JP4220796B2 - ブラックマトリックス作製用組成物及び感光性転写材料、ブラックマトリックス及びその製造方法、カラーフィルター、液晶表示素子並びにブラックマトリックス基板 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラックマトリックス作製用組成物及び感光性転写材料、ブラックマトリックス及びその製造方法、カラーフィルター、液晶表示素子並びにブラックマトリックス基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー液晶ディスプレー等に用いられるカラーフィルターは、透明基板上に着色画素層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が形成され、そして、Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）の各着色画素の間隙には、表示コントラスト向上等の目的で、ブラックマトリックスが形成されている。特に薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス駆動方式の液晶表示素子においては、薄膜トランジスターの光による電流リークに伴う画質の低下を防ぐためにも、ブラックマトリックスには高い遮光性が要求される。
ブラックマトリックスの形成方法としては、例えば、クロム等の金属膜を遮光層とする場合には、金属薄膜を蒸着法やスパッタリング法により作製し、該金属薄膜の上にフォトレジストを塗布し、次いでブラックマトリックス用パターンをもつフォトマスクを用いてフォトレジスト層を露光現像し、その後露出した金属薄膜をエッチングし、最後に金属薄膜上のレジスト層を剥離することにより形成される（例えば以下の非特許文献１を参照）。
この方法は、金属薄膜を用いるため、膜厚が小さくても高い遮光効果が得られる反面、蒸着法やスパッタリング法という真空成膜工程やエッチング工程が必要となり、コストが高くなるとともに環境に対する負荷も無視できないという問題がある。また、金属膜であるため反射率が高く、強い外光の下では表示コントラストが低いという問題もある。これに対しては低反射クロム膜（金属クロムと酸化クロムの２層からなるもの等）を用いるという手段があるが、更にコストアップとなることは否めない。
【０００３】
また、ブラックマトリックスの他の形成方法として、遮光性顔料例えばカーボンブラックを含有する感光性樹脂組成物を用いる方法も知られており、例えば、透明基板にＲ、Ｇ、Ｂ画素を形成した後、この画素の上にカーボンブラック含有感光性樹脂組成物を塗布し、透明基板のＲ、Ｇ、Ｂ画素非形成面側から全面に露光する、セルフアライメント方式のブラックマトリックス形成方法も知られている（例えば以下の特許文献１を参照）。
この方法は、前記金属膜のエッチングによる方法に比較して製造コストは低くなるものの、十分な遮光性を得るためには膜厚が厚くなるという問題があり、その結果、ブラックマトリックスとＲ、Ｇ、Ｂ画素との重なり（段差）が生じ、カラーフィルターの平坦性が悪くなって液晶表示素子のセルギャップムラが発生し、色ムラ等の表示不良につながることになる。
【０００４】
一方、以下の特許文献２には、透明基板上に親水性樹脂を含有する感光性レジスト層を形成し、ブラックマトリックス用パターンを有するフォトマスクを介して露光・現像して透明基板上にレリーフを形成し、この透明基板を無電解メッキの触媒となる金属化合物の水溶液に接触させ、金属化合物をレリーフ中に含有させ乾燥した後、熱処理を施し、その後、前記透明基板上のレリーフを無電解メッキ液に接触させることにより、粒径０．０１〜０．０５μｍの遮光用の金属粒子がその内部に均一に分散されたブラックマトリックスを作製する方法が記載されている。前記金属粒子としてはニッケル、コバルト、鉄、銅、クロムが記載され、具体例としては唯一ニッケルが示されている。
しかしながら、この方法は、露光現像工程を含むレリーフ形成−無電解メッキ触媒の付与−熱処理−無電解メッキという、水を扱う煩瑣な処理工程が多く、そのため、低コストでのブラックマトリックス製造は大きくは期待できない。
また、前記特許文献２には銀に関しては全く記載されていないが、粒径０．０１〜０．０５μｍの銀粒子は黄色から赤色の着色が発生し黒色が得られないという問題もある。
【０００５】
【非特許文献１】
共立出版（株）発行「カラーＴＦＴ液晶ディスプレイ」第２１８〜２２０頁（１９９７年４月１０日）
【特許文献１】
特開昭６２−９３０１号公報
【特許文献２】
特許第３３１８３５３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記のごとき問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、薄膜で遮光性能が高く、かつ低コストでブラックマトリックスを作製することができる組成物及び感光性転写材料を提供することにあり、また、前記組成物を用いて作製されるブラックマトリックス及びその製造方法、前記ブラックマトリックスが設けられたカラーフィルター及び液晶表示素子を提供し、さらに薄膜で遮光性能が高いブラックマトリックス基板を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、以下のブラックマトリックス作製用組成物及び感光性転写材料、ブラックマトリックス及びその製造方法、カラーフィルター、液晶表示素子並びにブラックマトリックス基板を提供することにより解決される。
（１）平均粒径が６０〜２５０ｎｍの遮光用の金属微粒子を含有するブラックマトリックス作製用組成物。
（２）遮光用の金属微粒子が銀微粒子であることを特徴とする前記（１）に記載のブラックマトリックス作製用組成物。
（３）感光性樹脂組成物を含有する前記（１）又は（２）に記載のブラックマトリックス作製用組成物。
（４）支持体に少なくとも感光性遮光層を設けたブラックマトリックス作製用感光性転写材料において、前記感光性遮光層が前記（３）に記載のブラックマトリックス作製用組成物から形成されることを特徴とするブラックマトリックス作製用感光性転写材料。
【０００８】
（５）前記（１）ないし（３）のいずれか１に記載のブラックマトリックス作製用組成物を用いて形成される遮光層を有するブラックマトリックス。
（６）前記遮光層の膜厚１μｍあたりの光学濃度が１以上である前記（５）に記載のブラックマトリックス。
（７）前記（４）に記載のブラックマトリックス作製用感光性転写材料を用いて形成される遮光層を有するブラックマトリックス。
