートあるいはロールコートによる塗
布方法や蒸着法によって保護層として設けることができ
る。このとき、設けられた保護層に配向処理を施すこと
により、LCDへ容易に適用することが可能となる。
The colored layer of the color filter of the present invention has sufficient durability by itself. However, in order to protect the colored layer from various environmental conditions, the surface of the colored layer is made of polyamide or polyimide. , Polyurethane, polycarbonate or silicone resin, Si 3 N 4 ,
An inorganic film such as SiO 2 , SiO, Al 2 O 3 or Ta 2 O 3 can be provided as a protective layer by a coating method by spin coating or roll coating or a vapor deposition method. At this time, by subjecting the provided protective layer to an alignment treatment, it can be easily applied to an LCD.

【0045】[0045]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しながら詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0046】(実施例1)表4のA〜Cに示す組成にし
たがい、20℃に温度調整した撹拌槽で各成分を混合お
よび撹拌した後、孔径0.5μmのフィルターで濾過を
行って、インク組成物A〜Cを調整した。なお、インク
組成物A〜Cにおいて、顔料の平均粒径はそれぞれ、約
0.1μmである。また、インク組成物A〜Cの25℃
における粘度および表面張力は、表5に示した通りであ
る。また、ソルミックスAP−4は、日本専売アルコー
ルから販売されているものである。
(Example 1) According to the compositions shown in Tables A to C, each component was mixed and stirred in a stirring tank adjusted to a temperature of 20 ° C, and then filtered with a filter having a pore size of 0.5 µm. Ink compositions A to C were prepared. In each of the ink compositions A to C, the average particle size of the pigment is about 0.1 μm. In addition, the ink compositions A to C at 25 ° C.
Are as shown in Table 5. In addition, Solmix AP-4 is sold from Japan Exclusive Alcohol.

【0047】次に、LCDの表示部に用いられるガラス
基板(ブラックマトリックス形成済み)を用意して、ピ
エゾ方式のインクジェットプリンター(MJ−800
C;セイコーエプソン株式会社;720dpi)にセッ
トし、インク組成物A〜Cを用いてカラーフィルターの
作成を実施をした。
Next, a glass substrate (with a black matrix formed thereon) used for the display section of the LCD is prepared, and a piezo-type ink jet printer (MJ-800) is prepared.
C; Seiko Epson Corporation; 720 dpi), and color filters were prepared using ink compositions A to C.

【0048】そして、ブラックマトリックス(BM)の
幅が約40μm、形成された各着色層のパターンの幅が
約140μmの良好なパターンを備えたカラーフィルタ
ーを取得できた。このカラーフィルターにおいては、形
成された着色層のパターンの幅の差の最大は10μm程
度であった。
Then, a color filter having a good pattern in which the width of the black matrix (BM) was about 40 μm and the pattern width of each formed colored layer was about 140 μm was obtained. In this color filter, the maximum difference in the width of the pattern of the formed colored layer was about 10 μm.

【0049】また、ガラス基板と各着色層との密着性は
良好で、耐熱、耐寒、耐薬品性等も染色法、顔料分散
法、電着法あるいは印刷法により形成された従来のカラ
ーフィルターの着色層と同等であった。さらに、着色層
の光学特性についても、従来のカラーフィルターの着色
層と同等であった。
Further, the adhesion between the glass substrate and each colored layer is good, and the heat resistance, cold resistance, chemical resistance and the like of the conventional color filter formed by a dyeing method, a pigment dispersion method, an electrodeposition method or a printing method are obtained. It was equivalent to the colored layer. Further, the optical characteristics of the colored layer were also equivalent to those of the conventional color filter.

【0050】また、着色層を形成するためのコストは、
従来のカラーフィルターの着色層を形成するコストと比
較して、約1/5であった。
The cost for forming the colored layer is as follows:
The cost was about 1/5 compared to the cost of forming a colored layer of a conventional color filter.

【0051】(実施例2)表4のD〜Fに示す組成にし
たがい、20℃に温度調整した撹拌槽で各成分を混合お
よび撹拌した後、孔径0.5μmのフィルターで濾過を
行って、インク組成物D〜Fを調整した。なお、インク
組成物D〜Fにおいて、顔料の平均粒径はそれぞれ、約
0.1μmである。また、インク組成物D〜Fの25℃
における粘度および表面張力は、表5に示した通りであ
る。
(Example 2) According to the compositions shown in DF of Table 4, each component was mixed and stirred in a stirring tank whose temperature was adjusted to 20 ° C, and then filtered through a filter having a pore size of 0.5 µm. Ink compositions DF were prepared. In each of the ink compositions DF, the average particle size of the pigment is about 0.1 μm. Further, the ink compositions D to F at 25 ° C.
Are as shown in Table 5.

