(57)【要約】【課題】高精細化による画素ピッチの縮小によるブラックマトリックス線幅の細線化に伴う、樹脂ブラックマトリックスの遮光性の低下に対応し、移りこみが無く、高ＯＤ値が得られ、斜め混色の無い表示が可能なカラーフィルタを提供する。【解決手段】透明基板１上に画素状に形成されたカラーフィルタ層６と、画素間及び画素周辺部に形成されたブラックマトリックス７とを有するカラーフィルタであって、前記透明基板１は凹凸形状を有しており、前記凹凸形状の凹部８に前記ブラックマトリックス層が形成されおり、前記ブラックマトリックス７の厚さが１．５μｍ以上であることを特徴とするカラーフィルタ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に画素状に形成されたカラーフィルタ層と、画素間及び画素周辺部に形成されたブラックマトリックスと、を有するカラーフィルタであって、
前記透明基板は凹凸形状を有し、前記凹凸形状の凹部に前記ブラックマトリックスが形成され、
前記ブラックマトリックスの厚みが１．５０μｍ以上であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
前記ブラックマトリックスは、少なくとも２層以上の構成からなることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
前記ブラックマトリックスは、低反射層を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
前記ブラックマトリックスは、その厚みが前記凹部の深さより薄いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。
【請求項５】
前記透明基板は、平坦な透明基材上に透明性材料をパターニングして形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のカラーフィルタを搭載したことを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶表示パネルを搭載したことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明基板上に画素状に形成されたカラーフィルタ層と、画素間及び、画素周辺部に形成された黒色樹脂組成物とからなるブラックマトリックス層とを有するカラーフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、表示装置用カラーフィルタは、透明基板上に遮光部となるブラックマトリックス層を所定箇所に形成したのち、透明基板上に赤色（Ｒｅｄ），緑色（Ｇｒｅｅｎ），青色（Ｂｌｕｅ）のカラーフィルタ層を画素状に形成している。そして、このブラックマトリックス層の材料としては、金属クロム、黒色顔料を分散させた感光性樹脂などが用いられている。黒色顔料を分散させた感光性樹脂は、その塗工適性、塗膜の感光性、塗膜の密着性などの点から、分散させる黒色顔料の含有量には限度があるため、塗膜にした際に膜厚約１．０μｍにてブラックマトリックス層の光学濃度は３．０〜４．０程度のものである。
【０００３】
また、液晶表示装置を使用する際に、外部からの光が液晶表示装置で反射されると、その表示品質が低下するものである。この外部からの光の反射は液晶表示装置の表面及び内部で起こるものであり、カラーフィルタのブラックマトリックス層においても反射されている。このブラックマトリックス層の反射率を低減させるため、金属クロムに代わり黒色顔料を分散させた感光性樹脂が用いられているが、その反射率は約２〜５％程度である。
【０００４】
また、黒色顔料を分散させた感光性樹脂をブラックマトリックス層に用いたカラーフィルタにおいては、膜厚約１．０μｍのブラックマトリックス層の上に、膜厚約１．４μｍのカラーフィルタ層の画素周辺部が重なるため、その部分の透明基板からの厚みは約１．８μｍとなる。すなわち、このようなカラーフィルタの表面は、ブラックマトリックス層として膜厚約０．２μｍの金属クロムを用いたカラーフィルタと比べ、平坦性が劣るものである。
【０００５】
また、ＯＡ機器や、パソコン、携帯テレビ等に需要拡大してきた表示装置は、その要求が高品質表示への要求となり、高精細化への開発が進んでおり、現状Ｆｕｌｌ−ＨＤのモバイル機器においては、４４０ｐｐｉ等高精細化の要望が強い。高精細化に伴い、画素ピッチが小さくなるためめ、同じブラックマトリックス・ＴＦＴ配線の線幅では明度が落ちてしまうという課題がある。
【０００６】
図６は、現状の、カラーフィルタを用いた液晶表示装置の断面を示しており、透明基板１上に、ブラックマトリックス層７、赤画素３、緑画素４、青画素５、更にオーバーコート層９、スペーサー１０が設けられたカラーフィルタと、ＴＦＴ基板１２とが貼りされた構成になっている。
【０００７】
そのため、ブラックマトリックス・ＴＦＴ基板の配線の線幅を細くする必要があり、貼りあわせ精度が重要となる。図７は、貼りあわせ精度が悪い場合、即ち、斜めから見た際に混色となる例を示している。
【０００８】
その対策としては、カラーフィルタとＴＦＴ基板１２とのギャップを狭くする方法と、ブラックマトリックス層７の膜厚を厚くすることが考えられる。図８は、カラーフィルタとＴＦＴ基板１２とのギャップを狭くした場合を示しており、斜めから見た際の混色は無くなるが、基板間のギャップが狭いと、カラーフィルタ表面の膜厚ムラによって製造不良
