説明

カラーフィルタ修正用インキ組成物および該インキ組成物を用いて修正されたカラーフィルタ

【課題】ディスペンサ方式、インクジェット方式、針式等のカラーフィルタ修正用インキ組成物の塗布方式において、塗布媒体上やノズル部で乾燥による目詰まりを起こすことなく修正箇所に塗布され、修正箇所において、塗布液が広がることのない、インキ安定性および溶剤耐性に優れたカラーフィルタ修正用インキ組成物の提供。
【解決手段】有機顔料(A)と、下記一般式(1)で表されるエチレン性不飽和二重結合を1個有する単官能モノマー(B)と、下記一般式(2)で表される熱硬化性メラミン化合物[C1]またはその部分縮合物の混合物[C2]を含むメラミン化合物(C)と、インキ組成物全量を基準として10重量%以下の有機溶剤(D)と、多官能モノマー(E)と、光重合開始剤(F)とを含有することを特徴とするカラーフィルタ修正用インキ組成物により解決される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カラーフィルタ画素欠陥の修正に用いるカラーフィルタ修正用インキ組成物、および該インキ組成物を用いて修正されたカラーフィルタに関する。
【背景技術】
【0002】
カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、ガラス等の透明な基板の表面に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また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縦横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、色相毎に所定の配列で整然と配置されている。
【0003】
このようなカラーフィルタを備えたカラー液晶表示装置は、近年、液晶カラーテレビやカーナビゲーション用、モニタ用、モバイル用等として急速に用途が拡大していることから、液晶表示装置の色特性を決定するカラーフィルタに対して、高色再現性、高輝度化、高コントラスト化の要求が高まっている。
【0004】
また、カラーフィルタにおいては、セグメントの大きさが数ミクロン〜数百ミクロンと微細であり、カラーフィルタの製造工程やカラーフィルタ着色組成物の材料に起因して生じる微小な異物や欠損であっても色相再現ができない欠陥となる。
【0005】
更に、液晶ディスプレイのカラーフィルタのマザーガラスサイズ拡大に伴い、塗布面積が増大し、1枚当りに前述のような欠陥が発生する確率が高まるため、その修正の必要性も高くなってきている。修正方法としては、例えば異物部分や欠損部分を囲むように四角い形状等のように切り取り修正用インキ組成物を塗布する方法や、欠損部分にそのまま修正用インキ組成物を塗布する等の方法が行われている。修正用インキ組成物の塗布方式としては、針式、タンポパッディング方式、インクジェット方式、ディスペンサ方式、静電方式、熱転写リボン方式等があり、針式は特許文献1に、インクジェット方式は特許文献2に、ディスペンサ方式は特許文献3に、それぞれの修正装置・修正方法が開示されている。
【0006】
こうした修正装置に使用するインキ組成物は、それぞれの塗布方式に適合させる必要がある。
【0007】
たとえば、針式のインキ組成物に要求される性能は、特許文献4や特許文献5に記載のように、インキ組成物が針上で乾燥して固まらないこと、インキ組成物が広がり過ぎないこと、残留溶剤が染み出さないこと、正常画素との段差(物理的、色相的)が少ないこと等であり、インキ組成物の溶剤の量、乾燥性、粘度等を一定範囲に調整している。
【0008】
また、ノズル状(インクジェット方式やディスペンサ方式)タイプのインキ組成物に要求される性能は、ノズルの吐出口で揮発成分の乾燥による目詰まりが起こらないこと、インキ組成物が広がり過ぎないこと、残留溶剤が染み出さないこと、正常画素との段差(物理的、色相的)が少ないこと等であり、インキ組成物の溶剤の量、乾燥性、粘度等を一定範囲に調整している。
【0009】
塗布された後、硬化して画素をガラスに定着する必要があり、その硬化方式で分類すると熱硬化タイプインキ組成物と活性エネルギー線硬化タイプインキ組成物がある。特許文献6には、ディスペンサ方式とタンポパッディング方式に用いる熱硬化タイプインキ組成物が開示されている。特許文献4には、針式に用いる特定の溶剤を含む熱硬化タイプのインキ組成物が開示されている。
【0010】
また、活性エネルギー線硬化タイプのインキ組成物は特許文献7に開示されている。
特許文献8には、ディスペンサ方式に用いる熱硬化タイプインキ組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開平08−182949号公報
【特許文献2】特開2006−030283号公報
【特許文献3】特開2006−068627号公報
【特許文献4】特開2005−292306号公報
【特許文献5】特開平11−142635号公報
【特許文献6】特開2006−018252号公報
【特許文献7】特開2004−067777号公報
【特許文献8】特開2009−204701号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、ディスペンサ方式、インクジェット方式、針式等のカラーフィルタ修正用インキ組成物の塗布方式において、塗布媒体上やノズル部で乾燥による目詰まりを起こすことなく修正箇所に塗布され、修正箇所において、インキ組成物が広がることのない、溶剤耐性に優れたカラーフィルタ修正用インキ組成物の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明のインキ組成物は、有機顔料(A)と、下記一般式(1)で表されるエチレン性不飽和二重結合を1個有する単官能モノマー(B)と、下記一般式(2)で表される熱硬化性メラミン化合物[C1]またはその部分縮合物の混合物[C2]を含むメラミン化合物(C)と、インキ組成物全量を基準として10重量%以下の有機溶剤(D)と、多官能モノマー(E)と、光重合開始剤(F)とを含有することを特徴とする。
一般式(1):
【化1】

