JP2002107921A - 感光性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 分散安定性が良好であり、紫外線露光に対し
て高感度で、アルカリ水溶液による現像が可能であり、
さらに膜強度が高く低反射率のブラックマトリックスを
形成することのできる着色感光性樹脂組成物を提供す
る。 【解決手段】 複数の粒状メディアを配してなる撹拌装
置内に、溶媒およびポリマー成分を有してなるポリマー
溶液と、チタンブラックとを配し、分散処理するにおい
て、チタンブラックの平均粒子径が所期の値に到達した
時（ｔ₀）以降も、この平均粒子径を維持しつつさらに
分散処理を行い、ｔ₀の時における分散液を基板上に展
開して得られる被膜の鏡面光沢度（グロス値）をＧ₀と
し、一方、ｔ₀より一定時間経過した時（ｔ_i）後におけ
る分散液を基板上に展開して得られる被膜の鏡面光沢度
をＧ_tとした場合に、Ｇ_tがＧ₀に対し、Ｇ_t≧１．２Ｇ₀
となる時まで、分散処理を続けて得られたチタンブラッ
ク分散液を用いてなる感光性着色樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置、電
子表示装置等の表示材料に使用されるブラックマトリッ
クス形成用の感光性着色樹脂組成物に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置、電子表示装置等の表示材
料に使用されるカラーフィルタは、通常、赤、緑、青の
色画素をモザイクまたはストライプ状に配列したフィル
タである。さらにコントラストの良好な画像を得るため
にブラックマトリックスと称する黒色画素を前述した色
画素の周囲に形成することが行われている。さらに、ア
クティブ型表示装置においては、このブラックマトリッ
クスを使用することで不要な光を除去できるようにな
り、スイッチング素子の誤作動を低減する効果が発揮で
きるようになる。

【０００３】上記したようなブラックマトリックスは、
従来、ガラス基板上に蒸着法、スパッタ法などで設けた
金属薄膜をフォトリソグラフィー法により微細パターン
化することにより形成されている。

【０００４】具体的には、例えば、クロム薄膜上にフォ
トレジストを塗布、乾燥し、フォトマスクを介して紫外
線を照射し、現像することによりレジストパターンを形
成し、さらにエッチング工程とレジスト剥離工程を経て
ブラックマトリックスを形成する。

【０００５】しかしながら、このような方法によるブラ
ックマトリックスの形成は、その工程が煩雑であるため
に時間を要し、コスト高となっている。また、遮光膜と
なるブラックマトリックスにクロム膜を使用するため反
射率が高い。近年、さらに環境安全性も考慮されるよう
になり、ブラックマトリックスの形成は、カーボンブラ
ックを含有した薄膜による手法に代わりつつある。

【０００６】この方法は、カーボンブラックを感光性樹
脂組成物中に配合し、この樹脂組成物を基板上に塗布、
乾燥して黒色被膜を形成し、これをフォトリソグラフィ
ー法により微細パターン化するものである。

【０００７】しかしながら、カーボンブラックは遮光性
が、他の有機顔料に比べて高いものの、導電性を有し、
遮光性を挙げるため感光性樹脂中にカーボンブラックを
あまり多く添加すると、形成されたブラックマトリック
ス自体も導電性を有してしまう。そのため、これらの材
料を用いてカラーフィルタを製造した場合、液晶駆動電
極と導通、またはブラックマトリックスを通じて電界が
動作する等の不具合が生じてしまうため、さらに厚い絶
縁性の膜あるいは電界遮断膜を形成する必要があるとい
う欠点が生じていた。

【０００８】このような不具合を解決するため、特開平
１−１４１９６３号公報には、チタンの酸化物もしくは
酸窒化物を用いた被覆組成物が提案されている。この組
成物は、体積抵抗率が１０⁶Ω・ｃｍ以上であるとされ
ているものの、チタンの酸化物もしくは酸窒化物を含む
組成物は、オーミックな挙動を示さず、印加電圧が高い
ほどその体積抵抗率が低くなる傾向がある。測定器の印
加電圧は極めて低いものであり、液晶表示装置等のデバ
イスに印加される電圧、すなわち、３〜３０Ｖでの体積
抵抗率は、これより低くなり、最悪の場合絶縁破壊を起
こす虞れがあるという問題点を有している。また該組成
物中におけるチタン酸化物ないし酸窒化物の分散安定性
が不良であり、特にアルカリ現像を可能とするためにア
ルカリバインダーを配合した場合において、強い凝集性
を示すという問題も生じていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記したよう
な従来技術における問題点を解決するためになされたも
のであり、その課題とするところは、分散安定性が良好
であり、紫外線露光に対して高感度で、アルカリ水溶液
による現像が可能であり、しかも硬化膜が電気的高抵抗
性、高遮光性を有し、耐薬品性、耐熱性、基板との密着
性に優れ、さらに膜強度が高く低反射率のブラックマト
リックスを形成することのできる感光性着色樹脂組成物
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者らは前記課題を解決すべく、鋭意研究を重
ねた結果、以下の発明に至ったものである。

【００１１】（１） ベッセル内部に複数の粒状メディ
アを配してなる撹拌装置内に、溶媒および該溶媒に溶解
性ないし自己分散性のポリマー成分を少なくとも有して
なるポリマー溶液と、チタンブラックとを配し、分散処
理してなるチタンブラック分散液であって、該チタンブ
ラック分散液中における当該チタンブラックの平均粒子
径が所期の値に到達した時（ｔ₀）以降も、この平均粒
子径を維持しつつさらに分散処理を行い、ｔ₀の時にお
ける分散液を基板上に展開して得られる被膜の鏡面光沢
度（グロス値）をＧ₀とし、一方、ｔ₀より一定時間経過
した時（ｔ_i）後における分散液を基板上に展開して得
られる被膜の鏡面光沢度をＧ_tとした場合に、Ｇ_tがＧ₀
に対し、Ｇ_t≧１．２Ｇ₀の関係を満たす状態となる時ま
で、前記分散処理を続けて得られたチタンブラック分散
液と、光重合モノマーと、光重合開始剤と、溶媒と、を
含有成分とすることを特徴とする感光性着色樹脂組成
物。

【００１２】（２） ベッセル内部に複数の粒状メディ
アを配してなる撹拌装置内に、溶媒および該溶媒に溶解
性ないし自己分散性のポリマー成分を少なくとも有して
なるポリマー溶液と、チタンブラックとを配し、分散処
理してなるチタンブラック分散液であって、該チタンブ
ラック分散液中における当該チタンブラックの平均粒子
径が所期の値に到達した時（ｔ₀）以降も、この平均粒
子径を維持しつつさらに分散処理を行い、ｔ₀の時にお
ける分散液を基板上に展開して得られる被膜の鏡面光沢
度（グロス値）をＧ₀とし、一方、ｔ₀より一定時間経過
した時（ｔ_i）後における分散液を基板上に展開して得
られる被膜の鏡面光沢度をＧ_tとした場合に、Ｇ_tがＧ₀
に対し、Ｇ_t≧１．２Ｇ₀の関係を満たす状態となる時ま
で、前記分散処理を続けて得られたチタンブラック分散
液と、光酸発生剤と、架橋剤と、溶媒と、を含有成分と
することを特徴とする感光性着色樹脂組成物。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態に基づき
詳細に説明する。

