JP2002107922A - Color resin composition - Google Patents

Color resin composition

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JP2002107922A
JP2002107922A JP2000297947A JP2000297947A JP2002107922A JP 2002107922 A JP2002107922 A JP 2002107922A JP 2000297947 A JP2000297947 A JP 2000297947A JP 2000297947 A JP2000297947 A JP 2000297947A JP 2002107922 A JP2002107922 A JP 2002107922A
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liquid
treated
titanium black
solvent
stirrer
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JP2000297947A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Ando
信行 安道
Isato Ikeda
勇人 池田
Kazuhiro Anami
和浩 阿南
Takeshi Itoi
健 糸井
Yasuyuki Demachi
泰之 出町
Shinji Ito
慎次 伊藤
Mizuhito Tani
瑞仁 谷
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Nippon Shokubai Co Ltd
Toppan Inc
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color photosensitive resin composition for the formation of a black matrix, which has good dispersion stability and high sensitivity for exposure to UV rays, which can be developed with an alkali aqueous solution and which can form a hardened film having a high electric resistance, high light shielding property, excellent chemical resistance, heat resistance and adhesion property with a substrate, a high film strength and low reflectance. SOLUTION: The photosensitive color resin composition is prepared by using a titanium black dispersion liquid obtained by the following method. A stirring device equipped with a rotary stirrer 3 and granular media 4 in a vessel 1 is charged with a liquid 5 to be treated containing a solvent, a polymer component soluble with the solvent or having self dispersibility, and titanium black. The liquid 5 is treated by using a mill composed of a basket body 2 filled with the granular media under such conditions that the liquid to be treated in a mixed state with air bubbles is sucked by the sucking part in the upper side of the mill into the basket body. The basket body 2 has an inlet part 6 and discharge part 7 where the granular media can not pass but the liquid to be treated can pass and has the stirrer constituting the inner part or a part of the wall.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置、電
子表示装置等の表示材料に使用されるブラックマトリッ
クス形成用の感光性着色樹脂組成物に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photosensitive colored resin composition for forming a black matrix used for a display material such as a liquid crystal display device and an electronic display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置、電子表示装置等の表示材
料に使用されるカラーフィルタは、通常、赤、緑、青の
色画素をモザイクまたはストライプ状に配列したフィル
タである。さらにコントラストの良好な画像を得るため
にブラックマトリックスと称する黒色画素を前述した色
画素の周囲に形成することが行われている。さらに、ア
クティブ型表示装置においては、このブラックマトリッ
クスを使用することで不要な光を除去できるようにな
り、スイッチング素子の誤作動を低減する効果が発揮で
きるようになる。
2. Description of the Related Art A color filter used for a display material of a liquid crystal display device, an electronic display device or the like is usually a filter in which red, green and blue color pixels are arranged in a mosaic or stripe shape. In order to obtain an image with better contrast, a black pixel called a black matrix is formed around the above-mentioned color pixel. Further, in the active display device, unnecessary light can be removed by using the black matrix, and the effect of reducing malfunction of the switching element can be exhibited.

【0003】上記したようなブラックマトリックスは、
従来、ガラス基板上に蒸着法、スパッタ法などで設けた
金属薄膜をフォトリソグラフィー法により微細パターン
化することにより形成されている。
[0003] The black matrix as described above is
Conventionally, a metal thin film provided on a glass substrate by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like is formed into a fine pattern by a photolithography method.

【0004】具体的には、例えば、クロム薄膜上にフォ
トレジストを塗布、乾燥し、フォトマスクを介して紫外
線を照射し、現像することによりレジストパターンを形
成し、さらにエッチング工程とレジスト剥離工程を経て
ブラックマトリックスを形成する。
[0004] Specifically, for example, a photoresist is coated on a chromium thin film, dried, irradiated with ultraviolet rays through a photomask and developed to form a resist pattern. After that, a black matrix is formed.

【0005】しかしながら、このような方法によるブラ
ックマトリックスの形成は、その工程が煩雑であるため
に時間を要し、コスト高となっている。また、遮光膜と
なるブラックマトリックスにクロム膜を使用するため反
射率が高い。近年、さらに環境安全性も考慮されるよう
になり、ブラックマトリックスの形成は、カーボンブラ
ックを含有した薄膜による手法に代わりつつある。
However, the formation of a black matrix by such a method is time-consuming due to the complicated steps, and is expensive. In addition, since a chromium film is used for the black matrix serving as a light shielding film, the reflectance is high. In recent years, environmental safety has been further considered, and the formation of a black matrix is being replaced by a method using a thin film containing carbon black.

【0006】この方法は、カーボンブラックを感光性樹
脂組成物中に配合し、この樹脂組成物を基板上に塗布、
乾燥して黒色被膜を形成し、これをフォトリソグラフィ
ー法により微細パターン化するものである。
According to this method, carbon black is blended in a photosensitive resin composition, and the resin composition is applied on a substrate.
It is dried to form a black film, which is formed into a fine pattern by photolithography.

【0007】しかしながら、カーボンブラックは遮光性
が他の有機顔料に比べて高いものの、導電性を有し、遮
光性を挙げるため感光性樹脂中にカーボンブラックをあ
まり多く添加すると、形成されたブラックマトリックス
自体も導電性を有してしまう。そのため、これらの材料
を用いてカラーフィルタを製造した場合、液晶駆動電極
と導通、またはブラックマトリックスを通じて電界が動
作する等の不具合が生じてしまうため、さらに厚い絶縁
性の膜あるいは電界遮断膜を形成する必要があるという
欠点が生じていた。
[0007] However, although carbon black has a higher light-shielding property than other organic pigments, it has conductivity, and if a large amount of carbon black is added to a photosensitive resin in order to improve the light-shielding property, a black matrix formed is formed. The material itself has conductivity. Therefore, when a color filter is manufactured using these materials, problems such as conduction with a liquid crystal drive electrode or operation of an electric field through a black matrix occur. Therefore, a thicker insulating film or an electric field blocking film is formed. The drawback is that it is necessary to do so.

【0008】このような不具合を解決するため、特開平
1−141963号公報には、チタンの酸化物もしくは
酸窒化物を用いた被覆組成物が提案されている。この組
成物は、体積抵抗率が106Ω・cm以上であるとされ
ているものの、チタンの酸化物もしくは酸窒化物を含む
組成物は、オーミックな挙動を示さず、印加電圧が高い
ほどその体積抵抗率が低くなる傾向がある。測定器の印
加電圧は極めて低いものであり、液晶表示装置等のデバ
イスに印加される電圧、すなわち、3〜30Vでの体積
抵抗率は、これより低くなり、最悪の場合絶縁破壊を起
こす虞れがあるという問題点を有している。また該組成
物中におけるチタン酸化物ないし酸窒化物の分散安定性
が不良であり、特にアルカリ現像を可能とするためにア
ルカリバインダーを配合した場合において、強い凝集性
を示すという問題も生じていた。
In order to solve such problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-141963 proposes a coating composition using titanium oxide or oxynitride. Although this composition is said to have a volume resistivity of 10 6 Ω · cm or more, a composition containing an oxide or oxynitride of titanium does not exhibit ohmic behavior, and the higher the applied voltage, the higher the applied voltage. Volume resistivity tends to be low. The voltage applied to the measuring instrument is extremely low, and the voltage applied to a device such as a liquid crystal display device, that is, the volume resistivity at 3 to 30 V is lower than this, and in the worst case, there is a possibility that dielectric breakdown may occur. There is a problem that there is. In addition, the dispersion stability of titanium oxide or oxynitride in the composition is poor, and in particular, when an alkali binder is blended to enable alkali development, there has been a problem that strong cohesiveness is exhibited. .

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな従来技術における問題点を解決するためになされた
ものであり、その課題とするところは、分散安定性が良
好であり、紫外線露光に対して高感度で、アルカリ水溶
液による現像が可能であり、しかも硬化膜が電気的高抵
抗性、高遮光性を有し、耐薬品性、耐熱性、基板との密
着性に優れ、さらに膜強度が高く低反射率のブラックマ
トリックスを形成することのできる感光性着色樹脂組成
物を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method which has a good dispersion stability and an ultraviolet light exposure. It is highly sensitive to water, can be developed with an alkaline aqueous solution, and the cured film has high electrical resistance and high light-shielding properties, and has excellent chemical resistance, heat resistance, and adhesion to substrates. An object of the present invention is to provide a photosensitive colored resin composition capable of forming a black matrix having high strength and low reflectance.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者らは前記課題を解決すべく、鋭意研究を重
ねた結果、以下の発明に至ったものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, have reached the following invention.

【0011】(A) (1)ベッセル内部に、回転撹拌
子と複数の粒状メディアを配してなる撹拌装置内に、溶
媒、該溶媒に溶解性ないし自己分散性のポリマー成分お
よびチタンブラックを少なくとも有してなる被処理液を
装填し、チタンブラックを被処理液中に分散処理してな
るチタンブラック分散液であって、前記撹拌装置とし
て、粒状メディアは通過できないが被処理液は通過でき
る流入部および排出部を有し、前記撹拌子が内部に位置
するまたは壁面の一部を構成する篭体内に、前記粒状メ
ディアを配してなるミルを用い、かつ、前記ミルの上部
側に位置する前記流入部において、撹拌子の回転により
発生する負圧により被処理液と共に空気が吸引され、空
気泡を巻き込んだ状態で被処理液が前記篭体内に吸引さ
れる条件下で撹拌処理してなるチタンブラック分散液
と、(2)光重合モノマーと、(3)光重合開始剤と、
(4)溶媒と、を含有成分とすることを特徴とする感光
性着色樹脂組成物。
(A) (1) A solvent, a polymer component soluble or self-dispersible in the solvent, and titanium black are placed in a stirrer having a rotary stirrer and a plurality of granular media disposed inside a vessel. A titanium black dispersion obtained by loading a liquid to be treated having the same and dispersing titanium black in the liquid to be treated, wherein the stirring device does not allow the passage of granular media but the passage of the liquid to be treated. Part and a discharge part, using a mill in which the granular media is arranged in a basket in which the stirrer is located inside or a part of a wall surface, and located on the upper side of the mill In the inflow part, the air is sucked together with the liquid to be treated by the negative pressure generated by the rotation of the stirrer, and the stirring treatment is performed under the condition that the liquid to be treated is sucked into the basket with air bubbles entrained. A titanium black dispersion obtained, (2) a photopolymerization monomer, and (3) a photopolymerization initiator,
(4) A photosensitive colored resin composition, comprising: a solvent;

