(57)【要約】      （修正有）【課題】透明樹脂による保護層を設けることなく、高コントラストでかつ広視野角の液晶表示装置を提供。【解決手段】アレイ基板のアクティブ素子上に３色の着色層を備える液晶表示装置において、前記着色層の比誘電率が３．０〜４．２の範囲にあり、かつ、前記赤色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｒ）、緑色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｇ）、および青色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｂ）が、下記式（１）及び式（２）を満たすことを特徴とする。Ｒｔｈ（Ｇ）≧０・・・（１）Ｒｔｈ（Ｂ）＜Ｒｔｈ（Ｇ）＞Ｒｔｈ（Ｒ）・・（２）（式中、Ｒｔｈ（Ｒ）は赤色画素の波長６１０ｎｍ、Ｒｔｈ（Ｇ）は緑色画素の波長５４５ｎｍ、Ｒｔｈ（Ｂ）は青色画素の波長４５０ｎｍに対するそれぞれの厚み方向位相差値を表し、各画素の面内屈折率の平均から厚み方向屈折率を引いた値と、画素の厚み（ｎｍ）の積より得られる値である。）【選択図】図２
2010250117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、液晶駆動用のアクティブ素子、画素電極及びカラーフィルタを備えるアレイ基板とを具備し、前記透明基板及びアレイ基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示装置において、前記カラーフィルタは、少なくとも赤色画素、緑色画素および青色画素を有し、これらの画素を構成する着色層の比誘電率が３．０〜４．２の範囲にあり、かつ、前記赤色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｒ）、緑色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｇ）、および青色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｂ）が、下記式（１）及び式（２）の双方を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
Ｒｔｈ（Ｇ）≧０・・・（１）
Ｒｔｈ（Ｂ）＜Ｒｔｈ（Ｇ）＞Ｒｔｈ（Ｒ）・・・（２）
（式中、Ｒｔｈ（Ｒ）は赤色画素を通過する波長６１０ｎｍの光に対する厚み方向位相差値、Ｒｔｈ（Ｇ）は緑色画素を通過する波長５４５ｎｍの光に対する厚み方向位相差値、Ｒｔｈ（Ｂ）は青色画素を通過する波長４５０ｎｍの光に対する厚み方向位相差値をそれぞれ表し、Ｒｔｈ（Ｒ）、Ｒｔｈ（Ｇ）及びＲｔｈ（Ｂ）は、それぞれの画素の面内屈折率の平均から厚み方向屈折率を引いた値と、画素の厚み（ｎｍ）の積により得られる値である。）
【請求項２】
前記緑色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｇ）が、０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記緑色画素を構成する着色層が、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料を含む緑色顔料を分散させてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記着色層上に直接、前記画素電極が設けられ、前記画素電極の開口部より着色層が露出していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記着色層の少なくとも１色以上がリタデーション調整剤を含む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。
【請求項６】
前記リタデーション調整剤が、少なくとも１つ以上の架橋性基を有する少なくとも１つ以上の平面構造基を有する化合物であることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記着色層の誘電正接が、液晶の駆動周波数１０Ｈｚ〜５００Ｈｚの範囲で０．０３以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記液晶表示装置を黒表示させたときの垂直方向から見たときの色度（ｕ（⊥）、ｖ（⊥））と、表示面の法線方向からθ°傾けた方位から見たときの色度（ｕ（θ）、ｖ（θ））の、下記式（４）で表される色度差Δｕｖが、０＜θ≦６０の範囲で０．０２以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液晶表示装置。
Δｕｖ＝［｛ｕ（⊥）−ｕ（θ）｝２＋｛ｖ（⊥）−ｖ（θ）｝２］１／２・・・（４）
【請求項９】
前記透明基板が、液晶に接する側の面に、開口部を有する、液晶の配向を規制する透明導電膜を配設した透明基板であるとともに、前記液晶が、電界が存在しない状態でホメオトロピック配向の液晶であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記液晶が、電界が存在しない状態でホモジニアス配向の液晶であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタオンアレイ（Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｏｎ  Ａｒｒａｙ、以下「ＣＯＡ」と称する）基板を備える液晶表示装置に関するものであり、特に、着色層上の画素電極にスリットを有するＣＯＡ基板を備える液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶分子の持つ複屈折性を利用した表示素子であり、液晶セル、偏光素子および光学補償層から構成される。このような液晶表示装置は、光源の種類により、光源を内部に有する構造である透過型と、外部の光源を利用する構造である反射型の２つに大別される。
【０００３】
透過型液晶表示装置は、二枚の偏光素子を液晶セルの両側に配置し、一枚または二枚の光学補償層を液晶セルと偏光素子との間に設けた構成を有する。また、反射型液晶表示装置は、反射板、液晶セル、一枚の光学補償層、及び一枚の偏光素子の順に配置した構成を有する。
【０００４】
液晶セルには、二枚の基板に狭持された棒状液晶性分子が配向して封入されており、二枚の基板の両側もしくは片側に配置された電極層に電圧を加えることにより、棒状液晶性分子の配向状態を変化させて光の透過／遮光をスイッチングするしくみとなっている。
【０００５】
液晶セルは、棒状液晶性分子の配向状態の違いで、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane Switching）、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）、ＦＬＣ（Ferroelectric Liquid Crystal）、ＯＣＢ（Optically Compensated Ｂend）、ＳＴＮ（Supper Twisted Nematic）、ＶＡ（Vertically Aligned）、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）のような様々な表示モードのものが提案されている。
【０００６】
偏光素子は、一般に、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと称する）にヨウ素を拡散して延伸した偏光膜の両側にトリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣと称する）からなる二枚の透明保護膜を貼り付けた構成を有する。
【０００７】
光学補償層としては様々なものが提案されているが、例えば、高視野角の範囲において表示特性が良好なＶＡモード液晶表示装置では、三次元の主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚに対し、ｎｘ≧ｎｙ＞ｎｚで表される屈折率楕円体を有する二軸性位相差フィルムが併用されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００８】
近年、液晶表示装置は、その薄型ゆえの省スペース性や軽量性、また省電力性などが評価され、テレビ視聴機としても急速な広がりを見せるとともに、輝度、コントラストや全方位の視認性などの表示性能をより高めることが強く要求されるようになっている。また、液晶表示装置に付与する映像信号の更新周期（液晶の駆動周波数）を早めることによりコントラストを向上させる手法がとられている。
【０００９】
具体的には、テレビ用途として、まず、輝度に対しては、画素の開口率向上を図るため、加えて  液晶パネルのセルギャップ起因の視差の影響無くすため、カラーフィルタをアレイ基板に設けたＣＯＡ構造の液晶表示装置が実用化されてきている。次に、コントラストや全方位の視認性などの表示性能の向上に対しては、より高コントラスト、広視野角表示が可能なノーマリーブラックモードのＩＰＳやＶＡの液晶表示装置が特に好まれて使用されており、上述した光学補償層も、正面から見た時の黒表示時の色付きや、斜めから見たときの色変化が最小となるように設計されたものが使用されている。
【００１０】
なお、アレイ基板とは、ＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）やＭＩＭ（金属／絶縁膜／金属）などの液晶を駆動するアクティブ素子が形成された基板を指す。液晶パネルは、通常、透明基板上にカラーフィルタが形成された対向基板とアレイ基板とを対向させ、間に液晶を挟持するように貼り合わせた構成を有する。ＴＦＴは、アモルファスシリコンやポリシリコン薄膜を用いたもの、透明酸化物半導体を用いたもの、あるいはカーボンナノチューブを用いたもの等、種々のものが提案されている。
【００１１】
次に、アレイ基板側にカラーフィルタを形成したＣＯＡ構造の液晶表示装置について説明する。
【００１２】
通常、カラーフィルタを対向基板に設けた構成では、アレイ基板と対向基板との位置合わせを高精度に制御することが困難であるために、カラーフィルタに設けられるブラックマトリクス（Ｂｌａｃｋ  Ｍａｔｒｉｘ、以下「ＢＭ」と称する）と呼ばれる遮光部を広く設けなければならず、開口率向上の妨げとなっていた。
【００１３】
他方、開口率を向上させる技術として、アレイ基板上の配線上に厚さ２〜３μｍからなる絶縁層を有機材料で形成し、アレイ基板上の配線と画素電極とを別層構造に配置することで配線と電極間に生じるカップリング容量を低減して両者の平面的な隙間をなくす構造とする方法がある。しかし、この場合、絶縁層を形成する必要があり、コストの面で不利となっていた。
【００１４】
ＣＯＡ構造は、この絶縁層の役割をカラーフィルタが兼ねることが可能であり、前述した、アレイ基板と対向基板の位置合わせが不要となり、ＢＭ幅を細くできることによる開口率向上と、後述の構造による開口率向上の両方の利点を有する。
【００１５】
図４は、ＣＯＡ構造を有する液晶表示装置であって、一画素内での液晶分子の配向方向が複数の方向になるように制御した、視野角の広い、配向分割垂直配向方式の液晶表示装置（ＶＡあるいはＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）と呼称される）の一例の断面を模式的に示した説明図である。
【００１６】
図４に示すように、このＭＶＡ方式の液晶表示装置は、対向基板１とＣＯＡ基板２とを、間に液晶層４を介在させて対向配置した構成を有する。対向基板１は、ガラス基板１１上にスリット１４を有する共通電極１３が設けられた構成を有し、ＣＯＡ基板２は、ガラス基板２１上に薄膜トランジスタ層３、着色層２３、画素電極２４、突起２５が設けられた構成を有する。
【００１７】
なお、対向基板１とＣＯＡ基板２の対向面とは反対側、即ち外側には、偏光板１２,２２が設けられおり、また対向面、即ち液晶層４と接する面には配向膜１５,２７が形成されている。
【００１８】
画素電極２４上には突起２５が設けられ、この突起２５と、共通電極１３に設けられたスリット１４は、液晶の配向規制の役目を有し、一画素内で互い違いの位置に設けられている。これら突起２５及びスリット１４は、液晶分子の垂直配向をアシストする機能を有している。このように構成される液晶表示装置は、ラビング処理に代わり突起及びスリットを設けることによって液晶分子の配向を制御する。
【００１９】
共通電極１３のスリット１４のエッジは、エッジ近傍に発生する電界の歪みが配向に影響を与え、配向制御用の突起２５と同様に配向を制御する効果がある。
【００２０】
これに対し、図５に示す液晶表示装置のように、突起２５を形成する代りにスリット２６を形成すると、液晶分子を傾斜配向させる突起がないことにより、この部分からの光漏れが減少し、コントストが向上する。
【００２１】
