JP2008231274A - カラーフィルター用インクセット、カラーフィルター、画像表示装置、および、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】色再現範囲、透過率に優れ、各部位での色むら、濃度むらが抑制されたカラーフィルターの製造に好適に用いることができる、インクジェット方式のカラーフィルター用インクセットを提供すること。
【解決手段】本発明のインクセットは、着色剤と、該着色剤が分散、溶解する液性媒体とを含むインクを複数種備え、インクジェット方式によるカラーフィルターの製造に用いられるものであり、カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクのうち25℃での蒸発熱が最大であるものの25℃での蒸発熱と、カラーフィルター用インクセットを構成する複数の前記インクのうち25℃での蒸発熱が最小であるものの25℃での蒸発熱との比が1.10以下であることを特徴とする。
【選択図】なし
【解決手段】本発明のインクセットは、着色剤と、該着色剤が分散、溶解する液性媒体とを含むインクを複数種備え、インクジェット方式によるカラーフィルターの製造に用いられるものであり、カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクのうち25℃での蒸発熱が最大であるものの25℃での蒸発熱と、カラーフィルター用インクセットを構成する複数の前記インクのうち25℃での蒸発熱が最小であるものの25℃での蒸発熱との比が1.10以下であることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
本発明は、カラーフィルター用インクセット、カラーフィルター、画像表示装置、および、電子機器に関するものである。
カラー表示を行う液晶表示装置(LCD)等には、一般に、カラーフィルターが用いられている。カラーフィルターには、一般に、光の三原色である赤、緑、青に対応する3色の着色部が設けられており、カラーフィルターを備えた液晶表示装置では、これら各色の着色部の光の透過量を調整することにより、カラー表示を行っている。
カラーフィルターは、従来、着色剤、感光性樹脂、官能性モノマー、重合開始剤等を含む材料(着色層形成用組成物)で構成された塗膜を基板上に形成し、その後、フォトマスクを介して光を照射する感光処理、現像処理等を行う、いわゆるフォトリソグラフィー法を用いて製造されてきた。このような方法では、通常、基板のほぼ全面に、各色に対応する塗膜を形成し、その一部のみを硬化させ、それ以外の大部分を除去するという操作を繰り返すことにより、各色が重なり合わないようにカラーフィルターを製造する。このため、カラーフィルターの製造において形成される塗膜は、最終的に得られるカラーフィルターには、その一部のみが着色層として残存するのみで、その大部分が製造工程において除去されることとなる。このため、カラーフィルターの製造コストが上昇するばかりでなく、省資源の観点からも好ましくない。
カラーフィルターは、従来、着色剤、感光性樹脂、官能性モノマー、重合開始剤等を含む材料(着色層形成用組成物)で構成された塗膜を基板上に形成し、その後、フォトマスクを介して光を照射する感光処理、現像処理等を行う、いわゆるフォトリソグラフィー法を用いて製造されてきた。このような方法では、通常、基板のほぼ全面に、各色に対応する塗膜を形成し、その一部のみを硬化させ、それ以外の大部分を除去するという操作を繰り返すことにより、各色が重なり合わないようにカラーフィルターを製造する。このため、カラーフィルターの製造において形成される塗膜は、最終的に得られるカラーフィルターには、その一部のみが着色層として残存するのみで、その大部分が製造工程において除去されることとなる。このため、カラーフィルターの製造コストが上昇するばかりでなく、省資源の観点からも好ましくない。
一方、近年、インクジェットヘッド(液滴吐出ヘッド)を用いて、カラーフィルターの着色層を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような方法は、着色層形成用の材料(着色層形成用組成物)の液滴の吐出位置等の制御が容易で、着色層形成用組成物の無駄を少なくすることができるため、環境への負荷を低減することができ、また、製造コストも抑制することができる。そして、一般に、カラーフィルター用のインクセットでは、各色のインクで、同一の組成の液性媒体が用いられている。
ところで、カラーフィルターにおいては、各色の着色部の濃度バランスをとり、光源に対して最適な発色条件にする必要があるが、一般に、着色剤は色相が色や顔料種の構成によって異なるため、表現しようとする色によって、インクに含まれる着色剤の含有量が異なるものとなる。また、着色剤の安定性も色毎に異なっているため、安定化のための添加剤をインクにさらに加える場合もある。インクジェットヘッドを用いてのカラーフィルターの製造では、一般に、ワーク(基板)上に着弾したインクの液性媒体を除去し、着色層を形成する場合に加熱を行うが、従来のインクセットを用いた場合、得られたカラーフィルターは、液性媒体の含有量などが各色で異なるために乾燥の速度が色によって異なっており、先に乾燥した色がまだ乾燥していない色からの液性媒体の雰囲気により影響を受け、着色層の形状が着色部によって異なるものとなり、各部位での色むら、濃度むら生じ、結果的に、十分な色再現範囲や透過率が得られない問題があった。
また、カラーフィルターにおいて、より広い色再現域を確保するために、近年、カラーフィルター用のインクとして、着色剤の含有率の高いものを用いる傾向があるが、着色剤の含有率の高いほど、液滴の粘度が増加することにより、上記のような問題は、より顕著なものとなる。
また、カラーフィルターにおいて、より広い色再現域を確保するために、近年、カラーフィルター用のインクとして、着色剤の含有率の高いものを用いる傾向があるが、着色剤の含有率の高いほど、液滴の粘度が増加することにより、上記のような問題は、より顕著なものとなる。
本発明の目的は、色再現範囲、透過率に優れ、各部位での色むら、濃度むらが抑制されたカラーフィルターの製造に好適に用いることができる、インクジェット方式のカラーフィルター用インクセットを提供すること、色再現範囲、透過率に優れ、各部位での色むら、濃度むらが抑制されたカラーフィルターを提供すること、また、該カラーフィルターを備えた画像表示装置、電子機器を提供することにある。
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のカラーフィルター用インクセットは、着色剤と、当該着色剤が分散および/または溶解する液性媒体とを含むインクを複数種備え、インクジェット方式によるカラーフィルターの製造に用いられるカラーフィルター用インクセットであって、
カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクのうち25℃での蒸発熱が最大であるものの25℃での蒸発熱(HVmax[cal/g])と、カラーフィルター用インクセットを構成する複数の前記インクのうち25℃での蒸発熱が最小であるものの25℃での蒸発熱(HVmin[cal/g])との比(HVmax/HVmin)が1.10以下であることを特徴とする。
これにより、色再現範囲、透過率に優れ、各部位での色むら、濃度むらが抑制されたカラーフィルターの製造に好適に用いることができる、インクジェット方式のカラーフィルター用インクセットを提供することができる。
本発明のカラーフィルター用インクセットは、着色剤と、当該着色剤が分散および/または溶解する液性媒体とを含むインクを複数種備え、インクジェット方式によるカラーフィルターの製造に用いられるカラーフィルター用インクセットであって、
カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクのうち25℃での蒸発熱が最大であるものの25℃での蒸発熱(HVmax[cal/g])と、カラーフィルター用インクセットを構成する複数の前記インクのうち25℃での蒸発熱が最小であるものの25℃での蒸発熱(HVmin[cal/g])との比(HVmax/HVmin)が1.10以下であることを特徴とする。
これにより、色再現範囲、透過率に優れ、各部位での色むら、濃度むらが抑制されたカラーフィルターの製造に好適に用いることができる、インクジェット方式のカラーフィルター用インクセットを提供することができる。
本発明のカラーフィルター用インクセットでは、カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクの25℃での蒸発熱は、いずれも、40〜90cal/gであることが好ましい。
これにより、液性媒体の除去時において、効率良くかつ特に均一に液性媒体を除去することができる。また、インクのカラーフィルター用の基板(ワーク)への吐出時において、液性媒体が揮発することを好適に防止することができ、液滴吐出ヘッドの目詰まりが発生するのを確実に防止しつつ、生産性良く着色部を形成することができる。このため、カラーフィルターの各部位での色むら、濃度むらの発生を確実に抑えることができ、製品としてのカラーフィルターの信頼性を特に高いものとすることができる。
これにより、液性媒体の除去時において、効率良くかつ特に均一に液性媒体を除去することができる。また、インクのカラーフィルター用の基板(ワーク)への吐出時において、液性媒体が揮発することを好適に防止することができ、液滴吐出ヘッドの目詰まりが発生するのを確実に防止しつつ、生産性良く着色部を形成することができる。このため、カラーフィルターの各部位での色むら、濃度むらの発生を確実に抑えることができ、製品としてのカラーフィルターの信頼性を特に高いものとすることができる。
本発明のカラーフィルター用インクセットでは、大気圧下において、25mgの前記インクの液滴を150℃で加熱させることにより前記液性媒体を除去する際に、前記加熱を開始した時から、前記液滴に含まれる前記液性媒体の含有率が10wt%となるまでの時間を乾燥時間としたとき、
カラーフィルター用インクセットを構成する複数の前記インクのうち前記乾燥時間が最大であるものの前記インクの乾燥時間(Dtmax[min])と、カラーフィルター用インクセットを構成する複数の前記インクのうち前記乾燥時間が最小であるものの前記インクの乾燥時間(Dtmin[min])との比(Dtmax/Dtmin)が1.30以下であることが好ましい。
これにより、得られるカラーフィルターは、着色部は、形状が特に均一なものとなり、各部位での色むら、濃度むらの発生を確実に抑えることができる。このため、得られるカラーフィルターは、色再現範囲や透過率が特に優れたものとなり、製品としてのカラーフィルターの性能が特に高いものとなる。
カラーフィルター用インクセットを構成する複数の前記インクのうち前記乾燥時間が最大であるものの前記インクの乾燥時間(Dtmax[min])と、カラーフィルター用インクセットを構成する複数の前記インクのうち前記乾燥時間が最小であるものの前記インクの乾燥時間(Dtmin[min])との比(Dtmax/Dtmin)が1.30以下であることが好ましい。
これにより、得られるカラーフィルターは、着色部は、形状が特に均一なものとなり、各部位での色むら、濃度むらの発生を確実に抑えることができる。このため、得られるカラーフィルターは、色再現範囲や透過率が特に優れたものとなり、製品としてのカラーフィルターの性能が特に高いものとなる。
本発明のカラーフィルター用インクセットでは、カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクの25℃での表面張力は、いずれも、25〜38dyn/cmであることが好ましい。
これにより、色再現範囲や透過率を特に優れたものとすることができ、製品としてのカラーフィルターの性能を特に高いものとすることができる。
これにより、色再現範囲や透過率を特に優れたものとすることができ、製品としてのカラーフィルターの性能を特に高いものとすることができる。
本発明のカラーフィルター用インクセットでは、カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクは、25℃における粘度が、いずれも、4.0〜15mPa・sであることが好ましい。
これにより、後述するようなインクジェット方式による液滴吐出において、着弾したインクが好適にカラーフィルター用の基板上に濡れ広がることができ、得られるカラーフィルターの着色部の形状を特に均一なものとすることができる。
これにより、後述するようなインクジェット方式による液滴吐出において、着弾したインクが好適にカラーフィルター用の基板上に濡れ広がることができ、得られるカラーフィルターの着色部の形状を特に均一なものとすることができる。
本発明のカラーフィルター用インクセットでは、カラーフィルター用インクセットを構成する各カラーフィルター用インクの25℃における、シリカ膜が形成されたガラス基板の表面に対する接触角は、いずれも、3〜15゜であることが好ましい。
これにより、吐出されて基板に着弾したカラーフィルター用インクが、好適に濡れ広がることができ、製造されるカラーフィルターは、セル内での着色濃度のむらが特に少ないものとなる。
これにより、吐出されて基板に着弾したカラーフィルター用インクが、好適に濡れ広がることができ、製造されるカラーフィルターは、セル内での着色濃度のむらが特に少ないものとなる。
本発明のカラーフィルター用インクセットでは、前記液性媒体は、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、1,3−ブチレングリコールジアセテート、2−(2−メトキシ−1−メチルエトキシ)−1−メチルエチルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ビス(2−ブトキシエチル)エーテル、トリエチレングリコールジアセテートから選択される1種または2種以上を含むものであることが好ましい。
これにより、インクの吐出を特に長期にわたって安定させることができる。
これにより、インクの吐出を特に長期にわたって安定させることができる。
本発明のカラーフィルター用インクセットでは、カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクのうち、少なくとも1種の前記インクの前記液性媒体は、2種以上の液体を含むものであり、前記液性媒体に含まれる複数の前記液体のうち25℃での表面張力が最大であるものの25℃での表面張力(γLmax[dyn/cm])と、前記液性媒体に含まれる複数の前記液体のうち25℃での表面張力が最小であるものの25℃での表面張力(γLmin[dyn/cm])との差(γLmax−γLmin)が13.0dyn/cm以下であることが好ましい。
これにより、色再現範囲や透過率を特に優れたものとすることができ、製品としてのカラーフィルターの性能を特に高いものとすることができる。
これにより、色再現範囲や透過率を特に優れたものとすることができ、製品としてのカラーフィルターの性能を特に高いものとすることができる。
本発明のカラーフィルター用インクセットでは、複数種の前記インクを構成する前記液性媒体の大気圧下における沸点は、いずれも、170〜300℃であることが好ましい。
これにより、カラーフィルターの製造時において、液性媒体が揮発し、インクの粘度が変化することを好適に防止することができ、液滴吐出ヘッドの目詰まりが発生するのを確実に防止しつつ、生産性良く着色部を形成することができる。
これにより、カラーフィルターの製造時において、液性媒体が揮発し、インクの粘度が変化することを好適に防止することができ、液滴吐出ヘッドの目詰まりが発生するのを確実に防止しつつ、生産性良く着色部を形成することができる。
本発明のカラーフィルターは、本発明のカラーフィルター用インクセットを用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、色再現範囲、透過率に優れ、各部位での色むら、濃度むらが抑制されたカラーフィルターを提供することができる。
本発明の画像表示装置は、本発明のカラーフィルターを備えたことを特徴とする。
これにより、表示部の色再現範囲、透過率に優れ、各部位での色むら、濃度むらが抑制された画像表示装置を提供することができる。
これにより、色再現範囲、透過率に優れ、各部位での色むら、濃度むらが抑制されたカラーフィルターを提供することができる。
本発明の画像表示装置は、本発明のカラーフィルターを備えたことを特徴とする。
これにより、表示部の色再現範囲、透過率に優れ、各部位での色むら、濃度むらが抑制された画像表示装置を提供することができる。
本発明の画像表示装置は、液晶パネルであることが好ましい。
これにより、表示部の色再現範囲、透過率に優れ、各部位での色むら、濃度むらが抑制された画像表示装置を提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の画像表示装置を備えたことを特徴とする。
これにより、表示部の色再現範囲、透過率に優れ、各部位での色むら、濃度むらが抑制された電子機器を提供することができる。
これにより、表示部の色再現範囲、透過率に優れ、各部位での色むら、濃度むらが抑制された画像表示装置を提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の画像表示装置を備えたことを特徴とする。
これにより、表示部の色再現範囲、透過率に優れ、各部位での色むら、濃度むらが抑制された電子機器を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
《インクセット》
本発明のカラーフィルター用インクセットは、カラーフィルターの製造(カラーフィルターの着色部の形成)に用いられるインクセットであり、特に、インクジェット方式によるカラーフィルターの製造に用いられるものである。
また、本発明のカラーフィルター用インクセットは、複数種のインク(カラーフィルター用インク)を備えるものである。
《インクセット》