【0012】(B) (1)ベッセル内部に、回転撹拌
子と複数の粒状メディアを配してなる撹拌装置内に、溶
媒、該溶媒に溶解性ないし自己分散性のポリマー成分お
よびチタンブラックを少なくとも有してなる被処理液を
装填し、チタンブラックを被処理液中に分散処理してな
るチタンブラック分散液であって、前記撹拌装置とし
て、粒状メディアは通過できないが被処理液は通過でき
る流入部および排出部を有し、前記撹拌子が内部に位置
するまたは壁面の一部を構成する篭体内に、前記粒状メ
ディアを配してなるミルを用い、かつ、前記ミルの上部
側に位置する前記流入部において、撹拌子の回転により
発生する負圧により被処理液と共に空気が吸引され、空
気泡を巻き込んだ状態で被処理液が前記篭体内に吸引さ
れる条件下で撹拌処理してなるチタンブラック分散液
と、(2)光酸発生剤と、(3)架橋剤と、(4)溶媒
と、を含有成分とすることを特徴とする感光性着色樹脂
組成物。
(B) (1) At least a solvent, a polymer component soluble or self-dispersible in the solvent and titanium black are placed in a stirrer in which a rotary stirrer and a plurality of granular media are arranged inside a vessel. A titanium black dispersion obtained by loading a liquid to be treated having the same and dispersing titanium black in the liquid to be treated, wherein the stirring device does not allow the passage of granular media but the passage of the liquid to be treated. Part and a discharge part, using a mill in which the granular media is arranged in a basket in which the stirrer is located inside or a part of a wall surface, and located on the upper side of the mill In the inflow part, the air is sucked together with the liquid to be treated by the negative pressure generated by the rotation of the stirrer, and the stirring treatment is performed under the condition that the liquid to be treated is sucked into the basket with air bubbles entrained. A photosensitive colored resin composition comprising: a titanium black dispersion obtained as described above; (2) a photoacid generator; (3) a crosslinking agent; and (4) a solvent.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態に基づき
詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.

【0014】本発明に係る色材としてはチタンブラック
が使用できる。これは、カラーフィルタのブラックマト
リックスに適用するものとして遮光性が高く好適である
ためである。本発明で用いるチタンブラックは、低次酸
化チタンや酸窒化チタン等を意味する。
As the coloring material according to the present invention, titanium black can be used. This is because it has a high light-shielding property and is suitable for application to a black matrix of a color filter. The titanium black used in the present invention means low-order titanium oxide, titanium oxynitride, or the like.

【0015】さらに本発明において用いられるチタンブ
ラックとしては、絶縁性物質で表面処理をされたような
ものも含まれる。これは公知の技術を用いて実施できる
が、具体例としてシリカを用いた場合について述べる。
まず第一工程としてチタンブラックを、水にビーズミル
を用いて1時間半分散し、水性スラリーを得る。次に第
二工程として、チタンブラックの水性スラリーにケイ酸
ナトリウム溶液を加える。第三工程として上記溶液をホ
モジナイザーを用いて良く攪拌し、チタンブラックを粉
砕する。第四工程では上記溶液を加熱する。第五工程で
はケイ酸ナトリウム溶液と硫酸を加えてホモジナイザー
を用いて良く攪拌する。これによりシリカ被覆が出来上
がる。最終工程でシリカ被覆が施されたチタンブラック
を濾過して取り出し、乾燥させる。
Further, as the titanium black used in the present invention, those having been subjected to a surface treatment with an insulating material are also included. This can be carried out by using a known technique, and a specific example using silica will be described.
First, as an initial step, titanium black is dispersed in water for 1.5 hours using a bead mill to obtain an aqueous slurry. Next, as a second step, a sodium silicate solution is added to the aqueous slurry of titanium black. As a third step, the above solution is thoroughly stirred using a homogenizer to pulverize the titanium black. In the fourth step, the solution is heated. In the fifth step, a sodium silicate solution and sulfuric acid are added, and the mixture is stirred well using a homogenizer. This results in a silica coating. The titanium black coated with silica in the final step is filtered out and dried.

【0016】本発明に係る感光性着色樹脂組成物を調製
するために用いられるチタンブラック分散液は、粒状メ
ディアは通過できないが被処理液は通過できる流入部お
よび排出部を有し、回転撹拌子が内部に位置するまたは
壁面の一部を構成する篭体内に、粒状メディアを配し、
さらに、この篭体をベッセル内に配してなるミルタイプ
の撹拌装置を用いて製造される。そして撹拌装置内に、
溶媒、該溶媒に溶解性ないし自己分散性のポリマー成
分、およびチタンブラックを少なくとも有してなる被処
理液を装填し、チタンブラックを被処理液中に分散処理
してなるチタンブラック分散液であって、前記ミルの上
部側に位置する前記流入部において、撹拌子の回転によ
り発生する負圧により被処理液と共に空気が吸引され、
空気泡を巻き込んだ状態で被処理液が前記篭体内に吸引
される条件下で撹拌処理を行うことによって得られるも
のである。
The titanium black dispersion used for preparing the photosensitive colored resin composition according to the present invention has an inlet and an outlet which cannot pass through the granular media but can pass through the liquid to be treated, and has a rotary stirrer. Place the granular media in a cage that is located inside or that forms part of the wall,
Further, the basket is manufactured using a mill-type stirring device in which the basket is disposed in a vessel. And in the stirring device,
A titanium black dispersion obtained by loading a solvent, a liquid to be treated having at least a polymer component soluble or self-dispersible in the solvent, and titanium black, and subjecting the titanium black to a dispersion treatment in the liquid to be treated. In the inflow section located on the upper side of the mill, air is sucked together with the liquid to be treated by a negative pressure generated by rotation of the stirrer,
This is obtained by performing a stirring process under a condition in which the liquid to be treated is sucked into the basket in a state where air bubbles are entrained.

【0017】液体中のチタンブラックの分散処理に用い
られ得る湿式分散処理装置としては、各種の形態のもの
が知られるが、本発明においては、球状メディアを分散
媒体として有する湿式分散処理装置として、上記したよ
うにミルタイプのものとしては、バスケットミルタイ
プ、SCミルタイプ、縦型ビーズミルタイプ、横型ビー
ズミルタイプ等を用いることができる。
Various types of wet dispersion apparatuses that can be used for the dispersion treatment of titanium black in a liquid are known. In the present invention, as a wet dispersion apparatus having a spherical medium as a dispersion medium, As described above, as the mill type, a basket mill type, an SC mill type, a vertical bead mill type, a horizontal bead mill type, or the like can be used.

【0018】そして本発明は、このようなミルにより撹
拌処理を行うにおいて、空気泡を巻き込んだ状態で被処
理液が前記篭体内に流入する条件とする。すなわち、そ
の詳細な理由は明らかではないが、ミルを用いた撹拌処
理において、このように前記流入部で空気泡を巻き込む
状態で被処理液が前記篭体内に流入していると、被処理
液中のチタンブラックに、粒状メディアによる適度な剪
断力が与えられ、チタンブラックの良好な微分散化が達
成できるものである。一方、前記流入部で実質的に空気
泡を巻き込まない状態で被処理液が前記篭体内に流入し
ていると、ベッセル内部において被処理液の循環がうま
く行われないためか、処理途中において被処理液が増粘
し、分散処理の中断を余儀なくされてしまう恐れがあ
る。
According to the present invention, when the stirring process is performed by such a mill, the condition is such that the liquid to be treated flows into the basket with air bubbles entrained. That is, although the detailed reason is not clear, in the stirring process using a mill, when the liquid to be treated flows into the basket in a state where air bubbles are entrapped in the inflow portion, the liquid to be treated is Appropriate shearing force by the granular media is given to the titanium black inside, and good fine dispersion of titanium black can be achieved. On the other hand, if the liquid to be treated flows into the basket in a state where air bubbles are not substantially entrained in the inflow portion, it is likely that the liquid to be treated is not sufficiently circulated inside the vessel, There is a possibility that the treatment liquid thickens and the dispersion treatment must be interrupted.

【0019】このような被処理液のミルの流入部への流
入状態は、撹拌装置におけるベッセルの大きさとこのベ
ッセル内部に配される前記篭体の大きさとの関係、ベッ
セル内部に保持される被処理液に対する前記篭体の配置
位置(深さ等)、撹拌子の羽根、ピン等の形状および
数、撹拌子の回転速度、被処理液の粘度等によって影響
を及ぼされるが、これらを適宜調整することによって所
期の流入状態を形成し得る。
The state of the flow of the liquid to be processed into the inflow portion of the mill depends on the relationship between the size of the vessel in the stirring device and the size of the basket disposed inside the vessel, and the state of the liquid held in the vessel. It is affected by the arrangement position (depth etc.) of the basket with respect to the treatment liquid, the shape and number of the stirrer blades and pins, the rotation speed of the stirrer, the viscosity of the liquid to be treated, etc. By doing so, the desired inflow condition can be formed.

【0020】図1は、1例として本発明に係るチタンブ
ラックの分散方法に用いることができるバスケットミル
タイプの湿式分散処理装置の構造を示す模式図である。
本発明において用いられる湿式分散処理装置としては、
上記したようにベッセル1内部に、粒状メディア4は通
過できないが被処理液5は通過できる流入部6および排
出部7を有し、前記撹拌子3が内部に位置するまたは壁
面の一部を構成する篭体2内に、前記粒状メディア4を
配してなる構造を有するものであれば、その細部構造と
しては特に限定されるものではなく、一般にバスケット
ミルタイプとして知られる種々の態様(例えば特公平6
−73620号、特公昭62−16687号公報、特開
平1−210020号公報等)を用いることが可能であ
る。また、例えば、ベッセル、篭体、攪拌子等の材質、
形状ないし配置位置、粒状メディアの材質、形状および
粒径等については、得ようとする分散液ないし処理され
るチタンブラックの化学的性質および比重、粒度等の物
理的性質等に応じて、適宜最適なものが選択可能であ
る。なお、篭体2における流入部6は、本発明における
規定の上から篭体2の上部側に存在する必要があるが、
排出部7の位置としては、篭体2の側面側、下面側ない
しはその双方等の何れであっても良い。
FIG. 1 is a schematic view showing the structure of a basket mill type wet dispersion apparatus which can be used in the titanium black dispersion method according to the present invention as an example.
Examples of the wet dispersion processing device used in the present invention include:
As described above, the inside of the vessel 1 has the inflow portion 6 and the discharge portion 7 through which the granular media 4 cannot pass but the liquid to be treated 5 can pass, and the stirrer 3 is located inside or constitutes a part of the wall surface. The detailed structure is not particularly limited as long as it has a structure in which the granular media 4 is arranged in the basket 2 to be formed. Various modes generally known as a basket mill type (for example, Fairness 6
-73620, JP-B-62-16687, JP-A-1-20020, etc.) can be used. Also, for example, materials such as vessels, baskets, stirrers,
The shape or arrangement position, the material, the shape and the particle size of the granular media are appropriately optimized according to the chemical properties and specific properties of the dispersion or titanium black to be treated and the physical properties such as the particle size. Can be selected. In addition, the inflow part 6 in the basket 2 needs to exist on the upper side of the basket 2 from the definition in the present invention,
The position of the discharge portion 7 may be on any of the side surface side, the bottom surface side, or both, of the basket body 2.

