(57)【要約】  【課題】着色層を積層した構造を有する半透過型カラーフィルターにおいて、表示不良の生じないカラーフィルターを簡便な加工により製造する。  【解決手段】基板上に複数色の画素が配され、かつ一画素中に透過用領域と反射用領域を有する液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法であって、下記（Ａ）、および（Ｂ）の工程を順次行うことを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法。  （Ａ）該基板上の少なくとも１色の画素の透過用領域にのみインクジェット方式によって着色インクを塗布し乾燥させて着色層を形成する工程  （Ｂ）該着色層上に感光性カラーペーストを塗布・乾燥して感光性着色層を形成する工程【選択図】図７
2007078919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数色の画素が配され、かつ一画素中に透過用領域と反射用領域を有する液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法であって、下記（Ａ）、および（Ｂ）の工程を順次行うことを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法。
（Ａ）該基板上の少なくとも１色の画素の透過用領域にのみインクジェット方式によって着色インクを塗布し乾燥させて着色層を形成する工程
（Ｂ）該着色層上に感光性カラーペーストを塗布・乾燥して感光性着色層を形成する工程
【請求項２】
前記基板が、少なくとも１色の画素の前記反射用領域に土台層が形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法。
【請求項３】
前記着色インクが非感光性であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法。
【請求項４】
前記着色インクが感光性であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法。
【請求項５】
前記（Ｂ）工程の後に、前記感光性着色層を露光・現像する工程を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法によって得られた液晶表示装置用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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型液晶表示と反射型液晶表示の両方の方式を兼ね備えた半透過型液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法、およびそれを用いた液晶表示装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶表示装置は軽量、薄型、低消費電力等の特性を生かし、ノートＰＣ、携帯情報端末、デスクトップモニタ、デジタルカメラなど様々な用途で使用されている。バックライトを使用した液晶表示装置においては、低消費電力化を進めるためにバックライト光の利用効率を高めることが求められ、カラーフィルターの高透過率化が要求されている。一方、カラーフィルターの透過率は年々向上しているが、透過率向上による消費電力の大幅な低下は望めなくなってきている。最近では電力消費量の大きなバックライト光源を必要としない反射型液晶表示装置の開発が進められており、透過型液晶表示装置にくらべ約１／７と大幅な消費電力の低減が可能であることが発表されている（例えば非特許文献１参照）。  反射型液晶表示装置は、透過型液晶表示装置に比べ低消費電力であり、屋外での視認性に優れるという利点はあるものの、十分な環境光強度が確保されない場所では表示が暗くなってしまい、視認性が極端に悪くなるという問題点がある。暗い環境下でも表示が視認されるようにするために、（１）バックライトを設け、反射膜の一部に切り欠きを入れ、一部が透過型表示方式、一部を反射型表示方式とした液晶表示装置、半透過半反射型表示方式（いわゆる半透過半反射型液晶表示装置、以降、単に半透過型液晶表示装置という。例えば、非特許文献２参照）、（２）フロントライトを設けた液晶表示装置などが考案されている。
【０００３】
反射膜の一部に切り欠きを入れ、バックライトを設けた半透過型液晶表示装置では、バックライト光を利用する透過表示と環境光を利用する反射表示が１画素内に共存するため、環境光強度によらず、視認性のよい表示を行うことが出来る（例えば、特許文献１参照）。しかし、図１に示すような従来の構成のカラーフィルター、すなわち、反射用領域と透過用領域が特別には設けられていない、１画素内での着色が均一なカラーフィルターを用いた場合には、鮮やかな透過表示を得ようとすると問題点が生じていた。具体的には透過色の色鮮やかさ（色純度）を向上させると、反射色もそれに伴いさらに色純度が高くなり、色純度とトレードオフの関係にある明るさが極端に低下し、十分な視認性が得られないというものである。この問題点は、透過表示を行うときにはバックライト光がカラーフィルターを１回透過するのに対して、反射表示では、環境光が入射時と反射時の２回カラーフィルターを透過することに起因する。また、半透過型液晶表示装置では透過表示での光源がバックライト光である一方、反射表示での光源が環境光であるために、色純度だけでなく色調も変化してしまうという問題点もある。これは、環境光がＤ６５光源に代表されるような連続的なスペクトルを持つのに対して、バックライト光源がある特定の波長にスペクトルのピークをもつという光源のスペクトル特性の違いに起因する。
【０００４】
そこで、透過用領域と反射用領域の表示色を独立に設計する方法として、反射用領域に透明樹脂層を形成し、複数の着色層を積層させ、ならびに積層させる着色層の着色特性を異ならせることで、透過表示と反射表示のそれぞれで所望の色特性を得ることが考案されている（図２，３）。特に、下層に非感光性カラーペースト、最上層に感光性カラーペーストを用いた場合、積層した着色層を一括パターン加工することができ、製造工程の増加を抑えることが可能となる。また、パターン加工の際には、反射用領域の下層着色層のみを現像時に溶解させ、反射用領域の着色層については最上層の感光性カラーペーストのみとすることで、透過表示と反射表示のそれぞれで所望の特性を得ることが可能となる（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、上記のような構成のカラーフィルターの場合、現像時に反射用領域の下層着色層のみを溶解させなければならなく、加工上難しいという問題があった。つまり、現像時間が長すぎると、最上層の着色層が剥離してしまい、逆に短すぎると、反射用領域の下層着色層全てを溶解することができない。
