專利名稱：顯示裝置用遮光膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于液晶顯示裝置等的濾色器中使用的顯示裝置用遮光膜及其制造方法。
背景技術(shù)：
顯示裝置用遮光膜是為了防止漏光而形成在濾色器的紅色、藍色、綠色象素周圍及濾色器周圍的黑色的邊緣部分以及用于TFT遮光的點狀或者線狀的黑色圖案。
在彩色液晶顯示器等中使用的濾色器中，在其透明基板上形成有著色象素層(R、G、B)，而且在R、G、B(紅、綠、藍)的各著色象素的間隙里形成有顯示裝置用遮光膜，以便改善顯示對比度等。特別是在使用薄膜晶體管(TFT)的采用有源矩陣驅(qū)動方式的液晶顯示元件中，為了防止由光引起的薄膜晶體管的漏電而導(dǎo)致圖像質(zhì)量的下降，對顯示裝置用遮光膜要求其具有高遮光性(光密度)。
為了制作具有高遮光性的顯示裝置用遮光膜，考慮到了使用金屬的方法，作為用金屬微粒制作顯示裝置用遮光膜的技術(shù)，已經(jīng)公開了使用電鍍技術(shù)在層中生成鎳微粒的技術(shù)(參考專利文獻1)。
但是，該方法需要使微粒從含有金屬離子的電鍍液中析出的繁雜的操作，而且電鍍廢液的處理也繁雜，對環(huán)境造成的負擔(dān)也較重。
另一方面，已公開的還有不使用電鍍技術(shù)而制作顯示裝置用遮光膜的方法，這就是用碳黑代替金屬微粒而形成顯示裝置用遮光膜的技術(shù)(參考專利文獻2)。
但是，由于碳黑與金屬微粒相比其每單位涂敷量的光密度低，因此如果要確保高遮光性、光密度，則膜厚必然會達到1微米以上。
如果使用這種膜厚厚的顯示裝置用遮光膜，在形成顯示裝置用遮光膜后再形成紅色、藍色、綠色的象素時，存在難以形成均勻的象素的缺點。
另外，作為形成厚度薄的顯示裝置用遮光膜的技術(shù)，當(dāng)以鉻等金屬膜為遮光層時，可以舉出用蒸鍍法或噴鍍法制作金屬薄膜后，在該金屬薄膜上涂敷光致抗蝕劑，然后使用具有顯示裝置用遮光膜用圖案的光掩膜對光致抗蝕劑層進行曝光顯影，之后對露出的金屬薄膜進行蝕刻，最后剝離金屬薄膜上的抗蝕劑層的方法(例如，參考非專利文獻1)。
由于該方法中使用金屬薄膜，所以即使膜厚薄也能獲得高的遮光效果，但是在另一方面，需要實施蒸鍍法或噴鍍法等真空成膜工序和蝕刻工序，這樣不僅會使成本變高，而且這些工序?qū)Νh(huán)境造成的負擔(dān)也不容忽視。另外，由于是金屬膜，反射率高，在強烈的外光下存在顯示對比度低的問題。針對這一問題，可以采用使用低反射鉻膜(由金屬鉻和氧化鉻這兩層組成的膜等)的方法，但不可否認的是這又進一步提高了成本。
因此，要求提供可以以低成本制作厚度薄且可獲得充分的光密度的顯示裝置用遮光膜的技術(shù)。
另外，已知有使用電鍍技術(shù)而制作含有金屬硫化物微粒的遮光膜的技術(shù)(例如，參考專利文獻3)。由于該方法中也使用了電鍍技術(shù)，所以具有廢液的環(huán)境負荷問題和需要進行繁雜的工序的問題，因此未能令人滿意。
非專利文獻1共立出版(株)發(fā)行“彩色TFT液晶顯示器”第218-220頁(1997年4月10日)專利文獻1特開平5-303090號公報專利文獻2特開昭62-9301號公報專利文獻3特開平7-218715號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于如上所述的問題而提出的，其目的在于提供可以以低成本制造的厚度薄并且遮光性能高的顯示裝置用遮光膜。
鑒于上述的實際情況，本發(fā)明人進行了精心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)含有金屬微粒而且膜厚和光密度在一定范圍內(nèi)的顯示裝置用遮光膜可以解決上述課題，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供了下述方法。
<1>一種顯示裝置用遮光膜，是含有金屬微粒的顯示裝置用遮光膜，其特征在于，該顯示裝置用遮光膜的膜厚在0.9μm以下，而且光密度在3.3以上。
<2>如<1>所述的顯示裝置用遮光膜，其特征在于，顯示裝置用遮光膜的膜厚在0.4μm以下。
<3>如<1>或者<2>所述的顯示裝置用遮光膜，其特征在于，顯示裝置用遮光膜的光密度(OD)和顏料涂設(shè)體積(V)之比(R＝OD/V)在40以上。
<4>如<1>、<2>或者<3>所述的顯示裝置用遮光膜，該顯示裝置用遮光膜在25℃的水的膨潤度S在0.5以下。
