TW201632592A - 遮光膜用黑色樹脂組成物、具有使該組成物硬化而成的遮光膜的附遮光膜基板以及具有該附遮光膜基板的彩色濾光片與觸控面板 - Google Patents

遮光膜用黑色樹脂組成物、具有使該組成物硬化而成的遮光膜的附遮光膜基板以及具有該附遮光膜基板的彩色濾光片與觸控面板 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種遮光膜用黑色樹脂組成物，其係用以得到可減低反射率的遮光膜，本發明並提供一種於透明基板上形成有該遮光膜的附遮光膜基板。 本發明之遮光膜用黑色樹脂組成物，係以下列者作為必須成分：(A)會因為光或熱而硬化的硬化性樹脂、及/或會因為光或熱而硬化的硬化性單體；(B)在分散媒中分散黑色遮光性粒子而成的含有黑色遮光性粒子的分散液；以及(C)在分散媒中分散透明粒子而成的含有透明粒子的分散液，其中，(C)成分中的透明粒子的平均二次粒徑DC與(B)成分中的黑色遮光性粒子的平均二次粒徑DB的比DC/DB為0.2至1.0的範圍，(C)成分中的透明粒子的質量mC與(B) 成分的黑色遮光性粒子的質量mB的質量比mC/mB為0.015至0.20的範圍，並且前述透明粒子的折射率為前述(A)成分的硬化物的折射率以下。

Description

遮光膜用黑色樹脂組成物、具有使該組成物硬化而成的遮光膜的附遮光膜基板以及具有該附遮光膜基板的彩色濾光片與觸控面板
本發明有關遮光膜用黑色樹脂組成物、於玻璃等透明基板上具有使該組成物硬化而成的遮光膜的附遮光膜基板、以及以該附遮光膜基板為構成要素的LCD等顯示器用彩色濾光片及顯示裝置用觸控面板。詳言之，本發明有關適合於透明基板上形成微細的遮光膜的藉由光或熱硬化的黑色樹脂組成物、及於選擇性的位置上形成有使該黑色樹脂組成物硬化而得的遮光膜的附遮光膜基板。
於觸控面板外框設置有用以遮光背面的液晶面板周邊部的漏光的遮光膜(邊框)，且於液晶面板中彩色濾光片內設置有對TFT元件遮光的黑色矩陣。隨著最近行動終端的發展，使用於屋外或車載的觸控面板及液晶面 板等顯示裝置增加，設置於玻璃基板或塑膠膜基板上的遮光膜對於來自面板外部的入射光而產生的反射光，會影響液晶顯示裝置等在非開燈時的顯示，因此將遮光膜設成與來自周圍的著色膜等的反射光有同等的反射率、及控制色相(反射色度)都成為新的技術課題。
如此的遮光膜係將以硬化性樹脂與遮光材為主體的組成物印刷於透明基板上而形成(專利文獻1、2)。遮光材大多採用碳黑或黑色氧化鈦等吸收可見光的黑色顏料。為了利用該等黑色顏料提升遮光膜的遮光性(為降低遮光膜的光穿透性)，而增加遮光膜中的黑色顏料濃度時，相較於透明基板或硬化性樹脂，黑色顏料的折射率較高，且由與透明基板的形成有遮光膜的面相反的面側觀看時的反射率變高。亦即，在透明基板上形成的遮光膜與透明基板的界面的反射增加，且相較於在透明基板上的著色層與透明基板的界面的反射或在著色邊框與空氣的界面的反射變大的情況時，產生遮光膜上的反光或與彩色濾光片著色部的反射率的差異造成黑色矩陣邊界明顯的課題。因此，愈是欲設成高遮光時，就愈是難以兼具與遮光膜以外的著色層及著色邊緣有同等的反射率之類的需求特性。
就降低不同種材料間的界面產生的反射的手段而言，已提案有例如於基板表面設置使外光反射降低的低折射率膜的方式(例如1/4波長圓偏光板)、使基板表面變粗的抗眩光方式等，以及研討形成具有基板與遮光膜的中間折射率的薄膜的手段等附加式的手段。具有中間折射 率的薄膜的膜厚係由相當於可見光波長的4分之1波長分的100至300μm的透明膜或該等多層膜所形成(非專利文獻1)。
液晶面板中的彩色濾光片上的黑色矩陣或觸控面板面框用遮光膜中，有只於必要的部位使遮光膜形成圖案的必要性，在研討如前述的附加式手段時，必須將以低反射化為目的的薄膜(低反射膜)事先形成於透明基板與遮光膜之間，亦即例如以光刻法分別進行低反射膜與遮光膜的圖案形成，而形成有低反射膜與遮光膜的二層構造。或者，考慮有形成透明薄膜後再形成遮光膜，將遮光膜以照相法進行圖案曝光/顯像，以此作為光罩使用而進行透明薄膜的圖案形成的方法。在此方法中，遮光膜用黑色樹脂組成物必需對於事先形成的透明薄膜不具侵蝕性。
以往的遮光膜用黑色樹脂組成物，係以硬化性樹脂成分與遮光材成分為主體，在降低折射率為更高的遮光材濃度的同時，並且在透明基板上形成之遮光膜具有符合期望的遮光度(OD值)4以上的膜厚，可降低所形成的遮光膜與透明基板的界面的反射率。然而，欲利用光刻法形成圖案遮光膜為超過1.5μm的膜厚時，於曝光/顯像後的熱燒製過程中，在曝光過的部分有相對於膜厚方向的交聯密度的差，故在塗膜表面與透明基板附近於熱硬化收縮產生差異，造成塗膜表面粗糙度增大、表面平滑性劣化、表面產生皺褶的課題。另一方面，專利文獻3中，揭示了藉由使遮光膜組成物中共存有具有指定的平均一次粒徑範 圍的氧化矽粒子，即使在超過1.5μm厚膜的情況，仍可形成圖案的邊緣形狀的銳度良好的圖案，且即使在後續的熱燒製步驟中，塗膜表面平滑且不會因熱硬化收縮導致表面粗糙度劣化的技術，然而為得其效果，對於遮光材必需添加一定量以上的氧化矽。又，在專利文獻4揭示了包含有丙烯酸樹脂微粒子與碳黑的樹脂組成物的技術，惟此時，也為了使厚膜的圖案形狀安定化，對於遮光材必需添加一定以上的丙烯酸粒子。
近年來，已提案利用噴墨法於透明基板上印刷直接硬化性樹脂組成物的方法(專利文獻5)。由於噴墨印刷法是形成直接印刷圖案，基本上不需有如光刻法等用於圖案形成的曝光/顯像步驟，只要檢討已考量可靠性的硬化物組成即可。只進行熱硬化時，與併用光硬化的情況相比，厚膜時會產生皺褶的疑慮更少，但另一方面，為了確保硬化遮光膜的可靠性(透明電極或配線等的圖案蝕刻時的耐藥品性)，必需使熱硬化反應的硬化劑及/或硬化促進劑共存，具表面活性的氧化矽粒子等的共存則有使熱硬化性樹脂組成物的保存安定性降低的疑慮。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平4-177202號公報
[專利文獻2]日本特開平8-278629號公報
[專利文獻3]日本特開2008-304583號公報
[專利文獻4]日本特開2010-256589號公報
[專利文獻5]WO2011/155446號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]光學薄膜使用者手冊，James D. Rancourt著，小倉繁太郎譯，pp.10
