JP5147177B2 - 着色組成物、並びにこれを用いた転写材料、表示装置用遮光画像、遮光画像付き基板、液晶表示素子、および液晶表示用装置 - Google Patents
着色組成物、並びにこれを用いた転写材料、表示装置用遮光画像、遮光画像付き基板、液晶表示素子、および液晶表示用装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5147177B2 JP5147177B2 JP2005337503A JP2005337503A JP5147177B2 JP 5147177 B2 JP5147177 B2 JP 5147177B2 JP 2005337503 A JP2005337503 A JP 2005337503A JP 2005337503 A JP2005337503 A JP 2005337503A JP 5147177 B2 JP5147177 B2 JP 5147177B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- fine particles
- liquid crystal
- crystal display
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Description
人間の眼は450nm(青),540nm(緑),610nm(赤)に感度を持っていることが知られている。また、冷陰極管を初めとする三波長型蛍光灯はこの波長域を選択的に発光させることによって高い演色性を実現し、LEDをはじめとする二波長型光源は、短波側発光で450〜470nm、長波側発光で540〜580nmを実現し、無機ELをはじめとする二波長型光源は、短波側発光で460nm〜525nm、長波側発光で600〜620nmを実現している。したがって、例えば二波長型光源をバックライトに用いた表示装置の場合、可視光の全波長範囲にわたって遮蔽する構成とせずに上記の波長域近傍を選択的に遮蔽するようにすることが、グレーの色相に調製して遮蔽効果を確保するのに有効であり、これを吸収波形のシャープな金属微粒子で構成するようにすると、膜の厚みを薄く保ちつつ行ない得るとの知見である。前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
<2> 前記微粒子の少なくとも1種は、誘電率実部が負であることを特徴とする前記<1>に記載の着色組成物である。
<3> 前記微粒子の少なくとも1種が、銀または銀を含有する化合物であることを特徴とする前記<1>又は<2>に記載の着色組成物である。
<5> 前記微粒子の少なくとも1種が、銀または銀を含有する化合物であって、アスペクト比が0.7〜0.9±0.25、または2.9〜3.1±0.25、または3.5〜3.7±0.25の六角平板粒子であることを特徴とする前記<1>〜<4>のいずれか一つに記載の着色組成物である。
<6> 前記微粒子の少なくとも1種が、銀または銀を含有する化合物であって、アスペクト比が0.9〜1.1±0.25、または1.4〜1.6±0.25の三角平板粒子であることを特徴とする前記<1>〜<5>のいずれか一つに記載の着色組成物である。
<7> 前記微粒子の少なくとも1種が、銀または銀を含有する化合物であって、棒状粒子であることを特徴とする前記<1>〜<6>のいずれか一つに記載の着色組成物である。
<8> 遮光画像の作製に用いられることを特徴とする前記<1>〜<7>のいずれか一つに記載の着色組成物である。
<10> 仮支持体上に少なくとも遮光層を有する転写材料であって、前記遮光層が前記<1>〜<9>のいずれか一つに記載の着色組成物を用いてなる転写材料である。
<11> 前記<1>〜<9>のいずれか一つに記載の着色組成物を用いて作製された表示装置用遮光画像である。
<12> 前記<11>に記載の表示装置用遮光画像を有する遮光画像付き基板である。
<13> 前記<11>に記載の表示装置用遮光画像又は前記<12>に記載の遮光画像付き基板を備えた液晶表示素子である。
<14> 前記<13>に記載の液晶表示素子と、450〜470nmおよび540〜580nmに発光ピーク波長を有するバックライトとを備えた液晶表示装置である。
<15> 前記<13>に記載の液晶表示素子と、460〜525nmおよび600〜620nmに発光ピーク波長を有するバックライトとを備えた液晶表示装置である。
特に好ましくは、液晶表示装置、プラズマディスプレイ表示装置、無機ELを備えたEL表示装置、CRT表示装置などの表示装置の周辺部に設けられた黒色の縁や、赤、青、緑の着色画素間の格子状やストライプ状の黒色の部分、更に好ましくはTFT遮光のためのドット状や線状の黒色パターン等のブラックマトリックスとして好適に用いられる。
本発明の着色組成物は、可視域に少なくとも2種の吸収極大を有するように着色されてなり、可視域に有する少なくとも2種の吸収極大のうち、(a)少なくとも1種の波長が450〜470nmに含まれ、他の少なくとも一種の波長が540〜580nmに含まれるように、あるいは(b)少なくとも1種の波長が460〜525nmに含まれ、他の少なくとも一種の波長が600〜620nmに含まれるように構成されている。
好ましくは、着色剤として微粒子を含んでなり、より好ましくは2種以上の微粒子を含んでなり、更には形状、またはサイズ、または誘電率の異なる2種以上の微粒子を含んでなる。また更に、微粒子と共に、必要に応じて、樹脂またはその前駆体の少なくとも1種、顔料微粒子、バインダーとなるポリマー、モノマー、開始剤、溶媒等を用いて構成することができる。
本発明の着色組成物は、微粒子を用いて好適に構成することができる。前記微粒子としては、金属粒子、金属化合物粒子、複合粒子などの金属系微粒子、並びに顔料などの微粒子が挙げられる。本発明においては、微粒子を適宜選択することで、可視光域に少なくとも2種の吸収極大を有し、該吸収極大の波長が450〜470nmと540〜580nm、あるいは460〜525nmと600〜620nmに含まれる構成とすることができる。
〈金属粒子〉