<5>一種轉(zhuǎn)印材料，用于制造<1>-<4>任何一項所述的顯示裝置用遮光膜，其中具有在臨時支撐體上涂敷含有金屬微粒的感光性涂敷液后進行干燥而成的感光層。
<6>使用<5>所述的轉(zhuǎn)印材料制作的顯示裝置用遮光膜。
<7>一種含有金屬微粒的組合物，用于制造<1>-<4>任何一項所述的顯示裝置用遮光膜，其中含有金屬微粒。
<8>使用<7>所述的含有金屬微粒的組合物制作的顯示裝置用遮光膜。
<9>具有<1>-<4>所述的顯示裝置用遮光膜的基板。
<10>具有<9>所述的基板的濾色器。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供厚度薄且遮光性能(光密度)高、可以以低成本制作、且于下一工序中設(shè)置的紅、綠、藍象素的品質(zhì)良好的顯示裝置用遮光膜。
具體實施例方式
本發(fā)明是含有金屬微粒的顯示裝置用遮光膜及其制造方法，該顯示裝置用遮光膜的膜厚在0.9μm以下，而且光密度在3.3以上。
下面進行詳細說明。
作為本發(fā)明中使用的金屬微粒的金屬，沒有特別限制，但是作為優(yōu)選的金屬可以列舉鎳、銀、金、鉑、銅或者它們的合金。其中，從化學(xué)穩(wěn)定性、成本方面出發(fā)，優(yōu)選銀。
本發(fā)明中使用的金屬微粒既可以是均勻的組成，也可以是不均勻的組成。作為不均勻組成的例子，可以舉出在表面上設(shè)置有與內(nèi)部不同組成的涂層的微粒。另外，對本發(fā)明中使用的金屬微粒的形狀沒有特別限制，可以使用球形、不定形、板狀、立方體、正八面體、柱狀等各種形狀的微粒。
本發(fā)明中使用的金屬微粒的平均粒徑優(yōu)選為1-3000nm，特別優(yōu)選5-800nm，進一步優(yōu)選10-250nm。如果平均粒徑不足1nm，則吸收波長會變短，而超過3000nm時會出現(xiàn)色調(diào)，或者會使光密度變低，所以不優(yōu)選。
對本發(fā)明中使用的金屬微粒的制造方法沒有特別限制，可以采用公知的制造方法，例如蒸發(fā)凝聚法、氣相還原法等氣相法、液相還原法等液相法等。具體記載于“超微粒的技術(shù)和應(yīng)用的最新動向II，住ベテクノリサ-チ(株)發(fā)行，2002年”中。
另外，例如，當(dāng)使用銀微粒(膠態(tài)銀)時，也可以使用以往公知的方法，例如在美國專利第2688601號說明書中公開的在明膠水溶液中用氫醌還原可溶性銀鹽的方法；在德國專利第1096193號說明書中記載的用肼還原難溶性銀鹽的方法；美國專利第2921914號說明書中記載的用丹寧酸對銀進行還原的方法等在溶液中對銀離子進行化學(xué)還原的方法；和特開平5-134358號公報中記載的通過無電解鍍形成銀粒子的方法；在氦等惰性氣體中使大塊(bulk)金屬蒸發(fā)并用溶劑進行冷阱處理的氣相中蒸發(fā)法等方法。
在本發(fā)明中，為了防止金屬微粒在涂敷液內(nèi)的聚集，優(yōu)選使用分散劑進行分散。作為可以用于本發(fā)明的分散劑，可以舉例為表面活性劑和聚合物。
作為表面活性劑，可以使用陰離子性、陽離子性、非離子性、兩性表面活性劑中的任何一種，但是特別優(yōu)選陰離子性、非離子性的表面活性劑。本發(fā)明中使用的表面活性劑的HLB值根據(jù)涂敷液的溶劑是水類或者油類而不同，不能一概而論，但是當(dāng)溶劑是水類時，優(yōu)選約8-18左右的溶劑，當(dāng)溶劑是油類時，優(yōu)選約3-6左右的溶劑。還有，對于HLB值的說明，記載于“表面活性劑手冊(吉田時行等編，工學(xué)圖書(株)發(fā)行，昭和62年)”中。
作為表面活性劑的具體例子，除了可以舉例為丙二醇單硬脂酸酯、丙二醇單月桂酸酯、二甘醇單硬脂酸酯、山梨糖醇酐單月桂酸酯、聚氧化乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯等之外，還可以舉例為上述“表面活性劑手冊”中記載的物質(zhì)。
表面活性劑的使用量相對于金屬微粒優(yōu)選為0.01-30重量％，特別優(yōu)選0.1-20重量％。
作為本發(fā)明中使用的分散聚合物，優(yōu)選具有保護膠體性的聚合物，除了例如明膠、聚乙烯醇、甲基纖維素、羥丙基纖維素、聚烷基胺、聚丙烯酸的部分烷基酯等之外，還可以舉例在“顏料的事典(伊藤征司郎編，(株)朝倉書院發(fā)行2000年)”中記載的聚合物。
