CN101135851A - 树脂组合物及使用了它的转印材料、滤色片以及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可以获得平滑的涂敷面、防止凹凸或针孔的产生的树脂组合物及使用了它的转印材料、显示装置用遮光膜及其形成方法、黑矩阵、带有遮光膜的基板、滤色片以及显示装置。本发明是以至少含有选自(A)金属粒子或具有金属的粒子、(B)树脂及其前驱体的至少一种、(C)具有乙炔骨架的化合物或甜菜碱型的含全氟烷基化合物之中的至少一种为特征的树脂组合物及使用了它的转印材料、显示装置用遮光膜及其形成方法、黑矩阵、带有遮光膜的基板、滤色片以及显示装置。
Description
技术领域
本发明涉及树脂组合物及使用了它的转印材料、显示装置用遮光膜及其形成方法、黑矩阵、带有遮光膜的基板、滤色片以及显示装置。
背景技术
近年来,为了提高显示图像的对比度,对于黑矩阵要求4.0以上的高光学浓度。另一方面,由于当黑矩阵的厚度大时,则滤色片的表面平滑性就受到损害,因此需要以薄膜构成。
在具有高遮光性的显示装置用的黑矩阵的制作中,使用金属的薄膜。这是利用以下的方法来进行的(例如参照非专利文献1),即,在利用蒸镀法或溅射法形成的铬等金属薄膜之上涂敷光刻胶,然后在使用具有显示装置用遮光膜用图案的光掩模将光刻胶曝光·显影后,蚀刻露出的金属薄膜,最后通过将残存于金属薄膜之上的光刻胶剥离除去而形成。
该方法由于使用金属薄膜,因此即使膜厚较小,也可以获得高遮光效果,然而另一方面,将会需要蒸镀法或溅射法之类的真空成膜工序或蚀刻工序,从而有成本升高的问题。另外,由于是金属膜,因此反射率极高,在很强的外来光之下,还有显示对比度降低的问题。针对这些问题,还提出了使用低反射铬膜(由金属铬和氧化铬两层构成的膜等)的方法,然而不可否认的是,将会导致进一步的成本升高。此外,由于在蚀刻工序中还会排出含有金属离子的废液,因此还具有环境负担大这样的很大的缺点。特别是最多使用的铬是有害的,因而环境负担非常大。
另一方面,作为获得环境负担小的黑矩阵的技术之一,有使用了碳黑的技术(例如参照专利文献1)。它是将含有碳黑的感光性树脂组合物涂敷于基板上,将干燥后的材料曝光、显影,而形成黑矩阵的技术。
但是,由于碳黑每单位涂敷量的光学浓度低,因此当要想确保高遮光性、光学浓度时,则必然使膜厚变大,例如当想要确保与所述的金属膜同等的光学浓度4.0时,则膜厚就变为1.2~1.5μm。由此,在黑矩阵的形成后,当形成红、蓝、绿的像素时,则因像素边缘部的阶梯等,滤色片的表面变得不平滑,从而有显示等级降低的缺点。
除了所述以外,作为获得环境负担小、膜厚薄而光学浓度高的黑矩阵的方法,已知有取代碳黑而使用金属微粒的方法(例如参照专利文献2至3)。根据该方法,可以获得环境负担小、膜厚薄而光学浓度高的黑矩阵。
[专利文献1]特开昭62-9301号公报
[专利文献2]特开2004-240039号公报
[专利文献3]特开2005-17322号公报
[非专利文献]「彩色TFT液晶显示器」p.218~p.220,共立出版(株)发行(1997年4月10日)
但是,金属微粒虽然在的确能够以薄膜并且具有高光学浓度的方式构成黑矩阵的方面是有用的,但是伴随着薄层化,相对于外来的变动,将会逐渐变为难以控制的状况。其结果是,含有金属微粒的组合物的涂敷面的平滑性受到损害,有产生凹凸或针孔的情况。
发明内容
本发明是鉴于所述问题而完成的,其目的在于,提供即使在进行了薄膜化的情况下也不会引起所述问题的树脂组合物及使用了它的转印材料、显示装置用遮光膜及其形成方法、黑矩阵、带有遮光膜的基板、滤色片以及显示装置。
即,本发明是
<1>一种树脂组合物,其特征是,至少含有(A)金属粒子或具有金属的粒子、(B)树脂及其前驱体的至少一种、(C)具有乙炔骨架的化合物或甜菜碱型的含全氟烷基化合物之中的至少一种。
<2>根据<1>所述的树脂组合物,其特征是,所述具有乙炔骨架的化合物是乙炔二醇类化合物。
<3>根据<1>或<2>所述的树脂组合物,其特征是,所述(A)金属粒子或具有金属的粒子的至少一种是具有银锡合金部的粒子。
<4>根据<1>至<3>中任意一项所述的树脂组合物,其特征是,所述(A)金属粒子或具有金属的粒子的数均粒径在0.1μm以下。
<5>一种转印材料,其特征是,在临时支承体上具有使用<1>至<4>中任意一项所述的树脂组合物形成的树脂组合物层。
<6>一种显示装置用遮光膜的形成方法,其特征是,至少具有将<1>至<4>中任意一项所述的树脂组合物涂敷于基板上的工序。
<7>一种显示装置用遮光膜的形成方法,其特征是,至少具有将<5>中所述的转印材料的树脂组合物层转印到基板上的工序。
<8>一种显示装置用遮光膜,其特征是,是使用<1>至<4>中任意一项所述的树脂组合物形成的。
<9>一种黑矩阵,其特征是,是利用<8>中所述的显示装置用遮光膜形成的。
<10>一种带有遮光膜的基板,其特征是,具备基板、设于所述基板上的<8>中所述的显示装置用遮光膜。
<11>根据<10>中所述的带有遮光膜的基板,其特征是,被用于滤色片的制作。
<12>一种滤色片,其特征是,是使用<10>或<11>中所述的带有遮光膜的基板形成的。
<13>一种显示装置,其特征是,具备<10>或<11>中所述的带有遮光膜的基板。
<14>一种显示装置,其特征是,具备<12>中所述的滤色片。
根据本发明,可以提供能够获得平滑的涂敷面,防止凹凸或针孔的产生的树脂组合物及使用了它的转印材料、显示装置用遮光膜及其形成方法、黑矩阵、带有遮光膜的基板、滤色片以及显示装置。
具体实施方式
下面将对本发明的树脂组合物及使用了它的转印材料、显示装置用遮光膜及其形成方法、黑矩阵、带有遮光膜的基板、滤色片以及显示装置进行详细说明。
<树脂组合物>
本发明的树脂组合物的特征是,至少含有选自(A)金属粒子或具有金属的粒子、(B)树脂及其前驱体的至少一种、(C)具有乙炔骨架的化合物或甜菜碱型的含全氟烷基化合物之中的至少一种。
通过使用本发明的树脂组合物,可以获得平滑的涂敷面,防止凹凸或针孔的产生。
以下,将对本发明的树脂组合物中所含的成分(A)~(C)和其他的也可以含有的成分进行叙述。
(A)金属粒子或具有金属的粒子
本发明的树脂组合物含有金属粒子或具有金属的粒子(以下有时称作「本发明的金属类微粒」。)。
作为金属粒子、具有金属的粒子中的金属,没有特别限定,使用何种金属都可以。金属粒子也可以组合使用两种以上的金属,还可以作为合金使用。另外,也可以是金属与金属化合物的复合粒子。
<金属粒子>
作为金属粒子,优选由金属或金属与金属化合物形成的粒子,特别优选由金属形成的粒子。
特别优选将选自由长周期表(IUPAC 1991)的第四周期、第五周期及第六周期构成的组中的金属作为主成份含有。另外,优选含有选自由第2~第14族构成的组中的金属,更优选将选自由第2族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族、第13族及第14族构成的组中的金属作为主成份含有。这些金属当中,作为金属粒子,更优选作为第四周期、第五周期或第六周期的金属的第2族、第10族、第11族、第12族或第14族的金属的粒子。