【００１４】本発明に係る色材としてはチタンブラック
が使用できる。これは、カラーフィルタのブラックマト
リックスに適用するものとして遮光性が高く好適である
ためである。本発明で用いるチタンブラックは、低次酸
化チタンや酸窒化チタン等を意味する。

【００１５】さらに本発明において用いられるチタンブ
ラックには、絶縁性物質で表面処理をされたようなもの
も含まれる。これは公知の技術を用いて実施できるが、
具体例としてシリカを用いた場合について述べる。まず
第一工程としてチタンブラックを、水にビーズミルを用
いて１時間半分散し、水性スラリーを得る。次に第二工
程として、チタンブラックの水性スラリーにケイ酸ナト
リウム溶液を加える。第三工程として上記溶液をホモジ
ナイザーを用いて良く攪拌し、チタンブラックを粉砕す
る。第四工程では上記溶液を加熱する。第五工程ではケ
イ酸ナトリウム溶液と硫酸を加えてホモジナイザーを用
いて良く攪拌する。これによりシリカ被覆が出来上が
る。最終工程でシリカ被覆が施されたチタンブラックを
濾過して取り出し、乾燥させる。

【００１６】本発明に係る感光性着色樹脂組成物を調製
するために用いられるチタンブラック分散液は、溶媒お
よび該溶媒に溶解性ないし自己分散性のポリマー成分を
少なくとも有してなるポリマー溶液と、チタンブラック
とを配し、分散処理してなるチタンブラック分散液であ
って、分散液中における当該チタンブラックの平均粒子
径が所期の値に到達した時（ｔ₀）以降も、この平均粒
子径を維持しつつさらに分散処理を行い、ｔ₀の時にお
ける分散液を基板上に展開して得られる被膜の鏡面光沢
度（グロス値）をＧ₀とし、一方、ｔ₀より一定時間経過
した時（ｔ_i）後における分散液を基板上に展開して得
られる被膜の鏡面光沢度をＧ_tとした場合に、Ｇ_tがＧ₀
に対し、Ｇ_t≧１．２Ｇ₀の関係を満たす状態となる時ま
で、前記分散処理を続けることにより得られることを特
徴とする。

【００１７】図１に示すように、チタンブラックをポリ
マー溶液中に配し、剪断力を加えながら撹拌分散処理し
ていくと、当該ポリマー溶液中に含まれるチタンブラッ
クは、剪断力によって解砕され、ポリマー溶液中に存在
するチタンブラック微粒子の見かけ平均粒径は、経時的
に減少し、平均粒子径が所期の値に到達する。この時点
を（ｔ₀）とする。そして、それ以降、撹拌分散処理を
続けても、ポリマー溶液中に存在するチタンブラックの
見かけ平均粒子径に変化はほとんどなく、一見、それ以
上の分散性の向上は生じていないようにも思われる。そ
して、本来、分散体中におけるチタンブラックの平均粒
子径が所期の値となるまで分散させていけば、分散体と
して使用可能なものとなるはずである。しかしながら、
本発明者らの行った研究結果によれば、平均粒子径が所
期の値となるまで分散させたものであっても、製造条件
によって、その特性、特に調製後における経時的な分散
安定性には、非常に大きなバラツキが生じるものであっ
た。そこで、本発明者らは、特性のバラツキを排除でき
る指標となるものを種々探求し検討を重ねた。その結
果、分散処理後の分散体におけるチタンブラックの見か
け平均粒子径は、殆ど変わらないのに、この分散体を基
板上に展開し製膜して得られた被膜の鏡面光沢度（グロ
ス値）を見ると、製造条件等の差により、その値が大き
く変わるものがあることを見出した。そして、この光沢
度の値が、ある一定レベル以上のものは、いずれも、分
散安定性等の特性に非常に優れていることから、分散処
理においてこのような光沢度が所定のものとなるように
条件を付することで、高度な微分散性を長期間にわたり
安定して示す分散体を得ることができるとの知見に達し
たものである。

【００１８】なお、その分散処理条件にもよるが、ポリ
マー溶液中に存在するチタンブラック微粒子の見かけ平
均粒子径が所期の値に到達した時点（ｔ₀）以降は、こ
の見かけ平均粒子径がほとんど変化しないのに対し、鏡
面光沢度（グロス値）は、このように平均粒子径がほぼ
平衡状態となった以降に大きく変動するものである。

【００１９】本発明においては、分散処理の撹拌装置構
成、撹拌速度ないし撹拌力といった条件、および処理時
間的条件などに係わらず、ｔ₀より一定時間経過した時
（ｔ_i）における鏡面光沢度Ｇ_tが、Ｇ₀に対してＧ_t≧
１．２Ｇ₀の関係を満たすものとなるまで分散処理を行
って分散体とすることが、所望する特性の分散体を得る
上で重要なことである。

【００２０】なお、本発明でいう鏡面光沢度（グロス
値）は、ＪＩＳ Ｚ８７４１^-1983の鏡面光沢度測定方
法に準じ、透明ガラスを基板として、その表面に分散液
をスピンコーター等により展開して、厚さ約２μｍの均
一な被膜を形成し、これに規定された入射角２０°で規
定の開き角の光束を入射し、鏡面反射方向に反射する規
定の開き角の光束を受光器で測定されたものをさす。

【００２１】また、基準となる鏡面光沢度（グロス値）
をＧ₀を測定する時点ｔ₀の判定は、分散処理開始後より
定期的に分散液をサンプリングしこの分散液試料中に含
まれるチタンブラックの見かけ平均粒子径を測定してい
き、その単位時間当たりの平均粒子径の変化の割合（分
散処理開始から定期的に見かけ平均粒子径を測定した場
合に、前回測定した平均粒子径との差）が２％以下とな
った時点とするものである。

【００２２】本発明に係る感光性着色樹脂組成物は、こ
のような分散処理により得られたチタンブラック分散液
を用いてなる。

【００２３】このように、本発明においては、感光性着
色樹脂組成物の着色剤ないし遮光剤としてチタンブラッ
クを用いるが、このチタンブラックを感光性樹脂組成物
中に配合するにおいて、予め上記したような特定条件下
でポリマー溶液と分散処理を行ってなるチタンブラック
分散液を用いると、後述するような感光性樹脂組成物中
において、チタンブラックをそのまま使用した場合に比
べ、分散安定性、凝集による沈降防止、分散体の粘性低
下、構造粘性の低下、色別れ防止等の特性面、また基板
面に塗布した際の膜の密着性、被膜の電気的高抵抗性、
高遮光性、膜強度等の特性面に関して著しい改善が見ら
れる。

【００２４】一方、このようなチタンブラックの分散処
理において用いられるポリマー溶液のポリマー成分とし
ては、用いられる溶媒に対し、溶解性ないしは自己分散
性を有するものであれば、特に限定されるわけではない
が、（メタ）アクリル系樹脂、特に（メタ）アクリル酸
エステル系ポリマーが好ましい。

【００２５】上記（メタ）アクリル系樹脂の成分である
アクリル系モノマーとしては、

【００２６】

【化１】

【００２７】Ｒ¹はＨまたはＣＨ₃、Ｒ²はアルキル、分
枝アルキルあるいは、フェニル、シクロヘキシル、テト
ラヒドロフルフリルメタクリレート等があるが、本発明
に主に使用される樹脂の具体的な例としては、

