TWI605096B

TWI605096B - 黑色矩陣用碳黑及其製造方法

Info

Publication number: TWI605096B
Application number: TW102106711A
Authority: TW
Inventors: 井戶川浩幸
Original assignee: 大同化成工業股份有限公司
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2013-02-26
Publication date: 2017-11-11
Also published as: KR20140143161A; WO2013129554A1; TW201350546A; KR102027356B1; JP6425343B2; JPWO2013129554A1; CN104245855B; CN104245855A

Description

黑色矩陣用碳黑及其製造方法

本發明係有關一種黑色矩陣用碳黑。詳言之，係有關一種具備高絕緣性與優異隱蔽性之黑色矩陣用碳黑。

使用於液晶顯示裝置等之濾色片，藉由在不同色相中被著色的畫素間形成黑色矩陣，遮斷光以防止對比性被提高的色純度降低情形。

以往，該黑色矩陣之形成方法係在玻璃基板上藉由濺鍍法等形成Cr等之金屬薄膜，且在該金屬薄膜上塗布光阻劑，經由光罩照射紫外線後進行顯影處理，製得光阻圖型，藉由蝕刻等除去不需部份的方法，惟必須具備金屬除害設備等而導致製造成本提高的問題。

對此而言，已知有使用在光聚合性化合物中分散有碳黑之黑色矩陣形成材料，形成黑色矩陣的方法。藉由該方法，由於材料低價且製造步驟亦簡單，可以低成本製造黑色矩陣，惟由於碳黑具有導電性，為提高遮光性時樹脂中之碳黑濃度變高，所形成的黑色矩陣本身亦具有導電性，容易造成濾色片上之透明電極與黑色矩陣之間或對向電極之間通電而引起影像不佳的問題。

因此，提案藉由以各種樹脂被覆碳黑，來改善絕緣性之黑色矩陣用碳黑(例如參照專利文獻1~4)。此等方法係藉由在碳黑表面上形成樹脂被覆膜，封入Ca或Na等之離子性物質，使導體彼此間之接觸被絕緣，進一步使電子無法跳動，而達成高絕緣性。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平9-124969號公報

[專利文獻2]日本特開平11-080584號公報

[專利文獻3]日本特開2001-152046號公報

[專利文獻4]日本特開2002-249678號公報

然而，上述習知技術由於僅被被覆的樹脂部分降低黑色矩陣中之碳黑的比例，會有隱蔽性(OD)降低且對比性或色純度降低的問題，因此，必須增厚黑色矩陣之塗膜時，會有導致製造成本增大的問題。此外，為在樹脂被覆中使用有機溶劑時，必須具備針對製造時之安全性或對環境造成影響的對策，例如必須投資作業場所之排氣設備或乾燥機之防爆設備、廢水之處理設備等之極為耗資的設備投資問題。

本發明有鑑於上述習知技術具有的問題，其目的係提供一種於液晶顯示裝置等之濾色片中，可保持高絕緣性且可發揮優異隱蔽性，即使以薄塗膜仍可達成高對比性或色純度之黑色矩陣用碳黑。

本發明之另一目的係提供可以對環境沒有不良影響、安全且低成本製造黑色矩陣用碳黑。

本發明之上述目的係藉由下述手段予以達成。

(1)換言之，本發明係由以染料被覆碳黑表面而成的黑色矩陣用碳黑。

(2)本發明又如(1)記載之黑色矩陣用碳黑，其中前述染料之含有率為0.5~10重量%。

(3)本發明又如(1)或(2)記載之黑色矩陣用碳黑，其中前述染料為陰離子性或非離子性染料。

(4)本發明又如(1)至(3)中任一項記載之黑色矩陣用碳黑，其中前述染料為深色系染料。

(5)本發明又如(1)至(4)中任一項記載之黑色矩陣用碳黑，其中前述染料藉由金屬或金屬鹽予以色澱化。

(6)本發明又如(5)記載之黑色矩陣用碳黑，其中前述金屬或金屬鹽為鋁、鎂、鈣、鍶、鋇或錳或此等之鹽。

(7)本發明又如(1)至(6)中任一項記載之黑色矩陣用碳黑，其中前述碳黑係在表面上具有至少1種的酸性官能基。

(8)本發明又如(7)記載之黑色矩陣用碳黑，其中前述酸性官能基為羥基、側氧基、氫過氧基、羰基、羧基、過氧化羧酸基、醛基、酮基、硝基、亞硝基、醯胺基、醯亞胺基、磺酸基、亞磺酸基、次磺酸基、硫化羧酸基、亞氯醯基、氯醯基、過氯醯基、氧碘基或二氧碘基。

