JPH0996718A - 光重合性黒色塗液 - Google Patents
光重合性黒色塗液Info
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- JPH0996718A JPH0996718A JP27643895A JP27643895A JPH0996718A JP H0996718 A JPH0996718 A JP H0996718A JP 27643895 A JP27643895 A JP 27643895A JP 27643895 A JP27643895 A JP 27643895A JP H0996718 A JPH0996718 A JP H0996718A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高遮光性、低反射率で耐熱性のよいカラーフ
ィルタのブラックマトリックス形成用光重合性黒色塗液
を提供する。 【解決手段】 光重合性化合物と光重合開始剤と黒鉛か
らなる光重合性黒色塗液を用いることにより、高遮光
性、低反射率で耐熱性のよいカラーフィルタのブラック
マトリックスを安価に形成させることが可能となった。
ィルタのブラックマトリックス形成用光重合性黒色塗液
を提供する。 【解決手段】 光重合性化合物と光重合開始剤と黒鉛か
らなる光重合性黒色塗液を用いることにより、高遮光
性、低反射率で耐熱性のよいカラーフィルタのブラック
マトリックスを安価に形成させることが可能となった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶ディス
プレイ、プラズマディスプレイなどのカラー表示デバイ
スや、固体撮像素子、カラーセンサなどのカラー撮像デ
バイスに使用するカラーフィルタのブラックマトリック
ス形成に用いられる光重合性黒色塗液に関する。
プレイ、プラズマディスプレイなどのカラー表示デバイ
スや、固体撮像素子、カラーセンサなどのカラー撮像デ
バイスに使用するカラーフィルタのブラックマトリック
ス形成に用いられる光重合性黒色塗液に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、フラットディスプレイとして注目
されているカラー液晶ディスプレイやプラズマディスプ
レイには３原色（赤、緑、青）を規則正しく配置したカ
ラーフィルタが使用されている。このカラーフィルタの
発色効果やコントラストを上げるために３原色の境界部
分に黒色のストライプ状あるいは格子状のブラックマト
リックスを形成する。このブラックマトリックスには微
細加工性、高遮光性などが要求される。従来、ブラック
マトリックスの形成方法としては、金属クロムを蒸着し
これをエッチングする方法（クロムエッチング法）、親
水性樹脂をパターニングしてこれを染色する方法（染色
法）、透明電極を形成しこの上に電着塗料を用いてパタ
ーンを形成する方法（電着法）などがある。
されているカラー液晶ディスプレイやプラズマディスプ
レイには３原色（赤、緑、青）を規則正しく配置したカ
ラーフィルタが使用されている。このカラーフィルタの
発色効果やコントラストを上げるために３原色の境界部
分に黒色のストライプ状あるいは格子状のブラックマト
リックスを形成する。このブラックマトリックスには微
細加工性、高遮光性などが要求される。従来、ブラック
マトリックスの形成方法としては、金属クロムを蒸着し
これをエッチングする方法（クロムエッチング法）、親
水性樹脂をパターニングしてこれを染色する方法（染色
法）、透明電極を形成しこの上に電着塗料を用いてパタ
ーンを形成する方法（電着法）などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クロム
エッチング法は微細加工性には優れているが、蒸着など
の真空成膜工程のコストが高く、さらに金属クロムの反
射率が高く、強い外光下でコントラストが上がりにくい
という問題がある。染色法は染料が熱に弱いために２０
０℃以上の熱がかかると色が薄くなるという問題があ
り、以降のカラーフィルタ製造工程の熱処理温度に制約
ができるという問題がある。電着法は透明電極を通して
塗料を電着するため、格子状のブラックマトリックスの
形成が難しいという問題がある。
エッチング法は微細加工性には優れているが、蒸着など
の真空成膜工程のコストが高く、さらに金属クロムの反
射率が高く、強い外光下でコントラストが上がりにくい
という問題がある。染色法は染料が熱に弱いために２０
０℃以上の熱がかかると色が薄くなるという問題があ
り、以降のカラーフィルタ製造工程の熱処理温度に制約
ができるという問題がある。電着法は透明電極を通して
塗料を電着するため、格子状のブラックマトリックスの
形成が難しいという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な従来のカラーフィルタのブラックマトリックス形成方
法の問題点を解決すべく鋭意検討した結果、黒鉛を黒色
成分として用い、光重合性成分中に分散させてガラス基
板などに塗布し、光硬化させることにより、高遮光性、
低反射率で耐熱性のよい微細なカラーフィルタ用ブラッ
クマトリックスを安価に形成できることを見出し、本発
明に到達した。
な従来のカラーフィルタのブラックマトリックス形成方