聚合物的使用量相對于金屬微粒優(yōu)選為0.01-30重量％，特別優(yōu)選0.1-20重量％。
本發(fā)明的顯示裝置用遮光膜的光密度在3.3以上，更優(yōu)選3.5以上。
作為調(diào)節(jié)光密度的方法，可以舉例為減小金屬微粒的粒徑，或者增加使用量，或者增加顯示裝置用遮光膜的厚度的方法。
本發(fā)明的遮光膜的厚度在0.9μm以下，更優(yōu)選0.6μm以下，進一步優(yōu)選0.4μm以下。
本發(fā)明的顯示裝置用遮光膜在25℃的水的膨潤度S優(yōu)選在0.5以下。
在這里所說的膨潤度S是當(dāng)將干燥膜厚和浸漬于25℃的蒸餾水60秒后的膜厚分別規(guī)定為d和Δd時，用S＝(Δd-d)/d進行定義的。
在本發(fā)明的顯示裝置用遮光膜中，作為黑顏料的必須成分，含有上述金屬微粒，但是也可以根據(jù)需要含有除此以外的黑色顏料。作為這樣的黑色顏料，具有代表性的是碳黑。
本發(fā)明的顯示裝置用遮光膜，其光密度(OD)和顏料涂設(shè)體積(V)之比(R＝OD/V)優(yōu)選在20以上。
在這里，顏料涂設(shè)體積可以認為是含有金屬微粒的所有顏料的體積。當(dāng)含有二個以上金屬微粒時，要考慮所有這些金屬微粒。當(dāng)每種顏料的每1m2的涂設(shè)量為q g/m2、密度為ρg/cm2時，v＝q/ρ為該顏料的涂設(shè)體積v。對所有的顏料求出v值并求出其和，將該和值定義為顏料涂設(shè)體積V。
比值(R＝OD/V)優(yōu)選在40以上，更優(yōu)選為50以上。
若要把比值R調(diào)節(jié)在這樣的范圍內(nèi)，可考慮使用改變涂敷液中顏料的種類、粒徑的方法，或者改變顏料和粘合劑之比的方法。
如果比值R不足20，則若要獲得所需的光密度，必須增大膜厚，有時會使在形成顯示裝置用遮光膜后形成的紅色、藍色、綠色的象素的品質(zhì)劣化。
本發(fā)明的顯示裝置用遮光膜可以利用在基板上涂敷含有金屬微粒的涂敷液后進行干燥的方法，或者使用具有在臨時支撐體上涂敷含有金屬微粒的涂敷液后進行干燥而成的感光性層的感光性記錄材料，在基板上轉(zhuǎn)印該感光性層的方法等。
(含有金屬微粒的涂敷液)本發(fā)明中使用的含有金屬微粒的涂敷液中含有金屬微粒，另外還可以含有作為粘合劑的聚合物、溶劑等。
下面對粘合劑進行詳述。
作為本發(fā)明的遮光膜中所含的粘合劑，可以舉例為如下的物質(zhì)。
聚乙烯醇、明膠、甲基纖維素等纖維素類高分子，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸芐酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯等聚合而成的丙烯酸類或者苯乙烯丙烯酸類高分子。
其中，由于含有丙烯酸、甲基丙烯酸的堿可溶的丙烯酸類、苯乙烯丙烯酸類高分子可以通過堿顯影形成圖案，所以優(yōu)選。
在這些高分子中，丙烯酸和甲基丙烯酸在高分子中的含量，以二者的總量計優(yōu)選為10-60質(zhì)量％，更優(yōu)選為20-50質(zhì)量％。
作為這些高分子的具體例子，可以舉例為甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸＝60/40(該比表示質(zhì)量比(以下相同))、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸＝10/60/30、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/丙烯酸/甲基丙烯酸＝20/50/15/15、甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸＝40/35/35、苯乙烯/丙烯酸/甲基丙烯酸＝60/20/20等。
另外，作為粘合劑，也可以為單體或者低聚物。對于具體例子而言，優(yōu)選使用(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三甘醇酯、二(甲基)丙烯酸1，3-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸四甲撐二醇酯、二(甲基)丙烯酸丙二醇酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸1，4-己二醇酯、六(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯等多官能團丙烯酸單體。
