CN101263424A - 光敏组合物、转印材料、遮光膜及其制备方法、显示装置用滤色器、显示装置用衬底和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光敏组合物、使用该光敏组合物的转印材料和遮光膜及其制备方法、显示装置用滤色器、显示装置用衬底和显示装置，所述光敏组合物包含含有合金部分和单体的粒子，其中在将所述光敏组合物形成膜之后，该膜按每1μm干膜厚度计具有2.0以上的光密度。

Description

光敏组合物、转印材料、遮光膜及其制备方法、显示装置用滤色器、显示装置用衬底和显示装置

发明背景

1.发明领域

本发明涉及一种优选用于制备安置在显示装置如等离子体显示装置、EL显示装置和CRT显示装置中的遮光膜的光敏组合物、使用该光敏组合物的转印材料、遮光膜及其制备方法；显示装置用滤色器；显示装置用衬底和显示装置。

2.相关技术的描述

在装置比如液晶显示装置、等离子体显示装置、EL显示装置和CRT显示装置内，显示装置用遮光膜以黑边缘、像素周围的点阵图案、条状黑边缘(所谓黑底)、点图案或线性黑图案形式，被安置作为用于薄膜晶体管(TFT)的遮光。

例如，黑底是构成液晶显示等的遮光膜的实例。为了防止由于光泄漏通过在像素之间的空间而引起的对比度下降，通常安置黑底，以使其围绕着装备在液晶显示装置内的滤色器的每一个有色像素(红色、绿色或蓝色像素)。另一个实例是在使用TFT并且使用有源矩阵寻址法的液晶装置中，装备在TFT上的遮光膜，以防止图像质量因被光引起的来自TFT上的电流泄漏而劣化。

遮光膜通常需要光密度为2以上的遮光性能，并且从显示装置的显示图像的质量考虑，遮光膜优选为黑色的。

有人提出了使用金属制备具有高遮光性能的遮光膜。例如，提出的方法包括通过真空沉积或溅射制备金属薄膜；通过将光致抗蚀剂涂布在金属薄膜上以形成光致抗蚀剂膜；使用图案掩模(光掩模)将该光致抗蚀剂膜曝光以形成遮光膜；将曝光的光致抗蚀剂膜显影；蚀刻曝光的薄膜；以及将光致抗蚀剂膜从金属薄膜上剥离(参见，例如，彩色TFT液晶显示(ColorTFT Liquid Crystal Display)，218-220页，由Kyoritsu Shuppan股份有限公司于1997年4月10日出版)。

有一种技术是使用炭黑形成具有低反射率的遮光膜(例如，参见日本专利申请公开(JP-A)62-9301)。这种遮光膜是通过如下步骤获得的膜：将含有炭黑的光敏树脂组合物涂敷到衬底上，将该组合物干燥，将所得膜曝光以及将该膜显影。

然而，由于相对于金属，其每单位量的光密度低，因此不可避免地增加遮光膜的厚度，以确保高的遮光性能和光密度。因此，当形成遮光膜之后形成红、蓝和绿色的像素时，容易产生空气气泡，或难于获得均匀像素。

在另一种方法中，通过无电沉积形成了含有镍细粒的黑底(例如，参见JP-A 7-218715)。然而，由于这种方法只获得平均粒子直径为30nm以下的粒子，因此难于获得完美的黑色色调或难于获得厚度为0.5μm的薄膜。而且，由于在制备过程中使用了电镀液体，因此这种方法给环境带来了沉重的负担。

鉴于上述方法和技术，有人提出了使用含有金属粒子的组合物或使用转印材料形成遮光膜的技术(例如，参见JP-A 2004-240039)。这种技术可以解决诸如上述的产生空气气泡、难于形成均匀像素、成为差的黑色色调以及给环境带来巨大负担之类的问题，并且可以获得具有高的光密度和反射率的薄遮光膜。

然而，尽管由于使用了金属薄膜而甚至在膜厚度薄的情况下也获得了高的遮光作用，但是由于真空沉积法如气相沉积和溅射或蚀刻法是必需的，因而生产成本昂贵。此外，具有高的反射率的金属薄膜使显示对比度在外部光下低。

尽管在一种技术中使用了利用低反射铬膜(比如包含金属铬层和氧化铬层的两层膜)的现有技术，但是不可否认的是生产成本进一步增加。将铬用于这种膜还可以对环境带来了沉重的负担。

当使用含有金属粒子的组合物或转印材料时，所获得的遮光膜具有反射率在较高的温度增加的特性。由于为制备滤色器通常使用被称为烘焙处理的高温处理，因此近年来在需要高质量图像的滤色器中，需要烘焙不引起反射率增加的遮光膜。

发明概述

本发明是鉴于上述问题而完成的。

本发明的第一方面提供一种光敏组合物，所述光敏组合物包含含有合金部分和单体的粒子，其中所述光敏组合物形成膜之后，所述膜按每1μm干膜厚度计具有2.0以上的光密度。

本发明的第二方面是提供一种转印材料，所述转印材料包含临时载体和安置在临时载体上的光敏层，其中所述光敏层包含在临时载体上的第一方面的光敏组合物。

本发明的第三方面提供一种遮光膜，所述遮光膜通过将第一方面的光敏组合物涂敷到衬底上而形成。

本发明的第三方面提供一种遮光膜，所述遮光膜通过将第二方面的转印材料的光敏层转移到衬底上而形成。

本发明的第五方面提供一种显示装置用衬底，所述显示装置用衬底包含第三或第四方面的遮光膜。

本发明的第六方面提供一种显示装置用滤色器，所述显示装置用滤色器包括第五方面的显示装置用衬底。

本发明的第七方面提供一种显示装置，所述显示装置包含第六方面的显示装置用滤色器。

本发明的第八方面提供一种用于制备遮光膜的方法，所述方法包括：通过将第一方面的光敏组合物涂敷到衬底上，然后干燥涂敷的光敏组合物，形成光敏层；通过将所述光敏层进行成图案式曝光，然后将曝光的光敏层显影，形成有图案的图像；将有图案的图像在150℃或更高的温度进行5分钟以上的热处理。

本发明的第九方面提供一种用于制备遮光膜的方法，所述方法包括：将第二方面的转印材料的光敏层转移到衬底上；通过将转移的光敏层进行成图案式曝光，然后将曝光的光敏层显影，形成有图案的图像；以及将有图案的图像在150℃或更高的温度进行5分钟以上的热处理。

本发明的第十方面提供一种遮光膜，所述遮光膜通过第八方面的方法制备。

本发明的第十一方面提供一种遮光膜，所述遮光膜通过第九方面的方法制备。

本发明提供光敏组合物，所述光敏组合物赋予薄膜优异的遮光性能(具有高的光密度)，并且作为加热结果的反射率增加小，对环境的负担降低；转印材料；遮光膜及其制备方法；显示装置用衬底；能够显示具有高对比度的亮图像的显示装置用滤色器；以及显示装置。

发明详述

以下将详细描述本发明的光敏组合物，同时在本说明书中还列出转印材料、遮光膜及其制备方法；显示装置用滤色器；显示装置用衬底和显示装置的细节。

<光敏组合物>

本发明的光敏组合物包含含有合金部分和单体的粒子，其中所述光敏组合物形成膜之后，该膜按每1μm干膜厚度计具有2.0以上的光密度。本发明的光敏组合物可以任选包含其它组分，比如粘合剂聚合物、光聚合引发剂、分散剂和分散介质。

在此处使用的膜的干燥厚度是指在本发明的光敏组合物被涂敷到衬底上之后的膜厚度并且是按如下测量出的。

通过将光敏组合物涂敷到衬底(例如，PET或玻璃衬底)上，并且将该组合物通过在100℃以下的热空气吹扫而进行干燥，使得残留溶剂的量为2质量％以下，从而形成具有光敏树脂层的光敏材料。用测量装置比如接触表面粗糙度计(商品名：P1，TENKOR制造)测量光敏材料的厚度。然后，测量将光敏树脂层从衬底上完全移除之后的衬底的厚度，将这两个测量值之差定义为干膜的厚度。

通过气相色谱-质谱测量残留溶剂的量。

由于采用含有合金部分的粒子作为在本发明的光敏组合物中的着色剂，因此获得具有高光密度的薄膜。该膜的色调(特别是黑色调)优异，同时作为热处理结果的反射率增加小。该光敏组合物还具有对环境的良好相容性，对环境造成的负担小。

由于所形成的膜按每1μm干膜厚度计具有2.0以上的光密度，因此即使当膜薄时，本发明的光敏组合物也能够确保高的光密度。

理想的是按每1μm干膜厚度计的光密度更高，优选3.0以上的光密度，更优选4.0以上的光密度。在这个范围内的光密度对于确保良好的显示质量和高的对比度是有效的。

含有合金部分的粒子

本发明的光敏组合物包含至少一种含有合金部分的粒子(下文中，可以称作“含有合金部分的粒子”)。使用含有合金的金属粒子作为着色剂，能够形成薄膜和高密度的图像。本发明的组合物对于形成遮光图像(包括黑底)是特别有效的。

