感光性组合物以及使用其的显示装置用遮光膜形成用材料以及感光性转印材料转让专利

申请号 : CN200780010274.7

文献号 : CN101405654B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 吉村耕作宫宅一仁佐佐木广树

申请人 : 富士胶片株式会社

摘要 :

本发明的感光性组合物,其特征在于,含有金属粒子和/或具有金属的粒子、碱可溶性树脂、具有乙烯性不饱和双键的加成聚合性单体、和光聚合引发剂,该碱可溶性树脂是含有30~90质量%的用下述通式(1)表示的重复单元B、且酸值为50mgKOH/g以上、I/O值为0.45~0.65的共聚物。在通式(1)中,R1表示氢原子或甲基,R2表示可以具有环结构或支链结构的碳数2~8的烷基。本发明进而还提供使用该感光性树脂的显示装置用遮光膜形成用材料以及感光性转印材料。

权利要求 :

1.一种感光性组合物,其特征在于,含有:金属粒子以及具有金属的粒子的至少一方,碱可溶性树脂,其是含有30~90质量%的用下述通式(1)表示的至少1种重复单元B、且酸值为50mg KOH/g以上、I/O值为0.45~0.65的共聚物,并且该碱可溶性树脂的重均分子量为5000~200000,具有乙烯性不饱和双键的加成聚合性单体,以及光聚合引发剂;

通式(1)

【化4】

1 2

式中,R 表示氢原子或甲基,R 表示可以具有环结构或支链结构的碳数2~8的烷基。

2.如权利要求1所述的感光性组合物,其特征在于,所述碱可溶性树脂含有具有酸基的至少1种重复单元A,该重复单元A相对于所述碱可溶性树脂的总重量的含量在5~30质量%的范围内。

3.如权利要求1所述的感光性组合物,其特征在于,2

所述重复单元B是所述通式(1)的R 为可以具有环结构或支链结构的碳数2~4的2

烷基的重复单元B-1、和所述通式(1)的R 为可以具有环结构或支链结构的碳数4~8且2

碳数比所述重复单元B-1的R 多的烷基的重复单元B-2的混合物。

4.如权利要求2所述的感光性组合物,其特征在于,2

所述重复单元B是所述通式(1)的R 为可以具有环结构或支链结构的碳数2~4的2

烷基的重复单元B-1、和所述通式(1)的R 为可以具有环结构或支链结构的碳数4~8且2

碳数比所述重复单元B-1的R 多的烷基的重复单元B-2的混合物。

5.如权利要求1所述的感光性组合物,其特征在于,所述碱可溶性树脂含有具有芳香环的至少1种重复单元C,该重复单元C相对于所述碱可溶性树脂的总重量的含量为20~60质量%的范围。

6.如权利要求2所述的感光性组合物,其特征在于,所述碱可溶性树脂含有具有芳香环的至少1种重复单元C,该重复单元C相对于所述碱可溶性树脂的总重量的含量为20~60质量%的范围。

7.如权利要求3所述的感光性组合物,其特征在于,所述碱可溶性树脂含有具有芳香环的至少1种重复单元C,该重复单元C相对于所述碱可溶性树脂的总重量的含量为20~60质量%的范围。

8.如权利要求4所述的感光性组合物,其特征在于,所述碱可溶性树脂含有具有芳香环的至少1种重复单元C,该重复单元C相对于所述碱可溶性树脂的总重量的含量为20~60质量%的范围。

9.如权利要求1所述的感光性组合物,其特征在于,所述碱可溶性树脂的酸值为50mg KOH/g~200mg KOH/g的范围。

10.一种显示装置用遮光膜形成用材料,其特征在于,使用感光性组合物而成;

该感光性组合物含有:

金属粒子以及具有金属的粒子的至少一方,碱可溶性树脂,其是含有30~90质量%的用下述通式(1)表示的至少1种重复单元B、且酸值为50mg KOH/g以上、I/O值为0.45~0.65的共聚物,并且该碱可溶性树脂的重均分子量为5000~200000,具有乙烯性不饱和双键的加成聚合性单体,以及光聚合引发剂;

通式(1)

【化6】

1 2

式中,R 表示氢原子或甲基,R 表示可以具有环结构或支链结构的碳数2~8的烷基。

11.一种感光性转印材料,其特征在于,在临时支承体上至少设置有由感光性组合物形成的感光性遮光层;

该感光性组合物含有:

金属粒子以及具有金属的粒子的至少一方,碱可溶性树脂,其是含有30~90质量%的用下述通式(1)表示的至少1种重复单元B、且酸值为50mg KOH/g以上、I/O值为0.45~0.65的共聚物,并且该碱可溶性树脂的重均分子量为5000~200000,具有乙烯性不饱和双键的加成聚合性单体,以及光聚合引发剂;

通式(1)

【化7】

式中,R1表示氢原子或甲基,R2表示可以具有环结构或支链结构的碳数2~8的烷基。

说明书 :

感光性组合物以及使用其的显示装置用遮光膜形成用材料

以及感光性转印材料

技术领域

[0001] 本发明涉及感光性组合物以及适合形成使用该感光性组合物的彩色滤光片的黑矩阵等的显示装置用遮光膜形成用材料以及感光性转印材料。

背景技术

[0002] 近年来,为了提高显示图像的对比度,要求黑矩阵具有4.0以上的高光学浓度。另一方面,如果黑矩阵的厚度较厚,使用其的彩色滤光片的表面平滑性受损,所以需要黑矩阵
构成为薄膜状。
[0003] 一直以来,在具有高遮光性的显示装置用的黑矩阵的制作方法中,使用金属的薄膜。在该方法中包括如下所述的工序,即在通过蒸镀法或溅射法形成的铬等的金属薄膜上
涂布光致抗蚀剂,接着,使用具有显示装置用遮光膜用图案的光掩模,对光致抗蚀剂进行曝
光、显影之后,对已露出的金属薄膜进行蚀刻,最后将在金属薄膜残留的光致抗蚀剂剥离除
去,由此形成的工序(例如,参照非专利文献1)。
[0004] 关于该方法,由于使用金属薄膜,即便膜厚小也可以得到高遮光效果,另一方面,需要称之为蒸镀法或溅射法的真空成膜工序或蚀刻工序,存在成本升高的问题。另外,通过
该方法得到的黑矩阵是金属膜,所以也存在反射率极高,在强烈的外光下显示对比度降低
的问题。与这些相对应,也提出了使用低反射铬膜(金属铬和氧化铬2层构成的膜等)的
黑矩阵的制作方法,但这些方法不可避免地导致成本进一步升高。此外,在还使用金属薄膜
的以往的方法中,通过蚀刻工序排出含有金属离子的废液,所以,也有所谓环境负担大的缺
点。特别是在这些方法中最常使用的铬,其不仅有害,而且环境负担非常大。
[0005] 另一方面,关于得到环境负担小的黑矩阵的技术之一,有使用炭黑的方法(例如,参照专利文献1)。该方法包括在基板上涂布含有炭黑的感光性树脂组合物,干燥,然后对其
进行曝光、显影,形成黑矩阵的工序。
[0006] 但是,炭黑由于每单位涂布量的光学浓度低,所以要想确保高遮光性、光学浓度,含有炭黑的感光性树脂组合物的膜厚必然增大。例如,为了确保与上述的金属膜同等的光
学浓度4.0,含有炭黑的感光性树脂组合物的膜厚为1.2~1.5μm。为此,对于含有炭黑的
感光性树脂组合物,在形成黑矩阵之后,如果形成红色、蓝色、绿色的像素,由于像素边缘部
的段差等而使得彩色滤光片的表面变得不平滑,存在所谓显示质量降低的缺点。
[0007] 除了上述以外,作为得到环境负担小、为薄膜且光学浓度高的黑矩阵的方法,已知有使用金属粒子或具有金属的粒子代替炭黑的方法(例如,参照专利文献2~3)。
[0008] 通过该方法,可以得到环境负担小、为薄膜且光学浓度高的黑矩阵。
[0009] 但是,使用了金属粒子或具有金属的粒子的黑矩阵,粒子在涂膜中容易凝集。为此,存在通过该凝集状态无法得到足够的光学浓度或黑矩阵表面粗糙等问题。
[0010] 【专利文献1】特开昭62—9301号公报
[0011] 【专利文献2】特开2004—240039号公报
[0012] 【专利文献3】特开2005—17322号公报
[0013] 【非专利文献1】《彩色TFT液晶显示器》p.218~p.220、共立出版(株)发行(1997年4月10日)

发明内容

[0014] 本发明正是鉴于上述以往的问题点而完成的。本发明提供金属粒子或具有金属的粒子在涂布液中的分散稳定性、黑矩阵等的图案形成性(碱显影性、图案形状)、得到的图
案的面状以及得到的图案的耐溶剂性出色,可以形成薄膜、作为黑色感材高浓度的感光性
组合物以及使用其的显示装置用遮光膜形成用材料以及感光性转印材料。
[0015] 即,<1>本发明提供一种感光性组合物,其含有:
[0016] 金属粒子以及具有金属的粒子的至少一方、
[0017] 碱可溶性树脂、
[0018] 具有乙烯性不饱和双键的加成聚合性单体、以及
[0019] 光聚合引发剂,
[0020] 在这里,该碱可溶性树脂是含有用下述通式(1)表示的至少1种重复单元B30~90质量%、酸值为50mg KOH/g以上、I/O值为0.45~0.65的共聚物。
[0021] 通式(1)
[0022] 【化1】
[0023]
[0024] 在通式(1)中,R1表示氢原子或甲基,R2表示可以具有环结构或支链结构的碳数2~8的烷基。
[0025] 另外,<2>本发明提供一种感光性组合物,是在上述<1>记载的感光性组合物中,其特征在于,上述碱可溶性树脂含有具有酸基的至少1种重复单元A,该重复单元A相对于
上述碱可溶性树脂的总重量的含量在5~30质量%的范围内。
[0026] 另外,<3>本发明提供一种感光性组合物,是在上述<1>或者<2>记载的感光性组2
合物中,其特征在于,上述重复单元B是上述通式(1)的R 为可以具有环结构或支链结构
2
的碳数2~4的烷基的重复单元B—1、和上述通式(1)的R 为可以具有环结构或支链结构
2
的碳数4~8且碳数比上述重复单元B—1的R 多的烷基的重复单元B—2的混合物。
[0027] 另外,<4>本发明提供一种感光性组合物,是在上述<1>~<3>的任意一项记载的感光性组合物中,其特征在于,上述碱可溶性树脂含有具有芳香环的至少1种重复单元C,
该重复单元C相对于上述碱可溶性树脂的总重量的含量为20~60质量%的范围。
[0028] 另外,<5>本发明提供一种感光性组合物,是在上述<1>~<4>的任意一项记载的感光性组合物中,其特征在于,上述碱可溶性树脂的酸值为50mg KOH/g~200mg KOH/g的
范围。
[0029] 另外,<6>本发明提供一种显示装置用遮光膜形成用材料,其特征在于,使用<1>~<5>中任意一项记载的感光性组合物而成。
[0030] 进而,<7>本发明提供一种感光性转印材料,其特征在于,在临时支承体上至少设置有由<1>~<5>中记载的感光性组合物形成的感光性遮光层。
[0031] 通过本发明,可以提供金属粒子或具有金属的粒子在涂布液中的分散稳定性、黑矩阵等的图案形成性(碱显影性、图案形状)、得到的图案的面状以及得到的图案的耐溶剂
性出色、可以形成薄膜、作为黑色感材高浓度的感光性组合物以及使用其的显示装置用遮
光膜形成用材料以及感光性转印材料。

