JPH11271526A - カラ―フィルタ―用透明保護膜およびカラ―フィルタ―ならびに液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶表示装置において、ロッドスペーサーの沈
み込みや、ビーズスペーサーの画素部、ブラックマトリ
クス部での支持不良のため、セルギャップに不均一性が
生じ、その結果、液晶表示装置に干渉縞などの表示不良
が発生することが問題となっている。 【解決手段】屈折率が１．５５〜１．８の範囲にあるカ
ラーフィルター用透明保護膜、および、反射率が１０％
以下であるカラーフィルター、および、該カラーフィル
ターを使用した液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルター
用透明保護膜、カラーフィルタ、および、液晶表示装置
に関するものであり、セルギャップむらに起因する干渉
縞などの表示不良の発生を抑制するカラーフィルター用
透明保護膜用、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に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示素子にカラーフィルター
を組み合わせたカラー液晶表示装置が多々提案されてい
る。カラー液晶表示装置の駆動方式としては、超ねじれ
ネマティック方式などを使用した単純マトリクス駆動
と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）方式などを使用したア
クティブマトリクス駆動が代表的なものである。カラー
液晶表示装置の製造工程は、２枚のガラス基板、すなわ
ち、電極、あるいは、ＴＦＴを有する基板と、カラーフ
ィルター基板を製造する工程、その２枚の基板を貼り合
わせ、その隙間に液晶を注入しセルを作成する工程、さ
らに、そのセルに駆動回路を取り付けるモジュール工程
から成っている。ここで、カラーフィルタとは、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ており、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。

【０００３】カラー液晶表示装置の製造工程の中で、セ
ルを作成する工程は次の通りである。まず、２枚のガラ
ス基板に配向膜を形成しラビングを行う。続いて、一方
の基板にロッドスぺーサーを含むシール材を塗布し、２
枚の基板を貼り合わせるが、このとき、２枚の基板のギ
ャップを制御するため、ミクロパールと呼ばれるスペー
サーを基板上に散布する。貼り合わせた２枚の基板の隙
間に液晶を注入し、注入口を紫外線硬化樹脂などで封口
し、その後、２枚のガラス基板の外側に偏光板を張り付
けてセルが完成する。

【０００４】上記のようにセル作成工程を経て液晶表示
装置としたとき、ロッドスペーサーの沈み込みや、ビー
ズスペーサーの画素部、ブラックマトリクス部での支持
不良のためセルギャップに不均一性が生じ、その結果、
液晶表示装置に干渉縞などの表示不良が発生することが
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はかかる
干渉縞などの液晶表示不良の発生を防ぐため、好適なカ
ラーフィルター用透明保護膜、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。

【０００６】

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

【０００７】本発明のカラーフィルター用透明保護膜
は、屈折率が１．５５〜１．８の範囲にあることを特徴
とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】カラーフィルター用透明保護膜
は、ブラックマトリクスや着色層を保護し、カラーフィ
ルター表面の平滑性向上や、カラーフィルターから液晶
への汚染防止を目的として設けられるものである。とく
に、ブラックマトリクスとして、樹脂ブラックマトリク
スを使用した場合には、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させるため、
カラーフィルター用透明保護膜が必要となる場合があ
る。

【０００９】カラーフィルター用透明保護膜には、下層
・上層との接着性、不純物の遮断性、平滑性、耐光性、
耐湿熱性、耐溶剤性、耐薬品性、強靱性、透明性、耐熱
性など幅広い特性が要求される。

【００１０】著者らは、上記の干渉縞などの表示不良
が、カラーフィルター用透明保護膜と３原色からなる着
色層、あるいは、カラーフィルター用透明保護膜と透明
電極層との界面でのバックライトの反射光に起因するこ
とを見いだした。すなわち、前記界面における、バック
ライトの反射光が大きい場合には、該反射光とバックラ
イトの直射光が干渉することにより、干渉縞が発現する
ことを見いだした。したがって、干渉縞の発生を抑制す
るためには、反射光そのものを小さくする、あるいは、
反射光同士を干渉させてお互いを打ち消し合うの２通り
の方法有効である。