【００２８】

【化２】

【００２９】等が挙げられる。しかしこれらのものに限
定されるものでないことは言うまでもなく、これらの中
から必要により選ばれる数種類のモノマーにより合成さ
れる樹脂である。上記のアクリル系モノマーの他、次に
挙げられるものも適宜選択して用いることが出来る。そ
れらはジメチルアミノエチルメタクリレート、ベンジル
アクリレート、グリシジルメタクリレート、アクリロニ
トリル、ビニルアセテート、Ｎービニルピロリドン、テ
トラヒドロフルフリルメタクリレート等である。

【００３０】またこのようなポリマーの平均分子量とし
ては特に限定されるものではないが、例えば、（メタ）
アクリル酸エステル系ポリマーの場合には数平均分子量
が５００〜５００００程度、より好ましくは１０００〜
３００００程度が適当である。

【００３１】またポリマー溶液の溶媒としては、特に限
定されるものではなく、使用されるポリマーの種類に応
じて、また最終的な感光性着色樹脂組成物における当該
組成物の分散用溶剤として機能し得る限りにおいて、水
溶性または非水溶性の各種のものを使用することがで
き、例えば、水；メチルアルコール、エチルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、アリ
ルアルコール等のアルコール類；エチレングリコール、
プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル、ポリプロピレング
リコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコール
モノアリルエーテル、ポリプロピレングリコールモノア
リルエーテル等のグリコールないしその誘導体類；グリ
セロール、グリセロールモノエチルエーテル、グリセロ
ールモノアリルエーテル等のグリセロールないしその誘
導体類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル
類；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の
ケトン類；流動パラフィン、デカン、デセン、メチルナ
フタレン、デカリン、ケロシン、ジフェニルメタン、ト
ルエン、ジメチルベンゼン、エチルベンゼン、ジエチル
ベンゼン、プロピルベンゼン、シクロヘキサン、部分水
添されたトリフェニル等の炭化水素類、ポリジメチルシ
ロキサン、部分オクチル置換ポリジメチルシロキサン、
部分フェニル置換ポリジメチルシロキサン、フルオロシ
リコーンオイル等のシリコーンオイル類、クロロベンゼ
ン、ジクロロベンゼン、ブロモベンゼン、クロロジフェ
ニル、クロロジフェニルメタン等のハロゲン化炭化水素
類、ダイルロル（ダイキン工業（株）製）、デムナム
（ダイキン工業（株）製）等のふっ化物類、安息香酸エ
チル、安息香酸オクチル、フタル酸ジオクチル、トリメ
リット酸トリオクチル、セバシン酸ジブチル、（メタ）
アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メ
タ）アクリル酸ドデシル等のエステル化合物類などが、
適宜選択されて単独でもしくは複数組み合わせて使用さ
れる。

【００３２】本発明に係るチタンブラック分散液を調製
するにおいては、チタンブラック１００質量部に対し、
ポリマー成分５〜５０質量部、より好ましくは１０〜３
０質量部を添加することが好ましい。すなわち、ポリマ
ーが５質量部未満であると、チタンブラックの表面性状
を十分に改質することが困難となる虞れがあり、一方５
０質量部を越えると、チタンブラックとともに分散配合
されるポリマーの量が多くなり、遮光性ないし着色性な
どといった本来的に要求されるチタンブラックの特性を
損なう虞れがあるためである。

【００３３】また溶媒量としては、ポリマーの種類によ
っても異なるが、ポリマー１００質量部に対し、５００
〜５０００質量部、より好ましくは１０００〜４０００
質量部とすることが好ましい。溶媒量が５００質量部未
満であると、ポリマー溶液の粘度が高くなり撹拌による
分散処理が困難となり、一方溶媒量が５０００質量部を
超えると充分な撹拌力を与えてもポリマーによるチタン
ブラックの表面性状の改質が充分なものとならない虞れ
があるためである。

【００３４】また、攪拌混合時における加熱温度として
も、使用されるポリマーの種類等によっても左右される
ため、一概には規定できないが、４０〜１５０℃、好ま
しくは５０〜１２０℃、より好ましくは６０〜１００℃
程度が適当である。すなわち、加熱温度が極端に低いも
のであると、詳細な理由は明らかではないが、チタンブ
ラックの表面性状の改質が充分なものとはならず、逆に
１５０℃を越えると撹拌分散系の制御・維持が困難とな
るためである。

【００３５】さらに分散処理において、チタンブラック
に加わる剪断応力としては、特に限定されるものではな
いが、１０²Ｐａ以上、好ましくは１０³Ｐａ以上、特に
好ましくは１０⁴Ｐａ以上とすることが望まれる。

【００３６】本発明に係るチタンブラック分散液を調製
するにおいて、このような適当な剪断応力を加えながら
分散処理、好ましくは、加熱下において分散処理するた
めに、本発明においては、被処理流体を内部に収容する
ためのベッセル、このベッセル内部において回転する攪
拌子、ベッセル内部に収容された被処理流体を加熱する
ための加熱装置、および、ベッセル内部に収容された複
数の粒状メディアを有してなる湿式分散処理装置を用い
る。

【００３７】攪拌子とビーズ等の粒状メディアを併用し
て攪拌ないし解砕を行なう湿式分散処理装置ないし湿式
粉砕処理装置は、公知のものとして数多く知られている
が、本発明においては、このような処理装置に、被処理
流体を加熱するための加熱装置を付加するという装置構
成として用いるものである。以下、その構成例を示す。

【００３８】図２および図３は、それぞれ、本発明に係
るチタンブラック微粒子の分散処理方法に使用される湿
式分散処理装置の一実施態様の構成を模式的に示す断面
図である。

【００３９】図２に示す実施態様の湿式分散処理装置
は、軸線が略水平方向に位置してなる円筒型閉塞容器体
からなるベッセル１を備えた横型の処理装置である。こ
のベッセル１の外壁面における左右の円盤状端面部のう
ちの一方（図中左側、以下左側端面部と称する。）の中
心部には回転軸挿通孔が設けられており、この挿通孔を
通じて、回転軸２がベッセル外部よりベッセル内部空間
へとベッセルの軸線に沿って液密に挿通されている。そ
して、この回転軸２のベッセル内部空間に位置する部位
には、円盤状の複数の攪拌子３がそれぞれ所定間隔離間
されてこの回転軸２に略垂直な方向に沿って取付けられ
ており、一方ベッセル外部においてこの回転軸２は図示
しない駆動装置に連結されている。またベッセル１の外
壁面における円筒状周面部の前記左側端面部近傍でかつ
上方に位置する部位には、流体導出口１４が設けられ、
一方、反対側の端面部（以下、右側端面部と称する。）
の近傍でかつ下方に位置する部位には逆止弁１２を備え
た流体導入口１３が設けられており、これにより同装置
は連続処理方式のものとされている。そして、ベッセル
１の内部空間内には、粒状メディアとして多数の球状ビ
ーズ４が充填されており、前記流体導出口１４の近傍に
は、前記球状ビーズ４は通過できないが、分散液ないし
は固体微粒子は通過することのできる間隙１５ｃを有す
るメディアセパレータ１５が配置されている。前記メデ
ィアセパレータ１５の間隙１５ｃは、ベッセル１の軸線
にそれぞれ略垂直な方向に配置された、円環状の固定板
部１５ａと、回転円盤部１５ｂとの間に形成されるもの
であり、この固定板部１５ａの外周は全周にわたりベッ
セルの内周面（円筒状周面部）に接続され、一方、回転
円盤部１５ｂは、前記攪拌子３の場合と同様に回転軸２
に取付けられている。

