JP2019191447A - ブラックマトリクス基板、その製造方法、及び該基板を有する画像表示装置 - Google Patents

ブラックマトリクス基板、その製造方法、及び該基板を有する画像表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、正反射及び散乱反射の両方を低減し、かつ平滑性と黒色度、遮光性に優れたブラックマトリクス基板、及び該基板の製造方法、該基板を有する画像表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】上記課題は、少なくとも基板及び黒色膜を有するブラックマトリクス基板であって、前記黒色膜が、空隙率が50%以上の多孔質黒色顔料とバインダー成分とを50:50〜99:1(体積比率)で含み、前記黒色膜の表面の粗さパラメーターRtが0.15〜5μm、Raが0.01〜0.5μmであり、L*値が20以下、400〜700nmにおける、正反射率の最大値が0.8%以下、散乱反射率の最大値が2%以下、光透過率の最大値が5%以下である、ブラックマトリクス基板によって解決される。【選択図】なし

Description

本発明は液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等に代表される画像表示装置及び発光デバイスに適した、ブラックマトリクス基板及びブラックマトリクス基板の製造方法に関する。
液晶ディスプレイ等に代表される表示装置には赤、緑、青のフィルタセグメントが配列されており、コントラスト比を向上させることを目的として画素間に遮光性を有するブラックマトリクス(以下、BMと記す場合がある)と呼ばれる格子状の黒色パターンを形成するのが一般的である。
ブラックマトリクスには、表示装置の画像品質を優れたものにするために、遮光性に優れていることが要求される。また近年ではディスプレイ表面での周辺光源の光の映り込みを抑制する目的で低反射性が求められることがある。一般的に、塗膜表面を低反射にするためには、有機微粒子や無機微粒子を用いて、塗膜表面に凹凸を形成させて塗膜をマットにする技術が知られている。しかし、この手法では正反射率を小さくすることは可能であるが、表面の凹凸による散乱が強くなり、散乱反射率が大きくなる。
別の手法として、低屈折率の塗膜を最表面に配置する手法がある。特許文献1には、多孔質カーボンから形成される着色低抵抗膜上に、前記着色低体積膜より低屈折率の膜が形成されてなる多層膜が開示されている
特開平08−054502号公報
しかし、有機物や無機物の屈折率は1.3台が限界であり、空気の屈折率1.0とは乖離が大きく、反射率の低減レベルは不十分である。ところで、反射防止膜のうち黒色系の反射防止膜はカメラなどの光学機器は勿論のこと、液晶ディスプレイ等の表示材料のように発光素子からの光の漏れ込みが問題となる製品に必要とされることから、反射率が低いだけでなく外観は漆黒性が高く、ざらつき感のない平滑性が求められている。多孔質の材料は空気を多く含むため、多孔質の材料を用いることで、塗膜の屈折率を低下させることは可能である。
しかし、多くの場合、多孔質の材料は比表面積が高いため、分散性や分散安定性が悪く塗膜化が困難であったり、塗膜表面の凹凸が大きくなるため散乱反射が増加したりする他、平滑性も損なわれるという課題があった。一方、分散状態を良くするために多孔質の材料に対し分散剤や樹脂をより多く使用したり、分散時間を長くしたりシェアをかけて分散すると多孔質構造が破壊されたり、孔部に樹脂が侵入し多孔質性が損なわれたりする。また分散剤や樹脂が存在することにより塗膜の屈折率が大きくなり、その結果反射率が大きくなってしまう。
例えば、特許文献1に開示される着色低抵抗膜形成用塗布液のように、平均粒子径が130nmと微細な分散体から形成される塗膜の表面は非常に平滑なものとなり、正反射が大きくなってしまう。しかも、微細な分散体から形成される塗膜では光を透過させてしまい、十分な遮光性を得ることができない。
前述の通り、正反射率と拡散反射率のトレードオフ解消、さらには平滑性及び遮光性の全てを満たすことは技術難易度が非常に高いものであった。本発明は、正反射及び散乱反射の両方を低減し、かつ平滑性と黒色度、遮光性に優れたブラックマトリクス基板を提供することを目的とする。
本発明は、以下の〔1〕〜〔11〕に関する。
〔1〕 少なくとも基板及び黒色膜を有するブラックマトリクス基板であって、
前記黒色膜が、空隙率が50%以上の多孔質黒色顔料とバインダー成分とを50:50〜99:1(体積比率)で含み、
前記黒色膜の表面の粗さパラメーターRtが0.15〜5μm、Raが0.01〜0.5μmであり、L値が20以下、400〜700nmにおける、正反射率の最大値が0.8%以下、散乱反射率の最大値が2%以下、光透過率の最大値が5%以下である、ブラックマトリクス基板。
〔2〕 前記黒色膜の表面の400nmから700nmにおける正反射率の最大値が0.4%以下、散乱反射率の最大値が1.3%以下である、〔1〕に記載のブラックマトリクス基板。
〔3〕 前記黒色膜の表面の粗さパラメーターRtが0.15〜2μm、Raが0.01〜0.15μmである、〔1〕又は〔2〕に記載のブラックマトリクス基板。
〔4〕 前記黒色膜の膜厚が0.3μm以上である、〔1〕〜〔3〕いずれか1項に記載のブラックマトリクス基板。
〔5〕 前記多孔質黒色顔料のBET比表面積が600m/g以上である、〔1〕〜〔4〕いずれか1項に記載のブラックマトリクス基板。
〔6〕 〔1〕〜〔5〕いずれか1項に記載のブラックマトリクス基板を有する、画像表示装置。
〔7〕 少なくとも基板及びパターン加工された黒色膜を有するブラックマトリクス基板の製造方法あって、
空隙率が50%以上の多孔質黒色顔料と分散媒とバインダー成分とを含有し、前記多孔質黒色顔料の平均分散粒子径(d50)が0.2μmから10μmである黒色膜形成用組成物を、前記基板に塗工した後、乾燥及びパターン加工することを特徴とし、
前記黒色膜が、前記多孔質黒色顔料と前記バインダー成分とを50:50〜99:1(体積比率)で含み、
前記黒色膜の表面の粗さパラメーターRtが0.15〜5μm、Raが0.01〜0.5μm、L値が20以下、400〜700nmにおける、正反射率の最大値が0.8%以下、散乱反射率の最大値が2%以下、光透過率の最大値が5%以下である、ブラックマトリクス基板の製造方法。
〔8〕 少なくとも基板及びパターン加工された黒色膜を有するブラックマトリクス基板の製造方法あって、以下の工程1〜5を含むブラックマトリクス基板の製造方法。
工程1:空隙率50%以上の多孔質黒色顔料と分散媒とバインダー成分とを含有する黒色膜形成用組成物を、剥離性シートの表面に塗工した後、乾燥し、第1の黒色膜を形成する。
工程2:前記透明基材に接着剤層を設ける。
工程3:前記接着剤層に前記黒色膜を重ね合わせる。
工程4:前記剥離性シートを剥がし、前記黒色膜を前記接着剤層に転移させ、前記多孔質黒色顔料と前記バインダー成分とを50:50〜99:1(体積比率)で含み、表面の粗さパラメーターRtが0.15〜5μm、Raが0.01〜0.5μm、L値が20以下、400〜700nmにおける、正反射率の最大値が0.8%以下、散乱反射率の最大値が2%以下、光透過率の最大値が5%以下である第2の黒色膜を形成する。
