JPH11172128A - 非導電性遮光層用組成物、非導電性遮光層、およびカラーフィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、長期にわたり安定で、遮光能力、
および黒色度に優れ、かつ、非導電性遮光層を製造する
のに適した非導電性遮光層用組成物、該組成物を用いて
作製した非導電性遮光層およびカラーフィルターを提供
することである。 【解決手段】 本発明の非導電性遮光層用組成物は、平
均分子量が２０００〜２０，０００のアルカリ可溶性バ
インダー、光重合性モノマー、塗膜物性改良剤、光重合
性開始剤、顔料および溶剤を主成分とし、前記顔料がＣ
ｕＭｎ₂ Ｏ₄、および該ＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ のＭｎの一部を
Ｆｅ、Ｃｏ、および／またはＮｉで置換した複合金属酸
化物微粒子から選択された少なくとも１種であり、ま
た、非導電性遮光層は、上記の非導電性遮光層用組成物
が、基板に塗布され、次いで乾燥された後、少なくとも
パターン露光、及び現像処理されてパターン形成された
ものであり、また、カラーフィルターは、透明基板上
に、赤、緑、および青の画素および上記の非導電性遮光
層からなるブラックマトリックスが設けられたものであ
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、遮光能力が高く、
かつ、非導電性が要求される用途において有用な遮光層
用組成物に関する。さらに、詳しくは液晶表示装置など
に用いられるカラーフィルターにおける遮光層（ブラッ
クマトリックス）の形成に有用な非導電性遮光層用組成
物、非導電性遮光層、およびカラーフィルターに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置に使用するカラーフ
ィルターにおいて、表示画像のコントラストを高めるた
めに、ブラックマトリックスの形成方法として、非画素
領域に金属クロム膜をスパッタ法により形成した後、フ
ォトリソグラフィー法によりパターニングする方法、ま
たはカーボンブラック等の顔料をバインダー樹脂中に分
散してなる塗布膜を基板上に印刷、または上記と同様フ
ォトリソグラフィー法による形成方法が一般的であっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法で形成される遮光層は全て導電性を持つため、
該遮光層を透明電極間に用いる場合には、別途絶縁層を
設けねばならないこと、また、遮光層によって電極間の
短絡を起こしやすいこと、導電性の遮光層を通して隣接
する電極層間のクロストークが大きくなることなどの問
題点があった。さらに、金属クロム膜は遮光性は良好で
あるものの、金属特有の反射が大きいために、外光の映
り込みが生じ、画面が見づらくなるという欠点がある。
また、カーボンブラック等の顔料を用いて十分な遮光性
を得るためには、微細な顔料をバインダー樹脂中へ大
量、均一に分散する必要があるが、顔料の凝集等が起こ
りやすいため実現は非常に困難である。

【０００４】本発明等は、先に、黒色度、絶縁性ともに
優れるＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ 、および該ＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ のＭｎ
の一部をＦｅ、Ｃｏ、および／またはＮｉで置換した複
合金属酸化物微粒子を用いた非導電性遮光層用組成物を
提案（特願平８−９５８８４号）したが、上記の顔料は
凝集力が強く、バインダー樹脂中への大量、均一分散化
が著しく困難であると共にアルカリ可溶性バインダーと
して高分子量の共重合物を用いているためその分子鎖に
多くの顔料が取り込まれ、顔料の凝集が生じ、そのた
め、組成物溶液の寿命の低下や現像工程中での基板への
密着性の低下、更に、アルカリへの溶解性低下といった
問題を引き起こし、これらは遮光層の解像性の悪化や遮
光層としての平滑性の低下の原因となることが判明し
た。

【０００５】また、高分子量の共重合物からなるアルカ
リ可溶性バインダーの製造は複雑、困難で一定の特性の
ものを多量に供給することが困難であると共にモノマー
等の不純物を多く含み、非導電性遮光層として十分に機
能しないことも判った。

【０００６】本発明の目的は、長期にわたり安定で、か
つ、遮光能力、および黒色度に優れた非導電性遮光層を
製造するのに適した非導電性遮光層用組成物、遮光能
力、および黒色度に優れた非導電性遮光層およびカラー
フィルターを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の非導電性遮光層
用組成物は、平均分子量が２０００〜２０，０００のア
ルカリ可溶性バインダー、光重合性モノマー、塗膜物性
改良剤、光重合性開始剤、顔料および溶剤を主成分と
し、前記顔料がＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ 、および該ＣｕＭｎ₂ Ｏ
₄ のＭｎの一部をＦｅ、Ｃｏ、および／またはＮｉで置
換した複合金属酸化物微粒子から選択された少なくとも
１種であることを特徴とする。

【０００８】顔料の粒子径が０．０１μｍ〜０．５μ
ｍ、顔料の比表面積が１５ｍ² ／ｇ〜４０ｍ² ／ｇであ
り、かつ、顔料が表面に０．１μｍｏｌ／ｇ〜４０μｍ
ｏｌ／ｇの水酸基を有し、該水酸基が以下の定量法によ
り決定されるものであることを特徴とする。

【０００９】（定量法）顔料２．０ｇに対し、０．０１
Ｎの水酸化テトラブチルアンモニウム−エタノール溶液
３０ｍｌを添加し、１時間攪拌させて上澄み１０ｍｌを
採り、エタノール３０ｍｌを加え、０．０１Ｎ過塩素酸
−エタノール溶液で定量した残留水酸化テトラブチルア
ンモニウム量を上記０．０１Ｎの水酸化テトラブチルア
ンモニウム−エタノール溶液３０ｍｌ中に含まれる水酸
化テトラブチルアンモニウム量から引いた値を顔料表面
の水酸基量とする。

【００１０】顔料の表面には、疎水性基が共有結合によ
り結合されたことを特徴とする。

【００１１】顔料の表面が、遷移（複合）金属水酸化物
微粒子、及び／又は遷移（複合）金属酸化物微粒子によ
り被覆されていることを特徴とする。

【００１２】アルカリ可溶性バインダーが、反応性二重
結合基を０．１モル〜２０モル％含み、かつ、酸価が５
０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇのエポキシ樹
脂であることを特徴とする。

【００１３】エポキシ樹脂が、ビスフェノールＡ型ビニ
ルエステルであることを特徴とする。

【００１４】光重合性モノマーが、３個以上の反応性二
重結合基を持つ多官能（メタ）アクリレートであること
を特徴とする。

【００１５】上記の３個以上の反応性二重結合基を持つ
多官能（メタ）アクリレートが、ジペンタエリスリトー
ルペンタ（メタ）アクリレート又はその誘導体であるこ
とを特徴とする。

【００１６】上記の３個以上の反応性二重結合基を持つ
多官能（メタ）アクリレートが、その少なくとも一部に
１〜３０モルのエチレンオキサイドを付加したものであ
ることを特徴とする。

【００１７】上記の塗膜物性改良剤が、疎水性の主鎖と
親水性の側鎖とからなるグラフト共重合物であることを
特徴とする。

【００１８】上記の塗膜物性改良剤が、親水性の主鎖と
疎水性の側鎖とからなるグラフト共重合物であることを
特徴とする。

【００１９】上記のグラフト共重合物の疎水部の平均分
子量が５０００〜３０，０００で、親水部の平均分子量
が１０００〜３０，０００であり、グラフト共重合物の
平均分子量が、１０００〜１００，０００であることを
特徴とする。

