WO2007046406A1 - 形状異方性金属微粒子の製造方法、着色組成物、感光性転写材料、黒色画像付き基板、カラーフィルター、並びに液晶表示素子 - Google Patents

形状異方性金属微粒子の製造方法、着色組成物、感光性転写材料、黒色画像付き基板、カラーフィルター、並びに液晶表示素子 Download PDF

Info

Publication number
WO2007046406A1
WO2007046406A1 PCT/JP2006/320725 JP2006320725W WO2007046406A1 WO 2007046406 A1 WO2007046406 A1 WO 2007046406A1 JP 2006320725 W JP2006320725 W JP 2006320725W WO 2007046406 A1 WO2007046406 A1 WO 2007046406A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fine particles
metal fine
light
pigment
shape
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/320725
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Misato Sasada
Kousaku Yoshimura
Original Assignee
Fujifilm Corporation
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corporation filed Critical Fujifilm Corporation
Priority to US12/090,618 priority Critical patent/US20090291236A1/en
Publication of WO2007046406A1 publication Critical patent/WO2007046406A1/ja

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/24Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/14Treatment of metallic powder
    • B22F1/148Agglomerating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/38Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F299/00Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers involving only carbon-to-carbon unsaturated bond reactions, in the absence of non-macromolecular monomers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/32Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/329Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
    • C08G65/331Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen
    • C08G65/332Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen containing carboxyl groups, or halides, or esters thereof
    • C08G65/3322Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing oxygen containing carboxyl groups, or halides, or esters thereof acyclic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G75/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G75/02Polythioethers
    • C08G75/04Polythioethers from mercapto compounds or metallic derivatives thereof
    • C08G75/045Polythioethers from mercapto compounds or metallic derivatives thereof from mercapto compounds and unsaturated compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing shape anisotropic metal fine particles, a coloring composition containing the shape anisotropic metal fine particles, a photosensitive transfer material, a substrate with a black image, a color filter, and a liquid crystal display element.
  • Colored compositions for black materials include printing inks, inkjet inks, etching resists, solder resists, plasma display panel (PDP) partition walls, dielectric patterns, electrode (conductor circuit) patterns, wiring patterns for electronic components, Widely used for shading images such as conductive paste, conductive film, and black matrix.
  • the shading image is a black edge or red, blue, green, or the like provided on the periphery of a display device such as a liquid crystal display device, a plasma display device, an electoluminescence (EL) display device, or a cathode ray tube (CRT) display device.
  • BM black matrix
  • TFT thin film transistors
  • BM is used to improve display contrast, and in the case of an active matrix drive type liquid crystal display device using a thin film transistor (TFT), to prevent image quality deterioration due to current leakage due to light. Therefore, a high light-shielding property (3 or more for optical density 0D) is required.
  • TFT thin film transistor
  • liquid crystal display devices have been applied to TVs.
  • high transmittance is obtained by using color filters with low transmittance and high color purity.
  • the brightness of the BM tends to increase, and the BM is required to have a high light-shielding property in order to prevent a decrease in contrast and see-through of the surrounding frame portion.
  • a metal thin film is produced by a vapor deposition method or a sputtering method, a photoresist is applied on the metal thin film, and then BM
  • a method of forming a BM by exposing and developing a photoresist layer using a photomask having a pattern for etching, etching the exposed metal thin film, and finally peeling the resist layer on the metal thin film (for example, Non-patent document 1).
  • the power S has a means of using a low-reflective chromium film (such as two layers of metal chromium and chromium oxide) as the metal thin film, and the cost is undeniable.
  • BM formation method a method using a photosensitive resin composition containing a light-shielding pigment such as carbon black is also known.
  • a photosensitive resin composition containing a light-shielding pigment such as carbon black
  • a carbon black-containing photosensitive resin composition is applied on the pixels, and a transparent substrate is formed.
  • a self-alignment BM formation method in which the entire surface is exposed from the R, G, B pixel non-formation side (see, for example, Patent Document 1).
  • the above method is lower in manufacturing cost than the method by etching the metal film, there is a problem that the film thickness is increased in order to obtain sufficient light shielding properties.
  • the overlap (step) between BM and R, G, and B pixels occurs, the flatness of the color filter deteriorates, and the cell gap unevenness of the liquid crystal display element occurs, leading to display defects such as color unevenness. Become.
  • a photosensitive resist layer containing a hydrophilic resin is formed on a transparent substrate, exposed and developed through a photomask having a BM pattern, and a relief is formed on the transparent substrate.
  • the transparent substrate is brought into contact with an aqueous solution of a metal compound that serves as a catalyst for electroless plating, so that the metal compound
  • heat treatment is performed, and then the relief on the transparent substrate is brought into contact with an electroless plating solution, thereby preventing the particle size of 0.01-0.05 / im.
  • a method for producing a BM in which metal particles are uniformly dispersed therein has been proposed (for example, see Patent Document 2).
  • As the metal particles nickel, cobalt, iron, copper, and chromium are described, and nickel is shown as a specific example.
  • this method has many troublesome processing steps for handling water, such as relief formation including exposure and development step-application of electroless plating catalyst-heat treatment-electroless plating. As a result, BM production at low cost cannot be expected.
  • Patent Document 3 includes an example in which a magnetic filler is used for a colored composition for producing a black pattern. These examples are thick films of 10 microns or more, and are thicker than a unit film thickness. Low degree, high light-shielding performance with thin film, and low-cost production of light-shielded images.
  • Patent Documents 4 and 5 below describe examples in which nanowires made of fine metal particles are used as conductive materials.
  • these particles often show agglomerates when the particles are washed and concentrated.
  • the flatness of the color filter is deteriorated, and display defects such as color unevenness are caused, so that it cannot be used as a coloring material for a display device.
  • Display unevenness is said to be the cause of display unevenness when the black matrix substrate surface is not smooth, causing display unevenness, and is observed when a gray test signal is input to the liquid crystal display device. It is light and uneven.
  • the “straight stripes” that appear to be relatively sticky streaks occur when the alignment control protrusions are formed, such as thickness unevenness, exposure unevenness, development processing unevenness, heat treatment unevenness, etc. that occur during the formation of the photosensitive resin layer.
  • the force mechanism that can be considered to be uneven due to the interference between the alignment control protrusion and the liquid crystal when functioning as a liquid crystal display device is not clear.
  • Patent Documents 5 and 6 disclose a method for producing a genus fine particle. Each of these patents is a method for producing metal fine particles for the purpose of producing a conductive material.
  • the chain-shaped anisotropic metal fine particles described in Patent Document 5 or 6 are used for optical materials such as color filters and liquid crystal display devices, and the particles are washed and concentrated, aggregates with low dispersion stability are formed. Many were generated, and the flatness as a color filter was impaired, and it was found that it was not practical. Further, the method described in Patent Document 6 is not suitable for production because particles connected in a chain form can be obtained only under very dilute conditions.
  • the absorption band is expected to be divided into two and exhibit a bright color.
  • the particle length is not uniform, a wide absorption band different from a single particle can be obtained, but it is difficult to obtain particles having a desired color tone.
  • metal fine particles are dispersed in a highly polar solvent such as a hydraulic lower alcohol, it is difficult to prepare metal fine particles that are dispersed without aggregation in a low polarity organic solvent.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-9301
  • Patent Document 2 Japanese Patent No. 3318353
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-13678
  • Patent Document 4 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2005-17322
  • Patent Document 5 JP 2001-279304 A
  • Patent Document 6 WO2003 / 068674
  • Non-Patent Document 1 Kyoritsu Shuppan Co., Ltd. “Color TFT Liquid Crystal Display” pp. 218-220 (10 April, 1997)
  • the present invention has been made in view of the above problems. That is,
  • the present invention provides a method for producing shape anisotropic metal fine particles capable of producing shape anisotropic metal fine particles having high dispersion stability.
  • the present invention provides a colored composition and a photosensitive transfer material, which can produce a colored composition having a high concentration of color with a thin film, in particular, a light-shielded image having a high light-shielding performance at a low cost.
  • the present invention provides a light-shielding image-carrying substrate, a color filter, and a liquid crystal display device that are thin and have high light-shielding performance.
  • the present invention provides (1) production of shape-anisotropic metal fine particles characterized by having a step of reducing a metal compound in the presence of a polymer dispersant having a mercapto group in the molecule. Provide a method.
  • the shape anisotropic metal fine particles are formed by connecting a plurality of metal fine particles, and the connection length of the plurality of metal fine particles is It is characterized in that the color tone varies depending on the change.
  • the method of (1) or (2) is characterized in that the shape anisotropic metal fine particles are formed from composite fine particles of a metal compound and a metal.
  • the shape anisotropic metal fine particles may have wavelengths of ultraviolet light, visible light, and near infrared light. It has maximum absorption in two or more wavelength regions, and the absorption wavelength can be changed by changing the coupling length of the metal fine particles.
  • the polymer dispersant has at least two mercapto groups at the end of the molecular chain. It is characterized by.
  • the present invention includes (6) containing metal fine particles obtained by any one of the production methods (1) to (5) in a solvent having an SP value of 25.8 MPa 1/2 or less.
  • a colored composition is provided.
  • the coloring composition (6) further contains a pigment.
  • the embodiment (8), the pigment of the embodiment (7) is at least one selected from carbon black, titanium black, and graphite.
  • the present invention also provides (9) a photosensitive transfer material in which at least a photosensitive light-shielding layer is provided on a support, wherein the photosensitive light-shielding layer is any one of (6) to (8).
  • the present invention provides (10) a substrate with a light-shielding image, characterized by having a light-shielding image produced using the colored composition according to any one of (6) to (8). provide.
  • the present invention also provides (11) a substrate with a light-shielding image, characterized by having a light-shielding image produced using the photosensitive transfer material of (9).
  • the present invention provides (12) a color filter using the colored composition according to any one of (6) to (8).
  • the present invention provides (13) a liquid crystal display device using the colored composition according to any one of (6) to (8).
  • the present invention can provide a method for producing shape anisotropic metal fine particles capable of producing shape anisotropic metal fine particles having high dispersion stability.
  • the present invention also provides a coloring composition that can obtain a high concentration of coloration in a thin film, in particular, a coloring composition and a photosensitive transfer material that can produce a light-shielding image with high light-shielding performance at a low cost and that are excellent in environmental properties.
  • a coloring composition that can obtain a high concentration of coloration in a thin film
  • a coloring composition and a photosensitive transfer material that can produce a light-shielding image with high light-shielding performance at a low cost and that are excellent in environmental properties.
  • the present invention can provide a substrate with a light-shielding image, a color filter, and a liquid crystal display device that are thin and have high light-shielding performance.
  • the method for producing shape-anisotropic metal fine particles of the present invention is characterized by having a step of reducing a metal compound in the presence of a high molecular dispersant having a mercapto group in the molecule.
  • the shape anisotropic metal fine particles that can be produced by the production method of the present invention will be described.
  • the shape-anisotropic metal fine particles according to the present invention are particles in which a plurality of metal fine particles are connected in a chain, and the metal compound is reduced in a raw metal compound solution containing a polymer dispersant having a mercapto group in the molecule. It is manufactured by doing.
  • the plurality of metal fine particles The size of one particle of the child is 2 nm to:! OOnm is preferable.
  • the connection length of a plurality of metal fine particles is 5 nm to:! OOOnm is preferably 5 nm to 500 nm. Even more preferred.
  • the color tone can be varied by changing the connection length of the plurality of metal fine particles. For example, when 2 to 4 particles are connected, red is displayed, and when 5 to 8 particles are connected, blue to green is displayed.
  • the shape-anisotropic metal fine particles according to the present invention have maximum absorption in two or more wavelength regions of ultraviolet light, visible light, and near-infrared light, and the plurality of metal fine particles
  • the absorption wavelength can be changed by changing the coupling length of the children. Specifically, particles with 4-6 particles connected have maximum absorption near 400 nm and 600 nm, while particles with 6-8 particles connected have maximum absorption near 400 nm and 700 nm. Have.
  • the metal fine particles used in the present invention are not particularly limited, and any fine particles may be used.
  • the long period periodic table (IUPAC1991) includes, for example, a metal selected from the group consisting of the fourth period, the fifth period, and the sixth period as the main component.
  • the main component is a metal selected from the group consisting of Group 2, Group 8, Group 9, Group 10, Group 11, Group 12, Group 13, Group 14, and Group 14. It is preferable to include.
  • Preferred examples of the dispersed metal particles as the metal particles include copper, silver, gold, platinum, palladium, nickel, tin, cobalt, rhodium, iridium, iron, ruthenium, osmium, manganone, molybdenum, tungsten, Niobium, Tantanole, Titanium, Bismuth, Antimony, Lead, or an alloy thereof, and at least one selected from power are included.
  • These metals are suitable from the viewpoint of having a light absorption peak due to surface plasmon resonance of metal particles in the wavelength range of 300 to 800 nm.
  • the metal fine particles of the present invention may be composite fine particles of a metal compound and a metal.
  • the “metal compound” referred to in the present invention is a compound of a metal and an element other than the metal as described above.
  • Examples of compounds of metals and other elements include metal oxides, sulfides, sulfates and carbonates. Of these, sulfide is particularly preferable from the viewpoint of color tone and fine particle formation. Examples of these metal compounds include copper oxide (11), iron sulfide, silver sulfide, copper sulfide ( ⁇ ), and titanium black. Silver sulfide is particularly preferable from the viewpoints of color tone, fine particle formation and stability.
  • the composite fine particles of metal compound and metal referred to in the present invention are those in which metal and metal compound are combined into one particle.
  • shape of the composite particles There are no particular restrictions on the shape of the composite particles.
  • a particle having a different composition between the inside and the surface of the particle, or a combination of two types of particles can be cited.
  • the metal compound and the metal may be one kind or two or more kinds, respectively.
  • Specific examples of the composite fine particles of metal compound and metal include composite fine particles of silver and silver sulfide, composite fine particles of silver and tin, and composite fine particles of silver and copper (II) oxide.
  • a raw material metal compound solution containing a high molecular dispersant having a mercapto group in the molecule is prepared.
  • the metal compound is not particularly limited as long as it dissolves in the solvent to be used.
  • examples of the above metal compounds are copper, silver, gold, platinum, palladium, nickel, tin, cobalt, rhodium, iridium, iron, ruthenium, osmium, manganese, molybdenum, tungsten, niobium, tantel, titanium, bismuth, antimony, lead.
  • Examples of the solvent include water, an organic solvent, and the like.
  • the solvent contains an amine-containing compound.
  • amine-containing compounds include alkanolamines such as jetylaminoethanol, ethanolamine, propanolamine, triethanolamine, dimethylaminopropanol, propylamine, butylamine, dipropylamine, Aliphatic amines such as ethylenediamine, triethylenepentamine, alicyclic amines such as piperidine, pyrrolidine, N-methylpyrrolidine, morpholine, aromatic amines such as aniline, N-methylaniline, toluidine, anicidin, phenetidine, Benzylamines, xylenediamines, aralkylamines such as N-methinolevenoleamine are included.
  • alkanolamines such as jetylaminoethanol, ethanolamine, propanolamine, triethanolamine, dimethylaminopropanol, propylamine, butylamine, dipropylamine
  • ethanolamine which is preferably alkanolamine, ethanolamine, propanolamine, jetylaminoethanol and the like are more preferable.
  • the amine-containing compound When the amine-containing compound is not contained, it is preferable to maintain the pH of the solution at 8 or more by adding a base.
  • the method for producing shape-anisotropic metal fine particles of the present invention includes a step of reducing a metal compound in the presence of a polymer dispersant having a mercapto group in the molecule.
  • a polymer dispersant having a mercapto group in the molecule As described above, the method for producing shape-anisotropic metal fine particles of the present invention includes a step of reducing a metal compound in the presence of a polymer dispersant having a mercapto group in the molecule.
  • the polymer dispersant will be described first.
  • the polymer dispersant has a structure in which a mercapto group having a high affinity for a metal surface is introduced into a high molecular weight polymer.
  • the polymer dispersant functions to stabilize the dispersion in a solvent after the formation of metal colloidal particles by reduction of the metal compound.
  • R 1 represents a divalent to 10-valent linking group consisting of a single bond or a nonmetallic atom
  • m represents 1 to 9
  • P represents a polymer skeleton.
  • substituents include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group, a phenyl group, and a naphthyl group. 6-carbon, aryl group, hydroxyl group, carboxyl group, sulfonamido group, N-sulfonanolamide group, acetoxy group, etc. of 1 to 6 carbon atoms, methoxy group, ethoxy group, etc.
  • An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom such as chlorine and bromine, an alkoxycarbonyl group having 2 to 7 carbon atoms such as a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and a cyclohexyloxycarbonyl group, Cyano groups, carbonate ester groups such as t_butyl carbonate, etc. are included.
  • the polymer skeleton represented by P is not particularly limited.
  • Preferred examples of the polymer skeleton include vinyl copolymer (co) polymers, ester polymers, ether polymers, urethane polymers, amide polymers, epoxy polymers, silicone polymers, and modified products and copolymers thereof. Includes what is chosen. More preferred for the polymer skeleton Suitable examples include those selected from (co) polymers of vinyl monomers, ester polymers, ether polymers, and modified products and copolymers thereof.
  • the polymer skeleton is preferably soluble in a solvent from the viewpoint of dispersibility of the metal fine particles and / or metal compound fine particles.
  • Preferable examples of the polymer dispersant that can be used in the present invention also include a polymer compound represented by the following general formula (2).
  • R 2 represents a divalent to 10-valent organic linking group consisting of a single bond or a nonmetallic atom
  • R 3 is a divalent organic consisting of a single bond or a nonmetallic atom.
  • m and n represent an integer of 1 to 9
  • P represents a polymer skeleton.
  • R 2 represents a divalent to 10-valent organic linking group composed of a single bond or a non-metal atom. More specifically, R 2 is 1 to 60 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, 1 to 100 hydrogen atoms, and It consists of an atomic group containing at least one of 0 to 20 sulfur atoms.
  • linking group represented by R 2 those encircled by a broken line are particularly preferred from the viewpoint of ease of synthesis and solubility in various solvents.
  • R 3 represents a divalent organic linking group consisting of a single bond or a nonmetal atom.
  • examples of R 4 include a hydrogen atom or an alkyl group.
  • alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, Alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and t-butyl group are included.
  • P has the same meaning as P in the general formula (1), and preferred examples are also the same.
  • the polymer dispersant described above is a polymer compound having one or more mercapto groups.
  • the high molecular compound can be synthesized by any of the following methods.
  • the method of 3. is preferable because a plurality of functional groups can be easily introduced into the polymer terminal.
  • polymer dispersant having two or more mercapto groups in one molecule
  • examples of the polymer compound that can be used in the polymer dispersant include a compound having a plurality of aliphatic mercabtan, aromatic mercabtan, and a heterocyclic ring having a mercapto group in the molecule.
  • polymer dispersing agent examples include 1,2 ethanedithiol, 1,3 propanedithione nore, 1,4 butanedithionore, 2,3 butanedithionore, 1,5 pentanediothiole, 1,6— Xanthidithiol, 1,8-octanedithiol, 1,9-nonandithiol, 2,3 dimercapto 1 propanol, dithioerythritol, 2,3 dimercaptosuccinic acid, 1,2_benzenedithiol, 1,2_benzenedi Methanethiol, 1, 3 — benzenedithiol, 1, 3 _benzenedimethanethiol, 1, 4 _benzenedimethane thiol, 3, 4-dimercaptotoluene, 4_ black mouth 1,3 _benzenedithiol, 2,
  • a compound having a mercapto group pentaerythritol tetrakis (3-menorecaptopro Pionate), pentaerythritol tetrakismercaptoacetate, dipentaerythritol hexakis (3-mercaptopropionate), dipentaerythritol hexakismercaptoacetate and other compounds with 4 or more mercapto groups
  • the amount of the polymer dispersant contained in the raw metal compound solution is 5% by mass or more based on the total amount of the metal mass and the polymer dispersant mass contained in the raw metal compound solution. It is preferable. If the amount of the polymer dispersant is less than 5% by mass, the dispersion stability during reduction may be lowered. There is no particular upper limit to the amount of the polymer dispersant.
  • examples of the step of reducing the metal compound include a step of adding a reducing compound to the metal compound solution containing the polymer dispersant, And a step of adding the metal compound solution to the reducing compound solution containing the polymer dispersant.
  • the former is preferred. Further, in the former case, it is possible to reduce using light such as ultraviolet rays instead of the reducing compound.
  • a polymer dispersant and an amine-containing compound are added to a solvent in which the metal compound is dissolved, and mixed uniformly.
  • the metal compound may be added to a solvent containing a polymer dispersant and an amine-containing compound.
  • the concentration of the metal in the metal compound solution during the reduction is not particularly limited.
  • the metal concentration is preferably greater than or equal to lOmmolZl. less than lOmmolZl And the metal concentration of the resulting metal colloid solution is too low to be efficient. From the viewpoint of increasing the yield, the metal concentration is preferably 50 mmol / l or more, more preferably 140 mmol / l or more.
  • a reducing compound is added.
  • the reduction reaction can be carried out in a temperature range of 20 ° C. to 300 ° C., preferably 0 ° C. to: 100 ° C.
  • the amine-containing compound may be used as a reducing agent.
  • the amine-containing compound is not mixed with the metal compound solution before the reduction reaction, but is added after mixing the metal compound solution and the polymer dispersant.
  • the amine is preferably 3% or more by volume, more preferably 6% or more.
  • Examples of the above-mentioned reducing compounds that can be used include, in addition to ammine, alkali metal borohydride salts such as sodium borohydride, hydrazine compounds, citrate, tartaric acid, ascorbic acid, formic acid, honoremua.
  • alkali metal borohydride salts such as sodium borohydride, hydrazine compounds, citrate, tartaric acid, ascorbic acid, formic acid, honoremua.
  • Examples include nodehydride, nitrous acid, sulfoxylate derivatives, hydrated quinones, hydroquinone derivatives, and hydroxynoracetone. These can be used alone or in combination with the above amines.
  • Preferable examples of the reducing compound include triethanolamine, ascorbic acid, hydroquinone, hydroquinone derivatives, and hydroxylacetone, with hydroxylacetone being more preferred.
  • the amount of the reducing compound added is preferably equal to or greater than the amount necessary to reduce the metal used for the preparation of the metal compound solution. If the amount is less than this amount, reduction may be insufficient. Moreover, there is no upper limit in particular in this addition amount.
  • the latter step (performed by adding a metal compound solution to a reducing compound solution containing a polymer dispersant) can also be performed according to the former step.
  • the shape anisotropic metal fine particles are obtained in the form of a plurality of spherical particles randomly connected in a chain.
  • the diameter of each fine particle is preferably 2 nm to 50 nm, more preferably 5 to 30 nm.
  • the connection length of the fine particles is preferably 5 to 1000 nm, more preferably 5 to 500 nm, and more preferably 10 to 300 nm.
  • the connection length of the shape anisotropic metal fine particles is preferably as uniform as possible. If the monodispersity increases, the fine particles can be suitably used as a color material.
  • connection length and minor axis length of the shape anisotropic metal fine particles can be changed depending on the number of terminal mercapto groups, molecular weight, and the like of the polymer dispersant.
  • the connection length and minor axis length of the shape anisotropic metal fine particles are the amount of the polymer dispersant, the concentration of the raw metal compound, the concentration of the amine, the amount of the reducing compound, It can be changed by temperature.
