(57)【要約】【課題】少なくとも額縁領域において、ブラックマトリクスと、カラーフィルタの基板との密着強度が高いブラックマトリクス基板の製造方法を提供する。【解決手段】基板上に黒色感光性樹脂組成物を塗布する塗布工程と、前記黒色感光性樹脂組成物を、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、塗布した側から露光する露光工程と、前記黒色感光性樹脂組成物を現像して、所定のパターンを有するブラックマトリクスを形成する現像工程と、少なくとも額縁領域に対応する領域の前記ブラックマトリクスを、基板の裏面から露光する裏面露光工程と、を備えることを特徴とするブラックマトリクス基板の製造方法である。【選択図】図１
2013044842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に黒色感光性樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
前記黒色感光性樹脂組成物を、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、塗布した側から露光する露光工程と、
前記黒色感光性樹脂組成物を現像して、所定のパターンを有するブラックマトリクスを形成する現像工程と、
少なくとも額縁領域に対応する領域の前記ブラックマトリクスを、基板の裏面から露光する裏面露光工程と、
を備えることを特徴とするブラックマトリクス基板の製造方法。
【請求項２】
前記裏面露光工程が、前記基板の搬送中に行われることを特徴とする請求項１に記載のブラックマトリクス基板の製造方法。
【請求項３】
基板上に黒色感光性樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
前記黒色感光性樹脂組成物を、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、塗布した側から露光する露光工程と、
前記黒色感光性樹脂組成物を現像して、所定のパターンを有するブラックマトリクスを形成する現像工程と、
少なくとも額縁領域に対応する領域の前記ブラックマトリクスを、基板の裏面から露光する裏面露光工程と、
前記基板上に、前記ブラックマトリクスにより区画された開口部に異なる色の複数の着色層を形成する着色層形成工程と、
を少なくとも備えることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
基板上に黒色感光性樹脂組成物を塗布する塗布工程と、
前記黒色感光性樹脂組成物を、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、塗布した側から露光する露光工程と、
前記黒色感光性樹脂組成物を現像して、所定のパターンを有するブラックマトリクスを形成する現像工程と、
前記基板上に、前記ブラックマトリクスにより区画された開口部に異なる色の複数の着色層を形成する着色層形成工程と、
少なくとも額縁領域に対応する領域の前記ブラックマトリクスを、基板の裏面から露光する裏面露光工程と、
を少なくとも備えることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載のカラーフィルタの製造方法を用いてカラーフィルタを製造する工程と、当該製造されたカラーフィルタと液晶駆動側基板を対向させて組み立てる工程と、を具備することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
基板と、
前記基板上に形成された、黒色樹脂を含むブラックマトリクスと、
を備え、
前記基板と前記ブラックマトリクスの額縁領域での密着強度が１５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上であることを特徴とするブラックマトリクス基板。
【請求項７】
基板と、
前記基板上に形成された、開口部を有し、黒色樹脂を含むブラックマトリクスと、
前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆うように形成された着色層と、
を少なくとも備え、
前記基板と前記ブラックマトリクスの額縁領域での密着強度が１５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項８】
請求項７に記載のカラーフィルタと
前記カラーフィルタと対向する液晶駆動側基板と、
前記カラーフィルタと前記液晶駆動側基板の間に封入された液晶層と、
前記液晶層を封止するシール剤と、
を具備することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