【００２０】上記の塗膜物性改良剤が、疎水部と親水部
を合わせもつブロック共重合物であることを特徴とす
る。

【００２１】上記のブロック共重合物における疎水部と
親水部との割合（重量比）が９：１〜１：９であり、平
均分子量が１０００〜５０，０００であることを特徴と
する。

【００２２】上記の塗膜物性改良剤が、反応性二重結合
基を０モル〜２０モル％含み、かつその酸価が０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇ〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とす
る。

【００２３】上記の非導電性遮光層用組成物が、更にフ
ッ素系界面活性剤、シコン系界面活性剤の少なくとも１
種を０．０００１重量％〜１重量％含有することを特徴
とする。

【００２４】上記の溶剤が、２０℃において、純水１０
０重量部に１０重量部以上の可溶性を有することを特徴
とする。

【００２５】上記の溶剤が、重量法による比蒸発速度に
おいて、ｎ−酢酸ブチルを１００とした時、１０〜５０
の比蒸発速度を有するものであることを特徴とする。

【００２６】上記の溶剤の沸点が、大気圧下で１００℃
〜２００℃であることを特徴とする。

【００２７】上記の溶剤の２０℃における表面張力が、
１０dyne/cm 〜５０dyne/cm であることを特徴とする。

【００２８】上記の光重合性開始剤が、アセトフェノン
化合物、イミダゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、
チオキサントン化合物の少なくとも１種以上からなるこ
とを特徴とする。

【００２９】本発明の非導電性遮光層は、平均分子量が
２０００〜２０，０００のアルカリ可溶性バインダー、
光重合性モノマー、塗膜物性改良剤、光重合性開始剤、
顔料および溶剤を主成分とし、前記顔料がＣｕＭｎ₂ Ｏ
₄ 、および該ＣｕＭｎ₂ Ｏ₄のＭｎの一部をＦｅ、Ｃ
ｏ、および／またはＮｉで置換した複合金属酸化物微粒
子から選択された少なくとも１種である非導電性遮光層
用組成物が、基板に塗布され、次いで乾燥された後、少
なくともパターン露光、及び現像処理されてパターン形
成されたことを特徴とする。

【００３０】上記の非導電性遮光層の鉛筆硬度が１Ｈ以
上であることを特徴とする。

【００３１】上記の非導電性遮光層は、下記の硬度測定
法によって定義されるダイナミック硬度が３０以上であ
ることを特徴とする。

【００３２】島津ダイナミック超微小硬度計（形式 Ｄ
ＵＨ−２０１ｓ、（株）島津製作所製）を使用し、測定
モード：ＭＯＤＥ５、押し込み深さ１μｍ、押し込み速
度０．０１４ｍＮ／ｓの条件で測定して得られるダイナ
ミック硬度 上記の非導電性遮光層は、下記で定義される光学濃度が
１〜４．５であることを特徴とする。

【００３３】光学濃度＝− log〔４００ｎｍ〜７００ｎ
ｍの可視光領域での透過率〕 上記の非導電性遮光層は、体積抵抗率が１０⁵ Ω・ｃｍ
以上であることを特徴とする。

【００３４】上記の非導電性遮光層は、膜厚が０．３μ
ｍ〜５μｍであることを特徴とする。

【００３５】本発明のカラーフィルターは、透明基板上
に、赤、緑、および青、またはイエロー、マゼンタ、シ
アンの画素およびブラックマトリックスが設けられ、該
ブラックマトリックスが、平均分子量が２０００〜２
０，０００のアルカリ可溶性バインダー、光重合性モノ
マー、塗膜物性改良剤、光重合性開始剤、顔料および溶
剤を主成分とし、前記顔料がＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ 、および該
ＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ のＭｎの一部をＦｅ、Ｃｏ、および／ま
たはＮｉで置換した複合金属酸化物微粒子から選択され
た少なくとも１種である非導電性遮光層用組成物を、基
板に塗布し、次いで乾燥した後、少なくともパターン露
光、及び現像処理してパターン形成した非導電性遮光層
であることを特徴とする。

【００３６】本発明のカラーフィルターは、透明基板上
に、赤、緑、および青、またはイエロー、マゼンタ、シ
アンの画素およびブラックマトリックスが設けられ、さ
らに、該表面に透明保護膜、または透明電極層、または
該表面に透明保護膜、透明電極層が順次設けられてな
り、前記ブラックマトリックスが、平均分子量が２００
０〜２０，０００のアルカリ可溶性バインダー、光重合
性モノマー、塗膜物性改良剤、光重合性開始剤、顔料お
よび溶剤を主成分とし、前記顔料がＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ 、お
よび該ＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ のＭｎの一部をＦｅ、Ｃｏ、およ
び／またはＮｉで置換した複合金属酸化物微粒子から選
択された少なくとも１種である非導電性遮光層用組成物
を、基板に塗布し、次いで乾燥した後、少なくともパタ
ーン露光、及び現像処理してパターン形成した非導電性
遮光層であることを特徴とする。

【００３７】上記の透明保護膜が、熱硬化エポキシ樹脂
及び／又は光硬化アクリル樹脂であることを特徴とす
る。

【００３８】上記の非導電性遮光層上に透明保護膜を積
層した状態での鉛筆硬度が１Ｈ以上であることを特徴と
する。

【００３９】上記の非導電性遮光層上に透明保護膜を積
層した状態での下記の硬度測定法によって定義されるダ
イナミック硬度が３０以上であることを特徴とする。

【００４０】島津ダイナミック超微小硬度計（形式 Ｄ
ＵＨ−２０１ｓ、（株）島津製作所製）を使用し、測定
モード：ＭＯＤＥ５、押し込み深さ１μｍ、押し込み速
度０．０１４ｍＮ／ｓの条件で測定して得られるダイナ
ミック硬度 上記の非導電性遮光層上に透明保護膜を積層した状態で
の下記で定義される光学濃度が１〜４．５であることを
特徴とする。

【００４１】光学濃度＝− log〔４００ｎｍ〜７００ｎ
ｍの可視光領域での透過率〕 上記の非導電性遮光層上に透明保護膜を積層した状態で
の体積抵抗率が１０⁵Ω・ｃｍ以上であることを特徴と
する。

【００４２】

【発明の実施の形態】本発明の非導電性遮光層用組成物
は、顔料として、遮光能力、および黒色度に優れ、か
つ、非導電性の遮光層を作製するのに適した黒色顔料で
あるＣｕＭｎ₂Ｏ₄ 、および該ＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ のＭｎの
一部をＦｅ、Ｃｏ、および／又はＮｉで置換した複合金
属酸化物微粒子を用いる際に、そのアルカリ可溶性バイ
ンダー樹脂中への顔料の均一分散化には、顔料の粒子
径、比表面積、表面の官能基量として最適値があること
を見いだしたことに基づくものである。また、顔料の均
一分散化を容易に実現するために、その表面に疎水基を
導入して疎水化するか、或いは、遷移（複合）金属水酸
化物微粒子や遷移（複合）金属酸化物微粒子を被覆して
改質するものである。

【００４３】また、アルカリ可溶性バインダーの分子量
を、従来の手法のものより低下させ、また、重合性を付
与したエポキシ樹脂誘導体を採用することにより、露
光、および現像を含むパターン形成工程、特にアルカリ
現像液に長時間曝した場合でも基板への密着性を損なわ
ない骨格構造のアルカリ可溶性バインダーとなしえるも
のである。また、光重合性モノマーを、多官能性（メ
タ）アクリレート、特にジペンタエリスリトールペンタ
（メタ）アクリレート及びその誘導体とすることによ
り、非導電性遮光層の解像性の向上を図ることができ、
実用上耐えうる強度を持つ非導電性遮光層を形成できる
ことを見出した。

