滤色器的制造方法、滤色器和显示装置的制作方法

文档序号:2785635阅读:159来源:国知局

专利名称::滤色器的制造方法、滤色器和显示装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及利用喷墨印刷法来制造滤色器的方法、滤色器和显示装置。
背景技术
:关于利用喷墨印刷法制造用于液晶显示装置或有机EL显示装置、电子纸显示装置等的显示用滤色器时所使用的喷墨印刷用油墨(以下称作"油墨"),人们提出了多种提案。分、颜料和特定溶剂的油墨;日本特开2007-003945号公报中公开了含有颜料、粘合剂成分和氟系表面活性剂的油墨;日本特开2007-122042号公报中公开了含有特定颜料、粘合剂成分和溶剂的油墨。利用喷墨印刷法,只通过一次复印来制造色浓度高的显示用滤色器时,必需提高油墨中颜料等着色剂的浓度。在日本特开2006-284752号公才艮、日本特开2007-003945号公报和日本特开2007-122042号公才艮所公开的油墨中,提高油墨中着色剂的浓度,之后使用该油墨制造显示用滤色器时,在被复印基板上所形成的各色涂膜的表面产生凹凸。这种在涂膜表面产生凹凸的显示用滤色器,会发生产生显示色斑(厶,,unevenness)等的问题。因此,在日本特开2006-284752号公报、日本特开2007-003945号公报和日本特开2007-122042号公报所公开的油墨中,必需降低油墨中着色剂的浓度。使用油墨中的着色剂浓度低的油墨制造液晶显示装置或有机EL显示装置、电子纸显示装置等的显示用滤色器时,如果只复印一次,则只能得到着色浓度低的复印物,因此必需多次反复复印。如此地多次反复复印时,有时会在喷墨印刷磁头的喷嘴部油墨固化,发生喷嘴部堵塞等故障。另外,多次反复复印时,将复印后的油墨干燥,之后再次重复复印和干燥,这使生产显示用滤色器的生产步骤变得繁杂。并且,通过经由上述繁杂的显示用滤色器的制造过程,还会发生显示用滤色器的生产稳定性和涂膜均匀性降低的问题。
发明内容本发明的目的在于提供可以使用着色剂的浓度低的喷墨印刷用油墨来均匀形成着色剂浓度高的涂膜的滤色器的制造方法、滤色器和显示装置。本发明涉及滤色器的制造方法,其特征在于该方法是基板上具有多个色像素层和位于相邻色像素层间的隔壁的显示用滤色器的制造方法,该方法包括以下步骤于基板上形成上述隔壁的形成步骤;利用喷墨印刷方式,向被上述隔壁围起来的像素区填充至少含有着色剂、分散剂、交联性化合物的喷墨印刷用油墨的填充步骤;在不使所填充的喷墨印刷用油墨固化的条件下,预先对其进行加热处理以减少容量的预加热步骤;提高隔壁上面对喷墨印刷用油墨的润湿性(wettability)的处理步骤,所述隔壁上面填充有上述已减少容量的油墨;以及通过加热使上述预加热的喷墨印刷用油墨固化的固化步骤。本发明的特征还在于对填充有上述已减少容量的油墨的隔壁上面照射不使交联性化合物交联的活性能量线,作为提高所述隔壁上面对喷墨印刷用油墨的润湿性的处理。本发明的特征还在于上述活性能量线是波长区为180-400nm的能量线。本发明的特征还在于作为上述活性能量线的照射量,以波长254nm来换算,以10~1500mJ/cm4々范围进行处理。另外,本发明涉及滤色器的制造方法,其特征在于该方法是基板上具有多个色像素层和位于相邻色係素层间的隔壁的显示用滤色器的制造方法,该方法包括以下步骤于基板上形成上述隔壁的形成步骤;利用喷墨印刷方式,向被上述隔壁围起来的像素区填充至少含有着色剂、分散剂、交联性化合物而不含溶剂的喷墨印刷用油墨的填充步骤;在不使所填充的喷墨印刷用油墨固化的条件下,预先对其进行加热处理以减少容量的预加热步骤;以及通过加热使预加热的喷墨印刷用油墨固化的固化步骤。本发明的特征还在于上述交联性化合物为分子内含有至少一个烯键式不饱和双键的单体或低聚物。本发明的特征还在于分子内含有至少一个烯键式不饱和双键的上述交联性化合物为(甲基)丙烯酸酯单体。本发明的特征还在于上述着色剂为颜料或染料。本发明的特征还在于上述着色剂为颜料与染料的混合物。本发明的特征还在于在上述预加热步骤中,在上述交联性化合物的固化温度以下的温度下进行规定时间的加热处理以减少容量。本发明的特征还在于在上述预加热步骤中,在50120。C下加热处理30秒30分钟。本发明的特征还在于在上述固化步骤中,在180250。C下加热处理1060分钟。另外,本发明涉及滤色器,其特征在于利用上述滤色器的制造方法来制造。另外,本发明涉及显示装置,其特征在于具备上述滤色器。根据本发明,是基板上具有多个色像素层和位于相邻色像素层间的隔壁的显示用滤色器的制造方法,其中,在形成步骤中,于基板上形成上述隔壁;在填充步骤中,利用喷墨印刷方式,向被上述隔壁围起来的像素区填充至少含有着色剂、分散剂、交联性化合物和聚合引发剂的喷墨印刷用油墨。在预加热步骤中,在不使所填充的喷墨印刷用油墨固化的条件下,预先对其进行加热处理来减少容量;接着,提高填充有已减少容量的油墨的隔壁上面的油墨润湿性;之后,在固化步骤中,使喷墨印刷用油墨固化。