JP2004020897A - Manufacturing method for color filter - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for color filter having heat resistance, light resistance and chemical resistance, wherein the number of steps for manufacturing the color filter can be reduced. <P>SOLUTION: A step for forming a colored pixel pattern of a prescribed color in a partition 21 previously formed on a plastics substrate by an ink jet method using a photosensitive colored resin composition of a prescribed color is repeated necessary times to prepare the color filter. The partition 21 is formed by using a resin black layer colored by a light shielding material of a black pigment or a black dyestuff by a thermal transfer method. The photosensitive colored resin composition contains a coloring material consisting of a dyestuff having at least one or more polymerizable functional groups in the molecule thereof, a polymer compound, a polymerization initiator and a solvent. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電界放射型表示装置、蛍光表示装置、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）及び液晶表示装置などのカラー表示装置用カラーフィルターに関するもので、特に着色画素パターンをインクジェット法により形成するカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー表示装置用のカラーフィルターは様々なものがあるが、ここではカラー液晶ディスプレイ用カラーフィルターを代表例として説明する。カラー液晶ディスプレイは、時計・カメラ等の小面積のものから、コンピュータ端末表示装置・テレビ画像表示装置などの大面積のものまで広く使用されており、近年大面積の用途を中心としてカラー表示化が急速に進んでいる。カラーフィルターは液晶ディスプレイのカラー表示化には必要不可欠で、カラー液晶ディスプレイの性能を決める重要な部品であり、高精細な画像を表示するために様々な形に細かくパターニングされたものが用いられている。従来のカラーフィルターの製造方法としては、例えば、フォトプロセスを用いた染色法及び顔料分散法、インクジェット法、印刷法などが知られている。
【０００３】
現在、カラーフィルターの製造方法としては、フォトプロセスを用いた顔料分散法が一般的である。顔料分散法で得られたカラーフィルターは耐熱性、耐光性、耐薬品性に優れているが、フォトプロセスを使うため製造工程の工程数が多く、多岐にわたるのが難点である。
近年、プリンタで実用されてきたインクジェット法を表示装置用カラーフィルターの製造に適用する技術が提案されている。このインクジェット法でインキとして顔料を使用する場合、インクジェット法では微細ノズルからインクを吐出するという性格上ノズル詰まりが発生するため、顔料の粒子径および添加量に大きな制約がある。これに対して、染料は一般に溶剤やポリマーに可溶であり、インク中でも凝集などを起さずに安定しているが、耐熱性、耐光性及び耐薬品性に劣るといった問題を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑み考案されたもので、カラーフィルターの作製工程の工程数を削減でき、耐熱性、耐光性及び耐薬品性を有するカラーフィルターの製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず、請求項１では、分子内に少なくとも１つ以上の重合可能な官能基を有する染料からなる着色剤と、高分子化合物と、重合開始剤と、溶剤とを含有してなる感光性着色樹脂組成物を用いて、プラスチック基材上にあらかじめ設けられた隔壁内にインクジェット法により着色画素パターン形成する工程を、必要回数繰り返してカラーフィルタを作製することを特徴とするカラーフィルターの製造方法としたものである。
【０００６】
また、請求項２では、請求項１記載のカラーフィルターの製造方法において、インクジェット法により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の着色パターン層を形成した後、光照射、熱乾燥して着色画素パターンを形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法としたものである。
【０００７】
さらにまた、請求項３では、前記隔壁が黒色顔料もしくは黒色染料等の遮光材で着色された樹脂ブラック層を熱転写法にて形成した樹脂ブラックパターンであることを特徴とする請求項１または２記載のカラーフィルターの製造方法としたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき説明する。
請求項１に係る本発明のカラーフィルターの製造方法は、分子内に少なくとも１つ以上の重合可能な官能基を有する染料からなる着色剤と、高分子化合物と、重合開始剤と、溶剤とを含有してなる所定色の感光性着色樹脂組成物を用いて、プラスチック基材上にあらかじめ設けられた隔壁内にインクジェット法により所定色の着色画素パターン形成する工程を必要回数繰り返してカラーフィルターを作製するもので、着色画素パターンの形成がインクジェット法のみでできるため、カラーフィルターの製造工程を大幅に削減できる効果がある。
【０００９】
請求項２に係る本発明のカラーフィルターの製造方法は、インクジェット用のインキとして感光性着色樹脂組成物を用いているので、インクジェット法で隔壁内に着色画素パターンを形成した後は、紫外線照射及び熱乾燥で着色画素パターンを硬化することができるので、装置を簡易化できる。
【００１０】
請求項３に係る本発明のカラーフィルターの製造方法は、隔壁を熱転写法で形成するため、ドライプロセスにて隔壁を形成でき、工程を簡易化できる。
【００１１】
以下、本発明のカラーフィルターの製造方法について説明する。
図１（ａ）〜（ｄ）に、本発明のカラーフィルターの製造方法の一実施例を工程順に示す模式構成部分断面図を示す。
まず、黒色顔料もしくは黒色染料等の遮光材を樹脂、分散材及び溶媒からなる樹脂溶液に分散して隔壁組成物を作製し、所定厚のポリエステルフィルム等にグラビア印刷等で塗布し、所定厚の樹脂ブラック層を形成した熱転写シートを作製し、プラスチック基材１１上の所定位置に熱転写法にて所定幅、所定厚の樹脂ブラックパターンからなる隔壁２１を形成する（図１（ａ）参照）。
ここで、プラスチック基材１１としては、透明で、ある程度の強度及び着色液に侵されないものであれば何れのものも使用することができ、具体的には、ポリカーボネート板、ポリメチルメタクリレート板、ポリエステルフィルムなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００１２】
