CN101445685B - 滤色片用墨液、滤色片用组合墨液及滤色片 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及一种滤色片(color filter)用墨液、滤色片用组合墨液(inkset)、滤色片、图像显示装置及电子仪器。
背景技术
进行彩色显示的液晶显示装置(LCD)等通常使用滤色片。
过去,滤色片使用如下所述的所谓的光刻(photolithography)法制造,其中的光刻法即为:在基板上形成由含有着色剂、感光性树脂、官能性单体、聚合引发剂等的材料(着色层形成用组合物)构成的涂膜,之后,进行经由光掩模(photomask)照射光的感光处理、显影处理等。在这样的方法中,通常在基板的大致全面形成对应各颜色的涂膜,只使其中的一部分固化,除去其以外的大部分,反复进行这些操作,使各颜色不重合,由此制造滤色片。因此,在滤色片的制造中形成的涂膜只有一部分在最终得到的滤色片上作为着色层残存,其大部分在制造工序中被除去。因此,不仅滤色片的制造成本上升,而且从节省资源的观点出发,也不优选。
另一方面,近年来,提出了使用喷墨头(ink jet head)(液滴喷头)形成滤色片的着色层的方法(例如参照专利文献1)。这样的方法容易控制着色层形成用的材料(着色层形成用组合物)的液滴喷出位置等,可以减少着色层形成用组合物的浪费,所以可以减低对环境的负荷,另外,还可以抑制制造成本。
由于与染料相比,颜料通常具有耐光性等出色等特征,所以在滤色片用墨液中,广泛使用颜料作为着色剂。另外,在滤色片的制造中,通常使用对应光的三个基本色(红色、绿色、蓝色)的3色墨液(滤色片用墨液)。
可是,从颜料微粒的分散性、分散稳定性的观点出发,在绿色的滤色片用墨液中广泛使用C.I.颜料绿36。但在使用C.I.颜料绿36的情况下,难以充分满足近年来的显示图像的进一步高亮度化的要求。
另一方面,本发明人发现,在滤色片的制造中,通过使用被卤素化的酞菁(phthalocyanine)的锌配位化合物,与C.I.颜料绿36相比,可以形成光亮度、辉度、对比度(contrast)出色的绿色的着色部。但是,被卤素化的酞菁的锌配位化合物在墨液中的分散稳定性差,在使用含有被卤素化的酞菁的锌配位化合物的滤色片用墨液形成着色部的情况下,难以长期稳定地防止颜色不均、浓度不均等的发生。另外,在使用含有被卤素化的酞菁的锌配位化合物的滤色片用墨液的情况下,难以使液滴的喷出稳定性足够出色。
专利文献1:日本特开2002—372613号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以适合用于制造喷出稳定性出色,同时颜料的长期分散稳定性(分散稳定性)出色,可以进行光亮度、对比度出色的图像显示,可以抑制在各部位的颜色不均、浓度不均,个体间的特性均一性出色,而且耐久性也出色的滤色片的喷墨方式的滤色片用墨液;还提供具有该滤色片用墨液的滤色片用组合墨液;还提供可以进行光亮度、对比度出色的图像显示,可以抑制在各部位的颜色不均、浓度不均,个体间的特性均一性出色,而且耐久性也出色的滤色片;另外,还提供具有该滤色片的图像显示装置、电子仪器。
利用下述本发明实现这样的目的。
本发明的滤色片用墨液是利用喷墨方式制造滤色片时使用的滤色片用墨液,其特征在于,
含有颜料、溶剂、和固化性树脂材料,
作为主颜料含有被卤素化的酞菁的锌配位化合物,同时
作为副颜料含有被磺化的颜料衍生物,
所述固化性树脂材料含有:至少含有含环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分而成的聚合物A,和至少含有下述式(1)表示的含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体作为单体成分而成的聚合物B。
(式(1)中,R1表示氢原子或碳原子数1~7的烷基,E表示单键或2价的烃基。R2及R3表示相同或不同的碳原子数1~6的烷基或碳原子数1~6的烷氧基,R4表示碳原子数1~6的烷基。x为0或1,y为1~10的整数。)
这样,能够提供可以适合用于制造喷出稳定性出色,同时颜料的长期分散稳定性(分散稳定性)出色,可以进行光亮度、对比度出色的图像显示,可以抑制在各部位的颜色不均、浓度不均,个体间的特性均一性出色,而且耐久性也出色的滤色片的喷墨方式的滤色片用墨液。
在本发明的滤色片用墨液中,所述聚合物A优选为作为单体成分除了含有所述含环氧基的乙烯基单体a1以外,还含有具有异氰酸酯基或其被保护基保护的封端异氰酸酯基的乙烯基单体a2而成的共聚物。
这样,可以更有效地防止用滤色片用墨液制造的滤色片(着色部)发生经时颜色变化,可以使滤色片的耐久性特别出色。
在本发明的滤色片用墨液中,所述聚合物A优选为作为单体成分除了含有所述含环氧基的乙烯基单体a1以外,还含有具有羟基的乙烯基单体a3而成的共聚物。
这样,可以更长期且可靠地保持用滤色片用墨液形成的滤色片的着色部相对滤色片基板的附着力,可以使滤色片的耐久性特别出色。
在本发明的滤色片用墨液中,所述聚合物A的含有率与所述聚合物B的含有率的比率以重量比计,优选为25:75~75:25。
在本发明的滤色片用墨液中,优选所述聚合物B为式(1)表示的所述含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体的均聚物。
这样,可以使滤色片用墨液的喷出稳定性及使用滤色片用墨液制造的滤色片的耐久性特别出色。
在本发明的滤色片用墨液中,所述颜料衍生物优选具有由下述式(2)表示的化学结构。
(式(2)中,n表示1~5的整数。另外,X1~X8分别独立地为氢原子或卤原子。)
这样,可以使滤色片用墨液中的颜料微粒的长期分散稳定性、液滴的喷出稳定性特别出色。
在本发明的滤色片用墨液中,相对100重量份所述主颜料,所述颜料衍生物的含有率优选为0.5~32重量份。
这样,可以使滤色片用墨液中的颜料微粒的长期分散稳定性、液滴的喷出稳定性特别出色,同时还可以使形成的着色部的光亮度特别出色。
在本发明的滤色片用墨液中,优选所述溶剂含有从1,3—丁二醇二乙酸酯、双(2—丁氧基乙基)醚及二甘醇一丁基醚乙酸酯构成的组中选择的1种或2种以上。
这样,可以使滤色片用墨液中的颜料微粒的长期分散稳定性、液滴的喷出稳定性特别出色。
本发明的滤色片用组合墨液是具有多种不同颜色的滤色片用墨液的滤色片用组合墨液,其特征在于,
作为绿色墨液,具有本发明的滤色片用墨液。
这样,能够提供可以适合用于制造喷出稳定性出色,同时颜料的长期分散稳定性(分散稳定性)出色,可以进行光亮度、对比度出色的图像显示,可以抑制在各部位的颜色不均、浓度不均,个体间的特性均一性出色,而且耐久性也出色的滤色片的喷墨方式的滤色片用组合墨液。
本发明的滤色片的特征在于,使用本发明的滤色片用墨液制造。
这样,能够提供可以进行光亮度、对比度出色的图像显示,可以抑制在各部位的颜色不均、浓度不均,个体间的特性均一性出色,而且耐久性也出色的滤色片。
本发明的滤色片的特征在于,使用本发明的滤色片用组合墨液制造。
这样,能够提供可以进行光亮度、对比度出色的图像显示,可以抑制在各部位的颜色不均、浓度不均,个体间的特性均一性出色,而且耐久性也出色的滤色片。
本发明的图像显示装置的特征在于,具有本发明的滤色片。
这样,能够提供可以抑制在显示部的各部位的颜色不均、浓度不均等,个体间的特性均一性出色,可以进行光亮度、对比度出色的图像显示,而且耐久性也出色的图像显示装置。
本发明的图像显示装置优选为液晶面板。
这样,能够提供可以抑制在显示部的各部位的颜色不均、浓度不均等,个体间的特性均一性出色,可以进行光亮度、对比度出色的图像显示,而且耐久性也出色的图像显示装置。
本发明的电子仪器的特征在于,具有本发明的图像显示装置。
这样,能够提供可以抑制在显示部的各部位的颜色不均、浓度不均等,个体间的特性均一性出色,可以进行光亮度、对比度出色的图像显示,而且耐久性也出色的电子仪器。
附图说明
图1是表示本发明的滤色片的优选实施方式的截面图。
图2是表示滤色片的制造方法的截面图。
图3是表示在滤色片的制造中使用的液滴喷出装置的立体图。
图4是从载物台(stage)侧观察图3所示的液滴喷出装置中的液滴喷出机构的图。
图5是表示图3所示的液滴喷出装置中的液滴喷头的底面的图。
图6是表示图3所示的液滴喷出装置中的液滴喷头的图,(a)为截面立体图,(b)为截面图。
图7是表示液晶显示装置的实施方式的截面图。
图8是表示适用本发明的电子仪器的移动(mobile)型(笔记本型)的个人电脑(personal computer)的结构的立体图。
图9是表示适用本发明的电子仪器的手机(也包括PHS)的结构的立体图。
图10是表示适用本发明的电子仪器的数码相机(digital still camera)的结构的立体图。
图中,1—滤色片,11—基板,12—着色部,12A—第1着色部,12B—第2着色部,12C—第3着色部,13—隔壁,14—单元(cell),2—滤色片用墨液,3—涂膜,60—液晶显示装置,61—共用电极,62—液晶层,63、64—取向膜,65—像素电极,66—基板(对置基板),67、68—偏振板,100—液滴喷出装置,101—贮藏器(tank),102—喷出扫描部,103—液滴喷出机构,104—第1位置控制装置,105—车架(carriage),106—载物台,108—第2位置控制装置,110—管(tube),112—控制机构,114—液滴喷头(喷墨头),116A、116B—喷嘴列,118—喷嘴,120—空腔(cavity),122—隔壁,124—振动器,124A、124B—电极,124C—压电(piezo)元件,126—振动板,127—喷出部,128—喷嘴板(nozzle plate),129—集液槽,130—供给口,131—孔,1000—图像显示装置,1100—个人电脑,1102—键盘(key board),1104—主体部,1106—显示单元,1200—手机,1202—操作按钮(buttan),1204—受话器耳承,1206—送话器耳承,1300—数码相机,1302—壳(case)(机身(body)),1304—受光单元,1306—快门按钮(shutter button),1308—电路基板,1312—视频(video)信号输出端子,1314—数据(data)通信用的输入输出端子,1430—电视监视器(television monitor),1440—个人电脑。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施方式进行说明。
《滤色片用墨液》
本发明的滤色片用墨液是在滤色片的制造(滤色片的着色部的形成)中使用的墨液,尤其被用于利用喷墨方式的滤色片的制造。
滤色片用墨液含有颜料、溶剂和固化性树脂材料。
<颜料>
本发明的滤色片用墨液含有被卤素化的酞菁(以下也简称为“卤素化酞菁”)的锌配位化合物作为主颜料,含有被磺化的颜料衍生物(以下也简称为“磺化颜料衍生物”)作为副颜料。
[主颜料(卤素化酞菁的锌配位化合物)]
作为主颜料的卤素化酞菁的锌配位化合物具有作为中心金属的锌和作为配位体的卤素化酞菁。与C.I.颜料绿7或C.I.颜料绿36相比,卤素化酞菁的锌配位化合物的光亮度出色。因此,可以通过使用含有卤素化酞菁的锌配位化合物的滤色片用墨液形成光亮度出色的滤色片。
在卤素化酞菁中,构成酞菁的苯环的至少一部分氢原子被卤原子取代。只要满足这样的条件即可,可以为任意卤素化酞菁,但优选具有下述式(3)表示的化学结构的卤素化酞菁。这样的结构的卤素化酞菁的锌配位化合物的光亮度、辉度出色,同时显色性也出色。
(式(3)中,X分别独立地表示氢原子(H)、氯原子(Cl)、溴原子(Br),1分子内的H数为0~4个,Cl数为0~8个,Br数为4~16个。)
对滤色片用墨液中的卤素化酞菁的锌配位化合物的含有率没有特别限定,优选为2.8~10.7wt%,更优选为2.9~8.6wt%。
此外,卤素化酞菁的锌配位化合物可以由单一化合物构成,也可以为多种化合物的混合物。
[副颜料]
如上所述,在本发明中,滤色片用墨液作为颜料除了含有卤素化酞菁的锌配位化合物(主颜料)以外,还含有作为副颜料的磺化颜料衍生物。
本发明人发现,通过这样在滤色片用墨液中含有卤素化酞菁的锌配位化合物(主颜料)并同时含有磺化颜料衍生物(进而还含有如后所述的固化性树脂材料),可以使滤色片用墨液中的卤素化酞菁的锌配位化合物(本来单独时分散性、分散稳定性差的卤素化酞菁的锌配位化合物)的分散性、分散稳定性出色,另外,还可以使利用滤色片用墨液制造的滤色片的对比度、光亮度非常出色。
作为副颜料的磺化颜料衍生物是通过对公知的颜料或公知的颜料的衍生物实施磺化的处理得到的。
磺化例如可以利用使用发烟硫酸、浓硫酸、发烟硫酸与浓硫酸的混合物、硫酸与五氧化二磷的混合物、氯磺酸、亚硫酸氢钠、磺酰氯与氯化铝的混合物等磺化剂的芳香族取代反应进行。另外,在进行芳香族取代反应时,根据需要,也可以加热反应系。
另外,在磺化的处理中,根据需要,也可以使用催化剂。作为催化剂,例如可以使用硫酸钙、硫酸铝、硫酸铁等硫酸金属盐等。通过使用催化剂,例如可以得到防止·抑制不希望的副反应、缓和反应条件、使反应速度上升等效果。
对催化剂的使用量没有特别限定,相对100重量份应磺化的颜料,优选为0.05~10重量份。
另外,在磺化的处理中,为了控制(抑制)反应速度,根据需要,也可以在反应系中使用乙二醇、丙二醇、氯仿、氯乙烯、四氯化碳等。
在磺化反应结束后,可以通过向相对使用的磺化剂极过量的水中注入反应混合物,使磺化颜料衍生物析出。滤出该磺化颜料衍生物,用稀盐酸等稀酸洗涤之后,通过水洗、干燥得到目的磺化颜料衍生物。其中,在使用氯仿、氯乙烯、四氯化碳等与水不溶且具有挥发性的溶媒的情况下,优选在向水中加入反应混合物之前,馏去所述溶媒。
在本发明中,可以直接将如上所述地进行得到的磺酸用作副颜料(磺化颜料衍生物),也可以将所述磺酸的盐用作副颜料(磺化颜料衍生物)。作为与所述磺酸形成盐的化合物或原子,例如可以举出锂、钾、钠、钙、镁、锶、铝等1~3价的金属原子;乙胺、丁胺等单烷基胺,二甲胺、二乙胺等二烷基胺,三甲胺、三乙胺等三烷基胺一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等烷醇胺等有机胺;氨等。
其中,在盐为碱金属盐的情况下,盐成为水溶性,可以得到如下所述的效果。即,在使盐溶解于水中之后,可以只通过简单地过滤而容易地分离非水溶性的杂质,可以得到高纯度的磺化颜料衍生物。
在本发明中,副颜料只要是被磺化的颜料衍生物即可,可以为任意被磺化的颜料衍生物,但优选具有下述式(2)表示的化学结构。
(式(2)中,n表示1~5的整数。另外,X1~X6分别独立地为氢原子或卤原子。)
这样,可以使滤色片用墨液中的颜料微粒的长期分散稳定性特别出色。另外,在如后所述的方法中,可以使微分散工序的效率特别出色,可以以短时间、而且还以较小的能量制造滤色片用墨液,所以可以使滤色片用墨液的生产率特别出色,还可以有助于生产成本的削减。另外,还可以使利用滤色片用墨液制造的滤色片的对比度、光亮度特别出色。
本发明人进行了潜心研究,结果发现,通过这样与卤素化酞菁的锌配位化合物(主颜料)一起使用具有特定化学结构的磺化颜料衍生物(副颜料),可以得到如上所述的出色的效果,其具体机制(mechanism)尚不清楚,认为是因为如下所述的原因。
构成主颜料的卤素化酞菁形成高度的共轭体系作为分子整体,成为平面结构,在能量上稳定。接着,卤素化酞菁通过以平面状的各分子层叠的状态(平行地)配置,而成为各分子间具有的共轭体系的π电子重合的稳定的状态。因此,主颜料本来容易凝集,难以在溶剂中稳定地分散。
另一方面,在如上所述的磺化颜料衍生物中,在式(2)中结合于氮原子的氢原子与构成邻苯二甲酰亚胺(phthalimide)结构的氧原子之间形成氢键。因此,在式(2)中结合于氮原子的氢原子实体地与构成喹啉(quinoline)结构的氮原子一起,与构成邻苯二甲酰亚胺结构的氧原子牢固地结合,在如上所述的磺化颜料衍生物中,在式(2)中,利用带1~7编号的7个原子形成稳定的环结构(7员环结构)。通过形成这样的7员环结构,使利用喹啉结构的平面与利用邻苯二甲酰亚胺结构的平面成为非平行状态。
这样,通过使利用喹啉结构的平面与利用邻苯二甲酰亚胺结构的平面成为非平行,相对卤素化酞菁具有适度的亲合性的磺化颜料衍生物进入卤素化酞菁的锌配位化合物的分子间,可以使如上所述本来容易凝集的卤素化酞菁的锌配位化合物变得难以凝集。进而,磺化颜料衍生物(副颜料)由于在分子内具有磺基,所以相对后述的溶剂的分散性出色。认为如上所述的机制彼此协同发挥作用,从而得到如上所述的出色的效果。
如上所述,在本发明中,磺化颜料衍生物优选具有式(2)所示的化学结构,但其中,特别优选具有下述式(4)所示的化学结构。这样,可以更显著地发挥如上所述的效果。认为这是因为,磺化颜料衍生物通过具有磺基,通过保持相对如后所述的固化性树脂材料、溶剂的出色的亲合性,并同时使其高度地卤素化,从而使其相对同样卤素化的主颜料的亲合性特别出色。
(式(4)中,n表示1~5的整数。)
对滤色片用墨液中的磺化颜料衍生物的含有率没有特别限定,优选为0.07~2.7wt%,更优选为0.2~2.1wt%。
另外,对滤色片用墨液中的副颜料(磺化颜料衍生物)的含有率没有特别限定,相对100重量份主颜料,优选为0.5~32重量份,更优选为7~28重量份。这样,可以使滤色片用墨液中的颜料微粒的长期分散稳定性特别出色,同时还可以使利用滤色片用墨液形成的着色部的光亮度、对比度特别出色。与此相对,如果副颜料(磺化颜料衍生物)的含有率过低,则虽然根据滤色片用墨液中的颜料整体的含有率或溶剂的种类等不同而不同,但难以使滤色片用墨液中的颜料微粒的长期分散稳定性足够出色。另外,如果副颜料(磺化颜料衍生物)的含有率过高,则主颜料的含有率相对地低下,所以难以表现目的的光亮度出色的绿色。
此外,磺化颜料衍生物(副颜料)可以由单一的化合物构成,也可以为多种化合物的混合物。
[其他颜料]
在本发明中,滤色片用墨液作为颜料只要含有卤素化酞菁的锌配位化合物(主颜料)和磺化颜料衍生物(副颜料)即可,但也可以含有它们以外的颜料成分(其他颜料)。
作为其他颜料,可以使用各种有机颜料、各种无机颜料,更具体而言,可以举出在彩色索引(Color Index)(C.I.;染色员和配色师社会(TheSociety of Dyers and Colourists)公司发行)中分类为颜料(Pigment)的化合物,更具体而言,可以举出如下所述的带彩色索引(C.I.)编号的颜料。即,作为其他颜料,例如可以举出C.I.颜料黄1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、34、35、35:1、37、37:1、42、43、53、55、60、61、65、71、73、74、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、116、117、119、120、126、127、128、129、138、139、150、151、152、153、154、155、156、157、166、168、175、180、184、185;C.I.颜料橙1、5、13、14、16、17、20、20:1、24、34、36、38、40、43、46、49、51、61、63、64、71、73、104;C.I.颜料紫1、3、14、16、19、23、29、32、36、38、50;C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48:1、48:2、48:3、48:4、49:1、49:2、50:1、52:1、53:1、57、57:1、57:2、58:2、58:4、60:1、63:1、63:2、64:1、81、81:1、83、88、90:1、97、101、102、104、105、106、108、108:1、112、113、114、122、123、144、146、149、150、151、166、168、170、171、172、174、175、176、177、178、179、180、185、187、188、190、193、194、202、206、207、208、209、215、216、220、224、226、242、243、245、254、255、264、265;C.I.颜料蓝1、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、17:1、18、60、27、28、29、35、36、60、80;C.I.颜料绿7、36、15、17、18、19、26、50;C.I.颜料褐7、11、23、25、33;C.I.颜料黑1或7,或者它们的衍生物等,可以使用从中选择的1种或组合使用2种以上。
