CN1512269A - 放射线敏感性组合物、黑色矩阵、颜色滤光片以及彩色液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以在更高亮度的背面光下，在用于形成黑色矩阵时能够得到具有足够的遮光性的黑色矩阵，以及在用于形成着色层时能够得到良好的色彩再现性的着色层，而且在图案形成部位以外的基板上不会产生残渣和油污，所形成的图案表面平滑性良好，具有较高的分辨率的放射线敏感性组合物，还有由其所形成的黑色矩阵和着色层，以及具有上述黑色矩阵或着色层的液晶显示元件。该放射线敏感性组合物含有(A)颜料、(B)具有特定结构的碱可溶性树脂、(C)多官能性单体以及(D)光聚合引发剂。

Description

放射线敏感性组合物、黑色矩阵、 颜色滤光片以及彩色液晶显示装置

[技术领域]

本发明涉及放射线敏感性组合物、黑色矩阵(ブラツクマトリクス)、颜色滤光片(カラ-フイルタ)以及彩色液晶显示装置。

[背景技术]

以往，在制造彩色液晶显示装置中所用的黑色矩阵和着色层的时候，在基板上涂布其中分散有黑色或各种颜色着色剂的放射线敏感性组合物，干燥以后，将放射线通过光掩模照射在所得的涂膜上(以下称为“曝光”)，并进行显影，形成所期望的图案(参照特开平11-142637号公报、特开平11-174671号公报、特开平11-202487号公报、特开平11-209631号公报以及特开平10-237355号公报)。

近年来，对于监视器和电视希望具有鲜明色彩的再现性的更好的画面，这样需要在提高背面光(バツクライト)亮度的同时提高放射线敏感性组合物中所含的着色剂，特别是颜料的含量(参照村上匡计著，《LCD用正面·背面光的新发展》，第1版，东レリサ-チセンタ发行，2002年9月)。

随着这种放射线敏感性组合物中所含着色剂的含量的提高还会存在一些问题，比如在图案形成部分以外的基板上容易产生残渣和油污，还有所形成的图案上部和侧面部的平滑性受损具有容易形成粗糙形状的倾向。

进一步的，鉴于对监视器用、电视用的画面有更高精度化的倾向，使每单位面积的画面上所对应的象素也有增加的倾向。为此，要求放射线敏感性组合物在用于形成黑色矩阵以及着色层时能形成更微细的图案。

本发明是在鉴于上述事实的基础上完成的。

发明内容

本发明的目的是提供一种在更高亮度的背面光下，用于形成黑色矩阵时能得到具有足够的遮光性的黑色矩阵、还有在形成着色层时能得到良好的色彩再现性的着色层的放射线敏感性组合物。

本发明的另一目的是提供一种不会在图案形成部分以外的基板上产生残渣和油污，所形成的图案的表面平滑性良好而且具有高分辨率的放射线敏感性组合物。

本发明的再一个目的是提供一种由上述放射线敏感性组合物形成的黑色矩阵以及着色层。

本发明的更进一步的目的是提供一种具有上述黑色矩阵或者着色层的彩色液晶显示元件。

本发明的再进一步的目的以及优点可以参照以下的说明部分以理解。

本发明中，关于本发明的上述目的以及优点，第一是通过放射线敏感性组合物而实现的，其特征在于含有(A)颜料、(B)具有如下述式(1)

其中R¹～R⁶各自独立的是氢原子、卤原子、羟基、羟基甲基或者羧基、所示结构的碱可溶性树脂(以下简称为“(B)碱可溶性树脂”。)、

(C)多官能性单体以及(D)光聚合引发剂。

本发明的上述目的以及优点，第二是通过由上述放射线敏感性组合物所形成的黑色矩阵以及着色层而实现的。

进一步的在本发明中，上述目的以及优点，第三是通过具有上述黑色矩阵或者着色层的彩色液晶显示元件而实现的。

以下对本发明的放射线敏感性组合物及其各成分进行详细的说明。

发明的具体实施方式

(A)颜料

本发明的放射线敏感性组合物中所使用的颜料，在该放射线敏感性组合物用于形成黑色矩阵的情况下优选含有炭黑，另外在该放射线敏感性组合物用于形成着色层的情况下优选含有有机颜料。

作为上述的炭黑，可以列举的是炉法炭黑、热解炭黑、乙炔炭黑等。

作为它们的具体例子，对于炉法炭黑，可以列举的是SAF、SAF-HS、ISAF、ISAF-LS、ISAF-HS、HAF、HAF-LS、HAF-HS、MAF、FEF、FEF-HS、SRF、SRF-LM、SRF-LS、GPF、ECF、N-339、N-351等；

对于热解炭黑，可以列举的是FT、MT等。

作为这些的市售品，可以列举的是：例如对于SAF有ダイアブラツクA(三菱化学株式会社生产)、シ-スト9(东海カ-ボン株式会社生产)等；对于SAF-HS有ダイアブラツクSA(三菱化学株式会社生产)、シ-スト9H(东海カ-ボン株式会社生产)等；