含有合金部分的粒子包括含有合金部分的金属粒子以及含有合金部分的金属化合物粒子。优选含有合金部分和金属部分的粒子作为含有合金部分的粒子。

所述合金在由Iwanami Shoten于1998年出版的Iwanami科学词典、第五版的第447页中“合金”中有描述，并且包括由多种金属构成的固溶体、共晶、化合物和金属间化合物。

在金属粒子中的金属还指在由Iwanami Shoten于1998年出版的Iwanami科学词典、第五版的第352页中“金属”中描述的金属。“金属化合物”是指金属与金属之外的元素形成的化合物，并且此处使用的金属是在金属粒子中的金属的同义词。

通过使用例如能量分散X-射线分析仪(商品名：HD-2300，日立公司制造；EDS：商品名，Noran制造)在200kV的加速电压下，在各个粒子的15nm平方区域内的光谱测量，可以证实根据本发明的至少一部分含有合金部分的粒子由合金构成的事实。

在金属中，优选在长周期元素表中的第III至IVX族中的金属，并且优选金、银、铜、钯、钨、钛和锡。从安全和成本考虑，它们中特别优选银和锡。含有合金部分的粒子的合金部分优选包含选自这些金属中的多种金属。

金属与金属之外的元素形成的化合物的实例包括金属的氧化物、硫化物、硫酸盐和碳酸盐。从颜色和形成粒子的容易性考虑，它们中特别优选硫化物。

金属化合物的实例包括氧化铜(II)、硫化铁、硫化银、硫化铜(II)和钛黑(titanium black)。从颜色和形成粒子的容易性考虑，它们中特别优选硫化银。

金属化合物粒子包括下列粒子：

(1)金属化合物的粒子；

(2)两种以上金属化合物粒子的复合物的粒子；以及

(3)金属粒子和金属化合物粒子构成的粒子。

两种以上金属化合物粒子的复合物的粒子的具体实例包括硫化铜和硫化银的复合粒子、硫化铁和硫化银的复合粒子以及氧化铜(II)和硫化铁的复合粒子。

金属粒子和金属化合物粒子构成的粒子的具体实例包括银和硫化银的复合粒子、银和氧化铜(II)的复合粒子以及钯和硫化钯的复合粒子。

复合粒子的形状没有特别的限制，其实例包括在粒子的内部和表面之间具有不同组成的粒子，以及含有结合在一起的两种粒子的粒子。

根据本发明的含有合金部分的粒子的直径没有特别限制，但是粒子的数均直径优选为60至3000nm，更优选为70至2000nm，特别优选为80至200nm。

当数均粒子直径在上述范围内时，可以获得优异的颜色(尤其是黑色调)和分散性。具体地，相对于该颜色，优选数均粒子直径为60nm以上的金属化合物的粒子(不是复合粒子)。粒子直径的分布没有特别的限制。

使用由透射电子显微镜(商品名：JEM-2010，由JEOL公司生产)拍摄的照片，按如下测量数均粒子直径。

首先，选取100个粒子，将面积与各个粒子图像相等的圆的直径定义为粒子直径，并且将该100个粒子的直径的平均值定义为数均粒子直径。在200kV的加速电压下，所述照片以1×10⁵的放大倍数拍摄。

为了达到需要的光密度，本发明的含有合金部分的粒子应当是有色的。“有色”粒子是光吸收波长在400至700nm范围的粒子。

有色金属化合物的优选实例包括硫化银、硫化铜、硫化铁、硫化钯、氧化银和钛黑。

本发明的含有合金部分的形状没有特别限制。可以使用具有球形、无定形、片状、立方、规则八面体和柱形形状的粒子。

除单独使用它们中的一种之外，必要时，可以通过将多种粒子混合来使用根据本发明的含有合金部分的粒子。

本发明的含有合金部分的粒子的制备方法没有特别限制，该方法的实例包括已知的方法，比如气相法，包括蒸发浓缩法和气相还原法，以及液相法，包括液相还原法。这些方法例如在粒子的技术和应用中的新趋势II(Newest Trends in Technologies and Applications of Particles II)(日文；在2002年由Sumibe Techno Research公司出版)中有描述。

还原法的优选实例包括使用还原剂的方法和电解还原法。鉴于获得细粒，优选使用还原剂的方法。还原剂的实例包括氢醌、儿茶酚、对氨基苯酚、对-苯二胺和羟基丙酮。它们中优选羟基丙酮，因为它容易蒸发，并且对显示装置没有不利影响。

根据体积分数计，根据本发明的含有粒子的粒子在光敏组合物中的含量优选在5至70％的范围，更优选在10至50％的范围。当体积分数在上述范围时，粒子在光敏组合物中表现出优异的分散稳定性，并且可以获得具有高的光密度的薄膜。本发明的光敏组合物被有效地用于形成具有足够的光密度并且厚度为1μm以下的膜。

″体积分数″是指粒子的总体积相对于光敏组合物的总体积或相对于所形成薄膜的总体积的比率。

单体

光敏组合物含有至少一种单体。当进行聚合时，单体是构成聚合树脂(聚合物化合物)的组分。除了单体组分之外，还可以使用低聚物组分。

将本发明的光敏组合物构成使得：根据本发明的含有合金部分的粒子分散在通过用于形成膜的单体的聚合而形成的聚合物中。

单体含有烯属不饱和双键，并且可以通过使用光的加成聚合进行聚合。优选单体的实例包括多官能丙烯酸单体，比如乙二醇(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、1，3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、1，4-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯和二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。还可以使用通过将这些单体部分聚合形成的低聚物。

优选将本发明的光敏组合物形成光敏可聚合组合物，所述光敏可聚合组合物有利的是含有单体(必要时，和低聚物)以及光聚合引发剂和粘合剂(聚合物)的光敏树脂组合物。还可以包含其它组分。

光敏树脂组合物包括可用碱性水溶液显影的光敏树脂组合物和可以用有机溶剂显影的光敏树脂组合物。从安全和成本考虑，优选能够用碱性水溶液显影的树脂组合物。

光聚合引发剂

光聚合引发剂没有特别的限制，只要它能够使单体聚合即可，并且其实例包括在JP-A No.2004-347831的第[0024]段中描述的化合物以及在JP-ANo.11-133600中描述的聚合引发剂C。

具体地，优选卤代甲基-S-三嗪化合物，比如二[4-[N-[4-(4，6-二(三氯甲基)-S-三嗪-2-基)苯基]氨基甲酰基]苯基]癸二酸酯(cebacate)。通过使用这样的化合物作为光聚合引发剂，可以优选将本发明的光敏组合物应用于光聚合体系。

当光敏组合物含有光聚合引发剂时，相对于组合物的总固体含量，光聚合引发剂在光敏组合物中的含量通常在0.5至20质量％的范围内，优选在1至15质量％的范围内。

粘合剂

粘合剂的实例包括聚乙烯醇、明胶、纤维素聚合物如甲基纤维素以及通过将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和苯乙烯聚合而制备的丙烯酸或苯乙烯丙烯酸类聚合物。它们中，通过将丙烯酸和甲基丙烯酸聚合而制备的聚合物是优选的，并且由于形成图案是优选的，含有丙烯酸和/或甲基丙烯酸的碱溶性丙烯酸类聚合物或者苯乙烯-丙烯酸类聚合物是优选的，原因是它们都可以通过碱显影而形成图案。

以丙烯酸和甲基丙烯酸的总量计，丙烯酸和甲基丙烯酸在丙烯酸类聚合物或苯乙烯-丙烯酸类聚合物中的比例优选为10至60质量％，更优选为20至50质量％。

丙烯酸和甲基丙烯酸类聚合物的具体实例包括甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸(＝60/40，质量比；以下相同)共聚物、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸(＝10/60/30)共聚物、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/丙烯酸/甲基丙烯酸(＝20/50/15/15)共聚物、甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸(＝38/37/25)共聚物和苯乙烯/丙烯酸/甲基丙烯酸(＝60/20/20)共聚物。

当组合物含有粘合剂时，相对于组合物的总固含量(质量标准)，粘合剂在光敏组合物中的含量优选在20至50质量％、更优选在25至45质量％的范围内。

其它组分

必要时，使用下面描述的其它组分比如已知的分散剂、分散介质、颜料、表面活性剂，可以有利地制备本发明的光敏组合物。

分散剂

为了提高粒子的分散稳定性，可以添加分散剂，以制备出本发明的光敏组合物。

分散剂的实例包括聚乙烯醇、丙烯酰胺/丙烯酸共聚物、苯乙烯/马来酸酐共聚物、聚丙烯酸钠和藻酸钠。分散剂在颜料分散技术(日文，1999年由Kazuhiro Takasu出版，技术信息研究院股份有限公司(TechnicalInformation Institute Co.，Ltd.)1999)中有描述。它们中，特别优选疏水性分散剂。

分散稳定剂

可以将分散稳定剂用于本发明的光敏组合物。可以使用在颜料分散技术(日文，1999年由技术信息研究院股份有限公司出版)所述的适宜分散稳定剂。

分散介质

可以使用分散介质制备本发明的光敏组合物。分散介质没有特别的限制，可以使用水或有机溶剂。

有机溶剂的优选实例包括甲醇、乙醇、正丙醇、异-丙醇(1-propylalcohol)、甲基乙基酮、丙酮、甲苯、二甲苯、二甲基氨基乙醇和二丁基氨基乙醇。

颜料

可以使用黑色颜料比如炭黑作为颜料。

相对于上述含有合金部分的粒子，颜料的添加量优选为50质量％以下，特别优选为30质量％以下。当颜料的添加量超过50质量％时，获得所需光密度所必要的遮光膜的厚度增加，并且在遮光膜上形成的红色、蓝色和绿色像素的质量可能退化。

