专利名称：显示装置用遮光膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于液晶显示装置等的滤色器中使用的显示装置用遮光膜及其制造方法。
背景技术：
显示装置用遮光膜是为了防止漏光而形成在滤色器的红色、蓝色、绿色象素周围及滤色器周围的黑色的边缘部分以及用于TFT遮光的点状或者线状的黑色图案。
在彩色液晶显示器等中使用的滤色器中，在其透明基板上形成有着色象素层(R、G、B)，而且在R、G、B(红、绿、蓝)的各着色象素的间隙里形成有显示装置用遮光膜，以便改善显示对比度等。特别是在使用薄膜晶体管(TFT)的采用有源矩阵驱动方式的液晶显示元件中，为了防止由光引起的薄膜晶体管的漏电而导致图像质量的下降，对显示装置用遮光膜要求其具有高遮光性(光密度)。
为了制作具有高遮光性的显示装置用遮光膜，考虑到了使用金属的方法，作为用金属微粒制作显示装置用遮光膜的技术，已经公开了使用电镀技术在层中生成镍微粒的技术(参考专利文献1)。
但是，该方法需要使微粒从含有金属离子的电镀液中析出的繁杂的操作，而且电镀废液的处理也繁杂，对环境造成的负担也较重。
另一方面，已公开的还有不使用电镀技术而制作显示装置用遮光膜的方法，这就是用碳黑代替金属微粒而形成显示装置用遮光膜的技术(参考专利文献2)。
但是，由于碳黑与金属微粒相比其每单位涂敷量的光密度低，因此如果要确保高遮光性、光密度，则膜厚必然会变厚，而且在形成显示装置用遮光膜后，再形成红色、蓝色、绿色的象素时，存在难以形成均匀的象素的缺点。
另外，作为不使用电镀技术而形成显示装置用遮光膜的技术，当以铬等金属膜为遮光层时，可以举出用蒸镀法或喷镀法制作金属薄膜后，在该金属薄膜上涂敷光致抗蚀剂，然后使用具有显示装置用遮光膜用图案的光掩膜对光致抗蚀剂层进行曝光显影，之后对露出的金属薄膜进行蚀刻，最后剥离金属薄膜上的抗蚀剂层的方法(例如，参考非专利文献1)。
由于该方法中使用金属薄膜，所以即使膜厚薄也能获得高的遮光效果，但是在另一方面，需要实施蒸镀法或喷镀法等真空成膜工序和蚀刻工序，这样不仅会使成本变高，而且这些工序对环境造成的负担也不容忽视。另外，由于是金属膜，反射率高，在强烈的外光下存在显示对比度低的问题。针对这一问题，可以采用使用低反射铬膜(由金属铬和氧化铬这两层组成的膜等)的方法，但不可否认的是这又进一步提高了成本。
此外，由于含有金属微粒的显示装置用遮光膜在制造时暴露于高温下，所以有时色调和反射率会发生变化，或者产生气泡，这也是需要解决的问题。
还有，已知有使用电镀技术而制作含有金属硫化物微粒的遮光膜的技术(例如，参考专利文献3)。由于该方法中也使用了电镀技术，所以具有废液的环境负荷问题和需要进行繁杂的工序的问题，因此也未能令人满意。
非专利文献1共立出版(株)发行“彩色TFT液晶显示器”第218-220页(1997年4月10日)专利文献1特开平5-303090号公报专利文献2特开昭62-9301号公报专利文献3特开平7-218715号公报发明内容本发明是鉴于如上所述的问题而提出的，其目的在于提供可以以低成本制造、膜薄并且遮光性能高、不会因制造时的热处理而导致色调等的变化的显示装置用遮光膜。
鉴于这样的实际情况，本发明人进行了专心研究，结果发现，通过使显示装置用遮光膜中该金属微粒的体积分率属于特定的范围内，可以解决上述课题，从而完成了本发明。而且，该特定范围的显示装置用遮光膜以本发明人调查的范围内，以往并不存在。
即，本发明提供了下述方法。
<1> 一种显示装置用遮光膜，是含有金属微粒的显示装置用遮光膜，其特征在于，显示装置用遮光膜中该金属微粒的体积分率是0.05-0.70。
<2> 如<1>所述的显示装置用遮光膜，其特征在于，金属微粒的体积分率是0.1-0.55。
<3> 如<1>所述的显示装置用遮光膜，其特征在于，金属微粒的体积分率是0.2-0.50。
