JPH09178931A - カラーフィルター用ブラックレジスト組成物 - Google Patents

カラーフィルター用ブラックレジスト組成物

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JPH09178931A
JPH09178931A JP34061395A JP34061395A JPH09178931A JP H09178931 A JPH09178931 A JP H09178931A JP 34061395 A JP34061395 A JP 34061395A JP 34061395 A JP34061395 A JP 34061395A JP H09178931 A JPH09178931 A JP H09178931A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブラックマトリックス中の黒色顔料により現
像性が阻害されるのを防止し、現像性、解像力の高いブ
ラックマトリックス組成物によりブラックマトリックス
を高能率で形成し、ひいては高品位、低コストで液晶デ
ィスプレー用カラーフィルターを製造する。 【解決手段】 (a)カルボキシル基を含有するアクリ
ル樹脂、(b)アクリルモノマー、(c)光重合開始
剤、(d)顔料、(e)溶剤を含むカラーフィルター用
ブラックレジスト組成物において、(d)顔料の数平均
粒径φn が0.005〜0.5μ、重量平均粒径φw
0.005〜0.7μ、粒径分布φw /φnが1〜1.
6であることを特徴とするカラーフィルター用ブラック
レジスト組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶の表示装置ま
たは固体撮像素子と組み合わせて用いるカラーフィルタ
ーの製造に好適なブラックレジスト組成物である。ブラ
ックマトリックスとなる黒色パターン形成に好適に使用
できる。
【0002】
【従来の技術】カラーフィルターは染色法、印刷法、電
着法、顔料分散法などによりガラス基板上に赤、緑、
青、などの微細な画素を形成したものである。これら公
知の方法については以下のような特徴、問題点を有す
る。染色法によるカラーフィルターはゼラチンやポリビ
ニルアルコールなどに感光剤として重クロム酸塩を混合
した感光性樹脂により画像を形成した後、染色して製造
される。多色を同一基板に形成するためには、防染工程
が必須であり、工程が複雑になる問題点がある。また、
染料を使用しているため耐光性に劣る。感光剤として用
いる重クロム酸は公害防止の観点からも問題である。
【0003】印刷法によるカラーフィルターはスクリー
ン印刷またはフレキソ印刷などの方法で、熱硬化または
光硬化インキをガラス基板に転写させる。画像形成、染
色が不要であるため工程が簡略である反面、高精細な画
像が得られず、インキの平滑性にも問題がある。電着法
によるカラーフィルターは、顔料または染料を含んだ浴
に電極をもうけたガラス基板を浸し電気泳動により色相
を付着させるものである。平滑性に優れるが、あらかじ
め、ガラス基板に電極が必要なため、複雑なパターンを
形成させるのが困難である。
【0004】顔料分散法は光硬化性樹脂に顔料を分散さ
せた着色レジストにより画像を形成する。高耐熱性、染
色がいらないなどの利点があり、また、高精度な画像形
成が可能である。品質、製造コストの点から上記他の製
造法に比較し顔料分散法は優れているので、現在カラー
フィルター製造の主流となっている。さらに、赤、青、
緑の着色画像の間には通常コントラストを向上させる目
的のためブラックマトリックスと呼ばれる格子状の黒色
パターンを配置するのが一般的である。ブラックマトリ
ックスはガラス基板全体にクロムを蒸着し、エッチング
処理によりパターン形成するのが一般的であるが、クロ
ムを使用するため、高コスト、高反射率であり、廃液処
理にも問題を有している。このため、微細加工のできる
顔料分散法でブラックマトリックスを製造する検討が鋭
意なされている。
【0005】ブラックマトリックス形成用のブラックレ
ジストは黒色顔料または数種の顔料を混合して黒色にし
た感光性組成物である。ブラックレジストは遮光を目的
としているため、現像液に不溶の顔料を多量に含有する
組成物である。このため、ブラックレジストは現像性が
悪く、長時間の現像が必要であったり、必要とする解像
力が得られない等の問題点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のブラックレジス
トは含有される多量の黒色顔料により現像性が著しく阻
害され、極端な場合には非画線部が現像液に不溶であっ
たり、あるいは現像が可能であっても非画線部が大きな
剥離片となって除去される形式となっていた。現像液へ
の溶解性が低い場合には現像時間を延ばす、あるいは溶
解力の強い現像液を使う必要性が生じる。現像時間を延
ばすことでは生産性が低下し、溶解性の強い現像液では
画線部をも侵してしまうため必要な解像力が得られない
等の問題点が発生する。また、非画線部が剥離片となっ
て現像されるブラックレジストでは剥離片が現像装置を
汚染し、カラーフィルターに再付着するため歩留まり低
下の原因となる。本発明の目的は上記にあげた従来のブ
ラックレジストの問題点を解決し、高現像性、高解像力
のカラーフィルター用ブラックレジスト組成物を提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究を
進めた結果、(a)のカルボキシル基を含有するアクリ