上記隔壁組成物に含有される樹脂は、サーマルヘッド等の熱媒体に対する適性と転写記録後の隔壁の耐久性を考慮して軟化点が７０℃から１５０℃の範囲のものを使用する。サーマルヘッドを使用して熱転写する場合の熱的条件は、通常３００〜４００℃で数ミリ秒であり、これを静的な条件に換算すると１００〜１５０℃で５秒となる。また、熱転写記録するためには樹脂ブラック層が溶解するまで加熱する必要がある。従って、サーマルヘッドから供給される熱量と、樹脂ブラック層の溶解状態を考慮すると、融点の上限は１５０℃となる。この上限以上の樹脂を使用すると、転写時により多くのエネルギーを必要とし、サーマルヘッドの寿命が極端に短くなる。又、下限を７０℃としたのは、転写後の隔壁の保有安定性を考慮したものであり、融点が７０℃以下のエポキシ樹脂を使用した場合、擦過時に隔壁が損傷する現象が生じる。具体例としては、アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、エポキシ系等が挙げられる。
【００１３】
また、遮光材は、黒色顔料、黒色染料、無機材料などであり、有機顔料、カーボンブラック、アニリンブラック、黒鉛、酸化チタン、鉄黒などを混合して用いられるものである。
【００１４】
また、分散剤は、非イオン性界面活性剤では、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなど、また、イオン性界面活性剤では、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキルリン酸塩、テトラアルキルアンモニウム塩など、その他に、有機顔料誘導体、ポリエステルなどがあげられる。分散剤は一種類を単独で使用してもよく、また、二種類以上を混合して使用してもよい。
【００１５】
また、溶媒は、その塗布性、分散安定性などの点から、適宜選択して使用されるものであり、イソプロピルアルコール、トルエン、キシレン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジクライム、シクロヘキサノンなどがあげられる。
【００１６】
次に、分子内に少なくとも１つ以上の重合可能な官能基を有する赤色染料からなる着色剤、高分子化合物、重合開始剤及び溶剤とを混練して、赤色感光性樹脂組成物を作製し、インクジェット印刷装置にて、プラスチック基材１１上に設けられた隔壁２１内に赤色着色パターン層を形成し、光照射、熱乾燥して、赤色着色画素パターン３１Ｒを形成する（図１（ｂ）参照）。
【００１７】
次に、分子内に少なくとも１つ以上の重合可能な官能基を有する緑色染料からなる着色剤、高分子化合物、重合開始剤及び溶剤とを混練して、緑色感光性樹脂組成物を作製し、インクジェット印刷装置にて、プラスチック基材１１上に設けられた隔壁２１内に緑色着色パターン層を形成し、光照射、熱乾燥して、緑色着色画素パターン４１Ｇを形成する（図１（ｃ）参照）。
【００１８】
次に、分子内に少なくとも１つ以上の重合可能な官能基を有する青色染料からなる着色剤、高分子化合物、重合開始剤及び溶剤とを混練して、青色感光性樹脂組成物を作製し、インクジェット印刷装置にて、プラスチック基材１１上に設けられた隔壁２１内に青色着色パターン層を形成し、光照射、熱乾燥して、青色着色画素パターン５１Ｂを形成し、プラスチック基材１１上に、樹脂ブラックパターンからなる隔壁２１と赤色着色画素パターン３１Ｒと緑色着色画素パターン４１Ｇと青色着色画素パターン５１Ｂが形成されたカラーフィルターを得る（図１（ｄ）参照）。
【００１９】
上記、感光性樹脂組成物を構成している分子内に少なくとも１つ以上の重合可能な官能基を有する赤色、緑色、青色の染料の例としては、アントラキノン系染料、ニトロソ系染料、ニトロ系染料、アゾ系染料（モノアゾ系染料、ジアゾ系染料、トリアゾ系染料、ポリアゾ系染料）、アゾイック系染料、スチルベン系染料、カロテノイド系染料、ジフェニルメタン系染料、トリアリルメタン系染料、キサンテン系染料、アクリジン系染料、キノリン系染料、メチン系染料及びポリメチン系染料、チアゾール系染料、インダミン系染料及びインドフェノール系染料、アジン系染料、オキサジン系、チアジン系染料、サルファー系染料、ラクトン系染料、アミノケトン系染料、ヒドロキシケトン系染料、インジゴイド系染料、フタロシアニン系染料、天然有機色素物、酸化物系、無機色素物系などがあり、これらから適宜選択し使用することができる。
【００２０】
また、調色剤として用いることのできる染料の具体例としては、Ａｃｉｄ　　Ｒｅｄ　５２、８７、９２、１２２、４８６、Ｓｏｌｖｅｎｔ　　Ｒｅｄ８、２４、８３、１０９、１２５、１３２、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ　　Ｒｅｄ　６０、７２、８８、２０６、Ｂａｓｉｃ　　Ｒｅｄ１２、２７、ＡｃｉｄＢｌｕｅ９、４０、８３、１２９、２４９、Ｓｏｌｖｅｎｔ　　Ｂｌｕｅ　２５、３５、３６、５５、６７、７０、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ　　Ｂｌｕｅ５６、８１、６０、８７、１４９、１９７、２１１、２１４、Ｂａｓｉｃ　　Ｂｌｕｅ　１、７、２６、７７、Ａｃｉｄ　　Ｇｒｅｅｎ　１８、ＳｏｌｖｅｎｔＧｒｅｅｎ３、Ｂａｓｉｃ　　Ｇｒｅｅｎ１、Ａｃｉｄ　　Ｙｅｌｌｏｗ３８、９９、Ｓｏｌｖｅｎｔ　　Ｙｅｌｌｏｗ　２５、８８、８９、１４６、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ　　Ｙｅｌｌｏｗ、４２、６０、８７、１９８、Ｂａｓｉｃ　Ｙｅｌｌｏｗ　２１などを挙げることができる。
【００２１】
また、上記感光性樹脂組成物を構成している高分子化合物の例としては、一般に（メタ）アクリル酸や２−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドンやアンモニウム塩を有するモノマーなどに代表されるような親水性のモノマーと（メタ）アクリル酸エステル、酢酸ビニル、スチレン、Ｎ−　ビニルカルバゾール、などに代表されるような親油性のモノマーとを適度な混合比で既知の手法で共重合した高分子結合体が知られている。これらの高分子結合体はエチレン性の不飽和基を有するラジカル重合性のモノマーやオキシラン環或いはオキセタン環を有するカチオン重合性のモノマー、ラジカル発生剤或いは酸発生剤や塩基発生剤との組み合わせによってネガ型、すなわち光照射によって硬化するタイプの感光性樹脂組成物として用いることができる。
【００２２】
また、上記感光性樹脂組成物を構成している重合開始剤としては、分子内に少なくとも１つ以上の重合可能な官能基を有する染料の該官能基によって異なる。即ち、該官能基がエチレン性不飽和結合の如くラジカル重合性の官能基であればラジカル発生剤が有効であり、オキシラン環やオキセタン環のようなカチオン重合性の官能基であれば酸発生剤や塩基発生剤が有効である。
【００２３】
ラジカル発生剤の具体例としては、ジフェニルヨードニウム、ジトリルヨードニウム、フェニル（ｐ−アニシル）ヨードニウム、ビス（ｍ−ニトロフェニル）ヨードニウム、ビス（ｐ　−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウム、ビス（ｐ　−クロロフェニル）ヨードニウムなどのヨードニウムのクロリド、ブロミド、あるいはホウフッ化塩、ヘキサフルオロフォスフェート塩、ヘキサフルオロアルセネート塩等のヨ−ドニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、トリアリールホスホニウム塩、さらに鉄アレーン錯体等の他に、ｔｅｒｔ−　ブチルペルオキシ−　ｉｓｏ−　ブタレ−ト、２，　５−　ジメチル−　２，　５−　ビス（ベンゾイルジオキシ）ヘキサン、１，　４−　ビス［α−　（ｔｅｒｔ−　ブチルジオキシ）−　ｉｓｏ−　プロポキシ］ベンゼン、ジ−　ｔｅｒｔ−　ブチルペルオキシド、２，　５−　ジメチル−２，　５−　ビス（ｔｅｒｔ−　ブチルジオキシ）ヘキセンヒドロペルオキシド、α−（ｉｓｏ−　プロピルフェニル）−　ｉｓｏ−　プロピルヒドロペルオキシド、２，　５−　ビス（ヒドロペルオキシ）−　２，　５−　ジメチルヘキサン、ｔｅｒｔ−　ブチルヒドロペルオキシド、１，　１−　