<4> 如<1>、<2>或者<3>所述的显示装置用遮光膜，该显示装置用遮光膜在25℃的水的膨润度S在0.5以下。
<5> 一种转印材料，用于制造<1>-<4>任何一项所述的显示装置用遮光膜，其中具有在临时支撑体上涂敷含有金属微粒的感光性涂敷液后进行干燥而成的感光层。
<6> 使用<5>所述的转印材料制作的显示装置用遮光膜。
<7> 一种含有金属微粒的组合物，用于制造<1>-<4>任何一项所述的显示装置用遮光膜，其中含有金属微粒。
<8> 使用<7>所述的含有金属微粒的组合物制作的显示装置用遮光膜。
<9> 具有<1>-<4>所述的显示装置用遮光膜的基板。
<10>具有<9>所述的基板的滤色器。
根据本发明可以提供膜薄且遮光性能高而且可以以低成本制造的、不会因制造时的热处理而导致色调等的变化的显示装置用遮光膜。
具体实施例方式
本发明是显示装置用遮光膜及其制造方法，是含有金属微粒的显示装置用遮光膜，其特征在于，显示装置用遮光膜中该金属微粒的体积分率是0.05-0.70。
下面进行详细说明。
作为本发明中使用的金属微粒的金属，没有特别限制，但是作为优选的金属可以列举镍、银、金、铂、铜或者它们的合金。其中，从化学稳定性、成本方面出发，优选银。
本发明中使用的金属微粒既可以是均匀的组成，也可以是不均匀的组成。作为不均匀组成的例子，可以举出在表面上设置有与内部不同组成的涂层的微粒。另外，对本发明中使用的金属微粒的形状没有特别限制，可以使用球形、不定形、板状、立方体、正八面体、柱状等各种形状的微粒。
本发明中使用的金属微粒的平均粒径优选为1-3000nm，特别优选5-800nm，进一步优选10-250nm。如果平均粒径不足1nm，则吸收波长会变短，而超过3000nm时会出现色调，或者会使光密度变低，所以不优选。
对本发明中使用的金属微粒的制造方法没有特别限制，可以采用公知的制造方法，例如蒸发凝聚法、气相还原法等气相法、液相还原法等液相法等。具体记载于“超微粒的技术和应用的最新动向II，住ベテクノリサ-チ(株)发行，2002年”中。
另外，例如，当使用银微粒(胶态银)时，也可以使用以往公知的方法，例如在美国专利第2688601号说明书中公开的在明胶水溶液中用氢醌还原可溶性银盐的方法；在德国专利第1096193号说明书中记载的用肼还原难溶性银盐的方法；美国专利第2921914号说明书中记载的用丹宁酸对银进行还原的方法等在溶液中对银离子进行化学还原的方法；和特开平5-134358号公报中记载的通过无电解镀形成银粒子的方法；在氦等惰性气体中使大块(bulk)金属蒸发并用溶剂进行冷阱处理的气相中蒸发法等方法。
在本发明中，为了防止金属微粒在涂敷液内的聚集，优选使用分散剂进行分散。作为可以用于本发明的分散剂，可以举例为表面活性剂和聚合物。
作为表面活性剂，可以使用阴离子性、阳离子性、非离子性、两性表面活性剂中的任何一种，但是特别优选阴离子性、非离子性的表面活性剂。本发明中使用的表面活性剂的HLB值根据涂敷液的溶剂是水类或者油类而不同，不能一概而论，但是当溶剂是水类时，优选约8-18左右的溶剂，当溶剂是油类时，优选约3-6左右的溶剂。还有，对于HLB值的说明，记载于“表面活性剂手册(吉田时行等编，工学图书(株)发行，昭和62年)”中。
作为表面活性剂的具体例子，除了可以举例为丙二醇单硬脂酸酯、内二醇单月桂酸酯、二甘醇单硬脂酸酯、山梨糖醇酐单月桂酸酯、聚氧化乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯等之外，还可以举例为上述“表面活性剂手册”中记载的物质。
表面活性剂的使用量相对于金属微粒优选为0.01-30重量％，特别优选0.1-20重量％。
