(57)【要約】      （修正有）【課題】物性のバランスを保ちつつインキ粘度を大幅に低下させインクジェット適性を著しく改善するブラックマトリクス用活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物。【解決手段】黒色色材、重合性化合物、および光重合開始剤を含有するブラックマトリクス用活性エネルギー線硬化型インクジェットインキであって、重合性化合物が、アミドモノマーを含むことを特徴とするブラックマトリクス用活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
黒色色材、重合性化合物、および光重合開始剤を含有するブラックマトリクス用活性エネルギー線硬化型インクジェットインキであって、重合性化合物が、アミドモノマーを含むことを特徴とする活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物。
【請求項２】
黒色色材の含有率が、インクジェットインキ組成物の全固形分中６質量％以上であることを特徴とする請求項１記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物。
【請求項３】
さらに増感剤を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物。
【請求項４】
光重合開始剤および増感剤の含有率の合計が、インクジェットインキ組成物の全固形分中１０質量％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物。
【請求項５】
光重合開始剤が、ホスフィンオキサイド系開始剤を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物。
【請求項６】
光重合性化合物の含有率が、インクジェットインキ組成物の全固形分中７０質量％以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物。
【請求項７】
ブラックマトリクスが、マイクロＬＥＤディスプレイに用いられることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物から形成されてなるブラックマトリクス。
【請求項９】
請求項８記載のブラックマトリクスを用いた表示装置。
【請求項１０】
表示装置が、マイクロＬＥＤディスプレイであることを特徴とする請求項９記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活性エネルギー線により硬化するインク組成物、ならびにそれを用いたインクジェット印刷によるブラックマトリクス形成、さらにマイクロＬＥＤディスプレイへの適用に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は、ディスプレイとして液晶ディスプレイが主流となっているが、スマートフォンなどのモバイル分野では液晶ディスプレイの画質を凌ぐ次世代ディスプレイが台頭してきている。液晶ディスプレイは液晶自体が光るのではなく液晶分子がシャッターとなりバックライトの透過を制御することで映像を描画している。
その構造から、
１．液晶分子がバックライトの光を完全に遮断出来ないため最暗部から最明部のダイナミックレンジが狭い、
２．液晶分子の動きやすさの制限があるので、素早い映像は苦手で残像が出やすい
３．バックライトを含めパネル全体が厚くなる
等のデメリットがあり、これらの欠点を無くした有機ＥＬディスプレイが注目されている。
有機ＥＬディスプレイは画素一つ一つが発光することが特徴で、発光しない時は真っ黒になり明暗のはっきりした映像が得られ、発光消光が瞬時に切り替わるため素早い映像でも残像なくクッキリ描画できて、さらにバックライトが不要でパネルを薄く作ることが出来る。
しかし有機ＥＬディスプレイは素子が水分や酸素で劣化するためハイレベルなバリア層の形成が必要で、製造も難しくコストが掛かる。さらに素子の寿命も液晶ディスプレイに比べて短く、素子の劣化による画面の焼き付きが起きやすい等の欠点もある。
これらの有機ＥＬディスプレイの欠点を補う次世代ディスプレイとしてマイクロＬＥＤディスプレイの開発が進められている。マイクロＬＥＤディスプレイは非常に微細なＬＥＤが画面上にびっしりと敷き詰められたディスプレイである。有機ＥＬディスプレイ同様自発光型ディスプレイで、そのメリットは保ちつつ、発光素子がＬＥＤであるため酸素や水蒸気による劣化がほとんど無く、画面の焼き付きもなく理想のディスプレイといわれている（特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−０２６５４０号公報
【特許文献２】特開２０１７−１５７７２４号公報
