TW201627414A - 遮光性顏料組成物及顯示器用遮光性構件 - Google Patents

Abstract

本發明之課題係提供一種遮光性顏料組成物及一種能穩定驅動包含該遮光性顏料組成物的液晶顯示元件之顯示器用遮光性構件，其中該遮光性顏料組成物為高絕緣性、低介電常數，且能滿足高要求特性的光學濃度。 本發明之解決手段係發現：將含有具有特定結構之鋅酞青顏料作為必要成分之顏料組成物使用於顯示器用遮光性構件，其絕緣性高、介電常數低、遮光性高，而完成本發明。

Description

遮光性顏料組成物及顯示器用遮光性構件

本發明係關於高絕緣性、低介電常數且光學濃度高、液晶顯示元件能穩定驅動之遮光性顏料組成物，及使用該遮光性顏料組成物之顯示器用遮光性構件。

近年來，在液晶顯示裝置的領域，導入將彩色濾光片基板與TFT(Thin Film Transistor：薄膜電晶體)陣列基板加以一體化而成的陣列上彩色濾光片(color filter on array，COA)之液晶面板備受關注。若使用陣列上彩色濾光片，則不需要在使用上述二個基板之情形要進行的精密位置對齊，且因能將彩色濾光片的紅、藍、綠的各像素微細化到極限，而能使液晶面板高精細化。

關於此種陣列上彩色濾光片用的樹脂黑色矩陣，因高遮光性是必需的，而被要求厚膜化。但是，由於伴隨著樹脂黑色矩陣的膜厚增大，在曝光部分對膜厚方向之交聯密度的差擴大，因而變得難以得到達成高敏感度化且形狀良好的黑色圖案。又，作為高遮光化的手段，已嘗試大量使用遮光材料，但在使用碳等導電性材料作為遮光材料之情形，由於黑色矩陣的相對介電常數一高，體積電阻即降低，而有使顯示裝置的可靠度降低之問題。

為了解除此種缺點，近年來積極進行將把各有機顏料混合成黑色而得的黑色有機顏料組成物(有機黑色矩陣)使用於遮光材料以替代碳黑之嘗試。

例如專利文獻1中記載一種遮光膜形成用著色樹脂組成物，其特徵為由黃色顏料、藍色顏料、紫色顏料的組合，或黃色顏料、紅色顏料及藍色顏料的組合所形成的疑似黑色化之混色有機顏料。

然而，在這些最近的嘗試中，與過去使用碳黑的黑色矩陣相比，OD(Optical Density)值還是低，而有無法實現能承受實際使用之遮光性之問題。

另一方面，此處鋅酞青顏料係作為一種有機顏料而眾所皆知的顏料。例如在專利文獻2及專利文獻3中揭示將鋅酞青作為彩色濾光片用著色材料使用之方法。

然而，這些文獻中記載的發明中，鋅酞青顏料的使用目的係提升藍色像素的色彩特性(亮度、飽和度等)，與本發明之目的與實施形態不同。此外，在專利文獻1~3中記載的任一項發明中，對於將鋅酞青顏料使用作為遮光性著色材也沒有任何暗示，對於使用作為黑色矩陣用的著色材也沒有任何表示。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1 日本特開平9-302265號公報

專利文獻2 日本特開2011-180365號公報

專利文獻3 日本特開2012-186084號公報

本發明所欲解決之課題係提供能滿足高絕緣性、低介電常數，且高光學濃度之遮光性顏料組成物、含有該遮光性顏料組成物之顯示器用遮光性構件。

本案發明人們鑒於上述實際情況而戮力研究的結果，發現藉由將含有具特定結構的鋅酞青顏料之遮光性顏料組成物使用於顯示器用遮光性構件中，會使介電常數低、遮光性高，而完成本發明。

亦即，本發明係一種遮光性顏料組成物，其特徵為包含以下述通式(1)所示之鋅酞青。

(式中，X₁~X₁₆分別表示氫原子或鹵素原子或可具有取代基之一價烴基。)