ル樹脂、(b)のアクリルモノマー、(c)の光重合開
始剤、(d)の顔料、(e)の溶剤を含むカラーフィル
ター用ブラックレジスト組成物において、(d)の顔料
の数平均粒径φn が0.005〜0.5μ、重量平均粒
径φw が0.005〜0.7μ、粒径分布φw /φn
1〜1.6とするブラックレジストにより上記問題点が
解決できることを見いだし本発明に至った。以下、本発
明を具体的に説明する。
【0008】本発明に用いられる、(a)のカルボキシ
ル基を含有するアクリル樹脂は、具体的には(メタ)ア
クリル酸、(無水)マレイン酸、クロトン酸、イタコン
酸、フマル酸、などのカルボキシル基を有するモノマー
とスチレン、α−メチルスチレン、(メタ)アクリル酸
メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル
酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メ
タ)アクリル酸ブチル、酢酸ビニル、アクリロニトリ
ル、(メタ)アクリルアミド、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、エチルアクリル
酸グリシジル、クロトニルグリシジルエーテル、クロト
ン酸グリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸クロライ
ド、ベンジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート、N−メチロールアクリルアミ
ド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メタクリロ
イルモルホリン、N,N−ジメチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアク
リルアミド、などのコモノマーを共重合させたバインダ
ーポリマーが挙げられる。
【0009】特に、(メタ)アクリル酸およびスチレン
を含有するバインダーポリマーが好ましい。尚、本明細
書中で「(メタ)アクリ〜」は「アクリ〜またはメタク
リ〜」と同義であり、例えば「(メタ)アクリル酸」は
「アクリル酸またはメタクリル酸」と同義である。ま
た、これらの樹脂側鎖にエチレン性二重結合を付加させ
ることもできる。エチレン性二重結合を導入する合成手
段として、例えば、特公50−34443、特公50−
34444などに記載の方法等が挙げられる。具体的に
は、カルボキシル基や水酸基にグリシジル基、エポキシ
シクロヘキシル基および(メタ)アクリロイル基を併せ
持つ化合物やアクリル酸クロライドなどを反応させる方
法が挙げられる。例えば、(メタ)アクリル酸グリシジ
ル、アリルグリシジルエーテル、α−エチルアクリル酸
グリシジル、クロトニルグリシジルエーテル、(イソ)
クロトン酸グリシジルエーテル、(3,4−エポキシシ
クロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート、(メタ)
アクリル酸クロライド、(メタ)アリルクロライドなど
の化合物を使用し、カルボキシル基や水酸基を有する樹
脂に反応させることにより側鎖に重合基を有する樹脂を
得ることができる。
【0010】こうして得られたアクリル樹脂のGPCで
測定した重量分子量の好ましい範囲は1000〜100
000である。重量平均分子量が1000以下であると
均一な塗膜をえるのが難しく、また、100000を超
えると現像性が低下する傾向がある。また、カルボキシ
ル基の好ましい含有量の範囲は酸価で5〜200であ
る。酸価が5以下であるとアルカリ現像液に不溶とな
り、また、200を超えると感度が低下することがあ
る。
【0011】(b)のアクリルモノマーとしては以下の
化合物が挙げられる。イソブチルアクリレート、t−ブ
チルアクリレート、ラウリルアクリレート、セチルアク
リレート、ステアリルクリレート、シクロヘキシルアク
リレート、イソボニルアクリレート、ベンジルアクリレ
ート、2−メトキシエチルアクリレート、3−メトキシ
ブチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレー
ト、フェノキシエチルアクリレート、テトラヒドロフリ
ルアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールア
クリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキ
シプロピルアクリレート、2−アクリロイルオキシエチ
ルハイドロゲンフタレート、2−アクリロイルオキシプ
ロピルハイドロゲンフタレート、2−アクリロイルオキ
シプロピルハイドロゲンフタレート、2−アクリロイル
オキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、
モルホリノエチルメタクリレート、トリフルオロエチル
アクリレート、トリフルオロエチルメタクリレート、テ
トラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、ヘキサフ
ルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロ
ペンチルアク(メタ)アクリレート、ヘプタデカフルオ
ロドデシルアクリレート、トリメチルシロキシエチルメ
タクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレー
ト、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9
−ノナンジオ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、テトラエチレングリコールジアク
リレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、
プロピレングリコールジアクリレート、グリセリンメタ
クリレートアクリレート、ビスフェノールA,EO付加
物ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリ
レート、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、トリメチロール
プロパンEO付加トリアクリレート、グリセリンPO付
加トリアクリレート、トリスアクリロイルオキシエチル
フォスフェート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリ
レート、ノボラックエポキシのアクリル酸変性物、ノボ
ラックエポキシのアクリル酸および酸無水物の変性物、
N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム、ア
クリル化イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールモ
ノヒドロキシペンタアクリレート、ウレタンアクリレー
ト、不飽和ポリエステルアクリレートなどが挙げられ
る。
【0012】これらのモノマーのなかでは特に3官能以
上のアクリルモノマーが好ましい。これらのモノマーは
単独または複数組み合わせて使用される。(c)の光重
合開始剤としては、紫外光によりエチレン性不飽和基を
重合させるラジカルを発生させることのできる化合物が
あげられる。具体的には(4−メトキシフェニル)−
4、6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、
2−(4−メトキシナフチル)−4、6−ビス(トリク
ロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシナ
フチル)−4、6−ビス(トリクロロメチル)−s−ト
リアジン、2−エトキシカルボニル−4−(4−エトキ
シナフチル)−4、6−ビス(トリクロロメチル)−s
−トリアジン、などのハロメチル化トリアジン誘導体、
ハロメチル化オキサジアゾール誘導体、2−(2’−ク
ロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量
体、2−(2’−クロロフェニル)−4,5−ジ(3’
−メトキシフェニル)イミダゾール2量体、2−(2’
−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾー
ル2量体、2−(2’−メトキシフェニル)−4,5−
ジフェニルイミダゾール2量体、(4’−メトキシフェ
ニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体などの
イミダゾール誘導体、ベンゾインメチルエーテル、ベン
ゾインフェニルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテ
ル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾイ
ン、ベンゾインアルキルエーテル類、2−メチルアント
ラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチル
アントラキノン、1−クロロアントラキノンなどのアン
トラキノン誘導体、ベンズアンスロン誘導体、ベンゾフ
ェノン、ミヒラーケトン、2−メチルベンゾフェノン、
3−メチルベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノ
ン、2−クロロベンゾフェノン、4−ブロモベンゾフェ
ノン、2−カルボキシベンゾフェノンなどのベンゾフェ
ノン誘導体、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセト
フェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、1−ヒ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、α−ヒドロキ
シ−2−メチルフェニルプロパノン、1−ヒドロキシ−
1−メチルエチル−(p−イソプロピルフェニル)ケト
ン、1−ヒドロキシ−1−(p−ドデシルフェニル)ケ
トン、2−メチル−(4’−(メチルチオ)フェニル)
−2−モルホリノ−1−プロパノン、1,1,1−トリ
クロロメチル−(p−ブチルフェニル)ケトンなどのア
セトフェノン誘導体、チオキサントン、2−エチルチオ
キサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−ク
ロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサント
ン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソ
プロピルオキサントンなどのチオキサントン誘導体、p
−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジエチルアミノ
安息香酸エチルなどの安息香酸エステル誘導体、9−フ
