インクジェットインキ組成物
【課題】インクジェット法を用いたカラーフィルタ製造において、吐出安定性、画素部の平坦性に優れ、色ムラのない画素が製造でき、さらには着色層の電気的な性質が液晶の配向乱れや、スイッチング性能に悪影響を与えることの無い、電気特性に優れたCOA用カラーフィルタを形成することができるカラーフィルタ用インクジェットインキ、及びカラーフィルタを提供する。
【解決手段】少なくとも溶剤、顔料、及び架橋剤を含有し、顔料がフタロシアニン顔料を含み、架橋剤と顔料の配合比が2.0≦架橋剤／顔料≦6.0である、着色組成物。
【解決手段】少なくとも溶剤、顔料、及び架橋剤を含有し、顔料がフタロシアニン顔料を含み、架橋剤と顔料の配合比が2.0≦架橋剤／顔料≦6.0である、着色組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶表示装置及び固体撮像素子に用いられるカラーフィルタを構成するフィルタセグメントの形成に用いられるカラーフィルタ用着色組成物、並びに該カラーフィルタ用着色組成物を用いて得られるカラーフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、２枚の偏光板に挟まれた液晶層が、１枚目の偏光板を通過した光の偏光度合いを制御して、２枚目の偏光板を通過する光量をコントロールすることにより表示を行う表示装置である。この２枚の偏光板の間にカラーフィルタを設けることによりカラー表示が可能となり、近年、テレビやパソコンモニタ等に用いられるようになったことから、カラーフィルタに対して高輝度化、高コントラスト化の要求が高まっている。
【０００３】
カラーフィルタは、ガラス等の透明な基板、又は薄膜トランジスター（ＴＦＴ）が配置された駆動用基板の上に、着色層を直接あるいは窒化ケイ素膜等のパッシベーション膜を介して形成し、その表面に２種以上の異なる色相の微細な帯（ストライプ）状のフィルタセグメントを平行又は交差して配置したもの、あるいは微細なフィルタセグメントを一定の配列で配置したものからなっている。フィルタセグメントは、数ミクロン〜数１００ミクロンと微細であり、しかも色相毎に所定の配列で整然と配置されている。
【０００４】
このような液晶表示装置に使用されている液晶は液晶表示装置に内在するカラーフィルタ等の部材の電気的な特性による影響を受けやすく、液晶汚染による液晶の配向乱れやスイッチング性能に悪影響をあたえる等の表示不良が問題となることがある。特にＧｒｅｅｎ（緑）顔料がこの影響を受けやすく、問題となることが多いのが現状である。
カラーフィルタ基板の３原色（赤・青・緑；ＲＧＢ）の一つであるグリーンは、レジスト法でもインクジェット法でもハロゲン化銅フタロシアニン（例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６）を用いることが一般的であるが、最近の薄膜ディスプレイの需要拡大と共に、
（１）目で見た色を忠実に再現すること、すなわちＮＴＳＣ比の向上
（２）画像の鮮明さ、すなわちコントラスト比の向上等の色特性の向上
が求められてきており、ハロゲン化銅フタロシアニンではこれらの要望を満足することは困難だった。そのため、これらの問題を解決するために、フタロシアニン顔料の中心金属が、銅に換わって亜鉛やニッケル等が用いられてきている。中でもハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料は顔料の微細化が可能であり、粘度を低くおさえられ、また透過率が良いなどの利点があるため一般的に用いられるようになってきている。
ところが、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料は顔料のもつ電気的な特性ゆえに、前記のような液晶汚染による液晶の配向乱れやスイッチング性能に悪影響をあたえる等の表示不良を引き起こしやすいことが問題となっている。
このような問題を解決するために、カラーフィルタのＧｒｅｅｎ着色層には絶縁性が求められ、膜厚を厚くして絶縁性を高くしたり、低誘電率の着色膜を形成する必要がある。このような課題を解決するために、Ｇｒｅｅｎ画素の色層におけるオーバーコート層を積層した２層の誘電正接を特定の範囲に選択する方法等が検討されている（特許文献１参照）。
【０００５】
中でも、最近注目を集めている薄膜トランジスター（ＴＦＴ）が配置された駆動用基板の上に、着色層を直接あるいは窒化ケイ素膜等のパッシベーション膜を介して形成し、この着色層を形成した基板と、液晶を駆動させるための透明電極を蒸着あるいはスパッタリングにより形成した基板とを張り合わせるという、所謂カラーフィルタオンアレイ（ＣＯＡ）方式（特許文献２参照）では、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）が配置された駆動用基板の上に、直接着色層を形成するために、これまでのような張り合わせ工程が必要なくなり、ピクセル口径比（開口率）が大幅に増大できるため、高輝度化及び低消費電力化を達成することが可能である反面、その機構上、よりカラーフィルタの電気的な特性による影響を受けやすいという問題がある。
【０００６】
このような問題を解決する方法としては、特定の開始剤を用いる方法（特許文献３参照）等が開示されてはいるが、カラーフィルタの部材に由来する電気特性についての改善が十分には行われていないというのが現状である。
【０００７】
ところで、従来、カラーフィルター基板の製造は、顔料が分散されたフォトレジスト液を透明基板上に塗布してから、乾燥、露光、現像、及び硬化などの工程を繰り返すことによって行われていた。そのため、生産性が低く、コスト低減の要求が高くなっている。特に、液晶ディスプレイパネルの大型化に伴って、フォトレジストに替わる技術が求められてきた。
【０００８】
こうした要求に従い、製造方法や製造設備の見直しが行われ、インクジェット法によるカラーフィルター基板の製造が注目されている。インクジェット法は、特に製造装置の小型化が容易で、生産性の高い点で有利である。更に、近年は、プリンタヘッドやインクに関する技術の進歩により、インクジェット法にも顔料系インクが使用され始め、その結果、耐光性や堅牢性も改良されている。この点からも、カラーフィルター基板用途にインクジェット法を適用することが有利である、種々の提案が行われている。
【０００９】
インクジェット法によるフィルターセグメントの形成は、予め透明基板上にブラックマトリックスを設け、ブラックマトリックスで区分けされた領域内にインクジェット法によりインクを充填することによって実施する。カラーフィルター基板として必要な顔料濃度を提供するために顔料を高濃度で分散して含有すると同時に、インクジェット法により基板上の所望の位置に安定して吐出させることのできる物性を有するインク組成物が開発されている。
【００１０】
しかしながら、インクジェット装置で吐出する場合、ノズルでのわずかな乾燥によりインクの粘度増加が起こり、ノズルの目詰まりにつながる。さらにインキ中の固形成分が溶剤中で十分溶解し、溶解した成分の分子鎖が十分な広がりを保っていないとインクジェットヘッドにおけるピエゾの動きに追随することが難しく、偏飛行が発生し、安定吐出性が損なわれる。
さらに塗膜の乾燥、焼き付け時において十分な流動性がないと、ブラックマトリックスで区分けされた領域内の画素が凸型になることで画素平坦性が悪くなり画素内で色ムラが生じるという問題も起こる。
【００１１】
このような問題に対して、たとえば特開平１１−８４１２３には、固形分濃度の低いインクにより、吐出性や画素内平坦性を悪化させない方法が開示されている。しかしながら、低固形分濃度では、ブラックマトリックスで区分けされた領域内に充填するインク量を増やすことになり、ブラックマトリックスを越えてインクが溢れて、隣接する領域にインクが混入し、フィルターセグメントの色相を損なった。また、特開２００３−６６２２２には、乾燥時の温度と時間の制御により画素内平坦性を改善する方法が開示されている。しかしながら、そのようなプロセスの制御だけでは上記問題を解決できなかった。また、特開２００４−１７７８６７では、顔料濃度の異なるインキを用い、吐出プロセスを２回に分けることによって画素中の濃度を制御し、画素平坦性を改善する方法が開示されている。しかしながら、そのようなプロセスでは、平坦性は改善できても、生産性が低下するという問題があった。上記の通りインクジェット方式を用いたカラーフィルタの製造において画素平坦性についての改善が十分には行われていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４-１１７５３７号公報
【特許文献２】特開２００４−９４２６３号公報
【特許文献３】特開２００１−３２４６１１号公報
【特許文献４】特開平１１−８４１２３号公報
【特許文献５】特開２００３−６６２２２号公報
【特許文献６】特開２００４−１７７８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、インクジェット法を用いたカラーフィルタ製造において、吐出安定性、画素部の平坦性に優れ、色ムラのない画素が製造でき、さらには着色層の電気的な性質が液晶の配向乱れや、スイッチング性能に悪影響を与えることの無い、電気特性に優れたCOA用カラーフィルタを形成することができるカラーフィルタ用インクジェットインキ、及びカラーフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
すなわち、本発明は、溶剤（Ａ）、顔料（Ｂ）、及び架橋剤（Ｃ）を含む着色組成物であり、前記顔料（Ｂ）が、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８顔料（１）であることを特徴とし、さらに、（１）と（Ｃ）の配合重量比が2.0≦（Ｃ）／（１）≦6.0であることを特徴とする、インクジェット方式で使用するカラーフィルタ用着色組成物に関する。
また、本発明は、前記架橋剤（Ｃ）が、メラミン化合物、ベンゾグアナミン化合物、アクリレート系モノマー、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、フェノール化合物、ベンゾオキサジン化合物、ブロック化カルン酸化合物、ブロック化イソシアネート化合物、及びシランカップリング剤からなる群から選ばれる化合物１種若しくは２種以上である、上記着色組成物に関する。
【００１５】
また、本発明は、前記架橋剤（Ｃ）が、メラミン化合物、ベンゾグアナミン化合物、アクリレート系モノマーからなる群から選ばれる化合物１種若しくは２種以上である、上記着色組成物に関する。
さらに本発明は、バインダー樹脂として酸価３０〜１５０mgKOH/gの樹脂を含む、上記着色組成物に関する。
【００１６】
加えて本発明は、前記溶剤（Ａ）が、一般式（２）：Ｒ1−（Ｏ−Ｃ2Ｈ4）m−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ3［ただし、Ｒ1は炭素原子数１〜８のアルキル基であり、Ｃ2Ｈ4は直鎖若しくは分岐エチレン鎖であり、１≦ｍ≦３である。］で表される溶剤（Ａ−１）、及び一般式（３）：Ｒ2−（Ｏ−Ｃ3Ｈ6）p−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ3［ただし、Ｒ2は炭素原子数１〜８のアルキル基であり、Ｃ3Ｈ6は直鎖若しくは分岐プロピレン鎖であり、１≦ｎ≦３である。］で表される溶剤（Ａ−２）、及びアセテート構造を２つ以上持つ溶剤（Ａ−３）からなる群から選ばれる沸点１７０℃以上の１種類以上の溶剤を含むことを特徴とする、上記着色組成物に関する。
【００１７】
加えて本発明は、透明基板と、該透明基板上に１色または２色以上の着色パターンからなる着色層を備え、該着色層の少なくとも１色は、上記着色組成物を用いて作製されたものであることを特徴とする、カラーフィルタオンアレイ（ＣＯＡ）用カラーフィルタに関する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は吐出安定性、画素部の平坦性に優れ、かつ本発明のカラーフィルタ用着色組成物を用いて形成した着色層は、低誘電率特性を示し、電気特性に悪影響を与えにくいため、表示品質に優れたカラーフィルタを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のインクジェットインキは、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と架橋剤の配合重量比が2.0≦架橋剤／顔料≦6.0となることを特徴としている。
【００２０】
[架橋剤（Ｃ）について]