【００１１】まず、前者の方法について述べる。現状で
は、３原色からなる着色層および透明導電膜の屈折率
は、それぞれ１．７〜２．０、および、１．７〜１．８
であり、カラーフィルター用透明保護膜の屈折率に比べ
て高いため、それぞれの界面でバックライトの反射が起
こる。したがって、その解決のためには、着色層と透明
導電膜の屈折率を下げること、および／または、カラー
フィルター用透明保護膜の屈折率を高くすることによ
り、着色層、および、透明導電膜と、カラーフィルター
用透明保護膜との間の屈折率差を小さくすることが必要
である。

【００１２】着色層の場合、色素による吸収が大きいた
め、屈折率は吸収による寄与を含めた見かけ上の屈折率
（複素屈折率）で表されるが、カラーフィルター用透明
保護膜との屈折率差を評価するためには、消衰係数を考
慮して吸収による寄与を取り除いた実屈折率を使用する
ことが好ましい。

【００１３】ここで、着色層の樹脂としてポリイミドを
使用した場合には、着色層の実屈折率は１．７〜１．８
となり、着色層の実屈折率を低くすることは困難とな
る。

【００１４】一方、透明導電膜には、通常、インジウム
・錫酸化物（ＩＴＯ）が使用される。透明導電膜には低
抵抗化が要求され、そのためには、ＩＴＯの結晶化度を
高くする必要がある。結晶化度を高くすると、屈折率は
高くなるため、ＩＴＯ、すなわち、透明導電膜の屈折率
を低くすることは困難である。

【００１５】従って、着色層、および、透明導電膜と、
カラーフィルター用透明保護膜との間の屈折率差を小さ
くするためには、カラーフィルター用透明保護膜の屈折
率を高くすることが好ましい。

【００１６】一方、後者の方法では、着色層、カラーフ
ィルター用透明保護膜および透明導電膜の膜厚を制御す
ることにより、それぞれの界面で発生する反射光の位相
を調整し、それらを干渉させて互いに打ち消し合わせる
ことにより、反射光を低減することが可能となる。

【００１７】以下に、カラーフィルター用透明保護膜の
屈折率を高くする方法について、詳細を述べる。

【００１８】本発明のカラーフィルター用透明保護膜に
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
が必要である。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。一方、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、カラーフィルター用透明保護膜は、均一系に限ら
れたものではなく、樹脂より電子分極率が大きい、言い
換えると、屈折率が大きい無機酸化物を樹脂に含有させ
たものを使用することも大変有効な手段である。

【００１９】したがって、本発明のカラーフィルター用
透明保護膜においては、芳香族系ポリイミドや、硫黄や
臭素を含有するアクリル樹脂、芳香族を多く含むエポキ
シ樹脂などを樹脂として使用することが好ましい。

【００２０】さらに本発明のカラーフィルター用透明保
護膜においては、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
したカラーフィルター用透明保護膜を使用できる。

【００２１】（ｂ）については、カラーフィルター用熱
硬化性樹脂溶液組成物中に存在する形態であり、カラー
フィルター用透明保護膜中には、化学的に金属酸化物が
含有した形態になる。

【００２２】（ａ）ＴｉＯ₂、 Ｓｂ₂Ｏ₅、ＺｒＯ₂、Ａ
ｌ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＭｎＯ₂、ＰｂＯ、 Ｂｉ
₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、ＨｆＯ₂、Ｎｄ₂Ｏ₃などの酸化物超微粒
子。

【００２３】（ｂ）Ｔｉ（ＯＣＨ（ＣＨ₃）₂）₄、Ｈｆ
（ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃）₄、Ｔａ（ＯＣ₂Ｈ₅）₅、Ｚ
ｒ（ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃）₄、Ｂａ（ＯＣ₂Ｈ₅）₂、
Ｐｂ（ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃）₂、Ａｌ（ＯＣ
₂Ｈ₅）₃、Ｚｎ（ＯＣ₂Ｈ₅）₂、Ｇａ（ＯＣＨ₃）₃、Ｇｅ
（ＯＣ₂Ｈ₅）₄、Ｗ（ＯＣ₂Ｈ₅）₆、Ｎｂ（ＯＣ
₂Ｈ₅）₅、Ｍｏ（ＯＣ₂Ｈ₅）₆、Ｙ（ＯＣＨ₃）₃、Ｌａ
（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、Ｔｅ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄などの金属アルコキ
シド。

