[发明专利]黑色遮光膜形成用粉末及其制备方法

说明书

一种黑色遮光膜形成用粉末，该粉末通过BET法测定的比表面积为20～90m²/g，以氮化锆作为主要成分，且含有镁和/或铝。在含有镁时，相对于100质量%的黑色遮光膜形成用粉末，镁的含有比例为0.01～1.0质量%，在含有铝时，相对于100质量%的黑色遮光膜形成用粉末，铝的含有比例为0.01～1.0质量%。

技术领域

本发明涉及适合用作绝缘性黑色颜料的以氮化锆为主要成分的黑色遮光膜形成用粉末及其制备方法。更详细而言，涉及在作为黑色颜料形成紫外线透过性优异且具有高分辨率的图案化特性的黑色遮光膜的同时所形成的黑色遮光膜具有高遮光性能和高耐候性的黑色遮光膜形成用粉末及其制备方法。需要说明的是，本国际申请根据2017年12月26日申请的日本专利申请第248647号(特愿2017-248647)要求优先权，将特愿2017-248647的全部内容引用到本国际申请中。

背景技术

这种黑色颜料被分散在感光性树脂中而调制成黑色感光性组合物，将该组合物涂布在基板上而形成光致抗蚀剂膜，利用光刻法对光致抗蚀剂膜进行曝光而形成具有图案化特性的黑色遮光膜(以下，有时也称为图案化膜)，从而用于液晶显示器的彩色滤光片等图像形成元件的黑色矩阵。作为以往的黑色颜料的炭黑因具有导电性，故不适合于要求绝缘性的用途。

以往，作为绝缘性高的黑色颜料，公开了高电阻黑色粉末，该粉末含有：特定组成的也称为钛黑的由钛氧氮化物构成的黑色粉末；以及由Y₂O₃、ZrO₂、Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、V₂O₅的至少一种构成的绝缘粉末(例如，参照专利文献1)。根据该黑色粉末，在制成黑色膜时，由于电阻值高、遮光性优异，因此认为适合作为彩色滤光片的黑色矩阵。

另外，还公开了黑色树脂组合物，该树脂组合物含有钛氮化物颗粒作为遮光材料，在以CuKα射线作为X射线源的情况下，源自至少一种钛氮化物颗粒的(200)面的峰的衍射角2θ为42.5°以上且42.8°以下，并且由源自该钛氮化物颗粒的(200)面的X射线衍射峰的半宽度求出的微晶尺寸为10nm以上且20nm以下(例如，参照专利文献2)。该黑色树脂组合物虽然不是彩色的，但可获得具有高OD值、并且具有高电阻值的树脂黑色矩阵，认为在用于液晶显示装置时可提供可实现像黑色的黑显示的彩色滤光片。

另外，公开了蓝色遮蔽黑色粉末，其特征在于：是由钒或铌的一种或两种氧氮化物构成的黑色粉末，氧含量为16wt%以下和氮含量为10wt%以上，在粉末浓度为50ppm的分散液透过光谱中450nm的透过率X为10.0%以下，其中，450nm的透过率X与550nm的透过率Y之比(X/Y)为2.0以下、和/或450nm的透过率X与650nm的透过率Z之比(X/Z)为1.5以下(例如，参照专利文献3)。该蓝色遮蔽黑色粉末具有高的黑色度和对蓝色光的优异的遮光性，进一步优选具有高绝缘性。

而且，作为绝缘性黑色颜料且包含氮化锆的物质，公开了微粒低价氧化锆/氮化锆复合物，其特征在于：在X射线衍射断面图(X-ray diffraction profile)中具有低价氧化锆的峰和氮化锆的峰，比表面积为10～60m²/g(例如，参照专利文献4)。该微粒低价氧化锆/氮化锆复合物是经过将二氧化锆或氢氧化锆、氧化镁和金属镁的混合物在氮气或含有氮气的惰性气体气流中、在650～800℃下进行煅烧的步骤制备的。认为上述微粒低价氧化锆/氮化锆复合物可用作黑色系且导电性低的微粒材料，可作为导电性更低的微粒黑色颜料用于使用了炭黑等的电视机等显示器用的黑色矩阵等中，另外，根据上述制备方法，认为可按工业规模制备(批量生产)上述微粒低价氧化锆/氮化锆复合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-266045号公报(权利要求1、第0002段、第0010段)；