黑色材料、黑色微粒分散液和使用了它的黑色遮光膜以及带有黑色遮光膜的基材制造技术

本发明专利技术提供黑色材料，其特征是，是由以含有４７．６重量％以上并且在９０重量％以下的Ａｇ的ＡｇＳｎ合金为主成分的粒子构成，该粒子的平均粒径在１ｎｍ以上并且在３００ｎｍ以下。另外，本发明专利技术的黑色微粒分散液的特征是，含有所述黑色材料（微粒）和作为高分子分散剂的聚乙烯基吡咯烷酮（ＰＶＰ）。另外，本发明专利技术的黑色微粒的特征是，所述微粒的表面被由氧化硅（二氧化硅）、氧化铝等金属氧化物或者聚胺化合物等有机高分子化合物构成的绝缘膜覆盖。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种黑色材料(黑色微粒)，特别涉及适用于记录材料、液晶显示器等各种显示装置的黑矩阵等中，黑色度高、遮光性优良的黑色材料。另外，本专利技术还涉及黑色微粒分散液和使用了它的黑色遮光膜及带有黑色遮光膜的基材，特别涉及适用于记录材料、各种显示装置的黑矩阵、黑色装饰膜等中，黑色度高、遮光性优良的膜技术。本申请基于2004年9月21日申请的特愿2004-273349号、2005年2月17日申请的特愿2005-040431号、2005年2月17日申请的特愿2005-040432号主张优先权，在这里援引其内容。
技术介绍
以往，作为黑色材料，已知有炭黑、低次氧化钛、氧化铁、铬、银微粒等(例如参照专利文献1)。这些黑色材料被作为对黑色光遮蔽性薄膜、黑色光遮蔽性玻璃、黑色纸、黑色布、黑色油墨、等离子体显示器(PDP)或液晶显示器(LCD)的黑矩阵材料、黑密封材料、黑掩模材料等赋予黑色或光遮蔽性的材料利用。另一方面，在将金、铂族元素或它们的合金黑色化时，虽然可以采用在这些金属或合金的母材的表面形成由黑色氧化物构成的覆盖膜的方法，但是该方法中，黑色氧化物容易从母材上剥离，无法获得具有耐久性的黑色金合金。所以，提出过如下的黑色合金的方案，即，通过向金、铂族元素或它们的合金或者在所述任意的金属或合金中添加了银的合金中，添加铜、镍、铁等金属，将其氧化，而在表面形成密接性良好的黑色氧化物层(参照专利文献2)。另外，在感光材料的领域中，作为提高鲜明性、将从背面曝光的光学信息以恰当的浓度记录并且改良了显影处理时的红外线检测特性的照片用的感光材料，提出过在水性明胶中分散了黑色胶体银的黑色胶体银分散物(参照专利文献3)。但是，以往作为薄型并且大型的平面型显示装置，已知能够实现全色显示的液晶显示器(LCD)。在该彩色液晶显示器中，在以矩阵状排列于透明基板上的R(红)、G(绿)、B(蓝)的各象素中，为了提高其显示面的对比度，形成有遮光性高的黑矩阵。特别是在使用了薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵型的液晶显示器(TFT-LCD)中，该黑矩阵会防止TFT的光所引起的泄漏电流，并且阻止各象素的显示面以外的光的透过而提高各象素的对比度，从而可以提高作为显示装置的画质。该黑矩阵有形成于TFT阵列基板侧的情况和形成于滤色片侧的情况。对于形成于TFT阵列基板侧的情况，由于黑矩阵与象素电极及TFT直接接触，因此对黑矩阵要求高绝缘性。另一方面，对于形成于滤色片侧的情况，特别是在横电场驱动方式的液晶显示器(LCD)的情况下，对滤色片侧的黑矩阵也要求高绝缘性。该黑矩阵以往虽然是利用真空蒸镀法或溅射法将透明的象素电极以外的部分覆盖地形成遮光性高的Cr等的金属膜，然而近年来，作为取代它的材料，开发出了遮光性高、制造工序简单并且可以实现低价格化的黑矩阵形成用材料，并已经用于实用之中。作为此种黑矩阵形成用材料，例如提出过在有机溶剂中分散了将表面利用树脂或氧化硅覆盖而进行了绝缘化的炭黑或钛黑的分散液(例如参照专利文献4、5)；在有机溶剂中分散了银微粒等金属微粒的分散液(例如参照专利文献6、7)。专利文献1特开平5-127433号公报专利文献2特开平10-8235号公报专利文献3特开2000-155387号公报专利文献4特开2002-201381号公报专利文献5特开2002-267832号公报专利文献6特开2004-317897号公报专利文献7特开2004-334180号公报但是，以往的炭黑、低次氧化钛、氧化铁等金属材料或无机材料虽然是黑色，但是光遮蔽性(遮光性)不充分。