JP2001166127A

JP2001166127A - カラーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物、カラーフィルター、および、液晶表示装置

Info

Publication number: JP2001166127A
Application number: JP2000266881A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Nakada; 邦彦中田; Masahiro Yoshioka; 正裕吉岡; Akiko Nomura; 章子野村
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2001-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、カラーフィルター表面の平坦性を向
上させ、光学異方性がほとんどない、押し込み硬度およ
び屈折率が高いカラーフィルター用透明保護膜を作成す
ることができる硬化性樹脂溶液組成物およびカラーフィ
ルターならびに表示不良の発生を防止することができる
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用硬化性樹脂溶
液組成物は、脂環式エポキシ化合物、平面構造基を有す
るエポキシ化合物、カチオン性重合開始剤、ポリオール
化合物およびオルガノアルコキシシラン類を含有するこ
とを特徴とするものであり、また、本発明のカラーフィ
ルターは、かかるカラーフィルター用硬化性樹脂溶液組
成物の硬化物で構成された透明保護膜を有することを特
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用いたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体用バッファ
コート、層間絶縁膜、パッシベーション膜等を形成する
カラーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物、および、カ
ラーフィルター用透明保護膜、カラーフィルター、液晶
表示装置に関するものである

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶素子に色分解用カラーフィル
ターを組み合わせたカラー液晶表示素子が多々提案され
ている。ここで、カラーフィルターとは、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、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（ブラ
ックマトリクス）が設けられているものであり、必要に
応じて、透明保護膜や透明電極を配しているものもあ
る。透明保護膜には、カラーフィルターの表面を平坦化
する能力（平坦化特性）、下層を構成する光透過性基
板、画素、および、ブラックマトリクスとの接着性、上
層を構成する透明電極などとの接着性、液晶セルを構成
するための封止剤との接着性、画素不純物成分の遮断
性、平滑性、耐光性、耐湿熱性、耐溶剤性、耐薬品性、
耐熱性、および液晶セルを製造する際の基板貼り合わせ
工程における圧力に耐えるために硬度が高いこと、ま
た、界面での反射を抑制するため屈折率が高いこと等の
幅広い特性が要求される。

【０００３】また、液晶表示装置に、高視野角化、高速
応答化などの高性能化が要求される場合には、カラーフ
ィルターの平坦性、複屈折性が重要となる。

【０００４】このような透明保護膜として、従来、シロ
キサンポリマー、シリコーンポリイミド、エポキシ樹
脂、アクリル樹脂等が使用されてきた。

【０００５】しかしながら、従来の透明保護膜において
は、平坦化特性が不十分であり、液晶表示装置におい
て、カラーフィルターの表面凹凸に基づく表示不良が発
生する場合があった。また、エポキシ樹脂等を使用した
カラーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物においては、
透明保護膜の複屈折率が大きくなり、液晶表示装置にお
いて、視野角依存性が表示装置の左右で異なるなどの表
示不良が発生する場合があった。

【０００６】さらに、従来の透明保護膜においては、膜
の硬度が小さいため、基板貼り合わせ工程において、ス
ペーサーがめり込むことによるセルギャップの不均一
化、また、透明保護膜と透明電極の屈折率差が大きいこ
とに基づく反射光強度増大による干渉縞の発生などの表
示不良に関する問題が起こる場合があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の背景に鑑み、カラーフィルター表面の平坦性を向
上させ、光学異方性がほとんどない、押し込み硬度およ
び屈折率が高いカラーフィルター用透明保護膜を作成す
ることができる硬化性樹脂溶液組成物およびカラーフィ
ルターならびに表示不良の発生を防止することができる
液晶表示装置を提供せんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、つぎのような手段を採用するものであ
る。すなわち、本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂
溶液組成物は、脂環式エポキシ化合物、平面構造基を有
するエポキシ化合物、カチオン性重合開始剤、ポリオー
ル化合物およびオルガノアルコキシシラン類を含有する
ことを特徴とするものであり、また、本発明のカラーフ
ィルターは、かかるカラーフィルター用硬化性樹脂溶液
組成物の硬化物で構成された透明保護膜を有することを
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用いたものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、透明保護膜の平坦化特
性を向上させるために、カラーフィルター用硬化性樹脂
溶液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、さらにまた、透明保護膜の硬度を向上させ
るためには、硬化反応が迅速であり、架橋密度が大きい
硬化物系を見いだすことが重要であることに着目し、さ
らにまた、エポキシ樹脂などに含まれる芳香環がガラス
基板上に沿って配向し、そのため、透明保護膜面に垂直
方向の屈折率（ｎ_z）と該透明保護膜の面内で直交する
任意の二つの軸方向の屈折率（ｎ_x）および（ｎ_y）との
差（複屈折率）が発生すると考え、低複屈折率化の方法
として、面内での配向を抑制すること、ポリマー主鎖方
向の分極率を小さくする、あるいはポリマー主鎖と直交
する方向の分極率を大きくすることに着目して、鋭意検
討し、特定な硬化性樹脂溶液組成物を硬化させて透明保
護膜を作成してみたところ、前記課題を一挙に解決する
ことを究明したものである。

【００１０】すなわち、本発明においては、脂環式エポ
キシ化合物、平面構造基を有するエポキシ化合物、カチ
オン性重合開始剤、ポリオール化合物、とオルガノアル
コキシシラン類を使用することにより、（１）構成成分
の低分子量化、（２）エポキシ開環付加による硬化反応
における硬化収縮の抑制、（３）脂環式エポキシ化合物
の高反応性による架橋密度向上、（４）ポリオール化合
物の添加による架橋密度向上により高い平坦化特性と高
硬度を有する透明保護膜を与えるカラーフィルター用硬
化性樹脂溶液組成物を得ることが可能となった。さら
に、該ポリマーの側鎖に平面構造基を導入することに
より、該ポリマー面に垂直方向の屈折率（ｎ_z）が高め
られ、また、ポリマー主鎖方向の面内での配向を立体障
害により、抑制することが可能となり、他の特性を損な
うことなく、低複屈折率とすることができることを究明
した。また、平面構造基の導入は、屈折率向上にも寄与
する。

【００１１】ここで、脂環式エポキシ化合物は、特に限
定されないが、低分子量化が平坦化特性向上には重要で
あることから考えて、エポキシ当量が２００以下の脂環
式エポキシ化合物を使用することが好ましい。ここで、
エポキシ当量とは、エポキシ基１モル当たりのグラム数
を表すものであり、エポキシ当量が小さい化合物ほど、
分子量が低いことを意味する。

【００１２】また、エポキシ化合物として、エポキシ当
量が２００以下のエポキシ化合物のみを使用することが
可能であるが、塗膜の接着性、強靱性などの観点から、
エポキシ当量が２００より大きいエポキシ化合物を含ん
でいても良い。しかしながら、平坦化特性を良好に保つ
ため、エポキシ当量が２００より大きいエポキシ化合物
の含有量は、エポキシ化合物全体の４０％以下とするの
が好ましく、３０％以下とするとより好ましい。

【００１３】また、脂環式エポキシ化合物としては、入
手の容易性、コストから考えて、下記式（２）で表され
る化合物を使用することが好ましい。

【００１４】

【化３】

【００１５】本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂溶
液組成物は、カチオン性重合性化合物を含有し、加熱あ
るいは光などのエネルギー線により重合する。カチオン
性重合開始剤として、カチオン性熱重合開始剤とカチオ
ン性光重合開始剤があり、プロセス等により使い分ける
ことができる。カチオン性熱重合開始剤として、脂肪族
スルホニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩等の
オニウム塩及び金属キレート等を用いることができる。
カチオン性光重合開始剤として、ヘキサフルオロアンチ
モネート塩、ペンタフルオロヒドロキシアンチモネート
塩、ヘキサフルオロホスフェート塩、ヘキサフルオロア
ルセネート塩、テトラフルオロボレート塩等を用いるこ
とができる。