作为本发明中使用的分散聚合物，优选具有保护胶体性的聚合物，除了例如明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚烷基胺、聚丙烯酸的部分烷基酯等，还可以举例在“颜料的事典(伊藤征司郎编，(株)朝仓书院发行2000年)”中记载的聚合物。
聚合物的使用量相对于金属微粒优选为0.01-30重量％，特别优选0.1-20重量％。
在本发明的显示装置用遮光膜中，除了金属微粒以外，还含有作为粘合剂的聚合物和单体、聚合引发剂、其它的任意成分。在显示装置用遮光膜的制造中，这些成分的一部分有时会在涂敷、显影、加热干燥等工序中消失。因此，在本发明中，在形成为显示装置用遮光膜时的膜中金属微粒的体积分率作为“金属微粒的体积分率”。
例如，在银微粒的情况下，体积分率用下述式进行计算。
银微粒的体积分率＝(银的涂设量/10.5)/膜厚其中，银的涂设量用g/m2表示。10.5是用g/cm3表示的银的密度。因此，(银的涂设量/10.5)的值与把银作为均匀的膜进行涂设时用μm单位表示的厚度值一致。另外膜厚用μm表示。
本发明的特征在于，显示装置用遮光膜中该金属微粒的体积分率是0.05-0.70，而该体积分率优选0.1-0.55，特别优选0.2-0.50。如果该体积分率不足0.05，则显示装置用遮光膜的厚度会变得过大，存在之后形成的红色、蓝色、绿色的象素变得不均匀的缺点，而如果超过0.70，则在高温下保存时会产生色调变化，所以不优选。
本发明的遮光膜的厚度优选在0.9μm以下，更优选0.6μm以下，进一步优选0.4μm以下。另外，本发明的遮光膜的OD优选在3.3以上，更优选在3.5以上。
本发明的显示装置用遮光膜在25℃的水的膨润度S优选在0.5以下。
在这里所说的膨润度S是当将干燥膜厚和浸渍于25℃的蒸馏水60秒的膜厚分别规定为d和Δd时，用S＝(Δd-d)/d进行定义的。
本发明的显示装置用遮光膜可以通过在基板上涂敷含有金属微粒的涂敷液后进行干燥的方法，或者利用具有在临时支撑体上涂敷含有金属微粒的涂敷液后经干燥而成的感光性层的记录材料，在基板上转印该感光性层的方法等进行制造。
(含有金属微粒的涂敷液)本发明中使用的含有金属微粒的涂敷液中含有金属微粒，另外还可以含有作为粘合剂的聚合物、溶剂等。
下面对粘合剂进行详述。
作为本发明的遮光膜中所含的粘合剂，可以举例为如下的物质。
聚乙烯醇、明胶、甲基纤维素等纤维素类高分子，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯等聚合而成的丙烯酸类或者苯乙烯丙烯酸类高分子。
其中，由于含有丙烯酸、甲基丙烯酸的碱可溶的丙烯酸类、苯乙烯丙烯酸类高分子可以通过碱显影形成图案，所以优选。
在这些高分子中，丙烯酸和甲基丙烯酸在高分子中的含量，以二者的总量计优选为10-60质量％，更优选为20-50质量％。
作为这些高分子的具体例子，可以举例为甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸＝60/40(该比表示质量比(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、甲基丙烯酸苄酯/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，作为粘合剂，也可以为单体或者低聚物。对于具体例子而言，优选使用(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)丙烯酸四甲撑二醇酯、二(甲基)丙烯酸丙二醇酯、三羟甲基丙烷三(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团丙烯酸单体。
这些多官能团单体可以如上所述地使用光和热进行交联，在这些方法中，优选使用以双[4-[N-[4-(4，6-双三氯甲基-S-三嗪-2-基)苯基]氨基甲酰基]苯基]癸二酸酯等卤代甲基-S-三嗪类化合物作为聚合引发剂的光聚合法。
