JPH11242111A

JPH11242111A - カラーフィルタ保護膜用組成物、カラーフィルタ付き基板、その製法及び液晶表示素子

Info

Publication number: JPH11242111A
Application number: JP4581898A
Authority: JP
Inventors: Yorisuke Ikuta; 順亮生田; Kenichi Ehata; 研一江畑
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1999-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】平坦性、密着性が良く、保護膜用組成物の液管
理が容易で取扱がしやすいカラーフィルタ保護膜用組成
物を得る。【解決手段】（Ａ）光重合性多官能（メタ）アクリレー
トモノマー、オリゴマー、（Ｂ）非アクリル性エポキシ
基含有樹脂、（Ｃ）シランカップリング剤及び（Ｄ）水
を含み、重量比率で（Ａ）／（Ｂ）＝５０／５０〜９５
／５とし、溶剤及び水を除いた組成物１００重量部に対
して外量で０．３〜５重量部の水を添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタ保
護膜用組成物、カラーフィルタ付き基板、その製法及び
液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子等の受光型表示素子はその
薄さ、軽さ、低消費電力などの特徴から従来表示装置の
主流を占めてきたＣＲＴ（陰極線管）に替わりうるもの
として近年目覚しい発展を示している。この表示素子を
カラー化し、よりＣＲＴに近い表示性能を得るために、
欠くことができないものがカラーフィルタであり、これ
までに様々な材料や方式が提案されてきている。

【０００３】例えば、色素を感光性樹脂の中に予め分散
させてフォトリソグラフィ法によりパターニングしてい
く、いわゆる顔料分散法、無機あるいは有機の顔料や染
料を用いてスクリーン、オフセット、グラビア印刷等に
より基板上に直接パターンを形成する印刷法、電着法等
である。

【０００４】しかし、これらのカラーフィルタ付き基板
では、通常各色内で厚みむら及び各色間での膜厚段差を
生じる（通常０．１μｍ以上）という問題点がある。こ
のような厚みむら及び色間段差は、このようなカラーフ
ィルタ付き基板を液晶表示素子の一方の電極基板として
用いたとき、充分なコントラスト比や階調がとれない等
の問題を引き起こしやすい。

【０００５】特に近年では、複数ライン同時選択駆動法
を用いたＳＴＮ型液晶表示素子やＩＰＳ型液晶表示素子
等の液晶表示素子の高速応答化が進んでおり、従来より
増してこの厚みむら及び色間段差を低減する要求が高ま
ってきている。特に、色間段差については０．０５μｍ
以下、よりこのましくは０．０２μｍ以下が要求されて
きている。

【０００６】かかるカラーフィルタにおいては、着色層
保護等を目的として着色層の上に透明な保護膜を形成す
ることが多い。このような保護膜は、同時に着色層の平
坦化の機能も有する。従って、保護膜として平坦化機能
の高いものを用いることは重要である。保護膜として求
められる性能としては、他に、その上に形成される透明
電極（ＩＴＯ等）との密着性、エッチングによるパター
ニング性、適当な硬度、ガラスとの密着性、液晶表示素
子に用いるシール剤との密着性等がある。

【０００７】このようなカラーフィルタ用の保護膜に
は、いくつかの材料が提案されており、大別して、エポ
キシ系、アクリル系、ポリイミド・ポリアミド系、シリ
コーン系等が例示される。

【０００８】アクリル系としては、特開昭６１−１７１
２４号公報、特開昭６１−１４１４０１号公報、特開昭
６２−８９０２２号公報等に記載があるが、一般に、平
坦性、耐熱性には優れるものの、ガラス基板との密着
性、透明電極との密着性が不足し、耐溶剤性も不充分に
なりやすい等の欠点を有していた。また、エポキシ系と
しては、例えば特開平７−１８８３９２公報や特開平７
−１８８３８３後方等に記載があるが、ガラス基板との
密着性、透明電極との密着性は優れるものの、平坦性、
耐熱性に欠けやすいという問題があった。