這些多官能團單體可以如上所述地使用光和熱進行交聯(lián)，在這些方法中，優(yōu)選使用以雙[4-[N-[4-(4，6-雙三氯甲基-S-三嗪-2-基)苯基]氨基甲?；鵠苯基]癸二酸酯等鹵代甲基-S-三嗪類化合物作為聚合引發(fā)劑的光聚合法。
本發(fā)明的遮光膜中，為了改善本發(fā)明微粒的分散穩(wěn)定性，可以再添加高分子。作為這些高分子(所謂分散劑)的例子，可以列舉聚乙烯醇、丙烯酰胺/丙烯酸共聚物、苯乙烯/馬來酸酐共聚物、聚丙烯酸鈉、褐藻酸鈉等。分散劑也可以使用顏料分散技術(shù)(技術(shù)情報協(xié)會(株)，發(fā)行人高薄一弘，1999年發(fā)行)中所記載的物質(zhì)。在這些物質(zhì)中優(yōu)選疏水性的分散劑。
作為溶劑，可以使用公知的有機溶劑。作為特別優(yōu)選的有機溶劑，可以舉例為甲醇、異丙醇、MEK、乙酸乙酯、甲苯等。另外，作為溶劑還優(yōu)選水。這些溶劑也可以根據(jù)需要混合使用。
作為基板優(yōu)選用于液晶顯示等裝置等的玻璃基板。作為玻璃基板，可以用使用了鈉鈣玻璃、低堿玻璃、無堿玻璃等公知的玻璃的玻璃基板。基板的厚度優(yōu)選為約0.5-3mm，更優(yōu)選約0.6-2mm。關(guān)于玻璃基板，可以使用例如記載于“液晶顯示工學(xué)入門(鈴木ハナニ著，日刊工業(yè)新聞社發(fā)行(1998年))”中的玻璃基板。
(具有感光性的含金屬微粒涂敷液)本發(fā)明中的含有金屬微粒的涂敷液也可以具有感光性。若要賦予感光性，則需加入感光性樹脂組合物。作為感光性樹脂組合物，可以使用記載于特開平10-160926號公報的段落0016到段落0022以及0029中的物質(zhì)。
另外，當(dāng)將如上述銀膠體等金屬微粒用作水分散物時，作為上述感光性樹脂組合物需要使用水類物質(zhì)。作為這樣的感光性樹脂組合物，除了記載于特開平8-271727號公報的段落0015到段落0023中的物質(zhì)，還可以舉例為市售的例如東洋合成工業(yè)(株)制的“SPP-M20”等。
顯示裝置用遮光膜制造方法本發(fā)明的方法包括在基板上涂敷含有金屬微粒的涂敷液后進行干燥的工序。
對顯示裝置用遮光膜的圖案形成方法沒有特別限制。下面列舉圖案形成方法的例子。
①在基板上涂敷含有金屬微粒的感光性涂敷液而形成遮光層(含有金屬微粒的層)后，通過曝光顯影除去圖案以外的遮光層，由此形成圖案的方法。
②在基板上涂敷含有金屬微粒的非感光性涂敷液而形成遮光層后，在其上面涂敷感光性抗蝕劑液而形成抗蝕劑層，然后，通過曝光、顯影在抗蝕劑層上形成圖案后，按照該圖案溶解下面遮光層的非圖案部分，從而在該遮光層上形成圖案，最后除去抗蝕劑層而形成顯示裝置用遮光膜的方法。
③預(yù)先在基板上的圖案以外的部分形成涂敷層，在其上面涂敷含有金屬微粒的非感光性涂敷液，形成遮光層，然后將最初形成的涂敷層和上面的遮光層一起除去的方法。
在本發(fā)明中，對基板的涂敷方法沒有特別限制，可以使用例如特開平5-224011號公報記載的旋涂法、幕式涂敷法、擠壓法(extrusion)、特開平9-323472號公報中所記載的模具涂敷法(die coat)等。
旋涂法是通過使涂敷液落在旋轉(zhuǎn)的基板上，之后利用離心力鋪展開液體而進行涂敷的方法。
幕式涂敷法還稱為流涂法，是縱割孔(slit orifice)涂敷方式的一種。該方式是從狹縫以幕狀落下涂敷液，從而將其涂敷在基板上的方法。通過狹縫或者基板沿水平方向的移動，涂敷液變?yōu)榫鶆虻谋佣讳佌乖诨迳厦妗?br> 擠壓法也被稱為擠壓涂敷法，是從狹縫擠出來的涂敷液直接在正在移動的基板上鋪展開的涂敷方式。
關(guān)于以上涂敷方式的詳細內(nèi)容，記載于例如“涂敷技術(shù)(原崎勇次監(jiān)修，(株)綜合技術(shù)中心發(fā)行，昭和58年)”中。
用于曝光的光源可以根據(jù)遮光性感光性樹脂層的感光性進行選擇。例如，可以使用超高壓汞燈、氙燈、碳弧燈、氬激光等公知的光源。如在特開平6-59119號公報中所記載，可以并用400nm以上波長的光透射率在2％以下的光學(xué)濾光片等。