が生じる可能性が増し生産性が低下し得る。また液晶層が薄くなるため、白黒のコントラストが低下したり、カラーフィルタ表面の平滑度が影響してムラが出易くなり、カラーフィルタ表面の平滑性に対する要求品質が高くなるといった問題が生じる（特許文献１）。
【０００９】
一方、明度をあげるための方法として、ＬＥＤ輝度の向上があげられるが、ブラックマトリックス層の遮光性が同じであれば透けてしまう。そのため樹脂ブラックマトリックスでは、ブラックマトリックス層の厚膜化（例えば１．１５⇒１．５０μｍ）をすることにより、遮光性を高める必要がある。
【００１０】
図９は、ブラックマトリックス層７の膜厚を厚くした場合を示しており、斜めから見た際の混色は無くなるが、ブラックマトリックスの線幅を細くし、同時に膜厚をあげることはプロセス上トレードオフの関係にあり難しい。
【００１１】
また、ガラスエッチング後にブラックマトリックス層を形成し厚膜化したあと、ブラックマトリックス層の厚みが赤画素、緑画素、青画素の膜厚が同じであると、放射ムラが発生し易い。
【００１２】
また、液晶表示装置の表示品質を向上させるために、ブラックマトリックス層の反射率をより低減させたものが要望されており、ガラス基板にブラックマトリックス層を形成する凹部を形成し、その凹部の底部を、粗面状にする提案がなされているが、凹部の底部を粗面にするのは、工程が煩雑である（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平４−２２３４０２号公報
【特許文献２】特開平１０−３２５９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
高精細化による画素ピッチの縮小によるブラックマトリックス線幅の細線化に伴う、樹脂ブラックマトリックスの遮光性の低下に対応し、移りこみが無く、赤画素３、緑画素４、青画素５形成時に生じる放射ムラが発生の無い、高ＯＤ値が得られ、斜め混色の無いカラーフィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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、透明基板上に画素状に形成されたカラーフィルタ層と、画素間及び画素周辺部に形成されたブラックマトリックスと、を有するカラーフィルタであって、
前記透明基板は凹凸形状を有し、前記凹凸形状の凹部に前記ブラックマトリックスが形成され、
前記ブラックマトリックスの厚みが１．５０μｍ以上であることを特徴とするカラーフィルタである。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、前記ブラックマトリックスは、少なくとも２層以上の構成からなることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタである。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明は、前記ブラックマトリックスは、低反射層を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラーフィルタである。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明は、前記ブラックマトリックスは、その厚みが前記凹部の
深さより薄いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のカラーフィルタである。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明は、前記透明基板は、平坦な透明基材上に透明性材料をパターニングして形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のカラーフィルタである。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のカラーフィルタを搭載したことを特徴とする液晶表示パネルである。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の液晶表示パネルを搭載したことを特徴とする液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、高精細化による画素ピッチの縮小によるブラックマトリックス線幅の細線化を行っても、斜めからの視認性低減の無い、カラーフィルタを提供できる。また、樹脂ブラックマトリックス下に低反射材料を形成した場合、反射による像の映りこみも併せて低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のカラーフィルタの構成を示した断面概念図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの、凹部の深さに対して、ブラックマトリックス厚みを薄くした構成を示した断面概念図である。
【図３】本発明のカラーフィルタの、凹部をエッチングにより設け、その凹部に低反射レジスト層を形成した構成を示した断面概念図である。
