JPH1114823A - ブラックマトリックス付き画素シート、カラー液晶表示装置、感光性樹脂組成物、感光性多層シート及びブラックマトリックス付き画素シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶セルの基板接着用のシール剤との接着力
が向上したブラックマトリックスを有する画素シート、
カラー液晶表示装置；その形成材料である感光性樹脂組
成物、感光性多層シート；及びブラックマトリックス付
き画素シートの製造方法を提供すること。 【解決手段】 光透過性シート状支持体の表面に、それ
ぞれ互いに異なる着色を持つ二種以上の微小の着色層か
らなり、かつ互いに隙間領域を介して位置する画素群
と、各画素間の隙間領域及び画素群の周囲に形成された
カーボンブラックを含む黒色樹脂からなるブラックマト
リックスが形成されたブラックマトリックス付き画素シ
ートであって、該ブラックマトリックの凝集力が４．０
〜１７０gf／mm² の範囲にあることを特徴とするブラッ
クマトリックス付き画素シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高濃度のブラック
マトリックス付き画素シート、それを用いた透明電極を
有するブラックマトリックス付き画素シート及びカラー
液晶表示装置、そしてその製造に有利に用いられる感光
性樹脂組成物及び感光性多層シート、さらにブラックマ
トリックス付き画素シートの製造方法に関する。特に、
本発明の高濃度のブラックマトリックスを有する画素シ
ートは前記カラー液晶表示装置の作製に有利に使用され
る。

【０００２】

【従来の技術】従来からカラー液晶ディスプレー（カラ
ー液晶表示装置）等に用いられるカラーフィルタには、
Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）の各画素の間隙に表示コント
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。このようなカラーフィルタは、例えば、ブラ
ックマトリックスを形成後、その間隙にＲ、Ｇ、Ｂ
（赤、緑、青）の各画素を順次フォトリソ（写真平版）
法で形成して作製される。あるいは、最近では、各画素
を形成後、その間隙にセルフアライメント方式（自己位
置合わせ方式）でブラックマトリックスを形成してカラ
ーフィルタを作製する方法も提案され、利用されてい
る。

【０００３】ブラックマトリックスは、クロム等の金属
膜や遮光性顔料等を分散させた感光性樹脂を用いる方法
等が知られている。例えば、前記のフォトリソ（写真平
版）法では、クロム等の金属膜を用いたブラックマトリ
ックスは、金属膜を蒸着等の方法で基板上に形成し、次
にフォトレジストを使用したフォトリソ（写真平版）と
エッチング工程により金属膜をパターニングして形成さ
れる。また遮光性顔料等を分散させた感光性樹脂を用い
たブラックマトリックスは、遮光性顔料等を分散した感
光性樹脂層を塗布や印刷等の方法で基板上に形成し、パ
ターン露光−現像の工程で形成される。工程が簡略化さ
れることから、遮光性顔料等を分散させた感光性樹脂を
用いる方法の方が有利である。

【０００４】また、前記セルフアライメント方式（自己
位置合わせ方式）でブラックマトリックスを形成する方
法も、遮光性顔料等を分散させた感光性樹脂を用いて行
なわれる方法であり、例えば特開昭６２−９３０１号公
報あるいは特開平７−２８２３６号公報等に開示されて
いる。この方法では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素が形成された
基板に、カーボンブラック等の黒色遮光性顔料等を分散
させた感光性樹脂層を設け、Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素がフォ
トマスクとして作用するように、露光を裏面から行な
い、画素の間隙にブラックマトリックスが形成される。
前記の先に感光性樹脂層によりブラックマトリックスを
形成し、その画素をフォトリソ法で形成するカラーフィ
ルタの作製方法に比べて、コスト、製造工程の面で有利
である。

【０００５】このような遮光性顔料等を分散させた感光
性樹脂を用いて形成されたブラックマトリックスを有す
るカラーフィルタは、通常、ガラス基板上にＲ、Ｇ、Ｂ
の各画素及び画素間隙のブラックマトリックスからなる
カラーフィルタ層が数層形成された状態で、即ち多面取
りで作製される。それぞれのカラーフィルタ層は、液晶
表示装置に使用できる面積で形成されており、かつこの
ようなカラーフィルタ層は、その周囲に幅５ｍｍ程度の
ブラックマトリックスの外枠が、形成されている。カラ
ー液晶ディスプレーは、上記カラーフィルタのガラス基
板と対向基板（通常透明電極を有するガラス基板）とを
貼り合せた後、液晶を注入して液晶セルを形成し、次い
でカラーフィルタ層１層（１個のディスプレーに対応す
る大きさ）ごとに切断し、そして両側に偏光板等を貼付
することにより作製される。上記ブラックマトリックス
の外枠は、上記カラーフィルタのガラス基板と対向基板
との貼り合せの際、その位置合わせで生ずる若干の寸法
誤差を吸収できるように設けられている。即ち、この外
枠がなく、位置合わせが予定よりずれた場合、そのずれ
た領域から光が洩れることになる。

【０００６】上記ガラス基板の貼り合わせは、例えばス
ペーサを含有するエポキシ樹脂等のシール剤を用いて行
なわれ、次いでガラス基板間の空隙に液晶が注入され
る。ガラス基板の貼り合わせにおいて、シール剤はブラ
ックマトリックスの外枠には塗布されず、外枠の外側に
露出したガラス基板表面に塗布され、ガラス基板同士が
接着される。即ち、このシール剤をブラックマトリック
スの外枠に塗布してガラス基板積層体を形成し、その間
隙に液晶を注入した場合、このシール領域でガラス基板
が剥れることがあるとの問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カラー
フィルタ層の外側に設けられたブラックマトリックス外
枠の外側に露出したガラス基板表面でなければシール剤
による接着ができないことは明らかに不都合である。即
ち、露出したガラス基板表面は液晶表示装置においては
表示に不要な領域であり、この領域は大きければ、それ
だけ面積、重量共に大きくなる。また、シール剤の塗布
領域が、露出したガラス基板表面のみでなく、ブラック
マトリックスの外枠まで広がった場合、接着力が低下す
る点も問題となる。

【０００８】本発明の目的は、液晶セルの基板接着用の
シール剤との接着力が向上したブラックマトリックスを
有する画素シート（例、ブラックマトリックス付きカラ
ーフィルタ）を提供することにある。また、本発明の目
的は、液晶セルの基板接着用のシール剤との接着力が向
上したブラックマトリックスを有するさらに透明電極が
設けられた画素シートを提供することにある。さらに、
本発明の目的は、液晶セルの基板接着用のシール剤との
接着力が向上したブラックマトリックスを有する透明電
極付きカラーフィルタを備えたカラー液晶表示装置を提
供することにある。また、本発明の目的は、液晶セルの
基板接着用のシール剤との接着力が向上したブラックマ
トリックスを有する画素シートの製造に有利に使用する
ことができる感光性樹脂組成物を提供することにある。
更に、本発明の目的は、上記シール剤との接着力が向上
したブラックマトリックスを有する画素シートの製造に
有利に使用することができる感光性多層シートを提供す
ることにある。更にまた、本発明の目的は、上記シール
剤との接着力が向上したブラックマトリックスを有する
画素シートの製造方法を提供することにある。また、本
発明の目的は、上記シール剤との接着力が向上したブラ
ックマトリックスを有する画素シートのセルフアライメ
ント方式による製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、シール剤を
ブラックマトリックスの外枠に塗布してガラス基板同士
を接着しても、高い接着力を得られるようにするため、
ブラックマトリックスの形成材料について種々検討を行
なった。前述のように、シール剤をブラックマトリック
スの外枠に塗布して得られたブラックマトリックス付き
カラーフィルタ層を有するガラス基板と対向基板との積
層体のその基板間に、液晶を注入した場合、このシール
領域でガラス基板が剥れる場合が多い。本発明者がこの
シール剤とブラックマトリックスの外枠との接着性を改
善するため検討したところ、カーボンブラックの種類に
より接着力が異なることが明らかとなった。更に、本発
明者が検討した結果、比表面積が２０〜１００m²/gの範
囲、あるいは吸油量が３０〜７０cc/100g の範囲のカー
ボンブラックを使用することにより、接着性を改善でき
ることが明らかとなった。更に、これらの知見を基に検
討したところ、ブラックマトリックス（遮光性黒色樹脂
層）の凝集力（Ｔ型剥離によるによる剥離接着強さによ
り求められる）が４．０〜１７０gf／mm² の範囲にあれ
ば、ブラックマトリックスの外枠でシール剤によりガラ
ス基板同士接着しても問題がないことも明らかとなっ
た。尚、カーボンブラックは、一般に比表面積が大きい
ほど、着色力は大きく、吸油量が大きいほど分散性は向
上するので、上記感光性黒色樹脂層には、比表面積、吸
油量ともに比較的高いカーボンブラックが使用されてい
る。即ち、前記特開平７−２８２３６号公報にはカーボ
ンブラックの具体例として、三菱カーボンブラックのＭ
Ａ−１００及び＃４０が記載されているが、これらはそ
れぞれ比表面積が１３４m²/g、１２０m²/g、吸油量は９
６〜１１０cc/100g 、１１０〜１１４cc/100g で、本発
明の規定より比表面積、吸油量ともに高いものである。

【００１０】本発明は、光透過性シート状支持体の表面
に、それぞれ互いに異なる着色を持つ二種以上の微小の
着色層からなり、かつ互いに隙間領域を介して位置する
画素群と、各画素間の隙間領域及び画素群の周囲に形成
されたカーボンブラックを含む黒色樹脂からなるブラッ
クマトリックスとが形成されたブラックマトリックス付
き画素シートであって、該ブラックマトリックスの凝集
力が４．０〜１７０gf／mm² の範囲にあることを特徴と
するブラックマトリックス付き画素シートにある。上記
凝集力が４．０〜８５gf／mm² の範囲にあることが好ま
しい。上記カーボンブラックとしては、吸油量が３０〜
７０cc/100g の範囲にあるものが好ましい。あるいは窒
素吸着法による比表面積が２０〜１００m²/gの範囲にあ
るものが好ましい。

【００１１】また、本発明は、光透過性シート状支持体
の表面に、それぞれ互いに異なる着色を持つ二種以上の
微小の着色層からなり、かつ互いに隙間領域を介して位
置する画素群と、各画素間の隙間領域及び画素群の周囲
にカーボンブラックを含む黒色樹脂からなるブラックマ
トリックスとが形成され、更に画素群及びブラックマト
リックスの上に透明電極が設けられた透明電極付きカラ
ーフィルタであって、該ブラックマトリックスの凝集力
が４．０〜１７０gf／mm² の範囲にあることを特徴とす
る透明電極を有するブラックマトリックス付き画素シー
トにもある。更に、光透過性シート状支持体の表面に、
それぞれ互いに異なる着色を持つ二種以上の微小の着色
層からなり、かつ互いに隙間領域を介して位置する画素
群と、各画素間の隙間領域及び画素群の周囲にカーボン
ブラックを含む黒色樹脂からなるブラックマトリックス
とが形成され、更に画素群及びブラックマトリックスの
上に透明電極が設けられた画素シートと、透明表示電極
を有する光透過性シート状支持体とを、それらの外周縁
近傍領域でシール剤層を介して、電極同士が対向しかつ
画素シートと光透過性シート状支持体との間に間隙を形
成するように貼り合わせ、その間隙に液晶が注入されて
なるカラー液晶表示装置であって、画素シートの画素群
の周囲に形成されたブラックマトリックスとシール剤層
が接触しており、そしてブラックマトリックスの凝集力
が、４．０〜１７０gf／mm² の範囲にあることを特徴と
するカラー液晶表示装置にもある。