本発明のカラーフィルター用インクセットは、カラーフィルターの製造(カラーフィルターの着色部の形成)に用いられるインクセットであり、特に、インクジェット方式によるカラーフィルターの製造に用いられるものである。
また、本発明のカラーフィルター用インクセットは、複数種のインク(カラーフィルター用インク)を備えるものである。
本発明のカラーフィルター用インクセットは、光の三原色を構成する3色である緑色のインク(グリーンインク)と、赤色のインク(レッドインク)と、青色のインク(ブルーインク)とを備えるものであるのが好ましい。以下の説明では、代表的に、カラーフィルター用インクセットが、「グリーンインク(Gインク)」、「レッドインク(Rインク)」、「ブルーインク(Bインク)」の3種のインクを備えるものとして説明する。
[インク(カラーフィルター用インク)]
カラーフィルター用インクセットを構成する各インク(カラーフィルター用インク)は、着色剤、当該着色剤が分散および/または溶解する液性媒体、樹脂材料等を含むものである。
ところで、カラーフィルターにおいては、各色の着色部の濃度バランスをとり、光源に対して最適な発色条件にする必要があるが、一般に、着色剤は色相が色や顔料種の構成によって異なるため、表現しようとする色によって、インクに含まれる着色剤の含有量が異なるものとなる。また、着色剤の安定性も色毎に異なっているため、安定化のための添加剤をインクにさらに加える場合もある。
カラーフィルター用インクセットを構成する各インク(カラーフィルター用インク)は、着色剤、当該着色剤が分散および/または溶解する液性媒体、樹脂材料等を含むものである。
ところで、カラーフィルターにおいては、各色の着色部の濃度バランスをとり、光源に対して最適な発色条件にする必要があるが、一般に、着色剤は色相が色や顔料種の構成によって異なるため、表現しようとする色によって、インクに含まれる着色剤の含有量が異なるものとなる。また、着色剤の安定性も色毎に異なっているため、安定化のための添加剤をインクにさらに加える場合もある。
また、インクジェットヘッドを用いてのカラーフィルターの製造法では、通常、ワーク(カラーフィルター用基板)に対して、液滴を吐出し、インクをセル内に塗布する。その後、減圧下において基板をカラーフィルター用基板を加熱し、インク中の液性媒体を除去する。しかしながら、従来のインクを用いた場合、各色のインク間で、インクに含まれる材料が異なるため、液性媒体除去時(加熱時)の液性媒体の除去の速度がインクによって異なるものとなる。このため、液性媒体の除去時において、液性媒体の気化による気化熱で、カラーフィルター用基板の熱分布が不均一なものとなる。このようにカラーフィルター用基板の熱分布が不均一であると、着色部内でのインクの対流が激しく起こる。インクの対流が激しく起こると、着色部が変形し、着色部の形状を目的のものとすることが困難になる。この結果、得られるカラーフィルターは、着色部の形状が不均一なものとなり、各部位での色むら、濃度むら生じる。また、十分な色再現範囲や透過率が得られず、製品としてのカラーフィルターの信頼性を著しく低下させてしまう。
そこで、本発明者らは、上記のような問題を見出し、問題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に至った。すなわち、本発明では、カラーフィルター用インクセットを構成するインクの蒸発熱に着目し、各色のインク間での蒸発熱が十分に均一なものとした。これにより、各色のインク間に含まれる材料が異なるものであっても、液性媒体の除去時において、各色のインク間での液性媒体の除去の速度を均一なものとすることができる。このため、カラーフィルター用基板の熱分布を均一にすることができ、着色部内でのインクの対流を色が異なっていても同等に扱うことができる。この結果、得られるカラーフィルターは、着色部は、不本意な変形が抑えられ、形状が均一なものとなり、各部位での色むら、濃度むらの発生を抑えることができる。このため、得られるカラーフィルターは、色再現範囲や透過率が優れたものとなり、製品としてのカラーフィルターの信頼性が高いものとなる。また、液滴吐出時において、液滴吐出ヘッドの付着したインクが蒸発し、液滴吐出ヘッドが冷却された場合、インクの温度が変化し、各インク間で吐出量が変化する場合があるが、各インク間での蒸発熱が十分に均一になることで、各インク間での液滴の吐出量のばらつきを少なくすることができる。
具体的には、本発明において、カラーフィルター用インクセットは、カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクのうち25℃での蒸発熱が最大であるものの25℃での蒸発熱(HVmax[cal/g])と、カラーフィルター用インクセットを構成する複数のインクのうち25℃での蒸発熱が最小であるものの25℃での蒸発熱(HVmin[cal/g])との比(HVmax/HVmin)が1.10以下となるようにする。このように、各色のインク間でのインクの蒸発熱を十分に均一にすることで、液性媒体の除去時における各インク間での液性媒体の除去の速度を十分に均一にすることができる。このため、得られるカラーフィルターは、着色部の形状が均一なものとなり、カラーフィルターの各部位での色むら、濃度むらの発生を抑えることができ、製品としてのカラーフィルターの透過率、色再現範囲、信頼性を優れたものとすることができる。これに対し、各色のインク間でのインクの蒸発熱が、十分に均一でない場合、液性媒体の除去時における各インク間での液性媒体の除去の速度を十分に均一にすることができない。このため、カラーフィルターの各部位での色むら、濃度むらの発生を抑えることができず、製品としてのカラーフィルターの信頼性が低いものとなってしまう。各インク間での蒸発熱の比は、上述したような範囲内であれば良いが、(HVmax/HVmin)は、1.07であるのが好ましく、1.05であるのがより好ましい。これにより、上述したような効果はさらに顕著なものとなる。
また、カラーフィルター用の基板へのインク吐出およびインク中の液性媒体の除去を、各色に対応して、繰り返し行うことも考えられるが、このような場合、生産性に劣る。また、各色のインクの液性媒体を除去するために加熱を繰り返し行うことにより、着色部や、カラーフィルター用の基板が、劣化してしまい、得られるカラーフィルターは、製品としてのカラーフィルターの信頼性が低いものとなってしまう。
また、カラーフィルター用インクセットを構成する各カラーフィルター用インクの25℃における蒸発熱は、いずれも、40〜90cal/gであるのが好ましく、45〜85cal/gであることがより好ましい。これにより、液性媒体の除去時において、効率良くかつ特に均一に液性媒体を除去することができる。このため、カラーフィルターの各部位での色むら、濃度むらの発生を確実に抑えることができ、製品としてのカラーフィルターの信頼性を特に高いものとすることができる。
また、大気圧下において、25mgの前記インクの液滴を150℃で加熱させることにより前記液性媒体を除去する際に、前記加熱を開始した時から、前記液滴に含まれる液性媒体の含有率が10wt%となるまでの時間を乾燥時間としたとき、カラーフィルター用インクセットを構成する複数の前記インクのうち乾燥時間が最大であるものの前記インクの乾燥時間(Dtmax[min])と、カラーフィルター用インクセットを構成する複数のインクのうち乾燥時間が最小であるもののインクの乾燥時間(Dtmin[min])との比(Dtmax/Dtmin)が1.30以下であるのが好ましく、1.10以下であるのが好ましい。このように、インクの乾燥時間が、十分に均一であると、得られるカラーフィルターは、着色部の形状が特に均一なものとなり、各部位での色むら、濃度むらが特に少ないものとなる。また、得られるカラーフィルターは、色再現範囲や透過率が特に優れたものとなり、製品としてのカラーフィルターの性能が特に高いものとなる。なお、インクの乾燥時間は、例えば、大気圧下において、150℃に加熱した板に25mgのインクを滴下し、液性媒体の除去にかかる時間を測定することにより求めることができる。
また、カラーフィルター用インクセットを構成する各カラーフィルター用インクの25℃におけるカラーフィルター用の基板(ワーク)表面に対する接触角は、3〜15゜であることが好ましく、5〜10゜であることがより好ましい。これにより、吐出されて基板に着弾したカラーフィルター用インクが、好適に濡れ広がることができ、製造されるカラーフィルターは、セル内での着色濃度のむらの特に少ないものとなる。特に、カラーフィルター用の基板は、一般に、シリカ(SiO2)膜が形成されたガラス基板である。このため、カラーフィルター用インクセットを構成する各カラーフィルター用インクこのようなガラス基板に対して、上述したような関係を有することが好ましい。なお、カラーフィルター用インクのカラーフィルター用の基板表面に対する接触角は、JIS R 3257に準拠して測定される値を採用することができる。
また、カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクの25℃での表面張力は、いずれも、24〜38yn/cmであるのが好ましく、24〜35dyn/cmであるのがより好ましく、24〜32dyn/cmであるのがさらに好ましい。これにより、液滴吐出時において、着弾したインクが好適にカラーフィルター用の基板上に濡れ広がることができ、得られるカラーフィルターの着色部の形状を特に均一なものとすることができる。また、液滴の吐出性を特に安定したものとできる。このため、色再現範囲や透過率を特に優れたものとすることができ、製品としてのカラーフィルターの性能を特に高いものとすることができる。なお、本発明において、表面張力は、JIS K 3362に準拠して測定される値を採用することができる。
また、カラーフィルター用インクセットを構成する各カラーフィルター用インクの25℃における粘度は、いずれも、4.0〜15.0mPa・sであるのが好ましく、4.0〜10.0mPa・sであるのがより好ましい。これにより、後述するようなインクジェット方式による液滴吐出において、着弾したインクが好適にカラーフィルター用の基板上に濡れ広がることができ、得られるカラーフィルターの着色部の形状を特に均一なものとすることができる。また、吐出されるカラーフィルター用インクの液滴量、液滴吐出のタイミングのばらつきを特に小さいものとしつつ、液滴吐出ヘッドにおける目詰まりの発生等をより確実に防止することができる。なお、本発明において、粘度の値としては、振動式粘度計を用いて25℃で測定して求められる値を採用することができ、特に、JIS Z8809に準拠して25℃で測定して求められる値を採用することができる。
また、カラーフィルター用インクセットを構成する複数種のインクは、23℃における比重が、いずれも、0.90〜1.20g/cm3であるのが好ましく、0.95〜1.15g/cm3であるのがより好ましい。これにより、液滴の吐出性を特に安定したものとでき、製造されるカラーフィルターの個体間での特性差を特に少ないものとすることができる。なお、本発明において、インクの密度は、JIS K 5600に準拠して測定することができる。
また、上述したような、本発明のカラーフィルター用インクセットは、例えば、液性媒体の組成等をインク毎に異なるものとすることで、得ることができる。
また、上述したような、本発明のカラーフィルター用インクセットは、例えば、液性媒体の組成等をインク毎に異なるものとすることで、得ることができる。
<着色剤>
カラーフィルターは、異なる複数色の着色部(一般に、RGBに対応する3色の着色)を有している。そして、カラーフィルター用インクセットを構成する各インク(カラーフィルター用インク)は、それぞれ、形成すべき着色部の色調に応じた着色剤を含むものである。カラーフィルター用インクを構成する着色剤としては、例えば、各種顔料、各種染料を用いることができる。
カラーフィルターは、異なる複数色の着色部(一般に、RGBに対応する3色の着色)を有している。そして、カラーフィルター用インクセットを構成する各インク(カラーフィルター用インク)は、それぞれ、形成すべき着色部の色調に応じた着色剤を含むものである。カラーフィルター用インクを構成する着色剤としては、例えば、各種顔料、各種染料を用いることができる。
(グリーンインク)
グリーンインクは、通常、緑色の着色剤を含むものである。
グリーンインクに中に含まれる着色剤としては、特に限定されず、例えば、C.I.ピグメントグリーン7,36,15,17,18,19,26,50等の顔料や、C.I.アシッドグリーン16等の染料が挙げられ挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
グリーンインクは、通常、緑色の着色剤を含むものである。
グリーンインクに中に含まれる着色剤としては、特に限定されず、例えば、C.I.ピグメントグリーン7,36,15,17,18,19,26,50等の顔料や、C.I.アシッドグリーン16等の染料が挙げられ挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
グリーンインクを構成する着色剤としては、上記のようなものが挙げられるが、中でも、C.I.ピグメントグリーン36を主とするものであるのが好ましい。カラーフィルター用インクセットが、C.I.ピグメントグリーン36を含むグリーンインクを備えるものであると、カラーフィルターの色再現域を特に広いものとすることができる。
また、グリーンインクが、C.I.ピグメントグリーン36を含むものである場合、グリーンインク中におけるC.I.ピグメントグリーン36の含有率は、6.0〜12wt%であるのが好ましく、7.0〜10wt%であるのがより好ましい。着色剤の含有率が前記範囲内の値であると、カラーフィルター製造用の液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)からの、グリーンインクの吐出性を優れたものとしつつ、製造されるカラーフィルターにおいて、十分な色濃度、透過率を確保することができる。また、製造されるカラーフィルターにおいて、異なる色の着色部間における着色濃度の均一性を特に優れたものとすることができる。また、製造されるカラーフィルターの耐久性を優れたものとすることができる。また、確実にカラーフィルターの色再現域をより広いものとすることができる。
また、グリーンインクが、C.I.ピグメントグリーン36を含むものである場合、グリーンインク中におけるC.I.ピグメントグリーン36の含有率は、6.0〜12wt%であるのが好ましく、7.0〜10wt%であるのがより好ましい。着色剤の含有率が前記範囲内の値であると、カラーフィルター製造用の液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)からの、グリーンインクの吐出性を優れたものとしつつ、製造されるカラーフィルターにおいて、十分な色濃度、透過率を確保することができる。また、製造されるカラーフィルターにおいて、異なる色の着色部間における着色濃度の均一性を特に優れたものとすることができる。また、製造されるカラーフィルターの耐久性を優れたものとすることができる。また、確実にカラーフィルターの色再現域をより広いものとすることができる。
グリーンインク中に含まれるC.I.ピグメントグリーン36の平均粒径は、20〜200nmであるのが好ましく、30〜180nmであるのがより好ましい。これにより、カラーフィルター用インクを用いて製造されるカラーフィルターの耐光性を十分に優れたものとしつつ、カラーフィルターにおける発色性や消偏性(コントラスト)等を特に優れたものとすることができる。また、カラーフィルター用インク中におけるC.I.ピグメントグリーン36の分散安定性を特に優れたものとすることができる。
(レッドインク)
レッドインクは、通常、赤色の着色剤を含むものである。
レッドインク中に含まれる着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントレッド2,3,5,17,22,23,38,81,48:1,48:2,48:3,48:4,49:1,52:1,53:1,57:1,63:1,112,122,144,146,149,166,170,176,177,178,179,185,202,207,209,254,101,102,105,106,108,108:1等の顔料や、C.I.ダイレクトレッド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.アシッドレッド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.リアクティブレッド3,13,17,19,21,22,23,24,29,35,37,40,41,43,45,49,55、C.I.ベーシックレッド12,13,14,15,18,22,23,24,25,27,29,35,36,38,39,45,46等の染料が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 レッドインクを構成する着色剤としては、上記のようなものが挙げられるが、中でも、C.I.ピグメントレッド254を主とするものであるのが好ましい。カラーフィルター用インクセットが、C.I.ピグメントレッド254を含むレッドインクを備えるものであると、カラーフィルターの色再現域を特に広いものとすることができる。
レッドインクは、通常、赤色の着色剤を含むものである。