对于作为所述金属粒子来说优选的例子,可以举出选自铜、银、金、铂、钯、镍、锡、钴、铑、铱、铁、钙、钌、锇、锰、钼、钨、铌、钽、钛、铋、锑、铅及它们的合金的至少一种。更优选的金属是选自铜、银、金、铂、钯、镍、锡、钴、铑、钙、铱及它们的合金中的至少一种,进一步优选的金属是选自铜、银、金、铂、钯、锡、钙及它们的合金中至少一种,特别优选的金属是选自铜、银、金、铂、锡及它们的合金中至少一种。尤其优选银(作为银优选胶体银),最优选具有银锡合金部的粒子。对于具有银锡合金部的粒子将在后面叙述。
<金属化合物粒子>
所谓「金属化合物」是所述金属与金属以外的其他的元素的化合物。作为金属与其他的元素的化合物,可以举出金属的氧化物、硫化物、硫酸盐、碳酸盐等,作为金属化合物粒子,优选它们的粒子。其中,从色调或微粒形成的容易度考虑,优选硫化物的粒子。
作为金属化合物的例子,有氧化铜(II)、硫化铁、硫化银、硫化铜(II)、钛黑等,然而从色调、微粒形成的容易度或稳定性的观点考虑,特别优选硫化银。
<复合粒子>
复合粒子是指金属与金属化合物结合而成为一个粒子的材料。例如,可以举出在粒子的内部与表面组成不同的材料、两种粒子合并了的材料等。另外,金属化合物与金属分别既可以是一种,也可以是两种以上。
作为金属化合物与金属的复合微粒的具体例,可以优选地举出银与硫化银的复合微粒、银与氧化铜(II)的复合微粒等。
本发明的金属微粒也可以是芯·壳型的复合粒子(芯壳粒子)。所谓芯·壳型的复合粒子(芯壳粒子)是将芯材料的表面用壳材料涂覆了的粒子,作为其具体例,可以举出特开2006-18210号公报的段落编号[0024]~[0027]中记载的芯·壳微粒。
本发明的金属类微粒的至少一种优选具有银锡合金部的粒子。作为具有银锡合金部的粒子,包括由银锡合金构成的粒子、由银锡合金部分与其他的金属部分构成的粒子及由银锡合金部分与其他的合金部分构成的粒子。
在具有银锡合金部的粒子中,至少一部分由银锡合金构成的情况例如可以使用(株)日立制作所制的HD-2300和Noran公司制的EDS(能量分散型X射线分析装置),利用加速电压200kV下的对各个粒子的中心15nm见方区域的光谱测定来确认。
具有银锡合金部的粒子由于黑浓度高,能够以少量或薄膜来体现优良的遮光性能,并且具有很高的热稳定性,因此可以不损害黑浓度地实现高温(例如200度以上)下的热处理,可以稳定地确保高度的遮光性。例如适于要求高度的遮光性,一般来说被实施烘烤处理的滤色片用的遮光膜(所谓的黑矩阵)等。
具有银锡合金部的粒子优选将银(Ag)的比例设为30~80摩尔%而将Ag和锡(Sn)复合化(例如合金化)而得的粒子。通过将Ag的比例特定为所述范围,就可以获得高温区域的热稳定性高、抑制了光的反射率的很高的黑浓度。特别是,Ag的比例为75摩尔%的粒子,即AgSn合金粒子制作容易,所得的粒子也很稳定,因而优选。
具有银锡合金部的粒子虽然可以利用在坩埚等中加热、熔融混合而形成等一般的方法来进行合金化等而形成,然而Ag的熔点为900℃附近,Sn的熔点为200℃附近,在两者的熔点中有很大的差别,由此就会额外地需要复合化(例如合金化)后的微粒化工序,因此优选利用粒子还原法的方法。即,是将Ag化合物与Sn化合物混合,将其还原的方法,是使金属Ag与金属Sn同时在接近了的位置析出,同时实现复合化(例如合金化)和微粒化的方法。由于Ag容易被还原,与Sn相比有先析出的倾向,因此通过将Ag及/或Sn制成络合物来控制析出时机的做法是理想的。
作为所述Ag化合物,可以优选地举出硝酸银(AgNO3)、醋酸银(Ag(CH3COO))、高氯酸银(AgClO4·H2O)等。其中,特别优选醋酸银。作为所述Sn化合物,可以优选地举出氯化亚锡(SnCl2)、氯化锡(SnCl4)、醋酸亚锡(Sn(CH3COO)2)等。其中,特别优选醋酸亚锡。
对于还原,可以将使用还原剂的方法、利用电解进行还原的方法等作为优选的还原方法来举出。其中,使用了还原剂的前者的方法因可以获得微细的粒子而优选。作为所述还原剂,可以举出CTAB、抗坏血酸、对苯二酚、儿茶酚、对氨基苯酚、对苯二胺、羟基丙酮等。其中,因容易挥发,难以对显示装置造成不良影响的方面,而特别优选羟基丙酮。
本发明的金属类微粒除了可以使用市售的产品以外,还可以利用金属离子的化学还原法、非电解镀膜法、金属的蒸发法等来调制。
例如,棒状的银微粒是将球形银微粒作为种粒子,其后再添加银盐,在CTAB(溴化十六烷基三甲基铵)等表面活性剂的存在下,通过使用抗坏血酸等还原能力比较弱的还原剂,就可以获得银棒或线。这在AdvancedMaterials 2002,14,80-82中有记载。另外,在Materials Chemistry andPhysics 2004,84,197-204、Advanced Functional Materials 2004,14,183-189中也进行了相同的记载。
另外,作为使用了电解的方法,被记载于Materials Letters 2001,49,91-95中,在Journal ofMaterials Research 2004,19,469-473中记载有通过照射微波来生成银棒的方法。作为并用了反胶束和超声波的例子,可以举出Journal ofPhysical Chemistry B 2003,107,3679-3683。
关于金也相同,记载于Journal ofPhysical Chemistry B 1999,103,3073-3077及Langmuir 1999,15,701-709、Journal of American ChemicalSociety 2002,124,14316-14317中。
棒状的粒子的形成方法也可以通过将前面所述的方法改良(调整添加量、控制pH)来调制。
为了使本发明的金属类微粒接近没有色彩,可以通过组合各种各样的粒子来获得。通过使粒子从球形或立方体变化为平板状(六角形、三角形)、棒状,就可以获得更高的透过浓度,这样在形成遮光层时就可以实现薄膜化。
作为所述金属类微粒的粒度分布,将粒子的分布以正态分布近似,则其数均粒径的粒度分布宽度D90/D10优选在1.2以上而小于50。这里,粒径是将长轴长度L作为粒子直径的值,D90是粒径接近平均粒径的90%粒子的粒子直径,D10是粒径接近平均粒径的10%粒子的粒子直径。从色调的观点考虑,粒度分布宽度优选2以上30以下,更优选4以上25以下。当分布宽度小于1.2时,则会有色调接近单色的情况,当在50以上时,则会有因粗大粒子造成的散射而产生混浊的情况。
而且,所述粒度分布宽度D90/D10的测定具体来说是利用后述的测定三轴径的方法随机地测定膜中的金属粒子100个,将长轴长度L作为粒子直径,对粒径分布进行正态分布近似,通过将以接近平均粒径的粒子的数目表示达到90%的范围的粒子直径设为D90,将从平均粒径起以数目表示达到10%的范围的粒子直径设为D10,就可以算出D90/D10。
《三轴径》