【００２４】ここで、カラーフィルター用透明保護膜の
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。ここで、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
であればさらに好ましい。材料としては、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、ＺｒＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃などが好まし
い。さらに、透明性を考慮すると、ＴｉＯ₂、Ｓｂ₂Ｏ₅
がより好ましい。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】（ｂ）の金属アルコキシドの添加も、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ことが必要である。

【００２８】（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。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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】カラーフィルター用透明保護膜のマトリク
ス樹脂としては、エポキシ樹脂、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
イミド樹脂などを使用できるが、これらに限定されな
い。これらの中で、マトリクス樹脂自身も高い屈折率を
持つことから、エポキシ樹脂やポリイミド含有した樹脂
を使用することが好ましい。

【００３２】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、グリシ
ジルアミン型エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、脂肪
族ポリグリシジルエーテルなどを硬化剤により硬化した
ものを使用することができる。

【００３３】ポリイミドは、ポリアミック酸を経由して
合成することが好ましい。

【００３４】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。

【００３５】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、屈折率が高くかつ耐熱性の良好な
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。

【００３６】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、屈折
率が高くかつ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、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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】カラーフィルター用透明保護膜の塗液に使
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。

【００４０】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滑性、透明性を損なわれ
る。

【００４１】（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）は化学的に無機
酸化物を分散させる方法である。（ａ）、（ｂ）のどち
らの方法において、屈折率、平滑性、膜の硬度に及ぼす
影響に大きな差違はない。

【００４２】カラーフィルター用透明保護膜の塗布性、
および、表面の平滑性を良好にする目的で、本発明のカ
ラーフィルター用透明保護膜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１０
０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、あるいはゾル微粒子の分
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、ゾル微粒子の
凝集が起こる。

【００４３】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。

【００４４】また、（ａ）、（ｂ）の無機酸化物の導入
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。

【００４５】次に、本発明のカラーフィルターの構成に
ついて述べる。

【００４６】本発明のカラーフィルターは、少なくとも
ブラックマトリクス、３原色からなる着色層と、本発明
のカラーフィルター用透明保護膜からなることを特徴と
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１．５ｍ
ｍの範囲にあるものを使用する場合が多い。

【００４７】また、本発明のカラーフィルターは、少な
くともブラックマトリクス、３原色からなる着色層、お
よび、ブラックマトリクス上の一部に３原色からなる着
色層の積層により形成された複数個のドット状スペーサ
ーと、本発明のカラーフィルター用透明保護膜から構成
されていても良い。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】カーボンブラックの補色として使用する代
表的な顔料の例をカラーインデックスナンバーで示す。
青色顔料の例としては、ピグメントブルー１５、１５：
１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、
２１、２２、６０、６４などが挙げられるが、とくにピ
グメントブルー１５、１５：１、１５：２、１５：６が
好ましい。紫色顔料の例としては、ピグメントバイオレ
ット１９、２３、２９、３１、３２、３３、３６、３
７、３９、４３、５０などが挙げられるが、とくに、ピ
グメントバイオレット２３、３１、３３、４３、５０が
好ましい。

【００５８】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。

【００５９】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、前記の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。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、ポリイミドを使用することが好
ましい。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】本発明のカラーフィルターにおいては、本
発明のカラーフィルター用透明保護膜を使用することに
より、着色層とカラーフィルター用透明保護膜の屈折率
差を、０．００５〜０．１５の範囲に、また、透明導電
膜とカラーフィルター用透明保護膜の屈折率差を、０．
００５〜０．１５の範囲にすることが好ましい。カラー
フィルター用透明保護膜に要求される要求特性の兼ね合
い、特に平滑性を良好に保つという観点から、着色層と
カラーフィルター用透明保護膜、および、透明導電膜と
カラーフィルター用透明保護膜との屈折率差を、０．０
０５より小さくすることは好ましくない。また、界面で
の反射光を小さくするという観点から、屈折率差は０．
１５以下であることが好ましい。

