JPH06324211A - ブラックマトリックス用カラーレジスト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短い工程でブラックマトリックスを容易に形
成できかつコントラストに優れた画像を実現できるブラ
ックマトリックス用カラーレジストを提供する。 【構成】 このブラックマトリックス用カラーレジスト
は、着色ペーストの顔料が紫外線領域を透過しかつ可視
光領域の一部を吸収する青、紫、黄、赤色の各顔料の中
から選択されたいずれか２種以上の顔料により構成さ
れ、かつ、これ等顔料の平均粒径が１５０ｎｍ〜５００
ｎｍの範囲にあると共に、紫外線領域における最大透過
率が１％以上、可視光領域における最大透過率が５％以
下であることを特徴とする。そして、このブラックマト
リックス用カラーレジストによれば、透明着色パターン
と同様な方法によりブラックマトリックスを形成でき工
程数の低減が図れ、かつ、色調とコントラストに優れた
画像を実現するカラーフィルターを提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラーフィルターの製
造に使用されるカラーレジストに係り、特に、短い工程
でブラックマトリックスを容易に形成でき、しかも、液
晶ディスプレー等に適用された場合にコントラストに優
れた画像を実現できるブラックマトリックス用カラーレ
ジストに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のカラーフィルターは、ガラス等
の透明基板と、この透明基板上の画素部位に設けられそ
の透過光を画素毎に着色する青色、緑色、赤色の各色別
の透明着色パターンとでその主要部が構成されており、
透明着色パターンはそれぞれの色に対応する色彩の顔料
が含まれたカラーレジストにより形成されている。そし
て、着色ペーストと感光性組成物（紫外線硬化樹脂）と
でその主要部が構成される上記カラーレジストを透明基
板上に一様に塗布し、かつ、選択的に露光、現像して上
記各色別の透明着色パターンが形成されているものであ
る。

【０００３】ところで、これら透明着色パターンが形成
された画素の隣合う境界部分には、発色効果や表示コン
トラストを上げるために遮光層（ブラックマトリック
ス）が形成されている。

【０００４】そして、従来のブラックマトリックスの形
成は、例えば、特開昭６２−１５３９０４号公報に記載
されているように、透明基板上に感光材料を塗布し、画
素として必要な部分を露光・現像して感光部として残し
た後、全面に黒色塗料を塗布し、エッチングで感光部を
除去するという一連の工程を経ることによって行われて
いた。そして、このエッチングによる感光材料（感光
部）の除去は、該感光部がエッチング液で膨潤し、その
上に塗られた黒色塗料部分とともに脱落することを利用
して行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来方法では、ブラックマトリックス形成に要する工程数
が多く、生産効率が悪く、製造コストもかかるという問
題がある。また、感光材料の膨潤で塗膜が脱落するた
め、ブラックマトリックス部分と画素部分の境界部分が
シャープに切れなかったり、あるいはブラックマトリッ
クス部に欠けが生じやすい等の問題があり、歩留りもよ
くなかった。

【０００６】この場合、上記各色別の透明着色パターン
の形成と同様に、黒色顔料が配合された黒色カラーレジ
スト（ブラックマトリックス用カラーレジスト）を適用
して上記ブラックマトリックスを形成する方法も考えら
れる。しかし、この黒色カラーレジストは紫外線領域を
ほとんど透過しないため、透明基板上に一様に塗布され
た黒色カラーレジストに対し選択的に露光処理してその
パターニングを行う際、必要とする露光量が大きくなり
過ぎて現実的には適用困難な方法であった。

【０００７】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、短い工程でブラ
ックマトリックスを容易に形成でき、しかも、液晶ディ
スプレー等に適用された場合にコントラストに優れた画
像を実現できるブラックマトリックス用カラーレジスト
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、このような目的
を達成するため本発明者は以下に述べるような技術的検
討を試み本発明を完成するに至ったものである。