工程5:前記第2の黒色膜にパターン加工を行う。
〔9〕 前記黒色膜の膜厚が0.3μm以上である、〔7〕又は〔8〕に記載のブラックマトリクス基板の製造方法。
〔10〕 前記多孔質黒色顔料のBET比表面積が600m/gである、〔7〕から〔9〕いずれか1項に記載のブラックマトリクス基板の製造方法。
〔11〕 前記バインダー成分がエネルギー線硬化型樹脂を含む、〔7〕〜〔10〕いずれか1項に記載のブラックマトリクス基板の製造方法。
本発明によって、正反射及び散乱反射のいずれもが小さく低反射性に優れ、平滑感があり、かつ黒色度と遮光性に優れたブラックマトリクス基板を提供することが可能となる。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の低反射性発現の原理を説明する。
本発明では空隙率が高い多孔質黒色顔料を使用する。多孔質材料は空隙率が高いほど、空気の屈折率に近づくことになる。すなわち、空隙率の高い多孔質材料で形成された塗膜の屈折率は空気の屈折率である1に近づく。通常空気層からブラックマトリクスに入射する光には、空気層とブラックマトリクスの屈折率差により反射されることになるが、ブラックマトリクスの屈折率を空気層の屈折率に近づけることにより、光の反射界面が極小化され反射率は小さくなる。また、多孔質の黒色顔料を使用することで、入射した光が外部に出ることなく遮蔽される構造をとることが可能となる。
しかしながら、多孔質材料の屈折率を空気と同等にすることは困難で、ブラックマトリクスの屈折率が高くなることから、ブラックマトリクスの反射率の低下は不十分である。そこで、外観上平滑さを損なわない程度に、ブラックマトリクス表面に凹凸を付与することにより、反射率を低下させることが可能となった。
<黒色膜>
本発明の黒色膜は、前述の通り、少なくとも空隙率が50%以上の多孔質黒色顔料とバインダー成分とを50:50〜99:1(体積比率)で含み、前記黒色膜の表面の粗さパラメーターRtが0.15〜5μm、Raが0.01〜0.5μmであり、L値が20以下、400〜700nmにおける、正反射率の最大値が0.8%以下、散乱反射率の最大値が2%以下、光透過率の最大値が5%以下であることを特徴とする。
[空隙率が50%以上の多孔質黒色顔料]
本発明に使用することができる黒色顔料は、空隙率が50%以上であれば特に制限はなく、カーボンブラック、黒鉛、酸化物系黒色顔料などや、カーボンブラック、黒鉛、酸化物系黒色顔料を骨格としたエアロゲルのような形態を持つ多孔質体を使用でき、これらは単独でも混合して用いても良いが、特に多孔質カーボンブラックを単独で使用することが好ましい。
また、空隙率が高くなるほど、屈折率は空気層に近づくため、前述した本発明の低反射性発現の原理により、空隙率は50%以上であることが必要であり、好ましくは75%以上である。
多孔質ではない黒色顔料を併用することも可能ではあるが、低反射性の発現の観点からは多孔質黒色顔料100質量部に対し、50質量部以下が好ましい。使用できる多孔質ではない黒色顔料は、カーボンブラック、黒鉛、酸化物系黒色顔料などが挙げられるが、黒色であれば特に制限はない。
空隙率は既知の方法から算出することができ、例えば、物理ガス吸着法、tプロット、BJH法などによって算出することができる。
多孔質黒色顔料の比表面積は、600m/g以上であることが好ましく、より好ましくは1200m/g以上である。比表面積が高いほど多孔質黒色顔料の表面側に、微細な凹凸が形成されており、さらにそこには多くの空気層を含むため、低反射性の観点から望ましい。
本発明のブラックマトリクス基板は、前記多孔質黒色顔料の他にバインダー成分を含む。
多孔質黒色顔料とバインダー成分の比率は、体積比率で50:50〜99:1であり、65:35〜99:1であることが好ましく、より好ましくは85:15〜95:5である。50:50より多く多孔質黒色顔料が配合されることで、ブラックマトリクス基板における黒色膜の屈折率を低下させることができ、低反射性を発現できる。さらに65:35より多く多孔質黒色顔料が配合されることで、より一層の黒色膜の低屈折率を達成でき、反射率を大きく低下させることが可能となる。また、95:5より多孔質黒色顔料を少なくすることで膜の強度を良好とすることができる。
各成分の体積比率は、各成分の質量と比重から理論的に求めた。なお、多孔質黒色
顔料以外のその他の成分は、「1(g/cm)」と概算した。
例えば、多孔質黒色顔料の体積比率は、以下のようにして理論的に求めた。
(1)多孔質黒色顔料の体積=質量(g)÷(1−空隙率)
空隙率が80%の多孔質黒色顔料、1gの占める体積は、
1(g)÷(1−0.8)(g/cm)=5cm
(2)多孔質黒色顔料以外のその他の成分の体積=質量(g)÷1(g/cm
バインダー成分、1gの占める体積は、
1(g)÷1(g/cm)=1cm
従って、多孔質黒色顔料をA(g)、バインダー成分をB(g)用いる場合、両者の体積比率は、(1)×A:(2)×Bとなる。
前述の各成分の体積比率の計算式から、本発明のブラックマトリクス基板中に含有される多孔質黒色顔料とバインダー成分との比率は、質量比率で17/83〜98/2であり、27/73〜98/2が好ましく、より好ましくは53/47〜88/12である。
[バインダー成分]
本発明に使用することができるバインダー成分に特に制限はないが、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、ウレタンウレア樹脂、アルキッド樹脂、ブチラール樹脂、アセタール樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、スチレン樹脂、ニトロセルロース、ベンジルセルロース、セルロース(トリ)アセテート、カゼイン、シェラック、ギルソナイト、スチレン−無水マレイン酸樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル/マレイン酸共重合体樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、マレイン酸樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂、ロジン、ロジンエステル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルエチルセルロース、カルボキシメチルニトロセルロース、エチレン/ビニルアルコール樹脂、ポリオレフィン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂、変性塩素化ポリオレフィン樹脂、及び塩素化ポリウレタン樹脂等が挙げられる。
本発明には必要に応じて、硬化剤を使用することができる。使用できる硬化剤に制限はないが、ポリイソシアネート、エポキシ樹脂などが挙げられる。