レッドインク中に含まれる着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントレッド2,3,5,17,22,23,38,81,48:1,48:2,48:3,48:4,49:1,52:1,53:1,57:1,63:1,112,122,144,146,149,166,170,176,177,178,179,185,202,207,209,254,101,102,105,106,108,108:1等の顔料や、C.I.ダイレクトレッド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.アシッドレッド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.リアクティブレッド3,13,17,19,21,22,23,24,29,35,37,40,41,43,45,49,55、C.I.ベーシックレッド12,13,14,15,18,22,23,24,25,27,29,35,36,38,39,45,46等の染料が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 レッドインクを構成する着色剤としては、上記のようなものが挙げられるが、中でも、C.I.ピグメントレッド254を主とするものであるのが好ましい。カラーフィルター用インクセットが、C.I.ピグメントレッド254を含むレッドインクを備えるものであると、カラーフィルターの色再現域を特に広いものとすることができる。
レッドインクが、C.I.ピグメントレッド254を含むものである場合、レッドインク中におけるC.I.ピグメントレッド254の含有率は、3.0〜10wt%であるのが好ましく、4.0〜8.0wt%であるのがより好ましい。C.I.ピグメントレッド254の含有率が前記範囲内の値であると、カラーフィルター製造用の液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)からの、レッドインクの吐出性を優れたものとしつつ、製造されるカラーフィルターにおいて、十分な色濃度、透過率を確保することができる。また、製造されるカラーフィルターにおいて、異なる色の着色部間における着色濃度の均一性を特に優れたものとすることができる。また、製造されるカラーフィルターの耐久性を優れたものとすることができる。
レッドインク中に含まれるC.I.ピグメントレッド254の平均粒径は、20〜200nmであるのが好ましく、30〜180nmであるのがより好ましい。これにより、カラーフィルター用インクを用いて製造されるカラーフィルターの耐光性を十分に優れたものとしつつ、カラーフィルターにおける発色性や消偏性(コントラスト)等を特に優れたものとすることができる。また、カラーフィルター用インク中におけるC.I.ピグメントレッド254の分散安定性を特に優れたものとすることができる。
(ブルーインク)
ブルーインクは、通常、青色の着色剤を含むものである。
ブルーインク中に含まれる着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントブルー1,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,17:1,18,27,28,29,35,36,60,80等の顔料や、C.I.アシッドブルー9,45,80,83,90,185等の染料が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
ブルーインクは、通常、青色の着色剤を含むものである。
ブルーインク中に含まれる着色剤としては、例えば、C.I.ピグメントブルー1,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,17:1,18,27,28,29,35,36,60,80等の顔料や、C.I.アシッドブルー9,45,80,83,90,185等の染料が挙げられ、これらから選択される1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
ブルーインクを構成する着色剤としては、上記のようなものが挙げられるが、中でも、C.I.ピグメントブルー15:6を主とするものであるのが好ましい。カラーフィルター用インクセットが、C.I.ピグメントブルー15:6を含むブルーインクを備えるものであると、カラーフィルターの色再現域を特に広いものとすることができる。
ブルーインクが、C.I.ピグメントブルー15:6を含むものである場合、ブルーインク中におけるC.I.ピグメントブルー15:6の含有率は、3.0〜10wt%であるのが好ましく、4.0〜8.0wt%であるのがより好ましい。C.I.ピグメントブルー15:6の含有率が前記範囲内の値であると、カラーフィルター製造用の液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)からの、ブルーインクの吐出性を優れたものとしつつ、製造されるカラーフィルターにおいて、十分な色濃度、透過率を確保することができる。また、製造されるカラーフィルターにおいて、異なる色の着色部間における着色濃度の均一性を特に優れたものとすることができる。また、製造されるカラーフィルターの耐久性を優れたものとすることができる。
ブルーインクが、C.I.ピグメントブルー15:6を含むものである場合、ブルーインク中におけるC.I.ピグメントブルー15:6の含有率は、3.0〜10wt%であるのが好ましく、4.0〜8.0wt%であるのがより好ましい。C.I.ピグメントブルー15:6の含有率が前記範囲内の値であると、カラーフィルター製造用の液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)からの、ブルーインクの吐出性を優れたものとしつつ、製造されるカラーフィルターにおいて、十分な色濃度、透過率を確保することができる。また、製造されるカラーフィルターにおいて、異なる色の着色部間における着色濃度の均一性を特に優れたものとすることができる。また、製造されるカラーフィルターの耐久性を優れたものとすることができる。
ブルーインク中に含まれるC.I.ピグメントブルー15:6の平均粒径は、20〜200nmであるのが好ましく、30〜180nmであるのがより好ましい。これにより、カラーフィルター用インクを用いて製造されるカラーフィルターの耐光性を十分に優れたものとしつつ、カラーフィルターにおける発色性や消偏性(コントラスト)等を特に優れたものとすることができる。また、カラーフィルター用インク中におけるピグメントブルー15:6の分散安定性を特に優れたものとすることができる。
また、各インク(カラーフィルター用インク)には、それぞれの色に対応する色以外の着色剤を含むものであってもよい。例えば、グリーンインク中には、緑色以外の着色剤が含まれていてもよいし、レッドインク中には、赤色以外の着色剤が含まれていてもよいし、ブルーインク中には、青色以外の着色剤が含まれていてもよい。これにより、例えば、カラーフィルター用インクにより形成される着色部の色調の調整(調色)を行うことができ、カラーフィルター用インクセットを用いて製造されるカラーフィルターの色再現域をより広いものとすることができる。このような着色剤としては、例えば、すでに例示した材料に加え、C.I.ピグメントイエロー1,3,12,13,14,17,34,35,35:1,37,37:1,42,43,53,55,73,74,81,83,93,94,95,97,108,109,110,129,138,139,150,151,153,154,157,168,184,185、C.I.ピグメントバイオレット1,3,14,16,19,23,50、C.I.ピグメントオレンジ5,13,16,20,20:1,36,43,104、C.I.ピグメントブラウン7,11,25,33等の顔料や、C.I.ダイレクトバイオレット7,9,47,48,51,66,90,93,94,95,98,100,101、C.I.アシッドバイオレット5,9,11,34,43,47,48,51,75,90,103,126、C.I.リアクティブバイオレット1,3,4,5,6,7,8,9,16,17,22,23,24,26,27,33,34、C.I.ベーシックバイオレット1,2,3,7,10,15,16,20,21,25,27,28,35,37,39,40,48、C.I.ダイレクトイエロー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.アシッドイエロー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.リアクティブイエロー2,3,13,14,15,17,18,23,24,25,26,27,29,35,37,41,42、C.I.ベーシックイエロー1,2,4,11,13,14,15,19,21,23,24,25,28,29,32,36,39,40、C.I.ベーシックオレンジ21,23等の染料等が挙げられる。
また、着色剤(顔料)は、上記のような材料で構成された粉末に、例えば、親液化処理(後述する液性媒体に対する親和性を向上させる処理)等の表面処理が施されたものであってもよい。これにより、例えば、カラーフィルター用インク中における着色剤粒子(顔料粒子)の分散性、分散安定性を特に優れたものとすることができる。着色剤に対する表面処理としては、例えば、着色剤粒子表面をポリマーで改質する処理等が挙げられる。着色剤の粒子表面を改質するポリマーとしては、例えば、特開平8−259876号公報等に記載されたポリマーや、市販の各種の顔料分散用のポリマーまたはオリゴマー等が挙げられる。
<液性媒体>
液性媒体(液状媒質)は、上述したような着色剤を、分散および/または溶解する機能を有するものである。すなわち、液性媒体は、分散媒および/または溶媒として機能するものである。そして、通常、液性媒体は、カラーフィルターを製造する過程において、その大部分が除去されるものである。
液性媒体(液状媒質)は、上述したような着色剤を、分散および/または溶解する機能を有するものである。すなわち、液性媒体は、分散媒および/または溶媒として機能するものである。そして、通常、液性媒体は、カラーフィルターを製造する過程において、その大部分が除去されるものである。
複数種のインクを構成する液性媒体の25℃における蒸発熱は、いずれも、50〜100cal/gであるのが好ましく、55〜90cal/gであることがより好ましい。これにより、液性媒体の除去時において、効率良くかつ特に均一に液性媒体を除去することができる。このため、カラーフィルターの各部位での色むら、濃度むらの発生を確実に抑えることができ、製品としてのカラーフィルターの信頼性を特に高いものとすることができる。
カラーフィルター用インクセットを構成する複数種のインクのうち、少なくとも1種のインクの液性媒体は、2種以上の液体を含むものであってもよい。これにより、容易かつ確実にインクの蒸発熱を調整することができる。
また、上記のような場合、インクの液性媒体に含まれる複数の液体のうち25℃での表面張力が最大であるものの25℃での表面張力(γLmax[dyn/cm])と、液性媒体に含まれる複数の液体のうち25℃での表面張力が最小であるものの25℃での表面張力(γLmin[dyn/cm])との差(γLmax−γLmin)が13.0dyn/cm以下であることが好ましく、10.0dyn/cm以下であることがより好ましい。これにより、液滴吐出ヘッド等の液滴吐出装置内で気泡等が発生することを確実に防止することができる。このため、気泡によってインクの見かけの体積が大きく変化することを確実に防ぐことができる。この結果、インクの液滴の吐出性(吐出量、吐出のタイミング等)を特に均一なものとすることができる。また、ワーク(基板)に着弾した液滴には気泡が特に少ないものとなっているため、ワークを加熱して液性媒体を除去する際に、インクに含まれた気泡がはじけてしまい、セル内で色むらが発生するのを確実に防止することができる。また、気泡がはじけた際に、セル内の着色剤が他のセルに飛散し、他のセルに存在する着色剤と混色してしまうのを確実に防止することができる。
また、上記のような場合、インクの液性媒体に含まれる複数の液体のうち25℃での表面張力が最大であるものの25℃での表面張力(γLmax[dyn/cm])と、液性媒体に含まれる複数の液体のうち25℃での表面張力が最小であるものの25℃での表面張力(γLmin[dyn/cm])との差(γLmax−γLmin)が13.0dyn/cm以下であることが好ましく、10.0dyn/cm以下であることがより好ましい。これにより、液滴吐出ヘッド等の液滴吐出装置内で気泡等が発生することを確実に防止することができる。このため、気泡によってインクの見かけの体積が大きく変化することを確実に防ぐことができる。この結果、インクの液滴の吐出性(吐出量、吐出のタイミング等)を特に均一なものとすることができる。また、ワーク(基板)に着弾した液滴には気泡が特に少ないものとなっているため、ワークを加熱して液性媒体を除去する際に、インクに含まれた気泡がはじけてしまい、セル内で色むらが発生するのを確実に防止することができる。また、気泡がはじけた際に、セル内の着色剤が他のセルに飛散し、他のセルに存在する着色剤と混色してしまうのを確実に防止することができる。
また、インクを構成する液性媒体の25℃における表面張力は、特に限定されないが、いずれも、24〜41dyn/cmであるのが好ましく、24〜35dyn/cmであるのがより好ましい。これにより、液滴吐出時において、着弾したインクが好適にカラーフィルター用の基板上に濡れ広がることができ、得られるカラーフィルターの着色部の形状を特に均一なものとすることができる。また、液滴の吐出性を特に安定したものとできる。このため、色再現範囲や透過率を特に優れたものとすることができ、製品としてのカラーフィルターの性能を特に高いものとすることができる。
インクを構成する液性媒体の大気圧下における沸点は、いずれも、170〜300℃であるのが好ましく、190〜270℃であることがより好ましい。これにより、カラーフィルターの製造時において、液性媒体が揮発し、インクの粘度が変化することを好適に防止することができ、液滴吐出ヘッドの目詰まりが発生するのを確実に防止しつつ、生産性良く着色部を形成することができる。
複数種のインクを構成する液性媒体の25℃における飽和蒸気圧は、いずれも、0.10mmHg以下であるのが好ましく、0.07mmHg以下であることがより好ましい。これにより、液性媒体の除去時において、効率良くかつ特に均一に液性媒体を除去することができる。また、インクのカラーフィルター用の基板(ワーク)への吐出時において、液性媒体が揮発することを好適に防止することができ、液滴吐出ヘッドの目詰まりが発生するのを確実に防止しつつ、生産性良く着色部を形成することができる。このため、カラーフィルターの各部位での色むら、濃度むらの発生を確実に抑えることができ、製品としてのカラーフィルターの信頼性を特に高いものとすることができる。
液性媒体を構成する液体としては、例えば、エステル化合物、エーテル化合物、ヒドロキシケトン、炭酸ジエステル、環状アミド化合物等を用いることができ、中でも、(1)多価アルコール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、グリセリン等)の縮合物としてのエーテル(多価アルコールエーテル)や、多価アルコールまたは多価アルコールエーテルのアルキルエーテル(例えば、メチルエーテル、エチルエーテル、ブチルエーテル、ヘキシルエーテル等)、エステル(例えば、ホルメート、アセテート、プロピオネート等)、(2)多価カルボン酸(例えば、こはく酸、グルタル酸等)のエステル(例えば、メチルエステル等)、(3)分子内に少なくとも1つの水酸基と少なくとも1つのカルボキシル基とを有する化合物(ヒドロキシ酸)のエーテル、エステル等、(4)多価アルコールとホスゲンとの反応で得られるような化学構造を有する炭酸ジエステルが好ましい。液性媒体を構成する液体として用いることのできる化合物としては、例えば、2−(2−メトキシ−1−メチルエトキシ)−1−メチルエチルアセテート、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、ビス(2−ブトキシエチル)エーテル、グルタル酸ジメチル、エチレングリコールジn−ブチレート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、1,6−ジアセトキシヘキサン、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ブトキシプロパノール、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、3−エトキシプロピオン酸エチル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、3−メトキシブチルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、オクタン酸エチル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、酢酸シクロヘキシル、こはく酸ジエチル、エチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、こはく酸ジメチル、1−ブトキシ−2−プロパノール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、3−メトキシ−n−ブチルアセテート、ジアセチン、ジプロピレングリコールn−プロピルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ブチルグリコレート、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールn−ブチルエーテル、N−メチル−2−ピロリドン、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、ビス(2−プロポキシエチル)エーテル、ジエチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールエチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールプロピルエーテルアセテート、トリエチレングリコールメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールプロピルエーテルアセテート、トリエチレングリコールブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールブチルエチルエーテル、トリエチレングリコールエチルメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルプロピルエーテル、トリエチレングリコールメチルプロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、n−ノニルアルコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール2−エチルヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−2−エチルヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールn−ブチルエーテル等が挙げられる。
