JP6318699B2 - Black photosensitive resin composition, black matrix, black matrix substrate, color filter, liquid crystal display device, and organic electroluminescence display device - Google Patents

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本発明は、黒色感光性樹脂組成物、ブラックマトリクス、ブラックマトリクス基板、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関する。 The present invention relates to a black photosensitive resin composition, a black matrix, a black matrix substrate, a color filter, a liquid crystal display device, and an organic electroluminescence display device.

液晶表示装置及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、テレビ受像機、ノートパソコン、モニター、携帯電話機、タブレット端末等といった情報電子機器の表示部として必要不可欠な部品である。   A liquid crystal display device and an organic electroluminescence display device are indispensable parts as a display unit of information electronic equipment such as a television receiver, a notebook computer, a monitor, a mobile phone, and a tablet terminal.

ここで、液晶表示装置は、TFT(薄膜トランジスタ)等のアクティブ素子を有する基板と、着色画素及びそれらを区画するブラックマトリクスを有するカラーフィルタ基板とを対向して貼り合わせ、空隙部に液晶を注入した後に偏光板、バックライトユニットと組み合わせて製造される。そして、液晶層に印加される電圧を制御することによって各着色画素の透過率を調整し、フルカラー表示が可能となる。   Here, in the liquid crystal display device, a substrate having an active element such as a TFT (thin film transistor) and a color filter substrate having a colored pixel and a black matrix partitioning them are bonded to face each other, and liquid crystal is injected into the gap. Later, it is manufactured in combination with a polarizing plate and a backlight unit. Then, by controlling the voltage applied to the liquid crystal layer, the transmittance of each colored pixel is adjusted, and full color display becomes possible.

一方、有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、アクティブ素子を有する基板上に自発光性の有機化合物を積層したものである。フルカラー表示には、赤色、緑色、青色の有機化合物を塗り分ける方式と、白色発光の有機化合物とカラーフィルタとを組み合わせる方式とが知られている。   On the other hand, an organic electroluminescence display device is obtained by laminating a self-luminous organic compound on a substrate having an active element. For full-color display, a method in which red, green, and blue organic compounds are separately applied and a method in which a white light-emitting organic compound and a color filter are combined are known.

ところで、液晶表示装置及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置(以下、「表示装置」と略称する)の視認性を改善するために、従前より高輝度化、高コントラスト化および高精細化の検討が進められてきたが、視認性を損なう大きな要因である外光反射の低減に関しては未だ発展途上の段階である。とりわけ、携帯電話機やタブレット端末といった、屋外でも取り扱われることの多い機器への応用に際しては、強く改善が求められている。   By the way, in order to improve the visibility of a liquid crystal display device and an organic electroluminescence display device (hereinafter abbreviated as “display device”), investigations for higher brightness, higher contrast, and higher definition have been made. However, the reduction of external light reflection, which is a major factor that impairs visibility, is still in the developing stage. In particular, there is a strong demand for improvement in applications to devices that are often handled outdoors, such as mobile phones and tablet terminals.

表示装置の外光反射について、液晶表示装置を例にして説明する。液晶表示装置に入射した外光の一部は、空気と最表面、即ち偏光板との界面で反射される。最表面での外光反射を低減するためには、偏光板表面に反射防止層を設けるのが効果的であることが知られている。   External light reflection of the display device will be described using a liquid crystal display device as an example. Part of the external light incident on the liquid crystal display device is reflected at the interface between air and the outermost surface, that is, the polarizing plate. In order to reduce external light reflection on the outermost surface, it is known that it is effective to provide an antireflection layer on the polarizing plate surface.

一方、偏光板を透過した光は、カラーフィルタ、ガラスあるいはTFT基板によって反射される。とりわけ、カラーフィルタのブラックマトリクスとガラス界面との反射は、強度が大きいため、それを低減させるための対策が求められている。   On the other hand, the light transmitted through the polarizing plate is reflected by the color filter, glass or TFT substrate. In particular, since the reflection between the black matrix of the color filter and the glass interface has a high strength, a countermeasure for reducing it is required.

また、カラーフィルタのブラックマトリクスの材質としては、従来クロム等の金属薄膜が用いられてきた。しかしながら、金属薄膜は、反射率が高いことに加えて環境負荷が大きいことから、カーボンブラック等の黒色顔料を樹脂中に分散させた、樹脂ブラックマトリクスが主流となってきている。なお、黒色顔料を遮光材に用いたブラックマトリクスにおいては、黒色顔料の含有量を減らすことでガラス界面の反射率を低減することが可能であることが知られている。   In addition, a metal thin film such as chromium has been conventionally used as the material of the black matrix of the color filter. However, since the metal thin film has a high environmental load in addition to a high reflectance, a resin black matrix in which a black pigment such as carbon black is dispersed in the resin has become mainstream. In addition, in the black matrix which used the black pigment for the light shielding material, it is known that the reflectance of a glass interface can be reduced by reducing the content of the black pigment.

例えば、特許文献1には、遮光材に樹脂で被覆されたカーボンブラックを用い、遮光性の指標となる単位膜厚当たりの光学濃度(OD値)が3.1〜3.3になるように顔料濃度を調整することでSCI方式(「Specular Components Include方式」の略称、正反射光と拡散反射光との合計を示す)における反射率を5.4〜5.9に調整できることが示されている。   For example, in Patent Document 1, carbon black coated with resin is used as a light shielding material, and an optical density (OD value) per unit film thickness that is an index of light shielding properties is 3.1 to 3.3. It was shown that the reflectance in the SCI method (abbreviation of “Special Components Include method”, indicating the sum of specular reflection light and diffuse reflection light) can be adjusted to 5.4 to 5.9 by adjusting the pigment concentration. Yes.

上記提案により外光反射を低減することは可能であるが、良好な視認性を得るのに十分なものではなかった。なお、更なる反射率低減のためには、より顔料濃度を下げる必要があるが、その場合ブラックマトリクスの本来の機能である遮光性が不足してしまうという問題があった。即ち、ブラックマトリクスの反射率低減と遮光性向上とがトレードオフの関係であるという問題があった。   Although it is possible to reduce external light reflection by the above proposal, it is not sufficient to obtain good visibility. In order to further reduce the reflectance, it is necessary to lower the pigment concentration. In this case, however, there is a problem that the light blocking property, which is the original function of the black matrix, is insufficient. That is, there is a problem that there is a trade-off relationship between reducing the reflectance of the black matrix and improving the light shielding property.

そこで、ブラックマトリクスの低反射率と高遮光性とを両立するために、例えば、特許文献2〜4の技術が提案されている。具体的には、特許文献2には、黒色顔料と感光性樹脂とを主成分とする第一遮光層と、黒鉛を主成分とする第二遮光層とを積層する提案がなされている。この技術は、第一遮光層の顔料濃度を低く抑えることで反射率を抑制し、遮蔽力の強い黒鉛を第二遮光層に用いることで遮光性を付与するものである。   Therefore, in order to achieve both the low reflectance and the high light shielding property of the black matrix, for example, techniques of Patent Documents 2 to 4 have been proposed. Specifically, Patent Document 2 proposes to laminate a first light-shielding layer mainly composed of a black pigment and a photosensitive resin and a second light-shielding layer mainly composed of graphite. In this technique, the reflectance is suppressed by keeping the pigment concentration of the first light shielding layer low, and the light shielding property is imparted by using graphite having a strong shielding power for the second light shielding layer.

また、特許文献3には、基板上に光吸収層と金属微粒子を含有した光反射層とを順に積層する提案がなされている。この提案においては、金属微粒子を含有した光反射層は、光を反射する性質と光を吸収する性質とを併せ持つため、比較的薄い光吸収層とともに観察者側からの光を実用上許容できるレベルまで反射防止できると記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 proposes to sequentially stack a light absorption layer and a light reflection layer containing metal fine particles on a substrate. In this proposal, the light reflecting layer containing metal fine particles has both the property of reflecting light and the property of absorbing light, so that the light from the observer side can be practically acceptable with a relatively thin light absorbing layer. It is described that reflection can be prevented.

また、特許文献4には、透明基板上に低光学濃度層と高光学濃度層とを順に積層する提案がなされている。この提案においては、低光学濃度層の光学濃度(OD値)と、高光学濃度層の屈折率とを適切に選択することで、遮光層の内部反射を抑制できると記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 proposes to sequentially stack a low optical density layer and a high optical density layer on a transparent substrate. This proposal describes that the internal reflection of the light shielding layer can be suppressed by appropriately selecting the optical density (OD value) of the low optical density layer and the refractive index of the high optical density layer.

特開2013−130677号公報JP 2013-130677 A 特開平9−297209号公報JP-A-9-297209 特許第4694157号公報Japanese Patent No. 4694157 特許第5209063号公報Japanese Patent No. 5209603

しかしながら、特許文献2〜4に開示された技術により、低反射率と高遮光性とを両立することは可能であるが、多層構造のブラックマトリクスを形成する必要があり、工程数が増えて製造コストの上昇を招くという課題があった。また、液晶表示装置等の高精細化が進む昨今、下層と上層とのブラックマトリクスの位置合せ精度が要求されるという課題があった。   However, with the techniques disclosed in Patent Documents 2 to 4, it is possible to achieve both low reflectance and high light-shielding properties. However, it is necessary to form a black matrix having a multilayer structure, which increases the number of processes. There was a problem of incurring an increase in cost. In addition, as liquid crystal display devices and the like have become higher in definition, there has been a problem that the black matrix alignment accuracy between the lower layer and the upper layer is required.

本発明はかかる事情を鑑みてなされたものであり、多層構造を用いることなく低コストで高遮光性と低反射率とを両立することが可能なブラックマトリクスの原料となる黒色感光性樹脂組成物、ブラックマトリクス、ブラックマトリクス基板、カラーフィルタ、液晶表示装置、及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a black photosensitive resin composition that is a raw material for a black matrix that can achieve both high light-shielding properties and low reflectance without using a multilayer structure at low cost. , black matrix, the black matrix substrate, a color filter, a liquid crystal display device, and an object thereof is to provide an organic electroluminescent display device.

上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
(1) (A)カーボンブラックと、(B)疎水性シリカ微粒子と、(C)分散剤と、(D)アルカリ可溶性樹脂と、(E)重合性モノマーと、(F)光開始剤と、(G)溶剤と、を少なくとも含有する黒色感光性樹脂組成物であって、前記(A)カーボンブラックと前記(B)疎水性シリカ微粒子との重量比(A)/(B)が、1.5〜9.0の範囲であるとともに、前記(C)分散剤が、Sp値12.0以上及び分子量6,000以上のいずれか一方又は両方を満たすウレタン系分散剤であり、前記(B)疎水性シリカ微粒子が、シリカ表面のシラノール基と縮合可能なシリル基と、加水分解によりシリカ表面のシラノール基と縮合可能な官能基を生成しうるシリル基と、のうち、いずれか一方又は両方のシリル基を1分子中に1個以上有する化合物で表面処理されたものであることを特徴とする黒色感光性樹脂組成物。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
(1) (A) carbon black, (B) hydrophobic silica fine particles, (C) a dispersant, (D) an alkali-soluble resin, (E) a polymerizable monomer, (F) a photoinitiator, (G) A black photosensitive resin composition containing at least a solvent, wherein the weight ratio (A) / (B) of the (A) carbon black to the (B) hydrophobic silica fine particles is 1. as well as a range of 5 to 9.0, wherein (C) dispersing agent, Ri urethane dispersant der satisfying either or both of the Sp value 12.0 or higher and molecular weight of 6,000 or more, the (B ) Either one or both of hydrophobic silica fine particles, a silyl group capable of condensing with a silanol group on the silica surface, and a silyl group capable of forming a functional group capable of condensing with a silanol group on the silica surface by hydrolysis. One or more silyl groups in one molecule Black photosensitive resin composition, characterized in der Rukoto those surface-treated with a compound that.

(2) 前記(A)カーボンブラックが、樹脂で被覆されていることを特徴とする(1)に記載の黒色感光性樹脂組成物。 (2) The black photosensitive resin composition as described in (1), wherein the carbon black (A) is coated with a resin.

) (1)又は2)に記載の黒色感光性樹脂組成物を用いて形成されたことを特徴とするブラックマトリクス。 ( 3 ) A black matrix formed using the black photosensitive resin composition according to (1) or ( 2) .

透明基板と、前記透明基板上に形成された(3)に記載のブラックマトリクスと、からなるブラックマトリクス基板であって、光学濃度(ОD値)が、3.0/μm以上であるとともに、透明基板上に形成された際に、前記透明基板側から顕微分光装置を用いて測定した反射率が、1.0%以下となる特性と、前記透明基板側から分光測色計を用いて測定したSCI方式の反射率が、5.0%以下となる特性と、のうち、いずれか一方又は両方の特性を有することを特徴とするブラックマトリクス基板( 4 ) A black matrix substrate comprising a transparent substrate and the black matrix according to (3) formed on the transparent substrate, wherein the optical density (OD value) is 3.0 / μm or more. In addition, when formed on a transparent substrate, the reflectance measured using a microspectroscope from the transparent substrate side is 1.0% or less, and a spectrocolorimeter is used from the transparent substrate side. reflectance measured SCI method Te has a characteristic to be 5.0% or less, of, features and be Lube rack matrix substrate that has one or both of properties.

) 透明基板と、前記透明基板上に設けられた()に記載のブラックマトリクスと、を備えることを特徴とするカラーフィルタ。 ( 5 ) A color filter comprising a transparent substrate and the black matrix according to ( 3 ) provided on the transparent substrate.

) ()に記載のカラーフィルタを備えることを特徴とする液晶表示装置。 ( 6 ) A liquid crystal display device comprising the color filter according to ( 5 ).

) ()に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。 ( 7 ) The organic electroluminescence display device according to ( 6 ).

本発明によれば、多層構造を用いることなく低コストで高遮光性と低反射率とを両立することが可能なブラックマトリクスの原料となる黒色感光性樹脂組成物、ブラックマトリクス、ブラックマトリクス基板、カラーフィルタ、液晶表示装置、及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置を提供することができる。 According to the present invention, a black photosensitive resin composition, a black matrix, a black matrix substrate, which is a raw material for a black matrix that can achieve both high light-shielding properties and low reflectance at low cost without using a multilayer structure , a color filter, a liquid crystal display device, and it is possible to provide an organic electroluminescent display device.

図1は、本発明を適用した一実施形態であるカラーフィルタの構成の一例を示す模式的な断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a color filter which is an embodiment to which the present invention is applied. 図2は、本発明を適用した第1の実施形態である液晶表示装置の構成の一例を示す模式的な断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment to which the present invention is applied. 図3は、本発明を適用した第2の実施形態である有機エレクトロルミネッセンス表示装置の構成の一例を示す模式的な断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of an organic electroluminescence display device according to a second embodiment to which the present invention is applied.

<第1の実施形態>
以下、本発明を適用した第1の実施形態である液晶表示装置について、この液晶表示装置に用いるカラーフィルタ、カラーフィルタに用いるブラックマトリクス、ブラックマトリクスの原料となる黒色感光性樹脂組成物とあわせて、図面を用いて詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
<First Embodiment>
Hereinafter, the liquid crystal display device according to the first embodiment to which the present invention is applied is combined with a color filter used in the liquid crystal display device, a black matrix used in the color filter, and a black photosensitive resin composition as a raw material for the black matrix. This will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases where the portions that become the features are enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. Absent.

(黒色感光性樹脂組成物)
先ず、本発明を適用した一実施形態である黒色感光性樹脂組成物の構成について説明する。本実施形態の黒色感光性樹脂組成物は、カラーフィルタを構成するブラックマトリクスの原料として用いられるものである。具体的には、本実施形態の黒色感光性樹脂組成物は、(A)カーボンブラックと、(B)疎水性シリカ微粒子と、(C)分散剤と、(D)アルカリ可溶性樹脂と、(E)重合性モノマーと、(F)光開始剤と、(G)溶剤と、を少なくとも含有する。
(Black photosensitive resin composition)
First, the structure of the black photosensitive resin composition which is one embodiment to which the present invention is applied will be described. The black photosensitive resin composition of the present embodiment is used as a raw material for a black matrix constituting a color filter. Specifically, the black photosensitive resin composition of the present embodiment includes (A) carbon black, (B) hydrophobic silica fine particles, (C) a dispersant, (D) an alkali-soluble resin, and (E ) A polymerizable monomer, (F) a photoinitiator, and (G) a solvent.

また、本実施形態の黒色感光性樹脂組成物は、上記(A)カーボンブラックと上記(B)疎水性シリカ微粒子との重量比(A)/(B)が、1.5〜9.0の範囲であることと、前記(C)分散剤が、Sp値12.0以上及び分子量6,000以上のいずれか一方又は両方を満たすウレタン系分散剤であることと、を特徴とするものである。
以下、詳細に説明する。
Further, in the black photosensitive resin composition of the present embodiment, the weight ratio (A) / (B) of the (A) carbon black and the (B) hydrophobic silica fine particles is 1.5 to 9.0. And (C) the dispersant is a urethane-based dispersant satisfying one or both of an Sp value of 12.0 or more and a molecular weight of 6,000 or more. .
Details will be described below.

「(A)カーボンブラック」
本実施形態の黒色感光性樹脂組成物では、黒色色材としてカーボンブラックを使用する。適用可能なカーボンブラックの種類は特に限定されるものではなく、目的とするブラックマトリクスにおける光学濃度等の物性に応じて適宜選択することができる。
"(A) Carbon black"
In the black photosensitive resin composition of the present embodiment, carbon black is used as the black color material. The type of carbon black that can be applied is not particularly limited, and can be appropriately selected according to physical properties such as optical density in a target black matrix.

カーボンブラックの粒子径は、組成物の貯蔵安定性の面も併せて考慮すると、通常、一次粒子径が20〜100nmであることが好ましく、より好ましくは20〜60nm、さらに好ましくは20〜30nmである。   In consideration of the storage stability of the composition, the primary particle size is usually preferably 20 to 100 nm, more preferably 20 to 60 nm, and still more preferably 20 to 30 nm. is there.

ここで、カーボンブラックの一次粒子径が20nm未満であると、分散性及び分散安定性が低下するために好ましくない。一方、一次粒子径が100nmを超えると、得られるブラックマトリクスの表面平滑性およびパターン形状が悪化するために好ましくない。これに対して、一次粒子径が上記範囲内であると、分散性及び分散安定性に優れ、表面平滑性およびパターン形状に優れたブラックマトリクスを得ることができる。   Here, when the primary particle diameter of carbon black is less than 20 nm, dispersibility and dispersion stability are lowered, which is not preferable. On the other hand, when the primary particle diameter exceeds 100 nm, the surface smoothness and pattern shape of the resulting black matrix are deteriorated, which is not preferable. On the other hand, when the primary particle diameter is within the above range, a black matrix having excellent dispersibility and dispersion stability and excellent surface smoothness and pattern shape can be obtained.

なお、本明細書中における一次粒子径とは、電子顕微鏡法、すなわち電子顕微鏡写真で数万倍の写真を撮影し、数千個を測定した後、その平均値から求められるものである。より具体的には、例えば、三菱化学社製の全自動画像処理装置「MKSIPS−1000」等を用いて測定してもよい。   In addition, the primary particle diameter in the present specification is obtained from an average value after taking several tens of thousands of photographs with an electron microscope method, that is, an electron microscope photograph, and measuring several thousand pieces. More specifically, for example, the measurement may be performed using a fully automatic image processing apparatus “MKSIPS-1000” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.

