TWI389850B - 黑色材料、黑色微粒子分散液及使用該分散液之黑色遮光膜，以及附有黑色遮光膜之基材 - Google Patents

黑色材料、黑色微粒子分散液及使用該分散液之黑色遮光膜，以及附有黑色遮光膜之基材 Download PDF

Info

Publication number
TWI389850B
TWI389850B TW094131973A TW94131973A TWI389850B TW I389850 B TWI389850 B TW I389850B TW 094131973 A TW094131973 A TW 094131973A TW 94131973 A TW94131973 A TW 94131973A TW I389850 B TWI389850 B TW I389850B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
black
light
silver
shielding film
film
Prior art date
Application number
TW094131973A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200616897A (en
Inventor
Yosuke Takeda
Tooru Kinoshita
Toyomasa Nakano
Hideki Nukui
Original Assignee
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2004273349A external-priority patent/JP4437063B2/ja
Priority claimed from JP2005040431A external-priority patent/JP4237148B2/ja
Priority claimed from JP2005040432A external-priority patent/JP4223487B2/ja
Application filed by Sumitomo Osaka Cement Co Ltd filed Critical Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Publication of TW200616897A publication Critical patent/TW200616897A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI389850B publication Critical patent/TWI389850B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C5/00—Alloys based on noble metals
    • C22C5/06—Alloys based on silver
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/06—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/102—Metallic powder coated with organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/16—Metallic particles coated with a non-metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/007—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character containing a dispersed phase, e.g. particles, fibres or flakes, in a continuous phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/62—Metallic pigments or fillers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C09D11/037—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder characterised by the pigment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C09D11/322—Pigment inks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/66—Additives characterised by particle size
    • C09D7/67—Particle size smaller than 100 nm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/66—Additives characterised by particle size
    • C09D7/68—Particle size between 100-1000 nm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C22C30/04—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing tin or lead
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
    • C03C2217/47—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase consisting of a specific material
    • C03C2217/475—Inorganic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Description

黑色材料、黑色微粒子分散液及使用該分散液之黑色遮光膜，以及附有黑色遮光膜之基材
本發明與黑色材料(黑色微粒子)有關，尤其是關於適用為記錄材、液晶顯示器等各種顯示裝置的黑色矩陣(black matrix)等，黑色度高且遮光性優異的黑色材料。又，本發明與黑色微粒子分散液及使用該分散液的黑色遮光膜，以及附有黑色遮光膜之基材有關，尤其是有關於適用為記錄材、各種顯示裝置的黑色矩陣、黑色裝飾膜等，黑色度高且遮光性優異的膜技術。
本案以2004年9月21日申請的日本專利特願2004－273349號、2005年2月17日申請的特願2005－040431號、2005年2月17日申請的特願2005－040432號為基礎主張優先權，並在此援用其內容。
以往對於黑色材料所知者為碳黑、低階氧化鈦、氧化鐵、鉻、銀微粒子等(例如，參考專利文獻1)。
這些黑色材料是利用為黑色光遮蔽性薄膜、黑色遮蔽光性玻璃、黑色紙、黑色布、黑色油墨、電漿顯示器(PDP)或液晶顯示器(LCD)的賦予做為黑色矩陣材料、黑色密封(seal)材、黑色遮罩(mask)材等黑色或光遮蔽性的材料。