【０００５】
また、半透過型用カラーフィルターの製造方法において、着色層をインクジェットにより形成することも知られている（例えば、特許文献３参照）。インクジェット法のみでカラーフィルターを製造する場合、所望の場所以外にインク滴が付着した場合、表示不良となる問題があった。また、逆に所望の場所にインク滴が付着しなかった場合は、白抜けとなってしまう問題もあった。
【特許文献１】特開平１１−１０９４１７号公報（図１）
【特許文献２】特開２００５−２５５３２５号公報
【特許文献３】特開２００２−３４１１２８号公報
【非特許文献１】「日経マイクロデバイス別冊フラットパネル・ディスプレイ」、１９９８年、ｐ．１２６。
【非特許文献２】「ファインプロセステクノロジージャパン’９９、専門技術セミナーテキストＡ５」、１９９８年７月２日、ｐ．６。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み創案されたもので、着色層を積層した構造を有する半透過型カラーフィルターにおいて、表示不良の生じないカラーフィルターを簡便な加工により製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、従来技術の課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の製造方法によって、表示不良の生じないカラーフィルターを簡便な加工で得ることが可能であることを見いだした。
【０００８】
本発明のカラーフィルターおよび半透過型液晶表示装置の製造方法は、以下の構成を有するものである。
すなわち、
（１）基板上に複数色の画素が配され、かつ一画素中に透過用領域と反射用領域を有する液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法であって、下記（Ａ）、および（Ｂ）の工程を順次行うことを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法。
【０００９】
（Ａ）該基板上の少なくとも１色の画素の透過用領域にのみインクジェット方式によって着色インクを塗布し乾燥させて着色層を形成する工程
（Ｂ）該着色層上に感光性カラーペーストを塗布・乾燥して感光性着色層を形成する工程
（２）前記基板が、少なくとも１色の画素の前記反射用領域に土台層が形成されたものであることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法。
（３）前記着色インクが非感光性であることを特徴とする（１）または（２）のいずれかに記載の液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法。
（４）前記着色インクが感光性であることを特徴とする（１）または（２）のいずれかに記載の液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法。
（５）前記（Ｂ）工程の後に、前記感光性着色層を露光・現像する工程を有することを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法。
（６）（１）〜（５）のいずれかに記載の液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法によって得られた液晶表示装置用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。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は上述のごとく構成したので、色鮮やかな透過表示と明るい反射表示を両立するカラーフィルターを簡便な加工で、また加工上の欠点（画素の剥離、欠けなど）もなく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
本発明で製造されるカラーフィルターは一画素内に透過用領域と反射用領域を持つ半透過液晶表示装置に好適に用いることができる。
【００１３】
本発明の液晶表示装置においては反射表示と透過表示での色純度、明るさ、色調の差を小さくするために、少なくとも１色の画素において、透過用領域にはインクジェット方式により着色層が塗布されていること、インクジェット方式により塗布された着色層上に感光性カラーペーストからなる着色層が塗布されていることが重要である。透過用領域の着色層を積層させることで、透過表示と反射表示のそれぞれで所望の色調を得ることが可能となる。また、最上層が感光性カラーペーストであることで、下層着色層との一括現像ができ、製造工程の増加を抑えることが可能となる（図４〜６）。
【００１４】
外光を利用するための反射膜が形成される基板は、カラーフィルター側基板、カラーフィルターに対向する基板のいずれでもよい。カラーフィルター側に反射膜が形成されている場合は、色材料が形成されている画素領域の内、反射膜が形成されている領域が反射用領域となり、画素領域の中で反射膜が形成されていない領域が透過用領域となる。反射膜がカラーフィルターに対向する基板上に形成されている場合は、該基板の反射膜形成領域に対応するカラーフィルター画素領域が反射用領域となり、該基板の反射膜が形成されていない領域に対応するカラーフィルター画素領域が透過用領域となる。
【００１５】
本発明においては、反射用領域と透過用領域の配置について特に限定はないが、反射用領域の内側に透過用領域が含まれることが好ましい。また、透過用領域は画素領域のおおむね中間に位置することが好ましい。もしくは、画素の短辺方向を上下とした場合に上下で反射用領域、透過用領域と分割される配置が好ましい。
【００１６】
本発明は、インクジェット装置を用いて透過用領域に着色層を塗布する（図７）。インクジェット装置に着色層の材料である着色インクを供給し、インクジェット装置のノズルから滴状に着色インクを噴射して、基板上の各画素に対応する位置に付着させる。インクジェット装置から噴射するインク滴の直径は５〜１００μｍであり、１画素を１滴でカバーすることはできず、１画素に対して３〜２０滴を付着させる。
【００１７】
着色層とは、液晶表示装置の発色のために用いられる層を指し、例えば透明樹脂層、遮光層などは含まないものとする。
【００１８】