【0021】ベッセルとしては、アルミナ、ジルコニ
ア、ステアタイト、窒化珪素、炭化珪素、タングステン
カーバイト等の各種セラミックス、各種ガラス、鋼、ク
ロム鋼、ハステロイ等のニッケル系合金などの各種金属
等を一種あるいは2種以上用いて構成されるものなど、
各種の様式のものとすることができる。
Examples of the vessel include various ceramics such as alumina, zirconia, steatite, silicon nitride, silicon carbide, and tungsten carbide; various metals; various metals such as nickel-based alloys such as steel, chromium steel, and Hastelloy; Such as those composed of two or more
It can be of various forms.

【0022】また篭体、攪拌子を構成する材質として
は、ベッセルと同様、アルミナ、ジルコニア、ステアタ
イト、窒化珪素、炭化珪素、タングステンカーバイト等
の各種セラミックス、各種ガラス、鋼、クロム鋼、ハス
テロイ等のニッケル系合金などの各種金属等が適宜選択
される。なお、この材質はベッセルの材質と異なってい
ても何等さしつかえない。
As the material constituting the basket and the stirrer, various ceramics such as alumina, zirconia, steatite, silicon nitride, silicon carbide, tungsten carbide, various glasses, steel, chromium steel, and Hastelloy, as in the vessel. Various metals such as nickel-based alloys are appropriately selected. In addition, even if this material is different from the material of the vessel, there is no problem.

【0023】また、撹拌子の形状としては、篭体の形状
等にもよるが、例えば、円盤状(ディスク型)、ピン型
以外に、ディスクタービン型、ファンタービン型、プロ
ペラ型、螺旋軸翼型、螺旋帯翼型、ゲート型、アンカー
型、円筒状、パドル型といった各種の形状のもの、さら
にはこれらに通液性の孔を形成するなどの改良を付した
ものなどを、単一であるいは多段に配することが可能で
ある。また、この攪拌子の形状に応じて、適当な形状を
有する邪魔板ないし固定子を設けることが可能である。
さらにこのような攪拌子を形成する回転軸は、ベッセル
と共軸的に配するもののみならず、ベッセルの中心軸よ
り変位させて、あるいは2軸もしくは多軸に配置するこ
とも可能である。
The shape of the stirrer depends on the shape of the basket, etc., but, for example, besides the disk shape (disk type) and the pin type, a disk turbine type, a fan turbine type, a propeller type, a spiral shaft blade Type, spiral band wing type, gate type, anchor type, cylindrical type, paddle type, etc., as well as those with improvements such as forming liquid-permeable holes in Alternatively, they can be arranged in multiple stages. Further, it is possible to provide a baffle or a stator having an appropriate shape according to the shape of the stirrer.
Further, the rotating shaft forming such a stirrer can be arranged not only coaxially with the vessel but also displaced from the central axis of the vessel, or arranged biaxially or multiaxially.

【0024】さらに、粒状メディアとしては、処理され
るチタンブラックないしポリマー溶液(溶媒および該溶
媒に溶解性ないし自己分散性のポリマー成分を含む。以
下同様。)の種類、ベッセルないし攪拌子の形態等に応
じて、適宜変更可能であり、アルミナ、ジルコニア、ス
テアタイト、窒化珪素、炭化珪素、タングステンカーバ
イドなどの各種セラミックス、各種ガラス、鋼、クロム
鋼、ハステロイ等のニッケル系合金などの各種金属から
構成される球状、円筒状、回転楕円体状等の形状のもの
が用いられ得るが、このうち、特にアルミナ、ジルコニ
ア、鋼およびクロム鋼などの材質から構成される球状の
ビーズで、通常、直径0.05〜20mm程度、より好
ましくは0.1〜5mmのものが望ましい。
Examples of the granular media include the type of titanium black or a polymer solution (including a solvent and a polymer component soluble or self-dispersible in the solvent; hereinafter the same), the form of a vessel or a stirrer, and the like. It can be changed as appropriate according to the requirements, and is composed of various ceramics such as alumina, zirconia, steatite, silicon nitride, silicon carbide, and tungsten carbide, and various metals such as various glasses, steel, chromium steel, and nickel alloys such as Hastelloy. Spherical, cylindrical, spheroidal and other shapes can be used. Among them, spherical beads composed of materials such as alumina, zirconia, steel and chromium steel, and usually having a diameter of 0 It is preferably about 0.05 to 20 mm, more preferably 0.1 to 5 mm.

【0025】本発明に係る感光性着色樹脂組成物は、こ
のような分散処理により得られたチタンブラック分散液
を用いてなるものである。
The photosensitive colored resin composition according to the present invention comprises a titanium black dispersion obtained by such a dispersion treatment.

【0026】このように、本発明においては、感光性着
色樹脂組成物の着色剤ないし遮光剤としてチタンブラッ
クを用いるが、このチタンブラックを感光性樹脂組成物
中に配合するにおいて、予め上記したような特定条件下
でポリマー溶液と分散処理を行ってなるチタンブラック
分散液を用いると、後述するような感光性樹脂組成物中
において、チタンブラックをそのまま使用した場合に比
べ、分散安定性、凝集による沈降防止、分散体の粘性低
下、構造粘性の低下、色別れ防止等の特性面、また基板
面に塗布した際の膜の密着性、被膜の電気的高抵抗性、
高遮光性、膜強度等の特性面に関して著しい改善が見ら
れる。
As described above, in the present invention, titanium black is used as a coloring agent or a light-shielding agent of the photosensitive colored resin composition. When blending the titanium black in the photosensitive resin composition, When using a titanium black dispersion obtained by performing a dispersion treatment with a polymer solution under specific conditions, in a photosensitive resin composition as described below, compared to the case where titanium black is used as it is, dispersion stability, due to aggregation Characteristic aspects such as sedimentation prevention, dispersion viscosity reduction, structural viscosity reduction, color separation prevention, film adhesion when applied to the substrate surface, electrical high resistance of the film,
Significant improvements are seen in characteristics such as high light-shielding properties and film strength.

【0027】一方、このようなチタンブラックの分散処
理において用いられるポリマー溶液のポリマー成分とし
ては、用いられる溶媒に対し、溶解性ないしは自己分散
性を有するものであれば、特に限定されるわけではない
が、(メタ)アクリル系樹脂、特に(メタ)アクリル酸
エステル系ポリマーが好ましい。
On the other hand, the polymer component of the polymer solution used in the dispersion treatment of titanium black is not particularly limited as long as it has solubility or self-dispersibility in the solvent used. However, a (meth) acrylic resin, especially a (meth) acrylate polymer is preferred.

【0028】(メタ)アクリル系樹脂の成分であるアク
リル系モノマーとしては、
The acrylic monomer which is a component of the (meth) acrylic resin includes:

【0029】[0029]

【化1】 Embedded image

【0030】R1はHまたはCH3、R2はアルキル、分
枝アルキルあるいは、フェニル、シクロヘキシル、テト
ラヒドロフルフリルメタクリレート等があるが、本発明
に主に使用される樹脂の具体的な例としては、
R 1 is H or CH 3 , R 2 is alkyl, branched alkyl, phenyl, cyclohexyl, tetrahydrofurfuryl methacrylate, etc. Specific examples of the resin mainly used in the present invention include: ,

【0031】[0031]

【化2】 Embedded image

【0032】等が挙げられる。しかしこれらのものに限
定されるものでないことは言うまでもなく、これらの中
から必要により選ばれる数種類のモノマーにより合成さ
れる樹脂である。上記のアクリル系モノマーの他、次に
挙げられるものも適宜選択して用いることが出来る。そ
れらはジメチルアミノエチルメタクリレート、ベンジル
アクリレート、グリシジルメタクリレート、アクリロニ
トリル、ビニルアセテート、Nービニルピロリドン、テ
トラヒドロフルフリルメタクリレート等である。
And the like. However, it is needless to say that the resin is not limited to these, and is a resin synthesized from several kinds of monomers selected as necessary from these. In addition to the above acrylic monomers, the following ones can be appropriately selected and used. They are dimethylaminoethyl methacrylate, benzyl acrylate, glycidyl methacrylate, acrylonitrile, vinyl acetate, N-vinylpyrrolidone, tetrahydrofurfuryl methacrylate and the like.

【0033】またこのようなポリマーの平均分子量とし
ては特に限定されるものではないが、例えば、(メタ)
アクリル酸エステル系ポリマーの場合には数平均分子量
が500〜50000程度、より好ましくは1000〜
30000程度が適当である。
The average molecular weight of such a polymer is not particularly limited.
In the case of an acrylate polymer, the number average molecular weight is about 500 to 50,000, more preferably 1,000 to 50,000.
About 30,000 is appropriate.

