DE69619293T2

DE69619293T2 - Zusammensetzung für eine Schwarzmatrix, Herstellung einer Schwarzmatrix und Gegenstand mit einer solchen Matrix

Info

Publication number: DE69619293T2
Application number: DE69619293T
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Anzai; Motohisa Maruyama; Keiji Nakajima; Michiei Nakamura; Akira Nishio; Shigeru Sakamoto; Kanako Sato; Takamitsu Shinoda; Masanori Takakamo; Hiroyoshi Terada; Mitsuo Yamazaki
Original assignee: Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd; Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd
Current assignee: Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd; Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd
Priority date: 1995-04-24
Filing date: 1996-04-22
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2016-04-23
Also published as: US5814434A; EP0740183A1; CA2174805C; KR100323620B1; DE69619293D1; AU703135B2; ES2173219T3; AU5087996A; KR960037799A; EP0740183B1; CA2174805A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

a) Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine ein schwarzes Pigment enthaltende Zusammensetzung zur Bildung einer Licht abschirmenden schwarzen Matrix auf einer Flüssigkristall (LC)-Anzeige, die bei einem Bild empfangenden Heimgerät oder Bürogerät, wie einem Fernseher oder Bildtelefon, einer Videokamera oder einem Personal Computer, einem Bürogerät, wie einem Word-Prozessor, oder einer Anzeige einer Fabrik-Automationsausrüstung, einer automatisierten Lagerkontroh-Ausrüstung oder einer Messausrüstung, einem Farbfilter eines Bildaufnahmegerätes oder einer Anzeigeplatte einer lumineszenten Farb- oder monochromen Flachplatten-Anzeige brauchbar ist, weiter auf ein Verfahren zum Herstellen einer schwarzen Matrix sowie einen mit der schwarzen versehenen Gegenstand.
Mehr im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung, die ein schwarzes Pigment enthält und geeignet ist zum Einsatz bei der Bildung einer schwarzen Matrix auf einem Filter-Substrat oder einer Anzeigeplatte einer LC-Anzeige, einer Plasma-Adress-LC, einer Plasmaanzeige, einer Fluoreszensanzeige, einer LED-Anzeige, einer CRT-Farbanzeige oder einem LC-Projektor, wobei die Zusammensetzung als das schwarze Pigment ein schwarzes Verbindungs-Oxid-Pigment mit ausgezeichneten Eigenschaften, wie Färbekraft und Lichtabschirmungs- Eigenschaften und einer hervorragenden Echtheit, wie Beständigkeit gegen ultraviolette Strahlen, gegen Elektronenstrahlen, gegen Licht und Wärme aufweist, weiter ein Verfahren zur Bildung einer schwarzen Matrix unter Einsatz der Zusammensetzung und einen mit der schwarzen Matrix ausgerüsteten Gegenstand.