另一方面，要將金、白金族元素或這些元素的合金黑色化時，所採用的方法是在這些金屬或合金的母材表面上形成黑色氧化物被膜，但在此方法中黑色氧化物容易從母材上剝離，而得不到具耐久性的黑色金合金。在此，有一種方案在金、白金族元素或這些元素的合金，或前述任何一種金屬或合金中添加銀而形成的合金中，再添加銅、鎳、鐵等的金屬後，經過氧化就成在表面上形成密著性良好的黑色氧化物層之黑色合金(參考專利文獻2)。
再者，在感光材料領域中，對於提高鮮艶性，可以適當濃度記錄從內部曝光的光學資訊，而且經改善顯像處理時的紅外線檢驗特性之照相用感光材料方面，則有在水性明膠(gelatin)中分散黑色膠體(colloid)銀的黑色膠體銀分散物之提案(參考專利文獻3)。
但是，從來就薄且大型的平面型顯示裝置而言，已知有可以顯示全彩(full color)的液晶顯示器(LCD)。
於這種彩色液晶顯示器中，在透明基板上以矩陣(matrix)狀排列的R(紅)、G(綠)、B(藍)之各種畫素上，為了提高其顯示面的對比(contrast)而形成有高遮光性的黑色矩陣(black matrix)。
這種黑色矩陣，尤其使用在薄膜電晶體(TFT)的主動矩陣(active matrix)型的液晶顯示器(TFT－LCD)方面，除了可防止TFT的光引起之漏電(leak)電流之外，也可阻止各畫素的顯示面以外的光透過，而提高各畫素的對比，進而可提昇顯示裝置的畫質。
這種黑色矩陣有在TFT排列(array)基板側形成的情形及在彩色濾光片側形成的情形。
在TFT排列基板側形成時，為了使黑色矩陣直接和畫素電極及TFT接觸，則對黑色矩陣要求有高絶緣性。
另一方面，在彩色濾光片側形成時，尤其是在橫電場驅動方式的液晶顯示器(LCD)時，對於彩色濾光片旁的黑色矩陣也要求有高絶緣性。
這種黑色矩陣雖然以往一直都是以高遮光性鉻等的金屬膜，藉由真空蒸著法或濺鍍(sputtering)法如同被覆透明畫素電極之外的部分般成膜，但近年來在替代材料上，已經開發出遮光性高、製程簡單而且價格可再降低的黑色矩陣形成用材料，並已實際使用。
在這樣的黑色矩陣形成用材料方面，有如下之提案：使表面以樹脂或氧化矽被覆而呈絶緣性的碳黑(carbon black)或鈦黑(titan black)，分散於有機溶劑中而形成的分散液(例如，參考專利文獻4、5)、銀微粒子等的金屬微粒子分散在有機溶劑中而形成的分散液(例如，參考專利文獻6、7)。
專利文獻1：特開平5－127433號公報專利文獻2：特開平10－8235號公報專利文獻3：特開2000－155387號公報專利文獻4：特開2002－201381號公報專利文獻5：特開2002－267832號公報專利文獻6：特開2004－317897號公報專利文獻7：特開2004－334180號公報
不過，雖然以往的碳黑、低階氧化鈦、氧化鐵等的金屬材料或無機材料均呈黑色，但是其光遮蔽性(遮光性)並不良好。因此，為了使用含有這類黑色材料的膜以遮蔽光線，即有必要藉由含黑色材料的塗布液厚層塗布，或將該塗布液來回多次的塗布，以形成厚質膜的基材。
使用這些黑色材料作為白色基材上描繪黑色線的記錄材時，由於遮光性弱而會使與底層白色基材的境界線部分模糊，而造成有不能描線清晰的問題。
又，使用這些黑色材料作為光遮蔽材料時，為了提高光遮蔽性，即有必要使黑色材料在材料中的體積比加多，相對的也將減少黏合劑(binder)的含有量。因此，要使用這些黑色材料來製作黑色塗膜時，即會造成塗膜強度降低、塗膜不能長時間維持，以及不能維持遮光膜信賴性等的問題。
雖然鉻的黑色度及遮光性俱優，但其為一種重金屬、環境負荷性大及高成本等的種種因素，而造成可能適用製品受限的問題。
又，使用在照相底片等的溴化銀，還原後生成的銀粒子雖黑色度及遮光性均優，但因銀本身為貴金屬而且價格高，故除了一部份作成高價製品外，並未應用在一般汎用製品中做為黑色材料。
使用在照相底片等的溴化銀，還原後生成的銀粒子或黑色銀膠體，雖然黑色度及遮光性均優，但這些黑色銀粒子只有在明膠的存在下始能合成，而且合成後明膠與銀粒子不能完全分離。
再者，由於明膠不溶於有機溶劑而不能分散於有機溶劑中，因此只能應用在水性塗料中，而有在塗料的用途領域非常狹窄之問題。
再加上使用銀膠體製作黑色塗膜時，雖然此黑色塗料的遮光性優異，但因帶有金屬色及受電漿子(plasmon)吸收的顏色，而有不能發現其優異的黑色度之問題。
本發明的第一項目的是為了解決上述的課題，而提供黑色度高、遮光性優異的黑色材料。
本發明的第二項目的是為了解決上述的課題，提供可得中性(neutral)黑色、遮光性優異，且環境負荷小又價廉的黑色微粒子分散液，以及使用該分散液的黑色遮光膜與附有黑色遮光膜的基材。
然而，使用以往一直以來的碳黑或鈦黑之分散液來製作黑色矩陣時，由於遮光性不足而有必要使用高濃度的分散液或重複塗布等，以增加膜之厚度。但是增加膜厚也會加大黑色矩陣與各畫素間的重疊，而降低彩色濾光片的平坦性，因在各畫素的晶胞間隙(cell gap)上生成斑點(色彩不均)，以致有難以形成均質畫素的問題。
在晶胞間隙(cell gap)上生成斑點時，顯示面上容易產生色斑，其結果將使顯示面的品質下降。
又，黑色矩陣與各畫素間的重疊加大時，會使各畫素上的黑色矩陣之佔有面積變大，造成各畫素的開口率有下降之問題。開口率有下降時，會降低各畫素的亮度(luminance)，結果也使顯示裝置的顯示面之整體亮度降低。
雖然碳黑或鈦黑都可用氣相法或液相法進行表面處理，但以氣相法進行表面處理時，因粒子不容易分散在氣相中，而以呈現粒子間相互接觸狀態與表面處理的物質混合，以致造成表面處理的均勻性不良以及粒子間相互凝聚的問題。然後，在粒子表面上施予四乙氧基矽烷(tetra ethoxy silane)等烷氧化物(alkoxide)之氣相吸附後，雖然可以在減壓下去除過剩的烷氧化物，但這種方法卻有操作煩雜且耗費時間與成本的問題。
以液相法進行表面處理時，因粒子在液相中呈分散狀態而可以表面處理，雖然比氣相法可得到均勻的表面處理，但是會得到例如碳黑或鈦黑因粒子相互間凝聚成粉末狀態，欲使其分散在水或有機溶劑中就非常困難。
另一方面，要使用以往的金屬微粒子之分散液來製作黑色矩陣時，單是使金屬微粒子分散的黑色矩陣即有得不到高絶緣性的問題。
尤其在使用黑色銀微粒子的分散液時，由於是使用明膠來合成銀微粒子，合成後明膠不能完全去除，以致銀微粒子不能均勻地分散在有機溶劑中。此時，若不使用明膠時就不能合成銀微粒子。
因此，本發明第三項目的就是要解決上述的課題，以提供可易於分散在溶劑中，黑色度高，且具有高絶緣性的黑色微粒子、黑色微粒子分散液與黑色遮光膜，以及附有黑色遮光膜的基材。
本發明人等針對黑色度優異且遮光性亦優的材料作深入的探討結果，發現將以往的錫粒子替換成銀錫合金粒子，再將此銀錫合金粒子作成平均粒徑為1nm以上300nm以下，可得到黑色度高且遮光性優異的黑色材料，又發現此銀錫合金粒子的耐熱性比錫粒子等更優良，而完成本發明。
意即，本發明第一項的黑色材料所具有之特徵為：由銀錫合金為主成分的粒子組成，且此粒子的平均粒徑為1nm以上300nm以下。
前述銀錫合金係以含有銀47.6重量%以上90重量%以下者為佳。
尚且，本發明人等針對黑色度優異且遮光性亦優的材料作深入探討的結果，發現使用含有由粒徑在1nm以上300nm以下的銀錫合金粒子與高分子分散劑而成的黑色微粒分散液，即可得到黑色度高且遮光性優異的黑色遮光膜或黑色裝飾膜等，而完成本發明。