具体实施方式

[0032] 以下,详细说明本发明的感光性组合物以及使用其的显示装置用遮光膜形成用材料以及感光性转印材料。
[0033] 本发明的感光性组合物的特征在于含有:金属粒子以及具有金属的粒子的至少一方,和碱可溶性树脂,其为含有30~90质量%的用下述通式(1)表示的至少1种重复单元
B、且酸值为50mg KOH/g以上、I/O值为0.45~0.65的共聚物,和具有乙烯性不饱和双键
的加成聚合性单体,和光聚合引发剂。
[0034] 通式(1)
[0035] 【化2】
[0036]
[0037] 在通式(1)中,R1表示氢原子或甲基,R2表示可以具有环结构或支链结构的碳数2~8的烷基。
[0038] 本发明的碱可溶性树脂可以溶解于能与水混合的有机溶剂中。为此,在制造本发明的感光性组合物时,无需经过除去水的工序即可使用作为水分散液来提供的金属粒子以
及具有金属的粒子的至少一方。
[0039] 以下,对本发明的感光性组合物的构成要件进行说明。
[0040] 在本发明中使用的碱可溶性树脂,是含有30~90质量%的用下述通式(1)表示的至少1种重复单元B、酸值为50mg KOH/g以上且I/O值为0.45~0.65的共聚物。
[0041] 通式(1)
[0042] 【化3】
[0043]1 2
[0044] 在通式(1)中,R 表示氢原子或甲基,R 表示可以具有环结构或支链结构的碳数2~8的烷基。
2
[0045] 关于R 的例子,包括乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、环己基、正辛基、叔辛基、2—乙基己基等。
[0046] 用通式(1)表示的重复单元B可以从(甲基)丙烯酸的碳数2~8的烷基酯衍生出来。
[0047] 关于碳数2~8的(甲基)丙烯酸烷基酯的例子,包括(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、
(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸环
己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸叔辛酯、(甲基)丙烯酸2—乙基己酯等。
[0048] 用通式(1)表示的重复单元B除了单独使用以外,还优选组合2种以上使用。在2
本发明中,重复单元B可以是通式(1)的R 为可以具有环结构或支链结构的碳数2~4的
2
烷基的重复单元B—1、和通式(1)的R 为可以具有环结构或支链结构的碳数4~8且碳数
2
比重复单元B—1的R 多的烷基的重复单元B—2的混合物。
2
[0049] 关于上述重复单元B的2种以上的组合的具体例子,包括R 为具有碳数2~4的烷基的结构((甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)
丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯衍生的重复单元)和具有碳
数4~8的烷基的结构((甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔
丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙
烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸叔辛酯、(甲基)丙烯酸2—乙基己酯)的组合。
[0050] 通过适当组合重复单元B—1和重复单元B—2,可以微调节碱性显影时间。例如,如果增加重复单元B—1的比例,则显影时间可以缩短。另一方面,如果增加重复单元B—2
的比例,则显影时间可以延长。
[0051] 从碱显影时间的调节、金属粒子或具有金属的粒子在溶液中或干膜中的分散性的观点来看,在本发明使用的碱可溶性树脂中含有的用通式(1)表示的重复单元B(在使用2
种以上的重复单元B的情况下,为其总量)相对于该碱可溶性树脂的总重量的重量比率,优
选为30~90质量%的范围。进—步优选该比率在30~60质量%的范围内,特别优选在
35~55质量%的范围内。
[0052] 在本发明中使用的碱可溶性树脂,优选还含有相对于该碱可溶性树脂的总重量为5~30质量%的具有酸基的至少1种重复单元A。在这里,重复单元A是从分子内具有聚
合性双键和酸基的化合物衍生而来的重复单元。
[0053] 关于酸基的例子,包括羧酸、磺酸、磷酸、其他具有活性氢的基团等。其中,优选溶解性或碱显影性容易调节的羧酸。
[0054] 关于分子内具有聚合性双键和酸基的化合物的例子,包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸二聚体、丙烯酸低聚物、分子内具有聚合性双键和羟基的化合物(例如甲基丙烯酸2—
羟乙酯)和环状酸酐的反应产物、马来酸、衣康酸、富马酸、4—乙烯基安息香酸等。其中,从
与其他成分的共聚性的观点出发,优选丙烯酸、甲基丙烯酸、4—乙烯基安息香酸。
[0055] 关于本发明中使用的碱可溶性树脂中含有的重复单元A(在使用2种以上的重复单元A的情况下,为其总量)相对于该碱可溶性树脂的总重量的重量比率,从可以适度调节
碱性显影时间的观点出发,优选5~30质量%的范围,更优选7~25质量%的范围,最优
选9~20质量%的范围。
[0056] 本发明中使用的碱可溶性树脂,优选还含有20~60质量%的具有芳香环的至少一种重复单元C。在这里,具有芳香环的重复单元C是指从在分子内具有聚合性双键和芳香
环的化合物衍生的重复单元。
[0057] 在这里,芳香环表示仅由碳原子、氢原子构成的芳香族环,关于其例子,包括苯环、萘环、蒽环、菲环等。
[0058] 关于分子内具有聚合性双键和芳香环的化合物的例子,包括(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸萘酯、苯乙烯、α—甲基苯乙烯、乙烯基萘、p—氯苯乙
烯、p—甲基苯乙烯等,其中,从获得性容易以及成本的观点出发,优选苯乙烯、甲基丙烯酸
苄酯。
[0059] 关于本发明中使用的碱可溶性树脂中含有的重复单元C(在使用2种以上的重复单元C的情况下,为其总量)相对于该碱可溶性树脂的总重量的重量比率,从碱性显影时间
的调节、以及向通过碱性显影得到的图案赋予耐溶剂性的观点出发,优选20~60质量%的
范围,进一步优选25~50质量%的范围,最优选30~45质量%的范围。
[0060] 本发明中使用的碱可溶性树脂除了含有上述的重复单元A、B以及C以外,还可以含有其他重复单元D。
[0061] 衍生其他重复单元D的单体,可以从能与用于衍生重复单元A、B以及C的单体进行共聚的单体中任意选择。关于该单体的例子,包括丙烯腈(例如,(甲基)丙烯腈、以及
α—氯丙烯腈等)、羧酸乙烯酯(例如,乙酸乙烯酯、甲酸乙烯酯等)、脂肪族共轭二烯(例
如,1,3-丁二烯、以及异戊二烯等)、(甲基)丙烯酸烷基酯(例如,(甲基)丙烯酸甲酯
等)、(甲基)丙烯酸取代烷基酯(例如,(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2—
羟基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯、以及(甲基)丙烯酸二甲胺基丙酯等)、烷基(甲
基)丙烯酰胺(例如,(甲基)丙烯酰胺、二甲基(甲基)丙烯酰胺、N—异丙基(甲基)丙
烯酰胺、n—丁基(甲基)丙烯酰胺、叔丁基(甲基)丙烯酰胺、以及叔辛基(甲基)丙烯酰
胺等)、取代烷基(甲基)丙烯酰胺(例如,二甲胺基乙基(甲基)丙烯酰胺、以及二甲胺基
丙基(甲基)丙烯酰胺等)、聚合性低聚物(例如,单末端甲基丙烯酰基化聚甲基丙烯酸甲
酯低聚物、单末端甲基丙烯酰基化聚乙二醇等)等。
[0062] 本发明中使用的碱可溶性树脂中含有的重复单元D(在使用2种以上的重复单元D的情况下,为其总量)相对于该碱可溶性树脂的总重量的重量比率,优选0~30质量%的
范围,进一步优选0~20质量%的范围。
[0063] 本发明中使用的碱可溶性树脂的重均分子量优选5000~200000的范围。如果该重均分子量在该范围,金属粒子或具有金属的粒子在涂布液中的分散稳定性、碱显影性、在
干膜中的金属粒子或具有金属的粒子的分散性、以及使用该粒子得到的图案的耐溶剂性良
好。该重均分子量更优选7000~100000的范围,最优选10000~70000的范围。
[0064] 本发明中使用的碱可溶性树脂的单位固体成分的酸值需要为50mg KOH/g以上。即便在该范围中,该酸值优选为50~200mg KOH/g的范围,最优选70~200mg KOH/g的范
围。如果该酸值不到50mg KOH/g,涂布液中或者干燥膜中的金属粒子或具有金属的粒子的
分散性、分散稳定性等会恶化。
[0065] 本发明中使用的碱可溶性树脂的I/O值需要为0.45~0.65的范围。如果该I/O值不到0.45,则在含有该碱可溶性树脂的感光性组合物的碱性显影之后,残渣容易残留,显
影时间会延长。如果该I/O值大于0.65,则含有该碱可溶性树脂的感光性组合物的显影进
行得过快,得到的图案出现缺口,与基板的密合变差。
[0066] 干燥后,在碱性显影时的含有该碱可溶性树脂的感光性组合物的膜厚不到1微米的情况下,该I/O值优选0.45~0.62的范围,更优选0.45~0.60的范围。干燥后,在碱
性显影时的含有该碱可溶性树脂的感光性组合物的膜厚为1微米以上的情况下,该I/O值
优选0.50~0.65的范围。
[0067] 在这里所说的I/O值是表示化合物或者取代基的亲油性/亲水性的尺度的参数(《有机概念图》、甲田善生著、三共出版、1984年)。上述“I”也被称为“无机性”,主要表示
基于电亲合力的物性的程度。上述“O”也被称为“有机性”,主要表示基于范德华力的物性
的程度。上述I/O值越大,无机性越高。例如,—NHCO—基的I/O值为200,—NHSO2—基
的I/O值为240,—COO—基的I/O值为60。就—NHCOC5H11的I/O值而言,碳数为6个,O
值为20×6=120,I值为200,所以I/O值为200/120=1.6
[0068] 7。
[0069] 在某优选的实施方式中,本发明中使用的碱可溶性树脂是含有5~30质量%的具有酸基的至少1种重复单元A、30~60质量%的用通式(1)表示的至少1种重复单元B、
20~60质量%的具有芳香环的至少1种重复单元C、和0~30质量%的其他重复单元D
的共聚物。
[0070] (2)加成聚合性单体
[0071] 关于本发明中使用的具有乙烯性不饱和双键的加成聚合性单体(以下、简称为“加成聚合性单体”)的例子,包括沸点在常压下为100℃以上的化合物。
