(57)【要約】【課題】本発明は赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物を提供する。【解決手段】本発明に係るインク組成物は、メラミン化合物とエポキシ化合物を含むことにより、短時間に硬化が可能であるために赤外線焼成工程に有用に用いることができ、カラーフィルタを製造するための工程過程および時間を短縮することができ、さらには、本発明に係るインク組成物によって製造されたカラーフィルタは、耐化学性および耐熱性に優れるために液晶表示素子などの電子装置において様々に用いられる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記化学式１で示されるメラミン化合物１種以上；およびエポキシ化合物を含む赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物：
【化３】
2011018047.tif 000007
前記式において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は、各々独立に、水素、ヒドロキシ基、Ｃ1−Ｃ6のアルキル基、Ｃ1−Ｃ6のアルコキシ基、Ｃ1−Ｃ6のカルボキシル基、Ｃ1−Ｃ6のアルコキシメチル基、Ｃ1−Ｃ6のアルコール基、フェニル基、アクリル基およびビニル基を含む官能基からなる群から選択され、Ｒ1〜Ｒ6のうちの少なくとも１つはＣ1−Ｃ6のアルコール基またはＣ1−Ｃ6のアルコキシメチル基である。
【請求項２】
前記エポキシ化合物は、ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＦ型エポキシ、臭化ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＳ型エポキシ、ジフェニルエーテル型エポキシ、ヒドロキノン型エポキシ、ナフタレン型エポキシ、ビフェニル型エポキシ、フルオレン型エポキシ、ノボラック型エポキシ、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ、３官能型エポキシ、テトラフェニルエタン型エポキシ、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ、水添ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＡ含核ポリオール型エポキシ、ポリプロピレングリコール型エポキシ、グリシジルエステル型エポキシ、グリシジルアミン型エポキシ、線形脂肪族型エポキシ、脂環型エポキシおよび複素環型エポキシからなる群から選択された１種以上であることを特徴とする、請求項１に記載の赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物。
【請求項３】
前記エポキシ化合物は、ノボラック型エポキシ化合物であることを特徴とする、請求項１または２に記載の赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物。
【請求項４】
前記ノボラック型エポキシ化合物は、フェノールノボラック型エポキシ、クレゾールノボラック型エポキシ、ＢＰＡ型ノボラック型エポキシおよび置換されたエポキシからなる群から選択された１種以上であることを特徴とする、請求項３に記載の赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物。
【請求項５】
前記Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は、各々独立に、水素、ヒドロキシ基、Ｃ1〜Ｃ6のアルキル基、Ｃ1〜Ｃ6のアルコキシ基、メチルアルコール基、Ｃ1〜Ｃ6アルコキシメチル基およびアクリル基からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物。
【請求項６】
前記メラミン化合物は、下記化学式２または下記化学式３で示される化合物であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物：
【化４】
2011018047.tif 000008
前記式において、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14およびＲ15は、各々独立に、水素およびＣ1〜Ｃ6のアルキル基からなる群から選択される。
【請求項７】
前記メラミン化合物と前記エポキシ化合物のモル比は０．５〜４：１であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物。
【請求項８】
前記赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物は、顔料；顔料分散剤；および溶媒をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物。
【請求項９】
前記顔料分散剤は、ポリエチレンイミン系、ウレタン樹脂系、アクリル樹脂系およびポリエステル系の高分子物質からなる群から選択されることを特徴とする、請求項８に記載の赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物。
【請求項１０】
前記溶媒は、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、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、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プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピ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ジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、酢酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、２ヒドロキシプロピオン酸のエチル、メチルエステル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸のエチルエステル、ヒドロキシ酢酸のメチル、エチル、ブチルエステル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、メトキシ酢酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、プロポキシ酢酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、ブトキシ酢酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、２−メトキシプロピオン酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、２−エトキシプロピオン酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、２−ブトキシプロピオン酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、３−メトキシプロパンのメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、３−エトキシプロピオン酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、３−ブトキシプロピオン酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチルイソブチルエーテル、エチルエトキシプロピオネート、メトキシプロパノール、ブトキシプロパノール、２−ブトキシエタノール、ブチルアセテート、１−ブトキシ−２−プロパノール、シクロヘキサノン、ジメチルケトン、メチルブチルケトンおよびメチルヘキシルケトンからなる群から選択された１種以上であることを特徴とする、請求項８または９に記載の赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物。