即，為本發明第二項的黑色微粒子分散液之特徵是：含有以銀錫合金為主成分且平均粒徑在1nm以上300nm以下的微粒子(黑色材料)與高分子分散劑。
前述銀錫合金以含有銀47.6重量%以上90重量%以下者為佳。
在前述微粒子中，是以銀合金為主成分且平均粒徑在1nm以上300nm以下的微粒子，或是以錫合金為主成分且平均粒徑在1nm以上300nm以下的微粒子中之任一種，亦或是混合二者而成。
前述高分子分散劑之含有量，以相當於前述微粒子之全重量的1重量%以上10重量%以下為佳。
前述高分子分散劑以聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone)為佳。
本發明的黑色遮光膜之特徵為：以上述黑色微粒子分散液塗布而成。
本發明附有黑色遮光膜的基材之特徵為：在基材的一主面上備有上述的黑色遮光膜。
前述的黑色遮光膜以CIE明度L＊ 為10以下、色度a＊ 為－1以上1以下、色度b＊ 為－1以上1以下，光學濃度的OD值在3以上者為佳。
再者，本發明人等針對可容易分散在溶劑中、黑色度高，而且具有高絶緣性的材料進行深入探討的結果，發現將過去的銀微粒子替換成以銀錫合金為主成分，平均粒徑在1nm以上300nm以下的微粒子，更在此微粒子的表面上被覆絶緣膜，可得到易於分散在溶劑中、黑色度高，而且具有高絶緣性的黑色微粒子，而達成本發明。
即，為本發明第三項的黑色微粒子之特徵是：以銀錫合金為主成分且平均粒徑在1nm以上300nm以下的微粒子(黑色材料)之表面上被覆有絶緣膜。
前述絶緣膜以金屬氧化物或有機高分子化合物為佳。前述銀錫合金以含有銀47.6重量%以上90重量%以下者為佳。
此處本發明的黑色微粒子分散液之特徵是含有上述黑色微粒子。
本發明的黑色遮光膜之特徵為：以上述黑色微粒子分散液塗布而成。
本發明附有黑色遮光膜的基材之特徵為：在基材的一主面上備有本發明的黑色遮光膜。
依照本發明第一項的黑色材料，由於是由以銀錫合金為主成分的粒子形成之物質，而且此粒子的平均粒徑為1nm以上300nm以下，故可提高黑色材料本身的黑色度，也可提昇其遮光性。
又，因使用銀錫合金粒子之故，其耐熱性可比錫粒子等為高。
依照本發明第二項的黑色微粒子分散液，因含有以銀錫合金為主成分平均粒徑在1nm以上300nm以下的微粒子(黑色材料)與高分子分散劑，而可提高微粒子本身的黑色度，也可提昇使用此黑色微粒子分散液而形成塗膜本體的黑色度。
所以，可得到中性黑色且遮光性高的黑色遮光膜或黑色裝飾膜。
又因微粒子的主成分為銀錫合金，故其耐熱性比以錫為主成分的粒子等為高。
依照本發明第三項的黑色微粒子，由於將以銀錫合金為主成分平均粒徑在1nm以上300nm以下的微粒子表面，被覆有絶緣膜之故，而使其容易分散在溶劑中，得以提高黑色微粒子本身的黑色度，可提高其絶緣性。
依照本發明的黑色微粒子分散液，由於含有本發明的黑色微粒子，故可提高黑色微粒子的分散性，提高塗布性。
依照本發明的黑色遮光膜，由於是塗布本發明的黑色微粒子分散液而得，故即使在膜厚度較薄時，也可提高其遮光性及絶緣性。
這種黑色遮光膜如可適用於液晶顯示器等平面型顯示裝置上的黑色矩陣上，只要將膜厚度作薄即可使黑色矩陣與各畫素間的重疊變小，可使各畫素的晶胞間隙(cell gap)之色斑變小，而得均勻的畫素。所以顯示面上的色斑也不易發生，而可提高顯示面的品質。再者，可提高各畫素的開口率，進而提高顯示裝置的顯示面之整體亮度。
 [實施發明的最佳形態] 實施形態一：
首先說明有關本發明的第一項黑色材料之最佳形態。
即，本形態是根據發明的意思為能充分的理解而作具體的說明，並無特別指定的限制，本實施形態並不限制本發明。
本實施形態的黑色材料，是由銀錫合金為主成分的粒子所組成，此種粒子的平均粒徑為1nm以上300nm以下。
此銀錫合金以化學式Agx Sn表示時，以x在1≦x≦10的範圍中可得化學性安定的Ag Sn合金，而同時可得到化學安定性與黑色度的x之範圍為3≦x≦4。
在此由上述x的範圍求得銀在銀錫合金中的重量比為：x＝1時，Ag/Ag Sn＝0.4762 x＝3時，3．Ag/Ag3 Sn＝0.7317 x＝4時，4．Ag/Ag4 Sn＝0.7843 x＝10時，10．Ag/Ag1 0 Sn＝0.9008此銀錫合金以銀含量在47.6重量%以上90重量%以下時為化學安定者，而以銀含量在73.17重量%以上78.43重量%以下時可得到良好效果之化學安定性與黑色度。
本實施形態的黑色材料，由於是以銀錫合金為主成分的粒子所構成，藉由使此粒子的平均粒徑為1nm以上300nm以下，則黑色度比銀粒子或錫粒子為高，遮光性會提昇。
又主成分為銀錫合金的粒子，其耐熱性比錫粒子為優。
再者，主成分為銀錫合金的粒子，與銀粒子或錫粒子相比，其機械強度較高，不易摩耗。
本實施形態的黑色材料可利用一般的微粒子合成法製作。就微粒子合成法而言，有氣相反應法、噴霧熱分解法、噴霧(atomize)法、液相反應法、冷凍乾燥法及水熱合成法等，使用任何一種方法均佳。
根據本實施形態的黑色材料，由於是以銀錫合金為主成分的粒子所構成，該粒子的平均粒徑為1nm以上300nm以下，故可提高其黑色度，也可增加光遮蔽性，再者，耐熱性與機械強度也均可提高。
由上所述，即可容易地提供黑色度高、遮光性及耐熱性均優，而且環境負荷小與價廉的黑色材料。
實施形態二：
其次為本發明的第二項，說明有關黑色微粒子分散液與使用該分散液之黑色遮光膜，及附有該黑色遮光膜之基材的最佳形態。
本實施形態的黑色微粒子分散液，是由含有銀錫合金為主成分平均粒徑為1nm以上300nm以下的微粒子與高分子分散液所組成。
在此黑色微粒子分散液中，含有溶劑與因應必要時的有機黏合劑等。
此銀錫合金以化學式Agx Sn表示時，以x在1≦x≦10的範圍中可得化學性安定的銀錫合金，而同時可得到化學安定性與黑色度的x之範圍為3≦x≦4。
此種微粒子只要以銀錫合金為主成分即可，其他的金屬成分則也可含有例如鎳(Ni)、金(Au)、鈀(Pd)等。
又，此種微粒子除了銀錫合金微粒子之外，也可以銀有微粒子或錫微粒子混合存在者。
此時，在上述x的範圍中銀錫合金的銀重量比，是與上述實施形態一所述者相同。所以，銀錫合金是以銀的含量在47.6重量%以上90重量%以下時為化學安定者，而以銀含量在73.17重量%以上78.43重量%以下時，可更提高其化學安定性。
高分子分散劑因可提高微粒子表面的沾濕性，進而提高微粒子的分散性，其結果會使分散液的均勻性提昇，故以如聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone，PVP)、聚乙二醇(polyethyleneglycol)、聚丙烯醯胺(polyacrylamide)等為適用。
此高分子分散劑之含量對應於含在黑色微粒子分散液的微粒子之全重量，以1重量%以上10重量%以下為佳，並以2重量%以上8重量%以下較佳，而在3重量%以上6重量%以下時更佳。