【００６３】さらに、本発明のカラーフィルターは、カ
ラーフィルターの膜面側における画素部の反射率が１０
％以下であることを特徴とする。該反射率は、液晶表示
装置を製造したときの表示不良の発生程度を評価する指
標として有効であり、該反射率が１０％以下であれば、
干渉縞などの表示不良の発生を抑制することが可能とな
る。

【００６４】該反射率の測定は、カラーフィルターの膜
面側から、大塚電子（株）製 ＭＣＰＤ−２０００など
の分光光度計を使用して、ＢＫ−７（屈折率既知の光学
ガラス）をリファレンスとして空気中で行う。

【００６５】ここで、カラーフィルターの構成について
は、とくに限定されるものではないが、少なくともブラ
ックマトリクス、３原色からなる着色層、あるいは、少
なくともブラックマトリクス、３原色からなる着色層、
および、ブラックマトリクス上の一部に３原色からなる
着色層の積層により形成された複数個のドット状スペー
サーから構成されている必要がある。また、これらのカ
ラーフィルターには、必要に応じて、カラーフィルター
用透明保護膜、透明電極、配向膜が設けられていてもよ
い。

【００６６】カラーフィルター用透明保護膜が設けられ
た場合には、反射率を１０％以下にするため、本発明の
カラーフィルター用透明保護膜、すなわち、屈折率が
１．５５〜１．８の範囲にあるカラーフィルター用透明
保護膜を使用することが好ましい。

【００６７】また、屈折率の低いカラーフィルター用透
明保護膜を使用した場合においても、カラーフィルター
用透明保護膜の膜厚を調整する、すなわち、反射光の位
相を調整することにより、反射率を１０％以下にするこ
とが可能である。

【００６８】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、干渉縞
などの表示不良発生を抑制することが可能になる。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。

【００６９】

【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。

【００７０】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、固形分
濃度３０％のＳｂ₂Ｏ₅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３０％となるように調整した。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、スピンコータ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、１μｍであった。このようにして
作製した塗膜について屈折率を測定すると、４００ｎｍ
の波長において１．６７となった。

【００７１】該屈折率の測定は、偏光解析（エリプソメ
トリ）法により求めた。偏光解析はガラス基板の膜面側
に、偏光を照射し膜表面で偏光を反射させ、このときに
起こる偏光状態の変化を測定することにより求める方法
である。島津製作所（株）製ＡＥＰー１００の偏光解析
装置を使用した 次に、得られたカラーフィルター用透明保護膜を着色層
と透明電極の間に有するカラーフィルターを作成した。

【００７２】なお、カラーフィルターは以下の手順によ
り作成した。

【００７３】（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 ７４．６
ｇ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 ６４
１．３ｇ、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（Ａ１）を得た。

【００７４】カーボンブラック ４．６ｇ、ポリアミッ
ク酸溶液（Ａ１） 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。

【００７５】また、ピグメントブルー１５：６ ２．２
ｇ、ポリアミック酸溶液（Ａ１）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。

【００７６】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。

【００７７】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
１．１μｍのポリイミド前駆体着色膜を得た。この膜上
にポジ型フォトレジスト（東京応化社製ＯＦＰＲ−８０
０）を塗布し、８０℃で２０分間加熱乾燥して膜厚１μ
ｍのレジスト膜を得た。キャノン社製紫外線露光機ＰＬ
Ａ−５０１Ｆを用い、クロム製のフォトマスクを介し
て、波長３６５ｎｍでの強度が５０ｍＪ／ｃｍ² の紫外
線を照射した。露光後、テトラメチルアンモニウムハイ
ドロオキサイドの２．３８ｗｔ％の水溶液からなる現像
液に浸漬し、フォトレジストおよびポリイミド前駆体着
色被膜の現像を同時に行った。エッチング後、不要とな
ったフォトレジスト層をメチルセロソルブアセテートで
剥離した。さらにこのようにして得られたポリイミド前
駆体着色被膜を窒素雰囲気中で３００℃で３０分間熱処
理し、格子状の画素部とそれらを囲む額縁部からなる膜
厚０．９μｍのポリイミド着色パターン被膜を得た。

【００７８】（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（Ａ１）と混合分散し、赤、青、緑
の３種類の着色ペーストを得た。

【００７９】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１．１μｍ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、ブラックマトリクスの格
子状部に膜厚０．９μｍのポリイミド赤色パターン被膜
のストライプを得た。