【００４４】本発明では、さらに、非導電性遮光層の塗
膜物性改良剤として、非導電性遮光層用組成物中に親水
部と組成物を合わせ持つ共重合物を含有させることで、
アルカリ可溶性パインダーであるエポキシ樹脂誘導体や
光重合性モノマーによる粘着性を見かけ上取り除くこと
ができるので、パターン形成工程中にカラーフィルター
パネルの製造上好ましくない異物が発生しても、その付
着を抑えることを可能とする。

【００４５】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
の非導電性遮光層用組成物における顔料は、ＣｕＭｎ₂
Ｏ₄ および／または、該ＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ のＭｎの一部を
Ｆｅ、Ｃｏ、および／またはＮｉで置換した複合酸化物
粒子から選択される少なくとも１種の顔料であり、非導
電性で黒色度に優れ、かつ、微粒子化が可能なものであ
り、特開平４−５０１１９号公報に開示される湿式法で
得られるものである。

【００４６】上記の顔料は、スピネル型の化合物であ
り、耐候性、耐熱性、および絶縁性に優れた顔料として
公知のものであり、上記の公報によれば、Ｃｕ、Ｍｎ、
Ｆｅ、Ｃｏ、およびＮｉの水溶性の金属塩にアルカリを
添加し、中和析出させ、その析出したスラリー中に過酸
化水素などの酸化剤を加え、液相中で酸化した後、洗
浄、乾燥、焼成および粉砕して得られるものであり、低
コストで高い比表面積を有する微細な顔料粒子を得るこ
とができる。

【００４７】このＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ の複合酸化物のＭｎの
一部をＦｅ、Ｃｏ、またはＮｉによって置換すると、さ
らに比表面積が大きな微細な顔料が得られる。本発明で
使用する顔料の好ましい組成としては、ＣｕＯ、Ｆｅ₂
Ｏ₃ 、およびＭｎ₂ Ｏ₃ の複合金属酸化物が挙げられ
る。その組成比としては、ＣｕＯが２５重量％〜４０重
量％、Ｆｅ₂ Ｏ₃ が５重量％〜３０重量％、およびＭｎ
₂ Ｏ₃ が４０重量％〜６０重量％の範囲のものが特に好
ましい。

【００４８】また、本発明の非導電性遮光層用組成物に
おいて使用する黒色顔料は、粒子径、比表面積、表面水
酸基量に夫々最適値が存在する。

【００４９】粒子径については、０．０１μｍ〜０．５
μｍ、好ましくは０．０１μｍ〜０．３μｍの範囲にあ
ることが好ましい。粒子径が０．０１μｍ未満では遮光
性が十分でなく、０．５μｍを越えると膜面の平滑性が
損なわれたり、パターン形成精度を大幅に低減させるた
め好ましくない。

【００５０】比表面積としては、１５ｍ² ／ｇ〜４５ｍ
² ／ｇ、好ましくは１８ｍ² ／ｇ〜３５ｍ² ／ｇの範囲
である。ここで比表面積が４０ｍ² ／ｇを越えるものと
なるには適性粒子径以下の顔料が含まれる場合と、適性
粒子径の範囲内であっても多孔質やアモルファス構造を
とる場合とが考えられる。適性粒子径未満の場合は遮光
性が十分にとれず、また、適性粒子径の範囲内であって
も顔料が多孔質体やアモルファス構造を取る場合には、
顔料自身の凝集力が強いと同時にバインダー成分をも強
固に吸着し凝集体を形成するため、顔料の分散性が著し
く阻害され好ましくない。比表面積が１５ｍ² ／ｇ未満
では適性粒子径以上の顔料が含まれるために好ましくな
い。

【００５１】さらに、粒子径、および比表面積が適性範
囲内にある場合でも、本発明で使用される顔料は表面の
水酸基量が０．１μｍｏｌ／ｇ〜４０μｍｏｌ／ｇ、好
ましくは、０．５μｍｏｌ／ｇ〜２５μｍｏｌ／ｇであ
る必要がある。表面水酸基量が０．１μｍｏｌ／ｇ未満
では、顔料表面の溶剤やバインダー成分に対する親和性
が極端に落ちるために顔料の凝集や析出等が起こり、４
０μｍｏｌ／ｇを越えると、比表面積が大きすぎる場合
と同様、顔料自身の凝集力や他のバインダー成分の吸着
力が強くなりすぎるため好ましくない。

【００５２】なお、本発明における顔料表面の水酸基量
は、以下の定量法で決定するものである。

【００５３】（定量法）顔料２．０ｇに対し、０．０１
Ｎの水酸化テトラブチルアンモニウム−エタノール溶液
３０ｍｌを添加し、１時間攪拌させて上澄み１０ｍｌを
取り、エタノール３０ｍｌを加え、０．０１Ｎ過塩素酸
−エタノール溶液で定量した残留水酸化テトラブチルア
ンモニウム量を、上記０．０１Ｎの水酸化テトラブチル
アンモニウム−エタノール溶液３０ｍｌ中に含まれる水
酸化テトラブチルアンモニウム量から引いた値を顔料表
面の水酸基量とする。

【００５４】このような顔料は、市販されているものと
して、例えば大日精化工業（株）製「ダイピロキサイド
ＴＭブラック♯３９５０」、「ダイピロキサイドＴＭブ
ラック＃３９５２」、「ダイピロキサイドＴＭブラック
＃９５５０」、「ダイピロキサイドＴＭブラック＃３５
５０」、ＢＡＳＦ社製「SICOCER F Black 2904」、「SI
COCER F Black 2912」、「SICOPUR SE 1435 」等が挙げ
られる。

【００５５】また、上記の条件を満たす場合でも、本発
明に用いる顔料表面は本質的にアルカリ可溶性バインダ
ーや光重合性モノマーとの親和性に乏しいため、特に十
分な遮光性を実現するために多量の顔料を含有させるよ
うな場合には、顔料同士の凝集が起こりやすくなる。そ
のため、本発明の非導電性遮光層用組成物では、更に、
顔料粒子表面にアルキル基やフェニル基等の疎水性基を
共有結合により導入するか、または、顔料粒子表面に遷
移金属水酸化物粒子や遷移金属酸化物粒子を被覆するこ
とにより、アルカリ可溶性バインダーや光重合性モノマ
ーとの親和性を増大させ、顔料の凝集状態の緩和やアル
カリ可溶性バインダーや光重合性モノマーとの親和性の
向上をさせるとよい。

【００５６】顔料表面に疎水性基を共有結合により導入
するには、例えば顔料表面の水酸基をシラン系、チタネ
ート系、アルミニウム系等のカップリング剤で処理する
ことによりアルキル化またはフェニル化すればよく、そ
の置換量は０．０１重量％〜２０重量％が適当である。

【００５７】また、顔料表面を、粒子径が０．００５μ
ｍ〜０．０２μｍのＺｒ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、又はＮｉ
等の遷移金属水酸化物微粒子、及び／又は遷移金属酸化
物微粒子で被覆してもよい。また、遷移金属は単独でも
複合していてもよい。

