(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルコキシシラン、シラノール、シラノール縮合物の内の少なくとも１種とカルボン酸とを同一分子内に有する化合物と、下記一般式（１）で表される構造を有するエポキシ化合物とを含有することを特徴とするカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物。
【化１】
0004186257.tif 000004
（ただし、Ｒは、−ＯＣＨ2ＣＨ2Ｏ−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。）
【請求項２】
アルコキシシラン、シラノール、シラノール縮合物の内の少なくとも１種とカルボン酸とを同一分子内に有する化合物が、アミノアルコキシシランとトリメリット酸無水物の反応物であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物。
【請求項３】
アルコキシシラン、シラノール、シラノール縮合物の内の少なくとも１種とカルボン酸とを同一分子内に有する化合物の分子量が、３００〜５００の範囲にあることを特徴とする請求項１または２に記載のカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物から形成されたオーバーコートを有することを特徴とするカラーフィルター。
【請求項５】
カラーフィルターがブラックマトリックスを有してなり、該ブラックマトリクス上の一部に３原色からなる着色層の一部、あるいは、すべて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有することを特徴とする請求項４記載のカラーフィルター。
【請求項６】
カラーフィルターが透明電極層を有してなり、該透明電極層がオーバーコート上に設けられたことを特徴とする請求項４または５に記載のカラーフィルター。
【請求項７】
ブラックマトリクスが、遮光剤を樹脂中に分散したものであることを特徴とする請求項５または６に記載のカラーフィルター。
【請求項８】
請求項４〜６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。
【請求項９】
薄膜トランジスタにより液晶を駆動することを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物、および、カラーフィルター、液晶表示装置に関するものであるが、特に液晶表示装置におけるカラーフィルターなどのオーバーコートを形成するのに好適な、高い平坦化特性を有し、光学的に異方性のない塗膜を与えるカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物、および、該オーバーコートを付与したカラーフィルター、さらに、該カラーフィルターを使用した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、オーバーコートや透明電極を配しているものもある。オーバーコートには、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耐圧性、強靱性等の幅広い特性が要求される。
【０００３】
とくに、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が重要となるため、オーバーコートの平坦化特性の向上が望まれる。また、液晶表示装置において、高視野角化が要求される場合には、オーバーコートには光学的に異方性のないことが望まれる。
【０００４】
このようなオーバーコートとして、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、アクリル樹脂等のカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物が使用されてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物においては、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熱硬化性樹脂溶液組成物においては、オーバーコートに光学異方性が生じ、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、カラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物の構成成分が低分子量である場合や、構成成分の反応性が低い場合には、該熱硬化性樹脂溶液を基板に塗布してオーバーコートを形成する際の加熱により、該構成成分が蒸発、昇華して、塗布欠陥となる場合があった。
【０００７】
本発明はかかる従来技術の欠点を改良し、液晶表示装置の表示不良発生の防止、および、塗布欠陥の発生防止に好適なカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物、および、カラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物を使用したカラーフィルター、液晶表示装置を提供せんとすることを目的とする。
【０００８】
【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。
【０００９】
本発明のカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物は、アルコキシシラン、シラノール、シラノール縮合物の内の少なくとも１種と、下記一般式（１）で表される構造を有するエポキシ化合物とを含有することを特徴とするものである。
【化２】
0004186257.tif 000002
（ただし、Ｒは、−ＯＣＨ2ＣＨ2Ｏ−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。）
【００１０】
また、本発明のカラーフィルターは、本発明のカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物から形成されたオーバーコートを有することを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、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り、薄膜トランジスタにより液晶を駆動することも特徴である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の著者らは、オーバーコートに関する前述の課題（平坦化特性の不足、光学異方性、構成成分の昇華・蒸発）について、それぞれ、以下の対策が有効であることを見いだした。
【００１３】
すなわち、オーバーコートの平坦化特性を向上させるためには、カラーフィルター用熱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有効であること、また、オーバーコート塗膜の光学異方性を低減するためには、塗膜の面内での配向を防ぐことが有効であること、さらに、カラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物の昇華・蒸発を防止するためには、構成成分の分子量を適正化することが有効であることを見いだした。
【００１４】
本発明の著者らは、アルコキシシラン、シラノール、シラノール縮合物の内の少なくとも１種と、カルボン酸とを同一分子内に有する化合物を硬化剤として使用し、分子量が７０〜１０００の範囲にある平面構造をもつ基を側鎖に有するエポキシ化合物を硬化するカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物系により、上記の対策をすべて実現した優れたオーバーコートが得られることを見いだし、本発明に到達した。
【００１５】
本発明のカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物は、カルボン酸とエポキシ基の反応により硬化が進行するため、硬化時の収縮が小さく、平坦化特性に優れている。
【００１６】
また、アルコキシシラン、シラノール、シラノール縮合物の内の少なくとも１種と、カルボン酸とを同一分子内に有する化合物については、分子量が高すぎる場合には、平坦化特性が不良になること、また、分子量が低すぎる場合には、加熱時の昇華・蒸発が起こりやすいことから、分子量の範囲としては、２００〜１０００であることが好ましく、３００〜５００であることがより好ましい。
