(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンブラック、分散剤、エチレン性化合物、光重合開始系、及び有機溶媒を含むブラックレジストを用いたレジスト法で作成したカラーフィルター用ブラックマトリックスにおいて、固形分濃度で４０重量％以上のカーボンブラックを含有し、エチレン性化合物が多官能（メタ）アクリレートであり、分散剤がカーボンブラックを有機溶媒中で効果的に分散できるものであり、膜厚が１．０μｍ以下で透過光濃度が２．８以上であり、２３０℃で１時間熱処理した後の透過光濃度の減少率が５％以下であることを特徴とするカラーフィルター用ブラックマトリックス。
【請求項２】
カーボンブラック、分散剤、エチレン性化合物、光重合開始系、及び有機溶媒を含むブラックレジストを用いたレジスト法で作成したカラーフィルター用ブラックマトリックスにおいて、固形分濃度で４０重量％以上のカーボンブラックを含有し、エチレン性化合物が多官能（メタ）アクリレートであり、分散剤がカーボンブラックを有機溶媒中で効果的に分散できるものであり、膜厚が１．０μｍ以下で透過光濃度が２．８以上であり、Ｎ−メチルピロリドンに２５℃で５分間浸漬した後の透過光濃度の減少率が５％以下であることを特徴とするカラーフィルター用ブラックマトリックス。
【請求項３】
カーボンブラック、分散剤、エチレン性化合物、光重合開始系、及び有機溶媒を含むブラックレジストを用いたレジスト法で作成したカラーフィルター用ブラックマトリックスにおいて、固形分濃度で４０重量％以上のカーボンブラックを含有し、エチレン性化合物が多官能（メタ）アクリレートであり、分散剤がカーボンブラックを有機溶媒中で効果的に分散できるものであり、膜厚が１．０μｍ以下で透過光濃度が２．８以上であり、１００℃、３気圧、湿度１００％ＲＨの条件で３時間プレッシャークッカーテストを施した後、ＪＩＳ−Ｋ５４００に記載の碁盤目テープ法及び／又はＸカットテープ法を用いて付着状態を評価したときの評価点数が８点以上であることを特徴とするカラーフィルター用ブラックマトリックス。
【請求項４】
カーボンブラック、分散剤、エチレン性化合物、光重合開始系、及び有機溶媒を含むブラックレジストを用いたレジスト法で作成したカラーフィルター用ブラックマトリックスにおいて、固形分濃度で４０重量％以上のカーボンブラックを含有し、エチレン性化合物が多官能（メタ）アクリレートであり、分散剤がカーボンブラックを有機溶媒中で効果的に分散できるものであり、膜厚が１．０μｍ以下で透過光濃度が２．８以上であり、熱追い出しガスクロマトグラフィー法において２３０℃まで測定したときに検出される揮発成分が０．１％以下であることを特徴とするカラーフィルター用ブラックマトリックス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラーテレビ、液晶表示素子、撮像デバイス等に使用される光学的カラーフィルターのブラックマトリックスに関する。詳しくは、透過光濃度が高いことから遮光性に優れ、耐久性、耐不純物汚染性等に優れた高品質なカラーフィルター用ブラックマトリックスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーフィルターは液晶表示素子、カラーテレビ、撮像デバイス等をフルカラー化するために用いられる素子で、ガラス又はプラスチックシートなどの透明基板上に設けられたブラックマトリックスと称されるストライプ状又は格子状の遮光性材料のパターンの上に、カラーレジストである色顔料を含有する光重合性組成物をスピンコート法にて塗布・乾燥し、その上にマスク等を用いて露光し、現像することで色材画素画像を形成する工程を赤，緑及び青の３色について各々繰り返して製造される。
【０００３】
上記ブラックマトリックスの遮光性としては、一般に透過光濃度２．５以上であることが必要とされている。また、ブラックマトリックス上に赤，緑及び青のパターンを形成し、その上にＩＴＯ等の透明電極を成膜した際、ブラックマトリックス部分の盛り上がりが大きいと、その段差の部分で電極が断線するおそれがあることから、ブラックマトリックスはできるだけ薄い膜厚で上記の透過光濃度を達成できることが要求される。
【０００４】