【００１２】また本発明は、上記本発明のブラックマト
リックスを有する画素シートの作成に有利に使用するこ
とができる、アルカリ可溶性バインダポリマー、エチレ
ン性不飽和二重結合を有する光の照射によって付加重合
するモノマー、光重合開始剤、そして着色剤を含有する
感光性樹脂組成物であって、その着色剤が、吸油量が３
０〜７０cc/100g の範囲にあるカーボンブラックからな
ることを特徴とする感光性樹脂組成物；及び上記感光性
樹脂組成物であって、その着色剤が、窒素吸着法による
比表面積が２０〜１００m²/gの範囲にあるカーボンブラ
ックからなることを特徴とする感光性樹脂組成物にもあ
る。上記組成物において、アルカリ可溶性バインダポリ
マーに対するエチレン性不飽和二重結合を有する光の照
射によって付加重合するモノマーの比が、重量で０．６
５〜０．８５の範囲にあることが好ましい。

【００１３】さらに本発明は、支持体上に、上記の感光
性樹脂組成物から形成された感光性黒色樹脂層が設けら
れた感光性多層シート；及び支持体上にアルカリ可溶性
熱可塑性樹脂層、酸素遮断層及び感光性黒色樹脂層が、
この順で設けられた感光性多層シートであって、感光性
黒色樹脂層が、上記の感光性樹脂組成物から形成された
層であることを特徴とする感光性多層シートにもある。

【００１４】上記感光性樹脂組成物及び感光性多層シー
トは、下記の本発明のブラックマトリックスを有する画
素シートの製造方法に有利に使用することができる。下
記の工程からなるブラックマトリックスを有する画素シ
ートの製造方法：光透過性シート状支持体の表面に、そ
れぞれ互いに異なる着色を持つ二種以上の微小の着色層
からなり、かつ互いに隙間領域を介して位置する画素群
を形成して画素シートを形成する工程；画素シートの各
画素の上面、及び各画素間の隙間領域、並びに画素群の
周囲を上記の感光性樹脂組成物からなる感光性黒色樹脂
層によって被覆する工程；感光性黒色樹脂層が設けられ
た画素シートに光透過性シート状支持体の下面側より光
を照射することにより各画素間の隙間領域及び画素群の
周囲の感光性黒色樹脂層の少なくとも下側部分を硬化さ
せる工程；光照射された感光性黒色樹脂層を有する画素
シートに現像液を接触させて、各画素の上面の黒色樹脂
層を、除去する（好ましくは、その画素上面から固形状
態を維持させながら離脱させる）ことにより黒色樹脂層
を有する画素シートを得る工程；そして黒色樹脂層を有
する画素シートを加熱することにより、各画素間及び画
素群の周囲の黒色樹脂層の未硬化部分を硬化させる工
程；にある。

【００１５】上記ブラックマトリックスを有する画素シ
ートの製造方法において、画素群が、それぞれ赤、緑及
び青に着色された三種の画素から構成されていることが
好ましい。また、上記画素シートの各画素の上面、そし
て各画素間の隙間領域をなる上記感光性黒色樹脂層によ
って被覆する工程を、別に用意した上記感光性黒色樹脂
層を有する感光性多層シート（好ましくは前記４層から
なる感光性多層シート）と画素シートとを重ね合わせ
て、その感光性黒色樹脂層を画素シート表面上に転写さ
せることにより実施することが好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】最初に、本発明の感光性樹脂組成
物又は感光性多層シート（感光性黒色樹脂シート）を好
適に使用することができるブラックマトリックス付き画
素シートの製造方法について詳しく説明する。上記本発
明のブラックマトリックス付き画素シートの製造方法
は、例えば下記のように行なうことができる。図１及び
図２を参照しながら詳しく説明する。 （１）光透過性シート状支持体１の表面に、赤、緑、青
の画素（順にＲ１、Ｇ１、Ｂ１）からなる微小の着色層
の画素からなり、かつ互いに隙間領域１Ｎを介して位置
する画素群を形成して画素シート（１−ａ）を作製する
工程。上記微小の着色層の画素は一般に上記のように形
成されるが、それぞれ互いに異なる着色を持つ二種でも
良く、四種以上でも良い。上記光透過性シート状支持体
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が用いら
れる。光透過性シート状支持体としては、自己支持性を
有するものが好ましい。上記赤、緑、青の各画素の形成
は、赤画素用の感光性赤色樹脂層を有する転写シートを
基板表面に転写し、画像様露光、現像して赤の画素を形
成し、緑、青の画素びついても同様にして各画素を形成
することにより行なわれる。あるいは各画素の感光性樹
脂層の形成を転写シートを使用せず、画素の形成用の感
光性樹脂塗布液を塗布乾燥して形成しても良い。赤、
緑、青の三種の画素を配置する場合は、モザイク型、ト
ライアングル型、４画素配置型等どのような配置であっ
ても良い。

【００１７】（２）画素シートの各画素（Ｒ１、Ｇ１、
Ｂ１）の上面、そして各画素間の隙間領域１Ｎ（後述す
る図２の２２ａに相当）、更に画素群の周囲（後述する
図２の２２ｂに相当）を感光性黒色樹脂層２によって被
覆して、感光性黒色樹脂層が設けられた画素シート（１
−ｂ）を作製する工程。上記感光性黒色樹脂層は、本発
明の特定のカーボンブラックを有する感光性樹脂組成物
から形成された層である。上記感光性黒色樹脂層の被覆
は、別に用意した上記感光性黒色樹脂層を有する感光性
多層シート（感光性黒色樹脂シート）と画素シートとを
重ね合わせて、その感光性黒色樹脂層を画素シート表面
上に転写させることにより行なうことが好ましい。この
ように転写により形成された感光性黒色樹脂層は脱膜現
像（画素の上面の黒色樹脂層を固形状態を維持させなが
ら離脱させる現像）に好適である。しかしながら、感光
性黒色樹脂層を、塗布、乾燥により形成しても勿論良
い。

【００１８】（３）感光性黒色樹脂層が設けられた画素
シートに光透過性シート状支持体１の下面（画素を有し
ない面）側より光を照射する（背面露光；１−ｃ）こと
により各画素間の隙間領域及び画素群の周囲の感光性黒
色樹脂層２の少なくとも下側部分を硬化させる工程。上
記露光は、一般に紫外線（ＵＶ）により行なわれるが、
感光性黒色樹脂層の感光性に応じて光の種類は適宜選択
される。光照射された感光性黒色樹脂層の下側部分は硬
化するので、その樹脂層と下の支持体との接着力が大幅
に向上する。本発明では、感光性黒色樹脂層のカーボン
ブラックとして特定の比表面積あるいは吸油量を有する
ものを一般に使用しているので、硬化後の黒色樹脂層の
凝集力が格段に向上しており、下の支持体との接着力も
向上していると考えられる。また、ガラス基板の接着に
使用するシール剤との接着力も、格段に向上していると
考えられる。

【００１９】（４）光照射された感光性黒色樹脂層を有
する画素シートに現像液を接触させて、各画素の上面の
感光性黒色樹脂層２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを、その画素上面か
ら固形状態を維持させながら離脱させる（１−ｄ）こと
により黒色樹脂層を有する画素シート（１−ｅ）を得る
工程。上記脱離は、光照射された感光性黒色樹脂層を有
する画素シートに現像液を接触させた際、光照射されて
いない画素上の感光性黒色樹脂層を膨潤させて画素表面
と感光性黒色樹脂層との接着力を低下させることによ
り、画素上の感光性黒色樹脂層２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを、固
形状態を維持させながら（好ましくはその膜の形状を維
持しながら）画素上から脱離させる。これにより、各画
素間の隙間領域に黒色樹脂層からなるブラックマトリッ
クス（遮光性画像）２Ｓを形成してブラックマトリック
ス付き画素シート（カラーフィルタ）を得る。上記脱膜
現像は、感光性黒色樹脂層の現像液に対する溶解性を低
くすることにより、あるいは現像液を溶解力の小さいも
のにすることにより、通常行なわれる。本発明の感光性
樹脂組成物及び感光性多層シートを使用する場合、上記
の脱膜現像で無く、通常の溶解現像による方法で、現像
を行なっても勿論良い。

【００２０】（５）ブラックマトリックス付き画素シー
トを加熱することにより、各画素間の黒色樹脂層の未硬
化部分を硬化させる工程。即ち、黒色樹脂層のブラック
マトリックス２Ｓの上側部分は、光が届かず充分照射さ
れないため、その耐水性は満足できるものではない。従
って、熱により（一般に１２０〜２５０℃で、１０〜３
００分間）、その未硬化部分を硬化させる。

【００２１】上記のようにして得られた本発明のブラッ
クマトリックス付き画素シート（画素群そして画素間隙
及び画素群の周囲（外側）の黒色樹脂層からなる）の構
成の部分図を図２に示す。即ち、ガラス基板２１上に形
成された赤の画素２３Ｒ、２４Ｒ、緑の画素２３Ｇ、２
４Ｇ、青の画素２３Ｂ、２４Ｂからなる画素群の画素の
間隙にブラックマトリックス２２ａが形成され、更に画
素群の周囲にもブラックマトリックス２２ｂ（ブラック
マトリックスの外枠）が形成されている。本発明におい
ては、このブラックマトリックスは、４．０〜１７０gf
／mm² の範囲（好ましくは４．０〜８５gf／mm² の範
囲）の凝集力を有する。この凝集力の値は、Ｔ型剥離に
よる剥離接着強さ（ＪＩＳ−Ｋ６８５４−1973に準拠す
る）の値で表されている。Ｔ型剥離による剥離接着強さ
試験の際、剥離が遮光膜の凝集破壊によりなされること
から、この剥離接着強さの値をブラックマトリックスの
凝集力として表わした。この高い凝集力を有するブラッ
クマトリックスを利用して２枚のガラス基板をシール剤
で接着して液晶セルを作製した場合、基板間に大きな接
着力が得られるため、液晶注入時に剥離の発生がない。
上記ブラックマトリックスは、前記本発明の感光性樹脂
組成物を用いることにより有利に得ることができる。

【００２２】上記セルフアライメント方式によるブラッ
クマトリックス付き画素シートの製造方法では、上記
（２−ｃ）における画素上の感光性黒色樹脂層の除去
を、感光性黒色樹脂層の膨潤による固形状態での脱離
（脱膜現像）により行なった。上記のように脱膜現像に
より、画素上の感光性黒色樹脂層を除去することによっ
て、各画素間の隙間領域（及び画素群の周囲）の感光性
黒色樹脂層の上側部分の余分な溶出がほとんどなくな
り、各画素間の隙間領域において所望の膜厚の遮光性の
黒色樹脂層を得ることができ、高光学濃度の黒色樹脂層
のブラックマトリックス２Ｓを得ることができる。即
ち、上記感光性黒色樹脂層の膨潤による固形状態での脱
離は、従来の現像液の溶解による現像と異なり、膨潤に
よる感光性黒色樹脂層と画素表面との接着力の低下を利
用しているため、光照射により接着力の向上した画素間
の隙間領域及び画素群周囲の光透過性シート状支持体上
の感光性黒色樹脂層は、層の表面付近を含んで全体とし
て除去されない。このような感光性黒色樹脂層は黒色着
色剤を含有しており、露光時の光は感光性樹脂層の上層
ほど到達し難いため、その上側部分の硬化は充分でない
が、画素間の隙間領域の光透過性シート状支持体上の感
光性黒色樹脂層は支持体に強力に接着しており、且つ感
光性黒色樹脂層の現像も溶解し難い条件で行なっている
ため、硬化が不充分な感光性樹脂層の上側部分も除去さ
れることはない。これにより高光学濃度の黒色樹脂層の
ブラックマトリックスを得ることができる。