ェニルアクリジン、9−(p−メトキシフェニル)アク
リジンなどのアクリジン誘導体、9,10−ジメチルベ
ンズフェナジンなどのフェナジン誘導体などが挙げられ
る。これらの光重合開始剤は単独または複数組み合わせ
て使用される。例えば、特公昭53−12802、特開
平1−279903、特開平2−48664、特開平4
−164902、特開平6−75373などに記載の開
始剤の組み合わせなどが挙げられる。
【0013】(d)の顔料としては、アントラキノン系
顔料、ペリレン系顔料、ジスアゾ顔料、フタロシアニン
顔料、イソインドリン顔料、ジオキサジン顔料、キナク
リドン顔料、ペリノン系顔料、トリフェニルメタン系顔
料、チオインジゴ顔料などの有機顔料を混合して黒色と
することも可能であるが、遮光力の強いカーボンブラッ
クを用いるのが好ましい。
【0014】具体的には三菱化学社製のカーボンブラッ
ク#2400、#2350、#2300、#2200、
#1000、#980、#970、#960、#95
0、#900、#850、MCF88、#650、MA
600、MA7、MA8、MA11、MA100、MA
220、IL30B、IL31B、IL7B、IL11
B、IL52B、#4000、#4010、#55、#
52、#50、#47、#45、#44、#40、#3
3、#32、#30、#20、#10、#5、CF9、
#3050、#3150、#3250、#3750、#
3950、ダイヤブラックA、ダイヤブラックN220
M、ダイヤブラックN234、ダイヤブラックI、ダイ
ヤブラックLI、ダイヤブラックII、ダイヤブラック
339、ダイヤブラックSH、ダイヤブラックSHA、
ダイヤブラックLH、ダイヤブラックH、ダイヤブラッ
クHA、ダイヤブラックSF、ダイヤブラックN550
M、ダイヤブラックE、ダイヤブラックG、ダイヤブラ
ックR、ダイヤブラックN760M、ダイヤブラックL
R。キャンカーブ社製のカーボンブラックサーマックス
N990、N991、N907、N908、N990、
N991、N908。旭カーボン社製のカーボンブラッ
ク旭#80、旭#70、旭#70L、旭F−200、旭
#66、旭#66HN、旭#60H、旭#60U、旭#
60、旭#55、旭#50H、旭#51、旭#50U、
旭#50、旭#35、旭#15、アサヒサーマル、デグ
サ社製のカーボンブラックColorBlack Fw
200、ColorBlack Fw2、ColorB
lack Fw2V、ColorBlack Fw1、
ColorBlack Fw18、ColorBlac
kS170、ColorBlack S160、Spe
cialBlack6、SpecialBlack5、
SpecialBlack4、SpecialBlac
k4A、PrintexU、PrintexV、Pri
ntex140U、Printex140V等が挙げら
れる。
【0015】これらのカーボンブラックはそのままの状
態では顔料同士が凝集しているため、好ましい粒径及び
粒度分布を作りだすためには分散処理が必要である。カ
ーボンブラックに分散剤及び溶剤を加えてミルベースを
つくり、それをボールミル、サンドミル、ビーズミル、
3本ロール、ペイントシェーカー、超音波、バブルホモ
ジナイザーなどの方法により粒度、都度分布を制御する
ことができる。これらの処理方法は2つ以上組み合わせ
ることも可能である。分散剤には(a)のような樹脂あ
るいは「色材」、65(9)、p575、(1992
年)などに記載の公知の分散剤が使用可能である。ま
た、溶剤には(e)の溶剤を使用することができる。粒
径、粒度分布はミルベースの組成、分散処理方法、分散
温度、分散時間等の分散条件を制御することにより変化
させることができる。そして粒径及び粒度分布はレーザ
ードップラー方式の粒度測定装置で測定することができ
る。
【0016】 数平均粒度 φn =Σni φi /Σni 重量平均粒度 φw =Σni φi 2 /Σni φi 粒度分布 φw =φn このようにして得たカーボンブラックの好ましい粒度及
び粒度分布は数平均粒度φn で0.005〜0.5μ、
より好ましくは0.01〜0.45μ、重量平均粒度φ
w で0.005〜0.7μ、より好ましくは0.01〜
0.65μ、粒度分布φw /φn は1〜1.6、より好
ましくは1〜1.55である。
【0017】上記範囲の上限を越えると現像性、解像性
の低下が起こる。また、下限以下にするためにはカーボ
ンブラックの1次粒子あるいはそれ以上に顔料粒子を細
かくしなければならないため、製造が著しく困難であ
る。(e)の溶剤としては具体的に、ジイソプロピルエ
ーテル、ミネラルスピリット、n−ペンタン、アミルエ
ーテル、エチルカプリレート、n−ヘキサン、ジエチル
エーテル、イソプレン、エチルイソブチルエーテル、ブ
チルステアレート、n−オクタン、バルソル#2、アプ
コ#18ソルベント、ジイソブチレン、アミルアセテー
ト、ブチルブチレート、アプコシンナー、ブチルエーテ
ル、ジイソブチルケトン、メチルシクロヘキセン、メチ
ルノニルケトン、プロピルエーテル、ドデカン、Soc
al solvent No1およびNo2、アミルホ
ルメート、ジヘキシルエーテル、ジイソプロピルケト
ン、ソルベッソ#150、(n,sec,t)−酢酸ブ
チル、ヘキセン、シェル TS28 ソルベント、ブチ
ルクロライド、エチルアミルケトン、エチルベンゾネー
ト、アミルクロライド、エチレングリコーリジエチルエ
ーテル、エチルオルソホルメート、メトキシメチルペン
タノン、メチルブチルケトン、メチルヘキシルケトン、
メチルイソブチレート、ベンゾニトリル、エチルプロピ