また、ブラックマトリックスパターンを形成した後の色材画素形成時には洗浄・スピンコート・現像・熱処理等の処理が施されるため、これらの工程のために、十分な耐熱性、耐溶剤性、耐現像液性、接着性等を備えることが要求される。更に、ＩＴＯ成膜時には高温・高真空中にさらされた際の耐久性に優れ、また、モジュールにした際に液晶部分に不純物が溶出して液晶が動作しなくなることがないように、低分子の不純物又は揮発成分等が少ないことが要求される。
【０００５】
従来、このような要求特性を満たすものとしては、基板上にクロムを成膜しエッチングすることによりブラックマトリックスを形成する方法が主流となっている。しかしながら、このクロム膜よりなるブラックマトリックスは、コスト的に高価である、表面反射率が高い、廃棄が規制されるといった問題があった。そのため、酸化クロムの上にクロムを積層した２層構造のものが提案されたが、このブラックマトリックスでは表面反射率は低減されるものの、コスト的に不利であること及び廃棄が規制されるという問題は解決されない。
【０００６】
これに対して、カーボンブラックなどの無公害の黒色顔料を用いたレジスト法によるブラックマトリックスも提案されており、レジスト法によれば、安価なブラックマトリックスが提供される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のレジスト法によるブラックマトリックスは、遮光性が十分でなく、透過光濃度２．５を得るためには膜厚を１．５μｍ以上とする必要があり、前述の段差の問題を生じる。遮光性を高めるために、レジスト中の黒色顔料の重量分率を高くすることが考えられるが、この場合には、レジストとして機能しなくなるか、或いは、光重合性化合物の重合度が十分でなくなり、上記のようなレジスト膜に要求される耐熱性、耐溶剤性、耐現像液性、接着性等が得られなくなるだけでなく、不純物・揮発成分が増加してしまい、実用上問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、低コストなレジスト法によるカラーフィルター用ブラックマトリックスであって、実用上十分な遮光性、耐熱性、耐薬品性、耐湿性及び接着性を有し、不純物・揮発成分が十分に少ないカラーフィルター用ブラックマトリックスを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１のカラーフィルター用ブラックマトリックスは、カーボンブラック、分散剤、エチレン性化合物、光重合開始系、及び有機溶媒を含むブラックレジストを用いたレジスト法で作成したカラーフィルター用ブラックマトリックスにおいて、固形分濃度で４０重量％以上のカーボンブラックを含有し、エチレン性化合物が多官能（メタ）アクリレートであり、分散剤がカーボンブラックを有機溶媒中で効果的に分散できるものであり、膜厚が１．０μｍ以下で透過光濃度が２．８以上であり、２３０℃で１時間熱処理した後の透過光濃度の減少率が５％以下であることを特徴とする。
【００１０】
２３０℃で１時間熱処理した後の透過光濃度の減少率が５％以下であれば、実用上十分な耐熱性を確保することができる。
【００１１】
請求項２のカラーフィルター用ブラックマトリックスは、カーボンブラック、分散剤、エチレン性化合物、光重合開始系、及び有機溶媒を含むブラックレジストを用いたレジスト法で作成したカラーフィルター用ブラックマトリックスにおいて、固形分濃度で４０重量％以上のカーボンブラックを含有し、エチレン性化合物が多官能（メタ）アクリレートであり、分散剤がカーボンブラックを有機溶媒中で効果的に分散できるものであり、膜厚が１．０μｍ以下で透過光濃度が２．８以上であり、Ｎ−メチルピロリドンに２５℃で５分間浸漬した後の透過光濃度の減少率が５％以下であることを特徴とする。
【００１２】
Ｎ−メチルピロリドンに２５℃で５分間浸漬した後の透過光濃度の減少率が５％以下であれば、実用上十分な耐薬品性を確保することができる。
【００１３】
請求項３のカラーフィルター用ブラックマトリックスは、カーボンブラック、分散剤、エチレン性化合物、光重合開始系、及び有機溶媒を含むブラックレジストを用いたレジスト法で作成したカラーフィルター用ブラックマトリックスにおいて、固形分濃度で４０重量％以上のカーボンブラックを含有し、エチレン性化合物が多官能（メタ）アクリレートであり、分散剤がカーボンブラックを有機溶媒中で効果的に分散できるものであり、膜厚が１．０μｍ以下で透過光濃度が２．８以上であり、１００℃、３気圧、湿度１００％ＲＨの条件で３時間プレッシャークッカーテストを施した後、ＪＩＳ−Ｋ５４００に記載の碁盤目テープ法及び／又はＸカットテープ法を用いて付着状態を評価したときの評価点数が８点以上であることを特徴とする。
