JP2007177234A - 黒色組成物及びそれを用いたカラーフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】高い遮光性を有し、かつ、安定性に優れる黒色組成物を提供すること。
【手段】（ａ１）平均一次粒子径が８〜２０ｎｍであるカーボンブラック、（ａ２）平均一次粒子径が２１〜４０ｎｍであるカーボンブラック、（ｂ）色素誘導体、（ｃ）樹脂、および（ｄ）溶剤を含有する黒色組成物であって、前記（ａ１）カーボンブラックと前記（ａ２）カーボンブラックの平均一次粒子径の差が５ｎｍ以上であり、かつ、平均一次粒子径が４０ｎｍを超えるカーボンブラックを含有しないことを特徴とする黒色組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、カーボンブラックを含有する黒色組成物に関する。また、本発明は、前記黒色組成物を用いて形成されたカラーフィルタに関する。

カラーフィルタにおいては、一般的に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタセグメントの間にブラックマトリックス（以下、「ＢＭ」と略すことがある。）と呼ばれる格子状の黒色パターンが形成されている。このＢＭの機能は、バックライトからの光を遮断しコントラストを向上させること、隣接するＲＧＢ画素の混色を防止することである。
ＢＭ形成法としては、透明基板上にクロム等の金属化合物を用いて、蒸着法、スパッタ法などにより金属薄膜を形成したのち、フォトリソグラフィー工程とエッチング工程を経て微細パターンを形成する方法（金属ＢＭ法）、カーボンブラック等の黒色成分を樹脂材料に分散した黒色組成物を用い、印刷法やフォトリソグラフィー法で形成する方法（樹脂ＢＭ法）が開発されている。

しかしながら、金属ＢＭ法は、製造工程が複雑ゆえ製造コストが非常に高くつくばかりか、蒸着法やスパッタ法を採用するため、装置コストの観点から、あるいは技術的観点から、金属ＢＭを大型基板へ形成することが難しい。加えて、一般的に使用されるクロムは、廃棄処理の過程で環境問題を生じる可能性がある。
上記の低コスト化の観点、技術的観点、さらには環境問題の観点から、近年では、金属ＢＭに代わり樹脂ＢＭが着目されている。

しかしながら、樹脂ＢＭにおいては、金属ＢＭに比べて遮光性（光学濃度＝ＯＤ）が低いという問題点がある。すなわち、金属ＢＭでは、一般的に膜厚０．１〜０．２μｍで所望の遮光性を得ることができるのに対し、樹脂ＢＭでは、金属ＢＭと同等の遮光性を得るために、膜厚をより厚く設定しなければならない。さらに、樹脂ＢＭの遮光性が低いほど、膜厚を厚くする必要がある。カラーフィルタを作成する際には、光漏れをなくすためにＢＭと隣接するＲＧＢ層とを重ねあわせて形成する。遮光性の低い樹脂ＢＭでは、ＢＭとＲＧＢ層とが重なる部分の段差が大きくなり、この段差部分が液晶配向を乱して表示品質を低下させるという問題が生じる。
このような背景より、樹脂ＢＭには、高い遮光性、つまり単位膜厚において高いＯＤ値が求められている。

樹脂ＢＭの形成方法として、上述のとおり、例えば、印刷法や、フォトリソグラフィー法がある。印刷法によりＢＭを形成する場合、凸版を用いて基板にパターンを形成する方法、あるいは凹版によりパターンを形成した後、ブランケットを介して、同一基板に複数のパターンを重ねて転写する方法がある。しかし、これらの印刷法は工程が短いが、刷版から基板へのインキの転写工程、または刷版からブランケット、あるいはブランケットから基板へのインキの転写工程において糸引きが発生し、パターンの直線性が悪化するなど、パターン形状の低下を引き起こすことがある。したがって、一般的に、このような恐れのないフォトリソグラフィー法が採用されている。

樹脂ＢＭの遮光性を向上させ、かつ、段差を低くする目的で、組成物中に含まれるカーボンブラックなどの遮光成分の含有量を多くする試みがなされている。しかしながら、遮光成分の含有量を多くする方法においては、組成物の安定性などが悪化する等の問題があった。
また、ＢＭの遮光性を向上させる目的で、２種類の遮光性材料を併用してＯＤ値を高める手法が提案されている。すなわち、平均粒径の小さいカーボンブラックと平均粒径の大きいカーボンブラックを併用して、ＢＭ内で最密充填構造を形成することにより遮光性（ＯＤ値）を向上させる方法がある（例えば、特許文献１〜３参照。）。

すなわち、特許文献１には、好ましくは一方のカーボンブラックの平均粒径が４０〜１３０ｎｍであり、他方のカーボンブラックの平均粒径が１３５〜５００ｎｍである、異なる平均粒子径を有する少なくとも２種のカーボンブラックと、感光性樹脂とからなる感光性黒色樹脂組成物が開示されている。また、特許文献２には、遮光性材料および高分子材料を含有し、該遮光性材料が、好ましくは５０ｎｍ以上の粒径を平均粒径とする大粒径分布、およびそれよりも小さい粒径を平均粒径とする小粒径分布からなる複粒径分布を有する粉体粒子（例えば、カーボンブラック）である黒色塗料組成物が開示されている。また、特許文献３には、樹脂で被覆された、平均一次粒子径が少なくとも２０ｎｍ異なる２種以上のカーボンブラックを含む黒色レジストパターン形成用カーボンブラックが開示されている。特許文献３において、２種以上のカーボンブラックは、好ましくは一方のカーボンブラックの平均一次粒子径が１０〜４０ｎｍ、他方のカーボンブラックの平均一次粒子径が４５〜３００ｎｍであり、両者の平均一次粒子径の差が３０ｎｍである。

しかしながら、黒色組成物が、平均一次粒子径４０ｎｍを超えるカーボンブラックを含有する場合には、遮光性の観点で未だ不利であるなどという問題があった。
他方、特許文献４および特許文献５には、特定の色素誘導体や特定の開始剤を用いた感光性黒色組成物が開示されている。しかしながら、いずれにおいても、感光性黒色組成物の安定性と高遮光性を同時に満足させるという点について、未だ不十分であった。
特開平９−１３３８０６号公報 特開平９−２７９０８２号公報 特開平１１−８０５８４号公報 特開２００５−１０６０４号公報 特開２００５−９９４８８号公報