在含有其他颜料的情况下,对滤色片用墨液中的其他颜料的含有率没有特别限定,但优选少于所述的卤素化酞菁的锌配位化合物的含有率、磺化颜料衍生物的含有率。
滤色片用墨液中的颜料(包括主颜料及副颜料)的含有率优选为2.0~25wt%以上,更优选为3.5~20wt%,进而优选为4.0~9.4wt%。如果颜料的含有率为所述范围内的值,则在使用滤色片用墨液制造的滤色片中,可以保证更高颜色浓度,可以用于更清晰的图像显示。另外,可以减少形成规定的颜色浓度的着色部所需要的滤色片用墨液的量,从节省资源的观点出发,是有利的。另外,还可以抑制形成滤色片的着色部时的溶媒的挥发量,所以可以减轻对环境的负荷。另外,过去,在这样以较高浓度含有颜料的情况下,喷出稳定性变得特别低,在喷出滤色片用墨液的液滴时,特别容易发生飞跃曲线或液滴喷出量的不稳定化等问题。另外,过去,特别在大型基板(例如G5以上)上喷出液滴形成着色部的情况下,存在在面内各部位的喷出量不均引起的不合格品的发生变得显著、滤色片的生产率显著低下的问题。与此相对,在本发明中,即使在以较高浓度含有颜料的情况下,如后所详述,可以可靠地防止如上所述的问题的发生,可以可靠地防止在制造的滤色片的各部位的颜色不均、浓度不均等或个体间的特性的不均的发生,可以以出色的生产率制造滤色片。即,滤色片用墨液在如上所述含有较高浓度的颜料的情况下,可以更显著地发挥本发明的效果。另外,可以使制造的滤色片的耐久性特别出色。
对滤色片用墨液中的颜料微粒的平均粒径没有特别限定,优选为10~200nm,更优选为20~180nm。由此,具有使利用滤色片用墨液制造的滤色片的耐光性足够出色,并同时使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性或滤色片的对比度、光亮度等特别出色。
<溶剂>
溶剂在滤色片用墨液中发挥作为分散颜料的分散介质的功能。另外,在如后所述的滤色片用墨液的制造方法中,溶剂在分散介质分散液中通常发挥作为溶解热塑性树脂的溶媒的功能。接着,通常构成滤色片用墨液的溶剂(分散介质)在制造滤色片的过程中除去其大部分。
作为溶剂,例如可以使用酯化合物、醚化合物、羟基酮、碳酸二酯、环状酰胺化合物等,其中,优选[1]作为多元醇(例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、甘油等)的缩合物的醚(多元醇醚)或者多元醇或多元醇醚的烷基醚(例如甲醚、***、丁醚、己醚等)、酯(例如甲酸酯、乙酸酯、丙酸酯等),[2]多元羧酸(例如琥珀酸、戊二酸等)的酯(例如甲酯等),[3]在分子内具有至少1个羟基和至少1个羧基的化合物(羟基酸)的醚、酯等,[4]具有如多元醇与碳酰氯的反应得到的化学结构的碳酸二酯。作为能够用作溶剂的化合物,例如可以举出2—(2—甲氧基—1—甲基乙氧基)—1—甲基乙基乙酸酯、三甘醇二甲醚、三甘醇二乙酸酯、二甘醇单***乙酸酯、4—甲基—1,3—二氧环戊烷(dioxolane)—2—酮、双(2—丁氧基乙基)醚、戊二酸二甲酯、乙二醇二正丁酸酯、1,3—丁二醇二乙酸酯、二甘醇一丁基醚乙酸酯、四甘醇二甲醚、1,6—二乙酸基己烷、三丙二醇单甲醚、丁氧基丙醇、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇甲基丁基醚、三甘醇甲基乙基醚、三甘醇甲基丁基醚、二丙二醇单甲基醚乙酸酯、二甘醇二甲醚、3—乙氧基丙酸乙酯、二甘醇乙基甲基醚、3—甲氧基丁基乙酸酯、二甘醇二***、辛酸乙酯、乙二醇一丁基醚乙酸酯、乙二醇一丁基醚、乙酸环己酯、琥珀酸二乙酯、乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、4—羟基—4—甲基—2—戊酮、琥珀酸二甲酯、1—丁氧基—2—丙醇、二甘醇一***、二甘醇一甲醚、二丙二醇单甲醚、3—甲氧基—正丁基乙酸酯、二乙酸甘油酯、二丙二醇单正丙醚、聚乙二醇单甲醚、乙醇酸丁基酯、乙二醇单己醚、二丙二醇一正丁基醚、N—甲基—2—吡咯烷酮、三甘醇丁基甲基醚、双(2—丙氧基乙基)醚、二甘醇二乙酸酯、二甘醇丁基甲基醚、二甘醇丁基乙基醚、二甘醇丁基丙基醚、二甘醇乙基丙基醚、二甘醇甲基丙基醚、二甘醇丙醚乙酸酯、三甘醇甲醚乙酸酯、三甘醇***乙酸酯、三甘醇丙醚乙酸酯、三甘醇丁醚乙酸酯、三甘醇丁基乙基醚、三甘醇乙基甲基醚、三甘醇乙基丙基醚、三甘醇甲基丙基醚、二丙二醇甲醚乙酸酯、正壬醇、二甘醇一丁基醚、三甘醇单甲醚、乙二醇2—乙基己基醚、三甘醇单***、二甘醇单己醚、三甘醇单丁基醚、二甘醇单—2—乙基己基醚、三丙二醇一正丁基醚、丁基溶纤剂乙酸酯等,可以使用从中选择的1种或组合使用2种以上。作为溶剂,其中优选从1,3—丁二醇二乙酸酯、双(2—丁氧基乙基)醚及二甘醇一丁基醚乙酸酯构成的组中选择的1种或2种以上。这样,由于副颜料相对溶剂显示出适度的亲合性,所以容易成为副颜料覆盖主颜料微粒的表面的结构,可以使滤色片用墨液中的颜料微粒的长期分散稳定性特别出色。另外,即使在提高滤色片用墨液中的颜料的含有率的情况下,也可以使颜料的长期分散稳定性足够出色。另外,还可以使滤色片用墨液的液滴的喷出稳定性特别出色,可以更有效地抑制在制造的滤色片的各部位的颜色不均、浓度不均等,同时还可以使个体间的特性的均一性特别出色。另外,(在滤色片用墨液中发挥作为分散介质的功能的)溶剂如果由如上所述的化合物构成,则由于该化合物、所述的颜料和如后所详述的固化性树脂材料的化学结构相关,可以使固化性树脂材料的溶解性足够出色,并同时可以在滤色片用墨液中使固化性树脂材料在颜料微粒的表面上偏在,可以使液滴的喷出稳定性特别出色,同时还可以使滤色片用墨液中的颜料微粒的分散稳定性特别出色,可以使滤色片用墨液的长期贮存性特别出色。另外,使固化性树脂材料在颜料微粒的表面偏在,从而使颜料微粒的分散稳定性特别出色,所以滤色片用墨液的低粘度化成为可能,因此,可以进一步提高分散强度,进一步提高显示图像的对比度。另外,(在滤色片用墨液中发挥作为分散介质的功能的)溶剂如果由如上所述的化合物构成,则在如后所述的滤色片的制造方法中,可以在整个单元内可靠地润湿扩张滤色片用墨液,即使不严格地规定溶剂的除去条件,也可以容易地形成平坦化的着色部。换言之,容易控制烘焙时的像素内形状。
溶剂在大气压(1个气压)下的沸点优选为160~300℃,更优选为180~290℃,进而优选为200~280℃。如果溶剂在大气压下的沸点为所述范围内的值,则可以更有效地防止喷出滤色片用墨液的液滴喷头中的堵塞等,可以使滤色片的生产率特别出色。
另外,溶剂在25℃下的蒸气压优选为0.7mmHg以下,更优选为0.1mmHg以下。如果溶剂的蒸气压为所述范围内的值,则可以更有效地防止喷出滤色片用墨液的液滴喷头中的堵塞等,可以使滤色片的生产率特别出色。
在滤色片用墨液中的溶剂的含有率优选为50~98wt%,更优选为70~95wt%,进而优选为80~93wt%。如果溶剂的含有率为所述范围内的值,则,可以使从滤色片用的液滴喷头的喷出性特别出色,同时使制造的滤色片的耐久性出色。另外,在制造的滤色片中,可以保证足够的颜色浓度。
<固化性树脂材料>
通常为了提高形成的着色部相对基板的附着力等,滤色片用墨液含有树脂材料(粘合剂树脂)。另外,为了防止在利用喷墨法的墨液付与工序的后工序中的药品涂布或洗涤带来的不良影响,要求树脂材料具有耐溶剂性。但是,过去的滤色片用墨液难以使滤色片(着色部)的耐久性足够出色。另外,过去的滤色片用墨液如果利用喷墨法长期进行液滴喷出或者连续进行液滴喷出,则存在喷出的液滴的轨道改变(发生所谓的飞跃曲线),不能使液滴着落于目的部位,或者液滴的喷出量不稳定化等问题。如果产生这样的问题,则在应使液滴着落的基板上等,在形成不同颜色的着色部中使用的多种墨液发生混合(混色),或者,在本来要求为同一着色浓度的多个着色部之间发生着色浓度的不均,结果,发生在滤色片的各部位的颜色不均、浓度不均等,或者,在多个滤色片之间发生特性(特别是对比度比、色再现域等颜色特性)不均,从而滤色片的可靠性变低。这样的问题尤其在向大型基板(例如G5以上)上喷出液滴形成着色部的情况下变得显著,成为显著地降低滤色片的生产率(成品率)的原因。另外,本发明人发现,在含有被卤素化的酞菁的锌配位化合物作为颜料的情况下,显著地发生如上所述的问题。
本发明人为了解决如上所述的问题而进行了潜心研究。结果发现,通过在滤色片用墨液中含有如下所详述的固化性树脂材料(粘合剂树脂)可以解决如上所述的问题。
以下对构成本发明的滤色片用墨液的固化性树脂材料(固化性树脂组合物)进行详细说明。
本发明的滤色片用墨液的固化性树脂材料含有:至少含有含环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分而成的聚合物A,和至少含有含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分而成的聚合物B。
[聚合物A]
聚合物A至少含有含环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分。聚合物A可以实质上由单一的化合物构成,也可以为多种化合物的混合物。其中,聚合物A为多种化合物的混合物的情况下,各化合物至少含有含环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分。
(含环氧基的乙烯基单体a1)
聚合物A至少含有含环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分而成。通过含有这样的含环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分,可以容易且可靠地向聚合物A中引入环氧基。另外,通过含有含环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分,可以使滤色片用墨液中的如上所述的颜料的分散稳定性出色,可以使滤色片用墨液的长期贮存性、喷出稳定性出色。另外,通过含有含环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分,可以使利用滤色片用墨液形成的着色部的耐溶剂性出色。另外,通过含有含环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分,在利用滤色片用墨液形成着色部时,可以在较温和的条件下使固化性树脂材料(粘合剂树脂)固化,同时可以用于使形成的着色部的硬度等出色。另外,聚合物A在含有如后所述的乙烯基单体a2、乙烯基单体a3等的情况下,可以很好地进行聚合物的合成,可以容易且可靠地获得具有理想特性的聚合物A。
作为含环氧基的乙烯基单体a1,例如可以使用具有由下述式(5)表示的结构的含环氧基的乙烯基单体。如果含环氧基的乙烯基单体a1具有这样的结构,则可以使滤色片用墨液中的如上所述的颜料的分散稳定性特别出色,可以使滤色片用墨液的长期贮存性、喷出稳定性特别出色。另外,如果含环氧基的乙烯基单体a1具有由下述式(5)表示的结构,则可以使利用滤色片用墨液形成的着色部的耐溶剂性更出色。另外,如果含环氧基的乙烯基单体a1具有由下述式(5)表示的结构,则在使用滤色片用墨液形成着色部时,可以在较温和的条件下使固化性树脂材料(粘合剂树脂)固化,同时在使形成的着色部的硬度等特别出色的方面有利。另外,如果含环氧基的乙烯基单体a1具有这样的结构,则可以使聚合物A与后述的聚合物B的互溶性特别出色,可以使利用滤色片用墨液形成的着色部的透明性特别高。
(式(5)中,R6表示氢原子或碳原子数1~7的烷基,G表示单键或2价的可含有杂原子的烃基。J表示环氧基或环构成碳原子数3~10的可具有取代基的脂环式环氧基,m为0或1。)
在式(5)中,作为R6表示的碳原子数1~7的烷基,例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、戊基、己基、庚基等烷基,但优选为氢原子或碳原子数1~2的烷基,更优选为氢原子或甲基。这样,可以使滤色片用墨液中的如上所述的颜料的分散稳定性特别出色,可以使滤色片用墨液的长期贮存性、喷出稳定性特别出色。另外,在制造的滤色片中,可以使显示的图像的对比度特别出色。另外,可以使利用滤色片用墨液形成的着色部的硬度等出色。另外,可以使聚合物A与后述的聚合物B的互溶性特别出色,可以使利用滤色片用墨液形成的着色部的透明性非常高。
式(5)中,作为利用G表示的2价的可含有杂原子的烃基的代表例,可以举出直链或分枝状的亚烷基,更具体而言,例如可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、四亚甲基、乙基亚乙基、五亚甲基、六亚甲基、氧亚甲基、氧亚乙基、氧亚丙基等。
作为含环氧基的乙烯基单体a1的具体例,例如可以举出缩水甘油(甲基)丙烯酸酯、甲基缩水甘油(甲基)丙烯酸酯、乙基缩水甘油(甲基)丙烯酸酯、缩水甘油基乙烯基苄基醚(セイミケミカル株式会社制,商品名VBGE)、下述式(5—1)~式(5—31)表示的脂环式含环氧基的不饱和化合物等,可以使用从中选择的1种或组合使用2种以上,但作为含环氧基的乙烯基单体a1,特别优选(甲基)丙烯酸(3,4—环氧基环己基)甲酯。这样,可以使滤色片用墨液中的如上所述的颜料的分散稳定性特别出色,可以使滤色片用墨液的长期贮存性、喷出稳定性特别出色。另外,还可以使利用滤色片用墨液形成的着色部的硬度、耐溶剂性等特别出色。另外,还可以使聚合物A与后述的聚合物B的互溶性特别出色,可以使利用滤色片用墨液形成的着色部的透明性非常高。
其中,在式(5—1)~(5—31)中,R7表示氢原子或甲基,R8表示碳原子数1~8的2价的烃基,R9表示碳原子数1~20的2价的烃基。另外,R7、R8及R9彼此相同或不同。另外,w表示0~10。
聚合物A中的含环氧基的乙烯基单体a1的含有率(用在聚合物的合成中使用的单体的重量换算求得的值)优选为50~99wt%,更优选为70~94wt%。如果聚合物A中的含环氧基的乙烯基单体a1的含有率为所述范围内的值,则可以使滤色片用墨液中的如上所述的颜料的分散稳定性出色,可以使滤色片用墨液的长期贮存性、喷出稳定性出色。另外,如果聚合物A中的含环氧基的乙烯基单体a1的含有率为所述范围内的值,则使用滤色片用墨液形成着色部时,可以在较温和的条件下使固化性树脂材料(粘合剂树脂)固化,同时可以使形成的着色部的硬度、耐溶剂性等特别出色。其中,在聚合物A为多种化合物的混合物的情况下,作为含环氧基的乙烯基单体a1的含有率的值,可以采用对这些化合物的加权平均值(基于重量比的加权平均值)。另外,在聚合物A为多种化合物的混合物的情况下,这些化合物优选均以如上所述的含有率含有含环氧基的乙烯基单体a1。
(乙烯基单体a2)
聚合物A只要是至少含有含环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分而成的聚合物即可,但优选为除了含环氧基的乙烯基单体a1以外,还进一步含有具有异氰酸酯基或其被保护基保护的封端异氰酸酯基的乙烯基单体a2作为单体成分而成的聚合物(共聚物)。这样,可以更有效地减低滤色片用墨液中的气体(作为溶解气体、微气泡(microbubble)等存在的气泡等)的含有率,利用喷墨法的液滴喷出的稳定性变得特别出色。结果,在制造的滤色片中,可以更有效地防止在各部位的颜色不均、浓度不均或个体间的特性不均的发生。
作为聚合性乙烯基单体a2,例如可以举出2—丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(昭和电工株式会社制,商品名“カレンズMOI”)、2—甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯等(甲基)丙烯酰基隔着碳原子数2~6的亚烷基与异氰酸酯基结合的(甲基)丙烯酰基异氰酸酯等。
所述(甲基)丙烯酰基异氰酸酯的异氰酸酯基优选为封端异氰酸酯基。在此所述的封端异氰酸酯基是指用封端剂掩蔽(masking)末端的异氰酸酯基。作为具有封端异氰酸酯基的单体,例如可以举出甲基丙烯酸2—(0—[1’甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙基酯等,另外,还有以昭和电工株式会社制“夹仁租(カレンズ)MOI—BM”的商品名出售的具有封端异氰酸酯基的单体。这些聚合性乙烯基单体可以使用1种或组合使用2种以上。
相对100重量份的含环氧基的乙烯基单体a1,聚合物A中的乙烯基单体a2的含有率(用在聚合物的合成中使用的单体的重量换算求得的值)优选为2~20重量份,更优选为3~15重量份。如果聚合物A中的乙烯基单体a2的含有率为所述范围内的值,则可以使滤色片用墨液的长期贮存性等足够出色,同时可以更有效地减低滤色片用墨液中的气体(作为溶解气体、微气泡等存在的气泡等)的含有率,基于喷墨法的液滴喷出的稳定性变得特别出色。另外,可以使利用滤色片用墨液形成的着色部的透明性足够高。与此相对,如果聚合物A中的乙烯基单体a2的含有率不到所述下限值,则可能不能充分地发挥通过含有如上所述的乙烯基单体a2的效果。另外,如果聚合物A中的乙烯基单体a2的含有率超过所述上限值,则聚合物A与后述的聚合物B的互溶性低下,可能难以使利用滤色片用墨液形成的着色部的透明性足够出色。其中,在聚合物A为多种化合物的混合物的情况下,作为乙烯基单体a2的含有率的值,可以采用对这些化合物的加权平均值(基于重量比的加权平均值)。另外,在聚合物A为多种化合物的混合物的情况下,这些化合物优选均以如上所述的含有率含有乙烯基单体a2。
(乙烯基单体a3)
聚合物A只要是至少含有含环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分而成的聚合物即可,但优选除了含环氧基的乙烯基单体a1以外,还进一步含有具有羟基的乙烯基单体a3作为单体成分而成的聚合物(共聚物)。这样,可以使利用滤色片用墨液形成的着色部相对基板的附着力、尤其在反复暴露于伴随图像显示的急剧的温度变化的情况下的附着力特别出色。结果,例如,即使在长期使用滤色片的情况下,也可以更可靠地防止漏光(脱白、亮点)等问题的发生。即,可以使滤色片的耐久性特别出色。另外,如果聚合物A为含有乙烯基单体a3作为单体成分而成的聚合物,则可以使聚合物A与后述的聚合物B的互溶性特别出色,可以使利用滤色片用墨液形成的着色部的透明性非常高。