カーボンブラックのDBP(Dibutylphthalate)吸油量は、特に限定されるものではないが、140ml/100g以下であることが好ましく、120ml/100g以下であることがより好ましい。ここで、カーボンブラックのDBP吸油量が140ml/100gより大きい場合、カーボンブラックの黒色度が低下し、ブラックマトリクスに用いた際の濃度感が低下するために好ましくない。また、カーボンブラック分散液や感光性樹脂組成物の粘度が高くなり、塗膜の平滑性が低下するために好ましくない。なお、本明細書中におけるカーボンブラックのDBP吸油量とは、JISK6221(1982)に規定の方法より測定したものである。   The DBP (Dibutylylphthalate) oil absorption of carbon black is not particularly limited, but is preferably 140 ml / 100 g or less, and more preferably 120 ml / 100 g or less. Here, when the DBP oil absorption amount of carbon black is larger than 140 ml / 100 g, the blackness of carbon black is lowered, and the density feeling when used in a black matrix is not preferable. Moreover, since the viscosity of a carbon black dispersion liquid or a photosensitive resin composition becomes high and the smoothness of a coating film falls, it is not preferable. In addition, the DBP oil absorption amount of carbon black in the present specification is measured by a method defined in JIS K6221 (1982).

カーボンブラックのpHは、特に限定されるものではないが、2.5〜4.5の範囲であることが好ましく、2.6〜3.8の範囲であることがより好ましい。ここで、カーボンブラックのpHが上記範囲内である場合、良好な分散性、ガラス密着性が得られるために好ましい。なお、カーボンブラックのpHは、例えば、カーボンブラック20gを蒸留水(pH7.0)中に添加し、5分間煮沸したのち室温まで冷却し、ついで泥状のカーボンブラックのpHをガラス電極pHメータで測定することによって求めることができる。   The pH of the carbon black is not particularly limited, but is preferably in the range of 2.5 to 4.5, and more preferably in the range of 2.6 to 3.8. Here, when the pH of the carbon black is within the above range, it is preferable because good dispersibility and glass adhesion can be obtained. The pH of the carbon black is, for example, 20 g of carbon black added to distilled water (pH 7.0), boiled for 5 minutes, cooled to room temperature, and then the pH of the muddy carbon black was measured with a glass electrode pH meter. It can be determined by measuring.

カーボンブラックの灰分は、特に限定されるものではないが、灰分含量が1.0重量%以下、特に0.5重量%以下のものが分散性に優れており、特に好ましい。なお、カーボンブラックの灰分は、例えば、カーボンブラックを750℃において空気中で5〜6時間焼成した際に残る灰化量から算出することができる。   The ash content of carbon black is not particularly limited, but an ash content of 1.0% by weight or less, particularly 0.5% by weight or less is particularly preferable because of excellent dispersibility. The ash content of carbon black can be calculated from the amount of ash remaining when carbon black is baked in air at 750 ° C. for 5 to 6 hours, for example.

ところで、カーボンブラックを樹脂等の絶縁性成分で被覆し、絶縁性を付与して高抵抗化する技術が知られている。また、公知の特許文献(例えば、特開2001−106938号公報、特開2001−152048号公報、特開平9−95625号公報等)には、樹脂被覆の手段が開示されている。そこで、本実施形態の黒色感光性樹脂組成物では、成分(A)カーボンブラックが樹脂で被覆されていることが好ましい。黒色感光性樹脂組成物の成分に樹脂で被覆されたカーボンブラックを用いることにより、感光性樹脂組成物中の疎水性シリカ微粒子、アルカリ可溶性樹脂といった成分との相溶性を高めることができる。   By the way, a technique is known in which carbon black is coated with an insulating component such as a resin to provide insulation and increase resistance. Further, known patent documents (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-106938, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-152048, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-95625, etc.) disclose resin coating means. Therefore, in the black photosensitive resin composition of the present embodiment, the component (A) carbon black is preferably coated with a resin. By using carbon black coated with a resin as a component of the black photosensitive resin composition, compatibility with components such as hydrophobic silica fine particles and alkali-soluble resin in the photosensitive resin composition can be enhanced.

カーボンブラックの樹脂被覆の程度は、特に限定されるものではないが、カーボンブラックを樹脂被覆することによって樹脂被覆しないカーボンブラックと比べて粉体抵抗値が大きくなるため、樹脂被覆の程度を示す指標として粉体抵抗値を用いることができる。高抵抗のカーボンブラックが要求される用途では、通常、粉体抵抗が4Ω・cm以上となる程度にカーボンブラックを樹脂で被覆することが好ましい。   The degree of resin coating of carbon black is not particularly limited, but the powder resistance value increases by coating carbon black with resin, so an indicator of the degree of resin coating A powder resistance value can be used. In applications where high resistance carbon black is required, it is usually preferable to coat the carbon black with a resin so that the powder resistance is 4 Ω · cm or more.

なお、粉体抵抗値は、例えば、下部に真鍮製電極を取り付けた内径2cmのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製容器に約2gの試料を入れ、先端に真鍮製電極の付いたPTFE製棒でふたをした後、テンシロンにより0.2mm/minの速度で荷重をかけていき、50kg/cm時の抵抗をテスターで測定する。そして、この荷重下における粉体抵抗の嵩高さと抵抗から、下式により粉体の体積固有抵抗を算出するという方法を用いて算出することができる。
粉体抵抗値(Ω・cm)=カーボンブラック粉体の断面積(cm
×抵抗値(Ω)/カーボンブラック粉体の嵩高さ(cm)
The powder resistance value can be measured by, for example, putting a 2 g sample in a polytetrafluoroethylene (PTFE) container having an inner diameter of 2 cm with a brass electrode attached at the bottom and a PTFE rod with a brass electrode at the tip. After closing the lid, a load is applied at a rate of 0.2 mm / min with Tensilon, and the resistance at 50 kg / cm 2 is measured with a tester. Then, the volume resistivity of the powder can be calculated from the bulk and resistance of the powder resistance under the load by the following formula.
Powder resistance value (Ω · cm) = Cross sectional area of carbon black powder (cm 2 )
× Resistance value (Ω) / Bulkiness of carbon black powder (cm)

本実施形態の黒色感光性樹脂組成物は、カーボンブラックとして複数の種類のもの組み合わせて用いることも、もちろん差し支えず、一次粒子径やDBP吸油量、pHの異なるカーボンブラックを組み合わせて用いることも差し支えない。   The black photosensitive resin composition of the present embodiment may be used in combination of a plurality of types of carbon black, and of course, carbon black having different primary particle diameter, DBP oil absorption, and pH may be used in combination. Absent.

黒色感光性樹脂組成物の固形分中におけるカーボンブラックの含有量は、35〜55重量パーセントの範囲であることが好ましく、40〜50重量パーセントの範囲であることがより好ましい。ここで、固形分中のカーボンブラックの含有量が35パーセントに満たない場合、ブラックマトリクスを形成した際に遮光性が不足するために好ましくない。一方、含有量が55パーセントを超える場合、ブラックマトリクスを形成した際に反射率が高く、表示装置に用いた際の視認性が低下するために好ましくない。これに対して、固形成分中のカーボンブラックの含有量が上記範囲内であれば、ブラックマトリクスを形成した際に高遮光性と低反射率との両立が可能である。   The carbon black content in the solid content of the black photosensitive resin composition is preferably in the range of 35 to 55 percent by weight, and more preferably in the range of 40 to 50 percent by weight. Here, when the content of carbon black in the solid content is less than 35%, it is not preferable because the light shielding property is insufficient when the black matrix is formed. On the other hand, when the content exceeds 55%, the reflectance is high when a black matrix is formed, and the visibility when used in a display device is not preferable. On the other hand, when the content of carbon black in the solid component is within the above range, it is possible to achieve both high light shielding properties and low reflectance when a black matrix is formed.

「(B)疎水性シリカ微粒子」
本実施形態の黒色感光性樹脂組成物では、疎水性のシリカ微粒子を用いることを特徴とする。ここで、シリカ微粒子とは、主成分がシリカ、すなわちSiOであればよく、アルミナ、チタン等を含んでいてもよい。また、疎水性シリカ微粒子とは、水に馴染まないシリカ微粒子をいう。具体的には、例えば、シリカ微粒子の表面に疎水性基を導入することにより、疎水性とすることができる。
“(B) Hydrophobic silica fine particles”
The black photosensitive resin composition of the present embodiment is characterized by using hydrophobic silica fine particles. Here, the silica fine particles need only have silica, that is, SiO 2 as a main component, and may contain alumina, titanium, or the like. Further, the hydrophobic silica fine particles refer to silica fine particles that are not compatible with water. Specifically, for example, it can be made hydrophobic by introducing a hydrophobic group into the surface of silica fine particles.

疎水性シリカの見分け方としては、例えば、水中にシリカ微粒子を添加する方法で定性的に見分けることができる。すなわち、本明細書中における疎水性シリカとは、水中にシリカを添加したときに水に浮くようなものをいう。疎水性かどうかの見分け方は、具体的には、例えば、1.5gのシリカのサンプルをとり、ガラス瓶に23.5mlの水とともに投入し、ふたをして 手で数回大きく振ってサンプル全体が水と接触するようにした後、10分間放置する。疎水性であれば水に馴染まず、シリカが水の上に浮く形となるので確認することができる。   The hydrophobic silica can be identified qualitatively by, for example, a method of adding silica fine particles to water. That is, the hydrophobic silica in the present specification means a material that floats on water when silica is added to water. To determine whether it is hydrophobic, for example, take a sample of 1.5 g of silica, put it in a glass bottle with 23.5 ml of water, cover it, shake it several times by hand, and shake the entire sample. Is left in contact with water for 10 minutes. If it is hydrophobic, it is not compatible with water and can be confirmed because the silica floats on the water.

また、サンプルが粉末状態ではなく、水性媒体に安定して分散しているものは上記の疎水性の定義には当てはまらないが、それ以外の分散媒に分散しているものは濾過して分散媒と分離し、乾燥粉末にすることで上記の方法で確認することができる。シリカ粒子分散液の溶媒を除去する一般的な方法としては、例えば、濾過、遠心分離、蒸留などにより溶媒を除去した後、真空乾燥機、棚段乾燥機などにより乾燥する方法、流動層乾燥機、スプレードライヤーなどによりスラリーを直接乾燥する方法などが挙げられる   Samples that are not in powder form and are stably dispersed in an aqueous medium do not meet the above definition of hydrophobicity, but those that are dispersed in other dispersion media are filtered and dispersed. And can be confirmed by the above method by making a dry powder. As a general method for removing the solvent of the silica particle dispersion, for example, a method of removing the solvent by filtration, centrifugation, distillation, etc., and then drying by a vacuum dryer, a shelf dryer, etc., a fluidized bed dryer And a method of directly drying the slurry with a spray dryer, etc.

シリカ微粒子の製造方法としては、酸水素炎中での四塩化ケイ素又は有機ケイ素化合物の火炎加水分解による方法、珪砂などの珪素含有材料やシリコン単結晶粉砕品等の粒状ケイ素をアーク炉等で蒸気化して酸化することによりシリカ粒子を得る方法等の、気相反応により得られるものと、珪酸と水ガラスとの反応により沈降させる、アルコキシシラン等の加水分解縮合可能な有機ケイ素化合物の加水分解縮合反応により粒子を生成させる等の液相反応によるものとが知られている。本実施形態では、シリカ微粒子の製造方法は、特に限定されるものではないが、気相反応によるものが、球形度が高く粒度が揃い、凝集性が少なく分散性に優れる点で好ましく、さらに、本実施形態の黒色感光性樹脂組成物あるいはブラックマトリクスにした際の効果においても優れているため、好ましい。なお、シリカ粒子の形状も特に限定されるものではないが、ほぼ球形のものが、凝集性が少なく分散性に優れる点で好ましく、さらに、本実施形態の黒色感光性樹脂組成物あるいはブラックマトリクスにした際の効果においても優れているため、好ましい。   Silica fine particles can be produced by flame hydrolysis of silicon tetrachloride or an organosilicon compound in an oxyhydrogen flame, silicon-containing materials such as silica sand, and granular silicon such as pulverized silicon single crystals in an arc furnace. Hydrolysis condensation of organosilicon compounds that can be hydrolyzed and condensed, such as alkoxysilanes, precipitated by the reaction of silicic acid and water glass, such as the method of obtaining silica particles by oxidation and oxidation It is known to be due to a liquid phase reaction such as generation of particles by reaction. In the present embodiment, the method for producing silica fine particles is not particularly limited, but a method using a gas phase reaction is preferable in that the sphericity is high, the particle size is uniform, the cohesiveness is small, and the dispersibility is excellent. Since it is excellent also in the effect at the time of using the black photosensitive resin composition or black matrix of this embodiment, it is preferable. The shape of the silica particles is not particularly limited, but a substantially spherical shape is preferable from the viewpoint of low cohesiveness and excellent dispersibility, and further, the black photosensitive resin composition or the black matrix of the present embodiment. This is also preferable because it is excellent in effect.

このように、上述した通常の製造方法で得られたシリカ微粒子は、通常、粉末表面の水酸基によって表面が親水性を示している。ここで、本願発明者らは、このような通常のシリカ微粒子では、高遮光性と低反射率とを両立するブラックマトリクスを形成しうる樹脂組成物を得ることは困難であること(後述する比較例4を参照)、シリカ微粒子の表面特性が高遮光性と低反射率との両立に大きな影響があること、を見出した。さらに、本願発明者らは、疎水性のシリカを用いさらに後述する特定の分散剤を用いることにより意外にも高遮光性と低反射率とを両立するブラックマトリクスを形成しうる樹脂組成物を得ることができることを見出し、本発明に到達したのである。   As described above, the fine silica particles obtained by the above-described normal production method usually have a hydrophilic surface due to the hydroxyl group on the powder surface. Here, it is difficult for the inventors of the present application to obtain a resin composition capable of forming a black matrix having both high light-shielding properties and low reflectance with such normal silica fine particles (comparison described later). (See Example 4), and found that the surface characteristics of the silica fine particles have a great influence on the compatibility between high light-shielding properties and low reflectance. Furthermore, the inventors of the present application unexpectedly obtain a resin composition that can form a black matrix that achieves both high light-shielding properties and low reflectance by using hydrophobic silica and further using a specific dispersant described later. We have found that this is possible and have reached the present invention.

本実施形態の黒色感光性樹脂組成物の成分として用いる、疎水性シリカ微粒子は、上述したような通常の製造方法で得られた親水性シリカ微粒子の表面を疎水化処理することにより得ることができる。シリカ表面を疎水化して表面特性を調整する試みは、従来から公知である。具体的には、シランカップリング剤等のシラン化合物その他のカップリング剤や、シリコーンオイルなどの高分子材料などが疎水化剤として知られている(例えば、特開2005−536613号公報、特開2005−536611号公報、特表2010−195680号公報、特表2010−534617号公報、特開2012−236752号公報など)。また、シリカ等のセラミック粉末を、4官能性、3官能性、2官能性及び単官能性の有機ケイ素化合物を各々モノマー単位として20〜100モル%、0〜30%、0〜50%及び0〜10%を重合して得られたシロキサン星形グラフトポリマーでコーティングすることも提案されている(例えば、特表2000−508684号公報など)。より具体的には、これらの公知文献に記載された、オルガノシラン、ハロオルガノシラン、シラザン、ポリシロキサン、シリコーンオイル、シロキサン星形ポリマーを、親水性シリカ微粒子の疎水化剤として用いることができる。   Hydrophobic silica fine particles used as a component of the black photosensitive resin composition of the present embodiment can be obtained by hydrophobizing the surface of the hydrophilic silica fine particles obtained by the usual production method as described above. . Attempts to adjust the surface properties by hydrophobizing the silica surface are well known. Specifically, silane compounds such as silane coupling agents and other coupling agents, polymer materials such as silicone oil, and the like are known as hydrophobizing agents (for example, JP-A-2005-536613, JP-A-2003-36513). 2005-536611 gazette, special table 2010-195680 gazette, special table 2010-534617 gazette, JP, 2012-236752, etc.). Further, ceramic powder such as silica is converted into 20 to 100 mol%, 0 to 30%, 0 to 50%, and 0 with tetrafunctional, trifunctional, bifunctional, and monofunctional organosilicon compounds as monomer units, respectively. It has also been proposed to coat with a siloxane star graft polymer obtained by polymerizing 10% (for example, JP 2000-508684A). More specifically, organosilane, haloorganosilane, silazane, polysiloxane, silicone oil, and siloxane star polymer described in these known documents can be used as a hydrophobizing agent for hydrophilic silica fine particles.

シリコーンオイルとしては、具体的には、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルといったストレートシリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、片末端反応性変性シリコーンオイル、異種官能基変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸エステル変性シリコーンオイル、親水性特殊変性シリコーンオイル、高級アルコキシ変性シリコーンオイル、高級脂肪酸含有変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルなどの変性シリコーンオイルが挙げられる。これらのシリコーンオイルのうち、いずれか1種を用いても良いし、2種以上を混合して用いても良い。また、シリコーンオイルの粘度は、通常、10〜500cs、より好ましくは30〜100csのものが好適である。   Specific examples of the silicone oil include straight silicone oil such as dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, and methyl hydrogen silicone oil, epoxy-modified silicone oil, carboxyl-modified silicone oil, carbinol-modified silicone oil, and methacryl-modified silicone. Oil, mercapto-modified silicone oil, phenol-modified silicone oil, one-end reactive modified silicone oil, different functional group-modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, methylstyryl-modified silicone oil, alkyl-modified silicone oil, higher fatty acid ester-modified silicone oil , Hydrophilic specially modified silicone oil, higher alkoxy modified silicone oil, higher fatty acid-containing modified silica N'oiru include modified silicone oils such as fluorine-modified silicone oil. Any one of these silicone oils may be used, or two or more kinds may be mixed and used. The viscosity of the silicone oil is usually 10 to 500 cs, more preferably 30 to 100 cs.

これらの疎水化剤でシリカ粉末を処理し、シリカ粉末の表面にジメチル基、トリメチル基、ジメチルシロキサン基、アルキル基、メタクリル基等の疎水性基を導入する、または、シリカ粉末の表面をコーティングする等により疎水性物質を存在させることにより、シリカ粒子の表面を疎水化することができる。これらの疎水性基は、シリカ表面に化学的に結合していると物理的に結合しているとを問わず、上述したようにシリカ粒子が疎水性を示すものとすることができればそれで足りる。   Silica powder is treated with these hydrophobizing agents, and a hydrophobic group such as dimethyl group, trimethyl group, dimethylsiloxane group, alkyl group or methacryl group is introduced to the surface of silica powder, or the surface of silica powder is coated. The surface of the silica particles can be hydrophobized by the presence of a hydrophobic substance such as by the above method. These hydrophobic groups are sufficient if the silica particles can be made hydrophobic as described above, regardless of whether they are chemically bonded to the silica surface or physically bonded.