【０００９】そこで本発明者らは、特開平６−２９４９
０７においてエポキシとアクリルを混合した系、すなわ
ち（Ａ）光重合多官能（メタ）アクリレートモノマー及
び／又はオリゴマー、（Ｂ）非アクリル性エポキシ基含
有樹脂、（Ｃ）光重合開始剤、（Ｄ）エポキシ硬化剤か
ら成る保護膜組成物を提案した。本組成物によれば、両
者の長所を兼ね備えた特性を有した保護膜、すなわちア
クリル系の持つ優れた平坦性と耐熱性を有しかつエポキ
シ系の持つ優れた耐熱性・基板との密着力を有する保護
膜を得ることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記のエ
ポキシ及びアクリル混合系は、それぞれの樹脂が持つ長
所を同時に発揮させるための混合比率が狭く、特に平坦
性と基板との密着性の両者について、必ずしも充分な特
性が得られなかった。具体的には、特に平坦性に効果の
あるアクリル成分の比率を増すと、基板との密着力や透
明電極との密着性が劣り、また一方基板との密着性に効
果的なエポキシ成分の比率を増すと、平坦性が失われや
すいという問題があった。

【００１１】さらにこの問題を解決すべく、特開平６−
２９４９０７においては、前記（Ａ）から（Ｄ）の４成
分に加えて（Ｅ）シランカップリング剤を添加すること
により、基板との密着性を失うことなく、アクリル成分
の比率を高めることができるとも提案している。しか
し、それでも顔料分散法により作製されたカラーフィル
タ上に保護膜を形成した場合の表面の凹凸は、０．０３
〜０．１０μｍであり、高速応答化や多階調化が進んで
いる最近の液晶表示素子では不充分になり始めている。

【００１２】このため、平坦性が良く、密着性も良く、
保護膜用組成物の液管理が容易で取扱がしやすい、保護
膜用組成物が望まれていた。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決すべく鋭意研究を行った結果、保護膜を特定の組
成物を硬化せしめたものとすることにより、上記課題の
解決に極めて有効であることを見出した。

【００１４】すなわち、本発明は、以下のような成分
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）を含み、主成分（Ａ）
及び（Ｂ）の重量比率が（Ａ）／（Ｂ）＝５０／５０〜
９５／５であり、溶剤及び水を除いた組成物１００重量
部に対して外量で０．３〜５重量部の水を添加したこと
を特徴とするカラーフィルタ保護膜用組成物を提供す
る。（Ａ）光重合性多官能（メタ）アクリレートモノマー及
び／又はオリゴマー（Ｂ）非アクリル性エポキシ基含有樹脂（Ｃ）シランカップリング剤（Ｄ）水

【００１５】また、それにさらにエポキシ硬化剤を、重
量比で非アクリル性エポキシ基含有樹脂１００に対して
３〜９０添加するカラーフィルタ保護膜用組成物を提供
する。

【００１６】また、基板と、該基板上に形成された着色
層と、その上に形成された保護膜とを有するカラーフィ
ルタ付き基板において、保護膜が前記のカラーフィルタ
保護膜用組成物を硬化せしめたものであることを特徴と
するカラーフィルタ付き基板を提供する。

【００１７】また、基板上に着色層を形成し、その上に
保護膜を形成するカラーフィルタ付き基板の製法におい
て、前記のカラーフィルタ保護膜用組成物を着色層上に
供給した後、光照射し、次いで加熱することによりカラ
ーフィルタ保護膜用組成物を硬化させることを特徴とす
るカラーフィルタ付き基板の製法を提供する。

【００１８】また、前記のカラーフィルタ付き基板又は
前記のカラーフィルタ付き基板の製法に製造されたカラ
ーフィルタ付き基板を、液晶表示素子を構成する少なく
とも一方の基板として用いたことを特徴とする液晶表示
素子を提供する。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明のカラーフィルタ保護膜用
組成物は、以下の成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）
を含む。（Ａ）光重合性多官能（メタ）アクリレートモノマー及
び／又はオリゴマー（Ｂ）非アクリル性エポキシ基含有樹脂（Ｃ）シランカップリング剤（Ｄ）水なお、この樹脂成分である（Ａ）及び（Ｂ）の重量比率
は、（Ａ）／（Ｂ）＝５０／５０〜９５／５とされる。