(9)且，本發明為一種黑色矩陣用碳黑之製造方法，其係具有在碳黑之漿料中添加染料，以染料被覆碳黑表面之染料被覆步驟。

(10)本發明又如(9)記載之黑色矩陣用碳黑之製造方法，其中前述染料被覆步驟係以於前述染料被覆步驟中所得的染料被覆碳黑中之前述染料的含有率為0.5~10重量%的方式添加前述染料。

(11)本發明又如(9)或(10)記載之黑色矩陣用碳黑之製造方法，其中前述染料為陰離子性或非離子性染料。

(12)本發明又如(9)至(11)中任一項記載之黑色矩陣用碳黑之製造方法，其中前述染料為深色系染料。

(13)本發明又如(9)至(12)中任一項記載之黑色矩陣用碳黑之製造方法，其中進一步具有使以前述染料被覆步驟所得的染料被覆碳黑表面之染料藉由金屬或金屬鹽予以色澱化之染料色澱化步驟。

(14)本發明又如(13)記載之黑色矩陣用碳黑之製造方法，其中前述金屬或金屬鹽為鋁、鎂、鈣、鍶、鋇或錳或此等之鹽。

(15)本發明又如(9)至(14)中任一項記載之黑色矩陣用碳黑之製造方法，其中進一步具有將供應給前述染料被覆步驟之前述碳黑表面以氧化劑進行氧化處理的氧化處理步驟。

(16)本發明又如(15)記載之黑色矩陣用碳黑之製造方法，其中前述氧化劑為臭氧氣體、硝酸、次氯酸鈉、過氧化氫、一氧化氮氣體、二氧化氮氣體、無水硫酸、氟氣、濃硫酸、硝酸或各種過氧化物。

本發明之黑色矩陣用碳黑，由於碳黑之表面被染料所被覆，使用於液晶顯示裝置等之濾色片的黑色矩陣時，可保持高絕緣性且可發揮優異的隱蔽性，即使以薄塗膜仍可達成高對比性或色純度。而且，不需如習知之樹脂被覆碳黑為提高隱蔽性時必須增厚塗膜，故可抑制製造成本增高。

另外，由於沒有如習知之樹脂被覆碳黑需使用有機溶劑，可在沒有對環境造成不良影響等予以安全地製造，由於不需耗費極大的設備投資，故可更為減低製造成本。

[為實施發明之形態]

於下述中，詳細地說明本發明之實施形態。

本發明之黑色矩陣用碳黑，其特徵為由以染料被覆於碳黑表面而成者。

本發明所利用的原料碳黑之種類，沒有特別的限制，可利用碳黑、乙炔黑、熱裂解黑、槽黑、爐黑等之已知碳黑。

而且，原料碳黑以平均一次粒子直徑為5~60nm較佳，以10~50nm更佳，以20~45nm最佳。此處，平均一次粒徑係指以電子顯微鏡觀察碳黑粒子1500個所求得的粒子直徑之相加平均值。原料碳黑之平均一次粒子直徑未達上述下限值時，容易引起凝聚且導致色漿之安定性變得不佳，無法以高濃度進行分散；另外，超過上述上限值時，由於黑色矩陣產生形狀不佳且表面粗糙度亦變得不佳，皆不為企求。

此外，原料碳黑以DBP吸油量為100ml/100g以下較佳。此處，DBP吸油量係指吸收碳黑100g之苯二甲酸二丁酯(DBP)之容量(JIS6217)。原料碳黑之DBP吸油量超過上述上限值時，會降低電阻值且因黏度變高而導致塗佈性惡化，且黑色度降低，故不為企求。

另外，原料碳黑以pH值為2~10較佳，以5~9更佳，以4~8最佳。此處，pH值係指以玻璃電極pH值計測定碳黑與蒸餾水之混合液的值(JIS6221)。原料碳黑之pH值未達上述下限值時，全體之平衡性崩潰，安定性不佳；超過上述上限值時，由於容易產生膜剝離情形，皆不為企求。