架橋剤とは、熱硬化性モノマーであり、一般的に塗膜耐性を付与するために用いられる。インクジェット法を用いたカラーフィルタ製造時においては、低分子量のモノマーである架橋剤は、樹脂に比べて低粘度であるため溶剤乾燥後の塗膜に流動性を付与する役割を持っている。そのため架橋剤量が増加するにしたがって流動性が向上し、塗膜の画素平坦性は良化する。さらに架橋剤量の増加により、顔料などの架橋阻害成分の相対的な低下のため塗膜中の架橋密度が向上する。それによりＧｒｅｅｎインキにおいて上述のハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料のもつ電気的な特性の影響を架橋により抑制し、より低誘電率な塗膜を作製することで液晶汚染による液晶の配向乱れやスイッチング性能に悪影響をあたえる等の表示不良を改善することができる。そのため架橋剤／顔料の重量比が2.0より低い場合、画素平坦性、誘電率ともに非常に悪くカラーフィルタとして粗悪なものになってしまう。
【００２１】
ただし、架橋剤／顔料の重量比が6.0を超える割合で架橋剤が添加されると、所定膜厚にするために増やした架橋剤の分の膜厚分だけ顔料もしくは分散剤を減らさねばならない。顔料を減らした際には所定膜厚で顔料濃度の低下が発生してしまい、カラーフィルタとしての色域を狭めてしまうことになり、分散剤を減らした際には顔料の分散が不安定化し、インキの経時粘度安定性が悪化し、増粘によってインキの不吐出が問題となってしまう。
またカラーフィルタの膜厚を制限しない場合においても、架橋剤／顔料が6.0より大きいと、一定の固形分ではインキが低粘度になりすぎ吐出が行えない。また吐出可能な粘度にするために固形分を上げると、インクジェット吐出後、溶剤乾燥時に粘度上昇が急激におきるためインキ広がりが悪くなり平坦性が悪化してしまう。また分散樹脂量を減らすと、分散が不安定化しインキの保存安定性が悪化してしまう。
【００２２】
上記架橋剤はメラミン化合物、ベンゾグアナミン化合物、アクリレート系モノマー、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、フェノール化合物、ベンゾオキサジン化合物、ブロック化カルン酸化合物、ブロック化イソシアネート化合物、及びシランカップリング剤からなる群から選ばれる化合物１種若しくは２種以上であることが耐熱耐性を持つ熱架橋性の架橋剤である点から好ましい。
【００２３】
さらに好ましくは、メラミン化合物、ベンゾグアナミン化合物、アクリレート系モノマーからなる群から選ばれる化合物１種若しくは２種以上であることが低粘度であることから平坦性良化に、そして高架橋密度であることから低誘電率化に好ましい。
【００２４】
メラミン化合物の市販品の具体例としては以下のものが挙げられる。但し、必ずしもこれらに限定されるものではない。
日本カーバイド社製ニカラックＭＷ−３０Ｍ、ＭＷ−３０、ＭＷ−２２、ＭＳ−２１、ＭＳ−１１、ＭＷ−２４Ｘ、ＭＳ−００１、ＭＸ−００２、ＭＸ−７３０、ＭＸ７５０、ＭＸ−７０８、ＭＸ−７０６、ＭＸ−０４２、ＭＸ−０３５、ＭＸ−４５、ＭＸ−５００、ＭＸ−５２０、ＭＸ−４３、ＭＸ−４１７、ＭＸ−４１０、ＭＸ−３０２、日本サイテックスインダストリー社製サイメル３００、３０１、３０３、３５０、３７０、３２５、３２７、７０３、７１２、０１、２８５、２３２、２３５、２３６、２３８、２１１、２５４、２０４、２０２、２０７、マイコート５０６、５０８、２１２、７１５等が挙げられる。
【００２５】
ベンゾグアナミン化合物の市販品の具体例としては、例えば、日本カーバイド社製ニカラックＢＸ−４０００、ＳＢ−４０１、ＢＸ−３７、ＳＢ−３５５、ＳＢ−３０３、ＳＢ３０１、ＢＬ−６０、ＳＢ−２５５、ＳＢ−２０３、ＳＢ−２０１、日本サイテックスインダストリー社製サイメル１１２３、マイコート１０５、１０６、１１２８等が挙げられる。
【００２６】
アクリレートモノマーとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、β−カルボキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
アクリレートモノマーを用いる場合には、更に硬化性を向上させる目的で、重合開始剤を用いることができる。重合開始剤としては、加熱時に硬化性を向上させる目的で熱重合開始剤を用いてもよい。熱重合開始剤としては、有機過酸化物系開始剤、アゾ系開始剤等を挙げることができる。
【００２７】
その他、有効な熱反応性化合物について、以下に挙げるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル、ビスクレゾールフルオレンジグリシジルエーテル、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ジグリシジルテレフタレート、ジグリシジルｏ−フタレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、及びポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等のポリオールのグリシジルエーテル、ポリグリシジルイソシアヌレート等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
オキセタン化合物としては、例えば、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，４−ビス［〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕メチル］ベンゼン、ビス〔１−エチル（３−オキセタニル）〕メチルエーテル、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（シクロヘキシロキシ）メチルオキセタン、オキセタニルシルセスキオキサン、オキセタニルシリケート、フェノールノボラックオキセタン、１，３−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕ベンゼン、１，４−ビス［〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕メチル］ビフェニル、１−エチル−３−オキセタニルメチルメタクリレート、ベンゼン−１，４−ジカルボン酸ビス〔１−エチル（３−オキセタニル）メチル〕エステル等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００２８】
フェノール化合物としては、例えば、フェノール類とアルデヒド類を酸性触媒下で反応させたノボラック型フェノール化合物、塩基性触媒下で反応させたレゾール型フェノール化合物どちらも用いることができる。フェノール類としては、例えば、オルトクレゾール、パラクレゾール、パラフェニルフェノール、パラノニルフェノール、２，３−キシレノール、フェノール、メタクレゾール、３，５−キシレノール、レゾルシノール、カテコール、ハイドロキノン、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＢ、ビスフェノールＥ、ビスフェノールＨ、ビスフェノールＳ等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドを挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。フェノール類とアルデヒド類は、それぞれ１種を単独で、又は２種以上を混合して用いられる。
ベンゾオキサジン化合物の市販品の具体例としては、例えば、四国化成工業社製ベンゾオキサジンＰ−ｄ型、ベンゾオキサジンＦ−ａ型等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００２９】
ブロック化カルボン酸化合物としては、以下のカルボン酸化合物とブロック剤の組み合わせを挙げることができる。
カルボン酸化合物としては、例えば、１，２−フタル酸、１，３−フタル酸、１，４−フタル酸、１，２，４−トリメリット酸、ピロメリット酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、ブタンテトラカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、Ｃ１−ＣＩＣ酸、ＣＩＣ酸、Ｃ３−ＣＩＣ酸、Ｂｉｓ−ＣＩＣ酸等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
ブロック剤としては、例えば、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ｔ−ブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル等を挙げることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。また、１種を単独で、あるいは２種以上を併用して用いられる。
【００３０】
ブロック化イソシアネート化合物としては、以下のイソシアネート化合物とブロック剤の組み合わせを挙げることができる。
ブロック化イソシアネート化合物としては、例えば、イソシアネート化合物として例えば、ヘキサメチレジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トルイジンイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアネート、ビス（４−イソシアネートシクロヘキシル）メタン、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等のジイソシアネート、これらジイソシアネートのイソシアヌレート体、トリメチロールプロパンアダクト型、ビウレット型、イソシアネート残基を有するプレポリマー（ジイソシアネートとポリオールから得られる低重合体）及びイソシアネート残基を有するウレトジオン等を挙げることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
ブロック剤としては、例えば、フェノール（解離温度１８０℃以上）、ε−カプロラクタム（解離温度１６０〜１８０℃）、オキシム（解離温度１３０〜１６０℃）、又は活性メチレン（１００〜１２０℃）等を挙げることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。また、１種を単独で、あるいは２種以上を併用して用いられる。
カルボジイミド化合物の市販品の具体例としては、例えば、日清紡社製カルボジライトＶ−０１、Ｖ−０３、Ｖ−０５等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００３１】
シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の（メタ）アクリルシラン類、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のチオシラン類等を挙げることができる。
【００３２】
[バインダー樹脂について]
本発明の着色組成物から調製されるインクジェットインキには、バインダー樹脂を配合するのが望ましい。バインダー樹脂は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
バインダー樹脂に使用できる熱可塑性樹脂の例としては、石油系樹脂、マレイン酸樹脂、ニトロセルロース、セルロースアセテートブチレート、環化ゴム、塩化ゴム、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、ビニル樹脂、又はブチラール樹脂等が挙げられる。
【００３３】
１００℃以上、好ましくは１５０℃以上で、自己架橋する官能基、熱反応性化合物と反応する官能基、架橋剤（Ｃ）の架橋反応を促進させる官能基、及び架橋剤（Ｃ）と反応して架橋する官能基から選ばれる１種以上の官能基を有する樹脂も、インクジェットインキが常温で長期増粘せず貯蔵が可能で、かつ常温で長時間安定に吐出が可能な条件を満たすことができるものであれば、使用することができる。
自己架橋可能な官能基としては、水酸基とカルボキシル基との組み合わせ、アルコキシル基、アルコキシシリル基、ブロック化イソシアネート基、ブロック化カルボキシル基とエポキシ基との組み合わせ、及び光重合性基等が挙げられる。
【００３４】
架橋剤（Ｃ）の架橋反応を促進させる官能基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、及びリン酸基等が挙げられる。
架橋剤（Ｃ）と反応して架橋する官能基としては、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基等が挙げられる。
架橋可能な官能基を有する樹脂としては、常温では全く反応せず、高温時のエステル化反応により樹脂が緩やかに架橋する、水酸基及びカルボキシル基を有するアクリル樹脂が好ましい。水酸基及びカルボキシル基を有するアクリル樹脂は、例えば、水酸基を有するモノマーとカルボキシル基を有するモノマーと水酸基及びカルボキシル基を有しないモノマーとを共重合することにより得られる。水酸基及びカルボキシル基は、自己架橋だけでなく、熱反応性化合物を使用する場合の架橋基あるいは架橋反応促進基としても有効に利用することができる。
