JPH0826287B2

JPH0826287B2 - 保護膜形成用組成物

Info

Publication number: JPH0826287B2
Application number: JP5162487A
Authority: JP
Inventors: 昌之遠藤; 義信苅谷; 安生松木; 弘治池田
Original assignee: Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 1987-03-06
Filing date: 1987-03-06
Publication date: 1996-03-13
Anticipated expiration: 2011-03-13
Also published as: JPS63218771A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、液晶表示素子における透明基板やカラーフ
ィルターなどの保護膜を形成するのに好適な保護膜形成
用組成物に関する。

（従来の技術）近年、液晶素子に色分解用カラーフィルターを組み合
わせたカラー液晶表示が、多々提案されている。

カラーフィルターを液晶素子と組み合わせてカラー液
晶表示素子として使用する場合には、該カラーフィルタ
ーは光路に対して直列に配置されるので、カラー液晶表
示素子の正面からディスプレーを見る場合には該ディス
プレーをきれいに見ることができる。

しかしながら、例えばカラーフィルターを液晶素子の
外側に配置した場合、液晶素子に使用されるガラスの厚
みにより、表示画素が微細な場合、該ガラスの厚みに起
因して斜め方向から見る際にディスプレーの“視差ず
れ”を生ずる。

かかる視差ずれを防止するために、液晶素子の内側に
カラーフィルターを配置したカラー液晶表示素子が提案
されている（例えば、「日経エレクトロニクス」、♯９
〜10、1984年９月10日発行、日経マグロウヒル社刊、第
211〜240頁参照）。

このように、液晶素子の内側にカラーフィルターを配
置する方法には、次の二通りが知られている。

カラーフィルターをインジウムチンオキシド（IT
O）などからなる透明電極と液晶との間に配置する方法
（例えば、ガラス基板上にまずITOを蒸着し、ホトリソ
グラフィーにより透明電極を形成したのち、この上にカ
ラーフィルター設け、さらにこの上に液晶を配置する方
法）。

カラーフィルターをITOなどからなる透明電極とカ
ラーフィルターの基板との間に配置する方法（例えば、
ガラス基板上にまずカラーフィルターを設け、この上に
ITOを蒸着し、ホトリソグラフィーにより透明電極を形
成したのち、さらにこの上に液晶を配置する方法）。

前記の方法では、ガラス基板上に透明電極を形成し
たのち、さらにこの上にカラーフィルターを形成するこ
とができるので、カラーフィルターに要求される耐薬品
性、耐熱性などは、それほど過酷なものではないが、液
晶の駆動電圧がカラーフィルターが厚くなるに従い増加
するため、該カラーフィルターを薄くする必要がある。

しかしながら、カラーフィルターを薄くすると、充分
な色濃度が発揮できないという問題を生起する。また、
この方法では、カラーフィルターが透明電極と液晶との
間に位置しているため、該カラーフィルター中の成分が
液晶に滲み出し、液晶の性能が低下するという問題をも
有している。

一方、前記の方法では、ガラス基板上にカラーフィ
ルターを形成したのち、該カラーフィルター上にITOを
蒸着し、ホトリソグラフィーにより透明電極を形成させ
るので、カラーフィルターには充分な耐熱性、耐薬品性
などが要求され、ITOを蒸着させる前に該カラーフィル
ターに保護膜を形成させておく必要がある。

一方、液晶表示素子の基板としては、一般にナトリウ
ムなどの無機イオンを含むガラス基板が多く用いられて
おり、このガラス基板を用いて通常の液晶表示素子を形
成すると、ガラス基板中の無機イオンが液晶中に溶出す
るため、液晶表示素子に悪影響をおよぼすことが知られ
ている〔“液晶表示の技術”（1983年）工業調査会刊、
第141頁〕。