也可以向本发明的遮光膜中再加入用于改善本发明的微粒的分散稳定性的高分子。对于这些高分子(所谓分散剂)的例子来说，可以举例为聚乙烯醇、丙烯酰胺/丙烯酸的共聚物、苯乙烯/马来酸酐共聚物、聚丙烯酸钠、褐藻酸钠等。对于分散剂来说，例如，可以使用记载于颜料分散技术(技术情报协会(株)、发行人高薄一弘，1999年发行)中的物质。在这些物质中，特别优选疏水性分散剂。
作为溶剂，可以使用公知的有机溶剂。作为特别优选的有机溶剂，可以举例为甲醇、异丙醇、MEK、乙酸乙酯、甲苯等。另外，作为溶剂还优选水。这些溶剂也可以根据需要混合使用。
作为基板优选用于液晶显示等装置等的玻璃基板。作为玻璃基板，可以用使用了钠钙玻璃、低碱玻璃、无碱玻璃等公知的玻璃的玻璃基板。基板的厚度优选为约0.5-3mm，更优选约0.6-2mm。关于玻璃基板，可以使用例如记载于“液晶显示工学入门(铃木ハナニ著，日刊工业新闻社发行(1998年))”中的玻璃基板。
(具有感光性的含金属微粒涂敷液)本发明中的含有金属微粒的涂敷液也可以具有感光性。若要赋予感光性，则需加入感光性树脂组合物。作为感光性树脂组合物，可以使用记载于特开平10-160926号公报的段落0016到段落0022以及0029中的物质。
另外，当将如上述银胶体等金属微粒用作水分散物时，作为上述感光性树脂组合物需要使用水类物质。作为这样的感光性树脂组合物，除了记载于特开平8-271727号公报的段落0015到段落0023中的物质，还可以举例为市售的例如东洋合成工业(株)制的“SPP-M20”等。显示装置用遮光膜制造方法本发明的方法包括在基板上涂敷含有金属微粒的涂敷液后进行干燥的工序。
对显示装置用遮光膜的图案形成方法没有特别限制。下面列举图案形成方法的例子。
(1)在基板上涂敷含有金属微粒的感光性涂敷液而形成遮光层(含有金属微粒的层)后，通过曝光显影除去图案以外的遮光层，由此形成图案的方法。
(2)在基板上涂敷含有金属微粒的非感光性涂敷液而形成遮光层后，在其上面涂敷感光性抗蚀剂液而形成抗蚀剂层，然后，通过曝光、显影在抗蚀剂层上形成图案后，按照该图案溶解下面遮光层的非图案部分，从而在该遮光层上形成图案，最后除去抗蚀剂层而形成显示装置用遮光膜的方法。
(3)预先在基板上的图案以外的部分形成涂敷层，在其上面涂敷含有金属微粒的非感光性涂敷液，形成遮光层，然后将最初形成的涂敷层和上面的遮光层一起除去的方法。
在本发明中，对基板的涂敷方法没有特别限制，可以使用例如特开平5-224011号公报记载的旋涂法、幕式涂敷法、挤压法(extrusion)、特开平9-323472号公报中所记载的模具涂敷法(die coat)等。
旋涂法是通过使涂敷液落在旋转的基板上，之后利用离心力铺展开液体而进行涂敷的方法。
幕式涂敷法还称为流涂法，是纵割孔(slit orifice)涂敷方式的一种。该方式是从狭缝以幕状落下涂敷液，从而将其涂敷在基板上的方法。通过将狭缝或者基板沿水平方向移动，使涂敷液变为均匀的薄层而被铺展在基板上面。
挤压法也被称为挤压涂敷法，是从狭缝挤出来的涂敷液直接在正在移动的基板上铺展开的涂敷方式。
关于以上涂敷方式的详细内容，记载于例如“涂敷技术(原崎勇次监修，(株)综合技术中心发行，昭和58年)”中。
用于曝光的光源可以根据遮光性感光性树脂层的感光性进行选择。例如，可以使用超高压汞灯、氙灯、碳弧灯、氩激光等公知的光源。如在特开平6-59119号公报中所记载，可以并用400nm以上波长的光透射率在2％以下的光学滤光片等。