[0072] 关于其具体例子,包括聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等的单官能(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二(甲基)丙
烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸
酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸
酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)
丙烯酸酯、己烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(丙烯酰基氧丙基)醚、三(丙
烯酰基氧乙基)异氰脲酸酯、三(丙烯酰基氧乙基)氰脲酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、
三羟甲基丙烷或甘油等多官能醇与环氧乙烷或环氧丙烷发生加成反应后(甲基)丙烯酸酯
化得到的物质等多官能(甲基)丙烯酸酯。
[0073] 关于该具体例子,还包括特公昭48—41708号、特公昭50—6034号、特开昭51—37193号的各公报中记载的氨基甲酸酯丙烯酸酯类,特开昭48—64183号、特公昭49—
43191号、特公昭52—30490号的各公报中记载的聚酯丙烯酸酯类,作为环氧树脂和(甲
基)丙烯酸的反应产物的环氧丙烯酸酯类等多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。其中,优选
三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)
丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯。
[0074] 加成聚合性单体可以单独使用一种,也可以混合两种以上使用。
[0075] 该加成聚合性单体相对于本发明的感光性组合物中含有的总固体成分的含量,通常为5~50质量%的范围,优选10~40质量%的范围。如果该含量在上述范围内,则光
感度或图像的强度也不会降低,由本发明的感光性组合物形成的感光性遮光层的粘附性也
不会过剩。
[0076] (3)光聚合引发剂
[0077] 关于本发明中使用的光聚合引发剂的例子,包括美国专利第2367660号说明书中记载的连位聚酮醛基(polyketaldonyl)化合物、美国专利第2448828号说明书中记载
的偶姻醚化合物、美国专利第2722512号说明书中记载的α—烃取代的芳香族偶姻化合
物、美国专利第3046127号说明书和美国专利第2951758号说明书中记载的多核醌化合
物、美国专利第3549367号说明书中记载的三芳基咪唑二聚体和对氨基酮的组合、特公昭
51—48516号公报中记载的苯并噻唑化合物和三卤代甲基—s—三嗪化合物、美国专利第
4239850号说明书中记载的三卤代甲基—三嗪化合物、美国专利第4212976号说明书中记
载的三卤代甲基噁二唑化合物等。特别优选三卤代甲基—s—三嗪、三卤代甲基噁二唑和三
芳基咪唑二聚体。
[0078] 另外,除了上述之外,特开平11—133600号公报中记载的“聚合引发剂C”也包括在优选例。
[0079] 上述的光聚合引发剂可以单独使用—种,除此之外可以混合两种以上使用,特别优选使用两种以上。另外,该光聚合引发剂相对于感光性组合物的总固体成分的含量通常
为0.5~20质量%的范围,优选1~15质量%的范围。
[0080] 关于得到没有发黄等着色、且曝光感度升高、具有良好的显示特性的感光性组合物的光聚合引发剂的例子,包括二唑系光聚合引发剂和三嗪系光聚合引发剂的组合,其中,
最优选2—三氯甲基—5—(p—苯乙烯基苯乙烯基)—1,3,4—噁二唑、2,4—双(三氯甲
基)—6—[4’—(N,N—双乙氧基羰基甲基)—3’—溴苯基]—s—三嗪的组合。关于这
些光聚合引发剂的比率,以二唑系/三嗪系的质量比率计,优选95/5~20/80的范围,更优
选90/10~30/70的范围,最优选80/20~60/40的范围。这些光聚合引发剂记载于特开
平1—152449号公报、特开平1—254918号公报、特开平2—153353号公报中。优选还含
有二苯甲酮系。
[0081] 当后述的颜料在感光性组合物的整个固体成分中所占的比例约为15~25质量%的范围时,通过构成为在光聚合引发剂中混合有香豆素系化合物,可以使感光性组合物没
有发黄等着色且实现高感度化。关于香豆素系化合物的最优选的例子,包括7—[2—[4—
(3—羟甲基哌啶基)—6—二乙基氨基]三嗪基氨基]—3—苯基香豆素。在该情况下,关
于光聚合引发剂和香豆素系化合物的比率,以光聚合引发剂/香豆素系化合物的质量比率
计,优选20/80~80/20的范围,更优选30/70~70/30的范围,最优选40/60~60/40的
范围。
[0082] 能在本发明中使用的光聚合引发剂,并不限于这些,可以从公知的物质中适当选择。
[0083] (4)金属粒子以及具有金属的粒子
[0084] 对于在本发明中使用的金属粒子和/或具有金属的粒子中金属,没有特别限制,可以使用任何金属。金属粒子可以组合2种以上的金属使用,也可以将2种以上的金属作
为合金来使用。另外,可以是金属和金属化合物的复合粒子。
[0085] 金属粒子优选由金属形成的粒子、或者由金属和金属化合物形成的粒子,特别优选由金属形成的粒子。
[0086] 关于在本发明中使用的金属粒子和/或具有金属的粒子,特别优选将从长周期律表(IUPAC1991)的第4周期、第5周期、以及第6周期所构成的组中选择的金属作为主成分
含有。另外,在本发明中使用的金属粒子和/或具有金属的粒子,优选含有从第2~14族
所构成的组中选择的金属,更优选将从第2族、第8族、第9族、第10族、第11族、第12族、
第13族、以及第14族所构成的组中选择的金属作为主成分含有。在这些金属当中,关于在
本发明中使用的金属粒子和/或具有金属的粒子的更优选的例子,包括含有第4周期、第5
周期、或第6周期中的第2族、第10族、第11族、第12族、或第14族的金属的粒子。
[0087] 作为上述金属粒子,优选的例子包括铜、银、金、铂、钯、镍、锡、钴、铑、铱、铁、钙、钌、锇、锰、钼、钨、铌、钽、钛、铋、锑、铅、以及它们的合金中选择的至少1种。进一步优选的
金属的例子包括铜、银、金、铂、钯、镍、锡、钴、铑、钙、铱、以及它们的合金,更优选的金属的
例子包括从铜、银、金、铂、钯、锡、钙、以及它们的合金中选择的至少1种,特别优选的金属
的例子包括从铜、银、金、铂、锡、以及它们的合金中选择的至少1种。尤其优选银,银优选胶
态银。上述金属粒子的最优选例子包括具有银锡合金部的粒子。关于具有银锡合金部的粒
子,如后所述。
[0088] 金属化合物粒子
[0089] “金属化合物”是上述金属和金属以外的其他元素的化合物。关于金属和其他元素的化合物的例子,包括金属的氧化物、硫化物、硫酸盐、碳酸盐等,作为金属化合物粒子,
优选由这些化合物构成的粒子。其中,从色调或粒子形成的容易程度来看,优选硫化物的粒
子。
[0090] 关于金属化合物的例子,包括氧化铜(II)、硫化铁、硫化银、硫化铜(II)、钛黑等。从色调、粒子形成的容易程度或稳定性的观点出发,特别优选硫化银。
[0091] 复合粒子
[0092] 复合粒子是指金属和金属化合物结合成为一个粒子的。关于其例子,包括粒子的内部和表面的组成不同的粒子、2种粒子合而为一而成的粒子等。另外,金属化合物和金属
可以分别是1种,也可以是2种以上。
[0093] 关于金属化合物和金属的复合粒子的优选具体例子,包括银和硫化银的复合粒子、银和氧化铜(II)的复合粒子等。
[0094] 核—壳粒子
[0095] 本发明的粒子,可以使核—壳型的复合粒子(核壳粒子)。核—壳型的复合粒子(核壳粒子)是用壳材料涂敷核材料的表面得到的粒子。
[0096] 关于构成核—壳型的复合粒子的壳材料的例子,包括从Si、Ge、AlSb、InP、Ga、As、GaP、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、PbS、PbSe、PbTe、Se、Te、CuCl、CuBr、CuI、TlCl、TlBr、
TlI或它们的固溶体以及含有它们90mol%以上的固溶体中选择的至少1种半导体、以及从
铜、银、金、铂、钯、镍、锡、钴、铑、铱、铁、钌、锇、锰、钼、钨、铌、钽、钛、铋、锑、铅、钙、以及它们
的合金中选择的至少1种金属。
[0097] 就上述壳材料而言,为了降低反射率,优选也被用作折射率的调节剂。
[0098] 另外,关于优选的核材料的例子,包括铜、银、金、钯、镍、锡、铋、锑、铅、以及它们的合金中选择的至少1种。
[0099] 对于具有核—壳结构的复合粒子的制作方法,没有特别限制。对于具有代表性的方法的例子,包括以下的方法。
[0100] (1)在利用公知的方法制作的金属粒子的表面,通过氧化、硫化等形成金属化合物的壳的方法。关于其例子,包括使金属粒子分散于水等分散介质中,添加硫化钠或硫化铵等
硫化物的方法,可以通过该方法将粒子的表面硫化而形成核—壳粒子。
[0101] 在该情况下,使用的金属粒子可以通过气相法、液相法等公知的方法制作。关于金属粒子的制作方法的例子,包括在“超微粒子的技术和应用的最新动向II」(住ベテクノリ
サ—チ(株)、2002年发行)中记载的方法。
[0102] (2)在制作金属粒子的过程中连续地在表面形成金属化合物的壳的方法。关于其例子,包括在金属盐溶液中添加还原剂,对金属离子的一部分进行还原,制作金属粒子,接
着添加硫化物,在所制作的金属粒子的周围形成金属硫化物的方法。
[0103] 金属粒子除了可以使用市售的粒子之外,还可以通过金属离子的化学还原法、非电解镀敷法、金属的蒸发法等来制备。
[0104] 另外,以球形银粒子作为种粒子,然后,还添加银盐,在CTAB(溴化十六烷基三甲基胺)等表面活性剂的存在下,使用抗坏血酸等还原力比较弱还原剂,由此得到银棒状的
粒子或线状的粒子。这记载于Advanced Materials 2002,14,80—82中。另外,同样的
记载包括在Materials Chemistry andPhysics 2004,84,197—204、AdvancedFunctional
Materials 2004,14,183—189中。
[0105] 另外,关于使用电解的方法的例子,包括Materials Letters 2001,49,91—95中记载的方法。关于通过照射微波生成银棒状的粒子的方法的例子,包括在Journal of
