JP2000241621A - カラーフィルター用光硬化性組成物、カラーフィルター、および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像性、解像性および生産性に優れたカ
ラーフィルター用樹脂ブラックマトリクスを形成しう
る、光硬化性組成物を提供する。 【解決手段】 シリカコーティングされたカーボンブラ
ックを含むことを特徴とするカラーフィルター用光硬化
性組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラーテレビ、液晶
表示素子、固体撮像素子、カメラ等に使用される光学的
カラーフィルターの製造で使用されるカラーフィルター
用光硬化性組成物と、該組成物を用いて形成されたブラ
ックマトリクスを有するカラーフィルター、及び該カラ
ーフィルターを用いた液晶表示装置に係る。

【０００２】詳しくは、高感度で現像性に優れたカラー
フィルター用光硬化性組成物、高精度でコントラストの
優れたのカラーフィルター、及び視認性に優れた液晶表
示装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】液晶表示装置は、カラー画像を表示する
ため液晶を挟持する一方の基板上にカラーフィルターを
装着している。該カラーフィルターは、通常、ガラス、
プラスチックシート等の透明基板の表面に黒色のマトリ
ックスを形成し、続いて、赤、緑、青等の３種以上の異
なる色相の、５〜２００μｍ幅のストライプ状又はモザ
イク状等の色パターンが数μｍの精度で形成されてい
る。

【０００４】カラーフィルターの代表的な製造方法とし
ては、染色法、印刷法、顔料分散法、電着法、インクジ
ェット法等がある。これらのうち、特に、色材料を含有
する光硬化性組成物を、透明基板上に塗布し、画像露
光、現像、必要により硬化を繰り返すことでカラーフィ
ルター画素を形成する顔料分散法は、カラーフィルター
画素の位置、膜厚等の精度が高く、耐光性・耐熱性等の
耐久性に優れ、ピンホール等の欠陥が少ないため、広く
採用されている。

【０００５】通常、赤、緑、青（以下、ＲＧＢと称すこ
とがある）の色パターンの間にはコントラスト向上、液
晶駆動用のＴＦＴ（薄膜トランジスター）等のトランジ
スターを遮光するため格子状あるいはストライプ状など
の遮光性のブラックマトリックスを配置するのが一般的
である。ブラックマトリクスにはクロム等の金属膜を使
用する方法や、遮光性の色材料を分散させた光硬化性樹
脂を使用する方法などが知られている。

【０００６】クロム等の金属膜は遮光率が高く、これを
用いたブラックマトリクスは容易に高光学濃度（膜厚約
０．１５μｍで、光学濃度（ＯＤ）が４以上）が達成で
き、またポジ型フォトレジストを使用するため高解像度
とすることができる。しかし、金属膜であるため可視光
の反射率が高く、外光の反射による表示画像のコントラ
ストの低下や、周囲の明るい物体の写り込みによる画質
の低下を来しやすい。また、透明基板上にクロム等の金
属を蒸着し、フォトリソグラフ工程を経てクロム層をエ
ッチング処理するため製造工程は煩雑であり、高コスト
となる。更に、エッチング処理の廃液などによる環境問
題が生じるという問題がある。このため、遮光性の色材
料を分散させた光硬化性樹脂を用いて形成するブラック
マトリクス（樹脂ブラックマトリクス）が着目されてい
る。

【０００７】樹脂ブラックマトリクスにおいては、表面
の可視光反射率が数％と低いため画質特性が向上する
が、遮光率が低いため、クロム等の金属膜によるブラッ
クマトリクスと同等の遮光性（光学濃度）を発現させる
ためには、遮光性色材料の含有量を多くするか、膜厚を
厚くする必要がある。膜厚を厚くする方法においては、
ブラックマトリクス形成後にＲＧＢ各色画素を形成する
と、画素の、ブラックマトリクス上に設けられた部分が
突起状に盛り上がるため平坦性が損なわれ、液晶の配向
に乱れを発生させる、カラーフィルタ上に設ける透明電
極であるＩＴＯ膜の断線が発生しやすい等の問題があ
る。このため、クロム等の金属膜と同等の遮光率を達成
するためには、遮光性色材料の含有量を多くする方法に
てブラックマトリクスを形成する必要がある。

【０００８】近年は、より色コントラストの優れたカラ
ーフィルターが望まれ、ブラックマトリクスには高遮光
率（光学濃度（ＯＤ）３以上）が要求されている。樹脂
ブラックマトリクスにて光学濃度３以上を達成するため
には、遮光性色材料の含有量が３０〜６０％（０．５〜
３μｍ程度の膜厚で）と高濃度になるが、このような高
濃度では露光時の光が遮光され、感度や現像性が低下
し、さらには、フォトリソグラフィーによって得られる
カラーフィルターの精度が低下する問題がある。

【０００９】色材料の高濃度化による感度の低下を改善
する目的で、光重合性組成物を用いた顔料分散法による
カラーフィルターの製造においては、光重合開始剤系が
種々検討されている。それらの例としては、トリアジン
系化合物又はトリアジン系化合物及びイミダゾール系化
合物を併用するもの（特開平６−２０１９１３号公
報）、ミヒラーズケトンとイミダゾール系化合物とを併
用するもの（特開平５−１７３３２０号公報）、或いは
「ファインケミカル」１９９１年３月１日号Ｖｏｌ２
０，Ｎｏ．４，Ｐ．１６〜２６に記載のジアルキルアセ
トフェノン系、ベンジルジアルキルケタール系、ベンゾ
イン系、ベンゾインアルキルエーテル系、チオモサント
ン誘導体等が、カラーフィルター用に使用されている
（特開平４−１９０３６２号公報、特開平５−３０３０
１２号公報、特開平６−３５１８８号公報等）。一方、
光硬化性組成物の高感度化に関し、イミダゾール系化合
物にさらに２−メルカプトベンズチアゾール、２−メル
カプトベンズオキサゾール、２−メルカプトベンズイミ
ダゾール等の芳香族メルカプト化合物を加えることがな
されている（特開昭５９−５６４０３号公報）。

【００１０】これらの開始剤系を用いることにより、ブ
ラックマトリクス用光重合組成物においてはかなり満足
いく感度が得られているが、更なる高感度化および現像
性、解像性の向上が望まれている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題点を解決し、膜厚を厚くすることなく高光学濃度を達
成でき、かつパターン形状に優れたカラーフィルターの
製造を可能とする、高感度で現像性・解像性に優れたカ
ラーフィルター用光硬化性組成物と、このカラーフィル
ター用光硬化組成物を用いることにより得られた高精度
なカラーフィルター、及び画質特性の優れた液晶表示装
置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のカラ
ーフィルター用光硬化性組成物は、シリカコーティング
されたカーボンブラックを含むことを特徴とする。本発
明の請求項２のカラーフィルター用光硬化性組成物は、
請求項１記載のカラーフィルター用光硬化性組成物にお
いて、シリカコーティングされたカーボンブラックの他
に、バインダ樹脂、エチレン性不飽和二重結合を少なく
とも１個有する化合物、光重合開始剤系、および溶剤を
含有することを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項３のカラーフィルター用光
硬化性組成物は、請求項１または２記載のカラーフィル
ター用光硬化性組成物において、カーボンブラックが気
相にてシリカコーティングされたものであることを特徴
とする。本発明の請求項４のカラーフィルター用光硬化
性組成物は、請求項１または２記載のカラーフィルター
用光硬化性組成物において、カーボンブラックが液相に
てシリカコーティングされたものであることを特徴とす
る。

