性、固化的、或者這兩種形式的涂層。介電常數(shù)測(cè)量可例如通過用1296A Dielectric Interface (Solartron Analytical)補(bǔ)償?shù)?Solartron 1260A Impedance/ Gain-phase Analyzer(FRA)測(cè)量。在其下進(jìn)行電容測(cè)量以測(cè)定用于黑矩陣應(yīng)用的涂層的 介電常數(shù)的所關(guān)注的頻率可范圍為ΙΟ0Hz-ΙΜΗζ。低于20的更特定的介電常數(shù)值的選擇可 考慮到例如如下因素：當(dāng)黑矩陣用于晶體管型IXD器件上的濾色器中時(shí)，在黑矩陣上是否 形成了有機(jī)層。例如，當(dāng)在這樣的LCD器件中的黑矩陣上不形成有機(jī)層時(shí)，可使用小于20 的介電常數(shù)，而當(dāng)在黑矩陣上形成有機(jī)層例如以最小化所述器件中的信號(hào)延遲或其它問題 時(shí)，介電常數(shù)可選擇為小于10。
[0114] 本發(fā)明進(jìn)一步涉及制造 UV固化的涂層、黑矩陣、黑柱間隔體或其它光屏蔽涂層元 件的方法。例如，如圖6中所示，方法通常通過可用于制造 UV固化性涂層、固化的涂層、黑矩 陣、黑柱間隔體或其它光屏蔽涂層的工藝流程（600)表示。該工藝可包括如下步驟：將雙相 填料、聚合物和媒介物共混以形成固化性填料-聚合物涂層組合物（601)，然后將所述固化 性填料-聚合物涂層組合物涂覆到基底上以在其上形成固化性涂層(602)，將所得固化性 涂層以圖像方式固化（603)，和將所述固化的涂層顯影和干燥以形成UV固化的涂層、黑矩 陣、黑柱間隔體或者其它光屏蔽涂層（604)。作為步驟601的替代，可首先制造雙相填料與 媒介物以及任選的分散助劑的分散體，然后將其與固化性聚合物以及其它添加劑組合。分 散助劑為可增強(qiáng)顏料/粒子在溶劑或者水性介質(zhì)中的分散性的添加劑。在有機(jī)溶劑中通常 使用基于聚合物的分散助劑。這些聚合物型分散劑助劑典型地具有與顏料表面相互作用的 顏料親和性基團(tuán)。它們也可包含這樣的長(zhǎng)鏈聚合物：其可溶于所述溶劑中并且因此提供顏 料粒子的立體穩(wěn)定化。常用的分散助劑包括，例如，來自BYK Chemie的Disperbyk?-161 和 Disperbyk?-163,來自 Lubrizol Ltd 的 Sotepe'rse? 24000、S.o.lspe'rs:e⑩ 37500、 Solsperse? ]5丨()()。所述uv固化的涂層、黑矩陣、黑柱間隔體或者其它光屏蔽涂層可由例 如在以上以及在本文中的實(shí)施例中更詳細(xì)地描述的固化性涂層組合物或者其它填料-聚 合物組合物制備。例如表面電阻率和光學(xué)密度對(duì)于黑矩陣材料可為重要性質(zhì)。由于本發(fā)明 的UV固化的涂層、黑矩陣、黑柱間隔體或其它光屏蔽涂層可例如由可用于形成本發(fā)明的固 化的涂層的本發(fā)明的固化性填料-聚合物涂層組合物形成，所述uv固化性涂層、固化的涂 層、黑矩陣、黑柱間隔體或者其它光屏蔽涂層可具有例如以上關(guān)于所述涂層描述的性能性 質(zhì)（表面電阻率和光學(xué)密度）。在所描述的本發(fā)明涂層中雙相填料的總量可包括以上所示 的值。在用于uv固化性涂層、固化的涂層、黑矩陣、黑柱間隔體或其它光屏蔽涂層中的任何 聚合物組合物中可使用單一類型或者超過一種類型的雙相填料。
[0115] 本發(fā)明進(jìn)一步涉及液晶顯示器件，其包含如本文中所描述的UV固化性涂層、固化 的涂層、黑矩陣、黑柱間隔體或者其它光屏蔽涂層。本發(fā)明進(jìn)一步涉及可與如本文中描述的 黑矩陣組合使用的濾色器。所述濾色器可使用本領(lǐng)域中已知的任何方法并且特別是使用引 入例如上述的黑矩陣部件的形成的方法形成。對(duì)于本申請(qǐng)，可使用在顏色方面與所述顯示 器件中的像素所需要的顏色對(duì)應(yīng)的顏料。本發(fā)明還涉及濾色器陣列（COA)結(jié)構(gòu)，其包括：形 成于基底上的至少一個(gè)薄膜晶體管（TFT)陣列，和直接位于所述陣列上的紅外或近紅外輻 射透明層，其中所述輻射透明層可包括例如以上所示的黑矩陣。本發(fā)明還涉及包括例如本 文中所示的濾色器陣列結(jié)構(gòu)的液晶顯示器件。
[0116] 參照?qǐng)D7A，例如，示出了根據(jù)本發(fā)明的液晶器件700,其可用引入黑矩陣部件的濾 色器陣列（COA)技術(shù)制造。在主動(dòng)（活性，active)器件陣列基底710 (例如，TFT陣列基 底）上形成濾色器721。濾色器721包括黑矩陣724和多個(gè)濾色器薄膜726。一般來說，濾 色器薄膜區(qū)域726的材料可為紅色、藍(lán)色、或者綠色樹脂。在濾色器721和對(duì)向的透明絕緣 基底720之間設(shè)置液晶層730?？稍诿鎸?duì)層730的對(duì)向的基底720上設(shè)置經(jīng)圖案化的電極 715。可例如使用例如本領(lǐng)域中使用的光刻法、噴墨印刷、或者這些技術(shù)的組合在主動(dòng)器件 基底710上形成濾色器721。例如，黑矩陣724可作為經(jīng)圖案化的負(fù)性（negative)光敏性 黑色樹脂層形成，并且濾色器區(qū)域726可作為經(jīng)圖案化的光敏性濾色器層區(qū)域和/或通過 噴墨印刷而形成。主動(dòng)器件陣列基底710 (例如，TFT陣列基底）的設(shè)計(jì)和制造可為常規(guī)的 或者適合于與用例如本文中公開的黑矩陣組合物制造的濾色器組合使用的任何配置（構(gòu) 型）。在所述液晶器件中可包括未示出的其它部件，其為在這樣的器件中并且與這樣的器 件一起常規(guī)使用的。在TFT陣列上的包括包含表面改性有機(jī)黑色顏料和任選的炭黑的黑矩 陣的濾色器的形成可為例如使用例如在如下中公開和顯示的工藝步驟和布置提供的：美國(guó) 專利 No. 7, 773, 177B2、7, 439, 090B2 ;7, 436, 462B2 ;和 6, 692, 983B1，和美國(guó)專利申請(qǐng)公布 No. 2007/0262312A1和2011/0005063A1，將其完全引入本文作為參考。