【００１４】
１００℃、３気圧、湿度１００％ＲＨの条件で３時間プレッシャークッカーテストを施した後、ＪＩＳ−Ｋ５４００に記載の碁盤目テープ法及び／又はＸカットテープ法を用いて付着状態を評価したときの評価点数が８点以上であれば、実用上十分な耐湿性及び接着性が確保される。
【００１５】
請求項４のカラーフィルター用ブラックマトリックスは、カーボンブラック、分散剤、エチレン性化合物、光重合開始系、及び有機溶媒を含むブラックレジストを用いたレジスト法で作成したカラーフィルター用ブラックマトリックスにおいて、固形分濃度で４０重量％以上のカーボンブラックを含有し、エチレン性化合物が多官能（メタ）アクリレートであり、分散剤がカーボンブラックを有機溶媒中で効果的に分散できるものであり、膜厚が１．０μｍ以下で透過光濃度が２．８以上であり、熱追い出しガスクロマトグラフィー法において２３０℃まで測定したときに検出される揮発成分が０．１％以下であることを特徴とする。
【００１６】
熱追い出しガスクロマトグラフィー法において２３０℃まで測定したときに検出される揮発成分が０．１％以下であれば、不純物・揮発成分が十分に少なく、不純物汚染の問題はない。
【００１７】
本発明は、従来のブラックマトリックスの製造方法において黒色顔料の添加量を従来以上に多くできる技術、及びそれにより十分な遮光性を達成できること、更に現像後の後処理により各種特性が向上することを見出し完成されたものであり、ブラックマトリックス中、４０重量％以上のカーボンブラックを含有させることにより、良好な遮光性及び十分に改良された特性を達成するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００１９】
本発明のカラーフィルター用ブラックマトリックスの形成に用いられる感光性レジスト（以下「ブラックレジスト」と称す。）とは、黒色染顔料、分散剤、光を吸収してラジカルを発生する光重合開始系、及び該ラジカルにより重合が誘起される付加重合性のエチレン性不飽和二重結合を少なくとも１個有する化合物（以下、「エチレン性化合物」と称す。）を含有し、更に、好ましくは相溶性、被膜形成性、現像性、接着性等の光重合性層の改善のために、結合剤としての有機高分子物質を含有するものである。
【００２０】
黒色顔料としてはカーボンブラックが好適であり、後述の有機溶媒中で分散可能なものであればいずれのものも使用できる。また、必要に応じてカーボンブラックと共に、調色用として他の黒色染顔料、例えばチタンブラック、酸化鉄系黒色顔料、アニリンブラック等を併用することもできる。
【００２１】
カーボンブラックの具体例としては、三菱化学（株）製＃５、＃１０、＃２０、＃２５、＃３０、＃３２、＃３３、＃４０、＃４４、＃４５、＃４５Ｌ、＃４７、＃５０、＃５２、＃５５、ＭＡ６００、＃６５０、＃７５０、ＭＣＦ８８、＃８５０、＃９００、＃９５０、＃９６０、＃９７０、＃９８０、＃９９０、＃１０００、＃２２００、＃２３００、＃２３５０、＃２４００、＃２６００、＃２６５０、＃２７００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ１１００、ＭＡ１００Ｒ、ＭＡ２２０、ＭＡ２３０等、旭カーボン（株）製ＭＴＣ、ＦＴＣ、ＦＴＣ＃１５等、デグサ社製ＦＷシリーズ、Ｐｒｉｎｔｅｘシリーズ等が挙げられる。
【００２２】
その他の黒色染顔料の具体例としては、野間化学工業（株）製アニリンブラックＤ．ブラック＃３００、三菱マテリアル（株）製チタンブラック１３Ｍ・１３Ｒ・１０Ｓ、チバガイギー社製Ｂｌａｃｋ  ＲＬＩ等が挙げられる。
【００２３】
本発明のブラックマトリックスは、膜厚が１．０μｍ以下で透過光濃度が２．８以上の高遮光性を有しており、ブラックマトリックス中４０〜９０重量％、好ましくは５０〜７０重量％の黒色染顔料を含有するのが望ましい。特に、黒色顔料として４０重量％以上のカーボンブラックを含有する。そのため、ブラックレジストにおいても、これらの条件を満たしつつ分散性に問題のない範囲で黒色染顔料を配合する。通常、ブラックマトリックス中の黒色染顔料含有率は、ブラックレジスト固形分中における含有率とほぼ等しいため、ブラックレジストの配合においても固形分中の黒色染顔料の割合も４０〜９０重量％程度とすれば良い。