本發明為有鑑於該技術的諸多缺點所創作者，其目的在於提供遮光膜用黑色樹脂組成物及該遮光膜，該遮光膜用黑色樹脂組成物為遮光性高的黑色遮光膜，且可形成使反射光降低至與彩色濾光片的彩色(著色)部分相等程度的遮光膜。更進一步，該遮光膜形成用黑色樹脂組成物之黏度安定性優異，且所形成的圖案遮光膜的表面平滑性優異。
本發明人等，為了解決上述以往技術的問題點進行深入研究，結果發現，藉由添加與遮光膜用黑色樹脂組成物中的黑色遮光性粒子以及經由光或熱而硬化的樹脂相比折射率較低的透明粒子，可達成本案目的。
亦即，本發明的要旨如以下所述。
(1)一種遮光膜用黑色樹脂組成物，係以下列者作為必須成分：(A)會因為光或熱而硬化的硬化性樹脂、及/或會因為光或熱而硬化的硬化性單體；(B)在分散媒中分散黑色遮光性粒子而成的含有黑色遮光性粒子的分散液；以及(C) 在分散媒中分散透明粒子而成的含有透明粒子的分散液，其中，(C)成分中的透明粒子的平均二次粒徑DC與(B)成分中的黑色遮光性粒子的平均二次粒徑DB的比DC/DB為0.2至1.0的範圍，(C)成分中的透明粒子的質量mC與(B)成分的黑色遮光性粒子的質量mB的質量比mC/mB為0.015至0.20的範圍，並且前述透明粒子的折射率為前述(A)成分的硬化物的折射率以下。
(2)本發明亦為(1)的遮光膜用黑色樹脂組成物中，前述(C)成分中的透明粒子的折射率為1.55以下。
(3)本發明亦為(1)或(2)的遮光膜用黑色樹脂組成物中，前述(B)成分中的黑色遮光性粒子為碳黑，並且前述(C)成分中的透明粒子為經由分子內具有反應性(甲基)丙烯醯基的矽烷耦合劑表面處理後的氧化矽。
(4)本發明亦為(1)至(3)中任一項的遮光膜用黑色樹脂組成物中，前述(C)成分中的前述分散媒為具有(甲基)丙烯醯基的硬化性單體，並且前述透明粒子為經由分子內具有(甲基)丙烯醯基的矽烷耦合劑表面處理後的氧化矽。
(5)本發明亦為(1)至(4)中任一項的遮光膜用黑色樹脂組成物中，經由光或熱硬化而得的遮光膜的遮光率OD為2.8/μm以上。
(6)本發明亦為(1)至(5)中任一項的遮光膜用黑色樹脂組成物中，前述遮光膜用黑色樹脂組成物係包含(D)溶劑，以 作為前述(B)成分及(C)成分中的分散媒及/或作為追加成分，尚且該(D)溶劑包含沸點180℃以上的溶劑為主成分，藉此該遮光膜用黑色樹脂組成物係使用作為噴墨印刷用的遮光膜用黑色樹脂組成物。
(7)本發明亦為(1)至(5)中任一項的遮光膜用黑色樹脂組成物中，前述遮光膜用黑色樹脂組成物係藉由含有作為前述(A)成分的光硬化性鹼性可溶性樹脂及/或(E)鹼性可溶性樹脂，而使用作為光刻法用的遮光膜用黑色樹脂組成物。
(8)本發明亦為一種附遮光膜基板，係(1)至(7)中任一項所述之遮光膜用黑色樹脂組成物塗佈或印刷於透明基板上的單面，再使其硬化而得的附遮光膜基板，且硬化後的遮光膜的膜厚為1至3μm。
(9)本發明亦為一種彩色濾光片，係具有(8之附遮光膜基板。
(10)本發明亦為一種觸控面板，係具有(8)之附遮光膜基板。
根據本發明的遮光膜用黑色樹脂組成物，藉由添加相對於黑色遮光性粒子為較少量的相對於黑色遮光性粒子在分散媒中的平均二次粒徑為一定程度的平均二次粒徑的透明粒子，相較於未添加透明粒子的情況下，可使遮光膜的反射率降低。在此，作為透明粒子者，使用折射率較黑色遮光性粒子小的粒子為有效，特別是使用氧化 矽等無機粒子時，藉由進行特定的表面處理，在有機溶劑中或藉由光或熱硬化的硬化性單體中以具有期望的平均二次粒徑的方式，分散透明粒子為有效。藉由使用如此的遮光膜用黑色樹脂組成物，可提供具有高遮光率且外觀性亦優異的遮光膜作為彩色濾光片或觸控面板用的遮光膜。
以下詳細說明本發明。
本發明的遮光膜用黑色樹脂組成物中，作為(A)成分的會因為光或熱而硬化的硬化性樹脂及/或會因為光或熱而硬化的硬化性單體，宜使用分子內至少具有1個以上會因為光或熱而產生硬化反應的官能基，亦即(甲基)丙烯醯基、乙烯基等乙烯性不飽和雙鍵、或環氧基、氧雜環丁烷基等環狀反應性基的樹脂或單體。
作為前述的會因為光或熱而硬化的硬化性樹脂者，較佳為從丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯等丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯(以下，有時將此等統合記載為「(甲基)丙烯酸烷基酯」等)、環狀的丙烯酸環己酯或甲基丙烯酸環己酯、丙烯酸羥基乙酯或甲基丙烯酸羥基乙酯、苯乙烯等之中使用3至5種類左右的單體進行合成之分子量為5000至100000左右的聚合物(丙烯酸系樹脂)並且在側鏈及/或尾端具有1個以上之 前述會因為熱或光而產生硬化反應的官能基者。例如，作為丙烯酸系樹脂的一部分經不飽和雙鍵加成而成的樹脂者，就耐熱性、顯像性等觀點而言，較佳為使用使在上述的丙烯酸系樹脂中具有羧基的單體共聚合後的樹脂，與具有異氰酸酯基與至少1個以上的乙烯性不飽和雙鍵的異氰酸酯丙烯酸酯、甲基丙烯醯基異氰酸酯等化合物反應而得的酸價50至150的感光性共聚物。
更且，適合使用使雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、酚醛清漆型環氧樹脂、多元羧酸化合物的聚縮水甘油酯、多元醇化合物的聚縮水甘油醚、脂肪族或脂環式環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、三苯酚甲烷型環氧樹脂、二羥基苯型環氧樹脂等的環氧樹脂與(甲基)丙烯酸反應所得的(甲基)丙烯酸環氧酯等通常的可光聚合的樹脂，再者，藉由使(甲基)丙烯酸環氧酯與酸酐反應，則亦適合使用作為可利用光刻法形成顯像圖案的樹脂組成物。
又，具有乙烯性不飽和雙鍵的聚合性單體，可列舉例如：(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基己酯等具有羥基的(甲基)丙烯酸酯類、或乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四甲二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新 戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、甘油(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、或二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇六(甲基)丙烯酸酯、磷腈(phosphazene)的聚(環氧烷)改質六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯類。
