JPH10219167A - Ink for black matrix layer - Google Patents
Ink for black matrix layerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶カラーフィル
タの製造に用いられるブラックマトリックス層用インキ
に関し、より詳しくは、優れた遮光性と電気特性とを有
するブラックマトリックス層を形成することができるブ
ラックマトリックス層用インキに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink for a black matrix layer used for producing a liquid crystal color filter, and more particularly to a black capable of forming a black matrix layer having excellent light-shielding properties and electric characteristics. It relates to an ink for a matrix layer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】液晶ディスプレイのカラー表示を実現す
るのに用いられる液晶カラーフィルタには、通常、透明
基板上に、赤(R) 、緑(G) および青(B) 色のカラーフィ
ルタ層および遮光用のブラックマトリックス層のパター
ンが形成されている。液晶カラーフィルタのブラックマ
トリックス層には、液晶ディスプレイの画像品質を優れ
たものとするために、遮光性に優れていることが要求さ
れている。そこで従来より、ブラックマトリックス層に
は、ＴＦＴ方式の液晶パネルを中心として、クロムや酸
化クロムが用いられている。2. Description of the Related Art A liquid crystal color filter used for realizing a color display of a liquid crystal display usually includes a red (R), green (G) and blue (B) color filter layer on a transparent substrate. A pattern of a black matrix layer for shading is formed. The black matrix layer of the liquid crystal color filter is required to have excellent light blocking properties in order to improve the image quality of the liquid crystal display. Therefore, conventionally, chromium or chromium oxide has been used for the black matrix layer, mainly for a liquid crystal panel of a TFT system.
【０００３】一方、ＳＴＮ方式やＭＩＭ方式の液晶パネ
ルに用いられる液晶カラーフィルタは、液晶の誤動作を
防止する等の観点から、その電気特性として高抵抗であ
ることが求められている。しかし、クロムや酸化クロム
からなるブラックマトリックス層は導電性を有し、電気
抵抗が低いために、ＳＴＮ方式やＭＩＭ方式の液晶パネ
ルには適しない。On the other hand, liquid crystal color filters used in STN and MIM liquid crystal panels are required to have high resistance as electrical characteristics from the viewpoint of preventing malfunction of liquid crystal. However, a black matrix layer made of chromium or chromium oxide has conductivity and low electric resistance, and is not suitable for an STN type or MIM type liquid crystal panel.
【０００４】そこで近年、特開平６−９９１５号公報に
開示の、樹脂とカーボンブラックとを含有するビヒクル
からなるブラックマトリックス層用インキのように、カ
ーボンブラック等の黒色顔料を含有するインキを用いて
ブラックマトリックス層を形成することが検討されてい
る。このように、樹脂と、カーボンブラック等の黒色顔
料とを含有するインキを用いると、印刷法でブラックマ
トリックス層を形成することができ、製造工程の簡略化
や低コスト化を図ることができるという利点がある。ま
た、クロムや酸化クロム用いた場合には６価クロムによ
る作業環境の悪化といった問題があるが、上記樹脂を用
いることでそのような問題を避けることができる。In recent years, an ink containing a black pigment such as carbon black has been used, such as an ink for a black matrix layer composed of a vehicle containing a resin and carbon black disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-9915. The formation of a black matrix layer is being considered. As described above, when an ink containing a resin and a black pigment such as carbon black is used, a black matrix layer can be formed by a printing method, and the manufacturing process can be simplified and cost can be reduced. There are advantages. When chromium or chromium oxide is used, there is a problem that the working environment is deteriorated by hexavalent chromium. However, such a problem can be avoided by using the above resin.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、優れた
遮光性を有するブラックマトリックス層を得るには、カ
ーボンブラックを樹脂中に多量に配合したブラックマト
リックス層用インキを用いる必要が生じる。一方、通常
のカーボンブラックを樹脂中に多量に配合すると、電気
抵抗が低くなってしまい、ブラックマトリックス層の電
気特性が低下するという問題が生じる。However, in order to obtain a black matrix layer having excellent light-shielding properties, it is necessary to use an ink for a black matrix layer in which a large amount of carbon black is mixed in a resin. On the other hand, if a large amount of ordinary carbon black is incorporated into the resin, the electric resistance will be low, and the electric characteristics of the black matrix layer will be reduced.