（８）光透過性基板の上に、着色層からなり、互いに異なる色を呈する２以上の画素群を有し、前記画素群を構成する各画素は互いにブラックマトリックスにより離画されているカラーフィルターにおいて、前記ブラックマトリックスが前記（５）又は（７）に記載のブラックマトリックスであることを特徴とするカラーフィルター。
【０００９】
（９）少なくとも１つが光透過性の１対の基板の間にカラーフィルター、液晶層および液晶駆動手段を少なくとも備えた液晶表示素子において、前記カラーフィルターが、前記（８）に記載のカラーフィルターであることを特徴とする液晶表示素子。
（１０）少なくとも１つが光透過性の１対の基板の間にカラーフィルター、液晶層および液晶駆動手段を少なくとも備えた液晶表示素子において、前記液晶駆動手段がアクティブ素子を有し、各アクティブ素子の間に前記（５）又は（７）に記載のブラックマトリックスが形成されていることを特徴とする液晶表示素子。
【００１０】
（１１）光透過性基板の上に、前記（３）に記載のブラックマトリックス作製用組成物からの層を形成する工程、及びブラックマトリックス用フォトマスクを介して前記層を露光した後現像する工程を有するブラックマトリックスの製造方法。
（１２）光透過性基板の上に、支持体に少なくとも感光性遮光層を設けた前記（４）に記載のブラックマトリックス作製用感光性転写材料を、前記感光性遮光層が接するように積層する工程、前記感光性転写材料と光透過性基板との積層体から支持体を剥離する工程、及びブラックマトリックス用フォトマスクを介して前記感光性遮光層を露光した後現像する工程を有するブラックマトリックスの製造方法。
【００１１】
（１３）光透過性基板及び該基板の上に設けられた遮光層を有するブラックマトリックス基板であって、前記遮光層が平均粒径が６０〜２５０ｎｍの銀微粒子を分散させた層であるブラックマトリックス基板。
また、（１３）に記載のブラックマトリックス基板を用いるカラーフィルター、該カラーフィルターを備える液晶表示素子も本発明の範囲内に含まれる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［ブラックマトリックス作製用組成物］
本発明のブラックマトリックス作製用組成物は、平均粒径が６０〜２５０ｎｍの遮光用の金属微粒子（以下、単に「金属微粒子」という。）を含有し、さらにバインダーとなるポリマー、溶媒等を含有してもよい。
金属微粒子としては、銀微粒子、金微粒子、銅微粒子等が用いられる。金属微粒子は市販のものを用いることができる他、金属イオンの化学的還元法、無電解メッキ法、金属の蒸発法等により調製することが可能である。
例えば、銀微粒子（コロイド銀）の場合は、従来から知られている方法、例えば米国特許第２，６８８，６０１号明細書に開示されているゼラチン水溶液中で可溶性銀塩をハイドロキノンによって還元する方法、ドイツ特許第１，０９６，１９３号明細書に記載されている難溶性銀塩をヒドラジンによって還元する方法、米国特許第２，９２１，９１４号明細書に記載されているタンニン酸により銀に還元する方法のごとく銀イオンを溶液中で化学的に還元する方法や、特開平５−１３４３５８号公報に記載されている無電解メッキによって銀粒子を形成する方法、バルク金属をヘリウムなどの不活性ガス中で蒸発させ、溶媒でコールドトラップするガス中蒸発法等の方法を用いることが可能である。
【００１３】
また、本発明の組成物を用いて遮光層を形成した場合、遮光層の膜厚１μｍあたりの光学濃度が１以上となることが好ましく、また、カラーフィルター作製の際、加熱工程時、金属微粒子が融着するのを防止することを考慮すると、前記組成物における金属微粒子の含有量は、形成される遮光層に含まれる金属微粒子の含有量が１０〜９０質量％、好ましくは１０〜８０質量％程度になるように調節することが好ましい。
（なお、後述の実施例が示すように、遮光層における金属微粒子の含有量が同じであっても、金属微粒子の平均粒径が異なると、得られる光学濃度も異なる。）
また、後述の感光性を有する組成物における金属微粒子の含有量も同様である。
【００１４】
本発明の組成物に用いる金属微粒子の平均粒径は、遮光層の光学濃度（Ｏ．Ｄ．）の観点から６０〜２５０ｎｍである。好ましくは７０〜２００ｎｍである。
本発明における金属微粒子の平均粒径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による観察により、５０個の粒径を測定し、その平均値を算出したものである。
【００１５】
（感光性を有するブラックマトリックス作製用組成物）
本発明におけるブラックマトリックス作製用組成物は感光性を有することが好ましい。感光性を付与するためには、前記組成物に感光性樹脂組成物が添加される。前記感光性樹脂組成物としては特開平１０−１６０９２６号公報の段落0016ないし段落0022及び0029に記載のものを用いうる。
また、前記銀コロイドのように金属微粒子を水分散物として用いる場合には、前記感光性樹脂組成物としては水系のものが必要である。このような感光性樹脂組成物としては特開平８−２７１７２７号公報の段落0015ないし0023に記載のものの他、市販のものとしては例えば、東洋合成工業（株）製の「ＳＰＰ−Ｍ２０」等が挙げられる。
【００１６】
本発明によるブラックマトリックス作製用組成物（感光性のものを含む）からは、薄膜でかつ光学濃度が高いブラックマトリックスを作製することができる。
【００１７】
［ブラックマトリックス作製用感光性転写材料］
本発明においては、前記の感光性を有するブラックマトリックス作製用組成物を用いて、感光性転写材料を作製し、これを用いてブラックマトリックスを作製することができる。
前記感光性転写材料は、支持体に少なくとも前記の感光性を有するブラックマトリックス作製用組成物からの感光性遮光層を設けたものである。感光性遮光層の膜厚は０．３〜２．０μｍ程度が好ましい。
前記支持体は、化学的および熱的に安定であって、また可撓性の物質で構成されることが好ましい。具体的にはテフロン（登録商標）、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン等の薄いシートもしくはこれらの積層物が好ましい。また、アルカリ可溶性熱可塑性樹脂層を設ける場合には、これとの剥離性が良好なことが好ましい。支持体の厚さは５〜３０μｍが適当であり、特に２０〜１５０μｍが好ましい。
【００１８】
また、支持体と感光性遮光層の間に、アルカリ可溶性熱可塑性樹脂層を設けることが好ましい。