作为乙烯基单体a3,例如可以举出(甲基)丙烯酸2—羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸2,3—二羟基丁基酯、(甲基)丙烯酸4—羟基丁基酯、(甲基)丙烯酸6—羟基己基酯、(甲基)丙烯酸8—羟基辛基酯、(甲基)丙烯酸4—羟基甲基环己酯、聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯等多元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的单酯化物,向所述多元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的单酯化物上开环聚合ε—己内酯所得的化合物(大赛璐(Daicel)化学工业株式会社制Pracsel FA系列(series)、PracselFM系列等)或开环聚合环氧乙烷、环氧丙烷所得的化合物等,可以使用从中选择的1种或组合使用2种以上。
相对于100重量份的含环氧基的乙烯基单体a1,聚合物A中的乙烯基单体a3的含有率(用在聚合物的合成中使用的单体的重量换算求得的值)优选为2~20重量份,更优选为3~15重量份。如果聚合物A中的乙烯基单体a3的含有率为所述范围内的值,则可以使滤色片用墨液的长期贮存性等足够出色,同时可以使利用滤色片用墨液制造的滤色片的耐久性特别出色。另外,可以使利用滤色片用墨液形成的着色部的透明性高。与此相对,如果聚合物A中的乙烯基单体a3的含有率不到所述下限值,则可能不能充分地发挥通过含有如上所述的乙烯基单体a3的效果。另外,如果聚合物A中的乙烯基单体a3的含有率超过所述上限值,则可能难以使滤色片用墨液中的气体的含有率足够低。其中,在聚合物A为多种化合物的混合物的情况下,作为乙烯基单体a3的含有率的值,可以采用对这些化合物的加权平均值(基于重量比的加权平均值)。另外,在聚合物A为多种化合物的混合物的情况下,这些化合物优选均以如上所述的含有率含有乙烯基单体a3。
(其他聚合性乙烯基单体a4)
聚合物A也可以含有除了如上所述的含环氧基的乙烯基单体a1、乙烯基单体a2及乙烯基单体a3以外的聚合性乙烯基单体a4作为单体成分。作为这样的聚合性乙烯基单体a4,可以使用可与含环氧基的乙烯基单体a1共聚的乙烯基单体,具体而言,例如可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2—乙基己基酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸二环戊基氧乙基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸苯基乙基酯等碳原子数1~12的(甲基)丙烯酸烷基、芳烷基酯;苯乙烯、α—甲基苯乙烯等乙烯基芳香族化合物;CF3(CF2)3CH2CH=CH2、CF3(CF2)3CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH=CH2、CF3(CF2)7CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH=CH2、F5C6CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)6CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)8CH2OCH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、H(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOCH=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOCH=CH2等含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基化合物等,可以使用从中选择的1种或组合使用2种以上。其中,聚合物A不含有如后所述的含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分。
相对100重量份的含环氧基的乙烯基单体a1,聚合物A中的聚合性乙烯基单体a4的含有率(用在聚合物的合成中使用的单体的重量换算求得的值)优选为20重量份以下,更优选为10重量份以下。其中,在聚合物A为多种化合物的混合物的情况下,作为聚合性乙烯基单体a4的含有率的值,可以采用对这些化合物的加权平均值(基于重量比的加权平均值)。另外,在聚合物A为多种化合物的混合物的情况下,对于这些化合物而言,优选聚合性乙烯基单体a4的含有率满足如上所述的条件。
如上所述,聚合物A为至少含有含环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分而成的聚合物即可,但除了含环氧基的乙烯基单体a1以外,优选含有乙烯基单体a2及乙烯基单体a3。这样,可以同时具有含有如上所述的乙烯基单体a2的效果和含有如上所述的乙烯基单体a3的效果。
对在固化性树脂材料(粘合剂树脂)中所占的聚合物A的比例(含有率)没有特别限定,优选为25~80wt%,更优选为33~70wt%。其中,在聚合物A为多种化合物的混合物的情况下,作为聚合物A的含有率,采用这些化合物的含有率的总和。
[聚合物B]
在本发明的滤色片用墨液中,固化性树脂材料(粘合剂树脂)除了如上所述的聚合物A以外,至少含有下述式(1)表示的含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分而成的聚合物B。
(式(1)中,R1表示氢原子或碳原子数1~7的烷基,E表示单键或2价的烃基。R2及R3表示相同或不同的碳原子数1~6的烷基或碳原子数1~6的烷氧基,R4表示碳原子数1~6的烷基。x表示0或1,y为1~10的整数。)
但是,在过去的滤色片用墨液中,通常在墨液的配制时,容易进入较多量的气体,另外,即使实施脱气处理等,也难以减低气体的含有率。另外,过去的滤色片用墨液即使利用脱气处理等姑且使气体的含有率较低的情况下,如下所述的趋势也显著,即:由于长期放置而气氛中的气体进入,或者,在液滴喷出时反复进行从喷出口的墨液的突出、断液等时,由于气氛中的气体进入而结果滤色片用墨液中的气体(作为溶解气体、微气泡等存在的气泡等)的含有率变高。这样地进行,如果滤色片用墨液中的气体的含有率变高,则利用喷墨法的液滴的喷出变得不稳定,在制造的滤色片中,变得容易发生在各部位的颜色不均、浓度不均或个体间的特性不均。接着,本发明人还发现,这样的问题在含有被卤素化的酞菁的锌配位化合物作为颜料的情况下变得显著。
与此相对,在本发明中,通过在固化性树脂材料(粘合剂树脂)中与聚合物A一起含有聚合物B,可以减低滤色片用墨液中的气体的含有率,使滤色片用墨液的喷出稳定性出色,另外,还可以抑制在利用滤色片用墨液制造的滤色片的各部位的颜色不均、浓度不均,使个体间的特性均一性出色。另外,通过在固化性树脂材料(粘合剂树脂)中与聚合物A一起含有聚合物B,可以使利用滤色片用墨液制造的滤色片的耐久性出色。另外,在本发明中,通过在固化性树脂材料(粘合剂树脂)中与聚合物A一起含有聚合物B,可以使固化性树脂材料与颜料的混合稳定性长期出色,可以长期稳定地制造对比度出色的滤色片。另外,由于还可以长期很好地使用一旦配制好的滤色片用墨液,所以可以减少滤色片用墨液的交换、液滴喷出装置内的滤色片用墨液的置换的频率,所以可以使滤色片的生产率特别出色,同时还可以提高制造的滤色片的质量的稳定性。在只使用聚合物A或聚合物B中的一方的情况下不能得到这样的出色的效果(协同效果)。
聚合物B可以实质上由单一的化合物构成,也可以为多种化合物的混合物。其中,在聚合物B为多种化合物的混合物的情况下,各化合物至少含有含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分。
(含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1)
聚合物B是至少含有式(1)表示的含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分而成的聚合物。通过含有这样的含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分,可以容易且可靠地向聚合物B中引入烷氧基甲硅烷基。另外,通过含有这样的含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分,可以在使固化性树脂材料(固化性树脂组合物)固化从而形成着色部时,可以补充聚合物A的固化,可以在较温和的条件下形成着色部,同时还可以使形成的着色部的硬度、相对基板的附着力、耐光性、耐热性等均足够出色。另外,在聚合物B含有如后所述的乙烯基单体b2等的情况下,可以很好地进行聚合物的合成,可以容易且可靠地得到具有理想特性的聚合物B。
在式(1)中,作为利用R1表示的碳原子数1~7的烷基,例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、戊基、己基、庚基等烷基,优选为氢原子或碳原子数1~2的烷基,更优选为氢原子或甲基。这样,可以使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性特别出色,同时还可以使形成的着色部的硬度、相对基板的附着力、耐光性、耐热性等特别出色。另外,还可以使聚合物A与聚合物B的互溶性特别出色,可以使利用滤色片用墨液形成的着色部的透明性特别高。
式(1)中,作为利用E表示的2价的烃基的代表例,可以举出直链或分枝状的亚烷基,更具体而言,例如可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、四亚甲基、乙基亚乙基、五亚甲基、六亚甲基等。其中,特别优选碳原子数1~3的直链亚烷基(例如亚甲基、亚乙基、亚丙基)。
式(1)中,作为R2、R3及R4表示的碳原子数1~6的烷基,例如可以举出直链或分枝状的烷基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、戊基、己基等。作为R2及R3表示的碳原子数1~6的烷氧基,例如可以举出直链或分枝状的烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、戊氧基、己氧基等。
作为式(1)表示的单体的具体例,例如可以举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、γ—(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ—(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ—(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ—(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、β—(甲基)丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、γ—(甲基)丙烯酰氧基丁基苯基二甲氧基硅烷等含烷氧基甲硅烷基的聚合性不饱和化合物等,可以使用从中选择的1种或组合使用2种以上。
聚合物B中的含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1的含有率(用在聚合物的合成中使用的单体的重量换算求得的值)优选为70~100wt%,更优选为80~100wt%。如果聚合物B中的含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1的含有率为所述范围内的值,则可以使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性特别出色,同时在使固化性树脂材料(固化性树脂组合物)固化形成着色部时,可以有效地补充聚合物A的固化,可以在更温和的条件下形成着色部。另外,可以使形成的着色部的硬度、相对基板的附着力、耐光性、耐热性等特别出色。其中,在聚合物B为多种化合物的混合物的情况下,作为含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1的含有率的值,可以采用对这些化合物的加权平均值(基于重量比的加权平均值)。另外,在聚合物B为多种化合物的混合物的情况下,这些化合物优选均以如上所述的含有率含有含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1。
(其他聚合性乙烯基单体b2)
聚合物B只要是至少含有含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分而成的聚合物即可,但优选除了含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1以外,还可以进一步含有含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1以外的聚合性乙烯基单体b2作为单体成分。作为这样的聚合性乙烯基单体b2,可以使用可与含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1共聚的乙烯基单体,具体而言,例如可以举出(甲基)丙烯酸2—羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸2,3—二羟基丁基酯、(甲基)丙烯酸4—羟基丁基酯、(甲基)丙烯酸6—羟基己基酯、(甲基)丙烯酸8—羟基辛基酯、(甲基)丙烯酸4—羟基甲基环己酯、聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯等多元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的单酯化物,向所述多元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的单酯化物上开环聚合ε—己内酯所得的化合物(大赛璐化学工业株式会社制Pracsel FA系列、Pracsel FM系列等)或开环聚合环氧乙烷、环氧丙烷所得的化合物等具有羟基的聚合性乙烯基单体;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2—乙基己基酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸二环戊基氧乙基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸苯基乙基酯等碳原子数1~12的(甲基)丙烯酸烷基、芳烷基酯;苯乙烯、α—甲基苯乙烯等乙烯基芳香族化合物;CF3(CF2)3CH2CH=CH2、CF3(CF2)3CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH=CH2、CF3(CF2)7CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH=CH2、F5C6CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)6CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)8CH2OCH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、H(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOCH=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOCH=CH2等含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体等,可以使用从中选择的1种或组合使用2种以上。其中,聚合物B不含有如上所述的含环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分。另外,聚合物B优选不含有如上所述的含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体作为单体成分。
聚合物B中的聚合性乙烯基单体b2的含有率(用在聚合物的合成中使用的单体的重量换算求得的值)优选为30wt%以下,更优选为20wt%以下。其中,在聚合物B为多种化合物的混合物的情况下,作为聚合性乙烯基单体b2的含有率的值,可以采用对这些化合物的加权平均值(基于重量比的加权平均值)。另外,在聚合物B为多种化合物的混合物的情况下,对于这些化合物而言,优选聚合性乙烯基单体b2的含有率满足如上所述的条件。
如上所述,聚合物B只要是至少含有含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分而成的聚合物即可,也可以含有含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1以外的单体成分,但优选为含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1的均聚物。即,聚合物B优选不含有含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1以外的成分作为单体成分。这样,可以使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性以及利用滤色片用墨液制造的滤色片的耐久性特别出色。
对在固化性树脂材料(粘合剂树脂)中所占的聚合物B的比例(含有率)没有特别限定,优选为20~60wt%,更优选为25~55wt%。其中,在聚合物B为多种化合物的混合物的情况下,作为聚合物B的含有率,采用这些化合物的含有率的总和。
另外,聚合物A的含有率与聚合物B的含有率的比率以重量比计算优选为25:75~75:25,更优选为45:55~55:45。通过满足这样的条件,可以使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性特别出色。另外,在利用滤色片用墨液制造的滤色片中,可以更可靠地防止在各部位的颜色不均、浓度不均,另外,还可以使个体间的特性均一性特别出色。另外,还可以使滤色片的耐久性特别出色。
[聚合物C]
固化性树脂材料(固化性树脂组合物)除了含有如上所述的聚合物A和聚合物B以外,也可以进一步含有下述式(6)表示的含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1作为单体成分而成的聚合物C。
(式(6)中,R5表示氢原子或碳原子数1~7的烷基,D表示单键或2价的可含有杂原子的烃基。Rf表示碳原子数1~20的氟代烷基或氟代芳基,z为0或1。)
通过含有这样的聚合物C,可以使滤色片用墨液的喷出稳定性特别出色。尤其从液滴喷头的喷嘴的断液变得良好,同时还可以更有效地防止滤色片用墨液的固体成分向喷嘴的固着等。另外,还可以使利用滤色片用墨液形成的着色部的耐热性特别出色。
聚合物C可以实质上由单一的化合物构成,也可以为多种化合物的混合物。其中,聚合物C为多种化合物的混合物的情况下,各化合物至少含有含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1作为单体成分。
(含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1)
