KR20090006798A - 컬러필터용 잉크, 컬러필터, 컬러필터의 제조 방법,화상표시 장치, 및 전자기기 - Google Patents

컬러필터용 잉크, 컬러필터, 컬러필터의 제조 방법,화상표시 장치, 및 전자기기 Download PDF

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히로시 다키구치
마사야 시바타니
미츠히로 이소베
히로시 기구치
히데카즈 모리야마
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일이 억제되고, 개체 사이에서의 특성의 균일성이 우수한 컬러필터의 제조에 안정적으로 적합하게 사용할 수 있는, 잉크젯 방식의 컬러필터용 잉크를 제공하는 것, 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일이 억제되고, 개체 사이에서의 특성의 균일성이 우수한 컬러필터, 및 이 컬러필터의 제조 방법을 제공하는 것, 또 이러한 컬러필터를 구비한 화상표시 장치, 전자기기를 제공하는 것.
[해결수단] 본 발명의 컬러필터용 잉크는 잉크젯 방식에 의한 컬러필터의 제조에 사용되는 컬러필터용 잉크로서, 착색제와, 당해 착색제가 용해 및/또는 분산되는 액성 매체를 갖고, 액성 매체는 서로 비점이 상이한 성분 a와, 성분 a보다도 높은 비점을 갖고, 또한 25℃에서의 점도가 성분 a보다도 높은 성분 b를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

컬러필터용 잉크, 컬러필터, 컬러필터의 제조 방법, 화상표시 장치, 및 전자기기{INK FOR USE IN A COLOR FILTER, COLOR FILTER, METHOD OF MANUFACTURING A COLOR FILTER, IMAGE DISPLAY APPARATUS, AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 컬러필터용 잉크, 컬러필터, 컬러필터의 제조 방법, 화상표시 장치, 및 전자기기에 관한 것이다.
컬러 표시를 행하는 액정 표시 장치(LCD) 등에는, 일반적으로, 컬러필터가 사용되고 있다.
컬러필터는, 종래, 착색제, 감광성 수지, 작용성 모노머, 중합개시제 등을 포함하는 재료(착색층 형성용 조성물)로 구성된 도막을 기판 상에 형성하고, 그 후 포토마스크를 통하여 광을 조사하는 감광 처리, 현상 처리 등을 행하는, 소위 포토리소그래피법을 사용하여 제조되어 왔다. 이러한 방법에서는, 통상, 기판의 거의 전체면에, 각 색에 대응하는 도막을 형성하고, 그 일부만을 경화시키고, 그 이외의 대부분을 제거한다고 하는 조작을 반복함으로써, 각 색이 중첩되지 않도록 컬러필터를 제조한다. 이 때문에, 컬러필터의 제조에서 형성되는 도막은, 최종적으로 얻 어지는 컬러필터에는, 그 일부만이 착색층으로서 잔존할 뿐이며, 그 대부분이 제조 공정에서 제거되게 된다. 이 때문에, 컬러필터의 제조 비용이 상승할 뿐만 아니라, 자원 절약의 관점에서도 바람직하지 못하다.
한편, 최근, 잉크젯 헤드(액적 토출 헤드)를 사용하여, 컬러필터의 착색층을 형성하는 방법이 제안되어 있다(예컨대 특허문헌 1 참조). 이러한 잉크젯 헤드를 사용한 컬러필터의 제조 방법에서는, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 각 색의 잉크가 혼색되는 것을 방지하기 위한 격벽(뱅크)이 설치된 기판 상에 잉크를 토출, 건조시킴으로써 각 색의 착색부로 구성된 착색층을 형성한다. 이러한 방법에서는, 착색층 형성용의 재료(착색층 형성용 조성물)의 액적의 토출 위치 등의 제어가 용이하고, 착색층 형성용 조성물의 낭비를 적게 할 수 있기 때문에, 환경에 대한 부하를 저감할 수 있고, 또한 제조 비용도 억제할 수 있다. 그렇지만, 특허문헌 1에 기재된 것과 같은 제조 방법에서는, 형성되는 각 착색부의 두께에 편차가 생긴다고 하는 문제가 발생하는 경우가 있었다. 이러한 문제가 생기면, 착색부의 각 부위에서, 색 불균일, 농도 불균일이 발생해 버려, 결과적으로, 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등이 발생해 버린다. 또, 제조되는 다수의 컬러필터 사이에서의 특성(특히, 콘트라스트비, 색재현 영역 등의 색 특성)에 편차를 생기게 하여, 컬러필터의 신뢰성은 낮은 것으로 되어 버린다. 특히, 대형의 액정 표시 장치용의 컬러필터를 제조할 때에, 이러한 문제는 현저한 것이었다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 2002-372613호 공보
본 발명의 목적은, 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일이 억제되어, 개체 사이에서의 특성의 균일성이 우수한 컬러필터의 제조에 안정적으로 적합하게 사용할 수 있는, 잉크젯 방식의 컬러필터용 잉크를 제공하는 것, 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일이 억제되어, 개체 사이에서의 특성의 균일성이 우수한 컬러필터, 및 이 컬러필터의 제조 방법을 제공하는 것, 또한 이러한 컬러필터를 구비한 화상표시 장치, 전자기기를 제공하는 것에 있다.
이러한 목적은 하기의 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명의 컬러필터용 잉크는, 잉크젯 방식에 의한 컬러필터의 제조에 사용되는 컬러필터용 잉크로서,
착색제와, 당해 착색제가 용해 및/또는 분산되는 액성 매체를 포함하고,
상기 액성 매체는 성분 a와, 성분 a보다도 높은 비점을 갖는 성분 b를 갖고,
25℃에서의 상기 성분 b의 점도는, 25℃에서의 상기 성분 a의 점도보다도 높은 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등이 억제되어, 개체 사이에서의 특성의 균일성이 우수한 컬러필터의 제조에 안정적으로 적합하게 사용할 수 있는, 잉크젯 방식의 컬러필터용 잉크를 제공할 수 있다.
본 발명의 컬러필터용 잉크에서는, 대기압하에서의 상기 성분 a의 비점을 Tbp(a)[℃], 대기압하에서의 상기 성분 b의 비점을 Tbp(b)[℃]로 했을 때, 20≤Tbp(b)-Tbp(a)≤70인 것이 바람직하다.
이것에 의해, 형성되는 각 착색부의 두께는 보다 균일한 것으로 되어, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등을 보다 효과적으로 억제할 수 있음과 아울러, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
본 발명의 컬러필터용 잉크에서는, 25℃에서의 상기 성분 a의 점도를 η(a)[mPa·s], 25℃에서의 상기 성분 b의 점도를 η(b)[mPa·s]로 했을 때, 1≤η(b)-η(a)≤15인 것이 바람직하다.
이것에 의해, 형성되는 각 착색부의 두께는 보다 균일한 것으로 되어, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등을 보다 효과적으로 억제할 수 있음과 아울러, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
본 발명의 컬러필터용 잉크에서는, 컬러필터용 잉크 중에서의 상기 성분 a의 함유율을 X[wt%], 상기 성분 b의 함유율을 Y[wt%]로 했을 때, 1.0≤X/Y≤20인 것이 바람직하다.
이것에 의해, 형성되는 각 착색부의 두께는 보다 균일한 것으로 되어, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등을 보다 효과적으로 억 제할 수 있음과 아울러, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
본 발명의 컬러필터용 잉크에서는, 복수종의 상기 잉크 중에 포함되는 상기 액성 매체는, 상기 성분 a로서, 다이에틸렌글라이콜 다이메틸에터, 다이아세톤알코올, 3-메톡시-n-뷰틸아세테이트, 다이프로필렌글라이콜 다이메틸에터, 3-에톡시프로피온산에틸, 다이에틸렌글라이콜 에틸메틸에터, 다이에틸렌글라이콜 다이에틸에터, 옥탄산에틸, 에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터아세테이트, 에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터, 아세트산 사이클로헥실, 1,3-뷰틸렌글라이콜 다이아세테이트, 에틸렌글라이콜 뷰틸메틸에터, 에틸렌글라이콜 헥실메틸에터, 에틸렌글라이콜 다이뷰틸에터, 또는 2-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에틸아세테이트를 포함하는 것임이 바람직하다.
이것에 의해, 형성되는 각 착색부의 두께는 보다 균일한 것으로 됨과 아울러, 액적 토출 헤드로부터 토출되는 각 잉크의 토출량이 보다 안정화된다. 그 결과, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등을 보다 효과적으로 억제할 수 있음과 아울러, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
본 발명의 컬러필터용 잉크에서는, 복수종의 상기 잉크 중에 포함되는 상기 액성 매체는, 상기 성분 b로서, 트라이프로필렌글라이콜 메틸에터, 트라이에틸렌글라이콜 모노메틸에터, 4-메틸-1,3-다이옥솔레인-2-온, 다이에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터, 다이에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터아세테이트, 비스(2-뷰톡시에틸)에터, 1,3-뷰틸렌글라이콜 다이아세테이트, 트라이에틸렌글라이콜 다이아세테이트, 에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터아세테이트, 트라이에틸렌글라이콜 뷰틸메틸에터, 노닐알코올, 트라이아세틴, 프로필렌글라이콜 페닐에터 또는 다이에틸렌글라이콜 모노헥실에터를 포함하는 것임이 바람직하다.
이것에 의해, 형성되는 각 착색부의 두께는 보다 균일한 것으로 됨과 아울러, 액적 토출 헤드로부터 토출되는 각 잉크의 토출량이 보다 안정화된다. 그 결과, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등을 보다 효과적으로 억제할 수 있음과 아울러, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
본 발명의 컬러필터용 잉크에서는, 25℃에서의 점도가 5 내지 12mPa·s인 것이 바람직하다.
이것에 의해, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등을 보다 효과적으로 억제할 수 있음과 아울러, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다. 또, 컬러필터용 잉크를 토출하는 액적 토출 헤드에 있어서의 막힘 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있어, 컬러필터의 생산성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
본 발명의 컬러필터는 본 발명의 컬러필터용 잉크를 사용하여 제조된 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등이 억제되어, 개체 사이에서의 특성의 균일성이 우수한 컬러필터를 제공할 수 있다.
본 발명의 컬러필터의 제조 방법은, 잉크를 다수개의 셀이 설치된 기판 상에 잉크젯 방식으로 토출하여 컬러필터를 제조하는 방법으로서,
착색제와, 당해 착색제가 용해 및/또는 분산되는 액성 매체를 갖고, 상기 액성 매체는, 서로 비점이 상이한 성분 a와, 성분 a보다도 높은 비점을 갖고, 또한 25℃에서의 점도가 상기 성분 a보다도 높은 성분 b를 포함하는 잉크를 상기 셀 중에 토출하는 공정과,
토출된 상기 잉크를 건조시키는 건조 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등이 억제되어, 개체 사이에서의 특성의 균일성이 우수한 컬러필터의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 화상표시 장치는 본 발명의 컬러필터를 구비한 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 표시부의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등이 억제되어, 개체 사이에서의 특성의 균일성이 우수한 화상표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 화상표시 장치는 액정 패널인 것이 바람직하다.
이것에 의해, 표시부의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등이 억제되어, 개체 사이에서의 특성의 균일성이 우수한 화상표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 전자기기는 본 발명의 화상표시 장치를 구비한 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 표시부의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등이 억제되어, 개체 사이에서의 특성의 균일성이 우수한 전자기기를 제공할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다.
≪컬러필터용 잉크≫
본 발명의 컬러필터용 잉크는 컬러필터의 제조(컬러필터의 착색부의 형성)에 사용되는 잉크이며, 특히, 잉크젯 방식에 의한 컬러필터의 제조에 사용되는 것이다. 또한, 본 명세서 중, 잉크의 건조란 잉크 중에 포함되는 액체 성분(유기계의 액체, 물 등)을 휘발하는(제거하는) 것을 의미한다.
컬러필터용 잉크는 착색제, 당해 착색제가 용해 및/또는 분산되는 액성 매체, 수지 재료 등을 포함하는 것이다.
그런데, 최근 이용되고 있는 잉크젯 방식에 의한 컬러필터의 제조에서는, 기판 상에 복수색의 잉크를 각각 토출, 건조시킴으로써 각 색에 대응한 착색부를 형성한다. 이러한 방법에서는, 그 이전에 널리 사용되어 온 포토리소그래피법에 비해, 착색부 형성용의 재료(착색부 형성용 조성물)의 낭비를 적게 할 수 있기 때문에, 환경에 대한 부하를 저감할 수 있고, 또한 제조 비용도 억제할 수 있다. 또, 잉크젯 방식에 의한 컬러필터의 제조에서는, 착색부 형성용의 재료(착색부 형성용 조성물)의 액적의 토출 위치 등의 제어가 용이하다고 하는 이점도 있다.
그렇지만, 종래, 잉크젯 헤드를 사용한 컬러필터의 제조 방법에서는, 형성되는 각 착색부의 두께에 편차가 생긴다는 문제가 있었다. 이러한 문제가 발생하는 원인으로서는, 기판 상에 토출된 컬러필터용 잉크를 건조시킬 때에, 잉크 중의 액체 성분이 증발함에 따라, 잉크 중에 대류가 일어나거나, 또, 건조 조건 및 잉크 중에 포함되는 액체 성분의 종류에 따라, 건조 도중의 잉크로부터 기포가 발생하거나 하는 것을 생각할 수 있다. 특히, 농도 불균일이 발생하는 메커니즘으로서 대류의 영향이 크고, 잉크젯을 행하기 때문에 미리 형성되어 있는 발액성(撥液性)의 뱅크의 에지 부근에서의 건조 속도가 높아짐으로써, 잉크 내부에 생긴 온도차나 표면장력의 불균일이 대류와 액체의 이동을 일으켜, 결과적으로 두께 편차의 원인으로 생각되고 있다. 이러한 문제가 생기면, 착색부의 각 부위에서, 색 불균일, 농도 불균일이 발생해 버리고, 결과적으로, 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등이 발생해 버린다.
또, 제조되는 다수의 컬러필터 사이에서의 특성(특히, 콘트라스트비, 색재현 영역 등의 색 특성)에 편차가 생겨, 컬러필터의 신뢰성은 낮은 것으로 되어 버린다. 그리고, 상기와 같은 경향은, 대형 액정 표시 장치에 사용되고 있는 화소 크기가 비교적 큰 컬러필터(예컨대 대각선 길이 80cm 이상의 컬러필터)를 제조하거나, 복수매의 컬러필터를 연속적으로 제조하는 경우에 있어서, 특히 현저한 것으로 되어 있었다.
그래서, 본 발명자는 토출된 잉크의 경시적인 건조 상태에 주목하고, 건조시에 있어서의 잉크의 점도의 변화가, 형성되는 착색부의 두께의 편차에 영향을 주고 있는 것으로 생각하고, 예의 연구를 행한 결과, 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명에서는, 컬러필터용 잉크 중에 포함되는 액성 매체가 대기압하에 서 서로 비점이 상이한, 성분 a와, 성분 a보다도 높은 비점을 갖고, 또한 25℃에서의 점도가 성분 a보다도 높은 성분 b를 포함함으로써, 상기와 같은 문제의 발생을 확실하게 해결할 수 있다는 것을 발견했다.