【0034】またポリマー溶液の溶媒としては、特に限
定されるものではなく、使用されるポリマーの種類に応
じて、また最終的な感光性着色樹脂組成物における当該
組成物の分散用溶剤として機能し得る限りにおいて、水
溶性または非水溶性の各種のものを使用することがで
き、例えば、水;メチルアルコール、エチルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、アリ
ルアルコール等のアルコール類;エチレングリコール、
プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル、ポリプロピレング
リコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコール
モノアリルエーテル、ポリプロピレングリコールモノア
リルエーテル等のグリコールないしその誘導体類;グリ
セロール、グリセロールモノエチルエーテル、グリセロ
ールモノアリルエーテル等のグリセロールないしその誘
導体類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル
類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の
ケトン類;流動パラフィン、デカン、デセン、メチルナ
フタレン、デカリン、ケロシン、ジフェニルメタン、ト
ルエン、ジメチルベンゼン、エチルベンゼン、ジエチル
ベンゼン、プロピルベンゼン、シクロヘキサン、部分水
添されたトリフェニル等の炭化水素類、ポリジメチルシ
ロキサン、部分オクチル置換ポリジメチルシロキサン、
部分フェニル置換ポリジメチルシロキサン、フルオロシ
リコーンオイル等のシリコーンオイル類、クロロベンゼ
ン、ジクロロベンゼン、ブロモベンゼン、クロロジフェ
ニル、クロロジフェニルメタン等のハロゲン化炭化水素
類、ダイルロル(ダイキン工業(株)製)、デムナム
(ダイキン工業(株)製)等のふっ化物類、安息香酸エ
チル、安息香酸オクチル、フタル酸ジオクチル、トリメ
リット酸トリオクチル、セバシン酸ジブチル、(メタ)
アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メ
タ)アクリル酸ドデシル等のエステル化合物類などが、
適宜選択されて単独でもしくは複数組み合わせて使用さ
れる。
The solvent of the polymer solution is not particularly limited, and functions as a solvent for dispersing the composition in the final photosensitive colored resin composition according to the type of the polymer used. Various water-soluble or water-insoluble substances can be used as long as they can be obtained. For example, water; alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, allyl alcohol; ethylene glycol;
Glycol or derivatives thereof such as propylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, polypropylene glycol monoethyl ether, polyethylene glycol monoallyl ether, and polypropylene glycol monoallyl ether; glycerol, glycerol monoethyl ether, glycerol mono Glycerol or derivatives thereof such as allyl ether; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; liquid paraffin, decane, decene, methyl naphthalene, decalin, kerosene, diphenylmethane, toluene, dimethylbenzene and ethylbenzene , Diethylbenzene, propylene Benzene, cyclohexane, hydrocarbons triphenyl or the like which is partially hydrogenated, polydimethylsiloxane, partially octyl-substituted polydimethylsiloxane,
Silicone oils such as partially phenyl-substituted polydimethylsiloxane and fluorosilicone oil; halogenated hydrocarbons such as chlorobenzene, dichlorobenzene, bromobenzene, chlorodiphenyl, and chlorodiphenylmethane; Dairol (Daikin Industries, Ltd.); (Manufactured by Kogyo Co., Ltd.), ethyl benzoate, octyl benzoate, dioctyl phthalate, trioctyl trimellitate, dibutyl sebacate, (meth)
Ester compounds such as ethyl acrylate, butyl (meth) acrylate, and dodecyl (meth) acrylate,
They are appropriately selected and used alone or in combination.

【0035】本発明に係るチタンブラック分散液を調製
するにおいては、チタンブラック100質量部に対し、
ポリマー成分5〜50質量部、より好ましくは10〜3
0質量部を添加することが好ましい。すなわち、ポリマ
ーが5質量部未満であると、チタンブラックの表面性状
を十分に改質することが困難となる虞れがあり、一方5
0質量部を越えると、チタンブラックとともに分散配合
されるポリマーの量が多くなり、遮光性ないし着色性な
どといった本来的に要求されるチタンブラックの特性を
損なう虞れがあるためである。
In preparing the titanium black dispersion according to the present invention, 100 parts by mass of titanium black is used.
5 to 50 parts by weight, more preferably 10 to 3 parts by weight of the polymer component
It is preferable to add 0 parts by mass. That is, if the amount of the polymer is less than 5 parts by mass, it may be difficult to sufficiently modify the surface properties of titanium black.
If the amount exceeds 0 parts by mass, the amount of the polymer dispersed and blended together with the titanium black increases, which may impair the inherently required properties of the titanium black, such as light-shielding properties and coloring properties.

【0036】また溶媒量としては、ポリマーの種類によ
っても異なるが、ポリマー100質量部に対し、500
〜5000質量部、より好ましくは1000〜4000
質量部とすることが好ましい。溶媒量が500質量部未
満であると、ポリマー溶液の粘度が高くなり撹拌による
分散処理が困難となり、一方溶媒量が5000質量部を
超えると充分な撹拌力を与えてもポリマーによるチタン
ブラックの表面性状の改質が充分なものとならない虞れ
があるためである。
The amount of the solvent varies depending on the type of the polymer.
-5000 parts by mass, more preferably 1000-4000 parts by mass
It is preferred to be parts by mass. When the amount of the solvent is less than 500 parts by mass, the viscosity of the polymer solution becomes high, and the dispersion treatment by stirring becomes difficult. On the other hand, when the amount of the solvent exceeds 5,000 parts by mass, even if a sufficient stirring force is applied, the surface of the titanium black by the polymer is obtained. This is because property modification may not be sufficient.

【0037】また、攪拌混合時における加熱温度として
も、使用されるポリマーの種類等によっても左右される
ため、一概には規定できないが、40〜150℃、好ま
しくは50〜120℃、より好ましくは60〜100℃
程度が適当である。すなわち、加熱温度が極端に低いも
のであると、詳細な理由は明らかではないが、チタンブ
ラックの表面性状の改質が充分なものとはならず、逆に
150℃を越えると撹拌分散系の制御・維持が困難とな
るためである。
The heating temperature at the time of stirring and mixing also depends on the type of the polymer used, etc., and cannot be unconditionally specified. However, the heating temperature is 40 to 150 ° C., preferably 50 to 120 ° C., and more preferably 50 to 120 ° C. 60-100 ° C
The degree is appropriate. That is, if the heating temperature is extremely low, the detailed reason is not clear, but the modification of the surface properties of titanium black is not sufficient, and if the heating temperature exceeds 150 ° C., the stirring and dispersion system may not be sufficiently improved. This is because control and maintenance become difficult.

【0038】さらに分散処理において、チタンブラック
に加わる剪断応力としては、特に限定されるものではな
いが、102Pa以上、好ましくは103Pa以上、特に
好ましくは104Pa以上とすることが望まれる。
Further, in the dispersion treatment, the shear stress applied to the titanium black is not particularly limited, but is preferably at least 10 2 Pa, preferably at least 10 3 Pa, particularly preferably at least 10 4 Pa. It is.

【0039】本発明の感光性着色樹脂組成物は、上記し
たような分散処理によって得られたチタンブラック分散
液を、主たる遮光ないし着色成分として用いることを特
徴とするものであり、その他の成分としては特に限定さ
れるものではなく、例えば、アルカリバインダー樹脂、
エチレン系不飽和二重結合を有するラジカル重合性モノ
マー(本明細書中では、「エチレン系不飽和二重結合を
有するラジカル重合性モノマー」を単に「光重合モノマ
ー」とも称する。)、光重合開始剤、光酸発生剤、架橋
剤、溶媒等を適宜組み合わせて含有し得るものである。
本発明に係る感光性着色樹脂組成物の具合的な組み合わ
せとしては、(1)上記チタンブラック分散液と、光重
合モノマーと、光重合開始剤と、溶媒とを含有成分とす
る組成物、(2)上記チタンブラック分散液と、光酸発
生剤と、架橋剤と、溶媒とを含有成分とする組成物など
が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
The photosensitive colored resin composition of the present invention is characterized in that the titanium black dispersion obtained by the above-mentioned dispersion treatment is used as a main light-shielding or coloring component. Is not particularly limited, for example, an alkaline binder resin,
Radical polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated double bond (in the present specification, “radical polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated double bond” is also simply referred to as “photopolymerizable monomer”), and photopolymerization is started. Agents, photoacid generators, cross-linking agents, solvents and the like can be appropriately combined and contained.
Specific combinations of the photosensitive colored resin composition according to the present invention include (1) a composition containing the above titanium black dispersion, a photopolymerization monomer, a photopolymerization initiator, and a solvent, 2) Examples include, but are not limited to, compositions containing the above-described titanium black dispersion, a photoacid generator, a crosslinking agent, and a solvent as components.

【0040】感光性着色樹脂組成物における上記チタン
ブラック分散液の配合量は、当該チタンブラック分散液
中に含まれるチタンブラックが、感光性着色樹脂組成物
の固形分総量の30〜70質量%、より好ましくは40
〜60質量%となるように配合することが好ましい。3
0質量%未満では十分な遮光性ないし着色性が発揮でき
なくなる虞れがあり、一方70質量%を超えると被膜強
の低下、分散安定性及び現像時のパターニング性の低下
などの原因となる虞れが生じるためである。
The amount of the titanium black dispersion in the photosensitive colored resin composition is such that titanium black contained in the titanium black dispersion is 30 to 70% by mass of the total solid content of the photosensitive colored resin composition. More preferably 40
It is preferable to mix so as to be 〜60% by mass. 3
If the amount is less than 0% by mass, sufficient light-shielding properties or coloring properties may not be exhibited. On the other hand, if the amount exceeds 70% by mass, the film strength may decrease, the dispersion stability and the patterning property during development may decrease. This is because this occurs.

【0041】感光性着色樹脂組成物におけるアルカリバ
インダー樹脂としては、公知の高分子化合物が挙げられ
る。例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(例
えば、メチルエステル、エチルエステル、ブチルエステ
ル等)の単独ないし共重合体、ポリ(メタ)アクリル
酸、スチレンと無水マレイン酸等の不飽和二塩基酸無水
物との共重合体等がある。また分子中にカルボキシル
基、水酸基、アミノ基、カルボン酸アミド基、スルフォ
ン酸アミド基等を含む高分子化合物があるが、これらに
何ら限定されるものではない。
As the alkaline binder resin in the photosensitive colored resin composition, a known polymer compound can be used. For example, homo- or copolymers of alkyl (meth) acrylates (eg, methyl ester, ethyl ester, butyl ester, etc.), unsaturated dibasic anhydrides such as poly (meth) acrylic acid, styrene and maleic anhydride And the like. In addition, there are high molecular compounds having a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxamide group, a sulfonamide group, or the like in the molecule, but the invention is not limited thereto.

【0042】これらのバインダー樹脂の添加量は、固形
分総量の10〜43質量%が好ましい。10質量%未満
では基板とのパターン強度が低下し、一方43質量%を
超えると樹脂層の粘着性が強固になり、現像性低下の原
因となるためである。
The addition amount of these binder resins is preferably from 10 to 43% by mass of the total solid content. If the amount is less than 10% by mass, the pattern strength with the substrate decreases, while if it exceeds 43% by mass, the adhesiveness of the resin layer becomes strong, which causes a decrease in developability.

【0043】また、感光性着色樹脂組成物におけるエチ
レン性不飽和二重結合を有するラジカル重合性モノマー
としては、例えば、2−エチル−2−プロパンジオール
ジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジ
ペンタエリスリトールペンタアクリレート、ポリオキシ
エチル化トリメチロールプロパントリアクリレート、ト
リス(2−アクリロイルオキシエチル)イソシアナー
ト、1,4−ジイソプロペニルベンゼン、1,4−ジヒ
ドロキシベンゼンメタクリレート、デカメチレングリコ
ールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレー
ト、トリエチレングリコールアクリレート、トリメチロ
ールプロパントリアクリレート、またはジアリルフマレ
ート等が挙げられる。特に好ましくは、2−ブチルプロ
バンジオールジアクリレート、ペンタエリスルトールテ
トラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアク
リレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレー
ト、またはポリオキシエチル化トリメチロールプロパン
トリアクリレートである。
The radically polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated double bond in the photosensitive colored resin composition includes, for example, 2-ethyl-2-propanediol diacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate. Acrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, polyoxyethylated trimethylolpropane triacrylate, tris (2-acryloyloxyethyl) isocyanate, 1,4-diisopropenylbenzene, 1,4-dihydroxybenzene methacrylate, decamethylene glycol diacrylate Acrylate, ethylene glycol diacrylate, triethylene glycol acrylate, trimethylolpropane triacrylate, or diallyl fumarate Particularly preferred are 2-butylpropanediol diacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, and polyoxyethylated trimethylolpropane triacrylate.