【００２３】更に、本発明の特定の比表面積又は吸油量
を有するカーボンブラックを含有する感光性黒色樹脂層
は、層の強度が向上しているため、表面が現像液で溶解
され難くなっているが、画素表面からは剥れ易く、且つ
膜状となって剥れ易くなっている。従って、本発明の感
光性樹脂組成物及び感光性多層シートは、セルフアライ
メント方式によるブラックマトリックス付き画素シート
の製造方法、特に上記脱膜現像による製造方法に好適で
ある。最終的に得られる黒色樹脂層のブラックマトリッ
クスの光学濃度は、２．５〜４．０が好ましく、特に
３．０〜４．０が好ましい。光学濃度は、ＣＩＥ表示系
におけるＹ値（すなわち−ｌｏｇ（Ｙ／１００））によ
り定義される値である。本発明の感光性樹脂組成物及び
感光性多層シート（感光性黒色樹脂シート）は、上記セ
ルフアライメント方式によるブラックマトリックスを有
する画素シートの製造方法だけでなく、フォトマスクを
使用してブラックマトリックスを形成する従来のブラッ
クマトリックスを有する画素シートの製造方法にも使用
することができる。

【００２４】本発明のブラックマトリックス（遮光性画
像）を有する画素シートの製造に使用される材料につい
て詳しく説明する。上記の感光性黒色樹脂層は、一般に
本発明の感光性樹脂組成物から形成される層である。本
発明の感光性樹脂組成物は、アルカリ可溶性バインダポ
リマー、エチレン性不飽和二重結合を有する光の照射に
よって付加重合するモノマー、光重合開始剤、そして本
発明の特定の比表面積又は吸油量を有するカーボンブラ
ックからなる組成物である。

【００２５】本発明で用いられるアルカリ可溶性バイン
ダポリマーとしては、一般に側鎖にカルボン酸基を有す
るポリマー、例えば、特開昭５９−４４６１５号公報、
特公昭５４−３４３２７号公報、特公昭５８−１２５７
７号公報、特公昭５４−２５９５７号公報、特開昭５９
−５３８３６号公報、及び特開昭５９−７１０４８号公
報に記載されているようなメタクリル酸共重合体、アク
リル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重
合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸
共重合体等を挙げることができる。また側鎖にカルボン
酸基を有するセルローズ誘導体も挙げることができる。
この他に水酸基を有するポリマーに環状酸無水物を付加
したものも好ましく使用することができる。特に、米国
特許第４１３９３９１号明細書に記載のベンジル（メ
タ）アクリレートと（メタ）アクリル酸の共重合体やベ
ンジル（メタ）アクリレートと（メタ）アクリル酸と他
のモノマーとの多元共重合体を挙げることができる。

【００２６】本発明で用いるアルカリ可溶性バインダポ
リマーは、通常、５０〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲の
酸価と１０００〜３０００００の範囲の重量平均分子量
を有するものを選択して使用される。脱膜現像を行なう
場合は、酸価が５０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇのポリマー
を使用することが好ましい。上記酸価が５０ｍｇＫＯＨ
／ｇ未満であるとアルカリ現像性が大きく低下し、また
３００ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると高濃度の遮光性画像が
得られ難くなる。また、バインダーの重量平均分子量は
１０００〜３０００００の範囲が好ましく、特に、１０
０００〜２５００００の範囲が好ましい。分子量が１０
００未満では高濃度の遮光性画像の形成が困難であり、
分子量が３０００００を超えると現像性が極端に低下す
る。また、複数のアルカリ可溶性バインダポリマーを、
組み合わせて使用しても良い。

【００２７】以上の他に、種々の性能、例えば硬化膜の
強度を改良するために、現像性等に悪影響を与えない範
囲で、アルカリ不溶性のポリマーを添加することができ
る。これらのポリマーとしてはアルコール可溶性ナイロ
ンあるいはエポキシ樹脂を挙げることができる。感光性
樹脂組成物の全固形分に対するバインダーの含有量は、
１０〜９５重量％で、さらに２０〜９０重量％が好まし
い。１０重量％未満では感光性樹脂層の粘着性が高す
ぎ、９５重量％を超えると形成される画像の強度及び光
感度の点で劣る。

【００２８】上記光重合開始剤としては、米国特許第２
３６７６６０号明細書に開示されているビシナルポリケ
タルドニル化合物、米国特許第２４４８８２８号明細書
に記載されているアシロインエーテル化合物、米国特許
第２７２２５１２号明細書に記載のα−炭化水素で置換
された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３０４６１
２７号明細書及び同第２９５１７５８号明細書に記載の
多核キノン化合物、米国特許第３５４９３６７号明細書
に記載のトリアリールイミダゾール二量体とｐ−アミノ
ケトンの組合せ、特公昭５１−４８５１６号公報に記載
のベンゾチアゾール化合物とトリハロメチル−ｓ−トリ
アジン化合物、米国特許第４２３９８５０号明細書に記
載されているトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、
米国特許第４２１２９７６号明細書に記載されているト
リハロメチルオキサジアゾール化合物等を挙げることが
できる。特に、トリハロメチル−ｓ−トリアジン、トリ
ハロメチルオキサジアゾール及びトリアリールイミダゾ
ール二量体が好ましい。感光性樹脂組成物は、全固形分
に対する光重合開始剤の含有量は、０．５〜２０重量％
が一般的で、１〜１５重量％が好ましい。０．５重量％
未満では光感度や画像の強度が低く、２０重量％を超え
て添加しても性能向上への効果が認められない。

【００２９】上記エチレン性不飽和二重結合を有する光
の照射によって付加重合するモノマーとしては、分子中
に少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基
を有し沸点が常圧で１００℃以上の化合物を挙げること
ができる。ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリ
レート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリ
レート及びフェノキシエチル（メタ）アクリレートなど
の単官能アクリレートや単官能メタクリレート；ポリエ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロー
ルエタントリアクリレート、トリメチロールプロパント
リアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、
ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペン
タエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペン
タエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサ
ンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプ
ロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、
トリ（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、
トリ（アクリロイルオキシエチル）シアヌレート、グリ
セリントリ（メタ）アクリレート；トリメチロールプロ
パンやグリセリン等の多官能アルコールにエチレンオキ
シドにプロピレンオキシドを付加した後（メタ）アクリ
レート化したもの等の多官能アクリレートや多官能メタ
クリレートを挙げることができる。さらに特公昭４８−
４１７０８号公報、特公昭５０−６０３４号公報及び特
開昭５１−３７１９３号公報に記載されているウレタン
アクリレート類；特開昭４８−６４１８３号公報、特公
昭４９−４３１９１号公報及び特公昭５２−３０４９０
号公報に記載されているポリエステルアクリレート類；
エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸の反応生成物である
エポキシアクリレート類等の多官能アクリレートやメタ
クリレートを挙げることができる。これらの中で、トリ
メチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタ
エリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタ
エリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタ
エリスリトールペンタ（メタ）アクリレートが好まし
い。エチレン性不飽和二重結合を有する光の照射によっ
て付加重合するモノマーは単独でも、２種類以上を混合
して用いても良く、その感光性樹脂組成物の全固形分に
対する含有量は５〜５０重量％が一般的で、１０〜４０
重量％が好ましい。５重量％未満では光感度や画像の強
度が低下し、５０重量％を超えると感光性樹脂層の粘着
性が過剰になり好ましくない。

【００３０】本発明の感光性樹脂組成物においては、着
色剤として、一般に、２０〜１００m²/g以下の窒素吸着
法による比表面積を有するカーボンブラック、あるいは
３０〜７０cc/100g 以下の吸油量を有するカーボンブラ
ックが使用される。窒素吸着法による比表面積の測定
は、カーボンブラック便覧（カーボンブラック協会編
集、（株）図書出版社発行、昭和４６年１１月２５日発
行）の５１３〜５１４頁の６・１０の欄に記載の流動法
による比表面積の測定法に準じて行なわれる。即ち、カ
ーボンブラックにＮ₂ とＨｅの混合ガスを流し、Ｎ₂ を
吸着させてその量を熱伝導度セルにより検出し、Ｎ₂ の
吸着量からカーボンブラック（サンプル）の比表面積を
求める。比表面積は、通常（特にファーネスカーボンブ
ラックでは）粒子径の尺度となる。即ち、比表面積の増
大は、粒子径が小さくなることを意味する。吸油量（Ｄ
ＢＰによる吸油量）の測定は、ＪＩＳ−Ｋ−６２２１−
1970（ゴム用カーボンブラック試験法）に記載の方法に
準じて行なわれる。吸油量は、一般にカーボンブラック
の空隙容積を表わす。この値は、カーボンブラックのス
トラクチャー（粒子の異方性（集合体の形状因子））を
示唆する。従って、本発明で使用されるカーボンブラッ
クは、比表面積が比較的小さいので、粒子径も大きい傾
向にあるものか、あるいはストラクチャーの低いもので
あるので、一般に着色力は小さいが分散が比較的容易な
ものである。このようなカーボンブラックを使用するこ
とにより、最終的に得られる多色画像シートの黒色樹脂
層（ブラックマトリックス）の層の強度を向上させるこ
とができ、液晶セル作製に使用するシール剤との接着力
が向上している。

【００３１】上記特定のカーボンブラックを使用するこ
とにより、黒色樹脂層の強度が向上する理由については
下記のように推測することができる。吸油量は、上記の
ようにカーボンブラックのストラクチャーの程度を示唆
しており、本発明の範囲の吸油量を有するカーボンブラ
ックは低いストラクチャーを有すると考えられる。また
上記比較的低い特定の比表面積の範囲にあるカーボンブ
ラックもストラクチャーを形成し難いような比表面積を
有するものであると推定される。このようなカーボンブ
ラックは樹脂中への分散が容易で、それぞれのカーボン
ブラック粒子は樹脂で完全に覆われるため、黒色樹脂層
の強度は樹脂自体あるいは樹脂／カーボンブラックの吸
着力の強度として現われる。これらの力は比較的大き
い。しかしながら、ストラクチャーの形成の程度の大き
いカーボンブラックは、樹脂で覆われても、そのストラ
クチャーは残存している。即ち、カーボンブラック粒子
同士が吸着してるが、この力がそれ程大きくなく、黒色
樹脂層の強度の低下につながると考えられる。