而且，原料碳黑以利用灰份為1.0%以下、比表面積為20~300m²/g為宜。灰分超過上述上限值時，由於電阻值降低，故不為企求；另外，比表面積小於上述上限值時，碳黑矩陣容易變得形狀不佳，而超過上述上限值時，由於必須使用多量的分散劑、樹脂、染料等，皆不為企求。

另外，原料碳黑以事先實施氧化處理，在表面上具有至少1種的酸性官能基較佳，以實施複數種氧化處理，在表面上具有2種以上之酸性官能基更佳。事先沒有實施氧化處理者，由於在表面上不具酸性官能基或酸性官能基之數目不充分，無法充分確保所得的黑色矩陣用碳黑之分散性，電阻值降低且黑色矩陣之絕緣性變得不充分，容易導致濾色片上之透明電極與黑色矩陣之間或對向電極之間通電而引起影像不佳的情形，故不為企求。該氧化處理例如使用臭氧氣體、硝酸、次氯酸鈉、過氧化氫、一氧化氮氣體、二氧化氮氣體、無水硫酸、氟氣、濃硫酸、硝酸、各種過氧化物等之方法，前述酸性官能基例如羥基、側氧基、氫過氧基、羰基、羧基、過氧化羧酸基、醛基、酮基、硝基、亞硝基、醯胺基、醯亞胺基、磺酸基、亞磺酸基、次磺酸基、硫化羧酸基、亞氯醯基、氯醯基、過氯醯基、氧碘基或二氧碘基等。

本發明中所利用的染料，只要是可吸附於碳黑表面上者即可，沒有特別的限制，可利用已知的鹼性染料、酸性染料、直接染料、反應性染料等，惟由於碸基或羧基與碳黑上之官能基相互作用、胺基與鹼可溶性樹脂反應、可以硫酸鍵結等予以不溶化，故陰離子性或非離子性染料更為適合使用。而且，為使所得的黑色矩陣之遮光性更高時，以使用接近光吸收性高的黑色之深色系染料較佳。該染料之具體例，如Food Black No.1、Food Black No.2、Food Red No.40、Food Blue No.1、Food Yellow No.7等之食用色素染料、Bernacid Red 2BMN、Basacid Black X34(BASF X-34)(BASF公司製)、Kayanol Red 3BL(Nippon Kayaku Company公司製)、Dermacarbon 2GT(Sandoz公司製)、Telon Fast Yellow 4GL-175、BASF Basacid Black SE 0228、Basacid Black X34(BASF X-34)(BASF公司製)、Basacid Blue 750(BASF公司製)、Bernacid Red(Bemcolors,Poughkeepsie,N.Y.公司製)、BASF Basacid Black SE 0228(BASF公司製)等之各色酸性染料、Pontamine Brilliant Bond Blue A及其他的Pontamine Brilliant Bond Blue A及其他的Pontamine(註冊商標)染料(Bayer Chemicals Corporation、Pittsburgh,PA公司製)、Cartasol Yellow GTF Presscake(Sandoz,Inc公司製)；Cartasol Yellow GTF Liquid Special 110(Sandoz,Inc.公司製)；Yellow Shade 16948(Tricon公司製)、Direct Brilliant Pink B(Crompton & Knowles公司製)、Carta Black 2GT(Sandoz,Inc.公司製)、Sirius Supra Yellow GD 167、Cartasol Brilliant Yellow 4GF(Sandoz公司製)；Pergasol Yellow CGP(Ciba-Geigy公司製)、Pyrazol Black BG(JCI公司製)、Diazol Black RN Quad(JCJ公司製)、Pontamine Brilliant Bond Blue； Berncolor A.Y.34等各色之直接染料、Cibacron Brilliant Red 3B-A(Reactive Red 4)(Aldrich Chemical、Milwaukee,WI公司製)、Drimarene Brilliant Red X-2B(Reactive Red 56)(Pylam Products,Inc.Tempe,AZ公司製)、Levafix Brilliant Red E-4B、Levafix Brilliant Red F-6BA及類似的Levafix(註冊商標)dyes Dystar L.P.(Charlotte,NC公司製)製之染料、Procion Red H8B(Reactive Red 31)(JCI America公司製)等各色之反應性染料、Neozapon Red 492(BASF公司製)、Orasol Red G(Ciba-Geigy公司製)、Aizen Spilon Red CBH(Hodogaya Chemical Company公司製)、Spirit Fast Yellow 3G、Aizen Spilon Yellow C-GNH(Hodogaya Chemical Company公司製)、Orasol Black RL(Ciba-Geigy公司製)、Orasol Black RLP(Ciba-Geigy公司製)、Savinyl Black RLS(Sandoz公司製)、Orasol Blue GN(Ciba-Geigy公司製)、Luxol Blue MBSN(Morton-Thiokol公司製)、Morfast Black Concentrate A(Morton-Thiokol公司製)等之油溶性染料等。此等可單獨使用或2種以上組合使用。