上述した中でも、液性媒体は、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、1,3−ブチレングリコールジアセテート、2−(2−メトキシ−1−メチルエトキシ)−1−メチルエチルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ビス(2−ブトキシエチル)エーテル、トリエチレングリコールジアセテートから選択される1種または2種以上を含むものであることがより好ましく、ビス(2−ブトキシエチル)エーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテートから選択される1種または2種以上を含むものであることがより好ましい。これにより、インクの吐出を特に長期にわたって安定させることができる。また、液滴吐出装置の部材の膨潤等の劣化を、過酷な条件下であっても、極めて長期間にわたって、確実に防ぐことができる。
また、上述した中でも、液性媒体は、トリエチレングリコールジアセテートを含むものである場合、各インク間での蒸発熱を特に容易に上述した範囲内とすることができる。また、カラーフィルターの各部位での色むら、濃度むらの発生を確実に抑えることができ、製品としてのカラーフィルターの信頼性を特に高いものとすることができる
また、各インクに用いる液性媒体の組成は、インク毎に異なるものであっても良いし、同様であっても良い。
また、各インクに用いる液性媒体の組成は、インク毎に異なるものであっても良いし、同様であっても良い。
(グリーンインク)
グリーンインクを構成する液性媒体の25℃における粘度は、特に限定されないが、1.0〜3.1mPa・sであるのが好ましく、1.0〜2.6mPa・sであるのがより好ましい。これにより、各インク間での吐出量のばらつきが発生するのを効果的に防止することができる。
グリーンインクを構成する液性媒体の25℃における粘度は、特に限定されないが、1.0〜3.1mPa・sであるのが好ましく、1.0〜2.6mPa・sであるのがより好ましい。これにより、各インク間での吐出量のばらつきが発生するのを効果的に防止することができる。
グリーンインク中における液性媒体の含有率は、60〜92wt%であるのがより好ましく、75〜90wt%であるのがさらに好ましい。これにより、カラーフィルター用の液滴吐出ヘッドからの吐出性を特に優れたものとしつつ、製造されるカラーフィルターの耐久性を優れたものとすることができる。また、製造されるカラーフィルターにおいて、十分な色濃度を確保することができる。
(レッドインク)
レッドインクを構成する液性媒体の25℃における粘度は、特に限定されないが、1.1〜3.4mPa・sであるのが好ましく、1.3〜3.2mPa・sであるのがより好ましい。これにより、各インク間での吐出量のばらつきが発生するのを効果的に防止することができる。
レッドインクを構成する液性媒体の25℃における粘度は、特に限定されないが、1.1〜3.4mPa・sであるのが好ましく、1.3〜3.2mPa・sであるのがより好ましい。これにより、各インク間での吐出量のばらつきが発生するのを効果的に防止することができる。
レッドインク中における液性媒体の含有率は、62〜94wt%であるのがより好ましく、77〜92wt%であるのがさらに好ましい。これにより、カラーフィルター用の液滴吐出ヘッドからの吐出性を特に優れたものとしつつ、製造されるカラーフィルターの耐久性を優れたものとすることができる。また、製造されるカラーフィルターにおいて、十分な色濃度を確保することができる。
(ブルーインク)
ブルーインクを構成する液性媒体の25℃における粘度は、特に限定されないが、1.1〜3.4mPa・sであるのが好ましく、1.3〜3.2mPa・sであるのがより好ましい。これにより、各インク間での吐出量のばらつきが発生するのを効果的に防止することができる。
ブルーインクを構成する液性媒体の25℃における粘度は、特に限定されないが、1.1〜3.4mPa・sであるのが好ましく、1.3〜3.2mPa・sであるのがより好ましい。これにより、各インク間での吐出量のばらつきが発生するのを効果的に防止することができる。
ブルーインク中における液性媒体の含有率は、62〜94wt%であるのがより好ましく、77〜92wt%であるのがさらに好ましい。これにより、カラーフィルター用の液滴吐出ヘッドからの吐出性を特に優れたものとしつつ、製造されるカラーフィルターの耐久性を優れたものとすることができる。また、製造されるカラーフィルターにおいて、十分な色濃度を確保することができる。
<分散剤>
カラーフィルター用インク中には、分散剤が含まれていてもよい。これにより、例えば、カラーフィルター用インクが、分散性の低い顔料を含む場合等であっても、顔料の分散安定性を優れたものとすることができ、カラーフィルター用インクの保存安定性を優れたものとすることができる。
カラーフィルター用インク中には、分散剤が含まれていてもよい。これにより、例えば、カラーフィルター用インクが、分散性の低い顔料を含む場合等であっても、顔料の分散安定性を優れたものとすることができ、カラーフィルター用インクの保存安定性を優れたものとすることができる。
分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤が挙げられる。界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類;ソルビタン脂肪酸エステル類;脂肪酸変性ポリエステル類;3級アミン変性ポリウレタン類;ポリエチレンイミン類等のほか、以下商品名で、KP(信越化学工業(株)製)、ポリフロー(共栄社化学(株)製)、エフトップ(トーケムプロダクツ社製)、メガファック(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラード(住友スリーエム(株)製)、アサヒガード、サーフロン(以上、旭硝子(株)製)、Disperbyk(ビックケミー・ジャパン(株)製)、ソルスパース3000,5000,11200,12000,13240,13650,13940,16000,17000,18000,20000,21000,22000,24000SC,24000GR(日本ルブリゾール(株)製)等が挙げられる。
また、分散剤としては、例えば、シアメリド環を有する化合物を用いることができる。このような化合物を分散剤として用いることにより、カラーフィルター用インク中における着色剤(顔料)の分散性を特に優れたものとすることができるとともに、カラーフィルター用インクの吐出安定性を特に優れたものとし、各インク間での吐出量のばらつきが発生するのをより効果的に防止することができる。
また、分散剤としては、例えば、下記化学式1および下記化学式2で表される部分構造を有する化合物を用いることができる。このような化合物を分散剤として用いることにより、カラーフィルター用インク中における着色剤(顔料)の分散性を特に優れたものとすることができるとともに、カラーフィルター用インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
また、分散剤としては、例えば、下記化学式1および下記化学式2で表される部分構造を有する化合物を用いることができる。このような化合物を分散剤として用いることにより、カラーフィルター用インク中における着色剤(顔料)の分散性を特に優れたものとすることができるとともに、カラーフィルター用インクの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
カラーフィルター用インク中における分散剤の含有率は、0.1〜10.0wt%であるのが好ましい。
なお、カラーフィルター用インクセットを構成する各インクで、分散剤の種類、含有率等の条件は同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
なお、カラーフィルター用インクセットを構成する各インクで、分散剤の種類、含有率等の条件は同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
<樹脂材料>
カラーフィルター用インクは、通常、樹脂材料(バインダー樹脂)を含むものである。これにより、製造されるカラーフィルターにおいて、着色層を基板との密着性に優れたものとすることができ、カラーフィルターの耐久性を優れたものとすることができる。
カラーフィルター用インクを構成する樹脂材料としては、各種熱可塑性樹脂、各種熱硬化性樹脂等、いかなる樹脂材料を用いてもよいが、エポキシ系樹脂であるのが好ましい。エポキシ系樹脂は、透明性が高く、硬度が高いものであるとともに、熱収縮量が小さい。このため、着色部の基板への密着性を特に優れたものとすることができる。また、カラーフィルター用インクを構成する樹脂材料としては、エポキシ系樹脂の中でも、特に、シリルアセテート構造(SiOCOCH3)と、エポキシ構造とを有するエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。これにより、インクジェット方式による液滴吐出を好適に行うことができるとともに、着色層と基板との密着性を特に優れたものとすることができ、カラーフィルターの耐久性を特に優れたものとすることができる。
カラーフィルター用インクは、通常、樹脂材料(バインダー樹脂)を含むものである。これにより、製造されるカラーフィルターにおいて、着色層を基板との密着性に優れたものとすることができ、カラーフィルターの耐久性を優れたものとすることができる。
カラーフィルター用インクを構成する樹脂材料としては、各種熱可塑性樹脂、各種熱硬化性樹脂等、いかなる樹脂材料を用いてもよいが、エポキシ系樹脂であるのが好ましい。エポキシ系樹脂は、透明性が高く、硬度が高いものであるとともに、熱収縮量が小さい。このため、着色部の基板への密着性を特に優れたものとすることができる。また、カラーフィルター用インクを構成する樹脂材料としては、エポキシ系樹脂の中でも、特に、シリルアセテート構造(SiOCOCH3)と、エポキシ構造とを有するエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。これにより、インクジェット方式による液滴吐出を好適に行うことができるとともに、着色層と基板との密着性を特に優れたものとすることができ、カラーフィルターの耐久性を特に優れたものとすることができる。
カラーフィルター用インク中における樹脂材料の含有率は、1.0〜8.0wt%であるのが好ましく、1.5〜6.5wt%であるのがより好ましい。樹脂材料の含有率が前記範囲内の値であると、インクの粘度上昇を抑制しつつ塗膜強度(着色部の物理的強度)を優れたものとすることができる。また、カラーフィルター用の液滴吐出ヘッドからの吐出性を特に優れたものとしつつ、製造されるカラーフィルターの耐久性を特に優れたものとすることができる。また、製造されるカラーフィルターにおいて、十分な色濃度を確保することができる。これに対し、樹脂材料の含有率が低すぎると、カラーフィルター用インクの吐出性が低下したり、形成される着色部の硬度が低下し製造されるカラーフィルターの耐久性が低下する。一方、樹脂材料の含有率が高すぎると、製造されるカラーフィルターにおいて、十分な耐熱性を確保するのが困難となり、その結果、色変化が大きくなる可能性がある。
なお、カラーフィルター用インクセットを構成する各インクで、樹脂材料の種類、平均分子量、含有率等の条件は同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
なお、カラーフィルター用インクセットを構成する各インクで、樹脂材料の種類、平均分子量、含有率等の条件は同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
<その他の成分>
カラーフィルター用インクは、必要に応じて、種々の他の成分を含むものであってもよい。このような成分(他の添加剤)としては、例えば、各種架橋剤;各種重合開始剤;銅フタロシアニン誘導体等の青色顔料誘導体や黄色顔料誘導体等の分散助剤;ガラス、アルミナ等の充填剤;ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリフロロアルキルアクリレート等の高分子化合物;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤;2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチルフェノール等の酸化防止剤;2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン等の紫外線吸収剤;ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤;メタノール、エタノール、i−プロパノール、n−ブタノール、グリセリン等のインクジェット吐出性能安定化剤;以下商品名で、エフトップEF301、同EF303、同EF352(以上、新秋田化成(株)製)、メガファックF171、同F172、同F173、同F178K(以上、大日本インキ化学工業(株)製)、フロラードFC430、同FC431(以上、住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(以上、旭硝子(株)製)、KP341(信越化学工業(株)製)、ポリフローNo.75、同No.95(以上、共栄社油脂化学工業(株)製)等の界面活性剤等が挙げられる。
カラーフィルター用インクは、必要に応じて、種々の他の成分を含むものであってもよい。このような成分(他の添加剤)としては、例えば、各種架橋剤;各種重合開始剤;銅フタロシアニン誘導体等の青色顔料誘導体や黄色顔料誘導体等の分散助剤;ガラス、アルミナ等の充填剤;ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリフロロアルキルアクリレート等の高分子化合物;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤;2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチルフェノール等の酸化防止剤;2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン等の紫外線吸収剤;ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤;メタノール、エタノール、i−プロパノール、n−ブタノール、グリセリン等のインクジェット吐出性能安定化剤;以下商品名で、エフトップEF301、同EF303、同EF352(以上、新秋田化成(株)製)、メガファックF171、同F172、同F173、同F178K(以上、大日本インキ化学工業(株)製)、フロラードFC430、同FC431(以上、住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(以上、旭硝子(株)製)、KP341(信越化学工業(株)製)、ポリフローNo.75、同No.95(以上、共栄社油脂化学工業(株)製)等の界面活性剤等が挙げられる。
また、カラーフィルター用インクは、熱酸発生剤や酸架橋剤を含有するものであってもよい。前記熱酸発生剤は、加熱により酸を発生する成分であり、その例としては、スルホニウム塩、ベンゾチアゾリウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩等のオニウム塩等が挙げられ、特に、スルホニウム塩およびベンゾチアゾリウム塩が好ましい。
なお、カラーフィルター用インクセットを構成する各インクで、これらの「その他の成分」の種類、含有率等の条件は同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
なお、カラーフィルター用インクセットを構成する各インクで、これらの「その他の成分」の種類、含有率等の条件は同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
《カラーフィルター》
次に、上述したようなカラーフィルター用インクセットを用いて製造されるカラーフィルターの一例について説明する。
図1は、本発明のカラーフィルターの好適な実施形態を示す断面図である。
図1に示すように、カラーフィルター1は、基板11と、上述したカラーフィルター用インクセットを用いて成形された着色部12とを備えている。着色部12としては、互いに異なる種類のインクを用いて形成された第1の着色部12A、第2の着色部12B、および第3の着色部12Cが設けられている。そして、隣接する着色部12の間には、隔壁13が設けられている。なお、第1の着色部12A、第2の着色部12B、および第3の着色部12Cは、互いの異なる種類のインクを用いて形成されたものであればよいが、以下の説明では、第1の着色部12Aがレッドインクを用いて形成され、第2の着色部12Bがグリーンインクを用いて形成され、第3の着色部12Cがブルーインクを用いて形成された場合について、中心的に説明する。
次に、上述したようなカラーフィルター用インクセットを用いて製造されるカラーフィルターの一例について説明する。
図1は、本発明のカラーフィルターの好適な実施形態を示す断面図である。