前記シール剤が、前記カラーフィルタの額縁領域での前記ブラックマトリクス上に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に用いられるブラックマトリクス基板の製造方法や、カラーフィルタの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（液晶テレビ、コンピュータ用液晶ディスプレイ、携帯機器用液晶ディスプレイなど）に用いられる液晶パネルは、カラーフィルタ基板と、ＴＦＴ等が形成された液晶駆動側基板とをはり合わせ、これらの基板の間に液晶層を挟み、シール剤で液晶層を封止して構成される。従来は、シール剤は、ブラックマトリクスの外側に形成され、カラーフィルタ基板−シール剤−液晶駆動側基板との積層構造となり、シール剤が、カラーフィルタ基板と液晶駆動側基板との剥離を防いでいた。
【０００３】
しかしながら、近年、液晶表示装置のベゼル（額縁領域）の幅を狭くすることが求められている。特に、携帯電話やスマートフォンなどの携帯機器用の液晶ディスプレイにおいては、デザイン面からも、狭ベゼル化が求められている。図６は、従来の液晶表示装置１４１を示す図である。カラーフィルタ１０１と液晶駆動側基板１４３とを接続するシール剤１４５を、額縁領域１０２ａのブラックマトリクス１０９上に形成することで、ベゼルを狭くすることが行われている。
【０００４】
しかしながら、液晶駆動側基板１４３とカラーフィルタ１０１の基板１０３との間に加わる荷重が、シール剤１４５を介して、額縁領域のブラックマトリクス１０９と、カラーフィルタ１０１の基板１０３との間に加えられるため、ブラックマトリクス１０９と基板１０３との間（図６中のＢの領域）の剥離により、破損することが多かった。
【０００５】
つまり、シール剤１４５は、ポリイミド、シリコーン樹脂、ゴム、エポキシ系熱硬化型樹脂などの樹脂であり、オーバーコート層１１５やブラックマトリクス１０９は感光性樹脂を硬化させて得られるため、シール剤１４５、オーバーコート層１１５、ブラックマトリクス１０９の各積層構造は、高い密着強度となり、剥がれにくい。一方で、カラーフィルタ１０１の基板１０３と、樹脂製のブラックマトリクス１０９とは、材質の違いから、密着強度が低くなりがちであった。
【０００６】
これに対して、ブラックマトリクスの材料に変更を加えたり（例えば、特許文献１を参照）、樹脂製ブラックマトリクスの形状を変更したり（例えば、特許文献２を参照）して、カラーフィルタの基板との密着性を向上させる試みがなされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２０４３６３号公報
【特許文献２】特許第３１４９７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、これまでのブラックマトリクスの密着性向上には限界があり、さらなる密着強度向上が難しいという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、少なくとも額縁領域において、ブラックマトリクスと、カラーフィルタの基板との密着強度が高いブラックマトリクス基板の製造方法などを提供することである。
【００１０】
本発明者らは、前述した目的を達成するため、鋭意検討を行った結果、ブラックマトリクスに対して裏面からも露光することで、ブラックマトリクスと基板との密着強度が向上することを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、以下に示す特徴を有する。
（１）基板上に黒色感光性樹脂組成物を塗布する塗布工程と、前記黒色感光性樹脂組成物を、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、塗布した側から露光する露光工程と、前記黒色感光性樹脂組成物を現像して、所定のパターンを有するブラックマトリクスを形成する現像工程と、少なくとも額縁領域に対応する領域の前記ブラックマトリクスを、基板の裏面から露光する裏面露光工程と、を備えることを特徴とするブラックマトリクス基板の製造方法。
（２）前記裏面露光工程が、前記基板の搬送中に行われることを特徴とする（１）に記載のブラックマトリクス基板の製造方法。
（３）基板上に黒色感光性樹脂組成物を塗布する塗布工程と、前記黒色感光性樹脂組成物を、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、塗布した側から露光する露光工程と、前記黒色感光性樹脂組成物を現像して、所定のパターンを有するブラックマトリクスを形成する現像工程と、少なくとも額縁領域に対応する領域の前記ブラックマトリクスを、基板の裏面から露光する裏面露光工程と、前記基板上に、前記ブラックマトリクスにより区画された開口部に異なる色の複数の着色層を形成する着色層形成工程と、を少なくとも備えることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
