JP2014006326A - 黒色感光性樹脂組成物、ブラックマトリックス及びカラーフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】高次元で遮光性と絶縁性を両立したブラックマトリックスを形成することが可能な、黒色感光性樹脂組成物を提供し、それを用いたブラックマトリックス及びカラーフィルタを提供する。
【解決手段】少なくとも遮光材、樹脂、重合性モノマー、光重合開始剤および溶剤を含有する黒色感光性樹脂組成物であって、前記遮光材としてカーボンブラックと染料を含有し、前記カーボンブラックの含有量が前記黒色感光性樹脂組成物の固形分中４０〜５０重量パーセントであり、前記染料の含有量が前記黒色感光性樹脂組成物の固形分中１〜２０重量パーセントである。
【選択図】なし

Description

本発明は、カラーテレビ、液晶カラーテレビ、カメラ等に使用される光学的カラーフィルターに用いる黒色感光性樹脂組成物、ブラックマトリックス及びカラーフィルタに関する。

カラーフィルタは、近年様々な分野に応用が進んでいる液晶表示装置のカラー化に必要不可欠な部品であり、カラーフィルタは、ガラスなどの透明基板上に、例えば赤色、緑色、青色などの着色画素を設けたものである。各着色画素の間には、コントラストを向上させるため、また、液晶表示装置において対向基板上に設けられるＴＦＴ素子の光による誤動作を防ぐため、一般的に遮光部（ブラックマトリックス）が設けられる。

ブラックマトリックスの形成法としては、金属クロム薄膜をエッチングする方法が用いられてきたが、コスト並びに環境負荷の問題から、遮光材を含有した黒色感光性樹脂組成物を用いるフォトリソグラフィー法への置き換えが進んでいる。

黒色感光性樹脂組成物を用いたフォトリソグラフィー法によるブラックマトリックスの形成は以下のように行う。最初に、スピンコートあるいはスリットコート法等により黒色感光性樹脂組成物の塗膜を形成する。必要に応じて乾燥、加熱処理を施した後、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光処理を行う。続いて、現像処理により未露光部を除去し、加熱硬膜処理を施すことでブラックマトリックスを形成することができる。

黒色感光性樹脂組成物に用いられる遮光材としては、遮光性並びにコスト性能に優れたカーボンブラックが広く用いられている。黒色感光性樹脂組成物の固形分中におけるカーボンブラックの顔料濃度を一定以上に保つことにより、カラーフィルタの平坦性を損なわない実用的な膜厚範囲で金属クロム同等の遮光性を有するブラックマトリックスを形成することが可能である。

ブラックマトリックスに求められる遮光性以外の特性の一つとして絶縁性が挙げられる。これは、ブラックマトリックスが透明電極と導通し、意図せぬ電界が生じ表示不良が発生するのを防ぐためである。

しかしながら、カーボンブラックは導体であるため、ブラックマトリックスの遮光性を保つのに必要な水準まで顔料濃度を高くした場合は絶縁性が著しく低くなってしまう。すなわち、遮光性と絶縁性がトレードオフになるという問題がある。

遮光性と絶縁性のトレードオフを解決するための施策として、カーボンブラックを樹脂で被覆し、更には酸化処理を施すことにより絶縁性を付与する提案がなされている（特許文献１、特許文献２）。

しかしながら該手法では樹脂被覆によりブラックマトリックス中の遮光剤、すなわちカーボンブラック顔料の密度が低くなるため、同一顔料濃度で比較した場合の遮光性は被覆のないものと比して劣るという問題がある。黒色感光性樹脂組成物の顔料濃度を高くすることで遮光性を補うことが出来るが、この場合樹脂被覆の効果が薄れ絶縁性が低下してしまう。

一方、カーボンブラックの分散液とカラーフィルタの着色画素形成に用いられる有機顔
料の分散液を混合してなる黒色感光性樹脂組成物を用いることにより、遮光性と絶縁性を両立する提案がなされている（特許文献３、特許文献４）。

しかしながら、これらの有機顔料はカーボンブラックと比して遮光性が低いため、遮光性を向上させるには添加量を増やす必要がある。この場合有機顔料の分散液中に含まれる分散剤、分散助剤といった成分も増えてしまうため、黒色感光性樹脂組成物中に一定量の感光性成分が必要であることを考慮すると遮光性向上には自ずと限界がある。また、分散液同士の相溶性が悪く、異物が発生する恐れもある。

これに対し、カーボンブラックと有機顔料を同時に均一分散させた顔料分散液を用いた黒色感光性樹脂組成物が提案されている（特許文献５）。この場合上記の問題は解消されるものの、カーボンブラックと有機顔料の双方を均一分散させることが可能な分散剤の選定には非常な困難を伴う。また、カーボンブラック分散液の絶縁性能は分散剤依存性が大きく、有機顔料との均一分散を優先することで肝心の絶縁性能が損なわれる恐れもある。

このように、ブラックマトリックスにおける遮光性と絶縁性の両立を目指した開発は未だ発展途上の段階である。近年精力的に検討が進められている高精細化に伴うカラーフィルタの平坦性悪化を補うため、ブラックマトリックスの薄膜化が求められている。こうした要望に応えるためには従来より高次元で遮光性と絶縁性を両立させる必要があるが、それを可能にする材料は得られていないのが現状である。