[一般式(1)中、A1は、−Hまたは−CH3であり、A2は、炭素数2または3のアルキレン基であり、A3は、−H、またはベンゼン環を含んでいてもよい炭素数1〜20のアルキル基であり、nは、1〜4の整数である。]
一般式(2):
【化2】

[一般式(2)中、D1〜D6は、独立した置換基であり、−CH2OCH3、または−CH2OC49である。]
【0014】
また、本発明は、メラミン化合物(C)の含有量が、一般式(1)で表されるエチレン性不飽和二重結合を1個有する単官能モノマー(B)100重量部に対し、0.1重量部以上10重量部未満であることを特徴とする前記カラーフィルタ修正用インキ組成物に関する。
また、本発明は、メラミン化合物(C)および多官能モノマー(E)の合計量が、インキ組成物全量を基準として、15重量%以上であることを特徴とする前記カラーフィルタ修正用インキ組成物に関する。
また、本発明は、前記カラーフィルタ修正用インキ組成物を用いて、カラーフィルタのフィルタセグメントの欠陥部分が修正されたカラーフィルタに関する。
【発明の効果】
【0015】
本発明のカラーフィルタ修正用インキ組成物は、有機顔料と、特定の単官能モノマーと、特定のメラミン化合物と、インキ全量を基準として10重量%以下の有機溶剤と、多官能モノマーと、光重合開始剤とを含有していることにより、ディスペンサ方式、インクジェット方式、針式等のカラーフィルタ修正用インキ組成物の塗布方式において、塗布媒体上やノズル部で乾燥による目詰まりを起こすことなく修正箇所に塗布され、修正箇所において、塗布液が広がることのない、溶剤耐性に優れた微小修正着色膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施例・比較例で評価に用いたガラスマイクロピペット
【発明を実施するための形態】
【0017】
まず、本発明におけるカラーフィルタ修正用インキ組成物について具体的に説明する。
本発明のカラーフィルタ修正用インキ組成物は、有機顔料(A)と、一般式(1)で表されるエチレン性不飽和二重結合を1個有する単官能モノマー(B)と、下記一般式(2)で表される熱硬化性メラミン化合物[C1]またはその部分縮合物の混合物[C2]を含むメラミン化合物(C)と、インキ全量を基準として10重量%以下の有機溶剤(D)と、多官能モノマー(E)と、光重合開始剤(F)とを含有する。
一般式(1):
【化3】

[一般式(1)中、A1は、−Hまたは−CH3であり、A2は、炭素数2または3のアルキレン基であり、A3は、−H、またはベンゼン環を含んでいてもよい炭素数1〜20のアルキル基であり、nは、1〜4の整数である。]
一般式(2):
【化4】