  • the metal concentration of the metal fine particles obtained by the method for producing shape-anisotropic metal fine particles of the present invention is preferably 80% by mass, more preferably 85% by mass, more preferably 90% by mass. is there.
  • the metal fine particle solution obtained by the method for producing shape anisotropic metal fine particles of the present invention contains miscellaneous ions such as acetate ions derived from raw materials, salts generated by reduction, and amines. It is desirable to remove these excessively added reducing agents, such as alkali used when no amine or amine is added, because it may adversely affect the stability of the resulting metal fine particle solution.
  • methods for removing these components include post-treatment methods such as electrodialysis, centrifuge separation, ultrafiltration, and decantation. Among them, methods such as centrifugation, ultrafiltration, decantation, and solvent extraction are preferable because the metal concentration of the metal fine particle solution can be increased at the same time. In particular, decantation is preferable because it does not require a special device and can be easily performed.
  • the metal fine particles By adding a poor solvent for the polymer dispersant to the metal fine particle solution obtained by the method for producing a shape-anisotropic metal fine particle solution of the present invention, the metal fine particles easily become large in the raw material solution. Form a collection. By decanting this agglomerate with a poor solvent several times, unnecessary ions can be removed, and the agglomerate slurry can be obtained. Thereafter, in order to remove the residual poor solvent in the aggregate slurry, decantation can be performed with a solvent that can be dissolved in the re-dispersing solvent and can also dissolve the poor solvent. By this step, a metal fine particle aggregate slurry that can be dissolved in the redispersion solvent can be obtained. it can.
  • the solid content of the aggregate slurry is preferably 30% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more, based on the weight of the slurry.
  • the poor solvent for the polymer dispersant is desirably one that dissolves the impurities.
  • the aggregate After the aggregate is obtained by adding a poor solvent for the polymer dispersant to the metal fine particle solution, the aggregate can be taken out not by decantation but by suction I filtration. At this time, the aggregate can be washed with a solvent that can remove the impurities and does not dissolve the aggregates, and an aggregate paste can be obtained by removing the impurities.
  • the pore size of the filter used for the suction filtration is preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 30 am or less.
  • the solid content of the agglomerated paste is not particularly limited, but is preferably 80% by mass or more based on the weight of the paste.
  • a dispersed metal fine particle solution can be obtained by adding a good solvent for the polymer dispersant to the aggregate of the metal fine particles. At this time, in order to re-disperse the aggregate, stirring, ultrasonic dispersion, bead mill dispersion, or the like can be performed.
  • an amphiphilic solvent such as acetone for the synthesis of the metal fine particle solution.
  • the reducing agent Nya is also preferably amphiphilic.
  • acetone, methanol, ethanol, propanol, etc. are preferable as a cleaning solvent for removing water, which is preferable as a poor solvent for the polymer dispersant, from the viewpoint of removal of ions.
  • the paste In order to remove the solvent, which is an impurity, from the paste of aggregates of metal fine particles, the paste can be dried.
  • the re-dispersing solvent which is a good solvent for the polymer dispersant, may be a different type of solvent from that used during the reduction.
  • the centrifugal separation can be used as a sedimentation means. Also in this case, it is desirable to perform cleaning several times using a solvent so that impurities can be removed.
  • the metal fine particle solution obtained by reducing the raw metal compound in the presence of the polymer dispersant having a mercapto group at the terminal is subjected to the above-mentioned post-treatment, whereby the polymer dispersant and a plurality of particles are obtained. It is possible to obtain a solution comprising metal fine particles linked to each other.
  • the mass concentration of the polymer dispersant and the anisotropic metal fine particles can be determined from the solid content obtained by simultaneous differential thermal-thermogravimetric measurement (TG-DTA).
  • the method for producing shape-anisotropic metal fine particles of the present invention controls the number of particles connected, that is, the connection length and particle size of the obtained metal colloid, and is therefore one of the methods for controlling the particle size and particle shape. Is considered.
  • the shape-anisotropic metal fine particles of the present invention give a distinctly different color tone depending on the connection length of the particles, the particles having an arbitrary color tone have a different color tone by mixing them at an arbitrary concentration. It is also possible to obtain a color material. For example, it is possible to prepare a black pigment by mixing metal fine particles having red, blue, and green color tones.
  • the metal fine particle solution in the present invention is obtained by reducing the starting metal compound in the presence of the above-described polymer dispersant having a mercapto group in the molecule, and a new polymer dispersant is added thereto. May be.
  • a polymer dispersant is not newly added, the metal concentration of the metal fine particle solution can be increased far compared with the metal concentration of the metal fine particle solution obtained by the conventional method. Accordingly, when the metal fine particles are used as a color material and a thin film is formed, the film thickness can be drastically reduced as compared with the past. Furthermore, even when this metal fine particle is used as a conductive material, the heating conditions for obtaining conductivity when filmed can be made milder, so that it can be used for low heat resistance and materials. There are benefits.
  • the colored composition of the present invention comprises metal fine particles obtained by the method for producing shape-anisotropic metal fine particles of the present invention in a solvent having an SP value of 25.8 MPa 1/2 or less. That is, the coloring composition of the present invention contains at least one kind of the previously described shape-anisotropic metal fine particles of the present invention.
  • the colored composition of the present invention may contain pigment fine particles, a polymer as a binder, a photopolymerizable monomer, a photopolymerization initiator, a solvent, and the like, if necessary.
  • the SP value (solubility parameter) is defined as the square root of the cohesive energy density. It is a numerical value that represents intermolecular force.
  • the SP value is one display method that can quantify the polarity of low-molecular compounds such as polymers and solvents, and can be obtained by the calculation shown below or by actual measurement.
  • molar evaporation energy
  • V molar volume
  • ⁇ ⁇ and V above are the groups of atomic groups described in “R ⁇ BERT F. FEDORS” “POLYMER ENGINEERI NG AND FEBRUARY” (Vol.l4, No.2, pp. 151-153, 1974). It is also possible to use the sum of the heat of vaporization (Aei) ( ⁇ Ev) and the sum of the molar volumes (vi) (V).
  • solvents with a SP value of S25. 8Mpa 1/2 or less include methyl ethyl ketone, 1_propanol, propylene glycol monomethyl ether acetate, acetone, cyclohexanone, n-methylpyrrolidone, 2_propanol, Among them, preferred examples include methyl ethyl ketone, 1_propanol, propylene glycolanol monomethinoate ester acetate, and cyclohexanone.
  • the coloring composition of the present invention includes a printing ink, an inkjet ink, a photomask preparation material, a printing proof preparation material, an etching resist, a solder resist, a partition of a plasma display panel (PDP), a dielectric pattern, and an electrode. It can be used for (conductor circuit) patterns, wiring patterns of electronic parts, conductive pastes, conductive films, light-shielding images such as black matrix, and the like.
  • the colored composition of the present invention comprises a black edge provided at the periphery of a display device such as a liquid crystal display device, a plasma display device, an EL display device, or a CRT display device, or a grid between red, blue, and green pixels. It can be more suitably used for a black portion having a stripe shape or a stripe shape.
  • the colored composition of the present invention can be particularly suitably used as a black matrix such as a dot-like or linear black pattern for TFT light shielding.
  • Coloring composition for shading image preparation The case where the colored composition is used as a colored composition for producing a light-shielding image will be described in detail below.
  • the optical density force S1 or more per 1 zm film thickness of the light-shielding layer is included in the light shielding layer to be formed. It is preferable to adjust so that the content of the shape anisotropic metal fine particles is 10 to 90% by mass with respect to the total weight of the light shielding layer. It is more preferable to adjust the content to be about 10 to 80% by mass. .
  • the content is preferably determined in consideration of optical density fluctuations due to the average particle diameter of the shape anisotropic metal fine particles.
  • BM black matrix
  • BM means a black edge provided around the periphery of a display device such as a liquid crystal display device, a plasma display device, an EL display device, a CRT display device, or a grid between red, blue and green pixels. This is a striped black part, and also a dot-like or linear black pattern for TFT shading, etc.
  • the definition of this BM is, for example, Taihei Kanno, "Liquid Crystal Display Equipment Dictionary", 2nd Edition, Nikkan Kogyo Shimbun, 1996, p. 64.
  • Examples of light-shielded images include organic EL displays (for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-103507), PDP front panels (for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2003-51261), and plasma address liquid crystal (PALC) with backlights. Examples include light shielding.
  • BM In order to improve display contrast, and in the case of an active matrix liquid crystal display device using a thin film transistor (TFT), BM has high light-shielding properties (optical density) to prevent image quality degradation due to current leakage due to light. OD 3 or more) is required.
  • the shape anisotropic metal fine particles used in the colored composition for light shielding image production of the present invention are silver fine particles having a short axis length of 4 to 100 nm. It is more preferable that the silver fine particles have a size of 10 to 30 nm.
  • the shape anisotropic metal fine particles are in a dispersed state. That's right.
  • the state of presence of the shape anisotropic metal fine particles at the time of dispersion is not particularly limited, but it is preferable that the shape anisotropic metal fine particles exist in a stable dispersion state. For example, a state of colloid is more preferable. . In the colloidal state, for example, it is preferable that the shape-anisotropic metal fine particles are dispersed in the shape-anisotropic fine particle state.
  • a polymer dispersant having a mercapto group used in preparing the fine particle solution may be further added, or a different type of dispersant may be added.
  • examples of the different types of dispersants include thiol group-containing compounds, amino acids or derivatives thereof, peptide compounds, polysaccharides and natural polymers derived from polysaccharides, synthetic polymers, and gels derived therefrom.
  • the type of the thiol group-containing compound used here is not particularly limited, and may be any compound having one or more thiol groups.
  • thiol group-containing compounds include alkyl thiols (for example, methyl mercaptan, ethyl mercaptan, etc.), aryl thiols (for example, thiophenol, thionaphthol, benzylmenolecaptan, etc.), amino acids or derivatives thereof (for example, cysteine, Such as gnoretathion), peptide compounds (eg, dipeptide compounds containing cysteine residues, tripeptide compounds, tetrapeptide compounds, oligopeptide compounds containing 5 or more amino acid residues), or proteins (eg, meta-mouthonein or Such as a globular protein having cysteine residues arranged on the surface thereof), but is not limited thereto.
  • alkyl thiols for example, methyl mercaptan,
  • Polymers used in the dispersant include protective colloid polymers such as gelatin, polyvinyl alcohol, methylcellulose, hydroxypropyl cellulose, polyalkyleneamine, polyacrylic acid partial alkyl esters, PVP and PVP copolymers. and so on. Polymers that can be used as dispersants are described in, for example, “Encyclopedia of Pigments” (edited by Seijiro Ito, published by Asakura Shoin Co., Ltd., 2000).
  • hydrophilic polymer a surfactant, an antiseptic, a stabilizer, or the like may be appropriately blended in the dispersion.
  • a hydrophilic polymer may be used as long as it is soluble in water and can substantially maintain a solution state in a diluted state.
  • hydrophilic polymers include proteins and protein-derived substances such as gelatin, collagen, casein, fibronectin, laminin, and elastin; cellulose, starch, agarose, force laginan, dextran, dextrin, chitin, chitosan, pectin, Such as mannan Includes natural polymers such as polysaccharides and polysaccharide-derived materials; synthetic polymers such as poval, polyacrylamide, polyvinyl pyrrolidone acrylate, polyethylene glycol, polystyrene sulfonate, and polyacrylamide; or gels derived from these .
  • gelatin When gelatin is used, the type of gelatin is not particularly limited, and examples thereof include cattle bone alkali-treated gelatin, pig skin alkali-treated gelatin, cow bone acid-treated gelatin, cow bone phthalated gelatin, pork skin acid Processed gelatin etc. are included.
  • anionic, cationic, nonionic, and betaine surfactants can be used, and anionic and nonionic surfactants are particularly preferred.
  • the hydrophilic / lipophilic balance (HLB) value of the surfactant is generally unclear depending on whether the solvent of the coating solution is aqueous or organic. However, when the solvent is aqueous, the surface activity is about 8 to 18 HLB. In the case of an organic solvent system that is preferred, a surfactant having an HLB value of about 3 to 6 is preferred.
  • the HLB value is described in, for example, "Surfactant Handbook" (Tokiyuki Yoshida, Shinichi Shindo, Tomoyoshi Yamanaka, published in Engineering Book Co., Ltd. 1987).
  • Specific examples of the surfactant include propylene glycol monostearate, propylene glycol monolaurate, diethylene glycol monostearate, sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, and the like. Examples of surfactants are also described in the aforementioned “Surfactant Handbook”.
  • An achromatic black color can be obtained by incorporating a pigment into the colored composition of the present invention.
  • pigments are roughly classified into organic pigments and inorganic pigments.
  • organic pigments are preferred.
  • pigments preferably used include azo pigments, phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, dioxazine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, and nitro pigments.
  • hue of the organic pigment include a yellow pigment, an orange pigment, a red pigment, a violet pigment, a blue pigment, a green pigment, a brown pigment, and a black pigment.
  • the pigments that are preferably used for the production of light-shielding images are carbon black and titanium black. At least one selected from a rack and graphite.
  • the pigments used in the photosensitive resin layer are listed below according to hue, but are not limited thereto.
  • CI Pigment Red 9 CI Pigment Red 97, CI Pigment Red 122, CI Pigment Red 123, CI Pigment Red 149, CI Pigment Red 168, CI Pigment Red 177, CI Pigment Red 180, CI Pigment Red 192 , CI Pigment Red 215, CI Pigment Red 216, CI Pigment Red 217, CI Pigment Red 220, CI Pigment Red 223, CI Pigment Red 224, CI Pigment Red 226, CI Pigment Red 227, CI Pigment Red 228, CI Pigment Red 2 40, CI Pigment Red 48: 1, CI Pigment Red 209, CI Pigment Red 14 6, CI Pigment Red 11, CI Pigment Red 81, CI Pigment Red 123, CI Pigment Red 213, CI Pigment Red Organic pigments such as 272, CI Pigment Red 270, CI Pigment Red 255, CI Pigment Red 264, CI Pigment Red 254, CI No. 12085, CI No. 12120
  • Organic pigments such as C. I. Pigment Green 7, C. I. Pigment Green 36, C. I. No. 42053, C. I. No. 42085, C. I. No. 42095
  • Permanent Yellow G (trade name, manufactured by Clariant Japan), Lionol Yellow (Rionol Yellow) 1401—G (trade name, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.), Seika Fast Yellow (Seika) First Yellow) 2270 (trade name, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.), Symuler Fast Yellow 4400 (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
  • CI Pigment Yellow 20 CI Pigment Yellow 24, CI Pigment Yellow 17, CI Pigment Yellow 83, CI Pigment Yellow 86, CI Pigment Yellow 9 3, CI pigment yellow 109, CI pigment yellow 110, CI pigment yellow one 117, CI pigment yellow 125, CI pigment yellow 137, CI pigment yellow 138, CI pigment yellow 139, CI pigment yellow 185 CI Pigment Yellow 147, CI Pigment Yellow 148, CI Pigment Yellow 153, CI Pigment Yellow 154, CI Pigment Yellow 166, CI Pigment Yellow 168, CI Pigment Yellow 185
  • Hostei ⁇ perm Pink Hoster Palm Pink
  • Lionogen Magenta (Rionogen Genagent) 5790
  • Fastogen Super Magenta (Fastgen Super Magenta) RH (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
  • Pigment Red 48 1 (C. I. No. 15865: 1)
  • Symuler Red NRY (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) Pigment Red 48: 2 (C. I. No. 15865: 2)
  • Symuler Red 2BS (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
  • CromophtalR Red A2B (trade name, manufactured by Ciba 'Specialty I' Chemicals)
  • Hostei ⁇ perm Blue Hoster Palm Blue
  • A2R trade name, manufactured by Clariant Japan
  • Fastogen Blue 5050 trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.
  • Pigment Blue 15 2 (C.I.No. 74160)
  • Hosterperm Blue (hoster palm blue) AFL (trade name, manufactured by Clariant Japan Co., Ltd.), Irgalite® Blue (Ilgalite Blue) BSP (product name, manufactured by Ciba 'Specialty I' Chemicals) , Fastogen Blue GP (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
  • Hosterperm Blue (hoster palm blue) B2G (trade name, manufactured by Clariant Japan Co., Ltd.), Lionol Blue (Rionol Blue) FG7330 (trade name, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.), CromophtalR Blue (chromophthalate) Blue) 4GNP (Brand name, Ciba's Specialty ⁇ ⁇ Chemikanorezu Co., Ltd.), Fastogen Blue (Fastgen Blue) FGF (Brand name, Dainippon Ink & Chemicals Ltd.)
  • Pigment Blue 15 4 (CI No. 74160) Example) Hostei ⁇ perm Blue (hoster palm blue) BFL (trade name, manufactured by Clariant Japan), Cyanine Blue 700—10FG (trade name, manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.), Irgalite® Blue Lugarite Blue) GLNF (trade name, manufactured by Ciba's Specialty ⁇ Chemicals Co., Ltd.), Fastogen Blue FGS (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
  • Hostei ⁇ perm Blue Hoster Palm Blue
  • RL01 trade name, manufactured by Clariant Japan Co., Ltd.
  • Lionogen Blue Royal Blue
  • 6501 trade name, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.
  • pigments examples include “Pigment Handbook, Japan Pigment Technical Association”. Hen, Seibundo Shinkosha, 1989 ”,“ C ⁇ LOUR INDEX, THE SOCIETY OF DYE S & C ⁇ LOURIST, THIRD EDITION, 1987 ”, etc.
  • phthalocyanine pigments are preferred.
  • examples thereof include CI Pigment Yellow 138, CI Pigment Yellow 139, CI Pigment Yellow 150, CI Pigment Yellow 185, CI Pigment.
  • Pigments having acidic groups such as yellow 83 are included.
  • Particularly preferred examples are CI Pigment Yellow 138, CI Pigment Yellow 139, CI Pigment Yellow 150, CI Pigment Yellow 185, CI Pigment Yellow 83, CI Pigment Yellow 254, CI Pigment Yellow 36, CI pigment blue 15, carbon black, etc. are included.
  • the pigments may be used alone or in combination of two or more.
  • preferred pigment combinations include a combination of a red and blue pigment mixture that is complementary to each other and a yellow and purple pigment mixture that are complementary to each other, or a blacker color to the above mixture.
  • Combinations including pigments and combinations of blue, violet and black pigments are included.
  • the content of the pigment in the light shielding layer is preferably in the range of 1 to 70% by mass with respect to the total weight of the light shielding layer: preferably in the range of 40 to 40% by mass, and more preferably in the range of 1 to 20% by mass.
  • the pigment is preferably dispersed uniformly in the light-shielding image-producing colored composition.
  • the average particle diameter of the pigment is preferably 5 / im or less, particularly 1 / im or less. Further, the average particle size of the pigment for the color filter is preferably 0.5 ⁇ m or less.
  • the colored composition for producing a light-shielding image of the present invention preferably has photosensitivity.
  • a photosensitive resin composition By adding a photosensitive resin composition, it is possible to impart a photosensitivity to the colored composition for producing a light-shielding image of the present invention.
  • the range of the photosensitive resin composition includes an alkali-soluble binder polymer, a photopolymerization initiator, and a monomer that undergoes addition polymerization upon irradiation with light having an ethylenically unsaturated double bond (hereinafter referred to as “photopolymerizable monomer”). In some cases).
  • the photosensitive resin composition includes those that can be developed with an aqueous alkali solution and those that can be developed with an organic solvent. From the viewpoint of safety and developer cost, alkaline aqueous solution development is possible. Those are preferred.
  • the photosensitive resin composition may be a negative type in which a part that receives radiation such as light or an electron beam is cured, or a positive type in which a non-radiation-receiving part is cured.
  • Examples of the positive photosensitive resin composition include those using a novolac resin.
  • a novolac resin For example, it is possible to use an alkali-soluble novolak resin system described in JP-A-7-43899.
  • a positive photosensitive resin layer described in JP-A-6-148888 that is, an alkali-soluble resin described in the publication and 1,2-naphthoquinonediazidosulfonic acid ester as a photosensitive agent and a thermosetting agent described in the publication.
  • a photosensitive resin layer containing a mixture of the above can be used.
  • the composition described in JP-A-5-262850 can also be used.
  • Examples of the negative photosensitive resin composition include a photosensitive resin comprising a negative diazo resin and a binder, a photopolymerizable composition, a photosensitive resin composition comprising an azide compound and a binder, and a cinnamic acid photosensitive resin.
  • a functional resin composition and the like particularly preferred is a photopolymerizable composition containing a photopolymerization initiator, a photopolymerizable monomer and a binder as basic constituent elements.
  • Examples of the photopolymerizable composition include “polymerizable compound B”, “polymerization initiator C”, “surfactant”, “adhesion aid” and other compositions described in JP-A-11 133600. .
  • a photosensitive resin composition that is a negative photosensitive resin composition and can be developed in an alkaline aqueous solution is composed of a binder containing a carboxylic acid group as a main component (an alkali-soluble binder such as the alkali-soluble thermoplastic resin described above) and light. It contains a polymerization initiator and an ethylenically unsaturated double bond-containing monomer (hereinafter sometimes referred to as “photopolymerizable monomer”) that can undergo addition polymerization by light irradiation.
  • an alkali-soluble binder such as the alkali-soluble thermoplastic resin described above
  • photopolymerizable monomer an ethylenically unsaturated double bond-containing monomer
  • Examples of the alkali-soluble binder include a polymer having a carboxylic acid group in the side chain. Specific examples thereof include JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12577, JP-B-54-25957, JP-A-59-53836, and Methacrylic acid copolymer, acrylic acid copolymer, itaconic acid copolymer, crotonic acid copolymer, maleic acid copolymer, partially esterified maleic acid as described in JP-A-59-71048 Copolymers are included. Examples of the alkali-soluble binder also include cellulose derivatives having a carboxylic acid group in the side chain.
  • those obtained by adding a cyclic acid anhydride to a polymer having a hydroxyl group can also be preferably used.
  • the alkali-soluble binder polymer is preferably selected from those having an acid value in the range of 30 to 400 mg KOHZg and a weight average molecular weight in the range of 1000 to 300,000.
  • an alkali-insoluble polymer may be added as long as it does not adversely affect developability.
  • these alkali-soluble binder polymers include alcohol-soluble nylon and epoxy resins.
  • the content of the alkali-soluble binder polymer is usually preferably in the range of 10 to 95% by mass, more preferably in the range of 20 to 90% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. Preferably there is. In the range of 10 to 95% by mass, the adhesiveness of the photosensitive resin layer is not too high, and the strength and photosensitivity of the formed layer are not inferior.
  • Examples of the photopolymerization initiator include a vicinal polyketaldo duplex compound disclosed in US Pat. No. 2,367,660, and a white base described in US Pat. No. 2448828.
  • Trihalomethyl _s-triazine compounds Trihalomethyl oxadiazole compounds described in US Pat. No. 4,212,976, and the like. Particularly preferred examples include trihalomethyl-s-triazine, trihalomethyl oxadiazole, and triarylimidazole dimer.
  • polymerization initiator C described in JP-A-11-133600 is also included as a suitable example.
  • photopolymerization initiators or photopolymerization initiator systems may be used alone or in combination of two or more. It is particularly preferable to use two or more types.
  • the content of the photopolymerization initiator based on the total solid content of the photosensitive resin composition is generally 0.5 to 20% by mass, and preferably 1 to 15% by mass.
  • Examples of photopolymerization initiators having high exposure sensitivity and low coloration such as yellowing and good display characteristics include a combination of a diazole photopolymerization initiator and a triazine photopolymerization initiator.
  • a diazole photopolymerization initiator 1, 3, 4-oxadiazol and 2, 4_bis (trichloromethyl) _6 _ [4_ (N, N-dietokincarbonylmethyl) _ 3 _Promophone]-The combination of s-triazine is the best.
  • the ratio of these photopolymerization initiators is a diazole / triazine mass ratio, preferably ⁇ 95 / 5 force et al. 20/80, more preferred ⁇ 90 / ⁇ 0 force et al. 30/70, most preferred ⁇ f It is 80/2 0 force 60Z40.
  • Suitable examples further include the benzophenone series.
  • the ratio of the pigment to the total solid content of the colored composition for shading image preparation is about 15 to 25% by mass
  • the same effect can be obtained by mixing a coumarin compound with the photopolymerization initiator.
  • An effect is obtained.
  • the coumarin compound 7- [2— [4 (3-hydroxymethylbiperidino) 6-jetylamino] triazinylamino] 3-phenylcoumarin is the best.
  • the ratio of the photopolymerization initiator and the coumarin compound is a mass ratio of the photopolymerization initiator / coumarin compound, preferably 20/80 to 80/20, more preferably 30/70 force and 70/30. Most preferred is 40/60 force, et al. 60Z40.
  • the photopolymerizable composition that can be used in the present invention is not limited to these, and can be appropriately selected from known ones.
  • the photopolymerization initiator is generally 0.5 to 20% by mass, preferably 1 to 15% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. When the content is within the above range, the photosensitivity and image strength can be prevented from being lowered, and the performance can be sufficiently improved.
  • Examples of the photopolymerizable monomer include compounds having a boiling point of 100 ° C or higher at normal pressure.