また、本発明に使用することができるバインダー成分として、感光性組成物が硬化した硬化成分を含んでも良い。感光性組成物として通常は、紫外線硬化樹脂や感光性モノマー等を好適に用いることができる。
紫外線硬化樹脂としては、特に制限はないが水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等を介して、(メタ)アクリル化合物、ケイヒ酸等の光架橋性基を導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化した重合物も用いられる。
また感光性モノマーとして、以下に記載する単官能モノマー、多官能モノマーを単一あるいは複数混合して使用することができる。
単官能モノマーとしては、特に制限はないが、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート、ステアリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ラウリルアクリレート、2 − フェノキシエチルアクリレート、インデシルアクリレート、イソクチルアクリレート、トリデシルアクリレート、カプロラクトンアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、エトキシ化ノニフェノールアクリレート、プロポキシ化ノニルフェノールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレンアクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェニルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、エチレンオキサイド2−エチルヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジプロピレングリコールアクリレート等やこれらのメタクリレートモノマーが挙げられる。
二官能モノマーとしては、1 ,3−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ポリエチレン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、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコ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、(水素化) ビスフェノールA ジアクリレート、(水素化) エチレンオキサイド変性ビスフェノールA ジアクリレート、(水素化) プロピレングリコール変性ビスフェノールA ジアクリレート、1, 6−ヘキサンジオールジアクリレート、2−エチル,2−ブチル−プロパンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート等やこれらのメタクリレートモノマーが挙げられる。
多官能モノマーとしては、トリス(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、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート、プロピレンオキサイド変性グリセリルトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパンアクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパンアクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパンアクリレート、トリス( アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、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ヒドロキシペンタアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタアクリレートエステル、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等やこれらのメタクリレートモノマーが挙げられる。
ラジカル重合性の架橋成分を紫外線により架橋させる場合には、特に制限はないが、例えば、光重合開始剤としてアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、芳香族ジアゾニウム塩、メタロセンなどが挙げられる。また、重合促進剤として、アミン類、ホスフィン類を併用することも可能である。電子線により架橋させる場合にはこれらを配合しなくても良い。
また、カチオン反応性の成分を紫外線により架橋させる場合には、カチオン系開始剤としては、ルイス酸のジアゾニウム塩、ルイス酸のヨードニウム塩、ルイス酸のスルホニウム塩、ルイス酸のホスホニウム塩、その他のハロゲン化物、トリアジン系開始剤、ボーレート系開始剤、及びその他の光酸発生剤などが挙げられる。電子線により架橋させる場合にはこれらを配合しなくても良い。
これらバインダー樹脂、オリゴマー、モノマーは単独でも混合して用いても良い
本発明の黒色膜は、さらに顔料分散剤、界面活性剤、カップリング剤や顔料誘導体を含有しても良い。顔料誘導体とは、カラーインデックスに記載されている有機顔料残基,トリアジン残基,ベンズイミダゾロン残基に特定の置換基を導入したもので特に限定されるものでなく、従来公知のものを用いることができる。
本発明の黒色膜には、必要に応じて、難燃剤、充填剤、及びその他各種添加剤を含むことができる。難燃剤としては例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、及びリン酸化合物等が挙げられる。
添加剤として例えば、基材密着性を高めるためのカップリング剤、吸湿時・高温時の信頼性を高めるためのイオン捕捉剤・酸化防止剤、及びレベリング剤等が挙げられる。
[表面の粗さパラメーター等]
本願の黒色膜は、特定の表面状態を呈することで、優れた低反射性と黒色度、表面平滑性を並立させることができる。
表面の粗さパラメータRtは0.15〜5μmであり、0.15〜2μmであることが好ましい。Rtが0.15μm以上であることで、塗膜表面の凸部が十分な大きさを有し、正反射を低減させることができる。Rtが5μm以下であることで、散乱反射を低下させることができ、かつ外観にも平滑感がある塗膜が得られる。また、Rtが2μm以下であることで、正反射と散乱反射を低減することができる。
表面の粗さパラメータRaは0.01〜0.5μmであり、0.01〜0.15μmであることが好ましい。Raが0.01μm以上であることで、黒色膜表面の凸部が十分な大きさを有し、正反射を低減させることができる。Raが0.5μm以下であることで、散乱反射を低下させることができ、かつ外観にも平滑感がある塗膜が得られる。また、Raが0.15μm以下であることで、正反射と散乱反射を低減することができる。