本発明の目的は、高い遮光性を有し、かつ、安定性に優れる黒色組成物を提供することである。また、本発明の他の目的は、遮光性が高いブラックマトリックスを備えたカラーフィルタを提供することである。

本発明は、（ａ１）平均一次粒子径が８〜２０ｎｍであるカーボンブラック、（ａ２）平均一次粒子径が２１〜４０ｎｍであるカーボンブラック、（ｂ）色素誘導体、（ｃ）樹脂、および（ｄ）溶剤を含有する黒色組成物であって、前記（ａ１）カーボンブラックと前記（ａ２）カーボンブラックの平均一次粒子径の差が５ｎｍ以上であり、かつ、平均一次粒子径が４０ｎｍを超えるカーボンブラックを含有しないことを特徴とする黒色組成物に関する。

本発明の黒色組成物は、好ましくは、（ａ１）平均一次粒子径が８〜２０ｎｍであるカーボンブラック、（ａ２）平均一次粒子径が２１〜４０ｎｍであるカーボンブラック、（ｂ）色素誘導体、（ｃ）樹脂、および（ｄ）溶剤を混合して得られる黒色組成物であって、前記（ａ１）カーボンブラックと前記（ａ２）カーボンブラックの平均一次粒子径の差が５ｎｍ以上であり、かつ、平均一次粒子径が４０ｎｍを超えるカーボンブラックを混合しない黒色組成物である。
また、他の本発明は、透明基板、および透明基板上に上記の黒色組成物を用いて形成されたブラックマトリックスを備えることを特徴とするカラーフィルタに関する。

本発明の黒色組成物は、平均一次粒子径の差が５ｎｍ以上の、平均一次粒子径が８〜２０ｎｍであるカーボンブラックと、平均一次粒子径が２１〜４０ｎｍであるカーボンブラックとを含有し、かつ４０ｎｍを超えるカーボンブラックを含有しないため、遮光性が高く、かつ、安定性に優れる。
本発明の黒色組成物を用いることにより、遮光性が高いブラックマトリックスを形成することができる。

本発明の黒色組成物は、遮光成分として、平均一次粒子径の差が５ｎｍ以上の、（ａ１）平均一次粒子径が８〜２０ｎｍであるカーボンブラックと、（ａ２）平均一次粒子径が２１〜４０ｎｍであるカーボンブラックとを含有し、かつ、平均一次粒子径が４０ｎｍを超えるカーボンブラックを含有しないことを特徴とする。
それぞれのカーボンブラックを用いた黒色組成物においては、以下に示すような傾向がある。

（ａ１）平均一次粒子径が８〜２０ｎｍであるカーボンブラックが単独で使用された黒色組成物では、同重量の平均一次粒子径がより大きいカーボンブラックが単独で使用された黒色組成物と比べて、単位体積当たりのカーボンブラック粒子数が多数となり遮光性の観点で有利であるが、高遮光性のため光硬化性が劣る。更に、カーボンブラックの安定分散が困難であり、現像後のガラス基板に黒色組成物の一部が残る、残渣（あるいは地汚れとも呼ばれる）という現象を引き起こすという問題を生じやすい。

一方、（ａ２）平均一次粒子径が２１〜４０ｎｍであるカーボンブラックが単独で使用された黒色組成物では、同重量の平均一次粒子径がより小さいカーボンブラックが単独で使用された黒色組成物と比べて、単位体積当たりのカーボンブラック粒子数が少数となり光硬化性は有利となるが遮光性が不十分である。また、粘度が高くなり、黒色組成物を調製することが困難となる。

また、平均一次粒子径が４０ｎｍを超えるカーボンブラックが使用された黒色組成物では、同重量の平均一次粒子径が４０ｎｍより小さいカーボンブラックのみが使用された黒色組成物と比べて、単位体積当たりのカーボンブラック粒子数が少数となり光硬化性は有利となるが、遮光性およびブラックマトリックスのパターン形状、特に直線性が不十分である。

（ａ１）カーボンブラックとしては、平均一次粒子径が１０〜１８ｎｍのカーボンブラックが好ましく、さらに比表面積が２００〜６００ｍ²／ｇであるカーボンブラックを好適に使用することができる。比表面積が２００ｍ²／ｇ未満のカーボンブラックを用いる場合には、ブラックマトリックスのパターン形状の劣化や密着性の低下を引き起こし易い傾向があり、６００ｍ²／ｇより大きいカーボンブラックを用いる場合は、カーボンブラックの安定分散が難しくなる傾向がある。なお、平均一次粒子径が８ｎｍ未満のカーボンブラックは製造が困難であるため、（ａ１）カーボンブラックとして適当ではない。

また、（ａ２）カーボンブラックとしては、平均一次粒子径が２２〜３７ｎｍのカーボンブラックが好ましく、さらに比表面積が４０〜６００ｍ²／ｇであるカーボンブラックを好適に使用することができる。比表面積が４０ｍ²／ｇ未満のカーボンブラックを用いる場合には、ブラックマトリックスのパターン形状の劣化や密着性の低下を引き起こし易い傾向があり、６００ｍ²／ｇより大きいカーボンブラックを用いる場合は、カーボンブラックの安定分散が難しくなる傾向がある。
さらに、（ａ１）カーボンブラックと（ａ２）カーボンブラックの平均一次粒子径の差が５ｎｍ未満の場合は、（ａ１）カーボンブラックと（ａ２）カーボンブラックを併用する場合に発現する高い遮光性や、黒色組成物を所定期間保存した際、保存前後で現像速度変化や線幅変化などが殆ど生じないという安定性の効果が期待できない。

黒色組成物に含有されるカーボンブラックの平均一次粒子径は、次の方法により求めることができる。
まず、黒色組成物を、黒色組成物に含まれる溶剤を用いて約１００倍に希釈し、希釈物を得る。次いで希釈物を試料台上にて風乾させ、得られたカーボンブラックについて電子顕微鏡で数万倍の写真を数視野撮影する。カーボンブラックの粒子最大径を２０００〜３０００個程度計測し、計測値を単純平均して平均一次粒子径を求める。２種類以上のカーボンブラックが含まれている黒色組成物については、まず、黒色組成物に含まれるカーボンブラック全体の個数基準の粒子径分布を求める。次いで、２種類以上のカーボンブラックの各粒子径分布が正規分布に従うとして、粒子径分布の形状およびピークの本数から予想されるガウス関数の項数にてカーブフィッティングを行い、各分布関数を決定する。得られた分布関数のパラメータからそれぞれのカーボンブラックの平均一次粒子径を求める。平均一次粒子径は、通常、小数第一位を四捨五入した値（ｎｍ）として表す。