聚合物C至少含有由式(6)表示的含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1作为单体成分而成。通过含有这样的含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1作为单体成分,可以容易且可靠地向聚合物C中引入氟代烷基或氟代芳基。另外,通过含有含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1作为单体成分,可以使滤色片用墨液的喷出稳定性特别出色。另外,还可以使利用滤色片用墨液形成的着色部的耐热性特别出色。另外,聚合物C含有如后所述的乙烯基单体c2等的情况下,可以很好地进行聚合物的合成,可以容易且可靠地获得具有理想特性的聚合物C。
在式(6)中,作为R5表示的碳原子数1~7的烷基,例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、戊基、己基、庚基等烷基,优选为氢原子或碳原子数1~2的烷基,更优选为氢原子或甲基。这样,可以使滤色片用墨液的喷出稳定性、利用滤色片用墨液形成的着色部的耐热性特别出色。
式(6)中,作为利用D表示的2价的烃基(可含有杂原子的烃基)的代表例,可以举出直链或分枝状的亚烷基,更具体而言,例如可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、四亚甲基、乙基亚乙基、五亚甲基、六亚甲基、氧亚甲基、氧亚乙基、氧亚丙基等。
作为式(6)表示的单体的具体例,例如可以举出CF3(CF2)3CH2CH=CH2、CF3(CF2)3CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH=CH2、CF3(CF2)7CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH=CH2、F5C6CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCH2CH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)6CH2OCH2CH=CH2、H(CF2)8CH2OCH2CH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)2CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)4CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)5CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)7CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF2)9CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2、H(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOCH=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOC(CH3)=CH2、H(CF2)4CH2OCOCH=CH2等,可以使用从中选择的1种或组合使用2种以上。
聚合物C中的含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1的含有率(用在聚合物的合成中使用的单体的重量换算求得的值)优选为15~100wt%,更优选为18~100wt%。如果聚合物C中的含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1的含有率为所述范围内的值,则可以使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性、利用滤色片用墨液形成的着色部的耐热性特别出色。另外,可以使聚合物C相对聚合物A或聚合物B中的互溶性特别出色,可以使利用滤色片用墨液形成的着色部的透明性特别高。与此相对,如果聚合物C中的含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1的含有率不到所述下限值,则可能不能充分地发挥通过含有如上所述的含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1的效果。其中,在聚合物C为多种化合物的混合物的情况下,作为含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1的含有率的值,可以采用对这些化合物的加权平均值(基于重量比的加权平均值)。另外,在聚合物C为多种化合物的混合物的情况下,这些化合物优选均以如上所述的含有率含有含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1。
(其他聚合性乙烯基单体c2)
聚合物C也可以含有除了如上所述的含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1以外的聚合性乙烯基单体c2作为单体成分。作为这样的聚合性乙烯基单体c2,可以使用可与含氟代烷基或氟代芳基的乙烯基单体c1共聚的乙烯基单体,具体而言,例如可以举出2—丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(昭和电工株式会社制,商品名“夹仁租(カレンズ)MOI”)、2—甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯等(甲基)丙烯酰基隔着碳原子数2~6的亚烷基与异氰酸酯基结合的(甲基)丙烯酰基异氰酸酯、甲基丙烯酸2—(0—[1’甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙基酯])(昭和电工株式会社制,商品名“夹仁租(カレンズ)MOI—BM”)等具有异氰酸酯基或其被保护基保护的封端异氰酸酯基的聚合性乙烯基单体;(甲基)丙烯酸2—羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸2,3—二羟基丁基酯、(甲基)丙烯酸4—羟基丁基酯、(甲基)丙烯酸6—羟基己基酯、(甲基)丙烯酸8—羟基辛基酯、(甲基)丙烯酸4—羟基甲基环己酯、聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯等多元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的单酯化物,向所述多元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的单酯化物上开环聚合ε—己内酯所得的化合物(大赛璐化学工业株式会社制Pracsel FA系列、Pracsel FM系列等)或开环聚合环氧乙烷、环氧丙烷所得的化合物等具有羟基的聚合性乙烯基单体;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2—乙基己基酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸二环戊基氧乙基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸苯基乙基酯等碳原子数1~12的(甲基)丙烯酸烷基、芳烷基酯;苯乙烯、α—甲基苯乙烯等乙烯基芳香族化合物等,可以使用从中选择的1种或组合使用2种以上。此外,聚合物C不含有如上所述的含环氧基的乙烯基单体a1、含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体b1作为单体成分。
聚合物C中的聚合性乙烯基单体c2的含有率(用在聚合物的合成中使用的单体的重量换算求得的值)优选为85wt%以下,更优选为82wt%以下。其中,在聚合物C为多种化合物的混合物的情况下,作为聚合性乙烯基单体c2的含有率的值,可以采用对这些化合物的加权平均值(基于重量比的加权平均值)。另外,在聚合物C为多种化合物的混合物的情况下,对于这些化合物而言,优选聚合性乙烯基单体c2的含有率满足如上所述的条件。
在固化性树脂材料(粘合剂树脂)含有聚合物C的情况下,对在固化性树脂材料(粘合剂树脂)中所占的聚合物C的比例(含有率)没有特别限定,优选为1~20wt%,更优选为2~15wt%。其中,在聚合物C为多种化合物的混合物的情况下,作为聚合物C的含有率,采用这些化合物的含有率的总和。
另外,在固化性树脂材料(粘合剂树脂)含有聚合物C的情况下,聚合物A的含有率与聚合物C的含有率的比率以重量比计算优选为50:50~99:1,更优选为60:40~98:2。通过满足这样的条件,可以使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性特别出色,可以更有效地防止在滤色片的各部位的颜色不均、浓度不均,可以使个体间的特性均一性特别出色,同时还可以使滤色片的耐久性特别出色。
如上所述的聚合物(聚合物A、聚合物B、聚合物C)的重均分子量均优选为1000~50000,更优选为1200~10000,进而优选为1500~5000。另外,如上所述的聚合物(聚合物A、聚合物B、聚合物C)的分散度(重均分子量Mw/数均分子量Mn)均为1~3左右。
滤色片用墨液中的固化性树脂材料的含有率优选为0.5~10wt%,更优选为1~5wt%。如果固化性树脂材料的含有率为所述范围内的值,则可以使从滤色片用墨液的液滴喷头的喷出性特别出色,同时还可以使制造的滤色片的耐久性特别出色。另外,在制造的滤色片中,可以保证足够的颜色浓度。
固化性树脂材料相对100重量份颜料的含有率优选为15~50重量份,更优选为19~42重量份。通过满足这样的条件,可以使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性特别出色,可以使利用滤色片用墨液形成的滤色片的着色部的显色性、对比度特别出色。另外,还可以使着色部相对基板的附着力特别出色。
此外,构成滤色片用墨液的固化性树脂材料(粘合剂树脂)也可以含有所述的聚合物A、聚合物B、聚合物C以外的聚合物。
滤色片用墨液也可以含有所述以外的成分。作为构成滤色片用墨液的颜料、溶剂、固化性树脂材料以外的成分,例如可以举出分散剂等。
<分散剂>
分散剂是有助于提高滤色片用墨液中的颜料微粒的分散性的成分。滤色片用墨液通过含有分散剂,可以使颜料的分散性、分散稳定性特别出色。另外,通过使用分散剂,在如后所述的制造方法的微分散工序中,可以在分散剂分散液中添加的颜料微粒(未微分散的粒径较大的颜料微粒)的表面附着(吸附)分散剂,可以使该颜料微粒(未微分散的粒径较大的颜料微粒)在分散剂分散液中的分散性出色。这样,可以有效地进行微分散工序中的微分散处理,可以使滤色片用墨液的生产率特别出色,同时还可以使最终得到的滤色片用墨液中的颜料微粒(已微分散的颜料微粒)的长期分散稳定性特别出色,另外,还可以使利用滤色片用墨液制造的滤色片的光亮度、对比度特别出色。
作为分散剂,没有特别限定,例如可以使用高分子系分散剂。作为高分子系分散剂,例如可以举出碱性高分子系分散剂、中性高分子系分散剂、酸性高分子系分散剂等。作为这样的高分子系分散剂,例如可以举出丙烯酸系、改性丙烯酸系共聚物构成的分散剂,聚氨酯系分散剂,聚氨基酰胺(polyaminoamide)盐、聚醚酯、磷酸酯系、脂肪族多元羧酸等构成的分散剂等。
作为分散剂的更具体的例子,例如可以举出Disperbyk 101、Disperbyk102、Disperbyk 103、Disperbyk P104、Disperbyk P104S、Disperbyk 220S、Disperbyk 106、Disperbyk 108、Disperbyk 109、Disperbyk 110、Disperbyk111、Disperbyk 112、Disperbyk 116、Disperbyk 140、Disperbyk 142、Disperbyk 160、Disperbyk 161、Disperbyk 162、Disperbyk 163、Disperbyk164、Disperbyk 166、Disperbyk 167、Disperbyk 168、Disperbyk 170、Disperbyk 171、Disperbyk 174、Disperbyk 180、Disperbyk 182、Disperbyk183、Disperbyk 184、Disperbyk 185、Disperbyk 2000、Disperbyk 2001、Disperbyk 2050、Disperbyk 2070、Disperbyk 2095、Disperbyk 2150、Disperbyk LPN6919、Disperbyk 9075、Disperbyk 9077(以上为毕客化学(BYK-Chemie)公司制);EFKA 4008、EFKA 4009、EFKA 4010、EFKA4015、EFKA 4020、EFKA 4046、EFKA 4047、EFKA 4050、EFKA 4055、EFKA 4060、EFKA 4080、EFKA 4400、EFKA 4401、EFKA 4402、EFKA4403、EFKA 4406、EFKA 4408、EFKA 4300、EFKA 4330、EFKA 4340、EFKA 4015、EFKA 4800、EFKA 5010、EFKA 5065、EFKA 5066、EFKA5070、EFKA 7500、EFKA 7554(以上为Chiba Speciality公司制);Solspers3000、Solspers9000、Solspers13000、Solspers16000、Solspers17000、Solspers18000、Solspers20000、Solspers21000、Solspers24000、Solspers26000、Solspers27000、Solspers28000、Solspers32000、Solspers32500、Solspers32550、Solspers33500、Solspers35100、Solspers35200、Solspers36000、Solspers36600、Solspers38500、Solspers41000、Solspers41090、Solspers20000(以上为Lubrizol公司制);Ajisper PA111、Ajisper PB711、Ajisper PB821、Ajisper PB822、Ajisper PB824(以上为味之素精细化学(Ajinomoto Fine-Techno)公司制);Disparlon1850、Disparlon1860、Disparlon2150、Disparlon7004、DisparlonDA—100、Disparlon DA—234、Disparlon DA—325、Disparlon DA—375、Disparlon DA—705、Disparion DA—725、Disparlon PW—36(以上为楠本化成公司制);以及,Flowlen DOPA—14、Flowlen DOPA—15B、FlowlenDOPA—17、Flowlen DOPA—22、Flowlen DOPA—44、Flowlen TG—710、Flowlen D—90(以上为共荣化学公司制)、Anti—Terra—205(毕客化学(BYK-Chemie)公司制)等,可以使用从中选择的1种或组合使用2种以上。
在本发明中,作为分散剂,优选并用具有规定的酸值的分散剂(以下也称为酸值分散剂)与具有规定的胺值的分散剂(以下也称为胺值分散剂)。这样,可以兼顾利用发挥出减低滤色片用墨液的粘度的粘度减低效果的酸值分散剂的效果和利用发挥出稳定化滤色片用墨液的粘度的胺值分散剂的效果,可以使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性特别出色。尤其在如后所述的方法中,在进行颜料的微分散处理之前,具有通过搅拌含有分散剂与热塑性树脂、溶剂的混合物,使分散剂在溶剂中分散,从而得到分散剂分散液的预备分散工序,而在这样的方法中,通过并用酸值分散剂和胺值分散剂,可以可靠地防止分散剂的会合(酸值分散剂与胺值分散剂的会合),可以使如上所述的颜料的分散稳定性特别出色。与此相对,在不具有预备分散工序的方法中,在并用酸值分散剂和胺值分散剂的情况下,不能获得如上所述的出色的效果。认为这是因为如下所述的原因。即,认为这是因为,即使并用酸值分散剂和胺值分散剂,在省略了预备分散工序的情况下,在酸值分散剂与胺值分散剂会合的状态下,成为与颜料微粒接触,这样,会诱发颜料微粒之间的凝集。
作为酸值分散剂的具体例,可以举出Disperbyk P104、DisperbykP104S、Disperbyk 220S、Disperbyk 110、Disperbyk 111、Disperbyk 170、Disperbyk 171、Disperbyk 174、Disperbyk 2095(以上为毕客化学(BYK-Chemie)公司制);EFKA 5010、EFKA 5065、EFKA 5066、EFKA5070、EFKA 7500、EFKA 7554(以上为Chiba Speciality公司制);Solspers3000、Solspers16000、Solspers17000、Solspers18000、Solspers36000、Solspers36600、Solspers41000(以上为Lubrizol公司制)等。
另外,作为胺值分散剂的具体例,可以举出Disperbyk 102、Disperbyk160、Disperbyk 161、Disperbyk 162、Disperbyk 163、Disperbyk 164、Disperbyk 166、Disperbyk 167、Disperbyk 168、Disperbyk 2150、DisperbykLPN6919、Disperbyk 9075、Disperbyk 9077(以上为毕客化学(BYK-Chemie)公司制);EFKA 4015、EFKA 4020、EFKA 4046、EFKA4047、EFKA 4050、EFKA 4055、EFKA 4060、EFKA 4080、EFKA 4300、EFKA 4330、EFKA 4340、EFKA 4400、EFKA 4401、EFKA 4402、EFKA4403、EFKA 4800(以上为Chiba Speciality公司制);Ajisper PB711(以上为味之素精细化学公司制);Anti—Terra—205(毕客化学(BYK-Chemie)公司制)等。
在并用酸值分散剂和胺值分散剂的情况下,对酸值分散剂的酸值(进行固体成分换算时的酸值)没有特别限定,优选为5~370KOHmg/g,更优选为20~270KOHmg/g,进而优选为30~135KOHmg/g。如果酸值分散剂的酸值为所述范围内的值,则在与胺值分散剂并用时,可以使颜料的分散稳定性特别出色。可以利用例如基于DIN EN ISO 2114的方法求得分散剂的酸值。
另外,酸值分散剂优选不具有规定的胺值,即胺值为零。