b) Beschreibung des Standes der Technik

Bei einer LC-Farbanzeige oder Ähnlichem war es bisher Praxis, auf einem Glassubstrat für einen Farbfilter ein Pixelmuster der drei primären Farben, aus einer roten Farbe (im Folgenden "R" genannt), einer grünen Farbe (im Folgenden "G" genannt) und einer blauen Farbe (im Folgenden "B" genannt) in Form eines Mosaiks, von Streifen oder Ähnlichem für die Streuung von Licht, das von einer Fluoreszenslampe als einem Rücklicht (Lichtquelle) übertragen wurde, zu Spektren zu bilden, sodass weißes Licht von der Fluoreszenzlampe durch den Farbfilter übertragen und zu R-, G- und B-Licht zerteilt und ein Bild in voller Farbe durch dieses verteilte R-, G- und B-Licht angezeigt wird.
Im Falle einer Farbanzeige-Platte für eine flache lumineszente Platten-Anzeige wird ein Pixelmuster aus R-, G- und B-Licht emittierenden Elementen auch auf einem rückwärtigen Glassubstrat der Anzeigeplatte gebildet. Durch das Licht, das von den Leuchtstoffen der drei primären Farben R, G und B, angeregt durch ultraviolette Strahlen, emittiert wird, Licht, das durch Licht emittierende Dioden der drei primären Farben von R, G und B emittiert wird oder Licht, das durch Gasentladung emittiert wird, wird ein Bild in voller Farbe angezeigt.
Das Verfahren, das Gebrauch von einem Farbfilter mit Pixeln der drei primären Farben, wie oben beschrieben, macht, kann jedoch das gegenseitige Überlappen des farbigen Lichtes von benachbarten Pixeln im Farbfilter und somit das Vermischen von Licht von R-, G- und B-Farbe nicht vermeiden und führt zu einer Verschlechterung bei der Trennung des farbigen Lichtes von den Pixeln. Der Einsatz eines Farbfilters, der aus R-, G- und B-Pixeln allein zusammengesetzt ist, führt daher unvermeidbar zu einer Anzeigeplatte, die nur Bilder dürftiger Auflösung und Klarheit erzeugen kann.
Im Falle einer LC-Farbanzeige oder Ähnlichem wurde versucht, das obige Problem dadurch zu überwinden, dass man R-, G- und B-Pixel, die auf einem Glassubstrat eines Farbfilters gebildet wurden, mit einer schwarzen Matrix umgab.
Vorgeschlagen als Verfahren zur Bildung einer schwarzen Matrix wurden (1) die Abscheidung eines Metalles, wie Chrom, (2) das Färben mit einer schwarzen Farbe, (3) das Drucken mit einer Drucktinte, die Ruß, einen zur Bildung einer schwarzen Farbe eingemischten Farbstoff oder Ähnliches enthielt, (4) Fotolithographie unter Einsatz einer fotoempfindlichen schwarzen Harzzusammensetzung.
Das Verfahren (1) ist von den Nachteilen begleitet, dass es hohe Kosten verursacht, komplexe Stufen einschließt und keine Verbesserung in der Produktivität zu erzielen in der Lage ist und große Eirichtungen und Ähnliches und somit eine hohe anfängliche Investition erfordert. Das Verfahren (2) erfordert das Vermischen von zwei oder drei Farbstoffen, um das Färben in einer schwarzen Farbe zu erzielen, weil es keine gute Farbe gibt, die beim Färben in einer schwarzen Farbe brauchbar ist. Dieses Verfahren kann daher keine schwarze Matrix mit einer schwarzen Farbe genügender Dichte liefern oder, wenn eine solche schwarze Matrix geschaffen wird, ist ihre Farbe ungleichmäßig. Wird ein Substrat, auf dem sich eine schwarze Matrix befindet, einer Behandlung bei hoher Temperatur ausgesetzt, dann schließt die schwarze Matrix Probleme in den physikalischen Eigenschaften ein, wie Wärmebeständigkeit und Lichtechtheit. Das Verfahren (2) hat daher keine kommerzielle Brauchbarkeit gefunden. Hinsichtlich des Druckens unter Einsatz eines schwarzen Pigmentes, wie bei Verfahren (3), und der Lithographie unter Einsatz eines fotoempfindlichen Harzes, wie das Verfahren (4), schließt der Einsatz von Ruß als schwarzem Pigment Probleme, wie verringerte Lichtabschirmungs-Eigenschaften aufgrund ungenügender Dispersion des Rußes in einer eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung, elektrische Leitfähigkeit durch den Ruß und, wo der Gehalt an Ruß hoch ist, ungenügendes Fotohärten einer eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung ein.
Schwarzes Eisenoxid, als ein schwarzes Pigment, ist ein Material, das auch als "Magnetit" bezeichnet wird. Da dieses Material magnetische Eigenschaften aufweist, neigen Teilchen aus schwarzem Eisenoxid aufgrund ihrer magnetischen Eigenschaften zum Zusammenballen in einem Dispersions-Medium. Nach der Herstellung einer Zusammensetzung für die Bildung einer schwarzen Matrix ist das Pigment schwer dispergierbar und, selbst wenn es dispergiert wurde, hat das Pigment eine Neigung zum vorzeitigen Zusammenballen. Die so erhaltene, ein schwarze Matrix bildende Zusammensetzung hat daher die Nachteile einer dürftigen Langzeit-Dispersionsstabilität, ihre Färbekraft ist gering, ihr Pigment hat eine dürftige Stabilität gegen Oxidation durch Luft und die aus der Zusammensetzung gebildete schwarze Matrix verliert graduell an Schwärze und ihre Farbe ändert sich zu einer bräunlichen Farbe.
Betrachtet man spezifisch eine auf einem Farbfilter für eine lumineszente flache Plattenanzeige zu bildende schwarze Matrix, dann schließt die Bildung der schwarzen Matrix eine Stufe des Erhitzens auf hohe Temperatur ein, sodass konventionelle schwarze Farben, Mischfarben schwarzer Farbe, organische schwarze Pigmente, Ruß und Ähnliche nicht für die Bildung der schwarzen Matrix benutzt werden können. Schwarzes Eisenoxid, als schwarzes Pigment, ändert seine Farbe beim Calcinieren bei hohen Temperaturen zu rotem Eisenoxid, das ein Eisenoxid einer braunen oder hellbraunen Farbe ist. Andererseits änder sicht auch Titanschwarz, das ein anderes schwarzes Pigment ist, bei 300 bis 350ºC zu weißem Titanoxid. Weder schwarze Farben noch Pigmente sind daher als Pigmente für eine schwarze Matrix brauchbar, die eine genügende Hitzebeständigkeit benötigt, um einer Calcinierungsstufe bei hoher Temperatur zu widerstehen.
Die bisher benutzten Farbstoffe und Pigmente, wie sie oben beschrieben sind, waren daher ungenügend hinsichtlich der Leistungsfähigkeit als Farbstoffe für die Bildung einer schwarzen Matrix, die eine ausgezeichnete Lichtabschirmungs-Eigenschaft, Dispergierbarkeit, Lichtechtheit und Ähnliches haben muss.
Patent Abstracts of Japan, Band 5, Nr. 001 und JP-A-07 027 S12 offenbaren ein schwarzes Pigment, das im Wesentlichen mindestens eine Art von mehrfachen Oxiden auf Eisenbasis oder Chrombasis umfasst, die in ein fotohärtendes Harz eingearbeitet sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Im Hinblick auf die Überwindung der oben beschriebenen verschiedenen Probleme, die sich bisher bei der Bildung einer schwarzen Matrix ergeben haben, hat die vorliegende Erfindung als eine primäre Aufgabe die Schaffung einer schwarzen Matrix mit ausgezeichneten Licht abschirmenden Eigenschaften und sie schafft ein angezeigtes Bild mit guter Auflösung und Klarheit. Um das Vermischen der drei primären Farben bei einer Anzeigeplatte einer LC-Anzeige oder einer lumineszenten flachen Plattenanzeige zu verhindern, haben die vorliegenden Erfinder Untersuchungen an schwarzen Pigmenten ausgeführt, die für die Bildung einer schwarzen Matrix eingesetzt wurden, die Pixel der der drei primären Farben umgibt. Als ein Ergebnis haben die Erfinder festgestellt, dass gewisse spezifische anorganische Pigmente ausgezeichnet sind in verschiedenen physikalischen und anderen Eigenschaften zum Einsatz in schwarzen Matrices, und dass sie wirksam sind für die Lösung der oben beschriebenen Probleme des Standes der Technik. Die vorliegende Erfindung, wie sie beansprucht ist, schafft daher eine Zusammensetzung für eine schwarze Matrix, wobei diese Zusammensetzung aus einem schwarzen Pigment und einem Binder für dieses Pigment zusammengesetzt ist, wobei das schwarze Pigment ein schwarzes Verbindungs-Oxid-Pigment ist, das mindestens zwei Metalloxide umfasst und eine kristalline Spinell- oder inverse Spinell-Struktur aufweist, weiter ein Verfahren zur Bildung einer schwarzen Matrix, die diese Zusammensetzung benutzt, und einen mit der schwarzen Matrix versehenen Gegenstand.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat die Zusammensetzung, die als ein Licht abschirmendes Pigment das schwarze Verbindungs-Oxid-Pigment mit ausgezeichneter Echtheit und Abschirmungs-Eigenschaft enthält, ausgezeichnete optische Eigenschaften, wie Schwärze und optische Dichte, und es ist auch hervorragend hinsichtlich der Dispersions-Stabilität in einem Dispersionsmedium. Der Einsatz der eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung für die Bildung einer schwarzen Matrix auf einem Farbfilter einer LC-Anzeige, einer Anzeigeplatte einer lumineszenten flachen Plattenanzeige oder Ähnlichem, schafft eine schwarze Matrix, die ausgezeichnete Schwärze und Lichtabschirmungs-Eigenschaften aufweist, und hervorragend in der Echtheit ist, wie Hitzebeständigkeit, Beständigkeit gegen ultraviolette Strahlen, Lichtbeständigkeit, chemische Beständigkeit und Lösungsmittel-Beständigkeit, und dies einfacher und wirtschaftlicher als konventionelle Verfahren. Im Besonderen wird eine schwarze Matrix auf einer Anzeigeplatte einer lumineszenten flachen Plattenanzeige oder Ähnlichem, unter Einsatz eines anorganischen Binders und Ausführen eines Erhitzens bei hoher Temperatur gebildet. Das bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung brauchbare, oben beschriebene schwarze Pigment ist als schwarzes Pigment das Beste mit einer genügenden Hitzebeständigkeit, um hohen Temperaturen zu widerstehen.
LC-Anzeigen, lumineszente flache Anzeigenplatten und Ähnliche, die unter Einsatz der eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung hergestellt sind, die sich auf die vorliegende Erfindung bezieht und das schwarze Verbindungs-Oxid-Pigment enthält, können eine ausgezeichnete Farbtrennung durch ihre Pixel erzielen und somit Bilder mit ausgezeichneter Klarheit und Sichtbarkeit erzeugen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden detaillierter auf der Grundlage gewisser bevorzugter Ausführungsformen beschrieben.
In der vorliegenden Erfindung werden Bildanzeige-Systeme, wie LD-Anzeigen, Plasma- Adressen-LCs und LC-Projektoren als "LC-Anzeigen" bezeichnet, während Bildanzeige-Systeme, wie Plasma-Anzeigen, Fluoreszenz-Anzeigen, LD-Anzeigen und CRT-Farbanzeige-Platten als "flache Lumineszenz-Plattenanzeigen" bezeichnet werden.
Farbfilter-Substrate oder Anzeigeplatten-Substrate, die in diesen Anzeigen benutzt werden, werden einfach "Substrate" genannt.
Im Falle einer LC-Farbanzeige schließen beispielhafte Verfahren zur Bildung einer schwarzen Matrix ein Verfahren, bei dem eine schwarze Matrix in Kombination mit einem R-, G- und B- Pixelmuster eines Farbfilters auf einem Substrat gebildet wird und ein Verfahren ein, bei dem zur Erhöhung der prozentualen Öffnung eines Pixelmusters eine schwarze Matrix separat vom Pixelmuster, z. B. auf einer Seite eines TFT-Reihensubtrates, gebildet wird.
Für eine Anzeigenplatte einer lumineszenten flachen Plattenanzeig gibt es ein Verfahren, bei dem eine schwarze Matrix auf ein rückwärtiges Glassubstrat in Ausrichtung mit Pixeln R-, G- und B-Licht emittierender Elemente auf einem vorderen Glassubstrat aufgebracht wird.
Die schwarze Matrix-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird erhalten durch Vermischen oder Dispergieren des schwarzen Verbindungs-Oxid-Pigments in einem fotoempfindlichen oder nicht fotoempfindlichen Harzlack, wie im Folgenden beschrieben werden wird. Unter Einsatz dieser Zusammensetzung wird ein Muster auf einem Glassubstrat für einen Farbfilter einer LC-Anzeige, eine Plattenanzeige einer flachen Lumineszenz-Plattenanzeige oder Ähnliches nach einem konventionell bekannten Verfahren gebildet, wodurch eine erwünschte schwarze Matrix gebildet werden kann.
Als Nächstes wird das schwarze Verbindungs-Oxid-Pigment, das in der schwarzen Matrix- Zusammensetzung gemäß der Erfindung eingesetzt wird, beschrieben.
Das bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung brauchbare schwarze Verbindungs- Oxid-Pigment ist ein Pigment, das aus zwei oder mehr Metalloxiden zusammengesetzt ist und das durch Calcinieren bei einer hohen Temperatur gebildet wurde. Das schwarze Verbindungs-Oxid- Pigment hat die Vorteile, dass es als ein Pigment ausgezeichnet in verschiedenen Eigenschaften ist, wie chemischer Beständigkeit, Hitzebeständigkeit, Lichtbeständigkeit, Wasserbeständigkeit und Lösungsmittel-Beständigkeit, es ausgezeichnete Eigenschaften aufweist, wie Färbekraft, Deckkraft und Licht abschirmende Eigenschaften, es eine gute Dispergierbarkeit in fotoempfindlichem Lack (organischer Binder) als einem Dispersionsmedium für das Pigment zeigt und auch eine ausgezeichnete Lagerstabilität der resultierenden Dispersion ergibt und, selbst wenn die Dispersion mit einem fotoempfindlichen Harz gemischt wird, es die Fotohärtbarkeit des Lackes als Dispersionsmedium praktisch nicht beeinträchtigt. Hinsichtlich der Hitzebeständigkeit ist das schwarze Verbindungs-Oxid-Pigment sehr viel besser als andere schwarze Pigmente und es ist stabil brauchbar bis zu etwa 800ºC.
Bei der Herstellung eines Farbfilters oder Ähnlichem, kann eine Wärmebehandlung bei hoher Temperatur erforderlich sein, z. B., wenn ITO-Elektroden durch Abscheidung auf einem Filtersubstrat gebildet werden oder wenn eine Polyamidsäure; eine Polyimid-Vorstufe, als ein Harz eines Lackes oder ein orientierter Film für eine LCD benutzt wird und die Imidisierung als eine Nachbehandlung ausgeführt wird. Das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte schwarze Verbindungs-Oxid-Pigment hat eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit, sodass es selbst bei solchen hohen Temperaturen sehr stabil eingesetzt werden kann.
Ein solches schwarzes Pigment bleibt bei der Erhitzungsstufe bei hoher Temperatur nach der Bildung einer schwarzen Matrix auf einer Anzeigeplatte für eine lumineszente flache Plattenanzeige stabil und ist daher ein sehr geeignetes Pigment für die Bildung einer schwarzen Matrix.
Typische Beispiele des schwarzen Verbindungs-Oxid-Pigments, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, schließen Verbindungs-Metalloxid-Pigmente von mindestens zwei Metallen ein, die als Hauptmetall-Komponenten aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Kupfer, Chrom, Eisen, Mangan, Cobalt, Aluminium, Nickel, Zink, Antimon, Titan, Barium und Ähnlichen besteht. Jedes dieser Pigmente hat eine kristalline Spinell- oder inverse Spinell- Struktur.
Spezifische Beispiele des schwarzen Verbindungs-Oxid-Pigments schließen schwarze Verbindungs-Oxid-Pigmente ein, ausgewählt aus Kupfer und Chrom als hauptsächlichen Metallkomponenten, schwarze Verbindungs-Oxid-Pigmente, zusammengesetzt aus Kupfer und Mangan als hauptsächlichen Metallkomponenten, schwarze Verbindungs-Oxid-Pigmente, zusammengesetzt aus Kupfer, Eisen und Mangan als hauptsächlichen Metallkomponenten, schwarze Verbindungs- Oxid-Pigmente, zusammengesetzt aus Cobalt, Chrom und Eisen als hauptsächlichen Metallkomponenten, schwarze Verbindungs-Oxid-Pigmente, zusammengesetzt aus Cobalt, Chrom, Eisen und Mangan als hauptsächlichen Metallkomponenten und schwarze Verbindungs-Oxid-Pigmente, zusammengesetzt aus Cobalt, Nickel, Chrom und Eisen. Diese Pigmente können entweder einzeln oder in Kombination benutzt werden.
Als Pigmente für die Bildung einer schwarzen Matrix in der vorliegenden Erfindung ist man nicht auf schwarze Pigmente beschränkt, sondern selbst farbige Verbindungs-Oxid-Pigmente können entweder einzeln oder als Mischungen eingesetzt werden, um die Lichtabschirmungs-Eigenschaften zu erzielen, unter der Bedingung, dass sie Verbindungs-Oxid-Pigmente sind, die zum vollständigen Abschirmen sichtbaren Lichtes in der Lage sind, das von R-, G- und B-Pixeln emittiert wird. Beim Vermischen farbiger Pigmente können diese farbigen Pigmente allein vermischt werden, um Licht abschirmende Eigenschaften zu erhalten. Es ist bevorzugt, eines oder mehrere der oben beschriebenen schwarzen Pigmente als eine Mischung mit farbigen Pigmenten zu benutzen. Als ein Farbton, der durch Vermischen farbiger Pigmente erhalten wird, um Licht abschirmende Eigenschaften zu erzielen, ist eine schwarze Farbe, eine dunkelgraue Farbe oder eine dunkle Farbe erwünscht, um die Absorption sichtbaren Lichtes sicherzustellen.
Veranschaulichende Beispiele der oben beschriebenen farbigen Verbindungs-Oxid-Pigmente schließen Verbindungs-Oxid-Pigmente, wie C.I. Pigment Blau 28 (Cobalt-Aluminium-System), C.I. Pigment Blau 36 (Cobalt-Aluminium-Chrom-System), C.I. Pigment Grün 26 (Cobalt-Aluminium- Chrom-System), C.I. Pigment Grün 50 (Titan-Nickel-Cobalt-Zink-System), C.I. Pigment Braun 33 (Eisen-Zink-Chrom-System) und C.I. Pigmente Braun 34 (Eisen-Nickel-Aluminium-System) ein. Diese Pigmente werden auch den Ausdruck "schwarzes Verbindungs-Oxid-Pigment" in der vorliegenden Erfindung umfasst.
Jedes schwarze Verbindungs-Oxid-Pigment, das in der vorliegenden Erfindung brauchbar ist, kann erhalten werden nach irgendeinem der Herstellungs-Verfahren, bestehend aus einem trockenen Synthese-Verfahren, einem nassen Synthese-Verfahren und einem nassen Oxidations- Verfahren. Im Folgenden werden diese Herstellungs-Verfahren und die mit solchen Verfahren erhältlichen Eigenschaften der Pigmente beschrieben.
Gemäß dem trockenen Synthese-Verfahren werden Metalloxide als Metallkomponenten für ein Pigment in einem benötigten Verhältnis vermischt, gefolgt vom Sintern bei einer hohen Temperatur. So werden, z. B., die Oxide, Hydroxide, Carbonate und Ähnliche der Metallkomponenten für das Pigment in einem erwünschten Verhältnis zu einer innigen Mischung vermischt. Die Mischung wird bei einer Temperatur von etwa 600ºC oder höher calciniert, und so gebildete gesinterte grobe Teilchen werden in einem Pulverisator zu dem Pigment gemahlen. Nach diesem Verfahren erhaltene primäre Teilchen des Pigmentes haben eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,3 bis 0,7 um und die BET-Oberfläche des Pigmentes beträgt etwa 5 m²/g.
Nach dem nassen Synthese-Verfahren werden Salze der Metallkomponenten für das Pigment in dem gleichen wässerigen Medium gelöst, ein alkalisches Mittel wird zu der Lösung hinzugegeben, um die entsprechenden Metallsalze gleichzeitig als Verbindungen auszufällen, die durch Wärmebehandlung in Oxide umgewandelt werden können, wie deren Oxide, Hydroxide oder Ähnliche, und die abgeschiedene Mischung wird calciniert und dann zu Pigment gemahlen. Primäre Teilchen des durch dieses Herstellungs-Verfahren erhaltenen Pigmentes haben eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,1 bis 0,4 um, und die spezifische BET-Oberfläche des Pigmentes beträgt etwa 25 m²/g oder weniger.
Das nasse Oxidations-Verfahren ist ein neues Synthese-Verfahren. Gemäß diesem Synthese- Verfahren werden Salze von mindestens zwei Metallen, ausgewählt aus Kupfer, Chrom, Eisen, Mangan, Cobalt, Aluminium, Nickel, Zink, Antimon, Titan, Barium und Ähnlichen, im gleichen wässerigen Medium gelöst, ein alkalisches Mittel wird zu der Lösung hinzugegeben, damit die gemischten Metallsalze als gemischte Hydroxide oder Ähnliches abgeschieden werden. Entweder gleichzeitig mit der Abscheidung oder nach der Abscheidung werden die in der flüssigen Phase abgeschiedenen Metallhydroxide einer Oxidations-Behandlung in der flüssigen Phase unterworfen, gefolgt von einer Calcinierungs-Behandlung, z. B. einer Calcinierungs-Behandlung bei etwa 400ºC bis 650ºC, sodass ein Pigment erhalten wird. Primäre Teilchen des nach diesem Synthese-Verfahren erhaltenen Pigmentes haben eine spezifische BET-Oberfläche von mindestens 40 m²/g und eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,01 bis 0,1 um.
In Abhängigkeit von der Art des Synthese-Verfahrens, wie es oben beschrieben ist, variieren die mittlere Teilchengröße und die spezifische BET-Oberfläche des resultierenden Pigments. ein Pigment mit einer größeren Teilchengröße, wie ein Pigment, das nach dem Trocken-Verfahren oder dem Nass-Verfahren erhalten ist, ermöglicht einen höheren Pigmentgehalt, wenn das Pigment zu einer Pigment-Dispersion durch Dispergieren desselben in einem Lack, als einem organischen Binder, formuliert wird. Bei im Wesentlichen dem gleichen Pigmentgehalt kann das obige Pigment die Viskosität der Pigment-Dispersion verringern. Da ein konventionelles schwarzes Verbindungs- Oxid-Pigment im Allgemeinen ein anorganisches Pigment ist, ist seine Färbekraft schlechter als die eines organischen Pigments und aufgrund seiner hohen spezifischen Dichte neigt die Dispersion zum Absetzen im Verlaufe der Lagerung über eine längere Zeitdauer. Das nach dem oben beschriebenen Nassoxidations-Verfahren erhaltene anorganische Pigment fällt jdoch in außerordentlich feinen Teilchen an, sodass diese außerordentlich feinen Teilchen eine signifikant verbesserte Färbekraft, Schwärze, Dispersions-Stabilität und Stabilität gegen Absetzen aufweisen, und sie für die Aufgabe der vorliegenden Erfindung am meisten geeignet sind.
Es folgt eine Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Herstellung eines schwarzen Verbindungs-Oxid-Pigments nach dem oben beschriebenen Nassoxidations-Verfahren.
Erstens wurden als Salze der einzelnen Metalle für das schwarze Verbindungs-Oxid-Pigment solche eingesetzt, wie Sulfate, Nitrate, Carbonate, Chloride, Acetate und Ähnliche. Salze dieser einzelnen Metallkomponenten wurden in Wasser gelöst, um eine Lösung der gemischten Salze herzustellen. Die Gesamtkonzentration der Salze der Metallkomponenten in der wässerigen Lösung kann geeigneterweise im Bereich von etwa 5 bis 50 Gew.-% oder dergleichen liegen. Als ein alkalisches Mittel für die Abscheidung der Metallhydroxide aus der wässerigen Lösung der oben beschriebenen gemischten Salze ist eine alkalische Alkaliverbindung, wie Ätznatron, bevorzugt.
Die gemischten Metallhydroxide lässt man durch das alkalische Mittel ausfallen und unterwirft sie dann einer Oxidations-Behandlung. Bei der Oxidations-Behandlung wird die Wirksamkeit der Oxidation höher, je geringer die Konzentration der Metalloxide ist. Eine geringere Konzentration der Metallhydroxide ist daher wirksam für die Herstellung eines Pigments als feinere Teilchen. Aus diesen Gründen beträgt die Konzentration der Metallhydroxide bei der Oxidations-Behandlung geeigneterweise von 0,05 bis 0,5 Mol/l, errechnet auf der Grundlage der hauptsächlichen Metallsalze. Der pH der Lösung zur Zeit der Abscheidung der Hydroxide oder der Oxidations-Behandlung liegt vorzugsweise im Bereich von 7 bis 13. Die bevorzugte Synthese-Temperatur für die Metallhydroxide kann im Bereich von 20 bis 40ºC liegen und die bevorzugte Temperatur des Mittels kann im Bereich von 70 bis 100ºC liegen.
