[發明專利]濾光涂料組合物及其用途

無效

• 申請號: 97105440.1
• 申請日: 1997-05-23
• 公開（公告）號: CN1167793A
• 公開（公告）日: 1997-12-17
• 發明（設計）人: 辻本耕嗣;德田武雄;山下敏信;中塚木代春
• 申請（專利權）人: 住友化學工業株式會社
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;G02B1/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張元忠,田舍人

本發明涉及濾光涂料組合物及其用途。更具體地說，本發明涉及可用于形成用于液晶顯示、顯像裝置等中的濾色器的濾光薄膜的濾光涂料組合物以及這種涂料組合物的用途。

已知道為了改善對比度和色純度或為了防止光從用于液晶顯示器(LCD)等裝置的濾色器向開關裝置泄漏，一種叫作黑基質(blackmatrix)的濾光薄膜被交織在例如在一透明基材形成的紅、綠和蘭的各自透明有色的精細圖案之間，或供到置于開關裝置上的基材上以濾掉不需要的光。

隨著LCD體積的增加、精度和細度的改善和生產量的提高，對于各種性質的濾光薄膜及其生產能力的需求現已變得越來越大。例如，與高濾光率相配，就要求平直度、平滑度和對基材的粘合性的改善以及需要濾光薄膜的覆蓋(保護膜)。此外，對于諸如對熱、水、濕氣、堿、溶劑和液晶的抗性等濾光薄膜的可靠性近來也已更強烈地提出了要求。

主要用于形成這種濾光薄膜的材料是金屬材料和樹脂材料。所用的金屬材料是鉻等，所用的樹脂材料是聚合物材料(如樹脂)和濾光材料(如炭黑)的涂料組合物。但是，金屬材料諸如鉻具有會引起環境污染、使濾光薄膜具有不合需要的高反射度和引起高生產費用的問題。有這種情況下，現在樹脂材料正吸引著人們的注意。

樹脂材料以光敏涂料、堿溶或溶劑溶涂料、電沉積涂料、油墨等形式使用。光敏材料可以某種方式使用，使材料涂成一涂層，接著通過具有預定形狀的光罩曝光并隨后顯色。堿溶或溶劑溶涂料可如下使用：將這種材料涂布形成涂料膜，在這涂料膜上形成耐光層并將這種產品通過光罩曝光以及隨后的可分別或同時部分地消除耐光層和涂料膜的顯色。電沉積涂料的使用方式為：將具有在其表面定形或沒定形導電線路的基材置于含導電涂料浴中然后施加電流。油墨可以用大家熟知的方式使用。

在這些方法中所用涂料中的濾光材料主要是如在JP-A-4-28201中所述的炭黑。其它已知的使用材料有金屬氧化物諸如鈦黑和黑色氧化鐵。黑色顏料或染料和彩色染料的混合物。此外，做為濾光材料來說，JP-A-5-289336公開了硫化鉍。JP-A-8-34938公開了酞菁黑等。

但是，存在以下問題：很難獲得令人滿意的濾光性能，涂料的存貯穩定性和分散性不能令人滿意，依形成濾光薄膜方法的不同不總是能獲得令人滿意的膜以及所需的濾光性能。

本發明人已做了廣泛的研究來解決上述問題，特別是尋找能形成滿足濾色器和液晶顯示器所需各種性能的濾光薄膜的方法。結果發現通過將一種特定顏料用作用于形成薄膜的涂料中的濾光材料就可達到上述目標。

按照本發明，提供了包括濾光材料和聚合物材料的濾光涂料組合物(所述濾光材料為比表面積不超過50m²/g的碳質黑顏料)、在其表面上的透明彩色精細圖案之間具有交錯的濾光薄膜的基材、包含上述涂料組合物的濾光薄膜和制備所述基材的方法。

下面將詳細討論本發明

用于本發明的碳質黑顏料可以是任何已知的顏料。它包括例如爐法炭黑、槽法炭黑、熱炭黑(thermal?black)、乙炔黑、燈黑和骨炭的炭黑和稱為黑鉛粉和石墨粉(后文稱為石墨)的物質。它們均是商品化的。

在本發明中，比表面積是通過本身為人們所知的氮氣吸附法測定的。所用碳質黑顏料優選具有50-10m²/g的比表面積，更優選具有30-15m²/g的比表面積。

碳質黑顏料用量優選為按本發明的濾光涂料組合物中的固體總重量的5％(重量)或以上，更優選15-60％(重量)。

本發明的濾光涂料組合物包含作為基本濾光材料的上述炭黑，如需要在不損及本發明優點的限度范圍內，還可再包含其它濾光材料，包括黑色顏料(如鈦黑、黑色鐵氧化物、硫化鉍和苝黑)、其它顏料、體質顏料、直接染料、酸性染料、分散染料、油溶染料和還原染料。

至于本發明所用的聚合物材料，沒有具體限制，可以使用已知的光敏樹脂、堿溶或溶劑溶樹脂、常規用作已知光敏涂料的電泳型光固化或熱固化樹脂或熱固性樹脂、堿溶或溶劑溶型涂料、電沉積涂料和油墨。