【０００９】すなわち、ブラックマトリックス用カラー
レジストを液晶ディスプレー等に用いた場合、画像コン
トラストを向上させるためには、該カラーレジストの最
大透過率が波長４００〜７００ｎｍの可視光領域におい
て５％以下であることが必要である。また、上記着色ペ
ーストに感光性組成物（紫外線硬化樹脂）を混合してカ
ラーレジストとして用いるためには、露光処理時におけ
る光量低減を図る上から波長３００〜４００ｎｍの紫外
線領域における最大透過率が１％以上であることが要求
される。しかるに、ブラックマトリックス用の顔料を黒
色顔料（カーボンブラック、鉄黒等が例示される）のみ
で構成した場合、可視光領域の透過率の条件は容易に満
たすことができるものの、紫外線領域をほとんど透過し
ないため、黒色レジストとして用いる場合、上述したよ
うに露光量が非常に大きくなり過ぎてブラックマトリッ
クス（遮光層）の形成が困難となる。

【００１０】そこで、本発明者は、紫外線領域を透過
し、かつ可視光領域のある波長範囲で吸収量が大きい顔
料をいくつか組み合わせて、全体として可視光領域を吸
収するような着色ペーストを鋭意検討した結果、赤色、
青色、黄色、紫色の顔料の組み合わせによって上記条件
を満足するという知見を得た。なお、緑色顔料は紫外線
領域の吸収が大き過ぎるため、上記顔料の組み合わせか
ら除外される。

【００１１】一方、ブラックマトリックスの厚さについ
ては、カラーフィルター層の凹凸を最小限にする必要が
あること、更に、液晶駆動のために電圧が液晶とカラー
フィルター層やブラックマトリックスに印加される場
合、液晶層の電圧低下を防ぐためにカラーフィルター層
やブラックマトリックスは極力、薄い方がよく、その厚
さは１μｍ以下であることが望ましい。そこで、このよ
うな薄膜の条件で上記透過特性を実現するために、なる
べく少ない量の顔料で光の吸収が大きくなるような顔料
の平均粒径を検討したところ、上記各色の顔料について
次のような範囲が適切であることが分かった。

【００１２】赤色顔料：２００〜５００ｎｍ、青色顔
料：１５０〜２５０ｎｍ、 黄色顔料：２００〜４００ｎｍ、紫色顔料：１５０〜３
００ｎｍ 従って、各色の着色ペーストを混合してなるべく薄い膜
厚で可視波長域の透過率を低下させるためには、混色後
の顔料の平均粒径は１５０〜５００ｎｍが適切である。

【００１３】本発明は、このような技術的検討を経て完
成されたものである。

【００１４】すなわち請求項１に係る発明は、顔料を主
成分とする着色ペーストと、感光性樹脂組成物とを含有
するブラックマトリックス用カラーレジストを前提と
し、上記顔料が、波長３００〜４００ｎｍの紫外線領域
を透過し、波長４００〜７００ｎｍの可視光領域の一部
を吸収する青色、紫色、黄色、赤色の各顔料の中から選
択されたいずれか２種以上の顔料により構成され、か
つ、これ等顔料の平均粒径が１５０ｎｍ〜５００ｎｍの
範囲にあると共に、波長３００〜４００ｎｍの紫外線領
域における最大透過率が１％以上、波長４００〜７００
ｎｍの可視光領域における最大透過率が５％以下である
ことを特徴とし、他方、請求項２に係る発明は、顔料を
主成分とする着色ペーストと、感光性樹脂組成物とを含
有するブラックマトリックス用カラーレジストを前提と
し、上記顔料が、波長３００〜４００ｎｍの紫外線領域
を透過し、波長４００〜７００ｎｍの可視光領域の一部
を吸収する青色、紫色、黄色、赤色の各顔料の中から選
択されたいずれか２種以上の顔料と黒色顔料とで構成さ
れ、全顔料中に占める黒色顔料の体積分率が３０％以下
であり、かつ、これ等顔料の平均粒径が１５０ｎｍ〜５
００ｎｍの範囲にあると共に、波長３００〜４００ｎｍ
の紫外線領域における最大透過率が１％以上、波長４０
０〜７００ｎｍの可視光領域における最大透過率が５％
以下であることを特徴とするものである。