【００３５】
ま た、本発明で使用されるバインダーは、酸価３０〜１５０mgKOH/gであることが好ましい。適度な酸価を持つ樹脂の存在により、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料の分散安定化と架橋剤の架橋促進によりさらなる低誘電率化が可能となるからである。酸価３０mgKOH/g以下のバインダーでは酸価が低すぎるため、架橋促進の効果はなく、また酸価１５０mgKOH/g以上のバインダーでは酸価が高すぎるため、バインダーを添加した際に分散樹脂の顔料への吸着平衡が崩れることにより分散安定性がくずれてしまう。
【００３６】
[溶剤（Ａ）について]
また、本発明にて用いられる溶剤は、樹脂に対する溶解性、装置部材に対する膨潤作用、粘度、及びノズルにおけるインキの乾燥性の点から選択され、一般式（２）：Ｒ1−（Ｏ−Ｃ2Ｈ4）m−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ3［ただし、Ｒ1は炭素原子数１〜８のアルキル基であり、Ｃ2Ｈ4は直鎖若しくは分岐エチレン鎖であり、１≦ｍ≦３である。］で表される溶剤（Ａ−１）、及び一般式（３）：Ｒ2−（Ｏ−Ｃ3Ｈ6）p−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ3［ただし、Ｒ2は炭素原子数１〜８のアルキル基であり、Ｃ3Ｈ6は直鎖若しくは分岐プロピレン鎖であり、１≦ｎ≦３である。］で表される溶剤（Ａ−２）、及びアセテート構造を２つ以上持つ溶剤（Ａ−３）からなる群から選ばれる７６０ｍｍＨｇでの沸点が１７０℃以上の１種類以上の溶剤を含むことが好ましい。
さらに好ましくは、前記７６０ｍｍＨｇでの沸点が１７０℃以上の溶剤が全溶剤中６０重量％以上含むことが吐出安定性やノズルにおけるインキの乾燥性の点から好ましい。
前記溶剤の具体例としては、例えばジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、１，３−ブチレングリコールジアセテート、１，６−ヘキサンジオールジアセテート、トリアセチン等を挙げることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。中でも、好ましくはジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、１，３−ブチレングリコールジアセテートが、吐出安定性の点から好ましい。
【００３７】
［顔料（Ｂ）について］
本発明の着色組成物を構成する顔料は、所望の色相に着色するものであり、耐熱性、耐薬品性、耐液晶性、耐光性に優れることが好ましい。
本発明の着色組成物を構成する顔料（Ｂ）はカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーで示すと、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８であることを特徴としている。
本発明の着色組成物に含まれる顔料（Ｂ）には、主顔料である前記ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料だけでなく、色調節や補色目的で、他の緑色顔料や黄色顔料を併用することができる。併用できる緑色顔料をとしては、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーで示すと、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、１０、３６、及び３７等が、黄色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２０、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、８６、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９等を、挙げることができる。
【００３８】
顔料（Ｂ）の粒子径は、可視光の吸収係数（スペクトルの適正さ）及び透明性の点から、可視光の波長に対して充分小さいことが好ましい。すなわち、顔料は、平均一次粒子径が10ｎｍ以上300ｎｍ以下、特に１0ｎｍ以上100ｎｍ以下であることが好ましい。なお、一次粒子径とは、最小単位の顔料粒子の直径を言い、電子顕微鏡で測定される。顔料の一次粒子径は、既知の分散装置、例えば、サンドミル、ニーダー、２本ロール等を用いて適正な範囲内に制御することができる。
着色組成物の顔料（Ｂ）の好ましい含有量は、着色組成物全重量に対して、1〜２０重量％である。
【００３９】
［分散樹脂について］
本発明の着色組成物の顔料（Ｂ）の主顔料であるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料は、従来の銅フタロシアニン顔料に比べて酸性度が高い。そのため、亜鉛フタロシアニン顔料の微細分散には、塩基性分散剤が好適に使用でき、その着色組成物及びそれを用いたインキジェットインキの低粘度化、経時安定性向上が実現できる。
本発明の着色組成物に使用する塩基性分散剤としては、公知の塩基性樹脂型分散剤を用いることが出来る。市販の樹脂型分散剤としては具体的に以下のものが挙げられる。
ビックケミー社製 塩基性樹脂型分散剤としては、 Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−Ｕ、Ｕ１００、２０４、２０５、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０１、１０６、１０８、１０９、１１２、１１６、１３０、１４０、１４２、１６１、１６２、１６３、１６４、１６６、１６７、１６８、１８０、１８２、１８３、１８４、１８５、２０００、２００１、２０５０、２０７０、２１５０、ＢＹＫ−９０７６、９０７７等が挙げられる。
日本ルーブリゾール社製 塩基性樹脂型分散剤としては、ソルスパーズ９０００、１３２４０、１３６５０、１３９４０、１７０００、１８０００、２００００、２４０００ＳＣ、２４０００ＧＲ、２８０００、３１８４５、３２０００、３２５００、３２６００、３３５００、３４７５０、３５１００、３５２００、３７５００、３８５００、４４０００、５５０００等が挙げられる。
【００４０】
チバスペシャリティケミカルズ社製 塩基性樹脂型分散剤としては、ＥＦＫＡ−４００８、４００９、４０１０、４０１５、４０２０、４０４６、４０４７、４０５０、４０５５、４０６０、４０８０、４３００、４３３０、４４００、４４０１、４４０３、４４０６、４５００、４５１０、４５２０、４５３０、４５７０、４８００、５０４４、５０５４、５０５５、５０６３、５０６４、５０７１、５２０７、５２４４等が挙げられる。
味の素ファインテクノ社製 塩基性樹脂型分散剤としては、アジスパーＰＢ−７１１、ＰＢ８１１、ＰＢ８２１等が挙げられる。
本発明の着色組成物に使用できる前記の市販塩基性分散剤として、特に好適なものは、味の素ファインテクノ社製 アジスパーＰＢ８２１、日本ルーブリゾール社製 ソルスパーズ３２０００、チバスペシャリティケミカルズ社製 ＥＦＫＡ−４３００、ビックケミー社製 Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の分散剤としては、上記塩基性分散剤に加え、酸性分散剤を使用してもよい。本発明の着色組成物に使用する酸性分散剤としては、公知の酸性樹脂型分散剤を用いることが出来る。市販の樹脂型分散剤としては具体的に以下のものが挙げられる。
日本ルーブリゾール社製 酸性樹脂型分散剤としては、ソルスパーズ３０００、２１０００，３６０００，３６６００，４１０００等が挙げられる。
【００４１】
［物性等について］
本発明の着色組成物において、固形分含有量は、組成物全重量に対して、好ましくは１０〜５０重量％である。固形分含有量が１０重量％未満になると、着色組成物から調製したインク皮膜の濃度や耐性が不足し、５０重量％を超えると着色組成物の粘度が上昇し、経時安定性が低下することがある。
本発明の着色組成物の粘度としては、２５℃での測定値が４ｍＰａ・ｓ以上２０Ｐａ・ｓ以下が好ましく、更には８ｍＰａ・ｓ以上１３ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。着色組成物の粘度が低すぎたり高すぎたりすると、該インクを連続して吐出する場合に、安定した吐出ができない。
本発明の着色組成物から調製されるインクジェットインキの表面張力としては、２０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下が好ましく、２４ｍＮ／ｍ以上３５ｍＮ／ｍ以下がより好ましい。表面張力が高すぎるとヘッドからインキが安定して吐出することができず、逆に表面張力が低すぎるとヘッドから吐出後インキが液滴を形成することができなくなる。
【００４２】
本発明の着色組成物及び該着色組成物から調製されるインクジェットインキの製造は、前記分散樹脂、前記顔料、前記架橋剤、及び前記有機溶剤、並びに必要に応じて前記バインダー樹脂及び／又は顔料誘導体を通常の分散機に投入し、所望の平均粒子径・粒度分布になるまで分散することにより行うことができる。着色組成物及びインクジェットインキの原料は、一括して混合・分散してもよいし、それぞれの原料の特性や経済性を考慮して別々に混合・分散してもよい。インクジェットインキの粘度が高過ぎ、希釈が必要な場合には、インキ原液に希釈用の液状媒体を加えて均一に攪拌し、インクジェットインキを調製することもできる。
分散機としては、サンドミル、ビーズミル、アジテータミル、ダイノミル、又はコボルミル等が好適である。それぞれの分散機において、顔料分散に適切な粘度領域がある場合には、各種樹脂成分と顔料との比率を変えて粘度を調整することができる。着色組成物及びインクジェットインキは、分散機で分散後に、粗大粒子や異物除去を目的にフィルタや遠心法により濾過することが好ましい。
【００４３】
本発明の着色組成物を製造する際には、更に、界面活性剤型分散剤や、アントラキノン誘導体、及び／又はトリアジン誘導体を用いることができる。界面活性剤型顔料分散剤としては、例えば、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、又はステアリルアミンアセテート等を挙げることができる。
本発明の着色組成物から調製されるインクジェットインキには、種々の添加剤を含有させることができる。例えば、インキの基板への濡れ性を制御するために、界面活性剤を含有させることができる。界面活性剤を選択する際には、その他のインキ構成成分との相溶性を考慮する必要がある。界面活性剤には、アニオン性、カチオン性、両性、又は非イオン性のものがあり、好適なものを選択すればよい。
本発明の着色組成物から調製されるインクジェットインキは、高い顔料濃度でありながら低粘度であるため吐出安定性に優れ、顔料含有量が通常のインクジェットインキに比べ多いために吐出量を少なくすることができることから、カラーフィルタ基板用をはじめ、高い印字濃度が望まれている印刷物の生産性及び品位を向上させることができる。特に、本発明のインクジェット記録用インキ組成物は、高い生産性及び品位が求められるカラーフィルタ基板の製造に好適である。
【００４４】
［カラーフィルタ基板について］
本発明の着色組成物から調製される緑色インクジェットインキを、赤色インクジェットインキ及び青色インクジェットインキと一緒に用いて、インクジェット法により、カラーフィルタ基板を製造することができる。カラーフィルタ基板は、例えば、薄型テレビジョン等に利用されている液晶ディスプレイパネルに利用することができる。
カラーフィルタ基板は所望の色相のフィルタセグメントを具備するものであり、フィルタセグメントは、ブラックマトリックスが形成された基板のブラックマトリックスで区分けされた領域内に、インクジェット法によりカラーフィルタ用インクジェットインキを各色吐出することにより形成される。
【００４５】
本発明の着色組成物を用いた緑色インクジェットインキ以外の、赤色インクジェットインキ及び青色インクジェットインキは、以下の顔料を用いて得られる着色組成物から調整される。
赤色インクジェットインキには、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、９、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、９７、１２２、１２３、１４６、１４９、１６８、１７７、１７８、１８０、１８４、１８５、１８７、１９２、２００、２０２、２０８、２１０、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７２等の赤色顔料を用いることができる。