又，本發明係如請求項1之遮光性顏料組成物，其中上述通式(1)中的X₁~X₁₆為氫原子。

又，本發明係關於一種顯示器用遮光性構件，其係含有上述的任一種遮光性顏料組成物。

本發明之遮光性顏料組成物藉由使用特定的鋅酞青顏料，而為高絕緣性、低介電常數，發揮容易得到光學濃度高的顯示器用遮光性構件之特別顯著的技術效果。

實施發明之最佳形態

以下，說明本發明之細節。

本發明之遮光性顏料組成物，作為必要成分含有特定的鋅酞青顏料，藉由並用橙色、黄色、紫色等有機顏料，構成黑色的遮光性顏料組成物。含有所得到的黑色的遮光性顏料組成物之顯示器用遮光性構件，係高絕緣性、低介電常數，有優良的高光學濃度之遮光性。

本發明之遮光性顏料組成物之中，特徵為含有以下述通式(1)所示之鋅酞青顏料。

(式中，X₁~X₁₆分別表示氫原子或鹵素原子或可具有取代基之一價烴基。)

作為一價的烴基之具體例，可列舉出：甲基、乙基、丙基、丁基、己基、環己基、苯基、萘基、乙烯基、烯丙基等，但不限定於此。

X₁~X₁₆只要是氫原子或鹵素原子或可有取代基之一價烴基即無特別限定，較佳若上述通式(1)中的X₁~X₁₆係使用氫原子，則OD值高，結果能得到遮光性高的顯示器用遮光性構件。

此處，OD值係表示遮光性能之數值，數值越大表示遮光性能越高。

此處，顯示器係顯示從電腦、電視等機器輸出的靜止畫面或動畫的影像信號之機器。也稱為螢幕，有電漿顯示器(PDP)與液晶顯示器(LCD)、EL顯示器(ELD)、場發射顯示器(FED)、水晶LED顯示器(CLED)等。

又，本發明之顯示器用遮光性構件係用於遮蔽可見光區域，或顯示器中的來自如背光之發光構件的發光之材料。具體來說有黑色矩陣、TFT遮光膜、黑色遮罩、黑色密封材、黑色柱狀間隔材、ELD中的電場控制層等。

本發明之遮光性顏料組成物，為了提高OD值，也就是為了提高可見光區域全體的光的吸收強度，從吸收強度的峰值波長不同的顏料之中，將吸收強度大者組合來使用。但是，作為在長波長區域(大概600nm~780nm)有吸收之顏料，過去所使用的銅酞青系顏料等其它有機顏料在吸收強度上不足。相對於此，鋅酞 青系顏料比起銅酞青系顏料等，因吸收強度更大，在更長波長區域有吸收，在使用作為混合顏料系統的遮光性劑時，發現能將吸收波長區域的分布最佳化，並更進一步提高遮光性。

本發明之遮光性顏料組成物中，在不損害可見區域的透光性之平衡的範圍內也可混合其它有機顏料與無機顏料、染料等著色劑。作為混合的著色劑，較佳為偶氮顏料、縮合偶氮顏料、甲亞胺顏料、酞青顏料、喹吖酮顏料、異吲哚啉酮顏料、異吲哚啉顏料、二顏料、還原(threne)顏料、苝顏料、苝酮(perynone)顏料、喹啉黃顏料、二酮吡咯并吡咯顏料、硫靛顏料、苯并咪唑酮顏料、陰丹士林顏料等絕緣性的有機顏料，特別是含有從黃色、橙色、紅色、紫色中所選出的至少1種有機顏料為有利的。

作為黃色的有機顏料，可列舉出例如：C.I.顏料黃1、1：1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35：1、36、36：1、37、37：1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62：1、63、65、73、74、75、81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127：1、128、129、130、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、 191、191：1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207、208、213、214等。其中，較佳可列舉出C.I.顏料黃83、117、129、138、139、150、154、155、180、185，更佳可列舉出C.I.顏料黃83、138、139、150、180。

作為橙色的有機顏料，可列舉出例如：C.I.顏料橙1、2、5、13、16、17、19、20、21、22、23、24、34、36、38、39、43、46、48、49、61、62、64、65、67、68、69、70、71、72、73、74、75、77、78、79、81等。其中較佳可列舉出C.I.顏料橙36、38、60、62、64、72。