【００１５】そして、請求項１に係る発明においては、
着色ペーストの上記顔料が紫外線透過率の大きい上記２
種以上の顔料で構成されており、また、請求項２に係る
発明においては、着色ペーストの上記顔料が紫外線透過
率の大きい上記２種以上の顔料と黒色顔料とで構成され
ているため、顔料全体として紫外線領域の透過率を上昇
させ併せて顔料全体として可視光領域を吸収させること
も可能となる。

【００１６】従って、上記構成のカラーレジストを用い
てブラックマトリックスを形成する際、その露光量の低
減を図ることが可能となり、かつ、得られたカラーフィ
ルターを液晶ディスプレー等に適用した場合コントラス
トの高い画像を提供することが可能となる。

【００１７】尚、請求項２に係るブラックマトリックス
用カラーレジストにおいては紫外線透過率の大きい上記
２種以上の顔料に加えて黒色顔料が配合されていること
からブラックマトリックスの薄膜化が更に図れる。ま
た、請求項２に係る発明において上記黒色顔料における
光吸収の大きい平均粒径は他の顔料と同様に１５０〜５
００ｎｍであった。また、黒色顔料を多量に添加すると
紫外部を吸収してしまうので量的にその範囲は限定さ
れ、１μｍ以下の膜厚で上記透過特性を満たすためには
上述したように全顔料中に占める黒色顔料の体積分率は
３０％以下、より好ましくは１５％以下である。

【００１８】他方、請求項３に係る発明は、請求項１又
は２に係るブラックマトリックス用カラーレジストを前
提とし、基板上に乾燥時膜厚が１μｍ以下になるよう塗
工されることを特徴とするものである。そして、この請
求項３に係る発明においては、透明基板上に設けられた
ブラックマトリックス層の凹凸に伴う段差を最小限にし
てカラーフィルター表面の平坦化を図ることが可能とな
り、かつ、液晶駆動のために液晶とブラックマトリック
ス若しくはカラーフィルター層に電圧が印加される際、
液晶層の電圧低下を防ぐことが可能となる。

【００１９】次に、コントラストを更に向上させるた
め、本発明者はブラックマトリックス用カラーレジスト
の透過スペクトル形状について検討を行った。

【００２０】すなわち、液晶ディスプレイにおいて光源
から発した光はカラーフィルター層、液晶、偏光板、位
相差板等を透過して眼に到達するが、上記偏光板を透過
すると４００〜５００ｎｍの波長が吸収される傾向にあ
る（図６参照）。従って、カラーフィルター層を透過し
た色はやや黄色よりに移動し、コントラストを低減させ
る要因となっている。このため、補正が必要である。ま
た、カラーフィルター部を透過する光についてはカラー
フィルター層の色を調整することにより、赤、青、緑の
各画素が同時点灯したときの色を白色とすることが可能
である。しかし、わずかであるが上記ブラックマトリッ
クスを透過する光も画素の色調に悪影響を及ぼしてお
り、これが色ずれやコントラスト低下の一因となってい
た。

【００２１】そこで、上記顔料の配合割合を調整してブ
ラックマトリックスにおける透過スペクトルのピークを
４００〜５００ｎｍにすることにより偏光板とブラック
マトリックスを透過した光の色を白色光源に近づけるこ
とが可能となり、この結果、色調が改善され、また、コ
ントラストを更に向上させることが可能となった。請求
項４に係る発明はこのような技術的検討を経て完成され
ている。

【００２２】すなわち、請求項４に係る発明は、上記請
求項１、２又は３に係るブラックマトリックス用カラー
レジストを前提とし、ブラックマトリックス用カラーレ
ジストの最大透過率を示す波長λが、 ４００ｎｍ ≦ λ ＜ ５００ｎｍ の範囲にあることを特徴とするものである。

【００２３】そして、これ等請求項１〜４に係る発明に
おいて上記ブラックマトリックス用カラーレジストの一
部を構成する着色ペーストは、顔料、界面活性剤、分散
剤、および溶媒を含有するものである。