【００１７】
このような分子量範囲にある化合物を使用することにより、平坦化特性が良好で、かつ、加熱時の昇華・蒸発の無い、カラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物を得ることが可能となる。
【００１８】
アルコキシシラン、シラノール、シラノール縮合物の内の少なくとも１種と、カルボン酸とを同一分子内に有する化合物を得る方法については、特に限定されず、アルコキシシランを有する化合物と、カルボン酸を有する化合物の反応、重合などにより、得ることができるが、化合物入手の容易性や、分子量の制御が容易であることから、アミノアルコキシシランと酸無水物の反応により得ることが好ましい。特に、材料の汎用性、分子量から考えて、アミノアルコキシシランとして、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−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどを使用することが可能である。
【００１９】
また、酸無水物としては、カルボン酸を有する酸無水物であれば、特に限定されないが、入手の容易性、コストから考えて、トリメリット酸無水物を使用することが好ましい。また、トリメリット酸とアミノアルコキシシランを等モル比で反応させた場合には、酸無水物が残存しないため、エポキシ化合物と混合した場合の保存安定性が向上する。すなわち、酸無水物として、ピロメリット酸二無水物などの酸二無水物を使用した場合には、アミノアルコキシシランと等モル比で反応させた場合には酸無水物が残存するが、酸無水物とエポキシの反応は速いため、保存安定性が不良となり、好ましくない。
【００２０】
なお、上記のアミノアルコキシシランは、酸無水物と反応させたままの状態で使用できるが、加水分解したシラノールの状態、加水分解縮合したシラノール縮合物の状態でも使用できる。加水分解は、アミノアルコキシシランと酸無水物の反応物に水を加えて、低温で反応させることにより行い、加水分解縮合は、アミノアルコキシシランと酸無水物の反応物に水を加えて、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】
本発明のカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物においては、エポキシ化合物が、分子量７０〜１０００の範囲にある平面構造をもつ基を側鎖に有するため、硬化後のポリマーの塗膜面内での配向を抑制することが可能となる。なお、ここでいう側鎖とは、エポキシ基とカルボン酸が反応して生成する主鎖方向から飛び出した部分のことである。ここで、分子量７０〜１０００の範囲にある平面構造をもつ基の分子量に関しては、７０より小さい場合には、配向抑制の効果が小さくなること、また、１０００より大きい場合には、硬化剤との反応性が低下することから、７０〜１０００の範囲あることが好ましい。また、平面構造をもつ基としては、特に限定されず、ベンゼン環や、多環式の芳香族などを使用できる。
【００２２】
しかしながら、平面構造の大きさからみて、分子量７０〜１０００の範囲にある平面構造をもつ基としては、フルオレンを使用することが好ましい。
【００２３】
さらに、入手の容易性からみて、下記一般式（１）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３】
0004186257.tif 000003
（ただし、Ｒは、−ＯＣＨ2ＣＨ2Ｏ−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、加熱時の昇華・蒸発が抑制できるという効果を得られる。
【００２５】
本発明のカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物における、アルコキシシラン、シラノール、シラノール縮合物の内の少なくとも１種と、カルボン酸とを同一分子内に有する化合物と、分子量７０〜１０００の範囲にある平面構造をもつ基を含有するエポキシ化合物の混合比率は、アルコキシシラン、シラノール、シラノール縮合物の内の少なくとも１種と、カルボン酸とを同一分子内に有する化合物１００重量部に対して、該エポキシ化合物５〜３００重量部、好ましくは、１０〜２５０重量部、より好ましくは、２０〜２００重量部である。アルコキシシラン、シラノール、シラノール縮合物の内の少なくとも１種と、カルボン酸とを同一分子内に有する化合物が少なすぎると、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。
【００２６】
また、本発明のカラーフィルター用熱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、金属キレート類などが使用できるが、これらに限定されない。
【００２７】
本発明のカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物に使用される溶剤としては、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メチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどのエーテル類、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、塗布性、構成成分の溶解性などを考慮して溶剤を選択する必要があり、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。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％、好ましくは、１５〜６０％、より好ましくは、２０〜５０％とする。
【００２８】
また、本発明のカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物には、塗布性、および、乾燥性を良好にする目的で、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、乾燥性の改良効果がなく、多すぎると逆に塗布性の不良や、塗膜の強靱性低下を引き起こす。
【００２９】
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、アクリル重合体などが挙げられる。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。
【００３０】
本発明のカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物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。
【００３１】
本発明のカラーフィルターは、、本発明の熱硬化性樹脂溶液からなるオーバーコートを有することを特徴とするものである。
【００３２】
本発明におけるカラーフィルターは、光透過性基板上に形成された、ブラックマトリクス、３原色からなる着色層、および、オーバーコートから構成されたもの、あるいは、光透過性基板上に形成されたブラックマトリクス、３原色からなる着色層、ブラックマトリクス上の一部に３原色からなる着色層の一部、あるいは、すべての積層により形成された複数個のドット状スペーサー、および、オーバーコートから構成されたもののことであり、オーバーコートとして本発明のカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物を使用することにより、良好な平坦性を有し、光学異方性のないオーバーコートを昇華物・蒸発物などに基づく塗布欠点のない状態で得ることができる。
【００３３】
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。
【００３４】
また、本発明におけるカラーフィルターには、オーバーコート上に透明電極が設けられていてもよい。
【００３５】
本発明のカラーフィルターの構成要素について説明する。
【００３６】
まず、光透過性基板は、通常、ガラス基板が使用される。
【００３７】
次に、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。これ以上にすると、ブラックマトリクスの膜厚あたりの遮光性が低下して好ましくない。
【００４５】