对于ISAF有ダイアブラツクI(三菱化学株式会社生产)、シ-スト6(东海カ-ボン株式会社生产)等；

对于ISAF-LS有ダイアブラツクLI(三菱化学株式会社生产)、シ-スト600(东海カ-ボン株式会社生产)等；

对于ISAF-HS有ダイアブラツクN234(三菱化学株式会社生产)、シ-スト7HM(东海カ-ボン株式会社生产)等；

对于HAF有ダイアブラツクH(三菱化学株式会社生产)、シ-スト3(东海カ-ボン株式会社生产)等；

对于HAF-LS有ダイアブラツクLH(三菱化学株式会社生产)、シ-スト300(东海カ-ボン株式会社生产)等；

对于HAF-HS有ダイアブラツクSH(三菱化学株式会社生产)、シ-ストKH(东海カ-ボン株式会社生产)等；

对于MAF有ダイアブラツクN550M(三菱化学株式会社生产)、シ-スト116(东海カ-ボン株式会社生产)等；

对于FEF有三菱化学公司生产的ダイアブラツクE(三菱化学株式会社生产)、シ-ストSO，同F、同FM(以上是东海カ-ボン株式会社生产)等；

对于SRF-LM有ダイアブラツクN760M(三菱化学株式会社生产)、の HTC#SL(新日铁化学株式会社生产)等；对于GPF有ダイアブラツクG(三菱化学株式会社生产)、シ-ストV(东海カ-ボン株式会社生产)等。

这些炭黑可以根据需要通过用树脂覆盖其表面等进行表面处理。作为用树脂覆盖炭黑表面的方法，可以采用如特开平9-71733号公报、特开平9-95625号公报、特开平9-124969号公报等所公开的这些公知的方法。

作为上述的有机颜料，是根据《染料索引》(C.I.The Society of Dyers andColourists公司发行)中分类于颜料(Pigmnet)的化合物，具体的说，可以列举的是具有如下所示的染料索引(C.I.)编号的颜料。C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄20、C.I.颜料黄24、C.I.颜料黄31、C.I.颜料黄55、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄109、C.I.颜料黄110、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄153、C.I.颜料黄154、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄166、C.I.颜料黄168；C.I.颜料橙36、C.I.颜料橙43、C.I.颜料橙51、C.I.颜料橙61、C.I.颜料橙71；C.I.颜料红9、C.I.颜料红97、C.I.颜料红122、C.I.颜料红123、C.I.颜料红149、C.I.颜料红168、C.I.颜料红176、C.I.颜料红177、C.I.颜料红180、C.I.颜料红209、C.I.颜料红215、C.I.颜料红224、C.I.颜料红242、C.I.颜料红254；C.I.颜料紫19、C.I.颜料紫23、C.I.颜料紫29；C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝60、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4、C.I.颜料蓝15:6；C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36；

根据需要，这些有机颜料，可以在其粒子表面用聚合物改性后使用。作为对颜料粒子表面进行改性的聚合物，可以列举的是如特开平8-259876号公报等中所记载的聚合物和市售的各种颜料分散用的聚合物或者低聚物等。

这些有机颜料可以单独使用，也可以混合2种以上使用。

碱可溶性树脂(B)

本发明所使用的(B)碱可溶性树脂是具有如下述式(1)所示结构的碱可溶性树脂，

其中R¹～R⁶各自独立的是氢原子、卤原子、羟基、羟基甲基或者羧基。

本发明中所使用的(B)碱可溶性树脂只要是具有如上述式(1)所示的结构以及为碱可溶性，就没有特殊的限制。可以例如是：(a1)选自含有羧基的不饱和单体以及不饱和多元羧酸的酸酐中的至少一种的单体、(a2)如下式所示的单体、以及(a3)可以和(a1)以及(a2)共聚的其他单体的共聚物(以下称为“共聚物(B)”)，

其中R¹～R⁶的定义如上述(1)式中所述。

作为上述(a1)含有羧基的不饱和单体以及不饱和多元羧酸的酸酐，可以列举的有：不饱和一元羧酸类、不饱和二元羧酸及其酸酐、3元以上的不饱和多元羧酸(酸酐)类、非聚合性二元羧酸的单(2-丙烯酰氧基乙基)酯或者单(2-丙烯酰氧基乙基)酯类，含有羧基和聚合性不饱和键的聚己内酯衍生物等。

作为其具体的例子，对于不饱和-元羧酸类，可以列举的有例如：丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯代丙烯酸、肉桂酸等；

对于不饱和二元羧酸类以及它们的酸酐，可以列举的有例如：马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐、中康酸等；

对于非聚合性二元羧酸的单(2-丙烯酰氧基乙基)酯或者单(2-丙烯酰氧基乙基)酯类，可以列举的有例如：琥珀酸单(2-丙烯酰氧基乙基)酯、琥珀酸单(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯、苯二酸单(2-丙烯酰氧基乙基)酯、苯二酸单(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯等；

对于含有羧基和聚合性不饱和键的聚己内酯衍生物，可以列举的有例如：ω-羧基聚己内酯单丙烯酸酯、ω-羧基聚己内酯单甲基丙烯酸酯等；

其中优选丙烯酸、甲基丙烯酸、α-氯代丙烯酸。

这些含有羧基的不饱和单体可以单独使用，也可以混合2种以上使用。

作为上述(a2)的如上式(2)所示的单体，可以列举的是例如：苊烯、5-氯代苊烯、5-羟甲基苊烯、5-羟基苊烯等，其中优选使用苊烯、5-氯代苊烯。

作为上述(a3)的可以和(a1)以及(a2)共聚的其他单体，可以列举的是例如：芳香族乙烯基化合物、不饱和羧酸酯类、不饱和羧酸氨基烷基酯、不饱和羧酸缩水甘油酯类、羧酸乙烯酯类、不饱和醚类、氰化乙烯基化合物、不饱和酰胺类、N-取代马来酰亚胺类、脂肪族共轭二烯类、大分子单体类等；

作为这些具体的例子，对于芳香族乙烯基化合物，可以列举的是例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻乙烯基甲苯、间乙烯基甲苯、对乙烯基甲苯、对氯苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、茚、对乙烯基苄基甲基醚、对乙烯基苄基缩水甘油醚等；

