JPH09184912A - 樹脂ブラック・マトリクスおよび樹脂ブラック・マトリクス用ペースト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高い遮光性を持ち、表面平坦性に優れ、かつ、
ガラス基板との密着性の高い樹脂ブラック・マトリクス
をもつカラーフィルターを得る。 【解決手段】ポリイミドに遮光剤を分散してなる樹脂ブ
ラック・マトリクスであって、該ポリイミドが主鎖中に
シロキサン結合を含むことを特徴とするものであり、ポ
リアミック酸と、溶媒と、遮光剤とを含有する樹脂ブラ
ック・マトリクス用ペースト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂ブラック・マ
トリクスおよび樹脂ブラック・マトリクス用ペーストに
関するものであり、さらに詳しくは、液晶表示素子や撮
像素子のカラーフィルターに使用する樹脂ブラック・マ
トリクスおよび樹脂ブラック・マトリクス用ペースト関
するものである。

【０００２】

【従来技術】カラーフィルタは、光透過性基板上に形成
された赤、緑、青の３原色の画素を一絵素とした多数の
絵素から構成されている。各画素間には、表示コントラ
ストを高めるために、一定の幅をもつ遮光領域（一般
に、ブラック・マトリクスと呼ばれる）が設けられてい
る。

【０００３】従来のカラーフィルタにおいては、ブラッ
ク・マトリクスは微細なパターンからなる金属薄膜より
形成されることが多い。金属としては、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａ
ｌなどが使用される。金属薄膜の形成方法としては、ス
パッタ法や真空蒸着法などが広く用いられている。ま
た、微細なパターンについては、金属薄膜上に、フォト
リソグラフィ法によりフォトレジストのパターンを形成
した後、このレジストパターンをエッチングマスクとし
て金属薄膜のエッチングを行うことにより得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、金属薄膜に
より形成されたブラック・マトリクスは、製造コストが
高く、カラーフィルタそのものの価格を引き上げる原因
となっている。さらに、ブラック・マトリクス用金属薄
膜として一般的に用いられているＣｒは、反射率が高い
ため、外光の強い場所ではＣｒの反射光により表示品位
が著しく低下するという問題をもつ。また、ブラック・
マトリクスの反射率を低減するために、Ｃｒと光透過性
基板の間に酸化クロムの層を設ける方法が提案されてい
るが、製造コストの面からみて、好ましくない。

【０００５】一方、遮光剤により着色された樹脂をパタ
ーニングしてブラック・マトリクスを形成した後に、画
素を形成してカラーフィルタを製造する方法が提案され
ている（特開平２−２３０２９４号公報など）。遮光剤
としては、主としてカーボンブラックが使用されている
が、金属薄膜に比べると、十分な遮光性は得られていな
い。遮光性を向上する方法としては、ブラック・マトリ
クスの膜厚を厚くする、もしくは、ブラック・マトリク
ス中の遮光剤濃度を高くするなどの方法が挙げられる。
しかしながら、前者の方法では、カラーフィルタの表面
平坦性が低下し、画質が低下するという問題がある。ま
た、後者の場合には、遮光剤の分散性とともに、ブラッ
ク・マトリクスの光透過性基板への密着性が問題とな
る。とくに、ブラック・マトリクスにおいては、ブラッ
ク・マトリクスそのもののパターンとは別に、各画素の
位置会わせのマークや、液晶駆動基板とのはりあわせ位
置のマークなどの微少なパターンが多く存在するため、
ブラック・マトリクスの基板への密着性は大きな問題と
なる。

【０００６】本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み創
案されたもので、その目的とするところは、高い遮光性
を持ち、表面平坦性に優れ、かつ、基板への密着性を向
上した樹脂ブラック・マトリクスおよび樹脂ブラック・
マトリクス用ペーストを提供せんとすることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ため、本発明の樹脂ブラック・マトリクスおよび樹脂ブ
ラック・マトリクス用ペーストは、次のような構成をと
る。

【０００８】本発明の樹脂ブラック・マトリクスは、ポ
リイミドに遮光剤を分散してなる樹脂ブラック・マトリ
クスであって、該ポリイミドが主鎖中にシロキサン結合
を含むことを特徴とするものである。