이러한 조건을 만족하는 액성 매체를 포함하는 컬러필터용 잉크는, 액성 매체로서 성분 a를 포함함으로써, 액적 토출성이 우수한 것으로 되어, 액적 토출 헤드로부터의 잉크의 토출량이 균일화된다. 또, 컬러필터 제조시에 있어서, 기판 상에 토출된 잉크의 표면을 확실하게 평탄화시킬 수 있다. 그 후, 기판 상에 토출된 잉크를 건조할 때에, 성분 b보다도 저비점이고, 또한 저점도인 성분 a가 우선적으로 증발한다. 이것에 의해, 잉크 중에 있어서의 성분 b의 농도가 높아져, 토출된 잉크의 점도는 급격하게 상승한다. 이와 같이 급격하게 점도가 상승하여, 고점도로 된 잉크는 그 형상이 안정화되고, 그 표면이 평탄화된 형상으로 잉크 중에 남겨진 액성 매체가 증발함으로써, 착색부가 형성된다. 이러한 컬러필터용 잉크에서는, 잉크 중의 액성 매체가 증발할 때에, 잉크 중에 대류가 일어나거나, 잉크로부터 기포가 발생하는 등의 형성되는 착색부의 두께에 편차를 생기게 하는 문제가 확실하게 방지되어, 형성되는 각 착색부는 그 두께가 균일한 것으로 된다. 그 결과, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등의 발생을 충분하게 방지할 수 있어, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 우수한 것으로 할 수 있다. 또, 종래의 컬러필터용 잉크를 사용하여 제조되는 컬러필터는 토출된 잉크를 건조시키는 온도가 엄밀하게 관리되어 제조되고 있다. 이러한 건조 온도가 약간 변동(구체적으로는, 설정 온도±5℃)한 것뿐이더라도, 각 착색부의 건조성이 변화되어, 제조되는 컬러필터 개체 사이에서의 특성이 흐트러져, 수율이 저하되어 버린다. 이에 반해, 본 발명의 컬러필터용 잉크를 사용하여 제조되는 컬러필터에서는, 건조 공정에서, 건조 온도가 다소 흐트러져도, 형성되는 착색부의 각 부위에서의 형상의 편차를 충분히 작은 것으로 할 수 있어, 제조되는 컬러필터는 개체 사이에서의 특성의 균일성을 우수한 것으로 하면서, 제품의 수율을 충분히 높은 것으로 할 수 있다.
이에 반해, 상기한 바와 같은 조건을 만족하지 않는 경우에는, 상기한 바와 같은 우수한 효과를 얻을 수 없다.
즉, 컬러필터용 잉크 중에 포함되는 액성 매체가, 비교적 점도가 낮은 성분만으로 구성된 것인 경우에는, 액적 토출 헤드로부터의 잉크의 토출성은 우수한 것으로 되지만, 이러한 잉크를 기판 상에 토출하고, 건조할 때에, 잉크의 점도 상승은 완만하게 진행되고, 건조되기 직전에 급격하게 상승되기 때문에, 형성되는 착색부의 두께에 편차가 발생해 버려, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의, 색 불균일, 농도 불균일의 발생을 방지할 수 없다. 또, 이에 반해, 컬러필터용 잉크 중에 포함되는 액성 매체가, 비교적 점도가 높은 성분만으로 구성된 것인 경우에는, 잉크를 액적 토출 헤드로부터 안정하게 토출할 수 없어, 막힘의 발생이나, 토출량의 편차가 발생한다. 그 결과, 형성되는 착색부의 두께는 착색부 사이에서 불균일한 것으로 되어 버린다.
또, 컬러필터용 잉크 중에 포함되는 액성 매체가 서로 비점이 상이한 2종류의 성분을 포함하는데, 각 성분의 점도가 동일한 경우에는, 토출된 잉크의 건조시 에 있어서, 2종류의 성분 중 저비점의 성분이 우선적으로 증발한 후, 잉크 중에 남은 고비점의 성분이 증발하는데, 잉크의 점도 상승은 완만하게 진행되는 것으로 된다. 이렇게 하여 형성되는 각 착색부의 두께는 편차를 갖는 것으로 되어, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일의 발생을 방지할 수 없다.
또, 컬러필터용 잉크 중에 포함되는 액성 매체가 서로 점도가 상이한 2종류의 성분을 포함하는데, 각 성분의 비점이 동일한 경우에도, 증발 잠열의 차이에 의해 다소는 변동하지만 2개의 성분이 동시에 건조되기 때문에, 건조시에 있어서의 잉크의 점도 상승이 완만하게 진행되어, 상술한 바와 같은 우수한 효과를 얻을 수 없다.
또한, 컬러필터용 잉크 중에 포함되는 액성 매체가 서로 비점이 상이한 2종류의 성분을 포함하고, 비점이 낮은 쪽의 성분이 비점이 높은 성분에 비해 고점도의 성분일 경우에는, 잉크의 액적 토출 헤드로부터의 토출성은 저점도 성분이 존재하는 덕분에 우수한 것으로 되지만, 기판 상에 토출된 잉크를 건조시킬 때에, 고점도의 성분이 우선적으로 증발하기 때문에, 결과적으로, 형성되는 착색부의 표면을 평탄화시킬 수 없게 되어 버린다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 컬러필터용 잉크는 액체 성분으로서, 서로 비점이 상이한 성분 a와, 성분 a보다도 높은 비점을 갖는 성분 b를 갖는 것인데, 대기압하에서의 성분 a의 비점을 Tbp(a)[℃], 대기압하에서의 성분 b의 비점을 Tbp(b)[℃]로 했을 때, 20≤Tbp(b)-Tbp(a)≤70인 것이 바람직하고, 30≤Tbp(b)-Tbp(a) ≤55인 것이 보다 바람직하고, 35≤Tbp(b)-Tbp(a)≤50인 것이 더욱 바람직하다. 이것에 의해, 건조시에 있어서의, 기판 상에 토출된 컬러필터용 잉크의 점도 상승은 더욱 적합한 것으로 되어, 형성되는 각 착색부의 두께는 보다 균일한 것으로 된다. 그 결과, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등의 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있어, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
또, 25℃에서의 성분 a의 점도를 η(a)[mPa·s], 25℃에서의 성분 b의 점도를 η(b)[mPa·s]로 했을 때, 1≤η(b)-η(a)≤15인 것이 바람직하고, 1.5≤η(b)-η(a)≤12.5인 것이 보다 바람직하고, 3≤η(b)-η(a)≤8인 것이 더욱 바람직하다. 이것에 의해, 건조시에 있어서의, 기판 상에 토출된 컬러필터용 잉크의 점도 상승은 더욱 바람직한 것으로 되어, 형성되는 각 착색부의 두께는 보다 균일한 것으로 된다. 또, 컬러필터용의 액적 토출 헤드로부터의 토출성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다. 결과적으로, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등의 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있어, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
이하, 컬러필터용 잉크의 구성성분에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 점도의 측정은, 예컨대 진동식 점도계를 사용하여 행할 수 있고, 특히 JIS Z8809에 준거하여 행할 수 있다. 또한, 다른 측정 방법, 예컨대 회전진동식, 회전식(E형, B형 점도계) 및 캐논 펜스케법을 사용해도 측정가능하다. 그리고, 본 명세서에서 는, 특별히 예고하지 않는 한, 「점도」란 상기한 바와 같이 측정하여 얻어지는 값을 가리킨다.
<착색제>
컬러필터는, 통상, 상이한 복수색의 착색부(일반적으로, RGB에 대응하는 3색의 착색)를 가지고 있다. 착색제는, 통상, 형성할 착색부의 색조에 따라 선택된다. 컬러필터용 잉크를 구성하는 착색제로서는, 예컨대 각종 안료, 각종 염료를 사용할 수 있다.
안료로서는, 예컨대 C.I. 피그먼트 레드 2, 3, 5, 17, 22, 23, 38, 81, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49:1, 52:1, 53:1, 57:1, 63:1, 112, 122, 144, 146, 149, 166, 170, 176, 177, 178, 179, 185, 202, 207, 209, 254, 101, 102, 105, 106, 108, 108:1, C.I. 피그먼트 그린 7, 36, 15, 17, 18, 19, 26, 50, C.I. 피그먼트 블루 1, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 17:1, 18, 60, 27, 28, 29, 35, 36, 80, C.I. 피그먼트 옐로우 1, 3, 12, 13, 14, 17, 55, 73, 74, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 108, 109, 110, 129, 138, 139, 150, 151, 153, 154, 168, 184, 185, 34, 35, 35:1, 37, 37:1, 42, 43, 53, 157, C.I. 피그먼트 바이올렛 1, 3, 19, 23, 50, 14, 16, C.I. 피그먼트 오렌지 5, 13, 16, 36, 43, 20, 20:1, 104, C.I. 피그먼트 브라운 25, 7, 11, 33 등을 들 수 있다.
또, 염료로서는, 예컨대 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 축합 다환 방향족 카보닐 염료, 인디고이드 염료, 카보늄 염료, 프탈로사이아닌 염료, 메틴, 폴리메틴 염료 등을 들 수 있다. 염료의 구체예로서는, 예컨대 C.I. 다이렉트 레드 2, 4, 9, 23, 26, 28, 31, 39, 62, 63, 72, 75, 76, 79, 80, 81, 83, 84, 89, 92, 95, 111, 173, 184, 207, 211, 212, 214, 218, 221, 223, 224, 225, 226, 227, 232, 233, 240, 241, 242, 243, 247, C.I. 액시드 레드 35, 42, 51, 52, 57, 62, 80, 82, 111, 114, 118, 119, 127, 128, 131, 143, 145, 151, 154, 157, 158, 211, 249, 254, 257, 261, 263, 266, 289, 299, 301, 305, 319, 336, 337, 361, 396, 397, C.I. 리액티브 레드 3, 13, 17, 19, 21, 22, 23, 24, 29, 35, 37, 40, 41, 43, 45, 49, 55, C.I. 베이직 레드 12, 13, 14, 15, 18, 22, 23, 24, 25, 27, 29, 35, 36, 38, 39, 45, 46, C.I. 다이렉트 바이올렛 7, 9, 47, 48, 51, 66, 90, 93, 94, 95, 98, 100, 101, C.I. 액시드 바이올렛 5, 9, 11, 34, 43, 47, 48, 51, 75, 90, 103, 126, C.I. 리액티브 바이올렛 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 16, 17, 22, 23, 24, 26, 27, 33, 34, C.I. 베이직 바이올렛 1, 2, 3, 7, 10, 15, 16, 20, 21, 25, 27, 28, 35, 37, 39, 40, 48, C.I. 다이렉트 옐로우 8, 9, 11, 12, 27, 28, 29, 33, 35, 39, 41, 44, 50, 53, 58, 59, 68, 87, 93, 95, 96, 98, 100, 106, 108, 109, 110, 130, 142, 144, 161, 163, C.I. 액시드 옐로우 17, 19, 23, 25, 39, 40, 42, 44, 49, 50, 61, 64, 76, 79, 110, 127, 135, 143, 151, 159, 169, 174, 190, 195, 196, 197, 199, 218, 219, 222, 227, C.I. 리액티브 옐로우 2, 3, 13, 14, 15, 17, 18, 23, 24, 25, 26, 27, 29, 35, 37, 41, 42, C.I. 베이직 옐로우 1, 2, 4, 11, 13, 14, 15, 19, 21, 23, 24, 25, 28, 29, 32, 36, 39, 40, C.I. 액시드 그린 16, C.I. 액시드 블루 9, 45, 80, 83, 90, 185, C.I. 베이직 오렌지 21, 23 등 을 들 수 있다.
또, 착색제로서는, 상기와 같은 재료로 구성된 분말에, 예컨대 친액화 처리(후술하는 액성 매체에 대한 친화성을 향상시키는 처리) 등의 표면처리를 실시한 것을 사용해도 된다. 이것에 의해, 예컨대 컬러필터용 잉크 중에서의 착색제 입자의 분산성, 분산 안정성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다. 착색제에 대한 표면처리로서는, 예컨대 착색제 입자 표면을 폴리머로 개질하는 처리 등을 들 수 있다. 착색제의 입자 표면을 개질하는 폴리머로서는, 예컨대 일본 특허공개 1996-259876호 공보 등에 기재된 폴리머나, 시판의 각종 안료 분산용의 폴리머 또는 올리고머 등을 들 수 있다.
또, 착색제로서는, 예컨대 상기로부터 선택되는 2종 이상의 성분을 조합하여 사용해도 된다.
컬러필터용 잉크 중에서, 착색제는 후술하는 액성 매체에 용해되어 있는 것이어도 되고, 분산되어 있는 것이어도 되는데, 착색제가 액성 매체 중에 분산되어 있는 것일 경우, 착색제의 평균 입경은 20 내지 200nm인 것이 바람직하고, 5 내지 90nm인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 컬러필터용 잉크를 사용하여 제조되는 컬러필터의 내광성을 충분히 우수한 것으로 하면서, 컬러필터용 잉크 중에서의 착색제의 분산 안정성이나, 컬러필터에서의 발색성 등을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
컬러필터용 잉크 중에서의 착색제의 함유율은 2 내지 20wt%인 것이 바람직하고, 3 내지 15wt%인 것이 보다 바람직하다. 착색제의 함유율이 상기 범위 내의 값 이면, 컬러필터용의 액적 토출 헤드(잉크젯 헤드)로부터의 토출성(토출 안정성)을 특히 우수한 것으로 하면서, 제조되는 컬러필터의 내구성을 우수한 것으로 할 수 있다. 또, 제조되는 컬러필터에서, 충분한 색 농도를 확보할 수 있다.
<액성 매체>
액성 매체(액상 매질)는 상술한 바와 같은 착색제를, 용해 및/또는 분산하는 기능을 갖는 것이다. 즉, 액성 매체는 용매 및/또는 분산매로서 기능하는 것이다. 그리고, 통상, 액성 매체는, 컬러필터를 제조하는 과정에서, 그 대부분이 제거되는 것이다.
그리고, 이러한 액성 매체는, 서로 비점이 상이한 성분 a와, 성분 a보다도 높은 비점을 갖고, 또한 25℃에서의 점도가 성분 a보다도 높은 성분 b를 포함하는 것이다. 이것에 의해, 형성되는 각 착색부는 그 두께가 균일한 것으로 되어, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등의 발생을 충분히 방지할 수 있어, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 우수한 것으로 할 수 있다.