本发明的金属类微粒被利用下述的方法作为长方体,测定各尺寸。即,考虑能够将一个金属类微粒正好地(紧凑地)收容的三轴径的长方体的箱,将该箱的长度的最长的设为长轴长度L,以厚度t、宽度b来定义该金属类微粒的尺寸。使所述尺寸具有L>b≥t的关系,除了相同的情况以外,将b和t的较大的一方定义为宽度b。具体来说,在平面上放置金属类微粒,使之重心最低而稳定地静止。然后,利用与平面成直角地竖立的2片平行的平板来夹持金属类微粒,保持该平板间隔达到最短的位置的平板间隔。然后,利用与决定所述平板间隔的2片平板成直角且与所述平面也成直角的2片平行的平板来夹持金属类微粒,保持该2片的平板间隔。最后,与所述平面平行地安放顶板,使之与金属类微粒的最高位置接触。利用该方法,就形成由2对平板及顶板划出的长方体。
而且,线圈状或环状的尺寸定义为在将其形状伸展开的状态下进行了所述测定的情况下的值。
·长轴长度L
对于棒状的金属类微粒等情况,所述长轴长度L优选10nm至1000nm,更优选10nm至800nm,最优选20nm至400nm(比可见光的波长短。)。因L在10nm以上,制造上的调制就很简便,并且有耐热性或色味也良好的优点,因在1000nm以下,而有面状缺陷少的优点。
·宽度b与厚度t的比
对于棒状的金属类微粒等情况,宽度b与厚度t的比定义为对100个棒状金属微粒测定后的值的平均值。棒状的金属类微粒的宽度b与厚度t的比(b/t)优选2.0以下,更优选1.5以下,特别优选1.3以下。当b/t超过2.0时,则会接近平板状,有耐热性降低的情况。
·长轴长度L与宽度b及厚度t的关系
长轴长度L优选宽度b的1.2倍以上100倍以下,更优选1.3倍以上50倍以下,特别优选1.4倍以上20倍以下。当长轴宽度L小于宽度b的1.2倍时,则会显现出平板的特征,有耐热性恶化的情况。另外,当长轴长度L超过宽度b的100倍时,则黑色浓度降低,有无法进行薄层高浓度化的情况。
·长度L与宽度b及厚度t的测定
长度L、宽度b及厚度t的测定可以利用电子显微镜的表面观察图(×500000)、原子间力显微镜(AFM)进行,设为对100个棒状的金属类微粒测定后的值的平均值。在原子间力显微镜(AFM)中,有几个动作模式,可以根据用途灵活使用。
大致上为以下的3个。
(1)接触方式:使探针接触试样表面,由悬臂的位移来测定表面形状的方式
(2)锤击方式:使探针周期性地接触试样表面,由悬臂的振动幅度的变化来测定表面形状的方式
(3)非接触方式:不使探针接触试样表面,由悬臂的振动频率的变化测定表面形状的方式
然而,所述非接触方式需要高灵敏度地检测出极弱的引力。由此,对于直接测定悬臂的位移的静态的力的检测就很困难,因而应用悬臂的机械的共振。
虽然可以举出所述的3个方法,然而可以选择与试样匹配的某个方法。
而且,本发明中,作为所述电子显微镜,可以使用日本电子公司制的电子显微镜JEM2010,以加速电压200kV来进行测定。另外,原子间力显微镜(AFM)可以举出Seiko Instruments株式会社制的SPA-400。在利用原子间力显微镜(AFM)的测定中,通过事先加入聚苯乙烯珠子,测定就会变得比较容易。
本发明中,作为金属粒子或具有金属的粒子,优选金属粒子或具有金属的金属化合物粒子,更优选银粒子或含有银的银化合物粒子,最优选具有银锡合金部的粒子。
本发明中,金属粒子或具有金属的粒子的数均粒径优选0.1μm以下,更优选0.08μm以下,特别优选0.05μm以下。当粒子的数均粒径在0.1μm以下时,则有表面平滑性良好,并且由粗大粒子造成的麻点故障也变少的优点。
——本发明的金属类微粒的分散——
本发明的金属类微粒优选以稳定的分散状态存在,更优选例如胶体状态。在胶体状态的情况下,例如最好将金属微粒实质上以微粒状态分散。
作为进行分散之时的分散剂、也可以配合到本发明的组合物中的添加剂,特开2005-17322号公报的段落编号[0027]~[0031]中记载的分散剂或添加剂可以被作为也适用于本发明中的物质举出。
作为本发明的树脂组合物中的金属类微粒(及根据需要使用的颜料)的含量,例如在滤色片的制作等时,当考虑防止在后烘烤之际金属类微粒(及根据需要使用的颜料)熔接的情况时,最好调节为相对于所形成的遮光层的质量达到10~90质量%左右,优选达到10~80质量%左右。另外,金属类微粒(及根据需要使用的颜料)的含量最好考虑平均粒径所造成的光学浓度的变动而进行。
(B)树脂及其前驱体
本发明的树脂组合物是使用树脂及其前驱体的至少一种来构成的。这里,树脂是作为粘合剂的聚合物成分,树脂的前驱体是在聚合后构成树脂的成分,包含所谓的单体、低聚物成分等。所述树脂组合物有可以在碱性水溶液中显影的和可以在有机溶剂中显影的。从安全性和显影液的成本的观点考虑,优选可以在碱性水溶液中显影的,从该点考虑,优选使用碱可溶性树脂作为形成树脂的聚合物来构成。
<树脂>
作为所述树脂,可以举出在特开2006-23696号公报的段落编号[0010]中记载的碱可溶性粘合剂。
所述树脂优选具有30~400mgKOH/g的范围的酸价和1,000~300,000的范围的重均分子量的物质。
另外,除了所述以外,出于改良各种性能,例如改良硬化膜的强度的目的,也可以在不对显影性造成不良影响的范围中,添加醇可溶性的聚合物。作为醇可溶性的聚合物,例如可以举出醇可溶性尼龙、环氧树脂等。
作为所述树脂的含量,相对于树脂组合物的全部固形成分通常优选10~95质量%,更优选20~90质量%。在10~95质量%的范围中,不会有树脂组合物层的粘接性过高的情况,也不会有所形成的层的强度及光灵敏度差的情况。
<树脂的前驱体>
作为所述「树脂的前驱体」,可以举出通过进行硬化而变为树脂的单体等。
作为所述树脂的前驱体(以下也称作「单体」),可以举出在特开2006-23696号公报的段落编号[0011]中记载的单体或低聚物。
所述单体既可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。
单体相对于树脂组合物的全部固形成分的含量一般来说为5~50质量%,优选10~40质量%。当该含量处于所述范围内时,则不会降低光灵敏度或图像的强度,也不会有树脂组合物层的粘接性变得过高的情况。
(C)具有乙炔骨架的化合物或甜菜碱型的含全氟烷基化合物
本发明的树脂组合物是使用具有乙炔骨架的化合物或甜菜碱型的含全氟烷基化合物构成的。
<具有乙炔骨架的化合物>
作为本发明中所使用的具有乙炔骨架的化合物(以下也简称为「乙炔化合物」),优选选自含乙炔基的二醇(acetylene glycol)、乙炔二醇(acetylenediol)、乙炔醇中的至少一种。另外,该乙炔化合物优选含乙炔基的二醇(acetylene glycol)或含乙炔基的二醇的环氧乙烷加成物。
作为本发明中优选使用的含乙炔基的二醇或含乙炔基的二醇的环氧乙烷加成物,可以举出以下述结构式A表示的化合物。
[化1]
结构式(A)
在所述结构式A中,n及m分别独立地表示0或1以上的整数。
所述之中,优选含乙炔基的二醇。
所谓含乙炔基的二醇是指例如以所述结构式A中的m=n=0表示的化合物,是也可以作为非离子性表面活性剂使用的物质。
在含乙炔基的二醇上加成了环氧乙烷的化合物被记载于特愿2002-41583(特开2003-241367号公报)中。
