etc.,更に詳しくは、液晶分子の初期配向状態を改善することにより配向欠陥のない均一なモノドメインの液晶相を得、表示ならびに駆動特性を改善したカラーフィルターを有するカラーフィルター基板およびそれを用いた液晶素子に関するものである。nematic)液晶を用いたものが知られている。このTN液晶は、画素密度を高くしたマトリクス電極構造を用いた時分割駆動の時、クロストークを発生する問題点があるため、画素数が制限されていた。limited.また、各画素に薄膜トランジスタによるスイッチング素子を接続し、各画素毎をスイッチングする方式の表示素子が知られているが、基板上に薄膜トランジスタを形成する工程が極めて煩雑な上、大面積の表示素子を作成することが難しい問題点がある。(Clark)等により米国特許第4,367,927号明細書で強誘電性液晶素子が提案されている。like.第2図は強誘電性液晶の動作説明のために、セルの例を模式的に描いたものである。*相の液晶が封入されている。)24はすべて電界方向に向くよう、液晶分子23の配向方向を変えることができる。液晶分子23は細長い形状を有しており、その長軸方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、従って例えばガラス面の上下に互いにクロスニコルの位置関係に配置した偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学特性が変わる液晶光学変調素子となることに容易に理解される。10μ以下)することができる。(34a)又は下向き(34b)のどちらかの状態をとる。Eb又は、下向き34bと向きを変え、それに応じて液晶分子は第一の安定状態33a、あるいは第二の安定状態33bの何れか一方に配向する。accordingly.このような強誘電性液晶を光学変調素子として用いることの利点は、先に述べたが2つある。その第1は、応答速度が極めて速いことであり、第2は液晶分子の配向が双安定性を有することである。third図によって更に説明すると、電界Eaを印加すると液晶分子は第一の安定状態33aに配向するが、この状態は電界を切っても安定である。逆向きの電界Ebを印加すると、液晶分子は第二の安定状態31bに配向して、その分子の向きを変えるが、やはり電界を切ってもこの状態に留っている。与える電界Eaが一定の閾値を越えない限り、それぞれの配向状態にやはり維持されている。states.このような応答速度の速さと、双安定性が有効に実現されるには、セルとしては出来るだけ薄い方が好ましい。substrates,電界の印加状態とは無関係に、上記2つの安定状態の間での変換が効果的に起こるような分子配列状態にあることが必要である。カイラルスメクティック相を有する強誘電性液晶については、カイラルスメクティック相の液晶分子層が基板面に対して垂直で、したがって液晶分子軸が基板面にほぼ平行に配列した領域(モノドメイン)が形成される必要がある。これまでの強誘電性液晶素子においては、このようなモノドメイン構造を有する結晶の配向状態が、必ずしも満足に形成されなかったために、充分な特性が得られなかった実情である。obtained.第4図は従来の強誘電性液晶素子の断面図を表わし、第5図は従来の強誘電性液晶素子に現われた配向欠陥の状態を表わす概略説明図である。figure,一対の平行基板41と42を有しており、基板41と42にはそれぞれマトリクス電極構造をなすストライプ状の透明電極34と44が設けられている。42.一般に、カラーフィルターは赤(R)、緑(G)、青(B)の色素またはこれを含む層からなっているが、各色素層の膜厚はその形成法にかかわらずそれぞれ異なるので、2000Å〜1μm程度の段差Aが形成される。この結果、降温過程を利用して配向制御を行うと、上述の段差Aが原因となって、その段差Aを境にして強誘電性液晶47に配向欠陥を生じることになる。existを設けると、この配向制御膜にも段差Aに応じて形成された段差Cが画素のほぼ膜厚分で生じ、上述の同様に強誘電性液晶47に配向欠陥を生じる。クロスニコルの偏光顕微鏡で観察した時のスケッチで、図中の白線51は液晶素子に使用したスペーサー(図示せず)のラインに対応し、線52及び53は第4図の基板41上の段差Cに対応して観察されている。図中の部分54は対向電極間にはさまれた強誘電性液晶である。偏光顕微鏡中に多数現出した刃状線55は強誘電性液晶の配向欠陥を表わしている。crystal.この様に強誘電性液晶の接する面で1000Å以上の段差が存在すると、その段差から配向欠陥を生じ、強誘電性液晶のモノドメイン形成は阻害される。