(57)【要約】【課題】本開示は、液晶表示装置の反射の色味を自然なものとすることが可能なカラーフィルタ基板を提供することを主目的とする。【解決手段】二つの光学機能部材と、上記二つの光学機能部材の間に設けられたカラーフィルタ部材とを備えるカラーフィルタ基板であって、上記二つの光学機能部材の両方が位相差層を有し、上記位相差層は、いずれも逆波長分散性を有する、透過光に１／４波長分の位相差を付与する１／４λ部材としての機能を有する、カラーフィルタ基板を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの光学機能部材と、前記二つの光学機能部材の間に設けられたカラーフィルタ部材とを備えるカラーフィルタ基板であって、
前記二つの光学機能部材の両方が位相差層を有し、
前記位相差層は、いずれも逆波長分散性を有し、かつ透過光に１／４波長分の位相差を付与する１／４λ部材としての機能を有する、カラーフィルタ基板。
【請求項２】
前記二つの光学機能部材における位相差層は、いずれか又は両方が、液晶材料を含有する、請求項１に記載のカラーフィルタ基板。
【請求項３】
前記二つの光学機能部材における位相差層のうち、少なくとも外光が照射される側の光学部材における位相差層は、波長５５０ｎｍにおける位相差値Ｒｅ（５５０）に対する、波長４５０ｎｍにおける位相差値Ｒｅ（４５０）の比率Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）の値が、０．９以下である、請求項１または請求項２に記載のカラーフィルタ基板。
【請求項４】
前記二つの光学機能部材における位相差層は、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍの各波長において、位相差の差が±５％以内である、請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ基板。
【請求項５】
前記カラーフィルタ基板は、更に、直線偏光板を有し、前記二つの光学機能部材における位相差層のいずれかは、前記直線偏光板との組み合わせにより、入射光と、内部での外光反射光との色差ΔＥ＊ａｂが２０未満となるものである、請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ基板。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ基板と、対向基板と、前記カラーフィルタ基板および前記対向基板の間に配置された液晶層とを有する、液晶パネルを少なくとも備える、液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶表示装置は、前記二つの光学機能部材、前記カラーフィルタ部材、及び前記液晶層を挟むように二つの直線偏光板を備え、前記二つの直線偏光板は、偏光方向が直交するように配置され、前記二つの光学機能部材における位相差層は、その位相差層の光軸が直交するように配置され、前記直線偏光板の光軸と前記位相差層の光軸とのなす角度は４５°となる、請求項６に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、カラーフィルタ基板および液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピューター、特に携帯用のパーソナルコンピューターの発達に伴い、液晶表示装置の需要が増している。また、最近では、家庭用の液晶テレビの普及率も高まっており、スマートフォン、タブレット端末も広く普及しつつあることから、益々液晶表示装置の市場は拡大する状況にある。
【０００３】
液晶表示装置は、一般に、カラーフィルタ基板、対向基板およびこれらの間に配置された液晶層を有する液晶パネルを有する。また、液晶表示装置は、例えば、バックライト光源、第一の直線偏光板、液晶パネルおよび第二の直線偏光板の順に配置された構成を有する（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２０１３／１２２１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
屋外等の明るい環境下において、液晶表示装置の表示をより見やすくすることが求められている。明環境において表示視認性が低い理由の一つとしては、液晶パネルの内部における外光の反射光が観察者から観察されることが挙げられる。近年、液晶パネル内部における外光反射を抑制するため、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）用のカラーフィルタ基材として、遅相軸を互いに直交させた２枚の１／４λ位相差板の間にカラーフィルタを配置した低反射パネルの構成が提案されている。このような構成では、バックライトからの透過光は、遅相軸を互いに直交させた２枚の１／４λ位相差板を透過することで、元の偏光モードに戻る。一方で、入射した外光は、直線偏光板を透過することで直線偏光に変換され、１／４λ位相差板を通ることにより円偏光に変換される。すなわち、直線偏光板と位相差層とが円偏光板として機能する。この円偏光による外光は、その後、裏面透明電極やブラックマトリクス層で反射するものの、この反射の際に、偏光面の回転方向が逆転する。その結果、反射光は到来時とは逆に、１／４波長版により直線偏光子で遮光される方向の直線偏光に変換された後、続く直線偏光子により遮光され、その結果、外部への出射が抑えられる。しかしながら、この液晶パネルの内部における外光反射は完全には抑えることができず、特に黒表示した際に、反射の色味が紫色と不自然になるという問題があった。
【０００６】
本開示は、上記問題に鑑みてなされた発明であり、液晶パネルの内部における外光反射の反射の色味を自然なものとすることが可能なカラーフィルタ基板、これを用いた液晶表示装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、二つの光学機能部材と、上記二つの光学機能部材の間に設けられたカラーフィルタ部材とを備えるカラーフィルタ基板であって、上記二つの光学機能部材の両方が位相差層を有し、上記位相差層は、いずれも逆波長分散性を有し、かつ透過光に１／４波長分の位相差を付与する１／４λ部材としての機能を有する、カラーフィルタ基板を提供する。
【０００８】
本開示によれば、二つの光学機能部材の両方が位相差層を有し、上記位相差層は、いずれも逆波長分散性を有するものであり、さらに透過光に１／４波長分の位相差を付与する１／４λ部材としての機能を有するものであるため、液晶表示装置における液晶パネルの内部で生じた外光反射を防止すると共に、反射光の色味を自然なものとすることが可能なカラーフィルタ基板となる。
【０００９】
上記開示においては、上記二つの光学機能部材における位相差層は、いずれか又は両方が、液晶材料を含有することが好ましい。液晶材料を含有するものであれば、より好適な逆波長分散性を示す位相差層とすることができるからである。
【００１０】
上記開示においては、外光が入射する側（アウトサイド側）に設置された光学機能部材における位相差層は、波長５５０ｎｍにおける位相差値Ｒｅ（５５０）に対する、波長４５０ｎｍにおける位相差値Ｒｅ（４５０）の比率Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）の値が、０．９以下であることが好ましい。このような逆波長分散性を有する位相差層であれば、確実に、各波長領域にて、１／４λ部材として機能することができ、反射の色味を自然なものとすることができる。
【００１１】
上記開示においては、外光が入射する側とは反対側に設置された光学機能層（インサイド側）における位相差層も、アウトサイド側に設定された位相差層と同程度の逆波長分散性を有することが好ましい。具体的には、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍの各波長において、インサイド側の位相差値とアウトサイド側の位相差値の差が±５％以内であることが好ましい。液晶表示装置のコントラストの低下を抑制することができるからである。
【００１２】
上記開示においては、上記カラーフィルタ基板は、さらに、直線偏光板を有し、上記二つの光学機能部材における位相差層のいずれかは、上記直線偏光板との組み合わせにより、入射光と、内部での外光反射光との色差ΔＥ＊ａｂが２０未満となるものであることが好ましい。色差ΔＥ＊ａｂが２０未満であれば、入射光と反射光との色味の違いを明確に認識されないからである。
【００１３】
本開示は、上述のカラーフィルタ基板と、対向基板と、上記カラーフィルタ基板および上記対向基板の間に配置された液晶層とを有する、液晶パネルを少なくとも備える、液晶表示装置を提供する。
【００１４】
本開示によれば、上述のカラーフィルタ基板を有することにより、液晶パネル内部において生じる外光反射の色味を自然なものとすることができる。
【００１５】
本開示においては、上記液晶表示装置は、上記二つの光学機能部材、上記カラーフィルタ部材、及び上記液晶層を挟むように二つの直線偏光板を備え、上記二つの直線偏光板は、偏光方向が直交するように配置され、上記二つの光学機能部材における位相差層は、その位相差層の光軸が直交するように配置され、上記直線偏光板の光軸と前記位相差層の光軸とのなす角度は４５°であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本開示のカラーフィルタ基板は、液晶表示装置の外光反射の色味を自然なものとすることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本開示のカラーフィルタ基板を例示する概略断面図である。