【0044】これらのラジカル重合性モノマーの添加量
は、特に限定されるものではないが固形分総量の1〜1
0質量%が好ましい。1質量%未満では十分な感度が得
られず、多くの露光量をかけなければならない。一方1
0質量%を超えると経時安定性の低下やパターン形状不
良などの問題が発生する。
The amount of addition of these radically polymerizable monomers is not particularly limited, but may be 1 to 1 of the total solid content.
0% by mass is preferred. If the amount is less than 1% by mass, sufficient sensitivity cannot be obtained, and a large amount of exposure must be applied. One
If it exceeds 0% by mass, problems such as a decrease in stability over time and a defective pattern shape occur.

【0045】感光性着色樹脂組成物における光重合開始
剤としては、既知のすべての化合物を使用することが可
能である。例えば、ベンジル、アセチル等のα−ジケト
ン類、ベンゾイン等のアシロイン類、ベンゾインメチル
エーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソ
プロピルエーテル等のアシロインエーテル類、チオキサ
ントン、2,4−ジエチルキサントン、チオキサントン
−4−スルフォン等のチオキサントン類、ベンゾフェノ
ン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノ
ン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン
等のベンゾフェノン類、アセトフェノン、p−ジメチル
アセトフェノン、α,α’−ジメトキシアセトキシアセ
トフェノン、2,2’−ジメトキシ−2−フェニルアセ
トフェノン、p−メトキシアセトフェノン、2−メチル
−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ
−1−プロパノン等のアセトフェノン類およびアントラ
キノン、1,4−ナフトキノン等のキノン類、トリブロ
モメチルフェニルスルフォン、フェナンシルクロライ
ド、トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、p
−メトキシフェニル−2,4−ビス(トリクロロメチ
ル)−s−トリアジン、2−(p−ブトキシスチリル)
−5−トリクロロメチル−1,3,4−オキサジアゾー
ル、9,10−ジメチルベンズフェナジン、9−フェニ
ルアクリジン、チオキサントン/アミン、ベンゾフェノ
ン/ミヒラーズケトン、ベンジルジメチルケタール、ヘ
キサアリールビイミダゾール/メルカプトベンズイミダ
ゾール等が挙げられる。特に好ましくはトリス(トリク
ロロメチル)−s−トリアジン、p−メトキシフェニル
−2,4−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジ
ン、α,α’−ジメトキシアセトキシアセトフェノンが
挙げられる。これら光重合開始剤は、1種単独または2
種以上を添加して用いることができる。
As the photopolymerization initiator in the photosensitive colored resin composition, all known compounds can be used. For example, α-diketones such as benzyl and acetyl, acyloins such as benzoin, acyloin ethers such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether and benzoin isopropyl ether, thioxanthone, 2,4-diethylxanthone, thioxanthone-4-sulfone Benzophenones such as benzophenone, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, acetophenone, p-dimethylacetophenone, α, α′-dimethoxyacetoxyacetophenone; Acetophenones such as 2,2'-dimethoxy-2-phenylacetophenone, p-methoxyacetophenone, 2-methyl- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone And quinones such as anthraquinone and 1,4-naphthoquinone, tribromomethylphenylsulfone, phenanthyl chloride, tris (trichloromethyl) -s-triazine, p
-Methoxyphenyl-2,4-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-butoxystyryl)
-5-trichloromethyl-1,3,4-oxadiazole, 9,10-dimethylbenzphenazine, 9-phenylacridine, thioxanthone / amine, benzophenone / Michler's ketone, benzyldimethylketal, hexaarylbiimidazole / mercaptobenzimidazole, etc. Is mentioned. Particularly preferred are tris (trichloromethyl) -s-triazine, p-methoxyphenyl-2,4-bis (trichloromethyl) -s-triazine and α, α′-dimethoxyacetoxyacetophenone. These photopolymerization initiators may be used alone or in combination.
More than one species can be added and used.

【0046】これらの光重合開始剤の添加量は、組成物
の組み合わせによっても異なることから特に限定される
ものではないが、例えば、(1)光重合性モノマーと併
用する場合には、光重合性モノマーの5〜150質量
%、好ましくは50〜60質量%である。(2)また、
バインダー樹脂と併用する場合には、光重合開始剤の総
量が上記バインダー樹脂に対して0.5〜40質量%と
なるような量で使用することが好ましい。すなわち、光
重合性モノマーに対して5質量%未満またはバインダー
樹脂に対し0.5質量%未満の場合には、感度を得られ
にくい。一方、光重合性モノマーに対して150質量%
を越えるかまたはバインダー樹脂に対し40質量%を超
えると結晶の析出による硬化不足等の原因となるためで
ある。
The amount of addition of these photopolymerization initiators is not particularly limited since it varies depending on the combination of the compositions. For example, when (1) a photopolymerizable monomer is used in combination, 5 to 150% by mass, preferably 50 to 60% by mass of the reactive monomer. (2)
When used in combination with a binder resin, it is preferable to use the photopolymerization initiator in an amount such that the total amount of the photopolymerization initiator is 0.5 to 40% by mass based on the binder resin. That is, when the content is less than 5% by mass with respect to the photopolymerizable monomer or less than 0.5% by mass with respect to the binder resin, it is difficult to obtain sensitivity. On the other hand, 150% by mass based on the photopolymerizable monomer
If the amount exceeds 40% by mass or exceeds 40% by mass with respect to the binder resin, it causes insufficient curing due to precipitation of crystals.

【0047】また、感光性着色樹脂組成物における溶媒
としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレング
リコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエ
ーテル等のセロソルブ類及びこれらの酢酸エステル、酢
酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸
n−ブチル等の酢酸エステル類、ベンゼン、トルエン、
キシレン等の芳香族炭化水素類、メチルエチルケトン、
アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン
等のケトン類、およびエタノール、プロパノール、ブタ
ノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール、グリセリンなどの
アルコール類が挙げられる。
Examples of the solvent in the photosensitive colored resin composition include cellosolves such as ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and acetates thereof. Acetates such as ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate and n-butyl acetate, benzene, toluene,
Aromatic hydrocarbons such as xylene, methyl ethyl ketone,
Examples include ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, and alcohols such as ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, ethylene glycol, diethylene glycol, and glycerin.

【0048】このような溶媒の使用量としては、組成物
の組み合わせによっても異なることから特に限定される
ものではないが、前記した凝集性微粒子分散液中の溶媒
成分と併せて、全固形分に対し50〜500質量%、好
ましくは100〜300質量%となる範囲で使用するこ
とが好ましい。50質量%未満の場合には、固形分量が
多く感光性着色樹脂組成物の粘度が高いため、所望の平
坦な薄膜が得にくく、膜厚が大きくなりやすい。一方、
500質量%を越える場合には、固形分量が少なく感光
性着色樹脂組成物の粘度が低いため、所望の膜厚が得に
くく、そのため十分な遮光性が得られない。
The amount of such a solvent used is not particularly limited since it varies depending on the combination of the compositions, but the amount of the solvent used in combination with the solvent component in the above-mentioned coagulable fine particle dispersion is reduced to the total solid content. It is preferably used in a range of 50 to 500% by mass, preferably 100 to 300% by mass. If the amount is less than 50% by mass, the solid content is large and the viscosity of the photosensitive colored resin composition is high, so that it is difficult to obtain a desired flat thin film and the thickness tends to be large. on the other hand,
When the amount exceeds 500% by mass, the solid content is small and the viscosity of the photosensitive colored resin composition is low, so that it is difficult to obtain a desired film thickness, and therefore, sufficient light-shielding properties cannot be obtained.

【0049】感光性着色樹脂組成物における光酸発生剤
としてはトリアジン系化合物、オニウム塩系化合物があ
る。
The photoacid generator in the photosensitive colored resin composition includes a triazine compound and an onium salt compound.

【0050】このうち、トリアジン系化合物としては、
上記光重合開始剤の中で例示したトリアジン系化合物が
使用可能である。
Among them, triazine compounds include
The triazine compounds exemplified in the above photopolymerization initiator can be used.

【0051】オニウム塩系化合物としてはジフェニルヨ
ードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨード
ニウムヘキサフルオロホロネーート、ジフェニルヨード
ニウムヘキサフルオロアルセネート、ジフェニルヨード
ニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジフェニルヨ
ードニウムトリフルオロアセテート、ジフェニルヨード
ニウム−p−トルエンスルホナート、4−メトキシフェ
ニル−フェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、
4−メトキシフェニル−フェニルヨードニウムヘキサフ
ルオロホスホネートなどが挙げられる。
Examples of onium salt compounds include diphenyliodonium tetrafluoroborate, diphenyliodonium hexafluoroholonate, diphenyliodonium hexafluoroarsenate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium trifluoroacetate, and diphenyliodonium-p-toluenesulfonate. Nate, 4-methoxyphenyl-phenyliodonium tetrafluoroborate,
4-methoxyphenyl-phenyliodonium hexafluorophosphonate and the like.

【0052】このような光酸発生剤の添加量は、組成物
の組み合わせによっても異なることから特に限定される
ものではないが、感光性着色樹脂組成物に対して1〜2
0質量%、好ましくは5〜15質量%の範囲である。1
質量%未満の場合には、酸発生量が乏しく、架橋反応が
十分進行せずパターンが形成できない。一方、20質量
%を超える場合には、酸発生量が多すぎ、パターン露光
後の加熱によって未露光部にも酸が拡散し架橋反応を起
こし、画像性が低下してしまう原因となる。
The amount of the photoacid generator to be added is not particularly limited since it varies depending on the combination of the compositions.
0 mass%, preferably in the range of 5 to 15 mass%. 1
If the amount is less than mass%, the amount of generated acid is insufficient, and the cross-linking reaction does not sufficiently proceed, and a pattern cannot be formed. On the other hand, if it exceeds 20% by mass, the amount of acid generated is too large, and the acid diffuses into the unexposed area due to heating after pattern exposure, causing a cross-linking reaction and causing deterioration in image quality.