【請求項１１】
前記赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物は、総重量に対し、前記顔料５〜２０重量％、前記顔料分散剤１〜１５重量％、前記メラミン化合物０．５〜１０重量％；前記エポキシ化合物０．５〜１０重量％；および残量として前記溶媒を含むことを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物。
【請求項１２】
前記赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物は、スチレン、クロロスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、２−フェノキシエチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−クロロプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノメチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノ（メタ）アクリレート、アシルオクチルオキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、エチルヘキシルアクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ｐ−ノニルフェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ｐ−ノニルフェノキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル（メタ）アクリレート、トリブロモフェニル（メタ）アクリレート、メチルα−ヒドロキシメチルアクリレート、エチルα−ヒドロキシメチルアクリレート、プロピルα−ヒドロキシメチルアクリレート、ブチルα−ヒドロキシメチルアクリレート、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（４−クロロフェニル）マレイミド、メタアクリル酸、マレイン酸、およびイタコン酸からなる群から選択された１種または２種以上を共重合して製造したポリマーからなる群から選択された１種以上のバインダーをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物。
【請求項１３】
前記バインダーは、前記赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物の総重量に対して８重量％以下であることを特徴とする、請求項１２に記載の赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物。
【請求項１４】
請求項１〜１３のうちのいずれか一項による赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物によって製造されたカラーフィルタ。
【請求項１５】
請求項１４のカラーフィルタを含む液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物に関し、より詳しくは、メラミン化合物およびエポキシ化合物を含む赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物に関する。本出願は、２００９年７月１０日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２００９−００６３１６０号および第１０−２００９−００６３１６１号と２０１０年７月８日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１０−００６５８７３号の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本明細書に含まれる。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイは情報化およびマルチメディア時代に必須なものであり、最近、このようなディスプレイ装置が小型化、薄型化および軽量化するにつれて様々な分野に適用されている。半導体技術の発達と共に、様々な分野に適用できる平板表示装置（ＦＰＤ：Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）の重要性が増大しており、代表的には液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、有機ＥＬ表示装置（ＯＥＬＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ  ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｉｓｃｅｎｔ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などの色々な種類の平板表示装置が開発されている。
【０００３】
この中、液晶表示装置は電気で液晶層の分子配列状態を調節することによって通過する光の量を調節する原理を用いて情報を表わすが、このような液晶表示装置は色を実現するために赤色、緑色、青色の３原色に該当する３種類のカラーフィルタを備えている。液晶の配向を調節して光の透過性を調節すれば、前記各カラーフィルタを透過する光を調節することができ、このような原理によってカラーを実現するようになる。
【０００４】
カラーフィルタは、通常、ガラス基板上に分布するが、３種類のカラーフィルタが特定形状で一定で細かく分布していなければならない。前記３種類のカラーフィルタを製造する方法としては、印刷方式、電着方式、フォトリソグラフィ方式、インクジェット方式などが報告されている。
【０００５】
第１に、フォトリソグラフィ方式は次の通りである。先ず、透明な基板上に画素領域が定義され、画素領域間の光漏れを遮断するブラックマトリクスが形成される。次にブラックマトリクスを含む基板上にカラーレジストを塗布した後、該当色、例えば赤色のカラーパターンを形成するためにマスクを利用してカラーレジストを露光する。次に現像および硬化過程を施せば、ガラス基板上に赤色のカラーフィルタが形成される。また、前記過程を繰り返し行い、順次他の色のカラーフィルタを形成する。しかし、前記製造方式は材料の損失が多いために効率が落ち、工程が複雑であるという問題がある。
【０００６】
第２に、インクジェット方式は、カラーフィルタ素材を直ちに印刷する方式であり、工程が単純で材料の損失も減らすことができ、フォトリソグラフィ工程を経らないために工程費用が安いという長所がある。前記インクジェット方式は、ガラス基板上にブラックマトリクスパターンを形成し、形成された画素空間に顔料を含むインクを充填する方式である。インクを硬化する過程（すなわち、焼成工程）によってインクに含まれた揮発性溶剤を揮発させ、架橋反応を進行させてカラーフィルタを形成する。
【０００７】
カラーフィルタを製造する工程は多くの化学物質に露出されるため、カラーフィルタが形成された後にもカラーフィルタがこのような工程に耐えられるように耐化学性が要求される。このような耐化学性はカラーフィルタインク膜の硬化程度（架橋度、ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋｉｎｇ  ｄｅｎｓｉｔｙ）によって決定されるものであり、ガラス基板上に形成された前記インクを硬化させる工程はカラーフィルタを製造するにおいて大変重要な工程である。
【０００８】