在并用胺值分散剂和酸值分散剂的情况下,对胺值分散剂的胺值(进行固体成分换算时的胺值)没有特别限定,优选为5~200KOHmg/g,更优选为25~170KOHmg/g,进而优选为30~130KOHmg/g。如果胺值分散剂的胺值为所述范围内的值,则在与酸值分散剂并用时,可以使颜料的分散稳定性特别出色。其中,可以利用例如基于DIN16945的方法求得分散剂的胺值。
另外,胺值分散剂优选不具有规定的酸值,即酸值为零。
另外,在并用酸值分散剂和胺值分散剂的情况下,作为酸值分散剂与胺值分散剂的使用比率(进行固体成分换算时的使用比率)以重量比计算优选为1:1~1:9,更优选为1:2~1:5。这样,可以使滤色片用墨液中的颜料的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性特别出色。
另外,作为分散剂,也可以使用所述以外的分散剂。例如,作为分散剂,可以使用具有三聚异氰酸(cyamelide)骨架的混合物。通过将这样的化合物用作分散剂,可以使如上所述的固化性树脂材料溶解的分散介质中的颜料的分散性特别出色,可以使滤色片用墨液的喷出稳定性特别出色。这样的出色的效果不是只简单地用具有三聚异氰酸骨架的化合物作为分散剂得到的,而是通过并用如上所述的颜料(主颜料及副颜料)、如上所述的固化性树脂材料(含有聚合物A及聚合物B的固化性树脂材料)、和具有三聚异氰酸骨架的化合物,它们协同作用得到的。
另外,作为分散剂,例如可以使用具有下述式(7)及下述式(8)表示的部分结构的化合物。通过将这样的化合物用作分散剂,可以使滤色片用墨液中的颜料的分散性特别出色,同时还可以使滤色片用墨液的喷出稳定性特别出色。
(式(7)中,Ra、Rb及Rc分别独立地表示氢原子或者可被取代的环状或链状的烃基,或者Ra、Rb及Rc中的2个以上彼此结合形成环状结构。Rd表示氢原子或甲基。X表示2价的连结基,Y-表示对阴离子。)
(式(8)中,Re表示氢原子或甲基。Rf表示可具有取代基的环状或链状的烷基、可具有取代基的芳基、或可具有取代基的芳烷基。)
对滤色片用墨液中的分散剂的含有率没有特别限定,优选为2.5~10.2wt%,更优选为3.2~9.2wt%。
<热塑性树脂>
滤色片用墨液也可以含有热塑性树脂。这样,可以使滤色片用墨液中的颜料微粒的分散性特别出色。特别在如后所述的制造方法中,通过在预备分散工序中使用热塑性树脂,可以使滤色片用墨液中的颜料微粒的分散稳定性非常出色。
作为热塑性树脂,例如可以举出藻酸类、聚乙烯醇、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、苯乙烯—丙烯酸树脂、苯乙烯—丙烯酸—丙烯酸酯树脂、苯乙烯—马来酸树脂、苯乙烯—马来酸半酯树脂、甲基丙烯酸—甲基丙烯酸酯树脂、丙烯酸—丙烯酸酯树脂、异丁烯—马来酸树脂、松香改性马来酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、***橡胶淀粉(arabia gum starch)、聚烯丙胺、聚乙烯胺、聚亚乙基亚胺等,可以使用从中选择的1种或组合使用2种以上。
对滤色片用墨液中的热塑性树脂的含有率没有特别限定,优选为1.5~7.7wt%,更优选为2.1~7.2wt%。
<其他成分>
本发明的滤色片用墨液也可以含有所述以外的成分。作为这样的成分,例如可以举出各种染料;各种交联剂;偶氮鎓盐、碘鎓盐、锍盐、鏻盐、硒盐、氧鎓盐、铵盐、苯并噻唑鎓盐等鎓盐等热酸发生剂;重氮鎓盐、碘鎓盐、锍盐、鏻盐、硒盐、氧鎓盐、铵盐等光酸发生剂;各种聚合引发剂;酸交联剂;增感剂;光稳定剂;粘接性改良剂;各种聚合促进剂;各种光稳定化剂;玻璃、氧化铝等填充剂;乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2—甲氧基乙氧基)硅烷、N—(2—氨乙基)—3—氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N—(2—氨乙基)—3—氨丙基三甲氧基硅烷、3—氨丙基三乙氧基硅烷、3—环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3—环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2—(3,4—环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、3—氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3—氯丙基三甲氧基硅烷、3—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3—巯基丙基三甲氧基硅烷等粘附促进剂;2,2—硫代双(4—甲基—6—叔丁基苯酚)、2,6—二—叔丁基苯酚等抗氧剂;2—(3—叔丁基—5—甲基—2—羟基苯基)—5—氯苯并***、烷氧基二苯甲酮等紫外线吸收剂;聚丙烯酸钠等防絮凝剂等。
作为染料,例如可以举出偶氮染料、蒽醌染料、缩合多环芳香族羰基染料、靛类染料、正碳离子染料、酞菁染料、次甲基、聚甲炔染料等。作为染料的具体例,例如可以举出C.I.直接红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.酸性红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.活性红3、13、17、19、21、22、23、24、29、35、37、40、41、43、45、49、55,C.I.碱性红12、13、14、15、18、22、23、24、25、27、29、35、36、38、39、45、46,C.I.直接紫7、9、47、48、51、66、90、93、94、95、98、100、101,C.I.酸性紫5、9、11、34、43、47、48、51、75、90、103、126,C.I.活性紫1、3、4、5、6、7、8、9、16、17、22、23、24、26、27、33、34,C.I.碱性紫1、2、3、7、10、15、16、20、21、25、27、28、35、37、39、40、48,C.I.直接黄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.酸性黄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.活性黄2、3、13、14、15、17、18、23、24、25、26、27、29、35、37、41、42,C.I.碱性黄1、2、4、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、39、40,C.I.酸性绿16,C.I.酸性蓝9、45、80、83、90、185,C.I.碱性橙21、23等。
作为交联剂,例如可以使用多元羧酸酐、多元羧酸、多官能环氧基单体、多官能丙烯酸单体、多官能乙烯醚单体、多官能氧杂环丁烷单体等。作为多元羧酸酐的具体例,可以举出邻苯二甲酸酐、衣康酸酐、琥珀酐、柠康酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐、均丙三羧酸酐、马来酐、六氢化邻苯二甲酸酐、二甲基四氢邻苯二甲酸酐、降冰片烯二酸酐(himic anhydride)、降冰片烯二酸酐(nadic anhydride)等脂肪族或脂环族二羧酸酐;1,2,3,4—四羧基丁烷二酐、环戊烷四羧酸二酐等脂肪族多元羧酸二酐;均苯四酸二酐、偏苯三酸酐、二苯甲酮四羧酸酐等芳香族多元羧酸酐;乙二醇双偏苯三酸酯(trimellitate,トリメリティト)、甘油三偏苯三酸酯等含酯基的酸酐,其中,优选芳香族多元羧酸酐。另外,还可以适当地使用由市售的羧酸酐构成的环氧树脂固化剂。另外,作为多元羧酸的具体例,可以举出琥珀酸、戊二酸、己二酸、四羧基丁烷、马来酸、衣康酸等脂肪族多元羧酸;六氢化邻苯二甲酸、1,2—环己烷二甲酸、1,2,4—环己烷三甲酸、环戊烷四甲酸等脂肪族多元羧酸以及邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、均苯四酸、偏苯三酸、1,4,5,8—萘四羧酸、二苯甲酮四羧酸等芳香族多元羧酸,其中,优选芳香族多元羧酸。另外,作为多官能环氧基单体的具体例,可以举出大赛璐(Daicel)化学工业株式会社制,商品名噻鲁塞得(Celloxide)2021、大赛璐化学工业株式会社制,商品名艾破例得(Epolide)GT401、大赛璐化学工业株式会社制,商品名艾破例得(Epolide)PB3600、双酚A、加氢双酚A、三聚异氰酸三缩水甘油基酯等。另外,作为多官能丙烯酸单体的具体例,可以举出季戊四醇乙氧基四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷乙氧基三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯三甲代烯丙基三聚异氰酸酯、三烯丙基三聚异氰酸酯等。另外,作为多官能乙烯醚单体的具体例,可以举出1,4—丁二醇二乙烯醚、1,6—己二醇二乙烯醚、壬二醇二乙烯醚、环己二醇二乙烯醚、环己烷二甲醇二乙烯醚、三甘醇二乙烯醚、三羟甲基丙烷三乙烯醚、季戊四醇四乙烯醚等。另外,作为多官能氧杂环丁烷单体的具体例,可以举出二甲苯二氧杂环丁烷、联苯基型氧杂环丁烷、酚醛清漆型氧杂环丁烷等。
热酸发生剂是因加热产生酸的成分,在所述中,特别优选锍盐及苯并噻唑鎓盐。作为热酸发生剂的更具体的例子,可以举出商品名Sunaid SI-45,Sunaid SI-47,Sunaid SI-60,Sunaid SI-60L,Sunaid SI-80,Sunaid SI-80L,Sunaid SI-100,Sunaid SI-100L,Sunaid SI-145,Sunaid SI-150,Sunaid SI-160,Sunaid SI-110L,Sunaid SI-180L(以上为三新化学工业公司制品,商品名)、CI—2921、CI—2920、CI—2946、CI—3128、CI—2624、CI—2639、CI—2064(以上为日本曹达(株)公司制品,商品名)、CP—66、CP—77(旭电化工业公司制品,商品名)、FC—520(3M公司制品,商品名)等。
光酸发生剂(photoacid generator)是遇光产生酸的成分,作为更具体的例子,可以举出商品名CyracureUVI—6970、CyracureUVI—6974、CyracureUVI—6990、CyracureUVI—950(以上为美国Union Carbide公司制,商品名)、Irgacure261(Chiba Speciality Chemicals公司制,商品名)、SP—150、SP—151、SP—170、Optomer SP—171(以上为旭电化工业株式会社制,商品名)、CG—24—61(Chiba Speciality Chemicals公司制,商品名)、DAICATII(大赛璐化学工业公司制,商品名)、UVAC1591(Daicel-UCB(株)公司制,商品名)、CI—2064、CI—2639、CI—2624、CI—2481、CI—2734、CI—2855、CI—2823、CI—2758(以上为日本曹达公司制品,商品名)、PI—2074(ロ—ヌプ—ラン公司制,商品名,五氟苯基硼酸酯甲苯基枯基碘鎓盐)、FFC509(3M公司制品,商品名)、BBI—102、BBI—101、BBI—103、MPI—103、TPS—103、MDS—103、DTS—103、NAT—103、NDS—103(绿化学公司制,商品名)、CD—1012(美国Sartomer公司制,商品名)等。
本发明的滤色片用墨液均一地微分散颜料微粒,颜料微粒的长期的分散稳定性(长期分散稳定性)出色。因此,可以有效地防止滤色片用墨液的经时特性变化,例如可以适合用于长期形成均一的着色浓度的着色部(滤色片)等,可以有效地防止形成的滤色片的颜色不均、浓度不均的发生等。另外,由于颜料微粒发生微分散,所以颜料的显色性出色,例如可以很好地用于形成光亮度高的滤色片。
滤色片用墨液在25℃下的粘度(使用E型粘度计测定的粘度(动粘度))优选为13mPa·s以下,更优选为12mPa·s以下,进而优选为5~11mPa·s。这样,如果滤色片用墨液的粘度(动粘度)足够低,则例如可以使滤色片的生产效率(着色部的形成效率)特别出色,同时还可以有效地防止着色部的厚度的非本意的不均等。此外,滤色片用墨液的粘度(动粘度)的测定可以使用例如E型粘度计(例如东机产业公司制RE—01)进行,特别可以基于JIS Z8809进行。
另外,滤色片用墨液在60℃的环境下放置10天后的25℃下的粘度变化量优选为0.5mPa·s以下,更优选为0.3mPa·s以下,进而优选为0.2mPa·s以下。这样,可以使滤色片用墨液的喷出稳定性特别出色,同时还可以更长期地很好地用于可靠地防止了颜色不均、浓度不均等的发生的滤色片的制造。
《滤色片用墨液的制造方法》
接着,对如上所述的滤色片用墨液的制造方法的优选实施方式进行说明。
本实施方式的制造方法具有:通过搅拌含有分散剂与热塑性树脂、溶剂的混合物,使分散剂在溶剂中分散,从而得到分散剂分散液的预备分散工序;向分散剂分散液中添加颜料,分多阶段添加无机珠(beads),进行微分散处理,得到颜料分散体的微分散工序;混合颜料分散体和固化性树脂材料的固化性树脂混合工序。
<预备分散工序>
在预备分散工序中,通过搅拌含有分散剂与热塑性树脂、溶剂的混合物,使分散剂在溶剂中分散,从而配制分散剂分散液。这样,可以成为解开分散剂的会合状态的状态。
这样,在本实施方式中,在如后所详述的使颜料进行微分散的处理之前,通过预备分散不含有颜料的混合物,可以最终地使颜料微粒均一且稳定地分散,从而获得喷出稳定性特别出色的滤色片用墨液。
在本工序中,通过与分散剂及溶剂一起混合热塑性树脂,可以在后述的微分散工序中,在向分散剂分散液中添加的颜料微粒(没有微分散的粒径较大的颜料微粒)的表面附着分散剂及热塑性树脂,从而使该颜料微粒(没有微分散的粒径较大的颜料微粒)在分散剂分散液中的分散性出色。这样,可以有效地进行微分散工序中的微分散处理,可以使滤色片用墨液的生产率特别出色,同时可以使最终得到的滤色片用墨液中的颜料微粒(已微分散的颜料微粒)的长期分散稳定性、液滴的喷出稳定性特别出色。
对在本工序中配制的分散剂分散液中的分散剂的含有率(在并用多种分散剂的情况下,它们的含有率的总和)没有特别限定,优选为10~40wt%,更优选为12~32wt%。如果分散剂的含有率为所述范围内的值,则可以更显著地发挥如上所述的效果。
另外,对在本工序中配制的分散剂分散液中的热塑性树脂的含有率没有特别限定,优选为6~30wt%,更优选为8~26wt%。如果热塑性树脂的含有率为所述范围内的值,则可以更显著地发挥如上所述的效果。
另外,对在本工序中配制的分散剂分散液中的溶剂的含有率没有特别限定,优选为40~80wt%,更优选为53~75wt%。如果溶剂的含有率为所述范围内的值,则可以更显著地发挥如上所述的效果。
在本工序中,通过使用各种搅拌机搅拌所述各成分的混合物来获得分散剂分散液。
作为能够在本工序中使用的搅拌机,例如可以举出分散式研磨机(Dispermill)等单轴或双轴的混合器(mixer)等。
对使用搅拌机的搅拌处理时间没有特别限定,优选为1~30分钟,更优选为3~20分钟。这样,可以使滤色片用墨液的生产率足够出色,同时还可以更有效地解开分散剂的会合状态,可以使最终得到的滤色片用墨液中的颜料微粒的分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性特别出色。
另外,对在本工序中的搅拌机具有的搅拌翼的旋转数没有特别限定,优选为500~4000rpm,更优选为800~3000rpm。这样,可以使滤色片用墨液的生产率足够出色,同时还可以有效地解开分散剂的会合状态,可以使最终得到的滤色片用墨液中的颜料微粒的分散稳定性特别出色。另外,还可以可靠地防止热塑性树脂等因热等而发生的劣化、变性等。
<微分散工序>
接着,向在所述工序中得到的分散剂分散液中添加如上所述的颜料,分多阶段添加无机珠,进行微分散处理(微分散工序)。
这样,在本实施方式中,在添加颜料之前,设置如上所述的预备分散工序,同时在微分散颜料的工序(微分散工序)中分多阶段添加无机珠。在微分散工序中,通过分多阶段添加无机珠,可以使颜料的微粒化的效率出色,可以使最终得到的滤色片用墨液中的颜料微粒足够小。尤其如上所述的并用被卤素化的酞菁的锌配位化合物(主颜料)及磺化颜料衍生物(副颜料)的效果与使用具有预备分散工序及分多阶段的微分散工序的方法的效果进行协同作用,最终得到的滤色片用墨液的颜料的分散稳定性及液滴的喷出稳定性变得非常出色,成为可以用于制造非常出色的光亮度、对比度的滤色片。
与此相对,在分多阶段进行微分散工序的情况下,存在难以使最终得到的滤色片用墨液中的颜料微粒足够小或者滤色片用墨液的生产率显著低下的可能性。另外,即使分多阶段进行微分散工序,在省略如上所述的预备分散工序的情况下,有时会发生如下所述的问题。即,在省略预备分散工序的情况下,在添加颜料时,由于分散剂的会合状态没有被充分地解开,所以在微分散工序中,难以使分散剂、热塑性树脂均一地附着于颜料微粒的表面。另外,还难以使微分散工序中的颜料微粒(没有微分散的粒径较大的颜料微粒)在溶剂中的分散性足够出色。
本工序只要通过分多阶段添加无机珠进行即可,可以分3阶段以上添加无机珠,但优选分2阶段添加无机珠。这样,可以使最终得到的滤色片用墨液中的颜料微粒的长期分散稳定性足够出色,同时还可以使滤色片用墨液的生产率特别出色。
在以下的说明中,以分2阶段添加无机珠的方法即在微分散工序中进行使用第1无机珠的第1处理和使用第2无机珠的第2处理的方法为代表进行说明。
在本工序中使用的无机珠(第1无机珠、第2无机珠)只要是由无机材料构成的即可,可以由任意无机材料构成,但作为无机珠的优选例,可以举出氧化锆制的珠(例如Toray ceram粉碎球(ball)(商品名),株式会社东丽(レ)制)等。
[第1处理]
在本工序中,首先,向在所述的预备分散工序中配制的分散剂分散液中添加颜料(主颜料及副颜料),进行使用规定粒径的第1无机珠来进行一次微分散的第1处理。
在第1处理中使用的第1无机珠优选粒径大于在第2处理中使用的第2无机珠。这样,可以使作为微分散工序整体的颜料的微粒化(微分散)效率特别出色。
对第1无机珠的平均粒径没有特别限定,优选为0.5~3.0mm,更优选为0.5~2.0mm,进而优选为0.5~1.2mm。如果第1无机珠的平均粒径为所述范围内的值,则可以使作为微分散工序整体的颜料的微粒化(微分散)效率特别出色。与此相对,如果第1无机珠的平均粒径不到所述下限值,则虽然根据颜料的种类等而不同,但出现第1处理中的颜料微粒的微粒化(小粒径化)效率显著低下的趋势。另外,如果第1无机珠的平均粒径超过所述上限值,则尽管第1处理的颜料微粒的微粒化(小粒径化)效率可以比较出色,但在第2处理的颜料微粒的微粒化(小粒径化)效率低下,作为微分散工序整体的颜料的微粒化(微分散)效率低下。
对第1无机珠的使用量没有特别限定,相对分散剂分散液100重量份,优选为100~600重量份,更优选为200~500重量份。
对在分散剂分散液中添加的颜料的使用量没有特别限定,相对分散剂分散液100重量份,优选为12重量份以上,更优选为18~35重量份。
第1处理可以在分散剂分散液中添加颜料、第1无机珠的状态下使用各种搅拌机搅拌进行。
作为可以在第1处理中使用的搅拌机,例如可以举出珠磨机(pearlmill)等介质(media)型分散机或分散式研磨机(Dispermill)等单轴或双轴的混合器等。
对使用搅拌机的搅拌处理时间(第1处理的处理时间)没有特别限定,优选为10~120分钟,更优选为15~40分钟。这样,可以不使滤色片用墨液的生产率低下而有效地进行颜料的微粒化(微分散)。