【0052】次に、実施例1と同様のガラス基板をピエ
ゾ方式のインクジェットプリンター(MJ−800C;
セイコーエプソン株式会社;720dpi)にセット
し、インク組成物D〜Fを用いてカラーフィルターの作
成を実施をした。
Next, the same glass substrate as in Example 1 was used for a piezo-type ink jet printer (MJ-800C;
Seiko Epson Corporation; 720 dpi), and color filters were prepared using ink compositions D to F.

【0053】そして、ブラックマトリックス(BM)の
幅が約40μm、形成された各着色層のパターンの幅が
約140μmの良好なパターンを備えたカラーフィルタ
ーを取得できた。このカラーフィルターにおいては、形
成された着色層のパターンの幅の差の最大は10μm程
度であった。
Then, a color filter having a good pattern having a black matrix (BM) width of about 40 μm and a pattern width of each formed colored layer of about 140 μm was obtained. In this color filter, the maximum difference in the width of the pattern of the formed colored layer was about 10 μm.

【0054】また、ガラス基板と各着色層との密着性は
実施例1と同じく良好で、耐熱、耐寒、耐薬品性等も染
色法、顔料分散法、電着法あるいは印刷法により形成さ
れた従来のカラーフィルターの着色層と同等であった。
さらに、着色層の光学特性についても、従来のカラーフ
ィルターの着色層と同等であった。
The adhesion between the glass substrate and each colored layer was as good as in Example 1, and the heat resistance, cold resistance, chemical resistance and the like were formed by a dyeing method, a pigment dispersion method, an electrodeposition method or a printing method. It was equivalent to the coloring layer of the conventional color filter.
Further, the optical characteristics of the colored layer were also equivalent to those of the conventional color filter.

【0055】また、着色層を形成するためのコストは、
従来のカラーフィルターの着色層を形成するコストと比
較して、約1/5であった。
The cost for forming the colored layer is as follows:
The cost was about 1/5 compared to the cost of forming a colored layer of a conventional color filter.

【0056】(実施例3)表4のGに示す組成にしたが
い、20℃に温度調整した撹拌槽で各成分を混合および
撹拌した後、孔径0.5μmのフィルターで濾過を行っ
て、インク組成物Gを調整した。なお、インク組成物G
において、顔料の平均粒径は約0.25μmである。ま
た、インク組成物Gの25℃における粘度および表面張
力は、表5に示した通りである。
Example 3 According to the composition shown in Table 4G, the components were mixed and stirred in a stirring tank whose temperature was adjusted to 20 ° C., and then filtered with a filter having a pore size of 0.5 μm to obtain an ink composition. Material G was prepared. The ink composition G
Has an average particle size of about 0.25 μm. The viscosity and surface tension at 25 ° C. of the ink composition G are as shown in Table 5.

【0057】次に、実施例1と同様のガラス基板(BM
の形成はなされていない)を用意して、ピエゾ方式のイ
ンクジェットプリンター(MJ−800C;セイコーエ
プソン株式会社;720dpi)にセットし、インク組
成物A〜CおよびGを用いてカラーフィルターの作成を
実施をした。
Next, the same glass substrate (BM) as in Example 1 was used.
Is prepared, and set in a piezo-type inkjet printer (MJ-800C; Seiko Epson Corporation; 720 dpi), and color filters are formed using ink compositions A to C and G. Did.

【0058】そして、ブラックマトリックス(BM)の
幅が約40μm、形成された各着色層のパターンの幅が
約140μmの良好なパターンを備えたカラーフィルタ
ーを取得できた。このカラーフィルターにおいては、形
成された着色層のパターンの幅の差の最大は10μm程
度であった。
Then, a color filter having a good pattern in which the width of the black matrix (BM) was about 40 μm and the pattern width of each formed colored layer was about 140 μm was obtained. In this color filter, the maximum difference in the width of the pattern of the formed colored layer was about 10 μm.