金属粒子における金属としては、特に限定されず、いかなるものを用いてもよい。金属粒子は、2種以上の金属を組み合わせて用いてもよく、合金として用いることも可能である。また、金属と金属化合物との複合微粒子でもよい。
「金属化合物」とは、前記金属と金属以外の他の元素との化合物である。金属と他の元素との化合物としては、金属の酸化物、硫化物、硫酸塩、炭酸塩などが挙げられ、金属化合物粒子としてはこれらの粒子が好適である。中でも、色調や微粒子形成のしやすさから、硫化物の粒子が好ましい。
金属化合物の例としては、酸化銅(II)、硫化鉄、硫化銀、硫化銅(II)、チタンブラックなどがあるが、色調、微粒子形成のしやすさや安定性の観点から、硫化銀が特に好ましい。
複合粒子は、金属と金属化合物とが結合して1つの粒子になったものをいう。例えば、粒子の内部と表面で組成の異なるもの、2種の粒子が合一したもの等を挙げることができる。また、金属化合物と金属とはそれぞれ1種でも2種以上であってもよい。
金属化合物と金属との複合微粒子の具体例としては、銀と硫化銀の複合微粒子、銀と酸化銅(II)の複合微粒子などが好適に挙げられる。
本発明に係る微粒子は、コア・シェル型の複合粒子(コアシェル粒子)であってもよい。コア・シェル型の複合粒子(コアシェル粒子)とは、コア材料の表面をシェル材料でコートしたものである。
コア・シェル型の複合粒子を構成するシェル材料としては、例えば、Si、Ge、AlSb、InP 、Ga、As、GaP 、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、PbS、PbSe、PbTe、Se、Te、CuCl、CuBr、CuI、TlCl、TlBr、TlIやこれらの固溶体及びこれらを90mol%以上含む固溶体から選ばれる少なくとも1種の半導体、又は銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、錫、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、マンガン、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンテル、チタン、ビスマス、アンチモン、鉛、及びこれらの合金から選ばれる少なくとも1種の金属が挙げられる。
前記シェル材料は、反射率を低下させる目的で屈折率の調整剤としても好適に用いられる。
(1)公知の方法で作製した金属微粒子の表面に、酸化、硫化などにより、金属化合物のシェルを形成する方法であり、例えば、金属微粒子を水などの分散媒に分散させて、硫化ナトリウムや硫化アンモニウムなどの硫化物を添加する方法である。この方法により粒子の表面が硫化されてコアシェル粒子が形成できる。
この場合、用いる金属粒子は、気相法、液相法などの公知の方法で作製することができる。金属粒子の作製方法については、例えば、「超微粒子の技術と応用における最新動向II」(住ベテクノリサーチ(株)、2002年発行)に記載されている。
(2)金属粒子を作製する過程で連続的に表面に金属化合物のシェルを形成する方法であり、例えば、金属塩溶液に還元剤を添加して、金属イオンの一部を還元して金属微粒子を作製し、次いで硫化物を添加して、作製した金属微粒子の周囲に金属硫化物を形成する方法である。
棒状の銀微粒子は、球形銀微粒子を種粒子としてその後、銀塩を更に添加し、CTAB(セチルトリメチルアンモニウムブロマイド)等の界面活性剤の存在下でアスコルビン酸など比較的還元力の弱い還元剤を用いることにより、銀棒やワイヤーが得られる。これは、Advanced Materials 2002,14,80−82に記載がある。また、同様の記載が、Materials Chemistry and Physics 2004,84,197−204、Advanced Functional Materials 2004,14,183−189になされている。
金に関しても同様に、Journal of Physical Chemistry B 1999,103、3073−3077及びLangmuir1999,15,701−709、Journal of American Chemical Society 2002,124,14316−14317に記載されている。
棒状の粒子の形成方法は、前記記載の方法を改良(添加量調整、pH制御)しても調製できる。
そして、本発明においては、2種以上の微粒子のうち、少なくとも2種の微粒子としてアスペクト比の異なる平板粒子を用いた形態が、バックライトの発光波長を高い透過濃度で選択的に吸収する点で好ましい。
六角形平板微粒子は、平板形状が六角形の微粒子であり、具体的な例として、平板粒子の形状が例えば正六角形や合同な二等辺三角形を4つ重ねた六角形等である粒子が挙げられ、中でも正六角形である金属系微粒子、特に正六角形の金属粒子が好ましい。
三角形平板微粒子は、平板形状が三角形の微粒子であり、具体的な例として、正三角形、直角三角形、二等辺三角形等である粒子が挙げられ、中でも正三角形である金属系微粒子、特に正三角形の金属粒子が好ましい。
棒状金属微粒子は、棒状の微粒子であり、具体的な例として、粒子自体の形状が針状、円柱状、直方体等の角柱状、ラグビーボール状、繊維状、又はコイル状等である粒子が挙げられ、中でも針状、円柱状、直方体等の角柱状、ラグビーボール状である金属系微粒子がより好ましい。
本発明に係る金属系微粒子は、下記の方法によって直方体として捉えられ、各寸法が測定される。すなわち、1個の金属系微粒子がちょうど(きっちりと)収まるような三軸径の直方体の箱を考え、この箱の長さの一番長いものを長軸長さLとし、厚みt、幅bをもってこの金属系微粒子の寸法と定義する。前記寸法には、L>b≧tの関係を持たせ、同一の場合以外はbとtの大きい方を幅bと定義する。具体的には、まず、平面上に金属微粒子を、最も重心が低くて安定に静止するように置く。次に、平面に対し直角に立てた2枚の平行な平板により金属微粒子を挟み、その平板間隔が最も短くなる位置の平板間隔を保つ。次に、前記平板間隔を決する2枚の平板に対し直角で前記平面に対しても直角の2枚の平行な平板により金属系微粒子を挟み、この2枚の平板間隔を保つ。最後に金属微粒子の最も高い位置に接触するように天板を前記平面に平行に載せる。この方法により平面、2対の平板及び天板によって画される直方体が形成される。