図1に示すように、カラーフィルター1は、基板11と、上述したカラーフィルター用インクセットを用いて成形された着色部12とを備えている。着色部12としては、互いに異なる種類のインクを用いて形成された第1の着色部12A、第2の着色部12B、および第3の着色部12Cが設けられている。そして、隣接する着色部12の間には、隔壁13が設けられている。なお、第1の着色部12A、第2の着色部12B、および第3の着色部12Cは、互いの異なる種類のインクを用いて形成されたものであればよいが、以下の説明では、第1の着色部12Aがレッドインクを用いて形成され、第2の着色部12Bがグリーンインクを用いて形成され、第3の着色部12Cがブルーインクを用いて形成された場合について、中心的に説明する。
<基板>
基板11は、光透過性を有する板状の部材で、着色部12、隔壁13を保持する機能を有している。
基板11は、実質的に透明な材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、カラーフィルター1を透過する光により、より鮮明な画像を形成することができる。
基板11は、光透過性を有する板状の部材で、着色部12、隔壁13を保持する機能を有している。
基板11は、実質的に透明な材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、カラーフィルター1を透過する光により、より鮮明な画像を形成することができる。
また、基板11は、耐熱性、機械的強度に優れたものであるのが好ましい。これにより、例えば、カラーフィルター1の製造時に加わる熱による変形等を確実に防止することができる。このような条件を満足する基板11の構成材料としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ノルボルネン系開環重合体やその水素添加物等が挙げられる。
<着色部>
着色部12は、上述したようなカラーフィルター用インクセットを用いて形成されたものである。
各着色部12(第1の着色部12A、第2の着色部12B、および第3の着色部12C)は、上述したようなカラーフィルター用インクセットを用いて形成されたものであるため、各色間、各画素間での特性、形状のばらつきが小さい。このため、カラーフィルター1は、色再現域が十分に広く、また、色むら、濃度むらの発生が抑制され、信頼性が高いものとなっている。
着色部12は、上述したようなカラーフィルター用インクセットを用いて形成されたものである。
各着色部12(第1の着色部12A、第2の着色部12B、および第3の着色部12C)は、上述したようなカラーフィルター用インクセットを用いて形成されたものであるため、各色間、各画素間での特性、形状のばらつきが小さい。このため、カラーフィルター1は、色再現域が十分に広く、また、色むら、濃度むらの発生が抑制され、信頼性が高いものとなっている。
また、各着色部12の形状は、ばらつきの小さいものであればよいが、表面形状が平面状であるのが好ましい。これにより、カラーフィルター1の透過率、色再現範囲を特に優れたものとすることができる。
各着色部12は、後述する隔壁13により囲まれた領域であるセル14内に設けられている。
各着色部12は、後述する隔壁13により囲まれた領域であるセル14内に設けられている。
第1の着色部12A、第2の着色部12B、および第3の着色部12Cは、互いに異なる色のものである。例えば、第1の着色部12Aを赤色フィルター領域(R)、第2の着色部12Bを緑色フィルター領域(G)、第3の着色部12Cを青色フィルター領域(B)とすることができる。そして、一組の異なる色の着色部12A、12B、12Cで1画素を構成している。そして、カラーフィルター1においては、その横方向および縦方向に、着色部12が所定数配置されている。例えば、カラーフィルター1が、ハイビジョン用のカラーフィルターである場合には1366×768個の画素が配置されており、フルハイビジョン用のカラーフィルターである場合には1920×1080個の画素が配置されており、スーパーハイビジョン用のカラーフィルターである場合には7680×4320個の画素が配置されている。なお、カラーフィルター1は、例えば、有効領域外に予備の画素を備えたものであってもよい。
<隔壁>
隣接する着色部12の間には、隔壁(バンク)13が設けられている。これにより、隣接する着色部12同士が混色してしまうのを確実に防止することができ、その結果、鮮明な画像を確実に表示することができる。
隔壁13は、透明な材料で構成されたものであってもよいが、遮光性を有する材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、コントラストに優れた画像を表示することができる。隔壁(遮光部)13の色は、特に限定されないが、黒色であるのが好ましい。これにより、表示される画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。
隣接する着色部12の間には、隔壁(バンク)13が設けられている。これにより、隣接する着色部12同士が混色してしまうのを確実に防止することができ、その結果、鮮明な画像を確実に表示することができる。
隔壁13は、透明な材料で構成されたものであってもよいが、遮光性を有する材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、コントラストに優れた画像を表示することができる。隔壁(遮光部)13の色は、特に限定されないが、黒色であるのが好ましい。これにより、表示される画像のコントラストを特に優れたものとすることができる。
隔壁13の高さは、特に限定されないが、着色部12の膜厚よりも大きいものであるのが好ましい。これにより、隣接する着色部12の間での混色を確実に防止することができる。隔壁13の具体的な厚さは、0.1〜10μmであるのが好ましく、0.5〜3.0μmであるのがより好ましい。これにより、隣接する着色部12の間での混色を確実に防止することができるとともに、カラーフィルター1を備えた画像表示装置、電子機器における視野角特性を優れたものとすることができる。
隔壁13は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、例えば、主として樹脂材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、後述するような方法で、隔壁13を容易に所望の形状を有するものとして形成することができる。また、隔壁13が遮光部としての機能を有するものである場合、その構成材料として、カーボンブラック等の光吸収性の材料を含むものであってもよい。
《カラーフィルターの製造方法》
次に、カラーフィルター1の製造方法の一例について説明する。
図2は、カラーフィルターの製造方法を示す断面図、図3は、カラーフィルターの製造に用いる液滴吐出装置を示す斜視図、図4は、図3に示す液滴吐出装置における液滴吐出手段をステージ側から観察した図、図5は、図3に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドの底面を示す図、図6は、図3に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドを示す図であり、(a)は断面斜視図、(b)は断面図である。
次に、カラーフィルター1の製造方法の一例について説明する。
図2は、カラーフィルターの製造方法を示す断面図、図3は、カラーフィルターの製造に用いる液滴吐出装置を示す斜視図、図4は、図3に示す液滴吐出装置における液滴吐出手段をステージ側から観察した図、図5は、図3に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドの底面を示す図、図6は、図3に示す液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドを示す図であり、(a)は断面斜視図、(b)は断面図である。
図2に示すように、本実施形態では、基板11を準備する基板準備工程(1a)と、基板11上に隔壁13を形成する隔壁形成工程(1b、1c)と、インクジェット方式によりカラーフィルター用インク2を隔壁13で囲まれた領域に付与するインク付与工程(1d)と、カラーフィルター用インク2から液性媒体を除去し、固形状の着色部12とする着色部形成工程(1e)とを有している。
<基板準備工程>
まず、基板11を準備する(1a)。本工程で準備する基板11は、洗浄処理が施されたものであるのが好ましい。また、本工程で準備する基板11は、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理が施されたものであってもよい。
まず、基板11を準備する(1a)。本工程で準備する基板11は、洗浄処理が施されたものであるのが好ましい。また、本工程で準備する基板11は、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理が施されたものであってもよい。
<隔壁形成工程>
次に、基板11の隔壁形成用の感放射線性組成物を基板11の一方の面のほぼ全体に付与し、塗膜3を形成する(1b)。なお、基板11上に感放射線性組成物を付与した後、必要に応じて、プリベーク処理を行ってもよい。プリベーク処理は、例えば、加熱温度:50〜150℃、加熱時間:30〜600秒という条件で行うことができる。
次に、基板11の隔壁形成用の感放射線性組成物を基板11の一方の面のほぼ全体に付与し、塗膜3を形成する(1b)。なお、基板11上に感放射線性組成物を付与した後、必要に応じて、プリベーク処理を行ってもよい。プリベーク処理は、例えば、加熱温度:50〜150℃、加熱時間:30〜600秒という条件で行うことができる。
その後、フォトマスクを介して、放射線を照射して、ポストエキスポジャーベーク処理(PEB)を行い、さらに、アルカリ現像液を用いた現像処理を行うことにより、隔壁13が形成される(1c)。PEBは、例えば、加熱温度:50〜150℃、加熱時間:30〜600秒、放射線照射強度:1〜500mJ/cm2という条件で行うことができる。また、現像処理は、例えば、液盛り法、ディッピング法、振動浸漬法等により行うことができ、現像処理時間は、例えば、10〜300秒とすることができる。また、現像処理の後、必要に応じて、ポストベーク処理を行ってもよい。ポストベーク処理は、例えば、加熱温度:150〜280℃、加熱時間:3〜120分という条件で行うことができる。
<インク付与工程>
次に、インクジェット方式により、上述したカラーフィルター用インクセットを構成するカラーフィルター用インク(インク)2を、隔壁13で囲まれたセル14内に付与する(1d)。
本工程は、形成すべき複数色の着色部12に対応する複数種のカラーフィルター用インク2を備えたカラーフィルター用インクセットを用いて行う。この際、隔壁13が設けられているため、2種以上のカラーフィルター用インク2が混ざり合うことが確実に防止される。
次に、インクジェット方式により、上述したカラーフィルター用インクセットを構成するカラーフィルター用インク(インク)2を、隔壁13で囲まれたセル14内に付与する(1d)。
本工程は、形成すべき複数色の着色部12に対応する複数種のカラーフィルター用インク2を備えたカラーフィルター用インクセットを用いて行う。この際、隔壁13が設けられているため、2種以上のカラーフィルター用インク2が混ざり合うことが確実に防止される。
カラーフィルター用インク2の吐出は、図3〜図6に示すような液滴吐出装置を用いて行う。
図3に示すように、本工程で用いる液滴吐出装置100は、カラーフィルター用インク2を保持するタンク101と、チューブ110と、チューブ110を介してタンク101からカラーフィルター用インク2が供給される吐出走査部102とを備える。吐出走査部102は、複数の液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)114をキャリッジ105に搭載してなる液滴吐出手段103と、液滴吐出手段103の位置を制御する第1位置制御装置104(移動手段)と、前記工程で隔壁13が形成された基板11(以下、単に「基板11」とも言う。)を保持するステージ106と、ステージ106の位置を制御する第2位置制御装置108(移動手段)と、制御手段112とを備えている。タンク101と、液滴吐出手段103における複数の液滴吐出ヘッド114とは、チューブ110で連結されており、タンク101から複数の液滴吐出ヘッド114のそれぞれにカラーフィルター用インク2が圧縮空気によって供給される。
図3に示すように、本工程で用いる液滴吐出装置100は、カラーフィルター用インク2を保持するタンク101と、チューブ110と、チューブ110を介してタンク101からカラーフィルター用インク2が供給される吐出走査部102とを備える。吐出走査部102は、複数の液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)114をキャリッジ105に搭載してなる液滴吐出手段103と、液滴吐出手段103の位置を制御する第1位置制御装置104(移動手段)と、前記工程で隔壁13が形成された基板11(以下、単に「基板11」とも言う。)を保持するステージ106と、ステージ106の位置を制御する第2位置制御装置108(移動手段)と、制御手段112とを備えている。タンク101と、液滴吐出手段103における複数の液滴吐出ヘッド114とは、チューブ110で連結されており、タンク101から複数の液滴吐出ヘッド114のそれぞれにカラーフィルター用インク2が圧縮空気によって供給される。
第1位置制御装置104は、制御手段112からの信号に応じて、液滴吐出手段103をX軸方向、およびX軸方向に直交するZ軸方向に沿って移動させる。さらに、第1位置制御装置104は、Z軸に平行な軸の回りで液滴吐出手段103を回転させる機能も有する。本実施形態では、Z軸方向は、鉛直方向(つまり重力加速度の方向)に平行な方向である。第2位置制御装置108は、制御手段112からの信号に応じて、X軸方向およびZ軸方向の双方に直交するY軸方向に沿ってステージ106を移動させる。さらに、第2位置制御装置108は、Z軸に平行な軸の回りでステージ106を回転させる機能も有する。
ステージ106は、X軸方向とY軸方向との双方に平行な平面を有する。また、ステージ106は、カラーフィルター用インク2を付与すべきセル14を有する基板11をその平面上に固定、または保持できるように構成されている。
上述のように、液滴吐出手段103は、第1位置制御装置104によってX軸方向に移動させられる。一方、ステージ106は、第2位置制御装置108によってY軸方向に移動させられる。つまり、第1位置制御装置104および第2位置制御装置108によって、ステージ106に対する液滴吐出ヘッド114の相対位置が変わる(ステージ106に保持された基板11と、液液滴吐出手段103とが相対的に移動する)。
制御手段112は、カラーフィルター用インク2を吐出すべき相対位置を表す吐出データを外部情報処理装置から受け取るように構成されている。
上述のように、液滴吐出手段103は、第1位置制御装置104によってX軸方向に移動させられる。一方、ステージ106は、第2位置制御装置108によってY軸方向に移動させられる。つまり、第1位置制御装置104および第2位置制御装置108によって、ステージ106に対する液滴吐出ヘッド114の相対位置が変わる(ステージ106に保持された基板11と、液液滴吐出手段103とが相対的に移動する)。
制御手段112は、カラーフィルター用インク2を吐出すべき相対位置を表す吐出データを外部情報処理装置から受け取るように構成されている。
図4に示すように、液滴吐出手段103は、それぞれほぼ同じ構造を有する複数の液滴吐出ヘッド114と、これらの液滴吐出ヘッド114を保持するキャリッジ105とを有している。本実施形態では、液滴吐出手段103に保持される液滴吐出ヘッド114の数は8個である。それぞれの液滴吐出ヘッド114は、後述する複数のノズル118が設けられた底面を有している。それぞれの液滴吐出ヘッド114のこの底面の形状は、2つの長辺と2つの短辺とを有する多角形である。液滴吐出手段103に保持された液滴吐出ヘッド114の底面はステージ106側を向いており、さらに、液滴吐出ヘッド114の長辺方向と短辺方向とは、それぞれX軸方向とY軸方向とに平行である。
図5に示すように、液滴吐出ヘッド114は、X軸方向に並んだ複数のノズル118を有する。これら複数のノズル118は、液滴吐出ヘッド114におけるX軸方向のノズルピッチHXPが所定の値となるように配置されている。ノズルピッチHXPの具体的な値は、特に限定されないが、例えば、50〜90μmとすることができる。ここで、「液滴吐出ヘッド114におけるX軸方向のノズルピッチHXP」は、液滴吐出ヘッド114におけるノズル118のすべてをY軸方向に沿ってX軸上に射像して得られた複数のノズル像間のピッチに相当する。
本実施形態では、液滴吐出ヘッド114における複数のノズル118は、ともにX軸方向に延びるノズル列116Aと、ノズル列116Bとをなす。ノズル列116Aと、ノズル列116Bとは、間隔を空けて並行に配置されている。そして、本実施形態においては、ノズル列116Aおよびノズル列116Bのそれぞれにおいて、90個のノズル118が一定間隔LNPでX軸方向に一列に並んでいる。LNPの具体的な値は、特に限定されないが、100〜180μmとすることができる。
ノズル列116Bの位置は、ノズル列116Aの位置に対して、ノズルピッチLNPの半分の長さだけX軸方向の正の方向(図5の右方向)にずれている。このため、液滴吐出ヘッド114のX軸方向のノズルピッチHXPは、ノズル列116A(またはノズル列116B)のノズルピッチLNPの半分の長さである。
したがって、液滴吐出ヘッド114のX軸方向のノズル線密度は、ノズル列116A(またはノズル列116B)のノズル線密度の2倍である。なお、本明細書において「X軸方向のノズル線密度」とは、複数のノズルをY軸方向に沿ってX軸上に射像して得られた複数のノズル像の単位長さ当たりの数に相当する。もちろん、液滴吐出ヘッド114が含むノズル列の数は、2つだけに限定されない。液滴吐出ヘッド114はM個のノズル列を含んでもよい。ここで、Mは1以上の自然数である。この場合には、M個のノズル列のそれぞれにおいて複数のノズル118は、ノズルピッチHXPのM倍の長さのピッチで並ぶ。さらに、Mが2以上の自然数の場合には、M個のノズル列のうちの一つに対して、他の(M−1)個のノズル列は、ノズルピッチHXPのi倍の長さだけ重複無くX軸方向にずれている。ここで、iは1から(M−1)までの自然数である。
