(57)【要約】      （修正有）【課題】弾性回復率が優秀であり、カラムスペーサーが生成する角度（ＣＳ−Ａｎｇｌｅ）が向上した黒色感光性樹脂及びそれを用いた画像表示装置を提供する。【解決手段】黒色感光性樹脂組成物の固形分中１００重量％中に、２〜１０重量％のロジン系樹脂を含む黒色感光性樹脂組成物。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ可溶性樹脂を含む黒色感光性樹脂組成物において、
前記アルカリ可溶性樹脂は、これを含む黒色感光性樹脂組成物のうち固形分の全体１００重量％に対して２〜１０重量％のロジン系樹脂を含むことを特徴とする、黒色感光性樹脂組成物。
【請求項２】
前記黒色感光性樹脂組成物は、前記ロジン系樹脂以外のアルカリ可溶性樹脂、着色剤、光重合性化合物、光重合開始剤、溶剤および添加剤からなる群から選択される一つ以上をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の黒色感光性樹脂組成物。
【請求項３】
前記ロジン系樹脂以外のアルカリ可溶性樹脂は、エポキシ基を含み、不飽和結合を有さないことを特徴とする、請求項２に記載の黒色感光性樹脂組成物。
【請求項４】
前記ロジン系樹脂は、ロジン類またはロジン系変性樹脂であることを特徴とする、請求項１に記載の黒色感光性樹脂組成物。
【請求項５】
前記ロジン系樹脂は、重量平均分子量が２５０００〜３５０００であることを特徴とする、請求項１に記載の黒色感光性樹脂組成物。
【請求項６】
前記ロジン系樹脂は、酸価が固形分を基準に９０〜１４０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする、請求項１に記載の黒色感光性樹脂組成物。
【請求項７】
前記黒色感光性樹脂組成物に含まれる全アルカリ可溶性樹脂は、黒色感光性樹脂組成物のうち全固形分に対して、５〜８５重量％で含まれることを特徴とする、請求項２に記載の黒色感光性樹脂組成物。
【請求項８】
前記着色剤は、レッド、ブルーおよびブラックからなる群から選択される一つ以上を含むことを特徴とする、請求項２に記載の黒色感光性樹脂組成物。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載された黒色感光性樹脂組成物の硬化物を含むことを特徴とする、ブラックマトリックス、カラムスペーサーまたはブラックマトリックス一体型カラムスペーサー。
【請求項１０】
前記ブラックマトリックス、カラムスペーサーまたはブラックマトリックス一体型カラムスペーサーの弾性回復率は８５％以上であることを特徴とする、請求項９に記載のブラックマトリックス、カラムスペーサーまたはブラックマトリックス一体型カラムスペーサー。
【請求項１１】
前記ブラックマトリックス上に形成されるカラムスペーサーが生成する角度（ＣＳ−Ａｎｇｌｅ）が２０°以上であることを特徴とする、請求項９に記載のブラックマトリックス、カラムスペーサーまたはブラックマトリックス一体型カラムスペーサー。
【請求項１２】
請求項９に記載されたブラックマトリックス、カラムスペーサーおよびブラックマトリックス一体型カラムスペーサーからなる群から選択される一つ以上を含む、画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は黒色感光性樹脂組成物、それから製造された画像表示装置用ブラックマトリックス、カラムスペーサーおよびブラックマトリックス一体型カラムスペーサーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ産業は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−ｒａｙ）からＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ−ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）などの平板ディスプレイに急激な変化を経てきた。特に、ＬＣＤは平板ディスプレイ市場の主な製品であって、カラーフィルターが備えられた上板と薄膜トランジスター（ＴＦＴ）が備えられた下板、そしてその間に注入された液晶で構成される。
【０００３】
カラーフィルターはＬＣＤで色を表現する核心的な部品であり、平板ディスプレイの普及とともにノートパソコン、ＰＣ、モニター、携帯端末機などの幅広い用途で使われてきた。このようなカラーフィルターは、基板上に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のパターンを通じて画面に多様なカラーを具現し、各赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）パターンの間に位置してピクセル間の光漏れを防止するブラックマトリックス、各画素間の段差を補正して平坦度を向上させるオーバーコート（ＯＣ；ｏｖｅｒ  ｃｏａｔ）、二つの基板の間のセルギャップ（Ｃｅｌｌ−ｇａｐ）を維持するカラムスペーサー（ＣＳ；ｃｏｌｕｍｎ  ｓｐａｃｅｒ）で構成されている。
【０００４】
カラーフィルターの製造は、通常ブラックマトリックスがパターン形成された基板上に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に相当する着色剤を含有する感光性樹脂組成物をスピンコーティングによって均一に塗布した後、加熱乾燥して形成された塗膜を露光、現像し、必要に応じてさらに加熱硬化する操作を色ごとに繰り返して各色の画素を形成することによって製造されている。この時、ブラックマトリックス（ＢＭ）は、各画素において他の色の混色を防止したり、電極のパターンを隠すために、各色の着色層間の境界部分に位置し、主に黒色感光性樹脂組成物で形成される。また、二つの基板の間のセルギャップを維持するカラムスペーサーを形成するためにも黒色感光性樹脂組成物が使われている。
【０００５】
最近ではディスプレイの内部に使われる一つの素材が多様な役割を同時に遂行するようにする技術が開発されており、代表としてブラックマトリックス一体型カラムスペーサーが挙げられる。それだけではなく、屈曲面を含む画像表示装置の開発が活発に行われており、これによる視野角の確保のためにカラムスペーサーが生成する角度（ＣＳ−Ａｎｇｌｅ）を向上させる技術の開発が要求されている実情である。
【０００６】
大韓民国登録特許第０８６０４３２号は、カルド構造を有する光重合性化合物、光重合開始剤および黒色顔料を含むことによって、熱に対する形状安定性の高いブラックマトリックス形成のための黒色感光性樹脂組成物を提示している。しかし、前記黒色感光性樹脂組成物で製造されたブラックマトリックスはカラムスペーサーを別途製作しなければならない問題があり、カラムスペーサーが生成する角度向上に対する必要性を認知していない。
【０００７】
大韓民国公開特許第２０１２−００３３８９３号は、アニリンブラック、ペリレンブラック、金属酸化物のうち選択される１種以上のブラック顔料を含むことによって、これを利用して製造された液晶表示装置の駆動不良を改善するための遮光膜であるとともにセルギャップ維持用の支持スペーサーとしても機能することができる感光性樹脂組成物を提示している。しかし、これもカラムスペーサーが生成する角度向上に対する必要性を認知していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】大韓民国登録特許第０８６０４３２号（２００８．０９．１９）
【特許文献２】大韓民国公開特許第２０１２−００３３８９３（２０１２．０４．０９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記のような問題を解決するためのものであって、弾性回復率が優秀であり、カラムスペーサーが生成する角度を増加させて視野角の優秀なブラックマトリックス一体型カラムスペーサーを製作するための黒色感光性樹脂組成物を提供することにその目的がある。
【００１０】