【０００９】また、本発明の樹脂ブラック・マトリクス
用ペーストは、ポリアミック酸と、溶媒と、遮光剤とを
含有する樹脂ブラック・マトリクス用ペーストであっ
て、該ポリアミック酸が、主鎖中にシロキサン結合を含
むことを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成要素について
説明する。本発明のポリイミドは、次の一般式（１）で
表される構造単位をもつ。

【化１】 ここで、Ｒ¹ は炭素数１〜２２の２価の有機基、Ｒ² は
炭素数２〜２２の４価の有機基を意味する。

【００１１】ポリイミドは、一般的には、ジアミンとテ
トラカルボン酸二無水物を反応させて得られるポリアミ
ック酸を、加熱もしくは適当な触媒によりイミド化する
ことにより得られる。

【００１２】ジアミンは、一般式（２）

【化２】 （式中のＲ¹ は、前記の炭素数１〜２２の２価の有機基
を表す。）で示される。一般的に使用できるジアミンと
しては、たとえば、脂肪族系または脂環式系のものが挙
げられる。具体的な例としては、エチレンジアミン、
１，３−ジアミノシクロヘキサン、１，４−ジアミノシ
クロヘキサン、４，４´−ジアミノ−３，３´−ジメチ
ルジシクロヘキシルメタン、４，４´−ジアミノ−３，
３´−ジメチルジシクロヘキサンなどがある。また、芳
香族系のものを用いると、耐熱性の良好な膜に変換しう
るポリアミック酸を得ることができ、その具体的な例と
して、４，４´−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
フェニルメタン、４，４´−ジアミノジフェニルサルフ
ァイド、ｐ−フェニレンジアミン、２，４−ジアミノト
ルエン、２，５−ジアミノトルエン、２，６−ジアミノ
トルエン、ベンジジン、３，３´−ジメチルベンジジ
ン、３，３´−ジメトキシベンジジン、ｏ−トリジン、
４，４’−ジアミノターフェニル、１，５−ジアミノナ
フタレン、３，３´−ジメチル−４，４´−ジアミノジ
フェニルメタン、４，４´−ビス（４−アミノフェノキ
シ）ビフェニル、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スルホン、ビス［４
−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス
［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン
２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニ
ル］プロパン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フ
ェニル］エーテルなどが挙げられる。また、フッ素系の
ものを用いると、短波長領域での透明性が良好な膜に変
換しうるポリアミック酸を得ることができ、その具体的
な例として、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキ
シ）フェニル］ヘキサフルオロプロパンなどが挙げられ
る。

【００１３】また、テトラカルボン酸二無水物は、一般
式（３）

【化３】 （式中のＲ² は、前記の炭素数２〜２２の４価の有機基
を表す。）で示される。

【００１４】一般的に使用できるテトラカルボン酸二無
水物としては、たとえば、脂肪族系または脂環式系のも
のを挙げることがでる。具体的な例として、１，２，
３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，
２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水
物、１，２，３，５−シクロペンタンテトラカルボン酸
二無水物、１，２，４，５−ビシクロヘキセンテトラカ
ルボン酸二無水物、１，２，４，５−シクロヘキサンテ
トラカルボン酸二無水物、１，３，３ａ，４，５，９ｂ
−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキ
ソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−Ｃ］フラン−
１，３−ジオンなどが挙げられる。また、芳香族系のも
のを用いると、耐熱性の良好な膜に変換しうるポリアミ
ック酸を得ることができ、その具体的な例として、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´−ベンゾフ
ェノ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、４，
４´−オキシジフタル酸無水物、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
ボン酸二無水物が挙げられる。また、フッ素系のものを
用いると、短波長領域での透明性が良好な膜に変換しう
るポリアミック酸を得ることができ、その具体的な例と
して、４，４´−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）
ジフタル酸無水物などが挙げられる。なお、本発明は、
これらに限定されずにテトラカルボン酸二無水物が１種
または２種以上用いられる。

【００１５】このようにして得られる本発明のポリイミ
ドにおいては、基板との密着性を向上するために、主鎖
中にシロキサン結合を導入することが好ましい。シロキ
サン結合をポリイミド主鎖中に導入する方法について
は、とくに限定はされないが、シロキサン結合を有する
ジアミン、あるいは、酸二無水物を使用する方法が、も
っとも簡便な方法であるため、好ましい。