本発明者等は、この様な基板上の段差が強誘電性液晶に対する配向欠陥を発生させる原因となっていることを実験により明らかにした。本来もっている高速応答性とメモリー効果特性を充分に発揮することのできるカラーフィルター基板および液晶素子を提供することにある。本発明者等は、とくに強誘電性液晶が等方相(高温状態)より液晶相(低温状態)へ移行する降温過程における初期配向性に着目し、強誘電性液晶の双安定性に基づく素子の作動特性と液晶層のモノドメイン性を両立し得る構造を有する強誘電性液晶素子を見出したものである。in,配向欠陥のないモノドメインを形成する点に特徴を有している。defects.すなわち、本発明は、基板上に、感光性基を分子内に結合してなり、且つ芳香族基をもつポリアイド樹脂中に着色材料を分散してなる着色樹脂の膜を設け、該膜を露光し硬化させて得たカラーフィルターを有し、該カラーフィルター上に保護層およびパターン形状の透明電極を順次積層してなることを特徴とするカラーフィルター基板である。filter.また、本発明は、透明電極の形成された一対の基板間にカイラルスメクティック液晶を配置し、少なくとも一方の透明電極と基板間にカラーフィルターを有する液晶素子において、前記カラーフィルターが感光性基を分子内に結合してなり、且つ芳香族基をもつポリアミド樹脂中に着色材料を分散してなる着色樹脂の膜を露光して硬化させて形成され、該カラーフィルター上に保護層、パターン形状の透明電極および配向制御膜を順次積層してなることを特徴とする液晶素子である。layer.以下、本発明を図面に基ずき説明する。drawings.第1図は本発明の液晶素子の中で強誘電性液晶素子の基本構成を示す断面図である。1はガラス板またはプラスチック板などの透明板を用いた基板2と3を有し、その間には強誘電性液晶4が挟持されている。7及び8が形成されている。R(赤),G(緑),B(青)の各カラーフィルターは、等しい膜厚にて所望の分光特性となるよう、あらかじめ着色材料濃度を設定したものにて形成されている。必要に応じては、各カラーフィルター間の窪みに遮光層10が形成され、さらにその上に保護膜または平坦化膜9が形成されている。R,G,Bからなる3つのカラーフィルター単位で1つの画素を構成する。順に形成しても、基板面をほぼ平坦に保つことができる。can.本発明では、前述の平坦化により、カラーフィルター基板の段差を1000Å以下とすることができるが、好ましくは500Å以下とするのが望ましい。この段差が1000Åをこえると、特に1200Å以上で形成された非平坦化層を用いた液晶素子は、前述の第5図で示した刃状線の配向欠陥を生じることになる。above.本発明におけるカラーフィルターの有する着色樹脂膜を形成する感光性基を分子内に有するポリアミド樹脂(以下、感光性ポリアミド樹脂と称す)としては、感光性基をその分子内に有する芳香族系のポリアミド樹脂で、特に、可視光波長域(400〜700nm)で特定の光吸収特性を持たないもの(光透過率で90%程度以上のもの)が好ましい。この観点からは、特に芳香族系のポリアミド樹脂が好ましい。name,宇部興産(株)製)が挙げられる。Cの構造式を示すと、下記の通りである。耐久性に優れたものは少ない。これに対し、上記本発明の感光性ポリアミド樹脂は、化学構造的にも、これらの耐久性に優れた樹脂系であり、これらを用いて形成したカラーフィルターの耐久性も非常に良好なものとなる。カラーフィルターとして問題となりうる透明導電膜のスパッタ形成時の耐熱性および液晶素子組み立て時のインナースペーサーによるカラーフィルターの破損等に対して優れた性能を発揮するものである。うち所望の分光特性を得られるものであれば、特に限定されるものではない。この場合、各材料を単体で用いることも、これらのうちのいくつかの混合物として用いることもできる。染料を用いた場合には、染料自体の耐久性により、カラーフィルターの性能が支配されてしまうが、上記本発明の樹脂系を用いれば、通常の染色カラーフィルターに比べ性能の優れたものが形成可能である。従って、カラーフィルターの色特性及び諸性能から勘案すると有機顔料が着色材料として最も好ましい。pigments,そしてインジゴ系,アントラキノン系,ペリレン系,ペリノン系,ジオキサジン系,キナクリドン系,イソインドリノン系,フタロン系,メチン・アゾメチン系、その他金属錯体系を含む縮合多環系顔料、あるいはこれらのうちのいくつかの混合物が用いられる。used.