ビス（ｔｅｒｔ−　ブチルジオキシ）−　３，　３，　５−トリメチルシクロヘキサン、ブチル−　４，　４−　ビス（ｔ−ブチルジオキシ）バレレ−ト、シクロヘキサノンペルオキシド、２，　２’，５，　５’−テトラ（ｔｅｒｔ−　ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，　３’，４，　４’−テトラ（ｔｅｒｔ−　ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，　３’，４，　４’−テトラ（ｔｅｒｔ−　アミルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，　３’，４，　４’−テトラ（ｔｅｒｔ−　ヘキシルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，　３’−ビス（ｔｅｒｔ−　ブチルペルオキシカルボニル）−　４，　４’−ジカルボキシベンゾフェノン、ｔｅｒｔ−　ブチルペルオキシベンゾエ−ト、ジ−　ｔｅｒｔ−　ブチルジペルオキシイソフタレ−トなどの有機過酸化物や、９，　１０−　アンスラキノン、１−　クロロアンスラキノン、２−　クロロアンスラキノン、オクタメチルアンスラキノン、１，　２−　ベンズアンスラキノンなどのキノン類や、ベンゾインメチル、ベンゾインエチルエーテル、α−　メチルベンゾイン、α−　フェニルベンゾインなどのベンゾイン誘導体などを挙げることができる。
【００２４】
また、酸発生剤の具体例としては、上記のラジカル発生剤の内、ジアリ−ルヨ−ドニウム塩、トリアリ−ルスルホニウム塩、トリアリ−ルホスホニウム塩、鉄アレーン錯体などを用いることができる。
【００２５】
また、光塩基発生剤の具体例としては、ビス［［（２−ニトロベンジル）オキシ］カルボニルヘキサン−１，６−ジアミン、ニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、ジ（メトキシベンジル）ヘキサメチレンジカルバメート等の化合物があげられる。
【００２６】
さらにまた、着色組成物に添加使用される重合性モノマーとしては、エチレン性不飽和基を有するラジカル重合性のモノマーやオキシラン環またはオキセタン環を有するカチオン重合性のモノマーがある。
エチレン性不飽和基を有するラジカル重合性のモノマーの具体例としては、構造単位中にエチレン性の不飽和結合を少なくとも１個以上含むものであり、１官能であるビニルモノマーの他に多官能ビニルモノマーを含むものであり、またこれらの混合物であってもよい。具体的には、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、（メタ）アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等の高沸点ビニルモノマー、さらには、脂肪族ポリヒドロキシ化合物、例えば、エチレングルコール、ジエチレングルコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトールなどのジあるいはポリ（メタ）アクリル酸エステル類等やジメチロールトリシクロデカンモノアクリレートやジメチロールトリシクロデカンジアクリレート等の脂環式モノマーや、芳香族ポリヒドロキシ化合物、例えばヒドロキノン、レゾルシン、カテコール、ピロガロール、ビスフェノールＡ等のジあるいはポリ（メタ）アクリル酸エステル、イソシアヌル酸のエチレンオキシド変性（メタ）アクリル酸エステル等の他に２−　フェノキシエチルアクリレート、２−　フェノキシエチルメタクリレート、フェノールエトキシレートモノアクリレート、ｐ−　クロロフェニルアクリレートなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。この内、常温、常圧で液体で且つ沸点が１００℃以上であるものがより好ましい。また、これらは必要に応じて２種類以上を混合して用いても構わない。
【００２７】
オキシラン環またはオキセタン環を有するカチオン重合性のモノマーの具体例としては、旭電化工業社製のアデカ・レジンＥＰ−４９００、ＥＰ４０８０、ＥＰ−４０００ＥＤ−５０５、ＥＤ−５０６、大日本インキ化学社製のエピクロンＳ−１２９、４３０、４３０−Ｌ、７２５、７２０、７０５、７０７、１６００、東都化成社製のエポトートＹＤＦ−１７０、１７５、２００１、２００４、ＹＨ−４３４、ＹＨ−４３４Ｌ、ＳＴ−３０００、ＹＤ−７１６、ＹＤ−３００、ＰＧ−２０２、ＰＧ−２０７、ＹＤ−１７１、ＹＤ１７２、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のアラルダイトＰＹ−３０６、ＭＹ−７２０、ＸＮ１０３４、ＤＹ０２２、ＣＹ１８４、ＣＹ１９２、ＣＹ１７９、ＣＹ１７７、ＣＹ１７５、ＰＴ８１０、油化シェルエポキシ社製のエピコート８０７、１０３１、ＹＸ−４０００、６０４、ＹＤＥ２０５、１９１Ｐ、１９０Ｐ、８７１、８７２、ＲＸＥ１５、住友化学社製のスミエポキシＥＬＭ−４３４、　　ＥＬＭ−４３４ＨＶ、ＥＬＭ−１２０、三井化学社製のＥＰＯＭＩＫＲ７１０、Ｒ５４０、Ｒ５０８、Ｒ５３１、日本化薬社製のＧＡＮ、ＧＯＴ、ＡＫ−６０１、東亜合成化学社製の３ーエチルー３ーヒドロキシメチルオキセタン、１、４ービス（（３ーエチルー３ーオキセタニルメトキシ）メチル）ベンゼンなどを挙げることができる。
【００２８】
また、上記感光性樹脂組成物を構成している溶剤種としては、インクジェット印刷における適性な表面張力範囲３５ｍＮ／ｍ以下で、且つ、沸点が１３０℃以上のものが好ましい。表面張力が３５ｍＮ／ｍ以上であるとインクジェット吐出時のドット形状の安定性に著しい悪影響を及ぼし、また、沸点が１３０℃以下であるとノズル近傍での乾燥性が著しく高くなり、その結果、ノズル詰まり等の不良発生を招くので好ましくない。具体的には、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−エトキシエチルアセテート、２−ブトキシエチルアセテート、２−メトキシエチルアセテート、２−エトキシエチルエーテル、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール、２−（２−エトキシエトキシ）エチルアセテート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアセテート、２−フェノキシエタノール、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどを挙げることができる。また、必要に応じて２種類以上の溶剤を混合して用いても構わない。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
まず、熱転写法の転写シートを作製するため、下記の組成配合処方で隔壁組成物を作製した。
〜隔壁組成物処方〜
・樹脂バインダー　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８部
（デンカブチラール＃２０００−Ｌ：電気化学工業（株）製）
・遮光材：黒色顔料（カーボンブラック）　　　　　　　　　　　８部
・分散助剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．５部
（ソルスパースＳ−２００００：ＩＣＩジャパン（株）製）
・溶剤（ｎ−プロピルアルコール）　　　　　　　　　　　　　　　　　７０部
次に、４．５μｍ厚の透明ポリエチレンテレフタレートフィルム（ルミラー：東レ（株）製）上に、上記処方の隔壁組成物をグラビアコーティングにより塗布、乾燥し、１．０μｍ厚の樹脂ブラック層が形成された熱転写シートを作製した。この熱転写シートを用いて、４００ｄｐｉサーマルシュミレーターにより樹脂ブラック層をプラスチック基材１１上にパターン転写して、高さ１μｍ、線幅２０μｍ、ピッチ９０μｍの樹脂ブラックストライプパターンからなる隔壁２１を形成した（図１（ａ）参照）。
【００３０】
＜実施例１＞