【００１６】カチオン性重合開始剤とは、熱あるいは光
により、ルイス酸を放出する化合物である。かかるカチ
オン性熱重合開始剤の市販品としては、アデカオプトン
ＣＰ−６６、Ｃｐ−７７（以上、旭電化工業株式会社
製）、サンエイドＳＩ−６０Ｌ、ＳＩ−８０Ｌ、ＳＩ−
１００Ｌなどを好適に用いることができる。カチオン性
熱重合開始剤の市販品として、ＵＶＩ−６９５０、ＵＶ
Ｉ−６９７０、ＵＶＩ−６９７４，ＵＶＩ−６９９０
（以上、ユニオンカーバイド株式会社社製）、アデカオ
プトマーＳＰ−１５０，ＳＰ−１５１、ＳＰ−１７０、
ＳＰ−１７１（以上、旭電化工業株式会社製）、Ｉｒｇ
ａｃｕｒｅ２６１（以上、チバスペシャリティケミカ
ルズ社）、ＣＩ−２４８１、ＣＩ−２６２４、ＣＩ−２
６３９、ＣＩ−２０６４（以上、日本曹達株式会社
製）、ＤＴＳ−１０２、ＤＴＳ−１０３、ＮＡＴ−１０
３，ＮＤＳ−１０３、ＴＰＳ−１０３，ＭＤＳ−１０
３、ＭＰＩ−１０３，ＢＢＩ−１０３（以上、みどり化
学株式会社製）などを使用することができる。

【００１７】カチオン性重合開始剤は、カラーフィルタ
ー用硬化性樹脂溶液組成物１００重量部に対し、好まし
くは０．２〜７０重量部、さらに好ましくは０．４〜５
０重量部、特に好ましくは０．６〜２０重量部配合する
のがよい。カチオン性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たり、塗膜の透明性を損な
う傾向にある。カチオン性重合開始剤の含有量が過小に
なると、カチオン重合反応速度（硬化速度）が低下する
ため、塗膜の硬化が十分でなくなる恐れがある。

【００１８】一方、オルガノアルコキシシランは、一般
式（１）で表される化合物が好ましく使用される。

【００１９】Ｒ¹ _nＳｉ（ＯＲ²）_4-n （１）（ここで、Ｒ¹は、アルキル基、ビニル基、フェニル
基、γ−グリシドキシプロピル基から選ばれる有機基で
あり、Ｒ²は、水素、アルキル基から選ばれる有機基で
あり、ｎは１〜３の整数を示す。）かかる化合物の具体的な例としては、メチルトリメトキ
シシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメト
キシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエ
トキシシラン、トリメチルエトキシシラン、ビニルトリ
メトキシシラン、ジビニルジメトキシシラン、ビニルト
リエトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン、フェニ
ルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、
フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシ
ランなどが挙げられるが、これらに限定されない。

【００２０】また、エポキシ化合物との相溶性を高める
ために、γ−グリシド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エトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランなどのエ
ポキシ基含有オルガノアルコキシシランを使用すること
ができる。これらのオルガノアルコキシシランは、単独
で、または、複数のものを併用して使用することができ
る。また、これらのオルガノアルコキシシランは、その
ままの状態で使用できるが、加水分解物、または水分解
縮合物の状態でも使用できる。加水分解は、オルガノア
ルコキシシランに水を加えて、低温で反応させることに
より行い、加水分解縮合は、オルガノアルコキシシラン
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良い。

【００２１】これらのオルガノアルコキシシランの中
で、カラーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物の溶剤中
に、水、アルコールなどの低沸点溶剤が残存しないとい
う点から、加水分解縮合物を使用することが好ましい。

【００２２】本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂溶
液組成物における、脂環式エポキシ化合物とオルガノア
ルコキシシランの混合比率は、脂環式エポキシ化合物１
００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、好ましくは、０．５〜１５０重量部、
より好ましくは、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、脂環式エポキシ化合物
の硬化が不十分となり、また、多すぎると、塗膜の強靱
性が低下するため、好ましくない。

【００２３】また、平面構造基を有するエポキシ化合物
としては、側鎖に平面構造基を有するエポキシ化合物を
使用することができる。ここで、側鎖とは、ポリマーの
主鎖方向から枝分かれした部分のことである。また、平
面構造基とは、ベンゼン環を少なくとも１つ以上有する
ものであり、単環式のものでは、フェニル基、トリル
基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、ベンジル
基、フェネチル基、スチリル基、シンナミル基など、多
環式のものでは、ナフチル基、アントリル基、フェナン
トリル基、インデン基、アズレン基、フルオレン基な
ど、複素環式のものでは、フリル基、ピリジル基など、
「全有機化合物名称のつけ方（新増補版）」に記載され
ているものなどが挙げられ、これらは、炭化水素基、ハ
ロゲンなどの置換基を有するものでもよい。平面構造基
の分子量は小さい場合には配向抑制の効果が小さくなる
こと、また、大きい場合にはポリマー合成の反応性が低
下することから、７６〜２０００の範囲にあること、さ
らには１００〜１０００の範囲にあることが好ましい。
特に、配向抑制効果とポリマー反応性の兼ね合いから、
フルオレン基類が好ましい。フルオレン基類とは、フル
オレンを骨格中に有する基であり、もちろん、炭化水素
基、ハロゲンなどの置換基を有しているものも含まれ
る。１〜９位の一価基、および９位での二価基のうち、
配向抑制効果の点から、９位の一価基または二価基が好
ましく、特に、９位の二価基が好ましい。さらに、入手
の容易性からみて、下記一般式（３）のようなエポキシ
化合物を使用することが、より好ましい。

【００２４】

【化４】

【００２５】（ただし、Ｒは、−Ｏ−、−ＯＣＨ₂ＣＨ₂
Ｏ−を示し、Ｒ’は、水素、または、炭素数４以下のア
ルキル基を示す。）また、フルオレン基を含有するエポキシ化合物において
は、フルオレン基の存在により、加熱硬化時の昇華、蒸
発が抑制できるという効果が得られる。

【００２６】本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂溶
液組成物における、エポキシ化合物の混合比率は、脂環
式エポキシ化合物１００重量部に対して、フルオレン基
類を有するエポキシ化合物１０〜４００重量部、好まし
くは、５０〜３００重量部、より好ましくは、１００〜
２００重量部である。フルオレン基を有するエポキシ化
合物が少なすぎると、複屈折率低減効果が不十分とな
り、また、多すぎると、塗膜の硬度が低下するため、好
ましくない。

【００２７】ポリオール化合物の添加は、エポキシ基と
一級水酸基との反応速度がエポキシ基同士よりも早いの
で、硬化速度が向上することにより架橋密度が上昇する
ため、押し込み硬度向上の観点から好ましい。ポリオー
ル化合物の添加量は、通常、樹脂１００重量部に対して
３〜１０重量部であり、好ましくは５〜７重量部であ
る。添加量が少なすぎると、押し込み硬度の改良効果が
なく、多すぎると逆に塗布性の不良や、耐薬品性の低下
を引き起こす。ポリオール化合物としては、反応性の観
点から分子量が５０〜１０００であることが好ましく、
より好ましくは５０〜５００であり、さらに好ましくは
５０〜１００である。分子量が過多になると、ポリオー
ル化合物の反応性が低下する傾向にあり、過小になる
と、ポリオール化合物が揮発し易くなる。

