黑色組合物及其製造方法
2023-06-09 04:19:56 3
專利名稱:黑色組合物及其製造方法
技術領域:
本發明涉及含有碳黑的黑色組合物。另外,本發明涉及含有碳黑的黑色組合物的製造方法。進一步,本發明涉及使用所述黑色組合物形成的彩色濾光片。
背景技術:
彩色濾光片中,一般是在紅(R)、綠(G)、藍(B)濾波器節(フイルタセグメント)之間形成稱作黑色矩陣(以下,簡稱為「BM」)的晶格狀黑色圖案。該BM的功能是,遮斷來自背照燈的光,以提高對比度,防止相鄰RGB象素的混色。
作為BM形成法,已開發出了在透明基板上使用鉻等金屬化合物,通過蒸鍍法、濺射法等形成金屬薄膜後,經過光刻工藝和蝕刻工藝形成微細圖案的方法(金屬BM法),以及使用將碳黑等黑色成分分散於樹脂材料中得到的黑色組合物,通過印刷法或光刻法形成的方法(樹脂BM法)。
但是,金屬BM法,製造工藝複雜且製造成本非常高,並且由於採用蒸鍍法或濺射法,從裝置成本或技術的角度考慮,金屬BM很難形成大型基板。而且,一般使用的鉻可能在廢棄物處理過程中產生環境問題。
從上述低成本化的角度、技術的角度,進一步從環境的角度考慮,近年來著眼於以樹脂BM代替金屬BM。
但是,就樹脂BM來說,與金屬BM相比存在遮光性(光學濃度=OD)低的問題。即,與金屬BM的一般以膜厚0.1~0.2μm就可以得到的期望的遮光性相比,對樹脂BM來說為了得到與金屬BM相同的遮光性,就必須將膜厚設定得更厚。進一步,樹脂BM的遮光性越低,越需要加大膜厚。製成彩色濾光片時,為了不漏光需要重疊BM和相鄰的RGB層來形成。遮光性低的樹脂BM中,BM和RGB層重疊部分的落差(段差)變大,該落差部分擾亂液晶取向,導致顯示質量下降的問題。
在這樣的背景下,就要求樹脂BM具有高遮光性,即單位膜厚的高OD值。
作為樹脂BM的形成方法,如上所述例如有印刷法或光刻法。通過印刷法形成BM時,有使用凸版在基板上形成圖案的方法,或由凹版形成圖案後,經由橡皮布,在同一基板上重複轉印多個圖案的方法。但是,這些印刷法雖然工藝短,但是在從印版向基板的油墨轉印工藝、或從印版向橡皮布、或從橡皮布向基板的油墨轉印工藝中,發生拉線(糸引き)現象,存在圖案的直線性惡化等,引起圖案形狀變差的問題。因此,一般採用沒有這些擔憂的光刻法。
發明內容
發明要解決的技術問題出於提高樹脂BM的遮光性,且降低落差的目的,嘗試過增加組合物中所含的碳黑等遮光成分的含量的方法。但是,增加遮光成分含量的方法,存在組合物穩定性惡化等問題。
另外,出於提高BM的遮光性的目的,提出了並用2種遮光性材料提高OD值的方法。即,通過在BM內形成最密填充結構而提高遮光性(OD值)的方法(例如,參考特開平9-133806號公報、特開平9-279082號公報、特開平11-80584號公報)。
即,特開平9-133806號公報中公開了,由優選一種碳黑的平均粒徑是40~130nm,另一種碳黑的平均粒徑是135~500nm的,具有不同平均粒徑的至少兩種碳黑和感光性樹脂構成的感光性黑色樹脂組合物。另外,特開平9-279082號公報中揭示了含有遮光性材料和高分子材料的黑色塗料組合物,該遮光性材料為,由優選以50nm以上的粒徑為平均粒徑的大粒徑分布和小於其的小粒徑為平均粒徑的小粒徑分布構成的具有多粒徑分布的粉體粒子(例如,碳黑)。另外,特開平11-80584號公報中揭示了含有被樹脂披覆的平均一次粒徑至少差20nm的2種以上碳黑的黑色抗蝕圖案形成用碳黑。特開平11-80584號公報中,2種以上的碳黑為,優選一種碳黑的平均一次粒徑為10~40nm,另一種碳黑的平均一次粒徑為45~300nm,兩者的平均一次粒徑的差為30nm。
但是,當黑色組合物中含有平均一次粒徑超過40nm的碳黑時,存在遮光性方面不利等問題。
另一方面,特開2005-10604號公報和特開2005-99488號公報中公開了,使用特定色素衍生物或特定引發劑的感光性黑色組合物。但是,至於同時滿足感光性黑色組合物的穩定性和高遮光性來說,兩者都不夠充分。
本發明的目的是,提供具有高遮光性,且穩定性優良的黑色組合物。本發明的另一個目的是,提供具有高遮光性,且穩定性優良的黑色組合物的製造方法。另外,本發明的再一個目的是,形成具有遮光性高的黑色矩陣的彩色濾光片。
解決問題的技術方案本發明涉及一種黑色組合物,其為含有(a1)平均一次粒徑為8~20nm的碳黑、(a2)平均一次粒徑為21~40nm的碳黑、(b)色素衍生物、(c)樹脂、和(d)溶劑的黑色組合物,其特徵為,所述(a1)碳黑和所述(a2)碳黑的平均一次粒徑的差為5nm以上,並且,不含有平均一次粒徑超過40nm的碳黑。
本發明的黑色組合物,優選為將(a1)平均一次粒徑為8~20nm的碳黑、(a2)平均一次粒徑為21~40nm的碳黑、(b)色素衍生物、(c)樹脂、和(d)溶劑混合而得到的黑色混合物,其中,所述(a1)碳黑和所述(a2)碳黑的平均一次粒徑的差為5nm以上,並且,不含有平均一次粒徑超過40nm的碳黑。
另外,本發明還涉及黑色組合物的製造方法,其特徵為,將(a1)平均一次粒徑為8~20nm的碳黑、(a2)平均一次粒徑為21~40nm的碳黑、和(b)色素衍生物混合而得到混合物,對得到的混合物進行乾式粉碎,將乾式粉碎後的混合物和(c)樹脂和(d)溶劑混合。另外,本發明還涉及黑色組合物的製造方法,其特徵為,將(a1)平均一次粒徑為8~20nm的碳黑和(a2)平均一次粒徑為21~40nm的碳黑混合而得到混合物,對得到的混合物進行乾式粉碎,將乾式粉碎後的混合物與(b)色素衍生物、(c)樹脂和(d)溶劑混合。
進一步,本發明還涉及彩色濾光片,其特徵為,具有透明基板和在透明基板上使用上述黑色組合物形成的黑色矩陣。