对于不饱和羧酸酯类，可以列举的是例如：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基丁酯、甲基丙烯酸2-羟基丁酯、丙烯酸3-羟基丁酯、甲基丙烯酸3-羟基丁酯、丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸甲氧基二甘醇酯、甲基丙烯酸甲氧基二甘醇酯、丙烯酸甲氧基三甘醇酯、甲基丙烯酸甲氧基三甘醇酯、丙烯酸甲氧基一缩二丙二醇酯、甲基丙烯酸甲氧基一缩二丙二醇酯、甘油单丙烯酸酯、甘油单甲基丙烯酸酯等；对于不饱和羧酸氨基烷基酯类，可以列举的是例如：丙烯酸2-氨基乙酯、甲基丙烯酸2-氨基乙酯、丙烯酸2-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸2-二甲基氨基乙酯、丙烯酸2-氨基丙酯、甲基丙烯酸2-氨基丙酯、丙烯酸2-二甲基氨基丙酯、甲基丙烯酸2-二甲基氨基丙酯、丙烯酸3-氨基丙酯、甲基丙烯酸3-氨基丙酯、丙烯酸3-二甲基氨基丙酯、甲基丙烯酸3-二甲基氨基丙酯等；对于不饱和羧酸的缩水甘油酯类，可以列举的是例如：丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等；

对于羧酸乙烯酯类，可以列举的是例如：醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、安息香酸乙烯酯等；

对于不饱和醚类，可以列举的是例如：乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、烯丙基缩水甘油基醚、甲基丙烯基缩水甘油基醚等；

对于氰化乙烯基化合物，可以列举的是例如：丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯代丙烯腈、偏二氰乙烯等；

对于不饱和酰胺类，可以列举的是例如：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、α-氯代丙烯酰胺、N-(2-羟基乙基)丙烯酰胺、N-(2-羟基乙基)甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺等；

对于N-取代马来酰亚胺类，可以列举的是例如：N-环己基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-邻羟基苯基马来酰亚胺、N-间羟基苯基马来酰亚胺、N-对羟基苯基马来酰亚胺、N-邻甲基苯基马来酰亚胺、N-间甲基苯基马来酰亚胺、N-对甲基苯基马来酰亚胺、N-邻甲氧基苯基马来酰亚胺、N-间甲氧基苯基马来酰亚胺、N-对甲氧基苯基马来酰亚胺等；

对于脂肪族共轭双烯类，可以列举的是例如：1，3-丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等；

对于大分子单体类，可以列举的是例如：聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸正丁酯、聚甲基丙烯酸正丁酯、聚硅氧烷等在聚合物分子链末端具有单丙烯酰基或者单甲基丙烯酰基的大分子单体类等。

这些当中，优选芳香族乙烯基化合物类、不饱和羧酸酯类和N-取代马来酰亚胺类，其中更优选苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苄酯、N-苯基马来酰亚胺、α-甲基苯乙烯、丙烯酸正丁酯。

这些其他的不饱和单体可以单独使用，也可以混合2种以上使用。

对于可以作为本发明(B)的碱可溶性树脂使用的共聚物(B)的优选的具体例子，可以列举的是例如：苊烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物、苊烯/甲基丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺共聚物、苊烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯共聚物、5-氯代苊烯/丙烯酸/苯乙烯共聚物、5-羟基苊烯/丙烯酸/苯乙烯共聚物、5-羟基甲基苊烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物、苊烯/α-氯代丙烯酸/邻甲氧基苯乙烯共聚物、苊烯/丙烯酸/茚共聚物、5-氟代苊烯/甲基丙烯酸/α-甲基苯乙烯共聚物等。其中更优选苊烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物、苊烯/甲基丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺共聚物、苊烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯共聚物、5-氯代苊烯/丙烯酸/苯乙烯共聚物。

共聚物(B)中(a1)选自含有羧基的不饱和单体以及不饱和多元羧酸的酸酐中的至少一种单体的共聚比例优选在5～50重量％，更优选在10～40重量％。如果该值不足5重量％时，得到的放射线敏感性组合物对于碱性显影液具有溶解性降低的倾向，另一方面如果超过了50重量％，在使用碱性显影液显影时，所形成的图案(黑色矩阵和着色层)具有容易从基板上脱落以及图案表面的膜容易变粗糙的倾向。

在共聚物(B)中(a2)如上式(2)所示的单体的共聚比例优选在5～50重量％，在该放射线敏感性组合物用于形成黑色矩阵时更优选在20～50重量％，在该放射线敏感性组合物用于形成着色层时更优选在10～40重量％。如果该值不足5重量％时，会对分辨率以及所形成的图案表面的平滑性造成损害，另一方面如果超过了50重量％，在显影工序中对于碱性显影液的亲和性不够，会使显影性能降低。

还有，共聚物(B)中(a3)可以和(a1)以及(a2)共聚的其他单体的共聚比例优选在5～50重量％，更优选在10～40重量％。通过设定在该共聚比例的范围内，可以实现良好的显影性和良好的涂膜形成性之间的平衡。

对本发明中所使用的(B)碱可溶性树脂使用凝胶渗透色谱法(GPC，洗脱溶剂：四氢呋喃)测定的聚苯乙烯换算的重均分子量(以下称为“Mw”)优选在3,000～300,000，更优选在5,000～100,000，特别优选在5,000～15,000。

还有，(B)碱可溶性树脂使用凝胶渗透色谱法(GPC，洗脱溶剂：四氢呋喃)测定的聚苯乙烯换算的数均分子量(以下称为“Mn”)优选在3,000～60,000，更优选在3,000～25,000，特别优选在3,000～10,000。