このようなカラーフィルターあるいはガラス基板の保
護膜として、二酸化ケイ素のような無機質の薄い保護膜
を設ける、いわゆるアンダーコート処理が提案されてい
るが、このアンダーコート処理は、処理温度が400〜500
℃と高温であるため、カラーフィルターあるいはガラス
基板にITOなとの透明電極の酸化による変質、さらに直
結処理装置内面の酸化物による汚染が発生するなどの問
題点があった。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、前記従来の技術的課題を背景になされたも
ので、カラーフィルターあるいは透明基板の保護膜とし
たときに、均一かつ緻密で、耐熱性及び耐クラック性に
優れ、さらにカラーフィルターまたは透明基板中の成分
の液晶への滲み出しを防止するとともに、カラーフィル
ター上に微細な透明電極を配置することを可能とし、カ
ラーフィルター及び透明電極の両者に対して、優れた接
着性及び密着性を有し、かつカラー液晶表示素子の視差
ずれをも解決することが可能な保護膜を形成することが
できる保護膜形成用組成物を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段）すなわち、本発明は、下記（ａ）〜（ｅ）を混合して
なる保護膜形成用組成物（以下、単に「組成物」と略
す）を提供するものである。

（ａ）一般式RSi(OR¹)₃（式中Ｒ及びR¹は有機基を示
す）で表わされるオルガノアルコキシシラン（以下、単
に「オルガノアルコキシシラン」と示す）、オルガノア
ルコキシシランの加水分解物および／または部分的縮合
物（ｂ）末端あるいは側鎖に加水分解性基と結合したケイ
素原子を有するシリル基を重合体１分子中に少なくとも
１個有するシリル基含有ビニル系重合体（以下、単に
「シリル基含有ビニル系重合体」と略す）（ｃ）親水性有機溶媒（ｄ）非イオン性界面活性剤（ｅ）水次に、本発明の組成物を、構成要件別に詳述する。

（ａ）オルガノアルコキシシラン、オルガノアルコキシ
シランの加水分解物および／または部分的縮合物本発明に使用されるオルガノアルコキシシラン、オル
ガノアルコキシシランの加水分解物および／または部分
的縮合物は、水の存在により高分子量化し、さらに塗膜
となる場合に加熱または常温での放置により脱水縮合反
応して硬化するものである。

かかるオルガノアルコキシシラン中のＲは、好ましく
は炭素数１〜８の有機基であり、例えばメチル基、エチ
ル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基などのアルキル
基、そのほかｒ−クロロプロピル基、ビニル基、3,3,3
−トリフロロプロピル基、ｒ−グリシドキシプロピル
基、ｒ−メタクリルオキシプロピル基、ｒ−メルカプト
プロピル基、フェニル基、3,4−エポキシシクロヘキシ
ルエチル基、ｒ−アミノプロピル基などが挙げられる。

また、オルガノアルコキシシラン中のR¹は、好ましく
は炭素数１〜４のアルキル基、または炭素数２〜４のア
シル基であり、例えばエチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−
プロピル基、ｎ−ブチル基、sec−ブチル基、ｔ−ブチ
ル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基などが
挙げられる。

これらのオルガノアルコキシシランの具体例として
は、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシ
ラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｉ−プロピル
トリエトキシシラン、ｒ−クロロプロピルトリエトキシ
シラン、ビニルトリエトキシシラン、3,3,3−トリフロ
ロプロピルトリエトキシシラン、ｒ−グリシドキシプロ
ピルトリエトキシシラン、ｒ−メタクリルオキシプロピ
ルトリエトキシシラン、ｒ−メルカプトプロピルトリエ
トキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、3,4−エ
ポキシシクロヘキシルエチルトリエトキシシラン、メチ
ルトリ−ｎ−プロポキシシラン、メチルトリプトキシシ
ラン、メチルトリ−ｉ−プロポキシシランなどを挙げる
ことができる。

一方、オルガノアルコキシシランの加水分解物および
部分的縮合物は、オルガノアルコキシシランを加水分解
またはさらに重縮合することによって得られる親水性有
機溶媒に可溶なものである。

すなわち、前記オルガノアルコキシシランは、加水分
解によりアルコールを遊離して加水分解物を生成し、さ
らに重縮合により部分的縮合物、すなわちオルガノポリ
シロキサンを生成する。