作為紅色的有機顏料，可列舉出例如：C.I.顏料紅1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37、38、41、47、48、48：1、48：2、48：3、48：4、49、49：1、49：2、50：1、52：1、52：2、53、53：1、53：2、53：3、57、57：1、57：2、58：4、60、63、63：1、63：2、64、64：1、68、69、81、81：1、81：2、81：3、81：4、83、88、90：1、101、101：1、104、108、108：1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、168、169、170、172、173、174、175、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、193、194、200、202、206、207、208、209、210、213、214、216、220、221、224、230、231、232、233、235、236、237、238、239、242、243、245、247、249、250、251、253、254、255、256、257、 258、259、260、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、279等。其中，較佳可列舉出C.I.顏料紅48：1、122、168、177、202、206、207、209、224、242、254，更佳可列舉出C.I.顏料紅177、209、224、254。

作為紫色的有機顏料，可列舉出例如：C.I.顏料紫1、1：1、2、2：2、3、3：1、3：3、5、5：1、14、15、16、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44、47、49、50等。其中，較佳可列舉出C.I.顏料紫19、23、29，更佳可舉出C.I.顏料紫23。

使用的有機顏料及其組合，只要是能得到目標的黑色矩陣所要求之黑色度即可。例如將藍色、黃色、紅色之三原色以減色法混色調成黑色等，屬於所屬技術領域中具有通常知識者的技術常識，其混合比例無特別限制。

本發明之遮光性顏料組成物可以配合顯示器用遮光性構件的規格，將各有機顏料單獨微細化並混合，也可在混合後進行微細化處理。

顏料的微細化之方法，只要是眾所皆知公用的方法即無限定。一般可採用：溶劑鹽磨法、硫酸溶解法、乾式磨碎法、以有機溶媒及水產生的常壓及加壓進行之顏料化法，或以這些的組合進行之方法等。

本發明之有機顏料組成物也能與有機色素衍生物混在一起，有機色素衍生物只要是具有磺酸基、酞醯亞胺基、或為磺酸鹽之有機色素衍生物，則具有任何 化學結構皆可。具有磺酸酸基、酞醯亞胺基、或為磺酸鹽之有機色素衍生物，多在為了使有機顏料在黏結劑及溶劑系中的分散性提升之情形添加，其效果已廣為人知。磺酸基的取代基數為每1分子1~4個，較佳為1~2個。本發明之顏料組成物由於為黑色系，而能使用任何有機色素衍生物。具體來說有偶氮結構、苯并咪唑酮結構、喹吖酮結構、二酮吡咯并吡咯結構、酞青結構、二紫結構等，其中較佳者為銅酞青磺酸或其鹽、酞醯亞胺甲基銅酞青、喹吖酮磺酸或其鹽、酞醯亞胺甲基喹吖酮。形成磺酸與鹽之金屬為Ca、Na、K、Mg、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等一價或二價金屬。又，作為形成金屬鹽以外的鹽者，有脂肪族胺(NHR₂、NH₂R、[NR₄]⁺(R：碳數1~20的烷基))等有機胺鹽。

每100份的有機顏料，係在1~20份之範圍含有有機色素衍生物。若考慮到色相、生產率，較佳在1~15份之範圍含有。添加有機色素的時機，可以在本發明中實施的將有機顏料微細化之步驟添加，也可以在微細化步驟後，將有機顏料洗淨並精製後添加。但是，若考慮到賦予以具有磺酸基或其鹽的有機色素衍生物產生的分散性效果，較佳對微細化後的有機顏料進行處理。

有機色素衍生物的處理方法，係以固體或鹼染料化，在酸性狀態吸附於有機顏料表面上之方法。在固體之情形，添加於含有經微細化處理的有機顏料與水等溶媒之濕餅中。以鹼進行的有機色素衍生物之染料化，通常係在pH8~12進行，然後，在經微細化的有機 顏料與漿液中混合，之後，將系統內調整至酸性、通常調整至pH3~5，使有機色素衍生物析出至有機顏料表面。又，在製造本發明之遮光性顏料組成物時，除了有機色素衍生物以外也可添加各種添加劑。具體來說，可列舉出：光或熱硬化性樹脂、界面活性劑、分散劑、松香等。