【0059】また、ガラス基板と各着色層との密着性は
良好で、耐熱、耐寒、耐薬品性等も染色法、顔料分散
法、電着法あるいは印刷法により形成された従来のカラ
ーフィルターの着色層と同等であった。さらに、着色層
の光学特性についても、従来のカラーフィルターの着色
層と同等であった。
Further, the adhesion between the glass substrate and each colored layer is good, and the heat resistance, cold resistance, chemical resistance and the like of the conventional color filter formed by a dyeing method, a pigment dispersion method, an electrodeposition method or a printing method are also improved. It was equivalent to the colored layer. Further, the optical characteristics of the colored layer were also equivalent to those of the conventional color filter.

【0060】(実施例4)表4のH〜Jに示す組成にし
たがい、20℃に温度調整した撹拌槽で各成分を混合お
よび撹拌した後、孔径0.5μmのフィルターで濾過を
行って、インク組成物H〜Jを調整した。なお、インク
組成物H〜Jにおいて、顔料の平均粒径はそれぞれ、約
0.023、約0.020および約0.021μmであ
る。また、インク組成物H〜Jの25℃における粘度お
よび表面張力は、表5に示した通りである。
(Example 4) According to the compositions shown in Tables H to J, each component was mixed and stirred in a stirring tank whose temperature was adjusted to 20 ° C, and then filtered through a filter having a pore size of 0.5 µm. Ink compositions H to J were prepared. In the ink compositions H to J, the average particle diameter of the pigment is about 0.023, about 0.020, and about 0.021 μm, respectively. The viscosity and surface tension at 25 ° C. of the ink compositions H to J are as shown in Table 5.

【0061】次に、28型ワイドC−CRΤに用いられ
るスクリーンガラス基板(日本電気硝子株式会社;ブラ
ックマトリックス形成済み)を用意して、ピエゾ方式の
インクジェットプリンター(MJ−800C;セイコー
エプソン株式会社;720dpi)にセットし、インク
組成物H〜Gを用いてカラーフィルターの着色層のパタ
ーンを形成した。
Next, a screen glass substrate (Nippon Electric Glass; black matrix formed) used for a 28-inch wide C-CR II is prepared, and a piezo-type inkjet printer (MJ-800C; Seiko Epson Corporation; 720 dpi), and a pattern of a colored layer of a color filter was formed using the ink compositions H to G.

【0062】そして、パターン幅が150μmのブラッ
クストライプホールに、各着色層のパターンが形成され
たカラーフィルターを取得できた。このカラーフィルタ
ーにおいては、形成された着色層のパターンの幅の差の
最大は10μm程度であった。 また、ガラス基板と各
着色層との密着性は良好で、各着色層の耐熱、耐寒、耐
薬品性等もフォトリソ法により形成された従来の着色層
と同等であった。さらに、着色層の発光輝度等の光学特
性についても、従来のカラーフィルターの着色層と同等
であった。
Then, a color filter having a pattern of each colored layer formed in a black stripe hole having a pattern width of 150 μm was obtained. In this color filter, the maximum difference in the width of the pattern of the formed colored layer was about 10 μm. The adhesion between the glass substrate and each colored layer was good, and the heat resistance, cold resistance, chemical resistance and the like of each colored layer were similar to those of the conventional colored layer formed by the photolithography method. Further, the optical characteristics such as the light emission luminance of the colored layer were similar to those of the conventional colored filter.

【0063】また、着色層を形成するためのコストは、
設備投資額を含めて、従来の着色層を形成するコストと
比較して、約1/100であった。さらに、着色層の形
成に用いる材料の使用量は約1/30であった。
The cost for forming the colored layer is as follows:
The cost, including the capital investment, was about 1/100 of the cost of forming the conventional colored layer. Further, the amount of the material used for forming the colored layer was about 1/30.

【0064】(実施例5)表4のK〜Mに示す組成にし
たがい、20℃に温度調整した撹拌槽で各成分を混合お
よび撹拌した後、孔径0.5μmのフィルターで濾過を
行って、インク組成物K〜Mを調整した。なお、インク
組成物K〜Mにおいて、顔料の平均粒径はそれぞれ、約
0.023、約0.020および約0.021μmであ
る。また、インク組成物K〜Mの25℃における粘度お
よび表面張力は、表5に示した通りである。
(Example 5) In accordance with the compositions shown in Tables K to M, each component was mixed and stirred in a stirring vessel adjusted to a temperature of 20 ° C, and then filtered with a filter having a pore size of 0.5 µm. Ink compositions K to M were prepared. In the ink compositions K to M, the average particle diameter of the pigment is about 0.023, about 0.020, and about 0.021 μm, respectively. The viscosity and surface tension at 25 ° C. of the ink compositions K to M are as shown in Table 5.