これらの（ａ）成分のうち、特にメチルトリメトキシ
シラン、メチルトリエトキシシランおよびフェニルトリ
エトキシシラン、ならびにこれらの加水分解物又は部分
的縮合物が好ましい。

これらの（ａ）成分は、１種単独でまたは２種以上を
混合して使用することができる。

（ｂ）シリル基含有ビニル系重合体本発明で使用されるシリル基含有ビニル系重合体と
は、主鎖がビニル系重合体からなり、末端あるいは側鎖
に加水分解性基と結合したケイ素原子を有するシリル基
を重合体１分子中に少なくとも１個、好ましくは２個以
上含有するものであり、該シリル基の多くは、下記一般
式（式中、Ｘはハロゲン原子、アルコキシ基、アシロキシ
基、アミノキシ基、フェノキシ基、チオアルコキシ基、
アミノ基などの加水分解性基、R²は水素原子、炭素数１
〜10のアルキル基、または炭素数１〜10のアラルキル
基、ｎは１〜３の整数である）で示される。

かかるシリル基含有ビニル系重合体は、（イ）ヒドロ
シラン化合物を炭素−炭素二重結合を有するビニル系重
合体と反応させることにより製造してもよく、また
（ロ）下記一般式（ただし、Ｘ、R²、ｎは前記に同じ、R³は重合性二重結
合を有する有機基である）で示されるシラン化合物と、
各種ビニル系化合物を重合することにより製造してもよ
く、その製造方法は限定されるものではない。

ここで、前記（イ）で示される製造方法で使用される
ヒドロシラン化合物としては、例えばメチルジクロルシ
ラン、トリクロルシラン、フェニルジクロルシランなど
のハロゲン化シラン類；メチルジエトキシシラン、メチ
ルジメトキシシラン、フェニルジメトキシシラン、トリ
メトキシシラン、トリエトキシシランなどのアルコキシ
シラン類；メチルジアセトキシシラン、フェニルジアセ
トキシシラン、トリアセトキシシランなどのアシロキシ
シラン類；メチルジアミノキシシラン、トリアミノキシ
シラン、ジメチルアミノキシシラン、トリアミノシラン
などのアミノシラン類が挙げられる。

また、（イ）で示される製造方法で使用されるビニル
系重合体としては、炭素−炭素二重結合を含むビニル系
重合体を除く以外、特に限定はなく、例えば（メタ）ア
クリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）
アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキ
シルなどの（メタ）アクリル酸エステル；（メタ）アク
リル酸、イタコン酸、フマル酸などのカルボン酸および
無水マレイン酸などの酸無水物；グリシジル（メタ）ア
クリレートなどのエポキシ化合物；ジエチルアミノエチ
ル（メタ）アクリレート、アミノエチルビニルエーテル
などのアミノ化合物；（メタ）アクリルアミド、イタコ
ン酸ジアミド、α−エチルアクリルアミド、クロトンア
ミド、フマル酸ジアミド、マレイン酸ジアミド、Ｎ−ブ
トキシメチル（メタ）アクリルアミドなどのアミド化合
物アクリロニトリル、イミノールメタアクリレート、ス
チレン、α−メチルスチレン、塩化ビニル、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニルなどから選ばれるビニル系化合
物とブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどの共役
ジエン化合物および／または（メタ）アクリル酸アリル
などの重合に関与しない炭素−炭素二重結合を有するア
クリル酸誘導体などを共重合した炭素−炭素二重結合を
有するビニル系重合体が好ましい。

一方、（ロ）で示される製造方法で使用されるシラン
化合物としては、例えばなどが挙げられる。

また、（ロ）で示される製造方法で使用されるビニル
系化合物としては、前記（イ）の製造方法におけるビニ
ル系重合体の製造時に用いられるビニル系化合物を使用
することが可能であるが、かかる（イ）の製造方法に記
載された以外に、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、２−ヒドロキシビニルエーテル、Ｎ−メチロールア
クリルアミドなどの水酸基を含むビニル系化合物を挙げ
ることもできる。