アルカリ可溶性熱可塑性樹脂を構成する樹脂は、実質的な軟化点が８０℃以下であることが好ましい。軟化点が８０℃以下のアルカリ可溶性の熱可塑性樹脂としては、エチレンとアクリル酸エステル共重合体のケン化物、スチレンと（メタ）アクリル酸エステル共重合体のケン化物、ビニルトルエンと（メタ）アクリル酸エステル共重合体のケン化物、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、及び（メタ）アクリル酸ブチルと酢酸ビニル等の（メタ）アクリル酸エステル共重合体などのケン化物、から少なくとも１つ選ばれるのが好ましいが、さらに「プラスチック性能便覧」（日本プラスチック工業連盟、全日本プラスチック成形工業連合会編著、工業調査会発行、１９６８年１０月２５日発行）による軟化点が約８０℃以下の有機高分子のうちアルカリ水溶液に可溶なものを使用することができる。また軟化点が８０℃以上の有機高分子物質においてもその有機高分子物質中に該高分子物質と相溶性のある各種の可塑剤を添加して実質的な軟化点を８０℃以下に下げることも可能である。またこれらの有機高分子物質中に支持体との接着力を調節するために実質的な軟化点が８０℃を越えない範囲で各種のポリマーや過冷却物質、密着改良剤あるいは界面活性剤、離型剤、等を加えることが可能である。好ましい可塑剤の具体例としては、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ジオクチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジブチルフタレート、トリクレジルフォスフェート、クレジルジフェニルフォスフェート、ビフェニルジフェニルフォスフェートを挙げることができる。熱可塑性樹脂層の厚さは６μｍ以上が好ましい。熱可塑性樹脂層の厚みが５μｍ以下であると１μｍ以上の下地の凹凸を完全に吸収することが困難となる。また上限については、現像性、製造適性から約１００μｍ以下一般的であり、約５０μｍ以下が好ましい。
【００１９】
前記感光性転写材料を作製するには、支持体に、本発明の感光性を有するブラックマトリックス作製用組成物の溶液を、例えば、スピナー、ホワイラー、ローラーコーター、カーテンコーター、ナイフコーター、ワイヤーバーコーター、エクストルーダー等の塗布機を用いて塗布・乾燥させることにより形成することができる。アルカリ可溶性熱可塑性樹脂の層を設ける場合には同様にして形成される。
【００２０】
本発明の感光性転写材料は、前記のごとき組成物からの感光性遮光層を設けているため、これからは、薄膜でかつ光学濃度が高い遮光層を備えたブラックマトリックスを作製することができる。
【００２１】
［ブラックマトリックス及びその作製方法］
本発明のブラックマトリックスは、前記組成物又は感光性転写材料を用いて作製される遮光層を有する。前記遮光層の膜厚は０．３〜２．０μｍ程度が好ましい。本発明のブラックマトリックスにおける遮光層は金属微粒子を分散させたものであるため、前記のごとき薄膜でも十分な光学濃度を有する。
感光性を有する組成物を用いてブラックマトリックスを作製する方法は、光透過性基板に、感光性を有し金属微粒子を含有する組成物を塗布して形成される層に（塗布方法は前記感光性転写材料を作製する際の方法が同様に用いられる）、常法により、ブラックマトリックス用フォトマスクを介して露光し、その後現像することにより遮光層を形成する方法である。
また、組成物が感光性をもたない場合は、光透過性基板に、金属微粒子を含有する組成物を塗布して形成した層の上に、現像可能な感光性樹脂組成物からの層を形成し、常法により、ブラックマトリックス用フォトマスクを介して露光し、次いで、現像、エッチングすることにより遮光層を形成することができる。
前記感光性転写材料を用いるブラックマトリックスの作製方法は、光透過性基板の上に、前記感光性転写材料を、感光性転写材料の感光性遮光層が接触するように配置して積層し、次に、感光性転写材料と光透過性基板との積層体から支持体を剥離し、その後、ブラックマトリックス用フォトマスクを介して前記層を露光した後現像してブラックマトリックスを形成する方法である。
本発明のブラックマトリックスの製造方法は、煩瑣な工程を行うことを必要とせず、低コストである。
【００２２】
［カラーフィルター］
本発明のカラーフィルターは、光透過性基板の上に、着色層からなり、互いに異なる色を呈する２以上の画素群を有し、前記画素群を構成する各画素は互いにブラックマトリックスにより離画されている構成を有し、該ブラックマトリックスは、本発明の前記ブラックマトリックス作製用組成物又は感光性転写材料を用いて作製される。画素群は２つでも、３つでも４つ以上でもよい。例えば３つの場合は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３つの色相が用いられる。赤、緑、青の３種の画素群を配置する場合は、モザイク型、トライアングル型等の配置が好ましく、４種以上の画素群を配置する場合ではどのような配置であってもよい。
前記光透過性基板としては、表面に酸化珪素皮膜を有するソーダガラス板、低膨張ガラス板、ノンアルカリガラス板、石英ガラス板等の公知のガラス板あるいはプラスチックフィルム等が用いられる。
カラーフィルターを作製するには、光透過性の基板に常法により２以上の画素群を形成した後、前記のようにしてブラックマトリックスを形成しても、或いは最初にブラックマトリックスを形成し、その後２以上の画素群を形成してもよい。
本発明のカラーフィルターは前記のごときブラックマトリックスを備えているため、表示コントラストが高くまた平坦性に優れている。
【００２３】
［液晶表示素子］
本発明の液晶表示素子の１つは、少なくとも１つが光透過性の１対の基板の間にカラーフィルター、液晶層および液晶駆動手段（単純マトリックス駆動方式及びアクティブマトリックス駆動方式を含む）を少なくとも備えたもので、前記カラーフィルターとして、前記のごとき複数の画素群を有し、前記画素群を構成する各画素が、互いに本発明によるブラックマトリックスにより離画されているカラーフィルターを用いるものである。前記カラーフィルターは平坦性が高いため、このカラーフィルターを備える液晶表示素子は、カラーフィルターと基板との間にセルギャップムラが発生せず、色ムラ等の表示不良が発生することがない。
また、本発明の液晶表示素子の別の態様のものは、少なくとも１つが光透過性の１対の基板の間に、カラーフィルター、液晶層および液晶駆動手段を少なくとも備え、前記液晶駆動手段がアクティブ素子（例えばＴＦＴ）を有し、かつ各アクティブ素子の間に本発明のブラックマトリックス作製用組成物又は感光性転写材料を用いて作製されるブラックマトリックスが形成されているものである。
【００２４】
［ブラックマトリックス基板］