【０００６】これに対し、カーボンブラックの配合量が
少なくても、ブラックマトリックス層の膜厚を大きくす
ることによって優れた遮光性を得ることができるが、液
晶カラーフィルタの開口率等の観点から、ブラックマト
リックス層の膜厚は１．３μｍ程度以下であることが求
められている。従って、遮光性と電気特性との両方が優
れたブラックマトリックス層を形成するのは困難であっ
た。On the other hand, even if the amount of carbon black is small, an excellent light-shielding property can be obtained by increasing the thickness of the black matrix layer, but from the viewpoint of the aperture ratio of the liquid crystal color filter, etc. The thickness of the black matrix layer is required to be about 1.3 μm or less. Therefore, it was difficult to form a black matrix layer having both excellent light-shielding properties and electrical characteristics.
【０００７】本発明の目的は、優れた遮光性と電気特性
とを有するブラックマトリックス層を形成することので
きるブラックマトリックス層用インキを提供することで
ある。An object of the present invention is to provide an ink for a black matrix layer which can form a black matrix layer having excellent light-shielding properties and electric characteristics.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、カーボン
ブラックは、その揮発分が大きいほど電気抵抗が高いと
いうことに着目し、揮発分が大きなカーボンブラックを
含有するブラックマトリックス層用インキを用いれば、
上記課題を解決したブラックマトリックス層が得られる
のではないかと考えて研究を行った。Means for Solving the Problems The present inventors have paid attention to the fact that the higher the volatile content of carbon black, the higher the electrical resistance, and developed an ink for a black matrix layer containing carbon black with a high volatile content. If you use
The research was conducted on the assumption that a black matrix layer that solved the above-mentioned problems might be obtained.
【０００９】しかしながら、かかるカーボンブラックを
用いたときであっても、遮光性を優れたものとするには
カーボンブラックを多量に配合する必要がある。このた
め、ブラックマトリックス層の電気特性が低下するとい
う問題を除去できない。そこで、電気抵抗の高い黒色顔
料を上記カーボンブラックと併用すれば、カーボンブラ
ックの配合量を少なくすることができ、その結果、優れ
た遮光性と電気特性とを両立することができるのではな
いかと考え、さらに研究を重ねた結果、上記のカーボン
ブラックとペリレン系黒色顔料とを併用したブラックマ
トリックス層用インキを用いれば、優れた遮光性と電気
特性とを有するブラックマトリックス層を形成できると
いう新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。However, even when such carbon black is used, it is necessary to incorporate a large amount of carbon black in order to obtain excellent light-shielding properties. For this reason, the problem that the electrical characteristics of the black matrix layer deteriorate cannot be eliminated. Therefore, if a black pigment having high electric resistance is used in combination with the above carbon black, the amount of carbon black can be reduced, and as a result, it may be possible to achieve both excellent light-shielding properties and electric characteristics. As a result of thinking and conducting further research, a new black matrix layer having excellent light-shielding properties and electrical properties can be formed by using the black matrix layer ink combining the carbon black and the perylene-based black pigment. Having found the facts, they have completed the present invention.
【００１０】本発明のブラックマトリックス層用インキ
は、樹脂と、揮発分が５％以上のカーボンブラックと、
ペリレン系黒色顔料とを含有するものであって、このイ
ンキを用いて形成したブラックマトリックス層の光学濃
度が２．３以上で、かつ体積固有抵抗が１×１０6 Ω・
ｃｍ以上であることを特徴とする。上記揮発分とは、Ｊ
ＩＳ Ｋ ６２２１−6.4.1 に規定のように、９５０℃
で７分間加熱したときに、揮発によって減少した質量の
割合を示すものである。カーボンブラックを上記の条件
にて加熱すると、カーボンブラックの表面に存在する水
酸基、カルボニル基、カルボキシル基等の官能基が揮発
する。すなわち、揮発分は、カーボンブラックの表面に
おける上記官能基の数を示す指標であって、揮発分の値
が大きいほど上記官能基が多く存在することを示してい
る。The ink for a black matrix layer of the present invention comprises a resin, carbon black having a volatile content of 5% or more,
A black matrix layer formed using this ink and having an optical density of 2.3 or more and a volume resistivity of 1 × 10 6 Ω ·
cm or more. The volatile matter is J
950 ° C as specified in IS K 6221-6.4.1
Shows the ratio of mass reduced by volatilization when heated for 7 minutes. When the carbon black is heated under the above conditions, functional groups such as a hydroxyl group, a carbonyl group, and a carboxyl group present on the surface of the carbon black are volatilized. That is, the volatile content is an index indicating the number of the functional groups on the surface of the carbon black, and indicates that the larger the value of the volatile content, the more the functional groups are present.