【００１６】とくに、一般式（４）

【化４】 （式中のＲ³ は炭素数１〜１０の２価の有機基、Ｒ⁴ 、
Ｒ⁵ 、Ｒ⁶ 、およびＲ⁷は炭素数１〜１０の１価の有機
基でこれらは同一であっても異なっていてもよく、ｍは
１〜１０の整数を意味する。）で示されるシロキサン結
合を含むジアミンは、より好ましい。シロキサン結合を
含むジアミンの具体例としては、入手性等から、ビス−
３−（アミノプロピル）テトラメチルジシロキサンなど
が挙げられる。

【００１７】シロキサン結合を含むジアミンは、通常、
全ジアミン中の１〜２０モル％量用いる。シロキサン結
合を含むジアミンの量が少なすぎれば接着性向上効果が
発揮されず、多すぎれば耐熱性が低下する。

【００１８】ポリアミック酸の合成は、極性有機溶媒中
でジアミンとテトラカルボン酸二無水物を混合して反応
させることにより行うのが一般的である。この時、ジア
ミンとテトラカルボン酸二無水物の混合比により、得ら
れるポリアミック酸の重合度を調節することができる。

【００１９】このほか、テトラカルボン酸ジクロライド
とジアミンを極性有機溶媒中で反応させて、その後、塩
酸と溶媒を除去することによってポリアミック酸を得る
など、ポリアミック酸を得るには種々の方法がある。し
かし、本発明はその合成法によらずにポリアミック酸に
対して適用が可能である。

【００２０】本発明の樹脂ブラック・マトリクスに使用
するポリイミドの力学的特性は、分子量が大きいほど良
好である。このため、ポリイミド前駆体であるポリアミ
ック酸の分子量も大きいことが望まれる。一方、ポリイ
ミド前駆体膜を湿式エッチングによりパターン加工を行
う場合、ポリアミック酸の分子量が大きすぎると、現像
に要する時間が長くなりすぎるという問題がある。した
がって、構造単位の繰り返し数の好ましい範囲は１０〜
１０００、より好ましくは１２〜４００、さらに好まし
くは１５〜１００である。なお、ポリイミドの分子量に
は一般にばらつきがあるため、ここでいう構造単位の繰
り返し数の好ましい範囲とは、この範囲の中に全ポリイ
ミドの５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上、さ
らに好ましくは９０モル％以上が入っていることを意味
する。

【００２１】本発明の樹脂ブラック・マトリクス用ペー
ストにおける溶媒としては、ポリアミック酸を溶解する
ものを使用することができる。具体的な例としては、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極
性溶媒、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環状脂肪族エステ
ル類などが挙げられる。また、これらの溶媒とともに、
メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルカルビト
ール、エチルカルビトール、プロピレングリコールモノ
エチルエーテルなどのエチレングリコールあるいはプロ
ピレングリコール誘導体、あるいは、プロピレングリコ
ールモノエチルエーテルアセテート、アセト酢酸エチ
ル、メチル―３―メトキシプロピオネート、３―メチル
―３―メトキシブチルアセテートなどの脂肪族エステル
類などを副溶媒として添加することも可能である。

【００２２】しかしながら、溶媒とポリアミック酸との
間の相互作用を低下することができるという点からみ
て、溶媒和する能力の高いアミド系極性溶媒より、環状
脂肪族エステルを使用することが好ましい。とくに、沸
点、汎用性から考えて、γ―ブチロラクトンを使用する
ことが、とくに好ましい。

【００２３】本発明の樹脂ブラック・マトリクス、およ
び、樹脂ブラック・マトリクス用ペーストに用いられる
遮光剤としては、カーボンブラックや、酸化チタン、四
酸化鉄などの金属酸化物粉や、金属硫化物粉や、金属粉
の他に、赤、青、緑色の顔料混合物などを用いることが
できる。この中でも、とくにカーボンブラックは、遮光
性に優れており、好ましい。

