【手続補正書】
【提出日】平成19年4月18日(2007.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  カラーフィルターおよび液晶表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】少なくとも樹脂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。
【請求項２】少なくとも樹脂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られ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。
【請求項３】該透明粒子の平均粒径が０．４〜３．０μｍ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。
【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。
【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。
【請求項６】該透明光拡散機能膜が熱硬化により形成されたものであることを特徴とする請求項１、３〜５のいずれかに記載のカラーフィルター。
【請求項７】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、３〜６のいずれかに記載のカラーフィルター。
【請求項８】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、３〜７のいずれかに記載のカラーフィルター。
【請求項９】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１〜８のいずれかに記載のカラーフィルター。
【請求項１０】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１〜９のいずれかに記載のカラーフィルター。
【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、樹脂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６〜１０のいずれかに記載のカラーフィルター。
【請求項１２】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、樹脂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９〜１０のいずれかに記載のカラーフィルター。
【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を使用したことを特徴とする液晶表示装置。
【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く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２６０３９９号公報にて提案されている。これらの技術においては、対向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。
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樹脂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、少なくとも樹脂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られ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。
【００１４】
【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。
【００１５】
（１）透明樹脂と透明粒子からなる透明光拡散機能膜を樹脂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。
【００１６】
（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。
【００１７】
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界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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、９０００、１２０００、１３０００、１３２４０、１３９４０、１７０００、２００００、２４０００、２６０００、２８０００等で、”Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ”−１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１８２、１８４、ＥＦＫＡ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ＢＶ社製商品名  ＥＦＫＡ−４６、ＥＦＫＡ−４７、ＥＦＫＡ−４７ＥＡ、４８、ＥＦＫＡ−ポリマー１００、ＥＦＫＡポリマー４００、ＥＦＫＡポリマー４０１、ＥＦＫＡポリマー４５０、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
高屈折率かつ透明な金属酸化物としては、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＴｅＯ2、ＴｈＯ2、ＣｅＯ2、Ｇａ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ5、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｎｂ2Ｏ5、ＩｎＯ2、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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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）
【００４８】
【化１】
2001166126.tif 000001
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
【化２】
2001166126.tif 000002
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
【化３】
2001166126.tif 000003
【００５５】
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１〜１２０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。
【００５６】
【化４】
2001166126.tif 000004
【００５７】
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。
【００５８】
【化５】
2001166126.tif 000005
【００５９】
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−、−ＳＯ2−  、−Ｃ（ＣＦ3 ）2 −または−Ｃ（ＣＨ3）2 −である。
【００６０】
【化６】
2001166126.tif 000006
【００６１】
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。
【００６２】
【化７】
2001166126.tif 000007
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
【化８】
2001166126.tif 000008
【００６６】
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。
【００６７】
【化９】
2001166126.tif 000009
【００６８】
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。
【００６９】
【化１０】
2001166126.tif 000010
【００７０】
【化１１】
2001166126.tif 000011
【００７１】
【化１２】
2001166126.tif 000012
【００７２】
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。
【００７３】
【化１３】
2001166126.tif 000013
【００７４】
【化１４】
2001166126.tif 000014
【００７５】
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１０００〜５０００程度の高分子量を有する化合物も挙げられる。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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ｓｅｃ−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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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、１３９、１４７、１４８、１５３、１５４、１６６、１６８、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、４２、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、１６６、１６８、１７７、１８０、１９２、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、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、３２、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、１５：４、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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
次に、本発明のカラーフィルターの構成について述べる。
【０１１７】
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、少なくとも樹脂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。
【０１１８】
パターンニングされた樹脂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。
【０１１９】
また、本発明のカラーフィルターは、樹脂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。
【０１２０】
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、少なくとも樹脂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。
【０１２１】
また、本発明のカラーフィルターは、同様に樹脂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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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上に形成された樹脂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、樹脂ブラックマトリクスには、開口部３が存在する。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
樹脂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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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、３７、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。
【０１３６】
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。１０重量％を超えると、樹脂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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
【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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
次に、得られた透明光拡散機能膜を樹脂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。
【０１４４】
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  ６４４．４ｇ、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ＮＭＰ溶液（Ｐ１）を得た。
【０１４５】
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。
【０１４６】
また、ピグメントブルー１５：６  ２．２ｇ、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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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−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、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。
【０１４９】
（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、２６０℃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。
【０１５０】
（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。
【０１５１】
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２．３８ｗｔ％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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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℃、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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
【表１】
2001166126.tif 000015
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。（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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
コントラスト値、反射率、光拡散性とも良好であった。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
コントラスト値、反射率、光拡散性とも良好であった。
【０１６８】
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ＮＭＰ溶液（Ａ２）を得た。Ａ２と固形分濃度５０％のＳｉＯ2メタノールゾル溶液１１５０ｇと混合した（Ａ３）。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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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ＴｉＯ2（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。
【０１７１】
【表２】
2001166126.tif 000016
【０１７２】
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、ＴｉＯ2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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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Ｓｂ2Ｏ5（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、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。
【０１７５】
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Ｓｂ2Ｏ5（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。
【０１７６】
【表３】
2001166126.tif 000017
【０１７７】
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、Ｓｂ2Ｏ5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。
【０１７８】
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１７７）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。
【０１７９】
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７９．７５ｇ（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（０．４７５ｍｏｌ）、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。
【０１８０】
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１９．７％）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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
【表４】
2001166126.tif 000018
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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１８０）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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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２０．２％）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。
【０１９１】
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２．３８ｗｔ％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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
表４に示すように、本発明による実施例１１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Ｓｂ2Ｏ5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Ｓｂ2Ｏ5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。
【０１９４】
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１１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。
【０１９５】
【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
【符号の説明】
１：樹脂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