【００１１】上記本発明のブラックマトリックス層用イ
ンキにおいて、前記カーボンブラックは、樹脂１００重
量部に対して１５〜３０重量部含有するのが好ましく、
ペリレン系黒色顔料は、樹脂１００重量部に対して５０
〜１５０重量部含有するのが好ましい。In the ink for a black matrix layer of the present invention, the carbon black is preferably contained in an amount of 15 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin.
The perylene black pigment is 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin.
Preferably, it is contained in an amount of up to 150 parts by weight.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明のブラックマトリッ
クス層用インキについて詳細に説明する。本発明に用い
られるカーボンブラックは、揮発分が５％以上、好まし
くは５〜２５％のものである。カーボンブラックの揮発
分が５％を下回る場合は、電気抵抗値が小さくなり、そ
の結果、ブラックマトリックス層の体積固有抵抗値が低
下するために好ましくない。本発明において、揮発分は
大きいほど好ましいが、２５％を超えるものを製造する
のは技術的に困難である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the ink for a black matrix layer of the present invention will be described in detail. The carbon black used in the present invention has a volatile content of 5% or more, preferably 5 to 25%. When the volatile matter content of the carbon black is less than 5%, the electric resistance decreases, and as a result, the volume resistivity of the black matrix layer decreases, which is not preferable. In the present invention, the larger the volatile content, the better, but it is technically difficult to produce a product with a volatile content exceeding 25%.
【００１３】カーボンブラックの揮発分を上記範囲に設
定するには、カーボンブラックの表面に酸化処理を施せ
ばよい。酸化処理を施すことにより、カーボンブラック
の表面に水酸基やカルボキシル基等の官能基が生成し、
その結果、カーボンブラック粒子の接触抵抗が上昇し
て、電気抵抗が高くなると推測される。本発明に用いら
れるカーボンブラックの粒径は、一次粒子径で１５〜３
０ｎｍの範囲であるのが好ましい。一次粒子径が上記範
囲を超えると、インキ中でのカーボンブラックの分散状
態が極めて悪くなり、ブラックマトリックス層の表面に
突起が生じたりするおそれがある。一方、一次粒子径が
上記範囲を下回ると、導電性が高くなるおそれがある。In order to set the volatile matter of the carbon black within the above range, the surface of the carbon black may be subjected to an oxidation treatment. By performing the oxidation treatment, functional groups such as hydroxyl groups and carboxyl groups are generated on the surface of the carbon black,
As a result, it is assumed that the contact resistance of the carbon black particles increases and the electrical resistance increases. The particle size of the carbon black used in the present invention is 15 to 3 as a primary particle size.
It is preferably in the range of 0 nm. If the primary particle size exceeds the above range, the dispersion state of carbon black in the ink becomes extremely poor, and there is a possibility that projections may be formed on the surface of the black matrix layer. On the other hand, when the primary particle diameter is smaller than the above range, conductivity may be increased.
【００１４】カーボンブラックにはチャンネル法やファ
ーネス法のように、その製造方法によって大きく２つに
分けられるが、本発明には、樹脂への分散性や光学濃度
等の観点から、チャンネル法で製造されたカーボンブラ
ック（チャンネルブラック）が好適に用いられる。本発
明に用いられるペリレン系黒色顔料としては、例えば
Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック３２等があげられ、より具
体的には、例えばＢＡＳＦ社製の「Ｐａｌｉｏｇｅｎ
Ｂｌａｃｋ Ｓ００８４」（ペリレン系赤紫顔料に緑色
の発色基をつけたもので、透過光では緑色のかかった黒
色に見える顔料）等があげられる。[0014] Carbon black is roughly classified into two types depending on the production method, such as a channel method and a furnace method. Carbon black (channel black) is preferably used. Examples of the perylene black pigment used in the present invention include C.I. I. Pigment Black 32 and the like, and more specifically, for example, "Paliogen" manufactured by BASF
Black S0084 "(a pigment in which a green coloring group is added to a perylene-based red-violet pigment, and which looks green and black in transmitted light) and the like.