溶劑雖未作特別限定，但可舉例如：水、甲醇、乙醇、正丙醇(n－propanol)、2－丙醇、丁醇等一價醇類、乙二醇等二價醇類、β－羥乙基甲基醚(甲基溶纖劑)(β－hydroxy ethyl methyl ether，methylcellosolve)、β－羥基二***(乙基溶纖劑)(β－hydroxy diethyl ether，ethylcellosolve)、β－羥乙基丙基醚(丙基溶纖劑)(β－hydroxy ethyl propyl ether，propylcellosolve)、丁基－β－羥乙基醚(丁基溶纖劑)(butyl－β－hydroxy ethylether，butyl cellosolve)等乙二醇醚(溶纖劑)(ethylene glycol ether，cellosolve)類、乙二醇(ethylene glycol)、丙二醇(propylene glycol)等二醇類、丙酮、甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)、二乙基酮(diethyl ketone)等酮類、乙酸乙酯(ethyl acetate)、乙酸丁酯(butyl acetate)、乙酸苄酯(benzyl acetate)等酯類、甲氧基乙醇(methoxy ethanol)、乙氧基乙醇(ethoxy ethanol)等醚醇類、丙二醇單甲基醚．乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate)等。
本實施形態的黑色微粒子分散液由於含有以銀錫合金為主成分平均粒徑為1nm以上300nm以下的微粒子，故其黑色度比單體的銀粒子或錫粒子為高，遮光性也增加。
又，以銀錫合金為主成分的微粒子，其耐熱性比錫微粒子優良。
本實施形態的黑色微粒子分散液中的微粒子，可以利用一般的微粒子合成法製作。就微粒子合成法而言，有氣相反應法、噴霧熱分解法、噴霧法、液相反應法、冷凍乾燥法及水熱合成法等，使用任何一種方法均佳。
依照本本實施形態的黑色微粒子分散液，因含有以銀錫合金為主成分平均粒徑為1nm以上300nm以下的微粒子，故可提高其黑色度，也可增加其遮光性。
又，高分子分散劑的含量對應於含在黑色微粒子分散液中的微粒子之全重量，為1重量%以上10重量%以下，故可得到良好的分散安定性與良好的黑色遮光性。
又，因使用聚乙烯吡咯烷酮做為高分子分散劑，而可得良好的分散安定性。由於此聚乙烯吡咯烷酮也可以溶解於有機溶劑，即因使用聚乙烯吡咯烷酮為高分子分散劑，而可使微粒子分散在各種的溶劑中，其結果為可使其應用在各種的塗料上。
根據上述，即可提供黑色度高、遮光性與耐熱性優異，且環境負荷小及形成黑色遮光膜的價廉原料之黑色微粒子分散液。
本實施形態的黑色遮光膜是由本實施形態的黑色微粒子分散液塗布在基材上後，再予乾燥即可得。
此黑色遮光膜只要在基材的一主面形成，即可得到附有黑色遮光膜的基材。
就基材而言，雖然並未特別限定，但可舉例如玻璃基材、塑膠基材(有機高分子基材)。又，至於其形狀則可舉例如平板、薄膜狀、薄片(sheet)狀等。上述塑膠基材以塑膠薄片及塑膠薄膜等較為適當。
至於玻璃基材，雖然並未特別限定，但可舉例如從鈉玻璃、鉀玻璃、無鹼玻璃等中作適當的選擇。
就塑膠基材的材質而言，雖然並未特別限定，但可舉例如從醋酸纖維素(cellulose acetate)、聚苯乙烯(PS)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚醚(polyether)、聚醯亞胺(polyimide)、環氧樹脂(epoxy)、苯氧樹脂(phenoxy)、聚碳酸酯(PC)、聚偏二氟乙烯(polyflurovinylidene)、三乙醯纖維素(tri－acetylcellulose)、聚醚碸(polyethersulfone，PES)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)等之中作適當的選擇。
至於塗布方法是以通常使用的方法，例如使用旋轉塗布(spin coat)法、噴塗(spray coat)法、噴墨(ink jet)法、浸塗(dip－coating)法、滾塗(roll coat)法及網刷法、線條塗布(bar coat)法較為適當。
由於塗布在基材上的分散液中含有溶劑，可藉隨後的乾燥過程去除溶劑。
例如，經分散液塗布過的基材置於室溫(25℃)的大氣中，或訂定的溫度下，例如在大氣中經50至80℃的溫度加熱，使在分散液中所含的溶劑散逸，即可得黑色遮光膜。
前述的黑色遮光膜根據CIE(國際照明委員會)的規格，CIE明度L＊ 在10以下、色度a＊ 為－1以上1以下、色度b＊ 為－1以上1以下，而光學濃度的OD值在3以上者為佳。
CIE明度L＊ 愈低愈可提高黑色度，尤其做為液晶顯示器(LCD)等的黑色矩陣時，愈低愈提昇其顯示對比。因此，顯示對比的良好範圍是以10以下為理想範圍。
色度a＊ 、b＊ 是以不具色彩者顯示品質較佳，由於其絶對值大於1則會帶有色相，故以絶對值小於1會呈無彩色者為理想的範圍，即在－1以上且1以下。
OD值低時則不能得到充分的遮光性，再者，在為了要以低的OD值的膜得到充分的遮光性中，就必須增加黑色遮光膜的厚度。尤其是做為液晶顯示器(LCD)等的黑色矩陣時，因膜變厚而容易發生顯示顏色深淺不勻的問題。因此，即使在膜厚較薄時，以其值在3以上也可得到充分的遮光性。
實施形態三：
其次為本發明的第三項，說明有關黑色微粒子、黑色微粒子分散液與黑色遮光膜及附有該黑色遮光膜之基材的最佳形態。
本實施形態的黑色微粒子，在以銀錫合金為主成分平均粒徑為1nm以上300nm以下的微粒子表面上，被覆有絶緣膜。
此微粒子只要以銀錫合金為主成分即可，其他的金屬成分則也可含有例如鎳、鈀、金等。
又，此種微粒子除了銀錫合金微粒子之外，亦可混入銀微粒子或錫微粒子者。
此銀錫合金以化學式Agx Sn表示時，以x在1≦x≦10的範圍中可得化學性安定的銀錫合金，而同時可得到化學安定性與黑色度的x範圍為3≦x≦4。
此時，在上述x的範圍中銀錫合金的銀重量比，是與上述實施形態一所述者相同。所以，銀錫合金是以銀的含量在47.6重量%以上90重量%以下時為化學安定者，而以銀含量在73.17重量%以上78.43重量%以下時，可得到對Ag量有效的化學安定性及黑色度。
為構成此黑色微粒子要件之微粒子，可利用一般的微粒子合成法製作。就微粒子合成法而言，有氣相反應法、噴霧熱分解法、噴霧法、液相反應法、冷凍乾燥法及水熱合成法等，使用任何一種方法均佳。
絶緣膜因是以銀錫合金為主成分平均粒徑為1nm以上300nm以下的微粒子之表面絶緣化而成的高絶緣性微粒子，故以金屬氧化物或有機高分子化合物較為適合。
就金屬氧化物而言，具有絶緣性的金屬氧化物例如以使用二氧化矽(silica)、氧化鋁(alumina)、氧化鋯(zirconia)、氧化釔(yttria)、氧化鈦(titania)等為宜。
至於有機高分子化合物，具有絶緣性的樹脂例如以聚醯亞胺、聚醚、聚丙烯酸酯或聚胺化合物等較為適用。
絶緣膜的厚度為了能使上述微粒子表面維持充分的絶緣性，以1至100nm為佳，以5至50nm更好。
此絶緣膜可容易以表面改質技術或表面塗布技術形成。尤其使用四乙氧基矽烷(tetraethoxysilane)、三乙氧基化鋁(aluminum triethoxide)等烷氧化物(alkoxide)時，以在比較低溫下可以形成膜厚均勻的絶緣膜為佳。
在本實施形態的黑色微粒子，由於在其以銀錫合金為主成分平均粒徑為1nm以上300nm以下的微粒子表面上，被覆有絶緣膜，故與銀粒子或錫粒子等相比黑色度提高，遮光性提高，絕緣性提高。
又，將AgSn合金為主成分平均粒徑1nm以上300nm以下之微粒子表面，藉由金屬氧化物之絕緣膜被覆，比Ag粒子或Sn粒子等之金屬微粒子有優良之耐熱性，且機械強度高，不容易摩耗。
本實施形態的黑色微粒子分散液，由於含有本實施形態的黑色微粒子，故在此黑色微粒子分散液中，含有溶劑與因應必要時的有機黏合劑等。