【００２４】
分散剤としては、上記黒色顔料を後掲のプロピレングリコール−１−モノメチルエーテル−２−アセテート（以下「ＰＧＭＥＡ」と略記する。）、エチルセロソルブアセテート（以下「ＥＣＡ」と略記する。）、シクロヘキサノン等の有機溶媒中で効果的に分散できるものであれば良く、界面活性剤、低分子分散剤、高分子分散剤のいずれも使用できる。界面活性剤としてはアニオン系界面活性剤等が挙げられる。低分子分散剤としては例えば、ゼネカ（株）製 Solsperseシリーズ、ビック・ケミー社製 Disperbykシリーズ等が挙げられる。高分子分散剤としては熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂いずれも使用でき、熱硬化性樹脂としてはウレタン系、アクリル系、ポリイミド系、アルキッド系、エポキシ系、不飽和ポリエステル系、メラミン系、フェノール系等が挙げられ、熱可塑性樹脂としては、アクリル系、塩化ビニル系、塩化ビニル酢酸ビニル系共重合系、ウレタン系、ポリアミド系、ポリカーボネート系等が挙げられる。
【００２５】
これらの分散剤の配合量は、黒色染顔料を分散するのに必要十分な量であれば良く、黒色染顔料に対して１〜１００重量％とするのが好ましい。
【００２６】
光重合開始系としては、例えばチタノセン系、ビイミダゾール系、ベンゾチアゾール系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、ベンゾトリアゾール系、サリシレート系紫外線吸収剤等が挙げられ、必要に応じてそれらを組み合わせて使用することもできる。好ましい例としては、チタノセン系及びビイミダゾール系が挙げられ、より好ましくはこれらを併用するものが挙げられる。また、必要に応じて光重合促進剤を併用することもできる。光重合促進剤として日本化薬（株）製KAYACURE  ＥＰＡ等や、KAYACURE  ＤＭＢＩ等の安息香酸誘導体を挙げることができる。
【００２７】
これらの光重合開始系の配合比はエチレン性化合物に対して、光重合開始剤と光重合促進剤とを合わせた量が１〜５０重量％となるような割合であることが好ましい。
【００２８】
エチレン性化合物としては、上記光重合開始系により重合が誘起されるエチレン性化合物であり、例えば、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレートを用いる（なお、「（メタ）アクリレート」とは、「アクリレート又はメタクリレート」を意味する。）。また、必要に応じてこれらのエチレン性化合物を２種以上組み合わせて用いることもできる。
【００２９】
エチレン性化合物の配合比は、ブラックレジストの固形分中の重量濃度で５〜５０重量％とするのが好ましい。
【００３０】
次に、本発明に係るブラックレジストの調製方法について説明する。
【００３１】
本発明のブラックレジストを調製するには、まず、黒色染顔料及び分散剤を、ＰＧＭＥＡ、ＥＣＡ、シクロヘキサノン等の有機溶媒又はこれらの２種以上の混合溶媒に、固形分濃度が５〜５０重量％、好ましくは１０〜３０重量％となるように混合し、この混合液にガラスビーズ、ジルコニアビーズ等の分散用のビーズを適量加え、ペイントコンディショナー、ボールミル、サンドグラインダー等にかけて黒色染顔料の分散を行う。この分散処理に使用するビーズとしては、粒径０．１〜２０ｍｍのものを用いることができる。黒色染顔料の分散には、３本ロール、ホモジナイザー、ジェットミル、超音波等を用い、ビーズを用いずに行うこともできる。
【００３２】
このようにして得られた黒色染顔料の分散液に、エチレン性化合物、光重合開始系、ＰＧＭＥＡ、ＥＣＡ、シクロヘキサノン等の有機溶媒又はこれらの２種以上の混合溶媒、更に必要に応じて結合剤としての有機高分子物質等を加えて混合し、ブラックレジストを調製する。
【００３３】
次に、このようにして得られたブラックレジストを用いて透明基板上に本発明のブラックマトリックスを形成する方法について説明する。
【００３４】
透明基板としては、各種ガラス板、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルやポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン等のプラスチックシートを用いることができる。