また、疎水化の方法も、上述した疎水性シリカを得られるものであれば特に限定されるものではなく、従来から知られた各種の処理方法を用いることができる。例えば、ジメチルジクロロシラン、モノメチルトリクロロシラン等のアルキルシリル化合物等のオルガノシランを用い、シリカ粒子を、水、オルガノシランと共に、あるいは順次、ミキサー内に噴霧し、混合し、100〜160℃で加熱する方法(特開2005−536613号公報、特開2005−536611号公報等を参照)、ハロシラン、アルコキシシラン、シラザン、シロキサン等の有機ケイ素化合物の1種又は2種以上をシリル化剤として用い、シリカ粒子にシリル化剤を吹き付け、105〜400℃で熱処理、あるいはシリカ粒子を蒸気状態のシリル化剤で処理し、200〜800℃で熱処理する方法(特表2010−195680号公報を参照)、撹袢装置を備えた容器にシリカ微粉末を入れ、窒素雰囲気下で撹袢し、シランカップリング剤、シリコーンオイル、シラザン、疎水化剤を単独に、あるいは疎水化剤と電荷調整剤を必要に応じて溶剤と共に滴下もしくは噴霧し、または疎水化剤等を加熱気化させ、シリカ微粉末と十分に分散させた後に加熱し、その後、冷却する方法、シリコーンオイルでシリカ微粒子をコーティングする方法として、例えばシリカ粒子を攪拌しながらシリコーンオイルをスプレーして吹き付ける方法、流動層で流動化状態にしながらシリコーンオイルを導入する方法等種々の方法、ビニル基、ビニルシリル基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、モノメチルシリル等の官能基を有する化合物の1種又は2種以上を用い、疎水性基をシリカ表面に固着する方法(特表2007−526374号公報)、この際、窒素等の保護ガス雰囲気下とする方法、さらにボールミル等で粉砕して構造を変性する方法などが挙げられる。シロキサン星形グラフトポリマーを使用する場合には、容器中に溶剤とシリカ微粒子とを加え、アルゴン圧力置換してASTB溶液を加え、シロキサン星形グラフトポリマーを加え、高剪断混合してコーティングする方法(特表2000−508684号公報)も採用することができる。   Further, the hydrophobizing method is not particularly limited as long as the above-described hydrophobic silica can be obtained, and various conventionally known processing methods can be used. For example, using an organosilane such as an alkylsilyl compound such as dimethyldichlorosilane and monomethyltrichlorosilane, the silica particles are sprayed into a mixer together with water or an organosilane or sequentially, mixed, and heated at 100 to 160 ° C. A method (see JP 2005-536613 A, JP 2005-536611 A, etc.), one or more organic silicon compounds such as halosilane, alkoxysilane, silazane, siloxane, etc. A method in which a silylating agent is sprayed on the particles and heat treated at 105 to 400 ° C., or the silica particles are treated with a silylating agent in a vapor state and heat treated at 200 to 800 ° C. (see JP-T-2010-195680), stirring Put silica fine powder in a container equipped with dredging equipment and stir under nitrogen atmosphere. Coupling agent, silicone oil, silazane, hydrophobizing agent alone, or by dropping or spraying hydrophobizing agent and charge adjusting agent together with solvent as necessary, or hydrophobizing agent etc. is heated and vaporized, and silica fine powder As a method of heating after sufficiently dispersing and then cooling, a method of coating silica fine particles with silicone oil, for example, a method of spraying and spraying silicone oil while stirring silica particles, while fluidizing in a fluidized bed Various methods such as a method of introducing silicone oil, one or more compounds having a functional group such as vinyl group, vinylsilyl group, trimethylsilyl group, dimethylsilyl group, monomethylsilyl, etc., and a hydrophobic group on the silica surface Method of fixing (Japanese Patent Publication No. 2007-526374), in this case, protective gas such as nitrogen How to lower 囲気, and a method of further modifying the structure was pulverized by a ball mill or the like. When using a siloxane star graft polymer, a solvent and silica fine particles are added into a container, argon pressure substitution is performed, an ASTB solution is added, a siloxane star graft polymer is added, and high shear mixing is performed for coating ( JP 2000-508684A) can also be employed.

以上のように、各種の疎水化剤を用いることが可能であるが、シリカ表面のシラノール基と縮合可能なシリル基を1分子中に1個以上有する化合物、又は、加水分解によりそのようなシリル基を生成しうる基を1分子中に1個以上有する化合物、あるいは1分子中にそれぞれ1個以上有する化合物、のいずれかで表面処理することが特に好ましい。   As described above, various hydrophobizing agents can be used. A compound having at least one silyl group condensable with a silanol group on the silica surface in one molecule, or such a silyl group by hydrolysis. It is particularly preferable to treat the surface with either a compound having at least one group capable of forming a group in one molecule or a compound having at least one group in one molecule.

このような化合物としては、具体的には、各種のハロシラン、アルコキシシラン、シラザン、シロキサンが挙げられ、各種のシリル化剤又はシロキサン星形ポリマーが具体例として挙げられる。これらは1分子中に、シリカ表面のシラノール基と脱水縮合可能な官能基を1個以上有しているか、又は加水分解により生成しうるため、シリカ粒子表面のシラノール基と重縮合反応することにより、シリカ粒子表面に十分に固着しうることが推察される。   Specific examples of such compounds include various halosilanes, alkoxysilanes, silazanes, and siloxanes, and specific examples include various silylating agents or siloxane star polymers. These molecules have one or more functional groups that can be dehydrated and condensed with silanol groups on the silica surface in one molecule, or can be generated by hydrolysis, so that by polycondensation reaction with the silanol groups on the silica particle surface. It is assumed that the silica particles can be sufficiently fixed on the surface.

このような化合物の具体例としては、例えば、公知文献(特開2010−195680号公報)においても各種のものが記載されているが、さらに好ましくは、アルキルシリル基を有するもの、なかでもジメチルシリル基、トリメチルシリル基等のメチルシリル基など、低級アルキルシリル基を有するもの、なかでも特にジメチルシリル基又はトリメチルシリル基を有するもの、中でも好ましくはジメチルジクロロシラン又はヘキサメチルジシラザンが、本発明の効果発現の点において優れているために好ましい。おそらく、このような官能基がシリカ微粒子の表面に導入されることにより、シリカ微粒子同士の凝集を防ぐと同時にカーボンブラック等の他の成分との親和に対する障害ともならず、本発明の効果発現に対して好適な状態を形成しうるためと推察される。   As specific examples of such compounds, for example, various materials are also described in known literature (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-195680), and more preferably those having an alkylsilyl group, particularly dimethylsilyl. Group having a lower alkylsilyl group, such as a methylsilyl group such as a trimethylsilyl group, in particular, a dimethylsilyl group or a trimethylsilyl group, particularly preferably dimethyldichlorosilane or hexamethyldisilazane. It is preferable because of its excellent point. Probably, the introduction of such functional groups on the surface of the silica fine particles prevents aggregation of the silica fine particles and at the same time does not hinder the affinity with other components such as carbon black. This is presumably because a suitable state can be formed.

これらの化合物を用いてシリカ微粒子を疎水化する方法としては、上述の疎水化方法を適宜選択すればよいが、予め加水分解液を調製して用いる方法、水に難溶性の化合物の場合は各種の有機酸を用いてpHを調整して用いる等、公知の方法を適宜採用することができる。   As a method of hydrophobizing silica fine particles using these compounds, the above-described hydrophobizing method may be appropriately selected. However, a method of preparing and using a hydrolyzed solution in advance, and various methods in the case of a compound that is hardly soluble in water. A known method such as adjusting the pH with an organic acid may be used as appropriate.

本実施形態の黒色感光性樹脂組成物の成分として用いる疎水性シリカ微粒子は、市販のシリカ微粒子に上述した疎水性処理を行うことにより得ることができるほか、疎水性シリカ粒子として市販されているものから、以下に説明する各種の物性も考慮したうえで適宜選択して用いることもできる。   The hydrophobic silica fine particles used as a component of the black photosensitive resin composition of the present embodiment can be obtained by subjecting the commercially available silica fine particles to the hydrophobic treatment described above, and are also commercially available as hydrophobic silica particles. Therefore, it can be appropriately selected and used in consideration of various physical properties described below.

疎水性シリカ微粒子の平均一次粒子径は、特に限定されるものではないが、5〜100nmの範囲が好ましく、5〜40nmの範囲であることがより好ましい。ここで、疎水性シリカ微粒子の平均一次粒子径が100nmよりも大きいと、ブラックマトリクスを形成した際に表面粗度の悪化等、ブラックマトリクスのパターン形状が低下する傾向にあるために好ましくない。一方、平均一次粒子径が5nmよりも小さいと分散が困難になるために好ましくない。なお、疎水性シリカ微粒子の一次粒子径の測定には、例えば、透過型電子顕微鏡像上で、シリカ微粒子サンプルから無作為の粒子2500個以上の粒子径を測定し、個数平均により平均一次粒子径を求める方法を用いることができる。   The average primary particle diameter of the hydrophobic silica fine particles is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 to 100 nm, and more preferably in the range of 5 to 40 nm. Here, it is not preferable that the average primary particle diameter of the hydrophobic silica fine particles is larger than 100 nm because the pattern shape of the black matrix tends to be lowered when the black matrix is formed, such as deterioration of surface roughness. On the other hand, an average primary particle size of less than 5 nm is not preferable because dispersion becomes difficult. The primary particle size of the hydrophobic silica fine particles can be measured, for example, by measuring a particle size of 2500 random particles or more from a silica fine particle sample on a transmission electron microscope image, and averaging the average primary particle size by number average. Can be used.

シリカ微粒子(疎水性シリカ微粒子)の比重は、特に限定されるものではないが、1.1以下であることが好ましく、1.0以下であることがより好ましい。シリカ微粒子の比重が上記範囲内であると、本発明の効果が特に顕著となる。
シリカ微粒子(疎水性シリカ微粒子)の比表面積は、特に限定されるものではないが、BET比表面積で25〜500m/gであることが好ましく、40〜400m/gであることがより好ましく、50〜380m/gであることがさらに好ましい。シリカ微粒子の比表面積が上記範囲内であると、本発明の効果が特に顕著となる。
シリカの純度は、特に限定されるものではなく、上述のように他の成分を含有していてもよいが、80%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、95%以上がさらに好ましい。シリカの純度が80%以上で、本発明の効果が特に顕著となる。
The specific gravity of the silica fine particles (hydrophobic silica fine particles) is not particularly limited, but is preferably 1.1 or less, and more preferably 1.0 or less. When the specific gravity of the silica fine particles is within the above range, the effect of the present invention is particularly remarkable.
The specific surface area of the silica fine particles (hydrophobic silica fine particles) is not particularly limited, is preferably 25~500m 2 / g in BET specific surface area, more preferably from 40 to 400 2 / g 50 to 380 m 2 / g is more preferable. When the specific surface area of the silica fine particles is within the above range, the effect of the present invention is particularly remarkable.
The purity of the silica is not particularly limited, and may contain other components as described above, but is preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and further preferably 95% or more. When the purity of the silica is 80% or more, the effect of the present invention is particularly remarkable.

以上説明した疎水性シリカ微粒子を本実施形態の黒色感光性樹脂組成物の成分として用いることにより、ブラックマトリクスとした際に多層構造を用いなくとも高遮光性と低反射率とを両立できる黒色樹脂組成物を得ることができる。ところで、シリカ微粒子、カーボンブラック、高分子分散剤を含有する感光性樹脂組成物自体は従来から知られている。しかしながら、本願発明者らは、用いられる粒状シリカの表面物性、高分子分散剤の種類あるいは物性が、高遮光性と低反射率との両立に大きな影響のある重要な因子であることを突き止めたのである。   By using the hydrophobic silica fine particles described above as a component of the black photosensitive resin composition of the present embodiment, a black resin capable of achieving both high light shielding properties and low reflectance without using a multilayer structure when a black matrix is formed. A composition can be obtained. By the way, a photosensitive resin composition itself containing silica fine particles, carbon black, and a polymer dispersant has been conventionally known. However, the present inventors have found that the surface physical properties of the granular silica used and the type or physical properties of the polymer dispersant are important factors that have a great influence on the compatibility between high light-shielding properties and low reflectance. It is.

黒色感光性樹脂組成物の固形分中におけるシリカ微粒子(疎水性シリカ微粒子)の含有量は、3.9〜36.7重量パーセントの範囲であることが好ましく、4.4〜33.3重量パーセントの範囲であることがより好ましい。ここで、固形分中におけるシリカ微粒子の含有量が3.9重量パーセント未満である場合、ブラックマトリクスとした際に低反射率を達成することが非常に困難となるために好ましくない。一方、含有量が36.7重量パーセントを超える場合、黒色感光性樹脂組成物の現像性が不足しやすくパターン直線性、断面形状の悪化を招きやすいために好ましくない。これに対して、固形分中におけるシリカ微粒子の含有量が上記範囲内であれば、ブラックマトリクスとした際に低反射率を達成することが容易であるために好ましい。   The content of silica fine particles (hydrophobic silica fine particles) in the solid content of the black photosensitive resin composition is preferably in the range of 3.9 to 36.7 weight percent, and 4.4 to 33.3 weight percent. More preferably, it is the range. Here, when the content of the silica fine particles in the solid content is less than 3.9 weight percent, it is not preferable because it is very difficult to achieve a low reflectance when a black matrix is formed. On the other hand, when the content exceeds 36.7 weight percent, the developability of the black photosensitive resin composition tends to be insufficient, and pattern linearity and cross-sectional shape are liable to be deteriorated. On the other hand, if the content of the silica fine particles in the solid content is within the above range, it is preferable because it is easy to achieve a low reflectance when a black matrix is formed.

さらに、本実施形態の黒色感光性樹脂組成物では、上記(A)カーボンブラックと上記(B)疎水性シリカ微粒子との重量比(A)/(B)が、1.5〜9.0の範囲であることが好ましい。ここで、重量比(A)/(B)が、1.5未満であると、黒色感光性樹脂組成物の現像性が不足しやすくパターン直線性、断面形状の悪化を招きやすいために好ましくない。一方、重量比(A)/(B)が、9.0を超えると、ブラックマトリクスとした際に低反射率を達成することが非常に困難となるために好ましくない。これに対して、重量比(A)/(B)が上記範囲内であると、ブラックマトリクスとした際に低反射率を達成することが容易であるために好ましい。   Furthermore, in the black photosensitive resin composition of the present embodiment, the weight ratio (A) / (B) of the (A) carbon black and the (B) hydrophobic silica fine particles is 1.5 to 9.0. A range is preferable. Here, when the weight ratio (A) / (B) is less than 1.5, the developability of the black photosensitive resin composition tends to be insufficient, and pattern linearity and cross-sectional shape are liable to be deteriorated. . On the other hand, when the weight ratio (A) / (B) exceeds 9.0, it is not preferable because it is very difficult to achieve a low reflectance when a black matrix is formed. On the other hand, when the weight ratio (A) / (B) is within the above range, it is preferable because it is easy to achieve a low reflectance when a black matrix is formed.

「(C)分散剤)」
本実施形態の黒色感光性樹脂組成物では、分散剤としてウレタン系分散剤を用いることを特徴とする。ここで、本明細書中においてウレタン系分散剤とは、少なくともポリウレタン骨格を有する高分子から成る化合物であって、カーボンブラック等の固体粒子の分散を容易にする機能を有するものを指す。
“(C) Dispersant”
The black photosensitive resin composition of the present embodiment is characterized by using a urethane-based dispersant as a dispersant. Here, in this specification, the urethane-based dispersant is a compound composed of a polymer having at least a polyurethane skeleton, and has a function of facilitating dispersion of solid particles such as carbon black.

ウレタン系分散剤は、一般に、ポリイソシアネート化合物とポリオールとを反応させてウレタン結合を有する主鎖を生成させて作成することができる。ポリイソシアネート化合物、ポリオールの選択、反応条件の選択により、種々の構造のポリウレタンを得ることができる。また、特定の官能基を有する化合物との反応により所望の官能基を導入したウレタン系分散剤を得ることができる。このようなウレタン結合を主鎖に有する分散剤は、例えば、特開平4−210220号公報、特表2000−506436号公報、特表2007−502903号公報、特表2008−542523号公報、特開2010−235945号公報、特表2010−509165号公報などに記載の方法でも得ることができる。   In general, the urethane-based dispersant can be prepared by reacting a polyisocyanate compound and a polyol to generate a main chain having a urethane bond. Polyurethanes having various structures can be obtained by selecting a polyisocyanate compound, a polyol, and reaction conditions. Moreover, the urethane type dispersing agent which introduce | transduced the desired functional group by reaction with the compound which has a specific functional group can be obtained. For example, JP-A-4-210220, JP-T 2000-506436, JP-T 2007-502903, JP-T 2008-542523, JP-A-4-210220 are disclosed in JP-A-4-210220. It can also be obtained by the methods described in, for example, 2010-235945 and JP-T 2010-509165.

また、ウレタン系分散剤として市販品を用いることができる。具体的には、例えば、ルーブリゾール社製Solsperseシリーズ(76500)、ビックケミー社製Disperbykシリーズ(161、162、163、164、165、166、167、170、174、182、183、184、185、2150、2155、2163、2164)、BASF社製Efkaシリーズ(4015、4046、4047、4050、4055、4061、4080)などが挙げられる。   Moreover, a commercial item can be used as a urethane type dispersing agent. Specifically, for example, Lubrizol Solsperse series (76500), Big Chemie Disperbyk series (161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 170, 174, 182, 183, 184, 185, 2150) 2155, 2163, 2164) and Efka series (4015, 4046, 4047, 4050, 4055, 4061, 4080) manufactured by BASF.

分散剤のポリマー構造は、特に限定されるものではないが、中でも、櫛型が好ましい。ここで、本明細書中において櫛型構造のポリマーとは、特に線状ポリマーを幹とし、多数の線状ポリマーが枝状に分岐している構造のポリマーをいう。斯かる櫛型構造のポリマーは、カーボンブラックの表面付着性に優れていることが知られている。例えば、特表2008−542523号公報には、ポリウレタン骨格に、ポリエーテル鎖、ポリエステル鎖等の溶媒可溶化鎖をグラフトさせたポリウレタン系分散剤が記載されている。芳香族イソシアナート化合物を用いることにより、主鎖に芳香環を導入したポリウレタン系分散剤も知られている(特開2011−164647号公報)。   The polymer structure of the dispersant is not particularly limited, but a comb shape is preferable. Here, in the present specification, the polymer having a comb-shaped structure refers to a polymer having a structure in which a linear polymer is a trunk and a large number of linear polymers are branched into branches. Such a comb-shaped polymer is known to be excellent in surface adhesion of carbon black. For example, JP-T-2008-542523 discloses a polyurethane dispersant in which a solvent-solubilized chain such as a polyether chain or a polyester chain is grafted to a polyurethane skeleton. A polyurethane-based dispersant having an aromatic ring introduced into the main chain by using an aromatic isocyanate compound is also known (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-164647).

本実施形態の黒色感光性樹脂組成物の成分である分散剤には、櫛形のポリマーとしてポリウレタン主鎖を有するものを用い、さらに官能基中に窒素原子を含有したものが、特に好ましい。窒素原子の形態としては、アミノ基、4級アンモニウム塩などが好ましい。これらの官能基は、通常、塩基性を有するため顔料及び顔料誘導体などの酸性基と配位し易く、その結果、分散安定化に寄与するためである。分散剤のアミン価は、通常2mg−KOH/g以上、好ましくは3mg−KOH/g以上で、通常100mg−KOH/g以下、好ましくは80mg−KOH/g以下である。アミン価が低すぎる場合は塩基性が不十分で分散安定性に乏しく、アミン価が高すぎる場合は液晶表示装置に用いた場合液晶の電圧保持率を低下させることがあり、その結果、表示不良を起こし易くなる。分散剤は、1種を単独で使用しても良いし、2種類以上を混合して用いても良い。   As the dispersant which is a component of the black photosensitive resin composition of the present embodiment, a dispersant having a polyurethane main chain as a comb polymer and further containing a nitrogen atom in a functional group is particularly preferable. As the form of the nitrogen atom, an amino group, a quaternary ammonium salt and the like are preferable. This is because these functional groups usually have basicity so that they can easily coordinate with acidic groups such as pigments and pigment derivatives, thereby contributing to dispersion stabilization. The amine value of the dispersant is usually 2 mg-KOH / g or more, preferably 3 mg-KOH / g or more, and usually 100 mg-KOH / g or less, preferably 80 mg-KOH / g or less. If the amine value is too low, the basicity is insufficient and the dispersion stability is poor, and if the amine value is too high, the voltage holding ratio of the liquid crystal may be reduced when used in a liquid crystal display device, resulting in poor display. It becomes easy to cause. A dispersing agent may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.