以上のような本発明に使用されるシリル基含有ビニル
系重合体の具体例としては、鐘淵化学工業（株）製、ゼ
ムラック、サイリル；東芝シリコーン（株）製、シリコ
ーンアクリルワニスなどが挙げられる。

これらの（ｂ）成分は１種単独でまたは２種以上を混
合して使用することができる。

シリル基含有ビニル系重合体の使用量は、（ａ）成分
100重量部に対し、通常３〜1000重量部、好ましくは10
〜200重量部、特に好ましくは15〜50重量部であり、３
重量部未満では、耐クラック性が低くなりやすく、一方
1000重量部を超えると耐熱性の悪化および硬度の低下を
招きやすくなる。

（ｃ）親水性有機溶媒親水性有機溶媒は、主として（ａ）〜（ｄ）成分を均
一に混合させ、さらに前記（ａ）および（ｂ）成分の濃
度調整剤であるとともに、（ａ）成分および（ｂ）成分
の硬化時の加水分解速度を調整するためのものである。

かかる親水性有機溶媒としては、アルコール類、エス
テル類、エーテル類、ケトン類、アミド類などが用いる
ことができる。ここでアルコール類としては、１価また
は多価アルコールが挙げられ、具体的にはメタノール、
エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルア
ルコール、イソブチルアルコール、sec−ブチルアルコ
ール、ｔ−ブチルアルコール、シクロヘキサノール、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル、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メチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノブチルエーテル、ブチルセロソル
ブ、エチルセロソルブ、カルビトールなどを挙げること
ができる。

エステル類としては、酢酸エチル、酢酸エチレングリ
コールモノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモ
ノエチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノブチル
エーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢
酸ジエチレングリコールモノブチルエーテル、γ−ブチ
ロラクトン、酢酸カルビトール、酢酸エチルセロソル
ブ、酢酸ブチルセロソルブなどが挙げられる。

エーテル類としては、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレング
リコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメ
チルエーテルなどが挙げられる。

ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン、
ジイソプロピルケトン、シクロヘキサノンなどが挙げら
れる。

また、アミド類としては、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどが挙げ
られる。

これらの親水性溶媒のうちアルコール類、エステル類
およびケトン類が好ましい。

これらの（ｃ）成分は１種単独でまたは２種以上混合
して使用することができる。またこれらの親水性溶媒に
対し、保護膜形成用組成物の安定性をそこなわない限
り、疎水性溶媒を混合して使用することができる。この
疎水性溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレンな
どの炭化水素類や、シクロルエタン、クロロホルムなど
のハロゲン化炭化水素類が挙げられる。

この（ｃ）成分の使用量は、（ａ）成分100重量部に
対し、通常２〜100重量部である。

（ｄ）非イオン性界面活性剤非イオン性界面活性剤は、（ａ）成分混合後の組成物
の熟成時間を短縮するとともに、対象物の濡れ性を良好
化し、組成物のレベリング性を改良し、保護膜中での異
物の発生、ゆず肌の発生を防止するものであり、また重
ね塗りを容易にし、さらに、分散性を良好化し組成物の
安定化に役立つものである。

かかる非イオン性界面活性剤としては、フッ化アルキ
ル基もしくはパーフルオロアルキル基を有するフッ素系
界面活性剤、ポリエーテルアルキル基を有するポリエー
テルアルキル系界面活性剤などを挙げることができる。