【００２８】本発明の熱硬化性樹脂組成物で、使用され
るポリオールは、１分子中に１個以上、好ましくは２〜
６個の水酸基を有するものである。一方、１分子中に６
個を超える水酸基を含有するポリオールを使用する場合
には、得られる透明樹脂膜の押し込み硬度が低下する傾
向にある。

【００２９】かかるポリオールとしては、例えば、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチル
グリコール、トリシクロデカンジメチロール、シクロヘ
キサンジメチロール、トリメチロールプロパン、グリセ
リン、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオ
ール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオー
ル、１，５−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオ
ール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジ
オール、ジエチレングリコール、トリプロピレングリコ
ール、１，９−ノナンジオール、トリエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールＡ
ポリエトキシグリコール、ポリカーボネートポリオー
ル、ペンタエリスルトール、ソルビトール、スクロー
ス、クオドロールなポリブタジエンポリオール、水添ポ
リブタジエンポリオール、水添ダイマージオールペンタ
エリトリトール等があり、また、トリメチロールプロパ
ン、グリセリン、ペンタエリスルトール、ソルビトー
ル、スクロース、クオドロールなどの３価以上の水酸基
を含有する化合物を、エチレンオキシド（ＥＯ）、プロ
ピレンオキシド（ＰＯ）、ブチレンオキシド、テトラヒ
ドロフランなどの環状エーテル化合物で変性することに
より得られるポリエーテルポリオールやカプロラクトン
で変性することにより得られるポリカプロラクトンポリ
オールや、２塩基酸とジオールからなるポリエステルで
変性することにより得られるポリエステルポリオールを
挙げることができる。具体的には、ＥＯ変性トリメチロ
ールプロパン、ＰＯ変性トリメチロールプロパン、テト
ラヒドロフラン変性トリメチロールプロパン、カプロラ
クトン変性トリメチロールプロパン、ＥＯ変性グリセリ
ン、ＰＯ変性グリセリン、テトラヒドロフラン変性グリ
セリン、カプロラクトン変性グリセリン、ＥＯ変性ペン
タエリスリトール、ＰＯ変性ペンタエリスリトール、テ
トラヒドロフラン変性ペンタエリスリトール、カプロラ
クトン変性ペンタエリスリトール、ＥＯ変性ソルビトー
ル、ＰＯ変性ソルビトール、カプロラクトン変性ソルビ
トール、ＥＯ変性スクロース、ＰＯ変性スクロース、Ｅ
Ｏ変性スクロース、ＥＯ変性クオドールなどを例示する
ことができる。

【００３０】使用できるポリオールの市販品として
は、”サンニックス”ＴＰ−４００、”サンニックス”
ＧＰ−６００、”サンニックス”ＧＰ−１０００、”サ
ンニックス”ＳＰ−７５０、”サンニックス”ＧＰ−２
５０、”サンニックス”ＧＰ−４００、”サンニック
ス”ＧＰ−６００（以上、三洋化成（株））、ＴＭＰ−
３Ｇｌｙｃｏｌ、ＰＮＴ−４Ｇｌｙｃｏｌ、ＥＤＡ−
Ｐ−４、ＥＤＡ−Ｐ−８（以上、日本乳化剤（株））、
Ｇ−３００、Ｇ−４００、Ｇ−７００、Ｔ−４００、Ｅ
ＤＰ−４５０、ＳＰ−６００、ＳＣ−８００（以上、旭
電化工業（株））、ＴＯＮＥ０３０１、ＴＯＮＥ０３０
５、ＴＯＮＥ０３１０（以上、ユニオンカーバイド
社）、”プラクセル”３０３、”プラクセル”３０
５、”プラクセル”３０８（以上、ダイセル化学工業
（株））などの商品名で入手することができるものを挙
げることができる。

【００３１】ポリオール化合物の中でも、特に２価の水
酸基を含有する化合物が好適であり、具体的にはエチレ
ングリコールが反応性、分子量の観点から好ましい。

【００３２】ここで、本発明の複屈折率および屈折率
は、以下のような光学特性値により定義される。

【００３３】ｎ_xy：透明保護膜のＴＥ方向（膜面と平行
な方向）の屈折率ｎ_z：透明保護膜のＴＭ方向（垂直な方向）の屈折率ｄ：透明保護膜の膜厚屈折率ｎ＝（２ｎ_xy＋ｎ_z）／３複屈折率Δｎ＝ｎ_xy−ｎ_z リタデーション：複屈折率と膜厚の積（Δｎ×ｄ）ＴＥ方向の屈折率ｎ_xyは、一般的な分光光度計を用いて
測定した反射光の干渉波の振幅から計算した。また、Ｔ
Ｍ方向の屈折率ｎ_zおよび、複屈折率Δｎはエリプソメ
ーターにより、透過モードで測定したリタデーション
と、上記ｎ_xyの値から計算した。

【００３４】本発明者らは、光導波路の偏向依存性や液
晶表示装置の表示むらなどを低減する方法について種々
研究を重ねた結果、透明保護膜の複屈折率の絶対値が小
さい程より好ましいという知見を得ることに至った。カ
ラーフィルターとしての複屈折率を低減するには、本発
明の透明保護膜の複屈折率の絶対値が０．００１５以下
が好ましく、より好ましくは０．００１以下、さらに好
ましくは０．０００５以下である。

【００３５】本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂溶
液組成物において、酸化物超微粒子や金属アルコキシド
を添加することにより、透明保護膜の押し込み硬度およ
び屈折率を大幅に向上させることができる。

【００３６】本発明の押し込み硬度とは、一定の荷重速
度で徐々に荷重を加えながら稜間角１１５°の三角錐ダ
イヤモンド圧子を試料表面に押し込んだときの荷重と押
し込み深さの２乗との比から算出される硬度であり、ビ
ッカース硬度と同じ次元を有するが、数値の算出方法や
負荷レベル圧子形状の違いから完全に一致するものでは
ない。

【００３７】本発明の押し込み硬度は、下記の式（７）
によって定義される。

【００３８】押し込み硬度＝ｋＰ／ｇｈ² （７） [ただし、Ｐ：硬さ評価時の押し込み荷重（ｍＮ）、
ｈ：押し込み荷重Ｐ（ｍＮ）における押し込み深さ（μ
ｍ）、ｇ：重力加速度（＝９．８０７ｍ／ｓ²）、ｋ：
圧子の形状によって決まる定数（＝３７．８３８）] 押し込み硬度測定に使用する透明保護膜の膜厚には特に
制限はないが、膜厚が薄い場合、測定値に保護膜の下地
の影響が現れる。したがって、保護膜本来の硬度を測定
するための膜厚の好適な範囲としては、好ましくは３μ
ｍ以上、さらに好ましくは５μｍ以上がよい。また、保
護膜本来の押し込み硬度測定のためには、圧子の押し込
み深さの好適な範囲は保護膜の膜厚の１／８以下が好ま
しく、さらに好ましくは１／１０以下である。

【００３９】また、圧子の先端形状が加工精度の限界か
ら丸みを持っていることなどにより、押し込み初期の抵
抗が大きくなるため、試料最表面層では見かけ上、測定
値が大きくなることが知られている。したがって、測定
値の信頼性の点から、圧子の押し込み深さは、保護膜の
膜厚に対する好適な範囲を超えない範囲で、０．３μｍ
以上が好ましく、さらに好ましくは０．５μｍ以上、特
に好ましくは０．６μｍ以上がよく、押し込み深さが上
記の好適範囲に含まれるように、押し込み荷重等の測定
条件を設定することが好ましい。

