JP2021038289A - ブラックマトリックス用顔料分散組成物、及び、それを含有するブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラックマトリックス用顔料分散組成物の保存安定性を向上させ、かつブラックマトリックス用組成物を調製したときに、そのブラックマトリックス用組成物による被膜を高抵抗とし、さらに被膜のシール強度と細線密着性を向上させ、残渣の発生を防止すること。
【解決手段】カーボンブラック、顔料分散剤、顔料誘導体、有機溶剤を含有するブラックマトリックス用顔料分散組成物であって、さらにエポキシ樹脂、及びシロキサン結合を有しない多官能チオール化合物を含有し、前記多官能チオール化合物の含有量が組成物中０．１〜２．４質量％であることを特徴とするブラックマトリックス用顔料分散組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、ブラックマトリックス用顔料分散組成物、及び、それを含有するブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物に関する。

近年高色再現用途のブラックマトリックスの開発が高度化しており、それに伴いブラックマトリックス用顔料分散組成物及びブラックマトリックス用組成物に求められる要求性能も厳しくなっている。最終製品であるブラックマトリックスの品質もさることながら、レジスト中に顔料分散組成物を多く含むことになり、優れた保存安定性を備えた顔料分散組成物であること、さらにこの顔料分散組成物を含有して、高抵抗の被膜とすること、被膜のシール強度及び細線密着性を向上させ残渣を発生させないという要求も難しくなっている。
また特許文献１に記載のように、樹脂としてアクリル樹脂のみを含有し、特定の光重合開始剤、及び分散剤を含有する感光性着色組成物として、さらに感度向上のためにチオール化合物を含有するブラックマトリックス用組成物は公知である。

特開２０１８−１４１８９３号公報 特開２０１５−８４０８６号公報

上記の特許文献１に記載の発明は、実質的に樹脂としてアクリル樹脂のみを含有するブラックマトリックス用組成物の系であり、そのため、専ら感度向上を目的として特定の光重合開始剤等を含有する組成物としており、より高抵抗や、優れたシール強度、細線密着性、及びより少ない残渣とすることを意図していない。
本発明が解決する課題は、ブラックマトリックス用顔料分散組成物の保存安定性を向上させ、かつブラックマトリックス用組成物を調製したときに、そのブラックマトリックス用組成物による被膜を高抵抗とし、さらに被膜のシール強度と細線密着性を向上させ、残渣の発生を防止することである。

上記の課題を解決するために、本発明ではブラックマトリックス用顔料分散組成物、及びそれを含むブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物を検討した。
１．カーボンブラック、顔料分散剤、顔料誘導体、有機溶剤を含有するブラックマトリックス用顔料分散組成物であって、エポキシ樹脂、及びシロキサン結合を有しない多官能チオール化合物を含有し、前記多官能チオール化合物の含有量が組成物中０．１〜２．４質量％であることを特徴とするブラックマトリックス用顔料分散組成物。
２．顔料分散剤がペンタメチルピペリジニルメタクリレート及び／又はジメチルアミノプロピルアクリレートのブロックと、他の重合可能なエチレン性不飽和単量体からなるブロックからなる構造を有する１に記載のブラックマトリックス用顔料分散組成物。
３．多官能チオール化合物の分子量が２００〜１０００である１又は２に記載のブラックマトリックス用顔料分散組成物。
４．エポキシ樹脂が芳香環を有するエポキシ樹脂である１〜３のいずれかに記載のブラックマトリックス用顔料分散組成物。
５．エポキシ樹脂が、下記式１〜７から選ばれる少なくとも１種である１〜４のいずれかに記載のブラックマトリックス用顔料分散組成物。
６．１〜５のいずれかに記載のブラックマトリックス用顔料分散組成物を含有するブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物。

本発明によって、ブラックマトリックス用顔料分散組成物の保存安定性を向上させ、かつブラックマトリックス用組成物を調製したときに、そのブラックマトリックス用組成物による被膜を高抵抗とし、さらに被膜のシール強度と細線密着性を向上させ、残渣の発生を防止することが可能となった。

以下、本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物及びブラックマトリックス用組成物について詳しく説明する。

本発明は主に表示装置用のブラックマトリックス用顔料分散組成物、及びブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物に関する発明である。なお、そのブラックマトリックス用組成物としては、レジストでない組成物とすることもできる。
いずれにしても、本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物及びブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物は、主に表示装置のブラックマトリックスに使用される組成物であり、それによる効果として、ブラックマトリックス用組成物としたときに、そのブラックマトリックス用組成物の粘度安定性、ＰＧＭＥＡ再溶解性及びアルカリ現像液溶解性の向上を図ることが可能である。
ＰＧＭＥＡ再溶解性が優れない場合には、コーターにてレジスト液等として塗工後、乾燥膜が発生する可能性がある。容易にＰＧＭＥＡへ再溶解しない場合は、その後の処理時において、乾燥膜が異物となる可能性がある。アルカリ現像液溶解性が優れない場合、つまり、アルカリ現像液に対して塗膜の溶解性が低い、または塗膜が溶解せずに剥離する場合は、アルカリ現像の際直線性に優れたパターニングが困難になる可能性がある。
本発明は、ブラックマトリックス用顔料分散組成物と、そのブラックマトリックス用顔料分散組成物に対してアルカリ可溶性樹脂や光重合性化合物等を配合してなるブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物である。
なお、ブラックマトリックス用顔料分散組成物は、光硬化型とそうでないものを包含する。

［Ａ．ブラックマトリックス用顔料分散組成物の組成］
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物は、カーボンブラック、顔料分散剤、顔料誘導体、エポキシ樹脂、チオール化合物、有機溶剤から主として構成される。
以下のこの組成に関して説明する。

（カーボンブラック）
本発明にて使用されるカーボンブラックとしては、平均一次粒子径２０〜６０ｎｍのカーボンブラックであり、中でも平均一次粒子径２０〜６０ｎｍの中性カーボンブラック及び／又は平均一次粒子径２０〜６０ｎｍの酸性カーボンブラックを使用することが好ましい。
カーボンブラックの一次粒子径が２０ｎｍより小さい場合、又は６０ｎｍより大きい場合は、十分な遮光性を有しない可能性や、保存安定性に劣る可能性がある。
また、中性カーボンブラックと酸性カーボンブラックを併用する場合には、中性カーボンブラックと酸性カーボンブラックとの混合比率（質量比）は８５／１５〜１５／８５が好ましく、さらに好ましくは７５／２５〜４０／６０の範囲である。使用するカーボンブラックの中性カーボンブラックの割合が８５／１５より多い場合は、シール強度が低下し、使用するカーボンブラックの酸性カーボンブラックの割合が１５／８５より多い場合は、現像マージンや細線密着性が低下するので好ましくない。