(성분 a)
컬러필터용 잉크 중에 포함되는 액성 매체로서의 성분 a는, 예컨대 에스터 화합물, 에터 화합물, 하이드록시케톤, 탄산 다이에스터, 환상 아마이드 화합물 등을 사용할 수 있고, 그 중에서도 (1) 다가 알코올(예컨대 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 뷰틸렌글라이콜, 글라이세린 등)의 축합물로서의 에터(다가 알코올에 터)나, 다가 알코올 또는 다가 알코올에터의 알킬에터(예컨대 메틸에터, 에틸에터, 뷰틸에터, 헥실에터 등), 에스터(예컨대 폼에이트, 아세테이트, 프로피온에이트 등), (2) 다가 카복실산(예컨대 석신산, 글루타르산 등)의 에스터(예컨대 메틸에스터 등), (3) 분자 내에 적어도 1개의 수산기와 적어도 1개의 카복실기를 갖는 화합물(하이드록시산)의 에터, 에스터 등, (4) 다가 알코올과 포스젠의 반응으로 얻어지는 것과 같은 화학구조를 갖는 탄산 다이에스터가 바람직하다. 성분 a로서 사용할 수 있는 화합물로서는, 예컨대 1-뷰톡시-2-에탄올, 1-뷰톡시-2-프로판올, 다이에틸렌글라이콜 모노메틸에터, 다이에틸렌글라이콜 모노에틸에터, 다이에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터, 에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터, 다이프로필렌글라이콜 모노메틸에터, 3-메톡시-n-뷰틸아세테이트, 뷰틸글리콜레이트, 에틸렌글라이콜 모노헥실에터, 에틸렌글라이콜 다이뷰틸에터, γ-뷰티로락톤, 다이에틸렌글라이콜 다이메틸에터, 다이에틸렌글라이콜 에틸메틸에터, 다이에틸렌글라이콜 다이에틸에터, N-메틸-2-피롤리돈, 에틸렌글라이콜 뷰틸메틸에터, 비스(2-프로폭시메틸)에터, 다이에틸렌글라이콜 뷰틸메틸에터, 다이에틸렌글라이콜 뷰틸에틸에터, 다이에틸렌글라이콜 뷰틸프로필에터, 다이에틸렌글라이콜 에틸프로필에터, 다이에틸렌글라이콜 메틸프로필에터, 다이에틸렌글라이콜 프로필에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜 뷰틸에터아세테이트, 트라이에틸렌글라이콜 다이메틸에터, 트라이에틸렌글라이콜 에틸메틸에터, 트라이에틸렌글라이콜 메틸에터아세테이트, 트라이에틸렌글라이콜 에틸에터아세테이트, 트라이에틸렌글라이콜 프로필에터아세테이트, 트라이에틸렌글라이콜 뷰틸에터아세테이트, 트라이에틸렌글라이콜 뷰틸에틸에터, 트라이에틸렌글라이콜 에틸메틸에터, 트라이에틸렌글라이콜 에틸프로필에터, 트라이에틸렌글라이콜 메틸프로필에터, 프로필렌글라이콜 메틸에터아세테이트, 트라이프로필렌글라이콜 다이메틸에터, 다이프로필렌글라이콜 뷰틸메틸에터, 다이프로필렌글라이콜 메틸에터아세테이트, 에틸렌글라이콜 2-메틸헥실에터, 다이에틸렌글라이콜 모노헥실에터, 다이에틸렌글라이콜 모노-2-에틸헥실에터, 에틸렌글라이콜 헥실메틸에터, 에틸렌글라이콜 다이뷰틸에터, 에틸렌글라이콜 다이아세테이트, 다이아세톤알코올, 1,3-뷰틸렌글라이콜 다이아세테이트, 3-에톡시프로피온산에틸, 옥탄산에틸, 에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜 프로필메틸에터, 글루타르산 다이에틸, 2-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에틸아세테이트 또는 사이클로헥산올아세테이트 등을 들 수 있다.
특히, 액성 매체를 구성하는 성분 a는 다이에틸렌글라이콜 다이메틸에터, 다이아세톤알코올, 3-메톡시-n-뷰틸아세테이트, 3-에톡시프로피온산에틸, 다이에틸렌글라이콜 에틸메틸에터, 다이프로필렌글라이콜 다이메틸에터, 다이에틸렌글라이콜 다이에틸에터, 다이에틸렌글라이콜 뷰틸메틸에터, 다이에틸렌글라이콜 프로필메틸에터, 옥탄산에틸, 아세트산 사이클로헥실, 에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터아세테이트, 에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터, 1,3-뷰틸렌글라이콜 다이아세테이트, 다이에틸렌글라이콜 뷰틸에터아세테이트, 에틸렌글라이콜 뷰틸메틸에터, 에틸렌글라이콜 헥실메틸에터, 에틸렌글라이콜 다이뷰틸에터, 또는 2-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에틸아세테이트를 포함하는 것임이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 형성되는 각 착색부의 두께는 보다 균일한 것으로 됨과 아울러, 액적 토출 헤드로부터 토출되는 각 잉크의 토출량이 보다 안정화된다. 그 결과, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등을 보다 효과적으로 억제할 수 있음과 아울러, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
또, 성분 a의 대기압(1기압)하에서의 비점은 150 내지 250℃인 것이 바람직하고, 155 내지 200℃인 것이 보다 바람직하고, 160 내지 180℃인 것이 더욱 바람직하다. 성분 a의 비점이 상기 범위 내의 값이면, 기판 상에 토출된 잉크는 건조 과정에서, 보다 적합하게 점도 상승하는 것으로 된다. 이것에 의해, 형성되는 각 착색부의 두께를 보다 균일화할 수 있다. 또, 컬러필터용 잉크를 토출하는 액적 토출 헤드에서의 막힘 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있어, 컬러필터의 생산성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
또, 성분 a의 25℃에서의 점도는, 특별히 한정되지 않지만, 0.5 내지 2.5mPa·s인 것이 바람직하고, 0.8 내지 1.5mPa·s인 것이 보다 바람직하다. 성분 a의 점도가 상기 범위 내의 값이면, 기판 상에 토출된 잉크는 건조 과정에서, 보다 적합하게 점도 상승하는 것으로 된다. 이것에 의해, 형성되는 각 착색부의 두께를 보다 균일화할 수 있다. 또, 각 잉크 사이에서의 토출량의 편차가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또, 기판 상에 토출한 잉크의 건조 온도에서, 성분 a의 증기압은 성분 b의 증기압보다도 높은 것이 바람직하다. 이것에 의해, 건조시에 있어서, 토출된 잉크 중에 포함되는 성분 a가 성분 b보다도 보다 우선적으로 증발하여, 잉크의 점도를 보다 급격하게 상승시킬 수 있다. 이것에 의해, 형성되는 각 착색부의 두께는 보 다 균일한 것이 되어, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등을 보다 효과적으로 억제할 수 있음과 아울러, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
또, 이러한 성분 a의 25℃에서의 증기압은 0.1mmHg 이상인 것이 바람직하고, 0.2 내지 5.0mmHg인 것이 보다 바람직하고, 0.3 내지 4.0mmHg인 것이 더욱 바람직하다. 성분 a의 증기압이 상기 범위 내의 값이면, 기판 상에 토출된 잉크는 건조 과정에서, 보다 적합하게 점도 상승하는 것으로 된다. 이것에 의해, 형성되는 각 착색부의 두께를 보다 균일화할 수 있다. 또, 컬러필터용 잉크를 토출하는 액적 토출 헤드에서의 막힘 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있어, 컬러필터의 생산성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
컬러필터용 잉크 중에 포함되는 성분 a의 함유율은 40 내지 90wt%인 것이 바람직하고, 50 내지 80wt%인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 기판 상에 토출된 잉크는 건조 과정에서, 보다 적합하게 점도 상승하는 것으로 되어, 형성되는 각 착색부의 두께를 보다 균일화할 수 있다. 또, 컬러필터용의 액적 토출 헤드로부터의 토출성(토출 안정성)을 특히 우수한 것으로 하면서, 제조되는 컬러필터의 내구성을 우수한 것으로 할 수 있다. 또, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등을 보다 효과적으로 억제할 수 있음과 아울러, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다. 또, 제조되는 컬러필터에서, 충분한 색 농도를 확보할 수 있다.
(성분 b)
컬러필터용 잉크 중에 포함되는 액성 매체로서의 성분 b는, 예컨대 에스터 화합물, 에터 화합물, 하이드록시케톤, 탄산 다이에스터, 환상 아마이드 화합물 등을 사용할 수 있고, 그 중에서도 (1) 다가 알코올(예컨대 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 뷰틸렌글라이콜, 글라이세린 등)의 축합물로서의 에터(다가 알코올에터)나, 다가 알코올 또는 다가 알코올에터의 알킬에터(예컨대 메틸에터, 에틸에터, 뷰틸에터, 헥실에터 등), 에스터(예컨대 포메이트, 아세테이트, 프로피오네이트 등), (2) 다가 카복실산(예컨대 석신산, 글루타르산 등)의 에스터(예컨대 메틸에스터 등), (3) 분자 내에 적어도 1개의 수산기와 적어도 1개의 카복실기를 갖는 화합물(하이드록시산)의 에터, 에스터 등, (4) 다가 알코올과 포스젠의 반응으로 얻어지는 것과 같은 화학구조를 갖는 탄산 다이에스터가 바람직하다. 성분 b로서 사용할 수 있는 화합물로서는, 예컨대 에틸헥산올, 다이프로필렌글라이콜 n-프로필에터, 다이프로필렌글라이콜 n-뷰틸에터, 트라이프로필렌글라이콜 모노메틸에터, 트라이프로필렌글라이콜 n-뷰틸에터, 트라이에틸렌글라이콜 모노메틸에터, 트라이에틸렌글라이콜 모노에틸에터, 트라이에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터, 다이에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터, 2-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에틸아세테이트, 트라이에틸렌글라이콜 다이메틸에터, 트라이에틸렌글라이콜 다이아세테이트, 다이에틸렌글라이콜 모노에틸에터아세테이트, 4-메틸-1,3-다이옥솔레인-2-온, 비스(2-뷰톡시에틸)에터, 글루타르산 다이메틸, 에틸렌글라이콜 다이n-뷰티레이트, 1,3-뷰틸렌글라이콜 다이아세테이트, 다이에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터아세테이트, 테트라에틸렌글 라이콜 다이메틸에터, 1,6-다이아세톡시헥세인, 다이프로필렌글라이콜 다이메틸에터, 다이에틸렌글라이콜 다이메틸에터, 3-에톡시프로피온산에틸, 다이에틸렌글라이콜 에틸메틸에터, 3-메톡시뷰틸아세테이트, 다이에틸렌글라이콜 다이에틸에터, 옥탄산 에틸, 에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터아세테이트, 아세트산 사이클로헥실, 석신산 다이에틸, 에틸렌글라이콜 다이아세테이트, 프로필렌글라이콜 다이아세테이트, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온, 또는 석신산 다이메틸 등을 들 수 있다.
특히, 액성 매체를 구성하는 성분 b는 1,2-에테인다이올, 에틸렌글라이콜 에틸헥실에터, 트라이프로필렌글라이콜 메틸에터, 트라이에틸렌글라이콜 모노메틸에터, 4-메틸-1,3-다이옥솔레인-2-온, 다이에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터, 다이에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터아세테이트, 비스(2-뷰톡시에틸)에터, 1,3-뷰틸렌글라이콜 다이아세테이트, 트라이에틸렌글라이콜 다이아세테이트, 에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터아세테이트, 트라이에틸렌글라이콜 뷰틸메틸에터, 트라이에틸렌글라이콜 모노메틸에터, 노닐알코올, 트라이아세틴, 프로필렌글라이콜 페닐에터 또는 다이에틸렌글라이콜 모노헥실에터를 포함하는 것임이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 형성되는 각 착색부의 두께는 보다 균일한 것으로 됨과 아울러, 액적 토출 헤드로부터 토출되는 각 잉크의 토출량이 보다 안정화된다. 그 결과, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등을 보다 효과적으로 억제할 수 있음과 아울러, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
또, 성분 b의 대기압(1기압)하에서의 비점은 180 내지 280℃인 것이 바람직하고, 200 내지 260℃인 것이 보다 바람직하고, 220 내지 250℃인 것이 더욱 바람 직하다. 성분 b의 비점이 상기 범위 내의 값이면, 기판 상에 토출된 잉크는 건조 과정에서, 보다 적합하게 점도 상승하는 것으로 된다. 이것에 의해, 형성되는 각 착색부의 두께를 보다 균일화할 수 있다. 또, 컬러필터용 잉크를 토출하는 액적 토출 헤드에서의 막힘 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있어, 컬러필터의 생산성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
또, 성분 b의 25℃에서의 점도는, 특별히 한정되지 않지만, 1.8 내지 10.0mPa·s인 것이 바람직하고, 2.0 내지 7.0mPa·s인 것이 보다 바람직하다. 성분 b의 점도가 상기 범위 내의 값이면, 기판 상에 토출된 잉크는 건조 과정에서, 보다 적합하게 점도 상승하는 것으로 된다. 이것에 의해, 형성되는 각 착색부의 두께를 보다 균일화할 수 있다. 또, 각 잉크 사이에서의 토출량의 편차가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또, 성분 b의 25℃에서의 증기압은 0.08mmHg 이하인 것이 바람직하고, 0.05mmHg 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.03mmHg 이하인 것이 더욱 바람직하다. 성분 b의 증기압이 상기 범위 내의 값이면, 기판 상에 토출된 잉크는 건조 과정에서, 보다 적합하게 점도 상승하는 것으로 된다. 이것에 의해, 형성되는 각 착색부의 두께를 보다 균일화할 수 있다. 또, 컬러필터용 잉크를 토출하는 액적 토출 헤드에서의 막힘 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있어, 컬러필터의 생산성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
컬러필터용 잉크 중에 포함되는 성분 b의 함유율은 2 내지 40wt%인 것이 바람직하고, 5 내지 30wt%인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 기판 상에 토출된 잉크는 건조 과정에서, 보다 적합하게 점도 상승하는 것으로 되어, 형성되는 각 착색부의 두께를 보다 균일화할 수 있다. 또, 컬러필터용의 액적 토출 헤드로부터의 토출성(토출 안정성)을 특히 우수한 것으로 하면서, 제조되는 컬러필터의 내구성을 우수한 것으로 할 수 있다. 또, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등을 보다 효과적으로 억제할 수 있음과 아울러, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다. 또, 제조되는 컬러필터에서, 충분한 색 농도를 확보할 수 있다.
또, 이러한 액성 매체 중에 포함되는 성분 a의 25℃에서의 증기압을 P(a)[mmHg], 성분 b의 25℃에서의 증기압을 P(b)[mmHg]로 했을 때, 1.2≤P(b)/P(a)인 것이 바람직하고, 1.5≤P(b)/P(a)≤10.0인 것이 보다 바람직하고, 2.0≤P(b)/P(a)≤8.0인 것이 더욱 바람직하다. 이것에 의해, 잉크의 건조 온도에서, 성분 a의 증기압은 성분 b의 증기압에 비해 충분히 높은 것으로 되어, 기판 상에 토출된 잉크는 건조 과정에서, 보다 적합하게 점도 상승하는 것으로 된다. 이것에 의해, 형성되는 각 착색부의 두께는 보다 균일한 것으로 되어, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등을 보다 효과적으로 억제할 수 있음과 아울러, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
또, 컬러필터용 잉크 중에 포함되는 성분 a의 함유율을 X[wt%], 성분 b의 함유율을 Y[wt%]로 했을 때, 1.0≤X/Y≤20인 것이 바람직하고, 1.2≤X/Y≤15인 것이 보다 바람직하며, 1.5≤X/Y≤10인 것이 더욱 바람직하다. 이것에 의해, 건조시에 있어서의 잉크의 점도 상승은 보다 적합한 것으로 되어, 형성되는 각 착색부는 그 두께가 보다 균일한 것으로 된다. 그 결과, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등의 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있어, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다. 또, 컬러필터용의 액적 토출 헤드로부터의 토출성(토출 안정성)을 특히 우수한 것으로 하면서, 제조되는 컬러필터의 내구성을 우수한 것으로 할 수 있다.
<분산제>
컬러필터용 잉크 중에는, 분산제가 포함되어 있어도 된다. 이것에 의해, 예컨대 컬러필터용 잉크가 분산성이 낮은 안료를 포함하는 경우 등이더라도, 안료의 분산 안정성을 우수한 것으로 할 수 있어, 컬러필터용 잉크의 보존 안정성을 우수한 것으로 할 수 있다.