可以添加蓝色颜料和除黑色颜料之外的其它颜料，以调节感知的彩色色调。相对于含有合金部分的粒子，除黑色颜料之外的颜料的添加量优选为40质量％以下，更优选为20质量％以下。当颜料的添加量超过40质量％时，形成膜之后膜中的感知彩色色调可能退化。

表面活性剂

可以将表面活性剂添加到本发明的光敏组合物中，以提高粒子的可应用性和分散稳定性。可利用的表面活性剂没有特别限制，包括非离子、阴离子和阳离子表面活性剂。从溶液的稳定性考虑，优选阴离子表面活性剂。氟化表面活性剂为优选的表面活性剂。

表面活性剂的优选实例包括C₈F₁₇SO₂N(C₂H₅)(C₂H₄O)₁₄H、C₈F₁₇SO₃Li、C₇F₁₅COONH₄和C₈F₁₇SO₂N(C₂H₅)C₂H₄OPO(OH)₂。商购表面活性剂的实例包括F110、F113、F120、F150、F176PF、F177和F780(商品名，由大日本油墨和化学公司(Dainippon Ink & Chemicals，Inc.)生产，低聚物型氟化表面活性剂)。

光敏组合物的制备

通过将含有合金部分的粒子、单体、必要时能够添加的粘合剂、光聚合引发剂和其它添加剂(优选添加分散介质)混合以及通过分散所述混合物，可以制备出本发明的光敏组合物。优选地，在制备出粒子分散在分散介质中的分散溶液之后，加入光聚合引发剂以及必要时添加的其它组分，其中所述分散溶液包含含有合金部分的粒子、单体和粘合剂。

通过使用已知的分散机器如超声分散器、涂料混合器、球磨机和艾格尔磨机(Eiger mill)，将含有合金部分的粒子和单体(以及优选的粘合剂和分散介质)的混合溶液进行分散处理，可以制备出本发明的光敏组合物。

本发明的包含含有合金部分的粒子的光敏组合物适合用于比如有色膜形成墨(优选黑色膜)和遮光膜(包括滤色器的黑色图像，比如黑底)的应用。

遮光膜及其制备方法

本发明的遮光膜使用本发明遮光材料或下面描述的本发明转印材料制备。即使在具有优异色调(尤其是黑色的优异色调)的薄膜中，使用本发明的光敏组合物形成的遮光膜也具有高的光密度，同时当该膜被热处理时，也表现出反射率的增加小。该膜还与环境具有优异的相容性，对环境造成的负担小。该薄膜能够确保高的光密度，因为每1μm的干膜厚度获得2.0以上的光密度。

本发明的遮光膜通过包括如下步骤的方法制备：将本发明的光敏组合物涂敷到所需衬底上，并且干燥涂敷的膜(涂布法)；或将上述光敏组合物涂敷到临时载体上，通过干燥涂敷的光敏组合物而制备出具有光敏层(下文中，还可以称作遮光层)的转印材料，以及将该光敏层转移到所需衬底上(转印法)。

当将遮光膜形成所需图案时，通过将由上述涂布法或转印法提供的光敏遮光层形成图案，以形成有图案的遮光膜。

形成图案的方法包括曝光并显影的方法；用激光热量磨蚀不必要部分的方法(磨蚀法)；以及将光敏抗蚀剂膜涂敷在形成于衬底上的光敏层上，通过曝光和显影将抗蚀剂膜形成图案，并且将光敏抗蚀剂膜移除的方法。尽管在本发明中可以使用这些方法中的任一种，但是从它们的简单制备过程和图案的分辨率考虑，优选下列方法(1)至(3)。

方法(1)，该方法包括：将光敏组合物涂敷到衬底上，将涂敷的组合物干燥以形成遮光层，将光致抗蚀剂涂敷到遮光层上，通过曝光和显影将由涂布形成的光致抗蚀剂层形成图案，然后将光致抗蚀剂层和下面的遮光层一起溶解并移除。

方法(2)，该方法包括：将光敏组合物涂敷到衬底上，将涂敷的组合物干燥以形成光敏遮光层，以及通过曝光和显影将光敏遮光层形成图案(非硬化部分的移除)。

方法(3)，该方法包括：通过形成光敏遮光层而预先形成层压体(光敏转印材料)，所述光敏遮光层通过将光敏组合物涂敷到临时载体上并且干燥所涂敷的组合物而形成；将该层压体层压到所需衬底上；通过移除临时载体，将光敏遮光层转移到衬底上；然后通过曝光和显影，将转移到衬底上的光敏遮光层形成图案(非硬化部分的移除)。

所有这些方法(1)至(3)都能够以比使用气相沉积或溅射的常规方法更简单的方式形成遮光层。

通过下面(I)和(II)显示的本发明的制备方法，可以最优选地制备出本发明的遮光膜。

方法(I)，该方法包括：通过将本发明的光敏组合物涂敷到衬底上，然后干燥涂敷的光敏组合物，以形成光敏层(层形成过程)；通过将光敏层以成图案方式曝光，然后将曝光的光敏层显影，以形成有图案的图像(形成图案过程)；以及在150℃或更高的温度，对形成有图案的图像进行5分钟以上的热处理(加热过程)。

方法(II)，该方法包括：将本发明的转印材料的光敏层转移到衬底上(层形成过程)；通过将转印的光敏层以成图案式曝光，然后将曝光的光敏层显影，以形成有图案的图像(形成图案的过程)；以及在150℃或更高的温度，对形成有图案的图像进行5分钟以上的热处理(加热过程)。

光敏组合物的涂敷(涂布等)

优选涂布法作为将本发明的光敏组合物涂敷到衬底或临时载体上的方法。涂布法没有特别的限制，并且可以使用在JP-A Nos.2004-89851和2004-17043中描述的狭缝涂布法以及在JP-A No.5-224011中描述的旋涂法和在JP-ANo.9-323472中描述的模涂法。

当将光敏组合物涂敷到临时载体上，转印材料可以由临时载体、光敏组合物形成的遮光层和任选安置的热塑性树脂层和中间层构成。

形成图案

在形成图案过程中，通过将在层形成过程中形成的光敏层的成图案式曝光，然后将曝光的光敏层显影，形成有图案的图像。

在形成所需图案的曝光中，可以使用已知光源。根据光致抗蚀剂层中的遮光层或光敏遮光层的光敏性，可以选择光源。已知光源的实例包括超高压汞蒸气灯、氙气灯、碳弧灯和氩激光器，以及高压汞蒸气灯和金属卤化物灯。可以一起使用在JP-A No.6-59119中描述的在400nm以上的波长下透光率为2％以下的滤光器。

待曝光的整个表面可以通过一个过程曝光而共同曝光，或者可以通过分隔所述表面而进行几次曝光。可以使用采用激光的表面扫描曝光法。

曝光之后的显影可以使用显影剂进行。稀的碱性水溶液有利于作为显影剂，并且可以一起使用可与水混溶的有机溶剂。

合适碱性物质的实例包括碱金属氢氧化物(比如，氢氧化钠、氢氧化钾)、碱金属碳酸盐(比如碳酸钠、碳酸钾)、碱金属碳酸氢盐(比如，碳酸氢钠、碳酸氢钾)、碱金属硅酸盐(比如，硅酸钠、硅酸钾)、碱金属偏硅酸盐(比如，偏硅酸钠、偏硅酸钾)、三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、吗啉、氢氧化四烷基铵(比如，氢氧化四甲铵)和磷酸三钠。碱性物质的浓度优选在0.01至30质量％的范围，并且pH值优选在8至14的范围。为了允许该层通过显影以膜形式剥离，可以例如根据光敏遮光层的性质比如氧化性质改变pH值。

可与水混溶的有机溶剂的优选实例包括甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丙醇、丁醇、双丙酮醇、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单正丁基醚、苄醇、丙酮、甲基乙基酮、环己酮、ε-己内酯、γ-丁内酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磺酰胺、乳酸乙酯、乳酸甲酯、ε-己内酰胺和N-甲基吡咯烷酮。可与水混溶的有机溶剂的浓度通常在0.1至30质量％的范围内。

可以向显影剂中添加已知表面活性剂。当将表面活性剂添加在显影剂中时，该表面活性剂的浓度优选在0.01至10质量％的范围内。

显影剂可以在浴(bath)中使用，或可以用作喷射液体。光敏遮光层的非硬化部分可以以固体形式(优选膜形式)除去，其中层的表面可以用旋转刷或海绵擦掉，或者可以优选使用喷射显影剂时的喷射压力擦掉。显影剂的温度通常在室温至40℃的范围内。