従来には、インクを硬化させる工程、すなわち焼成工程において熱対流方式を利用したポストベーク（Ｐｏｓｔ−ｂａｋｅ）工程を利用した。これは、チャンバー内に基板を挿入して熱対流方式で熱を加え、インクの架橋反応が起こるようにし、溶剤を揮発させる工程である。すなわち、カラーフィルタ用インクをガラス基板上に噴射した後、一定温度で加熱して溶媒を揮発させ、基板上に安定化するようにする工程である。しかし、熱対流方式を利用したポストベーク工程は、チャンバー内において対流媒体となるガスを使わなければならず、カラーフィルタ膜を硬化させるのに相当長い時間が必要となるという問題点がある。特に焼成過程において基板上に色々な異質物が生じるが、熱対流方式を利用したポストベーク工程は、焼成時間が長いために異質物が生じる可能性が高く、製造工程が長く、運営費用が多いので効率的ではないという問題点がある。
【０００９】
そこで、熱対流方式を利用したポストベーク工程を代替する工程が開発されており、大韓民国特許公開番号第１０−２００８−００８３９４４号（特許文献１）には、熱伝達特性の速い赤外線照射方式を利用してポストベーク工程を実施する赤外線焼成（ＩＲ  Ｃｕｒｉｎｇ）装置が開示されている。
【００１０】
赤外線焼成工程は、既存の熱対流方式を利用したポストベーク工程とは異なり、高出力の加熱特性に優れた赤外線を使う。特に短時間内に焼成が可能であるという特徴があるため、製造工程の短縮、費用節減および生産効率を増大させることができる。また、硬化時間が短いので硬化時に基板上に生じる異質物の量も減らすことができる。
【００１１】
但し、このような赤外線焼成工程は、熱対流方式を利用したポストベーク工程とは異なり、焼成時間（約１〜１０分）が短く、温度が高いため（２５０℃以上）、これに用いられるカラーフィルタ用インクも既存の熱対流方式を利用したポストベーク工程に用いられるものとは異なる物理および化学的特性が要求される。
【００１２】
一般的に、カラーフィルタ用インクは、カラーフィルタ用フォトレジスト（Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ、ＰＲ）に比べて顔料濃度が高く、固形分含量が高いために粘度が高いという特徴を有する。カラーフィルタ用インクの耐化学性はインク膜の強度と架橋度によって決定されが、顔料の含量が高いために相対的に少ない量のバインダーと架橋剤を含むようになり、これによってインク膜の耐化学性が低下する問題が発生する。耐化学性が低下すれば、カラーフィルタの製造過程において、配向膜形成などの後工程時、カラーフィルタ膜に含まれた顔料が溶けるなどの問題が発生してカラー実現時に好ましくない結果をもたらし、液晶駆動にも影響を与える。特に赤色（Ｒｅｄ）インクの場合、耐化学性が脆弱である問題がある。
【００１３】
したがって、カラーフィルタ用インクに含まれる成分は、一般的に耐化学性に優れ、少ない量で含まれても高い架橋度を維持することができ、インクに添加した時に顔料分散性を低下してはいけない。また、粘度が過度に高いものはインクのジェッティング特性が悪くなるので避けなければならない。また、赤外線焼成工程に用いられるカラーフィルタ用インクは、硬化時間が非常に短いので短時間内に架橋が進行されなければ耐化学性が低下するため、迅速に架橋が進行される特性を共に備えなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２００８−００８３９４４号公報
【特許文献２】特開２００９−７４０１０号公報
【特許文献３】特開１９９５−１９６９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従来のカラーフィルタ用インク組成物に対しては、日本特許出願公開第２００９−７４０１０号（特許文献２）および日本特許出願公開第１９９５−１９６９６８号（特許文献３）に記載されている。しかし、前記カラーフィルタ用インク組成物は赤外線焼成工程に用いられるものではないため、赤外線焼成工程のように約３分程度の焼成過程に用いるには適していない。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
したがって、赤外線焼成工程のように硬化時間が短い場合にも、十分に硬化が進行され、優れた耐化学性を有するカラーフィルタ用インク組成物が要求される。そこで、本発明者は、赤外線焼成工程に好適であり、優れた耐化学性を有するカラーフィルタ用インク組成物を研究している間に本発明を完成するに至った。
【００１７】
本発明は、赤外線焼成工程を通じた短時間の硬化時に優れた耐化学性を示す赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物によって製造された耐化学性に優れたカラーフィルタを提供することを他の目的とする。
また、本発明は、前記カラーフィルタを含む液晶表示素子を提供することをまた他の目的とする。
【００１８】
前記目的を達成するために、一態様として、本発明は、下記化学式１で示されるメラミン化合物１種以上；およびエポキシ化合物を含む赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物を提供する。
【００１９】
【化１】
2011018047.tif 000002
【００２０】
前記式において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は、各々独立に、水素、ヒドロキシ基、Ｃ1−Ｃ6のアルキル基、Ｃ1−Ｃ6のアルコキシ基、Ｃ1−Ｃ6のカルボキシル基、Ｃ1−Ｃ6のアルコキシメチル基、Ｃ1−Ｃ6のアルコール基、フェニル基、アクリル基およびビニル基を含む官能基からなる群から選択され、Ｒ1〜Ｒ6のうちの少なくとも１つはＣ1−Ｃ6のアルコール基またはＣ1−Ｃ6のアルコキシメチル基である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るメラミン化合物およびエポキシ化合物を添加した赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物は、短時間に硬化が可能であるために赤外線焼成工程に有用に用いることができ、カラーフィルタを製造するための工程過程および時間を短縮することができる。また、硬化時間が短いので硬化工程時に生じる異質物の量を減らすことができ、本発明に係るインク組成物によって製造されたカラーフィルタは耐化学性および耐熱性に優れるために液晶表示素子などの電子装置に様々に用いられる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明に用いられる用語、「赤外線焼成」または「赤外線焼成工程」とは、高出力の加熱特性に優れた赤外線を使い、カラーフィルタ用インク組成物に含まれた溶剤を揮発させてインクを硬化させることを意味し、従来に利用したポストベーク工程（約３０分〜６０分）とは異なり、短時間内（約１００秒〜５分）に硬化が可能である。
【００２３】
本発明に用いられる用語、「カラーフィルタ用インク」とは、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタを製造するのに用いられるインクを意味し、前記カラーフィルタ用インクを基板上にインクジェット方式などによって噴射（吐出）した後に硬化させれば、基板上にカラーフィルタが形成される。
【００２４】
本発明に用いられるエポキシ化合物は、優れた耐化学性を有するカラーフィルタ用インク組成物に用いられる化合物であり、赤外線焼成工程において短時間内にメラミン化合物と硬化反応が起こる特徴がある。
【００２５】
短時間内に硬化反応が起こるという観点で、前記エポキシ化合物は、分子中にエポキシ基を２個以上含有するものであれば特に制限されず、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＦ型エポキシ、臭化ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＳ型エポキシ、ジフェニルエーテル型エポキシ、ヒドロキノン型エポキシ、ナフタレン型エポキシ、ビフェニル型エポキシ、フルオレン型エポキシ、ノボラック型エポキシ、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ、３官能型エポキシ、テトラフェニルエタン型エポキシ、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ、水添ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＡ含核ポリオール型エポキシ、ポリプロピレングリコール型エポキシ、グリシジルエステル型エポキシ、グリシジルアミン型エポキシ、線形脂肪族型エポキシ、脂環型エポキシ、および複素環型エポキシからなる群から選択された１種以上であってもよい。好ましくは、前記エポキシ化合物はノボラック型エポキシであり、例えばフェノールノボラック型エポキシ、クレゾールノボラック型エポキシ、ＢＰＡ型ノボラックおよび置換されたエポキシからなる群から選択された１種以上のエポキシ化合物であってもよい。より好ましくは、前記エポキシ化合物はフェノールノボラック型エポキシであり、商品名としてはＥＰＰＮ−５０２Ｈ、ＥＰＰＮ−５０１Ｈなどが挙げられるが、必ずしてもこれらに限定されるものではない。