【特許文献３】特開２０１７−５２１８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マイクロＬＥＤディスプレイの製造方法として、基材に電極を形成し、その上に別途作成したＲＧＢのＬＥＤ素子を微細に裁断して電極上に並べＬＥＤ素子の間にブラックマトリクスを形成する方法が提案されている。そのブラックマトリクスを形成する方法であるが、微細なＬＥＤ素子の間隔が数十マイクロメートルと狭く、その間にブラックマトリクスを選択的に形成するには従来用いられているスクリーン印刷法によるブラックインキの印刷は不可能で、微細印刷可能で精度が高いインクジェット方式が有効であると考えられる。とはいえ、インクジェット印刷に用いられるインクは微細な穴から吐出するため粘度を10ｍPa・s程度に低くしなければならないので粘度が1000〜100000mPa・sのスクリーン印刷用インキから大幅に処方変更しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前述の課題を解決するためにインキに用いられる材料を鋭意検討した結果、アミドモノマーを用いることで物性のバランスを保ちつつインキの粘度を大幅に低下させてインクジェット適性を著しく改善することを見いだし完成に至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、黒色色材、重合性化合物、および光重合開始剤を含有するブラックマトリクス用活性エネルギー線硬化型インクジェットインキであって、重合性化合物が、アミドモノマーを含むことを特徴とする活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物に関する。
【０００７】
また、本発明は、黒色色材の含有率が、インクジェットインキ組成物の全固形分中６質量％以上であることを特徴とする前記の活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物に関する。
【０００８】
また、本発明は、さらに増感剤を含有することを特徴とする前記の活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物に関する。
【０００９】
また、本発明は、光重合開始剤および増感剤の含有率の合計が、インクジェットインキ組成物の全固形分中１０質量％以上であることを特徴とする前記の活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物に関する。
【００１０】
また、本発明は、光重合開始剤が、ホスフィンオキサイド系開始剤を含有することを特徴とする前記の活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物に関する。
【００１１】
また、本発明は、光重合性化合物の含有率が、インクジェットインキ組成物の全固形分中７０質量％以上であることを特徴とする前記の活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物に関する。
【００１２】
また、本発明は、ブラックマトリクスが、マイクロＬＥＤディスプレイに用いられることを特徴とする前記の活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物に関する。
【００１３】
また、本発明は、前記の活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物から形成されてなるブラックマトリクスに関する。
【００１４】
また、本発明は、前記のブラックマトリクスを用いた表示装置に関する。
【００１５】
また、本発明は、表示装置が、マイクロＬＥＤディスプレイであることを特徴とする前記の表示装置に関する。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下本発明の活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物、及びそれを用いたブラックマトリクス、さらにそのブラックマトリクスを適用したマイクロＬＥＤディスプレイ表示装置について説明する。
【００１７】
［インクジェットインキ組成物］
本発明のインクジェットインキ組成物は、ブラックマトリクス用活性エネルギー線硬化型インクジェットインキであって、黒色色材、アミドモノマーを含む重合性化合物、および光重合開始剤を含有する。
【００１８】
（アミドモノマー）
本発明において、重合性化合物の中の必須成分として用いられるアミドモノマーは、1分子中にアミド基とラジカル重合性炭素炭素二重結合を有しており、モノマー単体の粘度が低いだけで無く、溶解性、相溶性が優れておりインキの低粘度化および塗工層への密着性の向上、硬化性の向上等の効果があり、ＵＶ硬化インクジェット印刷用インキの反応性希釈剤として有効である。
アミドモノマーの具体例としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリン、イソプロピルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニル−ε−カプロラクタム等が挙げられるが、これに限定されるものでは無い。これらのモノマーの中では、粘度低下効果の点ではジメチルアクリルアミドおよびジエチルアクリルアミドが望ましい。
