JP2001166126A - カラーフィルターおよび液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、製造工程を増やさないで透明光拡散
機能をカラーフィルターに導入し、かつ液晶の配向不良
が無く光の拡散機能を有する高品位な表示効果をもつカ
ラーフィルターおよび該カラーフィルターを使用した液
晶表示装置を提供せんとするものである。 【解決手段】本発明のカラーフィルターは、少なくとも
遮光部となるブラックマトリクス、透明樹脂と透明粒子
からなる透明光拡散機能膜、および、画素を形成する３
原色の着色膜がこの順に設けられたことを特徴とするも
のであり、また、少なくともブラックマトリクス、画素
を形成する３原色からなる着色膜、おび、透明保護膜が
この順に設けれらたカラーフィルターにおいて、画素を
形成する３原色の着色膜が顔料、ポリマーと透明粒子か
らなることを特徴とするものである。また、本発明の液
晶表示装置は、かかるカラーフィルターを使用したこと
を特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタ
ー、液晶表示装置に関するものである。特に、本発明は
ＰＤＡ、個人携帯情報機器向けの反射型液晶表示装置に
好適な透明光拡散機能膜あるいは光拡散機能を有する３
原色の着色膜を使用したカラーフィルターに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、一般に、カラーフィル
ターを有する基板（カラーフィルター側基板）と透明基
板上に透明電極が形成された対向基板の間に液晶を挟持
させて構成されるもので、電圧を印加して液晶を駆動さ
せて電気的にこの液晶を透過する光の偏光面を制御し、
偏光膜によってその透過または不透過を制御して画面表
示するものである。

【０００３】このような液晶表示装置の表示に充分な明
るさを得るため、液晶表示装置の裏面ないし側面に光源
（ランプ）を配置したバックライト型やライトガイド型
のランプ内蔵式の透過型液晶表示装置が広く利用されて
いる。

【０００４】この透過型液晶表示装置は、ランプによる
電力の消費が大きく、液晶表示装置以外の他の表示装置
（ＣＲＴ、ＰＤＰ等）と大差ない消費電力となってお
り、低消費電力でしかも携帯可能であるという液晶表示
装置本来の特徴を損なっている。

【０００５】一方、反射型液晶表示装置は、液晶表示装
置の透過光として室内光や外光を使用するもので、ラン
プを内蔵しておらず、低消費電力の理想的な表示装置と
なっており、軽量で携帯用として便利である。

【０００６】このような反射型液晶表示装置において
は、この表示装置を観察する観察者の位置とは反対側の
対向基板上の全面に一様に上記室内光や外光を反射する
電極を兼ねた金属薄膜を備えるか、あるいはＡｌなどの
反射膜を別の基板上の全面に一様に設けて上記基板裏面
に配置することが通常である。

【０００７】例えば、反射型カラー表示液晶ディスプレ
イにおいては、上記対向基板上に金属反射膜を設け、こ
の金属反射膜上に、カラーフィルター層を介して透明電
極を設けて走査側電極板とする場合があった。また、金
属反射膜を、液晶駆動のための上記電極と同一パターン
に構成し、この液晶駆動電極として利用する場合もあっ
た。

【０００８】しかし、反射膜が観察者の位置とは反対側
の対向基板上に設けられているため、液晶によって形成
された画面が二重に見えたりする場合があった。また、
室内光や外来光が上記反射膜が存在する部位では正反射
光を生じるが、反射膜の存在しない部位では反射光を生
じないため、観察者の位置によって反射光が観察されず
表示画面が暗くなる場合があり、結果的に視野角が制限
されるという問題点を有する場合があった。そのため、
光拡散機能膜を、反射膜上に形成することにより、光源
の位置に関係なく視野角が広く、優れた表示画面を提供
することが行われていた。

【０００９】しかしながら、透明光拡散機能膜を反射性
金属薄膜上に形成する方法では、液晶を駆動するための
透明電極を透明光拡散機能膜上に形成することが行われ
ていた。また、例えば樹脂ビーズを含めること等で表面
を粗した塗膜の上に反射性金属薄膜を形成する技術にお
いても、透明光拡散機能膜を形成し、平坦化膜を形成し
た上にさらに液晶を駆動するための透明電極が必要にな
る。

【００１０】一方、カラーフィルター側基板に光の散乱
層を配設する技術が、特開平７−２８０５５号公報、特
開平１０−２０６８３７号公報、特開平１０ー２６０３
９９号公報にて提案されている。これらの技術において
は、対抗基板として電極を兼ねた反射性金属薄膜を使用
することができるため、透明光拡散機能膜配設による透
明電極、あるいは、平坦化膜を必要としない。しかし、
カラーフィルター側基板に透明光拡散機能膜を形成した
場合、透明光拡散機能膜の表面には、凹凸が生じてしま
うので、透明電極を介して接触する液晶の配向が妨げら
れてしまう場合がある。そのため、カラーフィルター側
基板には透明光拡散機能膜の上に平坦化膜を形成するこ
とが必須である。

【００１１】このように、反射型液晶表示装置におい
て、対向基板あるいはカラーフィルター側基板のいずれ
に透明光拡散機能膜を設けても、それに付随した平坦化
膜あるいは透明電極を作製する工程が必要になり、製造
工程およびコストが大幅に増加する問題があった。すな
わち、従来の拡散機能付カラーフィルターにおいては、
拡散機能を付与するために、透過型カラーフィルターに
比べてカラーフィルター製造工程が増加するという問題
があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、こ
のような問題点に着目し、製造工程を増やさないで透明
光拡散機能をカラーフィルターに導入し、かつ液晶の配
向不良が無く光の拡散機能を有する高品位な表示効果を
もつカラーフィルターおよび該カラーフィルターを使用
した液晶表示装置を提供せんとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するた
め、本発明は次のような構成をとる。

【００１４】すなわち、本発明のカラーフィルターは、
少なくとも遮光部となるブラックマトリクス、透明樹脂
と透明粒子からなる透明光拡散機能膜、および、画素を
形成する３原色の着色膜がこの順に設けられたことを特
徴とするものであり、また、少なくともブラックマトリ
クス、画素を形成する３原色からなる着色膜、および、
透明保護膜がこの順に設けれらたカラーフィルターにお
いて、画素を形成する３原色の着色膜が顔料、ポリマー
と透明粒子からなることを特徴とするものである。ま
た、本発明の液晶表示装置は、かかるカラーフィルター
を使用したことを特徴とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明者らは、上記の課題を解決
すべく鋭意検討を行い、透明光拡散機能をカラーフィル
ターに付与する方法として、下記の２通りの方法が有効
であることを見出した。

【００１６】（１）透明樹脂と透明粒子からなる透明光
拡散機能膜をブラックマトリクスと着色膜の間に設け
る。従来の技術では、透明光拡散機能膜には該透明光拡
散機能膜によって生じる表面の凹凸を平坦化する平坦化
膜を伴う必要があったが、本発明では平坦化膜を必要と
せず、また、透明光拡散機能膜がオーバーコートの役割
も果たすので、カラーフィルターの表面を平坦化するた
めに着色膜上に形成するオーバーコートを必要としな
い。従って、本発明の反射型カラーフィルターは透過型
カラーフィルターに比べて製造工程数を増やさずに製造
が可能であることを見出した。

【００１７】（２）顔料、ポリマーと透明粒子からなる
画素を形成する３原色の着色膜を設ける。本発明では３
原色からなる着色膜に光拡散機能を付与するため、新た
に平坦化膜を必要とせず、従来の技術で使用されてきた
３原色からなる着色膜上のオーバーコートにより３原色
からなる着色膜表面の凹凸を平坦化することができる。
従って、本発明の３原色からなる着色膜に光拡散機能を
付与した反射型カラーフィルターは透過型カラーフィル
ターとまったく同じ構成で製造が可能であることを見出
した。

【００１８】両者に共通する該透明粒子は光の散乱材と
しての役割を果たす。透明光拡散機能膜あるいは３原色
からなる着色膜に入射した光線は透明光拡散機能膜の場
合、透明樹脂と透明粒子との界面、３原色からなる着色
膜の場合、ポリマーと透明粒子との海面でそれぞれ屈折
と反射とを生じてその出射方向を変化させる。そして、
透明粒子が透明樹脂あるいはポリマー中に分散されてい
ることにより、この屈折と反射とが繰り返されるため、
全体としてあらゆる方向に均一に光線が出射される。

【００１９】透明粒子の粒径は、可視光の波長より大き
いほど好適である。透明粒子の粒径が、可視光の波長よ
り大きいほどミー散乱が大きくなり、前方散乱が大きく
なり、後方散乱が小さくなる。ここで、透明粒子とは可
視光領域の波長では、粒子自身は、実質的に光の吸収を
しない粒子と定める。

【００２０】ここで、本発明者らは、透明粒子による外
光の後方散乱が大きくなると、表示において白っぽくな
り表示品位が大きく低下し、それに対して、前方散乱が
大きくなると、コントラストが向上することを見出し
た。後方散乱光は光スイッチの役割をする液晶を介さな
いため、表示の際ノイズ光になり、液晶表示のコントラ
ストを低下させてしまう。すなわち、透明粒子の粒径を
可視光の波長より大きめにすることにより、透明粒子の
前方散乱光が大きく、後方散乱光を小さくなり、カラー
フィルターに効果的な光拡散機能を付与することが可能
になる。

【００２１】可視光の青の波長は約 ０．４μｍであ
り、緑は約０．５５μｍ、赤の可視域の最長波長は約
０．７μｍである。従って、透明粒子の最小の平均粒径
は ０．４μｍが好ましい。しかし、透明粒子の粒径が
３μｍより大きくなると、透明粒子による凹凸が生じて
しまい透明光拡散機能膜あるいは３原色からなる着色膜
の表面粗度が大きくなる。透明光拡散機能膜の場合、透
明光拡散機能膜上に形成する着色膜で平滑化しにくくな
る。また、３原色からなる着色膜の場合、３原色からな
る着色膜上に形成するオーバーコートで平滑化しにくく
なる。すなわち、液晶の配向不良をもたらす恐れがあ
る。したがって、透明粒子の粒径が ０．４〜３μｍで
あることが好ましい。

【００２２】また、透明光拡散機能膜あるいは３原色か
らなる着色膜の膜厚は、透明性の観点から２〜１０μｍ
が好ましく、２〜５μｍであることがより好ましい。

【００２３】透明粒子の粒径が３μｍより大きいと、該
膜厚を１０μｍ以上とかなり厚く形成せざるを得ず、不
経済である。また、液晶のギャップが４μｍ前後である
ので、透明粒子間距離が小さくなり凝集してしまうと液
晶パネルの対向ショート（電気的短絡）の不良原因とな
る可能性がでてくる、等の問題もある。これらの理由に
より、３μｍ以上の粒径の粒子が該膜に多く含むことは
好ましくない。透明粒子の径を０．４〜３μｍ、該膜の
膜厚を２〜１０μｍにすることで、該膜の拡散効果を十
分上げることができ、該膜表面を平滑にすることが可能
となり、好ましい。