【００５８】被覆方法としては、遷移金属塩水溶液中に
顔料を分散させ、アルカリ溶液を滴下させて顔料表面に
遷移金属水酸化物微粒子及び／又は遷移金属酸化物微粒
子として中和析出・沈着させる等の公知の方法で被覆す
るとよい。顔料粒子表面への被覆量としては、０．０１
重量％〜２０重量％である。

【００５９】次に、アルカリ可溶性バインダーとして
は、顔料粒子の分散性に寄与し、光重合性モノマーや光
重合性開始剤との相性が良く、また、アルカリ現像液に
対する溶解性や有機溶剤溶解性に優れることが要求され
る。また、露光、現像を含むパターン形成工程にあって
は、特にアルカリ現像液や洗浄液に長時間曝された場合
でも基板に対する密着性に優れることが要求され、更
に、カラーフィルター部材としての強度、軟化温度等が
適当であるものが好ましい。

【００６０】このようなアルカリ可溶性バインダーとし
ては、エポキシ樹脂、特に、基本骨格がビスフェノール
Ａとエピクロロヒドリンとの縮合反応物であって、分子
内に２個以上含まれるエポキシ基の開環反応を利用して
グリシジルメタクリレート等により反応性二重結合基や
環状酸無水物を付加し、得られるカルボキシル基等によ
り重合開始能やアルカリ現像性を付与したものが好まし
い。例えば、ビスフェノールＡ型ビニルエステルが挙げ
られ、アルカリに対する耐性や基板密着性、膜強度の実
現の上で上記特性を満たすものである。

【００６１】また、本発明のアルカリ可溶性バインダー
においては、さらに反応性二重結合基の導入により重合
性のバインダーとすることで、形成される遮光層の各種
強度を向上させることができる。導入される反応性二重
結合基は、０．１モル〜２０モル％、好ましくは０．５
モル〜１５モル％の範囲である。また、適度なアルカリ
現像液耐性を付与するためには、その酸価が５０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇ〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは６０ｍｇ
ＫＯＨ／ｇ〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲である。

【００６２】酸価数が２５０ｍｇＫＯＨ／ｇを越える
と、露光・現像後においてパターン解像はされるが、ア
ルカリ現像液に対する耐性がなく、現像パターン面に小
さなクラックが発生し、ここからアルカリ現像液の浸透
が急速に生じて最終的にはガラス基板面からレジスト剥
がれ（剥離）を引き起こす。また、酸価数が７０ｍｇＫ
ＯＨ／ｇ未満であると、アルカリに対する溶解性が無く
なり、未露光部でも溶解が起こらず、適切なパターン形
成が行えない。

【００６３】アルカリ可溶性バインダーの平均分子量
は、２０００〜２０，０００、好ましくは３０００〜１
５，０００の範囲である。２０００未満ではバインダー
として十分に機能せず、２０，０００を越えると顔料同
士の凝集物を作りやすく、顔料凝集に起因する組成物寿
命や、基板密着性、パターン形成性や塗膜の平滑性の低
下を引き起こすため好ましくない。また、アルカリ可溶
性バインダーとして、上述したエポキシ樹脂を使用する
と、非導電性遮光層用組成物中での顔料に対する分散安
定化の効果も有する。

【００６４】アルカリ可溶性バインダーとして好ましい
エポキシ樹脂としては、例えば昭和高分子（株）製「ビ
スフェノールＡ型エポキシアクリレート、ＶＲ−６０Ｔ
Ｈ、二重結合基２０モル％、酸価７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、
平均分子量７，０００」、「ビスフェノールＡ型エポキ
シアクリレート、ＶＲ−９０ＴＨ、二重結合基２６モル
％、酸価１２５ｍｇＫＯＨ／ｇ、平均分子量３５０
０」、「クレゾール型ノボラック型エポキシアクリレー
ト、二重結合基３８モル％、酸価１１０ｍｇＫＯＨ／
ｇ、平均分子量７５００」、「フェノールノボラック型
エポキシアクリレート、二重結合基３８モル％、酸価１
２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、平均分子量５５００」等が挙げら
れる。

【００６５】アルカリ可溶性バインダーは、非導電性遮
光層用組成物中の全固形分の５重量％〜８０重量％、好
ましくは５重量％〜６０重量％の範囲である。

【００６６】なお、本発明のアルカリ可溶性バインダー
には、例えば特願平８９５８８４号に記載される高分子
量のものでも、アルカリ可溶性バインダーとして好まし
いエポキシ樹脂の作用を損なわない範囲において併用し
てもよい。

【００６７】次に、光重合性モノマーとしては、一つの
分子中に３個以上の二重結合官能基を持つ多官能アクリ
レートや多官能メタアクリレート（以下、アクリレート
体とメタクリレート体とを同時に示す場合（メタ）アク
リレートと称する）が好ましい。多官能（メタ）アクリ
レートにおいて、官能基数が６を越えると、膜自身が固
くなる反面、脆くなるため十分な強度が発現し得ず、４
未満では効果が不十分で、この場合も強度が不十分とな
ることが考えられるが、実使用上は３個以上の二重結合
基を有していればよい。特に５個の二重結合基を持つジ
ペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート及び
その誘導体が好ましい。

【００６８】その他にも、例えば、ポリエチレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ
アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、
ペンタエリスリトールテトラ（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
タエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペン
タエリスリトールヘキサアクリレート、ヘキサンジオー
ルジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパント
リ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（ア
クリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、トリ（ア
クリロイルオキシエチル）シアヌレート、グリセリント
リ（メタ）アクリレート等が例示される。また、トリメ
チロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールに
おける水酸基の少なくとも一部にエチレンオキシドやプ
ロピレンオキシド等のアルキレンオキサイドを１モル〜
３０モル、好ましくは３モル〜２０モル付加反応した後
に（メタ）アクリレート化したものが挙げられる。ま
た、ポリエステルアクリレート類も挙げられる。

【００６９】上記のアクリレート体とメタクリレート体
とはそれぞれ単独、また混合して使用してもよく、ま
た、モノマーの他にプレポリマー、即ち、２量体や３量
体も有効である。上記モノマーの含有量は、非導電性遮
光層用組成物中の全固形分の５重量％〜５０重量％、好
ましくは５重量％〜４０重量％の範囲である。

【００７０】本発明を実現する上で、上記アルカリ可溶
性バインダーと光重合性モノマーを組み合わせることで
好適な非導電性遮光層を形成することが可能であるが、
アルカリ可溶性バインダーとして用いるエポキシ樹脂
は、好ましい分子量範囲である２０００〜２０，０００
では粘着性であり、非導電性遮光層自体がべとつき、製
造中にゴミ等が表面に付着しやすく、カラーフィルター
の欠陥を生じやすくなる。そのため、本発明の非導電性
遮光層用組成物においては、塗膜物性改良剤を添加して
「べとつき」を取り除くことが望ましい。

【００７１】塗膜物性改良剤としては、現像性や解像性
等の非導電性遮光層の特性を保持したまま、べとつきの
みを取り除ける特性を有することが望ましく、アルカリ
可溶性バインダーとの相溶部（親水部）と非相溶部（疎
水部）を合わせ持つグラフト共重合物やブロック共重合
物が挙げられる。このような塗膜物性改良剤を非導電性
遮光層中に添加すると、非導電性遮光層中に不均質部
（疎水部）を均一に分布させることができ、非導電性遮
光層の特性を保持しながら、べとつきのみを取り除くこ
とができる。