法の問題点を解決すべく鋭意検討した結果、黒鉛を黒色
成分として用い、光重合性成分中に分散させてガラス基
板などに塗布し、光硬化させることにより、高遮光性、
低反射率で耐熱性のよい微細なカラーフィルタ用ブラッ
クマトリックスを安価に形成できることを見出し、本発
明に到達した。
【０００５】すなわち、本発明は光重合性化合物と、光
重合開始剤と、黒鉛と、必要により増感剤からなり、黒
鉛が分散されているカラーフィルタのブラックマトリッ
クス形成用光重合性黒色塗液；並びに、この光重合性黒
色塗液を、 基板に塗布する工程、 所望のパターンを有するフォトマスクを介して紫外線
を照射する工程、 現像液に浸漬、もしくはシャワー中にさらし、未硬化
部分を溶解させ現像する工程、 高温ポストベーク処理で完全硬化させる工程、 により処理する、カラーフィルタ用ブラックマトリック
スの形成方法である。
重合開始剤と、黒鉛と、必要により増感剤からなり、黒
鉛が分散されているカラーフィルタのブラックマトリッ
クス形成用光重合性黒色塗液；並びに、この光重合性黒
色塗液を、 基板に塗布する工程、 所望のパターンを有するフォトマスクを介して紫外線
を照射する工程、 現像液に浸漬、もしくはシャワー中にさらし、未硬化
部分を溶解させ現像する工程、 高温ポストベーク処理で完全硬化させる工程、 により処理する、カラーフィルタ用ブラックマトリック
スの形成方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の塗液において、光重合性
化合物としては、例えばエチレン性不飽和二重結合を１
つ以上有する光重合性化合物があげられる。
化合物としては、例えばエチレン性不飽和二重結合を１
つ以上有する光重合性化合物があげられる。
【０００７】エチレン性不飽和二重結合を１つ以上有す
る光重合性化合物のうち、光架橋または光重合可能なモ
ノマーとしては、エチル（メタ）アクリレート、ブチル
（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、エ
チレングリコールジメタクリレート、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トリメタ
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ヘキサメタクリレートなど
の１価または多価アルコールのアクリル酸またはメタク
リル酸のエステル類があげられる。
る光重合性化合物のうち、光架橋または光重合可能なモ
ノマーとしては、エチル（メタ）アクリレート、ブチル
（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、エ
チレングリコールジメタクリレート、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トリメタ
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ヘキサメタクリレートなど
の１価または多価アルコールのアクリル酸またはメタク
リル酸のエステル類があげられる。
【０００８】エチレン性不飽和二重結合を１つ以上有す
る光重合性化合物のうち、光架橋または光重合可能なオ
リゴマーとしては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキ
シ樹脂、ポリカルボン酸グリシジルエステル、ポリオー
ルポリグリシジルエステル、脂肪族または脂環式エポキ
シ樹脂、アミンエポキシ樹脂、トリフェノールメタン型
エポキシ樹脂、ジヒドキシベンゼン型エポキシ樹脂など
のエポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸を反応させて得ら
れるエポキシ（メタ）アクリルレート；多価アルコール
と１塩基酸または多塩基酸を縮合して得られるポリエス
テルオリゴマーに（メタ）アクリル酸を反応して得られ
るポリエステル（メタ）アクリレート；ポリオール基と
２個にイソシアネート基を持つ化合物を反応させた後、
（メタ）アクリル酸を反応して得られるポリウレタン
（メタ）アクリレートなどがあげられる。
る光重合性化合物のうち、光架橋または光重合可能なオ
リゴマーとしては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキ
シ樹脂、ポリカルボン酸グリシジルエステル、ポリオー
ルポリグリシジルエステル、脂肪族または脂環式エポキ
シ樹脂、アミンエポキシ樹脂、トリフェノールメタン型
エポキシ樹脂、ジヒドキシベンゼン型エポキシ樹脂など
のエポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸を反応させて得ら
れるエポキシ（メタ）アクリルレート；多価アルコール
と１塩基酸または多塩基酸を縮合して得られるポリエス
テルオリゴマーに（メタ）アクリル酸を反応して得られ
るポリエステル（メタ）アクリレート；ポリオール基と
２個にイソシアネート基を持つ化合物を反応させた後、
（メタ）アクリル酸を反応して得られるポリウレタン
（メタ）アクリレートなどがあげられる。
【０００９】これらの光重合性化合物のなかでも、平均
分子量が１０００以上の化合物は光重合速度が極めて速
く、本発明の組成物中にこれらの化合物を含有すること