本来正反射と散乱反射はトレードオフの関係にあるものが、適切なRt、Raとすることでトレードオフの関係を解消することができる。
表面の粗さ曲線Rt、Raは、JIS B0601:2001に準拠した方法で測定した値を示す。Rtは粗さ曲線の最大断面高さを表し、評価長さにおける輪郭曲線の山高さZpの最大値と谷深さZvの最大値との和であり、次の式によって求められる値である。Raは算術平均粗さを表し、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけを抜き取り、この抜取り部分の平均線の方向にX軸を、縦倍率の方向にZ 軸を取り、粗さ曲線をZ=f(x)で表したときに、次の式によって求められる値である。
本発明の黒色膜のL値は、20以下であり、好ましくは10以下である。L値が20以下であることで、漆黒性の高い、鮮やかな黒色塗膜となる。L、a、b表色系におけるLは、分光測色計(例えば、コニカミノルタ株式会社製(CM−700d)によって測定される。
また、本発明の黒色膜の400〜700nmにおける、正反射率の最大値は0.8%以下であり、好ましくは0.4%以下、より好ましくは0.1%以下である。正反射率が0.8%以下であることで、低反射性としての機能が発現し、外観上も例えば蛍光灯などの映り込みが目立たない。400〜700nmにおける、散乱反射率の最大値は2%以下であり、好ましくは1.3%以下、より好ましくは0.9%以下である。散乱反射率が2%以下であることで、低反射性としての機能が発現し、また漆黒性の高い塗膜となる。
本発明の黒色膜の正反射成分及び散乱反射成分は、分光測色計(例えば、コニカミノルタ株式会社製、CM−700d)によって測定される。
正反射成分とは、入射光に対する正反射光の割合であり、正反射光は、全反射光から散乱反射光を除外した反射光である。散乱反射成分とは、入射光に対する拡散光の割合であり、拡散光とは、全反射光から正反射光を除外した反射光である。
さらに、本発明の黒色膜の400〜700nmにおける透過率の最大値は5%以下であり、好ましくは2%以下である。透過率が5%以下であることで、透明性の低い黒色塗膜となる。透過率は、分光光度計(例えば、株式会社日立ハイテクノロジーズ製U−4100)を用いて測定される。
本発明の黒色膜の膜厚は0.3μm以上が好ましく、1μm以上がより好ましい。膜厚が0.3μm以上であることで、低反射性、漆黒性が良好となる。
<基板>
本発明の基板とは、基板上に黒色膜が形成されている基板をいう。基板としては透明基板のほか着色基板を用いてもよい。透明基板としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。ガラス板や樹脂板の表面には、パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫などからなる透明電極が形成されていてもよい。また、ポリイミド樹脂膜等を用いたフレキシブルな基板を使用することもできる。
基板上への黒色膜の形成方法としては、特に限定されるものではないが、スピンコート、スリットコート、ロールコート等の方法により塗布することが好ましい。
<ブラックマトリクス基板>
本発明のブラックマトリクス基板は、基板と、特定の表面状態等を呈する(特定のRt、特定のRa等)前述の黒色膜とを有する。パターン加工前の黒色膜を有するブラックマトリクス基板は種々の方法で得ることができる。
例えば、空隙率が50%以上の多孔質黒色顔料と分散媒とバインダー成分とを含有し、前記多孔質黒色顔料の平均分散粒子径(d50)が0.2μm〜10μmである黒色膜形成用組成物を、基板に塗工した後、乾燥し、必要に応じてパターン加工することによって得ることができる。
多孔質黒色顔料の平均分散粒子径(d50)は、0.3μm〜5μmである分散液を用いることが好ましい。d50が0.2μm以上の黒色膜形成用組成物を用いることで、塗膜表面のRt、Raを十分に大きくすることができ、正反射率と散乱反射率の両方を小さくすることができる。d50が10μm以下の黒色膜形成用組成物を用いることで、表面の粗さが大きくなりすぎず(Rt、Raが大になり過ぎない)、塗膜を適度に平滑にでき、散乱反射率を小さくできる。
黒色膜形成用組成物の平均分散粒子径(d50)は、レーザー回折・散乱式の粒子径分布測定装置、例えば、マイクロトラックMT3000II(マイクロトラック・ベル社製)を使用して、分散液と同様の分散媒体に希釈して25℃にて測定した数値である。
[黒色膜形成用組成物]
黒色膜形成用組成物は、様々な方法で得ることができる。
例えば、多孔質黒色顔料を分散媒に分散したり、多孔質黒色顔料を分散媒に分散した後、この分散体にバインダー成分を添加したり、もしくはバインダー成分を分散媒に溶解しバインダー溶液とし、前記分散体に添加したり、あるいは、バインダー成分を分散媒に溶解しバインダー溶液に多孔質黒色顔料を分散したりすることができる。
黒色膜形成用組成物を得る際、使用できる分散機としては特に制限はなく、例えば、ニーダー、アトライター、ボールミル、ガラスビーズやジルコニアビーズなどを使用したサンドミル、スキャンデックス、アイガーミル、ペイントコンディショナー、ペイントシェイカー等のメディア型分散機、コロイドミルなどが使用できる。
(分散媒)
黒色膜形成用組成物に用いてもよい分散媒としては、25℃で液状の媒体が好ましい。具体的には、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル系溶剤、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール等のアルコール系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、ジイソプロピルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、n−オクタンなどの炭化水素系溶剤などの公知の溶剤を、単独又は複数使用できる。
ブラックマトリクス基板の製造方法としてより好ましくは、空隙率が50%以上の多孔質黒色顔料と分散媒とバインダー成分とを含有し、前記多孔質黒色顔料の平均分散粒子径(d50)が0.2μmから10μmである黒色膜形成用組成物を、前記基板に塗工した後、乾燥及びパターン加工して、前記黒色膜が、前記多孔質黒色顔料と前記バインダー成分とを50:50〜99:1(体積比率)で含み、前記黒色膜の表面の粗さパラメーターRtが0.15〜5μm、Raが0.01〜0.5μm、L値が20以下、400〜700nmにおける、正反射率の最大値が0.8%以下、散乱反射率の最大値が2%以下、光透過率の最大値が5%以下である、ブラックマトリクス基板を得る方法である(第1の製造方法)。
また、ブラックマトリクス基板の製造方法としてより好ましくは、以下の工程1〜5を含むものである(第2の製造方法)。
工程1:空隙率50%以上の多孔質黒色顔料と分散媒とバインダー成分とを含有する黒色膜形成用組成物を、剥離性シートの表面に塗工した後、乾燥し、第1の黒色膜を形成する。