由此,通过预加热步骤使涂膜减少容量,所以可以使用着色剂的浓度低的喷墨印刷用油墨来形成着色剂浓度高的涂膜。另外,由于进行了提高填充有已减少容量的油墨的隔壁上面的油墨润湿性的处理,所以可以制造涂膜均匀性优异的滤色器。根据本发明,对填充有上述已减少容量的油墨的隔壁上面照射不使交联性化合物交联的活性能量线,作为提高所述隔壁上面的油墨润湿性的处理。根据本发明,上述活性能量线是波长区为180400nm的能量线。根据本发明,作为上述活性能量线的照射量,以波长254nm来换算,以10~1500mJ/cr^的范围进行处理。这样,通过照射活性能量线使隔壁上面的油墨润湿性提高,可以制造与隔壁的段差(<0.3/mi)小、均匀性优异的滤色器。根据本发明,是基板上具有多个色像素层和位于相邻色像素层间的隔壁的显示用滤色器的制造方法,其中,在形成步骤中,于基板上形成上述隔壁;在填充步骤中,利用喷墨印刷方式,向被上述隔壁围起来的像素区填充至少含有着色剂、分散剂和交联性化合物而不含溶剂的喷墨印刷用油墨。在预加热步骤中,在不使所填充的喷墨印刷用油墨固化的条件下,预先对其进行加热处理来减少容量,之后通过固化步骤使喷墨印刷用油墨固化。由此,通过预加热步骤使涂膜减少容量,所以可以使用着色剂的浓度低的喷墨印刷用油墨来形成着色剂浓度高的涂膜。另外,由于喷墨印刷用油墨不含溶剂,所以可以制造涂膜均匀性优异的滤色器,不会污染环境,对人体的安全性也优异。根据本发明,交联性化合物为分子内含有至少一个烯键式不饱和双键的单体或低聚物。由此,可进一步抑制在涂膜表面产生凹凸。根据本发明,分子内含有至少一个烯键式不饱和双键的单体为(曱基)丙烯酸酯单体。由此,可进一步抑制在涂膜表面产生凹凸。根据本发明,着色剂为颜料或染料。作为着色剂的颜料或染料在油墨中均匀分散,可抑制在涂膜表面产生凹凸。根据本发明,着色剂为颜料与染料的混合物。作为着色剂的颜料与染料的混合物在油墨中均匀分散,可抑制在涂膜表面产生凹凸。根据本发明,在上述预加热步骤中,在上述交联性化合物的固化温度以下的温度下进行规定时间的加热处理来减少容量。由于在交联性化合物的固化温度以下进行加热处理来减少容量,所以减少容量后,在随后的润湿性提高处理和固化步骤中,状态变化小,维持流动性不变进行固化。由此,可以制造着色剂浓度高且凹凸(段差)小、均匀性优异的滤色器。根据本发明,在上述预加热步骤中,优选在50120。C下加热处理30秒30分钟。根据本发明,在上述固化步骤中,优选在180250。C下加热处理1060分钟。根据本发明,由于利用上述制造方法来制造,所以可得到着色剂浓度高且均匀性优异的滤色器。根据本发明,通过具备上述滤色器,可以得到无显示色斑的可显示均匀图像的显示装置。具体实施例方式本发明是基板上具有多个色像素层和位于相邻色像素层间的隔壁的显示用滤色器的制造方法,其中,在形成步骤中,于基板上形成上述隔壁;在填充步骤中,利用喷墨印刷方式,向被上述隔壁围起来的像素区填充至少含有着色剂、分散剂、交联性化合物的喷墨印刷用油墨。首先,对本发明的制造方法中使用的喷墨印刷用油墨加以说明。对本发明中使用的交联性化合物没有特别限定,优选分子内含有至少一个烯键式不饱和双键,并且特别优选交联性化合物为单体或低聚物。上述交联性化合物可以仅为单体,也可以仅为低聚物,还可以是单体与低聚物的混合物。当上述的分子内含有至少一个以上的烯键式不饱和双键的交联性化合物为单体时,上述单体优选为(甲基)丙烯酸酯单体;当上述的分子内含有至少一个以上的烯键式不饱和双键的交联性化合物为低聚物时,上述低聚物优选为(曱基)丙烯酸酯单体的低聚物。作为上述交联性化合物的单体,当为含有一个烯键式不饱和双键的单体时,可以例示一丙烯酸丁二醇酯、丙烯酸-N,N-二曱基氨基乙酉旨、曱基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-曱氧基乙酉旨、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰基吗啉、N-乙烯基曱酰胺、丙烯酸环己酯、曱基丙烯酸环己酯、曱基丙烯酸二环戊烯基酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸苯氧酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸-2-苯氧基乙酯、丙烯酸-4-羟丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸-2-乙氧基乙酯、丙烯酸-3-甲氧基丁酯、丙烯酸节酯、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、丙烯酸曱基苯氧基乙酯、丙烯酸己内酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异肉豆蔻酯、丙烯酸异硬脂基酯、丙烯酸-2-乙基己基-二甘醇酯、丙烯酸-2-羟丁酯、2-丙烯酰氧基乙基六氢化邻苯二曱酸、