特許第３５４３５０１号公報 特許第３８９３６６６号公報 特開２００５‐２１５１５０号公報 特開２００９‐７５４４６号公報 特開２０１０‐２３５７３９号公報

本発明はかかる事情を鑑みてなされたものであり、高次元で遮光性と絶縁性を両立したブラックマトリックスを形成することが可能な、黒色感光性樹脂組成物を提供し、それを用いたブラックマトリックス及びカラーフィルタを提供することにある。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、少なくとも遮光材、樹脂、重合性モノマー、光重合開始剤および溶剤を含有する黒色感光性樹脂組成物であって、前記遮光材としてカーボンブラックと染料を含有し、前記カーボンブラックの含有量が前記黒色感光性樹脂組成物の固形分中４０〜５０重量パーセントであり、前記染料の含有量が前記黒色感光性樹脂組成物の固形分中１〜２０重量パーセントであることを特徴とする黒色感光性樹脂組成物である。

また、請求項２に記載の発明は、前記染料として赤色染料と青色染料を含有することを特徴とする請求項１記載の黒色感光性樹脂組成物である。

また、請求項３に記載の発明は、前記赤色染料としてＣ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１２４、前記青色染料としてＣ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ８７を含有することを特徴とする請求項２記載の黒色感光性樹脂組成物である。

また、請求項４に記載の発明は、前記染料として黄色染料と紫色染料を含有することを特徴とする請求項１記載の黒色感光性樹脂組成物である。

また、請求項５に記載の発明は、前記黄色染料としてＣ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ８３を、前記紫色染料としてＣ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＶｉｏｌｅｔ３６を含有することを特徴とする請求項４記載の黒色感光性樹脂組成物である。

また、請求項６に記載の発明は、前記光重合開始剤として化式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の黒色感光性樹脂組成物。

〔化式（１）において、Ｘ^１、Ｘ^３、Ｘ^６は、それぞれ独立にＲ^１１、ＯＲ^１１、ＣＯＲ^１１、ＳＲ^１１、ＣＯＮＲ^１２Ｒ^１３又はＣＮを表し、Ｘ^２は置換基を有していてもよい炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数６〜３０のアリール基、置換基を有していてもよい炭素原子数７〜３０のアリールアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数２〜２０の複素環基を表し、Ｘ^４及びＸ^５は、それぞれ独立に、Ｒ^１１、ＯＲ^１１、ＳＲ^１１、ＣＯＲ^１１、ＣＯＮＲ^１２Ｒ^１３、ＮＲ^１２ＣＯＲ^１１、ＯＣＯＲ^１１、ＣＯＯＲ^１１、ＳＣＯＲ^１１、ＣＯＳＲ^１１、ＣＯＳＲ^１１、ＣＳＯＲ^１１、ＣＮ、ハロゲン原子又は水酸基を表す。Ｒ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１３は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数６〜３０のアリール基、置換基を有していてもよい炭素原子数７〜３０のアリールアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数２〜２０の複素環基を表す。ａ及びｂはそれぞれ独立に、０〜３である。〕
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６記載の黒色感光性樹脂組成物を用いて形成され、膜厚１．０μｍ当たりの光学濃度（ＯＤ値）が４．０／μｍ以上であり、体積抵抗率が１．０×１０^１２Ω・ｃｍ以上であることを特徴とするブラックマトリックスである。

また、請求項８に記載の発明は、請求項７記載のブラックマトリックスを具備することを特徴とするカラーフィルタである。

本発明の黒色感光性樹脂組成物を用いることにより、カラーフィルタの平坦性を損ねることのない薄膜においても十分な遮光性を有し、かつ絶縁性も良好なブラックマトリックスを効率よく製造することが出来る。本発明のカラーフィルタは前記のように遮光性と絶縁性を兼ね備えたブラックマトリックスを具備しているため、液晶表示装置の高コントラスト化と信頼性向上が可能である。

（黒色感光性樹脂組成物）
本発明の黒色感光性樹脂組成物は、少なくとも遮光材、樹脂、重合性モノマー、光重合開始剤及び溶剤を含み、前記遮光材としてカーボンブラックと染料を含み、前記カーボンブラックの含有量が前記黒色感光性樹脂組成物の固形分中４０重量パーセント以上であり、前記染料の含有量が前記黒色感光性樹脂組成物の固形分中１〜２０重量パーセントであることを特徴とする。以下、本発明の黒色感光性樹脂組成物を構成する各成分について説明する。

＜遮光材＞
＜カーボンブラック＞
本発明に用いられるカーボンブラックとしては、ランプブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック等のいずれのものを用いても良い。

カーボンブラックの含有量は黒色感光性樹脂組成物の固形分中４０〜５０重量パーセント以上であり、好ましくは４２〜４８重量パーセントである。含有量が４０重量パーセント以下である場合、黒色感光性樹脂組成物を用いて形成されるブラックマトリックスの遮光性が不足する。一方、含有量が５０重量パーセント以上である場合、ブラックマトリックスの絶縁性が不足する。

＜染料＞
本発明の黒色感光性樹脂組成物は、カーボンブラックの顔料濃度を前記の範囲に抑えつつ遮光性を向上させるために染料が用いられる。染料は単独でも使用することができるが、液晶表示装置における黒表示の色味付きを避けるために赤色系と青色系、あるいは黄色系と紫色系といった補色関係にある色を混合して用いるのが望ましい。