赤色インクジェットインキには、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２０、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、８６、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９等の黄色顔料、及び／又は、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３６、４３、５１、５５、５９、６１等のオレンジ顔料を併用することができる。
【００４６】
青色インクジェットインクには、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を用いることができる。青色インクジェットインクには、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等の紫色顔料を併用することができる。
基板としては、ガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂板を用いることができる。ブラックマトリックスは、例えば、ラジカル重合型のブラックレジストを塗布し、露光、そして現像してパターニングするフォトリソグラフィー法、黒色インクを印刷する印刷法、又は金属を蒸着したのちエッチングする蒸着法等により基板上に形成することができる。
【００４７】
[実施例]
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。以下の実施例及び比較例中、部及び％は、重量部及び重量％を表す。実施例及び比較例で用いた顔料、顔料誘導体、溶剤及び樹脂溶液を以下に示す。また、実施例及び比較例における分散処方及び最終的なインク組成を表１〜６に示す。
【００４８】
顔料
・顔料（Ｂ）
１．ＰＧ５８：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５８（ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料）
分散剤
・塩基性分散剤
１．ＰＢ８２１：味の素ファインテクノ社製 アジスパーＰＢ−８２１ （固形分１００％）
２．ＳＰ３６０００：アビシア社製 Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ−３６０００ （固形分１００％）
・酸性分散剤
３．ＳＰ３０００：アビシア社製 Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ−３０００（固形分１００％）
【００４９】
溶剤
・７６０ｍｍＨｇでの沸点が１７０℃以上の溶剤（Ａ）
１．ＣＢＡｃ：ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート
２．ＢｕＣＢＡｃ：ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート
３．ＤＰＭＡ：ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート
４．ＰＧＤＡ：プロピレングリコールジアセテート
５．１３ＢＧＤＡ：１，３−ブチレングリコールジアセテート
６．１６ＨＤＤＡ：１，６−ヘキサンジオールジアセテート
７．トリアセチン
・７６０ｍｍＨｇでの沸点が１７０℃未満の溶剤
８．ＰＧＭＡｃ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
【００５０】
バインダー樹脂
・バインダー樹脂
１．ＢＹＫ−１１１：ビックケミージャパン社製 ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ−１１１ （酸価１２９、固形分９５％）
【００５１】
架橋剤
・架橋剤（Ｃ）
１．ＭＸ−４３：日本カーバイド社製アルコキシアルキル基含有メラミン化合物 ニカラックＭＸ−４３
２．ＭＸ−３０：日本カーバイド社製アルコキシアルキル基含有メラミン化合物 ニカラックＭＸ−４１７
３．Ｍ−７３０：日本カーバイド社製イミノ基含有メラミン化合物 ニカラックＭ―７３０
４．ＳＢ−４０１：日本カーバイド社製アルコキシアルキル基含有ベンゾグアナミン化合物 ニカラックＳＢ−４０１
５．Ｅｘ−２５２：ナガセケムテックス社製 デナコールＥｘ−２５２
６．Ｍ−４００：東亞合成社製アクリルモノマー アロニックスＭ−４００
７．ＤＰＣＡ−６０：日本化薬社製アクリルモノマー ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ−６０
【００５２】
《実施例１》
顔料（Ｂ）としてＰＧ５８ １００部、塩基性分散剤としてＰＢ−８２１ ４０部、溶剤（Ａ）としてＣＢＡｃ ４００部をミキサーに入れて混合し、更にサンドミルに入れて分散を行い、着色組成物を得た。更にバインダー樹脂としてＢＹＫ−１１１ ５０部、架橋剤（Ｃ）としてメラミン化合物（ＭＸ−４３） ３００部、溶剤（Ａ）としてＣＢＡｃ ７５０部を加えホモディスパーにて混合した。ゴミや粗大物をフィルタ濾過し、インクジェットインキを得た。
実施例１と同様にして、表１〜３の組成表内の実施例２〜１６、比較例１〜７の組成になるように分散、及び調液を行い着色組成物、及びインクジェットインキを得た。
なお、表１〜６の組成表内の数値は、実質的に使用した重量部を示す。主溶剤に溶解して使用している材料は、固形分（重量部）を示し、溶解に使用した主溶剤（重量部）は、主溶剤に加算して示している。
実施例１〜１６及び比較例１〜７で得られた着色組成物の粘度及び経時安定性を下記の方法で評価した。また、実施例１〜１６及び比較例１〜７で得られたインクを、４〜１０ＫＨｚの周波数変化が可能なピエゾヘッドを有するインクジェットプリンターで吐出し、下記の方法で吐出安定性を評価した。結果を表４〜６に示す。
【００５３】
［粘度］
動的粘弾性測定装置により、ずり速度１００（１／ｓ）の粘度（η：ｍＰａ・ｓ）を測定した。
［保存安定性］
４５℃のオーブンで、７日間加熱後粘度を測定した。下記のように評価した。 ○：加熱前の粘度と比して増粘率≦１０％
×：加熱前の粘度と比して増粘率＞１０％
【００５４】
［吐出安定性］
ガラス基板の所定の位置に、前記インクジェットプリンターを用いて実施例１〜１６及び比較例１〜７で得られたインクを吐出して乾燥し、２３０℃で２０分間の熱硬化を行って塗膜を形成し、塗膜信頼性を下記の方法で評価した。
印字状態を目視で観察し、下記の基準で吐出安定性を評価した。
◎：連続１５分後ノズル抜けが５％以下である。
○：連続１５分後ノズル抜けが１０％以下である。
×：連続１５分後ノズル抜けが５０％以上である。
【００５５】
＜カーボンブラックレジストの調整＞
カーボンブラック分散体を６０部、トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)４．３部、光重合開始剤２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１(チバガイギー社製「イルガキュア369」)２部、増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB-F」)０．４部、及びシクロヘキサノン２１．６部、撥インキ剤（東洋インキ製造株式会社製「フルシェードＦＳＡ−ＲＣＳ００１」）０．９部の混合物を均一に攪拌混合した後、１μｍのフィルターで濾過して感光性黒色組成物を調製した。
【００５６】
＜パターン形成＞
感光性黒色組成物をスピンコート法により１０ｃｍ×１０ｃｍのガラス基板に塗工した後、７０℃で１５分の乾燥により乾燥膜厚２μmの塗膜を作成した。その後、超高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して紫外線を２００ｍＪ／ｃｍ２露光した。次いで、炭酸ナトリウム水溶液を用いて未露光部をスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し未露光部を取り除き、２３０℃、３０分のポストベークを行い作成した。得られたＢＭは、およそ縦１００μm、横３００μmの開口部を有していた。
【００５７】
・評価方法
＜評価：インクジェット吐出によるカラーフィルタ製造＞
得られたインキをＳＩＩ社５１２ヘッド（公称１２ｐｌ／１ｄｒｏｐ）乃至はＫｏｎｉｃａ社製ＫＭ５１２ヘッド（公称４２ｐｌ／１ｄｒｏｐ）に充填し、電圧２５ＶでＢＭ開口部に１滴ずつ吐出回数を増やしながらピクセルをインキで充填し、所望の濃度になるまでインキを充填したピクセルを作成した。その後、このガラス基板を振動や風圧でインキがこぼれない様に１００℃で５分乾燥させ、さらに２３０℃で３０分焼き付けを行い、着色層を備えたカラーフィルタを作製した。
[画素平坦性]
上記のインクジェット装置を用いて形成した画素部の形状を非接触式表面解析顕微鏡New View 6K (Zygo社製)を用いて観察し、画素中の凸部において最も膜厚が高い部分Ａから最も低い部分Ｂまでの高低差Ａ−Ｂを測定した。
◎：Ａ−Ｂ ≦０．２０μｍ （フォトレジストと同等レベル）
○：０．２０ ＜Ａ−Ｂ ≦０．３５μｍ （フォトレジストよりはやや劣るが実用上問題ないレベル）
×：Ａ−Ｂ ＞ ０．３５μｍ （画像品質が悪化し、実用上問題であるレベル）
【００５８】
［塗膜の比誘電率］
実施例１〜１６及び比較例１〜７で得られたインクジェット用インキを、電極用にアルミ蒸着した１００ｍｍ×１００ｍｍ、０．７ｍｍ厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて乾燥後の膜厚が３．０μｍ厚みになる回転数で塗布し、塗布基板を得た。次に、減圧乾燥後、塗布基板を２３０℃で３０分加熱、放冷後、得られた硬化塗膜上に、面積３．４６４×１０-4m2の電極用のアルミを蒸着し、硬化塗膜をアルミ電極で挟んだサンプルを作製した。
得られたサンプルの１０Ｈｚ〜１ＭＨｚまでの静電容量を、インピーダンスアナライザー（ソーラトロン社製「１２６０型」）を用いて、印過電圧１００ｍＶで測定し、２０Ｈｚにおける比誘電率、及び誘電正接値を算出し、下記の基準で４段階評価した。
【００５９】
（比誘電率）
◎ ： 比誘電率３．０未満
○ ： 比誘電率３．０以上４．０未満
△ ： 比誘電率４．０以上５．０未満
× ： 比誘電率５．０以上
【００６０】
【表１】
【００６１】
【表２】
【００６２】
【表３】
【００６３】
【表４】
【００６４】
【表５】
【００６５】
【表６】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶表示装置及び固体撮像素子に用いられるカラーフィルタを構成するフィルタセグメントの形成に用いられるカラーフィルタ用着色組成物、並びに該カラーフィルタ用着色組成物を用いて得られるカラーフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、２枚の偏光板に挟まれた液晶層が、１枚目の偏光板を通過した光の偏光度合いを制御して、２枚目の偏光板を通過する光量をコントロールすることにより表示を行う表示装置である。この２枚の偏光板の間にカラーフィルタを設けることによりカラー表示が可能となり、近年、テレビやパソコンモニタ等に用いられるようになったことから、カラーフィルタに対して高輝度化、高コントラスト化の要求が高まっている。
【０００３】
カラーフィルタは、ガラス等の透明な基板、又は薄膜トランジスター（ＴＦＴ）が配置された駆動用基板の上に、着色層を直接あるいは窒化ケイ素膜等のパッシベーション膜を介して形成し、その表面に２種以上の異なる色相の微細な帯（ストライプ）状のフィルタセグメントを平行又は交差して配置したもの、あるいは微細なフィルタセグメントを一定の配列で配置したものからなっている。フィルタセグメントは、数ミクロン〜数１００ミクロンと微細であり、しかも色相毎に所定の配列で整然と配置されている。
【０００４】
このような液晶表示装置に使用されている液晶は液晶表示装置に内在するカラーフィルタ等の部材の電気的な特性による影響を受けやすく、液晶汚染による液晶の配向乱れやスイッチング性能に悪影響をあたえる等の表示不良が問題となることがある。特にＧｒｅｅｎ（緑）顔料がこの影響を受けやすく、問題となることが多いのが現状である。
カラーフィルタ基板の３原色（赤・青・緑；ＲＧＢ）の一つであるグリーンは、レジスト法でもインクジェット法でもハロゲン化銅フタロシアニン（例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６）を用いることが一般的であるが、最近の薄膜ディスプレイの需要拡大と共に、
（１）目で見た色を忠実に再現すること、すなわちＮＴＳＣ比の向上
（２）画像の鮮明さ、すなわちコントラスト比の向上等の色特性の向上