作为本发明中优选使用的乙炔化合物,例如可以举出Surfinol 61、Surfinol 104E、Surfinol 104H、Surfinol 104A、Surfinol TG、Surfinol SE、Surfinol 504、Surfinol SE、Surfinol CT131、Surfinol CT136、Surfinol440、Surfinol 465、Surfinol 485(Air Products and Chemicals Inc.制)、OLFINEE1004(日信化学工业公司制)等。它们都是在分子内具有乙炔骨架的聚环氧烷醇衍生物。
<甜菜碱型的含全氟烷基化合物>
作为甜菜碱型的化合物,有羧酸类、硫酸酯类、磺酸类、磷酸酯类,分别被称作羧基甜菜碱、烷基甜菜碱、硫代甜菜碱、磷代甜菜碱。作为本发明中所用的甜菜碱型的含全氟烷基化合物,可以举出SEIMI CHEMICAL(株)制的商品「Surflon S-131,132(水溶性)」等。
出于提高涂敷面状的稳定性的目的,作为甜菜碱型的含全氟烷基化合物的使用量,相对于树脂组合物层的全部固形成分质量,优选0.05~15质量%,更优选0.1~5质量%。
另外,出于提高涂敷面状的稳定性的目的,作为乙炔化合物的使用量,相对于树脂组合物的全部固形成分质量,优选0.05~15质量%,更优选0.1~5.0质量%。
(D)其他的成分
作为树脂组合物,除了所述(A)~(C)以外,根据需要,还可以添加(D)作为其他成分的公知的添加剂,例如特开2006-23696号公报的段落编号[0012]~[0021]中记载的引发剂、颜料、表面活性剂、热聚合防止剂、密接促进剂、溶剂或特开2005-250461号公报的段落编号[0019]~[0022]中记载的成分、公知的增塑剂、分散剂、防淌剂、流平剂、消泡剂、阻燃剂、光亮剂等。
<转印材料>
本发明的转印材料是在临时支承体上具有至少使用本发明的树脂组合物形成的树脂组合物层的材料,根据需要,可以设置热塑性树脂层、中间层及保护层等。
所述树脂组合物层的膜厚优选0.2~2.0μm左右,更优选0.2~0.9μm。
作为构成本发明的转印材料的所述树脂组合物层以外的层,特开2005-3861号公报的段落编号[0023]~[0066]中记载的临时支承体、热塑性树脂层、中间层、保护薄膜可以作为理想的层举出。
<转印材料的制作>
转印材料的制作可以通过在临时支承体上,例如使用旋转器、whirler、辊涂机、幕帘式涂覆机、刮刀涂覆机、拉丝锭涂覆机、压出机等涂敷机来涂敷例如已述的树脂组合物的溶液并将其干燥而进行。在设置热塑性树脂层、中间层的情况下也可以同样地进行。
<显示装置用遮光膜>
本发明的显示装置用遮光膜是使用本发明的树脂组合物形成的膜。当使用本发明的树脂组合物来制作显示装置用遮光膜时,可以制作膜厚薄而光学浓度高的显示装置用遮光膜(例如光学浓度在1以上)。
本发明中所说的「显示装置用遮光膜」是以包含黑矩阵的意味使用的。所谓「黑矩阵」是设于液晶显示装置、等离子体显示器显示装置、EL显示装置、CRT显示装置等显示装置的周边部的黑色的边缘或红、蓝、绿的像素间的格子状或条纹状的黑色的部分;以及用于TFT遮光的点状或线状的黑色图案等,该黑矩阵的定义例如被记载于「液晶显示器制造装置用语词典」(第二版,菅野泰平著,p.64,日刊工业报社,1996年)中。作为黑矩阵的例子,可以举出有机EL显示器(例如特开2004-1 03507号公报)、PDP的前面板(例如特开2003-51261号公报)、PALC中背光灯的遮光等。
<黑矩阵>
本发明的黑矩阵是利用本发明的显示装置用遮光膜形成的。
在为了提高显示对比度,另外在使用了薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵驱动方式的液晶显示装置的情况下,为防止由光的泄露电流造成的画质降低,黑矩阵需要有很高的遮光性(光学浓度OD在3以上)。
<显示装置用遮光膜的形成方法>
本发明的显示装置用遮光膜的第一形成方法是至少具有在基板上涂敷本发明的树脂组合物的工序的方法。另外,本发明的显示装置用遮光膜的第二形成方法是至少具有将本发明的转印材料的树脂组合物层向基板上转印的工序的方法。利用本发明的显示装置用遮光膜的形成方法,可以在基板上形成由树脂组合物构成的树脂组合物层(以下有时称作「遮光层」。)。
在本发明的显示装置用遮光膜的形成方法中,在如上所述地形成遮光层后,将该遮光层全面曝光或以图案状曝光,在以图案状曝光的情况下,具有显影而形成显示装置用遮光膜的工序,根据需要可以设置其他的工序而构成。
<基板>
本发明中所用的基板虽然没有特别限定,然而可以举出构成显示装置的透明基板(例如玻璃基板或塑料基板)、带有配线的基板、由遮光膜等形成的带有边框的基板、带有透明导电膜(例如ITO膜)的基板、带有滤色片的基板、带有驱动元件(例如薄膜晶体管[TFT])的驱动基板等。
本发明中所用的基板的尺寸虽然没有特别限定,但是长边方向、短边方向都优选300~6000mm,更优选800~4000mm,特别优选1500~3500mm。
由所述本发明的树脂组合物构成的层(树脂组合物层)的膜厚优选0.2~2.0μm左右,更优选0.2~0.9μm左右。该层由于是分散了金属粒子或具有金属的粒子的层,因此如已经叙述的那样,可以用薄膜获得高光学浓度(2.5以上)。
在作为金属粒子或具有金属的粒子,使用了具有银锡合金部的粒子的情况下则特别有效。
作为显示装置用遮光膜的光学浓度,优选2.5以上10.0以下,更优选3.0以上6.0以下。当光学浓度在所述范围内时,则可以赋予遮光性。
以下,对于本发明的显示装置用遮光膜的形成方法,将以黑矩阵图案的形成方法为例进行具体说明。
作为第一具体例,是如下的方法,即,首先将本发明的树脂组合物涂敷于基板上,形成含有金属粒子或具有金属的粒子的遮光层。其后,通过利用图案曝光、显影将图案以外的部分的遮光层除去,来进行图案形成,得到黑矩阵(显示装置用遮光膜)。
另外,也可以在所述遮光层上形成与已述的中间层相同组成的层而作为保护层。该情况下,涂敷液的涂敷可以使用在所述的<转印材料的制作>的项目中列举的涂敷机来涂敷。其中,优选利用旋转涂覆法来进行。
作为第二具体例,是如下的方法,即,在透光性基板之上,以接触树脂组合物层的方式配置层叠了转印材料后,从转印材料与透光性基板的叠层体中剥离临时支承体,将树脂组合物层曝光,显影,得到黑矩阵(显示装置用遮光膜)。该方法不需要进行烦琐的工序,从而可以低成本地进行。
另外,作为本发明的黑矩阵(显示装置用遮光膜)的形成工序,除了所述涂敷或转印以外,还可以具有曝光、显影、后曝光、加热处理等工序,对于这些工序,可以将特开2005-3861号公报的段落编号[0067]~[0074]中记载的工序作为合适的工序来使用。
<带有遮光膜的基板>
本发明的带有遮光膜的基板的特征是,具备基板、设于所述基板上的本发明的显示装置用遮光膜。本发明的带有遮光膜的基板中所用的基板及显示装置用遮光膜的详细情况如上所述。本发明的带有遮光膜的基板可以适用于滤色片的制作中。
<滤色片及其制造方法>
本发明的滤色片的特征是,是使用本发明的带有遮光膜的基板形成的。