本発明の黒色組成物は、平均一次粒子径の差が５ｎｍ以上の、（ａ１）平均一次粒子径が８〜２０ｎｍであるカーボンブラックと、（ａ２）平均一次粒子径が２１〜４０ｎｍであるカーボンブラックとを含有し、かつ、平均一次粒子径が４０ｎｍを超えるカーボンブラックを含有しないことを特徴とする。このような黒色組成物は、好ましくは、平均一次粒子径の差が５ｎｍ以上の、（ａ１）平均一次粒子径が８〜２０ｎｍであるカーボンブラック、（ａ２）平均一次粒子径が２１〜４０ｎｍであるカーボンブラックを混合することにより得ることができる。この際、平均一次粒子径が４０ｎｍを超えるカーボンブラックを混合しない。
混合前のカーボンブラックの平均一次粒子径についても、前述と同様の電子顕微鏡を用いる方法により測定することができる。（ａ１）平均一次粒子径が８〜２０ｎｍであるカーボンブラック、および、（ａ２）平均一次粒子径が２１〜４０ｎｍであるカーボンブラックとしては、市販のカーボンブラックを用いることができる。

（ａ１）平均一次粒子径が８〜２０ｎｍであるカーボンブラックとしては、例えば、ＣＡＢＯＴ製のＭＯＮＡＲＣＨ、あるいは、ＢＬＡＣＫ ＰＥＲＬＳ（１４００、１３００、１１００、１０００、９００、８８０、８００、７００）、ＶＵＬＣＡＮ（Ｐ、９Ａ３２）、三菱化学製の＃（２７００Ｂ、２６５０、２６００、２４５０Ｂ、２４００Ｂ、２３５０、２３００、１０００、９９０、９８０、９７０、９６０、９５０、９００、８５０）、ＭＣＦ８８、ＭＡ６００、ＤＥＧＵＳＳＡ製のＣｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ（ＦＷ２０００、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１、ＦＷ１８、Ｓ１７０、Ｓ１６０）、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ（６、５）、Ｐｒｉｎｔｅｘ（９５、９０、８５、８０、７５、４０、６０）、東海カーボン製のシースト（９Ｈ ＳＡＦ−ＨＳ、９ ＳＡＦ）、旭カーボン製の旭＃８０、コロンビヤン・カーボン製のＲＯＹＡＬ ＳＰＥＣＴＲＡ、ＮＥＯ ＳＰＥＣＴＲＡ ＭＡＲＫ（ＩおよびＩＩ）、ＮＥＯ ＳＰＥＣＴＲＡ ＡＧ、ＳＵＰＥＲＢＡ（ＮＥＯ ＭＫ ＩＩＩ）、ＮＥＯ ＳＰＥＣＴＲＡ ＭＡＲＫ ＩＶ、ＲＡＶＥＮ（５０００、７０００、５７５０、５２５０、３５００、３２００、２０００、１５００）、ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ（４０−２２０、ＳＣ）、ＲＡＶＥＮ Ｃ ＢＥＡＤＳなどを挙げることができる。好ましくはＣＡＢＯＴ製のＭＯＮＡＲＣＨ（１１００、８００）、ＢＬＡＣＫ ＰＥＲＬＳ（１１００、８００）、ＤＥＧＵＳＳＡ製のＰｒｉｎｔｅＸ ９５、三菱化学製の＃８５０、特に好ましくはＣＡＢＯＴ製のＭＯＮＡＲＣＨ１１００、ＤＥＧＵＳＳＡ製のＰｒｉｎｔｅＸ ９５を用いることができる。（ａ１）カーボンブラックは、１種を単独で使用しても、２種以上を混合して使用してもよい。

（ａ２）平均一次粒子径が２１〜４０ｎｍであるカーボンブラックとしては、例えば、ＣＡＢＯＴ製のＶＵＬＣＡＮ（ＸＣ７２Ｒ、ＸＣ７２）、ＭＯＧＵＬ Ｌ、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ（Ｌ、５７０、５２０、４９０、４８０、４７０、４６０、４５０、４３０、４２０、４１０）、ＲＥＧＡＬ（６６０Ｒ、６６０、５００Ｒ、３３０Ｒ、３３０、３００Ｒ、２５０Ｒ、２５０、９９Ｒ、９９Ｉ）、ＥＬＦＴＥＸ（５、８、１２、ＰＥＬＬＥＴＳ１１５）、三菱化学製のＭＡ（７７、７、８、１１、１００、１００Ｒ、１００Ｓ、２３０、２００ＲＢ、１４）、＃（７５０Ｂ、６５０Ｂ、５２、５０、４７、４５、４５Ｌ、４４、４０、３３、３２、３０、９５、８５、２６０、３２３０Ｂ、３３５０Ｂ）、ＣＦ９、ＤＥＧＵＳＳＡ製のＳｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ（４、４Ａ、５５０、３５０）、ＰｒｉｎｔｅＸ（１５０Ｔ、Ｕ、Ｖ、１４０Ｕ、１４０Ｖ、５５、４５、Ｐ、Ｌ６、Ｌ、３００、３０、ＥＳ２３、３、ＥＳ２２、３５、ＸＥ２）、ＮＩＰｅｘ３５、東海カーボン製のシースト［６ＩＳＡＦ、６００ＩＳＡＦ−ＬＳ、５Ｈ−ＩＩＳＡＦ−ＨＳ、ＫＨ（Ｎ３３９）、３Ｈ ＨＡＦ−ＨＳ、ＮＨ（Ｎ３５１）、３ ＨＡＦ、３Ｍ、Ｎ ＬＩ−ＨＡＦ、３００ ＨＡＦ−ＬＳ、１１６ ＭＡＦ］、旭カーボン製の旭＃７５、旭＃７０（−ＩＨ、−ＩＮ、−Ｌ）、旭ＨＳ−５００、旭Ｆ−２００、コロンビヤン・カーボン製のＲＡＶＥＮ（１２５５、１２５０、１２００、１１７０、１０４０、１０３５、１０３０ ＢＥＡＤＳ、１０２０、１０００、８９０ＰＯＷＤＷＥ、８９０ＨＰＯＷＤＥＲ、８５０、８２５ＢＥＡＤＳ）、ＣＯＮＤＵＣＴＥＸ（９７５ＢＥＡＤＳ、９００ＢＥＡＤＳ）などを挙げることができる。好ましくはＣＡＢＯＴ製のＲＥＧＡＬ（３００Ｒ、２５０Ｒ、２５０、９９Ｒ、９９Ｉ）、三菱化学製のＭＡ（７、１１、１００Ｒ）、＃（４７、４５、４５Ｌ）、ＤＥＧＵＳＳＡ製のＰｒｉｎｔｅｘ５５、ＮＩＰｅｘ３５、特に好ましくは三菱化学製の＃４７、ＣＡＢＯＴ製のＲＥＧＡＬ ２５０Ｒ、ＤＥＧＵＳＳＡ製のＰｒｉｎｔｅＸ５５、ＮＩＰｅｘ３５を用いることができる。（ａ２）カーボンブラックは、１種を単独で使用しても、２種以上を混合して使用してもよい。