なお、コイル状やループ状のものはその形状を伸ばした状態で前記測定を行なった場合の値と定義する。
棒状金属微粒子の場合など、前記長軸長さLは、10nmないし1000nmであることが好ましく、10nmないし800nmであることがより好ましく、20nmないし400nmである(可視光の波長より短い。)ことが最も好ましい。Lが10nm以上であることにより、製造上調製が簡便で、かつ耐熱性や色味も良好になる利点があり、1000nm以下であることにより、面状欠陥が少ないという利点がある。
棒状金属微粒子の場合など、幅bと厚みtとの比は、100個の棒状金属微粒子について測定した値の平均値と定義する。棒状金属微粒子の幅bと厚みtとの比(b/t)は2.0以下であることが好ましく、1.5以下であることがより好ましく、1.3以下であることが特に好ましい。b/t比が2.0を超えると平板状に近くなり、耐熱性が低下することがある。
長軸長さLは、幅bの1.2倍以上100倍以下であることが好ましく、1.3倍以上50倍以下であることがより好ましく、1.4倍以上20倍以下であることが特に好ましい。長軸長さLが幅bの1.2倍未満となると平板の特徴が現れて耐熱性が悪化することがある。また、長軸長さLが幅bの100倍を超えると黒色濃度が低くなって薄層高濃度化ができないことがある。
長さL、幅b及び厚みtの測定は、電子顕微鏡による表面観察図(×500000)と、原子間力顕微鏡(AFM)によってすることができ、100個の棒状金属微粒子について測定した値の平均値とする。原子間力顕微鏡(AFM)には、いくつかの動作モードがあり、用途によって使い分けている。
大別すると以下の3つになる。
(1)接触方式:プローブを試料表面に接触させ、カンチレバーの変位から表面形状を測定する方式
(2)タッピング方式:プローブを試料表面に周期的に接触させ、カンチレバーの振動振幅の変化から表面形状を測定する方式
(3)非接触方式:プローブを試料表面に接触させずに、カンチレバーの振動周波数の変化から表面形状を測定する方式
前記の3つの方法を挙げることができるが、試料に合わせいずれかの方法を選択することが可能である。
本発明においては、誘電率実部が負である微粒子として、特に金属粒子又は金属を含有する金属化合物粒子が好ましく、銀粒子又は銀を含有する銀化合物粒子が最も好ましい。
さらに具体的には、(1) 銀粒子または銀を含有する銀化合物粒子であって、アスペクト比が0.7〜0.9±0.25、または2.9〜3.1±0.25、または3.5〜3.7±0.25の六角平板粒子、(2)銀または銀を含有する銀化合物粒子であって、アスペクト比が0.9〜1.1±0.25、または1.4〜1.6±0.25の三角平板粒子、(3) 銀または銀を含有する銀化合物粒子である棒状粒子が好ましい。
本発明では、上記の金属系微粒子とは別に、あるいは金属系微粒子と共に、顔料等その他の微粒子を用いることもできる。顔料を用いたときには、フィルタをより黒色に近い色相に構成することができる。
カーボンブラックの例としては、Pigment Black(ピグメント・ブラック)7(カーボンブラック C.I.No.77266)が好ましい。市販品として、三菱カーボンブラック MA100(三菱化学(株)製)、三菱カーボンブラック #5(三菱化学(株)製)が挙げられる。
チタンブラックの例としては、TiO2、TiO、TiNやこれらの混合物が好ましい。市販品として、三菱マテリアルズ(株)製の(商品名)12Sや13Mが挙げられる。チタンブラックの平均粒径は40〜100nmが好ましい。
黒鉛の例としては、粒子径がストークス径で3μm以下のものが好ましい。3μmを超える黒鉛を用いると、遮光パターンの輪郭形状が不均一になり、シャープネスが悪くなることがある。また、粒子径の大部分は0.1μ以下であることが望ましい。
微粒子の具体的な例として、特開2005−17716号公報[0038]〜[0040]に記載の色材や、特開2005−361447号公報[0068]〜[0072]に記載の顔料や、特開2005−17521号公報[0080]〜[0088]に記載の着色剤を好適に用いることができる。
本発明における微粒子は、安定な分散状態で存在していることが好ましく、例えば、コロイド状態であることがより好ましい。コロイド状態の場合には、例えば、金属微粒子が実質的に微粒子状態で分散されていることが好ましい。
また、前記アミノ酸又はその誘導体としては、例えば、システイン、グルタチオンなどが、前記ペプチド化合物としては、例えば、システイン残基を含むジペプチド化合物、トリペプチド化合物、テトラペプチド化合物、5以上のアミノ酸残基を含むオリゴペプチド化合物など)が挙げられ、さらに分散剤として、蛋白質(例えば、メタロチオネインやシステイン残基が表面に配置された球状蛋白質など)などを挙げることができる。但し、本発明においてはこれらに限定されることはない。
分散剤として使用可能なポリマーについては、例えば「顔料の事典」(伊藤征司郎編、(株)朝倉書院発行、2000年)の記載を参照できる。
界面活性剤の具体例としては、プロピレングリコールモノステアリン酸エステル、プロピレングリコールモノラウリン酸エステル、ジエチレングリコールモノステアリン酸エステル、ソルビタンモノラウリル酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウリル酸エステルなどがある。界面活性剤の例についても前述の「界面活性剤ハンドブック」に記載されている。
本発明の着色組成物は、樹脂またはその前駆体の少なくとも一種を用いて好適に構成することができる。ここで、樹脂はバインダーとしてのポリマー成分であり、樹脂の前駆体は、重合したときに樹脂を構成する成分であり、いわゆるモノマー、オリゴマー成分などが含まれる。
本発明の着色組成物は、遮光画像の作製に好適に用いることができる。以下、遮光画像の作製用に好適な遮光画像作製用組成物(以下、「遮光用着色組成物」ともいう。)について詳述する。