新戊二醇丙烯酸苯曱酸酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸丁氧基乙酯、乙氧基-二甘醇丙烯酸酯、曱氧基-三甘醇丙烯酸酯、曱氧基-聚乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸曱氧基一缩二丙二醇酯、丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基-聚乙二醇丙烯酸酯、壬基笨酚环氧乙烷加成物丙烯酸酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟丙酯、丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、2-丙烯酰氧基乙基-琥珀酸、2-丙烯酰氧基乙基-邻苯二曱酸、2-丙烯酰氧基乙基-2-羟乙基-邻苯二曱酸等。作为含有两个烯^:式不饱和双键的单体,可以例示1,6-己二醇二(曱基)丙烯酸酯、1,8-辛二醇二(曱基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(曱基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(曱基)丙烯酸酯、乙二醇二(曱基)丙烯酸酯、四甘醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(曱基)丙烯酸酯、三甘醇二(曱基)丙烯酸酯、三縮三丙二醇二(曱基)丙烯酸酯、双酚A的双(丙烯酰氧基乙基)醚、3-曱基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。作为含有三个以上烯键式不饱和双键的单体,可以例示三羟曱基丙烷三(曱基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(曱基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(曱基)丙烯酸酯等。作为上述交联性化合物的低聚物,可以例示作为上述单体的化合物的低聚物。上述交联性化合物各自可以单独使用,也可以将两种以上组合使用。特别是在本发明中,特别优选将分子内含有两个烯键式不饱和双键的化合物与分子内含有三个以上烯键式不饱和双键的化合物组合使用。在喷墨印刷用油墨中,本发明所使用的交联性化合物的含量优选为10%(重量)80°/。(重量),更优选为20%(重量)70%(重量)。本发明所使用的交联性化合物,优选在复印到被复印基板上后,在具有流动性的状态下减少容量,再通过热处理使之固化。对预加热处理的方法没有特别限定,可以在大气压下、在80。C以上的温度的屋内热处理10分钟以上,也可以在大气压下用80。C以上的温度的热风热处理10分钟以上,还可以在大气压下、在80。C以上的温度的热板等上热处理1O分钟以上。对本发明所使用的着色剂没有特别限定,但优选使用具有高色浓度和透过率的有机颜料。还可以使用有机颜料与染料的混合物作为着色剂。对有机颜料没有特别限定,可以是染料索引(TheSocietyofDyersandColourists社发行)中分类为颜料(Pigment)的化合物,优选的颜料有C丄颜料黄1、C.I.颜料黄3、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄185等黄色系颜料;C.I.颜料红1、C.I.颜料红2、C丄颜料红3、C丄颜料红254、C.I.颜料红177等红色系颜料;C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4、C丄颜料蓝15:6等蓝色系颜料;C丄颜料紫23:19、C丄颜料绿36等其它颜料;炭黑等黑色色材等。根据需要,可以对有机颜料实施以下处理松香处理;使用导入了酸性基团或碱性基团的颜料衍生物等进行的表面处理;利用高分子化合物等对颜料表面进行的接枝处理;利用硫酸微粒化法等进行的微粒化处理;或者利用用于除去杂质的有机溶剂或水等进行的清洗处理。对染料没有特别限定,例如可以是染料索引(TheSocietyofDyersandColourists社发行)中分类为染料的化合物,可以例示红色或蓝色、绿色、黄色、橙色、紫色、茶色、黑色的水溶性酸性染料或含金属染料、碱性染料、阳离子染料、直接染料、反应染料和不溶于水的分散染料或硫化染料、建染染料等,特别是在水溶性染料中,优选微溶于水的染料,或者优选不溶于水的染料,特别是更优选^L染料。上述有机颜料或染料各自可以单独使用,也可以将两种以上混合使用。在喷墨印刷用油墨中,本发明所使用的有机颜料或染料的含量优选为1%(重量)~80%(重量),更优选为10%(重量)~60°/。(重量),进一步优选为15%(重量)50%(重量)。对本发明所使用的分散剂没有特别限定,例如可以使用阳离子系分散剂、阴离.