【００１４】本発明の請求項５のカラーフィルター用光
硬化性組成物は、請求項１〜４のいずれかに記載のカラ
ーフィルター用光硬化性組成物において、カーボンブラ
ックが、水蒸気プラズマ処理された後、シリカコーティ
ングされたものであることを特徴とする。本発明の請求
項６のカラーフィルター用光硬化性組成物は、請求項２
〜５のいずれかに記載のカラーフィルター用光硬化性組
成物において、光重合開始剤系が、ビイミダゾール化合
物、チタノセン化合物、トリアジン化合物及びオキサジ
アゾール化合物から選ばれた少なくとも１種の化合物を
含有することを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項７のカラーフィルター用光
硬化性組成物は、請求項６に記載のカラーフィルター用
光硬化性組成物において、ビイミダゾール化合物、チ
タノセン化合物、トリアジン化合物及びオキサジアゾー
ル化合物から選ばれた少なくとも１種の化合物の他に、
アミノ基含有増感色素、チオール化合物、Ｎ−フェ
ニルグリシン及びその誘導体から選ばれた少なくとも１
種の化合物、を含有することを特徴とする。

【００１６】本発明の請求項８のカラーフィルターは、
請求項１〜７のいずれかに記載のカラーフィルター用光
硬化性組成物を用いて形成されたブラックマトリクスを
有することを特徴とする。本発明の請求項９の液晶表示
装置は、請求項７記載のカラーフィルターを用いている
ことを特徴とする。

【００１７】以下に本発明を詳細に説明する。 (シリカコーティングカーボンブラック)本発明のカラー
フィルター用光硬化性組成物は、優れた画像形成性、高
遮光性を発現させるためシリカコーティングカーボンブ
ラックを含有している。このシリカコーティングコーテ
ィングカーボンブラックにおけるシリカ量としては、通
常ＳｉＯ₂として０．５〜５０重量％、好ましくは１〜
４０重量％程度である。カーボンブラックにシリカをコ
ーティングする方法は、気相あるいは液相にて行うこと
ができるが、どのような方法で行っても良い。

【００１８】例えば気相で行う方法としては、カーボン
ブラックを密閉容器中に入れ密閉容器を脱気する。その
中にテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等の
シリカ源を導入し、カーボンブラック表面にシラン源を
吸着させ、カーボンブラックとシリカ源とを反応させ
る。反応終了後過剰のシリカ源を減圧下除去し、続いて
アンモニア等のアルカリを密閉容器中に導入しメトキシ
基、エトキシ基をヒドロキシ基に変換させる。この一連
の操作によってカーボンブラック表面にシリカの単分子
膜がコーティングされる。必要に応じてこの操作を繰り
返しカーボンブラック上のシリカの被覆量を制御しても
良い。

【００１９】液相にてコーティングする方法としては、
カーボンブラックを水分散体とし、該カーボンブラック
水分散体に水酸化カリウム、アンモニア等のアルカリを
加え、この中にシリカ源を加える。この時のシリカ源と
しては、水ガラス水溶液を陽イオン交換樹脂等で脱アル
カリしたケイ酸液等が好適に用いられる。また、別法と
しては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン
等のシリカ源のゾルゲル反応を利用しても良い。ゾルゲ
ル反応を利用する方法は、カーボンブラック水分散体を
塩酸等により酸性に、あるいはアンモニア等でアルカリ
性にし、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン
等のシリカ源を加え反応させる。

【００２０】シリカをコーティングするカーボンブラッ
クとしては、何も前処理を行っていないカーボンブラッ
クを用いても良いが、水蒸気プラズマ処理を行い表面に
水酸基を導入したカーボンブラックを用いても良い。水
蒸気プラズマ処理としては、例えば密閉容器中にカーボ
ンブラックを入れ、脱気後水蒸気を導入させながらプラ
ズマ照射を行うことによってカーボンブラック表面に水
酸基が導入するという方法がある。

【００２１】また水蒸気プラズマ処理の代わりに、カー
ボンブラック上にシリカの導入を促進させるためカーボ
ンブラックの表面を酸化処理しても良い。酸化処理の例
としては、空気雰囲気中で１００〜３００℃の加熱によ
る高温焼成法、硝酸、過塩素酸等の酸、あるいは過酸化
水素と１００〜２５０℃の温度で接触させる酸処理法、
オゾン雰囲気中、１００〜３００℃の温度で加熱するオ
ゾン酸化法等がある。

【００２２】シリカコーティング（液相、気相）と各種
前処理（水蒸気プラズマ処理、酸化処理など）は、どの
ような組み合わせで行っても良いが、 ａ．水蒸気プラズマ処理を行ったカーボンブラックに、
気相でシリカコーティング、 ｂ．前処理を行わずに気相でシリカコーティング、 ｃ．前処理を行わずに液相でシリカコーティング、 のいずれかでシリカコーティングしたカーボンブラック
が好ましく、上記ａ．またはｃ．にて得られたカーボン
ブラックが更に好ましい。