【００８０】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。

【００８１】（透明電極層の作成）着色層の上にカラー
フィルター用透明保護膜を形成した後、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。

【００８２】以上のようにして得られたカラーフィルタ
ーにおいては、カラーフィルター用透明保護膜と着色
層、および、カラーフィルター用透明保護膜と透明導電
膜との屈折率差は、それぞれ０．０９、および、０．１
１であった。

【００８３】また、カラーフィルターの反射率を画素部
で膜面側から測定すると（大塚電子（株）製 ＭＣＰＤ
−２０００、リファレンス：ＢＫ−７）、７．６％とな
った。 さらに、得られたカラーフィルターを用いてカ
ラー液晶表示装置を製造すると、干渉縞はまったく観察
されなかった。

【００８４】実施例２ 透明電極を設けないこと以外は、実施例１と同様にして
カラーフィルターを作成した。

【００８５】得られたカラーフィルターにおいては、カ
ラーフィルター用透明保護膜と着色層との屈折率差は
０．０９であった。

【００８６】また、カラーフィルターの反射率を測定す
ると、５．２％となった。

【００８７】さらに、得られたカラーフィルターを用い
て横電界駆動のカラー液晶表示装置を製造すると、干渉
縞や輝度ムラはまったく観察されなかった。

【００８８】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。

【００８９】得られたカラーフィルターにおいては、カ
ラーフィルター用透明保護膜と着色層、および、カラー
フィルター用透明保護膜と透明導電膜との屈折率差は、
それぞれ０．０９、および、０．１１であった。

【００９０】また、カラーフィルターの反射率を測定す
ると、７．６％となった。

【００９１】さらに、得られたカラーフィルターを用い
てカラー液晶表示装置を製造すると、干渉縞はまったく
観察されなかった。

【００９２】実施例４ Ｓｂ₂Ｏ₅メタノールゾル溶液の代わりに、ＺｒＯ₂メタ
ノールゾル溶液を用いる以外は、実施例１と同様にして
カラーフィルター用透明保護膜を得た。このようにして
作製した塗膜について屈折率を測定すると、４００ｎｍ
の波長において１．６５となった。

【００９３】次に、実施例１と同様にして、得られたカ
ラーフィルター用透明保護膜を着色層と透明電極の間に
有するカラーフィルターを作成した。その結果、カラー
フィルター用透明保護膜と着色層、および、カラーフィ
ルター用透明保護膜と透明導電膜との屈折率差は、それ
ぞれ０．１１、および、０．１３となった。

【００９４】また、カラーフィルターの反射率を測定す
ると、８．８％となった。

【００９５】さらに、得られたカラーフィルターを用い
てカラー液晶表示装置を製造すると、干渉縞はまったく
観察されなかった。

【００９６】比較例１ Ｓｂ₂Ｏ₅メタノールゾル溶液を加えないこと以外は、実
施例１と同様にしてカラーフィルター用透明保護膜を得
た。作製した塗膜について屈折率を測定すると、４００
ｎｍの波長において１．５３となった。

【００９７】次に、実施例１と同様にして、得られたカ
ラーフィルター用透明保護膜を着色層と透明電極の間に
有するカラーフィルターを作成した。その結果、カラー
フィルター用透明保護膜と着色層、および、カラーフィ
ルター用透明保護膜と透明導電膜との屈折率差は、それ
ぞれ０．１７、および、０．１９となった。

【００９８】また、カラーフィルターの反射率を測定す
ると、１５％となった。

【００９９】さらに、得られたカラーフィルターを用い
てカラー液晶表示装置を製造すると、干渉縞が観察され
た。

【０１００】実施例５ Ｓｂ₂Ｏ₅メタノールゾル溶液の代わりに、ＴｉＯ₂メタ
ノールゾル溶液を用いる以外は、実施例１と同様にして
カラーフィルター用透明保護膜を得た。このようにして
作製した塗膜について屈折率を測定すると、４００ｎｍ
の波長において１．６７となった。

【０１０１】次に実施例１と同様にして、得られたカラ
ーフィルター用透明保護膜を着色層と透明電極の間に有
するカラーフィルターを作成した。

【０１０２】その結果、カラーフィルター用透明保護膜
と着色層、および、カラーフィルター用透明保護膜と透
明導電膜との屈折率差は、それぞれ０．０９、および、
０．１１となった。