子系分散剂、非离子系分散剂、两性綠剂、硅酮系分散剂、氟系分散剂等表面活性剂。阳离子系分散剂可以例示具有伯氨基、仲氨基或叔M的阳离子性树脂;阴离子系分散剂可以例示具有羧酸酯、磺酸酯、磷酸酯等的基团的树脂或化合物;具有羧酸酯基的树脂包括聚丙烯酸酯或聚苯乙烯-丙烯酸酯等;具有磺酸酯基的化合物包括聚氧化亚烷基磺酸盐、N-曱基-N-油烯基牛磺酸的钠盐、十二烷基苯,黄酸盐等;具有磷酸酯基的化合物包括聚氧化亚烷基烷基醚磷酸盐等。并且,作为非离子系分散剂,可以例示聚氧化乙烯型分散剂或酰胺型分散剂。聚氧化乙烯型分散剂包括聚氧化乙烯烷基醚、聚氧化乙烯烷基芳基醚、乙炔二醇、聚氧化亚乙基二醇酯共聚物等;酰胺型分散剂包括聚氧化乙烯脂肪酸酰胺等;但作为分散剂,并不特别受限于这些。上述分散剂各自可以单独使用,也可以将两种以上组合使用。在本发明所使用的喷墨印刷用油墨中,分散剂的含量优选为10%(重量)70%(重量),更优选为20%(重量)~60%(重量)。在本发明中,可以含有聚合引发剂。可以列举如用于使复印到被复印基板上后的喷墨印刷用油墨固化而添加的物质、即通过热的作用发生活性自由基的活性自由基发生剂。添加聚合引发剂时,优选选择不妨碍在预加热处理条件下减少容量的聚合引发剂。对上述聚合引发剂没有特别限定,可以列举出偶氮系化合物、过氧化物系化合物、苯乙酮系化合物、苯偶姻系化合物、二苯甲酮系化合物、噻吨酮系化合物、三。秦系化合物和坊酯系化合物等。偶氮系化合物可以例示2,2,-偶氮双(4-曱氧基-2,4-二曱基戊腈)、2,2,-偶氮双(4-甲基-2,4-二曱基戊腈)、二甲基-2,2,-偶氮双(2-甲基丙酸酯)、2,2,-偶氮双(2-曱基丁腈)、l,l,-偶氮双(环己烷-l-腈)、2,2,-偶氮双[N-2-(丙烯基)-2-曱基-丙酰胺]、1-[(氰基-1-曱基乙基)偶氮]甲酰胺、2,2,-偶氮双(N-丁基-2-甲基丙酰胺)、2,2,-偶氮双(N-环己基-2-曱基丙酰胺)、含有聚二曱基硅氣,烷单元的高分子偶氮聚合引发剂和含有聚乙二醇单元的偶氮高分子聚合引发剂等。过氧化物系化合物可以例示过氧缩酮、氬过氧化物、二烷基过氧化物、二酰基过氧化物、过氧二碳酸酯和过氧化酯。过氧化酯可以例示叔丁基-过氧化月桂酸酯、叔丁基-过氧-3,5,5-三曱基己酸酯、叔己基-过氧-异丙基一碳酸酯等。苯乙酮系化合物可以例示二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-曱基-1-苯基丙-l-酮、千基二曱基缩酮、2-羟基-2-曱基-l-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙_1_酮、l-羟基环己基苯基酮、2-曱基-2-吗啉代-l-(4-曱硫基苯基)丙-l-酮、2-千基-2-二曱基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁-l-酮和2-羟基-2-曱基_1_[4_(1_甲基乙烯基)苯基]丙_1_酮的低聚物等。苯偶姻系化合物可以例示苯偶姻、苯偶姻曱醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚和苯偶姻异丁醚等。二苯曱酮系化合物可以例示二苯甲酮、邻苯曱酰基苯曱酸甲酯、4-苯基二苯曱酮、4-苯曱酰基-4,-曱基二苯基硫化物、3,3,,4,4,-四(叔丁基过氧羰基)二苯曱酮和2,4,6-三曱基二苯曱酮等。噻吨酮系化合物可以例示2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮和l-氯-4-丙氧基噻吨酮等。三。秦系化合物可以例示2,4-双(三氯曱基)-6-(4-曱氧基苯基)-l,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-曱氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯曱基)-6-胡椒基-l,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-曱氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-曱基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三。秦、2,4-双(三氯曱基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-l,3,5-三嗪、2,4-双(三氯曱基)-6-[2-(4-二乙基氨基-2-曱基苯基)乙烯基]-l,3,5-三口秦和2,4-双(三氯曱基)-6_[2-(3,4-二曱氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三溱等。肟酯系化合物可以例示1,2-辛二酮-l-[4-(苯硫基苯基)]-2-(0-苯甲酰月亏)[CibaSpecialtyChemicals社制备,商品名IRGACUREOXE01]或1-[9-乙基-6-(2-曱基苯曱酰基)-9H-。