が求められてきており、ハロゲン化銅フタロシアニンではこれらの要望を満足することは困難だった。そのため、これらの問題を解決するために、フタロシアニン顔料の中心金属が、銅に換わって亜鉛やニッケル等が用いられてきている。中でもハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料は顔料の微細化が可能であり、粘度を低くおさえられ、また透過率が良いなどの利点があるため一般的に用いられるようになってきている。
ところが、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料は顔料のもつ電気的な特性ゆえに、前記のような液晶汚染による液晶の配向乱れやスイッチング性能に悪影響をあたえる等の表示不良を引き起こしやすいことが問題となっている。
このような問題を解決するために、カラーフィルタのＧｒｅｅｎ着色層には絶縁性が求められ、膜厚を厚くして絶縁性を高くしたり、低誘電率の着色膜を形成する必要がある。このような課題を解決するために、Ｇｒｅｅｎ画素の色層におけるオーバーコート層を積層した２層の誘電正接を特定の範囲に選択する方法等が検討されている（特許文献１参照）。
【０００５】
中でも、最近注目を集めている薄膜トランジスター（ＴＦＴ）が配置された駆動用基板の上に、着色層を直接あるいは窒化ケイ素膜等のパッシベーション膜を介して形成し、この着色層を形成した基板と、液晶を駆動させるための透明電極を蒸着あるいはスパッタリングにより形成した基板とを張り合わせるという、所謂カラーフィルタオンアレイ（ＣＯＡ）方式（特許文献２参照）では、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）が配置された駆動用基板の上に、直接着色層を形成するために、これまでのような張り合わせ工程が必要なくなり、ピクセル口径比（開口率）が大幅に増大できるため、高輝度化及び低消費電力化を達成することが可能である反面、その機構上、よりカラーフィルタの電気的な特性による影響を受けやすいという問題がある。
【０００６】
このような問題を解決する方法としては、特定の開始剤を用いる方法（特許文献３参照）等が開示されてはいるが、カラーフィルタの部材に由来する電気特性についての改善が十分には行われていないというのが現状である。
【０００７】
ところで、従来、カラーフィルター基板の製造は、顔料が分散されたフォトレジスト液を透明基板上に塗布してから、乾燥、露光、現像、及び硬化などの工程を繰り返すことによって行われていた。そのため、生産性が低く、コスト低減の要求が高くなっている。特に、液晶ディスプレイパネルの大型化に伴って、フォトレジストに替わる技術が求められてきた。
【０００８】
こうした要求に従い、製造方法や製造設備の見直しが行われ、インクジェット法によるカラーフィルター基板の製造が注目されている。インクジェット法は、特に製造装置の小型化が容易で、生産性の高い点で有利である。更に、近年は、プリンタヘッドやインクに関する技術の進歩により、インクジェット法にも顔料系インクが使用され始め、その結果、耐光性や堅牢性も改良されている。この点からも、カラーフィルター基板用途にインクジェット法を適用することが有利である、種々の提案が行われている。
【０００９】
インクジェット法によるフィルターセグメントの形成は、予め透明基板上にブラックマトリックスを設け、ブラックマトリックスで区分けされた領域内にインクジェット法によりインクを充填することによって実施する。カラーフィルター基板として必要な顔料濃度を提供するために顔料を高濃度で分散して含有すると同時に、インクジェット法により基板上の所望の位置に安定して吐出させることのできる物性を有するインク組成物が開発されている。
【００１０】
しかしながら、インクジェット装置で吐出する場合、ノズルでのわずかな乾燥によりインクの粘度増加が起こり、ノズルの目詰まりにつながる。さらにインキ中の固形成分が溶剤中で十分溶解し、溶解した成分の分子鎖が十分な広がりを保っていないとインクジェットヘッドにおけるピエゾの動きに追随することが難しく、偏飛行が発生し、安定吐出性が損なわれる。
さらに塗膜の乾燥、焼き付け時において十分な流動性がないと、ブラックマトリックスで区分けされた領域内の画素が凸型になることで画素平坦性が悪くなり画素内で色ムラが生じるという問題も起こる。
【００１１】
このような問題に対して、たとえば特開平１１−８４１２３には、固形分濃度の低いインクにより、吐出性や画素内平坦性を悪化させない方法が開示されている。しかしながら、低固形分濃度では、ブラックマトリックスで区分けされた領域内に充填するインク量を増やすことになり、ブラックマトリックスを越えてインクが溢れて、隣接する領域にインクが混入し、フィルターセグメントの色相を損なった。また、特開２００３−６６２２２には、乾燥時の温度と時間の制御により画素内平坦性を改善する方法が開示されている。しかしながら、そのようなプロセスの制御だけでは上記問題を解決できなかった。また、特開２００４−１７７８６７では、顔料濃度の異なるインキを用い、吐出プロセスを２回に分けることによって画素中の濃度を制御し、画素平坦性を改善する方法が開示されている。しかしながら、そのようなプロセスでは、平坦性は改善できても、生産性が低下するという問題があった。上記の通りインクジェット方式を用いたカラーフィルタの製造において画素平坦性についての改善が十分には行われていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４-１１７５３７号公報
【特許文献２】特開２００４−９４２６３号公報
【特許文献３】特開２００１−３２４６１１号公報
【特許文献４】特開平１１−８４１２３号公報
【特許文献５】特開２００３−６６２２２号公報
【特許文献６】特開２００４−１７７８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、インクジェット法を用いたカラーフィルタ製造において、吐出安定性、画素部の平坦性に優れ、色ムラのない画素が製造でき、さらには着色層の電気的な性質が液晶の配向乱れや、スイッチング性能に悪影響を与えることの無い、電気特性に優れたCOA用カラーフィルタを形成することができるカラーフィルタ用インクジェットインキ、及びカラーフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
すなわち、本発明は、溶剤（Ａ）、顔料（Ｂ）、及び架橋剤（Ｃ）を含む着色組成物であり、前記顔料（Ｂ）が、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８顔料（１）であることを特徴とし、さらに、（１）と（Ｃ）の配合重量比が2.0≦（Ｃ）／（１）≦6.0であることを特徴とする、インクジェット方式で使用するカラーフィルタ用着色組成物に関する。
また、本発明は、前記架橋剤（Ｃ）が、メラミン化合物、ベンゾグアナミン化合物、アクリレート系モノマー、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、フェノール化合物、ベンゾオキサジン化合物、ブロック化カルン酸化合物、ブロック化イソシアネート化合物、及びシランカップリング剤からなる群から選ばれる化合物１種若しくは２種以上である、上記着色組成物に関する。
【００１５】
また、本発明は、前記架橋剤（Ｃ）が、メラミン化合物、ベンゾグアナミン化合物、アクリレート系モノマーからなる群から選ばれる化合物１種若しくは２種以上である、上記着色組成物に関する。
さらに本発明は、バインダー樹脂として酸価３０〜１５０mgKOH/gの樹脂を含む、上記着色組成物に関する。
【００１６】
加えて本発明は、前記溶剤（Ａ）が、一般式（２）：Ｒ1−（Ｏ−Ｃ2Ｈ4）m−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ3［ただし、Ｒ1は炭素原子数１〜８のアルキル基であり、Ｃ2Ｈ4は直鎖若しくは分岐エチレン鎖であり、１≦ｍ≦３である。］で表される溶剤（Ａ−１）、及び一般式（３）：Ｒ2−（Ｏ−Ｃ3Ｈ6）p−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ3［ただし、Ｒ2は炭素原子数１〜８のアルキル基であり、Ｃ3Ｈ6は直鎖若しくは分岐プロピレン鎖であり、１≦ｎ≦３である。］で表される溶剤（Ａ−２）、及びアセテート構造を２つ以上持つ溶剤（Ａ−３）からなる群から選ばれる沸点１７０℃以上の１種類以上の溶剤を含むことを特徴とする、上記着色組成物に関する。
【００１７】
加えて本発明は、透明基板と、該透明基板上に１色または２色以上の着色パターンからなる着色層を備え、該着色層の少なくとも１色は、上記着色組成物を用いて作製されたものであることを特徴とする、カラーフィルタオンアレイ（ＣＯＡ）用カラーフィルタに関する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は吐出安定性、画素部の平坦性に優れ、かつ本発明のカラーフィルタ用着色組成物を用いて形成した着色層は、低誘電率特性を示し、電気特性に悪影響を与えにくいため、表示品質に優れたカラーフィルタを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のインクジェットインキは、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料と架橋剤の配合重量比が2.0≦架橋剤／顔料≦6.0となることを特徴としている。
【００２０】
[架橋剤（Ｃ）について]
架橋剤とは、熱硬化性モノマーであり、一般的に塗膜耐性を付与するために用いられる。インクジェット法を用いたカラーフィルタ製造時においては、低分子量のモノマーである架橋剤は、樹脂に比べて低粘度であるため溶剤乾燥後の塗膜に流動性を付与する役割を持っている。そのため架橋剤量が増加するにしたがって流動性が向上し、塗膜の画素平坦性は良化する。さらに架橋剤量の増加により、顔料などの架橋阻害成分の相対的な低下のため塗膜中の架橋密度が向上する。それによりＧｒｅｅｎインキにおいて上述のハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料のもつ電気的な特性の影響を架橋により抑制し、より低誘電率な塗膜を作製することで液晶汚染による液晶の配向乱れやスイッチング性能に悪影響をあたえる等の表示不良を改善することができる。そのため架橋剤／顔料の重量比が2.0より低い場合、画素平坦性、誘電率ともに非常に悪くカラーフィルタとして粗悪なものになってしまう。
【００２１】
ただし、架橋剤／顔料の重量比が6.0を超える割合で架橋剤が添加されると、所定膜厚にするために増やした架橋剤の分の膜厚分だけ顔料もしくは分散剤を減らさねばならない。顔料を減らした際には所定膜厚で顔料濃度の低下が発生してしまい、カラーフィルタとしての色域を狭めてしまうことになり、分散剤を減らした際には顔料の分散が不安定化し、インキの経時粘度安定性が悪化し、増粘によってインキの不吐出が問題となってしまう。
またカラーフィルタの膜厚を制限しない場合においても、架橋剤／顔料が6.0より大きいと、一定の固形分ではインキが低粘度になりすぎ吐出が行えない。また吐出可能な粘度にするために固形分を上げると、インクジェット吐出後、溶剤乾燥時に粘度上昇が急激におきるためインキ広がりが悪くなり平坦性が悪化してしまう。また分散樹脂量を減らすと、分散が不安定化しインキの保存安定性が悪化してしまう。
【００２２】
上記架橋剤はメラミン化合物、ベンゾグアナミン化合物、アクリレート系モノマー、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、フェノール化合物、ベンゾオキサジン化合物、ブロック化カルン酸化合物、ブロック化イソシアネート化合物、及びシランカップリング剤からなる群から選ばれる化合物１種若しくは２種以上であることが耐熱耐性を持つ熱架橋性の架橋剤である点から好ましい。
【００２３】
さらに好ましくは、メラミン化合物、ベンゾグアナミン化合物、アクリレート系モノマーからなる群から選ばれる化合物１種若しくは２種以上であることが低粘度であることから平坦性良化に、そして高架橋密度であることから低誘電率化に好ましい。
【００２４】
メラミン化合物の市販品の具体例としては以下のものが挙げられる。但し、必ずしもこれらに限定されるものではない。
日本カーバイド社製ニカラックＭＷ−３０Ｍ、ＭＷ−３０、ＭＷ−２２、ＭＳ−２１、ＭＳ−１１、ＭＷ−２４Ｘ、ＭＳ−００１、ＭＸ−００２、ＭＸ−７３０、ＭＸ７５０、ＭＸ−７０８、ＭＸ−７０６、ＭＸ−０４２、ＭＸ−０３５、ＭＸ−４５、ＭＸ−５００、ＭＸ−５２０、ＭＸ−４３、ＭＸ−４１７、ＭＸ−４１０、ＭＸ−３０２、日本サイテックスインダストリー社製サイメル３００、３０１、３０３、３５０、３７０、３２５、３２７、７０３、７１２、０１、２８５、２３２、２３５、２３６、２３８、２１１、２５４、２０４、２０２、２０７、マイコート５０６、５０８、２１２、７１５等が挙げられる。
【００２５】
