黑矩阵基板的制作方法_6

文档序号:9308458阅读:来源:国知局
0235](实施例2~7)
[0236] 除了分别使用白色微粒分散液WD2~WD7来代替WD1作为使用的白色微粒分散液 以外,其余与实施例1同样地操作,得到黑色树脂组合物LL2~LL7。除了使用这些黑色树 脂组合物LL2~LL7以外,其余与实施例1同样地操作,得到0D值1.2的遮光层(A)和0D 值2. 8的遮光层(B)层叠了的0D值4. 0的黑矩阵基板。
[0237](实施例8)
[0238] 将遮光材料分散液Bk2 (364g)和白色微粒分散液WD3 (364g)混合后,添加聚酰胺 酸A-l(63g)、y- 丁内酯(82g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(87g)、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯 (39g)和表面活性剂LC951 (lg)(楠本化成制),得到全固体成分浓度10质量%、遮光材料 /白色微粒/树脂(质量比)= 35/35/30的黑色树脂组合物LL8。除了使用该黑色树脂组 合物LL8以外,其余与实施例1同样地操作,得到0D值1. 4的遮光层㈧和0D值2. 8的遮 光层(B)层叠了的0D值4. 2的黑矩阵基板。
[0239](实施例9)
[0240]将遮光材料分散液Bk3 (364g)和白色微粒分散液WD5 (364g)混合后,添加聚酰胺 酸A-l(63g)、y- 丁内酯(82g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(87g)、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯 (39g)和表面活性剂LC951 (lg),得到全固体成分浓度10质量%、遮光材料/白色微粒/树 脂(质量比)=35/35/30的黑色树脂组合物LL9。除了使用该黑色树脂组合物LL9以外, 其余与实施例1同样地操作,得到OD值1. 0的遮光层(A)和OD值2. 8的遮光层(B)层叠 了的、OD值3. 8的黑矩阵基板。
[0241](实施例 10)
[0242] 用旋涂机将树脂组合物LL3以固化后的膜厚变为0. 7ym的方式涂布于作为透明 基板的无碱玻璃(1737)基板上,在120°C下进行半固化20分钟,得到0D值1. 2的遮光层 (A)的半硬化膜。然后,用旋涂机涂布正型光致抗蚀剂(SRC-100r>7°U-社制),在90°C 下进行预烘烤10分钟。对于该涂布膜,使用掩模套准器PEM-6M,经由正用的光掩模以紫外 线200mJ/cm2的曝光量曝光。用氢氧化四甲铵的2. 38质量%水溶液同时进行正型抗蚀剂 的显影和聚酰亚胺前体的蚀刻后,用甲基溶纤剂乙酸酯剥离正型抗蚀剂。然后,在230°C下 固化30分钟,制作厚度0. 7ym、0D值1. 2的遮光层(A)。
[0243] 向遮光材料分散液Bk2(728g)中,添加聚酰胺酸A_l(63g)、y-丁内酯(82g)、 N-甲基-2-吡咯烷酮(87g)、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯(39g)和表面活性剂LC951 (lg), 得到全固体成分浓度10质量%、遮光材料/树脂(质量比)=70/30的非感光黑色树脂组 合物UL2。
[0244] 然后,用旋涂机将非感光性树脂组合物UL2以固化后的膜厚变为0. 7ym的方式涂 布于制作了遮光层(A)的基板上,在120°C下进行半固化20分钟。然后,用旋涂机涂布正 型光致抗蚀剂(SRC-100),在90°C下进行预烘烤10分钟。对于该涂布膜,使用掩模套准器 PEM-6M,经由正用的光掩模以紫外线200mJ/cm2的曝光量曝光,使用氢氧化四甲铵的2. 38 质量%水溶液同时进行正型抗蚀剂的显影和聚酰亚胺前体的蚀刻后,用甲基溶纤剂乙酸酯 剥离正型抗蚀剂。然后,在230°C下固化30分钟,得到厚度0. 7ym、0D值1. 2的遮光层(A) 和厚度0.7ym、0D值2. 8的遮光层(B)层叠了的树脂黑矩阵基板。
[0245](实施例11)
[0246] 除了使用微粒分散液WD8代替WD1作为使用的微粒分散液以外,其余与实施例1 同样地操作,得到黑色树脂组合物LL8。除了使用该黑色树脂组合物LL8以外,其余与实施 例1同样地操作,得到0D值1. 2的遮光层㈧和0D值2. 8的遮光层⑶层叠了的0D值 4.0的黑矩阵基板。
[0247](比较例1)