【００２３】本発明において、シリカをコーティングす
るカーボンブラックに特に制限はなく、通常、比表面積
２５〜５００ｇ／ｍ²のファーネスブラック、アセチレ
ンブラックなどが用いられる。具体的には、例えば以下
のようなカーボンブラックが挙げられる。 三菱化学社製：ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ１０
０、ＭＡ２２０、ＭＡ２３０、＃５２、＃５０、＃４
７、＃４５、＃２７００、＃２６５０、＃２２００、＃
１０００、＃９９０、＃９００等 デグサ社製：Ｐｒｉｎｔｅｘ９５、プリンテックス９
０、Ｐｒｉｎｔｅｘ８５、Ｐｒｉｎｔｅｘ７５、Ｐｒｉ
ｎｔｅｘ５５、Ｐｒｉｎｔｅｘ４５、Ｐｒｉｎｔｅｘ４
０、Ｐｒｉｎｔｅｘ３０、Ｐｒｉｎｔｅｘ３、Ｐｒｉｎ
ｔｅｘＡ、ＰｒｉｎｔｅｘＧ、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃ
ｋ５５０、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ３５０、Ｓｐｅｃ
ｉａｌＢｌａｃｋ２５０、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ１
００等 キャボット社製：Ｍｏｎａｒｃｈ４６０、Ｍｏｎａｒｃ
ｈ４３０、Ｍｏｎａｒｃｈ２８０、Ｍｏｎａｒｃｈ１２
０、Ｍｏｎａｒｃｈ８００、Ｍｏｎａｒｃｈ４６３０、
ＲＥＧＡＬ９９、ＲＥＧＡＬ９９Ｒ、ＲＥＧＡＬ４１
５、ＲＥＧＡＬ４１５Ｒ、ＲＥＧＡＬ２５０、ＲＥＧＡ
Ｌ２５０Ｒ、ＲＥＧＡＬ３３０、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲ
ＬＳ４８０、ＰＥＡＲＬＳ１３０等 コロンビヤン カーボン社製：ＲＡＶＥＮ１１、ＲＡＶ
ＥＮ１５、ＲＡＶＥＮ３０、ＲＡＶＥＮ３５、ＲＡＶＥ
Ｎ４０、ＲＡＶＥＮ４１０、ＲＡＶＥＮ４２０、ＲＡＶ
ＥＮ４５０、ＲＡＶＥＮ５００、ＲＡＶＥＮ７８０、Ｒ
ＡＶＥＮ８５０、ＲＡＶＥＮ８９０Ｈ、ＲＡＶＥＮ１０
００、ＲＡＶＥＮ１０２０、ＲＡＶＥＮ１０４０等 上記のカーボンブラックは、他の黒色の無機、有機顔料
と併用しても良い。他の黒色顔料は、カーボンブラック
より遮光性が低いため自ずと混合比率は制限され、黒色
色材全量に対して５０重量％以下であることが好まし
い。他の黒色顔料の例としては、チタンブラック、アニ
リンブラック、酸化鉄系黒色顔料、及び、赤色、緑色、
青色の三色の有機顔料を混合して黒色顔料として用いる
ことができる。 （光硬化性組成物）本発明のカラーフィルター用光硬化
性組成物においては、カーボンブラック以外には特に規
定はなく、マスクを通した露光による光硬化、現像によ
る未硬化部分の除去によって画像を形成できる組成物で
あればよいが、特に好ましいのは、カーボンブラックの
他に、バインダ樹脂、エチレン性不飽和二重結合を少な
くとも１個有する化合物、光重合開始剤系および溶剤を
含有する光硬化性組成物である。以下、この様な構成成
分を含む光硬化性組成物の、各構成成分について詳細に
説明する。 （バインダ樹脂）本発明のカラーフィルター用光硬化性
組成物は、相溶性、皮膜形成性、現像性、接着性を向上
させる結合剤としての機能を奏する材料として、バイン
ダ樹脂を含有している。バインダー樹脂の種類に特に制
限はないが、本発明においては、光線遮光材料であるブ
ラックマトリクスの高感度かつ高精細な画像形成を行
い、形成されたブラックマトリクスの皮膜強度を向上さ
せるため、特にバインダ樹脂としては、側鎖にエチレン
性不飽和二重結合を有する有機高分子物質が好ましい。
中でも、エチレン性不飽和二重結合とカルボキシル基と
ヒドロキシル基を有する共重合体が好ましく用いられ、
特に、エチレン性不飽和二重結合とカルボキシル基とヒ
ドロキシル基を有するスチレン系共重合体又はアクリル
系共重合体が好ましい。

【００２４】この様な共重合体は、（１）上記官能基を
有する単量体を共重合する、（２）スチレン系共重合
体、アクリル系共重合体等の高分子に上記機能性官能基
を導入する、等の方法により得られるが、合成の行いや
すさから一般に（２）の方法が好ましい。上記の側鎖に
エチレン性不飽和二重結合を少なくとも一個有する有機
高分子物質の具体例としては、スチレン、α−メチル−
スチレン、ビニルトルエン等のスチレン系モノマー；ア
クリル酸、メタクリル酸、桂皮酸、マレイン酸、フマル
酸、無水マレイン酸、イタコン酸等の不飽和基含有カル
ボン酸；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）
アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、アリル
（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、
２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ヒドロキシ
エチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メ
タ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート等、
ヒドロキシフェニル（メタ）アクリレート、メトキシフ
ェニル（メタ）アクリレートベンジル（メタ）アクリレ
ート等の（メタ）アクリル酸のエステル；アクリロニト
リル；酢酸ビニル、バーサチック酸ビニル、プロピオン
酸ビニル、桂皮酸ビニル、ピバリン酸ビニル等の酸ビニ
ル等の共重合体の側鎖に、エチレン性二重結合を導入す
ることによって得られる。

【００２５】側鎖にエチレン性不飽和二重結合は、例え
ばエステル結合、アミド結合、エーテル結合、イミド結
合、ウレタン結合等の有機結合によって導入することが
できる。導入反応の一例としては、前記有機高分子共重
合体の、カルボン酸基及び／またヒドロキシル基の一部
又は全部を、グリシジル（メタ）アクリレート、アリル
グリシジルエーテル、下記構造の脂環式エポキシ基含有
不飽和化合物、等の脂肪族エポキシ基含有不飽和化合物
と反応させて導入することもができる。なお、本明細書
において、「（メタ）アクリル」とは「アクリル又はメ
タクリル」を示す。「（メタ）アクリレート」について
も同様である。

【００２６】

【化１】

【００２７】

【化２】

【００２８】

【化３】

【００２９】［各一般式中、Ｒ₁ は水素原子又はメチル
基を示す。Ｒ₂ は炭素数１〜６の２価の脂肪族飽和炭化
水素基を示す。Ｒ₃ は炭素数１〜１０の２価の炭化水素
基を示す。ｌは０〜１０の整数を示す。］等を挙げるこ
とができる。上記において、Ｒ₂ によって示される炭素
数１〜６の２価の脂肪族飽和炭化水素基としては、直鎖
又は分枝状のアルキレン基例えばメチレン、エチレン、
プロピレン、テトラメチレン、エチルエチレン、ペンタ
メチレン、ヘキサメチレン基等を挙げることができる。
また、Ｒ₃ によって示される炭素数１〜１０の２価の炭
化水素基としては、例えばメチレン、エチレン、プロピ
レン、テトラメチレン、エチルエチレン、ペンタメチレ
ン、ヘキサメチレン、ポリメチレン、フェニレン、

【００３０】

【化４】

【００３１】基等を挙げることができる。本発明におい
て、特に好ましい有機高分子物質としては、基板への接
着性を高める目的で、スチレン、α−メチルスチレン、
ベンジル（メタ）アクリレート、ヒドロキシフェニル
（メタ）アクリレート、メトキシフェニル（メタ）アク
リレート、ヒドロキシフェニル（メタ）アクリルアミ
ド、ヒドロキシフェニル（メタ）アクリルスルホアミド
等のフェニル基を有する共重合モノマーを１０〜９８モ
ル％、好ましくは２０〜８０モル％、より好ましくは３
０〜７０モル％の割合で含有し、（メタ）アクリル酸を
２〜９０重量％、好ましくは１０〜７０重量％の割合で
含有する共重合体に、全共重合モノマーに対して２〜５
０モル％、好ましくは５〜４０モル％のエポキシ基含有
不飽和化合物が付加された反応物が望ましい。