  • Specific examples include monofunctional (meth) acrylates such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate and phenoxychetyl (meth) acrylate; polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol Di (meth) acrylate, trimethylol ethane triacrylate, trimethylol propane triacrylate, trimethylol propane diathalate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, penta Erythritol tri (meth) atrelate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, hexanedi
  • examples of the photopolymerizable monomer include urethane acrylates disclosed in JP-B-48-41708, JP-A-50-6034, and JP-A-51-37193, Polyester acrylates and epoxy acrylates, which are the reaction products of polyester acrylates, epoxy resins and (meth) acrylic acids, disclosed in Japanese Patent Publication Nos. 48-64183, JP-B 49-43191, and 52-30490. Polyfunctional acrylates such as rates and metatalates are included.
  • preferred examples include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hex (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate. included.
  • the above photopolymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the photopolymerizable monomer with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition is generally 5 to 50% by mass, and preferably 10 to 40% by mass. When the content is within the above range, the photosensitivity and the image strength are not decreased, and the adhesiveness of the photosensitive light-shielding layer is not excessive.
  • the photosensitive resin composition preferably further contains a thermal polymerization inhibitor in addition to the above components.
  • the thermal polymerization inhibitor include hydroquinone, p-methoxyphenol, p _t-butyl catechol, 2,6-di_t-butinole _p _crezo monole, ⁇ -naphthonole, pyrogallo Aromatic hydroxy compounds such as benzene, quinones such as benzoquinone and p-toluquinone, amines such as naphthinoreamine, pyridine, p-toluidine and phenothiazine, aluminum salts or ammonium salts of N-nitroso-hydroxylamine, chloranil , Nitrobenzene, 4,4'-thiobis (3-methyl-6_t_butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-methyl-6_t_butylphenol), 2_mercaptobenzimidazole, etc. Is included.
  • the photosensitive resin composition further contains known additives as necessary, for example, plasticizers, surfactants, adhesion promoters, dispersants, plasticizers, sag prevention agents, leveling agents, Antifoaming agents, flame retardants, brighteners, solvents, etc. can be added.
  • plasticizers for example, plasticizers, surfactants, adhesion promoters, dispersants, plasticizers, sag prevention agents, leveling agents, Antifoaming agents, flame retardants, brighteners, solvents, etc.
  • the shape-anisotropic metal fine particles in the present invention are used as an aqueous dispersion like silver colloid, it is necessary to use an aqueous resin as the photosensitive resin composition.
  • a photosensitive resin composition include those described in paragraphs [0015] and [0023] of JP-A-8-271727, and commercially available “SPP— manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd. M20 "etc. are included.
  • a photosensitive transfer material for producing a light-shielding image can be produced using the above-described coloring composition for producing a light-shielding image, and a light-shielded image such as a black matrix can be produced using the photosensitive transfer material.
  • the photosensitive transfer material is provided with a photosensitive light-shielding layer formed by using at least the above-described photosensitive light-shielding image-forming colored composition on a support, and if necessary.
  • a thermoplastic resin layer, an intermediate layer, a protective layer, or the like can be provided.
  • the film thickness of the photosensitive light-shielding layer is preferably in the range of 0.2 to 2 / im, particularly preferably in the range of 0.2 to 0.9 ⁇ .
  • Examples of the support that can be used in the present invention include known supports such as polyester and polystyrene. Among these, biaxially stretched polyethylene terephthalate is preferable from the viewpoints of cost, heat resistance, and dimensional stability.
  • the thickness of the support is preferably about 15 to 200 zm, more preferably about 30 to about 150 zm. When the thickness of the support is within the above range, it is possible to effectively suppress generation of a wrinkle of a tin plate due to heat during the lamination process, which is advantageous in terms of cost.
  • the above support may be provided with a conductive layer described in JP-A-11-149008, if necessary.
  • an alkali-soluble thermoplastic resin layer between the support and the photosensitive light-shielding layer, or between the support and the intermediate layer.
  • the thermoplastic resin layer plays a role as a cushioning material so as to be able to absorb unevenness on the base surface (including unevenness caused by an image already formed). It is preferable to have a property that can be deformed.
  • Specific examples of these resins include JP-B 54-34327, JP-B 55-38961, JP-B 58-12577, JP-B 54-25957, JP-B 61-134756, and JP-B 59-.
  • This resin contains a resin that is soluble in an alkaline aqueous solution.
  • Particularly preferred examples include methacrylic acid / 2-ethylhexyl acrylate / benzyl
  • These preferable specific examples can be selected from those described in the above patent specifications. Particularly preferable examples include Japanese Patent Publication Nos. 55-38961 and 5-241340.
  • the styrene / (meth) acrylic acid copolymer described in 1) is included.
  • the thermoplastic resin layer may have various plasticizers, various polymers, supercooling substances, adhesion improvers, surfactants, or the like in order to adjust the adhesive force between the thermoplastic resin layer and the support. It is possible to arrange a release agent or the like.
  • plasticizers include polypropylene glycol, polyethylene glycol, dioctyl phthalate, diheptyl phthalate, dibutyl phthalate, tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, biphenyl diphenyl phosphate Fate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polyester Tylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, addition reaction product of epoxy resin and polyethylene glycol mono (meth) acrylate, organic diisocyanate Addition reaction product of polyethylene glycol mono (meth) acrylate, addition reaction product of organic diisocyanate and polypropylene glycol mono (meth) acrylate, bisphenolanol A and polyethylene glycol mono (meth) acrylate And a condensation reaction product.
  • the solvent of the coating solution used for forming the thermoplastic resin layer can be used without particular limitation as long as it can dissolve the resin constituting this layer.
  • the solvent include, for example, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, propylene glycol monomethyl ether ether acetate, n-propanol, i-propanol and the like.
  • an intermediate layer may be provided between the temporary support and the photosensitive light-shielding layer.
  • middle layer is alkali-soluble.
  • the resin include polybulal alcohol-based resin, polyvinylpyrrolidone-based resin, cellulose-based resin, acrylamide-based resin, polyethylene oxide-based resin, gelatin, bulerite-based resin, polyamide resin, and copolymers thereof. included.
  • a resin obtained by copolymerizing a monomer having a carboxyl group or a sulfonic acid group with a resin that is not usually alkali-soluble, such as polyester, can be used.
  • polybulal alcohol is preferable. It is preferable that the polybulal alcohol has a hatching degree of 80% or more, more preferably 83 to 98%.
  • the resin constituting the intermediate layer It is preferable that two or more types of resins are mixed and used as the resin constituting the intermediate layer. That's right.
  • polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone as a resin constituting the intermediate layer by mixing them.
  • the mass ratio is in the above range, the surface shape of the intermediate layer is good, the adhesiveness with the photosensitive light-shielding layer coated thereon is good, and the oxygen-shielding property is lowered to increase the sensitivity. It is possible to prevent the decrease.
  • an additive such as a surfactant may be added to the intermediate layer.
  • the thickness of the intermediate layer is preferably in the range of 0.5 :! to 5 ⁇ m, and more preferably in the range of 0.5 to 3 ⁇ m. If the thickness of the intermediate layer is within the above range, it is possible to prevent the oxygen barrier property from being lowered and to prevent the intermediate layer removal time from being increased during development.
  • a mixed solvent in which the above water-miscible organic solvent is mixed with water is also preferable.
  • the photosensitive transfer material of the present invention is prepared by applying, for example, a spinner, a wheeler, a roller coater, a curtain coater, a knife coater, a wire bar coater, and the like. It can be formed by applying and drying using a coating machine such as a sprayer or an elasto ruder. In the case of providing an alkali-soluble thermoplastic resin layer, it can be formed in the same manner.
  • the photosensitive transfer material of the present invention is a thin film and has a high optical density since the photosensitive light-shielding layer is provided using the photosensitive coloring composition for light-shielding image preparation of the present invention as described above. An optical layer can be produced.
  • the light-shielding image of the present invention is produced by patterning a light-shielding layer formed using the above colored composition or photosensitive transfer material.
  • the film thickness of the light shielding layer is usually in the range of about 0.2-2 ⁇ m ⁇ , and preferably 0.9 / m or less. Since the light shielding layer of the present invention is a dispersion of metal fine particles and pigment fine particles, even a thin film as described above can exhibit a sufficient optical density (3.5 or more).
  • the shape-anisotropic metal fine particles are contained, and the coloring composition for producing a light-shielding image of the present invention, which has photosensitivity, is applied to a substrate to contain the shape-anisotropic metal fine particles.
  • a photosensitive light-shielding layer is formed.
  • the light shielding layer other than the pattern is removed by exposure and development to form a pattern to obtain a light shielding image.
  • a protective layer can be formed by forming a layer having the same composition as the intermediate layer on the photosensitive light-shielding layer.
  • the coating liquid is preferably applied by a spin coating method.
  • a light shielding layer containing metal fine particles is formed by applying a non-photosensitive coloring composition for producing a light-shielding image of the present invention to a substrate. Thereafter, a photosensitive resist solution is applied on the light shielding layer to form a resist layer. Next, the resist layer is exposed and developed by exposure to form a pattern in the resist layer, and then the non-patterned portion of the light shielding layer is dissolved according to this pattern to form a pattern in the light shielding layer. Finally, the resist layer is removed to produce a light-shielded image.
  • a coating layer is previously formed on a portion other than the pattern on the substrate, and shape-anisotropic metal fine particles are contained on the coating layer, and the non-photosensitive light-shielding image of the present invention.
  • a light-shielding layer containing a fine particle-containing layer is formed by applying a coloring composition for preparation.
  • the coating layer formed first is removed together with the upper light shielding layer to produce a light shielding image.
  • the photosensitive transfer material is disposed on a light-transmitting substrate so that the photosensitive light-shielding layer of the photosensitive transfer material is in contact with the photosensitive transfer material. And laminate.
  • the support is peeled off from the laminate of the photosensitive transfer material and the light transmissive substrate, and then the layer is exposed through a photomask for shading images and then developed. To form a light-shielded image.
  • This method for producing a light-shielded image does not require a cumbersome process and is low in cost.
  • the auxiliary layer in the present invention is a layer having one or more functions described below, and is provided adjacent to the light-shielding image layer from the viewpoint of impact resistance, chemical resistance, and solvent resistance. Is preferred.
  • the light shielding image layer / auxiliary layer is formed from the substrate side.
  • Auxiliary layer / light-shielding image layer / auxiliary layer and the like are not particularly limited.
  • the auxiliary layer photosensitive resin composition may further include a black or black pigment, a black or non-black dye, a polymerization inhibitor (inhibitor). ), Other surfactants, and the like.
  • the pigment when used, it is desirable that the pigment is uniformly dispersed in the colored photosensitive resin composition, so that the particle size is 0.1 lzm or less, particularly 0.08 zm or less. I want to be there.
  • pigments and dyes other than the above black or non-black examples include Victoria Pure Blue (BO) (CI 42595), Auramin (CI 41000), Huaz-Black HB (CI 26150), Monolite Yellow GT (CI Pigment) 'Yellow 12), Permanent' Yellow GR (CI Pigment, Yellow 17), Permanent 'Hello HR (CI Pigment' Yellow 83), Permanent 'Carmin FBB (CI Pigment' Red 146), Hoster Balm Red ESB (CI Pigment 'Violet 19), Permanent' Ruby FBH (CI Pigment 'Red 11) Fastel' Pink B Supra (CI Pigment 'Red 81) Monastral 'First' Blue (C.I.
  • Pigment 'Blue 15 Monolite' First 'Black B (CI Pigment' Black 1) and Carbon, CI Pigment ⁇ Red 97, CI Pigment ⁇ Red 122, CI Pigment ' Red 149, CI Pigment 'Red 168, CI Pigment' Red 177, CI Pigment 'Red 180, CI Pigment' Red 192, CI Pigment 'Red 215, CI Pigment. Green 7 , c. I.
  • the photosensitive resin composition thus obtained is applied as a coating solution to a substrate or a temporary support and dried to form a photosensitive resin layer including an antireflection layer. An image is formed.
  • the color filter of the present invention comprises two or more pixel groups that are formed of a colored layer and exhibit different colors on a light-transmitting substrate, and each pixel constituting the pixel group is formed by a black matrix.
  • the black matrix has a separated structure, and is produced using the colored composition for producing a light-shielding image or a photosensitive transfer material of the present invention.
  • the number of pixel groups may be two, three, or four or more. For example, three hues are used: red (R), green (G) and blue (B). When placing three types of pixel groups, red, green, and blue, the mosaic type, triangle type, etc. are preferred. When placing four or more types of pixel groups, any arrangement is possible. Good.
  • Examples of the light transmissive substrate include a known glass plate such as a soda glass plate having a silicon oxide film on the surface, a low expansion glass plate, a non-alkali glass plate, a quartz glass plate, or a plastic film. included.
  • two or more pixel groups are formed on a light-transmitting substrate by a conventional method.
  • the black matrix may be formed as described above, or the black matrix may be formed first and then two or more pixel groups may be formed.
  • the color filter of the present invention has the black matrix as described above, the display contrast is high and the flatness is excellent.
  • the colored composition for producing a light-shielding image of the present invention can also be suitably used for a liquid crystal display device.
  • a power color filter, a liquid crystal layer, and a liquid crystal drive means (a simple matrix drive method and an active matrix drive are examples of the means) between a pair of substrates that are light transmissive at least one. Including at least a method).
  • the color filter it is possible to use a color filter having a plurality of pixel groups as described above, in which each pixel constituting the pixel group is separated from each other by the black matrix according to the present invention. Since the above color filter has high flatness, the liquid crystal display element provided with this color filter does not cause cell gap unevenness between the color filter and the substrate, and does not cause display defects such as color unevenness. .
  • At least one includes a color filter, a liquid crystal layer, and liquid crystal driving means between a pair of light-transmitting substrates, and the liquid crystal driving means is an active element.
  • the liquid crystal driving means is an active element.
  • TFT TFT
  • a black matrix produced using the colored composition for producing a light-shielding image or the photosensitive transfer material of the present invention is formed between the active elements.
  • liquid crystal examples include nematic liquid crystal, cholesteric liquid crystal, smectic liquid crystal, and ferroelectric liquid crystal.
  • the substrate with a light-shielding image of the present invention is produced by patterning a light-shielding layer formed on a light-transmitting substrate with a colored composition for producing a light-shielding image as described above.
  • the substrate with a light-shielding image can be used for producing a color filter.
  • the film thickness of the light-shielded image on the substrate with the light-shielded image is preferably 0.2 to 2. Ozm, particularly preferably 0.2 to 0.9 zm.
  • the substrate with a light-shielding image of the present invention can be applied without particular limitation to applications such as televisions, personal computers, liquid crystal projectors, portable terminals such as game machines and mobile phones, digital cameras and car navigation systems.
  • the liquid crystal display element of this invention is comprised using the board
  • the liquid crystal display element is not particularly limited as long as it is a liquid crystal display element provided with the light-shielding film-coated substrate of the present invention. it can.
  • a color filter substrate for example, a color filter substrate, a light-transmitting substrate disposed opposite to the color filter substrate, a liquid crystal layer provided between the substrates, and a liquid crystal driving means for driving the liquid crystal of the liquid crystal layer (simple matrix driving method and active matrix driving)
  • a structure using the above-described color filter of the present invention as a color filter substrate can be used.
  • the liquid crystal display device of the present invention is configured using the liquid crystal display element of the present invention. Since the liquid crystal display element of the present invention, specifically, the substrate with the light-shielding film of the present invention described above (the fine particle-containing composition of the present invention, the ink for forming a colored film for a display device, or a light-shielding material) is used. It has a good hue with little hue change due to exposure to a high temperature environment and high optical density, and can display images with good display quality with high contrast of the displayed image. .
  • the liquid crystal display device of the present invention if it is a device manufactured using the liquid crystal display element of the present invention, is not limited to a specific configuration, and further comprises components of a known liquid crystal display device.
  • Power S can be.
  • the light-shielded image in the present invention can be applied to a liquid crystal display device composed of these known members.
  • a liquid crystal display device composed of these known members.
  • the type of LCD includes STN, TN, VA, IPS, OCS, and R_OOCB.
  • Pentaerythritol tetrakis (3-Mercaptopropionate) PEMP
  • Sakai Chemical Industry Co., Ltd. 1. 22 parts and terminal methacryloylated polymethylmetatalylate (trade name: AA 6, Toagosei Co., Ltd.) 3) 0 part was dissolved in 46.8 parts of methyl ethyl ketone and 80 under nitrogen flow. C heated with C.
  • PEMP Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate)
  • Silver fine particle solutions of Examples 2 to 6 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending amounts of the raw materials and the reaction temperature were changed as shown in Table 1, respectively.
  • Table 1 For each example, the average particle diameter, the number of connected particles, the short wave side maximum absorption wavelength and the long wave side maximum absorption wavelength, and the silver solid concentration The results measured in the same manner as in Table 1 are shown in Table 1.
  • the raw material blending amount and reaction temperature were changed as shown in Table 1 and implemented except that a commercially available wetting and dispersing agent (trade name: DISPERPIC R 161 (manufactured by Big Chemi)) was used as the polymer dispersant.
  • DISPERPIC R 161 commercially available wetting and dispersing agent (trade name: DISPERPIC R 161 (manufactured by Big Chemi)) was used as the polymer dispersant.
  • the silver fine particle solution of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1.
  • the average particle diameter, the number of particles connected, the short wave side maximum absorption wavelength and the long wave side maximum absorption wavelength, and the silver solid content concentration were measured. The results measured in the same manner as in Example 1 are shown in Table 1.
  • Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate) PEMP
  • PMP Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate)
  • PEMP Pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate)
  • NK Estenore M-230G manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • 2'-azobis (2, 4-dimethyldimethylvaleronitrile) (trade name: V-65, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Add 0.06 parts and add 2 parts at 80 ° C under nitrogen flow.
  • a solution was prepared by mixing 3000 g of distilled water and 150 g of 1N aqueous sodium hydroxide solution. To this solution, 3.5 g of the above compound S-3 was added and stirred until it was completely dissolved. Further, 3.6 g of sodium borohydride was added and stirred until dissolved. This solution is designated as solution C.
  • the liquid D was added to the liquid C which was being stirred while maintaining the liquid temperature at 50 ° C. to prepare a gold fine particle dispersion.
  • nitric acid was added to adjust to pH 4 to cause the gold fine particles to coagulate and settle.
  • the supernatant liquid of the aggregated gold fine particle liquid was removed, distilled water was added thereto, and the mixture was stirred with a stirrer to disperse the aggregated gold fine particles, and then allowed to stand for 1 hour, and the aggregated gold nanoparticles were precipitated again. The supernatant was removed to obtain aggregated gold fine particles. This procedure is repeated several times. Agglomerated gold microparticles obtained by repeating this operation with methyl ethyl ketone so that the amount of gold is 8% by mass are ultrasonic homogenizers ( Product name: Sonifier type II (manufactured by Branson) was irradiated with 20 kHz ultrasonic waves for 5 minutes.
  • Ultrasonic homogenizers Product name: Sonifier type II (manufactured by Branson) was irradiated with 20 kHz ultrasonic waves for 5 minutes.
  • an ultrasonic homogenizer (trade name: Model 2000bdc-h 40: 0.8 type, manufactured by Branson) was irradiated with 40 kHz ultrasonic waves for 10 minutes.
  • the sample solution was cooled by a constant temperature water circulation device (trade name: Cool Nitas R C TW400, manufactured by Yamato Kagaku Co., Ltd.) so that the sample solution was maintained at 25 ° C.
  • Gold fine particles in the obtained sample liquid had an arithmetic average particle diameter of 45 nm and an arithmetic standard deviation of 34 nm.
  • the gold solid content concentration was 87.3 mass%. The gold solid content concentration is determined as described above.
  • composition was mixed and the coating liquid for photosensitive light shielding layers was prepared.
  • compositions were mixed to prepare a protective layer coating solution.
  • the optical density of the film was measured by the following method.
  • the photosensitive light-shielding layer coated on the glass substrate before the black matrix was exposed to 500 mj / cm 2 from the coated surface side using the ultrahigh pressure mercury lamp.
  • the optical density (0 ⁇ D.) was measured using a Macbeth densitometer (trade name: TD-904, manufactured by Macbeth).
  • the optical density ( ⁇ D0) of the glass substrate was measured by the same method, and OD0 was subtracted from the above OD to obtain the optical density of the film.
  • a silver fine particle dispersion was prepared in the same manner as in Example 2, and the same procedure as in Example 7 was performed except that the silver fine particle dispersion was used instead of the gold fine particle dispersion in Example 7.
  • a black matrix of 8 and a liquid crystal display device were produced and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 2 below.
  • a black matrix and a liquid crystal display device of Example 9 were prepared in the same manner as in Example 7 except that the silver fine particle dispersion prepared above was used instead of the gold fine particle dispersion of Example 7. Was evaluated. The results are shown in Table 2 below.
  • the "sulfidation rate" here refers to the proportion of metal fine particles that are sulfided.
  • a sulfurization rate of 0% indicates that the particles are not sulfided at all.
  • a sulfurization rate of 100% indicates that the entire particle is completely sulfided. It represents the state of being connected to an object.
  • the liquid temperature when the sodium sulfide aqueous solution was added was 23 ° C. After addition of the aqueous sodium sulfide solution, stirring was continued for 30 minutes.
  • Silver core-shell fine particles having a silver sulfide shell were prepared by the above process.
  • the mass ratio of the shells in the particles was 0.11. This mass ratio was calculated from the number of moles of silver and sulfur in the particles. The number of moles of both was determined by fluorescent X-ray analysis using a fluorescent X-ray analyzer (trade name: Type3 370E, manufactured by Rigaku Corporation) on a sample obtained by spin-coating a particle dispersion on a polyethylene terephthalate support. Asked. If the number of moles of sulfur and silver is ms and mA, respectively, the number of moles of Ag S in the shell is ms, and the number of moles of Ag in the core is mA-2 ms.
  • Example 10 After the silver / silver sulfide core-shell particle solution prepared above was washed several times with water, the agglomerated silver / silver sulfide core-shell particles were taken out by suction filtration and adjusted to 8% by mass using methyl ethyl ketone. It was adjusted. A black matrix and a liquid crystal display device of Example 10 were prepared and evaluated in the same manner as in Example 7 except that this silver / silver sulfide core chenole particle solution was used instead of the gold fine particles of Example 7. It was. The results are shown in Table 2 below.
  • This gold fine particle dispersion was irradiated with ultrasonic waves of 20 kHz for 5 minutes using an ultrasonic homogenizer (trade name: Sonifier II, manufactured by Branson). Thereafter, an ultrasonic homogenizer (trade name: Model 2000bdc-h 40: 0.8 type, manufactured by Branson) was irradiated with 40 kHz ultrasonic waves for 10 minutes.
  • an ultrasonic homogenizer (trade name: Model 2000bdc-h 40: 0.8 type, manufactured by Branson) was irradiated with 40 kHz ultrasonic waves for 10 minutes.
  • the sample liquid was cooled by a constant temperature water circulation device (trade name: clinics 3 ⁇ 4-400, manufactured by Yamato Kagaku Co., Ltd.) so that the sample solution was maintained at 25 ° C.
  • the gold fine particles in the obtained sample liquid had an arithmetic average particle diameter of 42 nm and an arithmetic standard deviation of 56 nm.
  • a black matrix and a liquid crystal display device were produced in the same manner as in Example 7 except that the composition of the coating solution was changed as follows using the gold fine particles produced as described above, and the same evaluation was performed. The results are shown in Table 2 below.
  • the silver fine particles were spherical particles having an average particle diameter of 30 nm.
  • the silver fine particles were washed with water several times, dissolved in methyl ethyl ketone, and prepared so that the solid content weight was 8% by mass.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