为了允许衬底水平移动，可以在充有显影剂的显影剂槽中安置辊式输送器。优选将光敏树脂形成在衬底的上表面上，以防止树脂表面被辊式输送器损伤。因为当衬底的长度超过1m时，由于水平输送衬底引起的显影剂在衬底中心附近的停留，可能引起在衬底中心和周缘部分之间可显影性存在差异的问题，因此优选将衬底倾斜，以避免不均匀显影。倾斜的角优选在5°至30°的范围内。

为了获得均匀显影结果，刚好在显影之前通过喷射纯水将光敏树脂润湿是适宜的。

在显影之后，可以提供漂洗过程。在将空气温和地吹送到衬底上以将显影后的过量液体大概移除之后，通过淋浴漂洗衬底，获得更均匀的显影结果。通过由超高压喷嘴喷射压力在3至10MPa范围的超纯水，将残留物移除，可以获得没有任何残留物的高质量图像。由于当衬底在水滴残留粘附在衬底上的同时被输送到后处理时，该过程可能被污染，或可能在衬底上留下斑点(specs)，因此用气刀将残留水沥干，以移除过量的水或水滴。

加热和其它过程

当通过本发明的遮光膜制备方法制备遮光膜时，优选将本发明的遮光膜进行热处理，并且在形成图案处理之后进行热处理。在加热过程中，将在形成图案过程中形成的有图案图像在150℃或更高的温度加热5分钟以上。

热处理加速了光敏遮光层通过曝光的硬化，并且可以提高硬化图像的耐溶剂性和耐碱性。在热处理中，显影之后的衬底可以在电炉、干燥机等中加热，或通过红外灯加热。

加热处理优选在150至250℃范围的温度进行5至300分钟，更优选在170至240℃的温度进行10至200分钟。当加热温度和加热时间在上述范围内时，光敏遮光层的硬化在优选条件下进行，并且绝不引起遮光膜的分解。

为了加速硬化，衬底还可以在显影之后以及加热之前进行曝光。在这种情况下的曝光方法与上述曝光方法相同。

当进一步形成另外的光敏遮光层时，可以在形成所述遮光层之后并且在成图案式曝光之前，在该遮光层上形成保护层。

，保护层起着氧阻隔层的作用，通过在成图案式曝光的过程中阻隔氧来提高对光敏遮光层曝光的灵敏度。由于这种保护层在形成遮光层(遮光图像)之后是不必要的，因此它通过显影而除去。

遮光层的厚度优选在0.2至1.5μm、更优选为0.3至1.0μm的范围内。当该厚度在上述范围内时，通过确保所需的光密度，获得良好的显示对比度，同时不存在由于太大的粗糙度(在安置遮光膜的部分和没有安置遮光膜的部分之间的梯级高度)而导致的在遮光层上形成RBG像素的问题。

本发明的遮光膜的透射密度(光密度)优选在2.0以上至14.0以下的范围内，更优选在3.5以上至13.0以下的范围内，特别优选在6.0以上并且12.0以下的范围内。当光密度在上述范围内时，高对比度可以确保良好的显示质量。此处使用的光密度是指在300至650nm的波长区域内的光密度(透射密度)。

衬底

在本发明中使用的衬底优选通常用于显示装置中的玻璃衬底。该玻璃衬底可以是由已知玻璃制成的玻璃衬底，所述已知玻璃比如钠玻璃、低碱玻璃或无碱玻璃。玻璃衬底的实例在例如“液晶显示工程学指南(Guide toLiquid Crystal Display Engineering)(Hanae Suzuki著，并且由Nikkan KogyoShimbun公司(1998)出版)”中有描述。衬底的其它实例包括硅晶片和透明塑料衬底，比如有聚烯烃制备的透明塑料衬底。还可以使用TFT衬底。

衬底的厚度优选为0.5至3mm，更优选为0.6至2mm。

从显示图像的对比度和可见性考虑，本发明的遮光膜优选为黑色的。当遮光膜的色度在xyz彩色表中由(x，y)表示时，根据与理想黑色彩色的所需色度的色差，可以评价更好的黑色。这意味着，当色差更小时，颜色接近理想的黑色，而当色差更大时，该颜色在黑色的范围之外。具体地，当理想黑色的色度的(x，y)值由(0.33，0.33)表示时，在理想色度和所需色度之间的差可以由在XY彩色表中的ΔE值表示。

转印材料

本发明的转印材料是用于形成遮光膜的材料，优选用于形成本发明的显示装置用遮光膜的材料。本发明的转印材料包括至少一层含有本发明光敏组合物的光敏层，并且必要时进一步包括热塑性树脂，中间层和覆盖在所述层的最表面上的保护层。

在本发明的转印材料中的光敏层至少包含含有合金部分的粒子和单体，并且优选地，还包含光聚合引发剂和粘合剂。将光敏层形成为光敏的，使得干燥之后每1μm膜厚度的光密度为2.0以上。需要时，可以向光敏层中添加其它组分。

在光敏层中的含有合金部分的粒子、单体、粘合剂和光聚合引发剂，以及其它组分如着色剂与在本发明的光敏组合物中的那些相同，并且它们的优选实施方案与本发明的光敏组合物的优选实施方案相同。

下面，将详细描述本发明的转印材料。

本发明的转印材料优选包含适合于作为形成上述遮光膜的合适方法中的一种示例的方法(3)的光敏转印材料。光敏转印材料可以包含临时载体和干燥的光敏层，所述干燥的光敏层是通过将本发明的光敏组合物直接涂敷在临时载体上而形成的，或在插入另外层的情况下间接地涂敷在临时载体上形成的。

光敏层的厚度优选在0.2至1.5μm、更优选0.3至1.0μm的范围内。当厚度在上述范围内时，通过确保所需的光密度获得优异的显示对比度，同时不存在由于太大的粗糙度(在安置遮光膜的部分和没有安置遮光膜的部分之间的梯级高度)而导致的在遮光层上形成RBG像素的问题。

光敏转印材料优选包含介于临时载体和光敏层之间的热塑性树脂层，更优选包含介于热塑性树脂层和光敏层之间的碱溶性中间层。在光敏层的曝光表面上可以安置保护层。

临时载体是化学和热稳定的，并且优选包含挠性物质。具体地，优选物质的实例包括薄的片或片的层压体，所述片由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯和聚丙烯制成。当形成这样的层时，优选临时载体具有良好的可从热塑性树脂层上的剥离性。临时载体的合适厚度在5至300μm的范围内，并且特别优选在20至150μm的范围内。

热塑性树脂层

热塑性树脂层至少包含具有热塑性的树脂，并且通常使用通过使用溶剂制备的含热塑性树脂的液体而形成。

在热塑性树脂中包含的树脂的实例包括丙烯酸类树脂、聚苯乙烯树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、橡胶基树脂、乙酸乙烯酯基树脂、聚烯烃基树脂以及它们的共聚物。构成热塑性树脂的树脂理想地为碱溶性的。

含有热塑性树脂的树脂的具体实例包括选自如下的至少一种：乙烯/丙烯酸酯共聚物的皂化产物、苯乙烯/(甲基)丙烯酸酯共聚物的皂化产物、苯乙烯/(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸酯共聚物的三组分共聚物、乙烯基甲苯/(甲基)丙烯酸酯共聚物的皂化产物、聚(甲基)丙烯酸酯、和(甲基)丙烯酸酯共聚物比如(甲基)丙烯酸丁酯和乙酸乙烯酯之间的共聚物的皂化产物；以及可溶解在有机聚合物的碱性水溶液中的树脂，所述有机聚合物在塑料性能手册((Handbook of Performance of Plastics)，由全日本塑料成型工业的日本塑料工业联盟协会(the Japan Plastic Industry Federation and Associationof All Japan Plastic Molding Industry)编辑，由Kogyo Chosakai Publishing股份有限公司在1968年10月25日出版)中有描述。

这些树脂优选通过将如下的两种树脂混合而使用。一种树脂优选为(A)重均分子量在50,000至500,0000的范围内并且玻璃化转变温度(Tg)在0至140℃的范围内的树脂(下面称作树脂(A))，更优选重均分子量在60,000至200,000的范围内并且玻璃化转变温度(Tg)在30至110℃的范围内的树脂。

如在日本专利申请公布(JP-B)Nos.54-343227、55-38961、58-12577、54-25957和59-44614；JP-A Nos.61-134756、54-92723、54-99418、54-137085、57-20732、58-93046、59-97135、60-159743、60-247638、60-208748、60-214354、60-230135、60-258539、61-169829、61-213213、63-147159、63-213837、63-266448、64-55551、64-55550、2-191955、2-199403、2-199404和2-208602；OLS No.3504254和日本专利申请4-39653中描述的那样，树脂的具体实例包括可溶于碱性水溶液中的树脂。

优选在JP-A 63-147159中描述的甲基丙烯酸/丙烯酸-2-乙基己酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物。

优选将树脂(B)与上述的各种树脂(A)一起使用。另一种树脂(B)的重均分子量优选在3000至30,000的范围内，以及玻璃化转变温度(Tg)在30至170℃的范围内，更优选重均分子量优选在4000至20,000的范围内，以及玻璃化转变温度(Tg)在60至140℃的范围内。

尽管优选实例可以选自在上述专利公布中描述的那些，但是在JP-BNo.55-38961和JP-A No.5-241340中描述的苯乙烯/(甲基)丙烯酸类共聚物也是优选的。