画素電極２４は、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ガリウムなどからなる透明導電膜であり、スリット２６は、画素電極２４のフォトエッチングによって形成される。ところが、上記構造のＣＯＡ基板２では、画素を構成する着色層２３上にスリット２６が存在するので、液晶層４が着色層２３の材料の電気的な特性の影響を直接受けてしまうという問題がある。即ち、このスリット２６において着色層２３の露出があり、液晶層４と着色層２３とが直接接触することになる。なお、ＣＯＡ基板２では、それぞれの画素電極２４をそれぞれのアクティブ素子で個別に駆動するため、画素間の透明導電膜は除去して画素電極２４とする必要があり、この画素間とスリット２６での着色層２３の露出部を開口部と呼ぶ。
【００２２】
実際、従来の着色層材料を使用した場合、ＭＶＡ方式やＩＰＳ方式の液晶表示装置では着色層材料の電気的特性に起因する液晶配向不良、スイッチングの閾値ずれによる焼き付き現象など、様々な表示不良が起こっていた。そのため、従来の着色層材料による着色層をＭＶＡ方式やＩＰＳ方式の液晶表示装置に用いる場合は、着色層上に透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設け、液晶挟持面と着色層が直接触れ合わないようにする必要があった。
【００２３】
しかしながら、近年の液晶表示装置の低価格化は著しく、その製造工程である着色画素形成工程も低価格化の必要に迫られている。前述したように、透明樹脂によるオーバーコート層を設けることで従来の着色層材料でもＭＶＡ方式の液晶表示装置に用いることは可能であるが、オーバーコート層を用いても様々な表示不良が生ずる場合もある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【００２４】
また、着色層材料、オーバーコート層材料ともにＭＶＡ方式の液晶表示装置に適合するように改良がなされてきているが、大型ＴＶなどより高い画質を確保するためにはオーバーコート層は場合によっては２μｍ以上といった厚さを設ける必要もあり、均一に塗布することが難しいという問題が生じ、歩留りという点において、低価格化を妨げる一つの要因となっている。更に、材料費、工程増による歩留まり低下も低価格化を妨げる要因になっており、オーバーコート層を設けることなくＭＶＡ方式やＩＰＳ方式の液晶表示装置に用いることのできる着色層が望まれてきているが、前述のような問題により実現が難しかった。
【００２５】
また、ＣＯＡ基板では、信号線の電圧変化が画素電極に影響しないように空間的な距離を設ける必要がある。寄生容量カップリングが発生すると、配線を流れる電気信号同士が干渉して信号に遅れを生じるＲＣ遅延や電気信号が他の配線に流れてしまうクロストークといった表示不良が発生する。信号線と画素電極との間に十分な距離を設けてあったとしても、その間に存在する着色画素の誘電率が高すぎると配線間に寄生容量カップリングが発生し、ＲＣ遅延やクロストークの原因となることがあった。
【００２６】
次に、コントラストや全方位の視認性などの表示性能の向上のための、ＭＶＡ（ＶＡと同義）やＩＰＳの液晶表示装置について以下に説明する。
【００２７】
広い視野角でコントラストを確保できる液晶配向方式は、電界が存在しない状態でホモジニアス（基板面と並行）配向と、電界が存在しない状態でホメオトロピック（基板面と垂直）配向との、およそ２つに分けることができる。前者には、ＩＰＳモード、ＦＦＳモード、ＦＬＣモードなどの液晶表示装置がある。後者の代表がＶＡモードの液晶表示装置である。
【００２８】
後述する特許文献７には、第１の光学補償層がｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚの屈折率分布を有し、第２の光学補償層がｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有する複数の位相差フィルムを用いる技術をＶＡモード液晶表示装置に適用することが提案されている。特許文献８には、第１の光学補償層がｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの屈折率分布を有し、第２の光学補償層がｎｚ＝ｎｘ≧ｎｙの屈折率分布を有する複数の位相差フィルムを用いる技術をＩＰＳモード液晶表示装置に適用することが提案されている。
【００２９】
一般的に、上述したＶＡモードやＩＰＳモード液晶表示装置に用いられる光学補償層は、二軸方向に延伸して形成される二軸性の位相差フィルムであるか、重合性液晶性及び／又は非重合性液晶性材料を塗布して形成される位相差フィルムであることがほとんどであり、三次元の主屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚに対し近時求められる高度な表示品質のレベルで制御して製造することは困難であった。
【００３０】
具体的には、液晶材料の複屈折性のみならず、カラーフィルタを構成する赤色、緑色および青色の着色画素層が有する厚み方向位相差値（以下、Ｒｔｈ（Ｒ）、Ｒｔｈ（Ｇ）、Ｒｔｈ（Ｂ）と称する）まで考慮して光学補償層の三次元の主屈折率を決定して製造する必要があるが、ｎｘ、ｎｙの２つのパラメータで表される面内の位相差値と、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚの３つのパラメータで表される厚み方向の位相差値を同時に精度良く制御することに加えて、液晶材料の複屈折率の波長分散、およびカラーフィルタを構成する赤色、緑色および青色の各着色画素層の、それぞれ赤領域・緑領域・青領域の波長の光に対する厚み方向位相差値の両方を補償する波長分散性を光学補償層に持たせることは困難であり、従来の液晶表示装置では、まだ最適な値に設計されているとは言えなかった。
【００３１】
この結果、表示面に対して正面（垂直方向）からの視認性は良いが、４５度など斜めから観察した視認性（以下、斜め視認性と略称する）において、最適に光学補償されていないため、ある特定の色だけが光漏れすることになり、黒表示時に 赤味や青味など、あるいは緑味などの色付きを生じさせてしまうことになる。
【００３２】
液晶表示装置に用いられる他の部材に比べて、複数の着色層で構成されるカラーフィルタのリタデーションは比較的小さいものであったために、従来方式の液晶表示装置ではカラーフィルタのリタデーションはほとんど考慮されずに光学補償層の補償性能が設計されていたが、高コントラストや広い視野角特性が要求される液晶テレビなどでは無視できないレベルとなってきた。
【００３３】
特に、１０００、あるいは３０００以上の高コントラストの液晶表示装置では、要求される黒表示の画質に高いものが求められ、問題となってきた。
【００３４】
これに対して、着色高分子薄膜に、側鎖に平面構造基を有する高分子を含有させるか、又は着色高分子薄膜に高分子と正負逆の複屈折率をもつ複屈折低減粒子を含有させることで、カラーフィルタのもつリタデーション量を低減させる試みがなされている（例えば、特許文献１、２参照）。
【００３５】
また、カラーフィルタの青色領域の面内位相差を緑色領域や赤色領域よりも大きくすることで、青の漏れ光を大きくして全体的に青と補色関係にある黄味付きを相殺し、液晶表示装置を斜めから見た場合に全体が黄色に着色することを改善する方法が提案されている（例えば特許文献３参照）。
【００３６】
さらに、カラーフィルタの赤色、緑色、および青色画素の厚み方向位相差値Ｒth（Ｒ）、Ｒth(Ｇ)、Ｒth（Ｂ）を液晶材料や位相差フィルムの波長分散性に合わせてＲth（Ｒ）＞Ｒth(Ｇ)＞Ｒth(Ｂ)またはＲth（Ｒ）＜Ｒth(Ｇ)＜Ｒth（Ｂ）とすることで、斜め視認性を改善する方法が提案されている（例えば、特許文献６参照）。
【００３７】
しかしながら、カラーフィルタのもつ厚み方向位相差値は、用いる顔料の種類によって大きく異なることや、また、本発明者等は先に、該顔料の微細化や分散性、あるいはマトリックス樹脂（たとえばアクリル樹脂やカルド樹脂など）によって厚み方向位相差値の程度も大きくなることを見出しており、上述した高分子や複屈折低減粒子を含有させる方法では十分な効果が得られず、上述の問題を解決できなかった。
【００３８】
特に、高コントラスト液晶表示装置向けの、有機顔料の分散性が良好なアクリル樹脂に代表される透明樹脂を基材とするカラーフィルタでは、大型ＴＶなど近時要求される極めて高いコントラスト値（２０００以上、より好ましくは、５０００以上）を維持しながら 斜め視認性を改善し、あわせて着色層が液晶に接する構成の液晶表示装置で発生する焼き付きなどの悪影響を同時に解決することは困難であった。
【００３９】
加えて、従来の技術では、単純に複屈折率の小さいカラーフィルタが優れたカラーフィルタであるとされており、斜め視認性を改善する手段については検討されていても、高コントラスト液晶表示装置として、液晶材料および光学補償層の複屈折率の波長分散性を考慮し、黒表示に問題ないレベルまでカラーフィルタの各色の厚み方向位相差を最適な値に調整する手段についてはほとんど検討されていなかった。
【００４０】
上述のとおり、従来の技術では、ＣＯＡ構造としたときに、オーバーコート層を設けることなく着色層材料の選定だけで表示不良を解決しながら、同時に、高コントラスト液晶表示装置として、液晶材料および光学補償層の複屈折率の波長分散性を考慮して、カラーフィルタの各色の厚み方向位相差を最適な値に調整することで、斜め視認性の向上、すなわち、黒表示の色付きの問題を解決することは出来なかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４１】
【特許文献１】特開２００４−１１７５３７号公報
【特許文献２】特開２００６−１１３０９９号公報
【特許文献３】特開２０００-１３６２５３号公報
【特許文献４】特開２０００-１８７１１４号公報
【特許文献５】特開２００１-２４２４６０号公報
【特許文献６】特開２００７-２１２６０３号公報
【特許文献７】特開２００７-３２８３２４号公報
【特許文献８】特開２００７-２２５８６２号公報
【非特許文献】
【００４２】
【非特許文献１】石鍋ら、The  Society  for Information Display  Digest, 1094.(2000)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４３】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、ＣＯＡ構造を有する液晶表示装置において、画素電極にスリットが設けられていても、着色画素の電気的な性質が液晶配向不良や、スイッチングの閾値ずれに悪影響を与えることがなく、従って、透明樹脂による保護層を設けることなしに、高コントラストでかつ斜め視認性と正面視認性、及び着色層が液晶に与える焼き付きなどの不具合をともに改善したＣＯＡ基板を備える液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００４４】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、透明基板と、液晶駆動用のアクティブ素子、画素電極及びカラーフィルタを備えるアレイ基板とを具備し、前記透明基板及びアレイ基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示装置において、前記カラーフィルタは、少なくとも赤色画素、緑色画素および青色画素を有し、これらの画素を構成する着色層の比誘電率が３．０〜４．２の範囲にあり、かつ、前記赤色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｒ）、緑色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｇ）、および青色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｂ）が、下記式（１）及び式（２）の双方を満たすことを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００４５】
Ｒｔｈ（Ｇ）≧０・・・（１）
Ｒｔｈ（Ｂ）＜Ｒｔｈ（Ｇ）＞Ｒｔｈ（Ｒ）・・・（２）
（式中、Ｒｔｈ（Ｒ）は赤色画素を通過する波長６１０ｎｍの光に対する厚み方向位相差値、Ｒｔｈ（Ｇ）は緑色画素を通過する波長５４５ｎｍの光に対する厚み方向位相差値、Ｒｔｈ（Ｂ）は青色画素を通過する波長４５０ｎｍの光に対する厚み方向位相差値をそれぞれ表し、Ｒｔｈ（Ｒ）、Ｒｔｈ（Ｇ）及びＲｔｈ（Ｂ）は、それぞれの画素の面内屈折率の平均から厚み方向屈折率を引いた値と、画素の厚み（ｎｍ）の積により得られる値である。）
以上のように構成される液晶表示装置において、前記緑色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｇ）を、０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲にある値とすることが出来る。また、前記緑色画素を構成する着色層を、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料を含む緑色顔料を分散させてなるものとすることが出来る。
【００４６】
更に、液晶表示装置は、前記着色層上に直接、前記画素電極が設けられ、前記画素電極の開口部より着色層が露出している構成とすることが出来る。また、前記着色層の少なくとも１色以上がリタデーション調整剤を含むことが出来る。この場合、前記リタデーション調整剤として、少なくとも１つ以上の架橋性基を有する少なくとも１つ以上の平面構造基を有する化合物を用いることが出来る。