ポリウレタン系分散剤は、具体的には(1)ポリイソシアネート化合物、(2)同一分子内に水酸基を1個又は2個有する化合物、(3)同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物を原料として製造することが出来る。   Specifically, the polyurethane dispersant has (1) a polyisocyanate compound, (2) a compound having one or two hydroxyl groups in the same molecule, and (3) an active hydrogen and a tertiary amino group in the same molecule. A compound can be used as a raw material.

(1)ポリイソシアネート化合物
ポリイソシアネート化合物としては、具体的には、例えば、パラフェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、トリジンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンメチルエステルジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4′−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、ω,ω′−ジイソシネートジメチルシクロヘキサン等の脂環族ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、α,α,α′,α′−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニルメタン)、トリス(イソシアネートフェニル)チオホスフェート等のトリイソシアネート、及びこれらの三量体、水付加物、及びこれらのポリオール付加物等が挙げられる。ポリイソシアネートとして好ましいのは、有機ジイソシアネートの三量体で、最も好ましいのはトリレンジイソシアネートの三量体とイソホロンジイソシアネートの三量体である。また、これらは単独で用いても良いし、2種以上を併用して用いても良い。
(1) Polyisocyanate compound Specific examples of the polyisocyanate compound include paraphenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and naphthalene-1. , 5-diisocyanate, tolidine diisocyanate and other aromatic diisocyanates, hexamethylene diisocyanate, lysine methyl ester diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate and other aliphatic diisocyanates, isophorone diisocyanate, 4,4'- Alicyclic diisocyanates such as methylene bis (cyclohexyl isocyanate), ω, ω'-diisocyanate dimethylcyclohexane, xylylene diene Aliphatic diisocyanates having aromatic rings such as socyanate, α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, lysine ester triisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 1,8-diisocyanate-4- Isocyanate methyloctane, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, bicycloheptane triisocyanate, tris (isocyanatephenylmethane), triisocyanate such as tris (isocyanatephenyl) thiophosphate, and their trimers, water adducts, And these polyol adducts. Preferred as the polyisocyanate are trimers of organic diisocyanate, and most preferred are trimerene of tolylene diisocyanate and trimer of isophorone diisocyanate. These may be used alone or in combination of two or more.

上述した有機ジイソシアネートの三量体の製造方法としては、上記ポリイソシアネート類を適当な三量化触媒、例えば、第3級アミン類、ホスフィン類、アルコキシド類、金属酸化物、カルボン酸塩類等を用いてイソシアネート基の部分的な三量化を行い、触媒毒の添加により三量化を停止させた後、未反応のポリイソシアネートを溶剤抽出、薄膜蒸留により除去して目的のイソシアネート基含有ポリイソシアネートを得る方法が挙げられる。   As a method for producing the above-mentioned trimer of organic diisocyanate, the above polyisocyanate is used with an appropriate trimerization catalyst, for example, tertiary amines, phosphines, alkoxides, metal oxides, carboxylates and the like. A method of obtaining a desired isocyanate group-containing polyisocyanate by partial trimerization of isocyanate groups and stopping the trimerization by adding a catalyst poison and then removing unreacted polyisocyanate by solvent extraction and thin-film distillation. Can be mentioned.

(2)同一分子内に水酸基を1個又は2個有する化合物
同一分子内に水酸基を1個又は2個有する化合物としては、具体的には、例えば、ポリエーテルグリコール、ポリエステルグリコール、ポリカーボネートグリコール、ポリオレフィングリコール等、及びこれらの化合物の片末端水酸基が炭素数1〜25のアルキル基でアルコキシ化されたものが挙げられる。これらは単独で用いても良いし、2種以上を併用して用いても良い。
(2) Compound having one or two hydroxyl groups in the same molecule Specific examples of the compound having one or two hydroxyl groups in the same molecule include polyether glycol, polyester glycol, polycarbonate glycol, polyolefin Examples thereof include glycols and the like, and those compounds in which one end hydroxyl group is alkoxylated with an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms. These may be used alone or in combination of two or more.

ポリエーテルグリコールとしては、例えば、ポリエーテルジオール、ポリエーテルエステルジオール、及びこれら2種類以上の混合物が挙げられる。ポリエーテルジオールとしては、具体的には、アルキレンオキシドを単独又は共重合させて得られるもの、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレン−プロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシヘキサメチレングリコール、ポリオキシオクタメチレングリコール、及びそれらの2種以上の混合物が挙げられる。ポリエーテルエステルジオールとしては、具体的には、エーテル基含有ジオールもしくは他のグリコールとの混合物をジカルボン酸又はそれらの無水物と反応させるか、又はポリエステルグリコールにアルキレンオキシドを反応させることによって得られるもの、例えば、ポリ(ポリオキシテトラメチレン)アジペート等が挙げられる。ポリエーテルグリコールとして最も好ましいのは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、又はこれらの化合物の片末端水酸基が炭素数1〜25のアルキル基でアルコキシ化された化合物である。   Examples of the polyether glycol include polyether diol, polyether ester diol, and a mixture of two or more of these. Specific examples of the polyether diol include those obtained by homopolymerizing or copolymerizing alkylene oxide, such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene-propylene glycol, polyoxytetramethylene glycol, polyoxyhexamethylene glycol, polyoxyethylene. And oxyoctamethylene glycol, and mixtures of two or more thereof. Specifically, the polyether ester diol is obtained by reacting a mixture of an ether group-containing diol or other glycol with a dicarboxylic acid or an anhydride thereof, or reacting polyester glycol with an alkylene oxide. Examples thereof include poly (polyoxytetramethylene) adipate. Most preferred as the polyether glycol is polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyoxytetramethylene glycol, or a compound in which one terminal hydroxyl group of these compounds is alkoxylated with an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms.

ポリエステルグリコールとしては、具体的には、ジカルボン酸(コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、フタル酸等)又はそれらの無水物と、グリコール(エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、1,8−オクタメチレングリコール、2−メチル−1,8−オクタメチレングリコール、1,9−ノナンジオール等の脂肪族グリコール、ビスヒドロキシメチルシクロヘキサン等の脂環族グリコール、キシリレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン等の芳香族グリコール、N−メチルジエタノールアミン等のN−アルキルジアルカノールアミン等)とを重縮合させて得られたもの、例えば、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリエチレン/プロピレンアジペート等、又は前記ジオール類又は炭素数1〜25の1価アルコールを開始剤として用いて得られるポリラクトンジオール又はポリラクトンモノオール、例えば、ポリカプロラクトングリコール、ポリメチルバレロラクトン及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。ポリエステルグリコールとして最も好ましいのは、ポリカプロラクトングリコール又は炭素数1〜25のアルコールを開始剤としたポリカプロラクトン、より具体的には、モノオールにε−カプロラクトンを開環付加重合して得られる化合物である。   Specific examples of the polyester glycol include dicarboxylic acids (succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, fumaric acid, maleic acid, phthalic acid, etc.) or anhydrides thereof and glycols (ethylene glycol, diethylene glycol, triglyceride). Ethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 3-methyl-1,5- Pentanediol, neopentyl glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1, 5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-methyl 2,4-pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, 1, Aliphatic glycols such as 8-octamethylene glycol, 2-methyl-1,8-octamethylene glycol, 1,9-nonanediol, alicyclic glycols such as bishydroxymethylcyclohexane, xylylene glycol, bishydroxyethoxybenzene, etc. Of N-alkyldialkanolamines such as N-methyldiethanolamine), for example, polyethylene adipate, polybutylene adipate, polyhexamethylene adipate, polyethylene / propylene adipate, Or the diols or carbon 1-25 monovalent polylactone diols obtained alcohol used as initiator or polylactone monool, such as polycaprolactone glycol, poly methyl valerolactone and mixtures of two or more thereof. Most preferred as the polyester glycol is a polycaprolactone glycol or polycaprolactone starting from an alcohol having 1 to 25 carbon atoms, more specifically, a compound obtained by ring-opening addition polymerization of ε-caprolactone to a monool. is there.

同一分子内に水酸基を1個又は2個有する化合物の数平均分子量は、下限値が通常300以上、好ましくは500以上、より好ましくは1,000以上であって、上限値が通常10,000以下、好ましくは6,000以下、より好ましくは4,000以下である。   The number average molecular weight of the compound having one or two hydroxyl groups in the same molecule has a lower limit of usually 300 or more, preferably 500 or more, more preferably 1,000 or more, and an upper limit of usually 10,000 or less. , Preferably 6,000 or less, more preferably 4,000 or less.

(3)同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物
活性水素、即ち、酸素原子、窒素原子又はイオウ原子に直接結合している水素原子としては、具体的には、例えば、水酸基、アミノ基、チオール基等の官能基中の水素原子が挙げられ、中でもアミノ基、特に1級のアミノ基の水素原子が好ましい。
(3) Compound having active hydrogen and tertiary amino group in the same molecule As active hydrogen, that is, hydrogen atom directly bonded to oxygen atom, nitrogen atom or sulfur atom, specifically, for example, hydroxyl group, The hydrogen atom in functional groups, such as an amino group and a thiol group, is mentioned, Especially, the hydrogen atom of an amino group, especially primary amino group is preferable.

3級アミノ基は、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、メチル、エチル、イソプロピル、n−ブチル等の炭素数1〜4のアルキル基を有するジアルキルアミノ基や、該ジアルキルアミノ基が連結してヘテロ環構造を形成している基、より具体的には、イミダゾール環又はトリアゾール環が挙げられる。   The tertiary amino group is not particularly limited. Specifically, for example, a dialkylamino group having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as methyl, ethyl, isopropyl, n-butyl, or the like. A group in which an amino group is linked to form a heterocyclic structure, more specifically, an imidazole ring or a triazole ring.

このような同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物を例示するならば、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジプロピル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジブチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、N,N−ジプロピルエチレンジアミン、N,N−ジブチルエチレンジアミン、N,N−ジメチル−1,4−ブタンジアミン、N,N−ジエチル−1,4−ブタンジアミン、N,N−ジプロピル−1,4−ブタンジアミン、N,N−ジブチル−1,4−ブタンジアミン等か挙げられる。   Examples of such compounds having an active hydrogen and a tertiary amino group in the same molecule include N, N-dimethyl-1,3-propanediamine, N, N-diethyl-1,3-propanediamine, N , N-dipropyl-1,3-propanediamine, N, N-dibutyl-1,3-propanediamine, N, N-dimethylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine, N, N-dipropylethylenediamine, N, N -Dibutylethylenediamine, N, N-dimethyl-1,4-butanediamine, N, N-diethyl-1,4-butanediamine, N, N-dipropyl-1,4-butanediamine, N, N-dibutyl-1 , 4-butanediamine and the like.

また、3級アミノ基が窒素含有ヘテロ環であるものとして、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、インドール環、カルバゾール環、インダゾール環、ベンズイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾチアジアゾール環等のN含有ヘテロ5員環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、アクリジン環、イソキノリン環、等の窒素含有ヘテロ6員環が挙げられる。これらの窒素含有ヘテロ環として好ましいものはイミダゾール環又はトリアゾール環である。   In addition, the tertiary amino group is a nitrogen-containing heterocycle, such as pyrazole ring, imidazole ring, triazole ring, tetrazole ring, indole ring, carbazole ring, indazole ring, benzimidazole ring, benzotriazole ring, benzoxazole ring, benzo Examples thereof include N-containing hetero 5-membered rings such as thiazole ring and benzothiadiazole ring, nitrogen-containing hetero 6-membered rings such as pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, triazine ring, quinoline ring, acridine ring, and isoquinoline ring. Preferred as these nitrogen-containing heterocycles are an imidazole ring or a triazole ring.

これらのイミダゾール環と一級アミノ基とを有する化合物を具体的に例示するならば、1−(3−アミノプロピル)イミダゾール、ヒスチジン、2−アミノイミダゾール、1−(2−アミノエチル)イミダゾール等が挙げられる。また、トリアゾール環と一級アミノ基とを有する化合物を具体的に例示するならば、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、5−(2−アミノ−5−クロロフェニル)−3−フェニル−1H−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−4H−1,2,4−トリアゾール−3,5−ジオール、3−アミノ−5−フェニル−1H−1,3,4−トリアゾール、5−アミノ−1,4−ジフェニル−1,2,3−トリアゾール、3−アミノ−1−ベンジル−1H−2,4−トリアゾール等が挙げられる。なかでも、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、1−(3−アミノプロピル)イミダゾール、3−アミノ−1,2,4−トリアゾールが好ましい。   Specific examples of these compounds having an imidazole ring and a primary amino group include 1- (3-aminopropyl) imidazole, histidine, 2-aminoimidazole, 1- (2-aminoethyl) imidazole and the like. It is done. Further, specific examples of the compound having a triazole ring and a primary amino group include 3-amino-1,2,4-triazole, 5- (2-amino-5-chlorophenyl) -3-phenyl-1H. -1,2,4-triazole, 4-amino-4H-1,2,4-triazole-3,5-diol, 3-amino-5-phenyl-1H-1,3,4-triazole, 5-amino Examples include -1,4-diphenyl-1,2,3-triazole and 3-amino-1-benzyl-1H-2,4-triazole. Among them, N, N-dimethyl-1,3-propanediamine, N, N-diethyl-1,3-propanediamine, 1- (3-aminopropyl) imidazole, 3-amino-1,2,4-triazole Is preferred.

ウレタン系分散剤原料の好ましい配合比率は、(1)ポリイソシアネート化合物100重量部に対し、(2)同一分子内に水酸基を1個又は2個有する化合物は、下限値が通常10重量部以上、好ましくは20重量部以上、更に好ましくは30重量部以上で、上限値が通常200重量部以下、好ましくは190重量部以下、更に好ましくは180重量部以下、(3)同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物は、下限値が通常0.2重量部以上、好ましくは0.3重量部以上で、上限値が通常25重量部以下、好ましくは24重量部以下である。   A preferable blending ratio of the urethane-based dispersant raw material is (1) 100 parts by weight of the polyisocyanate compound, (2) a compound having one or two hydroxyl groups in the same molecule has a lower limit of usually 10 parts by weight or more, Preferably it is 20 parts by weight or more, more preferably 30 parts by weight or more, and the upper limit is usually 200 parts by weight or less, preferably 190 parts by weight or less, more preferably 180 parts by weight or less. (3) Active hydrogen in the same molecule The compound having a tertiary amino group has a lower limit of usually 0.2 parts by weight or more, preferably 0.3 parts by weight or more, and an upper limit of usually 25 parts by weight or less, preferably 24 parts by weight or less.

本実施形態の黒色感光性樹脂組成物の成分であるウレタン系分散剤の製造は、ポリウレタン樹脂製造の公知の方法に従って行われる。製造する際の溶媒としては、通常、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸セロソルブ等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン等の炭化水素類、ダイアセトンアルコール、イソプロパノール、第二ブタノール、第三ブタノール等一部のアルコール類、塩化メチレン、クロロホルム等の塩化物、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル類、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキサイド等の非プロトン性極性溶媒等が用いられる。   Production of the urethane-based dispersant, which is a component of the black photosensitive resin composition of the present embodiment, is performed according to a known method for producing a polyurethane resin. As a solvent for production, usually, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, isophorone, esters such as ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, benzene, toluene, xylene, hexane Hydrocarbons such as diacetone alcohol, isopropanol, sec-butanol, tert-butanol, etc., chlorides such as methylene chloride and chloroform, ethers such as tetrahydrofuran and diethyl ether, dimethylformamide, N-methyl Aprotic polar solvents such as pyrrolidone and dimethyl sulfoxide are used.

また、製造する際の触媒としては、通常のウレタン化反応触媒が用いられる。具体的には、例えば、ジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、ジブチルチンジオクトエート、スタナスオクトエート等の錫系、鉄アセチルアセトナート、塩化第二鉄等の鉄系、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン等の3級アミン系等が挙げられる。   Moreover, as a catalyst at the time of manufacture, a normal urethanization reaction catalyst is used. Specifically, for example, tin such as dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, dibutyltin dioctoate, stannous octoate, iron such as iron acetylacetonate and ferric chloride, triethylamine, triethylenediamine and the like 3 Secondary amine type and the like can be mentioned.

同一分子内に活性水素と3級アミノ基とを有する化合物の導入量は、反応後の分散剤のアミン価で2mg−KOH/g以上、特に3mg−KOH/g以上で、100mg−KOH/g以下、特に80mg−KOH/g以下の範囲に制御することが好ましい。アミン価が上記範囲未満であると分散能力が低下する傾向があり、また、上記範囲を超えると現像性が低下しやすくなるために好ましくない。なお、上述の反応で分散樹脂にイソシアネート基が残存する場合には、更に、アルコールやアミノ化合物でイソシアネート基を潰すと分散剤の経時安定性が高くなるために好ましい。   The amount of the compound having an active hydrogen and a tertiary amino group in the same molecule is 2 mg-KOH / g or more, particularly 3 mg-KOH / g or more, and 100 mg-KOH / g in terms of amine value of the dispersant after the reaction. In the following, it is particularly preferable to control within the range of 80 mg-KOH / g or less. If the amine value is less than the above range, the dispersibility tends to decrease, and if it exceeds the above range, the developability tends to decrease, which is not preferable. In the case where the isocyanate group remains in the dispersion resin by the above-described reaction, it is preferable to further crush the isocyanate group with an alcohol or an amino compound because the temporal stability of the dispersant becomes high.

ここで、本実施形態の黒色感光性樹脂組成物は、ウレタン系分散剤が、Sp値12.0以上の態様(第1の態様)と、分子量6,000以上の態様(第2の態様)とのうち、いずれか一方の態様を満たすものであるか、両方の態様を満たすものであることを特徴としている。   Here, in the black photosensitive resin composition of the present embodiment, the urethane dispersant is an aspect having a Sp value of 12.0 or more (first aspect) and an aspect having a molecular weight of 6,000 or more (second aspect). Of these, one of the aspects is satisfied, or both aspects are satisfied.

[ウレタン系分散剤の第1の態様]
本実施形態の黒色感光性樹脂組成物に用いることが可能な、第1の態様のウレタン系分散剤は、Sp(Solubility Parameter)値が10.0以上のものである。また、第1の態様のウレタン系分散剤としては、Sp値が11.5以上のものがより好ましく、Sp値が12.5以上のものを用いることがさらに好ましい。ここで、Sp値が上記範囲を外れると、シリカ微粒子が基板のガラス界面にうまく偏在せず、反射率低減の効果がうまく得られないため、高遮光性と低反射率とを両立できるブラックマトリクスを得ることができない。これに対して、上記範囲のSp値を有するウレタン系分散剤を用いることにより、シリカ微粒子に吸着した分散剤とガラスとの親和性が高く、シリカ微粒子がガラス側に偏在しやすく、しかも黒色色材であるカーボンブラックとの親和性も優れているため、多層構造を用いずとも、高遮光性と低反射率とを両立できるブラックマトリクスを得ることができる。
[First Aspect of Urethane Dispersant]
The urethane-based dispersant of the first aspect that can be used for the black photosensitive resin composition of the present embodiment has a Sp (Solubility Parameter) value of 10.0 or more. Moreover, as a urethane type dispersing agent of a 1st aspect, an Sp value is more preferable than 11.5, It is further more preferable to use an Sp value of 12.5 or more. Here, when the Sp value is out of the above range, the silica fine particles are not unevenly distributed on the glass interface of the substrate, and the effect of reducing the reflectance cannot be obtained well. Therefore, a black matrix capable of achieving both high light shielding properties and low reflectance. Can't get. In contrast, by using a urethane-based dispersant having an Sp value in the above range, the affinity between the dispersant adsorbed on the silica fine particles and the glass is high, and the silica fine particles are likely to be unevenly distributed on the glass side. Since the compatibility with the material carbon black is also excellent, a black matrix capable of achieving both high light-shielding properties and low reflectance can be obtained without using a multilayer structure.