【００２４】透明粒子の屈折率は透明樹脂の屈折率との
屈折率差が大きいほど、散乱が大きくなるため、好まし
い。透明樹脂の屈折率は、 一般に１．４〜１．７の範
囲内にあり、透明粒子の屈折率は、一般に１．３〜２．
７の範囲にあることから、透明粒子の屈折率が透明樹脂
の屈折率より高い、つまり、高屈折率透明粒子であるこ
とが好ましい。しかし、高屈折率の透明樹脂を用いる場
合は、低屈折率の透明粒子を用いて散乱効果を得ること
ができる。

【００２５】できるだけ前方散乱を大きく、小さい後方
散乱光を得るためには、高屈折率の透明粒子の分散性を
良好にすることが有効である。高屈折率の透明粒子が凝
集した状態になると、後方散乱光が増加するためであ
る。

【００２６】そこで、透明粒子を該膜中に良好に分散さ
せるために、透明粒子の表面処理剤として、界面活性
剤、高分子分散剤、シラン系カップリング剤、チタネー
ト系カップリング剤およびアルミニウム系カップリング
剤から選ばれる１種もしくは２種類以上を含有すること
が好ましい。

【００２７】高分子分散剤としては、例えば、ポリエス
テル系高分子分散剤、ポリウレタン系高分子分散剤が挙
げられる。具体的に例示すると、Ｚｅｎｅｃａ社製商品
名”Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ” ３０００、５０００、９０
００、１２０００、１３０００、１３２４０、１３９４
０、１７０００、２００００、２４０００、２６００
０、２８０００等で、”Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ”−１６
０、１６１、１６２、１６３、１６４、１８２、１８
４、ＥＦＫＡ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ＢＶ社製商品名Ｅ
ＦＫＡ−４６、ＥＦＫＡ−４７、ＥＦＫＡ−４７ＥＡ、
４８、ＥＦＫＡ−ポリマー１００、ＥＦＫＡポリマー４
００、ＥＦＫＡポリマー４０１、ＥＦＫＡポリマー４５
０、サンノブコ社製商品名”ディスパースエイド”
６、”ディスパースエイド”８、”ディスパースエイ
ド”１５、”ディスパースエイド”９１００などを使用
することができる。

【００２８】界面活性剤の具体例としては、ジメチルシ
リコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなど
のシリコーンオイル類、アルキル、フッ素変性シリコー
ンオイル、ポリエーテル、アルコール変性シリコーンオ
イル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリ
コーンオイル、フェノール、カルボキシ、メルカプト変
性シリコーンオイルなどの変性シリコーンオイル類、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、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を使用することができる。本発明
では、これらに限定されずに、上記のような界面活性剤
を１種、または、２種以上組み合わせて用いることがで
きる。

【００２９】シラン系カップリング剤としては、γ−ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエト
キシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β−（アミ
ノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラ
ン、Ｎ−β−（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリ
エトキシシラン、Ｎ−エトキシカルボニル−３−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−エトキシカルボニル
−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−トリエ
トキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、Ｎ−ト
リメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、Ｎ
−フェニル−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、γ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシ
シラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセト
キシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、
ヘキサメチルジシラザン、γ−アニリノプロピルトリメ
トキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリ
エトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキ
シ）シラン、オクタデシルジメチル｛３−（トリメトキ
シシリル）プロピル｝アンモニウムクロライド、γ−ク
ロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプト
プロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリクロロシ
ラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラ
ンなどを使用することができる。これらのシラン系カッ
プリング剤は単独で用いてもよく複数のものを併用して
使用することができる。また、これらのシラン系カップ
リング剤は、そのままの状態で使用できるが、加水分解
物または加水分解縮合物の状態でも使用できる。加水分
解は、シラン系カップリング剤に水を加えて、低温で反
応させることにより行い、加水分解縮合は、シラン系カ
ップリング剤に水を加えて、加熱することにより、水と
アルコールを留去することにより行う。ここで、加水分
解、加水分解縮合には、酸触媒を添加してもよい。

【００３０】チタネート系カップリング剤としては、イ
ソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロ
ピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプ
ロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネ
ート、イソプロピルトリス（ジオクチルピロホスフェー
ト）チタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチル
ホスファイト）チタネート、テトラオクチルビス（ジト
リデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−
ジアリルオキシメチル）ビス（ジ−トリデシル）ホスフ
ァイトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェー
ト）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパ
イロホスフェート）エチレンチタネート、イソプロピル
トリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリ
ルイソステアロイルチタネート、イソプロピルイソステ
アロイルジアクリルチタネート、トリイソプロピルトリ
（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピル
トリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリ（Ｎ
−アミドエチル・アミノエチル）チタネート、ジクミル
フェニルオキシアセテートチタネート、ジクミルフェニ
ルオキシアセテートチタネート、ジイソステアロイルエ
チレンチタネート等が挙げられ、アルミネート系カップ
リング剤はアセトアルコキシアルミニウムジイソプロピ
レート等を使用することができる。透明性等の観点から
シラン系カップリング剤がより好ましく使用することが
できる。

【００３１】透明粒子を分散させる方法としては、透明
粒子の粉体をそのまま表面処理剤、有機溶媒および透明
樹脂を含む組成物溶液に添加することも可能であるが、
分散安定化の点で、予め透明粒子および表面処理剤を有
機溶媒に分散させて透明粒子分散体（ゾル）を調製し、
これに透明樹脂組成物と混合する方法が好ましい。

【００３２】透明粒子の分散溶剤としては、水、エタノ
ール、メタノール、イソブタノール、３−メチル−３−
メトキシブタノールなどのアルコール類、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンな
どのケトン類、ジエチルエーテル、イソプロピルエーテ
ル、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エチルエーテルなどの
エーテル類、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、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アセテート、エチレングリコ
ールモノブ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、ジエチレングリコ
ールモノエチルエーテルアセテート、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アセテート、γ−ブチロラクト
ンなどのエステル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのアミド類、２−ピ
ロリドン、Ｎ−メチルピロリドンなどのピロリドン類な
どが挙げられる。これらの溶剤のうち、エステル系高沸
点溶剤が粒子の微分散性、保存安定性の点から好まし
く、単独で、または、２種類以上を混合して使用するこ
とができる。特に、プロピ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、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセ
テートなどの溶剤が、高沸点かつ保存安定性の観点から
好ましい。また、透明粒子の分散安定性を鑑みると、透
明粒子の分散溶剤は、透明樹脂あるいはポリマーを溶解
するのに使用される溶剤と同一のものにすることが好ま
しい。

【００３３】偏光フィルムを用いるタイプの液晶表示装
置では、透明粒子として、偏光くずれ、光漏れや、偏光
解消を生じる透明粒子を用いることは、液晶表示のコン
トラスト低下を招くため、好ましくない。このため、偏
光フィルムを用いる液晶表示装置においては、透明粒子
は光学的に等方性であることが好ましい。

【００３４】光学的に等方性の材料として、等軸晶（立
方晶）のようにａ軸、ｂ軸、ｃ軸の長さが等しいもの、
または、アモルファス構造を有するもの（結晶構造をと
らないもの）がある。

【００３５】高屈折率かつ透明な金属酸化物としては、
ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＴｅＯ₂、ＴｈＯ₂、ＣｅＯ₂、Ｇａ
₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₅、ＺｒＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｉｎ
Ｏ₂、ＭｎＯ₂、ＰｂＯ、Ｙ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、
ＳｎＯ₂、ＨｆＯ₂、Ｎｄ₂Ｏ₃などの金属酸化物等を使用
することができる。

【００３６】上記のうち、等軸晶（立方晶）結晶として
使えるものとして、主に酸化セリウムが挙げられる。ま
た上記のうち、アモルファス構造として使える金属酸化
物は、上記の全ての金属酸化物が該当するが特に屈折率
が高いことから酸化チタン、酸化タンタル、酸化セリウ
ム、酸化ハフニウム、酸化ビスマス、酸化テルル等が挙
げられ、好ましくは汎用性の観点から酸化チタン、酸化
セリウムが好ましい。また、上記の金属元素を含む複合
金属酸化物でもよく、上記の金属酸化物に限られたもの
ではない。さらに、アモルファス材料として、鉛含有ガ
ラス、テルライト系ガラス、酸化チタン含有ガラス等の
各種ガラス粉末等が使用できる。あるいは、高屈折率の
樹脂の粉末、金属酸化物に限らずフッ化物、硫化物、窒
化物等の透明粒子を使用しても良い。

【００３７】本発明の透明光拡散機能膜形成組成物にお
ける、透明粒子と透明樹脂成分の混合比率は、透明樹脂
成分１００重量部に対して、透明粒子１０〜１００重量
部が好ましく、より好ましくは３０〜８０重量部であ
る。透明粒子の含有量が少なすぎると、前方散乱効果が
小さくなり、また、多すぎると透明粒子間での光の多重
散乱による光の損失が大きくなる。

【００３８】本発明の透明光拡散機能膜の透明樹脂とし
ては、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、アクリル・エポ
キシ樹脂、シロキサン樹脂、シリコーンポリイミド樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹
脂、ウレタン樹脂等を使用することができる。これらの
共重合樹脂であってもよい。また、これらに限定され
ず、例えば、カラーフィルターの基材や、オーバーコー
ト材料として市販されているアクリル系の樹脂等も、好
適に利用できる。

【００３９】しかし、透明光拡散機能膜の後方散乱をで
きるだけ抑えるためには、透明樹脂の屈折率が低いこと
が好ましく、１．３〜１．５５、より好ましくは１．３
〜１．５０、さらに好ましくは１．３〜１．４８程度が
よい。透明樹脂の材質としては、上記の条件を満たすも
のであれば特に制限はないが、屈折率を低くするため
に、例えばフッ素原子含有高分子化合物からなるものが
好ましく、例えばフッ素原子含有溶剤可溶型ポリマーを
使用することができる。

【００４０】フッ素原子含有溶剤可溶型ポリマーとして
は、例えばフルオロオレフィンビニールエーテル交互共
重合体（ＦＥＶＥ）、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビ
ニリデンとテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプ
ロピレンとの共重合体等を使用することができる。

【００４１】また、透明光拡散機能膜はカラーフィルタ
ーの表面を平坦化する役割すなわち、オーバーコートの
機能も有するので、透明光拡散機能膜形成組成物の構成
成分を低分子量化すること、および、硬化反応での塗膜
収縮を小さくすることが重要である。従って、これらの
中で、硬化時における硬化収縮が小さい観点から、エポ
キシ樹脂およびオキセタン樹脂を透明樹脂として使用す
ることがより好ましい。

【００４２】エポキシ樹脂としては、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、環式脂肪族エポキシ樹脂、複素環
式エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、
グリシジルアミン型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂
等が挙げられる。さらに、グリシジル基を有するオルガ
ノポリシロキサンや上述のエポキシ樹脂とカルボキシル
基含有オルガノシロキサンとを反応させて得られるシリ
コン変性エポキシ樹脂も挙げられるが、本発明はこれら
に限定されない。また、これらのエポキシ樹脂またはシ
リコン変性エポキシ樹脂の少なくとも１種類以上を組み
合わせて使用してもよい。