アミドモノマーは全固形分中、好ましくは５質量％〜４０質量％、より好ましくは５質量％〜２５質量％の範囲で用いることが出来る。５質量％未満では粘度低下効果を十分発揮出来ない場合にあり、４０質量％を超えると相対的に黒色色材の量が少なくなり、ブラックマトリクスＩＪインキの黒色度が不足する場合がある。
【００１９】
（重合性化合物）
本発明を構成するアミドモノマー以外の重合性化合物としては、炭素炭素二重結合を一つないし二つ以上有する化合物を挙げることが出来る。
炭素−炭素不飽和二重結合を一つ有する化合物としては、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、4-t-ブチルシクロヘキシルアクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリルアクリレート、t-ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソステアリルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソアミルアクリレート、トリメチロールプロパンフォルマルモノアクリレート、ヒドロキシフェノキシエチルアクリレート、ヒドロキシフェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、2−アクリロイロキシプロピルアクリレート、β−カルボキシエチルアクリレート、ベンジルアクリレート、メチルフェノキシエチルアクリレート、１，４−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート、Ｎ−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド−２−メトキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、ジプロピレングリコールアクリレート、等が挙げる事が出来るが、これに限定されるものでは無い。
【００２０】
炭素−炭素不飽和二重結合を二つ以上有する多官能重合性化合物の例としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレートポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化1，6−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、２−ｎ−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、エトキシ化トリプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチル−ルプロパンジアクリレート、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジアクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジアクリレート、ビスフェノールＦジアクリレート、シクロヘキサンジメタノール(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジアクリレート、イソシアヌル酸ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、テトラメチロールプロパントリアクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート、トリ(２−ヒドロキシエチルイソシアヌレート)トリアクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等が挙げられるがこれに限定されるものでは無い。
【００２１】
本発明の重合性化合物として、上記以外に炭素−炭素不飽和二重結合を有し分子量の大きなオリゴマー、プレポリマ−と呼ばれるものを使用出来る。具体的にはダイセルUCＢ社製「Ｅｂｅｃｒｙｌ」シリーズ、サートマー社製「CNシリーズ」、BASF社製「Laromerシリーズ」、コグニス社製「フォトマーシリーズ」、根上工業社製「アートレジンシリーズ」、日本合成社製「紫光シリーズ」、日本化薬社製「カヤラッドシリーズ」等が挙げられる。
これらの重合性化合物は、一種または必要に応じて二種以上用いても良い。添加量は全重合性化合物中の９５質量％以上が好ましく、より好ましくは５０〜９５質量％であり、さらに好ましくは７０〜９５質量％である。
【００２２】
（黒色色材）
本発明のブラックマトリクス用組成物は、必須成分として黒色色材を含有する。黒色色材としては、単独で黒色を有する色材を用いても良く、又は赤、緑、青等の色材の混合により黒色色材としても良い。また、これら色材は無機又は有機の顔料の中から適宜選択することができる。
【００２３】