作为显影液，可使用碱性物质的稀水溶液，但是也可以使用少量加入了可与水混合的有机溶剂的物质。作为合适的碱性物质，可以举例为碱金属氢氧化物类(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(silicic acid)盐类(例如，硅酸钠(sodium silicate)、硅酸钾(kaliumsilicate))，碱金属硅酸(metasilicic acid)盐类(例如，硅酸钠(sodiummetasilicate)、硅酸钾(kalium metasilicate))，三乙醇胺，二乙醇胺，单乙醇胺，吗啉，四烷基氢氧化铵类(例如四甲基氢氧化铵)或者磷酸三钠。碱性物质的浓度是0.01重量％-30重量％，pH优选8-14。可以根据本发明的遮光性感光性树脂层的氧化等性质进行调节，改变显影液的pH等，以便能够进行利用本发明的膜状脱离的显影。
作为上述可与水混合的适宜的溶剂，可以举例为甲醇、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、苄醇、丙酮、甲乙酮、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。可与水混合的有机溶剂的浓度一般为0.1-30重量％。
显影液中还可以加入公知的表面活性剂。表面活性剂的浓度优选0.01-10重量％。
显影液既可以作为浴液使用，也可以作为喷雾液使用。若要以固体形状(优选为膜状)除去遮光性的感光性树脂组合物层的未固化部分，则优选采用在显影液中用旋转刷子擦拭或者用湿润海绵擦拭等方法，或者利用喷显影液时的喷雾压的方法。显影液的温度通常优选从室温附近到40℃的范围。显影处理后还可以增加水洗工序。
干燥工序在显影工序后，进行加热干燥处理。即，对具有通过曝光而光固化的树脂层(以下称为光固化层)的支撑体在电炉、干燥器等中进行加热，或者通过对光固化层照射红外线进行加热。加热的温度和时间取决于使用的聚合性组合物的组成和所形成的层厚，但是通常为了获得充分的耐溶剂性、耐碱性，优选在约120℃-约250℃的范围内加热约10分钟-约300分钟。
(使用转印的方法)本发明的显示装置用遮光膜也可以采用以下方法制造，即利用具有在临时支撑体上涂敷含有金属微粒的涂敷液后经干燥而成的感光性层的记录材料(以下有时称为“感光性转印材料”)，将该感光性层转印在基板上的方法。
感光性转印材料是在临时支撑体上由具有感光性的含有金属微粒的涂敷液设置感光性遮光层而形成的材料。感光性遮光层的膜厚优选为约0.3-2.0μm。
临时支撑体具有化学和热稳定性，而且优选由柔性的物质构成。具体为，优选聚四氟乙烯(R)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、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们的层压体。另外，当设置碱可溶性热塑性树脂层时，优选与它的剥离性良好的物质。临时支撑体的厚度优选为5-300μm，特别优选20-150μm。
另外，优选在临时支撑体和感光性遮光层之间，设置碱可溶性中间层。
(碱可溶性中间层)
作为构成中间层的树脂，只要能溶于上述的碱就没有特别限制。作为这样的树脂的例子，可以举例为聚乙烯醇类树脂、聚乙烯吡咯烷酮类树脂、纤维素类树脂、丙稀酰胺类树脂、聚氧乙烯类树脂、明胶、乙烯醚类树脂、聚酰胺树脂和这些的共聚物。另外，也可以使用通过将具有羧基和磺酸基的单体与如聚酯等通常为非碱溶性的树脂进行共聚合而形成的碱可溶性的树脂。
在这些树脂中，优选的是聚乙烯醇。作为聚乙烯醇，其皂化度优选在80％以上，更优选为83-98％。
构成中间层的树脂优选混合二种以上使用，特别优选混合聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮而使用。优选两者的质量比聚乙烯吡咯烷酮/聚乙烯醇＝1/99-75/25，更优选10/90-50/50。如果上述质量比不足1/99，则中间层的表面形状会劣化，有时会产生与涂设在中间层上的感光性树脂层的密合不良的问题。另外，如果上述质量比超过75/25，则有时中间层的氧隔断性会下降，导致感度的下降。