(B)碱可溶性树脂的Mw和Mn的比(Mw/Mn)优选在1～5，更优选在1～4。

在本发明中，通过使用这种具有特定的Mw和Mn的(B)碱可溶性树脂，可以得到显影性优良的放射线敏感性组合物。

另外该组合物在可以形成分辨率和表面平滑性良好的图案的同时，还具有显影时在未曝光部位的基板上以及遮光层上难以产生残渣、油污、膜残渣等的优点。

本发明中(B)碱可溶性树脂的用量，相对于100重量份的(A)颜料，优选10～1,000重量份，在该放射线敏感性组合物用于形成黑色矩阵时更优选在100～500重量份，在该放射线敏感性组合物用于形成着色层时更优选在20500重量份。在这种情况下，如果碱可溶性树脂的用量不足10重量份时，会发生碱性显影性的降低、在未曝光部位的基板上以及遮光层上产生残渣、油污、膜残渣等的情况，另一方面，如果超过1,000重量份，会使达到目标色浓度变得困难。

(C)多官能性单体

作为本发明中所使用的多官能性单体，可以列举的是例如，乙二醇、丙二醇等亚烷基二醇的二丙烯酸酯类或者二甲基丙烯酸酯类；

聚乙二醇、聚丙二醇等聚亚烷基二醇的二丙烯酸酯或者二甲基丙烯酸酯类；甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、一缩二季戊四醇等的3元以上的多元醇的聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯类以及它们的二羧酸改性物；

聚酯、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、醇酸树脂、硅酮树脂、螺环树脂等低聚丙烯酸酯或低聚甲基丙烯酸酯类；

具有两个末端羟基的聚丁二烯、具有两个末端羟基的聚异戊间二烯、具有两个末端羟基的聚己内酯等两个末端羟基化的聚合物的二丙烯酸酯或者二甲基丙烯酸酯类；

三(2-丙烯酰氧基乙基)磷酸酯、三(2-甲基丙烯酰氧基乙基)磷酸酯等。

在这些多官能性单体中，优选3元以上的多元醇的聚丙烯酸酯或者聚甲基丙烯酸酯类以及它们的二羧酸改性物。具体可以列举的是三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、琥珀酸改性季戊四醇三丙烯酸酯、琥珀酸改性季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、一缩二季戊四醇六丙烯酸酯、一缩二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、三(2-丙烯酰氧基乙基)磷酸酯、三(2-甲基丙烯酰氧基乙基)磷酸酯等。其中特别是由三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、一缩二季戊四醇六丙烯酸酯以及三(2-丙烯酰氧基乙基)磷酸酯得到的固化物(黑色矩阵或着色层)的强度高，固化物表面的平滑性优良，且固化物的图案形成部分以外的区域难以产生油污、膜残渣，因此优选。

前述的多官能性单体可以单独使用，也可以混合2种以上使用。

本发明中(C)多官能性单体的使用比例为：相对于100重量份的(B)碱可溶性树脂，优选在5～500重量份、更优选20～300重量份。在该放射线敏感性组合物用于形成黑色矩阵时特别优选100～300重量份，在该放射线敏感性组合物用于形成着色层时特别优选30～200重量份。这时如果多官能性单体的使用比例不足5重量份，象素强度以及象素表面的平滑性具有降低的倾向，另一方面如果超过500重量份时，例如会有碱显影性降低、固化物的图案形成部分以外的区域容易产生油污和膜残渣的倾向。

还有，在本发明中也可以根据需要使用单官能性单体。

作为这种单官能性单体的具体例子，可以列举的是ω-羧基-聚己内酯单丙烯酸酯、ω-羧基-聚己内酯单甲基丙烯酸酯、甲氧基三甘醇丙烯酸酯、甲氧基三甘醇甲基丙烯酸酯、甲氧基一缩二丙二醇丙烯酸酯、甲氧基一缩二丙二醇甲基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基甲基丙烯酸酯、2-丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基琥珀酸等。作为市售品，可以列举的是例如M-5300(商品名，东亚合成株式会社生产)等。

这些单官能性单体可以单独使用，也可以混合2种以上使用。

前述单官能性单体的用量相对于多官能性单体和单官能性单体合计的量，优选在90重量％以下，更优选在50重量％以下。

(D)光聚合引发剂

本发明所使用的(D)光聚合引发剂的作用是：通过放射线曝光，能够产生使前述(C)多官能性单体开始聚合的活性种。

作为这种光聚合引发剂，可以列举的是例如：联咪唑系化合物、安息香系化合物、苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、α-二酮系化合物、膦系化合物、三嗪系化合物等。

作为前述联咪唑系化合物的具体例子，可以列举的是例如：2，2’-二(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1，2’-联咪唑、2，2’-二(2-溴苯基)-4，4’，5，5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1，2’-联咪唑、2，2’-二(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、2，2’-二(2，4-二氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、2，2’-二(2，4，6-三氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、2，2’-二(2-溴苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、2，2’-二(2，4-二溴苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、2，2’-二(2，4，6-三溴苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑等。

作为前述安息香系化合物的具体例子，可以列举的是：安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香异丁醚、2-苯甲酰安息香酸甲酯等。

作为前述苯乙酮系化合物的具体例子，可以列举的是：2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1、2，2-二甲氧基苯乙酮、2，2-二乙氧基苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-甲基-2-吗啉代丙烷-1-酮等。

作为前述二苯甲酮系化合物的具体例子，可以列举的是：3，3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等。