作為顯影液，可使用堿性物質(zhì)的稀水溶液，但是也可以使用少量加入了可與水混合的有機溶劑的物質(zhì)。作為合適的堿性物質(zhì)，可以舉例為堿金屬氫氧化物類(例如，氫氧化鈉、氫氧化鉀)，堿金屬碳酸鹽類(例如，碳酸鈉、碳酸鉀)，堿金屬碳酸氫鹽類(例如，碳酸氫鈉、碳酸氫鉀)，堿金屬硅酸(silicic acid)鹽類(例如，硅酸鈉(sodium silicate)、硅酸鉀(kaliumsilicate))，堿金屬硅酸(metasilicic acid)鹽類(例如，硅酸鈉(sodiummetasilicate)、硅酸鉀(kalium metasilicate))，三乙醇胺，二乙醇胺，單乙醇胺，嗎啉，四烷基氫氧化銨類(例如四甲基氫氧化銨)或者磷酸三鈉。堿性物質(zhì)的濃度是0.01重量％-30重量％，pH優(yōu)選8-14。可以根據(jù)本發(fā)明的遮光性感光性樹脂層的氧化等性質(zhì)進行調(diào)節(jié)，如改變顯影液的pH等，以便能夠進行利用本發(fā)明的膜狀脫離的顯影。
作為上述可與水混合的適宜的溶劑，可以舉例為甲醇、乙醇、2-丙醇、1-丙醇、丁醇、二丙酮醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單正丁醚、芐醇、丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮、ε-己內(nèi)酯、γ-丁內(nèi)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-己內(nèi)酰胺、N-甲基吡咯烷酮?？膳c水混合的有機溶劑的濃度一般為0.1-30重量％。
顯影液中還可以加入公知的表面活性劑。表面活性劑的濃度優(yōu)選0.01-10重量％。
顯影液既可以作為浴液使用，也可以作為噴霧液使用。若要以固體形狀(優(yōu)選為膜狀)除去遮光性的感光性樹脂組合物層的未固化部分，則優(yōu)選采用在顯影液中用旋轉(zhuǎn)刷子擦拭或者用濕潤海綿擦拭等方法，或者利用噴顯影液時的噴霧壓的方法。顯影液的溫度通常優(yōu)選從室溫附近到40℃的范圍。顯影處理后還可以增加水洗工序。
干燥工序在顯影工序后，進行加熱干燥處理。即，在電爐、干燥器等中對具有通過曝光而光固化的樹脂層(以下稱為光固化層)的支撐體進行加熱，或者通過對光固化層照射紅外線進行加熱。加熱的溫度和時間取決于使用的聚合性組合物的組成和所形成的層厚，但是通常為了獲得充分的耐溶劑性、耐堿性，優(yōu)選在約120℃-約250℃的范圍內(nèi)加熱約10分鐘-約300分鐘。
(采用轉(zhuǎn)印的方法)本發(fā)明的顯示裝置用遮光膜也可以采用以下方法制造，即利用具有在臨時支撐體上涂敷含有金屬微粒的涂敷液后經(jīng)干燥而成的感光性層的記錄材料(以下有時稱為“感光性轉(zhuǎn)印材料”)，將該感光性層轉(zhuǎn)印在基板上的方法。
感光性轉(zhuǎn)印材料是在臨時支撐體上由具有感光性的含有金屬微粒的涂敷液設(shè)置感光性遮光層而形成的材料。
臨時支撐體具有化學(xué)和熱穩(wěn)定性，而且優(yōu)選由柔性的物質(zhì)構(gòu)成。具體優(yōu)選為聚四氟乙烯(R)、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚芳基化合物、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯等薄的片材或者它們的層壓體。另外，當(dāng)設(shè)置堿可溶性熱塑性樹脂層時，優(yōu)選與它的剝離性良好的物質(zhì)。臨時支撐體的厚度優(yōu)選為5-300μm，特別優(yōu)選20-150μm。
另外，優(yōu)選在臨時支撐體和感光性遮光層之間，設(shè)置堿可溶性中間層。
(堿可溶性中間層)作為構(gòu)成中間層的樹脂，只要能溶于上述的堿就沒有特別限制。作為這種樹脂的例子，可以舉例為聚乙烯醇類樹脂、聚乙烯吡咯烷酮類樹脂、纖維素類樹脂、丙稀酰胺類樹脂、聚氧乙烯類樹脂、明膠、乙烯醚類樹脂、聚酰胺樹脂和這些的共聚物。另外，也可以使用通過將具有羧基和磺酸基的單體與如聚酯等通常為非堿溶性的樹脂進行共聚合而形成的堿可溶性的樹脂。