工程2:前記透明基材に接着剤層を設ける。
工程3:前記接着剤層に前記黒色膜を重ね合わせる。
工程4:前記剥離性シートを剥がし、前記黒色膜を前記接着剤層に転移させ、前記多孔質黒色顔料と前記バインダー成分とを50:50〜99:1(体積比率)で含み、表面の粗さパラメーターRtが0.15〜5μm、Raが0.01〜0.5μm、L値が20以下、400〜700nmにおける、正反射率の最大値が0.8%以下、散乱反射率の最大値が2%以下、光透過率の最大値が5%以下である第2の黒色膜を形成する。
工程5:前記第2の黒色膜にパターン加工を行う。
前記工程1〜5において、
剥離性シートとしては、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、及びポリイミドフィルム等の樹脂フィルムに離型処理したものが挙げられる。
接着剤層は、特に限定されるものではないが、用いられる樹脂の例としては、アクリル樹脂、ニトロセルロース樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ロジン系樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、テルペン樹脂、フェノール変性テルペン樹脂、ケトン樹脂、環化ゴム、塩化ゴム、ブチラール、石油樹脂、及びこれらの変性樹脂などを挙げることができる。これらの樹脂は、単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。これら樹脂層は、グラビア印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷、コーター塗工、スピンコーターなどの既知の方式で塗工することができる。
接着剤層に黒色膜を重ね合わせる工程において、ローラーなどによる加圧、ラミネーターによる加熱加圧などを行うことができる。ラミネーターの条件は、特に制限されるものはないが、温度条件としては接着剤層のTgより20℃程度高い温度、加圧条件としては0.1MPa以上10MPa以下が好ましい。
さらに、ブラックマトリクス基板は、以下に示す工程A、Bにより製造されても良い(第3の製造方法)。工程A:黒色膜形成用組成物を、前記基板に塗工した後、乾燥し、黒色膜を形成する。
工程B:表面の粗さパラメーターRtが0.15〜5μm、Raが0.010〜0.5μmである型の前記表面を、前記黒色塗膜に押圧し、前記黒色塗膜の表面に前記型の表面形状を転写し、L値が20以下の黒色低反射膜を形成する。
即ち、多孔質黒色顔料の平均分散粒子径(d50)が0.2μm〜10μmである黒色低反射膜用塗料を用いなくとも、前記のような表面の型を用いることによっても、黒色低反射膜の表面の状態を上記のようにすることができる。
[パターン加工]
黒色膜のパターン加工については、従来公知の方法を単独あるいは組み合わせて用いることができ、フォトリソグラフィ加工(ネガ型、ポジ型)やレーザーアブレーション加工等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
フォトリソグラフィ加工(ネガ型)の場合には、基板上に黒色膜を有するブラックマトリクス基板の黒色膜上に、ブラックマトリクスを形成するパターン状にエネルギー線を照射し、その後現像工程によって非露光部を除去する工程を経由し、さらにはポストベーク工程によって黒色膜の硬化を促進させることで、パターン加工されたブラックマトリクス基板を得ることができる。エネルギー線として通常は紫外線を用いる。この場合、黒色膜形成用組成物は感光性及びアルカリ現像性を有する必要がある。
レーザーアブレーション加工の場合には、基板上に黒色膜を有するブラックマトリクス基板の黒色膜上にエキシマーレーザー等のレーザーを用いてレーザーアブレーション加工でパターンを形成することによって、パターン加工されたブラックマトリクス基板を得ることができる。
また、本発明のブラックマトリクス基板は、基板と黒色膜との間に、樹脂層を有していてもよい。この場合、基板上に樹脂層を設けた後、前記樹脂層上に黒色膜形成用組成物を塗工し、分散媒を除去することにより、形成することができる。
基板と黒色膜との間に設けられる樹脂層として、特に限定されるものではないが、例えば、アクリル樹脂、ニトロセルロース樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ロジン系樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、テルペン樹脂、フェノール変性テルペン樹脂、ケトン樹脂、環化ゴム、塩化ゴム、ブチラール、石油樹脂、及びこれらの変性樹脂などを挙げることができる。これらの樹脂は、単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。これら樹脂層は、グラビア印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷、コーター塗工、スピンコーターなどの既知の方式で塗工することができる。
<画像表示装置>
本発明の画像表示装置としては、画像や映像を表示する装置であれば特に限定は受けないが、液晶表示装置、有機EL表示装置又はカラーLED表示装置等が挙げられる。例えば液晶表示装置の場合は、国際公開公報2007−063809号に記載される方法、半導体基板上にブラックマトリクス層を形成する手法として国際公開公報2013−157341号に記載される方法、カラーLEDについては、特開2003−162229号公報に記載される方法が挙げられる。以下に、各々について一例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[液晶表示装置及びカラーフィルタ]
本発明の液晶表示装置は、本発明のブラックマトリクス基板を用いて作製されたものであり、カラー画素やブラックマトリクスの形成順序や形成位置等特に制限を受けるものではない。
例えば、TFT素子基板上に、本発明のブラックマトリクス基板を設け、赤色、緑色、青色の画素を形成し、必要に応じてオーバーコート層を形成した後に、更にその上に、画像上にITO、IZO等の透明電極を形成して、カラーディスプレー、液晶表示装置などの部品の一部として使用される。また一部、平面配向型駆動方式(IPSモード)などの用途においては、透明電極を形成しないこともある。
液晶表示装置は、通常、カラーフィルター上に配向膜を形成し、この配向膜上にスペーサーを散布したり、フォトスペーサーを形成した後、対向基板と貼り合わせて液晶セルを形成し、形成した液晶セルに液晶を注入し、対向電極に結線して完成する。配向膜としては、ポリイミド等の樹脂膜が好適である。配向膜の形成には、通常、グラビア印刷法及び/又はフレキソ印刷法が採用され、配向膜の厚さは数10nmとされる。熱焼成によって配向膜の硬化処理を行った後、紫外線の照射やラビング布による処理によって表面処理し、液晶の傾きを調整しうる表面状態に加工される。
[有機EL表示装置及びカラーフィルタ]