【図２】本開示の液晶表示装置を例示する概略断面図である。
【図３】本開示の液晶表示装置における光源光および外光の挙動を説明する説明図である。
【図４】本開示における光学機能部材の光学補償状態を説明する説明図である。
【図５】位相差層の正分散性、及び波長に関わらず常に位相差が１／４λとなる理想的な分散性を説明するグラフである。
【図６】各位相差層について、可視光領域の波長を横軸、位相差値（ｘ）／位相差値（５５０）を縦軸にとったグラフを示す。
【図７】（Ａ）シミュレーションにおいて設計した液晶パネルの構成を示す概略図、及び（Ｂ）シミュレーション結果を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊座標で表示した図である。
【図８】カラーフィルタ基板の製造方法を例示する工程図である。
【図９】カラーフィルタ基板の製造方法の他の一例を例示する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本開示の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚み、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。また、説明の便宜上、上方又は下方という語句を用いて説明する場合があるが、上下方向が逆転してもよい。
【００１９】
また、本明細書において、ある部材又はある領域等のある構成が、他の部材又は他の領域等の他の構成の「上に（又は下に）」あるとする場合、特段の限定がない限り、これは他の構成の直上（又は直下）にある場合のみでなく、他の構成の上方（又は下方）にある場合を含み、すなわち、他の構成の上方（又は下方）において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。
【００２０】
本発明者らは、液晶表示装置において、液晶パネル内部での外光反射の色味が紫色となる現象について検討した。そして、本発明者らは、低反射パネルにおける反射時の見た目は、円偏光板（位相差層と直線偏光板）の特性に依存し、１／４λ位相差層の波長分散が正分散の場合、反射の色味が紫色となることを知見した。即ち、従来、反射率を最も小さくするために、人間にとって感度の高い緑色（５５０ｎｍの波長）の反射率が小さくなるようにするには、５５０ｎｍ波長の位相差が１／４λとする必要があった。しかし、通常の、正分散性材料からなる１／４波長板を用いた場合、図５に示す点線グラフのように、５５０ｎｍ波長の位相差は１／４λとなるものの、５５０ｎｍの波長と異なる波長（短波長側（青領域）と長波長側（赤領域））は１／４λの位相差とならない（青領域は１／４λより大きい位相差、赤領域は１／４λより小さい位相差となる）。例えば、波長６２０ｎｍの場合には、位相差は１５５ｎｍであることが好ましいが、実際には、１３３ｎｍ付近である。このため青と赤の波長領域では反射率が低くならないため、反射の色味が紫色となり、不自然な色になることを知見した。図５の直線グラフは、波長に関わらず常に位相差が１／４λとなる理想的な分散性を示す。
【００２１】
そこで、本発明者らは、波長分散性が反射光の色味に及ぼす影響を調査するため、波長分散性が異なる複数の位相差層について、可視光領域の波長を横軸、Ｒｅ（ｘ）／Ｒｅ（５５０）を縦軸にとったグラフの傾きを波長分散性としてシミュレーションによる調査を行った。得られた結果を図６に示す。Ｒｅ（ｘ）は、波長ｘｎｍにおける位相差値（面内のレターデーション値）である。
【００２２】
図６中、ｓｉｍ＿０．８０は、波長が５５０ｎｍの透過光に対する位相差層の面内のレターデーション値Ｒｅ（５５０）に対する波長が４５０ｎｍの透過光に対する位相差層の面内のレターデーション値Ｒｅ（４５０）の比（Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０））で表される波長分散性の値が０．８０となるようなシミュレーション層、ｓｉｍ＿０．８５は、波長が５５０ｎｍの透過光に対する位相差層の面内のレターデーション値Ｒｅ（５５０）に対する波長が４５０ｎｍの透過光に対する位相差層の面内のレターデーション値Ｒｅ（４５０）の比で表される波長分散性の値が０．８５となるようなシミュレーション層である。また、樹脂フィルム１はポリカーボネートフィルム（製品名「ピュアエースＷR」、帝人社製）、樹脂フィルム２はシクロオレフィンポリマーフィルム（製品名「ゼオノア」、日本ゼオン社製）、液晶層１は特開２０１９−１４８９０号公報を参考に波長分散性が１．０３となる重合性液晶材、液晶層２は特開２０１７−１３８４０１号公報を参考に波長分散性が１．０９となる重合性液晶材をそれぞれ用いている。
【００２３】
次いで、上記で調査した、波長が５５０ｎｍの透過光に対する位相差層の面内のレターデーション値Ｒｅ（５５０）に対する波長が４５０ｎｍの透過光に対する位相差層の面内のレターデーション値Ｒｅ（４５０）の比（Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）で表される波長分散性が異なる位相差層それぞれを１／４λ板として用いた図７（Ａ）の液晶表示パネルを設計し、この偏光板７１、１／４λ板７２、１００％反射する理想反射板７３を有する液晶表示パネルの外光反射に関し、比国際規格（ＣＩＥ／ＩＳＯ）に準拠した三刺激値ＸＹＺを算出するシミュレーションを行った。三刺激値ＸＹＺをＵＳＣ（色等式空間）におけるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系に変換した。この結果は、図７（Ｂ）のＬ＊ａ＊ｂ＊座標で表示することができる。反射光と入射光との知覚色差は、このＵＳＣ座標間の距離ΔＥ＊ａｂで求めることができる。表１に示されるように、波長分散性の値が１より小さい逆分散性を有する位相差層の場合、ΔＥ＊ａｂが小さくなることが判った。
【００２４】
シミュレーションには、シンテック社製のＬＣＤｍａｓｔｅｒを用いた。本ソフトウェアを用いることで、位相差層を多層とした場合の光学シミュレーションが可能となり、反射率や反射光の色の変化を計算で求めることが可能となる。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
以上の結果から、本発明者らは、図６で示されるような、逆分散性を有する材料からなる位相差層を、カラーフィルタ部材の上下に設けることで、位相差層が各波長領域にて１／４λ部材として機能することができ、反射の色味を自然な見た目にすることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００２７】
さらに、本発明者らは、波長が５５０ｎｍの透過光に対する位相差層の面内のレターデーション値Ｒｅ（５５０）に対する波長が４５０ｎｍの透過光に対する位相差層の面内のレターデーション値Ｒｅ（４５０）の比（Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）で表される波長分散性の値が０．８０〜１．００となるようなシミュレーション層について、色差ΔＥ＊ａｂをシミュレーションで算出した。この結果を表２に示す。
【００２８】
【表２】
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本発明者らは、上記結果から、上記波長分散性の値が０．９０以下である位相差層の場合には、入射光に対する反射光の色差ΔＥ＊ａｂの値を２０未満とすることができることを見出した。
【００２９】
Ａ．カラーフィルタ基板
本開示のカラーフィルタ基板は、二つの光学機能部材と、上記二つの光学機能部材の間に設けられたカラーフィルタ部材とを備えるカラーフィルタ基板であって、上記二つの光学機能部材の両方が位相差層を有し、上記位相差層は、いずれも逆波長分散性を有する、透過光に１／４波長分の位相差を付与する１／４λ部材としての機能を有する、カラーフィルタ基板である。
【００３０】
本開示のカラーフィルタ基板について、図を用いて説明する。図１（ａ）および図１（ｂ）は本開示のカラーフィルタ基板の一例を示す概略断面図である。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、本開示のカラーフィルタ基板１０は、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂと、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂの間に配置されたカラーフィルタ部材２とを備える。本開示においては、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂの両方が、逆波長分散性を有し、さらに透過光に１／４波長分の位相差を付与する１／４λ部材としての機能を有する位相差層１１Ａおよび１１Ｂを有する。なお、これら位相差層１１Ａおよび１１Ｂは、図１（ａ）では配向層１２Ａおよび１２Ｂ上に形成されており、図１（ｂ）では、接着層１３Ａおよび１３Ｂにより貼合されている。