對於溶劑雖然並無特別的限定，但可舉例如：水、甲醇、乙醇、正丙醇、2－丙醇、丁醇等一價醇類、乙二醇等二價醇類、β－羥乙基甲基醚(甲基溶纖劑)、β－羥基二***(乙基溶纖劑)、β－羥乙丙基醚(丙基溶纖劑)、丁基－β－羥乙基醚(丁基溶纖劑)等乙二醇醚(溶纖劑)類、乙二醇、丙二醇等二醇類、丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮等酮類、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸苄酯等酯類、甲氧基乙醇、乙氧基乙醇等醚醇類、丙二醇單甲基醚．乙酸酯等。
本實施形態的黑色微粒子分散液，藉由於含有以銀錫合金為主成分平均粒徑為1nm以上300nm以下的微粒子表面為絶緣膜所被覆的黑色微粒子，故可提供黑色度高、遮光性及絶緣性優異，且可為黑色遮光膜的廉價原料之黑色微粒子分散液。
本實施形態的黑色遮光膜是將本實施形態的黑色微粒子分散液塗布在基材上後，再予乾燥即可得。
此黑色遮光膜只要在基材的一主面形成，即可得到附有黑色遮光膜的基材。
就基材而言，雖然並未特別限定，但可舉例如玻璃基材、塑膠基材(有機高分子基材)。又，其形狀可舉例如平板、薄膜狀、薄片狀等。上述塑膠基材以塑膠薄片及塑膠薄膜等為適當。
至於玻璃基材的材質，雖然並無特別限定，但可舉例如從鈉玻璃、鉀玻璃、無鹼玻璃等之中作適當的選擇。
就塑膠基材的材質而言，雖然並無特別限定，但可舉例如從醋酸纖維素、聚苯乙烯(PS)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醚、聚醯亞胺、環氧樹脂、苯氧基、聚碳酸酯(PC)、聚偏二氟乙烯、三乙醯纖維素、聚醚碸(PES)、聚丙烯酸酯等之中作適當的選擇。
至於塗布方法是以通常使用的方法，例如使用旋轉塗布法、噴塗法、噴墨法、浸塗法、滾塗法及網刷法、線條塗布法等較為適當。
由於塗布在基材上的分散液中含有溶劑，可以隨後的乾燥過程去除溶劑。
例如，將經分散液塗布過的基材置於室溫(25℃)的大氣中，或訂定的溫度下，例如在大氣中經50至80℃的溫度加熱，使分散液中所含的溶劑散逸，即可得黑色遮光膜。
此黑色遮光膜做為液晶顯示器(LCD)等的顯示裝置之黑色矩陣時，因具有高絶緣性而令人滿意，例如其體積阻抗(Ω．cm)在107 Ω．cm以上為理想的範圍。
再者，根據CIE(國際照明委員會)的規格，以CIE明度L＊ 在10以下、色度a＊ 為－1以上1以下、色度b＊ 為－1以上1以下，光學濃度的OD值在3以上者為理想的範圍。
CIE明度L＊ 愈低愈可提高黑色度，尤其做為液晶顯示器(LCD)等的顯示裝置之黑色矩陣時，愈低則越可提高顯示對比。因此，為得較良好顯示對比的範圍則以10以下為理想範圍。
色度a＊ 、b＊ 以不具色彩者顯示品質較佳，由於其絶對值大於1則會帶有色相，故以絶對值小於1會呈無彩色者為理想的範圍，即在－1以上且1以下。
OD值較低時則不能得到充分的遮光性，再者，為了要以較低OD值的膜得到充分的遮光性，就必須增加黑色遮光膜的厚度，尤其是做為液晶顯示器(LCD)等的顯示裝置之黑色矩陣時，因黑色遮光膜太厚而容易發生顯示顏色深淺不勻的問題。因此，即使在膜厚較薄時，以其值在3以上可得到充分的遮光性。
[實施例]
以下為有關本發明的實施形態(其一)，雖然可依照實施例1至2及比較例1至4作更具體的說明，但本發明的範圍並不只限定在這些實施例中。
(實施例1)
在60℃保溫的純水300ml中，加入15g的錫膠體(平均粒徑：50nm、固形分：20重量%，住友大阪水泥公司製)與60g的銀膠體(平均粒徑：10nm、固形分：20重量%，住友大阪水泥公司製)，此膠體溶液保持在60℃的狀態下攪拌60分鐘後，以超音波照射5分鐘。接著，藉由離心分離將此膠體溶液濃縮後，可得含15%固形分的A液。
其次，在此A液中添加PVA水溶液，就如同使A液中的固形分與PVA的體積比成為50：50，以超音波分散機(Sonifire－450：BRANSON ULTRASONICS公司製)分散處理後，静置一小時即成為塗布液。
接著，以旋轉塗布(spin coat)法將此塗布液塗布在厚度1.1mm的玻璃基板上，即得黑色的塗膜。在此，經由塗布液中水量的調整，使塗膜的厚度達0.5μm。
其次，利用加熱裝置將此附有塗膜的玻璃基板於200℃中加熱一小時後，即得附有黑色膜的玻璃基板。
接著，測定此附有黑色膜的玻璃基板之光透過率。在此是以分光光譜儀(spectrometer)測定黑色膜本體對應於550nm波長光之光透過率。
又，為評估此黑色膜之黑色度，即以CIE(國際照明委員會)規格的L＊ 、a＊ 、b＊ 表色系為依據，測定此黑色膜的CIE明度L＊ 。這些測定結果如表1所示。
再以冷凍乾燥法將上述A液乾燥後製作成實施例1的粉末試料，使用X線繞射儀同是此粉末試料中的生成相。
第1圖所示為實施1的粉末試料之粉末X線繞射圖形，圖中有△記號者為Ag4 Sn合金相或Ag3 Sn合金相的繞射線。
根據此結果，即知A液中的粒子是由AgSn合金所構成。
(實施例2)
除了將實施例1中的15g錫膠體改換成45g之銀膠體之外，與實施例1同樣製作實施例2的附有黑色膜之玻璃基板。
接著，進行與實施例1同樣的光透過率測定、CIE明度L＊ 的測定。這些測定結果如表1所示。
(比較例1)
如同實施例1，在碳黑(HA3，東海碳黑公司製)中添加PVA水溶液，使碳黑與PVA的體積比成為50：50，再進行與實施例1同樣的分散處理、調整塗布液中的水量、以旋轉塗布法塗布在玻璃基板上，並製作成厚度為0.5μm的黑色塗膜。
接著，將附有塗膜的玻璃基板置於室溫(25℃)中乾燥，即得附有黑色膜的玻璃基板。
其次，進行與實施例1同樣的光透過率測定及CIE明度L＊ 的測定。這些測定結果如表1所示。
(比較例2)
如同實施例1，在鈦黑(13M，Jemco公司製)中添加PVA水溶液，使鈦黑與PVA的體積比成為50：50，再進行與實施例1同樣的分散處理、調整塗布液中的水量、以旋轉法塗布在玻璃基板上，並製成厚度為0.5μm的黑色塗膜。
接著，將附有塗膜的玻璃基板置於室溫(25℃)中乾燥，即得附有黑色膜的玻璃基板。
接著，進行與實施例1同樣的光透過率的測定、CIE明度L＊ 的測定。這些測定結果如表1所示。
(比較例3)
如同實施例1，在銀奈米粒子(住友大阪水泥公司製)中添加PVA水溶液，使銀奈米粒子與PVA的體積比成為50：50，再進行與實施例1同樣的分散處理、調整塗布液中的水量、由旋轉塗布法塗布在玻璃基板上，並製成厚度為0.5μm的黑色塗膜。
接著，將附有塗膜的玻璃基板於室溫(25℃)中乾燥，即得附有黑色膜的玻璃基板。
其次，進行與實施例1同樣的光透過率測定及CIE明度L＊ 的測定。這些測定結果如表1所示。
(比較例4)
使用苯胺黑(aniline black)黑色染料(堀內化學研究所製)，以旋轉塗布法在玻璃基板上進行塗布，製作厚度0.5μm的黑色塗膜。
接著，將附有此塗膜的玻璃基板於室溫(25℃)中乾燥，即得附有黑色膜的玻璃基板。
其次，進行與實施例1同樣的光透過率測定及CIE明度L＊ 的測定。這些測定結果如表1所示。
根據表1，可確認實施例1至2的黑色膜，對應於比較例1至4的光透過率較低、CIE明度L＊ 也較為優異，而遮光性及黑色度均較優。
另一方面，可知比較例1的黑色膜之黑色度雖然接近於實施例1、2，但光透過率高，對應於實施例1、2的黑色膜之遮光性較差。
又，比較例2、4的黑色膜之黑色度與光透過率均差。
再者，比較例3的黑色膜雖然可得到與實施例1、2幾乎同樣的遮光性，但有膜色呈灰色而非黑色的色調問題。
接著，關於本發明的實施形態(其二)，可由實施例3至4及比較例5至8具體說明本發明，但本發明的範圍並不侷限於此等實施例。