インクジェット装置としては、インク噴出のための機構として、ピエゾ方式、“バブルジェット（登録商標）”方式があり、また、インキ噴出ノズルが一つまたは少数でそれぞれから噴出されるインク滴について電解で基板上の着地点を制御する方法や多数のインク噴出ノズルを備え、着地点に相対するノズルの位置決めのみで基板上の着地点にインク滴を付着させる方法がある。本発明は特にインクジェット装置の方式によらず有効であるが、必要なときだけインク滴を噴出するオンデマンド型インクジェット装置が色配置の自由度が大きく、好ましい。
【００１９】
基板上にインク滴を噴射したとき、インクが基板上を広がり、隣接した画素と色混ざりが生じる危険性がある。そこで、画素と画素の間のスペースに、着色インクに対して反撥性の高い柵を形成した後にインクジェット装置を用いて柵に囲まれた画素部位内にインク滴を付着させることにより混色を避けることができるため好ましく用いられる。このようなインク反撥性の柵として、土台層または遮光層を少なくとも１層形成するか、または土台層と遮光層を組み合わせてもよい。
【００２０】
ここでいう土台層とは、透明樹脂層、反射膜、光拡散膜などを指し、好ましく用いられるが、基板と着色層の間に凸形状の層を形成することができればこれらに限定されるものではない。また、土台層は積層されていてもよい。例えば、透明樹脂層上に光拡散膜を積層したり、反射膜上に透明樹脂層を積層したものも好ましく用いることができる。また、着色インクが非感光性である場合は、土台層の下層を非感光性樹脂、上層を感光性樹脂として、積層で形成してもよい。これは、同系の樹脂は濡れ性がよいため、土台層の側面（下層の非感光性樹脂層）で着色インクがはじかれることなく付着し、土台層の上部（上層の感光性樹脂層）では着色インクがはじかれ、所望の場所以外へのインク滴の付着を防ぐことが期待できるからである。また、本発明では、インクジェット方式で塗布された着色層と土台層上には感光性カラーペーストが塗布されるため、この感光性ペーストと土台層の上部とが同系の樹脂となるため、塗布ムラなどの加工状の問題も生じない。
【００２１】
インク反撥性の柵が遮光層のみである場合は、画素と画素の間のような遮光部となる場所と透過用領域と反射用領域の境界部のみに形成されている方が、画素の有効表示面積（開口率）の減少が抑えられ好ましい。また、開口率の低下をさらに少なくするため、その線幅は１０μｍ以下が好ましく、７μｍ以下がより好ましい。また、パターン加工性の観点からは、遮光層の膜厚は、７μｍ以下が好ましく、５μｍ以下がより好ましく、３μｍ以下がさらに好ましい。
【００２２】
遮光層は、少なくとも遮光機能を有していればよい。従って、金属薄膜ブラックマトリックス、樹脂ブラックマトリックスなどいずれも好適に用いることができる。
【００２３】
一方、土台層が透明樹脂層、反射膜、光拡散膜である場合は、透過用領域と反射用領域の境界部のみに形成されていてもよく、反射用領域全体にわたって形成されていてもよい。
【００２４】
反射用領域の全体に渡って、土台層を形成する場合は、土台層は透明であることが好ましい。ここで「透明」とは、具体的には可視光領域の平均透過率が８０％以上であることをいう。反射用領域に形成した土台層によって、反射用領域の着色膜の膜厚を透過用領域より薄くし、反射用領域の着色を透過用領域の着色より薄く、明るくすることができ、好ましい。
【００２５】
上記のように、基板上の反射用領域に土台層を形成すると反射用領域は土台層の膜厚分凸になるため、凸のある基板上に感光性カラーペーストを塗布し着色層を形成すると、凸が形成されている反射用領域の膜厚は、感光性カラーペーストによる流れ込みによって透過用領域の着色層の膜厚に比べて薄くなる。
【００２６】
着色塗液の流れ込みの程度は、塗液の粘度、固形分濃度により調整することが出来る。塗液の粘度が低いとより流れ込みやすくなり、また塗液中の固形分濃度が低いとより流れ込みやすい。土台層上に塗布する着色層の固形分濃度は感光性カラーペーストの場合、１０重量％から３０重量％であることが好ましい。
【００２７】
基板と着色層の間に形成される土台層の膜厚は、インク反撥性の柵としての機能を損なわず、反射用領域と透過用領域の色純度、明るさ、色調が所望の特性となるように選択させる。土台層の膜厚が大きいほど、インク滴の混色を防ぐ効果が大きい。しかしながら、土台層の膜厚があまりに大きくなると表示エリア内の段差が大きくなり、液晶配向に悪影響を及ぼし表示品位が悪化するので土台層の膜厚は１０μｍ以下が好ましい。特に、土台層の膜厚が５μｍ以下であると、オーバーコートなどの平坦化膜による平坦化が容易にできるため、より好ましい。
【００２８】
土台層として透明樹脂層を形成する場合は感光性ペーストを使用することができる。感光性樹脂材料としてはポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の材料が使用でき、アクリル系樹脂が好ましく用いられる。感光性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がエポキシモノマーを加えたいわゆるアクリルエポキシ樹脂としてもよい。透明樹脂層を感光性ペーストで形成した場合は、フォトリソ加工の露光工程で、露光マスクと透明樹脂層を形成する基板の距離を変えることで透明樹脂層の表面の丸みや平坦性を制御することが可能である。
【００２９】
透明樹脂層は非感光性ペーストを使用しても形成することができる。非感光性樹脂材料としてはポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の材料が使用でき、ポリイミド系樹脂が好ましく用いられる。透明樹脂層を非感光性ペーストで形成した場合は、透明樹脂層の上部表面が平坦な構造になり、より小さな面積の透明樹脂層を形成することが可能である。
【００３０】
反射用領域に土台層として透明樹脂層を形成する場合、透明樹脂層には光散乱のための粒子を含んでもよい（光拡散膜）。透明樹脂層に光拡散の粒子を含むことで、正反射成分による表示のギラツキを押さえ、良好な表示特性を得ることができ、かつ透過用領域には透明樹脂層は存在しないので光散乱せずに効率的にバックライトを使用することができる。光散乱のための粒子としてはシリカ、アルミナ、チタニアなどの無機酸化物粒子、金属粒子、アクリル、スチレン、シリコーン、フッ素含有ポリマーなどの樹脂粒子などの材料を使用することができ、シリカ粒子を用いることが好ましい。光散乱粒子の粒径としては０．１〜１０μｍの範囲で用いることができる。光拡散の粒子径が透明樹脂層の厚み以下である場合は透明樹脂層が平坦になるのでより好ましい。
【００３１】