したがって、液滴吐出ヘッド114のX軸方向のノズル線密度は、ノズル列116A(またはノズル列116B)のノズル線密度の2倍である。なお、本明細書において「X軸方向のノズル線密度」とは、複数のノズルをY軸方向に沿ってX軸上に射像して得られた複数のノズル像の単位長さ当たりの数に相当する。もちろん、液滴吐出ヘッド114が含むノズル列の数は、2つだけに限定されない。液滴吐出ヘッド114はM個のノズル列を含んでもよい。ここで、Mは1以上の自然数である。この場合には、M個のノズル列のそれぞれにおいて複数のノズル118は、ノズルピッチHXPのM倍の長さのピッチで並ぶ。さらに、Mが2以上の自然数の場合には、M個のノズル列のうちの一つに対して、他の(M−1)個のノズル列は、ノズルピッチHXPのi倍の長さだけ重複無くX軸方向にずれている。ここで、iは1から(M−1)までの自然数である。
さて、本実施形態では、ノズル列116Aおよびノズル列116Bのそれぞれが90個のノズル118からなるため、1つの液滴吐出ヘッド114は180個のノズル118を有する。ただし、ノズル列116Aの両端のそれぞれ5ノズルは「休止ノズル」として設定されている。同様に、ノズル列116Bの両端のそれぞれ5ノズルも「休止ノズル」として設定されている。そして、これら20個の「休止ノズル」からはカラーフィルター用インク2が吐出されない。このため、液滴吐出ヘッド114における180個のノズル118のうち、160個のノズル118がカラーフィルター用インク2を吐出するノズルとして機能する。
図4に示すように、液滴吐出手段103においては、複数個の上記液滴吐出ヘッド114がX軸方向に沿って2列に配置されている。一方の列の液滴吐出ヘッド114と他方の列の液滴吐出ヘッド114とは、休止ノズル分を考慮して、Y軸方向から見て一部重なるように配置されている。これにより、液滴吐出手段103においては、基板11のX軸方向の寸法分の長さに渡り、カラーフィルター用インク2を吐出するノズル118が前記ノズルピッチHXPでX軸方向に連続するように構成されている。
本実施形態の液滴吐出手段103では、基板11のX軸方向の寸法分の長さ全体をカバーするように液滴吐出ヘッド114を配置しているが、液滴吐出手段は、基板11のX軸方向の寸法分の長さの一部をカバーするようにものでもよい。
本実施形態の液滴吐出手段103では、基板11のX軸方向の寸法分の長さ全体をカバーするように液滴吐出ヘッド114を配置しているが、液滴吐出手段は、基板11のX軸方向の寸法分の長さの一部をカバーするようにものでもよい。
図6(a)および(b)に示すように、それぞれの液滴吐出ヘッド114は、インクジェットヘッドである。より具体的には、それぞれの液滴吐出ヘッド114は、振動板126と、ノズルプレート128とを備えている。振動板126と、ノズルプレート128との間には、タンク101から孔131を介して供給されるカラーフィルター用インク2が常に充填される液たまり129が位置している。
また、振動板126と、ノズルプレート128との間には、複数の隔壁122が位置している。そして、振動板126と、ノズルプレート128と、1対の隔壁122とによって囲まれた部分がキャビティ120である。キャビティ120はノズル118に対応して設けられているため、キャビティ120の数とノズル118の数とは同じである。キャビティ120には、1対の隔壁122間に位置する供給口130を介して、液たまり129からカラーフィルター用インク2が供給される。
また、ノズルプレート128のノズル118付近は、フッ化アルキル基を有するシリカ膜で表面付近が覆われている。これにより、ノズル118は、撥液性に優れたものとなり、インク2を特に好適にはじくことができる。特に、ノズルプレート128がこのようなシリカ膜を有することで、ノズル118付近での顔料等の材料の不本意な凝集体の発生を防ぐことができる。このため、確実に液滴吐出時の飛行曲がりの発生や、液滴量の変動、ノズル118の目詰まりを確実に防止することができ、極めて長期にわたって、カラーフィルター用インク2の液滴の吐出性を特に優れたものとすることができる。
振動板126上には、それぞれのキャビティ120に対応して、振動子124が位置する。振動子124は、ピエゾ素子124Cと、ピエゾ素子124Cを挟む1対の電極124A、124Bとを含む。この1対の電極124A、124Bとの間に駆動電圧を与えることで、対応するノズル118からカラーフィルター用インク2が吐出される。なお、ノズル118からZ軸方向にカラーフィルター用インク2が吐出されるように、ノズル118の形状が調整されている。
制御手段112(図3参照)は、複数の振動子124のそれぞれに互いに独立に信号を与えるように構成されていてもよい。つまり、ノズル118から吐出されるカラーフィルター用インク2の体積が、制御手段112からの信号に応じてノズル118毎に制御されてもよい。また、制御手段112は、塗布走査の間に吐出動作を行うノズル118と、吐出動作を行わないノズル118とを設定することでもできる。
本明細書では、1つのノズル118と、ノズル118に対応するキャビティ120と、キャビティ120に対応する振動子124とを含んだ部分を「吐出部127」と表記することもある。この表記によれば、1つの液滴吐出ヘッド114は、ノズル118の数と同じ数の吐出部127を有する。
上記のような液滴吐出装置100を用いて、カラーフィルター1が有する複数色の着色部12に対応するカラーフィルター用インク2を、セル14内に付与する。上記のような装置を用いることにより、セル14内に、効率よくかつ選択的にカラーフィルター用インク2を付与することができる。なお、図示の構成では、液滴吐出装置100は、カラーフィルター用インク2を保持するタンク101、チューブ110等を1色分しか有していないが、これらの部材を、カラーフィルター1が有する複数色の着色部12に対応する複数色分有するものであってもよい。また、カラーフィルター1の製造においては、複数色のカラーフィルター用インク2に対応する複数の液滴吐出装置100を用いてもよい。
なお、本発明では、液滴吐出ヘッド114は、駆動素子として、ピエゾ素子の代わりに静電アクチュエータを用いるものでもよい。また、液滴吐出ヘッド114は、駆動素子として電気熱変換素子を用い、この電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用してカラーフィルター用インクを吐出する構成であってもよい。
上記のような液滴吐出装置100を用いて、カラーフィルター1が有する複数色の着色部12に対応するカラーフィルター用インク2を、セル14内に付与する。上記のような装置を用いることにより、セル14内に、効率よくかつ選択的にカラーフィルター用インク2を付与することができる。なお、図示の構成では、液滴吐出装置100は、カラーフィルター用インク2を保持するタンク101、チューブ110等を1色分しか有していないが、これらの部材を、カラーフィルター1が有する複数色の着色部12に対応する複数色分有するものであってもよい。また、カラーフィルター1の製造においては、複数色のカラーフィルター用インク2に対応する複数の液滴吐出装置100を用いてもよい。
なお、本発明では、液滴吐出ヘッド114は、駆動素子として、ピエゾ素子の代わりに静電アクチュエータを用いるものでもよい。また、液滴吐出ヘッド114は、駆動素子として電気熱変換素子を用い、この電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用してカラーフィルター用インクを吐出する構成であってもよい。
<脱液性媒体除去工程>
次に、セル14内のカラーフィルター用インク2から液性媒体を除去し、固形状の着色部12とする(1e)。これにより、カラーフィルター1が得られる。液性媒体の除去は、一般に、カラーフィルター用インク2が付与された基板11を、減圧環境下に置き、加熱することにより行うことができる。これにより、基板11等への悪影響の発生を防止しつつ、液性媒体の除去をより効率よく進行させることができる。また、本発明のカラーフィルター用インク2は、上述したように、各インク2間で蒸発熱が十分に均一なものである。このため、液性媒体の除去時における各インク2間での液性媒体の除去の速度を一定範囲内に抑えることができ、各セル14内にある着色部12を特に均一の形状とすることができる。このため、カラーフィルターの各部位での色むら、濃度むらの発生を抑えることができ、製品としてのカラーフィルターの性能を高いものとすることができる。
次に、セル14内のカラーフィルター用インク2から液性媒体を除去し、固形状の着色部12とする(1e)。これにより、カラーフィルター1が得られる。液性媒体の除去は、一般に、カラーフィルター用インク2が付与された基板11を、減圧環境下に置き、加熱することにより行うことができる。これにより、基板11等への悪影響の発生を防止しつつ、液性媒体の除去をより効率よく進行させることができる。また、本発明のカラーフィルター用インク2は、上述したように、各インク2間で蒸発熱が十分に均一なものである。このため、液性媒体の除去時における各インク2間での液性媒体の除去の速度を一定範囲内に抑えることができ、各セル14内にある着色部12を特に均一の形状とすることができる。このため、カラーフィルターの各部位での色むら、濃度むらの発生を抑えることができ、製品としてのカラーフィルターの性能を高いものとすることができる。
これに対し、従来のカラーフィルター用インクを用いた場合、各色で蒸発熱が大きく異なるものである。このため、液性媒体除去時において、基板上の各着色部の熱分布を均一なものとできない。このため、色ごとの着色部内における対流速度が異なり着色部内部の固形分の移動に違いが生じる。例えば、インク中に含まれる固形分が着色部の中央へ集中し、また例えば、インク中に含まれる固形分が着色部の周縁部に集中することで、得られる着色部を、均一な形状で目的の形状とすることが困難である。また、先に対流の速いインク液滴はまだ乾燥が終わっていないインク液滴からの液性媒体の蒸発蒸気により、部分的な再溶解、つまり固形分の軟化を起こすことで、着色剤の濃度むらを起こす。
また、本工程においては、必要に応じて、樹脂材料を架橋成分等と反応させてもよい。
また、本工程においては、紫外線や電子線、もしくは放射線等のエネルギー照射を行ってもよい。これにより、樹脂材料の架橋成分等との反応を効率よく進行させることができる。
また、本工程においては、必要に応じて、樹脂材料を架橋成分等と反応させてもよい。
また、本工程においては、紫外線や電子線、もしくは放射線等のエネルギー照射を行ってもよい。これにより、樹脂材料の架橋成分等との反応を効率よく進行させることができる。
《画像表示装置》
次に、カラーフィルター1を有する画像表示装置(電気光学装置)である液晶表示装置の好適な実施形態について説明する。
図7は、液晶表示装置の好適な実施形態を示す断面図である。同図に示すように、液晶表示装置60は、カラーフィルター1と、カラーフィルター1の着色部12に対向するように設けられた基板(対向基板)62と、カラーフィルター1と基板62との間の空隙に封入された液晶よりなる液晶層61と、カラーフィルター1の基板11の図7中下側に設けられた偏光板63と、基板62の図7中上側に設けられた偏光板64とを有している。基板62は、可視光に対して光透過性を有する基板であり、例えばガラス基板である。
次に、カラーフィルター1を有する画像表示装置(電気光学装置)である液晶表示装置の好適な実施形態について説明する。
図7は、液晶表示装置の好適な実施形態を示す断面図である。同図に示すように、液晶表示装置60は、カラーフィルター1と、カラーフィルター1の着色部12に対向するように設けられた基板(対向基板)62と、カラーフィルター1と基板62との間の空隙に封入された液晶よりなる液晶層61と、カラーフィルター1の基板11の図7中下側に設けられた偏光板63と、基板62の図7中上側に設けられた偏光板64とを有している。基板62は、可視光に対して光透過性を有する基板であり、例えばガラス基板である。
また、液晶表示装置60は、マトリクス状に配置され、可視光に対して光透過性を有する複数の画素電極と、各画素電極に対応する複数のスイッチング素子(例えば、TFT:薄膜トランジスタ)と、可視光に対して光透過性を有する共通電極とを有している(いずれも図示せず)。
そして、この液晶表示装置60は、図示しないバックライトから発せられた光が、カラーフィルター1側(図7中下側)から入射するようになっている。そして、カラーフィルター1の各着色部12(12A、12B、12C)に入射した光は、各着色部12(12A、12B、12C)に対応する色の光として、反対の面側から出射する。
上述したように、着色部12は、本発明のカラーフィルター用インクセットを用いて形成されたものであるため、各色間、各画素間での特性のばらつきが抑制されたものである。その結果、液晶表示装置60において、色再現域が十分に広く、また、色むら、濃度むらが抑制された画像を安定的に表示することができる。
そして、この液晶表示装置60は、図示しないバックライトから発せられた光が、カラーフィルター1側(図7中下側)から入射するようになっている。そして、カラーフィルター1の各着色部12(12A、12B、12C)に入射した光は、各着色部12(12A、12B、12C)に対応する色の光として、反対の面側から出射する。
上述したように、着色部12は、本発明のカラーフィルター用インクセットを用いて形成されたものであるため、各色間、各画素間での特性のばらつきが抑制されたものである。その結果、液晶表示装置60において、色再現域が十分に広く、また、色むら、濃度むらが抑制された画像を安定的に表示することができる。
《電子機器》
前述したようなカラーフィルター1を有する液晶表示装置等の画像表示装置(電気光学装置)1000は、各種電子機器の表示部に用いることができる。
図8は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
前述したようなカラーフィルター1を有する液晶表示装置等の画像表示装置(電気光学装置)1000は、各種電子機器の表示部に用いることができる。
図8は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ1100においては、表示ユニット1106が画像表示装置1000を備えている。
このパーソナルコンピュータ1100においては、表示ユニット1106が画像表示装置1000を備えている。
図9は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206とともに、画像表示装置1000を表示部に備えている。
図10は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206とともに、画像表示装置1000を表示部に備えている。
図10は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、画像表示装置1000が表示部に設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、画像表示装置1000が表示部に設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ケースの内部には、回路基板1308が設置されている。この回路基板1308は、撮像信号を格納(記憶)し得るメモリが設置されている。
また、ケース1302の正面側(図示の構成では裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板1308のメモリに転送・格納される。
また、ケース1302の正面側(図示の構成では裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板1308のメモリに転送・格納される。
また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニタ1430が、デ−タ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピュータ1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板1308のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ1430や、パーソナルコンピュータ1440に出力される構成になっている。
なお、本発明の電子機器は、上述したパーソナルコンピュータ(モバイル型パーソナルコンピュータ)、携帯電話機、ディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビ(例えば、液晶テレビ)や、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、POS端末、タッチパネルを備えた機器(例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機)、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。中でも、テレビは、近年の表示部の大型化の傾向が顕著であるが、このような大型の表示部(例えば、対角線長80cm以上の表示部)を有する電子機器では、従来のカラーフィルター用インクセットを用いて製造されるカラーフィルターを適用した場合、色むら、濃度むらの問題を特に生じやすかったが、本発明を適用すれば、このような問題の発生を確実に防止することができる。すなわち、上記のような大型の表示部を有する電子機器に適用した場合に、本発明の効果は、より顕著に発揮される。
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明のカラーフィルターにおいては、着色部の基板に対向する面とは反対の面側に、着色部を被覆する保護膜が設けられていてもよい。これにより、着色部の損傷や劣化等をより効果的に防止することができる。