(實施例3)
在60℃保溫的純水300ml中，加入15g的錫膠體(平均粒徑：20nm、固形分：20重量%，住友大阪水泥公司製)、60g的銀膠體(平均粒徑：7nm、固形分：20重量%，住友大阪水泥公司製)與0.75g的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)(k15：東京化成工業社製)已溶解於100ml的水的溶液，使成為膠體溶液。
接著，於此膠體溶液維持在60℃的狀態下攪拌60分鐘後，以超音波照射5分鐘。再藉由離心分離將此膠體溶液濃縮後，可得含15%固形分的A液。
其次，在此A液中添加PVA水溶液，使A液中的固形分與PVA的體積比成為50：50，以超音波分散機(Sonifire－450：BRANSON ULTRASONICS公司製)分散處理後，静置一小時後即成為黑色微粒子分散液。
接著，以旋轉塗布法將此分散液塗布在厚度1.1mm的玻璃基板上，即得黑色的塗膜。在此，經由分散液中的水量調整，使塗膜的厚度達到0.5μm。
其次，利用加熱裝置將此附有塗膜的玻璃基板於200℃下加熱一小時後，即得附有黑色遮光膜的玻璃基板。
接著，測定此附有黑色遮光膜的玻璃基板之光透過率。在此是以分光光譜儀測定黑色遮光膜本體對應於550nm波長光之光透過率。
又，為評估此黑色遮光膜之黑色度，即以CIE(國際照明委員會)規格的L＊ 、a＊ 、b＊ 表色系為依據，測定此黑色遮光膜的CIE明度L＊ 。這些測定結果如表2所示。
又，使用透過濃度計測定此黑色遮光膜之光學濃度OD值，此測定結果在表2中表示。
再以冷凍乾燥法將上述A液乾燥後製作成實施例3的粉末試料，並以X線繞射儀同定此粉末試料中的生成相。
第2圖所示為實施3的粉末試料之粉末X線繞射圖形，圖中有△記號者為Ag4 Sn合金相是Ag3 Sn合金相的繞射曲線。
根據此結果，即知A液中的粒子是由銀錫合金所構成的粒子。
(實施例4)
除了將實施例3中的15g錫膠體改換成45g銀膠體之外，其餘與實施例3同樣地製作成實施例4的附有黑色遮光膜之玻璃基板。
接著，進行與實施例3同樣的光透過率的測定、CIE明度L＊ 、色度a＊ 、b＊ 的測定、OD值的測定這些測定結果如表2所示。
(比較例5)
如同實施例3，在碳黑(HA3，東海碳黑公司製)中添加PVA水溶液，使碳黑與PVA的體積成為50：50，再進行與實施例3同樣的分散處理、調整分散液中的水量、以旋轉塗布法塗布在玻璃基板上，並製成厚度為0.5μm的黑色塗膜。
接著，將附有塗膜的玻璃基板於室溫(25℃)中乾燥，即得附有黑色膜的玻璃基板。
其次，進行與實施例3同樣的光透過率測定及CIE明度L＊ 、色度a＊ 、b＊ 之測定以及OD值的測定。這些測定結果如表2所示。
(比較例6)
如同實施例3，在鈦黑(13M，Jemco公司製)中添加PVA水溶液，使鈦黑與PVA的體積比成為50：50，再進行與實施例3同樣的分散處理、調整分散液中的水量、由旋轉塗佈法塗布在玻璃基板上，並製成厚度為0.5μm的黑色塗膜。
接著，將附有此塗膜的玻璃基板置於室溫(25℃)中乾燥，即得附有黑色遮光膜的玻璃基板。
其次，進行與實施例3同樣的光透過率測定、CIE明度L＊ 、色度a＊ 、b＊ 之測定以及OD值的測定。這些測定結果如表2所示。
(比較例7)
如同實施例3，在銀奈米粒子(住友大阪水泥公司製)中添加PVA水溶液，使銀奈米粒子與PVA的體積比成為50：50，再進行與實施例3同樣的分散處理、調整分散液中的水量、以旋轉塗布法塗布在玻璃基板上，並製作厚度為0.5μm的黑色塗膜。
接著，將附有此塗膜的玻璃基板置於室溫(25℃)中乾燥，即得附有黑色遮光膜的玻璃基板。
其次，進行與實施例3同樣的光透過率的測定、CIE明度L＊ 、色度a＊ 、b＊ 之測定以及OD值的測定。這些測定結果如表2所示。
(比較例8)
使用苯胺黑(aniline black)黑色染料(堀內化學研究所製)，以旋轉塗布法在玻璃基板上進行塗布，製作厚度0.5μm的黑色塗膜。
接著，將此附有塗膜的玻璃基板置於室溫(25℃)中乾燥，即得附有黑色遮光膜的玻璃基板。
其次，進行與實施例3同樣的光透過率測定、CIE明度L＊ 、色度a＊ 、b＊ 之測定及OD值的測定。這些測定結果如表2所示。
根據表2，實施例3、4的黑色遮光膜對應於比較例5至8的光透過率較低、CIE明度L＊ 也低，色度a＊ 、b＊ 的絶對值也較小，故可確認其遮光性及黑色度均較優異。
另一方面，可知比較例5的黑色遮光膜的黑色度雖然接近於實施例3、4，但光透過率高，故對應於實施例3、4的黑色遮光膜之遮光性較差。
又，比較例6、8的黑色遮光膜之黑色度與光透過率均差。
再者，雖然比較例7的黑色遮光膜可得到與實施例3、4幾乎同樣的遮光性，但有膜色呈灰色而非黑色的色調問題。
接著，關於本發明的實施形態(其三)，可由實施例5至6及比較例9至11中具體說明本發明，但本發明的範圍並不侷限於此等實施例。
「黑色微粒子的調製」
依下述調製成黑色微粒子。
(1)二氧化矽塗布(silica coating)銀錫合金球狀微粒子A將平均粒徑10至30nm的黑色銀錫合金球狀微粒子的水分散液(固形分濃度：15重量%，住友大阪水泥公司製)100g，以純水稀釋成10倍的溶液後，加入含有0.1重量%的3－硫醇基丙基三甲氧基矽烷(3－mercapto propyl tri methoxysilane，MPS)之水溶液1,200g並攪拌之，即成為A液。
另一方面，將以水稀釋水玻璃而得的溶液(換算成二氧化矽為3%)150g，使用陽離子交換樹脂調製成pH為10.5，做成B液。
接著，將上述的A液以氫氧化鈉水溶液(0.1N)調整其pH為9.5後，在A液中徐徐滴入B液，之後攪拌一小時。其次，利用超過濾(ultrafiltration)以去除溶液中未反應的水玻璃、MPS與離子等之後，再予濃縮即得分散液。
接著，將此分散液經過離心分離、冷凍乾燥等，使溶液與微粒子分離後，經乾燥即可得二氧化矽塗布銀錫合金球狀微粒子A。
(2)二氧化矽塗布銀錫合金球狀微粒子B在上述的A液中加入醋酸，調整其pH為4.8。其次，在此溶液中滴入含有1重量%的四乙氧基矽烷(tetra ethoxysilane)水溶液300g後，加熱到60℃的溫度下攪拌二小時。接著利用超過濾以去除此溶液中未反應的MPS、四乙氧基矽烷、醋酸等後，使其濃縮即可得分散液。
再將此分散液經過離心分離、冷凍乾燥等，使溶液與微粒子分離後，經乾燥即可得二氧化矽塗布銀錫合金球狀微粒子B。
「黑色微粒子分散液及黑色遮光膜的製作」(實施例5)在100g的二氧化矽塗布銀錫合金球狀微粒子A中，加入2g的分散劑(Solsparse 20000：Apsia公司製)、100g的丙二醇單甲基醚醋酸酯(propylene glycol monomethylether acetate)，利用玻璃珠磨(beads mill)使其分散後，即得二氧化矽塗布銀錫合金集合粒子分散液。在此分散液中，加入使由64重量份甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸(benzyl methacrylate/methacrylic acid)共聚合物、26重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate)及9重量份的IRGA Cure 907所組成的黏合劑50g，混合後即得塗布液。以旋轉塗布機將此塗布液塗布在玻璃基板上，於室溫(25℃)下乾燥後，經紫外線(UV)照射即形成厚度為0.6μm的黑色膜。
