KR20160043899A - Pigment dispersion composition for black matrix - Google Patents

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KR20160043899A
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사카타 인쿠스 가부시키가이샤
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Abstract

The purpose of the present invention is to provide a pigment dispersion composition for black matrix which exhibits favorable light-shielding properties and the taper angle, large developing margin, high adhesiveness, and superior linearity in the edge. Also provided is a pigment dispersion resist composition for a black matrix. To this end, the pigment dispersion composition contains carbon black, silica, a pigment dispersant containing a basic group, a pigment inducer, a resin containing an acid group, and a solvent. The primary average particle diameter of the carbon black is 20-60 nm, and the content of the silica with the primary average particle diameter of 1-20 nm is 1-7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the carbon black.

Description

블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물{Pigment dispersion composition for black matrix}[0001] The present invention relates to a pigment dispersion composition for black matrix,

본 발명은 액정 패널의 블랙 매트릭스의 형성에 사용되는 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물 및 이를 함유하는 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a pigment dispersion composition for a black matrix used for forming a black matrix of a liquid crystal panel and a pigment dispersion resist composition for a black matrix containing the same.

컴퓨터, 컬러 텔레비전, 휴대전화, 태블릿 단말, 게임 단말기 등의 화상 표시 소자에 액정방식이 다용되고 있다. 액정 화상 표시 소자는 각 색의 화소를 형성한 컬러필터와 셔터 작용을 갖는 액정을 이용하여 화면에 화상을 표시한다. 2. Description of the Related Art Liquid crystal displays are widely used in image display devices such as computers, color televisions, mobile phones, tablet terminals, and game terminals. A liquid crystal image display element displays an image on a screen by using a color filter having pixels of each color and a liquid crystal having a shutter action.

그리고 컬러필터는 통상 유리, 플라스틱 시트 등의 투명기판의 표면에 스트라이프 형상 또는 모자이크 형상 등의 개구부를 갖는 흑색의 매트릭스(블랙 매트릭스)를 형성하고, 계속해서 개구부에 적, 녹, 청 등의 3종 이상의 상이한 색소의 화소를 순차적으로 형성한 것이다. The color filter is formed by forming a black matrix (black matrix) having openings such as a stripe shape or a mosaic shape on the surface of a transparent substrate such as a glass or plastic sheet, The pixels of different colors are sequentially formed.

여기서 블랙 매트릭스는 각 색 간의 혼색 억제나 빛 샘 방지에 의한 콘트라스트 향상의 역할을 하는 것이다. 따라서 높은 차광성이 요구되어, 이전에는 박막이더라도 차광성이 높은 크롬 등의 증착막이 사용되고 있었다. 그러나 형성하는 공정이 복잡하고 또한 고가라는 이유로, 최근 들어서는 안료와 감광성 수지를 함유한 포토리소그래피법(안료법)이 이용되고 있다. Here, the black matrix plays a role of suppressing the color mixing between the respective colors and improving the contrast due to the prevention of the light leakage. Therefore, a high light shielding property is required, and a vapor-deposited film such as chromium having a high light shielding property has been used even in the case of a thin film. However, a photolithography method (pigment method) containing a pigment and a photosensitive resin has recently been used for the reason that the forming process is complicated and expensive.

이 안료법의 경우는 카본블랙 등의 흑색 안료 또는 여러 종의 안료를 흑색이 되도록 조합해서 사용한다. In the case of this pigment method, black pigments such as carbon black or various pigments are used in combination so as to be black.

또한 높은 차광성을 얻기 위해서는 안료 자체의 함유량도 많이 배합할 필요가 있는데, 안료 농도가 높아질수록 현상성, 해상성, 밀착성, 안정성 등의 다른 필요 성능이 저하되어 차광성을 높이는 데는 한계가 있었다. 한편으로는 컬러필터를 형성하는 피막에 대해서는 박막화가 요구되어 안료의 고농도화로 대응할 수 밖에 없는 상황이 되어 있다. Further, in order to obtain a high light shielding property, it is necessary to blend a large amount of the pigment itself. However, as the pigment concentration increases, other necessary performances such as developability, resolution, adhesion and stability are lowered. On the other hand, the film forming the color filter is required to be thinned, and it is inevitable to cope with a high concentration of the pigment.

그런데 최근 컬러 액정표시장치에 있어서 표시가 선명한 것은 장치 자체의 판매 증가로 직결되어 선명성 향상의 요망은 매우 강하다. 이에 색의 번짐 등의 선명성을 손상시키는 원인이 되는 컬러필터나 블랙 매트릭스의 패턴의 형성 불량을 없애는 것이 매우 커다란 과제로 되어 있다. However, in recent color liquid crystal display devices, the clear display is directly related to the increase in the sales of the device itself, and the demand for improving the sharpness is very strong. Therefore, it is a very big problem to eliminate the defective formation of the pattern of the color filter or the black matrix, which causes deterioration of sharpness such as bleeding of color.

블랙 매트릭스를 포토리소그래피법으로 형성하는 데는 먼저 블랙 매트릭스용 레지스트 조성물을 기판에 도공한다. 그 후, 목적하는 패턴을 갖는 마스크를 통과시켜 자외선으로 노광하고, 노광부의 도막을 경화시킨다. 그리고 미노광부의 도막을 현상액으로 제거하여 상기 목적하는 패턴대로의 블랙 매트릭스를 형성한다. 이때 양호한 패턴을 얻기 위해서는 레지스트 조성물에 양호한 패턴 재현성이 요구된다. 예를 들면 현상 종료 시에 미노광부에 있어서는 현상 잔사가 없을 것, 노광부는 충분한 세선 재현성을 가질 것, 샤프한 에지의 패턴을 형성 가능할 것 등이 요구된다. To form the black matrix by the photolithography method, the resist composition for a black matrix is first applied to a substrate. Thereafter, the resist film is passed through a mask having a desired pattern and exposed to ultraviolet rays to cure the coating film of the exposed portion. Then, the coating film of the unexposed portion is removed with a developing solution to form a black matrix according to the desired pattern. At this time, in order to obtain a good pattern, good pattern reproducibility is required in the resist composition. For example, it is required that there is no development residue in the unexposed portion at the end of development, that the exposed portion has sufficient fine line reproducibility, that a sharp edge pattern can be formed, and the like.

그러나 블랙 매트릭스로서 차광성이 높다는 것은 자외선에 대한 차광성도 높다는 것이다. 따라서 노광 부분에 있어서 도막 표면이 경화되어도 기판의 근방에서는 자외선이 도달하지 않아 미경화 상태로 남게 된다. 그리고 미경화로 남은 부분은 서서히 현상액에 침범당해 약해지고, 최종적으로는 노광 부분이 모두 제거되어 블랙 매트릭스가 소실된다는 현상이 발생한다. However, as a black matrix, high light shielding property means high light shielding property against ultraviolet light. Therefore, even if the surface of the coated film is cured in the exposed portion, ultraviolet rays do not reach in the vicinity of the substrate and remain in an uncured state. The remaining unexposed portions are gradually invaded by the developing solution and weakened. Finally, the phenomenon occurs that the exposed portions are all removed and the black matrix disappears.

이와 같이 먼저 미노광부가 완전히 제거된 후에 노광부가 약해져 블랙 매트릭스로서의 규정의 성능이 얻어지지 않게 될 때까지의 시간의 길이는 현상 마진(Development Latitude)으로 불리고 있다. 이 현상 마진이 적은 것은 미노광 부분이 제거된 후 바로 노광부의 약화나 소실이 일어나기 때문에 현상을 멈추는 타이밍의 판별이 곤란하다. 특히 상기와 같은 고안료 농도화된 레지스트 조성물은 노광부에 있어서의 미경화 정도가 높아지기 쉽기 때문에 현상 마진을 충분히 취할 수 없고 밀착성도 저하된다. 이 때문에 미노광부를 완전히 제거하지 못하거나 노광부가 약해져 규정의 성능이 얻어지지 않는 등, 공정 관리 측면에서 매우 커다란 문제가 되고 있었다. The length of time until the exposed portion is weakened after the unexposed portion is completely removed and the specified performance as a black matrix is no longer obtained is called a development latitude. This phenomenon of a small developing margin is due to the weakening or disappearance of the exposed portion immediately after the unexposed portion is removed, and it is difficult to determine the timing at which the development is stopped. Particularly, since the above-mentioned resist composition having a high pigment concentration tends to have a high degree of uncuredness in the exposed portion, the developing margin can not be sufficiently taken, and the adhesiveness also deteriorates. For this reason, the unexposed portion can not be completely removed or the exposed portion is weakened and the specified performance can not be obtained.

이 문제를 해결하기 위해, (1) 착색제로서 흑색안료와 체질안료를 사용한 블랙 매트릭스용 안료 조성물(예를 들면 특허문헌 1 참조), (2) 착색제로서 흡유량 10~150 ㎖/100 g, pH가 9보다 큰 범위에 있는 카본블랙을 사용한 블랙 매트릭스용 안료 조성물(예를 들면 특허문헌 2 참조)이 제안되어 있다. 이것에 의해 상기 문제점은 어느 정도는 해결된다. In order to solve this problem, (1) a pigment composition for a black matrix using a black pigment and an extender pigment as a coloring agent (see Patent Document 1, for example), (2) an oil absorption amount of 10 to 150 ml / 100 g as a coloring agent, A pigment composition for a black matrix using carbon black in a range larger than 9 (see, for example, Patent Document 2) has been proposed. The above problem is solved to some extent by this.

또한 카본블랙의 입경 등을 제어함으로써 블랙 매트릭스층 형성 시의 경화성 등을 향상시키는 것이나, 어그리게이트 직경이 상이한 2종 이상의 카본블랙을 병용하는 것 등은 특허문헌 3 및 4에 기재되어 있다.Further, in Patent Documents 3 and 4, for example, the curing property at the time of forming the black matrix layer is improved by controlling the particle diameter of carbon black or the like, or a combination of two or more kinds of carbon blacks having different aggre- gate diameters is described.

그러나 최근 들어 휴대전화, 태블릿 단말, 게임 단말기 등이 널리 보급되어, 이들은 컴퓨터용 모니터나 컬러 텔레비전과 비교하여 화면이 작음에도 불구하고 컴퓨터용 모니터와 동등한 해상도가 요구되고 있다. 따라서 상기 샤프한 에지 패턴의 형성에 대한 요구는 종래보다 한층 더 높아져 있다. 또한 상기 현상 마진(보다 큰 것)과 밀착성(보다 높은 것)이 요망되고 있어, 상기의 제안되어 있는 방법으로는 아직 불충분한 문제를 가지고 있다. However, in recent years, mobile phones, tablet terminals, game terminals, and the like have become widespread, and they are required to have resolution equivalent to that of a computer monitor in spite of the small screen size compared to computer monitors and color televisions. Therefore, the demand for the formation of the sharp edge pattern is higher than ever before. Further, the aforementioned developing margin (greater) and adhesion (higher) are desired, and the proposed method still has insufficient problems.