[一般式(2)中、D1〜D6は、独立した置換基であり、−CH2OCH3、または−CH2OC49である。]
【0018】
〔有機顔料(A)〕
有機顔料(A)としては、カラーフィルタインキ組成物に用いられる顔料、例えば、ジケトピロロピロール系顔料、アントラキノン系顔料、キノフタロン系顔料、イソインドリンおよびイソインドリノン系顔料、アゾ系顔料、銅フタロシアニン系顔料、並びにカーボンブラック系顔料が挙げられる。これらの顔料は、耐性、輝度、コントラスト特性あるいは着色力に優れており、好適に用いられる。
【0019】
ジケトピロロピロール系顔料としては、例えばC.I.Pigment Red254、C.I.Pigment Red 255、C.I.Pigment Red 264、およびC.I.Pigment Red 272等が挙げられる。また、アントラキノン系顔料としては、例えば、C.I.Pigment Red177等が挙げられる。キノフタロン系顔料としては、例えば、C.I.Pigment Yellow138等が挙げられる。イソインドリンおよびイソインドリノン系顔料としては、例えばC.I.Pigment Yellow139、C.I.Pigment Yellow 185、等が挙げられる。また、アゾ系顔料は、本発明では金属錯体であることが好ましく、例えば、C.I.Pigment Yellow150等が挙げられる。また、銅フタロシアニン系顔料としては、例えば、C.I.Pigment Blue15、C.I.Pigment Blue 15:1、C.I.Pigment Blue 15:2、C.I.Pigment Blue 15:3、C.I.Pigment Blue 15:4、およびPigment Blue 15:6等が挙げられる。ハロゲン化フタロシアニン系顔料としては、例えば、C.I.Pigment Green7、C.I.Pigment Green 36、37、およびC.I.Pigment Green58等が挙げられる。また、カーボンブラック系顔料としては、例えば、C.I.Pigment Black7等が挙げられる。
【0020】
インキ組成物中に含まれる有機顔料(A)の含有量は、充分な色再現性を得る観点から、インキ組成物の全量を基準(100重量%)として、5重量%以上であり、より好ましくは10重量%以上である。また、インキ組成物の安定性が良くなることから、90重量%以下が好ましく、80重量%以下がより好ましい。
【0021】
〔単官能モノマー(B)〕
単官能モノマー(B)は、下記一般式(1)で表される化合物である。この化合物は、可視光領域の400〜700nmの全波長領域において透過率が高く、低粘度であることから、顔料を分散させる顔料担体として用いることができ、また顔料分散性が良好であり好適である。更に、顔料分散に溶剤のみを用いる場合と比較して、乾燥性が低く、吐出部分の乾燥を防ぐことができる。顔料分散性の点から、nは、1〜4であることが好ましく、更に好ましくはnが1である。
一般式(1):
【化5】

[一般式(1)中、A1は、−Hまたは−CH3であり、A2は、炭素数2または3のアルキレン基であり、A3は、−H、またはベンゼン環を含んでいてもよい炭素数1〜20のアルキル基であり、nは、1〜4の整数である。]
【0022】
単官能モノマー(B)としては、例えば、A1およびA3が−H、A2が−C24、nが1である製品として、ビスコート#192(大阪有機化学社製)、SR−339A(化薬サートマー社製)、ライトアクリレートPO−A(共栄社化学社製)、NKエステルAMP−10G(新中村化学社製)、ニューフロンティアPHE(第一工業製薬社製)、およびフォトマー4035(サンノプコ社製)等、A1およびA3が−H、A2が−C24、nが2の製品として、アロニックスM−101(東亞合成社製)、ビスコート#193(大阪有機化学社製)、NKエステルAMP−20G(新中村化学社製)、ライトアクリレートP−200A(共栄社化学社製)、およびニューフロンティアPHE−2(第一工業製薬社製)等、A1およびA3が−H、A2が−C24、nが4の製品として、アロニックスM−102(東亞合成社製)等が挙げられる。
【0023】
単官能モノマー(B)は、有機顔料(A)100重量部に対して、インキ組成物の安定性を得るために、50重量部以上が好ましく、80重量部以上がより好ましい。また、充分な色再現性を得る観点から1000重量部以下であり、より好ましくは900重量部以下である。
【0024】
〔メラミン化合物(C)〕
メラミン化合物(C)は、下記一般式(2)で表される熱硬化性メラミン化合物[C1]またはその部分縮合物の混合物[C2]を含むメラミン化合物(C)であり、熱硬化性メラミン化合物[C1]と、その部分縮合物の混合物[C2]とをともに含有する場合も含む。この化合物は、常温では低粘度かつ安定で、揮発成分が少ないことから、インキ組成物の塗布媒体中および吐出口で目詰まりを起こさず、微小な修正箇所で広がらず、さらに熱硬化により諸耐性に優れた微小着色膜を形成することができ、好適に使用できる。また、単官能モノマー(B)との相溶性が良好で、顔料分散安定性を保つことができる。
一般式(2):
【化6】