【００３１】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、カラーフィルタ部材２は、通常、透明基材層２１と、透明基材層２１の一方の面に配置された複数の着色層２２とを少なくとも有する。図１（ａ）および図１（ｂ）においては、複数の着色層２２として、赤色着色層２２Ｒ、緑色着色層２２Ｇおよび青色着色層２２Ｂを有する例を示している。また、カラーフィルタ部材２は、着色層２２の境界領域と平面視上重なる領域に遮光層２３を有していても良い。また、カラーフィルタ部材２は着色層２２の透明基材層２１側とは反対側の面に保護層２４が配置されていても良い。
【００３２】
図２は本開示のカラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。図２に示すように、本開示の液晶表示装置１００は、カラーフィルタ基板１０と、対向基板２０と、カラーフィルタ基板１０および対向基板２０の間に配置された液晶層３０とを有する、液晶パネル１００Ａを少なくとも備える。液晶表示装置１００は、例えば、バックライト５０、第一の直線偏光板４０Ａ、第二の直線偏光板４０Ｂをさらに有していても良い。第一の直線偏光板４０Ａ、第二の直線偏光板４０Ｂは、例えば、偏光方向が直交するように配置される。
【００３３】
図３は、図２に示す液晶表示装置における光源光（透過光）および外光（反射光）の挙動について説明する説明図である。まず、光源光Ｔの挙動について説明する。液晶表示装置においてバックライト５０から照射された光源光Ｔは、あらゆる振動方向の光を含む自然光Ｌｏｍである。液晶表示装置１００においては、光源光Ｔにおける自然光Ｌｏｍの中から一方向の振動方向を有する直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）が第一の直線偏光板４０Ａから出射され、液晶層３０へ入射される。直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）は、液晶層３０における液晶材料によって、例えば、位相差がλ／２生じることで、直線偏光Ｌｌｉｎｅ（９０）に変換される。次に、直線偏光Ｌｌｉｎｅ（９０）は、光学機能部材１Ａに入射されることで円偏光Ｌｃに変換される。円偏光Ｌｃは、カラーフィルタ部材２に入射され、さらに光学機能部材１Ｂに入射されることで円偏光Ｌｃから直線偏光Ｌｌｉｎｅ（９０）に変換される。直線偏光Ｌｌｉｎｅ（９０）は、第二の直線偏光板４０Ｂの偏光方向と平行な振動方向を有する。そのため、直線偏光Ｌｌｉｎｅ（９０）は、第二の直線偏光板４０Ｂを透過して、観察者に観察される。
【００３４】
次に外光Ｒについて説明する。液晶表示装置１００においては、外光Ｒは全方位光Ｌｏｍである。外光Ｒは第二の直線偏光板４０Ｂに入射されることで、全方位光Ｌｏｍの中から一方向の振動方向を有する直線偏光Ｌｌｉｎｅ（９０）が選択される。直線偏光Ｌｌｉｎｅ（９０）は、光学機能部材１Ｂに入射されることで円偏光Ｌｃに変換される。次に円偏光Ｌｃがカラーフィルタ部材の構成により反射されることで、位相がλ／２分変化する。例えば、反射前の円偏光Ｌｃが右回りの円偏光である場合、反射後の円偏光Ｌｃ（Ｒｅｖ）は左回りの円偏光となる。反射された円偏光Ｌｃ（Ｒｅｖ）は、再度、光学機能部材１Ｂに入射されることで直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）に変換される。直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）は、第二の直線偏光板４０Ｂの偏光方向に対して振動方向が直交するため、第二の直線偏光板４０Ｂを透過することができず、観察者からは直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）は、観察されないこととなる。
しかしながら従来は、１／４波長部材としての機能を有する位相差層が通常、正の波長分散性を有していたため、液晶パネルの内部における外光反射は完全には抑えることができず、反射の色味が紫色と不自然になるという問題があった。
【００３５】
本開示においては、位相差層が、透過光に１／４波長分の位相差を付与する、逆分散性の位相差層であるため、各波長領域にて良好な円偏向の特性を発現するため、液晶表示装置の外光反射の色味を自然なものとすることができる。
以下、本開示のカラーフィルタ基板について各構成ごとに説明する。
【００３６】
１．光学機能部材
カラーフィルタ基板において、二つの光学機能部材は、カラーフィルタ部材を挟んで配置される部材である。以下、カラーフィルタ部材の一方の面側に配置される光学機能部材を第一の光学機能部材と称し、カラーフィルタ部材の他方の面側に配置される光学機能部材を第二の光学機能部材と称して説明する場合がある。また、第一の光学機能部材を構成する層については、「第一の」層と称し、第二の光学機能部材の構成する層については、「第二の」層と称して説明する。本開示における光学機能部材は、一般的な光学機能部材におけるλ／４部材としての機能を有する。
【００３７】
（１）位相差層
本開示によれば、二つの光学機能部材の両方が、透過光に１／４波長分の位相差を付与する、逆波長分散性の位相差層を有する。
【００３８】
（ｉ）逆分散性
本開示において、第一の位相差層と第二の位相差層とは、逆分散性を有する。以下、「位相差層の逆分散性」について説明する。
一般に、位相差層はその種類によっては、可視光領域の全体で同じ位相差値を示さず、短波長側における位相差値と、長波長側における位相差値とが異なる場合がある。具体的には、位相差層に用いられる材料によっては、可視光領域における短波長側の位相差値が長波長側における位相差値よりも大きい場合や、短波長側の位相差値が長波長側における位相差値よりも小さい場合がある。ここで、逆波長分散性とは、短波長側ほど透過光における位相差が小さい波長分散特性であり、より具体的には、４５０ｎｍの波長における面内レターデーション（Ｒｅ４５０）と、５５０ｎｍの波長における面内レターデーション（Ｒｅ５５０）との関係が、Ｒｅ４５０＜Ｒｅ５５０である波長分散特性、５５０ｎｍの波長における面内レターデーション（Ｒｅ５５０）と、６５０ｎｍの波長における面内レターデーション（Ｒｅ６５０）との関係が、Ｒｅ５５０＜Ｒｅ６５０である波長分散特性である。
【００３９】
なお、面内レターデーション値とは、屈折率異方体の面内方向における複屈折性の程度を示す指標であり、面内方向において屈折率が最も大きい遅相軸方向の屈折率をＮｘ、遅相軸方向に直交する進相軸方向の屈折率をＮｙ、屈折率異方体の面内方向に垂直な方向の厚みをｄとした場合に、
Ｒｅ［ｎｍ］＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄ［ｎｍ］
で表わされる値である。面内レターデーション値（Ｒｅ値）は、例えば、王子計測機器株式会社製  ＫＯＢＲＡ−ＷＲを用い、平行ニコル回転法により測定することができる。また、微小領域の面内レターデーション値はＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社（米国）製のＡｘｏＳｃａｎでミューラーマトリクスを使って測定することもできる。
【００４０】
このように、観察者側に配置され、直線偏光板とともに円偏光板として機能する位相差層が逆分散性を有することで、液晶パネルの内部における外光反射の反射の色味を自然なものとすることが可能となる。更に、カラーフィルタ部材を挟んで反対側に配置される光学機能部材における位相差層も逆分散性を有することで、明環境においてコントラストの低下が抑制された液晶表示装置を得ることが可能となる。
【００４１】
特に、本開示においては、波長が５５０ｎｍの透過光に対する位相差層の面内のレターデーション値Ｒｅ（５５０）、波長が４５０ｎｍの透過光に対する位相差層の面内のレターデーション値Ｒｅ（４５０）、及び、波長が６５０ｎｍの透過光に対する位相差層の面内のレターデーション値Ｒｅ（６５０）が、次の関係を満たすことが好ましい。
Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）≦０．９０
中でも、
０．８０≦Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）≦０．８６、
特には、０．８２≦Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）≦０．８４
の関係を満たすことが好ましい。
【００４２】
本開示においては、さらに、
Ｒｅ（５５０）／Ｒｅ（６５０）≦０．９７７、
中でも、
０．９４９≦Ｒｅ（５５０）／Ｒｅ（６５０）≦０．９６６、
特には
０．９５５≦Ｒｅ（５５０）／Ｒｅ（６５０）≦０．９６０、
の関係を満たすことが好ましい。短波長側も長波長側のいずれの側からの色漏れを防止し、自然な色調の反射光とすることができるからである。
【００４３】
このようなＲｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）≦０．９０の関係を満たすことにより、上述した表２に示すように、入射光に対する反射光の色差ΔＥ＊ａｂの値を２０未満とすることができる。なお、色差ΔＥ＊ａｂはＪＩＳ  Ｚ８７８１で規定された色差をいう。
本開示において、ΔＥ＊ａｂは２０未満であることが好ましい。
【００４４】