が特に好ましい。これらの化合物は、単独または混合し
て使用してもよく、その含有量は、光重合性化合物中、
通常１０重量％以上、好ましくは２０〜９０％である。
分子量が１０００以上の化合物は光重合速度が極めて速
く、本発明の組成物中にこれらの化合物を含有すること
が特に好ましい。これらの化合物は、単独または混合し
て使用してもよく、その含有量は、光重合性化合物中、
通常１０重量％以上、好ましくは２０〜９０％である。
【００１０】また、本発明の塗液においては、これらの
うちカルボキシル基などの酸性基を併せ持つ光重合性化
合物は、水性現像を可能とする点で特に好ましい。この
ようなカルボキシル基などの酸性基とエチレン性不飽和
二重結合を併せ持つ光重合性化合物としては、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ
樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸グリ
シジルエステル、ポリオールポリグリシジルエステル、
脂肪族または脂環式エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹
脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジヒドキシ
ベンゼン型エポキシ樹脂などのエポキシ基と（メタ）ア
クリル酸を反応させて得られる水酸基に酸無水物を反応
させたエポキシ（メタ）アクリレート−カルボン酸付加
物；無水マレイン酸と共重合可能なエチレン、プロピレ
ン、イソブチレン、スチレン、ビニルフェノール、（メ
タ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、アクリ
ルアミドなどのモノマーとの共重合体の無水マレイン酸
部にヒドロキシエチルアクリレートなどのアルコール性
水酸基を持つ（メタ）アクリレートや、グリシジルメタ
クリレートなどのエポキシ基を持つ（メタ）アクリレー
トを反応させハーフエステル化した化合物；（メタ）ア
クリル酸、（メタ）アクリル酸エステルとヒドロキシエ
チルアクリレートなどのアルコール性水酸基を持つ（メ
タ）アクリレートの水酸基にさらに（メタ）アクリル酸
を反応させた化合物などがあげられる。
うちカルボキシル基などの酸性基を併せ持つ光重合性化
合物は、水性現像を可能とする点で特に好ましい。この
ようなカルボキシル基などの酸性基とエチレン性不飽和
二重結合を併せ持つ光重合性化合物としては、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ
樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸グリ
シジルエステル、ポリオールポリグリシジルエステル、
脂肪族または脂環式エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹
脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジヒドキシ
ベンゼン型エポキシ樹脂などのエポキシ基と（メタ）ア
クリル酸を反応させて得られる水酸基に酸無水物を反応
させたエポキシ（メタ）アクリレート−カルボン酸付加
物；無水マレイン酸と共重合可能なエチレン、プロピレ
ン、イソブチレン、スチレン、ビニルフェノール、（メ
タ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、アクリ
ルアミドなどのモノマーとの共重合体の無水マレイン酸
部にヒドロキシエチルアクリレートなどのアルコール性
水酸基を持つ（メタ）アクリレートや、グリシジルメタ
クリレートなどのエポキシ基を持つ（メタ）アクリレー
トを反応させハーフエステル化した化合物；（メタ）ア
クリル酸、（メタ）アクリル酸エステルとヒドロキシエ
チルアクリレートなどのアルコール性水酸基を持つ（メ
タ）アクリレートの水酸基にさらに（メタ）アクリル酸
を反応させた化合物などがあげられる。
【００１１】これらの化合物は、単独または混合して使
用してもよく、その含有量は、光重合性化合物中、通常
３重量％以上、好ましくは５〜９０％である。
用してもよく、その含有量は、光重合性化合物中、通常
３重量％以上、好ましくは５〜９０％である。
【００１２】本発明の塗液には皮膜形成性高分子を含有
してもよい。このような皮膜形成性高分子としては、前
記の光重合性化合物に相溶性があれば特に限定されない
が、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸エステルまたはそ
の部分加水分解物；ポリ酢酸ビニルまたはその加水分解
物；ポリスチレン；ポリビニルブチラール；ポリクロロ
プレン；ポリ塩化ビニル；塩素化ポリエチレン；ポリビ
ニルピロリドン；スチレンと無水マレイン酸の共重合体
またはそのハーフエステル；アクリル酸、アクリル酸エ
ステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、アクリ
ルアミド、アクリロニトリルなどの共重合可能なモノマ
ー群から選ばれた、ガラス転移点が３５℃以上である共
重合体；可溶性ポリイミド樹脂；ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂；ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂；ノボラ