本发明的滤色片的制造方法是制作具有由两种颜色以上的多个着色像素构成的像素组、将像素组的各着色像素隔离的黑矩阵的滤色片的方法。具体来说,具有将本发明的遮光层以图案状曝光、显影而形成黑矩阵的工序、在所形成的黑矩阵间的凹部中形成两种颜色以上的多个着色像素的工序(以下有时称作「像素形成工序」。),根据需要可以设置其他的工序而构成。
作为所述像素形成工序,可以举出利用公知的方法的工序。例如,有特开平5-39450号公报、特开2003-330184号公报中记载的像素形成方法、特开平10-195358号公报中记载的利用喷墨法的像素形成方法等。
本发明的滤色片是在基板之上设置以由着色层构成且呈现出相互不同的颜色的两种颜色以上的着色像素组成的像素组、将构成该像素组的各像素相互分开的黑矩阵而构成的,是利用所述的本发明的滤色片的制造方法制作的滤色片。
所述像素组既可以是由呈现出不同颜色的两种颜色的着色像素构成的像素组或三种颜色的着色像素构成的像素组,也可以是由呈现出不同颜色的四种颜色以上的着色像素构成的像素组。例如在由三种颜色构成的情况下,优选使用红(R)、绿(G)及蓝(B)三种色调。在配置红、绿、蓝三种像素组的情况下,优选马赛克型、三角型等配置,在配置四种以上的像素组的情况下,无论是何种设置都可以。
本发明的滤色片由于具备如前所述那样使用本发明的树脂组合物制作的膜厚薄而浓度高的黑矩阵,因此例如在构成液晶显示装置等的情况下,可以抑制因时间推移而产生显示不均或显示对比度的变动,可以稳定地显示对比度高的图像。
<显示装置>
本发明的显示装置的特征是,具备本发明的带有遮光膜的基板及/或滤色片。
作为本发明的显示装置,是指液晶显示装置、等离子体显示器显示装置、EL显示装置、CRT显示装置等显示装置等。显示装置的定义或各显示装置的说明例如被记载于「电子显示器设备(佐佐木昭夫著,(株)工业调查会1990年发行)」、「显示器设备(伊吹顺章著,产业图书(株)平成元年发行)」等中。
本发明的显示装置当中,特别优选液晶显示装置。对于液晶显示装置,例如记载于「下一代液晶显示器技术(内田龙男编著,(株)工业调查会1994年发行)」中。对于可以适用本发明的液晶显示装置没有特别限制,例如可以适用于所述的「下一代液晶显示器技术」中记载的各种各样的方式的液晶显示装置中。本发明对于它们当中的彩色TFT方式的液晶显示装置特别有效。对于彩色TFT方式的液晶显示装置,例如记载于「彩色TFT液晶显示器(共立出版(株)1996年发行)」中。另外,本发明也可以适用于IPS等横电场驱动方式、MVA等像素分割方式等扩大了视角的液晶显示装置、STN、TN、VA、IPS、OCS、FFS及R-OCB等中。对于这些方式,例如记载于「EL、PDP、LCD显示器技术与市场的最新动向—(ToreResearch Center调查研究部门2001年发行)」的43页中。
液晶显示装置除了滤色片以外,还由电极基板、偏振薄膜、相位差薄膜、背光灯、间隔物、视角保障薄膜等各种各样的构件构成。本发明的黑矩阵可以适用于由这些公知的构件构成的液晶显示装置中。对于这些构件,例如记载于「’94液晶显示器周边材料·化工品的市场(岛健太郎(株)CMC 1994年发行」、「2003液晶相关市场的现状与将来展望(下卷)(表良吉(株)富士Chimera综研2003年发行」中。
[实施例]
以下,将利用实施例对本发明进行进一步具体说明,然而只要不超越其主旨,本发明就不限定于以下的实施例。而且,只要没有特别指出,「份」为质量基准。
(实施例1):涂敷法
<具有银锡合金部的粒子的分散液(分散液A1)的调制>
向纯水1000ml中,溶解醋酸银(I)23.1g、醋酸锡(II)65.1g、葡萄糖酸54g、焦磷酸钠45g、聚乙二醇(分子量3,000)2g及PVP-K30(ISPJapan(株)制;聚乙烯基吡咯烷酮聚合物)5g,得到了溶液1。
另行在纯水500ml中溶解羟基丙酮46.1g,得到了溶液2。
在一边将利用所述操作得到的溶液1保持为25℃,一边剧烈地搅拌的同时,用2分钟向其中添加所述的溶液2,继续缓慢地搅拌6小时。这时,混合液变为黑色,得到了具有银锡合金部的金属粒子(以下有时称作「含银锡合金部粒子」。)。然后,将该液体离心分离,使含银锡合金部粒子沉淀。离心分离是细分为150ml的液量,利用台式离心分离机H-103n((株)Kokusan制)以转速2,000r.p.m.进行了30分钟。此后,抛弃上清液,使总液量为150ml,向其中添加纯水1350ml,搅拌15分钟,再次分散了含银锡合金部粒子。反复进行2次该操作,除去了水相的可溶性物质。
其后,对该液体进一步进行离心分离,使含银锡合金部粒子再次沉淀。离心分离是在与所述相同的条件下进行的。离心分离后,与所述相同地抛弃上清液,使总液量为150ml,向其中添加纯水850ml及正丙醇500ml,又搅拌15分钟,再次将含银锡合金部粒子分散。
再次与所述相同地进行离心分离,在使含银锡合金部粒子沉淀后,与所述相同地抛弃上清液,使液量为150ml,向其中添加纯水150ml及正丙醇1200ml,又搅拌15分钟,再次将含银锡合金部粒子分散。此后,再次进行了离心分离。此时的离心分离的条件除了将时间延长为90分钟以外,与所述相同。其后,抛弃上清液,使总液量为70ml,向其中添加了正丙醇30ml。将其使用Aigamill(Aigamill M-50型(介质:直径0.65mm的氧化锆珠子130g,Aiga·Japan(株)制)分散6小时,调制了含银锡合金部粒子(银锡粒子浓度25质量%,PVP-K30余量1.0质量%)的水分散液(分散液A1)。
利用X射线衍射确认,该含银锡合金部粒子是由AgSn合金(2θ=39.5°)和Sn金属(2θ=30.5°)构成的复合体。这里,括号内的数字是各自的(III)面的散射角。利用透过型电子显微镜观察了该微粒分散液,其结果是,分散平均粒径以数均粒径表示约为40nm。
所述数均粒径的测定是使用利用透过型电子显微镜JEM-2010(日本电子(株)制)得到的照片如下所示地进行的。
选择100个粒子,将与各个粒子像相同面积的圆的直径作为粒径,将100个粒子的粒径的平均值作为数均粒径。此时,照片使用了在倍率为10万倍、加速电压为200kV下拍摄的照片。
<黑矩阵(BM)用树脂组合物A1的调制>
将下述表1的组成混合,调制了BM用树脂组合物A1。
[表1]
BM用树脂组合物 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 比较例1 |
A1 | A2 | A3 | A5 | A7 | |
含银锡合金部粒子的分散液(分散液A1) | 436 | 436 | 436 | 436 | 436 |
丙 | 11662 | 162 | 162 | 162 | 162 |
正丙醇 | 739 | 739 | 739 | 739 | 739 |
粘合剂A | 78 | 78 | 78 | 78 | 78 |
DPHA液 | 16.5 | 16.5 | 16.5 | 16.5 | 16.5 |
Solsperse 20000 | 0.156 | 0.156 | 0.156 | 0.156 | 0.156 |
引发体系A | 96 | 96 | 96 | 96 | 96 |