發明的有益效果本發明的黑色組合物為,由於含有平均一次粒徑的差為5nm以上的、平均一次粒徑為8~20nm的碳黑和平均一次粒徑為21~40nm的碳黑,並且不含有超過40nm的碳黑,因此遮光性高且穩定性優良。進一步,通過對所述碳黑進行乾式粉碎,或者將所述碳黑與色素衍生物混合後進行乾式粉碎,即使是碳黑濃度高的情況,也可以得到分散性良好且低粘度的黑色組合物。
通過使用本發明的黑色組合物,可以形成遮光性高的黑色矩陣。
具體實施例方式
本發明的黑色組合物的特徵為,作為遮光成分,含有平均一次粒徑的差為5nm以上的、(a1)平均一次粒徑為8~20nm的碳黑和(a2)平均一次粒徑為21~40nm的碳黑,並且不含有超過40nm的碳黑。
使用各自碳黑的黑色組合物中,具有以下所示的傾向。
單獨使用(a1)平均一次粒徑為8~20nm的碳黑的黑色組合物,與單獨使用同重量的平均一次粒徑更大的碳黑的黑色組合物相比,每單位體積的碳黑粒子數多,在遮光性方面是有利的,但由於高遮光性而光固性差。進一步,碳黑的穩定分散較為困難,容易殘生引起顯影后的玻璃基板上殘留一部分黑色組合物的所謂殘渣(或者也叫做汙版)現象的問題。
另一方面,單獨使用(a2)平均一次粒徑為21~40nm的碳黑的黑色組合物,與單獨使用同重量的平均一次粒徑更小的碳黑的黑色組合物相比,每單位體積的碳黑粒子數少,在光固化方面是有利的,但遮光性不充分。另外,粘度變高,黑色組合物的調製變得困難。
並且,使用平均一次粒徑超過40nm的碳黑的黑色組合物,與只使用同重量的平均一次粒徑小於40nm的碳黑的黑色組合物相比,每單位體積的碳黑粒子數減少,在光固化方面是有利的,但遮光性和黑色矩陣的圖案形狀,特別是直線性不充分。
作為(a1)碳黑,優選平均一次粒徑為10~18nm的碳黑,進一步可以適當使用比表面積為200~600m2/g的碳黑。使用比表面積小於200m2/g的碳黑時,存在容易引起黑色矩陣的圖案形狀劣化或密合性下降的傾向,使用大於600m2/g的碳黑時,有碳黑的穩定分散變難的傾向。這裡,由於難以製造平均一次粒徑小於8nm的碳黑,因此不適宜作為(a1)碳黑。
另外,作為(a2)碳黑,優選平均一次粒徑為22~37nm的碳黑,進一步可以適當使用比表面積為40~600m2/g的碳黑。使用比表面積小於40m2/g的碳黑時,存在容易引起黑色矩陣的圖案形狀劣化或密合性下降的傾向,使用大於600m2/g的碳黑時,有碳黑的穩定分散變難的傾向。
進一步,當(a1)碳黑和(a2)碳黑的平均一次粒徑的差小於5nm時,不能期待並用(a1)碳黑和(a2)碳黑時發揮出的高遮光性,以及規定期間保存黑色組合物時,幾乎不發生保存前後的顯影速度變化或線寬變化的穩定性的效果。
黑色組合物中含有的碳黑的平均一次粒徑為,可以通過下面的方法求得。
首先,使用黑色組合物中所含的溶劑將黑色組合物稀釋約100倍,得到稀釋物。接著,在試樣臺上風乾稀釋物,對於得到的碳黑用電子顯微鏡多視場拍攝數萬倍的照片。計測2000~3000個左右碳黑的最大粒徑,將計測值算術平均求出平均一次粒徑。對於含有2種以上碳黑的黑色組合物,首先,求出黑色組合物中含有的全部碳黑的個數基準的粒徑分布。接著,2種以上的碳黑的各粒徑分布按照正態分布,從粒徑分布的形狀和峰的個數以預想的高斯函數的項數進行曲線擬合,確定各分布函數。由得到的分布函數的參數求得各碳黑的平均一次粒徑。平均一次粒徑,通常以將小數點後第一位四捨五入得到的值(nm)表示。
本發明的黑色組合物的特徵為,含有平均一次粒徑的差為5nm以上的、(a1)平均一次粒徑為8~20nm的碳黑和(a2)平均一次粒徑為21~40nm的碳黑,並且不含有平均一次粒徑超過40nm的碳黑。這樣的黑色組合物,優選通過將平均一次粒徑的差為5nm以上的、(a1)平均一次粒徑為8~20nm的碳黑和(a2)平均一次粒徑為21~40nm的碳黑混合而得到。這時,不混合平均一次粒徑超過40nm的碳黑。
對於混合前的碳黑的平均一次粒徑,也可以通過使用與上述相同的電子顯微鏡的方法進行測定。作為(a1)平均一次粒徑為8~20nm的碳黑和(a2)平均一次粒徑為21~40nm的碳黑,可以使用市售的碳黑。
作為(a1)平均一次粒徑為8~20nm的碳黑,例如可以舉出CABOT制的MONARCH、或BLACK PERLS(1400、1300、1100、1000、900、880、800、700)、VULCAN(P、9A32),三菱化學制的#(2700B、2650、2600、2450B、2400B、2350、2300、1000、990、980、970、960、950、900、850)、MCF88、MA600,DEGUSSA制的Color Black(FW2000、FW2、FW2V、FW1、FW18、S170、S160)、Special Black(6、5)、Printex(95、90、85、80、75、40、60),東海碳制的シ一スト(9H SAF-HS、9SAF),旭碳制的旭#80,コロンビャン·カ一ボン制的ROYAL SPECTRA、NEO SPECTRA MARK(I和II)、NEO SPECTRA AG、SUPERBA(NEO MK III)、NEO SPECTRAMARK IV、RAVEN(5000、7000、5750、5250、3500、3200、2000、1500)、CONDUCTEX(40-220、SC)、RAVEN C BEADS等。優選使用CABOT制的MONARCH(1100、800)、BLACK PERLS(1100、800)、DEGUSSA制的PrinteX 95、三菱化學制的#850,特別優選使用CABOT制的MONARCH1100、DEGUSSA制的PrinteX 95。(a1)碳黑,可以單獨使用1種,也可以2種以上混合使用。