本発明のブラックマトリックス基板は、光透過性基板の上に設けられた遮光層を有し、前記遮光層が平均粒径が６０〜２５０ｎｍの銀微粒子を分散させた層であることを特徴とする。銀微粒子は、特許第３３１８３５３号明細書に開示の粒径０．０１〜０．０５μｍ（１０〜５０ｎｍ）の場合、黄色から赤色の着色が発生し黒色が得られないが、銀微粒子の粒径を６０〜２５０ｎｍ、好ましくは７０〜２００ｎｍにすることにより遮光層として十分な黒色が得られる。本発明のブラックマトリックス基板は、前述のブラックマトリックスの製造方法において、金属微粒子として平均粒径が６０〜２５０ｎｍの銀微粒子を用いることにより、同様に作製することができる。
また、本発明のブラックマトリックス基板は、カラーフィルターの作製のために用いることができる。
このブラックマトリックス基板における遮光層の膜厚は０．３〜２．０μｍ程度が好ましい。本発明のブラックマトリックス基板における遮光層は銀微粒子を分散させたものであるため、前記のごとき薄膜でも十分な光学濃度を有する。
【００２５】
【実施例】
以下に実施例を示し本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
実施例１
＜黒色コロイド銀の製造方法＞
米国特許第２，６８８，６０１号明細書の実施例を基本として、銀塩還元時のｐＨ、ゼラチン溶液の濃度、水溶性カルシウム塩の使用量を増減することにより、各種平均粒径の銀微粒子が分散する液を得た。得られた液中の銀の含有量はいずれも１０質量％であった。次に、３７℃で保温した、和光純薬（株）製パパインの５質量％水溶液１００ｇ中に、前記銀微粒子が分散した液１００ｇを添加してパパインによりゼラチンを分解し、その後遠心分離（１０００ｒｐｍ、５分）を行い、上澄み液を捨て、これに水１００ｇを添加し、ペイントシェーカーで再度分散し、銀微粒子分散液を得た。
＜感光性組成物の調製＞
前記各種粒径の銀微粒子分散液のそれぞれ１０．０ｇに、感光性樹脂組成物である「ＳＰＰ−Ｍ２０」（東洋合成工業（株）製）５０ｇを添加して、感光性組成物を調製した。
＜ブラックマトリックスの作製＞
ガラス基板上に前記感光性組成物をスピンコーターを用いて塗布し、乾燥膜厚が０．５μｍの感光性遮光層を形成した。
次に超高圧水銀灯を用いて前記感光性遮光層に５００ｍＪ／ｃｍ2の露光を行った。その後水洗処理（現像処理）を行って未露光部を除去し、ガラス基板上にブラックマトリックスを作製した。
得られたブラックマトリックスの遮光層の濃度（Ｏ．Ｄ．）を表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
表１から分かるように、本発明のブラックマトリックス作製用組成物からは、遮光層の膜厚が０．５μｍという薄膜でありながら、高い光学濃度を有するブラックマトリックスが得られることが分かる。また、金属微粒子の平均粒径が６０〜２５０ｎｍの範囲のもの、特に７０〜２００ｎｍの範囲のものは、特に高い光学濃度を達成することができる。
【００２８】
実施例２
＜ブラックマトリックス作製用感光性転写材料の製造＞
ガラス基板の上に以下の組成の塗布液を塗布・乾燥して、乾燥膜厚が２０μｍのアルカリ可溶性熱可塑性樹脂層を形成した。
メチルメタクリレート／２−エチルヘキシルアクリレート／ ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体 （共重合組成比（モル比）＝５５／１１．７／４．５／２８．８、 重量平均分子量＝８００００） １５．０質量部
ＢＰＥ−５００（新中村化学（株）製の多官能アクリレート） ７．０質量部
Ｆ１７７Ｐ（大日本インキ（株）製のフッ素系界面活性剤） ０．３質量部
メタノール ３０．０質量部
メチルエチルケトン １９．０質量部
１−メトキシ−２−プロパノール １０．０質量部
次に、前記熱可塑性樹脂層の上に、実施例１で用いたのと同じ種々の粒径の銀微粒子が分散された感光性組成物をスピンコーターで塗布して、乾燥膜厚が０．５μｍの感光性遮光層を形成した。さらにこの感光性遮光層の上に、ポリプロピレン（厚さ１２μｍ）の被覆シートを圧着して、ブラックマトリックス作製用感光性転写材料を得た。
【００２９】
前記感光性転写材料の被覆シートを剥離した後、ガラス基板に、その感光性遮光層が接するように重ね合わせ、ラミネーター（大成ラミネータ（株）製のＶＰ−ＩＩ）を用いて加圧（０．８ｋｇ／ｃｍ2）、加熱（１３０℃）して貼り合わせ、続いて支持体と熱可塑性樹脂層との界面で剥離し、支持体を除去した。
次に超高圧水銀灯を用いて前記感光性遮光層に５００ｍＪ／ｃｍ2の露光を行った。その後、現像液としてトリエタノールアミン１質量％水溶液を用い、３３℃でシャワー現像を行って未露光部を除去し、ガラス基板上にブラックマトリックスを作製した。
実施例１と同様なＯ．Ｄ．が得られた。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によるブラックマトリックス作製用組成物及び感光性転写材料からは、薄膜でかつ光学濃度が高いブラックマトリックスを作製することができる。また、クロム薄膜を用いるブラックマトリックスに比較して反射率が低い。したがって、このようなブラックマトリックスを形成したカラーフィルターは表示コントラストと平坦性に優れている。また、本発明のカラーフィルターを備えた液晶表示素子は、カラーフィルターと基板との間にセルギャップムラが発生せず、色ムラ等の表示不良が発生しない。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラックマトリックス作製用組成物及び感光性転写材料、ブラックマトリックス及びその製造方法、カラーフィルター、液晶表示素子並びにブラックマトリックス基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー液晶ディスプレー等に用いられるカラーフィルターは、透明基板上に着色画素層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が形成され、そして、Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）の各着色画素の間隙には、表示コントラスト向上等の目的で、ブラックマトリックスが形成されている。特に薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス駆動方式の液晶表示素子においては、薄膜トランジスターの光による電流リークに伴う画質の低下を防ぐためにも、ブラックマトリックスには高い遮光性が要求される。