卡唑-:3-基]-l-(O-乙酰基)乙酮將[CibaSpecialtyChemicals社制备,商品名IRGACUREOXE02]等。此外,还可以使用例如2,4,6-三曱基苯曱酰基氧化二苯基膦、2,2'-双(邻氯苯基)-4,4,,5,5,-四苯基-1,2,-联咪唑、lO-丁基-2-氯吖啶酮、2-乙基蒽醌、千基、9,10-菲醌、樟脑醌、苯酰甲酸曱酯、二茂钛化合物等作为活性自由基发生剂。上述聚合引发剂各自可以单独使用,也可以将两种以上组合使用。当在本发明所使用的喷墨印刷用油墨中添加聚合引发剂时,聚合引发剂的含量优选为1%(重量)20%(重量),更优选为1%(重量)10。/。(重量)。本发明的喷墨印刷用油墨,除了含有上述交联性化合物、着色剂、分散剂和聚合引发剂以外,还可以含有粘合剂树脂,通过含有粘合剂树脂,复印到被复印基板上后固化的油墨形成更强固的固化物。粘合剂树脂是预先被聚合的物质,其例子有本身没有聚合性的非聚合性粘合剂树脂、或者在非聚合性粘合剂树脂中导入了具有聚合性的取代基的聚合性粘合剂树脂。非聚合性粘合剂树脂的例子有(甲基)丙烯酸树脂、聚酯(甲基)丙烯酸树脂、环氧(甲基)丙烯酸树脂等。上述粘合剂树脂各自可以单独使用,也可以将两种以上组合使用。在喷墨印刷用油墨中,本发明所使用的粘合剂树脂的含量优选为5%(重量)50°/。(重量),更优选为10%(重量)40%(重量)。在本发明所使用的喷墨印刷用油墨中,根据需要,可以含有以填充剂、除粘合剂树脂以外的高分子化合物、密合促进剂、防凝聚剂、有机酸和固化剂等为代表的公知的各种添加剂。其中,密合促进剂可以例示乙烯基三曱氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-曱氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基曱基二曱氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三曱氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基曱基二曱氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三曱氧基硅烷、3-氯丙基甲基二曱,基硅烷、3-氯丙基三曱氧基硅烷、3-曱基丙烯酰氧丙基三曱氧基硅烷、3-巯基丙基三曱氧基硅烷等。上述密合促进剂各自可以单独使用,也可以将两种以上组合使用。本发明所使用的喷墨印刷用油墨,必需使着色剂在交联性化合物或分散剂、粘合剂树脂和其它添加剂中微粒化,形成均勻的分散系。对上述着色剂的微粒化和得到均匀分散系的方法没有特别限定,可以是利用间歇式分散解胶机或连续分散解胶机进行的分散微粒化法等公知的方法,例如使用辊磨、球磨机、胶体磨、喷射磨、珠磨机等分散机进行搅拌混合,可以使着色剂均匀分散。当着色剂含有不溶于水的有机颜料或染料时,优选将着色剂微粒化,使其平均粒径达到50nm以上至100nm以下的范围,^旦没有特别限定。另外,优选将聚合引发剂加入到着色剂被如此均匀^"R的状态的组合物中。之后,通过将上述分散组合物进行过滤,可以形成适于喷墨法的喷墨印刷用油墨。对由上述喷墨印刷用油墨制造的显示用滤色器没有特别限定,特别适用于STN或TFT液晶显示装置用滤色器或有机EL显示装置用滤色器、以及电子纸显示装置用滤色器。根据本发明制造的显示用滤色器是可防止涂膜均匀性降低的滤色器。因此,具备该滤色器的显示装置成为可抑制显示色斑产生的显示装置。接下来,对滤色器的制造方法加以说明。(形成步骤)在形成步骤中,于基板上形成隔壁,所述隔壁位于相邻色像素层间,用于隔开色像素间。本发明中使用的基板可以是用于显示用滤色器的基板,没有特别限定,优选石英玻璃、硼硅酸玻璃、硅铝酸盐玻璃、表面涂覆有二氧化硅的钠钙玻璃等无机玻璃类、人工石英玻璃等透明刚性材料、或者透明树脂膜或薄片、光学用透明树脂板等挠性材料,特别优选透明石英玻璃、透明树脂膜。在本发明中,利用^^知的方法于上述基板上形成作为隔壁的黑色矩阵。此时,对黑色矩阵没有特别限定,当单独形成黑色矩阵时,可使用含有作为遮光剂的炭黑或黑色颜料、以及红色颜料、紫色颜料、蓝色颜料、黄色颜料、绿色颜料和染料的公知色材的热固化性树脂材料或感光性树脂材料。另外,对本发明中使用的热固化性树脂材料或感光性树脂材料没有特别限定,可以例示酚醛树脂材料、脲树脂材料、蜜胺树脂材料、苯并胍胺树脂材料、烯丙基树脂材料、醇酸树脂材料、环氧树脂材料、聚氨酯树脂材料、硅酮树脂材料、环氧树脂材料等热固化性树脂材料、丙烯酸系感光性树脂材料,但树脂材料并不限于这些。施行加热处理、感光处理使树脂材料固化,于基板上形成具有规定的开口图案的黑色矩阵。(填充步骤)在填充步骤中,利用喷墨印刷方式,在被隔壁围起来的像素区复印、填充上述含有着色剂、分散剂和交联性化合物的喷墨印刷用油墨。