ベンゾグアナミン化合物の市販品の具体例としては、例えば、日本カーバイド社製ニカラックＢＸ−４０００、ＳＢ−４０１、ＢＸ−３７、ＳＢ−３５５、ＳＢ−３０３、ＳＢ３０１、ＢＬ−６０、ＳＢ−２５５、ＳＢ−２０３、ＳＢ−２０１、日本サイテックスインダストリー社製サイメル１１２３、マイコート１０５、１０６、１１２８等が挙げられる。
【００２６】
アクリレートモノマーとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、β−カルボキシエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
アクリレートモノマーを用いる場合には、更に硬化性を向上させる目的で、重合開始剤を用いることができる。重合開始剤としては、加熱時に硬化性を向上させる目的で熱重合開始剤を用いてもよい。熱重合開始剤としては、有機過酸化物系開始剤、アゾ系開始剤等を挙げることができる。
【００２７】
その他、有効な熱反応性化合物について、以下に挙げるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル、ビスクレゾールフルオレンジグリシジルエーテル、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ジグリシジルテレフタレート、ジグリシジルｏ−フタレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、及びポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等のポリオールのグリシジルエーテル、ポリグリシジルイソシアヌレート等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
オキセタン化合物としては、例えば、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，４−ビス［〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕メチル］ベンゼン、ビス〔１−エチル（３−オキセタニル）〕メチルエーテル、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（シクロヘキシロキシ）メチルオキセタン、オキセタニルシルセスキオキサン、オキセタニルシリケート、フェノールノボラックオキセタン、１，３−ビス〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕ベンゼン、１，４−ビス［〔（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ〕メチル］ビフェニル、１−エチル−３−オキセタニルメチルメタクリレート、ベンゼン−１，４−ジカルボン酸ビス〔１−エチル（３−オキセタニル）メチル〕エステル等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００２８】
フェノール化合物としては、例えば、フェノール類とアルデヒド類を酸性触媒下で反応させたノボラック型フェノール化合物、塩基性触媒下で反応させたレゾール型フェノール化合物どちらも用いることができる。フェノール類としては、例えば、オルトクレゾール、パラクレゾール、パラフェニルフェノール、パラノニルフェノール、２，３−キシレノール、フェノール、メタクレゾール、３，５−キシレノール、レゾルシノール、カテコール、ハイドロキノン、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＢ、ビスフェノールＥ、ビスフェノールＨ、ビスフェノールＳ等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドを挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。フェノール類とアルデヒド類は、それぞれ１種を単独で、又は２種以上を混合して用いられる。
ベンゾオキサジン化合物の市販品の具体例としては、例えば、四国化成工業社製ベンゾオキサジンＰ−ｄ型、ベンゾオキサジンＦ−ａ型等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００２９】
ブロック化カルボン酸化合物としては、以下のカルボン酸化合物とブロック剤の組み合わせを挙げることができる。
カルボン酸化合物としては、例えば、１，２−フタル酸、１，３−フタル酸、１，４−フタル酸、１，２，４−トリメリット酸、ピロメリット酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、ブタンテトラカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、Ｃ１−ＣＩＣ酸、ＣＩＣ酸、Ｃ３−ＣＩＣ酸、Ｂｉｓ−ＣＩＣ酸等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
ブロック剤としては、例えば、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ｔ−ブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル等を挙げることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。また、１種を単独で、あるいは２種以上を併用して用いられる。
【００３０】
ブロック化イソシアネート化合物としては、以下のイソシアネート化合物とブロック剤の組み合わせを挙げることができる。
ブロック化イソシアネート化合物としては、例えば、イソシアネート化合物として例えば、ヘキサメチレジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トルイジンイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアネート、ビス（４−イソシアネートシクロヘキシル）メタン、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等のジイソシアネート、これらジイソシアネートのイソシアヌレート体、トリメチロールプロパンアダクト型、ビウレット型、イソシアネート残基を有するプレポリマー（ジイソシアネートとポリオールから得られる低重合体）及びイソシアネート残基を有するウレトジオン等を挙げることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
ブロック剤としては、例えば、フェノール（解離温度１８０℃以上）、ε−カプロラクタム（解離温度１６０〜１８０℃）、オキシム（解離温度１３０〜１６０℃）、又は活性メチレン（１００〜１２０℃）等を挙げることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。また、１種を単独で、あるいは２種以上を併用して用いられる。
カルボジイミド化合物の市販品の具体例としては、例えば、日清紡社製カルボジライトＶ−０１、Ｖ−０３、Ｖ−０５等を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００３１】
シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の（メタ）アクリルシラン類、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のチオシラン類等を挙げることができる。
【００３２】
[バインダー樹脂について]
本発明の着色組成物から調製されるインクジェットインキには、バインダー樹脂を配合するのが望ましい。バインダー樹脂は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
バインダー樹脂に使用できる熱可塑性樹脂の例としては、石油系樹脂、マレイン酸樹脂、ニトロセルロース、セルロースアセテートブチレート、環化ゴム、塩化ゴム、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、ビニル樹脂、又はブチラール樹脂等が挙げられる。
【００３３】
１００℃以上、好ましくは１５０℃以上で、自己架橋する官能基、熱反応性化合物と反応する官能基、架橋剤（Ｃ）の架橋反応を促進させる官能基、及び架橋剤（Ｃ）と反応して架橋する官能基から選ばれる１種以上の官能基を有する樹脂も、インクジェットインキが常温で長期増粘せず貯蔵が可能で、かつ常温で長時間安定に吐出が可能な条件を満たすことができるものであれば、使用することができる。
自己架橋可能な官能基としては、水酸基とカルボキシル基との組み合わせ、アルコキシル基、アルコキシシリル基、ブロック化イソシアネート基、ブロック化カルボキシル基とエポキシ基との組み合わせ、及び光重合性基等が挙げられる。
【００３４】
架橋剤（Ｃ）の架橋反応を促進させる官能基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、及びリン酸基等が挙げられる。
架橋剤（Ｃ）と反応して架橋する官能基としては、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基等が挙げられる。
架橋可能な官能基を有する樹脂としては、常温では全く反応せず、高温時のエステル化反応により樹脂が緩やかに架橋する、水酸基及びカルボキシル基を有するアクリル樹脂が好ましい。水酸基及びカルボキシル基を有するアクリル樹脂は、例えば、水酸基を有するモノマーとカルボキシル基を有するモノマーと水酸基及びカルボキシル基を有しないモノマーとを共重合することにより得られる。水酸基及びカルボキシル基は、自己架橋だけでなく、熱反応性化合物を使用する場合の架橋基あるいは架橋反応促進基としても有効に利用することができる。
【００３５】
ま た、本発明で使用されるバインダーは、酸価３０〜１５０mgKOH/gであることが好ましい。適度な酸価を持つ樹脂の存在により、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料の分散安定化と架橋剤の架橋促進によりさらなる低誘電率化が可能となるからである。酸価３０mgKOH/g以下のバインダーでは酸価が低すぎるため、架橋促進の効果はなく、また酸価１５０mgKOH/g以上のバインダーでは酸価が高すぎるため、バインダーを添加した際に分散樹脂の顔料への吸着平衡が崩れることにより分散安定性がくずれてしまう。
【００３６】
[溶剤（Ａ）について]
また、本発明にて用いられる溶剤は、樹脂に対する溶解性、装置部材に対する膨潤作用、粘度、及びノズルにおけるインキの乾燥性の点から選択され、一般式（２）：Ｒ1−（Ｏ−Ｃ2Ｈ4）m−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ3［ただし、Ｒ1は炭素原子数１〜８のアルキル基であり、Ｃ2Ｈ4は直鎖若しくは分岐エチレン鎖であり、１≦ｍ≦３である。］で表される溶剤（Ａ−１）、及び一般式（３）：Ｒ2−（Ｏ−Ｃ3Ｈ6）p−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ3［ただし、Ｒ2は炭素原子数１〜８のアルキル基であり、Ｃ3Ｈ6は直鎖若しくは分岐プロピレン鎖であり、１≦ｎ≦３である。］で表される溶剤（Ａ−２）、及びアセテート構造を２つ以上持つ溶剤（Ａ−３）からなる群から選ばれる７６０ｍｍＨｇでの沸点が１７０℃以上の１種類以上の溶剤を含むことが好ましい。
さらに好ましくは、前記７６０ｍｍＨｇでの沸点が１７０℃以上の溶剤が全溶剤中６０重量％以上含むことが吐出安定性やノズルにおけるインキの乾燥性の点から好ましい。
前記溶剤の具体例としては、例えばジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、１，３−ブチレングリコールジアセテート、１，６−ヘキサンジオールジアセテート、トリアセチン等を挙げることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。中でも、好ましくはジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、１，３−ブチレングリコールジアセテートが、吐出安定性の点から好ましい。
【００３７】
［顔料（Ｂ）について］
本発明の着色組成物を構成する顔料は、所望の色相に着色するものであり、耐熱性、耐薬品性、耐液晶性、耐光性に優れることが好ましい。
本発明の着色組成物を構成する顔料（Ｂ）はカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーで示すと、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８であることを特徴としている。