Materials Research 2004,19,469—473中记载的方法。关于并用反胶束和超音波的方法
的例子,包括在Journal of Phy sical Chemistry B2003,107,3679—3683中记载的方法。
[0106] 关于作为金属使用金的方法的例子也是一样,包括在Journalof PhysicalChemistry B1999,103、3073—3077或Langmuir 1999,15,701—709、Journal of American
ChemicalSociety 2002,124,14316—14317中记载的方法。
[0107] 关于棒状的粒子的形成方法,改进上述记载的方法(例如添加量调节、pH控制等)也可以制备。
[0108] 就本发明中的金属粒子而言,为了接近无彩色,可以通过组合各种粒子而得到。通过将粒子从球形或立方体变化成平板状(六角形、三角形)、棒状,可以得到更高的透过浓
度,由此在形成遮光层时,可以实现薄膜化。
[0109] 关于具有银锡合金部的粒子的例子,包括由银锡合金形成的粒子、由银锡合金部分和其他金属部分形成的粒子、以及由银锡合金部分和其他合金部分形成的粒子。
[0110] 在具有银锡合金部的粒子中,至少一部分由银锡合金构成这一点,例如可以使用(株)日立制作所制的HD—2300和ノ—ラン(Noran)公司制的EDS(能量分散型X线分析
装置),通过基于加速电压200kV的各粒子的中心15nm□区域的光谱测定来确认。
[0111] 具有银锡合金部的粒子,黑浓度高,以少量或者薄膜状态即能够体现出色的遮光性能,同时具有较高的热稳定性,可以在不损坏黑浓度的情况下进行高温(例如200度以
上)状态下的热处理,可以确保稳定且高度的遮光性。关于具有银锡合金部的粒子的优选
用途的例子,要求具有高度的遮光性,通常包括被实施了烘焙处理的彩色滤光片用的遮光
膜(所谓的黑矩阵)等。
[0112] 具有银锡合金部的粒子优选使银(Ag)的比例在30~80摩尔%的范围内而将Ag和锡(Sn)复合化(例如合金化)而得到的粒子。通过使Ag的比例特别在上述范围内,高
温区域下的热稳定性高,得到光的反射率受到抑制的高黑浓度。特别是Ag的比例为75摩
尔%的粒子即AgSn合金粒子,其制作容易,得到的粒子也稳定,所以优选。
[0113] 就具有银锡合金部的粒子而言,可以通过在坩锅等中加热、熔融混合而形成等常规方法,通过将Ag和Sn合金化等而形成。不过,关于通过加热、熔融混合而形成等的方法,
Ag的熔点在900℃付近,Sn的熔点在200℃付近,所以其问题在于,Ag的熔点和Sn的熔点
之间有较大的差,以及格外需要复合化(例如合金化)后的粒子化工序,所以具有银锡合金
部的粒子优选通过粒子还原法形成。粒子还原法包括对混合Ag化合物和Sn化合物后得到
的混合物进行还原,是使金属Ag和金属Sn同时在接近的位置析出、同时实现复合化(例如
合金化)和粒子化的方法。Ag容易被还原,具有比Sn先析出的倾向。为此,优选通过使Ag
和/或Sn成为配位化合物,来控制析出时机。
[0114] 关于上述Ag化合物的优选的例子,包括硝酸银(AgNO3)、乙酸银(Ag(CH3COO))、高氯酸银(AgClO4□H2O)等。其中,特别优选乙酸银。关于上述Sn化合物的优选的例子,氯
化亚锡(SnCl2)、氯化锡(SnCl4)、乙酸亚锡(Sn(CH3COO)2)等。其中,特别优选乙酸亚锡。
[0115] 关于优选的还原方法的例子,包括使用还原剂的方法、通过电解使其还原的方法等。其中,就通过使用还原剂的前者的方法而言,从得到微细的粒子观点出发,优选。关于上
述还原剂的例子,包括氢醌、儿茶酚、对氨基酚、对苯二胺、羟基丙酮等。其中,从容易挥发,
难以对显示装置造成不良影响的观点来看,特别优选羟基丙酮。
[0116] 上述金属粒子的粒度分布在使该粒子的分布接近正态分布的情况下,其数均粒径90 10
的粒度分布幅度D /D 优选在1.2以上且不到20的范围内。在这里,粒径是指将长轴长度
90
L作为粒子直径的粒径。D 是在测定各粒子的粒径并按照粒径减小的顺序排列的情况下,
10
与全部该粒子数的90%的数量的顺序相对应的粒子(组)所具有的最大粒子直径。D 是
在测定各粒子的粒径并按照粒径减小的顺序排列的情况下,与全部该粒子数的10%的数量
的顺序相对应的粒子(组)所具有的最大粒子直径。就粒度分布幅度而言,从色调的观点
出发,优选2以上15以下,更优选4以上10以下。如果分布幅度不到1.2,则色调会接近单
色,如果为20以上,则由于粗大粒子导致的散射会引起浑浊的发生。
[0117] 其中,就上述粒度分布幅度D90/D10的测定而言,具体来说,利用测定上述三轴径的方法随机对膜中金属粒子100个进行测定,以上述长轴长度L为粒子直径,使粒径分布接近
正态分布而进行。测定各粒子的粒径,按照粒径减小的顺序排列,以与全部该粒子数的90%
90
相当的数量的顺序相对应的粒子(组)的所具有的最大粒子直径为D ,另外,按照粒径减
小的顺序排列各粒子,以与全部该粒子数的10%相当的数量的顺序相对应的粒子(组)的
10 90 10
所具有的最大粒子直径为D ,计算出D /D 。
[0118] 三轴径
[0119] 本发明的金属系粒子是利用下述的方法作为长方体,对各尺寸进行测定。即,考虑刚好(恰好)收容1个金属系粒子那样的三轴径的长方体的箱子,将该箱子的长度最长的
长度设为长轴长度L,用厚度t、宽度b,来定义该金属系粒子的尺寸。在上述尺寸中,使其存
在L>b≧t的关系,除了相同的情况之外,将b和t中较大的一个定义为宽度b。具体来说,
首先,在平面上放置金属粒子并使其重心最低且稳定静止。接着,通过相对于平面成直角竖
立的2片平行的平板来夹持金属粒子,保持该平板间隔成为最短的位置的平板间隔。接着,
用相对于决定上述平板间隔的2片的平板成直角且相对于上述平面也成直角的2张平行的
平板夹持金属系粒子,保持该2张的平板间隔。最后,按照与金属粒子的最高的位置接触的
方式在上述平面上平行载置顶板。通过该方法,形成由平面、2对平板以及顶板形成的长方
体。
[0120] 其中,圈状或环状的粒子是由在拉伸其形状的状态下进行上述测定时的值定义的。
[0121] 长轴长度L
[0122] 在是棒状金属粒子等情况下,上述长轴长度L优选为10nm~1000nm的范围,更优选10nm~800nm的范围,最优选20nm~400nm的范围(比可见光的波长短)。通过使L为
10nm以上,具有在制造上制备简单、且耐热性或色调也良好的优点,通过为1000nm以下,具
有面状缺陷少的优点。
[0123] 宽度b和厚度t的比
[0124] 在是棒状金属粒子等情况下,宽度b和厚度t的比是由对100个棒状金属粒子进行测定的值的平均值来定义的。棒状金属粒子的宽度b和厚度t的比(b/t)优选为2.0以
下,更优选为1.5以下,特别优选为1.3以下。当b/t比超过2.0时,接近平板状,耐热性会
降低。
[0125] 长轴长度L和宽度b以及厚度t的关系
[0126] 长轴长度L优选为宽度b的1.2倍以上100倍以下,更优选为1.3倍以上50倍以下,特别优选为1.4倍以上20倍以下。当长轴长度L不到宽度b的1.2倍时,平板的特征
会体现出来,耐热性会恶化。另外,当长轴长度L超过宽度b的100倍时,黑色浓度降低,不
适于薄层高浓度化。
[0127] 长度L和宽度b以及厚度t的测定
[0128] 长度L、宽度b以及厚度t的测定可以通过基于电子显微镜的表面观察图(×500000)、原子间力显微镜(AFM)进行。测定100个棒状金属粒子各自的长度、宽度以及
厚度,将各值的平均值作为长度L、宽度b以及厚度t。原子间力显微镜(AFM)中有几个动
作模式,根据用途分开使用。
[0129] 该动作模式大致有以下三个。
[0130] (1)接触方式:使探针接触试样表面,从悬臂的位移测定表面形状的方式
[0131] (2)撞击方式:使探针周期性接触试样表面,从悬臂的振动振幅的变化来测定表面形状的方式
[0132] (3)非接触方式:不使探针接触试样表面,从悬臂的振动频率的变化来测定表面形状的方式
[0133] 上述非接触方式需要高感度检测出极弱的引力。为此,直接测定悬臂的位移的基于静态力的检测是比较难的,上述非接触方式利用了悬臂的机械共振。
[0134] 上述动作模式的例子中包括上述3个方法,可以与试样相对应选择任何方法。
[0135] 其中,在本发明中,作为上述电子显微镜,可以使用日本电子公司制的电子显微镜JEM2010(商品名),利用加速电压200kV进行测定。另外,可以举出原子间力显微镜(AFM)、
セイコ—インスツルメンツ株式会公司制的SPA—400(商品名)。在利用原子间力显微镜
(AFM)的测定中,通过放入聚苯乙烯珠,测定变得容易。
[0136] 金属粒子和/或具有金属的粒子可以单独使用一种,也可以混合两种以上使用。
[0137] 上述金属粒子和/或具有金属的粒子相对于本发明的感光性组合物中含有的总固体成分的含量,通常为10~90质量%的范围,优选10~80质量%的范围。
[0138] 关于本发明中优选的金属粒子和/或具有金属的粒子的例子,包括金属粒子、或者具有金属的金属化合物粒子,关于其中更优选的例子,包括银粒子、或者含有银的银化合
物粒子,关于其中最优选的例子,包括含有银锡合金部的粒子。
[0139] 本发明的感光性组合物,可以含有上述的金属粒子和/或具有金属的粒子以外的颜料。该颜料可以是无色颜料,也可以是着色颜料,另外,可以是有机颜料,也可以是无机颜
料。
[0140] 关于无机无色颜料的具体例子,包括氧化硅、滑石、氧化锌、白云母、合成云母、金云母、黑云母、绢云母、高岭土、云母、氧化铝、板状硫酸钡、氧化钛、氯氧化铋、澎润土、金属
皂、硅藻土、硅酸铝、硅酸钙、硅酸镁、碳酸钙、碳酸镁等。
[0141] 关于无机着色颜料的具体例子,包括炭黑等。
[0142] 关于有机无色颜料的具体例子,包括有机结晶或聚合物粒子。
[0143] 关于有机着色颜料的具体例子,包括偶氮颜料、酞菁颜料、士林颜料、喹吖酮颜料等。
[0144] 在并用金属粒子和/或具有金属的粒子和上述颜料的情况下,关于颜料相对于金属粒子或具有金属的粒子和颜料的总量的比例,优选5~70质量%,进一步优选10~50
质量%。
[0145] 颜料的分散
[0146] 金属粒子和/或具有金属的粒子优选以稳定的分散状态存在,更优选以胶体状态存在。关于胶体状态的情况的优选例子,包括金属粒子实质上以粒子状态分散的状态。
[0147] 关于在进行颜料分散时使用的分散剂的例子,包括含有硫醇基的化合物、氨基酸或其衍生物、肽化合物、多糖类以及源自多糖类的天然高分子、合成高分子以及源自它们的
凝胶等高分子类。