ところで、一般に、樹脂のSp値は、Sp値既知の良溶媒に溶解させておき、その溶媒より高Sp値の貧溶媒と低Sp値の貧溶媒で濁度滴定することにより、当該樹脂のSp値を決定できることが知られている(参考文献1:C.M.Hansen J.Paint.Tech.,39[505]、104(1967)および参考文献2:小林敏勝 色材、77[4]、188−192(2004))。   By the way, in general, the Sp value of a resin is dissolved in a good solvent having a known Sp value, and turbidity titration is performed with a poor solvent having a high Sp value and a poor solvent having a low Sp value. It is known that the value can be determined (Reference 1: CM Hansen J. Paint. Tech., 39 [505], 104 (1967) and Reference 2: Toshikatsu Kobayashi Colorant, 77 [4], 188-192 (2004)).

これに対して、本実施形態では、ウレタン系分散剤のSp値は、以下の測定方法によって得られる値を用いるものとする。なお、ウレタン系分散剤のSp値の測定方法は、同等の値を得られるのであれば特に以下に説明する測定方法に限定されるものではなく、以下の方法とは異なる手法を用いても良い。   On the other hand, in this embodiment, the value obtained by the following measuring method shall be used for Sp value of a urethane type dispersing agent. The method for measuring the Sp value of the urethane-based dispersant is not particularly limited to the measurement method described below as long as an equivalent value can be obtained, and a method different from the following method may be used. .

・測定温度: 20℃
・サンプル: 樹脂0.5gを100mlビーカーに秤量し、ホールピペットを用いて良溶媒10mlを加え、マグネチックスターラーにより溶解する。
・良溶媒: アセトン(Hansenの測定によるSp値:δg=9.77)
・貧溶媒: ヘキサン(Sp値:δpl=7.24)、脱イオン水(Sp値:δph=23.50)
・濁度測定: 50mlビュレットを用いて貧溶媒を滴下し、滴定混合物にヘキサンを滴下して、濁りが生じた点のヘキサンの体積分率φpl、ならびに滴定混合物に脱イオン水を滴下して、濁りが生じた点の脱イオンの体積分率φphを記録する。
・ Measurement temperature: 20 ℃
Sample: Weigh 0.5 g of resin into a 100 ml beaker, add 10 ml of good solvent using a whole pipette, and dissolve with a magnetic stirrer.
Good solvent: Acetone (Sp value by Hansen measurement: δg = 9.77)
-Poor solvent: hexane (Sp value: δpl = 7.24), deionized water (Sp value: δph = 23.50)
Turbidity measurement: A poor solvent was dropped using a 50 ml burette, hexane was dropped into the titration mixture, hexane volume fraction φpl at which turbidity occurred, and deionized water was dropped into the titration mixture, Record the deionized volume fraction φph at the point where turbidity occurred.

ヘキサンあるいは脱イオン水を滴下して生じた濁点における混合様態のSp値δml(次式1)、δmh(次式2)は、それぞれ貧溶媒と良溶媒のSp値の体積平均であらわすことができる。
(式1): δml=φpl δpl+(1−φpl)δg
(式2): δmh=φph δph+(1−φph)δg
The Sp values δml (following formula 1) and δmh (following formula 2) of the mixing state at the turbidity produced by dropwise addition of hexane or deionized water can be expressed by volume averages of the Sp values of the poor solvent and the good solvent, respectively. .
(Formula 1): δml = φpl δpl + (1−φpl) δg
(Formula 2): δmh = φph δph + (1-φph) δg

樹脂のSp値δpolyは、δmlとδmhとの中間値となるので、次式3によって決定できる。
(式3): δpoly=(δml+δmh)/2
Since the Sp value δpoly of the resin is an intermediate value between δml and δmh, it can be determined by the following equation 3.
(Formula 3): δpoly = (δml + δmh) / 2

以上に説明した特定のSp値を有するウレタン系分散剤は、前述した製造方法において諸条件を選択することにより得ることができるほか、前述の市販の各ウレタン系分散剤からSp値を選択して用いることもできる。   The urethane-based dispersant having the specific Sp value described above can be obtained by selecting various conditions in the manufacturing method described above, and by selecting the Sp value from each of the above-mentioned commercially available urethane-based dispersants. It can also be used.

[ウレタン系分散剤の第2の形態]
本実施形態の黒色感光性樹脂組成物に用いることが可能な、第2の態様のウレタン系分散剤は、GPC(Gel Permeation Chromatography)で測定されるポリスチレン換算重量平均分子量が、6,000以上のものである。また、第2の態様のウレタン系分散剤としては、ポリスチレン換算重量平均分子量が7,000以上のものを用いることがより好ましい。ここで、ウレタン系分散剤のポリスチレン換算重量平均分子量が上記範囲を外れると、シリカ微粒子が基板のガラス界面にうまく偏在せず、反射率低減の効果がうまく得られないため、多層構造を用いずとも高遮光性と低反射率とを両立できるブラックマトリクスを得ることができない。これに対して上記範囲の重量平均分子量のウレタン系分散剤を用いることにより、シリカ微粒子に吸着した分散剤とガラスとの親和性が高く、シリカ微粒子がガラス側に偏在しやすく、しかも黒色色材であるカーボンブラックとの親和性も優れているため、多層構造を用いずとも高遮光性と低反射率とを両立できるブラックマトリクスを得ることができる。
[Second form of urethane-based dispersant]
The urethane dispersant of the second aspect that can be used in the black photosensitive resin composition of the present embodiment has a polystyrene-equivalent weight average molecular weight measured by GPC (Gel Permeation Chromatography) of 6,000 or more. Is. Moreover, as a urethane type dispersing agent of a 2nd aspect, it is more preferable to use a polystyrene conversion weight average molecular weight of 7,000 or more. Here, when the weight average molecular weight in terms of polystyrene of the urethane-based dispersant is out of the above range, the silica fine particles are not unevenly distributed on the glass interface of the substrate, and the effect of reducing the reflectance cannot be obtained well. In both cases, it is impossible to obtain a black matrix that can achieve both high light-shielding properties and low reflectance. In contrast, by using a urethane-based dispersant having a weight average molecular weight within the above range, the affinity between the dispersant adsorbed on the silica fine particles and the glass is high, and the silica fine particles are likely to be unevenly distributed on the glass side. Because of its excellent affinity with carbon black, it is possible to obtain a black matrix that can achieve both high light shielding properties and low reflectance without using a multilayer structure.

また、第2の態様のウレタン系分散剤の分子量の上限は、特に限定されるものではないが、通常200,000以下、好ましくは100,000以下、より好ましくは20,000以下の範囲である。ここで、分子量の上限が200,000を超えると溶解性が低下し、分散性が劣ると同時に反応の制御が困難となるため、好ましくない。なお、ウレタン系分散剤の重量平均分子量の測定には、測定装置として日本ウォーターズ製のHPLC1515及びRI2114を使用することができる。また、測定条件としては、カラムにshodex GPC KF803L 8mm×300mmを使用し、カラム温度を40℃、溶離液にテトラヒドロフラン(THF)1.0ml/min、カラムへの試料の注入量200μl(希釈0.1%)、検出器としてRIを使用することができる。   The upper limit of the molecular weight of the urethane-based dispersant of the second aspect is not particularly limited, but is usually 200,000 or less, preferably 100,000 or less, more preferably 20,000 or less. . Here, if the upper limit of the molecular weight exceeds 200,000, the solubility is lowered, the dispersibility is inferior, and at the same time, the control of the reaction becomes difficult. For measurement of the weight average molecular weight of the urethane-based dispersant, HPLC 1515 and RI2114 manufactured by Nippon Waters can be used as a measuring device. As measurement conditions, shodex GPC KF803L 8 mm × 300 mm was used for the column, the column temperature was 40 ° C., the eluent was 1.0 ml / min of tetrahydrofuran (THF), and the injection amount of the sample to the column was 200 μl (dilution: 0. 1%), RI can be used as a detector.

以上に説明した特定の重量平均分子量を有するウレタン系分散剤は、前述した製造方法において諸条件を選択することにより得ることができるほか、前述の市販の各ウレタン系分散剤から重量平均分子量を選択して用いることもできる。   The urethane-based dispersant having the specific weight-average molecular weight described above can be obtained by selecting various conditions in the above-described production method, and the weight-average molecular weight is selected from each of the above-mentioned commercially available urethane-based dispersants. It can also be used.

以上のように、本実施形態の黒色感光性樹脂組成物では、カーボンブラックを含有するブラックマトリクス形成用の樹脂組成物において、特定のシリカ微粒子及び特定のウレタン系分散剤を含有させる。本願発明者らは、このような特定のウレタン系分散剤を用いることにより、はじめて、高遮光性と低反射率との両立が可能となることを見出し、本発明に到達したものである。実際、後述する比較例2では、アクリル系分散剤を用いているが、本発明の効果を得られていない。なお、高分子分散剤といっても構造の基本骨格や極性等、その性質、物性は様々であり、特定の性能を得ることのできる組み合わせの選択は予測が非常に困難であり、多大な労力を要し、本発明の組み合わせは全く予測を超えた意外性のあるものである。   As described above, in the black photosensitive resin composition of the present embodiment, the specific silica fine particles and the specific urethane-based dispersant are contained in the black matrix-forming resin composition containing carbon black. The inventors of the present application have found that it is possible to achieve both high light-shielding properties and low reflectance for the first time by using such a specific urethane-based dispersant, and have reached the present invention. Actually, in Comparative Example 2 described later, an acrylic dispersant is used, but the effect of the present invention is not obtained. Note that polymer dispersants have various properties and physical properties such as the basic skeleton and polarity of the structure, and it is very difficult to predict the selection of combinations that can obtain specific performance, and a great deal of labor is required. Therefore, the combination of the present invention is quite unexpected.

「(D)アルカリ可溶性樹脂」
本実施形態の黒色感光性樹脂組成物のアルカリ可溶性樹脂としては、具体的には、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレートなどのアルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレート、環状のシクロヘキシルアクリレートまたはメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレートまたはメタクリレート、スチレンなどの内から3〜5種類程度のモノマーを用いて、分子量5000〜100000程度に合成した樹脂を用いることができる。また、アクリル系樹脂の一部に不飽和二重結合を付加させた樹脂は、上記アクリル樹脂、イソシアネート基と少なくとも1個以上のビニル基を有するイソシアネートエチルアクリレート、メタクリロイルイソシアネートなどの化合物を反応させて得られる酸価50〜150の感光性共重合体が耐熱性、現像性等の点から好ましく使用することができる。
"(D) Alkali-soluble resin"
Specific examples of the alkali-soluble resin of the black photosensitive resin composition of the present embodiment include, for example, alkyl such as acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, and butyl methacrylate. A resin synthesized with a molecular weight of about 5000 to 100,000 using about 3 to 5 types of monomers from acrylate or alkyl methacrylate, cyclic cyclohexyl acrylate or methacrylate, hydroxyethyl acrylate or methacrylate, styrene, or the like can be used. In addition, a resin in which an unsaturated double bond is added to a part of an acrylic resin is obtained by reacting a compound such as the above acrylic resin, an isocyanate group having an isocyanate group and at least one vinyl group, or methacryloyl isocyanate. The obtained photosensitive copolymer having an acid value of 50 to 150 can be preferably used from the viewpoint of heat resistance, developability and the like.

さらに、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸グリシジルエステル、ポリオールポリグリシジルエステル、脂肪族又は脂環式エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸を反応させて得られるエポキシ(メタ)アクリレート等の通常の光重合可能な樹脂等も使用することができる。とりわけ、パターニング特性、耐熱性に優れたカルド樹脂を用いることがより好ましい。カルド樹脂としてはV259−ME(商品名、新日鉄住金化学社製)等が挙げられる。   Furthermore, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, novolac type epoxy resin, polycarboxylic acid glycidyl ester, polyol polyglycidyl ester, aliphatic or cycloaliphatic epoxy resin, amine epoxy resin, triphenolmethane type epoxy resin, Ordinary photopolymerizable resins such as epoxy (meth) acrylate obtained by reacting epoxy resin such as dihydroxybenzene type epoxy resin and (meth) acrylic acid can also be used. In particular, it is more preferable to use a cardo resin excellent in patterning characteristics and heat resistance. Examples of the cardo resin include V259-ME (trade name, manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.).

「(E)重合性モノマー」
本実施形態の黒色感光性樹脂組成物の光重合性モノマーとしては、具体的には、例えば、エチレングリコール(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、グリセリンテトラ(メタ)アクリレート、テトラトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの成分は、単独で使用しても良く、混合物として使用しても良い。また、各種変性(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート等を用いることも可能である。これらの中でも、二重結合当量が小さく高感度化が達成できるペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが、好適に用いられる。
"(E) polymerizable monomer"
Specific examples of the photopolymerizable monomer of the black photosensitive resin composition of the present embodiment include ethylene glycol (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, and dipropylene glycol. Di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, hexane di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate Glycerin tetra (meth) acrylate, tetratrimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) Acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate. These components may be used alone or as a mixture. Various modified (meth) acrylates, urethane (meth) acrylates, and the like can also be used. Among these, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, which have a small double bond equivalent and can achieve high sensitivity, are preferably used.

光重合性モノマーの含有量は、黒色感光性樹脂組成物の固形分中、5〜20重量%の範囲であることが好ましく、10〜15重量%の範囲であることがより好ましい。ここで、光重合性モノマーの含有量が5重量%未満である場合、黒色感光性樹脂組成物の感度が不足するため、好ましくない。これに対して、光重合性モノマーの含有量が上記範囲である場合、黒色感光性樹脂組成物の感度、現像速度を生産上好適な水準に調整することができるため、好ましい。   The content of the photopolymerizable monomer is preferably in the range of 5 to 20% by weight and more preferably in the range of 10 to 15% by weight in the solid content of the black photosensitive resin composition. Here, when the content of the photopolymerizable monomer is less than 5% by weight, the sensitivity of the black photosensitive resin composition is insufficient, which is not preferable. On the other hand, when the content of the photopolymerizable monomer is in the above range, the sensitivity and the development speed of the black photosensitive resin composition can be adjusted to a level suitable for production, which is preferable.

「(F)光重合開始剤」
本実施形態の黒色感光性樹脂組成物の光重合開始剤としては、従来公知の化合物を適宜使用することが出来るが、光を透過しない黒色感光性樹脂組成物に用いた際にも高感度化を達成することが出来るオキシムエステル化合物を用いることが好ましい。
"(F) Photopolymerization initiator"
As the photopolymerization initiator of the black photosensitive resin composition of the present embodiment, conventionally known compounds can be used as appropriate, but the sensitivity is increased even when used in a black photosensitive resin composition that does not transmit light. It is preferable to use an oxime ester compound that can achieve the above.

オキシムエステル系化合物としては、具体的には、例えば、IrgacureOXE01、IrgacureOXE02(商品名、共にBASFジャパン社製)、NCI−831(商品名、ADEKA社製)等が挙げられる。   Specific examples of the oxime ester compound include Irgacure OXE01, Irgacure OXE02 (trade names, both manufactured by BASF Japan), NCI-831 (trade names, manufactured by ADEKA), and the like.

本実施形態の黒色感光性樹脂組成物には、上記オキシムエステル系化合物と共に、他の光重合開始剤を併用することができる。他の光重合開始剤としては、具体的には、例えば、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン等のアセトフェノン系化合物、ベンゾイン、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、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、2−クロルチオキサントン、2−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリル−s−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4’−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系化合物、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等を用いることができる。これらの光重合開始剤は、1種または必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。また、他の光重合開始剤の含有量は、黒色感光性樹脂組成物の固形分中0.1〜1重量%であることが好ましく、0.2〜0.5重量%の範囲であることがより好ましい。   In the black photosensitive resin composition of the present embodiment, other photopolymerization initiators can be used in combination with the oxime ester-based compound. Specific examples of other photopolymerization initiators include 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2- Methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- ( Acetophenone compounds such as 4-morpholinophenyl) -butan-1-one, benzoin compounds such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzyldimethyl ketal, benzophenone, benzoylbenzoic acid, benzoylbenzoic acid Benzophenone compounds such as til, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, 3,3 ', 4,4'-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone Thioxanthone compounds such as thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6- Bis (trichloromethyl) ) -S-triazine, 2-piperonyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6-styryl-s-triazine, 2- (naphth-1-yl) ) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-trichloromethyl Triazine compounds such as-(piperonyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl (4'-methoxystyryl) -6-triazine, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, 2,4 Phosphine compounds such as 1,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquino And quinone compounds such as ethyl anthraquinone, borate compounds, carbazole compounds, imidazole compounds, titanocene compounds, and the like. These photopolymerization initiators can be used alone or as a mixture of two or more at any ratio as required. Moreover, it is preferable that content of another photoinitiator is 0.1 to 1 weight% in solid content of a black photosensitive resin composition, and it is the range of 0.2 to 0.5 weight%. Is more preferable.

「(G)溶剤」
本実施形態の黒色感光性樹脂組成物の溶剤としては、具体的には、例えば、メタノール、エタノール、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジグライム、シクロヘキサノン、エチルベンゼン、キシレン、酢酸イソアミル、酢酸nアミル、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、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、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メチルエーテルアセテート、ジエチ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エチルエーテルアセテート、ジ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ブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、液体ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エステル、エチルエトキシプロピオネートなどが挙げられる。
"(G) Solvent"
Specific examples of the solvent for the black photosensitive resin composition of the present embodiment include methanol, ethanol, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, diglyme, cyclohexanone, ethylbenzene, xylene, isoamyl acetate, n amyl acetate, and propylene glycol. Monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol Nobutyl ether acetate, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether acetate, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether acetate, liquid polyethylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl Examples include ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, lactic acid ester, and ethyl ethoxypropionate.

「その他の添加剤」
本実施形態の黒色感光性樹脂組成物には、さらに塗布性を向上させるための界面活性剤、基板との密着性を向上させるためのシランカップリング剤等を併用することができる。
"Other additives"
In the black photosensitive resin composition of the present embodiment, a surfactant for further improving the coating property, a silane coupling agent for improving the adhesion to the substrate, and the like can be used in combination.

界面活性剤としては、具体的には、例えば、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等のフッ素界面活性剤、高級脂肪酸アルカリ塩、アルキルスルホン酸塩、アルキル硫酸塩等のアニオン系界面活性剤、高級アミンハロゲン酸塩、第四級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド等の非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等の界面活性剤を用いることができる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of the surfactant include fluorine surfactants such as perfluoroalkyl phosphates and perfluoroalkyl carboxylates, anionic series such as higher fatty acid alkali salts, alkyl sulfonates, and alkyl sulfates. Surfactants, cationic surfactants such as higher amine halogenates and quaternary ammonium salts, nonionic surfactants such as polyethylene glycol alkyl ethers, polyethylene glycol fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters and fatty acid monoglycerides, amphoteric surfactants A surfactant such as an agent and a silicone-based surfactant can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

シランカップリング剤としては、具体的には、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニルシラン類、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルジメトキシシラン等のエポキシシラン類、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のメタクリルシラン類、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン類等のアミノシラン類、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシラン類、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネートシラン類等が挙げられる。   Specific examples of the silane coupling agent include vinylsilanes such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and 3-glycidoxypropyldimethoxy. Epoxy silanes such as silane, methacryl silanes such as 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-amino Aminosilanes such as propyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, mercaptosilanes such as 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanate Isocyanate silanes such as preparative triethoxysilane and the like.