本发明中,可以使用公知的喷墨印刷用磁头和装置或者利用公知的喷墨印刷用磁头制作的装置复印喷墨印刷用油墨。对喷墨印刷的磁头没有特别限定,可以使用压电方式、挡板喷射方式、静电方式等的/^知的磁头,特别优选压电方式。(预加热步骤)在预加热步骤中,在不使填充步骤中填充的喷墨印刷用油墨固化的条件下、即在交联性化合物的固化温度以下的温度下,预先对其进^f亍加热处理以减少容量。具体而言,预加热步骤中的处理温度为交联性化合物的固化温度以下的温度。另外,上述预加热步骤中的加热处理时间优选10秒30分钟。另外,预加热步骤中的加热处理可以在大气压中进行,也可以在真空中进行,但优选在大气压中、特别是在含有选自氧、氩、氦、氮中的至少一种气体的环境中进行。对预加热处理的方法没有特别限定,可以在规定温度的屋内进行加热处理,也可以吹规定温度的热风,还可以在规定温度的热板上进4亍加热处理。(提高润湿性的处理步骤)在提高润湿性的处理步骤中,提高隔壁上面对喷墨印刷用油墨的润湿性。已预加热处理的喷墨印刷用油墨在保持流动性不变的情况下被减少容量。在此状态下可以提高隔壁上面对喷墨印刷用油墨的润湿性,可以形成凹凸(段差)更少(0.3^m)、均匀性优异的色像素层。作为用于提高润湿性的处理方法,例如有照射活性能量线的方法。照射的活性能量线的波长区优选为180400nm。此时的喷墨印刷用油墨是通过活性能量线的照射交联性化合物不交联、不固化的油墨。作为活性能量线的照射量,以波长254nm来换算,优选为10~500mJ/cm2的范围。(固化步骤)在固化步骤中,使填充步骤中填充的喷墨印刷用油墨固化。对固化步骤中的固化方法没有特别限定,优选通过加热处理进行固化。固化步骤中的加热处理温度较预加热步骤中的处理温度高,例如优选180250。C,特别优选为200-250。C。固化步骤中的加热处理时间较预加热步骤中的处理时间长,优选10分钟~1小时,特别优选为20分钟1小时。在本发明中,固化步骤中的加热处理可以在大气压中进行,也可以在真空中进行,但优选在大气压中、特别是在含有选自氧、氩、氦、氮中的至少一种气体的环境中进行。.对固化步骤中的加热处理方法没有特别限定,可以在规定温度的屋内进行加热处理,也可以吹规定温度的热风,还可以在规定温度的热i反上进纟于加热处理。如上所述,通过预先进行预加热处理,在固化前使油墨涂膜体积减少,从而可以使用着色剂的浓度低的喷墨印刷用油墨来形成着色剂浓度高的涂膜。另外,由于进行了提高填充有已被减少容量的油墨的隔壁上面对喷墨印刷用油墨的润湿性的处理,所以可以制造涂膜均匀性优异的滤色器。并且,当喷墨印刷用油墨不含溶剂时,可以省略提高隔壁上面对喷墨印刷用油墨的润湿性的处理,而且不会污染环境,对人体的安全性也优异。特别是由于在交联性化合物的固化温度以下进行预加热处理,所以在固化步骤中状态变化少、在维持流动性不变的情况下固化,可以制造着色剂浓度高、且均匀性优异的滤色器。以下,利用实施例进一步详细说明本发明,^f旦本发明并不受这些实施例的限定。[实施例l](喷墨印刷用蓝色油墨的调制)将混合有作为阻聚剂的100ppm4-曱氧基苯酚的600重量份1,10-癸二醇二丙烯酸酯和混合有作为阻聚剂的100ppm4-曱氧基苯酚的400重量份三羟曱基丙烷三丙烯酸酯混合,得到单体混合物。然后,将18.6%(重量)的上述单体混合物、72.0%(重量)的乙二醇二曱基丙烯酸酯、7.2%(重量)的C.I.颜料蓝15:6和2.2%(重量)的分散剂(BYKChemieJapan社制备,商品名Disperbyk1M)混合,使用公知的珠磨机得到颜料分散液。使用MicroTrack粒度分布测定装置[日机装社制备,型号HRA(X-100)],测定所得颜料分散液中的颜料的平均粒径时,微粒大小在50100nm范围,确认可以没有问题地进行分散。然后,用孔径为3/mi的薄膜滤器过滤所得颜料分散液,调制喷墨印刷用蓝色油墨。(黑色矩阵基板的形成)将住友化学社制的负型树脂黑色矩阵材料(商品名"TK-41")旋涂在外形尺寸为370mmx470mm、厚度为0.5mm的rr一->夕'社制的液晶用透明玻璃基板(商品名"4一夕VW000")上,在90。C下预烘l10秒,之后经由图像掩模,以100mJ/cn^的曝光量进行图案形成曝光。之后,使用包含0.5。/。(重量)的氬氧化钾(KOH)水溶液的显影液,在温度24。C下显影,形成黑色矩阵基板。通过进一步在230。C下后烘20分钟,得到形成有膜厚为2pm的遮光部分的黑色矩阵基板。(喷墨印刷用蓝色油墨的复印)将如上调制的喷墨印刷用蓝色油墨供给保温在40。C的公知的压电式喷墨'印刷磁头,之后从该喷墨印刷磁头复印、填充到上述黑色矩阵基板的规定的开口部。再填充喷墨印刷用蓝色油墨,之后在温度80。C下加热30秒,使填充在隔壁开口部的油墨的体积减少至相当于开口部体积与油墨固化收缩的体积之和。减少油墨体积后,经由300nm以下透过滤片照射低压水银灯光,在油墨表面照射500mJ/cn^的照射量(254nm基准)的活性能量线。在另外进行的评价中,通过进行本处理,油墨与隔壁上面的接触角从25度降低至5度以下。