黒色色材を調製するために混合使用可能な色材としては、Ｃ．Ｉ．ナンバーにて示すと、例えば、Ｃ．Ｉ．黄色顔料２０、２４、８６、９３、１０９、１１０、１１７、１２５、１３７、１３８、１４７、１４８、１５３、１５４、１６６、Ｃ．Ｉ．オレンジ顔料３６、４３、５１、５５、５９、６１、Ｃ．Ｉ．赤色顔料９、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７７、１８０、１９２、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、Ｃ．Ｉ．バイオレット顔料１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０、Ｃ．Ｉ．青色顔料１５、１５：１、１５：４、２２、６０、６４、Ｃ．Ｉ．緑色顔料７、Ｃ．Ｉ．ブラウン顔料２３、２５、２６等を挙げることができる。
また、単独使用可能な黒色色材としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラック、シアニンブラック等が挙げられる。
【００２４】
本発明に用いるカーボンブラックの具体例としては、デグサ社製「Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ３５０、２５０、１００、５５０、５、４、４Ａ、６」「ＰｒｉｎｔｅｘＵ、Ｖ、１４０Ｕ、１４０Ｖ、９５、９０、８５、８０、７５、５５、４５、４０、Ｐ、６０、Ｌ６、Ｌ、３００、３０、３、３５、２５、Ａ、Ｇ」、キャボット社製「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ、６６０Ｒ、３３０Ｒ、２５０Ｒ」「ＭＯＧＵＬ ＥＬ」、三菱化学社製「ＭＡ７、８、１１、７７、１００、１００Ｒ、１００Ｓ、２２０、２３０」「＃２７００、＃２６５０、＃２６００、＃２００、＃２３５０、＃２３００、＃２２００、＃１０００、＃９９０、＃９８０、＃９７０、＃９６０、＃９５０、＃９００、＃８５０、＃７５０、＃６５０、＃５２、＃５０、＃４７、＃４５、＃４５Ｌ、＃４４、＃４０、＃３３、＃３３２、＃３０、＃２５、＃２０、＃１０、＃５、ＣＦ９、＃９５、＃２６０」等が挙げられる。特に好ましくは、比表面積が５０〜１００ＢＥＴ−ｍ３／ｇであり、ＤＢＰ吸油量が３０〜１００ｍｌ／１００ｇであり、かつｐＨが２〜４の酸性カーボンブラックである。
【００２５】
有機顔料及びチタンブラック顔料の場合には平均粒径０．２μｍ以下、好ましくは０．２μｍ以下に分散して用いるのが好ましい。
一方、色材としてカーボンブラックを使用する（以下「カーボンブラック顔料」と称する場合がある。）場合、平均一次粒径は０．０１〜０．０８μｍが好ましく、更に好ましくは０．０２〜０．０５μｍである。
本発明のブラックマトリクス用組成物における色材としては、高遮光性の点からはカーボンブラックが好ましい。
【００２６】
色材の含有量は、高いほど、黒色度（ＯＤ値）が高くなり、各ＬＥＤ素子からの光が混色すること無く、消光した際の漆黒性が表現出来るため好ましいが、組成物の粘度が含有率と共に上昇するため、黒色色材含有量は６％以上３０％以下であることが好ましく、８％以上２５％以下がより好ましく、１０％以上２０％以下が更に好ましい。
【００２７】
（分散剤）
本発明の実施形態において、顔料の分散性及びインキ組成物の保存安定性を向上させるために、顔料分散剤を使用することが好ましい。顔料分散剤の一例として、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアマイドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、及びステアリルアミンアセテートが挙げられる。
例示した中でも、塩基性官能基を有する顔料分散剤が好ましく、市販品を使用してもよい。塩基性官能基を有する顔料分散剤として使用可能な市販品の例として、ルーブリゾール社製のソルスパース２４０００ＧＲ、３２０００、３３０００、３５０００、３９０００、４１０００、５３０００、及びJ１８０が挙げられる。また、味の素ファインテクノ社製のアジスパーＰＢ８２１、８２２、８２４、８２７、及び７１１が挙げられる。インク組成物の一実施形態は、塩基性官能基を有する顔料分散剤として例示した化合物の少なくとも１種を含むことが好ましい。
顔料の分散安定性の点から、これら顔料分散剤の含有量は、インキ組成物の全重量を基準として、０．０１〜１０重量％が好ましく、０．１重量％〜１０重量％がより好ましく、０．１〜５重量％がさらに好ましい。
【００２８】
(分散体作成方法)
インキ組成物調製時の顔料の添加方法は、特に限定されない。顔料そのものを使用しても、顔料濃縮液として使用してもよい。一実施形態では、先ず、サンドミル等の通常の分散機を用いて、重合性化合物、顔料分散剤、顔料、及び添加剤といった各成分と共に顔料を分散処理して、顔料濃度の高い濃縮液を調製する。次いで、上記濃縮液を、追加の重合性化合物によって希釈する方法が好ましい。この方法によれば、通常の分散機を用いても充分な分散が可能である。また、顔料に過剰なエネルギーがかからず、多大な分散時間を必要としない。そのため、分散処理時に原料が変質することなく、安定性に優れたインキ組成物を製造することができる。