【００２０】本発明における成分（Ａ）の光重合性多官
能（メタ）アクリレートとは、紫外線。可視光等の光の
照射によって重合もしくは架橋可能な感光基であるアク
リロイル基、メタクリロイル基等の炭素―炭素不飽和結
合を末端もしくは側鎖に複数持つモノマーもしくはオリ
ゴマーである。分子量は、１００〜１０００程度のもの
が好ましい。

【００２１】多官能（メタ）アクリレートモノマーの具
体例は、１，３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレー
ト、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、
１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ジ
エチレンジオールジ（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、ヒドロキシピパ
リン酸エステルネオペンチルグリコールジ（メタ）アク
リレート、トリプロピレングリコールジ（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、ペンタエリスリトールトリ（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
ト等が例示される。またオリゴマーはこれらのモノマー
を単独成分として、もしくは共重合成分として含むもの
であればよい。

【００２２】成分（Ｂ）の非アクリル性エポキシ基含有
樹脂としては、光重合性を示すアクリル基を有しないエ
ポキシ基含有樹脂が使用される。具体的には、脂環式エ
ポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂、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、グ
リシジルアミン型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、
エポキシ変性シリコーン樹脂、エポキシ変性メラミン樹
脂、エポキシ変性メラミン樹脂、エポキシ変性ウレタン
樹脂等がある。

【００２３】この成分（Ｂ）の樹脂の非アクリル性と
は、光重合性を持つ（メタ）アクリレート基を実質的に
有さないものであることを意味する。すなわち、この非
アクリル性エポキシ基含有樹脂は実質的には光硬化性が
ない。これらのなかでは、耐光性及び透明性の点から特
に脂環式エポキシ樹脂が好ましい。

【００２４】この（Ａ）成分である光重合性多官能（メ
タ）アクリレートモノマー及び／又はオリゴマーと、
（Ｂ）成分である非アクリル性エポキシ基含有樹脂との
互いの配合割合は、重量比で（Ａ）５０〜９５重量部、
（Ｂ）５〜５０重量部の範囲内とされる。（Ａ）成分の
配合割合が高過ぎると、平坦性は良好であるものの基板
との密着性が低下しやすくなり、また（Ａ）成分の配合
割合が低過ぎると、平坦性が損なわれやすい。より好ま
しくは、（Ａ）６０〜８０重量部、（Ｂ）２０〜４０重
量部の範囲内とされる。

【００２５】成分（Ｃ）のシランカップリング剤として
は、以下のものが例示される。γ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン、β−（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、γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン等である。前記シランカップリング
剤の添加量は、希釈する溶剤（後記する反応性希釈剤は
これに含めない。以下同じ。）及び成分（Ｄ）の水を除
いた組成物１００重量部に対して内量で０．１〜２０重
量部、より好ましくは１〜１０重量部である。シランカ
ップリング剤を添加することにより、耐湿性が向上し、
特にガラスとの密着力が際立って向上する。

【００２６】また、成分（Ｄ）の水は、シランカップリ
ング剤の加水分解反応を適宜に促進する成分であり、本
発明の保護膜用組成物の主成分で有る（Ａ）と（Ｂ）の
樹脂による平坦性と密着性の両方を充分高めることがこ
とができる。この水の添加量としては、希釈する溶剤及
びこの水を除いた組成物１００重量部に対して外量で
０．３〜５重量部、より好ましくは０．５〜２重量部で
ある。特に、シランカップリング剤に対して等量で表し
て０．５倍から１．５倍が好ましい。

【００２７】水の添加量が上記範囲より少ないとシラン
カップリング剤の加水分解反応が充分に促進されないた
めに基板との密着力が不足しやすくなり、また上記範囲
より多いと保護膜組成物を溶解した液が白濁したり、調
合後の粘度上昇が激しくポットライフが短くなる場合が
ある。

【００２８】本発明における保護膜組成物として、光重
合開始剤を添加することができる。この光重合開始剤と
しては、例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フ
ェニルプロパン−１−オン、ベンゾインイソブチルエー
テル、ベンゾフェノン、ビアセチル、ベンジル、ベンゾ
イル、ベンジルジメチルケタール、テトラメチルチウラ
ムスルフィド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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、チオキサントン、メチルチ
オキサントン、２−クロロチオキサントン等を用いるこ
とができる。

