黑矩陣用顏料分散物和含有該黑矩陣用顏料分散物的黑矩陣用顏料分散抗蝕劑組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及在維持高遮光性的同時具有高絕緣性的黑矩陣用顏料分散物、和含有 該黑矩陣用顏料分散物的黑矩陣用顏料分散抗蝕劑組合物。
【背景技術】
[0002] 近年來，黑矩陣用顏料分散物的用途設及多種方面，例如，在液晶或等離子體等平 板顯示器的情況下，用于在畫面的顯示區域內的著色圖案的間隙或顯示區域周邊部分的邊 緣設置遮光膜(黑矩陣）；或者，在使用TFT的液晶顯示器的情況下，用于在TFT的外部光側等 設置遮光膜(黑矩陣）。并且，在液晶顯示器的情況下主要防止來自背光源的漏光映入（寫^ 畫面，或者在等離子體顯示器的情況下主要防止各色光的混濁導致的污點（吃D&) 映入畫面，從而起到提高顯示特性(對比度和色純度)的作用。
[0003] 例如，在用于將液晶顯示器的背光源的白色光轉換成著色光的濾色器的情況下， 通常利用下述方法來制造:在形成有黑矩陣的玻璃或塑料片等透明基板表面，依次W條紋 狀或馬賽克狀等圖案形成紅、綠、藍的不同色調的像素。
[0004] 另外，在將圖像顯示裝置和位置輸入裝置合為一體的觸摸屏中，也同樣地利用形 成有黑矩陣的濾色器來作為遮光膜，迄今為止通常隔著玻璃蓋片在與傳感器基板相反一側 形成。但是，隨著對觸摸屏輕量化的要求提高，正在開發在玻璃蓋片的相同側同時形成遮光 膜和觸摸傳感器的技術，W實現進一步的輕量化。運種情況下，在玻璃蓋片上形成黑矩陣 后，需要形成用于傳感器的電極等，因此首先要求即便黑矩陣跨過多個電極而接觸也不引 起運轉失誤的高絕緣性，除此W外還要求高密合性及耐化學藥品性。
[0005] 因此，為了得到具有高絕緣性的黑矩陣，有文獻公開了利用炭黑作為遮光性顏料、 并且利用含酸基的環氧丙締酸醋化合物作為光固化性材料的技術(例如參見專利文獻1); 有文獻公開了使用絕緣性炭黑的技術(例如參見專利文獻2)，該絕緣性炭黑是用多官能環 氧樹脂(但是在實施例中多官能環氧樹脂僅例示出2官能的環氧樹脂)對炭黑進行被覆處理 而成的;等等。
[0006] 雖然通過運些公開的技術能夠獲得高絕緣性，但是，近年來進一步要求具備作為 薄膜的高遮光性和高絕緣性的黑矩陣，需要提高作為遮光性材料的炭黑的含有比例。但是， 由于炭黑具有導電性，因此若提高含有比例則會引起絕緣性降低，運些公開的技術并無法 滿足兼顧高遮光性和高絕緣性的要求。
[0007] 現有技術文獻 [000引專利文獻
[0009] 專利文獻1:日本特開平08-278629號公報
[0010] 專利文獻2:日本特開平09-124969號公報
【發明內容】
[0011] 發明要解決的課題
[0012] 因此，本發明的課題在于提供一種具有高遮光性和高絕緣性的黑矩陣用顏料分散 物、和含有該黑矩陣用顏料分散物的黑矩陣用顏料分散抗蝕劑組合物。
[0013] 用于解決課題的方案
[0014] 本發明人發現，為了使黑矩陣用抗蝕劑組合物的涂膜更薄且具有高遮光性，若增 加涂膜中的炭黑的含有比例，貝化于炭黑為導電性而引起涂膜的絕緣性降低，由此，在通過 光固化形成黑矩陣用抗蝕劑組合物的涂膜后，若在高溫下進行后固化處理，則絕緣性的降 低變得顯著。
[0015] 本發明人推測該現象暗示了下述可能性:通過后固化的加熱使光固化后的涂膜暫 時軟化，炭黑的凝聚進行。并且對下述材料進行了研究:該材料在炭黑表面形成耐熱性高的 樹脂覆膜，即便發生凝聚也可抑制絕緣性的降低，進而不會對黑矩陣形成時的顯影特性等 產生不良影響。
[0016] 其結果，本發明人發現，若利用酸性炭黑和多官能環氧化合物，即便增加酸性炭黑 的含有比例也能夠維持高絕緣性，由此完成了本發明。
[0017] 目P，本發明設及一種黑矩陣用顏料分散物，其為含有酸性炭黑、顏料分散劑、多官 能環氧化合物和溶劑的黑矩陣用顏料分散物，其中，相對于上述酸性炭黑100質量份，含有 0.1質量份~50質量份的上述多官能環氧化合物。
[0018] 另外，本發明優選的是，上述多官能環氧化合物為具有選自二苯基甲燒骨架、二糞 基甲燒骨架、Ξ嗦骨架和聯苯骨架中的至少一種骨架的環氧化合物。