[一般式(2)中、D1〜D6は、独立した置換基であり、−CH2OCH3、または−CH2OC49である。]
具体的には、例えば以下の市販品が挙げられる。
メラミン化合物(C)としては、D1〜D6が−CH2OCH3の製品として、ニカラックMW−30M、ニカラックMW−30、ニカラックMW−22、およびニカラックMW−21(以上日本カーバイド工業社製)、並びに、サイメル300、サイメル301、サイメル303、およびサイメル350(以上日本サイテックインダストリーズ社製)等、D1〜D6が−CH2OCH3および−CH2OC49の製品として、ニカラックMX−45、ニカラックMX−500、ニカラックMX−520、およびニカラックMX−43(以上日本カーバイド工業社製)、並びに、サイメル232、サイメル235、サイメル236、およびサイメル238(以上日本サイテックインダストリーズ社製)等、D1〜D6が−CH2OC49の製品として、マイコート506(以上日本サイテックインダストリーズ社製)等のヘキサメチロールメラミンのフルアルキルエーテル化合物および/またはその部分縮合物の混合物(平均重合度が1〜3)が挙げられる。
【0025】
1〜D6の内一つ以上が、−Hであるイミノタイプや、−CH2OHであるメチロールタイプや、D1〜D6の内一つ以上がHおよびD1〜D6の内一つ以上が−CH2OHであるイミノ・メチロールタイプは、反応性が高く、インキが経時で増粘して、ディスペンサ等の塗布媒体の吐出口が詰まる場合があるので好ましくない。
【0026】
メラミン化合物(C)の平均重合度は、一般式(2)で表される熱硬化性メラミン化合物[C1]およびその部分縮合物の混合物[C2]を含むメラミン化合物(C)の重量平均分子量を、一般式(2)で表される熱硬化性メラミン化合物[C1]の重量平均分子量で割った値である。平均重合度は、1.05より大きく2.60未満、より好ましくは、1.2〜2.3が望ましい。1.05以下だと、ヘキサメチロールメラミンのフルアルキルエーテル化合物の純度が高すぎて結晶となり、単官能モノマー(B)との相溶性が悪くなり好ましくない。2.60より大きいと、粘度が高くなり、ディスペンサ等の塗布媒体の吐出口が詰まる場合があるので好ましくない。
【0027】
メラミン化合物(C)は、単官能モノマー(B)100重量部に対し、0.1重量部以上10重量部未満であることが好ましい。メラミン化合物(C)が0.1重量部未満では、加熱による硬化性が不充分となる。また、メラミン化合物(C)が10重量部以上では、紫外線による光重合開始剤の反応が不充分となる。
【0028】
〔有機溶剤(D)〕
有機溶剤(D)としては、カラーフィルタ用インキ組成物に一般的に用いられるものを含むことができる。例えば1,2,3−トリクロロプロパン、1,3−ブタンジオール、1,3−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,4−ジオキサン、2−ヘプタノン、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3,5,5−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オン、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メチル−1,3−ブタンジオール、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール、3−メトキシ−3−メチルブチルアセテート、3−メトキシブタノール、3−メトキシブチルアセテート、4−ヘプタノン、m−キシレン、m−ジエチルベンゼン、m−ジクロロベンゼン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、n−ブチルアルコール、n−ブチルベンゼン、n−プロピルアセテート、N−メチルピロリドン、o−キシレン、o−クロロトルエン、o−ジエチルベンゼン、o−ジクロロベンゼン、p−クロロトルエン、p−ジエチルベンゼン、sec−ブチルベンゼン、tert−ブチルベンゼン、γ―ブチロラクトン、イソブチルアルコール、イソホロン、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノターシャリーブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、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、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノール、シクロヘキサノールアセテート、シクロヘキサノン、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、トリアセチン、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、ベンジルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノール、酢酸n−アミル、酢酸n−ブチル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、および二塩基酸エステル等が挙げられ、これらを単独で若しくは混合して用いる。
【0029】
有機溶剤(D)は揮発性が高いため、本発明のインキ組成物中に多量に含まれていると、乾燥による急激な増粘、収縮、および顔料分散不良等が原因となって、ディスペンサ等の塗布媒体の吐出口が詰まったり、修正部分が収縮したり、あるいはクラックが生じる等の問題がある。従って、インキ組成物中の有機溶剤の含有量は、できるだけ少なくすることが望ましいが、インキ粘度の調整を行うために高沸点の有機溶剤を添加する場合や、有機溶剤を含む原材料を使用する場合もあるので、0重量%にすることは難しい。そのため、樹脂型分散剤やレベリング剤等の添加剤に含まれる有機溶剤や、粘度調整剤としての有機溶剤を考慮して、インキ組成物全量を基準(100重量%)として、10重量%までは含有することができる。
【0030】
〔多官能モノマー(E)〕
多官能モノマー(E)としては、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン(PO変性)トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(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ペンタ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルが挙げられ、また、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、およびエポキシ(メタ)アクリレート等を使用することができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。また、これらを単独で若しくは混合して用いる。
【0031】
インキ組成物中に含まれる多官能モノマー(E)の量は、インキ組成物全量を基準(100重量%)として、5重量%以上、80重量%以下であることが好ましい。多官能モノマー(E)の量が5重量%未満では、流動性や硬化性を改善する十分な効果は得られ難く、また、80重量%を上回ると、充分な色再現性が得られ難い。
【0032】
インキ組成物中に含まれるメラミン化合物(C)および多官能モノマー(E)の合計は、インキ全量を基準(100重量%)として、15重量%以上85重量%以下であることが好ましい。メラミン化合物(C)および多官能モノマー(E)の合計が15重量%未満では、流動性や硬化性を改善する十分な効果は得られ難く、また、85重量%を上回ると、充分な色再現性が得られ難い。
【0033】
〔光重合開始剤(F)〕
本発明のカラーフィルタ修正用インキ組成物は、光重合開始剤(F)を含むことにより、紫外線等の活性エネルギー線による硬化が可能となる。このような活性エネルギー線による硬化は、熱による硬化と比較して短時間での硬化が可能となる利点がある。
【0034】
光重合開始剤(F)としては、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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)−ブタン−1−オンなどのアセトフェノン系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタールなどのベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、2−クロルチオキサントン、2−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン系化合物、2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリル−s−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4’−メトキシスチリル)−6−トリアジンなどのトリアジン系化合物、1,2−オクタンジオン,1−〔4−(フェニルチオ)フェニル〕−,2−(O−ベンゾイルオキシム)、O−(アセチル)−N−(1−フェニル−2−オキソ−2−(4’−メトキシ−ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミンなどのオキシムエステル系化合物、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイドなどのホスフィン系化合物、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノンなどのキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物などが用いられる。これらの光重合開始剤は1種または2種以上混合して用いることができる。