Bei dem Nassoxidations-Verfahren ist es wesentlich, die gemischten Metallhydroxide zu behandeln, die durch das alkalische Mittel ausgefällt wurden, und zwar in einer solchen Weise, dass ihre Metallionen jeweils von einem geringeren Wertigkeitszustand zu einem höheren Wertigkeitszustand oxidiert werden, z. B. zweiwertige Metallionen in dreiwertige Metallionen umgewandelt werden. Als ein Oxidationsmittel zum Einsatz bei der obigen Oxidation kann irgendein Oxidationsmittel benutzt werden, wie Wasserstoffperoxid, Natriumperoxid, Natriumchlorat, Luft oder Sauerstoffgas. Ein Oxidationsmittel, das durch Oxidation keine Verunreinigung bildet, wie Wasserstoffperoxid-Lösung, Luft oder Sauerstoffgas, ist jedoch ein bevorzugtes Oxidationsmittel. Nach der vorbeschriebenen Oxidations-Behandlung wird das resultierende Oxid filtriert und getrocknet. Der so getrocknete Filterkuchen wird dann calciniert. Die Calcinierung wird bei 400 bis 650ºC für 30 Minuten bis 1 Stunde in einer oxidierenden Atmosphäre ausgeführt, sodass der getrocknete Kuchen in ein Verbindungs-Oxid-Pigment mit der perfekten Spinell-Struktur umgewandelt wird. Gemäß diesem Nassoxidations-Verfahren ermöglicht es die oxidierende Behandlung der ausgefällten gemischten Metallhydroxide in der Wasserphase, primäre Teilchen des Pigmentes der einzelen Spinell-Struktur als sehr feine Teilchen selbst bei relativ geringer Calcinierungs-Temperatur zu bilden. Das so erhaltene Pigment liegt in Form von weichen Teilchen vor, was den Vorteil hat, dass sein Trockenmahlen oder Nassmahlen einfach ist.
In der vorliegenden Erfindung kann das schwarze Verbindungs-Oxid-Pigment, wie erforderlich, mit mindestens einem Überzugs-Material oberflächenbehandelt werden, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Siliciumoxid oder glasartigen anorganischen Materialien, härtbaren Polymeren und Polymeren, die in einem Medium im Wesentlichen unlöslich sind.
Die Oberflächen-Behandlung des schwarzen Verbindungs-Oxid-Pigments mit einem solchen Überzugs-Material ermöglicht es, dem Pigment Eigenschaften zu verleihen, wie Aufladbarkeit und Verträglichkeit mit einem Medium. Dies verbessert die Dispergierbarkeit des Pigments in einem Lack als Dispersionsmedium bei der Herstellung der schwarzen Matrix-Zusammensetzung dieser Erfindung und auch während der Lagerung der Zusammensetzung und verbessert auch die Redispergierbarkeit, Dispersions-Stabilität und Ähnliches des Pigments nach der Lagerung der Zusammensetzung. Wird das Pigment mit einem Siliciumoxid oder einem glasartigen anorganischen Material behandelt, dann zeigt das Pigment eine verbesserte Verträglichkeit mit einem Glasbinder geringen Schmelzpunktes während der Calcinierung nach Bildung einer schwarzen Matrix. Diese verbesserte Verträglichkeit erleichtert das Erhitzen der schwarzen Matrix auf einem Glassubstrat. Veranschaulichende Beipiele des Siliciumoxid- oder glasartigen anorganischen Materials, als einem Oberflächen-Behandlungsmittel für das Pigment, schließen hydratisiertes amorphes Siliciumdioxid, wasserfreies amorphes Siliciumdioxid, deren Mischungen und glasartige Materialien geringen Schmelzpunktes ein.
Die Oberflächen-Behandlung des Pigments mit dem anorganischen Material kann, in einer ähnlichen Weise wie ein Überzugs-Verfahren für ein konventionelles Pigment, mit einem Siliciumdioxid oder einem glasartigen Material ausgeführt werden. so wird, z. B., das schwarze Verbindungs-Oxid-Pigment in einer fein zerteilten Form in Wasser dispergiert und eine wässerige Lösung von Natriumsilicat, Kaliumsilicat oder Ähnlichem (mit wahlweiser Zugabe einer wässerigen Lösung von Bleinitrat) und eine verdünnte wässerige Lösung von Schwefelsäure werden gleichzeitig in die Dispersion getropft oder gegossen, gefolgt vom Rühren. Als eine Alternative wird das Pigment in einer fein zerteilten Form in einem Lösungsmittel, wie Ethanol, dispergiert und Tetraethylorthosilicat, Tetramethylorthosilicat oder Ähnliches (mit wahlweiser Zugabe einer bleiorganischen Verbindung) wird zu der Dispersion hinzugegeben, sodass das Silicat hydrolysiert und kondensiert wird, um sich als Filme auf Oberflächen des Pigmentes abzuscheiden. In dieser Weise wird das Pigment in einer überzogenen Form erhalten.
Das schwarze Pigment wurde fast gleichmäßig mit amorphem Siliciumdioxid, einem glasartigen Material geringen Schmelzpunktes oder einer Mischung daraus oberflächenbehandelt, wie oben beschrieben. Nach der Oberflächen-Behandlung wurde das schwarze Pigment gründlich mit Wasser gewaschen, um lösliche Salze und andere wasserlösliche Substanzen zu entfernen, undnach dem Trocknen wurde es zur Bildung einer schwarzen Matrix eingesetzt.
Das anorganische Überzugs-Material ist in einer genügenden Menge zum Überziehen der Oberflächen des schwarzen Pigmentes erforderlich. Spezifisch wird das anorganische Überzugsmaterial in einem Anteil von 1 bis 100 Gewichtsteilen, vorzugsweise 3 bis 50 Gewichtsteilen, auf 100 Gewichtsteile des Pigments eingesetzt. Es ist erwünscht, das Pigment mit dem Überzugsmaterial in einer geeignet ausgewählten Menge zu behandeln, die von der Teilchengröße und der Oberfläche der Teilchen des zu überziehenden Pigmentes abhängt. Die Menge des einzusetzenden Überzugsmaterials kann unter Anwendung einer Ölabsorption des zu überziehenden Pigmentes, als einem Index, bestimmt werden. Dieses Überziehen kann mehrmals für das gleiche schwarze Pigment ausgeführt werden.
Der Gebrauch des Überzugsmaterials in einer unangemessenen geringen Menge kann die Dispergierbarkeit, Dispersions-Stabilität und Ähnliches des Pigments nicht genügend verbessern. Eine unangemesen große Menge führt jedoch zu einem geringeren Gehalt des Pigments in einer resultierenden, eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung und ist nicht erwünscht, weil das behandelte Pigment in einer großen Menge benötigt wird, um sicher einen Grad der Pigmentierung zu erzielen, der für eine zu bildende schwarze Matrix erforderlich ist.
Als Überzugsmaterialien brauchbare härtbare Polymere schließen konventionelle härtbare Harze ein, z. B. härtbare Aminoharze, härtbare Epoxyharze, härtbare Phenolharze, härtbare Urethanharze, vernetzbare ungesättigte Polyesterharze und vernetzbare Poly(meth)acrylatharze.
Zusätzlich sind selbst nicht härtbare Polymere als Überzugsmaterialien für das Pigment brauchbar, vorausgesetzt, dass sie im Wesentlichen unlöslich in Lösungsmitteln, Chemikalien oder Ähnlichem sind, die bei den Fabrikationsstufen für Farbfilter benutzt werden. Veranschaulichende Beispiele der in diesen Lösungsmitteln im Wesentlichen unlöslichen Polymeren schließen Polyamidharze, Polyimidharze und Polyamidimidharze ein.
Wo diese organischen Materialien, die einen solchen unlöslichen Überzug bilden können, härtbare Harze sind, werden sie jeweils in einer löslichen Form eingesetzt, z. B. in Form von Monomer(en), einem anfänglichen Kondensationsprodukt oder Ähnlichem, wie im Stande der Technik bekannt, gegebenenfalls in Kombination mit einem geeigneten Vernetzungsmittel, Härtungsmittel, Katalysator, Polymerisations-Initiator oder Ähnlichem. Im Falle von nicht härtbaren Polymeren kann jedes von ihnen in einer in einem Lösungsmittel, in der das Polymer löslich ist, gelösten Form eingesetzt werden.
Die Oberflächen-Behandlung des schwarzen Verbindungs-Oxid-Pigments mit einem solchen organischen Überzugs-Material wird ausgeführt durch Dispergieren des Pigments in einer fein zerteilten Form in Wasser oder Lösungsmittel, Einbringen oder Gießen des organischen Überzugs-Materials in die Dispersion unter Rühren in einer Weise, wie sie gewöhnlich für die Bildung eines Überzuges ausgeführt wird, z. B. in Form einer wässerigen Lösung, einer Emulsion, einer Lösungsmittel-Lösung oder Ähnlichem, gegebenenfalls Erhitzen der resultierenden Mischung und dann Hinzugeben eines Härtungsmittels, wie eines Amins, Härtungs-Katalysators, wie eines Alkali, oder eines Polymerisations-Initiators.
Das so erhaltene überzogene Pigment wurde fast gleichmäßig mit dem Polymer, das in dem Medium im Wesentlichen unlöslich ist, oberflächenbehandelt. Ähnlich dem Vorgenannten, muss diese Polymer auch in einer genügenden Menge eingesetzt werden, um die Oberflächen des schwarzen Pigmentes zu überziehen. Spezifisch wird das Polymer in einer Menge von 1-100 Gewichtsteilen, vorzugsweise 3-50 Gewichtsteilen, auf 100 Gewichtsteile des Pigmentes eingesetzt. Die einzusetzende Menge des Polymers kann unter Benutzung der Teilchengröße, der spezifischen Oberfläche und der Ölabsorption des zu überziehenden Pigmentes, als einem Index, bestimmt werden.
Dieses Überziehen mit dem Siliciumoxid oder glasartigem anorganischen Material, härtbarem Polymer oder unlöslichem Polymer kann mehrfach für das gleiche schwarze Pigment ausgeführt werden.
Nach der Oberflächen-Behandlung wird das überzogene Pigment mit Wasser gewaschen, um lösliche Salze und andere wasserlösliche Substanzen zu beseitigen, und nach dem Trocknen wird es für die Bildung einer schwarzen Matrix benutzt.
Wie oben beschrieben, ist es einer der Vorteile des schwarzen Verbindungs-Oxid-Pigments, dass das Pigment als ein Resultat der Calcinierung des Pigments bei einer hohen Temperatur aus einem Verbindungs-Metalloxid zusammengesetzt ist, das eine spezifische kristalline Struktur aufweist. Es hat daher als ein Pigment eine hohe Hitzebeständigkeit und zeigt genügend Hitzebeständigkeit selbst bei Temperaturen, bei denen organische Substanzen bei der Bildung einer schwarzen Matrix verbrennen, z. B. bei 450-900ºC.
Wird daher eine Anzeigeplatte dadurch hergestellt, dass man eine schwarze Matrix nach ihrer Musterung einer Behandlung bei hoher Temperatur aussetzt, wie im Falle einer Anzeigeplatte für einen flache Lumineszenz-Plattenanzeige, kann eine Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der das schwarze Verbindungs-Oxid-Pigment zusammen mit einer Glasfritte geringen Schmelzpunktes, als einem anorganischen Binder, hinzugegeben wird, eine organische Siliciumdioxid-Verbindung, wie Ethoxy-Siliciumdioxid, und eine bleiorganische Verbindung wirksam für die Bildung der schwarzen Matrix eingesetzt werden. Es ist auch möglich, eine schwarze Matrix durch vorheriges Überziehen eines Substrates mit einer Glasfritte geringen Schmelzpunktes über dessen gesamte Oberfläche oder Region davon, wo die Matrix gebildet werden soll, Mustern der schwarzen Matrix mit der Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung und dann Erhitzen der so gemusterten Zusammensetzung, zu bilden.
Die als ein Binder für das Pigment in der Zusammensetzung gemäß der Erfindung eingesetzte Glasfritte geringen Schmelzpunktes kann, z. B., aus feinem Pulver eines Bleiborsilicatglases, gebildet aus Bleioxid, Siliciumoxid und Borsilicat als Hauptkomponenten, gebildet werden. In Abhängigkeit von der Zusammensetzung liegen solche Glasfritten von einer Glasfritte, die bei geringer Temperatur von etwa 500ºC erhitzt wird, bis zu einer bei hoher Temperatur erhitzten Glasfritte von etwa 700ºC. Diese Fritten wurden mit Natriumoxid, Titanoxid, Zirkoniumoxid, Lithiumoxid, Aluminiumoxid und/oder Ähnlichen als untergeordnete Komponenten versehen.
Ungeachtet der die schwarze Matrix bildende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung, werden ihre Formulierung, Lack und Zusätze in Abhängigkeit vom Überzugs-Verfahren für die Zusammensetzung auf ein Substrat, dem Bildungs-Verfahren des Musters bestimmt.
Veranschaulichende Beispiele des Verfahrens zum Drucken der Zusammensetzung der schwarzen Matrix gemäß der vorliegenden Erfindung auf ein Substrat zur Bildung einer schwarzen Matrix schließen verschiedene Druckverfahren, wie Schablonen-Siebdruck, Tiefdruck, Offset-Tiefdruck, lithographischen Offsetdruck und Buchstabendruck, Elektroabscheidung, elektronisches Drucken, elektrostatisches Drucken und Wärmeübertragung ein.
Die eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann in eine lichtempfindliche schwarze Matrix bildende Zusammensetzung umgewandelt werden, indem man ein fotoempfindliches Harz als mindestens einen Teil ihres Binders einsetzt. Für die Bildung einer schwarzen Matrix aus der fotoempfindlichen, eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung durch Fotolithographie wird die Zusammensetzung auf die gesamte Oberfläche eines Substrates durch Schleuderüberziehen, Walzenüberziehen oder Ähnliches aufgebracht, und nach der Bildung eines Rohmusters durch Fotolithographie, ein Druckverfahren oder Wärmeübertragung oder Ähnliches, wird dann ein genaues Muster durch Fotolithographie gebildet.
Brauchbare Komponenten der Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung schließen, zusätzlich zu dem schwarzen Verbindungs-Oxid-Pigment und dem anorganischen Binder, einen Lack als einen organischen Binder zum Dispergieren des Pigments ein. Als der Lack wird ein geeigneter konventioneller nicht fotoempfindlicher oder fotoempfindlicher Lack ausgewählt, was von dem Überzugs-Verfahren und dem Verfahren zum Bilden des Musters abhängt.
Veranschaulichende Beispiele des nicht fotoempfindlichen Lackes schließen Lacke, die in Drucktinten brauchbar sind, wie Schablonensieb-Tinten, Tiefdruck-Tinten, lithographische Offset- Tinten und Buchstabendruck-Tinten, für Elektroabscheidung brauchbare Lacke, für Entwickler zum elektronischen Drucken und elektrostatischen Drucken brauchbare Lacke und in Wärmeübertragungs-Bändern brauchbare Lacke ein. Veranschaulichende Beispiele des fotoempfindlichen Lackes schließen fotoempfindliche Harzlacke ein, die brauchbar sind in durch ultraviolette Strahlen härtenden Tinten, durch Elektronenstrahlen härtenden Tinten und Ähnlichen. Neben diesen Lacken können auch Lacke eingesetzt werden, die in den oben beschriebenen Überzugs-Verfahren und fotolithographischen Verfahren geeignet sind.
Veranschaulichende Beispiele der nicht fotoempfindlichen Binder schließen Celluloseacetatbutyratharze, Nitrocelluloseharze, Styrol(co)polymere, Polyvinylbutyralharze, Aminoalkydharze, Polyesterharze, Aminoharz-modifizierte Polyesterharze, Polyurethanharze, Acrylpolyolurethanharze, lösliche Polyamidharze, lösliche Polyimidharze, Kasein, Hydroxyethylcellulose, wasserlösliche Salze von Styrol-Maleatester-Copolymeren, wasserlösliche Salze von (Meth)acrylatester(co)polymeren, wasserlösliche Aminoalkydharze, wasserlösliche Aminoharz-modifizierte Polyesterharze und wasserlösliche Polyamidharze ein. Diese Binder können entweder einzeln oder in Kombination benutzt werden. Die eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann erhalten werden durch Vermischen, Dispergieren und Kneten des schwarzen Verbindungs-Oxid-Pigments mit dem Binder nach einem konventionellerweise bekannten Verfahren.
Veranschaulichende Beispiele eines fotoempfindlichen Harzlackes, der in der eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung brauchbar ist, schließen durch Ultraviolettstrahlen härtende Tinten, durch Elektronenstrahlen härtende Tinten und Ähnliche ein. Besonders bevorzugt sind fotoempfindliche Harzlacke, die eingesetzt werden für die Bildung von Mustern durch Fotolithographie und Ätzen. Spezifische Beispiele schließen Harze ein, die erhalten sind durch Hinzugeben von konventionell bekannten mehrfunktionellen Acrylmonomeren als reaktionsfähige Verdünnungsmittel zu fotoempfindlichen cyclisierenden Kautschukharzen, fotoempfindlichen Phenolharzen, fotoempfindlichen (Meth)acrylharzen, fotoempfindlichen Styrol(meth)acrylharzen, fotoempfindlichen Polyamidharzen, fotoempfindlichen Polyimidharzen, fotoempfindlichen ungesättigten Polyesterharzen, Polyesteracrylatharzen, Polyepoxyacrylatharzen, Polyurethanacrylatharzen, Polyetheracrylatharzen und Polyolacrylatharzen und Lacke, erhalten durch Hinzugeben eines organischen Lösungsmittels oder eines wässerigen Mediums zu den zuerst erwähnten Lacken, wie erforderlich. Die fotoempfindliche, eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann erhalten werden durch Hinzugeben eines Fotopolymerisations-Initiators, wie Benzoinethylether oder Benzophenon, zu einer Mischung des schwarzen Verbindungs-Oxid-Pigments und des Lackes und dann Kneten der resultierenden Mischung nach einem konventionell bekannten Verfahren.
Um eine schwarze Matrix unter Einsatz der oben bechriebenen, eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung herzustellen, wird die Zusammensetzung gleichmäßig auf ein Substrat nach einem Überzugs-Verfahren aufgebracht, wie Schleuderüberziehen oder Walzenüberziehen, und nach dem Vortrocknen wird eine Fotomaske dicht auf das so überzogene Substrat aufgelegt, gefolgt vom Belichten und Härten unter einer Quecksilberlampe mit besonders hohem Druck. Die resultierende Schicht wird dann entwickelt und gewaschen und, falls erforderlich, weiter nacherhitzt, wodurch eine schwarze Matrix gebildet werden kann.
Der Gebrauch eines thermischen Polymerisations-Initiators anstelle des Fotopolymerisations-Initiators ermöglicht die Schaffung einer thermisch polymerisierbaren, eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der Anteil des organischen Binders in der eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung gemäß der Erfindung liegt im Bereich von 5 bis 300 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 10 bi etwa 200 Gewichtsteilen, auf 100 Teile des schwarzen Verbindungs-Oxid-Pigments.
Im Falle einer eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die Glasfritte geringen Schmelzpunktes als ein anorganischer Binder eingesetzt wurde, liegt der Anteil des anorganischen Binders in einem Bereich von 5 bis 200 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 10 bis etwa 100 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile des Pigments. Als ein Calcinierungs-Temperatur beim Bilden einer schwarzen Matrix mit der Zusammensetzung ist es erwünscht, bei einer Temperatur zu calcinieren, bei der der in der Zusammensetzung enthaltende organische Binder vollkommen verbrannt wird, und der auch in der Zusammensetzung enthaltene anorganische Binder geschmolzen wird, und das schwarze Verbindungs-Oxid-Pigment auf einem Substrat fixiert wird. So sind, z. B., etwa 450-900ºC als Calcinierungs-Temperatur erwünscht.
Wie oben beschrieben hergestellte schwarze Matrices sind speziell für verschiedenen Farbanzeigen geeignet. Sie sind brauchbar als Farbfilter für LC-Anzeigen und auch als schwarze Matrices für LC-Anzeigen, LC-Projektoren, Plasma-Adressierungs-LCs und Ähnliches. Sie können auch als Farbplasma-Anzeigeplatten eingesetzt werden, d. h., Anzeigeplatten in flachen Lumineszenz-Plattenanzeigen und auch als schwarze Matrix in fluoreszenten Farbanzeige-Platten, lumineszenten Dioden-Farbanzeigeplatten, CRT-Farbanzeigetafeln und Ähnliches, wobei sie ein Farbverwischen oder Farbüberlappen in gezeigten Bildern beseitigen können, und die gezeigten Bilder mit Klarheit und guter Auflösung zeigen können.
Der Gegenstand, den die vorliegende Erfindung betrifft und der mit der schwarzen Matrix versehen ist, ist dadurch charakterisiert, dass eine schwarze Matrix auf einem Farbfilter einer LC- Anzeige oder einer Anzeigeplatte einer flachen Lmineszenz-Plattenanzeige gebildet wurde, wie oben beschrieben, indem man die oben beschriebene, eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt hat.
Es wird nun beispielhaft ein Herstellungs-Verfahren einer LC-Farbanzeige beschrieben. Ein R-, G- und B-Farbfilter und eine schwarze Matrix werden auf einem Farbfilter-Substrat gebildet. Ein orientierter Film für die LC-Farbanzeige wird gebildet, gefolgt von einer Reibbehandlung, dem Drucken der Abdichtungen und der Bildung von Übertragungs-Elektroden. Auf einem Reihen-Substrat werden TFT-Elemente gebildet, gefolgt von der Bildung eines orientierten Films für die LC- Farbanzeige, Reibbehandlung und dem Ausbreiten eines Abstandshalters. Das Reihen-Substrat und das Farbfilter-Substrat werden dann miteinander verbunden, gefolgt vom Einfüllen eines Flüssigkristalls, dem Abdichten der Zellen, dem Binden des Polarisators usw., sodass eine Farb-LC-Platte erhalten wird. Durch eine Modul-Zusammenbaustufe, bei der eine integrierte Antriebsschaltung und eine integrierte Regelschaltung mit der Platte verbunden werden und ein beleuchtendes Rücklicht oder Ähnliches montiert wird, ist eine LC-Farbanzeige hergestellt.
R-, G- und B-Farbzusammensetzungen für die Bildung von R-, G- und B-Pixeln auf einem Farbfilter können bisher bekannte sein und die Bildung der einzelnen Pixel kann nach einem konventionell bekannten Verfahren ausgeführt werden. Bevorzugte Beispiele brauchbarer R-, G- und B-Pigmente schließen C.I. Pigment Rot 122, 123, 149, 177, 179, 190, 194, 207, 209 usw., C.I. Pigment Gelb 24, 108, 109, 110, 166 usw., C.I. Pigment Grün 7, 36, 37 usw. und C.I. Pigment Blau 15, 16, 66 usw. ein.
Die Pixel des Farbfilters sind nicht auf eine Kombination der drei Primärfarben beschränkt und es können auch andere Kombinationen, wie solche der drei Primärfarben von Indigo-Blau, Magenta und Gelb benutzt werden.
Im Falle eines Farbfilters für eine LC-Anzeige oder einen ähnlichen Filter, kann die eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung weiter mit einem oder mehreren konventionell bekannten Pigmenten versehen werden, um, z. B., die resultierende schwarze Matrix mit einer verstärkten Schwärze zu versehen, sodass eine höhere optische Dichte erhalten werden kann. Bevorzugt als brauchbare Pigmente sind solche mit einer ausgezeichneten Echtheit, hervorragenden elektrischen und physikalischen Eigenschaften, großer Färbekraft und einer schwarzen Farbe oder eines solchen Farbtones, der ein einfaches Färben zu einer schwarzen Farbe gestattet. Veranschaulichende Beispiele von schwarzen Pigmenten schließen C.I. Pigment Schwarz 6, 7, 8, 9 und 10, die schwarzen Azomethinazo-Pigmente der japanischen Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. HEI 4-15265, und C.I. Pigment Schwarz 31 und 32 ein.
Als ein Herstellungsbeispiel für eine Anzeigeplatte für eine flache Lumineszenz-Plattenanzeige erfolgt eine Beschreibung der Herstellung einer Anzeigeplatte für eine Farbplasma-Anzeige.
Unter Einsatz der eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine schwarze Matrix eines Gittermusters auf einem vorderen Glassubstrat nach einem Verfahren gebildet, das ähnlich dem oben beschriebenen ist. Als Nächstes werden transparente Elektroden, Metallelektroden, eine transparente dielektrische Schicht, Streifentrennungen, Dichtungsschichten und eine Magnesiumoxid-Schicht gebildet. Auf einem rückwärtigen Glassubstrat werden Daten-Elektroden, eine weiße dielektrische Schicht, Streifentrennungen, blaue, grüne und rote Leuchtstoff-Schichten und Dichtungs-Schichten gebildet. Das so gebildete vordere Glassubstrat und rückwärtige Glassubstrat werden dann zusammengebaut. Dann erfolgen Abdichten, Evakuieren und Füllen mit Gas. Die so erhaltene Baueinheit wird mit einer Schaltungseinheit verbunden, sodass eine Anzeigeplatte für eine Farbplasma-Anzeige hergestellt ist.
R-, G- und B-Zusammensetzungen für die Bildung der R-, G- und B-Pixel auf einem Anzeigefilter für eine flache Lumineszenz-Plattenanzeige können bisher bekannte sein, und die Bildung der einzelnen Pixel kann nach einem konventionell bekannten Verfahren erfolgen. So schließen, z. B., bevorzugte Beispiele von Leuchtstoff-Pigmenten, die für Farbplasma-Anzeigeplatten brauchbar sind, (Y,Gd)BO&sub3;:Eu als einen roten Leuchtstoff, BaAl&sub1;&sub2;O&sub1;&sub9;:Mn und Zn&sub2;SiO&sub4;:Mn als grüne Leuchtstoffe und BaMgAel&sub1;&sub4;O&sub2;&sub3;:Eu²&spplus; und BaMg&sub2;Al&sub1;&sub6;O&sub2;&sub7;:Eu als blaue Leuchtstoffe ein. Veranschaulichende LEDs schließen blaue InGaN-System-LEDs, rote GaAlAs-System-LEDs und grüne GaP-System-LEDs ein.
Die vorliegende Erfindung wird als Nächstes spezifischer durch die folgenden Synthese- Beispiele und Beispiele von Pigmenten beschrieben; die bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung brauchbar sind. Alle Angaben von "Teil" oder "Teile" und "%" im folgenden beziehen sich auf Gewichtsteile und Gew.-%, sofern nichts Anderes angegeben.