【００２４】カーボンブラックは、チャネルブラック、
ローラーブラック、ディスクブラックと呼ばれているコ
ンタクト法で製造されたもの、ガスファーネストブラッ
ク、オイルファーネストブラックと呼ばれているファー
ネスト法で製造されたもの、サーマルブラック、アセチ
レンブラックと呼ばれているサーマル法で製造されたも
のなどを用いることができるが、とくに、チャネルブラ
ック、ガスファーネストブラック、オイルファーネスト
ブラックが好ましい。

【００２５】遮光剤としてカーボンブラックを使用する
場合、色調を無彩色とするため、カーボンブラックの補
色の顔料を混合することが好ましい。補色用の顔料とし
ては、青色顔料、および、紫色顔料を、それぞれ単独
で、あるいは、両者を混合して使用することができる。

【００２６】遮光剤として、カーボンブラックとカーボ
ンブラックに対して補色の顔料を用いた場合には、高い
遮光性を得るために、遮光剤中にしめるカーボンブラッ
クの割合を、５０重量％以上にするのが好ましく、より
好ましくは６０重量％以上、さらに好ましくは７０重量
％以上である。

【００２７】カーボンブラックの補色として使用する代
表的な顔料の例をカラーインデックスナンバーで示す。
青色顔料の例としては、ピグメントブルー１５、１５：
１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、
２１、２２、６０、６４などが挙げられるが、とくにピ
グメントブルー１５、１５：１、１５：２、１５：６が
好ましい。紫色顔料の例としては、ピグメントバイオレ
ット１９、２３、２９、３１、３２、３３、３６、３
７、３９、４３、５０などが挙げられるが、とくに、ピ
グメントバイオレット２３、３１、３３、４３、５０が
好ましい。

【００２８】これ以外にも、緑色顔料、黄色顔料、オレ
ンジ色顔料なども適宜添加しても構わないが、遮光剤中
にしめる割合としては、１０重量％以下が好ましい。こ
れ以上にすると、ブラック・マトリクスの膜厚あたりの
遮光性が低下して好ましくない。

【００２９】本発明の樹脂ブラック・マトリクス用ぺー
ストにおいて、ポリアミック酸と遮光剤は、通常、重量
比で１：９〜９：１、好ましくは２：８〜８：２、より
好ましくは３：７〜７：３の範囲で混合して用いられ
る。ポリアミック酸の量が少なすぎると、着色被膜の基
板との接着性が不良となり、逆に遮光剤の量が少なすぎ
ると遮光性が問題となる。また、該樹脂ブラック・マト
リクス用ペーストにおいては、塗工性、乾燥性などの観
点から、ポリアミック酸、遮光剤をあわせた固形分濃度
は、２〜３０％、好ましくは３〜２５％、さらに好まし
くは５〜２０％の範囲で使用する。

【００３０】本発明の樹脂ブラック・マトリクス用ぺー
ストの製造には、溶媒と遮光剤を混合してあらかじめ分
散した分散液に、ポリアミック酸溶液を混合する方法、
あるいは、ポリアミック酸と、溶媒と、遮光剤とを混合
して分散する方法などを用いることができる。これら製
造方法の選択については、遮光剤の種類により、適宜、
適当なものを選ぶことが好ましい。

【００３１】本発明の樹脂ブラック・マトリクス用ペー
ストにおいては、遮光剤の分散方法は特に限定されず、
ボールミル、サンドグラインダー、３本ロールミル、高
速度衝撃ミルなど、種々の方法がとりうる。

【００３２】本発明の樹脂ブラック・マトリクス用ぺー
ストには、塗布性、着色被膜の乾燥性の改良、あるい
は、遮光剤の分散性を良好にする目的で、本発明の樹脂
ブラック・マトリクス用ぺーストに界面活性剤を添加す
ることもできる。界面活性剤の添加量は通常、遮光剤の
０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜１重量
％である。添加量が少なすぎると塗布性、着色被膜の乾
燥性の改良、あるいは遮光剤の分散性の改良の効果がな
く、多すぎると逆に塗布性が不良となったり、遮光剤の
凝集が起こる。界面活性剤の具体例としては、ラウリル
硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル硫酸トリエタノールアミンなどの陰イオン界面活性
剤、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチル
アンモニウムクロライドなどの陽イオン界面活性剤、ラ
ウリルジメチルアミンオキサイド、ラウリルカルボキシ
メチルヒドロキシエチルイミダゾリウムベタインなどの
両性界面活性剤、ポリオキシエチレンラウリルエーテ
ル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ソルビタ
ンモノステアレートなどの非イオン界面活性剤などが挙
げられる。本発明では、これらに限定されずに、界面活
性剤が１種または２種以上用いることができる。界面活
性剤の添加は、遮光剤の分散工程中またはその工程の前
後のどの時点でも行うことができる。しかし、添加の時
点により遮光剤の分散性が変わる場合があるので、注意
を要する。