酸性カーボンブラックと中性カーボンブラックについて説明する。カーボンブラックは、表面の構造により、酸性カーボンと中性カーボンに大別できる。酸性カーボンとは、元々あるいは人工的に酸化した炭素質物質であり、蒸留水と混合煮沸した時に酸性を示す。一方、中性カーボンは、蒸留水と混合煮沸した時に中性またはそれより高いｐＨを示すことが知られている。

中性カーボンブラックとしては、ｐＨが８．０〜１０．０の範囲が好ましく、具体的には、オリオン・エンジニアドカーボンズ社製のプリンテックス２５（平均一次粒子径５６ｎｍ、ｐＨ９．５）、プリンテックス３５（平均一次粒子径３１ｎｍ、ｐＨ９．５）、プリンテックス６５（平均一次粒子径２１ｎｍ、ｐＨ９．５）、三菱ケミカル社製のＭＡ＃２０（平均一次粒子径４０ｎｍ、ｐＨ８．０）、ＭＡ＃４０（平均一次粒子径４０ｎｍ、ｐＨ８．０）、ＭＡ＃３０（平均一次粒子径３０ｎｍ、ｐＨ８．０）等が挙げられる。

酸性カーボンブラックとしては、ｐＨが２．０〜４．０の範囲が好ましく、具体的には、コロンビアケミカルズ社製のＲａｖｅｎ１０８０（平均一次粒子径２８ｎｍ、ｐＨ２．４）、Ｒａｖｅｎ１１００（平均一次粒子径３２ｎｍ、ｐＨ２．９）、三菱ケミカル社製のＭＡ−８（平均一次粒子径２４ｎｍ、ｐＨ３．０）、ＭＡ−１００（平均一次粒子径２２ｎｍ、ｐＨ３．５）、オリオン・エンジニアドカーボンズ社製のスペシャルブラック２５０（平均一次粒子径５６ｎｍ、ｐＨ３．０）、スペシャルブラック３５０（平均一次粒子径３１ｎｍ、ｐＨ３．０）、スペシャルブラック５５０（平均一次粒子径２５ｎｍ、ｐＨ４．０）が挙げられる。

ｐＨは、カーボンブラック１ｇを、炭酸を除いた蒸留水（ｐＨ７．０）２０ｍｌに添加してマグネチックスターラーで混合して水性懸濁液を調製し、ガラス電極を使用して２５℃で測定する（ドイツ工業品標準規格 ＤＩＮ ＩＳＯ ７８７／９）。
平均一次粒子径は、電子顕微鏡観察による算術平均径の値である。
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物におけるカーボンブラックの含有量は、３〜７０質量％が好ましく、１０〜５０質量％がより好ましい。カーボンブラックの含有量が３質量％未満では、ブラックマトリックスを形成した場合の遮光性が低くなる傾向があり、一方７０質量％を超えると、顔料分散が困難となる傾向がある。

（多官能チオール化合物）
本発明において使用される多官能チオール化合物は、１分子中にメルカプト基を２以上有し、分子量は２００〜１０００が好ましい。２００未満であると、ブラックマトリックス用顔料分散組成物の保存安定性が悪化する恐れが生じ、１０００を超えると多官能チオール化合物の添加効果が低くなる可能性がある。
またブラックマトリックス用顔料分散組成物中の多官能チオール化合物の配合量は、組成物中０．１〜２．４質量％であり、好ましくは０．２質量％以上、より好ましくは０．４質量％以上であり、好ましくは２．０質量％以下、より好ましくは１．５質量％以下である。
また、ブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物中の多官能チオール化合物の配合量は、組成物中、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは１．０質量％以上であり、好ましくは１．３質量％以下、より好ましくは１．０質量％以下である。
このような多官能チオール化合物としては、ブタンジオールビスチオプロピオネート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトブチレート）（カレンズＰＥ−１）、１，４−ビス（３−メルカプトブチリルオキシ）ブタン（カレンズＢＤ−１）、１，３，５−トリス（３−メルカプトブチリルオキシエチル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン（カレンズＮＲ−１）等のメルカプトプロピオン酸誘導体を使用できる。
このような多官能チオール化合物を含有することにより、ブラックマトリックス用顔料分散組成物の保存安定性、レジスト組成物にしたときに高い抵抗、高いシール強度、となり、残渣の発生を削減でき、さらに細線密着性に優れるというそれぞれの効果をバランス良く有する。
なお、多官能チオール化合物としては分子内に水酸基及び／又は芳香環を有しないほうが好ましい。

（シリカ）
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物及びブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物にはシリカを含有させることができる。その結果、テーパー角を大きくできる。
このシリカの平均粒子径は、好ましくは１〜２０ｎｍである。シリカの平均粒子径が１ｎｍ未満であると、ブラックマトリックス用顔料分散組成物の粘度が高すぎて塗布に支障をきたす傾向があり、一方、２０ｎｍを超える場合は、細線密着性が低下する傾向がある。
このシリカの中でも、好ましくは表面を疎水化処理したシリカである表面疎水化処理シリカであり、より好ましくはジメチルシリル化表面処理シリカである。
このような本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物を構成するシリカの具体例としては、日本アエロジル社製のＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７６（ジメチルシリル化表面処理シリカ、平均粒子径７ｎｍ）、ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７４（ジメチルシリル化表面処理シリカ、平均粒子径１２ｎｍ）、ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２（ジメチルシリル化表面処理シリカ、平均粒子径１６ｎｍ）が挙げられる。
シリカの使用量は、カーボンブラック１００質量部に対して１〜７質量部の範囲であり、好ましくは２〜６重量部の範囲である。１質量部未満であると、テーパー角を大きくする効果が得られず、一方、７質量部より多い場合は、濃度（ＯＤ値）、分散安定性が低下する傾向がある。