통상 블랙 매트릭스의 패턴을 형성시킨 경우, 도 1에 나타내는 바와 같이 당해 패턴 폭방향의 단면인 단면이 사다리꼴이 되는 것이 일반적이다. 이때 패턴의 단면(1)이 기판(2)과의 사이에서 이루는 각(θ)은 예각이 된다. In general, when a black matrix pattern is formed, as shown in Fig. 1, the cross section in the pattern width direction becomes a trapezoid in general. At this time, the angle (?) Formed by the cross-section (1) of the pattern with the substrate (2) becomes an acute angle.

각(θ)은 테이퍼각이라 불린다. 테이퍼각은 블랙 매트릭스 도막의 열 특성에 강하게 의존한다. 노광된 블랙 매트릭스는 가열 공정에 의해 경화되는데, 경화 시의 온도는 통상 200℃ 이상이다. 이 온도하에서는 블랙 매트릭스의 도막이 연화되어 패턴의 에지가 일부 유동함으로써 패턴의 단면은 직사각형에서 사다리꼴로 변화된다. 유동이 크면 에지의 직선성은 좋아지나 패턴의 선폭이 증대되기 때문에 테이퍼각은 작아진다. 그러면 목적하는 선폭의 세선 패턴을 형성하기 어렵고, 또한 패턴의 에지 부근은 막두께가 작기 때문에 차광성이 저하된다. 한편 유동이 작으면 테이퍼각은 커져 목적하는 선폭의 세선 패턴을 형성하기 쉬우나 에지의 직선성이 저하된다. 용도에 따라 요구되는 테이퍼각은 다양한데, 태블릿 단말 등의 소화면 고해상도 용도에는 테이퍼각이 큰 것이 요구된다. The angle? Is called a taper angle. The taper angle strongly depends on the thermal properties of the black matrix coating. The exposed black matrix is cured by a heating process, and the temperature at the time of curing is usually 200 ° C or more. Under this temperature, the coat of the black matrix is softened and the edge of the pattern partially flows, so that the cross section of the pattern changes from rectangular to trapezoidal. If the flow is large, the linearity of the edge is good, but since the line width of the pattern is increased, the taper angle becomes small. In this case, it is difficult to form a fine line pattern of a desired line width, and since the film thickness is small near the edge of the pattern, the light blocking property is deteriorated. On the other hand, when the flow is small, the taper angle increases, and it is easy to form a fine line pattern of the desired line width, but the linearity of the edge is lowered. The taper angle required varies depending on the application. For small screen high resolution applications such as tablet terminals, a large taper angle is required.

일본국 특허공개 평11-149153호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-149153 국제공개 제2008/066100호International Publication No. 2008/066100 일본국 특허공개 제2006-257110호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-257110 일본국 특허공개 제2004-251946호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-251946

이에 본 발명의 과제는 차광성이 양호하고 또한 테이퍼각이 크며, 현상 마진이 크고, 밀착성이 높으며, 에지의 직선성이 우수한 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물 및 이를 함유하는 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 제공하는 것이다. Disclosure of the Invention Accordingly, an object of the present invention is to provide a pigment dispersion composition for a black matrix having a good light shielding property, a large taper angle, a large developing margin, a high adhesiveness and an excellent edge linearity, and a pigment- .

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 특정 평균 1차 입자경을 갖는 카본블랙을 채용하고 또한 특정 평균 1차 입자경을 갖는 실리카를 사용함으로써 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. The present inventors have intensively studied in order to solve the above problems. As a result, they found that the above problems can be solved by employing carbon black having a specific average primary particle diameter and using silica having a specific average primary particle diameter, .

즉, 본 발명은 That is,

1. 카본블랙, 실리카, 염기성기 함유 안료 분산제, 안료 유도체, 산기 함유 수지, 용제를 함유하는 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물로서, 카본블랙의 평균 1차 입자경이 20~60 nm이고, 또한 카본블랙 100 질량부에 대해 평균 1차 입자경이 1~20 nm인 실리카를 1~7 질량부 함유하는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물. 1. A pigment dispersion composition for a black matrix containing carbon black, silica, a pigment dispersant containing a basic group, a pigment derivative, an acid group-containing resin and a solvent, wherein the carbon black has an average primary particle diameter of 20 to 60 nm, And 1 to 7 parts by mass of silica having an average primary particle size of 1 to 20 nm with respect to the mass part of the pigment dispersion composition.

2. 카본블랙이 평균 1차 입자경 20~60 nm의 중성 카본블랙과 평균 1차 입자경 20~60 nm의 산성 카본블랙으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 1에 기재된 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물. 2. The pigment dispersion composition for a black matrix according to 1, wherein the carbon black is composed of a neutral carbon black having an average primary particle size of 20 to 60 nm and an acidic carbon black having an average primary particle size of 20 to 60 nm.

3. 상기 중성 카본블랙과 상기 산성 카본블랙의 혼합비율(질량비)이 85/15~15/85의 범위인 것을 특징으로 하는 1 또는 2에 기재된 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물. 3. The pigment dispersion composition for black matrix according to 1 or 2, wherein the mixing ratio (mass ratio) of the neutral carbon black to the acidic carbon black is in the range of 85/15 to 15/85.

4. 상기 염기성기 함유 안료 분산제가 폴리에스테르 사슬을 갖는 염기성기 함유 우레탄계 고분자 분산제이고, 상기 안료 유도체가 설폰산기를 갖는 프탈로시아닌계 유도체인 것을 특징으로 하는 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물. 4. The black matrix pigment according to any one of 1 to 3, wherein the basic group-containing pigment dispersant is a basic group-containing urethane-based polymer dispersant having a polyester chain and the pigment derivative is a phthalocyanine derivative having a sulfonic acid group Gt;

5. 실리카가 소수화 표면 처리한 실리카인 것을 특징으로 하는 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물. 5. The pigment dispersion composition for black matrix according to any one of 1 to 4, wherein the silica is a hydrophobic surface-treated silica.

6. 실리카가 디메틸실릴화 표면 처리 실리카인 것을 특징으로 하는 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물. 6. The pigment dispersion composition for black matrix according to any one of 1 to 5, wherein the silica is dimethylsilylated surface-treated silica.

7. 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물, 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 함유하는 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물. 7. A pigment dispersion resist composition for a black matrix, which comprises the pigment dispersion composition for a black matrix according to any one of 1 to 6, a photopolymerizable compound and a photopolymerization initiator.

8. 카본블랙을 함유하는 블랙 매트릭스로서, 그 카본블랙의 평균 1차 입자경은 20~60 nm이고, 또한 그 카본블랙 100 질량부에 대해 평균 1차 입자경이 1~20 nm인 실리카를 1~7 질량부 함유하는 블랙 매트릭스. 8. A black matrix containing carbon black, wherein the carbon black has an average primary particle diameter of 20 to 60 nm and an average primary particle diameter of 1 to 20 nm based on 100 parts by mass of the carbon black, Black matrix containing a mass part.

9. 카본블랙을 함유하는 블랙 매트릭스의 기판에 대한 테이퍼각이 60°이상인 8에 기재된 블랙 매트릭스. 9. A black matrix according to 8, wherein the black matrix containing carbon black has a taper angle of at least 60 degrees with respect to the substrate.

본 발명은 특정 조성으로 이루어지는 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물 및 이를 함유하는 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물로 함으로써 분산 안정성이 우수하며, 또한 레지스트 패턴 형성 시에 있어서 광학농도가 높고, 차광성이 우수하며, 현상성, 현상 마진이 크고, 세선(細線) 밀착성이 높으며, 테이퍼각이 높고, 직선성이 우수하다는 현저한 효과를 발휘할 수 있는 발명이다. Disclosed is a pigment dispersion composition for a black matrix having a specific composition and a pigment dispersion resist composition for a black matrix containing the pigment dispersion composition. The pigment dispersion composition is excellent in dispersion stability, has a high optical density at the time of forming a resist pattern, And is capable of exhibiting a remarkable effect that the developability and developing margin are large, the fine line adhesion is high, the taper angle is high, and the linearity is excellent.

또한 특정 카본블랙과 특정 실리카를 특정량 함유하는 블랙 매트릭스에 의하면, 더욱 광학농도가 높고, 차광성이 우수하며, 현상성, 현상 마진이 크고, 세선 밀착성이 높으며, 테이퍼각이 높고, 직선성이 우수하다는 현저한 효과를 발휘할 수 있다. Further, according to a black matrix containing a specific amount of a specific carbon black and a specific silica, it is possible to provide a black matrix having a high optical density and excellent light shielding property, a high developing property, a high developing margin, a high wire adhesion, a high taper angle, A remarkable effect can be exhibited.

도 1은 블랙 매트릭스의 패턴 단면 모식도이다.1 is a pattern cross-sectional schematic diagram of a black matrix.

아래에 본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물 및 이를 함유하는 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물에 대해서 상세하게 설명한다. Hereinafter, the pigment dispersion composition for black matrix of the present invention and the pigment dispersion resist composition for black matrix containing the same will be described in detail.

[블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물][Pigment dispersion composition for black matrix]

먼저 본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물에 대해서 설명한다. First, the pigment dispersion composition for black matrix of the present invention will be described.

블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물은 카본블랙, 실리카, 염기성기 함유 안료 분산제, 안료 유도체, 산기 함유 수지, 용제를 함유하여 이루어지는 조성물로, 이 조성물을 기초로 하여 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 얻는 것이다. The pigment dispersion composition for black matrix is a composition containing carbon black, silica, pigment dispersant containing basic group, pigment derivative, acid group-containing resin and solvent, and to obtain a pigment dispersion resist composition for black matrix based on this composition.

(카본블랙)(Carbon black)

본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물을 구성하는 카본블랙은 평균 1차 입자경 20~60 nm의 카본블랙으로, 그 중에서도 평균 1차 입자경 20~60 nm의 중성 카본블랙 및/또는 평균 1차 입자경 20~60 nm의 산성 카본블랙을 사용하는 것이 바람직하다. The carbon black constituting the pigment dispersion composition for black matrix of the present invention is a carbon black having an average primary particle size of 20 to 60 nm, among which neutral carbon black having an average primary particle diameter of 20 to 60 nm and / It is preferable to use an acidic carbon black of 60 nm.

카본블랙의 1차 입자경이 20 nm보다 작은 경우 또는 60 nm보다 큰 경우는, 실리카를 병용한 경우의 하기 효과가 얻어지지 않는 문제를 갖는다. When the primary particle diameter of the carbon black is smaller than 20 nm or larger than 60 nm, there is a problem that the following effects when silica is used in combination are not obtained.

또한 중성 카본블랙과 산성 카본블랙을 병용하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 중성 카본블랙과 산성 카본블랙의 혼합비율(질량비)은 85/15~15/85가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 75/25~40/60의 범위이다. 사용하는 카본블랙의 중성 카본블랙의 비율이 85/15보다 많은 경우는 실링 강도가 저하되고, 사용하는 카본블랙의 산성 카본블랙의 비율이 40/60보다 많은 경우는 현상 마진이나 세선 밀착성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. The mixing ratio (mass ratio) of the neutral carbon black to the acidic carbon black is preferably from 85/15 to 15/85, more preferably from 75/25 to 25/15, 40/60. When the ratio of the neutral carbon black of the carbon black to be used is more than 85/15, the sealing strength is lowered. When the ratio of the acidic carbon black of the carbon black to be used is more than 40/60, Which is undesirable.