作為(a2)平均一次粒徑為21~40nm的碳黑,例如可以舉出CABOT制的VULCAN(XC72R、XC72)、MOGUL L、BLACK P EARLS(L、570、520、490、480、470、460、450、430、420、410)、REGAL(660R、660、500R、330R、330、300R、250R、250、99R、99I)、ELFTEX(5、8、12、PELLETS115),三菱化學制的MA(77、7、8、11、100、100R、100S、230、200RB、14)、#(750B、650B、52、50、47、45、45L、44、40、33、32、30、95、85、260、3230B、3350B)、CF9,DEGUSSA制的Special Black(4、4A、550、350)、Printex(150T、U、V、140U、140V、55、45、P、L6、L、300、30、ES23、3、ES22、35、XE2)、NIPex35,東海碳制的シ一スト[6ISAF、600ISAF-LS、5H-IISAF-HS、KH(N339)、3H HAF-HS、NH(N351)、3HAF、3M、N LI-HAF、300HAF-LS、116MAF],旭碳制的旭#75、#70(-IH、-IN、-L)、旭HS-500、旭F-200,コロンビヤン·カ一ボン制的RAVEN(1255、1250、1200、1170、1040、1035、1030BEADS、1020、1000、890POWDWE、890HPOWDER、850、825BEADS)、CONDUCTEX(975BEADS、900BEADS)等。優選使用CABOT制的REGAL(300R、250R、250、99R、99I)、三菱化學制的MA(7、11、100R)、#(47、45、45L)、DEGUSSA制的Printex55、NIPex35,特別優選使用三菱化學制的#47、CABOT制的REGAL 250R、DEGUSSA制的PrinteX55、NIPex35。(a2)碳黑,可以單獨使用1種,也可以2種以上混合使用。
黑色組合物中所含的(a1)碳黑和(a2)碳黑的重量比為,優選(a1)/(a2)=1/3~1/30,進一步優選1/3~1/10。超過(a1)/(a2)=1/3時,即(a1)多時,存在碳黑的穩定分散變難的傾向。另一方面,小於(a1)/(a2)=1/30時,即(a1)少時,往往不能期待並用(a1)碳黑和(a2)碳黑時發揮出的高遮光性和所述黑色組合物的穩定性效果。
另外,(a1)碳黑和(a2)碳黑,以黑色組合物的總固形成分重量為基準(100重量%),優選以合計為40~60重量%,更優選以合計為45~55重量%的量使用。
碳黑通常作為一次粒子相互聚集的凝集體(集合體)存在,凝集體在概念上被比喻為葡萄房(ブトウの房)。該集合體的發達程度稱為構造(ストラクチャ一),該構造的高低對分散性、著色力、粘度等有影響。
本發明中,通過對碳黑進行乾式粉碎,將碳黑的一次粒子凝集而成的高構造凝集體切割、粉碎,分解凝集體,得到低構造凝集體。
作為碳黑的乾式粉碎中使用的裝置,可以舉出溼式微粉碎機(アトライタ一)、球磨機、振動研磨機等使用媒介的裝置,針磨機、錘式粉碎機、微粉碎機(マイクロス)等不使用媒介的裝置等。另外,乾式粉碎時的溫度沒有特別限定,但從運轉時的安全方面,優選60~110℃。粉碎時間可以根據粉碎裝置的種類任意設定。
(a1)碳黑和(a2)碳黑,可以是預先進行各種乾式粉碎後進行混合,但從生產效率的方面考慮,優選將(a1)碳黑和(a2)碳黑混合後進行乾式粉碎。
本發明的黑色組合物中所含的(b)色素衍生物為,向有機色素中引入取代基得到的化合物。有機色素中,除了一般被稱為色素的化合物外,也可以包括一般不被稱為色素的萘系等淡黃色的芳香族多環化合物。作為色素衍生物,優選使用下述通式(1)所示的物質。作為通式(1)所示的色素衍生物,例如,可以舉出下述通式(2)~(11)所示的色素衍生物。
通式(1) (式中,Q表示有機色素殘基,X表示直接的化學鍵、-CONH-Y2-、-SO2NH-Y2-、或-CH2NHCOCH2NH-Y2-(Y2表示可以含有取代基的亞烷基或可以含有取代基的亞芳基),Y1表示-NH-或-O-,Z為,n是1時表示羥基、烷氧基、下述通式所示的取代基、-NH-X-Q(Q和X如上所述),n是2~4時表示羥基、烷氧基、下述通式所示的取代基,R1和R2各自獨立地表示可以具有取代基的烷基,R1和R2也可以相互結合形成至少含有氮原子的雜環,m表示1到6的整數,n表示1到4的整數。
(式中,Y3表示-NH-或-O-。另外,m、R1和R2如上所述。)作為亞烷基,可以舉出亞甲基、亞乙基等。作為亞芳基,可以舉出亞苯基等。作為烷氧基,可以舉出甲氧基、乙氧基等。作為烷基,可以舉出甲基、乙基等。另外,作為這些基團所具有的取代基,可以舉出甲基、乙基等。
作為構成通式(1)所示的色素衍生物的有機色素,可以舉出例如,酞菁系、喹吖酮系、喹吖酮醌系、異吲哚滿酮系、喹酞酮系、二氧代吡咯並吡咯系、苝系、苝醌(ペリノン)系、靛系、硫靛系、二噁嗪系、蒽醌系、皮蒽酮系、蒽嵌蒽酮系、黃烷士林系、陰丹士林系、金屬絡合物等的縮合多環系有機顏料,苯並咪唑啉酮系、不溶性偶氮系、縮合偶氮系、可溶性偶氮系等有機顏料或染料,萘系等淡黃色芳香族多環化合物。
(b)色素衍生物,可以單獨使用1種,也可以2種以上混合使用。
(b)色素衍生物,以黑色組合物的總固形成分重量為基準(100重量%),優選以0.05~20重量%,更優選以0.5~10重量%的量使用。色素衍生物含量少於0.05重量%時,有分散碳黑的效果發揮不充分的傾向,多於20重量%時,有碳黑分散不穩定的傾向。
將(a1)碳黑和(a2)碳黑進行乾式粉碎時,(b)色素衍生物也可以在(a1)碳黑和(a2)碳黑的乾式粉碎後添加。另外,也可以將(b)色素衍生物混入(a1)碳黑和(a2)碳黑後進行乾式粉碎,還可以在(a1)碳黑和(a2)碳黑的乾式粉碎時添加(b)色素衍生物。從碳黑更良好地分散、低粘度化和增加密合性的觀點考慮,優選在(a1)碳黑和(a2)碳黑的乾式粉碎後添加(b)色素衍生物。