【００１５】上記ペリレン系黒色顔料の粒径は、一次粒
子径で１５〜３０ｎｍの範囲であるのが好ましい。一次
粒子径が上記範囲を超えると、インキ中でのペリレン系
黒色顔料の分散状態が極めて悪くなり、ブラックマトリ
ックス層の表面に突起が生じたりするおそれがある。一
方、一次粒子径が上記範囲を下回ると、インキを練る際
あるいは硬化させる際に顔料が再凝集しやすくなるとい
うおそれがある。The particle diameter of the above-mentioned perylene black pigment is preferably in the range of 15 to 30 nm in terms of primary particle diameter. If the primary particle size exceeds the above range, the state of dispersion of the perylene black pigment in the ink becomes extremely poor, and there is a possibility that projections may be formed on the surface of the black matrix layer. On the other hand, when the primary particle diameter is less than the above range, the pigment may be likely to re-aggregate when kneading or curing the ink.
【００１６】本発明に用いられる樹脂としては、印刷適
性が優れていることとともに、液晶カラーフィルタの製
造工程における熱処理に耐え得るもの、具体的には２５
０℃で１時間の加熱処理に耐え得るものであればよい。
かかる樹脂としては、例えばポリエステル−メラミン樹
脂、エポキシ−メラミン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン
樹脂、ポリエステル−エポキシ−メラミン樹脂等が使用
可能である。これらの樹脂は単独でまたは２種以上を混
合して使用される。上記樹脂中には、樹脂の硬化速度を
調整することを目的として、酸触媒等を適宜配合しても
よい。The resin used in the present invention has excellent printability and can withstand heat treatment in the process of manufacturing a liquid crystal color filter.
Any material that can withstand heat treatment at 0 ° C. for one hour may be used.
As such a resin, for example, polyester-melamine resin, epoxy-melamine resin, epoxy resin, melamine resin, polyester-epoxy-melamine resin and the like can be used. These resins are used alone or in combination of two or more. An acid catalyst or the like may be appropriately blended in the resin for the purpose of adjusting the curing speed of the resin.
【００１７】本発明のブラックマトリックス層用インキ
において、カーボンブラックの配合量は、樹脂１００重
量部に対して１５〜３０重量部、好ましくは１８〜２５
重量部である。カーボンブラックの配合量が１５重量部
を下回るときは、ペリレン系黒色顔料を所定量配合して
も、充分な遮光性を有するブラックマトリックス層を形
成できなくなる。逆に、カーボンブラックの配合量が３
０重量部を超えると、ブラックマトリックス層の電気抵
抗が低下する。In the black matrix layer ink of the present invention, the amount of carbon black is 15 to 30 parts by weight, preferably 18 to 25 parts by weight, per 100 parts by weight of the resin.
Parts by weight. When the amount of carbon black is less than 15 parts by weight, a black matrix layer having a sufficient light-shielding property cannot be formed even if a predetermined amount of perylene black pigment is added. Conversely, if the amount of carbon black is 3
If it exceeds 0 parts by weight, the electrical resistance of the black matrix layer decreases.
【００１８】ペリレン系黒色顔料の配合量は、樹脂１０
０重量部に対して５０〜１５０重量部、好ましくは６５
〜１２０重量部である。ペリレン系黒色顔料の配合量が
５０重量部を下回ると、カーボンブラックを所定量配合
したときであっても、充分な遮光性を有するブラックマ
トリックス層を形成できなくなる。逆に、ペリレン系黒
色顔料の配合量が１５０重量部を超えると、インキ中の
樹脂成分の割合が少なくなり、ブラックマトリックス層
の硬度が低下するために好ましくない。The amount of the perylene black pigment is as follows:
50 to 150 parts by weight, preferably 65 parts by weight per 0 parts by weight
１２０120 parts by weight. If the amount of the perylene black pigment is less than 50 parts by weight, a black matrix layer having a sufficient light-shielding property cannot be formed even when a predetermined amount of carbon black is compounded. Conversely, if the amount of the perylene-based black pigment exceeds 150 parts by weight, the proportion of the resin component in the ink decreases, and the hardness of the black matrix layer is undesirably reduced.
【００１９】本発明のブラックマトリックス層用インキ
は、上記のカーボンブラック、ペリレン系黒色顔料、樹
脂および必要に応じて溶剤等を所定量混合した後、３本
ロール等を用いて混練することによって得られる。その
際、あらかじめプラネタリーミキサー等で充分に混合し
ておくのが好ましい。本発明のブラックマトリックス層
用インキの粘度は、通常１０〜３０，０００ポアズ
（Ｐ）、好ましくは５００〜１０，０００Ｐの範囲に設
定するのが適当である。インキの粘度が上記範囲から外
れると、インキの印刷適性が著しく悪化するために好ま
しくない。The ink for a black matrix layer of the present invention is obtained by mixing a predetermined amount of the above-mentioned carbon black, perylene black pigment, resin and, if necessary, a solvent and the like, and kneading them using a three-roll mill or the like. Can be At this time, it is preferable to sufficiently mix them in advance with a planetary mixer or the like. The viscosity of the ink for a black matrix layer of the present invention is suitably set in the range of usually 10 to 30,000 poise (P), preferably 500 to 10,000 P. If the viscosity of the ink is out of the above range, the printability of the ink is unpreferably deteriorated.