【００３５】
このような透明基板には、表面の接着性等の物性を改良するために、必要に応じて、コロナ放電処理、オゾン処理、シランカップリング剤やウレタンポリマー等の各種ポリマーの薄膜形成処理等を施すことができる。
【００３６】
透明基板の板厚は、０．０５〜１０ｍｍ、特に０．１〜７ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００３７】
本発明のブラックレジストの製造に当っては、まず、前述のブラックレジストをスピンコート法等の塗布方法により上記透明基板上に均一な膜厚になるように塗布・乾燥する。塗布膜厚は、乾燥後の膜厚で１．０μｍ以下であることが好ましい。また、膜厚の不均一性（最大膜厚と最小膜厚との差）は、０．１μｍ以下であることが望ましい。
【００３８】
このブラックレジスト膜上には、必要に応じてポリビニルアルコール水溶液等を塗布して酸素遮断膜を形成しても良い。この場合、酸素遮断膜の膜厚としては０．１〜５μｍが好ましい。
【００３９】
次いで、ブラックマスクパターンが形成されたマスクを用い密着露光又はプロキミティー露光する。このとき露光量としては１０〜１００００ｍｊ／ｃｍ2 が好ましい。
【００４０】
その後、必要に応じて熱処理を行い、アルカリ水溶液等の現像液で現像することによりブラックマトリックスパターンを得た後、熱処理・紫外線処理等を行って完全にレジスト膜を硬化させることにより、各種特性が改善された本発明のブラックマトリックスを得る。ここで紫外線処理はレジスト側、基板側の両方から行っても良い。
【００４１】
本発明においては、特に、
▲１▼  ２３０℃で１時間熱処理した後の透過光濃度の減少率が５％以下
▲２▼  Ｎ−メチルピロリドンに２５℃で５分間浸漬した後の透過光濃度の減少率が５％以下
▲３▼  １００℃、３気圧、湿度１００％ＲＨの条件で３時間プレッシャークッカーテストを施した後、ＪＩＳ−Ｋ５４００に記載の碁盤目テープ法及び／又はＸカットテープ法を用いて付着状態を評価したときの評価点数が８点以上である
▲４▼  熱追い出しガスクロマトグラフィー法において２３０℃まで測定したときに検出される揮発成分が０．１％以下である
ブラックマトリックスを形成するために、現像後において次のような処理と条件を採用するのが好ましい。即ち、現像後、１００〜１００００ｍｊ／ｃｍ2 の紫外線照射後、１００〜３００℃で１〜３０分間熱処理してブラックマトリックスを形成するのが好ましい。
【００４２】
次に、このような本発明のブラックマトリックスを用いてカラーフィルターを製造する方法について説明する。
【００４３】
まず、画素画像形成に使用される赤、緑、青の色材料を含有する光重合性組成物（以下「カラーレジスト」と称す。）について説明する。
【００４４】
上記色材料としては、赤色、緑色、青色の各色調の染顔料が用いられるが、この他、必要に応じて金属粉、白色顔料、蛍光顔料なども用いることができる。
【００４５】
染顔料の具体例としては、ビクトリアピュアブルー（４２５９５）、オーラミン０（４１０００）、カチロンブリリアントフラビン（ベーシック１３）、ローダミン６ＧＣＰ（４５１６０）、ローダミンＢ（４５１７０）、サフラニン０Ｋ７０（５０２４０）、エリオグラウシンＸ（４２０８０）、Ｎｏ．１２０／リオノールイエロー（２１０９０）、リオノールイエローＧＲＯ（２１０９０）、シムラファーストイエロー８ＧＦ（２１１０５）、ベンジンイエロー４Ｔ−５６４Ｄ（２１０９５）、シムラファーストレッド４０１５（１２３５５）、リオノールレッド７Ｂ４４０１（１５８５０）、ファーストゲンブルーＴＧＲ−Ｌ（７４１６０）、リオノールブルーＳＭ（２６１５０）等が挙げられる（上記の（  ）内の数字は、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）を意味する。）。
【００４６】
カラーレジストは、一般に上記色材料の他、前述のブラックレジストと同様に、光を吸収してラジカルを発生する光重合開始系と、該ラジカルにより重合が誘起される付加重合性のエチレン性不飽和二重結合を少なくもと１個有するエチレン性化合物を含有し、更に好ましくは、相溶性、被膜形成性、現像性、接着性等の光重合性層の改善のために、結合剤としての有機高分子物質、必要に応じて分散剤を含有する。
【００４７】