ここで、ΔＥ＊ａｂが２０以上の場合は、「新編色彩科学ハンドブック第２版  ２９０頁」に記載されているように、色名レベルの管理となる値となる。即ち、入射光と反射光との色味の違いが明らかとなる。したがって、ΔＥ＊ａｂを上述した値以下とすることにより特別な色味に着色されたような反射光ではなく、自然な色調の反射光とすることが可能となるのである。
【００４５】
本開示においては、上記二つの光学機能部材における位相差層は、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍの各波長において、位相差の差が±５％以内の関係を満たすことが好ましい。すなわち、波長λにおける第一の位相差層の位相差値をＲｅ１（λ）、第二の位相差層の位相差値をＲｅ２（λ）とすると、
−５％≦１−（Ｒｅ１（λ）／Ｒｅ２（λ））≦＋５％、λ＝４５０、５５０、６５０ｎｍ
を満たすことが好ましい。
液晶表示装置のコントラストの低下を抑制することができるからである。
【００４６】
（ｉｉ）位相差層の組成
本開示における位相差層は、光学機能部材にλ／４板としての機能を付与する層である。上記位相差層は、逆波長分散特性を有する液晶化合物により形成されているものとすることができる。また、逆波長分散特性の光学異方性を備えた高分子フィルムにより形成されていても良い。
【００４７】
液晶化合物は通常、波長分散性が正分散性であるか、或いは波長分散性を持たないことが多い。逆分散特性を発現させるためには、常光方向の吸収波長をより長波化できれば、逆分散特性を満たす分子を設計することができる。
【００４８】
常光の方向は、例えば棒状液晶では分子の幅方向であり、そのような分子の幅方向の吸収遷移波長を長波化することは非常に困難なことである。吸収の遷移を長波化するためには、通常パイ共役系を広げることにより達成することが可能であるが、そのような方法を用いようとすると、分子の幅を広げることになり、液晶性は消失してしまうからである。このような液晶性の低下を防ぐためには、Ｗｉｌｌｉａｍ    Ｎ．Ｔｈｕｒｍｓらが報告（Ｌｉｑｕｉｄ    Ｃｒｙｓｔａｌｓ、２５巻、１４９頁、１９９８年）している２つの棒状液晶を側方方向でつないだ骨格を用いることができる。
【００４９】
このような逆分散性を有する液晶化合物としては、例えば、特表２０１０−５２２８９２号公報、特開２００６−２４３４７０号公報、特開２００７−２４３４７０号公報、特開２００９−７５４９４号公報、特開２００９−６２５０８号公報、特開２００９−１７９５６３号公報、特開２００９−２４２７１７号公報、特開２００９−２４２７１８号公報、特許第４２２２３６０号公報、特許第４１８６９８１号公報などに記載されている液晶化合物が例示できる。
本開示においては、特に、重合性官能基を有する重合性液晶材料を用いることが好ましく、例えば、特許６４７３５３７号、特許第５８２２０９８号、特許第５８６７６５５号、特許第５０８４２９３号になどに記載されている液晶化合物が例示できる。重合性液晶材料は重合性官能基を介して互いに重合することができるため、位相差層の機械強度を向上することができるからである。
【００５０】
上述のような液晶材料は、１種類でも良く、または２種類以上を混合して用いても良い。本開示において２種類以上の液晶材料を混合して用いる場合は、重合性液晶材料と、重合性官能基を有さない液晶材料とを混合して用いても良い。
【００５１】
本開示においては、二つの光学機能部材における位相差層のうち、少なくとも１つ、特には観察者側と反対側に位置する光学機能部材の位相差層が液晶材料を含有することが好ましい。さらに、二つの光学機能部材における位相差層のうちいずれも液晶材料を含有することが好ましい。光学補償状態をより良好とすることができるからである。
【００５２】
また、液晶材料を含む位相差層は、液晶組成物を塗布することによって形成することもできるし、液晶組成物を硬化させた硬化フィルムを貼合させることにより形成することができる。塗布型の液晶材料は、位相差層を薄くすることができるため好ましい。位相差層の厚さは特に限定されないが、観察者側（アウトサイド）に配置される光学機能部材における位相差層の厚さは、１〜１００μｍとすることができ、カラーフィルム部材を挟んで反対側であるインサイド側に配置される光学機能部材における位相差層の厚さは１〜１０μｍとすることができる。
【００５３】
逆分散特性の光学異方性を備えた透明の高分子フィルム材としては、例えばポリカーボネート、特開２００７−１７１７５６号公報、特開２０１０−２３０８３２号公報等に開示のフィルム材等、各種の延伸フィルム材を適用することができる。光学特性や機械的強度等に優れているからである。また、逆分散特性の光学異方性を備えた透明の高分子フィルム材の市販のフィルムの具体例としては、帝人社製の商品名「ピュアエースＷＲ」（（４５０ｎｍの位相差値／５５０ｎｍの位相差値）＝０．８３）が挙げられる。
【００５４】
位相差層は、本開示のカラーフィルタ基板を、例えば液晶表示装置に用いた際に、バックライト部から照射された光を透過する部材となる。したがって、本開示における位相差層は、所定の透明性を有することが好ましい。ここで、「透明」とは、特段の断りがない限り、バックライトから照射された光を透過する程度に透明であることをいう。なお、位相差層の具体的な透過率については、一般的な光学機能部材に用いられる位相差層と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００５５】
（２）固定層
本開示においては、上記二つの光学機能部材の両方が、上記カラーフィルタ部材に直接配置された固定層および上記位相差層の積層体であり、上記固定層が、配向層または接着層であることが好ましい。カラーフィルタ部材の両面に配置される二つの光学機能部材の位相差層の光軸、厚み等を高い精度で合わせることができるため、二つの光学機能部材の光学補償状態を良好にすることができるからである。また、二つの光学機能部材の位相差層の光軸、厚み等をより高い精度で合わせる観点からは、光学機能部材の両方が、配向層および位相差層の積層体であることが好ましい。塗布法によって、カラーフィルタ部材に、直接、配向層および位相差層を形成することができるため、特に、二つの位相差層の光軸を高い精度で合わせることができる。ここで、「固定層がカラーフィルタ部材に直接配置されている」とは、固定層と、カラーフィルタ部材を構成する層とが直接接触して配置されていることをいう。「固定層がカラーフィルタ部材に直接配置されている」とは、典型的には、固定層とカラーフィルタ部材における透明基材層とが直接接触して配置されていることをいう。また、固定層と、カラーフィルタ部材における着色層側の最外層とが直接接触して配置されていることをいう。固定層としては、例えば、配向層、接着層が挙げられる。
【００５６】
（ｉ）配向層
本開示においては、光学機能部材が、カラーフィルタ部材の面に直接配置された配向層と、位相差層との積層体であることが好ましい。特に、位相差層が液晶材料を含む場合に、光学機能部材が、カラーフィルタ部材の面に直接配置された配向層と、位相差層との積層体であることが好ましい。この場合、通常、位相差層は配向層のカラーフィルタ部材側とは反対側の面に直接配置される。光学機能部材が配向層および位相差層の積層体である場合、例えば、カラーフィルタ部材に直接、配向層を形成し、配向層に液晶材料を塗布することで光学機能部材を配置することができるため、カラーフィルタ部材の各面に配置される位相差層の配向方向を精度良く配置することができる。更には、２つの光学機能部材の両方が、カラーフィルタ部材の面に直接配置された配向層と、液晶材料を含む位相差層との積層体であることが好ましい。位相差層の膜厚プロファイル（面内分布）を表裏で一致させるように形成することができるため、例えば、位相差層の位相差値が設定値から装置による公差でずれがあっても、公差分の位相差を表裏で打ち消し合う効果を発揮することができるからである。具体的には、個々のスリットノズルに由来する塗布量の差分、個々のスリットコーターによる塗布量の差分があっても、表裏に配置される位相差層の厚みを各場所で一致させることで、上記効果を発揮することができる。
【００５７】
配向層は、上述した液晶材料を配列させる相互作用を発現することができれば良いが、光配向材料を含む部材であることが好ましい。
【００５８】
ここで、配向層に含まれる「光配向材料」は、光配向法により配向規制力を発現できる材料を指す。また、「光配向法」とは、任意の偏光状態を有する光（偏光）を配向層に照射することにより配向層の配向規制力（異方性）を発現させる方法である。したがって、本開示における光配向材料は、偏光を照射することにより配向規制力を発現できる材料ということができる。さらに、「配向規制力」とは、位相差層に含まれる液晶材料を配列させる相互作用を意味する。
【００５９】
本開示における配向層は、構成材料に応じて厚みを調整することができる。本開示における配向層の厚みは、例えば、０．０１μｍ以上２．０μｍ以下であることが好ましく、中でも０．０２μｍ以上１．０μｍ以下であることが好ましく、特に０．０３μｍ以上０．２μｍ以下であることが好ましい。本開示における配向層の厚みが上記範囲内であることにより、位相差層に含まれる液晶材料に対して所望の配向規制力を発現することができる。なお、本開示における配向層の厚みは、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて断面を観察することにより測定することができる。
【００６０】