【００２０】ブラックマトリックス層用インキの粘度
は、例えば溶剤の配合量によって調整できる。本発明に
使用可能な溶剤としては、例えばｎ−ブチルアルコー
ル、シクロヘキシルアルコール、２−メチルシクロヘキ
シルアルコール、オクチルアルコール、オレイルアルコ
ール、デシルアルコール、ドデシルアルコール、トリデ
シルアルコール、ペンタデシルアルコール等の炭素数が
４〜１５のアルコール；メチルセロソルブ、ブチルセロ
ソルブ、ブチルカルビトール（ジエチレングリコールモ
ノブチルエーテル）、セロソルブアセテート、ブチルセ
ロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチル
カルビトールアセテート等のアルキルエーテルまたはこ
れらと酢酸等とのエステル；トルエン、キシレン等の芳
香族炭化水素、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサ
ノン等のケトン等があげられるが、これらに限定される
ものではなく、印刷適性（インキの転移性）や作業性等
を考慮して適宜選択すればよい。高級アルコールを使用
する場合には、インキの乾燥性や流動性を考慮して、乾
燥速度の速いブチルカルビトール、ブチルセロソルブ等
を併用してもよい。The viscosity of the black matrix layer ink can be adjusted, for example, by the amount of the solvent. Examples of the solvent usable in the present invention include those having 4 carbon atoms such as n-butyl alcohol, cyclohexyl alcohol, 2-methylcyclohexyl alcohol, octyl alcohol, oleyl alcohol, decyl alcohol, dodecyl alcohol, tridecyl alcohol, and pentadecyl alcohol. To 15; alcohols such as methyl cellosolve, butyl cellosolve, butyl carbitol (diethylene glycol monobutyl ether), cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate, butyl carbitol acetate, and esters of these with acetic acid; toluene, xylene, etc. Aromatic hydrocarbons, ketones such as cyclohexanone and methylcyclohexanone, and the like, but are not limited thereto. It may be appropriately selected in consideration of the printability (ink metastatic) and workability. When a higher alcohol is used, butyl carbitol, butyl cellosolve or the like having a high drying rate may be used in combination in consideration of the drying property and fluidity of the ink.
【００２１】溶剤の配合量は、インキの粘度のほか、使
用する樹脂等の成分の溶解性または分散性、作業性、印
刷適性等を考慮して適宜設定すればよく、通常、インキ
の総量に対して、１０〜６０重量％、好ましくは２０〜
４０重量％の割合で設定される。本発明のブラックマト
リックス層用インキを用いてブラックマトリックス層を
形成するには、ブラックマトリックス層の印刷形状を良
好なものとするために、凹版オフセット印刷法を用いる
のが好ましい。The compounding amount of the solvent may be appropriately set in consideration of the viscosity or the solubility or dispersibility of components such as resin used, workability, printability, etc., in addition to the viscosity of the ink. On the other hand, 10 to 60% by weight, preferably 20 to
It is set at a ratio of 40% by weight. In order to form a black matrix layer using the ink for a black matrix layer of the present invention, it is preferable to use an intaglio offset printing method in order to improve the printing shape of the black matrix layer.
【００２２】すなわち、凹版の凹部に、本発明のブラッ
クマトリックス層用インキを充填した後、このインキを
凹版凹部からブランケットの表面に転移し、さらにブラ
ンケットから透明基板の表面に転移することにより、透
明基板上にブラックマトリックス層のパターンを印刷形
成する方法が好適に用いられる。上記印刷に用いられる
凹版は、その表面に、ブラックマトリックス層の形状に
応じた凹部が形成されたものである。凹部の深さは、ブ
ラックマトリックス層の膜厚に応じて調整すればよい。
凹版の基板には、従来公知のものが使用できるが、なか
でもソーダライムガラス、ノンアルカリガラス等のガラ
ス板を用いるのが好ましい。また、印刷形状が優れたブ
ラックマトリックス層を形成するために、凹版表面のイ
ンキ離型性が優れたものが好ましい。That is, after the ink for the black matrix layer of the present invention is filled in the recesses of the intaglio, the ink is transferred from the intaglio recesses to the surface of the blanket, and further transferred from the blanket to the surface of the transparent substrate, thereby providing a transparent substrate. A method of printing and forming a pattern of a black matrix layer on a substrate is preferably used. The intaglio used for the printing has a concave portion corresponding to the shape of the black matrix layer formed on the surface. The depth of the recess may be adjusted according to the thickness of the black matrix layer.