作为前述α-二酮系化合物的具体例子，可以列举的是：丁二酮、联苯酰、甲基苯甲酰基甲酸酯等。

作为前述膦系化合物的具体例子，可以列举的是：苯基二(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2，4，6-三甲基戊基二(2，6-二甲氧基苯甲酰基)氧化膦、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦等。

作为前述三嗪系化合物的具体例子，可以列举的是例如：2-(2-呋喃基亚乙基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(3，4-二甲氧基苯乙烯基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基萘基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(2-溴-4-甲基苯基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪、2-(2-苯硫基亚乙基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪等。

这些(D)光聚合引发剂中，优选联咪唑系化合物、安息香系化合物、苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、三嗪系化合物，其中更优选2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1、2，2’-二(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、安息香、3，3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、2-(2-呋喃基亚乙基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪。

本发明中(D)光聚合引发剂的用量相对于1 00重量份(C)多官能性单体，优选1～200重量份，更优选5～120重量份。在该放射线敏感性组合物用于形成黑色矩阵时特别优选50～120重量份，在该放射线敏感性组合物用于形成着色层时特别优选5～100重量份。这时，前述用量不足1重量份，图案形成可能有困难，另一方面如果超过200重量份时，具有所形成的图案显影时容易从基板上脱落，且在未曝光部分的基板上以及遮光层上容易产生残渣、油污、膜残渣的倾向。

进一步的，在本发明中，也可以将光敏剂、固化促进剂、高分子光交联·光敏剂中的1种以上和前述(D)光聚合引发剂并用。

作为前述光敏剂，可以列举的是例如：4-二乙基氨基苯乙酮、4-二甲基氨基苯基乙基酮、4-二甲基氨基安息香酸乙酯、4-二甲基氨基安息香酸2-乙基己酯、2，5-二(4-二乙基氨基苯亚甲基)环己酮、7-二乙基氨基-3-(4-二乙基氨基苯甲酰基)香豆素、4-(二乙基氨基)查耳酮等。

这些光敏剂可以单独使用，也可以混合2种以上使用。还有，作为前述固化促进剂，可以列举的有例如：2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑、2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑、2-巯基-4，6-二甲基氨基吡啶等的链转移剂。

这些固化促进剂可以单独使用，也可以2种以上混合使用。

还有前述高分子光交联·光敏剂是在其主链和/或侧链上具有至少1种能够通过曝光起到交联剂和/或光敏剂作用的官能团的高分子化合物。作为其例子可以列举的是：4-叠氮苯甲醛和聚乙烯醇的缩合物、4-叠氮苯甲醛和酚醛清漆树脂的缩合物、肉桂酸4-丙烯酰基苯基的(共)聚合物、1，4-聚丁二烯、1，2-聚丁二烯等。

这些高分子光交联·光敏剂可以单独使用，也可以混合2种以上使用。

本发明中的光敏剂、固化促进剂以及高分子光交联·光敏剂的合计用量，相对于100重量份的(D)光聚合引发剂优选为300重量份以下，更优选5～200重量份，进一步优选在10～100重量份。

其他添加剂

本发明的放射线敏感性组合物也可以根据需要含有各种添加剂。

作为这样的添加剂，可以列举的是例如：铜酞菁衍生物等蓝色颜料衍生物和黄色颜料衍生物等分散助剂；

玻璃、氧化铝等填充剂；

聚乙烯醇、聚乙二醇单烷基醚类、聚(氟烷基丙烯酸酯)类等的高分子化合物；

非离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂等表面活性剂；

乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等粘合促进剂；

2，2-硫代二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，6-二叔丁基苯酚等抗氧化剂；

2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮类等紫外线吸收剂；

聚丙烯酸钠等抗絮凝剂等。

进一步的，本发明的放射线敏感性组合物还可以含有有机酸。作为这种有机酸，优选其分子量在1,000以下的脂肪族羧酸或含有苯基的羧酸。

作为前述脂肪族羧酸的具体例子，可以列举的是：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、三甲基乙酸、己酸、二乙基乙酸、庚酸、辛酸等一元羧酸类；草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、已二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、巴西基酸、甲基丙二酸、乙基丙二酸、二甲基丙二酸、甲基琥珀酸、四甲基琥珀酸、环己烷二羧酸、衣康酸、柠康酸、马来酸、富马酸、中康酸等二元羧酸类；

均丙三羧酸、乌头酸、樟脑三酸等三元羧酸类。

还有作为前述含有苯基的羧酸，可以列举的是羧基直接和苯基连接的芳香族羧酸，或者羧基通过碳链和苯基连接的羧酸等。作为其具体的例子，可以列举的是：安息香酸、甲苯酸、枯茗酸、2，3-二甲基苯甲酸、3，5-二甲基苯甲酸等芳香族一元羧酸类；

邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等芳香族二元羧酸类；

1，2，4-苯三酸、均苯三酸、偏苯四酸、均苯四酸等3元以上的芳香族羧酸类和

苯基乙酸、氢化阿托酸、氢化肉桂酸、扁桃酸、苯基琥珀酸、阿托酸、肉桂酸、亚肉桂基酸、香豆酸、二氧肉桂酸等。

在这些有机酸中，从碱可溶性、相对后述溶剂的溶解性以及防止在象素形成部分以外的区域产生油污、膜残渣等方面看优选丙二酸、己二酸、衣康酸、柠康酸、富马酸、中康酸、邻苯二甲酸等脂肪族二元羧酸类以及芳香族二元羧酸类。

前述有机酸可以单独使用，也可以混合2种以上使用。

本发明中有机酸的用量相对于全部放射线敏感性组合物(在后述使用溶剂的情况下除去溶剂的部分)优选在10重量％以下，更优选在5重量％以下，特别优选在1重量％以下。这种情况下，如果有机酸的用量超过10重量％时，具有对于所形成的象素的基板的粘附性下降的倾向。