オネート、メチルセロソルブアセテート、メチルイソア
ミルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピルアセテ
ート、アミルアセテート、アミルホルメート、ビシクロ
ヘキシル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルア
セテート、ジペンテン、メトキシメチルペンタノール、
メチルアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、プロ
ピルプロピオネート、プロピレングリコール−t−ブチ
ルエーテル、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、
エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、カル
ビトール、シクロヘキサノン、酢酸エチル、プロピレン
グリコール、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メチルエーテルアセテー
ト、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピ
レングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロ
ピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレング
リコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコール
モノメチルエーテルアセテート、3−メトキシプロピオ
ン酸、3−エトキシプロピオン酸、3−エトキシプロピ
オン酸メチルエチル、3−メトキシプロピオン酸メチ
ル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプ
ロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−
メトキシプロピオン酸ブチル、ジグライム、ジプロピレ
ングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール
アセテート、エチルカルビトール、ブチルカルビトー
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレ
ングリコール−t−ブチルエーテル、3−メチル−3−
メトキシブタノール、トリプロピレングリコールメチル
エーテル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート
などの有機溶剤が挙げられる。
【0018】溶剤は沸点が100℃から200℃の範囲
のものを選択するのが好ましい。より好ましくは120
℃〜170℃の沸点をもつものである。これらの溶剤は
単独もしくは混合して使用される。本発明は(a)のア
クリル樹脂100重量部に対し(b)のアクリルモノマ
ーは5重量部〜80重量部、(c)の開始剤は0.01
〜30重量部、(d)の顔料は100重量部〜500重
量部、(e)の溶剤は200〜10000重量部の範囲
で使用するのが好ましい。
【0019】(b)のアクリルモノマーが上記範囲以下
であると像露光された画線部の架橋密度が十分でなくな
り良好な画像が得られにくく、また、上記範囲を超える
と乾燥後のレジスト膜のベタつきが大きくなり作業性に
劣るようになる。(c)の光重合開始剤の添加量が上記
範囲以下であると十分な感度がえられず、また、上記範
囲を超えると、ときに開始剤が感光液から析出すること
がある。(d)の顔料の添加量が上記範囲以下であると
十分な色濃度が出しにくく、遮光力も劣る。また、上記
範囲を超えると顔料の分散安定性を保持できなくなるた
め、顔料の凝集が起こり均一な塗膜が得られなくなる。
(e)の溶剤の添加量が上記範囲以下であると塗布むら
がでやすく膜厚の均一性に欠け、上記範囲を超えると十
分な膜厚を得ることができず、また、ピンホールなどの
塗布欠陥がでやすくなる。
【0020】本発明にはこれら、必須成分以外に増感
剤、塗布性改良剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤、など
を好適に添加することができる。これらは単独もしくは
数種併用することも可能である。本発明の組成物はスピ
ンコーター、ロールコーター、カーテンコーター、スク
リーン印刷などの公知の方法でガラス基板に塗布され
る。塗布膜厚は0.3μm〜10μmが好ましい。塗布
膜を乾燥させるためにコンベクションオーブンまたはホ
ットプレートが使用される。乾燥温度は50℃〜150
℃、乾燥時間は30秒〜60分が好適である。露光は高
圧水銀灯が一般的に用いられ、マスクを通して露光する
ことによりレジスト膜に潜像が形成される。その後、未
露光部分を溶解させる溶剤で現像することにより画像が
形成される。現像液はアセトン、トルエン、MEKなど
の有機溶剤も使用可能であるが、環境問題からアルカリ
現像液の方が好ましい。一例をあげるならば水酸化ナト
リウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、炭酸ナトリウム
水溶液、炭酸カリウム、アンモニア水、アトラメチルア
ンモニウムハイドロオキサイド水溶液、などが用いられ
る。アルカリ現像液には界面活性剤、消泡剤などが添加
されていてもよい。現像方法としては、特に制限はな