赤色染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１、２、３、４、８、１６、１７、１８、１９、２３、２４、２５、２６、２７、３０、３３、３５、４１、４３、４５、４８、４９、５２、６８、６９、７２、７３、８３：１、８４：１、８９、９０、９０：１、９１、９２、１０６、１０９、１１０、１１８、１１９、１２２、１２４、１２５、１２７、１３０、１３２、１３５、１４１、１４３、１４５、１４６、１４９、１５０、１５１、１５５、１６０、１６１、１６４、１６４：１、１６５、１６６、１６８、１６９、１７２、１７５、１７９、１８０、１８１、１８２、１９５、１９６、１９７、１９８、２０７、２０８、２１０、２１２、２１４、２１５、２１８、２２２、２２３、２２５、２２７、２２９、２３０、２３３、２３４、２３５、２３６、２３８、２３９、２４０、２４１、２４２、２４３、２４４、２４５、２４７、２４８、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＲｅｄ６、１１、２６、６０、８８、１１１、１８６、２１５、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＲｅｄ１、２、１３、１４、２２、２７、２９、３９、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ４、２３、３１、７５、７６、７９、８０、８１、８３、８４、１４９、２２４、Ｃ．Ｉ．ＳｕｌｐｈｕｒＲｅｄ５、６、７、Ｃ．Ｉ．ＲｅａｃｔｉｖｅＲｅｄ８、２２、４６、１２０、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＲｅｄ４、１１、５４、５５、５８、６５、７３、１２７、１２９、１４１、１９６、２１０、２２９、３５４、３５６等が挙げられる。中でも、溶解性、耐熱性に優れたＣ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ８３、９２、１２４を使用するのが好ましく、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１２４を使用するのが最も好ましい。

青色染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ２、３、４、５、７、１８、２５、２６、３５、３６、３７、３８、４３、４４、４５、４８、５１、５８、５９、５９：１、６３、６４、６７、６８、６９、７０、７８、７９、８３、９４、９７、９８、１００、１０１、１０２、１０４、１０５、１１１、１１２、１２２、１２４、１２８、１２９、１３２、１３６、１３７、１３８、１３９、１４３、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ２２、２５、４０、７８、９２、１１３、１２９、１６７、２３０、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＢｌｕｅ３、７、９、１７、４１、６６、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ７１、７８、９８、１０６、１０８、１９２、２０１、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ７１、７８、９８、１０６、１０８、１９２、２０１、Ｃ．Ｉ．ＳｕｌｐｈｕｒＢｌｕｅ２、３、７、９、１３、１５、Ｃ．Ｉ．ＶａｔＢｌｕｅ６、１４、２６、３０、Ｃ．Ｉ．ＲｅａｃｔｉｖｅＢｌｕｅ１、２、７、１９、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＢｌｕｅ３、２４、７９、８２、８７、１０６、１２５、１６５、１８３等が挙げられる。中でも、耐熱性に優れたＣ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ７０、８７、９４あるいは着色力に優れたＣ．Ｉ．ＢａｓｉｃＢｌｕｅ７を使用するのが好ましく、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ８７を使用するのが最も好ましい。

黄色染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ２、３、７、１２、１３、１４、１６、１８、１９、２１、２５、２５：１、２７、２８、２９、３０、３３、３４、３６、４２、４３、４４、４７、５６、６２、７２、７３、７７、７９、８１、８２、８３、８３：１、８８、８９、９０、９３、９４、９６、９８、１０４、１０７、１１４、１１６、１１７、１２４、１３０、１３１、１３３、１３５、１４１、１４３、１４５、１４６、１５７、１６０：１、１６１、１６２、１６３、１６７、１６９、１７２、１７４、１７５、１７６、１７９、１８０、１８１、１８２、１８３、１８４、１８５、１８６、１８７、１８９、１９０、１９１、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ１７、２３、２５、３６、３８、４２、４４、７２、７８、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＹｅｌｌｏｗ１１、２３、２５、２８、４１、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ２６、２７、２８、３３、４４、５０、８６、１４２、Ｃ．Ｉ．ＳｕｌｐｈｕｒＹｅｌｌｏｗ４、Ｃ．Ｉ．ＶａｔＹｅｌｌｏｗ２、１２、２０、３３、Ｃ．Ｉ．ＲｅａｃｔｉｖｅＹｅｌｌｏｗ１、２、４、１４、１６、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＹｅｌｌｏｗ３、４、５、７、２３、３３、４２、６０、６４等が挙げられる。中でも、溶解性、耐熱性に優れたＣ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ８３を使用するのが好ましい。

紫色染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＶｉｏｌｅｔ２、８、９、１１、１３、１４、２１、２１：１、２６、３１、３６、３７、３８、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＶｉｏｌｅｔ１、３、１８、３９、６６、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＶｉｏｌｅｔ５１、Ｃ．Ｉ．ＳｕｌｐｈｕｒＶｉｏｌｅｔ２、３、４、Ｃ．Ｉ．ＶａｔＶｉｏｌｅｔ１、３、９、１３、１５、１６、Ｃ．Ｉ．ＲｅａｃｔｉｖｅＶｉｏｌｅｔ２、４、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＶｉｏｌｅｔ１、６、１２、２６、２７、２８等が挙げられる。中でも、溶解性、耐熱性に優れたＣ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＶｉｏｌｅｔ３６を使用するのが好ましい。

遮光性向上あるいは黒表示の色味付き改善のため上記に加えて橙色染料、緑色染料等を併せ用いることも可能である。

橙色染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＯｒａｎｇｅ１、２、３、４、５、７、１１、１４、２０、２３、２５、３１、４０：１、４１、４５、５４、５６、５８、６０、６２、６３、７０、７５、７７、８０、８１、８６、９９、１０２、１０３、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１、１１２、１１３、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＯｒａｎｇｅ２６、２９、３４、３７、７２、Ｃ．Ｉ．ＶａｔＯｒａｎｇｅ２、５、１１、１５、１８、２０、Ｃ．Ｉ．ＲｅａｃｔｉｖｅＯｒａｎｇｅ１、４、７、１３、１６、２０、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＯｒａｎｇｅ１３、２９、３０等が挙げられる。

緑色染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＧｒｅｅｎ１、３、４、５、７、２８、２９、３２、３３、３４、３５、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＧｒｅｅｎ２５、２７、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＧｒｅｅｎ３、４、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＧｒｅｅｎ２６、２８、Ｃ．Ｉ．ＳｕｌｐｈｕｒＧｒｅｅｎ２、３、６、Ｃ．Ｉ．ＶａｔＧｒｅｅｎ３、５、８等が挙げられる。