【図４】本発明の、凹部を透明材料のパターニングにより設けた構成を示した断面概念図である。
【図５】本発明の、透明材料のパターニングにより設けた凹部に低反射層を形成した構成を示した断面概念図である。
【図６】一般的な、液晶表示パネルの構成を示した断面概念図である。
【図７】液晶表示パネルの、ＴＦＴ基板とカラーフィルタとの貼り合わせにズレが生じた時に起こる混色を示した断面概念図である。
【図８】混色を、ＴＦＴ基板とカラーフィルタとのギャップを縮めることによる回避を説明した断面概念図である。
【図９】混色を、ブラックマトリックスの厚みを厚くすることによる回避を説明した断面概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明のカラーフィルタの構成の一例を示したものであり、平坦な透明基板に、エッチングにより凹部８を形成することで透明基板１を形成し、その凹部８にブラックマトリックス７を形成したものである。更に、その上に赤画素３、緑画素４、青画素５を含む着色層を形成し、必要に応じてその表面にオーバーコート層９を形成することで、カラーフィルタ基板１１を形成する。形成したカラーフィルタ１１は、ＴＦＴ基板１２と張り合わせられ、液晶表示パネルが形成される。尚、図１に示す赤画素３、緑画素４、青画素５の位置関係は、あくまで本発明になるカラーフィルタの一例であり、当然ながらその位置関係は上記の例に限定されるものではない。
【００２５】
ディスプレイを高精細化する場合において、ブラックマトリックス・ＴＦＴ配線の線幅を一定にしたまま画素ピッチ幅だけを小さくしていくと、カラーフィルタの有効領域全体
の面積に占めるブラックマトリックスの面積比が高くなるため、バックライトの透過光量が低下し、明度が落ちる。そこで、ブラックマトリックスの線幅も併せて細線化することが好ましく、具体的には少なくとも５μｍ以下、より好ましくは４μｍ以下とすることが好ましい。その場合においてブラックマトリックスの厚みは、斜め視認性低減の抑制の観点から、１．５０μｍ以上とすることが好ましい。ブラックマトリックス７は、図１に示すように凹部８に形成することで、最終的なカラーフィルタ基板の表面の凹凸を小さくする。また、凹部の深さはブラックマトリックスの厚さに対し、２０％以上であることが好ましい。
【００２６】
図２に本発明のカラーフイルタの別の構成の一例を示す。図２に示すカラーフィルタは、透明基板１上に形成した凹部の深さに対して、ブラックマトリックス７の厚みを低く形成した構成を示しており、ブラックマトリックスの厚さを維持しつつ、表面の平坦性を向上させたカラーフィルタを形成することが可能となる。
【００２７】
図３に本発明のカラーフイルタの更に別の構成の一例を示す。図３に示すカラーフィルタは、透明基板１上に形成した凹部に２層構成を有するブラックマトリックス７を形成したものである。図３に示すカラーフィルタのブラックマトリックス７を構成する各層は、少なくともその内の１層が一定の遮光性を有するものであれば、如何様に形成されてもよく、例えば図３に示す例の様に、透明基板１側の層を低反射レジスト層１４として形成することにより、反射による像の映りこみの低減が可能である。また、本発明になるカラーフィルタにおいて、ブラックマトリックス７は、必要に応じて３層以上の複数層で構成されることを妨げない。或いは、ブラックマトリックス７は、その何れかの層に導電性の層を有してもよい。
【００２８】
図４に本発明のカラーフイルタの更に別の構成の一例を示す。図４に示すカラーフィルタは、平坦な透明基材の上に、透明材料をパターニングし、凹凸を設けたものである。透明材料としては、透明性を有する感光性樹脂や、透明樹脂インキ等を用いることができ、透明材料を印刷等の手段でパターン塗布し、必要に応じて硬化させることで、凹部を形成できる。このような方法により透明基板を形成する場合、例えばガラスエッチング等の際に使用するフッ酸等の薬液を使用する必要が無いため、より安全にカラーフィルタを製造することができる。
【００２９】
図５に本発明のカラーフイルタの別の構成の一例を示す。図５に示すカラーフィルタは、平坦な透明基材の上に透明材料をパターニングすることで凹部を形成した透明基板を用い、その凹部に２層構成を有するブラックマトリックスを形成したものである。更に透明基板１側の層を低反射レジスト層１４として形成することにより、図３に示した構成と同様に、反射による像の映りこみの低減が可能である。
【００３０】
本発明になるカラーフィルタに使用される透明基板としては、可視光に対してある程度の透過率を有するものであればよい。好ましくは８０％以上の透過率を有するものを好適に使用可能であり、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、或いは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を使用することができる。
【００３１】
ブラックマトリックスとしては、従前使用されていた金属クロム薄膜、或いは遮光材を含有した黒色感光性樹脂組成物等の材料を使用できる。また、上述した通り、ブラックマトリックスを２層以上の構成とする場合には、それぞれ組成や屈折率等の異なる別々の材料を用いてブラックマトリックスを形成することもできる。ブラックマトリックスを２層以上の構成とする場合、その内の１層が占め得る厚さは当然ながらブラックマトリックス全体の厚さの一部となるが、本発明になるカラーフィルタは透明基板の凹部にブラックマ