【００７２】塗膜物性改良剤の相溶部（親水部）とは、
ＯＨ基やＣＯＯＨ基等の親水性官能基を持つ高分子量
体、例えばポリアクリル酸、ポリビニルピロリドン、ポ
リビニルアルコール、ポリメタクリル酸−２−ヒドロキ
シエチル、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等、ま
た、主鎖中にＣＯ結合を持つ高分子量体、例えば、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のこ
とである。また、疎水部とは、骨格中に親水部を持たな
いポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリブテン
等である。

【００７３】塗膜物性改良剤の平均分子量は、グラフト
共重合物の場合、疎水部が１０００〜３０，０００、好
ましくは２０００〜２０，０００、親水部が１０００〜
３０，０００、好ましくは２０００〜２０，０００であ
り、グラフト共重合物の平均分子量は１０００〜１０
０，０００、好ましくは４０００〜８０，０００であ
る。グラフト共重合物においては、疎水部を主鎖とし、
親水部を側鎖としてもよく、また、親水部を主鎖とし、
疎水部を側鎖としてもよい。

【００７４】塗膜物性改良剤が、疎水部と親水部を合わ
せもつブロック共重合物の場合、疎水部と親水部との割
合（重量比）が９：１〜１：９、好ましくは８：２〜
２：８とするとよく、また、平均分子量は１０００〜１
００，０００、好ましくは２０００〜４０，０００であ
る。

【００７５】それぞれの分子量が上記の範囲未満の場
合、「べとつき」の除去効果がほとんどなく、上記範囲
を越えると、顔料の凝集を引き起こすため好ましくな
い。

【００７６】塗膜物性改良剤は、アルカリ可溶性バイン
ダー同様に反応性二重結合基やアルカリ溶解性の酸価を
有するものとしてもよく、その量はそれぞれ０モル％〜
２０モル％、０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ
の範囲にあるものが好ましい。

【００７７】塗膜物性改良剤は、顔料表面に吸着し、液
中での顔料の凝集を防ぐ、いわゆる分散安定化剤として
の効果も合わせ持つ。

【００７８】このような塗膜物性改良剤として、例えば
綜研化学（株）製「Ｌ−２０−３（櫛形ポリマー）、二
重結合基０モル％、酸価０ｍｇＫＯＨ／ｇ、平均分子量
５６，０００」、「Ｌ−４０３Ａ、二重結合基０モル
％、酸価０ｍｇＫＯＨ／ｇ、平均分子量３０，００
０」、「ＬＨ−４４８、二重結合基０モル％、酸価０ｍ
ｇＫＯＨ／ｇ、平均分子量３０，０００」や、公知の方
法で得られるエチレン性不飽和二重結合を含有する主鎖
ポリ（メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル）／側鎖ポ
リメタクリル酸メチルのグラフトポリマー（二重結合基
５モル％、酸価７ｍｇＫＯＨ／ｇ、平均分子量１８，０
００）、エチレン性不飽和二重結合を含有する主鎖ポリ
メタクリル酸メチル）／側鎖ポリ（メタクリル酸−２−
ヒドロキシエチル）のグラフトポリマー（二重結合基５
モル％、酸価７ｍｇＫＯＨ／ｇ、平均分子量１３，６０
０）等が挙げられる。

【００７９】塗膜物性改良剤の含有量は、非導電性遮光
層用組成物の全固形分の０．１重量％〜５０重量％、好
ましくは０．１重量％〜３０重量％の範囲である。

【００８０】光重合性開始剤としては、チオキサントン
系、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、ベンゾイン
エーテル系、パーオキシド系、ビイミダゾール系、イミ
ダゾール系の化合物の単独、または２種以上の混合使用
が挙げられる。また、感度の向上などの必要性に応じ
て、上記の光重合開始剤に加えて、アミン系やキノン系
の光重合促進剤の添加も有効である。光重合開始剤や光
重合促進剤の含有量は、非導電性遮光層用組成物の全固
形分の０．５重量％〜４０重量％、好ましくは５重量％
〜４０重量％である。

【００８１】また、フッ素系またはシリコン系界面活性
剤を非導電性遮光層用組成物の全固形分の０．０００１
重量％〜１重量％、好ましくは０．００１重量％〜０．
０１重量％含有させるとよい。

【００８２】本発明の非導電性遮光層用組成物には、以
上の成分の他に、組成物が塗布される基板との密着性を
付与するために、組成物中にシランカップリング剤やチ
タネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤
等を添加することができる。さらに、必要に応じて公知
の添加剤、例えば分散剤、可塑剤等を添加することがで
きる。

【００８３】溶剤としては、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メチルエーテル
アセテート、エチレングリコールモノエチルエーテル、
グリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレング
リコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモ
ノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモ
ノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエー
テルアセテート、エチレングリコールジエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレン
グリコールイソアミルエーテル、メトキシメトキシエー
テル、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレン
グリコール、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メチルエーテルアセテート、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチ
レングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチ
ルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエ
チルエーテル、１−ブトキシエトキシプロパノール、ジ
プロピレングリコールモノメチルエーテル、３−メチル
−３−メトキシブタノール、３−メチル−３−メトキシ
ブチルアセテート、メチルアミルケトン、乳酸メチル、
乳酸エチル、メチル−α−ヒドロキシイソブチレート、
メチル−β−メトキシイソブチレート等が挙げられる。

【００８４】上記の溶剤において、非導電性遮光層用組
成物の塗布適性、アルカリ可溶性バインダー等のポリマ
ーやモノマー、光重合開始剤に対する溶解性、ならびに
顔料の分散性を考慮して、下記に示す１種又は２種以上
の溶剤を適宜選択して用いることができるが、好ましく
は多価アルコールまたはその誘導体を１種以上含むこと
が望ましい。特に、顔料の分散性を考慮すると、２０℃
において、純水１００重量部に対して１０重量部以上、
好ましくは２０重量部以上の溶解性を持つ多価アルコー
ルまたはその誘導体が有効である。また、コーティング
適性を考慮すると、ｎ−酢酸ブチルを１００とした重量
法による比蒸発速度が１０〜５０、好ましくは２０〜４
０の溶剤が好ましい。さらに、大気圧下の沸点が１００
℃〜２００℃、好ましくは１１０℃〜１９０℃のもの、
更に、表面張力としては、２０℃において、１０dyne/c
m 〜５０dyne/cm 、好ましくは２０dyne/cm 〜４０dyne
/cm のものを使用するとよい。これらにより非導電性遮
光層の表面が柚子肌状となるを防止することができる。

【００８５】本発明の非導電性遮光層用組成物は、公知
の方法で基板上に塗布、および乾燥させることにより、
基板上に非導電性遮光層を形成することができる。塗布
の方法の具体例としては、スピンナー、ホワイラーロー
ラーコーター、カーテンコーター、ナイフコーター、バ
ーコーター、エクストルーダー等が挙げられ、乾燥後膜
厚０．３μｍ〜５μｍ、好ましくは０．３μｍ〜２．５
μｍで塗工される。

【００８６】非導電性遮光層を形成した基板の露光に際
しては、光源は非導電性遮光層の感光性に応じて選択さ
れ、超高圧水銀灯、キセノン灯、カーボンアーク灯、ア
ルゴンレーザー等の公知のものが使用できる。