另外,对第1处理中的搅拌机具有的搅拌翼的旋转数没有特别限定,优选为1000~5000rpm,更优选为1200~3800rpm。这样,可以不使滤色片用墨液的生产率低下而更有效地进行颜料的微粒化(微分散)。另外,还可以可靠地防止热塑性树脂等因热等而发生的劣化、变性等。
[第2处理]
在进行第1处理之后,进行使用第2无机珠的第2处理。这样,可以得到颜料微粒充分地微分散的颜料分散体。
第2处理可以在含有第1无机珠的状态下进行,但优选在第2处理之前除去第1无机珠。这样,可以使第2处理中的颜料的微粒化(微分散)效率特别出色。例如可以利用过滤等方法容易且可靠地进行第1无机珠的除去。
在第2处理中使用的第2无机珠的粒径优选小于在第1处理中使用的第1无机珠的粒径。这样,可以使最终得到的滤色片用墨液中的颜料充分地微粒化(微分散),可以使滤色片用墨液中的颜料微粒的长期的分散稳定性(长期分散稳定性)特别出色,同时还可以使液滴的喷出稳定性特别出色。
对第2无机珠的平均粒径没有特别限定,优选为0.03~0.3mm,更优选为0.05~0.2mm。如果第2无机珠的平均粒径为所述范围内的值,则可以使作为微分散工序整体的颜料的微粒化(微分散)效率特别出色。与此相对,如果第2无机珠的平均粒径不到所述下限值,则虽然根据颜料的种类等而不同,但出现第2处理中的颜料微粒的微粒化(小粒径化)效率显著低下的趋势。另外,如果第2无机珠的平均粒径超过所述上限值,则可能难以充分地进行颜料微粒的微粒化(微分散)。
对第2无机珠的使用量没有特别限定,相对分散剂分散液100重量份,优选为100~600重量份,更优选为200~500重量份。
第2处理可以使用各种搅拌机进行。
作为可以在第2处理中使用的搅拌机,例如可以举出珠磨机等介质型分散机或分散式研磨机(Dispermill)等单轴或双轴的混合器等。
对使用搅拌机的搅拌处理时间(第2处理的处理时间)没有特别限定,优选为10~120分钟,更优选为15~40分钟。这样,可以不使滤色片用墨液的生产率低下而充分地进行颜料的微粒化(微分散)。
另外,对第2处理中的搅拌机具有的搅拌翼的旋转数没有特别限定,优选为1000~5000rpm,更优选为1200~3800rpm。这样,可以不使滤色片用墨液的生产率低下而有效地进行颜料的微粒化(微分散)。另外,还可以可靠地防止热塑性树脂等因热等而发生的劣化、变性等。
在所述的说明中,以分2阶段进行微分散处理的情况为中心进行了说明,但也可以进行3阶段以上的处理。这样的情况下,优选在后面的处理中使用的无机珠的粒径小于在前面的处理中使用的无机珠。换言之,优选在第n阶段的处理中使用的无机珠(第n无机珠)的平均粒径小于在第(n—1)阶段的处理中使用的无机珠(第(n—1)无机珠)的平均粒径。通过满足这样的关系,可以使颜料微粒的微粒化(微分散)的效率特别出色,同时还可以使最终得到的滤色片用墨液中的颜料微粒的粒径更小。
其中,在微分散工序(例如第1处理、第2处理)中,根据需要,例如也可以进行利用溶剂的稀释等处理。
<固化性树脂混合工序>
使在如上所述的微分散工序中得到的颜料分散体与固化性树脂材料混合(固化性树脂混合工序)。这样,可以得到滤色片用墨液。
本工序优选在除去在第2处理中使用的第2无机珠的状态下进行。例如可以通过过滤等方法容易且可靠地进行第2无机珠的除去。
本工序可以使用各种搅拌机进行。
作为可以在本工序中使用的搅拌机,例如可以举出分散式研磨机(Dispermill)等单轴或双轴的混合器等。
对使用搅拌机的搅拌处理时间(本工序的处理时间)没有特别限定,优选为1~60分钟,更优选为15~40分钟。
另外,对在本工序中的搅拌机具有的搅拌翼的旋转数没有特别限定,优选为1000~5000rpm,更优选为1200~3800rpm。
此外,在本工序中,也可以添加与在所述工序中使用的溶剂不同组成的液体。这样,可以很好地进行所述的预备分散工序中的分散剂的分散以及微分散工序中的颜料微粒的微分散,并同时可靠地得到具有理想特性的滤色片用墨液。
另外,在本工序中,也可以在颜料分散体与固化性树脂材料的混合之前或者颜料分散体与固化性树脂材料的混合之后,除去在所述工序中使用的溶剂的至少一部分。这样,可以使预备分散工序、微分散工序中的溶剂的组成与最终得到的滤色片用墨液中的分散介质的组成不同。结果,可以很好地进行所述的预备分散工序中的分散剂的分散以及微分散工序中的颜料微粒的微分散,同时可靠地得到具有理想特性的滤色片用墨液。溶剂的除去例如可以在减压气氛下放置或者加热成为对象的液体来进行。
《组合墨液》
如上所述的滤色片用墨液被用于利用喷墨方式的滤色片的制造。滤色片通常对应全色(full cover)显示,所以具有多种颜色的着色部(通常为对应光的三个基本色的RGB的3种颜色)。接着,在这些多种颜色的着色部的形成中使用对应各着色部的颜色的多种滤色片用墨液。即,在滤色片的制造中,使用具有多种颜色的滤色片用墨液的组合墨液。在本发明中,组合墨液具有如上所述的含有作为主颜料的卤素化酞菁的锌配位化合物与作为副颜料的磺化颜料衍生物的本发明的滤色片用墨液,和其他颜色的墨液(滤色片用墨液)。含有卤素化酞菁的锌配位化合物与磺化颜料衍生物的本发明的滤色片用墨液通常用于形成绿色的着色部。因而,除了本发明的滤色片用墨液以外,组合墨液例如还具有用于形成红色的着色部的墨液(滤色片用墨液)、用于形成蓝色的着色部的墨液(滤色片用墨液)。组合墨液具有的其他颜色的墨液(本发明的滤色片用墨液以外的墨液)可以利用任意方法制造,但优选利用与如上所述的本发明的滤色片用组合墨液的制造方法相同的方法(除了变更颜料的种类以外相同的方法)制造。这样,可以更高水平抑制各颜色之间的液滴的喷出稳定性等的不均,可以制造更高可靠性的滤色片。另外,对组合墨液具有的其他颜色的墨液(本发明的滤色片用墨液以外的墨液)没有特别限定,但优选含有如上所述的固化性树脂材料。这样,可以更高水平抑制各颜色之间的液滴的喷出稳定性等的不均,可以制造更高可靠性的滤色片。另外,还可以抑制各颜色的着色部之间的特性(例如耐光性、相对基板的附着力等)的不均,可以使制造的滤色片的可靠性、耐久性等特别高。
除了如上所述的本发明的滤色片用墨液(绿色的滤色片用墨液)以外,组合墨液具有红色的滤色片用墨液(R墨液)的情况下,优选R墨液含有C.I.颜料红177和其衍生物及/或C.I.颜料红254和其衍生物作为颜料。这样,可以使R墨液的显色性特别出色。另外,还可以使滤色片用墨液中的颜料微粒的长期分散稳定性、滤色片用墨液的喷出稳定性特别出色。
作为C.I.颜料红177的衍生物、C.I.颜料红254的衍生物,含有下述式(9)或下述式(10)表示的化合物(衍生物)的情况下,可以更显著地发挥如上所述的效果。
(式(9)中,n表示1~4的整数。)
(式(10)中,n表示1~4的整数。)
《滤色片》
接着,对使用如上所述的滤色片用墨液(组合墨液)制造的滤色片的一例进行说明。
图1是表示本发明的滤色片的优选实施方式的截面图。
如图1所示,滤色片1具有基板11和使用所述的滤色片用墨液成形而成的着色部12。作为着色部12,设置有彼此不同颜色的第1着色部12A、第2着色部12B以及第3着色部12C。接着,在相邻的着色部12之间设置有隔壁13。
<基板>
基板11为具有光透过性的板状的构件,具有保持着色部12、隔壁13的功能。
基板11优选由实际上透明的材料构成。这样,可以利用透过滤色片1的光形成更清晰的图像。
另外,基板11优选为耐热性、机械强度出色的基板。这样,例如可以可靠地防止制造滤色片1时所加的热引起的变形等。作为满足这样的条件的基板11的构成材料,例如可以举出玻璃、硅、聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、降冰片烯系开环聚合物或其加氢物等。
<着色部>
着色部12是使用如上所述的滤色片用墨液(组合墨液)形成的。
着色部12由于是使用如上所述的滤色片用墨液形成的,所以各像素间的特性的不均小,可以可靠地防止非本意的混色(多种滤色片用墨液的混合)等。所以,滤色片1成为抑制颜色不均、浓度不均等的发生的可靠性高的滤色片。另外,滤色片1还成为着色部12的显色性出色、对比度出色的滤色片。
各着色部12被设置于作为利用后述的隔壁13包围的区域的单元14内。
第1着色部12A、第2着色部12B及第3着色部12C为彼此不同颜色的着色部。例如可以将第1着色部12A设为红色过滤器区域(R),将第2着色部12B设为绿色过滤器区域(G),将第3着色部12C设为蓝色过滤器区域(B)。接着,由一组不同颜色的着色部12A、12B、12C构成1个像素。接着,在滤色片1中,在其横方向及纵方向配置规定数目着色部12。例如,在滤色片1为高保真显示器(Hi—Vision)用的滤色片的情况下,配置1366×768个像素,在为全高保真显示器(Full Hi—Vision)用的滤色片的情况下,配置1920×1080个像素,在为超高保真显示器(Super Hi—Vision)用的滤色片的情况下,配置7680×4320个像素。此外,滤色片1也可以在例如有效区域以外具有预备的像素。
<隔壁>
在相邻的着色部12之间,设置隔壁(岸(bank))13。这样,可以可靠地防止相邻的着色部12之间混色,结果,可以可靠地显示清晰的图像。
隔壁13也可以由透明的材料构成,但优选由具有遮光性的材料构成。这样,可以显示对比度出色的图像。对隔壁(遮光部13)的颜色没有特别限定,优选为黑色。这样可以使显示的图像的对比度特别出色。
对隔壁13的高度没有特别限定,优选大于着色部12的膜厚。这样,可以可靠地防止相邻的着色部12之间的混色。隔壁13的具体厚度优选为0.1~10μm,更优选为0.5~3.5μm。这样,可以可靠地防止相邻的着色部12之间的混色,同时还可以使具有滤色片1的图像显示装置、电子仪器中的视场角特性出色。
隔壁13也可以由任意材料构成,例如优选主要由树脂材料构成。这样,可以利用如后所述的方法,使隔壁13作为容易地具有需要的形状的材料,形成隔壁13。另外,在隔壁13具有作为遮光部的功能的情况下,作为其构成材料,也可以含有炭黑等光吸收性的材料。
《滤色片的制造方法》
接着对滤色片1的制造方法的一例进行说明。
图2是表示滤色片的制造方法的截面图,图3是表示在滤色片的制造中使用的液滴喷出装置的立体图,图4是从载物台侧观察图3所示的液滴喷出装置中的液滴喷出机构的图,图5是表示图3所示的液滴喷出装置中的液滴喷头的底面的图,图6是表示图3所示的液滴喷出装置中的液滴喷头的图,(a)为截面立体图,(b)为截面图。
如图2所示,在本实施方式中,具有准备基板11的基板准备工序(1a)、在基板11上形成隔壁13的隔壁形成工序(1b、1c)、利用喷墨方式向用隔壁13包围的区域付与滤色片用墨液2的墨液付与工序(1d)和从滤色片用墨液2除去溶剂(分散介质)从而使固化性树脂材料固化来成为固体状的着色部12的着色部形成工序(1e)。
<基板准备工序>
首先,准备基板11(1a)。在本工序中准备的基板11优选实施洗涤处理。另外,在本工序中准备的基板11也可以实施利用有机硅烷偶合剂等的药品处理、等离子处理、离子镀、溅射、气相反应法、真空蒸镀等适当的前处理。
<隔壁形成工序>
接着,向基板11的一面的大致全面付与基板11的隔壁形成用的感放射线性组合物,形成涂膜3(1b)。此外,在基板11上付与感放射线性组合物之后,根据需要,也可以进行预烘焙处理。预烘焙处理例如可以在加热温度:50~150℃、加热时间:30~600秒的条件下进行。
然后,经由光掩模,照射放射线,进行曝光后烘焙处理(post exposurebake)(PEB),进而,通过使用碱显影液的显影处理,形成隔壁13(1c)。PEB例如可以在加热温度:50~150℃、加热时间:30~600秒、放射线照射强度:1~500mJ/cm2的条件下进行。另外,显影处理例如可以利用注液法、浸渍法、振动浸渍法等进行,显影处理时间例如可以为10~300秒。另外,显影处理之后,根据需要,也可以进行后烘焙处理。后烘焙处理例如可以在加热温度:150~280℃、加热时间:3~120分钟的条件下进行。
<墨液付与工序>
接着,利用喷墨方式,向由隔壁13包围的单元14内付与滤色片用墨液2(1d)。
本工序使用对应应形成的多种颜色的着色部12的多种滤色片用墨液2进行。此时,由于设置有隔壁13,所以可以可靠地防止2种以上的滤色片用墨液2混合。
滤色片用墨液2的喷出使用如图3~图6所示的液滴喷出装置进行。
如图3所示,在本工序中使用的液滴喷出装置100具有保持滤色片用墨液2的贮藏器101、管110和经由管110从贮藏器101供给滤色片用墨液2的喷出扫描部102。喷出扫描部102具有将多个液滴喷头(喷墨头)114搭载于车架105而成的液滴喷出机构103、控制液滴喷出机构103的位置的第1位置控制装置104(移动机构)、保持在所述工序中形成隔壁13的基板11(以下也简称为“基板11”。)的载物台106、控制载物台106的位置的第2位置控制装置108(移动机构)和控制机构112。贮藏器101与液滴喷出机构103中的多个液滴喷头114由管110连接,利用压缩空气从贮藏器101向多个液滴喷头114分别供给滤色片用墨液2。
第1位置控制装置104对应来自控制机构112的信号,沿着X轴方向及与X轴方向正交的Z轴方向,使液滴喷出机构103移动。进而,第1位置控制装置104还具有在与Z轴平行的轴的周围使液滴喷出机构103旋转的功能。在本实施方式中,Z轴方向是与铅垂方向(即重力加速度的方向)平行的方向。第2位置控制装置108对应来自控制机构112的信号,沿着与X轴方向及Z轴方向的双方正交的Y轴方向,使载物台106移动。进而,第2位置控制装置108还具有在与Z轴平行的轴的周围使载物台106旋转的功能。
载物台106具有与X轴方向和Y轴方向的双方平行的平面。另外,载物台106构成为能够在其平面上固定或保持具有应付与滤色片用墨液2的单元14的基板11。
如上所述,液滴喷出机构103在第1位置控制装置104的作用下向X轴方向移动。另一方面,载物台106在第2位置控制装置108的作用下向Y轴方向移动。即,在第1位置控制装置104及第2位置控制装置108的作用下,液滴喷头114相对载物台106的相对位置发生变化(被载物台106保持的基板11与液滴喷出机构103相对地移动)。
控制机构112构成为从外部信息处理装置接收表示应喷出滤色片用墨液2的相对位置的喷出数据。
如图4所示,液滴喷出机构103具有有分别大致相同的结构的多个液滴喷头114和保持这些液滴喷头114的车架105。在本实施方式中,在液滴喷出机构103上保持的液滴喷头114的数目为8个。液滴喷头114分别具有设置有后述的多个喷嘴118的底面。各液滴喷头114的该底面的形状为具有2个长边和2个短边的多角形。被液滴喷出机构103保持的液滴喷头114的底面朝向载物台106侧,进而,液滴喷头114的长边方向与短边方向分别与X轴方向和Y轴方向平行。
如图5所示,液滴喷头114具有在X轴方向上并列的多个喷嘴118。这些多个喷嘴118被配置成液滴喷头114中的X轴方向的喷嘴间距HXP成为规定的值。对喷嘴间距HXP的具体值没有特别限定,例如可以为50~90μm。在此,“液滴喷头114在X轴方向的喷嘴间距HXP”相当于沿着Y轴方向向X轴上投影(射像)液滴喷头114中的全部喷嘴118得到的多个喷嘴像间的间距。
在本实施方式中,液滴喷头114中的多个喷嘴118一起构成向X轴方向延伸的喷嘴列116A和喷嘴列116B。喷嘴列116A与喷嘴列116B隔着间隔并行地配置。接着,在本实施方式中,在喷嘴列116A及喷嘴列116B中,分别为90个喷嘴118以一定间隔LNP向X轴方向排成一列。对LNP的具体值没有特别限定,可以为100~180μm。
喷嘴列116B的位置相对喷嘴列116A的位置,在X轴方向的正的方向(图5的右方向)上偏离喷嘴间距LNP的一半的长度。所以,液滴喷头114的X轴方向的喷嘴间距HXP为喷嘴列116A(或喷嘴列116B)的喷嘴间距LNP的一半的长度。
因而,液滴喷头114的X轴方向的喷嘴线密度为喷嘴列116A(或喷嘴列116B)的喷嘴线密度的2倍。此外,在本说明书中,“X轴方向的喷嘴线密度”相当于沿着Y轴方向向X轴上投影(射像)多个喷嘴得到的多个喷嘴像的每单位长度的数目。当然,液滴喷头114含有的喷嘴列的数目不只限定于2个。液滴喷头114也可以含有M个喷嘴列。在此,M为1以上的自然数。这种情况下,在各M个喷嘴列中,多个喷嘴118以喷嘴间距HXP的M倍的长度的间距并列。进而,M为2以上的自然数的情况下,相对M个喷嘴列中的一个,其他(M—1)个喷嘴列无重复地在X轴方向上偏离喷嘴间距HXP的i倍长度。在此,i为1~(M—1)的自然数。
那么,在本实施方式中,由于喷嘴列116A及喷嘴列116B分别由90个喷嘴118构成,所以1个液滴喷头114具有180个喷嘴118。不过,喷嘴列116A的两端的各5个喷嘴被设定为“停止喷嘴”。同样,喷嘴列116B的两端的各5个喷嘴也被设定为“停止喷嘴”。接着,不从这些20个“停止喷嘴”喷出滤色片用墨液2。所以,在液滴喷头114中的180个喷嘴118中,160个喷嘴118发挥作为喷出滤色片用墨液2的喷嘴的功能。
如图4所示,在液滴喷出机构103中,多个所述液滴喷头114被沿着X轴方向配置成2列。如果考虑到停止喷嘴部分,则一列液滴喷头114与另一列液滴喷头114被配置成从Y轴方向观察,一部分重合。这样,在液滴喷出机构103中,在基板11的X轴方向的尺寸部分的整个长度,喷出滤色片用墨液2的喷嘴118被构成为向X轴方向以所述喷嘴间距HXP连续。
在本实施方式的液滴喷出机构103中,将液滴喷头114配置成覆盖(cover)基板11的X轴方向的尺寸部分的整个长度,但本发明中的液滴喷出机构也可以为覆盖基板11的X轴方向的尺寸部分的一部分。
如图所示,各液滴喷头114为喷墨头。更具体而言,各液滴喷头114具有振动板126和喷嘴板128。经常填充从贮藏器101经由孔131供给的滤色片用墨液2的集液槽129位于振动板126与喷嘴板128之间。
另外,多个隔壁122位于振动板126与喷嘴板128之间。接着,由振动板126、喷嘴板128和1对隔壁122包围的部分为空腔120。空腔120对应喷嘴118设置,所以空腔120的数目与喷嘴118的数目相同。经由位于1对隔壁122间的供给口130,从集液槽129向空腔120供给滤色片用墨液2。
振动器124对应各空腔120位于振动板126上。振动器124含有压电元件124C、夹持压电元件124C的1对电极124A、124B。通过向该1对电极124A、124B之间给予驱动电压,从对应的喷嘴118喷出滤色片用墨液2。此外,将喷嘴118的形状调节成从喷嘴118在Z轴方向喷出滤色片用墨液2。
控制机构112(参照图3)也可以构成为向各多个振动器124给予彼此独立的信号。即,从喷嘴118喷出的滤色片用墨液2的体积也可以对应来自控制机构112的信号对每个喷嘴118进行控制。另外,控制机构112也可以设定在涂敷扫描间进行喷出动作的喷嘴118和不进行喷出动作的喷嘴118。
在本说明书中,有时也将含有1个喷嘴118、对应喷嘴118的空腔120和对应空腔120的振动器124的部分标记为“喷出部127”。如果利用该标记,则1个液滴喷头114具有与喷嘴118的数目相同的数目的喷出部127。
使用如上所述的液滴喷出装置100,向单元14内付与对应滤色片1具有的多种颜色的着色部12的滤色片用墨液2。通过使用如上所述的装置,可以在单元14内,有效地而且有选择性地付与滤色片用墨液2。另外,如上所述,滤色片用墨液2具有出色的喷出稳定性,即使在长期进行液滴喷出的情况下,也极难发生飞跃曲线或液滴的喷出量不稳定化等问题。因而,可以可靠地防止在形成不同颜色的着色部中使用的多种墨液混合(混色)或者发生本来要求同一着色浓度的多个着色部之间的着色浓度的不均等问题。此外,在附图的结构中,液滴喷出装置100只具有1种颜色程度的保持滤色片用墨液2的贮藏器101、管110等,但也可以具有对应滤色片1所具有的多种颜色的着色部12的多种颜色程度的这些构件。另外,在制造滤色片1时,也可以使用对应多种颜色的滤色片用墨液2的多个液滴喷出装置100。