分子內具有至少1個以上環氧基、氧雜環丁烷基等環狀反應性基的具體例，可列舉：雙酚A型環氧化合物、雙酚F型環氧化合物、雙酚茀型環氧化合物、苯酚酚醛清漆型環氧化合物、甲酚酚醛清漆型環氧化合物、多元醇的縮水甘油醚、多元羧酸的縮水甘油酯、含有(甲基)丙烯酸縮水甘油酯為單元的聚合物、以3,4-環氧基環己烷羧酸(3’,4’-環氧基環己基)甲酯為代表的脂環式環氧化合物、具有二環戊二烯骨架的多官能環氧化合物(例如DIC公司製HP7200系列)、2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇的1,2-環氧基-4-(2-環氧乙烷基)環己烷加成物(例如Daicel公司製「EHPE3150」)、環氧化聚丁二烯(例如日本曹達公司製「nisso-pb．jp-100」)、具有聚矽氧骨架的環氧化合物等。該等會因為光或熱而硬化的硬化性樹脂或單體可單獨使用或混合複數種，藉此可賦予可靠性等特性。
更且，通常較佳係將該等樹脂或單體與會因為光或熱進行反應的化合物，例如具有羧基、胺基、羥基、巰基的化合物，以及會因為紫外線或熱產生自由基、陽離子、陰離子等的光聚合起始劑、熱聚合起始劑等共存 而使用。
針對所列示的(A)成分，較佳係選擇其硬化物的折射率達指定的1.48至1.6的範圍者。例如，為丙烯酸樹脂系硬化物時，其折射率為1.48至1.55，藉由使化學構造中含有芳香族基，例如藉由與苯乙烯單體的共聚合，可調整折射率。環氧樹脂系時為1.50至1.60，使用雙酚系環氧樹脂或芳香族酸酐硬化劑時，折射率變高，當使用脂肪族環氧樹脂、脂環式環氧樹脂或脂環式酸酐硬化劑時，折射率變得較低。
(B)成分中的黑色遮光性粒子，從目標薄膜中的遮光率及遮光膜用組成物的保存安定性的觀點而言，係使用折射率超過1.6，吸收可見光的黑色顏料作為主體而使用。本發明所使用的黑色顏料，較佳為碳黑。碳黑可使用燈黑、乙炔黑、熱碳黑、槽黑、爐黑等之任一種。就調整其他黑色染料等的遮光性為目的，可將1種或複數種混合使用，惟黑色遮光性粒子在全遮光材中較佳為60質量%以上。例如，有機顏料系/染料系的遮光材使用過多時，遮光率降低。
將該等遮光材與例如高分子分散劑或溶劑等分散媒一起在珠磨機中分散，形成含有黑色遮光性粒子的分散液，藉由與前述(A)成分及後述的(C)成分混合，調製出本案目標的遮光膜用黑色樹脂組成物。分散液中的黑色遮光性粒子的平均二次粒徑DB，較佳係調製成60nm至150nm，更佳為調製成80nm至120nm。於本發明中，所謂 「平均二次粒徑」是指以分散溶媒或相當的溶劑稀釋，以動態光散射法測定，並利用累積量法所求得的平均粒徑值。例如，碳黑為以PGMEA溶劑中0.1質量%粒子濃度所測定的值。平均二次粒徑DB未達60nm時，為了達成高遮光率而提高黑色遮光性粒子的濃度時，所需的高分子分散劑的添加量會增加，並且保存時容易發生黏度增加。平均二次粒徑DB超過150nm時，所形成的遮光膜的表面平滑性不佳，且由光刻法形成時的圖案邊緣的直線性受損。
順帶一提，觸控面板用遮光膜及彩色濾光片用黑色矩陣中的遮光度(OD=-log[穿透度])要求為OD4以上，另一方面，膜厚要求為3μm以下，較佳為2μm以下的薄膜化。其理由是，在觸控面板的情形中，為了防止在遮光膜上的金屬配線與觸控面板上導電膜的連接時之斷線之故，在彩色濾光片的情形中，為了確保於黑色矩陣上形成RGB畫素後的平坦性之故。以即使為如此薄的遮光膜仍得到高遮光度為目的，例如將碳黑設為在組成物中相對於全固形份為35質量%以上70質量%以下。
另一方面，將組成物的全固形份(硬化後殘存於基板上的總成分)中的黑色遮光性粒子的濃度調高時，有形成於透明基板上的遮光膜與透明基板之間的反射增加、遮光膜上的反光、或因與彩色濾光片著色部的反射率的差異使邊界變明顯的課題存在。亦即，不含後述的(C)成分，只有硬化樹脂成分(A)與遮光材成分(B)時，所硬化/形成的遮光膜中的遮光膜與透明基板之間的反射率，主要 取決於(A)成分與(B)成分中的黑色遮光性粒子的質量比，若質量比率為一定，即使將遮光膜的膜厚增厚，反射率也不會顯著降低。
有鑑於如上述的事實，本發明人等發現藉由使具有折射率為(A)成分的硬化物的折射率以下的透明粒子共存於(A)成分的硬化物中，將組成物的全固形份中的黑色遮光性粒子的濃度設為相同的同時(維持遮光度的同時)，可降低反射率。亦即，本發明中以具有折射率為(A)成分的硬化物的折射率以下透明粒子作為必須成分〔以分散於分散媒的狀態作為(C)成分使用〕，透明粒子可列示公知的氧化矽等金屬氧化物等無機系透明微粒子；丙烯酸樹脂、苯乙烯-丙烯酸樹脂、聚矽氧樹脂、環氧樹脂或三聚氰胺樹脂等樹脂系透明微粒子。由於樹脂製的透明微粒子在本發明的組成物中有作為分散於有機溶劑的分散溶液供應之情形，故較佳係由不溶於有機溶劑的交聯樹脂所構成。
作為(A)成分被含有、成為(B)成分中的黑色遮光性粒子或(C)成分中的透明粒子的基材的藉由光或熱使硬化樹脂及/或硬化性單體硬化而成的(A)成分的硬化物，其折射率取決於化學構造，較佳為1.48至1.6的範圍。因此，構成(C)成分的透明粒子的成分的折射率為(A)成分的硬化物的折射率以下，較佳為1.40至1.60的範圍，更佳為1.42至1.55。此外，於本發明中，所謂「(A)成分的硬化物的折射率」是指從本發明的遮光膜用黑色樹脂組成物中扣除(B)成分中的黑色遮光性粒子及(C)成分中的透明粒 子或在硬化過程中被去除的溶劑等之後，使遮光膜的塗膜形成成分硬化而成的硬化物的折射率，當為了藉由光或熱使(A)成分硬化而共存有硬化劑或聚合起始劑等時，則為包含有該等的硬化物的折射率。(C)成分中的透明粒子的折射率超過前述「(A)成分的硬化物的折射率」時，反射率的降低效果消失。作為公知的透明粒子使用的成分的折射率，氧化矽為1.44至1.50、丙烯酸樹脂系或環氧樹脂系為1.47至1.60、聚矽氧樹脂系為1.40至1.45。該等可單獨亦可2種類以上使用。此外，透明粒子的透明性以全光線穿透率計為10%以上，只要透明性的光波長依存性有助於遮光膜的無彩色化，亦可進行著色使用。