黒色組成物に含まれる（ａ１）カーボンブラックおよび（ａ２）カーボンブラックの重量比は、（ａ１）／（ａ２）＝１／３〜１／３０が好ましく、さらに好ましくは１／３〜１／１０である。（ａ１）／（ａ２）＝１／３を超える場合、つまり（ａ１）が多い場合は、カーボンブラックの安定分散が困難になる傾向がある。一方、（ａ１）／（ａ２）＝１／３０未満の場合、つまり（ａ１）が少なくなる場合は、（ａ１）カーボンブラックと（ａ２）カーボンブラックを併用する場合に発現する高遮光性や前記黒色組成物の安定性の効果が期待できない傾向がある。
また、（ａ１）カーボンブラックおよび（ａ２）カーボンブラックは、黒色組成物の全固形分重量を基準（１００重量％）として、好ましくは合計して４０〜６０重量％、より好ましくは合計して４５〜５５重量％の量で用いることができる。

本発明の黒色組成物に含有される（ｂ）色素誘導体は、有機色素に置換基を導入した化合物である。有機色素には、一般に色素と呼ばれる化合物の他に、一般に色素とは呼ばれていないナフタレン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。色素誘導体としては、下記一般式（１）で示されるものが好ましく用いることができる。一般式（１）で示される色素誘導体としては、例えば、下記一般式（２）〜（１１）で示される色素誘導体が挙げられる。

一般式（１）

（式中、Ｑは有機色素残基を表し、Ｘは直接結合、−ＣＯＮＨ−Ｙ₂−、−ＳＯ₂ＮＨ−Ｙ₂−、または−ＣＨ₂ＮＨＣＯＣＨ₂ＮＨ−Ｙ₂−（但し、Ｙ₂は置換基を有してもよいアルキレン基または置換基を有してもよいアリーレン基を表す。）を表し、Ｙ₁は−ＮＨ−または−Ｏ−を表し、Ｚは、ｎが１の場合には水酸基、アルコキシ基、下記一般式で示される置換基、−ＮＨ−Ｘ−Ｑ（但し、Ｑ及びＸは前記のとおりである。）を表し、ｎが２〜４の場合には水酸基、アルコキシ基、下記一般式で示される置換基を表し、Ｒ₁およびＲ₂は、それぞれ独立に置換基を有してもよいアルキル基を表し、Ｒ₁とＲ₂とが互いに結合して少なくとも窒素原子を含むヘテロ環を形成してもよく、ｍは１から６の整数を表し、ｎは１から４の整数を表す。

（式中、Ｙ₃は−ＮＨ−または−Ｏ−を表す。また、ｍ、Ｒ₁およびＲ₂は前記のとおりである。））
アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基等が挙げられる。アリーレン基としては、フェニレン基等が挙げられる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。アルキル基としては、メチル基、エチル基等が挙げられる。また、これらの基が有する置換基としては、メチル基、エチル基等が挙げられる。

一般式（１）で示される色素誘導体を構成する有機色素としては、例えば、フタロシアニン系、キナクリドン系、キナクリドンキノン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、ジケトピロロピロール系、ペリレン系、ペリノン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、アントラキノン系、ピランスロン系、アンスアンスロン系、フラバンスロン系、インダンスロン系、金属錯体系等の縮合多環系有機顔料、ベンズイミダゾロン系、不溶性アゾ系、縮合アゾ系、溶性アゾ系等の有機顔料または染料、ナフタレン系等の淡黄色の芳香族多環化合物が挙げられる。

（ｂ）色素誘導体は、１種を単独で使用しても、２種以上を混合して使用してもよい。
（ｂ）色素誘導体は、黒色組成物の全固形分重量を基準（１００重量％）として、好ましくは０．０５〜２０重量％、より好ましくは０．５〜１０重量％の量で用いることができる。色素誘導体の含有量が０．０５重量％より少ない場合は、カーボンブラックを分散する効果が充分に発揮されない傾向があり、２０重量％より多い場合は、カーボンブラックの分散が不安定になる傾向がある。

さらに、本発明の黒色組成物に含有される（ｃ）樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することができる。

黒色組成物に含有される（ｃ）樹脂のうち、下記一般式（１２）に示される樹脂を、現像性改良、および膜減りが大きいため高ＯＤ化に有利であることから、全樹脂量の好ましくは０．１〜３０重量％、より好ましくは１〜２０重量％用いることができる。
一般式（１２）

（式中、Ｒ₁は４価の芳香族テトラカルボン酸化合物残基、Ｒ₂はモノアルコール残基、Ｒ₃はラクトン残基、ｍは２または３、ｎは１〜５０の整数、ｔは（４−ｍ）を表す。）
芳香族テトラカルボン酸残基を与える酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、９，９−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）フルオレン二酸無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、エチレングリコールジ無水トリメリット酸エステルが挙げられる。モノアルコールとしては、例えば、１−ドデカノール、ｎ−ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、グリセリンジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、２−エチルヘキシルアルコールが挙げられる。また、ラクトンとしては、例えば、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、アルキル置換されたε−カプロラクトンが挙げられる。

（ｃ）樹脂の重量平均分子量は、１，０００〜１００，０００であることが好ましく、２，０００〜５０，０００であることがより好ましい。１，０００未満であると、タックの発生や塗膜強度が十分に得られない場合があり、１００，０００を超えると、粘度が増大し、塗工性が低下する場合がある。本発明において、重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の重量平均分子量をいう。
（ｃ）樹脂は、１種を単独で使用しても、２種以上を混合して使用してもよい。（ｃ）樹脂の含有量は黒色組成物の全固形分重量を基準（１００重量％）として好ましくは５〜６０重量％、より好ましくは１０〜５０重量％である。含有量が５重量％より少ない場合は塗膜が脆くなる傾向があり、６０重量％より多い場合は、フォトリソグラフィーにおいて現像性が低下する傾向がある。