また、本発明は前記黒色感光性樹脂組成物の硬化物を含むブラックマトリックス、カラムスペーサーまたはブラックマトリックス一体型カラムスペーサーを提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するための本発明の黒色感光性樹脂組成物は、前記黒色感光性樹脂組成物のうち固形分の全体１００重量％に対して、２〜１０重量％のロジン系樹脂を含有するアルカリ可溶性樹脂を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のブラックマトリックス、カラムスペーサーまたはブラックマトリックス一体型カラムスペーサーは、前記黒色感光性樹脂組成物の硬化物を含むことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の画像表示装置は、前記ブラックマトリックス、カラムスペーサーおよびブラックマトリックス一体型カラムスペーサーからなる群から選択される一つ以上を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の黒色感光性樹脂組成物は、弾性率が優秀であり、ブラックマトリックス上に形成されるカラムスペーサーが生成する角度を向上させ得る、ブラックマトリックス、カラムスペーサーまたはブラックマトリックス一体型カラムスペーサーを製作できる利点がある。
【００１５】
また、本発明のブラックマトリックス、カラムスペーサーまたはブラックマトリックス一体型カラムスペーサーは、前述した黒色感光性樹脂組成物を含むことによって、前記と同一の利点がある。
【００１６】
また、本発明の画像表示装置は、前述したブラックマトリックス、カラムスペーサーおよびブラックマトリックス一体型カラムスペーサーからなる群から選択される一つ以上を含むことによって、視野角が向上する利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例にしたがってブラックマトリックス上に形成されたカラムスペーサーを図示した図面。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
【００１９】
本発明において、ある部材が他の部材「上に」位置しているとする時、これはある部材が他の部材に接している場合だけでなく、二つの部材の間にさらに他の部材が存在する場合も含む。
【００２０】
本発明において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するものではなく他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
【００２１】
＜黒色感光性樹脂組成物＞
本発明の一態様に係る黒色感光性樹脂組成物は、前記黒色感光性樹脂組成物のうち固形分の全体１００重量％に対して、２〜１０重量％のロジン系樹脂を含有するアルカリ可溶性樹脂を含むことによって、弾性回復率が優秀であり、ブラックマトリックス(１０)上に形成されるカラムスペーサー(２０)が生成する角度（ＣＳ−Ａｎｇｌｅ、３０）を向上させ得るブラックマトリックス、カラムスペーサーまたはブラックマトリックス一体型カラムスペーサーを製作できる利点がある。また、前記カラムスペーサー(２０)が生成する角度(３０)が向上することによって、視野角が向上した画像表示装置を製作できる利点がある（図１参照）。
【００２２】
アルカリ可溶性樹脂
本発明の一態様に係る黒色感光性樹脂組成物は、前記黒色感光性樹脂組成物のうち固形分の全体１００重量％に対して、２〜１０重量％のロジン系樹脂を含有するアルカリ可溶性樹脂を含むことによって、弾性回復率が優秀であり、ブラックマトリックス(１０)上に形成されるカラムスペーサー(２０)が生成する角度(３０)を向上させ得るブラックマトリックス、カラムスペーサーまたはブラックマトリックス一体型カラムスペーサーを製作できる利点がある。また、前記カラムスペーサーが生成する角度(３０)が向上することによって、視野角が向上した画像表示装置を製作できる利点がある（図１参照）。
【００２３】
前記黒色感光性樹脂組成物に含まれるロジン系樹脂の含量は黒色感光性樹脂組成物のうち全固形分に対して、２〜１０重量％、好ましくは５〜８重量％で含まれ得る。前記ロジン系樹脂が前記範囲未満の場合、ロジン系樹脂を含むことによって期待される弾性率およびブラックマトリックス(１０)上に形成されるカラムスペーサー(２０)が生成する角度(３０)の向上が充分ではなく、前記範囲を超過する場合、現像性が悪化する問題が発生する可能性がある（図１参照）。
【００２４】
本発明の一実施形態として、前記ロジン系樹脂としては、ロジン類およびロジン系変性樹脂が挙げられる。前記ロジン類としては、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、水素添加ロジンおよびこれらの誘導体などが挙げられる。前記ロジンは、天然物質であって、産地により構成成分に差はあるが、一般にアビエチン酸、ネオアビエチン酸、パラストル酸、レボピマル酸、テヒドロアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸、テトラヒドロアビエチン酸などの混合物であり得、特に、アビエチン酸、ネオアビエチン酸およびこれらのジヒドロキシ化物が多量含まれる混合物であり得る。前記ロジン系変性樹脂としては、ディールスアルダー反応の反応成分となり得る前記ロジン類の不飽和有機酸変性樹脂、具体的には、（メタ）アクリル酸などの脂肪族の不飽和一塩基酸；フマル酸、マレイン酸などのα、β−不飽和カルボン酸などの脂肪族不飽和二塩基酸；ケイ皮酸などの芳香族環を有する不飽和カルボン酸などの変性樹脂；およびこれらの変性物などのアビエチン酸；からなる群から選択される一つ以上であり得る。
【００２５】
本発明の一実施形態によれば、前記ロジン系樹脂の重量平均分子量は２５０００〜３５０００、好ましくは２８０００〜３２０００であり得る。前記重量平均分子量が前記範囲を満足する場合、工程性およびパターン形成に利点がある。
【００２６】
前記ロジン系樹脂の酸価は、 固形分を基準に９０〜１４０、好ましくは１００〜１２０であり得る。この時、「酸価」とは、アクリル系重合体１ｇを中和するのに必要な水酸化カリウムの量（ｍｇ）で測定される値であって、溶解性に関与する。前記酸価が前記範囲を満足する場合、現像工程に利点がある。
【００２７】
本発明の一実施形態によれば、前記黒色感光性樹脂組成物はロジン系樹脂以外のアルカリ可溶性樹脂をさらに含むことができる。
【００２８】
前記ロジン系樹脂以外のアルカリ可溶性樹脂は、光や熱の作用による反応性およびアルカリ溶解性を有し、着色剤をはじめとする固形分の分散媒として作用し、結着樹脂の機能を遂行するものであれば、この分野に公知された樹脂を特に制限なく選択して使うことができる。
【００２９】
具体的には、前記アルカリ可溶性樹脂は不飽和カルボキシ基含有単量体およびこれと共重合可能な他の単量体の共重合体であるものであり得る。
【００３０】
前記不飽和カルボキシ基含有単量体としては、例えば、不飽和モノカルボン酸や、不飽和ジカルボン酸、不飽和トリカルボン酸などの分子中に１個以上のカルボキシ基を有する不飽和カルボン酸などが挙げられる。
【００３１】
前記不飽和モノカルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−クロロアクリル酸、ケイ皮酸などが挙げられる
【００３２】
前記不飽和ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸などが挙げられる。
【００３３】
前記不飽和多価カルボン酸は、酸無水物でもよく、具体的にはマレイン酸無水物、イタコン酸無水物、シトラコン酸無水物などが挙げられる。また、前記不飽和多価カルボン酸は、そのモノ（２−メタクリロイルオキシアルキル）エステルであり得、例えば、琥珀酸モノ（２−アクリロイルオキシエチル）、琥珀酸モノ（２−メタクリロイルオキシエチル）、フタル酸モノ（２−アクリロイルオキシエチル）、フタル酸モノ（２−メタクリロイルオキシエチル）などであり得る。前記不飽和多価カルボン酸は、その両末端ジカルボキシ重合体のモノ（メタ）アクリレートであり得、例えば、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレートなどが挙げられる。
【００３４】
前記カルボキシ基含有単量体は、それぞれ単独でまたは２種以上を混合して使うことができる。
【００３５】
前記カルボキシ基含有単量体と共重合可能な他の単量体としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ｏ−ビニルトルエン、ｍ−ビニルトルエン、ｐ−ビニルトルエン、ｐ−クロロスチレン、ｏ−メトキシスチレン、ｍ−メトキシスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｏ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｍ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｐ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、インデンなどの芳香族ビニル化合物；メチルアクリレート、メチルメタクリレ−ト、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、ｉ−プロピルアクリレート、ｉ−プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｉ−ブチルアクリレート、ｉ−ブチルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、３−ヒドロキシプロピルアクリレート、３−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート、３−ヒドロキシブチルアクリレート、３−ヒドロキシブチルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、２−メトキシエチルメタクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、２−フェノキシエチルメタクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールメタクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタジエニルアクリレート、ジシクロペンタジエチルメタクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルメタクリレート、グリセロールモノアクリレート、グリセロールモノメタクリレートなどの不飽和カルボン酸エステル類：２−アミノエチルアクリレート、２−アミノエチルメタクリレート、２−ジメチルアミノエチルアクリレート、２−ジメチルアミノエチルメタクリレート、２−アミノプロピルアクリレート、２−アミノプロピルメタクリレート、２−ジメチルアミノプロピルアクリレート、２−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、３−アミノプロピルアクリレート、３−アミノプロピルメタクリレート、３−ジメチルアミノプロピルアクリレート、３−ジメ���ルアミノプロピルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル類：グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸グリシジルエステル類：酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル類：ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、アリルグリシジルエーテルなどの不飽和エーテル類：アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、シアン化ビニリデンなどのシアン化ビニル化合物；アクリルアミド、メタクリルアミド、α−クロロアクリルアミド、Ｎ−２−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ−２−ヒドロキシエチルメタクリルアミドなどの不飽和アミド類：マレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミドなどの不飽和イミド類；１，３−ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどの脂肪族共役ジエン類：およびポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリ−ｎ−ブチルアクリレート、ポリ−ｎ−ブチルメタクリレート、ポリシロキサンの重合体分子鎖の末端にモノアクリロイル基またはモノメタクリロイル基を有する巨大単量体類などが挙げられる。これら単量体はそれぞれ単独でまたは２種以上を混合して使うことができる。
【００３６】
特に、本発明の一実施形態によれば、前記ロジン系樹脂以外のアルカリ可溶性樹脂は、これを含むブラックマトリックス、カラムスペーサーまたはブラックマトリックス一体型カラムスペーサーの弾性回復率が向上するという点でエポキシ基を含み、不飽和結合を有さない化合物を使うことが好ましい。
【００３７】
前記ロジン系樹脂以外のアルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は、３，０００〜３０，０００、好ましくは５，０００〜２０，０００であり得る。前記ロジン系樹脂以外のアルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量が前記範囲内に含まれる場合、硬度および残膜率の向上だけでなく、現像液中の非−露出部の溶解性が優秀であり、解像度を向上させ得る利点がある。
【００３８】
前記ロジン系樹脂以外のアルカリ可溶性樹脂の酸価は、固形分を基準に５０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり得る。前記ロジン系樹脂以外のアルカリ可溶性樹脂の酸価が前記範囲未満の場合、十分な現像速度を確保することが難しく、前記範囲を超過する場合、密着性が減少してパターンの短絡が容易に発生し、全組成物の貯蔵安定性が低下して粘度が上昇する問題が発生する可能性がある。
【００３９】
本発明の他の実施形態によれば、本発明の黒色感光性樹脂組成物内に含まれる全アルカリ可溶性樹脂は、これを含む黒色感光性樹脂組成物のうち全固形分に対して、５〜８５重量％、好ましくは１０〜８０重量％、より好ましくは１５〜７０重量％で含まれ得る。前記アルカリ可溶性樹脂が前記範囲内で含まれる場合、現像液内の溶解性が充分となってパターンの形成が容易となり、現像時に露光部の画素部分の膜減少が防止されて非画素部分の脱落性が良好となる利点がある。
【００４０】
本発明の一実施形態に係る黒色感光性樹脂組成物は、前述したアルカリ可溶性樹脂以外に着色剤、光重合性化合物、光重合開始剤、溶剤および添加剤からなる群から選択される一つ以上をさらに含むことができる。
【００４１】
着色剤
本発明の一実施形態に係る黒色感光性樹脂組成物は着色剤をさらに含むことができる。
【００４２】
前記着色剤は、遮光性を付与してブラックマトリックスには光漏れを防止する役割をし、カラムスペーサーには外部から引き起こされる光による機器の誤作動を防止する役割をする。
【００４３】
前記着色剤としては、可視光線に遮光性があるものであれば特に限定されず、具体的には、有機顔料、染料および黒色顔料からなる群から選択される一つ以上を使うことができる。
【００４４】
前記有機顔料は、具体的には、カラーインデックス（Ｔｈｅ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｄｙｅｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ社発行）でピグメントで分類されている化合物を使うことができ、より具体的には下記のようなカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）名が付与されたものを使うことができる。
【００４５】
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、２０、２４、３１、５３、５５、８３、８６、９３、９４、１０９、１１０、１１７、１２５、１２８、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５３、１５４、１５５、１６６、１６８、１７３、１８０、２１１など；
【００４６】
Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ、５、１３、１４、２４、３１、３４、３６、３８、４０、４２，４３，４６、４９、５１、５５，５９、６１，６４，６５、６８、７０、７１、７２、７３、７４など；
【００４７】
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１，２、５、９、１７、３１、３２，４１、９７、１０５、１２２、１２３、１４４、１４９、１６６、１６８、１７０、１７１、１７５、１７６、１７７、１７８、１７９、１８０、１８５、１９２、１９４、２０２，２０６、２０７、２０８、２０９、２１４、２１５、２１６、２２０、２２１，２２４、２４２，２４３、２５４、２５５、２６２，２６４、２６５、２７２など；
【００４８】
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：３、１５：４、１５：６、１６、６０、８０など；
【００４９】
Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１、１９、２９、３２，３６、３８など；
【００５０】
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、５８、５９、６２，６３など；
【００５１】
Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、２５など；
【００５２】
Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、７など。
【００５３】
前記顔料はそれぞれ単独でまたは二種以上を混合して使うことができる。
【００５４】
前述した有機顔料は、場合によってロジン処理、酸性基または塩基性基が導入されている顔料誘導体を利用した表面処理、重合体化合物などを利用した表面グラフト処理、硫酸を利用した微細粒子化処理、または有機溶媒または水を利用した洗浄処理などが遂行されたものであり得る。
【００５５】
また、印刷インク、インクジェットなどに使われる顔料および水溶性アゾ系、不溶性アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、イソインドリノン系、イソインドリン、ペリレン、ペリノン、ジオキシジン、アントラキノン、ジアントラキノニル、アントラピリミジン、アンタントロン、インダントロン、フラバントロン、ピラントロン系の顔料などを使ってもよい。
【００５６】
前記黒色顔料は、アニリンブラック、ペリレンブラック、チタンブラック、カーボンブラックであり得、遮光性があるものであれば特に制限なく使うことができる。
【００５７】
前記カーボンブラックは遮光性のある顔料であれば特に限定されず、公知のカーボンブラックを使うことができる。前記黒色顔料であるカーボンブラックとしては、具体的には、チャネルブラック（ｃｈａｎｎｅｌ  ｂｌａｃｋ）、ファーネスブラック（ｆｕｒｎａｃｅ  ｂｌａｃｋ）、サーマルブラック（ｔｈｅｒｍａｌ  ｂｌａｃｋ）、ランプブラック（ｌａｍｐ  ｂｌａｃｋ）などが挙げられる。
【００５８】
また、前記黒色顔料であるカーボンブラックは樹脂が被覆されたカーボンブラックを利用することもできる。前記樹脂が被覆されたカーボンブラックは、樹脂が被覆されていないカーボンブラックに比べて導電性が低いので、ブラックマトリックスまたはブラックカラムスペーサーの形成時に優秀な電気絶縁性を付与することができて好ましい。
【００５９】
前記カーボンブラックの市販品としては、具体的には、御国色素社のＣＨＢＫ−１７；東海カーボン（株）のシスト５ＨＩＩＳＡＦ−ＨＳ、シストＫＨ、シスト３ＨＨＡＦ−ＨＳ、シストＮＨ、シスト３Ｍ、シスト３００ＨＡＦ−ＬＳ、シスト１１６ＨＭＭＡＦ−ＨＳ、シスト１１６ＭＡＦ、シストＦＭＦＥＦ−ＨＳ、シストＳＯＦＥＦ、シストＶＧＰＦ、シストＳＶＨＳＲＦ−ＨＳ、およびシストＳＳＲＦ；三菱化学（株）のダイヤグラムブラックＩＩ、ダイヤグラムブラックＮ３３９、ダイヤグラムブラックＳＨ、ダイヤグラムブラックＨ、ダイヤグラムＬＨ、ダイヤグラムＨＡ、ダイヤグラムＳＦ、ダイヤグラムＮ５５０Ｍ、ダイヤグラムＭ、ダイヤグラムＥ、ダイヤグラムＧ、ダイヤグラムＲ、ダイヤグラムＮ７６０Ｍ、ダイヤグラムＬＲ、＃２７００、＃２６００、＃２４００、＃２３５０、＃２３００、＃２２００、＃１０００、＃９８０、＃９００、ＭＣＦ８８、＃５２、＃５０、＃４７、＃４５、＃４５Ｌ、＃２５、＃ＣＦ９、＃９５、＃３０３０、＃３０５０、ＭＡ７、ＭＡ７７、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＯＩＬ７Ｂ、ＯＩＬ９Ｂ、ＯＩＬ１１Ｂ、ＯＩＬ３０Ｂ、およびＯＩＬ３１Ｂ；デグサ（株）のＰＲＩＮＴＥＸ−Ｕ、ＰＲＩＮＴＥＸ−Ｖ、ＰＲＩＮＴＥＸ−１４０Ｕ、ＰＲＩＮＴＥＸ−１４０Ｖ、ＰＲＩＮＴＥＸ−９５、ＰＲＩＮＴＥＸ−８５、ＰＲＩＮＴＥＸ−７５、ＰＲＩＮＴＥＸ−５５、ＰＲＩＮＴＥＸ−４５、ＰＲＩＮＴＥＸ−３００、ＰＲＩＮＴＥＸ−３５、ＰＲＩＮＴＥＸ−２５、ＰＲＩＮＴＥＸ−２００、ＰＲＩＮＴＥＸ−４０、ＰＲＩＮＴＥＸ−３０、ＰＲＩＮＴＥＸ−３、ＰＲＩＮＴＥＸ−Ａ、ＳＰＥＣＩＡＬ  ＢＬＡＣＫ−５５０、ＳＰＥＣＩＡＬ  ＢＬＡＣＫ−３５０、ＳＰＥＣＩＡＬ  ＢＬＡＣＫ−２５０、ＳＰＥＣＩＡＬ  ＢＬＡＣＫ−１００、およびＬＡＭＰ  ＢＬＡＣＫ−１０１；コロンビアカーボン（株）のＲＡＶＥＮ−１１００ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥＮ−１０８０ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥＮ−１０６０ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥＮ−１０４０、ＲＡＶＥＮ−１０３５、ＲＡＶＥＮ−１０２０、ＲＡＶＥＮ−１０００、ＲＡＶＥＮ−８９０Ｈ、ＲＡＶＥＮ−８９０、ＲＡＶＥＮ−８８０ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥＮ−８６０ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥＮ−８５０、ＲＡＶＥＮ−８２０、ＲＡＶＥＮ−７９０ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥＮ−７８０ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥＮ−７６０ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥＮ−５２０、ＲＡＶＥＮ−５００、ＲＡＶＥＮ−４６０、ＲＡＶＥＮ−４５０、ＲＡＶＥＮ−４３０ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥＮ−４２０、ＲＡＶＥＮ−４１０、ＲＡＶＥＮ−２５００ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥＮ−２０００、ＲＡＶＥＮ−１５００、ＲＡＶＥＮ−１２５５、ＲＡＶＥＮ−１２５０、ＲＡＶＥＮ−１２００、ＲＡＶＥＮ−１１９０ＵＬＴＲＡ、およびＲＡＶＥＮ−１１７０などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００６０】
前記染料は具体的には、
Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２、１４、１６、３３、３４，４４、５６、８２、９３、９４、９８、１１６、１３５など；
Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ１，３、７、６３など；
Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１，２，３、８、１８、２３、２４、２７、３５、４３，４５、４８、４９、９１：１、１１９、１３５、１４０、１９６、１９７など；
Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット８、９、１３、２６、２８、３１、５９など；
Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー４、５、２５、３５、３６、３８、７０など；
Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン３、５、７など；ウル上げられるが、これに限定されるのではない。
【００６１】
本発明の一実施形態によれば、黒色の具現を容易にするために前述した着色剤のうちレッド、ブルーおよびブラックからなる群から選択される一つ以上の着色剤を含むことが好ましい。
【００６２】
前記着色剤は、黒色感光性樹脂組成物のうち固形分の全体１００重量％に対して、２５〜５５重量％、好ましくは２５〜４５重量％で含まれ得る。前記着色剤が前記範囲未満で含まれる場合、光学密度が低くなり得、前記範囲を超過する場合、比誘電率が過度に高くなって画像表示装置の導入時に駆動に問題が発生する可能性がある。
【００６３】
前述した着色剤は、必要によって分散剤、分散補助剤とともに使用され得る
【００６４】
前記分散剤としては、例えば陽イオン系、陰イオン系、非イオン系などの適切な分散剤を使うことができ、具体的にはアクリル系共重合体、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミンなどが挙げられる。
【００６５】
前記分散剤は市販品を購入して使うことができ、例えばアクリル系共重合体として、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ−２０００、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ−２００１、ＢＹＫ−ＬＰＮ６９１９、ＢＹＫ−ＬＰＮ２１１１６（以上、ビックケミー（ＢＹＫ）社製造）、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ  ５０００（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製造）、ポリウレタンとして、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ−１６１、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ−１６２、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ−１６３、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ−１６５、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ−１６７、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ−１７０、ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ−１８２（以上、ビックケミー（ＢＹＫ）社製造）、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ  ７６５００（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製造）、ポリエチレンイミンとして、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ  ２４０００（Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社製造）、ポリエステルとして、アジスポＰＢ８２１、アジスポＰＢ８２２、アジスポＰＢ８８０（アジノモトファインテクノ株式会社製造）などが挙げられる。
【００６６】
前記分散補助剤としては、例えば顔料誘導体が挙げられ、具体的には銅フタロシアニン、ジケトピロロピロール、キノフタロンのスルホン酸誘導体などが挙げられ、これらはそれぞれ単独でまたは２種以上を混合して使うことができる。
【００６７】
前記分散剤の含量は着色剤１００重量部に対して、通常１００重量部以下、好ましくは１〜７０重量部、さらに好ましくは５〜５０重量部である。分散剤の含量が前記範囲を超過する場合、現像性が低下するなどの問題が発生する可能性がある。
【００６８】
光重合性化合物
本発明の一実施形態に係る黒色感光性樹脂組成物は光重合性化合物をさらに含むことができる。
【００６９】
前記光重合性化合物は紫外線などの光の照射を受けて重合して硬化する物質であって、光重合開始剤の作用で重合できる化合物であれば特に限定されずに使うことができる。前記光重合性化合物は、パターンの強度を強化させるための成分であって、単官能単量体、２官能単量体または３官能以上の多官能単量体などを使うことができる。
【００７０】
前記単官能単量体の具体的な例としては、アクリレート、メタアクリレート、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドンなどが挙げられ、市販品としてはアロニクスＭ−１０１（東亜合成）、ＫＡＹＡＲＡＤ  ＴＣ−１１０Ｓ（日本化薬）またはビスコート１５８（大阪有機化学工業）などが挙げられる。
【００７１】
前記２官能単量体の具体的な例としては、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのビス（アクリロイルオキシエチル）エーテル、３−メチルペンタンジオールジ（メタ）アクリレートなどが挙げられ、市販品としてはアロニクスＭ−２１０、Ｍ−１１００、１２００（東亜合成）、ＫＡＹＡＲＡＤ  ＨＤＤＡ（日本化薬）、ビスコート２６０（大阪有機化学工業）、ＡＨ−６００、ＡＴ−６００またはＵＡ−３０６Ｈ（共栄社化学社）などが挙げられる。
【００７２】
前記３官能以上の多官能単量体の具体的な例としては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシレイテットトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシレイテットトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、エトキシレイテットジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、プロポキシレイテットジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどがあり、市販品としてはアロニクスＭ−３０９、ＴＯ−１３８２（東亜合成）、ＫＡＹＡＲＡＤ  ＴＭＰＴＡ、ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＨＡまたはＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＨＡ−４０Ｈ（日本化薬（株））などが挙げられる。
【００７３】
前記光重合性化合物はそれぞれ単独でまたは２種以上を混合して使うことができ、前記光重合性化合物の中でも３官能以上の（メタ）アクリル酸エステル類およびウレタン（メタ）アクリレートが、重合性が優秀であり強度を向上させることができるという点で特に好ましい。
【００７４】
前記光重合性化合物の含量は、黒色感光性樹脂組成物全体１００重量％に対して、０．１〜４０重量％、好ましくは１〜２０重量％で含まれ得る。前記含量範囲は、ブラックマトリックス、カラムスペーサーまたはブラックマトリックス一体型カラムスペーサーの強度や平滑性が良好となる傾向などを多角的に考慮して選定された範囲であって、前記光重合性化合物の含量が前記範囲未満であると強度および平滑性が不足し、前記範囲を超過する場合、高い強度によってパターニングが容易でない問題が発生する可能性がある。
【００７５】
光重合開始剤
本発明の他の実施形態に係る黒色感光性樹脂組成物は光重合開始剤をさらに含むことができる。
【００７６】
前記光重合開始剤は前述した光重合性化合物の重合を開始するための化合物であり、本発明で特に限定はしていないが、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、トリアジン系、チオキサントン系、オキシム系、ベンゾイン系、アントラセン系、アントラキノン系および非イミダゾール系化合物からなる群から選択される一つ以上であり得る。
【００７７】
前記アセトフェノン系化合物は、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルホリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパン−１−オンのオリゴマーなどが可能であり、これらのうち、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オンが好ましく使用可能である。
【００７８】
前記ベンゾフェノン系化合物としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンなどが可能である。
【００７９】
前記トリアジン系化合物としては、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（３’，４’−ジメトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４’−メトキシナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ビフェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシナフト１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジンなどが可能である。
【００８０】
前記チオキサントン系化合物としては、２−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントンなどが可能である。
【００８１】
前記オキシム系化合物としては、ｏ−エトキシカルボニル−α−オキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オンなどが挙げられ、市販品としてＣｉｂａ社のＯＸＥ−０１、ＯＸＥ−０２が代表的である。
【００８２】
前記ベンゾイン系化合物としては、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタールなどが使用可能である。
【００８３】
前記アントラセン系化合物としては、９，１０−ジメトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジメトキシアントラセン、９，１０−ジエトキシアントラセンまたは２−エチル−９，１０−ジエトキシアントラセンなどがある。
【００８４】
前記アントラキノン系化合物としては、２−エチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，２−ベンズアントラキノン、２，３−ジフェニルアントラキノンなどが可能である。
【００８５】
前記非イミダゾール系化合物としては、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル非イミダゾール、２，２’−ビス（２，３−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル非イミダゾール、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラ（アルコキシフェニル）非イミダゾール、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラ（トリアルコキシフェニル）非イミダゾール、４，４’，５，５’位置のフェニル基がカルボアルコキシ基によって置換されているイミダゾール化合物などが可能である。
【００８６】
前記光重合開始剤は、黒色感光性樹脂組成物の全体１００重量％に対して、０．０１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％で含まれ得る。前記含量範囲は光重合性化合物の光重合速度および最終的に得られる塗膜の物性を考慮したものであり、前記範囲未満であると重合速度が低いため全体の工程時間が長くなり得、前記範囲を超過する場合、過度な反応によって架橋反応が過度に起きるため塗膜の物性が低下する問題が発生する可能性がある。
【００８７】
前記光重合開始剤は光重合開始補助剤を組み合わせて使用することも出来る。前記光重合開始剤に光重合開始補助剤を併用すれば，これらを含有する黒色感光性樹脂組成物はさらに高感度となり，これを使用してセルギャップ維持用のカラムスペーサーを形成するときに生産性が向上する利点がある。
【００８８】
前記光重合開始補助剤は重合効率を高めるために使われ得、具体的にはアミン系化合物、アルコキシアントラセン系化合物、およびチオキサントン系化合物などが可能である。
【００８９】
前記アミン系化合物としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸−２−ジメチルアミノエチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、Ｎ，Ｎ−ジメチルパラトルイジン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン（通称、ミヒラーズケトン）、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（エチルメチルアミノ）ベンゾフェノンなどが挙げられ、この中でも４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンが好ましい。
【００９０】
前記アルコキシアントラセン系化合物としては、例えば、９，１０−ジメトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジメトキシアントラセン、９，１０−ジエトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジエトキシアントラセンなどが挙げられる。
【００９１】
前記チオキサントン系化合物としては、例えば、２−イソプロピルチオキサントン、４−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントンなどが挙げられる。
【００９２】
前記光重合開始補助剤は直接製造するか市販のものを購入して使用が可能であり、一例として、ＥＡＢ−Ｆシリーズ（保土谷化学工業株式会社）などを使うことができる。
【００９３】
前記光重合開始補助剤は、光重合開始剤１モル当たり通常１０モル以下、好ましくは０．０１〜５モルの範囲内で使うことが好ましい。前記範囲内で光重合開始補助剤を使う場合、重合効率を上げて生産性が向上する利点がある。
【００９４】
溶剤
本発明の一実施形態に係る黒色感光性樹脂組成物は溶剤をさらに含むことができる。
【００９５】
前記溶剤は、前述した黒色感光性樹脂組成物内に含まれる他の成分を溶解または分散させることができるものであれば特に限定されない。
【００９６】
具体的には、アルキレングリコールモノアルキルエーテル類、アルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類、芳香族炭化水素類、ケトン類、低級および高級アルコール類、環状エステル類などが挙げられる。より具体的には、前記溶剤として、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなどのアルキレングリコールモノアルキルエーテル類：ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどのジエチレングリコールジアルキルエーテル類：メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテートおよびメトキシペンチルアセテートなどのアルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類；ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、アセトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類：エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類；３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチルなどのエステル類：γ−ブチロラクトンなどの環状エステル類などが挙げられる。
【００９７】
前記溶剤のうち、塗布性および乾燥性の面で、好ましくは沸点が１００〜２００℃である有機溶剤を使用することができ、より好ましくはアルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ケトン類、３−エトキシプロピオン酸エチルや、３−メトキシプロピオン酸メチルなどのエステル類が挙げられ、さらに好ましくはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチルなどが挙げられる。
【００９８】
これらの溶剤はそれぞれ単独でまたは二種類以上混合して使うことができる。
【００９９】
前記溶剤の含量は特に限定されないが、黒色感光性樹脂組成物全体１００重量％に対して、２０〜８５重量％、好ましくは３０〜８０重量％で含まれ得る。前記溶剤の含量が前記範囲内に含まれる場合、塗布性が良好となる利点がある。
【０１００】
添加剤
本発明の一実施形態に係る黒色感光性樹脂組成物は、前述した成分の他に必要に応じて密着促進剤、界面活性剤、分散剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱重合防止剤およびレベリング剤からなる群から選択される一つ以上の添加剤をさらに含むことができる。
【０１０１】
前記密着促進剤としては、メタアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタアクリロイルオキシプロピルジメトキシシラン、メタアクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、メタアクリロイルオキシプロピルジメトキシシランなどのメタアクリロイルシランカップリング剤からなる群から選択される一つ以上を使用することができ、アルキルトリメトキシシランとしてオクチルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシランからなる群から選択される一つ以上を使うこともできる。
【０１０２】
前記界面活性剤としては、ＭＣＦ  ３５０ＳＦ、Ｆ−４７５、Ｆ−４８８、Ｆ−５５２（ＤＩＣ社製造）などを使うことができるが、これらにのみ限定されるものではなく、場合によってさらにその範囲が拡大され得る。
【０１０３】
前記分散剤およびレベリング剤としては、当業界で一般的に使われるものをすべて使用できる
【０１０４】
前記酸化防止剤としては、２，２−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，６−ｇ，ｔ−ブチルフェノールなどを使用することができ、前記紫外線吸収剤としては、２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロ−ベンズトリアゾール、アルコキシベンゾフェノンなどを使うことができる。前記熱重合防止剤としては、ヒドロキノン、ｐ−メトキシフェノール、ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ピロガロール、ｔ−ブチルカテコール、ベンゾキノン、４，４−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２−メルカプトイミダゾールなどを使うことができる。
【０１０５】
＜ブラックマトリックス、カラムスペーサー、ブラックマトリックス一体型カラムスペーサー＞
本発明の他の様態は本発明の黒色感光性樹脂組成物の硬化物を含むブラックマトリックス、カラムスペーサーまたはブラックマトリックス一体型カラムスペーサーである。
【０１０６】
本発明の黒色感光性樹脂組成物は、基本的に光学密度、遮光性および絶縁性を有することによって、ブラックマトリックス、カラムスペーサーまたはブラックマトリックス一体型カラムスペーサーを製作できる利点がある。
【０１０７】
特に、本発明の黒色感光性樹脂組成物の硬化物を含むブラックマトリックス、カラムスペーサーまたはブラックマトリックス一体型カラムスペーサーは、弾性回復率が優秀であるため外部圧力による変形が少なく、柔軟性を有し、ブラックマトリックス(１０)上にカラムスペーサー(２０)を形成する際に生成される角度(３０)が向上するため、これを画像表示装置に適用する時に視野角が改善する利点がある（図１参照）。
【０１０８】
この時、ブラックマトリックス一体型カラムスペーサーは、ブラックマトリックスとカラムスペーサーをそれぞれ別途形成するのではなく、一つのパターンでブラックマトリックスとカラムスペーサーの役割をすべて遂行できることを意味する。
【０１０９】
本発明の一実施形態に係るブラックマトリックス、カラムスペーサーまたはブラックマトリックス一体型カラムスペーサーの弾性回復率は８５％以上であり得る。この時、弾性回復率は外部圧力による変形を最小化するためのものであり、その値が大きいほど好ましい。
【０１１０】
本発明の一実施形態に係るブラックマトリックス(１０)、カラムスペーサー(２０)またはブラックマトリックス一体型カラムスペーサーは、ブラックマトリックス(１０)上にカラムスペーサー(２０)を形成する時に生成される角度(３０)が２０°以上であり得る。前記ブラックマトリックス(１０)上に形成されるカラムスペーサー(２０)が生成する角度(３０)は、これを含む画像表示装置の視野角改善のためのものであって、角度が大きいほど好ましい（図１参照）。
【０１１１】
前記ブラックマトリックスの導入は、コーティング後、フォトリソグラフィー方法を通じてパターニングして形成することができる。フォトリソグラフィー方法は本発明で特に限定されず、感光性樹脂組成物を利用した公知の方法であればずべて適用可能である。一例として次のような段階を含むことができる：
ａ）基板に黒色感光性樹脂組成物を塗布する段階；
ｂ）溶剤を乾燥させるプリベーク段階；
ｃ）得られた皮膜上にフォトマスクを当てて活性光線を照射して露光部を硬化させる段階；
ｄ）アルカリ水溶液を利用して未露光部を溶解させて現像工程を遂行する段階；および
ｅ）乾燥およびポストベーク遂行段階
【０１１２】
前記基板はガラス基板やポリマー板が使われる。ガラス基板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウムまたはストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、硼珪酸ガラス、バリウム硼珪酸ガラスまたは石英などを好ましく使うことができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイドまたはポリスルホンなどが挙げられる。
【０１１３】
この時、塗布は所望の厚さが得られるように、ロールコーター、スピンコーター、スリットアンドスピンコーター、スリットコーター（ダイコーターともいう）、インクジェットなどの塗布装置を利用した湿式コート方法によって遂行され得る。
【０１１４】