【００４０】ここで、本発明のカラーフィルター用透明
保護膜の押し込み硬度を向上させるためには、剛直成分
の導入、樹脂の架橋密度向上等が考えられるが、大幅な
向上は望めない。すなわち、樹脂成分だけでなく、金属
酸化物の添加等が有効な手段であることを見出した。金
属酸化物は樹脂に較べて一般的にはるかに押し込み硬度
が高いので、押し込み硬度の大幅な向上が可能となる。

【００４１】そこで、本発明の透明保護膜においては、
屈折率を高めるために、膜密度と膜全体の電子分極率の
両方、あるいは、どちらか一方を高めることが有効であ
る。すなわち、膜密度を高めるためには、熱処理の温度
を制御することにより膜の開口率を小さくしたり、樹脂
のフラクタル次元を下げることにより膜の緻密化を促す
ことが有効である。膜全体の電子分極率を高めるには、
芳香族などの基を多く含み、共役系が長くつながったよ
うな構造をとることや、硫黄、臭素などの電子分極率の
大きい基を分子内に導入することが、有効となる。また
均一系に限られたものではなく、マトリクス樹脂より電
子分極率が大きい、言い換えると、屈折率が大きい金属
酸化物をマトリクス樹脂に含有させる方法も大変有効な
手段である。

【００４２】そこで、押し込み硬度および屈折率向上に
は、金属酸化物をマトリクス樹脂に含有させる方法が両
者に大幅に寄与する最も有効な手段である。さらに本発
明の透明保護膜においては、押し込み硬度および屈折率
を高めるために、樹脂に以下の（ａ）、（ｂ）のどちら
か一方、あるいは、両方を含有した透明保護膜を使用す
ることが好ましい。（ａ）Ｓｂ₂Ｏ₅、ＣｅＯ₂、ＺｎＯ、ＷＯ₃、Ｔｌ₂Ｏ、
ＧｅＯ₂、ＴｅＯ₂、Ｐｒ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｔ
ａ₂Ｏ₅、ＴｈＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、Ａｌ₂Ｏ
₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＭｎＯ₂、ＰｂＯ、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、
ＨｆＯ₂、Ｎｄ₂Ｏ₃等の酸化物超微粒子。（ｂ）Ｔｉ（ＯＣＨ（ＣＨ₃）₂）₄、Ｈｆ（ＯＣＨ₂ＣＨ
₂ＣＨ₂ＣＨ₃）₄、Ｔａ（ＯＣ₂Ｈ₅）₅、Ｚｒ（ＯＣＨ₂Ｃ
Ｈ₂ＣＨ₂ＣＨ₃）₄、Ｂａ（ＯＣ₂Ｈ₅）₂、Ｐｂ（ＯＣＨ₂
ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃）₂、Ａｌ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、Ｚｎ（ＯＣ₂
Ｈ₅）₂、Ｇａ（ＯＣＨ₃）₃、Ｇｅ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄、Ｗ
（ＯＣ₂Ｈ₅）₆、Ｎｂ（ＯＣ₂Ｈ₅）₅、Ｍｏ（ＯＣ₂Ｈ₅）
₆、Ｙ（ＯＣＨ₃）₃、Ｌａ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、Ｔｅ（ＯＣ₂
Ｈ₅）₄などの金属アルコキシド。

【００４３】ここで、カラーフィルター用透明保護膜の
押し込み硬度および屈折率を向上させるため、（ａ）の
ような酸化物超微粒子を例として挙げたが、とくにこれ
に限定されたものではなく、カラーフィルター用透明保
護膜の樹脂成分より高い屈折率を有する酸化物超微粒子
であれば使用することができる。

【００４４】また、酸化物超微粒子とは、可視光の波長
よりも小さな粒径を持つ酸化物粒子のことであり、カラ
ーフィルター用透明保護膜の透明性を損なわないため、
粒径としては、５〜１００ｎｍであることが好ましく、
５〜５０ｎｍであればより好ましく、５〜１０ｎｍであ
れば特に好ましい。材料としては、下記に示したものを
使用できるが、保存安定性、汎用性、コスト、着色性、
屈折率向上効率を鑑みると、ＴｉＯ₂、Ｓｂ₂Ｏ₅、Ｚｒ
Ｏ₂、Ａｌ₂Ｏ₃などが好ましい。さらに、透明性を考慮
すると、Ｓｂ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂がより好ましい。

【００４５】酸化物超微粒子は、粉体をそのまま樹脂溶
液に添加することが可能であるが、酸化物超微粒子の微
分散化、分散安定化の点で、酸化物超微粒子を溶剤に分
散した酸化物超微粒子ゾルを使用することが好ましい。

【００４６】酸化物超微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、酸化物超微粒子の微分散性、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、酸化物超微粒子含有
カラーフィルター用透明保護膜塗液の保存安定性を鑑み
ると、酸化物超微粒子の分散溶剤は、カラーフィルター
用透明保護膜で使用される溶剤と同一のものにすること
が好ましい。

【００４７】（ｂ）の金属アルコキシドの添加も、押し
込み硬度および屈折率向上に有効な手段である。シリコ
ン系アルコキシド以外の金属アルコキシドは、水やアル
コールと酸性触媒との存在下で、加水分解物を生成し、
縮合反応により重合していくことが知られている。その
ため、水や酸性触媒の存在する系では、塗液の保存安定
性が悪化する場合がある。しかしながら、β−ジケトン
やβ−ケト酸エステル類と金属アルコキシド類の反応で
生成する金属錯体は、加水分解および縮合反応を抑制す
ることができるため、保存安定性が向上することが可能
となる。したがって、金属アルコキシドを添加する場合
は、使用する樹脂や溶剤により、金属アルコキシドを直
接添加する方法、あるいは、金属アルコキシドを金属錯
体に変換してから添加する方法のどちらかを選択する。

【００４８】（ｂ）の金属アルコキシドの中で、経済
性、汎用性、透明性の点から、Ｔｉ（ＯＣＨ（Ｃ
Ｈ₃）₂）₄、Ｈｆ（ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃）₄、Ｔａ
（ＯＣ₂Ｈ₅）₅、Ｚｒ（ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃）₄を使
用することが好ましい。その中で、とくに、Ｔｉ（ＯＣ
Ｈ（ＣＨ₃）₂）₄、Ｚｒ（ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃）₄な
どのチタン、あるいは、ジルコニウムのアルコキシド
が、金属錯体生成の安定性、簡便性の点からより好まし
い。β−ジケトン、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
ゾイルメタン、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
挙げられる。