在中间层中也可以根据需要加入表面活性剂等各种添加剂。
中间层的厚度优选0.1-5μm，更优选0.5-3μm。如果上述厚度不足0.1μm，则有时氧隔断性会下降，而如果上述厚度超过5μm，则显影时用于除去中间层的时间将增加。
作为中间层的涂敷溶剂，只要可以溶解上述的树脂，就没有其它的特别的限定，但是优选使用水，还优选将上述的可与水混合的有机溶剂与水混合而成的混合溶剂。作为中间层的涂敷溶剂优选的具体例子，有如下所示的物质。可以是水、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/甲乙铜＝95/5。这些比值表示质量比。
由于感光性转印材料中设置有上述的由含有金属微粒的涂敷液形成的感光性遮光层，因此可以制作膜薄且具有光密度高的遮光层的显示装置用遮光膜。
本发明的显示装置用遮光膜中，优选每1μm膜厚遮光膜的光密度为1以上。本发明的显示装置用遮光膜具有使用含有金属微粒的涂敷液而制作的遮光层。上述遮光层的膜厚优选为约0.3-2.0μm。由于根据本发明获得的显示装置用遮光膜中的遮光层中分散有金属微粒，所以即使是如上所述的薄膜也具有充分的光密度。
在本发明中，在形成遮光层后、在曝光前，可以加入在遮光层上设置防护层的工序。防护层是为了曝光时隔断氧，从而提高感度而设置的。因此，优选以氧隔断性的树脂，例如聚乙烯醇为主体的层。而且，由于形成显示装置用遮光膜后不需要该层，所以可通过显影除去。
下面，根据实施例对本发明进行更加详细的说明，但是本发明并不限于这些。
实施例1[银微粒的制作](银分散浆料的制造)向112g明胶中，加入3488g蒸馏水，然后将得到的混合物加热到约47℃，以溶解明胶。向其中加入4.0g乙酸钙和2.0g硼氢化钾。之后马上一边快速地搅拌，一边加入溶解于1.0L蒸馏水的6.0g硝酸银。通过加入蒸馏水，将最终重量调节为5.0kg。然后将生成物冷却到凝胶化温度附近，接着使其通过小孔进入冷却的水中，由此形成为微细的细条(noodle)。把这些细条作为用于直接生成蓝色银的增幅催化剂供给。为了使用方便并防止由该细条形成熔融块，可用水稀释该细条，达到水细条＝1/3的比例。
向650g硼化氢还原银核中加入溶解于81g蒸馏水的6.5g单磺酸氢醌钾以及0.29gKCl。将细条形浆料冷却到约6℃。在不同的容器中，分别制造以下的2种溶液A以及B。
A 19.5g亚硫酸钠(无水)0.98g亚硫酸氢钠(无水)122.0g蒸馏水B 9.75g硝酸银122.0g蒸馏水溶液混合A以及B，形成了持续搅拌就会消失的白色沉淀。然后紧接着，在短时间内(5分钟以内)一边快速地搅拌，一边将该混合物加入到细条形浆料中。把温度维持在10℃，然后进行约80分钟的增幅，直到所有的可溶性银盐被还原在核上。使自来水介以浆料通过尼龙网眼袋中的所得蓝色浆料粒子，然后再使洗涤水通过袋约30分钟，由此洗涤装在尼龙网眼袋中的所得蓝色浆料粒子，从而洗掉所有的盐。为了得到熔融时含有1.5重量％浓度的银的蓝色银分散体，消除分散在凝胶浆料中并已洗涤的蓝色银中的水分，直到产物的重量变为412g。
(银微粒的制作)向通过如上操作得到的5000g银分散浆料中，加入25g分散剂(ラピゾ-ルB-90，日本油脂(株)制)和1000g 5重量％木瓜酶水溶液，在37℃下保存24小时。以2000rpm离心分离该溶液5分钟，从而使银微粒沉淀。去掉上层澄清液后，用蒸馏水洗涤，除去用酶分解的明胶分解物。接着用甲醇洗涤银微粒沉淀物后使其干燥。获得了约85g的银微粒的凝聚物。将73.5g该凝聚物和1.05g分散剂(ソルスパ-ス20000，アビシア(株)制)、16.4g甲乙酮混合。将100g的2mm玻璃珠与其混合并用涂料抖动器分散3小时，从而得到银微粒分散液A-1。