当树脂(A)的重均分子量小于50,000并且玻璃化转变温度(Tg)低于0℃时，可能产生网状物，或者在转印过程中，热塑性树脂可能通过蠕动到周缘内而污染永久载体。另一方面，当树脂(A)的重均分子量超过500,000并且其玻璃化转变温度(Tg)超过140℃时，可能在转印过程中产生气泡，或者使用碱性水溶液对热塑性树脂的可移除性可能劣化。

热塑性树脂层的厚度优选为1μm以上。当热塑性树脂层的厚度在上述范围内时，转印物(底层)的大小为1μm以上的粗糙度可以得到完全放松(relaxed)。从使用碱性水溶液的可移除性和对生产的相容性考虑，厚度的上限优选为约100μm，更优选为约50μm。

用于形成热塑性树脂层的含有热塑性树脂的溶液没有特别的限制，只要构成该层的树脂可溶于该溶液中即可，并且溶剂可以选自甲基乙基酮、正丙醇和异丙醇中。

中间层

当安置热塑性树脂层时，优选在热塑性树脂层和光敏层之间安置中间层，以防止这两个层在涂敷它们的溶液过程中被混合，以及阻隔氧。

中间层至少使用树脂形成，并且通常使用含有树脂的溶液形成，所述含有树脂的溶液是通过使用对用于形成热塑性树脂层和光敏层的溶剂的相容性较差的水性溶剂体系而制备的。

包含在中间层中的树脂优选是碱溶性的，并且该树脂的实例包括聚乙烯醇树脂、聚乙烯吡咯烷酮树脂、纤维素树脂、丙烯酰胺树脂、聚环氧乙烷树脂、明胶、乙烯基醚树脂、聚酰胺树脂以及它们的共聚物。还可以使用这样制备的树脂，即通过与含有羧基或磺酰基的单体共聚而使得通常不溶于碱中的树脂可溶于碱中而制备的。

它们中，优选聚乙烯醇。聚乙烯醇的皂化度优选为80％以上，更优选在83至98％的范围内。

优选将多种树脂的混合物用作构成中间层的树脂。更优选使用聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合物。以聚乙烯醇相对于聚乙烯吡咯烷酮的质量比率计，它们之间的混合比优选在1/99至75/25的范围内，更优选在10/90至50/50的范围内。当混合的质量比率在上述范围内时，可以抑制灵敏度降低，所述灵敏度降低的原因是氧阻隔功能，同时，可以形成具有良好表面条件的中间层，从而允许被涂敷在中间层上的光敏树脂层的粘附性是有利的。

中间层的厚度优选在0.1至5μm的范围内，更优选在0.5至3μm的范围内。在上述范围内的中间层厚度可以使氧阻隔性能优异，同时中间层在显影过程中可以在短时期内被移除。

可以使用溶剂制备用于形成中间层的涂布溶液。尽管溶剂没有特别的限制，只要它可以溶解上述树脂即可，但是优选通过将上述可与水混溶的溶剂与水混合而制备出的混合溶剂。优选溶剂的实例包括水以及如下的混合溶剂：水/甲醇＝90/10、水/甲醇＝70/30、水/甲醇＝55/45、水/乙醇＝70/30、水/1-丙醇＝70/30、水/丙酮＝90/10和水/甲基乙基酮＝95/5。这些混合比率以质量比表示。

由于在光敏转印材料中含有的光敏层是通过涂敷溶液而形成的，所述溶液通过将含有合金部分的粒子和单体混合(优选使用溶剂)而制备的，因此，即使作为薄膜也能获得高的光密度，同时色调良好(尤其是良好的黑色色调)。此外，进行热处理之后，加热引起的反射率增加小，并且所述层的生产过程对环境有良好的相容性，对环境造成的负担小。

下面，将主要描述使用光敏转印材料的转移，在衬底上形成光敏层的方法。

通过使光敏层表面作为最上表面而与衬底的表面紧密地接触，将光敏层层压在衬底上，并且优选通过剥离临时载体，将光敏层转移到衬底上。

可以使用已知的层压机或真空层压机进行层压。为了增加摩擦，还可以使用自动切割机层压机。

用于层压的衬底的加热温度优选在约60至150℃的范围内，并且橡胶辊的温度优选在约80至140℃的范围内。加压压力(线性压力)优选在约50至200N/cm的范围内。优选将光敏层以在约1至5m/分钟的范围内的线传输速度层压在衬底上。当橡胶辊的温度超过140℃时，转印材料可能皱缩(winkled)，而当该温度低于80℃时，光敏树脂层和衬底之间的粘合性可能弱化。

当使用光敏转印材料形成遮光膜时，临时载体在光敏转印材料和衬底之间的层压之后被剥离，将光敏层曝光，之后显影，并且在曝光和显影之后进行加热处理。上述方法可以被用作曝光、显影和热处理的情况。

显示装置用衬底

本发明的显示装置用衬底包含形成在该衬底上的遮光膜。由于使用本发明的上述光敏材料或本发明的上述转印材料形成遮光膜，即使当遮光膜薄并且有良好色调(尤其是良好的黑色调)时，光密度也高，并且热处理的热量所引起的反射率增加也小，从而使得图像对比度和布线线路的遮蔽性能优异。衬底的生产方法与环境的相容性良好，对环境造成的负担小。

尽管遮光膜是通过上述有利于形成本发明的遮光膜的方法(1)至(3)形成的，但方法(3)是最优选的。

构成光敏组合物和转印材料的各种组分如上所述，并且优选实施方案也相同。厚度和透射密度与在上述遮光膜中的厚度和透射密度相同。

显示装置用滤色器

本发明的显示装置用滤色器由本发明的显示装置用衬底或本发明的遮光膜构成。由于使用本发明的上述光敏组合物或上述转印材料形成遮光膜，因此，即使当遮光膜薄并且有良好色调(尤其是良好的黑色调)时，光密度也高，并且热处理的热量所引起的反射率增加也小，从而使得图像对比度和布线线路的遮蔽性能优异。衬底的生产方法与环境的相容性良好，对环境造成的负担小。

本发明的滤色器包括在可透光衬底上的像素组以及本发明的上述遮光膜，所述像素含有多个表现彼此不同颜色的像素，所述遮光膜作为用于将构成像素组的每一个像素分隔的遮光图像(所谓的黑底)。

上述衬底、含有TFT元件的寻址衬底(TFT元件衬底)可以被用作可透光衬底。

此处使用的透光性是指允许光透过衬底的性质，并且优选透过90％以上的来自光源的光。

当使用TFT衬底时，将显示装置用遮光膜安置在TFT元件衬底上，以分隔像素组和构成该像素组的各个像素。

在没有安置像素组的情况下，与上述不同的本发明滤色器可以只包含在TFT元件衬底上的显示装置用遮光膜(黑底)。在这种情况下，像素组形成在独立于TFT元件衬底的可透光衬底上，并且采用其上形成像素组的衬底面以对TFT元素衬底。这样使得TFT阵列的孔径比优异。

像素组包含多个具有彼此不同色调的像素，并且可以通过常规方法使用多种用于形成像素的有色光敏树脂组合物和光敏转印材料而形成。在形成像素组之后，优选进行热处理。

对于有色光敏树脂组合物和光敏转印材料，可以参考JP-A Nos.2005-3861和2004-361448。

显示装置

本发明的显示装置包含本发明的滤色器。由于显示装置包含本发明的滤色器，或具体地，包含本发明的光敏组合物或转印材料，因此，即使当遮光膜薄并且有良好色调(尤其是良好的黑色调)时，光密度也高，并且热处理的热量所引起的反射率增加也小，从而使得图像对比度和布线线路的遮蔽性能优异。衬底的生产方法与环境的相容性良好，对环境造成的负担小。

显示装置没有特别的限制，只要它包含本发明的滤色器即可。显示装置还可以包含已知显示装置的构成元件。例如，显示装置可以包含滤色器衬底和被设置成面对滤色器衬底的透明衬底、在这些衬底之间安置的液晶层以及用于对在液晶层中的液晶进行寻址的液晶寻址装置(包括无源矩阵寻址装置或有源矩阵寻址装置)，并且本发明的上述滤色器可以被用作滤色器衬底。

液晶的显示方法没有特别的限制，并且可以根据目的适当选择。可利用的显示方法的实例包括ECB(电控制双折射)、TN(扭转液晶向列)、OCB(光学补偿性弯曲)、VA(垂直取向)、HAN(杂化排列液晶向列)、STN(超扭转液晶向列)、IPS(面内转换)、GH(客体主体)、FLC(铁电液晶)、AFLC(反-铁电液晶)和PDLC(聚合物分散体液晶)方法。

实施例

尽管本发明的方法已经将进行更详细的描述，但是本发明绝不限于下列实施例，除非它们在本发明的精神之外。除另有说明之外，″份″和″％″是基于按质量计的份和％。

实施例1

含有银/钯合金和银的粒子分散溶液的制备

将乙酸银(I)(51.7g)、乙酸钯(II)(34.8g)、葡糖醛酸(54g)、焦磷酸钠(45g)、聚乙二醇(2g；分子量3000)和E735(5g；乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物的商品名，由国际特殊产品(International Specialty Products)制备)溶解在1000ml纯水中，获得溶液1。