【００４７】
また、前記着色層の誘電正接が、液晶の駆動周波数１０Ｈｚ〜５００Ｈｚの範囲で０．０３以下であるものとすることが出来る。
【００４８】
前記液晶表示装置を黒表示させたときの垂直方向から見たときの色度（ｕ（⊥）、ｖ（⊥））と、表示面の法線方向からθ°傾けた方位から見たときの色度（ｕ（θ）、ｖ（θ））の、下記式（４）で表される色度差Δｕｖが、０＜θ≦６０の範囲で０．０２以下である構成とすることが出来る。
【００４９】
Δｕｖ＝［｛ｕ（⊥）−ｕ（θ）｝２＋｛ｖ（⊥）−ｖ（θ）｝２］１／２・・・（４）
また、前記透明基板として、液晶に接する側の面に、開口部を有する、液晶の配向を規制する透明導電膜を配設した透明基板を用いるとともに、前記液晶として、電界が存在しない状態でホメオトロピック配向の液晶を用いることが出来る。
【００５０】
或いは、前記液晶として、電界が存在しない状態でホモジニアス配向の液晶を用いることが出来る。
【発明の効果】
【００５１】
本発明の一態様によると、ＶＡ方式やＩＰＳ方式の液晶表示装置に適用した際に、透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けることなく、液晶配向不良、スイッチングの閾値ずれのない、すなわち、表示性能に悪影響を与えず、かつ、極めて高いコントラストでかつ斜め視認性と正面視認性、及び焼き付き等の不具合をともに改善した、ＣＯＡ基板を備える液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】着色画素積層スペーサを有するＭＶＡ方式の液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】従来の着色画素積層スペーサを有するＭＶＡ方式の液晶表示装置を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を製造するプロセスを示すフローチャート図である。
【図４】従来の突起を用いたＭＶＡ方式の液晶表示装置を示す断面図である。
【図５】ＭＶＡ方式の液晶表示装置を示す断面図である。
【図６】従来のカラｗ−フィルタを構成する着色層の誘電正接を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下に、図面を参照して、本発明の種々の実施形態に係る液晶表示装置について、詳細に説明する。
【００５４】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、透明基板と、液晶駆動用のアクティブ素子、画素電極及びカラーフィルタを備えるアレイ基板、いわゆるＣＯＡ基板とを具備し、前記透明基板及びアレイ基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示装置であって、カラーフィルタを構成する着色層が所定の比誘電率を有し、各着色画素の厚み方向位相差値が所定の関係を有することを特徴とする。
【００５５】
この液晶表示装置に用いられるＣＯＡ基板は、複数色の着色画素を構成する着色層を備えており、これら複数色には赤、緑、青（ＲＧＢ）の組み合わせや、イエロー、マゼンダ、シアン（ＹＭＣ）の組み合わせが挙げられるが、以下に詳述するＣＯＡ基板の着色層は、赤、緑、青（ＲＧＢ）の場合に特に好ましく適用できる。なお、これら着色画素のほか、透過率をあげるために  透明樹脂からなる無着色の画素を併用してもよい。
【００５６】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置に用いられるＣＯＡ基板は、赤色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｒ）、緑色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｇ）、および青色画素の厚み方向位相差値Ｒｔｈ（Ｂ）が、下記式（１）及び式（２）の双方を満たしている。
【００５７】
Ｒｔｈ（Ｇ）≧０・・・（１）
Ｒｔｈ（Ｂ）＜Ｒｔｈ（Ｇ）＞Ｒｔｈ（Ｒ）・・・（２）
（式中、Ｒｔｈ（Ｒ）は赤色画素を通過する波長６１０ｎｍの光に対する厚み方向位相差値、Ｒｔｈ（Ｇ）は緑色画素を通過する波長５４５ｎｍの光に対する厚み方向位相差値、Ｒｔｈ（Ｂ）は青色画素を通過する波長４５０ｎｍの光に対する厚み方向位相差値をそれぞれ表し、Ｒｔｈ（Ｒ）、Ｒｔｈ（Ｇ）及びＲｔｈ（Ｂ）は、それぞれの画素の面内屈折率の平均から厚み方向屈折率を引いた値と、画素の厚み（ｎｍ）の積により得られる値である。）
各着色画素の厚み方向位相差値が、上記式（１）及び式（２）の双方を満たすＣＯＡ基板を用いることにより、良好な斜め視認性を有する液晶表示装置を得ることが出来る。
【００５８】
各着色画素の厚み方向位相差値は、可視域（たとえば 光の波長 ３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲）の透過光ピーク域の波長を含む連続した光を正面および複数の傾斜した角度から照射し、分光エリプソメータなどの位相差測定装置を用いて３次元屈折率を測定することで得られる。
【００５９】
例えば、赤色画素では６１０ｎｍ、緑色画素では５４５ｎｍ、青色画素では４５０ｎｍの波長の光を用い、正面と入射角４５度の少なくとも２方向からの光で位相差測定を行い、Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚの３次元屈折率を得たのち、以下に示す式（３）により厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）を算出する。
【００６０】
Ｒｔｈ＝｛(Ｎｘ+Ｎｙ)／２−Ｎｚ｝×ｄ ・・・（３）
（式中、Ｎｘは、着色画素層の平面内のｘ方向の屈折率であり、Ｎｙは、着色画素層の平面内のｙ方向の屈折率であり、Ｎｚは、着色画素層の厚み方向の屈折率であり、ＮｘをＮｘ≧Ｎｙとする遅相軸とする。ｄは、着色画素層の厚み（ｎｍ）である。）
この際、測定する対象がＣＯＡ基板の着色層である場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂの単一着色画素層のみを透過するように加工されたマスクを介して測定することで、単一着色画素層の位相差値を求めることができる。
【００６１】
また、例えば、６１０ｎｍの波長の光を入射光として使用した場合は、赤色画素のみに起因する位相差値、５４５ｎｍの場合は、緑色画素のみに起因する位相差値、４５０ｎｍの場合は、青色画素のみに起因する位相差値としてそれぞれ単一着色画素層のおおよその値を見積もることができる。
【００６２】
なお、測定する対象がＲ、Ｇ、Ｂのうちいずれかの単一着色画素層（透明基板にＣＯＡ基板の着色層形成用の着色組成物の塗膜を単色で形成した構成）である場合は、マスクを介することなく位相差の測定が可能となる。
【００６３】
二軸性位相差フィルムなどのフィルムの厚み方向位相差値も同様の方法で測定できる。
【００６４】
以上説明した、カラーフィルタを、液晶セルの両外面にそれぞれ配置された偏光板の内側に設けられた光学補償層を備える液晶表示装置に用いることにより、表示面垂直方向から見たときと斜め方向から見たときの色度差を所定の範囲内とすることが出来る。その結果、ＣＯＡ基板の着色層の各着色画素の表示領域を通過する光の偏光状態のばらつきが低減し、斜め方向および正面の視認性の良好な液晶表示装置を得ることが出来る。
【００６５】
例えば、上記液晶表示装置を黒表示させてＣＩＥ１９６０表色系で表される色度（ｕ、v）を測定し、垂直方向から見たときの色度（ｕ（⊥）、ｖ（⊥））と、表示面の法線方向からθ°傾けた方位から見たときの色度（ｕ（θ）、ｖ（θ））の、下記式（４）で表される色度差Δｕｖを、０＜θ≦６０の範囲で０．０２以下とすることが好ましい。
【００６６】
Δｕｖ＝［｛ｕ（⊥）−ｕ（θ）｝２＋｛ｖ（⊥）−ｖ（θ）｝２］１／２・・・（４）
次に、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の原理について説明する。
【００６７】
上述したＶＡモード等の液晶表示装置に用いられる光学補償層は、一般的に、ｎｘ≧ｎｙ＞ｎｚで表される屈折率楕円体を有する二軸性位相差フィルムであるか、重合性液晶性及び／又は非重合性液晶性材料を塗布して形成される位相差フィルムであることがほとんどであり、これらのフィルムを使用した場合には、厚み方向位相差値Ｒｔｈも通常、波長が大きくなるほど値が大きくなるか、波長が小さくなるほど値が大きくなる波長分散（以下、コーシーの分散式に従う、と称する）を有することとなる。
【００６８】
一般的に斜めから見たときに液晶の複屈折性にも波長分散性を有するＶＡモード液晶表示装置に対しては、これらのフィルムのＲｔｈの波長分散が液晶の波長分散性を完全に補償していないと、特に黒表示時に斜めから見た表示特性を悪化させる不具合を生じさせる。すなわち、斜めから見たときに、黒表示が黄色味付き視認性に悪影響を及ぼしてしまう。
【００６９】
また、液晶の視野角依存性に左右されないため広視野角液晶モードとして知られる前記ＩＰＳモードやＦＦＳモードなどの液晶表示装置では、たとえば、ｎｘ≧ｎｙ≧ｎｚである二軸性の位相差フィルムであるか、前記したＩＰＳモード向けの位相差フィルムの組み合わせであるか、あるいは、光学補償機能がないＴＡＣなどの透明保護膜であることがほとんどである（例えば、石鍋ら、ＳＩＤ  Ｄｉｇｅｓｔ、１０９４．（２０００）、石鍋ら、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、４１、４５５３．（２００２）参照）。
【００７０】
一般的に厚み方向位相差の生じないＩＰＳモード液晶表示装置に対しては、これらのフィルムの正の厚み方向位相差は光漏れの原因となり、特に黒表示時に斜めから見た表示特性を悪化させる不具合を生じさせることとなる。すなわち、斜めから見たときに、黒表示が黄色味付き視認性に悪影響を及ぼしていた。
【００７１】
一方、ＣＯＡ基板の着色層の複屈折率の絶対値が０．０１以下である、すなわち厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）が、限りなく、ＲＲｔｈ＝ＧＲｔｈ＝ＢＲｔｈ＝０に近いことが通常望まれるが、本発明者等は、用いる顔料種、また該顔料の微細化や分散、あるいはマトリックス樹脂（たとえばアクリル樹脂やカルド樹脂など）によって赤色、緑色および青色の各色画素の厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）がそれぞれ異なり、一例として赤色は正または負のＲｔｈを示し、青色は正のＲｔｈを示し、緑色は負のＲｔｈを示す性質を有することを見出している。
【００７２】
この結果、表示面に対して正面（垂直方向）からの視認性は良いが、４５度など斜めから観察した視認性（以下、斜め視認性と略称する）において、ある特定の色だけが光漏れすることになり、黒表示時に斜めから見た場合に赤味や青味、あるいは緑味などの色付きを生じてしまう。
【００７３】
さらに重要なのは、ＣＯＡ基板の着色層の高コントラスト化が進む、すなわちＣＯＡ基板の着色層の消偏性が小さくなるに従って、黒表示時に正面から見たときの色度は、偏光板のクロスニコルでの色度に近づくという点である。
【００７４】
偏光板の二色性も向上しており、近年においては高コントラストな偏光板が使用されるようになっているが、クロスニコルでの色相は青味であるものがほとんどである。すなわち、偏光板からの４００ｎｍ付近の波長の光漏れが多いために、黒表示時の正面から見た時の色相は青味となっている。
【００７５】
従って、液晶、偏光板、位相差板、配向膜などの液晶表示装置の光学部材の組み合わせにおいて、最適な斜め視認性を得る組み合わせを選定する必要があり、正面から見たときと斜めから見た時の色変化を最小にするには、斜めから見たときの色度も青味にする必要がある。
【００７６】
本発明者らは、これらについて鋭意検討した結果、ＣＯＡ基板の着色層の各色厚み方向位相差値Ｒｔｈが、下記式（１）及び（２）を満たすことで、良好な斜め視認性を有する液晶表示装置が得られることを見出した。
【００７７】
Ｒｔｈ（Ｇ）≧０・・・（１）
Ｒｔｈ（Ｂ）＜ Ｒｔｈ（Ｇ）＞Ｒｔｈ（Ｒ）・・・（２）
すなわち、緑色画素の厚み方向位相差値を０以上、青色および赤色画素の厚み方向位相差値を緑色画素の厚み方向位相差値より小さい値とすることにより、正面から見たときにはＣＯＡ基板の着色層の厚み方向位相差値は影響を及ぼさず、斜めから見たときには青領域の光漏れが緑領域の光漏れより多くなり、青味を帯びることで、正面色度との色差を低減することが出来る。
【００７８】
このように、ＣＯＡ基板の着色層以外の構成部材、例えばＴＡＣフィルムの波長分散性と組み合わせる場合、Ｒｔｈ（Ｒ）＝Ｒｔｈ（Ｇ））＝Ｒｔｈ（Ｂ）＝０以外にも最適なＣＯＡ基板の着色層の厚み方向位相差に関する値が存在することが見出された。
【００７９】