【００３３】本発明の樹脂ブラック・マトリクス用ペー
ストには、遮光剤の分散性を向上させる目的で、分散剤
を添加することができる。分散剤としては、上記の界面
活性剤や、その他の化合物、とくに遮光剤の表面に吸着
しやすい化合物を用いることができる。分散剤の添加
は、遮光剤の分散工程中またはその工程の前後のどの時
点でも行うことができる。

【００３４】本発明の樹脂ブラック・マトリクス用ぺー
ストを基板上に塗布する方法としては、スピンコータ
ー、バーコーター、ブレードコーター、ロールコータ
ー、ダイコーター、スクリーン印刷法などで基板に塗布
する方法、基板を溶液中に浸漬する方法、溶液を基板に
噴霧するなどの種々の方法を用いることができる。基板
としては通常、ソーダガラス、無アルカリガラス、ホウ
ケイ酸ガラス、石英ガラスなどの透明基板や、シリコ
ン、ガリウム−ひ素などの半導体基板などが用いられる
が、特にこれらに限定されない。なお、基板上に樹脂ブ
ラック・マトリクス用ペーストを塗布する場合、シラン
カップリング剤、アルミニウムキレート剤、チタニウム
キレート剤などの接着助剤で基板表面を処理しておく
と、着色被膜と基板の接着力を向上させることができ
る。

【００３５】本発明の樹脂ブラック・マトリクス用ぺー
ストは、液晶ディスプレイや撮像素子のカラーフィルタ
ーのほか、光学素子の遮光膜、光ファイバーの被覆膜な
どに用いられる。

【００３６】次に本発明の樹脂ブラック・マトリクス用
ぺーストの代表的な用途である液晶ディスプレイ用カラ
ーフィルターのブラック・マトリクスの作成方法を例
に、使用方法の一例を説明する。

【００３７】樹脂ブラック・マトリクス用ぺーストを、
前記のような方法で透明基板上に塗布した後、風乾、加
熱乾燥、真空乾燥などにより、ポリイミド前駆体着色被
膜を形成する。加熱乾燥の場合、オーブン、ホットプレ
ートなどを使用し、５０〜１８０℃の範囲で１分〜３時
間行うのが好ましい。次に、このようにして得られたポ
リイミド前駆体着色被膜に、通常の湿式エッチングによ
りパターンを形成する。まず、ポリイミド前駆体着色被
膜上にポジ型フォトレジストを塗布し、フォトレジスト
被膜を形成する。続いて該フォトレジスト被膜上にマス
クを置き、露光装置を用いて紫外線を照射する。露光
後、ポジ型フォトレジスト用アルカリ現像液により、フ
ォトレジスト被膜とポリイミド前駆体着色被膜のエッチ
ングを同時に行う。エッチング後、不要となったフォト
レジスト被膜を剥離する。

【００３８】ポリイミド前駆体着色被膜は、その後、加
熱処理することによって、ポリイミド着色被膜に変換さ
れる。加熱処理は通常、空気中、窒素雰囲気中、あるい
は、真空中などで、１５０〜４５０℃、好ましくは１８
０〜３５０℃の温度のもとで、０．５〜５時間、連続的
または段階的に行われる。以上の工程により、液晶ディ
スプレイ用カラーフィルターに使用されるブラック・マ
トリクスが作製できる。