【００３２】このような有機高分子物質の分子量として
は、重量平均分子量（Ｍｗ）で１，０００〜１０００，
０００、好ましくは２，０００〜３００，０００、より
好ましくは３，０００〜１００，０００の範囲である。
有機高分子物質のＭｗがこの範囲より著しく低いと、現
像時に画線部分の膜減りが生じる傾向があり、逆に有機
高分子物質のＭｗが著しく高いと現像時に非画線部の抜
け性不良を生じる傾向がある。

【００３３】本発明のカラーフィルター用光硬化性組成
物は、さらに他の有機・無機高分子を含有しても良い。
これらの有機・無機高分子としては、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラエチレ
ングリコール、エピクロロヒドリンとビスフェノールＡ
とのポリエーテル及び共重合ポリエーテル、ポリビニル
アルキルエーテル、可溶性ナイロン等のポリアミド、ポ
リウレタン、ポリエチレンテレフタレート／イソフタレ
ート、ポリエチレンアジペート、ポリテトラエチレンア
ジペート、ポリエチレンフマレート等のポリエステル、
アセチルセルロース及びポリビニルホルマール、ポリビ
ニルブチラール等が挙げられる。 （エチレン性不飽和重結合を少なくとも１個有する化合
物）エチレン性不飽和重結合を少なくとも１個有する化
合物（以下「エチレン性化合物」と称す。）は、後述す
る光重合開始剤系から発生するラジカルにより重合反応
が誘起される化合物である。エチレン性化合物として
は、単量体又は、側鎖もしくは主鎖にエチレン性不飽和
二重結合を有するオリゴマーのいずれでも良い。なお、
本発明における単量体の意味するところは、所謂高分子
物質に相対する概念であり、従って、狭義の単量体以外
に二量体、三量体、オリゴマーをも包含するものであ
る。

【００３４】エチレン性化合物としては、例えば、不飽
和カルボン酸、脂肪族（ポリ）ヒドロキシ化合物と不飽
和カルボン酸とのエステル、芳香族ポリヒドロキシ化合
物と不飽和カルボン酸とのエステル、不飽和カルボン酸
と多価カルボン酸と脂肪族ポリヒドロキシ化合物により
得られるエステル、芳香族ポリヒドロキシ化合物のエチ
レンオキシド、プロピレンオキシド付加物と不飽和カル
ボン酸とのエステル化反応、脂肪族ポリヒドロキシ化合
物のエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加物と不
飽和カルボン酸とのエステル化反応、カプロラクトン変
性多価アルコールと不飽和カルボン酸とのエステル、多
価アルコールと多価イソシアナートと不飽和カルボン酸
との反応物、スチリル末端化合物、含リン酸不飽和化合
物、ポリエポキシと不飽和カルボン酸との付加物等が挙
げられる。

【００３５】これらのうち、脂肪族ポリヒドロキシ化合
物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては具体的に
は、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレン
グリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ
アクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、トリ
メチロールプロパントリアクリレート、トリメチロール
エタントリアクリレート、ペンタエリスリトールジアク
リレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリ
スリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトー
ルペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ
アクリレート、グリセロールアクリレート等のアクリル
酸エステル、これら例示化合物のアクリレートをメタク
リレートに代えたメタクリル酸エステル、同様にイタコ
ネートに代えたイタコン酸エステル、クロトネートに代
えたクロトン酸エステルもしくはマレエートに代えたマ
レイン酸エステル等が挙げられる。

【００３６】芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カル
ボン酸とのエステルとしては、ハイドロキノンジアクリ
レート、ハイドロキノンジメタクリレート、レゾルシン
ジアクリレート、レゾルシンジメタクリレート、ピロガ
ロールトリアクリレート等が挙げられる。不飽和カルボ
ン酸と多価カルボン酸及び多価ヒドロキシ化合物とのエ
ステル化反応により得られるエステルとしては必ずしも
単一物では無いが代表的な具体例としては、アクリル
酸、フタル酸及びエチレングリコールの縮合物、アクリ
ル酸、マレイン酸及びジエチレングリコールの縮合物、
メタクリル酸、テレフタル酸及びペンタエリスリトール
の縮合物、アクリル酸、アジピン酸、ブタンジオール及
びグリセリンの縮合物等が挙げられる。

【００３７】その他本発明に用いられるエチレン性化合
物の例としては、エチレンビスアクリルアミド等のアク
リルアミド類；フタル酸ジアリル等のアリルエステル
類；ジビニルフタレート等のビニル基含有化合物なども
有用である。なお、前記した主鎖にエチレン性不飽和結
合を有するオリゴマーとしては、例えば、不飽和二価カ
ルボン酸とジヒドロキシ化合物との重縮合反応により得
られるポリエステル、不飽和二価カルボン酸とジアミン
との重縮合反応により得られるポリアミド等がある。

【００３８】また、側鎖にエチレン性不飽和結合を有す
るオリゴマーとしては、側鎖に不飽和結合を持つ二価カ
ルボン酸、例えばイタコン酸、プロピリデンコハク酸、
エチリデンマロン酸等とジヒドロキシ又はジアミン化合
物との縮合重合体がある。また、側鎖にヒドロキシ基や
ハロゲン化メチル基の如き反応活性を有する官能基をも
つ重合体、例えばポリビニルアルコール、ポリ（２−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート）、ポリエピクロルヒド
リン等とアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不
飽和カルボン酸との高分子反応により得られるポリマー
も好適に使用し得る。 （光重合開始剤系）本発明に用いられる光重合開始剤系
は、活性光線によってエチレン性不飽和二重結合を重合
させる化合物であれば特に限定されないが、ビイミダ
ゾール化合物、チタノセン化合物、トリアジン化合物及
びオキサジアゾール化合物から選ばれた少なくとも１種
の化合物を含むものが好ましく、これらに加えてアミ
ノ基含有増感色素、チオール化合物、Ｎ−フェニルグ
リシン及びその誘導体から選ばれた少なくとも１種の化
合物、を組み合わせるのと、上記性能の点から更に好ま
しい。

【００３９】ビイミダゾール化合物の具体例としては、
２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４′，
５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、２，２′−
ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４′，５，５′−テ
トラ（ｐ−カルボエトキシフェニル）ビイミダゾール、
２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４′，
５，５′−テトラ（ｐ−ブロモフェニル）ビイミダゾー
ル、２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，
４′，５，５′−テトラ（ｏ，ｐ−ジクロロフェニル）
ビイミダゾール、２，２′−ビス（ｏ−ブロモフェニ
ル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾ
ール、２，２′−ビス（ｏ，ｐ−ジクロロフェニル）−
４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、
２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４′，
５，５′−テトラ（ｍ−メトキシフェニル）ビイミダゾ
ール、２，２′−ビス（ｏ，ｏ′−ジクロロフェニル）
−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾー
ル、２，２′−ビス（ｏ−ニトロフェニル）−４，
４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、２，
２′−ビス（ｏ−メチルフェニル）−４，４′，５，
５′−テトラフェニルビイミダゾール等を挙げることが
できる。