なお、良好な正面視認性、特に黒表示において黒輝度の低い引き締まった色を得るには、着色表示画素が顔料分散型の着色組成物を用いて形成されるＣＯＡ基板の場合、顔料の１次粒子の粒度分布が、個数粒度分布の積算曲線において積算量が全体の５０％に相当する粒子径ｄ５０が４０ｎｍ以下であるのが好ましく、ｄ５０が３０ｎｍ以下であるのがより好ましい。顔料の１次粒子の粒子径ｄ５０がこのような範囲であることにより、斜め方向からだけでなく、正面方向からの視認性の良い液晶表示装置を得ることができるからである。
【００８０】
また、本発明者らは、ＣＯＡ基板を構成する着色画素に用いられる着色層の電気的な性質とＶＡ方式の液晶表示装置における表示不良の関係について種々検討した結果、ＶＡ方式の液晶表示装置の、焼き付きや液晶配向不良やスイッチングの閾値ずれは主として着色層の比誘電率と相関が高いことを見出した。本発明者らの詳細な検討を通じて、これら液晶表示装置の不具合は、着色層の誘電率を４．２より小さくすることで改善できることを見いだした。ＩＰＳ方式の液晶表示装置でも同様、着色層の誘電率を４．２より小さくすることが画質向上に極めて有効である。
【００８１】
また、ＣＯＡ構造の液晶表示装置の場合、誘電正接の値により  以下の説明がおおむね可能である。 本発明者らの検討結果、誘電正接の大きな着色層、たとえば、０．０３３以上、あるいは０．０４以上である着色層の場合、液晶の焼き付きや配向不良に結びつくことが理解できている。誘電正接（ｔａｎδ）は理論電流に対する寄生抵抗に流れる電流の比である。誘電正接が比較的小さい場合は理論通りの電流が流れるのに対し、比較的大きい場合には電流は熱として消費されてしまう。
【００８２】
図５に示すようなＣＯＡ構造のＶＡ方式液晶表示装置においては、ＣＯＡ基板に設けられた着色層がスリットを介して液晶に接するため、着色層の比誘電率の大きさにともなう寄生容量の増加があり、並行して他のセル内の部材（液晶、配向膜など）の比誘電率などの電気的特性の影響で、液晶分子の電荷の保持状態が不均一になる現象が発生する。
【００８３】
このように、電荷の保持状態が不均一になることで、液晶配向不良が発生、あるいはスイッチングの閾値ずれにより焼き付きが発生するといった表示不良となる。したがって、ＣＯＡ基板の着色画素を構成する着色層の比誘電率（あるいは大きな誘電正接）は、ＶＡ方式の液晶表示装置の表示特性を決める重要な特性となる。
【００８４】
比誘電率や誘電正接は、測定周波数に依存する値であるが、液晶駆動の１フレームが６０Ｈｚから２４０Ｈｚ程度であることから、周期（秒）すなわち周波数で６０Ｈｚ近辺、おおむね１０〜５００Ｈｚの周波数での誘電率及び誘電正接に着目するのが適当である。
【００８５】
ここで従来のカラーフィルタに用いられている着色層の誘電正接の測定結果の一例を図６に示す。従来のカラーフィルタを構成する各色の着色層の誘電正接は、１０Ｈｚ〜５００Ｈｚの範囲で、着色層の種類により０．００６〜０．２５程度の値を示す。特に、緑の着色層において誘電正接が大きいものが多く、実際に、少なくとも緑の着色層においては液晶挟持面との境界にオーバーコート層を設けないと液晶配向不良、スイッチングの閾値ずれなどが顕著に発生し易かった。
【００８６】
本発明者らは、ＣＯＡ構造の、画素電極にスリットを有するＶＡ方式の液晶表示装置において、着色層と液晶挟持面との境界にオーバーコート層を設けることなく、液晶配向不良、スイッチングの閾値ずれなどを解消し、薄膜トランジスタへの干渉を起さない表示品位を向上させることの可能な液晶表示装置を提供するために、着色層の特徴的な誘電特性の改善について種々検討を行った。
【００８７】
一般に、液晶や配向膜などは誘電正接が比較的小さい材料を用いて形成されており、その値は一般的に０．００５〜０．０２程度の値である。したがって、ＶＡ方式の液晶表示装置に用いるＣＯＡ基板の着色画素を構成する着色層の誘電正接の値は、液晶及び配向膜と同程度の値であることが好ましいと考えられる。
【００８８】
すなわち、多色化されたＣＯＡ構造の液晶表示装置において、ＣＯＡ基板に設けられた着色画素を構成する着色層の誘電正接が１０Ｈｚ〜５００Ｈｚの範囲で０．０３程度以下、好ましくは０．０２以下とすることで、画素上にオーバーコート層を設けることなく、画素配向不良、閾値ずれなどの表示品位の低下を効果的に防止し得ることを見出した。着色層の誘電正接は低いほど好ましいが、着色層の材料の特性上、現時点では０．００５〜０．００６程度が下限となる。
【００８９】
また、本発明者らは種々検討を行った結果、本発明の液晶表示装置においては、着色層の比誘電率を周波数１０Ｈｚ〜５００Ｈｚの範囲で４．２以下でなければならないことを見出した。比誘電率は誘電体内に蓄積される電荷量の指標であり、着色層において著しく値が大きいと信号線と画素電極の間に寄生容量カップリングを生じ、ＲＣ遅延やクロストークといった表示不具合の原因となる。したがって、ＣＯＡ基板の着色層の比誘電率は、１０Ｈｚ〜５００Ｈｚの周波数で４．２以下であることが必要であり、さらに好ましくは４．０以下である。比誘電率は低いほうが好ましいが、低い比誘電率の樹脂材料（２．５が下限）を前提としても有機顔料との関係で、特性上の再現性を含めて、３．０がほぼ下限である。
【００９０】
従来、これらの特性を実現する方法としては、例えば、上述した特許文献１または２において、誘電正接の高い成分である顔料の濃度を一定以下とすることや、顔料の純度を向上させ、顔料自体の誘電正接を小さくすることが報告されている。
【００９１】
しかし、これらの方法では、顔料の選択の自由度が制限されるため、様々な色特性の要求に対応することは労力的、時間的、あるいはコスト的に困難となる場合がある。そこで、本発明者らは、鋭意検討の結果、誘電正接が０．００８以下である樹脂を含有する着色樹脂組成物を用いて着色層を形成することにより、着色層の誘電正接を０．０３以下に抑えることが容易に可能となることを見出した。これにより、顔料の選択の幅が広くなるため、様々な要求仕様に対応した色特性をもつカラーフィルタを容易に提供することが可能となり、開発のスピードアップ、開発費や材料費のコストダウンにもつながる。
【００９２】
図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置が適用可能な、ＭＶＡ方式のＣＯＡ構造液晶表示装置の構造の一例を示す断面図である。
【００９３】
図１に示すように、この液晶表示装置は、対向基板１とＣＯＡ基板２とを、間に液晶層４を介在させて対向配置した構成を有する。対向基板１は、ガラス基板１１上にスリット１４を有する共通電極１３が設けられた構成を有し、ＣＯＡ基板２は、ガラス基板２１上に薄膜トランジスタ３、複数色の着色画素からなる着色層（カラーフィルタ）２３、スリット２６を有する画素電極２４が設けられた構成を有する。
【００９４】
なお、対向基板１とＣＯＡ基板２の対向面とは反対側、即ち外側には、偏光板１２,２２が設けられおり、また対向面、即ち液晶層４と接する面には配向膜１５,２７が形成されている。
【００９５】
画素電極２４は、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ガリウムなどからなる透明導電膜であり、スリット２６は、画素電極２４のフォトエッチングによって形成される。
【００９６】
対向基板１とＣＯＡ基板２との間を所定の間隔とするために、着色画素の積層からなるフォトスペーサー２８が設けられている。このフォトスペーサー２８は、着色層２３上に着色ドットパターンを積層することにより構成されている。これら着色ドットパターンは、緑色画素、赤色画素、及び青色画素の形成に用いた着色層の材料と同一の材料を用い、この３色の着色画素の形成と同時に形成されたものである。積層は、所定の着色層上に他の着色層の形成に用いた着色パターンを１色〜２色を形成することにより行い、積層数はフォトスペーサーの仕様に応じて適宜選択してよい。
【００９７】
フォトスペーサー２８が形成されたガラス基板２１上の全面に画素電極２４が設けられた後に、フォトエッチングによってスリット２６が形成されるが、フォトスペーサー２８上にも画素電極２４が形成されるため、対向基板１との電気的ショートを防ぐために、フォトスペーサー２８上の画素電極２４は、スリット２６の形成時に除去する必要がある。
【００９８】
図２は、ＭＶＡ方式のＣＯＡ構造液晶表示装置の従来の例を示す断面図である。この構造に対しても、上述した本発明の一実施形態に係る液晶表示装置が適用可能である。
【００９９】
この液晶表示装置は、フォトスペーサー２８上の画素電極２４の部分の上に、絶縁ドットパターン２９が形成されていることを除いて、図１に示す液晶表示装置と同様の構造を有する。
【０１００】
この場合、絶縁ドットパターン２９は、対向基板１との電気的ショートを防止するために設けられるが、図１に示す構造の液晶表示装置のように、フォトスペーサー２８上の画素電極２４をスリット２６の形成と同時にフォトエッチングによって除去することにより不要となるため、それによって廉価なＣＯＡ基板及び液晶表示装置が得られる。
【０１０１】
以下に、本実施形態に係る液晶表示装置に用いるＣＯＡ基板を得るための方法を記述する。本実施形態に用いるＣＯＡ基板は、少なくとも透明基板上に複数色の画素を備えており、当該複数色の画素は少なくとも着色層から構成されている。複数色には赤、緑、青（ＲＧＢ）の組み合わせやイエロー、マゼンダ、シアン（ＹＭＣ）の組み合わせが挙げられるが、本発明の液晶表示装置に用いるＣＯＡ基板は赤、緑、青（ＲＧＢ）の着色層を有するＣＯＡ基板（すなわちＲＧＢ系）に対して特に好ましく適用できる。
【０１０２】
本実施形態に用いるＣＯＡ基板は、画素の形成面を液晶挟持面側に向けて、液晶表示装置に組み込まれて使用される。必要に応じて画素上には配向膜が形成される。また、本実施形態に用いるＣＯＡ基板は、着色層の電気特性の影響を液晶駆動電界中に及ぼさないために着色層を覆うオーバーコート層を設ける必要がなく、そのため歩留まりがよく、コストダウンにつながる。また液晶と画素との距離がより近くなるため、視野角が向上し、高精細な液晶表示装置を提供することができる。
【０１０３】
このように、本実施形態に用いるＣＯＡ基板は、着色層の電気特性を補うためにオーバーコート層を設ける必要はないが、アレイ基板平坦化等の目的で樹脂による層を設けることができる。この場合、従来のオーバーコート層のような厚みは必要ではない。
【０１０４】
本実施形態に用いるＣＯＡ基板の透明基板は、可視光に対してある程度の透過率を有するものが好ましく、より好ましくは８０％以上の透過率を有するものを用いることができる。一般に液晶表示装置に用いられているものでよく、ＰＥＴなどのプラスチック基板やガラスが挙げられるが、通常はガラス基板を用いるとよい。
【０１０５】
透明基板上への着色層の作製方法は、公知のインクジェット法、印刷法、フォトリソグラフィ法、エッチング法など何れの方法で作製しても構わない。しかし、高精細、分光特性の制御性及び再現性等を考慮すれば、透明な樹脂中に顔料を、光開始剤、重合性モノマーと共に適当な溶剤に分散させた着色樹脂組成物を透明基板上に塗布膜を形成し、塗布膜にパターン露光、現像することで一色の着色層を形成する工程を各色毎に繰り返し行ってＣＯＡ基板を作製するフォトレジスト法が好ましい。
【０１０６】
本実施形態に用いるＣＯＡ基板が備える画素を構成する着色層は、着色樹脂組成物を調製してフォトリソグラフィ法により形成する場合は、例えば以下の方法に従う。
【０１０７】
まず、着色剤となる顔料を透明な樹脂中に光開始剤、重合性モノマーと共に適当な溶剤に分散させる。分散させる方法はミルベース、３本ロール、ジェットミル等様々な方法があり特に限定されるものではない。
【０１０８】
着色層の形成に好適に用いることが出来る有機顔料の具体例を、以下にカラーインデックス番号で示す。
【０１０９】
赤色画素を形成するための赤色組成物には、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ７、９、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、９７、１２２、１２３、１４６、１４９、１６８、１７７、１７８、１７９、１８０、１８４、１８５、１８７、１９２、２００、２０２、２０８、２１０、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７２、２７９等の赤色顔料を用いることができる。赤色組成物には、黄色顔料、橙色顔料を併用することができる。
【０１１０】
赤色画素が、これら顔料のなかでジケトピロロピロール系赤色顔料、アントラキノン系赤色顔料のうち１種類以上を含む場合には、任意のＲｔｈを得ることが容易になるため、好ましい。なぜなら、これらの赤色顔料は、透過性に優れ、また、顔料の合成方法、及びその微細化処理を工夫することにより、高コントラストでかつＲｔｈを負から正の方向へ移動させることができ、その絶対値もある程度制御可能であるからである。
【０１１１】
Ｒｔｈの値は、用いる顔料の配合比による加成律が、ほぼ成り立つと言って良い。顔料の使用量は、顔料の合計重量を基準として、ジケトピロロピロール系赤色顔料を０〜１００重量％、好ましくは１０〜９０重量％、アントラキノン系赤色顔料を０〜６６重量％、好ましくは５〜７０重量％とすることが、画素の色相や明度、膜厚、コントラスト等の点から好ましく、特に、コントラストに着目した場合、ジケトピロロピロール系赤色顔料を２５〜７５重量％、アントラキノン系赤色顔料を３０〜６０重量％とすることがより好ま