まず、２−ヒドロキシエチルメタアクリレート２０重量部、メチルメタアクリレート５０重量部、メタクリル酸１５重量部をシクロヘキサノン３００重量部に溶解し、アゾイソブチロニトリル０．５重量部を加え、窒素雰囲気下、６０℃で１０時間反応させ、高分子結合体を得た。この高分子結合体の溶液をｎ−ヘキサン中で沈殿精製、減圧乾燥し、３元共重合体からなる高分子化合物を得た。このようにして得られた高分子化合物を用いて、下記に示す赤、緑、青３色の着色感光性樹脂組成物を作製した。
【００３１】
赤色感光性樹脂組成物：
ベンゼン中で、ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ２４をＮ−ブロモスクシンイミドと８０℃で２時間反応させ、得られたジブロモ体をトリフェニルフォスフィン、続いてホロムアルデヒドで処理することにより中間体を得た。これをメタクリル酸無水物で処理し、目的とする重合可能な官能基、エチレン性不飽和基を１分子中に少なくとも２つ以上含有する赤色染料を合成した。この赤色染料７重量部、高分子化合物８重量部、ペンタエリスリトールトリアクリレート５重量部、光開始剤ＩＲＧＣＵＲＥ１８４（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）１重量部、乳酸ブチル８０重量部を室温で３時間撹拌し、１．５μｍのメンブランフィルタで濾過することで赤色感光性樹脂組成物を得た。
【００３２】
緑色感光性樹脂組成物：
ベンゼン中で、ＳｏｌｖｅｎｔＧｒｅｅｎ３をＮ−ブロモスクシンイミドと８０℃で２時間反応させた。得られたジブロモ体をトリフェニルフォスフィン、続いてホロムアルデヒドで処理することにより中間体を得た。これをメタクリル酸無水物で処理し、目的とする重合可能な官能基、エチレン性不飽和基を１分子中に少なくとも２つ以上含有する緑色染料を合成した。この緑色染料８重量部、高分子化合物７重量部、ペンタエリスリトールトリアクリレート５重量部、光開始剤ＩＲＧＣＵＲＥ１８４（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）１重量部、乳酸ブチル８０重量部を室温で３時間撹拌し、１．５μｍのメンブランフィルタで濾過することで緑色感光性樹脂組成物を得た。
【００３３】
青色感光性樹脂組成物：
４，４’−ジアミノベンゾフェノンとアクリル酸クロライドを反応させ、４，４’−ジ（アクリロニロキシアミノ）ベンゾフェノンを得た。更に、これに４−アミノマグネシウムブロムナフタレンを反応させ、続いて塩酸で処理することにより中間体を得た。これをメタクリル酸無水物で処理し、目的とする重合可能な官能基、エチレン性不飽和基を１分子中に少なくとも２つ以上含有する青色染料を合成した。この青色染料７重量部、高分子化合物８重量部、ペンタエリスリトールトリアクリレート５重量部、光開始剤ＩＲＧＣＵＲＥ１８４（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）１重量部、乳酸ブチル８０重量部を室温で３時間撹拌し、１．５μｍのメンブランフィルタで濾過することで青色感光性樹脂組成物を得た。
【００３４】
次に、隔壁２１が形成されたプラスチック基材１１上に１２ｐｌ（ピコリットル）、１８０ｄｐｉのノズルヘッド（セイコーインスツルメンツ社製）を搭載したインクジェット印刷装置にて、上記赤色感光性樹脂組成物を吐出して、隔壁２１内に赤色着色パターン層を形成し、光照射、熱乾燥して赤色着色画素パターン３１Ｒを、後同様にして、緑色感光性樹脂組成物及び青色感光性樹脂組成物を順次吐出して、緑色着色画素パターン４１Ｇ、青色着色画素パターン５１Ｂを形成して、プラスチック基材１１上に赤色着色画素パターン３１Ｒ、緑色着色画素パターン４１Ｇ及び青色着色画素パターン５１Ｂが形成されたカラーフィルターを得た。
赤色、緑色及び青色の着色画素パターンをインクジェット法で作製したが、ノズルヘッドからの吐出は安定しており、着色画素パターン作成中ノズル詰まりは一度も発生しなかった。
【００３５】
＜実施例２＞
実施例１における各色の着色感光性樹脂組成物に含まれるペンタエリスリトールトリアクリレートの代りにジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを用いる以外は、実施例１と同様にして、プラスチック基材１１上に赤色着色画素パターン３１Ｒ、緑色着色画素パターン４１Ｇ及び青色着色画素パターン５１Ｂが形成されたカラーフィルターを得た。
赤色、緑色及び青色の着色画素パターンをインクジェット法で作製したが、ノズルヘッドからの吐出は安定しており、着色画素パターン作成中ノズル詰まりは一度も発生しなかった。
【００３６】
＜実施例３＞
実施例１における各色の着色感光性樹脂組成物に含まれるペンタエリスリトールトリアクリレートの代りに３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートを、また光開始剤ＩＲＧＣＵＲＥ１８４（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）の代りにジフェニルヨ−ドニウムヘキサフルオロホスフェ−トを用いる以外は、実施例１と同様にして、プラスチック基材１１上に赤色着色画素パターン３１Ｒ、緑色着色画素パターン４１Ｇ及び青色着色画素パターン５１Ｂが形成されたカラーフィルターを得た。
赤色、緑色及び青色の着色画素パターンをインクジェット法で作製したが、ノズルヘッドからの吐出は安定しており、着色画素パターン作成中ノズル詰まりは一度も発生しなかった。
【００３７】
上記実施例１〜実施例３で得られたカラーフィルタは、分光特性、コントラスト比に優れ、且つ耐候性、耐薬品性にも優れるものであった。耐光性はカーボンアークを照射し、１００時間後の染料の残存率から評価した。耐薬品性に関しては、エタノール、１Ｎ塩酸水溶液、１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に５分間浸漬した後のスペクトル変化から判断した。
実施例１〜実施例３で得られたカラーフィルタの各色の着色画素パターンの耐性評価結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】

【００３９】
表１に示すように、いずれの場合も良好な結果が得られた。
【００４０】
【発明の効果】
本発明のカラーフィルターの製造法では、インクジェット法で各色の着色画素パターンを形成し、インキとして着色感光性樹脂組成物を使用しているため、各色の着色パターン層を形成した後のパターン硬化が光照射と、熱乾燥でできるため、カラーフィルターの作製工程の工程数を従来のフォトプロセスと比較すると大幅に削減できる。
また、着色画素パターンが分子内に少なくとも１つ以上の重合可能な官能基を有する染料を用いた各色の着色感光性樹脂組成物で形成されているため、インクジェット法で着色パターン形成時のインクジェット吐出時の安定性があり、分光特性、表示コントラスト比に優れ、且つ耐光性、耐薬品性に優れたカラーフィルターを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明のカラーフィルターの製造方法の一実施例を示す模式構成部分断面図である。
【符号の説明】
１１……プラスチック基材
２１……隔壁
３１Ｒ……赤色着色画素パターン
４１Ｇ……緑色着色画素パターン
５１Ｂ……青色着色画素パターン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a color filter for a color display device such as a field emission display device, a fluorescent display device, a plasma display (PDP), and a liquid crystal display device, and more particularly to a method of manufacturing a color filter for forming a colored pixel pattern by an inkjet method. It is about.