【００４３】エポキシ樹脂の硬化剤としては、アミン樹
脂、ポリメルカプタン、ポリフェノール、ポリイソシア
ネート化合物、多価カルボン酸無水物、多価カルボン
酸、オルガノアルコキシシラン等が挙げられる。その中
でも、透明性、平坦性等の観点から多価カルボン酸無水
物、多価カルボン酸、オルガノアルコキシシランが好ま
しい。

【００４４】多価カルボン酸無水物としては、無水イタ
コン酸、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水シトラコ
ン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水テトラヒドロフタ
ル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒ
ドロフタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水
エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水メチルエン
ドメチレンテトラヒドロフタル酸等の脂肪族ジカルボン
酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、
１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物等脂
肪族多価カルボン酸二無水物、無水フタル酸、無水トリ
メリット酸、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノン
テトラカルボン酸等の芳香族多価カルボン酸無水物、エ
チレングリコールビストリメリテート、グリセリントリ
ストリメリテート等のエステル基含有酸無水物等を挙げ
ることができる。また多価カルボン酸としては、イタコ
ン酸、マレイン酸、コハク酸、シトラコン酸、テトラヒ
ドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルテトラヒ
ドロフタル酸、シクロペンタンテトラカルボン酸等の脂
肪族多価カルボン酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフ
タル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸などを使用することができる。

【００４５】これらの多価カルボン酸無水物および多価
カルボン酸は１種類のみで用いても、２種類以上を組み
合わせても良いが、芳香族多価カルボン酸無水物、芳香
族多価カルボン酸が耐熱性の点から好ましく、耐熱性と
溶剤に対する溶解性のバランスの点から無水トリメリッ
ト酸が特に好ましく使用することができる。

【００４６】さらに本発明者らは、透明光拡散機能膜の
平坦化特性を向上させるために、透明光拡散機能膜形成
組成物の構成成分を低分子量化すること、および、硬化
反応での塗膜収縮を小さくすることが重要であることに
着目し、検討を重ねた結果、本発明において、特に硬化
剤としてオルガノアルコキシシランを使用することが、
ガラス基板との密着性向上および構成成分を低分子量化
すると共に、硬化収縮の抑制を達成し、高い平坦化特性
を有する透明光拡散機能膜を与える樹脂溶液組成物を提
供できる点で好ましいことを見出した。

【００４７】これらのエポキシ樹脂には、硬化促進剤を
含有していてもよい。硬化促進剤としては、特に限定は
なく、通常エポキシ樹脂の硬化に際して用いられるもの
をそのまま使用できる。具体的には、塩酸等の無機酸、
酢酸、シュウ酸等の有機酸、トリエチルアミン等の第３
級アミン、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−
ベンジル−２−メチルイミダゾール等のイミダゾール
類、トリフェニルホスフィン等のホスフィン類、アルミ
ニウムトリスアセチルアセトネート等のキレート化合
物、ＢＦ₃等のルイス酸またはルイス塩基等を使用する
ことができる。

【００４８】本発明の透明光拡散機能膜に適用可能であ
るオキセタン樹脂とは、オキセタン環を有する化合物
（オキセタン化合物）が重合した有機ポリマーである。
オキセタン環を有する化合物は、下記式（１）

【００４９】

【化１】

【００５０】で表されるオキセタン環を１つ以上有する
化合物である。該化合物は、カチオン重合性熱重合開始
剤の存在下で加熱することにより重合反応や架橋反応を
起こす。このようなオキセタン環を有する化合物として
は、オキセタン環を１つ以上有する化合物であれば、種
々のものが使用できる。以下に例示する。

【００５１】１個のオキセタン環を有する化合物として
は、下記一般式（２）で表される化合物等が挙げられ
る。

【００５２】

【化２】

【００５３】一般式（２）において、Ｚは酸素原子また
は硫黄原子を示す。Ｒ¹は水素原子、フッ素原子、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素原子数
１〜６個のアルキル基、トリフルオロメチル基、パーフ
ルオロエチル基、パーフルオロプロピル基等の炭素原子
数１〜６個のフルオロアルキル基、フェニル基、ナフチ
ル基等の炭素原子数６〜１８のアリール基、フリル基ま
たはチエニル基である。Ｒ²は、水素原子、メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素原子数１〜６
個のアルキル基、１−プロペニル基、２−プロペニル
基、２−メチル−１−プロペニル基、２−メチル−２−
プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−
ブテニル基等の炭素原子数２〜６個のアルケニル基、フ
ェニル基、ナフチル基、アントニル基、フェナントリル
基等の炭素原子数６〜１８のアリール基、ベンジル基、
フルオロベンジル基、メトキシベンジル基、フェネチル
基、スチリル基、シンナミル基、エトキシベンジル基等
の置換または非置換の炭素原子数７〜１８のアラルキル
基、フェノキシメチル基、フェノキシエチル基等のアリ
ーロキシアルキルなどのその他の芳香環を有する基、エ
チルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ブチルカル
ボニル基等の炭素原子数２〜６個のアルキルカルボニル
基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、
ブトキシカルボニル基等の炭素原子数２〜６個のアルコ
キシカルボニル基、エチルカルバモイル基、プロピルカ
ルバモイル基、ブチルカルバモイル基、ペンチルカルバ
モイル基等の炭素原子数２〜６個のＮ−アルキルカルバ
モイル基等である。

【００５４】２個のオキセタン環を有する化合物として
は、下記一般式（３）で表される化合物等が挙げられ
る。

【００５５】

【化３】

【００５６】一般式（３）において、Ｒ¹は、前記一般
式（２）における定義の通りである。Ｒ³は、例えば、
エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等の線状あるい
は分枝状の、通常炭素原子数１〜２０のアルキレン基、
ポリ（エチレンオキシ）基、ポリ（プロピレンオキシ）
基等の線状あるいは分枝状の、通常炭素原子数１〜１２
０のポリ（アルキレンオキシ）基、プロペニレン基、メ
チルプロペニレン基、ブテニレン基等の線状あるいは分
枝状の不飽和炭化水素基、カルボニル基、カルボニル基
を含むアルキレン基、分子鎖の途中にカルボキシル基を
含むアルキレン基、分子鎖の途中にカルバモイル基を含
むアルキレン基等である。また、Ｒ³は、下記一般式
（４）、（５）および（６）で表される基から選択され
る多価の基でもよい。

【００５７】

【化４】

【００５８】一般式（４）において、Ｒ⁴は、水素原
子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭
素原子数１〜４個のアルキル基、メトキシ基、エトキシ
基、プロポキシ基、ブトキシ基等の炭素原子数１〜４個
のアルコキシ基、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原
子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、低級アルキル
カルボキシル基、カルボキシル基、またはカルバモイル
基であり、ｘは１〜４の整数である。

【００５９】

【化５】

【００６０】一般式（５）において、Ｒ⁵は、酸素原
子、硫黄原子、メチレン基、−ＮＨ−、−ＳＯ−、−Ｓ
Ｏ₂− 、−Ｃ（ＣＦ₃ ）₂ −または−Ｃ（ＣＨ₃）₂ −
である。

【００６１】

【化６】

【００６２】一般式（６）において、Ｒ⁶は、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素原子数１
〜４個のアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素
原子数６〜１８のアリール基である。ｙは、０〜２００
の整数である。Ｒ⁷はメチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基等の炭素原子数１〜４個のアルキル基、フ
ェニル基、ナフチル基等の炭素原子数６〜１８のアリー
ル基である。Ｒ⁷は、下記一般式（７）で表される基で
もよい。

【００６３】

【化７】

【００６４】一般式（７）において、Ｒ⁸は、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の炭素原子数１
〜４個のアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素
原子数６〜１８のアリール基である。ｚは、０〜１００
の整数である。

【００６５】３個以上のオキセタン環を有する化合物と
しては、下記一般式（８）で表される化合物等が挙げら
れる。

【００６６】

【化８】

【００６７】一般式（８）において、Ｒ¹は、前記一般
式（２）における定義の通りである。Ｒ⁹は、３〜１０
価の有機基を示し、例えば下記式（９）〜（１１）で表
される基等の炭素原子数１〜３０の分枝状または線状の
アルキレン基、下記式（１２）で表される基等の分枝状
ポリ（アルキレンオキシ）基または下記式（１３）また
は式（１４）で表される線状または分枝状ポリシロキサ
ン含有基等が挙げられる。ｊは、Ｒ⁹の価数に等しい３
〜１０の整数を示す。

【００６８】

【化９】

【００６９】一般式（９）において、Ｒ¹⁰はメチル基、
エチル基、プロピル基等の炭素原子数１〜６個のアルキ
ル基である。

【００７０】

【化１０】

【００７１】

【化１１】

【００７２】

【化１２】

【００７３】一般式（１２）において、Ｌは同一または
異なり、１〜１０の整数である。

【００７４】

【化１３】

【００７５】

【化１４】

【００７６】また、オキセタン環を有する化合物として
は、上述以外にも、ポリスチレン換算の数平均分子量１
０００〜５０００程度の高分子量を有する化合物も挙げ
られる。

【００７７】これらの中でも、本発明の透明光拡散機能
膜形成組成物成分として特に好適に使用することができ
るオキセタン環を有する化合物の具体例としては、例え
ば、カーボネートビスオキセタン、アジペートビスオキ
セタン、テレフタレートビスオキセタン、シクロヘキサ
ンジカルボン酸ビスオキセタン、（３−エチル−３−オ
キセタニルメトキシ）メチルベンゼン、１，４−ビス
｛（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル｝
ベンゼン、１，２−ビス（３−エチル−３−オキセタニ
ルメトキシ）エタン、トリメチロールプロパントリス
（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル等で
表される化合物が挙げられる。その中でも、さらに特に
好適に使用できるのは、透明保護膜の透明性の観点から
カーボネートビスオキセタン、アジペートビスオキセタ
ン、シクロヘキサンジカルボン酸ビスオキセタン、トリ
ロールプロパントリス（３−エチル−３−オキセタニル
メチル）エーテルである。

【００７８】また、これらのオキセタン化合物の少なく
とも１種類以上を組み合わせて使用してもよい。

【００７９】オキセタン化合物の硬化剤としては、ポリ
メルカプタン、ポリイソシアネート化合物、多価カルボ
ン酸無水物、多価カルボン酸、オルガノアルコキシシラ
ン等が挙げられる。その中でも、透明性、平坦性等の観
点からエポキシ化合物と同様に多価カルボン酸無水物、
多価カルボン酸、オルガノアルコキシシランが好まし
い。また、オキセタン化合物は、カチオン開環重合反応
を行うので、熱重合開始剤の存在によりそれ自身でも硬
化反応が進行するので、硬化剤を添加しなくてもよい。

【００８０】また、エポキシ化合物およびオキセタン化
合物から少なくとも２種類以上を組み合わせて使用して
もよい。

【００８１】ところで、オキセタン化合物は、開環重付
加反応であり硬化収縮が小さいことから使用されてきた
エポキシ樹脂が３員環であるのに対し、オキセタン化合
物は４員環であるため、さらに硬化収縮が小さいことか
ら、オキセタン化合物がより好ましい。