例えば、本発明のカラーフィルターにおいては、着色部の基板に対向する面とは反対の面側に、着色部を被覆する保護膜が設けられていてもよい。これにより、着色部の損傷や劣化等をより効果的に防止することができる。
また、カラーフィルター、画像表示装置、電子機器を構成する各部は、同様の機能を発揮する任意のものと置換、または、その他の構成を追加することもできる。
また、前述した実施形態では、カラーフィルター用のインクセットが、光の三原色に対応する3種(3色)のカラーフィルター用インクを備える場合について中心的に説明したが、カラーフィルター用インクセットを構成するカラーフィルター用インクの数、種類(色)は、上述したものに限定されない。例えば、本発明のカラーフィルター用インクセットは、4種以上のカラーフィルター用インクを備えるものであってもよい。
また、前述した実施形態では、カラーフィルター用のインクセットが、光の三原色に対応する3種(3色)のカラーフィルター用インクを備える場合について中心的に説明したが、カラーフィルター用インクセットを構成するカラーフィルター用インクの数、種類(色)は、上述したものに限定されない。例えば、本発明のカラーフィルター用インクセットは、4種以上のカラーフィルター用インクを備えるものであってもよい。
[1]カラーフィルター用インクセットの調製
(実施例1)
まず、樹脂材料としての樹脂aを以下のようにして合成した。
四つ口フラスコに、n−ヘキサン:320重量部、メタアクリル酸:86重量部、トリエチルアミン:111重量部を投入した後、この四つ口フラスコに、温度計、還流冷却器、撹拌機および窒素ガス導入口を取り付けた。この四つ口フラスコを、氷水で冷却しつつ、トリメチルクロルシラン:120重量部を滴下した。この際、反応系内の温度が25℃以下となるようにした。その後、25℃で1時間反応を続けた。次に、トリエチルアミンの塩酸塩を濾別し、得られたろ液から減圧下でn−ヘキサンを除去した後、減圧蒸留にて精製し、シリルアセテート構造を有するエチレン性不飽和単量体を得た。
(実施例1)
まず、樹脂材料としての樹脂aを以下のようにして合成した。
四つ口フラスコに、n−ヘキサン:320重量部、メタアクリル酸:86重量部、トリエチルアミン:111重量部を投入した後、この四つ口フラスコに、温度計、還流冷却器、撹拌機および窒素ガス導入口を取り付けた。この四つ口フラスコを、氷水で冷却しつつ、トリメチルクロルシラン:120重量部を滴下した。この際、反応系内の温度が25℃以下となるようにした。その後、25℃で1時間反応を続けた。次に、トリエチルアミンの塩酸塩を濾別し、得られたろ液から減圧下でn−ヘキサンを除去した後、減圧蒸留にて精製し、シリルアセテート構造を有するエチレン性不飽和単量体を得た。
次に、温度計、還流冷却器、撹拌機および窒素ガス導入口が取り付けられ、溶媒としての1,3−ブチレングリコールジアセテート:100重量部を仕込んだ四つ口フラスコを用意した。この四つ口フラスコ内の1,3−ブチレングリコールジアセテートを攪拌しつつ60℃まで昇温した後、上記エチレン性不飽和単量体:27重量部と、メタアクリル酸グリシジル:30重量部と、スチレン:38重量部と、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル):6重量部との混合物を1時間かけて滴下した。滴下後60℃にて1時間保持した後、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル):0.08重量部を加え、さらに60℃で6時間反応させ、その後、未反応のモノマーを減圧処理により除去することにより、シリルアセテート構造とエポキシ構造とを有するエポキシ系樹脂としての樹脂aの溶液を得た。
一方、80.9重量部の1,3−ブチレングリコールジアセテート(液性媒体を構成する液体)を用意し、これに、分散剤としてのDisperbyk−161(ビックケミー・ジャパン社製、シアメリド環を有する化合物):4.9重量部と、C.I.ピグメントグリーン36:6.9重量部と、着色剤としてのC.I.ピグメントイエロー150:2.9重量部とを添加した。その後、ビーズミル(ジルコニアビーズ:0.65mm使用)へ導入し、顔料の粉砕を行い、顔料分散液を得た。
その後、上記樹脂aの溶液:4.4重量部と、顔料分散液:95.6量部とを混合することにより、緑色のカラーフィルター用インク(グリーンインク(Gインク))を調製した。グリーンインク中におけるC.I.ピグメントグリーン36、およびC.I.ピグメントイエロー150が混在した粒子の平均粒径は、160nmであった。
また、着色剤としてC.I.ピグメントグリーン36の代わりにC.I.ピグメントレッド254を用いるとともに、樹脂合成における溶媒、顔料分散液の調製に用いる液性媒体を変更し、さらに、各成分の配合比率を変更した以外は、グリーンインクと同様にして赤色のカラーフィルター用インク(レッドインク(Rインク))を調製した。レッドインク中におけるC.I.ピグメントレッド254、およびC.I.ピグメントイエロー150が混在した粒子の平均粒径は、160nmであった。
また、着色剤としてC.I.ピグメントグリーン36の代わりにC.I.ピグメントレッド254を用いるとともに、樹脂合成における溶媒、顔料分散液の調製に用いる液性媒体を変更し、さらに、各成分の配合比率を変更した以外は、グリーンインクと同様にして赤色のカラーフィルター用インク(レッドインク(Rインク))を調製した。レッドインク中におけるC.I.ピグメントレッド254、およびC.I.ピグメントイエロー150が混在した粒子の平均粒径は、160nmであった。
また、着色剤としてC.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントイエロー150の代わりにC.I.ピグメントブルー15:6を用いるとともに、樹脂合成における溶媒、顔料分散液の調製に用いる液性媒体を変更し、さらに、各成分の配合比率を変更した以外は、グリーンインクと同様にして青色のカラーフィルター用インク(ブルーインク(Bインク))を調製した。ブルーインク中におけるC.I.ピグメントブルー15:6の平均粒径は、160nmであった。
これにより、上記のような3種のインク(カラーフィルター用インク)からなるカラーフィルター用インクセットが得られた。
これにより、上記のような3種のインク(カラーフィルター用インク)からなるカラーフィルター用インクセットが得られた。
(実施例2〜12)
着色剤、液性媒体の種類を表に示すようにするとともに、各成分の使用量を表に示すようにした以外は、前記実施例1と同様にして各色のカラーフィルター用インクを調製し、カラーフィルター用インクセットを得た。
着色剤、液性媒体の種類を表に示すようにするとともに、各成分の使用量を表に示すようにした以外は、前記実施例1と同様にして各色のカラーフィルター用インクを調製し、カラーフィルター用インクセットを得た。
(比較例1、2)
液性媒体の種類、使用量を表に示すようにした以外は、前記実施例1と同様にして各色のカラーフィルター用インクを調製し、カラーフィルター用インクセットを得た。
前記各実施例および各比較例について、カラーフィルター用インクセットを構成するインクの組成・特性等を、表1、表2にまとめて示した。なお、表中、C.I.ピグメントレッド254を「PR254」、C.I.ピグメントイエロー150を「PY150」、C.I.ピグメントグリーン36を「PG36」、C.I.ピグメントブルー15:6を「PB15:6」、C.I.ピグメントレッド177を「PR177」、上記樹脂aを「a」、Disperbyk−161(分散剤)を「b」、ビス(2−ブトキシエチル)エーテルを「A」、1,3−ブチレングリコールジアセテートを「B」、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを「C」、トリエチレングリコールジアセテートを「D」、2−(2−メトキシ−1−メチルエトキシ)−1−メチルエチルアセテートを「E」、4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オンを「F」、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを「G」、ジエチレングリコールモノメチルエーテルを「H」、オクタン酸エチルを「I」で示した。また、表中、「粘度」の欄には、振動式粘度計を用いて、JIS Z8809に準拠して測定された25℃における粘度を示し、「沸点」の欄には、液性媒体の常圧(1気圧)における沸点を示した。また、カラーフィルター用インクの25℃での蒸発熱をHV[cal/g]で示し、カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクのうち25℃での蒸発熱が最大であるものの25℃での蒸発熱をHVmax[cal/g]、カラーフィルター用インクセットを構成する複数の前記インクのうち25℃での蒸発熱が最小であるものの25℃での蒸発熱をHVmin[cal/g]で示した。また、各インクにおける、液性媒体に含まれる複数の液体のうち25℃での表面張力が最大であるものの25℃での表面張力をγLmax[dyn/cm]、液性媒体に含まれる複数の液体のうち25℃での表面張力が最小であるものの25℃での表面張力をγLmin[dyn/cm]で示した。また、また、大気圧下において、25mgの前記インクの液滴を150℃で加熱させることにより前記液性媒体を除去する際に、前記加熱を開始した時から、前記液滴に含まれる液性媒体の含有率が10wt%となるまでの時間を乾燥時間としたとき、カラーフィルター用インクセットを構成する複数の前記インクのうち乾燥時間が最大であるもののインクの乾燥時間をDtmax[min])と、カラーフィルター用インクセットを構成する複数のインクのうち乾燥時間が最小であるもののインクの乾燥時間をDtmin[min]で示した。なお、乾燥時間は、大気圧下で、150℃に加熱したホットプレートに25mgのインクを滴下し、液性媒体の除去にかかる時間を測定することで求めた。
液性媒体の種類、使用量を表に示すようにした以外は、前記実施例1と同様にして各色のカラーフィルター用インクを調製し、カラーフィルター用インクセットを得た。
前記各実施例および各比較例について、カラーフィルター用インクセットを構成するインクの組成・特性等を、表1、表2にまとめて示した。なお、表中、C.I.ピグメントレッド254を「PR254」、C.I.ピグメントイエロー150を「PY150」、C.I.ピグメントグリーン36を「PG36」、C.I.ピグメントブルー15:6を「PB15:6」、C.I.ピグメントレッド177を「PR177」、上記樹脂aを「a」、Disperbyk−161(分散剤)を「b」、ビス(2−ブトキシエチル)エーテルを「A」、1,3−ブチレングリコールジアセテートを「B」、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを「C」、トリエチレングリコールジアセテートを「D」、2−(2−メトキシ−1−メチルエトキシ)−1−メチルエチルアセテートを「E」、4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−オンを「F」、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを「G」、ジエチレングリコールモノメチルエーテルを「H」、オクタン酸エチルを「I」で示した。また、表中、「粘度」の欄には、振動式粘度計を用いて、JIS Z8809に準拠して測定された25℃における粘度を示し、「沸点」の欄には、液性媒体の常圧(1気圧)における沸点を示した。また、カラーフィルター用インクの25℃での蒸発熱をHV[cal/g]で示し、カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクのうち25℃での蒸発熱が最大であるものの25℃での蒸発熱をHVmax[cal/g]、カラーフィルター用インクセットを構成する複数の前記インクのうち25℃での蒸発熱が最小であるものの25℃での蒸発熱をHVmin[cal/g]で示した。また、各インクにおける、液性媒体に含まれる複数の液体のうち25℃での表面張力が最大であるものの25℃での表面張力をγLmax[dyn/cm]、液性媒体に含まれる複数の液体のうち25℃での表面張力が最小であるものの25℃での表面張力をγLmin[dyn/cm]で示した。また、また、大気圧下において、25mgの前記インクの液滴を150℃で加熱させることにより前記液性媒体を除去する際に、前記加熱を開始した時から、前記液滴に含まれる液性媒体の含有率が10wt%となるまでの時間を乾燥時間としたとき、カラーフィルター用インクセットを構成する複数の前記インクのうち乾燥時間が最大であるもののインクの乾燥時間をDtmax[min])と、カラーフィルター用インクセットを構成する複数のインクのうち乾燥時間が最小であるもののインクの乾燥時間をDtmin[min]で示した。なお、乾燥時間は、大気圧下で、150℃に加熱したホットプレートに25mgのインクを滴下し、液性媒体の除去にかかる時間を測定することで求めた。
[2]液滴吐出の安定性評価(安定吐出性評価)
[2.1]連続吐出試験
まず、図3〜図6に示すような液滴吐出装置および前記各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクセットを用意し、各色のインクについて同量の吐出量となるようにピエゾ素子の駆動波形を最適化した。次に、28℃、50%RH環境下で、液滴吐出装置を24時間、連続で運転させることにより、カラーフィルター用インクセットを構成する各インクの吐出を行った。このとき、1時間毎に、各色のインクについて、1つのノズルあたりの吐出重量を求め、液滴:1滴当たりの吐出量を求めた。
[2.1]連続吐出試験
まず、図3〜図6に示すような液滴吐出装置および前記各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクセットを用意し、各色のインクについて同量の吐出量となるようにピエゾ素子の駆動波形を最適化した。次に、28℃、50%RH環境下で、液滴吐出装置を24時間、連続で運転させることにより、カラーフィルター用インクセットを構成する各インクの吐出を行った。このとき、1時間毎に、各色のインクについて、1つのノズルあたりの吐出重量を求め、液滴:1滴当たりの吐出量を求めた。
最初の1時間に吐出された液滴について、各色のインク間で、インクの液滴:1滴当たりの平均重量が最大のインクの液滴:1滴当たりの平均重量[ng]と、液滴:1滴当たりの平均重量が最小のインクの液滴:1滴当たりの平均重量[ng]との差の絶対値RW1[ng]を求めた。次に、24時間目に吐出された液滴についても、同様に、インクの液滴:1滴当たりの平均重量が最大のインクの液滴:1滴当たりの平均重量[ng]と、液滴:1滴当たりの平均重量が最小のインクの液滴:1滴当たりの平均重量[ng]との差の絶対値RW24[ng]を求めた。次に、この1時間目のRW1と、24時間目のRW24についての比(RW24/RW1)を求め、下記の3段階の基準に従い、間欠吐出時における液滴の吐出のばらつきの評価を行った。RW24/RW1の値が1に近いほど、連続吐出時における、各インク間での液滴吐出量のばらつきが少ないと言える。
A:0.95≦RW24/RW1≦1.05。
B:0.92≦RW24/RW1≦1.07。(但し、0.95≦RW24/RW1≦1.05は除く。)
C:0.92>RW24/RW1または、RW24/RW1<1.07。
A:0.95≦RW24/RW1≦1.05。
B:0.92≦RW24/RW1≦1.07。(但し、0.95≦RW24/RW1≦1.05は除く。)
C:0.92>RW24/RW1または、RW24/RW1<1.07。
[3]カラーフィルターの製造
前記各実施例および各比較例で調製したカラーフィルター用インクセットを用いて、以下のようにして、カラーフィルターを製造した。
まず、両面にナトリウムイオンの溶出を防止するシリカ(SiO2)膜が形成されたソーダガラス製の基板(G5サイズ:1100×1300mm)を用意し、洗浄処理を施した。
前記各実施例および各比較例で調製したカラーフィルター用インクセットを用いて、以下のようにして、カラーフィルターを製造した。
まず、両面にナトリウムイオンの溶出を防止するシリカ(SiO2)膜が形成されたソーダガラス製の基板(G5サイズ:1100×1300mm)を用意し、洗浄処理を施した。
次に、カーボンブラックを含む隔壁形成用の感放射線性組成物を、洗浄済の基板の一方の面の全体に付与し、塗膜を形成した。
次に、加熱温度:110℃、加熱時間:120秒という条件でプリベーク処理を行った。
その後、フォトマスクを介して、放射線を照射して、ポストエキスポジャーベーク処理(PEB)を行い、引き続き、アルカリ現像液を用いた現像処理を行い、さらに、ポストベーク処理を行うことにより、隔壁を形成した。PEBは、加熱温度:110℃、加熱時間:120秒、放射線照射強度:150mJ/cm2という条件で行った。また、現像処理は、例えば、振動浸漬法により行った。現像処理時間は、60秒とした。また、ポストベーク処理は、加熱温度:150℃、加熱時間:5分という条件で行った。形成された隔壁の厚さは、2.1μmであった。
次に、加熱温度:110℃、加熱時間:120秒という条件でプリベーク処理を行った。
その後、フォトマスクを介して、放射線を照射して、ポストエキスポジャーベーク処理(PEB)を行い、引き続き、アルカリ現像液を用いた現像処理を行い、さらに、ポストベーク処理を行うことにより、隔壁を形成した。PEBは、加熱温度:110℃、加熱時間:120秒、放射線照射強度:150mJ/cm2という条件で行った。また、現像処理は、例えば、振動浸漬法により行った。現像処理時間は、60秒とした。また、ポストベーク処理は、加熱温度:150℃、加熱時間:5分という条件で行った。形成された隔壁の厚さは、2.1μmであった。