ック型エポキシ樹脂；ポリカルボン酸グリシジルエステ
ル；ポリオールポリグリシジルエステル；脂肪族または
脂環式エポキシ樹脂；アミンエポキシ樹脂；トリフェノ
ールメタン型エポキシ樹脂；ジヒドキシベンゼン型エポ
キシ樹脂などがあげられる。これらのうち、前述したよ
うに、カルボキシル基などの酸性基をもつものは、水性
現像を可能とする点で特に好ましい。
してもよい。このような皮膜形成性高分子としては、前
記の光重合性化合物に相溶性があれば特に限定されない
が、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸エステルまたはそ
の部分加水分解物；ポリ酢酸ビニルまたはその加水分解
物；ポリスチレン；ポリビニルブチラール；ポリクロロ
プレン；ポリ塩化ビニル；塩素化ポリエチレン；ポリビ
ニルピロリドン；スチレンと無水マレイン酸の共重合体
またはそのハーフエステル；アクリル酸、アクリル酸エ
ステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、アクリ
ルアミド、アクリロニトリルなどの共重合可能なモノマ
ー群から選ばれた、ガラス転移点が３５℃以上である共
重合体；可溶性ポリイミド樹脂；ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂；ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂；ノボラ
ック型エポキシ樹脂；ポリカルボン酸グリシジルエステ
ル；ポリオールポリグリシジルエステル；脂肪族または
脂環式エポキシ樹脂；アミンエポキシ樹脂；トリフェノ
ールメタン型エポキシ樹脂；ジヒドキシベンゼン型エポ
キシ樹脂などがあげられる。これらのうち、前述したよ
うに、カルボキシル基などの酸性基をもつものは、水性
現像を可能とする点で特に好ましい。
【００１３】これらの化合物は、単独または混合して使
用してもよく、その含有量は、通常光重合性化合物に対
し６０重量％未満、好ましくは５〜５０％である。
用してもよく、その含有量は、通常光重合性化合物に対
し６０重量％未満、好ましくは５〜５０％である。
【００１４】本発明の塗液において、光重合開始剤とし
ては、ベンジル、ベンゾインエーテル、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、ベ
ンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香
酸メチル、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサ
ルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノ
メチルベンゾエート、２−ｎ−ブトキシエチル−４−ジ
メチルアミノベンゾエート、ｐ−ジメチルアミノ安息香
酸イソアミル、３，３’−ジメチル−４−メトキシベン
ゾフェノン、メチルベンゾイルホルメート、２−メチル
−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリ
ノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルア
ミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−
オン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ
−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチ
ル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソ
プロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロ
パン−１−オン、２−クロロチオキサントン、２，４−
ジエチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオ
キサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、イソプ
ロピルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチ
オキサントンなどがあげられる。これらの化合物は、単
独または混合して使用してもよく、その含有量は、通常
光重合性化合物に対し０．５〜５０重量％、好ましくは
２〜３０％である。
ては、ベンジル、ベンゾインエーテル、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、ベ
ンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香
酸メチル、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサ
ルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノ
メチルベンゾエート、２−ｎ−ブトキシエチル−４−ジ