【0035】
これらの光重合開始剤(F)のうち、塗膜の溶剤耐性とインキの安定性との両立の点から、アセトフェノン系化合物、オキシムエステル系化合物が特に好適である。
光重合開始剤(F)の含有量は、有機顔料(A)100重量部に対して、5〜200重量部が好ましく、より好ましくは10〜150重量部である。
【0036】
上記光重合開始剤(F)には、増感剤を併用することができる。増感剤としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2−ジメチルアミノエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、N,N−ジメチルパラトルイジン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノンなどのアミン系化合物が挙げられる。これらの増感剤は、1種または2種以上混合して用いることができる。
増感剤の含有量は、有機顔料(A)100重量部に対して、0.1〜60重量部が好ましい。
【0037】
〔インキ組成物の製造方法〕
本発明のカラーフィルタ修正用インキ組成物は、有機顔料(A)を、単官能モノマー(B)、メラミン化合物(C)、有機溶剤(D)、および多官能モノマー(E)に分散、あるいは一部成分と分散した後、分散体を残りの成分および光重合開始剤(F)と混合攪拌することにより製造することができる。有機顔料の分散は、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、アトライター等の各種分散手段を用いて行うことができる。
【0038】
有機顔料(A)を顔料担体中に分散する際には、適宜、色素誘導体や、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤等の分散助剤を用いることができる。分散助剤は、顔料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて有機顔料を分散してなるインキ組成物を用いた場合には、透明性に優れたカラーフィルタが得られる。
【0039】
〔色素誘導体〕
色素誘導体としては、有機顔料、アントラキノン、アクリドンまたはトリアジンに、塩基性置換基、酸性置換基、または置換基を有していても良いフタルイミドメチル基を導入した化合物があげられる。
本発明においては、中でも顔料誘導体が好ましく、その構造は、下記一般式(3)で示される化合物である。
一般式(3):
P−Lm
[ただし、
P:有機顔料残基
L:塩基性置換基、酸性置換基、置換基を有していても良いフタルイミドメチル基を導入した化合物など
m:1〜4の整数である]
色素誘導体は、例えば、特開昭63−305173号公報、特公昭57−15620号公報、特公昭59−40172号公報、特公昭63−17102号公報、又は特公平5−9469号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独で又は2種類以上を混合して用いることができる。
【0040】
色素誘導体の配合量は、有機顔料(A)100重量部に対し、好ましくは1〜50重量部、更に好ましくは3〜30重量部、最も好ましくは5〜25重量部である。有機顔料(A)100重量部に対し、色素誘導体が1重量部未満であると分散性が悪くなる場合があり、50重量部を超えると耐熱性、耐光性が悪くなる場合がある。
【0041】
一般式(3)中、Pの有機顔料残基を構成する有機顔料としては、下記のようなものが挙げられる。
例えば、
ジケトピロロピロール系顔料、アゾ、ジスアゾ、及びポリアゾ等のアゾ系顔料;
銅フタロシアニン、ハロゲン化銅フタロシアニン、及び無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料;
アミノアントラキノン、ジアミノジアントラキノン、アントラピリミジン、フラバントロン、アントアントロン、インダントロン、ピラントロン、及びビオラントロン等のアントラキノン系顔料;
キナクリドン系顔料;ジオキサジン系顔料;ペリノン系顔料;ペリレン系顔料;チオインジゴ系顔料;イソインドリン系顔料;イソインドリノン系顔料;キノフタロン系顔料;スレン系顔料;並びに、金属錯体系顔料等が挙げられる。
【0042】
〔樹脂型顔料分散剤〕
樹脂型顔料分散剤としては、ポリウレタン、ポリアクリレート等のポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸(部分)アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、並びにポリ(低級アルキレンイミン)と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩等の油性分散剤;さらに、(メタ)アクリル酸−スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、およびポリビニルピロリドン等の水溶性高分子系、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加化合物系、並びに燐酸エステル系等の水性分散剤等を挙げることができ、これらは、単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。
【0043】
〔界面活性剤〕
界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、ステアリン酸ナトリウム、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ドデシル硫酸モノエタノールアミン、ドデシル硫酸トリエタノールアミン、ドデシル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、およびポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル等のアニオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、およびポリエチレングリコールモノラウレート等のノニオン性界面活性剤;アルキル4級アンモニウム塩、およびそれらのエチレンオキサイド付加物等のカオチン性界面活性剤;アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン等のアルキルベタイン;並びに、アルキルイミダゾリン等の両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。
【0044】
樹脂型分散剤、界面活性剤を添加する場合には、有機顔料(A)100重量部に対し、好ましくは0.1〜55重量部、さらに好ましくは0.1〜45重量部である。樹脂型分散剤、界面活性剤の配合量が、0.1重量部未満の場合には、添加した効果が得られ難く、配合量が55重量部より多いと、過剰な分散剤により分散に影響を及ぼすことがある。
【0045】
〔カラーフィルタ修正方法〕
次に、本発明のインキ組成物を用いたカラーフィルタの修正方法について説明する。カラーフィルタの欠陥を修正するには、本発明のインキ組成物を針の先端に付着させて欠陥部分に接触、あるいは、ディスペンサまたは先端が微細なディスペンサに充填したインキ組成物を欠陥部分に押し出し、欠陥部分を被覆することにより行われる。カラーフィルタの欠陥修正は、欠陥部分を含む塗膜を取り除いた上で、インキ組成物を塗布することにより行うこともできる。本発明のインキ組成物は、紫外線照射により硬化させることができる。このような紫外線照射による硬化は、熱による硬化と比較して短時間での硬化が可能となる利点がある。また、溶剤耐性を高くするため、更にコンベクションオーブン、IRランプ、ハロゲンランプ、ホットプレート等により加熱硬化してもよい。
【実施例】
【0046】
以下に、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例中、「部」および「%」は、「重量部」および「重量%」をそれぞれ表す。
【0047】
〔実施例1〕
下記の組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250 MKII」)で5時間分散した後、5μmのフィルタで濾過し、顔料組成物1を作製した。
赤色顔料(C.I.Pigment Red 177) 23.0部
(チバ・ジャパン社製「Cromophtal Red A2B」)
黄色顔料(C.I.Pigment Yellow 139) 7.0部
(BASF社製「PALIOTOL YELLOW D1819」)
樹脂型顔料分散剤 3.0部
(ビックケミー社製「Disperbyk−111」)
単官能モノマー 67.0部
(大阪有機化学社製「ビスコート#192」)
【0048】
ついで、下記の組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過し、実施例1のカラーフィルタ修正用インキ組成物1を作製した。
顔料組成物1 40.0部
メラミン化合物 1.0部
(三和ケミカル社製「ニカラックMW−30」)
多官能モノマー 49.0部
(東亞合成社製「アロニックスM−400」)
光重合開始剤 3.0部
(チバ・ジャパン社製「イルガキュア907」)
有機溶剤 7.0部
(シクロヘキサノン)
【0049】
〔実施例2〜7および比較例1〜7〕
顔料組成物の組成および配合量を表1、カラーフィルタ修正用インキ組成物の組成および配合量を表2とする以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜7および比較例1〜7のカラーフィルタ修正用インキ組成物を作製した。
【0050】
【表1】