所以，为了使用含有这些黑色材料的膜而将光遮蔽，就需要通过厚厚地涂布含有黑色材料的涂布液，或将该涂布液多次重叠地涂布，而在基材上形成具有厚度的膜。在将这些黑色材料作为在白色基材上描绘黑色线的记录材料使用的情况下，由于遮光性弱，因此与基底的白色基材的交界部分就会模糊，从而有无法描绘清晰的线的问题。另外，在将这些黑色材料作为光遮蔽材料使用的情况下，为了提高光遮蔽性，需要增多材料中的黑色材料的体积比，粘合剂的含量就会相对地减少。所以，在使用这些黑色材料制作黑色涂膜时，涂膜的强度降低，从而有无法长时间维持涂膜以及无法维持遮光膜的可靠性的问题。另外，虽然铬在黑色度及光遮蔽性方面优良，但是由于是重金属，环境负担大，成本高等各种理由，而有所能够应用的产品受到限制的问题。另外，通过将照片胶片等中所用的溴化银还原而生成的银粒子虽然在黑色度及遮光性方面优良，但是由于银自身是贵金属，而且高价，因此除了作为例外的一部分昂贵的产品以外，一般不能作为通用产品的黑色材料使用。另外，通过将照片胶片等中所用的溴化银还原而生成的银粒子或黑色银胶体虽然在黑色度及遮光性方面优良，但是这些黑色银粒子只能在明胶的存在下合成，而且在合成后无法将明胶与银粒子完全分离。另外，由于明胶不溶于有机溶剂，因此不可能向有机溶剂中分散，所以只能用于水类的涂料中，从而有涂料的范围非常狭窄的问题。此外，当使用银胶体制作黑色涂膜时，虽然该黑色涂料在遮光性方面优良，但是由于带有金属色或由等离激元(plasmon)吸收造成的颜色，因此有无法显现出优良的黑色度的问题。
技术实现思路
本专利技术之一是为了解决所述的问题而完成的，其目的在于，提供黑色度高、遮光性优良的黑色材料。本专利技术之二是为了解决所述的问题而完成的，其目的在于，提供可以获得中度的黑色并且遮光性优良而且环境负担小、廉价的黑色微粒分散液和使用了它的黑色遮光膜及带有黑色遮光膜的基材。但是，在用使用了以往的炭黑或钛黑的分散液制作黑矩阵的情况下，由于遮光性不足，因此需要利用分散液的高浓度化或重叠涂布等来增大膜厚。但是，由于当增大膜厚时，黑矩阵与各象素的重叠即变大，滤色片的平坦性降低，在各象素的单元间隙中产生不均，因此会有难以形成均一的象素的问题。在单元间隙中产生了不均的情况下，在显示面中容易产生颜色不均，其结果是，显示面的质量就会降低。另外，当黑矩阵与各象素的重叠变大时，各象素中黑矩阵的占有面积即变大，从而有各象素的开口率降低的问题。当开口率降低时，各象素的亮度降低，其结果是，显示装置的显示面整体的亮度就会降低。另外，虽然炭黑或钛黑是利用气相法或液相法进行表面处理，然而当利用气相法进行表面处理时，由于不易将粒子分散于气相中，因此就会在粒子之间接触的状态下与进行表面处理的物质混合，所以表面处理的均一性差，粒子之间的凝聚等也成为问题。所以，也有在粒子的表面气相吸附了四乙氧基硅烷等醇盐后，在减压下将过剩的醇盐除去的方法，然而在该方法中，有操作烦杂而花费较多时间及成本的问题。另外，当利用液相法进行表面处理时，虽然由于可以在粒子分散于液相中的状态下进行表面处理，因此与气相法相比能够均一地进行表面处理，但是例如炭黑或钛黑是以粒子之间凝聚了的粉末状态获得，因此将它们分散于水或有机溶剂中是非常困难的。另一方面，在用以往的使用了金属微粒的分散液制作黑矩阵时，如果只是分散了金属微粒的黑矩阵，则会有无法获得高绝缘性的问题。特别是，对于使用了黑色银微粒的分散液的情况，由于使用明胶来合成银微粒，因此在合成后无法将明胶完全地除去，所以很难将银微粒均一地分散于有机溶剂中。该情况下，当不使用明胶时，则无法合成银微粒。这样，本专利技术之三是为了解决所述的问本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黑色材料，其特征是，由以银锡合金为主成分的粒子构成，并且该粒子的平均粒径在１ｎｍ以上并且在３００ｎｍ以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹田洋介，木下畅，中野丰将，温井秀树，
申请(专利权)人：住友大阪水泥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]