【0065】次に、実施例4と同様のスクリーンガラス
基板を用意して、ピエゾ方式のインクジェットプリンタ
ー(MJ−800C;セイコーエプソン株式会社;72
0dpi)にセットし、インク組成物K〜Mを用いてカ
ラーフィルターの着色層のパターンを形成した。
Next, a screen glass substrate similar to that in Example 4 was prepared, and a piezo-type inkjet printer (MJ-800C; Seiko Epson Corporation; 72
0 dpi), and a pattern of a colored layer of a color filter was formed using the ink compositions K to M.

【0066】そして、パターン幅が150μmのブラッ
クストライプホールに、各着色層のパターンが形成され
たカラーフィルターを取得できた。このカラーフィルタ
ーにおいては、形成された着色層のパターンの幅の差の
最大は10μm程度であった。 また、ガラス基板と各
着色層との密着性は良好で、各着色層の耐熱、耐寒、耐
薬品性等もフォトリソ法により形成された従来の着色層
と同等であった。さらに、着色層の発光輝度等の光学特
性についても、従来のカラーフィルターの着色層と同等
であった。
Then, a color filter having a pattern of each colored layer formed in a black stripe hole having a pattern width of 150 μm was obtained. In this color filter, the maximum difference in the width of the pattern of the formed colored layer was about 10 μm. The adhesion between the glass substrate and each colored layer was good, and the heat resistance, cold resistance, chemical resistance and the like of each colored layer were similar to those of the conventional colored layer formed by the photolithography method. Further, the optical characteristics such as the light emission luminance of the colored layer were similar to those of the conventional colored filter.

【0067】また、着色層を形成するためのコストは、
設備投資額を含めて、従来の着色層を形成するコストと
比較して、約1/100であった。さらに、着色層の形
成に用いる材料の使用量は約1/30であった。
The cost for forming the colored layer is as follows:
The cost, including the capital investment, was about 1/100 of the cost of forming the conventional colored layer. Further, the amount of the material used for forming the colored layer was about 1/30.

【0068】(実施例6)実施例4と同様にして、イン
ク組成物H〜Jを調整した。
Example 6 In the same manner as in Example 4, ink compositions H to J were prepared.

【0069】次に、28型プラズマディスプレーに用い
られるスクリーンガラス基板(旭硝子株式会社;隔壁形
成済み)を用意して、ピエゾ方式のインクジェットプリ
ンター(MJ−800C;セイコーエプソン株式会社;
720dpi)にセットし、インク組成物H〜Jを用い
てカラーフィルターの着色層のパターンを形成した。そ
して、パターン幅が150μmの矩形のホールに、各着
色層のパターンが形成されたカラーフィルターを取得し
た。このカラーフィルターにおいては、形成された着色
層のパターンの幅の差の最大は10μm程度であった。
Next, a screen glass substrate (Asahi Glass Co., Ltd .; partition walls formed) used for a 28-inch plasma display was prepared, and a piezo-type inkjet printer (MJ-800C; Seiko Epson Corporation;
720 dpi), and a pattern of a colored layer of a color filter was formed using the ink compositions H to J. Then, a color filter in which a pattern of each colored layer was formed in a rectangular hole having a pattern width of 150 μm was obtained. In this color filter, the maximum difference in the width of the pattern of the formed colored layer was about 10 μm.

【0070】また、ガラス基板と各着色層との密着性は
良好で、各着色層の耐熱、耐寒、耐薬品性等もフォトリ
ソ法により形成された従来の着色層と同等であった。さ
らに、着色層の発光輝度等の光学特性についても、従来
のカラーフィルターの着色層と同等であった。
The adhesion between the glass substrate and each colored layer was good, and the heat resistance, cold resistance, chemical resistance and the like of each colored layer were the same as those of the conventional colored layer formed by the photolithography method. Further, the optical characteristics such as the light emission luminance of the colored layer were similar to those of the conventional colored filter.

【0071】また、着色層を形成するためのコストは、
設備投資額を含めて、従来の着色層を形成するコストと
比較して、約1/5であった。さらに、着色層の形成に
用いる材料の使用量は約1/20であった。
The cost for forming the colored layer is as follows:
The cost, including the capital investment, was about 1/5 of the cost of forming the conventional colored layer. Further, the amount of the material used for forming the colored layer was about 1/20.