表3中所记载的(C)成分 | 1.02 | 2.05 | 1.02 | 2.05 | 0 |
单位:质量份
而且,所述表1中的引发体系A、粘合剂A、DPHA液的配方如下所示。另外,表1的Solsperse 20000是Avicia(株)制的分散剂。
<引发体系A>
·Irgacure 379(Ciba Specialty Chemicals(株)制) 21.9份
·甲基乙基酮 437.3份
·吩噻嗪 0.288份
·下述表面活性剂 8.1份
<表面活性剂1>
·下述构成物1 30份
·甲基乙基酮 70份
[化2]
构成物1
(n=6、x=5 5、y=5、
Mw=33940、Mw/Mn=2.55
PO:环氧丙烷,EO:环氧乙烷)
<粘合剂A>
甲基丙烯酸/甲基丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸环己基酯/甲基丙烯酸苄酯(=13.8/30.5/12/43.7[摩尔比])的无规共聚物(Mn1.3万,Mw3万)
<DPHA液>
·二季戊四醇六丙烯酸酯(含有500ppm阻聚剂MEHQ,商品名:KAYARAD DPHA,日本化药(株)制) 76份
·丙二醇单甲醚乙酸酯 24份
<保护层用涂敷液Cl的调制>
将下述组成混合,调制了保护层用涂敷液Cl。
·聚乙烯醇 3.0份
(PVA-105,(株)Kuraray制)
·羧甲基纤维素0.15份
(TC-5E,信越化学(株)制)
·蒸馏水 50.7份
·甲醇 45.0份
<利用涂敷进行的黑矩阵(BM)的形成>
(1)在用UV清洗装置清洗了无碱玻璃基板后,使用清洗剂进行刷洗,继而用超纯水进行了超声波清洗。其后,将该基板在120℃下热处理3分钟,使表面状态稳定化。
接下来,将基板冷却而调温到23℃后,在基板上使用具备了狭缝状喷嘴的玻璃基板用涂覆机MH-1600(FAS ASIA公司制),涂敷利用所述操作得到的BM用树脂组合物Al,使得膜厚达到1.0μm,在100℃下干燥5分钟,形成了树脂组合物层(涂敷工序)。然后,在该树脂组合物层上,使用狭缝状喷嘴,涂敷利用所述操作得到的保护层用涂敷液Cl,使得干燥膜厚达到1.5μm,在100℃下干燥5分钟,形成保护层,制作了BM用感光材料。
(2)接下来,使用具备了超高压水银灯的近接型曝光机(日立Higetech电子工程公司制),在将掩模(具有图像图案的石英曝光掩模)和所述的BM用感光材料垂直竖立的状态下,将掩模面与树脂组合物层的和保护层侧相接的一侧的表面之间的距离设为200μm,以30mJ/cm2的曝光量进行全面曝光(曝光工序)。然后,使用将显影处理液T-CD1(富士胶片(株)制;碱性显影液)稀释了5倍的液体(使用时的pH为10.2),对曝光后的BM用感光材料进行显影处理(33℃,20秒;显影工序),在玻璃基板上形成黑矩阵(BM)。
然后,在将形成了BM的玻璃基板利用基板预热装置在220℃下加热60分钟后,在240℃下又加热50分钟,进行烘烤处理(烘烤工序),以使得像素形成区域的开口达到86μm×304μm的方式,形成了线宽24μm、膜厚0.8μm、光学浓度为4.0的黑矩阵。以下,将形成了黑矩阵的所述的玻璃基板称作「黑矩阵基板」。
而且,光学浓度的测定除了使用形成了所述黑矩阵的材料,在透明基板上形成OD达到3.0以下的薄膜的层,未以图案状曝光以外,经过与实施例1相同的工序,得到了测定用的样品(膜状)。使用分光光度计(岛津制作所制,UV-2100),在555nm下测定了该透过光学浓度(OD)。另行用相同的方法测定了玻璃基板的透过光学浓度(OD0)。
将从OD中减去了OD0的值作为黑矩阵的透过光学浓度。使用接触式表面粗糙度仪P-10(KLA TENCOR(株)制),测定了测定用样品的膜厚,根据测定结果的透过光学浓度和膜厚的关系,算出了实施例中制作的膜厚的黑矩阵的光学浓度。
<滤色片及液晶显示装置的制作>
一着色感光性树脂组合物的调制一
调制了由下述表2中所示的组成构成的着色感光性树脂组合物R1、G1及B1。
表2
着色感光性树脂组合物 | R1 | G1 | B1 |
R颜料分散物1(C.I.P.R.254) | 44 | - | - |
R颜料分散物2(C.I.PR.177) | 5.0 | - | - |
G颜料分散物1(C.I.P.G.36) | - | 24 | - |
Y颜料分散物1(C.I.PY.150) | - | 13 | - |
B颜料分散物1(C.I.P.B.15∶6) | - | - | 8.0 |
B颜料分散物2(C.I.P.B.15∶6+C.I.P.V.23) | - | - | 14 |
丙二醇单甲醚乙酸酯 | 7.6 | 29 | 28 |
甲基乙基酮 | 37 | 26 | 26 |
环己酮 | - | 1.3 | - |
粘合剂1 | - | 2.5 | - |
粘合剂2 | 0.7 | - | - |
粘合剂3 | - | - | 19 |
DPHA液 | 3.8 | 3.5 | 4.2 |
2—三氯甲基—5-(p—苯乙烯基苯乙烯基)1,3,4-噁二唑 | 0.12 | 0.1 | 0.17 |
2,4—双(三氯甲基)—6—[4’-(N,N—二乙氧基羰基甲基氨基)-3’—溴苯基]-s—三嗪 | 0.050 | 0.050 | - |
吩噻嗪 | 0.010 | 0.005 | 0.020 |
表面活性剂1 | 0.060 | 0.070 | 0.060 |
质量份
—红(R)像素的形成—
在形成了所述黑矩阵(BM)的玻璃基板的BM形成面侧,使用利用所述操作得到的着色感光性树脂组合物R1,进行与已述的黑矩阵的形成相同的工序,形成了热处理完毕的R像素。
—绿(G)像素的形成—
在形成了黑矩阵和R像素的玻璃基板的BM等形成面侧,使用利用所述操作得到的着色感光性树脂组合物G1,进行与已述的黑矩阵的形成相同的工序,形成了热处理完毕的G像素。
一蓝(B)像素的形成一
在形成了所述黑矩阵、R像素和G像素的玻璃基板的BM等形成面侧,使用利用所述操作得到的着色感光性树脂组合物B1,进行与已述的黑矩阵的形成相同的工序,形成了热处理完毕的B像素。
如上所述地制作了滤色片(以下称作滤色片基板。)。
而且,所述表2中记载的组合物R1中的各组成的详细情况如下所示。
*R颜料分散物1的组成
·C.I.颜料红254(商品名:Irgaphor Red B-CF,Ciba SpecialtyChemicals(株)制) 8.0份
·下述化合物1(分散剂) 0.8份
·聚合物(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸(=72/28[摩尔比])的无规共聚物,分子量:3万) 8份
·丙二醇单甲醚乙酸酯 83份
[化3]
化合物1
*R颜料分散物2的组成
·C.I.颜料红 77(商品名:Cromophtal Red A2B,Ciba SpecialtyChemicals(株)制) 18份
·聚合物[甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸(=72/28[摩尔比])的无规共聚物(重均分子量37,000)] 12份