Synthese-Beispiel 1

Ein schwarzes Kupfer-Eisen-Mangan-Verbindungsoxid-Pigment (C.I. Pigment Schwarz 26) wurde nach einem Nasssynthese-Verfahren synthetisiert. Spezifisch wurden 120 Teile Kupfersulfat, 104 Teile Eisensulfat-Heptahydrat und 170 Teile Mangansulfat abgemessen. Diese wurden vollständig in etwa 800 Teilen Wasser gelöst, wodurch eine wässerige Lösung der gemischten Salze hergestellt wurde. Als Nächstes wurden 240 Teile Ätznatrium, als ein Ausfällungsmittel, abgemessen und dann in etwa 800 Teilen Wasser gelöst, sodass eine wässerige Lösung zubereitet wurde. Weiter stellte man 800 Teile Wasser bereit, zu denen die wässerige Lösung der gemischten Salze und die wässerige Lösung des Ätznatrons, beide oben hergestellt, gleichzeitig tropfenweise unter Rühren bei 26ºC hinzugegeben wurden. Die Ausfällungsreaktion wurde in etwa 30 Minuten bis 1 Stunde abgeschlossen.
Die Reaktionsmischung wurde filtriert und das resultierende Filtrat mit Wasser gewaschen, um gründlich lösliche Salze abzuwaschen, wodurch ein Filterkuchen erhalten wurde. Dieser Filterkuchen wurde bei 100-120ºC für 8 Stunden oder länger getrocknet. Der so erhaltene getrocknete Filterkuchen wurde für 1 Stunde bei 520ºC in einer oxidierenden Atmosphäre calciniert. Primäre Teilchen aus einem schwarzen Kupfer-Eisen-Mangan-Verbindungsoxid-Pigment (im Folgenden "BK-1" genannt), die so erhalten wurden, hatten eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,1 um und eine BET-Oberfläche von etwa 25 m²/g.

Synthese-Beispiel 2

In einer Weise wie in Synthese-Beispiel 1 wurde ein Kupfer-Chrom-Verbindungsoxid (C.I. Pigment Schwarz 28) synthetisiert. Ätznatron wurde, als ein Ausfällungsmittel, zu einer wässerigen Lösung von Kupfersulfat und Chromsulfat hinzugegeben, um eine Ausfällungs-Reaktion auszuführen. Nach dem Filtrieren, Waschen mit Wasser und Trocknen wurde der so erhaltene getrocknete Filterkuchen bei 520ºC calciniert. So erhaltene primäre Teilchen eines schwarzen Kupfer-Ghrom-Verbindungsoxid-Pigments (im Folgenden "BK-2" genannt) hatten eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,2 um.

Synthese-Beispiel 3

In einer Weise wie in Synthese-Beispiel 1 wurde ein Cobalt-Chrom-Eisen-Verbindungsoxid synthetisiert. Ätznatron wurde, als ein Ausfällungsmittel, zu einer wässerigen Lösung von Cobaltsulfat, Chromsulfat und Eisensulfat hinzugegeben, um eine Ausfällungs-Reaktion auszuführen. Nach dem Filtrieren, Waschen mit Wasser und Trocknen wurde der so erhaltene getrocknete Filterkuchen bei 520ºC calciniert. So erhaltene primäre Teilchen eines schwarzen Cobalt-Chrom-Eisen-Verbindungsoxid-Pigments (im Folgenden "BK-3" genannt) hatten eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,05 um.

Synthese-Beispiel 4

In einer Weise wie in Synthese-Beispiel 1 wurde ein Cobalt-Chrom-Eisen-Mangan-Verbindungsoxid synthetisiert. Ätznatron wurde, als ein Ausfällungsmittel, zu einer wässerigen Lösung von Cobaltsulfat, Chromsulfat, Eisensulfat und Mangansulfat hinzugegeben, um eine Ausfällungs- Reaktion auszuführen. Nach dem Filtrieren, Waschen mit Wasser und Trocknen wurde der so erhaltene getrocknete Filterkuchen bei 520ºC calciniert. So erhaltene primäre Teilchen eines schwarzen Cobalt-Chrom-Eisen-Mangan-Verbindungsoxid-Pigments (im Folgenden "BK-4" genannt) hatten eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,1 um.

Synthese-Beispiel 5

In einer Weise wie in Synthese-Beispiel 1 wurde ein Cobalt-Nickel-Chrom-Eisen-Verbindungsoxid synthetisiert. Ätznatron wurde, als ein Ausfällungsmittel, zu einer wässerigen Lösung von Cobaltsulfat, Nickelsulfat, Chromsulfat und Eisensulfat hinzugegeben, um eine Ausfällungs- Reaktion auszuführen. Nach dem Filtrieren, Waschen mit Wasser und Trocknen wurde der so erhaltene getrocknete Filterkuchen bei 520ºC calciniert. So erhaltene primäre Teilchen eines schwarzen Cobalt-Nickel-Chrom-Eisen-Verbindungsoxid-Pigments (im Folgenden "BK-5" genannt) hatten eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,1 um.

Synthese-Beispiel 6

Ein schwarzes Kupfer-Eisen-Mangan-Verbindungsoxid-Pigment wurde nach einem Nasssynthese-Verfahren synthetisiert. Spezifisch wurden 120 Teile Kupfersulfat, 104 Teile Eisensulfat- Heptahydrat und 170 Teile Mangansulfat abgemessen. Diese wurden vollständig in etwa 800 Teilen Wasser gelöst, wodurch eine wässerige Lösung der gemischten Salze hergestellt wurde. Als Nächstes wurden 240 Teile Ätznatrium, als ein Ausfällungsmittel, abgemessen und dann in etwa 800 Teilen Wasser gelöst, sodass eine wässerige Lösung zubereitet wurde. Weiter stellte man 800 Teile Wasser bereit, zu denen die wässerige Lösung der gemischten Salze und die wässerige Lösung des Ätznatrons, die beide oben hergestellt wurden, gleichzeitig tropfenweise unter Rühren bei 26ºC hinzugegeben wurden. Die Ausfällungsreaktion wurde bei pH 12 in etwa 30 Minuten bis 1 Stunde abgeschlossen. Nach Abschluss der tropfenweisen Zugabe wurden 100 Teile einer 35%-igen wässerigen Lösung von Wasserstoffperoxid tropfenweise unter Aufrechterhaltung des pH hinzugegeben, wodurch eine Oxidations-Behandlung ausgeführt wurde. Der Abschluss der Oxidations-Reaktion zu dieser Zeit wurde durch Messen eines Oxidations-Reduktions-Potentials bestätigt.
Nach Abschluss der Oxidations-Behandlung wurde die Temperatur der Reaktionsmischung zu 70ºC geändert und ein Altern wurde für etwa 1 Stunde ausgeführt. Die Reaktionsmischung wurde filtriert und das resultierende Filtrat mit Wasser gewaschen, um gründlich lösliche Salze abzuwaschen, wodurch ein Filterkuchen erhalten wurde. Dieser Filterkuchen wurde bei 100-120ºC für 8 Stunden oder länger getrocknet. Der so erhaltene getrocknete Filterkuchen wurde für 1 Stunde bei 520ºC in einer oxidierenden Atmosphäre calciniert. Ein so erhaltenes Pigment lag in Form kleiner primärer Teilchen vor, deren Teilchengrößen im Bereich von etwa 0,01 bis 0,06 um lagen. Ihre spezifische BET-Oberfläche betrug etwa 56 m²/g. Das Pigment war ein feinteiliges schwarzes Kupfer- Eisen-Mangan-Verbindungsoxid-Pigment (im Folgenden "BK-6" genannt), das eine gute Schwärze, Färbekraft und Dispergierbarkeit aufwies und eine bläulich schwarze Farbe zeigte.

Synthese-Beispiel 7

In einer Weise wie in Synthese-Beispiel 6 wurden 120 Teile Kupfersulfat, 104 Teile Eisensulfat-Heptahydrat und 170 Teile Mangansulfat abgemessen. Diese wurden vollständig in etwa 800 Teilen Wasser gelöst, wodurch eine wässerige Lösung der gemischten Salze hergestellt wurde. Als Nächstes wurden 240 Teile Ätznatrium, als ein Ausfällungsmittel, abgemessen und dann in etwa 800 Teilen Wasser gelöst, sodass eine wässerige Lösung zubereitet wurde. Weiter stellte man 800 Teile Wasser bereit, zu denen die wässerige Lösung der gemischten Salze und die wässerige Lösung des Ätznatrons, die beide oben hergestellt wurden, gleichzeitig tropfenweise unter Rühren bei 26ºC hinzugegeben wurden. Die Ausfällungsreaktion wurde bei pH 12 ausgeführt. Nach Abschluss der Ausfällungs-Reaktion wurde unter Rühren Luft in einer Strömungsrate von 501/min vom Boden eines Reaktionstanks aus durch die Reaktionsmischung geblasen, sodass eine Oxidations-Behandlung ausgeführt wurde. Der Abschluss der Oxidations-Reaktion zu dieser Zeit wurde durch Überwachen eines Oxidations-Reduktions-Potentials bestätigt.
Nach Abschluss der Oxidations-Behandlung wurde die Temperatur der Reaktionsmischung zu 70ºC geändert und ein Altern wurde dann für etwa 1 Stunde ausgeführt. Die Reaktionsmischung wurde dann filtriert und das resultierende Filtrat mit Wasser gewaschen, um gründlich lösliche Salze wegzuwaschen, wodurch ein Filterkuchen erhalten wurde. Dieser Filterkuchen wurde für 8 Stunden oder länger bei 100-120ºC getrocknet. Der so erhaltene getrocknete Filterkuchen wurde für 1 Stunde bei 520ºC in einer oxidierenden Atmosphäre calciniert. Ein so erhaltenes Pigment lag in Form kleiner primärer Teilchen vor, deren Teilchengrößen im Bereich von etwa 0,01 bis 0,05 um lagen. Ihre spezifische BET-Oberfläche betrug etwa 60 m²/g. Das Pigment war ein feinteiliges schwarzes Kupfer-Eisen-Mangan-Verbindungsoxid-Pigment (im Folgenden "BK-7" genannt), das eine gute Schwärze, Färbekraft und Dispergierbarkeit aufwies und eine bläulich schwarze Farbe zeigte.

Synthese-Beispiel 8

In einer Weise wie in Synthese-Beispiel 6 wurden 120 Teile Kupfersulfat und 227 Teile Mangansulfat abgemessen. Sie wurden vollständig in etwa 800 Teilen Wasser gelöst, wodurch eine wässerige Lösung der gemischten Salze hergestellt wurde. Als Nächstes wurden 240 Teile Ätznatron, als ein Ausfällungsmittel, abgemessen und dann in etwa 800 Teilen Wasser gelöst, sodass eine wässerige Lösung zubereitet wurde. Weiter wurden 800 Teile Wasser bereitgestellt, zu denen die wässerige Lösung der gemischten Salze und die wässerige Lösung des Ätznatrons, die beide oben hergestellt wurden, gleichzeitig tropfenweise hinzugegeben wurden, während man die resultierende Mischung bei 26ºC hielt. Eine Ausfällungsreaktion wurde bei pH 12 ausgeführt. Nach Abschluss der tropfenweisen Zugabe wurde ein 35%-ige wässerige Lösung von Wasserstoffperoxid tropfenweise hinzugegeben, während der pH aufrechterhalten wurde, wodurch eine Oxidations-Behandlung ausgeführt wurde.
Nach Abschluss der Oxidations-Behandlung wurde die Temperatur der Reaktionsmischung zu 70ºC geändert und ein Altern wurde dann für etwa 1 Stunde ausgeführt. Die Reaktionsmischung wurde dann filtriert und das resultierende Filtrat mit Wasser gewaschen, um gründlich lösliche Salze zu entfernen, wodurch ein Filterkuchen erhalten wurde. Dieser Filterkuchen wurde für 8 Stunden oder länger bei 100-120ºC getrocknet und dann bei 520ºC für 1 Stunde in einer oxidierenden Atmosphäre calciniert. Ein so erhaltenes Pigment lag in Form kleiner primärer Teilchen vor, deren Teilchengrößen im Bereich von etwa 0,01 bis 0,08 um lagen. Ihre spezifische BET-Oberfläche betrug etwa 42 m²/g. Das Pigment war ein feinteiliges schwarzes Kupfer-Mangan- Verbindungsoxid-Pigment (im Folgenden "BK-8" genannt), das eine gute Schwärze, Färbekraft und Dispergierbarkeit aufwies und eine bläulich schwarze Farbe zeigte.

Synthese-Beispiel 9

Das in Synthese-Beispiel 1 erhaltene schwarze Verbindungsoxid-Pigment "BK-1" wurde mit einem siliciumhaltigen Material oberflächenbehandelt. Spezifisch wurden 500 Teile des schwarzen Pigments "BK-1" genommen, zu denen 3 Teile einer wässerigen Lösung von Natriumsilicat (29% als Kieselsäureanhydrid) und 1.000 Teile Wasser hinzugegeben wurden, um das Pigment zu benetzen. Das Pigment wurde gründlich in einer mit Stahlkugeln gefüllten Mühle dispergiert, bis die Mischung eine gleichmäßige fließfähige Aufschlämmung wurde. Die so erhaltene Aufschlämmung wurde durch ein Sieb geschickt, wodurch die Aufschlämmung von den Stahlkugeln getrennt wurde. Die Aufschlämmung wurde mit Wasser zu einem Gesamtvolumen von 10.000 Volumenteilen verdünnt. Daneben wurde 380 Teile einer wässerigen Lösung von Natriumsilicat (29% als Kieselsäureanhydrid) mit Wasser verdünnt, um ein Gesamtvolumen von 1.700 Volumenteilen zu ergeben.
Weiter wurden 1.700 Teile einer 3,30%-igen wässerigen Lösung von Schwefelsäure geschaffen. Die Pigment-Dispersion wurde auf 90ºC erhitzt und eine verdünnte wässerige Lösung von Natriumhydroxid hinzugegeben, um den pH auf 10.0 einzustellen. Die so erhaltene Mischung, die verdünnte wässerige Lösung von Natriumsilicat und die verdünnte wässerige Lösung von Schwefelsäure, beide oben hergestellt, wurden tropfenweise hinzugegeben. Ihre getropften Mengen wurden so kontrolliert, dass die Reaktionsmischung alkalisch blieb. Nach Abschluss der Zugabe beider Lösungen wurde das Rühren für 1 Stunde fortgesetzt, gefolgt von der Zugabe verdünnter Schwefelsäure, um den pH auf 6,5-7,0 einzustellen. Die so erhaltene Aufschlämmung wurde filtriert. Der resultierende Filterkuchen wurde gewaschen, bis lösliche Salze beseitigt worden waren, gefolgt vom Trocknen, wodurch 600 Teile eines mit Siliciumdioxid oberflächenbehandelten schwarzen feinteiligen Verbindungsoxid-Pigments (im Folgenden "BK-9" genannt) erhalten wurden. Die aufgebrachte Menge des Siliciumdioxids betrug etwa 20%, bezogen auf das Pigment.