(實施例6)
除了將實施例5中所用的二氧化矽塗布銀錫合金球狀微粒子A替換成二氧化矽塗布銀錫合金球狀微粒子B之外，其餘即以實施例5同樣的方式形成實施例6的黑色膜。
(比較例9)
除了使用未作二氧化矽塗布的銀錫合金球狀微粒子之外，其餘以實施例5同樣的方式形成黑色膜。
(比較例10)
除了使用以二氧化矽塗布的碳黑之外，其餘以實施例5同樣的方式形成黑色膜。
(比較例11)
除了使用以二氧化矽塗布的鈦黑之外，其餘以實施例5同樣的方式形成黑色膜。
「黑色膜的評估」
測定實施例5至6及比較例9至11個別黑色膜的體積阻抗。該測定是依據日本工業規格JIS C 2103－1991「體積阻抗率試驗」，以四端子法進行測定。
又，使用透過濃度計測定此黑色膜的光學濃度OD值。再者，為評估此黑色膜之黑色度，即以CIE(國際照明委員會)規格的L＊ 、a＊ 、b＊ 表色系為依據，而測定此黑色膜之CIE明度L＊ 、色度a＊ 、b＊ 。這些測定結果如表3所示。
根據表3，由於實施例5、6的黑色膜之體積阻抗比101 0 Ωcm大，OD值在4以上、CIE明度L＊ 也低、色度a＊ 、b＊ 的絶對值亦小，故可確認其絶緣性、遮光性及黑色度均優。
另一方面，可知比較例9的黑色膜雖然OD值在4以上、CIE明度L＊ 也低、色度a＊ 、b＊ 的絶對值亦小，但因其體積阻抗低只有4.1×106 Ωcm，故其絶緣性降低。
又，比較例10、11的黑色膜雖然體積阻抗比101 0 Ωcm大，CIE明度L＊ 也低，但因OD值小到2左右、色度a＊ 、b＊ 的絶對值大於1，可知其對應於實施例5、6的黑色膜之黑色度與遮光性均較差。
[產業上利用的可能性]
本發明第一項的黑色材料，因其黑色度、遮光性均優，耐熱性也優，且又價廉，可適用於對黑色度、遮光性或耐熱性有所要求之物體上。例如，可利用為黑色光遮蔽性薄膜、黑色遮蔽光性玻璃、黑色紙、黑色布、黑色油墨、電漿顯示器(plasma display，PDP)或液晶顯示器(LCD)等顯示裝置用的黑色矩陣材料、黑色密封材、黑色遮蔽材等。
本發明第二項的黑色微粒子分散液，其黑色度、遮光性及耐熱性均優異，而且可利用為價廉的黑色遮光膜之材料，因此可適用於對黑色度、遮光性及耐熱性有所要求的物體上。例如，可利用為黑色光遮蔽性薄膜、黑色遮蔽光性玻璃、黑色紙、黑色布、黑色油墨、電漿顯示器(PDP)、液晶顯示器(LCD)電發光顯示器(ELD)、電化色顯示器(ECD)等顯示裝置用的黑色矩陣材料、黑色密封材料、黑色遮蔽材料等。
本發明第三項的黑色微粒子，其黑色度、遮光性及絶緣性均優，而且可利用為廉價的黑色遮光膜之材料，因此可適用於對黑色度、遮光性及絶緣性有所要求的物體材料上。例如，除上可利用為液晶顯示器(LCD)、電漿顯示器(PDP)、電子發光顯示器(electroluminescence display，ELD)、電化色顯示器(electrochromic display，ECD)等顯示裝置用的黑色矩陣材料、黑色密封材料、黑色遮蔽材料等之外，也可利用為黑色光遮蔽性薄膜、黑色遮蔽光性玻璃、黑色紙、黑色布、黑色油墨等。
第1圖表示本發明的實施例1之粉末試料X線繞射圖形。
第2圖表示本發明的實施例3之粉末試料X線繞射圖形。

Claims (16)

  1. 一種黑色材料，其特徵為：由以銀錫合金為主成分的粒子所構成，該粒子的平均粒徑在1nm以上300nm以下。
  2. 如申請專利範圍第1項的黑色材料，其中，該銀錫合金含有銀47.6重量%以上90重量%以下。
  3. 一種黑色微粒子分散液，其特徵為：含有申請專利範圍第1項的黑色材料與高分子分散劑。
  4. 如申請專利範圍第3項的黑色微粒子分散液，其中，該銀錫合金含有銀47.6重量%以上90重量%以下。
  5. 如申請專利範圍第3項的黑色微粒子分散液，其中，該黑色材料係由以銀合金為主成分且平均粒徑為1nm以上300nm以下的微粒子，及以錫合金為主成分且平均粒徑為1nm以上300nm以下的微粒子中之任一種，或二種混在一起而成。
  6. 如申請專利範圍第3項的黑色微粒子分散液，其中，該高分子分散劑的含量相當於前述微粒子之全重量之1重量%以上10重量%以下。
  7. 如申請專利範圍第3項的黑色微粒子分散液，其中，該高分子分散劑為聚乙烯吡咯烷酮。
  8. 一種黑色遮光膜，其特徵為：係由申請專利範圍第3至7項的任一項黑色微粒子分散液塗布而成。
  9. 一種附有黑色遮光膜的基材，其特徵為：在基材的一主面上備有申請專利範圍第8項的黑色遮光膜。
  10. 如申請專利範圍第9項之附有黑色遮光膜的基材，其中，該黑色遮光膜的CIE明度L＊ 為10以下、色度a＊ 為－1以上1以下、色度b＊ 為－1以上1以下，OD值在3以上。
  11. 一種黑色微粒子，其特徵為：在申請專利範圍第1項的黑色材料表面上被覆有絶緣膜。
  12. 如申請專利範圍第11項的黑色微粒子，其中，該絶緣膜係金屬氧化物或有機高分子化合物。
  13. 如申請專利範圍第11項的黑色微粒子，其中，該銀錫合金含有銀47.6重量%以上90重量%以下。
  14. 一種黑色微粒子分散液，其特徵為：含有申請專利範圍第11項的黑色微粒子。
  15. 一種黑色遮光膜，其特徵為：係由申請專利範圍第14項的黑色微粒子分散液塗布而成。
  16. 一種附有黑色遮光膜的基材，其特徵為：在基材的一主面備有申請專利範圍第15項的黑色遮光膜。
TW094131973A 2004-09-21 2005-09-16 黑色材料、黑色微粒子分散液及使用該分散液之黑色遮光膜，以及附有黑色遮光膜之基材 TWI389850B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004273349A JP4437063B2 (ja) 2004-09-21 2004-09-21 黒色材料
JP2005040431A JP4237148B2 (ja) 2005-02-17 2005-02-17 黒色微粒子分散液とそれを用いた黒色遮光膜及び黒色遮光膜付き基材
JP2005040432A JP4223487B2 (ja) 2005-02-17 2005-02-17 黒色微粒子と黒色微粒子分散液及び黒色遮光膜並びに黒色遮光膜付き基材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200616897A TW200616897A (en) 2006-06-01
TWI389850B true TWI389850B (zh) 2013-03-21

Family

ID=36090064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW094131973A TWI389850B (zh) 2004-09-21 2005-09-16 黑色材料、黑色微粒子分散液及使用該分散液之黑色遮光膜，以及附有黑色遮光膜之基材

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR101067206B1 (zh)
CN (2) CN101899230A (zh)
TW (1) TWI389850B (zh)
WO (1) WO2006033304A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009503123A (ja) * 2005-08-02 2009-01-29 富士フイルム株式会社 黒色インク組成物、インクジェット記録方法、記録物および黒色分散液