（４）基板上に黒色感光性樹脂組成物を塗布する塗布工程と、前記黒色感光性樹脂組成物を、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、塗布した側から露光する露光工程と、前記黒色感光性樹脂組成物を現像して、所定のパターンを有するブラックマトリクスを形成する現像工程と、前記基板上に、前記ブラックマトリクスにより区画された開口部に異なる色の複数の着色層を形成する着色層形成工程と、少なくとも額縁領域に対応する領域の前記ブラックマトリクスを、基板の裏面から露光する裏面露光工程と、を少なくとも備えることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
（５）（３）または（４）に記載のカラーフィルタの製造方法を用いてカラーフィルタを製造する工程と、当該製造されたカラーフィルタと液晶駆動側基板を対向させて組み立てる工程と、を具備することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（６）基板と、前記基板上に形成された、黒色樹脂を含むブラックマトリクスと、を備え、前記基板と前記ブラックマトリクスの額縁領域での密着強度が１５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上であることを特徴とするブラックマトリクス基板。
（７）基板と、前記基板上に形成された、開口部を有し、黒色樹脂を含むブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスの前記開口部を覆うように形成された着色層と、を少なくとも備え、前記基板と前記ブラックマトリクスの額縁領域での密着強度が１５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上であることを特徴とするカラーフィルタ。
（８）（７）に記載のカラーフィルタと前記カラーフィルタと対向する液晶駆動側基板と、前記カラーフィルタと前記液晶駆動側基板の間に封入された液晶層と、前記液晶層を封止するシール剤と、を具備することを特徴とする液晶表示装置。
（９）前記シール剤が、前記カラーフィルタの額縁領域での前記ブラックマトリクス上に形成されていることを特徴とする（８）に記載の液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、少なくとも額縁領域において、ブラックマトリクスと、カラーフィルタの基板との密着強度が高いブラックマトリクス基板の製造方法などを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）〜（ｆ）本発明に係るブラックマトリクス基板の製造工程を説明する概略断面図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）本発明に係るカラーフィルタの製造工程を説明する概略断面図。
【図３】（ａ）、（ｂ）ブラックマトリクスの額縁領域のみを裏面露光する工程を説明する概略平面図。
【図４】（ａ）、（ｂ）薄膜密着強度測定装置を用いて薄膜の密着強度を測定する工程を説明する概略断面図。
【図５】本発明に係る液晶表示装置の概略断面図。
【図６】従来例に係る液晶表示装置の概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（ブラックマトリクス基板の製造方法）
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に係るブラックマトリクス基板の製造方法を説明する図である。
図１（ａ）は、塗布工程の準備として、基材を用意する工程を示す。
図１（ｂ）は、塗布工程を示す。塗布工程とは、基板上に黒色感光性樹脂組成物を塗布する工程である。
図１（ｃ）は、露光工程を示す。露光工程とは、黒色感光性樹脂組成物を、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、塗布した側から露光する工程である。
図１（ｄ）は、現像工程を示す。現像工程とは、黒色感光性樹脂組成物を現像して、所定のパターンを有するブラックマトリクスを形成する工程である。
図１（ｅ）は、裏面露光工程を示す。裏面露光工程とは、少なくとも額縁領域に対応する領域の前記ブラックマトリクスを、基板の裏面側から露光する工程である。
図１（ｆ）は、本発明に係るブラックマトリクス基板を示す。
【００１４】
まず、図１（ａ）に示すとおり、基板３を用意する。その後、図１（ｂ）に示すとおり、基板３の上に、ネガ型の黒色感光性樹脂組成物５を塗布する。必要に応じて、プリベーク工程を行い、黒色感光性樹脂組成物５を乾燥させる。
【００１５】
（基板）