Synthese-Beispiel 10

Zu 500 Teilen des in Synthese-Beispiel 1 erhaltenen schwarzen Verbindungsoxid-Pigments "BK-1" gab man 1.000 Teile einer 10%-igen wässerigen Lösung von Methanol, die 10 Teile eines anionischen Dispersionsmittels enthielt, wodurch das Pigment angefeuchtet wurde. Weiter wurden 4.000 Teile Wasser hinzugegeben, gefolgt von der gründlichen Dispersion der resultierenden Mischung in einer mit Stahlkugeln gefüllten Mühle, bis die Mischung eine gleichmäßige viskose Aufschlämmung geworden war. Man schickte die so erhaltene Aufschlämmung durch ein Sieb, um sie von den Stahlkugeln zu trennen. Die Aufschlämmung wurde bis zu einem Gesamtvolumen von 10.000 Volumenteilen mit Wasser verdünnt. Daneben wurden 167 Teile einer wässerigen Lösung von Natriumsilicat (30% als Kieselsäureanhydrid) mit Wasser verdünnt, um ein Gesamtvolumen von 1.000 Volumenteilen zu ergeben. Weiter wurden 1.000 Teile einer 2,50%-igen wässerigen Lösung von Schwefelsäure bereitgestellt.
Ähnlich dem Oberflächenbehandlungs-Verfahren für das Pigment in Synthese-Beispiel 6 wurde die auf 90ºC erhitzte Pigment-Dispersion mit einer verdünnten wässerigen Lösung von Natriumhydroxid auf pH 10.0 eingestellt. Zu der so erhaltenen Mischung wurden die verdünnte wässerige Lösung von Natriumsilicat und die verdünnte wässerige Lösung von Schwefelsäure, die beide oben hergestellt worden waren, tropfenweise kontrolliert hinzugegeben, sodass die Reaktionsmischung alkalisch blieb. Nach Abschluss der Zugabe beider Lösungen wurde das Rühren für 1 Stunde fortgesetzt, gefolgt von der Zugabe verdünnter Schwefelsäure, um den pH auf 6,5-7,0 einzustellen. Die so erhaltene Aufschlämmung wurde filtriert. Der resultierende Filterkuchen wurde gewaschen, gefolgt vom Trocknen, wodurch 550 Teile eines oberflächenbehandelten schwarzen Verbindungsoxid-Pigments (im Folgenden "BK-10" genannt) erhalten wurden. Die Menge des Oberflächenbehandlungs-Materials betrug etwa 10%, bezogen auf das Pigment. Wurde die Reibungs- Elektrizität des so erhaltenen "BK-10" nach einem Wegblas-Verfahren gemessen, dann zeigte ein negativer Wert eine Verbesserung der elektrischen isolierenden Eigenschaften an.

Synthese-Beispiel 11

Ähnlich dem Oberflächenbehandlungs-Verfahren für das Pigment in Synthese-Beispiel 9 wurden 500 Teile des in Synthese-Beispiel 6 erhaltenen feinteiligen schwarzen Verbindungsoxid- Pigments "BK-6" genommen und eine 10%-ige wässerige Lösung von Methanol hinzugegeben, die ein anionisches Dispersionsmittel enthielt, und außerdem wurde Wasser hinzugegeben. Das Pigment wurde gründlich in einem Behälter dispergiert, gefolgt von der Verdünnung mit Wasser zu einem Gesamtvolumen von 1.000 Volumenteilen. Daneben wurden 167 Teile einer wässerigen Lösung von Natriumsilicat mit Wasser verdünnt, um ein Gesamtvolumen von 1.000 Volumenteilen zu ergeben. Weiter wurden 1.000 Teile einer 2,5%-igen wässerigen Lösung von Schwefelsäure bereitgestellt. Ähnlich dem Oberflächenbehandlungs-Verfahren für das Pigment in Synthese-Beispiel 9, wurde die Pigment-Dispersion, die auf 90ºC erhitzt worden war, mit einer verdünnten wässerigen Lösung von Natriumhydroxid auf einen pH 10.0 eingestellt. Zu der so erhaltenen Mischung wurden die verdünnte wässerige Lösung von Natriumsilicat und die verdünnte wässerige Lösung von Schwefelsäure, die beide oben hergestellt worden waren, tropfenweise kontrolliert hinzugegeben, sodass die Reaktionsmischung alkalisch blieb. Nach Abschluss der Zugabe beider Lösungen wurde die resultierende Mischung für 1 Stunde gerührt, gefolgt von der Einstellung auf den pH auf 6,5-7,0 mit verdünnter Schwefelsäure. Die so erhaltene Aufschlämmung wurde dann filtriert. Der resultierende Filterkuchen wurde gewaschen, gefolgt vom Trocknen, wodurch 550 Teile eines oberflächenbehandelten schwarzen Verbindungsoxid-Pigments (im Folgenden "BK-11" genannt) erhalten wurden. Die Menge des Oberflächenbehandlungs-Materials betrug etwa 10%, bezogen auf das Pigment. Wurde die Reibungs-Elektrizität des so erhaltenen "BK-11" nach dem Wegblas-Verfahren gemessen, dann zeigte ein negativer Wert eine Verbesserung in den elektrischen isolierenden Eigenschaften.

Synthese-Beispiel 12

Das schwarze Verbindungsoxid-Pigment "BK-6", das in Form feiner Teilchen in Synthese- Beispiel 6 erhalten worden war, wurde mit einem siliciumhaltigen Material oberflächenbehandelt. Wie das Oberflächenbehandlungs-Verfahren für das Pigment in Synthese-Beispiel 6 wurde spezifisch eine wässerige Lösung von Natriumsilicat und Wasser zu dem schwarzen Pigment "BK-6" hinzugegeben. Das Pigment wurde in einer Mühle dispergiert, gefolgt von der Verdünnung mit Wasser. Daneben wurde eine verdünnte wässerige Lösung von Natriumsilicat und eine verdünnte wässerige Lösung von Schwefelsäure hergestellt. Die Pigment-Dispersion wurde auf 90ºC erhitzt und ihr pH durch die Zugabe verdünnter wässeriger Lösung 10.0 eingestellt. Zu der so erhaltenen Mischung gab man die verdünnte wässerige Lösung von Natriumsilicat und die verdünnte wässerige Lösung von Schwefelsäure, die beide oben hergestellt worden waren, tropfenweise hinzu. Nach Abschluss der Zugabe beider Lösungen wurde das Rühren für 1 Stunde fortgesetzt, gefolgt von der Einstellung des pH auf 6,5-7,0 mit verdünnter Schwefelsäure. Die so erhaltene Aufschlämmung wurde filtriert und der resultierende Filterkuchen gewaschen und dann getrocknet. Es wurde ein it Siliciumdioxid oberflächenbehandeltes schwarzes feinteiliges Verbindungsoxid-Pigment (im Folgenden "BK-12" genannt) erhalten. Die Menge des aufgebrachten Siliciumdioxids betrug etwa 30%, bezogen auf das Pigment.

Synthese-Beispiel 13

Das in Form feiner Teilchen in Synthese-Beispiel 7 erhaltene schwarze Verbindungsoxid- Pigment "BK-7" wurde mit Melaminharz-Schichten oberflächenbehandelt. Spezifisch wurden 50 Teile einer 70%-igen wässerigen Lösung von methyliertem Methylolmelamin verdünnt und in 50 Teilen Wasser gelöst. Zu der so erhaltenen Lösung gab man 2,5 Teile Glycin, 1,4 Teile einer 7%-igen wässerigen Lösung von Chlorwasserstoffsäure und 10 Teile Wasser hinzu, gefolgt von einer Umsetzung bei 50-55ºC. Nach dem Ausführen einer Polykondensation, bis ein anfängliches Kondensationsprodukt in gekühltem Wasser auskristallisierte, wurden 7,6 Teile einer 20%-igen wässerigen Lösung von Natriumhydroxid und 3,5 Teile Wasser zur Neutralisation hinzugegeben, sodass die Umsetzung beendet wurde. Die Lösung hatte einen Feststoffgehalt von etwa 30% und sie blieb, selbst wenn sie mit Wasser verdünnt wurde, eine klare Lösung. 200 Teile der Harzlösung wurden mit Wasser versehen, um ein Gesamtvolumen von 600 Teilen zu ergeben, wobei eine Harzlösung eines anfänglichen Methylolmelamin-Kondensationsproduktes für die Behandlung des Pigments erhalten wurde.
Es wurden 100 Teile des in Form feiner Teilchen in Synthese-Beispiel 7 erhaltenen schwarzen Verbindungsoxid-Pigments "BK-7" genommen und 200 Teile einer 10%-igen wässerigen Lösung von Methanol hinzugegeben, die 10 Teile eines anionischen Dispersionsmittels enthielt, wodurch das Pigment benetzt wurde. Weiter gab man 1.700 Teile Wasser hinzu, gefolgt von einer gründlichen Ausflockung und Dispersion. Die resultierende Dispersion wurde dann in ein Reaktionsgefäß gefüllt und der pH wurde mit einer wässerigen Lösung von Essigsäure auf 4,5-5 eingestellt. Bei 80- 90ºC wurden 600 Teile der oben beschriebenen Harzlösung tropfenweise über 4 Stunden hinzugegeben. Dann wurde der pH mit einer wässerigen Lösung von Essigsäure auf 4,5-5 eingestellt, gefolgt vom Rühren für 3 Stunden, um die Überzüge zu härten. Dann wurde filtriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei 130 Teile eines oberflächenbehandelten schwarzen Verbindungsoxid- Pigments (im Folgenden "BK-13") erhalten wurden. Die Menge des Oberflächenbehandlungs- Materials betrug etwa 30%, bezogen auf das Pigment. Wurde die Reibungs-Elektrizität des so erhaltenen "BK-13" nach dem Wegblas-Verfahren gemessen, dann zeigte ein positiver Wert, dass eine Verbesserung der elektrischen isolierenden Eigenschaften erhalten wurde.

Synthese-Beispiel 14

Das in Synthese-Beispiel 2 erhaltene schwarze Verbindungsoxid-Pigment "BK-2" wurde mit Melaminharz-Filmen oberflächenbehandelt. Spezifisch wurden, nach dem Behandlungs-Verfahren für das Pigment im Synthese-Beispiel 13, 100 Teile des schwarzen Kupfer-Chrom-Verbindungsoxid- Pigments "BK-2" mit 200 Teilen einer 10%-igen wässerigen Lösung von Methanol versehen, die 2 Teile eines anionischen Dispersionsmittels enthielt, wodurch das Pigment benetzt wurde. Weiter gab man 1.700 Teile Wasser hinzu, gefolgt von einem gründlichen Ausflocken und Dispergieren. Die resultierende Dispersion wurde dann in einen Reaktionskessel gefüllt und ihr pH wurde mit einer wässerigen Lösung von Essigsäure auf 4,5-5 eingestellt. Bei 80-900C wurden 300 Teile der Harzlösung des anfänglichen Methylolmelamin-Kondensationsproduktes zur Pigment-Behandlung tropfenweise über 2 Stunden hinzugegeben. Weiter wurde der pH mit einer wässerigen Lösung von Essigsäure auf 4,5-5 eingestellt, gefolgt vom Rühren für 3 Stunden, um die Überzüge zu härten. Dann erfolgten Filtration, Waschen mit Wasser und Trocknen, wobei 115 Teile eines oberflächenbehandelten schwarzen Verbindungsoxid-Pigments (im Folgenden "BK-14") erhalten wurden. Die Menge des Oberflächenbehandlungs-Materials betrug etwa 15%, bezogen auf das Pigment. Wurde die Reibungs-Elektrizität des so erhaltenen "BK-14" nach dem Wegblas-Verfahren gemessen, dann zeigte ein positiver Wert eine Verbesserung in den elektrischen Isolations-Eigenschaften.

Synthese-Beispiel 15

Das in Synthese-Beispiel 1 erhaltene schwarze Verbindungsoxid-Pigment "BK-1" wurde mit Epoxyharz-Überzügen oberflächenbehandelt. Spezifisch wurde unter Einsatz eines Reaktionsproduktes zwischen einem flüssigen Epoxyharz, das in erster Linie aus Bisphenol A-Diglycidylether zusammengesetzt war, und Natriumaspartat, 300 Teile seiner 10%-igen wässerigen Lösung, als eine wässerige Epoxyharz-Lösung, für die Behandlung des Pigments bereitgestellt. Wie in Synthese-Beispiel 13, wurden zu 100 Teilen des schwarzen Verbindungsoxid-Pigments "BK-1" eine 10%-ige wässerige Lösung von Methanol hinzugegeben, die ein anionisches Dispersionsmittel enthielt, und es wurde ebenfalls Wasser hinzugegeben, gefolgt von einer gründlichen Ausflockung und Dispersion.
Die resultierende Dispersion wurde dann in ein Reaktionsgefäß gefüllt. Bei Raumtemperatur wurden 300 Teile der Epoxyharz-Lösung tropfenweise über 1 Stunde hinzugegeben. Die resultierende Mischung wurde auf 50ºC erhitzt und bei dieser Temperatur eine 2%-ige wässerige Lösung von Hexamethylendiamin tropfenweise über 1 Stunde hinzugegeben, gefolgt vom Rühren bei 60ºC für 3 Stunden, um die Überzüge zu härten. Dann wurden Filtration, Waschen mit Wasser und Trocknen ausgeführt, wobei 115 Teile eines oberflächenbehandelten schwarzen Verbindungsoxid- Pigments (im Folgenden "BK-15") erhalten wurden. Die Menge des Oberflächenbehandlungs-Materials betrug etwa 15%, bezogen auf das Pigment. Wurde die Reibungs-Elektrizität des so erhaltenen "BK-15" nach dem Wegblas-Verfahren gemessen, dann zeigte ein positiver Wert eine Verbesserung der elektrischen Isolations-Eigenschaften.

Synthese-Beispiel 16

In einer Weise wie im Synthese-Beispiel 1 wurden blaue, grüne und braune Pigmente, die aus Verbindungsoxiden zusammengesetzt waren, synthetisiert.
Spezifisch wurde C.I. Pigment Blau 28, zusammengesetzt aus einem Cobalt-Aluminium-Verbindungsoxid, synthetisiert. Ätzkali wurde als ein Ausfällungsmittel zu einer wässerigen Lösung von Cobaltsulfat und Aluminiumsulfat hinzugegeben, um eine Ausfällungs-Reaktion auszuführen. Nach dem Filtrieren, Waschen mit Wasser und Trocknen wurde der resultierende Filterkuchen bei. 520ºC calciniert. Primäre Teilchen des so erhaltenen blauen Pigmentes (im Folgenden "BL-2" genannt) hatten eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,1 um.
C.I. Pigment Grün 26, zusammengesetzt aus einem Cobalt-Aluminium-Chrom-Verbindungsoxid, wurde synthetisiert. Ätznatron wurde als ein Ausfällungsmittel zu einer wässerigen Lösung von Cobaltsulfat, Aluminiumsulfat und Chromsulfat hinzugegeben, um eine Ausfällungs-Reaktion auszuführen. Nach dem Filtrieren, Waschen mit Wasser und Trocknen wurde der resultierende Filterkuchen bei 520ºC calciniert. Die primären Teilchen des so erhaltenen grünen Pigments (im Folgenden "GR-2" genannt) hatten eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,2 um.
C.I. Pigment Braun 33, zusammengesetzt aus einem Eisen-Zink-Chrom-Verbindungsoxid wurde synthetisiert. Ätznatron wurde, als ein Ausfällungsmittel, zu einer wässerigen Lösung von Eisensulfat, Zinksulfat und Chromsulfat hinzugegeben, um eine Ausfällungs-Reaktion auszuführen. Nach dem Filtrieren, Waschen mit Wasser und Trocknen wurde der resultierende Filterkuchen bei 520ºC calciniert. Primäre Teilchen des so erhaltenen braunen Pigments (im Folgenden "BR-1" genannt) hatten eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,2 um.

Beispiel 1

Um eine LC-Anzeige mit einem Farbfilter herzustellen, der it einer schwarzen Matrix versehen war, wurden Pigmente, d. h., das schwarze Verbindungsoxid-Pigment "BK-1", erhalten in Synthese-Beispiel 1, ein rotes Pigment "R-1", ein grünes Pigment "G-1" und ein blaues Pigment "BL-1" separat in Teilen eines fotoempfindlichen Harzlackes dispergiert, der in erster Linie aus einem Polyurethan-Acrylatharz zusammengesetzt war, indem man eine Dreiwalzenmühle benutzte, wodurch vier mittels UV härtende gefärbte Zusammensetzungen zubereitet wurden. Die Mengen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Um die Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix für ine LC-Anzeige zu untersuchen, wurde die obige eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung mittels eines Walzenbeschichters auf die gesamte Oberfläche eines Glassubstrates, das mit einem Silan-Kupplungsmittel oberflächenbehandelt worden war, und bis zu einer Nassdicke von 5 pin aufgebracht, gefolgt vom Vortrocknen bei 60ºC für 5 Minuten. Die volle Oberflächen-Belichtung erfolgte bei einer Lichtmenge von 400 mJ/cm² unter einer 250 W-Quecksilberlampe besonders hohen Druckes. Die Schwärze des resultierenden Überzugsfilms wurde mit einem Macbeth-Densitometer gemessen. Ein Wert von 3,0 wurde angezeigt. Das Glassubtrat mit dem darauf gebildeten Überzugsfilm wurde vor einer Fluoreszenzlampe angeordnet, um seine Lichtabschirmungs-Eigenschaften zu untersuchen. Licht von der Lampe wurde vollständig abgeschirmt, was eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix zeigt.
Als Nächstes wurde ein mit einer schwarzen Matrix versehener Farbfilter hergestellt. Die obige, eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung wurde als eine erste Schicht durch eine Walzen-Überzugsvorrichtung auf ein Glassubstrat, das mit einem Silan-Kupplungsmittel oberflächenbehandelt worden war, bis zu einer Nassdicke von 5 um aufgebracht, gefolgt vom Vortrocknen bei 60ºC für 5 Minuten. Danach wurde eine Fotomaske mit einem Gittermuster darauf in engen Kontakt mit dem so überzogenen Glassubstrat gebracht, gefolgt vom Belichten bei 400 mJ/cm² unter einer 250 W-Quecksilberlampe besonders hohen Druckes. Nicht belichtete Abschnitte wurden mit Entwickler weggewaschen, der Isopropylalkohol, Toluol und Ethylacetat als Hauptkomponenten enthielt. Nach dem Spülen mit Isopropylalkohol wurde die Überzugsschicht mittels trockener Luft getrocknet, sodass eine gitterförmige schwarze Matrix mit einer Linienbreite von 50 um erhalten wurde.
Auf das Glassubstrat mit der wie oben beschrieben darauf gebildeten gitterförmigen schwarzen Matrix, wurden die R-, G- und B-Tinten, eine nach der anderen, als zweite, dritte und vierte Farbe mittels einer Walzenbeschichtungs-Vorrichtung gleichmäßig aufgebracht, wie im Falle der eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung. sodass die drei Farben von R, G und B cyclisch in dem resultierenden Gitter der scharzen Matrix angeordnet wurden und keine Regionen der gleichen Farbe benachbart zueinander angeordnet waren. Unter Benutzung von Fotomasken für R, G und B wurde belichtet, um R-, G- und B-Mosaikmuster zu bilden, sodass ein R-, G- und B-Farbfilter mit der schwarzen Matrix erhalten wurde.
Nach einem konventionellen Verfahren wurde ein orientierter Film für LCD auf dem Farbfilter-Substrat angeordnet, das wie oben beschrieben erhalten wurde. Dann erfolgte das Reiben, Aufdrucken der Dichtungen und Bilden der Übertragungs-Elektroden. An der Seite wurden TFT- Elemente und ein orientierter Film für LCD auf einem Reihen-Substrat gebildet. Das Reiben wurde ausgeführt und ein Abstandshalter ausgebreitet. Das Reihen-Substrat und das Farbfilter-Substrat wurden miteinander verbunden. Dann erfolgte die Injektion von Flüssigkristall, das Abdichten und Binden der Polaristoren, wodurch eine Farb-LC-Platte erhalten wurde. Durch eine Modul-Baueinheitstufe, bei der eine integrierte Antriebsschaltung und eine integrierte Steuerschaltung mit der Farb-LC-Platte verbunden wurden, und dem Montieren eines leuchtenden Rücklichtes war eine LC-Farbanzeige hergestellt.
Da die einzelnen R-, G- und B-Farben durch die schwarze Matrix voneinander isoliert waren, war die so erhaltene LC-Farbanzeige zur Bildung eines lebhaften Bildes mit guter Farbwiedergabe ohne Überlappen der einzelenen Farben in der Lage.