カラーレジスト中に含有される前記色材料の含有量は、全固形分に対して、通常の場合、１０〜５０重量％、好ましくは１５〜３５重量％の範囲であり、その他の成分の含有量は、前記ブラックレジストの場合と同様である。
【００４８】
カラーフィルターの製造に際しては、このようなカラーレジストのうちの１色をブラックマトリックス上にスピンコート法等の塗布方法を用いて塗布し、乾燥後、必要な部分をマスクを用いて光照射し、現像・乾燥し、熱処理・紫外線処理を施すことにより該１色のフィルターを形成する。この工程を他の２色について繰り返して行うことにより、カラーフィルターを得る。
【００４９】
このカラーフィルターは、必要に応じてオーバーコートを施し、その上にＩＴＯ膜、配向膜等を成膜して液晶表示素子等に適用することができる。
【００５０】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
【００５１】
実施例１
カーボンブラック（三菱化学（株）製「ＭＡ−１００」）１．５ｇと、分散剤として下記化１に示すアクリル系樹脂１．０ｇとをＰＧＭＥＡ７．５ｇに混合し、粒子径０．５ｍｍのジルコニアビーズ１０ｃｃを加え、ペイントコンディショナーで１０時間振とうし、カーボンブラックの分散液を得た。この分散液を２ｇ分取し、エチレン性化合物としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬（株）製「ＤＰＨＡ」）０．０７５ｇ及びエポキシ系モノマー（昭和高分子（株）製「ＳＰ−１５０９」＝ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとの共縮重合物，粘度：１００００ｃｐｓ／２５℃）０．０７５ｇ、光重合開始系としてミヒラーズケトン（昭和高分子（株）製）０．００３ｇ、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，３，５，６−テトラフルオロフェニル−１−イル  ０．００７ｇ、２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール  ０．００７ｇ及び２−メルカプトベンゾチアゾール０．００７ｇ、有機溶媒としてＰＧＭＥＡ３．７２ｇを加え、ブラックレジストを調製した。
【００５２】
【化１】
0003894584.tif 000002
【００５３】
得られたブラックレジストを高圧水洗浄、紫外線／オゾン処理を施したガラス基板（コーニング社製「７０５９」厚さ１．１ｍｍ）上にスピンコート法を用いて塗布し、１３０℃のホットプレート上で乾燥し、膜厚０．９μｍのブラックレジスト膜を得た。このレジスト膜に紫外線を２５０ｍｊ／ｃｍ2 全面露光した後、０．５重量％炭酸ナトリウム水溶液で現像してブラックレジストパターンをガラス基板上に形成した。
【００５４】
得られたパターンに高圧水銀灯を用いて基板側からとレジスト側からそれぞれ１５０００ｍｊ／ｃｍ2 づつ紫外線照射した後、２００℃のオーブン中で１０分間熱処理を施し、透過光濃度（ＴＲ９２７マクベス濃度計視感分光特性にて測定）２．８４、膜厚０．８μｍのブラックマトリックスを得た。なお、ブラックマトリックス中の黒色染顔料の含有率は４８重量％であった。
【００５５】
得られたブラックマトリックスを２３０℃のオーブン中に１時間放置し、その前後の透過光濃度を測定したところ表１のような結果が得られ、耐熱性の優れたブラックマトリックスが得られたことが確認された。
【００５６】
【表１】
0003894584.tif 000003
【００５７】
実施例２
実施例１と同様にして得られたブラックマトリックスを２５℃でＮ−メチルピロリドンに５分間浸漬し、その前後の透過光濃度の変化率を測定したところ、表２のような結果が得られ、耐溶剤性の優れたブラックマトリックスが得られたことが確認された。
【００５８】
【表２】
0003894584.tif 000004
【００５９】
実施例３
実施例１と同様にして作成したブラックマトリックスを、平山製作所ＰＣ−４２２ＲIII を用いて１００℃、３気圧、１００％ＲＨの条件で３時間プレッシャークッカーテストを施し、その後のレジスト膜の付着状態をＪＩＳ−５４００に記載の方法で評価したところ、碁盤目テープ法、Ｘカットテープ法ともに評価点数は１０点であり、接着性に優れたブラックマトリックスが得られたことが確認された。
【００６０】
実施例４