進一步,作為本發明的黑色組合物中含有的樹脂,可以使用例如,丁醛樹脂、苯乙烯-馬來酸共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯、聚氨酯系樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸系樹脂、醇酸樹脂、聚苯乙烯、聚醯胺樹脂、橡膠系樹脂、環化橡膠系樹脂、纖維素類、聚乙烯、聚丁二烯、聚醯亞胺樹脂等熱塑性樹脂,環氧樹脂、苯並鳥糞胺樹脂、松香改性馬來酸樹脂、松香改性富馬酸樹脂、蜜胺樹脂、尿素樹脂、酚樹脂等熱固性樹脂。
黑色組合物中含有的(c)樹脂中,下述通式(12)所示的樹脂,由於顯影性改良和膜減少效果較大而有利於高OD化,因此優選以總樹脂量的0.1~30重量%使用,更優選1~20重量%。
通式(12) (式中,R1表示4價的芳香族四羧酸化合物殘基,R2表示一元醇殘基,R3表示內酯殘基,m是2或3,n是1~50的整數,t表示(4-m)。)作為提供芳香族四羧酸殘基的二酸酐,可以舉出例如,均苯四甲酸二酸酐、3,3′,4,4′-聯苯四羧酸二酸酐、9,9-二(3,4-二羧基苯)芴二酸酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酸酐、乙二醇二偏苯三酸酐酯。作為一元醇,可以舉出例如,1-十二烷醇、正硬脂醇、異硬脂醇、甘油二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、2-乙基己醇。另外,作為內酯,可以舉出例如,δ-戊內酯、ε-己內酯、烷基取代的8-己內酯。
(c)樹脂的重量平均分子量為,優選1000~100000,更優選2000~50000。小於1000時,存在發粘或無法得到充分的塗膜強度的情況,超過100000時,粘度增大,存在塗布性下降的情況。本發明中所說的重量平均分子量是指,由凝膠滲透色譜法的聚苯乙烯換算的重量平均分子量。
(c)樹脂可以單獨使用1種,也可以2種以上混合使用。(c)樹脂的含量為,以黑色組合物的總固形成分重量作為基準(100重量%),優選5~60重量%,更優選10~50重量%。含量少於5重量%時,有塗膜變脆的傾向,多於60重量%時,光刻法時有顯影性降低的傾向。
為了充分碳黑分散,形成希望膜厚的黑色矩陣,使本發明的黑色組合物中含有(d)溶劑。作為溶劑,可以舉出例如,環己酮、乙酸乙基溶纖劑、乙酸丁基溶纖劑、1-甲氧基-2-丙基乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、乙基苯、乙二醇二乙基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、二甲苯、乙基溶纖劑、甲基正戊基酮、丙二醇單甲基醚、甲苯、甲乙酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、異丁酮、石油系溶劑等,它們可以單獨使用也可以混合使用。
(d)溶劑,相對於黑色組合物的總固形成分100重量份,可以按照優選150~3500重量份,更優選250~2000重量份的量使用。
本發明的黑色組合物,進一步還可以含有(e)乙烯性不飽和化合物。本發明的黑色組合物中含有的(e)乙烯性不飽和化合物為,1個分子內含有1個或2個以上乙烯性不飽和雙鍵的化合物,可以使用例如,單體、低聚物、感光性樹脂。
作為單體,可以舉出例如,2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、環己基(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(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)丙烯酸酯等。另外,作為低聚物,可以舉出環氧(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、酯(甲基)丙烯酸酯等。
作為感光性樹脂,可以使用以公知方法在上述樹脂中引入乙烯性不飽和鍵而成的感光性樹脂。例如,可以使用使樹脂中所含的具有羥基、羧基、氨基等反應性取代基的線狀高分子與具有異氰酸酯基、醛基、環氧基等反應性取代基的(甲基)丙烯酸化合物或肉桂酸反應,向該線狀高分子中引入(甲基)丙烯醯基、苯乙烯基等光交聯性基團而得到的樹脂。另外,可以使用藉助羥烷基(甲基)丙烯酸酯等具有羥基的(甲基)丙烯酸化合物使苯乙烯馬來酸酐共聚物或α-烯烴馬來酸酐共聚物等含有酸酐基的線狀高分子進行半酯化而得到的線狀高分子。
(e)乙烯性不飽和化合物可以單獨使用1種,也可以2種以上混合使用。
(e)乙烯性不飽和化合物,以黑色組合物的總固形成分重量作為基準(100重量%),優選以5~30重量%的量使用,從光固性、顯影性方面考慮,更優選以7~28重量%的量使用,特別優選以10~25重量%的量使用。乙烯性不飽和化合物的含量多於30重量%時,有引起BM的圖案形狀的直線性不良、截面形狀不良的傾向,少於5重量%時,成為低感度,有光固性不充分的傾向。
本發明的黑色組合物中,(c)樹脂的重量(P)和(e)乙烯性不飽和化合物的重量(M)的比率(M/P)為,優選0.10~0.70,更優選0.15~0.65,特別優選0.20~0.60。M/P小於0.10時,存在低感度的情況,M/P超過0.70時,會發生黑色矩陣圖案形狀的直線性不良,截面形狀不良或發粘(タツク)等情形。
本發明的黑色組合物,進一步還可以含有(f)光聚合引發劑。作為(f)光聚合引發劑,可以使用例如,苯乙酮系光聚合引發劑、苯偶姻系光聚合引發劑、二苯甲酮系光聚合引發劑、噻噸酮系光聚合引發劑、三嗪系光聚合引發劑、咔唑系光聚合引發劑、咪唑系光聚合引發劑、肟系光聚合引發劑、硼酸酯系光聚合引發劑、膦系光聚合引發劑、醌系光聚合引發劑、二茂鈦系光聚合引發劑等。其中,從光固性的觀點考慮,優選從肟系光聚合引發劑、咪唑系光聚合引發劑、硼酸酯系光聚合引發劑中選出的至少一種,特別優選肟系光聚合引發劑。