染料の含有量は黒色感光性樹脂組成物の固形分中１〜２０重量パーセント以上であり、好ましくは２〜１５重量パーセントである。含有量が１重量パーセント以下である場合、染料添加による遮光性向上効果が得られない。一方、含有量が２０重量パーセント以上である場合、染料の溶解性が不足し結晶析出の恐れが生じる。

＜樹脂＞
樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレートなどのアルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレート、環状のシクロヘキシルアクリレートまたはメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレートまたはメタクリレート、スチレンなどの内から３〜５種類程度のモノマーを用いて合成した、分子量５０００〜１０００００程度の樹脂を好ましく用いることができる。

また、アクリル系樹脂の一部に不飽和二重結合を付加させた樹脂として、上記のアクリル樹脂、イソシアネート基と少なくとも１個以上のビニル基を有するイソシアネートエチルアクリレート、メタクリロイルイソシアネートなどの化合物を反応させて得られる、酸価５０〜１５０の感光性共重合体が、耐熱性、現像性等の点から好ましく使用できる。

更に、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、脂肪族又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、ジヒドロ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）アクリレート等の通常の光重合可能な樹脂等やカルド樹脂も使用できる。

＜重合性モノマー＞
光重合性モノマーとしては、例えば、エチレングリコール（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（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、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジ（メタ）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、グリセリンジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリセリンテトラ（メタ）アクリレート、テトラ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、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ペンタ（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、これらの成分は単独又は混合物として使用される。

また、各種変性（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート等を用いることも可能である。中でも、二重結合当量が小さく高感度化が達成できる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ペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートが好適に用いられる。

光重合性モノマーの含有量としては、黒色感光性樹脂組成物の固形分中５〜２０重量％であることが好ましく、より好ましくは１０〜１５重量％の範囲である。光重合性モノマーの含有量がこの範囲である場合、黒色感光性樹脂組成物の感度、現像速度を生産上好適な水準に調整することができる。光重合性モノマーの含有量が５重量％以下である場合、黒色感光性樹脂組成物の感度が不足する。

＜光重合開始剤＞
染料添加による感度低下を補うため、光重合開始剤としては高感度化を達成することができるオキシムエステル化合物を用いることが好ましい。

前記オキシムエステル系化合物の具体例としては２‐（Ｏ‐ベンゾイルオキシム）‐１‐［４‐（フェニルチオ）フェニル］‐１，２‐オクタンジオン、１‐（Ｏ‐アセチルオキシム）‐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］エタノン（共にＢＡＳＦジャパン社製）等が挙げられるが、とりわけ少量添加で高感度化を達成できる下式（１）の化合物を用いることが好ましい。

Ｘ^１は、合成の容易さ、感度、溶解性、感光性着色組成物に含有したときの保存安定性の観点から、特に好ましくはメチル基、エチル基、ｎ‐プロピル基、イソプロピル基、ｎ‐ブチル基、イソブチル基、ｔ‐ブチル基、ｎ‐アミル基、イソアミル基、ｔ‐アミル基、ｎ‐ヘキシル基、２‐エチルヘキシル基等の炭素数１０以下のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数１０以下の側鎖を有しても良い環状アルキル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基、２‐（１‐メトキシプロピル）基、２‐（１‐エトキシプロピル）基等の炭素数１０以下でありメチレン鎖中にエーテル結合を１個有するアルキル基である。

Ｘ^３は、合成の容易さ、感度、溶解性、感光性着色組成物に含有したときの保存安定性の観点から、特に好ましくは水素、またはメチル基、エチル基、ｎ‐プロピル基、イソプロピル基、ｎ‐ブチル基、イソブチル基、ｔ‐ブチル基、ｎ‐アミル基、イソアミル基、ｔ‐アミル基、ｎ‐ヘキシル基等の炭素数６以下のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数６以下の環状アルキル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基、２‐（１‐メトキシプロピル）基、２‐（１‐エトキシプロピル）基等の炭素数６以下でありメチレン鎖中にエーテル結合を１個有するアルキル基である。

Ｘ^６は、合成の容易さ、感度、溶解性、感光性着色組成物に含有したときの保存安定性の観点から、特に好ましくはメチル基、エチル基、ｎ‐プロピル基、イソプロピル基、ｎ‐ブチル基、イソブチル基、ｔ‐ブチル基、ｎ‐アミル基、イソアミル基、ｔ‐アミル基、ｎ‐ヘキシル基等の炭素数６以下のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数６以下の環状アルキル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基、２‐（１‐メトキシプロピル）基、２‐（１‐エトキシプロピル）基等の炭素数６以下でありメチレン鎖中にエーテル結合を１個有するアルキル基である。

Ｘ^２は、合成の容易さ、感度、溶解性、感光性着色組成物に含有したときの保存安定性の観点から、特に好ましくはメチル基、エチル基、ｎ‐プロピル基、イソプロピル基、ｎ‐ブチル基、イソブチル基、ｔ‐ブチル基、ｎ‐アミル基、イソアミル基、ｔ‐アミル基、ｎ‐ヘキシル基等の炭素数６以下のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数６以下の環状アルキル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基、２‐（１‐メトキシプロピル）基、２‐（１‐エトキシプロピル）基等の炭素数６以下でありメチレン鎖中にエーテル結合を１個有するアルキル基である。

Ｘ^４及びＸ^５は、合成の容易さ、感度、溶解性、感光性着色組成物に含有したときの保存安定性の観点から、特に好ましくは水素、またはメチル基、エチル基、ｎ‐プロピル基、イソプロピル基、ｎ‐ブチル基、イソブチル基、ｔ‐ブチル基、ｎ‐アミル基、イソアミル基、ｔ‐アミル基、ｎ‐ヘキシル基等の炭素数６以下のアルキル基である。