基板３は特に限定されるものではなく、カラーフィルタに一般的に用いられる透明な基板を使用することができる。例えば、ホウ珪酸ガラス、アルミノホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス、合成石英ガラス、ソーダライムガラス、ホワイトサファイアなどの可撓性のない透明なリジット材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂フィルムなどの可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。前記フレキシブル材としては、ポリメチルメタクリレート等のアクリル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、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、トリアセチルセルロース、シンジオタクティック・ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂、ポリエーテルニトリル、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリシクロヘキセン、ポリノルボルネン系樹脂、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミド等からなるものを挙げることができるが、一般的なプラスチックからなるものも使用可能である。特に、無アルカリガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり、寸法安定性および高温加熱処理における特性に優れており、好ましい。
【００１６】
（黒色感光性樹脂組成物）
黒色感光性樹脂組成物５は、遮光性粒子を含むネガ型感光性樹脂である。ネガ型感光性樹脂は特に限定されることはなく、一般的に使用されるネガ型感光性樹脂を用いることができる。例えば、架橋型樹脂をベースとした化学増幅型感光性樹脂、具体的にはポリビニルフェノールに架橋剤を加え、さらに酸発生剤を加えた化学増幅型感光性樹脂等が挙げられる。また、アクリル系ネガ型感光性樹脂として、紫外線照射によりラジカル成分を発生する光重合開始剤と、分子内にアクリル基を有し、発生したラジカルにより重合反応を起こして硬化する成分と、その後の現像により未露光部が溶解可能となる官能基（例えば、アルカリ溶液による現像の場合は酸性基をもつ成分）とを含有するものを用いることができる。上記のアクリル基を有する成分のうち、比較的低分子量の多官能アクリル分子としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（ＤＰＰＡ）、テトラメチルペンタトリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）等が挙げられる。また、高分子量の多官能アクリル分子としては、スチレン‐アクリル酸‐ベンジルメタクリレート共重合体の一部のカルボン酸基部分にエポキシ基を介してアクリル基を導入したポリマーや、メタクリル酸メチル‐スチレン‐アクリル酸共重合体等が挙げられる。
【００１７】
黒色感光性樹脂組成物５に添加する遮光性粒子としては、酸化チタンや四酸化鉄などの金属酸化物粉末、金属硫化物粉末、金属粉末、カーボンブラックの他に、赤、青や緑などの顔料の混合物を用いることができる。
【００１８】
また、感光性樹脂の塗布方法としては、例えばスピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法、ダイコート法等がある。
【００１９】
その後、図１（ｃ）に示すとおり、黒色感光性樹脂組成物５を塗布した側（以後、基板３の表面とも呼ぶ）から、所定のパターンを有するフォトマスク２１を介して露光光２７を照射し、所定のパターンで黒色感光性樹脂を露光する。ここで、黒色感光性樹脂組成物５がネガ型の感光性樹脂であるため、露光により硬化した、感光した黒色感光性樹脂組成物７が得られる。
【００２０】
フォトマスク２１は、フォトマスク用基板２３の上に、除去すべきネガ型感光性樹脂層５のパターンに対応したパターンの遮光膜２５を有する。
【００２１】
その後、図１（ｄ）に示すように、基板３を現像し、未露光の黒色感光性樹脂組成物５を溶解させ、感光した黒色感光性樹脂組成物７をブラックマトリクス９とする。
【００２２】
その後、図１（ｅ）に示すように、ブラックマトリクス９の少なくとも額縁領域２ａについて、露光光２９を、ブラックマトリクス９が形成された面とは反対側（以後、基板３の裏面とも呼ぶ）から照射する。
一般的に、黒色感光性樹脂組成物の場合、塗布した側からの露光では、主に表面で露光光が吸収されることから表面が硬化しやすく、露光光による内部硬化は進みにくいと考えられる。そのため、ガラス面付近の硬化は熱によるものが大きく寄与していると考えられる。そこで、裏面からも露光することにより、ガラス界面付近も露光光による硬化が行われるため、ガラス界面との密着性向上につながっているものと考えられる。