溶剂

本发明的放射线敏感性组合物含有前述(A)～(D)成分以及可任意加入的其它的添加剂，优选通过和溶剂混合配置成液状的组合物。

作为前述溶剂，只要是能够分散或溶解构成放射线敏感性组合物的(A)～(D)成分和任意的添加剂成分、并且和这些成分不起反应、具有适度挥发性的物质，可以适宜地选择使用。

作为这种溶剂的具体例子，可以列举的是例如：(聚)亚烷基二醇单烷基醚类、(聚)亚烷基二醇单烷基醚乙酸酯类、其它的醚类、酮类、乳酸烷基酯类、其它的酯类、芳香烃类、酰胺类等。

作为这些的具体例子，对于(聚)亚烷基二醇单烷基醚类，可以列举的是例如：乙二醇一甲基醚、乙二醇一乙基醚、乙二醇一正丙基醚、乙二醇一正丁基醚、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚、二甘醇一正丙基醚、二甘醇一正丁基醚、三甘醇一甲基醚、三甘醇一乙基醚、丙二醇一甲基醚、丙二醇一乙基醚、丙二醇一正丙基醚、丙二醇一正丁基醚、一缩二丙二醇一甲基醚、一缩二丙二醇一乙基醚、一缩二丙二醇一正丙基醚、一缩二丙二醇一正丁基醚、二缩三丙二醇一甲基醚、二缩三丙二醇一乙基醚等；

对于(聚)亚烷基二醇单烷基醚乙酸酯类，可以列举的是例如：乙二醇一甲基醚乙酸酯、乙二醇一乙基醚乙酸酯、二甘醇一甲基醚乙酸酯、二甘醇一乙基醚乙酸酯、丙二醇一甲基醚乙酸酯、丙二醇一乙基醚乙酸酯等；

对于其它的醚类，可以列举的是例如：二甘醇二甲醚、二甘醇甲乙醚、二甘醇二乙醚、四氢呋喃等；

对于酮类，可以列举的是例如：甲乙酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等；

对于乳酸烷基酯类，可以列举的是例如：2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯等；

对于其它的酯类，可以列举的是：2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸丁酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧代丁酸乙酯等；对于芳香族烃类，可以列举的是：甲苯、二甲苯等；

对于酰胺类，可以列举的是例如：N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等。

在这些溶剂中，从溶解性、颜料分散性、涂布性等角度看，优选丙二醇一甲基醚、乙二醇一甲基醚乙酸酯、丙二醇一甲基醚乙酸酯、丙二醇一乙基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、二甘醇甲乙醚、环己酮、2-庚酮、3-庚酮、2-羟基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸乙酯等。

前述溶剂可以单独使用，也可以混合2种以上使用。

进一步的，可以将例如苄基乙基醚、二己醚、丙酮基丙酮、异佛尔酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苄醇、乙酸苄酯、安息香酸乙酯、草酸二乙酯、马来酸二乙酯、γ-丁内酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙二醇一苯基醚乙酸酯等高沸点溶剂和前述溶剂并用。

前述高沸点溶剂可以单独使用，也可以混合2种以上使用。

在并用高沸点溶剂的情况下，其用量相对于溶剂的总量优选在30重量％以下，更优选在25重量％以下。

对于溶剂的用量没有特殊的限制，但从得到的放射线敏感性组合物的涂布性、稳定性等角度看，除去该组合物的溶剂以后的各成分的合计浓度优选在5～50重量％，特别优选在10～40重量％。

黑色矩阵的形成方法

以下对使用本发明的放射线敏感性组合物形成黑色矩阵的方法进行说明。

在基板上涂布本发明的放射线敏感性组合物后，进行预烘焙使溶剂蒸发、形成涂膜。然后该涂膜通过光掩模以一定的图案形状进行曝光、然后用碱显影液进行显影、将涂膜的未曝光部溶解除去，然后优选通过后烘焙，可以得到配置一定图案的黑色矩阵。

作为前述基板，可以列举的是例如玻璃、硅、聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺等。作为上述玻璃，可以例示的是例如：1737材、OA10材、NA35材等。这些基板也可以根据需要，可以实施通过硅烷偶联剂等的化学药品处理、等离子处理、离子电镀、真空镀膜、气相反应法、真空蒸镀等适宜的前处理。

在将放射线敏感性组合物涂布到基板上时，可以采用旋转涂布、流塑涂布、滚筒涂布等适宜的涂布方法。

将除去溶剂后的膜厚作为涂布的厚度，优选在1.3～3.0μm，更优选在1.3～2.0μm。

上述预烘焙的条件优选在70～110℃下进行1～4分钟左右。作为预烘焙工序中可以使用的加热器，可以列举的是例如：无污染烘箱、热板等。

作为制造黑色矩阵时所使用的放射线，可以使用例如：可见光、紫外线、远紫外线、电子射线、X射线等。优选波长在190～450nm范围的放射线、特别进一步优选含有365nm的波长的紫外线。

作为放射线的照射能量，优选在100～5,000J/m²，更优选在300～2,000J/m²。

还有，作为前述碱显影液，优选为例如：碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化四甲基铵、胆碱、1，8-二氮杂双环-[5.4.0]-7-十一碳烯、1，5-二氮杂双环-[4.3.0]-5-壬烯等的水溶液。