配向層は、本開示のカラーフィルタ基板を、液晶表示装置に用いた際に、バックライトから照射された光を透過する部材となる。したがって、本開示における配向層は、所定の透明性を有することが好ましい。ここで、「透明」とは、特段の断りがない限り、バックライト部から照射された光を透過する程度に透明であることをいう。なお、配向層の具体的な透過率については、一般的な光学機能部材に用いられる配向層と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００６１】
配向層に含まれる配向材料は、偏光を照射することにより配向規制力を発現することができる材料であれば特に限定されない。このような光配向材料は、シス−トランス変化によって分子形状のみを変化させて配向規制力を可逆的に変化させる光異性化材料と、偏光を照射することにより、分子そのものを変化させる光反応材料とに大別することができる。本開示においては、光異性化材料および光反応材料のいずれであっても好適に用いることができるが、光反応材料を用いることがより好ましい。光反応材料は、偏光が照射されることによって分子が反応して配向規制力を発現するものであるため、不可逆的に配向規制力を発現することが可能になる。したがって、光反応材料の方が配向規制力に経時安定性があり優れている。
【００６２】
光反応材料は、偏光照射によって生じる反応の種類によってさらに分別することができる。具体的には、光二量化反応を生じることによって配向規制力を発現する光二量化型材料、光分解反応を生じることによって配向規制力を発現する光結合型材料、および光分解反応と光結合反応とを生じることによって配向規制力を発現する光分解−結合型材料等に分けることができる。本開示においては、上述した光反応材料のいずれであっても好適に用いることができるが、中でも安定性および反応性（感度）等の観点から光二量化型材料を用いることが好ましい。
【００６３】
光二量化型材料は、光二量化反応を生じることにより配向規制力を発現できる材料であれば特に限定されない。本開示においては、中でも光二量化反応を生じる光の波長が、２８０ｎｍ以上であることが好ましく、特に２８０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることが好ましく、さらには３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００６４】
このような光二量化型材料としては、例えば、シンナメート、クマリン、ベンジリデンフタルイミジン、ベンジリデンアセトフェノン、ジフェニルアセチレン、スチルバゾール、ウラシル、キノリノン、マレインイミド、または、シンナミリデン酢酸誘導体を有するポリマー等が挙げられる。本開示においては、中でも、シンナメートおよびクマリンの少なくとも一方を有するポリマー、シンナメートおよびクマリンを有するポリマーが好ましく用いられる。このような光二量化型材料の具体例としては、例えば特開平９−１１８７１７号公報、特表１０−５０６４２０号公報、および特表２００３−５０５５６１号公報に記載された化合物が挙げられる。
【００６５】
本開示において用いられる光配向材料は、１種類のみであっても良く、２種類以上であっても良い。また、本開示において用いられる光配向材料は、耐熱性が高いことが好ましい。
【００６６】
（ｉｉ）接着層
本開示においては、光学機能部材が、カラーフィルタ部材の面に直接配置された接着層と、位相差層との積層体であることが好ましい。この場合、通常、位相差層は接着層のカラーフィルタ部材側とは反対側の面に直接配置される。このとき、光学機能部材を転写法を用いて形成することができるため、カラーフィルタ基板の製造コストを安くすることができる。また、例えば、カラーフィルタ基板を多面付けして製造する場合、二つの光学機能部材の光軸を精度良く合わせて配置することができる。
【００６７】
接着層としては位相差層およびカラーフィルタ部材を接着させることができれば特に限定されないが、紫外線硬化型接着層であることが好ましい。紫外線硬化型接着層は、接着層の厚みを薄くすることができるため、カラーフィルタ基板の厚みを薄くすることができる。また、カラーフィルタ部材および光学機能部材の間の距離を小さくすることにより、バックライトからの光をより効率的に進行させることができるからである。
【００６８】
本開示における紫外線硬化型接着層は、紫外線を照射することにより硬化して接着性を示す部材を指す。また、紫外線硬化型接着層は、通常、紫外線を照射する前に所定の粘着性を有する。ここで、所定の粘着性とは、例えば、ＪＩＳ  Ｋ６８５４−２に規定の１８０度剥離試験によるガラス板に対する紫外線硬化型接着層の剥離強度が、１０Ｎ／２５ｍｍ幅以上であることが好ましく、中でも、１５Ｎ／２５ｍｍ幅以上であることが好ましく、特に、２０Ｎ／２５ｍｍ幅以上であることが好ましい。また、本開示においては、紫外線硬化型接着層の剥離強度が、例えば、５０Ｎ／２５ｍｍ幅以下であることが好ましく、中でも、４５Ｎ／２５ｍｍ幅以下であることが好ましく、特に、４０Ｎ／２５ｍｍ幅以下であることが好ましい。
【００６９】
本開示における紫外線硬化型接着層の厚みは、例えば、１０μｍ以下であることが好ましく、中でも５μｍ以下であることが好ましく、特に２μｍ以下であることが好ましい。また、本開示における紫外線硬化型接着層の厚みは、例えば、０．１μｍ以上であることが好ましい。なお、本開示における紫外線硬化型接着層の厚みは、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて断面を観察することにより測定することができる。
【００７０】
本開示における紫外線硬化型接着層は、本開示のカラーフィルタ基板を液晶表示装置に用いた際に、バックライト部から照射された光を透過する部材となる。したがって、本開示における紫外線硬化型接着層は、所定の透明性を有することが好ましい。ここで、「透明」とは、特段の断りがない限り、バックライト部から照射された光を透過する程度に透明であることをいう。例えば、紫外線硬化型接着層の全光線透過率は、一般的な光学機能部材に用いられる接着層と同様とすることができる。
【００７１】
本開示における紫外線硬化型接着層は、紫外線硬化型樹脂により構成され、紫外線の照射により硬化された層であれば良い。紫外線硬化型接着層に用いられる紫外線硬化型樹脂は、例えば波長１００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の紫外線を照射することにより硬化させることが可能な材料であれば特に限定されない。例えば、反応性エチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン等の単官能モノマー並びに多官能モノマー、ポリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリエチレン（ポリプロピレン）グリコール（メタ）ジアクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（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、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ビスフェノールフルオレン誘導体、ビスフェノキシエタノールフルオレンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールフルオレンジエポキキ（メタ）アクリレート等が挙げられる。なお、ここで（メタ）アクリレートとは、アクリレートまたはメタクリレートを意味する表記である。本開示においては、これらの紫外線硬化型樹脂を１種類のみ用いても良く、または、２種類以上を混合して用いても良い。また位相差層が樹脂フィルムである場合、光学用途の一般的な粘着材（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ、いわゆるＯＣＡ）を用いることもできる。
【００７２】
（３）光学機能部材の配置
二つの光学機能部材の配置について図を用いて説明する。図４（ａ）〜図４（ｃ）は本開示における二つの光学機能部材の配置を説明する説明図である。本開示においては、図４（ａ）に示すように、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂは、例えば、互いの位相差層の位相差を相殺し合う（打ち消し合う）光学補償状態を有するように配置される。より具体的には、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂは、その位相差層の光軸ｘ１およびｘ２が直交するように配置される。光学補償状態について、図４（ａ）においては、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂにおいて、一方の光学機能部材１Ａ側から直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）が入射した場合の具体例を挙げて説明する。まず、直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）は、光学機能部材１Ａに入射することで、その振動方向には、光学機能部材１Ａの光軸方向に位相差が−λ／４生じる。その結果、直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）は円偏光Ｌｃに変換される。