분산제로서는, 예컨대 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양쪽성, 실리콘계, 불소계 등의 계면활성제를 들 수 있다. 계면활성제의 구체예로서는, 폴리옥시에틸렌 라우릴에터, 폴리옥시에틸렌 스테아릴에터, 폴리옥시에틸렌 올레일에터 등의 폴리옥시에틸렌 알킬에터류; 폴리옥시에틸렌 n-옥틸페닐에터, 폴리옥시에틸렌 n-노닐페닐에터 등의 폴리옥시에틸렌 알킬페닐에터류; 폴리에틸렌글라이콜 다이라우레이트, 폴리에틸렌글라이콜 다이스테아레이트 등의 폴리에틸렌글라이콜 다이에스터류; 솔비탄 지방산 에스터류; 지방산 변성 폴리에스터류; 3급 아민 변성 폴리우레탄류; 폴리에틸렌이민류 등 외에, 이하 상품명으로, KP(신에츠 화학공업(주)제), 폴리플로우(교에이샤 카가쿠(주)제), 에프톱(토켐프로덕츠사제), 메가팩(다이닛폰잉키 화 학공업(주)제), 플로라드(쓰미토모 쓰리엠(주)제), 아사히가드, 서플론(이상, 아사히가라스(주)제), Disperbyk(빅케미 재팬(주)제), 솔스퍼스 3000, 5000, 11200, 12000, 13240, 13650, 13940, 16000, 17000, 18000, 20000, 21000, 22000, 24000SC, 24000GR(닛폰 루브리졸(주)제), 서피놀, 다이놀(에어프로덕트사제) 등을 들 수 있다.
또, 분산제로서는, 예컨대 사이아멜라이드환을 갖는 화합물을 사용할 수 있다. 이러한 화합물을 분산제로서 사용함으로써, 컬러필터용 잉크 중에서의 안료의 분산성을 특히 우수한 것으로 할 수 있음과 아울러, 컬러필터용 잉크의 토출 안정성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
또, 분산제로서는, 예컨대 하기 화학식 1 및 하기 화학식 2로 표시되는 부분구조를 갖는 화합물을 사용할 수 있다. 이러한 화합물을 분산제로서 사용함으로써, 컬러필터용 잉크 중에서의 착색제(안료)의 분산성을 특히 우수한 것으로 할 수 있음과 아울러, 컬러필터용 잉크의 토출 안정성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
Figure 112008050159439-PAT00001
(식 중, Ra, Rb 및 Rc는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 치환되어 있어도 되는 환상 또는 쇄상의 탄화수소기를 나타내거나, Ra, Rb 및 Rc 중 2개 이상이 서로 결합하여 환상 구조를 형성한다. Rd는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. X는 2가의 연결기를 나타내고, Y-은 쌍 음이온을 나타낸다.)
Figure 112008050159439-PAT00002
(식 중, Re는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. Rf는 치환기를 가지고 있어도 되는 환상 또는 쇄상의 알킬기, 치환기를 가지고 있어도 되는 아릴기, 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 아르알킬기를 나타낸다.)
컬러필터용 잉크 중에서의 분산제의 함유율은 0.5 내지 15wt%인 것이 바람직하고, 0.5 내지 8wt%인 것이 보다 바람직하다.
<수지 재료>
컬러필터용 잉크는, 통상, 수지 재료(바인더 수지)를 포함하는 것이다. 이 것에 의해, 제조되는 컬러필터에서, 착색층을 기판과의 밀착성이 우수한 것으로 할 수 있어, 컬러필터의 내구성을 우수한 것으로 할 수 있다.
컬러필터용 잉크를 구성하는 수지 재료로서는, 각종 열가소성 수지, 각종 열경화성 수지 등, 어떠한 수지 재료를 사용해도 되지만, 다작용성 분자가 중합된 아크릴 수지나 에폭시계 수지인 것이 바람직하다. 이들 수지는 투명성이 높고, 경도가 높은 것임과 아울러, 열수축량이 작다. 이 때문에, 착색부의 기판에 대한 밀착성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다. 또, 컬러필터용 잉크를 구성하는 수지 재료로서는, 에폭시계 수지 중에서도 특히 실릴아세테이트 구조(SiOCOCH3)와, 에폭시 구조를 갖는 에폭시계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 잉크젯 방식에 의한 액적 토출을 적합하게 행할 수 있음과 아울러, 착색층과 기판의 밀착성을 특히 우수한 것으로 할 수 있어, 컬러필터의 내구성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
컬러필터용 잉크 중에서의 수지 재료의 함유율은 0.5 내지 10wt%인 것이 바람직하고, 1 내지 5wt%인 것이 보다 바람직하다. 수지 재료의 함유율이 상기 범위 내의 값이면, 컬러필터용의 액적 토출 헤드로부터의 토출성(토출 안정성)을 특히 우수한 것으로 하면서, 제조되는 컬러필터의 내구성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다. 또, 제조되는 컬러필터에 있어서, 충분한 색 농도를 확보할 수 있다. 이에 반해, 수지 재료의 함유율이 지나치게 낮으면, 컬러필터용 잉크의 토출성(토출 안정성)이 저하되거나, 형성되는 착색부의 경도가 저하되어, 제조되는 컬러필터의 내 구성이 저하된다. 한편, 수지 재료의 함유율이 지나치게 높으면, 제조되는 컬러필터에서, 충분한 색 농도를 확보하는 것이 곤란하게 된다.
<그 밖의 성분>
컬러필터용 잉크는, 필요에 따라, 여러 가지의 다른 성분을 포함하는 것이어도 된다. 이러한 성분(다른 첨가제)으로서는, 예컨대 각종 가교제; 각종 중합개시제; 구리프탈로사이아닌 유도체 등의 청색 안료 유도체나 황색 안료 유도체 등의 분산 조제; 유리, 알루미나 등의 충전제; 폴리바이닐알코올, 폴리에틸렌글라이콜 모노알킬에터, 폴리플루오로알킬아크릴레이트 등의 고분자 화합물; 바이닐트라이메톡시실레인, 바이닐트라이에톡시실레인, 바이닐트리스(2-메톡시에톡시)실레인, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸다이메톡시실레인, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트라이메톡시실레인, 3-아미노프로필트라이에톡시실레인, 3-글라이시독시프로필트라이메톡시실레인, 3-글라이시독시프로필메틸다이메톡시실레인, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트라이메톡시실레인, 3-클로로프로필메틸다이메톡시실레인, 3-클로로프로필트라이메톡시실레인, 3-메타크릴옥시프로필트라이메톡시실레인, 3-머캅토프로필트라이메톡시실레인 등의 밀착 촉진제; 2,2-싸이오비스(4-메틸-6-t-뷰틸페놀), 2,6-다이-t-뷰틸페놀 등의 산화방지제; 2-(3-t-뷰틸-5-메틸-2-하이드록시페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 알콕시벤조페논 등의 자외선 흡수제; 폴리아크릴산 나트륨 등의 응집 방지제; 메탄올, 에탄올, i-프로판올, n-뷰탄올, 글라이세린 등의 잉크젯 토출 성능 안정화제; 이하 상품명으로, 에프톱 EF301, 동 EF303, 동 EF352(이상, 신아키타 화성(주)제), 메가팩 F171, 동 F172, 동 F173, 동 F178K(이상, 다이닛폰잉키 화학공업(주)제), 플로라드 FC430, 동 FC431(이상, 스미토모 쓰리엠(주)제), 아사히가드 AG710, 서플론 S-382, 동 SC-101, 동 SC-102, 동 SC-103, 동 SC-104, 동 SC-105, 동 SC-106(이상, 아사히가라스(주)제), KP341(신에츠 화학공업(주)제), 폴리플로우 No. 75, 동 No. 95(이상, 교에이샤 유지 화학공업(주)제) 등의 계면활성제 등을 들 수 있다.
또, 컬러필터용 잉크는 열산 발생제나 산 가교제를 함유하는 것이어도 된다. 상기 열산 발생제는 가열에 의해 산을 발생하는 성분으로, 그 예로서는 설포늄염, 벤조싸이아졸륨염, 암모늄염, 포스포늄염 등의 오늄염 등을 들 수 있고, 특히 설포늄염 및 벤조싸이아졸륨염이 바람직하다.
컬러필터용 잉크의 23℃에서의 점도는, 특별히 한정되지 않지만, 5 내지 12mPa·s인 것이 바람직하고, 6 내지 10mPa·s인 것이 보다 바람직하다. 컬러필터용 잉크의 23℃에서의 점도가 상기 범위 내의 값이면, 컬러필터용의 액적 토출 헤드로부터의 토출성(토출 안정성)을 특히 우수한 것으로 하여, 제조되는 컬러필터의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등을 보다 효과적으로 억제할 수 있음과 아울러, 개체 사이에서의 특성의 균일성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다. 또, 컬러필터용 잉크를 토출하는 액적 토출 헤드에서의 막힘 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있어, 컬러필터의 생산성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
≪잉크 세트≫
상술한 바와 같은 컬러필터용 잉크는 잉크젯 방식에 의한 컬러필터의 제조에 사용되는 것이다. 컬러필터는, 통상, 풀컬러 표시에 대응하기 위하여, 복수색의 착색부(통상은 광의 삼원색에 대응하는 RGB의 3색)를 가지고 있다. 그리고, 이들 복수색의 착색부의 형성에는, 각각에 대응하는 색의 복수종의 컬러필터용 잉크가 사용된다. 즉, 컬러필터의 제조에는, 복수색의 컬러필터용 잉크를 구비하는 잉크 세트가 사용된다. 또, 이러한 복수색 잉크에서는, 포함되는 착색제가 그 종류에 따라 발색 농도가 상이한 것이기 때문에, 각 색의 잉크의 광 투과성, 색조의 조정을 목적으로 하여, 각 색의 잉크 중에 포함되는 착색제, 액성 매체의 함유량이 상이하다. 종래부터 사용되고 있는 잉크 세트를 사용하여 각 색의 착색부를 형성할 때는, 각 색의 잉크에서 건조 조건이 상이하기 때문에, 복수색 모두의 착색부를 각각 균일한 두께로 하는 것이 곤란했다. 이에 반해, 본 발명의 컬러필터용 잉크를 사용한 잉크 세트에서는, 각 색의 잉크의 적합한 건조 온도 범위가 충분히 넓은 것으로 되기 때문에, 각 색의 착색부 모두가 균일한 두께를 갖는 것으로 된다.
≪컬러필터≫
다음에, 상술한 바와 같은 컬러필터용 잉크(잉크 세트)를 사용하여 제조되는 컬러필터의 일례에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 컬러필터의 적합한 실시형태를 도시하는 단면도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 컬러필터(1)는 기판(11)과, 상술한 컬러필터용 잉크를 사용하여 성형된 착색부(12)를 구비하고 있다. 착색부(12)로서는, 서로 상 이한 색의 제 1 착색부(12A), 제 2 착색부(12B), 및 제 3 착색부(12C)가 설치되어 있다. 그리고, 인접하는 착색부(12) 사이에는, 격벽(13)이 설치되어 있다.
<기판>
기판(11)은 광 투과성을 갖는 판 형상의 부재이며, 착색부(12), 격벽(13)을 유지하는 기능을 가지고 있다.
기판(11)은 실질적으로 투명한 재료로 구성된 것임이 바람직하다. 이것에 의해, 컬러필터(1)를 투과하는 광에 의해, 보다 선명한 화상을 형성할 수 있다.
또, 기판(11)은 내열성, 기계적 강도가 우수한 것임이 바람직하다. 이것에 의해, 예컨대 컬러필터(1)의 제조시에 가해지는 열에 의한 변형 등을 확실하게 방지할 수 있다. 이러한 조건을 만족하는 기판(11)의 구성 재료로서는, 예컨대 유리, 실리콘, 폴리카보네이트, 폴리에스터, 방향족 폴리아마이드, 폴리아마이드이미드, 폴리이미드, 노보넨계 개환 중합체나 그 수소첨가물 등을 들 수 있다.
<착색부>
착색부(12)는 상술한 바와 같은 컬러필터용 잉크를 사용하여 형성된 것이다.
착색부(12)는 상술한 바와 같은 컬러필터용 잉크를 사용하여 형성된 것이기 때문에, 각 화소 사이에서의 특성의 편차가 작다. 이 때문에, 컬러필터(1)는 색 불균일, 농도 불균일 등의 발생이 억제된, 신뢰성이 높은 것으로 되어 있다.
각 착색부(12)는 후술하는 격벽(13)에 의해 둘러싸인 영역인 셀(14) 내에 설 치되어 있다.
제 1 착색부(12A), 제 2 착색부(12B), 및 제 3 착색부(12C)는 서로 상이한 색의 것이다. 예컨대 제 1 착색부(12A)를 적색 필터 영역(R), 제 2 착색부(12B)를 녹색 필터 영역(G), 제 3 착색부(12C)를 청색 필터 영역(B)으로 할 수 있다. 그리고, 1조의 상이한 색의 착색부(12A, 12B, 12C)로 1화소를 구성하고 있다. 그리고, 컬러필터(1)에서는, 그 횡방향 및 종방향에, 착색부(12)가 소정수 배치되어 있다. 예컨대 컬러필터(1)가, 하이비전용의 컬러필터인 경우에는 1366×768개의 화소가 배치되어 있고, 풀 하이비전용의 컬러필터인 경우에는 1920×1080개의 화소가 배치되어 있고, 수퍼 하이비전용의 컬러필터인 경우에는 7680×4320개의 화소가 배치되어 있다. 또한, 컬러필터(1)는, 예컨대 유효 영역 외에 예비의 화소를 구비한 것이어도 된다.
<격벽>
인접하는 착색부(12)의 사이에는 격벽(뱅크)(13)이 설치되어 있다. 이것에 의해, 인접하는 착색부(12)끼리가 혼색되어 버리는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 그 결과, 선명한 화상을 확실하게 표시할 수 있다.
격벽(13)은 투명한 재료로 구성된 것이어도 되지만, 차광성을 갖는 재료로 구성된 것임이 바람직하다. 이것에 의해, 콘트라스트가 우수한 화상을 표시할 수 있다. 격벽(차광부)(13)의 색은 특별히 한정되지 않지만, 흑색인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 표시되는 화상의 콘트라스트를 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
격벽(13)의 높이는 특별히 한정되지 않지만, 착색부(12)의 막 두께보다도 큰 것인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 인접하는 착색부(12) 사이에서의 혼색을 확실하게 방지할 수 있다. 격벽(13)의 구체적인 두께는 0.1 내지 10㎛인 것이 바람직하고, 0.5 내지 3.5㎛인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 인접하는 착색부(12) 사이에서의 혼색을 확실하게 방지할 수 있음과 아울러, 컬러필터(1)를 구비한 화상표시 장치, 전자기기에서의 시야각 특성을 우수한 것으로 할 수 있다.
격벽(13)은 어떠한 재료로 구성된 것이어도 되지만, 예컨대 주로 수지 재료로 구성된 것임이 바람직하다. 이것에 의해, 후술하는 바와 같은 방법으로, 격벽(13)을 용이하게 원하는 형상을 갖는 것으로서 형성할 수 있다. 또, 격벽(13)이 차광부로서의 기능을 갖는 것일 경우, 그 구성 재료로서 카본블랙 등의 광흡수성의 재료를 포함하는 것이어도 된다.
≪컬러필터의 제조 방법≫
다음에, 컬러필터(1)의 제조 방법의 일례에 대하여 설명한다.