由本發明之顏料組成物、樹脂系分散劑與有機溶劑製成著色組成物。作為著色組成物之製作方法，可以將分別分散了各色有機顏料、有機溶劑、分散劑的著色組成物混合，也可將全部有機顏料一次分散於有機溶劑、分散劑中。

在將這些顏料組成物分散於有機溶劑中之情形，為了分散性之提升及分散穩定性之提升，係並用樹脂系分散劑。此樹脂系分散劑係具使有機顏料與錨固部位結合，讓相溶性部分伸長至分散媒體構成分散體之機能，與後述的使用於調製感光性組成物之鹼溶性樹脂或光聚合性單體是不同東西。

作為樹脂系分散劑，具有高分子鏈者，可列舉出例如：聚胺基甲酸酯樹脂、聚乙烯亞胺、聚氧基乙二醇二酯、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂等。其中，聚酯樹脂系分散劑及/或丙烯酸樹脂系分散劑就分散性、耐熱性、耐光性的點來說為較佳。

作為各種樹脂系分散劑的具體例，可列舉出商品名：AJISPER(Ajinomoto Fine-Techno公司製)、EFKA(Ciba公司製)、DISPERBYK(BYK公司製)、 DISPARLON(楠本化成公司製)、SOLSPERSE(Lubrizol公司製)、KP(信越化學工業公司製)、POLYFLOW(共榮社化學公司製)等。這些分散劑能使用1種，也能以任意組合及比率並用2種以上。

樹脂系分散劑，以各色有機顏料的合計之質量換算每100份，通常為30~60份，較佳為38~50份。

於著色組成物之調製可使用有機溶劑。

作為此處能使用的有機溶劑，可列舉出例如：二異丙醚、礦油精、正戊烷、二戊醚、辛酸乙酯、正己烷、二乙醚、異戊二烯、乙基異丁基醚、十八酸丁酯、正辛烷、Barusoru # 2、Apuko # 18溶劑、倍異丁烯、乙酸戊酯、乙酸丁酯、Apuko稀釋劑、二丁醚、二異丁基酮、甲基環己烯、甲基壬基酮、二丙醚、十二烷、Sokal溶劑No.1及No.2、甲酸戊酯、二己醚、二異丙基酮、Solvesso#150、乙酸(正、二級、三級)丁酯、己烯、Shell TS28溶劑、氯丁烷、乙基戊基酮、苯甲酸乙酯、氯戊烷、乙二醇二乙基醚、原甲酸三乙酯、甲氧基甲基戊酮、甲基丁基酮、甲基己基酮、異丁酸甲酯、苯甲腈、丙酸乙酯、甲基賽路蘇乙酸酯、甲基異戊基酮、正戊基甲基酮(2-庚酮)、甲基異丁基酮、乙酸丙酯、乙酸戊酯、甲酸戊酯、聯環己烷、二乙二醇單乙醚乙酸酯、雙戊烯、甲氧基甲基戊醇、甲基戊基酮、甲基異丙基酮、丙酸丙酯、丙二醇三級丁醚、甲乙酮、甲基賽路蘇、乙基賽路蘇、乙基賽路蘇乙酸酯、卡必醇、環己酮、乙酸乙酯、丙二醇、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙 醚、丙二醇單乙醚乙酸酯、二丙二醇單乙醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚乙酸酯、3-甲氧基丙酸、3-乙氧基丙酸、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、二甘二甲醚、乙二醇乙酸酯、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙二醇單丁醚、丙二醇三級丁醚、3-甲氧基丁醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、三丙二醇甲基醚、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯等。

在使用著色組成物，調製用於以光蝕刻方式形成黑色矩陣之感光性組成物時，為了成為低黏度且塗布性、操作性、吐出性優良之物，作為在著色組成物中含有的有機溶劑，較佳為至少使用正戊基甲基酮(2-庚酮)。

為了調製著色組成物，有機溶劑能使用單獨1種，也能以任意的組合及比率並用2種以上。然而，本發明之著色組成物中，以各色有機顏料的合計的質量換算每100份，有機溶劑通常使用300~800份，較佳為使用400~600份。