ブラックマトリックスの形成方法としては、例えば、クロム等の金属膜を遮光層とする場合には、金属薄膜を蒸着法やスパッタリング法により作製し、該金属薄膜の上にフォトレジストを塗布し、次いでブラックマトリックス用パターンをもつフォトマスクを用いてフォトレジスト層を露光現像し、その後露出した金属薄膜をエッチングし、最後に金属薄膜上のレジスト層を剥離することにより形成される（例えば以下の非特許文献１を参照）。
この方法は、金属薄膜を用いるため、膜厚が小さくても高い遮光効果が得られる反面、蒸着法やスパッタリング法という真空成膜工程やエッチング工程が必要となり、コストが高くなるとともに環境に対する負荷も無視できないという問題がある。また、金属膜であるため反射率が高く、強い外光の下では表示コントラストが低いという問題もある。これに対しては低反射クロム膜（金属クロムと酸化クロムの２層からなるもの等）を用いるという手段があるが、更にコストアップとなることは否めない。
【０００３】
また、ブラックマトリックスの他の形成方法として、遮光性顔料例えばカーボンブラックを含有する感光性樹脂組成物を用いる方法も知られており、例えば、透明基板にＲ、Ｇ、Ｂ画素を形成した後、この画素の上にカーボンブラック含有感光性樹脂組成物を塗布し、透明基板のＲ、Ｇ、Ｂ画素非形成面側から全面に露光する、セルフアライメント方式のブラックマトリックス形成方法も知られている（例えば以下の特許文献１を参照）。
この方法は、前記金属膜のエッチングによる方法に比較して製造コストは低くなるものの、十分な遮光性を得るためには膜厚が厚くなるという問題があり、その結果、ブラックマトリックスとＲ、Ｇ、Ｂ画素との重なり（段差）が生じ、カラーフィルターの平坦性が悪くなって液晶表示素子のセルギャップムラが発生し、色ムラ等の表示不良につながることになる。
【０００４】
一方、以下の特許文献２には、透明基板上に親水性樹脂を含有する感光性レジスト層を形成し、ブラックマトリックス用パターンを有するフォトマスクを介して露光・現像して透明基板上にレリーフを形成し、この透明基板を無電解メッキの触媒となる金属化合物の水溶液に接触させ、金属化合物をレリーフ中に含有させ乾燥した後、熱処理を施し、その後、前記透明基板上のレリーフを無電解メッキ液に接触させることにより、粒径０．０１〜０．０５μｍの遮光用の金属粒子がその内部に均一に分散されたブラックマトリックスを作製する方法が記載されている。前記金属粒子としてはニッケル、コバルト、鉄、銅、クロムが記載され、具体例としては唯一ニッケルが示されている。
しかしながら、この方法は、露光現像工程を含むレリーフ形成−無電解メッキ触媒の付与−熱処理−無電解メッキという、水を扱う煩瑣な処理工程が多く、そのため、低コストでのブラックマトリックス製造は大きくは期待できない。
また、前記特許文献２には銀に関しては全く記載されていないが、粒径０．０１〜０．０５μｍの銀粒子は黄色から赤色の着色が発生し黒色が得られないという問題もある。
【０００５】
【非特許文献１】
共立出版（株）発行「カラーＴＦＴ液晶ディスプレイ」第２１８〜２２０頁（１９９７年４月１０日）
【特許文献１】
特開昭６２−９３０１号公報
【特許文献２】
特許第３３１８３５３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記のごとき問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、薄膜で遮光性能が高く、かつ低コストでブラックマトリックスを作製することができる組成物及び感光性転写材料を提供することにあり、また、前記組成物を用いて作製されるブラックマトリックス及びその製造方法、前記ブラックマトリックスが設けられたカラーフィルター及び液晶表示素子を提供し、さらに薄膜で遮光性能が高いブラックマトリックス基板を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、以下のブラックマトリックス作製用組成物及び感光性転写材料、ブラックマトリックス及びその製造方法、カラーフィルター、液晶表示素子並びにブラックマトリックス基板を提供することにより解決される。
（１）平均粒径が６０〜２５０ｎｍの遮光用の金属微粒子を含有するブラックマトリックス作製用組成物。
（２）遮光用の金属微粒子が銀微粒子であることを特徴とする前記（１）に記載のブラックマトリックス作製用組成物。
（３）感光性樹脂組成物を含有する前記（１）又は（２）に記載のブラックマトリックス作製用組成物。
（４）支持体に少なくとも感光性遮光層を設けたブラックマトリックス作製用感光性転写材料において、前記感光性遮光層が前記（３）に記載のブラックマトリックス作製用組成物から形成されることを特徴とするブラックマトリックス作製用感光性転写材料。
【０００８】
（５）前記（１）ないし（３）のいずれか１に記載のブラックマトリックス作製用組成物を用いて形成される遮光層を有するブラックマトリックス。
（６）前記遮光層の膜厚１μｍあたりの光学濃度が１以上である前記（５）に記載のブラックマトリックス。
（７）前記（４）に記載のブラックマトリックス作製用感光性転写材料を用いて形成される遮光層を有するブラックマトリックス。
（８）光透過性基板の上に、着色層からなり、互いに異なる色を呈する２以上の画素群を有し、前記画素群を構成する各画素は互いにブラックマトリックスにより離画されているカラーフィルターにおいて、前記ブラックマトリックスが前記（５）又は（７）に記載のブラックマトリックスであることを特徴とするカラーフィルター。
【０００９】
（９）少なくとも１つが光透過性の１対の基板の間にカラーフィルター、液晶層および液晶駆動手段を少なくとも備えた液晶表示素子において、前記カラーフィルターが、前記（８）に記載のカラーフィルターであることを特徴とする液晶表示素子。
（１０）少なくとも１つが光透過性の１対の基板の間にカラーフィルター、液晶層および液晶駆動手段を少なくとも備えた液晶表示素子において、前記液晶駆動手段がアクティブ素子を有し、各アクティブ素子の間に前記（５）又は（７）に記載のブラックマトリックスが形成されていることを特徴とする液晶表示素子。
【００１０】
（１１）光透過性基板の上に、前記（３）に記載のブラックマトリックス作製用組成物からの層を形成する工程、及びブラックマトリックス用フォトマスクを介して前記層を露光した後現像する工程を有するブラックマトリックスの製造方法。
（１２）光透過性基板の上に、支持体に少なくとも感光性遮光層を設けた前記（４）に記載のブラックマトリックス作製用感光性転写材料を、前記感光性遮光層が接するように積層する工程、前記感光性転写材料と光透過性基板との積層体から支持体を剥離する工程、及びブラックマトリックス用フォトマスクを介して前記感光性遮光層を露光した後現像する工程を有するブラックマトリックスの製造方法。
【００１１】