作為肟系光聚合引發劑,可以舉出下述式(13)所示的乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)、或1,2-辛二酮,1-[4-(硫代苯基)-,2-(O-苯甲醯基肟)]、O-(乙醯基)-N-(1-苯基-2-氧-2-(4′-甲氧基萘基)亞乙基)羥基胺等。
式(13)
作為咪唑系光聚合引發劑,可以舉出2,2′-雙(鄰氯苯基)-4,5,4′,5′-四苯基-1,2′-二咪唑。
作為硼酸酯系光聚合引發劑,可以舉出下述式(14)~(17)所示的化合物。
作為苯乙酮系光聚合引發劑,可以舉出4-苯氧基二氯苯乙酮、4-叔丁基-二氯苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、1-(4-異丙苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁烷-1-酮等。
作為苯偶姻系光聚合引發劑,可以舉出苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苄基二甲基縮酮等。
作為二苯甲酮系光聚合引發劑,可以舉出二苯甲酮、苯甲醯基安息香酸、苯甲醯基安息香酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羥基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4-苯甲醯基-4′-甲基二苯基硫化物等。
作為噻噸酮系光聚合引發劑,可以舉出噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮、異丙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮等。
作為三嗪系光聚合引發劑,可以舉出2,4,6-三氯均三嗪、2-苯基-4,6-二(三氯甲基)均三嗪、2-(對甲氧基苯基)-4,6-二(三氯甲基)均三嗪、2-(對甲苯基)-4,6-二(三氯甲基)均三嗪、2-胡椒基-4,6-二(三氯甲基)均三嗪、2,4-二(三氯甲基)-6-苯乙烯基均三嗪、2-(1-萘醯基)-4,6-二(三氯甲基)均三嗪、2-(4-甲氧基-1-萘醯基)-4,6-二(三氯甲基)均三嗪、2,4三氯甲基-(胡椒基)-6-三嗪、2,4三氯甲基-(4′-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪等。
作為膦系光聚合引發劑,可以舉出雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦等。
作為醌系光聚合引發劑,可以舉出9,10-菲醌、莰醌、乙基蒽醌等。
上述(f)光聚合引發劑,可以單獨使用1種,也可以2種以上混合使用。(f)光聚合引發劑,以黑色組合物的總固形成分重量作為基準(100重量%),優選以0.5~50重量%,更優選2~20重量%的量使用。
另外,(f)光聚合引發劑的重量(I)和(e)乙烯性不飽和化合物的重量(M)的比率(I/M)為,優選0.10~1.00,更優選0.15~0.80,特別優選0.20~0.60。I/M小於0.10時,存在低感度的情況,I/M超過1.00時,可能發生BM的圖案形狀的直線性不良,截面形狀不良或顯影后的圖案寬度與掩模圖案寬度相比變寬的問題。
本發明的黑色組合物中,可以含有發揮鏈轉移劑作用的(g)多官能硫醇。
(g)多官能硫醇,只要是具有2個以上巰基的化合物即可,可以舉出例如,己二硫醇、癸二硫醇、1,4-丁二醇二巰基丙酸酯、1,4-丁二醇二巰基乙酸酯、乙二醇二巰基乙酸酯、乙二醇二巰基丙酸酯、三羥甲基丙烷三巰基乙酸酯、三羥甲基丙烷三巰基丙酸酯、三羥甲基丙烷三(3-巰基丁酸酯)、季戊四醇四巰基乙酸酯、季戊四醇四巰基丙酸酯、三巰基丙酸三(2-羥基乙基)異氰尿酸酯、1,4-二甲基巰基苯、2,4,6-三巰基均三嗪、2-(N,N-二丁氨基)-4,6-二巰基均三嗪、三羥甲基丙烷三(3-巰基異丁酸酯)等。這些(g)多官能硫醇可以使用1種或2種以上混合使用。
這些(g)多官能硫醇中,優選使用三羥甲基丙烷三巰基丙酸酯、三羥甲基丙烷三(3-巰基丁酸酯)、三羥甲基丙烷三(3-巰基異丁酸酯)。
另外,這些(g)多官能硫醇,如果與上述(f)光聚合引發劑中特別是咪唑系光聚合引發劑組合,會使感度增加,提高光固性,因此是優選的。
(g)多官能硫醇,以黑色組合物的總固形成分重量作為基準(100重量%),優選以0.1~30重量%,更優選以1~20重量%的量使用。小於0.1重量%時,有多官能硫醇的添加效果不充分的情況,超過30重量%時,存在感度過高,清晰度降低,黑色組合物的穩定性下降的情況。
本發明的黑色組合物中,也可以含有增感劑。作為增感劑,可以舉出例如,α-醯氧基酯、醯基氧化膦、甲基苯基乙醛酸酯、苯偶醯、9,10-菲醌、莰醌、乙基蒽醌、4,4′-二乙基異酞酚酮、3,3′,4,4′-四(叔丁基過氧化羰基)二苯甲酮、4,4′-二乙氨基二苯甲酮等。上述增感劑可以單獨使用1種,或2種以上混合使用。增感劑,以黑色組合物的總固形成分重量作為基準(100重量%),優選以0.1~5重量%,更優選以0.5~3重量%的量使用。
另外,本發明的黑色組合物中,以提高塗布性、提高感度、提高密合性等為目的,也可以添加表面活性劑、矽烷偶合劑等其他添加劑等。
黑色組合物中,可以混入碳黑、色素衍生物、樹脂、溶劑,以及根據需要混入乙烯性不飽和化合物、光聚合引發劑、其他添加劑,使用三輥磨、二輥磨、砂磨機、捏合機、溼式微粉碎機、微粉碎機等各種分散裝置進行分散來製造。