メチルアミノベンゾエート、ｐ−ジメチルアミノ安息香
酸イソアミル、３，３’−ジメチル−４−メトキシベン
ゾフェノン、メチルベンゾイルホルメート、２−メチル
−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリ
ノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルア
ミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−
オン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ
−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチ
ル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソ
プロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロ
パン−１−オン、２−クロロチオキサントン、２，４−
ジエチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオ
キサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、イソプ
ロピルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチ
オキサントンなどがあげられる。これらの化合物は、単
独または混合して使用してもよく、その含有量は、通常
光重合性化合物に対し０．５〜５０重量％、好ましくは
２〜３０％である。
【００１５】本発明の塗液において、必要により添加し
てもよい増感剤としてはイミダゾール系、メルカプタン
系およびアミン系化合物があげられる。イミダゾール系
化合物としては、２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニ
ル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビスイミダ
ゾール、２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，
４’，５，５’−テトラ（ｐ−メトキシフェニル）ビス
イミダゾールなどがあげられる。メルカプタン系化合物
としては、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メル
カプトベンゾオキサゾールなどがあげられる。アミン系
化合物としては、トリエタノールアミン、ｐ−ジメチル
アミノ安息香酸イソアミルエステル、ｐ−ジメチルアミ
ノ安息香酸エチルエステルなどがあげられる。これらの
化合物の含有量は、通常、光重合性化合物に対し０．５
〜３０重量％、好ましくは２〜１５％である。
てもよい増感剤としてはイミダゾール系、メルカプタン
系およびアミン系化合物があげられる。イミダゾール系
化合物としては、２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニ
ル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビスイミダ
ゾール、２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，
４’，５，５’−テトラ（ｐ−メトキシフェニル）ビス
イミダゾールなどがあげられる。メルカプタン系化合物
としては、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メル
カプトベンゾオキサゾールなどがあげられる。アミン系
化合物としては、トリエタノールアミン、ｐ−ジメチル
アミノ安息香酸イソアミルエステル、ｐ−ジメチルアミ
ノ安息香酸エチルエステルなどがあげられる。これらの
化合物の含有量は、通常、光重合性化合物に対し０．５
〜３０重量％、好ましくは２〜１５％である。
【００１６】また、本発明の光重合性黒色塗液には必要
により有機溶剤を添加してもよい。有機溶剤を添加する
ことにより粘度の調整が可能となり、最適な塗布条件を
選択することが可能となる。このような有機溶剤として
は、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセ
ロソルブ、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ
などのアルキルセロソルブ類およびこれらのアセテート
類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロ
ピレングリコールなどのアルキレングリコール類および
そのアルキルエーテルおよびアルキルエーテルアセテー
ト類、シクロヘキサノン、ジグライム、トルエン、キシ
レン、乳酸エチルなどがあげられるが、これらのみに限
定されるものではない。これらは単独、または２種以上
を混合して使用することができ、光重合性化合物、樹
脂、顔料、光重合開始剤、増感剤などの有効成分が通
常、５〜８０重量％含有されるように調整される。
により有機溶剤を添加してもよい。有機溶剤を添加する
ことにより粘度の調整が可能となり、最適な塗布条件を