次に、図3〜図6に示すような液滴吐出装置を用いて、隔壁で囲まれた領域としてのセル内に、カラーフィルター用インクを吐出した。この際、3色のカラーフィルター用インクを用い、各色のカラーフィルター用インクが混色しないようにした。
その後、ホットプレート上にて100℃で10分間の加熱処理を施し、さらに200℃のオーブン内で1時間加熱処理を施すことにより、3色の着色部が形成された。これにより、図1に示すようなカラーフィルターが得られた。
上記のような方法を用いて、各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクセットを用いて、それぞれ、1000枚のカラーフィルターを製造した。
その後、ホットプレート上にて100℃で10分間の加熱処理を施し、さらに200℃のオーブン内で1時間加熱処理を施すことにより、3色の着色部が形成された。これにより、図1に示すようなカラーフィルターが得られた。
上記のような方法を用いて、各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクセットを用いて、それぞれ、1000枚のカラーフィルターを製造した。
[4]カラーフィルターの評価
上記のようにして得られた各カラーフィルターを用いて、以下のような評価を行った。
[4.1]着色部の形状のばらつき評価
前記各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクセットを用いて製造されたカラーフィルターのうち、それぞれ、1000枚目に製造されたカラーフィルターについて、光学顕微鏡により、カラーフィルターの着色部の形状を観察し、各色間での着色部の形状のばらつきについて、下記の4段階の基準に従い、評価した。
A:各色間で、着色部の形状のばらつきが認められない。
B:各色間で、着色部の形状のばらつきがほとんど認められない。
C:各色間で、着色部の形状のばらつきがわずかに認められる。
D:各色間で、着色部の形状のばらつきがはっきりと認められる。
上記のようにして得られた各カラーフィルターを用いて、以下のような評価を行った。
[4.1]着色部の形状のばらつき評価
前記各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクセットを用いて製造されたカラーフィルターのうち、それぞれ、1000枚目に製造されたカラーフィルターについて、光学顕微鏡により、カラーフィルターの着色部の形状を観察し、各色間での着色部の形状のばらつきについて、下記の4段階の基準に従い、評価した。
A:各色間で、着色部の形状のばらつきが認められない。
B:各色間で、着色部の形状のばらつきがほとんど認められない。
C:各色間で、着色部の形状のばらつきがわずかに認められる。
D:各色間で、着色部の形状のばらつきがはっきりと認められる。
[4.2]透過率
前記各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクセットを用いて製造されたカラーフィルターのうち、それぞれ、1000枚目に製造されたカラーフィルターを用意し、暗室で、標準C光源(輝度:10000cd/m2)を用いて、赤色の単色表示、緑色の単色表示、青色の単色表示、白色の単色表示を行い、各色の着色部についての分光スペクトル中のピーク波長の透過率を測定した。得られた透過率について、各色の平均を求め、以下の4段階の基準に従い評価した。
A:3色のそれぞれの透過率の平均が、78%以上。
B:3色のそれぞれの透過率の平均が、76%以上、78%未満。
C:3色のそれぞれの透過率の平均が、72%以上、76%未満。
D:3色のそれぞれの透過率の平均が、72%未満または、光漏れにより、測定意味をなさない。
前記各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクセットを用いて製造されたカラーフィルターのうち、それぞれ、1000枚目に製造されたカラーフィルターを用意し、暗室で、標準C光源(輝度:10000cd/m2)を用いて、赤色の単色表示、緑色の単色表示、青色の単色表示、白色の単色表示を行い、各色の着色部についての分光スペクトル中のピーク波長の透過率を測定した。得られた透過率について、各色の平均を求め、以下の4段階の基準に従い評価した。
A:3色のそれぞれの透過率の平均が、78%以上。
B:3色のそれぞれの透過率の平均が、76%以上、78%未満。
C:3色のそれぞれの透過率の平均が、72%以上、76%未満。
D:3色のそれぞれの透過率の平均が、72%未満または、光漏れにより、測定意味をなさない。
[4.3]色再現範囲
前記各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクセットを用いて製造されたカラーフィルターのうち、それぞれ、1000枚目に製造されたカラーフィルターを用意し、暗室で、標準C光源を用いて、赤色の単色表示、緑色の単色表示、青色の単色表示、白色の単色表示を行い、分光光度計(大塚電子社製、MCPD3000)により、透過スペクトルを測定し、xy表示系による色度(R(xy)、G(xy)、B(xy))を求め、NTSC比を算出し、以下の4段階の基準に従い、評価した。NTSC比が高いほど、色再現範囲が広いと言える。
A:NTSC比が76%以上。
B:NTSC比が68以上76%未満。
C:NTSC比が68%未満。
D:光漏れ等により、画素毎にばらつきが大きく測定に意味が無い。
前記各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクセットを用いて製造されたカラーフィルターのうち、それぞれ、1000枚目に製造されたカラーフィルターを用意し、暗室で、標準C光源を用いて、赤色の単色表示、緑色の単色表示、青色の単色表示、白色の単色表示を行い、分光光度計(大塚電子社製、MCPD3000)により、透過スペクトルを測定し、xy表示系による色度(R(xy)、G(xy)、B(xy))を求め、NTSC比を算出し、以下の4段階の基準に従い、評価した。NTSC比が高いほど、色再現範囲が広いと言える。
A:NTSC比が76%以上。
B:NTSC比が68以上76%未満。
C:NTSC比が68%未満。
D:光漏れ等により、画素毎にばらつきが大きく測定に意味が無い。
[4.4]色むら、濃度むら、光漏れ
前記各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクセットを用いて製造されたカラーフィルターのうち、それぞれ、1000枚目に製造されたカラーフィルターを用いて、同条件で図7に示すような液晶表示装置を製造した。
これらの液晶表示装置を用いて、暗室で、赤色の単色表示、緑色の単色表示、青色の単色表示、白色の単色表示を行った状態で目視による観察を行い、各部位での色むら、濃度むらの発生状況を、以下の5段階の基準に従い、評価した。
前記各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクセットを用いて製造されたカラーフィルターのうち、それぞれ、1000枚目に製造されたカラーフィルターを用いて、同条件で図7に示すような液晶表示装置を製造した。
これらの液晶表示装置を用いて、暗室で、赤色の単色表示、緑色の単色表示、青色の単色表示、白色の単色表示を行った状態で目視による観察を行い、各部位での色むら、濃度むらの発生状況を、以下の5段階の基準に従い、評価した。
A:色むら、濃度むら、光漏れが全く認められない。
B:色むら、濃度むら、光漏れがほとんど認められない。
C:色むら、濃度むら、光漏れがわずかに認められる。
D:色むら、濃度むら、光漏れがはっきりと認められる。
E:色むら、濃度むら、光漏れが顕著に認められる。
B:色むら、濃度むら、光漏れがほとんど認められない。
C:色むら、濃度むら、光漏れがわずかに認められる。
D:色むら、濃度むら、光漏れがはっきりと認められる。
E:色むら、濃度むら、光漏れが顕著に認められる。
[4.5]個体間での特性差
前記各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクセットを用いて製造されたカラーフィルターのうち、それぞれ、990〜999枚目に製造されたカラーフィルターを用意し、暗室で、赤色の単色表示、緑色の単色表示、青色の単色表示、白色の単色表示を行い、分光光度計(大塚電子社製、MCPD3000)を用いて測色した。その結果から、各実施例および各比較例について、それぞれ、990〜999枚目に製造されたカラーフィルターで最大となる色差(Lab表示系での色差ΔE)を求め、以下の4段階の基準に従い、評価した。
前記各実施例および各比較例のカラーフィルター用インクセットを用いて製造されたカラーフィルターのうち、それぞれ、990〜999枚目に製造されたカラーフィルターを用意し、暗室で、赤色の単色表示、緑色の単色表示、青色の単色表示、白色の単色表示を行い、分光光度計(大塚電子社製、MCPD3000)を用いて測色した。その結果から、各実施例および各比較例について、それぞれ、990〜999枚目に製造されたカラーフィルターで最大となる色差(Lab表示系での色差ΔE)を求め、以下の4段階の基準に従い、評価した。
A:色差(ΔE)が3未満。
B:色差(ΔE)が3以上5未満。
C:色差(ΔE)が5以上。
D:光漏れにより測定毎のばらつきが大きく、測定意味をなさない。
なお、上記の評価においては、各液晶表示装置について、同様の条件で製造し、同様の条件で表示を行い、同様の条件で観察、測定を行った。
これらの結果を表3に示す。
B:色差(ΔE)が3以上5未満。
C:色差(ΔE)が5以上。
D:光漏れにより測定毎のばらつきが大きく、測定意味をなさない。
なお、上記の評価においては、各液晶表示装置について、同様の条件で製造し、同様の条件で表示を行い、同様の条件で観察、測定を行った。
これらの結果を表3に示す。
表3から明らかなように、本発明のカラーフィルター用インクセットで製造されたカラーフィルターは、着色部の形状が均一なものであり、色再現域、透過率に優れたものであった。また、本発明では、製造されたカラーフィルターにおいて、色むら、濃度むら、光漏れの発生が抑制されていた。また、本発明のカラーフィルター用インクセットでは、長時間にわたって、安定した液滴吐出を行うことができた。これに対し、各比較例では、満足な結果が得られなかった。
また、本発明のカラーフィルター用インクセットで製造されたカラーフィルターは、着色部の形状が平面となっていたのに対し、比較例のカラーフィルター用インクセットで製造されたカラーフィルターは、着色部の形状が不規則な凹凸を有するものであった。
また、市販の液晶テレビを分解し、液晶表示装置部分を、上記のようにして製造したものと交換して、上記と同様の評価を行ったところ、上記と同様な結果が得られた。
また、市販の液晶テレビを分解し、液晶表示装置部分を、上記のようにして製造したものと交換して、上記と同様の評価を行ったところ、上記と同様な結果が得られた。
1…カラーフィルター 11…基板 12…着色部 12A…第1の着色部 12B…第2の着色部 12C…第3の着色部 13…隔壁 14…セル 2…カラーフィルター用インク(インク) 3…塗膜 60…液晶表示装置 61…液晶層 62…基板(対向基板) 63、64…偏光板 100…液滴吐出装置 101…タンク 102…吐出走査部 103…液滴吐出手段 104…第1位置制御装置 105…キャリッジ 106…ステージ 108…第2位置制御装置 110…チューブ 112…制御手段 114…液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド) 116A、116B…ノズル列 118…ノズル 120…キャビティ 122…隔壁 124…振動子 124A、124B…電極 124C…ピエゾ素子 126…振動板 127…吐出部 128…ノズルプレート 129…液たまり 130…供給口 131……孔 1000…画像表示装置 1100…パーソナルコンピュータ 1102…キーボード 1104…本体部 1106…表示ユニット 1200…携帯電話機 1202…操作ボタン 1204…受話口 1206…送話口 1300…ディジタルスチルカメラ 1302…ケース(ボディー) 1304…受光ユニット 1306…シャッタボタン 1308…回路基板 1312…ビデオ信号出力端子 1314…データ通信用の入出力端子 1430…テレビモニタ 1440…パーソナルコンピュータ
Claims (13)
- 着色剤と、当該着色剤が分散および/または溶解する液性媒体とを含むインクを複数種備え、インクジェット方式によるカラーフィルターの製造に用いられるカラーフィルター用インクセットであって、
カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクのうち25℃での蒸発熱が最大であるものの25℃での蒸発熱(HVmax[cal/g])と、カラーフィルター用インクセットを構成する複数の前記インクのうち25℃での蒸発熱が最小であるものの25℃での蒸発熱(HVmin[cal/g])との比(HVmax/HVmin)が1.10以下であることを特徴とするカラーフィルター用インクセット。 - カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクの25℃での蒸発熱は、いずれも、40〜90cal/gである請求項1に記載のカラーフィルター用インクセット。
- 大気圧下において、25mgの前記インクの液滴を150℃で加熱させることにより前記液性媒体を除去する際に、前記加熱を開始した時から、前記液滴に含まれる前記液性媒体の含有率が10wt%となるまでの時間を乾燥時間としたとき、
カラーフィルター用インクセットを構成する複数の前記インクのうち前記乾燥時間が最大であるものの前記インクの乾燥時間(Dtmax[min])と、カラーフィルター用インクセットを構成する複数の前記インクのうち前記乾燥時間が最小であるものの前記インクの乾燥時間(Dtmin[min])との比(Dtmax/Dtmin)が1.30以下である請求項1または2に記載のカラーフィルター用インクセット。 - カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクの25℃での表面張力は、いずれも、25〜38dyn/cmである請求項1ないし3のいずれかに記載のカラーフィルター用インクセット。
- カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクは、25℃における粘度が、いずれも、4.0〜15mPa・sである請求項1ないし4のいずれかに記載のカラーフィルター用インクセット。
- カラーフィルター用インクセットを構成する各カラーフィルター用インクの25℃における、シリカ膜が形成されたガラス基板の表面に対する接触角は、いずれも、3〜15゜である請求項1ないし5のいずれかに記載のカラーフィルター用インクセット。
- 前記液性媒体は、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、1,3−ブチレングリコールジアセテート、2−(2−メトキシ−1−メチルエトキシ)−1−メチルエチルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ビス(2−ブトキシエチル)エーテル、トリエチレングリコールジアセテートから選択される1種または2種以上を含むものである請求項1ないし6のいずれかに記載のカラーフィルター用インクセット。
- カラーフィルター用インクセットを構成する複数種の前記インクのうち、少なくとも1種の前記インクの前記液性媒体は、2種以上の液体を含むものであり、前記液性媒体に含まれる複数の前記液体のうち25℃での表面張力が最大であるものの25℃での表面張力(γLmax[dyn/cm])と、前記液性媒体に含まれる複数の前記液体のうち25℃での表面張力が最小であるものの25℃での表面張力(γLmin[dyn/cm])との差(γLmax−γLmin)が13.0dyn/cm以下である請求項1ないし7のいずれかに記載のカラーフィルター用インクセット。
- 複数種の前記インクを構成する前記液性媒体の大気圧下における沸点は、いずれも、170〜300℃である請求項1ないし8のいずれかに記載のカラーフィルター用インクセット。
- 請求項1ないし9のいずれかに記載のカラーフィルター用インクセットを用いて製造されたことを特徴とするカラーフィルター。
- 請求項10に記載のカラーフィルターを備えたことを特徴とする画像表示装置。
- 画像表示装置は、液晶パネルである請求項11に記載の画像表示装置。
- 請求項11または12に記載の画像表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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Cited By (3)
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JP2010150466A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | 紅インキ |
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2007
- 2007-03-20 JP JP2007073740A patent/JP2008231274A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010150466A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | 紅インキ |
KR101243240B1 (ko) * | 2010-07-19 | 2013-04-04 | (주)에이씨티 | 신규 알킬디올 유도체화합물 및 이를 포함하는 미백용 피부외용제조성물 |
JP2010275327A (ja) * | 2010-09-15 | 2010-12-09 | Daicel Chem Ind Ltd | エステル系溶剤 |
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