[0002]
[Prior art]
There are various types of color filters for a color display device. Here, a color filter for a color liquid crystal display will be described as a representative example. Color liquid crystal displays are widely used, from small-area displays such as watches and cameras to large-area displays such as computer terminal displays and television image displays. It is progressing rapidly. Color filters are indispensable for the color display of liquid crystal displays, and are important components that determine the performance of color liquid crystal displays.Those that are finely patterned in various shapes to display high-definition images are used. I have. As a conventional color filter manufacturing method, for example, a dyeing method and a pigment dispersion method using a photo process, an inkjet method, a printing method, and the like are known.
[0003]
At present, as a method for manufacturing a color filter, a pigment dispersion method using a photo process is generally used. The color filter obtained by the pigment dispersion method is excellent in heat resistance, light resistance, and chemical resistance, but has a large number of manufacturing steps due to the use of a photo process, so that it is difficult to be diversified.
2. Description of the Related Art In recent years, there has been proposed a technique for applying an ink-jet method that has been practically used in a printer to the production of a color filter for a display device. When a pigment is used as an ink in the ink jet method, nozzle clogging occurs in the ink jet method due to the fact that the ink is ejected from fine nozzles, so that there is a great limitation on the particle diameter and the amount of the pigment to be added. On the other hand, dyes are generally soluble in solvents and polymers and are stable without causing aggregation in inks, but have the problem of poor heat resistance, light resistance and chemical resistance.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been devised in view of the above problems, and has as its object to provide a method of manufacturing a color filter having a heat resistance, a light resistance, and a chemical resistance, which can reduce the number of steps of a color filter manufacturing process. .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object in the present invention, first, in claim 1, a colorant comprising a dye having at least one or more polymerizable functional groups in a molecule, a polymer compound, and a polymerization initiator Using a photosensitive colored resin composition containing a solvent and a solvent, a step of forming a colored pixel pattern by an inkjet method in a partition provided in advance on a plastic base material by a required number of times to produce a color filter And a method for producing a color filter.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the method for manufacturing a color filter according to the first aspect, after forming a colored pattern layer of each of red (R), green (G), and blue (B) by an inkjet method, light irradiation, A method for producing a color filter, characterized by forming a colored pixel pattern by heat drying.
[0007]
Furthermore, in claim 3, the partition is a resin black pattern in which a resin black layer colored with a light shielding material such as a black pigment or a black dye is formed by a thermal transfer method. Is a method for manufacturing a color filter.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
The method for producing a color filter of the present invention according to claim 1 includes a colorant comprising a dye having at least one or more polymerizable functional groups in a molecule, a polymer compound, a polymerization initiator, and a solvent. Using the photosensitive colored resin composition of a predetermined color contained therein, a step of forming a colored pixel pattern of a predetermined color by an inkjet method in a partition provided in advance on a plastic substrate by an ink jet method is repeated as necessary to produce a color filter. Since the formation of the colored pixel pattern can be performed only by the ink jet method, there is an effect that the manufacturing process of the color filter can be largely reduced.
[0009]
The method for producing a color filter of the present invention according to claim 2 uses the photosensitive colored resin composition as the ink for inkjet, so that after the colored pixel pattern is formed in the partition by the inkjet method, ultraviolet irradiation and Since the colored pixel pattern can be cured by thermal drying, the apparatus can be simplified.
[0010]
In the color filter manufacturing method according to the third aspect of the present invention, since the partition is formed by a thermal transfer method, the partition can be formed by a dry process, and the process can be simplified.
[0011]
Hereinafter, the method for producing the color filter of the present invention will be described.
FIGS. 1A to 1D are schematic partial cross-sectional views showing one embodiment of a method for manufacturing a color filter of the present invention in the order of steps.
First, a light-shielding material such as a black pigment or a black dye is dispersed in a resin solution composed of a resin, a dispersant and a solvent to prepare a partition wall composition, and is applied to a polyester film or the like having a predetermined thickness by gravure printing or the like, and is coated with a predetermined thickness. A thermal transfer sheet having a resin black layer formed thereon is prepared, and a partition 21 made of a resin black pattern having a predetermined width and a predetermined thickness is formed at a predetermined position on the plastic substrate 11 by a thermal transfer method (see FIG. 1A).
Here, as the plastic substrate 11, any material can be used as long as it is transparent, has a certain strength and is not affected by the coloring liquid. Specifically, a polycarbonate plate, a polymethyl methacrylate plate, a polyester Examples include films, but are not limited thereto.
[0012]
The resin contained in the partition wall composition has a softening point in the range of 70 ° C. to 150 ° C. in consideration of suitability for a heat medium such as a thermal head and durability of the partition wall after transfer recording. The thermal condition when performing thermal transfer using a thermal head is usually 300 to 400 ° C. for several milliseconds, which is converted into a static condition of 100 to 150 ° C. for 5 seconds. Further, in order to perform thermal transfer recording, it is necessary to heat until the resin black layer is dissolved. Therefore, considering the amount of heat supplied from the thermal head and the melting state of the resin black layer, the upper limit of the melting point is 150 ° C. If the resin is used in excess of this upper limit, more energy is required at the time of transfer, and the life of the thermal head is extremely shortened. The lower limit is set at 70 ° C. in consideration of the stability of the partition walls after transfer. When an epoxy resin having a melting point of 70 ° C. or less is used, the partition walls may be damaged at the time of rubbing. Specific examples include acrylic, urethane, polyester, epoxy, and the like.