（１３）光透過性基板及び該基板の上に設けられた遮光層を有するブラックマトリックス基板であって、前記遮光層が平均粒径が６０〜２５０ｎｍの銀微粒子を分散させた層であるブラックマトリックス基板。
また、（１３）に記載のブラックマトリックス基板を用いるカラーフィルター、該カラーフィルターを備える液晶表示素子も本発明の範囲内に含まれる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［ブラックマトリックス作製用組成物］
本発明のブラックマトリックス作製用組成物は、平均粒径が６０〜２５０ｎｍの遮光用の金属微粒子（以下、単に「金属微粒子」という。）を含有し、さらにバインダーとなるポリマー、溶媒等を含有してもよい。
金属微粒子としては、銀微粒子、金微粒子、銅微粒子等が用いられる。金属微粒子は市販のものを用いることができる他、金属イオンの化学的還元法、無電解メッキ法、金属の蒸発法等により調製することが可能である。
例えば、銀微粒子（コロイド銀）の場合は、従来から知られている方法、例えば米国特許第２，６８８，６０１号明細書に開示されているゼラチン水溶液中で可溶性銀塩をハイドロキノンによって還元する方法、ドイツ特許第１，０９６，１９３号明細書に記載されている難溶性銀塩をヒドラジンによって還元する方法、米国特許第２，９２１，９１４号明細書に記載されているタンニン酸により銀に還元する方法のごとく銀イオンを溶液中で化学的に還元する方法や、特開平５−１３４３５８号公報に記載されている無電解メッキによって銀粒子を形成する方法、バルク金属をヘリウムなどの不活性ガス中で蒸発させ、溶媒でコールドトラップするガス中蒸発法等の方法を用いることが可能である。
【００１３】
また、本発明の組成物を用いて遮光層を形成した場合、遮光層の膜厚１μｍあたりの光学濃度が１以上となることが好ましく、また、カラーフィルター作製の際、加熱工程時、金属微粒子が融着するのを防止することを考慮すると、前記組成物における金属微粒子の含有量は、形成される遮光層に含まれる金属微粒子の含有量が１０〜９０質量％、好ましくは１０〜８０質量％程度になるように調節することが好ましい。
（なお、後述の実施例が示すように、遮光層における金属微粒子の含有量が同じであっても、金属微粒子の平均粒径が異なると、得られる光学濃度も異なる。）
また、後述の感光性を有する組成物における金属微粒子の含有量も同様である。
【００１４】
本発明の組成物に用いる金属微粒子の平均粒径は、遮光層の光学濃度（Ｏ．Ｄ．）の観点から６０〜２５０ｎｍである。好ましくは７０〜２００ｎｍである。
本発明における金属微粒子の平均粒径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による観察により、５０個の粒径を測定し、その平均値を算出したものである。
【００１５】
（感光性を有するブラックマトリックス作製用組成物）
本発明におけるブラックマトリックス作製用組成物は感光性を有することが好ましい。感光性を付与するためには、前記組成物に感光性樹脂組成物が添加される。前記感光性樹脂組成物としては特開平１０−１６０９２６号公報の段落0016ないし段落0022及び0029に記載のものを用いうる。
また、前記銀コロイドのように金属微粒子を水分散物として用いる場合には、前記感光性樹脂組成物としては水系のものが必要である。このような感光性樹脂組成物としては特開平８−２７１７２７号公報の段落0015ないし0023に記載のものの他、市販のものとしては例えば、東洋合成工業（株）製の「ＳＰＰ−Ｍ２０」等が挙げられる。
【００１６】
本発明によるブラックマトリックス作製用組成物（感光性のものを含む）からは、薄膜でかつ光学濃度が高いブラックマトリックスを作製することができる。
【００１７】
［ブラックマトリックス作製用感光性転写材料］
本発明においては、前記の感光性を有するブラックマトリックス作製用組成物を用いて、感光性転写材料を作製し、これを用いてブラックマトリックスを作製することができる。
前記感光性転写材料は、支持体に少なくとも前記の感光性を有するブラックマトリックス作製用組成物からの感光性遮光層を設けたものである。感光性遮光層の膜厚は０．３〜２．０μｍ程度が好ましい。
前記支持体は、化学的および熱的に安定であって、また可撓性の物質で構成されることが好ましい。具体的にはテフロン（登録商標）、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン等の薄いシートもしくはこれらの積層物が好ましい。また、アルカリ可溶性熱可塑性樹脂層を設ける場合には、これとの剥離性が良好なことが好ましい。支持体の厚さは５〜３０μｍが適当であり、特に２０〜１５０μｍが好ましい。
【００１８】
また、支持体と感光性遮光層の間に、アルカリ可溶性熱可塑性樹脂層を設けることが好ましい。
アルカリ可溶性熱可塑性樹脂を構成する樹脂は、実質的な軟化点が８０℃以下であることが好ましい。軟化点が８０℃以下のアルカリ可溶性の熱可塑性樹脂としては、エチレンとアクリル酸エステル共重合体のケン化物、スチレンと（メタ）アクリル酸エステル共重合体のケン化物、ビニルトルエンと（メタ）アクリル酸エステル共重合体のケン化物、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、及び（メタ）アクリル酸ブチルと酢酸ビニル等の（メタ）アクリル酸エステル共重合体などのケン化物、から少なくとも１つ選ばれるのが好ましいが、さらに「プラスチック性能便覧」（日本プラスチック工業連盟、全日本プラスチック成形工業連合会編著、工業調査会発行、１９６８年１０月２５日発行）による軟化点が約８０℃以下の有機高分子のうちアルカリ水溶液に可溶なものを使用することができる。また軟化点が８０℃以上の有機高分子物質においてもその有機高分子物質中に該高分子物質と相溶性のある各種の可塑剤を添加して実質的な軟化点を８０℃以下に下げることも可能である。またこれらの有機高分子物質中に支持体との接着力を調節するために実質的な軟化点が８０℃を越えない範囲で各種のポリマーや過冷却物質、密着改良剤あるいは界面活性剤、離型剤、等を加えることが可能である。好ましい可塑剤の具体例としては、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ジオクチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジブチルフタレート、トリクレジルフォスフェート、クレジルジフェニルフォスフェート、ビフェニルジフェニルフォスフェートを挙げることができる。熱可塑性樹脂層の厚さは６μｍ以上が好ましい。熱可塑性樹脂層の厚みが５μｍ以下であると１μｍ以上の下地の凹凸を完全に吸収することが困難となる。また上限については、現像性、製造適性から約１００μｍ以下一般的であり、約５０μｍ以下が好ましい。