【0072】(実施例7)表4のN〜Pに示す組成にし
たがい、20℃に温度調整した撹拌槽で各成分を混合お
よび撹拌した後、孔径0.5μmのフィルターで濾過を
行って、インク組成物N〜Pを調整した。なお、インク
組成物N〜Pにおいて、顔料の平均粒径はそれぞれ、約
0.023、約0.020および約0.021μmであ
る。また、インク組成物N〜Pの25℃における粘度お
よび表面張力は、表5に示した通りである。
(Example 7) According to the compositions shown in N to P in Table 4, each component was mixed and stirred in a stirring tank adjusted to a temperature of 20 ° C, and then filtered through a filter having a pore size of 0.5 µm. Ink compositions N to P were prepared. In the ink compositions N to P, the average particle diameter of the pigment is about 0.023, about 0.020, and about 0.021 μm, respectively. The viscosity and surface tension at 25 ° C. of the ink compositions N to P are as shown in Table 5.

【0073】次に、28型プラズマディスプレーに用い
られるスクリーンガラス基板(旭硝子株式会社;隔壁形
成済み)を用意して、ピエゾ方式のインクジェットプリ
ンター(MJ−800C;セイコーエプソン株式会社;
720dpi)にセットし、インク組成物N〜Pを用い
てカラーフィルターの着色層のパターンを形成した。そ
して、パターン幅が150μmの矩形のホールに、各着
色層のパターンが形成されたカラーフィルターを取得し
た。このカラーフィルターにおいては、形成された着色
層のパターンの幅の差の最大は10μm程度であった。
Next, a screen glass substrate (Asahi Glass Co., Ltd .; partition walls formed) used for a 28-inch plasma display is prepared, and a piezo-type inkjet printer (MJ-800C; Seiko Epson Corporation;
720 dpi), and a pattern of a colored layer of a color filter was formed using the ink compositions N to P. Then, a color filter in which a pattern of each colored layer was formed in a rectangular hole having a pattern width of 150 μm was obtained. In this color filter, the maximum difference in the width of the pattern of the formed colored layer was about 10 μm.

【0074】また、ガラス基板と各着色層との密着性は
良好で、各着色層の耐熱、耐寒、耐薬品性等もフォトリ
ソ法により形成された従来の着色層と同等であった。さ
らに、着色層の発光輝度等の光学特性についても、従来
のカラーフィルターの着色層と同等であった。
The adhesion between the glass substrate and each colored layer was good, and the heat resistance, cold resistance and chemical resistance of each colored layer were similar to those of the conventional colored layer formed by the photolithography method. Further, the optical characteristics such as the light emission luminance of the colored layer were similar to those of the conventional colored filter.

【0075】また、着色層を形成するためのコストは、
設備投資額を含めて、従来の着色層を形成するコストと
比較して、約1/5であった。さらに、着色層の形成に
用いる材料の使用量は約1/20であった。
The cost for forming the colored layer is as follows:
The cost, including the capital investment, was about 1/5 of the cost of forming the conventional colored layer. Further, the amount of the material used for forming the colored layer was about 1/20.

【0076】(実施例8)表4のQ〜Sに示す組成にし
たがい、20℃に温度調整した撹拌槽で各成分を混合お
よび撹拌した後、孔径0.5μmのフィルターで濾過を
行って、インク組成物Q〜Sを調整した。なお、インク
組成物Q〜Sにおいて、顔料の平均粒径はそれぞれ約
0.010μmである。また、インク組成物Q〜Sの2
5℃における粘度および表面張力は、表5に示した通り
である。
(Example 8) According to the compositions shown in Q to S in Table 4, each component was mixed and stirred in a stirring tank adjusted to a temperature of 20 ° C, and then filtered with a filter having a pore size of 0.5 µm. The ink compositions Q to S were adjusted. The average particle size of the pigment in each of the ink compositions Q to S is about 0.010 μm. Further, 2 of ink compositions Q to S
The viscosity and surface tension at 5 ° C. are as shown in Table 5.

【0077】次に、CCD(Charge Coupled Device )
の形成されたウエハーを用意して、ピエゾ方式のインク
ジェットプリンター(MJ−800C;セイコーエプソ
ン株式会社;720dpi)にセットした。次に、CC
Dの有する各受光セルに対応して、カラーフィルターの
有する各着色層のパターンが配置されるように、インク
組成物Q〜Sを用いてカラーフィルターの着色層のパタ
ーンを形成した。
Next, a CCD (Charge Coupled Device)
Was prepared and set in a piezo-type inkjet printer (MJ-800C; Seiko Epson Corporation; 720 dpi). Next, CC
The pattern of the color layer of the color filter was formed using the ink compositions Q to S such that the pattern of each color layer of the color filter was arranged corresponding to each light receiving cell of D.