（顔料分散剤）
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物を構成する顔料分散剤としては、アニオン性界面活性剤、塩基性基含有ポリエステル系顔料分散剤、塩基性基含有アクリル系顔料分散剤、塩基性基含有ウレタン系顔料分散剤、塩基性基含有カルボジイミド系顔料分散剤等を用いることができる。
これらの顔料分散剤は、単独で用いてもよく、また、２種類以上の組み合わせを用いてもよい。中でも、良好な顔料分散性が得られる点から、塩基性基含有高分子顔料分散剤が好ましい。
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物において、顔料分散剤を使用する際の使用量は、着色顔料１００質量部に対して１〜１００質量部であることが好ましく、より好ましくは１〜６０質量部である。上記顔料分散剤の含有量が１質量部より小さいと顔料分散効果が低下する場合があり、一方１００質量部を超える場合は、現像性が低下する等のおそれがある。

顔料分散剤の中でも、好ましい塩基性基含有高分子顔料分散剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。
（１）ポリアミン化合物（例えば、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリエチレンポリイミン等の、ポリ（低級）アルキレンアミン等）のアミノ基及び／又はイミノ基と、遊離のカルボキシル基を有するポリエステル、ポリアミド及びポリエステルアミドからなる群より選択される少なくとも１種との反応生成物。
（２）分子内にポリエステル側鎖、ポリエーテル側鎖、及びポリアクリル側鎖からなる群より選択される少なくとも１種の側鎖と、塩基性窒素含有基とをそれぞれ少なくとも１つ有するカルボジイミド系化合物。
（３）ポリ（低級）アルキレンイミン、メチルイミノビスプロピルアミン等の低分子アミノ化合物と、遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応生成物。
（４）ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に、メトキシポリエチレングリコール等のアルコール類やカプロラクトンポリエステル等の水酸基を１個有するポリエステル類、２〜３個のイソシアネート基反応性官能基を有する化合物、イソシアネート基反応性官能基と第３級アミノ基とを有する脂肪族又は複素環式炭化水素化合物を順次反応させてなる反応生成物。
（５）アルコール性水酸基を有するアクリレートの重合物にポリイソシアネート化合物とアミノ基を有する炭化水素化合物とを反応させた反応生成物。
（６）低分子アミノ化合物にポリエーテル鎖を付加させてなる反応生成物。
（７）イソシアネート基を有する化合物にアミノ基を有する化合物を反応させてなる反応生成物。
（８）ポリエポキシ化合物に遊離のカルボキシル基を有する線状ポリマー及び２級アミノ基を１個有する有機アミン化合物を反応させた反応生成物。
（９）片末端にアミノ基と反応し得る官能基を有するポリカーボネート化合物とポリアミン化合物との反応生成物。
（１０）メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、ステアリルアクリレート、ベンジルアクリレート等のメタクリル酸エステル又はアクリル酸エステルから選択される少なくとも１種と、ペンタメチルピペリジニルメタクリレート等のピペリジン環を有する塩基性モノマー、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアミド、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、アミノ基とポリカプロラクトン骨格を有するモノマー等の塩基性基含有重合性モノマーの少なくとも１種と、スチレン、スチレン誘導体、その他の重合性モノマーの少なくとも１種との共重合体。
（１１）３級アミノ基、４級アンモニウム塩基等の塩基性基を有するブロックと塩基性官能基を有していないブロックとからなるアクリル系ブロック共重合体等。
（１２）ポリアリルアミンにポリカーボネート化合物をマイケル付加反応させて得られる顔料分散剤。
（１３）ポリブタジエン鎖と塩基性窒素含有基とをそれぞれ少なくとも１つ有するカルボジイミド系化合物。
（１４）分子内にアミド基を有する側鎖と、塩基性窒素含有基とをそれぞれ少なくとも１つ有するカルボジイミド系化合物。
（１５）エチレンオキサイド鎖とプロピレンオキサイド鎖を有する構成単位を有し、かつ四級化剤により四級化されたアミノ基を有するポリウレタン系化合物。
（１６）分子内にイソシアヌレート環を有するイソシアネート化合物のイソシアネート基と、分子内に活性水素基を有し、かつ、カルバゾール環及び／又はアゾベンゼン骨格を有する化合物の活性水素基とを反応させて得られる化合物であって、該化合物の分子内の、イソシアヌレート環を有するイソシアネート化合物に由来するイソシアネート基と、イソシアネート基と活性水素基との反応により生じたウレタン結合及び尿素結合との合計に対するカルバゾール環とアゾベンゼン骨格の数が１５〜８５％である化合物。

これら塩基性基含有高分子顔料分散剤の中でも、塩基性基含有ウレタン系高分子顔料分散剤、塩基性基含有ポリエステル系高分子顔料分散剤、塩基性基含有アクリル系高分子顔料分散剤がより好ましく、アミノ基含有ウレタン系高分子顔料分散剤、アミノ基含有ポリエステル系高分子顔料分散剤、アミノ基含有アクリル系高分子顔料分散剤がさらに好ましい。

これらのなかでも、アミン化合物を単量体として含有するブロック共重合体、さらにアミン化合物を単量体として含有するアクリル系ブロック共重合体が特に好ましい。
上記アミン化合物である単量体を含有するアクリル系ブロック共重合体を構成するブロックの種類は２種でも良く３種以上でも良く、以下のものが挙げられる。
そのうち１種以上のブロックはアミン化合物であるラジカル重合性不飽和結合を有する単量体を含有するブロックである。
このブロックを構成する単量体としては、非環式アミン化合物、複素環式アミン化合物、又は４級アンモニウムカチオン化合物であり、例えばジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート等の非環式アミン化合物、ビニルピリジン、ペンタメチルピペリジニル（メタ）アクリレート等の複素環式アミン化合物、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレートを塩化ベンジルにより４級化しカチオン化してなる化合物等の４級アンモニウムカチオン化合物が好ましい。これらの単量体のうちの１種の単量体からなるブロックでも良く、２種以上の単量体がランダム重合してなるブロックや、２種以上の単量体がブロック重合してなるブロックでも良い。
また、ペンタメチルピペリジニルメタクリレート及び／又はジメチルアミノプロピルアクリレートのブロックと、他の重合可能なエチレン性不飽和単量体からなるブロックからなる構造を有するものが特に好ましい。