(遮光层涂敷液的制作)向银微粒分散液A-1中加入、混合下述的物质而形成遮光层涂敷液。
银微粒分散液A-140.0g丙二醇单甲醚乙酸酯 40.0g甲乙酮 37.6g表面活性剂(F176PF，20％) 0.2g氢醌单甲醚 0.001g二季戊四醇六丙烯酸酯 能达到表1，2中的体积分率的量双[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 0.1g(保护层涂敷液的制作)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蒸馏水 50.7g
甲醇45.0g将上述成分混合，从而得到保护层涂敷液。
(涂敷液的涂敷)在玻璃基板上，使用旋涂机涂敷上述遮光层涂敷液，以使光密度达到3.6，并在100℃下干燥5分钟。然后，在其上面使用旋涂机涂敷上述保护层涂敷液，并在100℃下干燥5分钟，使干燥膜厚达1.5μm。
(曝光、显影)使用超高压汞灯，从涂敷面侧进行70mJ/cm2的曝光。然后，用显影处理液TCD(富士胶片(株)制碱性显影液)进行显影处理(33℃，20秒)，从而获得显示装置用遮光膜。
对得到的显示装置用遮光膜进行如下的测量和评价。
(膜厚测量)用下述方法测量膜厚。使用超高压汞灯，对涂敷了遮光层的试样从涂敷面侧进行70mJ/cm2的曝光，使用触针式表面光洁度测量仪P-1(TENKOP社制)测量该试样的膜厚。
(膨润度测量)将膜厚测量中使用的试样在25℃的蒸馏水中浸渍60秒钟后，擦去表面的水分，之后用上述方法测量膜厚(Δd)。用由此得到的Δd和干燥膜厚d求出膨润度S＝(Δd-d)/d。结果是0.05。
(体积分率的测量)首先，用下述的方法测量银微粒的涂设量。
对涂敷了感光层的试样使用超高压汞灯从涂敷面侧进行70mJ/cm2的曝光，使用荧光X射线装置3370E((株)理学制)测量该试样的银涂设量。
使用该测量值和在上述(膜厚测量)中测量的膜厚，用上述的方法计算体积分率。
(光密度的测量)用以下的方法测量了膜的光密度。使用超高压汞灯，对涂设在玻璃基板上的遮光层从涂敷面侧进行500mJ/cm2的曝光。然后使用麦克贝思密度计(麦克贝思社制TD-904)测量该光密度(OD)。另外用同样的方法测量玻璃基板的光密度(OD0)。把从OD中扣除OD0的值作为膜的光密度。
还有，所有试样都被调制为达到3.6的光密度。
(蓝、红、绿色象素的形成和象素气泡的评价)在形成了显示装置用遮光膜的玻璃基板上，使用公开特许公报2002-4341127号说明书的实施例-1的试样R1、G1、B1，形成了各色象素。形成象素的方法也使用该公报中记载的方法。
由于在显示装置用遮光膜的凹凸上形成各色的象素，所以有时在玻璃基板和各色象素之间会进入气泡。用下述方法测量该气泡的产生程度。
对于该基板的三种颜色的象素各100个，总计300个象素，使用光学显微镜通过目测计数了气泡的数量。
(由加热产生的显示装置用遮光膜的色调变化)通过目测评价在220℃下对形成有显示装置用遮光膜的玻璃基板进行2小时热处理前后的显示装置用遮光膜的色调变化。
完全看不见变化A有极小的金属光泽 B有一点金属光泽，但是在实用上允许的C具有在实际使用中会成为损伤的程度的金属光泽D具有完整的金属光泽E其中实用上允许的是A-C。
以上的结果示于表1中。
表1
实施例2(遮光层涂敷液的制作)
与实施例1相同。
(中间层涂敷液的制作)与实施例1的(保护层涂敷液的制作)相同。
(热塑性树脂层的调制)甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸＝54/12/5/29的共聚物(组成比表示摩尔比，数均分子量＝8万)58份苯乙烯/丙烯酸＝70/30的共聚物(数均分子量＝7000)136份将2等量八甘醇单甲基丙烯酸酯与双酚A脱水缩合的化合物(增塑剂新中村化学(株)制，BPE-500) 90份氟类表面活性剂(大日本油墨化学工业(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份混合以上成分而作成热塑性树脂层涂敷液。