 本発明は、分子中にメルカプト基を有する高分子分散剤の存在下で金属化合物の還元を行う工程を有することを特徴とする形状異方性金属微粒子の製造方法を提供する。また本発明は、該製造方法により得られる金属微粒子を、SP値が25.8MPa1/2以下の溶媒中に含有させてなることを特徴とする着色組成物を提供する。

Description

明 細 書
形状異方性金属微粒子の製造方法、着色組成物、感光性転写材料、黒 色画像付き基板、カラーフィルター、並びに液晶表示素子
技術分野
[0001] 本発明は、形状異方性金属微粒子の製造方法、該形状異方性金属微粒子を含む 着色組成物、感光性転写材料、黒色画像付き基板、カラーフィルター、並びに液晶 表示素子に関する。
背景技術
[0002] 黒色材料用着色組成物は、印刷インク、インクジェットインク、エッチングレジスト、ソ ルダーレジスト、プラズマディスプレイパネル(PDP)の隔壁、誘電体パターン、電極( 導体回路)パターン、電子部品の配線パターン、導電ペースト、導電フィルム、ブラッ クマトリックス等の遮光画像等に広く用レ、られている。前記遮光画像は液晶表示装置 、プラズマディスプレイ表示装置、エレクト口ルミネッセンス(EL)表示装置、陰極線管 (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 画素間の格子状やストライプ状の黒色の部、さらに薄膜トランジスタ (TFT)遮光のた めのドット状や線状の黒色パターン等、いわゆるブラックマトリックス(以下、「BM」とも いう)の他に各種遮光画像を含む。
[0003] BMは表示コントラストを向上させるため、また薄膜トランジスター (TFT)を用いたァ クティブマトリックス駆動方式の液晶表示装置の場合には光による電流リークによる画 質低下を防止するために用いられており、高い遮光性(光学濃度〇Dで 3以上)が必 要である。
[0004] 一方で、近年は液晶表示装置が TVへ応用されるようになってきた力 TVでは透過 率が低ぐかつ高い色純度カラーフィルターを使用して高輝度を得るため、ノくックライ トの輝度が高くなる傾向にあり、コントラストの低下や、周辺額縁部分の透けを防止す るため、 BMに高い遮光性が要求される。
[0005] 更に TVは、太陽光が入射する部屋に長期間設置される事から、太陽光による TF Tの劣化が懸念され、また、(1)〇Dが高いことで画像の引締まり感がでること、つまり コントラストが高いこと、及び(2)外光での液晶の白さが目立たなくなることの意味でも BMに高レ、遮光性が要求される。
[0006] クロム等の金属膜を遮光層とする BMの形成方法としては、例えば、金属薄膜を蒸 着法やスパッタリング法により作製し、該金属薄膜の上にフォトレジストを塗布し、次 いで BM用パターンをもつフォトマスクを用いてフォトレジスト層を露光現像し、その後 露出した金属薄膜をエッチングし、最後に金属薄膜上のレジスト層を剥離することに より BMを形成する方法がある(例えば、非特許文献 1参照)。
[0007] この方法は金属薄膜を用レ、るため、膜厚が小さくても高い遮光効果が得られるとい う利点がある。しかし、蒸着法やスパッタリング法という真空成膜工程やエッチングェ 程が必要となり、コストが高くなるとともに環境に対する負荷も無視できないという問題 力 Sある。また、金属膜であるため反射率が高ぐ強い外光の下では表示コントラストが 低いという問題もある。これに対して、上記金属薄膜として、低反射クロム膜 (金属クロ ムと酸化クロムとの 2層からなるもの等)を用いるという手段がある力 S、更にコストアップ となることは否めない。
[0008] また、他の BM形成方法としては、遮光性顔料、例えばカーボンブラックを含有する 感光性樹脂組成物を用いる方法も知られている。該方法としては、例えば、透明基 板に赤 (R)、緑 (G)及び青(B)画素を形成した後、この画素の上にカーボンブラック 含有感光性樹脂組成物を塗布し、透明基板の R、 G、 B画素非形成面側から全面に 露光する、セルファライメント方式の BM形成方法が知られている(例えば、特許文献 1参照。)。
上記方法は、上記金属膜のエッチングによる方法に比較して製造コストは低くなる ものの、十分な遮光性を得るためには膜厚が厚くなるという問題がある。その結果、 B Mと R、 G、 B画素との重なり(段差)が生じ、カラーフィルターの平坦性が悪くなつて 液晶表示素子のセルギャップムラが発生し、色ムラ等の表示不良につながることにな る。
[0009] 一方、透明基板上に親水性樹脂を含有する感光性レジスト層を形成し、 BM用パタ ーンを有するフォトマスクを介して露光'現像して透明基板上にレリーフを形成し、こ の透明基板を無電解メツキの触媒となる金属化合物の水溶液に接触させ、金属化合 物をレリーフ中に含有させ乾燥した後、熱処理を施し、その後、上記透明基板上のレ リーフを無電解メツキ液に接触させることにより、粒径 0. 01-0. 05 /i mの遮光用の 金属粒子がその内部に均一に分散された BMを作製する方法が提案されている(例 えば、特許文献 2参照)。上記金属粒子としてはニッケル、コバルト、鉄、銅、クロムが 記載され、具体例としては唯一ニッケルが示されている。
し力、しながら、この方法は、露光現像工程を含むレリーフ形成—無電解メツキ触媒 の付与—熱処理—無電解メツキという、水を扱う煩瑣な処理工程が多レ、。そのため、 低コストでの BM製造を大きくは期待できなレ、。
[0010] また、以下の特許文献 3には黒色パターンを作製する着色組成物に磁性フィラー を使った例があるが、これらの例は 10ミクロン以上の厚膜であり、単位膜厚辺りの濃 度が低く、薄膜で遮光性能が高レ、遮光画像を低コストで作製することができなレ、。
[0011] 一方、以下の特許文献 4及び 5には金属微粒子によるナノワイヤーを使って導電材 料とした例が記載されているが、これらは粒子を洗浄、濃厚化した場合凝集物が多く 見られ、カラーフィルターの平坦性が悪くなると共に、色ムラ等の表示不良につなが るため、表示装置用着色材料としては使用できない。
[0012] また、形状異方性金属微粒子含有着色組成物を用い黒色パターンを作製する方 法は、着色組成物にアスペクト比が 2以上である金属微粒子を使った例がある(例え ば、特許文献 4参照)が、該金属微粒子を用い黒色カラーフィルターを作製すると、 表示ムラが発生し、ブラックマトリックス基板としては十分といえるものではない事が分 かった。
[0013] 表示ムラとは、ブラックマトリックス基板表面が平滑でない場合に、液晶の配向が乱 れ、表示ムラの原因となると言われて、液晶表示装置にグレイのテスト信号を入力さ せた時に観察される淡レ、ムラである。比較的くつきりした筋状に見える「スジムラ」は感 光性樹脂層の形成時に生じた厚みムラ、露光のムラ、現像処理のムラ、熱処理のムラ など、配向制御用突起の形成時に発生しているものと、液晶表示装置として機能す る際に、配向制御用突起と液晶の間のインターラタシヨンにより発生するムラとが考え られる力 機構は定かではない。
[0014] また、複数の金属微粒子が連結することによって形成される、鎖状の形状異方性金 属微粒子の作製方法が特許文献 5及び 6に開示されている。該特許は、いずれも、 導電材料作製を目的とした金属微粒子の製造方法である。特許文献 5または 6記載 の鎖状の形状異方性金属微粒子をカラーフィルターや液晶表示装置の様な光学材 料用途に、粒子を洗浄、濃厚化した場合、分散安定性が低ぐ凝集物が多数発生し 、カラーフィルターとしての平坦性が損なわれ、実用に値するものではない事が分か つた。また、特許文献 6に記載の方法では、非常に希薄な条件でしか鎖状に連結し た粒子を得ることが出来ないため、製造に適さない。さらに、得られる粒子長が比較 的単分散なものであれば、吸収帯が顕著に 2つに分かれ、鮮やかな色を呈すると予 測される。しかし、特許文献 6に記載の方法では粒子長が揃っていないため、単一の 粒子とは異なる幅広い吸収帯を得ることが出来るものの、所望の色調を有する粒子を 得ること力 S難しい。上記のように、形状異方性により色調を調製し、表示材料として実 用に値するような分散安定性を有した着色組成物の調製は困難であった。
さらに、これらの金属微粒子は、水力 低級アルコールのような極性の高い溶媒に は分散するが、低極性の有機溶媒に凝集無く分散する金属微粒子の調製は困難で あった。
特許文献 1 :特開昭 62— 9301号公報
特許文献 2 :特許第 3318353号公報
特許文献 3:特開 2001— 13678号公報
特許文献 4 :特開 2005— 17322号公報
特許文献 5:特開 2001— 279304号公報
特許文献 6 :W〇2003/068674号公報
非特許文献 1:共立出版 (株)発行「カラー TFT液晶ディスプレイ」第 218〜220頁(1 997年 4月 10曰)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
本発明は上記のごとき問題点に鑑みてなされた。すなわち、
本発明は、分散安定性が高い形状異方性金属微粒子を製造し得る形状異方性金 属微粒子の製造方法を提供する。 また本発明は、薄膜で高濃度の着色が得られる着色組成物、特に、遮光性能が高 い遮光画像を低コストで作製することができ、環境性に優れる着色組成物及び感光 性転写材料を提供する。更に本発明は、薄膜で遮光性能が高い遮光画像付き基板 、カラーフィルター、及び液晶表示装置を提供する。
課題を解決するための手段
[0016] すなわち、本発明は、(1)分子中にメルカプト基を有する高分子分散剤の存在下で 金属化合物の還元を行う工程を有することを特徴とする形状異方性金属微粒子の製 造方法を提供する。
[0017] ある好ましい態様(2)において、前記方法(1)は、前記形状異方性金属微粒子が 複数の金属微粒子が連結することにより形成されていて、該複数の金属微粒子の連 結長が変わることによって色調が異なることを特徴とする。
[0018] また、ある好ましい態様(3)において、前記(1)または(2)の方法は、前記形状異方 性金属微粒子が、金属化合物と金属との複合微粒子から形成されてレヽることを特徴 とする。
[0019] また、ある好ましい態様(4)において、前記(1)〜(3)のいずれかの方法は、前記 形状異方性金属微粒子が、紫外光、可視光、及び近赤外光の波長領域のうちの 2つ 以上の波長領域において極大吸収を有し、金属微粒子の連結長を変化させることに よって吸収波長を変化させられることを特徴とする。
[0020] また、ある好ましい態様(5)において、前記(1)〜(4)のいずれかの方法は、前記 高分子分散剤が、分子鎖の末端に少なくとも 2つ以上のメルカプト基を有することを 特徴とする。
[0021] また、本発明は、(6)前記(1)〜(5)のいずれかの製造方法により得られる金属微 粒子を、 SP値が 25. 8MPa1/2以下の溶媒中に含有させてなることを特徴とする着色 組成物を提供する。
[0022] ある好ましい態様(7)において、前記着色組成物(6)は、さらに、顔料を含むことを 特徴とする。
[0023] また、ある好ましレ、態様(8)におレ、て、前記態様(7)の顔料は、カーボンブラック、 チタンブラック、及び黒鉛から選ばれる少なくとも 1種であることを特徴とする。 [0024] また、本発明は、(9)支持体上に少なくとも感光性遮光層を設けた感光性転写材料 であって、前記感光性遮光層が前記(6)〜(8)のいずれかに記載の着色組成物によ つて形成されることを特徴とする感光性転写材料を提供する。
[0025] また、本発明は、(10)前記(6)〜(8)のいずれかに記載の着色組成物を用いて作 製される遮光画像を有することを特徴とする遮光画像付き基板を提供する。
[0026] また、本発明は、(11)前記(9)の感光性転写材料を用いて作製される遮光画像を 有することを特徴とする遮光画像付き基板を提供する。
[0027] また、本発明は、(12)前記(6)〜(8)のいずれかに記載の着色組成物を用いること を特徴とするカラーフィルターを提供する。
[0028] さらに、本発明は、(13)前記(6)〜(8)のいずれかに記載の着色組成物を用いる ことを特徴とする液晶表示装置を提供する。
発明の効果
[0029] 本発明は、分散安定性が高い形状異方性金属微粒子を製造し得る形状異方性金 属微粒子の製造方法を提供しうる。
また、本発明は、薄膜で高濃度の着色が得られる着色組成物、特に、遮光性能が 高い遮光画像を低コストで作製することができ、環境性に優れる着色組成物及び感 光性転写材料を提供しうる。更に本発明は、薄膜で遮光性能が高い遮光画像付き基 板、カラーフィルター、及び液晶表示装置、を提供しうる。
発明を実施するための最良の形態
[0030] 本発明の形状異方性金属微粒子の製造方法は、分子中にメルカプト基を有する高 分子分散剤の存在下で金属化合物の還元を行う工程を有することを特徴としている 以下、先ず、本発明の製造方法によって製造し得る形状異方性金属微粒子につい て説明する。
[0031] 形状異方性金属微粒子
本発明に係る形状異方性金属微粒子は複数の金属微粒子が鎖状に連結した粒子 であり、分子中にメルカプト基を有する高分子分散剤を含む原料金属化合物溶液中 で、金属化合物の還元を行うことによって製造されるものである。該複数の金属微粒 子のひとつの粒子の大きさは、 2nm〜: !OOnmであることが好ましぐ複数の金属微 粒子の連結長は 5nm〜: !OOOnmであることが好ましぐ 5nm〜500nmであることが さらに好ましレ、。
そして、複数の金属微粒子の連結長が変わることによって色調を異ならせることが できる。例えば、 2〜4個の粒子が連結した場合、赤色を呈し、 5〜8個連結したもの は、青〜緑色を呈する。
[0032] 本発明に係る形状異方性金属微粒子は、紫外光、可視光、及び近赤外光の波長 領域のうちの 2つ以上の波長領域において極大吸収を有し、前記複数の金属微粒 子の連結長を変化させることによって吸収波長を変化させることができる。具体的に は、 4〜6個の粒子が連結した粒子では、 400nm近傍と 600nm近傍で極大吸収を 有するが、 6〜8個の粒子が連結した粒子では、 400nm近傍と 700nm近傍で極大 吸収を有する。
[0033] 金属微粒子
本発明で用いられる金属微粒子は特に限定されず、いかなるものを用いてもよい。 本発明における金属微粒子としては、この中で長周期周期表(IUPAC1991)の例 えば、元素周期表の第 4周期、第 5周期、及び第 6周期からなる群から選ばれる金属 を主成分として含むことが好ましぐまた、第 2族、第 8族、第 9族、第 10族、第 11族、 第 12族、第 13族、及び第 14族からなる群から選ばれる金属を主成分として含むこと が好ましい。
[0034] 前記金属粒子として分散金属粒子の好ましい例には、銅、銀、金、白金、パラジゥ 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、タンタノレ、チタン、ビスマス、アンチモン、鉛、 又はこれらの合金、力 選ばれる少なくとも一種が含まれる。これらの金属は、利用さ れる波長域である 300〜800nmにおレ、て、金属粒子の表面プラズモン共鳴による光 吸収ピークを有するという観点から適当である。さらに好ましい金属の例には、銅、銀 、金、白金、パラジウム、ニッケノレ、錫、コバルト、ロジウム、イリジウム又はこれらの合 金、より好ましい金属は、銅、銀、金、白金、錫又はこれらの合金から選ばれる少なく とも一種が含まれる。 [0035] また、本発明の金属微粒子は、金属化合物と金属との複合微粒子でもよい。
金属化合物
本発明で言う「金属化合物」とは上記のごとき金属と金属以外の元素との化合物で ある。
金属と他の元素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 ある。このうち硫化物が色調や微粒子形成のしゃすさから特に好ましい。これら金属 化合物の例には酸化銅 (11)、硫化鉄、硫化銀、硫化銅 (π)、チタンブラックなどが含ま れる。硫化銀は色調、微粒子形成のしゃすさや安定性の観点から特に好ましい。
[0036] 複合微粒子
本発明で言う金属化合物と金属との複合微粒子とは金属と金属化合物が結合して 1つの粒子になったものをいう。この複合微粒子の形状には特に制限はなレ、。例えば 粒子の内部と表面で組成の異なるもの、 2種類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には銀と硫化銀の複合微粒子、銀と錫の 複合微粒子、銀と酸化銅 (II)の複合微粒子などが含まれる。
[0037] 本発明の金属微粒子溶液の製造方法では、まず分子中にメルカプト基を有する高 分子分散剤を含む原料金属化合物溶液を用意する。
[0038] 上記金属化合物は、使用する溶媒に溶解するものならば特に限定されない。上記 金属化合物の例には銅、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、鉛から選ばれる 1種または複数の金属の 硫酸塩、酢酸塩、硝酸塩、過塩素酸塩、塩酸塩などが含まれる。これらの中でも、酢 酸塩、硝酸塩、硫酸塩が好ましい。
[0039] 上記溶媒の例には、水、有機溶媒等が含まれる。
上記有機溶媒としては特に限定されない。上記有機溶媒の例には、アセトン等のケ トン類、メトキシプロパノール、エトキシエタノール、プロパノールなどのアルコール類 、 1-ァセトキシ -1-メトキシプロパン、ジェチルァミノエタノール、エチレングリコール等 が含まれる。後処理として水洗沈降を使用する場合は、水溶性溶媒を用いることが好 ましい。該水溶性溶媒の例にはアセトン、メトキシプロパノール、エトキシエタノール、 ジェチルァミノエタノールなどが含まれる。また、溶媒は 1種類に限らず、複数を混合 して用いても良い。
[0040] 上記溶媒中にはァミン含有化合物が含まれていることが好ましい。該ァミン含有化 合物の例には、ジェチルァミノエタノール、エタノールァミン、プロパノールァミン、トリ エタノールァミン、ジメチルァミノプロパノールなどのアルカノールァミン、プロピルアミ ン、ブチルァミン、ジプロピレンァミン、エチレンジァミン、トリエチレンペンタミンなどの 脂肪族ァミン、ピぺリジン、ピロリジン、 Nメチルピロリジン、モルホリンなどのような脂 環式ァミン、ァニリン、 N—メチルァニリン、トルイジン、ァニシジン、フエネチジンのよう な芳香族ァミン、べンジノレァミン、キシレンジァミン、 N—メチノレべンジノレアミンのような ァラルキルアミン等が含まれる。
[0041] 上記ァミンとしては、アルカノールァミンが好ましぐエタノールァミン、プロパノール ァミン、ジェチルァミノエタノールなどが好ましぐエタノールァミンがさらに好ましい。
[0042] 上記アミン含有化合物が含まれない場合は、塩基を加えて溶液の pHを 8以上に保 つことが好ましい。
[0043] 形状異方性金属微粒子の製造方法
既述の通り、本発明の形状異方性金属微粒子の製造方法は、分子中にメルカプト 基を有する高分子分散剤の存在下で金属化合物の還元を行う工程を有する。以下 に、まず高分子分散剤について説明する。
[0044] 高分子分散剤
上記高分子分散剤は、高分子量の重合体中に、金属表面に対する親和性の高い メルカプト基が導入された構造を有する。
[0045] 上記高分子分散剤は金属化合物の還元による金属コロイド粒子の生成及び生成 後の溶媒中での分散を安定化する働きをしていると考えられる。
上記高分子分散剤の数平均分子量は 600〜500000であることが好ましレ、。 600 未満であると分散安定性が十分ではないことがあり、 500000を超えると粘度が高す ぎて取り扱いが困難である場合がある。より好ましくは、 1000〜300000であり、さら に好まし <は、 3000〜100000である。 [0046] 本発明において使用できる高分子分散剤としては、例えば、下記一般式(1)で表さ れる高分子化合物が好ましい。
[0047] [化 1]
Figure imgf000011_0001
般式 (1) 一般式(1)中、 R1は単結合又は非金属原子からなる 2から 10価の連結基を表し、 m、 nは 1から 9を表し、 Pは高分子骨格を表す。
[0048] 一般式(1)中、 R1は単結合又は非金属原子からなる 2から 10価の連結基を表す。
より具体的には、 R1は 1から 100個までの炭素原子、 0個から 10個までの窒素原子、 0個から 50個までの酸素原子、 1個力 200個までの水素原子、及び 0個力 20個ま での硫黄原子のうちの少なくとも 1種を含む原子団から成り立つ。より具体的な連結 基の例には下記の構造単位が組み合わさって構成されるものが含まれる。
[0049] [化 2]
Figure imgf000012_0001
H H H H H
— C= N— — C=C― — C=C— — C= C― — C= C—
OOSMU
Figure imgf000012_0002
[0050] これらの多価の連結基が置換基を有する場合、該置換基の例にはメチル基、ェチ ル基等の炭素数 1から 20までのアルキル基、フヱニル基、ナフチル基等の炭素数 6 力、ら 16までのァリール基、水酸基、カルボキシル基、スルホンアミド基、 N—スルホ二 ノレアミド基、ァセトキシ基のような炭素数 1から 6までのァシルォキシ基、メトキシ基、ェ トキシ基のような炭素数 1から 6までのアルコキシ基、塩素、臭素のようなハロゲン原子 、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロへキシルォキシカルボニル基 のような炭素数 2から 7までのアルコキシカルボニル基、シァノ基、 t _ブチルカーボネ ートのような炭酸エステル基等が含まれる。
[0051] 一般式(1)中、 Pで表される高分子骨格には、特に限定はない。該高分子骨格の 好適例は、ビニルモノマーの(共)重合体、エステル系ポリマー、エーテル系ポリマー 、ウレタン系ポリマー、アミド系ポリマー、エポキシ系ポリマー、シリコーン系ポリマー及 びこれらの変性物や共重合体から選ばれるものが含まれる。該高分子骨格のより好 適な例は、ビニルモノマーの(共)重合体、エステル系ポリマー、エーテル系ポリマー 及びこれらの変性物や共重合体から選ばれるものが含まれる。
さらに、該高分子骨格は、溶媒に可溶であることが金属微粒子及び/又は金属化 合物微粒子の分散性の観点で好ましレ、。
[0052] また、本発明において使用できる高分子分散剤の好適な例には、下記一般式 (2) で表される高分子化合物も含まれる。
[0053] [化 3]
Figure imgf000013_0001
一般式 (2 ) 一般式(2)中、 R2は単結合又は非金属原子からなる 2から 10価の有機連結基を表 し、 R3は単結合又は非金属原子からなる 2価の有機連結基を表し、 m、 nは 1から 9の 整数を表し、 Pは高分子骨格を表す。
[0054] 一般式(2)中、 R2は、単結合又は非金属原子からなる 2から 10価の有機連結基を 表す。より具体的には、 R2は 1から 60個までの炭素原子、 0個から 10個までの窒素原 子、 0個から 50個までの酸素原子、 1個から 100個までの水素原子、及び 0個から 20 個までの硫黄原子のうちの少なくとも 1種を含む原子団から力 成り立つ。
[0055] R2で表される「非金属原子からなる 2〜: 10価の有機連結基」の具体的な例には、前 記 R1における場合と同様に、前記同様の構造単位又は、該構造単位が組み合わさ つて構成される基が含まれる。
これらのうち、 R2で表される有機連結基の好ましい具体例を以下に示す。但し、本 発明は、これらに制限されるものではない。
[0056] [化 4] [ 00]
Figure imgf000014_0001
SZ.OZC/900Zdf/X3d 90t9滅 OOZ OAV [9^>] [8900]
Figure imgf000015_0001
SZ.OZC/900Zdf/X3d I 90t9滅 OOZ OAV
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000016_0002
Figure imgf000016_0003
[0059] 以上の R2で表される連結基の例の中でも、破線で囲まれたもの力 合成の容易さ、 各種溶媒への溶解性の観点で特に好ましい。
[0060] 一般式(2)中、 R3は、単結合又は非金属原子からなる 2価の有機連結基を表す。 R 3の好ましい例には、置換基を有していてもよレ、、直鎖、分岐あるいは環状のアルキレ ン基、ァリーレン基、ヘテロァリーレン基、ァラルキレン基並びに、 S c ( =〇) N (R4) SO SO CO N (R4) S〇 一あるいはこれら の基を 2つ以上組み合わせた 2価の基が含まれる。ここで R4の例には水素原子又は アルキル基が含まれる。アルキル基の例には、メチル基、ェチル基、 n—プロピル基、 イソプロピル基、 n ブチル基、イソブチル基、 sec ブチル基、 t ブチル基等の炭 素数 1〜4個のアルキル基が含まれる。
[0061] 一般式(2)中、 Pは一般式(1)中の Pと同義であり、好ましい例も同様である。
[0062] 以上の高分子分散剤は、メルカプト基を 1個以上有する高分子化合物である。該高 分子化合物は下記のいずれかの方法によって合成することが可能である。
1.予め導入されたポリマー末端の官能基をメルカプト基に変換させる方法。
2.特開平 9— 3108に記載のチォカルボン酸存在下でラジカル重合を行レ、、末端に チォカルボン酸エステルを導入した後に加水分解を行レ、、末端にメルカプト基を 1個 有するポリマーを合成する方法。
3.一分子中に 2個以上のメルカプト基を有する化合物と末端に炭素一炭素 2重結合 を有するポリマーとをラジカル発生剤存在下で反応させる方法。
これらの方法の中では、ポリマー末端に複数の官能基を容易に導入できるため 3. の方法が好ましい。
[0063] 次いで、 1分子中に 2個以上のメルカプト基を有する高分子分散剤について説明す る。該高分子分散剤に使用し得る高分子化合物の例には、脂肪族メルカブタン、芳 香族メルカブタン、メルカプト基を有する複素環のいずれかを分子内に複数個有する 化合物が含まれる。
該高分子分散剤の具体例には、 1 , 2 エタンジチオール、 1 , 3 プロパンジチォ 一ノレ、 1 , 4 ブタンジチォ一ノレ、 2, 3 ブタンジチォ一ノレ、 1 , 5 ペンタンジチォ一 ノレ、 1 , 6—へキサンジチォ一ノレ、 1 , 8—オクタンジチォ一ノレ、 1 , 9ーノナンジチォ一 ノレ、 2, 3 ジメルカプト 1 プロパノール、ジチォエリスリトール、 2, 3 ジメルカプ トサクシン酸、 1 , 2 _ベンゼンジチオール、 1, 2 _ベンゼンジメタンチオール、 1 , 3 —ベンゼンジチオール、 1 , 3 _ベンゼンジメタンチオール、 1 , 4 _ベンゼンジメタン チオール、 3, 4—ジメルカプトトルエン、 4_クロ口一 1 , 3 _ベンゼンジチオール、 2,
4. 6—トリメチノレー 1 , 3 _ベンゼンジメタンチオール、 4, 4' _チォジフエノール、 2 - へキシノレアミノ一4, 6—ジメルカプト一 1 , 3, 5 _トリァジン、 2—ジェチルァミノ _4, 6—ジメノレカプト一 1, 3, 5—トリアジン、 2—シクロへキシルァミノ一4, 6—ジメルカプ ト _ 1, 3, 5—トリアジン、 2—ジ _n—ブチノレアミノ一 4, 6—ジメノレカプト一 1, 3, 5 _ トリアジン、エチレングリコールビス(3—メルカプトプロピオネート)、ブタンジオールビ スメルカプトアセテート、エチレングリコールビスメルカプトアセテート、 2, 5—ジメルカ プトー 1, 3, 4—チアジアゾール、 2, 2'—(エチレンジチォ)ジエタンチオール、 2, 2 —ビス(2—ヒドロキシ一 3 _メルカプトプロポキシフエニルプロパン)等の 2個のメルカ プト基を有する化合物、 1 , 2, 6—へキサントリオールトリチォグリコレート、 1 , 3, 5 - トリチ才シァヌノレ酸、 2, 4, 6—トリメノレカプト一 1 , 3, 5 _トリアジン、トリメチローノレプロ パントリス(3—メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリスメルカプトァセ テート等の 3個のメルカプト基を有する化合物、ペンタエリスリトールテトラキス(3—メ ノレカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキスメルカプトアセテート、ジペン タエリスリトールへキサキス(3—メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールへ キサキスメルカプトアセテート等の 4個以上のメルカプト基を有する化合物が含まれる
[0064] 上記原料金属化合物溶液中に含まれる高分子分散剤の量は、原料金属化合物溶 液中に含まれる金属質量と高分子分散剤質量の合計量に対して 5質量%以上であ ることが好ましい。該高分子分散剤量が 5質量%未満であると、還元時の分散安定性 が低下するおそれがある。該高分子分散剤量には特に上限はない。
[0065] 本発明の形状異方性金属微粒子の製造方法において、上記金属化合物を還元す る工程の例には、上記高分子分散剤を含む金属化合物溶液に還元性化合物を添 加する工程、及び、上記高分子分散剤を含む還元性化合物溶液に金属化合物溶液 を添加する工程が含まれる。分散安定性の観点から、前者の方が好ましい。さらに、 前者の場合は、還元性化合物の代わりに紫外線等の光を用いて還元することも可能 である。
[0066] 上記前者の工程について、以下説明する。
上記金属化合物を溶解した溶媒に、高分子分散剤とアミン含有化合物を加え、均 一に混合する。または、上記金属化合物を、高分子分散剤とアミン含有化合物をカロ えた溶媒中に添加してもよい。
[0067] 還元を行うに際しての上記金属化合物溶液中の金属の濃度は特に限定されなレ、。