(ブラックマトリクス)
次に、本発明を適用した一実施形態であるブラックマトリクスの構成について説明する。本実施形態のブラックマトリクスは、上述した黒色感光性樹脂組成物を用いて形成されたことを特徴とする。
(Black matrix)
Next, the configuration of a black matrix as an embodiment to which the present invention is applied will be described. The black matrix of this embodiment is formed using the above-described black photosensitive resin composition.

また、本実施形態のブラックマトリクスは、光学濃度(Optical Density;ОD値)が、3.0/μm以上であるとともに、透明基板上に形成された際に、透明基板側から顕微分光装置を用いて測定した反射率が1.0%以下となる特性と、透明基板側から分光測色計を用いて測定したSCI(正反射光と拡散反射光との合計を示す)方式の反射率が5.0%以下となる特性と、のうち、いずれか一方又は両方の特性を有することを特徴とする。反射率がこれらの値以下である場合、外光による映り込みの少ない良好な表示特性が得られる。反射率が高い場合は外光による映り込みが顕著となり表示装置の視認性が低下してしまう。   Further, the black matrix of the present embodiment has an optical density (ODD) of 3.0 / μm or more, and when formed on the transparent substrate, the micromatrix device is used from the transparent substrate side. And the reflectance of the SCI (measured by using a spectrocolorimeter from the transparent substrate side) measured with a spectrocolorimeter from the transparent substrate side is 5%. It is characterized by having either one or both of the characteristics of 0.0% or less. When the reflectance is less than or equal to these values, good display characteristics with little reflection due to external light can be obtained. When the reflectance is high, the reflection due to external light is remarkable, and the visibility of the display device is lowered.

ブラックマトリクスの膜厚は、1.3〜1.5μmの範囲であることが好ましく、1.35〜1.45μmの範囲であることがより好ましい。ここで、ブラックマトリクスの膜厚が1.3μm未満である場合には遮光性が不足するために好ましくない。一方、ブラックマトリクスの膜厚が1.5μmを超える場合は、カラーフィルタの平坦性が悪化して液晶の配向不良、コントラスト低下といった不具合を生じる恐れがあるために好ましくない。これに対して、ブラックマトリクスの膜厚が上記範囲内にある場合、カラーフィルタの平坦性を損なうことなくOD3.9以上の高い遮光性が得られるために好ましい。   The film thickness of the black matrix is preferably in the range of 1.3 to 1.5 μm, and more preferably in the range of 1.35 to 1.45 μm. Here, when the thickness of the black matrix is less than 1.3 μm, the light shielding property is insufficient, which is not preferable. On the other hand, when the film thickness of the black matrix exceeds 1.5 μm, the flatness of the color filter is deteriorated, which may cause problems such as liquid crystal alignment failure and contrast reduction. On the other hand, when the film thickness of the black matrix is within the above range, it is preferable because a high light shielding property of OD3.9 or more can be obtained without impairing the flatness of the color filter.

本実施形態のブラックマトリクスは、OD値が3.0/μm以上であり、膜厚1.3〜1.5μmの範囲でOD4.0以上の高い遮光性を有するにも関わらず、反射率が低いことを特徴とする。これは、説明してきたように、カーボンブラック及び疎水性シリカ微粒子の表面性状並びに一次粒径、更には分散剤の選択を適性化することにより、カーボンブラックと比して屈折率の低い疎水性シリカ微粒子をガラスとの界面にある程度偏在させることが可能となり、ガラスとブラックマトリクスとの屈折率差が縮小することで反射率が低減するものと考えられる。   The black matrix of the present embodiment has an OD value of 3.0 / μm or more, and has a high light shielding property of OD 4.0 or more in a film thickness range of 1.3 to 1.5 μm, but has a reflectivity. It is characterized by being low. As described above, the hydrophobic silica having a lower refractive index than carbon black can be obtained by optimizing the surface properties and primary particle size of the carbon black and the hydrophobic silica fine particles, and further selecting the dispersant. The fine particles can be unevenly distributed to the interface with the glass to some extent, and the reflectance is considered to be reduced by reducing the difference in refractive index between the glass and the black matrix.

また、ブラックマトリクスを形成する基板としては、特に限定されるものではないが、可視光に対してある程度の透過率を有するものが好ましく、80%以上の透過率を有する基板(透明基板)がより好ましい。このような基板としては、具体的には、例えば、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラスなどの各種ガラス基板、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの各種プラスチック基板が挙げられる。   The substrate for forming the black matrix is not particularly limited, but a substrate having a certain transmittance with respect to visible light is preferable, and a substrate (transparent substrate) having a transmittance of 80% or more is more preferable. preferable. Specific examples of such a substrate include various glass substrates such as quartz glass, borosilicate glass, and aluminosilicate glass, and various plastic substrates such as polyester resins and polyolefin resins.

次に、本実施形態のブラックマトリクスの製造方法について説明する。本実施形態のブラックマトリクスの形成は、以下のようにして行う。先ず、基板に、例えば、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、上述した本実施形態の黒色感光性樹脂組成物の塗膜を形成する。   Next, the manufacturing method of the black matrix of this embodiment is demonstrated. Formation of the black matrix of this embodiment is performed as follows. First, a coating film of the black photosensitive resin composition of the present embodiment described above is formed on a substrate by a coating method such as spray coating, spin coating, slit coating, roll coating, or the like.

次に、減圧乾燥、プレベーク処理により塗膜中の残留溶剤を除去した後、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光する。露光光源としては、例えば、超高圧水銀灯、キセノン灯、カーボンアーク灯等従来公知の光源を用いることができる。   Next, after removing the residual solvent in the coating film by drying under reduced pressure and pre-baking treatment, exposure is performed through a photomask having a predetermined pattern. As the exposure light source, for example, a conventionally known light source such as an ultra-high pressure mercury lamp, a xenon lamp, or a carbon arc lamp can be used.

次に、アルカリ性水溶液からなる現像液を用いて現像を行う。このアルカリ性水溶液からなる現像液としては、例えば、炭酸カリウム水溶液、炭酸ナトリウム水溶液、または炭酸水素ナトリウム水溶液、さらに、これらの水溶液に適当な界面活性剤などを加えたものが挙げられる。現像後、水洗、乾燥してベークすることにより、所定のパターンを形成したブラックマトリクス基板を得ることができる。   Next, it develops using the developing solution which consists of alkaline aqueous solution. Examples of the developer comprising the alkaline aqueous solution include a potassium carbonate aqueous solution, a sodium carbonate aqueous solution, or a sodium hydrogen carbonate aqueous solution, and those obtained by adding an appropriate surfactant to these aqueous solutions. After development, the substrate is washed with water, dried and baked to obtain a black matrix substrate on which a predetermined pattern is formed.

(カラーフィルタ)
次に、本発明を適用した一実施形態であるカラーフィルタの構成について説明する。本実施形態のカラーフィルタは、透明基板と、この透明基板上に設けられた上述のブラックマトリクスとを備えることを特徴とする。より具体的には、本実施形態のカラーフィルタは、透明基板とブラックマトリクスからなるブラックマトリクス基板と、上記ブラックマトリクスの開口部に形成された赤色、緑色、青色の着色画素と、を備えることを特徴とする。
(Color filter)
Next, the configuration of a color filter that is an embodiment to which the present invention is applied will be described. The color filter of the present embodiment includes a transparent substrate and the above-described black matrix provided on the transparent substrate. More specifically, the color filter of the present embodiment includes a black matrix substrate composed of a transparent substrate and a black matrix, and red, green, and blue colored pixels formed in the openings of the black matrix. Features.

ここで、図1は、本発明を適用した一実施形態であるカラーフィルタの構成の一例を示す模式的な断面図である。図1に示すように、本実施形態のカラーフィルタ12は、透明基板1上にブラックマトリクス2が形成されている。さらに、ブラックマトリクス2の開口部に、赤色の着色画素3(R)、緑色の着色画素3(G)及び青色の着色画素3(B)がそれぞれ形成されている。なお、着色画素3上には、必要に応じて透明保護膜(図示せず)が設けられる場合もある。   Here, FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a color filter which is an embodiment to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the color filter 12 of the present embodiment has a black matrix 2 formed on a transparent substrate 1. Further, red colored pixels 3 (R), green colored pixels 3 (G), and blue colored pixels 3 (B) are respectively formed in the openings of the black matrix 2. Note that a transparent protective film (not shown) may be provided on the colored pixels 3 as necessary.

赤色の着色画素(赤色画素)3(R)の形成に用いる赤色顔料としては、具体的には、例えば、C.I.ピグメントレッド7、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、81:4、146、168、177、178、179、184、185、187、200、202、208、210、242、246、254、255、264、270、272、279等が挙げられる。また、赤色画素の色相を調整するために黄色顔料、橙色顔料を併用することも可能である。   Specific examples of the red pigment used for forming the red colored pixel (red pixel) 3 (R) include C.I. I. Pigment Red 7, 14, 41, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 81: 4, 146, 168, 177, 178, 179, 184, 185, 187, 200, 202, 208, 210, 242, 246, 254, 255, 264, 270, 272, 279 and the like. It is also possible to use a yellow pigment and an orange pigment in combination in order to adjust the hue of the red pixel.

黄色顔料としては、具体的には、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、198、199、213、214等が挙げられる。   Specific examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 126, 127, 128, 129, 138, 139, 147, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181, 82,185,187,188,193,194,198,199,213,214, and the like.

橙色顔料としては、具体的には、例えば、C.I.ピグメントオレンジ38、43、66、68、69、71、73等が挙げられる。   Specific examples of the orange pigment include C.I. I. Pigment orange 38, 43, 66, 68, 69, 71, 73 and the like.

緑色の着色画素(緑色画素)3(G)の形成に用いる緑色顔料としては、具体的には、例えば、C.I.ピグメントグリーン7、10、36、37、58等が挙げられる。また、緑色画素の色相を調整するために黄色顔料を併用することも可能である。黄色顔料としては、上記赤色画素の色相を調整するための黄色顔料として例示したものを適宜用いることが出来る。   Specific examples of the green pigment used for forming the green colored pixel (green pixel) 3 (G) include C.I. I. Pigment green 7, 10, 36, 37, 58, and the like. It is also possible to use a yellow pigment in combination to adjust the hue of the green pixel. As a yellow pigment, what was illustrated as a yellow pigment for adjusting the hue of the said red pixel can be used suitably.

青色の着色画素(青色画素)3(B)の形成に用いる青色顔料としては、具体的には、例えば、C.I.ピグメントブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64等が挙げられる。また、青色画素の色相を調整するために紫色顔料を併用することも可能である。   Specific examples of the blue pigment used for forming the blue colored pixel (blue pixel) 3 (B) include C.I. I. Pigment blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64, and the like. Further, a purple pigment can be used in combination to adjust the hue of the blue pixel.

紫色顔料としては、具体的には、例えば、C.I.ピグメントバイオレット1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等が挙げられる。   Specific examples of purple pigments include C.I. I. Pigment violet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50 and the like.

上記赤色、緑色、青色画素の色相を調整するために各種染料を用いることも可能である。   Various dyes can be used to adjust the hue of the red, green, and blue pixels.

次に、本実施形態のカラーフィルタ12の製造方法について説明する。本実施形態のカラーフィルタの製造は、以下のようにして行うことができる。先ず、上記ブラックマトリクス基板上に、カラーフィルタの各着色画素に対応する顔料を含有した着色感光性樹脂組成物の塗膜を形成する。乾燥後、ブラックマトリクスの開口部に対応したパターンを有するフォトマスクを介して露光する。次いで、現像処理により未露光部を除去した後、ベークすることでブラックマトリクスの開口部に着色画素を形成することが出来る。一連の操作を、例えば、赤色、緑色、青色色材を含有した着色感光性樹脂組成物を用いて行うことにより、赤色、緑色、青色画素を有するカラーフィルタを製造することができる。   Next, the manufacturing method of the color filter 12 of this embodiment is demonstrated. The production of the color filter of this embodiment can be performed as follows. First, a coating film of a colored photosensitive resin composition containing a pigment corresponding to each colored pixel of a color filter is formed on the black matrix substrate. After drying, exposure is performed through a photomask having a pattern corresponding to the opening of the black matrix. Next, after removing the unexposed portions by development processing, the colored pixels can be formed in the openings of the black matrix by baking. By performing a series of operations using, for example, a colored photosensitive resin composition containing red, green, and blue color materials, a color filter having red, green, and blue pixels can be manufactured.

(液晶表示装置)
次に、本発明を適用した一実施形態である液晶表示装置の構成について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、上述したカラーフィルタを備えることを特徴とする。
(Liquid crystal display device)
Next, a configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment to which the present invention is applied will be described. The liquid crystal display device of the present embodiment includes the above-described color filter.

ここで、図2は、本発明を適用した一実施形態である液晶表示装置の構成の一例を示す模式的な断面図である。図2に示すように、本実施形態の液晶表示装置4は、互いに対向して配置された一対の透明基板(第1の透明基板5及び第2の透明基板6)と、それらの間に封入されている液晶化合物7とを備えて、概略構成されている。   Here, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a liquid crystal display device which is an embodiment to which the present invention is applied. As shown in FIG. 2, the liquid crystal display device 4 of the present embodiment includes a pair of transparent substrates (a first transparent substrate 5 and a second transparent substrate 6) arranged to face each other and sealed between them. The liquid crystal compound 7 is generally configured.

液晶化合物7としては、具体的には、例えば、TN(Twisted Nematic)、STN(Supper Twisted Nematic)、IPS(In−Plane Switching)、VA(Vertically Aligned)、OCB(Optically Compensated Bend)等が挙げられる。これらの中から各液晶配向モードに対応したものを適宜用いることが可能である。   Specific examples of the liquid crystal compound 7 include TN (Twisted Nematic), STN (Super Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), VA (Vertically Aligned), and OCB (Optically Bold). . Among these, those corresponding to each liquid crystal alignment mode can be used as appropriate.

図2に示すように、第1の透明基板5の内面、すなわち第2の透明基板6と対向する側の面には、TFT素子8が配列されており、その上には例えばITOからなる透明電極層9が形成されている。さらに、透明電極層9の上には、配向膜10が設けられている。一方、透明基板5の外面、すなわち第2の透明基板6と対向する側の面と反対側の面には、偏光板11が形成されている。   As shown in FIG. 2, TFT elements 8 are arranged on the inner surface of the first transparent substrate 5, that is, the surface facing the second transparent substrate 6, and a transparent element made of, for example, ITO is formed thereon. An electrode layer 9 is formed. Furthermore, an alignment film 10 is provided on the transparent electrode layer 9. On the other hand, a polarizing plate 11 is formed on the outer surface of the transparent substrate 5, that is, on the surface opposite to the surface facing the second transparent substrate 6.

これに対して、第2の透明基板6の内面、すなわち第1の透明基板5と対向する側の面には、上述した本実施形態に係るカラーフィルタ12が形成されている。カラーフィルタ12を覆って、必要に応じて透明保護膜(図示せず)が形成され、さらにその上に、例えばITOからなる透明電極層13が形成され、透明電極層13を覆って配向膜14が設けられている。一方、透明基板6の外面、すなわち第1の透明基板5と対向する側の面と反対側の面には、偏光板15が形成されている。なお、図2に示すように、偏光板11の下方には、バックライトユニット16が設けられている。   On the other hand, the color filter 12 according to the present embodiment described above is formed on the inner surface of the second transparent substrate 6, that is, the surface facing the first transparent substrate 5. A transparent protective film (not shown) is formed so as to cover the color filter 12, and further, a transparent electrode layer 13 made of, for example, ITO is formed thereon, and the alignment film 14 covers the transparent electrode layer 13. Is provided. On the other hand, a polarizing plate 15 is formed on the outer surface of the transparent substrate 6, that is, the surface opposite to the surface facing the first transparent substrate 5. As shown in FIG. 2, a backlight unit 16 is provided below the polarizing plate 11.

以上説明したように、本実施形態の液晶表示装置、この液晶表示装置に用いるカラーフィルタ、カラーフィルタに用いるブラックマトリクス、ブラックマトリクスの原料となる黒色感光性樹脂組成物によれば、多層構造を用いることなく低コストで高遮光性と低反射率とを両立することが可能なブラックマトリクスの原料となる黒色感光性樹脂組成物、ブラックマトリクス、及びそれを用いたカラーフィルタ、並びにそれらを用いた液晶表示装置を提供することができる。   As described above, according to the liquid crystal display device of the present embodiment, the color filter used in the liquid crystal display device, the black matrix used in the color filter, and the black photosensitive resin composition used as a raw material for the black matrix, a multilayer structure is used. Black photosensitive resin composition, black matrix, color filter using the same, and liquid crystal using them, as a raw material for a black matrix capable of achieving both high light-shielding properties and low reflectivity without cost A display device can be provided.

また、本実施形態の液晶表示装置によれば、カラーフィルタのブラックマトリクスの反射率が低いため、外光反射により視認性が低下することがない。また、ブラックマトリクスの光学濃度が高く、十分な遮光性を有しているため、コントラストの高い良好な表示特性が得られる。   Further, according to the liquid crystal display device of this embodiment, the reflectance of the black matrix of the color filter is low, and thus visibility is not deteriorated by reflection of external light. In addition, since the optical density of the black matrix is high and it has sufficient light-shielding properties, good display characteristics with high contrast can be obtained.

さらに、本実施形態の黒色感光性樹脂組成物によれば、従来一般的なカラーフィルタの製造プロセスに適用可能であるため、生産性が高く製造コストを抑えることが可能である。   Furthermore, according to the black photosensitive resin composition of this embodiment, since it can be applied to a conventional color filter manufacturing process, the productivity is high and the manufacturing cost can be reduced.

<第2の実施形態>
次に、本発明を適用した第2の実施形態である有機エレクトロルミネッセンス表示装置について説明する。本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス表示装置では、第1の実施形態の液晶表示装置とカラーフィルタの構成が同一の構成となっている。このため、第1の実施形態と同一の構成部分であるカラーフィルタについては同じ符号を付すると共に説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, an organic electroluminescence display device according to a second embodiment to which the present invention is applied will be described. In the organic electroluminescence display device of this embodiment, the liquid crystal display device of the first embodiment and the color filter have the same configuration. For this reason, the same reference numerals are assigned to the color filters that are the same components as in the first embodiment, and descriptions thereof are omitted.

(有機エレクトロルミネッセンス表示装置)
図3は、本発明を適用した第2の実施形態である有機エレクトロルミネッセンス表示装置の構成の一例を示す模式的な断面図である。図3に示すように、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス表示装置17は、透明基板1上に、陽極18、正孔輸送層19、有機層20、電子輸送層21、陽極22を順に積層してなる有機エレクトロルミネッセンス素子と、カラーフィルタ12を形成した透明基板5と、封止材23とを備えて概略構成されている。また、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス表示装置17は、上記有機エレクトロルミネッセンス素子を、封止剤23ならびにカラーフィルタ12を形成した透明基板5によって封止するものである。
(Organic electroluminescence display)
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of an organic electroluminescence display device according to a second embodiment to which the present invention is applied. As shown in FIG. 3, the organic electroluminescence display device 17 of the present embodiment has an anode 18, a hole transport layer 19, an organic layer 20, an electron transport layer 21, and an anode 22 stacked in this order on the transparent substrate 1. The organic electroluminescent element, the transparent substrate 5 on which the color filter 12 is formed, and the sealing material 23 are schematically configured. Moreover, the organic electroluminescent display device 17 of this embodiment seals the said organic electroluminescent element with the transparent substrate 5 in which the sealing agent 23 and the color filter 12 were formed.