化式（１）で表される光重合開始剤の具体例としては、例えば化式（２）の化合物が挙げられる。

上記化式（２）で表される光重合開始剤を用いることにより、染料を添加した際にも高感度を維持することが可能である。開始剤の含有量は、前記黒色感光性樹脂組成物の固形分中１〜２０重量％であることが好ましく、より好ましくは２〜１５重量％の範囲である。光重合開始剤の含有量が１重量％以下である場合、黒色感光性樹脂組成物の感度が不足する。一方、光重合開始剤の含有量が２０重量％以上である場合、ブラックマトリックスのパターン線幅が太りすぎてしまう。

本発明の黒色感光性樹脂組成物には、化式（１）で表される光重合開始剤と共に、他の光重合開始剤を併用することができる。他の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‐メチル‐１[４‐（メチルチオ）フェニル]‐２‐モルフォリノプロパン‐１‐オン、２‐ベンジル‐２‐ジメチルアミノ‐１‐（４‐モルフォリノフェニル）‐ブタン‐１‐オン等のアセトフェノン系化合物、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のベンゾイン系化合物、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、３，３’，４，４’‐テトラ（ｔ‐ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、２‐クロルチオキサントン、２‐メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４‐ジイソプロピルチオキサントン、２，４‐ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、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‐トリアジン等のトリアジン系化合物、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のホスフィン系化合物、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のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は１種または必要に応じて任意の比率で２種以上混合して用いることができる。他の光重合開始剤の含有量は、前記黒色感光性樹脂組成物の固形分中０．１〜５重量％であることが好ましく、より好ましくは０．２〜１重量％の範囲である。

＜溶剤＞
溶剤としては、メタノール、エタノール、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジグライム、シクロヘキサノン、エチルベンゼン、キシレン、酢酸イソアミル、酢酸ｎアミル、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、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、液体ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、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エチルエーテルアセテート、乳酸エステル、エチルエトキシプロピオネートなどが挙げられる。

＜その他添加剤＞
本発明の黒色感光性樹脂組成物には、更に塗布性を向上させるための界面活性剤、基板との密着性を向上させるためのシランカップリング剤等を併用することができる。

上記界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等のフッ素界面活性剤、高級脂肪酸アルカリ塩、アルキルスルホン酸塩、アルキル硫酸塩等のアニオン系界面活性剤、高級アミンハロゲン酸塩、第四級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド等の非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等の界面活性剤を用いることができ、これらは組み合わせて用いてもよい。

シランカップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニルシラン類、２‐（３，４‐エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３‐グリシドキシプロピルジメトキシシラン等のエポキシシラン類、３‐メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３‐メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のメタクリルシラン類、Ｎ‐２‐（アミノエチル）‐３‐アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３‐アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ‐フェニル‐３‐アミノプロピルトリメトキシシラン類等のアミノシラン類、３‐メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３‐メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシラン類、３‐イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネートシラン類等が挙げられる。（ブラックマトリックス）
本発明のブラックマトリックスは、前記黒色感光性樹脂組成物を用いて形成され、膜厚１．０μｍ当たりの光学濃度（ＯＤ値）が４．０／μｍ以上であり、体積抵抗率が１．０×１０１２Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする。本発明のブラックマトリックスは１．０μｍ程度の薄膜においてもＯＤ値が高いため、十分な遮光性能を保ちつつかつカラーフィルタの平坦性を損ねることがない。また、体積抵抗率が１．０×１０１２Ω・ｃｍ以上と高い絶縁性能を有するため、ブラックマトリックスと透明電極が導通することにより生じる液晶の配向不良を防ぐことができる。

ブラックマトリックスを形成する基板としては、可視光に対してある程度の透過率を有するものが好ましく、より好ましくは８０％以上の透過率を有するものが好ましい。例えば、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラスなどの各種ガラス基板、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの各種プラスチック基板が挙げられる。

ブラックマトリックスの形成は以下のようにして行う。基板に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、前記黒色感光性樹脂組成物の塗膜を形成する。

ブラックマトリックスの膜厚は０．８〜１．２μｍであることが好ましく、より好ましくは０．９〜１．１μｍである。ブラックマトリックスの膜厚が０．８μｍ以下である場合、遮光性が不足する。一方、ブラックマトリックスの膜厚が１．２μｍ以上である場合、カラーフィルタの平坦性が損なわれ液晶の配向不良が発生しやすくなる。

減圧乾燥、プレベーク処理により塗膜中の残留溶剤を除去した後、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光する。露光光源としては、超高圧水銀灯、キセノン灯、カーボンアーク灯等従来公知の光源を用いることができる。

次に、アルカリ性水溶液からなる現像液を用いて現像を行う。このアルカリ性水溶液からなる現像液の例としては、炭酸カリウム水溶液、炭酸ナトリウム水溶液、または炭酸水
素ナトリウム水溶液、更に、これらの水溶液に適当な海面活性剤などを加えたものが挙げられる。現像後、水洗、乾燥してベークすることにより、基板上に所定のブラックマトリックスパターンを形成することができる。

＜カラーフィルタ＞
本発明のカラーフィルタは、前記ブラックマトリックスを具備することを特徴とする。
本発明のカラーフィルタはブラックマトリックスが薄膜であるため、着色画素を形成した後の平坦性が良好である。このため、液晶表示装置に用いた際に液晶の配向不良を生じることが無く良好な表示特性が得られる。