上記の遮光画像作製用着色組成物は、感光性を有することがより好ましい。
具体的には、感光性樹脂組成物を用いて構成することで感光性を付与することができる。前記感光性樹脂組成物は、バインダーとなるポリマー、光重合開始剤、及びエチレン性不飽和二重結合を有し光の照射によって付加重合するモノマー(以下、「光重合性モノマー」という場合がある。)等を含有してなる態様が好ましく挙げられる。
感光性樹脂組成物は、上述のような光や電子線などの放射線を受容する部分が硬化するネガ型でもよいし、放射線未受容部が硬化するポジ型でもよい。
また、上記以外に、特開平11−133600号公報に記載の「重合開始剤C」も好適なものとして挙げることができる。
但し、本発明に使用できる光重合性組成物は、これらに限定されるものではなく、公知のものの中から適宜選択することできる。
光重合性モノマーの感光性の遮光画像作製用着色組成物の全固形分に対する含有量は、5〜50質量%が一般的であり、10〜40質量%が好ましい。該含有量が前記範囲内にあると、光感度や画像の強度も低下せず、感光性遮光層の粘着性が過剰になることもない。
本発明の転写材料は、仮支持体と該支持体上に設けられた少なくとも一層の遮光層とを有してなり、仮支持体上の遮光層は既述の本発明の着色組成物を用いてなるものである。特に、感光性を有する遮光画像作製用着色組成物を用いて感光性遮光層を仮支持体上に設けて感光性の転写材料(感光性転写材料)を作製し、作製された転写材料の感光性遮光層を被転写体に転写してブラックマトリックス等の遮光画像を作製するようにすることができる。
前記感光性遮光層の層厚としては、0.1〜4μmの範囲が好ましく、特に0.1〜2.0μmの範囲が好ましく、更には0.2〜1.0μmの範囲が好ましい。
仮支持体としては、ポリエステル、ポリスチレン等を用いた公知の支持基材を用いることができる。中でも、2軸延伸したポリエチレンテレフタレートはコスト、耐熱性、寸法安定性の観点から好ましい。
仮支持体と感光性遮光層との間、又は支持体と後述の中間層との間には、アルカリ可溶性の熱可塑性樹脂層を設けることが好ましい。この熱可塑性樹脂層は、下地表面の凹凸(既に形成されている画像などによる凹凸等も含む。)を吸収することができるクッション材としての役割を担うものであるため、当該凹凸に応じて変形しうる性質を有していることが好ましい。
なお、明細書中において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸の総称であり、その誘導体の場合についても同様である。
これら樹脂の具体例としては、特公昭54−34327号、特公昭55−38961号、特公昭58−12577号、特公昭54−25957号、特開昭61−134756号、特公昭59−44615号、特開昭54−92723号、特開昭54−99418号、特開昭54−137085号、特開昭57−20732号、特開昭58−93046号、特開昭59−97135号、特開昭60−159743号、特開昭60−247638号、特開昭60−208748号、特開昭60−214354号、特開昭60−230135号、特開昭60−258539号、特開昭61−169829号、特開昭61−213213号、特開昭63−147159号、特開昭63−213837号、特開昭63−266448号、特開昭64−55551号、特開昭64−55550号、特開平2−191955号、特開平2−199403号、特開平2−199404号、特開平2−208602号、特開平5−241340号の各公報に記載されているアルカリ水溶液に可溶な樹脂を挙げることができる。
好ましい可塑剤の具体例としては、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ジオクチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジブチルフタレート、トリクレジルフォスフェート、クレジルジフェニルフォスフェート、ビフェニルジフェニルフォスフェート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エポキシ樹脂とポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートとの付加反応生成物、有機ジイソシアナートとポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートとの付加反応生成物、有機ジイソシアナートとポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレートとの付加反応生成物、ビスフェノールAとポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートとの縮合反応生成物等を挙げることができる。
前記可塑剤の熱可塑性樹脂層中における量は、前記樹脂に対して、200質量%以下が一般的であり、好ましくは20〜100質量%である。
本発明の転写材料には、仮支持体と感光性遮光層との間に中間層を設けてもよい。
中間層は、樹脂を用いて構成することができ、該樹脂としては、アルカリ可溶であれば特に制限はない。該樹脂の例として、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルピロリドン系樹脂、セルロース系樹脂、アクリルアミド系樹脂、ポリエチレンオキサイド系樹脂、ゼラチン、ビニルエーテル系樹脂、ポリアミド樹脂、及びこれらの共重合体を挙げることができる。また、ポリエステルのように通常はアルカリ可溶性でない樹脂にカルボキシル基やスルホン酸基を持つモノマーを共重合した樹脂も用いることができる。
これらの中で好ましいものは、ポリビニルアルコールであり、ポリビニルアルコールとしては鹸化度が80%以上のものが好ましく、83〜98%のものがより好ましい。
なお、中間層には必要に応じて界面活性剤などの添加剤を添加することができる。