之后,进一步在温度230。C下加热20分钟,使油墨固化,形成滤色器图案。[实施例2和3]在实施例l中,按表l所示变更颜料的种类和量、分散剂的量、含有I,IO-癸二醇二丙烯酸酯和三羟曱基丙烷三丙烯酸酯的单体混合液(I)的量、乙二醇二曱基丙烯酸酯的量,得到各自的颜料分散液。使用所得颜料分散液,调制喷墨印刷用绿色油墨(实施例2)和喷墨印刷用红色油墨(实施例3),按照与实施例l相同的方法将油墨复印到黑色矩阵基板的规定开口部,使之固化。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>如表5所示,所得的着色图案为涂膜与隔壁的段差(隔壁^a差)小、均匀性良好的图案。另外,反复进行该操作,得到着色图案,但喷墨印刷磁头并没有发生堵塞,生产稳定性良好。[实施例46]在实施例l、2和3中,将50%的乙二醇二曱基丙烯酸酯变更为一缩二丙二醇曱醚乙酸酯(DPMA),调制蓝色、绿色、红色的颜料分散液。使用与实施例l相同的MicroTrack粒度分布测定装置测定所得颜料分散液中的颜料的粒径时,颜料粒径在50100nm的范围。然后,用孔径为3;mi的薄膜滤器过滤所得的颜料分散液,调制喷墨印刷用蓝色(实施例4)、绿色(实施例5)、红色(实施例6)的油墨(参照表2)。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>丙烯酸酯进行与实施例13相同的操作,将喷墨印刷用油墨复印、填充到上述黑色矩阵基板的规定的开口部。进一步填充油墨后,在温度8(TC下加热30秒,将涂膜减容至相当于填充有油墨的开口部体积与油墨固化收缩的体积之和。减少油墨体积后,进行与实施例13相同的操作,照射活性能量线,使隔壁对油墨的润湿性良好。之后,再在温度230。C下加热固化20分钟,形成滤色器图案。如表5所示,所得的滤色器图案为涂膜与隔壁的段差小、均匀性良好的图案。[实施例79]与实施例l、2和3进行相同的操作,得到颜料分散液。使用MicroTrack粒度分布测定装置[日机装社制备,型号HRA(X-IOO)],测定所得颜料分散液中的颜料的平均粒径时,#:粒大小在50~100nm的范围。然后,搅拌所得的颜料分散液,同时按照每100重量份的颜料分散液中以0.9重量份(实施例7)、0.3重量份(实施例8)、0.2重量份(实施例9)的比例添加作为光聚合引发剂的1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基苯基)]-2-(0-苯曱酰月亏)[CibaSpecialtyChemicals社制备,商品名"IRGACUREOXE01"],用孔径为3^m的薄膜滤器过滤,调制喷墨印刷用蓝色(实施例7)、绿色(实施例8)、红色(实施例9)的油墨(参照表3)。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>进行与实施例13相同的操作,将喷墨印刷用油墨复印、填充到上迷黑色矩阵基板的规定的开口部。进一步填充油墨后,在温度120。C下加热5分钟,使涂膜减容至所填充油墨的体积的大约三分之一体积为止。将油墨体积减容后,再在温度230。C下加热固化20分钟,形成滤色器图案。如表5所示,所得的着色图案为涂膜与隔壁的段差(隔壁段差)小、均匀性良好的图案。另外,反复进行该操作,得到着色图案,但喷墨印刷磁头并没有发生堵塞,生产稳定性良好。[比较例13]在比较例13中,没有进行预加热步骤,在填充实施例79的喷墨印刷用蓝色油墨、绿色油墨、红色油墨后,使用金属卤化物灯照射500mJ/cm2(I线换算)的波长为220400nm的紫外线,之后进一步在230。C下加热20分钟,使喷墨印刷用蓝色油墨固化,形成蓝色图案、绿色图案、红色图案。如表5所示,如此操作而制成的滤色器的隔壁段差大,外观上还可见明显的色斑。[比4交例46]在实施例13中,混合一缩二丙二醇曱醚乙酸酯(DPMA)作为有机溶剂,以代替乙二醇二曱基丙烯酸酯,之后使用珠磨机分散颜料,调制颜料分散液。使用与实施例l相同的MicroTrack粒度分布测定装置测定所得颜料分散液中的颜料的粒径时,粒径在50100nm的范围。与实施例79同样添加聚合引发剂后,用孔径为3/mi的薄膜滤器过滤,调制喷墨印刷用蓝色(比较例4)、绿色(比较例5)、红色(比较例6)的油墨(参照表4)。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>一缩二丙二醇曱醚乙酸酯72.0重量69.8重量75.8重量光聚合引发剂0.9重量0.3重量0.2重量常温下将如上调制的喷墨印刷用油墨供给喷墨磁头,与实施例1~9同样地将油墨从该喷墨磁头复印、填充到黑色矩阵基板的规定的开口部。进一步填充油墨后,在温度120。C下加热5分钟,使涂膜减容至所填充油墨的体积的大约三分之一体积为止。将油墨体积减容后,再在温度23(TC下加热固化20分钟,形成滤色器图案。如表5所示,如此操作而得到的滤色器图案的隔壁段差大,外观上还确认到明显的色斑。