本発明のカラーフィルタの形成は以下のようにして行う。ブラックマトリックスを形成した基板上に、カラーフィルタの各着色画素に対応する色材を含有した着色感光性樹脂組成物の塗膜を形成する。乾燥後、ブラックマトリックスの開口部に対応したパターンを有するフォトマスクを介して露光する。現像処理により未露光部を除去した後、ベークすることでブラックマトリックスの開口部に着色画素を形成することが出来る。一連の操作を例えば赤色、緑色、青色色材を含有した着色感光性樹脂組成物を用いて行うことにより、赤色、緑色、青色画素を有するカラーフィルタを製造することができる。

以下、実施例等を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

次のようにして実施例、比較例に用いた黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９を調整した。色材の配合比率を表１に示す。

＜黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．１の調整＞
ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂 ３．６１ｇ
（新日鐵化学社製「Ｖ２５９‐ＭＥ」固形分５６．１％）
ジペンタエリスリトールペンタ／ヘキサアクリレート混合物 １．０５ｇ
（日本化薬社製「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ」）
光重合開始剤 化式（２） ０．７０ｇカーボンブラック ３２．３１ｇ
プロピレングリコールモノメチルアセテート分散液
(固形分２６．０％、固形分中の顔料濃度７５．０重量％)
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１２４ ９．１３ｇ
（クラリアントジャパン社製「Ｓａｖｉｎｙｌ Ｆｉｒｅ Ｒｅｄ ３ＧＬＳ」）
シクロヘキサノン溶液（固形分１０．０％）
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ８７ ３６．２１ｇ
（有本化学工業社製「Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５８０」）
シクロヘキサノン溶液（固形分２．５％）
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート １６．９９ｇを加えてよく攪拌し、
黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．１の １００．００ｇ
（固形分１４．０％、カーボンブラック顔料濃度４５．０重量％、
染料濃度１３．０重量％）を得た。

＜黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．２の調整＞
ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂 ２．７１ｇ
（新日鐵化学社製「Ｖ２５９‐ＭＥ」固形分５６．１％）
ジペンタエリスリトールペンタ／ヘキサアクリレート混合物 １．０５ｇ
日本化薬社製「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ」）
光重合開始剤 化式（２） ０．７０ｇカーボンブラック ３５．９０ｇ
プロピレングリコールモノメチルアセテート分散液
(固形分２６．０％、固形分中の顔料濃度７５．０重量％)
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１２４ ７．００ｇ
（クラリアントジャパン社製「Ｓａｖｉｎｙｌ Ｆｉｒｅ Ｒｅｄ ３ＧＬＳ」）
シクロヘキサノン溶液（固形分１０．０％）
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ８７ ２７．９９ｇ
（有本化学工業社製「Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５８０」）
シクロヘキサノン溶液（固形分２．５％）
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ２４．６５ｇを加えてよく攪拌し、
黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．２ １００ｇ（固形分１４．０％、カーボンブラック顔料濃度５０．０重量％、染料濃度１０．０重量％）を得た。

＜黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．３の調整＞
ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂 ４．５４ｇ
（新日鐵化学社製「Ｖ２５９‐ＭＥ」固形分５６．１％）
ジペンタエリスリトールペンタ／ヘキサアクリレート混合物 １．０５ｇ
（日本化薬社製「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ」）
光重合開始剤 化式（２） ０．７０ｇカーボンブラック ２８．７２ｇ
プロピレングリコールモノメチルアセテート分散液(固形分２６．０％、
固形分中の顔料濃度７５．０重量％)
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１２４ １１．２０ｇ
（クラリアントジャパン社製「Ｓａｖｉｎｙｌ Ｆｉｒｅ Ｒｅｄ ３ＧＬＳ」）
シクロヘキサノン溶液（固形分１０．０％）
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ８７ ４４．７８ｇ
（有本化学工業社製「Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５８０」）
シクロヘキサノン溶液（固形分２．５％）
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ９．０１ｇを加えてよく攪拌し、
黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．３ １００ｇ（固形分１４．０％、カーボンブラック顔料濃度４０．０重量％、染料濃度１６．０重量％）を得た。

＜黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．４の調整＞
ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂 ３．６１ｇ
（新日鐵化学社製「Ｖ２５９‐ＭＥ」固形分５６．１％）
ジペンタエリスリトールペンタ／ヘキサアクリレート混合物 １．０５ｇ
（日本化薬社製「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ」）
光重合開始剤 化式（２） ０．７０ｇカーボンブラック ３２．３１ｇ
のプロピレングリコールモノメチルアセテート分散液
(固形分２６．０％、固形分中の顔料濃度７５．０重量％)
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ８３ ９．１３ｇ
（保土ヶ谷化学工業社製「Ａｉｚｅｎ Ｓｐｉｌｏｎ Ｒｅｄ ＢＥＨ
Ｓｐｅｃｉａｌ」）のシクロヘキサノン溶液（固形分１０．０％）
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ８７ ３６．２１ｇ
（有本化学工業社製「Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５８０」）
シクロヘキサノン溶液（固形分２．５％）
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート １６．９９ｇを加えてよく攪拌し、
黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．４ １００ｇ（固形分１４．０％、カーボンブラック顔料濃度４５．０重量％、染料濃度１３．０重量％）を得た。

＜黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．５の調整＞
ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂 ３．５９ｇ
（新日鐵化学社製「Ｖ２５９‐ＭＥ」固形分５６．１％）
ジペンタエリスリトールペンタ／ヘキサアクリレート混合物 １．０５ｇ
（日本化薬社製「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ」）
光重合開始剤 化式（２） ０．７０ｇカーボンブラック ３２．３１ｇ
プロピレングリコールモノメチルアセテート分散液
(固形分２６．０％、固形分中の顔料濃度７５．０重量％)
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ８３ ９．１３ｇ
（クラリアントジャパン社製「Ｓａｖｉｎｙｌ Ｙｅｌｌｏｗ ＲＬＳＮ」）
シクロヘキサノン溶液（固形分１０．０％）
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＶｉｏｌｅｔ３６ １８．２６ｇ
（日本化薬社製「Ｋａｙｓｅｔ Ｖｉｏｌｅｔ Ａ‐Ｒ」）
シクロヘキサノン溶液（固形分５．０％）
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ３４．９６ｇを加えてよく攪拌し、
黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．５ １００ｇ（固形分１４．０％、カーボンブラック顔料濃度４５．０重量％、染料濃度１３．０重量％）を得た。