選択することが可能となる。このような有機溶剤として
は、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセ
ロソルブ、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ
などのアルキルセロソルブ類およびこれらのアセテート
類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロ
ピレングリコールなどのアルキレングリコール類および
そのアルキルエーテルおよびアルキルエーテルアセテー
ト類、シクロヘキサノン、ジグライム、トルエン、キシ
レン、乳酸エチルなどがあげられるが、これらのみに限
定されるものではない。これらは単独、または２種以上
を混合して使用することができ、光重合性化合物、樹
脂、顔料、光重合開始剤、増感剤などの有効成分が通
常、５〜８０重量％含有されるように調整される。
【００１７】本発明の塗液において、黒鉛の形状は微粒
子状またはリン片状であることが特に好ましい。微粒子
状またはリン片状であることにより、良好な分散性を示
し、低い添加量で、高い遮光性を実現することができ
る。黒鉛の平均粒径としては、通常２．０μｍ以下、好
ましくは０．０５μｍ〜１．５μｍである。平均粒径が
２．０μｍよりも大きいと塗布膜を薄くすることが難し
く、また０．０５μｍ未満であると遮光性および耐熱性
が低下することがある。
子状またはリン片状であることが特に好ましい。微粒子
状またはリン片状であることにより、良好な分散性を示
し、低い添加量で、高い遮光性を実現することができ
る。黒鉛の平均粒径としては、通常２．０μｍ以下、好
ましくは０．０５μｍ〜１．５μｍである。平均粒径が
２．０μｍよりも大きいと塗布膜を薄くすることが難し
く、また０．０５μｍ未満であると遮光性および耐熱性
が低下することがある。
【００１８】また、黒色成分として、黒鉛以外に必要に
よりカーブンブラック、アセチレンブラックなどの無機
顔料または有機顔料を併用することができる。黒鉛とそ
の他の無機顔料または有機顔料の混合比率は任意である
が、これらを用いて作成した光重合性黒色塗液による硬
化膜の遮光性を損なわない範囲内で使用することが望ま
しい。その含有量は、黒鉛に対し通常５００重量％以
下、好ましくは５〜３００重量％である。
よりカーブンブラック、アセチレンブラックなどの無機
顔料または有機顔料を併用することができる。黒鉛とそ
の他の無機顔料または有機顔料の混合比率は任意である
が、これらを用いて作成した光重合性黒色塗液による硬
化膜の遮光性を損なわない範囲内で使用することが望ま
しい。その含有量は、黒鉛に対し通常５００重量％以
下、好ましくは５〜３００重量％である。
【００１９】黒鉛と必要により添加するその他の無機顔
料または有機顔料は、必要により分散剤とともに、サン
ドミル、三本ロールなどの分散機で分散される。
料または有機顔料は、必要により分散剤とともに、サン
ドミル、三本ロールなどの分散機で分散される。
【００２０】本発明の光重合性黒色塗液は、光重合性化
合物、光重合開始剤、黒鉛、必要により増感剤、その他
の樹脂、その他の無機顔料、有機顔料、有機溶剤、分散
剤を前記の割合で混合することにより得られる。混合は
通常の混合機、分散機により処理しながら行うことが好
ましい。得られた本発明の光重合性黒色塗液は系内の粗
粒子、異物を除去する目的でろ過を行うことが好まし
い。ろ過は例えば孔径５μｍ以下、より好ましくは２μ
ｍ以下のメンブラン、サーフェス、デプスタイプなどの
ろ材を用い、加圧下に行ってもよい。
合物、光重合開始剤、黒鉛、必要により増感剤、その他
の樹脂、その他の無機顔料、有機顔料、有機溶剤、分散
剤を前記の割合で混合することにより得られる。混合は
通常の混合機、分散機により処理しながら行うことが好
ましい。得られた本発明の光重合性黒色塗液は系内の粗
粒子、異物を除去する目的でろ過を行うことが好まし
い。ろ過は例えば孔径５μｍ以下、より好ましくは２μ
ｍ以下のメンブラン、サーフェス、デプスタイプなどの
ろ材を用い、加圧下に行ってもよい。
【００２１】本発明の光重合性黒色塗液を、 ガラス基板などに塗布する工程、 所望のパターンを有するフォトマスクを介して紫外線
を照射する工程、 現像液に浸漬、もしくはシャワー中にさらし、未硬化
部分を溶解させ現像する工程、 高温ポストベーク処理で完全硬化させる工程、 を経て、カラーフィルタ用のブラックマトリックスを形
成することができる。
を照射する工程、 現像液に浸漬、もしくはシャワー中にさらし、未硬化
部分を溶解させ現像する工程、 高温ポストベーク処理で完全硬化させる工程、 を経て、カラーフィルタ用のブラックマトリックスを形
成することができる。
【００２２】前記の工程で用いられる塗布方法として
は、バーコーター、カーテンフローコーター、スピンコ
ーター、ロールコーター、スプレイコーター、ディッピ
ング、グラビア印刷、スクリーン印刷などが使用できる
が、好ましくはスピンコーター、ロールコーター、カー
テンフローコーターである。
は、バーコーター、カーテンフローコーター、スピンコ
ーター、ロールコーター、スプレイコーター、ディッピ
ング、グラビア印刷、スクリーン印刷などが使用できる
が、好ましくはスピンコーター、ロールコーター、カー
テンフローコーターである。