【００２６】
前記エポキシ化合物はカラーフィルタ用インク組成物総重量に対して０．５〜１０重量％で含まれることが好ましく、１〜８重量％で含まれることがより好ましい。前記エポキシ含量が０．５重量％未満である場合には、エポキシ化合物の量が充分ではないために架橋度（ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋｉｎｇ  ｄｅｎｓｉｔｙ）が低下し、１０重量％を超過する場合には、インク組成物の貯蔵安定性が悪くなる。
【００２７】
本発明に用いられるメラミン化合物は、優れた耐化学性を有するカラーフィルタ用インク組成物に用いられる化合物であり、少ない量を用いても高い架橋度を維持し、顔料分散性を低下させず、赤外線焼成工程において短時間内にエポキシ化合物と硬化反応が起こるという特徴がある。
【００２８】
短時間内に硬化反応が起こるという観点で、前記メラミン化合物は化学式１で示されるメラミン化合物であってもよい。より好ましくは、前記化学式１の定義において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は、各々独立に、水素、ヒドロキシ基、Ｃ1〜Ｃ6のアルキル基、Ｃ1〜Ｃ6のアルコキシ基、メチルアルコール基、Ｃ1〜Ｃ6アルコキシメチル基およびアクリル基からなる群から選択することができる。
好ましくは、前記メラミン化合物は下記化学式２または下記化学式３で示される化合物であってもよい。
【００２９】
【化２】
2011018047.tif 000003
【００３０】
前記式において、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14およびＲ15は、各々独立に、水素およびＣ1〜Ｃ6のアルキル基からなる群から選択することができる。
【００３１】
より好ましくは、メトキシメチルメラミン、エトキシメチルメラミンおよびブトキシメチルメラミンからなる群から選択することができる。メラミン化合物は市販品を簡単に入手することができる。メチロール誘導体はメラミンをホルマリンと縮合して得ることができ、このメチロールエーテル誘導体は、このメチロール誘導体を色々なアルコールと公知の方法によって反応させて得ることができる。より具体的な商品名としては、Ｃｙｔｅｃ．社製のＣｙｍｅｌ  ３０３、Ｃｙｍｅｌ  ３５０、Ｃｙｍｅｌ  ３７４５、Ｃｙｍｅｌ  ＭＭ−１００、Ｃｙｍｅｌ  ３７０、Ｃｙｍｅｌ  ３７３、Ｃｙｍｅｌ  ３７４９、Ｃｙｍｅｌ  ３２７、Ｃｙｍｅｌ  ３２３、Ｃｙｍｅｌ  ３２５、Ｃｙｍｅｌ  ３２８、Ｃｙｍｅｌ  ３８５、Ｃｙｍｅｌ  １１１６、Ｃｙｍｅｌ  １１３０、Ｃｙｍｅｌ  １１３３、Ｃｙｍｅｌ  １１６１、Ｃｙｍｅｌ  １１６８、Ｃｙｍｅｌ  ３０２０、Ｃｙｍｅｌ  ６１５、Ｃｙｍｅｌ  ６８３、Ｃｙｍｅｌ  ６８８、Ｃｙｍｅｌ  ＭＢ−１１−Ｂ、Ｃｙｍｅｌ  ＭＢ−１４−Ｂ、Ｃｙｍｅｌ  １１５８などが挙げられる。
【００３２】
前記メラミン化合物は、カラーフィルタ用インク組成物総重量に対して０．５〜１０重量％で含まれることが好ましく、１〜８重量％で含まれることがより好ましい。前記メラミン含量が０．５重量％未満である場合には架橋度が充分ではないために耐化学性が良くない問題点があり、１０重量％を超過する場合には膜強度が低下する問題がある。
【００３３】
前記エポキシ化合物と前記メラミン化合物は、赤外線焼成工程において短時間内に架橋して硬化反応が起こり、これにより、耐化学性に優れたインク膜を得ることができる。このような観点で、前記メラミン化合物と前記エポキシ化合物のモル比は０．５〜４：１であることが好ましい。前記メラミン化合物がエポキシ化合物に対し前記比率から逸脱すれば、十分な膜強度を得ることができないか、あるいは耐化学性の改善効果が低下する。
【００３４】
一方、本発明に係る赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物は、顔料；顔料分散剤；および溶媒をさらに含むことができる。
【００３５】
本発明に用いられる用語、「顔料」とは、液晶表示装置のカラーを表現する着色剤の役割を果たす物質を意味する。
前記顔料としては、有機または無機の顔料を２種類以上混合して用いることができるが、発色性、耐熱性の高い有機顔料を用いることが特に好ましい。
【００３６】
以下、本発明の着色組成物に用いることができる顔料の具体例をカラーインデックス番号で示す。
赤色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ７、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９などを用いることができ、この中、高輝度化、高コントラスト化の観点でＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７７、２５４が好ましい。
【００３７】
緑色顔料の例としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７、１０、３６、３７、５８などを用いることができ、この中、高輝度化、高コントラスト化の観点でＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７、３６、５８が好ましい。
【００３８】
黄色顔料の例としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６３００・６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１５７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９８、１９９、２１３、２１４などを用いることができ、この中、高輝度化、高コントラスト化の観点でＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １３８、１３９、１５０が好ましい。
【００３９】
青色顔料の例としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４などを用いることができる。
【００４０】
バイオレット（Ｖｉｏｌｅｔ）顔料の例としては、Ｖｉｏｌｅｔ  ２３などを用いることができる。
【００４１】
シアン色顔料の例としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３またはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３と、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７を混合して用いることができる。
【００４２】
マゼンタ色顔料の例としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ８１、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１２２、１９２、２０２、２０７、２０９とＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １９などの顔料を混合して用いることができる。
【００４３】
本発明の組成物においては、前記顔料以外の色素を併用することもできる。顔料以外の色素としては染料、天然色素などが挙げられる。