CN101268151B (zh) * 2005-09-16 2012-03-28 富士胶片株式会社 着色组合物以及感光性转印材料
CN102436142B (zh) 2010-09-29 2013-11-06 第一毛织株式会社 黑色光敏树脂组合物以及使用其的光阻层
KR101983691B1 (ko) * 2012-08-17 2019-05-30 삼성디스플레이 주식회사 차광 부재 및 이를 포함하는 표시 장치
CN104031459B (zh) * 2014-06-09 2016-05-11 京东方科技集团股份有限公司 一种Cu2Zn0.14Sn0.25Te2.34纳米晶溶液及制备方法、光敏树脂溶液、黑矩阵的制备方法、彩膜基板
US9618841B2 (en) 2014-06-09 2017-04-11 Boe Technology Group Co., Ltd. Cu2Zn0.14Sn0.25Te2.34 nanocrystalline solution, its preparation method, photosensitive resin solution, method for forming black matrix, and color filter substrate
JP6607682B2 (ja) * 2015-03-05 2019-11-20 日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社 遮光膜用黒色樹脂組成物、当該組成物を硬化させた遮光膜を有する遮光膜付基板、並びに当該遮光膜付基板を有するカラーフィルター及びタッチパネル
JP6971834B2 (ja) 2017-12-26 2021-11-24 三菱マテリアル電子化成株式会社 黒色遮光膜形成用粉末及びその製造方法
CN109254445B (zh) * 2018-10-15 2020-12-25 深圳市华星光电技术有限公司 一种黑色矩阵分散液及其制备方法、显示面板
CN113249959A (zh) * 2021-06-18 2021-08-13 上海贝域实业有限公司 纳米黑丝物理遮光窗帘及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1090511A (ja) * 1996-09-13 1998-04-10 Dainippon Printing Co Ltd 非導電性遮光層用組成物、非導電性遮光層及びカラーフイルター
JP3704615B2 (ja) * 1996-10-11 2005-10-12 パイロットインキ株式会社 筆記板用金属光沢色マーキングペンインキ組成物
JP2002266002A (ja) * 2001-03-12 2002-09-18 Harima Chem Inc 金属微粒子含有組成物およびその製造方法
JP3687745B2 (ja) * 2002-03-18 2005-08-24 信越化学工業株式会社 高分散性の金属粉、その製造方法及び該金属粉を含有する導電ペースト
JP2004055298A (ja) * 2002-07-18 2004-02-19 Catalysts & Chem Ind Co Ltd 透明導電性被膜形成用塗布液、および透明導電性被膜付基材、表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW200616897A (en) 2006-06-01
KR20070052759A (ko) 2007-05-22
CN101899230A (zh) 2010-12-01
WO2006033304A1 (ja) 2006-03-30
CN101928467A (zh) 2010-12-29
KR101067206B1 (ko) 2011-09-22
CN101928467B (zh) 2013-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI389850B (zh) 黑色材料、黑色微粒子分散液及使用該分散液之黑色遮光膜，以及附有黑色遮光膜之基材
JP4223487B2 (ja) 黒色微粒子と黒色微粒子分散液及び黒色遮光膜並びに黒色遮光膜付き基材
JP4237148B2 (ja) 黒色微粒子分散液とそれを用いた黒色遮光膜及び黒色遮光膜付き基材
CN1104012C (zh) 透明导电膜,低反射率透明导电膜,和显示器
CN1241232C (zh) 透明导电性基材、其制法及形成透明涂层用涂液和显示装置
US9261633B2 (en) Black resin composition, resin black matrix substrate, and touch panel
CN101027368A (zh) 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
EP3505573A1 (en) Black pigment, method for producing same, pigment dispersion liquid, photosensitive composition and cured product of said photosensitive composition
JP5234230B1 (ja) 着色樹脂組成物及び樹脂ブラックマトリクス基板
KR101800344B1 (ko) 흑색막, 흑색막이 있는 기재 및 화상 표시 장치, 및 흑색 수지 조성물 및 흑색 재료 분산액
TWI395795B (zh) 黑色材料、黑色微粒子分散液及使用該分散液之黑色遮光膜，以及附有黑色遮光膜之基材
JPH0995625A (ja) 絶縁性ブラックマトリックス用カーボンブラック
JPH09124969A (ja) 絶縁性ブラックマトリックス用カーボンブラック
CN101031621B (zh) 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
JP2006225495A (ja) 黒色微粒子と黒色微粒子分散液及び黒色遮光膜並びに黒色遮光膜付き基材
JP2007326970A (ja) 塗膜形成用樹脂組成物とこれを含有する塗膜および塗膜形成方法
JP2003301141A (ja) 低透過率透明導電層形成用塗液及び表示装置前面板
JP2006003571A (ja) Ｉｐｓ用カラーフィルタおよび液晶表示装置
JPH0971733A (ja) ブラックマトリックス用カーボンブラック
JP4437096B2 (ja) 黒色微粒子分散液とそれを用いた黒色遮光膜及び黒色遮光膜付き基材
JP2012167194A (ja) 黒色材料、黒色材料分散液、黒色樹脂組成物、黒色膜及び黒色膜付き基材
JP2005099421A (ja) 低透過率透明導電性基材とその製造方法、この基材の製造に用いられる低透過率透明導電層形成用塗布液、およびこの基材が適用された表示装置
JP2004175829A (ja) 透明コート層用着色分散液及び透明二層膜
JPH07281004A (ja) 着色低抵抗膜形成用塗布液、着色低抵抗膜、及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees