CN105026963A

CN105026963A - 黑矩阵基板

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Publication number: CN105026963A
Application number: CN201480010592.3A
Authority: CN
Inventors: 西山雅仁; 的羽良典; 野中晴支; 井上欣彦
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2015-11-04
Anticipated expiration: 2034-03-04
Also published as: KR20150123802A; TWI617844B; JPWO2014136738A1; TW201441676A; CN105026963B; KR102112520B1; WO2014136738A1; JP6417941B2

Abstract

本发明的课题在于提供一种虽然具有充分的光密度，但是反射率低的形成有树脂黑矩阵的树脂黑矩阵基板。本发明是一种黑矩阵基板，依次具有透明基板、遮光层(A)及遮光层(B)，遮光层(A)的每单位厚度的光密度比遮光层(B)的每单位厚度的光密度低，遮光层(A)包含遮光材料和折射率1.4～1.8的微粒。本发明的黑矩阵基板因为其特征而对于滤色器、液晶显示装置有用。

Description

黑矩阵基板

技术领域

本发明涉及能够用于滤色器的黑矩阵基板，该滤色器使用于液晶显示装置、发光器件。

背景技术

液晶显示装置采用在2张基板间夹着液晶层的结构，利用液晶层的电光响应来表现明暗，也可以通过使用滤色器基板进行彩色显示。

以往，形成于滤色器基板、成为遮光层的黑矩阵，以铬系材料形成的金属薄膜为主流，但是为了降低成本、环境污染，开发了含有树脂和遮光材料的树脂黑矩阵。具备具有含有炭黑等遮光材料的树脂黑矩阵的滤色器基板的液晶显示装置，在屋内的可见性优异，但是将其在屋外使用的情况下，黑矩阵由来的、起因于外光反射的可见性的恶化就成为了问题。

从这样的背景出发，为了实现光密度(以下有时称为“OD值”。)高，且从透明基板侧看时反射率低的树脂黑矩阵，进行了各种研究。例如，提出了下述方法：使用由绝缘性物质被覆表面的黑色色剂微粒的方法(专利文献1)，向氮氧化钛中添加炭黑的方法(专利文献2)，使用钛氮化物和钛碳化物的混合物的方法(专利文献3)，制作着色浮雕层和黑色浮雕层的2层结构的方法(专利文献4)以及制作包含形状各向异性金属微粒的光吸收层和反射光吸收层的2层结构的方法(专利文献5)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-183511号公报

专利文献2：日本特开2006-209102号公报

专利文献3：日本特开2010-95716号公报

专利文献4：日本特开平8-146410号公报

专利文献5：日本特开2006-251237号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，由于高遮光性的材料原理上反射率高，所以，对于树脂黑矩阵，达到充分的光密度和低反射率这两方面是非常困难的。而且，关于将树脂黑矩阵做成2层结构的方法，也存在难于经过可见光的全部区域而实现低反射率的问题，而且因为使用金属微粒而变为高传导性，可能会产生由电场异常引起的显示不良。

所以，本发明目的在于，提供一种虽然具有充分的光密度，但反射率低，且具有高电阻值，可靠性高的形成有树脂黑矩阵的黑矩阵基板。

用于解决课题的方法

本发明提供以下的黑矩阵基板等。

(1)一种黑矩阵基板，依次具有透明基板、遮光层(A)和遮光层(B)，遮光层(A)的每单位厚度的光密度比遮光层(B)的每单位厚度的光密度低，遮光层(A)含有遮光材料和折射率1.4～1.8的微粒。

作为上述发明的优选形态，本发明提供以下的黑矩阵基板。

(2)根据上述的黑矩阵基板，折射率1.4～1.8的微粒是选自氧化铝、氧化硅、硫酸钡、硫酸钙、碳酸钡、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶以及偏硅酸钠中的1种以上的微粒。

(3)根据上述任一项的黑矩阵基板，折射率1.4～1.8的微粒的通过依照JIS P8148(2001)的方法测定得到的白度为30％以上。

(4)根据上述任一项的黑矩阵基板，透明基板由聚酰亚胺树脂形成。

另外，本发明提供使用了上述黑矩阵基板的以下的物质。

(5)一种滤色器基板，上述任一项的黑矩阵基板的遮光层(A)和遮光层(B)具有图案形状，在不存在图案的部分存在着色了的像素。

(6)一种发光器件，具有上述滤色器基板和发光元件。

(7)根据上述的发光器件，发光元件为有机EL元件。

(8)一种液晶显示装置，具有上述滤色器基板、液晶化合物和对置基板。

另外，本发明提供用于制造上述黑矩阵基板和滤色器的如下的优选方法。

(9)一种黑矩阵基板的制造方法，具有下述工序：

在透明基板的上方形成含有遮光材料和树脂的组合物的层的工序；

在该组合物的层的上方形成含有遮光材料的感光性树脂组合物的层的工序；

进行图案曝光，通过显影液或者溶剂对上述2种层进行图案加工的工序。

(10)一种滤色器的制造方法，具有通过上述方法制造了黑矩阵基板后，在不存在图案的地方设置像素的工序。

发明的效果

根据本发明的黑矩阵基板，不仅遮光层能够实现不让背光源的光通过的充分的遮光性，得到高衬度、鲜明的图像，而且得到由于反射率低即使在外光下可见性也非常优异、且电可靠性高的液晶显示装置成为可能。

附图说明

图1是表示本发明的黑矩阵基板的几种实施方式的截面示意图。

图2是表示本发明的黑矩阵基板的一种实施方式的截面示意图。

图3是表示本发明的发光器件的一种实施方式的截面示意图。

具体实施方式

本发明的黑矩阵基板的特征在于，依次具有形成于透明基板上的遮光层(A)和遮光层(B)，遮光层(A)的每单位厚度的光密度比遮光层(B)的每单位厚度的光密度低，遮光层(A)含有遮光材料和折射率1.4～1.8的微粒。

已知，通常，树脂黑矩阵(以下称为“树脂BM”。)每单位厚度的光密度(用光密度除以厚度的值。以下称为“OD/T”。)越大，反射率越高。这是由于下述的理由。

一般地，相对的2种无色透明的物质相接的情况下，入射到其界面的光的反射率R可以如下述数学式(1)这样用折射率差来表示。

反射率R＝(n₁-n₂)²/(n₁+n₂)² (1)

(在这里，n₁、n₂分别表示任意的无色透明的物质n₁、n₂的折射率)

另一方面，金属等非无色透明的物质的情况下，折射率有必要以复折射率来表示，

使用复折射率N＝n-iκ(n表示物质n的折射率的实数部，κ表示消光系数)。无色透明的物质m和非无色透明的物质n相接的情况下，从物质m侧垂直入射到其界面的光的反射率R可以如下述数学式(2)这样表示。

反射率R＝{(m-n)²+κ²}/{(m+n)²+κ²} (2)

(在这里，m表示无色透明的物质m的折射率，n表示物质n的折射率的实数部，κ表示物质n的消光系数)

根据此数学式(2)可知，消光系数κ越大，反射率就越大。另外，假设消光系数κ为0，即物质n为无色透明的情况下，变成与数学式(1)同样的结果。

另外，消光系数在某些波长处与吸光系数α成比例。再者，吸光系数α可近似为OD/T乘以了常数而得的值。即，消光系数κ与OD/T的值成比例，如果使用数学式(2)，则可知，OD/T越大，原理上物质m和物质n的界面处的反射率R就越高。

本发明人等将上述数学式(2)的物质m对应为透明基板，物质n对应为树脂BM，推断作为树脂BM的特性被要求的低反射率和高遮光性，在一定的膜厚条件下处于折衷选择的关系。为了低反射化，减小OD/T是有效的，但是这种情况下为了确保充分的遮光性，需要加大黑矩阵的膜厚。膜厚大的黑矩阵成为液晶的取向紊乱的原因，衬度下降。所以，为解决该折衷选择深入研究的结果是，考虑到在透明基板的上方依次具有OD/T小的层、即可以说是低光密度层的遮光层(A)，和OD/T比遮光层(A)大的层、即可以说是高光密度层的遮光层(B)的黑矩阵基板适于课题的解决。另外，这里所说的“遮光层”并不限于100％遮断光的层。根据该黑矩阵基板的结构，由于遮光层(A)具有较低的OD/T，因此对于从透明基板侧进来的光，在遮光层(A)的透明基板侧的界面处的反射降低。由于光在遮光层(A)中也衰减，所以在遮光层(B)的遮光层(A)侧的界面处的光的反射量也减少。其结果是，本发明的黑矩阵基板的反射率变低。再者，由于具有遮光层(B)，使得对于从遮光层(B)透射进来的光具有充分的遮光性成为可能。即推测通过这样的黑矩阵基板的结构，对于从透明基板侧进来的光，能够使低反射和充分的遮光性并存。

然而，根据本发明人等的研究表明，单是上述那样的结构，从透明基板侧入射的光通过OD/T小的层，在OD/T大的层的、OD/T小的层侧的界面处的反射存在，不容易实现所期望的树脂BM的低反射化。因此，本发明人等发现具有这样的结构的黑矩阵基板中，通过使上述OD/T小的层含有遮光材料和折射率1.4～1.8的微粒，能够使充分的遮光性和低反射并存，进而完成本发明。

本发明的遮光层(A)的光密度不为0，是实质上不透明的层结构，其OD/T比遮光层(B)的OD/T小。而且，本发明的遮光层(B)的光密度不为0，是实质上不透明的层结构。另外，本发明中所说的OD值采用在波长380～700nm的区域使用下式以5nm间隔求得的值的平均值。

OD值＝log₁₀ (I₀/I)

I₀：入射光强度

I：透射光强度

<<遮光层(A)>>

<光密度>

遮光层(A)的OD/T优选0.5μm^-1以上，更优选1μm^-1以上。另外，该值优选3μm^-1以下，更优选2.5μm^-1以下。如果该值过小，层叠的树脂BM为了得到所期望的OD值，就不得不增大膜厚。如果该值过大，反射率有变高的趋势。遮光层(B)的OD/T优选3μm^-1以上，更优选3.5μm^-1以上。且更优选8μm^-1以下，进一步更优选6μm^-1以下。如果该值过小，树脂BM为了得到所期望的OD值，膜厚变得过厚；如果大了，不得不增多遮光材料的添加量，图案加工有时会变得困难。

本发明的黑矩阵基板中存在的遮光层整体的OD值优选3以上，更优选4以上。另外更优选6以下，进一步更优选5以下。如果整体的OD值过低，有时背光源的光会透射一部分，衬度降低。另一方面，如果过高，不仅是遮光层(B)，遮光层(A)的遮光材料的添加量也不得不增加，在成为所期望的膜厚的情况下，反射率有变高的趋势。

遮光层(A)的OD值优选0.5以上，更优选0.8以上，且优选2.0以下，更优选1.5以下。遮光层(B)的OD值更优选1.5以上，进一步更优选2.0以上，另一方面更优选5.0以下，进一步更优选3.5以下。

<微粒>

作为本发明所说的微粒，优选实质上不着色，淡色、透明或者白色的微粒。关于黑色颜料、红、蓝、绿、紫、黄色、洋红或者青色等的颜料分类到之后所述的遮光材料中。

作为微粒的成分，除了填充颜料或者白色颜料等的白色的微粒，可以举出各种陶瓷、各种树脂等。但是如前所述折射率为1.4～1.8是必要的。

这里所说的微粒的折射率，是可见光下的折射率，作为代表值，可以采用相当于钠D线的波长589nm处的折射率的值。作为折射率的测定方法，可以以微粒自身或者与微粒相同组成的物质为试样，使用浸液法即贝克线法测定。作为通过贝克线法求得折射率的方法，准备30个作为目的的微粒的同一物质的样品，在测定了每一个的折射率之后，通过它们的平均值可以算出折射率。

本发明中使用的微粒的折射率为1.4～1.8是必要的，优选1.5～1.7。所谓折射率低，原理上应该是构成微粒的物质的密度低。因此，存在着这样的低密度的粒子形成遮光层时，相对于作为分散介质使用的有机溶剂容易被侵害的问题。进而完成了的黑矩阵基板的耐溶剂性变得不充分。另一方面，如果折射率过高，由于遮光层(A)的折射率相比于透明基板来说变得过大，因此遮光层(A)的透明基板侧的表面处的反射变大，结果是，黑矩阵基板的反射有变高的趋势。根据本发明的结构，推测能够通过具有上述范围的折射率的微粒分散于OD/T小的层，将入射光由于微粒而被散射的影响抑制到最小限度，同时使OD/T小的层的折射率变成与透明基板相近的值，与遮光材料的遮光效果相配合，反射光衰减。

作为折射率1.4～1.8的微粒，具体的可以举出丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、有机硅微粒、氟树脂等树脂制的微粒。作为市售品的丙烯酸树脂微粒，可以举出日本ペイント制FS-101、FS102、FS106、FS-107、FS-201、FS-301、FS-501、FS-701、MG-155E、MG-451、MG-351、东洋纺制的“タフチック”(注册商标)F-120、F-167等。

如上所述，可以在本发明中使用的微粒优选实质上不着色，淡色、透明或者白色的微粒，优选白色的微粒。作为折射率为1.4～1.8的微粒，可以举出例如滑石、云母或者高岭土等矿物，氧化铝(aluminium oxide)或者二氧化硅(silicon oxide)等氧化物，硫酸钡或者硫酸钙等硫酸盐，碳酸钡、碳酸钙、碳酸镁或者碳酸锶等碳酸盐，偏硅酸钠或者硬脂酸钠。从电可靠性的观点出发，优选选自氧化铝、氧化硅、硫酸钡、硫酸钙、碳酸钡、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶和偏硅酸钠中的物质，更优选硫酸钡。另外，作为市售的硫酸钡，可举出例如“BARIFINE”(注册商标)BF-10、BF-1、BF-20或者BF-40(以上均是堺化学工业社制)。本发明的折射率1.4～1.8的微粒优选依照JIS P8148(2001)的方法测定的白度为30％以上，更优选50％以上。微粒的白度的测定中，充分对微粒施加压力使其填充于测定容器，以便使白度变成一定的值进行测定。另外，本段落所示的上述微粒均是白度为30％以上的微粒。

作为微粒的形状，并无特别限定，可举出例如球状、椭球体状、针状、多角形状、星形状或者表面有凹凸或细孔的形状、或者中空的形状。

微粒的粒径优选1μm以下的粒径，优选5～500nm，更优选10～100nm。如果微粒的粒径过小，有分散稳定化变得困难的趋势。另一方面，如果过大，光的散射变大，反射率有变高的趋势。这里微粒的粒径是指微粒的一次粒径。微粒的一次粒径可以如下算出：用电子显微镜分别观察随机地选择的100个微粒的一次粒径，求得它们的平均值，来算出。形状为球形以外的情况下，可以如下算出：对于某1个粒子将用电子显微镜观察到的最大宽度和最小宽度的平均值算作该粒子的一次粒径，求得100个的一次粒径的平均值，来算出。优选上述那样的粒径的微粒在包含于低光密度层的微粒中包含90质量％以上。

作为微粒的制造方法，可举出例如，将成为原料的矿物等物质粉碎并微细化的粉碎法、气相、液相或者固层中的化学方法或者物理方法。作为粉碎法，可举出例如喷射法、锤法或者磨机法。作为气相中的化学方法，可举出例如化学蒸镀法(CVD法)、电炉法、化学火焰法或者等离子体法。作为液相中的化学方法，可举出例如沉淀法、醇盐法或者水热法。作为固相中的化学方法，可举出例如晶析法。作为物理方法，可举出例如喷雾法、溶液燃烧法或冷冻干燥法。其中，为了能够容易地控制微粒的粒径，优选沉淀法。

<遮光层(A)的组成>

本发明的黑矩阵基板中的遮光层(A)含有遮光材料、折射率1.4～1.8的微粒，优选还含有树脂。

作为遮光材料，可举出例如黑色有机颜料、混色有机颜料和无机颜料。作为黑色有机颜料，可举出例如炭黑、树脂被覆炭黑、苝黑或者苯胺黑。作为混色有机颜料，可举出例如将红、蓝、绿、紫、黄色、洋红或者青色等的颜料混合制成拟黑色化的颜料。作为无机颜料，可举出例如石墨。作为其他的例子，可举出钛、铜、铁、锰、钴、铬、镍、锌、钙或者银等的金属微粒。还可举出前面所示的金属的氧化物、复合氧化物、硫化物、氮化物和碳化物。优选选自氧化钛被氮还原的氮氧化钛即钛黑、氮化钛、碳化钛和炭黑中的1种以上。其中，更优选氮氧化钛。

这里所说的氮氧化钛是指用TiN_xO_y(0<x<2.0，0.1<y<2.0)表示的化合物，由于如果氧的含量多则黑度下降，所以，x/y优选为0.1～10，更优选1～3。

遮光材料的粒径优选10～300nm，更优选30～100nm。这里所说的遮光材料的粒径是指遮光材料的一次粒径。遮光材料的一次粒径可以通过与微粒的情况同样的方法算出。如果遮光材料的粒径过大，有微细的图案加工变得困难的趋势。另一方面，如果粒径过小，遮光材料的粒子有凝集，反射率变高的趋势。

遮光层(A)中遮光材料占有的比例，优选5质量％以上，更优选10质量％以上。且其比例优选80质量％以下，更优选50质量％以下。如果遮光材料的比例少，得到充分的光密度变得困难。另一方面，如果遮光材料的比例多，遮光层(A)的图案形成有时会变得困难。

遮光层(A)中微粒占有的比例，优选1质量％以上，更优选10质量％以上。且其比例优选60质量％以下，进一步更优选50质量％以下。如果微粒的比例过小，本发明的效果有时会不充分。另一方面，如果微粒的比例过大，有图案形成变得困难的趋势。

遮光层(A)能够含有的树脂的比例优选10质量％以上，更优选30质量％以上。且其比例优选90质量％以下，更优选70质量％以下。

树脂优选在波长589nm处折射率为1.4～1.8，更优选1.5～1.7。可举出例如环氧树脂、丙烯酸树脂、硅氧烷聚合物类树脂或者聚酰亚胺树脂。上述树脂中，从涂膜的耐热性高考虑，优选丙烯酸树脂或者聚酰亚胺树脂，更优选聚酰亚胺树脂。这里所说的聚酰亚胺树脂，除了具有完全已闭环结构的聚酰亚胺树脂以外，还包含作为聚酰亚胺树脂的前体的聚酰胺酸和聚酰胺酸一部分闭环了的聚酰亚胺树脂。

聚酰亚胺树脂是通过将作为前体的聚酰胺酸加热闭环酰亚胺化而形成的。一般地，聚酰胺酸是通过使具有酸酐基的化合物和二胺化合物在40～100℃下加成聚合得到的。具有用下述通式(1)表示的重复结构单元。聚酰胺酸一部分闭环了的聚酰亚胺树脂具有下述通式(2)表示的酰胺酸结构、酰胺酸结构一部分酰亚胺闭环而成的下述通式(3)表示的结构、和酰胺酸结构全部酰亚胺闭环而成的下述通式(4)表示的酰亚胺结构。

上述通式(1)～(4)中，R¹表示碳原子数2～22的3价或者4价的有机基，R²表示碳原子数1～22的2价的有机基，n表示1或者2的整数。

为了提高聚酰亚胺树脂的耐热性和绝缘性，作为为了得到聚酰胺酸而使用的二胺化合物，优选芳香族系二胺化合物，作为具有酸酐基的化合物，优选酸二酐。

作为芳香族系二胺化合物，可以举出例如对苯二胺、间苯二胺、3,3’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯甲烷、3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜、3,3’-二氨基二苯硫醚、4,4’-二氨基二苯硫醚、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、2,2-双(三氟甲基)联苯胺、9,9’-双(4-氨基苯基)芴4,4’-二氨基二苯胺、3,4’-二氨基二苯胺、3,3’-二氨基二苯胺、2,4’-二氨基二苯胺、4,4’-二氨基二苄胺、2,2’-二氨基二苄胺、3,4’-二氨基二苄胺、3,3’-二氨基二苄胺、N,N’-双-(4-氨基-3-甲基苯基)乙二胺、4,4’-二氨基苯甲酰苯胺、3,4’-二氨基苯甲酰苯胺、3,3’-二氨基苯甲酰苯胺、4,3’-二氨基苯甲酰苯胺、2,4’-二氨基苯甲酰苯胺、N,N’-对苯撑双(对氨基苯甲酰胺)、N,N’-对苯撑双(间氨基苯甲酰胺)、N,N’-间苯撑双(对氨基苯甲酰胺)、N,N’-间苯撑双(间氨基苯甲酰胺)、N,N’-二甲基-N,N’-对苯撑双(对氨基苯甲酰胺)、N,N’-二甲基-N,N’-对苯撑双(间氨基苯甲酰胺)、N,N’-二苯基-N,N’-对苯撑双(对氨基苯甲酰胺)、或N,N’-二苯基-N,N’-对苯撑双(间氨基苯甲酰胺)，优选对苯二胺、间苯二胺、3,3’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚、3,3’-二氨基二苯砜、4,4’-二氨基二苯砜、9,9’-双(4-氨基苯基)芴或者4,4’-二氨基苯甲酰苯胺。

作为芳香族四羧酸，可以列举出例如4,4’-氧二邻苯二甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、均苯四甲酸二酐、3,4,9,10-苝四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯砜四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、1,2,5,6-萘四甲酸二酐、3,3’,4,4’-对三联苯四甲酸二酐或3,3’,4,4’-间三联苯四甲酸二酐等，优选为4,4’-联苯四甲酸二酐、4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、或均苯四甲酸二酐。另外，如果使用如4,4’-(六氟异丙叉基)二邻苯二甲酸二酐这样的氟系的四羧酸二酐，能够得到短波长区域的透明性良好的聚酰亚胺。

在为了得到聚酰胺酸的、具有酸酐基的化合物和二胺化合物的加成聚合中，也可以根据需要添加马来酸酐或者邻苯二甲酸酐等酸酐作为封端剂。另外，为了提高与玻璃板或者硅片等无机物的粘接性，也可以使用具有硅原子的酸酐或者具有硅原子的二胺化合物。作为具有硅原子的二胺，优选双-3-(氨基丙基)四甲基硅氧烷等硅氧烷二胺化合物。具有硅原子的二胺在全部二胺化合物中所占的比例优选1～20摩尔％。如果硅氧烷二胺化合物少，不能得到提高粘接性的效果。另一方面，如果过大，有膜的耐热性降低的趋势。另外，遮光层的图案形成中有以碱性溶液显影的情况，如果量过多，由于附着性过度高，因此在碱显影时，有时会产生残留膜这样的问题。

作为为了得到聚酰胺酸的、具有酸酐基的化合物和二胺化合物，也可以使用脂环式的酸二酐或脂环式的二胺。作为脂环式的酸二酐或脂环式的二胺，可以举出例如，1,2,4,5-环己烷四甲酸二酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四甲酸二酐、双环[2.2.1]庚烷-2-内型-3-内型-5-外型-6-外型-2,3,5,6-四甲酸二酐、双环[2.2.1]庚烷-2-外型-3-外型-5-外型-6-外型-2,3,5,6-四甲酸二酐、双环[2.2.1]庚烷-2,3,5,6-四甲酸二酐、或十氢-二甲桥萘四甲酸二酐、或双[2-(3-氨基丙氧基)乙基]醚、1,4-丁二醇-双(3-氨基丙基)醚、3,9-双(3-氨基丙基)-2,4,8,10-四螺-5,5-十一烷、1,2-双(2-氨基乙氧基)乙烷、1,2-双(3-氨基丙氧基)乙烷、三甘醇-双(3-氨基丙基)醚、聚乙二醇-双(3-氨基丙基)醚、3,9-双(3-氨基丙基)-2,4,8,10-四螺-5,5-十一烷或1,4-丁二醇-双(3-氨基丙基)醚。

遮光层(A)也可以含有作为其他的添加剂的附着性改良剂、高分子分散剂或者表面活性剂等。作为附着改良剂，可举出例如硅烷偶联剂或者钛偶联剂。优选附着性改良剂相对于聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂等树脂添加0.2～20质量％。作为高分子分散剂，可举出例如聚乙烯亚胺类高分子分散剂、聚氨酯类高分子分散剂或者聚烯丙胺类高分子分散剂。通常，高分子分散剂相对于遮光材料添加1～40质量％。作为表面活性剂，可以举出例如月桂基硫酸铵或聚氧乙烯烷基醚硫酸三乙醇胺等阴离子表面活性剂、硬脂基胺乙酸酯或月桂基三甲基氯化铵等阳离子表面活性剂、月桂基二甲基氧化胺或月桂基羧甲基羟基乙基咪唑甜菜碱等两性表面活性剂、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚或失水山梨糖醇单硬脂酸酯等非离子表面活性剂、以聚二甲基硅氧烷等为主骨架的有机硅系表面活性剂或氟系表面活性剂。通常，表面活性剂相对于颜料添加0.001～10质量％，优选添加0.01～1质量％。如果表面活性剂少，有时涂布性、着色被膜的平滑性或者防止贝纳尔旋流窝(Benard Cells)的效果变得不充分。另一方面，如果表面活性剂过多，则有时涂膜物性变得不良。上述各种添加剂包含于设置遮光层(A)时的组合物中，也可以在之后，通过加热、光照射，与树脂发生化学反应，引入到树脂的化学结构中。

<<遮光层(B)>>

<遮光层(B)的组成>

本发明的黑矩阵基板中遮光层(B)含有遮光材料，更优选含有树脂。

作为遮光层(B)含有的遮光材料，可举出与遮光层(A)同样的物质，但由于OD/T大，优选选自炭黑、氮氧化钛、氮化钛和碳化钛中的1种以上，更优选氮化钛或者钛氮化物。这里所说的钛氮化物是指包含氮化钛作为主成分，含有氧化钛TiO₂、低价氧化钛TinO_2n-1(1≦n≦20)或者氮氧化钛作为副成分的物质。钛氮化物粒子含有氧原子，为得到更高OD/T优选氧原子少，更优选氧原子的含量为12质量％以下，进一步优选8质量％以下。

作为钛氮化物粒子的合成，可举出例如电炉法或者热等离子体法等气相反应法。其中，热等离子体法由于混入的杂质少，粒径容易集中，生产性也高，所以优选。作为产生热等离子体的方法，可举出例如直流电弧放电、多层电弧放电、高频(RF)等离子体或混合等离子体等。其中，高频等离子体由于从电极混入的杂质少而优选。

遮光材料的粒径优选10～300nm，更优选30～100nm。这里所说的遮光材料的粒径是指遮光材料的一次粒径。遮光材料的一次粒径可以通过与微粒的情况同样的方法算出。如果遮光材料的粒径超过300nm，微细的图案加工有时会变得困难。另一方面，如果小于10nm，容易引起粒子的凝集，有反射率变高的趋势。

遮光层(B)中遮光材料占有的比例，优选10质量％以上，进一步更优选40质量％以上。且其比例优选90质量％以下，更优选80质量％。如果遮光材料的比例少，得到充分的光密度变得困难。另一方面，如果过多，图案形成变得困难。

遮光层(B)能够含有的树脂的比例优选10质量％以上，更优选20质量％以上。且其比例优选90质量％以下，更优选60质量％以下。

作为遮光层(B)能够含有的树脂，可举出与遮光层(A)含有的树脂同样的树脂，其中优选丙烯酸树脂。

作为丙烯酸树脂，优选具有羧基的丙烯酸系聚合物，可以优选使用不饱和羧酸和烯属不饱和化合物的共聚物。

作为成为共聚物的原料的不饱和羧酸，可以列举出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸或乙烯基乙酸。作为烯属不饱和化合物，可以列举出例如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸正戊酯、丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸苄酯、或甲基丙烯酸苄酯等不饱和羧酸烷基酯。此外作为其他的烯属不饱和化合物，可以举出苯乙烯、对甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯或α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物。其他可以举出丙烯酸氨基乙基酯等不饱和羧酸氨基烷基酯、丙烯酸缩水甘油基酯或甲基丙烯酸缩水甘油基酯等不饱和羧酸缩水甘油基酯、乙酸乙烯酯或丙酸乙烯酯等羧酸乙烯基酯。另外，末端具有不饱和基的低聚物、聚合物作为大分子单体通过共聚也能够接枝化，例如能够使用丙烯腈、甲基丙烯腈或α-氯丙烯腈等氰化乙烯基化合物，1,3-丁二烯或异戊二烯等脂肪族共轭二烯，以及各自的末端具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯或聚甲基丙烯酸丁酯。这些共聚物成分中，优选为选自甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸苄酯和苯乙烯中的单体的2成分～4成分的共聚物。对树脂BM进行图案加工时通常进行显影操作。为了使相对于经常使用的碱性显影液的溶解速度适当，更优选重均分子量Mw(以四氢呋喃作为载体，在温度23℃使用凝胶渗透色谱测定，并使用标准聚苯乙烯的标准曲线换算得到。)为2千～10万，且酸值为70～150(mgKOH/g)。

另外，可以在遮光层(B)的原料的阶段预先使其含有侧链上具有烯属不饱和基的丙烯酸树脂。通过含有该材料，能够使对树脂BM进行图案加工时的曝光和显影中的灵敏度提高。作为烯属不饱和基，优选丙烯酸基、甲基丙烯酸基。侧链上具有烯属不饱和基的丙烯酸树脂可以通过使具有缩水甘油基或脂环式环氧基的烯属不饱和化合物与具有羧基的丙烯酸树脂的羧基加成反应而得到。

作为侧链上具有烯属不饱和基的丙烯酸树脂，可以举出例如，作为市售的丙烯酸树脂的サイクロマー(注册商标)P(ダイセル化学工业(株))或碱溶性cardo树脂，但为了使在酯系溶剂、碱性显影液中的溶解性适当，优选重均分子量(Mw)为2千～10万且酸值为70～150(mgKOH/g)。

遮光层(B)的原料中还可以含有多官能丙烯酸单体或者其反应物。遮光层随后进行图案加工，其加工通常按照图案曝光和显影的顺序进行。上述化合物通过曝光而聚合和交联，不溶于显影液。作为多官能丙烯酸单体，可举出多官能的丙烯酸系单体或者低聚物。作为多官能的丙烯酸系单体，可以列举出例如，双酚A二缩水甘油基醚(甲基)丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯氨基甲酸酯、改性双酚A环氧(甲基)丙烯酸酯、己二酸1,6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、邻苯二甲酸酐氧化丙烯(甲基)丙烯酸酯、偏苯三酸二甘醇(甲基)丙烯酸酯、松香改性环氧二(甲基)丙烯酸酯、醇酸改性(甲基)丙烯酸酯、芴二丙烯酸酯系低聚物、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二缩水甘油基醚二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、1,3,5-三丙烯酰基六氢-1,3,5-三嗪(triacrylformal)、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、2,2-双[4-(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯基]丙烷、双[4-(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯基]甲烷、双[4-(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯基]砜、双[4-(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯基]醚、4,4’-双[4-(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯基]环己烷、9,9-双[4-(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯基]芴、9,9-双[3-甲基-4-(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯基]芴、9,9-双[3-氯-4-(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯基]芴、双苯氧基乙醇芴二丙烯酸酯、双苯氧基乙醇芴二甲基丙烯酸酯、双甲酚芴二丙烯酸酯和双甲酚芴二甲基丙烯酸酯。

可以适当选择这些多官能的单体或者低聚物进行组合，优选官能团为3以上的化合物，更优选官能团为5以上的化合物，进一步优选二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯或者二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯。

遮光层(B)有含有的遮光材料不仅吸收可见光区域，也吸收对光交联有效的紫外线的趋势，因此，优选即使只有少量紫外线也灵敏度高地硬化的多官能丙烯酸单体的组合，具体而言，除了二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯或者二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯以外，优选并用分子中具有包含多个芳香环、疏水性高的芴环的、(甲基)丙烯酸酯。相对于二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯和二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯10～60质量份，优选使用具有芴环的(甲基)丙烯酸酯90～40质量份。

遮光层(B)的原料中可以含有光聚合引发剂。可以举出例如，二苯甲酮系化合物、苯乙酮系化合物、噻吨酮系化合物、咪唑系化合物、苯并噻唑系化合物、苯并唑系化合物、肟酯化合物、咔唑系化合物、三嗪系化合物、磷系化合物或钛酸酯等无机系光聚合引发剂。

更具体可以举出例如，二苯甲酮、N,N’-四乙基-4,4’-二氨基二苯甲酮、4-甲氧基-4’-二甲基氨基二苯甲酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻异丁基醚、苯偶酰二甲基缩酮、α-羟基异丁基苯甲酮、噻吨酮、2-氯噻吨酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-1-丙烷、“イルガキュア”(注册商标)369(2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮)、同OXE01(1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲酰肟)])、CGI-113(2-[4-甲基苄基]-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、叔丁基蒽醌)或者CGI-242(乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟))(以上均是チバ·スペシャルティ·ケミカル(株)制造)、1-氯蒽醌、2,3-二氯蒽醌、3-氯-2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、1,4-萘醌、9,10-菲醌、1,2-苯并蒽醌、1,4-二甲基蒽醌、2-苯基蒽醌、2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑2聚体、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并唑、4-(对甲氧基苯基)-2,6-二(三氯甲基)均三嗪或“アデカ”(注册商标)“オプトマー”(注册商标)N-1818或者同N-1919等咔唑系化合物(均是旭电化工业(株)制造)。遮光层(B)的原料中作为其他的添加剂，也可以含有附着性改良剂、高分子分散剂或者表面活性剂等。具体可以举出与遮光层(A)所含物质相同的物质。

<<树脂BM>>

本发明的黑矩阵基板中遮光层(A)和遮光层(B)的膜厚，分别优选0.3μm以上，更优选0.4μm以上。且分别优选1.2μm以下，更优选1.0μm以下。另外，两层合并的树脂BM整体的膜厚优选0.5μm以上，更优选1.0μm以上。且该膜厚优选2.0μm以下，更优选1.5μm以下。如果整体的膜厚过小，有时不能得到适度的光密度。另一方面，如果过大，有时出现液晶取向不良导致的衬度降低。

作为形成于本发明的黑矩阵基板的树脂BM的图案形状，可举出例如矩形、条纹、正方形、多角形、波型或者有凹凸的形状。图案的宽度优选3～30μm，更优选3～10μm，进一步优选3～6μm。如果图案宽度过大，有时像素的开口部面积变小，亮度会降低。另一方面，如果图案宽度过小，加工时有时图案会欠缺。

为了使像素的开口部面积最大而提高亮度，优选构成本发明的黑矩阵基板的遮光层(A)的图案和遮光层(B)的图案大致相同。具体为矩形或者条纹等的遮光层(A)和遮光层(B)的图案形状大致上相同即可。图案宽度不必要严格相同，遮光层(A)的图案宽度和遮光层(B)的图案宽度的差优选3μm以下，更优选1μm以下，进一步优选0.5μm以下。

形成于本发明的黑矩阵基板的树脂BM的表面电阻值(Ω/□)优选10⁸(Ω/□)以上，更优选10¹⁵(Ω/□)以上。通过形成表面电阻值大的树脂BM，滤色器基板的绝缘性变高，在施加电压的情况下电场不会紊乱，取得良好的液晶取向性，其结果能够得到具有品质良好良好的显示的液晶显示装置。

<<透明基板>>

作为透明基板，可以举出例如石英玻璃、硼硅酸玻璃、铝硅酸盐玻璃、表面涂布了二氧化硅的钠钙玻璃等无机玻璃类或者有机塑料的膜或片，折射率优选1.4～1.8，更优选1.5～1.7。这里所说的透明是在波长380～700nm的全部区域，透射率为80％以上，优选90％以上。

作为有机塑料的膜，优选聚酰亚胺树脂。通过使用聚酰亚胺树脂作为透明基板，可以得到耐热性、尺寸稳定性优异的柔性黑矩阵基板和滤色器基板。

聚酰亚胺树脂的膜可以通过将聚酰胺酸等聚酰亚胺前体树脂的溶液涂布于临时基板上后，进行干燥和加热来制作。

首先，将聚酰亚胺前体树脂组合物涂布于临时基板上。作为临时基板的材质，可举出例如硅片、陶瓷类、砷化镓、钠钙玻璃或者无碱玻璃。作为将聚酰亚胺前体树脂的溶液涂布于临时基板上的方法，可举出例如狭缝涂布法、旋涂法、喷涂法、辊涂法或棒涂法，优选旋涂法或者狭缝涂布法。然后，干燥涂布了聚酰亚胺前体树脂的溶液的临时基板，得到聚酰亚胺前体树脂组合物膜。作为干燥的方法，可举出例如，使用加热板、烘箱、红外线或者真空室等的方法。使用加热板的情况下，在加热板上或者设置于加热板上的接触针(プロキシピン)等夹具上加热临时基板进行干燥。然后，将聚酰亚胺前体树脂组合物膜在180～400℃下加热，转换成聚酰亚胺树脂膜。

作为将该聚酰亚胺树脂膜从临时基板剥离的方法，可举出例如机械剥离的方法、浸渍于氢氟酸等的药液或者水中的方法、或者对聚酰亚胺树脂膜与临时基板的界面照射激光的方法。另外，也可以在不将聚酰亚胺树脂膜从临时基板上剥离的状态下制造黑矩阵基板、液晶显示装置或者发光器件，之后再从临时基板上剥离聚酰亚胺树脂膜，从尺寸稳定性的观点出发，优选制造滤色器基板等后从临时基板上剥离。

<<遮光层(A)和遮光层(B)的形成方法>>

作为在本发明的透明基材上形成遮光层(A)和遮光层(B)的方法，可例示例如以下的两种方法。

1)多次重复进行光刻工序的方法

在透明基板上设置还未图案化的遮光层(A)，将该层图案化。然后，再设置还未图案化的遮光层(B)，将该层图案化。

作为将遮光层(A)图案化的方法，可例示光刻法。可例示使用感光性树脂组合物设置遮光层(A)，进行图案曝光，进行显影，得到图案的方法。作为别的方法，使用非感光性的树脂组合物设置遮光层(A)。在其上设置光致抗蚀剂，进行图案曝光，进行显影，形成光致抗蚀剂的图案。与其显影时同时遮光层(A)也可以以光致抗蚀剂的图案作为掩模用显影液蚀刻，进行图案化。也可以以显影后的光致抗蚀剂的图案作为掩模，将遮光层(A)通过溶剂进行蚀刻并图案化。遮光层(B)的图案也可以与以上说明的遮光层(A)的图案化方法同样地形成。

2)进行一次光刻工序的方法

在透明基板上设置还未图案化的遮光层(A)，进一步设置还未图案化的遮光层(B)，通过光刻法使遮光层(A)和遮光层(B)图案化。作为光刻法，在遮光层(B)上设置光致抗蚀剂，进行图案曝光，与光致抗蚀剂的显影同时，以光致抗蚀剂的图案作为掩模蚀刻遮光层(B)和遮光层(A)，形成图案。或者也可以在形成了光致抗蚀剂的图案后，以光致抗蚀剂的图案作为掩模，通过溶剂将遮光层(A)和遮光层(B)图案化。另外，作为其他的进行一次光刻的方法，在透明基板上设置还未图案化的遮光层(A)，进一步设置由感光性树脂组合物形成的还未图案化的遮光层(B)，通过光刻法将遮光层(B)图案化，进一步通过显影液或者溶剂也将遮光层(A)图案化。这种情况下，也可以在遮光层(A)中使用感光性树脂组合物。

就形成黑矩阵基板中的遮光层(A)和遮光层(B)的图案的方法的细节，进行说明。遮光层(A)通过以树脂组合物作为原料，涂布于透明基板而得到。作为将树脂组合物涂布于透明基板上的方法，可举出例如旋涂机、棒涂机、刮刀涂布机、辊涂机、模涂布机和丝网印刷法。作为其他的方法，可举出将透明基板浸渍于黑色树脂组合物中的方法和将黑色树脂组合物喷雾到基板上的方法。为了提高涂布性，树脂组合物还可以含有溶剂。可举出例如酯类、脂肪族醇类、(聚)烷撑二醇醚系溶剂、酮类、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺或N,N-二甲基甲酰胺等酰胺系极性溶剂或者内酯类，但为了提高作为遮光材料的颜料的分散效果，优选内酯类或者以内酯类为主成分的混合溶剂。这里所说的以内酯类为主成分的溶剂是指，内酯类占全部溶剂的质量比最大的溶剂。此外作为内酯类，优选碳原子数3～12的脂肪族环状酯化合物。作为内酯类，可举出例如β-丙内酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯、γ-己内酯或者ε-己内酯。其中，从聚酰亚胺前体的溶解性的观点出发，优选γ-丁内酯。另外，作为内酯类以外的溶剂，可举出例如3-甲基-3-甲氧基丁醇、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、双丙甘醇单甲基醚、三丙二醇单甲基醚、丙二醇单叔丁基醚、异丁醇、异戊醇、乙基溶纤剂、乙基溶纤剂乙酸酯、丁基溶纤剂、丁基溶纤剂乙酸酯、甲基卡必醇、甲基卡必醇乙酸酯、乙基卡必醇、和乙基卡必醇乙酸酯。用于遮光层(A)的形成的黑色树脂组合物中溶剂占有的比例，从涂覆性和干燥性的观点出发，优选70～98质量％，更优选80～95质量％。

作为用于遮光层(A)的形成的树脂组合物的制造方法，可举出例如使用分散机使遮光材料和微粒直接分散于树脂溶液中的方法。作为其他的方法，可举出使用分散机使遮光材料和微粒分散于水或者有机溶剂中，制成分散液，然后将分散液和树脂溶液混合的方法。作为遮光材料和微粒的分散方法，可以举出例如球磨机、砂磨机、3联辊磨或者高速冲击磨。其中，从分散效率、微分散化的观点出发，优选珠磨机。作为珠磨机，可以举出例如双锥形砂磨机(coball mill)、篮式砂磨机、销棒粉碎机或戴诺磨。作为珠磨机的珠子，优选例如二氧化钛珠、二氧化锆珠或锆石珠。作为分散中使用的珠径，优选0.01～5.0mm，更优选0.03～1.0mm。当颜料的一次粒径或一次粒子凝聚形成的二次粒子的粒径小的情况下，作为分散中使用的珠径，优选0.03～0.10mm的微小的分散珠。这种情况下，优选使用具有可以使微小的分散珠和分散液分离开的离心分离方式的分离器的珠磨机进行分散。另一方面，在使含有亚微米程度粗大粒子的遮光材料或微粒分散的情况下，为了得到充分的粉碎力，优选珠径0.10mm以上的分散珠。另外，也可以将遮光材料和微粒分别分散。这种情况下，为了预防溶剂震荡引起的凝集，优选使用相同的溶剂。

将如上所述的树脂组合物涂布于透明基板上得到的涂布膜，通过风干、加热干燥或者真空干燥等干燥使其硬化，形成干燥被膜。为了抑制干燥不均或者输送不均，优选将涂布了黑色树脂组合物的透明基板用具备加热装置的减压干燥机减压干燥后，加热使其半硬化(半固化，semicure)。

然后，为了在上述的遮光层(A)的干燥膜上形成遮光层(B)，涂布与遮光层(A)相比OD/T变大那样的遮光层(B)用的黑色组合物并使其干燥。

作为用于形成遮光层(B)的黑色组合物，优选使用含有遮光材料、树脂、溶剂、多官能丙烯酸单体和光聚合引发剂的感光性黑色树脂组合物来形成。

作为用于遮光层(B)的形成的感光性黑色树脂组合物含有的溶剂，可以结合分散的遮光材料的分散稳定性和添加的树脂成分的溶解性，适当选择水或者有机溶剂。作为有机溶剂，可以举出例如酯类、脂肪族醇类、(聚)烷撑二醇醚系溶剂、酮类、酰胺系极性溶剂和内酯系极性溶剂。作为酯类，可举出例如乙酸苄基酯(沸点214℃)、苯甲酸乙酯(沸点213℃)、苯甲酸甲酯(沸点200℃)、丙二酸二乙酯(沸点199℃)、乙酸2-乙基己酯(沸点199℃)、乙酸2-丁氧基乙酯(沸点192℃)、乙酸3-甲氧基-3-甲基-丁基酯(沸点188℃)、草酸二乙酯(沸点185℃)、乙酰乙酸乙酯(沸点181℃)、乙酸环己酯(沸点174℃)、乙酸3-甲氧基-丁基酯(沸点173℃)、乙酰乙酸甲酯(沸点172℃)、3-乙氧基丙酸乙酯(沸点170℃)、乙酸2-乙基丁基酯(沸点162℃)、丙酸异戊基酯(沸点160℃)、丙二醇单甲基醚丙酸酯(沸点160℃)、丙二醇单乙基醚乙酸酯(沸点158℃)、乙酸戊酯(沸点150℃)或丙二醇单甲基醚乙酸酯(沸点146℃)等。

另外，作为上述以外的溶剂，可以举出例如乙二醇单甲基醚(沸点124℃)、乙二醇单乙基醚(沸点135℃)、丙二醇单乙基醚(沸点133℃)、二甘醇单甲基醚(沸点193℃)、单乙基醚(沸点135℃)、甲基卡必醇(沸点194℃)、乙基卡必醇(202℃)、丙二醇单甲基醚(沸点120℃)、丙二醇单乙基醚(沸点133℃)、丙二醇叔丁基醚(沸点153℃)或者双丙甘醇单甲基醚(沸点188℃)等(聚)烷撑二醇醚系溶剂，乙酸乙酯(沸点77℃)、乙酸丁酯(沸点126℃)或乙酸异戊酯(沸点142℃)等脂肪族酯类，丁醇(沸点118℃)、3-甲基-2-丁醇(沸点112℃)或3-甲基-3-甲氧基丁醇(沸点174℃)等脂肪族醇类，环戊酮或环己酮等酮类，二甲苯(沸点144℃)、乙苯(沸点136℃)或溶剂油(石油馏分：沸点165～178℃)。

此外，随着透明基板的大型化，通过模涂布装置的涂布已经成为主流，因此为了实现适度的挥发性和干燥性，优选含有沸点为150℃～200℃的溶剂30～75质量％的混合溶剂。

作为遮光层(B)的形成中能够使用的感光性树脂组合物的制造方法，可举出与遮光层(A)同样的方法。

如上所述，涂布为了形成遮光层(A)的树脂组合物、干燥，在其上涂布为了形成遮光层(B)的感光性树脂组合物、干燥后，经由掩模，由曝光装置照射紫外线，使用例如碱性的显影液进行显影。作为碱性显影液，可以使用氢氧化四甲铵水溶液、碱金属氢氧化物的水溶液。可以将例如0.01～1质量％的非离子系表面活性剂等表面活性剂添加到显影液中。

得到的图案之后经过加热处理而变成被图案化的树脂BM。层叠状态的图案的加热处理优选例如在空气、氮气或者真空中，在150～300℃下连续或者阶段性进行0.25～5小时。此外，加热处理的温度更优选180～250℃。

另外，上述树脂BM的图案形成方法也能适用于遮光层(A)不含折射率1.4～1.8的微粒的情况。

接下来，对树脂BM的优选形状进行说明。图1是表示本发明的黑矩阵基板的几种实施方式的示意图。由OD/T小的遮光层(A)和OD/T大的遮光层(B)组成的树脂BM11在透明基板10的上方进行图案形成。形成于本发明的黑矩阵基板的树脂BM，有必要如图1(a)～(e)表示的那样依次存在层，但如图1(a)那样的垂直的图案、如图1(b)那样的山型的图案、如图2(c)那样的倒山型的图案、如图2(d)那样的遮光层(B)的图案与遮光层(A)相比变小的图案、如图2(e)那样的遮光层(B)的图案比遮光层(A)大地配置的图案中的任一个均可。其中，为了使树脂BM的线宽度缩小而提高像素的开口率，优选如图2(a)～(c)表示的那样遮光层(A)21和遮光层(B)22具有大致相同程度的宽度，更优选如图1(b)表示的那样层叠成山型。另外，如图2表示的那样，在将遮光层(A)21与透明基板11相接的地方的线宽度设为L1，将遮光层(A)21和遮光层(B)22的边界部的线宽度设为L2，将遮光层(B)22的顶部的线宽度设为L3的情况下，为了提高可见性，优选满足L1>L2>L3的关系。此外，L1与L3的差优选3μm以下，更优选1μm以下，进一步优选0.5μm以下。

<<黑矩阵基板的利用>>

本发明的黑矩阵基板可以用于电子材料和各种显示器等。发挥本发明的黑矩阵基板的高光密度且低光反射这样的特征，可以用于等离子体显示面板(PDP)的隔壁、电介质图案、电极(导体电路)图案或者电子部件的配线图案等遮光图像等的制作。其中，为了提高用于彩色液晶显示装置等的滤色器的显示特性，优选制成在着色图案的间隔部和周边部分以及TFT的外光侧等设置有树脂BM的黑矩阵基板。

<滤色器>

本发明公开的滤色器基板利用本发明的黑矩阵基板，在不存在作为遮光层的树脂BM图案的部分，形成有红、绿、蓝等的着色了的像素。

作为本发明的滤色器基板的制造方法，可举出例如在透明基板上形成树脂BM后，形成具有红(R)、绿(G)或蓝(B)的颜色选择性的像素的方法。也可以根据需要在其上形成外覆膜。作为外覆膜，可以列举出例如环氧膜、丙烯酸类环氧膜、丙烯酸类膜、硅氧烷聚合物系的膜、聚酰亚胺膜、含硅的聚酰亚胺膜以及聚酰亚胺硅氧烷膜。在外覆膜上可以进一步形成透明导电膜。作为透明导电膜，可举出例如ITO等的氧化物薄膜。作为膜厚0.1μm程度的ITO膜的制作方法，可举出例如溅射法或真空蒸镀法。作为像素的材质，可举出例如以仅透射任意光的方式控制了膜厚的无机膜，或者染色、染料分散或者颜料分散了的着色树脂膜。

作为分散到本发明的滤色器基板的像素中的颜料，优选耐光性、耐热性和耐化学性优异的颜料。

作为红色颜料，可以举出例如颜料红(下面称为“PR”)9、PR48、PR97、PR122、PR123、PR144、PR149、PR166、PR168、PR177、PR179、PR180、PR190、PR192、PR209、PR215、PR216、PR217、PR220、PR223、PR224、PR226、PR227、PR228、PR240和PR254。

作为橙色颜料，可以举出例如颜料橙(下面称为“PO”。)13、PO31、PO36、PO38、PO40、PO42、PO43、PO51、PO55、PO59、PO61、PO64、PO65和PO71。

作为黄色颜料，可以举出例如颜料黄(下面称为“PY”。)PY12、PY13、PY14、PY17、PY20、PY24、PY83、PY86、PY93、PY94、PY95、PY109、PY110、PY117、PY125、PY129、PY137、PY138、PY139、PY147、PY148、PY150、PY153、PY154、PY166、PY168、PY173、PY180或PY185。

作为紫色颜料，可以举出例如颜料紫(下面称为“PV”。)19、PV23、PV29、PV30、PV32、PV36、PV37、PV38、PV40和PV50。

作为蓝色颜料，可以举出例如颜料蓝(下面称为“PB”。)15、PB15:3、PB15:4、PB15:6、PB22、PB60、PB64和PB80。

作为绿色颜料，可以举出例如颜料绿(下面称为“PG”。)7、PG10、PG36和PG58。

这些颜料可以根据需要进行松香处理、酸性基处理或碱性处理等表面处理。而且也可以作为分散剂添加颜料衍生物。

当本发明的滤色器基板的像素为颜料分散了的着色树脂膜的情况下，作为用于其形成的粘结剂用树脂，可举出例如丙烯酸树脂、聚乙烯醇、聚酰胺和聚酰亚胺，从耐热性和耐化学性的观点出发，优选聚酰亚胺。

本发明的滤色器基板也可以形成固定的间隔物。所谓固定的间隔物是指，固定于滤色器基板的特定位置，在制作液晶显示装置时与对置基板相接的物质。由此在滤色器基板与对置基板之间保持一定的间隔，在该间隔之间填充液晶化合物。通过形成固定的间隔物，可以在液晶显示装置的制造工序中省略散布球状间隔物的行程、在密封剂内混炼棒状的间隔物的工序。

<液晶显示装置、发光器件>

本发明的液晶显示装置依次具有上述滤色器基板、液晶化合物和对置基板。

此外，本发明的发光器件的特征在于，是使本发明的滤色器基板和发光元件贴合而得的。

作为发光元件，优选有机EL元件。本发明的发光器件发挥黑矩阵基板高OD且低反射这样的特征，有效遮挡黑显示中的从发光元件发出的多余的光，且抑制外光的反射，能够得到衬度高、鲜明的显示。

图3是表示发光器件的一种实施方式的截面示意图。

图3表示的发光器件通过使本滤色器基板20和作为发光元件的有机EL元件40通过封止剂34贴合而构成。

滤色器基板20由通过本发明的制造方法制造的黑矩阵基板、在其开口部形成的红、绿或者蓝的像素23～25、和外覆层26构成。这里滤色器基板20具备的黑矩阵基板由基板10、层叠了遮光层(A)21和遮光层(B)22的树脂BM11构成。

有机EL元件40由透明电极28、有机电致发光层(以下称为“有机EL层”。)29、背面电极层30、绝缘膜31、基板32、和与外部电源连接的取出电极33构成。这里有机EL层由空穴输送层、发光层和电子输送层构成。

图3中，滤色器基板20和有机EL元件40之间形成空隙，但根据需要也可以存在树脂或者干燥剂等。

作为构成有机EL元件40的基板32的材质，可举出例如玻璃、膜和塑料等透明材质，以及铝、铬或不锈钢或等陶瓷等不透明材质。

绝缘膜31防止透明电极28与背面电极层30通电。作为绝缘膜31的材质，可举出例如聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂和硅树脂，通过使用感光性材料，从而可以通过光刻法来形成。

背面电极层30位于基板32和有机EL层29之间，是通过向其与透明电极28之间施加电压，有机EL层发光的结构。作为背面电极层的材质，可举出例如镁、铝、铟、锂、银或者氧化铝。背面电极层的膜厚通常为0.01～1μm，例如，可以通过蒸镀或溅射等使金属薄膜成膜后，通过光刻法形成图案。

有机EL层29的光优选白光。通过结合白光的波长分布，适当地改变滤色器基板20的像素23～25的色调，可以实现具有所期望的颜色再现范围的发光器件。

作为发光层的材质，可以举出例如具有甲环戊丙胺、四苯基丁二烯、三苯胺、二唑、吡唑喹啉、二苯乙烯基苯、二苯乙烯基芳撑、噻咯(silole)、噻吩、吡啶、芘酮、苝、寡聚噻吩和三富马酰胺(trifumanylamine)等骨架的有机化合物，以及二唑二聚物、吡唑啉二聚物等色素系材料。还可以举出羟基喹啉铝络合物、苯并羟基喹啉铍络合物、苯并唑锌络合物、苯并噻唑锌络合物、偶氮甲基锌络合物、卟啉锌络合物以及铕络合物。可以举出中心金属具有Al、Zn、Be、Tb、Eu或者Dy等稀土金属，配体具有二唑、噻二唑、苯基吡啶、苯基苯并咪唑或喹啉结构等的金属络合物等金属络合物系材料。可举出聚对苯撑乙烯撑衍生物、聚噻吩衍生物、聚对苯撑衍生物、聚硅烷衍生物、聚乙炔衍生物等、聚芴衍生物和聚乙烯基咔唑衍生物等高分子系材料。发光层的膜厚通常为0.05～5μm，可以通过例如蒸镀法、旋涂法、印刷法或者喷墨法形成。

为了使有机EL层29的发光光透射，透明电极28优选透射率为80～99％，更优选90～99％。作为透明电极的材质，可举出例如ITO、氧化铟、氧化锌或者氧化锡。透明电极的膜厚通常为0.1～1μm，可以通过蒸镀法或溅射法等使金属氧化物的薄膜成膜后，通过光刻法形成图案。

作为取出电极33的材质，可举出例如银、铝、金、铬、镍或钼。

此外，通过使作为基板使用了聚酰亚胺树脂膜的柔性滤色器基板与发光元件贴合，可以得到柔性发光器件。而且，使上述的柔性滤色器基板和作为发光元件的有机EL元件贴合，可以制造柔性有机EL显示器。

实施例

以下例举实施例和比较例来更详细地说明本发明，但本发明并不限定于这些。

<评价方法>

[微粒的折射率]

利用贝克线法求得折射率。准备30个作为目标的微粒的同一物质的样品，在测定了每一个的折射率之后，通过它们的平均值算出折射率。

[光密度(OD值)]

在厚度0.7mm的无碱玻璃上形成规定膜厚的遮光层，使用显微分光器(MCPD2000；大塚电子制)测定入射光和透射光的各自的强度，由下述数学式(7)算出，通过在波长380～700nm的区域以5nm间隔求得的值的平均值来求出。

OD值＝log₁₀(I₀/I)···式(7)

I₀：入射光强度

I：透射光强度。

[反射色度]

在厚度0.7mm的无碱玻璃上形成规定膜厚的树脂BM，使用紫外可见分光光度计(UV-2450；岛津制作所制)，测定从玻璃面的入射角5°时的绝对反射测定。根据得到的光谱，算出根据CIE L^*a^*b^*表色系统计算的D65光源下的色度值(a^*、b^*)和根据CIE XYZ表色系统计算的D65光源下的Y(反射率)，根据以下的判断标准来判定反射色度。

A：反射率为4.2以上且小于4.7，且a^*和b^*为1.0以下

B：反射率为4.2以上且小于4.7，且a^*和b^*超过1.0且为2.0以下

C：反射率为4.2以上且小于4.7，且a^*或b^*超过2.0

D：反射率为4.7以上且小于5.2，且a^*和b^*为1.0以下

E：反射率为4.7以上且小于5.2，且a^*和b^*超过1.0且为2.0以下

F：反射率为4.7以上且小于5.2，且a^*和b^*超过2.0

G：反射率为5.2以上。

[表面电阻值]

使用ハイレスタUP MCP-HT450(三菱化学アナリテック制)，在外加电压10V下测定表面电阻值(Ω/□)，根据以下的判断标准来判定绝缘性。

优：测定界限以上(10¹⁵Ω/□以上)，具有极高的绝缘性

良：10⁸Ω/□以上且小于10¹⁵Ω/□，具有充分的绝缘性

不良：小于10⁸Ω/□，绝缘性不充分。

[粒径]

微粒的一次粒径通过用电子显微镜分别观察随机地选择的100个微粒的一次粒径，求得它们的平均值来算出。

<制造例>

(聚酰胺酸A-1的合成)

装入4,4’-二氨基苯基醚(0.30摩尔当量)、对苯二胺(0.65摩尔当量)、双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷(0.05摩尔当量)、γ-丁内酯850g和N-甲基-2-吡咯烷酮850g，添加3,3’,4,4’-氧二邻苯二甲酸二酐(0.9975摩尔当量)，使其在80℃下反应3小时。再添加马来酸酐(0.02摩尔当量)，使其在80℃下反应1小时，得到聚酰胺酸A-1(聚合物浓度20质量％)溶液。

(聚酰胺酸A-2的合成)

装入4,4’-二氨基苯基醚(0.95摩尔当量)、双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷(0.05摩尔当量)和γ-丁内酯1700g(100％)，添加均苯四甲酸二酐(0.49摩尔当量)和二苯甲酮四甲酸二酐(0.50摩尔当量)，使其在80℃下反应3小时。再添加马来酸酐(0.02摩尔当量)，再于80℃下反应1小时，得到聚酰胺酸A-2(聚合物浓度20质量％)溶液。

(丙烯酸聚合物(P-1)的合成)

在1000cc的四口烧瓶中装入100g异丙醇，使其在油浴中保持80℃，一边进行氮封、搅拌，一边将甲基丙烯酸甲酯30g、苯乙烯40g、甲基丙烯酸30g和N.N-偶氮二异丁腈2g的混合液用滴液漏斗经30分钟滴下。然后持续反应4小时后，添加氢醌单甲醚1g后返回常温，完成聚合。其结果得到含有甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸/苯乙烯共聚物(质量比30/40/30)的溶液。然后，向该溶液中添加异丙醇100g后，一边使其保持75℃，一边添加甲基丙烯酸缩水甘油酯40g和三乙基苄基氯化铵3g，使其反应3小时，用精制水再沉淀、过滤、干燥，得到重均分子量(Mw，以四氢呋喃作为载体，在温度23℃下使用凝胶渗透色谱测定，使用标准聚苯乙烯的标准曲线换算得到。)40,000、酸值110(mgKOH/g)的丙烯酸聚合物(P-1)粉末。这里甲基丙烯酸缩水甘油酯的反应率从反应前后的聚合物酸值的变化求得，结果为70％，添加量为0.73当量。