[0148] 关于上述含有硫醇基的化合物,对种类没有特别限制,只要是具有1个或2个以上的硫醇基的化合物,就可以为任何化合物。关于含有硫醇基的化合物的例子,烷基硫醇类
(例如,甲硫醇、乙硫醇等)、芳基硫醇类(例如,苯硫酚、萘硫酚、苄硫醇等)等。
[0149] 另外,关于上述氨基酸或其衍生物的例子,半胱氨酸、谷胱甘肽等。关于上述肽化合物的例子,包括含有半胱氨酸残基的二肽化合物、三肽化合物、四肽化合物、含有5个以
上的氨基酸残基的寡肽化合物等)。进而,关于分散剂的例子,包括蛋白质(例如,在表面配
置有金属巯基组氨酸三甲基内盐或半胱氨酸残基的球状蛋白质等)等。但是,在本发明中,
并不限于这些。
[0150] 关于上述高分子类的例子,包括具有保护胶态性的聚合物即明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟基丙基纤维素、聚亚烷基胺、聚丙烯酸的部分烷基酯、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、
以及聚乙烯基吡咯烷酮共聚物等。
[0151] 关于可以作为分散剂使用的聚合物,可以参照《颜料的事典》(伊藤征司郎编、(株)朝仓书院发行、2000年)的记载等。
[0152] 另外,在分散有粒子的分散液中,可以适当配合亲水性高分子、表面活性剂、防腐剂、或稳定化剂等。就亲水性高分子而言,只要可以溶于水,在稀状态下能够实质维持溶液
状态,就可以使用任意亲水性高分子。关于其具体例子,包括明胶、胶原、酪蛋白、纤连蛋白、
昆布宁、弹性蛋白等蛋白质以及源自蛋白质的物质;纤维素、淀粉、琼脂糖、角叉菜胶、葡聚
糖、糊精、壳多糖、壳聚糖、果胶、甘露聚糖等多糖类以及源自多糖类的物质等天然高分子;
poval(聚乙烯醇)、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、聚苯乙烯磺酸、
聚烯丙基胺等合成高分子;或源自它们的凝胶等。在使用明胶的情况下,对明胶的种类没有
特别限制。关于其具体例子,包括牛骨碱处理明胶、猪皮肤碱处理明胶、牛骨酸处理明胶、牛
骨苯二甲酸化处理明胶、猪皮肤酸处理明胶等。
[0153] 上述表面活性剂可以使用阴离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、非离子系表面活性剂、甜菜碱系表面活性剂的任意表面活性剂,特别优选阴离子系表面活性剂以及
非离子系表面活性剂。表面活性剂的HLB值依赖于涂布液的溶剂是水系还是有机溶剂系,
所以不能一概而论,在溶剂是水系的情况下,优选该HLB值为8~18左右的表面活性剂,在
溶剂是有机溶剂系的情况下,优选该HLB值为3~6左右的表面活性剂。
[0154] 其中,关于上述HLB值,在《表面活性剂手册》(吉田时行、进藤信一、山中树好编、工学图书(株)发行、昭和62年)等中有记载。
[0155] 关于表面活性剂的具体例子,包括丙二醇单硬脂酸酯、丙二醇单月桂酸酯、二甘醇单硬脂酸酯、失水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯等。关于表面活
性剂的例子,在前述的《表面活性剂手册》中有记载。
[0156] 本发明的感光性组合物也可以成为溶液状态。在该情况下使用的溶剂优选可以与水混合的有机溶剂。通过使用可以与水混合的有机溶剂作为溶剂,在以分散液的形式提供
金属粒子或具有金属的粒子时,可以防止溶剂和水的相分离。
[0157] 在这里,在本发明中使用的可以与水混合的有机溶剂,是在与水混合时能溶解5质量%以上的水的有机溶剂,能够优选使用可以与水以任意混合比混合的溶剂。
[0158] 关于可以与水混合的有机溶剂的具体例子,包括醇系溶剂、醚系溶剂、酰胺系溶剂、酮系溶剂等,从涂布适合性的观点出发,优选醇系溶剂。其中,碳数1~5的醇具有适度
的沸点,从这一点来看优选。
[0159] 关于碳数1~5的醇的具体例子,包括甲醇、乙醇、1—丙醇、2—丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、戊醇、1—甲氧基—2—丙醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乳酸乙酯等,关于其
中优选的例子,包括乙醇、1—丙醇、2—丙醇。
[0160] 在使本发明的感光性组合物为溶液的情况下,可以在该溶液中含有水。在该情况下,可以与水混合的有机溶剂和水的质量混合比优选98:2~50:50的范围,更优选94:6~
70:30的范围,最优选95:5~75:25的范围。
[0161] 在本发明的感光性组合物中,除了可以与水混合的有机溶剂、水以外,还可以含有其他溶剂。关于其他溶剂的例子,包括甲基异丁基甲酮、环己酮、二异丁基甲酮等酮类,乙酸
乙酯、乙酸丁酯、乙酸正戊酯、硫酸甲酯、丙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、安息香酸乙酯、以及
甲氧基丙基乙酸酯等酯类,甲苯、二甲苯、苯、乙基苯等芳香族烃类,四氯化碳、三氯乙烯、氯
仿、1,1,1—三氯乙烷、二氯甲烷、单氯苯等卤化烃类,二乙基醚等醚类等。
[0162] 本发明的感光性组合物能适于用作液晶显示装置等的显示装置用遮光膜(黑矩阵)形成用材料。
[0163] 以下,对使用了本发明的感光性组合物(显示装置用遮光膜形成用材料)的黑矩阵的形成方法的一例进行说明。其中,以下会将黑矩阵称为增色分离壁。
[0164] 在形成增色分离壁的第1方法中,首先,将作为溶液的本发明的感光性组合物(显示装置用遮光膜形成用材料)涂布到基板上,形成感光性遮光层。随后,通过图案曝光、显
影,除去图案以外的部分的遮光层,由此进行图案形成,得到黑矩阵(增色分离壁)。也可以
在上述感光性遮光层上形成组成与后述的中间层相同的层,作为保护层。在该情况下,涂布
液的涂布可以使用旋转器、旋转涂布机、辊涂机、帘式涂布机、刮涂机、线棒涂布机、挤压机、
旋转涂布机等涂布机来实施。其中,优选通过旋转涂布机进行涂布。
[0165] 另外,第2的方法是使用了感光性转印材料的增色分离壁的制作方法,在光透过性基板上配置层叠感光性转印材料并使其与感光性遮光层接触,然后从感光性转印材料和
光透过性基板的层叠体剥离临时支承体,对感光性遮光层进行曝光,显影,得到黑矩阵(增
色分离壁)的方法。该方法不需要进行繁琐的工序,可以低成本进行。
[0166] 关于感光性转印材料,如后所述。
[0167] 接着,对曝光以及显影进行描述。
[0168] 在形成于基板上的感光性遮光层的上方配置规定的掩模,从该掩模上方通过掩模对感光性遮光层进行曝光,接着进行通过显影液的显影,形成图案像,接着,根据需要实施
进行水洗处理的工序,由此制作增色分离壁。曝光除了如上所述配置掩模进行的方法以外,
还可以不借助掩模而是根据图像数据直接使光相对扫描而得到图案像。
[0169] 就用于曝光的光源而言,只要可以照射能将感光性遮光层固化的波长区域的光(例如,365nm、405nm等),就可以适当选定使用。关于其具体例子,包括超高压水银灯、高压
水银灯、金属卤化物灯、LD、超高压水银灯、YAG—SHG固体激光器、KrF激光器、固体激光器
等。
[0170] 曝光量通常为5~300mJ/cm2左右,优选10~100mJ/cm2左右。
[0171] 对此时使用的曝光机没有特别限制。关于可以使用的曝光机的例子,除了借助掩模进行曝光的接近型曝光机之外,还包括散射光线曝光机、平行光线曝光机、步进器、以及
激光曝光等。
[0172] 对用于显影的显影液没有特别限制,可以使用在特开平5—72724号公报中记载的显影液等公知的显影液,其中优选使用碱性物质的稀水溶液。详细而言,显影液优选进行
感光性遮光层为溶解型的显影行为。其中,可以在显影液中进一步少量添加水溶性有机溶
剂。
[0173] 另外,在显影前,优选利用喷淋喷嘴等在感光性遮光层的表面将纯水喷雾,使该表面均一润湿。
[0174] 在增色分离壁的通过涂布的形成方法以及使用感光性转印材料的形成方法中,关于用于显影的上述碱性物质的例子,包括碱金属氢氧化物类(例如,氢氧化钠、氢氧化钾)、
碱金属碳酸盐类(例如,碳酸钠、碳酸钾)、碱金属碳酸氢盐类(例如,碳酸氢钠、碳酸氢
钾)、碱金属硅酸盐类(例如,硅酸钠、硅酸钾)、碱金属正硅酸盐类(例如,正硅酸钠、正硅
酸钾)、三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、吗啉、氢氧化四烷基铵类(例如,氢氧化四甲基铵)、
磷酸三钠等。显影液中的碱性物质的浓度优选为0.01~30质量%的范围,显影液的pH优
选为8~14的范围。
[0175] 关于上述“水溶性有机溶剂”的优选例子,包括甲醇、乙醇、2—丙醇、1—丙醇、丁醇、二丙酮醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单正丁醚、苄基醇、丙酮、甲基乙基甲
酮、环己酮、ε—己内酯、γ—丁内酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酸酰胺、乳酸
乙酯、乳酸甲酯、ε—己内酰胺、N—甲基吡咯烷酮等。水溶性有机溶剂的浓度优选为0.1~
30质量%的范围。
[0176] 进而,可以在显影液中添加公知的表面活性剂。该表面活性剂在显影液中的浓度优选为0.01~10质量%的范围。
[0177] 上述显影液可以用作浴液,或者也可以用作喷雾液。在除去感光性遮光层的未固化部分的情况下,可以组合在显影液中用旋转电刷或湿润海绵擦拭等方法。显影液的液温
通常优选为室温附近至40℃的范围。显影时间因遮光层的组成、显影液的碱性或温度、添加
有机溶剂时的有机溶剂种类和浓度等而不同。通常为10秒~2分钟左右的范围。如果显
影时间过短,非曝光部的显影会变得不充分,同时紫外线的吸光度也会变得不充分。如果显
影时间过长,则曝光部也会被蚀刻。在任何情况下都难以使增色分离壁的形状良好。
[0178] 通过该显影工序,使增色分离壁明显化。
[0179] 感光性转印材料
[0180] 就本发明的感光性转印材料而言,在临时支承体上至少具有由本发明的感光性组合物(显示装置用遮光膜形成用材料)形成的感光性遮光层,可以根据需要设置热塑性树
脂层、中间层、以及保护层等。
[0181] 上述感光性遮光层的膜厚优选0.2~2.0μm左右的范围,进一步优选0.2~0.9μm的范围。
[0182] 临时支承体
[0183] 临时支承体可以使用聚酯、聚苯乙烯等公知的基材。其中,被双向拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯从成本、耐热性、尺寸稳定性的观点出发优选。临时支承体的厚度优选为
15~200μm左右的范围,更优选为30~150μm左右的范围。如果临时支承体的厚度在上