【００２３】前記の工程で用いられる紫外線照射光源
としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高
圧水銀灯、超高圧水銀灯などが使用できるが、好ましく
は超高圧水銀灯である。露光量は、通常２０〜３００ｍ
Ｊ／ｃｍ2である。
としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高
圧水銀灯、超高圧水銀灯などが使用できるが、好ましく
は超高圧水銀灯である。露光量は、通常２０〜３００ｍ
Ｊ／ｃｍ2である。
【００２４】の工程における光重合性黒色塗液の膜厚
は、好ましくは２μｍ未満、特に好ましくは０．５μｍ
〜１．５μｍである。２μｍ以上では塗膜が完全に硬化
しない場合があり、０．５μｍ以下では、ブラックマト
リックスとして使用できるだけの十分な遮光性が得られ
ない場合がある。
は、好ましくは２μｍ未満、特に好ましくは０．５μｍ
〜１．５μｍである。２μｍ以上では塗膜が完全に硬化
しない場合があり、０．５μｍ以下では、ブラックマト
リックスとして使用できるだけの十分な遮光性が得られ
ない場合がある。
【００２５】およびの工程において、塗布膜形成時
のフォトレジストの乾燥方法はフォトレジストの特性に
影響を与えなければ特に限定されないが、例えば、ホッ
トプレート、赤外線ヒーター、遠赤外線ヒーターなどで
乾燥する方法があげられる。
のフォトレジストの乾燥方法はフォトレジストの特性に
影響を与えなければ特に限定されないが、例えば、ホッ
トプレート、赤外線ヒーター、遠赤外線ヒーターなどで
乾燥する方法があげられる。
【００２６】ブラックマトリックスの遮光性は、通常、
光学濃度（ＯＤ値）として表す。ＯＤ値は以下のように
定義される。ＯＤ値の要求性能は、カラーフィルタの用
途によって異なるが、通常２．０以上、好ましくは３．
０以上である。 ＯＤ値＝Ｌｏｇ（１／透過度）、但し、透過度＝透過光
量／入射光量
光学濃度（ＯＤ値）として表す。ＯＤ値は以下のように
定義される。ＯＤ値の要求性能は、カラーフィルタの用
途によって異なるが、通常２．０以上、好ましくは３．
０以上である。 ＯＤ値＝Ｌｏｇ（１／透過度）、但し、透過度＝透過光
量／入射光量
【００２７】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に説明する
が、本発明はこれに限定されない。 実施例１ 表１に示す組成の混合物をサンドミルを用いて混練し、
２μｍのメンブランフィルターでろ過して、本発明の光
重合性黒色塗液を得た。
が、本発明はこれに限定されない。 実施例１ 表１に示す組成の混合物をサンドミルを用いて混練し、
２μｍのメンブランフィルターでろ過して、本発明の光
重合性黒色塗液を得た。
【００２８】
【表１】
【００２９】使用例１ 実施例１で得られた光重合性黒色塗液を、ガラス基板の
上にスピンコート法により１．２μｍの膜厚に塗布し、
ホットプレート上、４０℃、２分間乾燥し、フォトレジ
スト塗布膜を形成した。その後、超高圧水銀灯を用い、
２０μｍの線幅のフォトマスクを通して露光量１００ｍ
Ｊ／ｃｍ2の光を照射したのち、０．５％炭酸ナトリウ
ム水溶液で現像し、２００℃、２分間ベークを行い、ブ
ラックマトリックスを形成した。この方法で形成したブ
ラックマトリックスの遮光性は、ＯＤ値で３．５であ
り、極めて高いレベルであった。また、極めて密着性お
よび直線性に優れた線幅２０μｍのブラックマトリック
スが形成でき、パターン形成能力が良好であった。ま
た、４００ｎｍにおいてブラックマトリックス表面の反
射率は２％と低いものであった。
上にスピンコート法により１．２μｍの膜厚に塗布し、
ホットプレート上、４０℃、２分間乾燥し、フォトレジ
スト塗布膜を形成した。その後、超高圧水銀灯を用い、
２０μｍの線幅のフォトマスクを通して露光量１００ｍ
Ｊ／ｃｍ2の光を照射したのち、０．５％炭酸ナトリウ
ム水溶液で現像し、２００℃、２分間ベークを行い、ブ
ラックマトリックスを形成した。この方法で形成したブ
ラックマトリックスの遮光性は、ＯＤ値で３．５であ
り、極めて高いレベルであった。また、極めて密着性お
よび直線性に優れた線幅２０μｍのブラックマトリック
スが形成でき、パターン形成能力が良好であった。ま
た、４００ｎｍにおいてブラックマトリックス表面の反
射率は２％と低いものであった。
【００３０】
【発明の効果】本発明のカラーフィルタ用光重合性黒色
塗液は、次のような効果を発揮する。 １）熱に安定な黒鉛を黒色成分として用いるため、耐熱
性の良いブラックマトリックスの形成が可能である。 ２）特に、微粒子状、リン片状の黒鉛を用いることによ
り、低い添加量で、遮光性の高いブラックマトリックス
の形成が可能である。 ３）ブラックマトリックスとして金属クロムを用いた場
合に対して極めて低い反射率を示すため、コントラスト
を向上させることが可能である。 従って、本発明のカラーフィルタ用光重合性黒色塗液の
有用性は極めて高い。
塗液は、次のような効果を発揮する。 １）熱に安定な黒鉛を黒色成分として用いるため、耐熱
性の良いブラックマトリックスの形成が可能である。 ２）特に、微粒子状、リン片状の黒鉛を用いることによ
り、低い添加量で、遮光性の高いブラックマトリックス
の形成が可能である。 ３）ブラックマトリックスとして金属クロムを用いた場