在調製著色組成物時，視需要能並用例如各種顏料衍生物等。作為顏料衍生物的取代基，可列舉出例如：磺酸基、磺醯胺基及其4級鹽、酞醯亞胺甲基、二烷胺烷基、羥基、羧基、醯胺基等，直接或透過烷基、芳基、雜環基等鍵結至顏料骨架上者。

著色組成物能藉由將上述各色的有機顏料組成物、樹脂系分散劑及有機溶劑加以攪拌混合來調製。若有必要，也能在珠粒或桿(rod)等各種粉碎媒體的存在下，經過必要時間振動上述混合物使其分散，將該媒體藉由過濾等除去來調製。

著色組成物能以過去眾所皆知的方法使用於顯示器的結構構件之彩色濾光片的黑色矩陣或黑色遮罩、液晶層的柱狀間隔材或黑色密封材、TFT遮光膜、ELD中的電場控制層、其它顯示器的必須要遮光之構件。

彩色濾光片的代表性製造方法為光蝕刻法，其中黑色矩陣係將由本發明之著色組成物所調製之後述的感光性組成物，塗布於彩色濾光片用的透明基板上，加熱乾燥(預烘)後，藉由隔著光罩照射紫外線進行圖案曝光，將對應於黑色矩陣部處的光硬化性化合物加以硬化後，以顯影液將未曝光部分顯影，將非像素部除去並使像素部緊黏於透明基板上。藉由此方法，由感光性組成物的硬化著色皮膜所構成的黑色矩陣部係形成於透明基板上。RGB的各像素部，也能以由比表面積更大的各色之有機顏料所調製的感光性組成物，如上述般同樣地調製。

作為將後述的感光性組成物塗布於玻璃等透明基板上之方法，可列舉出例如：旋塗法、輥塗法、狹縫塗布法、噴墨法等。

塗布於透明基板之感光性組成物的塗膜之乾燥條件，依照各成分的種類、調配比例等而不同，通常 係在50~150℃下1~15分鐘左右。一般將此加熱處理稱為「預烘烤」。又，作為在感光性組成物的光硬化時使用之光，較佳使用波長範圍在200~500nm之紫外線，或者可見光。可使用發出此波長範圍的光之各種光源。

作為顯影方法，可列舉出例如：混拌法(puddle)、浸漬法、噴灑法等。在感光性組成物之曝光、顯影後，水洗形成有黑色矩陣或必要的有色像素部之透明基板並使其乾燥。如此所得到的彩色濾光片，係藉由加熱板、烘箱等加熱裝置，在100~280℃下藉由既定時間加熱處理(後烘烤)，在將著色塗膜中的揮發性成分除去的同時，殘存於感光性組成物的硬化著色皮膜中之未反應的光硬化性化合物會熱硬化，而完成彩色濾光片。

用於形成彩色濾光片的黑色矩陣部之感光性組成物，能以本發明之著色組成物、鹼溶性樹脂、光聚合性單體、與光聚合起始劑作為必要成分，藉由混合它們而調製。

在形成黑色矩陣部之著色樹脂皮膜被要求要能耐受實際生產彩色濾光片時進行的烘烤等之強韌性等之情形，於調製上述感光性組成物時，不僅是光聚合性單體，並用此鹼溶性樹脂也是不可或缺。在並用鹼溶性樹脂之情形，作為有機溶劑較佳使用能將其溶解者。

作為上述感光性組成物之製造方法，一般方法係在事前調製本發明之著色組成物後，再加入鹼溶性樹脂、光聚合性單體、與光聚合起始劑，製成上述感光性組成物。

作為使用於感光性組成物之調製的鹼溶性樹脂，係含羧基或呈酸性的羥基之樹脂，可列舉出例如：酚醛型酚樹脂、(甲基)丙烯酸烷基酯-(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯-順丁烯二酸共聚物等。又，本發明中(甲基)丙烯酸之記述係將丙烯酸與甲基丙烯酸合起來的總稱。