【0051】
ここで、表1の有機顔料(A)のC.I. Pigmentナンバーは次の通りである。
チバ・ジャパン社製「CROMOPHTAL RED A2B」:C.I.Pigment Red 177
BASF社製「PALIOTOL YELLOW D1819」:C.I.Pigment Yellow 139
ランクセス社製「E4GN」:C.I. Pigment Yellow 150
東洋インキ製造社製「LIONOL GREEN 6YK」:C.I. Pigment Green 36
東洋インキ製造社製「LIONOL BLUE ES」:C.I. Pigment Blue 15:6
デグサ社製「Printex 75」:C.I. Pigment Black 7
表1の単官能モノマーは次の通りである。
大阪有機化学社製「ビスコート#192」:一般式(1)で表されるモノマーで、R1およびR3が−H、R2が−C24、nが1である。
東亜合成社製「アロニックスM−101」:一般式(1)で表されるモノマーで、R1およびR3が−H、R2が−C24、nが2である。
新中村化学社製「NKエステルAMP−60G」:一般式(1)で表されるモノマーで、R1およびR3が−H、R2が−C24、nが6である。
【0052】
【表2】

(*1)C/B重量部
単官能モノマー(B)100重量部に対するメラミン化合物(C)の含有量(重量部)
(*2)C+E重量%
インキ組成物全量中の、メラミン化合物(C)および多官能モノマー(E)の合計量(重量%)
【0053】
ここで、表2のメラミン化合物は次の通りである。
日本カーバイド工業社製「ニカラックMW−30」:一般式(2)で表される熱硬化性メラミン化合物において、D1〜D6が−CH2OCH3である。
日本カーバイド工業社製「ニカラックMX−45」:一般式(2)で表される熱硬化性メラミン化合物において、D1〜D6が−CH2OCH3および−CH2OC49である。
三井サイテック社製「マイコート506」:一般式(2)で表される熱硬化性メラミン化合物において、D1〜D6が−CH2OC49である。
日本カーバイド工業社製「ニカラックMS−11」:一般式(2)で表される熱硬化性メラミン化合物において、D1〜D6が−CH2OCH3および−CH2OHであり、溶剤が40%含まれている。
【0054】
また、表2の多官能モノマー(E)は次の通りである。
東亞合成社製「アロニックスM400」:ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサアクリレート
【0055】
また、表2の有機溶剤(D)は次の通りである。
シクロヘキサノン
DEDG:ジエチレングリコールジエチルエーテル
また、表2の光重合開始剤(F)は次の通りである。
チバ・ジャパン社製「イルガキュア907」:2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(アセトフェノン系光重合開始剤)
チバ・ジャパン社製「イルガキュア379」:2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン(アセトフェノン系光重合開始剤)
チバ・ジャパン社製「イルガキュアOXE02」:エタン−1−オン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル],1−(O−アセチルオキシム)(オキシムエステル系光重合開始剤)
黒金化成社製「ビイミダゾール」:2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール(イミダゾール系光重合開始剤)
【0056】
実施例および比較例で得られたインキ組成物を、ガラスマイクロピペット( 図1:管内径260μm、吐出先端内径5μm)に充填し、修正用に画素を四角く除去した部分に押し出し塗布した。塗布出来たものについてスポットUV照射機(HOYA製「EXECURE4000」)を用いて10秒露光して塗膜を得た。評価方法および評価ランクは次の通りである。結果を表3に示す。
【0057】
〔耐乾燥性〕
図1のガラスマイクロピペットの先端が鋭角でない方からインキ組成物を投入し、吐出圧力0.1MPaで押し出し評価。
○:吐出される
×:インキ組成物が先端部から出る瞬間に目詰まりにより吐出不能
【0058】
〔液の広がり抑制評価および外観評価〕
上述の押し出し可能なインキについて修正部分を光学顕微鏡で観察した。
○:除去された部分のみにインキ組成物が完全に補充され、除去していない部分にまでインキ組成物がオーバーラップすることなく、修正部と未修正部の色度差も少ない
×:除去された部分のみにインキ組成物を完全に補充すると、修正部と未修正部の色度差が目立つ
【0059】
〔耐溶剤性評価〕
乾燥塗膜をイソプロピルアルコールに10分浸漬後の塗膜の変化を観察。
○:不溶。
△:一部シワが観察される。
×:膨潤、溶解、あるいは色抜け。
【0060】
【表3】