アミン化合物である単量体に由来するブロックと共重合する他の重合可能なブロックとしては、１種の単量体からなるブロックでも良く、２種以上の単量体がランダム重合してなるブロックでも良い。アミノ基やピリジン環を含有する単量体由来の単位を有しないことが好ましい。また、カルボン酸基、水酸基、チオール基、硫黄やリン含有の基を有しないことがさらに好ましい。なお、他の重合可能なエチレン性不飽和単量体からなるブロックは１種でも良く、２種のブロックであっても良い。
この他の重合可能なエチレン性不飽和単量体としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート、スチレン、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、グリセロールモノアクリレート等のグリセロール（メタ）クリレート、Ｎ−フェニルマレイミド、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、カルボエポキシジアクリレート等のモノマー、オリゴマー類の群から選ばれる少なくとも１種のエチレン性不飽和単量体との共重合体を挙げることができる。但し、Ｎ−ビニルピロリドン、硫黄元素含有モノマーは使用しない方が望ましい。
ブロック共重合体としては、リビングラジカル重合、アニオン重合にて合成されたブロック樹脂を採用できる。
具体的な塩基性基含有高分子顔料分散剤として、ペンタメチルピペリジニルメタクリレート及び／又はジメチルアミノプロピルアクリレートのブロックと、上記他の重合可能なエチレン性不飽和単量体からなるブロックである。
顔料分散剤の使用量は、カーボンブラック１００質量部に対して、好ましくは１〜２００質量部、より好ましくは１〜６０質量部、さらに好ましくは５．０〜３０質量部である。

（顔料誘導体）
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物には、少なくとも１種の顔料誘導体を含有させることができる。
まず、顔料誘導体としては、酸基を有するフタロシアニン系顔料誘導体、酸基を有するアントラキノン系顔料誘導体、酸基を有するナフタレン系顔料誘導体等が例示できる。この中でも、スルホン酸基を有するフタロシアニン系顔料誘導体がカーボンブラックの分散性の点から好ましい。
このような顔料誘導体は、顔料の微粒子化や分散の工程において、基本骨格の部分が顔料表面に吸着し、酸基が有機溶剤や顔料分散剤との親和力を高めることにより、顔料の分散時の微細化や分散後の経時分散安定性などを向上させる効果を有する。また、顔料分散助剤自身が有機溶剤中に溶解あるいは微粒子で分散状態になるものが、顔料表面のより広い範囲にわたって吸着することができるためにさらに好適である。
顔料誘導体の使用量は、カーボンブラック１００質量部に対して、０．１〜２０質量部、好ましくは０．５〜１０質量部である。顔料誘導体の含有量が０．１質量部より小さいと顔料分散効果が低下し、一方２０質量部を超える場合は、顔料分散効果がそれ以上には向上しない。

（エポキシ樹脂）
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物には、エポキシ基を２つ以上有する化合物を「エポキシ樹脂」として含有する。本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物の固形分中のエポキシ樹脂の含有量は、６．０質量％以上が好ましく、８．０質量％以上がより好ましく、１０．０質量％以上が更に好ましい。また、４０．０質量％以下が好ましく、３０．０質量％以下がより好ましく、２０．０質量％以下が更に好ましい。
また、ブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物中のエポキシ樹脂の配合量は、全固形分中の濃度として、好ましくは４．０質量％以上、より好ましくは５．０質量％以上、さらに好ましくは６．０質量％以上であり、好ましくは１２．０質量％以下、より好ましくは１０．０質量％以下、さらに好ましくは９．０質量％以下である。
本発明はこのようなエポキシ樹脂を含有することにより、多官能チオール化合物と共に、分散液安定性、ブラックマトリックス用の組成物としたときの、抵抗及びシール強度が高く、残渣の発生を削減し、さらに細線密着性にも優れるという効果を奏する。
このようなエポキシ樹脂としては、エポライト４０Ｅ、エポライト１００Ｅ、エポライト２００Ｅ、エポライト４００Ｅ、エポライト７０Ｐ、エポライト２００Ｐ、エポライト４００Ｐ、エポライト１５００ＮＰ、エポライト８０ＭＦ 、エポライト４０００、エポライト３００２（以上、共栄社化学社製）、デナコールＥＸ−２１２Ｌ、デナコールＥＸ−２１４Ｌ、デナコールＥＸ−２１６Ｌ、デナコールＥＸ−８５０Ｌ、デナコールＥＸ−３２１Ｌ（以上、ナガセケムテックス社製）、ＧＡＮ、ＧＯＴ、ＮＣ３０００、ＮＣ６０００、ＥＰＰＮ５０２Ｈ（以上、日本化薬社製）、エピコート８２８、エピコート１００２、エピコート１７５０、エピコート１００７、ＹＸ８１００−ＢＨ３０、Ｅ１２５６、Ｅ４２５０、Ｅ４２７５（以上、ジャパンエポキシレジン社製）、エピクロンＥＸＡ−９５８３、エピクロンＮ６９５、ＨＰ７２００、ＨＰ４０３２（以上、大日本インキ化学工業社製）、ＶＧ３１０１（三井化学社製）、テピックＳ、テピックＧ、テピックＰ（以上、日産化学工業社製）、ポトートＹＨ−４３４Ｌ（東都化成社製）などが挙げられる。
なかでも、芳香環を有するエポキシ樹脂が好ましく、さらに下記式１〜７で示されるエポキシ樹脂が好ましい。

より好ましくは上記式１の多官能エポキシ樹脂 日本化薬社製「ＥＰＰＮ５０２Ｈ」（エポキシ当量１７０）や、上記式７である多官能エポキシ樹脂である。
なお、エポキシ樹脂としては、インダン構造やビフェニル構造を有しないことが、反応性等の点において好ましい。