도 2는 컬러필터의 제조 방법을 도시하는 단면도, 도 3은 컬러필터의 제조에 사용하는 액적 토출 장치를 도시하는 사시도, 도 4는, 도 3에 도시하는 액적 토출 장치에서의 액적 토출 수단을 스테이지측에서 관찰한 도면, 도 5는 도 3에 나타내는 액적 토출 장치에서의 액적 토출 헤드의 바닥면을 도시하는 도면, 도 6은 도 3에 나타내는 액적 토출 장치에서의 액적 토출 헤드를 도시하는 도면으로, (a)는 단면 사시도, (b)는 단면도이다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 기판(11)을 준비하는 기판준비 공정(1a)과, 기판(11) 상에 격벽(13)을 형성하는 격벽 형성 공정(1b, 1c)과, 잉크젯 방식에 의해 컬러필터용 잉크(2)를 격벽(13)으로 둘러싸인 영역에 부여하는 잉크 부여 공정(1d)과, 컬러필터용 잉크(2)로부터 액성 매체를 제거하고, 고형상의 착색부(12)로 하는 착색부 형성 공정(1e)을 가지고 있다.
<기판 준비 공정>
우선, 기판(11)을 준비한다(1a). 본 공정에서 준비하는 기판(11)은 세정 처리가 실시된 것임이 바람직하다. 또, 본 공정에서 준비하는 기판(11)은 실레인 커플링제 등에 의한 약품 처리, 플라즈마 처리, 이온 플레이팅, 스퍼터링, 기상반응법, 진공증착 등의 적당한 전처리가 실시된 것이어도 된다.
<격벽 형성 공정>
다음에, 기판(11)의 격벽 형성용의 감방사선성 조성물을 기판(11)의 한쪽 면의 거의 전체에 부여하여, 도막(3)을 형성한다(1b). 또한, 기판(11) 상에 감방사선성 조성물을 부여한 후, 필요에 따라, 프리베이크 처리를 행해도 된다. 프리베이크 처리는, 예컨대 가열 온도 50 내지 150℃, 가열 시간 130 내지 600초라고 하는 조건으로 행할 수 있다.
그 후, 포토마스크를 통하여 방사선을 조사해서 노광후 베이킹 처리(PEB)를 행하고, 또한 알칼리 현상액을 사용한 현상 처리를 행함으로써, 격벽(13)이 형성된 다(1c). PEB는 예컨대 가열 온도: 50 내지 150℃, 가열 시간: 30 내지 600초, 방사선 조사 강도: 1 내지 500mJ/cm2라고 하는 조건에서 행할 수 있다. 또, 현상 처리는, 예컨대 액막 형성법, 디핑법, 진동 침지법 등에 의해 행할 수 있고, 현상 처리 시간은, 예컨대 10 내지 300초로 할 수 있다. 또, 현상 처리 후에, 필요에 따라, 포스트 베이크 처리를 행할 수도 있다. 포스트 베이크 처리는, 예컨대 가열 온도: 150 내지 280℃, 가열 시간: 3 내지 120분이라는 조건으로 행할 수 있다.
<잉크 부여 공정>
다음에, 잉크젯 방식에 의해, 상술한 바와 같은 컬러필터용 잉크(2)를 격벽(13)으로 둘러싸인 셀(14) 내에 부여한다(1d).
본 공정은 형성할 복수색의 착색부(12)에 대응하는 복수종의 컬러필터용 잉크(2)를 사용하여 행한다. 이 때, 격벽(13)이 설치되어 있기 때문에, 2종 이상의 컬러필터용 잉크(2)가 서로 섞이는 것이 확실하게 방지된다.
컬러필터용 잉크(2)의 토출은 도 3 내지 도 6에 도시하는 바와 같은 액적 토출 장치를 사용하여 행한다.
그리고, 본 공정은 도 3 내지 도 6에 도시하는 바와 같은 액적 토출 장치(100)를 소정 온도로 설정된 챔버(써멀 챔버) 내에 설치한 상태에서 행한다. 액적 토출 장치(100)가 설치되는 챔버 내는, 통상, 20 내지 26℃의 온도로 설정된다. 챔버 내의 온도를 이러한 범위로 설정함으로써, 온도 제어를 비교적 용이하게 행할 수 있음과 아울러, 액적 토출 장치의 발열 등에 의한 챔버 내의 각 부위에서의 온도의 편차, 변동을 비교적 작은 것으로 할 수 있다. 또, 온도 제어에 요하는 전력 등의 에너지량을 억제할 수 있다. 또, 일반적으로, 클린 룸으로서 이용되고 있는 시설의 설정 온도도, 상기 범위 내이기 때문에, 기존의 시설을, 컬러필터의 제조에 적합하게 이용할 수 있다. 또, 상술한 바와 같이, 본 발명의 컬러필터용 잉크는 온도 변동에 의한 점도 변화량이 작은 것이기 때문에, 챔버 내의 온도를 엄밀하게 관리하지 않는 경우이더라도, 컬러필터용 잉크의 토출 안정성을 우수한 것으로 할(액적의 토출량의 편차를 억제하도록 할) 수 있는데, 통상, 챔버 내의 설정 온도는 그 범위가 0.5 내지 1.5℃(±0.25 내지 ±0.75℃)가 되도록 설정되어 있다.
또, 상기한 바와 같이, 액적 토출 장치(100)가 설치되는 챔버 내의 설정 온도는, 통상, 20 내지 26℃로 되지만, 21 내지 25℃인 것이 바람직하고, 22 내지 24℃인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 상술한 효과를 보다 현저하게 발휘시킬 수 있음과 아울러, 컬러필터용 잉크의 토출 안정성을 특히 우수한 것으로 할 수 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 본 공정에서 사용하는 액적 토출 장치(100)는 컬러필터용 잉크(2)를 보유하는 탱크(101)와, 튜브(110)와, 튜브(110)를 통하여 탱크(101)로부터 컬러필터용 잉크(2)가 공급되는 토출 주사부(102)를 구비한다. 토출 주사부(102)는 복수의 액적 토출 헤드(잉크젯 헤드)(114)를 캐리지(105)에 탑재하여 이루어지는 액적 토출 수단(103)과, 액적 토출 수단(103)의 위치를 제어하는 제 1 위치 제어 장치(104)(이동 수단)와, 상기 공정에서 격벽(13)이 형성된 기 판(11)(이하, 간단히 「기판(11)」이라고도 한다.)을 유지하는 스테이지(106)와, 스테이지(106)의 위치를 제어하는 제 2 위치 제어 장치(108)(이동 수단)와, 제어 수단(112)을 구비하고 있다. 탱크(101)와, 액적 토출 수단(103)에서의 복수의 액적 토출 헤드(114)는 튜브(110)로 연결되어 있고, 탱크(101)로부터 복수의 액적 토출 헤드(114)의 각각에 컬러필터용 잉크(2)가 압축 공기에 의해 공급된다.
제 1 위치 제어 장치(104)는, 제어 수단(112)으로부터의 신호에 따라, 액적 토출 수단(103)을 X축 방향, 및 X축 방향에 직교하는 Z축 방향을 따라 이동시킨다. 또한, 제 1 위치 제어 장치(104)는 Z축과 평행한 축의 주위에서 액적 토출 수단(103)을 회전시키는 기능도 갖는다. 본 실시형태에서는, Z축 방향은 연직 방향(즉 중력 가속도의 방향)에 평행한 방향이다. 제 2 위치 제어 장치(108)는 제어 수단(112)으로부터의 신호에 따라, X축 방향 및 Z축 방향 쌍방에 직교하는 Y축 방향을 따라 스테이지(106)를 이동시킨다. 또한, 제 2 위치 제어 장치(108)는 Z축에 평행한 축의 주위로 스테이지(106)를 회전시키는 기능도 갖는다.
스테이지(106)는 X축 방향과 Y축 방향 쌍방에 평행한 평면을 갖는다. 또, 스테이지(106)는 컬러필터용 잉크(2)를 부여할 셀(14)을 갖는 기판(11)을 그 평면 상에 고정, 또는 유지할 수 있게 구성되어 있다.
상술한 바와 같이, 액적 토출 수단(103)은 제 1 위치 제어 장치(104)에 의해 X축 방향으로 이동시켜진다. 한편, 스테이지(106)는 제 2 위치 제어 장치(108)에 의해 Y축 방향으로 이동시켜진다. 즉, 제 1 위치 제어 장치(104) 및 제 2 위치 제어 장치(108)에 의해, 스테이지(106)에 대한 액적 토출 헤드(114)의 상대 위치가 바뀐다(스테이지(106)에 유지된 기판(11)과, 액적 토출 수단(103)이 상대적으로 이동함).
제어 수단(112)은 컬러필터용 잉크(2)를 토출할 상대 위치를 나타내는 토출 데이터를 외부 정보 처리 장치로부터 받도록 구성되어 있다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 액적 토출 수단(103)은, 각각 거의 동일한 구조를 갖는 복수의 액적 토출 헤드(114)와, 이들 액적 토출 헤드(114)를 유지하는 캐리지(105)를 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 액적 토출 수단(103)에 보유되는 액적 토출 헤드(114)의 수는 8개이다. 각각의 액적 토출 헤드(114)는 후술하는 복수의 노즐(118)이 설치된 바닥면을 가지고 있다. 각각의 액적 토출 헤드(114)의 이 바닥면의 형상은, 2개의 장변과 2개의 단변을 갖는 다각형이다. 액적 토출 수단(103)에 보유된 액적 토출 헤드(114)의 바닥면은 스테이지(106)측을 향하고 있고, 또한 액적 토출 헤드(114)의 장변 방향과 단변 방향은 각각 X축 방향과 Y축 방향에 평행하다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 액적 토출 헤드(114)는 X축 방향으로 배열된 복수의 노즐(118)을 갖는다. 이들 복수의 노즐(118)은, 액적 토출 헤드(114)에서의 X축 방향의 노즐 피치(HXP)가 소정의 값으로 되도록 배치되어 있다. 노즐 피치(HXP)의 구체적인 값은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 50 내지 90㎛로 할 수 있다. 여기에서, 「액적 토출 헤드(114)에서의 X축 방향의 노즐 피치(HXP)」는 액적 토출 헤드(114)에서의 노즐(118) 모두를 Y축 방향을 따라 X축 상에 사상(射像)하여 얻어진 복수의 노즐 상 사이의 피치에 상당한다.
본 실시형태에서는, 액적 토출 헤드(114)에서의 복수의 노즐(118)은 모두 X축 방향으로 뻗는 노즐 열(116A)과, 노즐 열(116B)을 이룬다. 노즐 열(116A)과, 노즐 열(116B)은 간격을 두고 평행하게 배치되어 있다. 그리고, 본 실시형태에서는, 노즐 열(116A) 및 노즐 열(116B)의 각각에서, 90개의 노즐(118)이 일정 간격(LNP)으로 X축 방향으로 일렬로 배열되어 있다. LNP의 구체적인 값은, 특별히 한정되지 않지만, 100 내지 180㎛로 할 수 있다.
노즐 열(116B)의 위치는, 노즐 열(116A)의 위치에 대하여, 노즐 피치(LNP)의 절반의 길이만큼 X축 방향의 정 방향(도 5의 우측 방향)으로 벗어나 있다. 이 때문에, 액적 토출 헤드(114)의 X축 방향의 노즐 피치(HXP)는 노즐 열(116A)(또는 노즐 열(116B))의 노즐 피치(LNP)의 절반의 길이이다.
따라서, 액적 토출 헤드(114)의 X축 방향의 노즐 선밀도는 노즐 열(116A)(또는 노즐 열(116B))의 노즐 선밀도의 2배이다. 또한, 본 명세서에서 「X축 방향의 노즐 선밀도」란 복수의 노즐을 Y축 방향을 따라 X축 상에 사상하여 얻어진 복수의 노즐 상의 단위 길이당의 수에 상당한다. 물론, 액적 토출 헤드(114)가 포함하는 노즐 열의 수는 2개만으로 한정되지 않는다. 액적 토출 헤드(114)는 M개의 노즐 열을 포함해도 된다. 여기에서, M은 1 이상의 자연수이다. 이 경우에는, M개의 노즐 열의 각각에 있어서 복수의 노즐(118)은 노즐 피치(HXP)의 M배의 길이의 피치로 배열된다. 또한, M이 2 이상의 자연수인 경우에는, M개의 노즐 열 중 하나에 대하여, 다른 (M-1)개의 노즐 열은 노즐 피치(HXP)의 i배의 길이만큼 중복 없이 X축 방향으로 벗어나 있다. 여기에서, i는 1부터 (M-1)까지의 자연수이다.
그리고, 본 실시형태에서는, 노즐 열(116A) 및 노즐 열(116B)의 각각이 90개의 노즐(118)로 이루어지기 때문에, 1개의 액적 토출 헤드(114)는 180개의 노즐(118)을 갖는다. 단, 노즐 열(116A)의 양단의 각각 5노즐은 「휴지(休止) 노즐」로서 설정되어 있다. 마찬가지로, 노즐 열(116B)의 양단의 각각 5노즐도 「휴지 노즐」로서 설정되어 있다. 그리고, 이들 20개의 「휴지 노즐」로부터는 컬러필터용 잉크(2)가 토출되지 않는다. 이 때문에, 액적 토출 헤드(114)에서의 180개의 노즐(118) 중, 160개의 노즐(118)이 컬러필터용 잉크(2)를 토출하는 노즐로서 기능한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 액적 토출 수단(103)에서는, 복수개의 상기 액적 토출 헤드(114)가 X축 방향을 따라 2열로 배치되어 있다. 한쪽 열의 액적 토출 헤드(114)와 다른 쪽 열의 액적 토출 헤드(114)는 휴지 노즐분을 고려하여, Y축 방향에서 보아 일부 겹치도록 배치되어 있다. 이것에 의해, 액적 토출 수단(103)에서는, 기판(11)의 X축 방향의 치수분의 길이에 걸쳐, 컬러필터용 잉크(2)를 토출하는 노즐(118)이 상기 노즐 피치(HXP)로 X축 방향으로 연속되도록 구성되어 있다.
본 실시형태의 액적 토출 수단(103)에서는, 기판(11)의 X축 방향의 치수분의 길이 전체를 커버하도록 액적 토출 헤드(114)를 배치하고 있는데, 본 발명에서의 액적 토출 수단은 기판(11)의 X축 방향의 치수분의 길이의 일부를 커버하도록 해도 된다.
도 6(a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 각각의 액적 토출 헤드(114)는 잉크젯 헤드이다. 보다 구체적으로는, 각각의 액적 토출 헤드(114)는 진동판(126)과, 노즐 플레이트(128)를 구비하고 있다. 진동판(126)과, 노즐 플레이트(128) 사이에는, 탱크(101)로부터 구멍(131)을 통하여 공급되는 컬러필터용 잉크(2)가 항상 충전되는 액 고임부(129)가 위치해 있다.
또, 진동판(126)과 노즐 플레이트(128) 사이에는, 복수의 격벽(122)이 위치해 있다. 그리고, 진동판(126)과 노즐 플레이트(128)와 1쌍의 격벽(122)에 의해 둘러싸인 부분이 캐비티(120)이다. 캐비티(120)는 노즐(118)에 대응하여 설치되어 있기 때문에, 캐비티(120)의 수와 노즐(118)의 수는 동일하다. 캐비티(120)에는, 1쌍의 격벽(122) 사이에 위치하는 공급구(130)를 통하여, 액 고임부(129)로부터 컬러필터용 잉크(2)가 공급된다.