更且，(C)成分中的透明粒子，其平均二次粒徑DC與(B)成分中的黑色遮光性粒子的平均二次粒徑DB的比DC/DB為0.2至1.0的範圍，並且在前述組成物中的(C)成分中的透明粒子的質量mC與(B)成分中的黑色遮光性粒子的質量mB的比mC/mB為0.015至0.20，較佳為0.03至0.10，更佳為0.03至0.09的範圍內使用。平均二次粒徑DC係以分散溶媒或相當的溶劑稀釋後，以動態光散射法測定，並利用累積量法求得的平均粒徑的值。例如，氧化矽粒子為在甲醇中1至10質量%粒子濃度的測定值。平均二次粒徑比DC/DB超過1.0時，所形成的遮光膜表面的平滑性不佳，且遮光率(OD/μm)降低，又，DC/DB低於0.2時，所形成的遮光膜的反射率降低效果減弱。組成物中的質量比mC/mB低於0.015時，所形成的遮光膜的反射率的降低效果 消失，且超過0.20時，遮光膜的遮光率(OD/μm)降低。此外，特別是因應增加遮光率(OD/μm)而大量使用(B)成分時，由於(A)的藉由光或熱硬化的成分的構成比率減少，容易發生基材的硬化物性未達到期望的程度，或以光刻法進行的圖案形成不夠充分的問題，因此本發明中，即使(C)成分中的透明粒子的添加量減少，仍可降低反射率，而非常有用。
以硬化本組成物而成的遮光膜所構成的附遮光膜基板中，所顯現的反射降低效果的機制，係推測如下述。亦即，遮光膜係將包含溶劑的遮光性樹脂組成物塗佈於透明基板上的單面，乾燥後使其硬化作成遮光膜。乾燥後的塗膜沒有不均勻且表面為平滑時，在塗膜內部屬於低黏性體的(A)成分成為基材，屬於彈性體的(B)成分中的黑色遮光性粒子成為分散於(A)成分的形態。於乾燥過程中，塗膜內隨著溶劑揮發，會往膜厚方向產生體積收縮，但因排除分散的粒子間的溶劑而縮短粒子間距離。於透明基板與所塗佈的組成物的界面亦相同。此時的硬化性樹脂及單體成分，相較於屬於彈性體的黑色遮光性粒子為屬於黏性高的黏性體，故在分散的粒子間變形/收縮，最終藉由硬化而固定化黑色遮光性粒子的位置。自如此的附遮光膜基板的透明基板側入射的光的一部分，係完全在透明基板界面與其附近的遮光膜內藉由黑色遮光性粒子〔碳黑的折射率約為2且充分高於(A)成分的硬化物的折射率〕進行反射及散射而從透明基板側射出。因此，增加組成物中的黑 色遮光性粒子濃度時，由該黑色遮光性粒子導致的反射/散乱會增加。另一方面，認為共存有透明粒子時，與黑色遮光性粒子具有相同彈性的透明粒子，係相較於(A)成分不會變形而是存在於黑色遮光性粒子間及透明基板與黑色遮光性粒子之間。因此，推定藉由較黑色遮光性粒子折射率為低的透明粒子產生的反射/散射變少，且入射於存在於透明基板界面的透明粒子的光會再被周邊的黑色遮光性粒子吸收，此吸收對具某種程度厚的膜厚者為有效。
為使上述的反射率降低的機制有效發揮，據信：在組成物中以及在塗佈於透明基板上而成的膜中，均必須以不會自主凝集之方式，使透明粒子與黑色遮光性粒子一起安定地分散。因此，作為有效使黑色遮光性粒子及透明粒子的分散安定性提升的手段，認為組成物的黏度安定性為其指標。本發明所使用的(C)成分中的透明粒子藉由進行粒子表面處理，有助於抑制其再凝集。
例如，作為本發明的(C)成分中的透明粒子使用的氧化矽，較佳係經分子內具有反應性(甲基)丙烯醯基的矽烷耦合劑表面處理過的氧化矽，經膠狀氧化矽表面處理的氧化矽係由日本特開昭57-131214號公報、日本特開2000-289172號公報等記載的周知手段所調製。該等經表面處理的氧化矽可以高分子分散劑共存且相對安定地分散於單烷基醚、單烷基醚乙酸酯等溶劑中，而適合作為分散液〔(C)成分〕供應於本遮光膜用黑色樹脂組成物。更且，即使在前述的具有乙烯性不飽和基的(甲基)丙烯酸酯等硬 化性單體中，仍同樣可相對容易進行經表面處理過的氧化矽的分散，不只溶劑，亦可以藉由光或熱硬化的硬化性單體中分散有透明粒子的形態作為(C)成分。又，在溶劑與硬化性單體的混合物中，亦可再分散於溶解硬化性樹脂的溶液中而使用。使用於該表面處理過的氧化矽的氧化矽粒子，係由一般的氣相反應或液相反應之類的製造法所製造，且不侷限於形狀(球狀、非球狀)，惟利用電子顯微鏡觀察時的其一次粒徑為20至40nm。採用該等氧化矽粒子經公知的方法表面處理，再將表面處理過的氧化矽在有機溶劑中利用珠磨機分散後的分散液在甲醇中稀釋至1至10wt%所成的樣本，經動態光散射法測定再利用累積量法求得的平均二次粒徑為30至100nm、較佳為30至60nm者，係相對容易製造，而可作為本發明的(C)成分中的透明粒子予以調配。
另一方面，為了有效發揮遮光性並確保分散安定性，黑色遮光性粒子的碳黑的平均二次粒徑DB，如前述為60nm至150nm，較佳為80至120nm。因此，表面處理氧化矽的平均二次粒徑為碳黑的平均二次粒徑以下是相較容易的方法。
再者，(C)成分中的透明粒子較佳為丙烯酸樹脂粒子，丙烯酸樹脂粒子不侷限於製造法或形狀(球狀、非球狀、單核構造、內核-外殼構造等)，惟就凝集性少且分散性優異者而言，可利用日本Paint製交聯丙烯酸微粒子Fine sphere系列、日本特開2010-256589號公報記載的 丙烯酸微粒子等。
以溶解或分散本發明的必須成分為目的，可含有1種或複數種類的溶劑，且無特別限定。可列舉例如：甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、乙二醇、丙二醇等醇類、α-或β-萜品醇等萜烯類等；丙酮、甲基乙基酮、環己酮、N-甲基-2-吡咯烷酮等酮類；甲苯、二甲苯、四甲苯等芳香族烴類；賽珞蘇、甲基賽珞蘇、乙基賽珞蘇、卡必醇、甲基卡必醇、乙基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、三乙二醇單甲基醚、三乙二醇單乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇乙基甲基醚、二乙二醇二乙基醚等二醇醚類；乙酸乙酯、乙酸丁酯、賽珞蘇乙酸酯、乙基賽珞蘇乙酸酯、丁基賽珞蘇乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯等乙酸酯類等，藉由使用該等數種類進行溶解、混合，可形成安定地分散有黑色遮光性粒子或透明粒子等的均勻組成物。