【００４９】本発明で用いられる、チタンおよびジルコ
ニウムのアルコキシドの具体例としては、テトラメトキ
シチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキ
シチタン、テトラ（ｎ−プロポキシ）チタン、テトラ
（ｎ−ブトキシ）チタン、テトライソブトキシチタン、
テトラ（ｓ−ブトキシ）チタン、テトラ（ｔ−ブトキ
シ）チタン、テトラ（ｎ−ペントキシ）チタン、テトラ
（ｔ−ペントキシ）チタン、テトラ（ｎ−ヘキソキシ）
チタン、テトラ（ｎ−ヘプトキシ）チタン、テトラ（ｎ
−オクトキシ）チタン、テトラフェノキシチタン、テト
ラステアロキシチタン、テトラメトキシジルコニウム、
テトラエトキシジルコニウム、テトライソプロポキシジ
ルコニウム、テトラ（ｎ−プロポキシ）ジルコニウム、
テトラ（ｎ−ブトキシ）ジルコニウム、テトライソブト
キシジルコニウム、テトラ（ｓ−ブトキシ）ジルコニウ
ム、テトラ（ｔ−ブトキシ）ジルコニウム、テトラ（ｎ
−ペントキシ）ジルコニウム、テトラ（ｔ−ペントキ
シ）ジルコニウム、テトラ（ｎ−ヘキソキシ）ジルコニ
ウム、テトラ（ｎ−ヘプトキシ）ジルコニウム、テトラ
（ｎ−オクトキシ）ジルコニウム、テトラフェノキシジ
ルコニウム、テトラステアロキシジルコニウムなどのチ
タンまたはジルコニウムアルコキシドが挙げられる。こ
れらを用いて作製した金属錯体の具体例として、チタン
アセチルアセトネート、チタンベンゾイルアセトネー
ト、チタンベンゾイルアセトアセテート、チタンアセト
アセテート、ジルコニウムアセチルアセトネート、ジル
コニウムベンゾイルアセトネート、ジルコニウムベンジ
ルアセトアセテート、ジルコニウムアセトアセテートな
どが挙げられ、その中でもチタンアセチルアセトネー
ト、および、ジルコニウムアセチルアセトネートが保存
安定性、コストの観点から、とくに好ましい。保存安定
性などの問題が生じない場合には、金属アルコキシドの
みを直接添加しても構わない。

【００５０】本発明において、金属錯体の生成法は、金
属からの合成、金属ハロゲン化物からの合成、金属ハロ
ゲン化物以外の金属塩からの合成、金属酸化物や水酸化
物からの合成、有機金属化合物からの合成などが挙げら
れるが、入手性、有毒性の観点から、金属アルコキシド
からの合成が好ましい。

【００５１】以上のような金属アルコキシドを樹脂に含
有させる方法は、溶液状態を経由するため、分子レベル
で樹脂と均一に反応することが可能である。

【００５２】本発明のカラーフィルター用透明保護膜に
おいて、前記の（ａ）の含有率は、樹脂１００重量部に
対し、２〜３００重量部、好ましくは３〜２００重量
部、より好ましくは４〜１００量部である。成分（ａ）
の添加量がこれより少ないと、屈折率向上が十分でな
く、また、これより多いとカラーフィルター用透明保護
膜の重要な要求特性である透明性が低下したり、クラッ
ク等を生じて膜の強度低下の原因となるおそれがある。
一方、前記の（ｂ）の含有率は、樹脂１００重量部に対
し、２〜２００重量部、好ましくは３〜１００重量部、
より好ましくは４〜５０重量部である。成分（ｂ）の添
加量がこれより少ないと、屈折率向上が十分でなく、ま
た、これより多い場合、カラーフィルター用透明保護膜
の最重要な要求特性である平坦性、透明性を損なわれ
る。

【００５３】（ａ）、（ｂ）の方法の相違は（ａ）は物
理的に屈折率が高い超微粒子をカラーフィルター用透明
保護膜中に分散させるのに対し、（ｂ）は化学的に金属
酸化物を分散させる方法である。（ａ）の方法は酸化物
超微粒子の分散度合いにより、平滑性等に及ぼす影響に
差が生じる。一方、（ｂ）の方法は硬化時に加水分解、
縮合反応が発生するので、平坦性に悪影響を及ぼす可能
性がある。平滑性の観点から、押し込み硬度および屈折
率向上には（ａ）の方法の方がより好ましい。

【００５４】本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂溶
液組成物を使用した透明保護膜は押し込み硬度が３０〜
６０であることが好ましく、より好ましくは３５〜６
０、さらに好ましくは４０〜６０である。押し込み硬度
がこれより小さいと、スペーサーがめり込むことによる
セルギャップが不均一になる恐れがあり、また、これよ
り大きいとスペーサーがめり込むことはないが透明保護
膜にクラックが入りやすくなる。

【００５５】また、該透明保護膜の屈折率は１．６〜
１．８であることが好ましく、より好ましくは１．６５
〜１．８、さらに好ましくは１．７〜１．８である。屈
折率がこれより小さいと、透明保護膜と透明電極との屈
折率差が大きくなり、反射光強度増大による干渉縞が発
生する場合がある。また、これより大きいと透明電極の
屈折率は１．８なので、透明保護膜と透明電極との屈折
率差が大きくなり、同様に干渉縞が発生する場合があ
る。

【００５６】塗布性、および、表面の平坦性を良好にす
る目的で、本発明のカラーフィルター用熱硬化性樹脂組
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、あるいは酸化物超微粒子ゾル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、酸化物超微粒子ゾルの凝集が
起こる。

【００５７】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、酸化物超微粒子、あるいは、金属アル
コキシドの添加前後の、どの時点でも行うことができ
る。しかし添加の時点で、酸化物超微粒子の分散性が変
わる場合があるので、注意を要する。

【００５８】また、（ａ）、（ｂ）の金属酸化物の導入
により、カラーフィルター用透明保護膜と、ガラス基板
や透明電極との熱膨張率の相違が小さくなるため、カラ
ーフィルター用透明保護膜とガラス基板、透明電極との
接着力が向上する。したがって、カラーフィルター用透
明保護膜と透明電極との間にＳｉＯ₂膜のような無機中
間膜を設ける必要がなくなり、カラーフィルターの製造
時間の短縮やコストの低減が図れる場合がある。

【００５９】本発明の熱硬化性樹脂組成物に使用される
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が挙げられる。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。また、本発明の熱硬化
性樹脂組成物の固形分濃度については、塗布方法や溶解
性の観点から、１０〜７０％が好ましく、より好ましく
は、１５〜６０％、さらに好ましくは、２０〜５０％と
する。

【００６０】また、本発明のカラーフィルター用硬化性
樹脂溶液組成物には、硬化触媒を加えても良い。硬化触
媒としては、アミン類、イミダゾール類などが使用でき
るが、これらに限定されない。

【００６１】次にカラーフィルターについて説明する。
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、ブラックマトリクスが無い部分
（開口部）に画素を形成する３原色の着色層および透明
保護膜から構成されるカラーフィルターであり、透明保
護膜が、上記カラーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物
により形成されるものである。

【００６２】特に、ブラックマトリクス上の一部に３原
色のすべて、あるいは一部の着色層を積層することによ
り形成された複数個のドット状スペーサーを有すること
が好ましい。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。

【００６３】本発明のカラーフィルターは、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。

【００６４】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。

【００６５】また、画素の長軸方向の中心部において、
着色層がブラックマトリクスと重なった部分と、重なっ
ていない部分（開口部）の最も低い部分との高低差（以
下、高低差と略する）が０．１７μｍ以下で、かつ着色
層がブラックマトリクスと重なった部分から開口部へ向
かう傾斜の最大角度（以下、最大傾斜角と略する）が２
゜以下であることが好ましい。

【００６６】本発明のカラーフィルターの一例について
図を用いて説明する。

【００６７】図１は、本発明のカラーフィルターの一例
を示す平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ’での断面
図を示すものである。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と着色層２
と透明保護膜５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。

【００６８】図１において、Ａ−Ａ’での断面、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６が０．１７μｍ以下で、かつ、最大
傾斜角７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より大きくなれば、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。