【００８７】パターン露光した非導電性遮光層を現像す
るための現像液として好適に用いられるものはアルカリ
水系現像剤である。アルカリ水系現像液とは、現像を水
系で行なうため、狭義には現像時にＯＨ^- を放出する現
像液である。このアルカリ水系現像液のｐＨは、最適に
は７．５〜１２までの領域である。使用するアルカリ成
分は、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸
ナトリウム、さらに有機アンモニウム系化合物、例えば
水酸化テトラエチルアンモニウムで、その他、硫化物、
酸化物或いは弱酸の陰イオン（例えば、Ｆ^- 、ＣＮ
^- 等）等により加水分解されたものが挙げられる。ま
た、このｐＨ領域の緩衝溶液を調製してアルカリ水系現
像液として使用してもよい。

【００８８】本発明では、公知の方法に従って、透明基
板上に赤、緑および青、または、イエロー、マゼンタ、
シアンの画素、および本発明の非導電性遮光層からなる
ブラックマトリックスをそれぞれ設け、その表面に透明
保護膜を設けるか、または、各画素及びブラックマトリ
ックスの表面に透明電極層を設けるか、または、各画素
及びブラックマトリックスの表面に透明保護膜を設け、
その透明保護膜上に透明電極層を設けてカラーフィルタ
とされる。

【００８９】透明保護層は、イオン性物質のパシベーシ
ョン防止等を目的として設けられ、例えばグリシジルエ
ーテル、グリシジルエステル、グリシジルアミン、線状
脂肪族エポキサイド、脂環族エポキサイド等の重合物ま
たは付加重合物である熱硬化性エポキシ樹脂及び／又は
（メタ）アクリレート類等の重合物及び付加重合物であ
る光硬化性アクリル樹脂を上記の各画素およびブラック
マトリックス上に、硬化または乾燥後膜厚０．５μｍ〜
５μｍで形成されるとよい。

【００９０】得られたカラーフィルターは、例えばスペ
ーサーを介して対向電極側と積層され液晶表示装置に組
み上げられるが、そのためには、非導電性遮光層自体、
また、透明保護膜が積層された非導電性遮光層として
は、下記のごとき、硬度、光学濃度、体積抵抗率、平滑
性が要求される。

【００９１】硬度としては、鉛筆硬度で１Ｈ以上、好ま
しくは４Ｈ〜５Ｈの硬度、または、島津ダイナミック超
微小硬度計（形式 ＤＵＨ−２０１ｓ、（株）島津製作
所製）を使用し、測定モード：ＭＯＤＥ５、押し込み深
さ１μｍ、押し込み速度０．０１４ｍＮ／ｓの条件で測
定して得られるダイナミック硬度で３０以上、好ましく
は４０以上の硬度とするとよい。

【００９２】光学濃度としては、式 光学濃度＝− log〔４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光領
域での透過率〕 で定義される光学濃度が１〜４．５、好ましくは２．０
〜４．０のものとするとよい。体積抵抗率としては、１
０⁵ Ω・ｃｍ以上、好ましくは、１０⁷ Ω・ｃｍ以上と
するとよい。表面平滑性（表面粗さ）としては、±０．
３μｍ、好ましくは±０．１μｍとするとよい。

【００９３】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。

【００９４】 （実施例１） （１）黒色顔料分散液の調製 ・非導電性黒色顔料（ＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ のＭｎの３０重量％をＦｅに置換した複合 金属酸化物微粒子、大日精化工業（株）製「ＴＭブラック♯３９５０」、粒子径 ０．１μｍ、比表面積２０ｍ² ／ｇ、水酸基量１３μｍｏｌ／ｇ） ・・・・ ２３重量部 ・高分子分散剤（ビックケミー・ジャパン（株）製 Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ １１ １） ・・・・ 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 上記成分を混合し、サンドミルにて十分に分散し、黒色
顔料分散液を調製した。

【００９５】 （２）非導電性遮光層用組成物の調製 ・（１）で作製した黒色顔料分散液 ・・・・ ６１重量部 ・アルカリ可溶性バインダー（ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、昭和 高分子（株）製「ＶＲ−６０ＴＨ」、平均分子量７０００、反応性二重結合基２ ０モル％、酸価７０ｍｇＫＯＨ／ｇ） ・・・・ ２．８重量部 ・光重合性モノマー（ジペンタエリスリトールペンタアクリレート） ・・・・ ３．５重量部 ・塗膜物性改良剤（櫛形ポリマー、綜研化学（株）製 Ｌ−２０−３、反応性二 重結合基０モル％、酸価０ｍｇＫＯＨ／ｇ、平均分子量５６，０００） ・・・・ ０．７重量部 ・光重合性開始剤 ２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）− ブタノン−１ ・・・・ １．６重量部 ４，４−ジエチルチオキサントン ・・・・ ０．３重量部 ２，４−ジエチルチオキサントン ・・・・ ０．１重量部 ビイミダゾール ・・・・ ０．４重量部 ・溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル）・・・ ３０重量部 上記成分を十分に混合して本発明の非導電性遮光層用組
成物（１）を得た。

【００９６】（３）非導電性遮光層の作製 ガラス基板上に（２）で作製した非導電性遮光層用組成
物をスピンコーターで塗布し、１００℃で３分間乾燥さ
せ、膜厚約１μｍの遮光層を形成した。

【００９７】（４）露光、および現像 上記遮光層に対して、窒素気流下、超高圧水銀等で遮光
パターンを露光した後、１％水酸化カリウム水溶液で現
像した。

【００９８】 （実施例２） （１）非導電性遮光層用組成物の調製 ・実施例１で作製した黒色顔料分散液 ・・・・ ６１重量部 ・アルカリ可溶性バインダー（ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、昭和 高分子（株）製「ＶＲ−６０ＴＨ」、平均分子量７０００、反応性二重結合基２ ０モル％、酸価７０ｍｇＫＯＨ／ｇ） ・・・・ ２．８重量部 ・光重合性モノマー（ジペンタエリスリトールペンタアクリレート） ・・・・ ３．５重量部 ・塗膜物性改良剤｛主鎖ポリ（メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル）／側鎖ポ リメタクリル酸メチルのグラフトポリマー（二重結合基５モル％、酸価７ｍｇＫ ＯＨ／ｇ、平均分子量１８，０００）｝ ・・・・ ０．７重量部 ・光重合性開始剤 ２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）− ブタノン−１ ・・・・ １．６重量部 ４，４−ジエチルチオキサントン ・・・・ ０．３重量部 ２，４−ジエチルチオキサントン ・・・・ ０．１重量部 ビイミダゾール ・・・・ ０．４重量部 ・溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル）・・・ ３０重量部 上記成分を十分に混合して本発明の非導電性遮光層用組
成物（２）を得た。

【００９９】（２）非導電性遮光層の作製 ガラス基板上に（１）で作製した非導電性遮光層用組成
物をスピンコーターで塗布し、１００℃で３分間乾燥さ
せ、膜厚約１μｍの遮光層を形成した。

【０１００】（３）露光、および現像 上記遮光層に対して、窒素気流下、超高圧水銀等で遮光
パターンを露光した後、１％水酸化カリウム水溶液で現
像した。

【０１０１】（比較例） （１）黒色顔料分散液の調製 実施例１と同様の調製条件で黒色顔料分散液を調製し
た。

【０１０２】 （２）非導電性遮光層用組成物の調整 ・（１）で作製した黒色顔料分散液 ・・・・ ６１重量部 ・アルカリ可溶性バインダー｛ベンジルメタクリレート・スチレン・メタクリル 酸共重合物（重量比１：１：１、平均分子量約３万）｝ ・・・・ ３重量部 ・光重合性モノマー（ジペンタエリスリトールペンタアクリレート） ・・・・ ４重量部 ・光重合性開始剤： ２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）− ブタノン−１ ・・・・ １．６重量部 ４，４−ジエチルチオキサントン ・・・・ ０．３重量部 ２，４−ジエチルチオキサントン ・・・・ ０．１重量部 ビイミダゾール ・・・・ ０．４重量部 ・溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル）・・ ３０重量部 上記成分を十分に混合して非導電性遮光層用組成物を得
た。

