(57)【要約】【課題】カラーフィルター用インキ組成物を用い、凸版反転印刷法によって作製されたカラーフィルターにおいて、加熱により膜厚が減少したり、膜の色相が変化したりすることを抑制することができるようにする。【解決手段】本発明のカラーフィルター用インキ組成物は、ブランケット表面に形成された均一なインキ塗膜を凸版にて画像化し、これを被印刷基材に転写する凸版反転印刷法によりカラーフィルターを作製するためのインキ組成物であって、熱硬化性樹脂を含み、この熱硬化性樹脂が、−ＮＨ基を有するアルキル化ベンゾグアナミン樹脂、または、メラミン系樹脂であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブランケット表面に形成された均一なインキ塗膜を凸版にて画像化し、これを被印刷基材に転写する凸版反転印刷法によりカラーフィルターを作製するためのインキ組成物であって、
熱硬化性樹脂を含み、この熱硬化性樹脂が、−ＮＨ基を有するアルキル化ベンゾグアナミン系樹脂、または、メラミン系樹脂であることを特徴とするカラーフィルター用インキ組成物。
【請求項２】
前記アルキル化ベンゾグアナミン系樹脂または前記メラミン系樹脂の重量平均分子量が２０００以下である請求項１に記載のカラーフィルター用インキ組成物。
【請求項３】
さらに、エポキシ系樹脂を含有する請求項１または２に記載のカラーフィルター用インキ組成物。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のインキ組成物を用い、凸版反転印刷法によって得られたことを特徴とするカラーフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＦＴ型カラー液晶表示装置のカラーフィルターを凸版反転印刷法により作製する際に好適に使用できるカラーフィルター用インキ組成物、および、このインキ組成物を用い、凸版反転印刷法によって得られたカラーフィルターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＴＦＴ型カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルターを製造する方法としては、カラーフィルターの画像として高い平坦性や解像度が得られるフォトレジスト法が主力である。しかし、このフォトレジスト法では、色毎に塗布、露光、現像などの長工程を経るため、莫大な設備投資を要し、昨今要求される低製造コスト化並びに大面積化には不適であった。このような欠点を解消する方法として、本出願人は、凸版反転印刷法と称する新しい製造方法を提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この凸版反転印刷法について説明する。この凸版反転印刷法では、まず。図１（ａ）に示すように、まずインキ塗布装置１によりブランケット２の表面に均一な厚みのインキ塗膜３を形成する。次いで、図１（ｂ）に示すように、表面に均一なインキ塗膜３が形成されたブランケット２の表面を、凸版４に押圧、接触させ、凸版４の凸部の表面に、ブランケット２の表面上のインキ塗膜３の一部を付着、転移させる。これにより、ブランケット２の表面に残ったインキ塗膜３には、印刷パターン（画像）が形成される。次いで、図１（ｃ）に示すように、この状態のブランケット２をガラス板、プラスチックシートなどからなる被印刷基材５の表面に押圧して、ブランケット２上に残ったインキ塗膜３を転写し、この被印刷基材５上に転写されたインキ塗膜３を乾燥することにより、所定のパターンを形成する。
【０００４】
この凸版反転印刷法は、４色同時入色が可能で、色毎の乾燥が不要であるなどの短工程によって製造が行え、低製造コスト化および低設備コスト化を実現できるとともに、その得られる品質もフォトレジスト方法と同などになりつつある。また、本出願人は、凸版反転印刷法に最適なインキ組成物として、特許文献２において、顔料、樹脂、表面エネルギー調整剤、速乾性有機溶剤、遅乾性有機溶剤を含有するインキ組成物を提案している。
【０００５】
ところで、凸版反転印刷法によって、被印刷基材に対してカラーフィルターとなるインキ塗膜を形成するにあたっては、最初に被印刷基材に対して黒色インキ組成物を用いてブラックマトリックス膜を形成し、次いで、赤色、緑色、青色のカラーインキ組成物を用いてＲＧＢのカラー膜を形成する。
【０００６】