【０１０３】また、カラーフィルターの反射率を測定す
ると、７．６％となった。

【０１０４】さらに、得られたカラーフィルターを用い
てカラー液晶表示装置を製造すると、干渉縞はまったく
観察されなかった。

【０１０５】実施例６ 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、Ｎ
−メチルピロリドン（ＮＭＰ） １１４９７．２ｇ、
３，３’−ジアミノジフェニルスルフォン ４４．７ｇ
（３．００ｍｏｌ）、ｍ−フェニレンジアミン ２９
２．０ｇ（２．７０ｍｏｌ）、ビス−３−（アミノプロ
ピル）テトラメチルシロキサン ７４．６ｇ（０．３０
ｍｏｌ）を投入し、釜を３０℃に加熱した。３０分後、
３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物 １７４７．７ｇ（５．９４ｍｏｌ）を投入し、釜
を５８℃に加熱した。３時間後、フタル酸無水物 １
７．８ｇ（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
液を得た。このポリアミック酸溶液を、孔径０．２μｍ
のメンブレンフィルターで濾過した後、スピンコーター
を用いてガラス基板上に塗布し、５０℃で１０分間、９
０℃で１０分間、１１０℃で２０分間恒温槽を用いて空
気中で加熱乾燥し、さらに、窒素雰囲気中で３００℃で
３０分間熱処理し、膜厚１μｍのポリイミドからなるカ
ラーフィルター用透明保護膜を得た。このカラーフィル
ター用透明保護膜について屈折率を測定すると、４００
ｎｍの波長において１．７となった。

【０１０６】次に、実施例１と同様にして、得られたカ
ラーフィルター用透明保護膜を着色層と透明電極の間に
有するカラーフィルターを作成した。その結果、カラー
フィルター用透明保護膜と着色層、および、カラーフィ
ルター用透明保護膜と透明導電膜との屈折率差は、それ
ぞれ０．０５、および、０．０７となった。

【０１０７】また、カラーフィルターの反射率を測定す
ると、６．０％となった。

【０１０８】さらに、得られたカラーフィルターを用い
てカラー液晶表示装置を製造すると、干渉縞はまったく
観察されなかった。

【０１０９】実施例７ 実施例６で作製したポリアミック酸のＮＭＰ溶液５ｇ
に、固形分濃度３０％のＳｂ₂Ｏ₅メタノールゾル溶液
５ｇを添加した。この溶液から、実施例５と同様に加熱
処理してカラーフィルター用透明保護膜を得た。このカ
ラーフィルター用透明保護膜について屈折率を測定する
と、４００ｎｍの波長において１．７５となった。

【０１１０】次に、実施例１と同様にして、得られたカ
ラーフィルター用透明保護膜を着色層と透明電極の間に
有するカラーフィルターを作成した。その結果、カラー
フィルター用透明保護膜と着色層、および、カラーフィ
ルター用透明保護膜と透明導電膜との屈折率差は、それ
ぞれ０．０３、および、０．０５となった。

【０１１１】また、カラーフィルターの反射率を測定す
ると、５．２％となった。

【０１１２】さらに、得られたカラーフィルターを用い
てカラー液晶表示装置を製造すると、干渉縞はまったく
観察されなかった。

【０１１３】実施例８ Ｔｉ（ＯＣＨ（ＣＨ₃）₂）₄ ５ｇにアセチルアセトン
４．５ｇを加え、チタンアセチルアセトネートとして
から、純水 ０．５ｇを加えた。実施例６と同様にして
得たポリアミック酸のＮＭＰ溶液 ５ｇに上記の溶液を
添加した。この溶液から、実施例６と同様にして、カラ
ーフィルター用透明保護膜を得た。このカラーフィルタ
ー用透明保護膜について屈折率を測定すると、４００ｎ
ｍの波長において１．７７となった。

【０１１４】次に、実施例１と同様にして、得られたカ
ラーフィルター用透明保護膜を着色層と透明電極の間に
有するカラーフィルターを作成した。その結果、カラー
フィルター用透明保護膜と着色層、および、カラーフィ
ルター用透明保護膜と透明導電膜との屈折率差は、それ
ぞれ０．０２、および、０．０４となった。