本発明の着色組成物に含まれる顔料（Ｂ）には、主顔料である前記ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料だけでなく、色調節や補色目的で、他の緑色顔料や黄色顔料を併用することができる。併用できる緑色顔料をとしては、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーで示すと、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、１０、３６、及び３７等が、黄色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２０、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、８６、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９等を、挙げることができる。
【００３８】
顔料（Ｂ）の粒子径は、可視光の吸収係数（スペクトルの適正さ）及び透明性の点から、可視光の波長に対して充分小さいことが好ましい。すなわち、顔料は、平均一次粒子径が10ｎｍ以上300ｎｍ以下、特に１0ｎｍ以上100ｎｍ以下であることが好ましい。なお、一次粒子径とは、最小単位の顔料粒子の直径を言い、電子顕微鏡で測定される。顔料の一次粒子径は、既知の分散装置、例えば、サンドミル、ニーダー、２本ロール等を用いて適正な範囲内に制御することができる。
着色組成物の顔料（Ｂ）の好ましい含有量は、着色組成物全重量に対して、1〜２０重量％である。
【００３９】
［分散樹脂について］
本発明の着色組成物の顔料（Ｂ）の主顔料であるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料は、従来の銅フタロシアニン顔料に比べて酸性度が高い。そのため、亜鉛フタロシアニン顔料の微細分散には、塩基性分散剤が好適に使用でき、その着色組成物及びそれを用いたインキジェットインキの低粘度化、経時安定性向上が実現できる。
本発明の着色組成物に使用する塩基性分散剤としては、公知の塩基性樹脂型分散剤を用いることが出来る。市販の樹脂型分散剤としては具体的に以下のものが挙げられる。
ビックケミー社製 塩基性樹脂型分散剤としては、 Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−Ｕ、Ｕ１００、２０４、２０５、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０１、１０６、１０８、１０９、１１２、１１６、１３０、１４０、１４２、１６１、１６２、１６３、１６４、１６６、１６７、１６８、１８０、１８２、１８３、１８４、１８５、２０００、２００１、２０５０、２０７０、２１５０、ＢＹＫ−９０７６、９０７７等が挙げられる。
日本ルーブリゾール社製 塩基性樹脂型分散剤としては、ソルスパーズ９０００、１３２４０、１３６５０、１３９４０、１７０００、１８０００、２００００、２４０００ＳＣ、２４０００ＧＲ、２８０００、３１８４５、３２０００、３２５００、３２６００、３３５００、３４７５０、３５１００、３５２００、３７５００、３８５００、４４０００、５５０００等が挙げられる。
【００４０】
チバスペシャリティケミカルズ社製 塩基性樹脂型分散剤としては、ＥＦＫＡ−４００８、４００９、４０１０、４０１５、４０２０、４０４６、４０４７、４０５０、４０５５、４０６０、４０８０、４３００、４３３０、４４００、４４０１、４４０３、４４０６、４５００、４５１０、４５２０、４５３０、４５７０、４８００、５０４４、５０５４、５０５５、５０６３、５０６４、５０７１、５２０７、５２４４等が挙げられる。
味の素ファインテクノ社製 塩基性樹脂型分散剤としては、アジスパーＰＢ−７１１、ＰＢ８１１、ＰＢ８２１等が挙げられる。
本発明の着色組成物に使用できる前記の市販塩基性分散剤として、特に好適なものは、味の素ファインテクノ社製 アジスパーＰＢ８２１、日本ルーブリゾール社製 ソルスパーズ３２０００、チバスペシャリティケミカルズ社製 ＥＦＫＡ−４３００、ビックケミー社製 Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の分散剤としては、上記塩基性分散剤に加え、酸性分散剤を使用してもよい。本発明の着色組成物に使用する酸性分散剤としては、公知の酸性樹脂型分散剤を用いることが出来る。市販の樹脂型分散剤としては具体的に以下のものが挙げられる。
日本ルーブリゾール社製 酸性樹脂型分散剤としては、ソルスパーズ３０００、２１０００，３６０００，３６６００，４１０００等が挙げられる。
【００４１】
［物性等について］
本発明の着色組成物において、固形分含有量は、組成物全重量に対して、好ましくは１０〜５０重量％である。固形分含有量が１０重量％未満になると、着色組成物から調製したインク皮膜の濃度や耐性が不足し、５０重量％を超えると着色組成物の粘度が上昇し、経時安定性が低下することがある。
本発明の着色組成物の粘度としては、２５℃での測定値が４ｍＰａ・ｓ以上２０Ｐａ・ｓ以下が好ましく、更には８ｍＰａ・ｓ以上１３ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。着色組成物の粘度が低すぎたり高すぎたりすると、該インクを連続して吐出する場合に、安定した吐出ができない。
本発明の着色組成物から調製されるインクジェットインキの表面張力としては、２０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下が好ましく、２４ｍＮ／ｍ以上３５ｍＮ／ｍ以下がより好ましい。表面張力が高すぎるとヘッドからインキが安定して吐出することができず、逆に表面張力が低すぎるとヘッドから吐出後インキが液滴を形成することができなくなる。
【００４２】
本発明の着色組成物及び該着色組成物から調製されるインクジェットインキの製造は、前記分散樹脂、前記顔料、前記架橋剤、及び前記有機溶剤、並びに必要に応じて前記バインダー樹脂及び／又は顔料誘導体を通常の分散機に投入し、所望の平均粒子径・粒度分布になるまで分散することにより行うことができる。着色組成物及びインクジェットインキの原料は、一括して混合・分散してもよいし、それぞれの原料の特性や経済性を考慮して別々に混合・分散してもよい。インクジェットインキの粘度が高過ぎ、希釈が必要な場合には、インキ原液に希釈用の液状媒体を加えて均一に攪拌し、インクジェットインキを調製することもできる。
分散機としては、サンドミル、ビーズミル、アジテータミル、ダイノミル、又はコボルミル等が好適である。それぞれの分散機において、顔料分散に適切な粘度領域がある場合には、各種樹脂成分と顔料との比率を変えて粘度を調整することができる。着色組成物及びインクジェットインキは、分散機で分散後に、粗大粒子や異物除去を目的にフィルタや遠心法により濾過することが好ましい。
【００４３】
本発明の着色組成物を製造する際には、更に、界面活性剤型分散剤や、アントラキノン誘導体、及び／又はトリアジン誘導体を用いることができる。界面活性剤型顔料分散剤としては、例えば、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、又はステアリルアミンアセテート等を挙げることができる。
本発明の着色組成物から調製されるインクジェットインキには、種々の添加剤を含有させることができる。例えば、インキの基板への濡れ性を制御するために、界面活性剤を含有させることができる。界面活性剤を選択する際には、その他のインキ構成成分との相溶性を考慮する必要がある。界面活性剤には、アニオン性、カチオン性、両性、又は非イオン性のものがあり、好適なものを選択すればよい。
本発明の着色組成物から調製されるインクジェットインキは、高い顔料濃度でありながら低粘度であるため吐出安定性に優れ、顔料含有量が通常のインクジェットインキに比べ多いために吐出量を少なくすることができることから、カラーフィルタ基板用をはじめ、高い印字濃度が望まれている印刷物の生産性及び品位を向上させることができる。特に、本発明のインクジェット記録用インキ組成物は、高い生産性及び品位が求められるカラーフィルタ基板の製造に好適である。
【００４４】
［カラーフィルタ基板について］
本発明の着色組成物から調製される緑色インクジェットインキを、赤色インクジェットインキ及び青色インクジェットインキと一緒に用いて、インクジェット法により、カラーフィルタ基板を製造することができる。カラーフィルタ基板は、例えば、薄型テレビジョン等に利用されている液晶ディスプレイパネルに利用することができる。
カラーフィルタ基板は所望の色相のフィルタセグメントを具備するものであり、フィルタセグメントは、ブラックマトリックスが形成された基板のブラックマトリックスで区分けされた領域内に、インクジェット法によりカラーフィルタ用インクジェットインキを各色吐出することにより形成される。
【００４５】
本発明の着色組成物を用いた緑色インクジェットインキ以外の、赤色インクジェットインキ及び青色インクジェットインキは、以下の顔料を用いて得られる着色組成物から調整される。
赤色インクジェットインキには、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、９、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、９７、１２２、１２３、１４６、１４９、１６８、１７７、１７８、１８０、１８４、１８５、１８７、１９２、２００、２０２、２０８、２１０、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７２等の赤色顔料を用いることができる。
赤色インクジェットインキには、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２０、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、８６、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９等の黄色顔料、及び／又は、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３６、４３、５１、５５、５９、６１等のオレンジ顔料を併用することができる。
【００４６】
青色インクジェットインクには、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を用いることができる。青色インクジェットインクには、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等の紫色顔料を併用することができる。
基板としては、ガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂板を用いることができる。ブラックマトリックスは、例えば、ラジカル重合型のブラックレジストを塗布し、露光、そして現像してパターニングするフォトリソグラフィー法、黒色インクを印刷する印刷法、又は金属を蒸着したのちエッチングする蒸着法等により基板上に形成することができる。
【００４７】
[実施例]
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。以下の実施例及び比較例中、部及び％は、重量部及び重量％を表す。実施例及び比較例で用いた顔料、顔料誘導体、溶剤及び樹脂溶液を以下に示す。また、実施例及び比較例における分散処方及び最終的なインク組成を表１〜６に示す。
【００４８】
顔料
・顔料（Ｂ）
１．ＰＧ５８：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５８（ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料）
分散剤
・塩基性分散剤
１．ＰＢ８２１：味の素ファインテクノ社製 アジスパーＰＢ−８２１ （固形分１００％）
２．ＳＰ３６０００：アビシア社製 Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ−３６０００ （固形分１００％）
・酸性分散剤
３．ＳＰ３０００：アビシア社製 Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ−３０００（固形分１００％）
【００４９】
溶剤
・７６０ｍｍＨｇでの沸点が１７０℃以上の溶剤（Ａ）
１．ＣＢＡｃ：ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート
２．ＢｕＣＢＡｃ：ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート
３．ＤＰＭＡ：ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート
４．ＰＧＤＡ：プロピレングリコールジアセテート
５．１３ＢＧＤＡ：１，３−ブチレングリコールジアセテート