[0248] 向遮光材料分散液Bkl(728g)中添加聚酰胺酸A-l(63g)、y- 丁内酯(82g)、N_甲 基-2-吡咯烷酮(87g)、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯(39g)和表面活性剂LC951 (lg),得到 全固体成分浓度10质量%、不包含折射率为1. 4~1. 8的白色微粒的遮光材料/树脂(质 量比)=70/30的黑色树脂组合物LL21。
[0249] 用旋涂机将黑色树脂组合物LL21以固化后的膜厚变为0. 7ym的方式涂布于作为 透明基板的无碱玻璃(1737)基板上,在120°C下进行半固化20分钟,得到0D值为2. 5的遮 光层(A)的半硬化膜。然后,用旋涂机将感光性黑色树脂组合物UL1以固化后的膜厚变为 0. 7ym的方式涂布,在90 °C下进行预烘烤10分钟。对于该涂布膜,使用掩模套准器PEM-6M, 经由光掩模以紫外线200mJ/cm2的曝光量曝光。
[0250] 接着,用氢氧化四甲铵的0. 5质量%水溶液的碱性显影液来显影,接着通过纯水 洗涤,得到图案形成基板。通过将得到的图案形成基板在热风烘箱中在230°C下保持30分 钟进行固化,得到了 0D值2. 5的遮光层(A)和0D值2. 8的遮光层(B)层叠了的0D值5. 3 的黑矩阵基板。
[0251](比较例2)
[0252] 遮光材料分散液Bkl(364g)和白色微粒分散液WD22 (364g)混合后,添加聚酰胺 酸A-l(63g)、y- 丁内酯(82g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(87g)、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯 (39g)和表面活性剂LC951 (lg),制作黑色树脂组合物LL22,但粒子发生凝集,粘度明显上 升,不可能用旋涂机涂布。
[0253](比较例3)
[0254] 除了使用白色微粒分散液WD23以外,其余与实施例1同样地操作,得到黑色树脂 组合物LL23。除了使用该黑色树脂组合物LL23以外,其余与实施例1同样地操作,得到0D 值1. 2的遮光层㈧和0D值2. 8的遮光层⑶层叠了的0D值4. 0的树脂黑矩阵基板。
[0255]〈评价结果〉
[0256] 表1和表2中显示实施例1~11和比较例1~3制作的黑色树脂组合物的组成 和制作的BM基板的评价结果。
[0257] 从表1和表2的结果明确了,实施例1~11制作的BM基板都是反射色度和反射 率低,因此,适合抑制外光的影响,且0D值和体积电阻值充分高,因此,是高性能的黑矩阵 基板。
[0258]表1
[0259]
[0260] 表 2
[0261]
[0262](滤色器基板的制作)
[0263] 将绿颜料(PG36 ;44g)、黄颜料(PY138 ;19g)、聚酰胺酸A-2 (47g)和y- 丁内酯 (890g)装入罐中,用均质机(特殊机化制)搅拌1小时,得到G颜料预备分散液G1。然后, 向填充了 85%的0? 40臟巾二氧化锆珠(卜U七7A珠;東レ(株)制)的戴诺磨KDL(シ yV少工y夕一7° 7 4七' 只制)供给预备分散液G1,以旋转速度1lm/s进行分散3小时,得 到固体成分浓度7质量%、颜料/聚合物(质量比)=90/10的G颜料分散液G1。将G颜 料分散液G1以聚酰胺酸A-2和溶剂稀释,得到绿色树脂组合物。
[0264] 装入红颜料(PR254 ;63g)代替绿颜料和黄颜料,同样地操作,得到固体成分浓度7 质量%、颜料/聚合物(质量比)=90/10的R颜料分散液R1。将R颜料分散液R1以聚酰 胺酸A-2和溶剂稀释,得到红色树脂组合物。
[0265] 装入蓝颜料(PR15:6 ;63g)代替绿颜料和黄颜料,同样地操作,得到固体成分浓度 7质量%、颜料/聚合物(质量比)=90/10的B颜料分散液B1。将B颜料分散液B1以聚 酰胺酸A-2和溶剂稀释,得到蓝色树脂组合物。
[0266] 分别在实施例1~11以及比较例1和3中制作的黑矩阵基板上,以干燥后膜厚为 2. 0ym的方式涂布红色糊料进行预烘烤,形成聚酰亚胺前体红色着色膜。使用正型光致抗 蚀剂,通过与上述同样的手段,形成红色像素,加热到290°C进行热硬化。同样地操作,涂布 绿色糊料形成绿像素,加热到290°C进行热硬化。同样地操作,涂布蓝色糊料形成蓝像素,加 热到290°C进行热硬化。
[0267](液晶显示装置的制作)