【００２３】
この裏面露光は、基板３の搬送中に、基板３を静止せずに行われることが好ましい。この裏面露光は、フォトマスクを介してパターニングするための露光とは異なり、ブラックマトリクス９を基板３の裏面から露光できればよく、精密な位置合わせが不要であるため、基板３を静止する必要はない。裏面露光を基板３の搬送中に行うことができれば、搬送機構中に基板３を制動する機構などを設けることが不要であるほか、製造時間の短縮にもつながり、製造コストの低減に役立つ。
【００２４】
また、シール剤を介した荷重は、主に額縁領域２ａのブラックマトリクス９に印加されるため、最低限、額縁領域２ａを、基板３の裏面より露光し、密着強度を高めれば足りる。しかし、表示領域２ｂのブラックマトリクス９と基板３との密着強度が高まっても、特に問題はないため、ブラックマトリクス９の全面を、基板３の裏面から露光しても良い。
【００２５】
基板３の裏面の全面を露光する場合、例えば、高圧水銀灯、メタルハライドランプなど、紫外線を照射可能なランプで露光することが考えられる。
【００２６】
基板３の額縁領域２ａのみを露光する場合、例えば、以下のように露光することが考えられる。図３（ａ）に示すように、小型の紫外線発生源３０（例えば、小型の紫外線ランプ、紫外線ＬＥＤなど）を、ブラックマトリクス基板１１の搬送方向Ａと垂直な方向に並べ、ブラックマトリクス基板１１の額縁領域２ａに対応する位置に小型の紫外線発生源３０を設け、紫外線発生源３０の上を、額縁領域２ａに紫外線が照射されるように、ブラックマトリクス基板１１を搬送する。さらに、図３（ｂ）に示すように、ブラックマトリクス基板１１を９０度回転させ、額縁領域２ａに対応する位置に設けられた紫外線発生源３０の上を搬送させると、ブラックマトリクス基板１１の額縁領域２ａを格子状に紫外線で露光できる。なお、図３においては、表示領域２ｂ内のブラックマトリクス９については、図示を省略している。
【００２７】
その後、必要に応じて、露光後の基板３とブラックマトリクス９とを、１５０〜２５０℃で焼成する。さらに、強制条件として、１２１℃・１００％ＲＨの条件下にて、ある一定時間の高温高湿条件での処理を追加する場合もある。
【００２８】
その結果、図１（ｆ）に示すように、基板３とブラックマトリクス９とが、少なくとも額縁領域２ａにおいて強力に密着したブラックマトリクス基板１１を得ることができる。
【００２９】
（カラーフィルタの製造方法）
次に、ブラックマトリクス基板１１を用いて、カラーフィルタ１を製造する工程について説明する。
図２（ａ）は、着色層形成工程の準備として、ブラックマトリクス基板１１を用意する工程を示す。
図２（ｂ）は、着色層形成工程を示す。着色層形成工程とは、基板上に、ブラックマトリクス９により区画された開口部に異なる色の複数の着色層を形成する工程である。
図２（ｃ）は、必要に応じて行われるオーバーコート層形成工程を示す。オーバーコート層形成工程とは、透明な感光性樹脂組成物を、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、塗布した側から露光する工程である。
【００３０】
まず、図２（ａ）に示すように、ブラックマトリクス基板１１を用意し、図２（ｂ）に示すように、ブラックマトリクス９の各開口部を覆うように、赤色着色層１３Ｒ、青色着色層１３Ｂ、緑色着色層１３Ｇなど、各色の着色層を形成する。
【００３１】
各色の着色層の形成は、特に限定されず、一般的な着色層の形成方法を使用できるが、例えば、各色の着色剤を含む感光性樹脂を塗布した後、所定の適切なパターンを有するフォトマスクを用いて露光し、現像してパターニングすることにより形成されることができる。赤色着色層１３Ｒ、青色着色層１３Ｂ、緑色着色層１３Ｇについては、各色に応じた適切な着色剤等を分散し含有させた感光性樹脂を用いる。感光性樹脂としては、前述のネガ型感光性樹脂に加え、ポジ型感光性樹脂を用いることができる。ポジ型感光性樹脂は、特に限定されるものではなく、一般的に使用されるものを用いることができる。具体的には、ノボラック樹脂をベース樹脂とした化学増幅型感光性樹脂等が、ポジ型感光性樹脂の例として挙げられる。
【００３２】
他の着色層の形成方法の例として、インクジェット方式を用いてもよい。インクジェット方式とは、ブラックマトリクス９の開口部に、着色層形成用塗工液を吐出して塗布する方法であり、通常、着色層形成用塗工液を吐出することができるノズルを複数備えるインクジェットヘッドが用いられる。
【００３３】
さらに、必要に応じて、図２（ｃ）に示すように、透明な感光性樹脂を、カラーフィルタの全面に塗布し、露光することで、オーバーコート層１５を形成して、カラーフィルタ１を得る。上記の感光性樹脂としては、ネガ型感光性樹脂およびポジ型感光性樹脂のいずれも用いることができる。