本発明の転写材料の作製は、仮支持体上に、溶液状に調製した既述の本発明の感光性を有する遮光画像作製用着色組成物を、例えば、スピナー、ホワイラー、ローラーコーター、カーテンコーター、ナイフコーター、ワイヤーバーコーター、エクストルーダー等の塗布機を用いて塗布・乾燥させる等の方法により行なうことができる。アルカリ可溶性の熱可塑性樹脂層を設ける場合も同様である。
本発明の表示装置用遮光画像は、既述の本発明の着色組成物又は本発明の転写材料を用いて形成された遮光層(好ましくは感光性遮光層)をパターニングすることによって作製することができる。遮光層の層厚は、0.2〜2.0μm程度、更には0.9μm以下であることが好ましい。
形成される本発明に係る遮光層は、微粒子(特に金属微粒子)を用いて、可視域に少なくとも2種の吸収極大を有し、該吸収極大の波長が450〜470nmと540〜580nmまたは、460〜525nmと600〜620nmに含まれるように構成されるので、薄膜で高い光学濃度(3.5以上)を得ることができる。
基板上に形成された遮光層の上方に所定のマスクを配置し、該マスク上方からマスクを通して前記遮光層を露光し、次いで現像液による現像を行なってパターン像を形成し、引き続き必要に応じて水洗処理を行なう工程を施すことにより、本発明の表示装置用遮光画像を作製することができる。露光は、上述のようにマスクを配置して行なう方法以外に、マスクを介さずに直接、画像データに基づいて光を相対走査することでパターン像を得るようにすることもできる。
露光量としては、通常5〜200mJ/cm2程度であり、好ましくは10〜100mJ/cm2程度である。
この際に使用する露光機は、特に限定されるわけではないが、マスクを介して露光するプロキシミティ露光機のほか、散乱光線露光機、平行光線露光機、ステッパー、及びレーザー露光などを用いることができる。
また、現像前には、純水をシャワーノズル等にて噴霧して、感光性遮光層の表面を均一に湿らせておくようにすることが好ましい。
更に、公知の界面活性剤を添加することもでき、該界面活性剤の濃度としては0.01〜10質量%が好ましい。
本発明の遮光画像付き基板は、光透過性基板の上に本発明の着色組成物を用いて形成された遮光層を上記のようにパターニングすることによって作製できる。
この遮光画像付き基板(好ましくは、基板面にブラックマトリックスが設けられたブラックマトリックス基板)における遮光画像(好ましくはブラックマトリックス)の、基板面からの厚みは0.2〜2.0μmが好ましく、特に0.2〜0.9μmが好ましい。
本発明の遮光画像付き基板は、本発明の着色組成物を用いて作製された本発明の表示装置用遮光画像を設けて構成されたものであるため、薄膜で高い光学濃度を有する。
前記画素群は、異なる色を呈する2色の着色画素からなる画素群または3色の着色画素からなる画素群であってもよいし、異なる色を呈する4色以上の着色画素からなる画素群であってもよい。例えば3色で構成される場合、赤(R)、緑(G)及び青(B)の3つの色相が好適に用いられる。赤、緑、青の3種の画素群を配置する場合は、モザイク型、トライアングル型等の配置が好ましく、4種以上の画素群を配置する場合ではどのような配置であってもよい。
本発明において、カラーフィルタを作製する場合は既述のように、本発明の着色組成物を用いて作製された薄膜で高濃度のブラックマトリックス(本発明の表示装置用遮光画像)を備えるので、表示コントラストが高く、平坦性に優れている。
既述の本発明の着色組成物は、表示素子の作製に好適に用いることができる。表示素子としては、プラズマディスプレイ表示装置、EL表示装置、CRT表示装置、液晶表示素子等が挙げられ、中でも液晶表示素子に用いた場合に本発明の着色組成物を用いることによる本発明の効果が顕著に奏される。
表示素子の定義や各表示装置の説明については、例えば「電子ディスプレイデバイス」(佐々木昭夫著、隅工業調査会、1990毎発行)、「ディスプレイデバイス」(伊吹順幸著、産業図書側 平成元年発行)などに記載されている。
前記カラーフィルタとしては、既記のように、複数の画素群と、該画素群を構成する各着色画素を互いに離画する本発明の表示装置用遮光画像(例えばブラックマトリックス)とで構成されたカラーフィルタが好適である。このカラーフィルタは平坦性が高いため、このカラーフィルタを備えた液晶表示素子は、カラーフィルタと基板との間でのセルギャップムラの発生が抑えられ、色ムラ等の表示不良の発生が改善される。
まず、J.phys.chem.B 2003,107,2466−2470に記載されている微粒子の調製方法により、六角平板形状の銀粒子分散液を調製し、得られた銀粒子分散液に遠心分離処理(10,000r.p.m.、20分間)を行ない、上澄み液を捨て適宜濃縮を行なって、六角平板銀微粒子の微粒子分散液を得た。
また、本明細書中の既述の方法により測定した六角平板銀微粒子の球相当直径は14nmであった。
まず、NANO LETTERS 2002 Vol.2,No.8 903−905に記載されている微粒子の調製方法により、三角平板形状の銀粒子分散液を調製し、得られた分散液に遠心分離処理(10,000r.p.m.、20分間)を行ない、上澄み液を捨て適宜濃縮を行なって、三角平板銀微粒子の微粒子分散液を得た。なお、得られた三角平板銀微粒子のアスペクト比R、球相当直径の測定を前記同様の方法で行なった結果、それぞれR=1、17nmであった。
まず、Materials Chemistry and Physics 2004,84,P197−204に記載されている微粒子の調製方法により、棒状の銀粒子分散液を調整し、得られた分散液に遠心分離処理(10,000r.p.m.、20分間)を行ない、上澄み液を捨て適宜濃縮を行なって棒状銀微粒子の微粒子分散液を得た。
<感光性遮光層用塗布液R−1の調製>
前記表1に記載の微粒子分散液H−1、H−3、H−4を用い、以下の処方の組成にて感光性遮光層用塗布液R−1を調製した。各微粒子分散液の混合比は、H−1:H−3:H−4=71%:15%:14%とした。
〔組成〕
・微粒子分散液H−1 …35.50部
・微粒子分散液H−3 … 7.5部
・微粒子分散液H−4 … 7.0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 …28.6部