[0268] 将得到的各个滤色器基板用中性洗剂洗涤后,通过印刷法涂布由聚酰亚胺树脂形 成的取向膜,使用加热板在250°C下加热10分钟。加热后的聚酰亚胺树脂取向膜的膜厚为 0. 07ym。然后,摩擦处理各个滤色器基板,通过分散法涂布密封剂,使用加热板在90°C下 加热10分钟。另一方面,同样地用中性洗剂洗涤在玻璃基板上形成了TFT阵列的基板后, 涂布取向膜,进行加热。然后,散布直径5. 5ym的球状间隔物,将涂布了密封剂的各个滤色 器基板和TFT基板叠放在一起,一边在烘箱中加压一边在160°C下加热90分钟,使密封剂 硬化,得到单元(cell)。将各个单元在120°C的温度、13. 3Pa的压力下放置4小时,然后, 在氮中放置〇. 5小时后,再次在真空下填充液晶化合物。液晶化合物的填充以以下方式进 行:将单元放入到室中,在室温下减压到13. 3Pa的压力后,使液晶注入口浸渍在液晶中,使 用氮气恢复到常压。填充液晶后,通过紫外线固化树脂,使液晶注入口封口。接着将偏光片 粘贴在单元的2张玻璃基板的外侧,就完成了单元。进而将得到的单元模块化,就完成了液 晶显示装置。
[0269] 观察得到的液晶显示装置的结果是,具备实施例1~9和实施例11得到的黑矩阵 基板的液晶显示装置中,反射色度和反射率均低,因此,即使照射外光的情况下,显示特性 也良好。关于具备实施例10中得到的黑矩阵基板的液晶显示装置,大体上良好,但是黑矩 阵的图案发生偏移,因此感到有些暗。另一方面,具备比较例1和比较例3得到的黑矩阵基 板的液晶显示装置中,由于反射色度和反射率均高,因此照射外光的情况下,观察到黑显示 浮起,显不品质差。
[0270] 符号的说明
[0271] 10:透明基板
[0272] 11 :树脂BM(树脂黑矩阵)
[0273] 21:遮光层⑷
[0274] 22 :遮光层(B)
[0275] 20:滤色器基板
[0276] 23 :像素
[0277] 24 :像素
[0278] 25 :像素
[0279] 26 :外覆膜
[0280] 28:透明电极
[0281] 29:有机EL层
[0282] 30:背面电极层
[0283] 31 :绝缘膜
[0284] 32 :基板
[0285] 33:取出电极
[0286] 40:有机EL元件
[0287] 产业上的利用可能性
[0288] 本发明的黑矩阵基板可以利用到使用冷阴极管或者LED等光源的显示装置或者 液晶显示装置用滤色器基板、或者液晶显示装置。
【主权项】
1. 一种黑矩阵基板,依次具有透明基板、遮光层(A)和遮光层(B),遮光层(A)的每单 位厚度的光密度比遮光层(B)的每单位厚度的光密度低,遮光层(A)含有遮光材料和折射 率1. 4~1. 8的微粒。2. 根据权利要求1所述的黑矩阵基板,折射率1. 4~1. 8的微粒是选自氧化铝、氧化 硅、硫酸钡、硫酸钙、碳酸钡、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶以及偏硅酸钠中的1种以上的微粒。3. 根据权利要求1或2所述的黑矩阵基板,折射率1. 4~1. 8的微粒的通过依照JIS P8148 (2001)的方法测定得到的白度为30 %以上。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的黑矩阵基板,其特征在于,透明基板由聚酰亚胺 树脂形成。5. -种滤色器基板,权利要求1~4中任一项所述的黑矩阵基板的遮光层(A)和遮光 层(B)具有图案形状,在不存在图案的部分存在着色了的像素。6. -种发光器件,具有权利要求5所述的滤色器基板和发光元件。7. 根据权利要求6所述的发光器件,发光元件为有机EL元件。8. -种液晶显示装置,依次具有权利要求5所述的滤色器基板、液晶化合物和对置基 板。9. 权利要求1~4中任一项所述的黑矩阵基板的制造方法,具有下述工序: 在透明基板的上方形成含有遮光材料、和折射率1. 4~1. 8的微粒的组合物的层的工 序; 在该组合物的层的上方形成含有遮光材料的感光性树脂组合物的层的工序; 进行图案曝光,通过显影液或者溶剂对上述2种层进行图案加工的工序。10. -种滤色器的制造方法,具有通过权利要求9所述的方法制造了黑矩阵基板后,在 不存在图案的部分设置像素的工序。
【专利摘要】本发明的课题在于提供一种虽然具有充分的光密度,但是反射率低的形成有树脂黑矩阵的树脂黑矩阵基板。本发明是一种黑矩阵基板,依次具有透明基板、遮光层(A)及遮光层(B),遮光层(A)的每单位厚度的光密度比遮光层(B)的每单位厚度的光密度低,遮光层(A)包含遮光材料和折射率1.4~1.8的微粒。本发明的黑矩阵基板因为其特征而对于滤色器、液晶显示装置有用。
【IPC分类】C08F2/44, H05B33/12, G02F1/1335, G02B5/20, C08F2/50, H01L51/50, G03F7/004
【公开号】CN105026963
【申请号】CN201480010592
【发明人】西山雅仁, 的羽良典, 野中晴支, 井上欣彦
【申请人】东丽株式会社
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年3月4日
【公告号】WO2014136738A1
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