【００３９】本発明で用いられる樹脂ブラック・マトリ
クスの膜厚は、好ましくは０．５〜１．５μｍ、より好
ましくは０．８μｍ〜１．２μｍである。膜厚が０．５
μｍよりも薄い場合は、十分な遮光性が得られにくく、
また、膜厚が１．５μｍよりも厚い場合は、遮光性は確
保できるものの、カラーフィルタの平坦性が犠牲になり
易く、段差が生じ易い。表面段差が生じた場合、液晶配
向膜のラビングによる配向処理が不均一になったり、セ
ルギャップにバラツキが生じたりして、液晶表示装置の
表示品位が低下する。

【００４０】また、樹脂ブラック・マトリクスの遮光性
は、ＯＤ値で表される。ＯＤ値は膜厚１μｍあたりの光
学濃度（光透過率の逆数の常用対数）であるが、本発明
においては、波長４３０〜６４０ｎｍの可視光域におけ
る値を言う。液晶表示装置の表示品位を向上させるため
には、ＯＤ値は好ましくは２．３以上であり、より好ま
しくは３．１以上、さらに好ましくは４．０以上であ
る。

【００４１】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００４２】実施例１ 温度計、乾燥窒素導入口、温水・冷却水による加熱・冷
却装置、および、攪拌装置を付した２０Ｌの反応釜に、
γ−ブチロラクトン １６６４４．１ｇ、４，４’−ジ
アミノジフェニルエーテル ６００．７ｇ（３．０ｍｏ
ｌ）、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン ６７
０．２ｇ（２．７ｍｏｌ）、ビス−３−（アミノプロピ
ル）テトラメチルジシロキサン ７４．６ｇ（０．３ｍ
ｏｌ）を投入し、釜を３０℃に加熱した。３０分後、
３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物 ６４４．４ｇ（２．０ｍｏｌ）、ピロメリッ
ト酸二無水物 ６４１．３ｇ（２．９４ｍｏｌ）、３，
３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
２９４．２ｇ（１．０ｍｏｌ）を投入し、釜を５８℃
に加熱した。３時間後、無水マレイン酸 １１．８ｇ
（０．１２ｍｏｌ）を添加し、５８℃でさらに１時間加
熱することにより、ポリアミック酸のγ−ブチロラクト
ン溶液（Ａ１）を得た。

【００４３】カーボンブラック ４．６ｇ、ポリアミッ
ク酸溶液（Ａ１） ２４．０ｇ、Ｎ−メチルピロリドン
６１．４ｇをガラスビーズ ９０ｇとともにホモジナ
イザーを用い、７０００ｒｐｍで３０分間分散処理後、
ガラスビーズを濾過により除去し、カーボンブラックミ
ルベースを得た。

【００４４】また、ピグメントブルー１５ ２．２ｇ、
ポリアミック酸溶液（Ａ１） ２４．０ｇ、Ｎ−メチル
ピロリドン ６３．８ｇをガラスビーズ ９０ｇととも
にホモジナイザーを用い、７０００ｒｐｍで３０分間分
散処理後、ガラスビーズを濾過により除去し、青顔料ミ
ルベースを得た。

【００４５】得られた両ミルベースを全量混合すること
により、樹脂ブラック・マトリクス用ペーストを得た。
得られた樹脂ブラック・マトリクス用ペーストを、顕微
鏡下１０００倍で観察したところ、遮光剤の凝集は認め
られず、一様に分散していることが確認できた。

【００４６】また、樹脂ブラック・マトリクス用ぺース
トを無アルカリガラス基板上にスピンコートし、５０℃
で１０分間、９０℃で１０分間、１１０℃で２０分間オ
ーブンを用いて空気中で加熱乾燥して、膜厚１．１μｍ
のポリイミド前駆体着色膜を得た。この膜上にポジ型フ
ォトレジスト（東京応化社製ＯＦＰＲ−８００）を塗布
し、８０℃で２０分間加熱乾燥して膜厚１μｍのレジス
ト膜を得た。キャノン社製紫外線露光機ＰＬＡ−５０１
Ｆを用い、クロム製のフォトマスクを介して、波長３６
５ｎｍでの強度が５０ｍＪ／ｃｍ² の紫外線を照射し
た。露光後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサ
イドの２．３８ｗｔ％の水溶液からなる現像液に浸漬
し、フォトレジストおよびポリイミド前駆体着色被膜の
現像を同時に行った。エッチング後、不要となったフォ
トレジスト層をメチルセロソルブアセテートで剥離し
た。さらにこのようにして得られたポリイミド前駆体着
色被膜を窒素雰囲気中で３００℃で３０分間熱処理し、
膜厚０．９μｍのポリイミド着色被膜を得た。