另外，本發明之黑色矩陣用碳黑中之前述染料的含有量，以0.5~10質量%較佳，以1~7質量%更佳，以1~5質量%最佳。染料之含有量未達上述下限值時，被覆變得不充分，無法得到高電阻值；超過上述上限值時，沒有被被覆的殘餘染料會阻害分散性且容易引起增黏．凝聚情形，皆不為企求。

此外，本發明之黑色矩陣用碳黑，以藉由金屬或金屬鹽使前述染料色澱化較佳。由於藉由該色澱化，染料經由金屬或金屬鹽而被固定於碳黑表面或前述酸性官能基上，染料變得不易自碳黑表面脫離，故染料不易溶出而可維持高的遮蔽性。利用於該色澱化的金屬或金屬鹽，例如鋁、鎂、鈣、鍶、鋇或錳或此等之鹽酸鹽、硫酸鹽等，此等可單獨或2種以上組合使用。利用於色澱化之金屬或金屬鹽的添加量，相對於染料而言以0.3倍莫耳以上較佳，以0.5倍莫耳以上更佳，以0.8倍莫耳以上最佳。金屬或金屬鹽之添加量未達上述範圍時，染料之固定不充分而變得容易自碳黑表面脫離，色漿之安定性不佳且電阻值亦降低，故不為企求。

其次，說明有關本發明之黑色矩陣用碳黑之製造方法。首先，將原料之碳黑與水混合(在電傳導度為一定的自來水中適當地混合離子交換水而調製者，以下皆相同)形成漿料，在指定時間內進行加熱攪拌，洗淨處理碳黑，且於冷卻後再度進行水洗。然後，在所得的碳黑中加入水，再度形成漿料，添加上述之氧化劑，在指定溫度下、指定時間內進行攪拌，使碳黑表面進行氧化處理且水洗。氧化處理係視其所需改變次數、氧化劑之種類進行。然後，將所得的經氧化處理完成的碳黑與水混合，再度形成漿料，相對於目的之黑色矩陣用碳黑而言以前述指定含有量的方式添加染料，在40~90℃下攪拌1~5小時，使染料吸附被覆於碳黑表面上。另外，添加與被添加的染料相等莫耳之上述金屬或金屬鹽，且在30~70℃下攪拌1~5小時，使染料以金屬或金屬鹽予以色澱化，將染料固定於碳黑表面上。然後，使其冷卻後，藉由水洗且過濾乾燥，製得目的之黑色矩陣用碳黑。

本發明之黑色矩陣用碳黑，可與光硬化性樹脂或光聚合性化合物及溶劑混合、分散，利用作為黑色矩陣用組成物。該光聚合性化合物只要是照射紫外線時，硬化而形成被膜者即可，沒有特別的限制，可利用已知的光聚合性化合物。具體而言，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、馬來醯亞胺、巴豆酸、衣康酸、肉桂酸、乙烯醇等及此等之衍生物；此等與具有異氰酸酯基、酸酐基等之化合物的反應生成物；乙烯基樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚醚樹脂等在主鏈或側鏈上經由酯鍵、醯胺鍵、胺基甲酸酯鍵等，導入有丙烯醯基或甲基丙烯醯基之樹脂等，惟以構造中具有羧基或苯酚性羥基等之鹼溶解性官能基且具有鹼顯影性者較佳，特別是以具有雙酚芴型二丙烯酸環氧酯構造者較佳。而且，前述溶劑例如丙二醇單甲醚乙酸酯、甲氧基丁基乙酸酯環己酮、乙基溶纖劑乙酸酯、丁基溶纖劑乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚乙二醇二乙醚、二甲苯、乙基溶纖劑、甲基正戊酮、丙二醇單甲醚、甲苯、甲基乙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、異丁酮等，特別是以使用丙二醇單甲醚乙酸酯甲氧基丁基乙酸酯、環己酮等為宜。