진동판(126) 상에는 각각의 캐비티(120)에 대응하여, 진동자(124)가 위치한다. 진동자(124)는 압전(piezo) 소자(124C)와, 압전 소자(124C)를 끼우는 1쌍의 전극(124A, 124B)을 포함한다. 이 1쌍의 전극(124A, 124B) 사이에 구동 전압을 줌으로써, 대응하는 노즐(118)로부터 컬러필터용 잉크(2)가 토출된다. 또, 노즐(118)로부터 Z축 방향으로 컬러필터용 잉크(2)가 토출되도록, 노즐(118)의 형상이 조정되어 있다.
제어 수단(112)(도 3 참조)은 복수의 진동자(124)의 각각에 서로 독립적으로 신호를 주도록 구성되어 있어도 된다. 즉, 노즐(118)로부터 토출되는 컬러필터용 잉크(2)의 체적이 제어 수단(112)으로부터의 신호에 따라 노즐(118)마다 제어될 수도 있다. 또, 제어 수단(112)은 도포 주사 사이에 토출 동작을 행하는 노즐(118)과, 토출 동작을 행하지 않는 노즐(118)을 설정하는 것으로도 가능하다.
본 명세서에서는, 1개의 노즐(118)과, 노즐(118)에 대응하는 캐비티(120)와, 캐비티(120)에 대응하는 진동자(124)를 포함한 부분을 「토출부(127)」라고 표기하기도 한다. 이 표기에 의하면, 1개의 액적 토출 헤드(114)는 노즐(118)의 수와 동일한 수의 토출부(127)를 갖는다.
상기한 바와 같은 액적 토출 장치(100)를 사용하여, 컬러필터(1)가 갖는 복수색의 착색부(12)에 대응하는 컬러필터용 잉크(2)를 셀(14) 내에 부여한다. 상기와 같은 장치를 사용함으로써, 셀(14) 내에 효율적이고도 선택적으로 컬러필터용 잉크(2)를 부여할 수 있다. 또, 전술한 바와 같이, 본 발명의 컬러필터용 잉크(2)는 액성 매체로서, 상술한 바와 같은 성분 a를 포함하는 것이기 때문에, 액적 토출 장치로부터의 컬러필터용 잉크(2)의 토출량이 균일화되어, 각 착색부에 토출되는 액적량의 관리를 정확하게 행할 수 있다. 또, 셀(14) 내에 토출된 컬러필터용 잉크(2)는 셀(14) 내에서, 그 표면이 적합하게 평탄화된 것으로 된다. 이것에 의해, 제조되는 컬러필터(1)에서, 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등이 발생하거나, 개체 사이에서의 특성의 편차가 발생하거나 하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 도시된 구성에서는, 액적 토출 장치(100)는 컬러필터용 잉크(2)를 보유하는 탱크(101), 튜브(110) 등을 1색분밖에 가지고 있지 않지만, 이들 부재를 컬러필터(1)가 갖는 복수색의 착색부(12)에 대응하는 복수색분 갖는 것이어도 된다. 또, 컬러필터(1)의 제조에서는, 복수색의 컬러필터용 잉크(2)에 대응하는 복수의 액적 토출 장치(100)를 사용해도 된다.
또한, 본 발명에서는, 액적 토출 헤드(114)는 구동 소자로서 압전 소자 대신 에 정전 액추에이터를 사용하는 것이어도 된다. 또, 액적 토출 헤드(114)는 구동 소자로서 전기열변환 소자를 사용하고, 이 전기열변환 소자에 의한 재료의 열팽창을 이용하여 컬러필터용 잉크를 토출하는 구성일 수도 있다.
<착색부 형성 공정>
다음에, 셀(14) 내에 토출된 컬러필터용 잉크(2)를 건조함으로써, 셀(14) 내의 컬러필터용 잉크(2)로부터 액성 매체를 증발시켜(제거하여), 고형상의 착색부(12)로 한다(1e). 이것에 의해 컬러필터(1)가 얻어진다.
이와 같이, 컬러필터용 잉크(2)를 건조시킬 때에, 셀(14) 내의 컬러필터용 잉크(2) 중에 포함되는 성분 b보다도 저비점이고, 또한 저점도의 성분 a가 우선적으로 증발된다. 이것에 의해, 셀(14) 내의 컬러필터용 잉크(2) 중에서의 성분 b의 농도가 높아져, 셀(14) 내의 컬러필터용 잉크(2)의 점도는 급격하게 상승한다. 이와 같이 급격하게 점도가 상승하여, 고점도로 된 셀(14) 내의 컬러필터용 잉크(2)는 그 형상이 안정화되고, 그 표면이 평탄화된 형상으로 남겨진 액성 매체가 증발함으로써, 착색부(12)가 형성된다. 이러한 컬러필터용 잉크(2)에서는, 본 공정에서, 액성 매체가 증발할 때에, 셀(14) 내의 컬러필터용 잉크(2) 중에 대류가 일어나거나, 셀(14) 내의 컬러필터용 잉크(2)로부터 기포가 발생하는 등의 형성되는 착색부(12)의 두께에 편차를 생기게 하는 문제가 확실하게 방지되어, 형성되는 각 착색부(12)는 그 두께가 균일한 것으로 된다. 그 결과, 제조되는 컬러필터(1)의 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일 등의 발생을 충분히 방지할 수 있어, 개체 사 이에서의 특성의 균일성을 우수한 것으로 할 수 있다.
또, 본 공정에서는, 셀(14) 내에 토출된 컬러필터용 잉크(2)를 건조시킬 때에, 본 공정을 통하여 일정한 건조 조건(건조 온도, 건조 분위기 등)에서 잉크(2) 중에 포함되는 제 1 액체 성분을 증발시켜도 되고, 건조 조건을 복수회 변경시켜 잉크(2) 중에 포함되는 제 1 액체 성분을 증발시켜도 된다.
예컨대, 본 공정 중, 건조 조건을 2회 변경시키는 경우에는, 우선, 비교적 낮은 온도에서 셀(14) 내에 토출된 컬러필터용 잉크(2)를 건조하여, 잉크(2) 중에 포함되는 저비점의 제 1 액체 성분을, 고비점의 제 2 액체 성분보다도, 보다 우선적으로 증발시킨다. 그 후, 건조 온도를 올려, 고비점의 제 2 액체 성분의 일부와, 남은 제 1 액체 성분을 증발시켜도 된다. 이것에 의해, 셀(14) 내에 토출된 잉크(2) 중으로부터, 과도하게 제 2 액체 성분이 증발되는 것이 보다 확실하게 방지되어, 형성되는 착색부(12)는 보다 적합하게 제 2 액체 성분을 포함하는 것으로 된다. 그 결과, 착색부(12)는 보다 적합하게 가소화되어, 제조되는 컬러필터(1)는 사용 환경에 의하지 않고, 우수한 화질의 화상을 보다 안정적으로 표시할 수 있는 것으로 된다. 또, 이러한 방법을 사용함으로써, 건조시의 열에 의해, 컬러필터(1)를 구성하는 각 부재가 열화되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 일반적으로, 액체 성분의 증발 잠열이 동등한 조건에서, 비점이 30℃ 다름으로써 증발의 속도는 고비점의 용제가 저비점의 액체 성분의 그것의 절반 정도까지 저하된다. 마찬가지로 50℃ 다름으로써 고비점의 액체 성분의 증발 속도는 3분의 1 정도가 된다. 이것에 의해, 건조가 진행됨에 따라 고점도 성분의 잔량이 상대적으로 높아져 점도가 증가한다. 저비점의 액체 성분의 증발의 잠열이 고비점의 액체 성분의 그것보다도 작은 경우에는, 증발 속도의 차는 더욱 넓어진다.
보다 구체적으로는, 컬러필터용 잉크(2) 중에 포함되는 성분 a의 비점을 Tbp(a)[℃], 성분 a보다도 고비점의 성분 b의 비점을 Tbp(b)[℃]로 했을 때, 건조 개시시의 온도 T1은 Tbp(a)-80≤T1≤Tbp(a)-20인 것이 바람직하고, Tbp(a)-60≤T1≤Tbp(a)-30인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 잉크(2) 중에 포함되는 저비점의 성분 a를 고비점의 성분 b보다도, 보다 우선적으로 증발시킬 수 있다. 이것에 의해, 셀(14) 내에 토출된 잉크(2)의 표면을 보다 확실하게 평탄화시킬 수 있다.
또, 컬러필터용 잉크(2) 중에 포함되는 성분 a를 우선적으로 증발시킨 후, 잉크(2) 중에 남겨진 액성 매체를 제거하는 온도 T2는 Tbp(a)-60≤T2≤Tbp(b)+50인 것이 바람직하고, Tbp(a)-50≤T2≤Tbp(b)+20인 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 셀(14) 내에 토출된 잉크(2)의 표면이 평탄화된 상태를 보다 확실하게 유지할 수 있다. 결과적으로, 형성되는 착색부(12)의 두께를 보다 균일한 것으로 할 수 있다.
또, 본 공정에서는, 필요에 따라, 수지 재료를 가교 성분 등과 반응시켜도 된다. 액성 매체의 제거는, 예컨대 가열에 의해 행할 수 있다. 또, 이 때 컬러필터용 잉크(2)가 부여된 기판(11)을 감압 환경하에 두어도 된다. 이것에 의해, 기판(11) 등에 대한 악영향의 발생을 방지하면서, 액성 매체의 제거를 보다 효율적으 로 진행시킬 수 있다. 또, 본 공정에서는, 방사선의 조사를 행해도 된다. 이것에 의해, 수지 재료의 가교 성분 등과의 반응을 효율적으로 진행시킬 수 있다.
≪화상표시 장치≫
다음에, 컬러필터(1)를 갖는 화상표시 장치(전기광학 장치)인 액정 표시 장치의 적합한 실시형태에 대하여 설명한다.
도 7은 액정 표시 장치의 적합한 실시형태를 도시하는 단면도이다. 동 도면에 도시하는 바와 같이, 액정 표시 장치(60)는 컬러필터(1)와, 컬러필터(1)의 착색부(12)가 설치된 면 측에 배치된 기판(대향 기판)(66)과, 컬러필터(1)와 기판(66) 사이의 공극에 봉입된 액정으로 이루어지는 액정층(62)과, 컬러필터(1)의 기판(11)의 액정층(62)에 대향하는 면과는 반대인 면 측(도 7 중 하측)에 설치된 편광판(67)과, 기판(66)의 액정층(62)에 대향하는 면과는 반대인 면측(도 7 중 상측)에 설치된 편광판(68)을 가지고 있다. 그리고, 컬러필터(1)의 착색부(12) 및 격벽(13)이 설치된 면(착색부(12) 및 격벽(13)의 기판(11)에 대향하는 면과는 반대인 면)에는, 공통 전극(61)이 설치되어 있고, 기판(대향 기판)(66)의 액정층(62), 컬러필터(1)에 대향하는 면에는, 컬러필터(1)의 각 착색부(12)에 대응하는 위치에, 매트릭스 형상으로 화소 전극(65)이 배치되어 있다. 또한, 공통 전극(61)과 액정층(62) 사이에는 배향막(64)이 설치되고, 기판(66)(화소 전극(65))과 액정층(62) 사이에는 배향막(63)이 설치되어 있다.
기판(66)은 가시광에 대하여 광 투과성을 갖는 기판으로, 예컨대 유리 기판 이다.
공통 전극(61), 화소 전극(65)은 가시광에 대하여 광 투과성을 갖는 재료로 구성된 것으로, 예컨대 ITO 등으로 구성되어 있다.
또, 도면 중 생략되어 있지만, 각 화소 전극(65)에 대응하도록, 복수의 스위칭 소자(예컨대 TFT: 박막 트랜지스터)가 설치되어 있다. 그리고, 각 착색부(12)에 대응하는 각 화소 전극(65)에 대하여, 공통 전극(61)과의 사이에서의 전압의 인가 상태를 제어함으로써, 각 착색부(12)(각 화소 전극(65))에 대응하는 영역에서의, 광의 투과성을 제어할 수 있다.
액정 표시 장치(60)에서는, 도시하지 않은 백라이트로부터 발생한 광이 편광판(68)측(도 7 중 상측)으로부터 입사하게 되어 있다. 그리고, 액정층(62)을 투과하여, 컬러필터(1)의 각 착색부(12)(12A, 12B, 12C)에 입사된 광은, 각 착색부(12)(12A, 12B, 12C)에 대응하는 색의 광으로서, 편광판(67)(도 7 중 하측)으로부터 출사된다.
상술한 바와 같이, 착색부(12)는 본 발명의 컬러필터용 잉크를 사용하여 형성된 것이기 때문에, 각 색 사이, 각 화소 사이에서의 특성의 편차가 억제된 것이다. 그 결과, 액정 표시 장치(60)에서, 색 재현 영역이 충분히 넓고, 또한 색 불균일, 농도 불균일이 억제된 화상을 안정적으로 표시할 수 있다.
≪전자기기≫
상술한 바와 같은 컬러필터(1)를 갖는 액정 표시 장치 등의 화상표시 장치 (전기광학 장치)(1000)는 각종 전자기기의 표시부에 사용할 수 있다.
도 8은 본 발명의 전자기기를 적용한 모바일형(또는 노트형)의 퍼스널 컴퓨터의 구성을 도시하는 사시도이다.
이 도면에서, 퍼스널 컴퓨터(1100)는 키보드(1102)를 구비한 본체부(1104)와, 표시 유닛(1106)으로 구성되고, 표시 유닛(1106)은 본체부(1104)에 대하여 힌지 구조부를 통하여 회동 가능하게 지지되어 있다.
이 퍼스널 컴퓨터(1100)에서는, 표시 유닛(1106)이 화상표시 장치(1000)를 구비하고 있다.
도 9는 본 발명의 전자기기를 적용한 휴대전화기(PHS도 포함함)의 구성을 도시하는 사시도이다.
이 도면에서, 휴대전화기(1200)는 복수의 조작 버튼(1202), 수화구(1204) 및 송화구(1206)와 함께, 화상표시 장치(1000)를 표시부에 구비하고 있다.
도 10은 본 발명의 전자기기를 적용한 디지털 스틸 카메라의 구성을 도시하는 사시도이다. 또한, 이 도면에는, 외부 기기와의 접속에 대해서도 간단하게 도시되어 있다.
여기에서, 통상의 카메라는 피사체의 광상에 의해 은염 사진 필름을 감광하는 것에 반해, 디지털 스틸 카메라(1300)는 피사체의 광상을 CCD(Charge Coupled Device) 등의 촬상 소자에 의해 광전 변환하여 촬상 신호(화상 신호)를 생성한다.
디지털 스틸 카메라(1300)에서의 케이스(보디)(1302)의 배면에는, 화상표시 장치(1000)가 표시부에 설치되어, CCD에 의한 촬상 신호에 기초하여 표시를 행하는 구성으로 되어 있어, 피사체를 전자 화상으로서 표시하는 파인더로서 기능한다.
케이스의 내부에는 회로 기판(1308)이 설치되어 있다. 이 회로 기판(1308)은 촬상 신호를 격납(기억)할 수 있는 메모리가 설치되어 있다.
또, 케이스(1302)의 정면측(도시된 구성에서는 이면측)에는, 광학 렌즈(촬상 광학계)나 CCD 등을 포함하는 수광 유닛(1304)이 설치되어 있다.
촬영자가 표시부에 표시된 피사체상을 확인하고, 셔터 버튼(1306)을 누르면, 그 시점에서의 CCD의 촬상 신호가 회로 기판(1308)의 메모리에 전송·저장된다.