このうちフッ素系界面活性剤としては、 C₉F₁₉CONHC₁₂H₂₅、 C₈F₁₇SO₂NH-(C₂H₄O)₆H、 C₉F₁₇O（プルロニックL-35）C₉F₁₇、 C₉F₁₇O（プルロニックP-84）C₉F₁₇、 C₉F₇O（テトロニック−704）(C₉F₁₇)₂、（ここで、プルロニックL-35:旭電化工業（株）製、ポ
リオキシプロピレン（50重量％）−ポリオキシエチレン
（50重量％）・ブロック共重合体、平均分子量1,900;プ
ルロニックP-84:旭電化工業（株）製、ポリオキシプロ
ピレン（50重量％）−ポリオキシエチレン（40重量％）
・ブロック共重合体、平均分子量4,200;テトロニック−
704:旭電化工業（株）製、N,N,N′,N′−テトラキス
（ポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレン・ブロッ
ク共重合体、分子中のポリオキシエチレン含量40重量
％、平均分子量5,000である）などのC_nF_2n+1XR¹（ここ
で、ｎは４〜25の整数;Xは−CONH−、−SO₂NH−、−SO₂
NR²−、−Ｏ−（プルロニック）−、または−（テトロ
ニック）R²−；R¹およびR²はClH_2f+1、C_kF_2k+1、、また
は−(CH_2j+1O)_nH;l、ｋは４〜25の整数;jは２〜４の整
数、ｍは２〜20の整数である）で表されるものが好まし
い。

これらのフッ素系界面活性剤の具体例としては、エフ
トップEF301、同EF303、同EF352（新秋田化成（株）
製）、メガファックF171、同F173、（大日本インキ
（株）製）、アサヒガードAG710（旭硝子（株）製）、
特開昭57-178242号公報に例示されるフッ素系界面活性
剤、フロラードFC-170C、同FC-430、同FC-431（住友ス
リーエム（株）製）、サーフロンS-382、同SC101、同SC
102、同SC103、同SC104、同SC105、同SC106（旭硝子
（株）製）、BM-1000、同1100（B.M-Chemie社製）、Sch
sego FIuor（Schwegmann社製）などを挙げることができ
る。

また、ポリエーテルアルキル系界面活性剤としては、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチ
レンアリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェ
ノールエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、
ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビ
タン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレン
ブロックポリマーなどを挙げることができる。これらの
ポリエーテルアルキル系界面活性剤の具体例としては、
エマルゲン105、同430、同810、同920、レオドールSP-4
0S、同TW-L120、エマノール4110、エキセルP-40S（いず
れも花王（株）製）、ノニポール55（三洋化成（株）
製）、ブリッジ30、ブリッジ52、ブリッジ72、ブリッジ
92、アラッセル20、エマゾール320、ツィーン20、ツィ
ーン60、エマノーン3199、マージ45（いずれも花王
（株）製）などを挙げることができる。

これらの非イオン性界面活性剤は、１種単独でも、あ
るいは２種以上を併用することもできる。

これらの非イオン性界面活性剤の使用量は、（ａ）＋
（ｂ）成分100重量部に対して、好ましくは0.005〜１重
量部、特に好ましくは0.01〜0.5重量部であり、0.005重
量部未満では均一な塗膜を形成するための熟成時間が長
くかかりすぎ、また重ね塗りが困難な場合があり、一方
１重量部を超えると得られる組成物が発泡し易くなり、
また熱により変色を起こす場合がある。

（ｅ）水次に、水は、（ａ）成分および（ｂ）成分の加水分解
に必須の成分である。

かかる水としては、一般水道水、蒸留水、イオン交換
水などを用いることができる。特に、組成物を高純度に
する場合には蒸留水またはイオン交換水が好ましく、電
気伝導度が２μS/cm以下のイオン交換水が特に好まし
い。

水の使用量は、（ａ）成分100重量部に対して、好ま
しくは10〜70重量部、特に好ましくは25〜50重量部であ
り、10重量部未満では（ａ）成分の加水分解または硬化
が充分に生起し難く、一方70重量部を超えると組成物の
安定性が悪化する。

以上のように、本発明の組成物は、前記（ａ）〜
（ｅ）成分を混合してなるが、その全固形分濃度は、好
ましくは10〜50重量％、特に好ましくは15〜40重量％で
あり、10重量％未満では固形分濃度が薄すぎて得られる
保護膜の耐熱性、耐水性、耐薬品性、耐候性などの諸特
性が発現されない場合があり、また形成される保護膜に
ピンホールが発生する場合がある。一方、50重量％を超
えると固形分濃度が高すぎて組成物の保存安定性が悪化
したり、均一な保護膜の形成が困難となるなどの弊害が
生起する場合がある。