【００４０】しかして、このベッセル１の壁面外周には
加熱装置としてリボンヒーター１１が巻装されており、
ベッセル１内部空間に収容される被分散液を加熱するこ
とができる構成とされている。なお、ベッセル１の右側
端面部には、ベッセル内部に収容される流体の温度を測
定するための熱電対５が取付けられている。

【００４１】この装置において、流体導入口１３よりベ
ッセル１内部空間に導入された被処理流体、すなわち、
例えば、二次凝集状態にあるチタンブラック、およびポ
リマー溶液からなる配合物は、流体導出口１４より導出
されるまでの間に、攪拌子３の回転およびこの回転によ
る充填された球状ビーズ４の個々の回転・旋回、相互の
接触・衝突等を伴なう流動運動によって生じる剪断力を
受けると共に、リボンヒーター１１による加熱を受け、
解砕され個々に分離した一次粒子となったチタンブラッ
クが、ポリマー溶液中に均一に分散されていくと同時
に、当該チタンブラックのポリマーでの改質処理が効率
よくなされ、最終的に流体導出口１４からは取出される
チタンブラック分散液は、取出し直後の分散状態が良好
であるのみならず、その分散状態を長持間安定して維持
するものとなる。

【００４２】また、図３に示す実施態様の湿式分散処理
装置は、軸線が略鉛直方向に位置してなる上端が開口さ
れた円筒型容器体本体１ａと前記開口を覆う蓋体１ｂか
らなるベッセル１を備えた縦型のバッチ式の処理装置で
ある。このベッセル１の蓋体１ｂの中心部には回転軸挿
通孔が設けられており、この挿通孔を通じて、回転軸２
がベッセル外部よりベッセル内部空間へとベッセルの軸
線に沿って挿通されている。そして、この回転軸２のベ
ッセル内部空間に位置する部位には、ピン状の複数の攪
拌子３ａが、ベッセルの軸線方向においてそれぞれ所定
間隔離間されて多段に、かつ、ベッセルの軸線に略垂直
な面において回転軸を中心として放射状に広がるように
取付けられている。一方、ベッセル１の内周側面には、
ベッセルの軸線方向において前記攪拌子３ａと相互に干
渉しない位置に多段に（つまり、ちょうど２つの櫛のそ
れぞれの櫛歯が噛合うごとく配置する。）、かつベッセ
ルの軸線に略垂直な面において内周側面より回転軸に向
い放射状に収束するようにピン状の複数の固定子３ｂが
取付けられおり、一種のいわゆる邪魔板として作用す
る。なお、回転軸２はベッセルの外部において図示しな
い駆動装置に連結されている。そして、ベッセル１の内
部空間内には、前記図１に示す実施態様におけると同様
に、粒状メディアとして多数の球状ビーズ４が充填され
ている。

【００４３】しかして、このベッセル１の円筒型容器体
本体１ａ壁面外周には、加熱ジャケット６が形成されて
おり、この加熱ジャケット６は、加熱ヒータ９を備えた
熱媒タンク８と、途中に熱媒循環ポンプ７を配してなる
循環管路により連結されており、循環する熱媒によっ
て、ベッセル１内部空間に収容される被分散液を加熱す
ることができる構成とされている。

【００４４】この装置において、ベッセル１内部空間に
装填された被処理流体、すなわち、例えば、二次凝集状
態にあるチタンブラック、およびポリマー溶液からなる
配合物は、所定時間の攪拌処理により、攪拌子３ａの回
転およびこの回転する攪拌子３ａと固定子３ｂの存在に
よりもたらされる充填された球状ビーズ４の個々の回転
・旋回、相互の接触・衝突等を伴なう流動運動によって
生じる剪断力を受けると共に、加熱ジャケット６による
加熱を受け、解砕され個々に分離した一次粒子となった
チタンブラックが、ポリマー溶液中に均一に分散されて
いくと同時に、当該チタンブラックのポリマーによる改
質処理が効率よくなされ、所定時間経過後に得られるチ
タンブラック分散液は、取出し直後の分散状態が良好で
あるのみならず、その分散状態を長持間安定して維持す
るものとなる。

【００４５】以上は、湿式分散処理装置の構成を図示し
た実施態様に基づき説明したが、この装置において、ベ
ッセル内の被処理流体を加熱するための加熱装置として
は、ベッセル内の被処理流体を有効に加熱できるもので
ある限り、任意の様式のものとすることができ、上記し
たような熱媒循環方式、リボンヒーター以外にも、例え
ば、セラミックスヒーターないし赤外加熱方式、高周波
誘導加熱方式、コイルヒーター等各種のものを採用する
ことが可能であり、またその配置位置としても上記実施
態様におけるようにベッセルの外周に配置するもののみ
ならず、攪拌子の回転に支障を来さない限りベッセルの
内部空間に配置することも可能であり、加熱装置を、例
えば、ベッセル内面、攪拌子ないし回転軸、あるいは固
定子ないし邪魔板に組付けるといったことも可能であ
る。このうち、装置の構造あるいは温度制御の面からベ
ッセルの外周部に加熱装置を配置するのが好ましい。

【００４６】また、この装置において、加熱装置以外の
湿式分散処理装置の基本的構成、例えば、連続式ないし
バッチ式、ベッセルの材質、形状、攪拌子の材質、形状
ないし配置位置、粒状メディアの材質、形状および粒径
等についても特に限定されるものではなく、得ようとす
る分散液ないし処理されるチタンブラックの化学的性質
および比重、粒度等の物理的性質等に応じて、適宜選択
可能である。

【００４７】ベッセルとしては、アルミナ、ジルコニ
ア、ステアタイト、窒化珪素、炭化珪素、タングステン
カーバイト等の各種セラミックス、各種ガラス、鋼、ク
ロム鋼、ハステロイ等のニッケル系合金などの各種金属
等を一種あるいは２種以上用いて構成される、横置ない
し縦置の、例えば、円筒型、円錐型、半円筒型、例え
ば、特公平２−２７０１８号に開示されるものあるいは
ダイアモンドファインミル（三菱重工業株式会社製）等
におけるような断面Ｗ字ないしコの字型のもの、さらに
は例えば特公平６−７３６２０号に開示されるもののよ
うに内部に粒状メディアを収容してなるベッセル（攪拌
子を備えたないし攪拌子がベッセル壁面の一部を形成す
る）をその内外の流体（分散液）流通を可能なものより
大きな容器体内部に配置したものなど、各種の様式のも
のとすることができる。

【００４８】また攪拌子としては、ベッセルと同様、ア
ルミナ、ジルコニア、ステアタイト、窒化珪素、炭化珪
素、タングステンカーバイト等の各種セラミックス、各
種ガラス、鋼、クロム鋼、ハステロイ等のニッケル系合
金などの各種金属等が適宜選択される。なお、この材質
はベッセルの材質と異なっていても何等さしつかえな
い。また、形状としては、例えば、上記した円盤状（デ
ィスク型）、ピン型以外に、ディスクタービン型、ファ
ンタービン型、プロペラ型、螺旋軸翼型、螺旋帯翼型、
ゲート型、アンカー型、円筒状、パドル型といった各種
の形状のもの、さらにはこれらに通液性の孔を形成する
などの改良を付したものなどを、単一であるいは多段に
配することが可能である。また、この攪拌子の形状に応
じて、適当な形状を有する邪魔板ないし固定子を設ける
ことが可能である。さらにこのような攪拌子を形成する
回転軸は、ベッセルと共軸的に配するもののみならず、
ベッセルの中心軸より変位させて、あるいは２軸もしく
は多軸に配置することも可能である。