実施例１と同様にして作成したブラックマトリックスを基板から掻きとり、熱追い出し法ガスクロマトグラフィー（カラム＝ＰＥＧ−２０Ｍ、１５％、２ｍ）にて５℃／ｍｉｎで８０℃から２３０℃まで昇温したところ、揮発成分、不純物、分解物は測定限界の０．０５％以下であり検出されなかった。
【００６１】
実施例５
カーボンブラック（三菱化学（株）製「ＭＡ−１００」）１．６ｇと、分散剤として前記化１に示すアクリル系樹脂０．９ｇとをＰＧＭＥＡ７．５ｇに混合し、粒子径０．５ｍｍのジルコニアビーズ１０ｃｃを加え、ペイントコンディショナーで１０時間振とうし、カーボンブラックの分散液を得た。この分散液を３ｇ分取し、エチレン性化合物としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬（株）製「ＤＰＨＡ」）０．０７５ｇ及びエポキシ系モノマー（昭和高分子（株）製「ＳＰ−１５０９」＝ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとの共縮重合物，粘度：１００００ｃｐｓ／２５℃）０．０７５ｇ、光重合開始系としてミヒラーズケトン（昭和高分子（株）製）０．００３ｇ、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，３，５，６−テトラフルオロフェニル−１−イル  ０．００７ｇ、２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール  ０．００７ｇ及び２−メルカプトベンゾチアゾール０．００７ｇ、有機溶媒としてＰＧＭＥＡ２．６ｇを加え、ブラックレジストを調製した。
【００６２】
得られたブラックレジストを高圧水洗浄、紫外線／オゾン処理を施したガラス基板（コーニング社製「７０５９」厚さ１．１ｍｍ）上にスピンコート法を用いて塗布し、１３０℃のホットプレート上で乾燥し、膜厚０．９μｍのブラックレジスト膜を得た。このレジスト膜に紫外線を２５０ｍｊ／ｃｍ2 全面露光した後、０．５重量％炭酸ナトリウム水溶液で現像してブラックレジストパターンをガラス基板上に形成した。
【００６３】
得られたパターンに高圧水銀灯を用いて基板側からとレジスト側からそれぞれ１５０００ｍｊ／ｃｍ2 づつ紫外線照射した後、２００℃のオーブン中で１０分間熱処理を施し、透過光濃度（ＴＲ９２７マクベス濃度計視感分光特性にて測定）３．３０、膜厚０．８５μｍのブラックマトリックスを得た。なお、ブラックマトリックス中の黒色染顔料の含有率は５２重量％であった。
【００６４】
得られたブラックマトリックスを２３０℃のオーブン中に１時間放置し、その前後の透過光濃度を測定したところ表３のような結果が得られ、耐熱性の優れたブラックマトリックスが得られたことが確認された。
【００６５】
【表３】
0003894584.tif 000005
【００６６】
実施例６
実施例５と同様にして得られたブラックマトリックスを２５℃でＮ−メチルピロリドンに５分間浸漬し、その前後の透過光濃度の変化率を測定したところ、表４のような結果が得られ、耐溶剤性の優れたブラックマトリックスが得られたことが確認された。
【００６７】
【表４】
0003894584.tif 000006
【００６８】
実施例７
実施例５と同様にして作成したブラックマトリックスを、平山製作所ＰＣ−４２２ＲIII を用いて１００℃、３気圧、１００％ＲＨの条件で３時間プレッシャークッカーテストを施し、その後のレジスト膜の付着状態をＪＩＳ−５４００に記載の方法で評価したところ、碁盤目テープ法、Ｘカットテープ法ともに評価点数は１０点であり、接着性に優れたブラックマトリックスが得られたことが確認された。
【００６９】
実施例８
実施例５と同様にして作成したブラックマトリックスを基板から掻きとり、熱追い出し法ガスクロマトグラフィー（カラム＝ＰＥＧ−２０Ｍ、１５％、２ｍ）にて５℃／ｍｉｎで８０℃から２３０℃まで昇温したところ、揮発成分、不純物、分解物は測定限界の０．０５％以下であり検出されなかった。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、レジスト法によるカラーフィルター用ブラックマトリックスであって、膜厚１．０μｍ以下で透過光濃度が２．８以上という優れた遮光性を有する上に、実用上十分な耐熱性、耐薬品性、耐湿性を有し、揮発成分・不純物・熱分解成分を殆ど含有しない著しく高品質なカラーフィルター用ブラックマトリックスが提供される。