本発明において、着色樹脂層を形成するために使用する着色樹脂は、上記感光性ポリアミド樹脂溶液に、各色同一膜厚にて所望の分光特性を有する上記着色材料をそれぞれ10〜50%程度の任意の割合で配合し、超音波あるいは三本ロール等により充分に分散させた後、好ましくは1μm以下のフィルターにて粒径の大きいものを除去して調製する。5μm程度、好ましくは0.5〜1.5μm程度が望ましい。desirable.着色樹脂層と下地の基板間との接着性を更に増す必要がある場合には、基板上にあらかじめシランカップリング剤等で薄く塗布した後に着色樹脂パターンを形成するか、あるいは、あらかじめ着色樹脂中にシランカップリング剤等の少量添加したものを用いてカラーフィルターを形成することにより、一層効果的である。3等の無機膜をスピンコート,ロールコートの塗布法で、あるいは蒸着法によって、保護膜または平坦化膜として設けることができる。保護膜9の膜厚は、強誘電性液晶4の膜厚を決定することができるので、従って液晶材料の種類や要求される応答速度などにより変化するが、一般的には0.2μm〜20μm、好適には0.5μm〜10μmの範囲に設定される。m.さらに、表示特性を向上させる為に、以下に示す3通りのいずれかの方法により遮光層を設けることができる。その他遮光能力を持つ金属粉等の遮光材料を遮光樹脂を用い、各画素間の窪みに合わせて、フォトリソ工程により遮光パターンを形成する方法。a.(2)ガラス基板上あるいは着色樹脂パターン上、或いは保護膜または平坦化膜上のいずれかに、クロム,アルミニウム等の遮光能力を持つ金属薄膜を蒸着、スパッタ等により形成し、各画素間の窪みに合わせてレジストマスクを形成し、各画素上の金属薄膜をエッチング除去することにより遮光パターンを形成する方法。(2〜15μm程度)を重ね合わせることにより遮光パターンを同時に形成し、該カラーフィルター層上に重ね合わせ部分を平坦化させる為に、前記保護膜または平坦化膜を設ける方法。method.なお、上記各遮光パターンの遮光層の厚さは、透明電極を形成する面がほぼ平坦化される様に設定する。flattened.本発明に用いられる配向制御膜の材料としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ピリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、セルロース樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アクリル樹脂などの樹脂類、あるいは感光性ポリイミド、感光性ポリアミド、環状ゴム系フォトレジスト、フェノールノボラック系フォトレジストあるいは電子線フォトレジスト(ポリメチルメタクリレート、エポキシ化−1,4−ポリブタジエンなど)などから選択して形成することができる。100Å〜3000Åの範囲に設定する。Å~3000Å.本発明で用いる液状材料として、とくに適したものは双安定性を有する液晶であって、強誘電性を有するものである。)の液晶を用いることができる。(141)号、「液晶」等に記載されており、本発明においては、これらに開示された強誘電性液晶を使用することができる。(HOBACPC)、4−o−(2−メチル)−ブチルレゾルシリデン−4′−オクチルアニリン(MBRAS)が挙げられる。like.これらの材料を用いて素子を構成する場合、液晶化合物がカイラルスメクティック相となるような温度状態に保持するため、必要に応じて素子をヒーターが埋め込められたブロック等により支持することができる。本発明のカラーフィルター基板およびそれを用いた液晶素子は各画素のカラーフィルターがほぼ同一の膜厚に形成され、該カラーフィルター上に透明電極および配向制御膜が積層され、基板の平面性が良好となるために液晶相と接する面に段差がなく、該平面性のよい基板に挟持された液晶相は等方相より、液晶相に移行する降温過程において、徐冷することにより、液晶相領域が次第に広がり均一なモノドメインの液晶相を形成するようになる。DOBAMBCを例にあげて説明すると、DOBAMBCの等方相より徐冷していくとき、約115°CでスメクティックA相(SmA相)に相転移する。2斜め蒸着などの配向処理が施されていると、液晶分子の分子軸が基板に、平行で、かつ一方向に配向したモノドメインが形成される。*相のらせんが解け、双安定性を示す。以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。第6図(a)〜(f)は、R,G,B3色の色画素の形成工程を示す工程図である。material]をスピンナー塗布法により、1.5μmの膜厚に塗布して着色樹脂層62を形成した。