【００６９】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。

【００７０】なお、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。

【００７１】また、透明保護膜を有するカラーフィルタ
ーについては、本発明のカラーフィルター用硬化性樹脂
溶液組成物を使用することにより、目的の平坦性を達成
することができる。さらに、カラーフィルターに透明電
極が設けられた場合も、透明保護膜の有無により、上記
と同等の方法により、目的の平坦性を達成することが可
能となる。

【００７２】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とが好ましい。

【００７３】ここで、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、Ｃ
ｒ、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。

【００７４】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
ー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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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、ポリマーとしては、ポリアミック酸を使用
することが好ましい。

【００７８】このようにして得られる樹脂ブラックマト
リクスは、遮光性を確保するために、１μｍ程度の膜厚
が必要である。したがって、樹脂ブラックマトリクスを
使用したカラーフィルターにおいては、樹脂ブラックマ
トリクスの膜厚に基づくカラーフィルター表面段差を低
減し、平坦性を向上させるため、透明保護膜が必要とな
る場合がある。透明保護膜として、本発明の熱硬化性樹
脂溶液から得られる塗膜を使用すれば、本発明の目的と
するカラーフィルター表面の平坦性を達成することが可
能となる。

【００７９】一方、３原色の着色層については、色素を
樹脂中に分散したものを用いることができる。顔料は３
原色を表すために適当なものを組み合わせて使用するこ
とができる。使用できる色素としては、赤、橙、黄、
緑、青、紫などの顔料や染料が挙げられるが、これらに
限定されない。また、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、ポリマーとして
は、ポリアミック酸を使用することが好ましい。

【００８０】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。

【００８１】配向膜を形成する場合は、ポリイミド、ポ
リアミド、ポリビニルアルコール等の有機樹脂膜をラビ
ングしたものでよい。

【００８２】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。本
発明のカラーフィルターを使用することにより、液晶表
示装置においては、カラーフィルター表面の凹凸に基づ
く表示不良の発生を防止することが可能となる。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。

【００８３】

【実施例】以下に、実施例により、本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されな
い。実施例１ビニルトリメトキシシラン５６２．０７ｇ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７００ｇ
に溶解したのち、水２０４．８９ｇ、シュウ酸０．０
５ｇを加えた。得られた混合物を、１２０℃で２時間加
熱し、水とメタノールを留去して、加水分解縮合を進行
させた。その後、エバポレーターで水とメタノールをさ
らに留去した。得られた加水分解縮合物９．３ｇ（固形
分濃度３０％）に脂環式エポキシ化合物である”セロキ
サイド”２０２１Ｐ（ダイセル化学株式会社製）（エポ
キシ当量１２８〜１４０）１２．２５ｇ、ビスフェノキ
シエタノールフルオレンジグリシジルエーテル１５ｇ、
エチレングリコール３ｇ、多官能型脂環式エポキシ化合
物であるＥＨＰＥ３１５０（ダイセル化学株式会社製）
４．２ｇプロピレングリコールモノメチルエーテルアセ
テート４８ｇ、アルミニウムトリスアセチルアセトネ
ート０．１８ｇ、アセチルアセトン０．５４ｇを加え
て、カラーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物（Ａ１）
を得た。

【００８４】得られた溶液（Ａ１）を、孔径０．２μｍ
のメンブレンフィルターで濾過した後、スピナーを用い
てガラス基板上に塗布し、１５０℃の恒温槽にて１０分
間、２３０℃の恒温槽にて３０分間加熱処理し、塗膜を
硬化させ、厚さ８μｍの透明保護膜層とした。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。比較例１ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエー
テル１５ｇの代わりに、エポキシ当量が１８０〜１９０
のビスフェノールＡ型エポキシ化合物１５ｇを使用した
こと以外、実施例１と同様にしてカラーフィルター用硬
化性樹脂溶液組成物（Ｂ１）を得た。得られた溶液（Ｂ
１）を、孔径０．２μｍのメンブレンフィルターで濾過
した後、スピナーを用いてガラス基板上に塗布し、１５
０℃の恒温槽にて１０分間、２３０℃の恒温槽にて３０
分間加熱処理し、塗膜を硬化させ、厚さ８μｍの透明保
護膜層とした。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。実施例２Ａ１から形成された透明保護膜を用いたカラーフィルタ
ーの作成方法を以下に示す。

【００８５】（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（３．０ｍｏ
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）テトラメチルシロキサン７４．６ｇ（０．３ｍｏ
ｌ）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ＮＭＰ溶液（Ｐ
１）を得た。

【００８６】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。

【００８７】また、ピグメントブルー１５：６２．２
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。

【００８８】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。

【００８９】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（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
１．３μｍ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、膜厚１．０μｍのポリイミド着色パターン被膜を
得た。

【００９０】（着色層の作成）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（Ａ３）と混合分散し、赤、青、緑
の３種類の着色ペーストを得た。

【００９１】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
京応化工業株式会社製ＯＦＰＲ−８００）を塗布し、８
０℃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３６５
ｎｍ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
１．０μｍのポリイミド赤色パターン被膜を得た。

【００９２】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。

【００９３】（透明保護膜の作成）得られたカラーフィ
ルターにカラーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物（Ａ
１）をスピンコートし、１００℃で５分、２５０℃で３
０分加熱することにより、厚さ１．０μｍの透明保護膜
とした。また、押し込み硬度測定用として、無アルカリ
ガラス基板に厚さ８μｍの透明保護膜も作成した。

【００９４】東京精密（製）サーフコム１５００Ａを用
いて、得られたカラーフィルターの表面形状を観察した
結果、高低差は０．１７μｍ、最大傾斜角は１．７゜で
あった。

【００９５】カラーフィルターのガラス基板のみの部分
で、ＴＥ方向の屈折率ｎ_xyは、大塚電子（株）製顕微分
光光度計ＭＣＰＤ−２０００を用いて測定した反射光の
干渉波の振幅から計算した。また、ＴＭ方向の屈折率ｎ
ｚおよび、複屈折率Δｎ（＝ｎ_xy−ｎ_z）は、（株）
島津製作所製エリプソメータ−ＡＥＰ−１００を用いて
透過モードで測定したリターデーションと、上記ｎ_xyの
値から計算した。なお、屈折率ｎは（２ｎ_xy＋ｎ_z）／
３である。

【００９６】押し込み硬度測定は、島津製作所製ダイナ
ミック超微小硬度計ＤＵＨ−５０を用いて、押し込み荷
重０．１ｇｆ、荷重速度２．６×１０^-2ｇｆ／ｓ、荷重
時間５秒で測定した。上記の方法により、得られた透明
保護膜を測定したところ、複屈折率は０．００１とな
り、光学異方性はほとんど無いことがわかった。また、
屈折率は１．６２、押し込み硬度は３０．２となった。（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９
０℃、１０分間加熱した。

【００９７】一方、ガラス上にＴＦＴアレイを形成した
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℃、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観察した
結果、表示不良はないことがわかった。実施例３実施例２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１４０ｎｍ
で、表面抵抗が１５Ω／□であった。

【００９８】得られたカラーフィルターについて、実施
例２と同様にして、表面形状を観察した結果、表面は非
常に平坦であり、もっとも大きい段差は、０．１７μ
ｍ、最大傾斜角は、１．８°であった。

【００９９】また、得られたカラーフィルターを使用し
て、実施例２と同様の手順により、液晶表示装置を作成
したが、表示不良はなかった。比較例２透明保護膜として、比較例１で得られたカラーフィルタ
ー用硬化性樹脂溶液組成物（Ｂ１）を使用した以外は、
実施例２と同様にしてカラーフィルターを作成した。