又，於本發明的遮光膜用黑色樹脂組成物中，視需要可調配硬化促進劑、熱聚合抑制劑、抗氧化劑、可塑劑、調平劑、消泡劑、耦合劑、界面活性劑等添加劑。熱聚合抑制劑可列舉氫醌、氫醌單甲基醚、連苯三酚、第三丁基苯二酚、酚噻等，抗氧化劑可列舉受阻酚系化合物等，可塑劑可列舉鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯等，消泡劑或調平劑可列舉聚矽氧系、氟系、丙烯酸系的化合物。又，界面活性劑可列舉氟系界 面活性劑、聚矽氧系界面活性劑等。
將遮光膜用黑色樹脂組成物塗佈於透明基板上的方法，除了公知的溶液浸漬法、噴霧法以外，尚可採用使用噴墨機、捲筒式塗佈機、背緣塗佈機(land coater)、狹縫式塗佈機或旋床機的方法等之中任一種方法。為了得到良好的塗佈膜藉由調整溶劑至合適黏度，利用該等的方法，塗佈成期望的厚度之後，在加熱或減壓下去除溶劑(預烘)，藉此形成乾燥塗膜。接著藉由光及/或熱進行硬化而製作目的的附遮光膜基板。
前述的使遮光膜用黑色樹脂組成物藉由光或熱所硬化而得的本發明中的遮光膜，其遮光率OD較佳為達2.8/μm以上，較佳為使用如具有如此特性的遮光膜用樹脂組成物。觸控面板用遮光膜以及彩色濾光片用黑色矩陣中的遮光度(OD=-log[穿透度])要求為OD4以上，另一方面，膜厚較佳為3μm以下，更佳為2μm以下的薄膜。其理由為，在觸控面板的情形中，為了防止在遮光膜上的金屬配線與觸控面板上導電膜的連接時之斷線之故，在彩色濾光片的情形中，為了確保於黑色矩陣上形成RGB畫素後的平坦性之故。以即使為如此薄的遮光膜也得到高遮光度為目的，例如將碳黑設成在組成物中相對於全固形份為35質量%以上，便可調製遮光度2.8/μm以上的遮光膜。另一方面，OD/μm為未達2.8的遮光膜時，在透明基板與遮光膜之間反射L*成為5.5以下，實質上不成問題。
於透明基板上形成遮光膜圖案的方法係有 光刻法，其係將本發明的遮光膜用黑色樹脂組成物塗佈於透明基板上，透過光罩向已乾燥的塗膜照射紫外線，將未曝光部分利用顯像液去除，再進行加熱處理。又，係有網版印刷法、凹版印刷、凹版印刷法等使用轉印版進行印刷的方法等，甚至近年來，噴墨印刷法係以不需要遮罩或印刷版的數位印刷方法受到矚目。本發明的遮光膜用黑色樹脂組成物可適用於任一種遮光膜圖案形成方法，為了形成具有適合各種方法的黏度、表面張力的樹脂組成物，選定硬化性樹脂樹/硬化性單體(單體)、以及溶劑或界面活性劑脂組成物。又，依據遮光膜圖案的精度或解像度等來選定形成方法、印刷機等。特別是本發明的遮光膜用黑色樹脂組成物中黑色遮光性粒子或透明粒子係安定地分散，不會發生由於分散粒子的凝集造成的粗大粒子，且保存時的黏度安定性優異，故可特別適合使用在噴墨印刷法或光刻法。
例如，使用本發明的遮光膜用黑色樹脂組成物以噴墨印刷法形成遮光膜時，由於黑色遮光性粒子及透明粒子再凝集的情況少，因此間歇吐出時的噴墨噴嘴的閉塞少，且保存時的黏度安定，故有助於連續印刷時的圖案膜厚的安定性。噴墨裝置只要是可調整組成物的吐出液量者就無特別制限，惟在一般常用的壓電元件的噴墨頭，安定地形成液滴的墨水組成物的物性係依據頭的構成而有所不同，惟在頭內部的溫度下，黏度可為3mPa‧sec至150mPa‧sec，較佳可為4mPa‧sec至30mPa‧sec。黏度的值較此大時，無法吐出液滴，相反的，黏度的值較此小時， 則液滴的吐出量不安定。又，頭內部的溫度，依所使用的墨水組成物的安定性而有不同，較佳為在室溫20℃至45℃使用。其中，為了增加墨水組成物中的固形份以提高膜厚，一般採用可安定吐出黏度的35至40℃左右的溫度。
用以上述等噴墨印刷法的遮光膜用黑色樹脂組成物的特性，主要是依構成該遮光膜用黑色樹脂組成物的溶劑或界面活性劑來調整，再者為了抑制連續印刷時噴嘴部分中的該組成物的乾燥，溶劑以沸點180℃以上者為主體，並且在全溶劑成分中為60%以上、較佳為80%以上的範圍內，可使用單獨或複數種。沸點180℃以上的溶劑可使用：乙二醇單甲基醚乙酸酯等乙二醇單烷基醚乙酸酯類；二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚等二乙二醇單烷基醚類；二乙二醇單正丁基醚乙酸酯等二乙二醇單烷基醚乙酸酯類；丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯等丙二醇單烷基醚乙酸酯類；二乙二醇二甲基醚等其他醚類；γ-丁內酯等高沸點溶劑類等。
另一方面，光刻法中，本發明的遮光膜用黑色樹脂組成物因黑色遮光性粒子及透明粒子的再凝集造成的粗大粒子發生較少，故可使顯像後的圖案邊緣直線性為良好。該粗大粒子的發生抑制，亦適合於其他的圖案形成法，例如將裝載於印刷版上的印刷墨水轉印至透明基板上之情形，或用於降低印刷圖案的表面異物、銲疤等缺陷。
光刻法所使用的本發明的遮光膜用黑色樹脂組成物中，(A)成分為光硬化性樹脂及/或光硬化性單 體，並進一步混合用以使其溶解於鹼性顯像液中的鹼性可溶性樹脂。鹼性可溶性樹脂可列舉例如：使用由丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯等丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯，具有環狀的官能基的丙烯酸環己酯或甲基丙烯酸環己酯，具有羥基的丙烯酸羥基乙酯或甲基丙烯酸羥基乙酯，苯乙烯等單體中選出的2至5種類的單體，與丙烯酸、甲基丙烯酸等具有羧基的單體(單體)所合成的分子量5000至100000的共聚物，且不具光硬化性的官能基的(E)鹼性可溶性樹脂。
更且，鹼性可溶性樹脂的合適例，可列舉於分子內具有聚合性不飽和基與羧基等酸性基的含有聚合性不飽和基的鹼性可溶性樹脂，屬於(A)成分的一種的光硬化性樹脂本身為含有該聚合性不飽和基的鹼性可溶性樹脂時，亦適合使用。此時，可併用不具有前述光硬化性官能基的(E)鹼性可溶性樹脂而使用。含有聚合性不飽和基的鹼性可溶性樹脂，可使用例如使(甲基)丙烯酸與(甲基)丙烯酸酯化合物自由基共聚合而得的樹脂中羧基的一部分，與1分子中具有(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等聚合性不飽和基與環氧基的化合物反應所得的含有聚合性不飽和基的鹼性可溶性樹脂；或者，使環氧樹脂與(甲基)丙烯酸反應而得的環氧基(甲基)丙烯酸酯樹脂再加成酸酐所得的含有聚合性不飽和基的鹼性可溶性樹脂為首之眾多的樹脂。