次に円偏光Ｌｃは、光学機能部材１Ｂに入射することで、その振動方向には、光学機能部材１Ｂの光軸方向に位相差が−λ／４生じる。その結果、円偏光Ｌｃは、再度、偏光方向Ｄｌｉｎｅ（０）である直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）に変換される。このように、直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）に対し、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂは、互いに位相差が打ち消し合うため、実効的に作用していない。そのため、図４（ｂ）に示すように、二つの直線偏光板４０Ａおよび４０Ｂの間に、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂを配置した場合は、図４（ｃ）に示すように、二つの直線偏光板４０Ａおよび４０Ｂの間に二つの光学機能部材を配置しない場合と同様に、直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）を進行させることができる。例えば、直線偏光板４０Ａおよび４０Ｂの偏光方向が直交する場合、直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）は直線偏光板４０Ｂによって吸収される。なお、図４（ｃ）においては、説明の容易のため、存在しない二つの光学機能部材を破線で示している。
【００７３】
２．カラーフィルタ部材
本開示におけるカラーフィルタ部材は、上述した二つの光学機能部材の間に配置される部材である。本開示におけるカラーフィルタ部材は、通常、透明基材層と着色層とを少なくとも備える。
【００７４】
（１）透明基材層
本開示における透明基材層は、後述する着色層を支持する部材である。
【００７５】
ここで、「透明」という場合には、特段の断りがない限り、本開示のカラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置の観察者の、観察面からの視認を妨げない程度の透明性をいう。したがって、「透明」は、無色透明、および視認性を妨げない程度の有色透明を含み、また厳密な透過率で定義されず、本開示のカラーフィルタ基板の用途等に応じて透過性の度合いを決定することができる。
【００７６】
本開示における透明基材層の厚みとしては、各部材を支持できる程度の厚みであれば特に限定されず、本開示のカラーフィルタ基板の用途等に応じて適宜設計が可能である。透明基材層の具体的な厚みは、一般的なカラーフィルタ基板に用いられる透明基材層の厚みと同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００７７】
本開示における透明基材層の材料は、一般的なカラーフィルタ基板に用いられる材料であれば特に限定されないが、耐熱性を有することが好ましい。透明基材層としては、例えば、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石  英板等の可撓性のない無機基板、および、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する樹脂基板等が挙げられる。中でも無機基板を用いることが好ましく、無機基板の中でもガラス基板を用いることが好ましい。さらには、ガラス基板の中でも無アルカリタイプのガラス基板を用いることが好ましい。無アルカリタイプのガラス基板は寸度安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、かつ、ガラス中にアルカリ成分を含まないことから、例えば、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板に好適であるからである。
【００７８】
（２）着色層
本開示における着色層は、上述した遮光部における開口部に配置される層である。
【００７９】
本開示における着色層の厚みとしては、一般的なカラーフィルタに用いられる着色層の厚みと同様とすることができ、例えば１μｍ以上５μｍ以下で設定することができる。
【００８０】
本開示においては、例えば赤、緑、青の３色の着色層を有する。着色層の色としては、赤、緑、青の３色を少なくとも含むものであれば良く、例えば、赤、緑、青の３色、赤、緑、青、黄の４色、または、赤、緑、青、黄、シアンの５色等とすることもできる。
【００８１】
着色層としては、例えば色材をバインダ樹脂中に分散させたものを用いることができる。着色層に用いられる色材としては、各色の顔料や染料等が挙げられる。例えば、赤色着色部に用いられる色材としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。また、緑色着色層に用いられる色材としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。さらに、青色着色層に用いられる色材としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。これらの顔料や染料は単独で用いても良く２種以上を混合して用いても良い。着色層に用いられるバインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が挙げられる。
【００８２】
着色層には、上述した材料の他にも、必要に応じて、光重合開始剤、増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を含有させることができる。
【００８３】
また、着色層が形成されている同一平面上には、上述した色材を含有せず、バインダ樹脂を含有する白色層が形成されていても良い。
【００８４】
（３）遮光層
本開示におけるカラーフィルタ部材は、遮光層をさらに有していても良い。本開示における遮光層は、透明基材の一方の面に配置され複数の開口部を有する部材である。遮光層は、着色層の境界領域と平面視上重なる領域に配置される。また、遮光層は、例えば、透明基板の着色層側の面に配置される。カラーフィルタ部材においては、透明基材層、遮光層および着色層の順に積層されていることが好ましい。
【００８５】
遮光層は、第１の方向および第１の方向に交差する第２の方向に延伸するように並列に配置され、開口部を画定する。開口部の形状としては、例えば、矩形形状が挙げられる。また、遮光層における開口部の幅としては、一般的なカラーフィルタ基板における遮光層の開口部の幅と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００８６】
本開示における遮光層の線幅としては、本開示のカラーフィルタ基板の用途等に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、中でも１．５μｍ以上２８μｍ以下、特に２μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましい。遮光層の線幅が上記範囲よりも小さい場合には、十分に開口部を画定することができないおそれがある。また、遮光層の線幅が上記範囲よりも大きい場合には、高精細なカラーフィルタを得ることができないおそれがある。なお、遮光層の線幅が一定でない場合には、遮光層の線幅が、全て上記範囲内であることが好ましい。
【００８７】
本開示における遮光層の厚みとしては、所望の遮光性を示すことができる程度の厚みであれば特に限定されず、遮光層に用いられる材料に応じて適宜調整される。本開示における遮光層の具体的な厚みとしては、例えば、０．５μｍ以上３．０μｍ以下とすることができる。
【００８８】
本開示における遮光層の構成材料は、所望の遮光性を発揮することができるような材料であれば良く、特に限定されない。具体的には、遮光層は、通常、バインダ樹脂に黒色色材を含有した硬化物であるが、黒色色材の他にも必要に応じて有色色材を含有していても良い。遮光層の構成材料については、一般的なカラーフィルタ基板に用いられる材料と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００８９】
（４）保護層
本開示におけるカラーフィルタ部材は、保護層をさらに有していても良い。保護層は、透明基材層の着色層側の面に配置される層である。また、保護層は着色層および遮光層を覆うように配置されていることが好ましい。保護層の材料としては、一般的なカラーフィルタ基板における保護層の材料と同様とすることができ、例えば、感光性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂およびアクリル樹脂等の光硬化型樹脂または熱硬化型樹脂、および無機材料等が挙げられる。また、その他の材料として、重合開始剤や各種添加剤等が挙げられる。保護層の厚さについては、カラーフィルタ基板の用途に応じて適宜選択することができる。
【００９０】
３．その他の構成
本開示のカラーフィルタ基板は、上述した光学機能部材と、カラーフィルタ部材とを有していれば良く、必要な構成を適宜選択して追加することができる。その他の構成としては、例えば、タッチパネル、直線偏光板、前面板等を挙げることができる。なお、これらの構成については、一般的な液晶表示装置において用いられる構成と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００９１】