（酸基含有樹脂）
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物に配合できる酸基含有樹脂としては、酸基含有共重合体樹脂、酸基含有ポリエステル樹脂、酸基含有ウレタン樹脂等がある。また、これらの樹脂を配合しなくてもよい。
上記酸基含有樹脂の酸基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、燐酸基等が挙げられる。
上記酸基含有樹脂の中でも、好ましいものは、酸基を有する単量体の少なくとも１種を含有する単量体成分をラジカル重合して得られる、酸価１０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇ（好ましくは２０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇ）、重量平均分子量１,０００〜１００，０００の酸基含有共重合体樹脂（特に酸基含有アクリル系共重合体樹脂）である。具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、シトラコン酸、無水シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエステル、スルホエチルメタクリレート、ブチルアクリルアミドスルホン酸、ホスホエチルメタクリレート等の酸基含有不飽和単量体成分と、スチレン、メチルスチレン、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、メチルメタクリレート、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー等よりなる群から選択される少なくとも１種の単量体成分をラジカル重合して得られる酸基含有共重合体樹脂を用いることができる。
なお、本発明において、上記酸基含有樹脂の重量平均分子量は、ＧＰＣに基づいて得られるポリスチレン換算の重量平均分子量である。本発明においては、ＧＰＣ装置として、Ｗａｔｅｒ ２６９０（ウォーターズ社製）、カラムとしてＰＬｇｅｌ ５μｍ ＭＩＸＥＤ−Ｄ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社製）を用いる。
本発明における酸基含有樹脂の使用量は、カーボンブラック１００質量部に対して０．５〜１００質量部であることが好ましい。

（アルカリ可溶性樹脂）
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物にはアルカリ可溶性樹脂を配合しても良い。そのような樹脂としては、顔料に対してバインダーとして作用し、かつブラックマトリックスを製造する際に、その現像処理工程において用いられる現像液、特に好ましくはアルカリ現像液に対して可溶性を有するものである。
このようなアルカリ可溶性樹脂としては、ブロック共重合体としても良い。ブロック共重合体を採用することにより、他の共重合体よりも、顔料分散能が向上し、ＰＧＭＥＡやアルカリ現像液への溶解性を付与することができる。
そのブロック共重合体のなかでも、カルボキシル基を有するものが好ましく、特に１個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体からなるブロックと、他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体からなるブロックを有するブロック共重合体が好ましい。

そのようなブロック共重合体としては、特に限定されるものではなく、従来から使用されているものが使用できる。なかでも、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸等のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体と、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体と共重合可能なスチレン、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、グリセロールモノアクリレート、グリセロールメタクリレート、Ｎ−フェニルマレイミド、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、カルボエポキシジアクリレート等のモノマー、オリゴマー類の群から選ばれる少なくとも１種のエチレン性不飽和単量体との共重合体を挙げることができる。但し、Ｎ−ビニルピロリドン、硫黄元素含有モノマーは使用しない方が望ましい。
ブロック共重合体としては、リビングラジカル重合、アニオン重合にて合成されたブロック樹脂を採用できる。
また、ブロック共重合体の一部のブロック部分は、ランダム共重合体から構成されていても良い。
さらに、アルカリ可溶性樹脂として、アルカリ可溶性カルド樹脂を採用することもできる。そのアルカリ可溶性カルド樹脂としては、フルオレンエポキシ（メタ）アクリル酸誘導体とジカルボン酸無水物及び／又はテトラカルボン酸二無水物との付加生成物であるフルオレン骨格を有するエポキシ（メタ）アクリレート酸付加物等を挙げることができる。
また、本アルカリ可溶性樹脂は、光重合性の官能基を有していても良い。

本発明におけるアルカリ可溶性樹脂の酸価としては、現像特性の点から５〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇが好ましく、５〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇがさらに好ましく、より好ましくは１０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、最も好ましくは６０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。なお、本発明においては、上記酸価は理論酸価であり、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体とその含有量に基づいて算術的に求めた値である。
また、本発明におけるアルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は、通常、現像特性や有機溶剤への溶解性の点から１，０００〜１００，０００が好ましく、さらに好ましくは３，０００〜５０，０００であり、より好ましくは７，０００〜２０，０００である。なお、本発明において、上記アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は、ＧＰＣに基づいて得られるポリスチレン換算の重量平均分子量である。本発明において、装置としてはＷａｔｅｒ
２６９０（ウォーターズ社製）、カラムとしてはＰＬｇｅｌ ５μｍ ＭＩＸＥＤ−Ｄ（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製）を用いる。
本発明におけるアルカリ可溶性樹脂の使用量は、使用する着色顔料１００質量部に対して１〜２００質量部が好ましく、さらに好ましくは、１０〜１５０質量部である。この場合、アルカリ可溶性樹脂の使用量が１質量部未満では、現像特性が低下するおそれがある。一方２００質量部を超えると、相対的に着色剤濃度が低下するため、薄膜として目的とする色濃度を達成することが困難となるおそれがある。
また、アルカリ可溶性樹脂としては、１級、２級、及び３級の何れのアミノ基も含有せず、さらに４級アンモニウム基も含有しないことが好ましい。さらに、塩基性基を有しないことがより好ましい。
なお、本発明による効果を毀損しない範囲において、ブロック共重合体以外の構造を有するアルカリ可溶性樹脂を配合してもよい。

（その他の樹脂）
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物に使用する樹脂としては、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が８０％以上、好ましくは９５％以上の樹脂を使用することができる。これらの樹脂としては、その他の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、さらに下記の光重合性化合物を使用できる。
このような樹脂を配合する場合の配合割合は、ブラックマトリックス用顔料分散組成物の全固形分に対して質量分率で、使用する樹脂の合計量で好ましくは５〜９４質量％、より好ましくは２０〜５０質量％の範囲である。
熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム、エポキシ樹脂、セルロース類、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。
なお、場合によりブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物の項にて後述する光重合性樹脂を配合することもできる。

（有機溶剤）
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物に使用する有機溶剤としては、従来から液晶ブラックマトリックスレジストの分野で使用されている有機溶剤が好適に使用できる。具体的には、常圧（１．０１３×１０^２ｋＰａ）における沸点が１００〜２５０℃のエステル系有機溶剤、エーテル系有機溶剤、エーテルエステル系有機溶剤、ケトン系有機溶剤、芳香族炭化水素系有機溶剤、含窒素系有機溶剤等である。沸点が２５０℃を超える有機溶剤を多量に含有していると、ブラックマトリックス用顔料分散組成物又はこの組成物を含有する組成物を塗布してなる塗膜をプレベークする際に、有機溶剤が充分に蒸発せずに乾燥塗膜内に残存し、乾燥塗膜の耐熱性が低下するおそれがある。また、沸点１００℃未満の有機溶剤を多量に含有していると、ムラなく均一に塗布することが困難になり、表面平滑性に優れた塗膜が得られなくなるおそれがある。