单独地(in a separate run)，将羟基丙酮(40.8g)溶解在500ml纯水中，以获得溶液2。

将上述获得的溶液1剧烈搅拌，同时将温度保持在25℃，并且在10分钟内将溶液2添加到这种溶液中，之后温和搅拌另外的6小时。然后，混合溶液转变为黑色溶液，并且获得含有银/钯合金部分的金属粒子(以下称作粒子1)。随后，通过将这种混合溶液离心，沉淀出粒子1。对于离心，将混合溶液分成150ml等份的溶液，并且使用台式离心机H-103N(商品名，由KOKUSAN股份有限公司制备)，将每一个等份在2,000rpm的转速下离心30分钟。倒出上层清液，并且将总体积调节为150ml。添加纯水(1350ml)，并且将混合溶液搅拌15分钟，以再次分散粒子1。将这个程序重复两次，以除去在水相中的可溶物质。

之后，将溶液离心以沉淀出粒子1，之后在相同上述条件下离心。离心之后，如上所述那样将上层清液倒出，并且将溶液的总体积调节到150ml。向该溶液中添加纯水(850ml)和丙酮(500ml)，将粒子1通过搅拌15分钟再分散。

将分散溶液如上所述那样再次离心，并且在沉淀出粒子1之后，将上层清液倒出，将体积调节到150ml。添加纯水(150ml)和丙酮(1200ml)，之后搅拌另外15分钟，以再次分散粒子1。粒子1通过离心分离。离心的条件与上述相同，不同之处在于离心时间延长至90分钟。在倒出上层清液之后，将总体积调节到70ml。向该溶液中添加丙酮(30ml)，并且使用艾格尔磨机(商品名：艾格尔磨机M-50(介质：130g直径为0.65mm的氧化锆珠粒)，由日本Eiger制造)，将所得溶液分散，获得粒子1的分散溶液(分散溶液A1)。

用于光敏遮光层的涂布溶液的制备

将下列组成的混合物添加到分散溶液A1中，以制备出用于光敏遮光层的涂布溶液：

[组成]

-分散溶液A1：40.0ml

-聚合物P-1：6.0g

(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸(60/40[质量比])共聚物、重均分子量35,000)

-表面活性剂1：0.1g

-对苯二酚单甲基醚：0.001g

-季戊四醇六丙烯酸酯：6.0g

-二[4-[N-[4-(4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪-2-基)苯基]氨基甲酰基]苯基]癸二酸酯：0.1g

^*表面活性剂1

表面活性剂1的组成如下：

-结构化合物1：30份

-甲基乙基酮：70份

结构化合物1

(n＝6，X＝55，y＝5，Mw＝33940，Mw/Mn＝2.55，PO：环氧丙烷，EO：环氧乙烷)

用于保护层的涂布溶液的制备

将以下配方1的化合物混合，以制备出用于保护层的涂布溶液。[用于保护层的涂布溶液的配方P1]

-PVA-205：32.2份

(皂化度＝88％，聚合度＝550，由KURARAY股份有限公司制备的聚乙烯醇)

-聚乙烯吡咯烷酮：14.9份

(商品名：K-30，由国际特殊产品(International Specialty Products)制造)

-蒸馏水：524份

-甲醇：429份

遮光膜的制备

无碱玻璃衬底在用UV洗涤装置洗涤之后，使用刷子用清洁液体将其清洁，然后用超纯水进行超声清洁。将清洁之后的衬底在120℃加热3分钟，以稳定表面条件。在冷却衬底之后，将温度控制为23℃，并且使用装备有狭缝喷嘴的玻璃衬底涂布机(由Hirata公司制造)，将如上所述获得的用于光敏遮光层的涂布溶液涂敷在衬底上，使得光密度为4.0，并且形成光敏遮光层。

随后，使用真空干燥装置(商品名：VCD，由Tokyo Ohka Kogyo股份有限公司制造)将部分溶剂干燥30秒，消除涂布膜的流动性，并且将该涂布膜在120℃预烘焙3分钟，获得光密度为4.0并且厚度为0.87μm的光敏遮光层。

随后，通过与形成光敏遮光层相同的方法，将用于保护层的涂布液涂敷在光敏遮光层上，使得干燥之后的厚度为1.5μm，并且将涂敷的液体层在100℃干燥5分钟。然后，在超高压汞蒸气灯下，用70mJ/cm²的发光能量从衬底的涂布面侧曝光光敏遮光层。随后，使用稀释5倍(使用时pH值；10.2)的显影剂(商品名：TCD，由富士胶片株式会社生产；碱性显影剂)，将该曝光层显影(33℃，20秒；显影过程)，并且将该层在220℃进一步热处理30分钟，以制备出遮光膜。

实施例2

除了将实施例1中的乙酸钯(II)和乙酸银(I)的量分别替换为70.0g和26.0g之外，通过与实施例1中的方法相同的方法制备粒子分散溶液(分散溶液A2)。

实施例3

除了将分散溶液(A1)替换为下面的粒子分散溶液(分散溶液A3)之外，通过与实施例1中的方法相同的方法制备遮光膜。

含有银/金合金和银的粒子分散溶液(分散溶液A3)的制备

通过将四氯金酸四水合物(49.8g)、葡糖醛酸(20g)、焦磷酸钠(24g)、聚乙二醇(1.5g；分子量3,000)和E735(2.5g；乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物的商品名，由国际特殊产品(International Specialty Products)生产)溶解在纯水(500ml)中，获得溶液3。

单独地，通过将乙酸银(I)(40.4g)、葡糖醛酸(35g)、焦磷酸钠(24g)、聚乙二醇(1.5g；分子量3,000)和E735(2.5g；商品名of乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物，由国际特殊产品(International Specialty Products)生产)溶解于纯水(500ml)中，获得溶液4。

通过将羟基丙酮(28.0g)溶解在纯水(500ml)中，获得溶液5。

将上述获得的溶液5进行剧烈搅拌，同时将温度保持在25℃，并且在10分钟内将溶液3和4同时加入到这种溶液中，之后温和搅拌另外的6小时。然后，混合溶液转变成黑色溶液，获得含有银/金合金部分的金属粒子(下面，称作粒子3)。随后，通过将这种混合溶液离心，沉淀出粒子3。对于离心，将混合溶液分成150ml等份的溶液，并且使用台式离心机H-103N(商品名，由KOKUSAN股份有限公司制备)，将每一份在2,000rpm的转速下离心30分钟。倒出上层清液，并且将总体积调节为150ml。向该上层清液中添加纯水(1350ml)，并且将混合溶液搅拌15分钟，以再次分散粒子3。将这个程序重复两次，以除去在水相中的可溶物质。

之后，将溶液离心以再次沉淀出粒子3。离心之后，如上所述那样将上层清液倒出，并且将溶液的总体积调节到150ml。向该溶液中添加纯水(850ml)和丙酮(500ml)，将粒子3通过搅拌15分钟再分散。

将分散溶液如上所述那样再次离心，并且在沉淀出粒子3之后，将上层清液倒出。通过添加纯水将体积调节到150ml，添加纯水(150ml)和丙酮(1200ml)，之后搅拌另外15分钟，以再次分散粒子3。粒子3通过离心分离。离心的条件与上述相同，不同之处在于离心时间延长至90分钟。在倒出上层清液之后，将总体积调节到70ml。向该溶液中添加丙酮(30ml)，并且使用艾格尔磨机(商品名：艾格尔磨机M-50(介质：130g直径为0.65mm的氧化锆珠粒)，由日本Eiger制造)将所得溶液分散，获得粒子3的分散溶液(分散溶液A3)。

实施例4

除了将实施例1中的分散溶液A1替换为下面的粒子分散溶液(分散溶液A4)之外，以与在实施例1中相同的方法制备遮光膜。

含有银/锡合金和锡的粒子分散溶液(分散溶液A4)的制备

通过将乙酸银(I)(23.1g)、乙酸锡(II)(65.1g)、葡糖醛酸(54g)、焦磷酸钠(45g)、聚乙二醇(2g；分子量3,000)和E735(5g；乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物的商品名，由国际特殊产品(International SpecialtyProducts)生产)溶解在纯水(500ml)中，获得溶液6。

单独地，将羟基丙酮(36.1g)溶解在纯水(500ml)中，获得溶液7。

将上述获得的溶液6进行剧烈搅拌，同时将温度保持在25℃，并且在2分钟内将溶液7加入到这种溶液中，之后温和搅拌另外的6小时。然后，混合溶液转变成黑色溶液，获得含有银/锡合金部分的金属粒子(下面，称作粒子4)。随后，通过将这种混合溶液离心，沉淀出粒子4。对于离心，将混合溶液分成150ml等份的溶液，并且使用台式离心机H-103N(商品名，由KOKUSAN股份有限公司制备)，将每一份在2,000rpm的转速下离心30分钟。倒出上层清液，并且将总体积调节为150ml。向该上层清液中添加纯水(1350ml)，并且将混合溶液搅拌15分钟，以再次分散粒子4。将这个程序重复两次，以除去在水相中的可溶物质。