前記顔料は、カラーフィルタ用インク組成物総重量に対して５〜２０重量％で含まれることが好ましい。前記顔料が５重量％未満である場合には、所望の色再現率を得ることができず、２０重量％を超過する場合には、硬化特性が顕著に低下し、密着力が落ちる問題がある。
【００４４】
本発明に用いられる用語、「顔料分散剤」とは、カラーフィルタ用インク組成物において、顔料を均一で微細に分散させ、液晶表示装置のカラー実現時に性能が優れるようにする物質をいう。
【００４５】
前記分散剤の非制限的の例としては陽イオン系、陰イオン系、非イオン系、陽性シリコン系、フッ素系などの界面活性剤を用いるか、高分子界面活性剤（高分子分散剤）を用いることが好ましい。例えば、ポリエチレンイミン系、ウレタン樹脂系、アクリル樹脂系またはポリエステル系の高分子分散剤を用いることができる。
【００４６】
前記顔料分散剤は、カラーフィルタ用インク組成物総重量に対して１〜１５重量％で含まれることが好ましく、２〜１０重量％で含まれることがより好ましい。前記顔料分散剤が１重量％未満である場合には、顔料の分散性が充分ではなく、１５重量％を超過する場合には、インクの粘度が高くなってジェッティング性が低下する問題がある。
【００４７】
本発明に用いられる用語、「溶媒」とは、前記カラーフィルタ用インク組成物に含まれた顔料を分散させ、インクがノズルにおいて乾燥せずに円滑にジェッティング（吐出）されるようにする役割を果たす。本発明に使用可能な溶媒としては、沸騰点（または沸点）が１８０℃以上である高沸点溶媒を全体溶媒の７０％以上、好ましくは８０％以上含有することが好ましい。
【００４８】
沸騰点が２００℃以上である溶媒は、主溶媒としてノズル端部が乾燥することを防止して、インクジェッティング（吐出）が円滑に行われるように調節する役割を果たす。２００℃〜３００℃の沸騰点を有すると同時に常温における蒸気圧が０．５ｍｍＨｇ以下である溶媒が好ましい。
【００４９】
その非制限的の例としてはエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｂｕｔｙｌ  ｅｔｈｅｒ  ａｃｅｔａｔｅ）、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｂｕｔｙｌ  ｅｔｈｅｒ  ａｃｅｔａｔｅ）、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ  ｅｔｈｅｒ  ａｃｅｔａｔｅ）、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌ  ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ  ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル（ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｐｒｏｐｙｌ  ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｂｕｔｙｌ  ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル（ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｈｅｘｙｌ  ｅｔｈｅｒ）、トリエチレングリコールモノメチルエーテル（ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌ  ｅｔｈｅｒ）、トリエチレングリコールモノエチルエーテル（ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ  ｅｔｈｅｒ）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｂｕｔｙｌ  ｅｔｈｅｒ）、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル（ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｐｒｏｐｙｌ  ｅｔｈｅｒ）、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルおよびトリプロピレングリコールモノブチルエーテルからなる群から選択された１種以上を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【００５０】
また、溶解性、顔料分散性および塗膜形成の便利性の観点で、低沸点溶媒類（沸点が２００℃以下の溶媒）と共に併用することもできる。すなわち、本発明の溶媒として、前記高沸点低粘度溶媒の長所を害しない範囲内で低沸点溶媒を混合して用いることができる。
【００５１】
このような低沸点溶媒類としては、具体的には、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどのグリコールエーテル類、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノンなどのケトン類、酢酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、２−ヒドロキシプロピオン酸のエチル、メチルエステル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸のエチルエステル、ヒドロキシ酢酸のメチル、エチル、ブチルエステル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、メトキシ酢酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、プロポキシ酢酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、ブトキシ酢酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、２−メトキシプロピオン酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、２−エトキシプロピオン酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、２−ブトキシプロピオン酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、３−メトキシプロパンのメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、３−エトキシプロピオン酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステル、３−ブトキシプロピオン酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルエステルなどのエステル類、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｅｔｈｙｌ  ｅｔｈｅｒ  ａｃｅｔａｔｅ）、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌ  ｅｔｈｅｒ  ａｃｅｔａｔｅ）、エチレングリコールエチルエーテルアセテート（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｅｔｈｙｌ  ｅｔｈｅｒ  ａｃｅｔａｔｅ）、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｂｕｔｙｌ  ｅｔｈｅｒ  ａｃｅｔａｔｅ）、エチルイソブチルエーテル（ｅｔｈｙｌ  ｉｓｏ−ｂｕｔｙｌ  ｅｔｈｅｒ）、エチルエトキシプロピオネート（ｅｔｈｙｌ  ｅｔｈｏｘｙ  ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ）、メトキシプロパノール（ｍｅｔｈｏｘｙ  ｐｒｏｐａｎｏｌ）、ブトキシプロパノール（ｂｕｔｏｘｙ  ｐｒｏｐａｎｏｌ）、２−ブトキシエタノール（２−ｂｕｔｏｘｙ  ｅｔｈａｎｏｌ）、ブチルアセテート（ｂｕｔｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ）、１−ブトキシ−２−プロパノール（１−Ｂｕｔｏｘｙ−２−ｐｒｏｐａｎｏｌ）、シクロヘキサノン（ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｏｎｅ）、ジメチルケトン（ｄｉｍｅｔｈｙｌ  ｋｅｔｏｎｅ）、メチルブチルケトン（ｍｅｔｈｙｌ  ｂｕｔｙｌ  ｋｅｔｏｎｅ）およびメチルヘキシルケトン（ｍｅｔｈｙｌ  ｈｅｘｙｌ  ｋｅｔｏｎｅ）が挙げられる。