なお、本発明の組成物には、必要に応じて水および／
または親水性有機溶媒に分散されたコロイド状シリカを
添加することも可能である。

かかるコロイド状シリカは、本発明の組成物の固形分
を増すために使用されるもので、該成分の使用量によっ
て得られる塗膜の厚さを制御することができる。

また、本発明の組成物は、コーティング後の保護膜の
硬化を促進させるために、さらに各種の酸を組成物中に
別途添加することも可能である。

かかる酸としては、例えば硝酸、塩酸などの無機酸、
または酢酸、蟻酸、プロピオン酸、マレイン酸、クロロ
酢酸、クエン酸、安息香酸、ジメチルマロン酸、グルタ
ル酸、グリコール酸、マロン酸、トルエンスルホン酸、
蓚酸などの有機酸を挙げることができるが、特に酢酸が
好ましい。

さらに、本発明の組成物には、組成物のゲル化防止、
増粘ならびに得られる保護膜の耐熱性、耐薬品性、硬度
および密着性の向上、さらに静電防止などを目的とし
て、さらにコロイド状アルミナ、酸化アルミニウム、酸
化ジルコニウム、酸化チタンなどの金属酸化物を適宜配
合することも可能である。

本発明の組成物を調製するに際しては、例えば（ａ）
〜（ｅ）成分を一度に混合してもよいし、（ｂ）〜
（ｅ）成分の混合液と、（ａ）成分混合してもよく、そ
の調製方法は特に限定されない。

本発明の組成物は基板の表面に塗膜を形成し、硬化し
て使用されるものであり、基板としては液晶表示素子に
おける透明基板、カラーフィルターなどを挙げることが
できる。ここにおける透明基板としては、フロートガラ
ス、ソーダガラスや可視性のポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステルフ
ィルム、さらにはポリエーテルスルホン、ポリカーポネ
ート、その他のプラスチックフィルムなどからなる透明
基板および該透明基板上に酸化スズ（NESA）、インヂウ
ムチンオキシド（ITO）などの透明電極を有するものを
挙げることができる。

また、カラーフィルターとしては、前記透明基板上に
写真法、印刷法、電着法などにより、赤、緑、青の３原
色からなる着色層を設けたものを例示することができ
る。

ここで写真法によるカラーフィルターとしては、特開
昭60-216307号公報記載の方法で製造したもの、印刷法
によるカラーフィルターの具体例としては、特開昭60-2
63123号公報記載の方法で製造したもの、また電着法に
よるカラーフィルターの具体例としては、特開昭60-238
03号公報記載の方法などで製造したものを挙げることが
できる。

本発明の組成物は、浸漬法、スプレー法、ロールコー
ト法、カーテンコート法、回転塗布法などの塗布方法の
ほか、スクリーン印刷、オフセット印刷などの印刷によ
る塗布方法により、基板に塗布することができる。ま
た、塗布する基板に予め紫外線および／またはオゾンな
どによる表面処理が施されていてもよい。本発明の組成
物は乾燥後の膜厚が好ましくは0.01〜50μｍ、特に好ま
しくは0.1〜10μｍ程度になるように塗布され、これを
ホットプレート、ギヤオーブンなどの加熱手段を用いて
50〜300℃程度、好ましくは100〜200℃程度の温度で、
例えば10〜120分程度加熱することにより、あるいは１
〜７日程度の常温乾燥により硬化させ、保護膜とするこ
とができる。

本発明の組成物を硬化してなる保護膜は、紫外線およ
び／またはオゾンなどによる表面処理を行なうことがで
き、これによりシール剤との接着性を向上させることが
できる。

（実施例）以下、実施例を挙げ本発明をさらに具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例に制限されるものではな
い。