其中，為了更提高硬化皮膜的耐熱性，較佳使用含有醯亞胺結構、苯乙烯及(甲基)丙烯酸等各聚合單元之鹼溶性樹脂。

此鹼溶性樹脂沒有上述的有機顏料與錨固部位結合，使相溶性部分伸長至分散介質而構成分散體之機能，但另一方面活用與鹼接觸會溶解之特徴，而專用於將感光性組成物的未曝光部分除去之目的。

作為光聚合性單體，可列舉出例如：如1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙[(甲基)丙烯醯氧乙氧基]雙酚A、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等的2官能單體；三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三聚異氰酸參(2-羥乙酯)的三(甲基)丙烯酸酯；二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯等分子量比較小的多官能單體；如聚酯丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯等的分子量比較大的多官能單體。上述同樣地，(甲基)丙烯酸酯之記述係丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯合起來的總稱。

其中，為了更提高硬化皮膜的耐熱性，較佳使用四官能~六官能的(甲基)丙烯酸酯。

作為光聚合起始劑，可列舉出例如：苯乙酮、二苯基酮、二甲醇縮二苯乙二酮(benzil dimethyl ketal)、過氧化苯甲醯基、2-氯-9-氧硫、1,3-雙(4’-疊氮亞苄基)-2-丙烷、1,3-雙(4-疊氮亞苄基)-2-丙烷-2’-磺酸、4,4’-二疊氮二苯乙烯-2,2’-二磺酸、乙酮，1-{9-乙基-6-[2-甲基-4-(2,2-二甲基-二氧戊環基)甲氧基苯甲醯基]-9.H.-咔唑-3-基}-,1-(O-乙醯肟)等。

然而，本發明之感光性組成物由於為黑色，較佳使用硬化性優良之光聚合起始劑。

藉由選擇不會對透光率帶來影響之鹼溶性樹脂、與光聚合性單體，感光性組成物的硬化皮膜係適合黑色矩陣之在波長400~800nm之範圍內的最高透光率為1%以下，而在波長800~1100nm的近紅外線區域內的透光率可設為80%以上。

黑色矩陣的透光率係指對形成在玻璃基板等透明基板上之膜厚3μm的黑色矩陣(硬化膜)，以未形成樹脂黑色矩陣之該基板作為對照，用分光光度計測定之透光率。

最高透光率係意指在特定波長區域(範圍)內透光率之中的最大值。更詳言之，係在特定波長區域內的透光率曲線之最大值。例如：「於波長400nm~800nm的範圍內的最高透光率為1%以下」，係意指在波長400nm~800nm的範圍內的透光率曲線之最大值為1%以下，在此範圍內的透光率沒有超過1%之區域。

另一方面，「波長800nm~1100nm」係意指所謂的近紅外線區域。於波長800nm~1100nm的近紅外線區域之透光率為80%以上的黑色矩陣，也就是在近紅外線波長區域光的吸收小，透光率高之黑色矩陣。

於近紅外線區域的透光率越大，則黑色矩陣會越容易將發熱源之TFT元件的發熱散發掉。因此，TFT元件中ON電流與OFF電流的增加也變少，變得不易發生熱失控。

又，若體積電阻率成為1×10¹³Ω．cm以上且介電常數成為5以下，則能減少漏電造成的TFT元件(由薄膜電晶體所構成的開關元件)之短路，TFT元件的開關被正確地傳達，也能減少液晶驅動之錯亂。

體積電阻率為物質的絕緣性之衡量標準，為每單位體積的電阻。體積電阻率能以例如社團法人電氣學會「電氣學會大學講座電氣電子材料-從基礎到試驗法-」(Ohm社股份有限公司，2006年，第223頁~第230頁)等中所記載之手法來測定。

介電常數係意指所謂的相對介電常數，為物質的介電常數與真空的介電常數的比。介電常數能以例如社團法人電氣學會「電氣學會大學講座電氣電子材料-從基礎到試驗法-」(Ohm社股份有限公司，2006年，第233頁~第243頁)等中所記載之手法來測定。

此種特性的本發明之感光性組成物，對每100份的本發明之著色組成物，添加合計為3~20份的鹼溶性樹脂與光聚合性單體，與每1份的光聚合性單體 0.05~3份的光聚合起始劑，及視需要進一步添加在調製上述著色組成物時使用之有機溶劑，攪拌分散至均勻，而能得到用來形成黑色矩陣部之感光性組成物。