[0013]
The light shielding material is a black pigment, a black dye, an inorganic material, or the like, and is used by mixing an organic pigment, carbon black, aniline black, graphite, titanium oxide, iron black, or the like.
[0014]
The dispersant is a nonionic surfactant such as, for example, polyoxyethylene alkyl ether, and an ionic surfactant such as sodium alkylbenzene sulfonate, polyfatty acid salt, fatty acid salt alkyl phosphate, Other examples include tetraalkylammonium salts, and organic pigment derivatives, polyesters, and the like. One type of dispersant may be used alone, or two or more types may be used in combination.
[0015]
The solvent is appropriately selected and used in view of its coating properties and dispersion stability, and examples thereof include isopropyl alcohol, toluene, xylene, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, diclime, and cyclohexanone.
[0016]
Next, a colorant comprising a red dye having at least one or more polymerizable functional groups in the molecule, a polymer compound, a polymerization initiator and a solvent are kneaded to prepare a red photosensitive resin composition, A red coloring pattern layer is formed in the partition 21 provided on the plastic substrate 11 by an inkjet printing apparatus, and is irradiated with light and dried by heat to form a red coloring pixel pattern 31R (see FIG. 1B). ).
[0017]
Next, a colorant comprising a green dye having at least one or more polymerizable functional groups in the molecule, a polymer compound, a polymerization initiator and a solvent are kneaded to prepare a green photosensitive resin composition, A green colored pattern layer is formed in the partition 21 provided on the plastic base material 11 by an inkjet printing apparatus, irradiated with light, and thermally dried to form a green colored pixel pattern 41G (see FIG. 1C). ).
[0018]
Next, a colorant consisting of a blue dye having at least one or more polymerizable functional groups in the molecule, a polymer compound, a polymerization initiator and a solvent are kneaded to prepare a blue photosensitive resin composition, With an ink jet printing apparatus, a blue colored pattern layer is formed in the partition 21 provided on the plastic substrate 11, irradiated with light, and dried by heat to form a blue colored pixel pattern 51 </ b> B. Then, a color filter is obtained in which the partition 21 composed of a resin black pattern, the red coloring pixel pattern 31R, the green coloring pixel pattern 41G, and the blue coloring pixel pattern 51B are formed (see FIG. 1D).
[0019]
Examples of the red, green, and blue dyes having at least one or more polymerizable functional groups in the molecules constituting the photosensitive resin composition include anthraquinone dyes, nitroso dyes, and nitro dyes. Azo dyes (monoazo dyes, diazo dyes, triazo dyes, polyazo dyes), azoic dyes, stilbene dyes, carotenoid dyes, diphenylmethane dyes, triallylmethane dyes, xanthene dyes, acridine dyes Dyes, quinoline dyes, methine dyes and polymethine dyes, thiazole dyes, indamine dyes and indophenol dyes, azine dyes, oxazine dyes, thiazine dyes, sulfur dyes, lactone dyes, aminoketone dyes, Hydroxyketone dyes, indigoid dyes, phthalocyanine dyes Natural organic pigments, oxide-based, include inorganic pigments-based, can be selected from those appropriately used.
[0020]
Specific examples of the dye that can be used as a toning agent include Acid Red 52, 87, 92, 122, 486, Solvent Red 8, 24, 83, 109, 125, 132, Disperse Red 60, 72, 88, 206, Basic Red 12, 27, Acid Blue 9, 40, 83, 129, 249, Solvent Blue 25, 35, 36, 55, 67, 70, Disperse Blue 56, 81, 60, 87, 149, 197, 211, 214, Basic Blue 1, 7, 26, 77, Acid Green 18, Solvent Green 3, Basic Green 1, Acid Yellow 38, 99, Solvent Yellow 25, 88, 89, 146, Disperse Ye low, 42,60,87,198, and the like Basic Yellow 21.
[0021]
Examples of the polymer compound constituting the photosensitive resin composition are generally represented by (meth) acrylic acid, 2-hydroxyethyl, acrylamide, a monomer having N-vinylpyrrolidone, an ammonium salt, and the like. Of a hydrophilic monomer and a lipophilic monomer represented by (meth) acrylic acid ester, vinyl acetate, styrene, N-vinyl carbazole, etc. at an appropriate mixing ratio by a known method. Molecular conjugates are known. These polymer conjugates are negatively charged in combination with a radical polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group, a cationic polymerizable monomer having an oxirane ring or an oxetane ring, a radical generator, an acid generator, or a base generator. It can be used as a mold, that is, a photosensitive resin composition of a type that is cured by light irradiation.
[0022]
Further, the polymerization initiator constituting the photosensitive resin composition varies depending on the functional group of a dye having at least one or more polymerizable functional groups in a molecule. That is, a radical generator is effective if the functional group is a radical polymerizable functional group such as an ethylenically unsaturated bond, and an acid generator if the functional group is a cationic polymerizable functional group such as an oxirane ring or an oxetane ring. And base generators are effective.
[0023]
Specific examples of the radical generator include diphenyliodonium, ditolyliodonium, phenyl (p-anisyl) iodonium, bis (m-nitrophenyl) iodonium, bis (p-tert-butylphenyl) iodonium, and bis (p-chlorophenyl). In addition to iodonium chlorides, bromides, iodonium salts such as iodonium, iodonium salts such as borofluoride salts, hexafluorophosphate salts, hexafluoroarsenate salts, triarylsulfonium salts, triarylphosphonium salts, and iron arene complexes, etc. Tert-butylperoxy-iso-butarate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (benzoyldioxy) hexane, 1,4-bis [α- (tert-butyldioxy) -iso-propoxy] benze , Di-tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert-butyldioxy) hexene hydroperoxide, α- (iso-propylphenyl) -iso-propyl hydroperoxide, 2,5-bis (hydro Peroxy) -2,5-dimethylhexane, tert-butyl hydroperoxide, 1,1-bis (tert-butyldioxy) -3,3,3-trimethylcyclohexane, butyl-4,4-bis (t-butyldioxy) valeret G, cyclohexanone peroxide, 2,2 ', 5,5'-tetra (tert-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3', 4,4'-tetra (tert-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3 ', 4, 4'-tetra (tert -Amyl peroxycarbonyl) benzophenone, 3,3 ', 4,4'-tetra (tert-hexylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3'-bis (tert-butylperoxycarbonyl) -4,4'-dicarboxybenzophenone, Organic peroxides such as tert-butylperoxybenzoate and di-tert-butyldiperoxyisophthalate, and 9,10-anthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2-chloroanthraquinone, and octamethylanthra Examples thereof include quinones such as quinone and 1,2-benzanthraquinone, and benzoin derivatives such as benzoin methyl, benzoin ethyl ether, α-methyl benzoin, and α-phenyl benzoin.