しかしながら、カラーフィルターを構成するカラー膜は、加熱すると、膜厚が減少したり、膜の色相が変化したりすることがあった。カラー膜の膜厚が減少したり、膜の色相が変化したりすると、このカラーフィルターを用いて作製した液晶表示装置は、正常に機能しなくなる。
【特許文献１】特開２００１−５６４０５号公報
【特許文献２】特開２００５−１２８３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
よって、本発明における課題は、インキ組成物を用い、凸版反転印刷法によって作製されたカラーフィルターにおいて、加熱により膜厚が減少したり、膜の色相が変化したりすることを抑制することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するため、請求項１の発明は、ブランケット表面に形成された均一なインキ塗膜を凸版にて画像化し、これを被印刷基材に転写する凸版反転印刷法によりカラーフィルターを作製するためのインキ組成物であって、熱硬化性樹脂を含み、この熱硬化性樹脂は、−ＮＨ基を有するアルキル化ベンゾグアナミン樹脂または、メラミン系樹脂であるカラーフィルター用インキ組成物である。
【０００９】
請求項２にかかる発明は、前記アルキル化ベンゾグアナミン系樹脂または前記メラミン系樹脂の重量平均分子量は２０００以下である請求項１に記載のカラーフィルター用インキ組成物である。請求項３にかかる発明は、さらに、エポキシ系樹脂を含む請求項１に記載のカラーフィルター用インキ組成物である。
【００１０】
請求項４にかかる発明は、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キ組成物を用い、凸版反転印刷法によって得られたカラーフィルターである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のカラーフィルター用インキ組成物によれば、熱硬化性樹脂を含み、この熱硬化性樹脂を、−ＮＨ基を有するアルキル化ベンゾグアナミン樹脂、または、メラミン系樹脂としたので、このインキ組成物を用いて作製したカラーフィルターを加熱しても、その厚みが減少することがなく、また、その色相も変化し難くなる。
【００１２】
本発明のカラーフィルターによれば、本発明のカラーフィルター用インキ組成物を用いているので、加熱により、カラーフィルターを構成するカラー膜の膜厚が減少したり、膜の色相が変化したりすることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を詳しく説明する。本発明のカラーフィルター用インキ組成物は、熱硬化性樹脂を必須成分として含み、この熱硬化性樹脂が、−ＮＨ基を有するアルキル化ベンゾグアナミン系樹脂、または、メラミン系樹脂からなるものである。
【００１４】
本発明のカラーフィルター用インキ組成物では、熱硬化性樹脂は顔料の結着剤として機能する。本発明で用いられる熱硬化性樹脂である、−ＮＨ基を有するアルキル化ベンゾグアナミン系樹脂、または、メラミン系樹脂は、カラーフィルターに要求される耐熱性、耐熱水性、耐アルカリ性、耐酸性などの物性を満足させるため、熱黄変性の少ない熱硬化性樹脂である。
【００１５】
−ＮＨ基を有するアルキル化ベンゾグアナミン系樹脂の代表的なものとしては、「スーパーベッカミンＴＤ−１２６；（大日本インキ化学製）」などが挙げられる。メラミン系樹脂の代表的なものとしては、「メランＸ８１；（日立化成工業製）」、「サイメル３７０；日本サイテックインダストリーズ製」、「スーパーベッカミンＬ−１０５−６０；（大日本インキ化学製）」などが挙げられる。
【００１６】
また、−ＮＨ基を有するアルキル化ベンゾグアナミン系樹脂、または、メラミン系樹脂の重量平均分子量は２０００以下であることが好ましく、１５００以下であることがより好ましく、５００〜１０００であることがさらに好ましい。
【００１７】
さらに、重量平均分子量を５００〜１０００の−ＮＨ基を有するアルキル化ベンゾグアナミン系樹脂、または、メラミン系樹脂が好ましく、このインキ組成物を用いて作製したカラーフィルターを加熱しても、より一層、その厚みが減少することがなく（耐熱重量減少量で評価）、また、その色相も変化し難くなる（耐熱ΔＥで評価）効果が得られる。
【００１８】