本発明の黒色組成物には、カーボンブラックを充分に分散させ、所望の膜厚のブラックマトリックスを形成するために（ｄ）溶剤を含有させる。溶剤としては、例えば、シクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独もしくは混合して用いることができる。
（ｄ）溶剤は、黒色組成物の全固形分１００重量部に対して、好ましくは１５０〜３５００重量部、より好ましくは２５０〜２０００重量部の量で用いることができる。

本発明の黒色組成物は、さらに、（ｅ）エチレン性不飽和化合物を含有していてもよい。本発明の黒色組成物に含有される（ｅ）エチレン性不飽和化合物は、１分子内にエチレン性不飽和二重結合を１個または２個以上有する化合物であり、例えば、モノマー、オリゴマー、感光性樹脂を用いることができる。
モノマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、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）アクリレート等が挙げられる。また、オリゴマーとしては、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エステル（メタ）アクリレート等が挙げられる。

感光性樹脂としては、前述の樹脂に公知の方法でエチレン性不飽和結合を導入した感光性樹脂を用いることができる。例えば、樹脂中に存在する水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子に、イソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物基を含む線状高分子をヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化した線状高分子を用いることができる。

（ｅ）エチレン性不飽和化合物は、１種を単独で、あるいは２種以上を混合して用いられる。
（ｅ）エチレン性不飽和化合物は、黒色組成物の全固形分重量を基準（１００重量％）として、好ましくは５〜３０重量％、光硬化性、現像性の観点からより好ましくは７〜２８重量％、特に好ましくは１０〜２５重量％の量で用いることができる。エチレン性不飽和化合物の含有量が３０重量％より多い場合は、ＢＭのパターン形状の直線性不良、断面形状不良を生じる傾向があり、５重量％より少ない場合は、低感度となって光硬化性が不充分となる傾向がある。

本発明の黒色組成物において、（ｃ）樹脂の重量（Ｐ）と（ｅ）エチレン性不飽和化合物の重量（Ｍ）との比率（Ｍ／Ｐ）は、０．１０〜０．７０であることが好ましく、０．１５〜０．６５であることがより好ましく、０．２０〜０．６０であることが特に好ましい。Ｍ／Ｐが０．１０未満であると低感度となる場合があり、Ｍ／Ｐが０．７０を越えるとブラックマトリックスのパターン形状の直線性不良、断面形状不良あるいはタック等が生じる場合がある。

本発明の黒色組成物は、さらに、（ｆ）光重合開始剤を含有していてもよい。（ｆ）光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサンソン系光重合開始剤、トリアジン系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤、オキシム系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、ホスフィン系光重合開始剤、キノン系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤等を用いることができる。なかでも、光硬化性の観点より、オキシム系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤から選ばれる少なくとも一種の光重合開始剤が好ましく、オキシム系光重合開始剤が特に好ましい。

オキシム系光重合開始剤としては、下記式（１３）で示されるエタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）や、１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）〕、Ｏ−（アセチル）−Ｎ−（１−フェニル−２−オキソ−２−（４'−メトキシ−ナフチル）エチリデン）ヒドロキシルアミン等が挙げられる。

式（１３）

イミダゾール系光重合開始剤としては、２，２'−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４'，５'−テトラフェニル−１，２'−ビイミダゾールが挙げられる。
ボレート系光重合開始剤としては、下記式（１４）〜（１７）で示される化合物が挙げられる。

アセトフェノン系光重合開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、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、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン等が挙げられる。
ベンゾイン系光重合開始剤としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。

ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、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−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４'−メチルジフェニルサルファイド等が挙げられる。
チオキサンソン系光重合開始剤としては、チオキサンソン、２−クロルチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン等が挙げられる。

トリアジン系光重合開始剤としては、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−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−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロ
ロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（４'−メトキシスチリル）−６−トリアジン等が挙げられる。

ホスフィン系光重合開始剤としては、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等が挙げられる。
キノン系光重合開始剤としては、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等が挙げられる。

上記（ｆ）光重合開始剤は、１種を単独で、あるいは２種以上を混合して用いられる。（ｆ）光重合開始剤は、黒色組成物の全固形分重量を基準（１００重量％）として、好ましくは０．５〜５０重量％、より好ましくは２〜２０重量％の量で用いることができる。
また、（ｆ）光重合開始剤の重量（Ｉ）と（ｅ）エチレン性不飽和化合物の重量（Ｍ）との比率（Ｉ／Ｍ）が、０．１０〜１．００であることが好ましく、０．１５〜０．８０であることがより好ましく、０．２０〜０．６０であることが特に好ましい。Ｉ／Ｍが０．１０未満であると低感度となる場合があり、Ｉ／Ｍが１．００を越えるとＢＭのパターン形状の直線性不良，断面形状不良やマスクパターン幅に対して現像後のパターン幅が太る等の問題が生じる場合がある。

本発明の黒色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする（ｇ）多官能チオールを含有させることができる。
（ｇ）多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、１，４−ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノ）−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトイソブチレート）等が挙げられる。これらの（ｇ）多官能チオールは、１種または２種以上混合して用いることができる。

これらの（ｇ）多官能チオールのうち、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトイソブチレート）を好ましく用いることができる。
また、これらの（ｇ）多官能チオールは、上記（ｆ）光重合開始剤のうち、特にイミダゾール系光重合開始剤と組み合わせると、感度が増加し光硬化性が向上するため好ましい。
（ｇ）多官能チオールは、黒色組成物の全固形分重量を基準（１００重量％）として、好ましくは０．１〜３０重量％、より好ましくは１〜２０重量％の量で用いることができる。０．１重量％未満では多官能チオールの添加効果が不充分となる場合があり、３０重量％を越えると感度が高すぎて解像度が低下したり、黒色組成物の安定性が低下したりする場合がある。