オーバーコート層１５は、可視光域で透明な感光性樹脂で形成され、０．１μｍ〜２．０μｍ程度の厚みを有し、ブラックマトリクス９や着色層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂの表面を覆うように配置される。オーバーコート層１５は、顔料等の各着色層の含有物が、各着色層から液晶層中に溶出しないように設けられる。オーバーコート層１５は、透明保護層とも呼ばれる。
【００３４】
さらに、オーバーコート層１５の上に、メインフォトスペーサ（図示せず）などを形成しても良い。メインフォトスペーサは、感光性樹脂で形成され、１〜５μｍ程度の厚みを有し、Ｒ、Ｇ、Ｂの画素の位置（ブラックマトリクス９の開口部）以外の部分に配置される、柱状の構造物である。メインフォトスペーサは、カラーフィルタ１と液晶駆動側基板とが接しないように両者の間に適切な間隔を設ける役割を果たす。この空隙には液晶層が形成される。
【００３５】
また、サブフォトスペーサを形成しても良い。サブフォトスペーサは、カラーフィルタ１と液晶駆動側基板とが接しないように両者の間に適切な間隔を設ける役割を果たすものであり、例えば液晶表示装置がカラーフィルタ１の中央部より押圧されたときでも、サブフォトスペーサがあることによりカラーフィルタ１と液晶駆動側基板とが接しない。サブフォトスペーサはメインフォトスペーサよりも薄く形成される。
【００３６】
なお、本発明では、黒色感光性樹脂組成物５の現像後、着色層の形成前に、ブラックマトリクス９の裏面露光工程を行っているが、裏面露光工程を行うタイミングはこれに限定されるわけではなく、着色層を形成した後や、オーバーコート層１５を形成した後に行っても良い。また、裏面露光工程は、１回だけでなく、複数回行っても良い。ただし、着色層や、オーバーコート層１５を形成した後に裏面露光工程を行う場合、着色層やオーバーコート層１５は、ネガ型感光性樹脂を含む必要がある。ポジ型感光性樹脂からなる場合、裏面露光工程により、着色層１３やオーバーコート層が軟化してしまい、好ましくない。
【００３７】
（液晶表示装置の製造方法）
図５を参照しながら、液晶表示装置４１の製造方法を説明する。まず、カラーフィルタ１の額縁領域のブラックマトリクス９の上に、シール剤４５を形成し、カラーフィルタ１と、別途製造したＴＦＴなどが設けられた液晶駆動側基板４３とを、対向させて接着させる。その後、カラーフィルタ１と液晶駆動側基板４３との間の空隙に液晶を封止し、液晶層４７を形成し、液晶表示装置４１とする。この液晶表示装置４１は、実際には液晶パネルとよばれ、さらに、光源、電源回路、接続コネクタ、ケースなどが取り付けられ、液晶テレビなどとなる。
【００３８】
（ブラックマトリクス基板の構成）
図１（ｆ）は、本発明に係るブラックマトリクス基板１１の概略断面図である。ブラックマトリクス基板１１は、基板３の上に、ブラックマトリクス９を有する。ブラックマトリクス基板１１における、額縁領域２ａのブラックマトリクス９と基板３との間の密着強度は、１５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上である。
【００３９】
ここで、表示領域２ｂとは、着色層が形成される開口部が配置され、液晶表示装置が製造された際に、液晶表示領域として用いられる領域をいうものである。また、額縁領域２ａとは、表示領域２ｂを囲む領域であり、液晶表示装置が製造された際に、液晶表示領域の外側のベゼル部分として用いられる領域をいうものである。
【００４０】
ブラックマトリクス９は、遮光性粒子を含む感光性樹脂で形成され、０．５μｍ〜２μｍ程度の厚さを有し、基板３上に、複数の開口部を有するように配置される。各開口部は、液晶表示装置の各画素の位置に対応する。
【００４１】
基板とブラックマトリクスの密着強度は、図４に示すような、薄膜密着強度測定装置３１を用いて計測される。薄膜密着強度測定装置３１は、いわゆるセバスチャン法と呼ばれる密着強度の測定法を採用している。薄膜密着強度測定装置３１を用いた薄膜密着強度の測定方法を説明する。まず、図４（ａ）に示すとおり、測定対象である、薄膜３５が形成された基板３３を用意する。スタッドピン３９の先端にシール剤３７を接着する。その後、スタッドピン３９を、加重を測定できる装置で引っ張り、図４（ｂ）に示すように、薄膜３５が基板３３から離れた際に、スタッドピン３９に印加されていた加重を記録する。スタッドピン３９に印加されていた加重を、スタッドピン３９の先端の面積で割ることで、単位面積当たりの剥離時の荷重が求められ、この値が薄膜３５と基板３３の密着強度となる。なお、ブラックマトリクス基板１１の密着強度を測定する場合、基板３が基板３３に該当し、ブラックマトリクス９が薄膜３５に該当する。
【００４２】
（カラーフィルタの構成）