非感光性ペーストを用いて透明樹脂層を形成する例としては、透明基板上に非感光性ペーストを塗布し、ホットプレート、オーブン、真空乾燥などを用いて加熱乾燥（セミキュア）する。セミキュア膜上にポジ型フォトレジストを塗布し、加熱乾燥（プリベーク）する。プリベーク後にマスク露光し、アルカリ現像し、フォトレジストを溶剤で剥離することで透明樹脂層を形成し加熱硬化させる。
【００３２】
感光性ペーストを用いて透明樹脂層を形成する方法としては、透明基板上に感光性ペーストを塗布し、ホットプレート、オーブン、真空乾燥を用いて加熱乾燥（プリベーク）する。プリベーク後にマスク露光し、アルカリ現像し、後に加熱硬化することで、透明樹脂層を得る。
【００３３】
土台層が形成される画素には特に限定はなく、赤、緑、青のいずれか１色でもよく、または全ての色でもよい。透過型と反射型の色特性の向上という観点から考えると、全ての色において土台層を形成することが特に好ましい。
【００３４】
次に、インクジェット方式に用いるインクについて説明する。インクの物理的性状としては、できるだけ低粘度、かつ低粘弾性が好適である。従って、インクの樹脂成分として高分子量成分は好ましくなく、オリゴマーまたは低分子量ポリマーに架橋成分を添加し、吐出後に光りまたは熱で架橋して樹脂とする方法がより有効であるが、特にこれに限定するものではない。
【００３５】
カラーフィルターの耐熱性を高く保つために、インクの樹脂成分として、先に記載した熱硬化性樹脂を含むことが非常に有効であるが、インク中の樹脂成分をこれらの熱硬化性樹脂のみで構成する必要はない。
【００３６】
次に感光性カラーペーストについて説明する。感光性カラーペーストは、着色成分と樹脂成分を含み、樹脂成分は光によって反応する感光成分を含む。光照射された樹脂が現像液への溶解速度のあがるポジ型と、光照射された樹脂が現像液への溶解速度の下がるネガ型があり、どちらも使用することが可能であるが、可視光で感光成分の透明性の高いネガ型樹脂が好ましく用いられる。感光性カラーペーストの樹脂成分としてはポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の材料が好ましく用いられる。
【００３７】
非感光性カラーペーストに使用する樹脂成分の例としてポリイミド系樹脂について述べる。ポリイミド系樹脂としてはポリイミド前駆体であるポリアミック酸を、加熱又は適当な触媒によってイミド化したものが好適に用いられる。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。
【００３８】
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。
【００３９】
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−トリジン、４，４”−ジアミノターフェニル、１，５−ジアミノナフタレン、３，３´−ジメチル−４，４´−ジアミノジフェニルメタン、４，４´−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。      
【００４２】
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。
【００４３】
次に、本発明で使用する非感光性カラーペーストに使用するポリアミック酸の構造単位の繰り返し数について述べる。ポリイミド膜の力学的特性は、分子量が大きいほど良好であるため、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸の分子量も大きいことが望まれる。一方、ポリアミック酸膜を湿式エッチングによりパターン加工を行う場合、ポリアミック酸の分子量が大きすぎると、現像に要する時間が長くなりすぎるという問題がある。したがって、構造単位の繰り返し数の好ましい範囲は１５〜１０００、より好ましくは１８〜４００、さらに好ましくは２０〜１００である。なお、ポリアミック酸の分子量には一般にばらつきがあるため、ここでいう構造単位の繰り返し数の好ましい範囲とは、この範囲の中に全ポリアミック酸の５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上、さらに好ましくは９０モル％以上が入っていることを意味する。
【００４４】
感光性カラーペーストに使用する樹脂成分の例として、アクリル系樹脂について述べる。感光性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。さらにエポキシを加えた、いわゆるアクリルエポキシ樹脂も用いることができる。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
本発明で用いる溶媒としては、樹脂成分を容易に溶解するものを使用することができる。
【００５１】
非感光性樹脂であるポリアミック酸の例では、溶解する溶媒として、例えば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、感光性樹脂であるアクリル系樹脂の例では、これらに加え、例えばメチルセロソルブ、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、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類を用いることも可能である。
【００５２】
本発明に用いるカラーペースト用溶媒としては使用樹脂を溶解する単独あるいは２種類以上の溶媒の混合溶媒を、適宜組み合わせて使用するのが好ましい。この場合は、副溶剤として、使用する樹脂に対する貧溶媒を用いることも可能である。好ましい溶媒としては、特に限定されるわけではないが、例えばＮ−メチルピロリドンとシクロペンタノンの混合溶媒などがあげられ、特にアクリル系樹脂の場合には、シクロペンタノン単独でも好ましく用いることができる。
【００５３】
本発明のカラーぺーストにおいて、ポリアミック酸あるいはアクリル系樹脂といった樹脂成分と、着色剤とは、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。樹脂成分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、樹脂成分と顔料をあわせた固形分濃度は、２〜４０％、好ましくは３〜３０％、さらに好ましくは５〜２５％の範囲で使用する。
【００５４】