在這些樹脂中，優(yōu)選的是聚乙烯醇。作為聚乙烯醇，其皂化度優(yōu)選在80％以上，更優(yōu)選為83-98％。
構(gòu)成中間層的樹脂優(yōu)選混合二種以上使用，特別優(yōu)選混合聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮而使用。優(yōu)選兩者的質(zhì)量比聚乙烯吡咯烷酮/聚乙烯醇＝1/99-75/25，更優(yōu)選10/90-50/50。如果上述質(zhì)量比不足1/99，則中間層的表面形狀會劣化，有時會產(chǎn)生與涂設(shè)在中間層上的感光性樹脂層的密合不良的問題。另外，如果上述質(zhì)量比超過75/25，則有時中間層的氧隔斷性會下降，導(dǎo)致感度的下降。
在中間層中也可以根據(jù)需要加入表面活性劑等各種添加劑。
中間層的厚度優(yōu)選0.1-5μm，更優(yōu)選0.5-3μm。如果上述厚度不足0.1μm，則有時氧隔斷性會下降，而如果上述厚度超過5μm，則顯影時用于除去中間層的時間將增加。
作為中間層的涂敷溶劑，只要可以溶解上述的樹脂，就沒有其它的特別的限定，但是優(yōu)選使用水，還優(yōu)選將上述的可與水混合的有機溶劑與水混合而成的混合溶劑。作為中間層的涂敷溶劑優(yōu)選的具體例子，有如下所示的物質(zhì)?？梢允撬?、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/甲乙銅＝95/5。這些比值表示質(zhì)量比。
由于感光性轉(zhuǎn)印材料中設(shè)置有上述的由含有金屬微粒的涂敷液形成的感光性遮光層，因此可以由此制作厚度薄且具有光密度高的遮光層的顯示裝置用遮光膜。
在本發(fā)明中，在形成遮光層后、在曝光前，可以加入在遮光層上設(shè)置防護層的工序。防護層是為了曝光時隔斷氧，從而提高感度而設(shè)置的。因此，優(yōu)選以氧隔斷性的樹脂，例如聚乙烯醇為主體的層。而且，由于形成顯示裝置用遮光膜后不需要該層，所以可通過顯影除去。
下面，根據(jù)實施例對本發(fā)明進行更加詳細的說明，但是本發(fā)明并不限于這些。
實施例1[銀微粒的制作](銀分散漿料的制造)向112g明膠中，加入3488g蒸餾水，然后將得到的混合物加熱到約47℃，以溶解明膠。向其中加入4.0g乙酸鈣和2.0g硼氫化鉀。之后馬上一邊快速地攪拌，一邊加入溶解于1.0L蒸餾水的6.0g硝酸銀。通過加入蒸餾水，將最終重量調(diào)節(jié)為5.0kg。然后將生成物冷卻到凝膠化溫度附近，接著使其通過小孔進入冷卻的水中，由此形成為微細的細條(noodle)。把這些細條作為用于直接生成藍色銀的增幅催化劑供給。為了使用方便并防止由該細條形成熔融塊，可用水稀釋該細條，達到水∶細條＝1/3的比例。
向650g硼化氫還原銀核中加入溶解于81g蒸餾水的6.5g單磺酸氫醌鉀以及0.29gKCl。將細條形漿料冷卻到約6℃。在不同的容器中，分別制造以下的2種溶液A以及B。
A 19.5g亞硫酸鈉(無水)0.98g亞硫酸氫鈉(無水)122.0g蒸餾水B 9.75g硝酸銀122.0g蒸餾水溶液混合A以及B，形成了持續(xù)攪拌就會消失的白色沉淀。然后緊接著，在短時間內(nèi)(5分鐘以內(nèi))一邊快速地攪拌，一邊將該混合物加入到細條形漿料中。把溫度維持在10℃，然后進行約80分鐘的增幅，直到所有的可溶性銀鹽被還原在核上。使自來水介以漿料通過尼龍網(wǎng)眼袋中的所得藍色漿料粒子，然后再使洗滌水通過袋約30分鐘，由此洗滌裝在尼龍網(wǎng)眼袋中的所得藍色漿料粒子，從而洗掉所有的鹽。為了得到熔融時含有1.5重量％濃度的銀的藍色銀分散體，消除分散在凝膠漿料中并已洗滌的藍色銀中的水分，直到產(chǎn)物的重量變?yōu)?12g。透射電子顯微鏡照片中可以看出，該藍色銀由邊長約20-30納米且厚度約為7納米的完整的平板狀粒子構(gòu)成。
(銀微粒的制作)向通過如上操作得到的4000g銀分散漿料中，加入6g分散劑(ラピゾ-ルB-90，日本油脂(株)制)和2000g 5重量％木瓜酶水溶液，在37℃下保存24小時。以2000rpm離心分離該溶液5分鐘，從而使銀微粒沉淀。去掉上層澄清液后，用蒸餾水洗滌，除去用酶分解的明膠分解物。接著用甲醇洗滌銀微粒沉淀物后使其干燥。獲得了約60g的銀微粒的凝聚物。將53g該凝聚物和5g分散劑(ソルスパ-ス20000，アビシア(株)制)、22g甲乙酮混合。將100g的2mm玻璃珠與其混合并用涂料抖動器分散3小時，從而得到銀微粒分散液A-1。