【００５２】
前記溶媒はカラーフィルタ用インク組成物の残量として含まれることができ、好ましくは、カラーフィルタ用インク組成物の総重量に対して６５〜８５重量％で含まれる。この時、前記溶媒が６５重量％未満で含まれる場合には、インクの粘度増加によって吐出性が顕著に低下する問題点があり、８５重量％超過して含まれる場合には、固形分含量が低くなって、同一の厚さを実現するためにピクセルに充填しなければならないインクの滴数が増加する問題が発生する。
【００５３】
本発明において、前記インク組成物の粘度は１０〜１５ｃＰ範囲内であることが好ましく、１２〜１４ｃＰ範囲内であることがより好ましい。前記粘度範囲内でインク組成物が最も容易にジェッティングされる。
【００５４】
また、本発明の前記赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物はバインダーをさらに含むことができる。
【００５５】
本発明に用いられるバインダーは、界面および粘着特性を高め、カラーフィルタインク膜を容易に形成するようにする物質であり、カラーフィルタ用インク組成物の本来の性質を害しないものであれば特に制限されない。
【００５６】
バインダーポリマーは、スチレン、クロロスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、２−フェノキシエチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−クロロプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノメチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノ（メタ）アクリレート、アシルオクチルオキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、エチルヘキシルアクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ｐ−ノニルフェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ｐ−ノニルフェノキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル（メタ）アクリレート、トリブロモフェニル（メタ）アクリレート、メチルα−ヒドロキシメチルアクリレート、エチルα−ヒドロキシメチルアクリレート、プロピルα−ヒドロキシメチルアクリレート、ブチルα−ヒドロキシメチルアクリレート、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（４−クロロフェニル）マレイミド、メタアクリル酸、マレイン酸、およびイタコン酸からなる群から選択された１種または２種以上を共重合して製造したものであってもよい。平均分子量は４０００以上５００００以下であることが好ましい。
【００５７】
前記バインダーは、カラーフィルタ用インク組成物総重量に対して８重量％以下で含まれることが好ましい。前記バインダーが８重量％を超過する場合にはインクの粘度が増加する問題がある。
【００５８】
また、本発明に係るカラーフィルタ用インク組成物は、前記した成分の他にその他の添加剤をさらに含むことができる。前記添加剤としては、例えば可塑剤、接着促進剤、充填剤、消泡剤、分散助剤、凝集防止剤、界面活性剤などを１種以上含むことができる。このような添加剤は、好ましくは、カラーフィルタ用インク組成物総重量に対して０．０１〜３重量％で含まれる。
【００５９】
一方、本発明のインク組成物は、光酸発生剤、光開始剤、酸性触媒、熱開始剤などは含まない。本発明のインク組成物は、高温および短時間内に進行される赤外線焼成工程に好適な組成物であり、前記成分を含まなくてもメラミン化合物とエポキシ化合物によって短時間内に硬化が円滑に起こり、耐化学性に優れたインク膜を得ることができる。
【００６０】
また１つの態様として、本発明は、本発明に係る赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物によって製造されたカラーフィルタを提供する。前記カラーフィルタは、カラーフィルタ用インク組成物を用いるものであればいかなる方式によって製造することもできるが、好ましくは、カラーフィルタ用インク組成物をインクジェット方式により、パターンが形成された基板上に噴射（吐出）した後に硬化するステップによって製造することができる。
【００６１】
前記基板の材料は特に限定されないが、ガラス基板、プラスチック基板、またはフレキシブル基板などを用いることができ、耐熱性の強いガラス基板が好ましい。
【００６２】
前記充填されたインク組成物の硬化は２４０〜３００℃で赤外線焼成工程によって行うことが好ましく、温度が２４０℃未満である場合には、溶媒の蒸発および硬化が不充分であるために膜の強度および耐化学性が落ちる問題があり、３００℃を超過する場合には、画素部の過度な体積減少によって基板との密着性および精密度に問題が発生する。
【００６３】
また１つの態様として、本発明は、本発明に係るカラーフィルタを含む液晶表示素子を提供する。前記液晶表示素子は、用途に応じ、ＴＶ用ＬＣＤまたはモニター用ＬＣＤなどが挙げられ、駆動方式とその構造に応じ、ＴＮ  ＬＣＤ（ＴＷＩＳＴＥＤ  ＮＥＭＡＴＩＣ  ＬＣＤ）、ＳＴＮ  ＬＣＤ（ＳＵＰＥＲ  ＴＷＩＳＴＥＤ  ＮＥＭＡＴＩＣ  ＬＣＤ）、ＦＳＴＮ  ＬＣＤ（ＦＩＬＭ  ＳＵＰＥＲ  ＴＷＩＳＴ  ＮＥＭＡＴＩＣＳ  ＬＣＤ）、ＤＳＴＮ  ＬＣＤ  ＤＳＴＮ（ＤＯＵＢＬＥ  ＬＡＹＥＲ  ＳＵＰＥＲ  ＴＷＩＳＴＥＤ  ＮＥＭＡＴＩＣ  ＬＣＤ）、ＩＰＳ  ＬＣＤ（ＩＮ−ＰＬＡＮＥ  ＳＷＩＴＣＨＩＮＧ  ＬＣＤ）、ＶＡ  ＬＣＤ（ＶＥＲＴＩＣＡＬ  ＡＬＩＧＮＭＥＮＴ  ＬＣＤ）、ＰＶＡ  ＬＣＤ（ＰＡＴＴＥＲＮＥＤ  ＶＥＲＴＩＣＡＬ  ＡＬＩＧＮＭＥＮＴ  ＬＣＤ）などが挙げられるが、カラーフィルタが使われる分野であればこれらに制限されない。本発明に係る液晶表示素子は、本発明の赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物を用いることを除いては、当業界で通常的に用いられる技術を利用して製造することができる。
【００６４】
本発明に係る赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物は、既存のカラーフィルタ用インク組成物より硬化時間が非常に短いという特徴があり、短い硬化時間であっても耐化学性に優れたカラーフィルタを製造することができる。これにより、次のような特徴を有する。
【００６５】
第１に、カラーフィルタ製造工程時間を大幅に短縮することができる。従来の熱対流方式による焼成工程は約３０分以上の硬化時間が必要となる。しかし、本発明に係る赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物は、短時間に硬化が可能であるために赤外線焼成工程に好適であり、カラーフィルタを製造するための工程過程および時間を大幅に短縮することができる。
【００６６】
第２に、硬化時間が短いため、硬化時に基板上に生じる異質物の量を減らすことができる。本発明のカラーフィルタ用インク組成物は赤外線焼成工程に用いることができ、短い硬化時間に硬化が可能であり、硬化時に基板上に生じる異質物の量を減らすことができる。したがって、異質物を除去するための工程および費用を大幅に節減できるので工程の効率を上げることができる。
【００６７】