述范围内,可以有效抑制在层叠工序时因热引起的白铁皮状的皱褶的发生,在成本方面也
是有利的。
[0184] 另外,在临时支承体上,根据需要可以设置在特开平11—1490
[0185] 08号公报中记载的导电性层。
[0186] 热塑性树脂层
[0187] 在临时支承体和感光性遮光层之间、或临时支承体和中间层之间,优选设置碱可溶性的热塑性树脂层。
[0188] 热塑性树脂层作为可以吸收基底表面的凹凸(也包括由已形成的图像等引起的凹凸等)的缓冲材料发挥功能,所以优选具有能根据凹凸变形的性质。
[0189] 关于构成碱可溶性的热塑性树脂层的树脂的优选例子,包括从乙烯和丙烯酸酯共聚物的皂化物、苯乙烯和(甲基)丙烯酸酯共聚物的皂化物、乙烯基甲苯和(甲基)丙烯酸
酯共聚物的皂化物、聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸丁酯和醋酸乙烯酯等(甲基)丙
烯酸酯共聚物等的皂化物等中选择的至少一种。关于该树脂的优选例子,还包括《塑料性能
便览》(日本塑料工业联盟、全日本塑料成形工业联合会编著、工业调查会发行、1968年10
月25日发行)中的有机高分子中可以溶于碱性水溶液的化合物。在这些热塑性树脂当中,
优选软化点为80℃以下的化合物。
[0190] 其中,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是丙烯酸以及甲基丙烯酸的总称,其衍生物的情况也一样。
[0191] 关于构成碱可溶性的热塑性树脂层的树脂,优选选择使用其重均分子量为3千~50万(Tg=0~170℃)的范围的树脂,更优选其重均分子量为4千~20万(Tg=30~
140℃)的范围的该树脂。
[0192] 关于这些树脂的具体例子,包括特公昭54—34327号、特公昭55—38961号、特公昭58—12577号、特公昭54—25957号、特开昭61—134756号、特公昭59—44615号、特开
昭54—92723号、特开昭54—99418号、特开昭54—137085号、特开昭57—20732号、特开
昭58—93046号、特开昭59—97135号、特开昭60—159743号、特开昭60—247638号、特开
昭60—208748号、特开昭60—214354号、特开昭60—230135号、特开昭60—258539号、
特开昭61—169829号、特开昭61—213213号、特开昭63—147159号、特开昭63—213837
号、特开昭63—266448号、特开昭64—55551号、特开昭64—55550号、特开平2—191955
号、特开平2—199403号、特开平2—199404号、特开平2—208602号、特开平5—241340
号的各公报中记载的可以溶于碱性水溶液的树脂。
[0193] 关于其中特别优选的例子,包括在特开昭63—147159号公报中记载的甲基丙烯酸/丙烯酸2—乙基己酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物,在特公昭55—38961
号、特开平5—241340号的各公报中记载的苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物。
[0194] 在热塑性树脂层中,为了调节热塑性树脂层和临时支承体的粘接力,可以添加各种增塑剂、各种聚合物、过冷却物质、密合改良剂、表面活性剂、或脱模剂等。关于优选的增
塑剂的具体例子,包括聚丙二醇、聚乙二醇、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二
甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸联苯基二苯酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯
酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)
丙烯酸酯、环氧树脂和聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯的加成反应产物、有机二异氰酸酯和聚
乙二醇单(甲基)丙烯酸酯的加成反应产物、有机二异氰酸酯和聚丙二醇单(甲基)丙烯
酸酯的加成反应产物、双酚A和聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯的缩合反应产物等。热塑性
树脂层中的增塑剂的量相对于热塑性树脂的量通常为200质量%以下,优选为20~100质
量%的范围。
[0195] 热塑性树脂层的厚度优选为6μm以上。当热塑性树脂层的厚度为6μm以上时,可以完全吸收基底表面的凹凸。另外,就该厚度的上限而言,从显影性、制造适合性出发,通
常为约100μm以下,优选约50μm以下。
[0196] 在本发明中,关于在形成热塑性树脂层时使用的涂布液的溶剂,只要是溶解构成该层的树脂的溶剂,就可以没有特别限制地使用。关于上述溶剂的例子,包括甲基乙基甲
酮、环己酮、丙二醇单甲醚乙酸酯、正丙醇、异丙醇等。
[0197] 中间层
[0198] 感光性转印材料可以在临时支承体和感光性遮光层之间设置中间层。
[0199] 作为构成中间层的树脂、只要可以溶于碱,就没有特别限制。关于该树脂的例子,包括聚乙烯醇系树脂、聚乙烯基吡咯烷酮系树脂、纤维素系树脂、丙烯酰胺系树脂、聚环氧
乙烷系树脂、明胶、乙烯基醚系树脂、聚酰胺树脂、以及它们的共聚物。另外,也可以使用像
聚酯那样通常不具有碱可溶性的树脂与具有羧基或磺酸基的单体共聚合得到的树脂。
[0200] 其中,作为构成中间层的树脂,优选的是聚乙烯醇。聚乙烯醇的皂化度优选为80%以上,更优选83~98%的范围。
[0201] 构成中间层的树脂,优选混合2种以上使用,特别优选混合聚乙烯醇和聚乙烯基吡咯烷酮使用。两者的混合量的比(聚乙烯基吡咯烷酮/聚乙烯醇、质量比)优选1/99~
75/25的范围,更优选10/90~50/50的范围。如果混合量比在上述范围内,中间层的面状
良好,与在其上涂设的感光性遮光层的密合性好,进而可防止氧阻断性降低、感度下降。
[0202] 其中,可以在上述中间层中根据需要添加表面活性剂等添加剂。
[0203] 中间层的厚度优选0.1~5μm的范围,进一步优选0.5~3μm的范围。如果中间层的厚度在上述范围内,可以具有氧阻断性,另外,可以防止显影时中间层除去时间的增
大。
[0204] 中间层的涂布溶剂只要溶解上述树脂,就没有特别限制。关于优选的涂布溶剂的例子,包括水、以及在水中混合前述的水溶性有机溶剂得到的混合溶剂。关于优选的涂布溶
剂的具体例子,包括水、水/甲醇=90/10、水/甲醇=70/30、水/甲醇=55/45、水/乙醇
=70/30、水/1—丙醇=70/30、水/丙酮=90/10、水/甲基乙基甲酮=95/5(其中,比表
示质量比)等。
[0205] 感光性转印材料的制作
[0206] 关于感光性转印材料的制作,是通过在临时支承体上,例如使用旋转器、旋转涂布机、辊涂机、帘式涂布机、刮涂机、线棒涂布机、挤压机等涂布机涂布本发明的感光性组合物
(显示装置用遮光膜形成用材料)的溶液并使其干燥而进行的。热塑性树脂层、中间层的制
作也可以同样进行。
[0207] 实施例
[0208] 以下示出实施例,对本发明进行更具体的说明,但本发明并不限于这些实施例。另外,在下述中只要没有特别限定,“份”表示“质量份”,“分子量”表示“重均分子量”。
[0209] 【实施例1】
[0210] 锡和银锡合金粒子分散液(分散液A1)的制备
[0211] 在纯水1000ml中,溶解乙酸银(I)40.8g、乙酸锡(II)40.3g、葡糖酸54g、焦磷酸钠45g、聚乙二醇(分子量3,000)3.2g、以及聚乙烯基吡咯烷酮(商品名:PVP—K15、日本ISP
公司制)5.2g,得到溶液1。
[0212] 另外,在纯水500ml中溶解羟基丙酮46.1g,得到溶液2。将上述得到的溶液1保持在28℃,同时剧烈搅拌,并耗时2分钟向其中添加上述的溶液2,继续缓慢地搅拌得到的
混合液6小时。如此,混合液变成黑色,得到含有锡和银锡合金的粒子。接着,对该液进行
离心分离,使粒子沉淀。离心分离是该液体细分成150ml的液量,通过台式离心分离机(商
品名:H—103n、(株)コクサン制)以转速2,000r.p.m.进行30分钟。此外弃掉分离的上
清液,使总液量为150ml,向其中添加纯水1350ml,搅拌15分钟,使粒子再次分散。反复进
行该操作2次,除去水相的可溶性物质。
[0213] 随后,进一步对该液进行离心分离,使粒子再次沉淀。离心分离是在上述同样的条件下进行的。在离心分离之后,与上述一样弃掉上清液,使总液量为150ml,向其中添加纯水
850ml以及丙酮500ml,进而搅拌5分钟,使粒子再次分散。
[0214] 再次与上述一样进行离心分离,使粒子沉淀,然后与上述一样弃掉上清液,使液量为150ml,向其中添加纯水150ml以及丙酮1200ml,进而搅拌15分钟,使粒子再次分散。此
外,再次进行离心分离。关于此时的离心分离的条件,除了将时间延长至90分钟以外,与
上述一样。随后,弃掉上清液,使总液量为70ml,向其中添加丙酮30ml。使用Eiger研磨
机(商品名:Eiger研磨机M—50型(介质:直径0.65mm氧化锆珠130g)、日本Eiger(株)
制)使其分散15小时,得到含有锡和银锡合金的粒子的分散液(分散液A1)。
[0215] 关于该粒子的数均粒子尺寸的测定,利用通过透过型电子显微镜(商品名:JEM—2010、日本电子(株)制)得到的照片如下所示进行。
[0216] 选择粒子100个,以面积与各粒子像相同的圆的直径为粒子直径,将100个粒子的粒子直径的平均作为数均粒子尺寸。此时,照片使用以倍率10万倍、加速电压200kV拍摄
的照片。如此得到的粒子部分的平均粒径以数均粒子尺寸计为约25nm。
[0217] 另外,使用(株)日立制作所制HD—2300(商品名)以及Noran制EDS(商品名),以加速电压200kV测定各粒子的中心15nm的区域的光谱,求出该粒子的组成。其结果,判
断该粒子是由银/锡比大致为3/1的合金部分77%和锡单体部分为23%构成的复合粒子。
除此之外,见到若干的银单独粒子、锡单独粒子、银/锡比大致为3/1的合金粒子。其中,以
上的比为摩尔比。
[0218] 显示装置用遮光膜形成用材料1的制备
[0219] 混合下述组成,制备显示装置用遮光膜形成用材料1。
[0220] 组成
[0221] 上述的锡和银锡合金粒子分散液(分散液A1) …50.00份
[0222] 丙二醇单甲醚乙酸酯 …28.8份
[0223] 甲基乙基甲酮 …37.6份