図２（ｃ）は、本発明にかかるカラーフィルタ１の概略断面図である。カラーフィルタ１は、ブラックマトリクス９の表示領域の開口部に、赤色着色層１３Ｒ、青色着色層１３Ｂ、緑色着色層１３Ｇなどの着色層が設けられており、さらに、必要に応じてオーバーコート層１５を有する。また、必要に応じて、メインフォトスペーサやサブフォトスペーサを有する。ブラックマトリクス基板１１では、額縁領域のブラックマトリクス９と基板３との間の密着強度が、１５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上である。
【００４３】
（液晶表示装置の構成）
図５は、本発明にかかる液晶表示装置４１の概略断面図である。液晶表示装置４１は、カラーフィルタ１と液晶駆動側基板４３との間に、液晶が充填されてなる液晶層４７を有し、液晶層４７は、シール剤４５にて封止されている。カラーフィルタ１は、裏面露光工程を経て製造されたブラックマトリクス基板１１から構成されている。ブラックマトリクス基板１１では、額縁領域のブラックマトリクス９と基板３との間の密着強度が、１５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上である。
【００４４】
（本発明の効果）
本発明に係るブラックマトリクス基板１１は、裏面露光工程を経て製造されるため、少なくとも額縁領域におけるブラックマトリクス９と基板３との密着強度が高い。そのため、ブラックマトリクス基板１１を用いたカラーフィルタ１を用いた液晶表示装置４１は、額縁領域のブラックマトリクス９の上にシール剤４５が設けられても、ブラックマトリクス９が基板３より剥離しにくく、破損しにくい。
【００４５】
また、本発明に係るブラックマトリクス基板の製造方法は、裏面露光工程を含むため、少なくとも額縁領域でのブラックマトリクス９と基板３との密着強度の高いブラックマトリクス基板１１を得ることができる。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明について実施例および比較例を用いて具体的に説明する。
（感光性樹脂組成物の調製）
重合槽中に、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を６３重量部、アクリル酸（ＡＡ）を１２重量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）を６重量部、ジエチレングリコールメチルエーテル（ＤＭＤＧ）を８８重量部仕込み、攪拌して溶解させた後、２，２´−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）を７重量部添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下において、８５℃で２時間攪拌し、さらに１００℃で１時間反応させた。さらに、このようにして得られた溶液に、メタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）を７重量部、トリエチルアミンを０．４重量部、ハイドロキノンを０．２重量部添加し、１００℃で５時間攪拌し、これにより、共重合樹脂溶液（固形分５０％）を得た。
次に、このようにして得られた共重合樹脂溶液（固形分５０％）を、下記の材料とともに室温で攪拌して混合し、感光性樹脂組成物を得た。
【００４７】
＜感光性樹脂組成物の組成＞
・共重合樹脂溶液（固形分５０％）：１６重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社  ＳＲ３９９）：２４重量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社  エピコート１８０Ｓ７０）：４重量部
・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：４重量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル：５２重量部
【００４８】
（ブラックマトリクスの形成）
次いで、下記の材料を混合し、サンドミルにて十分に分散させることにより、黒色顔料分散液を調製した。
【００４９】
＜黒色顔料分散液の組成＞
・黒色顔料（カーボンブラック）：２３重量部
・高分子分散剤（ビックケミー・ジャパン（株）  Disperbyk111）：２重量部
・溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル）：７５重量部
【００５０】
次に、上記黒色顔料分散液を、下記の材料とともに十分に混合し、ブラックマトリクス用黒色感光性樹脂組成物を得た。
【００５１】
＜ブラックマトリクス用黒色感光性樹脂組成物の組成＞
・黒色顔料分散液：６１重量部
・上記の感光性樹脂組成物：２０重量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル：３０重量部