本発明のカラーフィルターは、少なくとも赤、緑、青の３色の色画素から構成され、使用される着色材料は、有機顔料、無機顔料、染料問わず着色剤全般を使用することができる。代表的な顔料の例として、ピグメントレッド（ＰＲ−）、２、３、２２、３８、１４９，１６６、１６８、１７７，２０６、２０７、２０９、２２４、２４２，２５４、ピグメントオレンジ（ＰＯ−）５、１３、１７、３１、３６、３８、４０、４２、４３、５１、５５、５９、６１、６４、６５、７１、ピグメントイエロー（ＰＹ−）１２、１３、１４、１７、２０、２４、８３、８６、９３、９４、１０９、１１０、１１７、１２５、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０，１５３、１５４、１６６、１７３、１８５、ピグメントブルー（ＰＢ−）１５（１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６）、２１、２２、６０、６４、ピグメントバイオレット（ＰＶ−）１９、２３、２９、３２、３３、３６、３７、３８、４０、５０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。
【００５５】
上記顔料は必要に応じて、ロジン処理、酸性基処理、塩基性処理、顔料誘導体処理などの表面処理が施されているものを使用しても良い。  なお、ＰＲ（ピグメントレッド）、ＰＹ（ピグメントイエロー）、ＰＶ（ピグメントバイオレット）、ＰＯ（ピグメントオレンジ）等は、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．；The Society of Dyers and Colourists社発行）の記号であり、正式には頭にＣ．Ｉ．を付するもの（例えば、Ｃ．Ｉ．ＰＲ２５４など）である。これは染料や染色の標準を規定したものであり、それぞれの記号は特定の標準となる染料とその色を指定するものもである。なお、以下の本発明の説明においては、原則として、前記Ｃ．Ｉ．の表記は省略（例えば、Ｃ．Ｉ．ＰＲ２５４ならば、ＰＲ２５４）する。
【００５６】
本発明のカラーフィルターでは非感光性カラーペーストに含まれる着色剤は、感光性カラーペーストに含まれる着色剤と同じでも良く、異なっていても良く、どちらか一方が染料で他方が顔料であっても良く、独立に調製することができる。  また、１色あたり２種類以上の着色剤を用いて、色度を調整することがあるが、非感光性カラーペーストと感光性カラーペーストに含まれる着色剤は、着色剤数、着色剤種類、着色剤組成、着色剤濃度は独立に調製することが可能である。
【００５７】
好ましい画素の着色設計には、光源の違いを考慮に入れるため、透過用領域はバックライトに用いられる光源としてＣ光源、２波長型光源、３波長型光源の内のいずれか、反射用領域は環境光としての太陽光（自然光）に近いＤ６５光源で行うことが好ましい。ここでいう２波長型のＬＥＤ光源の例としては、青色ＬＥＤと黄色蛍光体または黄緑色蛍光体とを組み合わせて白色光を発するＬＥＤ光源があげられる。また、３波長型光源の例としては、３波長冷陰極管、紫外ＬＥＤと赤、青、緑蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤ光源、赤、青、緑各色のＬＥＤを組み合わせた白色ＬＥＤ光源、青色ＬＥＤと赤色蛍光体ならびに緑色蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤ光源、有機エレクトロルミネッセンス光源などがあげられる。
【００５８】
光源が異なるにも係わらず、透過表示と反射表示の色純度、明るさ、色調の差を少なくするためには、透過用領域の着色と反射用領域の着色が異なることが好ましい。「着色が異なる」とは、同一光源（例えばＣ光源）で透過用領域と反射用領域を見たときの色純度、明るさ（透過率）、色調が異なることを指す。従って、インクジェット方式で塗布される着色層と、その上に塗布される感光性カラーペーストからなる着色層との着色は同一ではなく目的に応じて異なることが好ましい。着色を異ならせる方法としては、上記すなわち使用する着色剤数、着色剤種類、着色剤組成、着色剤濃度を異ならせることで達成することができる。勿論、使用される着色剤が同じであっても組成を変えれば達成される色度を異ならせることができる。あるいは、最上層に主顔料と副顔料の両者を使用した調色された着色とし、下層着色層には主顔料あるいは副顔料のみを使用する、あるいは、最上層と下層着色層で主顔料の種類を変えるなどが可能である。
【００５９】
本発明では、透過用領域にインクジェット方式により非感光性着色インクまたは感光性着色インクを塗布し、未硬化の状態で、上部に未硬化の感光性カラーペーストからなる着色層を積層して、露光、現像を行いフォトリソ加工することで感光性カラーペーストと未硬化の着色層を同時に加工することができるので生産性が向上して好ましい。特に、透過用領域にインクジェット方式により塗布する着色層を非感光性着色インクとした場合、本発明の最上層に感光性カラーペーストを積層する際には感光性カラーペーストは着色層なので、フォトリソ加工後に感光性樹脂を剥離することなく、カラーフィルターを作製することが可能であり、フォトレジスト剥離工程が短縮できるので好ましい。また、インク滴が所望の場所以外に付着した場合でも、現像で除去することができるため表示不良となる欠点が出にくいという利点もある。さらに、インク滴が所望の場所に付着しなかった場合でも、上部に感光性カラーペーストを塗布しているため、白抜けにもならないという利点がある。
【００６０】
画素を単層膜で形成する場合は目標色度ごとに着色剤組成を最適化する必要があるが、この方法では透過用領域と反射用領域を別々に形成しなければならないので赤、緑、青の３色の画素が必要な場合には６回のフォトリソ加工が必要である。一方、本発明では少なくとも１色の画素において、透過用領域と反射用領域の着色層の積層状態が異なること（これにより透過用領域と反射用領域の色特性を独立に設計することが可能となる）、着色層最上層に感光性カラーペーストからなる着色層が形成されることにより、赤、緑、青の３色の画素が必要な場合には従来６回のフォトリソ加工工程で達成される透過用領域と反射用領域の目標の色純度、明るさ、色調を４回のフォトリソ加工工程で達成することができる。
【００６１】
現像時に用いるアルカリ現像液は有機アルカリ現像液と無機アルカリ現像液のどちらも用いることができる。無機アルカリ現像液では炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムの水溶液などが好適に用いられる。有機アルカリ現像液ではテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、メタノールアミンなどのアミン系水溶液が好適に用いられる。現像液には現像の均一性を上げるために界面活性剤を添加することが好ましい。アルカリ現像はディップ現像、シャワー現像、パドル現像などの方法が可能である。現像後はアルカリ現像液を除去するために純水洗浄を行う。シャワー現像では最適な画素形状になるようにシャワー圧力を調整することが好ましい。シャワー圧力が弱いと、画素の解像度が低下する。シャワー圧力が強いと画素が基板から剥がれることがある。シャワーの圧力は０．０５〜５ＭＰａが好ましい。