본 발명에 있어서의 산성 카본블랙과 중성 카본블랙에 대해서 설명한다. 카본블랙은 표면의 구조에 따라 산성 카본과 중성 카본으로 크게 구별할 수 있다. 산성 카본이란 원래 또는 인공적으로 산화된 탄소질 물질로, 증류수와 혼합해서 끓였을 때에 산성을 나타낸다. 한편 중성 카본은 증류수와 혼합해서 끓였을 때에 중성 또는 그것보다 높은 pH를 나타내는 것이 알려져 있다. The acidic carbon black and the neutral carbon black in the present invention will be described. Carbon black can be largely classified into acidic carbon and neutral carbon depending on its surface structure. Acid carbon is an originally or artificially oxidized carbonaceous material, which when mixed with distilled water shows acidity when boiled. On the other hand, neutral carbon is known to exhibit neutral or higher pH when mixed with distilled water and boiled.

중성 카본블랙으로서는 pH가 8.0~10.0의 범위가 바람직하고, 구체적으로는 오리온 엔지니어드 카본즈사 제조의 프린텍스 25(평균 1차 입자경 56 nm, pH 9.5), 프린텍스 35(평균 1차 입자경 31 nm, pH 9.5), 프린텍스 65(평균 1차 입자경 21 nm, pH 9.5), 미츠비시 케미컬사 제조의 MA＃20(평균 1차 입자경 40 nm, pH 8.0), MA＃40(1차 입자경 40 nm, pH 8.0), MA＃30(평균 1차 입자경 30 nm, pH 8.0) 등을 들 수 있다. The neutral carbon black preferably has a pH in the range of 8.0 to 10.0. Specifically, the neutral carbon black may be selected from the group consisting of Printex 25 (average primary particle diameter 56 nm, pH 9.5) and Printex 35 (average primary particle diameter 31 nm, manufactured by Orion Engineering Carbonz Co., MA # 20 (average primary particle size: 40 nm, pH 8.0), MA # 40 (primary particle size: 40 nm, pH: 9.5) manufactured by Mitsubishi Chemical Co., 8.0), MA # 30 (average primary particle diameter 30 nm, pH 8.0), and the like.

산성 카본블랙으로서는 pH가 2.0~4.0의 범위가 바람직하고, 구체적으로는 콜롬비안 케미컬즈사 제조의 Raven1080(평균 1차 입자경 28 nm, pH 2.4), Raven1100(평균 1차 입자경 32 nm, pH 2.9), 미츠비시 케미컬사 제조의 MA-8(평균 1차 입자경 24 nm, pH 3.0), MA-100(평균 1차 입자경 22 nm, pH 3.5), 오리온 엔지니어드 카본즈사 제조의 스페셜블랙 250(평균 1차 입자경 56 nm, pH 3.0), 스페셜블랙 350(평균 1차 입자경 31 nm, pH 3.0), 스페셜블랙 550(평균 1차 입자경 25 nm, pH 4.0)을 들 수 있다. Specifically, Raven 1080 (average primary particle diameter 28 nm, pH 2.4), Raven 1100 (average primary particle diameter 32 nm, pH 2.9) manufactured by Colombian Chemical Industries, Ltd., (Average primary particle diameter 24 nm, pH 3.0), MA-100 (average primary particle diameter 22 nm, pH 3.5) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Special Black 250 (average primary particle diameter 56 nm, pH 3.0), Special Black 350 (average primary particle diameter 31 nm, pH 3.0) and Special Black 550 (average primary particle diameter 25 nm, pH 4.0).

pH는 카본블랙 1 g을 탄산을 제거한 증류수(pH 7.0) 20 ㎖에 첨가하고 자석 교반기로 혼합하여 수성 현탁액을 조제하고, 유리 전극을 사용하여 25℃에서 측정한다(독일 공업품 표준규격 DIN ISO 787/9).The pH is measured by adding 1 g of carbon black to 20 ml of distilled water (pH 7.0) from which carbonic acid is removed and mixing with a magnetic stirrer to prepare an aqueous suspension and measuring at 25 캜 using a glass electrode (German Industrial Standard DIN ISO 787 / 9).

평균 1차 입자경은 전자현미경 관찰에 의한 산술 평균 직경의 값이다. The average primary particle diameter is the value of the arithmetic mean diameter by electron microscopic observation.

본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물에 있어서의 카본블랙의 함유량은 바람직하게는 3~70 질량%가 바라직하고, 보다 바람직하게는 10~50 질량%이다. 카본블랙의 함유량이 상기 범위 미만인 경우는 블랙 매트릭스를 형성한 경우의 차광성이 낮아지는 경향이 있는 한편, 상기 범위를 초과하면 안료 분산이 곤란해지는 경향이 있다. The content of the carbon black in the pigment dispersion composition for black matrix of the present invention is preferably 3 to 70 mass%, more preferably 10 to 50 mass%. When the content of the carbon black is less than the above range, the light shielding property in the case of forming the black matrix tends to be lowered, while when it exceeds the above range, the pigment dispersion tends to become difficult.

(실리카)(Silica)

본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물을 구성하는 실리카는 단독 또는 2종류 이상을 혼합해서 사용할 수 있다. 실리카를 함유시킴으로써 테이퍼각이 커진다. The silica constituting the pigment dispersion composition for black matrix of the present invention may be used singly or in a mixture of two or more kinds. Including silica increases the taper angle.

이 실리카의 평균 입자경은 바람직하게는 1~20 nm이다. 실리카의 평균 입자경이 1 nm 미만이면 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물의 점도가 지나치게 높아 도포에 지장을 초래하는 경향이 있는 한편, 20 nm를 초과하는 경우는 세선 밀착성이 저하되는 경향이 있다. The average particle size of the silica is preferably 1 to 20 nm. When the average particle size of the silica is less than 1 nm, the viscosity of the pigment dispersion composition for black matrix tends to be too high to cause difficulties in coating. On the other hand, when the average particle size exceeds 20 nm, the fine line adhesion tends to decrease.

이 실리카는 바람직하게는 소수화 표면 처리한 실리카인 표면 소수화 처리 실리카이고, 보다 바람직하게는 디메틸실릴화 표면 처리 실리카이다. The silica is preferably a hydrophobic surface-treated silica which is a surface-hydrophobized silica, more preferably a dimethylsilylated surface-treated silica.

이러한 본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물을 구성하는 실리카의 구체예로서는 닛폰 에어로실사 제조의 AEROSIL R976(디메틸실릴화 표면 처리 실리카, 평균 입자경 7 nm), AEROSIL R974(디메틸실릴화 표면 처리 실리카, 평균 입자경 12 nm), AEROSIL R972(디메틸실릴화 표면 처리 실리카, 평균 입자경 16 nm)를 들 수 있다. Specific examples of the silica constituting the pigment dispersion composition for black matrix of the present invention include AEROSIL R976 (dimethylsilylated surface treated silica, average particle diameter 7 nm) manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., AEROSIL R974 (dimethylsilylated surface treated silica, 12 nm), AEROSIL R972 (dimethylsilylated surface-treated silica, average particle diameter 16 nm).

실리카의 사용량은 카본블랙 100 질량부에 대해 1~7 질량부의 범위이고, 바람직하게는 2~6 질량부의 범위이다. 1 질량부 미만이면 테이퍼각을 크게 하는 효과가 얻어지지 않는 한편, 7 질량부보다 많은 경우는 농도(OD값), 분산 안정성이 저하되는 경향이 있다. The amount of silica to be used is in the range of 1 to 7 parts by mass, preferably 2 to 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of carbon black. When the amount is less than 1 part by mass, the effect of increasing the taper angle is not obtained, while when it is more than 7 parts by mass, the concentration (OD value) and dispersion stability tend to decrease.

(염기성기 함유 안료 분산제)(Basic group-containing pigment dispersing agent)

본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물을 구성하는 염기성기 함유 안료 분산제로서는 음이온성 계면활성제, 염기성기 함유 폴리에스테르계 안료 분산제, 염기성기 함유 아크릴계 안료 분산제, 염기성기 함유 우레탄계 안료 분산제, 염기성기 함유 카르보디이미드계 안료 분산제 등을 사용할 수 있다. Examples of the basic group-containing pigment dispersant constituting the pigment dispersion composition for black matrix of the present invention include anionic surfactants, polyester group-containing pigment dispersants containing basic groups, acrylic group pigment dispersants containing basic group, urethane group-containing pigment dispersants containing basic groups, A bodymide-based pigment dispersant, and the like.

이들 염기성기 함유 안료 분산제는 단독으로 사용해도 되고 또한 2종류 이상의 조합을 사용해도 된다. 그 중에서도 양호한 안료 분산성이 얻어지는 점에서 염기성기 함유 고분자 안료 분산제가 바람직하다.These basic group-containing pigment dispersants may be used alone or in combination of two or more. Among them, a basic pigment-containing pigment dispersant is preferable in that a good pigment dispersibility can be obtained.

염기성기를 갖는 고분자 안료 분산제로서는, 예를 들면 아래의 것을 들 수 있다. Examples of the polymer pigment dispersant having a basic group include the followings.

(1) 폴리아민 화합물(예를 들면 폴리알릴아민, 폴리비닐아민, 폴리에틸렌폴리이민 등의 폴리(저급)알킬렌아민 등)의 아미노기 및/또는 이미노기와 유리(遊離) 카르복실기를 갖는 폴리에스테르, 폴리아미드 및 폴리에스테르아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 반응 생성물. (1) a polyester having an amino group and / or an imino group and a free carboxyl group of a polyamine compound (for example, a poly (lower alkylene amine) such as polyallylamine, polyvinylamine, and polyethylene polyimine) And a polyester amide.

(2) 분자 내에 폴리에스테르 측쇄, 폴리에테르 측쇄 및 폴리아크릴 측쇄로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 측쇄와 염기성 질소 함유기를 각각 하나 이상 갖는 카르보디이미드계 화합물. (2) A carbodiimide compound having at least one side chain and at least one basic nitrogen-containing group each in the molecule, the side chain being selected from the group consisting of a polyester side chain, a polyether side chain and a polyacrylic side chain.

(3) 폴리(저급)알킬렌이민, 메틸이미노비스프로필아민 등의 저분자 아미노 화합물과 유리 카르복실기를 갖는 폴리에스테르의 반응 생성물. (3) A reaction product of a low molecular weight amino compound such as poly (lower) alkyleneimine, methyliminobispropylamine and the like and a polyester having a free carboxyl group.

(4) 폴리이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기에 메톡시폴리에틸렌글리콜 등의 알코올류나 카프로락톤폴리에스테르 등의 수산기를 1개 갖는 폴리에스테르류, 2~3개의 이소시아네이트기 반응성 관능기를 갖는 화합물, 이소시아네이트기 반응성 관능기와 제3급 아미노기를 갖는 지방족 또는 복소환식 탄화수소 화합물을 순차 반응시켜서 이루어지는 반응 생성물.(4) The polyisocyanate compound is produced by reacting an isocyanate group of a polyisocyanate compound with a polyester having one hydroxyl group such as an alcohol such as methoxypolyethylene glycol or caprolactone polyester, a compound having two or three isocyanate group-reactive functional groups, An aliphatic or heterocyclic hydrocarbon compound having a tertiary amino group is reacted in sequence.