なお、実施例中において、部および％は、特に断らな
い限り重量部および重量％である。

参考例（カラーフィルターの製造）ゼラチン20部と重クロム酸アンモニウム２部を超純水
80部に溶解し、孔径0.2μｍのメンブランフィルターで
濾過し、被染色層を形成するための感光性組成物を調製
した。次に、前記感光性組成物を光学研磨したガラス基
板上に回転塗布し、窒素雰囲気中で乾燥した。乾燥後の
塗膜の膜厚を触針式膜厚計「アルファステップ」（テン
コール社製）で測定したところ、１μｍであった。得ら
れた塗膜にホトマスクを介して紫外線を照射し、次いで
超純水で現像することによりゼラチン層のレリーフ像を
得た。かくして得られたレリーフ像を下記の赤色染色浴
に浸漬し、窒素雰囲気中で乾燥することにより赤色のレ
リーフ像を得た。

赤色染色浴 Red-14P（日本化薬（株）製） 1g 酢酸 1g 超純水 98g 次に赤色のレリーフ像を有するガラス基板上にグリシ
ジルメタクリレート重合体を主成分とする溶液を回転塗
布し、乾燥し、防染保護膜を形成した。該防染保護膜上
に前記と同様にしてゼラチンのレリーフ像を形成し、下
記緑色浴で処理することにより緑色のレリーフ像を得
た。

緑色染色浴 Green-1P（日本化薬（株）製） 1g 酢酸 1g 超純水 98g 次に、前記と同様の操作により、防染保護膜を形成し
た後、ゼラチンのレリーフ像を形成し、下記青色浴で処
理することにより青色のレリーフ像を形成した。

青色染色浴 Blue-5C（日本化薬（株）製） 1g 酢酸 1g 超純水 99g 赤、緑、青の３原色よりなるカラーフィルター基板を
得た。次いで、さらに前記グリシジルメタクリレート重
合体を主成分とする溶液を回転塗布し、乾燥し、表面保
護膜を形成し、カラーフィルターを得た。

実施例１冷却用コンデンサー、滴下ロートおよび撹拌装置を備
えた丸底フラスコにメチルトリメトキシシラン100gを仕
込み、滴下ロートよりイオン交換水40gを室温でゆっく
り滴下した後、60℃で２時間撹拌した。かくして得られ
た反応混合物にメチルエチルケトン50g、イソプロピル
アルコール50g、アルコキシシリル基を含有するアクリ
ル樹脂（ゼムラック：鐘淵化学工業（株）製）12.5gお
よびフッ素系界面活性剤（BM1000:（B.M-Chemie社製）
0.6gを加え、均一溶液とし、これを孔径0.2μｍのメン
ブランフィルターで濾過し、本発明の組成物を得た。か
くして得られた組成物を参考例で製造したカラーフィル
ター上に回転数1000rpmで回転塗布し、170℃で１時間熱
処理を行ない、膜厚３μｍの保護膜を形成した。

次いで、この保護膜付きのカラーフィルターを、フォ
トクリーナー（（株）イー・エッチ・シー製）を用い、
室温下で10分間、酸素存在下で紫外線を照射した。この
ようにして作製された保護膜付きカラーフィルター上
に、インジウムチンオキシド（ITO）を常法に従い蒸着
し、その上にポジレジスト（日本合成ゴム（株）製、PF
R-3003）の所望のパターンを形成した後、露出部のITO
を濃塩酸−塩化第二鉄水溶液中に室温下５分間浸漬する
ことにより、除去し、水洗後、ポジレジスト層を剥離し
た。かくして得られたITOのパターンを有するカラーフ
ィルターを光学顕微鏡で詳細に観察したが、カラーフィ
ルターおよび保護膜にクラックやしわなどは全く認めら
れず、カラーフィルターの染色層からの染料の滲み出し
もなく、カラーフィルターと保護膜との接着性および密
着性も良好であった。

実施例２実施例１と同様のフラスコを用い、実施例１と同様に
してフェニルトリエトキシシラン100gとイオン交換水15
gを混合し、60℃で４時間撹拌した後、ブチルセロソル
ブ25g、酢酸カルビトール75g、シリル基含有ビニル系重
合体（シリコーンアクリルワニス：東芝シリコーン
（株）製）30gおよびフッ素系界面活性剤（BM1000:（B.
M-Chemie社製）0.6gを加え、均一溶液とし、これを孔径
0.2μｍのメンブランフィルターで濾過し、本発明の組
成物を得た。かくして得られた組成物を参考例で製造し
たカラーフィルター上に回転数2000rpmで回転塗布し、2
00℃で２時間熱処理を行ない、膜厚1.5μｍの保護膜を
形成した。