【０１００】得られたカラーフィルターについて、実施
例２と同様にしてカラーフィルターを作成して、表面形
状を観察した結果、表面は非常に平坦であり、もっとも
大きい段差は、０．１７μｍ、最大傾斜角は、１．７°
であった。

【０１０１】しかしながら、実施例２と同様にして、透
明保護膜の光学異方性の測定を行ったところ、複屈折率
は０．０１となり、光学異方性が大きいことがわかっ
た。また、屈折率および押し込み硬度はそれぞれ１．５
９、２９．１となった。

【０１０２】さらに、得られたカラーフィルターを使用
して、実施例２と同様の手順により、液晶表示装置を作
成したが、液晶表示装置の左右で色が異なるなどの表示
不良が観察された。実施例４実施例２と同様にしてカラーフィルターを作成する際
に、着色層の膜厚をすべて１．８μｍとし、さらに、各
着色層の形成と同時に樹脂ブラックマトリクス上の一部
にドット状スぺ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原色の着色層が
積層された形態をとっている。

【０１０３】得られたカラーフィルターについて、実施
例２と同様にして、表面形状を観察した結果、表面は非
常に平坦であり、もっとも大きい段差は、０．１７μ
ｍ、最大傾斜角は、１．５°であった。

【０１０４】また、実施例２と同様にして、透明保護膜
の光学異方性の測定を行ったところ、複屈折率は０．０
０１３となり、光学異方性はほとんどないことがわかっ
た。

【０１０５】さらに得られたカラーフィルターを使用し
て、スペーサー散布を取りやめる以外は、実施例２と同
様の手順により、液晶表示装置を作成したが、カラーフ
ィルターに基づく表示不良は観察されなかった。実施例５実施例１のカラーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物の
アルミニウムトリスアセチルアセトネート０．１８ｇ、
アセチルアセトン０．５４ｇの代わりに、アデカオプト
マーＳＰ−１５０（旭電化工業株式会社製）を０．１８
ｇを加えた以外は実施例１と同様にしてカラーフィルタ
ー用硬化性樹脂溶液組成物（Ａ２）を作成した。得ら
れた溶液を、孔径０．２μｍのメンブレンフィルターで
濾過した後、スピナーを用いてガラス基板上に塗布し、
８０℃の恒温槽にて１０分間、キャノン社製紫外線露光
機ＰＬＡ−５０１Ｆを用い、露光ギャップを３００μｍ
として波長３６５ｎｍでのエネルギー線量が３００ｍＪ
／ｃｍ²になるように行い、塗膜を硬化させ、厚さ８μ
ｍの透明保護膜層とした。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。

【０１０６】その後、実施例２と同様にしてカラーフィ
ルターを作成した。得られたカラーフィルターにカラー
フィルター用硬化性樹脂溶液組成物（Ａ２）をスピンコ
ートし、８０℃で５分、露光ギャップを３００μｍとし
て波長３６５ｎｍでのエネルギー線量が３００ｍＪ／ｃ
ｍ²になるように露光し、その後２３０℃で５分加熱す
ることにより厚さ１．０μmの透明保護膜とした。表面
形状を観察した結果、表面は非常に平坦であり、最も大
きい段差は、０．１７μｍであり、最大傾斜角は、１．
７°であった。

【０１０７】また、実施例２と同様にして、透明保護膜
の光学異方性の測定、屈折率および押し込み硬度を測定
したところ、複屈折率は０．０００１となり、光学異方
性はほとんどないことがわかった。また、屈折率および
押し込み硬度はそれぞれ１．６２、３０．９となった。

【０１０８】さらに得られたカラーフィルターを使用し
て、スペーサー散布を取りやめる以外は、実施例２と同
様の手順により、液晶表示装置を作成したが、カラーフ
ィルターに基づく表示不良は観察されなかった。実施例６実施例１のカラーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物に
Ｓｂ₂Ｏ₅プロピレングリコールモノメチルエーテルアセ
テートゾル溶液（固形分濃度２０％）を２０ｇ加え、実
施例４と同様にしてカラーフィルターを作成し、表面形
状を観察した結果、表面は非常に平坦であり、最も大き
い段差は、０．１９μｍ、最大傾斜角は、１．８°であ
った。

【０１０９】また、実施例２と同様にして、透明保護膜
の光学異方性の測定、屈折率および押し込み硬度を測定
したところ、複屈折率は０．００１５となり、光学異方
性はほとんどないことがわかった。また、屈折率および
押し込み硬度はそれぞれ１．６６、３６となった。

【０１１０】さらに得られたカラーフィルターを使用し
て、スペーサー散布を取りやめる以外は、実施例２と同
様の手順により、液晶表示装置を作成したが、カラーフ
ィルターに基づく表示不良は観察されなかった。実施例７Ｔｉ（ＯＣＨ（ＣＨ₃）₂）２０ｇにアセチルアセトン１
８ｇを加え、チタンアセチルアセトネートとしてから、
実施例１のカラーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物に
加えた。実施例４と同様にしてカラーフィルターを作成
し、表面形状を観察した結果、表面は非常に平坦であ
り、最も大きい段差は、０．２０μｍ、最大傾斜角は、
２．０°であった。

【０１１１】また、実施例２と同様にして、透明保護膜
の光学異方性の測定、屈折率および押し込み硬度を測定
したところ、複屈折率は０．００１２となり、光学異方
性はほとんどないことがわかった。また、屈折率および
押し込み硬度はそれぞれ１．６６、３６となった。

【０１１２】さらに得られたカラーフィルターを使用し
て、スペーサー散布を取りやめる以外は、実施例２と同
様の手順により、液晶表示装置を作成したが、カラーフ
ィルターに基づく表示不良は観察されなかった。比較例３Ｔｉ（ＯＣＨ（ＣＨ₃）₂）２０ｇにアセチルアセトン１
８ｇを加え、チタンアセチルアセトネートとしてから、
比較例１のカラーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物に
加えた。実施例２と同様にしてカラーフィルターを作成
し、表面形状を観察した結果、表面は非常に平坦であ
り、最も大きい段差は、０．２０μｍ、最大傾斜角は、
１．９°であった。

【０１１３】また、実施例２と同様にして、透明保護膜
の光学異方性の測定、屈折率および押し込み硬度を測定
したところ、複屈折率は０．００２１となり、光学異方
性は大きいことがわかった。また、屈折率および押し込
み硬度はそれぞれ１．６６、３７となった。

【０１１４】さらに得られたカラーフィルターを使用し
て、実施例２と同様の手順により、液晶表示装置を作成
したが、液晶表示装置の左右で色が異なるなどの表示不
良が観察された。実施例８ γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン１
００ｇを１５℃に冷却し、０．０１Ｎの塩酸水溶液１
４．５２ｇを加え、３０分間攪拌した。得られた溶液
に、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジル
エーテル１５ｇ、エチレングリコール３ｇ、多官能型脂
環式エポキシ化合物であるＥＨＰＥ３１５０（ダイセル
化学株式会社製）４．２ｇプロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテート４０ｇ、アルミニウムトリス
アセチルアセトネート０．１８ｇ、アセチルアセトン
０．５４ｇを加えて、カラーフィルター用硬化性樹脂溶
液組成物（Ａ２）を得た。

【０１１５】実施例２と同様にしてカラーフィルターを
作成し、表面形状を観察した結果、表面は非常に平坦で
あり、最も大きい段差は、０．１６μｍ、最大傾斜角
は、１．７°であった。

【０１１６】また、実施例２と同様にして、透明保護膜
の光学異方性の測定、屈折率および押し込み硬度を測定
したところ、複屈折率は０．００１２となり、光学異方
性はほとんどないことがわかった。また、屈折率および
押し込み硬度はそれぞれ１．６０、３１となった。