【００８２】本発明の透明光拡散機能膜形成組成物にお
いて、エポキシ化合物とオキセタン化合物を混合する場
合、その比率は、エポキシ化合物１００重量部に対し
て、オキセタン化合物５〜３００重量部が好ましく、よ
り好ましくは、１５〜２００重量部、さらに好ましく
は、１０〜１００重量部である。オキセタン化合物が少
なすぎると、塗膜の平坦性が低下傾向にあり、また、多
すぎると、耐熱性が低下する傾向にあるため好ましくな
い。

【００８３】また、オキセタン化合物およびエポキシ化
合物に対するオルガノアルコキシシランの混合比率は、
オキセタン化合物およびエポキシ化合物１００重量部に
対して、オルガノアルコキシシラン０．１〜２００重量
部が好ましく、より好ましくは、０．５〜１５０重量
部、さらに好ましくは、１〜１００重量部である。オル
ガノアルコキシシランが少なすぎると、オキセタン化合
物およびエポキシ化合物の硬化が不十分となり恐れがあ
り、また、多すぎると、塗膜の強靱性、耐熱性が低下す
る傾向にあるため、好ましくない。

【００８４】本発明の透明光拡散機能膜を硬化させるた
めに、熱重合開始剤を添加することが好ましい。特に本
発明のオキセタン化合物を加熱により重合する場合、金
属キレート化合物やスルホニウム塩化合物を熱重合開始
剤として添加することが好ましい。熱重合開始剤とは、
加熱することにより、ルイス酸を放出する化合物であ
る。

【００８５】熱重合開始剤の具体例としては、金属キレ
ート化合物として、アルミニウムトリスアセチルアセト
ネート、スルホニウム塩化合物として、ジアルキルベン
ジルスルホニウム、ベンジル−４−ヒドロキシフェニル
メチルスルホニウム、ヘキサフルオロアンチモネート、
ベンジル−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウ
ム、ヘキサフルオロホスフェート、４−アセトキシフェ
ニルベンジルメチルスルホニウム、ヘキサフルオロアン
チモネート、ベンジル−４−メトキシフェニルメチルス
ルホニウム、ヘキサフルオロアンチモネート、ベンジル
−２−メチル−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニ
ウム、ヘキサフルオロアンチモネート、ベンジル−３−
クロロ−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム、
ベンジル−３−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ
ーブチルフェニルメチルスルホニウム、４−メトキシベ
ンジル−４−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム等
が挙げられる。

【００８６】熱重合開始剤の添加量は、透明光拡散機能
膜形成組成物１００重量部に対し０．２〜４重量部が好
ましく、より好ましくは０．４〜２重量部、さらに好ま
しくは０．６〜１．５重量部である。熱重合開始剤の含
有量が過大になると、一液保存安定性が低下しゲル化し
たり、塗膜の透明性を損なう恐れがある。重合開始剤の
含有量が過小になると、熱重合反応速度（硬化速度）が
低下するため、塗膜の硬化が十分でない恐れがある。

【００８７】熱重合開始剤は、加熱により、ルイス酸を
発生し、エポキシあるいはオキセタンの環状酸素を攻撃
しオキソニウムイオンとし、連鎖的に反応が開始する。
従って、熱重合開始剤は加熱されない限り安定である
が、保存安定性向上のため重合抑制剤を添加してもよ
い。重合開始剤１重量部に対して、０．０９〜１０重量
部、より好ましくは０．５〜５重量部、さらに好ましく
は３〜４重量部含まれることが好ましい。添加量が少な
すぎると保存安定性向上に対してほとんど効果がなく、
多すぎると透明性等膜物性の低下を引き起こす場合があ
る。これらの重合抑制剤が、室温または低温領域では、
本発明の透明光拡散機能膜形成物に含まれる重合開始剤
に過剰配位し、ルイス酸の発生を防ぐとともに、熱を加
えると、重合開始剤に配位している硬化抑制剤が揮発
し、ルイス酸が発生し急激に硬化が促進する。

【００８８】β−ジケトン類、β−ケト酸エステル類の
具体例としては、アセチルアセトン、ベンゾイルアセト
ン、ジベンゾイルアセトン、メチルアセトアセテート、
エチルアセトアセテート、ベンゾイルアセトアセテー
ト、エチルベンゾイルアセテート、メチルベンゾイルア
セテートなどが挙げられ、塩基性化合物の具体例として
は炭酸カルシウム、アルミナなどのフィラー、アミン変
性物などが挙げられる。特に熱重合開始剤として、スル
ホニウム塩類、シラノール類を使用した場合は、塩基性
化合物が、熱重合開始剤として金属キレート化合物を使
用した場合は、β−ジケトン類、β−ケト酸エステル類
が有効である。

【００８９】透明光拡散機能膜形成組成物の塗液に使用
される溶剤としては水、エタノール、メタノール、イソ
ブタノール、３−メチル−３−メトキシブタノールなど
のアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ジエチル
エーテル、イソプロピルエーテル、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
グリコールジエチルエーテルなどのエーテル類、酢酸エ
チル、酢酸ｎ−ブチル、３−メトキシ−３−メチルブチ
ルアセテート、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ア
セテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセ
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、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセ
テート、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アセ
テート、γ−ブチロラクトンなどのエステル類、Ｎ，Ｎ
−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミ
ドなどのアミド類、２−ピロリドン、Ｎ−メチルピロリ
ドンなどのピロリドン類などを使用することができる。
これらの中で、エステル系高沸点溶剤がカラーフィルタ
ー用透明保護膜の平滑性の点から好ましく、単独で、ま
たは、２種類以上を混合して使用することができる。特
に、プロピ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、ジエチ
レングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの溶
剤が高沸点かつ保存安定性の観点から好ましい。

【００９０】透明光拡散機能膜の塗布性、および、表面
の平滑性を良好にする目的で、本発明の透明光拡散機能
膜形成物には界面活性剤を添加することができる。界面
活性剤の添加量は、通常、樹脂１００重量部に対して、
０．０１〜１０重量部で好ましくは０．０３〜１重量部
である。添加量が少なすぎると、塗布性、膜表面の平滑
性の改良、あるいは透明粒子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、塗膜の強
靱性が低下したり、透明粒子の凝集が起こる。

【００９１】界面活性剤の具体例としては、ジメチルシ
リコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなど
のシリコーンオイル類、アルキル、フッ素変性シリコー
ンオイル、ポリエーテル、アルコール変性シリコーンオ
イル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリ
コーンオイル、フェノール、カルボキシ、メルカプト変
性シリコーンオイルなどの変性シリコーンオイル類、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、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、上記のような界面活性剤を１種、ま
たは、２種以上組み合わせて用いることができる。界面
活性剤の添加は、透明粒子の添加前後の、どの時点でも
行うことができる。しかし添加の時点で、透明粒子の分
散性が変わる場合があるので、注意を要する。

【００９２】透明光拡散機能膜形成組成物溶液の塗布方
法としては、例えば、バーコーティング、ロールコーテ
ィング、グラビアコーティング、スリットダイコーティ
ング、カーテンコーティング、スピンコーティング、フ
レキソ印刷、スクリーン印刷等の方法が採用できる。

【００９３】本発明の３原色からなる着色膜を形成する
カラーフィルター用ペーストにおいて、透明粒子の含有
率は、全カラーフィルター用ペースト中、５〜５０重量
％である。透明粒子の含有率がこれより多いと、透明粒
子を一次粒子の状態で分散するのが難しくなり、これよ
り少ないと、光拡散機能を十分付与することができな
い。

【００９４】本発明のカラーフィルター用ペーストに用
いられるポリマーには特に制限はなく、通常、カラーフ
ィルターに使用しているポリマー、アクリル系、エポキ
シ系、ウレタン系、ポリエステル系などを使用できる。
使用するポリマーによって、非感光性ペースト、あるい
は感光性ペーストとすることができ、カラーフィルター
製造プロセスに応じて適宜選択することができる。しか
し、パターン加工性、モノマーの選択の幅が広いことか
らアクリル樹脂を用いることが好ましい。また、カラー
フィルターの耐熱性などの点からポリアミック酸を使用
することが好ましい。

【００９５】感光性ペーストの樹脂の例として、アクリ
ル系樹脂について述べる。アクリル系樹脂としては、感
光性を持たせるため、少なくともアクリル系ポリマー、
アクリル系多官能モノマーあるいはオリゴマー、光重合
開始剤を含有させた構成を有するのが一般的である。

【００９６】使用できるアクリル系ポリマーとしては、
特に限定はないが、不飽和カルボン酸とエチレン性不飽
和化合物の共重合体を好ましく用いることができる。不
飽和カルボン酸の例としては、例えばアクリル酸、メタ
クリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマ
ル酸、ビニル酢酸、あるいは酸無水物などがあげられ
る。

【００９７】これらは単独で用いても良いが、他の共重
合可能なエチレン性不飽和化合物と組み合わせて用いて
も良い。共重合可能なエチレン性不飽和化合物として
は、具体的には、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル
酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、メタクリル
酸ｎープロピル、メタクリル酸イソプロピル、アクリル
酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｓ
ｅｃ−ブチル、メタクリル酸ｓｅｃ−ブチル、アクリル
酸イソ−ブチル、メタクリル酸イソ−ブチル、アクリル
酸ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、
アクリル酸ｎ−ペンチル、メタクリル酸ｎ−ペンチル、
２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエ
チルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジル
メタクリレートなどの不飽和カルボン酸アルキルエステ
ル、スチレン、ｐ−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレ
ン、ｍ−メチルスチレン、α−メチルスチレンなどの芳
香族ビニル化合物、アミノエチルアクリレートなどの不
飽和カルボン酸アミノアルキルエステル、グリシジルア
クリレート、グリシジルメタクリレートなどの不飽和カ
ルボン酸グリシジルエステル、酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル、アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニト
リルなどのシアン化ビニル化合物、１，３−ブタジエ
ン、イソプレンなどの脂肪族共役ジエン、それぞれ末端
にアクリロイル基、あるいはメタクリロイル基を有する
ポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメ
タクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリブチルメ
タクリレート、ポリシリコーンなどのマクロモノマーな
どがあげられるが、これらに限定されるものではない。

【００９８】また、側鎖にエチレン性不飽和基を付加し
たアクリル系ポリマーを用いると、加工の際の感度がよ
くなるので好ましく用いることができる。エチレン性不
飽和基としては、ビニル基、アリル基、アクリル基、メ
タクリル基のようなものがある。このような側鎖をアク
リル系（共）重合体に付加させる方法としては、アクリ
ル系（共）重合体のカルボキシル基や水酸基などを有す
る場合には、これらにグリシジル基を有するエチレン性
不飽和化合物やアクリル酸またはメタクリル酸クロライ
ドを付加反応させる方法が一般的である。その他、イソ
シアネートを利用してエチレン性不飽和基を有する化合
物を付加させることもできる。ここでいうグリシジル基
を有するエチレン性不飽和化合物やアクリル酸またはメ
タクリル酸クロライドとしては、アクリル酸グリシジ
ル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グ
リシジル、クロトニルグリシジルエーテル、クロトン酸
グリシジルエーテル、イソクロトン酸グリシジルエーテ
ル、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドな
どがあげられる。