Ｂ．液晶表示装置
本開示の液晶表示装置は、上述した「Ａ．カラーフィルタ基板」に記載のカラーフィルタ基板と、対向基材と、上記カラーフィルタ基板および上記対向基材の間に配置された液晶層とを有する、液晶パネルを少なくとも備える。本開示の液晶表示装置の一例としては、上述した「Ａ．カラーフィルタ基板」の項に記載した図２に示す液晶表示装置１００が挙げられる。
【００９２】
本開示によれば、液晶パネルが上述したカラーフィルタ基板を有することから、液晶表示装置の内部における外光反射を抑制し、良好なコントラストを示す液晶表示装置とすることができる。
【００９３】
本開示の液晶表示装置における液晶パネルに用いられるカラーフィルタ基板については、上述した「Ａ．カラーフィルタ基板」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。また、本開示における対向基板および液晶層については、一般的な液晶表示装置に用いられるものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００９４】
液晶表示装置は、上述した液晶パネル以外にも必要な構成を適宜選択して追加することができる。例えば、図２に示されるように、本開示の液晶表示装置１００は、上記二つの光学機能部材１Ａ、１Ｂ、上記カラーフィルタ部材２、及び上記液晶層３０を挟むように二つの４０A、４０Bを備えることが好ましく、この場合、二つの直線偏光板４０Aと４０Bは、偏光方向が直交するように配置され、二つの光学機能部材１Ａと１Ｂにおける位相差層は、その位相差層の光軸が直交するように配置され、直線偏光板４０Aの光軸と光学機能部材１Ａにおける位相差層の光軸とのなす角度、直線偏光板４０Bの光軸と光学機能部材１Bにおける位相差層の光軸とのなす角度は４５°であることが好ましい。
その他の構成としては、例えば、バックライト、前面板等を挙げることができる。
【００９５】
本開示の液晶表示装置は、例えば、テレビ、パソコン、スマートフォン、タブレット端末等に適用することができる。
【００９６】
Ｃ．その他
本開示のカラーフィルタ基板は、例えば、以下のように製造することができる。図８（ａ）〜（ｄ）はカラーフィルタ基板の製造方法の一例を示す工程図である。まず、図８（ａ）に示すように、カラーフィルタ部材の一方の面に、直接、塗工機Ｐを用いて光配向材料１２ａを塗工した後、偏光露光することにより、図８（ｂ）に示す配向層１２を形成しても良い。また、配向層１２に液晶材料を塗工した後、紫外線を照射することにより、図８（ｃ）に示すように位相差層１１を形成しても良い。また、図８（ｄ）に示すように、カラーフィルタ部材２の他方の面においても同様に配向層１２および位相差層１１を形成しても良い。次に図示はしないが、カラーフィルタ基板にアニール処理をしてもよい。
【００９７】
また、本開示のカラーフィルタ基板が貼合型の位相差層を有する場合には、図９（ａ）〜（ｃ）の方法でカラーフィルタ基板を製造することができる。例えば、図９（ａ）に示すように、転写用基材層２００および位相差層１１を有する転写用基板を準備し、接着層１３を介して、カラーフィルタ部材２の一方の面側に貼り合わせた後、図９（ｂ）に示すように転写用基材層２００を剥離しても良い。すなわち、位相差層１１を転写法により形成しても良い。また、図９（ｃ）に示すように、カラーフィルタ部材２の他方の面においても同様に接着層１３および位相差層１１を形成しても良い。なお、図示はしないが、カラーフィルタ部材の一方の面側に配向層および位相差層を有する光学機能部材を配置し、カラーフィルタ部材の他方の面側に接着層および位相差層を有する光学機能部材を配置しても良い。
【００９８】
また、位相差層が塗布型か、貼合型かは、カラーフィルタ基板の構成、用途によって決定することができる。また、カラーフィルタ基板は一方の光学機能部材の位相差層が塗布型であり、もう一方の光学機能部材の位相差層が貼合型であってもよい。この場合は、観察者側の光学機能部材の位相差層が貼合型で、もう一方のインサイド側の光学機能部材の位相差層が塗布型であることが好ましい。
【００９９】
なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１００】
以下に実施例および比較例を示し、本開示をさらに具体的に説明する。
【０１０１】
［実施例］
（共重合樹脂溶液の調製）
重合槽中にメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を６３質量部、アクリル酸（ＡＡ）を１２質量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）を６質量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）を８８質量部仕込み、攪拌し溶解させた後、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）を７質量部添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下、８５℃で２時間攪拌し、更に１００℃で１時間反応させた。得られた溶液に、更にメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）を７質量部、トリエチルアミンを０．４質量部、およびハイドロキノンを０．２質量部添加し、１００℃で５時間攪拌し、共重合樹脂溶液（固形分５０％）を得た。
【０１０２】
（硬化型樹脂組成物の合成）
下記の材料を室温で攪拌及び混合して硬化性樹脂組成物を得た。
＜硬化性樹脂組成物の組成＞
・上記共重合樹脂溶液（固形分５０％）…１６質量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（商品名：ＳＲ３９９、サートマー社製）…２４質量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（商品名：エピコート１８０Ｓ７０、油化シェルエポキシ社製）…４質量部
・２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン（商品名：イルガキュア９０７、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製）…４質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル（純正化学社製）…５２質量部  
【０１０３】
（遮光層用組成物の調製）
まず、下記の分量の成分を混合し、サンドミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調製した。
＜黒色顔料分散液の組成＞
・黒色顔料…２３質量部
・高分子分散材（ビックケミー・ジャパン（株）Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ１１１）…２質量部
・溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル）…７５質量部
【０１０４】
次に、下記の分量の成分を十分に混合し、遮光層用組成物を得た。
＜遮光層用組成物の組成＞
・上記黒色顔料分散液…６１質量部
・上記硬化性樹脂組成物…２０質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル…３０質量部
【０１０５】
（着色層用組成物の調製）
赤色、緑色、および青色のそれぞれの着色層用組成物は、まず顔料と分散剤を下記の分量で混合し、サンドミルにて十分に分散し、着色顔料分散液を調製した。次に、着色顔料分散液と上記硬化性樹脂組成物、溶剤をそれぞれの分量で混合して着色層形成用組成物を得た。
【０１０６】
＜赤色着色層用組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４…７質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤…３質量部
・上記硬化性樹脂組成物…２３質量部
・酢酸−３−メトキシブチル…６７質量部
【０１０７】
＜緑色着色層用組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８…７質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８…１質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤…３質量部
・上記硬化性樹脂組成物…２２質量部
・酢酸−３−メトキシブチル…６７質量部
【０１０８】
＜青色着色層用組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１…５質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤…３質量部
・上記硬化性樹脂組成物…２５質量部
・酢酸−３−メトキシブチル…６７質量部
【０１０９】
（カラーフィルタ部材の作製）
以下の手順により、カラーフィルタ部材を作製した。
【０１１０】
（遮光層の形成）