【００２４】まず、各色の顔料については任意のものを
用いることができ特に限定されることはない。例えば、
赤色顔料としてPigment Red 149 （パーマネントレッド
ＢＬ）、Pigment Red 144 （Cromophtal Red typel）等
が、青色顔料としてPigmentBlue 15 （銅フタロシアニ
ン）等が、黄色顔料としてPigment Yellow 12 （ジスア
ゾイエロー）等が、紫色顔料としてPigment Violet 23
（ジオキサジンバイオレット）、Pigment Violet 25
（ファストバイオレット）等が用いられる。また、黒色
顔料としてPigment Black 1 （アニリンブラック）、Pi
gment Black 7 （カーボンブラック）、Pigment Black
11（鉄黒）等が挙げられる。かかる顔料の添加量は、着
色ペースト全体量に対して５〜４０重量％が適当であ
る。

【００２５】次に、界面活性剤としては、アニオン系界
面活性剤又は非イオン系界面活性剤が使用できる。アニ
オン系界面活性剤としては、ジアルキルスルホ琥珀酸エ
ステルナトリウム塩や、ポリカルボン酸型アニオン系界
面活性剤、スルホサクシネート型アニオン系界面活性剤
等が使用でき、一方、非イオン系界面活性剤としては、
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールエ
ーテルや、脂肪酸ポリエチレングリコールエステル、ポ
リオキシエチレンオレイルエーテル等が使用できる。か
かる界面活性剤の添加量は、着色ペースト全体量に対し
て０．１〜１０重量％が適当である。

【００２６】分散剤としては、光架橋剤により硬化する
分散剤が好ましく、例えば、ポリビニルアルコール（Ｐ
ＶＡ）、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド等
の水溶性樹脂が適用でき、その添加量は着色ペースト全
体量に対して１〜１０重量％が適当である。

【００２７】また、上記溶媒としては取扱い上の危険性
がなく、しかも廃棄に伴う環境汚染を引き起こさない、
水、アルコール等水系溶媒の適用が好ましい。

【００２８】そして、これ等発明に係るブラックマトリ
ックス用カラーレジストの着色ペーストは、まず、赤、
青、黄、紫、黒の各色顔料ごとに、上記界面活性剤、分
散剤、および溶媒を室温で攪拌しながらこの中へ各色ご
との顔料を徐々に加え、充分混ざったところでガラスビ
ーズを加えサンドミルによって混練・分散させた後、遠
心分離、濾過を行う。次に、このようにして得られた各
色別のペーストを、請求項１に係るブラックマトリック
ス用カラーレジストにおいては、赤、青、黄、紫色顔料
の中から２種以上混合、調整することにより得られ、ま
た、請求項２に係るブラックマトリックス用カラーレジ
ストにおいては、赤、青、黄、紫色顔料の中から２種以
上と黒色顔料とを全顔料中に占める黒色顔料の体積分率
が３０％以下になるよう混合、調整することにより得ら
れる。

【００２９】次に、これらの着色ペーストを用いて請求
項１〜４に係るカラーレジストを求めるには、これら着
色ペーストに感光性樹脂組成物を混合させることにより
得られる。

【００３０】そして、この感光性樹脂組成物は、ポリマ
ー樹脂と光架橋剤を主成分とするもので、光架橋剤とし
ては着色、排水処理の点でジアゾ化合物が望ましい。な
お、この他に重クロム酸塩、クロム酸塩、ビスアジド化
合物等が適用できる。

【００３１】他方、上記ポリマー樹脂としては、下記構
造式で示される２−ヒドロキシエチルメタクリレート
（ＨＥＭＡ）、メトキシメチルアクリルアミド（ＭＡＡ
ｍ）、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド（ＤＭ
ＡＰＭＡ）、メタクリル酸（ＭＭＡ）、アクリル酸（Ａ
Ａ）等の重合物が適用できる。なお、モノマー組成とし
てのＨＥＭＡの含有量が感光性樹脂組成物全体の固形分
の７０重量％以上であることが好ましい。この他に、光
架橋剤に反応するポリマーとしてポリビニルアルコール
（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミ
ド等を用いてもよい。

【００３２】

【化１】 また、上記感光性樹脂組成物としてモノマー又はオリゴ
マーと光重合開始剤の組合わせを適用してもよい。この
ようなモノマー又はオリゴマーとしては、アクリル酸、
２−ヒドロキシエチルアクリレート、アクリルアミド、
スチレン、酢酸ビニル、テトラエチレングリコールジア
クリレート等が使用でき、また、光重合開始剤として
は、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−
ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン（メルク社製；Daro
cur2959）、アゾビスイソブチロニトリル、アントラキ
ノン等が適用できる。