在前述的碱显影液中，可以适量添加例如甲醇、乙醇等的水溶性有机溶剂和表面活性剂等。另外用碱显影后，优选进行水洗。

显影处理方法可以适用喷淋显影法、喷雾显影法、浸渍显影法、パドル显影法等。显影条件优选在常温下进行5～300秒。

上述后烘焙的条件优选在120～300℃下进行5～120分钟左右。作为预烘焙工序中可以使用的加热器，可以列举的是例如：无污染烘箱、热板等。

通过上述方法所形成的本发明的黑色矩阵的膜厚优选在1.0～2.5μm，更优选在1.0～1.5μm。

本发明的黑色矩阵具有优良的遮光性，其光密度(OD值)相对于每1μm的厚度，优选在3.5以上，进一步优选在4.0以上。

此外，本发明的黑色矩阵具有优良的表面平滑性。其表面平滑性是以如下式(1)所定义的表面粗糙度Ra来表示的。

$\mathrm{Ra}=\frac{1}{L}{\∫}_0^L\left|y\right|\mathrm{dx}------\left(1\right)$

其中Ra是沿着象素的中心线的平均粗糙度()，L是测定长度，y是从象素的中心线到粗糙度曲线的距离()，x是测定长度方向的位置坐标。

数学表达式(1)中的测定长度L可以采用适当的值，但是优选1～15mm左右。

本发明的黑色矩阵的表面粗糙度Ra可以根据上述曝光工序中放射线的照射能量而不同，例如在照射能量为1,000J/m²的情况下，优选在100以下，更优选在80以下。另外，本发明中黑色矩阵的表面粗糙度Ra的下限值可以根据放射线敏感性组合物中的(A)着色剂的浓度、(D)光聚合引发剂的量，(B)碱可溶性树脂和(C)多官能性单体的量比等因素而变化，不能一概的加以限定，但是在放射线的照射能量为1,000J/m²的情况下，通常在40左右。

着色层的形成方法

当使用本发明的放射线敏感性组合物形成着色层时，在上述“黑色矩阵的形成方法”中，将除去溶剂后的膜厚作为涂布的厚度，优选在1.5～5.0μm，更优选在1.5～4.5μm，更进一步优选在1.5～4.0μm。其余可以以和上述的“黑色矩阵的形成方法”同样的方法进行实施。

通过上述方法所形成的本发明的着色层的膜厚优选在1.2～4.0μm，进一步优选在1.2～3.6μm，特别优选在1.2～3.2μm。

本发明的着色层的色彩再现性优良，例如在将红色、绿色以及蓝色的着色层都作为本发明的着色层的情况下，使用C光源时的色彩再现范围(NTSC比)可以达到80％以上。

另外，本发明的着色层具有优良的表面平滑性，如上式(1)所定义的表面粗糙度Ra在曝光工序中放射线的照射能量为1,000J/m²的情况下，优选在80以下，更优选在50以下。另外，本发明中着色层的表面粗糙度Ra的下限值可以根据放射线敏感性组合物中的(A)着色剂的浓度、(D)光聚合引发剂的量、(B)碱可溶性树脂和(C)多官能性单体的量比等因素而变化，不能一概的加以限定，但是在放射线的照射能量为1,000J/m²的情况下，例如在25左右。

彩色液晶显示装置

本发明的彩色液晶显示装置具备上述的黑色矩阵或着色层。

本发明的彩色液晶显示装置在具备上述的黑色矩阵或着色层的情况下，即使使用亮度较高的光源作为背面光光源，也显示出良好的遮光性，而且由于高分辨率、高表面粗糙度，即使是对于面板之类的高精度化的要求也可以充分得到满足。

还有本发明的彩色液晶显示装置在具备上述的黑色矩阵或着色层的情况下，即使使用亮度较高的光源作为背面光光源也显示出良好的色彩再现性，可靠性优良。

实施例

以下通过实施例对本发明进行进一步的详细说明。

实施例1

将(A)作为颜料的120重量份的65/35(重量比)的C.I.颜料红177和C.I.颜料红224的混合物、(B)作为碱可溶性树脂的80重量份的5-氯苊烯/丙烯酸/苯乙烯＝20/30/50重量％(Mw＝6,000、Mn＝3,000)、(C)作为多官能性单体的70重量份的三(2-丙烯酰氧基乙基)磷酸酯、(D)作为光聚合引发剂的50重量份的2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1和作为溶剂的1000重量份的丙二醇一甲基醚乙酸酯混合，配制成放射线敏感性组合物的液状组合物(R1)。

<着色层的形成和评价>

用旋转涂料器将上述配制得到的液状组合物(R1)涂布在玻璃基板(1737材)的表面上，然后80℃的热板上进行2分钟的预烘焙，形成膜厚为3.0μm的涂膜。

接着将该基板冷却至室温，然后用高压水银灯以含有365nm、405nm和436nm的各波长的紫外线以1,000J/m²的曝光量对涂膜进行曝光。这时使用的光掩模是TOPPAN TEST-CHART NO 1-N(凸版印刷株式会社生产，具有1μm～50μm线宽的35种线条图案，各线之间的空间尺寸具有与它们的线宽相同尺寸的光掩模。)。接着将该基板在23℃下的0.1重量％的氢氧化四甲基铵水溶液中浸渍1分钟进行显影，然后用超纯水洗净、风干。然后在220℃的无污染烘箱内进行60分钟的后烘焙，在基板上形成了线宽不同的数条红色线条图案(厚度3.0μm)。

在用光学显微镜观察得到的各个尺寸的线条图案时，分辨率为9μm。另外这里的分辨率是指在线条图案之间没有观察到残渣(显影残渣、色残渣)的能够形成图案的最小尺寸的线宽度。