Beispiel 2

Ähnlich Beispiel 1 wurde eine LC-Anzeige mit einem Farbfilter mit einer schwarzen Matrix hergestellt. Spezifisch wurden 35 Teile des in Synthese-Beispiel 8 erhaltenen schwarzen Verbindungsoxid-Pigments "BK-8" anstelle von "BK-1" benutzt. Durch einen Dispersions-Mischer wurde eine eine schwarze Matrix bildende UV-härtende Zusammensetzung mit der folgenden Formulierung hergestellt:

Teile

"BK-8" 35
Polyurethan-Acrylat-Harzlack 25
Trimethylolpropantriacrylat 8
Neopentylglykoldiacrylat 4
2-Hydroxy-2-methylpropylphenon 1,8
2,2-Diethoxyacetophenon 0,9
Isopropylalkohol 13,7
Toluol 6,8
Ethylacetat 4,8
Die obige, eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung wurde mittels eines Walzen- Überziehgerätes bis zu einer Nassdicke von 3 um auf ein oberflächenbehandeltes Glassubstrat aufgebracht, gefolgt vom Belichten und Unlöslichmachen. Die optische Dichte des resultierenden Überzugsfilms betrug 2,9. Der Überzugsfilm hatte einen hohen Oberflächen-Widerstand, sodass genügend elektrische isolierende Eigenschaften gezeigt wurden. Er hatte auch stark Licht abschirmende Eigenschaften. Er zeiugte daher eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix.
Als Nächstes wurde ein mit einer scharzen Matrix versehener Farbfilter hergestellt. Die obige, eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung wurde durch eine Walzen-Überzieh-Vorrichtung auf ein oberflächenbehandeltes Glassubstrat in einer Nassdicke von 3 um aufgebracht. Nach dem Vortrocknen wurde eine Fotomaske in engem Kontakt mit dem so überzogenen Glassubstrat aufgelegt. Unter einer Quecksilberlampe besonders hohen Druckes wurde die Überzugsschicht belichtet und unlöslich gemacht. Nicht belichtete Abschnitte wurden dann weggewaschen. Die belichtete Oberflächenschicht wurde gespült und getrocknet, wobei eine gitterförmige schwarze Matrix mit einer Linienbreite von 50 um erhalten wurde.
Unter Benutzung der R-, G- und B-Tinten und von B-, G- und R-Fotomasken, wie sie in Beispiel 1 benutzt wurden, wurde als Nächstes ein Farbfilter mit einem R-, G- und B-Mosaikmuster erhalten. Danach wurde eine LC-Farbanzeige in einer üblichen Weise hergestellt. Da die einzelnen R- G- und B-Farben durch die schwarze Matrix voneinander isoliert waren, war die LC-Farbanzeige zur Bildung eines klaren Bildes mit hoher Farbreinheit, hohem Kontrast und ausgezeichneter Leuchtfähigkeit in der Lage.

Beispiel 3

Ähnlich Beispiel 1 wurde eine LC-Anzeige mit einem Farbfilter mit einer schwarzen Matrix hergestellt. Spezifisch wurde das schwarze Verbindungsoxid-Pigment "BK-10", das in Synthese- Beispiel 10 erhalten und mit dem siliciumhaltigen Material oberflächenbehandelt worden war, anstelle des in Beispiel 1 eingesetzten "BK-1" benutzt. Unter Einsatz des Pigments, des Polyurethan- Acrylat-Harzlackes von Polyacrylatmonomeren, eines Fotopolymerisations-Katalysators und von Lösungsmitteln in den gleichen Anteilen, wurde eine eine schwarze Matrix bildende, UV-härtende Zusammensetzung mittels eines Dispersions-Mischers hergestellt.
Die obige eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung wurde mittels eines Walzen- Überzugsgerätes bis zu einer Nassdicke von 3 um auf ein oberflächenbehandeltes Glassubstrat aufgebracht, gefolgt vom Belichten und Unlöslichmachen. Die optische Dichte des resultierenden Überzugsfilms betrug 2,6. Der Überzugsfilm hatte einen hohen Oberflächen-Widerstand, sodass genügend elektrische isolierende Eigenschaften gezeigt wurden. Er hatte auch eine stark Licht abschirmende Eigenschaft. Er zeigte daher eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix.
Als Nächstes wurde ein mit einer schwarzen Matrix versehener Farbfilter hergestellt. Die obige, eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung wurde mittels eines Walzen-Überzugsgerätes auf ein oberflächenbehandeltes Glassubstrat in einer Nassdicke von 3 um aufgebracht. Nach dem Vortrocknen wurde eine Fotomaske in engen Kontakt mit dem so überzogenen Glassubstrat gebracht. Unter einer Quecksilberlampe besonders hohen Druckes wurde die Überzugsschicht belichtet und unlöslich gemacht. Nicht belichtete Abschnitte wurden weggewaschen. Die belichtete Überzugsschicht wurde gespült und getrocknet, wobei eine gitterförmige schwarze Matrix mit einer Linienbreite von 50 um erhalten wurde. Unter Einsatz der R-, G- und B-Tinten und der B-, G- und R-Fotomasken, die in Beispiel 1 eingesetzt worden waren, wurde als Nächstes ein Farbfilter mit einem R-, G- und B-Mosaikmuster erhalten. Danach wurde in einer üblichen Weise eine LC-Farbanzeige hergestellt. Da die einzelnen R-, G- und B-Farben durch die schwarze Matrix voneinander isoliert waren, war die LC-Farbanzeige zur Bildung eines klaren Bildes mit hoher Farbreinheit, hohem Kontrast und ausgezeichneter Leuchtkraft in der Lage.

Beispiel 4

Ähnlich Beispiel 1 wurde eine LC-Anzeige mit einem Farbfilter mit einer schwarzen Matrix hergestellt. Spezifisch wurde das schwarze Verbindungsoxid-Pigment "BK-14", das in Synthese- Beispiel 14 erhalten und mit dem Harz oberflächenbehandelt worden war, anstelle des in Beispiel 1 eingesetzten "BK-1" benutzt. Unter Einsatz des Pigments, des Polyurethan-Acrylat-Harzlackes von Polyacrylatmonomeren, eines Fotopolymerisations-Katalysators und von Lösungsmitteln in den gleichen Anteilen, wurde eine eine schwarze Matrix bildende, UV-härtende Zusammensetzung mittels eines Dispersions-Mischers hergestellt.
Die obige eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung wurde mittels eines Walzen- Überzugsgerätes bis zu einer Nassdicke von 5 um auf ein oberflächenbehandeltes Glassubstrat aufgebracht, gefolgt vom Belichten und Unlöslichmachen. Die optische Dichte des resultierenden Überzugsfilms betrug 3,1. Der Überzugsfilm hatte einen hohen Oberflächen-Widerstand, sodass genügend elektrische isolierende Eigenschaften gezeigt wurden. Er hatte auch eine stark Licht abschirmende Eigenschaft. Er zeigte daher eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix.
Als Nächstes wurde ein mit einer schwarzen Matrix versehener Farbfilter hergestellt. Die obige, eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung wurde mittels eines Walzen-Überzugsgerätes auf ein oberflächenbehandeltes Glassubstrat in einer Nassdicke von 5 um aufgebracht. Nach dem Vortrocknen wurde eine Fotomaske in engen Kontakt mit dem so überzogenen Glassubstrat gebracht. Unter einer Quecksilberlampe besonders hohen Druckes wurde die Überzugsschicht belichtet und unlöslich gemacht. Nicht belichtete Abschnitte wurden weggewaschen. Die belichtete Überzugsschicht wurde gespült und getrocknet, wobei eine gitterförmige schwarze Matrix mit einer Linienbreite von 50 um erhalten wurde.
Unter Einsatz der R-, G- und B-Tinten und der B-, G- und R-Fotomasken, die in Beispiel 1 eingesetzt worden waren, wurde als Nächstes ein Farbfilter mit einem R-, G- und B-Mosaikmuster erhalten. Danach wurde in einer üblichen Weise eine LC-Farbanzeige hergestellt. Da die einzelnen R-, G- und B-Farben durch die schwarze Matrix voneinander isoliert waren, war die LC-Farbanzeige zur Bildung eines klaren Bildes mit hoher Farbreinheit, hohem Kontrast und ausgezeichneter Leuchtkraft in der Lage.

Beispiel 5

Ähnlich Beispiel 1 wurde eine LC-Anzeige mit einem Farbfilter mit einer schwarzen Matrix hergestellt. Spezifisch wurde das schwarze Verbindungsoxid-Pigment "BK-15", das in Synthese- Beispiel 15 erhalten und mit dem Harz oberflächenbehandelt worden war, anstelle des in Beispiel 1 eingesetzten "BK-1" benutzt. Unter Einsatz des Pigments, des Polyurethan-Acrylat-Harzlackes von Polyacrylatmonomeren, eines Fotopolymerisations-Katalysators und von Lösungsmitteln in den gleichen Anteilen, wurde eine eine schwarze Matrix bildende, UV-härtende Zusammensetzung mittels eines Dispersions-Mischers hergestellt.
Die obige eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung wurde mittels eines Walzen- Überzugsgerätes bis zu einer Nassdicke von 5 um auf ein oberflächenbehandeltes Glassubstrat aufgebracht, gefolgt vom Belichten und Unlöslichmachen. Die optische Dichte des resultierenden Überzugsfilms betrug 2,9. Der Überzugsfilm hatte einen hohen Oberflächen-Widerstand, sodass genügend elektrische isolierende Eigenschaften gezeigt wurden. Er hatte auch eine stark Licht abschirmende Eigenschaft. Er zeigte daher eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als eine schwärze Matrix.
Als Nächstes wurde ein mit einer schwarzen Matrix versehener Farbfilter hergestellt. Die obige, eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung wurde mittels eines Walzen-Überzugsgerätes auf ein oberflächenbehandeltes Glassubstrat in einer Nassdicke von 5 um aufgebracht. Nach dem Vortrocknen wurde eine Fotomaske in engen Kontakt mit dem so überzogenen Glassubstrat gebracht. Unter einer Quecksilberlampe besonders hohen Druckes wurde die Überzugsschicht belichtet und unlöslich gemacht. Nicht belichtete Abschnitte wurden weggewaschen. Die belichtete Überzugsschicht wurde gespült und getrocknet, wobei eine gitterförmige schwarze Matrix mit einer Linienbreite von 50 um erhalten wurde.
Unter Einsatz der R-, G- und B-Tinten und der B-, G- und R-Fotomasken, die in Beispiel 1 eingesetzt worden waren, wurde als Nächstes ein Farbfilter mit einem R-, G- und B-Mosaikmuster erhalten. Danach wurde in einer üblichen Weise eine LC-Farbanzeige hergestellt. Da die einzelnen R-, G- und B-Farben durch die schwarze Matrix voneinander isoliert waren, war die LC-Farbanzeige zur Bildung eines klaren Bildes mit hoher Farbreinheit, hohem Kontrast und ausgezeichneter Leuchtkraft in der Lage.

Beispiel 6

Ähnlich Beispiel 1 wurde eine LC-Anzeige mit einem Farbfilter mit einer schwarzen Matrix hergestellt. Spezifisch wurden anstelle von "BK-1", die in Beispiel 1 eingesetzt worden waren, 20 Teile des schwarzen Verbindungsoxid-Pigments "BK-10", das in Synthese-Beispiel 10 erhalten worden war und 10 Teile eines unten beschriebenen Ruß-Pigments, das mit einem siliciumhaltigen Material oberflächenbehandelt worden war, eingesetzt. Mittels eines Dispersions-Mischers wurde eine eine schwarze Matrix bildende UV-härtende Zusammensetzung gemäß der folgenden Formulierung hergestellt:

Teile

"BK-10" 20
Oberflächenbehandeltes Ruß-Pigment 10
Polyurethan-Acrylat-Harzlack 25
Trimethylolpropantriacrylat 8
Neopentylglykoldiacrylat 4
2-Hydroxy-2-methylpropylphenon 1,8
2,2-Diethoxyacetophenon 0,9
Isopropylalkohol 16,3
Toluol 8
Ethylacetat 6
Die obige eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung wurde durch eine Walzen- Überzug-Vorrichtung auf ein oberflächenbehandeltes Glassubstrat aufgebracht. Nach dem Vortrocknen wurden Belichtung und Unlöslichmachung ausgeführt. Die optische Dichte des resultierenden Überzugsfilms war 3,5. Der Überzugsfilm hatte einen hohen Oberflächen-Widerstand, sodass genügend elektrisch isolierende Eigenschaften gezeigt wurden. Er hatte auch eine stark Licht abschirmende Eigenschaft. Er zeigte daher eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix.
Als Nächstes wurde ein mit einer schwarzen Matrix versehener Farbfilter hergestellt. Dazu wurde die obige, eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung mittels eines Walzen-Überzugsgerätes auf ein oberflächenbehandeltes Glassubstrat in aufgebracht. Nach dem Vortrocknen wurde eine Fotomaske in engen Kontakt mit dem überzogenen Glassubstrat gebracht, gefolgt vom Belichten und Unlöslichmachen. Unbelichtete Abschnitte wurden weggewaschen. Die belichtete Überzugsschicht wurde gespült und getrocknet, wobei eine gitterförmige schwarze Matrix mit einer Linienbreite von 50 um erhalten wurde. Unter Einsatz der R-, G- und B-Tinten und der B-, G- und R-Fotomasken, die in Beispiel 1 eingesetzt worden waren, wurden ähnliche Operationen ausgeführt, sodass ein Farbfilter mit einem R-, G- und B-Mosaikmuster erhalten wurde.
Dann wurde in einer üblichen Weise eine LC-Farbanzeige hergestellt.
Da die einzelnen R-, G- und B-Farben durch eine schwarze Matrix voneinander isoliert waren, war die oben erhaltene LC-Farbanzeige in der Lage ein klares Bild mit hoher Farbreinheit, hohem Kontrast und ausgezeichneter Leuchtstärke zu bilden.
Das wie oben beschrieben eingesetzte oberflächenbehandlete schwarze Kohle-Pigment wurde wie in Synthese-Beispiel 3 erhalten, indem man ein Ruß-Pigment (C.I. Pigment Schwarz 7) einer Oberflächen-Behandlung mit einem siliciumhaltigen Material in einer Menge von etwa 20%, bezogen auf das Pigment, unterwarf.