本発明の有機EL表示装置は、本発明のブラックマトリクス基板を用いて作製されたものであり、まず透明基板上に、本発明のブラックマトリクス基板を形成し、次いで着色樹脂組成物により形成されたパターンを形成したカラーフィルターを作成する。該カラーフィルター上に有機保護層と無機酸化膜を介して有機発光体を積層することによって、有機EL素子を作製することができる。有機発光体の積層方法としては、カラーフィルター上面へ透明陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、及び陰極を逐次形成していく方法や、別基板上へ形成した有機発光体を無機酸化膜上に貼り合わせる方法などが挙げられる。このようにして作製された有機EL素子を用い、例えば「有機ELディスプレイ」(オーム社,2004年8月20日発光,時任静士、安達千波矢、村田英幸著)に記載された方法等にて、有機ELディスプレイを作製することができる。
なお、本発明のブラックマトリクスは、パッシブ駆動方式の有機EL表示装置にもアクティブ駆動方式の有機EL表示装置にも適用可能である。
[カラーLED表示装置]
本発明のカラーLED表示装置は、電極上のLED素子から発光された光を拡散する拡散フィルムの上層にカラーフィルター層を積層する。さらにカラーフィルター層の上層に光透過部間の境界領域に光吸収領域としてブラックマトリクスを形成する。さらには表示面のLED素子と拡散フィルムが対向するようにスペーサーを介して発光ダイオード表示装置に固定されることで本発明のカラーLED表示装置を作成することができる。
以下、実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、本発明における「部」及び「%」は、特に注釈の無い場合、「質量部」及び「質量%」を表す。
[水酸基価(OHV)、酸価(AV)]
JIS K0070に従って求めた。
[質量平均分子量(Mw)]
質量平均分子量(Mw)は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)装置(東ソー株式会社製HLC−8220)を用いて分子量分布を測定し、ポリスチレンを標準物質に用いた換算分子量として求めた。下記に測定条件を示す。
カラム:下記カラムを直列に連結して使用した。
東ソー株式会社製ガードカラムHXL−H
東ソー株式会社製TSKgelG5000HXL
東ソー株式会社製TSKgelG4000HXL
東ソー株式会社製TSKgelG3000HXL
東ソー株式会社製TSKgelG2000HXL
検出器:RI(示差屈折計)
測定条件:カラム温度40℃
溶離液:テトラヒドロフラン
流速:1.0mL/分
<バインダー成分の製造>
[バインダー1]
撹拌機、温度計、還流冷却器、滴下装置、及び窒素導入管を備えた反応容器にプロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセタート370部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら80℃に加熱して、同温度でメタクリル酸20.0部、メチルメタクリレート10.0部、n−ブチルメタクリレート55.0部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート15.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル4.0部の混合物を1時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに80℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル1.0部をシクロヘキサノン50部に溶解させたものを添加し、さらに80℃で1時間反応を続けて、アクリル樹脂溶液を得た。室温まで冷却した後、アクリル樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、測定結果に基づき、先に合成したアクリル樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにプロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセタートを添加し、アクリル樹脂組成物1を得た。得られたアクリル樹脂の質量平均分子量は40,000であった。
次に、下記組成にて混合された組成物をディスパー型攪拌機で2000rpm、30分撹拌混合することでバインダー1の溶液を得た。
アクリル樹脂組成物1 :90部
重合性化合物(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート) :22部
開始剤(4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン) :10部
有機溶剤(プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセタート):78部
[バインダー2]
撹拌機、温度計、還流冷却器、滴下装置、及び窒素導入管を備えた反応容器に、メタクリル酸メチル20.0部、メタクリル酸0.6部、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル3.0部、メタクリル酸n−ブチル76.4部、及びプロピレングリコール1−モノメチルエーテル2―アセタート100部を仕込み、窒素雰囲気下で撹拌しながら100℃まで昇温した。次いで、アゾビスイソブチロニトリル0.5部を加え、2時間重合反応を行った。次いで、転化率が98%以上となるまで1時間毎にアゾビスイソブチロニトリルを0.5部加えて重合反応を行った。転化率が98%以上になったことを確認した後、プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセタート50部を加えて希釈した。以上のようにして、固形分量20%、Mw30,000のアクリル樹脂として、バインダー2の溶液を得た。
<接着剤の製造>
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下装置、及び窒素導入管を備えた反応容器にn−ブチルアクリレート60部、メチルアクリレート30部、2−エチルへキシルアクリレート5部、アクリル酸5部、酢酸エチル70部、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)0.10部を仕込み、窒素雰囲気下で撹拌しながら、還流温度で7時間反応させた。反応終了後、酢酸エチルで希釈し、固形分量30%、質量平均分子量Mw98万のアクリル樹脂a1の溶液を得た。
反応容器にトルエン100部を仕込み、滴下装置にメタアクリル酸n−エチル96部、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート4部、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)0.08部を仕込み、反応容器内の空気を窒素ガスで置換した後、攪拌しながら窒素雰囲気下中で、1時間で滴下した後に、この反応溶液を還流温度で8時間反応させた。反応終了後、酢酸エチルで希釈し、固形分量30%、質量平均分子量Mw3万のアクリル樹脂a2の溶液を得た。