本実施形態のエレクトロルミネッセンス表示装置17は、上述した第1の実施形態である液晶表示装置4と同様に、カラーフィルタ12のブラックマトリクスの反射率が低いため、外光反射により視認性が低下することがない。また、ブラックマトリクスが十分な遮光性を有しているため、コントラストの高い良好な表示特性が得られる。   The electroluminescence display device 17 according to the present embodiment has a low reflectance due to external light reflection because the black matrix of the color filter 12 has a low reflectance as in the liquid crystal display device 4 according to the first embodiment described above. There is nothing. In addition, since the black matrix has sufficient light shielding properties, good display characteristics with high contrast can be obtained.

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

以下、実施例等を挙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に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example etc. are given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to these Examples.

実施例、比較例に用いた黒色感光性樹脂組成物No.1〜No.10を次のように調整した。なお、黒色感光性樹脂組成物No.1〜No.10の色材の配合比率を、表1及び表2にそれぞれ示す。   Black photosensitive resin composition No. used for the Example and the comparative example. 1-No. 10 was adjusted as follows. In addition, black photosensitive resin composition No. 1-No. Tables 1 and 2 show the blending ratios of the ten colorants.

Figure 0006318699
Figure 0006318699

Figure 0006318699
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<黒色顔料分散液の調整>
[黒色顔料分散液No.1の調整]
カーボンブラックA(樹脂被覆有、平均一次粒子径24nm、DBP吸油量57ml/100g、pH3.5、粉体抵抗10.6)を16重量部、疎水性シリカ(平均一次粒子径12nm、純度>99.9%、比表面積200m/g)を4重量部、分散剤A(Sp値が8.6、ポリウレタン系高分子化合物、固形換算アミン価25mgKOH/g、重量平均分子量約7300)を5.0重量部(固形分換算)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを75.0重量部に添加し、ビーズミルを用いて混合撹拌し、カーボンブラックと疎水性シリカを含有する黒色顔料分散液No.1(固形分25.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度64.0%、同シリカ微粒子重量濃度16.0%)を得た。
<Adjustment of black pigment dispersion>
[Black pigment dispersion No. Adjustment of 1]
16 parts by weight of carbon black A (with resin coating, average primary particle size 24 nm, DBP oil absorption 57 ml / 100 g, pH 3.5, powder resistance 10.6), hydrophobic silica (average primary particle size 12 nm, purity> 99) .9%, specific surface area 200 m 2 / g) 4 parts by weight, dispersant A (Sp value 8.6, polyurethane polymer, solid conversion amine value 25 mgKOH / g, weight average molecular weight about 7300) 5. 0 parts by weight (in terms of solid content) and 75.0 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate were mixed and stirred using a bead mill, and a black pigment dispersion No. 1 containing carbon black and hydrophobic silica was added. 1 (solid content 25.0%, carbon black weight concentration in solid content 64.0%, silica fine particle weight concentration 16.0%).

[黒色顔料分散液No.2の調整]
カーボンブラックAを18重量部、疎水性シリカ(平均一次粒子径12nm、純度>99.9%、比表面積200m/g)を2重量部、分散剤Aを5.0重量部(固形分換算)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを75.0重量部に添加し、ビーズミルを用いて混合撹拌し、カーボンブラックと疎水性シリカを含有する黒色顔料分散液No.2(固形分25.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度72.0%、同シリカ微粒子重量濃度8.0%)を得た。
[Black pigment dispersion No. Adjustment of 2]
18 parts by weight of carbon black A, 2 parts by weight of hydrophobic silica (average primary particle size 12 nm, purity> 99.9%, specific surface area 200 m 2 / g), and 5.0 parts by weight of dispersant A (in terms of solid content) ), Propylene glycol monomethyl ether acetate was added to 75.0 parts by weight, mixed and stirred using a bead mill, and black pigment dispersion No. 1 containing carbon black and hydrophobic silica. 2 (solid content 25.0%, carbon black weight concentration in solid content 72.0%, silica fine particle weight concentration 8.0%) was obtained.

[黒色顔料分散液No.3の調整]
カーボンブラックAを14重量部、疎水性シリカ(平均一次粒子径12nm、純度>99.9%、比表面積200m/g)を6重量部、分散剤Aを5.0重量部(固形分換算)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを75.0重量部に添加し、ビーズミルを用いて混合撹拌し、カーボンブラックと疎水性シリカを含有する黒色顔料分散液No.3(固形分25.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度56.0%、同シリカ微粒子重量濃度24.0%)を得た。
[Black pigment dispersion No. Adjustment of 3]
14 parts by weight of carbon black A, 6 parts by weight of hydrophobic silica (average primary particle size 12 nm, purity> 99.9%, specific surface area 200 m 2 / g), and 5.0 parts by weight of dispersant A (in terms of solid content) ), Propylene glycol monomethyl ether acetate was added to 75.0 parts by weight, mixed and stirred using a bead mill, and black pigment dispersion No. 1 containing carbon black and hydrophobic silica. 3 (solid content 25.0%, carbon black weight concentration in solid content 56.0%, silica fine particle weight concentration 24.0%) was obtained.

[黒色顔料分散液No.4の調整]
カーボンブラックB(樹脂被覆無、平均一次粒子径29nm、DBP吸油量64ml/100g、pH3.5、粉体抵抗2.2)を16重量部、疎水性シリカ(平均一次粒子径12nm、純度>99.9%、比表面積200m/g)を4重量部、分散剤Aを5.0重量部(固形分換算)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを75.0重量部に添加し、ビーズミルを用いて混合撹拌し、カーボンブラックと疎水性シリカを含有する黒色顔料分散液No.4(固形分25.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度64.0%、同シリカ微粒子重量濃度16.0%)を得た。
[Black pigment dispersion No. Adjustment of 4]
Carbon black B (no resin coating, average primary particle size 29 nm, DBP oil absorption 64 ml / 100 g, pH 3.5, powder resistance 2.2) 16 parts by weight, hydrophobic silica (average primary particle size 12 nm, purity> 99 0.9%, specific surface area 200 m 2 / g) is added to 4 parts by weight, dispersant A is added to 5.0 parts by weight (in terms of solid content), and propylene glycol monomethyl ether acetate is added to 75.0 parts by weight. The black pigment dispersion No. containing carbon black and hydrophobic silica was mixed and stirred. 4 (solid content 25.0%, carbon black weight concentration in solid content 64.0%, silica fine particle weight concentration 16.0%).

[黒色顔料分散液No.5の調整]
カーボンブラックAを16重量部、疎水性シリカ(平均一次粒子径40nm、純度>99.9%、比表面積50m/g)を4重量部、分散剤Aを5.0重量部(固形分換算)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを75.0重量部に添加し、ビーズミルを用いて混合撹拌し、カーボンブラックと疎水性シリカを含有する黒色顔料分散液No.5(固形分25.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度64.0%、同シリカ微粒子重量濃度16.0%)を得た。
[Black pigment dispersion No. Adjustment of 5]
16 parts by weight of carbon black A, 4 parts by weight of hydrophobic silica (average primary particle size 40 nm, purity> 99.9%, specific surface area 50 m 2 / g), and 5.0 parts by weight of dispersant A (in terms of solid content) ), Propylene glycol monomethyl ether acetate was added to 75.0 parts by weight, mixed and stirred using a bead mill, and black pigment dispersion No. 1 containing carbon black and hydrophobic silica. 5 (solid content: 25.0%, carbon black weight concentration in solid content: 64.0%, silica fine particle weight concentration: 16.0%).

[黒色顔料分散液No.6の調整]
カーボンブラックAを16重量部、疎水性シリカ(平均一次粒子径12nm、純度>99.9%、比表面積200m/g)を4重量部、分散剤B(Sp値が13.0、ポリウレタン系高分子化合物、固形換算アミン価33mgKOH/g、重量平均分子量約2600)を5.0重量部(固形分換算)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを75.0重量部に添加し、ビーズミルを用いて混合撹拌し、カーボンブラックと疎水性シリカを含有する黒色顔料分散液No.6(固形分25.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度64.0%、同シリカ微粒子重量濃度16.0%)を得た。
[Black pigment dispersion No. Adjustment of 6]
16 parts by weight of carbon black A, 4 parts by weight of hydrophobic silica (average primary particle size 12 nm, purity> 99.9%, specific surface area 200 m 2 / g), dispersant B (Sp value is 13.0, polyurethane type) Polymer compound, solid conversion amine value 33 mgKOH / g, weight average molecular weight about 2600) is added to 5.0 parts by weight (solid conversion), propylene glycol monomethyl ether acetate is added to 75.0 parts by weight, and mixed using a bead mill. The black pigment dispersion No. containing carbon black and hydrophobic silica was stirred. 6 (solid content 25.0%, carbon black weight concentration in solid content 64.0%, silica fine particle weight concentration 16.0%) was obtained.

[黒色顔料分散液No.7の調整]
カーボンブラックAを20重量部、分散剤Aを5.0重量部(固形分換算)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを75.0重量部に添加し、ビーズミルを用いて混合撹拌し、カーボンブラックを含有する黒色顔料分散液No.7(固形分25.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度80.0%)を得た。
[Black pigment dispersion No. Adjustment of 7]
Carbon black A is added to 20 parts by weight, Dispersant A is added to 5.0 parts by weight (in terms of solid content), and propylene glycol monomethyl ether acetate is added to 75.0 parts by weight. Black pigment dispersion No. 7 (solid content 25.0%, carbon black weight concentration in solid content 80.0%) was obtained.

[黒色顔料分散液No.8の調整]
カーボンブラックAを16重量部、疎水性シリカ(平均一次粒子径12nm、純度>99.9%、比表面積200m/g)を4重量部、分散剤C(ポリアクリル系高分子化合物)を5.0重量部(固形分換算)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを75.0重量部に添加し、ビーズミルを用いて混合撹拌し、カーボンブラックと疎水性シリカを含有する黒色顔料分散液No.8(固形分25.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度64.0%、同シリカ微粒子重量濃度16.0%)を得た。
[Black pigment dispersion No. Adjustment of 8]
16 parts by weight of carbon black A, 4 parts by weight of hydrophobic silica (average primary particle size 12 nm, purity> 99.9%, specific surface area 200 m 2 / g), and 5 of dispersant C (polyacrylic polymer compound) 0.0 part by weight (in terms of solid content) and 75.0 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate were mixed and stirred using a bead mill, and the black pigment dispersion No. 1 containing carbon black and hydrophobic silica was added. 8 (solid content 25.0%, carbon black weight concentration in solid content 64.0%, silica fine particle weight concentration 16.0%) was obtained.

[黒色顔料分散液No.9の調整]
カーボンブラックAを16重量部、親水性シリカ(平均一次粒子径12nm、純度>99.9%、比表面積200m/g)を4重量部、分散剤Aを5.0重量部(固形分換算)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを75.0重量部に添加し、ビーズミルを用いて混合撹拌し、カーボンブラックと親水性シリカを含有する黒色顔料分散液No.9(固形分25.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度64.0%、同シリカ微粒子重量濃度16.0%)を得た。
[Black pigment dispersion No. 9 adjustment]
16 parts by weight of carbon black A, 4 parts by weight of hydrophilic silica (average primary particle size 12 nm, purity> 99.9%, specific surface area 200 m 2 / g), 5.0 parts by weight of dispersant A (in terms of solid content) ), Propylene glycol monomethyl ether acetate was added to 75.0 parts by weight, mixed and stirred using a bead mill, and black pigment dispersion No. 1 containing carbon black and hydrophilic silica. 9 (solid content 25.0%, carbon black weight concentration in solid content 64.0%, silica fine particle weight concentration 16.0%) was obtained.

[黒色顔料分散液No.10の調整]
カーボンブラックBを16重量部、親水性シリカ(平均一次粒子径12nm、純度>99.9%、比表面積200m/g)を4重量部、分散剤Aを5.0重量部(固形分換算)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを75.0重量部に添加し、ビーズミルを用いて混合撹拌し、カーボンブラックと親水性シリカを含有する黒色顔料分散液No.10(固形分25.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度64.0%、同シリカ微粒子重量濃度16.0%)を得た。
[Black pigment dispersion No. Adjustment of 10]
16 parts by weight of carbon black B, 4 parts by weight of hydrophilic silica (average primary particle size 12 nm, purity> 99.9%, specific surface area 200 m 2 / g), and 5.0 parts by weight of dispersant A (in terms of solid content) ), Propylene glycol monomethyl ether acetate was added to 75.0 parts by weight, mixed and stirred using a bead mill, and black pigment dispersion No. 1 containing carbon black and hydrophilic silica. 10 (solid content 25.0%, carbon black weight concentration in solid content 64.0%, silica fine particle weight concentration 16.0%).

<黒色感光性樹脂組成物の調整>
[黒色感光性樹脂組成物No.1の調整]
ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂(新日鐵化学社製「V259−ME」固形分56.5%)5.08gに対し、ジペンタエリスリトールペンタ/ヘキサアクリレート混合物(日本化薬社製「KAYARAD DPHA」)0.92g、光重合開始剤(ADEKA社製「NCI‐831」)0.40g、表面調整剤(ビッグケミー社製「BYK‐323」)の1%プロピレングリコールモノメチルアセテート溶液1.00g、黒色顔料分散液No.1の39.20g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート53.40gを加えてよく攪拌し、黒色感光性樹脂組成物No.1の100g(固形分14.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度44.8%、同シリカ微粒子重量濃度11.2%)を得た。
<Adjustment of black photosensitive resin composition>
[Black photosensitive resin composition No. Adjustment of 1]
Dipentaerythritol penta / hexaacrylate mixture (“KAYARAD DPHA” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) for 5.08 g of bisphenolfluorene type epoxy resin (“V259-ME” manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. 56.5%) 0 .92 g, 0.40 g of photopolymerization initiator (“NCI-831” manufactured by ADEKA), 1.00 g of 1% propylene glycol monomethyl acetate solution of surface conditioner (“BYK-323” manufactured by Big Chemie), black pigment dispersion No. No. 1 39.20 g and propylene glycol monomethyl ether acetate 53.40 g were added and stirred well. 100 g (solid content: 14.0%, carbon black weight concentration in solid content: 44.8%, silica fine particle weight concentration: 11.2%) was obtained.

[黒色感光性樹脂組成物No.2の調整]
ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂(新日鐵化学社製「V259−ME」固形分56.5%)5.85gに対し、ジペンタエリスリトールペンタ/ヘキサアクリレート混合物(日本化薬社製「KAYARAD DPHA」)0.98g、光重合開始剤(ADEKA社製「NCI‐831」)0.43g、表面調整剤(ビッグケミー社製「BYK‐323」)の1%プロピレングリコールモノメチルアセテート溶液1.00g、黒色顔料分散液No.2の37.10g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート54.64gを加えてよく攪拌し、黒色感光性樹脂組成物No.2の100g(固形分14.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度47.7%、同シリカ微粒子重量濃度5.3%)を得た。
[Black photosensitive resin composition No. Adjustment of 2]
Dipentaerythritol penta / hexaacrylate mixture (“KAYARAD DPHA” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) for 5.85 g of bisphenolfluorene type epoxy resin (“V259-ME” manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. 56.5%) 0 .98 g, 0.43 g of photopolymerization initiator (“NCI-831” manufactured by ADEKA), 1.00 g of 1% propylene glycol monomethyl acetate solution of surface conditioner (“BYK-323” manufactured by Big Chemie), black pigment dispersion No. No. 2 of 37.10 g and propylene glycol monomethyl ether acetate 54.64 g were added and stirred well. 2 (solid content 14.0%, carbon black weight concentration in solid content 47.7%, silica fine particle weight concentration 5.3%) was obtained.

[黒色感光性樹脂組成物No.3の調整]
ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂(新日鐵化学社製「V259−ME」固形分56.5%)3.82gに対し、ジペンタエリスリトールペンタ/ヘキサアクリレート混合物(日本化薬社製「KAYARAD DPHA」)0.82g、光重合開始剤(ADEKA社製「NCI‐831」)0.36g、表面調整剤(ビッグケミー社製「BYK‐323」)の1%プロピレングリコールモノメチルアセテート溶液1.00g、黒色顔料分散液No.3の42.63g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート51.37gを加えてよく攪拌し、黒色感光性樹脂組成物No.3の100g(固形分14.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度42.6%、同シリカ微粒子重量濃度18.3%)を得た。
[Black photosensitive resin composition No. Adjustment of 3]
Dipentaerythritol penta / hexaacrylate mixture (“KAYARAD DPHA” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) with respect to 3.82 g of bisphenol fluorene type epoxy resin (“V259-ME” manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. 56.5%) 0 .82 g, 0.36 g of photopolymerization initiator (ADEKA "NCI-831"), 1.00 g of a 1% propylene glycol monomethyl acetate solution of a surface conditioner ("BYK-323" manufactured by Big Chemie), black pigment dispersion No. 3 and 42.63 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were added and stirred well. 3 (solid content 14.0%, carbon black weight concentration in the solid content 42.6%, silica fine particle weight concentration 18.3%).

[黒色感光性樹脂組成物No.4の調整]
黒色顔料分散液として黒色顔料分散液No.4を用いること以外は黒色感光性樹脂組成物No.1の調整と同様にして黒色感光性樹脂組成物No.4の100g(固形分14.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度44.8%、同シリカ微粒子重量濃度11.2%)を得た。
[Black photosensitive resin composition No. Adjustment of 4]
As the black pigment dispersion, black pigment dispersion No. 4 except that black photosensitive resin composition No. 4 is used. 1 and the black photosensitive resin composition No. 4 (solid content: 14.0%, carbon black weight concentration in the solid content: 44.8%, silica fine particle weight concentration: 11.2%) was obtained.

[黒色感光性樹脂組成物No.5の調整]
黒色顔料分散液として黒色顔料分散液No.5を用いること以外は黒色感光性樹脂組成物No.1の調整と同様にして黒色感光性樹脂組成物No.5の100g(固形分14.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度44.8%、同シリカ微粒子重量濃度11.2%)を得た。
[Black photosensitive resin composition No. Adjustment of 5]
As the black pigment dispersion, black pigment dispersion No. Except for using No. 5, the black photosensitive resin composition No. 1 and the black photosensitive resin composition No. 5 (solid content: 14.0%, carbon black weight concentration in the solid content: 44.8%, silica fine particle weight concentration: 11.2%).

[黒色感光性樹脂組成物No.6の調整]
黒色顔料分散液として黒色顔料分散液No.6を用いること以外は黒色感光性樹脂組成物No.1の調整と同様にして黒色感光性樹脂組成物No.6の100g(固形分14.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度44.8%、同シリカ微粒子重量濃度11.2%)を得た。
[Black photosensitive resin composition No. Adjustment of 6]
As the black pigment dispersion, black pigment dispersion No. Except for using the black photosensitive resin composition no. 1 and the black photosensitive resin composition No. 6 (solid content: 14.0%, carbon black weight concentration in the solid content: 44.8%, silica fine particle weight concentration: 11.2%).

[黒色感光性樹脂組成物No.7の調整]
ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂(新日鐵化学社製「V259−ME」固形分56.5%)7.90gに対し、ジペンタエリスリトールペンタ/ヘキサアクリレート混合物(日本化薬社製「KAYARAD DPHA」)1.15g、光重合開始剤(ADEKA社製「NCI‐831」)0.50g、表面調整剤(ビッグケミー社製「BYK‐323」)の1%プロピレングリコールモノメチルアセテート溶液1.00g、黒色顔料分散液No.7の31.50g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート57.95gを加えてよく攪拌し、黒色感光性樹脂組成物No.7の100g(固形分14.0%、固形分中のカーボンブラック顔料濃度45.0%)を得た。
[Black photosensitive resin composition No. Adjustment of 7]
Dipentaerythritol penta / hexaacrylate mixture (“KAYARAD DPHA” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 1 against 7.90 g of bisphenol fluorene type epoxy resin (“V259-ME” manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. 56.5%) 1 .15 g, 0.50 g of photopolymerization initiator (“NCI-831” manufactured by ADEKA), 1.00 g of 1% propylene glycol monomethyl acetate solution of a surface conditioner (“BYK-323” manufactured by Big Chemie), black pigment dispersion No. No. 7 (31.50 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (57.95 g) were added and stirred well. 7 (solid content 14.0%, carbon black pigment concentration in the solid content 45.0%) was obtained.