印刷於透明基板上的遮光膜的硬化方法以 及硬化性樹脂成分(A)，係依透明基板的耐熱性或所使用的環境、所要求的尺寸精度、符合的可靠性而選定。
以下，列舉實施例等進一步詳細說明本發明，但本發明並不限定於該等實施例。
(實施例)
以下實施例中各種評價除非另有說明則如下所述進行。
〔固形份濃度〕
將1g的後述合成例中所得的樹脂溶液含浸於玻璃過濾器〔質量：W0(g)〕並加以秤量〔W1(g)〕，以160℃加熱2小時後的質量〔W2(g)〕依下式求出。
固形份濃度(質量%)=100×(W2-W0)/(W1-W0)〔酸價〕
將樹脂溶液溶解於二烷，使用電位差滴定裝置〔平沼產業股份有限公司製商品名COM-1600〕以1/10N-KOH水溶液進行滴定後求出。
〔分子量〕
使用凝膠滲透層析儀(GPC){TOSOH股份有限公司製HLC-8220GPC、溶劑：四氫呋喃、管柱：TSKgelSuperH-2000(2條)+TSKgelSuperH-3000(1條)+TSKgelSuperH-4000(1條)+TSKgelSuper-H5000(1條)〔TOSOH股份有限公司製〕、溫度：40℃、速度：0.6ml/min}進行測定，以標準聚苯乙烯〔TOSOH股份有限公司製PS-Oligomer Kit〕換算值求出重量平均分子量(Mw)的值。
〔一次粒徑測定〕
以溶劑將含有粒子溶液稀釋至粒子濃度為0.1wt%左右，將所得的分散液滴下至附碳支持膜的金屬性篩網後作成的測定用樣本，利用穿透型電子顯微鏡(TEM；日本電子公司製、JEM-2000EX)觀測，以所得的粒徑作為一次粒徑。
〔平均二次粒徑測定〕
針對所得的含有黑色遮光性粒子的分散液或含有透明粒子的分散液，利用動態光散射法的粒度分佈計(大塚電子股份有限公司製、粒徑分析儀FPAR-1000)，分別測定根據累積量法求得的平均二次粒徑。含有黑色遮光性粒子的分散液，以丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)使其分散後的粒子濃度成為0.1至0.5質量%的方式來稀釋，並作為測定用樣本。又，為使含有透明粒子的分散液達到可測定的散射強度，以甲醇稀釋粒子濃度至1至10w%後作為測定用樣本。
〔黏度測定〕
使用E型黏度計(東機產業製、RE80L)以23℃測定遮光膜用黑色樹脂組成物的黏度。測定係在該組成物的調製後立即進行，然後移動至可密封的容器，在5℃冷藏保管1個月後以及在40℃加速熟化一星期後，以同樣的條件測定黏度，判定相較於初期黏度的黏度上升。
〔遮光度(OD值)測定〕
使用後烘後的附遮光膜玻璃基板，以大塚電子製OD計測定。
〔膜厚測定〕
將後烘後的附遮光膜玻璃基板使用觸針式膜厚計〔Tencor股份有限公司製〕來測定。
〔折射率的測定〕
使用阿貝(abbe)折射率計測定。
〔反射光學特性的測定〕
使用後烘後的附遮光膜玻璃基板，自已形成遮光膜的面的相反側的面側使用Konica Minolta公司製的測色計CM2600d，以D65光源、10°視野進行測定。
又，反射率係利用由該反射光學特性的測定所得的L*的測定值，根據以下的計算式求得。
反射率(%)={(L*+16)/116}3×100
〔噴墨吐出安定性試驗〕
將遮光膜用黑色樹脂組成物添加至Konica Minolta IJ製壓電元件驅動型噴墨頭(14pL/drop；KM512M)，在沖洗、噴墨頭吐出面的洗淨實施後，使用飛翔觀察相機連續30分鐘確認該組成物的吐出狀態，若未吐出液滴，即飛翔軌道沒有明顯非垂直等顯著的缺陷時評為○。接著，在間歇吐出試驗(噴墨頭吐出面洗淨後静置30分鐘，計算再吐出時的不吐出噴嘴的次數)中，全部512噴嘴中不吐出噴嘴的數未達10個時評為○，未達30個時為△、30個以上時為×。
〔顯像特性評價〕
使用旋轉塗佈機將遮光膜用黑色樹脂組成物，以後烘 後的膜厚成為1.2μm的方式，塗佈於125mm×125mm的玻璃基板上，以80℃預烘1分鐘。然後，調整曝光間距至80μm，於乾燥塗膜的上覆蓋線寬/線距=20μm/20μm的負型光罩，以I線照度30mW/cm2的超高壓水銀燈照射100mJ/cm2的紫外線，並進行感光部分的光硬化反應。其次，使該曝光結束的塗板在0.05%氫酸化鉀水溶液中以23℃進行1kgf/cm2壓淋浴顯像，觀察到圖案的時間設為顯像脫落時間(BT秒)，再進行20秒的顯像後，進行5kgf/cm2壓的噴霧水洗，去除塗膜的未曝光部，於玻璃基板上形成像素圖案，然後，使用熱風乾燥機以230℃熱後烘30分鐘。各實施例、及比較例中所得的遮光膜的評價項目與方法如下所述。圖案直線性以及塗膜表面的平滑性：對後烘後的20μm線以顯微鏡以及SEM觀察，當觀測到帶有鋸齒時評為×，沒有時評為○。又，由粗大粒子所得的線膜厚產生不均勻時，平滑性判定為×。
其次，顯示實施例所使用的樹脂的合成例，首先，顯示在下述的合成例、實施例中所使用的略號。BPFE：9,9-雙(4-羥基苯基)茀與氯甲基環氧乙烷的反應物。
BPDA：3,3’,4,4’-聯苯基四羧酸二酐
THPA：1,2,3,6-四氫化鄰苯二甲酸酐
TPP：三苯基膦
PGMEA：丙二醇單甲基醚乙酸酯
BDGAC：二乙二醇單丁基醚乙酸酯
DPHA：二新戊四醇六丙烯酸酯與二新戊四醇五丙烯酸酯的混合物〔日本化藥股份有限公司製商品名DPHA〕
HDDA：1,6-己二醇二丙烯酸酯
TMPTA：三羥甲基丙烷三丙烯酸酯
〔合成例1〕
於附有迴流冷卻器的500ml四頸燒瓶中，添加BPFE 78.63g(0.17mol)、丙烯酸24.50g(0.34mol)、TPP 0.45g、及PGMEA 114g，在100至105℃的加熱下攪拌12小時，得到反應生成物。
接著，於所得的反應生成物中添加BPDA 25.01g(0.085mol)及THPA 12.93g(0.085mol)，在120至125℃的加熱下攪拌6小時，得到含有聚合性不飽和基的鹼性可溶性樹脂溶液(A)-1。所得的樹脂溶液的固形份濃度為55.8wt%，酸價(經固形份換算)為103mgKOH/g，藉由GPC分析測得的Mw為2600。
〔樹脂溶液的調製：A成分溶液〕
調製含有以下(A)成分的樹脂溶液A1至A3。該樹脂溶液A1至A3分別經乾燥/硬化後的硬化物的折射率均為1.50至1.55。