【００４０】チタノセン化合物としては、特開昭５９−
１５２３９６号公報、特開昭６１−１５１１９７号公
報、特開昭６３−１０６０２号公報、特開昭６３−４１
４８４号公報、特開平２−２９１号公報、特開平３−１
２４０３号公報、特開平３−２０２９３号公報、特開平
３−２７３９３号公報、特開平３−５２０５０号公報、
特開平４−２２１９５８号公報、特開平４−２１９７５
６号公報、特開平３−２７３９３号公報等に記載される
チタノセン化合物が使用可能であり、具体的には、ジ−
シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ジ−クロライド、ジ−シ
クロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−フェニル、ジ−シク
ロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，３，４，５，６−
ペンタフルオロフェニ−１−イル、ジシクロペンタジエ
ニル−Ｔｉ−ビス−２，３，５，６−テトラフルオロフ
ェニ−１−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビ
ス−２，４，６−トリフルオロフェニ−１−イル、ジ−
シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，６−ジ−フル
オロフェニ−１−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔ
ｉ−ビス−２，４−ジ−フルオロフェニ−１−イル、ジ
−メチルシクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，３，
４，５，６−ペンタフルオロフェニ−１−イル、ジ−メ
チルシクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，３，５，
６−テトラフルオロフェニ−１−イル、ジ−メチルシク
ロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，６−ジフルオロフ
ェニ−１−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビ
ス−２，６−ジフルオロ−３−（ピル−１−イル）−フ
ェニ−１−イル等を挙げることができる。

【００４１】トリアジン化合物の例としては、ハロメチ
ル基を有するトリアジン化合物が好適に用いられる。そ
れらの例としては、６−フェニル−２，４−ビス（トリ
クロロメチル）−ｓ−トリアジン、６−（ｐ−メトキシ
フェニル）−２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−
トリアジン、６−［ｐ−（Ｎ，Ｎ−ビス（エトキシカル
ボニルメチル）アミノ）フェニル）−２，４−ビス（ト
リクロロメチル）−ｓ−トリアジン、６−（ｐ−スチリ
ルフェニル）−２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ
−トリアジン、６−ｐ−クロロフェニル−２，４−ビス
（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、６−（ｐ−メ
チルチオフェニル）−２，４−ビス（トリクロロメチ
ル）−ｓ−トリアジンなどである。

【００４２】オキサジアゾール化合物の例としては、ハ
ロメチル基を有するオキサジアゾール化合物が好適に用
いられる。それらの例としては、２−フェニル−５−ト
リクロロメチル−１，３，４−オキサジアゾール、２−
（ｐ−メチルフェニル）−５−トリクロロメチル−１，
３，４−オキサジアゾール、２−（ｐ−メトキシフェニ
ル）−５−トリクロロメチル−１，３，４−オキサジア
ゾール、２−スチリル−５−トリクロロメチル−１，
３，４−オキサジアゾール、２−（ｐ−メトキシスチリ
ル）−５−トリクロロメチル−１，３，４−オキサジア
ゾール、２−（ｐ−ブトキシスチリル）−５−トリクロ
ロメチル−１，３，４−オキサジアゾールなどである。

【００４３】アミノ基含有増感色素としては例えば、特
開平６−１９２４０号公報、特開平６−１９２４９号公
報等に記載のジアルキルアミノフェニル基が挙げられ、
具体的には、ジアルキルアミノフェニル基を有する化合
物としては下記構造式で表される化合物、

【００４４】

【化５】

【００４５】

【化６】

【００４６】ｐ−ジエチルアミノ安息香酸エチル、ミヒ
ラーズケトン等の化合物や、ｐ−ジエチルアミノベンズ
カルバルデヒド、７−ジュロリジルカルバルデヒド等の
ジアルキルアミノフェニルカルバルデヒド等が挙げられ
る。これらのうち、ジアルキルアミノフェニル基を有す
る化合物がより高感度であり好ましい。チオール化合物
としては、 本発明に使用される脂肪族多官能チオール
化合物の例としては、ヘキサンジチオール、デカンジチ
オール、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン、ブタン
ジオールビスチオプロピオネート、ブタンジオールビス
チオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコ
レート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレー
ト、ブタンジオールビスチオプロピオネート、トリメチ
ロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロ
ールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリ
トールテトラキスチオプロピオネート、ペンタエリスリ
トールテトラキスチオグリコレート、トリスヒドロキシ
エチルトリスチオプロピオネート、２―メルカプト−ベ
ンゾチアゾール、２―メルカプト−ベンゾオキサゾー
ル、２―メルカプト−ベンゾジゾール、等が挙げられ
る。

【００４７】Ｎ−フェニルグリシン及びその誘導体とし
ては、Ｎ−フェニルグリシン、Ｎ−フェニルグリシンの
アルキル基、アルコキシル基、アミノ基、ニトロ基、シ
アノ基、またはハロゲン置換体、Ｎ−フェニルグリシン
のカルボン酸の塩等が挙げられる。本発明のカラーフィ
ルター用光硬化性組成物の各構成成分の含有量は、溶剤
を除く固形分全量に対して、バインダ樹脂の配合量は５
〜４０重量％とするのが好ましく、エチレン性不飽和二
重結合を少なくとも１個有する化合物の配合量は５〜４
０重量％とするのが好ましく、光重合開始剤の配合量は
０．１〜２０重量％、特に０．５〜１５重量％、とりわ
け１〜１０重量％とするのが好ましい。又、光重合開始
剤系における各化合物の含有量割合は、ビイミダゾー
ル化合物、チタノセン化合物、トリアジン化合物及びオ
キサジアゾール化合物から選ばれる少なくとも１種の化
合物が、溶剤を除く固形分全量に対して合計で０．０１
〜５重量％であるのが好ましい。更にアミノ基含有増
感色素を含む場合は０．０１〜５重量％の範囲とするの
が好ましく、またチオール化合物、Ｎ−フェニルグリ
シンおよびその誘導体から選ばれる少なくとも１種の化
合物は０．０１〜５重量％の範囲、特には０．１〜４重
量％の範囲であるのが好ましい。

【００４８】該遮光材料としてのシリカコーティングカ
ーボンブラックの配合量は、膜厚１μｍにおける遮光率
が３．０、さらには３．５以上の高遮光率のブラックマ
トリクス形成させるために、光硬化性組成物中の全固形
分に対して２０〜９０重量％、特に３０〜８０重量％の
範囲とするのが好ましい。シリカコーティングカーボン
ブラックを組成物中に配合するときに、本発明の目的を
損なわない範囲で種々の分散剤、分散助剤を用いること
もができる。