【００６２】
透明樹脂層の形成によって、表面の平坦性が損なわれ透過用領域と反射用領域の表面段差が生じる場合があるので、画素上に平坦化層としてオーバーコート層を形成するのが好ましい。具体的には、エポキシ膜、アクリルエポキシ膜、アクリル膜、シロキサンポリマ系の膜、ポリイミド膜、ケイ素含有ポリイミド膜、ポリイミドシロキサン膜等が挙げられる。
【００６３】
カラーフィルターの形成は、ガラス、高分子フィルム等の透明基板側に限定されず、駆動素子側基板にも行うことができる。カラーフィルターのパターン形状については、ストライプ状、アイランド状などがあげられるが特に限定されるものではない。また、必要に応じてカラーフィルター上に柱状の固定式スペーサーが配置されていてもよい。
【００６４】
本発明のカラーフィルターは、半透過型液晶表示装置に組み込まれて使用される。ここで、半透過型液晶表示装置とは、対向基板あるいはカラーフィルターの反射領域にはアルミニウム膜や銀膜等から成る反射膜を備え、透過領域にはそのような反射膜がないことを特徴とする液晶表示装置である。本発明のカラーフィルターは、液晶表示装置の駆動方法、表示方式にも限定されず、アクティブマトリクス方式、パッシブマトリクス方式、ＴＮモード、ＳＴＮモード、ＥＣＢモード、ＯＣＢ、ＶＡモードなど種々の液晶表示装置に適用される。また、液晶表示装置の構成、例えば偏光板の数、散乱体の位置等にも限定されずに使用することができる。
【００６５】
本発明のカラーフィルター作製方法の一例を述べる。
【００６６】
透明基板上に少なくともポリアミック酸、黒色着色剤、溶剤からなる非感光性カラーペーストを透明基板上に塗布した後、風乾、加熱乾燥、真空乾燥などにより、ポリアミック酸黒色着色被膜を形成する。加熱乾燥の場合、オーブン、ホットプレートなどを使用し、６０〜２００℃の範囲で１分〜６０分行うのが好ましい。次にこのようにして得られたポリアミック酸黒色被膜にポジ型フォトレジストを塗布し、ホットプレートを使用して６０〜１５０℃の範囲で１〜３０分加熱乾燥させる。露光装置を用いて、紫外線を照射し目的のパターンを焼き付け、アルカリ現像して所望位置に所望パターンで樹脂ブラックマトリクス層を得る。樹脂ブラックマトリクス層は２００〜３００℃で加熱硬化させる。
【００６７】
次に感光性透明樹脂組成物をブラックマトリクスが形成された透明基板の全面に塗布し、ホットプレートを使用し、６０〜１５０℃の範囲で１〜３０分加熱乾燥させる。露光装置を用いて、紫外線を照射し目的のパターンを焼き付け、アルカリ現像して所望位置に所望パターンで透明樹脂層（土台層）を得る。透明樹脂層は２００〜３００℃で加熱硬化させる。
【００６８】
次に着色層を積層して画素を形成する。少なくともポリアミック酸、着色剤、溶剤からなる非感光性着色インクを画素の透過用領域にのみインクジェット方式により塗布した後、風乾、加熱乾燥、真空乾燥などにより、ポリアミック酸着色被膜を形成する。加熱乾燥の場合、オーブン、ホットプレートなどを使用し、６０〜２００℃の範囲で１分〜６０分行うのが好ましい。次に、このようにして得られたポリアミック酸着色被膜に、アクリル系ポリマー、アクリル系多官能モノマー、光重合開始剤からなる感光性アクリル樹脂、着色剤、溶剤からなる感光性カラーペーストを塗布した後、風乾、加熱乾燥、真空乾燥などにより、感光性アクリル着色被膜を積層形成する。加熱乾燥の場合、オーブン、ホットプレートなどを使用し、６０〜２００℃の範囲で１分〜３時間行うのが好ましい。続いて感光性アクリル着色被膜にフォトマスクと露光装置を用いて紫外線をパターン状に照射する。露光後、アルカリ現像液により、感光性アクリル着色被膜とポリアミック酸着色被膜のエッチングを同時に行う。
【００６９】
ポリアミック酸着色被膜は、その後、加熱硬化することによって、ポリイミド着色被膜に変換される。加熱硬化は通常、空気中、窒素雰囲気中、あるいは、真空中などで、１５０〜３５０℃、好ましくは１８０〜２５０℃の温度のもとで、０．５〜５時間、連続的または段階的に行われる。
【００７０】
以上の工程を赤、緑、青の画素について行うと、液晶表示装置用カラーフィルターが作製できる。
【００７１】
次に、このカラーフィルターを用いて作成した半透過型液晶表示装置の一例について述べる。上記カラーフィルター上に、透明保護膜を形成し、さらにその上にＩＴＯ膜などの透明電極を製膜する。次に、このカラーフィルター基板と、金属蒸着膜などがパターニングされた半透過反射膜、半透過反射膜上の透明絶縁膜、さらにその上にＩＴＯ膜などの透明電極が形成された半透過反射基板とを、さらにそれらの基板上に設けられた液晶配向のためのラビング処理を施した液晶配向膜、およびセルギャップ保持のためのスペーサーを介して、対向させてシールし貼りあわせる。なお、半透過反射基板上には、反射膜、透明電極以外に、光拡散用の突起物、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子や薄膜ダイオード（ＴＦＤ）素子、および走査線、信号線などを設け、ＴＦＴ液晶表示装置や、ＴＦＤ液晶表示装置を作成することができる。次に、シール部に設けられた注入口から液晶を注入した後に、注入口を封止する。つぎに、ＩＣドライバー等を実装することによりモジュールが完成する。
【実施例】
【００７２】
＜測定法＞
透過率、色座標：大塚電子（株）製、“ＭＣＰＤ−２０００”顕微分光光度計を用い、カラーフィルター上に製膜されているものと同一製膜条件により作製されるＩＴＯを製膜したガラスをリファレンスとして測定した。
【００７３】
ここでいう透過領域色度とは、上述のカラーフィルター透過用領域を顕微分光光度計などで測定したときに得られる分光スペクトルから求められるものであり、反射領域色度とは該領域中の着色領域の分光スペクトル、透明領域の分光スペクトルをそれぞれ各波長で自乗し、着色領域と透明領域との面積についての加重平均を取ることにより求められるものである。
【００７４】
画素の膜厚：（株）東京精密製、表面粗さ計“サーフコム１３０Ａ”を用いて測定した。
【００７５】
以下、実施例に基づい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ない。
実施例１  
Ａ．ポリアミック酸溶液の作製