[0024]
Further, specific examples of the acid generator include, among the above-mentioned radical generators, diaryl iodonium salts, triaryl sulfonium salts, triaryl phosphonium salts, iron arene complexes, and the like.
[0025]
Examples of the photobase generator include compounds such as bis [[(2-nitrobenzyl) oxy] carbonylhexane-1,6-diamine, nitrobenzylcyclohexylcarbamate, and di (methoxybenzyl) hexamethylenedicarbamate. can give.
[0026]
Furthermore, examples of the polymerizable monomer used in the coloring composition include a radical polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group and a cationic polymerizable monomer having an oxirane ring or an oxetane ring.
Specific examples of the radical polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group include those having at least one ethylenically unsaturated bond in a structural unit, and a polyfunctional vinyl monomer in addition to a monofunctional vinyl monomer. It contains a monomer and may be a mixture thereof. Specifically, (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, (meth) acrylamide, diacetone acrylamide, high-boiling vinyl monomers such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and further, an aliphatic polyhydroxy compound, For example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, neopentyl glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol , 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,10-decanediol, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitol, mannitol and the like Or alicyclic monomers such as poly (meth) acrylates and the like, dimethylol tricyclodecane monoacrylate and dimethylol tricyclodecane diacrylate, and aromatic polyhydroxy compounds such as hydroquinone, resorcin, catechol, pyrogallol, Di- or poly (meth) acrylates such as bisphenol A, ethylene oxide-modified (meth) acrylates of isocyanuric acid, and the like, 2-phenoxyethyl acrylate, 2-phenoxyethyl methacrylate, phenol ethoxylate monoacrylate, p-chlorophenyl Examples include, but are not limited to, acrylates. Among them, those which are liquid at normal temperature and normal pressure and have a boiling point of 100 ° C. or more are more preferable. These may be used as a mixture of two or more as needed.
[0027]
Specific examples of cationically polymerizable monomers having an oxirane ring or an oxetane ring include Adeka Resin EP-4900, EP4080, EP-4000ED-505, ED-506 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., and Dainippon Ink and Chemicals, Inc. Epicron S-129, 430, 430-L, 725, 720, 705, 707, 1600, Etoto YDF-170, 175, 2001, 2004, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., YH-434, YH-434L, ST-3000, YD -716, YD-300, PG-202, PG-207, YD-171, YD172, Araldite PY-306, MY-720, XN1034, DY022, CY184, CY192, CY179, CY177, manufactured by Ciba Specialty Chemicals. CY175, PT810, oil EpiCoat 807, 1031, YX-4000, 604, YDE205, 191P, 190P, 871, 872, RXE15 manufactured by Luepoxy Co., Ltd., Sumiepoxy ELM-434, ELM-434HV, ELM-120 manufactured by Sumitomo Chemical, Mitsui Chemicals EPOMIKR710, R540, R508, R531, GAN, GOT, AK-601 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 1,4-bis ((3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl manufactured by Toagosei Chemicals Co., Ltd. ) Benzene and the like can be mentioned.
[0028]
Further, as the solvent species constituting the photosensitive resin composition, those having an appropriate surface tension range of 35 mN / m or less in ink jet printing and a boiling point of 130 ° C. or more are preferable. When the surface tension is 35 mN / m or more, the stability of the dot shape at the time of ink-jet ejection is significantly adversely affected, and when the boiling point is 130 ° C. or less, the drying property near the nozzle becomes remarkably high. It is not preferable because defects such as clogging are caused. Specifically, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-ethoxyethyl acetate, 2-butoxyethyl acetate, 2-methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl ether, 2- (2-ethoxyethyl) Examples thereof include ethoxy) ethanol, 2- (2-butoxyethoxy) ethanol, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl acetate, 2-phenoxyethanol, and diethylene glycol dimethyl ether. Further, two or more solvents may be mixed and used as necessary.
[0029]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
First, in order to prepare a transfer sheet for the thermal transfer method, a partition wall composition was prepared with the following composition and formulation.
~ Partition composition formulation ~
・ 8 parts of resin binder
(Denka Butyral # 2000-L: manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
・ Light shielding material: 8 parts of black pigment (carbon black)
・ 0.5 parts of dispersing aid
(SOLSPERS S-20000: manufactured by ICI Japan Co., Ltd.)
・ Solvent (n-propyl alcohol) 70 parts
Next, on a 4.5 μm thick transparent polyethylene terephthalate film (Lumilar: manufactured by Toray Industries, Inc.), the partition wall composition having the above formulation is applied by gravure coating and dried to form a 1.0 μm thick resin black layer. A thermal transfer sheet was prepared. Using this thermal transfer sheet, the resin black layer was pattern-transferred onto the plastic substrate 11 by a 400 dpi thermal simulator to form a partition 21 composed of a resin black stripe pattern having a height of 1 μm, a line width of 20 μm, and a pitch of 90 μm (FIG. 1 (a)).
[0030]
<Example 1>
First, 20 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate, 50 parts by weight of methyl methacrylate, and 15 parts by weight of methacrylic acid are dissolved in 300 parts by weight of cyclohexanone, and 0.5 part by weight of azoisobutyronitrile is added. The reaction was carried out at 60 ° C. for 10 hours to obtain a polymer conjugate. The solution of the polymer conjugate was purified by precipitation in n-hexane and dried under reduced pressure to obtain a polymer compound comprising a terpolymer. Using the polymer compound thus obtained, three colored red, green and blue colored photosensitive resin compositions shown below were produced.
[0031]
Red photosensitive resin composition:
Solvent Red 24 was reacted with N-bromosuccinimide in benzene at 80 ° C. for 2 hours, and the obtained dibromo compound was treated with triphenylphosphine, followed by holaldehyde to obtain an intermediate. This was treated with methacrylic anhydride to synthesize a red dye containing at least two or more desired polymerizable functional groups and ethylenically unsaturated groups in one molecule. 7 parts by weight of this red dye, 8 parts by weight of a polymer compound, 5 parts by weight of pentaerythritol triacrylate, 1 part by weight of a photoinitiator IRGCURE 184 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), and 80 parts by weight of butyl lactate were stirred at room temperature for 3 hours. A red photosensitive resin composition was obtained by filtration through a 1.5 μm membrane filter.