【００９９】多官能モノマーとしては、例えば、ビスフ
ェノールＡジグリシジルエーテル（メタ）アクリレー
ト、ポリ（メタ）アクリレートカルバメート、変性ビス
フェノールＡエポキシ（メタ）アクリレート、アジピン
酸１，６−ヘキサンジオール（メタ）アクリル酸エステ
ル、無水フタル酸プロピレンオキサイド（メタ）アクリ
ル酸エステル、トリメリット酸ジエチレングリコール
（メタ）アクリル酸エステル、ロジン変性エポキシジ
（メタ）アクリレート、アルキッド変性（メタ）アクリ
レートのようなオリゴマー、あるいはトリプロピレング
リコールジ（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、ビスフェノールＡジグ
リシジルエーテルジ（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、トリアクリルホル
マール、ペンタエリスリトールテトラ（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、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレ
ートなどがあげられる。これらは単独または混合して用
いることができる。また、次にあげるような単官能モノ
マーも併用することができ、例えば、エチル（メタ）ア
クリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレー
ト、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチ
ルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ラウリ
ル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレ
ート、イソボルニル（メタ）アクリレートなどがあり、
これらの２種以上の混合物、あるいはその他の化合物と
の混合物などが用いられる。これらの多官能及び単官能
モノマーやオリゴマーの選択と組み合わせにより、ペー
ストの感度や加工性の特性をコントロールすることが可
能である。特に、硬度を高くするにはアクリレート化合
物よりメタクリレート化合物が好ましく、また、感度を
上げるためには、官能基が３以上ある化合物が好まし
い。また、メラミン類、グアナミン類などもアクリル系
モノマーの代わりに好ましく用いることができる。

【０１００】光重合開始剤としては、特に限定はなく、
公知のものが使用でき、例えば、ベンゾフェノン、Ｎ，
Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノ
ン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノ
ン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイン、
ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエー
テル、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシイソ
ブチルフェノン、チオキサントン、２−クロロチオキサ
ントン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン、２−メチル−１−[４−（メチルチオ）フェニル]−
２−モルホリノ−１−プロパン、ｔ−ブチルアントラキ
ノン、１−クロロアントラキノン、２，３−ジクロロア
ントラキノン、３−クロル−２−メチルアントラキノ
ン、２−エチルアントラキノン、１，４−ナフトキノ
ン、９，１０−フェナントラキノン、１，２−ベンゾア
ントラキノン、１，４−ジメチルアントラキノン、２−
フェニルアントラキノン、２−（ｏ−クロロフェニル）
−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体などがあげら
れる。また、その他のアセトフェノン系化合物、イミダ
ゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサン
トン系化合物、リン系化合物、トリアジン系化合物、あ
るいはチタネート等の無機系光重合開始剤なども好まし
く用いることができる。また、ｐ−ジメチルアミノ安息
香酸エステルなどの増感助剤を添加すると、さらに感度
を向上させることができ好ましい。また、これらの光重
合開始剤は２種類以上を併用して用いることもできる。
光重合開始剤の添加量としては、特に限定はないが、
ペースト全固形分に対して、好ましくは１〜３０ｗｔ
％、より好ましくは５〜２５ｗｔ％、さらに好ましくは
１０〜２０ｗｔ％である。

【０１０１】ポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無
水物とジアミンを反応させることにより得ることができ
る。

【０１０２】本発明におけるポリアミック酸の合成に
は、テトラカルボン酸二無水物として、たとえば、脂肪
族系または脂環式系のものを用いることができ、その具
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、３，３´，４，４´−ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸二無水物、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´−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、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。

【０１０３】また、本発明におけるポリアミック酸の合
成には、ジアミンとして、たとえば、脂肪族系または脂
環式系のものを用いることができ、その具体的な例とし
て、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
シルなどが挙げられる。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、４，４´−ジア
ミノジフェニルエーテル、３，４´−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
ミノジフェニルスルホン、３，３´−ジアミノジフェニ
ルスルホン、４，４´−ジアミノジフェニルサルファイ
ド、ｍ−フェニレンジアミン、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−トルイジン、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、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−テ
ル、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。

【０１０４】また、ジアミンの一部として、シロキサン
ジアミンを用いると、無機基板との接着性を良好にする
ことができる。シロキサンジアミンは、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。シロキサンジアミンの具体例と
しては、ビス−３−（アミノプロピル）テトラメチルシ
ロキサンなどが挙げられる。本発明は、これに限定され
ずにジアミンが１種または２種以上用いられる。

【０１０５】ポリアミック酸の合成は、極性有機溶媒中
でテトラカルボン酸二無水物とジアミンを混合して反応
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。

【０１０６】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。

【０１０７】本発明のカラーフィルター用ぺーストに
は、顔料の分散性を改善する目的で、オリゴアミック酸
および／またはポリアミック酸が含まれていてもよい。

【０１０８】さらに、顔料分散液の分散剤として、イミ
ノ基および／またはイミノカルボニル基を有するオリゴ
アミック酸および／またはポリアミック酸を使用しても
よい。

【０１０９】本発明のカラーフィルター用ペーストに用
いられる顔料には特に制限はないが、耐光性、耐熱性、
耐薬品性に優れたものが好ましい。なお、好適に使用で
きる顔料には、ロジン処理、酸性処理、塩基性処理など
の表面処理が施されているものが含まれる。代表的な顔
料の具体的な例をピグメントナンバーで示す。

【０１１０】黄色顔料の例としては、ピグメントイエロ
ー１３、１７、２０、２４、８３、８６、９３、９５、
１０９、１１０、１１７、１２５、１３７、１３８、１
３９、１４７、１４８、１５３、１５４、１６６、１６
８、１８５などが挙げられる。橙色顔料の例としてはピ
グメントオレンジ１３、３１、３６、３８、４０、４
２、４３、５１、５５、５９、６１、６４、６５などが
挙げられる。赤色顔料の例としては、ピグメントレッド
９、４８、９７、１２２、１２３、１４４、１４９、１
６６、１６８、１７７、１８０、１９２、２１５、２１
６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２
７、２２８、２４０などが挙げられる。紫色顔料の例と
してはピグメントバイオレット１９、２３、２９、３
２、３３、３６、３７、３８などが挙げられる。青色顔
料の例としてはピグメントブルー１５（１５：３、１
５：４、１５：６など）、２１、２２、６０、６４など
が挙げられる。緑色顔料の例としては、ピグメントグリ
ーン７、１０、３６、４７などが挙げられる。黒色顔料
の例としてはピグメントブラック７などが挙げられる。
本発明ではこれらに限定されずに種々の顔料を使用する
ことができる。

【０１１１】本発明のカラーフィルター用ぺーストにお
いて、ポリアミック酸と顔料は、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、逆に顔料の量が少なすぎると着色度が問
題となる。また、該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、顔料をあわせた固
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。

【０１１２】本発明のカラーフィルター用ペーストにお
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ラクトン類などが挙げ
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、あるいは、エ
タノール、３―メチル―３―メトキシブタノールなどの
脂肪族アルコール類などを副溶媒として添加することも
可能である。

【０１１３】本発明のカラーフィルター用ぺーストに
は、塗布性、着色被膜の乾燥性の改良、あるいは、顔料
の分散性を良好にする目的で、本発明のカラーぺースト
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、顔料の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、あるいは顔料の分散性
の改良の効果がなく、多すぎると逆に塗膜物性が不良と
なったり、顔料の凝集が起こる。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、ポリジメチルシロキサンなどを主骨格とするシリ
コーン系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、顔料の分散
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、添加の時点により顔料の分散性が変わ
る場合があるので、注意を要する。

【０１１４】本発明のカラーフィルター用ぺーストの製
造には、顔料分散液とポリアミック酸溶液とを混合する
方法を用いることができるが、顔料分散液にポリアミッ
ク酸溶液を加えたときのショックを避けるため、顔料分
散液中にポリアミック酸が含まれていてもよい。

【０１１５】本発明の３原色からなる着色膜は、本発明
のカラーフィルター用ペーストを使用したことを特徴と
するものである。

【０１１６】本発明のカラーフィルター用ぺーストを基
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、基板上に該ペーストを塗布す
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、必要に応じて行われる。

【０１１７】次に、本発明のカラーフィルターの構成に
ついて述べる。

【０１１８】透明光拡散機能膜を使用する場合、本発明
のカラーフィルターは、少なくともブラックマトリク
ス、透明光拡散機能膜、および、３原色からなる着色膜
がこの順に設けられたことを特徴とするものであり、通
常、ガラス基板上に形成される。ガラス基板の厚さは、
一般的に、０．５ｍｍから１．５ｍｍの範囲にあるもの
を使用する場合が多い。

【０１１９】パターンニングされたブラックマトリクス
を透明光拡散機能膜により、図２のように平坦化する。
従って３原色からなる着色膜上に平坦化のためのオーバ
ーコートを設ける必要がない。

【０１２０】また、本発明のカラーフィルターは、ブラ
ックマトリクスおよび透明光拡散機能膜が重なった部分
上の一部に３原色からなる着色膜の積層により形成され
た複数個のドット状スペーサーを設けても良い。ここ
で、ドット状スペーサーは、液晶表示装置製造工程上の
スペーサー散布を不要にするものであり、歩留まり向上
に大きく寄与する。

【０１２１】光拡散機能を付与した３原色からなる着色
膜を使用する場合、本発明のカラーフィルターは、少な
くともブラックマトリクス、本発明の３原色からなる着
色膜と、オーバーコートからなることを特徴とするもの
である。

【０１２２】また、本発明のカラーフィルターは、同様
にブラックマトリクス上の一部に３原色からなる着色膜
の積層により形成された複数個のドット状スペーサーを
設けても良い。

【０１２３】さらに、これらのカラーフィルターには、
必要に応じて、透明電極、配向膜が設けられていても良
い。

【０１２４】本発明のカラーフィルターの一例について
透明光拡散機能膜を用いて光拡散機能を付与する場合を
図を用いて説明する。

【０１２５】図１は、本発明のカラーフィルターの平面
図、図２は図１のＡ−Ｂ断面図を示す。本発明のカラー
フィルターは、ガラス４上に形成されたブラックマトリ
クス１と透明光拡散機能膜５と着色膜２から構成されて
おり、ブラックマトリクスには、開口部３が存在する。

【０１２６】図１において、Ａ−Ｂ断面、すなわち、開
口部に形成された画素の長軸方向の中心部の断面におい
て、高低差９が０．１７μｍ以下で、かつ、最大傾斜角
１０が２゜以下であれば、液晶表示装置において、カラ
ーフィルターの表面の凹凸に基づく表示不良は観察され
ない。高低差が０．１７μｍより大きくなると、液晶表
示装置の２枚の基板の間隔（セルギャップ）を制御する
ビーズスペーサーの支持が不安定となり、ビーズスペー
サーの移動などにより、表示不良が引き起こされること
がある。一方、最大傾斜角が２゜より大きくなれば、液
晶のプレチルト角が乱れ、表示不良が発生することがあ
る。