＜黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．６の調整＞
ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂 ４．８４ｇ
（新日鐵化学社製「Ｖ２５９‐ＭＥ」固形分５６．１％）
ジペンタエリスリトールペンタ／ヘキサアクリレート混合物 ０．９８ｇ
（日本化薬社製「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ」）
光重合開始剤 化式（２） ０．６５ｇカーボンブラック ２３．３３ｇ
のプロピレングリコールモノメチルアセテート分散液
(固形分２６．０％、固形分中の顔料濃度７５．０重量％)
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１２４ １２．９６ｇ
（クラリアントジャパン社製「Ｓａｖｉｎｙｌ Ｆｉｒｅ Ｒｅｄ ３ＧＬＳ」）
シクロヘキサノン溶液（固形分１０．０％）
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ８７ ５１．８５ｇ
（有本化学工業社製「Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５８０」）
シクロヘキサノン溶液（固形分２．５％）
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ５．３９ｇを加えてよく攪拌し、
黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．６ １００ｇ（固形分１３．０％、カーボンブラック顔料濃度３５．０重量％、染料濃度２０．０重量
％）を得た。

＜黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．７の調整＞
ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂 １．５４ｇ
（新日鐵化学社製「Ｖ２５９‐ＭＥ」固形分５６．１％）
ジペンタエリスリトールペンタ／ヘキサアクリレート混合物 １．０５ｇ
（日本化薬社製「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ」）
光重合開始剤 化式（２） ０．７０ｇカーボンブラック ３９．４９ｇ
プロピレングリコールモノメチルアセテート分散液
(固形分２６．０％固形分中の顔料濃度７５．０重量％)
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１２４ ５．６２ｇ
（クラリアントジャパン社製「Ｓａｖｉｎｙｌ Ｆｉｒｅ Ｒｅｄ ３ＧＬＳ」）
シクロヘキサノン溶液（固形分１０．０％）
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ８７ ２２．３２ｇ
（有本化学工業社製「Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５８０」）
シクロヘキサノン溶液（固形分２．５％）
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ２９．２８ｇを加えてよく攪拌し、
黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．７ １００ｇ（固形分１４．０％、カーボンブラック顔料濃度５５．０重量％、染料濃度８．０重量％）を得た。

＜黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．８の調整＞
ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂 ４．５３ｇ
（新日鐵化学社製「Ｖ２５９‐ＭＥ」固形分５６．１％）
ジペンタエリスリトールペンタ／ヘキサアクリレート混合物 １．０５ｇ
（日本化薬社製「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ」）
光重合開始剤 化式（２） ０．７０ｇカーボンブラック ３７．３３ｇ
プロピレングリコールモノメチルアセテート分散液
(固形分２６．０％、固形分中の顔料濃度７５．０重量％)
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ５６．４２ｇを加えてよく攪拌し、
黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．８ １００ｇ（固形分１４．０％、カーボンブラック顔料濃度５２．０重量％）を得た。

＜黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．９の調整＞
ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂 ２．２５ｇ
（新日鐵化学社製「Ｖ２５９‐ＭＥ」固形分５６．１％）
ジペンタエリスリトールペンタ／ヘキサアクリレート混合物 １．０５ｇ
（日本化薬社製「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ」）
光重合開始剤 化式（２） ０．７０ｇカーボンブラック ３２．３１ｇ
プロピレングリコールモノメチルアセテート分散液
(固形分２６．０％、固形分中の顔料濃度７５．０重量％)
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４ ６．４６ｇ
プロピレングリコールモノメチルアセテート分散液
（固形分２０．０％、固形分中の顔料濃度７０．０重量％）
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５：６ ６．４６ｇ
プロピレングリコールモノメチルアセテート分散液
（固形分２０．０％、固形分中の顔料濃度７０．０重量％）
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ５０．７８ｇを加えてよく攪拌し、
黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．９ １００ｇ（固形分１４．０％、カーボンブラック顔料濃度４５．０重量％、赤色／青色顔料濃度１３．０重量％）を得た。

＜ブラックマトリックスの形成＞
＜ブラックマトリックス基板１ａ〜９ａの作製＞
ガラス基板（コーニング社製「ＥＡＧＬＥ ＸＧ」）上にスピンコート法により、上記黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．１の塗膜を形成した。乾燥後、９０℃のホットプレートで１分間プリベイクした。次に、超高圧水銀ランプ（照度２６ｍＷ/ｃｍ^２）を用いて黒色感光性樹脂組成物の塗膜に紫外光を照射した。露光後、２．５重量％炭酸ナトリウム水溶液で現像し、２００℃のクリーンオーブンで２０分間ベークすることでブラックマトリックス基板１ａを作製した。同様の操作を黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．２〜Ｎｏ．９を用いて行い、ブラックマトリックス基板２ａ〜９ａを作製した。