[0032]
Green photosensitive resin composition:
Solvent Green 3 was reacted with N-bromosuccinimide in benzene at 80 ° C. for 2 hours. The obtained dibromo compound was treated with triphenylphosphine and subsequently with holaldehyde to obtain an intermediate. This was treated with methacrylic anhydride to synthesize a green dye containing at least two or more desired polymerizable functional groups and ethylenically unsaturated groups in one molecule. 8 parts by weight of this green dye, 7 parts by weight of a polymer compound, 5 parts by weight of pentaerythritol triacrylate, 1 part by weight of a photoinitiator IRGCURE 184 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), and 80 parts by weight of butyl lactate were stirred at room temperature for 3 hours. And a 1.5 μm membrane filter to obtain a green photosensitive resin composition.
[0033]
Blue photosensitive resin composition:
4,4'-diaminobenzophenone was reacted with acrylic acid chloride to obtain 4,4'-di (acrylonioxyamino) benzophenone. This was further reacted with 4-aminomagnesium bromonaphthalene and subsequently treated with hydrochloric acid to obtain an intermediate. This was treated with methacrylic anhydride to synthesize a blue dye containing at least two or more desired polymerizable functional groups and ethylenically unsaturated groups in one molecule. 7 parts by weight of this blue dye, 8 parts by weight of a polymer compound, 5 parts by weight of pentaerythritol triacrylate, 1 part by weight of a photoinitiator IRGCURE 184 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), and 80 parts by weight of butyl lactate were stirred at room temperature for 3 hours. And a 1.5 μm membrane filter to obtain a blue photosensitive resin composition.
[0034]
Next, the red photosensitive resin composition is discharged by an inkjet printing apparatus equipped with a nozzle head (manufactured by Seiko Instruments Inc.) of 12 pl (picoliter) and 180 dpi on the plastic substrate 11 on which the partition walls 21 are formed. Then, a red-colored pattern layer is formed in the partition wall 21, light irradiation and heat drying are performed to form a red-colored pixel pattern 31 </ b> R, and thereafter, a green photosensitive resin composition and a blue photosensitive resin composition are sequentially discharged in the same manner. Thus, a green colored pixel pattern 41G and a blue colored pixel pattern 51B were formed to obtain a color filter in which a red colored pixel pattern 31R, a green colored pixel pattern 41G, and a blue colored pixel pattern 51B were formed on the plastic substrate 11. .
Red, green, and blue colored pixel patterns were produced by the inkjet method. However, ejection from the nozzle head was stable, and no nozzle clogging occurred during the production of the colored pixel patterns.
[0035]
<Example 2>
A red-colored pixel pattern on a plastic substrate 11 in the same manner as in Example 1 except that dipentaerythritol hexaacrylate is used instead of pentaerythritol triacrylate contained in the colored photosensitive resin composition of each color in Example 1. A color filter in which 31R, a green coloring pixel pattern 41G, and a blue coloring pixel pattern 51B were formed was obtained.
Red, green, and blue colored pixel patterns were produced by the inkjet method. However, ejection from the nozzle head was stable, and no nozzle clogging occurred during the production of the colored pixel patterns.
[0036]
<Example 3>
Instead of pentaerythritol triacrylate contained in the colored photosensitive resin composition of each color in Example 1, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, and a photoinitiator IRGCURE 184 (Ciba Specialty Co., Ltd.) Except for using diphenyliodonium hexafluorophosphate instead of (Chemicals), a red-colored pixel pattern 31R, a green-colored pixel pattern 41G, and a blue-colored pixel pattern are formed on a plastic substrate 11 in the same manner as in Example 1. A color filter on which the pattern 51B was formed was obtained.
Red, green, and blue colored pixel patterns were produced by the inkjet method. However, ejection from the nozzle head was stable, and no nozzle clogging occurred during the production of the colored pixel patterns.
[0037]
The color filters obtained in Examples 1 to 3 were excellent in spectral characteristics and contrast ratio, and also excellent in weather resistance and chemical resistance. The light fastness was evaluated by irradiating a carbon arc and remaining the dye after 100 hours. The chemical resistance was judged from the change in spectrum after immersion in ethanol, 1N aqueous hydrochloric acid, and 1N-NaOH aqueous solution for 5 minutes.
Table 1 shows the resistance evaluation results of the colored pixel patterns of each color of the color filters obtained in Examples 1 to 3.
[0038]
[Table 1]

[0039]
As shown in Table 1, good results were obtained in each case.
[0040]
【The invention's effect】
In the method for producing a color filter of the present invention, a colored pixel pattern of each color is formed by an inkjet method, and since a colored photosensitive resin composition is used as an ink, pattern curing after forming a colored pattern layer of each color is performed. Since light irradiation and thermal drying can be performed, the number of steps for manufacturing a color filter can be significantly reduced as compared with a conventional photo process.
In addition, since the colored pixel pattern is formed of a colored photosensitive resin composition of each color using a dye having at least one or more polymerizable functional group in a molecule, the ink-jet discharge at the time of forming the colored pattern by the ink-jet method It is possible to obtain a color filter having stability at the time, excellent spectral characteristics and display contrast ratio, and excellent light resistance and chemical resistance.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1D are schematic partial cross-sectional views showing one embodiment of a method for manufacturing a color filter of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 ... Plastic substrate
21 ... Partition wall
31R: red-colored pixel pattern
41G: green colored pixel pattern
51B: blue colored pixel pattern

Claims (3)

分子内に少なくとも１つ以上の重合可能な官能基を有する染料からなる着色剤と、高分子化合物と、重合開始剤と、溶剤とを含有してなる感光性着色樹脂組成物を用いて、プラスチック基材上にあらかじめ設けられた隔壁内にインクジェット法により着色画素パターン形成する工程を、必要回数繰り返してカラーフィルタを作製することを特徴とするカラーフィルターの製造方法。Using a photosensitive colored resin composition containing a colorant comprising a dye having at least one or more polymerizable functional groups in a molecule, a polymer compound, a polymerization initiator, and a solvent, a plastic A method for producing a color filter, comprising repeating a step of forming a colored pixel pattern in a partition provided in advance on a base material by an ink-jet method as necessary, thereby producing a color filter. 請求項１記載のカラーフィルターの製造方法において、インクジェット法により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の着色パターン層を形成した後、光照射、熱乾燥して着色画素パターンを形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法。2. The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein after forming a colored pattern layer of each of red (R), green (G), and blue (B) by an inkjet method, light irradiation and heat drying are performed. Forming a color filter. 前記隔壁が黒色顔料もしくは黒色染料等の遮光材で着色された樹脂ブラック層を熱転写法にて形成した樹脂ブラックパターンであることを特徴とする請求項１または２記載のカラーフィルターの製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the partition is a resin black pattern in which a resin black layer colored with a light shielding material such as a black pigment or a black dye is formed by a thermal transfer method.

Images