之后，将溶液离心以再次沉淀出粒子4。将溶液在上述条件下离心。离心之后，如上所述那样将上层清液倒出，并且将溶液的总体积调节到150ml。向该溶液中添加纯水(850ml)和丙酮(500ml)，将粒子4通过搅拌15分钟再分散。

将分散溶液如上所述那样再次离心，并且在沉淀出粒子4之后，将上层清液倒出。通过添加纯水将体积调节到150ml，添加纯水(150ml)和丙酮(1200ml)，之后搅拌另外15分钟，以再次分散粒子4。粒子4通过离心分离。离心的条件与上述相同，不同之处在于离心时间延长至90分钟。在倒出上层清液之后，将总体积调节到70ml。向该溶液中添加丙酮(30ml)，并且使用艾格尔磨机((商品名：艾格尔磨机(M-50(介质：130g直径为0.65mm的氧化锆珠粒)，由日本的Eiger制造)将所得溶液分散，获得粒子4的分散溶液(分散溶液A4)。

实施例5

转印材料的制备

使用狭缝喷嘴，将由下面配方H1制备出的用于热塑性树脂层的涂布溶液涂敷到厚度为75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯临时载体(PET临时载体)的表面上，以使层的干燥厚度为14.6μm。将该涂布溶液在100℃干燥3分钟，以形成热塑性树脂层。使用狭缝涂布机，将由上述配方P1制备出的用于中间层的涂布溶液涂敷在热塑性树脂层上，以使该层的干燥厚度为1.6μm。将这些涂布层在100℃干燥3分钟，以层压中间层(氧阻隔层)。用狭缝涂布机，将在实施例1中制备出的用于光敏遮光层的涂布液(包含分散溶液A1)涂敷在这个中间层上，以使光密度为4.0，并且通过将该涂层在100℃干燥3分钟，形成光敏遮光层。

由此制备出包含顺序层压在PET临时载体上的热塑性层、中间层和光敏遮光层的膜，并且通过将厚度为12μm的聚丙烯膜压力粘合在遮光层上以作为保护膜，从而制备出光敏转印材料。

用于热塑性树脂层的涂布溶液的配方H1

-甲醇：11.1份

-丙二醇单甲基醚乙酸酯：6.36份

-甲基乙基酮：52.4份

-甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸-2-乙基己酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物(共聚比[摩尔比]＝55/11.7/4.5/28.8、重均分子量＝90,000、Tg＝70℃)：5.83份

-苯乙烯/丙烯酸共聚物(共聚比[摩尔比]＝63/37、重均分子量＝10,000、Tg＝100℃)：13.6份

-2，2-二[4-(甲基丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基]丙烷(由Shin-nakamura化学公司生产，由2摩尔当量的五甘醇单甲基丙烯酰酯与双酚A的脱水和缩合制备出的化合物)：9.1份

-表面活性剂1：0.54份

通过转印制备具有遮光图像的衬底

用带有尼龙纱线的旋转刷子洗涤无碱玻璃衬底，同时通过喷淋吹扫在25℃温热的玻璃清洁液20秒。在用纯水淋浴漂洗衬底之后，通过淋浴将硅烷偶联溶液((N-β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷的3％水溶液，商品名：KBM603，由Shin-Etsu化学股份有限公司)吹扫20秒，之后淋浴纯水。使用预加热装置，将衬底在100℃加热2分钟。

随后，将上述获得的光敏转印材料的保护膜剥离，将该转印材料放置在玻璃衬底上，以使加热之后，曝光的光敏遮光层接触玻璃衬底的表面，并且使用层压机(商品名：Lamic II，由日立工业(Hitachi Industries)生产)，在130℃的橡胶辊温度、100N/cm的线性压力和2.2m/分钟的传输速度的条件下，将其粘合到玻璃衬底的表面上(层压过程)。然后，将PET临时载体剥离(转印过程)。

随后，使用装备由超高压汞蒸气灯的接近式对准曝光器(proximityaligner)(由日立电子工程(Hitachi Electronic Engineering)制造)，将衬底在70mJ/cm²发光能量下从衬底上被转移光敏遮光层的那侧进行成图案式曝光(曝光过程)。

曝光之后，通过由扁平喷嘴在30℃、0.04MPa的喷嘴压力下，从热塑性树脂层的上面喷射三乙醇胺显影剂(商品名：T-PD1，含2.5％的三乙醇胺、非离子表面活性剂和聚丙烯消泡剂，由富士胶片株式会社(Fiji PhotoFilm Co.Ltd.)生产)的12X稀释溶液(其是在1质量％的T-PD1与11质量份纯水的比率下混合的)50秒，使衬底通过喷淋显影进行显影，并且通过显影将热塑性树脂层和中间层移除。随后，通过从锥形喷嘴在29℃、0.15MPa的喷嘴压力下，喷射碳酸钠显影剂(商品名：T-CD-1，含有0.38摩尔/升碳酸氢钠和0.47摩尔/升碳酸钠、5质量％二丁基萘磺酸钠、阴离子表面活性、消泡剂和稳定剂，由富士胶片株式会社(Fuji Photo Film Co.，Ltd.)生产，稀释5倍，使用时pH＝10.2)30秒进行喷淋，将光敏遮光层显影，从而获得形成图案的图像。然后，使用具有尼龙线的旋转刷，在33℃的温度和0.2MPa的压力下，从锥形喷嘴喷射用纯水稀释10X的清洁剂(商品名：T-SD1，含有磷酸盐、非离子表面活性剂和稳定剂；由富士胶片株式会社生产)，将残余显影剂移除，获得遮光膜。

使用来自发光能量为500mJ/cm²的超高压汞蒸气灯的光，从玻璃衬底上形成图像的那侧，对该膜进行后曝光，并且在200℃热处理15分钟。

实施例6至8

除了将实施例5中用于制备光敏遮光层用涂布溶液的分散溶液A1由分散溶液A2(实施例6)、分散溶液A3(实施例7)和分散溶液A4(实施例8)代替之外，以与在实施例5中相同的方法制备遮光膜。

比较例1

除了将实施例1中用于制备光敏遮光层用涂布溶液的分散溶液A1由下面的炭黑分散溶液B1代替之外，以与在实施例1中相同的方法制备遮光膜。

炭黑分散溶液B1的制备

将炭黑(3.8g；商品名Legal 400，由里格公司(Legal Co.)生产)、Solsperse 2000(0.38g；商品名，由亚比西亚公司(Abisia Co.)生产)和甲基乙基酮(50ml)混合。将玻璃珠粒(40g；粒径3mm)添加到这种混合溶液中，并且用涂料搅拌器分散6小时。将玻璃珠粒移除，制备出炭黑分散溶液B1。

比较例2

除了将实施例1中用于制备光敏遮光层用涂布溶液的分散溶液A1由下面描述的银粒子分散溶液B2代替之外，以与在实施例1中相同的方法制备遮光膜。

银粒子分散溶液B2的制备

分散银浆液的制备

将蒸馏水(3,488g)添加到明胶(112g)中，将所得混合物在47℃加热以溶解明胶。将乙酸钙(4.0g)和氢硼化钾(2.0g)添加到这种溶液中，并且之后立即将溶解于1.0升水中的氮化银(6.0g)在剧烈搅拌下加入。再加入蒸馏水，并且将溶液的最终重量调节到5.0kg。然后，在将产物冷却到凝胶化温度附近之后，使溶液通过小孔(hales)进入到冷却水中，以形成细条(noodle)。将该细条作为用于形成蓝色银的放大催化剂供给。为了方便起见以防止细条形成熔融块(molten mass)，用1份水稀释3份细条(细条浆液)。

将溶解于蒸馏水(81g)中的单磺酸氢醌钾(6.5g)和KCl(0.29g)添加到氢硼化物-还原的银核(650g)中，并且将该混合物添加到冷却到约6℃的细条浆液中。分别在独立的容器中制备出两种溶液A和B。

溶液A：亚硫酸钠(无水)：19.5g

       亚硫酸氢钠(无水)：0.98g

       蒸馏水：122.0g

溶液B：硝酸银：9.75g

       蒸馏水：122.0g

将溶液A和B混合，并且继续搅拌以形成白色沉淀物，该白色沉淀物消失。之后立即地，在剧烈搅拌下将该混合物于短时间内(5分钟内)添加到细条浆液中。将温度保持在10℃，并且使放大反应进行约80分钟，直到全部的可溶银盐在核上还原以获得蓝色浆液粒子。随后，通过尼龙网眼袋，使自来水流过所获得的蓝色浆液粒子，并且使清洁水流过该袋约30分钟，以使所有盐被洗掉。洗涤之后，水从分散在明胶浆液中的蓝色银排除，直到产物的量减少到412g，因而凝胶熔合之后，获得浓度为1.5％的蓝色银分散体。透射电子显微照片证实，蓝色银包含边长在约20至30nm范围内并且厚度为约7nm的粒子薄片。