【０１１７】さらに得られたカラーフィルターを使用し
て、実施例２と同様の手順により、液晶表示装置を作成
したが、カラーフィルターに基づく表示不良は観察され
なかった。実施例９実施例８のカラーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物に
Ｔａ₂Ｏ₅ジエチレングリコールモノエチルエーテルゾル
溶液（固形分濃度２０％）を２０ｇ加え、実施例４と同
様にしてカラーフィルターを作成し、表面形状を観察し
た結果、表面は非常に平坦であり、最も大きい段差は、
０．１８μｍ、最大傾斜角は、１．８°であった。

【０１１８】また、実施例２と同様にして、透明保護膜
の光学異方性の測定、屈折率および押し込み硬度を測定
したところ、複屈折率は０．００１４となり、光学異方
性はほとんどないことがわかった。また、屈折率および
押し込み硬度はそれぞれ１．６７、３６となった。

【０１１９】さらに得られたカラーフィルターを使用し
て、スペーサー散布を取りやめる以外は、実施例２と同
様の手順により、液晶表示装置を作成したが、カラーフ
ィルターに基づく表示不良は観察されなかった。実施例１０実施例８のカラーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物に
ＴｉＯ₂ジエチレングリコールモノエチルエーテルゾル
溶液（固形分濃度２０％）を２０ｇ加え、実施例４と同
様にしてカラーフィルターを作成し、表面形状を観察し
た結果、表面は非常に平坦であり、最も大きい段差は、
０．１９μｍ、最大傾斜角は、１．７°であった。

【０１２０】また、実施例２と同様にして、透明保護膜
の光学異方性の測定、屈折率および押し込み硬度を測定
したところ、複屈折率は０．００１３となり、光学異方
性はほとんどないことがわかった。また、屈折率および
押し込み硬度はそれぞれ１．６７、３６となった。

【０１２１】さらに得られたカラーフィルターを使用し
て、スペーサー散布を取りやめる以外は、実施例２と同
様の手順により、液晶表示装置を作成したが、カラーフ
ィルターに基づく表示不良は観察されなかった。

【０１２２】

【発明の効果】本発明は上述のごとく構成したので、カ
ラーフィルター表面の平坦性を向上させる、光学異方性
がほとんどない、押し込み硬度および屈折率が高いカラ
ーフィルター用透明保護膜を作成することができるカラ
ーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物を提供することが
できる。また、本発明のカラーフィルターを使用するこ
とにより、液晶表示装置における、カラーフィルター表
面の表示不良の発生を防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルターの一例を示す平面図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ’での断面図である。

【符号の説明】

１：ブラックマトリクス２：着色層３：開口部４：ガラス５：透明保護膜６：高低差７：最大傾斜角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｋ 5/5415 Ｃ０８Ｋ 5/5415 Ｃ０８Ｌ 63/00 Ｃ０８Ｌ 63/00 ＣＧ０２Ｆ 1/1335 ５０５Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５０５Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０１Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０１ 7/029 7/029 7/075 ５２１ 7/075 ５２１Ｆターム(参考） 2H025 AA13 AA18 AB13 AC01 AD01 BD03 CA43 CB33 CC03 CC20 DA19 2H048 BA02 BA11 BA16 BA17 BA20 BA25 BA29 BB02 BB14 BB37 BB42 2H091 FA02Y FB02 FB12 GA16 LA02 LA15 LA16 LA19 4J002 AC113 CD02W CD03X CF033 CF193 CG003 CH023 DE099 DE109 DE129 DE139 DE159 EC047 EC057 EC079 ED037 ED067 EN136 EV296 EW046 EW176 EX038 EX068 EY006 EY016 EY026 FA089 FD143 FD147 FD156 FD310 GP00 4J036 AJ10 AJ14 DA05 DB02 FA13 GA02 GA03 GA04 GA06 GA07 JA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脂環式エポキシ化合物、平面構造基を有す
るエポキシ化合物、カチオン性重合開始剤、ポリオール
化合物およびオルガノアルコキシシラン類とを含有する
ことを特徴とするカラーフィルター用硬化性樹脂溶液組
成物。
【請求項２】該オルガノアルコキシシラン類が、下記一
般式（１）で表されるオルガノアルコキシシラン類、該
オルガノアルコキシシラン類の加水分解物および／また
は該オルガノアルコキシシラン類の加水分解縮合物であ
ることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルター用
硬化性樹脂溶液組成物。Ｒ¹ _nＳｉ（ＯＲ²）_4-n （１）（ここで、Ｒ¹は、アルキル基、ビニル基、フェニル
基、γ−グリシドキシプロピル基から選ばれる有機基で
あり、Ｒ²は、水素、アルキル基から選ばれる有機基で
あり、ｎは１〜３の整数を示す。）
【請求項３】該脂環式エポキシ化合物のエポキシ当量が
２００以下で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用硬化性樹脂溶液組成物。
【請求項４】該脂環式エポキシ化合物が、下記一般式
（２）で表される化合物であることを特徴とする請求項
１〜３のいずれかに記載のカラーフィルター用硬化性樹
脂溶液組成物。【化１】
【請求項５】該平面構造基を有するエポキシ化合物の平
面構造基がフルオレン基類であ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用硬化性
樹脂溶液組成物。
【請求項６】該平面構造基を有するエポキシ化合物が、
下記一般式（３）で表される化合物であることを特徴と
する請求項１〜５のいずれかに記載のカラーフィルター
用硬化性樹脂溶液組成物。【化２】
【請求項７】該ポリオール化合物の分子量が５０〜１０
００であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに
記載のカラーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物。
【請求項８】該ポリオール化合物が、２価の水酸基を含
有する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用硬化性樹脂溶液組成物。
【請求項９】該ポリオール化合物が、エチレングリコー
ルであることを特徴とする請求項８記載のカラーフィル
ター用硬化性樹脂溶液組成物。
【請求項１０】該カラーフィルター用硬化性樹脂溶液組
成物が、酸化物超微粒子を含有することを特徴とする請
求項１〜９のいずれかに記載のカラーフィルター用硬化
性樹脂溶液組成物。
【請求項１１】該酸化物超微粒子が、２．０以上の屈折
率を有するものであることを特徴とする請求項１０記載
のカラーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物。
【請求項１２】該カラーフィルター用硬化性樹脂溶液組
成物が、金属アルコキシドを含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用
硬化性樹脂溶液組成物。
【請求項１３】請求項１〜１２のいずれかに記載のカラ
ーフィルター用硬化性樹脂溶液組成物の硬化物で構成さ
れた透明保護膜を有することを特徴とするカラーフィル
ター。
【請求項１４】該カラーフィルターが、少なくとも遮光
部となるブラックマトリクスと、開口部に画素を形成す
る３原色の着色層、および、透明保護膜から構成される
ものである請求項１３に記載のカラーフィルター。
【請求項１５】該カラーフィルターが、透明保護膜の膜
面に垂直方向の屈折率（ｎ_z）と該透明保護膜の面内で
直交する任意の二つの軸方向の屈折率（ｎ_x）および
（ｎ_y）との差（複屈折率）の絶対値が０．００１５以
下であることを特徴とする請求項１３または１４に記載
のカラーフィルター。
【請求項１６】該透明保護膜の押し込み硬度が、３０〜
６０、屈折率が１．６〜１．８であることを特徴とする
請求項１３〜１５のいずれかに記載のカラーフィルタ
ー。
【請求項１７】請求項１３〜１６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。