【００４７】このようにして得られたポリイミド着色被
膜は、高い遮光性を有すること、表面の平坦性に優れて
いること、さらに表面の反射光が小さいことがわかっ
た。また、セロテープ剥離試験を行ったところ、膜はが
れが認められなかったことより、ガラス基板に対する密
着性に優れることもわかった。

【００４８】

【発明の効果】本発明は上述のごとく構成したので、高
い遮光性を持ち、表面平坦性に優れ、かつ、ガラス基板
にたいする密着性の優れた樹脂ブラック・マトリクス、
および樹脂ブラック・マトリクス用ペーストが得られ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 哲哉 滋賀県大津市園山１丁目１番１号 東レ株 式会社滋賀事業場内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリイミドに遮光剤を分散してなる樹脂
   ブラック・マトリクスであって、該ポリイミドが主鎖中
   にシロキサン結合を含むことを特徴とする樹脂ブラック
   ・マトリクス。
2. 【請求項２】 ポリイミドが、シロキサン基を含むジア
   ミンを使用して合成したものであることを特徴とする請
   求項１記載の樹脂ブラック・マトリクス。
3. 【請求項３】 シロキサン基を含むジアミンが、ビス
   （３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサンであ
   ることを特徴とする請求項２記載の樹脂ブラック・マト
   リクス。
4. 【請求項４】 シロキサン基を含むジアミンが、全ジア
   ミン中の１〜２０モル％使用されたことを特徴とする請
   求項２記載の樹脂ブラック・マトリクス。
5. 【請求項５】 ポリイミドの構造単位の繰り返し数が、
   １０〜１０００の範囲にあることを特徴とする請求項１
   記載の樹脂ブラック・マトリクス。
6. 【請求項６】 遮光剤が、カーボンブラックを主成分と
   することを特徴とする請求項１記載の樹脂ブラック・マ
   トリクス
7. 【請求項７】 遮光剤が、カーボンブラックと、カーボ
   ンブラックに対して補色の顔料とからなることを特徴と
   する請求項１記載の樹脂ブラック・マトリクス。
8. 【請求項８】 ＯＤ値が２．３以上であることを特徴と
   する請求項１記載の樹脂ブラック・マトリクス。
9. 【請求項９】 ポリアミック酸と、溶媒と、遮光剤とを
   含有する樹脂ブラック・マトリクス用ペーストであっ
   て、該ポリアミック酸が、主鎖中にシロキサン結合を含
   むことを特徴とする樹脂ブラック・マトリクス用ペース
   ト。
10. 【請求項１０】 ポリアミック酸が、シロキサン基を含
    むジアミンを使用して合成したものであることを特徴と
    する請求項９記載の樹脂ブラック・マトリクス用ペース
    ト。
11. 【請求項１１】 シロキサン基を含むジアミンが、ビス
    （３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサンであ
    ることを特徴とする請求項１０記載の樹脂ブラック・マ
    トリクス用ペースト。
12. 【請求項１２】 シロキサン基を含むジアミンが、全ジ
    アミン中の１〜２０モル％使用されたことを特徴とする
    請求項１０記載の樹脂ブラック・マトリクス用ペース
    ト。
13. 【請求項１３】 ポリアミック酸の構造単位の繰り返し
    数が、１０〜１０００の範囲にあることを特徴とする請
    求項９記載の樹脂ブラック・マトリクス用ペースト。
14. 【請求項１４】 溶媒が、γ−ブチロラクトンを含むこ
    とを特徴とする請求項９記載の樹脂ブラック・マトリク
    ス用ペースト。
15. 【請求項１５】 遮光剤が、カーボンブラックを主成分
    とすることを特徴とする請求項９記載の樹脂ブラック・
    マトリクス用ペースト。
16. 【請求項１６】 遮光剤が、カーボンブラックと、カー
    ボンブラックに対して補色の顔料とからなることを特徴
    とする請求項９記載の樹脂ブラック・マトリクス用ペー
    スト。