[0117] 參照?qǐng)D7B，例如，示出了根據(jù)本發(fā)明的液晶器件701，其可用黑色間隔體、和黑矩 陣制造。間隔體740形成于各像素區(qū)中并且被布置在薄膜晶體管750上。間隔體740可包 括與黑矩陣760相同的材料并且可通過與黑矩陣760相同的工藝形成。當(dāng)柱間隔體為黑色 時(shí)，它們也被稱為黑柱間隔體。由于各間隔體750和黑矩陣760可包括相同材料，對(duì)向基底 770可不需要單獨(dú)的黑矩陣來防止薄膜晶體管750被從外部看出。結(jié)果，可降低制造工藝的 數(shù)量并且可防止陣列基底780和對(duì)向基底770之間的失配。層790表示液晶層，795為濾色 器（例如，紅色（R)、藍(lán)色（B)、或者綠色濾色器），CH為接觸孔，并且PA為像素區(qū)。IXD 701 的其它部件可包括例如在所示出的美國(guó)專利申請(qǐng)公布No. 2011/0005063A1中顯示的那些。
[0118] 本發(fā)明以任意次序和/或以任意組合包括以下方面/實(shí)施方式/特征：
[0119] 1.本發(fā)明涉及UV固化性涂層，其包括包含如下的填料-聚合物組合物：
[0120] 至少一種聚合物和至少一種填料，所述填料包括：
[0121] a)受控量的具有二氧化硅相和碳相的雙相填料，或者
[0122] b)具有二氧化硅相和碳相的雙相填料，其中所述二氧化硅相為受控表面覆蓋率量 的二氧化硅相，或者
[0123] c)具有二氧化硅相和碳相的雙相填料，其中所述雙相填料具有受控形態(tài)；或者
[0124] d) a)、b)、和c)的任意組合。
[0125] 2.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中固化的涂層為黑矩陣。
[0126] 3.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中固化的涂層為黑柱間隔體。
[0127] 4.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中固化的涂層為L(zhǎng)CD器件中 的光屏蔽涂層元件的部件。
[0128] 5.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述雙相填料包括具有小 于250nm的平均聚集體尺寸和50nm或更小的平均一次粒度的恪合的一次粒子。
[0129] 6.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中雙相填料當(dāng)在空氣中以5 攝氏度/分鐘的溫度斜率經(jīng)歷從120°C升高至450°C的溫度時(shí)具有小于1%的重量損失。
[0130] 7.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中，在將所述填料-聚合物 組合物在最高達(dá)所述至少一種聚合物的熱穩(wěn)定性的溫度下熱處理或后處理時(shí)，保持所述填 料-聚合物組合物的所述電阻率。
[0131] 8.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述受控量為選自1重 量％填料加載量-40重量％填料加載量的量。
[0132] 9.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述涂層具有IO6-IO 16歐 姆/ □的表面電阻率。
[0133] 10.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述涂層具有IO12-IO 16歐 姆/ □的表面電阻率。
[0134] 11.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述二氧化硅相的所述受 控表面覆蓋率量為約50% -約99%，和其中越高的受控表面覆蓋率量在所述涂層中提供越 高的電阻率。
[0135] 12.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述涂層具有小于20的 介電常數(shù)。
[0136] 13.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述涂層具有至少約1或 更大的光學(xué)密度，其在約1微米的厚度下測(cè)量。
[0137] 14.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述二氧化硅相以10重 量％ -約90重量％的量存在，基于所述雙相填料的重量。
[0138] 15.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述雙相填料連接有至少 一種化學(xué)基團(tuán)。