４，４′−ジアミノジフェニルエーテル ９５．１ｇおよびビス(３−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン ６．２ｇをγ−ブチロラクトン ５２５ｇ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２２０ｇと共に仕込み、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物 １４４．１ｇを添加し、７０℃で３時間反応させた後、無水フタル酸 ３．０ｇを添加し、さらに７０℃で２時間反応させ、２５重量％のポリアミック酸溶液（ＰＡＡ）を得た。
【００７６】
Ｂ．非感光性ペースト（土台層に用いる）の作製
ポリアミック酸溶液（ＰＡＡ） １６．０ｇをγ−ブチロラクトン ３４．０ｇで希釈し非感光性透明ペースト（ＴＰＩ−１）を得た。
【００７７】
Ｃ．ポリマー分散剤の合成
４，４′−ジアミノベンズアニリド １６１．３ｇ、３，３′−ジアミノジフェニルスルホン １７６．７ｇ、およびビス(３−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン １８．６ｇをγ−ブチロラクトン ２６６７ｇ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン ５２７ｇと共に仕込み、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物 ４３９．１ｇを添加し、７０℃で３時間反応させた後、無水フタル酸 ２．２ｇを添加し、さらに７０℃で２時間反応させ、２０重量％のポリアミック酸溶液であるポリマー分散剤（ＰＤ）を得た。
【００７８】
Ｄ．非感光性着色インクの作製
ピグメントレッドＰＲ２０９、３．０ｇ（６０ｗｔ％）、ピグメントオレンジＰＯ３８、２．０ｇ（４０ｗｔ％）とポリマー分散剤（ＰＤ） ２５．０ｇおよびγ−ブチロラクトン ４７．６ｇ、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール ２２．４ｇをガラスビーズ ９０ｇとともに仕込み、ホモジナイザーを用い、７０００ｒｐｍで５時間分散後、ガラスビーズを濾過し、除去した。このようにしてＰＲ２０９とＰＯ３８からなる分散液５％溶液（ＧＤ）を得た。
【００７９】
分散液（ＧＤ）  ５４．８ｇにポリアミック酸溶液（ＰＡＡ） ７．２ｇをγ−ブチロラクトン ３８．０ｇで希釈した溶液を添加混合し、赤色インク（ＰＩＲ−１）を得た。同様にして、表１に示す割合で緑色インク（ＰＩＧ−１）、青色インク（ＰＩＢ−１）を得た。各着色インクの固形分濃度は８．３％に調製した。
【００８０】
Ｅ．感光性カラーペーストの作製
ピグメントレッドＰＲ２５４、２．４ｇを３−メチル−３−メトキシブタノール１３．５ｇとともに仕込み、ホモジナイザーを用い、７０００ｒｐｍで５時間分散後、ガラスビーズを濾過し、除去した。アクリル共重合体溶液（ダイセル化学工業株式会社製サイクロマーＰ、ＡＣＡ−２５０、４３ｗｔ％溶液）７．４ｇ、多官能モノマーとしてペンタエリスリトールテトラメタクリレート３．２ｇ、光重合開始剤として“イルガキュア”３６９  １．６ｇにシクロペンタノン２８．０ｇを加えた濃度２０重量％の感光性樹アクリル樹脂溶液（ＡＣ−１）４６．２ｇを加え、感光性赤ペースト（ＡＣＲ−１）を得た。同様にして、表１に記載の顔料組成の感光性赤ペースト（ＡＣＲ−２）、感光性緑ペースト（ＡＣＧ−１，ＡＣＧ−２）、感光性青ペースト（ＡＧＢ−１，ＡＣＢ−２）を得た。各カラーペーストの固形分濃度は１７．２％に調製した。
【００８１】
【表１】
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【００８２】
（カラーフィルターの作成）
樹脂ブラックマトリクスが膜厚２．０μｍでパターン加工されたガラス基板上に熱処理後の膜厚が４．０μｍになるように非感光性ペースト（ＴＰＩ−１）をスピンナーで塗布した。
【００８３】
該塗膜を、１２０℃のオーブンで２０分乾燥し、この上にポジ型フォトレジスト（東京応化株式会社製“ＯＦＰＲ−８００”）を塗布し、９０℃で１０分オーブン乾燥した。キャノン株式会社製紫外線露光機“ＰＬＡ−５０１Ｆ”を用い、フォトマスクパターンを介して赤、緑、青の各画素の反射用領域に透明樹脂層が残るように６０ｍＪ/ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）で露光した。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２．０％の水溶液からなる現像液に浸漬し、フォトレジストの現像、ポリアミック酸の塗膜のエッチングを同時に行った。エッチング後不要となったフォトレジスト層をアセトンで剥離し、２４０℃で３０分熱処理し、赤、緑、青画素の反射用領域に土台層を得た。
【００８４】
次に上記基板上にインクジェット装置を用いて赤画素の透過用領域位置に赤色インク（ＰＩＲ−１）を滴下した。基板を着色層ストライプ方向にスキャン速度１５．８ｍｍ／ｓで移動させつつ、画素短辺方向の半分のピッチで着色インク滴を吐出させた。インクジェット装置のノズルは、セイコーエプソン株式会社製“ＭＪ−５００Ｃ”を用いて、連続吐出（発射周波数１．０ｋＨｚ）とした。このとき、透過用領域の画素中央での赤着色層の膜厚は、熱処理後で０．７μｍとなるように設定した。その後、該塗膜を１２０℃のオーブンで２０分乾燥した。該塗膜の上に透過用領域の画素の中央で熱処理後の膜厚が、ＰＩＲ−１からなる塗膜との合計が、２．４μｍになるように感光性赤ペースト（ＡＣＲ−１）をスピンナーで基板上に塗布し、該塗膜を８０℃のオーブンで１０分熱処理した。キャノン（株）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１００ｍＪ／ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）露光した。このとき用いたフォトマスクの画素ピッチは、４０×１２０μｍであり、画素の短辺方向を上下とした場合、透過用領域と反射用領域が上下に分割されたパターンであった。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２．２５％の水溶液からなる現像液に浸漬し、ＡＣＲ−１およびＰＩＲ−１から得た赤着色層を同時に現像した。現像後に２４０℃のオーブンで３０分熱処理をして赤画素を得た。
【００８５】
次に赤画素と同様にインクジェット装置を用いて緑画素の透過用領域位置に緑色インク（ＰＩＧ−１）を滴下した。