As the intaglio substrate, conventionally known ones can be used, and among them, a glass plate such as soda lime glass or non-alkali glass is preferably used. In addition, in order to form a black matrix layer having an excellent printing shape, it is preferable that the intaglio printing plate has an excellent ink release property.
【００２３】ブランケットとしては、印刷形状が優れた
ブラックマトリックス層を形成するために、表面ゴム層
がシリコーンゴムからなるものを用いるのが好ましい。
また、表面ゴム層は表面が平坦であるほど好ましく、具
体的には、表面粗さ（十点平均粗さ）が０．５μｍ以
下、好ましくは０．３μｍ以下のものが適当である。ま
た、表面ゴム層の硬度はＪＩＳ−Ａで２０〜８０度、好
ましくは４０〜６０度であるのが適当である。As the blanket, it is preferable to use a blanket whose surface rubber layer is made of silicone rubber in order to form a black matrix layer having an excellent printing shape.
The surface rubber layer preferably has a flat surface, and more specifically, a surface roughness (ten-point average roughness) of 0.5 μm or less, preferably 0.3 μm or less is appropriate. The hardness of the surface rubber layer is suitably from 20 to 80 degrees in JIS-A, preferably from 40 to 60 degrees.
【００２４】液晶カラーフィルタの透明基板には、例え
ばノンアルカリガラス、ソーダライムガラス、低アルカ
リガラス等のガラス基板や、ポリエーテル、ポリスルホ
ン、ポリアクリレート、ポリアリレート等のフィルムが
用いられる。ブラックマトリックス層は、透明基板上に
ブラックマトリックス層用インキを印刷した後、このイ
ンキを加熱して硬化させることによって得られる。イン
キの硬化は、通常８０〜３００℃で１０〜２４０分間、
好ましくは１５０〜２５０℃で８０〜１８０分間加熱し
て行えばよい。As the transparent substrate of the liquid crystal color filter, for example, a glass substrate such as non-alkali glass, soda lime glass, or low alkali glass, or a film such as polyether, polysulfone, polyacrylate, or polyarylate is used. The black matrix layer is obtained by printing an ink for a black matrix layer on a transparent substrate and then heating and curing the ink. The curing of the ink is usually performed at 80 to 300 ° C. for 10 to 240 minutes,
Preferably, heating may be performed at 150 to 250 ° C. for 80 to 180 minutes.
【００２５】[0025]
【実施例】以下、実施例および比較例をあげて本発明を
説明する。 実施例１〜６ ポリエステル−メラミン樹脂１００重量部に対し、揮発
分１０％のチャンネルブラック（デグッサ社製のスペシ
ャルブラック４）、ペリレン系黒色顔料（ＢＡＳＦ社製
のPaliogen Black Ｓ００８４）および溶剤（酢酸ブチ
ルカルビトール）を下記の表１に示す割合で混合した。
次いで、チャンネルブラックの二次粒子径が０．１μｍ
以下になるまで３本ロールで攪拌して、ブラックマトリ
ックス層用インキを得た。The present invention will be described below with reference to examples and comparative examples. Examples 1 to 6 With respect to 100 parts by weight of polyester-melamine resin, channel black (special black 4 manufactured by Degussa), perylene black pigment (Paliogen Black S0084 manufactured by BASF) and a solvent (butyl acetate) having a volatile content of 10% were used. Carbitol) in the proportions shown in Table 1 below.
Next, the secondary particle diameter of the channel black is 0.1 μm
The mixture was stirred with a three-roll mill until the ink composition reached the following level to obtain an ink for a black matrix layer.
【００２６】（ブラックマトリックス層の作製）上記実
施例のブラックマトリックス層用インキをソーダライム
ガラス製の透明基板上に印刷し、２５０℃で１時間加熱
して、硬化後の厚みが１．０μｍのブラックマトリック
ス層を形成した。なお、印刷は、深さ３．０μｍの凹部
を有するソーダライムガラス製の凹版と、表面印刷層が
シリコーンゴムからなるブランケットとを用いて、通常
の平台印刷機にて行った。(Preparation of Black Matrix Layer) The ink for the black matrix layer of the above embodiment was printed on a transparent substrate made of soda lime glass, heated at 250 ° C. for 1 hour, and cured to a thickness of 1.0 μm. A black matrix layer was formed. The printing was performed using a flat plate printing machine using an intaglio made of soda lime glass having a recess having a depth of 3.0 μm and a blanket having a surface printing layer made of silicone rubber.