[0139] 16.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述雙相填料連接有至少 一種硅烷。
[0140] 17.本發(fā)明涉及UV固化性涂層，其包括包含如下的聚合物組合物：至少一種聚合 物以及具有二氧化硅相和碳相的雙相填料，其中所述雙相填料具有暴露的外表面積，和所 述二氧化硅相以表面積計(jì)占所述暴露的外表面積的約50% -約99%，其中所述涂層具有 IOw-IO16歐姆/ □的電阻率、小于20的介電常數(shù)、和在約1微米的厚度下至少約1或更大 的光學(xué)密度。
[0141] 18.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中固化的涂層為黑矩陣。
[0142] 19.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中固化的涂層為黑柱間隔 體。
[0143] 20.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中固化的涂層為L(zhǎng)CD器件中 的光屏蔽元件的部件。
[0144] 21.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述二氧化硅相以表面積 計(jì)為所述暴露的外表面積的50% -90%。
[0145] 22.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述二氧化硅相以表面積 計(jì)為所述暴露的外表面積的50% -80%。
[0146] 23.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述二氧化硅相以表面積 計(jì)為所述暴露的外表面積的50% -70%。
[0147] 24.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述聚合物為至少一種固 化性聚合物。
[0148] 25.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述雙相填料連接有至少 一種化學(xué)基團(tuán)。
[0149] 26.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述至少一種化學(xué)基團(tuán)為 硅烷。
[0150] 27.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述雙相填料具有 50-140cc/100g 填料的 OAN。
[0151] 28.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述雙相填料具有 141-200cc/100g 填料的 0ΑΝ。
[0152] 29.本發(fā)明涉及UV固化性涂層，其包括包含如下的聚合物組合物：
[0153] a)至少一種聚合物；和
[0154] b)至少一種具有暴露的外表面積的雙相填料，其中所述雙相填料具有 50cc/100g-200cc/100g填料的0ΑΝ、10重量％-90重量％的二氧化硅含量，和所述二氧化硅 相以表面積計(jì)占所述暴露的外表面積的約50% -約99%。
[0155] 30.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中固化的涂層為黑矩陣。
[0156] 31.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中固化的涂層為黑柱間隔 體。
[0157] 32.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中固化的涂層為L(zhǎng)CD器件中 的光屏蔽元件的部件。
[0158] 33.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述聚合物組合物包括固 化的組合物。
[0159] 34.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述涂層具有IOw-IO 16歐 姆/ □的表面電阻率。
[0160] 35.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述涂層具有小于20的 介電常數(shù)。
[0161] 36.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述涂層在約1微米的厚 度下具有至少約1或更大的光學(xué)密度。
[0162] 37.本發(fā)明涉及UV固化性涂層，其包括：
[0163] a)至少一種UV固化性聚合物；和
[0164] b)至少一種具有暴露的外表面積的雙相填料，其中所述雙相填料具有約50-約 200cc/100g填料的OANUO重量％ -90重量％的二氧化硅含量，和所述二氧化硅相以表面 積計(jì)占所述暴露的外表面積的約50% -約99%，其中在所述聚合物組合物中從5重量％到 35重量％的加載量范圍內(nèi)的表面電阻率變化2個(gè)或更少的數(shù)量級(jí)。
[0165] 38.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中固化的涂層為黑矩陣。