【００２９】
（光重合開始剤）
本発明において共硬化体を形成するために紫外線を使用する際は、光重合開始剤として、光ラジカル重合開始剤を光硬化性組成物に配合する。光ラジカル重合開始剤としては、分子開裂型または水素引き抜き型のものが本発明に好適である。具体例としては、ベンゾインイソブチルエーテル、２、４−ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ベンジル、２，４、６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシド、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、ビス（２、４、６−ジメトキシベンゾイル）−２、４、４−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド、１，２−オクタンジオン、１−（４−（フェニルチオ）−２，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム））、オリゴ（２−ヒドロキシ−２−メチル−１−（４−（１−メチルビニル）フェニル）プロパノン等が好適に用いられ、さらにこれら以外の分子開裂型のものとして、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オンおよび２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン（製品名：Ｏｍｎｉｒａｄ９０７）等を併用しても良いし、さらに水素引き抜き型光重合開始剤である、ベンゾフェノン、４−フェニルベンゾフェノン、イソフタルフェノン、４−ベンゾイル−４'−メチル−ジフェニルスルフィド等も併用できる。
【００３０】
また、マイクロＬＥＤディスプレイは、有機ＥＬディスプレイのような酸素や水蒸気による劣化がほぼ無いため、有機ＥＬディスプレイのような無酸素、無水の特別な環境下で発光体モジュールを作成する必要が無く、製造プロセスは空気下で行われる場合がある。このような場合には、ブラックマトリクス用インキを空気下にて活性エネルギー線で硬化させる際に、酸素による硬化阻害が起こることがある。
そのような硬化阻害を抑制できる点から、光重合開始剤としては、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド(製品名：ＯｍｎｉｒａｄＴＰＯ)、またはビス(２，４，６−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド（製品名：Ｏｍｎｉｒａｄ８１９）などのホスフィンオキサイド系開始剤を用いることが好ましい。
【００３１】
（増感剤）
また上記光重合開始剤に対し、増感剤を併用することができる。増感剤は、開始剤の励起を助け、開始剤効率を上げることができる。増感剤として例えば、トリメチルアミン、メチルジメタノールアミン、トリエタノールアミン、ｐ−ジエチルアミノアセトフェノン、Ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミンおよび４，４‘−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のアミン類、２，４−ジエチルチオキサントン（製品名：ＫＡＹＡＣＵＲＥ  ＤＥＴＸ−Ｓ）、２−イソプロピルチオキサントン（製品名：ＬＵＮＡＣＵＲＥ  ２−ＩＴＸ）等のチオキサントン類を併用することも出来る。上記光ラジカル重合開始剤や増感剤は、紫外線硬化性化合物への溶解性に優れ、紫外線透過性を阻害しないものを選択して用いることが好ましい。
【００３２】
光重合開始剤および増感剤の配合量は、光重合開始剤および増感剤の合計量が、インクジェットインキ組成物の全固形分１００質量％に対して１質量％〜２５質量％、望ましくは１０〜２５％の範囲で用いることが好ましい。
特に、空気下にて活性エネルギー線光硬化させる際には光重合開始剤と増感剤との合計量が、インクジェット組成物の全固形分中10質量％以上であることが好ましい。
【００３３】
（樹脂）
本発明の活性エネルギー線硬化型インクジェットインキ組成物は、重合性化合物以外の樹脂、重合体を要求性能に応じて添加することが出来る。その例として例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンウレア樹脂、（変性）スチレン無水マレイン酸共重合体、（変性）塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、（変性）塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸共重合体、ケトンアルデヒド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ乳酸樹脂、セルロースアセテート樹脂、エステル化セルロース樹脂、ブチラール樹脂等を上げる事が出来る。これらの樹脂は、単独または２種以上を併用してもよい。