【００５２】
そして、厚み１．１ｍｍのガラス基板（旭硝子（株）  ＡＮ材）上に上記のブラックマトリクス用黒色感光性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布し、１００℃で３分間乾燥させ、厚み１．３μｍの遮光膜を形成した。
その後、上記遮光膜を超高圧水銀ランプで、遮光膜を形成した側より表１に記載の表面露光量で露光した後、実施例１〜４においては、さらに遮光膜を超高圧水銀ランプで、遮光膜を形成した側とは反対側より表１に記載の裏面露光量で露光した。
その後、２３０℃で１８０分間の加熱処理を施すことにより、遮光膜を作製した。
【００５３】
（薄膜密着強度測定）
各実施例・比較例の遮光膜について、薄膜密着強度測定装置（ＱＵＡＤ  ＧＲＯＵＰ社製  ロミュラス（Ｒｏｍｕｌｕｓ））を用いて、図４に示すようなセバスチャン法により、遮光膜とガラス基板との密着強度を測定した。また、密着強度を、比較例１を基準として評価した。
【００５４】
（組み立て後剥離試験）
また、各実施例・比較例の遮光膜を用いて、カラーフィルタを作製し、さらに、カラーフィルタの額縁領域にシール剤を塗布し、液晶駆動側基板と貼り合わせ、液晶を封入して、液晶パネルを作製した。
この液晶パネルの液晶駆動側基板とカラーフィルタとの間に、剥がれるように、ある一定以上の力をかけた。この剥離試験において、剥離が見られなかったものを○とし、剥離が見られたものを×とした。
【００５５】
各実施例・比較例の評価結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
2013044842.tif 000003
【００５７】
実施例１は、規格化した密着強度の値が、１２７であり、比較例１に比べると、裏面に１００ｍＪの露光をすることで、密着強度が２７％向上し、液晶パネルを形成しても剥がれがなかった。
実施例２〜４は、裏面の露光量を増やしており、密着強度も次第に上昇している。ただし、実施例３と４で、規格化した密着強度の値が、１４０であり、特に上昇していないため、裏面露光量が５００ｍＪを超えると、これ以上露光しても密着強度が向上しなかった。
また、実施例１〜４は、何れも、遮光膜の密着強度が１５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上であった。
【００５８】
一方、比較例１〜４においては、表側からの露光量を増やしても、特に薄膜と基板との間で密着強度が向上しなかった。
実施例と比較例より、裏面から露光を行うことにより、密着強度の高いブラックマトリクスを得ることができた。
【００５９】
黒色感光性樹脂組成物は、露光光を吸収しやすいため、塗布した側（表側）からの露光を行っても、主に表面で露光光が吸収され、表面が硬化しやすいが、内部では露光光による硬化は進みにくく、ガラス界面付近の硬化は熱によるものが大きく寄与していると考えられる。そのため、比較例１〜４では、表側からの露光量を増やしても、薄膜と基板との間の密着強度が向上しなかったと考えられる。一方、実施例１〜４では、裏面からも黒色感光性樹脂組成物を露光することにより、ガラス界面付近も露光光による硬化が行われるため、ガラス界面との密着性向上につながったものと考えられる。
【００６０】
以上、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しえることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６１】
１………カラーフィルタ
２ａ………額縁領域
２ｂ………表示領域
３………基板
５………黒色感光性樹脂組成物
７………感光した黒色感光性樹脂組成物
９………ブラックマトリクス
１１………ブラックマトリクス基板
１３Ｒ………赤色着色層
１３Ｂ………青色着色層
１３Ｇ………緑色着色層
１５………オーバーコート層
２１………フォトマスク
２３………フォトマスク用基板
２５………遮光膜
２７、２９………露光光
３０………紫外線発生源
３１………薄膜密着強度測定装置
３３………基板
３５………薄膜
３７………シール剤
３９………スタッドピン
４１………液晶表示装置
４３………液晶駆動側基板
４５………シール剤
４７………液晶層
１０１………カラーフィルタ
１０２ａ………額縁領域
１０２ｂ………表示領域
１０３………基板
１０９………ブラックマトリクス
１１３Ｒ………赤色着色層
１１３Ｂ………青色着色層
１１３Ｇ………緑色着色層
１１５………オーバーコート層
１４１………液晶表示装置
１４３………液晶駆動側基板
１４５………シール剤
１４７………液晶層
【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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