其次，以實施例更詳細地說明本發明之黑色矩陣用碳黑，惟本發明不受此等實施例所限制。

[實施例] [實施例1] 染料被覆碳黑(有經氧化處理)之調製

將碳黑(TPX-1099：cabot公司製)1000g與水混合，調製漿料10L，在95℃下進行攪拌1小時予以放冷後，進行水洗。再度與水進行混合處理，調製漿料10L，添加70%之硝酸42.9g，在40℃下進行攪拌4小時。將其放冷且進行水洗後，再度與水混合，調製漿料10L，添加13%之次氯酸鈉水溶液769.2g，在40℃下進行攪拌6小時。將其放冷且進行水洗後，再度與水混合，調製漿料10L，添加純度38.4%之染料(Direct Deep BLACK)38.1g，在40℃下進行攪拌1小時，然後，進一步添加硫酸鋁10.1g，在40℃下攪拌1小時。將其放冷後，予以水洗且過濾乾燥，製得本發明之黑色矩陣用碳黑。

羧基量之測定

依照日本特開2000-248197號公報中記載之方法，如下述測定所得的染料被覆碳黑之酸性官能基量(羧基量)。

稱取染料被覆碳黑10g，且在0.1規定的碳酸氫鈉水溶液50ml中，振盪1小時予以反應後，過濾且採取濾液之上層澄清液20ml，以0.01規定的鹽酸水溶液進行滴定。羧基量為依照下式求得的碳黑1g中之毫莫耳量(mmol/g)。

羧基量=(50/20×0.01×(滴定量-空滴定量))/碳黑試料質量

所得的染料被覆碳黑之羧基量為53.9mmol/g。

[實施例2] 染料被覆碳黑(沒有經氧化處理)之調製

除沒有藉由硝酸及次氯酸鈉水溶液實施氧化處理外，與實施例1幾乎相同地處理，製得本發明之黑色矩陣用碳黑。所得的染料被覆碳黑之羧基量為3.4mmol/g。

[比較例1] 未經染料被覆碳黑之調製

除沒有進行染料被覆及藉由硫酸鋁實施色澱化處理以外，與實施例1幾乎相同地，製得比較用黑色矩陣用碳黑。

[比較例2] 樹脂被覆碳黑之調製

在聚氯化乙烯基(日產化學(股)製Nissan Vinyl E-430)中添加環己酮，且在約90℃下加熱、溶解，調製含有10重量%聚氯化乙烯基之環己酮溶液。另外，混合碳黑(爐黑、三菱化學(股)製#3050、平均一次粒子直徑0.04μm、比表面積50m²/g(BET法))與水，強力進行攪拌，調製含有6重量%碳黑之均勻懸浮液。然後，在前述環己酮溶液中進行攪拌且添加懸浮液，將水相之碳黑移行至溶劑相。繼後，藉由離析除去與碳黑分離的水後，以具有加熱為80~120℃之2個輥之輥磨進行混練約5分鐘，製得樹脂組成物。然後，將樹脂組成物藉由加熱輥切成片狀，使其通過常溫的具有2個輥之輥磨，且粉碎至約30mm以下之大小後，移至水中，以約3000rpm之速度進行攪拌約3分鐘，粉碎整粒成粒子直徑為0.1~3mm之粒狀物，製得整粒物。將該整粒物在80~150℃下進行乾燥，製得以樹脂被覆的碳黑。

[評估] 碳黑用塗佈液之調製

有關各以實施例1及2以及比較例1及2所得的黑色矩陣用碳黑，以珠磨分散黑色矩陣用碳黑300g、胺基甲酸酯系分散劑之BYK-167(BYK．Japan公司製)46.6g、與具有芴骨架之丙烯酸環氧酯酸加成物之丙二醇單甲醚乙酸酯溶液(樹脂固成分濃度=55.5質量%、新日鐵化學公司製「V259ME」)189.2g，製得基體油墨。在該基體油墨20g中添加具有芴骨架之丙烯酸環氧酯酸加成物之丙二醇單甲醚乙酸酯溶液(樹脂固成分濃度=55.5質量%、新日鐵化學公司製「V259ME」)3.52g、與丙二醇單甲醚乙酸酯21.9g，調整塗佈液。