【００３４】
（その他添加剤）
本発明の有機層を構成する樹脂組成物には必要に応じて可塑剤、表面調整剤、紫外線防止剤、光安定化剤、酸化防止剤等の添加剤を使用することが出来る。
【００３５】
（溶剤）
本発明の光硬化性組成物は、溶剤を配合しても良い。溶剤を配合することで、インクジェット印刷に適した粘度に調整がし易くなる。溶剤は、使用する重合性化合物、光重合開始剤、添加物の溶解性等に応じて適宜選択することができる。
溶剤は、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、水等が挙げられる。溶剤は、単独または２種類以上を併用できる。溶剤の量は、光硬化性組成物中に０〜５０質量％が好ましい。
【００３６】
（組成物調製方法）
本発明のインキ組成物は、周知の方法に従って調製することができる。例えば、重合性化合物、安定化剤、光重合開始剤、添加剤、及び着色剤を含有するインキ組成物は、顔料を分散処理して予め調製した顔料濃縮液に対して、各成分を添加及び混合し、光重合開始剤を溶解させることによって製造することができる。この際、印刷時のヘッドでの詰まりを防止するため、光重合開始剤が溶解した後に、インキ組成物を孔径３μｍ以下、好ましくは孔径１μ以下のフィルターにて濾過することが好ましい。
【００３７】
一実施形態において、本発明のインキ組成物は、２５℃での粘度が５〜１５ｍＰａ・ｓであることが好ましく、７〜１４ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。インキ組成物の粘度を上記範囲に調整することによって、特に、５〜３０ＫＨｚの周波数を有する通常のヘッドだけでなく、１０〜５０ＫＨｚの高周波数のヘッドにおいても、安定した吐出特性を得ることができる。より詳細には、インク組成物の粘度が５ｍＰａ・ｓ以上の場合は、高周波数のヘッドであっても吐出の追随性の低下が起こり難い。一方、粘度が１５ｍＰａ・ｓ以下の場合は、加熱による粘度の低下機構をヘッドに組み込んだとしても、吐出そのものの低下を生じ、吐出の安定性が不良となり、全く吐出できなくなるという問題が起こり難い。
【００３８】
本発明のインキ組成物の使用方法は、特に限定されず、通常のインクジェット記録方式用プリンタのインキとして使用できる。代表的な方法は、インキ組成物をインクジェット記録方式用プリンタのプリンタヘッドに供給する工程と、このプリンタヘッドから基材上にインク組成物を吐出させる工程と、その後、基材上のインキ組成物に紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を照射する工程とを含む。活性エネルギー線の照射によって、基材上のインキ組成物が速やかに硬化し、印刷面が形成される。
【００３９】
一実施形態において、活性エネルギー線の光源として紫外線を照射することが好ましい。この場合、光源として、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、紫外線レーザー、ガリウムランプ、ＬＥＤ、及び太陽光を使用することができる。
【００４０】
紫外線は、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲であることが好ましい。また、紫外線の照射量は、１０ｍＪ／ｃｍ２以上、１００００ｍＪ／ｃｍ２以下であることが好ましい。特に、本発明のインキ組成物によれば、アシルホスフィンオキサイドの溶解性が向上したことにより、インキ組成物中の光重合開始剤の含有量を十分に高めることができる。そのため、紫外線の照射量が低い場合であっても、十分な硬化性が得られると見込まれる。したがって、一般的に広く使用されているメタルハライドランプ、ＬＥＤランプのいずれを使用しても十分な硬化性を得ることができる。
【００４１】
（ブラックマトリクスを用いた表示装置）
ブラックマトリクスは、整然と並んだ画像の表示を受け持つ表示素子以外の場所を黒色とすることで、画像のコントラストを挙げることに重要な役目を果たす。特に液晶ディスプレイはバックライトの光で画像を表示しており、それ以外の場所のバックライトを遮光する役目も果たす。
ブラックマトリクスを用いた表示装置として、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、マイクロＬＥＤディスプレイ等が挙げられる。
【００４２】
（マイクロＬＥＤディスプレイ）
マイクロＬＥＤディスプレイは、１００μｍ以下の小さなＬＥＤを敷き詰め、各ＬＥＤの発光を制御して描画するものである。あらかじめＲＧＢ各色のＬＥＤをを作成し、１００μｍ以下の大きさに裁断しておき、それを電極を形成した基板に配置した後に、ＬＥＤの隙間をブラックマトリクスで埋めるような構造をしている。
【００４３】