【０１１５】また、カラーフィルターの反射率を測定す
ると、４．５％となった。

【０１１６】さらに、得られたカラーフィルターを用い
てカラー液晶表示装置を製造すると、干渉縞はまったく
観察されなかった。

【０１１７】実施例９ Ｔａ（ＯＣ₂Ｈ₅）₅ ５ｇにエチルアセトアセテート
６ｇを加え、タンタルエチルアセトアセテートとしてか
ら、純水 ０．５ｇを加えた。実施例６と同様にして得
たポリアミック酸のＮＭＰ溶液 ５ｇに上記の溶液を添
加した。この溶液から、実施例５と同様にして、カラー
フィルター用透明保護膜を得た。このカラーフィルター
用透明保護膜について屈折率を測定すると、４００ｎｍ
の波長において１．７４となった。

【０１１８】次に、実施例１と同様にして、得られたカ
ラーフィルター用透明保護膜を着色層と透明電極の間に
有するカラーフィルターを作成した。その結果、カラー
フィルター用透明保護膜と着色層、および、カラーフィ
ルター用透明保護膜と透明導電膜との屈折率差は、それ
ぞれ０．０６、および、０．０８となった。

【０１１９】また、カラーフィルターの反射率を測定す
ると、７．０％となった。

【０１２０】さらに、得られたカラーフィルターを用い
てカラー液晶表示装置を製造すると、干渉縞はまったく
観察されなかった。

【０１２１】実施例１０ Ｚｒ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄ ５ｇにエチルアセトアセテート
７．２ｇを加え、ジルコニウムエチルアセトアセテート
としてから、純水 ０．６ｇを加えた。実施例６と同様
にして得たポリアミック酸のＮＭＰ溶液 ５ｇに上記の
溶液を添加した。この溶液から、実施例６と同様にし
て、カラーフィルター用透明保護膜を得た。このカラー
フィルター用透明保護膜について屈折率を測定すると、
４００ｎｍの波長において１．７３となった。

【０１２２】次に、実施例１と同様にして、得られたカ
ラーフィルター用透明保護膜を着色層と透明電極の間に
有するカラーフィルターを作成した。その結果、カラー
フィルター用透明保護膜と着色層、および、カラーフィ
ルター用透明保護膜と透明導電膜との屈折率差は、それ
ぞれ０．０７、および、０．０９となった。

【０１２３】また、カラーフィルターの反射率を測定す
ると、７．８％となった。

【０１２４】さらに、得られたカラーフィルターを用い
てカラー液晶表示装置を製造すると、干渉縞はまったく
観察されなかった。

【０１２５】実施例１１ 固形分濃度４７％のＨｆ（ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃）₄
５ｇを、実施例６と同様にして得たポリアミック酸の
ＮＭＰ溶液 ５ｇに上記の溶液を添加した。ただし、こ
こで用いたＮＭＰは厳密に脱水したものを使用した。こ
の溶液から、実施例６と同様にして、カラーフィルター
用透明保護膜を得た。このカラーフィルター用透明保護
膜について屈折率を測定すると、４００ｎｍの波長にお
いて１．７４となった。

【０１２６】次に、実施例１と同様にして、得られたカ
ラーフィルター用透明保護膜を着色層と透明電極の間に
有するカラーフィルターを作成した。その結果、カラー
フィルター用透明保護膜と着色層、および、カラーフィ
ルター用透明保護膜と透明導電膜との屈折率差は、それ
ぞれ０．０６、および、０．０８となった。

【０１２７】また、カラーフィルターの反射率を測定す
ると、７．０％となった。

【０１２８】さらに、得られたカラーフィルターを用い
てカラー液晶表示装置を製造すると、干渉縞はまったく
観察されなかった。

【０１２９】実施例１２ γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン １９１．
５ｇを３−メチル−３−メトキシブタノール ４１４．
７ｇおよびγ−ブチロラクトン ４１４．７ｇの混合液
に加えて、３０℃攪拌下に３，３’，４，４’−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物 １６１．０ｇを添
加した。そのまま２時間攪拌し、ポリイミドシロキサン
前駆体溶液を得た。