【００１９】
前記感光性転写材料を作製するには、支持体に、本発明の感光性を有するブラックマトリックス作製用組成物の溶液を、例えば、スピナー、ホワイラー、ローラーコーター、カーテンコーター、ナイフコーター、ワイヤーバーコーター、エクストルーダー等の塗布機を用いて塗布・乾燥させることにより形成することができる。アルカリ可溶性熱可塑性樹脂の層を設ける場合には同様にして形成される。
【００２０】
本発明の感光性転写材料は、前記のごとき組成物からの感光性遮光層を設けているため、これからは、薄膜でかつ光学濃度が高い遮光層を備えたブラックマトリックスを作製することができる。
【００２１】
［ブラックマトリックス及びその作製方法］
本発明のブラックマトリックスは、前記組成物又は感光性転写材料を用いて作製される遮光層を有する。前記遮光層の膜厚は０．３〜２．０μｍ程度が好ましい。本発明のブラックマトリックスにおける遮光層は金属微粒子を分散させたものであるため、前記のごとき薄膜でも十分な光学濃度を有する。
感光性を有する組成物を用いてブラックマトリックスを作製する方法は、光透過性基板に、感光性を有し金属微粒子を含有する組成物を塗布して形成される層に（塗布方法は前記感光性転写材料を作製する際の方法が同様に用いられる）、常法により、ブラックマトリックス用フォトマスクを介して露光し、その後現像することにより遮光層を形成する方法である。
また、組成物が感光性をもたない場合は、光透過性基板に、金属微粒子を含有する組成物を塗布して形成した層の上に、現像可能な感光性樹脂組成物からの層を形成し、常法により、ブラックマトリックス用フォトマスクを介して露光し、次いで、現像、エッチングすることにより遮光層を形成することができる。
前記感光性転写材料を用いるブラックマトリックスの作製方法は、光透過性基板の上に、前記感光性転写材料を、感光性転写材料の感光性遮光層が接触するように配置して積層し、次に、感光性転写材料と光透過性基板との積層体から支持体を剥離し、その後、ブラックマトリックス用フォトマスクを介して前記層を露光した後現像してブラックマトリックスを形成する方法である。
本発明のブラックマトリックスの製造方法は、煩瑣な工程を行うことを必要とせず、低コストである。
【００２２】
［カラーフィルター］
本発明のカラーフィルターは、光透過性基板の上に、着色層からなり、互いに異なる色を呈する２以上の画素群を有し、前記画素群を構成する各画素は互いにブラックマトリックスにより離画されている構成を有し、該ブラックマトリックスは、本発明の前記ブラックマトリックス作製用組成物又は感光性転写材料を用いて作製される。画素群は２つでも、３つでも４つ以上でもよい。例えば３つの場合は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３つの色相が用いられる。赤、緑、青の３種の画素群を配置する場合は、モザイク型、トライアングル型等の配置が好ましく、４種以上の画素群を配置する場合ではどのような配置であってもよい。
前記光透過性基板としては、表面に酸化珪素皮膜を有するソーダガラス板、低膨張ガラス板、ノンアルカリガラス板、石英ガラス板等の公知のガラス板あるいはプラスチックフィルム等が用いられる。
カラーフィルターを作製するには、光透過性の基板に常法により２以上の画素群を形成した後、前記のようにしてブラックマトリックスを形成しても、或いは最初にブラックマトリックスを形成し、その後２以上の画素群を形成してもよい。
本発明のカラーフィルターは前記のごときブラックマトリックスを備えているため、表示コントラストが高くまた平坦性に優れている。
【００２３】
［液晶表示素子］
本発明の液晶表示素子の１つは、少なくとも１つが光透過性の１対の基板の間にカラーフィルター、液晶層および液晶駆動手段（単純マトリックス駆動方式及びアクティブマトリックス駆動方式を含む）を少なくとも備えたもので、前記カラーフィルターとして、前記のごとき複数の画素群を有し、前記画素群を構成する各画素が、互いに本発明によるブラックマトリックスにより離画されているカラーフィルターを用いるものである。前記カラーフィルターは平坦性が高いため、このカラーフィルターを備える液晶表示素子は、カラーフィルターと基板との間にセルギャップムラが発生せず、色ムラ等の表示不良が発生することがない。
また、本発明の液晶表示素子の別の態様のものは、少なくとも１つが光透過性の１対の基板の間に、カラーフィルター、液晶層および液晶駆動手段を少なくとも備え、前記液晶駆動手段がアクティブ素子（例えばＴＦＴ）を有し、かつ各アクティブ素子の間に本発明のブラックマトリックス作製用組成物又は感光性転写材料を用いて作製されるブラックマトリックスが形成されているものである。
【００２４】
［ブラックマトリックス基板］
本発明のブラックマトリックス基板は、光透過性基板の上に設けられた遮光層を有し、前記遮光層が平均粒径が６０〜２５０ｎｍの銀微粒子を分散させた層であることを特徴とする。銀微粒子は、特許第３３１８３５３号明細書に開示の粒径０．０１〜０．０５μｍ（１０〜５０ｎｍ）の場合、黄色から赤色の着色が発生し黒色が得られないが、銀微粒子の粒径を６０〜２５０ｎｍ、好ましくは７０〜２００ｎｍにすることにより遮光層として十分な黒色が得られる。本発明のブラックマトリックス基板は、前述のブラックマトリックスの製造方法において、金属微粒子として平均粒径が６０〜２５０ｎｍの銀微粒子を用いることにより、同様に作製することができる。
また、本発明のブラックマトリックス基板は、カラーフィルターの作製のために用いることができる。
このブラックマトリックス基板における遮光層の膜厚は０．３〜２．０μｍ程度が好ましい。本発明のブラックマトリックス基板における遮光層は銀微粒子を分散させたものであるため、前記のごとき薄膜でも十分な光学濃度を有する。
【００２５】
【実施例】
以下に実施例を示し本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
実施例１
＜黒色コロイド銀の製造方法＞
米国特許第２，６８８，６０１号明細書の実施例を基本として、銀塩還元時のｐＨ、ゼラチン溶液の濃度、水溶性カルシウム塩の使用量を増減することにより、各種平均粒径の銀微粒子が分散する液を得た。得られた液中の銀の含有量はいずれも１０質量％であった。次に、３７℃で保温した、和光純薬（株）製パパインの５質量％水溶液１００ｇ中に、前記銀微粒子が分散した液１００ｇを添加してパパインによりゼラチンを分解し、その後遠心分離（１０００ｒｐｍ、５分）を行い、上澄み液を捨て、これに水１００ｇを添加し、ペイントシェーカーで再度分散し、銀微粒子分散液を得た。