次に該着色樹脂層62に80°C、30分間のプリベークを行なった後、形成しようとするパターン形状に対応したフォトマスク63を介して高圧水銀灯にて露光した。shape64を形成した。C(商品名,宇部興産社製,ポリマー分=10%、溶剤:N−メチル−2−ピロリドン、顔料:ポリマー=1:2配合)に分散させ作製した感光性の着色樹脂材]を用いる以外は、上記と同様にして、緑色のパターン状着色樹脂層65を基板上の所定の位置に形成した。R(赤),G(緑),B(青)の3色ストライプの着色パターンを得た。10%、顔料:ポリマー=1:4配合)に分散させて作製した感光性の着色樹脂材]を用い、上記と同様の方法にて各画素間の間隙に合致させて遮光パターンの遮光層67を形成した。1.0μm厚の膜厚にて形成した。以上により、同一平面化されたカラーフィルター基板を形成することができた。planarized.次に第1図に示す様に、ITOを500Åの厚さにスパッタリング法により成膜し、透明電極5とした。150°Cで30分間加熱を行って2000Åのポリイミド被膜を形成した。しかる後、このポリイミド被膜表面をラビング処理した。surface.このようにして形成したカラーフィルター基板と、対向する基板3を貼り合せてセル組し、強誘電性液晶を注入、封口して液晶素子を得た。この液晶素子をクロスニコルの偏光顕微鏡で観察したところ、内部の液晶分子は配向欠陥を生じていないことが確認された。250°C、30分間のポストベーク処理を行なう以外は、実施例1と同様にして、R(赤),G(緑),B(青)の3色ストライプカラーフィルターを得た。(blue).この様にして得られたカラーフィルターは、実施例1の場合に比べ、樹脂と顔料との親和性が低く、分散状態の劣る着色樹脂材を用いて形成されているため、表面平坦性の劣るものであった。those.また、樹脂の特性より、透明性の劣るカラーフィルターであった。transparency.さらに、得られたカラーフィルター基板を用いて、実施例1と同様の方法で強誘電性液晶素子を形成し、クロスニコルの偏光顕微鏡で観察を行なったところ、表面平坦性の劣る部分から生じる配向不良部が認められ、表示特性に影響を及ぼし、この時の表示コントラストは前述の実施例1で得た表示コントラストに対して0.5倍に低下していた。30分間のポストベーク処理を行なう以外は、実施例1と同様にして、R(赤),G(緑),B(青)の3色ストライプカラーフィルターを得た。(blue).この様にして得られたカラーフィルターは、実施例1の場合に比べ、樹脂と顔料との親和性が低く、分散状態の劣る着色樹脂材を用いて形成されているため、表面平坦性の劣るものであった。those.また、樹脂の特性より、耐久性の劣るカラーフィルターであった。durability.さらに、得られたカラーフィルター基板を用いて、実施例1と同様の方法で強誘電性液晶素子を形成し、クロスニコルの偏光顕微鏡で観察を行なったところ、表面平坦性の劣る部分から生じる配向不良部が認められ、表示特性に影響を及ぼしていた。この時の表示コントラストは前述の実施例1で得た表示コントラストに対して0.4倍に低下していた。R(赤),G(緑),B(青)の3色ストライプカラーフィルターを得た。(blue).この様にして得られたカラーフィルターは、実施例1の場合に比べ、樹脂と顔料との親和性が低く、分散状態の劣る着色樹脂材を用いて形成されているため、表面平坦性の劣るものであった。those.また、樹脂の特性より、透明性の劣るカラーフィルターであった。transparency.さらに、得られたカラーフィルター基板を用いて、実施例1と同様の方法で強誘電性液晶素子を形成し、クロスニコルの偏光顕微鏡で観察を行なったところ、表面平坦性の劣る部分から生じる配向不良部が認められ、表示特性に影響を及ぼしていた。この時の表示コントラストは前述の実施例1で得た表示コントラストに対して0.5倍に低下していた。120°C、30分間のポストベース処理を行なう以外は、実施例1と同様にして、R(赤),G(緑),B(青)の3色ストライプカラーフィルターを得た。(blue).この様にして得られたカラーフィルターは、実施例1の場合に比べ、樹脂と顔料との親和性が低く、分散状態の劣る着色樹脂材を用いて形成されているため、表面平坦性の劣るものであった。those.また、樹脂の特性より、透明性の劣るカラーフィルターであった。transparency.さらに、得られたカラーフィルター基板を用いて、実施例1と同様の方法で強誘電性液晶素子を形成し、クロスニコルの偏光顕微鏡で観察を行なったところ、表面平坦性の劣る部分から生じる配向不良部が認められ、表示特性に影響を及ぼしていた。