还有图案的表面粗糙度为35，良好。

进一步在SEM中以10,000的倍率观察没有形成红色图案部分的玻璃表面时，完全没有观测到残渣。

实施例2

将(A)作为颜料的80重量份的95/5(重量比)的C.I.颜料蓝15:6和C.I.颜料紫23的混合物、(B)作为碱可溶性树脂的70重量份的苊烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯＝30/20/50重量％(Mw＝6,000、Mn＝3,000)、(C)作为多官能性单体的80重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯、(D)作为光聚合引发剂的6重量份的2，2’-二(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑和作为胺系氢供体的6重量份的4，4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮和作为硫醇系氢供体的3重量份的2-巯基苯并噻唑，以及作为溶剂的700重量份的丙二醇一甲基醚乙酸酯和300重量份的环己酮混合，配制成放射线敏感性组合物的液状组合物(B1)。

<着色层的形成和评价>

除了用液状组合物(B1)代替液状组合物(R1)外，其余按照和实施例1同样的方法，在基板上形成蓝色的线条图案，进行评价。

在用光学显微镜观察得到的线条图形时，分辨率为8μm，图案的表面粗糙度为30，良好。还有在SEM中以10,000的倍率进行残渣观测，完全没有观测到残渣。

实施例3

将(A)作为颜料的140重量份的65/35(重量比)的C.I.颜料绿36和C.I.颜料黄150的混合物、(B)作为碱可溶性树脂的90重量份的苊烯/甲基丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺＝10/30/60重量％(Mw＝6,500、Mn＝3,200)、(C)作为多官能性单体的60重量份的丙二醇、(D)作为光聚合引发剂的10重量份的2-(2-呋喃基亚乙基)-4，6-二(三氯甲基)-s-三嗪，以及作为溶剂的700重量份的丙二醇一甲基醚乙酸酯和300重量份的环己酮混合，配制成放射线敏感性组合物的液状组合物(G1)。

<着色层的形成和评价>

除了用液状组合物(G1)代替液状组合物(R1)外，其余按照和实施例1同样的方法，在基板上形成绿色的线条图案，进行评价。

在用光学显微镜观察得到的线条图案时，分辨率为8μm，图案的表面粗糙度为35，良好。还有在SEM中以10,000的倍率进行残渣观测，完全没有观测到残渣。

实施例4

将(A)作为颜料的180重量份的炭黑(御国色素株式会社生产)、(B)作为碱可溶性树脂的100重量份的苊烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯＝20/30/50重量％(Mw＝9,000、Mn＝5,000)、(C)作为多官能性单体的50重量份的一缩二季戊四醇六丙烯酸酯、(D)作为光聚合引发剂的60重量份的2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1、12重量份的2，2’-二(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑和作为胺系氢供体的12重量份的4，4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮和作为硫醇系氢供体的6重量份的2-巯基苯并噻唑以及作为溶剂的500重量份的丙二醇一甲基醚乙酸酯和500重量份的环己酮混合，配制成放射线敏感性组合物的液状组合物(BM1)。

<黑色矩阵的形成和评价>

除了用液状组合物(BM1)代替液状组合物(R1)，涂布膜厚为1.3μm，以及形成的图案的膜厚为1μm以外，其余按照和实施例1同样的方法，在基板上形成黑色的线条图案，进行评价。

在用光学显微镜观察得到的线条图案时，分辨率为9μm，图案的表面粗糙度为55，良好。还有在SEM中以10,000的倍率进行残渣观测，完全没有观测到残渣。

(光密度的测定)

用旋转涂料器将液状组合物(BM1)涂布在玻璃基板(1737材)的表面上，然后在80℃的热板上进行2分钟的预烘焙，形成膜厚为1.3μm的涂膜。接着将该基板冷却至室温，然后高压水银灯以含有365nm、405nm以及436nm的各波长的紫外线以1,000J/m²的曝光量对涂膜进行曝光。然后在220℃的无污染烘箱内进行60分钟的后烘焙，形成膜厚为1.0μm的膜。用光密度计マクベス TR927(サカタイクス株式会社生产)对这里所形成的膜的光密度(OD值)进行测量，测得每1.0μm的厚度为4.0。

如上所述，根据本发明，提供了一种可以在更亮强度的背面光下，在用于形成黑色矩阵时能够得到具有足够遮光性的黑色矩阵、以及在用于形成着色层时能够得到良好的色彩再现性的着色层的放射线敏感性组合物。这种组合物在图案形成部位以外的基板上不会产生残渣和油污，所形成的图案表面平滑性良好，具有较高的分辨率。通过本发明，还进一步提供一种由其所形成的黑色矩阵和着色层，以及具有上述黑色矩阵或着色层的液晶显示元件。

Claims (7)

1.放射线敏感性组合物，其特征在于：含有(A)颜料、(B)具有如下述式(1)所示结构的碱可溶性树脂、(C)多官能性单体以及(D)光聚合引发剂，

其中R¹～R⁶各自独立的是氢原子、卤原子、羟基、羟基甲基或者羧基。

2.如权利要求1所记载的放射线敏感性组合物，其中：该放射线敏感性组合物用于形成彩色液晶显示装置的黑色矩阵。

3.由如权利要求2所记载的放射线敏感性组合物所形成的用于彩色液晶显示装置的黑色矩阵。

4.彩色液晶显示元件，其特征在于：具有如权利要求3所记载的黑色矩阵。

5.如权利要求1所记载的放射线敏感性组合物，其中：该放射线敏感性组合物用于形成彩色液晶显示装置的着色层。

6.由如权利要求5所记载的放射线敏感性组合物所形成的用于彩色液晶显示装置的着色层。

7.彩色液晶显示元件，其特征在于：具有如权利要求6所记载的着色层。