【００３２】カーボンブラックは、製法により一般に、
チャンネルブラック（チャンネル法）、ガスファー
ネスブラック（ガスファーネス法）、オイルファーネ
スブラック（オイルファーネス法）、サーマルブラッ
ク（サーマル法）、ランプブラック及びアセチレン
ブラックに大別される。本発明では、上記比表面積ある
いは吸油量の範囲を満足するのであれば、いずれのカー
ボンブラックを用いても良い。本発明では、一般に、
ガスファーネスブラック、オイルファーネスブラック
等のファーネス法カーボンブラックの中から選択して使
用される。具体的なカーボンブラックの市販品（商品
名）の例としては、シースト５ＨIIＳＡＦ−ＨＳ、シー
ストＫＨ、シースト３ＨＨＡＦ−ＨＳ、シーストＮＨ、
シースト３ＨＡＦ、シースト３Ｍ、シーストＮ、シース
ト３００ＨＡＦ−ＬＳ、シースト１１６ＨＭＭＡＦ−Ｈ
Ｓ、シースト１１６ＭＡＦ、シーストＦＭＦＥＦ−Ｈ
Ｓ、シーストＳＯＦＥＦ、シーストＶＧＰＦ、シースト
ＳＶＨＳＲＦ−ＨＳ及びシーストＳＳＲＦ（以上東海カ
ーボン（株）製）；ＨＴＣ＃１００、ＨＴＣ＃Ｇ、ＨＴ
Ｃ＃Ｓ、ＨＴＣ＃ＳＬ及びＨＴＣ＃２０（以上中部カー
ボン（株）製）；旭＃７０、旭＃７０Ｌ、旭＃Ｆ−２０
０、旭＃６６、旭＃６０ＮＨ、旭＃６０Ｈ、旭＃６０
Ｕ、旭＃６０、旭＃５５、旭＃５０Ｈ、旭＃５１、旭＃
５０Ｕ、旭＃３５、旭＃１５、アサヒサーマル及び旭＃
Ｓ−５００（以上旭カーボン（株）製）；ニテロン＃７
５、ニテロン＃５５、ニテロン＃５５Ｓ、ニテロン＃５
５Ｕ、ニテロン＃１０Ｓ、ニテロン＃１０、ニテロン＃
１０Ｈ、ニテロン＃２００１Ｎ、ニテロン＃２００、ニ
テロン＃２００Ｈ及びニテロン＃２００１Ｓ（以上新日
鐵化学（株）製）；ダイヤブラックII、ダイヤブラック
Ｎ３３９、ダイヤブラックＳＨ、ダイヤブラックＨ、ダ
イヤブラックＬＨ、ダイヤブラックＨＡ、ダイヤブラッ
クＳＦ、ダイヤブラックＮ５５０Ｍ、ダイヤブラック
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、＃２７００、＃２６００、＃２４００、＃２３５
０、＃２３００、＃２２００、＃１０００、＃９８０、
＃９００、ＭＣＦ８８、＃５２、＃５０、＃４７、＃４
５、＃４５Ｌ、＃２５、＃ＣＦ９、＃９５、＃３０３
０、＃３０５０、ＭＡ７、ＭＡ７７、ＭＡ８、ＭＡ１
１、ＯＩＬ７Ｂ、ＯＩＬ９Ｂ、ＯＩＬ１１Ｂ、ＯＩＬ３
０Ｂ及びＯＩＬ３１Ｂ（以上三菱化学（株）製）；デン
カブラックＨＳ１００（以上電気化学工業（株）製）；
ＰＲＩＮＴＥＸ−Ｕ、ＰＲＩＮＴＥＸ−Ｖ、ＰＲＩＮＴ
ＥＸ−１４０Ｕ、ＰＲＩＮＴＥＸ−１４０Ｖ、ＰＲＩＮ
ＴＥＸ−９５、ＰＲＩＮＴＥＸ−８５、ＰＲＩＮＴＥＸ
−７５、ＰＲＩＮＴＥＸ−５５、ＰＲＩＮＴＥＸ−４
５、ＰＲＩＮＴＥＸ−３００、ＰＲＩＮＴＥＸ−３５、
ＰＲＩＮＴＥＸ−２５、ＰＲＩＮＴＥＸ−２００、ＰＲ
ＩＮＴＥＸ−４０、ＰＲＩＮＴＥＸ−３０、ＰＲＩＮＴ
ＥＸ−３、ＰＲＩＮＴＥＸ−Ａ、ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬ
ＡＣＫ−５５０、ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ−３５
０、ＳＰＥＣＩＡＬ ＢＬＡＣＫ−２５０、ＳＰＥＣＩ
ＡＬ ＢＬＡＣＫ−１００及びＬＡＭＰＢＬＡＣＫ−１
０１（以上デクサジャパン（株）製）；ＲＡＶＥＮ−１
１００ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥＮ−１０８０ＵＬＴＲＡ、
ＲＡＶＥＮ−１０６０ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥＮ−１０４
０、ＲＡＶＥＮ−１０３５、ＲＡＶＥＮ−１０２０、Ｒ
ＡＶＥＮ−１０００、ＲＡＶＥＮ−８９０Ｈ、ＲＡＶＥ
Ｎ−８９０、ＲＡＶＥＮ−８８０ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥ
Ｎ−８６０ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥＮ−８５０、ＲＡＶＥ
Ｎ−８２０、ＲＡＶＥＮ−７９０ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥ
Ｎ−７８０ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥＮ−７６０ＵＬＴＲ
Ａ、ＲＡＶＥＮ−５２０、ＲＡＶＥＮ−５００、ＲＡＶ
ＥＮ−４６０、ＲＡＶＥＮ−４５０、ＲＡＶＥＮ−４３
０ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥＮ−４２０、ＲＡＶＥＮ−４１
０、ＲＡＶＥＮ−２５００ＵＬＴＲＡ、ＲＡＶＥＮ−２
０００、ＲＡＶＥＮ−１５００、ＲＡＶＥＮ−１２５
５、ＲＡＶＥＮ−１２５０、ＲＡＶＥＮ−１２００、Ｒ
ＡＶＥＮ−１１９０ＵＬＴＲＡ及びＲＡＶＥＮ−１１７
０（以上コロンビアカーボン日本（株）製）；及びＢＬ
ＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ−３５００、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡ
ＲＬＳ−４８０、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ−４６０、
ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ−４３０、ＢＬＡＣＫＰＥＡ
ＲＬＳ−２８０、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ−１３０、
ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ−１１００、ＭＯＮＡＲＣＨ
−１１００、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ−９００、ＭＯ
ＮＡＲＣＨ−９００、ＭＯＮＡＲＣＨ−４６０、ＭＯＮ
ＡＲＣＨ−２８０、ＭＯＮＡＲＣＨ−１２０、ＲＥＧＡ
Ｌ−３３０（Ｒ）、ＲＥＧＡＬ−４１５（Ｒ）、ＲＥＧ
ＡＬ−２５０（Ｒ）、ＲＥＧＡＬ−９９（Ｒ）、ＭＯＧ
ＵＬ−Ｌ、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ−Ｌ、ＲＥＧＡＬ
−４００（Ｒ）、ＲＥＧＡＬ−６６０（Ｒ）、ＲＥＧＡ
Ｌ−３５０（Ｒ）及びＥＬＦＴＥＸ−８（キャブラック
（株）製）を挙げることができる。

【００３３】吸油量が３０〜７０cc/100g の範囲にある
カーボンブラックは、さらにその吸油量が３０〜６５cc
/100g 範囲にあることが好ましい。上記３０〜７０cc/1
00gの吸油量を有するカーボンブラックは、更に２０〜
２００m²/gの窒素吸着法による比表面積を有することが
好ましく、特に２０〜１５０m²/gの窒素吸着法による比
表面積を有することが好ましい。また、窒素吸着法によ
る比表面積が２０〜１００m²/gの範囲にあるカーボンブ
ラックは、さらに、その比表面積が２０〜９５m²/gであ
ることが好ましく、特に２０〜８０m²/gであることが好
ましい。比表面積が２０〜１００m²/gの範囲にあるカー
ボンブラックは、さらに、３０〜１５０cc/100g の吸油
量を有することが好ましく、特に３０〜１３０cc/100g
の吸油量を有することが好ましい。本発明のカーボンブ
ラックの平均粒径は、２０〜５００ｎｍが好ましい。

【００３４】本発明のカーボンブラックは、感光性黒色
樹脂層中に、１０〜９０重量％に一般に含まれており、
２０〜８０重量％の範囲が好ましい。また、本発明のカ
ーボンブラックとポリマーとの重量比は、１：１０〜１
０：１が好ましく、特に１：５〜５：１が好ましい。

【００３５】本発明では、着色剤として、上記カーボン
ブラックと共に、他の着色剤を２０重量％以下の範囲で
使用しても良い。他の着色剤としては、赤色、緑色、青
色、黄色、紫色、マゼンタ色、シアン色、黒色の公知の
顔料および染料を使用することができる。これらの好ま
しい例としては、カーミン６Ｂ（Ｃ．Ｉ．１２４９
０）、フタロシアニングリーン（Ｃ．Ｉ．７４２６
０）、フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．７４１６０）、
三菱カーボンブラックＭＡ−１００、ペリレンブラック
（ＢＡＳＦ Ｋ００８４、Ｋ００８６）、シアニンブラ
ック、＃１２０１リオノールイエロー（Ｃ．Ｉ．２１０
９０）、リオノールイエローＧＲＯ（Ｃ．Ｉ．２１０９
０）、シムラ−ファーストイエロー８ＧＦ（Ｃ．Ｉ．２
１１０５）、ベンジジンイエロー４Ｔ−５６４Ｄ（Ｃ．
Ｉ．２１０９５）、シムラ−ファーストレッド４０１５
（Ｃ．Ｉ．１２３５５）、リオノールレッド７Ｂ４４０
１（Ｃ．Ｉ．１５８５０）、ファーストゲンブルーＴＧ
Ｒ−Ｌ（Ｃ．Ｉ．７４１６０）、リオノールブルーＳＭ
（Ｃ．Ｉ．２６１５０）、三菱カーボンブラックＭＡ−
１００、三菱カーボンブラック＃４０、ビクトリアピュ
アブルー（Ｃ．Ｉ．４２５９５）、オーラミンＯ（Ｃ．
Ｉ．４１０００）、カロチンブリリアントフラビン
（Ｃ．Ｉ．ベーシック１３）、ローダミン６ＧＣＰ
（Ｃ．Ｉ．４５１６０）、ローダミンＢ（Ｃ．Ｉ．４５
１７０）、サフラニンＯＫ７０：１００（Ｃ．Ｉ．５０
２４０）、エリオグラウシンＸ（Ｃ．Ｉ．４２０８
０）、ファーストブラックＨＢ（Ｃ．Ｉ．２６１５
０）、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド９７、Ｃ．Ｉ．ピグ
メント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１
４９、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１６８、Ｃ．Ｉ．ピ
グメント・レッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド
１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１９２、Ｃ．Ｉ．
ピグメント・レッド２１５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリ
ーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン３６、Ｃ．Ｉ．
ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブ
ルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：６、
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント
・ブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー６４、Ｃ．
Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイ
エロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３等を
挙げることができる。この他金属粉、白色顔料、蛍光顔
料なども用いることができる。これらの着色材料を単独
あるいは２種類以上混合して、色相が黒色になるように
用いても良い。

【００３６】着色剤の組合わせて使用する場合、赤色系
と青色系の互いに補色関係にある顔料混合物と黄色系と
紫色系の互いに補色関係にある顔料混合物との組合せや
上記の混合物に更に黒色の顔料を加えた組み合わせや青
色系と紫色系と黒色系の顔料の組合せを挙げることがで
きる。

【００３７】本発明の感光性樹脂組成物は、上記成分の
他に、更に熱重合防止剤を含むことが好ましい。熱重合
防止剤の例としては、ハイドロキノン、ｐ−メトキシフ
ェノール、ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ピロガロ
ール、ｔ−ブチルカテコール、ベンゾキノン、４，４’
−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノー
ル）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−
ブチルフェノール）、２−メルカプトベンズイミダゾー
ル、フェノチアジン等が挙げられる。さらに本発明の組
成物には必要に応じて公知の添加剤、例えば可塑剤、界
面活性剤、溶剤等を添加することができる。