(遮光材料分散液Bk1的制作)

作为热等离子体法，将平均一次粒径为40nm的二氧化钛粉末4.0kg投入反应炉后，以炉内线速度3cm/sec通入氨气，在炉内温度750℃下进行反应6小时，得到氮氧化钛(粒径：40nm、钛含量：70.6质量％、氮含量：18.8质量％、氧含量：8.64质量％)3.2kg。将该氮氧化钛(96g)、聚酰胺酸溶液A-1(120g)、γ-丁内酯(114g)、N-甲基-2吡咯烷酮(538g)和乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯(132g)装入罐中，用均质机(特殊机化制)搅拌1小时后，使用填充了70％的0.05mmφ二氧化锆珠(YTZボール；ニッカトー制)的具备离心分离分离器的超顶磨ULTRA APEX MILL(寿工业制)以旋转速度8m/s进行分散2小时，得到固体成分浓度12质量％、颜料/树脂(质量比)＝80/20的遮光材料分散液Bk1。

(遮光材料分散液Bk2的制作)

除了使用氮化钛粒子(和光纯药工业(株)制；粒径：50nm、钛含量：74.3质量％、氮含量：20.3质量％、氧含量：2.94质量％)作为颜料以外，与遮光材料分散液Bk1的制作同样地操作，得到遮光材料分散液Bk2。

(遮光材料分散液Bk3的制作)

除了使用炭黑(MA100；三菱化学(株)制；粒径：24nm)作为颜料以外，与遮光材料分散液Bk1的制作同样地操作，得到遮光材料分散液Bk3。

(遮光材料分散液Bk4的制作)

将氮化钛粒子(和光纯药工业(株)制；粒径：50nm、钛含量：74.3质量％、氮含量：20.3质量％、氧含量：2.94质量％)(200g)、丙烯酸聚合物(P-1)的3-甲基-3-甲氧基丁醇45质量％溶液(100g)和丙二醇叔丁基醚(700g)装入罐中，用均质机搅拌1小时后，使用填充了70％的0.05mmφ二氧化锆珠的具备离心分离分离器的超顶磨ULTRA APEX MILL以旋转速度8m/s进行分散2小时，得到固体成分浓度24.5质量％、颜料/树脂(质量比)＝82/18的遮光材料分散液Bk4。

(白色微粒分散液WD1的制作)

将作为白色微粒的二氧化硅(“AEROSIL”(注册商标)OX50；日本アエロジル株式会社制；粒径：40nm、折射率：1.45)(96g)、聚酰胺酸溶液A-1(120g)、γ-丁内酯(114g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(538g)和乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯(132g)装入罐中，用均质机搅拌1小时后，使用填充了70％的0.05mmφ二氧化锆珠的具备离心分离分离器的超顶磨ULTRA APEX MILL以旋转速度8m/s进行分散2小时，得到固体成分浓度12质量％、颜料/树脂(质量比)＝80/20的白色微粒分散液WD1。

(白色微粒分散液WD2的制作)

除了使用碳酸钙(CWS-50；堺化学工业株式会社制；粒径：60nm、折射率：1.57)作为白色微粒以外，与白色微粒分散液WD1的制作同样地操作，得到白色微粒分散液WD2。

(白色微粒分散液WD3的制作)

除了使用硫酸钡(BF-20；堺化学工业株式会社制；粒径：30nm、折射率：1.64)作为白色微粒以外，与白色微粒分散液WD1的制作同样地操作，得到白色微粒分散液WD3。

(白色微粒分散液WD4的制作)

除了使用氧化铝(“AEROXIDE”(注册商标)Alu C；日本アエロジル株式会社制；粒径：13nm、折射率：1.76)作为白色微粒以外，与白色微粒分散液WD1的制作同样地操作，得到白色微粒分散液WD4。

(白色微粒分散液WD5的制作)

除了使用硫酸钡(BF-40；堺化学工业株式会社制；粒径：10nm、折射率：1.64)作为白色微粒以外，与白色微粒分散液WD1的制作同样地操作，得到白色微粒分散液WD5。

(白色微粒分散液WD6的制作)

除了使用硫酸钡(BF-1L；堺化学工业株式会社制；粒径：100nm、折射率：1.64)作为白色微粒以外，与白色微粒分散液WD1的制作同样地操作，得到白色微粒分散液WD6。

(白色微粒分散液WD7的制作)

除了使用硫酸钡(B-30；堺化学工业株式会社制；粒径：300nm、折射率：1.64)作为白色微粒以外，与白色微粒分散液WD1的制作同样地操作，得到白色微粒分散液WD7。

(微粒分散液WD8的制作)

除了使用丙烯酸树脂微粒(FS-106；日本ペイント株式会社制；粒径：100nm、折射率：1.47)作为微粒以外，与白色微粒分散液WD1的制作同样地操作，得到微粒分散液WD8。

(白色微粒分散液WD22的制作)

一边搅拌氯化镁2.65质量％水溶液4.24kg和氟化铵2.09重量％水溶液4.14kg，一边混合，得到氟化镁水合物的胶体粒子的浆料8.38kg。接着使用超滤装置浓缩，得到氟化镁浓度为5.9质量％的氟化镁水合物水性溶胶1.27kg。接着，将该726g溶胶用旋转蒸发仪在减压下一边连续加入9升异丙醇，一边进行溶剂置换，得到作为氟化镁水合物的异丙醇溶胶的白色微粒分散液WD22(浓度：8.9质量％、粒径：30nm、折射率：1.38)。

(白色微粒分散液WD23的制作)

除了使用氧化钛(TTO-55(A)；石原产业株式会社制；粒径：40nm、折射率：2.71)作为白色微粒以外，与白色微粒分散液WD1的制作同样地操作，得到白色微粒分散液WD23。

(实施例1)

将遮光材料分散液Bk1(364g)和白色微粒分散液WD1(364g)混合后，添加聚酰胺酸A-1(63g)、γ-丁内酯(82g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(87g)、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯(39g)和表面活性剂LC951(1g；楠本化成制)，得到全固体成分浓度10质量％、遮光材料/白色微粒/树脂(质量比)＝35/35/30的黑色树脂组合物LL1。另外，树脂包含分散液中的聚酰胺酸和表面活性剂的不挥发成分。

向遮光材料分散液Bk4(569.9g)中，添加作为多官能单体的双苯氧基乙醇芴二丙烯酸酯的丙二醇单甲醚乙酸酯50质量％溶液(18.7g)和二季戊四醇六丙烯酸酯(DHPA；日本化药(株)制)的丙二醇单甲醚乙酸酯50质量％溶液(25.9g)、作为光聚合引发剂的将イルガキュア(注册商标)369(12.9g)、アデカ(注册商标)オプトマーN-1919(3.5g；旭电化工业(株)制)、N,N’-四乙基-4,4’-二氨基二苯甲酮(1.3g)和有机硅系表面活性剂的丙二醇单甲醚乙酸酯10质量％溶液(3.6g)溶解于乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯(341.5g)和丙二醇单甲醚乙酸酯(22.7g)而得的溶液，得到全固体成分浓度18质量％、颜料/树脂(质量比)＝70/30的感光性树脂组合物UL1。另外，树脂含有分散液中的丙烯酸聚合物(P-1)、多官能单体、光聚合引发剂、和表面活性剂的不挥发成分。

用旋涂机将黑色树脂组合物LL1以固化后的膜厚变为0.7μm的方式涂布于作为透明基板的无碱玻璃(1737；コーニング制；厚度0.7mm)基板上，在120℃下进行半固化20分钟，得到OD值为1.2的遮光层(A)的半硬化膜。然后，用旋涂机将感光性黑色树脂组合物UL1以固化后的膜厚变为0.7μm的方式涂布，在90℃下进行预烘烤10分钟。对于该涂布膜，使用掩模套准器PEM-6M(ユニオン光学(株)制)，经由光掩模以紫外线200mJ/cm²的曝光量曝光。

接着，用氢氧化四甲铵的0.5质量％水溶液的碱性显影液来显影，接着进行纯水洗涤，从而形成能够使用于滤色器基板的黑矩阵图案。通过将得到的基板在热风烘箱中在230℃下保持30分钟进行固化，得到了OD值1.2的遮光层(A)和OD值2.8的遮光层(B)层叠的OD值4.0的黑矩阵基板。

(实施例2～7)

除了分别使用白色微粒分散液WD2～WD7来代替WD1作为使用的白色微粒分散液以外，其余与实施例1同样地操作，得到黑色树脂组合物LL2～LL7。除了使用这些黑色树脂组合物LL2～LL7以外，其余与实施例1同样地操作，得到OD值1.2的遮光层(A)和OD值2.8的遮光层(B)层叠了的OD值4.0的黑矩阵基板。

(实施例8)

将遮光材料分散液Bk2(364g)和白色微粒分散液WD3(364g)混合后，添加聚酰胺酸A-1(63g)、γ-丁内酯(82g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(87g)、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯(39g)和表面活性剂LC951(1g)(楠本化成制)，得到全固体成分浓度10质量％、遮光材料/白色微粒/树脂(质量比)＝35/35/30的黑色树脂组合物LL8。除了使用该黑色树脂组合物LL8以外，其余与实施例1同样地操作，得到OD值1.4的遮光层(A)和OD值2.8的遮光层(B)层叠了的OD值4.2的黑矩阵基板。

(实施例9)

将遮光材料分散液Bk3(364g)和白色微粒分散液WD5(364g)混合后，添加聚酰胺酸A-1(63g)、γ-丁内酯(82g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(87g)、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯(39g)和表面活性剂LC951(1g)，得到全固体成分浓度10质量％、遮光材料/白色微粒/树脂(质量比)＝35/35/30的黑色树脂组合物LL9。除了使用该黑色树脂组合物LL9以外，其余与实施例1同样地操作，得到OD值1.0的遮光层(A)和OD值2.8的遮光层(B)层叠了的、OD值3.8的黑矩阵基板。

(实施例10)