しい。
【０１１２】
また、赤色画素には色相を調整する目的で黄色顔料や橙色顔料を含有させることができるが、高コントラスト化の点からアゾ金属錯体系黄色顔料を用いることが好ましい。その使用量は、顔料の合計重量を基準として５〜２５重量％であることが好ましく、５重量％未満の場合には、充分な明度向上などの色相調整が困難となり、３０重量％を超える場合には、色相が黄味にシフトし過ぎるため、色再現性は悪くなる。
【０１１３】
黄色顔料としてはＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２０、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、８６、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４４、１４６、１４７、１４８、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、２１３、２１４等が挙げられる。
【０１１４】
橙色顔料としてはＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１、７３等が挙げられる。
【０１１５】
上記において、ジケトピロロピロール系赤色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４、アントラキノン系赤色顔料としては、」Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７、アゾ金属錯体系黄色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０が、優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力等の点から好適である。
【０１１６】
緑色フィルタセグメントを形成するための緑色組成物には、例えばＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７、１０、３６、３７、５８等の緑色顔料、好ましくはＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ５８を用いることができる。緑色組成物には赤色組成物と同様の黄色顔料を併用することができる。
【０１１７】
緑色画素が、これら顔料のなかでハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料、アゾ系黄色顔料、及びキノフタロン系黄色顔料のうちの少なくとも１種を含むことが、任意のＲｔｈを得ることが容易になるため好ましい。なぜなら、ハロゲン化金属フタロシアニン緑色顔料は、中心金属を選択することにより、ある程度Ｒｔｈ（Ｇ）を制御することが可能であるからであり、例えば、中心金属が銅の場合、Ｒｔｈは負の値となるが、中心金属が亜鉛の場合は、Ｒｔｈの値は銅が中心金属のときよりも０から正の値へ大きくすることができる。また、アゾ系黄色顔料は、微細化処理に関わらず正のＲｔｈ（Ｇ）を、キノフタロン系黄色顔料は、微細化処理に関わらず負のＲｔｈ（Ｇ）が得られ、これらを併用することで所望のＲｔｈを得やすいからである。
【０１１８】
緑色画素についても、Ｒｔｈの値は、用いる顔料の配合比による加成律が、ほぼ成り立つと言って良い。顔料の使用量は、顔料の合計重量を基準として、ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料を３０〜９０重量％、アゾ系黄色顔料及び／又はキノフタロン系黄色顔料を０〜６０重量％、好ましくは５〜６０重量％とすることが、画素の色相や明度、膜厚等の点から好ましい。さらに、ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料を５０〜８５重量％、アゾ系黄色顔料を５〜４５重量％、キノフタロン系黄色顔料を５〜４５重量％と
することがより好ましい。とくにハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料が好適である。ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料に異種の中心金属の顔料、たとえばハロゲン化銅フタロシアニン顔料、ハロゲン化アルミニウムフタロシアニン顔料を併用しても良い。
【０１１９】
ハロゲン化金属フタロシアニン系緑色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、３６、５８、アゾ系黄色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０、キノフタロン系黄色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１３８が、優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力等の点から好適である。
【０１２０】
青色フィルタセグメントを形成するための青色組成物には、例えばＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４、８０等の青色顔料、好ましくはＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：６を用いることができる。
【０１２１】
また、青色組成物には、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等の紫色顔料、好ましくはＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３を併用することができる。
【０１２２】
その使用量は、顔料の合計重量を基準として、金属フタロシアニン系青色顔料を４０〜１００重量％、ジオキサジン系紫色顔料を０〜５０重量％、好ましくは１〜５０重量％とすることが、画素の色相や明度、膜厚等の点から好ましく、さらに、金属フタロシアニン系青色顔料を５０〜９８重量％、ジオキサジン系紫色顔料を２〜２５重量％とすることがより好ましい。
【０１２３】
上記において金属フタロシアニン系青色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６、ジオキサジン系紫色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３が、優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力等の点から好適である。
【０１２４】
また、上記有機顔料と組み合わせて、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、無機顔料を組み合わせて用いることも可能である。無機顔料としては、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら（赤色酸化鉄（ＩＩＩ））、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。さらに、調色のため、耐熱性を低下させない範囲内で染料を含有させることができる。
【０１２５】
着色画素に含まれる顔料は、ＣＯＡ基板の着色層の高輝度化、高コントラスト化を実現させるため、微細化されていることが好ましく、平均一次粒子径が小さいことが好ましい。顔料の平均一次粒子径は、顔料を透過型電子顕微鏡で撮り、その写真の画像解析により算出できる。
【０１２６】
顔料の平均一次粒子径は、４０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０ｎｍ以下であり、更に好ましくは２０ｎｍ以下である。また、平均一次粒子径は５ｎｍ以上であることが好ましい。顔料の平均一次粒子径が上限値より大きい場合には、液晶表示装置の黒表示時の視認性が悪い。また、下限値より小さい場合は、顔料分散が難しくなり、着色組成物としての安定性を保ち、流動性を確保することが困難になる。
【０１２７】
その結果、ＣＯＡ基板の着色層の輝度、色特性が悪化する。 特に、平均一次粒子径が４０μｍを超える有機顔料は、正面視認性に悪影響を与える。
【０１２８】
また、透明基板上に形成された各色画素を２枚の偏光板の間に挟み、一方の偏光板側からバックライトを当てて、他方の偏光板を透過した光を輝度計にて測定し、偏光板が平行状態における光の輝度（Ｌｐ）と直交状態における光の輝度（Ｌｃ）の比より算出されるコントラストＣは、Ｃ＝Ｌｐ／Ｌｃより算出され、ＣＳは着色画素がない基板のみ、ＣＲは赤色画素、ＣＧは緑色画素、ＣＢは青色画素のコントラストを表す場合、ＣＲ／ＣＳ＞０．４５、かつ、ＣＧ／ＣＳ＞０．４５、かつ、ＣＢ／ＣＳ＞０．４５を満たす場合に、
表６に示すように液晶表示装置の黒表示時の正面視認性が優れたものとなる。すなわち、光漏れの少ない締まった黒表示を再現できる。
【０１２９】
ＣＲ／ＣＳ＞０．４５、かつ、ＣＧ／ＣＳ＞０．４５、かつ、ＣＢ／ＣＳ＞０．４５を満たさない場合、すなわち、ＣＲ／ＣＳ≦０．４５、または、ＣＧ／ＣＳ≦０．４５、または、ＣＢ／ＣＳ≦０．４５の場合には、黒表示時の光漏れが多くなり、優れた正面視認性の液晶表示装置が得られなくなる。
【０１３０】
さらに、色毎のリタデーション差を小さくすることにより、斜め視認性と正面視認性がともに 優れた液晶表示装置となる。
【０１３１】
なお、ＣＲ／ＣＳ＞０．４５かつ、ＣＧ／ＣＳ＞０．４５、かつ、ＣＢ／ＣＳ＞０．４５を満たしても、色毎のリタデーション差が大きい場合、 斜め視認性が不十分であることがある。
【０１３２】
顔料の平均一次粒子径および厚み方向位相差を制御する手段としては、顔料を機械的に粉砕して一次粒子径および粒子形状を制御する方法（磨砕法と呼ぶ）、良溶媒に溶解したものを貧溶媒に投入して所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を析出させる方法（析出法と呼ぶ）、および合成時に所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を製造する方法（合成析出法と呼ぶ）等がある。使用する顔料の合成法や化学的性質等により、個々の顔料について適当な方法を選択して行うことができる。
【０１３３】
以下に、それぞれの方法について説明するが、本発明の一実施形態に係るＣＯＡ基板の着色層を構成する着色画素層に含まれる顔料の一次粒子径および粒子形状の制御方法としては、いずれを用いてもよい。
【０１３４】
磨砕法は、顔料をボールミル、サンドミルまたはニーダーなどを用いて、食塩等の水溶性の無機塩などの磨砕剤およびそれを溶解しない水溶性有機溶剤とともに機械的に混練（以下、この処理をソルトミリングと呼ぶ）した後、無機塩と有機溶剤を水洗除去し、乾燥することにより所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を得る方法である。
【０１３５】
ただし、ソルトミリング処理により、顔料が結晶成長する場合があるため、処理時に上記有機溶剤に少なくとも一部溶解する固形の樹脂や顔料分散剤を加えて、結晶成長を防ぐ方法が有効である。
【０１３６】
顔料と無機塩の比率は、無機塩の比率が多くなると顔料の微細化効率は良くなるが、顔料の処理量が少なくなるために生産性が低下する。一般的には、顔料が１重量部に対して無機塩を１〜３０重量部、好ましくは２〜２０重量部用いるのが良い。また、上記水溶性有機溶剤は、顔料と無機塩とが均一な固まりとなるように加えるもので、顔料と無機塩との配合比にもよるが、通常は顔料１重量部に対して０．５〜３０重量部の量で用いられる。
【０１３７】
磨砕法についてさらに具体的には、顔料と水溶性の無機塩の混合物に湿潤剤として少量の水溶性有機溶剤を加え、ニーダー等で強く練り込んだ後、この混合物を水中に投入し、ハイスピードミキサー等で攪拌し、スラリー状とする。次に、このスラリーを濾過、水洗して乾燥することにより、所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を得ることができる。
【０１３８】
析出法は、顔料を適当な良溶媒に溶解させたのち、貧溶媒と混ぜ合わせて、所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を析出させる方法であり、溶媒の種類や量、析出温度、析出速度などにより、一次粒子径の大きさおよび粒子形状を制御することができる。
【０１３９】
一般に、顔料は溶媒に溶けにくいため、使用できる溶媒は限られるが、例として濃硫酸、ポリリン酸、クロロスルホン酸などの強酸性溶媒、または液体アンモニア、ナトリウムメチラートのジメチルホルムアミド溶液などの塩基性溶媒などが知られている。
【０１４０】
析出法の代表例としては、酸性溶剤に顔料を溶解させた溶液を他の溶媒中に注入し、再析出させて微細粒子を得るアシッドペースティング法がある。工業的にはコストの観点から硫酸溶液を水に注入する方法が一般的である。使用する硫酸の濃度は特に限定されないが、９５〜１００重量％が好ましい。顔料に対する硫酸の使用量は特に限定されないが、少なすぎると溶液粘度が高くハンドリングが悪くなり、逆に多すぎると顔料の処理効率が低下するため、顔料に対して３〜１０倍の重量の硫酸を用いることが好ましい。