本発明のインクジェットインキ組成物は、マイクロＬＥＤディスプレイのブラックマトリクスに適しており、求められている１００μｍ以下の微小な隙間にも正確に着弾出来るＩＪ印刷性、黒色色剤含有量が高いことによるＯＤ値の高さなどが特徴である。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例及び比較例により本発明の実施形態について具体的に説明する。しかし、本発明は以下の例示に限定されるものでは無い。なお、以下に記載した部数は全て質量部を表す。
【００４５】
（顔料分散体の調整）
カーボンブラック（エボニックデグサ社製  Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ３５０）１５部、顔料分散剤（ソルスパーズ３２０００）５部、ジプロピレングリコールジアクリレート７９．９部、フェノチアジン０．１部をハイスピードミキサーで均一になるまで攪拌することでミルベースを得た。次いで得られたミルベースを横型サンドミルで約一時間分散処理することによって顔料分散体を調整した。
【００４６】
（実施例１〜９、比較例１〜５）
先に調整した顔料分散体に対し、表１に記載したその他の材料を順次攪拌しながら添加混合し、光重合開始剤が溶解するまで十分攪拌した後、孔径１μｍのメンブレンフィルターを用いて混合液を濾過してインクジェットインキ組成物を得た。
【００４７】
なお、表１中の略語は、以下のとおりである。
・Ｏｍｎｉｒａｄ９０７：非ホスフィンオキサイド系光重合開始剤（ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ  Ｂ．Ｖ．製）
・ＯｍｎｉｒａｄＴＰＯ：ホスフィンオキサイド系光重合開始剤（ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ  Ｂ．Ｖ．製）
・Ｏｍｎｉｒａｄ８１９：ホスフィンオキサイド系光重合開始剤（ＩＧＭ  Ｒｅｓｉｎｓ  Ｂ．Ｖ．製）
・ＫＡＹＡＣＵＲＥ  ＤＥＴＸ−Ｓ：増感剤（日本化薬製）
【００４８】
実施例及び比較例について、以下に示す粘度、ＩＪ印刷性、ＵＶ硬化性、ＯＤ値について評価した。結果を表１に示す。
【００４９】
＜粘度＞
実施例及び比較例のインクを、恒温槽で２５℃に保温した後、ＳＥＣＯＮＩＣ社製ラボ用振動式粘度計ＶＭ−１０Ａを使用し測定した。
【００５０】
＜ＩＪ印刷性＞
実施例及び比較例のインクをピエゾ型インクジェットヘッドを搭載した１ｐｌ吐出型カートリッジ「ＭｏｄＥＬ＃ＤＭＣ−１１６０１」に充填して、ＩＪプリンター「Ｄｉｍａｔｉｘ  ＤＭＰ−２８５０」に装着し、ガラス基板にテストパターンを印刷して、ＩＪ印刷の可否、テストパターン印刷の正確さを、○（印刷可能、パターン良好）、△（印刷可能、パターン不良）、×（印刷不可能）の３段階で評価した。
【００５１】
＜アルゴン下ＵＶ硬化性＞
バーコーター＃２にてインキを塗工したガラス基板を、アルゴン置換したグローブボックス内に設置した３８５ｎｍＬＥＤ照射機にて、積算光量１０００ｍＪ／ｃｍ２（ＵＶＡ換算）照射して、硬化膜を指触してベタつきのないものを○、硬化はしているがベタつきのあるものを△、硬化しておらず軽く拭けばとれるものを×として３段階で評価した。
＜空気下ＵＶ硬化性＞
バーコーター＃２にてインキを塗工したガラス基板を、コンベア式ＵＶ照射装置にて、高圧水銀灯  １２０ｗ、積算光量１０００ｍＪ／ｃｍ２（ＵＶＡ換算）照射して、硬化膜を指触して全くベタつきのないものを◎、ごくわずかにべたつきが感じられるものを〇、硬化はしているがベタつきのあるものを△、硬化しておらず軽く拭けばとれるものを×として4段階で評価した。
【００５２】
＜ＯＤ値＞
実施例及び比較例のインクを上記ＩＪ印刷性試験と同様の機器でベタパターンを印刷してアルゴン雰囲気下３８５ｎｍＬＥＤ照射機にてＵＶ硬化した塗膜の全光線透過率を、日本電色製「Ｈａｚｅ  Ｍｅｔｅｒ  ＮＤＨ２０００」で測定し、計算により１μｍあたりのＯＤ値を算出した。
【００５３】
【表１】
2019214697.tif 000002
【００５４】
評価結果より、アミドモノマーであるジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミドを含む実施例は、比較例に較べて粘度は低く、特にジメチルアクリルアミドの減粘効果は際立っており、それにより黒色色材を含むコンクベースに少量加えるだけで１ｐｌの微小滴でのＩＪ印刷可能となり、低粘度化が可能であるためＯＤ値を高くすることが出来た。このようなインキはマイクロＬＥＤディスプレイ製造時に、配置されたＬＥＤ素子間の数十ミクロンという狭い隙間に微小インキ滴を着弾させることが出来て、ＩＪ印刷方式によるブラックマトリクス形成に最適である。
それ以外のモノマーではインキの粘度が高く、１ｐｌの微小滴での印刷が不可能である。
また、ホスフィンオキサイド系開始剤は比較的長波長側に吸収があるため、特に３８５ｎｍＬＥＤ光源によるＵＶ硬化には有効である。特にイルガキュア８１９は可視光域まで吸収があり高感度であるため、色剤含有系に有効である。
Ｏｍｎｉｒａｄ８１９は溶解性が低いため、黒色色剤の多い組成では高溶解性のＯｍｎｉｒａｄＴＰＯを、黒色色剤の割合が減って溶解性の高いアミドモノマーが多くなる組成では、Ｏｍｎｉｒａｄ８１９を用いることが有効である。