本発明の黒色組成物には、増感剤を含有させてもよい。増感剤としては、例えば、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４'−ジエチルイソフタロフェノン、３，３'，４，４'−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４'−ジエチルアミノベンゾフェノン等が挙げられる。上記増感剤は、１種を単独で、あるいは２種以上を混合して用いることができる。増感剤は、黒色組成物の全固形分重量を基準（１００重量％）として、好ましくは０．１〜５重量％、より好ましくは０．５〜３重量％の量で用いることができる。
また、本発明の黒色組成物には、塗工性向上、感度の向上、密着性の向上などを目的として、界面活性剤、シランカップリング剤など、その他の添加剤などを添加しても良い。

黒色組成物は、カーボンブラック、色素誘導体、樹脂、溶剤、および必要に応じて、エチレン性不飽和化合物、光重合開始剤、その他の添加剤を混合し、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、アトライター、マイクロス等の各種分散装置を用いて分散することにより製造することができる。
黒色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、５μｍ以上の粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子、さらに好ましくは０．５μｍ以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。

次に、本発明のカラーフィルタについて説明する。ここでは、カーボンブラック、色素誘導体、樹脂および溶剤に加え、エチレン性不飽和化合物および光重合開始剤を含有する黒色組成物を用い、フォトリソグラフィー法によりカラーフィルタを作製する方法について説明するが、本発明はこれに限定されない。
本発明のカラーフィルタは、好ましくは、ガラス板等の透明基板上に、本発明の黒色組成物から形成されるＢＭと、黒以外の少なくとも２色のフィルタセグメントとを備えるものである。フィルタセグメントの色は、青色、緑色、赤色、シアン、イエロー、マゼンタ、橙色、紫色などから２〜６色程度選択される。同色系の色で、濃度の違うフィルタセグメントが形成されていてもよい。

ＢＭは、透明基板上に、スピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、本発明の黒色組成物を塗布したのち、フォトマスクを介して組成物塗布面側から活性エネルギー線を照射し、溶剤またはアルカリ現像液に漬浸するかスプレーなどにより現像液を噴霧して未照射部、すなわち未硬化部を除去して現像を行うことにより、形成することができる。
黒色組成物の塗布膜厚は、０．２〜５μｍ（乾燥時）の範囲であることが好ましく、塗工性と遮光性のバランス取りが容易な０．５〜２μｍの範囲であることがより好ましい。

また、ＢＭの乾燥膜厚１μｍあたりの光学濃度（ＯＤ）は、高遮光性の観点から、３．０以上であることが好ましく、特に好ましくは３．５以上、更に好ましくは３．８以上である。光学濃度は、高いほど好ましいが、活性エネルギー線が紫外線、可視光である場合に硬化塗膜が得られにくくなることから、概ね４．７以下が望ましい。
アルカリ現像液としては、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
なお、活性エネルギー線による露光感度を上げるために、黒色組成物を塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ可溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布した後に乾燥し、酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、組成物塗布面側から活性エネルギー線を照射することもできる。

活性エネルギー線としては、電子線、紫外線、４００〜５００ｎｍの可視光を使用することができる。組成物塗布面側から照射する電子線の線源には、熱電子放射銃、電界放射銃等を使用することができる。また、紫外線および４００〜５００ｎｍの可視光の線源（光源）には、例えば、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライド灯、ガリウム灯、キセノン灯、カーボンアーク灯等を使用することができる。具体的には、点光源であること、輝度が安定であることから、超高圧水銀ランプ、キセノン水銀ランプが用いられることが多い。組成物塗布面側から照射する活性エネルギー線量は、５〜１０００ｍＪの範囲で適宜設定できるが、工程上管理しやすい２０〜３００ｍＪの範囲であることが好ましい。

各色フィルタセグメントの形成法としては、グラビアオフセット印刷法、水無しオフセット印刷法、シルクスクリーン印刷法、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストを用いるフォトリソグラフィー法、コロイド粒子の電気泳動により着色材を透明導電膜の上に電着形成する電着法、転写ベースシートの表面に予め形成したフィルタセグメント層をＢＭ基板上に転写させる転写法等が挙げられる。
印刷法は、印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷法によりカラーフィルタを製造する場合には、印刷機上でのインキの流動性の制御が重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。

溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストを用いるフォトリソグラフィー法は、ＢＭを形成した透明基板上に、スピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により着色レジストを塗布し、次いでフォトマスクを介して紫外線露光を行い、未露光部を溶剤またはアルカリ現像液で洗い流して所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他の色について繰り返してカラーフィルタを製造する方法である。この製造法は、上記印刷法より精度の高いカラーフィルタが製造できる。

着色レジストは、本発明の黒色組成物に含有されるカーボンブラックの代わりに、所望の色の着色剤を含有するレジストであるが、一般式（１）で示される色素誘導体は必ずしも含有しなくてもよい。着色剤としては、各種の耐性に優れた着色剤が使用されるが、耐光性、耐熱性や耐溶媒性の観点から顔料を使用することが好ましく、光吸収能の大きさから有機顔料を使用することが特に好ましい。代表的な顔料の具体例をカラーインデックス（ＣＩ）ナンバーで示す。
イエローの着色剤としては、ピグメントイエロー１２、１３、１４、２０、２４、８３、８６、９３、９４、１０９、１１０、１１７、１２５、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５３、１５４、１６６、１７３等が挙げられる。

橙色の着色剤としては、ピグメントオレンジ１３、３１、３６、３８、４０、４２、４３、５１、５５、５９、６１、６４、６５等が挙げられる。
赤色およびマゼンタの着色剤としては、ピグメントレッド９、９７、１２２、１２３、１４４、１４９、１６６、１６８、１７７、１９０、１９２、２１５、２１６、２２４、２５４、２５５等が挙げられる。
紫色の着色剤としては、ピグメントバイオレット１９、２３、２９、３２、３３、３６、３７、３８等が挙げられる。
青色およびシアンの着色剤としては、ピグメントブルー１５（１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６等）、２１、２２、６０、６４等が挙げられる。
緑色の着色剤としては、ピグメントグリーン７、１０、３６、４７等が挙げられる。
これらの着色剤は、所望の色を得るために２種以上を組み合わせて用いてもよい。

以上にフォトリソグラフィー法によりＢＭを形成したカラーフィルタを作製する方法について説明したが、この他にも、本発明のカーボンブラック、色素誘導体、樹脂および溶剤を含有する黒色組成物を使用し、従来公知の印刷法、フォトリソグラフィー法と組み合わせた電着法およびドライフィルム転写法などによりＢＭを形成することができる。

以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例および比較例中、「部」および「％」は、「重量部」および「重量％」をそれぞれ表す。