【００３８】本発明の感光性樹脂組成物は、例えば、着
色剤とバインダーの混合物を分散した後、他の材料を混
合することにより得ることができる。

【００３９】また、本発明の透明電極を有するブラック
マトリックス付き画素シートは、前記のようにして得ら
れたブラックマトリックス付き画素シート（例えば、ガ
ラス基板上に画素群とブラックマトリックスが形成され
たガラス基板）の画素群とブラックマトリックスの上
に、更に透明電極が形成された構造を有する。その構造
の断面図を図３に示す。光透過性シート状支持体１の表
面に、赤、緑、青の画素（順にＲ１、Ｇ１、Ｂ１）から
なる微小の着色層の画素、及び画素間の隙間領域にブラ
ックマトリックス２Ｓが形成され、更にその上に透明電
極３１が形成されている。透明電極は、一般にＩＴＯ(I
ndium Tin Oxide)を用いて真空蒸着あるいはスッパタリ
ングにより形成され（ＩＴＯ膜）、次いで所望の形状に
パターニングされることにより形成される。

【００４０】上記ＩＴＯのスパッタリングを行なう際、
１５０〜２４０℃の高温かつ真空の条件で行なわれる。
ブラックマトリックス付き画素シートを、上記のような
高温下に置いた場合、各画素、ブラックマトリックスか
らガスが発生し易くなり、ガスが発生した場合には、所
定の真空度が容易に得られず、透明電極の形成するため
に長時間要することになる。上記ブラックマトリックス
を、凝集力が４．０〜１７０gf／mm² の範囲にあるよう
に形成することにより上記問題が解決されることが明ら
かになった。特に、着色剤として前記特定の吸油量ある
いは比表面積を有するカーボンブラックを用い、更に前
記アルカリ可溶性バインダポリマーに対するエチレン性
不飽和二重結合を有する光の照射によって付加重合する
モノマーの比を、重量で０．６５〜０．８５の範囲とす
ることにより、得られる層が緻密化され、即ち層の凝集
力が向上する。このため、上記高温、真空下におけるブ
ラックマトリックスからのガスの発生が抑えられ、所定
の真空度が容易に得ることができる。この場合、上記高
温下での、ブラックマトリックスの重量減少率を０．８
重量％以下とすることができる。バインダポリマーに対
するモノマーの比を上記範囲にすることにより、特に容
易に真空度を低下させることができる点については、次
のように考えられる。バインダに対するモノマーの比が
高い場合は、ブラックマトリックスの層が架橋が進んで
硬くなり過ぎるため、高温の環境下で樹脂収縮により空
隙が生じ易くなり、この空隙からポリマーの分解物が層
の外に放出され易くなることから、真空度の低下がもた
らされると考えられる。またモノマー比が低過ぎると、
高温時に熱分解物が、膜の架橋が不充分なために層の外
へ放出され易くなる。

【００４１】本発明のカラー液晶表示装置は、上記ブラ
ックマトリックスを有する画素シートが組込まれてい
る。図４に、本発明の装置の断面の概略図を示す。光透
過性シート状支持体４１の表面に、透明表示電極４２及
びＴＦＴ４３（Thin Film Transistor；ＴＦＴ−ＬＣＤ
の場合に設けられる）が設けられ、もう一方の光透過性
シート状支持体４４の表面には、赤、緑及び青の画素群
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）及びその間隙と両側にブラックマトリッ
クスＳが形成され、更にその上に透明電極４５が形成さ
れている（本発明のブラックマトリックスを有する画素
シートに当たる）。透明表示電極４２及び透明電極４５
の上には、それぞれ配向膜５１及び５２が形成される。
これら二枚の光透過性シート状支持体４１、４４は、そ
れらの周囲で、電極同士が対向しかつ間隙を形成するよ
うに、シール剤層４６を介して貼り合わせられ、その間
隙に液晶４７が注入されている。さらに、その外側に偏
光板４８、４９が設けられている。配向膜５１及び５２
は設けられなくても良い。本発明のカラー液晶表示装置
でおいては、シール剤層４６は、シール剤層とブラック
マトリックスとの接着力が向上していることから、ブラ
ックマトリックスＳの外枠の領域に設けられている。こ
のシール剤とブラックマトリックスの凝集力が４．０〜
１７０gf／mm² の範囲にある。また、シール剤４６を介
して貼り合わせられた支持体間の間隙に液晶４７が注入
される際、室温で、真空下に行なわれるが、特に前記特
定のカーボンブラックを使用し、かつ前記アルカリ可溶
性バインダポリマーに対するエチレン性不飽和二重結合
を有する光の照射によって付加重合するモノマーの比
を、重量で０．６５〜０．８５の範囲となるようにする
ことにより、室温、真空下におけるガスの発生も抑えら
れ、液晶の注入を容易に行なうことができる。この場
合、上記室温、真空下での、ブラックマトリックスの重
量減少率を０．８重量％以下とすることができる。上記
シール剤は、熱硬化性樹脂あるいは紫外線硬化性樹脂
に、さらに希釈剤、充填剤、ギャップ剤が加えられたも
のである。熱硬化性樹脂が一般に使用されており、その
材料としては、エポキシ樹脂（例、ビスフェノール型エ
ポキシ樹脂）と硬化剤（例、アミン、カルボン酸、酸無
水物）、フェノール樹脂等を挙げることができる。硬化
のための加熱は、一般に１５０〜２５０℃で、２時間程
度行なわれる。

【００４２】前述の本発明のブラックマトリックス付き
画素シートの製造方法において、好ましく使用すること
ができる感光性黒色樹脂層を形成するための、感光性多
層シート（感光性転写材料）は、支持体（仮支持体）上
に上記感光性樹脂組成物より形成された感光性黒色樹脂
層を設けることにより得ることができる。上記感光性樹
脂組成物により形成された感光性黒色樹脂層の厚さは、
０．５〜３μｍの範囲が好ましい。０．５μｍ未満では
黒色樹脂層中の顔料濃度を高くする必要があるため、か
えって現像性が低下する。３μｍを超えると現像性の低
下、画像形成の再現性の低下等の問題が発生する。この
感光性黒色樹脂層の膜厚は上記の範囲において任意に設
定可能である。特に、カラーフィルタ作成時には、得ら
れるカラーフィルタの平坦性が良好であること、即ちブ
ラックマトリックスが突起になっていないことが望まれ
る。従って、この場合はその他の着色層（赤、青、緑の
各着色層等）と同じ膜厚かそれ以下に設定することが望
ましい。

【００４３】上記感光性黒色樹脂層は、公知の方法で
（仮）支持体（材料は後述する）上に設けることができ
る。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、上記
組成物の溶液を塗布し、乾燥させることにより形成する
ことができる。感光性樹脂組成物の塗布液の作製に使用
される溶剤としては、メチルエチルケトン、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、シクロヘキサノン、シ
クロヘキサノール、乳酸エチル、乳酸メチル、カプロラ
クタム等を挙げることができる。

【００４４】本発明のブラックマトリックスの形成方法
の（２）の工程においては、上記（仮）支持体上に少な
くとも本発明の感光性樹脂組成物の層を設けた上記感光
性多層シート（感光性転写材料）を用いて、赤、青及び
緑の画素からなる画像を有する光透過性シート状支持体
上に、感光性樹脂組成物の層を転写する方法が好ましい
（図１の（１−ｂ））。

【００４５】本発明の製造方法に於ては、上記感光性多
層シート（（仮）支持体上に少なくとも本発明の感光性
樹脂組成物の感光性黒色樹脂層を設けた感光性転写材
料）としては、（仮）支持体上に、アルカリ可溶性熱可
塑性樹脂、酸素遮断層及び上記感光性黒色樹脂層が順に
積層された本発明の感光性多層シート（感光性転写材
料）を使用することが好ましい。本発明の感光性多層シ
ートは、通常の溶解現像においても使用することができ
る。

【００４６】前記及び上記感光性多層シート（転写材
料）の（仮）支持体としては、アルカリ可溶性熱可塑性
樹脂層と良好な剥離性を有し、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、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。良好な剥離
性を得るためには、グロー放電等の表面処理はせず、ま
たゼラチン等の下塗も設けないのが一般的である。
（仮）支持体の厚さは５〜３０μｍが適当であり、特に
２０〜１５０μｍが好ましい。

【００４７】アルカリ可溶性熱可塑性樹脂層は、転写さ
れるガラス基板上に凹凸が存在する場合（特に画素が形
成された場合）に、その上に薄い感光性黒色樹脂層を転
写したときに、感光性黒色樹脂層と基板の間に気泡等が
残存しやすく、主にこれを防止するために形成される。
アルカリ可溶性熱可塑性樹脂層を構成する樹脂は、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つ選んで使用することが好ましいが、
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８
０℃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仮支持体との接
着力を調節するために実質的な軟化点が８０℃を超えな
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。

【００４８】酸素遮断層としては水またはアルカリ水溶
液に分散または溶解し、低い酸素透過性を示すものであ
れば良く、公知のものが使用できる。例えば、特開昭４
６−２１２１号公報や特公昭５６−４０８２４号公報に
記載のポリビニルエーテル／無水マレイン酸重合体、カ
ルボキシアルキルセルロースの水溶性塩、水溶性セルロ
ースエーテル類、カルボキシアルキル澱粉の塩、水塩、
ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、各種の
ポリアクリルアミド類、各種の水溶性ポリアミド、ポリ
アクリル酸の水溶性塩、ゼラチン、エチレンオキサイド
重合体、各種の澱粉およびその類似物からなる群の水溶
性塩、スチレン／マレイン酸の共重合体、およびマレイ
ネート樹脂、さらにこれらの２種以上の組合わせを挙げ
ることができる。特に、ポリビニルアルコールとポリビ
ニルピロリドンの組み合わせが好ましい。ポリビニルア
ルコールは鹸化率が８０％以上であるものが好ましく、
ポリビニルピロリドンの含有率は酸素遮断層の固形物の
１〜７５重量％が一般的であり、１〜６０重量％が好ま
しく、特に、１０〜５０重量％である。１重量％未満で
は、感光性樹脂層との充分な接着性が得られず、７５重
量％を超えると、酸素遮断能が低下する。酸素遮断層の
厚さは非常に薄く、約０．１〜５μｍ、特に０．５〜２
μｍが好ましい。約０．１μｍ未満では酸素の透過性が
高すぎ、約５μｍを超えると、現像時または酸素遮断層
除去時に時間がかかりすぎる。この酸素遮断層上に上記
感光性黒色樹脂層を形成して、本発明の感光性多層シー
トを得ることができる。

【００４９】本発明のブラックマトリックスを有する画
素シートの製造方法の（３）の工程では、画素画像を有
する透明基板面に遮光性の感光性黒色樹脂層が形成され
たシートに、光透過性シート状支持体を介して光が照射
され、感光性黒色樹脂層が露光される。透明基板を介し
ての露光（裏面露光）に使用される光源は、遮光性の感
光性樹脂層の感光性に応じて選択される。例えば、超高
圧水銀灯、キセノン灯、カーボンアーク灯、アルゴンレ
ーザ等の公知の光源を使用することができる。特開平６
−５９１１９号公報に記載のように、４００ｎｍ以上の
波長の光透過率が２％以下である光学フィルタ等を併用
しても良い。また、同様に特開平６−５９１１９号公報
に記載のように、必要に応じて、あらかじめ透明基板上
に形成される赤色、緑色、青色画素の、遮光性の感光性
樹脂層の感光波長域における光透過率を２％以下にして
も良い。