또, 이 디지털 스틸 카메라(1300)에서는, 케이스(1302)의 측면에, 비디오 신호 출력 단자(1312)와, 데이터 통신용의 입출력 단자(1314)가 설치되어 있다. 그리고, 도시된 바와 같이, 비디오 신호 출력 단자(1312)에는 텔레비전 모니터(1430)가, 데이터 통신용의 입출력 단자(1314)에는 퍼스널 컴퓨터(1440)가, 각각 필요에 따라 접속된다. 또한, 소정의 조작에 의해, 회로 기판(1308)의 메모리에 저장된 촬상 신호가 텔레비전 모니터(1430)나 퍼스널 컴퓨터(1440)에 출력되는 구성으로 되어 있다.
또한, 본 발명의 전자기기는, 상술한 퍼스널 컴퓨터(모바일형 퍼스널 컴퓨터), 휴대전화기, 디지털 스틸 카메라 외에도, 예컨대 텔레비전(예컨대 액정 텔레비전)이나, 비디오 카메라, 뷰파인더형, 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 랩탑형 퍼스널 컴퓨터, 차량 네비게이션 장치, 휴대용 소형 무선 호출기, 전자수첩(통신기능 부착도 포함함), 전자사전, 전자계산기, 전자게임 기기, 워드 프로세서, 워크 스테이션, 영상 전화, 방범용 텔레비전 모니터, 전자쌍안경, POS 단말, 터치패널을 구비한 기기(예컨대 금융기관의 캐쉬 디스펜서, 자동매표기), 의료기기(예컨대 전자체온계, 혈압계, 혈당계, 심전 표시 장치, 초음파 진단 장치, 내시경용 표시 장치), 어군탐지기, 각종 측정기기, 계기류(예컨대 차량, 항공기, 선박의 계기류), 플라이트 시뮬레이터, 그 밖에 각종 모니터류, 프로젝터 등의 투사형 표시 장치 등에 적용할 수 있다. 그 중에서도 텔레비전은, 최근의 표시부의 대형화의 경향이 현저하지만, 이러한 대형의 표시부(예컨대 대각선 길이 80cm 이상의 표시부)를 갖는 전자기기에서는, 종래의 컬러필터용 잉크를 사용하여 제조되는 컬러필터를 적용한 경우, 색 불균일, 농도 불균일 등의 문제가 특히 발생하기 쉬웠지만, 본 발명을 적용하면, 이러한 문제의 발생을 확실하게 방지할 수 있다. 즉, 상기와 같은 대형의 표시부를 갖는 전자기기에 적용한 경우에, 본 발명의 효과는, 보다 현저하게 발휘된다.
이상, 본 발명에 대하여, 적합한 실시형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
또, 전술한 실시형태에서는, 각 색의 착색부에 대응하는 컬러필터용 잉크를 셀 내에 부여한 후에, 일괄적으로, 셀 내의 각 색의 컬러필터용 잉크로부터 액성 매체를 제거하는 것, 즉, 착색부 형성 공정을 1회만 행하는 것으로 설명했는데, 잉크 부여 공정 및 착색부 형성 공정은 각 색에 대응하여, 반복하여 행할 수도 있다.
또, 본 발명의 컬러필터에서는, 착색부의 기판에 대향하는 면과는 반대인 면 측에, 착색부를 피복하는 보호막이 설치되어 있어도 된다. 이것에 의해, 착색부의 손상이나 열화 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
또, 컬러필터, 화상표시 장치, 전자기기를 구성하는 각 부는 동일한 기능을 발휘하는 임의의 것으로 치환, 또는 그 밖의 구성을 추가할 수도 있다.
실시예
[1] 컬러필터용 잉크의 조제
(실시예 1)
우선, 수지 재료로서의 수지 a를 이하와 같이 하여 합성했다.
4구 플라스크에, n-헥세인: 320중량부, 메타아크릴산: 86중량부, 트라이에틸아민: 111중량부를 투입한 후, 이 4구 플라스크에, 온도계, 환류 냉각기, 교반기 및 질소 가스 도입구를 부착했다. 이 4구 플라스크를 빙수로 냉각하면서, 트라이메틸클로로실레인: 120중량부를 적하했다. 이 때, 반응계 내의 온도가 25℃ 이하가 되도록 했다. 그 후, 25℃에서 1시간 반응을 계속했다. 다음에, 트라이에틸아민의 염산염을 여과 분리하고, 얻어진 여과액으로부터 감압하에서 n-헥세인을 제거한 후, 감압 증류로 정제하여, 실릴아세테이트 구조를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체를 얻었다.
다음에, 온도계, 환류 냉각기, 교반기 및 질소 가스 도입구가 부착되고, 용매로서 다이프로필렌글라이콜 메틸에터아세테이트: 90중량부, 다이에틸렌글라이콜 모노헥실에터: 10중량부를 투입한 4구 플라스크를 준비했다. 이 4구 플라스크 내의 다이프로필렌글라이콜 메틸에터아세테이트 및 다이에틸렌글라이콜 모노헥실에터를 교반하면서 60℃까지 승온한 후, 상기 에틸렌성 불포화 단량체: 27중량부와, 메 타아크릴산 글라이시딜: 30중량부와, 스타이렌: 38중량부와, 2,2'-아조비스-(2,4-다이메틸발레로나이트릴): 6중량부의 혼합물을 1시간 걸쳐서 적하했다. 적하 후 60℃에서 1시간 유지한 후, 2,2'-아조비스-(2,4-다이메틸발레로나이트릴): 0.08중량부를 가하고, 또한 60℃에서 6시간 반응시키고, 그 후 미반응의 모노머를 감압 처리에 의해 제거함으로써, 실릴아세테이트 구조와 에폭시 구조를 갖는 에폭시계 수지로서의 수지 a의 용액을 얻었다.
한편, 90중량부의 다이프로필렌글라이콜 메틸에터아세테이트 및 10중량부의 다이에틸렌글라이콜 모노헥실에터(액성 매체를 구성하는 액체)를 준비하고, 이것에, 분산제로서의 Disperbyk-161(빅케미 재팬사제, 사이아멜라이드환을 갖는 화합물): 4.9중량부와, C.I. 피그먼트 그린 36: 6.9중량부와, 착색제로서의 C.I. 피그먼트 옐로우 150: 2.9중량부를 첨가했다. 그 후, 비드밀(지르코니아 비드: 0.65mm 사용)에 도입하고, 안료의 분쇄를 행하여, 안료 분산액을 얻었다.
그 후, 상기 수지 a의 용액: 4.4중량부와, 안료 분산액: 95.6중량부를 혼합함으로써, 녹색의 컬러필터용 잉크(그린 잉크(G 잉크))를 조제했다. 그린 잉크 중에서의 C.I. 피그먼트 그린 36, 및 C.I. 피그먼트 옐로우 150이 혼재한 입자의 평균 입경은 모두 160nm였다.
또, 착색제로서 C.I. 피그먼트 그린 36 대신 C.I. 피그먼트 레드 254를 사용함과 아울러, 수지 합성에서의 용매, 안료 분산액의 조제에 사용하는 액성 매체를 변경하고, 또한 각 성분의 배합 비율을 변경한 것 이외는, 그린 잉크와 동일하게 하여 적색의 컬러필터용 잉크(레드 잉크(R 잉크))를 조제했다. 레드 잉크 중에서 의 C.I. 피그먼트 레드 254, 및 C.I. 피그먼트 옐로우 150이 혼재한 입자의 평균 입경은 모두 160nm였다.
또, 착색제로서 C.I. 피그먼트 그린 36, C.I. 피그먼트 옐로우 150 대신 C.I. 피그먼트 블루 15:6을 사용함과 아울러, 수지 합성에 있어서의 용매, 안료 분산액의 조제에 사용하는 액성 매체를 변경하고, 또한 각 성분의 배합 비율을 변경한 것 이외는, 그린 잉크와 동일하게 하여 청색의 컬러필터용 잉크(블루 잉크(B 잉크))를 조제했다. 블루 잉크 중에서의 C.I. 피그먼트 블루 15:6의 평균 입경은 160nm였다.
(실시예 2 내지 10)
액성 매체의 종류를 표에 나타내는 바와 같이 함과 아울러, 각 성분의 사용량을 표에 나타내는 바와 같이 한 것 이외는, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 컬러필터용 잉크(잉크 세트)를 조제했다. 또한, 액성 매체의 조성을 변경하는 경우에는, 그것에 맞추어, 조성이 변경된 용매를 사용하여 수지 a를 합성하고, 이렇게 하여 합성된 수지 a의 용액을 컬러필터용 잉크의 조제에 사용했다.
(비교예 1 내지 5)
액성 매체의 종류, 사용량을 표에 나타내는 바와 같이 한 것 이외는, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 컬러필터용 잉크(잉크 세트)를 조제했다. 또한, 액성 매체의 조성을 변경하는 경우에는, 그것에 맞추어, 조성이 변경된 용매를 사용하여 수지 a를 합성하고, 이렇게 하여 합성된 수지 a의 용액을 컬러필터용 잉크의 조제에 사용했다.
상기 각 실시예 및 각 비교예에 대하여, 컬러필터용 잉크의 조성·점도 등을 액성 매체의 특성과 함께, 표 1, 표 2에 정리하여 나타냈다. 또한, 표 중, C.I. 피그먼트 레드 254를 「PR254」, C.I. 피그먼트 레드 177을 「PR177」, C.I. 피그먼트 그린 36을 「PG36」, C.I. 피그먼트 블루 15:6을 「PB15:6」, 피그먼트 옐로우 150을 「PY150」, 상기 수지 a를 「a」, Disperbyk-161(분산제)을 「b」, 다이프로필렌글라이콜 메틸에터아세테이트를 [A], 에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터아세테이트를 [B], 3-메톡시뷰틸아세테이트(메토아세)를 [C], 다이에틸렌글라이콜 다이메틸에터를 [D], 다이에틸렌글라이콜 모노헥실에터를 [E], 다이에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터아세테이트를 [F], 노닐알코올을 [G], 트라이에틸렌글라이콜 다이아세테이트를 [H], 다이에틸렌글라이콜 다이뷰틸에터를 [I], 1,2-에테인다이올을 [J], 옥탄산 에틸을 [K], 에틸렌글라이콜 모노헥실에터를 [L], 다이아세톤알코올을 [M], 글루탐산 다이메틸을 [N]으로 나타냈다.
또, 표 중, 「비점」의 난에는, 액성 매체의 상압(1기압)에서의 비점을 나타내고, 「점도」의 난에는, 진동식 점도계를 사용하여, JIS Z8809에 준거하여 측정된 25℃에서의 액성 매체의 점도를 나타내고, 「증기압」의 난에는, 액성 매체의 25℃에서의 증기압을 나타내고, 「잉크의 점도」의 난에는, 진동식 점도계를 사용하여, JIS Z8809에 준거하여 측정된 25℃에서의 컬러필터용 잉크의 점도를 나타냈다.
Figure 112008050159439-PAT00003
Figure 112008050159439-PAT00004
[2] 액적 토출의 안정성 평가(안정 토출성 평가)
[2.1] 착탄(着彈) 위치 정밀도 평가
챔버(써멀 챔버) 내에 설치한 도 3 내지 도 6에 도시하는 바와 같은 액적 토출 장치 및 상기 각 실시예 및 각 비교예의 컬러필터용 잉크 세트를 준비하고, 압전 소자의 구동 파형을 최적화한 상태에서, 각 잉크에 대하여, 액적 토출 헤드의 각 노즐로부터 10000발(10000방울)의 액적의 연속 토출을 행했다. 이 때의 챔버 내의 설정 온도는 23℃, 범위는 0.5℃(23±0.25℃)로 했다. 액적 토출 헤드의 중앙부 부근의 지정한 노즐로부터 토출된 10000발 액적에 대하여, 착탄한 각 액적의 중심 위치의 중심 겨냥 위치로부터의 벗어남량(d)의 평균값을 구하고, 이하의 3단계의 기준에 따라 평가했다. 또한, 벗어남량(d)의 평균값으로서는 3색의 잉크에 대하여 얻어진 값의 평균값을 채용했다.
A: 벗어남량(d)의 평균값이 0.05㎛ 미만.
B: 벗어남량(d)의 평균값이 0.05㎛ 이상 0.10㎛ 미만.
C: 벗어남량(d)의 평균값이 0.10㎛ 이상.
[2.2] 액적 토출량의 안정성 평가
챔버(써멀 챔버) 내에 설치한 도 3 내지 도 6에 도시하는 바와 같은 액적 토출 장치 및 상기 각 실시예 및 각 비교예의 컬러필터용 잉크 세트를 준비하고, 압전 소자의 구동 파형을 최적화한 상태에서, 각 잉크에 대하여, 액적 토출 헤드의 각 노즐로부터 10000발(10000방울)의 액적의 연속 토출을 행했다. 이 때의 챔버 내의 설정 온도는 23℃, 범위는 0.5℃(23±0.25℃)로 했다. 액적 토출 헤드의 좌우 양끝의 지정된 2개의 노즐에 대하여 토출된 액적의 총 중량을 구하고, 상기 2개의 노즐로부터 토출된 액적의 평균 토출량의 차의 절대값 △W[ng]를 구했다. 이 △W의, 액적의 목표 토출량 WT[ng]에 대한 비율(△W/WT)을 구하고, 이하의 3단계의 기준에 따라 평가했다. △W/WT의 값이 작을수록, 액적 토출량의 안정성이 우수하다고 할 수 있다. 또한, △W/WT의 값으로서는 3색의 잉크에 대하여 얻어진 값의 평균값을 채용했다.
A: △W/WT의 값이 0.025 미만.
B: △W/WT의 값이 0.025 이상 0.625 미만.
C: △W/WT의 값이 0.625 이상.
[2.3] 간헐 인자 성능 평가
챔버(써멀 챔버) 내에 설치한 도 3 내지 도 6에 도시하는 바와 같은 액적 토출 장치 및 상기 각 실시예 및 각 비교예의 컬러필터용 잉크 세트를 준비하고, 압전 소자의 구동 파형을 최적화한 상태에서, 각 잉크에 대하여, 액적 토출 헤드의 각 노즐로부터 1000발(1000방울)의 액적의 연속 토출을 행하고, 그 후 30초간, 액적의 토출을 중단했다(1시퀀스째). 그 후, 마찬가지로 액적의 연속 토출, 및 액적의 토출의 중단의 조작을 반복하여 행했다. 이 때의 챔버 내의 설정 온도는 23℃, 범위는 0.5℃(23±0.25℃)로 했다. 액적 토출 헤드의 중앙부 부근의 지정된 노즐에 대하여, 1시퀸스째에 토출된 액적의 평균 중량 W1[ng]과, 10시퀸스째에 토출된 액적의 평균 중량 W10[ng]을 구했다. 그리고, W1과 W10의 차의 절대값의 액적의 목표 토출량 WT[ng]에 대한 비율(｜W1-W10｜/WT)을 구하고, 이하의 3단계의 기준에 따라 평가했다. ｜W1-W10｜/WT의 값이 작을수록, 간헐 인자 성능(액적 토출량의 안정성)이 우수하다고 할 수 있다. 또한, ｜W1-W10｜/WT의 값으로서는 3색의 잉크에 대하여 얻어진 값의 평균값을 채용했다.
A: ｜W1-W10｜/WT의 값이 0.025 미만.