透明基材として、厚み０．７ｍｍのガラス基板（旭硝子（株）  ＡＮ材）を準備した。透明基材上に上述の遮光層用組成物をスピンコーターで塗布し、１００℃で３分間乾燥させ、厚み約１μｍの遮光層を形成した。当該遮光層を、超高圧水銀ランプで遮光パターン（ＲＧＢの繰り返しが７５μｍピッチのストライプ状）に露光した後、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を２３０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより加熱処理を施して複数の開口部を有する遮光層を形成した。
【０１１１】
（赤色着色層の形成）
上記のようにして遮光層を形成した透明基材に対して、低圧水銀ＵＶランプを遮光層形成側から照射して第１領域とした後、上述の赤色着色層用組成物を、スピンコーティング法により上記第１領域に塗布（塗布厚み２．０μｍ）し、その後、７０℃のオーブン中で３分間乾燥した。次いで、赤色着色層用組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて着色部の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色着色層用組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を２３０℃の雰囲気下に２５分間放置することにより、加熱処理を施して遮光層の開口部に赤色のレリーフパターン（赤色着色層）を形成した。
【０１１２】
（緑色着色層の形成）
次に、上述した光照射工程と同様にして第２領域を形成し、上述の組成の緑色着色層用組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程により、第２領域に緑色のレリーフパターン（緑色着色層）を形成した。
【０１１３】
（青色着色層の形成）
さらに、上述した光照射工程と同様にして第３領域を形成し上述の組成の青色着色層用組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程により、第３領域に青色のレリーフパターン（青色着色層）を形成した。
【０１１４】
（保護層の形成）
その後、保護層として上述の硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布、乾燥し塗布膜を形成した（塗布厚み２．０μｍ）。硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置して、プロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて保護膜の形成領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後基板を２３０℃の雰囲気中に３０分間放置することにより加熱処理を施して保護層を形成し、カラーフィルタ部材とした。
【０１１５】
（第１の光学機能部材の作製）
以下の手順により、前述の保護層の上に、配向層および位相差層がこの順に積層された第１の光学機能部材を作製した。
【０１１６】
（配向層の形成）
配向層は、ＪＳＲ株式会社製の光配向膜材料（固形分４．５％）を、膜厚０．２μｍになるように塗工し、１２０℃で１分乾燥後、偏光露光装置にて３０ｍＪ／ｃｍ２の偏光紫外線を照射して作製した。偏光露光装置の角度は、液晶パネルに設置される偏光板の光軸と、位相差層の光軸のなす角度が４５度となるように調整した。
【０１１７】
（位相差層の形成）
位相差層には逆波長分散性の重合液晶を適用した。具体的には特許第６４７３５３７号を参考に波長分散性が０．８６となる逆波長分散性の特性を持った重合性液晶を調合した。上記溶液を、スピンコーターで塗布し、９０℃で１分間乾燥させた後、露光量５００ｍＪ／ｃｍ２、露光波長３６５ｎｍで露光し、位相差層を形成した。正面位相差Ｒｅ（ｎｍ）は、位相差層形成後に行うプロセスの影響、特に加熱などで変化するためすべての工程が終了した後に、波長５５０ｎｍでλ／４となるよう、位相差層形成後の正面位相差値を調整した。具体的には、位相差層形成後の位相差変化量を予め測定しておき、位相差層形成後の正面位相差値は変化量を見込んだ値とした。
【０１１８】
（保護層の形成）
その後、保護層として上述の硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布、乾燥し塗布膜を形成した（塗布厚み２．０μｍ）。詳細条件は前述したカラーフィルタ保護層と同じである。
【０１１９】
（第２の光学機能部材の作製）
以下の手順により、前述のカラーフィルタ部材の第１の光学機能部材を形成した面とは反対側の面である透明基板面に、配向層および位相差層がこの順に積層された第２の光学機能部材を作製した。
【０１２０】
（配向層の形成）
配向層は、ＪＳＲ株式会社製の光配向膜材料（固形分４．５％）を、膜厚０．２μｍになるように塗工し、１２０℃で１分乾燥後、偏光露光装置にて３０ｍＪ／ｃｍ２の偏光紫外線を照射して作製した。偏光露光装置の角度は、カラーフィルタ面側の位相差層の光軸との成す角度が９０度となるように調整した。
【０１２１】
（位相差層の形成）
位相差層には逆波長分散性の重合液晶を適用した。具体的には特許第６４７３５３７号を参考に波長分散性が０．８６となる逆波長分散性の特性を持った重合性液晶を調合した。上記溶液を、スピンコーターで塗布し、９０℃で１分間乾燥させた後、露光量５００ｍＪ／ｃｍ２、露光波長３６５ｎｍで露光し、位相差層を形成した。正面位相差Ｒｅ（ｎｍ）は、位相差層形成後に行うプロセスの影響、特に加熱などで変化するためすべての工程が終了した後に、波長５５０ｎｍでλ／４となるよう、位相差層形成後の正面位相差値を調整した。具体的には、位相差層形成後の位相差変化量を予め測定しておき、位相差層形成後の正面位相差値は変化量を見込んだ値とした。
【０１２２】
（保護層の形成）
その後、保護層として上述の硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布、乾燥し塗布膜を形成した（塗布厚み２．０μｍ）。詳細条件は前述したカラーフィルタ保護層と同じである。以上の手順により、カラーフィルタ基板を得た。
【０１２３】
［比較例］
第１の光学機能部材および第２の光学機能部材に用いた位相差層の材料を、波長分散性が１．０９である正波長分散性の特性を持った重合性液晶に変更した以外は、前述の光学機能部材付きカラーフィルタと同じ層構成のカラーフィルタ基板を作製した。波長分散性が１．０９の重合性液晶材料の調整は特開２０１７−１３８４０１を参考にして行った。
【０１２４】
[評価]
（評価用液晶パネルの作製）
得られたカラーフィルタ基板の第１の光学機能部材側の面に、下記の手順で柱状スペーサ（スペーサ―部材）を形成した。遮光層上に上述した硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布、乾燥し塗布膜を形成した。硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離に フォトマスクを配置して、プロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて柱状スペーサの形成領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後基板を２３０℃の雰囲気中に３０分間放置することにより加熱処理を施して所定の個数密度となるように柱状スペーサを形成した。
【０１２５】
次に、対向基板としてＴＦＴ基板を準備した。柱状スペーサが形成されたカラーフィルタ基板と、ＴＦＴ基板とに、駆動液晶を配向させるため、配向層を形成した。ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板とを貼り合せた後、駆動液晶をカラーフィルタ基板とＴＦＴ基板の間に注入し、パネルの表裏に偏光板をクロスニコルの関係で貼り合わせた。偏光板の光軸とカラーフィルタ基板の位相差層との光軸は４５度となるようにした。液晶パネルのマンサイド側最表面には、低反射フィルムを貼合した。以上により評価用液晶パネルを得た。
【０１２６】
（反射率測定）
作製した液晶パネルのマンサイド側における反射率を測定した。測定装置として、コニカミノルタ社のＣＭ−２５００ｄを使用した。実施例の層構成では色差ΔＥ＊ａｂが１０．２であったのに対し、比較例の層構成では色差ΔＥ＊ａｂが７２．８であった。
【０１２７】
（目視評価）
また、作製した液晶パネルを暗表示状態にし、屋外の明環境（約２００００ルクス）状態で観察したところ、比較例の構成では反射の色味が紫色に見えたのに対し、実施例の構成では反射の色味は自然であった。
【符号の説明】
【０１２８】
１    …  光学機能部材
１１  …  位相差層
１２  …  配向層
１３  …  接着層
２    …  カラーフィルタ部材
１０  …  カラーフィルタ基板
２０  …  対向基板
３０  …  液晶層
１００Ａ  …  液晶パネル
１００  …  液晶表示装置
【図１】
2020144347.tif 000005
【図２】
2020144347.tif 000006
【図３】
2020144347.tif 000007
【図４】
2020144347.tif 000008
【図５】
2020144347.tif 000009
【図６】
2020144347.tif 000010
【図７】
2020144347.tif 000011
【図８】
2020144347.tif 000012
【図９】
2020144347.tif 000013