得られたアクリル樹脂a1の溶液65部とアクリル樹脂a2の溶液35部、酢酸エチル50部を容器に入れ、撹拌混合し、接着剤1を得た。
<黒色顔料分散液の製造>
[黒色顔料分散液1]
多孔質黒色顔料(ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製カーボンECP:空隙率60%、比表面積800m/g)を1部、分散剤BYK111(ビックケミー株式会社製)を0.2部、プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセタート50部、直径3mmガラスビーズ25部を容器に入れ、撹拌混合し、ペイントシェーカーで120分間分散し、黒色顔料分散液1を得た。
[黒色顔料分散液2]
多孔質黒色顔料として、カーボンECPの代わりにライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製カーボンECP600JD(空隙率80%、比表面積1400m/g)を用いたこと以外は黒色顔料分散液1と同様の方法で黒色顔料分散液2を得た
[黒色顔料分散液3]
分散時間を360分としたこと以外は黒色顔料分散液2と同様の方法で黒色顔料分散液3を得た。
[黒色顔料分散液4]
分散時間を600分としたこと以外は黒色顔料分散液1と同様の方法で黒色顔料分散液4を得た。
[黒色顔料分散液5]
分散時間を5分とし、分散剤を使用しなかったこと以外は黒色顔料分散液1と同様の方法で黒色顔料分散液5を得た。
[黒色顔料分散液6]
分散時間を600分としたこと以外は黒色顔料分散液2と同様の方法で黒色顔料分散液6を得た。
[黒色顔料分散液7]
分散時間を5分とし、分散剤を使用しなかったこと以外は黒色顔料分散液2と同様の方法で黒色顔料分散液7を得た。
[黒色顔料分散液8、9]
黒色顔料として、カーボンECPの代わりに三菱ケミカル株式会社製MA−110(空隙率0%、比表面積110m/g)とし、分散時間を30分又は120分としたこと以外は黒色顔料分散液1と同様の方法で黒色顔料分散液8、9を得た。
<黒色膜形成用組成物の製造>
[黒色膜形成用組成物1の製造]
黒色顔料分散液1:40部に対して、バインダー1の溶液を1.10部加え、黒色膜形成用組成物1を得た。粒度分布計マイクロトラックMT3000II(マイクロトラック・ベル社製)を用いて測定した平均分散粒子径(d50)は0.80μmであった。
[黒色膜形成用組成物2〜12、101〜109の製造]
表1に記載された黒色顔料分散液、バインダー成分及び配合に変更した以外は、黒色膜形成用組成1と同様の方法で、黒色膜形成用組成物2〜12、101〜109を得た。
<ブラックマトリクス基板の製造>
[実施例1]
(ブラックマトリクス基板1)
得られた黒色膜形成用組成物1をスピンコート法により10cm×10cmのガラス基板にポストベーク後の膜厚が、概ね5μmになるよう塗工した後、クリーンオーブン中で、70℃で15分間プリベークし、第1の製造方法により基板を作製した。次いで、この基板を室温に冷却後、超高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して紫外線を露光し、その後、この基板を23℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し、風乾した。その後、クリーンオーブン中で、230℃で30分間ポストベークを行い、基板上にフォトリソグラフィ加工によりパターン加工された、ストライプ状のフィルタセグメントを有するブラックマトリックス基板1を形成した。
[実施例2〜9、比較例1〜4、6,7]
(ブラックマトリクス基板2〜9、101〜104、106、107)
表1に記載された黒色膜形成用組成物に変更した以外は実施例1と同様にしてブラックマトリクス基板2〜9、101〜104、106、107を得た。
[実施例10、11、比較例5]
(ブラックマトリクス基板10、11、105)
表1に記載された黒色膜形成用組成物を用い、ポストベーク後の膜厚を1.0μm、0.5μm、0.1μmとしたこと以外は実施例1と同様にしてブラックマトリクス基板10、11、105を得た。
[実施例12]
(ブラックマトリクス基板12)
剥離性シート(厚さ75μmの離型処理ポリエチレンテレフタレートフィルム)の剥離性の表面に、黒色膜形成用組成物1のポストベーク後膜厚が概ね8μmとなるように塗工、乾燥して黒色塗膜を形成した。別途、10cm×10cmのガラス基板に、接着剤1を塗工し接着剤層とした。
黒色塗膜と接着剤層を重ね合わせた状態で、ラミネーター(VA−700:大成ラミネーター株式会社)により80℃、0.4MPa、0.5m/sで加熱加圧した後に、剥離フィルムを剥離して、第2の製造方法により基板を作製した。
得られた基板について、実施例1と同様の方法で、フォトリソグラフィ加工のパターン加工を行うことにより、ブラックマトリクス基板12を得た。
[実施例13、14、比較例8]
(ブラックマトリクス基板13、14、108)
表1に記載された黒色膜形成用組成物を用いた以外は実施例12と同様にしてブラックマトリクス基板13、14、108を得た。
[実施例15]
(ブラックマトリクス基板15)
得られた黒色膜形成用組成物1をスピンコート法により10cm×10cmのガラス基板に乾燥後の膜厚が概ね5μmになるよう塗工、乾燥し、第1の製造方法により基板を作製した。次いで、得られた基板上に、フッ化クリプトンエキシマーレーザービーム(45mJ)を用いてレーザーアブレーション加工のパターン加工を行い、250μm幅のストライプ状のフィルタセグメントを有するブラックマトリックス基板15を得た。
[実施例16、比較例9]
(ブラックマトリクス基板16、109)
表1に記載された黒色膜形成用組成物を用いた以外は実施例15と同様にしてブラックマトリクス基板16、109を得た。
[実施例17]
(ブラックマトリクス基板17)
得られた黒色膜形成用組成物12を用いて実施例12と同様にして成膜して、第2の製造方法により基板を作製した。次いで、実施例15と同様にしてレーザーアブレーション加工のパターン加工を行い、ブラックマトリクス基板17を得た。
[比較例10]
(ブラックマトリクス基板110)
黒色膜形成用組成物109を用いたこと以外は実施例17と同様にしてブラックマトリクス基板110を得た。
<ブラックマトリクス基板評価>
得られたブラックマトリクス基板について以下の評価を実施した。結果を表1に示す。
[Rt、Ra、膜厚の測定方法]
Taylar Hоbsоn社製のファームタリサーフシリーズi60を用いて測定した。測定条件は下記のとおりであり、5回の測定の平均値をもって値とした。
針の種類;先端2μmダイヤモンドスタイラス
カットオフ周波数λc;0.08mm
測定長;10mm
速度;20mm/min.