此外,在本发明中,液滴喷头114作为驱动元件,也可以代替压电元件,使用静电驱动器(actuator)。另外,液滴喷头114也可以构成为:作为驱动元件,使用电热转换元件,利用该电热转换元件的材料的热膨胀,喷出滤色片用墨液。
<着色部形成工序(固化工序)>
接着,通过从单元14内的滤色片用墨液2除去溶剂(分散介质),使固化性树脂材料固化,成为固体状的着色部12(1e)。这样,得到滤色片1。
本工序通常利用加热进行,但在本工序中,例如也可以进行活化能线的照射或者在减压环境下放置被赋予滤色片用墨液2的基板11等处理。能够获得如下所述的效果,即:可以通过照射活化能线而有效地进行固化性树脂材料的固化反应,或者即使在加热温度较低的情况下,也可以可靠地进行固化性树脂材料的固化反应,可以更可靠地防止对基板11等的不良影响的发生等。作为活化能线,可以举出各种波长的光线,例如可以使用紫外线、X射线、g射线、i射线、激元激光(excimer laser)等。另外,通过在减压环境下放置被赋予滤色片用墨液2的基板11,还可以获得如下所述的效果,即:可以更有效地除去溶剂(分散介质),或者,可以可靠地使像素(单元)内的着色部的形状成为优选的形状,或者,即使在加热温度较低的情况下,也可以可靠地除去溶剂(分散介质),可以更可靠地防止对基板11等的不良影响的发生等。
对本工序中的加热温度没有特别限定,优选为50~260℃,更优选为80~240℃。
《图像显示装置》
接着,对作为具有滤色片1的图像显示装置(电光学装置)的液晶显示装置的优选实施方式进行说明。
图7是表示液晶显示装置的优选实施方式的截面图。如同图所示,液晶显示装置60具有:滤色片1,在滤色片1的设置有着色部12的面侧配置的基板(对置基板)66,由在滤色片1与基板66之间的空隙中封入的液晶构成的液晶层62,在滤色片1的基板11的与液晶层62相对的面相反的面侧(图7中下侧)设置的偏振板67和在基板66的与液晶层62相对的面相反的面侧(图7中上侧)设置的偏振板68。接着,在设置有滤色片1的着色部12及隔壁13的面(着色部12及隔壁13的与基板11相对的面的相反的面),设置共用电极61,在基板(对置基板)66的与液晶层62、滤色片1对置的面,在滤色片1的对应各着色部12的位置上,以矩阵状,配置像素电极65。进而,在共用电极61与液晶层62之间设置取向膜64,在基板66(像素电极65)与液晶层62之间设置取向膜63。
基板66为对可见光具有光透过性的基板,例如为玻璃基板。
共用电极61、像素电极65由对可见光具有光透过性的材料构成,例如由ITO等构成。
另外,图中已省略:将多个开关(switching)元件(例如TFT:薄膜晶体管)设置成对应各像素电极65。接着,对于对应各着色部12的各像素电极65,可以通过控制与共用电极61之间的电压的施加状态,来控制在对应各着色部12(各像素电极65)的区域的光的透过性。
在液晶显示装置60中,从未图示的背光灯发出的光变得从偏振板68侧(图7中上侧)入射。接着,透过液晶层62向滤色片1的各着色部12(12A、12B、12C)入射的光作为对应各着色部12(12A、12B、12C)的颜色的光,从偏振板67(图7中下侧)射出。
如上所述,由于着色部12使用本发明的滤色片用墨液2(组合墨液)形成,所以可以抑制各像素间的特性的不均。结果,能够在液晶显示装置60中稳定地显示可以抑制在各部位的颜色不均、浓度不均等的图像。另外,着色部12由于使用本发明的滤色片用墨液形成,所以对比度出色。
《电子仪器》
具有如上所述的滤色片1的液晶显示装置等图像显示装置(电光学装置)1000可以用于各种电子仪器的显示部。
图8是表示适用本发明的电子仪器的移动型(或笔记本型)个人电脑的结构的立体图。
在该图中,个人电脑1100由具有键盘1102的主体部1104和显示单元1106构成,显示单元1106隔着铰接(hinge)结构部被可相对主体部1104旋转地支撑。
在该个人电脑中1100中,显示单元1106具有图像显示装置1000。
图9是表示适用本发明的电子仪器的手机(也包括PHS)的结构的立体图。
在该图中,手机1200在显示部具有多个操作按钮1202、受话器耳承1204以及送话器耳承1206,同时还有图像显示装置1000。
图10是表示适用本发明的电子仪器的数码相机的结构的立体图。其中,在该图中,也简单地显示与外部仪器的连接。
在此,普通照相机利用拍照对象的光像来感光银盐照相软片,与此相对,数码相机1300利用CCD(电荷耦合器件(Charged Coupled Device))等摄像器件将拍照对象的光像进行光电转换,生成摄像信号(图像信号)。
在数码相机1300中的壳(机身)1302的背面,将图像显示装置1000设置于显示部,成为基于CCD的摄像信号进行显示的结构,发挥作为将拍照对象显示成电子图像的取景器(finder)的功能。
在壳的内部设置电路基板1308。该电路基板1308设置有可以储存(记忆)摄像信号的存储器。
另外,在壳1302的正面侧(在附图的结构中为背面侧),设置含有光学透镜(摄像光学系)或CCD等的受光单元1304。
如果摄影者确认显示部中显示的拍照对象像从而按下快门按钮1306,则此刻的CCD的摄像信号被传输·储存到电路基板1308的存储器中。
另外,在该数码相机1300中,在壳1302的侧面设置有视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。接着,如图所示,分别根据需要,电视监视器1430与视频信号输出端子1312连接,个人电脑1440与数据通信用的输入输出端子1314连接。进而,成为利用规定的操作,将储存于电路基板1308的存储器中的摄像信号输入到电视监视器1430或个人电脑1440中的结构。
此外,本发明的电子仪器除了可以适用于所述的个人电脑(移动型个人电脑)、手机、数码相机以外,还可以适用于例如电视机(例如液晶电视)、摄像机、取景器型/监控器型录像机、笔记本型个人电脑、导航仪装置、寻呼机、电子笔记本(也含通信功能)、电子字典、台式电子计算机、电子游戏机、文字处理器、工作站、视频电话、防盗用电视监控器、电子双筒望远镜、POS终端、具有接触屏(touch panel)的仪器(例如金融机构的自动柜员机(cash dispenser)、自动贩卖机)、医疗仪器(例如电子体温计、血压计、血糖仪、心电显示仪器、超声波诊断装置、内窥镜用显示装置)、鱼群探测机、各种测定仪器、计量仪器类(例如车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器(flight simulator)、其他各种监控器类、投影仪(projector)等投射型显示装置等。其中,电视机在近年来的显示部的大型化的趋势尤其显著,而在具有这样的大型显示部(例如对角线长80cm以上的显示部)的电子仪器中,在适用使用以往的滤色片用墨液制造的滤色片的情况下,尤其容易发生颜色不均、浓度不均等问题,而如果适用本发明,则可以可靠地防止这样的问题的发生。即,在适用于具有如上所述的大型显示部的电子仪器时,本发明的效果被更显著地发挥。
以上基于优选的实施方式对本发明进行了说明,但本发明不限定于这些。
例如,在所述的实施方式中,说明的是在向单元内付与对应各颜色的着色部的滤色片用墨液之后,一起从单元内的各颜色的滤色片用墨液除去溶剂(分散介质),从而使固化性树脂材料固化,即只进行1次着色部形成工序(固化工序),但也可以对应各颜色反复进行墨液付与工序及着色部形成工序。
另外,构成滤色片、图像显示装置、电子仪器的各部也可以与发挥同样功能的任意结构置换或追加其他结构。例如,在本发明的滤色片中,也可以在与着色部的基板对置的面的相反的面侧,设置覆盖着色部的保护膜。这样,可以更有效地防止着色部的损伤或劣化等。
另外,本发明的滤色片用墨液可以利用任意方法制造,不限定于使用如上所述的方法制造。例如,在所述的实施方式中,对具有预备分散工序和多阶段的微分散工序的方式进行了说明,但本发明的滤色片用墨液也可以利用不具有预备分散工序的方法或具有不分多阶段的微分散工序的方法制造。另外,在所述的实施方式中,对在预备分散工序中使用热塑性树脂的方式进行了说明,但在预备分散工序中,也可以使用固化性树脂材料例如所述的聚合物A、聚合物B。这样,可以省略例如固化性树脂混合工序。
另外,在所述的实施方式中,以滤色片用的组合墨液具有对应光的三个基本色的3种(3种颜色)滤色片用墨液的情况为中心进行了说明,但构成滤色片用组合墨液的滤色片用墨液的数目、种类(颜色)不限定于所述的数目、种类。例如,本发明的滤色片用组合墨液也可以具有4种以上滤色片用墨液。
[实施例]
接着,对本发明的具体实施例进行说明。
[1]聚合物的合成(聚合物溶液的配制)
(合成例1)
向具有搅拌机、回流冷却器、滴注漏斗、氮导入管及温度计的1L反应容器中,加入37.6重量份的作为溶媒(溶剂)的1,3—丁二醇二乙酸酯,加热至90℃。接着,加入2重量份2,2’—偶氮二(异丁腈)(AIBN)以及3重量份1,3—丁二醇二乙酸酯(溶媒),然后向该烧瓶内,使用滴注泵,用约4小时,滴注混合有27重量份甲基丙烯酸(3,4—环氧基环己基)甲酯(大赛璐化学工业株式会社制,商品名サイクロマ—M100)、1.5重量份甲基丙烯酸2—(0—[1’甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙基酯(昭和电工株式会社制,商品名MOI—BM)、1.5重量份甲基丙烯酸2—羟乙酯(HEMA)的溶液。另一方面,使用另一个滴注泵,用约4小时,滴注在20重量份1,3—丁二醇二乙酸酯(溶媒)中溶解5重量份作为聚合引发剂的2,2’—偶氮双(异丁酸)二甲酯(和光纯药工业株式会社制,商品名V—601)而成的溶液(聚合引发剂溶液)。在聚合引发剂溶液的滴注结束后,添加0.2重量份AIBN及1重量份1,3—丁二醇二乙酸酯(溶媒),在相同温度左右下保持约2小时,然后添加0.2重量份AIBN及1重量份1,3—丁二醇二乙酸酯(溶媒),在相同温度左右下保持约2小时,然后冷却至室温,得到含有聚合物A的聚合物溶液A1。
(合成例2~10)
将聚合物的合成(聚合物溶液的配制)中使用的单体成分的种类、使用量、溶媒(溶剂)的种类变更成如表1所示,除此以外,进行与所述合成例1相同的操作。结果,得到含有聚合物A的9种聚合物溶液(聚合物溶液A2~A10)。
(合成例11)
代替甲基丙烯酸(3,4—环氧基环己基)甲酯(大赛璐化学工业株式会社制,商品名サイクロマ—M100)、甲基丙烯酸2—(0—[1’甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙基酯(昭和电工株式会社制,商品名MOI—BM)、甲基丙烯酸2—羟乙酯(HEMA),使用30重量份γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(东丽(レ)·道康宁(Dow Comingダウコ—ニング)株式会社制,商品名SZ6030),除此以外,进行与所述合成例1相同的操作。结果,得到含有聚合物B的聚合物溶液B1(均聚物溶液)。
(合成例12~16)
如表1所示地变更在聚合物的合成(聚合物溶液的配制)中使用的单体成分的种类、使用量、溶媒(溶剂)的种类,除此以外,进行与所述合成例11相同的操作。结果,得到含有聚合物B的5种聚合物溶液(聚合物溶液B2~B6)。
(合成例17)
代替甲基丙烯酸(3,4—环氧基环己基)甲酯(大赛璐化学工业株式会社制,商品名サイクロマ—M100)、甲基丙烯酸2—(0—[1’甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙基酯(昭和电工株式会社制,商品名MOI—BM)、甲基丙烯酸2—羟乙酯(HEMA),使用甲基丙烯酸1H,1H,5H—八氟戊基酯(大阪有机化学工业株式会社制,商品名Biscoat 8FM),除此以外,进行与所述合成例1相同的操作。结果,得到含有聚合物C的聚合物溶液C1(均聚物溶液)。
(合成例18、19)
如表1所示地变更在聚合物的合成(聚合物溶液的配制)中使用的单体成分的种类、使用量、溶媒(溶剂)的种类,除此以外,进行与所述合成例17相同的操作。结果,得到含有聚合物C的2种聚合物溶液(聚合物溶液C2、C3)。
(合成例20)
作为单体成分,使用13.5重量份甲基丙烯酸(3,4—环氧基环己基)甲酯(大赛璐化学工业株式会社制,商品名サイクロマ—M100)、0.75重量份甲基丙烯酸2—(0—[1’甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙基酯(昭和电工株式会社制,商品名MOI—BM)、0.75重量份甲基丙烯酸2—羟乙酯(HEMA)、以及15重量份γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(东丽·道康宁株式会社制,商品名SZ6030),除此以外,进行与所述合成例1相同的操作。结果,得到含有聚合物X的聚合物溶液X1。
将在合成例1~20中的聚合物的合成(聚合物溶液的配制)中使用的材料的种类、使用量(合成例1~20合成的聚合物的组成)汇总并示于表1。其中,表中,“S”表示溶媒(溶剂),尤其“S1”表示1,3—丁二醇二乙酸酯,“S2”表示双(2—丁氧基乙基)醚,“S3”表示二甘醇一丁基醚乙酸酯,“S4”表示三丙二醇单甲醚。另外,“V—601”表示2,2’—偶氮双(异丁酸)二甲酯,“AIBN”表示2,2’—偶氮二(异丁腈),“a1—1”表示甲基丙烯酸(3,4—环氧基环己基)甲酯(サイクロマ—M100),“a1—2”表示丙烯酸(3,4—环氧基环己基)甲酯,“a2—1”表示甲基丙烯酸2—(0—[1’甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙基酯(MOI—BM),“a2—2”表示2—丙烯酰氧基乙基异氰酸酯(昭和电工株式会社制,商品名“カレンズMOI”),“a3—1”表示甲基丙烯酸2—羟乙酯(HEMA),“a3—2”表示丙烯酸4—羟丁酯,“a4—1”表示甲基丙烯酸1H,1H,5H—八氟戊基酯(Biscoat 8FM),“a4—2”表示甲基丙烯酸2—乙基己基酯,“b1—1”γ—甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(SZ6030),“b1—2”表示γ—甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷,“b2—1”表示甲基丙烯酸乙酯,“c1—1”表示甲基丙烯酸1H,1H,5H—八氟戊基酯(Biscoat 8FM),“c1—2”表示1,2,3,4,5—五氟苯乙烯,“c2—1”表示甲基丙烯酸2,3—二羟基丁基酯,“c2—2”表示甲基丙烯酸环己酯。另外,表中一起显示构成聚合物溶液的聚合物的重均分子量Mw。
[表1]
[2]滤色片用墨液(组合墨液)的配制
(实施例1)
向内容量为400cc的搅拌机(单轴混合器)中投入12.96g(36重量份)作为分散剂的Disperbyk 162、4.32g(12重量份)作为分散剂的Disperbyk 111、28.43g(79重量份)作为热塑性树脂的SPCN—17X(昭和高分子公司制)、61.90g(172重量份)作为溶剂的1,3—丁二醇二乙酸酯,用分散式研磨机(Dispermill)搅拌10分钟,进行预备分散,由此得到分散剂分散液(预备分散工序)。此时,搅拌机具有的搅拌翼的旋转数成为2000rpm。
接着,如下所述地进行,向在预备分散工序中得到的分散剂分散液中添加颜料,分多阶段添加无机珠,进行微分散处理,从而实施微分散工序。
首先,在得到的分散剂分散液中添加35.99g(100重量份)颜料,进行10分钟搅拌。此时,搅拌机具有的搅拌翼的旋转数成为2000rpm。另外,作为颜料,使用32.39g具有式(3)所示的化学结构(其中,分子内的16个X中,2个为氢原子,4个为氯原子,10个为溴原子)的卤素化酞菁的锌配位化合物(主颜料)的粉末和3.60g具有式(4)所示化学结构的磺化颜料衍生物(副颜料)的粉末的混合物。另外,此时,用作为溶剂的1,3—丁二醇二乙酸酯稀释,使分散剂分散液与颜料的混合物中的颜料的含有率成为16wt%。
(式(3)中,X分别独立地表示氢原子(H)、氯原子(Cl)、溴原子(Br),1分子内的H的数目为0~4个,Cl的数目为0~8个,Br的数目为4~16个。)
(式(4)中,n表示1~5的整数。)
接着,添加平均粒径为0.8mm的无机珠(第1无机珠,氧化锆制,“Toray ceram粉碎球”(商品名),东丽株式会社制),在室温下,搅拌30分钟,进行第1阶段的分散处理(第1处理)。此时,搅拌机具有的搅拌翼的旋转数成为2000rpm。
接着,通过使用过滤器(“PALL HDCII Membrane Filter”(商品名),PALL公司制)的过滤,除去无机珠(第1无机珠),然后,添加平均粒径为0.1mm的无机珠(第2无机珠,氧化锆制,“Toray ceram粉碎球”(商品名),东丽株式会社制),进一步搅拌30分钟,进行第2阶段的分散处理(第2处理)。此时,搅拌机具有的搅拌翼的旋转数成为2000rpm。另外,此时,用作为溶剂的1,3—丁二醇二乙酸酯稀释,使得到的颜料分散体中的颜料的含有率成为13wt%。
然后,通过使用过滤器(“PALL HDCII Membrane Filter”(商品名),PALL公司制)的过滤,除去无机珠(第2无机珠),得到颜料分散体。
接着,混合如上所述地进行得到的颜料分散体、聚合物溶液Al、聚合物溶液Bl和聚合物溶液Cl。本工序通过向内容量为400cc的搅拌机(单轴混合器)中投入所述颜料分散体、聚合物溶液Al、聚合物溶液Bl和聚合物溶液Cl,用分散式研磨机(Dispermill)搅拌20分钟来进行。此时,搅拌机具有的搅拌翼的旋转数成为1500rpm。这样,得到目的绿色滤色片用墨液(G墨液)。
另外,变更颜料的种类、各成分的使用量、搅拌条件,除此以外,与所述绿色滤色片用墨液同样地进行,配制红色的滤色片用墨液(R墨液)、蓝色的滤色片用墨液(B墨液)。这样,得到由R、G、B3种颜色的墨液构成的组合墨液。构成R墨液的颜料的平均粒径、构成G墨液的颜料的平均粒径、构成B墨液的颜料的平均粒径分别为70nm、70nm、70nm。
(实施例2~7)
如表2、表3、表4、表5所示地变更在滤色片用墨液的配制中使用的材料的种类·使用量、微分散工序(第1处理、第2处理)、固化性树脂混合工序的处理条件,除此以外,与所述实施例1同样地进行配制滤色片用墨液(组合墨液)。
(比较例1)
在绿色的滤色片用墨液(G墨液)的配制中,作为颜料,代替32.39g具有式(3)所示的化学结构的卤素化酞菁的锌配位化合物(主颜料)的粉末和3.60g具有式(4)所示化学结构的磺化颜料衍生物(副颜料)的粉末的混合物,使用35.99g具有式(3)所示的化学结构(其中,分子内的16个X中,2个为氢原子,4个为氯原子,10个为溴原子)的卤素化酞菁的锌配位化合物(主颜料)的粉末,除此以外,与所述实施例1同样地进行,配制滤色片用墨液(组合墨液)。即,在本比较例中,在绿色的滤色片用墨液(G墨液)的配制中,作为颜料,代替卤素化酞菁的锌配位化合物(主颜料)和磺化颜料衍生物(副颜料)的混合物,使用只由卤素化酞菁的锌配位化合物(主颜料)构成的颜料。
(比较例2)