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、ポリアミック酸を使用することが好ましい。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
また、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、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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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、樹脂としては、ポリアミック酸を使用することが好ましい。
【００５３】
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。
【００５４】
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、また、オーバーコートの光学異方性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。
【００５５】
【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、本発明はこれらに限定されない。
【００５６】
実施例１
トリメリット酸  ６５．０５ｇをγ−ブチロラクトン  ２８０ｇに溶解した後に、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン  ７４．９５ｇを添加し、１２０℃で２時間加熱した。得られた溶液  ２０ｇ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  ７ｇ、ジエチレングリコールジメチルエーテル  １５ｇを加えて、室温（約２３℃）で、２時間攪拌して、カラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物（Ａ１）を得た。
【００５７】
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  ７ｇ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  ２．４ｇ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熱硬化性樹脂溶液組成物（Ｂ１）を得た。
【００５８】
実施例２
以下の工程によりカラーフィルターを作成した。
【００５９】
（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（Ａ２）を得た。
【００６０】
カーボンブラック  ４．６ｇ、ポリアミック酸溶液（Ａ２）  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。
【００６１】
また、ピグメントブルー１５：６  ２．２ｇ、ポリアミック酸溶液（Ａ２）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。
【００６２】
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。
【００６３】
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−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。キヤノン（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、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。
【００６４】
（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（Ａ２）と混合分散し、赤、青、緑の３種類の着色ペーストを得た。
【００６５】
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。キヤノン（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、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。
【００６６】
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。
【００６７】
（オーバーコート層の作成）
実施例１で得られたカラーフィルター用熱硬化性樹脂溶液組成物（Ａ１）を前記カラーフィルターにスピンコートし、１００℃で５分、２６０℃で３０分加熱することにより、厚さ１．０μｍのオーバーコートとした。
【００６８】
東京精密（株）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、表面は非常に平坦であり、もっとも大きい段差は、０．１８μｍであった。
【００６９】
また、カラーフィルターのガラス基板のみの部分で、オーバーコート塗膜について、島津製作所（株）製偏光解析装置ＡＥＰ−１００を使用して光学異方性の測定を行ったところ、リタデーション（入射角４０゜）は０．２ｎｍとなり、光学異方性はほとんど無いことがわかった。
【００７０】
また、得られたカラーフィルターには、昇華物、蒸発物に基づく欠点などは観察されなかった。
【００７１】
（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。
【００７２】
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観察した結果、表示不良はないことがわかった。
【００７３】
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。
【００７４】
（透明電極層の作成）
スパッタリング法により、オーバーコート上に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／□のＩＴＯが得られた。
【００７５】
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、０．１８μｍであった。
【００７６】
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。
【００７７】
比較例２
オーバーコートとして、比較例１で得られたカラーフィルター用熱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。
【００７８】
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、０．１９μｍであった。
【００７９】
しかしながら、実施例２と同様にして、オーバーコートの光学異方性の測定を行ったところ、リタデーションは１．５ｎｍとなり、光学異方性が大きいことがわかった。
【００８０】
また、得られたカラーフィルターには、昇華物、蒸発物に基づく欠点が観察された。欠点はボイド状になっており、カラーフィルター面内に２０個以上観察された。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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、０．１６μｍであった。
【００８４】
また、実施例２と同様にして、オーバーコートの光学異方性の測定を行ったところ、リタデーションは０．２ｎｍとなり、光学異方性はほとんどないことがわかった。
【００８５】
また、得られたカラーフィルターには、昇華物、蒸発物に基づく欠点は観察されなかった。
【００８６】
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。
【００８７】
【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、光学異方性のないオーバーコートを、構成成分の昇華・蒸発に基づく塗布欠陥なく与えることが可能となるカラーフィルター用熱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に基づく表示不良の発生を防止することが可能となる。