このとき、透過用領域の画素中央での赤着色層の膜厚は、熱処理後で０．７μｍとなるように設定した。その後、該塗膜を１２０℃のオーブンで２０分乾燥した。該塗膜の上に透過用領域の画素の中央で熱処理後の膜厚が、ＰＩＧ−１からなる塗膜との合計が、２．４μｍになるように感光性緑ペースト（ＡＣＧ−１）をスピンナーで基板上に塗布し、該塗膜を８０℃のオーブンで１０分熱処理した。赤画素と同様にＡＣＧ−１とＰＩＧ−１を同時にフォトリソ加工して緑画素を得た。
【００８６】
次に赤画素と同様にインクジェット装置を用いて青画素の透過用領域位置に青色インク（ＰＩＢ−１）を滴下した。このとき、透過用領域の画素中央での赤着色層の膜厚は、熱処理後で０．７μｍとなるように設定した。その後、該塗膜を１２０℃のオーブンで２０分乾燥した。該塗膜の上に透過用領域の画素の中央で熱処理後の膜厚が、ＰＩＢ−１からなる塗膜との合計が、２．４μｍになるように感光性青ペースト（ＡＣＢ−１）をスピンナーで基板上に塗布し、該塗膜を８０℃のオーブンで１０分熱処理した。赤画素と同様にＡＣＢ−１とＰＩＢ−１を同時にフォトリソ加工して緑画素を得た。
【００８７】
得られたカラーフィルターの構成断面図を模式的に図４〜６に示す。
【００８８】
実施例２
透過用領域にインクジェット装置を用いて滴下した滴下したインクが赤画素：ＡＣＲ−２、緑画素：ＡＣＧ−２、青画素：ＡＣＢ−２であること以外実施例１と同様にカラーフィルターを作製した。
【００８９】
比較例１
樹脂ブラックマトリックスと透明樹脂層は実施例１と同様に作製した。
【００９０】
次に透過用領域の画素の中央での熱処理後の膜厚が０．７μｍになるように赤色インク（ＰＩＲ−１）をスピンナーで基板上に塗布し、該塗膜を１２０℃のオーブンで２０分乾燥した。該塗膜の上に透過用領域の画素の中央で熱処理後の膜厚が、ＰＩＲ−１からなる塗膜との合計が、２．４μｍになるように感光性赤ペースト（ＡＣＲ−１）をスピンナーで基板上に塗布し、該塗膜を８０℃のオーブンで１０分熱処理した。キャノン（株）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１００ｍＪ／ｃｍ２（３６５ｎｍの紫外線強度）露光した。このとき用いたフォトマスクの画素ピッチは、４０×１２０μｍであり、画素の短辺方向を上下とした場合、透過用領域と反射用領域が上下に分割されたパターンであった。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２．２５％の水溶液からなる現像液に浸漬し、ＡＣＲ−１およびＰＩＲ−１から得た赤着色層を同時に現像した。現像時間は、反射用領域の透明樹脂層上の赤ペーストが溶解するまでとした。現像後に２４０℃のオーブンで３０分熱処理をして赤画素を得た。
【００９１】
次に透過用領域の画素の中央での熱処理後の膜厚が０．７μｍになるように緑色インク（ＰＩＧ−１）をスピンナーで基板上に塗布し、該塗膜を１２０℃のオーブンで２０分乾燥した。該塗膜の上に透過用領域の画素の中央で熱処理後の膜厚が、ＰＩＧ−１からなる塗膜との合計が、２．４μｍになるように感光性緑ペースト（ＡＣＧ−１）をスピンナーで基板上に塗布し、該塗膜を８０℃のオーブンで１０分熱処理し、赤画素と同様にＡＣＧ−１とＰＩＧ−１を同時にフォトリソ加工して緑画素を得た。
【００９２】
次に透過用領域の画素の中央での熱処理後の膜厚が０．７μｍになるように青色インク（ＰＩＢ−１）をスピンナーで基板上に塗布し、該塗膜を１２０℃のオーブンで２０分乾燥した。該塗膜の上に透過用領域の画素の中央で熱処理後の膜厚が、ＰＩＢ−１からなる塗膜との合計が、２．４μｍになるように感光性青ペースト（ＡＣＢ−１）をスピンナーで基板上に塗布し、該塗膜を８０℃のオーブンで１０分熱処理し、赤画素と同様にＡＣＢ−１とＰＩＢ−１を同時にフォトリソ加工して緑画素を得た。
（カラーフィルター画素上の膜の形成）
得られた画素上に２．０μｍの膜厚でオーバーコート層をスピンナーで塗布した。さらに、ＩＴＯ膜を膜厚０．１４μｍとなるようにスパッタリングした。
【００９３】
実施例１、２の色座標を測定した。比較例１は、反射用領域の着色層の剥離が多発し、さらには透過用領域も剥離した画素もあり、測定が不可能であった。
【００９４】
【表２】
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【００９５】
（液晶表示装置の作製）
カラーフィルター基板と、金属蒸着膜などがパターニングされた半透過反射膜、半透過反射膜上の透明絶縁膜、さらにその上にＩＴＯ膜などの透明電極が形成された半透過反射基板とを、さらにそれらの基板上に設けられた液晶配向のためのラビング処理を施した液晶配向膜、およびセルギャップ保持のためのスペーサーを介して、対向させてシールし貼りあわせる。なお、半透過反射基板上には、反射膜、透明電極以外に、光拡散用の突起物、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子や薄膜ダイオード（ＴＦＤ）素子、および走査線、信号線などを設けることができる。次に、シール部に設けられた注入口から液晶を注入した後に、注入口を封入する。つぎに、ＩＣドライバー等を実装することにより液晶表示装置が完成する。
【００９６】
実施例１、２および比較例１で作製したカラーフィルターを用いた半透過型液晶表示装置について、屋外の環境光下と屋内でのバックライト点灯状態で比較した。
【００９７】
実施例１、２のカラーフィルターを用いた半透過型液晶表示装置は、屋外、屋内とも明るく、色鮮やかであり、良好な表示特性であった。
【００９８】
比較例１のカラーフィルターを用いた半透過型液晶表示装置は、ディスプレイに何カ所か輝点があり、良好な表示特性とはいえなかった。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】従来のカラーフィルターの模式断面図
【図２】カラーフィルターの模式断面図
【図３】カラーフィルターの模式断面図
【図４】画素の配列
【図５】図４のａ線での模式断面図
【図６】図４のｂ線での模式断面図
【図７】インクジェット方式による着色層の形成の模式図
【符号の説明】
【０１００】
１  ：透明基板
２  ：ブラックマトリックス
３  ：透明樹脂層  
４  ：着色層
５  ：透過用領域
６  ：反射用領域
７Ｂ：青画素領域
７Ｇ：緑画素領域
７Ｒ：赤画素領域
８  ：オーバーコート層
９ａ：感光性樹脂からなる着色層
９ｂ：非感光性樹脂からなる着色層
１０：着色層１
１１：着色層２
１２：インクジェット装置ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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