(1)樹脂溶液A1(噴墨印刷用-1)：光硬化型樹脂組成物
將BDGAC 86.9質量份、胺酯丙烯酸酯〔共榮社化學股份有限公司製商品名UA-306H〕10.0質量份、光起始劑OXE-02(BASF製)0.75質量份、BYK Japan股份有限公司製 商品名BYK(註冊商標)-333的10% BDGAC稀釋溶液1.23質量份、3-脲基丙基三乙氧基矽烷〔信越化學工業股份有限公司製商品名KBE-585〕1.14質量份予以混合，藉由1μm深層式過濾器進行加壓過濾，調製樹脂溶液A1。
(2)樹脂溶液A2(噴墨印刷用-2)：熱硬化型樹脂組成物
將BDGAC 82.9質量份、由合成例1所得的含有聚合性不飽和基的鹼性可溶性樹脂溶液(A)-1 6.3質量份、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂〔三菱化學股份有限公司製商品名JER154、環氧當量178、1分子中的平均官能基數3.0〕3.2質量份、DPHA 4.0質量份、BYK Japan股份有限公司製商品名BYK(註冊商標)-333的10% BDGAC稀釋溶液1.24質量份、3-脲基丙基三乙氧基矽烷〔信越化學工業股份有限公司製商品名KBE-585〕2.95質量份予以混合，調製樹脂溶液A2。
(3)樹脂溶液A3(光刻用)：光硬化型樹脂組成物
將PGMEA 78.7質量份、由合成例1所得的含有聚合性不飽和基的鹼性可溶性樹脂溶液(A)-1 12.3質量份、DPHA 2.41質量份、光聚合起始劑OXE-02(BASF製)0.81質量份、BYK Japan股份有限公司製商品名BYK(註冊商標)-333的10%BDGAC稀釋溶液1.24質量份、3-脲基丙基三乙氧基矽烷〔信越化學工業股份有限公司製商品名KBE-585〕2.95質量份予以混合，調製樹脂溶液A3。
〔含有黑色遮光性粒子分散液的調製：B成分〕
(1)碳黑分散液B1(噴墨印刷用)：使在BDGAC中碳黑濃度成為25質量%、分散樹脂〔樹脂溶液(A)-1中的樹脂成分〕成為8質量%、高分子分散劑成為2質量%之方式，在珠磨機中進行分散，並作為碳黑分散液B1。所得的分散液中的碳黑平均二次粒徑為106nm。
(2)碳黑分散液B2(光刻用)：使在PGMEA中碳黑濃度成為25質量%、分散樹脂〔樹脂溶液(A)-1中的樹脂成分〕成為8質量%、高分子分散劑成為2質量%之方式，在珠磨機中進行分散，並作為碳黑分散液B2。所得的分散液中的碳黑平均二次粒徑為98nm。
〔含有透明粒子分散液的調製：C成分〕
氧化矽的折射率採用1.45(文獻值)、氧化鋁的折射率採用1.74(文獻值)。所調製的分散液的特性表示於表1。
(1)氧化矽分散液C1：將日產化學工業股份有限公司製膠狀氧化矽以γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷進行表面處理，使該表面處理過的氧化矽成為50質量%濃度的方式，與高分子分散劑5質量%一起在HDDA中利用珠磨機進行分散，並作為氧化矽分散液C1。
(2)氧化矽分散液C2：將日產化學工業股份有限公司製膠狀氧化矽以γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷進行表面處理，使該表面處理過的氧化矽成為30質量%濃度的方式，與高分子分散劑3質量%一起在DPHA中利用珠磨機 進行分散，並作為氧化矽分散液C2。
(3)氧化矽分散液C3：將日產化學工業股份有限公司製膠狀氧化矽以γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷進行表面處理後，使氧化矽的濃度成為30質量%的方式，與高分子分散劑3質量%一起在TMPTA中利用珠磨機進行分散，並作為氧化矽分散液C3。
(4)氧化矽分散液C4：使粒狀氧化矽(日本Aerosil公司製Aerosil)成為濃度20質量%的方式，與高分子分散劑10質量%一起在PGMEA中利用珠磨機進行分散，並作為氧化矽分散液C4。
(5)氧化鋁分散液C5：將日產化學工業股份有限公司製膠狀氧化鋁以γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷進行表面處理，使表面處理過的膠狀氧化鋁的濃度成為30質量%的方式，與高分子分散劑3質量%一起在HDDA中利用珠磨機進行分散，並作為氧化鋁分散液C5。
〔遮光膜用黑色樹脂組成物及其遮光膜的調製以及評價〕
[實施例1]
將14.5質量份的樹脂溶液A2、15質量份的碳黑分散液B1、0.5質量份的氧化矽分散液C1予以混合，(總共30質量份)，藉由1μm深層式過濾器進行加壓過濾，調製遮光膜用黑色樹脂組成物。所調製的該組成物的初期黏度(室溫)為10.3mPa‧sec。將該遮光膜用黑色樹脂組成物在無鹼玻璃上以旋轉塗佈改變旋轉數並塗佈，將該等以90℃乾燥 5分鐘，再以230℃後烘30分鐘以作為附遮光膜玻璃基板。
〔實施例2至3、比較例1至3〕
前述的樹脂溶液A2及碳黑分散液B1與含有透明粒子的分散液依照表2至3所示的質量份予以混合，調製遮光膜用黑色樹脂組成物，與實施例1同樣地進行黏度測定。再將該遮光膜用黑色樹脂組成物塗佈於無鹼玻璃上，以90℃乾燥5分鐘，再以230℃後烘30分鐘後，作成附遮光膜玻璃基板。結果表示於表2至3。
相較於不含透明粒子的比較例1的附遮光膜玻璃基板，實施例1至3的附遮光膜玻璃基板中儘管為相同的碳黑濃度，該等可降低反射率。另一方面，含有氧化鋁粒子(折射率文獻值1.74)的比較例2的附遮光膜玻璃基板並未見反射率的降低。並且使用平均二次粒徑較碳黑粒子為大的氧化矽粒子的比較例3之中，雖然附遮光膜玻璃基板的反射率降低，但以SEM觀察時，其硬化膜表面觀察到由凝集粒子構成的硬化膜表面的突起物而為不佳，且膜厚也有不均勻。且於遮光膜用黑色樹脂組成物中，其40℃保管時的黏度相較初期值時有顯著的增黏，甚至於噴墨吐出試驗中發生噴嘴阻塞。
〔實施例4〕
將14.5質量份的樹脂溶液A1、15質量份的碳黑分散液B1、0.5質量份的氧化矽分散液C1予以混合(總共30質量份)，利用1μm深層式過濾器進行加壓過濾，調製遮光膜用黑色樹脂組成物。所調製的該組成物的初期黏度(室 溫)為10.0mPa‧sec。將該遮光膜用黑色樹脂組成物在無鹼玻璃上以旋轉塗佈改變旋轉數並塗佈，以90℃乾燥5分鐘，再以紫外線曝光1000mJ(365nm基準)、120℃後烘30分鐘後，作成附遮光膜玻璃基板。