表3に示すように、本発明のインキ組成物は、図1に示すような先端が微細なディスペンサに充填して塗布する場合でも、耐乾燥性、液の広がり抑制評価、外観評価、溶剤耐性評価のいずれの評価結果も良好であった。
【0061】
イミダゾール系光重合開始剤を用いた実施例7では、溶剤浸漬で一部シワが観察されたが、実用上問題ない範囲であった。
一般式(1)の単官能モノマーにおいて、nが6のものを使用した比較例1では、除去された部分のみにインキ組成物を完全に補充すると、修正部と未修正部の色度差が目立つようになった。
メラミン化合物(C)を含まない比較例2、メラミン化合物(C)の量が多い比較例3、および多官能モノマー(E)を含まない比較例6では、硬化が不十分で溶剤耐性が不良であった。
一般式(2)の熱硬化メラミン化合物において、D1〜D6が−CH2OCH3および−CH2OHであるものを使用した比較例4では、インキ組成物が先端部から出る瞬間に目詰まりにより吐出不能となった。
【0062】
溶剤(D)の量がインキ全量を基準として10重量%を超える比較例5では、インキ組成物が先端部から出る瞬間に目詰まりにより吐出不能となった。
光重合開始剤(F)を含まない比較例7では、硬化が不充分で溶剤耐性が不良であった。
【符号の説明】
【0063】
1:ガラスマイクロピペット
2:ガラスマイクロピペットのインキ充填部
3:ガラスマイクロピペットの管内径(260μm)
4:ガラスマイクロピペットの吐出先端内径(5μm)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
有機顔料(A)と、下記一般式(1)で表されるエチレン性不飽和二重結合を1個有する単官能モノマー(B)と、下記一般式(2)で表される熱硬化性メラミン化合物[C1]またはその部分縮合物の混合物[C2]を含むメラミン化合物(C)と、インキ組成物全量を基準として10重量%以下の有機溶剤(D)と、多官能モノマー(E)と、光重合開始剤(F)とを含有することを特徴とするカラーフィルタ修正用インキ組成物。
一般式(1):
【化1】