【0053】感光性着色樹脂組成物における架橋剤とし
ては、N−メチロール構造を有するものが用いられ、例
えばメチロール化尿素、尿素樹脂、メチロール化メラミ
ン、ブチロール化メラミン、メチロール化グアナミン、
あるいはこれらの化合物のアルキルエーテルを用いるこ
とができ、熱安定性が高いという点からアルキルエーテ
ル化合物がより好ましい。このアルキルエーテルのアル
キル基としては炭素数1〜5のアルキル基が好ましい。
特に、このアルキルエーテル化合物としては感度の点か
らヘキサメチロールメラミンのアルキルエーテル化合物
がより好ましい。上記架橋剤は、露光後発生した酸素存
在化の加熱により、上記分散樹脂である溶媒に溶解性な
いし自己分散性のポリマー成分やアルカリバインダー樹
脂などと架橋反応を起こしパターン形成する。
As the crosslinking agent in the photosensitive colored resin composition, one having an N-methylol structure is used. For example, methylolated urea, urea resin, methylolated melamine, butyrolated melamine, methylolated guanamine,
Alternatively, alkyl ethers of these compounds can be used, and alkyl ether compounds are more preferable from the viewpoint of high thermal stability. The alkyl group of the alkyl ether is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
Particularly, as the alkyl ether compound, an alkyl ether compound of hexamethylolmelamine is more preferable from the viewpoint of sensitivity. The cross-linking agent causes a cross-linking reaction with a polymer component or an alkali binder resin that is soluble or self-dispersible in the solvent as the dispersing resin by heating due to the presence of oxygen generated after exposure, and forms a pattern.

【0054】このような架橋剤の添加量は、組成物の組
み合わせによっても異なることから特に限定されるもの
ではないが、感光性着色樹脂組成物に対して0.1〜2
0質量%、好ましくは0.4〜15質量%の範囲であ
る。0.1質量%未満の場合には、感光特性に支障をき
たし十分な硬化が行われない。一方、20質量%を超え
る場合には、感光性着色樹脂組成物中の色材(顔料)濃
度が低下し十分な遮光性が得られない。
The amount of such a crosslinking agent to be added is not particularly limited because it varies depending on the combination of the compositions.
0 mass%, preferably in the range of 0.4 to 15 mass%. If the amount is less than 0.1% by mass, the photosensitive characteristics are disturbed and sufficient curing is not performed. On the other hand, when the content exceeds 20% by mass, the concentration of the coloring material (pigment) in the photosensitive colored resin composition decreases, and sufficient light-shielding properties cannot be obtained.

【0055】本発明に係る感光性着色樹脂組成物を調製
する方法としては、特に限定されるものではないが、例
えば、上記したような材料を、ディゾルバー型撹拌機、
ターボ型撹拌機、二軸式撹拌機等の撹拌機を用いて混和
する、あるいは二本ロールミル、三本ロールミル、サン
ドミル、ペイントシェーカー等の分散機を用いて混練す
ることにより行われる。
The method for preparing the photosensitive colored resin composition according to the present invention is not particularly limited. For example, the above-mentioned materials may be mixed with a dissolver type stirrer,
The mixing is performed by using a stirrer such as a turbo-type stirrer or a twin-screw stirrer, or by kneading using a disperser such as a two-roll mill, a three-roll mill, a sand mill, or a paint shaker.

【0056】次に本発明における各組成の好ましい配合
について説明する。感光性着色組成物の固形分は5〜4
5質量%であり、好ましくは10〜35質量%、更に好
ましくは25〜30質量%である。5質量%以下、また
は40質量%以上であるとスピンコート、ロールコート
等の塗布装置で所望の膜厚を得ることが困難となり、ま
た塗布性も低下する。
Next, the preferred composition of each composition in the present invention will be described. The solid content of the photosensitive coloring composition is 5 to 4
5 mass%, preferably 10 to 35 mass%, more preferably 25 to 30 mass%. When the content is 5% by mass or less, or 40% by mass or more, it becomes difficult to obtain a desired film thickness with a coating device such as spin coating or roll coating, and the coating property is also reduced.

【0057】表面処理化したチタンブラックの割合は、
分散樹脂である、溶媒に溶解性ないし自己分散性のポリ
マー成分に対し50〜250質量%であり、好ましくは
100〜200質量%である。50質量%以下であると
ブラックマトリクスにしたときの遮光性が低下するので
厚い膜厚が要求され、その結果液晶配向膜形成の際に支
障を来し、液晶表示性能が損なわれる恐れがある。25
0質量%以上であると均一に分散することが困難とな
り、遮光膜を形成しても密着性など機械的強度が低下す
る恐れがある。
The ratio of the surface-treated titanium black is as follows:
It is from 50 to 250% by mass, preferably from 100 to 200% by mass, based on the polymer component soluble or self-dispersible in the solvent, which is a dispersion resin. If the content is less than 50% by mass, the light-shielding property of the black matrix is reduced, so that a large film thickness is required. As a result, the formation of the liquid crystal alignment film is hindered, and the liquid crystal display performance may be impaired. 25
If it is 0% by mass or more, it is difficult to uniformly disperse, and even if a light shielding film is formed, mechanical strength such as adhesion may be reduced.

【0058】チタンブラックの表面処理をする絶縁性物
質の被覆量は特に限定されないが、効果をより顕著に現
すためには表面を被覆される母粒子(チタンブラック)
の10質量%以上、35質量%以下であることが望まし
い。すなわち10質量%未満では体積抵抗値に対する明
らかな添加効果が見られず、また35質量%を越えると
遮光性の低下が見られたり、透明基板との接着不良、耐
衝撃性等の問題を生じる場合があり、15質量%以上、
25質量%以下がさらに好ましい。
The coating amount of the insulating substance for the surface treatment of titanium black is not particularly limited, but in order to make the effect more remarkable, base particles (titanium black) coated on the surface are required.
Is desirably 10% by mass or more and 35% by mass or less. That is, if the content is less than 10% by mass, no apparent effect of addition to the volume resistance value is observed, and if it exceeds 35% by mass, problems such as a decrease in light-shielding properties, poor adhesion to a transparent substrate, and impact resistance occur. In some cases, 15% by mass or more,
The content is more preferably 25% by mass or less.

【0059】次に本発明に係る感光性着色樹脂組成物を
用いたブラックマトリックスの形成工程について図面を
用いて説明する。
Next, the step of forming a black matrix using the photosensitive colored resin composition according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0060】図2に示すように、基板21上に感光性着
色樹脂組成物22をバーコート法、ロールコート法、ス
ピンナー法、あるいはカーテンコート法などを用いて、
均一に塗布し黒色樹脂層を形成する。乾燥を必要とする
場合は、70〜100℃程度の温度にて加熱しても良
い。
As shown in FIG. 2, a photosensitive colored resin composition 22 is coated on a substrate 21 by a bar coating method, a roll coating method, a spinner method, a curtain coating method or the like.
Apply uniformly to form a black resin layer. When drying is required, heating may be performed at a temperature of about 70 to 100 ° C.

【0061】次にマスクパターン23を用いてブラック
マトリックスにする箇所のみに紫外線を照射し、露光を
行い、ラジカル重合させて硬化させる。露光に使用する
光源としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯等である。
Next, only the portions to be black matrixes are irradiated with ultraviolet rays by using the mask pattern 23, exposure is performed, radical polymerization is performed, and curing is performed. The light source used for exposure is a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, or the like.

【0062】次に、アルカリ水溶液を現像液として、未
露光部の黒色樹脂層を除去して、ブラックマトリックス
を形成する。
Next, a black matrix is formed by removing the unexposed portion of the black resin layer using an aqueous alkali solution as a developing solution.

【0063】上記現像液としては、例えば水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウ
ムなどの無機アルカリ溶液、トリエチルアミンなどのア
ルキルアミン類、トリエタノールアミンなどのアルコー
ルアミン類、テトラエチルアンモニウムヒドロキサイド
などの第四級アンモニウム塩などを用いることができ
る。また、メタノール、エタノール、イソプロピルアル
コールなどのアルコール系極性溶剤なども用いることが
できる。
Examples of the developer include inorganic alkali solutions such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate and calcium carbonate, alkylamines such as triethylamine, alcoholamines such as triethanolamine, and tetraethylammonium hydroxide. And the like can be used. Further, alcoholic polar solvents such as methanol, ethanol, and isopropyl alcohol can also be used.

【0064】また、上記現像液には、必要に応じて、他
の添加剤、例えば、界面活性化剤、湿潤剤、有機溶剤な
どを添加しても良い。
Further, other additives such as a surfactant, a wetting agent, and an organic solvent may be added to the developer, if necessary.

【0065】[0065]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づきより具体的に
説明する。なお、以下の実施例および比較例中の「部」
は、すべて質量による。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. Note that “parts” in the following Examples and Comparative Examples
Are all by mass.

【0066】実施例1 ベッセル内部に、回転撹拌子と複数の粒状メディアを配
してなる撹拌装置として、流入部と、粒状メディアは通
過できないが被処理液は通過できる排出部とを有し、前
記回転撹拌子が内部に位置する篭体内に、粒状メディア
を配し、さらに、この篭体をベッセル内に配してなるバ
スケットミルを使用し、チタンブラックの被処理液中へ
の分散処理を行った(図1参照のこと)。
Example 1 As a stirring device having a rotary stirrer and a plurality of granular media disposed inside a vessel, an inlet portion and an outlet portion through which the granular media cannot pass but the liquid to be treated can pass are provided. In the basket in which the rotary stirrer is located, a granular medium is arranged, and further, using a basket mill in which the basket is arranged in a vessel, the dispersion treatment of titanium black in the liquid to be treated is performed. (See FIG. 1).

【0067】詳しくは、シリカ処理を施されたチタンブ
ラック30部と、溶媒としてシクロヘキサノン68.5
部と、該溶媒に溶解性ないし自己分散性のポリマー成分
としてDisperbyk−180(ビックケミー製)
3.0部とからなる被処理液をベッセルに仕込み、篭体
内に粒状メディアとして1mmのジルコニア製ビーズを
23kg充填したバスケットミルSS20Z(浅田鉄工
製)を用い、周速10m/sで分散処理を行った。この
ときベッセル内の被処理液の液面から篭体上面の流入部
までの深さを5cmとし、篭体内の回転撹拌子の回転に
より発生する負圧により被処理液と共に空気が篭体内に
吸引されるようにした。これにより、空気泡を巻き込ん
だ状態で被処理液が篭体内に吸引される条件下で撹拌処
理を行うようにした。7時間分散処理を行った後にジル
コニア製ビーズと被処理液を分離してチタンブラック分
散液(1)を得た。
More specifically, 30 parts of silica black-treated titanium black and 68.5% of cyclohexanone as a solvent were used.
And Disperbyk-180 (by Big Chemie) as a polymer component soluble or self-dispersible in the solvent.
The liquid to be treated consisting of 3.0 parts was charged into a vessel, and a dispersion treatment was carried out at a peripheral speed of 10 m / s using a basket mill SS20Z (manufactured by Asada Iron Works) filled with 23 kg of 1 mm zirconia beads as granular media in a basket. went. At this time, the depth from the liquid surface of the liquid to be treated in the vessel to the inflow portion of the upper surface of the cage is set to 5 cm, and air is sucked into the cage together with the liquid to be treated by the negative pressure generated by the rotation of the rotary stirrer in the cage. I was doing it. Thus, the stirring process is performed under the condition that the liquid to be treated is sucked into the basket with the air bubbles involved. After performing the dispersion treatment for 7 hours, the zirconia beads and the liquid to be treated were separated to obtain a titanium black dispersion liquid (1).