【００５０】上記感光性黒色樹脂層の現像液としては、
アルカリ性物質の希薄水溶液を使用するが、さらに、水
と混和性の有機溶剤を少量添加したものを用いても良
い。適当なアルカリ性物質としては、アルカリ金属水酸
化物類（例、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム）、ア
ルカリ金属炭酸塩類（例、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム）、アルカリ金属重炭酸塩類（例、炭酸水素ナトリウ
ム、炭酸水素カリウム）、アルカリ金属ケイ酸塩類
（例、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム）、アルカリ
金属メタケイ酸塩類（例、メタケイ酸ナトリウム、メタ
ケイ酸カリウム）、トリエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン、モノエタノールアミン、モルホリン、テトラ
アルキルアンモンニウムヒドロキシド類（例えばテトラ
メチルアンモニウムヒドロキシド）または燐酸三ナトリ
ウムを挙げることができる。アルカリ性物質の濃度は、
０．０１重量％〜３０重量％であり、ｐＨは８〜１４が
好ましい。本発明の遮光性の感光性黒色樹脂層の酸価等
の性質に応じて例えば、現像液のｐＨ等を変化させて、
膜状脱離による現像を行なえるように調整することがで
きる。

【００５１】上記水と混和性のある適当な有機溶剤とし
ては、メタノール、エタノール、２−プロパノール、１
−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−
ｎ−ブチルエーテル、ベンジルアルコール、アセトン、
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ε−カプロラ
クトン、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、
ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、
乳酸エチル、乳酸メチル、ε−カプロラクタム、Ｎ−メ
チルピロリドンを挙げることができる。水と混和性の有
機溶剤の濃度は、０．１〜３０重量％が一般的である。

【００５２】現像液には、さらに公知の界面活性剤を添
加することができる。界面活性剤の濃度は０．０１〜１
０重量％が好ましい。

【００５３】現像液は、浴液としても、あるいは噴霧液
としても用いることができる。遮光性の感光性黒色樹脂
層の未硬化部分を固形状（好ましくは膜状）で除去する
には、現像液中で回転ブラシで擦るか湿潤スポンジで擦
るなどの方法、あるいは現像液を噴霧した際の噴霧圧を
利用する方法が好ましい。現像液の温度は、通常室温付
近から４０℃の範囲が好ましい。現像処理の後に水洗工
程を入れることも可能である。

【００５４】現像工程の後、加熱処理が行なわれる。即
ち、露光により光硬化した黒色樹脂層（以下、光硬化層
とも言う）を有する支持体を、電気炉、乾燥器等の中で
加熱するか、または光硬化層に赤外線ランプを照射して
加熱する。加熱の温度及び時間は、使用した重合性組成
物の組成や形成された層の厚みに依存するが、一般に、
充分な耐溶剤性、耐アルカリ性を獲得するのに、約１２
０℃から約２５０℃の範囲で約１０分から約３００分間
加熱することが好ましい。

【００５５】上記にようにして得られる画素シート（カ
ラーフィルタ）は、高い凝集力（４．０〜１７０gf／mm
² の範囲）のブラックマトリックスを有している。この
ブラックマトリックスの外枠にシール剤を塗布してガラ
ス基板を接着して液晶セルを作製した場合、基板間に大
きな接着力が得られため、液晶注入時に基板間での剥離
が発生することはない。

【００５６】以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。

【００５７】

【実施例】

［実施例１〜３］ （カラーフィルタの作製）下記の組成の感光性黒色樹脂
層形成用塗布液（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）を、調製した。

【００５８】

【表１】 表１ ＜感光性黒色樹脂層形成用塗布液の組成Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３＞ ──────────────────────────────────── Ｋ１ Ｋ２ Ｋ３ （重量部）（重量部）（重量部） ──────────────────────────────────── ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体 18.0 18.0 18.0 （モル比＝７０／３０、 酸価＝１０４mgKOH ／g 、重量平均分子量＝３万） ２−エチルヘキシルアクリレート／メタクリル酸／ 18.9 18.9 18.9 メチルメタクリレート／ベンジルメタクリレート 共重合体（モル比７／１５／７３／５、 酸価＝７７mgKOH ／g 、重量平均分子量＝８万） ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 27.0 27.0 27.0 ２，４−ビス（トリクロロメチル）−６− 1.34 1.34 1.34 ［４−（Ｎ，Ｎ−ジエトキシカルボメチル）−３− ブロモフェニル］−ｓ−トリアジン カーボンブラックＡ 34.5 0 0 （窒素吸着法比表面積＝９０m²/g、 吸油量＝６０cc/100g ） カーボンブラックＢ 0 34.5 0 （窒素吸着法比表面積＝９０m²/g、 吸油量＝８０cc/100g ） カーボンブラックＣ 0 0 34.5 （窒素吸着法比表面積＝１１０m²/g、 吸油量＝６０cc/100g ） ハイドロキノンモノメチルエーテル 0.02 0.02 0.02 Ｆ１７７Ｐ（大日本インキ（株）製の界面活性剤） 0.09 0.09 0.09 プロピレングリコールモノメチルエーテル 400 400 400 アセテート メチルエチルケトン 600 600 600 ────────────────────────────────────

【００５９】ガラス基板（厚さ１．１ｍｍ）の上に、下
記表２の各感光層形成用塗布液組成の各塗布液を用い
て、それぞれ膜厚２μｍのＲ、Ｇ、Ｂ画素を形成し、カ
ラーフィルタ（画素シート）を作成した。

【００６０】

【表２】 表２：画素を形成するための感光層形成用塗布液組成 ─────────────────────────────────── Ｒ層 Ｇ層 Ｂ層 ─────────────────────────────────── ベンジルメタクリレート／ 60.0 60.0 60.0 メタクリル酸共重合体 （モル比＝73/27 粘度＝0.12） ペンタエリスリトール 43.2 43.2 43.2 テトラアクリレート ミヒラーズケトン 2.4 2.4 2.4 ２−（ｏ−クロロフェニル 2.5 2.5 2.5 ジフェニルイミダゾール２量体 イルガシンレッドＢＰＴ（赤色） 5.4 --- --- スーダンブルー（青色） --- 5.2 --- 銅フタロシアニン（緑色） --- --- 5.6 カーボンブラック（黒色） --- --- --- メチルセロソルブアセテート 560 560 560 メチルエチルケトン 280 280 280 ───────────────────────────────────

【００６１】上記Ｒ、Ｇ、Ｂの画素形成されたガラス基
板の上に、前記の感光性黒色樹脂層形成用塗布液（Ｋ
１）を、スピンコート法で塗布し、乾燥して、乾燥膜厚
が１．６μｍの感光性黒色樹脂を形成した。得られた感
光性黒色樹脂層の透過光学濃度は、マクベス濃度計で測
定したところ、３．５であった。次に、ガラス基板を通
して超高圧水銀灯を用いて遮光性の感光性黒色樹脂層に
露光を行った。この際、光源とサンプルの間に、東芝ガ
ラスフィルター（（株）東芝製のＵＶＤ３６ｃ）を設置
して、４００ｎｍ以上の波長の光をカットした。露光量
は１００mj/cm²であった。その後、所定の処理液（ＴＰ
Ｄ：富士写真フイルム（株）製のアルカリ性水溶液）で
感光性黒色樹脂層を現像して未露光部を除去し、Ｒ、
Ｇ、Ｂ各画素の間隙及びＲ、Ｇ、Ｂ画素群（カラーフィ
ルタ層）の周囲に黒色樹脂層を形成した。

【００６２】得られた画素群そして各画素の間隙及び画
素群の周囲（外側）に形成された黒色樹脂層の構成は、
前記図２に示されたものと同様であった。即ち、ガラス
基板２１上に赤の画素２３Ｒ、２４Ｒ、緑の画素２３
Ｇ、２４Ｇ、青の画素２３Ｂ、２４Ｂからなる画素群が
形成され、各画素の間隙にブラックマトリックス２２ａ
となる黒色樹脂層が形成され、さらに画素群の周囲にも
ブラックマトリックス２２ｂ（ブラックマトリックスの
外枠）となる黒色樹脂層が形成されている。ブラックマ
トリックスの外枠の幅は５ｍｍであった。

【００６３】現像時、未露光部の除去は膜状で行なわれ
ていたことが確認された。黒色樹脂層が形成された画素
を有するガラス基板を２２０℃で６０分間加熱し、黒色
樹脂層の上側の露光が不充分な領域を硬化させ、ブラッ
クマトリックスを有するカラーフィルタ基板（ブラック
マトリックス付きカラーフィルタ）を作製した。

【００６４】前記の感光性黒色樹脂層形成用塗布液Ｋ２
及びＫ３についても、上記と同様にしてブラックマトリ
ックスを有するカラーフィルタ基板を作製した。

【００６５】（カラー液晶セルの作製）次に、上記カラ
ーフィルタ基板の画素上に、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)
の透明電極層を形成し、更にその上にポリイミドの配向
膜を設けた。カラーフィルタ基板の画素群の周囲に設け
られたブラックマトリックスの外枠２２ｂに相当する位
置に、スペーサ粒子を含有するエポキシ樹脂のシール剤
を印刷し、カラーフィルタ基板を対向基板と１０kg/cm
の圧力で貼り合わせた。次いで、貼り合わされたガラス
基板を１５０℃、９０分で熱処理し、シール剤を硬化さ
せ、２枚のガラス基板の積層体を得た。このガラス基板
積層体を真空下で脱気し、その後大気圧に戻して２枚の
ガラス基板の間隙に液晶を注入し、液晶セルを得た。

【００６６】前記の感光性黒色樹脂層形成用塗布液Ｋ２
及びＫ３を用いて作製したブラックマトリックスを有す
るカラーフィルタ基板を用いて、上記と同様にして液晶
セルを得た（それぞれ実施例２及び３）。

【００６７】［比較例１］実施例１で使用した感光性黒
色樹脂層形成用塗布液Ｋ１の組成で、カーボンブラック
Ａの代わりにカーボンブラックＤ（窒素吸着法比表面積
＝１１０m²/g、吸油量＝８０cc/100g ）を同量用いた以
外は同様にして感光性黒色樹脂層形成用塗布液を得た。
この塗布液を用いて実施例１と同様にして、カラーフィ
ルタ基板および液晶セルを作製した。

【００６８】［実施例４〜６］厚さ１００μｍのポリエ
チレンテレフタレートフィルムの仮支持体上に、下記の
組成Ｈ１からなる塗布液を塗布、乾燥させ、乾燥膜厚が
２０μｍの熱可塑性樹脂層を設けた。

【００６９】 ＜熱可塑性樹脂層形成用塗布液の組成Ｈ１＞ 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重量部 ＢＰＥ−５００（新中村化学（株）製の多官能アクリレート）７．０重量部 Ｆ１７７Ｐ（大日本インキ（株）製のフッ素系界面活性剤） ０．３重量部 メタノール ３０．０重量部 メチルエチルケトン １９．０重量部 １−メトキシ−２−プロパノール １０．０重量部