[0224] 氟 系 表 面 活 性 剂 ( 商 品 名 : F — 7 8 0 — F 、 大 日 本 油 墨 化 学 工 业 ( 株 ) 制 ) …0.2份
[0225] 氢醌单甲醚 …0.001份
[0226] 甲基丙 烯 酸 /甲基 丙 烯 酸 乙 酯 / 甲 基 丙 烯 酸 环 己 酯 / 甲 基 丙 烯 酸 苄 酯 共 聚 物(摩尔比=2 2 / 3 5 / 1 0 / 3 3 、 质 量 比 = 1 4 / 3 0 / 1 3 / 4 3 、 重 均 分 子 量 3 0 , 0 0 0 、 酸 值 9 2 m g K O H / g 、 I / O = 0 . 5 6 ) …9.6份
[0227] 二 季 戊 四 醇 六 丙 烯 酸 酯 ( 商 品 名 : K A Y A R A D D P H A 、 日 本 化 药 公司制) …9.6份
[0228] 双[4—[N—[4—(4,6—双三氯甲基—s—三嗪—2—基)苯基]氨基甲酰基]苯基]癸二酸酯 …0.5份
[0229] 保护层用涂布液的制备
[0230] 混合下述组成,制备保护层用涂布液。
[0231] 聚 乙 烯 醇 ( 商 品 名 : P V A — 2 0 5 、 ( 株 ) 可 乐 丽 制 ) …3.0份
[0232] 聚 乙 烯 基 吡 咯 烷 酮 ( 商 品 名 : P V P — K 3 0 、 日 本 I S P 公 司 制 ) …1.3份
[0233] 蒸馏水 …50.7份
[0234] 甲醇 …45.0份
[0235] 利用涂布制作带有遮光膜(黑矩阵)的基板
[0236] (1)在玻璃基板上,使用具有狭缝状喷嘴的玻璃基板用涂敷机(商品名:MH—1600、日本FAS公司制)涂布由上述得到的显示装置用遮光膜形成用材料1,并使其膜厚为
0.65μm,在100℃下干燥5分钟,形成感光性遮光层(涂布工序)。接着,使用旋涂机在该
感光性遮光层上涂布由上述得到的保护层用涂布液并使其干燥膜厚为1.5μm,在100℃下
干燥5分钟,形成保护层,制作带有遮光膜的基板。
[0237] (2)接着,使用具有超高压水银灯的接近型一型曝光机(日立HighTech电子工程公司制),在垂直竖立掩模(具有图像图案的石英曝光掩模)和上述的带有遮光膜的基板的
状态下,使掩模面和带有遮光膜的基板的与感光性遮光层的保护层接触的一侧的表面之间
2
的距离为200μm,以曝光量70mJ/cm 进行全面曝光(曝光工序)。接着,使用显影处理液
(商品名:TCD、富士胶片(株)制;碱性显影液)对曝光后的带有遮光膜的基板进行显影处
理(33℃、20秒;显影工序),在玻璃基板上形成黑矩阵图案。
[0238] 接着,利用基板预热装置在220℃下对形成有黑矩阵图案的玻璃基板加热60分钟之后,在240℃下进一步加热50分钟,进行烘焙处理(烘焙工序),制作遮光膜(黑矩阵)1。
[0239] 实施例2
[0240] 在实施例1的“显示装置用遮光膜形成用材料1的制备”中,除了将甲基丙烯酸/甲基丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸环己酯/甲基丙烯酸苄酯共聚物(摩尔比=22/35/10/33、质
量比=14/30/13/43、重均分子量30,000、酸值92mg KOH/g、I/O=0.56)变更成甲基丙烯酸
/甲基丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸异丁酯/甲基丙烯酸苄酯共聚物(摩尔比=15/30/20/35、
质量比=9/25/21/45、重均分子量40,000、酸值61mgKOH/g、I/O=0.49)以外,和实施例1
一样,制备显示装置用遮光膜形成用材料2。接着,除了使用显示装置用遮光膜形成用材料
2来代替显示装置用遮光膜形成用材料1以外,和实施例1一样,制作遮光膜(黑矩阵)2。
[0241] 实施例3
[0242] 在实施例1的“显示装置用遮光膜形成用材料1的制备”中,除了将甲基丙烯酸/甲基丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸环己酯/甲基丙烯酸苄酯共聚物(摩尔比=22/35/10/33、质
量比=14/30/13/43、重均分子量30,000、酸值92mg KOH/g、I/O=0.56)变更成甲基丙烯
酸/甲基丙烯酸乙酯/苯乙烯共聚物(摩尔比=22/45/33、质量比=18/49/33、重均分子
量30,000、酸值118mg KOH/g、I/O=0.52)以外,和实施例1一样,制备显示装置用遮光膜
形成用材料3。接着,除了使用显示装置用遮光膜形成用材料3来代替显示装置用遮光膜形
成用材料1以外,和实施例1一样,制作遮光膜(黑矩阵)3。
[0243] 实施例4
[0244] 在实施例1的“显示装置用遮光膜形成用材料1的制备”中,除了将甲基丙烯酸/甲基丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸环己酯/甲基丙烯酸苄酯共聚物(摩尔比=22/35/10/33、质
量比=14/30/13/43、重均分子量30,000、酸值92mg KOH/g、I/O=0.56)变更为甲基丙烯
酸/甲基丙烯酸乙酯/苯乙烯共聚物(摩尔比=30/40/30、质量比=25/44/30、重均分子
量35,000、酸值164mg KOH/g、I/O=0.61)以外,和实施例1一样,制备显示装置用遮光膜
形成用材料4。接着,除了使用显示装置用遮光膜形成用材料4来代替显示装置用遮光膜形
成用材料1以外,和实施例1一样,制作遮光膜(黑矩阵)4。
[0245] 实施例5
[0246] 感光性转印材料的制作
[0247] (1)在厚75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯临时支承体(PET临时支承体)的表面,使用狭缝喷嘴涂布由下述配方H1构成的热塑性树脂层用涂布液并使其干燥膜厚为5μm,
在100℃下干燥3分钟,形成热塑性树脂层。
[0248] (2)在该热塑性树脂层上,使用狭缝涂敷机涂布由下述配方P1构成的中间层用涂布液并使其干燥膜厚为1.5μm,在100℃下干燥3分钟,层叠了中间层。
[0249] (3)接着,使用狭缝状喷嘴进而在上述的中间层上涂布上述显示装置用遮光膜形成用材料1并使其干燥膜厚为0.65μm,在100℃下干燥5分钟,形成了感光性遮光层。
[0250] 进而,在感光性遮光层上压接厚12μm的聚丙烯薄膜,设置保护薄膜。如上所述,制作构成为PET临时支承体/热塑性树脂层/中间层/感光性遮光层/保护薄膜的层叠结
构的感光性转印材料。
[0251] 热塑性树脂层用涂布液的制备
[0252] 混合下述配方H1的诸成分,制备热塑性树脂层用涂布液。
[0253] 热塑性树脂层用涂布液的配方H1
[0254] 甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸2—乙基己酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸(=5 4 /1 2 / 5 / 2 9 [ 摩 尔 比 ] ) 的 共 聚 物 ( 重 均 分 子 量 8 0 , 0 0 0 ) …58份
[0255] 苯 乙 烯 / 丙 烯 酸 ( = 7 0 / 3 0 [ 摩 尔 比 ] ) 的 共 聚 物 ( 重 均 分 子 量 7 , 0 0 0 ) …136份
[0256] 2,2—双[4—(甲基丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基]丙烷)(新中村化学工业(株)制、多官能丙烯酸酯) …90份
[0257] 氟 系 表 面 活 性 剂 的 2 — 丁 烷 3 0 % 溶 液 ( 商 品 名 : F — 7 8 0 — F 、 大 日 本 油 墨 化 学 工 业 ( 株 )制 ) …1份
[0258] 甲基乙基甲酮 …541份
[0259] 1—甲氧基—2—丙醇 …63份
[0260] 甲醇 …111份
[0261] 中间层用涂布液的制备
[0262] 混合下述配方P1的诸成分,制备中间层用涂布液。
[0263] 中间层用涂布液的配方P1
[0264] 聚 乙 烯 醇 ( 商 品 名 : P V A — 2 0 5 、 ( 株 ) 可 乐 丽 制 ) …3.0份
[0265] 聚 乙 烯 基 吡 咯 烷 酮 ( 商 品 名 : P V P — K 3 0 、 日 本 I S P ( 株 ) 制 ) …1.5份
[0266] 蒸馏水 …50.5份
[0267] 甲醇 …45.0份
[0268] 利用转印制作带有遮光膜的基板
[0269] (1)首先,在剥离除去由上述得到的感光性转印材料的保护薄膜之后,露出的感光性遮光层按照与作为被转印体的玻璃基板(厚度1.1mm)的表面相接触的方式与其重叠,使
用层叠机(商品名:LamicII型、(株)日立IINDUSTRIES制),在橡胶辊温度130℃、线压
100N/cm、搬送速度2.2m/分钟的条件下进行贴合。接着,剥离PET临时支承体,在玻璃基板
上以层叠成感光性遮光层/中间层/热塑性树脂层的顺序的方式进行转印(转印工序)。
[0270] (2)接着,使用具有超高压水银灯的接近型曝光机(日立High Tech电子工程公司制),在将掩模(具有图像图案的石英曝光掩模)和玻璃基板垂直竖立成大致平行的状态
下,使掩模面和感光性遮光层的与中间层相接触的一侧的表面之间的距离为200μm,隔着
2
掩模从热塑性树脂层侧以曝光量300mJ/cm 进行曝光(曝光工序),其中,玻璃基板配置成
该掩模和热塑性树脂层对向。
[0271] (3)曝光后,从平头喷嘴以25℃、喷嘴压力6.15MPa的条件自热塑性树脂层上喷射KOH系显影液(商品名:CDK—1、富士薄膜电子材料(株)制)58秒,进行喷淋显影,显影除
去热塑性树脂层、中间层、以及感光性遮光层的未曝光部,得到图案(显影工序)。随后,进
而向玻璃基板的形成有图案的一侧,以9.8MPa的压力通过超高压清洗喷嘴喷射超纯水,除
去残渣,在玻璃基板上形成黑矩阵图案。
[0272] (4)接着,利用基板预热装置在220℃下加热形成有黑矩阵图案的玻璃基板60分钟加热之后,在240℃下进一步加热50分钟,实施烘焙处理(烘焙工序),制作遮光膜(黑
矩阵)5。
[0273] 实施例6
[0274] 在实施例5中,除了使用显示装置用遮光膜形成用材料3来代替显示装置用遮光膜形成用材料1以外,和实施例5一样,制作遮光膜(黑矩阵)6。
[0275] 实施例7
[0276] 银粒子分散液(分散液A2)的制备
[0277] A液的制备