【０１４１】
なお、顔料は完全溶解している必要はない。溶解時の温度は０〜５０℃が好ましく、これ以下では硫酸が凍結する恐れがあり、かつ溶解度も低くなる。高温すぎると副反応が起こりやすくなる。
【０１４２】
注入される水の温度は１〜６０℃が好ましく、この温度以上で注入を始めると硫酸の溶解熱で沸騰が生じ、作業が危険である。これ以下の温度では凍結してしまう。注入にかける時間は顔料１部に対して０．１〜３０分が好ましい。時間が長くなるほど一次粒子径は大きくなる傾向がある。
【０１４３】
顔料の一次粒子径および粒子形状の制御は、アシッドペースティング法などの析出法とソルトミリング法などの磨砕法を組み合わせた手法を選択することにより、顔料の整粒度合を考慮しつつ行うことができ、さらにはこのとき分散体としての流動性も確保できることからより好ましい。
【０１４４】
ソルトミリング時あるいはアシッドペースティング時には、一次粒子径および粒子形状制御に伴う顔料の凝集を防ぐために、下記に示す色素誘導体や樹脂型顔料分散剤、界面活性剤等の分散助剤を併用することもできる。
【０１４５】
また、一次粒子径および粒子形状制御を２種類以上の顔料を共存させた形で行うことにより、単独では分散が困難な顔料であっても安定な分散体として仕上げることができる。
【０１４６】
特殊な析出法としてロイコ法がある。フラバントロン系、ペリノン系、ペリレン系、インダントロン系等の建染染料系顔料は、アルカリ性ハイドロサルファイトで還元すると、キノン基がハイドロキノンのナトリウム塩（ロイコ化合物）になって水溶性になる。この水溶液に適当な酸化剤を加えて酸化することにより、水に不溶性の一次粒子径の小さな顔料を析出させることができる。
【０１４７】
合成析出法は、顔料を合成すると同時に所望の一次粒子径および粒子形状の顔料を析出させる方法である。しかし、生成した微細顔料を溶媒中から取り出す場合、顔料粒子が凝集して大きな二次粒子になっていないと一般的な分離法である濾過が困難になるため、通常、二次凝集が起きやすい水系で合成されるアゾ系等の顔料に適用されている。
【０１４８】
さらに、顔料の一次粒子径および粒子形状を制御する手段として、顔料を高速のサンドミル等で長時間分散すること（顔料を乾式粉砕する、いわゆるドライミリング法）により、顔料の一次粒子径を小さくすると同時に分散することも可能である。
【０１４９】
また、本実施形態に係るＣＯＡ基板の着色層には、特に斜め視認性を改善する目的で、１色以上のカラーフィルタ着色組成物にリタデーション調整剤を添加することができる。リタデーション調整剤は、カラーフィルタの厚み方向の位相差を調整できる添加剤である。
【０１５０】
着色層形成のための着色樹脂組成物に添加して好適な、さらにＣＯＡ構造の液晶表示装置においてオーバーコート層を設ける必要性をなくするリタデーション調整剤として使用することが出来る化合物は、１０００あるいは３０００以上の高いコントラストを確保するために、分散性の良好な有機化合物であることが望ましい。さらに、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上で、かつ、誘電正接が周波数１０Ｈｚ〜５００Ｈｚの範囲で０．０３以下となる化合物であるのがよい。この化合物には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれる。透明樹脂には、必要に応じて、その前駆体である、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーを単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【０１５１】
具体的には、無機物など粒子形状のものも採用可能であるが、光散乱性や消偏性の観点から避けたほうが望ましい。また、複数色の着色層を透明基板などの上に形成する場合、全色にリタデーション調整剤を添加しても良いが、１色ないし２色に限定して添加することも可能である。
【０１５２】
具体的なリタデーション調整剤としては、一つ以上の架橋性基を有する平面構造基を有する有機化合物であるメラミン樹脂、ポリフィリン化合物、および重合性液晶化合物、１つ以上の芳香族含有モノマーを７０〜９０ｍｏｌ％含有するアクリル樹脂から選択された１種以上を選択することが出来る。リタデーションを増加させるタデーション調整剤の増量と分散技術により、着色層のリタデーションを大きく増やすことができる。本発明者らは、上記  メラミン樹脂等の添加量等の工夫により１００ｎｍ前後のリタデーションをもつ着色層の確認を行っている。
【０１５３】
通常、顔料や他の樹脂と正負逆の複屈折率をもつ平面構造基を有する粒子を添加するだけで、膜全体のＲｔｈを打ち消すことが可能であると考えられる。しかし、単に平面構造基をもつ粒子を添加するだけでは、粒子自体がランダムに配向してしまい、膜全体のＲｔｈへの影響は小さいものとなってしまう。
【０１５４】
そこで本発明者らは鋭意検討した結果、リタデーション調整剤が有する平面構造基に少なくとも１つ以上の架橋性基を持たせることで、膜全体のＲｔｈが大きく変化し、十分な効果が得られることを見出した。また、平面構造基を持つ調整剤の中でも、該平面構造基が芳香族であって、樹脂固形分中に該芳香族を有するモノマーが７０〜９０ｍｏｌ％含有されているアクリル樹脂である場合に、リタデーション調整剤として十分な効果が得られることを見出した。
【０１５５】
すなわち、例えば、リタデーション調整剤がフォトリソ工程での光硬化プロセスもしくは熱硬化プロセス中で架橋する官能基を有することで、平面構造基が自由に回転しないこと、および熱硬化時の収縮の際に平面構造基がより同じ方向に配向して固定されやすいことにより、厚み方向の位相差Ｒｔｈの値を（正の方向に）大きくすることができる。すなわち位相差調整剤としての機能を発現させることができる。
【０１５６】
一つ以上の架橋性基を有する平面構造基を有する有機化合物であるメラミン化合物、ポリフィリン化合物、および重合性液晶化合物の平面構造基としては、芳香族環を少なくとも１つ以上有するものであり、単環式炭化水素では、フェニル基、クメニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ベンジル基、フェネチル基、スチリル基、シンナミル基、トリチル基など、多環式炭化水素ではペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、ビフェニレン基、アセナフチレン基、フルオレン基、フェナントリル基、アントラセン基、トリフェニレン基、ピレン基、ナフタセン基、ペンタフェン基、ペンタセン基、テトラフェニレン基、トリナフチレン基などを有する公知の化合物を使用することができる。ヘテロ単環化合物では、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、トリアジン基など、ヘテロ多環化合物では、インドリジニル基、イソインドリル基、インドリル基、プリニル基、キノリル基、イソキノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、シノリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、アクリジニル基、ポルフィリン基などを有する公知の化合物が例示でき、これらは、炭化水素基、ハロゲン基などの置換基を有するものであってもよい。
【０１５７】
該平面構造基に付属する少なくとも１つ以上の架橋性基としては、下記式により表される不飽和重合性基（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）または官能基（Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ）または熱重合性基（Ｇ、Ｈ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）であることが好ましく、エポキシ基（Ｇ、Ｈ）がさらに好ましく用いられ、Ｐ〜Ｕが最も好ましく用いられる。
【化１】
2010250117.tif 000003
【０１５８】
また、不飽和重合性基では、エチレン性不飽和重合性基（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）であることがさらに好ましく、また、−ＣＨ２ＮＨＣＯＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ２ＮＨＣＯ（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３−ＯＣＯ（Ｃ６Ｈ４）Ｏ（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２なども好適に用いられる。
【０１５９】
これらの架橋性基は、該平面構造基に少なくとも１つ以上の水酸基等の反応性官能基を有する場合に、グリシジル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシイソシアネート、トリレン−２、４−ジイソシアネート等の上記反応性官能基と反応する官能基およびエチレン性不飽和基を有する化合物を公知の方法で反応させることによって、容易に得られる。
【０１６０】
本発明者らは鋭意検討した結果、平面構造基に少なくとも１つ以上の架橋性基を持たせることで、膜の架橋密度が向上し、平面構造基間の電荷移動が容易となることで電気特性が向上することを見出した。
【０１６１】
熱硬化性樹脂には、メラミン化合物として、下記に示す構造式（II）を有する化合物およびその多量体を例示することができる。
【化２】
2010250117.tif 000004
【０１６２】
（式中、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ水素原子又はＣＨ２ＯＲ（Ｒは水素原子、又はアルキル基を表し、Ｒ１〜Ｒ６において同一であっても異なっていても良い。）を表し、Ｒ１〜Ｒ６は同一であっても異なっていても良い。）２種類以上のホモポリマーまたはコポリマーを併用してもよいし、上記のメラミン化合物とイソシアネート基を含有する化合物とを反応させてなるものを用いてもよい。
【０１６３】
また、上記以外に１，３，５−トリアジン環を有する化合物で、例えば特開２００１−１６６１４４公報に記載のものを使用することができる。また下記に示す構造式（III）に示す化合物も好ましく用いられる。
【化３】
2010250117.tif 000005
【０１６４】
（Ｒ７からＲ１４はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基または複素環基であり、水素原子であることが特に好ましい。）
または下記一般式（IV）で表されるポルフィリン骨格を有する化合物を好ましく用いることができる。ｎは１〜２０の整数であり、２であるものが好ましく用いられる。
【化４】
2010250117.tif 000006
【０１６５】
式中、Ｒ15〜Ｒ22はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルキルチオ基、置換もしくは未置換のフェノキシ基、置換もしくは未置換のナフトキシ基、置換もしくは未置換のフェニルチオ基、または置換もしくは未置換のナフチルチオ基を表す。 
本発明で用いる一般式（IV）で表されるポルフィリン化合物の具体例を以下に記載する。Ｒ15〜Ｒ22におけるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などがあげられる。また、アルコキシ基およびチオアルキル基としては、特に限定されるものではないが、置換基中のアルキル基が炭素数１〜１２の直鎖、分岐或いは環状のアルキル基が好ましく、炭素数１〜８の直鎖、分岐或いは環状のアルキル基が特に好ましい。Ｚは−ＣＨ２−、−Ｎ−を表す。
【０１６６】
アルコキシ基中およびチオアルキル基中のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、２−メチルブチル基、１−メチルブチル基、ｎｅｏ−ペンチル基、１，２−ジメチルプロピル基、１，１−ジメチルプロピル基、シクロペンチル基、ｎ−ヘキシル基、４−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、１−メチルペンチル基、３，３−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基、１，３−ジメチルブチル基、２，２−ジメチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、１，１−ジメチルブチル基、３−エチルブチル基、２−エチルブチル基、１−エチルブチル基、１，２，２−トリメチルブチル基、１，１，２−トリメチルブチル基、１−エチル−２−メチルプロピル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、２−メチルヘキシル基、３−メチルヘキシル基、４−メチルヘキシル基、５−メチルヘキシル基、２，４−ジメチルペンチル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、２，５−ジメチルヘキシル基、２，５，５−トリメチルペンチル基、２，４−ジメチルヘキシル基、２，２，４−トリメチルペンチル基、ｎ−オクチル基、３，５，５−トリメチルヘキシル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、４−エチルオクチル基、４−エチル−４，５−ジメチルヘキシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、１，３，５，７−テトラエチルオクチル基、４−ブチルオクチル基、６，６−ジエチルオクチル基、ｎ−トリデシル基、６−メチル−４−ブチルオクチル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、３，５−ジメチルヘプチル基、２，６−ジメチルヘプチル基、２，４−ジメチルヘプチル基、２，２，５，５−テトラメチルヘキシル基、１−シクロペンチル−２，２−ジメチルプロピル基、１−シクロヘキシル−２，２−ジメチルプロピル基等が挙げられる。