【００４９】さらに、粒状メディアとしては、処理され
るチタンブラックないしポリマー溶液の種類、ベッセル
ないし攪拌子の形態等に応じて、適宜変更可能であり、
アルミナ、ジルコニア、ステアタイト、窒化珪素、炭化
珪素、タングステンカーバイドなどの各種セラミック
ス、各種ガラス、鋼、クロム鋼、ハステロイ等のニッケ
ル系合金などの各種金属から構成される球状、円筒状、
回転楕円体状等の形状のものが用いられ得るが、このう
ち、特にアルミナ、ジルコニア、鋼およびクロム鋼など
の材質から構成される球状のビーズで、通常、直径０．
０５〜２０ｍｍ程度、より好ましくは０．１〜５ｍｍの
ものが望ましい。また、これらの粒状メディアのベッセ
ルへの充填割合は、ベッセルないし攪拌子の形態等によ
っても左右されるものであるため、限定されるものでは
ないが、例えばベッセルの有効容積の２０〜９０％、よ
り好ましくは３０〜８０％とされる。なお、充填割合が
極端に少ないと、二次凝集状態にあるチタンブラックの
十分な解砕、およびチタンブラックのポリマーによる改
質が十分なものとはならず、一方充填割合が極端に多い
と粒状メディアの磨耗によるコンタミネーションの増大
を引き起こす虞れがある。

【００５０】本発明の感光性着色樹脂組成物は、上記し
たような分散処理によって得られたチタンブラック分散
液を、主たる遮光ないし着色成分として用いることを特
徴とするものであり、その他の成分としては特に限定さ
れるものではなく、例えば、アルカリバインダー樹脂、
エチレン系不飽和二重結合を有するラジカル重合性モノ
マー（本明細書中では、「エチレン系不飽和二重結合を
有するラジカル重合性モノマー」を単に「光重合モノマ
ー」とも称する。）、光重合開始剤、光酸発生剤、架橋
剤、溶媒等を適宜組み合わせて含有し得るものである。
本発明に係る感光性着色樹脂組成物の具合的な組み合わ
せとしては、（１）チタンブラック分散液と、光重合モ
ノマーと、光重合開始剤と、溶媒とを含有成分とする組
成物、（２）チタンブラック分散液と、光酸発生剤と、
架橋剤と、溶媒とを含有成分とする組成物などが挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。

【００５１】感光性着色樹脂組成物における上記チタン
ブラック分散液の配合量は、当該チタンブラック分散液
中に含まれるチタンブラックが、感光性着色樹脂組成物
の固形分総量の３０〜７０質量％、より好ましくは４０
〜６０質量％となるように配合することが好ましい。３
０質量％未満では十分な遮光性ないし着色性が発揮でき
なくなる虞れがあり、一方、７０質量％を超えると被膜
強の低下、分散安定性及び現像時のパターニング性の低
下などの原因となる虞れが生じるためである。

【００５２】感光性着色樹脂組成物におけるアルカリバ
インダー樹脂としては、公知の高分子化合物が挙げられ
る。例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例
えば、メチルエステル、エチルエステル、ブチルエステ
ル等）の単独ないし共重合体、ポリ（メタ）アクリル
酸、スチレンと無水マレイン酸等の不飽和二塩基酸無水
物との共重合体等がある。また分子中にカルボキシル
基、水酸基、アミノ基、カルボン酸アミド基、スルフォ
ン酸アミド基等を含む高分子化合物があるが、これらに
何ら限定されるものではない。

【００５３】これらのバインダー樹脂の添加量は、固形
分総量の１０〜４３質量％が好ましい。１０質量％未満
では基板とのパターン強度が低下し、一方４３質量％を
超えると樹脂層の粘着性が強固になり、現像性低下の原
因となるためである。

【００５４】また、感光性着色樹脂組成物におけるエチ
レン性不飽和二重結合を有するラジカル重合性モノマー
としては、例えば、２−エチル−２−プロパンジオール
ジアクリレート、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ヘキサアクリレート、ジ
ペンタエリスリトールペンタアクリレート、ポリオキシ
エチル化トリメチロールプロパントリアクリレート、ト
リス（２−アクリロイルオキシエチル）イソシアナー
ト、１，４−ジイソプロペニルベンゼン、１，４−ジヒ
ドロキシベンゼンメタクリレート、デカメチレングリコ
ールジアクリレート、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、またはジアリルフマレ
ート等が挙げられる。特に好ましくは、２−ブチルプロ
バンジオールジアクリレート、ペンタエリスルトールテ
トラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアク
リレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレー
ト、またはポリオキシエチル化トリメチロールプロパン
トリアクリレートである。これらのラジカル重合性モノ
マーの添加量は、特に限定されるものではないが固形分
総量の１〜１０質量％が好ましい。１質量％未満では十
分な感度が得られず、多くの露光量をかけなければなら
ない。一方１０質量％を超えると経時安定性の低下やパ
ターン形状不良などの問題が発生する。

【００５５】感光性着色樹脂組成物における光重合開始
剤としては、既知のすべての化合物を使用することが可
能である。例えば、ベンジル、アセチル等のα−ジケト
ン類、ベンゾイン等のアシロイン類、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
プロピルエーテル等のアシロインエーテル類、チオキサ
ントン、２，４−ジエチルキサントン、チオキサントン
−４−スルフォン等のチオキサントン類、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
等のベンゾフェノン類、アセトフェノン、ｐ−ジメチル
アセトフェノン、α，α’−ジメトキシアセトキシアセ
トフェノン、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセ
トフェノン、ｐ−メトキシアセトフェノン、２−メチル
−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ
−１−プロパノン等のアセトフェノン類およびアントラ
キノン、１，４−ナフトキノン等のキノン類、トリブロ
モメチルフェニルスルフォン、フェナンシルクロライ
ド、トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、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、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、９，１０−ジメチルベンズフェナジン、９−フェニ
ルアクリジン、チオキサントン／アミン、ベンゾフェノ
ン／ミヒラーズケトン、ベンジルジメチルケタール、ヘ
キサアリールビイミダゾール／メルカプトベンズイミダ
ゾール等が挙げられる。特に好ましくはトリス（トリク
ロロメチル）−ｓ−トリアジン、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、α，α’−ジメトキシアセトキシアセトフェノンが
挙げられる。これら光重合開始剤は、１種単独または２
種以上を添加して用いることができる。

【００５６】これらの光重合開始剤の添加量は、組成物
の組み合わせによっても異なることから特に限定される
ものではないが、例えば、（１）光重合性モノマーと併
用する場合には、光重合性モノマーの５〜１５０質量
％、好ましくは５０〜６０質量％である。（２）また、
バインダー樹脂と併用する場合には、光重合開始剤の総
量がバインダー樹脂に対して０．５〜４０質量％となる
ような量で使用することが好ましい。すなわち、光重合
性モノマーに対して５質量％未満またはバインダー樹脂
に対し０．５質量％未満の場合には、感度を得られにく
い。一方、光重合性モノマーに対して１５０質量％を越
えるかまたはバインダー樹脂に対し４０質量％を超える
と結晶の析出による硬化不足等の原因となるためであ
る。