[0019] 另外，本發明還設及一種黑矩陣用顏料分散抗蝕劑組合物，其含有上述黑矩陣用 顏料分散物、堿溶性樹脂、光聚合性化合物和光聚合引發劑。
[0020] 另外，本發明優選為4官能W上的多官能環氧化合物。
[0021] W下，對本發明的黑矩陣用顏料分散物、和含有該黑矩陣用顏料分散物的黑矩陣 用顏料分散抗蝕劑組合物進行詳細說明。
[0022] 關于本發明的黑矩陣用顏料分散物具有高絕緣性的原理尚未確定，但推測如下。
[0023] 在本發明的黑矩陣用顏料分散物中，認為酸性炭黑和多官能環氧化合物處于下述 狀態:在該酸性炭黑的表面所具有的取代基和多官能環氧化合物所具有的取代基發生相互 作用，在該酸性炭黑的表面吸附有多官能環氧化合物。因此，使多官能環氧化合物具有許多 的結合部位，從而能夠提高與炭黑表面的官能團發生相互作用的概率。
[0024] 并且可充分考慮有下述情況:在涂布黑矩陣用抗蝕劑組合物時，多官能環氧化合 物的環氧基與酸性炭黑表面的官能團發生相互作用而發生吸附，由于運種狀態，通過光固 化時和后固化時的熱而發生反應，形成酸性炭黑的環氧樹脂被覆物。
[0025] 于是，即便酸性炭黑彼此因凝聚而接觸，導電性的炭黑表面也不會直接接觸，而是 隔著非導電性的多官能環氧化合物覆膜的接觸。進而推測，若多官能環氧化合物具有多環 結構的骨架，則高溫時的酸性炭黑的覆膜維持優異，因此能夠在體積大的同時維持高絕緣 性。
[00%](酸性炭黑）
[0027]本發明的黑矩陣用顏料分散物含有酸性炭黑。
[00%]作為上述酸性炭黑，可W使用W往為了形成黑矩陣而使用的酸性炭黑。
[0029] 作為上述酸性炭黑的具體例，可W舉出立菱化學社制造的MA7、MA8、MA11、MA14、# 1000、#2350 等、德固賽社制造的 SpecialBlack350、SpecialBlack250、SpecialBlack550 等、 卡博特社制造的MOGUL UREGAL400R等、COLUMBIAN CARBON社制造的RAVEN1200、 RAVEN1250、RAVEN1255、RAVEN1190U、RAVEN1170、RAVEN1035、RAVEN1080U、RAVEN1060U、 RAVEN1100U 等。
[0030] 在上述酸性炭黑中，優選pH為5W下并具有簇基等酸性基團的酸性炭黑。另外，優 選粒徑為20nm~60nm的酸性炭黑。若為運種酸性炭黑，則能夠與后述的多官能環氧化合物 良好地相互作用，對本發明的黑矩陣用顏料分散物賦予高絕緣性。
[0031] 作為滿足上述條件的酸性炭黑，可W舉出SpecialBlack250、SpecialBlack350等。
[0032] 需要說明的是，上述粒徑是指利用顯微鏡觀察所測定或計算出的平均一次粒徑。
[0033] 關于上述酸性炭黑的含量，在本發明的黑矩陣用顏料分散物中優選含有3質量％ ~70質量％。若上述酸性炭黑的含量小于3質量％，則遮光性有時會降低。另一方面，若上述 酸性炭黑的含量超過70質量％，則顏料分散有時變得困難。
[0034] 關于上述酸性炭黑的含量的更優選下限，在本發明的黑矩陣用顏料分散物中為10 質量％;關于上述酸性炭黑的含量的更優選上限，在本發明的黑矩陣用顏料分散物中為50 質量％。
[0035] (顏料分散劑）
[0036] 本發明的黑矩陣用顏料分散物含有顏料分散劑。
[0037] 作為上述顏料分散劑，為含堿性基團的顏料分散劑，可W使用陰離子型表面活性 劑、含堿性基團的聚醋系顏料分散劑、含堿性基團的丙締酸系顏料分散劑、含堿性基團的氨 基甲酸醋系顏料分散劑、含堿性基團的碳二亞胺系顏料分散劑等。
[0038] 運些含堿性基團的顏料分散劑可W單獨使用，或者也可W使用巧巾W上的組合。其 中，從得到良好的顏料分散性的方面出發，優選含堿性基團的高分子顏料分散劑。
[0039] 作為含堿性基團的高分子顏料分散劑的具體例，可W舉出：
[0040] (1)多胺化合物（例如，聚締丙胺、聚乙締胺、聚乙締聚亞胺等聚（低級亞烷基胺） 等)的氨基和/或亞氨基與選自具有游離的簇基的聚醋、聚酷胺和聚醋酷胺組成的組中的至 少一種的反應生成物（日本特開2001-59906號公報）；
[0041] (2)聚(低級）亞烷基亞胺、甲基亞氨基雙丙胺等低分子氨基化合物、與具有游離的 簇基的聚醋的反應生成物（日