在以光蝕刻方式形成黑色矩陣時，為了使本發明之感光性組成物成為低黏度且塗布性、操作性優良，較佳至少調製成以質量換算非揮發成分為5~20%。

作為顯影液，能使用眾所皆知慣用的鹼性水溶液。特別是上述感光性組成物中，由於含有鹼溶性樹脂，用鹼性水溶液洗淨對於黑色矩陣部的形成是有效的。本發明之感光性組成物的優良耐熱性，能發揮於在此種鹼洗淨後進行燒成之彩色濾光片的製造方法。

針對顏料分散法之中，以光蝕刻法進行的黑色矩陣部之製造方法作詳細說明，但使用本發明之感光性組成物所調製的黑色矩陣部，也能以其它電沉積法、轉印法、微胞電解法、PVED(光電電沉積，Photo Voltaic Electro Deposition)法等方法形成，再製造彩色濾光片。

彩色濾光片能藉由使用紅色有機顏料、綠色有機顏料、藍色有機顏料及使用本發明之著色組成物所得之各色感光性組成物，在平行的一對透明電極間封入液晶材料，將透明電極分割為不連續的微細區間，並同時在以此透明電極上的黑色矩陣而被區分為格子狀之微細區間中，分別將從紅(R)、綠(G)及藍(B)中的任一色所選出的彩色濾光片著色像素部交互設置為圖樣狀之方法，或者在基板上形成彩色濾光片著色像素部後，設置透明電極而得。

由本發明之感光性組成物所得到之黑色矩陣部，係以上述各色有機顏料成為黑色的方式包含此等者，乍看之下，會認為與混合各色的感光性組成物調製成黑色感光性組成物之情形得到相同的黑色矩陣，但本發明在製為感光性組成物以前的階段之調製著色組成物時，預先混合各色有機顏料，結果達成更均勻地混合，得到特性更優良的黑色矩陣。

實施例

以下用實施例及比較例進一步詳細說明本發明。以下的實施例及比較例中，「份」及「%」均為質量基準。

(實施例1)

<顏料的鹽磨步驟>

將100份的FASTOGEN BLUE 8510(DIC股份有限公司製，鋅酞青粗顏料)、1000份的氯化鈉、及200份的二乙二醇放入不鏽鋼製1L捏合機(井上製作所公司製)中，以90℃混練7小時。接下來將此混合物放入2公升的溫水中，攪拌30分鐘成為漿狀，重複過濾、水洗直到比電導度達150μS/cm以下，將氯化鈉及溶劑除去，進行乾燥、粉碎，得到顏料(P-1)。

<著色組成物之製作步驟>

在4.5份的顏料(P-1)、6.0份的Symuler Fast Yellow 4119(DIC股份有限公司製，C.I.顏料黃139，著色劑)、4.5份的FASTOGEN SUPER VIOLET RN-SU-02(DIC公司製，顏料紫23，著色劑)、4.5份的作為樹脂系分散劑之 PB-821(Ajinomoto Fine-Techno股份有限公司製，聚酯樹脂系分散劑)、73.75份的丙二醇單甲醚乙酸酯之混合物中，加入0.2~0.3mm 的鋯珠，以漆料調節器(paint conditioner，東洋精機股份有限公司製)分散2小時，得到著色組成物(A-1)。

<感光性樹脂組成物之製作步驟>

將下列成分混合，調製出感光性樹脂組成物(X-1)：100份的著色組成物(A-1)、5份的作為鹼溶性樹脂(B)之甲基丙烯酸/丁二酸單(2-甲基丙烯醯氧乙酯)/N-苯基順丁基二醯亞胺/苯乙烯/甲基丙烯酸苯甲酯共聚物(共聚質量比=25/10/30/20/15、Mw=12,000、Mn=6,500)、10份的光聚合性單體(C)之二新戊四醇六丙烯酸酯、1份的作為光聚合起始劑(D)之乙酮，1-{9-乙基-6-[2-甲基-4-(2,2-二甲基-二氧戊環基)甲氧基苯甲醯基]-9.H.-咔唑-3-基}-,1-(O-乙醯肟)，及作為有機溶劑(E)之25份的二丙二醇二甲醚、25重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯、75份的乙酸3-甲氧基丁酯、50份的環己酮。