在绿色的滤色片用墨液(G墨液)的配制中,作为主颜料,代替具有式(3)所示的化学结构的卤素化酞菁的锌配位化合物,使用C.I.颜料绿36,除此以外,与所述实施例1同样地进行,配制滤色片用墨液(组合墨液)。
(比较例3)
在绿色的滤色片用墨液(G墨液)的配制中,作为颜料,代替32.39g具有式(3)所示的化学结构的卤素化酞菁的锌配位化合物(主颜料)的粉末和3.60g具有式(4)所示化学结构的磺化颜料衍生物(副颜料)的粉末的混合物,使用36.01g具有式(4)所示的化学结构的磺化颜料衍生物(副颜料)的粉末,除此以外,与所述实施例1同样地进行,配制滤色片用墨液(组合墨液)。即,在本比较例中,在绿色的滤色片用墨液(G墨液)的配制中,作为颜料,代替卤素化酞菁的锌配位化合物(主颜料)和磺化颜料衍生物(副颜料)的混合物,使用只由磺化颜料衍生物构成的颜料。
(比较例4~6)
变更聚合物溶液的种类、使用量,同时使滤色片用墨液中含有的固化性树脂材料的种类、含有率如表所示,除此以外,与所述实施例1同样地进行,配制滤色片用墨液(组合墨液)。比较例4为作为固化性树脂材料只含有聚合物A的比较例,比较例5为作为固化性树脂材料只含有聚合物B的比较例,比较例6为作为固化性树脂材料不含有聚合物A及聚合物B而取而代之含有在同一分子含有含环氧基的乙烯基单体及含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体作为单体成分的聚合物X的比较例。
其中,在所述各实施例及各比较例中,作为在各工序中添加的溶剂(稀释溶媒),使用的是与构成对应的聚合物溶液(在该滤色片用墨液的配制中使用的聚合物溶液)的溶媒(溶剂)相同的组成的溶剂。
将所述各实施例及各比较例中的分散剂分散液的组成,在微分散工序中向分散剂分散液中添加的颜料的种类、使用量,在固化性树脂混合工序中使用的固化性树脂材料的种类、作为固体成分的使用量汇总并示于表2、表3。其中,表中,由所述式(3)表示的卤素化酞菁的锌配位化合物(其中,分子内的16个X中,2个为氢原子,4个为氯原子,10个为溴原子)构成的粉末用“HPZC1”表示,由所述式(3)表示的卤素化酞菁的锌配位化合物(其中,分子内的16个X中,1个为氢原子,3个为氯原子,12个为溴原子)构成的粉末用“HPZC2”表示,由所述式(4)表示的颜料衍生物(分子内的磺基数为1个)构成的粉末用“SPD1”表示,由下述式(11)表示的颜料衍生物(分子内的磺基数为2个)构成的粉末用“SPD2”表示,C.I.颜料绿36用“PG36”表示,C.I.颜料红177用“PR177”表示,C.I.颜料红254用“PR254”表示,C.I.颜料蓝15:6用“PB15:6”表示,C.I.颜料红177与由所述式(9)表示的颜料衍生物的混合物用“PR177D”表示,C.I.颜料红254与由所述式(10)表示的颜料衍生物的混合物用“PR254D”表示,1,3—丁二醇二乙酸酯用“S1”表示,双(2—丁氧基乙基)醚用“S2”表示,二甘醇一丁基醚乙酸酯用“S3”表示,三丙二醇一甲醚用“S4”表示,Disperbyk 162用“DA1”表示,Disperbyk163用“DA2”表示,EFKA4300用“DA3”表示,Disperbyk 111用“DA4”表示,SPCN—17X用“DR1”表示。其中,在所述实施例及比较例中使用的C.I.颜料红177与式(9)表示的颜料衍生物的混合物中的式(9)表示的颜料衍生物的含有率均为0.1~10wt%。另外,在所述实施例及比较例中使用的C.I.颜料红254与式(10)表示的颜料衍生物的混合物中的式(10)表示的颜料衍生物的含有率均为0.1~10wt%。Disperbyk 162(DA1)的胺值为34KOHmg/g,Disperbyk 163(DA2)的胺值为22KOHmg/g,EFKA4300(DA3)的胺值为70KOHmg/g,Disperbyk 111(DA4)的酸值为129KOHmg/g。其中,利用基于DIN EN ISO 2114的方法求得酸值,利用基于DIN 16945的方法求得胺值。另外,表2、表3中,在固化性树脂材料的栏中,用Al表示聚合物溶液Al中含有的聚合物。同样,分别用A2~A9、B1~B5、C1~C3、X1表示聚合物溶液A2~A9、B1~B5、C1~C3、X中含有的聚合物。另外,将所述各实施例及各比较例的滤色片用墨液的制造条件汇总并示于表4、表5。表4、表5中,还一起显示了第1处理结束时以及第2处理结束时、固化性树脂混合工序结束时(最终的滤色片用墨液)的颜料的含有率。其中,在25℃的环境下,使用E型粘度计(东机产业公司制,RE—01),基于JIS Z8809进行粘度的测定。
(式(11)中,n表示1~5的整数。)
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[3]滤色片用墨液的稳定性评价(耐久性评价)
[3.1]加热处理后的外观变化
在60℃的环境下,将所述各实施例及各比较例的绿色的滤色片用墨液(G墨液)放置10天后目视观察,按照以下4级基准,进行评价。
A:从加热前开始完全未见变化。
B:略微可见颜料微粒的凝集·沉淀。
C:明显可见颜料微粒的凝集·沉淀。
D:显著可见颜料微粒的凝集·沉淀。
[3.2]粘度的变化量
在60℃的环境下,将所述各实施例及各比较例的绿色的滤色片用墨液(G墨液)放置10天后测定粘度[动粘度],求得与制造后不久的粘度的差。即,将制造后不久的粘度设为v0[mPa·s],将在60℃的环境下放置10天后的粘度设为v1[mPa·s]时,求得由v1—v0表示的值。按照以下5级基准,对这样地进行求得的值进行评价。
A:v1—v0的值不到0.2mPa·s。
B:v1—v0的值为0.2mPa·s以上、不到0.3mPa·s。
C:v1—v0的值为0.3mPa·s以上、不到0.5mPa·s。
D:v1—v0的值为0.5mPa·s以上、不到0.7mPa·s。
E:v1—v0的值为0.7mPa·s以上。
[4]液滴喷出的稳定性评价(稳定喷出性评价)
使用在所述各实施例及各比较例中得到的绿色的滤色片用墨液(制造后不久的滤色片用墨液)及在60℃的环境下放置10天的绿色的滤色片用墨液(在加热环境下放置的滤色片用墨液),进行利用如下所示的试验的评价。
[4.1]着落位置精密度评价
准备设置于处理室(chamber)(热处理室(thermal chamber))内的如图3~图6所示的液滴喷出装置以及所述各实施例及各比较例的滤色片用组合墨液,在最优化压电元件的驱动波形的状态下,对各墨液,从液滴喷头的各喷嘴,进行100000发(100000滴)的液滴的连续喷出。对液滴喷头的中央部附近的指定的喷嘴喷出的100000发的液滴,求着落的各液滴的从中心位置的中心瞄准位置的偏离量d的平均值,按照以下4级基准,进行评价。可以说,该值越小,则越可以有效地防止飞跃曲线的发生。
A:偏离量d的平均值不到0.04μm。
B:偏离量d的平均值为0.04μm以上、不到0.09μm。
C:偏离量d的平均值为0.09μm以上、不到0.13μm。
D:偏离量d的平均值为0.13μm以上。
[4.2]液滴喷出量的稳定性评价
准备设置于处理室(热处理室)内的如图3~图6所示的液滴喷出装置以及所述各实施例及各比较例的滤色片用组合墨液,在最优化压电元件的驱动波形的状态下,对各墨液,从液滴喷头的各喷嘴,进行100000发(100000滴)的液滴的连续喷出。求从液滴喷头的左右两端的指定的2个喷嘴喷出的液滴的总重量,求从所述2个喷嘴喷出的液滴的平均喷出量的差的绝对值ΔW[ng]。求该ΔW相对液滴的目标喷出量WT[ng]的比率(ΔW/WT),按照以下4级基准,进行评价。可以说ΔW/WT的值越小,则液滴喷出量的稳定性越出色。
A:ΔW/WT的值不到0.025。
B:ΔW/WT的值为0.025以上、不到0.440。
C:ΔW/WT的值为0.440以上、不到0.750。
D:ΔW/WT的值为0.750以上。
[4.3]间歇打字性能评价
准备设置于处理室(热处理室)内的如图3~图6所示的液滴喷出装置以及所述各实施例及各比较例的滤色片用组合墨液,在最优化压电元件的驱动波形的状态下,对各墨液,从液滴喷头的各喷嘴,进行10000发(10000滴)的液滴的连续喷出,然后,中断30秒液滴的喷出(第1程序(sequence))。然后,同样地反复进行液滴的连续喷出以及各滴的喷出中断的操作。对液滴喷头的中央部附近的指定的喷嘴,求在第1程序中喷出的液滴的平均重量W1[ng]和在第20程序中喷出的液滴的平均重量W20[ng]。接着,求W1与W20的差的绝对值相对液滴的目标喷出量WT[ng]的比率(|W1—W20|/WT),按照以下4级基准,进行评价。可以说|W1—W20|/WT的值越小,则间歇打字性能(液滴喷出量的稳定性)越出色。
A:|W1—W20|/WT的值不到0.027。
B:|W1—W20|/WT的值为0.027以上、不到0.300。
C:|W1—W20|/WT的值为0.300以上、不到0.650。
D:|W1—W20|/WT的值为0.650以上。
[4.4]连续喷出试验
准备设置于处理室(热处理室)内的如图3~图6所示的液滴喷出装置以及所述各实施例及各比较例的滤色片用组合墨液,在45%RH的环境下,96小时连续地运转液滴喷出装置,由此进行构成滤色片用组合墨液的各墨液的喷出。
连续运转之后,求构成液滴喷头的喷嘴的堵塞的发生率([(堵塞喷嘴数目)/(全部喷嘴数目)]×100),对发生了堵塞的喷嘴,利用由增塑材料构成的洗涤(cleaning)构件,检测是否可以消除堵塞。按照以下4级基准,评价该结果。
A:没有发生喷嘴的堵塞。
B:喷嘴的堵塞的发生率不到0.6%(其中,除了零),而且可以利用洗涤消除堵塞。
C:喷嘴的堵塞的发生率为0.6%以上、不到1.2%,而且可以利用洗涤消除堵塞。
D:喷嘴的堵塞的发生率为1.2%以上,还不能利用洗涤消除堵塞。
此外,在同样的条件下对各实施例及各比较例进行所述的评价。
[5]滤色片的制造
使用在所述各实施例及各比较例中得到的滤色片用墨液(制造后不久的滤色片用墨液)以及在60℃的环境下放置10天的滤色片用墨液(在加热环境下放置的滤色片用墨液),如下所述地进行,制造滤色片。
首先,准备在两面上形成有防止钠离子的洗脱的二氧化硅(SiO2)膜的钠玻璃制的基板(G5尺寸:1100×1300mm),实施洗涤处理。
接着,向洗涤后的基板的整个一面付与含有炭黑的隔壁形成用的感放射线性组合物,形成涂膜。
接着,在加热温度:110℃、加热时间:120秒的条件下,进行预烘焙处理。
然后,经由光掩模,照射放射线,进行曝光后烘焙处理(PEB),接着,进行使用碱显影液的显影处理,进而,进行后烘焙处理,由此形成隔壁。PEB在加热温度:110℃、加热时间:120秒、放射线照射强度:150mJ/cm2的条件下进行。另外,显影处理利用例如振动浸渍法进行。显影处理时间为60秒。另外,后烘焙处理在加热温度:150℃、加热时间:5分钟的条件下进行。形成的隔壁的厚度为2.1μm。
接着,使用如图3~图6所示的液滴喷出装置,向作为被隔壁包围的区域的单元内,喷出滤色片用墨液。此时,使用3种颜色的滤色片用墨液,使各色的滤色片用墨液不混色。另外,作为液滴喷头,使用的是喷嘴板用环氧系粘接剂(味之素精细化学公司制,AE—40)接合而成的液滴喷头。
然后,利用加热板上,在100℃下实施10分钟的加热处理,进而,在200℃的烘箱内实施1小时加热处理,由此形成3种颜色的着色部。这样,可以得到如图1所示的滤色片。
使用如上所述的方法,使用各实施例及各比较例的滤色片用墨液(组合墨液),分别制造7000张滤色片。
[6]滤色片的评价
使用如上所述地进行得到的各滤色片,进行如下所述的评价。
[6.1]颜色不均、浓度不均
在使用所述各实施例及各比较例的滤色片用墨液(组合墨液)制造的滤色片中,分别使用在第7000张制造的滤色片,在相同条件下制造如图7所示的液晶显示装置。
使用这些液晶显示装置,在暗室中,在进行绿色的单色显示、白色的单色显示的状态下,利用目视观察,按照以下的5级基准,评价在各部位的颜色不均、浓度不均的发生状况。
A:完全未见颜色不均、浓度不均。
B:几乎未见颜色不均、浓度不均。
C:略微可见颜色不均、浓度不均。
D:清晰地可见颜色不均、浓度不均。
E:显著可见颜色不均、浓度不均。
[6.2]个体间的特性差
在使用所述各实施例及各比较例的滤色片用墨液(组合墨液)制造的滤色片中,分别准备在第1~10张、第5990~5999张制造的滤色片,对这些滤色片,分别随机抽出100像素。对抽出的100像素,在暗室中,进行绿色的单色显示、白色的单色显示,使用分光光度计(大冢电子公司制,MCPD3000)进行测色,求得色度。对各滤色片,将对所述的100像素求得的色度的平均值作为该滤色片的色度。从该结果,对各实施例及比较例,分别求在第1~10张、第5990~5999张制造的滤色片(共计20张的滤色片)中成为最大的色差(在Lab显示系的色差ΔE),按照以下5级基准,进行评价。
A:色差(ΔE)不到0.5。
B:色差(ΔE)为0.5以上、不到1.0。
C:色差(ΔE)为1.0以上、不到1.5。
D:色差(ΔE)为1.5以上、不到2.0。
E:色差(ΔE)为2.0以上。
[6.3]耐久性
在使用所述各实施例及各比较例的滤色片用组合墨液(组合墨液)制造的滤色片中,分别使用在第2001~2010张制造的滤色片,在相同条件下制造如图7所示的液晶显示装置。
使用这些液晶显示装置,在暗室中,在进行绿色的单色显示、白色的单色显示的状态下,利用目视观察,确认没有发生漏光(脱白、亮点)。
接着,从所述的液晶显示装置取出滤色片。
将取出的各滤色片,在20℃的环境下静置1.5小时,接着,在60℃的环境下静置2小时,接着,在20℃的环境下静置1.5小时,接着,在—10℃的环境下静置3小时。然后,再将环境温度恢复至20℃,将其作为1个循环(8小时),重复进行该循环共20次(共160小时)。
然后,使用这些滤色片,再次组装如图7所示的液晶显示装置。
使用这些液晶显示装置,在暗室中,在进行绿色的单色显示、白色的单色显示的状态下,利用目视观察,按照以下5级基准,评价漏光(脱白、亮点)的发生状况。
A:没有发生漏光(脱白、亮点)的滤色片。
B:在1~2张滤色片中可见漏光(脱白、亮点)。
C:在3~5张滤色片中可见漏光(脱白、亮点)。
D:在6~9张滤色片中可见漏光(脱白、亮点)。
E:在10张滤色片中可见漏光(脱白、亮点)。
[7]对比度的评价
使用在所述各实施例及各比较例中得到的绿色的滤色片用墨液(制造后不久的滤色片用墨液)以及在60℃的环境下放置10天的绿色的滤色片用墨液(在加热环境下放置的滤色片用墨液),进行利用如下所示的试验的评价。
使用构成所述各实施例及各比较例的组合墨液的G墨液,在分别不同的玻璃板(直径:10cm)上,利用喷墨法,分别形成绿色的着色膜。
着色膜的形成是在向玻璃板喷出液滴之后,利用加热板上,在120℃下实施10分钟的加热处理,进而,在260℃的烘箱内实施0.5小时加热处理来进行的。滤色片用墨液的喷出量调整成形成的着色膜的厚度为1.5μm。
对这样地进行形成了着色膜的玻璃基板,使用对比度试验机(contrasttester)(壶坂电机公司制,CT—1),求得对比度(CR),按照以下3级基准进行评价。
A:CR为11000以上。
B:CR为5500以上、不到11000。
C:CR不到5500。
[8]光亮度的评价
对在所述对比度的评价中使用的形成有绿色的着色膜的玻璃板,使用色度计(ミノルタ公司制,CM—3700d),求得利用xyY表色法的三刺激值。按照以下5级基准,进行评价。
A:光亮度Y为63.0以上。
B:光亮度Y为61.0以上、不到63.0。
C:光亮度Y为59.0以上、不到61.0。
D:光亮度Y为57.5以上、不到59.0。
E:光亮度Y不到57.5。
此外,在所述的评价中,还对各滤色片、各玻璃板,以相同的条件进行了观察、测定。
这些结果示于表6。其中,表中,将制造后不久的滤色片用墨液表示成“加热前”,将在60℃的环境下放置10天的滤色片用墨液(放置于加热环境下的滤色片用墨液)表示成“加热后”。
[表6]
从表6可知,在本发明中,液滴喷出的稳定性出色,制造的滤色片可以抑制颜色不均、浓度不均、漏光的发生,个体间的特性不均小。另外,在本发明中,滤色片的耐久性也出色。另外,在本发明中,对比度、光亮度也出色。另外,在本发明中,滤色片用墨液的经时稳定性出色,即使在加热条件下放置滤色片用墨液之后,也可以很好地进行液滴喷出,可以稳定地制造出色质量的滤色片。与此相对,在各比较例中,没有得到满意的结果。
另外,分解市售的液晶电视,将液晶显示装置部分换成如上所述地进行制造而成的图像显示装置,进行与所述相同的评价,可以得到与所述相同的结果。
Claims (13)
1.一种滤色片用墨液,其是利用喷墨方式制造滤色片时使用的滤色片用墨液,其特征在于,
含有颜料、溶剂和固化性树脂材料,
作为主颜料含有被卤素化的酞菁的锌配位化合物,同时
作为副颜料含有被磺化的颜料衍生物,所述颜料衍生物具有由下述式(2)表示的化学结构,
式(2)中,n表示1~5的整数,另外,X1~X8分别独立地为氢原子或卤素原子,
所述固化性树脂材料含有:至少含有含环氧基的乙烯基单体a1作为单体成分而成的聚合物A,和至少含有下述式(1)表示的含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体作为单体成分而成的聚合物B,
式(1)中,R1表示氢原子或碳原子数1~7的烷基,E表示单键或2价的烃基;R2及R3表示相同或不同的碳原子数1~6的烷基或碳原子数1~6的烷氧基,R4表示碳原子数1~6的烷基;x为0或1,y为1~10的整数,
所述含环氧基的乙烯基单体a1具有式(5)所示的结构,
式(5)中,R6表示氢原子或碳原子数1~7的烷基,G表示单键或2价的可含有杂原子的烃基,J表示环氧基,m为0或1。
2.根据权利要求1所述的滤色片用墨液,其中,
所述聚合物A为作为单体成分除了含有所述含环氧基的乙烯基单体a1以外,还含有具有异氰酸酯基或其被保护基保护的封端异氰酸酯基的乙烯基单体a2而成的共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的滤色片用墨液,其中,
所述聚合物A为作为单体成分除了含有所述含环氧基的乙烯基单体a1以外,还含有具有羟基的乙烯基单体a3而成的共聚物。
4.根据权利要求1或2所述的滤色片用墨液,其中,
所述聚合物A的含有率与所述聚合物B的含有率的比率以重量比计为25∶75~75∶25。
5.根据权利要求1或2所述的滤色片用墨液,其中,
所述聚合物B为由式(1)表示的所述含烷氧基甲硅烷基的乙烯基单体的均聚物。
6.根据权利要求1或2所述的滤色片用墨液,其中,
相对100重量份所述主颜料,所述颜料衍生物的含有率为0.5~32重量份。
7.根据权利要求1或2所述的滤色片用墨液,其中,
所述溶剂含有从1,3-丁二醇二乙酸酯、双(2-丁氧基乙基)醚及二甘醇一丁基醚乙酸酯构成的组中选择的1种或2种以上。
8.一种滤色片用组合墨液,其是具有多种不同颜色的滤色片用墨液的滤色片用组合墨液,其特征在于,
作为绿色墨液,具有权利要求1~7中任意一项所述的滤色片用墨液。
9.一种滤色片,其特征在于,
使用权利要求1~7中任意一项所述的滤色片用墨液制造。
10.一种滤色片,其特征在于,
使用权利要求8所述的滤色片用组合墨液制造。
11.一种图像显示装置,其特征在于,
具有权利要求9或10所述的滤色片。
12.根据权利要求11所述的图像显示装置,其中,
图像显示装置为液晶面板。
13.一种电子仪器,其特征在于,
具有权利要求11或12所述的图像显示装置。
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