通常、該金属濃度は lOmmolZl以上であることが好ましレ、。 lOmmolZl未満である と、得られる金属コロイド溶液の金属濃度が低すぎて効率的ではない。収量を上げる という観点から、該金属濃度は 50mmol/l以上であることが好ましぐ 140mmol/l 以上であることがより好ましい。
[0068] 上記金属化合物溶液と高分子分散剤、ァミン含有化合物を均一に混合した後、還 元性化合物を添加する。還元反応は、一 20°C〜300°Cの温度範囲で実施可能であ り、 0°C〜: 100°Cの温度範囲で実施することが好ましい。
[0069] 上記アミン含有化合物を還元剤として用いることも可能である。その場合、アミン含 有化合物は還元反応前には上記金属化合物溶液とは混合せず、上記金属化合物 溶液と高分子分散剤を混合した後、添加する。
[0070] 上記アミンは上記金属化合物溶液中において、体積で 3%以上であることが好まし ぐ 6%以上であることがさらに好ましい。
[0071] 使用可能な上記還元性化合物の例には、ァミンのほかに、水素化ホウ素ナトリウム などのアルカリ金属水素化ホウ素塩、ヒドラジン化合物、クェン酸、酒石酸、ァスコル ビン酸、ギ酸、ホノレムァノレデヒド、亜ニチオン酸、スルホキシル酸塩誘導体、ハイド口 キノン、ハイドロキノン誘導体、ヒドロキシノレアセトンなどが含まれる。これらは、単独ま たは上記ァミンと組み合わせて使用することが可能である。
[0072] 上記還元性化合物の好適例には、トリエタノールァミン、ァスコルビン酸、ハイドロキ ノン、ハイドロキノン誘導体、ヒドロキシルアセトンが含まれ、中でもヒドロキシルァセト ンがさらに好ましい。
[0073] 上記還元性化合物の添加量は、上記金属化合物溶液の調整に使用する金属を還 元するのに必要な量以上であることが好ましい。この量未満であると、還元が不十分 となるおそれがある。また、該添加量には特に上限はない。
なお、後者の工程 (高分子分散剤を含む還元性化合物溶液に金属化合物溶液を 添加する方法により行うこと)も上記前者の工程に準じておこなうことが出来る。
[0074] 本発明において、形状異方性金属微粒子は、複数、鎖状にランダムに連結した球 形粒子の状態で得られる。各該微粒子の直径は 2nm〜50nmが好ましぐ 5〜30n mがより好ましレ、。該微粒子の連結長は 5〜1000nmが好ましぐ 5〜500nm力より 好ましく、 10〜300nmカより好ましレヽ。 [0075] 上記形状異方性金属微粒子の連結長はできるだけ均一であることが好ましい。単 分散性が高まれば、該微粒子は色材として好適に用いることができる。
[0076] 上記形状異方性金属微粒子の連結長、短軸長は、上記高分子分散剤の末端メル カプト基の数、分子量等によって変えることが出来る。上記高分子分散剤の種類が 同じ場合は、上記形状異方性金属微粒子の連結長、短軸長は高分子分散剤の量、 原料金属化合物の濃度、ァミンの濃度、還元性化合物の量、温度によって変えること が出来る。
[0077] 本発明の形状異方性金属微粒子の製造方法により得られる金属微粒子の金属濃 度は 80質量%であることが好ましぐさらに好ましくは 85質量%、より好ましくは 90質 量%である。
[0078] 本発明の形状異方性金属微粒子の製造方法により得られる金属コロイド溶液の固 形分濃度は特に限定されず、例えば、 0. 5〜60質量%とすることができる。
[0079] 本発明の形状異方性金属微粒子の製造方法により得られる金属微粒子溶液に含 まれる、原料に由来する酢酸イオンなどの雑イオン、還元で生じた塩や、アミンを含 む場合はこれらのイオン、アミンを加えない場合に使用したアルカリ等、過剰に加えら れた還元剤等は、得られる金属微粒子溶液の安定性に悪影響を及ぼすおそれがあ るので、除去することが望ましい。これらの成分の除去方法の例には、電気透析、遠 心分離、限外ろ過、デカンテーシヨンなどの後処理方法が含まれる。中でも、遠心分 離、限外ろ過、デカンテーシヨン、溶媒抽出などの方法は、同時に金属微粒子溶液 の金属濃度を高められるので好ましい。特に、デカンテーシヨンは特別な装置を必要 とせず、容易に行えるため好ましい。
[0080] 本発明の形状異方性金属微粒子溶液の製造方法により得られる金属微粒子溶液 に、上記の高分子分散剤に対する貧溶媒を加えることにより、金属微粒子が原料溶 液中で容易に大きな凝集体を形成する。この凝集体を、貧溶媒で数度デカンテーシ ヨンすることにより、不要なイオンなどの除去を行うことが出来、凝集体のスラリーを得 ること力 Sできる。さらにこの後、凝集体スラリー中の残留貧溶媒を除くために、再分散 溶媒にも溶解し、貧溶媒をも溶解することの出来る溶媒でデカンテーシヨンを行レ、うる 。該工程により、再分散溶媒に溶解させうる金属微粒子凝集体スラリーを得ることが できる。
[0081] 上記凝集体スラリーの固形分は該スラリー重量に対して 30質量 %以上であることが 好ましぐ 60質量%以上がさらに好ましぐより好ましくは 80質量%以上である。
[0082] 上記高分子分散剤に対する貧溶媒は、上記不純物を溶解させるものであることが 望ましい。
[0083] 上記金属微粒子溶液中に上記高分子分散剤に対する貧溶媒を加えて凝集体を得 た後は、デカンテーションではなく吸弓 I濾過などによつて凝集体を取り出すこともでき る。この時、不純物を除去でき、かつ凝集体を溶解させない溶媒で凝集体を洗浄し、 不純物を除いて凝集体のペーストを得ることができる。上記吸引濾過に用いるフィル ターの孔径は 100 μ m以下であることが好ましぐ 30 a m以下であることがさらに好ま しい。
[0084] 上記凝集体のペーストの固形分は特に限定されなレ、が、該ペーストの重量に対し 8 0質量%以上であることが好ましい。
[0085] 上記金属微粒子の凝集体に、高分子分散剤に対する良溶媒を加えることによって 、分散した金属微粒子溶液を得ることが出来る。この時、該凝集体を再分散させるた めに攪拌、超音波分散、ビーズミル分散などを行うことが出来る。
[0086] 上記金属微粒子溶液の合成にはアセトンなどの両親媒性溶媒を用いることが好ま しい。また、還元剤ゃァミンも両親媒性であることが好ましい。この場合、イオンの除 去等の観点から、上記高分子分散剤に対する貧溶媒としては水が好ましぐ水除去 のための洗浄溶媒としてはアセトン、メタノーノレ、エタノール、プロパノールなどが好ま しい。
[0087] 上記金属微粒子の凝集体のペースト中から不純物となる溶媒を除去するために、 該ペーストを乾燥させることも可能である。
[0088] 上記高分子分散剤に対する良溶媒である再分散溶媒は、還元時に用いていたも のと異なる種類の溶媒であってもよレ、。
[0089] 一方、上記デカンテーシヨンに代わって上記遠心分離を沈降手段として用いること もできる。この場合も、不純物を除去できるように数回溶剤を使って洗浄を行うことが 望ましい。 [0090] 末端にメルカプト基を有する高分子分散剤存在下で原料金属化合物を還元するこ とにより得られた金属微粒子溶液を、上記後処理を行うことにより、高分子分散剤と複 数の粒子が連結した金属微粒子とからなる溶液を得ることが出来る。この場合、示差 熱-熱重量同時測定 (TG-DTA)などから得られる固形分量から、高分子分散剤と異 方性金属微粒子の質量濃度を求めることができる。
[0091] 本発明の形状異方性金属微粒子の製造方法は、得られる連結した金属コロイドの 粒子の連結数すなわち連結長、粒子径を制御することから、粒子径及び粒子形状の 制御方法のひとつとみなされる。
[0092] 本発明の形状異方性金属微粒子は粒子の連結長によって明確に異なった色調を 与えるため、任意の色調を有する粒子を任意の濃度で混合することにより、さらに異 なった色調を有する色材を得ることも可能である。例えば、赤、青、緑の色調を有する 金属微粒子を混合することによって黒色顔料を調製することも可能である。
[0093] 本発明における金属微粒子溶液は分子中にメルカプト基を有する上記高分子分散 剤存在下で原料金属化合物を還元することにより得られたものであり、これに新たな 高分子分散剤を加えても良い。新たに高分子分散剤を加えない場合、金属微粒子 溶液の金属濃度を、従来の方法により得られる金属微粒子溶液の金属濃度に比べ てはるかに増加させることが出来る。従って、この金属微粒子を色材として用レ、、薄膜 を形成する場合、これまでよりも膜厚を飛躍的に減少させることができる。さらに、この 金属微粒子を導電性材料として用いたい場合においても、膜ィヒしたときに導電性を 得るための加熱条件をより穏和に出来るため、耐熱性の低レ、材料用にも使用できる というメリットがある。
[0094] 着色組成物
本発明の着色組成物は、本発明の形状異方性金属微粒子の製造方法により得ら れる金属微粒子を、 SP値が 25. 8MPa1/2以下の溶媒中に含有させてなる。すなわち 、本発明の着色組成物は、既述の本発明の形状異方性金属微粒子を少なくとも 1種 含む。本発明の着色組成物は、必要に応じて、顔料微粒子、バインダーとなるポリマ 一、光重合性モノマー、光重合開始剤、溶媒等を含有してもよい。
[0095] ここで、 SP値 (溶解度パラメーター)は、凝集エネルギー密度の平方根で定義され る数値であり、分子間力を表している。該 SP値はポリマーや溶媒などの低分子化合 物の極性を定量化できる一つの表示方法であり、下記に示す計算によっても、あるい は実測によっても得ること力 Sできる。
SP値(δ ) = ( Δ Εν/ν) 1/2
上式において、 Δ Ενはモル蒸発エネルギーを、 Vはモル体積を表す。
また、上記 Δ Εν及び Vとしては、「R〇BERT F.FEDORS著「POLYMER ENGINEERI NG AND FEBRUARY」(Vol.l4、 No.2、 151〜153頁、 1974年)」に記載の原子団のモ ル蒸発熱(Aei)の合計 ( Δ Ev)とモル体積 (vi)の合計 (V)を用レ、ることもできる。
[0096] SP値力 S25. 8Mpa1/2以下の溶媒の例には、メチルェチルケトン、 1 _プロパノール 、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アセトン、シクロへキサノン、 n —メチルピロリドン、 2_プロパノール、が含まれ、中でも好適な例にはメチルェチル ケトン、 1 _プロパノーノレ、プロピレングリコーノレモノメチノレエーテノレアセテート、シクロ へキサノンが含まれる。
[0097] 本発明の着色組成物は、印刷インク、インクジェットインク、フォトマスク作製材料、 印刷用プルーフ作製用材料、エッチングレジスト、ソルダーレジスト、プラズマデイス プレイパネル (PDP)の隔壁、誘電体パターン、電極(導体回路)パターン、電子部品 の配線パターン、導電ペースト、導電フィルム、ブラックマトリックス等の遮光画像等に 用いることができる。
本発明の着色組成物は、カラーフィルター及びこれに用いる表示装置カラー液晶 表示装置等に用いるカラーフィルターの表示特性向上のために、着色パターンの間 隔部、周辺部分、及び TFTの外光側等に遮光画像を設けるために好適に用いること ができる。
本発明の着色組成物は、液晶表示装置、プラズマディスプレイ表示装置、 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、 緑の画素間の格子状やストライプ状の黒色の部にさらに好適に用いることができる。 本発明の着色組成物は、 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特に好適に用いることができる。
[0098] 遮光画像作製用着色組成物 前記着色組成物を、特に遮光画像作製用着色組成物として用いる場合について 以下に詳述する。
遮光画像作製用着色組成物を用いて遮光層(パターニングする前の層)を形成し た場合、遮光層の膜厚 1 z mあたりの光学濃度力 S1以上となることが好ましい。カラー フィルター作製の際、加熱工程時、金属微粒子が融着するのを防止することを考慮 すると、上記着色組成物における形状異方性金属微粒子の含有量は、形成される遮 光層に含まれる形状異方性金属微粒子の含有量が遮光層全重量に対して 10〜90 質量%になるように調節することが好ましぐ 10〜80質量%程度になるように調節す ることがより好ましい。また、上記含有量は、形状異方性金属微粒子の平均粒径によ る光学濃度の変動を考慮しておこなうのが好ましい。
また、後述の感光性を有する着色組成物における形状異方性金属微粒子の含有 量も同様である。
[0099] 本発明でいう「遮光画像」の範囲には、ブラックマトリックス(以下、「BM」ともいう。 ) が包含される。 「BM」とは、液晶表示装置、プラズマディスプレイ表示装置、 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、 緑の画素間の格子状やストライプ状の黒色の部、さらに TFT遮光のためのドット状や 線状の黒色パターン等のことであり、この BMの定義は、例えば、菅野泰平著、「液晶 ディスプレイ製造装置用語辞典」、第 2版、 日刊工業新聞社、 1996年、 p. 64に記載 されている。遮光画像の例としては、有機 ELディスプレー(例えば、特開 2004— 10 3507号公報)、 PDPのフロントパネル(例えば、特開 2003— 51261号公報)、プラ ズマアドレス液晶(PALC)ではバックライトの遮光等が挙げられる。
BMは表示コントラストを向上させるため、また薄膜トランジスター (TFT)を用いたァ クティブマトリックス駆動方式の液晶表示装置の場合には光による電流リークによる画 質低下を防止するため、高い遮光性 (光学濃度 ODで 3以上)が必要である。
[0100] 遮光層の透過光学濃度(〇. D. )の観点から、本発明の遮光画像作製用着色組成 物に用いられる形状異方性金属微粒子は、短軸長が 4〜100nmの銀微粒子である ことが好ましぐ 10から 30nmの銀微粒子であることがさらに好ましい。
[0101] 本発明においては、形状異方性金属微粒子は、分散された状態であることが望ま しい。分散時における形状異方性金属微粒子の存在状態は特に限定されないが、 形状異方性金属微粒子が安定な分散状態で存在していることが好ましぐ例えば、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、形状異方性 金属微粒子が実質的に形状異方性の微粒子状態で分散されていることが好ましい。
[0102] ここで、微粒子溶液の調製時に用いたメルカプト基を有する高分子分散剤をさらに 加えてもよぐ異なる種類の分散剤を加えてもよい。該異なる種類の分散剤の例には 、チオール基含有化合物、アミノ酸又はその誘導体、ペプチド化合物、多糖類及び 多糖類由来の天然高分子、合成高分子及びこれらに由来するゲルなどが含まれる。
[0103] ここで用いるチオール基含有化合物の種類は特に限定されず、 1個又は 2個以上 のチオール基を有する化合物であればレ、かなるものでもよレ、。チオール基含有化合 物の例には、アルキルチオール類(例えば、メチルメルカプタン、ェチルメルカプタン など)、ァリールチオール類(例えば、チォフエノール、チォナフトール、ベンジルメノレ カプタンなど)、アミノ酸又はその誘導体(例えば、システィン、グノレタチオンなど)、ぺ プチド化合物(例えば、システィ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)、又 は蛋白質 (例えば、メタ口チォネインやシスティン残基が表面に配置された球状蛋白 質など)などが含まれるが、これらに限定されることはない。
[0104] 分散剤に用いられる高分子類としては、保護コロイド性のあるポリマーでゼラチン、 ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシプルピルセルロース、ポリアルキ レンァミン、ポリアクリル酸の部分アルキルエステル、 PVP及び PVP共重合体などがあ る。分散剤として用いることができる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)に記載されている。
[0105] また、分散液には、親水性高分子、界面活性剤、防腐剤、又は安定化剤などを適 宜配合してもよい。親水性高分子としては、水に溶解でき、希薄状態において実質 的に溶液状態を維持できるものであればレ、かなるものを用いてもよい。親水性高分 子の例には、ゼラチン、コラーゲン、カゼイン、フイブロネクチン、ラミニン、エラスチン などのタンパク質及びタンパク質由来の物質;セルロース、デンプン、ァガロース、力 ラギーナン、デキストラン、デキストリン、キチン、キトサン、ぺクチン、マンナンなどの 多糖類及び多糖類由来の物質などの天然高分子;ポバール、ポリアクリルアミド、ポリ アクリル酸ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリスチレンスルホン酸、ポリ ァリルァミンなどの合成高分子;又はこれらに由来するゲルなどが含まれる。ゼラチン を用いる場合には、ゼラチンの種類は特に限定されず、その例には、牛骨アルカリ処 理ゼラチン、豚皮膚アルカリ処理ゼラチン、牛骨酸処理ゼラチン、牛骨フタル化処理 ゼラチン、豚皮膚酸処理ゼラチンなどが含まれる。
[0106] 上記界面活性剤としては、ァニオン系、カチオン系、ノニオン系、ベタイン系界面活 性剤のレ、ずれも使用でき、ァニオン系及びノニオン系界面活性剤が特に好ましレ、。 界面活性剤の親水親油バランス(HLB)値は塗布液の溶媒が水系か有機溶剤系か により一概に言えなレ、が、溶媒が水系の場合は HLB値が 8〜: 18程度の界面活性剤 が好ましぐ有機溶剤系の場合は HLB値が 3〜6程度の界面活性剤が好ましい。
[0107] なお、上記 HLB値については、例えば「界面活性剤ハンドブック」(吉田時行、進藤 信一、山中榭好編、工学図書 (株)発行昭和 62年)に記載されている。上記界面活 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。
[0108] 顔料
本発明の着色組成物には、顔料を含有せしめることにより、無彩色の黒を得ること ができる。
顔料は一般に有機顔料と無機顔料とに大別される。本発明においては有機顔料が 好ましい。好適に使用される顔料の例には、ァゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、ァ ントラキノン系顔料、ジォキサジン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料 、ニトロ系顔料が含まれる。該有機顔料の色相の好ましい例には、黄色顔料、オレン ジ顔料、赤色顔料、バイオレット顔料、青色顔料、緑色顔料、ブラウン顔料、黒色顔 料等が含まれる。
なお、遮光画像作製用として好適に使用される顔料は、カーボンブラック、チタンブ ラック、及び黒鉛から選ばれる少なくとも 1種である。
感光性樹脂層に用いられる顔料を、色相別に分けて、以下に列挙するが、これらに 限定されるものではない。
[0109] 1)レッド顔料
C. I.ビグメントレッド 9、 C. I. ビグメントレッド 97、 C. I. ビグメントレッド 122、 C. I. ピグメントレッド 123、 C. I.ピグメントレッド 149、 C. I.ピグメントレッド 168、 C. I.ピ グメントレッド 177、 C. I.ビグメントレッド 180、 C. I.ビグメントレッド 192、 C. I.ピグメ ントレッド 215、 C. I.ピグメントレッド 216、 C. I.ピグメントレッド 217、 C. I.ピグメント レッド 220、 C. I. ビグメントレッド 223、 C. I.ピグメントレッド 224、 C. I.ピグメントレツ ド 226、 C. I.ピグメントレッド 227、 C. I.ピグメントレッド 228、 C. I.ピグメントレッド 2 40、 C. I.ビグメントレッド 48 : 1、 C. I.ビグメントレッド 209、 C. I.ビグメントレッド 14 6、 C. I.ビグメントレッド 11、 C. I.ビグメントレッド 81、 C. I. ビグメントレッド 123、 C. I.ビグメントレッド 213、 C. I.ビグメントレッド 272、 C. I.ビグメントレッド 270、 C. I. ビグメントレッド 255、 C. I.ビグメントレッド 264、 C. I.ビグメントレッド 254、 C. I. No . 12085、 C. I. No. 12120、 C. I. No. 12140、 C. I. No. 12315等の有機顔料 [0110] 2)グリーン顔料
C. I.ビグメント ·グリーン 7、 C. I. ビグメント ·グリーン 36、 C. I. No. 42053、 C. I. No. 42085、 C. I. No. 42095等の有機顔料
[0111] 3)ブルー顔料
C. I.ビグメント 'ブルー 15、 C. I.ビグメント 'ブルー 15 : 1、 C. I.ビグメント 'ブルー 15 : 4、 C. I·ビグメント 'ブノレ一 15 : 6、 C. I.ピク'メント 'ブノレ一 22、 C. I.ビグメント' ブノレー 60、 C. I. ヒ。グメン卜 *ブノレ一 64、 C. I. No. 42052、 C. I. No. 42090等の 有機顔料
[0112] 4)イェロー顔料
Pigment Yellow (ピグメントイエロー) 12 (C. I. No. 21090)
例) Permanent Yellow (パーマネントイェロー) DHG (商品名、クラリアントジャ パン(株)製)、 Lionol Yellow (リオノールイェロー) 1212B (商品名、東洋インキ 製造 (株)製)、 IrgaliteR Yellow (ィルガライトイェロー) LCT (商品名、チバ 'スぺ シャルティ^ ケミカルズ (株)製)、 Symuler Fast Yellow (シムラ一ファーストイエ ロー) GTF 219 (商品名、大日本インキ化学工業 (株)製)
Pigment Yellow (ビグメントイエロー) 13 (C. I. No. 21100)
例) Permanent Yellow (パーマネントイェロー) GR (商品名、クラリアントジャパ ン (株)製)、 Lionol Yellow (商品名、リオノールイェロー) 1313 (東洋インキ製造
(株)製)
Pigment Yellow (ピグメントイエロー) 14 (C. I. No. 21095)
例) Permanent Yellow (パーマネントイェロー) G (商品名、クラリアントジャパン (株)製)、 Lionol Yellow (リオノールイェロー) 1401—G (商品名、東洋インキ製 造(株)製)、 Seika Fast Yellow (セイカファーストイェロー) 2270 (商品名、大日 精化工業(株)製)、 Symuler Fast Yellow (シムラ一ファーストイェロー) 4400 ( 商品名、大日本インキ化学工業 (株)製)
Pigment Yellow (ピグメントイエロー) 17 (C. I. No. 21105)
例) Permanent Yellow (パーマネントイェロー) GG02 (商品名、クラリアントジャ パン(株)製)、 Symuler Fast Yellow (シムラ一ファーストイェロー) 8GF (商品 名、大 3本インキ化学工業 (株)製)
Pigment Yellow (ピグメントイエロー) 155
例) Graphtol Yellow (グラフトールイェロー) 3GP (商品名、クラリアントジャパン (株)製)
Pigment Yellow (ビグメントイエロー) 180 (C. I. No. 21290)
例) Novoperm Yellow (ノボパームイェロー) P— HG (商品名、クラリアントジャ パン(株)製)、 PV Fast Yellow (ファーストイェロー) HG (商品名、クラリアントジ ャパン (株)製)
Pigment Yellow (ピグメントイエロー) 139 (C. I. No. 56298)
例) Novoperm Yellow (ノボパームイェロー) M2R 70 (商品名、クラリアントジ ャパン (株)製)
C. I. ビグメントイエロー 20、 C. I.ビグメントイエロー 24、 C. I.ビグメントイエロー 17 、 C. I.ビグメントイエロー 83、 C. I.ビグメントイエロー 86、 C. I. ビグメントイエロー 9 3、 C. I.ビグメントイエロー 109、 C. I.ビグメントイエロー 110、 C. I.ビグメントイエロ 一 117、 C. I.ビグメントイエロー 125、 C. I.ビグメントイエロー 137、 C. I.ビグメント イェロー 138、 C. I.ビグメントイエロー 139、 C. I.ピク'メントイエロー 185、 C. I.ビグ メントイエロー 147、 C. I.ピグメントイエロー 148、 C. I.ビグメントイエロー 153、 C. I .ピグメントイエロー 154、 C. I.ビグメントイエロー 166、 C. I.ピグメントイエロー 168 、 C. I.ビグメントイエロー 185
5)マゼンタ顔料
Pigment Red (ビグメントレッド) 57: 1 (C. I. No. 15850: 1)
例) Graphtol Rubine (グラフトールルビン) L6B (商品名、クラリアントジャパン( 株)製)、 Lionol Red (リオノールレッド) 6B— 4290G (商品名、東洋インキ製造( 株)製)、 IrgaliteR Rubine (ィルガライトルビン) 4BL (商品名、チバ 'スペシャルテ ィ" ~ ·ケミカルズ(株)製)、 Symuler Brilliant Carmine (シムラ一ブリリアントカーミ ン) 6B— 229 (商品名、大日本インキ化学工業 (株)製)
Pigment Red (ビグメントレッド) 122 (C. I. No. 73915)
例) Hostei^perm Pink (ホスターパームピンク) E (商品名、クラリアントジャパン( 株)製)、 Lionogen Magenta (リオノゲンマゼンタ) 5790 (商品名、東洋インキ製 造(株)製)、 Fastogen Super Magenta (ファストゲンスーパーマゼンタ) RH (商 品名、大日本インキ化学工業 (株)製)
Pigment Red (ビグメントレッド) 53: 1 (C. I. No. 15585: 1)
例) Permanent Lake Red (パーマネントレイクレッド) LCY (商品名、クラリアン トジャパン(株)製)、 Symuler Lake Red (シムラ一レイクレッド) C cone (商品名 、大日本インキ化学工業 (株)製)
Pigment Red (ビグメントレッド) 48: 1 (C. I. No. 15865: 1)
例) Lionol Red (リオノールレッド) 2B 3300 (商品名、東洋インキ製造 (株)製)
、 Symuler Red (シムラ一レッド) NRY (商品名、大日本インキ化学工業 (株)製) Pigment Red (ビグメントレッド) 48: 2 (C. I. No. 15865: 2)
例) Permanent Red (パーマネントレッド) W2T (商品名、クラリアントジャパン( 株)製)、 Lionol Red (リオノールレッド) LX235 (商品名、東洋インキ製造 (株)製) 、 Symuler Red (シムラ一レッド) 3012 (商品名、大日本インキ化学工業 (株)製) Pigment Red (ビグメントレッド) 48: 3 (C. I. No. 15865: 3)
例) Permanent Red (パーマネントレッド) 3RL (商品名、クラリアントジャパン(株
)製)、 Symuler Red (シムラ一レッド) 2BS (商品名、大日本インキ化学工業(株) 製)
Pigment Red (ビグメントレッド) 177 (C. I. No. 65300)
例) CromophtalR Red (クロモフタノレレッド) A2B (商品名、チバ 'スペシャルティ 一'ケミカルズ (株)製)
6)シアン顔料
Pigment Blue (ピク、、メントブノレ一) 15 (C. I. No. 74160)
例) Lionol Blue (リオノールブルー) 7027 (商品名、東洋インキ製造 (株)製)、 F astogen Blue (ファストゲンブルー) BB (商品名、大日本インキ化学工業(株)製) Pigment Blue (ビグ、メントブノレ一) 15 : 1 (C. I. No. 74160)
例) Hostei^perm Blue (ホスターパームブルー) A2R (商品名、クラリアントジャ パン(株)製)、 Fastogen Blue (ファストゲンブルー) 5050 (商品名、大日本インキ 化学工業 (株)製)
Pigment Blue (ピク 'メントフ、、ノレ一) 15 : 2 (C. I. No. 74160)
例) Hosterperm Blue (ホスターパームブルー) AFL (商品名、クラリアントジャ パン(株)製)、 IrgaliteR Blue (ィルガライトブルー) BSP (商品名、チバ 'スぺシャ ルティ一'ケミカルズ (株)製)、 Fastogen Blue (ファストゲンブルー) GP (商品名、 大日本インキ化学工業 (株)製)
Pigment Blue (ピク、、メントブノレ一) 15 : 3 (C. I. No. 74160)
例) Hosterperm Blue (ホスターパームブルー) B2G (商品名、クラリアントジャ パン (株)製)、 Lionol Blue (リオノールブルー) FG7330 (商品名、東洋インキ製 造(株)製)、 CromophtalR Blue (クロモフタルブルー) 4GNP (商品名、チバ 'ス ぺシャルティ^ ~ ·ケミカノレズ(株)製)、 Fastogen Blue (ファストゲンブルー) FGF ( 商品名、大日本インキ化学工業 (株)製)