<黑色矩陣之製作步驟>

將10cm見方的玻璃基板(Nippon Electric Glass製彩色濾光片用玻璃板「OA-10」)浸漬於信越化學製矽烷偶合劑「KBM-603」的1%稀釋液3分鐘，水洗10秒鐘，以氣槍脫水後，以110℃的烘箱乾燥5分鐘。使用旋塗機將上述調製出的感光性樹脂組成物(X-1)塗布於此玻璃基板上。1分鐘真空乾燥後，於加熱板上以90℃加熱乾燥90秒鐘，得到乾燥膜厚約3.5μm之塗布膜。然後， 從塗布膜側，進行透過15μm寬的細線圖案光罩實施圖像曝光(圖案1)，與不透過光罩全面實施曝光(圖案2)的2種曝光。曝光條件為分別使用3kW高壓汞燈，並設為50mJ/cm²(i線基準)。接下來，使用由含有0.05%的氫氧化鉀與0.08%的非離子性界面活性劑(花王製「A-60」)之水溶液組成之顯影液，於23℃實施水壓0.15MPa的淋浴顯影後，以純水停止顯影，以水洗噴霧洗淨，得到黑色矩陣(B-1)。其中，淋浴顯影時間係在10~120秒鐘之間調整，為未曝光的塗布膜被溶解去除之時間的1.5倍。

(實施例2)

除了將實施例1的顏料(P-1)變更為未實施鹽磨處理之FASTOGEN BLUE 8510(DIC股份有限公司製，鋅酞青粗顏料)以外，以與實施例1相同條件製作出著色組成物(A-2)。除了將著色組成物(A-1)替代為著色組成物(A-2)以外，進行與上述實施例1相同之操作，調製出黑色矩陣(B-2)。

[比較例1]

除了將實施例1的顏料(P-1)變更為FASTOGEN BLUE 5375(DIC股份有限公司製，C.I.顏料藍15：3)以外，以與實施例1相同條件製作出著色組成物(A-3)。除了將著色組成物(A-1)替代為著色組成物(A-3)以外，進行與上述實施例1相同之操作，調製出黑色矩陣(B-3)。

[比較例2]

除了將實施例1的顏料(P-1)變更為FASTOGEN BLUE EP-CF(DIC股份有限公司製，C.I.顏料藍15：6) 以外，以與實施例1相同條件製作出著色組成物(A-4)。除了將著色組成物(A-1)替代為著色組成物(A-4)以外，進行與上述實施例1相同之操作，調製出黑色矩陣(B-4)。

(比較例3)

除了將實施例1的顏料(P-1)變更為FASTOGEN BLUE 8130(DIC股份有限公司製，C.I.顏料藍16)以外，以與實施例1相同條件製作出著色組成物(A-5)。除了將著色組成物(A-1)替代為著色組成物(A-5)以外，進行與上述實施例1相同之操作，調製出黑色矩陣(B-5)。

<評價>

將實施例1的OD值換算為100，把實施例、比較例中製作之黑色矩陣的OD值記載於表1。

<光學濃度>

將使用透射濃度計(X-Rite製X-Rite 361T)所得到之測定值套用於下述算式(1)來求取。

OD值=log₁₀(I₀/I) (1)

從以上可知，若與包含銅酞青或無金屬酞青之比較例1~3相比較，由本發明之顏料組成物所得到的黑色矩陣，OD值比起以往更為提升。

Claims (3)

1. 一種遮光性顏料組成物，其特徵為包含以下述通式(1)所示之鋅酞青： 式中，X₁~X₁₆分別表示氫原子或鹵素原子或可具有取代基之一價烴基。
2. 如請求項1之遮光性顏料組成物，其中該通式(1)中的X₁~X₁₆為氫原子。
3. 一種顯示器用遮光性構件，其包含如請求項1至2中任一項之遮光性顏料組成物。