【0078】そして、パターン幅が150μmの各着色
層のパターンが形成されたカラーフィルターを取得し
た。このカラーフィルターにおいては、形成された着色
層のパターンの幅の差の最大は10μm程度であった。
Then, a color filter having a pattern of each colored layer having a pattern width of 150 μm was obtained. In this color filter, the maximum difference in the width of the pattern of the formed colored layer was about 10 μm.

【0079】また、ウエハーと各着色層との密着性は良
好で、各着色層の耐熱、耐寒、耐薬品性等もフォトリソ
法により形成された従来の着色層と同等であった。さら
に、着色層の光学特性についても、従来のカラーフィル
ターの着色層と同等であった。 また、着色層を形成す
るためのコストは、設備投資額を含めて、従来の着色層
を形成するコストと比較して、約1/100であった。
さらに、着色層の形成に用いる材料の使用量は約1/3
0であった。
The adhesion between the wafer and each colored layer was good, and the heat resistance, cold resistance and chemical resistance of each colored layer were similar to those of the conventional colored layer formed by the photolithography method. Further, the optical characteristics of the colored layer were also equivalent to those of the conventional color filter. Further, the cost for forming the colored layer, including the amount of capital investment, was about 1/100 of the cost for forming the conventional colored layer.
Further, the amount of the material used for forming the colored layer is about 1/3.
It was 0.

【0080】(実施例9)表4のTに示す組成にしたが
い、20℃に温度調整した撹拌槽で各成分を混合および
撹拌した後、孔径0.5μmのフィルターで濾過を行っ
て、インク組成物Tを調整した。なお、インク組成物T
において、顔料の平均粒径は約0.025μmである。
また、インク組成物Tの25℃における粘度、25℃に
おける表面張力および密度は、表5に示した通りであ
る。
(Example 9) According to the composition shown in T of Table 4, each component was mixed and stirred in a stirring tank adjusted to a temperature of 20 ° C, and then filtered with a filter having a pore size of 0.5 µm to obtain an ink composition. Material T was adjusted. Note that the ink composition T
Has an average particle size of about 0.025 μm.
The viscosity at 25 ° C., the surface tension at 25 ° C., and the density of the ink composition T are as shown in Table 5.

【0081】次に、ポリエステル系のOHPフィルムを
用意して、ピエゾ方式のインクジェットプリンター(M
J−800C;セイコーエプソン株式会社;720dp
i)にセットした。次に、インク組成物Tを用いてOH
Pフィルムに文字のパターンを形成した。
Next, a polyester OHP film was prepared, and a piezo-type ink jet printer (M
J-800C; Seiko Epson Corporation; 720dp
Set to i). Next, using the ink composition T, the OH
A character pattern was formed on the P film.

【0082】そして、パターン幅が250μmの文字の
パターンが形成されたOHPフィルムを取得した。この
OHPフィルムにおいては、形成された文字のパターン
の幅の差の最大は15μm程度であった。
Then, an OHP film on which a character pattern having a pattern width of 250 μm was formed was obtained. In this OHP film, the maximum difference in the width of the formed character pattern was about 15 μm.

【0083】また、OHPフィルムと文字のパターンを
構成する着色層との密着性は良好で、着色層の耐熱、耐
寒、耐薬品性等もOHPフィルムに形成された従来の着
色層と同等であった。さらに、OD等の着色層の光学特
性についても、従来の着色層と同等であった。
The adhesion between the OHP film and the coloring layer constituting the character pattern is good, and the heat resistance, cold resistance, chemical resistance, etc. of the coloring layer are the same as those of the conventional coloring layer formed on the OHP film. Was. Further, the optical characteristics of the colored layer such as OD were also equivalent to those of the conventional colored layer.

【0084】また、文字のパターンを構成する着色層を
形成するためのコストは、設備投資額を含めて、従来の
着色層を形成するコストと比較して、約1/100であ
った。
The cost for forming the colored layer forming the character pattern was about 1/100 of the cost for forming the conventional colored layer, including the capital investment.