さらに、カラーフィルター用インキ組成物には、熱硬化性樹脂として、エポキシ系樹脂を含むことが好ましい。エポキシ系樹脂の代表的なものとしては、「エピクロンＰ−４１５」、「エピクロン８３０」、「エピクロン８４０」、「エピクロン８６０」、「エピクロン１０５０」、「エピクロン３０５０」、「エピクロン４０５０」以上、大日本インキ化学製、「エピコート８２８」、「エピコート８３４」、「エピコート１００４」以上、ジャパンエポキシレジン製などが挙げられる。
【００１９】
カラーフィルター用インキ組成物に、エポキシ系樹脂をさらに含むことにより、このインキ組成物を用いて作製したカラーフィルターを加熱しても、さらにその厚みが減少し難くなる。このエポキシ樹脂の添加量は、多量に加えると色相変化および厚みの減少が大きくなる。
【００２０】
この熱硬化性樹脂のカラーフィルター用インキ組成物中の含有量は、１〜１２質量％、好ましくは３〜１０質量％とされる。この熱硬化性樹脂のインキ組成物中の含有量が１質量％未満では、インキ塗膜が脆くなる。一方、１２質量％を超えると、転写画像の鮮鋭度が低下する。
【００２１】
本発明のカラーフィルター用インキ組成物は、この樹脂以外に、顔料、速乾性有機溶剤、遅乾性有機溶剤、表面エネルギー調整剤を含んでいる。
【００２２】
顔料としては、カラーフィルター用顔料として用いることができる公知のものが挙げられるが、色純度と色濃度が高く、透明性の高いものが好適に用いられる。これらの顔料としては、例えば、赤、緑、青、墨の各色で使用できる顔料として、以下に示すものが挙げられる。顔料の種類を、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）Ｎｏ．で示す。
【００２３】
まず、赤色顔料として、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７７、１８０、１９２、２０８、２０９、２１５、２５４などが挙げられる。
緑色顔料として７、３６、５８などが挙げられる。
青色顔料として、１５、１５：１、１５：３、１５：６、２２、６０、６４などが挙げられる。
墨顔料として、カーボンブラック、チタンブラックなどが挙げられる。
【００２４】
また、これら赤色顔料、緑色顔料、青色顔料の色調整およびインキの流動性を改善するために、次に挙げる顔料を必要量添加することができる。
例えば、黄色顔料として、１７、８３、１０９、１１０、１２８、１３８、１５０などが挙げられる。また、紫顔料として、１９、２３、１２２などが挙げられる。白顔料として、１８、２１、２７、２８などが挙げられる。橙顔料として、３８、４３などが挙げられる。
【００２５】
ブラックマトリックスを形成するためのインキ組成物に用いられる顔料としては、チタンブラックが用いられる。
通常、フォトレジスト法では、ブラックマトリックスに必要とされる光遮蔽度（墨の光学濃度で代用：以下、「ＯＤ値」と言う。）をより高いレベルで達成しようとすると、露光工程で充分に光が浸透せず、露光不足、現像不良を発生しやすい。ところが、凸版反転印刷法では露光工程などを経ないため、前述のようなフォトレジスト法における問題も発生しない。よって、高いＯＤ値のブラックマトリックスが得られる。
【００２６】
また、本発明のカラーフィルター用インキ組成物でも、カラーフィルターに一般的に用いられるカーボンブラックを使用できるが、チタンブラックあるいはチタンブラックとカーボンブラックを併用することが好ましい。このようにすれば、チタンブラックの顔料特性から良好な顔料分散が得られ、かつ低粘度であるため、インキ組成物中の含有量を高くできることから、ＴＦＴ型液晶表示装置用カラーフィルターに要求されるＯＤ値を薄膜で実現できる。
【００２７】
さらに、顔料の分散性が高いほど、顔料の特性が発揮されやすいため、必要に応じて顔料への表面処理や、分散時に顔料分散剤や界面活性剤などの助剤を加えることができる。したがって、これらの顔料は、単体以外に、顔料を予め分散剤、有機溶剤に分散させた顔料分散体であっても良い。
【００２８】
例えば、青色顔料１５：６の場合には、顔料分散体として、ＢＬＵＥ  ＬＣ５−８０１３、ＥＸＣＥＤＩＣ  ＲＥＤ  ０７５９、ＥＸＣＥＤＩＣ  ＲＥＤ  １１５２、ＥＸＣＥＤＩＣ  ＹＥＬＬＯＷ  ０５９９、ＥＸＣＥＤＩＣ  ＧＲＥＥＮ  ０３５８、ＥＸＣＥＤＩＣ  ＧＲＥＥＮ  １１６０、ＥＸＣＥＤＩＣ  ＹＥＬＬＯＷ  ０６４８（以上いずれも商品名、大日本インキ化学工業社製）、チタンブラック分散液（三菱マテリアル社製）などを適用することができる。