・メチルエチルケトン …37.6部
・フッ素系界面活性剤 … 0.2部
(商品名:F176PF、大日本インキ化学工業(株)製)
・ヒドロキノンモノメチルエーテル … 0.001部
・ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体 …下記量
(モル比=73/27、分子量30000)
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート …下記量
(KAYARAD DPHA、日本化薬社製)
・ビス[4−[N−[4−(4,6−ビストリクロロメチル−s−トリアジン−2−イル)フェニル]カルバモイル]フェニル]セバケート … 0.1部
下記組成を混合して、保護層用塗布液を調製した。
〔組成〕
・ポリビニルアルコール … 3.0部
(商品名:PVA205、(株)クラレ製)
・ポリビニルピロリドン … 1.3部
(商品名:PVP−K30、アイエスピー・ジャパン社製)
・蒸留水 …50.7部
・メチルアルコール …45.0部
ガラス基板上に、スピンコーターを用いて乾燥膜厚が1.0μmになるように上記の感光性遮光層用塗布液R−1を塗布して100℃で5分間乾燥し、感光性遮光層を形成した。次いで、この感光性遮光層上にスピンコーターを用いて上記の保護層用塗布液を乾燥膜厚が1.5μmになるように更に塗布し、100℃で5分間乾燥させて保護層を形成し、感光材料P−1を作製した。
得られた感光材料P−1の吸収波長を、分光放射輝度計SR−3〔(株)トプコン製〕を用いて測定した結果、460nm、560nmに吸収極大を有していた。
上記より得た感光材料P−1を、超高圧水銀灯を備えたプロキシミティー型露光機(日立電子エンジニアリング(株)製)を用いて、感光材料P−1とマスク(画像パターンを有す石英露光マスク)とを垂直に立てた状態で、マスク面と感光材料P−1の保護層表面との間の距離を200μmに設定して、露光量70mJ/cm2でマスクを通してパターン露光した。次いで、現像処理液TCD(富士写真フイルム(株)製;アルカリ現像液)を用いて現像処理(33℃、20秒)を行ない、画面サイズ:10インチ、画素数:480×640、ブラックマトリックス幅(BM幅):24μm、画素部の開口:86μm×304μmであるブラックマトリックスP−1を作製した。
また、上記で用いた感光材料P−1を感光材料P−2〜P−10の各々に順次代えて同様の操作を行ない、同様のサイズ、画素数、BM幅、及び開口を有するブラックマトリックスP−2〜P−10を作製した。
実施例1で作製したブラックマトリックスP−1〜P−10をガラス基板のブラックマトリックス非形成面側から2波長型LEDにより光照射し、ガラス基板のブラックマトリックス形成面側に透過した透過光を目視により観察し、下記評価基準にしたがって評価した。なお、評価は、感光材料P−1の作製において、微粒子分散液をカーボンブラックに代えたこと以外は同様にして作製した感光材料Kを用いて作製したブラックマトリックスKを比較に行なった。評価結果は下記表2に示す。
〔評価基準〕
○:ブラックマトリックスKに比べて透過濃度は高く、色味は良好であった。
△:ブラックマトリックスKとほぼ同等であった。
×:ブラックマトリックスKより透過濃度は低く、色味が劣っていた。
実施例1において、<感光性遮光層用塗布液R−1の調製>における微粒子分散液の組成を下記表3に示すように変更したこと以外、実施例1と同様にして、感光材料Q−1〜Q−9を作製し、ブラックマトリックスQ−1〜Q−9を作製した。なお、感光材料の吸収波長は、実施例1と同様の方法により測定した。測定結果を下記表3に示す。
実施例2で作製したブラックマトリックスQ−1〜Q−9をガラス基板のブラックマトリックス非形成面側から無機EL光源により光照射し、ガラス基板のブラックマトリックス形成面側に透過した透過光を目視により観察し、実施例1の評価1と同様にして評価した。評価結果は下記表3に示す。
Claims (15)
- 形状、サイズ、または誘電率の異なる微粒子を少なくとも2種含み、前記微粒子の少なくとも1種が、金属または金属を含有する化合物であり、前記微粒子の少なくとも1種の球相当直径が30nm以下であり、微粒子の全量に対する、球相当直径が30nm以下である微粒子の含有率が71%以上であり、可視域に少なくとも2種の吸収極大を有し、前記吸収極大の波長が、450〜470nmと540〜580nmの領域または、460〜525nmと600〜620nmの領域、のいずれか一方に含まれる着色組成物。
- 前記微粒子の少なくとも1種は、誘電率実部が負であることを特徴とする請求項1に記載の着色組成物。
- 前記微粒子の少なくとも1種が、銀または銀を含有する化合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の着色組成物。
- 前記微粒子の少なくとも2種は、アスペクト比の異なる平板粒子であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の着色組成物。
- 前記微粒子の少なくとも1種が、銀または銀を含有する化合物であって、アスペクト比が0.7〜0.9±0.25、または2.9〜3.1±0.25、または3.5〜3.7±0.25の六角平板粒子であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の着色組成物。
- 前記微粒子の少なくとも1種が、銀または銀を含有する化合物であって、アスペクト比が0.9〜1.1±0.25、または1.4〜1.6±0.25の三角平板粒子であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の着色組成物。
- 前記微粒子の少なくとも1種が、銀または銀を含有する化合物であって、棒状粒子であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の着色組成物。
- 遮光画像の作製に用いられることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の着色組成物。