黑色組合物適宜以離心分離、燒結過濾、薄膜過濾等手段,除去5μm以上的粗大粒子,優選1μm以上的粗大粒子,進一步優選0.5μm以上的粗大粒子和混入的灰塵。
下面,對本發明的彩色濾光片進行說明。這裡,對於使用含有碳黑、色素衍生物、樹脂和溶劑,以及乙烯性不飽和化合物和光聚合引發劑的黑色組合物,通過光刻法製作彩色濾光片的方法進行說明,但本發明不被其限定。
本發明的彩色濾光片為,優選在玻璃板等的透明基板上,具有本發明的黑色組合物形成的BM和黑色以外的至少2種顏色的濾波器節。濾波器節的顏色為,從藍色、綠色、紅色、青色、黃色、品紅色、橙色、紫色等中選擇的2~6色左右。也可以由同色系的顏色形成濃度不同的濾波器節。
形成BM時,在透明基板上,通過旋轉式塗布、狹縫式塗布、滾筒式塗布等塗布方法,塗布本發明的黑色組合物後,隔著掩模從組合物塗布面一側照射活性能量射線,通過浸漬在溶劑或鹼顯影液中或由噴霧法等噴霧顯影液,除去未照射部分即未固化部分,進行顯影,來形成。
黑色組合物的塗布膜厚為,優選0.2~5μm(乾燥時)的範圍,更優選容易維持塗布性和遮光性的平衡的0.5~2μm的範圍。
另外,BM的每1μm乾燥膜厚的光學濃度(OD)為,從高遮光性的觀點考慮,優選3.0以上,特別優選3.5以上,進一步優選3.8以上。光學濃度越高越好,但因為活性能量射線是紫外線、可見光時難以得到固化塗膜,所以優選約4.7以下。
作為鹼顯影液,可以使用碳酸鈉、氫氧化鈉等水溶液,也可以使用二甲基苄基胺、三乙醇胺等有機鹼。另外,顯影液中,也可以添加消泡劑或表面活性劑。
這裡,為了提高由活性能量射線的曝光感度,可以在黑色組合物塗布乾燥後,塗布水溶性或鹼溶性樹脂,例如聚乙烯醇或水溶性丙烯酸樹脂等後乾燥,形成防止氧引起的聚合障礙的膜後,從組合物塗布面一側照射活性能量射線。
作為活性能量射線,可以使用電子射線、紫外線、400~500nm的可見光。從組合物塗布面一側照射的電子射線的放射源,可以使用熱電子發射槍、電場發射槍等。另外,紫外線和400~500nm可見光的放射源(光源),可以使用例如,高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬滷化物燈、鎵燈、氙燈、碳弧燈等。具體的,從點光源,輝度穩定方面考慮,多用超高壓水銀燈、氙水銀燈。從組合物塗布面一側照射的活性能量射線,可以在5~1000mJ的範圍內適時設定,優選為工藝上容易管理的20~300mJ。
作為各色濾波器節的形成法,可以舉出凹版膠印印刷法、無水膠印印刷法、絲網印刷法、使用溶劑顯影型或鹼顯影型著色抗蝕劑的光刻法、通過膠體粒子的電泳在透明導電膜上電極沉積形成著色材料的電極沉積法、使轉印底圖表面上預先形成的濾波器節層轉印在BM基板上的轉印法等。
印刷法,由於只要反覆進行印刷和乾燥就可以製成圖案,因此作為彩色濾光片的製造方法,在低成本和批量生產性方面是優良的。進一步,隨著印刷技術的發展,可以進行具有高尺寸精度和平滑度的微細圖案的印刷。通過印刷法製造彩色濾光片時,印刷機上的油墨的流動性控制是很重要的,也可以利用分散劑或體質顏料調整油墨的粘度。
使用溶劑顯影型或鹼顯影型著色抗蝕劑的光刻法為,在形成了BM的透明基板上,通過旋轉式塗布、狹縫式塗布、滾筒式塗布等塗布方法,塗布著色抗蝕劑,接著隔著掩模進行紫外線曝光,未曝光部分用溶劑或鹼顯影液清洗,形成希望的圖案後,對其他顏色重複進行同樣的操作,來製造彩色濾光片的方法。該製造方法可以製造比上述印刷法精度高的彩色濾光片。
著色抗蝕劑為,含有希望的顏色的著色劑來代替本發明的黑色組合物中含有的碳黑的抗蝕劑,也可以不含有通式(1)所示的色素衍生物。作為著色劑,可以使用各種耐性優良的著色劑,但從耐光性、耐熱性或耐溶劑性的觀點考慮,優選使用顏料,從光吸收能大小方面考慮特別優選使用有機顏料。以顏色索引(CI)號表示代表性的顏料的具體例子。
作為黃色的著色劑,可以舉出顏料黃12、13、14、20、24、83、86、93、94、109、110、117、125、137、138、139、147、148、153、154、166、173等。
作為橙色的著色劑,可以舉出顏料橙13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65等。
作為紅色和品紅的著色劑,可以舉出顏料紅9、97、122、123、144、149、166、168、177、190、192、215、216、224、254、255等。
作為紫色的著色劑,可以舉出顏料紫19、23、29、32、33、36、37、38等。
作為藍色和青色的著色劑,可以舉出顏料藍15(15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6等)、21、22、60、64等。
作為綠色的著色劑,可以舉出顏料綠7、10、36、47等。
為了得到希望的顏色,這些著色劑也可以2種以上組合使用。
實施例以下,基於實施例對本發明進行說明,但本發明不被其限定。其中,實施例和比較例中,「份」和「%」分別表示「重量份」和「重量%」。
樹脂溶液(1)的調製向具備導氣管、溫度計、冷凝器、攪拌機的反應容器中加入丙二醇單甲基醚乙酸酯370份,邊向容器中注入氮氣便加熱至80℃。接著,在相同溫度下,用1小時將下述單體和熱聚合引發劑的混合物滴入反應容器內,進行聚合反應。
甲基丙烯酸20.0份甲基丙烯酸甲酯10.0份甲基丙烯酸正丁酯 35.0份甲基丙烯酸2-羥乙酯15.0份2,2′-偶氮二異丁腈 4.0份對枯基苯酚環氧乙烷改性丙烯酸酯20.0份(東亞合成公司制「アロニツクスM-110」)滴完後,進一步使混合物在80℃下反應3小時後,向反應容器中添加將偶氮二異丁腈1.0份溶解於環己酮50份中得到的物質,進一步使混合物在80℃下反應1小時,得到丙烯酸樹脂溶液。丙烯酸樹脂的重量平均分子量為約40000。將丙烯酸樹脂溶液冷卻至室溫後,取溶液約2g作為樣品,在180℃加熱乾燥20分鐘,測定不揮發成分。然後,向合成後的丙烯酸樹脂溶液中添加丙二醇單甲基醚乙酸酯,使不揮發成分為30重量%,製成樹脂溶液(1)。