【０１６７】
置換もしく未置換のフェノキシ基の具体例としては、フェノキシ基、２−メチルフェノキシ基、３−メチルフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基、２−エチルフェノキシ基、３−エチルフェノキシ基、４−エチルフェノキシ基、２，４−ジメチルフェノキシ基、３，４−ジメチルフェノキシ基、４−ｔ−ブチルフェノキシ基、４−アミノフェノキシ基、４−ジメチルアミノフェノキシ基、４−ジエチルアミノフェノキシ基等が挙げられる。
【０１６８】
置換もしく未置換のナフトキシ基の具体例としては、１−ナフトキシ基、２−ナフトキシ基、ニトロナフトキシ基、シアノナフトキシ基、ヒドロキシナフトキシ基、メチルナフトキシ基、トリフルオロメチルナフトキシ基等が挙げられる。
【０１６９】
置換もしく未置換のフェニルチオ基の具体例としては、フェニルチオ基、２−メチルフェニルチオ基、３−メチルフェニルチオ基、４−メチルフェニルチオ基、２−エチルフェニルチオ基、３−エチルフェニルチオ基、４−エチルフェニルチオ基、２，４−ジメチルフェニルチオ基、３，４−ジメチルフェニルチオ基、４−ｔ−ブチルフェニルチオ基、４−アミノフェニルチオ基、４−ジメチルアミノフェニルチオ基、４−ジエチルアミノフェニルチオ基等が挙げられる。
【０１７０】
置換もしく未置換のナフチルチオ基の具体例としては、１−ナフチルチオ基、２−ナフチルチオ基、ニトロナフチルチオ基、シアノナフチルチオ基、ヒドロキシナフチルチオ基、メチルナフチルチオ基、トリフルオロメチルナフチルチオ基等が挙げられる。
【０１７１】
Ｘは二種類以上の化合物（例えば、１，３，５−トリアジン環を有する化合物とポルフィリン骨格を有する化合物と）を併用してもよい。
【０１７２】
上記の含平面構造基エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、ビスフェノールＡＤ型エポキシ化合物、水添ビスフェノールＡ型エポキシ化合物等のビスフェノール型エポキシ化合物；例えば、フェノールノボラック型エポシキ化合物、クレゾールノボラック型エポシキ化合物等のノボラック型エポシキ化合物；例えば、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル-ｐ-アミノフェノール、トリグリシジル-ｍ-アミノフェノール、テトラグリシジル-m-キシレンジアミン等のグリシジルアミン系エポキシ化合物；例えば、ジグリシジルフタレート、ジグリシジルヘキサヒドロフタレート、ジグリシジルテトラヒドロフタレート等のグリシジルエステル系エポキシ化合物；例えば、トリグリシジルイソシアヌレート、グリシジルグリシドオキシアルヒダントイン等の複素還式エポキシ化合物などが例示できる。下式(Ｖ）にその例を示す。
【化５】
2010250117.tif 000007
【０１７３】
重合性液晶化合物としては、棒状液晶性分子またはディスコティック液晶性分子が好ましく、ディスコティック液晶性分子が特に好ましい。棒状液晶性分子としては、特開２００６-１６５９９号公報に記載のものが好んで用いられ、その他、例えばアゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類なども用いられる。ディスコティック液晶性分子としては、例えば特開平８−２７２８４公報に記載のものを使用できる。以下にその例を示す。
【化６】
2010250117.tif 000008
【０１７４】
【化７】
2010250117.tif 000009
【０１７５】
【化８】
2010250117.tif 000010
【０１７６】
【化９】
2010250117.tif 000011
【０１７７】
【化１０】
2010250117.tif 000012
【０１７８】
【化１１】
2010250117.tif 000013
【０１７９】
以上の式において、Ｙは、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基、および該二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、１〜１２であることが好ましく、アルケニレン基の炭素原子数は、２〜１２であることが好ましく、アリーレン基の炭素原子数は、６〜１０であることが好ましい。アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレン基は、置換基（例えば、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ、アルコキシ基、アシルオキシ基）を有していてもよい。
【０１８０】
また、上記式において、Ｒは、式（Ｉ）に示す不飽和重合性基（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）または官能基（Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ）または熱重合性基（Ｇ、Ｈ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ）から選ばれる少なくとも一つ以上の架橋性基、もしくは該架橋性基で置換されたアルキル基、アルケニル基、アリール基または複素環基である。不飽和重合性基では、エチレン性不飽和重合性基（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）であることがさらに好ましく、また、−ＣＨ２ＮＨＣＯＣＨ＝ＣＨ２、−ＣＨ２ＮＨＣＯ（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３、−ＯＣＯ（Ｃ６Ｈ４）Ｏ（ＣＨ２）６ＣＨ＝ＣＨ２なども好適に用いられる。
【０１８１】
上記の反応に用いるイソシアネート基を含有する化合物の例として、芳香族、脂肪族または脂環族の各種公知のイソシアネート類を使用することができる。
【０１８２】
例えば、１，５-ナフチレンジイソシアネート、４，４‘−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、４，４’−ジベンジルイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ｍ−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート、ブタン−１，４−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート、シクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−４，４‘−ジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネートなどの脂環族ポリイソシアネート、ダイマー酸のカルボキシル基をイソシアネート基に転化したダイマージイソシアネート等を例示することができる。
【０１８３】
また、該熱硬化性樹脂に感光性を付与させる場合には、イソシアネート基と二重結合性基とを含有する化合物を好適に用いることができ、２−アタクリロイルオキシエチルイソシアネート、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、１、１−（ビスアクリロイルオキシメチル）エチルイソシアネート等を例示することができる。
【０１８４】
上記の反応に用いる酸無水物の例としては、マロン酸無水物、コハク酸無水物、マレイン酸無水物、イタコン酸無水物、フタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水物等が挙げられる。
【０１８５】
熱硬化性樹脂においては、その酸価が固形分換算で３〜６０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが必要であり、２０〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇであればより好ましい。従って、酸無水物の付加反応は、酸価がこの範囲内になるように定量的に反応させる。熱硬化性樹脂の酸価が３ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、アルカリ現像において現像不良となるおそれがあり、酸価が６０ｍｇＫＯＨ／ｇより大きくなるとアルカリ現像において露光部分の表面が現像液で浸食される、感光性樹脂組成物の長期保存安定性が低下する等の不具合が生じ易くなる。 
上述した熱硬化性樹脂は、以下の方法のいずれかにより調製することができる。
【０１８６】
（１）メラミン化合物及びイソシアネ―ト基を含有する化合物を加温下で混合して反応させる方法、
（２）メラミン化合物及びイソシアネ―ト基を含有する化合物を加温下で混合して反応させた後、さらに酸無水物を加温下で混合して反応させる方法。
【０１８７】
（３）メラミン化合物及び酸無水物を加温下で混合して反応させる方法。
【０１８８】
また、前処理としてエバポレーターなどを用いて低沸アルコール化合物を留去する工程と、感光性樹脂組成物に適した溶剤に溶剤置換する工程を含んでいてもよい。
【０１８９】
一般的に、メラミン化合物などの熱硬化性樹脂は、熱反応性が高く、一般的にも長期保存安定性に劣るため、感光性樹脂組成物中に多量に用いることは困難であった。しかしながら、上述の熱硬化性樹脂においては、メラミン骨格中に複数個存在する熱反応性基のいくつかがイソシアネート基を含有する化合物または酸無水物との反応に使用されるために、熱反応性が適度に低下し、感光性樹脂組成物の長期保存安定性が良くなる効果が得られる。また、前記イソシアネート基を含有する化合物または酸無水物との反応の結果、メラミン樹脂のポリマー鎖が長くなり、メラミン樹脂骨格の自由な動きが束縛されるため、保存安定性が向上するという利点もある。
【０１９０】
前記イソシアネート基を含有する化合物または酸無水物との反応により、アルカリ現像型の感光性樹脂組成物に必要なアルカリ現像性及び／または感光性をメラミン樹脂に付与することが可能となる。このようにアルカリ現像性及び／または感光性を持たせることで基板との密着性が向上し、現像工程中の不具合を生じさせることのないプロセスマージンの良好な感光性樹脂組成物を実現することができる。
【０１９１】
さらには、感光性樹脂組成物に前記熱硬化性樹脂を含有させることで、硬化した塗膜に十分な耐熱性や硬度を付与することができるだけでなく、耐溶剤性、耐アルカリ性の機能も付与することができる。
【０１９２】
加えて、前記熱硬化性樹脂を適量含有させることによって、顔料やその他の微粒子に含まれる、及び／またはその製造工程中で含まれるイオン性不純物の溶出を低減することや、電気的特性を改善することが可能となる。すなわち、着色層を焼成して硬化する際に感光性樹脂組成物中で熱硬化性樹脂が反応し、顔料やその他の微粒子をポリマーの網目に閉じ込めるためにイオン性不純物の溶出を抑制することが可能となる。また熱硬化性樹脂を適量添加することで、前記熱硬化性樹脂が有する芳香環が電子的に働き、硬化した膜の電気特性を調整することができる。この結果、長時間表示しても焼き付きや色ずれのない、電気特性に優れた液晶表示装置を提供することが可能となる。
【０１９３】
本実施形態に用いる、１つ以上の芳香族含有モノマーを７０〜９０ｍｏｌ％含有するアクリル樹脂としては、メラミン（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、スチレン、及び下記一般式（ＸII）に示す芳香族含有モノマーと、（メタ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、（イソ）プロピル（メタ）アクリレート、（イソ）ブチル（メタ）アクリレート、（イソ）ペンチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート、アシッドホスホオキシエチル（メタ）アクリレート、アシッドホスホオキシプロピル（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−アシッドホスホオキシエチル（メタ）アクリレート、アシッドホスホオキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステルを重合させて成るアクリル樹脂が挙げられる。これらの化合物は、１種を単独で、または２種以上を混合して用いることができる。