·丙二醇单甲醚乙酸酯 70份
*粘合剂2的组成
·聚合物(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯(=38/25/37[摩尔比])的无规共聚物,分子量:4万) 27份
·丙二醇单甲醚乙酸酯 73份
而且,所述表2中记载的组合物G1中的各组成的详细情况如下所示。
*G颜料分散物1
商品名:GT-2(富士胶片电子材料(株)制)
*Y颜料分散物1
商品名:CF黄EX3393(御国色素(株)制)
*粘合剂1的组成
·聚合物(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸(=78/22[摩尔比])的无规共聚物(重均分子量38,000) 27份
·丙二醇单甲醚乙酸酯 73份
而且,所述表2中记载的组合物B1中的各组成的详细情况如下所示。
*B颜料分散物1
商品名:GT蓝EX3357(御国色素(株)制)
*B颜料分散物2
商品名:CF蓝EX3383(御国色素(株)制)
*粘合剂3的组成
·聚合物(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯(=36/22/42[摩尔比])的无规共聚物(重均分子量38,000) 27份
·丙二醇单甲醚乙酸酯 73份
一液晶显示装置的制作一
在利用所述操作得到的滤色片基板的R像素、G像素及B像素以及黑矩阵之上,再利用溅射形成了ITO(Indium Tin Oxide)的透明电极。然后,依照特开2006-64921号公报的实施例1,在所述说明中形成的ITO膜上的相当于隔壁(黑矩阵)上部的部分形成了间隔物。另行作为对置基板准备玻璃基板,在滤色片基板的透明电极上及对置基板上分别以PVA模式用途实施图案处理,在其上又设置了由聚酰亚胺构成的取向膜。
其后,在与将滤色片的像素组包围地设于周围的黑矩阵外框相当的位置上,利用分配器方式涂敷紫外线固化树脂的密封剂,滴下PVA模式用液晶,将其与对置基板贴合后,对贴合了的基板进行了UV照射后,进行热处理,而使密封剂固化。在如此得到的液晶盒的两面,贴附了(株)SANRITZ制的偏振片HLC2-2518。然后,作为红色(R)LED使用FR1112H(STANLEY电气(株)制的芯片型LED),作为绿色(G)LED使用DG1112H(STANLEY电气(株)制的芯片型LED),作为蓝色(B)LED使用DB1112H(STANLEY电气(株)制的芯片型LED),构成侧灯方式的背光灯,配置于成为设置了所述偏振片的液晶盒的背面的一侧,形成了液晶显示装置。
(实施例2~4及比较例1):涂敷法
在所述实施例1中,除了将BM用树脂组合物A1变更为表1中记载的A2、A3、A5及A7以外,与实施例1相同地制作了黑矩阵、滤色片、液晶显示装置。
(实施例5):转印法
在所述实施例1中,除了将黑矩阵的制作方法变更为下述的转印法以外,利用相同的方法制作了滤色片、液晶显示装置。
<黑矩阵(BM)的形成>
—转印材料的制作—
在厚度75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜临时支承体(PET临时支承体)上,使用狭缝状喷嘴,涂敷由下述配方H1构成的热塑性树脂层用涂敷液j将其干燥而形成了热塑性树脂层。然后,在该热塑性树脂层上,又涂敷由下述配方P1构成的中间层用涂敷液,将其干燥层叠了中间层。接下来,在中间层上,涂敷实施例1中调制的BM用树脂组合物A1,将其干燥而又层叠了黑色的树脂组合物层。
如上所述,在PET临时支承体上设置干燥层厚度为14.6μm的热塑性树脂层、干燥层厚度为1.6μm的中间层、干燥层厚度为1.2μm的树脂组合物层,在树脂组合物层的表面压接保护薄膜(厚度12μm的聚丙烯薄膜),制作了由临时支承体/热塑性树脂层/间层/树脂组合物层的叠层构造构成的转印材料。以下,将其设为BM用转印材料Kl。
<热塑性树脂层用涂敷液的配方Hi>
·甲醇 11.1份
·丙二醇单甲醚乙酸酯 6.36份
·甲基乙基酮 52.4份
·甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸2一乙基己基酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物 5.83份(共聚比[摩尔比]=55/11.7/4.5/28.8,分子量=9万,
·苯乙烯/丙烯酸共聚物 13.6份
·2,2一双[4一(甲基丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基]丙烷
(新中村化学工业(株)制;在双酚A上脱水缩合了2当量的五甘醇单甲基丙烯酸酯的化合物) 9.1份
·所述表面活性剂1 0.54份
<中间层用涂敷液的配方P1>
·聚乙烯醇 3.0份
(PVA-105,(株)Kuraray制)
·羧甲基纤维素0.1 5份
(TC-5E,信越化学(株)制)
·蒸馏水 524份
·甲醇 429份
—黑矩阵(BM)的形成—
对无碱玻璃基板(以下有时称作「玻璃基板」)利用喷淋器吹送调温为25℃的玻璃清洗剂液体20秒,同时用具有尼龙毛的旋转刷子清洗,在用纯水喷淋清洗后,利用喷淋器吹送硅烷偶合剂液体(N-β(氨基乙基)γ—氨基丙基三甲氧基硅烷0.3质量%水溶液;商品名:KBM603,信越化学工业(株)制)20秒,进行了纯水喷淋清洗。其后,将该基板利用基板预热装置在100℃下预热2分钟,送至层压机。
从利用所述操作得到的BM用转印材料K1上剥离除去保护薄膜,将其与硅烷偶合剂处理后的玻璃基板重叠,使得除去后露出的树脂组合物层的表面与所述玻璃基板的表面相接,使用层压机LamicII型[(株)日立Industries制],在橡胶辊温度为130℃、线压力为100N/cm、搬送速度为2.2m/分钟的条件下进行了层压。
接下来,将PET 临时支承体在与热塑性树脂层的界面上剥离,除去了临时支承体。剥离了临时支承体后,使用具备了超高压水银灯的近接型曝光机(日立Hightech电子工程(株)制),在将基板与掩模(具有图像图案的石英曝光掩模)垂直地竖立的状态下,将掩模面与树脂组合物层之间的距离设定为200μm,以30mJ/cm2的曝光量进行了图案曝光。
然后,使用将三乙醇胺类显影液(含有30质量%三乙醇胺,商品名:T-PD2,富士胶片(株)制)用纯水稀释了12倍(以1质量份的T-PD2和11质量份的纯水的比例混合)的液体(30℃),用平板喷嘴以0.04MPa的压力进行50秒喷淋显影,将热塑性树脂层和中间层除去。接下来,在向该基板上吹送气体而除净液体后,利用喷淋器吹送10秒纯水,进行纯水喷淋清洗,吹送气体而减少基板上的液体残留。
接下来,使用将碳酸钠类显影液(含有0.38摩尔/升的碳酸氢钠、0.47摩尔/升的碳酸钠、5质量%的二丁基萘磺酸钠、阴离子表面活性剂、消泡剂及稳定剂;商品名:T-CD1,富士胶片(株)制)用纯水稀释了5倍的液体(29℃),用锥形喷嘴以0.15MPa的压力进行30秒喷淋显影,将树脂组合物层显影除去,得到了图案图像。