【００５７】また、感光性着色樹脂組成物における溶媒
としては、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、プロピレング
リコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエ
ーテル等のセロソルブ類及びこれらの酢酸エステル、酢
酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸
ｎ−ブチル等の酢酸エステル類、ベンゼン、トルエン、
キシレン等の芳香族炭化水素類、メチルエチルケトン、
アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン
等のケトン類、およびエタノール、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、ジエチレングリコール、グリセリンなどの
アルコール類が挙げられる。

【００５８】このような溶媒の使用量としては、組成物
の組み合わせによっても異なることから特に限定される
ものではないが、前記したチタンブラック分散液中の溶
剤成分と併せて、全固形分に対し５０〜５００質量％、
好ましくは１００〜３００質量％となる範囲で使用する
ことが好ましい。５０質量％未満の場合には、固形分量
が多く感光性着色樹脂組成物の粘度が高いため、所望の
平坦な薄膜が得にくく、膜厚が大きくなりやすい。一
方、５００質量％を越える場合には、固形分量が少なく
感光性着色樹脂組成物の粘度が低いため、所望の膜厚が
得にくく、そのため十分な遮光性が得られない。

【００５９】感光性着色樹脂組成物における光酸発生剤
としては、トリアジン系化合物、オニウム塩系化合物が
ある。

【００６０】このうち、トリアジン系化合物としては、
上記光重合開始剤の中で例示したトリアジン系化合物が
使用可能である。

【００６１】オニウム塩系化合物としてはジフェニルヨ
ードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨード
ニウムヘキサフルオロホロネーート、ジフェニルヨード
ニウムヘキサフルオロアルセネート、ジフェニルヨード
ニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジフェニルヨ
ードニウムトリフルオロアセテート、ジフェニルヨード
ニウム−ｐ−トルエンスルホナート、４−メトキシフェ
ニル−フェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、
４−メトキシフェニル−フェニルヨードニウムヘキサフ
ルオロホスホネートなどが挙げられる。

【００６２】このような光酸発生剤の添加量は、組成物
の組み合わせによっても異なることから特に限定される
ものではないが、感光性着色樹脂組成物に対して１〜２
０質量％、好ましくは５〜１５質量％の範囲である。１
質量％未満の場合には、酸発生量が乏しく、架橋反応が
十分進行せずパターンが形成できない。一方、２０質量
％を超える場合には、酸発生量が多すぎ、パターン露光
後の加熱によって未露光部にも酸が拡散し架橋反応を起
こし、画像性が低下してしまう原因となる。

【００６３】感光性着色樹脂組成物における架橋剤とし
ては、Ｎ−メチロール構造を有するものが用いられ、例
えばメチロール化尿素、尿素樹脂、メチロール化メラミ
ン、ブチロール化メラミン、メチロール化グアナミン、
あるいはこれらの化合物のアルキルエーテルを用いるこ
とができ、熱安定性が高いという点からアルキルエーテ
ル化合物がより好ましい。このアルキルエーテルのアル
キル基としては炭素数１〜５のアルキル基が好ましい。
特に、このアルキルエーテル化合物としては感度の点か
らヘキサメチロールメラミンのアルキルエーテル化合物
がより好ましい。上記架橋剤は、露光後発生した酸素存
在化の加熱により、上記分散樹脂であるポリマーやアル
カリバインダー樹脂などと架橋反応を起こしパターン形
成する。

【００６４】このような架橋剤の添加量は、組成物の組
み合わせによっても異なることから特に限定されるもの
ではないが、感光性着色樹脂組成物に対して０．１〜２
０質量％、好ましくは０．４〜１５質量％の範囲であ
る。０．１質量％未満の場合には、感光特性に支障をき
たし十分な硬化が行われない。一方、２０質量％を超え
る場合には、感光性着色樹脂組成物中の色材（顔料）濃
度が低下し十分な遮光性が得られない。

【００６５】本発明に係る感光性着色樹脂組成物を調製
する方法としては、特に限定されるものではないが、例
えば、上記したような材料を、ディゾルバー型撹拌機、
ターボ型撹拌機、二軸式撹拌機等の撹拌機を用いて混和
する、あるいは二本ロールミル、三本ロールミル、サン
ドミル、ペイントシェーカー等の分散機を用いて混練す
ることにより行われる。

【００６６】次に本発明における各組成の好ましい配合
について説明する。感光性着色組成物の固形分は５〜４
５質量％であり、好ましくは１０〜３５質量％、更に好
ましくは２５〜３０質量％である。５質量％以下、また
は４０質量％以上であるとスピンコート、ロールコート
等の塗布装置で所望の膜厚を得ることが困難となり、ま
た塗布性も低下する。

【００６７】チタンブラックを絶縁性物質で表面処理化
したチタンブラックの割合は、分散樹脂であるポリマー
に対し５０〜２５０質量％であり、好ましくは１００〜
２００質量％である。５０質量％以下であるとブラック
マトリクスにしたときの遮光性が低下するので厚い膜厚
が要求され、その結果液晶配向膜形成の際に支障を来
し、液晶表示性能が損なわれる恐れがある。２５０質量
％以上であると均一に分散することが困難となり、遮光
膜を形成しても密着性など機械的強度が低下する恐れが
ある。

【００６８】チタンブラックの表面処理をする絶縁性物
質の被覆量は特に限定されないが、効果をより顕著に現
すためには表面を被覆される母粒子（チタンブラック）
の１０質量％以上、３５質量％以下であることが望まし
い。すなわち１０質量％未満では体積抵抗値に対する明
らかな添加効果が見られず、また３５質量％を越えると
遮光性の低下が見られたり、透明基板との接着不良、耐
衝撃性等の問題を生じる場合があり、１５質量％以上、
２５質量％以下がさらに好ましい。

【００６９】次に本発明に係る感光性着色樹脂組成物を
用いたブラックマトリックスの形成工程について図面を
用いて説明する。

【００７０】図４に示すように、基板２１上に感光性着
色樹脂組成物２２をバーコート法、ロールコート法、ス
ピンナー法、あるいはカーテンコート法などを用いて、
均一に塗布し着色樹脂層を形成する。乾燥を必要とする
場合は、７０〜１００℃程度の温度にて加熱しても良
い。

【００７１】次にマスクパターン２３を用いてブラック
マトリックスにする箇所のみに紫外線を照射し、露光を
行い、ラジカル重合させて硬化させる。露光に使用する
光源としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯等である。

【００７２】次に、アルカリ水溶液を現像液として、未
露光部の着色樹脂層を除去して、ブラックマトリックス
を形成する。

【００７３】上記現像液としては、例えば、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシ
ウムなどの無機アルカリ溶液、トリエチルアミンなどの
アルキルアミン類、トリエタノールアミンなどのアルコ
ールアミン類、テトラエチルアンモニウムヒドロキサイ
ドなどの第四級アンモニウム塩などを用いることができ
る。また、メタノール、エタノール、イソプロピルアル
コールなどのアルコール系極性溶剤なども用いることが
できる。

【００７４】また、上記現像液には、必要に応じて、他
の添加剤、例えば、界面活性化剤、湿潤剤、有機溶剤な
どを添加しても良い。

【００７５】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づきより具体的に
説明する。なお、以下の実施例および比較例中の「部」
は、すべて質量による。