- 少なくともモノマーと開始剤とバインダーとを更に含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の着色組成物。
- 仮支持体上に少なくとも遮光層を有する転写材料であって、前記遮光層が請求項1〜9のいずれか1項に記載の着色組成物を用いてなる転写材料。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の着色組成物を用いて作製された表示装置用遮光画像。
- 請求項11に記載の表示装置用遮光画像を有する遮光画像付き基板。
- 請求項11に記載の表示装置用遮光画像又は請求項12に記載の遮光画像付き基板を備えた液晶表示素子。
- 請求項13に記載の液晶表示素子と、450〜470nmおよび540〜580nmに発光ピーク波長を有するバックライトとを備えた液晶表示装置。
- 請求項13に記載の液晶表示素子と、460〜525nmおよび600〜620nmに発光ピーク波長を有するバックライトとを備えた液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005337503A JP5147177B2 (ja) | 2005-10-24 | 2005-11-22 | 着色組成物、並びにこれを用いた転写材料、表示装置用遮光画像、遮光画像付き基板、液晶表示素子、および液晶表示用装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005309103 | 2005-10-24 | ||
JP2005309103 | 2005-10-24 | ||
JP2005337503A JP5147177B2 (ja) | 2005-10-24 | 2005-11-22 | 着色組成物、並びにこれを用いた転写材料、表示装置用遮光画像、遮光画像付き基板、液晶表示素子、および液晶表示用装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007147665A JP2007147665A (ja) | 2007-06-14 |
JP5147177B2 true JP5147177B2 (ja) | 2013-02-20 |
Family
ID=38209183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005337503A Expired - Fee Related JP5147177B2 (ja) | 2005-10-24 | 2005-11-22 | 着色組成物、並びにこれを用いた転写材料、表示装置用遮光画像、遮光画像付き基板、液晶表示素子、および液晶表示用装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5147177B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007131711A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Fujifilm Corp | 着色組成物、並びにこれを用いた転写材料、表示装置用遮光画像、遮光画像付き基板、液晶表示素子、および液晶表示用装置 |
JP6379671B2 (ja) * | 2013-06-24 | 2018-08-29 | Jsr株式会社 | 硬化性樹脂組成物、硬化膜、発光素子、波長変換フィルムおよび発光層の形成方法 |
KR102197936B1 (ko) * | 2013-06-24 | 2021-01-04 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 경화성 수지 조성물, 경화막, 발광 소자, 파장 변환 필름 및 발광층의 형성 방법 |
JP6506392B2 (ja) * | 2015-05-29 | 2019-04-24 | 富士フイルム株式会社 | 波長変換部材及びそれを備えたバックライトユニット、液晶表示装置 |
JP7099516B2 (ja) * | 2018-03-12 | 2022-07-12 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 成形品及び表示装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100786854B1 (ko) * | 2001-02-06 | 2007-12-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 디스플레용 필터막, 그 제조방법 및 이를 포함하는 표시장치 |
EP1447785A1 (en) * | 2001-10-31 | 2004-08-18 | Mitsubishi Chemical Corporation | Display apparatus |
JP4395317B2 (ja) * | 2003-04-18 | 2010-01-06 | 富士フイルム株式会社 | ブラックマトリックス作製用着色組成物及び感光性転写材料、ブラックマトリックス及びその製造方法、カラーフィルター、液晶表示素子並びにブラックマトリックス基板 |
JP4401112B2 (ja) * | 2003-06-23 | 2010-01-20 | 富士フイルム株式会社 | ブラックマトリックス作製用着色組成物および感光性転写材料、ブラックマトリックス、並びに、カラーフィルター |
JP2005097581A (ja) * | 2003-08-25 | 2005-04-14 | Mitsubishi Materials Corp | 短軸が小さい金属ナノロッドとその含有組成物ならびに用途 |
JP4808383B2 (ja) * | 2004-03-17 | 2011-11-02 | 富士フイルム株式会社 | 着色組成物及び感光性転写材料、表示装置用遮光層及びその製造方法、カラーフィルター、液晶表示素子並びに表示装置用遮光層付き基板 |