(遮光層涂敷液的制作)向銀微粒分散液A-1中加入、混合下述的物質(zhì)而形成遮光層涂敷液。
銀微粒分散液A-1 40.0g丙二醇單甲醚乙酸酯 40.0g甲乙酮 37.6g表面活性劑(F176PF，20％)0.1g氫醌單甲醚 0.001g二季戊四醇六丙烯酸酯能達到表1、2中的R值的量雙[4-[N-[4-(4，6-雙三氯甲基-s-三嗪-2-基)苯基]氨基甲?；鵠苯基]癸二酸酯 0.1g(保護層涂敷液的制作)聚乙烯醇(クラレ(株)制，PVA205) 3.0g聚乙烯基吡咯烷酮(GAF コ-ポレ-シヨン(株)制PVP-K30)1.3g蒸餾水 50.7g甲醇45.0g將上述成分混合，從而得到保護層涂敷液。
(涂敷液的涂敷)在玻璃基板上，使用旋涂機涂敷上述遮光層涂敷液，并在100℃下干燥5分鐘，使光密度達到表1中所示的值。然后，在其上面使用旋涂機涂敷上述保護層涂敷液，并在100℃下干燥5分鐘，使干燥膜厚達1.5μm。
(曝光、顯影)使用超高壓汞燈，從涂敷面?zhèn)冗M行70mJ/cm2的曝光。然后，用顯影處理液TCD(富士膠片(株)制堿性顯影液)進行顯影處理(33℃，20秒)，從而獲得顯示裝置用遮光膜。
對得到的顯示裝置用遮光膜進行如下的測量和評價。
(膜厚測量)用下述方法測量膜厚。使用超高壓汞燈，對涂敷了遮光層的試樣從涂敷面?zhèn)冗M行70mJ/cm2的曝光，使用觸針式表面光潔度測量儀P-1(TENKOP社制)測量該試樣的膜厚。
(光密度的測量)用以下的方法測量了膜的光密度。使用超高壓汞燈，對涂設(shè)在玻璃基板上的遮光層從涂敷面?zhèn)冗M行70mJ/cm2的曝光。然后使用麥克貝思密度計(麥克貝思社制TD-904)測量該光密度(OD)。另外用同樣的方法測量玻璃基板的光密度(ODo)。把從OD中扣除ODo的值作為膜的光密度。
(R值的測量)首先，用下述的方法測量銀微粒的涂設(shè)量。
對涂敷了遮光層的試樣，使用超高壓水銀燈從涂敷面?zhèn)冗M行70mJ/cm2的曝光，使用熒光X射線裝置3370E((株)理學(xué)制)測量該試樣的銀涂設(shè)量。
由該值和如上所述地測量的光密度，用上述方法計算R值。
(膨潤度測量)將膜厚測量中使用的試樣在25℃的蒸餾水中浸漬60秒鐘后，擦去表面的水分，之后用上述方法測量膜厚(Δd)。用由此得到的Δd和干燥膜厚d求出膨潤度S＝(Δd-d)/d。結(jié)果是0.02。
(藍、紅、綠色象素的形成和象素氣泡的評價)在形成了顯示裝置用遮光膜的玻璃基板上，使用公開特許公報2002-341127號說明書的實施例-1的試樣R1、G1、B1，形成了各色象素。形成象素的方法也使用該公報中記載的方法。
由于在顯示裝置用遮光膜的凹凸上形成各色的象素，所以有時在玻璃基板和各色象素之間會進入氣泡。用下述方法測量該氣泡的產(chǎn)生程度。
對于該基板的三種顏色的象素各100個，總計300個象素，使用光學(xué)顯微鏡通過目測計數(shù)了氣泡的數(shù)量。
(色調(diào)的評價)將氣泡評價中使用的玻璃基板從后側(cè)嵌入液晶顯示裝置中，通過目測觀察顯示黑色和白色時的對比度差，并根據(jù)下述的評價標(biāo)準(zhǔn)進行評價。
對比度非常高，高品質(zhì)A對比度相當(dāng)高，高品質(zhì)B對比度低，中品質(zhì)C對比度非常低，低品質(zhì)D比較例1除了改變二季戊四醇六丙烯酸酯的加入量，將膜厚、光密度以及R值改為表1中的值以外，與實施例1相同地獲得比較例1的顯示裝置用遮光膜。
比較例2除了使用下述碳黑分散液B-1代替銀微粒分散液A-1以外，與實施例1相同地制造比較例2的顯示裝置用遮光膜。
(碳黑分散液B-1)混合5g碳黑(リ-ガル(株)制，リ-ガル400)和5g分散劑(ソルスパ-ス20000，アビシア(株)制)、22g甲乙酮。將100g 2mm玻璃珠與其混合并用涂料振蕩器分散3小時，從而得到碳黑分散液B-1。
以上結(jié)果示于表1中。
表1

實施例2(遮光層涂敷液的制作)與實施例1相同。
(中間層涂敷液的制作)與實施例1的(保護層涂敷液的制作)相同。