[0166] 39.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中固化的涂層為黑柱間隔 體。
[0167] 40.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中固化的涂層為L(zhǎng)CD器件中 的光屏蔽元件的部件。
[0168] 41.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層，其中所述聚合物組合物的電阻 率和具有所述至少一種聚合物而沒有任何填料的聚合物組合物的電阻率在所述加載量范 圍內(nèi)變化2個(gè)或更少的數(shù)量級(jí)。
[0169] 42.液晶器件，其包括固化的任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的UV固化性 涂層。
[0170] 43.黑矩陣，其包括固化的任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層。
[0171] 44.黑柱間隔體，其包括固化的任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層。
[0172] 45. LCD器件中的光屏蔽涂層元件的部件，其包括固化的任一前述或以下實(shí)施方式 /特征/方面的涂層。
[0173] 46.液晶器件，其包括固化的任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的涂層。
[0174] 47.本發(fā)明涉及制造 UV固化的涂層的方法，其包括：
[0175] (i)將至少一種聚合物與至少一種填料以及媒介物組合以提供UV固化性填料-聚 合物組合物，所述填料包括：
[0176] a)受控量的具有二氧化硅相和碳相的雙相填料，或者
[0177] b)具有二氧化硅相和碳相的雙相填料，其中所述二氧化硅相為受控表面覆蓋率量 的二氧化硅相，或者
[0178] c)具有二氧化硅相和碳相的雙相填料，其中所述雙相填料具有受控形態(tài)；或者
[0179] d) a)、b)、和c)的任意組合；
[0180] (ii)將所述固化性填料-聚合物組合物施加到基底上以形成UV固化性涂層；
[0181] (iii)將所述涂層以圖像方式固化以形成固化的涂層；和
[0182] (iv)將所述固化的涂層顯影和干燥。
[0183] 48.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的制造 UV固化的涂層的方法，其中所 述固化的涂層為黑矩陣。
[0184] 49.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的制造 UV固化的涂層的方法，其中所 述涂層為黑柱間隔體。
[0185] 50.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的制造 UV固化的涂層的方法，其中所 述涂層為L(zhǎng)CD器件中的光屏蔽元件的部件。
[0186] 51.本發(fā)明涉及分散體，其包括：
[0187] a)至少一種溶劑；
[0188] b)至少一種具有暴露的外表面積的雙相填料，和所述^氧化娃相以表面積計(jì)占所 述暴露的外表面積的約10% -約99% ;和
[0189] c)任選地，分散助劑。
[0190] 52.任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的分散體，其中所述溶劑為丙二醇單甲 基醚乙酸酯。
[0191] 53. UV固化性涂層，其包括任一前述或以下實(shí)施方式/特征/方面的分散體。
[0192] 本發(fā)明可包括如以句子和/或段落闡述的在上文中和/或下文中的這些各種各樣 的特征或?qū)嵤┓绞降慕M合。本文中所公開的特征的任意組合被認(rèn)為是本發(fā)明的一部分并且 關(guān)于組合的特征，不意圖有限制。
[0193] 將通過以下實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明，所述實(shí)施例旨在對(duì)本發(fā)明進(jìn)行舉例說明。
[0194] 實(shí)施例1
[0195] 針對(duì)在形成黑矩陣中的用途，對(duì)聚合物-填料配方進(jìn)行評(píng)價(jià)。制備若干丙烯酸 類配方以評(píng)價(jià)使用各種各樣的雙相粒子的涂層的電性質(zhì)以及調(diào)節(jié)電性質(zhì)的能力。選擇具 有85 %二氧化硅覆蓋率、50%二氧化硅覆蓋率、和30%二氧化硅覆蓋率的雙相粒子，以及 用于對(duì)比研究的具有類似形態(tài)（0ΑΝ為125mL/100g)的商業(yè)炭黑（Vulcan? 7H，Cabot Corporation)。該商業(yè)炭黑具有0%二氧化娃覆蓋率。
[0196] 對(duì)于各填料樣品，用來自DSM NeoResins的丙稀酸類樹脂Neocryl B-814制備聚 合物復(fù)合物。使用甲乙酮（MEK)作為溶劑。在若干實(shí)驗(yàn)中，將Neocryl B-814丙烯酸類樹 脂用Joncryl 611丙稀酸類樹脂（可從Johnson polymers商購(gòu)得到）代替。
[0197] 在Scandex油漆搖動(dòng)器中制備MEK溶劑分散體（研磨基料）。制備具有期望的雙 相填料粒子與丙稀酸類樹脂質(zhì)量比的排放分散體（l