樹脂溶液(2)的調製向具備導氣管、溫度計、冷凝器、攪拌機的反應容器中加入1-十二烷醇62.6份、ε-己內酯287.4份、作為催化劑的氧化單丁基錫(IV)0.1份,得到混合物,邊向容器中注入氮氣,邊在120℃加熱攪拌4小時該混合物。通過固形成分的測定,確認反應了98重量%後,向反應容器內加入均苯四甲酸酐36.6份,使混合物在120℃反應2小時。通過測定酸價,確認98重量%以上的酸酐進行了半酯化後,結束反應,得到樹脂。得到的樹脂在常溫下為白色固體,重均分子量為約3600,酸價為49mgKOH/g。向該樹脂中添加環己酮使不揮發成分為30重量%,製成樹脂溶液(2)。
碳黑分散體A~K的調製使用表1記載的碳黑,調製碳黑分散體。將表2記載的配合組成和配合比的碳黑100份、下述式(18)表示的色素衍生物4份、樹脂溶液(1)70份混合,用環己酮稀釋,得到最終固形成分為20重量%的混合物。通過使用直徑0.8mm的玻璃微珠,於塗料分散振蕩機中將得到的混合物分散2小時,製成碳黑分散體A~K。除分散體F外,可以得到粘度40mPa·s以下的分散體。分散體F為,由於分散後粘度極高為200mPa·s以上,且在室溫下為凝膠狀,因此不能製成黑色組合物。碳黑分散體I為,除使用以表2所示的配合組成和配合比進行了乾式粉碎(裝置微粉碎機,粉碎時間10min,粉碎溫度70℃)的碳黑之外,進行與分散體B同樣的操作,調製而成。碳黑分散體J為,除將表2所示的配合組成和配合比的碳黑100份和、下式(18)所示的色素衍生物4份混合,進行乾式粉碎(裝置微粉碎機,粉碎時間10min,粉碎溫度70℃)之外,進行與分散體B同樣的操作,調製而成。碳黑分散體K為,除了用樹脂溶液(1)56份和樹脂溶液(2)14份代替樹脂溶液(1)70份之外,進行與分散體G同樣的操作,調製而成。
(式18) [表1]
表1使用碳黑
表2碳黑分散體
(黑色組合物的調製)以表3所示的配合組成和配合比,均勻地攪拌混合物後,用2μm過濾器過濾,得到黑色組合物。對於得到的黑色組合物,用下述方法評價感度、穩定性、遮光性(每單位膜厚的OD值)、BM的圖案形狀。得到的結果如表4所示。
表3處方
單體二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)光聚合引發劑A上述式(13)所示的化合物(Ethanone,1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-,1-(Oacetyloxime),汽巴特殊化學品公司制「Irgacure OXE02」)光聚合引發劑B2,2′-雙(鄰氯苯基)-4,5,4′,5′-四苯基-1,2′-二咪唑光聚合引發劑C式(14)所示的化合物光聚合引發劑D2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁酮-1(汽巴特殊化學品公司制「Irgacure 369」)多官能硫醇三羥甲基丙烷三(3-巰基丁酸酯)溶劑環己酮單體(乙烯性不飽和化合物)二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)光聚合引發劑A式(13)所示的肟系光聚合引發劑(乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟),汽巴特殊化學品公司制「Irgacure OXE02」)光聚合引發劑B2,2′-雙(鄰氯苯基)-4,5,4′,5′-四苯基-1,2′-二咪唑光聚合引發劑C式(14)所示的硼酸酯系光聚合引發劑光聚合引發劑D2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁酮-1(汽巴特殊化學品公司制「Irgacure 369」)多官能硫醇三羥甲基丙烷三(3-巰基丁酸酯)溶劑環己酮[感度]使用旋轉式塗布法將黑色組合物塗布在10cm×10cm的玻璃基板上後,70℃下乾燥15分鐘,製成乾燥膜厚約1μm的塗膜,測定膜厚。然後,使用超高壓水銀燈,隔著掩模,利用各種曝光量(mJ/cm2)的紫外線曝光塗膜。使用碳酸鈉水溶液將塗膜顯影后,用離子交換水清洗,去除未曝光部分。測定顯影、水洗後的曝光部分的膜厚,將能夠得到顯影前膜厚95%以上的膜厚的最小曝光量(mJ/cm2)作為感度。感度是10~15mJ/cm2時評價為○(良好)、超過50mJ/cm2時評價為×(不良)。其中,掩模使用線寬10μm的掩模圖案,形成條狀的黑色矩陣圖案。
對於製成後即刻的黑色組合物和在40℃保存7天後的黑色組合物,比較顯影速度、線寬,評價穩定性。
(顯影速度)通過旋轉式塗布法將黑色組合物塗布在10cm×10cm的玻璃基板上後,在70℃下乾燥15分鐘,製成乾燥膜厚約1μm的塗膜,測定膜厚。使用碳酸鈉水溶液噴霧顯影,測定塗膜消失的時間。用測定時間除以測定膜厚,將單位膜厚的時間(秒/μm)為顯影速度。
保存後的顯影速度相對於保存前的顯影速度,在正負15%以內變化時評價為○(良好),超過正負15%高速變化或低速變化時評價為×(不良)。
(線寬)使用保存前後的黑色組合物,用與[感度]評價相同的方法以曝光量70mJ/cm2形成條狀的BM圖案,用光學顯微鏡測定線寬。但是,因為實施例10的黑色組合物感度低,所以以300mJ/cm2曝光。與使用保存前的黑色組合物形成的條狀BM圖案的線寬相對,在正負15%以內變化時評價為○(良好),超過正負15%線變細或線變粗變化時評價為×(不良)。
其中,顯影速度評價為×時判斷為穩定性不良,不進行線寬評價。