(5) 알코올성 수산기를 갖는 아크릴레이트의 중합물에 폴리이소시아네이트 화합물과 아미노기를 갖는 탄화수소 화합물을 반응시킨 반응 생성물. (5) A reaction product obtained by reacting a polyisocyanate compound with a hydrocarbon compound having an amino group to a polymer of an acrylate having an alcoholic hydroxyl group.

(6) 저분자 아미노 화합물에 폴리에테르 사슬을 부가시켜서 이루어지는 반응 생성물. (6) A reaction product obtained by adding a polyether chain to a low molecular weight amino compound.

(7) 이소시아네이트기를 갖는 화합물에 아미노기를 갖는 화합물을 반응시켜서 이루어지는 반응 생성물.(7) A reaction product obtained by reacting a compound having an isocyanate group with a compound having an amino group.

(8) 폴리에폭시 화합물에 유리 카르복실기를 갖는 선상 폴리머 및 2급 아미노기를 1개 갖는 유기 아민 화합물을 반응시킨 반응 생성물. (8) A reaction product obtained by reacting a polyepoxy compound with a linear polymer having a free carboxyl group and an organic amine compound having one secondary amino group.

(9) 한쪽 말단에 아미노기와 반응 가능한 관능기를 갖는 폴리카보네이트 화합물과 폴리아민 화합물의 반응 생성물. (9) A reaction product of a polycarbonate compound and a polyamine compound having a functional group capable of reacting with an amino group at one end.

(10) 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 스테아릴메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 벤질아크릴레이트 등의 메타크릴산에스테르 또는 아크릴산에스테르로부터 선택되는 1종 이상, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메틸올아미드, 비닐이미다졸, 비닐피리딘, 아미노기와 폴리카프로락톤 골격을 갖는 모노머 등의 염기성기 함유 중합성 모노머의 1종 이상, 및 스티렌, 스티렌 유도체, 기타 중합성 모노머의 1종 이상의 공중합체. (10) A photopolymerizable composition comprising at least one compound selected from the group consisting of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, stearyl methacrylate, benzyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, Methacrylamide, N-methylolamide, vinylimidazole, vinylpyridine, an amino group and a polycaprolactone such as acrylamide, methacrylamide, N-methylolamide, vinylpyridine, At least one basic group-containing polymerizable monomer such as a monomer having a skeleton, and at least one copolymer of styrene, a styrene derivative and other polymerizable monomer.

(11) 3급 아미노기, 4급 암모늄염기 등의 염기성기를 갖는 블록과 염기성 관능기를 가지고 있지 않은 블록으로 이루어지는 아크릴계 블록 공중합체 등.(11) an acrylic block copolymer comprising a block having a basic group such as a tertiary amino group or a quaternary ammonium salt group and a block having no basic functional group;

(12) 폴리알릴아민에 폴리카보네이트 화합물을 마이클 부가 반응시켜서 얻어지는 안료 분산제. (12) A pigment dispersant obtained by Michael addition reaction of a polyalylamine with a polycarbonate compound.

(13) 폴리부타디엔 사슬과 염기성 질소 함유기를 각각 하나 이상 갖는 카르보디이미드계 화합물. (13) A carbodiimide compound having at least one polybutadiene chain and a basic nitrogen-containing group, respectively.

(14) 분자 내에 아미드기를 갖는 측쇄와 염기성 질소 함유기를 각각 하나 이상 갖는 카르보디이미드계 화합물. (14) A carbodiimide compound having at least one side chain and at least one basic nitrogen-containing group each having an amide group in a molecule.

(15) 에틸렌옥시드 사슬과 프로필렌옥시드 사슬을 갖는 구성 단위를 갖고, 또한 4급화제에 의해 4급화된 아미노기를 갖는 폴리우레탄계 화합물. (15) A polyurethane-based compound having a structural unit having an ethylene oxide chain and a propylene oxide chain and having an amino group quaternized by a quaternizing agent.

(16) 분자 내에 이소시아누레이트 고리를 갖는 이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기와, 분자 내에 활성 수소기를 갖고 또한 카르바졸 고리 및/또는 아조벤젠 골격을 갖는 화합물의 활성 수소기를 반응시켜서 얻어지는 화합물로서, 그 화합물의 분자 내의 이소시아누레이트 고리를 갖는 이소시아네이트 화합물에 유래하는 이소시아네이트기와, 이소시아네이트기와 활성 수소기의 반응에 의해 생성된 우레탄 결합 및 요소 결합의 합계에 대한 카르바졸 고리와 아조벤젠 골격의 수가 15~85%인 화합물. (16) A compound obtained by reacting an isocyanate group of an isocyanate compound having an isocyanurate ring in a molecule with an active hydrogen group of a compound having an active hydrogen group in the molecule and having a carbazole ring and / or an azobenzene skeleton, , An isocyanate group derived from an isocyanurate ring having an isocyanurate ring in the molecule, and a compound having a carbazole ring and an azobenzene skeleton in total of 15 to 85% based on the sum of urethane bond and urea bond produced by the reaction between an isocyanate group and an active hydrogen group .

이들 염기성기 함유 고분자 안료 분산제 중에서도 염기성기 함유 우레탄계 고분자 안료 분산제, 염기성기 함유 폴리에스테르계 고분자 안료 분산제, 염기성기 함유 아크릴계 고분자 안료 분산제가 보다 바람직하고, 아미노기 함유 우레탄계 고분자 안료 분산제, 아미노기 함유 폴리에스테르계 고분자 안료 분산제, 아미노기 함유 아크릴계 고분자 안료 분산제가 보다 바람직하다. 특히 염기성기 함유 우레탄계 고분자 안료 분산제가 바람직하고, 그 중에서도 폴리에스테르 사슬, 폴리에테르 사슬 및 폴리카보네이트 사슬로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 갖는 염기성기(아미노기) 함유 우레탄계 고분자 안료 분산제가 바람직하다. Of these basic group-containing polymeric pigment dispersants, a basic group-containing urethane-based polymer pigment dispersant, a basic group-containing polyester-based polymeric pigment dispersant and a basic group-containing acrylic polymer pigment dispersant are more preferred. Amino group- A polymer pigment dispersant, and an amino group-containing acrylic polymer pigment dispersant are more preferable. Particularly, a basic group-containing urethane-based polymer pigment dispersant is preferable, and among these, a basic group (amino group) -containing urethane-based polymer pigment dispersant having at least one kind selected from the group consisting of polyester chains, polyether chains and polycarbonate chains is preferable.

염기성기 함유 분산제의 사용량은 카본블랙 100 질량부에 대해, 바람직하게는 1~200 질량부, 보다 바람직하게는 1~60 질량부이다.The amount of the basic group-containing dispersant to be used is preferably 1 to 200 parts by mass, more preferably 1 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of carbon black.

(안료 유도체)(Pigment derivative)

본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물을 구성하는 안료 유도체로서는 산기 함유 안료 유도체, 산기 함유 색소 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 함유시킬 수 있다. As the pigment derivative constituting the pigment dispersion composition for black matrix of the present invention, at least one selected from the group consisting of an acid group-containing pigment derivative and an acid group-containing pigment derivative may be contained.

먼저 산기 함유 안료 유도체, 산기 함유 색소 유도체로서는 산기를 갖는 프탈로시아닌계 안료 유도체, 산기를 갖는 안트라퀴논계 안료 유도체, 산기를 갖는 나프탈렌계 안료 유도체 등을 예시할 수 있다. 이 중에서도 설폰산기를 갖는 프탈로시아닌계 안료 유도체가 카본블랙의 분산성 측면에서 바람직하다. First, an acid group-containing pigment derivative and an acid group-containing pigment derivative include phthalocyanine-based pigment derivatives having an acid group, anthraquinone-based pigment derivatives having an acid group, and naphthalene-based pigment derivatives having an acid group. Among them, a phthalocyanine-based pigment derivative having a sulfonic acid group is preferred from the viewpoint of dispersibility of carbon black.

안료 유도체의 사용량은 카본블랙 100 질량부에 대해 0.1~20 질량부, 바람직하게는 0.5~10 질량부이다.The amount of the pigment derivative to be used is 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.5 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the carbon black.

(산기 함유 수지)(Acid-containing resin)

본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물을 구성하는 산기 함유 수지로서는 산기 함유 공중합체 수지, 산기 함유 폴리에스테르 수지, 산기 함유 우레탄 수지 등을 사용할 수 있다. As the acid group-containing resin constituting the pigment dispersion composition for black matrix of the present invention, acid group-containing copolymer resin, acid group-containing polyester resin, acid group-containing urethane resin and the like can be used.

상기 산기 함유 수지의 산기로서는 카르복실기, 설폰산기, 인산기 등을 들 수 있다. Examples of the acid group of the acid group-containing resin include a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group.

상기 산기 함유 수지 중에서도 바람직한 것은 산기를 갖는 단량체의 1종 이상을 함유하는 단량체 성분을 라디칼 중합하여 얻어지는 산가 10~300 ㎎KOH/g(바람직하게는 20~300 ㎎KOH/g), 중량 평균 분자량 1,000~100,000의 산기 함유 공중합체 수지(특히 산기 함유 아크릴계 공중합체 수지)이다. 구체적으로는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 무수 말레산, 말레산모노알킬에스테르, 시트라콘산, 무수 시트라콘산, 시트라콘산모노알킬에스테르, 설포에틸메타크릴레이트, 부틸아크릴아미드설폰산, 포스포에틸메타크릴레이트 등의 산기 함유 불포화 단량체 성분과, 스티렌, 메틸스티렌, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 알릴아크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌 마크로모노머, 폴리메틸메타크릴레이트 마크로모노머 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 단량체 성분을 라디칼 중합하여 얻어지는 산기 함유 공중합체 수지를 사용할 수 있다. Among the acid group-containing resins, preferred is an acid value of 10 to 300 mgKOH / g (preferably 20 to 300 mgKOH / g) obtained by radical polymerization of a monomer component containing at least one monomer having an acid group and a weight average molecular weight of 1,000 To 100,000 (particularly acid group-containing acrylic copolymer resin). Specific examples include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, maleic anhydride, maleic acid monoalkyl ester, citraconic acid, citraconic anhydride, citraconic acid monoalkyl ester, sulfoethyl methacrylate, Sulfonic acid, phosphoethyl methacrylate and the like, and an acid group-containing unsaturated monomer component such as styrene, methylstyrene, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, allylacrylate, allyl methacrylate, benzyl Containing copolymer resin obtained by radical polymerization of at least one monomer component selected from the group consisting of acrylate, benzyl methacrylate, methyl methacrylate, polystyrene macromonomer, polymethyl methacrylate macromonomer, and the like can be used .

또한 본 발명에 있어서 상기 산기 함유 수지의 중량 평균 분자량은 GPC에 기초하여 얻어지는 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이다. 본 발명에 있어서는 GPC장치로서 Water 2690(워터즈사 제조), 칼럼으로서 PLgel 5μ MIXED-D(Polymer Laboratories사 제조)를 사용한다. In the present invention, the weight average molecular weight of the acid group-containing resin is a weight average molecular weight in terms of polystyrene obtained based on GPC. In the present invention, Water 2690 (manufactured by Waters Corp.) is used as the GPC apparatus, and PLgel 5μ MIXED-D (manufactured by Polymer Laboratories) is used as the column.

산기 함유 수지의 사용량은 카본블랙 100 질량부에 대해 0.5~100 질량부이다. The amount of the acid group-containing resin to be used is 0.5 to 100 parts by mass based on 100 parts by mass of the carbon black.

본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물은 산성 카본블랙, 중성 카본블랙, 실리카, 염기성기 함유 안료 분산제, 안료 유도체, 산기 함유 수지, 용제의 혼합물이다. 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물은 이들의 혼합물을 롤밀, 니더, 고속교반기, 비드밀, 볼밀, 샌드밀, 초음파분산기, 고압분산장치 등을 사용해서 분산 처리하여 얻을 수 있다. The pigment dispersion composition for black matrix of the present invention is a mixture of acidic carbon black, neutral carbon black, silica, pigment dispersant containing basic group, pigment derivative, acid group-containing resin and solvent. The pigment dispersion composition for black matrix can be obtained by dispersing the mixture by using a roll mill, a kneader, a high-speed stirrer, a bead mill, a ball mill, a sand mill, an ultrasonic dispersing machine,

(용제)(solvent)

본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물을 구성하는 용제로서는 종래부터 사용되고 있는 안료를 안정적으로 분산시킬 수 있고, 또한 후술하는 염기성기 함유 안료 분산제, 산기 함유 수지를 용해시킬 수 있는 것으로, 바람직하게는 상압(1.013×102 kPa)에 있어서의 비점이 100~250℃인 에스테르계 유기 용제, 에테르계 유기 용제, 에테르에스테르계 유기 용제, 케톤계 유기 용제, 방향족 탄화수소계 유기 용제, 함질소계 유기 용제 등이다. As the solvent for constituting the pigment dispersion composition for black matrix of the present invention, it is possible to disperse conventionally used pigments in a stable manner and to dissolve the basic group-containing pigment dispersant and acid group-containing resin described below, An ester organic solvent, an ether ester organic solvent, a ketone organic solvent, an aromatic hydrocarbon organic solvent, a nitrogen-containing organic solvent and the like having a boiling point of 100 to 250 ° C at a high temperature (1.013 × 10 2 kPa) to be.

이러한 용제로서는 구체적으로는 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르 등의 에테르계 유기 용제류, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 에테르에스테르계 유기 용제류, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 2-헵타논, δ-부티로락톤 등의 케톤계 유기 용제류, 2-히드록시프로피온산메틸, 2-히드록시프로피온산에틸, 2-히드록시-2-메틸프로피온산에틸, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 에톡시초산에틸, 히드록시초산에스테르, 포름산 n-아밀 등의 에스테르계 유기 용제류, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 등의 함질소계 유기 용제류 등을 예시할 수 있고, 이들 유기 용제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합해서 사용할 수 있다. Specific examples of the solvent include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether , Ether organic solvents such as propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol methyl ethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol mono Ether-based organic solvents such as ethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate, organic ether solvents such as methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 2- 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, 3-methyl-3-methoxybutyl propionate, 3- Ester organic solvents such as methyl methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl ethoxyacetate, hydroxyacetic ester and n-amyl formate, N- Nitrogen-containing organic solvents such as methyl pyrrolidone, N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide. These organic solvents may be used singly or in combination of two or more kinds. have.

[블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물][Pigment-dispersed resist composition for black matrix]

다음으로 본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물에 대해서 설명한다. Next, the pigment dispersion resist composition for black matrix of the present invention will be described.

본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물은 상기 블랙 매트릭스용 안료 조성물에 더하여, 광중합성 화합물, 광중합 개시제, 필요에 따라 용제로 주로 구성되고, 추가로 중합 금지제 등의 각종 첨가제를 적절히 함유시켜서 얻어지는 것이다. The pigment-dispersed resist composition for black matrix of the present invention contains, in addition to the above-mentioned black matrix pigment composition, a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator and, if necessary, a solvent, and further contains various additives such as polymerization inhibitor will be.

또한 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물 중의 카본블랙은 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물의 고형분 중의 질량%로 30~80 질량%인 것이 바람직하다. The carbon black in the pigment dispersion resist composition for black matrix is preferably 30 to 80% by mass in terms of the solid content of the pigment dispersion resist composition for black matrix.

(중합성 화합물)(Polymerizable compound)

본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 구성하는 광중합성 화합물로서는 광중합성 불포화 결합을 갖는 모노머, 올리고머 등을 들 수 있다. Examples of the photopolymerizable compound constituting the pigment dispersion resist composition for black matrix of the present invention include monomers and oligomers having photopolymerizable unsaturated bonds.

구체적으로는 광중합성 불포화 결합을 분자 내에 1개 갖는 모노머로서, 예를 들면 메틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 등의 알킬메타크릴레이트 또는 아크릴레이트；벤질메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트 등의 아랄킬메타크릴레이트 또는 아크릴레이트；부톡시에틸메타크릴레이트, 부톡시에틸아크릴레이트 등의 알콕시알킬메타크릴레이트 또는 아크릴레이트；N,N-디메틸아미노에틸메타크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸아크릴레이트 등의 아미노알킬메타크릴레이트 또는 아크릴레이트；디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 폴리알킬렌글리콜모노알킬에테르의 메타크릴산에스테르 또는 아크릴산에스테르；헥사에틸렌글리콜모노페닐에테르 등의 폴리알킬렌글리콜모노아릴에테르의 메타크릴산에스테르 또는 아크릴산에스테르；이소보닐메타크릴레이트 또는 아크릴레이트；글리세롤메타크릴레이트 또는 아크릴레이트；2-히드록시에틸메타크릴레이트 또는 아크릴레이트 등을 사용할 수 있다. Specific examples of the monomer having one photopolymerizable unsaturated bond in the molecule include methyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, methyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate Alkyl methacrylate or acrylate such as benzyl methacrylate, benzyl methacrylate or benzyl acrylate; alkoxyalkyl methacrylate such as butoxyethyl methacrylate or butoxyethyl acrylate; Aminoalkyl methacrylates or acrylates such as N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and N, N-dimethylaminoethyl acrylate; diethyleneglycol monoethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, dipropylene Methacrylic acid esters of polyalkylene glycol monoalkyl ethers such as glycol monomethyl ether Methacrylic acid esters or acrylic acid esters of polyalkylene glycol monoaryl ethers such as tetra or acrylic acid esters such as hexaethylene glycol monophenyl ether, isobonyl methacrylate or acrylate, glycerol methacrylate or acrylate, 2-hydroxy Ethyl methacrylate or acrylate may be used.

광중합성 불포화 결합을 분자 내에 2개 이상 갖는 모노머로서, 예를 들면 비스페놀 A 디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 글리세롤디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 펜타에리스리톨트리메타크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라메타크릴레이트, 디펜타에리스리톨테트라메타크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사메타크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타메타크릴레이트, 비스페놀 A 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 글리세롤디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트, 디펜타에리스리톨테트라아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트 등을 사용할 수 있다. As the monomer having two or more photopolymerizable unsaturated bonds in the molecule, for example, bisphenol A dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol di Methacrylate, glycerol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, penta But are not limited to, acrylic acid, acrylic acid, acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, erythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, dipentaerythritol penta methacrylate, bisphenol A diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, Polyoxypropylene glycol diacrylate, glycerol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate , Dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, and the like.

상기 광중합성 불포화 결합을 갖는 올리고머로서는 상기 모노머를 적절히 중합시켜서 얻어진 것을 사용할 수 있다. 이들 광중합성 화합물은 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다. As the oligomer having the photopolymerizable unsaturated bond, those obtained by appropriately polymerizing the monomer can be used. These photopolymerizable compounds can be used alone or in combination of two or more.

본 발명에 있어서 상기 광중합성 화합물의 사용량은 본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물 중의 전체 고형분에 기초하여 바람직하게는 3~50 질량%의 범위이다. The amount of the photopolymerizable compound to be used in the present invention is preferably in the range of 3 to 50 mass% based on the total solid content in the pigment dispersion resist composition for black matrix of the present invention.

(광중합 개시제)(Photopolymerization initiator)

본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 구성하는 광중합 개시제로서는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 벤조페논, N,N'-테트라에틸-4,4'-디아미노벤조페논, 4-메톡시-4'-디메틸아미노벤조페논, 벤질, 2,2-디에톡시아세토페논, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 벤질디메틸케탈, α-히드록시이소부틸페논, 티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, ｔ-부틸안트라퀴논, 1-클로로안트라퀴논, 2,3-디클로로안트라퀴논, 3-클로로-2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 1,4-나프토퀴논, 1,2-벤조안트라퀴논, 1,4-디메틸안트라퀴논, 2-페닐안트라퀴논, 트리아진계 광중합 개시제, 옥심에스테르계 광중합 개시제 등을 사용할 수 있다. 이들 광중합 개시제는 단독으로 또는 2종 이상을 병용해서 사용할 수 있다. The photopolymerization initiator constituting the pigment dispersion resist composition for black matrix of the present invention is not particularly limited. For example, benzophenone, N, N'-tetraethyl-4,4'-diaminobenzophenone, 4-methoxy-4'-dimethylaminobenzophenone, benzyl, 2,2-diethoxyacetophenone, , Benzoin methyl ether, benzoin isobutyl ether, benzyldimethyl ketal,? -Hydroxyisobutylphenone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, t-butyl anthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2,3-dichloroanthraquinone, 3-chloro-2-methyl anthraquinone, 2-ethyl anthraquinone, 1,4-naphthoquinone, Dimethylanthraquinone, 2-phenylanthraquinone, triazine-based photopolymerization initiator, oximeester-based photopolymerization initiator, and the like. These photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

본 발명에 있어서 상기 광중합 개시제의 사용량은 본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물 중의 전체 고형분에 기초하여 바람직하게는 1~20 질량%의 범위이다. The amount of the photopolymerization initiator used in the present invention is preferably in the range of 1 to 20% by mass based on the total solid content in the pigment dispersion resist composition for black matrix of the present invention.

(용제)(solvent)

본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 구성하는 용제로서는 상기에 예로 든 용제와 동일한 것을 사용할 수 있다. 특히 상압(1.013×102 kPa)에 있어서의 비점이 100~250℃인 에스테르계 유기 용제, 에테르계 유기 용제, 에테르에스테르계 유기 용제, 케톤계 유기 용제, 방향족 탄화수소계 유기 용제, 함질소계 유기 용제 등이 바람직하다. 비점이 250℃를 초과하는 유기 용제를 다량으로 포함하고 있으면, 도포 형성된 도막을 프리베이크할 때에 유기 용제가 충분히 증발되지 않고 건조 도막 내에 잔존하여 건조 도막의 내열성이 저하되는 경우가 있다. 또한 비점이 100℃ 미만인 유기 용제를 다량으로 함유하고 있으면, 고르고 균일하게 도포하는 것이 곤란해져 표면 평활성이 우수한 도막이 얻어지지 않게 되는 경우가 있다. As the solvent constituting the pigment dispersion resist composition for black matrix of the present invention, the same solvent as the above-mentioned solvent may be used. In particular, an ester organic solvent, an ether organic solvent, an ether ester organic solvent, a ketone organic solvent, an aromatic hydrocarbon organic solvent, a nitrogen-containing organic solvent having a boiling point of 100 to 250 ° C at normal pressure (1.013 × 10 2 kPa) A solvent and the like are preferable. When a large amount of the organic solvent having a boiling point exceeding 250 캜 is contained, the organic solvent may not sufficiently evaporate in the dried coating film and the heat resistance of the dried coating film may be lowered when the applied coating film is prebaked. If the organic solvent having a boiling point of less than 100 占 폚 is contained in a large amount, it is difficult to uniformly and uniformly coat the coating film, resulting in a coating film having excellent surface smoothness.

이러한 용제로서는 구체적으로는 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르 등의 에테르계 유기 용제류, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 에테르에스테르계 유기 용제류, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 2-헵타논, δ-부티로락톤 등의 케톤계 유기 용제류, 2-히드록시프로피온산메틸, 2-히드록시프로피온산에틸, 2-히드록시-2-메틸프로피온산에틸, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 에톡시초산에틸, 히드록시초산에스테르, 포름산 n-아밀 등의 에스테르계 유기 용제류, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 등의 함질소계 유기 용제류 등이 있고, 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합해서 사용할 수 있다. Specific examples of the solvent include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether , Ether organic solvents such as propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol methyl ethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol mono Ether-based organic solvents such as ethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate, organic ether solvents such as methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 2- 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, 3-methyl-3-methoxybutyl propionate, 3- Ester organic solvents such as methyl methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl ethoxyacetate, hydroxyacetic ester and n-amyl formate, N- Based organic solvents such as methyl pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, and N, N-dimethylacetamide. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

이들 유기 용제 중에서도 용해성, 분산성, 도포성 등의 측면에서 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 2-헵타논, 2-히드록시프로피온산에틸, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 포름산 n-아밀 등이 바람직하다. 특히 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트이다. Among these organic solvents, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, cyclohexane monomethyl ether acetate and the like are preferable from the viewpoints of solubility, dispersibility, Hexanone, 2-heptanone, ethyl 2-hydroxypropionate, 3-methyl-3-methoxybutyl propionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate and n-amyl formate are preferred . Particularly preferred is propylene glycol monomethyl ether acetate.

또한 이들 유기 용제는 상기 안료 분산제, 산기 함유 수지, 피막 형성 수지의 용해성, 안료 분산성, 도포성 등의 측면에서, 상기 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물에 사용되는 전체 유기 용제 중 50 질량% 이상인 것이 바람직하고, 70 질량% 이상 함유시키는 것이 보다 바람직하다. In view of the solubility of the pigment dispersant, the acid group-containing resin, the film-forming resin, the pigment dispersibility, and the coating property, the organic solvent is preferably at least 50 mass% of the total organic solvent used in the pigment dispersion resist composition for black matrix By mass, more preferably 70% by mass or more.

(첨가제)(additive)

본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물에는, 필요에 따라 전술한 것 이외의 열중합 금지제, 산화 방지제 등의 각종 첨가제를 적절히 사용하는 것도 가능하다. To the pigment dispersion resist composition for black matrix of the present invention, various additives such as heat polymerization inhibitor and antioxidant other than those described above may be suitably used as needed.

이상의 구성 재료를 사용하여 본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 제조하는 방법을 설명한다. A method for producing a pigment dispersion resist composition for a black matrix of the present invention using the above-mentioned constituent materials will be described.

본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 제조하는 방법은 본 발명의 바람직한 실시형태의 일례로, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물에 광중합성 화합물, 광중합 개시제, 필요에 따라 유기 용제, 기타 첨가제를 첨가하고 공지의 교반장치 등을 사용하여 교반 혼합하는 방법을 이용할 수 있다. The method for producing the pigment dispersion resist composition for black matrix of the present invention is an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto. For example, a method of adding a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, an organic solvent and other additives, if necessary, to a pigment dispersion composition for black matrix, and stirring the mixture using a known stirring device or the like can be used.

[블랙 매트릭스의 형성][Formation of Black Matrix]

본 발명의 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 사용하여 블랙 매트릭스를 형성하는 수단으로서는 블랙 매트릭스 형성 수단으로서의 공지의 수단을 채용할 수 있다. As means for forming the black matrix using the pigment dispersion resist composition for black matrix of the present invention, known means as a black matrix forming means can be employed.

그러나 공지의 형성 수단을 채용하더라도 본 발명의 카본블랙의 평균 1차 입자경은 20~60 nm이고, 또한 그 카본블랙 100 질량부에 대해 평균 1차 입자경이 1~20 nm인 실리카를 1~7 질량부 함유하는 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 채용함으로써 본 발명이 의도하는 효과를 발휘할 수 있다. However, even if a known forming means is employed, the average primary particle diameter of the carbon black of the present invention is 20 to 60 nm, and silica having an average primary particle diameter of 1 to 20 nm based on 100 parts by mass of the carbon black is contained in an amount of 1 to 7 mass The effect intended by the present invention can be exhibited by employing a pigment-dispersed resist composition for black matrix.

그리고 본 발명의 조성물을 채용하여 블랙 매트릭스를 형성시킴으로써 OD값이 3.5 이상, 레지스트 패턴의 현상성이 65초 이하, 바람직하게는 60초 이하, 현상 마진이 60초 이상, 바람직하게는 65초 이상, 세선 밀착성이 8 ㎛ 이하, 테이퍼각이 60°이상, 바람직하게는 65°이상, 더욱 바람직하게는 70°이상으로 할 수 있고, 또한 직선성이 바람직하게는 0.15 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 ㎛ 이하로 할 수 있다. When the black matrix is formed by employing the composition of the present invention, the OD value is 3.5 or more, the developing performance of the resist pattern is 65 seconds or less, preferably 60 seconds or less, the developing margin is 60 seconds or more, preferably 65 seconds or more, The fine line adhesion is 8 占 퐉 or less, the taper angle is 60 占 or more, preferably 65 占 or more, more preferably 70 占 or more, and the linearity is preferably 0.15 占 퐉 or less, more preferably 0.1 占 퐉 Or less.

실시예Example

아래에 실시예를 사용하여 본 발명을 구체적으로 설명하나, 본 발명은 그 주된 내용과 적용 범위를 일탈하지 않는 한 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한 특별히 언급이 없는 한, 본 실시예에 있어서 「부」 및 「%」는 각각 「질량부」 및 「질량%」를 나타낸다. EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto unless they depart from the scope and scope of the present invention. In the present embodiment, " part " and "% " indicate " part by mass " and "% by mass ", respectively.

(중성 카본블랙)(Neutral carbon black)

프린텍스 45(평균 1차 입자경 26 nm, pH 9.5, 오리온 엔지니어드 카본즈사 제조)Printex 45 (average primary particle diameter 26 nm, pH 9.5, manufactured by Orion Engineering Carbonz Co.)

(산성 카본블랙)(Acidic carbon black)

Raven1080(평균 1차 입자경 28 nm, pH 2.4, 콜롬비안 케미컬즈사 제조)Raven 1080 (average primary particle size 28 nm, pH 2.4, manufactured by Colombian Chemicals)

(실리카)(Silica)

AEROSIL R976(디메틸실릴화 표면 처리 실리카, 평균 입자경 7 nm, 닛폰 에어로실사 제조)AEROSIL R976 (dimethylsilylated surface-treated silica, average particle size 7 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)

AEROSIL R974(디메틸실릴화 표면 처리 실리카, 평균 입자경 12 nm, 닛폰 에어로실사 제조)AEROSIL R974 (dimethylsilylated surface-treated silica, average particle diameter 12 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)

AEROSIL R972(디메틸실릴화 표면 처리 실리카, 평균 입자경 16 nm, 닛폰 에어로실사 제조)AEROSIL R972 (dimethylsilylated surface-treated silica, average particle diameter 16 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)

AEROSIL RX-50(헥사메틸디실리잔 표면 처리 실리카, 평균 입자경 40 nm, 닛폰 에어로실사 제조)AEROSIL RX-50 (hexamethyldisilazane surface-treated silica, average particle diameter 40 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)

(염기성기 함유 안료 분산제)(Basic group-containing pigment dispersing agent)

BYK-161(빅케미사 제조, 폴리에스테르 사슬을 갖는 아미노기 함유 폴리우레탄계 고분자 분산제)BYK-161 (an amino group-containing polyurethane-based polymeric dispersing agent having a polyester chain, manufactured by BICKEMISA)

(안료 유도체)(Pigment derivative)

솔스퍼스 5000(루브리졸사 제조, 프탈로시아닌설폰산아민염)Sorbus 5000 (manufactured by Lubrizol, phthalocyanine sulfonic acid amine salt)

(산기 함유 수지)(Acid-containing resin)

BzMA(벤질메타크릴레이트)/MAA(메타크릴산) 공중합체, 산가 100 ㎎KOH/g, 중량 평균 분자량 30,000BzMA (benzyl methacrylate) / MAA (methacrylic acid) copolymer, acid value 100 mgKOH / g, weight average molecular weight 30,000

(광중합성 화합물)(Photopolymerizable compound)

DPEHA(디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트)DPEHA (dipentaerythritol hexaacrylate)

(광중합 개시제)(Photopolymerization initiator)

이르가큐어 907(2-메틸-［4-(메틸티오)페닐］-2-모르폴리노프로판-1-온, BASF사 제조)Irgacure 907 (2-methyl- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1-one, BASF)

(용제)(solvent)

PGMEA(프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트) PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate)

＜실시예 1~5, 비교예 1~3의 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물의 조제＞<Preparation of Pigment Dispersion Composition for Black Matrix of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3>

표 1의 조성(표 1에 있어서의 각 재료의 사용량은 질량%이다)이 되도록 각종 재료를 혼합하고, 비드밀로 하루 밀링하여 실시예 1~5, 비교예 1~3의 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물을 조제하였다. Various materials were mixed so as to be the composition shown in Table 1 (the amount of each material used in Table 1 is% by mass), and the mixture was subjected to a day-of-day milling with a bead mill to obtain the pigment dispersion composition for black matrix for Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 Was prepared.

＜실시예 1~5, 비교예 1~3의 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물의 조제＞<Preparation of Pigment-Dispersed Resist Composition for Black Matrix of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3>

고속교반기를 사용하여 실시예 1~5, 비교예 1~3의 각 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물과 다른 재료를 표 1의 조성(표 1에 있어서의 각 재료의 사용량은 질량%이다)이 되도록 균일하게 혼합한 후, 구멍 지름 3 ㎛의 필터로 여과하여 실시예 1~5, 비교예 1~3의 각 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 얻었다.Using the high-speed stirrer, the pigment dispersion compositions for black matrixes of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 were mixed so that the composition of Table 1 (the amount of each material in Table 1 is in mass% , And then filtered through a filter having a pore diameter of 3 탆 to obtain respective pigment dispersion resist compositions for black matrixes of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3.

＜평가시험＞&Lt; Evaluation test &gt;

(분산 안정성)(Dispersion stability)

실시예 1~5, 비교예 1~3의 각 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물 및 실시예 1~5, 비교예 1~3의 각 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 각각 유리병에 취하여 마개를 밀폐하고 실온에서 7일 보존한 후의 상태를 하기 평가기준에 따라 평가하였다. Each of the pigment dispersion compositions for black matrixes of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 and the pigment dispersion resist compositions for Black Matrix of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 were each placed in a glass bottle and the caps were closed The state after preservation at room temperature for 7 days was evaluated according to the following evaluation criteria.

A：증점, 침강물이 모두 확인되지 않는다.A: Thickening and sediment are not confirmed.

B：가볍게 흔들면 원래대로 돌아가는 정도의 증점이나 침강물이 확인된다.B: If you shake it lightly, you can see thickening or sediment to return to original.

C：강하게 흔들어도 원래대로 돌아가지 않는 정도의 증점이나 침강물이 확인된다.C: Even if shaking strongly, thickening or sediment is detected to the extent that it does not return to the original state.

＜레지스트 패턴의 광학농도(OD값)＞&Lt; Optical density of resist pattern (OD value) &gt;

실시예 1~5, 비교예 1~3의 각 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 스핀코터로 막두께 1 ㎛가 되도록 유리기판(코닝 1737) 상에 도포하고, 100℃에서 3분간 프리베이크한 후, 고압수은등으로 노광하고, 추가로 230℃에서 30분간 포스트베이크를 행하여, 솔리드부(solid portion)만으로 형성된 블랙 레지스트 패턴을 얻었다. 얻어진 솔리드부의 블랙 레지스트 패턴의 광학농도(OD값)를 맥베스 농도계(D-200II, 상품명, 맥베스사 제조)로 측정하였다. Each of the pigment-dispersed resist compositions for black matrixes of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 was coated on a glass substrate (Corning 1737) so as to have a thickness of 1 mu m by a spin coater and pre-baked at 100 DEG C for 3 minutes , Followed by post-baking at 230 캜 for 30 minutes to obtain a black resist pattern formed only from a solid portion. The optical density (OD value) of the obtained black portion of the solid portion was measured with a Macbeth densitometer (D-200II, trade name, manufactured by Macbeth).

(레지스트 패턴의 현상성(BP))(Developing property (BP) of the resist pattern)

실시예 1~5, 비교예 1~3의 각 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 스핀코터로 막두께 1 ㎛가 되도록 유리기판(코닝 1737) 상에 도포하고, 100℃에서 3분간 프리베이크하였다. 그 후 5 ㎛, 8 ㎛, 10 ㎛, 15 ㎛, 20 ㎛, 30 ㎛의 라인 패턴을 갖는 포토마스크를 사용하고 고압수은등을 사용하여, UV 적산 광량 400 mJ/㎠로 노광하였다. 23℃, 0.05% 수산화칼륨 수용액 중 0.5 kgf/㎠의 샤워 현상압에서 현상 패턴이 나타나기 시작하는 시간(브레이크 포인트)을 하기 평가기준에 따라 평가하였다. Each of the pigment-dispersed resist compositions for black matrixes of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 was coated on a glass substrate (Corning 1737) so as to have a thickness of 1 mu m by a spin coater and prebaked at 100 DEG C for 3 minutes. Thereafter, using a photomask having a line pattern of 5 탆, 8 탆, 10 탆, 15 탆, 20 탆 and 30 탆, a high pressure mercury lamp was used and exposed at a UV cumulative light quantity of 400 mJ / cm 2. The time (break point) at which the development pattern starts to appear at a shower developing pressure of 0.5 kgf / cm2 in an aqueous 0.05% potassium hydroxide solution at 23 占 폚 was evaluated according to the following evaluation criteria.

A：30초 이내에 완전히 제거할 수 있는 것A: What you can remove completely within 30 seconds

B：30초를 초과하고 60초 이내에 완전히 제거할 수 있는 것B: What can be removed completely within 30 seconds and within 60 seconds

C：60초를 초과해도 완전히 제거할 수 없는 것C: can not be completely removed even if it exceeds 60 seconds

(레지스트 패턴의 현상 마진)(Developing margin of the resist pattern)

실시예 1~5, 비교예 1~3의 각 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 스핀코터로 막두께 1 ㎛가 되도록 유리기판(코닝 1737) 상에 도포하고, 100℃에서 3분간 프리베이크하였다. 그 후 5 ㎛, 8 ㎛, 10 ㎛, 15 ㎛, 20 ㎛, 30 ㎛의 라인 패턴을 갖는 포토마스크를 사용하고 고압수은등을 사용하여, UV 적산 광량 400 mJ/㎠로 노광하였다. 23℃, 0.05% 수산화칼륨 수용액 중 0.5 kgf/㎠의 샤워 현상압에서 현상을 행하고, 3.0 kgf/㎠ 압의 스프레이 수세를 행하였다. 20 ㎛ 패턴에 대해서 미노광 부분의 레지스트 조성물이 제거된 때부터 경화 부분의 레지스트 조성물이 제거될 때까지의 시간을 측정하고, 하기 평가기준에 따라 현상 마진을 평가하였다.Each of the pigment-dispersed resist compositions for black matrixes of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 was coated on a glass substrate (Corning 1737) so as to have a thickness of 1 mu m by a spin coater and prebaked at 100 DEG C for 3 minutes. Thereafter, using a photomask having a line pattern of 5 탆, 8 탆, 10 탆, 15 탆, 20 탆 and 30 탆, a high pressure mercury lamp was used and exposed at a UV cumulative light quantity of 400 mJ / cm 2. Development was carried out at 23 DEG C in a 0.05% aqueous solution of potassium hydroxide at a shower developing pressure of 0.5 kgf / cm &lt; 2 &gt;, followed by spraying with water at a pressure of 3.0 kgf / cm2. The time from when the resist composition of the unexposed portion was removed to when the resist composition of the cured portion was removed was measured with respect to the 20 mu m pattern, and the developing margin was evaluated according to the following evaluation criteria.

A：미노광 부분의 레지스트 조성물이 제거된 때부터 경화 부분의 레지스트 조성물이 제거될 때까지의 시간이 60초 이상A: The time from when the resist composition of the unexposed portion is removed to when the resist composition of the cured portion is removed is 60 seconds or more

B：미노광 부분의 레지스트 조성물이 제거된 때부터 경화 부분의 레지스트 조성물이 제거될 때까지의 시간이 30초 이상, 60초 미만B: Time from when the resist composition of the unexposed portion is removed to when the resist composition of the cured portion is removed is 30 seconds or more and less than 60 seconds

C：미노광 부분의 레지스트 조성물이 제거된 때부터 경화 부분의 레지스트 조성물이 제거될 때까지의 시간이 30초 미만C: Time from when the resist composition of the unexposed portion is removed to when the resist composition of the cured portion is removed is less than 30 seconds

(레지스트 패턴의 세선 밀착성)(Fine line adhesion of resist pattern)

실시예 1~5, 비교예 1~3의 각 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 스핀코터로 막두께 1 ㎛가 되도록 유리기판(코닝 1737) 상에 도포하고, 100℃에서 3분간 프리베이크하였다. 그 후 5 ㎛, 8 ㎛, 10 ㎛, 15 ㎛, 20 ㎛, 30 ㎛의 라인 패턴을 갖는 포토마스크를 사용하고 고압수은등을 사용하여, UV 적산 광량 400 mJ/㎠로 노광하였다. 23℃, 0.05% 수산화칼륨 수용액 중 0.5 kgf/㎠의 샤워 현상압에서 현상 패턴이 나타나기 시작하는 시간(브레이크 포인트)부터 ＋20초간 현상을 행하고, 3.0 kgf/㎠ 압의 스프레이 수세를 행하였다. 기판 상에 잔존하는 최소 패턴의 사이즈를 하기 평가기준에 따라 평가하였다. Each of the pigment-dispersed resist compositions for black matrixes of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 was coated on a glass substrate (Corning 1737) so as to have a thickness of 1 mu m by a spin coater and prebaked at 100 DEG C for 3 minutes. Thereafter, using a photomask having a line pattern of 5 탆, 8 탆, 10 탆, 15 탆, 20 탆 and 30 탆, a high pressure mercury lamp was used and exposed at a UV cumulative light quantity of 400 mJ / cm 2. Development was performed for 20 seconds from the time (break point) at which the development pattern started to appear at a shower developing pressure of 0.5 kgf / cm2 in an aqueous 0.05% potassium hydroxide solution at 23 占 폚, and spraying with 3.0 kgf / cm2 pressure was performed. The size of the minimum pattern remaining on the substrate was evaluated according to the following evaluation criteria.

A：잔존하는 최소 패턴 사이즈가 2 ㎛, 5 ㎛, 8 ㎛인 경우A: When the remaining minimum pattern size is 2 占 퐉, 5 占 퐉 and 8 占 퐉

B：잔존하는 최소 패턴 사이즈가 10 ㎛, 15 ㎛인 경우B: When the remaining minimum pattern size is 10 탆 and 15 탆

C：잔존하는 최소 패턴 사이즈가 20 ㎛, 30 ㎛인 경우C: When the minimum pattern size remaining is 20 탆 and 30 탆

(테이퍼각)(Taper angle)

실시예 1~5, 비교예 1~3의 각 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 스핀코터로 막두께 1 ㎛가 되도록 유리기판(코닝 1737) 상에 도포하고, 100℃에서 3분간 프리베이크하였다. 그 후 5 ㎛, 8 ㎛, 10 ㎛, 15 ㎛, 20 ㎛, 30 ㎛의 라인 패턴을 갖는 포토마스크를 사용하고 고압수은등을 사용하여, UV 적산 광량 400 mJ/㎠로 노광하였다. 23℃, 0.05% 수산화칼륨 수용액 중 0.5 kgf/㎠의 샤워 현상압에서 현상을 행하고, 3.0 kgf/㎠ 압의 스프레이 수세를 행하였다. 그 후, 230℃에서 30분간 포스트베이크하였다. 얻어진 기판을 글래스 커터를 사용하여 패턴 폭방향으로 분할하였다. 6 ㎛ 패턴의 분할면을 전자현미경을 사용하여 관찰하고, 화상 해석으로 테이퍼각을 측정하여, 하기 평가기준에 따라 평가하였다. Each of the pigment-dispersed resist compositions for black matrixes of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 was coated on a glass substrate (Corning 1737) so as to have a thickness of 1 mu m by a spin coater and prebaked at 100 DEG C for 3 minutes. Thereafter, using a photomask having a line pattern of 5 탆, 8 탆, 10 탆, 15 탆, 20 탆 and 30 탆, a high pressure mercury lamp was used and exposed at a UV cumulative light quantity of 400 mJ / cm 2. Development was carried out at 23 DEG C in a 0.05% aqueous solution of potassium hydroxide at a shower developing pressure of 0.5 kgf / cm &lt; 2 &gt;, followed by spraying with water at a pressure of 3.0 kgf / cm2. Thereafter, post-baking was performed at 230 캜 for 30 minutes. The obtained substrate was divided in the pattern width direction by using a glass cutter. The dividing surface of the 6 mu m pattern was observed using an electron microscope, and the taper angle was measured by image analysis and evaluated according to the following evaluation criteria.