【００７０】次に、上記熱可塑性樹脂層上に下記組成Ｂ
１から成る塗布液を塗布、乾燥させ、乾燥膜厚が１．６
μｍ厚の酸素遮断層を設けた。 ＜酸素遮断層形成用塗布液の組成Ｂ１＞ ポリビニルアルコール （クラレ（株）製のＰＶＡ２０５、鹸化度：８０％） １３０重量部 ポリビニルピロリドン （ＧＡＦコーポレーション社製のＰＶＰ、Ｋ−３０） ６０重量部 蒸留水 ２１１０重量部 メタノール １７５０重量部

【００７１】上記熱可塑性樹脂層及び酸素遮断層を有す
る仮支持体の上に、実施例１で使用した感光性黒色樹脂
層形成用塗布液Ｋ１を塗布、乾燥させ、乾燥膜厚が１．
６μｍの遮光性の感光性黒色樹脂層を形成し、さらにこ
の遮光性の感光性黒色樹脂層の上に、ポリプロピレン
（厚さ１２μｍ）の被覆シートを圧着して、実施例４の
遮光性の感光性多層シート（感光性転写材料）を作成し
た。得られた感光性黒色樹脂層の透過光学濃度は、マク
ベス濃度計で測定したところ、３．５であった。前記の
感光性黒色樹脂層形成用塗布液Ｋ２及びＫ３について
も、上記と同様にして遮光性の感光性多層シート（感光
性転写材料；実施例５および６）を作成した。

【００７２】実施例１と同様にして得たＲ、Ｇ、Ｂの画
素を有するガラス基板の上に、上記遮光性の感光性多層
シートの被覆シートを剥離した後、その多層シートの遮
光性の感光性黒色樹脂層面をガラス基板の画素面にラミ
ネーター（大成ラミネータ（株）製のＶＰ２００型）を
用いて加圧（１０ｋｇ／ｃｍ）、加熱（１３０℃）して
１．０ｍ／分の速度で貼り合わせ、続いて仮支持体と熱
可塑性樹脂層との界面で剥離し、仮支持体を除去した。
次に、ガラス基板を通して超高圧水銀灯を用いて遮光性
の感光性黒色樹脂層に露光を行なった。この際、光源と
サンプルの間に東芝ガラスフィルター（（株）東芝製の
ＵＶＤ３６ｃ）を設置して、４００ｎｍ以上の波長の光
をカットした。露光量は１００mj/cm²であった。その
後、所定の処理液（ＴＰＤ：富士写真フイルム（株）製
のアルカリ性水溶液）で熱可塑性樹脂層を溶解除去し、
その後、現像液（ＴＣＤ：富士写真フイルム（株）製の
アルカリ性水溶液）で遮光性の感光性黒色樹脂層を現像
して未露光部を除去し、Ｒ、Ｇ、Ｂ各画素の間隙及び
Ｒ、Ｇ、Ｂ画素群（カラーフィルタ層）の周囲に遮光膜
を形成した。現像時、未露光部の除去は膜状で行なわれ
ていたことが確認された。黒色樹脂層が形成された画素
を有するガラス基板を２２０℃で６０分間加熱し、黒色
樹脂層の上側の露光が不充分な領域を硬化させ、ブラッ
クマトリックスを有するカラーフィルタ基板を作製し
た。前記の感光性黒色樹脂層形成用塗布液Ｋ２及びＫ３
を用いて作製した遮光性感光性多層シートを用いて、上
記と同様にブラックマトリックスを有するカラーフィル
タ基板を作製した。

【００７３】上記３種のブラックマトリックスを有する
カラーフィルタ基板を用いて、実施例１と同様にして液
晶セルを得た（それぞれ実施例４〜６）。

【００７４】［比較例２］実施例４で使用した感光性黒
色樹脂層形成用塗布液Ｋ１の組成で、カーボンブラック
Ａの代わりにカーボンブラックＤ（窒素吸着法比表面積
＝１１０m²/g、吸油量＝８０cc/100g ）を同量用いた以
外は同様にしてい感光性黒色樹脂層形成用塗布液を得
た。この塗布液を用いて実施例４と同様にして、カラー
フィルタ基板および液晶セルを作製した。

【００７５】［実施例７］実施例１と同様にしてＲ、
Ｇ、Ｂの画素を有するガラス基板を得た。上記ガラス基
板の上に、下記の感光性黒色樹脂層形成用塗布液Ｋ４
を、スピンコーターで塗布し、乾燥させ、乾燥膜厚が
１．６μｍの遮光性の感光性黒色樹脂層を形成した。得
られた感光性黒色樹脂層の光学濃度は、３．５であっ
た。

【００７６】

【表３】 表３ ＜感光性黒色樹脂層形成用塗布液の組成Ｋ４＞ ──────────────────────────────────── Ｋ４ （重量部） ──────────────────────────────────── ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体 18.1 （モル比＝７０／３０、 酸価＝１０４mgKOH ／g 、重量平均分子量＝３万） ２−エチルヘキシルアクリレート／メタクリル酸／ 18.9 メチルメタクリレート／ベンジルメタクリレート 共重合体（モル比７／１５／７３／５、 酸価＝７７mgKOH ／g 、重量平均分子量＝８万） ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 27.0 ２，４−ビス（トリクロロメチル）−６− 1.34 ［４−（Ｎ，Ｎ−ジエトキシカルボメチル）−３− ブロモフェニル］−ｓ−トリアジン カーボンブラックＥ 34.5 （窒素吸着法比表面積＝１１０m²/g、 吸油量＝４９cc/100g ） ハイドロキノンモノメチルエーテル 0.02 Ｆ１７７Ｐ（大日本インキ（株）製の界面活性剤） 0.09 プロピレングリコールモノメチルエーテル 400 アセテート メチルエチルケトン 600 ────────────────────────────────────

【００７７】次に、感光性黒色樹脂層が設けられたガラ
ス基板の感光性黒色樹脂層に、基板を通して超高圧水銀
灯を用いて露光を行なった。この際、光源とサンプルの
間に東芝ガラスフィルター（（株）東芝製のＵＶＤ３６
ｃ）を設置して、４００ｎｍ以上の波長の光をカットし
た。露光量は１００mj/cm²であった。その後、現像液
（ＴＣＤ：富士写真フイルム（株）製のアルカリ性水溶
液）で感光性黒色樹脂層を現像して未露光部を除去し、
Ｒ、Ｇ、Ｂ各画素の間隙及びＲ、Ｇ、Ｂ画素群（カラー
フィルタ層）の周囲に黒色樹脂層を形成した。現像時、
未露光部の除去は膜状で行なわれていたことが確認され
た。黒色樹脂層が形成された画素を有するガラス基板を
２２０℃で６０分間加熱し、黒色樹脂層上側の露光が不
充分な領域を硬化させ、ブラックマトリックスを有する
カラーフィルタ基板を作製した。

【００７８】上記で得られたカラーフィルタ基板の重量
減少率を下記のようにして測定した。 （１）高温での重量減少率 カラーフィルタ基板を、２５℃、４５％ＲＨの環境下に
２４時間放置後、その重量を測定し、次に、カラーフィ
ルタ基板を、熱天秤（ＴＧＡ）中で、温度を４０℃／分
の昇温速度で３０℃から２２０℃まで上昇させ、この温
度（２２０℃）で５０分間保持した後、その重量を測定
して重量減少率を得た。ブラックマトリックスの重量減
少率は０．６重量％で、極めて低い値であった。 （２）室温、真空下での重量減少率 カラーフィルタ基板を、２５℃、４５％ＲＨの環境下に
２４時間放置後、その重量を測定し、次に、室温、減圧
（6 ×10^-3mmHg）の環境にカラーフィルタ基板を３時間
放置した後大気圧に戻し、カラーフィルタ基板の重量を
測定して重量減少率を得た。ブラックマトリックスの重
量減少率は０．３重量％で、極めて低い値であった。

【００７９】（カラー液晶セルの作製）次に、上記カラ
ーフィルタ基板の画素上に、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)
の透明電極層をスパッタ法により形成した。上記カラー
フィルタ基板をスッパタリングした際の、真空到達時間
が極めて短く、そのため低抵抗（３０Ω／□）の透明電
極層が得られた。以下の工程は実施例１と同様にして行
ない、液晶セルを得た。

【００８０】［液晶セルの評価］ （１）接着性 実施例１〜７及び比較例１〜２で、液晶を注入して得ら
れた液晶セルにおいて、液晶注入後ガラス基板間に剥離
が発生したか否かを観察した。そして下記のように評価
した。 ＡＡ：剥離が発生しない ＢＢ：剥離が発生した （２）耐久性 実施例１〜７及び比較例１〜２で得られた液晶セルの両
側に偏光板を貼付して液晶表示装置を作製し、これを１
２０℃、１００％ＲＨの環境下に５００時間放置および
１０００時間放置した（プレッシャークッカーテスト）
後、電圧を付与してその表示状態を観察した。そして下
記のように評価した。 ＡＡ：１０００時間放置後、セル中への水分等の侵入に
よると見られるシミ等の画素欠陥部分の発生がない。 ＢＢ：１０００時間放置後、セル中への水分等の侵入に
よると見られるシミの発生有り。 ＣＣ：５００時間放置後、セル中への水分等の侵入によ
ると見られるシミの発生有り。 （３）窒素吸着法による比表面積及び吸油量の測定 前記感光性黒色樹脂層形成用塗布液で使用された各カー
ボンブラックの比表面積及び吸油量は、下記のようにし
て測定した。 窒素吸着法による比表面積の測定は、カーボンブラッ
ク便覧（カーボンブラック協会編集、（株）図書出版社
発行、昭和４６年１１月２５日発行）の５１３〜５１４
頁の６・１０の欄に記載の流動法による比表面積の測定
法に準じて行なった。即ち、カーボンブラックにＮ₂ と
Ｈｅの混合ガスを流し、Ｎ₂ を吸着させてその量を熱伝
導度セルにより検出し、Ｎ₂ の吸着量からカーボンブラ
ック（サンプル）の比表面積を求めた。実際の計算は、
レコーダに描かれた脱着曲線から求めた。 吸油量（ＤＢＰによる吸油量）の測定は、ＪＩＳ−Ｋ
−６２２１−1970（ゴム用カーボンブラック試験法）に
記載の方法に準じて行なった。 （４）Ｔ型剥離による剥離接着強さ（凝集力） 各実施例及び各比較例のカラーフィルタの作製と同様の
条件でブラックマトリックス（硬化した黒色樹脂層）を
形成した。その際、ブラックマトリックス用の塗布層を
形成したガラス基板（厚さ：１．１ｍｍ、寸法：２５ｍ
ｍ×２５ｍｍ）の、その塗布層上にガラス基板を重ね
て、ガラス基板・塗布層・ガラス基板のサンドイッチ構
造とし、各実施例及び各比較例のカラーフィルタの作製
と同様の条件で塗布層を硬化させ、ブラックマトリック
スを形成させた。得られた積層体を用いてＪＩＳ−Ｋ６
８５４−1973に記載のＴ型剥離による剥離接着強さの測
定方法に準拠して、剥離接着強さを測定した。即ち、得
られた積層体をＴ型剥離用のたわみ性材料（ステンレ
ス）のプレートで挟んで接着し、得られたＴ型剥離用試
験体を、引張試験機（テンシロン）を用いて引っ張り、
剥離接着強さを得た。剥離接着強さを測定において、剥
離は全てブラックマトリックスの凝集破壊として発生し
た。従って、得られた剥離接着強さの値はブラックマト
リックスの凝集力を示している。