Beispiel 7

Um eine LC-Farbanzeige mit einem Farbfilter mit einer schwarzen Matrix herzustellen, wurden 30 Teile eines feinkörnigen schwarzen Verbindungsoxid-Pigments "BK-4", erhalten in Synthese-Beispiel 4, zu einem fotoempfindlichen Harzlack hinzugegeben, der aus 23 Teilen eines Methacrylatester-Methacrylsäure-Copolymerharzes des alkalischen Entwicklungstyps, 10 Teilen Pentaerythrittriacrylat, 5 Teilen Diethylenglykoldiacrylat und 30 Teilen Propylenglykolmonomethyletheracetat zusammengesetzt war, und mit diesem vermischt. Das Pigment wurde in einer Kugelmühle dispergiert. Weiter gab man 5 Teile eines Fotopolymerisations-Initiators hinzu und vermischte, wobei eine eine schwarze Matrix bildenden UV-härtende Zusammensetzung hergestellt war.
Die obige, eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung, wurde mit einem Walzen- Überzugsgerät bis zu einer Nassdicke von 3 um auf ein oberflächenbehandeltes Glassubstrat aufgebracht. Nach dem Vortrocknen wurde das Belichten und Unlöslichmachen ausgeführt. Die optische Dichte des resultierenden Überzugsfilms betrug 2,8. Der Überzugsfilm hatte einen hohen Oberflächen-Widerstand, sodass genügende elektrisch isolierende Eigenschaften gezeigt wurden. Er hatte auch eine starke Licht abschirmende Eigenschaft. Er zeigte daher eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix.
Die eine schwarze Matrix bildende, UV-härtende Zusammensetzung wurde bis zu einer Nassdicke von 3 um auf ein oberflächenbehandeltes Glassubstrtat mittels eines Walzen-Überzugsgerätes aufgebracht. Als Nächstes wurde ein Vortrocknen bei 60ºC für 5 Minuten ausgeführt. Eine Fotomaske mit einem Gittermuster darin wurde dann in engen Kontakt mit dem überzogenen Glassubstrat gebracht. Unter einer Quecksilberlampe von 250 W mit besonders hohem Druck wurde ein Belichten mit einer Lichtmenge von 400 mJ/cm² ausgeführt, um die Überzugsschicht unlöslich zu machen. Nicht belichtete Abschnitte wurden mit einem Entwickler weggewaschen, der Natriumcarbonat als eine Hauptkomponente in einer verdünnten wässerigen Lösung von Isopropylalkohol enthielt. Die gewaschene Überzugsschicht wurde bei 60ºC getrocknet, wodurch ein gitterförmiges Muster erhalten wurde.
Die in Beispiel 1 eingesetzten Pigmente BL-1, G-1 und R-1 wurden dann separat zu dem oben beschriebenen fotoempfindlichen Harzlack hinzugegeben und mit Teilen davon vermischt. Unter Benutzung von Kugelmühlen wurden die Pigmente separat dispergiert und dann wurde ein Fotopolymerisations-Initiator hinzugegeben und vermischt, sodass UV-härtende, R-, G- und B- Tinten hergestellt wurden. Um eine R-, B- und G-Muster ähnlich dem in Beispiel 1 erhaltenen zu bilden, wurden Operationen, wie oben beschrieben, ausgeführt, wobei die R-, G- und B-Tinten und B-, G- und R-Fotomasken benutzt wurden, wobei ein Farbfilter mit einem R-, G- und B-Mosaikmuster erhalten wurde. Eine LC-Farbanzeige wurde dann in einer üblichen Weise hergestellt. Da die einzelnen R-, G- und B-Farben durch die schwarze Matrix voneinander isoliert waren, war die erhaltene LC-Farbanzeige zur in der Lage, ein klares Bilde mit hoher Farbreinheit, hohem Kontrast und ausgezeichneter Leuchtkraft zu bilden.

Beispiel 8

Um eine LC-Anzeige mit einem Farbfilter mit einer schwarzen Matrix hergezustellen, wurden Pigmente, d. h., das schwarze Verbindungsoxid-Pigment "BK-2", erhalten in Synthese-Beispiel 2, und die Pigmente "R-1", "G-1" und "BL-1" der in Beispiel 1 benutzten einzelnen Farben separat mittels einer Dreiwalzenmühle in Teilen eines fotoempfindlichen aromatischen Polyimidharzlackes dispergiert, das einen Fotosensibilisator enthielt, wobei die im Folgenden angegebenen Formulierung benutzt wurde, die zu fotoempfindlichen Zusammensetzungen der vier Farben für einen Farbfilter führte.
Um die Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix zu untersuchen, wurde eine Glasplatte, die mit einem Silan-Kupplungsmittel behandelt worden war, auf einer Schleuder-Vorrichtung montiert und die oben beschriebene, eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde durch Schleuderüberziehen aufgebracht. Das Schleuderüberziehen wurde zuerst bei 1.000 U/min für 5 Sekunden und dann bei 2.000 U/min für 5 Sekunden ausgeführt.
Als Nächstes wurde in Vorerhitzen für 30 Sekunden bei 65ºC ausgeführt. Unter Einsatz einer Quecksilberlampe extra hohen Druckes wurde eine Belichtung der gesamten Oberfläche bei einer Lichtmenge von 900 mJ/cm² ausgeführt. Die Überzugschicht wurde einem Nacherhitzen bei 200ºC für 30 Minuten und dann bei 300ºC für 60 Minuten unterworfen. Die Schwärze des resultierenden Überzugsfilms wurde mit einem Macbeth-Densitometer gemessen. Ein Wert von 2,9 wurde angezeigt. Das Glassubstrat mit dem darauf gebildeten Überzugsfilm wurde vor einer Fluoreszenzlampe angeordnet, um seine Licht abschirmenden Eigenschaften zu untersuchen. Licht von der Lampe wurde vollständig abgeschirmt, wodurch eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix demonstriert wurde.
Als Nächstes wurde ein mit einer schwarzen Matrix versehener Farbfilter hergestellt. Eine Glasplatte, die mit dem Silan-Kupplungsmittel behandelt worden war, wurde auf der Schleuder- Vorrichtung montiert, und die oben beschriebene, eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde durch Schleuderüberuiehen aufgebracht. Das Schleuderüberziehen wurde zuerst bei 1.000 U/min für 5 Sekunden und dann bei 2.000 U/min für 5 Sekunden ausgeführt. Als Nächstes wurde ein Vorerhitzen für 30 Sekunden bei 65ºC ausgeführt. Eine Fotomaske mit einem Gittermuster wurde in engem Kontakt mit der überzogenen Glasplatte angeordnet. Unter Benutzung einer Quecksilberlampe mit einem extra hohen Druck wurde die Oberfläche vollständig mit einer Lichtmenge von 900 mJ/cm² belichtet. Die resultierende Überzugsschicht wurde mit einem speziell zubereiteten Entwickler entwickelt und dann mit einer speziell zubereiteten Spüllösung gewaschen, gefolgt vom Nacherhitzen bei 200ºC für 30 Minuten und dann bei 300ºC für 60 Minuten. Es wurde ein mit einem schwarzen gitterförmigen Matrixmuster versehenes Glassubstrat mit einer Linienbreite von 20 um erhalten.
Unter Benutzung einer blauen Farbzusammensetzung, als einer zweiten Farbe, einer grünen Farbzusammensetzung, als einer dritten Farbe, und einer roten Farbzusammensetzung, als einer vierten Farbe, wurden Operationen ähnlich den mit der schwarzen Matrix-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten dreimal wiederholt, sodass ein Farbfilter mit einem Mosaikmuster erhalten wurde. Als Nächstes wurde ein LC-Farbanzeige in einer üblichen Weise hergestellt. Da sich die einzelnen R-, G- und B-Farben nicht überlappten, war die LC-Farbanzeige ausgezeichnet in der Trennung der verschiedenen Farben und der Leuchtstärke und zur Bildung eines sehr klaren Bildes in der Lage.

Beispiel 9

Eine LC-Anzeige mit einem Farbfilter mit einer schwarzen Matrix hergezustellen, wurde in einer ähnlichen WEise wie in Beispiel 8 hergestellt. Anstelle des in Beispiel 8 eingesetzten "BK-2", wurden 30 Teile des oberflächenbehandleten schwarzen Verbindungsoxid-Pigments "BK-11", erhalten im Synthese-Beispiel 11, in einer Mischung dispergiert, die aus 45 Teilen eines fotoempfindlichen Polyimidharzlackes bestand, der einen Fotosensibilisator und 25 Teile N-Methyl-2-pyrrolidon enthielt.
Die eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde durch Schleuderüberziehen auf ein oberflächenbehandeltes Glassubstrat aufgebracht. Die Überzugsschicht wurde vorerhitzt, belichtet und nacherhitzt. Die optische Dichte des resultierenden Überzugsfilms betrug 2,8. Der Überzugsfilm hatte einen hohen Oberflächenwiderstand, sodass geügend elektrische Isolations-Eigenschaften gezeigt wurden, er hatte auch eine starke Licht abschirmende Wirkung. Er zeigte daher eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix.
Als Nächstes wurde ein mit einer schwarzen Matrix versehener Farbfilter hergestellt. Spezifisch wurde die eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung durch Schleuderüberziehen auf ein oberflächenbehandeltes Glassubstrat aufgebracht. Nach dem Vorerhitzen wurde eine Fotomaske in engem Kontakt mit dem überzogenen Glassubstrat gebracht, gefolgt vom Belichten und Unlöslichmachen, Entwickeln und Waschen und Nacherhitzen. Ein gitterförmiges schwarzes Matrixmuster mit einer Linienbreite von 20 um wurde erhalten. Unter Einsatz der in Beispiel 8 benutzten R-, G- und B-Farbzusammensetzungen, als wurden ähnliche Operationen ausgeführt, sodass ein Farbfilter mit R-, G- und B- Mosaikmuster erhalten wurde.
Dann wurde in einer üblichen Weise eine LC-Farbanzeige hergestellt. Da die einzelnen R-, G- und B-Farben durch die schwarze Matrix voneinander isoliert waren, war die so erhaltene Farbanzeige in der Lage ein klares Bild mit hoher Farbreinheit, hohem Kontrats und ausgezeichneter Leuchtstärke zu bilden.

Beispiel 10

25 Teile des schwarzen Verbindungsoxid-Pigments "BK-5", das in Synthese-Beispiel 5 erhalten worden war, wurden zu einem fotoempfindlichen Harzlack hinzugegeben, der aus 10 Teilen des Styrol-Methacrylatester-Methacrylsäure-Copolymerharzes des alkalischen Entwicklungstyps, 5 Teilen Pentaerythrittriacrylat, 2 Teilen Diethylenglykoldiacrylat und 56 Teilen Propylenglykolmonoethyletheracetat zusammengesetzt war, und damit vermischt. Das Pigment wurde in einer Kugelmühle dispergiert. Weiter wurden 2 Teile des Fotopolymerisations-Initiators hinzugegeben und vermischt, wodurch ein eine schwarze Matrix bildende UV-härtende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt war.
Die obige, eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wurde durch Schleuderüberziehen bis zu einer Nassdicke von 3 um auf ein oberflächenbehandeltes Glassubstrat aufgebracht, zuerst bei 200 U/min für 30 Sekunden und dann bei 1.200 U/min für 5 Sekunden. Die Überzugsschicht wurde vorerhitzt, belichtet und nacherhitzt. Die optische Dichte des resultierenden Überzugsfilms war 3,2. Der Überzugsfilm hatte einen hohen Oberflächen-Widerstand, sodass genügnde elektrische Isolations-Eigenschaften gezeigt wurden. Er hatte auch eine starke Licht abschirmende Wirkung. Er zeigte somit eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix.
Ein oberflächenbehandeltes Glassubstrat wurde auf einer Vorrichtung zum Schleuderüberziehen montiert und die oben beschriebene, ein schwarze Matrix bildende UV-härtende Zusammensetzung wurde bis zu einer Nassdicke von 3 um durch Schleuderüberziehen zuerst bei 200 U/min für 5 Sekunden und dann bei 1.200 U/min für 5 Sekunden aufgebracht. Nach dem Vorerhitzen für 5 Minuten bei 60ºC wurde eine Fotomaske mit einem Gittermuster in engem Kontakt mit dem überzogenen Glassubstrat angeordnet. Unter Benutzung einer Quecksilberlampe extra hohen Druckes von 250 W wurde eine Belichtung bei einer Lichtmenge von 400 mJ/cm² zum Unlöslichmachen der Überzugsschicht ausgeführt. Nicht belichtete Teile wurden mit einem Entwickler weggewaschen, der Natriumcarbonat als eine Hauptkomponente in einer verdünnten wässerigen Lösung von Isopropylalkohol enthielt. Die resultierende Überzugsschicht wurde bei 60ºC getrocknet, wobei ein Gittermuster erhalten wurde.
Die in Beispiel 1 eingsetzten Pigmente "BL-1", "G-1" und "R-1" wurden dann separat hinzugegeben und mit Teilen des oben beschriebenen, fotoempfindlichen Harzlackes vermischt. Unter Einsatz von Kugelmühlen wurden die Pigmente separat dispergiert und der Fotopolymerisations- Initiator dann hinzugegeben und vermischt, sodass UV-härtende R-, G- und B-Tinten zubereitet wurden. Um ein R-, G- und B-Muster ähnlich dem in Beispiel 1 erhaltenen zu bilden, wurden Operationen, wie oben beschrieben, ausgeführt, wobei unter Einsatz der R-, G- und B-Tinten und der B-, G- und R-Fotomasken ein Farbfilter mit einem R-, G- und B-Mosaikmuster erhalten wurde. Dann stellte man eine LC-Farbanzeige in einer üblichen Weise her. Da die einzelnen R-, G- und B- Farben voneinander durch die schwarze Matrix isoliert waren, war die so erhaltene Farbanzeige in der Lage, ein klares Bild mit hoher Farbreinheit, hohem Kontrast und ausgezeichneter Leuchtkraft zu bilden.

Beispiel 11

Um eine LC-Anzeige mit einem Farbfilter, der mit einer schwarzen Matrix versehen war, herzustellen, wurden Pigmente, d. h., das schwarze Verbindungsoxid-Pigment "BK-13", erhalten in Synthese-Beispiel 13, und oberflächenbehandelt mit dem Harz, C.I. Pigment Blau 15 (BL-2) und C.I. Pigment Violett 23 (V-1) und dann rotes Pigment "R-1", das grüne Pigment "G-1" und das blaue Pigment "BL-1", die in Beispiel 1 eingesetzt worden waren, wurden gemäß der folgenden Formulierung eingesetzt und dann dispergiert, wobei schwarze, R-, G- und B-Tinten für lithographischen Offsetdruck zubereitet wurden.
Der obige gemischte Lack für lithographische Offset-Tinten wurde erhalten unter Einsatz eines Collophonium-modifizierten Phenolharzes und eines mit trocknendem Öl odifizierten Isophthalalkydharzes, als Hauptkomponenten, und Hinzugeben eines Tinten-Lösungsmittels und von Aluminiumchelat.
Um die Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix zu untersuchen, wurde unter Einsatz einer Offset-Presse eine Feststoff-Drucken mit der obigen eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung ausgeführt. Die optische Dichte des resultierenden Überzugsfilms war 3,0. Der Überzugsfilm hatte einen hohen Oberflächen-Widerstand, sodass genügend elektrische isolierende Eigenschaften gezeigt wurden. Er hatte auch starke Licht abschirmende Wirkungen. Er zeigte daher eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix.
Als Nächstes wurde ein mit einer schwarzen Matrix versehener Farbfilter hergestellt. Spezifisch wurde mit Hilfe einer Vierfarben-Offsetpresse unter Einsatz der R-, G- und B-Tinten ein R-, G- und B-Pixelmuster in Form von Streifen mit einer Linienbreite von 200 um hergestellt. Die eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung wurde in einem solchen Muster gedruckt, dass die die schwarze Matrix bildende Zusammensetzung sowohl die oberen als auch unteren Seiten und linken und rechten Seiten jedes der R-, G- und B-Streifen auffüllte, wodurch die einzelnen R-, G- und B-Pixel vollständig durch die schwarze Matrix isoliert waren. Dann wurde eine LC-Farbanzeige in einer üblichen Weise hergestellt.
Da die einzelnen R-, G- und B-Farben voneinander durch die schwarze Matrix isoliert waren, war die erhaltene LC-Farbanzeige zur Bildung eines klaren Bildes mit hoher Farbreinheit, hohem Kontrast und ausgezeichneter Leuchtkraft in der Lage.

Beispiel 12

Um eine LC-Anzeige mit einem Farbfilter, der mit einer schwarzen Matrix, wie in Beispiel 11, versehen war, herzustellen, wurde eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung zum lithographischen Offsetdruck unter Einsatz des schwarzen Verbindungsoxid-Pigments "BK-10", das in Synthese-Beispiel 10 erhalten und mit dem siliciumhaltigen Material oberflächenbehandelt wurde, anstelle von "BK-11" eingesetzt.
Das Feststoff-Drucken wurde mit der obigen, eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung unter Einsatz einer Offset-Presse ausgeführt. Die optische Dichte des resultierenden Überxugsfilins war 2,7. Der Überzugsfilm hatte einen hohen Oberflächen-Widerstand, sodass genügend elektrisch isolierende Eigenschaften gezeigt wurden. Er hatte auch eine stark Licht abschirmende Wirkung. Er zeigte daher eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix.
Als Nächstes wurde ein mit einer schwarzen Matrix versehener Farbfilter hergestellt. Spezifisch wurde unter Einsatz der oben beschriebenen, eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung in Kombination mit den in Beispiel 11 eingesetzten R-, G- und B-Tinten ein mit einer schwarzen Matrix versehenes R-, G- und B-Pixelmuster mittels einer Vierfarben-Offsetpresse gebildet. Dann wurde eine LC-Farbanzeige in einer üblichen Weise hergestellt in Da die einzelnen R-, G- und B-Farben durch die schwarze Matrix voneinander isoliert waren, war die so erhaltene LC- Farbanzeige zur Bildung eines klaren Bildes mit einer hohen Farbreinheit, einem hohem Kontrast und ausgezeichneten Leuchtkraft in der Lage.

Beispiel 13

Um eine LC-Anzeige mit einem Farbfilter, der mit einer schwarzen Matrix, wie in Beispiel 11, versehen war, herzustellen, wurde eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung zum lithographischen Offsetdruck unter Einsatz des schwarzen Verbindungsoxid-Pigments "BK-3", das in Synthese-Beispiel 3 erhalten wurde, anstelle von "BK-11" eingesetzt.
Das Feststoff-Drucken wurde mit der obigen, eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung unter Einsatz einer Offset-Presse ausgeführt. Die optische Dichte des resultierenden Überzugsfilms war 2,8. Der Überzugsfilm hatte einen hohen Oberflächen-Widerstand, sodass genügend elektrisch isolierende Eigenschaften gezeigt wurden. Er hatte auch eine stark Licht abschirmende Wirkung. Er zeigte daher eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix. Als Nächstes wurde ein mit einer schwarzen Matrix versehener Farbfilter hergestellt. Spezifisch wurde unter Einsatz der oben beschriebenen, eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung in Kombination mit den in Beispiel 11 eingesetzten R-, G- und B-Tinten ein mit einer schwarzen Matrix versehenes R-, G- und B-Pixelmuster mittels einer Vierfarben-Offsetpresse gebildet. Dann wurde eine LC-Farbanzeige in einer üblichen Weise hergestellt. Da die einzelnen R-, G- und B-Farben durch die schwarze Matrix voneinander isoliert waren, war die so erhaltene LC-Farbanzeige zur Bildung eines klaren Bildes mit einer hohen Farbreinheit, einem hohem Kontrast und ausgezeichneten Leuchtkraft in der Lage.