［樹脂溶液（１）の調製］
ガス導入管、温度計、コンデンサ、攪拌機を備えた反応容器にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート３７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱した。次いで、同温度で下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を反応容器内に１時間かけて滴下して重合反応を行った。
メタクリル酸 ２０．０部
メチルメタクリレート １０．０部
ｎ−ブチルメタクリレート ３５．０部
２−ヒドロキシエチルメタクリレート １５．０部
２、２'−アゾビスイソブチロニトリル ４．０部
パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート ２０．０部
（東亞合成社製「アロニックスＭ−１１０」）
滴下終了後、さらに混合物を８０℃で３時間反応させた後、反応容器内にアゾビスイソブチロニトリル１．０部をシクロヘキサノン５０部に溶解させたものを添加し、さらに混合物を８０℃で１時間反応させて、アクリル樹脂の溶液を得た。アクリル樹脂の重量平均分子量は、約４００００であった。アクリル樹脂の溶液を室温まで冷却した後、溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定した。その後、合成したアクリル樹脂の溶液に、不揮発分が３０重量％になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加して、樹脂溶液（１）を調製した。

［樹脂溶液（２）の調製］
ガス導入管、温度計、コンデンサ、攪拌機を備えた反応容器に、１−ドデカノール６２．６部、ε−カプロラクトン２８７．４部、触媒としてモノブチルスズ（IV）オキシド０．１部を仕込み混合物を得て、容器に窒素ガスを注入しながら、混合物を１２０℃で４時間加熱、撹拌した。固形分測定により原料の９８重量％が反応したことを確認したのち、反応容器内に無水ピロメリット酸３６．６部を加え、混合物を１２０℃で２時間反応させた。酸価の測定で９８重量％以上の酸無水物がハーフエステル化したことを確認した後に、反応を終了して樹脂を得た。得られた樹脂は常温で白色固形であり、重量平均分子量は約３，６００、酸価は４９ｍｇＫＯＨ／ｇであった。この樹脂に、不揮発分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して、樹脂溶液（２）を調製した。

［カーボンブラック分散体Ａ〜Ｉの調製］
表１に記すカーボンブラックを用いてカーボンブラック分散体を調製した。表２に示す配合組成および配合割合のカーボンブラック１００部、下記式（１８）に示す色素誘導体４部、樹脂溶液（１）７０部を混合し、シクロヘキサノンで希釈して最終固形分が２０重量％の混合物を得た。得られた混合物を、直径０．８ｍｍのガラスビーズを用いペイントシェーカーにて２時間分散することによりカーボンブラック分散体Ａ〜Ｉを調製した。分散体Ｆを除いて、粘度が４０ｍＰａ・ｓ以下の分散体を得ることができた。分散体Ｆは、分散後の粘度が２００ｍＰａ・ｓ以上と極めて高く、かつ室温でゲル状であったため、黒色組成物を調製することができなかった。カーボンブラック分散体Ｉは、樹脂溶液（１）７０部の代わりに樹脂溶液（１）５６部および樹脂溶液（２）１４部を用いた以外は、分散体Ｇと同様の操作を行なって調製した。

［実施例１〜１１および比較例１〜４］
（黒色組成物の調製）
表３に示す配合組成および配合割合で、混合物を均一になるように攪拌混合した後、２μｍのフィルタで濾過して、黒色組成物を得た。得られた黒色組成物について、感度、安定性、遮光性（単位膜厚当たりのＯＤ値）、ＢＭのパターン形状を下記の方法で評価した。得られた結果を表４に示す。

モノマー（エチレン性不飽和化合物）：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）
光重合開始剤Ａ：式（１３）で示されるオキシム系光重合開始剤（エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュア ＯＸＥ０２」）
光重合開始剤Ｂ：２，２'−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４'，５'−テトラフェニル−１，２'−ビイミダゾール
光重合開始剤Ｃ：式（１４）で示されるボレート系光重合開始剤
光重合開始剤Ｄ：２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュア ３６９」）
多官能チオール：トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）
溶剤：シクロヘキサノン

［感度］
黒色組成物をスピンコート法により１０ｃｍ×１０ｃｍのガラス基板に塗工した後、７０℃で１５分の乾燥により乾燥膜厚約１μｍの塗膜を作成し、膜厚を測定した。その後、超高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して各種露光量（ｍＪ／ｃｍ²）の紫外線により塗膜を露光した。塗膜を、炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像した後、イオン交換水で洗浄することで未露光部分を取り除いた。現像・水洗後の露光部分の膜厚を測定し、現像前の膜厚に対し９５％以上の膜厚が得られる最小露光量（ｍＪ／ｃｍ²）を感度とした。感度が１０〜５０ｍＪ／ｃｍ²を○（良好）、５０ｍＪ／ｃｍ²を超える場合を×（不良）として評価した。なお、フォトマスクには線幅１０μｍのマスクパターンを使用し、ストライプ状のブラックマトリックスパターンを形成した。

［安定性］
作成直後の黒色組成物と、４０℃で７日間保存後の黒色組成物について、現像速度、線幅を比較し、安定性を評価した。
（現像速度）黒色組成物をスピンコート法により１０ｃｍ×１０ｃｍのガラス基板に塗工した後、７０℃で１５分の乾燥により乾燥膜厚約１μｍの塗膜を作成し、膜厚を測定した。塗膜を、炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像し、塗膜が消失する時間を測定した。測定時間を測定膜厚で除し、単位膜厚当たりの時間（秒／μｍ）を現像速度とした。
保存後の現像速度が、保存前の現像速度に対してプラスマイナス１５％以内の変化であった場合を○（良好）、プラスマイナス１５％を超えて高速変化あるいは低速変化した場合を×（不良）として評価した。

（線幅）保存前後の黒色組成物を用いて、［感度］評価と同様の方法において露光量７０ｍＪ／ｃｍ²でストライプ状のＢＭパターンを形成し、線幅を光学顕微鏡で測定した。ただし、実施例１０の黒色組成物は感度が低かったため３００ｍＪ／ｃｍ²で露光した。保存前の黒色組成物を用いて形成したストライプ状のＢＭパターンの線幅に対して、プラスマイナス１５％以内の変化であった場合を○（良好）、プラスマイナス１５％を超えて線細りあるいは線太り変化した場合を×（不良）として評価した。
なお、現像速度評価が×の場合は安定性不良と判断し、線幅評価は行わなかった。