[反射率の測定方法]
白色校正板の上に各黒色膜を乗せ、正反射成分と散乱反射成分を、分光測色計(コニカミノルタ株式会社製、CM−700d)によって、視野角10°、光源D65で測定した。
[L値の測定方法]
白色校正板の上に各黒色膜を乗せ、分光測色計(コニカミノルタ株式会社製、CM−700d)によって、視野角10°、光源D65で測定した。
[透過率の測定方法]
光光度計(株式会社日立ハイテクノロジーズ製U−4100)を用いて測定した。
本発明のブラックマトリクス基板は、正反射、散乱反射の両方を抑えることができることから表面への外光の映り込みが殆どなく、主として液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、タッチパネル、電子ペーパー、カラーフィルタ、マイクロLEDディスプレイといった表示デバイス、太陽電池、CMOSなどの受光デバイス等の、フレキシブルデバイス等に好適に用いることができる。



Claims (11)

  1. 少なくとも基板及び黒色膜を有するブラックマトリクス基板であって、
    前記黒色膜が、空隙率が50%以上の多孔質黒色顔料とバインダー成分とを50:50〜99:1(体積比率)で含み、
    前記黒色膜の表面の粗さパラメーターRtが0.15〜5μm、Raが0.01〜0.5μmであり、L値が20以下、400〜700nmにおける、正反射率の最大値が0.8%以下、散乱反射率の最大値が2%以下、光透過率の最大値が5%以下である、ブラックマトリクス基板。
  2. 前記黒色膜の表面の400nmから700nmにおける正反射率の最大値が0.4%以下、散乱反射率の最大値が1.3%以下である、請求項1に記載のブラックマトリクス基板。
  3. 前記黒色膜の表面の粗さパラメーターRtが0.15〜2μm、Raが0.01〜0.15μmである、請求項1又は2に記載のブラックマトリクス基板。
  4. 前記黒色膜の膜厚が0.3μm以上である、請求項1〜3いずれか1項に記載のブラックマトリクス基板。
  5. 前記多孔質黒色顔料のBET比表面積が600m/g以上である、請求項1〜4いずれか1項に記載のブラックマトリクス基板。
  6. 請求項1〜5いずれか1項に記載のブラックマトリクス基板を有する、画像表示装置。
  7. 少なくとも基板及びパターン加工された黒色膜を有するブラックマトリクス基板の製造方法あって、
    空隙率が50%以上の多孔質黒色顔料と分散媒とバインダー成分とを含有し、前記多孔質黒色顔料の平均分散粒子径(d50)が0.2μmから10μmである黒色膜形成用組成物を、前記基板に塗工した後、乾燥及びパターン加工することを特徴とし、
    前記黒色膜が、前記多孔質黒色顔料と前記バインダー成分とを50:50〜99:1(体積比率)で含み、
    前記黒色膜の表面の粗さパラメーターRtが0.15〜5μm、Raが0.01〜0.5μm、L値が20以下、400〜700nmにおける、正反射率の最大値が0.8%以下、散乱反射率の最大値が2%以下、光透過率の最大値が5%以下である、ブラックマトリクス基板の製造方法。
  8. 少なくとも基板及びパターン加工された黒色膜を有するブラックマトリクス基板の製造方法あって、以下の工程1〜5を含むブラックマトリクス基板の製造方法。
    工程1:空隙率50%以上の多孔質黒色顔料と分散媒とバインダー成分とを含有する黒色膜形成用組成物を、剥離性シートの表面に塗工した後、乾燥し、第1の黒色膜を形成する。
    工程2:前記透明基材に接着剤層を設ける。
    工程3:前記接着剤層に前記黒色膜を重ね合わせる。
    工程4:前記剥離性シートを剥がし、前記黒色膜を前記接着剤層に転移させ、前記多孔質黒色顔料と前記バインダー成分とを50:50〜99:1(体積比率)で含み、表面の粗さパラメーターRtが0.15〜5μm、Raが0.01〜0.5μm、L値が20以下、400〜700nmにおける、正反射率の最大値が0.8%以下、散乱反射率の最大値が2%以下、光透過率の最大値が5%以下である第2の黒色膜を形成する。
    工程5:前記第2の黒色膜にパターン加工を行う。
  9. 前記黒色膜の膜厚が0.3μm以上である、請求項7又は8に記載のブラックマトリクス基板の製造方法。
  10. 前記多孔質黒色顔料のBET比表面積が600m/gである、請求項7〜9いずれか1項に記載のブラックマトリクス基板の製造方法。
  11. 前記バインダー成分がエネルギー線硬化型樹脂を含む、請求項7〜10いずれか1項に記載のブラックマトリクス基板の製造方法。
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