【００７６】実施例１ 図３に示すような構成を有する装置（ベッセル内容量１
リットル）に、シリカ処理を施されたチタンブラックを
３０部、溶媒としてシクロヘキサノン６７部、該溶媒に
溶解性ないし自己分散性のポリマー成分としてＤｉｓｐ
ｅｒｂｙｋ−１８０（ビックケミー製）３．０部をベッ
セルに仕込み、さらに１ｍｍのジルコニア製ビーズを２
ｋｇ充填して周速９ｍ／ｓで分散処理を行った。５時間
経過後において平均粒子径は１７５ｎｍとなってほぼ平
衡に達した。この時（ｔ₀）における分散液を基板上に
展開して得られる被膜の鏡面光沢度（グロス値）を測定
し、Ｇ₀とした。平衡に到達した時（ｔ₀）以降もさらに
続けて分散処理を行いながら、３０分間隔で分散液を基
板上に展開して得られる被膜の鏡面光沢度（グロス値）
を測定していき、上記ｔ₀より３時間経過した時（ｔ_i）
後における該鏡面光沢度Ｇ_tがＧ₀に対し、Ｇ_t≧１．２
Ｇ₀の関係を満たす状態となっていることを確認した上
で分散処理運転を終え、ジルコニア製ビーズと被処理液
を分離してチタンブラック分散液（１）を得た。

【００７７】なお、上記ｔ₀の判定は、明細書中に規定
したように、分散処理開始後より定期的（３０分間隔）
に分散液をサンプリングし、この分散液試料中に含まれ
るチタンブラックの見かけ平均粒子径を測定していき、
その単位時間当たりの平均粒子径の変化の傾き（分散処
理開始からの時間とチタンブラックの見かけ平均粒子径
との関係をグラフ化した際のグラフ線の傾き）が２％以
下となった時点とした。

【００７８】また、鏡面光沢度（グロス値）は、明細書
中に規定したように、ＪＩＳ Ｚ８７４１^-1983の鏡面
光沢度測定方法に準じて行った。

【００７９】比較例１ 実施例１において分散処理時間を、平均粒子径がほぼ平
衡に達するまでの５時間のみとした以外は、実施例１と
同様の操作を繰り返し、比較用チタンブラック分散液
（Ｃ１）を得た。

【００８０】実施例２ 実施例１で得られたチタンブラック分散液（１）３５
部、ＢＭＡ／ＭＭＡ／ＨＥＭＡ／ＭＡＡ共重合体（重量
平均分子量；Ｍｗ＝５００００）１０部、ペンタエリス
リトールテトラアクリレート２．５部、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１．５部、シクロヘキサノン５１部をガラス瓶に
入れ１時間撹拌して感光性黒色樹脂組成物（１）を作製
した。

【００８１】この感光性黒色樹脂組成物（１）をスピン
ナーにより１０００ｒｐｍ、５秒でガラス基板に塗布
し、乾燥後黒色樹脂層を形成した。

【００８２】このガラス基板を樹脂膜面側から３ＫＷ超
高圧水銀灯を用いて１５０ｍＪ／ｃｍ²の露光量でマス
クパターンを介して露光を行った。

【００８３】次ぎに１％炭酸ナトリウム水溶液を用い
て、スピン現像方式にて５０秒間現像を行い、未露光部
の黒色樹脂層を除去して、さらに２３０℃１時間の焼成
を行い、ブラックマトリクスを形成した。

【００８４】この感光性黒色樹脂組成物（１）から形成
されたブラックマトリクスの性能は以下のように評価し
た。

【００８５】両面Ｃｒ蒸着された基板の片面に１０００
ｒｐｍ、５秒でスピンコートし、１．１５μｍの塗膜を
得た。この塗膜に上記示した露光、現像、焼成の工程を
経て１．０μｍの黒色樹脂塗膜を形成した。さらにこの
基板を両面のＣｒを銀ペーストにて短絡し、体積抵抗値
測定基板とした。この基板をＪＩＳ規格（Ｃ２１０３−
１９９１）の体積抵抗率試験に準じた方法で抵抗を測定
したところ１０１０Ωｃｍ以上であった。

【００８６】さらに透明基板にも上記の工程にて１．０
μｍの黒色樹脂塗膜を作製し、光学濃度を測定したとこ
ろ、３．２と良好な値を得た。また露光感度においては
１５０ｍＪ、解像性においては６μｍ（Ｌ／Ｓ）を解像
でき、表面平滑性が非常にきれいでＲａ＝５０を示し、
パターンの直線性も良好であった。

【００８７】また感光性黒色樹脂組成物（１）自体の経
時安定も良好で１０℃保存で３ヶ月間、組成物（１）作
製時と同様の性能を維持することができた。

【００８８】比較例２ 比較例１で得られた比較用チタンブラック分散液（Ｃ
１）３５部、ＢＭＡ／ＭＭＡ／ＨＥＭＡ／ＭＡＡ共重合
体（重量平均分子量；Ｍｗ＝５００００）１０部、ペン
タエリスリトールテトラアクリレート２．５部、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１部をガラス瓶に入れ１時間撹拌して感
光性黒色樹脂組成物（２）を作製した。

【００８９】この感光性黒色樹脂組成物（２）をスピン
ナーにより１０００ｒｐｍ、５秒でガラス基板に塗布
し、乾燥後黒色樹脂層を形成した。

【００９０】このガラス基板を樹脂膜面側から３ＫＷ超
高圧水銀灯を用いて２５０ｍＪ／ｃｍ²の露光量でマス
クパターンを介して露光を行った。

【００９１】次ぎに１％炭酸ナトリウム水溶液を用い
て、スピン現像方式にて５０秒間現像を行い、未露光部
の黒色樹脂層を除去して、さらに２３０℃１時間の焼成
を行い、ブラックマトリクスを形成した。

【００９２】この感光性黒色樹脂組成物（２）から形成
されたブラックマトリクスの性能は以下のように評価し
た。

【００９３】両面Ｃｒ蒸着された基板の片面に１０００
ｒｐｍ、５秒でスピンコートし、１．１５μｍの塗膜を
得た。この塗膜に上記示した露光、現像、焼成の工程を
経て１．０μｍの黒色樹脂塗膜を形成した。さらにこの
基板を両面のＣｒを銀ペーストにて短絡し、体積抵抗値
測定基板とした。この基板をＪＩＳ規格（Ｃ２１０３−
１９９１）の体積抵抗率試験に準じた方法で抵抗を測定
したところ１０１０Ωｃｍ以上であった。

【００９４】さらに透明基板にも上記の工程にて１．０
μｍの黒色樹脂塗膜を作製し、光学濃度を測定したとこ
ろ、２．３と極端に低い値を得た。また露光感度におい
ては２５０ｍＪ、解像性においては２０μｍ（Ｌ／Ｓ）
しか解像できず、表面平滑性が非常に悪くＲａ＝２００
を示し、パターンの直線性も非常に悪かった。

【００９５】また感光性黒色樹脂組成物（２）自体の経
時安定性は不安定で１０℃保存で１０日後、１０１０Ω
ｃｍ以上あった抵抗率が１０６Ωｃｍに低下し、粘度が
４．５ｃＰ増粘した。