[一般式(1)中、A1は、−Hまたは−CH3であり、A2は、炭素数2または3のアルキレン基であり、A3は、−H、またはベンゼン環を含んでいてもよい炭素数1〜20のアルキル基であり、nは、1〜4の整数である。]
一般式(2):
【化2】

[一般式(2)中、D1〜D6は、独立した置換基であり、−CH2OCH3、または−CH2OC49である。]
【請求項2】
メラミン化合物(C)の含有量が、一般式(1)で表されるエチレン性不飽和二重結合を1個有する単官能モノマー(B)100重量部に対し、0.1重量部以上10重量部未満であることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ修正用インキ組成物。
【請求項3】
メラミン化合物(C)および多官能モノマー(E)の合計量が、インキ組成物全量を基準として、15重量%以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のカラーフィルタ修正用インキ組成物。
【請求項4】
請求項1〜3いずれか1項に記載のカラーフィルタ修正用インキ組成物を用いて、カラーフィルタのフィルタセグメントの欠陥部分が修正されたカラーフィルタ。

【図1】
image rotate


【公開番号】特開2012−181390(P2012−181390A)
【公開日】平成24年9月20日(2012.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−44718(P2011−44718)
【出願日】平成23年3月2日(2011.3.2)
【出願人】(000222118)東洋インキSCホールディングス株式会社 (2,229)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】