(评价方法和评价结果)测定如上制作的滤色器图案的隔壁段差,并目视评价外观(色彩不均)。关于隔壁段差,测定像素区中形成的涂膜表面的最低部分与隔壁上面的差。隔壁段差的测定值和外观的评价结果见表5。隔壁段差(wn)外观实施例l0.16良好(无色彩不均)实施例20.19良好(无色彩不均)实施例30.18良好(无色彩不均)实施例40.21良好(无色彩不均)实施例50.24良好(无色彩不均)实施例60.22良好(无色彩不均)实施例70.19良好(无色彩不均)实施例80.29良好(无色彩不均)实施例90.26良好(无色彩不均)比專之例l0.43色彩不均明显比库交例20.46色彩不均明显比#交例30.44色彩不均明显比4交例4035色彩不均明显<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>在不脱离本发明的精神或主要特征的情形下,本发明可以以其他各种各样的形式实施。因此,上述的实施方式在各个方面仅仅是例示,本发明的范围是权利要求中表示的范围,不受说明书正文的任何约束。并且,属于权利要求书的变形或变更均包括在本发明的范围内。权利要求1.滤色器的制造方法,其特征在于该方法是基板上具有多个色像素层和位于相邻色像素层间的隔壁的显示用滤色器的制造方法,该方法包括以下步骤于基板上形成上述隔壁的形成步骤;利用喷墨印刷方式,向被上述隔壁围起来的像素区填充至少含有着色剂、分散剂、交联性化合物的喷墨印刷用油墨的填充步骤;在不使所填充的喷墨印刷用油墨固化的条件下,预先对其进行加热处理以减少容量的预加热步骤;提高隔壁上面对喷墨印刷用油墨的润湿性的处理步骤,所述隔壁上面填充有上述已减少容量的油墨;以及通过加热使上述预加热的喷墨印刷用油墨固化的固化步骤。2.权利要求l所述的滤色器的制造方法,其特征在于对上述填充有已减少容量的油墨的隔壁上面照射不使交联性化合物交联的活性能量线,作为提高所述隔壁上面对喷墨印刷用油墨的润湿性的处理。3.权利要求2所述的滤色器的制造方法,其特征在于上述活性能量线是波长区为180400nm的能量线。4.权利要求3所述的滤色器的制造方法,其特征在于作为上述活性能量线的照射量,以波长254nm来换算,以10-1500mJ/cn^的范围进行处理。5.滤色器的制造方法,其特征在于该方法是基板上具有多个色像素层和位于相邻色像素层间的隔壁的显示用滤色器的制造方法,该方法包括以下步骤于基板上形成上述隔壁的形成步骤;利用喷墨印刷方式,向被上述隔壁围起来的像素区填充至少含有着色剂、分散剂、交联性化合物而不含溶剂的喷墨印刷用油墨的填充步骤;在不使所填充的喷墨印刷用油墨固化的条件下,预先对其进行加热处理以减少容量的预加热步骤;以及通过加热使预加热的喷墨印刷用油墨固化的固化步骤。6.权利要求l5中任一项所述的滤色器的制造方法,其特征在于上述交联性化合物为分子内含有至少一个烯键式不饱和双键的单体或低聚物。7.权利要求6所述的滤色器的制造方法,其特征在于分子内含有至少一个烯键式不饱和双键的上述交联性化合物为(曱基)丙烯酸酯单体。8.权利要求l7中任一项所述的滤色器的制造方法,其特征在于上述着色剂为颜料或染料。9.权利要求l7中任一项所述的滤色器的制造方法,其特征在于上述着色剂为颜料与染料的混合物。10.权利要求l9中任一项所述的滤色器的制造方法,其特征在于在上述预加热步骤中,在上述交联性化合物的固化温度以下的温度下进行加热处理以减少容量。11.权利要求l~IO中任一项所述的滤色器的制造方法,其特征在于在上述预加热步骤中,在50120。C下加热处理30秒30分钟。12.权利要求l~ll中任一项所述的滤色器的制造方法,其特征在于在上述固化步骤中,在180250。C下加热处理1060分钟。13.滤色器,其特征在于该滤色器利用权利要求112中任一项所述的滤色器的制造方法来制造。14.显示装置,其特征在于具备权利要求13所述的滤色器。全文摘要本发明的目的在于提供可以使用着色剂的浓度低的喷墨印刷用油墨来均匀形成着色剂浓度高的涂膜的滤色器的制造方法、滤色器和显示装置。本发明涉及滤色器的制造方法,所述滤色器是基板上具有多个色像素层和位于相邻色像素层间的隔壁的显示用滤色器,其中,在形成步骤中,于基板上形成上述隔壁;在填充步骤中,利用喷墨印刷方式,向被上述隔壁围起来的像素区填充至少含有着色剂、分散剂、交联性化合物的喷墨印刷用油墨。将喷墨印刷用油墨填充在隔壁内之后,进行预加热处理以减少容量,从而提高着色剂的浓度。接着,对填充有油墨的隔壁上面照射活性能量线,提高对油墨的润湿性(亲液性)。之后,利用热使油墨固化。文档编号G02B5/20GK101655572SQ20091013329公开日2010年2月24日申请日期2009年3月31日优先权日2008年3月31日发明者三木雅之,城内由子,村上元彦,藤井幸男申请人:住友化学株式会社;世联股份有限公司
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