(熱塑性樹脂層的調(diào)制)甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸＝54/12/5/29的共聚物(組成比表示摩爾比，數(shù)均分子量＝8萬)58份苯乙烯/丙烯酸＝70/30的共聚物(數(shù)均分子量＝7000)136份將2等量八甘醇單甲基丙烯酸酯與雙酚A脫水縮合的化合物(增塑劑新中村化學(xué)(株)制，BPE-500) 90份氟類表面活性劑(大日本油墨化學(xué)工業(yè)(株)制メガフアツクF176PF)1份甲乙酮541份1-甲氧基-2-丙醇 63份甲醇 111份將以上混合而作成熱塑性樹脂層涂敷液。
(轉(zhuǎn)印材料的制作)在雙向拉伸的75μm厚的聚對苯二甲酸乙二醇酯支撐體上使用滑動涂敷機涂敷熱塑性樹脂層涂敷液，使厚度達到15μm，并在100℃下干燥5分鐘。然后，在其上面涂敷中間層涂敷液并在100℃下干燥5分鐘，以使干燥膜厚達1.5μm。另外，在其上面涂敷遮光層涂敷液并在100℃下干燥5分鐘，以使光密度達到表2的值。
(感光材料的制作)疊加玻璃基板和轉(zhuǎn)印材料，使玻璃基板和遮光層相接觸，使用層壓裝置(大坂ラミネ-タ-(株)制VP-II)將兩貼合。層壓條件是壓力為0.8Kg/cm2，溫度是130℃。然后，剝離聚對苯二甲酸乙二醇酯支撐體。
(顯示裝置用遮光膜的制作)使用超高壓汞燈從涂敷面?zhèn)冗M行70mJ/cm2的曝光。然后，進行以下的顯影處理，獲得顯示裝置用遮光膜。
(1)顯影處理液TPD(富士寫真膠片(株)制的堿性顯影液)顯影處理(30℃，40秒)(2)顯影處理液TCD(富士寫真膠片(株)制的堿性顯影液)顯影處理(33℃，20秒)(3)顯影處理液TCD(富士寫真膠片(株)制的堿性顯影液)顯影處理(33℃，20秒)對該試樣也進行與實施例1相同的評價。
結(jié)果示于表2中。
表2


比較例3除了改變二季戊四醇六丙烯酸酯的加入量，將膜厚、光密度以及R值改為表2所示的值以外，按照與實施例2相同的方法獲得比較例3的顯示裝置用遮光膜。該顯示裝置用遮光膜的評價示于表2中。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供厚度薄且遮光性能(光密度)高、而且可以低成本制造、由以下工序設(shè)置的紅色、藍色、綠色象素的品質(zhì)良好的顯示裝置用遮光膜。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置用遮光膜，是含有金屬微粒的顯示裝置用遮光膜，其特征在于，該顯示裝置用遮光膜的膜厚在0.9μm以下，而且光密度在3.3以上。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置用遮光膜，其特征在于，顯示裝置用遮光膜的膜厚在0.4μm以下。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的顯示裝置用遮光膜，其特征在于，顯示裝置用遮光膜的光密度(OD)和顏料涂設(shè)體積(V)之比(R＝OD/V)在40以上。
4.如權(quán)利要求1、2或者3所述的顯示裝置用遮光膜，其特征在于，顯示裝置用遮光膜在25℃的水的膨潤度S在0.5以下。
5.一種轉(zhuǎn)印材料，用于制造權(quán)利要求1-4任何一項所述的顯示裝置用遮光膜，其中具有在臨時支撐體上涂敷含有金屬微粒的感光性涂敷液后進行干燥而成的感光層。
6.使用權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)印材料制作的顯示裝置用遮光膜。
7.一種含有金屬微粒的組合物，用于制造權(quán)利要求1-4任何一項所述的顯示裝置用遮光膜，其中含有金屬微粒。
8.使用權(quán)利要求7所述的含有金屬微粒的組合物制作的顯示裝置用遮光膜。
9.具有權(quán)利要求1-4所述的顯示裝置用遮光膜的基板。
10.具有權(quán)利要求9所述的基板的濾色器。
全文摘要
一種顯示裝置用遮光膜，是含有金屬微粒的顯示裝置用遮光膜，該顯示裝置用遮光膜的膜厚在0.9μm以下，而且光密度在3.3以上。本發(fā)明提供了一種可以以低成本制作的厚度薄且遮光性能高的顯示裝置用遮光膜。
文檔編號G02F1/1335GK1591050SQ20041003485
公開日2005年3月9日 申請日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月18日
發(fā)明者畠光晶, 后藤英范, 伊藤英明 申請人:富士膠片株式會社