JP2005274655A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | カラー感光材料及び表示媒体 |
-
2005
- 2005-11-22 JP JP2005337503A patent/JP5147177B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007147665A (ja) | 2007-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4837297B2 (ja) | 遮光画像付き基板及び遮光画像の形成方法、転写材料、カラーフィルター、並びに表示装置 | |
KR20080104320A (ko) | 감광성 조성물, 및 이것을 사용한 표시장치용 차광막 형성용 재료와 감광성 전사재료 | |
JP2008051934A (ja) | 感光性組成物及びそれを用いた感光性転写材料、表示装置用遮光膜及びその製造方法、遮光膜付基板並びに表示装置 | |
JP4757732B2 (ja) | 感光性組成物及びそれを用いた感光性転写材料、表示装置用遮光膜及びその形成方法、遮光膜付基板並びに表示装置 | |
JP5147177B2 (ja) | 着色組成物、並びにこれを用いた転写材料、表示装置用遮光画像、遮光画像付き基板、液晶表示素子、および液晶表示用装置 | |
JP2007113059A (ja) | 金属微粒子分散物の製造方法、金属微粒子分散物、並びに、これを用いた着色組成物、感光性転写材料、遮光画像付き基板、カラーフィルターおよび液晶表示装置 | |
JP4948914B2 (ja) | 金属微粒子含有黒色分散物、着色組成物、感光性転写材料、遮光画像付き基板、カラーフィルター、及び液晶表示装置 | |
JP2012068630A (ja) | 黒色膜、黒色膜付き基材及び画像表示装置、並びに黒色樹脂組成物及び黒色材料分散液 | |
JP2007304207A (ja) | カラーフィルタ及びその製造方法、並びに液晶表示装置 | |
JPWO2007032144A1 (ja) | 着色組成物及び感光性転写材料 | |
JP2006267998A (ja) | 記録材料用樹脂組成物、感光性転写材料、表示装置用遮光膜及びその形成方法、遮光膜付基板、液晶表示素子、並びに液晶表示装置 | |
JP2007246723A (ja) | 着色組成物、並びにこれを用いた転写材料、表示装置用遮光画像、遮光画像付き基板、および液晶表示装置 | |
JP4667969B2 (ja) | 黒色組成物、感光性転写材料、遮光画像付き基板、カラーフィルタ、液晶表示素子及び遮光画像の製造方法 | |
JP2007131788A (ja) | 記録材料用樹脂組成物、感光性転写材料、表示装置用遮光膜の形成方法、液晶表示装置用カラーフィルタ、並びに液晶表示装置 | |
JP2004347831A (ja) | カラーフィルター | |
JP4937624B2 (ja) | 表示装置用遮光膜形成用の感光性樹脂組成物、感光性転写材料、表示装置用遮光膜及びその形成方法、遮光膜付基板、液晶表示素子、並びに液晶表示装置 | |
JP2007304210A (ja) | 転写材料、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、並びに液晶表示装置 | |
JP2007131711A (ja) | 着色組成物、並びにこれを用いた転写材料、表示装置用遮光画像、遮光画像付き基板、液晶表示素子、および液晶表示用装置 | |
JP4920584B2 (ja) | カラーフィルター及びそれを用いた液晶表示装置 | |
JP4795086B2 (ja) | 感光性組成物及びそれを用いた感光性転写材料、表示装置用遮光膜及びその製造方法、ブラックマトリクス、遮光膜付基板並びに表示装置 | |
JP4808567B2 (ja) | 感光性組成物及びそれを用いた感光性転写材料、表示装置用遮光膜及びその形成方法、ブラックマトリクス、遮光膜付基板、カラーフィルタ並びに表示装置 | |
JP2007171665A (ja) | カラーフィルタ及びその製造方法、表示装置 | |
JP2008249868A (ja) | 感光性樹脂組成物、感光性転写材料、表示装置用遮光膜及びその製造方法、遮光膜付基板、液晶表示素子、並びに、液晶表示装置 | |
JP2008145790A (ja) | 感光性組成物及びそれを用いた感光性転写材料、表示装置用遮光膜及びその形成方法、ブラックマトリクス、遮光膜付基板並びに表示装置 | |
JP2007186777A (ja) | 金属微粒子分散物及びその製造方法、並びに着色組成物、感光性転写材料、遮光画像付き基板、カラーフィルター、液晶表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080709 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101004 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101012 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120403 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120604 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120814 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121010 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121127 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151207 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |