遮光膜用黑色树脂组合物、带遮光膜的基板、彩色滤光片及触控屏的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种遮光膜用黑色树脂组合物、在玻璃等透明基板上包含使该组合物 硬化而成的遮光膜的带遮光膜的基板，以及以该带遮光膜的基板为构成元件的液晶显示器 (Liquid Crystal Display，IXD)等的显示器用彩色滤光片及显示装置用触控屏。详细而 言涉及一种适于在透明基板上形成微细的遮光膜的由于光或热而硬化的黑色树脂组合物， 及一种在选择的位置上形成该遮光膜的带遮光膜的基板。
【背景技术】
[0002] 在液晶电视、液晶显示器、彩色液晶移动电话等各种领域中使用彩色液晶面板。彩 色液晶面板成为如下的结构：经由密封材料将形成有彩色滤光片的基板与对向基板（薄膜 晶体管（Thin Film Transistor，TFT)基板）贴合，在两个基板之间填充液晶。其中，彩色 滤光片的制造方法通常使用如下方法：在玻璃、塑料片材等透明基板的表面，形成黑色矩阵 (所述黑色矩阵起到通过抑制红、绿、蓝各色之间的混色而提高对比度的作用），继而顺次 用条纹状或马赛克状等彩色图案形成起到表现出所有自然色的作用的红、绿、蓝的不同色 相。而且，在触控屏中，在前面玻璃上形成触控屏电路的情况下，为了隐藏金属等取出配线， 采用在画面的周边部形成以边框状形成的遮光层的方法。
[0003] 作为形成彩色滤光片的黑色矩阵或触控屏的边框的遮光膜的遮光材料，主要使用 遮光性高的炭黑。然而，产生如下的问题：炭黑的反射光通常并不成为并未着色的黑色、亦 即无彩色的黑色，在多数情况下多少会着色为茶色系的色调，因此变得漏出该着色的光、亦 即自无彩色偏离的光，因此在用彩色滤光片显示黑色或亮度低的颜色的情况下，无法显示 所期望的颜色。而且，还存在如下问题：在电源关闭（OFF)时，与黑色嵌槽（液晶显示装置 或触控屏的显示画面的周围的边框部分）产生颜色偏差而造成设计性欠佳，在对设计性的 要求多样化中，调整黑色的色相的需求逐渐变高。另外，在炭黑以外的黑色遮光材料中，在 多数情况下并不为无彩色的黑色，因此要求调整为无彩色的黑色的技术。近年来，为了使液 晶面板的视认性提高及使其具有设计性，要求黑色矩阵为"中性黑"（并未着色的黑色：无 彩色）。而且，在触控屏中也存在需要使边框部分与黑色嵌槽的色相一致的情况，在这种情 况下，要求触控屏边框为中性黑。
[0004] 为了实现中性黑，在专利文献1中记载了需要使C光源或F10光源中的树脂黑色 矩阵的透射光及/或反射光的XYZ表色系统中的色度坐标与光源的色度坐标一致。其中， 具体记载的技术是使炭黑与有机颜料（相对于该炭黑带自无彩色偏离的茶色系的色相而 言，该有机颜料包含作为茶色系色相的补色的蓝色系或紫色系的颜料）分散而调整色度的 技术，需要加入较多的补色用颜料。然而，特别是在为了提高遮光性而使炭黑的含量在抗蚀 剂中高的情况下，如果进一步大量加入补色用颜料，则有助于硬化性的粘合树脂或硬化性 单体成分等的调配比例相对变小，因此涂膜变得难以充分硬化，涂膜与玻璃基板的密接性 降低，产生变得容易产生剥落等的问题，或者耐环境试验后的电阻率、密接性降低等对可靠 性特性的不良影响。而且，仅仅关于透射光的色度调整而加以记载，但关于反射光的色度调 整，并未具体地表示。
[0005] 而且，作为使反射色为中性黑的方法，揭示了在作为遮光材料的炭黑或氮化钛中 添加着色颜料的红色颜料或黄色颜料而进行调色的技术（专利文献2及专利文献3)，但并 未提及关于所使用的遮光材料与着色颜料的分散状态，对于可确实地调整为目标的中性黑 或具有优选的倾向的自中性黑稍许变蓝的反射色的技术的要求变高。
[0006] [现有技术文献]
[0007] [专利文献]
[0008] [专利文献l]W095/35525号说明书
[0009][专利文献2]日本专利特开2011-227467号公报
[0010] [专利文献3]日本专利特开2014-119640号公报
【发明内容】
[0011] [发明所欲解决的问题]
[0012] 本发明是鉴于该技术的诸多缺点而发明，其目的在于提供遮光膜及带遮光膜的基 板，所述遮光膜是遮光性高的黑色的遮光膜，且是反射光被调整为无彩色的黑色或稍许带 蓝色调的黑色的色度的彩色滤光片用黑色矩阵等的遮光膜。亦即，其中一个目的是使用使 遮光材料分散于树脂中而成的特定的遮光膜用黑色树脂组合物，获得反射光的L #aVs表色 系统中的色度坐标（a#，b#) N (〇.〇,〇.〇)的遮光膜，于实用上而言，重要的是可进行用以使 色度与黑色嵌槽一致的色度调整，因此目的在于获得对aW进行色度调整为-侧（负侧） 而使其与黑色嵌槽等的色相吻合的遮光膜。
[0013] [解决问题的技术手段]
[0014] 本发明人等人为了解决所述现有技术的问题点而进行了努力研宄，结果发现通过 除了炭黑、钛黑等黑色遮光性粒子、及硬化性树脂或硬化性单体以外，使用特定的颜色调整 用粒子而制成黑色树脂组合物，可将遮光膜的色度调整为无彩色化或带蓝色调的黑色。而 且，发现在该黑色树脂组合物中，通过将黑色遮光性粒子的平均二次粒径与颜色调整用粒 子的平均二次粒径的比设为特定的范围，且将黑色遮光性粒子的质量与颜色调整用粒子的 质量的质量比设为特定的范围，可确实地实现色度的调整。此时，作为颜色调整粒子的色 相，发现在炭黑为自无彩色偏离为茶色系的色相的情况下，并不调配与该偏离的色相处于 补色（相反色）的关系的蓝色或紫色的颜料，相反地含有少量的与偏离的色相为同系色的 黄色或橙色的颜料，由此可维持硬化后的膜特性或可靠性，且将遮光膜的色度调整为无彩 色化或带蓝色调的黑色，从而完成本发明。
[0015] 亦即，本发明的主旨如下所示。亦即，
[0016] (1)本发明是一种遮光膜用黑色树脂组合物，其包含如下成分作为必须成分：(A) 利用光或热的硬化性树脂、及/或利用光或热的硬化性单体、(B)在分散介质中分散黑色遮 光性粒子而成的含有黑色遮光性粒子的分散液、及（C)在分散介质中分散颜色调整用粒子 而成的含有颜色调整用粒子的分散液。
[0017] (2)本发明还是根据（1)的遮光膜用黑色树脂组合物，（C)成分中的颜色调整用 粒子的平均二次粒径D c与（B)成分中的黑色遮光性粒子的平均二次粒径D B的比Dc/DbS 0. 2~1. 2的范围，且（C)成分中所含的颜色调整用粒子的质量％与（B)成分中所含的黑 色遮光性粒子的质量mB的比m c/mBS 0. 03~0. 2的范围。
[0018] (3)本发明还是根据（1)或（2)的遮光膜用黑色树脂组合物，所述黑色遮光性粒子 是炭黑粒子。
[0019] (4)本发明还是根据（1)~（3)中任一项的遮光膜用黑色树脂组合物，所述颜色调 整用粒子是作为黄色颜料的C. I.颜料黄139及/或作为橙色颜料的C. I.颜料橙61。
[0020] (5)本发明还是一种遮光膜用黑色树脂组合物，所述遮光膜用黑色树脂组合物是 使用含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂与具有乙烯性不饱和双键的聚合性单体作为（A) 成分，且进一步含有（D)溶剂及（E)光聚合引发剂的根据（1)~（4)中任一项所述的遮光 膜用黑色树脂组合物，且在包含光硬化后成为固形的聚合性单体的固体成分中，含有聚合 性不饱和基的碱可溶性树脂为10质量％~60质量％，相对于含有聚合性不饱和基的碱可 溶性树脂100质量份而言，具有乙烯性不饱和双键的聚合性单体为10质量份~60质量份， 相对于含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂与具有乙烯性不饱和双键的聚合性单体的合 计量100质量份而言，（E)为2质量份~50质量份，进一步在固体成分中，（B)成分中的黑 色遮光性粒子为30质量％~60质量％，在固体成分中（C)成分中的颜色调整用粒子为1 质量％~15质量％。
[0021] (6)本发明还是根据（5)的遮光膜用黑色树脂组合物，含有聚合性不饱和基的碱 可溶性树脂使用使（a)二羧酸或三羧酸或其酸酐、及（b)四羧酸或其酸二酐和由双酚类所 衍生的具有2个缩水甘油醚基的环氧化合物与含有不饱和基的单羧酸的反应物进行反应 而所得的含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂。
[0022] (7)本发明还是一种带遮光膜的基板，所述带遮光膜的基板是将根据⑴~（6)中 任一项所述的遮光膜用黑色树脂组合物涂布于透明基板上的单面上，使其硬化而所得的带 遮光膜的基板，自所述透明基板的涂布有遮光膜的面的相反面侧所测定的CIE Lab色彩空 间表示系统中的带遮光膜的基板的b#值满足-1. 0 < b #< +0. 2。
[0023] (8)本发明还是一种彩色滤光片，其包含根据（7)的带遮光膜的基板。
[0024] (9)本发明还是一种触控屏，其包含根据（7)的带遮光膜的基板。
[0025] [发明的效果]
[0026] 通过使用本发明的黑色树脂组合物，可在透明基板上形成将反射色控制为无彩色 的黑色或自无彩色起带蓝色调的黑色的色相的黑色硬化膜（遮光膜），可将形成有该遮光 膜的带遮光膜的透明基板应用于显示装置用彩色滤光片或触控屏中。亦即，通过本发明，可 设计即使在显示画面未点亮时，设计性也优异的彩色滤光片或触控屏。
【具体实施方式】
[0027] 以下，对本发明加以详细说明。
[0028] 本发明的黑色树脂组合物中的作为（A)成分的利用光或热的硬化性树脂、及/或 利用光或热的硬化性单体如果是在分子内具有至少1个以上由于热或光而产生硬化反应 的官能基（例如（甲基）丙烯酰基、乙烯基等具有乙烯性不饱和双键的基，或环氧基、氧杂 环丁烷基等环状反应性基）的树脂或单体，则可使用。
[0029] 作为（A)成分的具有乙烯性不饱和双键的化合物存在有（A-1)具有乙烯性不饱和 双键的树脂与（A-2)具有乙烯性不饱和双键的聚合性单体，考虑涂敷等处理条件、由于光 或热而使其硬化的条件、硬化物的物性等，可以单独使用（A-1)或（A-2)，还可以以任意比 例加以混合而使用。
[0030] (A-1)成分例如可列举使用包含1种以上具有羧基的单体的3种~5种聚合性单 体（所述单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙 烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯等丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯（以下，有时 将这些化合物汇总记载为"（甲基）丙烯酸烷基酯"等）、环状的（甲基）丙烯酸环己酯、 (甲基）丙烯酸羟基乙酯及苯乙烯等）而合成的共聚物的羧基，与具有环氧基或异氰酸酯基 和至少1个以上乙烯性不饱和双键的甲基丙烯酸缩水甘油酯、异氰酸酯基乙基丙烯酸酯或 甲基丙烯酰基异氰酸酯等反应而所得的由于光或热而硬化的具有不饱和双键的硬化性树 月旨。自耐热性、显影性的方面考虑，具有此种结构的硬化性树脂优选使用重量平均分子量为 5000~100000、酸值为50~150的硬化性树脂。
[0031] 而且，（A-1)成分的其它例可列举双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛清 漆型环氧树脂、多羧酸缩水甘油酯、多元醇聚缩水甘油酯、脂肪族或脂环式环氧树脂、胺型 环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂或二羟基苯型环氧树脂等环氧树脂与（甲基）丙烯酸反 应而所得的环