【０１２７】このようなカラーフィルター表面の平坦性
は、カラーフィルターの構成に関係なく必要とされるも
のである。

【０１２８】さらにカラーフィルターが、着色膜を介し
て透明光拡散機能膜上に透明電極層が設けられたもので
あることが好ましい。さらに、配向膜が最上層に設けら
れたものであることが好ましい。

【０１２９】次に本発明のカラーフィルターの各構成要
素について述べる。

【０１３０】ブラックマトリクスは画素間の遮光領域で
あり、液晶表示装置のコントラスト向上などの役割を果
たすものであるが、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、
Ａｌ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。

【０１３１】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。

【０１３２】そのため、ブラックマトリクスとしては、
遮光剤を樹脂中に分散した樹脂ブラックマトリクスを使
用することが好ましい。

【０１３３】樹脂ブラックマトリクスに使用される遮光
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。

【０１３４】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。

【０１３５】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。

【０１３６】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。

【０１３７】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。１
０重量％を超えると、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。

【０１３８】樹脂ブラックマトリクスに使用される樹脂
としては、アクリル系、エポキシ系などの透明樹脂を使
用することができるが、塗膜の耐熱性、耐光性、耐溶剤
性からみて、樹脂としては、ポリイミドを使用すること
が好ましい。ポリイミドは、ポリアミック酸を経由して
合成したものを使用することができる。

【０１３９】また、透明電極は、通常、インジウム・錫
酸化物（ＩＴＯ）が使用される。透明電極は、液晶を駆
動させるために必要なものであるが、横電界駆動の表示
方式の液晶表示装置では、透明電極はカラーフィルター
側には必要でないため、透明電極を設けないカラーフィ
ルターが使用される。

【０１４０】さらに本発明のカラーフィルターには、必
要に応じて配向膜を形成する。これはポリイミド、ポリ
アミド、ポリビニルアルコールなどの有機樹脂膜をラビ
ングしたもので良い。

【０１４１】本発明の液晶表示装置は、本発明のカラー
フィルターを使用したことを特徴とするものである。特
に本発明のカラーフィルターを反射型液晶表示装置に使
用することにより、均一に高い光の拡散性を有し、反射
率が高く、コントラスト値の高い高品位の液晶表示装置
が可能になる。また、本発明のカラーフィルターは、カ
ラー液晶表示装置に用いられることから、本発明の液晶
表示装置の駆動には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を使
用することが好ましい。

【０１４２】

【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。

【０１４３】実施例１ 油化シェルエポキシ（株）製”エピコート”８２７（ビ
スフェノールＡ型エポキシ化合物）５ｇと、γ−グリシ
ドキシプロピルメチルジメトキシシラン ５ｇと、粒径
０．８μｍ、屈折率２．７、アモルファス構造である固
形分濃度５０％のＴｉＯ₂メタノールゾル溶液５ｇを、
３−メトキシ−３−メチルブチルアセテートに溶解し、
全固形分濃度が５０％となるように調整し、透明光拡散
機能膜形成組成物（Ａ１）を得た。スピンコーターを用
いてガラス基板上に塗布し、１００℃の恒温槽にて１０
分間、２６０℃の恒温槽にて３０分間加熱処理し、塗膜
を硬化させた。得られた塗膜の表面は極めて平滑であ
り、ピンホールなどは全く見られなかった。東京精密
（製）”サーフコム”１５００Ａによって測定した膜厚
は、６μｍであった。

【０１４４】次に、得られた透明光拡散機能膜をブラッ
クマトリクスと着色膜の間に有するカラーフィルターを
作成した。

【０１４５】なお、カラーフィルターは以下の手順によ
り作成した。 （樹脂ブラックマトリクス層の作成）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、３，３’−ジアミノジフェニ
ルスルホン ６７０．２ｇ、ビス−３−（アミノプロピ
ル）テトラメチルシロキサン ７４．６ｇ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 ６４４．４
ｇ、ピロメリット酸二無水物 ６４１．３ｇ、３，
３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
２９４．２ｇ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Ｎ
ＭＰ溶液（Ｐ１）を得た。

【０１４６】カーボンブラック ４．６ｇ、ポリアミッ
ク酸溶液（Ｐ１） 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。

【０１４７】また、ピグメントブルー１５：６ ２．２
ｇ、ポリアミック酸溶液（Ｐ１）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。

【０１４８】得られたカーボンブラックミルベースおよ
び青顔料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。

【０１４９】樹脂ブラックマトリクス用ペーストを無ア
ルカリガラス基板（厚さ０．７ｍｍ）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−８０
０）を塗布し、８０℃で２０分間加熱乾燥して膜厚１μ
ｍのレジスト膜を得た。キャノン社製紫外線露光機ＰＬ
Ａ−５０１Ｆを用い、クロム製のフォトマスクを介し
て、波長３６５ｎｍ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、格子状の画素部とそれらを囲む額縁部からなる膜
厚０．９μｍのポリイミド着色パターン被膜を得た。

【０１５０】（透明光拡散機能膜の作成）得られた樹脂
ブラックマトリクス付きガラス基板に透明光拡散機能膜
形成物（Ａ１）をスピンコートし、１００℃で５分、２
６０℃で３０分加熱することにより、厚さ６．０μｍの
透明光拡散機能膜とした。

【０１５１】（着色膜の作成）次に、赤、緑、青の顔料
として、それぞれ、ピグメントレッド１７７、ピグメン
トグリーン３６、ピグメントブルー１５：６を用意し、
ポリアミック酸溶液（Ｐ１）と混合分散し、赤、青、緑
の３種類の着色ペーストを得た。

【０１５２】得られた赤ペーストを樹脂ブラックマトリ
ク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１．２μｍ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１．１μｍのレジスト膜を得た。
キャノン社製紫外線露光機ＰＬＡ−５０１Ｆを用い、ク
ロム製のフォトマスクを介して、波長３６５ｎｍ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２．３８
ｗｔ％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１．０μｍの
ポリイミド赤色パターン被膜を得た。

【０１５３】その後、同様にして、緑ペースト、青ペー
ストのパターンを形成し、赤、緑、青の３原色を有する
カラーフィルターを得た。 （反射型液晶表示装置の作成）さらに、得られたカラー
フィルターを中性洗剤で洗浄した後、ポリイミド樹脂か
らなる配向膜を印刷法により塗布し、ホットプレートで
２５０℃、１０分間加熱した。膜厚は０．０７μｍであ
った。この後、カラーフィルター基板をラビング処理
し、シール剤をディスペンス法により塗布、ホットプレ
ートで９０℃、１０分間加熱した。

【０１５４】一方、ガラス上にＴＦＴアレイ光の反射電
極を形成した対向基板も同様に洗浄した後、配向膜を塗
布、加熱した。その後、直径５．５μｍの球状スペーサ
ーを散布し、前記カラーフィルター基板と重ね合わせ、
オーブン中で加圧しながら１６０℃で９０分間加熱し
て、シール剤を硬化させた。このセルを１２０℃、１
３．３Ｐａで４時間、続いて、窒素中で０．５時間放置
した後に、再度真空下において液晶注入を行った。液晶
注入は、セルをチャンバーに入れて、室温で１３．３Ｐ
ａまで減圧した後、液晶注入口を液晶に漬けて、窒素を
用いて常圧に戻すことにより行った。液晶注入後、紫外
線硬化樹脂により、液晶注入口を封口した。次に、偏光
板をセルの２枚のガラス基板の外側に貼り付け、セルを
完成させた。さらに、得られたセルをモジュール化し
て、横電界駆動の液晶表示装置を完成させた。得られた
液晶表示装置を、実際に駆動させて表示品位を調べたと
ころ、コントラスト値は約１２、反射率は３３％で、目
視レベルでは新聞紙に近い良好な表示品位を確認でき
た。

【０１５５】変角光度計を用いて、液晶セルの光拡散性
を測定した結果を、以下の表１に示す。

【０１５６】なお、いずれの測定においても、光の正反
射を拾わないよう、あおり角度 ５°（被検査体を ５°
傾けた状態）にて測定したものである。なお、変角光度
計の光は、平行度０．５°以内の平行光を用い、リファ
レンスとして、液晶セルの裏面にＡｌ反射板を貼り付け
た従来の反射型パネルをあおり角度０°にしたときの、
視野角０°の光度を １００％として測定したものであ
る。

【０１５７】

【表１】

【０１５８】上記の表１に示すように、本発明による実
施例１では、各視野角で得られる光度の数値が高く、光
拡散性が良好であることが分かる。

【０１５９】比較例１ 実施例１の粒径０．８μｍ、屈折率２．７、アモルファ
ス構造である固形分濃度５０％のＴｉＯ₂メタノールゾ
ル溶液を添加しない以外は同様にして全固形分濃度が５
０％となるように調整し、透明光拡散機能膜形成組成物
とした。（Ｂ１）スピンコーターを用いてガラス基板上
に塗布し、１００℃の恒温槽にて１０分間、２６０℃の
恒温槽にて３０分間加熱処理し、塗膜を硬化させた。得
られた塗膜の表面は極めて平滑であり、ピンホールなど
は全く見られなかった。東京精密（製）”サーフコム”
１５００Ａによって測定した膜厚は、６μｍであった。

【０１６０】Ｂ１を用いて、実施例１と同様にカラーフ
ィルターを作成し、横電界駆動の反射型液晶表示装置を
作製した。得られた液晶表示装置を、実際に駆動させて
表示品位を調べたところ、コントラスト値は約６、反射
率は１３％であった。変角光度計の結果は表１の通り
で、実施例１よりも光度が小さく光拡散が十分でなく、
表示品位に問題が生じた。

【０１６１】実施例２ 実施例１で得られたカラーフィルターに以下の工程で透
明電極を付与した。 （透明電極層の作成）さらに、この後、スパッタリング
法によりＩＴＯを製膜したところ、膜厚が１４００オン
グストロームで、表面抵抗が１５Ω／□であった。

【０１６２】また、得られたカラーフィルターを使用し
て、実施例１と同様の手順により、縦電界駆動の液晶表
示装置を完成させた。得られた液晶表示装置を、実際に
駆動させて表示品位を調べたところ、コントラスト値は
約１１、反射率は３１％で、目視レベルでは新聞紙に近
い良好な表示品位を確認できた。

【０１６３】コントラスト値、反射率、光拡散性とも良
好であった。

【０１６４】比較例２ 透明光拡散機能膜として、比較例１で得られた透明光拡
散機能膜形成組成物（Ｂ１）を使用した以外は、実施例
１と同様にしてカラーフィルターを作成した。実施例２
と同様に透明電極層を形成し、実施例１と同様に反射型
液晶表示装置を作製した。

【０１６５】得られた液晶表示装置を、実際に駆動させ
て表示品位を調べたところ、コントラスト値は約５、反
射率は１２％であった。光拡散が十分でなく、表示品位
に問題が生じた。

【０１６６】実施例３ 実施例１と同様にしてカラーフィルターを作成する際
に、着色膜の膜厚をすべて１．８μｍとし、さらに、各
着色膜の形成と同時に透明光拡散機能膜を介して樹脂ブ
ラックマトリクス上にスペーサーを形成したカラーフィ
ルターを作成した。なお、形成したスペーサーは３原色
が積層された形態をとっている。