【０１３０】次に、実施例１と同様にして、ポリイミド
シロキサン前駆体溶液を用いて、着色層と透明電極の間
にカラーフィルター用透明保護膜を有するカラーフィル
ターを作成した。ここで、カラーフィルター用透明保護
膜の膜厚は、０．０１μｍとし、加熱条件は１００℃で
５分、２８０℃で３０分とした。得られたカラーフィル
ターの反射率を測定すると、８．５％となった。

【０１３１】ここで、使用したポリイミドシロキサン前
駆体溶液から得られるカラーフィルター用透明保護膜
は、屈折率が４００ｎｍの波長で１．５４であるが、膜
厚を０．０１μｍとしたことで反射率が小さくなってい
る。

【０１３２】さらに、得られたカラーフィルターを用い
てカラー液晶表示装置を製造すると、干渉縞はまったく
観察されなかった。

【０１３３】比較例２ カラーフィルター用透明保護膜の膜厚を０．０５μｍに
する以外は、実施例１２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の反射率を測定
すると、１５．８％となった。

【０１３４】さらに、得られたカラーフィルターを用い
てカラー液晶表示装置を製造すると、干渉縞が観察され
た。

【０１３５】

【発明の効果】本発明にかかるカラーフィルター用透明
保護膜を使用したカラーフィルタ、および、液晶表示装
置はセルギャップむらに起因する表示不良および干渉縞
の発生を抑制することができる。

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】屈折率が１．５５〜１．８の範囲にあるこ
   とを特徴とするカラーフィルター用透明保護膜。
2. 【請求項２】酸化物超微粒子を含有することを特徴とす
   る請求項１記載のカラーフィルター用透明保護膜。
3. 【請求項３】金属アルコキシドを含有する熱硬化性樹脂
   溶液組成物を使用したことを特徴とする請求項１〜２の
   いずれかに記載のカラーフィルター用透明保護膜。
4. 【請求項４】ポリイミド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のいずれかに記載のカラーフ
   ィルター用透明保護膜。
5. 【請求項５】少なくともブラックマトリクス、３原色か
   らなる着色層、および、透明保護膜から構成されるカラ
   ーフィルターにおいて、請求項１〜４のいずれかに記載
   のカラーフィルター用透明保護膜を使用したことを特徴
   とするカラーフィルター。
6. 【請求項６】少なくとも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、透明保護膜から構成されるカラー
   フィルターにおいて、請求項１〜４のいずれかに記載の
   カラーフィルター用透明保護膜を使用したことを特徴と
   するカラーフィルター。
7. 【請求項７】透明電極層が透明保護膜層を介して着色層
   上に設けられたことを特徴とする請求項５、および、６
   のいずれかに記載のカラーフィルター。
8. 【請求項８】配向膜が最上層に設けられたことを特徴と
   する請求項５〜７のいずれかに記載のカラーフィルタ
   ー。
9. 【請求項９】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５〜８のい
   ずれかに記載のカラーフィルター。
10. 【請求項１０】ブラックマトリクス、あるいは、着色層
    の樹脂成分がポリイミドからなることを特徴とする請求
    項５〜９のいずれかに記載のカラーフィルター。
11. 【請求項１１】着色層とカラーフィルター用透明保護膜
    層の屈折率差が、０．００５〜０．１５の範囲にあるこ
    とを特徴とする請求項５〜１０のいずれかに記載のカラ
    ーフィルター。
12. 【請求項１２】透明電極層とカラーフィルター用透明保
    護膜層の屈折率差が、０．００５〜０．１５の範囲にあ
    ることを特徴とする請求項７記載のカラーフィルター。
13. 【請求項１３】カラーフィルターの膜面側における、画
    素部の反射率が、１０％以下であることを特徴とするカ
    ラーフィルター。
14. 【請求項１４】カラーフィルターの膜面側における、画
    素部の反射率が、１０％以下であるカラーフィルターに
    おいて、請求項１〜４のいずれかに記載のカラーフィル
    ター用透明保護膜をさらに形成したことを特徴とするカ
    ラーフィルター。
15. 【請求項１５】請求項５〜１４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。
16. 【請求項１６】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１５記載の液晶表示装置。