［遮光性（光学濃度（ＯＤ））］
黒色組成物を［感度］評価と同様の方法でガラス基板に塗工し、露光工程は行わずに２３０℃で１時間加熱した後、膜厚を測定した。このようにして得られた黒色組成物塗工基板の光学濃度（ＯＤ）を、マクベス濃度計（ＧＲＥＴＡＧ Ｄ２００−ＩＩ）により測定し、測定光学濃度（ＯＤ）を測定膜厚で除し、単位膜厚当たりの光学濃度（ＯＤ／μｍ）を求めた。

［形状］
［感度］評価と同様の方法において露光量７０ｍＪ／ｃｍ²でストライプ状のＢＭパターンを形成し、作成されたストライプ状のＢＭのパターン形状を、光学顕微鏡あるいは電子線走査顕微鏡で観察し、直線性・断面形状を観察した。ただし、実施例１０の黒色組成物は感度が低かったため３００ｍＪ／ｃｍ²で露光した。
（直線性）直線部分に欠けやギザギザが見られない場合には直線性○（良好）、直線部分の一部にギザギザあるいは欠けが見られる場合は直線性△（やや不良）、直線部分の全体にわたってギザギザあるいは欠けが多数見られる場合は直線性×（不良）として評価した。
（断面形状）断面形状が順テーパー（ガラスに接触する面である底辺が上底より幅広）から垂直の場合は、断面形状○（良好）、断面形状がオーバーハング（上底がガラスに接触する面である底辺より幅広）の場合は×（不良）として評価した。
［粘度］
ＴＶＥ−２０Ｌ型粘度計（東機産業社製）を用いて２５℃、２０ｒｐｍにて黒色組成物の粘度測定した。

［密着性］
黒色組成物を［感度］評価と同様の方法でガラス基板に塗工し、露光工程は行わずに２３０℃で１時間加熱した。得られた黒色組成物塗膜について、ＪＩＳ Ｋ５４００に準じた碁盤目付着性試験方法によりガラス密着性を評価した。剥離は、Ｍ６ボルトの頭に高性能エポキシ急速硬化接着剤（室温１時間硬化型）を付け、碁盤目状の塗膜上に接着（自重）し、９０℃で５分間加熱後、手で塗膜からボルトを剥がすことにより行った。１ｍｍ×１ｍｍ×１００個の碁盤目に比べてボルトが小さいので、ボルトの接着面積に対する塗膜の非剥離面積率で密着性を表した。
なお、密着性は、下記の計算式（１９）より密着性（％）を算出し、算出された結果を◎から×の４段階で評価した。なお、計算式（１９）より求めた値の小数点以下は、四捨五入して密着性の値とした。

計算式（１９）

◎：８０％≦密着性≦１００％
○：６０％≦密着性＜８０％
△：３０％≦密着性＜６０％
×：２０％＜密着性＜３０％

表４より明らかなとおり、本発明の実施例１〜１１は、高い遮光性、かつ、安定性の点で比較例１〜４よりも優れている。

Claims (8)

1. （ａ１）平均一次粒子径が８〜２０ｎｍであるカーボンブラック、（ａ２）平均一次粒子径が２１〜４０ｎｍであるカーボンブラック、（ｂ）色素誘導体、（ｃ）樹脂、および（ｄ）溶剤を含有する黒色組成物であって、前記（ａ１）カーボンブラックと前記（ａ２）カーボンブラックの平均一次粒子径の差が５ｎｍ以上であり、かつ、平均一次粒子径が４０ｎｍを超えるカーボンブラックを含有しないことを特徴とする黒色組成物。
2. （ａ１）平均一次粒子径が８〜２０ｎｍであるカーボンブラック、（ａ２）平均一次粒子径が２１〜４０ｎｍであるカーボンブラック、（ｂ）色素誘導体、（ｃ）樹脂、および（ｄ）溶剤を混合して得られる黒色組成物であって、前記（ａ１）カーボンブラックと前記（ａ２）カーボンブラックの平均一次粒子径の差が５ｎｍ以上であり、かつ、平均一次粒子径が４０ｎｍを超えるカーボンブラックを混合しない請求項１記載の黒色組成物。
3. さらに、（ｅ）エチレン性不飽和化合物および（ｆ）光重合開始剤を含有する請求項１または２記載の黒色組成物。
4. （ｆ）光重合開始剤が、オキシム系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤、およびボレート系光重合開始剤から選ばれる少なくとも一種の光重合開始剤を含む請求項３記載の黒色組成物。
5. さらに、（ｇ）多官能チオールを含有する請求項１〜３いずれか記載の黒色組成物。
6. （ｂ）色素誘導体が、下記一般式（１）で示される色素誘導体を含む請求項１〜５いずれか記載の黒色組成物。
   一般式（１）
   

   

   （式中、Ｑは有機色素残基を表し、Ｘは直接結合、−ＣＯＮＨ−Ｙ₂−、−ＳＯ₂ＮＨ−Ｙ₂−、または−ＣＨ₂ＮＨＣＯＣＨ₂ＮＨ−Ｙ₂−（但し、Ｙ₂は置換基を有してもよいアルキレン基または置換基を有してもよいアリーレン基を表す。）を表し、Ｙ₁は−ＮＨ−または−Ｏ−を表し、Ｚは、ｎが１の場合には水酸基、アルコキシ基、下記一般式で示される置換基、−ＮＨ−Ｘ−Ｑ（但し、Ｑ及びＸは前記のとおりである。）を表し、ｎが２〜４の場合には水酸基、アルコキシ基、下記一般式で示される置換基を表し、Ｒ₁およびＲ₂は、それぞれ独立に置換基を有してもよいアルキル基を表し、Ｒ₁とＲ₂とが互いに結合して少なくとも窒素原子を含むヘテロ環を形成してもよく、ｍは１から６の整数を表し、ｎは１から４の整数を表す。
   

   

   （式中、Ｙ₃は−ＮＨ−または−Ｏ−を表す。また、ｍ、Ｒ₁およびＲ₂は前記のとおりである。））
7. 黒色組成物に含まれる（ｃ）樹脂の重量（Ｐ）と、黒色組成物に含まれる（ｅ）エチレン性不飽和化合物の重量（Ｍ）との比率（Ｍ／Ｐ）が、０．１０〜０．７０である請求項３記載の黒色組成物。
8. 透明基板、および透明基板上に請求項１〜７いずれか記載の黒色組成物を用いて形成されたブラックマトリックスを備えることを特徴とするカラーフィルタ。