(转印材料的制作)在双向拉伸的75μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯支撑体上，使用滑动涂敷机涂敷热塑性树脂层涂敷液，使厚度达到15μm，并在100℃下干燥5分钟，。然后，在其上面涂敷中间层涂敷液并在100℃下干燥5分钟，以使干燥膜厚为1.5μm。另外，在其上面涂敷遮光层涂敷液并在100℃下干燥5分钟，以使光密度变为3.6。
(感光材料的制作)叠加玻璃基板和转印材料，使玻璃基板与遮光层相接触，使用层压装置(大坂ラミネ-タ-(株)制VP-II)将两者贴合。层压条件是压力为0.8Kg/cm2，温度是130℃。然后，剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯支撑体。
(显示装置用遮光膜的制作)使用超高压汞灯从涂敷面侧进行70mJ/cm2的曝光。然后，进行以下的显影处理，获得显示装置用遮光膜。
(1)显影处理液TPD(富士胶片(株)制的碱性显影液)显影处理(30℃，40秒)(2)显影处理液TCD(富士胶片(株)制的碱性显影液)显影处理(33℃，20秒)(3)显影处理液TCD(富士胶片(株)制的碱性显影液)显影处理(33℃，20秒)对该试样也进行与实施例1相同的评价。
结果示于表2中。
表2
比较例1除了改变二季戊四醇六丙烯酸酯的加入量，使银微粒的体积分率变为表1所示的量以外，按照与实施例1相同的方法获得比较例1的显示装置用遮光膜。该显示装置用遮光膜的评价示于表1中。
比较例2除了改变二季戊四醇六丙烯酸酯的加入量，使银微粒的体积分率变为表2所示的量以外，按照与实施例2相同的方法获得比较例2的显示装置用遮光膜。该显示装置用遮光膜的评价示于表2中。
根据本发明，可以提供膜薄且遮光性能高、而且可以以低成本制造的、不会因制造时的热处理导致色调等的变化的显示装置用遮光膜。
权利要求
1.一种显示装置用遮光膜，是含有金属微粒的显示装置用遮光膜，其特征在于，显示装置用遮光膜中该金属微粒的体积分率是0.05-0.70。
2.如权利要求1所述的显示装置用遮光膜，其特征在于，金属微粒的体积分率是0.1-0.55。
3.如权利要求1所述的显示装置用遮光膜，其特征在于，金属微粒的体积分率是0.2-0.50。
4.如权利要求1、2或者3所述的显示装置用遮光膜，其特征在于，显示装置用遮光膜在25℃的水的膨润度S在0.5以下。
5.一种转印材料，用于制造权利要求1-4中任一项所述的显示装置用遮光膜，其中具有在临时支撑体上涂敷含有金属微粒的感光性涂敷液后进行干燥而成的感光层。
6.使用权利要求5所述的转印材料制作的显示装置用遮光膜。
7.一种含有金属微粒的组合物，用于制造权利要求1-4中任一项所述的显示装置用遮光膜，其中含有金属微粒。
8.使用权利要求7所述的含有金属微粒的组合物制作的显示装置用遮光膜。
9.具有权利要求1-4所述的显示装置用遮光膜的基板。
10.具有权利要求9所述的基板的滤色器。
全文摘要
一种显示装置用遮光膜，是含有金属微粒的显示装置用遮光膜，其特征在于，显示装置用遮光膜中该金属微粒的体积分率为0.05－0.70。根据本发明可以提供膜薄且遮光性能高而且可以以低成本制造的、不会因制造时的热处理而导致色调等的变化的显示装置用遮光膜。
文档编号G02B5/20GK1570683SQ20041003486
公开日2005年1月26日 申请日期2004年4月16日 优先权日2003年4月18日
发明者畠光晶, 后藤英范, 伊藤英明 申请人:富士胶片株式会社