トリックスを形成することで、ブラックマトリックスを一般的な水準よりも厚く形成するものであるため、斜め視認性の低減効果を得ると同時に、２層以上の複数層構成を形成することも容易となる。
【００３２】
以下に、ブラックマトリックスを２層構成で形成する場合のブラックマトリックスの構成例を示す。例えば、ブラックマトリックスは、黒色顔料、バインダ樹脂、重合性モノマー、光重合開始剤及び溶剤を含有する第一の黒色感光性樹脂組成物と第二の黒色感光性樹脂組成物の塗膜を積層して形成することができる。第一の黒色感光性樹脂塗膜と第二の黒色感光性樹脂塗膜を積層して得られるブラックマトリックスのＯＤ値は４．０／μｍ以上であることが好ましい。
【００３３】
第一の黒色感光性樹脂組成物は、１．０μｍ当たりのＯＤ値が１．０／μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．８／μｍ以下である。ＯＤ値が０．８／μｍ以下であれば、ガラス基板との屈折率差が小さくなり、透明基板１と第一の黒色感光性樹脂塗膜の界面における反射を抑えることが可能である。更に、第一の黒色感光性樹脂塗膜と第二の黒色感光性樹脂塗膜４の界面における反射光を吸収するため、トータルの反射率を低減することが可能である。
【００３４】
第一の黒色感光性樹脂塗膜の膜厚は０．５〜１．０μｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．５〜０．８μｍの範囲である。膜厚が０．５μｍ以下である場合、塗工が困難になる。また、膜厚を０．８μｍ以下に抑えることで、カラーフィルタに用いた際に好適な平坦性を得ることができる。
【００３５】
第二の黒色感光性樹脂塗膜は、１．０μｍ当たりのＯＤ値が３．４／μｍ以上であることが好ましい。ＯＤ値が３．４／μｍ以上であれば、平坦性を損なわずにブラックマトリックスとして十分な遮光性を得ることが可能である。
【００３６】
第二の黒色感光性樹脂塗膜の膜厚は１．１〜１．７μｍの範囲が好ましく、より好ましくは１．１〜１．５μｍの範囲である。膜厚が１．１μｍ以上である場合、十分に高い遮光性を得ることが可能となる。また、膜厚を１．５μｍ以下に抑えることで、カラーフィルタに用いた際に好適な平坦性を得ることができる。
【００３７】
以下、ブラックマトリックスを２層構成とした場合において、第一及び第二の塗膜を形成する黒色感光性樹脂組成物に用いられる材料例について詳細に説明する。例えば、黒色感光性樹脂組成物は、少なくとも黒色顔料、バインダ樹脂、重合性モノマー、光重合開始剤及び溶剤を含有するものを使用できる。
【００３８】
＜黒色顔料＞
黒色顔料としては、カーボンブラックが好適に用いられる。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。
【００３９】
第一の黒色感光性樹脂組成物中におけるカーボンブラックの含有量は、固形分中２０重量パーセント以下が好ましく、より好ましくは１５重量パーセント以下である。含有量が２０重量パーセント以上である場合、透明基板と第一の黒色感光性樹脂組成物の塗膜の界面における反射が大きくなる。
【００４０】
第二の黒色感光性樹脂組成物中におけるカーボンブラックの含有量は固形分中４０〜６０重量パーセントが好ましく、より好ましくは４５〜５５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、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６０重量パーセント以上である場合、黒色感光性樹脂組成物の感度が低下し直線性が悪化する。
【００４１】
＜バインダ樹脂＞
本発明の第一の黒色感光性樹脂組成物は、バインダ樹脂としてポリイミド前駆体を用いることを特徴とする。ポリイミド前駆体は一般にテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物を付加重合して合成される。ポリイミド前駆体はカルボキシル基を多数有することからアルカリ現像性を持つ。ポリイミド前駆体を２００℃以上の高温でイミド化反応させることにより、ポリイミド樹脂が得られる。
【００４２】
ポリイミド前駆体は極性が高いため、ポリイミド前駆体をバインダ樹脂として用いた塗膜は高温処理せずとも一般的なブラックマトリックスの製造に用いられる黒色感光性樹脂組成物の溶剤であるシクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等に不溶である。このため、ポリイミド前駆体をバインダ樹脂に用いた本発明の第一の黒色感光性樹脂組成物の塗膜を形成した後、現像性を維持したままシクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等を溶剤に用いた本発明の第二の黒色感光性樹脂組成物を積層させることが可能である。
【００４３】