接下来,使用将清洗剂(含有磷酸盐、硅酸盐、非离子表面活性剂、消泡剂及稳定剂;商品名:T-SD1,富士胶片(株)制)用纯水稀释了10倍的液体(33℃),用锥形喷嘴以0.02MPa的压力喷淋吹送20秒,继而利用具有尼龙毛的旋转刷子擦除图案图像而进行残渣除去,得到了黑矩阵。其后,对形成了黑矩阵的基板,又从两面用超高压水银灯以500mJ/cm2的曝光量进行了后曝光后,在220℃下进行了15分钟热处理(烘烤)(黑矩阵基板)。
(实施例6):涂敷法
除了在实施例1中,将含银锡合金部粒子的分散液A1替换为如下所示地调制的银微粒分散液B1,另外使用了BM用树脂组合物B1以外,与实施例1相同地制作了黑矩阵、滤色片、液晶显示装置。
<银微粒分散液B1的调制>
混合了平均纵横比(aspect ratio)为2.2的银微粒73.5g、分散剂(商品名:Solsperse 20000,Avicia(株)制1.05g、甲基乙基酮16.4g。将其使用超声波分散机(商品名:Ultrasonic generator model US-6000c cvp,nissei公司制)分散,得到了当量圆直径为100nm的银微粒的分散液。然后,对所得的银微粒的分散液进行离心分离处理(10,000rpm,20分钟),抛弃上清液,进行了适当的浓缩。将该操作反复进行3次,除去水相的可溶性物质,得到了银微粒分散液B1。(银粒子浓度为25质量%)
<BM用树脂组合物B1的调制>
除了将实施例1中所用的分散液A1变更为银微粒分散液B 1以外,利用相同的配方调制了BM用树脂组合物B1。
(实施例7):向保护层用涂敷液中的添加
除了在实施例1中,将保护层用涂敷液C1变更为下述的保护层用涂敷液C2以外,与实施例1相同地制作了黑矩阵基板,制作了液晶显示装置。
<保护层用涂敷液C2的配方>
·聚乙烯醇 3.0份
(PVA-105,(株)Kuraray制)
·羧甲基纤维素0.15份
(TC-5E,信越化学(株)制)
·Surflon S-131,Seimi Chemical(株)0.01份
·蒸馏水 50.7份
·甲基乙基酮45.0份
<评价>
—涂敷面状(凹凸)—
除了使用实施例1~7、比较例1中所用的BM用树脂组合物A1、A2、A3、A5、A7及B1,使用10cm×10cm的玻璃基板,未进行图案曝光(进行了全面曝光)以外,利用与所述的实施例、比较例中记载的制作方法相同的方法,形成厚1μm的感光层,使用表面粗糙度仪P-10(TENCOR公司制),测定了感光层的表面凹凸。
利用以下的基准进行了涂敷面状(凹凸)的判定。将所得的结果表示于表3中。
◎:凹凸的深度小于0.01μm的情况。
○:凹凸的深度在0.01μm以上小于0.02μm的情况。
×:凹凸的深度在0.02μm以上的情况。
—针孔—
使用实施例1~7、比较例1中所用的BM用树脂组合物A1、A2、A3、A5、A7及B1,在10cm×10cm的玻璃基板上,与涂敷面状(凹凸)评价的情况相同地形成厚度1μm的感光层,在高亮度schaukasten(シヤ—力ステン)上用光学显微镜以50倍观察,计测了直径在30μm以上的针孔的个数。
利用以下的基准进行了针孔的判定。将所得的结果表示于表3中。
◎:0-1个的情况。
○:2-5个的情况。
×:6个以上的情况。
基于下述基准,评价了实施例1至7及比较例1中得到的液晶显示装置。将所得的结果表示于表3中。
对于各个液晶显示装置,利用目视观察了输入了灰色的测试信号后的灰度显示,依照下述评价基准评价了显示不均的有无。
<评价基准>
A:完全看不到不均(非常良好)
B:虽然在玻璃基板的边缘部分微量地看到不均,然而在显示部中没有问题(良好)
C:虽然在显示部中微量地看到不均,然而是可以实用的水平(普通)
D:在显示部中有不均(略差)
E:在显示部中有很强的不均(非常差)
[表3]
(C)成分 | 涂敷面状(凹凸) | 针孔 | 液晶显示装置的评价 | ||
种类 | 添加量% | ||||
实施例1 | S-131 | 0.5 | ◎ | ◎ | A |
实施例2 | S-132 | 1.0 | ◎ | ◎ | A |
实施例3 | CT-131 | 0.5 | ○ | ○ | C |
实施例4 | CT-136 | 1.0 | ○ | ○ | B |
实施例5 | S-131 | 0.5 | ◎ | ◎ | A |
实施例6 | S-131 | 0.5 | ◎ | ◎ | A |
实施例7 | S-131 | 0.5 | ◎ | ◎ | A |
比较例1 | - | 无添加 | × | × | E |
表3中,S-131及S-132表示Seimi Chemical(株)的Surflon S-131及S-132,CT-131、CT-136表示日信化学工业(株)的Surfinol CT-131、CT-136。另外,所述表3中的所谓添加量是树脂组合物固形成分中的添加量。
这里,Surflon S-131及S-132含有硫酸酯类的含全氟烷基化合物。
Surfinol CT-131及CT-136含有以所述结构式A表示的化合物。
根据表3可知,通过含有具有乙炔骨架的化合物或甜菜碱型的含全氟烷基化合物,就可以将涂敷面状或针孔优化,这样就可以制成没有显示不均的液晶显示装置。
Claims (14)
1.一种树脂组合物,其特征是,至少含有选自(A)金属粒子或具有金属的粒子、(B)树脂及其前驱体的至少一种、(C)具有乙炔骨架的化合物或甜菜碱型的含全氟烷基化合物之中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其特征是,所述具有乙炔骨架的化合物是乙炔二醇类化合物。
3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其特征是,所述(A)金属粒子或具有金属的粒子的至少一种是具有银锡合金部的粒子。
4.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,其特征是,所述(A)金属粒子或具有金属的粒子的数均粒径在0.1μm以下。
5.一种转印材料,其特征是,在临时支承体上具有使用权利要求1或2所述的树脂组合物形成的树脂组合物层。
6.一种显示装置用遮光膜的形成方法,其特征是,至少具有将权利要求1或2所述的树脂组合物涂敷于基板上的工序。
7.一种显示装置用遮光膜的形成方法,其特征是,至少具有将权利要求5中所述的转印材料的树脂组合物层转印到基板上的工序。
8.一种显示装置用遮光膜,其特征是,是使用权利要求1或2所述的树脂组合物形成的。
9.一种黑矩阵,其特征是,是利用权利要求8所述的显示装置用遮光膜形成的。
10.一种带有遮光膜的基板,其特征是,具备基板、设于所述基板上的权利要求8所述的显示装置用遮光膜。
11.根据权利要求10所述的带有遮光膜的基板,其特征是,被用于滤色片的制作。
12.一种滤色片,其特征是,是使用权利要求10或11所述的带有遮光膜的基板形成的。
13.一种显示装置,其特征是,具备权利要求10或11所述的带有遮光膜的基板。
14.一种显示装置,其特征是,具备权利要求12所述的滤色片。
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