【００８１】上記の結果を表４に示す。

【００８２】

【表４】 *更に、液晶の注入が極めて短時間で行なうことができ
た。 尚、実施例、比較例で得られた液晶セルは、そのままカ
ラー液晶表示装置として使用できるが、一般に更に偏光
板等が設けられる。

【００８３】

【発明の効果】本発明のブラックマトリックスを有する
画素シート（カラーフィルタ基板）は、画素間及び画素
群の周囲（外枠）に形成されるブラックマトリックスの
層の凝集力が向上している。これにより、液晶セルを作
製するためカラーフィルタ基板とガラス基板の接着を、
画素群の外枠のブラックマトリックスの領域にシール剤
を塗布して行なうことができる。従って、こうして得ら
れるカラー液晶表示装置においては、表示に不要な領域
であるガラス基板表面の露出部分を低減でき、その領域
の分だけ液晶表示装置の面積、重量共に小さくすること
ができる。また、シール剤を、露出したガラス基板表面
のみでなく、ブラックマトリックスの外枠の領域まで塗
布することができるので、シール剤を容易に塗布するこ
とができ、作業能率が向上するとの利点を有する。ま
た、特に、感光性黒色樹脂層を形成するための、アルカ
リ可溶性バインダポリマーに対するエチレン性不飽和二
重結合を有する光の照射によって付加重合するモノマー
の比を、重量で０．６５〜０．８５の範囲となるように
することにより、透明電極を形成する際のスパッタリン
グを円滑に行なうことができ、更に真空下での液晶の注
入を容易に行なうことができる、との利点も有する。更
に本発明のブラックマトリックス付きカラーフィルタを
用いて作製された液晶セル（カラー液晶表示装置）は、
基板間の剥れの発生がないことに加えて、耐湿性等の耐
久性も向上している。本発明の感光性樹脂組成物は着色
剤として特定の比表面積または吸油量を有するカーボン
ブラックを使用している。また本発明の感光性多層シー
トは、上記感光性樹脂組成物の感光性黒色樹脂層を有す
る。上記感光性樹脂組成物あるいは感光性多層シートを
用いて、上記本発明のブラックマトリックスをセルフア
ライメント方式等で有利に作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブラックマトリックス付き画素シート
の製造方法を説明するための図である。

【図２】本発明のブラックマトリックス付き画素シート
の部分図である。

【図３】本発明の透明電極を有するブラックマトリック
ス付き画素シート部分断面図である。

【図４】本発明のカラー液晶表示装置の断面の概略図で
ある。

【符号の説明】

１、４１、４４ 光透過性シート状支持体 Ｒ１ 赤の画素 Ｇ１ 緑の画素 Ｂ１ 青の画素 １Ｎ 各画素間の隙間領域 ２ 感光性黒色樹脂層 ２Ｒ 赤画素上の感光性黒色樹脂層 ２Ｇ 緑画素上の感光性黒色樹脂層 ２Ｂ 青画素上の感光性黒色樹脂層 ２Ｓ ブラックマトリックス ２１ ガラス基板 ２２ａ ブラックマトリックス ２２ｂ 画素群周囲のブラックマトリックス ２３Ｒ、２４Ｒ 赤の画素 ２３Ｇ、２４Ｇ 緑の画素 ２３Ｂ、２４Ｂ 青の画素 ３１ 透明電極 Ｒ 赤の画素 Ｇ 緑の画素 Ｂ 青の画素 Ｓ ブラックマトリックス ４２ 透明表示電極 ４３ ＴＦＴ ４５ 透明電極 ４６ シール剤 ４７ 液晶 ４８、４９ 偏光板 ５１、５２ 配向膜

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光透過性シート状支持体の表面に、それ
   ぞれ互いに異なる着色を持つ二種以上の微小の着色層か
   らなり、かつ互いに隙間領域を介して位置する画素群
   と、各画素間の隙間領域及び画素群の周囲にカーボンブ
   ラックを含む黒色樹脂からなるブラックマトリックスが
   形成されたブラックマトリックス付き画素シートであっ
   て、該ブラックマトリックの凝集力が４．０〜１７０gf
   ／mm² の範囲にあることを特徴とするブラックマトリッ
   クス付き画素シート。
2. 【請求項２】 凝集力が４．０〜８５gf／mm² の範囲に
   ある請求項１に記載のブラックマトリックス付き画素シ
   ート。
3. 【請求項３】 カーボンブラックの吸油量が３０〜７０
   cc/100g の範囲にある請求項１又は２に記載のブラック
   マトリックス付き画素シート。
4. 【請求項４】 カーボンブラックの窒素吸着法による比
   表面積が２０〜１００m²/gの範囲にある請求項１〜３の
   いずれかに記載のブラックマトリックス付き画素シー
   ト。
5. 【請求項５】 光透過性シート状支持体の表面に、それ
   ぞれ互いに異なる着色を持つ二種以上の微小の着色層か
   らなり、かつ互いに隙間領域を介して位置する画素群
   と、各画素間の隙間領域及び画素群の周囲にカーボンブ
   ラックを含む黒色樹脂からなるブラックマトリックスと
   が形成され、更に画素群及びブラックマトリックスの上
   に透明電極が設けられた画素シートであって、該ブラッ
   クマトリックスの凝集力が４．０〜１７０gf／mm² の範
   囲にあることを特徴とする透明電極を有するブラックマ
   トリックス付き画素シート。
6. 【請求項６】 光透過性シート状支持体の表面に、それ
   ぞれ互いに異なる着色を持つ二種以上の微小の着色層か
   らなり、かつ互いに隙間領域を介して位置する画素群
   と、各画素間の隙間領域及び画素群の周囲にカーボンブ
   ラックを含む黒色樹脂からなるブラックマトリックスと
   が形成され、更に画素群及びブラックマトリックスの上
   に透明電極が設けられた画素シートと、透明表示電極を
   有する光透過性シート状支持体とを、それらの外周縁近
   傍領域でシール剤層を介して、電極同士が対向しかつ画
   素シートと光透過性シート状支持体との間に間隙を形成
   するように貼り合わせ、更にその間隙に液晶が注入され
   てなるカラー液晶表示装置であって、画素シートの画素
   群の周囲に形成されたブラックマトリックスとシール剤
   層が接触しており、そしてブラックマトリックスの凝集
   力が、４．０〜１７０gf／mm² の範囲にあることを特徴
   とするカラー液晶表示装置徴とするカラー液晶表示装
   置。
7. 【請求項７】 アルカリ可溶性バインダーポリマー、エ
   チレン性不飽和二重結合を有する光の照射によって付加
   重合するモノマー、光重合開始剤、そして着色剤を含有
   する感光性樹脂組成物であって、その着色剤が、吸油量
   が３０〜７０cc/100g の範囲にあるカーボンブラックか
   らなることを特徴とする感光性樹脂組成物。
8. 【請求項８】 アルカリ可溶性バインダポリマー、エチ
   レン性不飽和二重結合を有する光の照射によって付加重
   合するモノマー、光重合開始剤、そして着色剤を含有す
   る感光性樹脂組成物であって、その着色剤が、窒素吸着
   法による比表面積が２０〜１００m²/gの範囲にあるカー
   ボンブラックからなることを特徴とする感光性樹脂組成
   物。
9. 【請求項９】 アルカリ可溶性バインダポリマーに対す
   るエチレン性不飽和二重結合を有する光の照射によって
   付加重合するモノマーの比が、重量で０．６５〜０．８
   ５の範囲にある請求項７又は８に記載の感光性樹脂組成
   物。
10. 【請求項１０】 支持体上に、請求項７又は８に記載の
    感光性樹脂組成物から形成された感光性黒色樹脂層が設
    けられた感光性多層シート。
11. 【請求項１１】 支持体上に、アルカリ可溶性熱可塑性
    樹脂層、酸素遮断層及び感光性黒色樹脂層が、この順で
    設けられた感光性多層シートであって、 該感光性黒色樹脂層が、請求項７又は８に記載の感光性
    樹脂組成物から形成された層であることを特徴とする感
    光性多層シート。
12. 【請求項１２】 下記の工程：光透過性シート状支持体
    の表面に、それぞれ互いに異なる着色を持つ二種以上の
    微小の着色層からなり、かつ互いに隙間領域を介して位
    置する画素群を形成して画素シートを形成する工程；画
    素シートの各画素の上面及び各画素間の隙間領域、並び
    に画素群の周囲を、感光性樹脂組成物から形成された感
    光性黒色樹脂層によって被覆する工程；感光性黒色樹脂
    層が設けられた画素シートに光透過性シート状支持体の
    下面側より光を照射することにより、各画素間の隙間領
    域及び画素群の周囲の感光性黒色樹脂層の少なくとも下
    側部分を硬化させる工程；光照射された感光性黒色樹脂
    層を有する画素シートに現像液を接触させて、各画素の
    上面の黒色樹脂層を、除去することにより黒色樹脂層を
    有する画素シートを得る工程；そして黒色樹脂層を有す
    る画素シートを加熱することにより、各画素間及び画素
    群の周囲の黒色樹脂層の未硬化部分を硬化させる工程；
    からなるブラックマトリックスを有する画素シートの製
    造方法において、該感光性樹脂組成物が、アルカリ可溶
    性バインダポリマー、エチレン性不飽和二重結合を有す
    る光の照射によって付加重合するモノマー、光重合開始
    剤、そして吸油量が３０〜７０cc/100g の範囲にあるカ
    ーボンブラックからなることを特徴とするブラックマト
    リックス付き画素シートの製造方法。
13. 【請求項１３】 下記の工程：光透過性シート状支持体
    の表面に、それぞれ互いに異なる着色を持つ二種以上の
    微小の着色層からなり、かつ互いに隙間領域を介して位
    置する画素群を形成して画素シートを形成する工程；画
    素シートの各画素の上面及び各画素間の隙間領域、並び
    に画素群の周囲を、感光性樹脂組成物から形成された感
    光性黒色樹脂層によって被覆する工程； 感光性黒色樹
    脂層が設けられた画素シートに光透過性シート状支持体
    の下面側より光を照射することにより、各画素間の隙間
    領域及び画素群の周囲の感光性黒色樹脂層の少なくとも
    下側部分を硬化させる工程；光照射された感光性黒色樹
    脂層を有する画素シートに現像液を接触させて、各画素
    の上面の黒色樹脂層を、除去することにより黒色樹脂層
    を有する画素シートを得る工程；そして黒色樹脂層を有
    する画素シートを加熱することにより、各画素間及び画
    素群の周囲の黒色樹脂層の未硬化部分を硬化させる工
    程；からなるブラックマトリックスを有する多色画像シ
    ートの製造方法において、該感光性樹脂組成物が、アル
    カリ可溶性バインダポリマー、エチレン性不飽和二重結
    合を有する光の照射によって付加重合するモノマー、光
    重合開始剤、そして窒素吸着法による比表面積が２０〜
    １００m²/gの範囲にあるカーボンブラックからなること
    を特徴とするブラックマトリックス付き画素シートの製
    造方法。
14. 【請求項１４】 各画素の上面の黒色樹脂層の除去を、
    光照射された感光性黒色樹脂層を有する画素シートに現
    像液を接触させて、各画素の上面の黒色樹脂層を、その
    画素上面から固形状態を維持させながら離脱させること
    により行なう請求項１２又は１３に記載のブラックマト
    リックス付き画素シートの製造方法。
15. 【請求項１５】 画素群が、それぞれ赤、緑及び青に着
    色された三種の画素から構成されている請求項１２又は
    １３に記載のブラックマトリックス付き画素シートの製
    造方法。