Beispiel 14

Um eine LC-Anzeige mit einem Farbfilter mit einer schwarzen Matrix, wie in Beispiel 12, herzustellen, wurden 6 Teile von C.I. Pigment Blau 28 ("BL-2"), erhalten in Synthese-Beispiel 16, 24 Teile von C.I. Pigment Grün 26 ("GR-2") und 30 Teile von C.I. Pigment Braun 33 ("BR-1") vermischt, gefolgt von der weiteren Zugabe von 30 Teilen eines gemischten Lackes für lithographische Offsettinten, 1 Teil Trockner und 9 Teilen Tinten-Lösungsmittel. Die Pigmnte wurden unter Einsatz einer Dreiwalzen-Mühle dispergiert, wobei eine eine scharze Matrix bildende Zusammensetzung für lithographischen Offsetdruck hergestellt wurde.
Das Feststoff-Drucken wurde mit der obigen, eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung unter Einsatz einer Offsetpresse ausgeführt. Die Schwärze des resultierenden Überzugsfilms wurde mit einem Macbeth-Densitometer gemessen. Ein Wert von 2,9 wurde angezeigt. Der Druck wurde vor einer Fluoreszenzlampe angeordnet, um seine Licht abschirmenden Eigenschaften zu untersuchen. Licht von der Lampe wurde vollständig abgeschirmt, wodurch eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix demonstriert wurde.
Ein Farbfilter, versehen mit einer schwarzen Matrix, wurde hergestellt. Spezifisch wurde unter Einsatz der oben beschriebenen, eine schwarze Matrix bildenden Zusammensetzung in Kombination mit den in Beispiel 1 eingesetzten R-, G- und B-Tinten ein R-, G- und B-Pixelmuster, versehen mit einer schwarzen Matrix, mittels einer Vierfarben-Offsetpresse gebildet.
Dann wurde eine LC-Farbanzeige in einer üblichen Weise hergestellt. Da die einzelnen R-, G- und B-Farben durch die schwarze Matrix voneinander isoliert waren, war die so erhaltene LC- Farbanzeige zur Bildung eines klaren Bildes mit einer hohen Farbreinheit, einem hohem Kontrast und ausgezeichneten Leuchtkraft in der Lage.

Beispiel 15

Um eine mit einer schwarzen Matrix versehene Anzeigeplatte zur Verwendung in einer Plasma-Anzeigeplatte herzustellen, wurden 36 Teile des schwarzen Verbindungsoxid-Pigments "BK-1", erhalten in Synthese-Beispiel 1, und 20 Teile einer Glasfritte geringen Schmelzpunktes mit 35 Teilen eines gemischten Lackes für Siebdruck-Tinten und 9 Teilen Tinten-Lösungsmittel vermischt. Die resultierende Mischung wurde auf einer Dreiwalzenmühle geknetet, um das Pigment gründlich zu dispergieren, wodurch eine eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung erhalten wurde. Der gemischte Lack für Siebdruck-Tinten war aus Ethylhydroxyethylcellulose, dem Pentaerythritester von Collophonium, einem Lösungsmittel auf Petroleum-Grundlage und Cellosolve, als Hauptkomponenten, zusammengesetzt.
Um die Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix für eine Anzeigeplatte einer Plasma- Anzeige zu untersuchen, wurde die obige, eine schwarze Matrix bildende Zusammensetzung mittels eines Drahtstab-Beschichters bis zu einer Nassdicke von 3 um auf ein Glassubstrat über dessen gesamte Oberfläche aufgebracht. Die Überzugsschicht wurde bei 200ºC getrocknet und dann in einem Heizofen für 1 Stunde bei 550ºC in Luft gebrannt, um organische Komponenten wegzubrennen. Die optische Dichte des so erhaltenen schwarzen Überzugsfilms betrug 3,2. Der Überzugsfilm hatte starke Licht abschirmende Wirkungen und auch eine ausgezeichnete Haftung am Glassubstrat. Er zeigte daher eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als eine schwarze Matrix.
Als Nächstes wurde eine mit einer schwarzen Matrix versehene Anzeigeplatte zum Einsatz in einer Plasma-Anzeigeplatte hergestellt. Spezifisch wurde unter Einsatz der obigen, eine schwarze Matrix bildenden. Zusammensetzung ein Gittermuster auf ein vorderes Glassubstrat mittels einer Siebdruck-Maschine aufgedruckt. Die Überzugsschicht wurde bei 200ºC getrocknet und dann in einem Heizofen bei 550ºC für 1 Stunde in Luft erhitzt, um organische Komponenten zu verbrennen, wobei eine schwarze Matrix gebildet wurde. Als Nächstes wurden transparente Elektroden, Metallelektroden, eine transparente dielektrische Schicht, Streifentrennungen, Dichtungsschichten und eine Magnesiumoxidschicht gebildet. Auf einem rückwärtigen Glassubstrat wurden Daten- Elektroden, eine weiße dielektrische Schicht, Streifentrennungen, blaue, grüne und rote Leuchtstoff-Schichten und Dichtungsschichten gebildet. Das so gebildete vordere Glassubstrat und rückwärtige Glassubstrat wurden zusammengesetzt. Dann erfolgten Abdichten, Evakuieren und Füllen mit Gas. Die so erhaltene Baueinheit wurde mit einer Schaltungs-Einheit verbunden, sodass eine Anzeigeplatte für eine Farbplasma-Anzeige hergestellt war.
Einzelne lumineszente Farben von den blauen, grünen und roten Leuchtstoffen erscheinen auf dem vorderen Glassubstrat in einer solchen Weise, dass sie durch die gitterförmige schwarze Matrix voneinander isoliert sind. Die so erhaltene Anzeigeplatte für die Farbplasma-Anzeige kann daher ein klares Bild mit hoher Farbreinheit und Kontrast und ausgezeichneter Leuchtkraft bilden.

Beispiel 16

Um eine mit einer schwarzen Matrix versehene Anzeigeplatte zur Verwendung in einer Plasmaanzeige herzustellen, wurden 40 Teile des schwarzen Pigments "BK-9", erhalten in Synthese-Beispiel 9, und 10 Teile einer Glasfritte geringen Schmelzpunktes, wie in Beispiel 1, zu einem fotoempfindlichen Harzlack hinzugegeben, der aus 20 Teilen Methacrylatester-Methacrylsäure- Copolymerharz des alkalischen Entwicklungstyps, 7 Teilen Pentaerythrittriacrylat, 3 Teilen Diethylenglykoldiacrylat und 18 Teilen Propylenglykolmonomethyletheracetat zusammengesetzt war, undmit diesem vermischt. Das Pigment wurde in einer Kugelmühle dispergiert. Weiter wurden 2 Teile eines Fotopolymerisations-Initiators hinzugegeben und vermischt, wodurch eine eine schwarze Matrix bildende UV-härtende Zusammensetzung hergestellt war.
Die eine schwarze Matrix bildende, UV-härtende Zusammensetzung wurde mittels eines Walzen-Beschichters bis zu einer Nassdicke von 3 gm auf ein vorderes Glassubstrat aufgebracht. Dann wurde für 5 Minuten bei 60ºC getrocknet. eine Fotomaske mit einem Gittermuster wurde in engen Kontakt mit dem überzogenen Glassubstrat gebracht. Unter einer Quecksilberlampe von 250 W mit extra hohem Druck wurde ein Belichtung bei einer Lichtmenge von 400 mJ/cm² ausgeführt, um die Überzugsschicht unlöslich zu machen. Unbelichtete Teile wurden mit einem Entwickler weggewaschen, der Natriumcarbonat, als eine Hauptkomponente, in einer verdünnten wässerigen Lösung von Isopropylalkohol enthielt. Die gewaschene Überzugschicht wurde bei 60ºC getrocknet, wobei ein gitterförmiges Muster erhalten wurde. Die Überzugsschicht wurde dann bei 200ºC erhitzt und in einem Heizofen bei 550ºC für 1 Stunde in Luft geglüht, um organische Komponenten wegzubrennen, wobei eine schwarze Matrix gebildet wurde. In einer ähnlichen Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Anzeigeplatte für eine Farbplasma-Anzeige hergestellt.
Einzelne lumineszente Farben von den blauen, grünen und roten Leuchtstoffen erscheinen auf dem vorderen Glassubstrat in einer solchen Weise, dass sie durch die gitterförmige schwarze Matrix voneinander isoliert sind. Die so erhaltene Anzeigeplatte für die Farbplasma-Anzeige kann daher ein klares Bild mit hoher Farbreinheit und Kontrast und ausgezeichneter Leuchtkraft bilden.

Beispiel 17

Um eine mit einer schwarzen Matrix versehene Anzeigeplatte zur Verwendung in einer Plasmaanzeige herzustellen, wurden 25 Teile des schwarzen Pigments "BK-12", erhalten in Synthese-Beispiel 12, und 5 Teile einer Glasfritte geringen Schmelzpunktes, wie in Beispiel 1, zu einem fotoempfindlichen Harzlack hinzugegeben, der aus 10 Teilen Styrol-Methacrylatester-Methacrylsäure-Copolymerharz vom alkalischen Entwicklungstyp, 5 Teilen Pentaerythrittriacrylat, 3 Teilen Diethylenglykoldiacrylat und 50 Teilen Propylenglykolmonomethyletheracetat zusammengesetzt war, undmit diesem vermischt. Weiter wurden 2 Teile eines Fotopolymerisations-Initiators hinzugegeben und vermischt, wobei eine eine schwarze Matrix bildende UV-härtende Zusammensetzung hergestellt wurde.
Ein vorderes Glassubtrat wurde auf einer Vorrichtung zum Schleuderüberziehen montiert und die oben beschriebene, eine schwarze Matrix bildende, UV-härtende Zusammensetzung wurde durch Schleuderüberziehen bis zu einer Nassdicke von 3 um zuerst bei 200 U/min für 5 Sekunden und dann bei 1.200 U/min für 5 Sekunden aufgebracht. Als Nächstes wurde die Überzugsschicht 5 Minuten bei 60ºC vorgetrocknet. Danach wurde eine Fotomaske mit einem Gittermuster in engen Kontakt mit dem überzogenen Glassubstrat gebracht. Unter Einsatz einer Quecksilberlampe von 250 W mit extra hohem Druck wurde eine Belichtung mit einer Lichtmenge von 400 mJ/cm² ausgeführt, um die Überzugsschicht unlöslich zu machen. Unbelichtete Teile wurden dann mit einem Entwickler weggewaschen, der Natriumcarbonat, als eine Hauptkomponente, in einer verdünnten wässerigen Lösung von Isopropylalkohol enthielt. Die resultierende Überzugschicht wurde bei 60ºC getrocknet, wobei ein Gittermuster erhalten wurde. Die Überzugsschicht wurde dann auf 200ºC erhitzt und in einem Heizofen bei 550ºC für 1 Stunde in Luft geglüht, um organische Komponenten zu verbrennen, wodurch eine schwarze Matrix gebildet wurde. In einer ähnlichen Weise, wie in Beispiel 1, wurde ein Anzeigeplatte für eine Farbplasma-Anzeige hergestellt.
Einzelne lumineszente Farben von den blauen, grünen und roten Leuchtstoffen erscheinen auf dem vorderen Glassubstrat in einer solchen Weise, dass sie durch die gitterförmige schwarze Matrix voneinander isoliert sind. Die so erhaltene Anzeigeplatte für die Farbplasma-Anzeige kann daher ein klares Bild mit hoher Farbreinheit und Kontrast und ausgezeichneter Leuchtkraft bilden. Es ist festzustellen, dass Anzeigeplatten mit ausgezeichneten schwarzen Matrices und geeignet zum Einsatz in Farb-CD-Anzeigen oder Farbplasma-Anzeigen erhalten werden können, indem man anstelle der in den Beispielen 1-17 eingesetzten schwarzen Verbindungsoxid-Pigmente andere schwarze Verbindungsoxid-Pigmente benutzt und den Prozeduren dieser Beispiele folgt.

Claims

1. Zusammensetzung für eine schwarze Matrix, wobei die Zusammensetzung aus einem schwarzen Pigment und einem Binder für dieses Pigment zusammengesetzt ist, wobei das schwarze Pigment ein schwarzes Verbindungs-Oxid-Pigment ist, das mindestens zwei Metalloxide umfasst und eine kristalline Spinell-Struktur oder inverse Spinell-Struktur aufweist, und worin das schwarze Pigment erhältlich ist durch ein Nassoxidations-Verfahren, umfassend die folgenden Stufen:

- Auflösen von Salzen von mindestens 2 Metallen, ausgewählt aus Kupfer, Chrom, Eisen, Mangan, Cobalt, Aluminium, Nickel, Zink, Antimon, Titan, Barium, in einem wässerigen Medium;

- Hinzugeben eines alkalischen Mittels zu der Lösung zur Abscheidung der gemischten Metallsalze als Mischhydroxide;

- Oxidieren der Metallhydroxide in der flüssigen Phase, entweder zusammen mit der Abscheidung oder nach der Abscheidung, und

- Ausführen einer Calcinierungs-Behandlung zum Erhalten von Pigment mit primären Teilchen mit einer spezifischen BET-Oberfläche von mindestens 40 m²/g und einer mittleren Teilchengröße von 0,01 bis 0,1 um.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das schwarze Verbindungs-Oxid-Pigment mindestens 1 schwarzes Verbindungs-Oxid-Pigment ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus schwarzen Verbindungs-Oxid-Pigmenten aus Kupfer und Chrom als hauptsächlichen Metallkomponenten, schwarzen Verbindungs-Oxid-Pigmenten, zusammengesetzt aus Kupfer und Mangan als hauptsächlichen Metallkomponenten, schwarzen Verbindungs-Oxid-Pigmenten, zusammengesetzt aus Kupfer, Eisen und Mangan als hauptsächlichen Metallkomponenten, schwarzen Verbindungs- Oxid-Pigmenten, zusammengesetzt aus Cobalt, Chrom und Eisen als hauptsächlichen Metallkomponenten, schwarzen Verbindungs-Oxid-Pigmenten, zusammengesetzt aus Cobalt, Chrom, Eisen und Mangan als hauptsächlichen Metallkomponenten und schwarzen Verbindungs-Oxid-Pigmenten, zusammengesetzt aus Cobalt, Nickel, Chrom und Eisen, oder eine schwarze oder dunkelfarbene Mischung mindestens zweier Pigmente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus brauen, grünen und blauen Verbindungs-Oxid-Pigmenten und den genannten schwarzen Verbindungs- Oxid-Pigmenten.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, worin das schwarze Verbindungs-Oxid-Pigment mit mindestens einem Überzugs-Material oberflächenbehandelt worden ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Siliciumoxid oder glasartigen anorganischen Materialien, härtbaren Polymeren und in einem Medium im Wesentlichen unlöslichen Polymeren.

4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Binder eine Mischung eines organischen Binders und einer Glasfritte geringen Schmelzpunktes ist.

5. Verfahren zur Bildung einer schwarzen Matrix, wobei das Verfahren die Stufen des Druckens einer Zusammensetzung, wie sie in einem der Ansprüche 1 bis 4 definiert ist, auf ein Substrat umfasst.

6. Verfahren nach Anspruch 5, worin das Substrat ein Substrat für einen Farbfilter oder eine Farb-Flüssigkristall-Anzeige ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, worin das Substrat ein Substrat für eine Anzeigeplatte einer flachen Lumineszenzplatten-Anzeige ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, umfassend das Bilden einer schwarzen Matrix auf einem Substrat mit der in Anspruch 4 definierten Zusammensetzung, und Erhitzen der schwarzen Matrix auf 450-900ºC, um den organischen Binder zu verbrennen und die Glasfritte geringen Schmelzpunktes zu schmelzen, wobei das Verbindungs-Oxid-Pigment in dieser Zusammensetzung auf dem Substrat fixiert wird.

9. Gegenstand, umfassend ein Substrat und eine aus einer Zusammensetzung, wie sie in einem der Ansprüche 1 bis 4 definiert ist, gebildete schwarze Matrix.

10. Gegenstand nach Anspruch 9, der eine Farb-Flüssigkeitskristall-Anzeige ist.

11. Gegenstand nach Anspruch 9, der eine flache Lumineszenzplatten-Anzeige ist.

12. Gegenstand nach einem der Ansprüche 9 bis 11, worin das schwarze Verbindungs-Oxid- Pigment mit einem glasförmigen Binder geringen Schmelzpunktes auf dem Substrat fixiert ist.

13. Nassoxidations-Verfahren zum Herstellen einer Zusammensetzung für eine schwarze Matrix, umfassend die folgenden Stufen:

- Ausführen einer Calcinierungs-Behandlung, um Pigment mit primären Teilchen zu erhalten, gekennzeichnet durch

- Oxidieren der Metallhydroxide in der flüssigen Phase, entweder gleichzeitig mit der Abscheidung oder nach der Abscheidung, um primäre Teilchen mit einer spezifischen BET- Oberfläche von mindestens 40 m²/g und einer mittleren Teilchengröße von 0,01 bis 0,1 um zu erhalten.