【0085】[0085]

【表4】 [Table 4]

【表5】 [Table 5]

【0086】[0086]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインク組
成物によれば、ガラス、セラミックスあるいはポリエス
テル系樹脂等の基材の表面に付着した液滴内で顔料が常
に均一に分散している。したがって、被着色層等を形成
することなく、インクジェット方式によりガラス、セラ
ミックスあるいはポリエステル系樹脂等の表面に繊細な
パターンを形成することが可能なインク組成物を提供す
ることができる。
As described above, according to the ink composition of the present invention, the pigment is always uniformly dispersed in the droplets adhered to the surface of the base material such as glass, ceramics or polyester resin. . Therefore, it is possible to provide an ink composition that can form a delicate pattern on the surface of glass, ceramics, polyester resin, or the like by an inkjet method without forming a layer to be colored or the like.

【0087】また、本発明のパターンの形成方法によれ
ば、ガラス、セラミックスあるいはポリエステル系樹脂
等の基材の表面に付着した液滴内で顔料が常に均一に分
散しているインク組成物を用いて、インクジェット方式
によりパターンを形成するので、ガラス、セラミックス
あるいはポリエステル系樹脂等の基材の表面に、繊細か
つ信頼性の高いパターンを直接形成することができる。
したがって、工程数および設備投資を少なくすることが
でき、基材の表面上に、経済的にパターンを形成するこ
とが可能なパターンの形成方法を提供することができ
る。
Further, according to the pattern forming method of the present invention, an ink composition in which a pigment is always uniformly dispersed in droplets adhered to the surface of a substrate such as glass, ceramics or polyester resin is used. Since the pattern is formed by the ink jet method, a delicate and highly reliable pattern can be directly formed on the surface of a substrate such as glass, ceramics, or polyester resin.
Therefore, the number of steps and capital investment can be reduced, and a pattern forming method capable of economically forming a pattern on the surface of a base material can be provided.

【0088】さらに、本発明のカラーフィルタによれ
ば、基材の表面に、インクジェット方式により付着させ
た顔料により形成された着色層を有しているので、耐光
性や耐水性等の実用面における信頼性および経済性の向
上を達成することが可能なカラーフィルタを提供するこ
とができる。
Further, according to the color filter of the present invention, since the base material has a coloring layer formed of a pigment adhered by an ink jet method on the surface of the base material, the color filter has a practical property such as light resistance and water resistance. A color filter capable of achieving improvement in reliability and economy can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明および従来のインク組成物をガラス基板
上に被着させた状態を示した光学顕微鏡写真である。
FIG. 1 is an optical microscope photograph showing a state in which the present invention and a conventional ink composition are applied on a glass substrate.

【図2】ガラス基板やセラミックス基板等の基材の表面
にインク組成物が被着し、インク組成物の液滴から溶媒
が蒸発してゆく状態を模式的に表した図である。
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a state in which an ink composition is applied to a surface of a base material such as a glass substrate or a ceramic substrate, and a solvent evaporates from droplets of the ink composition.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

201……基材 202……表面 203……イン
ク組成物 204……界面 205……顔料 206a、206b……界面の一部
201 base material 202 surface 203 ink composition 204 interface 205 pigments 206a, 206b a part of the interface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01J 5/08 H01J 9/227 C 9/227 E 11/02 B 11/02 17/04 17/04 29/32 29/32 B41J 3/04 101Y (72)発明者 中澄 博行 大阪府河内長野市緑ケ丘南町6−15──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01J 5/08 H01J 9/227 C 9/227 E 11/02 B 11/02 17/04 17/04 29/32 29/32 B41J 3/04 101Y (72) Inventor Hiroyuki Nakasumi 6-15 Midorigaoka Minamicho, Kawachinagano City, Osaka Prefecture