银粒子的制备

将分散剂(6g；商品名：吡唑B90，由日本油和油脂公司(Nippon Oil &Fats Co.)生产)和5％的木瓜蛋白酶溶液(2000g)添加到分散银的浆液(4,000g)中，并且将该混合物在37℃保持24小时。将保存之后的溶液在2,000rpm离心5分钟，以使银粒子沉淀。在倒出上层清液之后，被酶分解的明胶用蒸馏水洗涤而移除，获得银粒子沉淀物。然后，用甲醇洗涤银粒子沉淀物，并且干燥，获得约60g的银粒子聚集体。将这种聚集体(53g)、分散剂(5g；商品名：Solperse 20000，由亚比西亚公司(Abisia Co.)生产)和甲基乙基酮(22g)混合，将直径为2mm的玻璃珠粒(100g)与上述混合物混合，并且使用涂料搅拌器将该混合物分散3小时，以获得银粒子分散溶液B2。

评价1

在实施例和比较例中制备出的遮光膜进行下列项目的测量。结果显示在表1中。

1.膜厚度

使用接触表面粗糙度计(商品名：P-1，由TENKOR Co.生产)，测量各个遮光膜(曝光过程之前)的干燥厚度。

2.光密度

各个遮光膜的光密度按如下测量：

使用形成各个实施例和比较例中的黑底的光敏遮光液，在透明衬底上形成薄膜层，以使透射光密度为3.0以下，然后除了不进行形成图案的曝光之外，以与实施例和比较例相同的方式进行处理，获得用于测量形成在透明衬底上的薄膜的透射光密度的样品。

将Macbeth密度计(商品名：TD-904，由Macbeth Co.制造)与玻璃衬底一起使用，测量安置在上述样品上的遮光膜的光密度(OD)。所使用衬底的光密度(OD⁰)通过相同的方法单独测量。从OD减去OD⁰(OD-OD⁰)获得的值被定义为形成在样品基底上的薄膜的光密度。

使用接触型表面粗糙度计P-10(由KLA Tenkor公司制造)，测量形成在用于测量透射光密度的样品上的膜的厚度。从透射光密度测量结果和膜厚度之间的关系，获得实施例和比较例的黑底厚度的光密度(OD)。

3.反射率

使用分光光度计(商品名是：U-560，由JASCO Co.制造)和反射率测量装置(商品名：ARV-474，由JASCO Co.制造)组合形式的测量装置，从玻璃衬底的未涂布表面侧测量各个遮光膜的反射率(％)。入射角和反射角为5°，并且测量波长为500nm。随后，将测量之后的各个遮光膜与玻璃衬底一起放置在衬底加热装置内，并且对于在实施例1至4和比较例1和2，在220℃烘焙30分钟，对于实施例5至8中的样品，在220℃烘焙15分钟。通过与上述相同的方法，测量烘焙和冷却之后的各个遮光膜的反射率(％)。

表1

如表1所示，在实施例中获得高的光密度，同时能够抑制加热(烘焙)所引起的反射率的增加。遮光膜的黑色色调也优异。另一方面，在采用炭黑作为着色剂的比较例1中，厚度增加，而在膜含有银粒子的比较例2中，不能抑制加热所引起的反射率的增加，尽管在薄膜中能够获得高的光密度。

实施例9至12

使用在实施例5至8中获得的光敏转印材料，对由与在实施例5中的方法相同的方法清洁并且加热之后的无碱玻璃衬底，进行层压处理、转移处理和曝光处理。在曝光过程中，将临时载体在载体和热塑性树脂层之间的界面剥离，并且使用70mJ/cm²的发光能量对光敏转印材料进行成图案式曝光，其中将衬底和掩模(具有图像图案的石英曝光掩模)垂直放置，将掩模表面和热塑性树脂层的表面之间的距离调节至200μm，并且用邻接近式对准曝光器(由日立电子工程(Hitachi Electronic Engineering)制造)辐照光敏转印材料。随后，该光敏转印材料按如下进行显影处理：

(1)显影1：用pH 11的10倍稀释显影剂(商品名：T-PD2，由富士胶片株式会社生产的碱显影剂)显影(33℃，20秒；显影处理)；

(2)显影2：用pH 10.2的5倍稀释显影剂(商品名：T-CD1，由富士胶片公株式会社生产的碱显影剂)显影(33℃，20秒；显影处理)；

(3)漂洗：25℃进行20秒；和

(4)干燥：40℃进行60秒。

随后，将光敏转印材料在干燥器中于220℃干燥40分钟。如上所述那样，分别制备具有三种遮光膜的衬底。各个遮光膜具有在纵向和横向上的线宽度都为15μm的点阵图案，并且窗口部分是长度为270μm并且宽度为80μm的矩形。由下列方法，通过提供红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)像素，制备出滤色器。

使用在JP-A No.5-34517的实施例1中描述的具有红色、蓝色和绿色层(分别指的是R、G和B层)的转印材料，将红色转印材料的光敏树脂层的表面堆叠在衬底具有遮光膜的一侧上，以使前者表面与后者表面紧密接触。使用层压机(商品名：Lamic II，由日立工业公司(Hitachi Industries Co.)制造)，在130℃的橡胶辊温度、100N/cm的线压力为以及2.2m/分钟的传输速度的条件下，将两个表面层压(层压处理)。然后，将PET 临时载体剥离(转印处理)。

随后，使用高压汞蒸气灯，通过掩模，在200mJ/cm²的发光能量下，从其上转移具有遮光膜的衬底的光敏树脂层的那侧上将衬底曝光。曝光之后，通过以与在具有遮光膜的衬底的生产过程中的显影过程(显影1、显影2、漂洗和干燥)相同的过程，对衬底进行显影。通过上述过程，在具有遮光膜的衬底上，形成红色像素(R像素)。随后，通过与形成R像素相同的方法，分别使用红色和绿色转印材料形成蓝色和绿色像素(分别为B和G像素)。这样制备出含有R、B和G色像素的三种像素以及分别将有色像素分隔的遮光膜的滤色器。

评价2

如下评价如上获得的各个滤色器。

4.色调的评价

用肉眼观察具有遮光膜的衬底的遮光膜的色调。每一个遮光膜都具有优异的黑色色调。

5.气泡的评价

在光学显微镜(放大倍数200倍)下，观察每一个滤色器的100个红色像素，并且如果有，就证实像素中有气泡。每一滤色器都不含气泡。

日本专利申请2005-270872的全部内容通过引用结合在此。

为了说明和描述，已经提供了本发明实施方案的前面描述。其意图并不是穷尽性的，或将本发明限于此处公开的精确形式。显然，对于本领域中的技术人员将有很多改进和变化。实施方案的选择和描述是为了最好地解释本发明的原理及其实践应用，由此使本发明的技术人员能够对于各种实施方案理解本发明，并且能够具有各种适合于特殊使用预期的变化。意图是本发明的范围由后附权利要求和它们的等价内容限定。

在本说明书中提及的所有出版物、专利申请和技术标准都通过引用结合在此，其程度就好像各个单独的出版物、专利申请或技术标准被具体并且单独地说明，从而通过引用结合一样。

Claims (20)

1.一种光敏组合物，其包含含有合金部分和单体的粒子，其中在将所述光敏组合物形成膜之后，所述膜按每1μm干膜厚度计具有2.0以上的光密度。

2.权利要求1的光敏组合物，其中所述粒子包含合金部分和金属部分。

3.权利要求1的光敏组合物，其中所述合金部分包含多种选自金、银、铜、钯、钨、锡和钛中的金属。

4.权利要求1的光敏组合物，其中所述粒子的数均粒径在60至3000nm的范围内。

5.权利要求1的光敏组合物，其中所述粒子在所述组合物中的体积分数在5至70％的范围内。

6.一种转印材料，其包含临时载体和安置到所述临时载体上的光敏层，其中所述光敏层包含权利要求1的光敏组合物。

7.一种遮光膜，其通过将权利要求1的光敏组合物涂敷到衬底上而形成。

8.一种遮光膜，其通过将权利要求6的转印材料的光敏层转移到衬底上而形成。

9.一种显示装置用衬底，其包含权利要求7的遮光膜。

10.一种显示装置用衬底，其包含权利要求8的遮光膜。

11.一种显示装置用滤色器，其包含权利要求9的显示装置用衬底。

12.一种显示装置用滤色器，其包含权利要求10的显示装置用衬底。

13.一种显示装置，其包含权利要求11的显示装置用滤色器。

14.一种显示装置，其包含权利要求12的显示装置用滤色器。

15.一种制备遮光膜的方法，所述方法包括：

通过将权利要求1的光敏组合物涂敷到衬底上，然后干燥涂敷的光敏组合物，形成光敏层；

通过将所述光敏层进行成图案式曝光，然后将曝光的光敏层显影，形成有图案的图像；以及

将所述有图案的图像在150℃或更高的温度进行5分钟以上的热处理。

16.权利要求15的用于制备遮光膜的方法，其中所述热处理在170℃或更高的温度进行10分钟以上。

17.一种用于制备遮光膜的方法，所述方法包括：

将权利要求6的转印材料的光敏层转移到衬底上；

通过将转移的光敏层进行成图案式曝光，然后将曝光的光敏层显影，形成有图案的图像；以及

将有图案的图像在150℃或更高的温度进行5分钟以上的热处理。

18.权利要求17的用于制备遮光膜的方法，其中所述热处理在170℃或更高的温度进行10分钟以上。

19.一种遮光膜，其通过采用权利要求15的方法而制备。

20.一种遮光膜，其通过采用权利要求17的方法而制备。