【００２７】（光学濃度の測定）上記の印刷によって得
られたブラックマトリックス層の光透過率Ｔを、オリン
パス（株）製の顕微分光計「ＯＰＳ−ＳＰ−１００」を
用いて測定し（測定波長５５０ｎｍ）、次式： ＯＤ値＝ｌｏｇ（１／Ｔ） により光学濃度（ＯＤ値）を求めた。次いで、この値
を、ブラックマトリックス層の厚みが１．３μｍのとき
のＯＤ値に換算した。なお、前記ＯＤ値は、ブラックマ
トリックス層の厚みとＯＤ値とが比例関係にあるものと
した上で、ＯＤ値が０．５、１．０および１．５である
ときのブラックマトリックス層の厚みを測定し、この３
点のデータから近似計算により求めた。(Measurement of Optical Density) The light transmittance T of the black matrix layer obtained by the above printing was measured using a microspectrophotometer “OPS-SP-100” manufactured by Olympus Corporation (measurement wavelength). The optical density (OD value) was determined by the following equation: OD value = log (1 / T). Next, this value was converted to an OD value when the thickness of the black matrix layer was 1.3 μm. In addition, the OD value is based on the assumption that the thickness of the black matrix layer is proportional to the OD value, and the thickness of the black matrix layer when the OD values are 0.5, 1.0, and 1.5. Is measured and this 3
Approximate calculation was made from the point data.
【００２８】（体積固有抵抗の測定）ブラックマトリッ
クス層の体積固有抵抗Ｒ（Ω・ｃｍ）を、アドバンテス
ト社のウルトラハイレジスタンスメーターＲ８３４０Ａ
を用いて、印加電圧１００Ｖで測定し、その対数値ｌｏ
ｇＲを求めた。 （鉛筆硬度の測定）ブラックマトリックス層の硬度を、
ＪＩＳ Ｋ ５４００に記載の「鉛筆引っかき値」の方
法（機械法）に従って求めた。(Measurement of Volume Specific Resistance) The volume specific resistance R (Ω · cm) of the black matrix layer was measured using an Ultra High Resistance Meter R8340A manufactured by Advantest.
Is measured at an applied voltage of 100 V using a logarithmic value lo.
gR was determined. (Measurement of pencil hardness) The hardness of the black matrix layer
It was determined according to the method (mechanical method) of “pencil scratch value” described in JIS K 5400.
【００２９】以上の結果を表１に示す。Table 1 shows the above results.
【００３０】[0030]
【表１】 [Table 1]
【００３１】比較例１〜８ ポリエステル−メラミン樹脂１００重量部に対し、揮発
分３％のチャンネルブラック（デグッサ社製のスペシャ
ルブラック５５０）と、揮発分１０％のチャンネルブラ
ック（前出）またはペリレン系黒色顔料（ＢＡＳＦ社製
のPaliogen Black Ｓ００８４）と、溶剤（酢酸ブチル
カルビトール）とを下記の表２に示す割合で混合した。
次いで、チャンネルブラックの二次粒子径が０．１μｍ
以下になるまで３本ロールで攪拌して、ブラックマトリ
ックス層用インキを得た。Comparative Examples 1 to 8 With respect to 100 parts by weight of polyester-melamine resin, channel black having a volatile content of 3% (special black 550 manufactured by Degussa) and channel black having a volatile content of 10% (described above) or perylene-based resin were used. A black pigment (Paliogen Black S0084 manufactured by BASF) and a solvent (butyl carbitol acetate) were mixed at a ratio shown in Table 2 below.
Next, the secondary particle diameter of the channel black is 0.1 μm
The mixture was stirred with a three-roll mill until the ink composition reached the following level to obtain an ink for a black matrix layer.
【００３２】上記比較例のブラックマトリックス層用イ
ンキを用いて、前記と同様にしてブラックマトリックス
層を形成し、その光学濃度（ＯＤ値）、体積固有抵抗Ｒ
（Ω・ｃｍ）および鉛筆硬度を測定した。その結果を表
２に示す。Using the black matrix layer ink of the above comparative example, a black matrix layer was formed in the same manner as described above, and its optical density (OD value), volume resistivity R
(Ω · cm) and pencil hardness were measured. Table 2 shows the results.