【００２９】前記光重合開始剤の添加量は、希釈する溶
剤及び成分（Ｄ）の水を除いた組成物１００重量部に対
して内量で０．１〜２０重量部である。また、光重合開
始剤ベンゾフェノンに対する４，４−ビス（ジエチルア
ミノ）ベンゾフェノン等のような適当な増感剤を加えて
もよい。

【００３０】本発明における保護膜組成物として、さら
に成分（Ｅ）のエポキシ硬化剤を添加することができ
る。このエポキシ硬化剤としては、酸無水物系硬化剤や
芳香族ポリアミン系硬化剤、脂肪族ポリアミン系硬化
剤、環状脂肪族ポリアミン系硬化剤、ポリアミド系硬化
剤等を用いることができる。エポキシ硬化剤を添加する
ことにより、耐湿耐熱特性が他の組成の変動により不安
定になるのを抑えることができる。

【００３１】前記エポキシ硬化剤の添加量は、エポキシ
樹脂１００重量部に対して外量で好ましくは３重量部以
上９０重量部以下、特に好ましくは７０重量部以下であ
る。またエポキシ硬化剤として酸無水物系硬化剤を用い
た場合、２−エチル−４−メチルイミダゾール等のルイ
ス塩基類を硬化促進剤としてさらに添加することもでき
る。

【００３２】本発明における保護膜組成物として、さら
に成分（Ｆ）として反応性希釈剤を添加することもでき
る。反応性希釈剤としては、アクリル酸やメタクリル酸
等のアクリル系、脂環式エポキシ希釈剤（ダイセル化学
社製セロキサイド３０００）等のエポキシ系、脂環式エ
ポキシ基を有する（メタ）アクリルモノマー（ダイセル
化学社製「ＣＹＣＬＯＭＥＲＭ−１００」、「ＣＹＣ
ＬＯＭＥＲＡ−２００」、「セロキサイド２０００」
等）等のアクリルエポキシ系等が挙げられる。

【００３３】また、本発明における保護膜組成物には、
必要に応じてさらに酸化防止剤、光安定剤、光重合禁止
剤、消泡剤、レベリング剤等の各種添加剤等を加えるこ
ともできる。

【００３４】さらに、上記組成物には、硬化膜の硬度を
高くするためにシリカゾルやアルミナゾル等の無機物粒
子を、希釈する溶剤及び水を除いた組成物１００重量部
に対して内量で０〜３０重量部、好ましくは１〜１０重
量部程度加えることができる。またこれらのゾルを添加
することにより、基板との密着助剤としてのシランカッ
プリング剤の効果を高めることもできる。

【００３５】本発明の保護膜用組成物で形成されるカラ
ーフィルタ保護膜の厚みは、硬化後で１〜１００μｍ程
度とされる。これより薄いと平坦化性能が不足し、これ
より厚いと透明性が不足したりクラック等が生じやすく
なり強度低下の原因となるおそれがある。特に厚みを
１．３〜２０μｍ、さらには２〜５μｍとすることによ
り、充分な平坦性が得られることになり好ましい。

【００３６】この保護膜用組成物は、着色層を形成した
基板の上に膜を形成するように供給される。この着色層
を形成する方法としては、公知の顔料分散法、オフセッ
ト印刷法、電着法、染色法、インクジェット法等の方法
が使用できる。このカラーフィルタのパターンにも特に
限定されるものではなく、例えばストライプパターン、
モザイクパターン、デルタパターン等のいずれでもよ
い。

【００３７】また、この着色層のパターン間にブラック
マトリックス等の光遮蔽パターンを形成してもよく、ブ
ラックマトリックスの形成も金属クロム等の蒸着法の
他、黒色感光性レジストをフォトリソグラフィ法でパタ
ーニングしたものでもよい。この光遮蔽パターンは、着
色層と同じ平面内、着色層と基板との間又は着色層上に
設けられてもよい。

【００３８】本発明では、このようにして着色層が形成
された基板の上にこの保護膜用組成物を供給して成膜す
る。この成膜方法としては、通常のロールコーター、エ
アナイフコーター、ブレードコーター、ロッドコータ
ー、バーコーター、スピンコーター等のコーターや各種
印刷機による公知の薄膜の形成方法が使用できる。