用與[感度]評價相同的方法將黑色組合物塗布在玻璃基板上,不進行曝光工藝,在230℃加熱1小時後,測定膜厚。用麥克貝斯濃度計(GRETAGD200-II),對上述得到的黑色組合物塗布基板的光學濃度(OD)進行測定,用測定光學濃度(OD)除以測定膜厚,求得單位膜厚的光學濃度(OD/μm)。
按照與[感度]評價相同的方法,以70mJ/cm2曝光量製成條狀的BM圖案,用光學顯微鏡或電子射線掃描顯微鏡對製成的條狀BM的圖案形狀進行觀察,觀察直線性·截面形狀。只是,因為實施例10的黑色組合物的感度低,所以以300mJ/cm2曝光。
(直線性)在直線部分沒有看見缺口或鋸齒時評價為直線性○(良好),在直線部分的一部分中看見鋸齒或缺口時評價為直線性△(稍微不良),在整個直線部分看見多數鋸齒或缺口時評價為直線性×(不良)。
(截面形狀)將截面形狀為正錐形(接觸玻璃的面即底邊寬於上邊)至垂直的情況評價為截面形狀○(良好),將截面形狀為倒懸(上邊寬於接觸玻璃的面即底邊)的情況評價為×(不良)。
使用TVE-20L型粘度計(東機產業社制),於25℃,以20rpm測定黑色組合物的粘度。
用與[感度]評價相同的方法將黑色組合物塗布在玻璃基板上,不進行曝光工藝,在230℃下加熱1小時。對於得到的黑色組合物塗膜,通過以JISK5400為基準的棋盤格附著性試驗方法,評價玻璃密合性。剝離是如下進行的,在M6螺栓的頭上塗抹高性能環氧快速固化粘接劑(室溫1小時固化型),粘接在棋盤格狀的塗膜上(自重),在90℃加熱5分鐘後,用手將螺栓從塗膜上剝下。因為螺栓小於1mm×1mm×100個的棋盤格,所以用相對於螺栓粘接面積的塗膜的非剝離面積率表示密合性。
其中,密合性是通過下述的計算式(19)算出密合性(%)後,把算出的結果評價為◎至×的4個等級。其中,通過計算式(19)求得的值的小數點以後四捨五入,作為密合性的值。
計算式(19) ◎80%≤密合性≤100%○60%≤密合性<80%△30%≤密合性<60%×20%<密合性<30%[表4]
表4結果
表4清楚地表示,本發明的實施例1~13,在高遮光性且穩定性的方面優於比較例1~4,進一步,將碳黑乾式處理的實施例11、12在低粘度且密合性的方面更為優良。
權利要求
1.黑色組合物,其為含有(a1)平均一次粒徑為8~20nm的碳黑、(a2)平均一次粒徑為21~40nm的碳黑、(b)色素衍生物、(c)樹脂、及(d)溶劑的黑色組合物,其特徵為,所述(a1)碳黑和所述(a2)碳黑的平均一次粒徑的差為5nm以上,並且,不含有平均一次粒徑超過40nm的碳黑。
2.根據權利要求1記載的黑色組合物,其為通過混合(a1)平均一次粒徑為8~20nm的碳黑、(a2)平均一次粒徑為21~40nm的碳黑、(b)色素衍生物、(c)樹脂、及(d)溶劑而得到的黑色組合物,其特徵為,所述(a1)碳黑和所述(a2)碳黑的平均一次粒徑的差為5nm以上,並且,不含有平均一次粒徑超過40nm的碳黑。
3.根據權利要求1或2記載的黑色組合物,其特徵為,使用進行了乾式粉碎的(a1)碳黑和(a2)碳黑。
4.根據權利要求1或2記載的黑色組合物,其特徵為,進一步含有(e)乙烯性不飽和化合物和(f)光聚合引發劑。
5.根據權利要求4記載的黑色組合物,其特徵為,(f)光聚合引發劑含有從肟系光聚合引發劑、咪唑系光聚合引發劑、及硼酸鹽系光聚合引發劑中選出的至少一種光聚合引發劑。
6.根據權利要求1或2記載的黑色組合物,其特徵為,進一步含有(g)多官能硫醇。
7.根據權利要求1或2記載的黑色組合物,其特徵為,(b)色素衍生物含有下述通式(1)所示的色素衍生物,通式(1) 式中,Q表示有機色素殘基,X表示直接的化學鍵、-CONH-Y2-、-SO2NH-Y2-、或-CH2NHCOCH2NH-Y2-(其中,Y2表示可以含有取代基的亞烷基或可以含有取代基的亞芳基),Y1表示-NH-或-O-,Z為,n是1時表示羥基、烷氧基、下述通式所示的取代基、-NH-X-Q(Q和X如上所述),n是2~4時表示羥基、烷氧基、下述通式所示的取代基,R1和R2各自獨立地表示可以具有取代基的烷基,R1和R2也可以相互結合形成至少含有氮原子的雜環,m表示1到6的整數,n表示1到4的整數, 式中,Y3表示-NH-或-O-,另外,m、R1和R2如上所述。
8.根據權利要求4記載的黑色組合物,其特徵為,黑色組合物所含有的(c)樹脂的重量(P)與黑色組合物所含有的(e)乙烯性不飽和化合物的重量(M)的比率(M/P)為0.10~0.70。
9.黑色組合物的製造方法,其特徵為,混合(a1)平均一次粒徑為8~20nm的碳黑、(a2)平均一次粒徑為21~40nm的碳黑、及(b)色素衍生物而得到混合物,乾式粉碎所得到的混合物,混合該乾式粉碎後的混合物和(c)樹脂及(d)溶劑。
10.黑色組合物的製造方法,其特徵為,混合(a1)平均一次粒徑為8~20nm的碳黑和(a2)平均一次粒徑為21~40nm的碳黑而得到混合物,乾式粉碎所得到的混合物,混合該乾式粉碎後的混合物與(b)色素衍生物、(c)樹脂及(d)溶劑。
11.彩色濾光片,其特徵為,具有透明基板和在透明基板上使用權利要求1~8中的任一項記載的黑色組合物形成的黑色矩陣。
全文摘要
本發明提供具有高遮光性且穩定性優良的黑色組合物。該黑色組合物含有(a1)平均一次粒徑為8~20nm的碳黑、(a2)平均一次粒徑為21~40nm的碳黑、(b)色素衍生物、(c)樹脂、和(d)溶劑,所述(a1)碳黑和所述(a2)碳黑的平均一次粒徑的差為5nm以上,並且,不含有平均一次粒徑超過40nm的碳黑。
文檔編號G03F7/027GK1975471SQ200610146899
公開日2007年6月6日 申請日期2006年11月29日 優先權日2005年11月30日
發明者池田良平, 正阿彌重雄, 押田俊男, 池田真吾, 吉澤俊啟, 上野慎司, 山崎秀明, 桐谷康治 申請人:東洋油墨製造株式會社