【００３３】[0033]
【表２】 [Table 2]
【００３４】上記表１に示すように、実施例１〜６のブ
ラックマトリックス層用インキを用いて形成したブラッ
クマトリックス層は、いずれも膜厚が１．３μｍのとき
の光学濃度（ＯＤ値）が２．３以上で、体積固有抵抗Ｒ
が１×１０6 Ω・ｃｍ以上（すなわち、ｌｏｇ Ｒが６
以上）である。従って、かかるブラックマトリックス層
用インキを用いることにより、優れた遮光性と電気特性
とを有するブラックマトリックス層を形成することがで
きた。なお、ブラックマトリックス層の鉛筆硬度は実用
上充分な値を有していた。As shown in Table 1, each of the black matrix layers formed using the black matrix layer inks of Examples 1 to 6 had an optical density (OD value) when the film thickness was 1.3 μm. 2.3 or more, volume resistivity R
Is 1 × 10 6 Ω · cm or more (that is, log R is 6
Above). Therefore, by using such an ink for a black matrix layer, a black matrix layer having excellent light-shielding properties and electrical characteristics could be formed. Note that the pencil hardness of the black matrix layer had a practically sufficient value.
【００３５】一方、表２に示すように、比較例１〜３の
ブラックマトリックス層用インキを用いて形成したブラ
ックマトリックス層は、いずれも電気特性が低かった。
比較例４および比較例７〜８のブラックマトリックス層
用インキを用いて形成したブラックマトリックス層は、
電気特性が改善されているものの、遮光性が不十分であ
った。また、比較例５〜６のブラックマトリックス層用
インキを用いて形成したブラックマトリックス層は、比
較例４に比べて遮光性が改善されているものの、逆に電
気特性が低下した。On the other hand, as shown in Table 2, the electrical properties of the black matrix layers formed using the black matrix layer inks of Comparative Examples 1 to 3 were all low.
The black matrix layers formed using the black matrix layer inks of Comparative Example 4 and Comparative Examples 7 to 8 are:
Although the electrical characteristics were improved, the light-shielding properties were insufficient. Further, the black matrix layers formed using the black matrix layer inks of Comparative Examples 5 and 6 had improved light-shielding properties as compared with Comparative Example 4, but on the contrary, had reduced electrical characteristics.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のブラック
マトリックス層用インキによれば、優れた遮光性と電気
特性とを有するブラックマトリックス層を形成すること
ができる。従って、本発明のブラックマトリックス層用
インキは、ＳＴＮ方式やＭＩＭ方式等の種々の液晶パネ
ルに好適に使用することができる。As described in detail above, according to the ink for a black matrix layer of the present invention, a black matrix layer having excellent light-shielding properties and electrical characteristics can be formed. Therefore, the ink for a black matrix layer of the present invention can be suitably used for various liquid crystal panels such as an STN system and an MIM system.
Claims (2)
ックと、ペリレン系黒色顔料とを含有するブラックマト
リックス層用インキであって、このインキを用いて形成
したブラックマトリックス層の光学濃度が２．３以上
で、かつ体積固有抵抗が１×１０6 Ω・ｃｍ以上である
ことを特徴とするブラックマトリックス層用インキ。1. An ink for a black matrix layer containing a resin, carbon black having a volatile content of 5% or more, and a perylene black pigment, wherein the optical density of the black matrix layer formed by using this ink is: An ink for a black matrix layer having a volume resistivity of at least 2.3 and a volume resistivity of at least 1 × 10 6 Ω · cm.
に対して１５〜３０重量部含有し、かつペリレン系黒色
顔料を樹脂１００重量部に対して５０〜１５０重量部含
有する請求項１記載のブラックマトリックス層用イン
キ。2. The black according to claim 1, wherein the carbon black is contained in an amount of 15 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin, and the perylene black pigment is contained in an amount of 50 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin. Ink for matrix layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1930697A JPH10219167A (en) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | Ink for black matrix layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1930697A JPH10219167A (en) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | Ink for black matrix layer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10219167A true JPH10219167A (en) | 1998-08-18 |
Family
ID=11995743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1930697A Pending JPH10219167A (en) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | Ink for black matrix layer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10219167A (en) |
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1997
- 1997-01-31 JP JP1930697A patent/JPH10219167A/en active Pending
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