【００３３】

【作用】請求項１記載の発明に係るブラックマトリック
ス用カラーレジストによれば、着色ペーストの顔料が、
波長３００〜４００ｎｍの紫外線領域を透過し、波長４
００〜７００ｎｍの可視光領域の一部を吸収する青色、
紫色、黄色、赤色の各顔料の中から選択されたいずれか
２種以上の顔料により構成され、かつ、これ等顔料の平
均粒径が１５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にあると共に、
波長３００〜４００ｎｍの紫外線領域における最大透過
率が１％以上、波長４００〜７００ｎｍの可視光領域に
おける最大透過率が５％以下であり、また、請求項２記
載の発明に係るブラックマトリックス用カラーレジスト
によれば、上記着色ペーストの顔料が、波長３００〜４
００ｎｍの紫外線領域を透過し、波長４００〜７００ｎ
ｍの可視光領域の一部を吸収する青色、紫色、黄色、赤
色の各顔料の中から選択されたいずれか２種以上の顔料
と黒色顔料とで構成され、全顔料中に占める黒色顔料の
体積分率が３０％以下であり、かつ、これ等顔料の平均
粒径が１５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にあると共に、波
長３００〜４００ｎｍの紫外線領域における最大透過率
が１％以上、波長４００〜７００ｎｍの可視光領域にお
ける最大透過率が５％以下であるため、透明基板上に塗
工してブラックマトリックスを形成する際、紫外光の露
光量低減が図れ、かつ、製造されたカラーフィルターを
液晶ディスプレー等に適用した場合に画像コントラスト
の向上が図れる。

【００３４】他方、請求項３記載の発明に係るブラック
マトリックス用カラーレジストによれば、基板上にその
乾燥時膜厚が１μｍ以下になるよう塗工されることか
ら、上記基板上に設けられたブラックマトリックス層の
凹凸に伴う段差を最小限にしてカラーフィルター表面の
平坦化を図ることが可能となり、かつ、液晶駆動のため
に液晶とブラックマトリックス若しくはカラーフィルタ
ー層に電圧が印加される際、液晶層の電圧低下を防ぐこ
とが可能となる。

【００３５】また、請求項４記載の発明に係るブラック
マトリックス用カラーレジストによれば、ブラックマト
リックス用カラーレジストの最大透過率を示す波長λ
が、 ４００ｎｍ ≦ λ ＜ ５００ｎｍ の範囲にあるため、偏光板とブラックマトリックスを透
過した光の色を白色光源に近づけることができ、これに
より色調が改善され、かつ、コントラストを更に向上さ
せることが可能となる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。

【００３７】(1) 着色ペーストの調製 水溶性分散剤として 平均重合度６００、ケン化度８０％のポリビニルアル
コール（ＰＶＡ） 平均重合度１７００、ケン化度８８％のポリビニルア
ルコール（ＰＶＡ） を用いて１０重量％の水溶液を作製し、この水溶液１０
０ｇに水７０ｇ、界面活性剤としてポリオキシエチレン
オレイルエーテル１．０ｇ、下記各色有機顔料３０ｇを
加えて、各色ごとのミルベースとした。

【００３８】赤色顔料： Pig. Red 144 Cromophtal R
ed typel 青色顔料： Pig. Blue 15 銅フタロシアニン 黄色顔料： Pig. Yellow 12 ジスアゾイエロー 紫色顔料： Pig. Violet 23 ジオキサジンバイオレッ
ト 黒色顔料： Pig. Black 7 カーボンブラック 次に、このミルベースにメディアとしてガラスビーズを
２５０ｇ加え、分散装置としてサンドミルを使用して分
散した。２時間分散後の顔料の平均粒径はの水溶性分
散剤を適用した場合には１５０〜５００ｎｍの範囲であ
り、の水溶性分散剤を適用した場合には６５０〜９０
０ｎｍの範囲であった。