合に対して極めて低い反射率を示すため、コントラスト
を向上させることが可能である。 従って、本発明のカラーフィルタ用光重合性黒色塗液の
有用性は極めて高い。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０８Ｆ 299/04 ＭＲＴ Ｃ０８Ｆ 299/04 ＭＲＴ 299/06 ＭＲＷ 299/06 ＭＲＷ Ｃ０９Ｄ 4/02 ＰＤＲ Ｃ０９Ｄ 4/02 ＰＤＲ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５００ Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０５ Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０５
Claims (5)
- 【請求項１】 光重合性化合物と、光重合開始剤と、黒
鉛と、必要により増感剤からなり、黒鉛が分散されてい
るカラーフィルタのブラックマトリックス形成用光重合
性黒色塗液。 - 【請求項２】 黒鉛の形状が微粉末状もしくはリン片状
である請求項１記載の塗液。 - 【請求項３】 黒鉛の平均粒径が０．０５〜１．５μｍ
である請求項１または２記載の塗液。 - 【請求項４】 皮膜形成性高分子を含有する請求項１〜
３の何れか記載の塗液。 - 【請求項５】 請求項１〜４の何れか記載の光重合性黒
色塗液を、 基板に塗布する工程、 所望のパターンを有するフォトマスクを介して紫外線
を照射する工程、 現像液に浸漬、もしくはシャワー中にさらし、未硬化
部分を溶解させ現像する工程、 高温ポストベーク処理で完全硬化させる工程、 により処理する、カラーフィルタ用ブラックマトリック
スの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27643895A JPH0996718A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 光重合性黒色塗液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27643895A JPH0996718A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 光重合性黒色塗液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0996718A true JPH0996718A (ja) | 1997-04-08 |
Family
ID=17569433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27643895A Pending JPH0996718A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 光重合性黒色塗液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0996718A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002022699A1 (fr) * | 2000-09-11 | 2002-03-21 | Showa Denko K. K. | Composition de resine polymerisable conductible et objet polymerise obtenu a partir de cette composition |
| JP2006171781A (ja) * | 2006-01-11 | 2006-06-29 | Mitsubishi Chemicals Corp | 遮光性感光性組成物の製造方法、遮光性感光性組成物、及びカラーフィルター |
| JP2009286904A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Sanyo Chem Ind Ltd | 感光性樹脂組成物 |
-
1995
- 1995-09-28 JP JP27643895A patent/JPH0996718A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002022699A1 (fr) * | 2000-09-11 | 2002-03-21 | Showa Denko K. K. | Composition de resine polymerisable conductible et objet polymerise obtenu a partir de cette composition |
| JP2006171781A (ja) * | 2006-01-11 | 2006-06-29 | Mitsubishi Chemicals Corp | 遮光性感光性組成物の製造方法、遮光性感光性組成物、及びカラーフィルター |
| JP2009286904A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Sanyo Chem Ind Ltd | 感光性樹脂組成物 |
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