次いで前記実施例１と同様の操作でITOのパターンを
形成した後、実施例１と同様にしてカラーフィルターを
観察したが、カラーフィルターおよび保護膜にクラック
やしわなどは全く認められず、カラーフィルターの染色
層からの染料の滲み出しもなく、さらにカラーフィルタ
ーと保護膜との接着性および密着性も良好であった。

実施例３実施例１で用いた本発明の組成物をソーダガラス（日
本板硝子（株）製）基板上に浸漬法で基板全体に塗布し
た後、200℃で１時間熱処理し、膜厚１μｍの保護膜を
形成した。このとき、基板と保護膜との密着性および接
着性は良好であった。かくして得られた保護膜を有する
基板を超純水中に浸漬し、120℃で12時間加熱処理し、
ナトリウムイオンの溶出量を原子吸光光度法で定量し、
この値を保護膜が水と接触する面積で割り、単位面積当
たりのナトリウムイオン濃度で評価したところ0.2ppm/c
m²であった。

比較例１実施例３において保護膜を形成しないソーダガラス板
について実施例３と同様にしてナトリウムイオンの溶出
量を評価したところ3.0ppm/cm²であった。

実施例４実施例１と同様のフラスコを用い、実施例１と同様に
してメチルトリメトキシシラン100gとイオン交換水40g
を混合し、60℃で２時間撹拌した後、メチルエチルケト
ン27g、イソプロピルアルコール25g、酢酸ブチルセロソ
ルブ50g、カルビトール15g、アルコキシシリル基を含有
するアクリル樹脂（ゼムラック：鐘淵化学工業（株）
製）20gおよびフッ素系界面活性剤BM1000:（B.M-Chemie
社製）0.6gを加え、均一溶液とし、これを孔径0.2μｍ
のメンブランフィルターで濾過し、本発明の組成物を得
た。かくして得られた組成物を参考例で製造したカラー
フィルター上に回転数1500rpmで回転塗布し、200℃で１
時間熱処理を行ない、膜厚2.5μｍの保護膜を形成し
た。次いで実施例１と同様の操作でITOのパターンを形
成した後、実施例１と同様にしてカラーフィルターを観
察したが、カラーフィルターおよび保護膜にクラックや
しわなどは全く認められず、カラーフィルターの染色層
からの染料の滲み出しもなく、カラーフィルターと保護
膜との接着性および密着性も良好であった。

比較例２参考例で製造したカラーフィルター上に実施例１と同
様にしてITOのパターンを形成した基板を詳細に観察し
たところ、カラーフィルターの染色層が脱色し、さらに
微細なクラックが発生していた。

（発明の効果）本発明の保護膜形成用組成物は、均一かつ緻密で、耐
熱性および耐クラック性に優れた保護膜を形成すること
ができ、この保護膜はカラーフィルターまたは透明基板
中の成分の液晶への滲み出しを防止するとともに、カラ
ーフィルター上に微細な透明電極を配置することを可能
とし、カラーフィルターおよび透明基板の両者に対して
優れた接着性、密着性を有し、かつカラー液晶表示素子
の視差ずれをも解決することが可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０２Ｂ 5/20 １０１Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５０５

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記（ａ）〜（ｅ）を混合してなる保護膜
形成用組成物。（ａ）一般式RSi （OR¹)₃（式中ＲおよびR¹は有機基を
示す）で表わされるオルガノアルコキシシラン、該オル
ガノアルコキシシランの加水分解物および／または部分
的縮合物（ｂ）末端あるいは側鎖に加水分解性基と結合したケイ
素原子を有するシリル基を重合体１分子中に少なくとも
１個有するシリル基含有ビニル系重合体（ｃ）親水性有機溶媒（ｄ）非イオン性界面活性剤（ｅ）水