【００９６】

【発明の効果】以上述べたように本発明は、チタンブラ
ック（絶縁性物質で表面処理したチタンブラックを含
む）と、溶媒および該溶媒に溶解性ないし自己分散性の
ポリマー成分を少なくとも有してなるポリマー溶液とを
配し、分散処理してなるチタンブラック分散液（被処理
液）であって、分散液中における当該チタンブラックの
平均粒子径が所期の値に到達した時（ｔ₀）以降も、こ
の平均粒子径を維持しつつさらに分散処理を行い、ｔ₀
の時における分散液を基板上に展開して得られる被膜の
鏡面光沢度（グロス値）をＧ₀とし、一方、ｔ₀より一定
時間経過した時（ｔ _i）後における分散液を基板上に展
開して得られる被膜の鏡面光沢度をＧ_tとした場合に、
Ｇ_tがＧ₀に対し、Ｇ_t≧１．２Ｇ₀の関係を満たす状態と
なる時まで、前記分散処理を続けて得られたチタンブラ
ック分散液を用いてなる感光性着色樹脂組成物である。
かかるチタンブラック分散液を用いてなる感光性着色樹
脂組成物では、分散安定性が良好であり、紫外線露光に
対して高感度で、アルカリ水溶液による現像が可能であ
り、しかも硬化膜が電気的高抵抗性、高遮光性を有し、
耐薬品性、耐熱性、基板との密着性に優れ、さらに膜強
度が高く低反射率のものとなるため、この感光性着色樹
脂組成物を用いて形成したブラックマトリックスは、極
めて優れた特性を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る感光性着色樹脂組成物中に配合
されるチタンブラック分散液の製造工程における時間経
過に対する、分散液中のチタンブラック微粒子の見かけ
平均粒子径の変化と、該分散液により形成される被膜の
光沢度の変化とを模式的に表すグラフである。

【図２】 本発明に係る感光性着色樹脂組成物中に配合
されるチタンブラック分散液を調製するにおいて用いら
れる湿式分散処理装置の一実施態様の構成を模式的に示
す断面図である。

【図３】 本発明に係る感光性着色樹脂組成物中に配合
されるチタンブラック分散液を調製するにおいておいて
用いられる湿式分散処理装置の別の実施態様の構成を模
式的に示す断面図である。

【図４】 本発明に係る感光性着色樹脂組成物を用いた
ブラックマトリックスの形成工程を模式的に示す断面図
である。

【符号の説明】

１…ベッセル、 ２…回転軸、３、
３ａ…攪拌子、 ３ｂ…固定子、４…分
散媒体（球状ビーズ）、 ５…熱電対、６…加熱ジ
ャケット、 ７…熱媒循環ポンプ、８…熱
媒タンク、 ９…加熱ヒータ、１１…
リボンヒーター、 １３…流体導入口、１４
…流体導出口、 ２１…基板、２２…感
光性着色樹脂組成物、 ２３…フォトマスク、２４
…ホットプレート、 ２５…感光性着色樹脂
形成物、２６…露光硬化部。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｆ 2/50 Ｃ０８Ｆ 2/50 ４Ｊ０２６ 291/00 291/00 Ｃ０８Ｋ 5/00 Ｃ０８Ｋ 5/00 Ｃ０８Ｌ 101/12 Ｃ０８Ｌ 101/12 Ｇ０２Ｂ 5/00 Ｇ０２Ｂ 5/00 Ｂ 5/20 １０１ 5/20 １０１ Ｇ０３Ｆ 7/027 ５０２ Ｇ０３Ｆ 7/027 ５０２ 7/028 7/028 (72)発明者 池田 勇人 大阪府吹田市西御旅町５番８号 株式会社 日本触媒内 (72)発明者 阿南 和浩 大阪府吹田市西御旅町５番８号 株式会社 日本触媒内 (72)発明者 糸井 健 埼玉県北葛飾郡杉戸町高野台南四丁目二番 地三 凸版印刷株式会社内 (72)発明者 出町 泰之 埼玉県北葛飾郡杉戸町高野台南四丁目二番 地三 凸版印刷株式会社内 (72)発明者 伊藤 慎次 埼玉県北葛飾郡杉戸町高野台南四丁目二番 地三 凸版印刷株式会社内 (72)発明者 谷 瑞仁 埼玉県北葛飾郡杉戸町高野台南四丁目二番 地三 凸版印刷株式会社内 Ｆターム(参考） 2H025 AA01 AA06 AA07 AA08 AA10 AA13 AA14 AB13 AC01 AD01 BC42 BE00 CA01 CA14 CA28 CC03 CC12 CC20 FA03 FA17 2H042 AA06 AA09 AA15 AA26 2H048 BA11 BA45 BA47 BA48 BB42 4J002 BG011 BG012 BG031 BG032 BG041 BG051 BG071 BG131 BH012 CC163 CH05 EA018 EA058 EB008 EC028 EC038 EC048 EC058 ED038 EE008 EH038 EH078 EU186 EU187 EY016 FD143 FD147 GP03 HA08 4J011 AA05 PA07 PA69 PB25 PB30 PC02 QA02 QA03 QA12 QA13 QA15 QA19 QA21 QA22 QA23 QA24 QA27 QA34 RA03 RA04 RA11 RA17 SA02 SA04 SA06 SA14 SA16 SA19 SA20 SA22 SA25 SA28 SA34 SA52 SA64 SA78 TA03 TA07 UA01 VA01 WA01 WA02 4J026 AA17 AA43 AA45 AA47 AA48 AA50 AA54 AC23 AC26 AC33 BA28 DB02 DB03 DB09 DB11 DB30 GA07

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベッセル内部に複数の粒状メディアを配
   してなる撹拌装置内に、溶媒および該溶媒に溶解性ない
   し自己分散性のポリマー成分を少なくとも有してなるポ
   リマー溶液と、チタンブラックとを配し、分散処理して
   なるチタンブラック分散液であって、該チタンブラック
   分散液中における当該チタンブラックの平均粒子径が所
   期の値に到達した時（ｔ₀）以降も、この平均粒子径を
   維持しつつさらに分散処理を行い、ｔ₀の時における分
   散液を基板上に展開して得られる被膜の鏡面光沢度（グ
   ロス値）をＧ₀とし、一方、ｔ₀より一定時間経過した時
   （ｔ_i）後における分散液を基板上に展開して得られる
   被膜の鏡面光沢度をＧ_tとした場合に、Ｇ_tがＧ₀に対
   し、Ｇ_t≧１．２Ｇ₀の関係を満たす状態となる時まで、
   前記分散処理を続けて得られたチタンブラック分散液
   と、 光重合モノマーと、 光重合開始剤と、 溶媒と、を含有成分とすることを特徴とする感光性着色
   樹脂組成物。
2. 【請求項２】 ベッセル内部に複数の粒状メディアを配
   してなる撹拌装置内に、溶媒および該溶媒に溶解性ない
   し自己分散性のポリマー成分を少なくとも有してなるポ
   リマー溶液と、チタンブラックとを配し、分散処理して
   なるチタンブラック分散液であって、該チタンブラック
   分散液中における当該チタンブラックの平均粒子径が所
   期の値に到達した時（ｔ₀）以降も、この平均粒子径を
   維持しつつさらに分散処理を行い、ｔ₀の時における分
   散液を基板上に展開して得られる被膜の鏡面光沢度（グ
   ロス値）をＧ₀とし、一方、ｔ₀より一定時間経過した時
   （ｔ_i）後における分散液を基板上に展開して得られる
   被膜の鏡面光沢度をＧ_tとした場合に、Ｇ_tがＧ₀に対
   し、Ｇ_t≧１．２Ｇ₀の関係を満たす状態となる時まで、
   前記分散処理を続けて得られたチタンブラック分散液
   と、 光酸発生剤と、 架橋剤と、 溶媒と、を含有成分とすることを特徴とする感光性着色
   樹脂組成物。