OD值、表面粗糙度及表面電阻值之測定

將上述所得的塗佈液以旋轉塗佈器塗布於玻璃基板上，且在90℃上乾燥2分鐘，再於220℃下加熱30分鐘予以硬化，製得乾燥塗膜。

藉由反射濃度計測定所得的乾燥塗膜之OD值，藉由Tencor公司Alpha-step IQ測定膜厚及表面粗糙度，藉由表面電阻值測定器((股)Mitsubishi Chemiacl Analytech公司製「HIRESTA」)測定表面電阻值，結果如表1所示。

由表1結果可知，本發明之黑色矩陣用碳黑(實施例1及2)，與沒有以染料被覆的碳黑(比較例1)相比時，可得極高的表面電阻值，同時與習知的樹脂被覆碳黑(比較例2)相比時，可得極高的OD值。

[產業上之利用價值]

如上所述，本發明之黑色矩陣用碳黑，由於具備高絕緣性與優異的隱蔽性，利用於液晶顯示裝置等之濾色片的黑色矩陣時極為有用。

Claims

一種黑色矩陣用碳黑，其係以染料被覆碳黑表面，且染料係藉由金屬或金屬鹽予以色澱化而成，其中該碳黑係預先經施加使用氧化劑之氧化處理者。
如請求項1之黑色矩陣用碳黑，其中前述染料之含有率為0.5~10重量%。
如請求項1或2之黑色矩陣用碳黑，其中前述染料為陰離子性或非離子性染料。
如請求項1或2之黑色矩陣用碳黑，其中前述染料為深色系染料。
如請求項1或2之黑色矩陣用碳黑，其中前述氧化處理係改變氧化劑之種類而施加複數次者。
如請求項1或2之黑色矩陣用碳黑，其中前述金屬或金屬鹽為鋁、鎂、鈣、鍶、鋇或錳或此等之鹽。
如請求項1或2之黑色矩陣用碳黑，其中前述經施加氧化處理之碳黑係在表面上具有至少1種酸性官能基。
如請求項7之黑色矩陣用碳黑，其中前述酸性官能基為羥基、側氧基、氫過氧基、羰基、羧基、過氧化羧酸基、醛基、酮基、硝基、亞硝基、醯胺基、醯亞胺基、磺酸基、亞磺酸基、次磺酸基、硫化羧酸基、亞氯醯基、氯醯基、過氯醯基、氧碘基(iodosyl)或二氧碘基(iodyl)。
一種黑色矩陣用碳黑之製造方法，其係具有以下步驟：以氧化劑對碳黑表面進行氧化處理之氧化處理步驟；在藉由前述氧化處理步驟而得之碳黑之漿料中添加染料，以染料被覆碳黑表面之染料被覆步驟；及，使以前述染料被覆步驟所得之染料被覆碳黑表面之染料，藉由金屬或金屬鹽予以色澱化之染料色澱化步驟。
如請求項9之黑色矩陣用碳黑之製造方法，其中於前述染料被覆步驟中以所得的染料被覆碳黑中之前述染料的含有率為0.5~10重量%的方式添加前述染料。
如請求項9或10之黑色矩陣用碳黑之製造方法，其中前述染料為陰離子性或非離子性染料。
如請求項9或10之黑色矩陣用碳黑之製造方法，其中前述染料為深色系染料。
如請求項9或10之黑色矩陣用碳黑之製造方法，其中藉由前述氧化處理步驟而得之碳黑係在表面上具有至少1種酸性官能基。
如請求項13之黑色矩陣用碳黑之製造方法，其中前述酸性官能基為羥基、側氧基、氫過氧基、羰基、羧基、過氧化羧酸基、醛基、酮基、硝基、亞硝基、醯胺基、醯亞胺基、磺酸基、亞磺酸基、次磺酸基、硫化羧酸基、亞氯醯基、氯醯基、過氯醯基、氧碘基或二氧碘基。
如請求項9或10之黑色矩陣用碳黑之製造方法，其中前述金屬或金屬鹽為鋁、鎂、鈣、鍶、鋇或錳或此等之鹽。
如請求項9或10之黑色矩陣用碳黑之製造方法，其中前述氧化劑為臭氧氣體、硝酸、次氯酸鈉、過氧化氫、一氧化氮氣體、二氧化氮氣體、無水硫酸、氟氣、濃硫酸、硝酸或各種過氧化物。
如請求項9或10之黑色矩陣用碳黑之製造方法，其中前述氧化處理步驟係改變氧化劑之種類而施加複數次氧化處理者。