【０１６７】得られたカラーフィルターについて、実施
例１と同様にして、スペーサー散布を取りやめる以外
は、実施例１と同様の手順により、実際に駆動させて表
示品位を調べたところ、コントラスト値は約１２、反射
率は３３％で、目視レベルでは新聞紙に近い良好な表示
品位を確認できた。

【０１６８】コントラスト値、反射率、光拡散性とも良
好であった。

【０１６９】実施例４ 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、１，４−フ
ェニルジアミン２９１．９ｇ、ビス−３−（アミノプロ
ピル）テトラメチルシロキサン ７４．６ｇ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、ピロメリット酸二無水物６４１．３ｇ、３，
３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
２９４．２ｇ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ＮＭ
Ｐ溶液（Ａ２）を得た。Ａ２と固形分濃度５０％のＳｉ
Ｏ₂メタノールゾル溶液１１５０ｇと混合した（Ａ
３）。スピンコーターを用いてガラス基板上に塗布し、
１００℃の恒温槽にて１０分間、２８０℃の恒温槽にて
３０分間加熱処理し、塗膜を硬化させた。得られた塗膜
の表面は極めて平滑であり、ピンホールなどは全く見ら
れなかった。東京精密（製）”サーフコム”１５００Ａ
によって測定した膜厚は、６μｍであった。

【０１７０】Ａ３を用いて、実施例２と同様に液晶セル
化した後、変角光度計により液晶セルの光の拡散性を測
定したものである。この測定結果を以下の表１に記す、
実施例１と同様に、被測定物を５°傾けて測定した。

【０１７１】実施例５ 実施例１と同様にして散乱材（透明粒子）である粒径
０．８μｍ、屈折率２．７、アモルファス構造であるＴ
ｉＯ₂（酸化チタン）の含有割合を変えた４種類の透明
光拡散機能膜を作成した。次いで、実施例１と同様に、
各試料を用いて液晶セル化した後、変角光度計により各
液晶セルの光の拡散性を測定したものである。この測定
結果を以下の表２に記す。実施例１と同様に、被測定物
を ５°傾けて測定した。

【０１７２】

【表２】

【０１７３】測定に用いた透明光拡散機能膜の厚さは、
６μｍとなるよう設定する。なお、本発明者らは、Ｔｉ
Ｏ₂の透明粒子を用いた散乱膜の偏光解消（偏光くず
れ）は、 ６μｍの膜厚の散乱膜で ０．３％以下と、反
射型ＬＣＤにとってほぼ問題の無いことを確認してい
る。

【０１７４】表２が示すように、ＴｉＯ₂の含有割合が
２０％において、視野角による光度が最も高いことがわ
かる。

【０１７５】実施例６ シクロヘキサンジカルボン酸ビスオキセタン５ｇと、γ
−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン ５ｇ
と、粒径０．８μｍ、固形分濃度５０％のＳｂ ₂Ｏ₅（五
酸化アンチモン）メタノールゾル溶液５ｇを、３−メト
キシ−３−メチルブチルアセテートに溶解し、全固形分
濃度が５０％となるように調整し、透明光拡散機能膜形
成組成物とした。（Ａ４）スピンコーターを用いてガラ
ス基板上に塗布し、１００℃の恒温槽にて１０分間、２
６０℃の恒温槽にて３０分間加熱処理し、塗膜を硬化さ
せた。得られた塗膜の表面は極めて平滑であり、ピンホ
ールなどは全く見られなかった。東京精密（製）”サー
フコム”１５００Ａによって測定した膜厚は、６μｍで
あった。

【０１７６】同様に散乱材（透明粒子）である粒径０．
８μｍ、屈折率２．０、等方性の結晶構造であるＳｂ₂
Ｏ₅（五酸化アンチモン）の含有割合を変えた４種類の
透明光拡散機能膜を作成した。実施例１と同様に、各試
料を用いて液晶セル化した後、変角光度計により各液晶
セルの光の拡散性を測定したものである。この測定結果
を以下の表３に記す。実施例１と同様に、被測定物を
５°傾けて測定した。

【０１７７】

【表３】

【０１７８】測定に用いた透明光拡散機能膜の厚さは、
６μｍとなるよう設定する。なお、本発明者らは、Ｓｂ
₂Ｏ₅の透明粒子を用いた散乱膜の偏光解消（偏光くず
れ）は、 ６μｍの膜厚の散乱膜で ０．３％以下と、反
射型ＬＣＤにとってほぼ問題の無いことを確認してい
る。

【０１７９】表３が示すように、Ｓｂ₂Ｏ₅の含有割合が
２０％において、視野角による光度が最も高いことがわ
かる。 実施例７ （赤ペーストの作成）赤色顔料（ピグメントレッド１７
７）５．４ｇ、γ−ブチロラクトン８４．６ｇをガラス
ビーズ９０ｇとともにホモジナイザーを用い、分散処理
（７０００ｒｐｍ、２時間）後、ガラスビーズを濾過に
より除去し、顔料分散液（Ａ−１）を得た。

【０１８０】温度計および乾燥窒素導入口と攪拌装置を
付した２０００ｍｌの４つ口フラスコに、３，３´，
４，４´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物７
９．７５ｇ（０．２４７５ｍｏｌ）、ピロメリット酸二
無水物５３．９８ｇ（０．２４７５ｍｏｌ）、４，４´
−ジアミノジフェニルエーテル９５．１１ｇ（０．４７
５ｍｏｌ）、ビス−３−（アミノプロピル）テトラメチ
ルシロキサン６．２１ｇ（０．０２５ｍｏｌ）、および
γ−ブチロラクトン１０７０．７８ｇを投入し、乾燥窒
素流入下、６０℃で３時間攪拌して、ポリアミック酸の
γ−ブチロラクトン溶液（Ｐ２）を得た。

【０１８１】得られた分散液（Ａ５）４５．３ｇに、ポ
リアミック酸（Ｐ２）１７．７ｇ、粒径０．８μｍ、固
形分濃度５０％のＴｉＯ₂メタノールゾル溶液８ｇを添
加して、カラーフィルター用赤ペースト（固形分濃度１
９．７％）を作製した。 比較例３ 実施例７のカラーフィルター用赤ペースト中の粒径０．
８μｍ、固形分濃度５０％のＴｉＯ₂メタノールゾル溶
液を添加しない以外は同様にしてカラーフィルター用ペ
ースト（Ｂ２）とした。 実施例８ 実施例７の赤ペーストを用いて、実施例１と同様にして
樹脂ブラックマトリクス層を作成した。 （着色層の作成）次に、緑、青の顔料として、それぞ
れ、ピグメントグリーン３６、ピグメントブルー１５：
６を用意し、ポリアミック酸溶液（Ｐ２）および粒径
０．８μｍ、固形分濃度５０％のＴｉＯ₂メタノールゾ
ル溶液８ｇと混合分散し、青、緑の２種類の着色ペース
トを得た。

【０１８２】赤ペーストを樹脂ブラックマトリクス基板
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２．８μｍ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−５０１Ｆを用い、クロム製のフォ
トマスクを介して、波長３６５ｎｍ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２．５μｍのポリイミド赤
色パターン被膜を得た。

【０１８３】その後、同様にして、緑ペースト、青ペー
ストのパターンを形成し、赤、緑、青の３原色を有する
カラーフィルターを得た。 （透明保護膜の作成）得られたカラーフィルターにエポ
キシ化合物からなる透明保護膜組成物をスピンコート
し、１００℃で５分、２５０℃で３０分加熱することに
より、厚さ１．０μｍの透明保護膜とした。 （反射型液晶表示装置の作成）さらに、得られたカラー
フィルターを中性洗剤で洗浄した後、ポリイミド樹脂か
らなる配向膜を印刷法により塗布し、ホットプレートで
２５０℃、１０分間加熱した。膜厚は０．０７μｍであ
った。この後、カラーフィルター基板をラビング処理
し、シール剤をディスペンス法により塗布、ホットプレ
ートで９０℃、１０分間加熱した。

【０１８４】一方、ガラス上にＴＦＴアレイを形成した
反射電極も同様に洗浄した後、配向膜を塗布、加熱す
る。その後、直径５．５μｍの球状スペーサーを散布
し、前記カラーフィルター基板と重ね合わせ、オーブン
中で加圧しながら１６０℃で９０分間加熱して、シール
剤を硬化させる。このセルを１２０℃、１３．３Ｐａで
４時間、続いて、窒素中で０．５時間放置した後に、再
度真空下において液晶注入を行った。液晶注入は、セル
をチャンバーに入れて、室温で１３．３Ｐａまで減圧し
た後、液晶注入口を液晶に漬けて、窒素を用いて常圧に
戻すことにより行った。液晶注入後、紫外線硬化樹脂に
より、液晶注入口を封口した。次に、偏光板をセルの２
枚のガラス基板の外側に貼り付け、セルを完成させた。
さらに、得られたセルをモジュール化して、横電界駆動
の液晶表示装置を完成させた。得られた液晶表示装置
を、実際に駆動させて表示品位を調べたところ、コント
ラスト値は約８、反射率は２３％で、目視レベルでは新
聞紙に近い良好な表示品位を確認できた。

【０１８５】表４に示すように、本発明による実施例８
では、各視野角で得られる光度の数値が高く、光拡散性
が良好であることが分かる 変角光度計を用いて、液晶
セルの光拡散性を測定した結果を、以下の表４に示す。
なお、いずれの測定においても、光の正反射を拾わない
よう、あおり角度 5°（被検査体を 5°傾けた状態）に
て測定したものである。また、変角光度計の光は、平行
度0.5°以内の平行光を用い、（傾きを掛けない）とき
の、視野角０°の光度を100％として測定したものであ
る。

【０１８６】

【表４】

【０１８７】上記の表４に示すように、本発明による実
施例８では、各視野角で得られる光度の数値が高く、光
拡散性が良好であることが分かる。 比較例４ 比較例３のＢ２を用いて、また、実施例８の固形分濃度
５０％のＴｉＯ₂メタノールゾル溶液を添加しないこと
以外は同様に緑、青の着色ペーストを作製した。これら
の固形分濃度５０％のＴｉＯ₂メタノールゾル溶液を添
加しない赤、緑、青の着色ペーストを用いて、実施例８
と同様にカラーフィルターを作成し、横電界駆動の液晶
表示装置を作製した。得られた液晶表示装置を、実際に
駆動させて表示品位を調べたところ、コントラスト値は
約３、反射率は６％であった。変角光度計の結果は表４
の通りで、実施例８よりも光度が小さく光拡散が十分で
なく、表示品位に問題が生じた。 実施例９ 実施例８で得られたカラーフィルターに以下の工程で透
明電極を付与した。 （透明電極層の作成）さらに、この後、スパッタリング
法によりＩＴＯを製膜したところ、膜厚が１４００オン
グストロームで、表面抵抗が１５Ω／□であった。