用旋涂机将树脂组合物LL3以固化后的膜厚变为0.7μm的方式涂布于作为透明基板的无碱玻璃(1737)基板上，在120℃下进行半固化20分钟，得到OD值1.2的遮光层(A)的半硬化膜。然后，用旋涂机涂布正型光致抗蚀剂(SRC-100；シプレー社制)，在90℃下进行预烘烤10分钟。对于该涂布膜，使用掩模套准器PEM-6M，经由正用的光掩模以紫外线200mJ/cm²的曝光量曝光。用氢氧化四甲铵的2.38质量％水溶液同时进行正型抗蚀剂的显影和聚酰亚胺前体的蚀刻后，用甲基溶纤剂乙酸酯剥离正型抗蚀剂。然后，在230℃下固化30分钟，制作厚度0.7μm、OD值1.2的遮光层(A)。

向遮光材料分散液Bk2(728g)中，添加聚酰胺酸A-1(63g)、γ-丁内酯(82g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(87g)、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯(39g)和表面活性剂LC951(1g)，得到全固体成分浓度10质量％、遮光材料/树脂(质量比)＝70/30的非感光黑色树脂组合物UL2。

然后，用旋涂机将非感光性树脂组合物UL2以固化后的膜厚变为0.7μm的方式涂布于制作了遮光层(A)的基板上，在120℃下进行半固化20分钟。然后，用旋涂机涂布正型光致抗蚀剂(SRC-100)，在90℃下进行预烘烤10分钟。对于该涂布膜，使用掩模套准器PEM-6M，经由正用的光掩模以紫外线200mJ/cm²的曝光量曝光，使用氢氧化四甲铵的2.38质量％水溶液同时进行正型抗蚀剂的显影和聚酰亚胺前体的蚀刻后，用甲基溶纤剂乙酸酯剥离正型抗蚀剂。然后，在230℃下固化30分钟，得到厚度0.7μm、OD值1.2的遮光层(A)和厚度0.7μm、OD值2.8的遮光层(B)层叠了的树脂黑矩阵基板。

(实施例11)

除了使用微粒分散液WD8代替WD1作为使用的微粒分散液以外，其余与实施例1同样地操作，得到黑色树脂组合物LL8。除了使用该黑色树脂组合物LL8以外，其余与实施例1同样地操作，得到OD值1.2的遮光层(A)和OD值2.8的遮光层(B)层叠了的OD值4.0的黑矩阵基板。

(比较例1)

向遮光材料分散液Bk1(728g)中添加聚酰胺酸A-1(63g)、γ-丁内酯(82g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(87g)、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯(39g)和表面活性剂LC951(1g)，得到全固体成分浓度10质量％、不包含折射率为1.4～1.8的白色微粒的遮光材料/树脂(质量比)＝70/30的黑色树脂组合物LL21。

用旋涂机将黑色树脂组合物LL21以固化后的膜厚变为0.7μm的方式涂布于作为透明基板的无碱玻璃(1737)基板上，在120℃下进行半固化20分钟，得到OD值为2.5的遮光层(A)的半硬化膜。然后，用旋涂机将感光性黑色树脂组合物UL1以固化后的膜厚变为0.7μm的方式涂布，在90℃下进行预烘烤10分钟。对于该涂布膜，使用掩模套准器PEM-6M，经由光掩模以紫外线200mJ/cm²的曝光量曝光。

接着，用氢氧化四甲铵的0.5质量％水溶液的碱性显影液来显影，接着通过纯水洗涤，得到图案形成基板。通过将得到的图案形成基板在热风烘箱中在230℃下保持30分钟进行固化，得到了OD值2.5的遮光层(A)和OD值2.8的遮光层(B)层叠了的OD值5.3的黑矩阵基板。

(比较例2)

遮光材料分散液Bk1(364g)和白色微粒分散液WD22(364g)混合后，添加聚酰胺酸A-1(63g)、γ-丁内酯(82g)、N-甲基-2-吡咯烷酮(87g)、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯(39g)和表面活性剂LC951(1g)，制作黑色树脂组合物LL22，但粒子发生凝集，粘度明显上升，不可能用旋涂机涂布。

(比较例3)

除了使用白色微粒分散液WD23以外，其余与实施例1同样地操作，得到黑色树脂组合物LL23。除了使用该黑色树脂组合物LL23以外，其余与实施例1同样地操作，得到OD值1.2的遮光层(A)和OD值2.8的遮光层(B)层叠了的OD值4.0的树脂黑矩阵基板。

<评价结果>

表1和表2中显示实施例1～11和比较例1～3制作的黑色树脂组合物的组成和制作的BM基板的评价结果。

从表1和表2的结果明确了，实施例1～11制作的BM基板都是反射色度和反射率低，因此，适合抑制外光的影响，且OD值和体积电阻值充分高，因此，是高性能的黑矩阵基板。

表1

表2

(滤色器基板的制作)

将绿颜料(PG36；44g)、黄颜料(PY138；19g)、聚酰胺酸A-2(47g)和γ-丁内酯(890g)装入罐中，用均质机(特殊机化制)搅拌1小时，得到G颜料预备分散液G1。然后，向填充了85％的0.40mmφ二氧化锆珠(トレセラム珠；東レ(株)制)的戴诺磨KDL(シンマルエンタープライゼス制)供给预备分散液G1，以旋转速度11m/s进行分散3小时，得到固体成分浓度7质量％、颜料/聚合物(质量比)＝90/10的G颜料分散液G1。将G颜料分散液G1以聚酰胺酸A-2和溶剂稀释，得到绿色树脂组合物。

装入红颜料(PR254；63g)代替绿颜料和黄颜料，同样地操作，得到固体成分浓度7质量％、颜料/聚合物(质量比)＝90/10的R颜料分散液R1。将R颜料分散液R1以聚酰胺酸A-2和溶剂稀释，得到红色树脂组合物。

装入蓝颜料(PR15:6；63g)代替绿颜料和黄颜料，同样地操作，得到固体成分浓度7质量％、颜料/聚合物(质量比)＝90/10的B颜料分散液B1。将B颜料分散液B1以聚酰胺酸A-2和溶剂稀释，得到蓝色树脂组合物。

分别在实施例1～11以及比较例1和3中制作的黑矩阵基板上，以干燥后膜厚为2.0μm的方式涂布红色糊料进行预烘烤，形成聚酰亚胺前体红色着色膜。使用正型光致抗蚀剂，通过与上述同样的手段，形成红色像素，加热到290℃进行热硬化。同样地操作，涂布绿色糊料形成绿像素，加热到290℃进行热硬化。同样地操作，涂布蓝色糊料形成蓝像素，加热到290℃进行热硬化。

(液晶显示装置的制作)

将得到的各个滤色器基板用中性洗剂洗涤后，通过印刷法涂布由聚酰亚胺树脂形成的取向膜，使用加热板在250℃下加热10分钟。加热后的聚酰亚胺树脂取向膜的膜厚为0.07μm。然后，摩擦处理各个滤色器基板，通过分散法涂布密封剂，使用加热板在90℃下加热10分钟。另一方面，同样地用中性洗剂洗涤在玻璃基板上形成了TFT阵列的基板后，涂布取向膜，进行加热。然后，散布直径5.5μm的球状间隔物，将涂布了密封剂的各个滤色器基板和TFT基板叠放在一起，一边在烘箱中加压一边在160℃下加热90分钟，使密封剂硬化，得到单元(cell)。将各个单元在120℃的温度、13.3Pa的压力下放置4小时，然后，在氮中放置0.5小时后，再次在真空下填充液晶化合物。液晶化合物的填充以以下方式进行：将单元放入到室中，在室温下减压到13.3Pa的压力后，使液晶注入口浸渍在液晶中，使用氮气恢复到常压。填充液晶后，通过紫外线固化树脂，使液晶注入口封口。接着将偏光片粘贴在单元的2张玻璃基板的外侧，就完成了单元。进而将得到的单元模块化，就完成了液晶显示装置。

观察得到的液晶显示装置的结果是，具备实施例1～9和实施例11得到的黑矩阵基板的液晶显示装置中，反射色度和反射率均低，因此，即使照射外光的情况下，显示特性也良好。关于具备实施例10中得到的黑矩阵基板的液晶显示装置，大体上良好，但是黑矩阵的图案发生偏移，因此感到有些暗。另一方面，具备比较例1和比较例3得到的黑矩阵基板的液晶显示装置中，由于反射色度和反射率均高，因此照射外光的情况下，观察到黑显示浮起，显示品质差。

符号的说明

10：透明基板

11：树脂BM(树脂黑矩阵)

21：遮光层(A)

22：遮光层(B)

20：滤色器基板

23：像素

24：像素

25：像素

26：外覆膜

28：透明电极

29：有机EL层

30：背面电极层

31：绝缘膜

32：基板

33：取出电极

40：有机EL元件

产业上的利用可能性

本发明的黑矩阵基板可以利用到使用冷阴极管或者LED等光源的显示装置或者液晶显示装置用滤色器基板、或者液晶显示装置。

Claims

1.一种黑矩阵基板，依次具有透明基板、遮光层(A)和遮光层(B)，遮光层(A)的每单位厚度的光密度比遮光层(B)的每单位厚度的光密度低，遮光层(A)含有遮光材料和折射率1.4～1.8的微粒。

2.根据权利要求1所述的黑矩阵基板，折射率1.4～1.8的微粒是选自氧化铝、氧化硅、硫酸钡、硫酸钙、碳酸钡、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶以及偏硅酸钠中的1种以上的微粒。

3.根据权利要求1或2所述的黑矩阵基板，折射率1.4～1.8的微粒的通过依照JIS P8148(2001)的方法测定得到的白度为30％以上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的黑矩阵基板，其特征在于，透明基板由聚酰亚胺树脂形成。

5.一种滤色器基板，权利要求1～4中任一项所述的黑矩阵基板的遮光层(A)和遮光层(B)具有图案形状，在不存在图案的部分存在着色了的像素。

6.一种发光器件，具有权利要求5所述的滤色器基板和发光元件。

7.根据权利要求6所述的发光器件，发光元件为有机EL元件。

8.一种液晶显示装置，依次具有权利要求5所述的滤色器基板、液晶化合物和对置基板。

9.权利要求1～4中任一项所述的黑矩阵基板的制造方法，具有下述工序：

在透明基板的上方形成含有遮光材料、和折射率1.4～1.8的微粒的组合物的层的工序；

10.一种滤色器的制造方法，具有通过权利要求9所述的方法制造了黑矩阵基板后，在不存在图案的部分设置像素的工序。