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶媒、前記溶媒に分散した顔料および前
記溶媒に分散し、前記溶媒と前記顔料との親和性を高め
る分散剤を具備した系の体積と、前記系と気相との境界
に生じた前記系の界面の表面積との比が、最大となるよ
うに制御されたことを特徴とするインク組成物。
1. A system comprising a solvent, a pigment dispersed in the solvent, and a dispersant dispersed in the solvent to increase the affinity between the solvent and the pigment, and a boundary between the system and the gas phase. An ink composition characterized in that the ratio of the resulting surface area to the interface of the system is controlled to be maximum.
【請求項2】 溶媒、前記溶媒に分散した顔料および前
記溶媒に分散し、前記溶媒と前記顔料との親和性を高め
る分散剤を具備した系において、 (1)前記系の表面張力は25℃において20.0dyn/
cm〜50.0dyn/cm; (2)前記系の粘度は25℃において1.5cp〜20.
0cp; であることを特徴とするインク組成物。
2. A system comprising a solvent, a pigment dispersed in the solvent, and a dispersant dispersed in the solvent to increase the affinity between the solvent and the pigment, wherein (1) the surface tension of the system is 25 ° C. 20.0dyn /
(2) The viscosity of the system is 1.5 cp to 20.dyn / cm at 25 ° C.
0 cp;
【請求項3】 溶媒と、 前記溶媒に分散した顔料と、 前記溶媒に分散し、前記溶媒と前記顔料との親和性を高
める分散剤と、 前記溶媒に分散し、界面の自由エネルギーを制御する添
加剤と、を具備したことを特徴とするインク組成物。
3. A solvent, a pigment dispersed in the solvent, a dispersant dispersed in the solvent to increase the affinity between the solvent and the pigment, and dispersed in the solvent to control an interface free energy. An ink composition comprising: an additive.
【請求項4】 溶媒、前記溶媒に分散した顔料および前
記溶媒に分散し、前記溶媒と前記顔料との親和性を高め
る分散剤を具備した系の体積と、前記系と気相との境界
に生じた前記系の界面の表面積との比が、最大となるよ
うに制御されたインク組成物を、インクジェット方式に
よりノズルから液滴として吐出させる工程と、 前記液滴を基材の表面に被着させる工程と、 前記基材上に前記液滴中の顔料を付着させる工程と、を
具備したことを特徴とするパターンの形成方法。
4. A system comprising a solvent, a pigment dispersed in the solvent, and a dispersant dispersed in the solvent to increase the affinity between the solvent and the pigment, and a boundary between the system and the gas phase. Ejecting the ink composition controlled so that the ratio of the surface area of the generated interface to the surface area to be a maximum from a nozzle as a droplet by an inkjet method, and applying the droplet to a surface of a base material; And a step of attaching the pigment in the droplets onto the base material.
【請求項5】 溶媒、前記溶媒に分散した顔料および前
記溶媒に分散し、前記溶媒と前記顔料との親和性を高め
る分散剤を具備した系において、 (1)前記系の表面張力は25℃において20.0dyn/
cm〜50.0dyn/cm; (2)前記系の粘度は25℃において1.5cp〜20.
0cp; であるインク組成物を、インクジェット方式によりノズ
ルから液滴として吐出させる工程と、 前記液滴を基材の表面に被着させる工程と、 前記基材上に前記液滴中の顔料を付着させる工程と、を
具備したことを特徴とするパターンの形成方法。
5. A system comprising a solvent, a pigment dispersed in the solvent, and a dispersant dispersed in the solvent to enhance the affinity between the solvent and the pigment, wherein (1) the surface tension of the system is 25 ° C. 20.0dyn /
(2) The viscosity of the system is 1.5 cp to 20.dyn / cm at 25 ° C.
A step of ejecting the ink composition as 0 droplets from a nozzle by an inkjet method as a droplet, a step of depositing the droplet on the surface of a substrate, and adhering a pigment in the droplet on the substrate. Forming a pattern.
【請求項6】 溶媒、前記溶媒に分散した顔料、前記溶
媒に分散し、前記溶媒と前記顔料との親和性を高める分
散剤および前記溶媒に分散し、界面の自由エネルギーを
制御する添加剤を具備したインク組成物を、インクジェ
ット方式によりノズルから液滴として吐出させる工程
と、 前記液滴を基材の表面に被着させる工程と、 前記基材上に前記液滴中の顔料を付着させる工程と、を
具備したことを特徴とするパターンの形成方法。
6. A solvent, a pigment dispersed in the solvent, a dispersant dispersed in the solvent, which enhances the affinity between the solvent and the pigment, and an additive dispersed in the solvent to control the free energy at the interface. Discharging the provided ink composition as droplets from a nozzle by an inkjet method; applying the droplets to the surface of a substrate; and attaching the pigment in the droplets onto the substrate. And a method for forming a pattern.
【請求項7】 基材と、 前記基材の表面に、インクジェット方式により付着させ
た顔料により形成された着色層と、を具備したことを特
徴とするカラーフィルタ。
7. A color filter, comprising: a base material; and a coloring layer formed of a pigment adhered to a surface of the base material by an inkjet method.
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