第３に、本発明に係るカラーフィルタ用インク組成物は、短時間にも硬化が進行し、耐化学性に優れたため、化学物質に露出しても各カラーフィルタの色差、インク膜の損失やカラーフィルタ膜から起因した汚染によって発生する各種の不良を減らすことができる。
【００６８】
以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を提示する。但し、下記実施例は本発明をより容易に理解するために提供されるものであって、下記実施例によって本発明の内容が限定されるものではない。
【００６９】
［製造例１：バインダー樹脂１の製造］
反応容器に熱開始剤としてＶ６５（Ｗａｋｏ  ｐｕｒｅ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製造）１．６重量部を溶媒（ＢＣＡ、Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｍｏｎｏｂｕｔｙｌ  ｅｔｈｅｒ  ａｃｅｔａｔｅ）に溶かした後、ベンジルメタアクリレート／メタアクリル酸を６８／３２のモル比で投入した後、窒素雰囲気下で６５℃を維持しながら７．５時間反応させた。
【００７０】
前記で得られた共重合体溶液を攪拌器が取り付けられたフラスコに投入し、グリシジルメタアクリレートを加えた後、さらに１１０℃で６時間反応させて熱硬化性共重合体を製造した。製造されたバインダー樹脂の酸価は４６ＫＯＨｍｇ／ｇ、重量平均分子量は８，３００ｇ／ｍｏｌであった。
【００７１】
［製造例２：バインダー樹脂２の製造］
反応容器に熱開始剤としてＶ６５  １．６重量部を溶媒（ＢＣＡ）に溶かした後、ベンジルメタアクリレート／メチルメタアクリレート／メタアクリル酸／ヒドロキシエチルメタアクリレートを３０／４０／１０／２０のモル比で投入した後、窒素雰囲気下で６５℃を維持しながら７．５時間反応させてバインダー樹脂２を製造した。製造されたバインダー樹脂の酸価は５５ＫＯＨｍｇ／ｇ、重量平均分子量は８，７００ｇ／ｍｏｌであった。
【００７２】
［実施例：赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物の製造］
本発明に係る赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物を下記の方法により製造した。本発明に係る赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物は、特にメラミン化合物とエポキシ化合物を含んでいる。下記に示す重量％は最終的に製造されるカラーフィルタ用インク組成物に対する重量％である。
【００７３】
［実施例１の製造］
レッド顔料（Ｒ２５４）２．８重量％、レッド顔料（Ｒ１７７）５．７重量％、イエロー顔料（Ｙ１５０）１．８重量％、顔料分散剤５．８重量％、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  ３０３；Ｃｙｔｅｃ．社）４．３重量％を先に混合し、顔料が分散した溶液を製造した後、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  ３０３；Ｃｙｔｅｃ．社）１．６重量％、エポキシ化合物（ＥＰＲ１７４（Ｅｐｉｋｏｔｅ８２８））２．７重量％、溶媒（ＢＣＡ）７５．３重量％をさらに添加して混合することによって赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物を製造した。
【００７４】
［実施例２の製造］
レッド顔料（Ｒ２５４）２．８重量％、レッド顔料（Ｒ１７７）５．５重量％、イエロー顔料（Ｙ１５０）１．８重量％、顔料分散剤５．６重量％、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  ３０３；Ｃｙｔｅｃ．社）４．２重量％を先に混合し、顔料が分散した溶液を製造した後、製造例２のバインダー樹脂０．６重量％、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  ３０３；Ｃｙｔｅｃ．社）１．６重量％、エポキシ化合物（ＥＰＲ１７４（Ｅｐｉｋｏｔｅ８２８））２．７重量％、溶媒（ＢＣＡ）７５．２重量％をさらに添加して混合することによって赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物を製造した。
【００７５】
［実施例３の製造］
レッド顔料（Ｒ２５４）２．８重量％、レッド顔料（Ｒ１７７）５．７重量％、イエロー顔料（Ｙ１５０）１．８重量％、顔料分散剤５．８重量％、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  ３２７；Ｃｙｔｅｃ．社）２．３重量％を先に混合し、顔料が分散した溶液を製造した後、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  ３２７；Ｃｙｔｅｃ．社）３．８重量％、エポキシ化合物（ＥＰＲ１７４（Ｅｐｉｋｏｔｅ８２８））２．５重量％、溶媒（ＢＣＡ）７５．３重量％をさらに添加して混合することによって赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物を製造した。
【００７６】
［実施例４の製造］
レッド顔料（Ｒ２５４）２．８重量％、レッド顔料（Ｒ１７７）５．７重量％、イエロー顔料（Ｙ１５０）１．８重量％、顔料分散剤５．８重量％、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  ３２７；Ｃｙｔｅｃ．社）２．３重量％を先に混合し、顔料が分散した溶液を製造した後、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  １１３０；Ｃｙｔｅｃ．社）３．８重量％、エポキシ化合物（ＥＰＰＮ−５０２Ｈ、ＮＩＰＰＯＮ  ＫＡＹＡＫＵ  Ｃｏ．製造）２．５重量％、溶媒（ＢＣＡ）７５．３重量％をさらに添加して混合することによって赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物を製造した。
【００７７】
［実施例５の製造］
レッド顔料（Ｒ２５４）２．８重量％、レッド顔料（Ｒ１７７）５．７重量％、イエロー顔料（Ｙ１５０）１．８重量％、顔料分散剤５．８重量％、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  ３２７；Ｃｙｔｅｃ．社）２．３重量％を先に混合し、顔料が分散した溶液を製造した後、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  １１３０；Ｃｙｔｅｃ．社）３．８重量％、エポキシ化合物（ＮＣ−７３００Ｌ、ＮＩＰＰＯＮ  ＫＡＹＡＫＵ  Ｃｏ．製造）２．５重量％、溶媒（ＢＣＡ）７５．３重量％をさらに添加して混合することによって赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物を製造した。
【００７８】
［実施例６の製造］
レッド顔料（Ｒ２５４）２．８重量％、レッド顔料（Ｒ１７７）５．７重量％、イエロー顔料（Ｙ１５０）１．８重量％、顔料分散剤５．８重量％、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  ３２７；Ｃｙｔｅｃ．社）２．３重量％を先に混合し、顔料が分散した溶液を製造した後、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  １１３０；Ｃｙｔｅｃ．社）３．８重量％、エポキシ化合物（ＥＰＰＮ−５０１Ｈ、ＮＩＰＰＯＮ  ＫＡＹＡＫＵ  Ｃｏ．製造）２．５重量％、溶媒（ＢＣＡ）７５．３重量％をさらに添加して混合することによって赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物を製造した。
【００７９】
［比較例１の製造］