【００３９】この保護膜用組成物を供給する際には、流
動性を向上するため、通常溶剤に希釈した溶液として用
いる。溶剤としては、本発明の無機物質の粒子以外の各
成分が可溶な一般の有機溶剤が使用できる。例えば、ア
セトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン
等のケトン類、エチレングリコール、エチレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコール
ジメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモ
ノメチルエーテルアセテート、ポリエチレングリコール
モノエチルエーテルアセテート等の多価アルコール及び
エーテル類の等の有機溶剤を用いることができる。

【００４０】これらの溶剤は単独で用いても２種以上混
合してもよい。有機溶剤溶液中の固形分濃度は、成膜方
法にも依存するが、通常は２０〜８０重量％とされれば
よい。この濃度は、成膜方法に応じて最適な濃度を実験
的に定めればよいが、固形分濃度は高い方が平坦性は良
好であるため、有機溶剤溶液中の固形分濃度は、成膜方
法にも依存するが、通常は４０〜８０重量％とされるこ
とが好ましい。

【００４１】また、本発明に用いられる基板としては、
特に限定されない。例えば、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエステル、ジアセテート、ポリカーボネート、
ポリエーテルスルフォン等の有機シート、各種ガラス板
等の透明基板が例示される。基板の厚みは、目的により
選ばれ、特に限定されない。液晶表示素子用でガラス基
板を用いる場合については、０．３〜１．５ｍｍ程度が
通常用いられる。

【００４２】以下、顔料分散法を採用した場合につい
て、本発明にかかるカラーフィルタ付電極基板の製造方
法について説明する。まずガラス、プラスチック等の透
明基板にブラックマトリクスと呼ばれる遮光層を形成す
る。この遮光層はＴＦＴ型の液晶表示素子においてはト
ランジスタの特性の保持あるいはコントラスト比の低下
防止のために設けられるもので、遮光性に優れた金属ク
ロム薄膜やカーボンブラック薄膜あるいはグラファイト
カーボンブラック薄膜等により形成されればよい。

【００４３】また、ＳＴＮ型液晶表示素子に代表される
単純マトリックス駆動においては、もともとこれらの素
子のコントラスト比がＴＦＴ型に比べ低いことや、低コ
スト化の追求のためにブラックマトリクスは省略された
り、あるいは３原色の重ね合せにより形成されたり、着
色レジストで形成されることが多い。次に、基板上に顔
料等の色素と感光性樹脂とを含む着色レジストを塗布
し、所定のパターン形状のフォトマスクを介して露光を
行い、その後現像により未露光部分を除去して着色層パ
ターンを形成する。露光時に、着色レジスト層に重ねて
酸素遮断膜としてポリビニルアルコール層等を併用して
もよい。この操作をさらに別の色で２回繰り返して３原
色のカラーフィルタが形成される。

【００４４】この上に、上記保護膜用組成物からなる層
を前記したような成膜方法で形成する。組成物層の硬化
は、高圧水銀灯、キセノンランプ等の紫外線、可視光
線、電子線等の活性エネルギー線を照射することにより
行われればよい。フォトマスクを通してパターニングし
て照射し、未露光部分を溶剤等で除去して、パターニン
グ形成してもよい。

【００４５】次いで、保護膜の上には電極層が形成され
る。電極層は、一般にはアルミニウム、クロム等の金属
や、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）や酸化錫等の透明導電
膜が用いられるが、これに限られない。また、電極層
は、表示に対応してパターニングされていてもよいし、
共通電極として用いられる場合等ではベタ電極とされて
もよい。電極層の形成方法としては、特に限るものでは
ないが、膜厚を均一にする見地からは、蒸着法、スパッ
タ法等が好ましく用いられる。

【００４６】なお本発明においては、必要に応じて基板
の電極の上もしくは下にＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 等の絶縁
膜、ＴＦＴ、ＭＩＭ、薄膜ダイオード等の能動素子、位
相差膜、偏光膜、反射膜、光導電膜等が形成されていて
もよい。