【００３９】このようにして得られた各色別の着色ペー
ストの透過スペクトルを図１（Ａ）〜（Ｃ）、及び、図
２（Ａ）〜（Ｂ）に示す。図から明らかなように、青、
赤、黄、紫色ペーストでは紫外線領域（３００〜４００
ｎｍ）を透過し、可視光範囲（４００〜７００ｎｍ）の
一部を吸収しているが、黒色ペースト（図２Ｂ）では紫
外線領域（３００〜４００ｎｍ）を吸収し、紫外線硬化
樹脂に対して感度低下の要因になることがわかる。参考
までに、上記と同様の要領で別途作製した緑色の着色ペ
ーストの透過スペクトルを図２（Ｃ）に示すが、同図か
ら明らかなように、緑色の着色ペーストでは紫外線領域
（３００〜４００ｎｍ）を吸収してしまい、本発明の顔
料の組み合わせには適さないことがわかる。

【００４０】次に、このようにして得られた各着色ペー
ストについて、下記に示す配合比率となるよう混合し、
黒色系の着色ペーストを作製した。

【００４１】(2) カラーレジストの調製 次に、上記着色ペーストを用いてカラーレジストを製造
した。

【００４２】まず、モノマー組成として２−ヒドロキシ
エチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）８２％、メトキシメ
チルアクリルアミド（ＭＡＡｍ）１４％、ジメチルアミ
ノプロピルメタクリルアミド（ＤＭＡＰＭＡ）３％、ア
クリル酸（ＡＡ）１％を重合する。以上のモノマーを重
合開始剤を含む８５℃に保った２０％酢酸水溶液中に滴
下し、滴下重合法で重合してポリマー樹脂を生成した。

【００４３】次に、このポリマー樹脂３．８ｇに上記着
色ペーストを１０ｇ、２０％酢酸水を６ｇ混合し、更に
光架橋剤としてジアゾ化合物を０．０５ｇ混合して感光
性樹脂組成物を得、かつ、上記着色ペースト１０ｇと感
光性樹脂組成物５ｇを混合して水溶性のブラックマトリ
ックス用カラーレジストを製造した。

【００４４】そして、上記ブラックマトリックス用カラ
ーレジストをガラス基板上に塗布し、露光、現像し、画
像を形成した。露光は超高圧水銀灯を用いた。なお、そ
の照射量は下記に示すように着色ペーストの光学特性に
左右される。また、現像液は２％酢酸水溶液を用い、か
つ、この現像液をスプレーでガラス基板上に吹付ける方
法で現像処理を行った。かかる手順により膜厚０．６〜
１．０μｍのブラックマトリックスを作製した。

【００４５】［実施例１］上記の水溶性分散剤が適用
された青、紫、黄の着色ペーストを用い上述した工程に
従ってブラックマトリックス用カラーレジストを作成
し、ブラックマトリックスを形成した。以下にこのブラ
ックマトリックス用カラーレジストとブラックマトリッ
クスの諸元を示す。

【００４６】顔料の平均粒径：３５０ｎｍ 着色ペーストの配合比率：青／紫／黄＝４／３／１ ブラックマトリックスの膜厚：１．０μｍ 可視波長域の最大透過率：４．５％（４５０ｎｍ） 紫外部の最大透過率：２％ ブラックマトリックス用レジストの感度：５００ｍＪ／
ｃｍ² ブラックマトリックス用レジストの透過スペクトル：図
３（Ａ）参照 ［比較例１］上記の水溶性分散剤が適用された着色ペ
ーストを用いた点を除き実施例１と略同一である。尚、
このブラックマトリックス用カラーレジストとブラック
マトリックスの諸元を以下に示す。

【００４７】顔料の平均粒径：７００ｎｍ 着色ペーストの配合比率：青／紫／黄＝４／３／１ ブラックマトリックスの膜厚：１．０μｍ 可視波長域の最大透過率：８％（４５０ｎｍ） 紫外部の最大透過率：５％ ブラックマトリックス用レジストの感度：２００ｍＪ／
ｃｍ² ブラックマトリックス用レジストの透過スペクトル：図
３（Ｂ）参照 『確認』実施例１と比較例１に係るブラックマトリック
ス用カラーレジストにおいては適用された水溶性分散剤
がかかに起因して顔料の平均粒径が相違する点を除
き他の条件は同一である。従って、顔料の平均粒径が透
過特性を決める要因になっていることが確認できる。