この時の表示コントラストは前述の実施例1で得た表示コントラストに対して0.4倍まで低下していた。実施例1において、感光性の着色ポリアミド樹脂を用いる代りに、非感光性の着色ポリイミド樹脂を用いて3色カラーフィルターを形成した。=1:2配合)に分散させ作成した着色樹脂材]をスピンナー塗布法により、2.0μmの膜厚に塗布した。次に、該着色樹脂層を150°Cで30分間乾燥した後、200°Cで30分間加熱した。minutes.その後、該青色層上にポジ型レジスト[OFPR−2(商品名,東京応化社製)]をスピンナー塗布し、80°C、20分間のプリベーク後、形成しようとするパターン形状に対応したパターンマスクを介して高圧水銀灯にて露光した。through.露光終了後、アルカリ現像液でレジストを現像するとともに、該青色層をエッチングし、続いてアセトンにてレジスト剥離を行い、250°C、30分間の加熱焼成によりパターン形状を有した青色着色樹脂膜を形成した。Green)6YK(商品名,東洋インキ社製,CINo.74265)をセミコファイン(商品名,東レ社製,固形分=22%,顔料:ポリマー=1:2配合)に分散させ作成した着色樹脂材]を用いる以外は、上記と同様にして、緑色着色パターンを基板上の所定の位置に形成した。G(緑),B(青)の3色ストライプカラーフィルターを得た。(blue).この様にして得られたカラーフィルターは、実施例1の場合に比べ、樹脂と顔料との親和性が低く、分散状態の劣る着色樹脂材を用いて形成されているため、表面平坦性の劣るものであった。those.また、樹脂の特性より、透明性の劣るカラーフィルターであった。パターニング用のレジスト工程が各色形成毎に必要であるため、非常に煩雑なプロセスであり、生産性に劣ったものであった。productivity.続いて、得られたカラーフィルター基板を用いて、実施例1と同様の方法で強誘電性液晶素子を形成し、クロスニコルの偏光顕微鏡で観察を行なったところ、表面平坦性の劣る部分から生じる配向不良部が認められ、表示特性に影響を及ぼしていた。この時の表示コントラストは前述の実施例1で得た表示コントラストに対して0.4倍まで低下していた。設けることにより、カラーフィルター各画素間に生じる微小な段差をもなくすことが可能となり、配向欠陥の発生を防止することができ、例えば強誘電性液晶の特性を十分に発揮し得る液晶素子を提供することができる。諸特性に優れた微細パターンを有するカラーフィルター部分を、簡便な製造工程により作製することが可能となり、カラー液晶素子として性能の優れたものを簡便に提供することができる。DRAWINGS第1図は本発明に係わる強誘電性液晶素子の基本構成を示す示す断面図、第2図及び第3図は本発明で用いる強誘電性液晶を模式的に表わした斜視図、第4図は従来の強誘電性液晶素子の断面図、第5図は従来の強誘電性液晶素子に現われた配向欠陥の状態を表わす概略説明図および第6図(a)〜(f)は本発明の色画素の形成工程を示す工程図である。claims]【請求項1】基板上に、感光性基を分子内に結合してなり、且つ芳香族基をもつポリアミド樹脂中に着色材料を分散してなる着色樹脂の膜を設け、該膜を露光し硬化させて得たカラーフィルターを有し、該カラーフィルター上に保護層およびパターン形状の透明電極を順次積層してなることを特徴とするカラーフィルター基板。filter.【請求項2】前記カラーフィルターを互いに間隔を置いて複数配置し、隣り合うカラーフィルターの間隔に感光性基を分子内に結合してなり、且つ芳香族基をもつポリアミド樹脂に遮光材料を分散してなる遮光樹脂の膜を配置し、該膜を露光し硬化させた特許請求の範囲第1項記載のカラーフィルター基板。claims.【請求項3】透明電極の形成された一対の基板間にカイラルスメクティック液晶を配置し、少なくとも一方の透明電極と基板間にカラーフィルターを有する液晶素子において、前記カラーフィルターが感光性基を分子内に結合してなり、且つ芳香族基をもつポリアミド樹脂中に着色材料を分散してなる着色樹脂の膜を露光して硬化させて形成され、該カラーフィルター上に保護層、パターン形状の透明電極および配向制御膜を順次積層してなることを特徴とする液晶素子。layer.【請求項4】前記カラーフィルターを互いに間隔を置いて複数配置し、隣り合うカラーフィルターの間隔に感光性基を分子内に結合してなり、且つ芳香族基をもつポリアミド樹脂に遮光材料を分散してなる遮光樹脂の膜を配置し、該膜を露光し硬化させた特許請求の範囲第3項記載の液晶素子。