【０１８８】また、得られたカラーフィルターを使用し
て、実施例８と同様の手順により、縦電界駆動の液晶表
示装置を完成させた。得られた液晶表示装置を、実際に
駆動させて表示品位を調べたところ、コントラスト値は
約８、反射率は２２％で、目視レベルでは新聞紙に近い
良好な表示品位を確認できた。変角光度計の結果は表４
の通りで、コントラスト値、反射率と各視野各で得られ
る光度の関係から、本発明による実施例９では、光拡散
性が良好であることが分かる。 比較例５ 比較例４の赤、緑、青の着色ペーストを用いて、実施例
８と同様にしてカラーフィルターを作成した。そして、
実施例９と同様に透明電極層を形成し、実施例８と同様
に反射型液晶表示装置を作製した。

【０１８９】得られた液晶表示装置を、実際に駆動させ
て表示品位を調べたところ、コントラスト値は約３、反
射率は７％であった。変角光度計の結果は表４の通り
で、光拡散が十分でなく、表示品位に問題が生じた。 実施例１０ （赤ペーストの作成）赤色顔料（ピグメントレッド１８
０）５．４ｇ、γ−ブチロラクトン８４．６ｇをガラス
ビーズ９０ｇとともにホモジナイザーを用い、分散処理
（７０００ｒｐｍ、２時間）後、ガラスビーズを濾過に
より除去し、顔料分散液（Ａ６）を得た。

【０１９０】組成比がスチレン／メタクリル酸メチル／
メタクリル酸＝３０／３０／４０であるアクリル共重合
体樹脂粉末６．０ｇ、多官能モノマーとしてトリメチロ
ールプロパントリアクリレート６．０ｇ、光重合開始剤
としてチバスペシャルティケミカルズ社製”イルガキュ
ア”３６９ ３．０ｇ、溶剤としてプロピレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート２０ｇを含有する固形
分濃度４２．９％のプロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート溶液（Ｐ３）を得た。

【０１９１】得られた分散液（Ａ６）４５．３ｇに、ポ
リアミック酸（Ｐ３）１７．７ｇ、粒径０．８μｍ、固
形分濃度５０％のＳｂ₂Ｏ₅メタノールゾル溶液８ｇを添
加して、カラーフィルター用赤ペースト（固形分濃度２
０．２％）を作製した。 比較例６ 実施例１０のカラーフィルター用ペースト中の粒径０．
８μｍ、固形分濃度５０％のＳｂ₂Ｏ₅メタノールゾル溶
液を添加しない以外は同様にしてカラーフィルター用赤
ペースト（Ｂ３）とした。 実施例１１ 実施例１０の赤ペーストを用いて、以下のようにカラー
フィルターを作成した。実施例８と同様にして樹脂ブラ
ックマトリクス層を作成した。 （着色層の作成）次に、緑、青の顔料として、それぞ
れ、ピグメントグリーン４７、ピグメントブルー１５：
４を用意し、ポリアミック酸溶液（Ｐ３）および粒径
０．８μｍ、固形分濃度５０％のＳｂ₂Ｏ₅メタノールゾ
ル溶液８ｇと混合分散し、青、緑の２種類の着色ペース
トを得た。

【０１９２】赤ペーストを樹脂ブラックマトリクス基板
上にスピンコートし、８０℃で１５分間オーブンを用い
て空気中で加熱乾燥して、膜厚２．８μｍのペースト塗
膜を得た。さらにネガマスクを介し所定領域を露光し、
テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの２．３
８ｗｔ％の水溶液からなるアルカリ現像液で現像するこ
とにより、パターンニング基板を得た。得られたパター
ンニング基板を熱風オーブン中１００℃から２００℃ま
で２０分で昇温し、続いて２００℃で３０分保持するこ
とにより、硬化を行い膜厚２．５μmのアクリル赤色パ
ターン被膜を得た。 その後、同様にして、緑ペース
ト、青ペーストのパターンを形成し、赤、緑、青の３原
色を有するカラーフィルターを得た。 （透明保護膜の作成）得られたカラーフィルターにエポ
キシ化合物からなる透明保護膜組成物をスピンコート
し、１００℃で５分、２５０℃で３０分加熱することに
より、厚さ１．０μｍの透明保護膜とした。 （反射型液晶表示装置の作成）実施例２と同様にして横
電界駆動の反射型液晶表示装置を作成した。得られた液
晶表示装置を、実際に駆動させて表示品位を調べたとこ
ろ、コントラスト値は約７、反射率は２０％で、目視レ
ベルでは新聞紙に近い良好な表示品位を確認できた。

【０１９３】変角光度計を用いて、液晶セルの光拡散性
を測定した結果を、表４に示す。なお、いずれの測定に
おいても、光の正反射を拾わないよう、あおり角度 5°
（被検査体を ５°傾けた状態）にて測定したものであ
る。また、変角光度計の光は、平行度０．５°以内の平
行光を用い、（傾きを掛けない）ときの、視野角０°の
光度を１００％として測定したものである。

【０１９４】表４に示すように、本発明による実施例１
１では、各視野角で得られる光度の数値が高く、光拡散
性が良好であることが分かる。 比較例７ 比較例６のＢ３を用いて、また、実施例１１と同様に固
形分濃度５０％のＳｂ ₂Ｏ₅メタノールゾル溶液を添加し
ないこと以外は同様に緑、青の着色ペーストを作製し
た。実施例５と同様にこれらの固形分濃度５０％のＳｂ
₂Ｏ₅メタノールゾル溶液を添加しない赤、緑、青の着色
ペーストを用いて、カラーフィルターを作成し、横電界
駆動の液晶表示装置を作製した。得られた液晶表示装置
を、実際に駆動させて表示品位を調べたところ、コント
ラスト値は約３、反射率は７％であった。変角光度計の
結果は表４の通りで、実施例１１よりも光度が小さく光
拡散が十分でなく、表示品位に問題が生じた。 実施例１２ 実施例１１で得られたカラーフィルターに以下の工程で
透明電極を付与した。 （透明電極層の作成）さらに、この後、スパッタリング
法によりＩＴＯを製膜したところ、膜厚が１４００オン
グストロームで、表面抵抗が１５Ω／□であった。

【０１９５】また、得られたカラーフィルターを使用し
て、実施例５と同様の手順により、縦電界駆動の液晶表
示装置を完成させた。得られた液晶表示装置を、実際に
駆動させて表示品位を調べたところ、コントラスト値は
約７、反射率は２１％で、目視レベルでは新聞紙に近い
良好な表示品位を確認できた。変角光度計の結果は表４
の通りで、コントラスト値、反射率と各視野角で得られ
る光度の関係から、本発明による実施例１２では、光拡
散性が良好であることが分かる。 比較例８ 比較例７の赤、緑、青の着色ペーストを用いて、実施例
１１と同様にしてカラーフィルターを作成した。そし
て、実施例１２と同様に透明電極層を形成し、実施例１
１と同様に反射型液晶表示装置を作製した。 得られた
液晶表示装置を、実際に駆動させて表示品位を調べたと
ころ、コントラスト値は約３、反射率は７％であった。
変角光度計の結果は表４の通りで、光拡散が十分でな
く、表示品位に問題が生じた。

【０１９６】

【発明の効果】本発明では、現行の透過型液晶表示装置
のカラーフィルターに比べて製造工程数を増やさずに、
光拡散機能を付与し、液晶の配向不良が無く光の拡散機
能を有する極めて高品位の液晶表示を可能としたカラー
フィルター、該カラーフィルターを用いた液晶表示装置
を提供することができる。すなわち、本発明によれば、
光の拡散性、反射率が高く、コントラスト値の高い高品
位の液晶表示が可能な液晶表示装置を低コストで提供で
きるといえ、実用上優れているといえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルターの平面図

【図２】図１のＡ−Ｂ断面図 １：ブラックマトリクス ２：着色膜 ３：開口部 ４：ガラス ５：透明光拡散機能膜 ６：透明粒子 ７：透明電極層 ８：配向膜 ９：高低差 １０：最大傾斜角

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H042 BA02 BA11 BA13 BA20 2H048 BA02 BA11 BA45 BA47 BB01 BB02 BB08 BB14 BB28 BB44 2H091 FA02Y FA14Y FA31Y FA35Y FB02 FB13 FD04 FD05 GA08 GA13 LA12 LA17 LA19

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともブラックマトリクス、透明樹脂
   と透明粒子からなる透明光拡散機能膜、および、画素を
   形成する３原色の着色膜がこの順に設けられたことを特
   徴とするカラーフィルター。
2. 【請求項２】少なくともブラックマトリクス、画素を形
   成する３原色からなる着色膜、および、透明保護膜がこ
   の順に設けれらたカラーフィルターにおいて、該着色膜
   が顔料、ポリマーと透明粒子からなることを特徴とする
   カラーフィルター。
3. 【請求項３】該透明粒子の平均粒径が０．４〜３．０μ
   ｍの範囲にあることを特徴とする請求項１または２記載
   のカラーフィルター。
4. 【請求項４】該透明光拡散機能膜の膜厚が２〜１０μｍ
   の範囲にあることを特徴とする請求項１記載のカラーフ
   ィルター。
5. 【請求項５】該透明粒子が、光学的に等方性の結晶構造
   を有するか、あるいは、アモルファス構造である金属酸
   化物から成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
   に記載のカラーフィルター。
6. 【請求項６】該透明樹脂が、エポキシ樹脂を樹脂成分と
   して含有することを特徴とする請求項１または５記載の
   カラーフィルター。
7. 【請求項７】該透明樹脂が、オキセタン樹脂を樹脂成分
   として含有することを特徴とする請求項１、５、６のい
   ずれかに記載のカラーフィルター。
8. 【請求項８】該着色膜のポリマーとしてアクリル樹脂を
   用いたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載
   のカラーフィルター。
9. 【請求項９】該着色膜のポリマーとしてポリアミック酸
   を用いたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記
   載のカラーフィルター。
10. 【請求項１０】該着色膜が、複数個のドット状スペーサ
    ーを形成しており、かつ、該スペーサーが、ブラックマ
    トリクスおよび透明光拡散機能膜が重なった部分上の一
    部に３原色からなる着色膜の積層により形成されている
    ことを特徴とする請求項１、３、５および６〜９のいず
    れかに記載のカラーフィルター。
11. 【請求項１１】該着色膜が、複数個のドット状スペーサ
    ーを形成しており、かつ、該スペーサーが、ブラックマ
    トリクス、３原色からなる着色層が重なった部分上の一
    部に３原色からなる着色膜の積層により形成されたこと
    を特徴とする請求項２、３、５および８〜９のいずれか
    に記載のカラーフィルター。
12. 【請求項１２】該カラーフィルターが、最上層に透明電
    極層を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれ
    かに記載のカラーフィルター。
13. 【請求項１３】該カラーフィルターが、最上層に配向膜
    を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに
    記載のカラーフィルター。
14. 【請求項１４】請求項１〜１３のいずれかに記載のカラ
    ーフィルターを使用したことを特徴とする液晶表示装
    置。
15. 【請求項１５】該液晶表示装置が、薄膜トランジスタに
    より液晶を駆動するものであることを特徴とする請求項
    １４記載の液晶表示装置。