【００４７】さらに、電極付き基板上に、液晶表示素子
の場合は、必要に応じて配向膜を形成する。これはポリ
アミド、ポリイミド、ポリビニルアルコール等の有機樹
脂膜をラビングしたものであってもよいし、ＳｉＯ等を
斜め蒸着してもよいし、垂直配向剤を塗布して用いる場
合もある。

【００４８】さらに、液晶表示素子を製造する方法につ
いては、通常用いられる方法が採用できる。すなわち、
一対の基板のうちの一方を上記カラーフィルタ付き電極
基板とし、他方を適宜パターニングされた電極基板と
し、上記基板上に必要に応じて液晶配向膜を形成し、次
いで、前記一対の基板を電極面側を相対向させて周辺部
をシールしてその内部に液晶を封入する。これにより、
鮮明度の高いカラー液晶表示体を得ることができる。

【００４９】本発明のカラーフィルタ付き基板を用途の
面からみれば、液晶表示素子の基板、ブラウン管との組
合せ、撮像管の受光面等が挙げられる。また、本発明で
は特に、厚みむらの極めて少ないカラーフィルタが得ら
れることから、基板間隔精度の要求の厳しい液晶表示素
子用として好ましいものである。

【００５０】

【実施例】例１〜１７まず透明ガラス基板上にマグネトロンスパッタリング法
でクロム膜を１００ｎｍの厚みに成膜した。この上にフ
ォトマスクを用い、感光性レジストでパターンを形成し
た後、クロム膜をエッチングして光遮蔽パターンを形成
した。

【００５１】次いで、赤色の感光性着色剤をコートし
て、この上にフォトマスクを用い、感光性着色剤を感光
させた後、エッチングして赤色パターンの着色層を形成
した。同様にして緑色、青色の着色パターンを着色層と
して光遮蔽パターンの間に順次形成した。

【００５２】次いで保護膜用組成物として、表１〜表４
記載の組成物（例１〜８は実施例、例９〜１７は比較
例）をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ートに溶かして、固形分濃度５０重量％にした溶液を用
意した。なお、水分量は、溶剤中にも若干の水分（概
０．１ｗｔ％相当）が含まれるので、その量も含めて記
載した。例９〜例１４の水分量はほぼ溶剤中に含まれる
水分のみで、積極的には水分を添加していない例であ
る。

【００５３】ここで調合した液の白濁・濁りをポイント
ライトで確認し、白濁・濁りの見られたものを×、確認
されなかったものを○とした。さらにポットライフを評
価した。このポットライフは、調合直後及び調合してか
ら２４時間後の液の粘度を測定し、調合直後に比べて液
の粘度が２０％以上上昇した場合を×、１０〜２０％上
昇した場合を△、１０％未満しか上昇しなかった場合を
○として評価した。

【００５４】前記の着色層を形成した基板上に、これら
の組成物をスピンコーターで硬化後の保護膜の膜厚が
２．０μｍになるように全面に塗布した。その後、高圧
水銀灯を用いて２０００ｍＪ／ｃｍ² （波長３６５ｎ
ｍ）の光を照射した。さらに２００℃、３０分という条
件で加熱して完全に硬化させた。

【００５５】前記の方法により製造されたカラーフィル
タ付き基板について、表面粗さ計を用いて着色層上の保
護膜形成前後の表面の凹凸を調べた。また、ガラスとの
密着力については硬化膜を形成した基板をそれぞれ沸騰
水５時間に浸漬した後、碁盤目試験を行った。この試験
を１０回繰り返し行い、１０回の試験ともすべて全く剥
がれが無かったものを○、１０回の試験中に１〜３回の
試験について剥がれがみられたものを△、１０回の試験
中４回以上の試験で剥がれがみられたものを×として評
価した。

【００５６】各評価の結果を、表１〜表４に示す。な
お、例１７は液が濁ってしまい、粘度上昇が大きかった
ため、成膜できなかった。表のなかのエポキシ樹脂のう
ち、ＣＮはクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（分子
量９１５、エポキシ等量２１０ｇ／ｅｑ）、ＰＮはフェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ等量１７５
ｇ／ｅｑ）、ＥＨは脂環式エポキシ樹脂（ダイセル化学
社製「ＥＨＰＥ３１５０」（エポキシ等量１７０〜２０
０ｇ／ｅｑ））である。