本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物に使用する有機溶剤としては、具体的には、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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、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、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等のエーテル系有機溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエーテルエステル系有機溶剤；メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、δ−ブチロラクトン等のケトン系有機溶剤；２−ヒドロキシプロピオン酸メチル、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、蟻酸ｎ−アミル等のエステル系有機溶剤；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール系溶剤；Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の含窒素系有機溶剤等を例示できる。これらは、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
これらの有機溶剤の中でも、溶解性、分散性、塗布性等の点で、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、蟻酸ｎ−アミル等が好ましく、より好ましくは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートである。

（硫酸バリウム）
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物には、耐熱性（輝度）を向上させるために平均一次粒子径が５〜２０ｎｍである硫酸バリウムを用いることができる。
硫酸バリウムの使用量は着色顔料１００質量部に対して０〜２５質量部、好ましくは５〜２０質量部の範囲で使用する。
上記硫酸バリウムは、微粒子化処理した着色顔料の分散時又は分散後に使用する。

本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物は、カーボンブラック、顔料分散剤、顔料誘導体、樹脂及び有機溶剤から主として構成され、これらの成分は、合計で、ブラックマトリックス用顔料分散組成物中、９０〜１００質量％を占める。またさらに、高分子顔料分散剤を添加することができ、そのような高分子顔料分散剤としては前述のものから任意のものを採用できる。
また、本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物を、光硬化性を有しないまま、レジスト用組成物として使用することもできる。

（必要に応じて添加できる添加剤）
ブラックマトリックス用顔料分散組成物の製造法に応じて、光重合開始剤、熱重合禁止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜使用することができる。上記光重合開始剤としては、例えば、後述するものを挙げることができる。

（本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物の製造方法）
まず、カーボンブラック、顔料分散剤、顔料誘導体、エポキシ樹脂、特定の多官能チオール化合物、有機溶剤、必要により顔料分散助剤、硫酸バリウム、更に必要に応じてその他の添加剤からなる混合物を得る。得られた混合物を、ロールミル、ニーダー、高速撹拌装置、ビーズミル、ボールミル、サンドミル、超音波分散機、高圧分散機などの各種分散機を用いて、混練し、分散処理し顔料分散組成物を得る。

ブラックマトリックス用顔料分散組成物を利用してブラックマトリックスを製造する方法としては、光硬化性の組成を用いた光レジスト法が主であるが、以後は光レジスト法にて用いるブラックマトリックス用光硬化性顔料分散組成物と、光硬化性ではないブラックマトリックス用顔料分散組成物に分けて、それぞれに含有される成分等について、以下に説明する。
このような樹脂は、ブラックマトリックス用顔料分散組成物の全固形分に対して質量分率で、使用する樹脂の合計量で好ましくは５〜９４質量％、より好ましくは２０〜５０質量％の範囲である。

［Ｂ．ブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物が光硬化性であるとき］
次に、本発明のブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物が、光硬化性であるときについて説明する。
本発明のブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物が、光硬化性であるときには、その組成物は活性エネルギー線硬化性を有し、アルカリ現像可能なレジスト組成物であり、カーボンブラック、顔料分散剤、顔料誘導体、エポキシ樹脂、特定の多官能チオール化合物、及び有機溶剤から主として構成され、硫酸バリウム、前記樹脂として光重合性化合物を含み、さらにアルカリ可溶性樹脂を含み得るものである。
カーボンブラック、顔料分散剤、顔料誘導体、光重合性化合物以外の樹脂、硫酸バリウム及び有機溶剤の種類や配合量としては、上記のブラックマトリックス用顔料分散組成物の説明の通りに使用する。

なお、有機溶剤については、上記アルカリ可溶性樹脂の溶解性、着色顔料の分散性、塗布性等の点から、本発明のブラックマトリックス用組成物中に、５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上含有させることがより好ましい。

（光重合性化合物）
本発明のブラックマトリックス用組成物に使用する光重合性化合物としては、光重合性不飽和結合を分子内に１個以上有する単量体、オリゴマー、光重合性樹脂等を使用する。なお、上記ブラックマトリックス用顔料分散組成物においても、下記の光重合性化合物を配合し得る。光重合性不飽和結合を有する単量体、オリゴマー等とは、後述する光重合開始剤が、紫外線や電子線等の活性エネルギー線により分解した際に発生するラジカルやカチオンの作用により、重合して樹脂化できる不飽和結合を有するものである。
光重合性化合物として、光重合性不飽和結合を分子内に１個有するモノマーとしては、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート等のアルキルメタクリレート又はアクリレート；ベンジルメタクリレート、ベンジルアクリレート等のアラルキルメタクリレート又はアクリレート；ブトキシエチルメタクリレート、ブトキシエチルアクリレート等のアルコキシアルキルメタクリレート又はアクリレート；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート等のアミノアルキルメタクリレート又はアクリレート；ジエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコールブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル等のポリアルキレングリコールアルキルエーテルのメタクリル酸エステル又はアクリル酸エステル；ヘキサエチレングリコールフェニルエーテル等のポリアルキレングリコールアリールエーテルのメタクリル酸エステル又はアクリル酸エステル；イソボルニルメタクリレート又はアクリレート；グリセロールメタクリレート又はアクリレート；２−ヒドロキシエチルメタクリレート又はアクリレート等が挙げられる。
光重合性化合物としての光重合性不飽和結合を分子内に２個以上有するモノマーとしては、ビスフェノールＡジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，３−ブチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、グリセロールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレートの混合物、ビスフェノールＡジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、グリセロールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、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等が挙げられる。これらの単量体は、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、光重合性化合物を重合して得られたオリゴマーを使用することができる。
光重合性化合物としての光重合性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等を介して、（メタ）アクリル化合物、ケイヒ酸等の光架橋性基を導入した樹脂が用いられる。スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化した重合物も用いられる。
これらの樹脂を形成することができる光重合性化合物は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。本発明において、光重合性化合物の使用量は、ブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物中の全固形分に対して質量分率で、好ましくは３〜５０質量％の範囲である。