ポリイミド前駆体を合成するテトラカルボン酸二無水物としては、４，４’‐オキシジフタル酸二無水物、３，３’，４，４’‐ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、３，４，９，１０‐ペリレンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’‐ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’‐ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６‐ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’‐パラターフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’‐メタターフェニルテトラカルボン酸二無水物等の芳香族化合物が耐熱性、絶縁性の観点から好ましく用いられる。
【００４４】
テトラカルボン酸二無水物として脂環式化合物を用いることも可能である。脂環式テトラカルボン酸二無水物としては、１，２，４，５‐シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ［２，２，２］オクト‐７‐エン‐２，３，５，６‐テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ［２，２，１］ヘプタン‐２‐エンド‐３‐エンド‐５‐エクソ‐６‐エクソ‐２，３，５，６‐テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ［２，２，１］ヘプタン‐２‐エクソ‐３‐エクソ‐５‐エクソ‐６‐エクソ‐２，３，５，６‐テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ［２，２，１］ヘプタン‐２，３，５，６‐テトラカルボン酸二無水物、デカハイドロ‐ジメタノナフタレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
【００４５】
ポリイミド前駆体を合成するためのジアミン化合物としては、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、３，３’-ジアミノジフェニルエーテル、４，４’‐ジアミノジフェニルエーテル、３，４’‐ジアミノジフェニルエーテル、４，４’‐ジアミノジフェニルメタン、３，３’‐ジアミノジフェニルスルホン、４，４’‐ジアミノジフェニルスルホン、３，３’‐ジアミノジフェニルサルファイド、４，４’‐ジアミノジフェニルサルファイド、１，３‐ビス（４‐アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４‐ビス（４‐アミノフェノキシ）ベンゼン、２，２‐ビス（トリフルオロメチル）ベンジジン、９，９’‐ビス（４‐アミノフェニル）フルオレン等の芳香族化合物が耐熱性、絶縁性の観点から好ましく用いられる。
【００４６】
ジアミン化合物として脂環式化合物を用いることも可能である。脂環式ジアミン化合物としては、ビス［２‐（３‐アミノプロポキシ）エチル］エーテル、１，４‐ブタンジオール‐ビス（３‐アミノプロピル）エ−テル、３、９‐ビス（３‐アミノプロピル）‐２，４，８，１０‐テトラスピロ‐５，５‐ウンデカン、１，２‐ビス（２‐アミノエトキシ）エタン、１，２‐ビス（３‐アミノプロポキシ）エタン、トリエチレングリコール−ビス（３‐アミノプロピル）エーテル、ポリエチレングリコール−ビス（３‐アミノプロピル）エーテル、３、９‐ビス（３‐アミノプロピル）‐２，４，８，１０‐テトラスピロ‐５，５‐ウンデカン、１，４‐ブタンジオール‐ビス（３‐アミノプロピル）エ−テル等が挙げられる。
【００４７】
第二の黒色感光性樹脂組成物は、バインダ樹脂としてカルド樹脂を用いることができる。これにより、近年のブラックマトリックスに要求される線幅６μｍ以下の高精細パターンを精度良く形成することが可能となる。
【００４８】
カルド樹脂とは環状構造を構成している４級炭素原子に二つの環状構造が結合した骨格を有する樹脂である。フルオレン環にベンゼン環が結合した骨格を有するものが一般的であり、化（１）で表されるエポキシ化合物を（メタ）アクリル酸と反応させ、得られたエポキシアクリレートと酸無水物の反応により合成される。カルド樹脂の合成に用いられる酸無水物としては、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水クロレンド酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
【００４９】
＜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。
【００５０】
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。
【００５１】
＜光重合開始剤＞
光重合開始剤としては従来公知の化合物を適宜使用することができるが、光を透過しない黒色感光性樹脂組成物に用いた際にも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。
【００５２】
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。