Pigment Blue (ピク、、メントブノレ一) 15 : 4 (C. I. No. 74160) 例) Hostei^perm Blue (ホスターパームブルー) BFL (商品名、クラリアントジャパ ン(株)製)、 Cyanine Blue (シァニンブルー) 700— 10FG (商品名、東洋インキ 製造 (株)製)、 IrgaliteR Blue (ィルガライトブルー) GLNF (商品名、チバ'スぺシ ャルティ^ ~ ·ケミカルズ(株)製)、 Fastogen Blue (ファストゲンブルー) FGS (商品 名、大日本インキ化学工業 (株)製)
Pigment Blue (ビグメントブノレ一) 15 : 6 (C. I. No. 74160)
例) Lionol Blue (リオノールブルー) ES (商品名、東洋インキ製造 (株)製)
Pigment Blue (ビグメントブノレ一) 60 (C. I. No. 69800)
例) Hostei^perm Blue (ホスターパームブルー) RL01 (商品名、クラリアントジャ パン (株)製)、 Lionogen Blue (リオノゲンブルー) 6501 (商品名、東洋インキ製 造 (株)製)
[0116] 7)ブラウン、ブラック顔料
C. I.ビグメントブラウン 23、 C. I.ビグメントブラウン 25、 C. I.ビグメントブラウン 26 、 Pigment Black (ビグメントブラック) 7 (カーボンブラック C. L No. 77266)、 Ti〇、 TiO、 TiNやこれらの混合物、黒鉛
例)三菱カーボンブラック MA100 (商品名、三菱化学 (株)製)、三菱カーボンブ ラック # 5 (商品名、三菱化学 (株)製)、 Black PearlsR (ブラックパールズ) 430 ( 商品名、 Cabot Co. (キャボット社)製)、 12S及び 12M (共に商品名、三菱マテリア ルズ (株)製)
[0117] 8)オレンジ顔料
C. I.ビグメントオレンジ 36、 C. I.ビグメントオレンジ 43、 C. I.ビグメントオレンジ 5 1、 C. I.ビグメントオレンジ 55、 C. I.ビグメントオレンジ 59、 C. I.ピグメントオレンジ 61、 C. I.ビグメントオレンジ
[0118] 9)バイオレット顔料
C. I.ビグメントバイオレット 19、 C. I.ピグメントバイオレット 23、 C. I.ピグメントバイ ォレット 29、 C. I.ピグメントノィォレット 30、 C. I.ピグメントノ ィォレット 37、 C. I.ピ グメントバイオレット 40、 C. I.ビグメントバイオレット 50
また、本発明で用いることのできる顔料の例には、「顔料便覧、 日本顔料技術協会 編、誠文堂新光社、 1989」、「C〇LOUR INDEX, THE SOCIETY OF DYE S & C〇LOURIST、 THIRD EDITION, 1987」などを参照して適宜選択でき る商品が含まれる。
[0119] 本発明においては、上記顔料の中でも、フタロシアニン系顔料が好ましぐその例 には、 C. I. ビグメントイエロー 138、 C. I.ピグメントイエロー 139、 C. I.ピグメントイ エロー 150、 C. I.ピグメントイエロー 185、 C. I.ビグメントイエロー 83等の酸性基を 有する顔料が含まれる。特に好ましい例には、 C. I.ビグメントイエロー 138、 C. I.ピ グメントイエロー 139、 C. I.ピグメントイエロー 150、 C. I.ビグメントイエロー 185、 C . I.ピグメン卜イェロー 83、 C. I.ビグメン卜レッド 254、 C. I.ビグメン卜グリーン 36、 C . I.ピグメントブルー 15、カーボンブラック等が含まれる。
[0120] 顔料は、異方性金属微粒子の色相と補色関係にあるものを用いることが望ましい。
また、顔料は 1種でも 2種以上を組み合せて用いてもよい。好ましい顔料の組合わせ の例には、赤色系及び青色系の互いに補色関係にある顔料混合物と黄色系及び紫 色系の互いに補色関係にある顔料混合物との組合せや、上記の混合物に更に黒色 の顔料を加えた組み合わせや、青色系と紫色系と黒色系との顔料の組合せが含ま れる。遮光層の顔料の含有量は、遮光層の全重量に対して 1〜70質量%の範囲が 好ましぐ:!〜 40質量%の範囲、更に 1〜20質量%の範囲が好ましい。
[0121] 顔料は、遮光画像作製用着色組成物中に均一に分散されていることが好ましい。
顔料の平均粒径は、 5 /i m以下が好ましぐ特に 1 /i m以下が好ましい。更にカラー フィルター用の顔料の平均粒径は 0. 5 μ m以下が好ましい。
[0122] 感光性遮光画像作製用着色組成物
本発明の遮光画像作製用着色組成物は感光性を有することが好ましい。感光性樹 脂組成物を添加することで本発明の遮光画像作製用着色組成物に感光性を付与す ること力 Sできる。上記感光性樹脂組成物の範囲には、アルカリ可溶性バインダーポリ マー、光重合開始剤、及びエチレン性不飽和二重結合を有する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」とレ、う場合がある)等が含有される。
[0123] 上記感光性樹脂組成物は、アルカリ水溶液現像可能なものと、有機溶剤で現像可 能なものとがある。安全性と現像液のコストとの点からは、アルカリ水溶液現像可能な ものが好ましい。
上記感光性樹脂組成物は、光や電子線などの放射線を受容する部分が硬化する ネガ型でも放射線未受容部が硬化するポジ型でもよい。
[0124] 上記ポジ型感光性樹脂組成物の例にはノボラック系の樹脂を用いたものが含まれ る。例えば、特開平 7— 43899号公報記載のアルカリ可溶性ノボラック樹脂系を使用 すること力 Sできる。また、特開平 6— 148888号公報記載の、ポジ型感光性樹脂層、 即ち、該公報記載のアルカリ可溶性樹脂と感光剤として 1, 2_ナフトキノンジアジドス ルホン酸エステルと該公報記載の熱硬化剤の混合物を含む感光性樹脂層を用いる 事ができる。さらに、特開平 5— 262850号公報記載の組成物も活用可能である。
[0125] ネガ型感光性樹脂組成物の例には、ネガ型ジァゾ樹脂とバインダーからなる感光 性樹脂、光重合性組成物、アジド化合物とバインダーとからなる感光性樹脂組成物、 桂皮酸型感光性樹脂組成物等が含まれる。その中でも特に好ましいのは光重合開 始剤、光重合性モノマー及びバインダーを基本構成要素として含む光重合性組成 物である。該光重合性組成物の例には、特開平 11 133600号公報記載の「重合 性化合物 B」「重合開始剤 C」「界面活性剤」「接着助剤」や、その他の組成物が含ま れる。
例えば、ネガ型感光性樹脂組成物で、アルカリ水溶液現像可能な感光性樹脂組成 物は、主成分としてカルボン酸基含有のバインダー(前述のアルカリ可溶な熱可塑性 樹脂等のアルカリ可溶性バインダー)と光重合開始剤と光の照射によって付加重合 することのできるエチレン性不飽和二重結合含有モノマー(以下「光重合性モノマー」 という場合がある)とを含んでいる。
[0126] 上記アルカリ可溶性バインダーの例には、側鎖にカルボン酸基を有するポリマーが 含まれる。その具体例には、特開昭 59— 44615号公報、特公昭 54— 34327号公 報、特公昭 58— 12577号公報、特公昭 54— 25957号公報、特開昭 59— 53836 号公報、及び特開昭 59— 71048号公報に記載されているようなメタクリル酸共重合 体、アクリル酸共重合体、ィタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重 合体、部分エステル化マレイン酸共重合体などが含まれる。また上記アルカリ可溶性 バインダーの例には側鎖にカルボン酸基を有するセルロース誘導体も含まれる。この 他にも水酸基を有するポリマーに環状酸無水物を付加したものも好ましく使用するこ とができる。特に、米国特許第 4139391号明細書に記載のベンジノレ (メタ)アタリレ ートと(メタ)アクリル酸の共重合体やべンジル (メタ)アタリレートと(メタ)アクリル酸と他 のモノマーとの多元共重合体も上記アルカリ可溶性バインダーの例に含まれる。
[0127] 上記アルカリ可溶性バインダーポリマーは、 30〜400mgKOHZgの範囲の酸価と 1000〜300000の範囲の重量平均分子量を有するものを選択して使用するのが好 ましレ、。以上の他に、種々の性能、例えば、硬化膜の強度を改良するために、現像 性等に悪影響を与えない範囲で、アルカリ不溶性のポリマーを添カ卩してもよレ、。これ らのアルカリ可溶なバインダーポリマーの例には、アルコール可溶性ナイロンあるレヽ はエポキシ樹脂が含まれる。
[0128] 上記アルカリ可溶性バインダーポリマーの含有量は、感光性樹脂組成物の全固形 分に対して通常、 10〜95質量%の範囲にあることが好ましぐさらに 20〜90質量% の範囲にあることが好ましい。 10〜95質量%の範囲では、感光性樹脂層の粘着性 が高すぎることもなぐ形成される層の強度及び光感度が劣ることもない。
[0129] 上記光重合開始剤の例には、米国特許第 2367660号明細書に開示されているビ シナルポリケタルド二ルイ匕合物、米国特許第 2448828号明細書に記載されているァ シロインエーテル化合物、米国特許第 2722512号明細書に記載のひ 炭化水素 で置換された芳香族ァシロイン化合物、米国特許第 3046127号及び同第 295175 8号の各明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第 3549367号明細書に記載 のトリアリールイミダゾールニ量体と P アミノケトンの組合せ、特公昭 51— 48516号 公報に記載のベンゾチアゾール化合物とトリハロメチルー s トリァジン化合物、米国 特許第 4239850号明細書に記載されているトリハロメチル _s—トリアジンィ匕合物、 米国特許第 4212976号明細書に記載されているトリハロメチルォキサジァゾール化 合物等が含まれる。特に好ましい例にはトリハロメチル— s—トリァジン、トリハロメチル ォキサジァゾール、トリアリールイミダゾールニ量体が含まれる。
また、この他、特開平 11— 133600号公報に記載の「重合開始剤 C」も好適な例に 含まれる。
これらの光重合開始剤又は光重合開始剤系は、単独でも、二種類以上を混合して 用いてもよぐ特に二種類以上を用いることが好ましい。また、感光性樹脂組成物の 全固形分に対する光重合開始剤の含有量は、 0. 5〜20質量%が一般的であり、 1 〜 15質量%が好ましい。
[0130] 露光感度が高ぐ黄ばみなどの着色が少なぐ表示特性の良い光重合開始剤の例 には、ジァゾール系光重合開始剤と、トリアジン系光重合開始剤の組み合わせが含 まれる。中でも、 2_トリクロロメチル 5_ (p—スチリルメチル)_ 1 , 3, 4—ォキサジァ ゾールと、 2, 4_ビス(トリクロロメチル) _6 _ [4_ (N, N—ジエトキンカルボニルメ チル) _ 3 _プロモフヱニル]― s -トリァジンの組み合わせが最も良レ、。
これらの光重合開始剤の比率は、ジァゾール系/トリァジン系の質量比率で、好ま し <ίΐ95/5力ら 20/80、より好まし < ίΐ90/ΐ0力ら 30/70、最も好まし < fま 80/2 0力 60Z40である。
これらの光重合開始剤は、特開平 1一 152449号公報、特開平 1一 254918号公 報、特開平 2— 153353号公報に記載されている。
好適な例にはさらにベンゾフヱノン系も含まれる。
[0131] 遮光画像作製用着色組成物の固形分全体に占める顔料の割合が 15から 25質量 %付近の場合、上記光重合開始剤に、クマリン系化合物を混合することによつても、 同様の効果が得られる。クマリン系化合物としては、 7— [2— [4一(3 ヒドロキシメチ ルビペリジノ) 6—ジェチルァミノ]トリアジニルァミノ] 3—フエニルクマリンが最も 良い。
これらの光重合開始剤とクマリン系化合物の比率は、光重合開始剤/クマリン系化 合物の質量比率で、好ましくは 20/80から 80/20、より好ましくは 30/70力ら 70 /30、最も好ましくは 40/60力、ら 60Z40である。
ただし、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ぐ 公知のものの中から適宜選択することできる。
[0132] 上記光重合開始剤は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、 0. 5〜20質量% が一般的であり、 1〜: 15質量%が好ましい。上記含有量が上記範囲内であると、光 感度や画像の強度が低下を防止でき、十分に性能を向上させることができる。
[0133] 上記光重合性モノマーの例には、沸点が常圧で 100°C以上の化合物が含まれる。 具体例には、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アタリレート、ポリプロピレングリコール モノ (メタ)アタリレート及びフエノキシェチル (メタ)アタリレート等の単官能 (メタ)アタリ レート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アタリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ) アタリレート、トリメチロールェタントリアタリレート、トリメチロールプロパントリアタリレー ト、トリメチロールプロパンジアタリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アタリレート 、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アタリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アタリレー ト、ジペンタエリスリトールへキサ(メタ)アタリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ )アタリレート、へキサンジオールジ(メタ)アタリレート、トリメチロールプロパントリ(ァク リロイルォキシプロピル)エーテル、トリ(アタリロイルォキシェチル)イソシァヌレート、ト リ(アタリロイルォキシェチル)シァヌレート、グリセリントリ(メタ)アタリレート、トリメチロ ールプロパンもしくはグリセリン等の多官能アルコールにエチレンォキシドゃプロピレ ンォキシドを付加反応させた後で (メタ)アタリレート化したもの等の多官能 (メタ)アタリ レートが含まれる。
[0134] さらに、上記光重合性モノマーの例には、特公昭 48— 41708号、同 50— 6034号 、特開昭 51— 37193号の各公報に開示されているウレタンアタリレート類、特開昭 4 8— 64183号、特公昭 49— 43191号、同 52— 30490号の各公幸 に開示されてレヽ るポリエステルアタリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応生成物であるェ ポキシアタリレート類等の多官能アタリレートやメタタリレートが含まれる。これらの中で 、好ましい例には、トリメチロールプロパントリ(メタ)アタリレート、ペンタエリスリトール テトラ(メタ)アタリレート、ジペンタエリスリトールへキサ(メタ)アタリレート、ジペンタエリ スリトールペンタ (メタ)アタリレートが含まれる。上記光重合性モノマーは、単独でも 2 種類以上を混合して用いてもよい。上記光重合性モノマーの感光性樹脂組成物の 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。上記含有量が上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。
[0135] 上記感光性樹脂組成物は、上記成分の他に更に熱重合防止剤を含むことが好ま しレ、。上記熱重合防止剤の例には、ハイドロキノン、 p—メトキシフエノール、 p _t—ブ チルカテコール、 2, 6—ジ _t—ブチノレ _p _クレゾ一ノレ、 β—ナフトーノレ、ピロガロ ール等の芳香族ヒドロキシ化合物、ベンゾキノン、 p—トルキノン等のキノン類、ナフチ ノレアミン、ピリジン、 p—トルイジン、フエノチアジン等のアミン類、 N—ニトロソフエ二ル ヒドロキシルァミンのアルミニウム塩又はアンモニゥム塩、クロラニール、ニトロべンゼ ン、 4, 4'—チォビス(3—メチル _6 _t_ブチルフエノール)、 2, 2 '—メチレンビス(4 —メチル一 6 _t_ブチルフエノーノレ)、 2 _メルカプトべンズイミダゾール等が含まれ る。
[0136] 上記感光性樹脂組成物には、更に必要に応じて公知の添加剤、例えば、可塑剤、 界面活性剤、密着促進剤、分散剤、可塑剤、垂れ防止剤、レべリング剤、消泡剤、難 燃化剤、光沢剤、溶剤等を添加することができる。
[0137] 上記密着促進剤の例には、アルキルフヱノール Zホルムアルデヒドノボラック樹脂、 ポロビニノレエチノレエーテノレ、ポリビニノレイソブチノレエーテノレ、ポリビニノレブチラ一ノレ、 ポリイソブチレン、スチレン—ブタジエン共重合体ゴム、ブチルゴム、塩化ビュル—酢 酸ビュル共重合体、塩化ゴム、アクリル樹脂系粘着剤、芳香族系、脂肪族系又は脂 環族系の石油樹脂、シランカップリング剤等が含まれる。
[0138] また、本発明における形状異方性金属微粒子を銀コロイドのように水分散物として 用いる場合には、上記感光性樹脂組成物として水系のもの用いることが必要である。 このような感光性樹脂組成物の例には特開平 8— 271727号公報の段落 [0015]な いし [0023]に記載のものの他、市販のものとして東洋合成工業 (株)製の「SPP— M20」等が含まれる。
[0139] 本発明の遮光画像作製用着色組成物 (感光性のものを含む)を用いてブラックマト リックスを形成することで、薄膜でかつ光学濃度が高レ、ブラックマトリックスを作製する こと力 Sできる。
[0140] 遮光画像作製用感光性転写材料
本発明においては、上記の感光性を有する遮光画像作製用着色組成物を用いて 、遮光画像作製用感光性転写材料を作製し、これを用いてブラックマトリックス等の 遮光画像を作製することができる。
上記感光性転写材料は、支持体上に少なくとも上記の感光性を有する遮光画像作 製用着色組成物を用レ、て形成した感光性遮光層を設けたものであり、必要に応じて 熱可塑性樹脂層、中間層、又は保護層等を設けることができる。
上記感光性遮光層の膜厚は 0. 2〜2 /i mの範囲が好ましぐ特に 0. 2〜0. 9 μ ΐη の範囲が好ましい。
[0141] 支持体
本発明において使用可能な支持体の例には、ポリエステル、ポリスチレン等の公知 の支持体が含まれる。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。上記支持体の厚みは 15〜200 z m程度、より好 ましくは 30〜: 150 z m程度が好ましい。上記支持体の厚みが上記範囲内にあると、 ラミネーシヨン工程時に熱によりトタン板状のしわが発生するのを効果的に抑制するこ とができ、コスト上も有利である。
また上記支持体には必要に応じて特開平 11 _ 149008号公報に記載されている 導電性層を設けてもよい。
[0142] 熱可塑性樹脂層
また、支持体と感光性遮光層、又は支持体と中間層の間に、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。
上記熱可塑性樹脂層は、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ように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。
[0143] アルカリ可溶な熱可塑性樹脂層に含まれる樹脂は、エチレンとアクリル酸エステル 共重合体とのケンィ匕物、スチレンと(メタ)アクリル酸エステル共重合体とのケン化物、 ビエルトルエンと(メタ)アクリル酸エステル共重合体とのケン化物、ポリ(メタ)アタリノレ 酸エステル、及び (メタ)アクリル酸ブチルと酢酸ビュル等との(メタ)アクリル酸エステ ル共重合体等のケンィ匕物、等より選ばれる少なくとも 1種であることが好ましい。さらに 「プラスチック性能便覧」(日本プラスチック工業連盟、全日本プラスチック成形工業 連合会編著、工業調査会発行、 1968年 10月 25日発行)による有機高分子のうちァ ルカリ水溶液に可溶なものを使用することもできる。また、これらの熱可塑性樹脂のう ち、軟化点が 80°C以下のものが好ましい。尚、本願明細書において、「(メタ)アクリル 酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸を総称し、その誘導体の場合も同様である。 [0144] 上記アルカリ可溶な熱可塑性樹脂層に含まれる樹脂の中でも、重量平均分子量が 5万〜 50万 (Tg = 0〜 140°C)の範囲にある樹脂を好適に使用可能であり、重量平 均分子量が 6万〜 20万 (Tg = 30〜110°C)の範囲にある樹脂をさらに好適に使用 可能である。これらの樹脂の具体例には、特公昭 54— 34327号、特公昭 55— 389 61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— 1 37085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— 1 69829号、特開昭 61— 213213号、特開昭 63— 147159号、特開昭 63— 21383 7号、特開昭 63— 266448号、特開昭 64— 55551号、特開昭 64—^ 50号、特開 平 2— 191955号、特開平 2— 199403号、特開平 2— 199404号、特開平 2— 208 602号、特願平 4一 39653号の各公報明細書に記載されてレ、るアルカリ水溶液に可 溶な樹脂が含まれる。特に好ましい例には、特開昭 63— 147159号明細書に記載さ れたメタクリル酸 /2—ェチルへキシルアタリレート/ベンジルメタタリレート/メチルメ タクリレート共重合体が含まれる。
[0145] また、上記した種々の樹脂の中から、重量平均分子量が 3千〜 3万 (Tg = 30〜17 0°C)の範囲にある樹脂を好適に使用可能であり、更に好ましくは重量平均分子量が 4千〜 2万 (Tg = 60〜 140°C)の範囲にある樹脂をさらに好適に使用可能である。こ れらの好ましい具体例は、上記の特許明細書に記載されているものの中から選ぶこ とができる力 特に好ましい例には、特公昭 55— 38961号、特開平 5— 241340号 の各公報に記載のスチレン/ (メタ)アクリル酸共重合体が含まれる。
[0146] また、上記熱可塑性樹脂層には、熱可塑性樹脂層と支持体との接着力を調節する ために、各種可塑剤、各種ポリマー、過冷却物質、密着改良剤、界面活性剤、又は 離型剤等をカ卩えることが可能である。好ましい可塑剤の具体例には、ポリプロピレン グリコール、ポリエチレングリコール、ジォクチルフタレート、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、クレジルジフヱニルフォスフェート、ビフ ヱ二ルジフヱニルフォスフェート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アタリレート、ポリエ チレングリコールジ(メタ)アタリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アタリレート 、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アタリレート、エポキシ樹脂とポリエチレングリコー ルモノ (メタ)アタリレートとの付加反応生成物、有機ジイソシアナ一トとポリエチレング リコールモノ (メタ)アタ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 ピレンダリコールモノ(メタ)アタリレートとの付加反応生成物、ビスフエノーノレ Aとポリエ チレングリコールモノ (メタ)アタリレートとの縮合反応生成物等が含まれる。上記熱可 塑性樹脂層中の可塑剤の量は、該熱可塑性樹脂に対して、 200質量%以下が一般 的で、好ましくは 20〜: 100質量%である。また、アルカリ可溶な熱可塑性樹脂層の厚 みは 6 μ m以上が好ましい。熱可塑性樹脂の厚みが 6 μ m以上であれば、下地表面 の凹凸を完全に吸収することができる。また、アルカリ可溶な熱可塑性樹脂層の厚み の上限は、現像性、製造適性力 約 100 x m以下が一般的であり、好ましくは約 50 μ m以下でめる。
[0147] 本発明において、熱可塑性樹脂層を形成する際に用いる塗布液の溶媒としてはこ の層を構成する樹脂を溶解するものであれば特に制限なく使用できる。上記溶媒の 例には、例えばメチルェチルケトン、シクロへキサノン、プロピレングリコールモノメチ ノレエーテルアセテート、 n—プロパノール、 i—プロパノール等が含まれる。
[0148] 中間層
本発明の感光性転写材料には、仮支持体と感光性遮光層との間に中間層が設け られてもよい。
中間層を構成する樹脂にはアルカリ可溶であること以外には特に制限はない。該 樹脂の例には、ポリビュ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、ビュルェ 一テル系樹脂、ポリアミド樹脂、及びこれらの共重合体が含まれる。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ゃ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事ができる。
これらの中で好ましいものはポリビュルアルコールである。ポリビュルアルコールは 鹼化度が 80%以上であることが好ましぐ 83から 98%であることがより好ましい。
[0149] 2種類以上の樹脂を混合して上記中間層を構成する樹脂として使用することが好ま しい。特に、ポリビエルアルコールとポリビニルピロリドンとを混合して上記中間層を構 成する樹脂として用いることが好ましい。両者の質量比はポリビニルピロリドン/ポリビ ニノレアノレコーノレ = 1/99〜75/25の範囲にあること力 S好ましく、 10/90〜50/50 の範囲にあることがさらに好ましい。上記質量比が上記の範囲内にあると中間層の面 状が良好であり、その上に塗設した感光性遮光層との密着性がよぐさらに、酸素遮 断性が低下して感度が低下するのを防止することができる。
[0150] 上記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してもよい。
上記中間層の厚みは 0.:!〜 5 x mの範囲にあることが好ましぐ 0. 5〜3 x mの範 囲にあることがさらに好ましい。中間層の厚みが上記範囲内にあると、酸素遮断性を 低下させることなぐまた、現像時の中間層除去時間が増大するのを防止することが できる。
中間層の塗布溶媒としては上記の樹脂が溶解すれば、特にその他の制限はない 力 水が好ましレ、。水に前述の水混和性有機溶剤を混合した混合溶媒も好ましレ、。 好ましい具体例には、水、水/メタノール = 90/10の混合溶媒、水/メタノール = 7 0/30の混合溶媒、水/メタノール = 55/45の混合溶媒、水/エタノール = 70/ 30の混合溶媒、水 /1 プロパノール = 70/30の混合溶媒、水/アセトン = 90/ 10の混合溶媒、および水/メチルェチルケトン = 95/5の混合溶媒(ここで比は質 量比を表す)が含まれる。
[0151] 感光性転写材料の作製
本発明の感光性転写材料は、支持体に、本発明の感光性を有する遮光画像作製 用着色組成物の溶液を、例えば、スピナ一、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、ワイヤーバーコ一ター、エタストルーダー等の塗布機を用 レ、て塗布 ·乾燥させることにより形成することができる。アルカリ可溶性熱可塑性樹脂 の層を設ける場合にも同様にして形成することができる。
[0152] 本発明の感光性転写材料は、上述のごとき感光性の本発明の遮光画像作製用着 色組成物を用いて感光性遮光層を設けているため、薄膜でかつ光学濃度が高い遮 光層を作製することができる。
[0153] 遮光画像の作製方法 本発明の遮光画像は、上記着色組成物又は感光性転写材料を用いて形成した遮 光層をパターエングすることにより作製される。遮光層の膜厚は通常 0· 2〜2· Ο μ ηι 程度の範囲にあり、好ましくは 0. 9 / m以下である。本発明の遮光層は金属微粒子 及び顔料微粒子を分散させたものであるため、上記のごとき薄膜でも十分な光学濃 度(3. 5以上)を発揮することができる。
[0154] また、本発明の遮光画像作製用着色組成物を用いて遮光画像を作製する(パター ンユングする)方法には特に限定はなレ、。以下にブラックマトリックスのパターン形成 方法の例を挙げる。
[0155] 第 1の方法においては、まず、形状異方性金属微粒子を含有し、感光性を有する 本発明の遮光画像作製用着色組成物を基板に塗布して形状異方性金属微粒子含 有した感光性遮光層を形成する。その後、露光現像によりパターン以外の部分の遮 光層を除却することによりパターン形成を行い遮光画像を得る。また、上述の中間層 と同組成の層を上記感光性遮光層上に形成して保護層とすることもできる。この場合 、塗布液の塗布は、スピンコート法によっておこなうのが好ましい。
[0156] 第 2の方法においては、まず、金属微粒子を含有し、非感光性の本発明の遮光画 像作製用着色組成物を基板に塗布して金属微粒子を含有した遮光層を形成する。 その後、該遮光層上に感光性レジスト液を塗布してレジスト層を形成する。次いで露 光によりレジスト層を露光現像してレジスト層にパターンを形成した後、このパターン に応じて遮光層の非パターン部を溶解し、遮光層にパターンを形成する。最後にレ ジスト層を除却して、遮光画像を作製する。
[0157] 第 3の方法においては、予め基板上のパターン以外の部分に塗布層を形成してお き、この上に形状異方性金属微粒子を含有し、非感光性の本発明の遮光画像作製 用着色組成物を塗布して微粒子含有層を含有した遮光層を形成する。次いで、始め に形成した塗布層を上の遮光層とともに除却し、遮光画像が作製される。