【００４９】なお、本発明において、溶剤は前述の各成
分を溶解・分散させるものであり、具体的にはメチルセ
ロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジエ
チレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリ
コールモノメチルエーテルアセテート（以下「ＰＧＭＡ
ｃ」と略記する。）、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、クロロホ
ルム、ジクロロメタン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸
エチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタ
ノール、テトラハイドロフラン等が挙げられる。

【００５０】本発明の光硬化性組成物は、これらの溶剤
を用いて、固形分濃度が５〜５０重量％、好ましくは１
０〜４０重量％の範囲となるように調液される。次に、
本発明のカラーフィルター用光硬化性組成物の製造方法
について説明する。本発明においては、先ず、シリカコ
ーティングカーボンブラックの分散液を製造する。シリ
カコーティングカーボンブラックの分散を促進するた
め、また分散液を安定させるために、バインダ樹脂を共
存させて分散させるか、目的を損なわない範囲で種々の
分散剤、分散助剤を用いてもよい。分散させる方法とし
ては、ペイントコンディショナー、サンドグラインダ
ー、ボールミル、ロールミル、ストーンミル、ジェット
ミル、ホモジナイザー等を用いることができる。ペイン
トコンディショナー、サンドグラインダーにて分散させ
るときは、０．１から数ミリ径のガラスビーズ又はジル
コニアビーズを用いて分散させる。分散させる条件は、
通常、温度は０℃から１００℃であり、好ましくは、室
温から６０℃である。分散時間は、用いるカーボンブラ
ック、分散剤、分散助剤、バインダ樹脂などによって変
化するが、１０分から５０時間、好ましくは、２０分か
ら２０時間である。

【００５１】続いて、シリカコーティングカーボンブラ
ック分散液に、バインダ樹脂、エチレン性不飽和二重結
合を少なくとも１個有する化合物、光重合開始剤及び溶
剤を加え、さらに目的に応じて種々の添加剤（レベリン
グ剤、光安定剤等）を加え光硬化性組成物を製造する。
次に、透明基板上に上記で得られた光硬化性組成物をス
ピナー，ワイヤーバー，フローコーター，ダイコータ
ー，ロールコーター，スプレー等の塗布装置により塗布
して乾燥した後、該試料の上にフォトマスクを置き、該
フォトマスクを介して画像露光，現像，必要に応じて熱
硬化或いは光硬化により樹脂ブラックマトリクス画像を
形成させ、さらに同様の操作をＲＧＢ３色について各々
繰り返し、透明基板上に膜厚が０．５〜３μｍのカラー
フィルター画像を形成させる。尚、乾燥後のブラックマ
トリクスの膜厚は、０．１〜５μｍ、好ましくは０．３
〜２．５μｍ、更に好ましくは０．５〜１．５μｍの範
囲とするのが好ましく、又、膜厚１μｍでの光学濃度が
３．０以上であるのが好ましい。

【００５２】ここで用いる透明基板はカラーフィルター
用の透明基板であり、その材質は特に限定されるもので
はないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポ
リエステルやポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオ
レフィン等、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリスルホンの熱可塑性プラスチックシート、エ
ポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ（メタ）アクリル
樹脂等の熱硬化性プラスチックシート、或いは各種ガラ
ス板等を挙げることができる。特に、耐熱性の点からガ
ラス板、耐熱性プラスチックが好ましく用いられる。

【００５３】このような透明基板上に、樹脂ブラックマ
トリクスやＲＧＢ各色の画素を形成する際、表面の接着
性等の物性を改良するために、予め基板表面にコロナ放
電処理、オゾン処理、シランカップリング剤やウレタン
ポリマー等の各種ポリマーの薄膜処理等を行うのが好ま
しい。なお、透明基板の板厚は、０．０５〜１０ｍｍ、
特に０．１〜２ｍｍの範囲であることが好ましい。ま
た、各種ポリマーの薄膜処理を行う場合には、その膜厚
は０．０１〜１０μｍ、特に０．０５〜５μｍの範囲で
あることが好ましい。

【００５４】また、透明基板の大きさは特に限定される
ものではないが、通常の場合、透明基板としては数〜数
十ｃｍ×数〜数十ｃｍ程度の透明基板が使用される。ま
た、露光に用いる光源は、例えば、キセノンランプ、ハ
ロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高
圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水
銀灯等のランプ光源やアルゴンイオンレーザー、ＹＡＧ
レーザー、エキシマーレーザー、窒素レーザー等のレー
ザー光源等が挙げられる。この場合に特定の照射光の波
長のみを使用する場合には適宜、光学フィルターを利用
すれば良い。

【００５５】現像処理には、アルカリ現像液を使用する
のが好ましい。例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等の無機のアルカリ剤、或いはジエ
タノールアミン、トリエタノールアミン、水酸化テトラ
アルキルアンモニウム塩等の有機のアルカリ剤を含有
し、必要に応じ、画質向上、現像時間の短縮等の目的で
界面活性剤、水溶性の有機溶剤、水酸基又はカルボン酸
基を有する低分子化合物等を含有させた水溶液を用い
る。

【００５６】現像液の界面活性剤としては、ナフタレン
スルホン酸ナトリウム基、ベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム基を有するアニオン性界面活性剤、ポリアルキレンオ
キシ基を有するノニオン性界面活性剤、テトラアルキル
アンモニウム基を有するカチオン性界面活性剤等を挙げ
ることができ、また、水溶性の有機溶剤としては、エタ
ノール、プロピオンアルコール、ブタノール、メチルセ
ロソルブ、ブチルセロソルブ、フェニルセロソルブ、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレ
ングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレン
グリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレン
グリコール、テトラプロピレングリコール、エチレング
リコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート等を挙げること
ができる。

【００５７】また水酸基又はカルボキシ基を有する低分
子化合物としては、１−ナフトール、２−ナフトール、
ピロガロール、安息香酸、コハク酸、グルタル酸等を挙
げることができる。現像処理は、通常、１５〜４０℃、
好ましくは２０〜３０℃の現像温度で、浸漬現像、スプ
レー現像、ブラシ現像、超音波現像等の方法により行わ
れる。