【０１０３】（３）遮光層の作製 ガラス基板上に（２）で作製した非導電性遮光層用組成
物をスピンコーターで塗布し、１００℃で３分間乾燥さ
せ、膜厚約１μｍの遮光層を形成した。

【０１０４】（４）露光、および現像 上記遮光層に対して、窒素気流下、超高圧水銀灯で遮光
層パターンを露光した後、１％水酸化カリウム水溶液で
現像した。

【０１０５】以上の非導電性遮光層用組成物の特性比較
結果を以下に示す。

【０１０６】（１）非導電性遮光層用組成物溶液の経時
変化 実施例１、２の組成物溶液は１ヵ月以上に渡り粘度や粒
度分布に変化が認められなかったが、比較例の組成物溶
液は３日後に沈澱物が認められ、７日後に溶液全体が流
動性を失った。

【０１０７】（２）遮光層の平滑性 実施例１、２の組成物溶液からの遮光層は完全に平滑で
あったが、比較例の遮光層は膜中に数μｍの凝集物を確
認した。

【０１０８】（３）現像、洗浄中の基板密着性 比較例の遮光層は現像、洗浄中にそのほとんどが剥がれ
てしまったが、実施例１、２の遮光層は現像、洗浄中の
剥がれや欠落は認められなかった。

【０１０９】（実施例３）ガラス基板上に、赤、緑およ
び青の画素を形成すると共に、実施例１で作製した非導
電性遮光層用組成物をスピンコーターで塗布し、１００
℃で３分間乾燥させ、膜厚約１μｍの遮光層を形成し
た。上記遮光層に対して、窒素気流下、超高圧水銀等で
遮光パターンを露光した後、１％水酸化カリウム水溶液
で現像した。次いで、赤、緑および青の画素および遮光
層上に、熱硬化性エポキシ樹脂であるｏ−クレゾールノ
ボラックエポキシ樹脂のジエチレングリコールジメチル
エーテル溶液をスピンコーターで塗布した後、加熱硬化
させ、膜厚１．５μｍの透明保護層を設けた。

【０１１０】得られた遮光層と透明保護層の積層物は、
鉛筆硬度は４Ｈ、また、島津ダイナミック超微小硬度計
（形式 ＤＵＨ−２０１ｓ、（株）島津製作所製）を使
用し、測定モード：ＭＯＤＥ５、押し込み深さ１μｍ、
押し込み速度０．０１４ｍＮ／ｓの条件で測定して得ら
れるダイナミック硬度は４５、コニカ（株）製「ＰＤＡ
−６５」で測定して得られる光学濃度は、３、体積抵抗
率としては、１０¹¹Ω・ｃｍ、表面平滑性（表面粗さ）
としては、±０．１μｍであった。