A：테이퍼각이 60°이상, 90°미만A: Taper angle is 60 ° or more and less than 90 °

B：테이퍼각이 30°이상, 60°미만B: Taper angle is more than 30 °, less than 60 °

C：테이퍼각이 30°미만C: Taper angle less than 30 °

(표면 평활성)(Surface smoothness)

실시예 1~5, 비교예 1~3의 각 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 스핀코터로 막두께 1 ㎛가 되도록 유리기판(코닝 1737) 상에 도포하고, 100℃에서 3분간 프리베이크한 후 고압수은등으로 노광하고, 추가로 230℃에서 30분간 포스트베이크를 행하여, 솔리드부만으로 형성된 블랙 레지스트 패턴을 얻었다. 얻어진 각 솔리드부의 블랙 레지스트 패턴을 후나텍사 제조 표면 검사 램프 FY-100R로 관찰하고, 하기 평가기준에 따라 평가하였다.Each of the pigment-dispersed resist compositions for black matrixes of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 was coated on a glass substrate (Corning 1737) so as to have a thickness of 1 mu m by a spin coater and pre-baked at 100 DEG C for 3 minutes Followed by post-baking at 230 DEG C for 30 minutes to obtain a black resist pattern formed only from the solid portion. The obtained black resist pattern of each solid portion was observed with a surface inspection lamp FY-100R manufactured by Funatex and evaluated according to the following evaluation criteria.

○：검사 램프 조사하, 도막이 희부옇게 관찰되는 것○: The coating film was observed to be brittle under the inspection lamp irradiation

×：검사 램프 조사하, 도막이 희부옇지 않게 관찰되는 것X: The coating film was observed so as not to be sparsen when the inspection lamp was irradiated

(직선성)(Linearity)

실시예 1~5, 비교예 1~3의 각 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물을 스핀코터로 막두께 1 ㎛가 되도록 유리기판(코닝 1737) 상에 도포하고, 100℃에서 3분간 프리베이크하였다. 그 후 5 ㎛, 8 ㎛, 10 ㎛, 15 ㎛, 20 ㎛, 30 ㎛의 라인 패턴을 갖는 포토마스크를 사용하고 고압수은등을 사용하여, UV 적산 광량 400 mJ/㎠로 노광하였다. 23℃, 0.05% 수산화칼륨 수용액 중 0.5 kgf/㎠의 샤워 현상압에서 현상을 행하고, 3.0 kgf/㎠ 압의 스프레이 수세를 행하였다. 그 후, 230℃에서 30분간 포스트베이크하였다. 얻어진 기판의 10 ㎛ 패턴의 양끝 및 중앙부의 23개소의 선폭에 대해서 디지털 현미경으로 측정하고, 하기 평가기준에 따라 평가하였다. Each of the pigment-dispersed resist compositions for black matrixes of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 was coated on a glass substrate (Corning 1737) so as to have a thickness of 1 mu m by a spin coater and prebaked at 100 DEG C for 3 minutes. Thereafter, using a photomask having a line pattern of 5 탆, 8 탆, 10 탆, 15 탆, 20 탆 and 30 탆, a high pressure mercury lamp was used and exposed at a UV cumulative light quantity of 400 mJ / cm 2. Development was carried out at 23 DEG C in a 0.05% aqueous solution of potassium hydroxide at a shower developing pressure of 0.5 kgf / cm &lt; 2 &gt;, followed by spraying with water at a pressure of 3.0 kgf / cm2. Thereafter, post-baking was performed at 230 캜 for 30 minutes. The line widths of 23 points at both ends and the center of the 10 mu m pattern of the obtained substrate were measured with a digital microscope and evaluated according to the following evaluation criteria.

A：선폭의 최대값과 최소값의 차가 0.1 ㎛ 미만A: Difference between maximum value and minimum value of line width is less than 0.1 占 퐉

B：선폭의 최대값과 최소값의 차가 0.1 ㎛ 이상, 0.2 ㎛ 미만B: Difference between the maximum value and the minimum value of the line width is 0.1 占 퐉 or more and less than 0.2 占 퐉

C：선폭의 최대값과 최소값의 차가 0.2 ㎛ 이상C: Difference between the maximum value and the minimum value of the line width is 0.2 占 퐉 or more

Figure pat00001
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본 발명에 따른 예인 실시예 1~5에 의하면, 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물은 모두 분산 안정성이 우수하고, 또한 이들 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물을 토대로 얻은 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물도 분산 안정성이 우수할 뿐 아니라, 레지스트 패턴 형성 시에 있어서 높은 OD값, 우수한 레지스트 패턴의 현상성(BP), 긴 현상 마진, 우수한 세선 밀착성, 60°이상의 높은 테이퍼각 및 우수한 직선성의 균형이 잡힌 우수한 효과를 발휘할 수 있다.According to Examples 1 to 5 according to the present invention, all the pigment dispersion compositions for black matrix are excellent in dispersion stability, and the pigment dispersion resist compositions for black matrix based on these pigment dispersion compositions for black matrix also have excellent dispersion stability And can exhibit an excellent effect in balance of high OD value, developability of an excellent resist pattern (BP), long developing margin, excellent fine line adhesion, high taper angle of 60 ° or more and excellent linearity at the time of forming a resist pattern have.

그러나 본 발명에 따른 예가 아닌 비교예 1~3에 의하면, 예를 들면 실리카의 함유량이 적은 비교예 1에서는 테이퍼각이 뒤떨어질 뿐 아니라 현상 마진 및 세선 밀착성이 뒤떨어지는 결과가 되었다. However, according to Comparative Examples 1 to 3 which are not examples according to the present invention, in Comparative Example 1 in which the content of silica is small, for example, the taper angle is lowered, and the developing margin and the fine line adhesion are poor.

실리카의 함유량이 과잉인 비교예 2에 의하면, 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물의 분산 안정성이 뒤떨어져 있었다. 또한 레지스트 패턴의 광학농도(OD값)가 낮고 또한 BP가 뒤떨어지기 때문에 레지스트 패턴의 농도와 현상성이 뒤떨어지는 결과가 되며, 또한 표면 평활성 및 직선성도 뒤떨어지는 결과가 되었다. According to Comparative Example 2 in which the content of silica was excessive, the dispersion stability of the pigment dispersion composition for black matrix was inferior. In addition, since the optical density (OD value) of the resist pattern is low and the BP is inferior, the resultant resist pattern has poor concentration and developability, and surface smoothness and linearity are also inferior.

실리카의 평균 1차 입자경을 지나치게 크게 한 경우에는, 비교예 3에 나타내는 바와 같이 현상 마진이 짧고, 세선 밀착성, 테이퍼각, 표면 평활성 및 직선성이 뒤떨어지는 결과가 되었다. When the average primary particle size of the silica was excessively large, as shown in Comparative Example 3, the development margin was short and the fine line adhesion, taper angle, surface smoothness and linearity were inferior.

이들 실시예 및 비교예의 결과를 종합해 보면, 본 발명은 특정 조성으로 이루어지는 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물 및 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물로 함으로써 분산 안정성이 우수하고, 또한 레지스트 패턴 형성 시에 있어서 광학농도, 현상성, 현상 마진, 세선 밀착성, 테이퍼각, 표면 평활성 및 직선성이 우수하여, 목적하는 선폭의 세선 패턴을 형성하기 쉽다는 현저한 효과를 발휘할 수 있는 발명이다. The results of these examples and comparative examples are summarized as follows: The present invention provides a pigment dispersion composition for a black matrix having a specific composition and a pigment dispersion resist composition for a black matrix, which is excellent in dispersion stability, , Developing property, development margin, fine wire adhesion, taper angle, surface smoothness and linearity, and it is easy to form a fine line pattern of a desired line width.

Claims (9)

카본블랙, 실리카, 염기성기 함유 안료 분산제, 안료 유도체, 산기 함유 수지, 용제를 함유하는 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물로서, 카본블랙의 평균 1차 입자경이 20~60 nm이고, 또한 카본블랙 100 질량부에 대해 평균 1차 입자경이 1~20 nm인 실리카를 1~7 질량부 함유하는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물. 1. A pigment dispersion composition for a black matrix containing carbon black, silica, a basic group-containing pigment dispersant, a pigment derivative, an acid group-containing resin and a solvent, wherein the carbon black has an average primary particle diameter of 20 to 60 nm, And 1 to 7 parts by mass of silica having an average primary particle diameter of 1 to 20 nm based on 100 parts by mass of the pigment. 제1항에 있어서,
카본블랙이 평균 1차 입자경 20~60 nm의 중성 카본블랙과 평균 1차 입자경 20~60 nm의 산성 카본블랙으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물. The method according to claim 1,
Characterized in that the carbon black is composed of neutral carbon black having an average primary particle diameter of 20 to 60 nm and acid carbon black having an average primary particle diameter of 20 to 60 nm. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 중성 카본블랙과 상기 산성 카본블랙의 혼합비율(질량비)이 85/15~15/85의 범위인 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the mixing ratio (mass ratio) of the neutral carbon black to the acidic carbon black is in the range of 85/15 to 15/85. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 염기성기 함유 안료 분산제가 폴리에스테르 사슬을 갖는 염기성기 함유 우레탄계 고분자 분산제이고, 상기 안료 유도체가 설폰산기를 갖는 프탈로시아닌계 유도체인 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the basic group-containing pigment dispersant is a basic group-containing urethane-based polymer dispersant having a polyester chain, and the pigment derivative is a phthalocyanine derivative having a sulfonic acid group. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
실리카가 소수화 표면 처리한 실리카인 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물. 5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A pigment dispersion composition for black matrix characterized in that the silica is a hydrophobic surface-treated silica. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
실리카가 디메틸실릴화 표면 처리 실리카인 것을 특징으로 하는 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물. 6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the silica is a dimethylsilylated surface-treated silica. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 블랙 매트릭스용 안료 분산 조성물, 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 함유하는 블랙 매트릭스용 안료 분산 레지스트 조성물. A pigment dispersion resist composition for a black matrix, comprising the pigment dispersion composition for black matrix according to any one of claims 1 to 6, a photopolymerizable compound and a photopolymerization initiator. 카본블랙을 함유하는 블랙 매트릭스로서, 그 카본블랙의 평균 1차 입자경은 20~60 nm이고, 또한 그 카본블랙 100 질량부에 대해 평균 1차 입자경이 1~20 nm인 실리카를 1~7 질량부 함유하는 블랙 매트릭스. Wherein the carbon black has an average primary particle diameter of 20 to 60 nm and a silica having an average primary particle diameter of 1 to 20 nm based on 100 parts by mass of the carbon black is contained in an amount of 1 to 7 parts by mass Containing black matrix. 제8항에 있어서,
카본블랙을 함유하는 블랙 매트릭스의 기판에 대한 테이퍼각이 60°이상인 블랙 매트릭스. 9. The method of claim 8,
A black matrix having a taper angle of 60 DEG or more with respect to a substrate of a black matrix containing carbon black.
KR1020150136304A 2014-10-14 2015-09-25 Pigment dispersion composition for black matrix KR102408751B1 (en)

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