[0158] 上記感光性転写材料を用いる遮光画像の作製方法の一例においては、光透過性 基板の上に、上記感光性転写材料を、感光性転写材料の感光性遮光層が接触する ように配置して積層する。次に、感光性転写材料と光透過性基板との積層体から支 持体を剥離し、その後、遮光画像用フォトマスクを介して上記層を露光した後現像し て遮光画像を形成する。
この遮光画像の製造方法は、煩瑣な工程をおこなうことを必要とせず、低コストであ る。
[0159] 補助層
本発明における補助層とは、以下に記述するいずれかの 1以上の機能を有する層 であり、耐衝撃性、耐薬品性、耐溶剤性の観点から、遮光画像層に隣接して設けるこ とが好ましい。
[0160] 1.基板と、本発明における樹脂層(光吸収層)との間の密着力を増すために、この界 面に形成される層
2.基板と本発明における樹脂層との間、又は本発明における樹脂層と本発明にお ける別の樹脂層との間に設けられ、この界面での反射を防止する層
3.光反射層と光吸収層との間の密着力を増すために、この界面に設けられる層
4.本発明における樹脂層上を保護するために設けられる層
5.本発明における樹脂層をフォトリソ法によりパターユングするために設けられる層 [0161] 本発明における補助層を用いた具体的な層構成の例としては、基板側より、遮光 画像層/補助層、補助層/遮光画像層/補助層などが挙げられるが、特に限定さ れるものではない。
[0162] 補助層用感光性樹脂組成物
補助層用感光性樹脂組成物は、感光性樹脂組成物の記載成分に加え、必要に応 じて、更に、黒色又は黒色以外の顔料、黒色又は黒色以外の染料、重合防止剤(禁 止剤)、その他の界面活性剤、などを添加することによりなる。
前記顔料を用レ、る場合には、着色感光性樹脂組成物中に均一に分散されてレ、るこ とが望ましぐそのため粒径が 0. l z m以下、特には 0. 08 z m以下であることが好ま しい。
上記黒色又は黒色以外の、顔料及び染料の例には、ビクトリア ·ピュア一ブルー BO (C. I. 42595)、オーラミン(C. I. 41000)、フアツ卜-ブラック HB (C. I. 26150)、モ ノライト.エロー GT (C. I.ピグメント'エロー 12)、パーマネント 'エロー GR (C. I.ピグ メント.エロー 17)、パーマネント 'エロー HR (C. I.ビグメント 'エロー 83)、パーマネ ント'カーミン FBB (C. I.ビグメント 'レッド 146)、ホスターバームレッド ESB (C. I.ピ グメント'バイオレット 19)、パーマネント 'ルビー FBH (C. I.ビグメント 'レッド 11)ファ ステル'ピンク Bスプラ(C. I.ビグメント 'レッド 81)モナストラル'ファースト 'ブルー(C . I.ピグメント 'ブルー 15)、モノライト'ファースト 'ブラック B (C. I.ビグメント 'ブラック 1)及びカーボン、 C. I.ビグメン卜 ·レッド 97、 C. I.ビグメン卜 ·レッド 122、 C. I.ピグメ ント 'レッド 149、 C. I.ピグメント 'レッド 168、 C. I.ピグメント 'レッド 177、 C. I.ピグメ ント 'レッド 180、 C. I.ピグメント 'レッド 192、 C. I.ピグメント 'レッド 215、 C. I.ピグメ ント.グリーン 7、 c. I.ピグメント'ブルー 15 : 1、 C. I. ビグメント 'ブノレ一 15 : 4、 C. I. ピグメン卜 'ブノレ一 22、 C. I. ビグメント 'ブノレ一 60、 C. I.ピグメン卜 'ブノレ一 64、 C. I. ピグメント'バイオレット 23、 C. I.ビグメント 'ブルー 15 : 6、 C. I.ピグメント'イェロー 1 39、 C. I.ビグメント ·レッド 254、 C. I.ビグメント ·グリーン 36、 C. I.ビグメント 'イエロ 一 138等が含まれる。
こうして得られた感光性樹脂組成物を塗布液として、基板や仮支持体に塗布し乾 燥して、反射防止層を含む感光性樹脂層が形成され、その後の工程を経て、本発明 における遮光画像が形成される。
[0163] カラーフィルター
本発明のカラーフィルタ一は、光透過性基板の上に、着色層からなり、互いに異な る色を呈する 2以上の画素群を有し、上記画素群を構成する各画素は互いにブラッ クマトリックスにより離画されている構成を有し、上記ブラックマトリックスは、本発明の 上記遮光画像作製用着色組成物又は感光性転写材料を用いて作製される。上記画 素群は 2つでも、 3つでも 4つ以上でもよい。例えば 3つの場合は赤(R)、緑(G)及び 青(B)の 3つの色相が用いられる。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ぐ 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。
[0164] 上記光透過性基板の例には、表面に酸化珪素皮膜を有するソーダガラス板、低膨 張ガラス板、ノンアルカリガラス板、石英ガラス板等の公知のガラス板あるいはプラス チックフィルム等が含まれる。
カラーフィルターを作製するには、光透過性の基板に常法により 2以上の画素群を 形成した後、上記のようにしてブラックマトリックスを形成してもよいし、或いは、最初に ブラックマトリックスを形成し、その後 2以上の画素群を形成してもよい。
本発明のカラーフィルタ一は上述のごときブラックマトリックスを備えているため、表 示コントラストが高くまた平坦性に優れてレ、る。
[0165] 液晶表示素子
本発明の遮光画像作製用着色組成物は、液晶表示素子に好適に用いることもでき る。液晶表示素子の一つとしては、少なくとも 1つが光透過性の 1対の基板の間に、力 ラーフィルター、液晶層及び液晶駆動手段 (該手段の例には単純マトリックス駆動方 式及びアクティブマトリックス駆動方式を含む)を少なくとも備えたものが挙げられる。 上記カラーフィルタ一として、上記のごとき複数の画素群を有し、上記画素群を構成 する各画素が、互いに本発明によるブラックマトリックスにより離画されているカラーフ ィルターを用いることができる。上記カラーフィルタ一は平坦性が高いため、このカラ 一フィルターを備える液晶表示素子は、カラーフィルターと基板との間にセルギャップ ムラが発生せず、色ムラ等の表示不良が発生することがない。
[0166] また、上記液晶表示素子の別の態様は、少なくとも 1つが光透過性の 1対の基板の 間に、カラーフィルター、液晶層及び液晶駆動手段を少なくとも備え、上記液晶駆動 手段がアクティブ素子 (例えば TFT)を有し、かつ各アクティブ素子の間に本発明の 遮光画像作製用着色組成物又は感光性転写材料を用いて作製されるブラックマトリ ッタスが形成されているものである。
[0167] 上記液晶表示素子に用いることのできる液晶の例には、ネマチック液晶、コレステリ ック液晶、スメクチック液晶、強誘電液晶が含まれる。
[0168] 遮光画像付き基板
本発明の遮光画像付き基板は、光透過性基板の上に遮光画像作製用着色組成物 力 形成された遮光層を前記のようにしてパターユングすることにより作製される。
[0169] また、上記遮光画像付き基板は、カラーフィルターの作製のために用いることがで きる。
この遮光画像付き基板(ブラックマトリックス基板)における遮光画像の膜厚は 0. 2 〜2. O z mが好ましぐ特に 0. 2〜0. 9 z mが好ましレ、。上記ブラックマトリックス基 板における遮光層は形状異方性金属微粒子を分散させたものであるため、上記のご とき薄膜でも十分な光学濃度を有する。
[0170] 本発明の遮光画像付き基板は、テレビ、パーソナルコンピュータ、液晶プロジェクタ 一、ゲーム機、携帯電話などの携帯端末、デジタルカメラ、カーナビなどの用途に特 に制限無く適用できる。
[0171] 液晶表示素子、液晶表示装置
本発明の液晶表示素子は、既述の本発明の遮光膜付き基板を用いて構成される。 本発明の遮光膜付き基板、詳細には、既述した本発明の微粒子含有組成物、表示 装置用着色膜形成用インク、又は遮光材料を用いてなる遮光膜で構成されるので、 高温環境に曝されることに伴う色味変化が少なぐ色相が良好で高い光学濃度を有 しており、表示画像のコントラストが高ぐ良好な表示品質の画像表示が可能である。
[0172] 液晶表示素子は、本発明の遮光膜付き基板を備えた液晶表示素子であれば、特 に限定されるものではなぐ公知の液晶表示素子の構成要素を更に用いて構成する こと力 Sできる。例えば、カラーフィルター基板及びこれと対向配置された光透過性の 基板と、これら基板間に設けられた液晶層と、液晶層の液晶を駆動する液晶駆動手 段(単純マトリックス駆動方式及びアクティブマトリックス駆動方式を含む。)とを備え、 カラーフィルター基板として既述の本発明のカラーフィルターを用いた構成とすること ができる。
[0173] 本発明の液晶表示装置は、本発明の液晶表示素子を用いて構成される。本発明 の液晶表示素子、詳細には、既述した本発明の遮光膜付き基板 (本発明の微粒子 含有組成物、表示装置用着色膜形成用インク、又は遮光材料)を用いて構成される ので、高温環境に曝されることに伴なう色味変化が少なぐ色相が良好で高い光学濃 度を有しており、表示画像のコントラストが高ぐ良好な表示品質の画像表示が可能 である。
[0174] 本発明の液晶表示装置は、本発明の液晶表示素子を用いて作製した装置であれ は、特に限定されるものではなぐ公知の液晶表示装置の構成要素を更に用いて構 成すること力 Sできる。
なお、カラー TFT方式の液晶表示装置については、例えば「カラー TFT液晶ディ スプレイ(共立出版 (株) 1996年発行)」に記載されている。
[0175] 本発明における遮光画像はこれらの公知の部材で構成される液晶表示装置に適 用すること力 Sできる。これらの部材については例えば「'94液晶ディスプレイ周辺材料 •ケミカルズの巿場(島 健太郎 (株)シーエムシー 1994年発行)」、「2003液晶関 連市場の現状と将来展望 (下巻)(表良吉 (株)富士キメラ総研 2003等発行)」に 記載されており、 LCDの種類としては、 STN、 TN、 VA、 IPS、 OCS、及び R_〇CB 等が挙げられる。
[0176] 以下に実施例を示し本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施 例により限定されるものではなレ、。
実施例 1
[0177] 着色組成物
ポリマー S—1の合成
ペンタエリスリトールテトラキス(3—メルカプトプロピオネート) (PEMP) (堺化学ェ 業 (株)製) 1. 22部、及び末端メタクリロイル化ポリメチルメタタリレート(商品名: AA 6、東亞合成 (株)製) 30. 0部をメチルェチルケトン 46. 8部に溶解させ、窒素気流 下、 80。Cでカロ熱した。これに 2, 2'—ァゾビス(2, 4—ジメチルバレロニトリル)(商品 名: V_65、和光純薬工業 (株)製) 0. 03部をカ卩えて更に窒素気流下で 80°Cで 2時 間加熱し、室温まで冷却した後、メチルェチルケトン 78. 1部をカ卩えることで、以下に 示すポリマー S— 1の 20%溶液(重量平均分子量 18000;本発明に係る高分子分散 剤)を得た。
[0178] [化 7]
1 / 2付加体
Figure imgf000047_0001
S - 1 原料銀化合物溶液として、反応容器内に入れたアセトン 45ml中に酢酸銀 1. 8gと 上記ポリマー S—1を固形分重量で 0. 28g添カ卩し、混合した。さらにエタノールァミン を 7. 5ml添加し、混合した。
[0180] ここに、ヒドロキシルアセトン 22· 5mlを添加し、鮮やかで濃厚な緑色を呈する銀微 粒子溶液を得た。ここで得られたコロイド溶液に水をカ卩え、凝集体を形成させ、これを 吸引濾過し、水洗を繰り返した後、銀コロイドペーストを得た。これをメチルェチルケト ン (SP値:19)を用いて固形分重量が 8質量%となるよう調整した。電子顕微鏡観察 から、この銀粒子は粒径が 10〜20nmの粒子が複数個連結したものであることを確 認した。銀コロイド溶液の短波側極大吸収波長と長波側極大吸収波長、銀固形分濃 度(86. 6質量%)を表 1に示す。銀固形分濃度は前述のようにして求めたものである
[0181] 実施例 2〜6
ポリマー S_ 2の合成例
ペンタエリスリトールテトラキス(3—メルカプトプロピオネート) (PEMP) (堺化学ェ 業 (株)製) 0. 81部、及び末端メタクリロイル化ポリメチルメタタリレート(商品名: AA 6、東亞合成 (株)製) 30. 0部をメチルェチルケトン 46. 2部に溶解させ、窒素気流 下、 80°Cでカロ熱した。これに 2, 2'—ァゾビス(2, 4 ジメチルバレロニトリル)(商品 名: V— 65、和光純薬工業 (株)製) 0· 03部をカ卩えて更に窒素気流下で 80°Cで 2時 間加熱し、室温まで冷却した後、メチルェチルケトン 77. 0部をカ卩えることで、以下に 示すポリマー S— 2の 20%溶液(重量平均分子量 21000 ;本発明に係る高分子分散 剤)を得た。
[0182] [化 8]
1 Z 3付加体
Figure imgf000048_0001
S - 2
[0183] 原料の配合量、反応温度をそれぞれ表 1に示すように変更したこと以外は実施例 1 と同様にして、実施例 2〜6の銀微粒子溶液を得た。それぞれについて、平均粒径、 粒子連結数、短波側極大吸収波長と長波側極大吸収波長、銀固形分濃度を実施例 1と同様にして測定した結果を表 1に示す。
[0184] 比較例 1
原料の配合量、反応温度をそれぞれ表 1に示すように変更し、高分子分散剤として 市販の湿潤分散剤(商品名:デイスパーピック R161 (ビックケミ一社製)を使用したこと 以外は実施例 1と同様にして、比較例 1の銀微粒子溶液を得た。比較例 1について、 平均粒径、粒子連結数、短波側極大吸収波長と長波側極大吸収波長、銀固形分濃 度を実施例 1と同様にして測定した結果を表 1に示す。
[0185] [表 1]
Figure imgf000050_0001
実施例 7
ポリマー S— 3の合成
ペンタエリスリトールテトラキス(3—メルカプトプロピオネート) (PEMP) (堺化学ェ 業 (株)製) 6. 58部、及びメトキシポリエチレングリコール # 1000メタタリレート(商品 名: NKエステノレ M— 230G、新中村化学工業(株)製) 30· 0部をメチルェチルケト ン 54. 9部に溶解させ、窒素気流下、 80°Cで加熱した。 2, 2'—ァゾビス(2, 4—ジメ チルバレロニトリル)(商品名: V— 65、和光純薬工業 (株)製) 0. 06部を加えて更に 窒素気流下、 80°Cで 2時間加熱し、室温まで冷却した後、メチルェチルケトン 91. 5 部をカ卩えることで、以下に示すポリマー S - 3の 20%溶液(重量平均分子量 2200; 本発明に係る高分子分散剤)を得た。
[化 9]
1 2付加体
Figure imgf000051_0001
S - 3
[0188] 感光材料の作製
連結した金微粒子分散液の調製
蒸留水 3000gと 1Nの水酸化ナトリウム水溶液 150gを混合した溶液を調製した。こ の溶液に、上記化合物 S— 3を 3. 5g加え、完全に溶解するまで攪拌した。さらに水 素化ホウ素ナトリウム 3. 6gをカ卩え、溶解するまで攪拌した。この溶液を C液とする。
[0189] 蒸留水 189gにテトラクロ口(III)金酸四水和物 74. 8gを混合した溶液を調製し、 30 分攪拌した。この溶液を D液とする。
ここで、液温を 50°Cに保ち攪拌している C液中に、 D液を添加し、金微粒子分散液 を調製した。
[0190] 調製した金微粒子分散液に、硝酸を添加することにより pH4に調製して金微粒子 を凝集沈降させた。
凝集金微粒子液の上澄み液を除去し、これに蒸留水を加えてスターラーで攪拌し て凝集金微粒子を分散した後 1時間静置し、再度凝集金ナノ粒子を沈降させた。こ の上澄み液を除去し、凝集金微粒子を得た。この操作を数回繰り返して得た凝集金 微粒子に、金が 8質量%となるようメチルェチルケトンをカ卩ぇ超音波ホモジナイザー( 商品名:ソニファー(Sonifier) II型、ブランソン社製)を用いて 20kHzの超音波を 5分 間照射した。その後、超音波ホモジナイザー(商品名:モデル (Model) 2000bdc— h 40 : 0. 8型、ブランソン社製)で 40kHzの超音波を 10分間照射した。超音波照射 の間は、試料液が 25°Cに維持されるよう、恒温水循環装置(商品名:クール二タス RC TW400,ャマト科学社製)により冷却した。得られた試料液中の金微粒子は、算術 平均粒径 45nm、算術標準偏差 34nmであった。金固形分濃度は、 87. 3質量%で あった。金固形分濃度は前述のようにして求めたものである。
[0191] 感光性遮光層用塗布液の調製
下記組成を混合して、感光性遮光層用塗布液を調製した。
組成
'前記金微粒子分散液 100g
チルェチルケトン 39g
'フッ素系界面活性剤 0. lg
:商品名: F780F、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. 00 lg
ンジルメタタリレート/メタクリル酸共重合体 2. lg
(モノレ]:匕 = 73/27、分子量 30000)
'ビス [4— [N— [4— (4、 6—ビストリクロロメチル一 s—トリァジン一 2—ィル)フエニル ]力ルバモイル]フエニル]セバケート 0· lg
[0192] 保護層用塗布液の調製
下記組成を混合して、保護層用塗布液を調製した。
'ポリビュルアルコール 3. 0g
(商品名: PVA205、 (株)クラレ製)
.ポリビュルピロリドン 3g
(商品名: PVP_K30、アイエスピ
,蒸留水 50. 7g
'メチルアルコール 45. 0g
感光材料の作製 ガラス基板上に、スピンコーターを用いて乾燥膜厚が 0. 8 μ ΐηになるように上記感 光性遮光層用塗布液を塗布して 100°Cで 5分間乾燥し感光性遮光層を形成した。次 いで、この上にスピンコーターを用いて上記保護層用塗布液を乾燥膜厚が 1. 5 μ ΐη になるように塗布して、 100°Cで 5分間乾燥し保護層を形成して、感光材料を作製し た。
[0194] ブラックマトリックスの作製
超高圧水銀灯を有す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 )で、基板とマスク(画像パターンを有す石英露光マスク)を垂直に立てた状態で、露 光マスク面と保護層を塗布面の間の距離を 200 μ mに設定し、露光量 70mjZcm2 でパターン露光した。次いで、アルカリ現像液である現像処理液(商品名: TCD、富 士写真フィルム (株)製)を用いて現像処理(33°C · 20秒)を行った。画面サイズ 10ィ ンチで、画素数力 S480 X 640であり、また、ブラックマトリックス幅が 24 x mで、画素部 の開口が 86 /i m X 304 /i mであるブラックマトリックスを得た。
[0195] 評価
得られたブラックマトリックスについて下記の評価を行った。結果を下記表 2に示す 光学濃度の測定
膜の光学濃度は以下の方法で測定した。
まず、ブラックマトリックス作製前のガラス基板上に塗設された感光性遮光層に前記 超高圧水銀灯を用いて塗布面側から 500mj/cm2の露光を行った。次いでこの光 学濃度(0· D. )をマクベス濃度計(商品名: TD— 904、マクベス社製)を用いて測 定した。別途、ガラス基板の光学濃度(〇D0)を同様の方法で測定し、上記 O. D.か ら OD0を差し引いて、膜の光学濃度とした。
[0196] 液晶表示装置の作製
上記で得られたブラックマトリックスを形成した基板を用いて、特開平 11一 242243 号公報の第一実施例 [0079]〜 [0082]に記載の方法を用いて、液晶表示装置を 作製したところ、誤作動なく表示することを確認した。
[0197] 評価 得られた液晶表示装置について、下記の評価を行った。結果を下記表 1に示す。 ムラの彻」定
液晶表示装置にグレイのテスト信号を入力させた時に、 目視及びルーペにて観察 し、ムラの発生の有無を判断した。ムラがまったく観察されなかったものを A、ムラがわ ずかに確認できたものを B、ムラが顕著に確認できたものを Xとした。
[0198] 実施例 8
連結した銀微粒子分散液の調製
実施例 2と同様にして、銀微粒子分散液を作製し、さらに、実施例 7の金微粒子分 散液の代わりに当該銀微粒子分散液を用いた以外は実施例 7と同様にして、実施例
8のブラックマトリックスと液晶表示装置を作製し、同様の評価を行った。結果を下記 表 2に示す。
[0199] 実施例 9
連結した銀微粒子分散液の調製
原料金属化合物溶液として、反応容器内に入れたアセトン 380g中に酢酸銀 17g、 前記ポリマー S— 3を 3. 0g、エタノールアミンを 60g添カロし、酢酸銀が完全に溶解す るまで ft禅した。
[0200] ここに、ヒドロキシルアセトン 160gを添加し、 400nmと 710nmに特に高い吸収を持 ち、可視域全体に吸収を有する銀微粒子溶液を得た。ここで得られたコロイド溶液は 水洗を数回繰り返した後、メチルェチルケトンに溶解させ、固形分重量が 8質量%と なるよう調製した。電子顕微鏡観察から、この銀粒子は平均粒子径が lOnmの粒子 が複数個連結したものであることを確認した。銀固形分濃度は 90. 1質量%であった 。銀固形分濃度は前述のようにして求めたものである。
[0201] 実施例 7の金微粒子分散液の代わりに上記で作製した銀微粒子分散液を用いた 以外は実施例 7と同様にして、実施例 9のブラックマトリックスと液晶表示装置を作製 し、同様の評価を行った。結果を下記表 2に示す。
[0202] 実施例 10
実施例 8と同様に連結した銀微粒子を作製し、その 200gの銀微粒子のアセトン分 散物にポリマー(ビュルピロリドン Z酢酸ビュル =60/40 (質量比)共重合体、分子量 5000)を 0. 95g添カロして、 30分間攪拌した。
次いで攪拌しながら、濃度 7. 2質量%の硫化ナトリウム水溶液を金属の硫化率が 1 0%になるように添加した。
[0203] 尚、ここで言う「硫化率」とは金属微粒子のうち硫化されている割合で、硫化率 0% は全く硫化されていない状態を表し、硫化率 100%は粒子全体が完全に硫化物にな つている状態を表す。尚、硫化ナトリウム水溶液添カ卩時の液温は 23°Cであった。 硫化ナトリウム水溶液添加後、そのまま 30分間攪拌を続けた。
以上の工程で硫化銀のシェルを持つ銀コアシェル微粒子を作成した。
[0204] 粒子中のシェルの質量比は、 0. 11であった。この質量比は、粒子中の銀と硫黄の モル数から計算により求めた。両者のモル数は、ポリエチレンテレフタレート支持体の 上に、粒子分散液をスピンコート塗布した試料を蛍光 X線分析装置 (商品名: Type3 370E、理学 (株)製)を用いた蛍光 X線分析で求めた。硫黄と銀のモル数をそれぞれ ms、 mAとすると、シェルの Ag Sのモル数は ms、コアの Agのモル数は mA— 2msに なる。
従って、シェルとコアの質量比は、
(ms/247. 8): (mA— 2ms/107. 9)
になる。
[0205] 上記で作製した銀/硫化銀コアシェル粒子溶液を数回水で洗浄したのち、吸引ろ 過によって凝集銀/硫化銀コアシェル粒子を取り出し、メチルェチルケトンを用いて 8 質量%となるよう調整した。実施例 7の金微粒子のかわりにこの銀/硫化銀コアシェノレ 粒子溶液を用いた以外は実施例 7と同様にして、実施例 10のブラックマトリックスと液 晶表示装置を作製し、同様の評価を行った。結果を下記表 2に示す。
[0206] 実施例 11
実施例 1において、感光性遮光層用塗布液の調製の際に、金微粒子分散液に代 えて、実施例 8に記載の銀微粒子及びカーボンブラック(商品名: CFP— FF— 949 K、富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ (株)製)を用レ、、銀微粒子分散物の添 加量に対しカーボンブラックの添カ卩量を、銀微粒子:カーボンブラック = 95: 5 (質量 比)とした以外は、実施例 7と同様にして、実施例 11のブラックマトリックスと液晶表示 装置を作製し、同様の評価を行った。結果を下記表 2に示す。
[0207] 比較例 2
純水 380gに、テトラクロ口(III)金酸四水和物 41g、市販の湿潤分散剤(商品名:デ イスパーピック R190、ビックケミ一社製)を 10g、 INの Na〇H水溶液 80gを混合した。 この溶液に水素化ホウ素ナトリウム 3gを添加し、 30分攪拌して 500nmに高い吸収を 持つ金微粒子を得た。ここで得られたコロイド溶液は限外ろ過によって濃縮した後、 エタノールに溶解させ、固形分重量が 8質量%となるよう調製した。全固形分重量中 に占める金固形分濃度は 70. 5質量%であった。この金微粒子分散液を超音波ホモ ジナイザー(商品名:ソニファー(Sonifier) II型、ブランソン社製)を用いて 20kHzの 超音波を 5分間照射した。その後、超音波ホモジナイザー(商品名:モデル (Model) 2000bdc-h 40 : 0. 8型、ブランソン社製)で 40kHzの超音波を 10分間照射した。 超音波照射の間は、試料液が 25°Cに維持されるよう、恒温水循環装置(商品名:ク 一ルニクス¾丁\ 400、ャマト科学社製)により冷却した。得られた試料液中の金微 粒子は、算術平均粒径 42nm、算術標準偏差 56nmであった。
[0208] 上記で作製した金微粒子を用いて、塗布液組成を以下のように変更した以外は実 施例 7と同様にブラックマトリックスと液晶表示装置を作製し、同様の評価を行った。 結果を下記表 2に示す。
•前記金微粒子分散液 100g
•1 プロパノーノレ 39g
•フッ素系界面活性剤 0. lg
(商品名: F780F、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. 00 lg
•ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体
(モノレ];匕 = 73/27、分子量 30000) 2. lg
'ビス [4_ [N_ [4_ (4、 6 _ビストリクロロメチル _s—トリァジン _ 2_ィル)フエニル ]力ルバモイノレ]フエ二ノレ]セバケート 0. lg
[0209] 保護層用塗布液の調製
下記組成を混合して、保護層用塗布液を調製した。 'ポリビニルアルコール 3. Og
(商品名: PVA205、 (株)クラレ製)
•ポリビュルピロリドン 1. 3g
(商品名: PVP_K30、アイエスピー.ジャパン社製)
'蒸留水 50. 7g
'メチノレアノレ ーノレ 45. Og
[0210] 比較例 3
原料金属化合物溶液として、反応容器内に入れたアセトン 180g中に酢酸銀 6gを 添加し、攪拌した。さらに、市販の湿潤分散剤(商品名:デイスパーピック R161、ビック ケミ一社製)を 3gとエタノールアミンを 25g添カ卩し、酢酸銀が完全に溶解するまで攪 拌した。ここに、ヒドロキシノレアセトン 50gを添加し、黄色を呈する銀微粒子溶液を得 た。この粒子は 400nmに高い吸収を有し、算術平均粒径 51nm、算術標準偏差 63 nmで 3Dつた。
電子顕微鏡観察から、該銀微粒子は平均粒子径 30nmの球形粒子であることがわ 力つた。この銀微粒子を数回水洗することによって洗浄し、メチルェチルケトンに溶解 させ、固形分重量が 8質量%となるよう調製した。
[0211] 実施例 7の金微粒子のかわりに上記で作製した銀微粒子を用いて、実施例 7と同 様にして、比較例 3のブラックマトリックスと液晶表示装置を作製し、同様の評価を行 つた。結果を下記表 2に示す。
[0212] 比較例 4
長さが平均 100nm、幅が平均 100nm、厚みが平均 46nmである平板銀微粒子 73 . 5gと、市販の湿潤分散剤(商品名:デイスパーピック R161、ビックケミ一社製) 1. 05 gとメチルェチルケトン 110. 3gを混合した、これを超音波分散機(商品名: Ultrasonic generator model US- 6000 ccvp, nissei社製)を用いて分散し、平板銀微粒子分散 液を得た。
[0213] 実施例 7の金微粒子分散液のかわりに上記で作製した銀微粒子分散液を用いて、 実施例 7と同様にして、比較例 4のブラックマトリックスと液晶表示装置を作製し、同様 の評価を行った。結果を下記表 2に示す。 [0214] [表 2]
Figure imgf000058_0001
[0215] 表 2より、本発明に従う実施例 7〜: 11においては、光学濃度が高ぐ表示ムラがまつ たく観察されなかった。これに対し、比較例 2〜4においては、光学濃度及び表示ム ラの評価において双方を同時に満足できる結果が得られなかった。
[0216] 日本出願 2005— 305026の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれ る。本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献 、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記さ れた場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
産業上の利用可能性
[0217] 本発明は、分散安定性が高い形状異方性金属微粒子を製造し得る形状異方性金 属微粒子の製造方法を提供しうる。また本発明は、薄膜で高濃度の着色が得られる 着色組成物、特に、遮光性能が高い遮光画像を低コストで作製することができ、環境 性に優れる着色組成物及び感光性転写材料を提供しうる。更に本発明は、薄膜で遮 光性能が高い遮光画像付き基板、カラーフィルター、及び液晶表示装置、を提供しう る。