【００５３】
前記オキシムエステル系化合物の含有量は、前記黒色感光性樹脂組成物の固形分中１〜１０重量％であることが好ましく、より好ましくは２〜５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１０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。
【００５４】
黒色感光性樹脂組成物には、上記オキシムエステル化合物と共に、その他の光重合開始剤を併用することができ、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。
【００５５】
これらの光重合開始剤は１種又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０．１〜１重量％であることが好ましく、より好ましくは０．２〜０．５重量％の範囲である。
【００５６】
＜溶剤＞
第一の黒色感光性樹脂組成物の溶剤としては、Ｎ‐メチル‐２‐ピロリドン、Ｎ，Ｎ‐ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ‐ジメチルホルムアミドなどのアミド系、β‐プロピオラクトン、γ‐ブチロラクトン、γ‐バレロラクトン、δ‐バレロラクトン、γ‐カプロラクトン、ε‐カプロラクトンなどのラクトン系といった極性溶剤が用いられ、Ｎ‐メチル‐２‐ピロリドン、γ‐ブチロラクトンが好適であり、これらは組み合わせて用いても良い。
【００５７】
第二の黒色感光性樹脂組成物の溶剤としては、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（ＰＧＭＡＣ）、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、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、乳酸エチル、エチルエトキシプロピオネートが用いられ、シクロヘキサノン、ＰＧＭＡＣが好適であり、これらは組み合わせて用いても良い。
【００５８】
＜その他添加剤＞
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。
【００５９】
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良い。
【００６０】
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。
【００６１】
＜透明基板＞
ブラックマトリックスを形成する透明基板としては、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。
【００６２】
また、本願発明のブラックマトリックスが形成された透明基板は、ブラックマトリックスを形成していない透明基板側から測定した時の、ブラックマトリックスの反射率は５．０％以下であり、これにより、液晶表示装置における外光の映り込みが低減し、良好な表示特性が得られる。
【００６３】
＜カラーフィルタ＞
カラーフィルタは、前記ブラックマトリックスを形成した凹部を有する透明基板上の開口部に赤色、緑色、青色の着色画素を形成する。
【００６４】
赤色画素の形成に用いる赤色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９等が挙げられる。
【００６５】
赤色画素の色相を調整するために、黄色顔料を併用することも可能である。黄色顔料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９８、１９９、２１３、２１４等が挙げられる。
【００６６】
緑色画素の形成に用いる緑色顔料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、１０、３６、３７、５８等が挙げられる。また、緑色画素の色相を調整するために黄色顔料を併用することも可能である。黄色顔料としては、赤色画素の色相調整用に例示したものを適宜用いることができる。
【００６７】
青色画素の形成に用いる青色顔料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等が挙げられる。また、青色画素の色相を調整するために紫色顔料を併用することも可能である。紫色顔料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等が挙げられる。
【００６８】
以上に示す構成のカラーフィルタを用いることで、斜め視認性の低減を抑制した液晶表示装置を製造することが可能となる。
【符号の説明】
【００６９】
１・・・透明基板
２・・・画素
３・・・赤画素
４・・・緑画素
５・・・青画素
６・・・カラーフィルタ層
７・・・ブラックマトリックス
８・・・凹部
９・・・オーバーコート層
１０・・・スペーサー
１１・・・カラーフィルタ基板
１２・・・ＴＦＴ基板
１３・・・透明材料
１４・・・低反射層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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