（光重合開始剤）
本発明のブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物に使用する光重合開始剤としては、紫外線や電子線等の活性エネルギー線を照射されることにより、ラジカルやカチオンを発生することのできるものであれば特に限定されず、例えば、１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、チオキサントン、２−クロロチオキサントン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ｔ−ブチルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、２，３−ジクロロアントラキノン、３−クロル−２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、１，２−ベンゾアントラキノン、１，４−ジメチルアントラキノン、２−フェニルアントラキノン、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン等のベンゾフェノン系、チオキサントン系、アントラキノン系、トリアジン系等の光重合開始剤等が挙げられる。これらの光重合開始剤は単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
本発明において、上記光重合開始剤の含有量は、上記ブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物中の全固形分に対して質量分率で、好ましくは１〜２０質量％の範囲である。

（アルカリ可溶性樹脂）
本発明のブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物にアルカリ可溶性樹脂を配合しても良い。
このときに配合できる樹脂としては、上記のブラックマトリックス用顔料分散組成物にて記載した樹脂を使用できる。
なかでもカルド樹脂を使用することが好ましい。
ブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物の固形分中のアルカリ可溶性樹脂の配合量は、好ましくは７．０質量％上、より好ましくは９．０質量％以上、さらに好ましくは１１．０質量％以上であり、また好ましくは２５．０質量％以下、２２．０質量％以下、より好ましくは２０．０質量％以下である。

本発明のブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物は、着色顔料、顔料分散助剤、高分子顔料分散剤、アルカリ可溶性樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、硫酸バリウム及び有機溶剤から主として構成され、これらの成分は、合計で、ブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物中に、９０〜１００質量％を占める。

（必要に応じて添加できる添加剤）
本発明のブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物は、それが光硬化性であるとき、必要に応じてレベリング剤、熱重合禁止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜使用することができる。

［Ｃ．ブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物が光硬化性でないとき］
ブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物が光硬化性でないときは、上記のＢ．ブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物が光硬化性であるときにおいて使用した光重合性化合物や光重合開始剤を含有せず、必要に応じてさらに上記のブラックマトリックス用顔料分散組成物の組成の説明にて示した光重合性化合物以外の樹脂を配合する。

（必要に応じて添加できる添加剤）
本発明のブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物は、それが光硬化性でないとき、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜使用することができる。

（本発明のブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物の製造方法）
以上の材料を用いてブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物を製造する方法を説明する。ブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物は、それが光重合性のとき、上記で得たブラックマトリックス用顔料分散組成物に対して、さらに光重合性化合物、光重合開始剤、必要に応じてアルカリ可溶性樹脂、硫酸バリウム、有機溶剤、その他の添加剤を加えて本発明のブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物を得る。
またそれが光重合性でないとき、さらに、アルカリ可溶性樹脂、硫酸バリウム、有機溶剤、その他の添加剤等を加えて本発明のブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物を得ることができる。上記の製造方法においても同様である。
また、本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物を使用して、ブラックマトリックスを製造する方法としては、それに必要な装置を含め、該顔料分散組成物以外の構成として公知の手段を採用して製造することができる。

以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「％」は「質量％」を意味し、「部」は「質量部」を意味するものとする。

＜ブラックマトリックス用顔料分散組成物の調製＞
（カーボンブラック）
Ｐｒｉｎｔｅｘ３５（オリオン・エンジニアドカーボン社）

（顔料分散剤）
アクリル系分散剤：ＡＢＡトリブロック共重合体
ＢＭＡ／ＭＭＡ／／ｂ−ＰＭＰＭＡ／／ｂ−ＢＭＡ／ＭＭＡ＝（２４／１７）／／１８／／（２４／１７）
（ＢＭＡ：ブチルメタクリレート、ＭＭＡ：メチルメタクリレート、ＰＭＰＭＡ：ペンタメチルピペリジニルメタクリレート）
製造方法
脱気したガラス製装置にＭＭＡを１７ｇ、ＢＭＡを２４ｇ、ＴＨＦを１Ｌ投入し、ｎ−ブチルリチウムのヘキサン溶液を４．５ｍｍｏｌ投入した（ここでＭＭＡとＢＭＡのランダム共重合体部分が合成される）。
次いで−７８℃まで冷却し、２時間撹拌した。次いで、ＰＭＰＭＡを３３ｇ投入して２時間撹拌し、ＭＭＡとＢＭＡのランダム共重合体部分に結合したＰＭＰＭＡのブロック部分を合成した。
さらにＭＭＡを１７ｇ、ＢＭＡを２４ｇ投入して、ＡＢＡ型のトリブロック共重合体を合成し、２時間撹拌後反応を停止した。
大量のメタノールに合成終了した溶液を滴下し、沈殿させる。ろ紙にて分散剤を採取し、メタノールで数回洗浄し、６０℃で減圧乾燥してアクリル系分散剤を得た。

ウレタン系分散剤：ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１６７（ビックケミー社）

（顔料誘導体）
ＢＹＫ−２１００（ビックケミー社）

（エポキシ樹脂）
ＥＰＰＮ−５０２Ｈ（日本触媒社）下記式１のもの

ＶＧ３１０１Ｌ（エア・ウォーター社）下記式２のもの

ｊＥＲ１０３２Ｈ６０（三菱ケミカル社）下記式３のもの

ｊＥＲ１５７Ｓ７０（三菱ケミカル社）下記式４のもの（Ｒ_１〜６がメチル基、ｎは０以上である）

ＨＰ５０００（ＤＩＣ社） 下記式５（ｎは１〜２０である）のもの

ＨＰ７２００Ｌ（ＤＩＣ社）下記式６のもの（Ｒ^１〜^２はいずれも水素、ｎは１〜２０である）

ＥＯＣＮ−１０３Ｓ（日本化薬社）下記式７のもの

（チオール化合物）
カレンズＰＥ−１（４官能チオール）（ペンタエリスリトール テトラキス（３−メルカプトブチレート））（昭和電工社）
カレンズＢＤ−１（２官能チオール）（１，４−ビス（３−メルカプトブチリルオキシ）ブタン）（昭和電工社）
ＢＭＰＡ（単官能チオール）（β-メルカプトプロピオン酸）（ＳＣ有機化学社）
ＫＲ−５１８（メルカプト当量８００Ｇ／ｍｏｌのメルカプト基含有シロキサンオリゴマー）（信越化学工業社）

（溶剤１）
ＰＭ ：プロピレングリコールモノメチルエーテル
ＰＧＭＥＡ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート

＜ブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物の調製＞
＜光重合開始剤＞
イルガキュアＯＸＥ０２（ＢＡＳＦ社）
＜光重合性化合物＞
ＤＰＨＡ（ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート）（東亞合成社）
＜カルド樹脂＞
ＷＲ−３０１（重量平均分子量５７００、酸価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ）（ＡＤＥＫＡ社）
＜レベリング剤＞
メガファックＦ−５５４（ＤＩＣ社）
＜溶剤２＞
ＰＧＭＥＡ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート

下記表１に示す配合に基づいて、ブラックマトリックス用顔料分散組成物を得た。なお表１において溶剤１以外の材料は固形分として記載した。

（保存安定性）
表１に記載のブラックマトリックス用顔料分散組成物について、それぞれガラス瓶に採り、密栓して、５℃および６０℃で１週間保存後にＥ型粘度計（東機産業社製、Ｒ１００型粘度計 型式ＲＥ１００Ｌ）で２５℃における粘度を測定し、以下の計算式によって増粘率を算出した。
増粘率＝６０℃１週間後粘度／５℃１週間後粘度

実施例であるブラックマトリックス用顔料分散組成物１〜１１によれば、保存安定性が良好であった。比較例に相当するブラックマトリックス用顔料分散組成物１２及び１４も保存安定性が良好であったが、ブラックマトリックス用顔料分散組成物１３及び１５では保存安定性に劣っていた。
チオール化合物の配合量が多い場合及び分子量が高い場合には、増粘率が高くなり、保存安定性に劣ることがわかる。

下記表２に示す配合に基づいて、ブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物を得た。なお表２において溶剤２以外の材料は固形分として記載した。
（表面抵抗）
実施例および比較例の各ブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物を、スピンコーターにて膜厚１μｍとなるようにガラス基板上（コーニング１７３７）に塗布した。これを１００℃で３分間プレベークした後、高圧水銀灯で露光し、更に２３０℃で３時間ポストベークを行い、ベタ部のみで形成されたブラックレジストパターンを得た。得らえた各ベタ部のブラックレジストパターンの表面抵抗値をアドバンテスト社製、本体：微小電流計 Ｒ８３４０、オプション：シールドボックス Ｒ１２７０２Ａで測定した。

（シール強度）
実施例及び比較例のブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物をスピンコーターにて膜厚１μｍとなるようにガラス基板（コーニング１７３７）上に塗布した。
１００℃で３分間プレベークした後、高圧水銀灯で露光し、更に２３０℃で３０分間ポストベークを行い、ベタ部のみで形成されたブラックレジストパターンを得た。得られた基板に一定の量のシール剤を介して、直径５ｍｍのアルミピンを貼り合わせた。その後、アルミピンを貼り合わせたガラス基板を１５０℃で１時間のポストベークを実施し、試験片を作成した。そして、上記で得られた試験片を引っ張り試験機を用いて１０ｍｍ／ｍiｎの速度で引っ張り、アルミピンが試験片から剥離した際の最大応力（Ｎ）を測定し、シール剤塗布面積で割り、単位面積当たりの強度をシール強度（Ｎ／ｍｍ^２）とした。

（現像残渣）
実施例および比較例のブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物をスピンコータにて膜厚１μｍになるようにガラス基板上に塗布し、１００℃で３分間プレベークした後、硬化部分と未硬化部分の面積比が２０：８０となる線幅２５μｍの格子状のパターンが得られるマスクを用いて、高圧水銀灯を用い、ＵＶ積算光量４００ｍＪ／ｃｍ^２で露光した。得られた塗膜を０．０５％水酸化カリウム水溶液を使用して現像し、パターンが形成されたガラス基板を顕微鏡で観察し、未硬化部分のレジスト組成物の除去状態により評価した。
○：完全に除去されている状態
△：除去が不十分で残渣が付着している状態
×：残渣が多い状態

（細線密着性）
実施例および比較例の各ブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物をスピンコーターにて膜厚１μｍとなるようにガラス基板（コーニング１７３７）上に塗布し、１００℃で３分間プレベークした。その後、１μｍ、３μｍ、５μｍ、７μｍ、１０μｍ、２０μｍ、３０μｍのラインパターンを有するフォトマスクを用いて、高圧水銀灯を用い、ＵＶ積算光量４００ｍＪ／ｃｍ^２で露光した。２３℃、０．０５％水酸化カリウム水溶液中、０．５ｋｇｆ／ｃｍ^２のシャワー現像圧にて現像パターンが現れ始める時間（ブレイクポイント）から＋２０秒間現像を行い、３．０ｋｇｆ／ｃｍ^２圧のスプレー水洗を行った。基板上に残存する最小パターンのサイズを測定した。

実施例１〜１１によれば、表面抵抗が高く、シール強度に優れ、現像残渣が無く、細線密着性に優れていた。
これに対してチオール化合物を含有しない比較例１によればシール強度と細線密着性に劣っていた。またチオール化合物の含有量が多すぎる比較例２によれば、現像残渣が多かった。単官能チオールを含有する比較例３によれば、表面抵抗が小さく、シール強度が低く、現像残渣が多く細線密着性に劣っていた。メルカプト基含有シロキサンオリゴマーを使用した比較例４によれば現像残渣が多かった。

Claims (6)

1. カーボンブラック、顔料分散剤、顔料誘導体、有機溶剤を含有するブラックマトリックス用顔料分散組成物であって、エポキシ樹脂、及びシロキサン結合を有しない多官能チオール化合物を含有し、前記多官能チオール化合物の含有量が組成物中０．１〜２．４質量％であることを特徴とするブラックマトリックス用顔料分散組成物。
2. 顔料分散剤がペンタメチルピペリジニルメタクリレート及び／又はジメチルアミノプロピルアクリレートのブロックと、他の重合可能なエチレン性不飽和単量体からなるブロックからなる構造を有する請求項１に記載のブラックマトリックス用顔料分散組成物。
3. 多官能チオール化合物の分子量が２００〜１０００である請求項１又は２に記載のブラックマトリックス用顔料分散組成物。
4. エポキシ樹脂が芳香環を有するエポキシ樹脂である請求項１〜３のいずれかに記載のブラックマトリックス用顔料分散組成物。
5. エポキシ樹脂が、下記式１〜７から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜４のいずれかに記載のブラックマトリックス用顔料分散組成物。
   
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のブラックマトリックス用顔料分散組成物を含有するブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物。