Claims

請求の範囲
[1] 分子中にメルカプト基を有する高分子分散剤の存在下で金属化合物の還元を行う 工程を含むことを特徴とする形状異方性金属微粒子の製造方法。
[2] 前記形状異方性金属微粒子が、複数の金属微粒子が連結することにより形成され ていること、及び、該複数の金属微粒子の連結長が変わることによって色調が異なる ことを特徴とする請求項 1に記載の形状異方性金属微粒子の製造方法。
[3] 前記形状異方性金属微粒子が、金属化合物と金属との複合微粒子から形成され ていることを特徴とする請求項 1に記載の形状異方性金属微粒子の製造方法。
[4] 前記形状異方性金属微粒子が、紫外光、可視光、及び近赤外光の波長領域のう ちの 2つ以上の波長領域において極大吸収を有すること、及び、金属微粒子の連結 長を変化させることによって吸収波長を変化させられることを特徴とする請求項 1に記 載の形状異方性金属微粒子の製造方法。
[5] 前記高分子分散剤が、分子鎖の末端に少なくとも 2つ以上のメルカプト基を有する ことを特徴とする請求項 1に記載の形状異方性金属微粒子の製造方法。
[6] 形状異方性金属微粒子を、 SP値が 25. 8MPa1/2以下の溶媒中に含有させてなる こと、及び、
該金属微粒子が、分子中にメルカプト基を有する高分子分散剤の存在下で金属化 合物の還元を行う工程を含むことを特徴とする製造方法により得られること を特徴とする着色組成物。
[7] 前記形状異方性金属微粒子が、複数の金属微粒子が連結することにより形成され ていること、及び、該複数の金属微粒子の連結長が変わることによって色調が異なる ことを特徴とする請求項 6に記載の着色組成物。
[8] さらに、顔料を含むことを特徴とする請求項 6に記載の着色組成物。
[9] 前記顔料が、カーボンブラック、チタンブラック、及び黒鉛から選ばれる少なくとも 1 種であることを特徴とする、請求項 8に記載の着色組成物。
[10] 支持体と、該支持体上に設けられた着色組成物を含む感光性遮光層とを含む感 光性転写材料であって、該着色組成物が
形状異方性金属微粒子を、 SP値が 25. 8MPa1/2以下の溶媒中に含有させてなる こと、及び、
該金属微粒子が、分子中にメルカプト基を有する高分子分散剤の存在下で金属化 合物の還元を行う工程を含むことを特徴とする製造方法により得られること を特徴とする、該感光性転写材料。
[11] 前記形状異方性金属微粒子が、複数の金属微粒子が連結することにより形成され ていること、及び、該複数の金属微粒子の連結長が変わることによって色調が異なる ことを特徴とする請求項 10に記載の感光性転写材料。
[12] 着色組成物を含む遮光画像を含むことを特徴とする遮光画像付き基板であって、 該着色組成物が
形状異方性金属微粒子を、 SP値が 25. 8MPa1/2以下の溶媒中に含有させてなる こと、及び、
該金属微粒子が、分子中にメルカプト基を有する高分子分散剤の存在下で金属化 合物の還元を行う工程を含むことを特徴とする製造方法により得られること を特徴とする、該遮光画像付き基板。
[13] 前記形状異方性金属微粒子が、複数の金属微粒子が連結することにより形成され ていること、及び、該複数の金属微粒子の連結長が変わることによって色調が異なる ことを特徴とする請求項 12に記載の遮光画像付き基板。
[14] 感光性転写材料を用いて作製される遮光画像を含むことを特徴とする遮光画像付 き基板であって、該感光性転写材料が
支持体と、該支持体上に設けられた着色組成物を含む感光性遮光層とを含み、該 着色組成物が
形状異方性金属微粒子を、 SP値が 25. 8MPa1/2以下の溶媒中に含有させてなる こと、及び、
該金属微粒子が、分子中にメルカプト基を有する高分子分散剤の存在下で金属化 合物の還元を行う工程を含むことを特徴とする製造方法により得られること を特徴とする、該遮光画像付き基板。
[15] 前記形状異方性金属微粒子が、複数の金属微粒子が連結することにより形成され ていること、及び、該複数の金属微粒子の連結長が変わることによって色調が異なる ことを特徴とする請求項 14に記載の遮光画像付き基板。
[16] 着色組成物を含むことを特徴とするカラーフィルターであって、該着色組成物が 形状異方性金属微粒子を、 SP値が 25. 8MPa1/2以下の溶媒中に含有させてなる こと、及び、
該金属微粒子が、分子中にメルカプト基を有する高分子分散剤の存在下で金属化 合物の還元を行う工程を含むことを特徴とする製造方法により得られること を特徴とする、該カラーフィルター。
[17] 前記形状異方性金属微粒子が、複数の金属微粒子が連結することにより形成され ていること、及び、該複数の金属微粒子の連結長が変わることによって色調が異なる ことを特徴とする請求項 16に記載のカラーフィルター。
[18] 着色組成物を含むことを特徴とする液晶表示装置であって、該着色組成物が 形状異方性金属微粒子を、 SP値が 25. 8MPa1/2以下の溶媒中に含有させてなる こと、及び、
該金属微粒子が、分子中にメルカプト基を有する高分子分散剤の存在下で金属化 合物の還元を行う工程を含むことを特徴とする製造方法により得られること を特徴とする、該液晶表示装置。
[19] 前記形状異方性金属微粒子が、複数の金属微粒子が連結することにより形成され ていること、及び、該複数の金属微粒子の連結長が変わることによって色調が異なる ことを特徴とする請求項 18に記載の液晶表示装置。
PCT/JP2006/320725 2005-10-19 2006-10-18 形状異方性金属微粒子の製造方法、着色組成物、感光性転写材料、黒色画像付き基板、カラーフィルター、並びに液晶表示素子 WO2007046406A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/090,618 US20090291236A1 (en) 2005-10-19 2006-10-18 Method for producing shape-anisotropic metal particles, coloring composition, photosensitive transfer material, substrate with a black image, color filter, and liquid crystal display element

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005-305026 2005-10-19
JP2005305026A JP5057663B2 (ja) 2005-10-19 2005-10-19 形状異方性金属微粒子の製造方法、着色組成物、感光性転写材料、黒色画像付き基板、カラーフィルター、並びに液晶表示素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007046406A1 true WO2007046406A1 (ja) 2007-04-26

Family

ID=37962499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/320725 WO2007046406A1 (ja) 2005-10-19 2006-10-18 形状異方性金属微粒子の製造方法、着色組成物、感光性転写材料、黒色画像付き基板、カラーフィルター、並びに液晶表示素子

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20090291236A1 (ja)
JP (1) JP5057663B2 (ja)
CN (1) CN101287565A (ja)
WO (1) WO2007046406A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007112884A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Fujifilm Corp 組成物、表示装置用着色膜形成用インク、表示装置用遮光膜、遮光材料、遮光膜付き基板、カラーフィルタ、液晶表示素子、及び液晶表示装置
JP2010197746A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Ricoh Co Ltd 多光子吸収材料および反応助剤並びにそれらの製造方法
US7988886B2 (en) * 2007-12-10 2011-08-02 Seiko Epson Corporation Conductive pattern forming ink, conductive pattern and wiring substrate
US11060021B2 (en) 2014-05-20 2021-07-13 Snu R&Db Foundation Core-shell nanocomposite for metal-enhanced fluorescence

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080296567A1 (en) * 2007-06-04 2008-12-04 Irving Lyn M Method of making thin film transistors comprising zinc-oxide-based semiconductor materials
RU2494838C2 (ru) * 2007-09-27 2013-10-10 Басф Се Выделяемые и передиспергируемые наночастицы переходных металлов, их получение и применение в качестве ик-излучателей
JP2009145189A (ja) * 2007-12-13 2009-07-02 Fujifilm Corp バイオセンサー
JP5453853B2 (ja) * 2009-03-10 2014-03-26 大日本印刷株式会社 カラーフィルタ及びそれを用いてなる有機el表示装置
JP5537873B2 (ja) * 2009-09-02 2014-07-02 国立大学法人北海道大学 銅微粒子の製造方法
JP2012203083A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 可視近赤外光遮蔽黒色膜、可視近赤外光遮蔽黒色膜付き基材、及び固体撮像素子
JP2012203054A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd カラーフィルタ用黄色着色組成物及びカラーフィルタ
WO2012147964A1 (ja) * 2011-04-28 2012-11-01 富士フイルム株式会社 金属ナノワイヤを含有する分散液および導電膜
KR20130027188A (ko) * 2011-09-07 2013-03-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
WO2013043133A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-28 Nanyang Technological University Methods for forming gold nanowires on a substrate and gold nanowires formed thereof
JP5909468B2 (ja) * 2012-08-31 2016-04-26 富士フイルム株式会社 分散組成物、これを用いた硬化性組成物、透明膜、マイクロレンズ、及び固体撮像素子
KR20140083620A (ko) * 2012-12-26 2014-07-04 제일모직주식회사 차광층용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 차광층
JP2014129609A (ja) * 2014-03-07 2014-07-10 Hokkaido Univ 銅微粒子の製造方法
JP2015206081A (ja) * 2014-04-21 2015-11-19 昭和電工株式会社 金属ナノワイヤ分散液の濃縮方法および金属ナノワイヤインクの製造方法
US9738799B2 (en) * 2014-08-12 2017-08-22 Purdue Research Foundation Homogeneous precursor formation method and device thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002294309A (ja) * 2000-07-24 2002-10-09 Mitsuboshi Belting Ltd 金属微粒子の製造方法
JP2005163141A (ja) * 2003-12-04 2005-06-23 Ishihara Sangyo Kaisha Ltd 銅粉末及びその製造方法並びにそれを配合した流動性組成物、それを用いた電極
JP2005240099A (ja) * 2004-02-26 2005-09-08 Japan Science & Technology Agency 異方性相分離した二元金属ナノ粒子及びその製造法
JP2006233252A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Mitsubishi Materials Corp ワイヤー状の金微粒子と、その製造方法および含有組成物ならびに用途

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6721083B2 (en) * 1996-07-19 2004-04-13 E Ink Corporation Electrophoretic displays using nanoparticles
WO2002018080A1 (fr) * 2000-08-03 2002-03-07 Upepo & Maji Inc. Composition de solution colloidale metallique et conducteur ou encre destine a la formation d'un motif semi-conducteur la renfermant, et procede de formation d'un motif conducteur ou semi-conducteur
JP2002080903A (ja) * 2000-09-08 2002-03-22 Japan Science & Technology Corp 分散安定化機能性金族微粒子及び半導体微粒子およびその製造方法
JP2003107697A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Fuji Photo Film Co Ltd 感光性転写材料、フォトマスク材料、フォトマスクおよびフォトマスクの製造方法
US20040021133A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-05 Nagpal Vidhu J. High refractive index polymerizable composition
JP2005281845A (ja) * 2004-03-28 2005-10-13 Yukio Nagasaki 金属コロイド分散液および金属コロイド分散液の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002294309A (ja) * 2000-07-24 2002-10-09 Mitsuboshi Belting Ltd 金属微粒子の製造方法
JP2005163141A (ja) * 2003-12-04 2005-06-23 Ishihara Sangyo Kaisha Ltd 銅粉末及びその製造方法並びにそれを配合した流動性組成物、それを用いた電極
JP2005240099A (ja) * 2004-02-26 2005-09-08 Japan Science & Technology Agency 異方性相分離した二元金属ナノ粒子及びその製造法
JP2006233252A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Mitsubishi Materials Corp ワイヤー状の金微粒子と、その製造方法および含有組成物ならびに用途

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007112884A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Fujifilm Corp 組成物、表示装置用着色膜形成用インク、表示装置用遮光膜、遮光材料、遮光膜付き基板、カラーフィルタ、液晶表示素子、及び液晶表示装置
US7988886B2 (en) * 2007-12-10 2011-08-02 Seiko Epson Corporation Conductive pattern forming ink, conductive pattern and wiring substrate
JP2010197746A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Ricoh Co Ltd 多光子吸収材料および反応助剤並びにそれらの製造方法
US11060021B2 (en) 2014-05-20 2021-07-13 Snu R&Db Foundation Core-shell nanocomposite for metal-enhanced fluorescence

Also Published As

Publication number Publication date
US20090291236A1 (en) 2009-11-26
CN101287565A (zh) 2008-10-15
JP5057663B2 (ja) 2012-10-24
JP2007113060A (ja) 2007-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007046406A1 (ja) 形状異方性金属微粒子の製造方法、着色組成物、感光性転写材料、黒色画像付き基板、カラーフィルター、並びに液晶表示素子
JP4401101B2 (ja) 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
JP4592239B2 (ja) カラーフィルター用組成物及びカラーフィルター
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
KR20060048614A (ko) 차광화상이 형성된 기판, 차광화상의 제조방법, 감광성수지조성물, 전사재료, 컬러필터 및 표시장치
JP6024149B2 (ja) カラーフィルター用着色樹脂組成物、カラーフィルター、及び液晶表示装置
JP5110222B2 (ja) 顔料分散液、カラーフィルタ用ネガ型レジスト組成物、カラーフィルタ、並びに、液晶表示装置及び有機発光表示装置
JP2003161828A (ja) 顔料分散組成物、顔料分散レジスト、およびカラーフィルター
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
KR100699731B1 (ko) 다이코팅용 경화성 수지조성물, 컬러필터, 컬러필터의제조방법 및 액정표시 장치
JP4118007B2 (ja) カラーフィルター用組成物およびカラーフィルター
JP2004347831A (ja) カラーフィルター
JP2007113090A (ja) 金属微粒子分散液の製造方法、着色組成物、インク、感光性転写材料、遮光画像付き基板、カラーフィルター、液晶表示素子、及び液晶表示装置
JP4346230B2 (ja) カラーフィルター用組成物およびカラーフィルター
KR20180014306A (ko) 착색제, 이를 포함하는 착색 수지 조성물 및 컬러필터
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
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
JP3960311B2 (ja) ダイコート用硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、および液晶表示装置
JP2017111398A (ja) カラーフィルタ用着色組成物及びカラーフィルタ
JP2012013866A (ja) カラーフィルタ用着色組成物、およびカラーフィルタ
JP2003185825A (ja) 顔料組成物、顔料分散レジスト、およびカラーフィルター
KR102077126B1 (ko) 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 차광층
JP2001164142A (ja) 顔料分散体組成物
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
JP2008001961A (ja) 金属微粒子分散物、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、及び表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680038244.2

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12090618

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06811943

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1