[黒色感光性樹脂組成物No.8の調整]
黒色顔料分散液として黒色顔料分散液No.8を用いること以外は黒色感光性樹脂組成物No.1の調整と同様にして黒色感光性樹脂組成物No.8の100g(固形分14.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度44.8%、同シリカ微粒子重量濃度11.2%)を得た。
[Black photosensitive resin composition No. Adjustment of 8]
As the black pigment dispersion, black pigment dispersion No. Except for using the black photosensitive resin composition no. 1 and the black photosensitive resin composition No. 8 (solid content 14.0%, carbon black weight concentration in the solid content 44.8%, silica fine particle weight concentration 11.2%) was obtained.

[黒色感光性樹脂組成物No.9の調整]
黒色顔料分散液として黒色顔料分散液No.9を用いること以外は黒色感光性樹脂組成物No.1の調整と同様にして黒色感光性樹脂組成物No.9の100g(固形分14.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度44.8%、同シリカ微粒子重量濃度11.2%)を得た。
[Black photosensitive resin composition No. 9 adjustment]
As the black pigment dispersion, black pigment dispersion No. Except for using No. 9, the black photosensitive resin composition No. 1 and the black photosensitive resin composition No. 9 (solid content: 14.0%, carbon black weight concentration in the solid content: 44.8%, silica fine particle weight concentration: 11.2%) was obtained.

[黒色感光性樹脂組成物No.10の調整]
黒色顔料分散液として黒色顔料分散液No.10を用いること以外は黒色感光性樹脂組成物No.1の調整と同様にして黒色感光性樹脂組成物No.10の100g(固形分14.0%、固形分中のカーボンブラック重量濃度44.8%、同シリカ微粒子重量濃度11.2%)を得た。
[Black photosensitive resin composition No. Adjustment of 10]
As the black pigment dispersion, black pigment dispersion No. Except for using the black photosensitive resin composition no. 1 and the black photosensitive resin composition No. 100 g (solid content 14.0%, carbon black weight concentration in the solid content 44.8%, silica fine particle weight concentration 11.2%) was obtained.

<ブラックマトリクス基板の作製>
スピンコーターを使用してベーク後の膜厚が1.35μmになるよう回転数を調整し、ガラス基板(コーニング社製「EAGLE XG」)上に上記黒色感光性樹脂組成物No.1の塗膜を形成した。乾燥後、90℃のホットプレートで1分間プリベイクした。次に、所定のパターンを有するフォトマスクを介し、超高圧水銀ランプ(照度26mW/cm)を用いて黒色感光性樹脂組成物の塗膜に紫外光を100mJ/cm照射した。続いて、2.5重量%炭酸ナトリウム水溶液で現像し、230℃のクリーンオーブンで20分間ベークすることでブラックマトリクス基板1を作製した。同様の操作を黒色感光性樹脂組成物No.2〜No.10を用いて行い、ブラックマトリクス基板2〜10を作製した。
<Production of black matrix substrate>
Using a spin coater, the number of rotations was adjusted so that the film thickness after baking was 1.35 μm, and the above black photosensitive resin composition No. 1 coating film was formed. After drying, it was pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 1 minute. Next, 100 mJ / cm 2 of ultraviolet light was applied to the coating film of the black photosensitive resin composition using a super high pressure mercury lamp (illuminance 26 mW / cm 2 ) through a photomask having a predetermined pattern. Subsequently, development was performed with a 2.5 wt% sodium carbonate aqueous solution, and baking was performed in a clean oven at 230 ° C. for 20 minutes, thereby producing a black matrix substrate 1. The same operation was repeated for the black photosensitive resin composition No. 2-No. 10 were used to prepare black matrix substrates 2 to 10.

[赤色感光性樹脂組成物の調整]
アクリル樹脂のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(固形分20.0%)9.33gに対し、ジペンタエリスリトールペンタ/ヘキサアクリレート混合物(東亞合成社製「M402」)3.82g、光重合開始剤1(BASFジャパン社製「IRGACURE 379」)0.88g、光重合開始剤2(日本化薬社製「KAYACURE DETX‐S」)0.15g、C.I.ピグメントレッド254のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート分散液(固形分20.0%、固形分中の顔料濃度70.0重量%)16.81g、C.I.ピグメントレッド177のプロピレングリコールモノメチルアセテート分散液(固形分20.0%、固形分中の顔料濃度60.0重量%)19.60g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート49.41gを加えてよく攪拌し、赤色感光性樹脂組成物の100g(固形分14.0%、顔料濃度33.6重量%)を得た。
[Adjustment of red photosensitive resin composition]
To 9.33 g of propylene glycol monomethyl ether acetate solution (solid content 20.0%) of acrylic resin, 3.82 g of dipentaerythritol penta / hexaacrylate mixture (“M402” manufactured by Toagosei Co., Ltd.), photopolymerization initiator 1 ( BASF Japan “IRGACURE 379”) 0.88 g, photopolymerization initiator 2 (Nippon Kayaku “KAYACURE DETX-S”) 0.15 g, C.I. I. Pigment Red 254 in propylene glycol monomethyl ether acetate dispersion (solid content 20.0%, pigment concentration in solid content 70.0% by weight) 16.81 g, C.I. I. Pigment Red 177 propylene glycol monomethyl acetate dispersion (solid content 20.0%, pigment concentration in solid content 60.0% by weight) 19.60 g and propylene glycol monomethyl ether acetate 49.41 g were added and stirred well. 100 g (solid content: 14.0%, pigment concentration: 33.6% by weight) of the photosensitive resin composition was obtained.

[緑色感光性樹脂組成物の調整]
アクリル樹脂のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(固形分20.0%)13.57gに対し、ジペンタエリスリトールペンタ/ヘキサアクリレート混合物(東亞合成社製「M402」)2.06g、光重合開始剤1(BASFジャパン社製「IRGACURE 379」)0.90g、光重合開始剤2(ADEKA社製「アデカオプトマーN‐1919」)0.10g、C.I.ピグメントグリーン36のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート分散液(固形分20.0%、固形分中の顔料濃度75.0重量%)35.28g、C.I.ピグメントイエロー150のプロピレングリコールモノメチルアセテート分散液(固形分20.0%、固形分中の顔料濃度50.0重量%)5.85g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート42.24gを加えてよく攪拌し、緑色感光性樹脂組成物の100g(固形分14.0%、顔料濃度42.0重量%)を得た。
[Adjustment of green photosensitive resin composition]
To 13.57 g of a propylene glycol monomethyl ether acetate solution (solid content 20.0%) of acrylic resin, 2.06 g of a dipentaerythritol penta / hexaacrylate mixture (“M402” manufactured by Toagosei Co., Ltd.), photopolymerization initiator 1 ( BASF Japan "IRGACURE 379") 0.90g, photopolymerization initiator 2 (ADEKA "Adekaoptomer N-1919") 0.10g, C.I. I. Pigment Green 36 propylene glycol monomethyl ether acetate dispersion (solid content 20.0%, pigment concentration in solid content 75.0% by weight) 35.28 g, C.I. I. Pigment Yellow 150 propylene glycol monomethyl acetate dispersion (solid content: 20.0%, pigment concentration in solid content: 50.0% by weight) 5.85 g and propylene glycol monomethyl ether acetate 42.24 g were added and stirred well. 100 g (solid content: 14.0%, pigment concentration: 42.0% by weight) of the photosensitive resin composition was obtained.

[青色感光性樹脂組成物の調整]
アクリル樹脂のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(固形分20.0%)13.96gに対し、ジペンタエリスリトールペンタ/ヘキサアクリレート混合物(東亞合成社製「M402」)3.99g、光重合開始剤1(BASFジャパン社製「IRGACURE 379」)1.40g、光重合開始剤2(日本化薬社製「KAYACURE DETX‐S」)0.35g、C.I.ピグメントブルー15:6のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート分散液(固形分20.0%、固形分中の顔料濃度70.0重量%)23.00g、C.I.ピグメントバイオレット23のプロピレングリコールモノメチルアセテート分散液(固形分20.0%、固形分中の顔料濃度50.0重量%)4.35g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート52.96gを加えてよく攪拌し、青色感光性樹脂組成物の100g(固形分14.0%、顔料濃度26.1重量%)を得た。
[Adjustment of blue photosensitive resin composition]
3.99 g of dipentaerythritol penta / hexaacrylate mixture (“M402” manufactured by Toagosei Co., Ltd.), photopolymerization initiator 1 (13.96 g of propylene glycol monomethyl ether acetate solution (solid content 20.0%) of acrylic resin, BASF Japan "IRGACURE 379") 1.40 g, photopolymerization initiator 2 (Nippon Kayaku "KAYACURE DETX-S") 0.35 g, C.I. I. Pigment Blue 15: 6 propylene glycol monomethyl ether acetate dispersion (solid content 20.0%, pigment concentration in solid content 70.0% by weight) 23.00 g, C.I. I. 4.35 g of a propylene glycol monomethyl acetate dispersion of Pigment Violet 23 (solid content 20.0%, pigment concentration 50.0 wt% in solid content) and 52.96 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were added and stirred well. 100 g (solid content: 14.0%, pigment concentration: 26.1% by weight) of the photosensitive resin composition was obtained.

<カラーフィルタの製造>
上記ブラックマトリクス基板1上にスピンコート法により、上記赤色感光性樹脂組成物の塗膜を形成した。乾燥後、90℃のホットプレートで1分間プリベイクした。次に、ブラックマトリクスの開口部に対応したパターンを有するフォトマスクを介し、超高圧水銀ランプ(照度26mW/cm)を用いて赤色感光性樹脂組成物の塗膜に紫外光を100mJ/cm照射した。続いて、2.5重量%炭酸ナトリウム水溶液で現像し、230℃のクリーンオーブンで20分間ベークすることでブラックマトリクス基板1上に赤色画素を形成した。同様の操作を上記緑色、青色感光性樹脂組成物を用いて行うことにより、ブラックマトリクス基板1上に赤色、緑色、青色の着色画素が形成されたカラーフィルタ1を得た。ブラックマトリクス基板2〜10上にも同様の操作で赤色、緑色、青色の着色画素を形成し、カラーフィルタ2〜10を得た。
<Manufacture of color filters>
A coating film of the red photosensitive resin composition was formed on the black matrix substrate 1 by spin coating. After drying, it was pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 1 minute. Next, 100 mJ / cm 2 of ultraviolet light is applied to the red photosensitive resin composition coating film using a super high pressure mercury lamp (illuminance 26 mW / cm 2 ) through a photomask having a pattern corresponding to the opening of the black matrix. Irradiated. Subsequently, development was performed with a 2.5% by weight aqueous sodium carbonate solution, and baking was performed in a clean oven at 230 ° C. for 20 minutes to form red pixels on the black matrix substrate 1. A color filter 1 in which red, green, and blue colored pixels are formed on the black matrix substrate 1 is obtained by performing the same operation using the green and blue photosensitive resin compositions. Red, green and blue colored pixels were formed on the black matrix substrates 2 to 10 in the same manner to obtain color filters 2 to 10.

<液晶表示装置の製造>
得られたカラーフィルタ1の膜面にスパッタ法によりITOの透明電極を形成し、その上にポリイミド配向膜を形成してラビング処理を施した。続いて、TFTアレイおよび画素電極を形成した対向ガラス基板上にも同様にポリイミド配向膜を形成し、ラビング処理を施した。液晶注入口を残してカラーフィルタと対向ガラス基板をシール剤で貼り合せ、注入口から液晶組成物を注入した。注入後、注入口を封止した。得られた液晶セルの両側に偏光板を貼り付け、バックライトユニットを装着して液晶表示装置1を得た。カラーフィルタ2〜10を用いて同様の操作を行い、液晶表示装置2〜10を得た。
<Manufacture of liquid crystal display devices>
An ITO transparent electrode was formed on the film surface of the obtained color filter 1 by a sputtering method, and a polyimide alignment film was formed thereon and subjected to rubbing treatment. Subsequently, a polyimide alignment film was similarly formed on the counter glass substrate on which the TFT array and the pixel electrode were formed, and a rubbing process was performed. The color filter and the counter glass substrate were bonded together with a sealant leaving the liquid crystal injection port, and the liquid crystal composition was injected from the injection port. After the injection, the injection port was sealed. A polarizing plate was attached to both sides of the obtained liquid crystal cell, and a backlight unit was attached to obtain a liquid crystal display device 1. The same operation was performed using the color filters 2 to 10 to obtain liquid crystal display devices 2 to 10.

<評価方法>
(OD値評価)
ブラックマトリクス基板1〜10のOD値を顕微分光測定装置(大塚電子社製「LCF‐1100)で測定した。接触式膜厚計で測定したブラックマトリクスの膜厚で除することで膜厚1.0μm当たりのOD値を算出した。
(反射率評価)
ブラックマトリクス基板1〜10のガラス面からの反射率を顕微分光測定装置で測定した。同じ基板について分光測色計(コニカミノルタ製「CM‐2500D」)を用いSCI(正反射光と拡散反射光の合計を示す)の反射率を測定した。なお、測定条件は、照明・受光光学系:d/8°、測定径:Φ8mmにて行った。評価結果を表3及び表4にそれぞれ示す。
<Evaluation method>
(OD value evaluation)
The OD values of the black matrix substrates 1 to 10 were measured with a microspectrophotometer (“LCF-1100” manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The OD value per 0 μm was calculated.
(Reflectance evaluation)
The reflectance from the glass surfaces of the black matrix substrates 1 to 10 was measured with a microspectrophotometer. The reflectance of SCI (indicating the sum of regular reflection light and diffuse reflection light) was measured for the same substrate using a spectrocolorimeter (“CM-2500D” manufactured by Konica Minolta). The measurement conditions were illumination / light receiving optical system: d / 8 ° and measurement diameter: Φ8 mm. The evaluation results are shown in Table 3 and Table 4, respectively.

Figure 0006318699
Figure 0006318699

Figure 0006318699
Figure 0006318699

表3及び表4より、本発明により薄膜で高い遮光性を有しかつ反射率が低いブラックマトリクス基板が得られたことが分かる。該ブラックマトリクス基板を備えたカラーフィルタを用いた液晶表示装置及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、外光反射が少なく良好な視認性が得られることを確認できた。   From Tables 3 and 4, it can be seen that a black matrix substrate having a high light-shielding property and a low reflectance was obtained by the present invention. It was confirmed that the liquid crystal display device and the organic electroluminescence display device using the color filter provided with the black matrix substrate had little external light reflection and good visibility was obtained.

1、5、6・・・透明基板
2・・・ブラックマトリクス
3・・・着色画素
4・・・液晶表示装置
7・・・液晶化合物
8・・・TFT素子
9、13・・・透明電極
10、14・・・配向膜
11、15・・・偏光板
12・・・カラーフィルタ
16・・・バックライトユニット
17・・・有機エレクトロルミネッセンス表示装置
18・・・陽極
19・・・正孔輸送層
20・・・有機発光層
21・・・電子輸送層
22・・・陰極
23・・・封止剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 5, 6 ... Transparent substrate 2 ... Black matrix 3 ... Colored pixel 4 ... Liquid crystal display device 7 ... Liquid crystal compound 8 ... TFT element 9, 13 ... Transparent electrode 10 , 14 ... Alignment films 11, 15 ... Polarizing plate 12 ... Color filter 16 ... Backlight unit 17 ... Organic electroluminescence display device 18 ... Anode 19 ... Hole transport layer 20 ... Organic light emitting layer 21 ... Electron transport layer 22 ... Cathode 23 ... Sealant

Claims (7)

(A)カーボンブラックと、
(B)疎水性シリカ微粒子と、
(C)分散剤と、
(D)アルカリ可溶性樹脂と、
(E)重合性モノマーと、
(F)光開始剤と、
(G)溶剤と、を少なくとも含有する黒色感光性樹脂組成物であって、
前記(A)カーボンブラックと前記(B)疎水性シリカ微粒子との重量比(A)/(B)が、1.5〜9.0の範囲であるとともに、
前記(C)分散剤が、Sp値12.0以上及び分子量6,000以上のいずれか一方又は両方を満たすウレタン系分散剤であり、
前記(B)疎水性シリカ微粒子が、
シリカ表面のシラノール基と縮合可能なシリル基と、
加水分解によりシリカ表面のシラノール基と縮合可能な官能基を生成しうるシリル基と、のうち、いずれか一方又は両方のシリル基を1分子中に1個以上有する化合物で表面処理されたものであることを特徴とする黒色感光性樹脂組成物。
(A) carbon black;
(B) hydrophobic silica fine particles;
(C) a dispersant;
(D) an alkali-soluble resin;
(E) a polymerizable monomer;
(F) a photoinitiator;
(G) a black photosensitive resin composition containing at least a solvent,
The weight ratio (A) / (B) between the (A) carbon black and the (B) hydrophobic silica fine particles is in the range of 1.5 to 9.0,
Wherein (C) dispersing agent, Ri urethane dispersant der satisfying either or both of the Sp value 12.0 or higher and molecular weight of 6,000 or more,
The (B) hydrophobic silica fine particles are
A silyl group capable of condensing with a silanol group on the silica surface;
A surface treated with a compound having one or more silyl groups in one molecule, among silyl groups capable of forming functional groups capable of condensing with silanol groups on the silica surface by hydrolysis. black photosensitive resin composition characterized Rukoto Oh.
前記(A)カーボンブラックが、樹脂で被覆されていることを特徴とする請求項1に記載の黒色感光性樹脂組成物。   The black photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the (A) carbon black is coated with a resin. 請求項1又は2に記載の黒色感光性樹脂組成物を用いて形成されたことを特徴とするブラックマトリクス。 A black matrix formed using the black photosensitive resin composition according to claim 1 . 透明基板と、前記透明基板上に形成された請求項3に記載のブラックマトリクスと、からなるブラックマトリクス基板であって、
光学濃度(ОD値)が、3.0/μm以上であるとともに、
透明基板上に形成された際に、
前記透明基板側から顕微分光装置を用いて測定した反射率が、1.0%以下となる特性と、
前記透明基板側から分光測色計を用いて測定したSCI方式の反射率が、5.0%以下となる特性と、のうち、いずれか一方又は両方の特性を有することを特徴とするブラックマトリクス基板
A black matrix substrate comprising: a transparent substrate; and the black matrix according to claim 3 formed on the transparent substrate,
The optical density (OD value) is 3.0 / μm or more,
When formed on a transparent substrate,
The reflectance measured using a microspectroscope from the transparent substrate side is 1.0% or less,
Reflectance of SCI system was measured using a colorimeter spectral from the transparent substrate side, and characteristics to be 5.0% or less, of, features and be Lube to have one or both of properties Rack matrix substrate .
透明基板と、
前記透明基板上に設けられた請求項に記載のブラックマトリクスと、を備えることを特徴とするカラーフィルタ。
A transparent substrate;
A color filter comprising: the black matrix according to claim 3 provided on the transparent substrate.
請求項に記載のカラーフィルタを備えることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device comprising the color filter according to claim 5 . 請求項に記載のカラーフィルタを備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。 An organic electroluminescence display device comprising the color filter according to claim 5 .
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