【0068】比較例1 実施例1において、ベッセル内の被処理液の液面から篭
体上面の流入部までの深さを30cmとし、空気が篭体
内に吸引されないようにした以外は、実施例1と同様の
操作を行い、比較用チタンブラック分散液(C1)を得
た。
Comparative Example 1 The procedure of Example 1 was repeated except that the depth from the liquid surface of the liquid to be treated in the vessel to the inflow portion of the upper surface of the basket was set to 30 cm to prevent air from being sucked into the basket. By performing the same operation as in Example 1, a comparative titanium black dispersion (C1) was obtained.

【0069】実施例2 実施例1で得られたチタンブラック分散液(1)35
部、BMA/MMA/HEMA/MAA共重合体(重量
平均分子量;Mw=50000)10部、ペンタエリス
リトールテトラアクリレート2.5部、p−メトキシフ
ェニル−2,4−ビス(トリクロロメチル)−s−トリ
アジン1.5部、シクロヘキサノン51部をガラス瓶に
入れ1時間撹拌して感光性黒色樹脂組成物(1)を作製
した。
Example 2 The titanium black dispersion liquid (1) 35 obtained in Example 1
Parts, 10 parts of a BMA / MMA / HEMA / MAA copolymer (weight average molecular weight; Mw = 50,000), 2.5 parts of pentaerythritol tetraacrylate, p-methoxyphenyl-2,4-bis (trichloromethyl) -s- 1.5 parts of triazine and 51 parts of cyclohexanone were put in a glass bottle and stirred for 1 hour to prepare a photosensitive black resin composition (1).

【0070】この感光性黒色樹脂組成物(1)をスピン
ナーにより1000rpm、5秒でガラス基板に塗布
し、乾燥後黒色樹脂層を形成した。
The photosensitive black resin composition (1) was applied to a glass substrate by a spinner at 1000 rpm for 5 seconds, and dried to form a black resin layer.

【0071】このガラス基板を樹脂膜面側から3KW超
高圧水銀灯を用いて150mJ/cm2の露光量でマス
クパターンを介して露光を行った。
The glass substrate was exposed from the resin film side through a mask pattern at an exposure of 150 mJ / cm 2 using a 3 KW ultra-high pressure mercury lamp.

【0072】次ぎに1%炭酸ナトリウム水溶液を用い
て、スピン現像方式にて50秒間現像を行い、未露光部
の黒色樹脂層を除去して、さらに230℃1時間の焼成
を行い、ブラックマトリクスを形成した。
Next, development was performed for 50 seconds by a spin development method using a 1% aqueous solution of sodium carbonate to remove the black resin layer in the unexposed area, and further baked at 230 ° C. for 1 hour to form a black matrix. Formed.

【0073】この感光性黒色樹脂組成物(1)から形成
されたブラックマトリクスの性能は以下のように評価し
た。
The performance of the black matrix formed from the photosensitive black resin composition (1) was evaluated as follows.

【0074】両面Cr蒸着された基板の片面に1000
rpm、5秒でスピンコートし、1.13μmの塗膜を
得た。この塗膜に上記示した露光、現像、焼成の工程を
経て1.0μmの黒色樹脂塗膜を形成した。さらにこの
基板を両面のCrを銀ペーストにて短絡し、体積抵抗値
測定基板とした。この基板をJIS規格(C2103−
1991)の体積抵抗率試験に準じた方法で抵抗を測定
したところ1010Ωcm以上であった。
[0074] 1000 on one side of a substrate on both sides of which Cr is deposited.
Spin coating was performed at 5 rpm for 5 seconds to obtain a coating film of 1.13 μm. A 1.0 μm black resin coating film was formed on this coating film through the above-described steps of exposure, development and baking. Further, the substrate was short-circuited with Cr on both sides using silver paste to obtain a substrate for measuring volume resistance. This board is JIS standard (C2103-
1991), it was 1010 Ωcm or more when the resistance was measured by a method according to the volume resistivity test.

【0075】さらに透明基板にも上記の工程にて1.0
μmの黒色樹脂塗膜を作製し、光学濃度を測定したとこ
ろ、3.2と良好な値を得た。また露光感度においては
130mJ、解像性においては6μm(L/S)を解像
でき、表面平滑性やパターンの直線性も良好であった。
Further, the transparent substrate is subjected to 1.0
When a black resin coating film having a thickness of μm was prepared and the optical density was measured, a good value of 3.2 was obtained. The exposure sensitivity was 130 mJ, the resolution was 6 μm (L / S), and the surface smoothness and pattern linearity were good.

【0076】また感光性黒色樹脂組成物(1)自体の経
時安定も良好で10℃保存で3ヶ月間、組成物(1)作
製時と同様の性能を維持することができた。
The photosensitive black resin composition (1) itself had good stability over time, and the same performance as that at the time of preparation of the composition (1) could be maintained for 3 months at 10 ° C.

【0077】比較例2 比較例1で得られた比較用チタンブラック分散液(C
1)35部、BMA/MMA/HEMA/MAA共重合
体(重量平均分子量;Mw=50000)10部、ペン
タエリスリトールテトラアクリレート2.5部、p−メ
トキシフェニル−2,4−ビス(トリクロロメチル)−
s−トリアジン1部をガラス瓶に入れ1時間撹拌して感
光性黒色樹脂組成物(2)を作製した。
Comparative Example 2 The comparative titanium black dispersion obtained in Comparative Example 1 (C
1) 35 parts, 10 parts of BMA / MMA / HEMA / MAA copolymer (weight average molecular weight; Mw = 50,000), 2.5 parts of pentaerythritol tetraacrylate, p-methoxyphenyl-2,4-bis (trichloromethyl) −
One part of s-triazine was placed in a glass bottle and stirred for 1 hour to prepare a photosensitive black resin composition (2).

【0078】この感光性黒色樹脂組成物(2)をスピン
ナーにより1000rpm、5秒でガラス基板に塗布
し、乾燥後黒色樹脂層を形成した。
The photosensitive black resin composition (2) was applied to a glass substrate by a spinner at 1000 rpm for 5 seconds, and dried to form a black resin layer.

【0079】このガラス基板を樹脂膜面側から3KW超
高圧水銀灯を用いて250mJ/cm2の露光量でマス
クパターンを介して露光を行った。
The glass substrate was exposed through a mask pattern at a light exposure of 250 mJ / cm 2 using a 3 KW ultra-high pressure mercury lamp from the resin film surface side.

【0080】次ぎに1%炭酸ナトリウム水溶液を用い
て、スピン現像方式にて50秒間現像を行い、未露光部
の黒色樹脂層を除去して、さらに230℃1時間の焼成
を行い、ブラックマトリクスを形成した。
Next, development was carried out for 50 seconds by a spin developing method using a 1% aqueous solution of sodium carbonate to remove the unexposed portion of the black resin layer, followed by baking at 230 ° C. for 1 hour to form a black matrix. Formed.

【0081】この感光性黒色樹脂組成物(2)から形成
されたブラックマトリクスの性能は以下のように評価し
た。
The performance of the black matrix formed from the photosensitive black resin composition (2) was evaluated as follows.

【0082】両面Cr蒸着された基板の片面に1000
rpm、5秒でスピンコートし、1.15μmの塗膜を
得た。この塗膜に上記示した露光、現像、焼成の工程を
経て1.0μmの黒色樹脂塗膜を形成した。さらにこの
基板を両面のCrを銀ペーストにて短絡し、体積抵抗値
測定基板とした。この基板をJIS規格(C2103−
1991)の体積抵抗率試験に準じた方法で抵抗を測定
したところ1010Ωcm以上であった。
One side of a substrate on which both sides of Cr were deposited, 1000
Spin coating was performed at 5 rpm for 5 seconds to obtain a coating film of 1.15 μm. A 1.0 μm black resin coating film was formed on this coating film through the above-described steps of exposure, development and baking. Further, the substrate was short-circuited with Cr on both sides using silver paste to obtain a substrate for measuring volume resistance. This board is JIS standard (C2103-
1991), it was 1010 Ωcm or more when the resistance was measured by a method according to the volume resistivity test.

【0083】さらに透明基板にも上記の工程にて1.0
μmの黒色樹脂塗膜を作製し、光学濃度を測定したとこ
ろ、2.5と極端に低い値を得た。また露光感度におい
ては150mJ、解像性においては20μm(L/S)
しか解像できず、表面平滑性やパターンの直線性も非常
に悪かった。
Further, a transparent substrate is also subjected to the above-mentioned process in the same manner as above.
When a black resin coating film having a thickness of μm was prepared and the optical density was measured, an extremely low value of 2.5 was obtained. The exposure sensitivity is 150 mJ, and the resolution is 20 μm (L / S).
Only the resolution was good, and the surface smoothness and the linearity of the pattern were very poor.

【0084】また感光性黒色樹脂組成物(2)自体の経
時安定性は不安定で10℃保存で10日後、1010Ω
cm以上あった抵抗率が108Ωcmに低下し、粘度が
3.5cP増粘した。
The stability over time of the photosensitive black resin composition (2) itself is unstable, and after 10 days at 10 ° C. storage, 1010 Ω
cm or lower, and the resistivity decreased to 108 Ωcm, and the viscosity increased by 3.5 cP.