【００４８】そして、比較例１に係るブラックマトリッ
クス用カラーレジストにおいてはその紫外部の最大透過
率が５％と実施例１（２％）に較べて良好であるが、可
視波長域の最大透過率については８％（４５０ｎｍ）と
高く、従って、液晶ディスプレー等に用いた場合、画像
コントラストの向上が図れないものであることが確認さ
れた。

【００４９】これに対し、実施例１に係るブラックマト
リックス用カラーレジストにおいては、その可視波長域
の最大透過率が５％以下（４．５％）であるため液晶デ
ィスプレー等に適用された場合に画像コントラストの向
上が図れ、かつ、紫外部の最大透過率も１％以上（２
％）であるためブラックマトリックス形成時における光
量の低減が図れるものであった。

【００５０】尚、顔料の平均粒径が異なる着色ペースト
を多数作成し、乾燥時膜厚が１μｍ以下の条件で上述し
た透過特性（すなわち、カラーレジストの最大透過率が
波長４００〜７００ｎｍの可視光領域において５％以
下、波長３００〜４００ｎｍの紫外線領域における最大
透過率が１％以上であること）を満たす平均粒径の範囲
を求めたところ、１５０〜５００ｎｍの範囲にあること
が確認されている。

【００５１】［実施例２］上記の水溶性分散剤が適用
された青、紫、黄、黒の着色ペーストを用い上述した工
程に従ってブラックマトリックス用カラーレジストを作
成し、ブラックマトリックスを形成した。以下にこのブ
ラックマトリックス用カラーレジストとブラックマトリ
ックスの諸元を示す。尚、着色ペーストの配合比率は、
可視波長域の最大透過率を示す波長λが４００ｎｍ≦λ
＜５００ｎｍの範囲となるよう下記のように調整されて
いる。

【００５２】顔料の平均粒径：３００ｎｍ 着色ペーストの配合比率：青／紫／黄／黒＝４／３／１
／２ ブラックマトリックスの膜厚：０．６μｍ 可視波長域の最大透過率：２％（４５０ｎｍ） 紫外部の最大透過率：１％ ブラックマトリックス用レジストの感度：８００ｍＪ／
ｃｍ² ブラックマトリックス用レジストの透過スペクトル：図
４（Ａ）参照 ［比較例２］可視波長域の最大透過率を示す波長λにつ
いて配慮せずに着色ペーストの配合比率を下記のように
設定した点を除き実施例２と略同一である。このブラッ
クマトリックス用カラーレジストとブラックマトリック
スの諸元を以下に示す。

【００５３】顔料の平均粒径：３００ｎｍ 着色ペーストの配合比率：赤／紫／黄／黒＝２／３／２
／２ ブラックマトリックスの膜厚：１．０μｍ 可視波長域の最大透過率：５％（７００ｎｍ） 紫外部の最大透過率：２％ ブラックマトリックス用レジストの感度：８００ｍＪ／
ｃｍ² ブラックマトリックス用レジストの透過スペクトル：図
４（Ｂ）参照 『確認』実施例２及び比較例２に係るブラックマトリッ
クス用レジストが適用されたブラックマトリックスと偏
光板を光が透過したときの透過スペクトルについて各々
調べたところ図５のようになった。

【００５４】そして、これ等の透過スペクトルから、実
施例２のようにブラックマトリックスの最大透過率を示
す波長λが４００〜５００ｎｍの範囲にあると、偏光板
を透過した光は可視波長範囲でその透過率が一定になる
傾向があり、白色に近づくことが確認できた。

【００５５】従って、着色ペーストの配合比率につい
て、可視波長域の最大透過率を示す波長λが４００ｎｍ
≦λ＜５００ｎｍの範囲となるよう調整することによ
り、色調とコントラストの改善を図れることが理解でき
る。

【００５６】

【発明の効果】請求項１〜２に係る発明によれば、透明
着色パターンの形成と同様な方法によりブラックマトリ
ックスを形成することが可能になるため、従来法に較べ
てブラックマトリックスの形成工程数の低減が図れる効
果を有しており、かつ、色調とコントラストに優れた画
像を実現するカラーフィルターを提供できる効果を有し
ている。