前記プリベークは、オーブン、ホットプレートなどによって加熱することによって行われる。この時、プリベークにおける加熱温度および加熱時間は使用する溶剤によって適宜選択され、例えば、８０〜１５０℃の温度で１〜３０分間行われる。
【０１１５】
また、プリベーク後に行われる露光は、露光機によって行われてフォトマスクを通じて露光することによって、パターンに対応した部分のみを感光させる。この時照射する光は、例えば、可視光線、紫外線、Ｘ線および電子線などが可能である。
【０１１６】
露光後のアルカリ現像非露光部分の除去されない部分の感光性樹脂組成物を除去する目的で行われ、この現像によって所望のパターンが形成される。このアルカリ現像に適合した現像液としては、例えばアルカリ金属やアルカリ土類金属の炭酸塩の水溶液などを使うことができる。特に、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウムなどの炭酸塩を１〜３重量％で含有するアルカリ水溶液を利用して１０〜５０℃、好ましくは２０〜４０℃の温度内で現像機または超音波洗浄機などを利用して遂行する。
【０１１７】
前記ポストベークはパターニングされた膜と基板との密着性を高めるために遂行し、８０〜２２０℃で１０〜１２０分の条件で熱処理を通じてなされる。ポストベークもプリベークと同様に、オーブン、ホットプレートなどを利用して遂行する。
【０１１８】
＜画像表示装置＞
本発明のさらに他の様態は、前述したブラックマトリックス、カラムスペーサーおよびブラックマトリックス一体型カラムスペーサーからなる群から選択される一つ以上を含む画像表示装置であって、具体的には液晶ディスプレイ、ＯＬＥＤ、フレキシブルディスプレイなどが挙げられる。
【０１１９】
本発明の黒色感光性樹脂組成物の硬化物を利用して製作されたブラックマトリックス(１０)、カラムスペーサー(２０)およびブラックマトリックス一体型カラムスペーサーからなる群から選択される一つ以上を含む画像表示装置は、ブラックマトリックス(１０)上に形成されるカラムスペーサー(２０)が生成する角度(３０)が向上することによって、視野角が改善される利点がある。特に、平面の画像表示装置よりも改善された視野角を必要とする屈曲面を含む画像表示装置に適用する時、好ましい利点がある（図１参照）。
【実施例】
【０１２０】
以下、本発明を具体的に説明するために実施例を挙げて詳細に説明する。しかし、本発明に係る実施例は多様な他の形態に変形することができ、本発明の範囲は後述する実施例に限定されない。本発明の実施例は当業界で平均的な知識を有した者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。また、以下において含量を表わす、「％」および「部」は特に言及しない限り、重量基準である。
【０１２１】
製造例：アルカリ可溶性樹脂（Ａ２）の合成
攪拌機、温度計還流冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を具備したフラスコを準備した。モノマー滴下ロートとして、３，４−エポキシトリシクロデカン−８−イル（メタ）アクリレートと３，４−エポキシトリシクロデカン−９−イル（メタ）アクリレートをモル比５０：５０で混合した混合物４０重量部、メチルメタクリレ−ト５０重量部、アクリル酸４０重量部、ビニルトルエン７０重量部、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート４重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）  ４０重量部を添加して攪拌を準備した。連鎖移動剤滴下槽として、ｎ−トデカンチオール６重量部、ＰＧＭＥＡ  ２４重量部を添加して攪拌を準備した。この後、フラスコにＰＧＭＥＡ  ３９５重量部を添加してフラスコ内雰囲気を空気から窒素に交換した後、攪拌してフラスコの温度を９０℃まで昇温させた。その後、モノマーおよび連鎖移動剤を滴下ロートから滴下を開始した。滴下は９０℃を維持し、それぞれ２時間の間進行し、１時間後に１１０℃まで昇温して５時間の間維持して固形分の酸価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇであるアルカリ可溶性樹脂（Ａ２）を得た。
【０１２２】
前記アルカリ可溶性樹脂（Ａ２）の重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）の測定は、ＧＰＣ法によって下記の条件で測定した。
【０１２３】
ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ（東ソー  （株）製造）装置を使った。ＴＳＫ−ＧＥＬＧ４０００ＨＸＬとＴＳＫ−ＧＥＬ２０００ＨＸＬカラムを直列連結して使用し、カラムの温度は４０℃にした。テトラヒドロフランを移動床の溶媒として使用し、１．０ｍＬ／分の流速で流しながら測定した。測定試料の濃度は０．６重量％であり、注入量は５０μＬであり、ＲＩ検出器を使って分析した。較正用標準物質としては、ＴＳＫ  ＳＴＡＮＤＡＲＤ  ＰＯＬＹＳＴＹＲＥＮＥ  Ｆ−４０、Ｆ−４、Ａ−２５００、Ａ−５００（東ソー  （株）製造）を使用し、前記条件でアルカリ可溶性樹脂（Ａ２）の重量平均分子量と数平均分子量を測定した。この時、ＧＰＣによって測定したポリスチレン換算の重量平均分子量は１７，０００であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．３であった。
【０１２４】
実施例１〜３および比較例１〜４
下記の表１のような組成で黒色感光性樹脂組成物を製造した。
【０１２５】
【表１】
2018084810.tif 000003
【０１２６】
実験例１〜２
【０１２７】
実験例１：カラムスペーサーが生成する角度（ＣＳ−Ａｎｇｌｅ）測定
５×５ｃｍのガラス基板（コーニング社製造）を中性洗剤および水で洗浄した後乾燥した。前記ガラス基板上に前記実施例および比較例で製造された黒色感光性樹脂組成物のそれぞれを最終膜厚が３．０μｍとなるように、スピンコーティングし、８０〜１２０℃で予備焼成して１〜２分間乾燥して溶剤を除去した。その後、露光量４０〜１００ｍＪ／ｃｍ２で露光してパターンを形成し、アルカリ水溶液を使って非露光部を除去した。引き続き、２００〜２５０℃で本焼成を１０〜３０分間実施してブラックマトリックス一体型カラムスペーサーのパターンを製作した。
【０１２８】
前記製作された基板上のパターンをＳＮＵ（ＳＩＳ−１２００、ＳＮＵ  ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ社製造）を利用してカラムスペーサーが生成する角度（ＣＳ−Ａｎｇｌｅ、３０）を測定した。測定部位は図１に記載し、その結果は下記の表２に記載した。
【０１２９】
実験例２：弾性率測定
前記実験例１と同じ方法でブラックマトリックス一体型カラムスペーサーパターンを製作した。
【０１３０】
前記製作されたパターンをＦｉｓｈｅｒ硬度計（Ｆｉｓｃｈｅｒｓｃｏｐｅ  Ｈ１００Ｃ、Ｈｅｌｍｕｔ−Ｆｉｓｈｅｒ社製造）を利用して、３．３ｍＮ／ｓｅｃの速度で５０ｍＮまで押した後、回復する変位量を確認して弾性率を計算し、その結果は下記の表２に記載した。
【０１３１】
【表２】
2018084810.tif 000004
【０１３２】
前記表２を参照すれば、本発明のロジン系樹脂を含む黒色感光性樹脂組成物を利用して製造されたブラックマトリックス一体型カラムスペーサーの場合（実施例１〜３）、カラムスペーサーが生成する角度（ＣＳ−Ａｎｇｌｅ）が２０°以上、弾性率が８５％以上であり、本発明のロジン系樹脂を含まない黒色感光性樹脂組成物を利用する場合（比較例１〜２）およびロジン系樹脂を含んでいてもその含量が本発明で提示する含量範囲を外れる場合（比較例３〜４）より優秀であることを確認することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
１０：ブラックマトリックス
２０：カラムスペーサー
３０：カラムスペーサーが生成する角度（ＣＳ−Ａｎｇｌｅ）
【図１】
2018084810.tif 000005