＜ブラックマトリックス基板１ｂ〜７ｂの作製＞
ガラス基板（コーニング社製「ＥＡＧＬＥ ＸＧ」）上に蒸着法により、金属クロム薄膜を形成した。ＵＶ洗浄装置を用いて乾式洗浄した後、上記クロム基板上に黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．１の塗膜を形成した。乾燥後、９０℃のホットプレートで１分間プリベイクした。次に、超高圧水銀ランプ（照度２６ｍＷ/ｃｍ^２）を用いて一部クロムが露出するように露光、現像し、２００℃のクリーンオーブンで２０分間ベークすることでクロム電極を有するブラックマトリックス基板を得た。該基板上に蒸着法によりアルミ電極を形成し、クロム電極、アルミ電極にブラックマトリックスがサンドイッチされた構造を有するブラックマトリックス基板１ｂを得た。同様の操作を黒色感光性樹脂組成物Ｎｏ．２〜Ｎｏ．９を用いて行い、ブラックマトリックス基板２ｂ〜９ｂを作製した。

得られたブラックマトリックス基板１ａ〜９ａについて外観、ＯＤ値の評価を行った。また、ブラックマトリックス基板１ｂ〜９ｂについて体積抵抗率の評価を行った。結果を表1に示す。

＜外観評価＞
ブラックマトリックス基板１ａ〜７ａを光学顕微鏡で観察し、外観異常がなかったものを○、外観異常が発生したものを○とした。

＜ＯＤ値評価＞
ブラックマトリックス基板１ａ〜７ａのＯＤ値を光学濃度計（マクベス社製「Ｄ２００‐II」）で測定した。接触式膜厚計で測定した膜厚で除することで膜厚１．０μｍ当たりのＯＤ値を算出した。

＜体積抵抗率評価＞
ブラックマトリックス基板１ｂ〜７ｂのクロム電極、アルミ電極間に微小電流測定装置（ケースレーインスツルメンツ社製「２３７型ソース・メジャーユニット」）を用いて直流５Ｖの電圧を印加し、電流値を測定した。得られた電流値より、体積抵抗率を算出した。

本発明の黒色感光性樹脂組成物を用いた実施例１〜５では、外観不良なく、１μｍ当たりのＯＤ値が４．０／μｍ以上であり、体積抵抗率も１．０Ｅ＋１２Ω・ｃｍ以上であった。これに対し、カーボンブラック顔料濃度が低い比較例１はＯＤ値が４．０／μｍより
低く、逆にカーボンブラック顔料濃度が高い比較例２は体積抵抗率が１．０Ｅ＋１２Ω・ｃｍ以下であった。また、染料を用いずにカーボンブラック顔料濃度を高くすることでＯＤ値を高めた比較例３は顕著に体積抵抗率が低かった。さらに、赤色／青色顔料分散液の混合により高ＯＤ化を試みた比較例４は外観異常が認められた。

本発明の黒色感光性樹脂組成物を用いることにより、１μｍ当たりのＯＤ値が４．０／μｍ以上であり、かつ体積抵抗率も１．０Ｅ＋１２Ω・ｃｍ以上である、遮光性と絶縁性を両立したブラックマトリックスを形成することができる。該ブラックマトリックスを具備したカラーフィルタを用いることにより、高コントラストでかつ信頼性良好な液晶表示装置を製造することが可能である。

Claims (8)

1. 少なくとも遮光材、樹脂、重合性モノマー、光重合開始剤および溶剤を含有する黒色感光性樹脂組成物であって、前記遮光材としてカーボンブラックと染料を含有し、前記カーボンブラックの含有量が前記黒色感光性樹脂組成物の固形分中４０〜５０重量パーセントであり、前記染料の含有量が前記黒色感光性樹脂組成物の固形分中１〜２０重量パーセントであることを特徴とする黒色感光性樹脂組成物。
2. 前記染料として赤色染料と青色染料を含有することを特徴とする請求項１記載の黒色感光性樹脂組成物。
3. 前記赤色染料としてＣ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１２４、前記青色染料としてＣ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ８７を含有することを特徴とする請求項２記載の黒色感光性樹脂組成物。
4. 前記染料として黄色染料と紫色染料を含有することを特徴とする請求項１記載の黒色感光性樹脂組成物。
5. 前記黄色染料としてＣ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ８３を、前記紫色染料としてＣ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＶｉｏｌｅｔ３６を含有することを特徴とする請求項４記載の黒色感光性樹脂組成物。
6. 前記光重合開始剤として化式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の黒色感光性樹脂組成物。
   

   

   〔化式（１）において、Ｘ^１、Ｘ^３、Ｘ^６は、それぞれ独立にＲ^１１、ＯＲ^１１、ＣＯＲ^１１、ＳＲ^１１、ＣＯＮＲ^１２Ｒ^１３又はＣＮを表し、Ｘ^２は置換基を有していてもよい炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数６〜３０のアリール基、置換基を有していてもよい炭素原子数７〜３０のアリールアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数２〜２０の複素環基を表し、Ｘ^４及びＸ^５は、それぞれ独立に、Ｒ^１１、ＯＲ^１１、ＳＲ^１１、ＣＯＲ^１１、ＣＯＮＲ^１２Ｒ^１３、ＮＲ^１２ＣＯＲ^１１、ＯＣＯＲ^１１、ＣＯＯＲ^１１、ＳＣＯＲ^１１、ＣＯＳＲ^１１、ＣＯＳＲ^１１、ＣＳＯＲ^１１、ＣＮ、ハロゲン原子又は水酸基を表す。Ｒ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１３は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数６〜３０のアリール基、置換基を有していてもよい炭素原子数７〜３０のアリールアルキル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数２〜２０の複素環基を表す。ａ及びｂはそれぞれ独立に、０〜３である。〕
7. 請求項１〜６記載の黒色感光性樹脂組成物を用いて形成され、膜厚１．０μｍ当たりの光学濃度（ＯＤ値）が４．０／μｍ以上であり、体積抵抗率が１．０×１０^１２Ω・ｃｍ以上であることを特徴とするブラックマトリックス。
8. 請求項７記載のブラックマトリックスを具備することを特徴とするカラーフィルタ。