＜感光性組成物の調製＞
前記各種粒径の銀微粒子分散液のそれぞれ１０．０ｇに、感光性樹脂組成物である「ＳＰＰ−Ｍ２０」（東洋合成工業（株）製）５０ｇを添加して、感光性組成物を調製した。
＜ブラックマトリックスの作製＞
ガラス基板上に前記感光性組成物をスピンコーターを用いて塗布し、乾燥膜厚が０．５μｍの感光性遮光層を形成した。
次に超高圧水銀灯を用いて前記感光性遮光層に５００ｍＪ／ｃｍ2の露光を行った。その後水洗処理（現像処理）を行って未露光部を除去し、ガラス基板上にブラックマトリックスを作製した。
得られたブラックマトリックスの遮光層の濃度（Ｏ．Ｄ．）を表１に示す。
【００２６】
【表１】
表１から分かるように、本発明のブラックマトリックス作製用組成物からは、遮光層の膜厚が０．５μｍという薄膜でありながら、高い光学濃度を有するブラックマトリックスが得られることが分かる。また、金属微粒子の平均粒径が６０〜２５０ｎｍの範囲のもの、特に７０〜２００ｎｍの範囲のものは、特に高い光学濃度を達成することができる。
【００２８】
実施例２
＜ブラックマトリックス作製用感光性転写材料の製造＞
ガラス基板の上に以下の組成の塗布液を塗布・乾燥して、乾燥膜厚が２０μｍのアルカリ可溶性熱可塑性樹脂層を形成した。
メチルメタクリレート／２−エチルヘキシルアクリレート／ ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体 （共重合組成比（モル比）＝５５／１１．７／４．５／２８．８、 重量平均分子量＝８００００） １５．０質量部
ＢＰＥ−５００（新中村化学（株）製の多官能アクリレート） ７．０質量部
Ｆ１７７Ｐ（大日本インキ（株）製のフッ素系界面活性剤） ０．３質量部
メタノール ３０．０質量部
メチルエチルケトン １９．０質量部
１−メトキシ−２−プロパノール １０．０質量部
次に、前記熱可塑性樹脂層の上に、実施例１で用いたのと同じ種々の粒径の銀微粒子が分散された感光性組成物をスピンコーターで塗布して、乾燥膜厚が０．５μｍの感光性遮光層を形成した。さらにこの感光性遮光層の上に、ポリプロピレン（厚さ１２μｍ）の被覆シートを圧着して、ブラックマトリックス作製用感光性転写材料を得た。
【００２９】
前記感光性転写材料の被覆シートを剥離した後、ガラス基板に、その感光性遮光層が接するように重ね合わせ、ラミネーター（大成ラミネータ（株）製のＶＰ−ＩＩ）を用いて加圧（０．８ｋｇ／ｃｍ2）、加熱（１３０℃）して貼り合わせ、続いて支持体と熱可塑性樹脂層との界面で剥離し、支持体を除去した。
次に超高圧水銀灯を用いて前記感光性遮光層に５００ｍＪ／ｃｍ2の露光を行った。その後、現像液としてトリエタノールアミン１質量％水溶液を用い、３３℃でシャワー現像を行って未露光部を除去し、ガラス基板上にブラックマトリックスを作製した。
実施例１と同様なＯ．Ｄ．が得られた。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によるブラックマトリックス作製用組成物及び感光性転写材料からは、薄膜でかつ光学濃度が高いブラックマトリックスを作製することができる。また、クロム薄膜を用いるブラックマトリックスに比較して反射率が低い。したがって、このようなブラックマトリックスを形成したカラーフィルターは表示コントラストと平坦性に優れている。また、本発明のカラーフィルターを備えた液晶表示素子は、カラーフィルターと基板との間にセルギャップムラが発生せず、色ムラ等の表示不良が発生しない。
Claims (13)
- 平均粒径が６０〜２５０ｎｍの遮光用の金属微粒子を含有するブラックマトリックス作製用組成物。
- 遮光用の金属微粒子が銀微粒子であることを特徴とする請求項１に記載のブラックマトリックス作製用組成物。
- 感光性樹脂組成物を含有する請求項１又は請求項２に記載のブラックマトリックス作製用組成物。
- 支持体に少なくとも感光性遮光層を設けたブラックマトリックス作製用感光性転写材料において、前記感光性遮光層が請求項３に記載のブラックマトリックス作製用組成物から形成されることを特徴とするブラックマトリックス作製用感光性転写材料。
- 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のブラックマトリックス作製用組成物を用いて形成される遮光層を有するブラックマトリックス。
- 前記遮光層の膜厚１μｍあたりの光学濃度が１以上である請求項５に記載のブラックマトリックス。
- 請求項４に記載のブラックマトリックス作製用感光性転写材料を用いて形成される遮光層を有するブラックマトリックス。
- 光透過性基板の上に、着色層からなり、互いに異なる色を呈する２以上の画素群を有し、前記画素群を構成する各画素は互いにブラックマトリックスにより離画されているカラーフィルターにおいて、前記ブラックマトリックスが請求項５又は請求項７に記載のブラックマトリックスであることを特徴とするカラーフィルター。
- 少なくとも１つが光透過性の１対の基板の間にカラーフィルター、液晶層および液晶駆動手段を少なくとも備えた液晶表示素子において、前記カラーフィルターが、請求項８に記載のカラーフィルターであることを特徴とする液晶表示素子。
- 少なくとも１つが光透過性の１対の基板の間にカラーフィルター、液晶層および液晶駆動手段を少なくとも備えた液晶表示素子において、前記液晶駆動手段がアクティブ素子を有し、各アクティブ素子の間に請求項５又は請求項７に記載のブラックマトリックスが形成されていることを特徴とする液晶表示素子。
- 光透過性基板の上に、請求項３に記載のブラックマトリックス作製用組成物からの層を形成する工程、及びブラックマトリックス用フォトマスクを介して前記層を露光した後現像する工程を有するブラックマトリックスの製造方法。
- 光透過性基板の上に、支持体に少なくとも感光性遮光層を設けた請求項４に記載のブラックマトリックス作製用感光性転写材料を、前記感光性遮光層が接するように積層する工程、前記感光性転写材料と光透過性基板との積層体から支持体を剥離する工程、及びブラックマトリックス用フォトマスクを介して前記感光性遮光層を露光した後現像する工程を有するブラックマトリックスの製造方法。
- 光透過性基板及び該基板の上に設けられた遮光層を有するブラックマトリックス基板であって、前記遮光層が平均粒径が６０〜２５０ｎｍの銀微粒子を分散させた層であるブラックマトリックス基板。
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