【００５７】また、請求項３に係る発明によれば、基板
上にその乾燥時膜厚が１μｍ以下になるよう塗工される
ことから、上記基板上に設けられたブラックマトリック
ス層の凹凸に伴う段差を最小限にしてカラーフィルター
表面の平坦化を図ることが可能となり、かつ、液晶駆動
のために液晶とブラックマトリックス若しくはカラーフ
ィルター層に電圧が印加される際、液晶層の電圧低下を
防止できる効果を有している。

【００５８】また、請求項４に係る発明によれば、偏光
板とブラックマトリックスを透過した光の色を白色光源
に近づけることが可能になるため、色調とコントラスト
が更に優れた画像を実現するカラーフィルターを提供で
きる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）〜（Ｃ）は、青、赤、黄色の着色ペ
ーストの透過スペクトルを示すグラフ図である。

【図２】図２（Ａ）〜（Ｃ）は、紫、黒、緑色の着色ペ
ーストの透過スペクトルを示すグラフ図である。

【図３】図３（Ａ）は実施例１に係るブラックマトリッ
クス用カラーレジストの透過スペクトルを示すグラフ
図、図３（Ｂ）は比較例１に係るブラックマトリックス
用カラーレジストの透過スペクトルを示すグラフ図であ
る。

【図４】図４（Ａ）は実施例２に係るブラックマトリッ
クス用カラーレジストの透過スペクトルを示すグラフ
図、図４（Ｂ）は比較例２に係るブラックマトリックス
用カラーレジストの透過スペクトルを示すグラフ図であ
る。

【図５】実施例２及び比較例２に係るブラックマトリッ
クス用レジストが適用されたブラックマトリックスと偏
光板を光が透過したときの透過スペクトルを示すグラフ
図である。

【図６】偏光板の透過スペクトルを示すグラフ図であ
る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】顔料を主成分とする着色ペーストと、感光
   性樹脂組成物とを含有するブラックマトリックス用カラ
   ーレジストにおいて、 上記顔料が、波長３００〜４００ｎｍの紫外線領域を透
   過し、波長４００〜７００ｎｍの可視光領域の一部を吸
   収する青色、紫色、黄色、赤色の各顔料の中から選択さ
   れたいずれか２種以上の顔料により構成され、かつ、こ
   れ等顔料の平均粒径が１５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲に
   あると共に、波長３００〜４００ｎｍの紫外線領域にお
   ける最大透過率が１％以上、波長４００〜７００ｎｍの
   可視光領域における最大透過率が５％以下であることを
   特徴とするブラックマトリックス用カラーレジスト。
2. 【請求項２】顔料を主成分とする着色ペーストと、感光
   性樹脂組成物とを含有するブラックマトリックス用カラ
   ーレジストにおいて、 上記顔料が、波長３００〜４００ｎｍの紫外線領域を透
   過し、波長４００〜７００ｎｍの可視光領域の一部を吸
   収する青色、紫色、黄色、赤色の各顔料の中から選択さ
   れたいずれか２種以上の顔料と黒色顔料とで構成され、
   全顔料中に占める黒色顔料の体積分率が３０％以下であ
   り、かつ、これ等顔料の平均粒径が１５０ｎｍ〜５００
   ｎｍの範囲にあると共に、波長３００〜４００ｎｍの紫
   外線領域における最大透過率が１％以上、波長４００〜
   ７００ｎｍの可視光領域における最大透過率が５％以下
   であることを特徴とするブラックマトリックス用カラー
   レジスト。
3. 【請求項３】乾燥時膜厚が１μｍ以下となるように基板
   上に塗工されることを特徴とする請求項１又は２記載の
   ブラックマトリックス用カラーレジスト。
4. 【請求項４】上記ブラックマトリックス用カラーレジス
   トの最大透過率を示す波長λが、 ４００ｎｍ ≦ λ ＜ ５００ｎｍ の範囲にあることを特徴とする請求項１、２又は３記載
   のブラックマトリックス用カラーレジスト。