【０１１１】

【発明の効果】本発明によれば、長期にわたり安定で、
かつ、遮光能力が高く、アルカリ現像液に長時間さらさ
れた場合でも、基板密着性に優れ、パターン形成性に優
れた非導電性遮光層用組成物、非導電性遮光層を得るこ
とができ、優れたカラーフィルターとできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｂ 5/20 １０１ Ｇ０２Ｂ 5/20 １０１ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５００ // Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０５ Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０５ 7/027 ５０１ 7/027 ５０１ (72)発明者 山縣 秀明 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 西島 弘敬 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均分子量が２０００〜２０，０００の
   アルカリ可溶性バインダー、光重合性モノマー、塗膜物
   性改良剤、光重合性開始剤、顔料および溶剤を主成分と
   し、前記顔料がＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ 、および該ＣｕＭｎ₂ Ｏ
   ₄ のＭｎの一部をＦｅ、Ｃｏ、および／またはＮｉで置
   換した複合金属酸化物微粒子から選択された少なくとも
   １種であることを特徴とする非導電性遮光層用組成物。
2. 【請求項２】 顔料の粒子径が０．０１μｍ〜０．５μ
   ｍ、顔料の比表面積が１５ｍ² ／ｇ〜４０ｍ² ／ｇであ
   り、かつ、顔料が表面に０．１μｍｏｌ／ｇ〜４０μｍ
   ｏｌ／ｇの水酸基を有し、該水酸基が以下の定量法によ
   り決定されるものであることを特徴とする請求項１記載
   の非導電性遮光層用組成物。 （定量法）顔料２．０ｇに対し、０．０１Ｎの水酸化テ
   トラブチルアンモニウム−エタノール溶液３０ｍｌを添
   加し、１時間攪拌させて上澄み１０ｍｌを採り、エタノ
   ール３０ｍｌを加え、０．０１Ｎ過塩素酸−エタノール
   溶液で定量した残留水酸化テトラブチルアンモニウム量
   を上記０．０１Ｎの水酸化テトラブチルアンモニウム−
   エタノール溶液３０ｍｌ中に含まれる水酸化テトラブチ
   ルアンモニウム量から引いた値を顔料表面の水酸基量と
   する。
3. 【請求項３】 顔料の表面には、疎水性基が共有結合に
   より結合されたことを特徴とする請求項１記載の非導電
   性遮光層用組成物。
4. 【請求項４】 顔料の表面が、遷移（複合）金属水酸化
   物微粒子、及び／又は遷移（複合）金属酸化物微粒子に
   より被覆されていることを特徴とする請求項１記載の非
   導電性遮光層用組成物。
5. 【請求項５】 アルカリ可溶性バインダーが、反応性二
   重結合基を０．１モル〜２０モル％含み、かつ、酸価が
   ５０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇのエポキシ
   樹脂であることを特徴とする請求項１記載の非導電性遮
   光層用組成物。
6. 【請求項６】 エポキシ樹脂が、ビスフェノールＡ型ビ
   ニルエステルであることを特徴とする請求項５記載の非
   導電性遮光層用組成物。
7. 【請求項７】 光重合性モノマーが、３個以上の反応性
   二重結合基を持つ多官能（メタ）アクリレートであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の非導電性遮光層用組成
   物。
8. 【請求項８】 ３個以上の反応性二重結合基を持つ多官
   能（メタ）アクリレートが、ジペンタエリスリトールペ
   ンタ（メタ）アクリレート、又はその誘導体であること
   を特徴とする請求項７記載の非導電性遮光層用組成物。
9. 【請求項９】 ３個以上の反応性二重結合基を持つ多官
   能（メタ）アクリレートが、その少なくとも一部に１〜
   ３０モルのエチレンオキサイドを付加したものであるこ
   とを特徴とする請求項７、または請求項８記載の非導電
   性遮光層用組成物。
10. 【請求項１０】 塗膜物性改良剤が、疎水性の主鎖と親
    水性の側鎖とからなるグラフト共重合物であることを特
    徴とする請求項１記載の非導電性遮光層用組成物。
11. 【請求項１１】 塗膜物性改良剤が、親水性の主鎖と疎
    水性の側鎖とからなるグラフト共重合物であることを特
    徴とする請求項１記載の非導電性遮光層用組成物。
12. 【請求項１２】 グラフト共重合物の疎水部の平均分子
    量が５０００〜３０，０００で、親水部の平均分子量が
    １０００〜３０，０００であり、グラフト共重合物の平
    均分子量が、１０００〜１００，０００であることを特
    徴とする請求項１０、又は請求項１１記載の非導電性遮
    光層用組成物。
13. 【請求項１３】 塗膜物性改良剤が、疎水部と親水部を
    合わせもつブロック共重合物であることを特徴とする請
    求項１記載の非導電性遮光層用組成物。
14. 【請求項１４】 ブロック共重合物における疎水部と親
    水部との割合（重量比）が９：１〜１：９であり、平均
    分子量が１０００〜５０，０００であることを特徴とす
    る請求項１３記載の非導電性遮光層用組成物。
15. 【請求項１５】 塗膜物性改良剤が、反応性二重結合基
    を０モル〜２０モル％含み、かつその酸価が０ｍｇＫＯ
    Ｈ／ｇ〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする
    請求項１記載の非導電性遮光層用組成物。
16. 【請求項１６】 非導電性遮光層用組成物が、更にフッ
    素系界面活性剤、シコン系界面活性剤の少なくとも１種
    を０．０００１重量％〜１重量％含有することを特徴と
    する請求項１記載の非導電性遮光層用組成物。
17. 【請求項１７】 溶剤が、２０℃において、純水１００
    重量部に１０重量部以上の可溶性を有することを特徴と
    する請求項１記載の非導電性遮光層用組成物。
18. 【請求項１８】 溶剤が、重量法による比蒸発速度にお
    いて、ｎ−酢酸ブチルを１００とした時、１０〜５０の
    比蒸発速度を有するものである請求項１記載の非導電性
    遮光層用組成物。
19. 【請求項１９】 溶剤の沸点が、大気圧下で１００℃〜
    ２００℃であることを特徴とする請求項１記載の非導電
    性遮光層用組成物。
20. 【請求項２０】 溶剤の２０℃における表面張力が、１
    ０dyne/cm 〜５０dyne/cm であることを特徴とする請求
    項１記載の非導電性遮光層用組成物。
21. 【請求項２１】 光重合性開始剤が、アセトフェノン化
    合物、イミダゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、チ
    オキサントン化合物の少なくとも１種以上からなること
    を特徴とする請求項１記載の非導電性遮光層用組成物。
22. 【請求項２２】 平均分子量が２０００〜２０，０００
    のアルカリ可溶性バインダー、光重合性モノマー、塗膜
    物性改良剤、光重合性開始剤、顔料および溶剤を主成分
    とし、前記顔料がＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ 、および該ＣｕＭｎ₂
    Ｏ₄ のＭｎの一部をＦｅ、Ｃｏ、および／またはＮｉで
    置換した複合金属酸化物微粒子から選択された少なくと
    も１種である非導電性遮光層用組成物が、基板に塗布さ
    れ、次いで乾燥された後、少なくともパターン露光、及
    び現像処理されてパターン形成されたことを特徴とする
    非導電性遮光層。
23. 【請求項２３】 鉛筆硬度が１Ｈ以上である請求項２２
    記載の非導電性遮光層。
24. 【請求項２４】 下記の硬度測定法によって定義される
    ダイナミック硬度が３０以上である請求項２２記載の非
    導電性遮光層。島津ダイナミック超微小硬度計（形式
    ＤＵＨ−２０１ｓ、（株）島津製作所製）を使用し、測
    定モード：ＭＯＤＥ５、押し込み深さ１μｍ、押し込み
    速度０．０１４ｍＮ／ｓの条件で測定して得られるダイ
    ナミック硬度
25. 【請求項２５】 下記で定義される光学濃度が１〜４．
    ５である請求項２２記載の非導電性遮光層。 光学濃度＝− log〔４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光領
    域での透過率〕
26. 【請求項２６】 体積抵抗率が１０⁵ Ω・ｃｍ以上であ
    る請求項２２記載の非導電性遮光層。
27. 【請求項２７】 膜厚が０．３μｍ〜５μｍである請求
    項２２記載の非導電性遮光層。
28. 【請求項２８】 透明基板上に、赤、緑、および青、ま
    たはイエロー、マゼンタ、シアンの画素およびブラック
    マトリックスが設けられ、該ブラックマトリックスが、
    平均分子量が２０００〜２０，０００のアルカリ可溶性
    バインダー、光重合性モノマー、塗膜物性改良剤、光重
    合性開始剤、顔料および溶剤を主成分とし、前記顔料が
    ＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ 、および該ＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ のＭｎの一部
    をＦｅ、Ｃｏ、および／またはＮｉで置換した複合金属
    酸化物微粒子から選択された少なくとも１種である非導
    電性遮光層用組成物を、基板に塗布し、次いで乾燥した
    後、少なくともパターン露光、及び現像処理してパター
    ン形成した非導電性遮光層であることを特徴とするカラ
    ーフィルター。
29. 【請求項２９】 透明基板上に、赤、緑、および青、ま
    たはイエロー、マゼンタ、シアンの画素およびブラック
    マトリックスが設けられ、さらに、該表面に透明保護
    膜、または透明電極層、または該表面に透明保護膜、透
    明電極層が順次設けられてなり、前記ブラックマトリッ
    クスが、平均分子量が２０００〜２０，０００のアルカ
    リ可溶性バインダー、光重合性モノマー、塗膜物性改良
    剤、光重合性開始剤、顔料および溶剤を主成分とし、前
    記顔料がＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ 、および該ＣｕＭｎ₂ Ｏ₄ のＭ
    ｎの一部をＦｅ、Ｃｏ、および／またはＮｉで置換した
    複合金属酸化物微粒子から選択された少なくとも１種で
    ある非導電性遮光層用組成物を、基板に塗布し、次いで
    乾燥した後、少なくともパターン露光、及び現像処理し
    てパターン形成した非導電性遮光層であることを特徴と
    するカラーフィルター。
30. 【請求項３０】 透明保護膜が、熱硬化エポキシ樹脂及
    び／又は光硬化アクリル樹脂であることを特徴とする請
    求項２９記載のカラーフィルター。
31. 【請求項３１】 非導電性遮光層上に透明保護膜を積層
    した状態での鉛筆硬度が１Ｈ以上である請求項２９記載
    のカラーフィルター。
32. 【請求項３２】 非導電性遮光層上に透明保護膜を積層
    した状態での下記の硬度測定法によって定義されるダイ
    ナミック硬度が３０以上である請求項２９記載のカラー
    フィルター。島津ダイナミック超微小硬度計（形式 Ｄ
    ＵＨ−２０１ｓ、（株）島津製作所製）を使用し、測定
    モード：ＭＯＤＥ５、押し込み深さ１μｍ、押し込み速
    度０．０１４ｍＮ／ｓの条件で測定して得られるダイナ
    ミック硬度
33. 【請求項３３】 非導電性遮光層上に透明保護膜を積層
    した状態での下記で定義される光学濃度が１〜４．５で
    ある請求項２９記載のカラーフィルター。 光学濃度＝− log〔４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光領
    域での透過率〕
34. 【請求項３４】 非導電性遮光層上に透明保護膜を積層
    した状態での体積抵抗率が１０⁵ Ω・ｃｍ以上である請
    求項２９記載のカラーフィルター。