【００５７】また、多官能アクリレートのうち、ＰＡは
ペンタエリスリトールトリアクリレート、ＴＡはトリメ
チロールプロパントリアクリレート、ＣＡはシアヌール
アクリレートを示す。

【００５８】さらにエポキシ硬化剤の内、ＭＨはメチル
ヘキサヒドロ無水フタル酸、ＴＭＡは無水トリメリット
酸である。またエポキシ硬化触媒としては、２−エチル
−４−メチルイミダゾールを、増感剤としては２−ヒド
ロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン
を、シランカップリング剤としてはγ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシランを、レベリング剤としてはシ
リコーン系のものをそれぞれ用いた。

【００５９】

【表１】

【００６０】

【表２】

【００６１】

【表３】

【００６２】

【表４】

【００６３】例１８例６で製造したカラーフィルタ付き基板の上にＩＴＯに
よる導電膜を形成し、ストライプ状にパターニングし、
ポリイミドの配向膜をラビングで形成して、第１の基板
を形成した。また、ガラス基板上にＩＴＯによる導電膜
を形成し、ストライプ状にパターニングし、ポリイミド
の配向膜をラビングで形成して、第２の基板を形成し
た。

【００６４】この２枚の基板を周辺でシールして空セル
を形成し、内部にネマチック液晶を封入して注入口を封
止して、ＳＴＮ型の液晶表示セルを形成した。このセル
の両側に位相差板と偏光板とを配置して、ＳＴＮ型液晶
表示装置を作成した。この液晶表示装置は、むらの少な
いカラー表示が得られた。

【００６５】

【発明の効果】本発明では、（Ａ）光重合性多官能（メ
タ）アクリレートモノマー及び／又はオリゴマー、
（Ｂ）非アクリル性エポキシ基含有樹脂、（Ｃ）シラン
カップリング剤及び（Ｄ）水を含み、主成分（Ａ）及び
（Ｂ）の重量比率が（Ａ）／（Ｂ）＝５０／５０〜９５
／５とし、溶剤及び水を除いた組成物１００重量部に対
して外量で０．３〜５重量部の水を添加する。これによ
り、平坦性が良く、密着性も良く、保護膜用組成物の液
管理が容易で取扱がしやすい、保護膜用組成物が得られ
る。

【００６６】本発明は、本発明の効果を損しない範囲内
で、種々の応用が可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下のような成分（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）、（Ｄ）を含み、主成分（Ａ）及び（Ｂ）の重量
比率が（Ａ）／（Ｂ）＝５０／５０〜９５／５であり、
溶剤及び水を除いた組成物１００重量部に対して外量で
０．３〜５重量部の水を添加したことを特徴とするカラ
ーフィルタ保護膜用組成物。（Ａ）光重合性多官能（メタ）アクリレートモノマー及
び／又はオリゴマー（Ｂ）非アクリル性エポキシ基含有樹脂（Ｃ）シランカップリング剤（Ｄ）水
【請求項２】さらにエポキシ硬化剤を、重量比で非アク
リル性エポキシ基含有樹脂１００に対して３〜９０添加
する請求項１記載のカラーフィルタ保護膜用組成物。
【請求項３】基板と、該基板上に形成された着色層と、
その上に形成された保護膜とを有するカラーフィルタ付
き基板において、保護膜が請求項１又は２記載のカラー
フィルタ保護膜用組成物を硬化せしめたものであること
を特徴とするカラーフィルタ付き基板。
【請求項４】基板上に着色層を形成し、その上に保護膜
を形成するカラーフィルタ付き基板の製法において、請
求項１又は２記載のカラーフィルタ保護膜用組成物を着
色層上に供給した後、光照射し、次いで加熱することに
よりカラーフィルタ保護膜用組成物を硬化させることを
特徴とするカラーフィルタ付き基板の製法。
【請求項５】請求項３記載のカラーフィルタ付き基板又
は請求項４記載のカラーフィルタ付き基板の製法に製造
されたカラーフィルタ付き基板を、液晶表示素子を構成
する少なくとも一方の基板として用いたことを特徴とす
る液晶表示素子。