【００５８】現像処理後、諸物性を安定化させる目的で
硬化処理を行うことができる。硬化処理としては、加熱
による処理、紫外線による処理等がある。

【００５９】

【実施例】以下実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以
下の実施例に限定されるものではない。 製造例１（水蒸気プラズマ処理カーボンブラックの製
造） カーボンブラック（三菱化学（株）社製、ＭＡ１００）
１０ｇをガラス製フラスコに投入し回転撹拌、真空脱気
可能な装置に取り付けた。回転撹拌行いながらフラスコ
を脱気した（真空度 ０．１ｔｏｒｒ以下）。脱気終了
後、水蒸気を通じながら、（水蒸気導入量 ４０ｓｃｃ
ｍ）、室温で１時間、３０Ｗでプラズマ照射を行った。
プラズマ照射後、フラスコ中に空気を導入し大気圧と
し、水蒸気プラズマ処理カーボンブラックを取り出し
た。 製造例２（シリカコーティングカーボンブラックの製
造） 気相法 シリカをコーティングするカーボンブラック（三菱化学
（株）社製ＭＡ１００、またはこれを製造例１に従って
水蒸気プラズマ処理したもの）１０ｇをガラス製オート
クレーブに入れ、オートクレーブを脱気した。別容器に
液体窒素により凍結脱気し空気を除いたテトラエトキシ
シランを作製した。ガスラインにて両者の容器を接続
し、カーボンブラックを入れている容器にテトラエトキ
シシランを充満させた。オートクレーブを６０℃に加熱
し、３時間テトラエトキシシランをカーボンブラックと
反応させた。反応終了後、ガラス製オートクレーブを脱
気し、過剰のテトラエトキシシランを除去した。続い
て、アンモニアガスをオートクレーブ中に導入し、４０
℃にて３時間反応させ、カーボンブラック上に反応して
いるテトラエトキシシランの未反応エトキシ基をヒドロ
キシ基に変換させた。過剰のアンモニアガスを脱気し反
応を終了させた。以上のテトラエトキシシランの反応、
アンモニアのよるエトキシ基のヒドロキシ基への変換反
応を３度繰り返し、最後に空気を導入し、シリカコーテ
ィングされたカーボンブラックを取り出した。 液相法 シリカをコーティングするカーボンブラック（三菱化学
（株）社製ＭＡ１００、またはこれを製造例１に従って
水蒸気プラズマ処理したもの）１０ｇを、純水２００ｍ
ｌを入れたガラス製容器に撹拌しながら投入し、カーボ
ンブラックの水分散体を作製した。該カーボンブラック
水分散体に濃塩酸１ｇを入れ酸性にした。更にテトラエ
トキシシラン１．０ｇを加え、６０℃にて３時間反応さ
せる。反応終了後、分散液を加圧濾過にて固液分離し、
シリカコーティングされたカーボンブラックを得た。 製造例３（カーボンブラック分散液の製造） 製造例２で得られたシリカコーティングカーボンブラッ
ク２．０ｇと、分散剤（ビックケミー社製ＢＹＫ−１８
２）０．８８ｇ及びプロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート６．６４ｇを混合し、該混合物を重量
で３．５倍量の０．５ｍｍ径ジルコニアビーズの入った
ペイントシェーカーに入れ、５時間分散を行いカーボン
ブラック分散液を製造した。本発明を説明するのに用い
た物質及び略号を下記に示す。

【００６０】バインダ樹脂（Ｐ−１）

【００６１】

【化７】

【００６２】エチレン性化合物（Ｍ−１）

【００６３】

【化８】

【００６４】光重合開始剤

【００６５】

【化９】

【００６６】

【化１０】

【００６７】参考例１〜３ 「赤、緑、青色顔料分散イ
ンキの製造」 赤色顔料東洋インキ社製リオノーゲンレッドＧＤ２．６
ｇと分散剤ビックケミー社製ＢＹＫ−１６１ ２．６ｇ
及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト９．５ｇを混合し、該混合物を重量で３．５倍量の
０．５ｍｍ径ジルコニアビーズの入ったペイントシェー
カーに入れ、１０時間分散を行い赤色顔料分散液を製造
した（参考例１）。

【００６８】同様に、緑色顔料としてリオノールグリー
ン２ＹＳ（東洋インキ社製）を用い、緑色顔料分散液を
製造し（参考例２）、青色顔料としてリオノールブルー
ＥＳ（東洋インキ社製）を用い、青色顔料分散液を製造
した（参考例３）。以下、「気相法シリカコーティング
水蒸気プラズマ処理カーボンブラック」とは、製造例１
の水蒸気プラズマ処理を行ったカーボンブラックに、製
造例２の気相法でシリカコーティングしたカーボンブ
ラックを表す。

【００６９】「液相法シリカコーティング水蒸気プラズ
マ処理カーボンブラック」とは、製造例１の水蒸気プラ
ズマ処理を行ったカーボンブラックに、製造例２の液
相法でシリカコーティングしたカーボンブラックを表
す。「気相法シリカコーティングカーボンブラック」と
は、水蒸気プラズマ処理を行っていないカーボンブラッ
クに、製造例２の気相法でシリカコーティングしたカ
ーボンブラックを表す。

【００７０】同様に、「液相法シリカコーティング水蒸
気プラズマ処理カーボンブラック」とは、水蒸気プラズ
マ処理を行わなかったカーボンブラックに、製造例２
の液相法でシリカコーティングしたカーボンブラックを
表す。「・・・カーボンブラック分散液」とは、上記の
各シリカコーティングカーボンブラックのいずれかを用
い、製造法３に従って調製したカーボンブラック分散液
を表す。 実施例１ 製造例３で得られた気相法シリカコーティング水蒸気プ
ラズマ処理カーボンブラック分散液に、バインダ樹脂
（Ｐ−１）、エチレン性化合物としてジペンタエリスリ
トールヘキサアクリレート（Ｍ−１）、光重合開始剤系
として２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，
４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール（Ｒ−
１）、４、４′−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノ
ン（Ｙ−１）及びペンタエリスリトールテトラキスチオ
プロピオネート（Ｔ−１）を表１に示す割合で配合し、
溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテートを加え固形分濃度を２５％になるように塗布液
を調製した。