B: ｜W1-W10｜/WT의 값이 0.025 이상 0.625 미만.
C: ｜W1-W10｜/WT의 값이 0.625 이상.
[2.4] 연속 토출 시험
챔버(써멀 챔버) 내에 설치한 도 3 내지 도 6에 도시하는 바와 같은 액적 토출 장치, 상기 각 실시예 및 각 비교예의 컬러필터용 잉크 세트를 사용하여, 50%RH의 환경하에서, 액적 토출 장치를 24시간 연속으로 운전시킴으로써, 컬러필터용 잉크 세트를 구성하는 각 잉크의 토출을 행했다. 이 때의 챔버 내의 설정 온도는 23℃, 범위는 0.5℃(23±0.25℃)로 했다.
연속운전 후에서의, 액적 토출 헤드를 구성하는 노즐의 막힘의 발생율([(막힌 노즐수)/(전체 노즐수)]×100)을 구하고, 노즐의 막힘이 발생한 것에 대해서는, 가소 재료로 구성된 클리닝 부재에 의해, 막힘의 해소가 가능한지 아닌지를 조사했다. 그 결과를 이하의 4단계의 기준에 따라 평가했다. 또한, 노즐의 막힘의 발생율의 값으로서는 3색의 잉크에 대하여 얻어진 값의 평균값을 채용했다.
A: 노즐의 막힘의 발생이 없다.
B: 노즐의 막힘의 발생율이 0.5% 미만(단, 제로를 제외함)이고, 또한 클리닝에 의한 막힘의 해소가 가능.
C: 노즐의 막힘의 발생율이 0.5% 이상 1.0% 미만이고, 또한 클리닝에 의한 막힘의 해소가 가능.
D: 노즐의 막힘의 발생율이 1.0% 이상, 또는 클리닝에 의한 막힘의 해소가 불가능.
또한, 상기의 평가는 각 실시예 및 각 비교예에 대하여, 동일한 조건에서 행했다.
[3] 컬러필터의 제조
상기 각 실시예 및 각 비교예에서 조제한 컬러필터용 잉크(잉크 세트)를 사용하여, 이하와 같이 하여 컬러필터를 제조했다.
우선, 양면에 나트륨 이온의 용출을 방지하는 실리카(SiO2)막이 형성된 소다유리제의 기판(G5 크기: 1100×1300mm)을 준비하고, 세정 처리를 시행했다.
다음에, 카본블랙을 포함하는 격벽 형성용의 감방사선성 조성물을 세정된 기판의 한쪽 면의 전체에 부여하여, 도막을 형성했다.
다음에, 가열 온도: 110℃, 가열 시간: 120초라고 하는 조건으로 프리베이크 처리를 행했다.
그 후, 포토마스크를 통하여 방사선을 조사하고, 노광후 베이킹 처리(PEB)를 행하고, 계속해서 알칼리 현상액을 사용한 현상 처리를 행하고, 또한 포스트 베이크 처리를 행함으로써, 격벽을 형성했다. PEB는 가열 온도: 110℃, 가열 시간: 120초, 방사선 조사 강도: 150mJ/cm2라고 하는 조건에서 행했다. 또, 현상 처리는, 예컨대 진동 침지법에 의해 행했다. 현상 처리 시간은 60초로 했다. 또, 포스트 베이크 처리는 가열 온도: 150℃, 가열 시간: 5분이라고 하는 조건에서 행했다. 형성된 격벽의 두께는 2.1㎛였다.
다음에, 챔버(써멀 챔버) 내에 설치한 도 3 내지 도 6에 도시하는 바와 같은 액적 토출 장치를 사용하여, 격벽으로 둘러싸인 영역으로서의 셀 내에, 컬러필터용 잉크를 토출했다. 이 때, 3색의 컬러필터용 잉크를 사용하고, 각 색의 컬러필터용 잉크가 혼색되지 않도록 했다. 또, 이 때의 챔버 내의 설정 온도는 23℃, 범위는 0.5℃(23±0.25℃)로 했다.
그 후에, 핫플레이트 상에서 100℃에서 10분간의 가열 처리를 실시하고, 또한 200℃의 오븐 내에서 1시간 가열 처리를 시행함으로써, 3색의 착색부가 형성되었다. 이것에 의해, 도 1에 도시하는 바와 같은 컬러필터가 얻어졌다.
상기와 같은 방법을 사용하고, 각 실시예 및 각 비교예의 컬러필터용 잉크(잉크 세트)를 사용하여, 각각 1000장의 컬러필터를 제조했다.
[4] 평가
상기한 바와 같이 하여 얻어진 각 컬러필터를 사용하여, 이하와 같은 평가를 행했다.
[4.1] 색 불균일, 농도 불균일, 광 누설
상기 각 실시예 및 각 비교예의 컬러필터용 잉크(잉크 세트)를 사용하여 제조된 컬러필터 중, 각각 1000장째에 제조된 컬러필터를 사용하여, 동일한 조건에서 도 7에 도시하는 바와 같은 액정 표시 장치를 제조했다.
이들 액정 표시 장치를 사용하여, 암실에서, 적색의 단색 표시, 녹색의 단색 표시, 청색의 단색 표시, 백색의 단색 표시를 행한 상태에서 육안에 의한 관찰을 행하고, 각 부위에서의 색 불균일, 농도 불균일의 발생 상황을, 이하의 5단계의 기준에 따라 평가했다.
A: 색 불균일, 농도 불균일, 광 누설이 전혀 확인되지 않는다.
B: 색 불균일, 농도 불균일, 광 누설이 거의 확인되지 않는다.
C: 색 불균일, 농도 불균일, 광 누설이 약간 확인된다.
D: 색 불균일, 농도 불균일, 광 누설이 확실하게 확인된다.
E: 색 불균일, 농도 불균일, 광 누설이 현저하게 확인된다.
또한, 상기의 평가에서는, 각 액정 표시 장치에 대하여 동일한 조건에서 제조하고, 동일한 조건에서 표시를 행하고, 동일한 조건에서 관찰, 측정을 행했다.
[4.2] 개체 사이에서의 특성차
상기 각 실시예 및 각 비교예의 컬러필터용 잉크(잉크 세트)를 사용하여 제조된 컬러필터 중, 각각 990 내지 999장째에 제조된 컬러필터를 준비하고, 암실에서, 적색의 단색 표시, 녹색의 단색 표시, 청색의 단색 표시, 백색의 단색 표시를 행하고, 분광 광도계(오츠카 전자사제, MCPD3000)를 사용하여 색을 측정했다. 그 결과로부터, 각 실시예 및 각 비교예에 대하여, 각각 990 내지 999장째에 제조된 컬러필터에서 최대가 되는 색차(Lab 표시계에서의 색차(△E))를 구하고, 이하의 5단계의 기준에 따라 평가했다.
A: 색차(△E)가 2 미만.
B: 색차(△E)가 2 이상 3 미만.
C: 색차(△E)가 3 이상 4 미만.
D: 색차(△E)가 4 이상 5 미만.
E: 색차(△E)가 5 이상.
또한, 상기의 평가에서는, 각 컬러필터에 대하여 동일한 조건에서 관찰, 측정을 행했다.
[4.3] 내구성 평가
상기 각 실시예 및 각 비교예의 컬러필터용 잉크 세트를 사용하여 제조된 컬러필터 중, 각각 1000장째에 제조된 컬러필터를 사용하여, 동일한 조건에서 도 7에 도시하는 바와 같은 액정 표시 장치를 제조했다.
이들 액정 표시 장치를 온도: 60℃, 상대습도: 80%RH의 환경하에서, 200시간 정치한 후, 이들 화상표시 장치를 화상표시되게 하고, 각 액정 표시 장치가 적정하게 화상표시를 행할 수 있는지 아닌지를 이하의 3단계의 기준으로 평가했다.
A: 적정하게 화상표시를 행할 수 있음과 아울러, 표시되는 화상은 선명하다.
B: 적정하게 화상표시를 행할 수 있지만, 표시되는 화상이 약간 불선명하다.
C: 적정하게 화상표시를 행할 수 없다.
또한, 상기의 평가에서는, 각 액정 표시 장치에 대하여 동일한 조건에서 제조하고, 동일한 조건에서 표시를 행하고, 동일한 조건에서 관찰, 측정을 행했다.
이들 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure 112008050159439-PAT00005
표 3으로부터 명확한 바와 같이, 본 발명에서는 혼색, 색 불균일, 농도 불균일, 광 누설의 발생이 억제되었고, 개체 사이에서의 특성의 편차도 작았다. 이에 반하여, 각 비교예에서는 만족한 결과가 얻어지지 않았다.
또, 시판의 액정 텔레비전을 분해하고, 액정 표시 장치 부분을, 상기한 바와 같이 하여 제조한 것으로 교환하여, 상기와 동일한 평가를 행한 바, 상기와 동일한 결과가 얻어졌다.
도 1은 본 발명의 컬러필터의 바람직한 실시형태를 도시하는 단면도.
도 2는 컬러필터의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도 3은 컬러필터의 제조에 사용하는 액적 토출 장치를 도시하는 사시도.
도 4는 도 3에 나타내는 액적 토출 장치에서의 액적 토출 수단을 스테이지측에서 관찰한 도면.
도 5는 도 3에 나타내는 액적 토출 장치에서의 액적 토출 헤드의 바닥면을 도시하는 도면.
도 6은 도 3에 나타내는 액적 토출 장치에서의 액적 토출 헤드를 도시하는 도면으로, (a)는 단면 사시도, (b)는 단면도.
도 7은 액정 표시 장치의 실시형태를 도시하는 단면도.
도 8은 본 발명의 전자기기를 적용한 모바일형(또는 노트형)의 퍼스널 컴퓨터의 구성을 도시하는 사시도.
도 9는 본 발명의 전자기기를 적용한 휴대전화기(PHS도 포함함)의 구성을 도시하는 사시도.
도 10은 본 발명의 전자기기를 적용한 디지털 스틸 카메라의 구성을 도시하는 사시도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 컬러필터 11 기판
12 착색부 12A 제 1 착색부
12B 제 2 착색부 12C 제 3 착색부
13 격벽 14 셀
2 컬러필터용 잉크(잉크) 3 도막
60 액정 표시 장치 61 공통 전극
62 액정층 63, 64 배향막
65 화소 전극 66 기판(대향 기판)
67, 68 편광판 100 액적 토출 장치
101 탱크 102 토출 주사부
103 액적 토출 수단 104 제 1 위치 제어 장치
105 캐리지 106 스테이지
108 제 2 위치 제어 장치 110 튜브
112 제어 수단 114 액적 토출 헤드(잉크젯 헤드)
116A, 116B 노즐 열 118 노즐
120 캐비티 122 격벽
124 진동자 124A, 124B 전극
124C 압전 소자 126 진동판
127 토출부 128 노즐 플레이트
129 액 고임부 130 공급구
131 구멍 1000 화상표시 장치
1100 퍼스널 컴퓨터 1102 키보드
1104 본체부 1106 표시 유닛
1200 휴대전화기 1202 조작 버튼
1204 수화구 1206 송화구
1300 디지털 스틸 카메라 1302 케이스(보디)
1304 수광 유닛 1306 셔터 버튼
1308 회로 기판 1312 비디오 신호 출력 단자
1314 데이터 통신용의 입출력 단자 1430 텔레비전 모니터
1440 퍼스널 컴퓨터

Claims (12)

  1. 잉크젯 방식에 의한 컬러필터의 제조에 사용되는 컬러필터용 잉크로서,
    착색제와, 당해 착색제가 용해 및/또는 분산되는 액성 매체를 포함하고,
    상기 액성 매체는 성분 a와, 성분 a보다도 높은 비점을 갖는 성분 b를 갖고,
    25℃에서의 상기 성분 b의 점도는 25℃에서의 상기 성분 a의 점도보다도 높은 것을 특징으로 하는 컬러필터용 잉크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    대기압하에서의 상기 성분 a의 비점을 Tbp(a)[℃], 대기압하에서의 상기 성분 b의 비점을 Tbp(b)[℃]로 했을 때, 20≤Tbp(b)-Tbp(a)≤70인 컬러필터용 잉크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    25℃에서의 상기 성분 a의 점도를 η(a)[mPa·s], 25℃에서의 상기 성분 b의 점도를 η(b)[mPa·s]로 했을 때, 1≤η(b)-η(a)≤15인 컬러필터용 잉크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    컬러필터용 잉크 중에서의 상기 성분 a의 함유율을 X[wt%], 상기 성분 b의 함유율을 Y[wt%]로 했을 때, 1.0≤X/Y≤20인 컬러필터용 잉크.
  5. 제 1 항에 있어서,
    복수종의 상기 잉크 중에 포함되는 상기 액성 매체는, 상기 성분 a로서, 다이에틸렌글라이콜 다이메틸에터, 다이아세톤알코올, 3-메톡시-n-뷰틸아세테이트, 다이프로필렌글라이콜 다이메틸에터, 3-에톡시프로피온산에틸, 다이에틸렌글라이콜 에틸메틸에터, 다이에틸렌글라이콜 다이에틸에터, 옥탄산에틸, 에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터아세테이트, 에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터, 아세트산 사이클로헥실, 1,3-뷰틸렌글라이콜 다이아세테이트, 에틸렌글라이콜 뷰틸메틸에터, 에틸렌글라이콜 헥실메틸에터, 에틸렌글라이콜 다이뷰틸에터, 또는 2-(2-메톡시-1-메틸에톡시)-1-메틸에틸아세테이트를 포함하는 것인 컬러필터용 잉크.
  6. 제 1 항에 있어서,
    복수종의 상기 잉크 중에 포함되는 상기 액성 매체는, 상기 성분 b로서, 트라이프로필렌글라이콜 메틸에터, 트라이에틸렌글라이콜 모노메틸에터, 4-메틸-1,3-다이옥솔레인-2-온, 다이에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터, 다이에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터아세테이트, 비스(2-뷰톡시에틸)에터, 1,3-뷰틸렌글라이콜 다이아세테이트, 트라이에틸렌글라이콜 다이아세테이트, 에틸렌글라이콜 모노뷰틸에터아세테이트, 트라이에틸렌글라이콜 뷰틸메틸에터, 노닐알코올, 트라이아세틴, 프로필렌글라이콜 페닐에터 또는 다이에틸렌글라이콜 모노헥실에터를 포함하는 것인 컬러필터용 잉크.
  7. 제 1 항에 있어서,
    25℃에서의 점도가 5 내지 12mPa·s인 컬러필터용 잉크.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 컬러필터용 잉크를 사용하여 제조된 것을 특징으로 하는 컬러필터.
  9. 잉크를 다수개의 셀이 설치된 기판 상에 잉크젯 방식으로 토출하여 컬러필터를 제조하는 방법으로서,
    착색제와, 당해 착색제가 용해 및/또는 분산되는 액성 매체를 갖고, 상기 액성 매체는, 서로 비점이 상이한 성분 a와, 성분 a보다도 높은 비점을 갖고, 또한 25℃에서의 점도가 상기 성분 a보다도 높은 성분 b를 포함하는 잉크를 상기 셀 중에 토출하는 공정과,
    토출된 상기 잉크를 건조시키는 건조 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 컬러필터의 제조 방법.
  10. 제 8 항에 기재된 컬러필터를 구비한 것을 특징으로 하는 화상표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    화상표시 장치는 액정 패널인 화상표시 장치.
  12. 제 10 항에 기재된 화상표시 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자기기.
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