〔實施例5至6、比較例4至6〕
將前述的樹脂溶液A1及碳黑分散液B1與含有透明粒子的分散液依照表2至3所示的質量份予以混合，調製遮光膜用黑色樹脂組成物，與實施例1同樣地進行黏度測定。再將該遮光膜用黑色樹脂組成物在無鹼玻璃上以旋轉塗佈改變旋轉數並塗佈，以90℃乾燥5分鐘，再以紫外線曝光1000mJ(365nm基準)、120℃後烘30分鐘後，作成附遮光膜玻璃基板。
相較於不含透明粒子的比較例4，實施例4至6中的附遮光膜玻璃基板中儘管為相同的碳黑濃度，該等可降低反射率。另一方面，含有氧化鋁粒子(折射率文獻值1.74)的比較例5的附遮光膜玻璃基板中未見反射率的降低。且使用平均二次粒徑較碳黑粒子為大的氧化矽粒子的比較例6中，雖然附遮光膜玻璃基板的反射率降低，但其硬化膜表面的平滑性並不佳。
〔實施例7、比較例7至8〕
將相對於總固形份濃度的碳黑濃度改為40質量%，調製與實施例1以及比較例3及比較例1同樣的遮光膜用黑色樹脂組成物，對其黏度與附遮光膜玻璃基板的光學特性進行評價。結果表示於表2至3。
相較於不含透明粒子的比較例8，在實施例7的附遮光膜玻璃基板中儘管為相同的碳黑濃度，其可降低反射率。另一方面，在使用平均二次粒徑較碳黑粒子為大的氧化矽粒子的比較例7中，雖然附遮光膜玻璃基板的反射率降低，但以SEM觀察時，其硬化膜表面觀察到由凝集粒子構成的部位的硬化膜表面的突起物而不佳，並觀察到膜厚有不均勻。且於遮光膜用黑色樹脂組成物中，其40℃保管時的黏度相較初期值有顯著的增黏，甚至於噴墨吐出試驗中發生噴嘴阻塞。
〔實施例8及比較例9至10〕
調製作為樹脂溶液A3及碳黑分散液B2的光刻用的遮光膜用黑色樹脂組成物，同樣進行黏度測定。將該遮光膜用黑色樹脂組成物在無鹼玻璃上以旋轉塗佈進行塗佈，以80℃乾燥5分鐘，通過石英遮罩進行紫外線曝光100mJ(365nm基準)，在0.05% KOH的水溶液中以23℃浸漬/浸透40秒，再以230℃後烘30分鐘，作成附遮光膜玻璃基板。結果表示於表4。
相較於不含透明粒子的比較例9，在實施例8的附遮光膜基板中儘管為相同的碳黑濃度，其反射率下降。另一方面，使用平均二次粒徑較碳黑粒子為大的氧化矽粒子的比較例10中，雖然附遮光膜基板的反射率降低，但以SEM觀察時，硬化膜表面觀察到由凝集粒子構成的硬化膜表面的突起物而不佳，並觀察到膜厚有不均勻。並且於20μm線的邊緣形狀觀察到在實施例8及比較例9沒有觀察到的 鋸齒狀。且遮光膜用黑色樹脂組成物中其40℃保管時的黏度相較初期值有增黏。
〔實施例9至10〕
將樹脂溶液作為A2及碳黑分散液為B1，改變相對於總固形份濃度的氧化矽濃度(C1)，以調製遮光膜用黑色樹脂組成物，與實施例1同樣地評價附遮光膜玻璃基板的光學特性。結果表示於表5。可知該等均因氧化矽分散液的添加而降低反射率。
〔實施例11至12〕
將樹脂溶液作為A3及碳黑分散液為B2，改變相對於總固形份濃度的氧化矽濃度(C1)，以調製遮光膜用黑色樹脂組成物，與實施例8同樣地評價附遮光膜玻璃基板的光學特性。結果表示於表5。可知該等均因氧化矽分散液的添加而降低反射率。

Claims (10)

  1. 一種遮光膜用黑色樹脂組成物，係以下列者作為必須成分：(A)會因為光或熱而硬化的硬化性樹脂、及/或會因為光或熱而硬化的硬化性單體；(B)在分散媒中分散黑色遮光性粒子而成的含有黑色遮光性粒子的分散液；以及(C)在分散媒中分散透明粒子而成的含有透明粒子的分散液，其中，(C)成分中的透明粒子的平均二次粒徑DC與(B)成分中的黑色遮光性粒子的平均二次粒徑DB的比DC/DB為0.2至1.0的範圍，(C)成分中的透明粒子的質量mC與(B)成分的黑色遮光性粒子的質量mB的質量比mC/mB為0.015至0.20的範圍，並且前述透明粒子的折射率為前述(A)成分的硬化物的折射率以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之遮光膜用黑色樹脂組成物，其中，前述(C)成分中的透明粒子的折射率為1.55以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之遮光膜用黑色樹脂組成物，其中，前述(B)成分中的黑色遮光性粒子為碳黑，並且前述(C)成分中的透明粒子為經由分子內具有反應性(甲基)丙烯醯基的矽烷耦合劑表面處理後的氧化矽。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之遮光膜用黑色樹脂組成物，其中，前述(C)成分中的前述分散媒為具有(甲基)丙烯醯基的硬化性單體，並且前述透明粒 子為經由分子內具有(甲基)丙烯醯基的矽烷耦合劑表面處理後的氧化矽。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之遮光膜用黑色樹脂組成物，其中，經由光或熱所硬化而得的遮光膜的遮光率OD為2.8/μm以上。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之遮光膜用黑色樹脂組成物，其中，前述遮光膜用黑色樹脂組成物係包含(D)溶劑作為前述(B)成分及(C)成分中的分散媒及/或作為追加成分，並且該(D)溶劑包含沸點180℃以上的溶劑為主成分，藉此該遮光膜用黑色樹脂組成物係使用作為噴墨印刷用的遮光膜用黑色樹脂組成物。
  7. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之遮光膜用黑色樹脂組成物，其中，前述遮光膜用黑色樹脂組成物係藉由含有作為前述(A)成分的光硬化性鹼性可溶性樹脂及/或(E)鹼性可溶性樹脂，而使用作為光刻法用的遮光膜用黑色樹脂組成物。
  8. 一種附遮光膜基板，係將申請專利範圍第1至7項中任一項所述之遮光膜用黑色樹脂組成物塗佈或印刷於透明基板上的單面，再使其硬化而得的附遮光膜基板，硬化後的遮光膜的膜厚為1至3μm。
  9. 一種彩色濾光片，係具有申請專利範圍第8項所述之附遮光膜基板。
  10. 一種觸控面板，係具有申請專利範圍第8項所述之附 遮光膜基板。
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