[0278] 向脱灰明胶50g中添加蒸馏水1950g,将得到的混合物加热至约40℃,溶解明胶。用5%NaOH水溶液将其调节至pH9.2,40℃保温。
[0279] B液的制备
[0280] 向脱灰明胶150g中添加蒸馏水1350g,将得到的混合物加热至约40℃,溶解明胶。用5%NaOH水溶液将其调节至pH9.2。搅拌乙酸钙16.0g和溶解于蒸馏水320ml的硝酸银
160g,使其溶解,添加蒸馏水,将最终容积调节至2000ml,40℃保温。
[0281] C液的制备
[0282] 将亚硫酸钠(无水)110g溶解于蒸馏水700ml中,向其中混合将氢醌80g溶解于甲醇70ml和水80ml中得到的溶液,进而添加蒸馏水,将最终容积调节至2000ml,40℃保温。
[0283] 快速搅拌上述A液并用10秒钟的时间同时添加B液和C液。10分后,添加用浓盐酸70ml和蒸馏水8000ml溶解无水硫酸钠1600g得到的溶液,搅拌80分钟之后,使其沉淀,
冷却。在除去上清液之后,立即用蒸馏水冲洗直至即便添加Br盐溶液也无法发生沉淀。除
去水之后,用40℃再溶解,然后,接着冷却产物直至凝胶化温度附近,此外,使其通过小孔放
入已冷却的水中,由此形成非常微细的条状。
[0284] 用将亚硫酸钠(无水)20g、NaOH0.6g溶解于蒸馏水2000ml中得到的溶液对其进行清洗,进而用将冰醋酸20g溶解于蒸馏水2000ml中得到的溶液进行清洗。在尼龙网眼花
边袋中隔着料浆使自来水通过,用约30分钟的时间使清洗水通过袋子,由此对得到的黑色
料浆粒子进行清洗,冲洗所有的盐。在将分散于胶质料浆中而被清洗的黑色银熔融的情况
下,得到具有浓度为1.5质量%的银的黑色银分散体,除去产物的水气。
[0285] 向如上所述得到的黑色银分散体的料浆5000g中,添加分散剂(ラピゾ—ルB—90、日本油脂(株)制)25g和木瓜酶5%水溶液1000g,在37℃下保存24小时。将该液以
2000rpm离心分离5分钟,使银粒子沉淀。弃掉上清液之后用蒸馏水清洗,除去被酶分解的
明胶分解物。接着用甲醇清洗银粒子沉淀物之后进行干燥。得到约85g的银粒子的凝集物。
在该凝集物50.0g中混合分散剂(商品名:ソルスパ—ス20000、アビシア(株)制)1.0g
和甲基乙基甲酮49.0g。使用珠分散机(氧化锆珠0.3mm)得到平均粒径30nm的银粒子分
散液(分散液A2)。
[0286] 在实施例1的“显示装置用遮光膜形成用材料1的制备”中,除了用银粒子分散液(分散液A2)代替锡和银锡合金粒子分散液(分散液A1)以外,和实施例1一样,制备显示
装置用遮光膜形成用材料7。接着,除了使用显示装置用遮光膜形成用材料7来代替显示装
置用遮光膜形成用材料1以外,和实施例1一样,制作遮光膜(黑矩阵)7。
[0287] 实施例8
[0288] 在实施例3的“显示装置用遮光膜形成用材料3的制备”中,除了用银粒子分散液(分散液A2)来代替锡和银锡合金粒子分散液(分散液A1)以外,和实施例1一样,制备显
示装置用遮光膜形成用材料8。接着,除了使用显示装置用遮光膜形成用材料8来代替显示
装置用遮光膜形成用材料1以外,和实施例1一样,制作遮光膜(黑矩阵)8
[0289] 实施例9
[0290] 在实施例1的“显示装置用遮光膜形成用材料1的制备”中,除了将甲基丙烯酸/甲基丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸环己酯/甲基丙烯酸苄酯共聚物(摩尔比=22/35/10/33、质
量比=14/30/13/43、重均分子量30,000、酸值92mg KOH/g、I/O=0.56)变更成甲基丙烯
酸/甲基丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸环己酯(摩尔比=20/54/26、质量比=14/50/36、重均
分子量10,000、酸值90mg KOH/g、I/O=0.60)以外,和实施例1一样,制备显示装置用遮
光膜形成用材料9。接着,除了使用显示装置用遮光膜形成用材料9来代替显示装置用遮光
膜形成用材料1以外,和实施例1一样,制作遮光膜(黑矩阵)9。
[0291] 比较例1
[0292] 在实施例1的“显示装置用遮光膜形成用材料1的制备”中,除了将甲基丙烯酸/甲基丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸环己酯/甲基丙烯酸苄酯共聚物(摩尔比=22/35/10/33、质
量比=14/30/13/43、重均分子量30,000、酸值92mg KOH/g、I/O=0.56)变更成甲基丙烯
酸/甲基丙烯酸乙酯/苯乙烯共聚物(摩尔比=9/60/31、质量比=7/63/30、重均分子量
30,000、酸值47mg KOH/g、I/O=0.42)以外,和实施例1一样,制备显示装置用遮光膜形成
用材料10。接着,除了使用显示装置用遮光膜形成用材料10来代替显示装置用遮光膜形成
用材料1以外,和实施例1一样,制作遮光膜(黑矩阵)10。
[0293] 比较例2
[0294] 在实施例1的“显示装置用遮光膜形成用材料1的制备”中,除了将甲基丙烯酸/甲基丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸环己酯/甲基丙烯酸苄酯共聚物(摩尔比=22/35/10/33、质
量比=14/30/13/43、重均分子量30,000、酸值92mg KOH/g、I/O=0.56)变更成甲基丙烯
酸/甲基丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸苄酯共聚物(摩尔比=30/45/25、质量比=21/43/36、
重均分子量30,000、酸值139mg KOH/g、I/O=0.68)以外,和实施例1一样,制备显示装置
用遮光膜形成用材料11。接着,除了使用显示装置用遮光膜形成用材料11来代替显示装置
用遮光膜形成用材料1的以外,和实施例1一样,制作遮光膜(黑矩阵)11。
[0295] 比较例3
[0296] 炭黑分散液(分散液A3)的制备
[0297] 炭黑分散液(分散液A3)是通过如下所述获得的,即称量下述中记载的量的K颜料分散物1、丙二醇单甲醚乙酸酯,在温度24℃(±2℃)下混合,以150rpm搅拌10分钟,接
着,称量甲基乙基甲酮、粘合剂1、二季戊四醇六丙烯酸酯、2,4—双(三氯甲基)—6—[4—
(N,N—二乙氧基羰基甲基)氨基—3—溴苯基]—s—三嗪、吩噻嗪、表面活性剂1,在温度
25℃(±2℃)下按照该顺序添加,在温度40℃(±2℃)下以150rpm搅拌30分钟而得到。
[0298] K颜料分散液1 …25份
[0299] 丙二醇单甲醚乙酸酯 …8份
[0300] 甲基乙基甲酮 …53份
[0301] 粘合剂1 …9.1份
[0302] 二季戊四醇六丙烯酸酯(商品名:KAYARAD DPHA、日本化药公司制)…4.2份
[0303] 2,4—双(三氯甲基)—6—[4—(N,N—二乙氧基羰基甲基)氨基—3—溴苯基]—s—三嗪 …0.16份
[0304] 吩噻嗪 …0.002份
[0305] 表面活性剂1 …0.044份
[0306] 粘合剂1的组成如下所示。
[0307] 甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物(摩尔比=28/72、质量比=16/84、重均分子量30,000、酸值104mg KOH/g、I/O=0.53) …27份
[0308] 丙二醇单甲醚乙酸酯 …73份
[0309] K颜料分散物1的组成为:
[0310] 炭 黑 ( 商 品 名 : N i p e x 3 5 、 D e g u s s a 日 本 ( 株 ) 制 ) …13.1份
[0311] N,N’—双—(3—二乙基氨基丙基)—5—{4—[2—氧—1—(2—氧—2,3—二氢—1H—苯并咪唑—5—基氨基甲酰基)—丙基偶氮]—苯甲酰氨基}—间苯二甲酰胺 …
0.65份
[0312] 聚合物(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸=72/28摩尔比的无规共聚物、重均分子量3.7万) …6.72份
[0313] 丙二醇单甲醚乙酸酯 …79.53份,
[0314] 使用马达研磨机(商品名:M—50、日本Eiger(株)制)和直径0.65mm的氧化锆珠,以圆周速度9m/s分散上述组合物27小时,制备K颜料分散物1。
[0315] 除了使用炭黑分散液(分散液A3)来代替实施例1的显示装置用遮光膜形成用材料1以外,和实施例1一样,得到显示装置用遮光膜形成用材料12。接着,除了使用显示装
置用遮光膜形成用材料12来代替显示装置用遮光膜形成用材料1以外,和实施例1一样,
制作遮光膜(黑矩阵)12。
[0316] 评价
[0317] 对得到的实施例1~9、比较例1~3的遮光膜进行以下的评价。将其结果示于表1。
[0318] 1.粒子分散性
[0319] 将显示装置用遮光膜形成用材料在25℃下放置3天之后,将通过目视未发现粒子沉淀而均匀分散的记为“A”,将粒子部分沉淀的记为“B”、将粒子完全沉淀记为“C”。
[0320] 2.显影宽容度
[0321] 在制作遮光膜时的显影工序中,将可以形成图案的显影时间的范围为20秒以上的记为“A”,将10秒以上且不到20秒的记为“B”,将不到10秒的记为“X”。
[0322] 3.面状
[0323] 对于制作的遮光膜的表面,进行光学显微镜观察。将在100微米×100微米的范围内0.1微米以上的凝集粒子小于10个的记为“A”,将0.1微米以上且不到5.0微米的凝
集粒子为10个以上的记为“B”,将5.0微米以上的凝集粒子为10个以上的记为“C”。
[0324] 4.耐溶剂性
[0325] 对将制作的遮光膜浸渍于60℃的2—丙醇中30分钟后的遮光膜的表面,进行光学显微镜观察。将浸渍后的遮光膜的表面凹凸不到全膜厚的5%的记为“A”,将5%以上且不
到20%的记为“B”,将20%以上的记为“X”。
[0326] 5.膜厚测定
[0327] 使用接触式表面粗糙度计(商品名:P—10、TENCOR公司制)测定遮光膜的膜厚。
[0328] 6.遮光膜的浓度
[0329] 利用下述方法测定遮光膜的浓度。
[0330] 使用分光光度计(商品名:UV—2100、(株)岛津制作所制),以波长555nm测定遮光膜的透过光学浓度(OD),同时以相同的方法测定在各遮光膜中使用的玻璃基板的透过
光学浓度(OD °)。此外,将从OD减去OD°得到的值(透过OD;=OD—OD°)作为透过
光学浓度。
[0331]
[0332] 其中,在表1中,MAA:甲基丙烯酸、EMA:甲基丙烯酸乙酯、CyHMA:甲基丙烯酸环己酯、BzMA:甲基丙烯酸苄酯、iBMA:甲基丙烯酸异丁酯、St:苯乙烯。