【0085】[0085]

【発明の効果】以上述べたように、本発明は、ベッセル
内部に、回転撹拌子と複数の粒状メディアを配してなる
撹拌装置内に、溶媒、該溶媒に溶解性ないし自己分散性
のポリマー成分およびチタンブラックを少なくとも有し
てなる被処理液を装填し、チタンブラックを被処理液中
に分散処理してなるチタンブラック分散液であって、前
記撹拌装置として、粒状メディアは通過できないが被処
理液は通過できる流入部および排出部を有し、前記撹拌
子が内部に位置するまたは壁面の一部を構成する篭体内
に、前記粒状メディアを配してなるミルを用い、かつ前
記ミルの上部側に位置する前記流入部において、撹拌子
の回転により発生する負圧により被処理液と共に空気が
吸引され、空気泡を巻き込んだ状態で被処理液が前記篭
体内に吸引される条件下で撹拌処理してなるチタンブラ
ック分散液を用いてなる感光性着色樹脂組成物である。
かかるチタンブラック分散液を用いてなる感光性着色樹
脂組成物では、分散安定性が良好であり、紫外線露光に
対して高感度で、アルカリ水溶液による現像が可能であ
り、しかも硬化膜が電気的高抵抗性、高遮光性を有し、
耐薬品性、耐熱性、基板との密着性に優れ、さらに膜強
度が高く低反射率のものとなるため、この感光性着色樹
脂組成物を用いて形成したブラックマトリックスは、極
めて優れた特性を発揮することができる。
As described above, according to the present invention, a solvent and a polymer soluble or self-dispersible in the solvent are provided in a stirrer in which a rotary stirrer and a plurality of granular media are arranged inside a vessel. A titanium black dispersion obtained by loading a liquid to be treated having at least a component and titanium black, and dispersing titanium black in the liquid to be treated. The treatment liquid has an inflow portion and an outflow portion through which the stirrer is located, or a basket in which the stirrer is located or forms a part of a wall surface, using a mill in which the granular media is arranged, and In the inflow portion located on the upper side, air is sucked together with the liquid to be treated by the negative pressure generated by the rotation of the stirrer, and the liquid to be treated is sucked into the basket with air bubbles entrained. Titanium black formed by stirring treatment in matters under dispersion having a photosensitive colored resin composition obtained by using.
A photosensitive colored resin composition using such a titanium black dispersion has good dispersion stability, is highly sensitive to ultraviolet light exposure, can be developed with an alkaline aqueous solution, and has a high electrical conductivity. Has resistance, high light-shielding properties,
Black matrix formed using this photosensitive colored resin composition has extremely excellent properties because it has excellent chemical resistance, heat resistance, adhesion to the substrate, and high film strength and low reflectance. Can be demonstrated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る感光性着色樹脂組成物の調製に
用いられるチタンブラック分散液の製造方法において用
いられるバスケットミルタイプの撹拌装置の概略構成を
示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a basket mill type stirring device used in a method for producing a titanium black dispersion used for preparing a photosensitive colored resin composition according to the present invention.

【図2】 本発明に係る感光性着色樹脂組成物を用いブ
ラックマトリックスを形成する場合の形成工程を模式的
に示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a forming process when a black matrix is formed using the photosensitive colored resin composition according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ベッセル、 2…篭体、3…撹拌
子、 4…粒状メディア、5…被処
理液、 6…流入部、7…排出部、
21…基板、22…感光性着色樹脂
組成物、 23…フォトマスク、24…ホットプレー
ト、 25…感光性着色樹脂形成物、26…露
光硬化部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vessel, 2 ... basket, 3 ... Stirrer, 4 ... Granular media, 5 ... Liquid to be processed, 6 ... Inflow part, 7 ... Discharge part
Reference numeral 21 denotes a substrate, 22 denotes a photosensitive colored resin composition, 23 denotes a photomask, 24 denotes a hot plate, 25 denotes a photosensitive colored resin formed product, and 26 denotes an exposed and cured portion.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 5/20 101 G02B 5/20 101 G03F 7/027 G03F 7/027 7/028 7/028 // C08L 101:00 C08L 101:00 (72)発明者 池田 勇人 大阪府吹田市西御旅町5番8号 株式会社 日本触媒内 (72)発明者 阿南 和浩 大阪府吹田市西御旅町5番8号 株式会社 日本触媒内 (72)発明者 糸井 健 埼玉県北葛飾郡杉戸町高野台南四丁目二番 地三 凸版印刷株式会社内 (72)発明者 出町 泰之 埼玉県北葛飾郡杉戸町高野台南四丁目二番 地三 凸版印刷株式会社内 (72)発明者 伊藤 慎次 埼玉県北葛飾郡杉戸町高野台南四丁目二番 地三 凸版印刷株式会社内 (72)発明者 谷 瑞仁 埼玉県北葛飾郡杉戸町高野台南四丁目二番 地三 凸版印刷株式会社内 Fターム(参考) 2H025 AA01 AA04 AA06 AA10 AA13 AA14 AA20 AB20 BC00 BJ10 CA00 CB42 CC03 CC11 CC17 DA40 FA17 2H048 BA02 BA45 BA47 BA48 BB01 BB02 BB41 BB42 4F070 AA32 AC15 AE04 AE08 FA04 FA14 FB06 FC03 4J011 PA69 PB25 PC02 QA12 QA13 QA23 SA01 SA21 SA41 SA51 SA63 UA06 VA01 WA01 4J026 AA45 AC35 BA28 DB02 DB36 FA05 GA07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G02B 5/20 101 G02B 5/20 101 G03F 7/027 G03F 7/027 7/028 7/028 // C08L 101: 00 C08L 101: 00 (72) Inventor Hayato Ikeda 5-8 Nishiburi-cho, Suita-shi, Osaka Nippon Shokubai Co., Ltd. (72) Kazuhiro Anan 5-8 Nishi-Mabori-cho, Suita-shi, Osaka Within Nippon Shokubai (72) Inventor Ken Itoi 4-2-2, Takanodaiminami, Sugito-machi, Kitakatsushika-gun, Saitama Prefecture Inside Toppan Printing Co., Ltd. Inside Toppan Printing Co., Ltd. (72) Inventor Shinji Ito 4-2-2, Takanodai Minami, Sugito-cho, Kita-Katsushika-gun, Saitama Prefecture Inside Toppan Printing Co., Ltd. (72) Inventor Mizuhito Tani Saitama F-term (reference) 2H025 AA01 AA04 AA06 AA10 AA13 AA14 AA20 AB20 BC00 BJ10 CA00 CB42 CC03 CC11 CC17 DA40 FA17 2H048 BA02 BA45 BA47 BA48 BB01 BB02 BB02 BB01 BB02 BB01 BB02 4 AA32 AC15 AE04 AE08 FA04 FA14 FB06 FC03 4J011 PA69 PB25 PC02 QA12 QA13 QA23 SA01 SA21 SA41 SA51 SA63 UA06 VA01 WA01 4J026 AA45 AC35 BA28 DB02 DB36 FA05 GA07

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (1)ベッセル内部に、回転撹拌子と複
数の粒状メディアを配してなる撹拌装置内に、溶媒、該
溶媒に溶解性ないし自己分散性のポリマー成分およびチ
タンブラックを少なくとも有してなる被処理液を装填
し、チタンブラックを被処理液中に分散処理してなるチ
タンブラック分散液であって、 前記撹拌装置として、粒状メディアは通過できないが被
処理液は通過できる流入部および排出部を有し、前記撹
拌子が内部に位置するまたは壁面の一部を構成する篭体
内に、前記粒状メディアを配してなるミルを用い、か
つ、前記ミルの上部側に位置する前記流入部において、
撹拌子の回転により発生する負圧により被処理液と共に
空気が吸引され、空気泡を巻き込んだ状態で被処理液が
前記篭体内に吸引される条件下で撹拌処理してなるチタ
ンブラック分散液と、 (2)光重合モノマーと、 (3)光重合開始剤と、 (4)溶媒と、を含有成分とすることを特徴とする感光
性着色樹脂組成物。
(1) A solvent, a polymer component soluble or self-dispersible in the solvent, and titanium black are provided in a stirring device having a rotary stirrer and a plurality of granular media disposed inside a vessel. A titanium black dispersion obtained by loading the liquid to be treated and dispersing titanium black in the liquid to be treated, wherein, as the stirring device, an inflow portion through which the granular medium cannot pass but the liquid to be treated can pass And having a discharge portion, using a mill in which the granular media is arranged in a basket in which the stirrer is located inside or constituting a part of a wall surface, and wherein the mill is located on the upper side of the mill. At the inlet,
Air is sucked together with the liquid to be treated by the negative pressure generated by the rotation of the stirrer, and a titanium black dispersion obtained by stirring under the condition that the liquid to be treated is sucked into the cage in a state where air bubbles are involved. And (2) a photopolymerizable monomer; (3) a photopolymerization initiator; and (4) a solvent.
【請求項2】 (1)ベッセル内部に、回転撹拌子と複
数の粒状メディアを配してなる撹拌装置内に、溶媒、該
溶媒に溶解性ないし自己分散性のポリマー成分およびチ
タンブラックを少なくとも有してなる被処理液を装填
し、チタンブラックを被処理液中に分散処理してなるチ
タンブラック分散液であって、 前記撹拌装置として、粒状メディアは通過できないが被
処理液は通過できる流入部および排出部を有し、前記撹
拌子が内部に位置するまたは壁面の一部を構成する篭体
内に、前記粒状メディアを配してなるミルを用い、か
つ、 前記ミルの上部側に位置する前記流入部において、撹拌
子の回転により発生する負圧により被処理液と共に空気
が吸引され、空気泡を巻き込んだ状態で被処理液が前記
篭体内に吸引される条件下で撹拌処理してなるチタンブ
ラック分散液と、 (2)光酸発生剤と、 (3)架橋剤と、 (4)溶媒と、 を含有成分とすることを特徴とする感光性着色樹脂組成
物。
2. A solvent, a polymer component soluble or self-dispersible in the solvent, and titanium black are provided in a stirring device having a rotary stirrer and a plurality of granular media disposed inside a vessel. A titanium black dispersion obtained by loading the liquid to be treated and dispersing titanium black in the liquid to be treated, wherein, as the stirring device, an inflow portion through which the granular medium cannot pass but the liquid to be treated can pass And a discharge section, using a mill in which the granular media is arranged in a basket in which the stirrer is located inside or a part of a wall surface, and wherein the mill is located on the upper side of the mill. In the inflow section, air is sucked together with the liquid to be treated by the negative pressure generated by the rotation of the stirrer, and the liquid to be treated is stirred under the condition that the liquid to be treated is sucked into the basket with air bubbles entrained. That the titanium black dispersion, (2) a photoacid generator, (3) a crosslinking agent, (4) a photosensitive colored resin composition, which comprises a solvent, and the ingredients.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101646977B (en) * 2007-11-08 2014-08-27 株式会社Lg化学 Colored dispersion, photoresist composition and black matrix
JP2015093896A (en) * 2013-11-11 2015-05-18 パナソニックIpマネジメント株式会社 Resin composition for sealing semiconductor and semiconductor device

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CN101646977B (en) * 2007-11-08 2014-08-27 株式会社Lg化学 Colored dispersion, photoresist composition and black matrix
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