【００２９】
本発明のカラーフィルターは、上述のカラーフィルター用インキ組成物を用い、凸版反転印刷法によって、被印刷基材上に、少なくともブラックマトリックス膜が形成されたものである。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３１】
（実施例１）
以下の組成で、カラーフィルター用インキ組成物を調製した。
顔料分散体Ａとして、ＥＸＣＥＤＩＣ  ＲＥＤ  １１５２（大日本インキ化学工業社製）を３４部、−ＮＨ基を有するアルキル化ベンゾグアナミン系樹脂として、スーパーベッカミンＴＤ−１２６、大日本インキ化学工業社製）を８部、表面エネルギー調整剤として、メガファックＴＦ−１１５９（大日本インキ化学工業社製）を０．８部、溶剤として、酢酸イソプロピルを４９部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを８部、配合して分散した。
得られたカラーフィルター用インキ組成物をガラスに塗布し、２５０℃にて３０分加熱（基本焼成）したものの膜厚と色度を測定した後、さらに２３０℃にて３時間加熱（追加焼成）し、追加焼成前後の膜厚減少率（％）と色相の変化（ΔＥ）を調べた。結果を表１に示す。
【００３２】
なお、基本焼成後の膜厚の測定を、光学式表面粗さ計（菱化システム社製）により行った。
基本焼成後の色度の測定を、顕微分光測光装置（オリンパス社製）により行った。
【００３３】
さらに、追加焼成後の膜厚減少率の測定を、光学式表面粗さ計（菱化システム社製）により行った。
追加焼成後の色相の変化の測定を、顕微分光測光装置（オリンパス社製）により行った。
【００３４】
（実施例２、３）
実施例１と同様にして、表１に示す組成比により、本発明のカラーフィルター用インキ組成物を調製し、同様の測定を実施した。
【００３５】
（比較例１、２）
実施例１と同様にして、表１に示す組成比により、−ＮＨ基を有するアルキル化ベンゾグアナミン系樹脂、メラミン系樹脂を含有しない、比較例としてのインキ組成物を調製し、同様の測定を実施した。
【００３６】
表１の結果から、−ＮＨ基を有するアルキル化ベンゾグアナミン系樹脂を用いた実施例１、メラミン系樹脂を用いた実施例２、あるいは、メラミン樹脂とエポキシ樹脂を適量併用した実施例３が、バランスよく耐熱性に優れることが確認された。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
表１中の、「顔料分散体Ａ」は、ＥＸＣＥＤＩＣ  ＲＥＤ  １１５２（大日本インキ化学製）、「顔料分散体Ｂ」は、ＢＬＵＥ  ＬＣ５−８０１３、「ベンゾグアナミン樹脂」は、スーパーベッカミンＴＤ−１２６；大日本インキ化学製の、Ｍｗ＜１０００の、−ＮＨ基を有するアルキル化ベンゾグアナミン系樹脂、「メラミン樹脂」は、スーパーベッカミンＬ−１０５−６０；大日本インキ化学製の、Ｍｗ＜１０００、−ＮＨ基を有するアルキル化ベンゾグアナミン系樹脂、「エポキシ樹脂１」は、エピクロン８６０−９０Ｘ（固形分：９０質量％、Ｍｗ＜１０００、大日本インキ化学製）、「エポキシ樹脂２」は、エピクロンＨＰ−７２００（固形分：１００質量％、Ｍｗ＞１０００、大日本インキ化学製）、「表面エネルギー調整剤」は、メガファックＴＦ−１１５９（大日本インキ化学製のフッ素系界面活性剤）、「ＩＰＡｃ」は、酢酸イソプロピル、「ＰＧＭＡｃ」は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、をそれぞれ表す。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のカラーフィルター用インキ組成物は、これを用いて作製したカラーフィルターは加熱しても、その厚みが減少することがなく、また、その色相も変化することが少ない。カラーフィルター用途に広く応用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明における凸版反転印刷法の一例を模式的に示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  インキ塗布装置
２  ブランケット
３  インキ塗膜
４  凸版
５  被印刷基材
【図１】
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