６．１６ＨＤＤＡ：１，６−ヘキサンジオールジアセテート
７．トリアセチン
・７６０ｍｍＨｇでの沸点が１７０℃未満の溶剤
８．ＰＧＭＡｃ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
【００５０】
バインダー樹脂
・バインダー樹脂
１．ＢＹＫ−１１１：ビックケミージャパン社製 ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ−１１１ （酸価１２９、固形分９５％）
【００５１】
架橋剤
・架橋剤（Ｃ）
１．ＭＸ−４３：日本カーバイド社製アルコキシアルキル基含有メラミン化合物 ニカラックＭＸ−４３
２．ＭＸ−３０：日本カーバイド社製アルコキシアルキル基含有メラミン化合物 ニカラックＭＸ−４１７
３．Ｍ−７３０：日本カーバイド社製イミノ基含有メラミン化合物 ニカラックＭ―７３０
４．ＳＢ−４０１：日本カーバイド社製アルコキシアルキル基含有ベンゾグアナミン化合物 ニカラックＳＢ−４０１
５．Ｅｘ−２５２：ナガセケムテックス社製 デナコールＥｘ−２５２
６．Ｍ−４００：東亞合成社製アクリルモノマー アロニックスＭ−４００
７．ＤＰＣＡ−６０：日本化薬社製アクリルモノマー ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ−６０
【００５２】
《実施例１》
顔料（Ｂ）としてＰＧ５８ １００部、塩基性分散剤としてＰＢ−８２１ ４０部、溶剤（Ａ）としてＣＢＡｃ ４００部をミキサーに入れて混合し、更にサンドミルに入れて分散を行い、着色組成物を得た。更にバインダー樹脂としてＢＹＫ−１１１ ５０部、架橋剤（Ｃ）としてメラミン化合物（ＭＸ−４３） ３００部、溶剤（Ａ）としてＣＢＡｃ ７５０部を加えホモディスパーにて混合した。ゴミや粗大物をフィルタ濾過し、インクジェットインキを得た。
実施例１と同様にして、表１〜３の組成表内の実施例２〜１６、比較例１〜７の組成になるように分散、及び調液を行い着色組成物、及びインクジェットインキを得た。
なお、表１〜６の組成表内の数値は、実質的に使用した重量部を示す。主溶剤に溶解して使用している材料は、固形分（重量部）を示し、溶解に使用した主溶剤（重量部）は、主溶剤に加算して示している。
実施例１〜１６及び比較例１〜７で得られた着色組成物の粘度及び経時安定性を下記の方法で評価した。また、実施例１〜１６及び比較例１〜７で得られたインクを、４〜１０ＫＨｚの周波数変化が可能なピエゾヘッドを有するインクジェットプリンターで吐出し、下記の方法で吐出安定性を評価した。結果を表４〜６に示す。
【００５３】
［粘度］
動的粘弾性測定装置により、ずり速度１００（１／ｓ）の粘度（η：ｍＰａ・ｓ）を測定した。
［保存安定性］
４５℃のオーブンで、７日間加熱後粘度を測定した。下記のように評価した。 ○：加熱前の粘度と比して増粘率≦１０％
×：加熱前の粘度と比して増粘率＞１０％
【００５４】
［吐出安定性］
ガラス基板の所定の位置に、前記インクジェットプリンターを用いて実施例１〜１６及び比較例１〜７で得られたインクを吐出して乾燥し、２３０℃で２０分間の熱硬化を行って塗膜を形成し、塗膜信頼性を下記の方法で評価した。
印字状態を目視で観察し、下記の基準で吐出安定性を評価した。
◎：連続１５分後ノズル抜けが５％以下である。
○：連続１５分後ノズル抜けが１０％以下である。
×：連続１５分後ノズル抜けが５０％以上である。
【００５５】
＜カーボンブラックレジストの調整＞
カーボンブラック分散体を６０部、トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)４．３部、光重合開始剤２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１(チバガイギー社製「イルガキュア369」)２部、増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB-F」)０．４部、及びシクロヘキサノン２１．６部、撥インキ剤（東洋インキ製造株式会社製「フルシェードＦＳＡ−ＲＣＳ００１」）０．９部の混合物を均一に攪拌混合した後、１μｍのフィルターで濾過して感光性黒色組成物を調製した。
【００５６】
＜パターン形成＞
感光性黒色組成物をスピンコート法により１０ｃｍ×１０ｃｍのガラス基板に塗工した後、７０℃で１５分の乾燥により乾燥膜厚２μmの塗膜を作成した。その後、超高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して紫外線を２００ｍＪ／ｃｍ２露光した。次いで、炭酸ナトリウム水溶液を用いて未露光部をスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し未露光部を取り除き、２３０℃、３０分のポストベークを行い作成した。得られたＢＭは、およそ縦１００μm、横３００μmの開口部を有していた。
【００５７】
・評価方法
＜評価：インクジェット吐出によるカラーフィルタ製造＞
得られたインキをＳＩＩ社５１２ヘッド（公称１２ｐｌ／１ｄｒｏｐ）乃至はＫｏｎｉｃａ社製ＫＭ５１２ヘッド（公称４２ｐｌ／１ｄｒｏｐ）に充填し、電圧２５ＶでＢＭ開口部に１滴ずつ吐出回数を増やしながらピクセルをインキで充填し、所望の濃度になるまでインキを充填したピクセルを作成した。その後、このガラス基板を振動や風圧でインキがこぼれない様に１００℃で５分乾燥させ、さらに２３０℃で３０分焼き付けを行い、着色層を備えたカラーフィルタを作製した。
[画素平坦性]
上記のインクジェット装置を用いて形成した画素部の形状を非接触式表面解析顕微鏡New View 6K (Zygo社製)を用いて観察し、画素中の凸部において最も膜厚が高い部分Ａから最も低い部分Ｂまでの高低差Ａ−Ｂを測定した。
◎：Ａ−Ｂ ≦０．２０μｍ （フォトレジストと同等レベル）
○：０．２０ ＜Ａ−Ｂ ≦０．３５μｍ （フォトレジストよりはやや劣るが実用上問題ないレベル）
×：Ａ−Ｂ ＞ ０．３５μｍ （画像品質が悪化し、実用上問題であるレベル）
【００５８】
［塗膜の比誘電率］
実施例１〜１６及び比較例１〜７で得られたインクジェット用インキを、電極用にアルミ蒸着した１００ｍｍ×１００ｍｍ、０．７ｍｍ厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて乾燥後の膜厚が３．０μｍ厚みになる回転数で塗布し、塗布基板を得た。次に、減圧乾燥後、塗布基板を２３０℃で３０分加熱、放冷後、得られた硬化塗膜上に、面積３．４６４×１０-4m2の電極用のアルミを蒸着し、硬化塗膜をアルミ電極で挟んだサンプルを作製した。
得られたサンプルの１０Ｈｚ〜１ＭＨｚまでの静電容量を、インピーダンスアナライザー（ソーラトロン社製「１２６０型」）を用いて、印過電圧１００ｍＶで測定し、２０Ｈｚにおける比誘電率、及び誘電正接値を算出し、下記の基準で４段階評価した。
【００５９】
（比誘電率）
◎ ： 比誘電率３．０未満
○ ： 比誘電率３．０以上４．０未満
△ ： 比誘電率４．０以上５．０未満
× ： 比誘電率５．０以上
【００６０】
【表１】
【００６１】
【表２】
【００６２】
【表３】
【００６３】
【表４】
【００６４】
【表５】
【００６５】
【表６】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶剤（Ａ）、顔料（Ｂ）、及び架橋剤（Ｃ）を含む着色組成物であり、前記顔料（Ｂ）が、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８顔料（１）であることを特徴とし、さらに、（１）と（Ｃ）の配合重量比が2.0≦（Ｃ）／（１）≦6.0であることを特徴とする、インクジェット方式で使用するカラーフィルタ用着色組成物。
【請求項２】
前記架橋剤（Ｃ）が、メラミン化合物、ベンゾグアナミン化合物、アクリレート系モノマー、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、フェノール化合物、ベンゾオキサジン化合物、ブロック化カルン酸化合物、ブロック化イソシアネート化合物、及びシランカップリング剤からなる群から選ばれる化合物１種若しくは２種以上である、請求項１記載の着色組成物。
【請求項３】
前記架橋剤（Ｃ）が、メラミン化合物、ベンゾグアナミン化合物、アクリレート系モノマーからなる群から選ばれる化合物１種若しくは２種以上である、請求項１または２記載の着色組成物。
【請求項４】
バインダー樹脂として酸価３０〜１５０mgKOH/gの樹脂を含む、請求項１〜３いずれか記載の着色組成物。
【請求項５】
前記溶剤（Ａ）が、一般式（２）：Ｒ1−（Ｏ−Ｃ2Ｈ4）m−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ3［ただし、Ｒ1は炭素原子数１〜８のアルキル基であり、Ｃ2Ｈ4は直鎖若しくは分岐エチレン鎖であり、１≦ｍ≦３である。］で表される溶剤（Ａ−１）、及び一般式（３）：Ｒ2−（Ｏ−Ｃ3Ｈ6）p−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ3［ただし、Ｒ2は炭素原子数１〜８のアルキル基であり、Ｃ3Ｈ6は直鎖若しくは分岐プロピレン鎖であり、１≦ｎ≦３である。］で表される溶剤（Ａ−２）、及びアセテート構造を２つ以上持つ溶剤（Ａ−３）からなる群から選ばれる沸点１７０℃以上の１種類以上の溶剤を含むことを特徴とする、請求項１〜４いずれか記載の着色組成物。
【請求項６】
透明基板と、該透明基板上に１色または２色以上の着色パターンからなる着色層を備え、該着色層の少なくとも１色は、請求項１〜５いずれか一項に記載の着色組成物を用いて作製されたものであることを特徴とする、カラーフィルタオンアレイ（ＣＯＡ）用カラーフィルタ。
【請求項１】
溶剤（Ａ）、顔料（Ｂ）、及び架橋剤（Ｃ）を含む着色組成物であり、前記顔料（Ｂ）が、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８顔料（１）であることを特徴とし、さらに、（１）と（Ｃ）の配合重量比が2.0≦（Ｃ）／（１）≦6.0であることを特徴とする、インクジェット方式で使用するカラーフィルタ用着色組成物。
【請求項２】
前記架橋剤（Ｃ）が、メラミン化合物、ベンゾグアナミン化合物、アクリレート系モノマー、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、フェノール化合物、ベンゾオキサジン化合物、ブロック化カルン酸化合物、ブロック化イソシアネート化合物、及びシランカップリング剤からなる群から選ばれる化合物１種若しくは２種以上である、請求項１記載の着色組成物。
【請求項３】
前記架橋剤（Ｃ）が、メラミン化合物、ベンゾグアナミン化合物、アクリレート系モノマーからなる群から選ばれる化合物１種若しくは２種以上である、請求項１または２記載の着色組成物。
【請求項４】
バインダー樹脂として酸価３０〜１５０mgKOH/gの樹脂を含む、請求項１〜３いずれか記載の着色組成物。
【請求項５】
前記溶剤（Ａ）が、一般式（２）：Ｒ1−（Ｏ−Ｃ2Ｈ4）m−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ3［ただし、Ｒ1は炭素原子数１〜８のアルキル基であり、Ｃ2Ｈ4は直鎖若しくは分岐エチレン鎖であり、１≦ｍ≦３である。］で表される溶剤（Ａ−１）、及び一般式（３）：Ｒ2−（Ｏ−Ｃ3Ｈ6）p−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ3［ただし、Ｒ2は炭素原子数１〜８のアルキル基であり、Ｃ3Ｈ6は直鎖若しくは分岐プロピレン鎖であり、１≦ｎ≦３である。］で表される溶剤（Ａ−２）、及びアセテート構造を２つ以上持つ溶剤（Ａ−３）からなる群から選ばれる沸点１７０℃以上の１種類以上の溶剤を含むことを特徴とする、請求項１〜４いずれか記載の着色組成物。
【請求項６】
透明基板と、該透明基板上に１色または２色以上の着色パターンからなる着色層を備え、該着色層の少なくとも１色は、請求項１〜５いずれか一項に記載の着色組成物を用いて作製されたものであることを特徴とする、カラーフィルタオンアレイ（ＣＯＡ）用カラーフィルタ。
【公開番号】特開２０１２−１０３４７２（Ｐ２０１２−１０３４７２Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５１７４３（Ｐ２０１０−２５１７４３）
【出願日】平成２２年１１月１０日（２０１０．１１．１０）
【出願人】（０００２２２１１８）東洋インキＳＣホールディングス株式会社 (2,229)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１０日（２０１０．１１．１０）
【出願人】（０００２２２１１８）東洋インキＳＣホールディングス株式会社 (2,229)
【Ｆターム（参考）】
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