【００７１】調製されたカーボンブラックを含有する塗
布液を、ガラス基板に乾燥膜厚が０．９μｍになるよう
にスピンコーターにより塗布し、乾燥温度７０℃で３分
間乾燥させた。次に、幅３０μｍで縦３００μｍ、横１
００μｍのピッチで繰り返すブラックマトリクス用ネガ
フォトマスクを用いて、３Ｋｗ超高圧水銀灯により適性
露光量（１００ｍｊ／ｃｍ2 ）で露光した後、０．０１
重量％の水酸化カリウムと０．０５％のノニオン性界面
活性剤（花王製エマルゲンＡ−６０）を含有する水溶液
よりなる現像液を用い、２３℃、シャワー現像し、純水
にて現像を停止させ、続いて水洗スプレーにてリンス
し、ブラックマトリクスを形成させた。その後、該試料
を２００℃で１０分間熱処理を行い熱硬化させた。得ら
れたブラックマトリクスはシャープなエッジ形状を有
し、現像時の線幅安定性（現像ラチチュード）も２５秒
以上であり、現像液による表面粗れも観察されなかっ
た。また、１μｍから５０μｍまでのライン／スペース
を持つフォトマスクを用いて同様に塗布、露光、現像を
行ったところ画質も６μｍ以下の細線を再現できた。 比較例１ 実施例１の気相法シリカコーティング水蒸気プラズマ処
理カーボンブラック分散液を、シリカコーティングを行
っていないカーボンブラック（三菱化学（株）社製、Ｍ
Ａ１００）を用いた分散液に変更した以外は、実施例１
と同様に行ったところ、画質は１５μｍを再現できた。
また、現像ラチチュードは１０秒であった。 実施例２〜４ 実施例１の気相法シリカコーティング水蒸気プラズマ処
理カーボンブラック分散液を、液相法シリカコーティン
グ水蒸気プラズマ処理カーボンブラック分散液、気相法
シリカコーティングカーボンブラック分散液、液相法シ
リカコーティングカーボンブラック分散液に各々変更し
た以外は、実施例１と同様に行った。 実施例５ 実施例１の２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−
４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール
（Ｒ−１）、をジシクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−
２，３，５，６−テトラフルオロフェニ−１−イル（Ｒ
−２：チバガイギー社製「ＣＧＩ−７８４」に変更し実
施例１と同様に行った。 実施例６ 実施例１の４、４′−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフ
ェノン（Ｙ−１）、を４、４′−ビス（ジメチルアミ
ノ）ベンゾフェノン（Ｙ−２）に変更し実施例１と同様
に行った。 実施例７ 実施例１のペンタエリスリトールテトラキスチオプロピ
オネート（Ｔ−１）、をＮ−フェニルグリシン（Ｔ−
２）に変更し実施例１と同様に行った。実施例及び比較
例の組成物の各成分の割合及び評価結果を以下の表１に
示す。尚、表中の重量％は全固形分に対する割合を示
す。尚、透過濃度適性露光量及び画質は次の意味又は評
価方を示す。 ［透過濃度］マクベス濃度計ＴＲ−９２７を用いて、試
料の透過濃度（ＡＢＳ）を測定した。また、試料の光硬
化層の膜厚をテンコール・インスツルメント社製αース
テップにより測定し（ ）内に記載した。透過濃度の値
は、光学濃度に相当する。 ［適正露光量］ガラス基板上に色材料含有光硬化性塗布
液を塗布、乾燥させた後、ウグラテストチャートを試料
上に置き、該チャートの上より各種露光量を変化させな
がら３Ｋｗ超高圧水銀灯により露光した後、現像処理を
施し、得られたウグラテストチャート画像中の細線画像
の最も細いポジとネガの線幅が同じになる時の露光量。 ［画質］ ［適正露光量］の項と同様に、ガラス基板上に色材料含
有光硬化性塗布液を塗布、乾燥させた後、ウグラテスト
チャートを用いて適正露光量で露光し、標準現像液を用
いて現像処理を行い着色画像を形成させた。該着色画像
の中の細線画像を４００倍の顕微鏡で観察し、再現され
ている最も細い細線の線幅（解像度）、直線性及び表面
状態を評価した。細い細線が再現されているほど良好な
画質を示している。

【００７２】

【表１】

【００７３】実施例８ 上記実施例１と同様にしてガラス基板上にブラックマト
リクスを形成後、そのガラス基板上に上記参考例１で得
られた赤の顔料分散液を用いてガラス基板に乾燥膜厚が
１．３μｍになるようにスピンコーターにより塗布し、
乾燥させた。次に横１００μｍ、高さ３００μｍで３０
μｍのピッチで繰り返す着色画素用ネガマスクを用いて
露光し、水酸化カリウム０．２重量％、ノニオン界面活
性剤０．５重量％を含有する水溶液よりなる現像液を用
いて現像し、純水にて現像を停止させ、水洗スプレーに
てリンスし着色画素を形成させた。その後、該試料を２
００℃で１０分間熱処理を行い熱硬化させた。得られた
着色画素は、シャープなエッジ形状を有するとともに適
正なテーパー形状をしていた。現像時の表面膜荒れは観
察されず、膜厚の減少も認められなかった。順次、緑、
青の２色の画素を形成しカラーフィルターを作製した。
得られたカラーフィルターは、高精細で色滲みがない高
品質なものであった。 実施例９ 実施例８で得られたカラーフィルタを用いて液晶表示装
置を組み立てたところ、コントラストに優れた画像を表
示することができた。

【００７４】

【発明の効果】本発明によれば、黒色色材を含むカラー
フィルター用光硬化性組成物の感度を大幅に向上させる
ことができると共に、解像性、現像性に優れ、高精度で
高遮光率のブラックマトリクスを製造でき、高色濃度で
高精細なカラーフィルターを提供できる。また、本発明
の光硬化性組成物は保存安定性にも優れる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H042 BA03 BA15 BA20 2H048 BA45 BA47 BA48 BB02 BB14 BB42 BB46 4J002 BC121 BE022 BF011 BF021 BG011 BG071 BG101 BH001 BH021 CF222 CL032 DA036 EH077 EH107 EH147 EP017 EU118 EU188 EU218 EZ008 FB126 GP00 GQ00

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリカコーティングされたカーボンブラ
   ックを含むことを特徴とする、カラーフィルター用光硬
   化性組成物。
2. 【請求項２】 請求項１記載のカラーフィルター用光硬
   化性組成物が、シリカコーティングされたカーボンブラ
   ックの他に、バインダ樹脂、エチレン性不飽和二重結合
   を少なくとも１個有する化合物、光重合開始剤系および
   溶剤を含有することを特徴とする、カラーフィルター用
   光硬化性組成物。
3. 【請求項３】 カーボンブラックが、気相にてシリカコ
   ーティングされたものであることを特徴とする請求項１
   または２記載のカラーフィルター用光硬化性組成物。
4. 【請求項４】 カーボンブラックが、液相にてシリカコ
   ーティングされたものであることを特徴とする請求項１
   または２に記載のカラーフィルター用光硬化性組成物。
5. 【請求項５】 カーボンブラックが、水蒸気プラズマ処
   理された後、シリカコーティングされたものであること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラーフ
   ィルター用光硬化性組成物。
6. 【請求項６】 光重合開始剤系が、ビイミダゾール化合
   物、チタノセン化合物、トリアジン化合物及びオキサジ
   アゾール化合物から選ばれた少なくとも１種の化合物を
   含有することを特徴とする、請求項２〜５のいずれかに
   記載のカラーフィルター用光硬化性組成物。
7. 【請求項７】 光重合開始剤系が、ビイミダゾール化
   合物、チタノセン化合物、トリアジン化合物及びオキサ
   ジアゾール化合物から選ばれた少なくとも１種の化合物
   の他に、アミノ基含有増感色素、チオール化合物、
   Ｎ−フェニルグリシン及びその誘導体から選ばれた少な
   くとも１種の化合物、を含有することを特徴とする、請
   求項６記載のカラーフィルター用光硬化性組成物。
8. 【請求項８】 透明基板上に請求項１〜７のいずれかに
   記載のカラーフィルタ用光硬化性組成物を用いて形成さ
   れたブラックマトリクスを有するカラーフィルター。
9. 【請求項９】 請求項８に記載のカラーフィルターを用
   いた液晶表示装置。