レッド顔料（Ｒ２５４）２．８重量％、レッド顔料（Ｒ１７７）５．７重量％、イエロー顔料（Ｙ１５０）１．８重量％、顔料分散剤５．８重量％、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  ３０３；Ｃｙｔｅｃ．社）４．３重量％を先に混合し、顔料が分散した溶液を製造した後、製造例１のバインダー樹脂１．３重量％、重合性単量体（ＤＰＨＡ）２．５重量％、熱開始剤０．５重量％、溶媒（ＢＣＡ）７５．３重量％をさらに添加して混合することによってカラーフィルタ用インク組成物を製造した。
【００８０】
［比較例２の製造］
レッド顔料（Ｒ２５４）２．８重量％、レッド顔料（Ｒ１７７）５．７重量％、イエロー顔料（Ｙ１５０）１．８重量％、顔料分散剤５．８重量％、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  ３０３；Ｃｙｔｅｃ．社）４．３重量％を先に混合し、顔料が分散した溶液を製造した後、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  ３０３；Ｃｙｔｅｃ．社）４．３重量％、溶媒（ＢＣＡ）７５．３重量％をさらに添加して混合することによってカラーフィルタ用インク組成物を製造した。
【００８１】
［比較例３の製造］
レッド顔料（Ｒ２５４）２．８重量％、レッド顔料（Ｒ１７７）５．７重量％、イエロー顔料（Ｙ１５０）１．８重量％、顔料分散剤５．８重量％を先に混合し、顔料が分散した溶液を製造した後、製造例１のバインダー樹脂２．４重量％、重合性単量体（ＤＰＨＡ）５．７重量％、熱開始剤０．５重量％、溶媒（ＢＣＡ）７５．３重量％をさらに添加して混合することによってカラーフィルタ用インク組成物を製造した。
【００８２】
［比較例４の製造］
レッド顔料（Ｒ２５４）２．８重量％、レッド顔料（Ｒ１７７）５．７重量％、イエロー顔料（Ｙ１５０）１．８重量％、顔料分散剤５．８重量％、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  ３０３；Ｃｙｔｅｃ．社）４．３重量％を先に混合し、顔料が分散した溶液を製造した後、製造例１のバインダー樹脂１．１重量％、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  ３０３；Ｃｙｔｅｃ．社）３．２重量％、溶媒（ＢＣＡ）７５．３重量％をさらに添加して混合することによってカラーフィルタ用インク組成物を製造した。
【００８３】
［比較例５の製造］
実施例４と同一の組成を用いてカラーフィルタ用インク組成物を製造した。しかし、前記組成物を持って下記実験例において赤外線焼成を実施する代わり、対流式オーブン焼成（Ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ  ｏｖｅｎ  ｃｕｒｉｎｇ）を実施した。
【００８４】
［比較例６の製造］
レッド顔料（Ｒ２５４）２．８重量％、レッド顔料（Ｒ１７７）５．７重量％、イエロー顔料（Ｙ１５０）１．８重量％、顔料分散剤５．８重量％を先に混合し、顔料が分散した溶液を製造した後、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  １１３０；Ｃｙｔｅｃ．社）３重量％、エポキシ化合物（ＥＰＰＮ−５０２Ｈ、ＮＩＰＰＯＮ  ＫＡＹＡＫＵ  Ｃｏ．製造）１２重量％、溶媒（ＢＣＡ）６８．９重量％をさらに添加して混合することによってカラーフィルタ用インク組成物を製造した（メラミン化合物：エポキシ化合物のモル比＝０．２５：１）。
【００８５】
［比較例７の製造］
レッド顔料（Ｒ２５４）２．８重量％、レッド顔料（Ｒ１７７）５．７重量％、イエロー顔料（Ｙ１５０）１．８重量％、顔料分散剤５．８重量％を先に混合し、顔料が分散した溶液を製造した後、メラミン化合物（Ｃｙｍｅｌ  １１３０；Ｃｙｔｅｃ．社）１２重量％、エポキシ化合物（ＥＰＰＮ−５０２Ｈ、ＮＩＰＰＯＮ  ＫＡＹＡＫＵ  Ｃｏ．製造）２．５重量％、溶媒（ＢＣＡ）６９．４重量％をさらに添加して混合することによってカラーフィルタ用インク組成物を製造した（メラミン化合物：エポキシ化合物のモル比＝４．８：１）。
【００８６】
前記で製造された実施例と比較例の組成を整理すれば下記表１の通りである。前記括弧の中の数値は、最終的に製造されるカラーフィルタ用インク組成物に対する重量％である。
【００８７】
【表１】
2011018047.tif 000004
【００８８】
［実験例１：耐化学性の測定］
前記で製造された実施例と比較例の耐化学性を測定するために次のような実験を実施した。
洗浄したガラスに前記で製造された実施例１−６の赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物および比較例１−４、６−７のカラーフィルタ用インク組成物を塗布し、９０℃で３分間プリベークした後、１１５秒間赤外線焼成（ＩＲ  ｃｕｒｉｎｇ）を実施（ＩＲ  ｃｕｒｉｎｇ条件は９０秒昇温、２５秒２６０℃維持条件である）してインクを完全に硬化させた。比較例５のカラーフィルタ用インク組成物に対しては、赤外線焼成を実施する代わり、２分間対流式オーブン焼成（Ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ  ｏｖｅｎ  ｃｕｒｉｎｇ）を実施（２２０〜２３０℃）した。
【００８９】
得られたインク塗膜（厚さが１〜２μｍ）を４５℃  ＮＭＰ（Ｎ−Ｍｅｔｈｙｌ  Ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｏｎｅ）溶液に１時間浸漬してから取り出し、ＮＭＰ溶液浸漬前後の色差（ΔＥａｂ）を測定（色差（ΔＥａｂ）＜３であることが良好なレベルである）した後、その結果を下記表２に示す。
【００９０】
【表２】
2011018047.tif 000005
【００９１】
前記表２に示すように、本発明の赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物はＮＭＰ溶液浸漬前後の色差が大きくないことを確認することができ、これは、本発明のインク組成物は、赤外線焼成工程の短い時間にも硬化が円滑に起こり、赤外線焼成工程に好適に用いられることを示す。
【００９２】
その反面、比較例の場合はＮＭＰ溶液浸漬前後の色差が大きく、これは、従来の熱対流方式による工程とは異なり、短い時間の焼成工程ではインク組成物の硬化が円滑に進行せず、これによって耐化学性が低下するためである。特に比較例６および比較例７のカラーフィルタ用インク組成物の場合は、粘度が非常に高く、貯蔵安定性が良くないのでジェッティングそのものが不可能であった。
【００９３】
［実験例２：高温条件における耐化学性の測定（耐熱性）］
実施例１−６および比較例１−７の組成物に対し、高温条件における耐化学性、すなわち耐熱性を測定するために次のような実験を実施した。
実験例１において、耐化学性評価の浸漬条件を８０℃／４０ｍｉｎに変更したことを除いては、同一の方法により耐化学性を評価した。また、その結果を表３に示す。表３において、色差が２０以下、好ましくは５〜２０程度である場合が良好なレベルである。
【００９４】
【表３】
2011018047.tif 000006
【００９５】
前記表３に示すように、メラミンとエポキシ化合物を用いた実施例の組成物の場合、８０℃の高温においても耐化学性が全て良好であり、ノボラック型エポキシを用いた実施例４および実施例６の組成物の場合が特に良好な耐化学性特性を有することが分かる。
その反面、比較例の場合は、比較例５の組成物を除いてはインク膜が全て溶けて色差測定そのものが不可能であり、比較例５の組成物もＮＭＰ溶液浸漬前後の色差が非常に大きいことが分かる。
【００９６】
以上の結果から、本発明のメラミン化合物とエポキシ化合物を含む赤外線焼成型カラーフィルタ用インク組成物は、高温および短時間の硬化条件においてもＮＭＰ溶液浸漬前後の色差が大きくないことを確認することができ、これは、本発明のインク組成物が赤外線焼成工程の短い時間および高温においても硬化が円滑に行われるため、赤外線焼成工程に好適に用いられることを示す。特にエポキシ化合物としてノボラック型エポキシを用いる場合には、より優れた耐化学性および耐熱性を有する。赤外線焼成工程の温度を上げればより短い焼成時間を適用することができ、工程を短縮する観点で本発明のインク組成物は優れた効果を有することが分かる。