く、パドル法、デイッピング法、スプレー法など公知の
方法でおこなうことができる。またプリウエットを採用
してもよい。画像形成後現像液の乾燥、レジスト膜の硬
化を高める目的でポストベーク、後光硬化などを採用し
てもよい。
【0021】
【発明の実施の形態】次に、実施例を用いて具体的に説
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。合成例−1 酸価200、分子量5000のスチレン・アクリル酸樹
脂20g、p−メトキシフェノール0.2g、ドデシル
トリメチルアンモニウムクロリド0.2g、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート40gをフラ
スコに仕込み(3、4エポキシシクロヘキシル)メチル
アクリレート7.6gを滴下し100℃の温度で30時
間反応させた。反応液を水に再沈殿、乾燥させて樹脂を
得た。KOHによる中和滴定をおこなったところ樹脂の
酸価は80であった。
【0022】カーボンブラックの分散 カーボンブラック100gに合成例−1の樹脂ワニス1
00g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセ
テート100gを混合、攪拌し、ミルベースを作った。
これをビーズミルにより処理した。ビーズは粒径0.5
mm、材質ジルコニアを用いた。分散温度は約60℃で
ディスク周速及び分散時間を変えることにより粒度及び
粒度分布の異なる8種のカーボンブラックペーストを作
った。
【0023】粒度分布の測定 上記カーボンブラックペーストをプロピレングリコール
モノメチルエーテルアセテートで200倍〜400倍に
希釈し、レーザードップラー式粒度測定器マイクロトラ
ップUPA(リーズ&ノースラップ社製)で測定し粒径
φn 、φw 粒度分布を求めた。表1に粒径、粒度分布の
測定結果を示した。
【0024】ブラックレジストの調合 1)カーボンブラックペースト:40g 2)ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート5g 3)ジシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,6−ジ
フルオロ−3−(ピロール−1−イル)−フェニル−1
−イル0.5g 4)4,4’−ビス(ジエチエルアミノ)ベンゾフェノ
ン0.5g 5)プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト30g 以上の割合で混合しブラックレジスト感光液を調合し
た。
【0025】レジストの評価 ブラックレジスト感光液をスピンコーターにてガラス基
板に塗布し、ホットプレートで80℃、1分間乾燥し
た。乾燥後のレジスト膜厚は1μであった。このサンプ
ルをマスクを通して高圧水銀燈で2000mj/cm2
像露光した。温度25℃、濃度0.05%の水酸化カリ
ウム水溶液に浸漬現像してレジストパターンを得た。非
画線部が現像される時間を目視観察することにより現像
速度を求めた。また、形成できる最小レジストパターン
を顕微鏡で観察し解像力を求めた。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】
【表3】
【0029】
【表4】
【0030】
【表5】
【0031】
【表6】
【0032】
【表7】
【0033】
【表8】
【0034】
【表9】
【発明の効果】表2の実施例の如く、本発明のブラック
レジスト組成物は現像性、解像性が高いため高精度のブ
ラックマトリックスを高能率で形成できる。従って、本
発明のレジスト組成物を用いることにより、高品位、低
コストで液晶ディスプレー用カラーフィルターを製造す
ることができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03F 7/004 505 G03F 7/004 505 // C08K 7/18 C08K 7/18 C08L 33/04 LHU C08L 33/04 LHU (72)発明者 松尾 史之 神奈川県横浜市青葉区鴨志田1000番地 三 菱化学株式会社横浜総合研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)カルボキシル基を含有するアクリ
    ル樹脂、(b)アクリルモノマー、(c)光重合開始
    剤、(d)顔料、(e)溶剤を含むカラーフィルター用
    ブラックレジスト組成物において、(d)の顔料の数平
    均粒径φn が0.005〜0.5μ、重量平均粒径φw
    が0.005〜0.7μ、粒径分布φw/φn が1〜
    1.6であることを特徴とするカラーフィルター用ブラ
    ックレジスト組成物。
  2. 【請求項2】 顔料がカーボンブラックである請求項1
    のブラックレジスト組成物。
  3. 【請求項3】 a)前記アクリル樹脂が構成モノマーと
    して少なくともスチレンおよび(メタ)アクリル酸を含
    む請求項1のカラーフィルター用ブラックレジスト組成
    物。
  4. 【請求項4】 全固形分中の顔料濃度が25〜70%で
    ある請求項1又は2のカラーフィルター用ブラックレジ
    スト組成物。
  5. 【請求項5】 a)前記アクリル樹脂が樹脂側鎖にエチ
    レン性二重結合を有する請求項1、2又は3のカラーフ
    ィルター用ブラックレジスト組成物。
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