【化１２】
2010250117.tif 000014
【０１９４】
（式中、Ｒ２１はＨまたはＣＨ３、Ｒ２２は炭素数２または３のアルキレン基、Ｒ２３は水素、またはベンゼン環を含んでいてもよい炭素数１〜２０のアルキル基、ｎは１〜１５の整数を表す。）
上記一般式（ＸII）において、Ｒ２３のアルキル基の炭素数は１〜２０であるが、より好ましくは１〜１０である。Ｒ２３のアルキル基の炭素数が１〜１０のときはアルキル基が障害となり樹脂同士の接近を抑制し、顔料への吸着／配向を促進する効果が得られ感光性着色組成物の安定性が向上するが、炭素数が１０を超えると、アルキル基の立体障害効果が高くなり、ベンゼン環の顔料への吸着／配向までをも妨げる傾向を示すため、感光性着色組成物の安定性が低下する。この傾向は、Ｒ２３のアルキル基の炭素鎖長が長くなるに従い顕著となり、炭素数が２０を超えると、ベンゼン環の吸着／配向が極端に低下する。Ｒ２３で表されるベンゼン環を含むアルキル基としては、ベンジル基、２−フェニル（イソ）プロピル基等を挙げることができる。
【０１９５】
上記一般式（ＸII）で表される化合物としては、フェノールのエチレンオキサイド（ＥＯ）変性（メタ）アクリレート、パラクミルフェノールのＥＯまたはプロピレンオキサイド（ＰＯ）変性（メタ）アクリレート、ノニルフェノールのＥＯ変性（メタ）アクリレート、ノニルフェノールのＰＯ変性（メタ）アクリレート等が挙げられる。これら化合物のうち、パラクミルフェノールのＥＯまたはＰＯ変性（メタ）アクリレートは、上記ベンゼン環のπ電子の効果ばかりでなく、その立体的な効果も加わり、良好な吸着／配向面を形成し厚み方向位相差値Ｒｔｈを発現することができるので、より効果が高い。
【０１９６】
また前記アクリル樹脂は、７０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下の芳香族含有モノマーを含有するので、このアクリル樹脂を配合して感光性樹脂組成物を調製すると、芳香族間の電荷移動が容易になり電気特性が向上する。
【０１９７】
感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン-無水マレイン酸共重合物やα-オレフィン-無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。
【０１９８】
その他、本実施形態に用いて好適な樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、スチレンーマレイン酸共重合体、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹脂から選択された１種以上を選択することが出来る。また、これらを変性したもの等が挙げられる。これらの中でも、エポキシ樹脂と不飽和基含有カルボン酸またはその無水物の反応物にさらに多塩基性カルボン酸またはその無水物とを反応させて得られた光重合性不飽和基含有樹脂、あるいはノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹脂等のフェノール性水酸基を有する樹脂またはこれらの変性樹脂が、現像性、パターニング特性、コスト等の点から特に好ましい。
【０１９９】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
【０２００】
界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、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ノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【０２０１】
用いることのできる重合性モノマーおよびオリゴマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２-ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２-ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、β-カルボキシエチル（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、トリエチレングリコールジ（メタ）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、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（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、１，６-ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（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、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（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、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メラミン（メタ）アクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ-ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ-ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。
【０２０２】
また、水酸基を有する（メタ）アクリレートに多官能イソシアネートを反応させて得られる（メタ）アクリロイル基を有する多官能ウレタンアクリレートを用いることが好ましい。なお、水酸基を有する（メタ）アクリレートと多官能イソシアネートとの組み合わせは任意であり、特に限定されるものではない。また、１種の多官能ウレタンアクリレートを単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これらは、単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。
【０２０３】
着色樹脂組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化する場合には、光重合開始剤等が添加される。
【０２０４】
光重合開始剤としては、４-フェノキシジクロロアセトフェノン、４-ｔ-ブチル-ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１-（４-イソプロピルフェニル）-２-ヒドロキシ-２-メチルプロパン-１-オン、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２-ベンジル-２-ジメチルアミノ-１-（４-モルフォリノフェニル）-ブタン-１-オン等のアセトフェノン系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４-フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４-ベンゾイル-４’-メチルジフェニルサルファイド、３，３’，４，４’-テトラ（ｔ-ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、２-クロルチオキサントン、２-メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４-ジイソプロピルチオキサントン、２，４-ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、２，４，６-トリクロロ-ｓ-トリアジン、２-フェニル-４，６-ビス（トリクロロメチル）-ｓ-トリアジン、２-（ｐ-メトキシフェニル）-４，６-ビス（トリクロロメチル）-ｓ-トリアジン、２-（ｐ-トリル）-４，６-ビス（トリクロロメチル）-ｓ-トリアジン、２−ピペニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２-ピペロニル-４，６-ビス（トリクロロメチル）-ｓ-トリアジン、２，４-ビス（トリクロロメチル）-６-スチリル-ｓ-トリアジン、２-（ナフト-１-イル）-４，６-ビス（トリクロロメチル）-ｓ-トリアジン、２-（４-メトキシ-ナフト-１-イル）-４，６-ビス（トリクロロメチル）-ｓ-トリアジン、２，４-トリクロロメチル-（ピペロニル）-６-トリアジン、２，４-トリクロロメチル（４’-メトキシスチリル）-６-トリアジン等のトリアジン系化合物、１，２-オクタンジオン，１-〔４-（フェニルチオ）-，２-（Ｏ-ベンゾイルオキシム）〕、Ｏ-（アセチル）-Ｎ-（１-フェニル-２-オキソ-２-（４’-メトキシ-ナフチル）エチリデン）ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス（２，４，６-トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、２，４，６-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、９，１０-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。
【０２０５】
これらの光重合開始剤は１種または２種以上混合して用いることができる。光重合開始剤の使用量は、着色組成物の全固形分量を基準として０．５〜５０重量％が好ましく、より好ましくは３〜３０重量％である。
【０２０６】
さらに、増感剤として、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン等の化合物、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４-ジメチルアミノ安息香酸メチル、４-ジメチルアミノ安息香酸エチル、４-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸２-ジメチルアミノエチル、４-ジメチルアミノ安息香酸２-エチルヘキシル、Ｎ，Ｎ-ジメチルパラトルイジン、４，４’-ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’-ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’-ビス（エチルメチルアミノ）ベンゾフェノン等のアミン系化合物を併用することもできる。
【０２０７】
これらの増感剤は１種または２種以上混合して用いることができる。増感剤の使用量は、光重合開始剤と増感剤の合計量を基準として０．５〜６０重量％が好ましく、より好ましくは３〜４０重量％である。  また、重合開始剤と光増感剤とを併用することが好ましい。増感剤として、を併用することもできる。
【０２０８】
着色樹脂組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。
【０２０９】
多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、１，４-ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４-ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３-メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２-ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４-ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６-トリメルカプト-ｓ-トリアジン、２-（Ｎ，Ｎ-ジブチルアミノ）-４，６-ジメルカプト-ｓ-トリアジン等が挙げられる。
【０２１０】
これらの多官能チオールは、１種または２種以上混合して用いることができる。多官能チオールの使用量は、着色組成物の全固形分量を基準として０．１〜３０重量％が好ましく、より好ましくは１〜２０重量％である。０．１質量％未満では多官能チオールの添加効果が不充分であり、３０質量％を越えると感度が高すぎて逆に解像度が低下する。
【０２１１】
着色樹脂組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させることができる。貯蔵安定剤としては、例えばベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの４級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、ｔ−ブチルピロカテコール、トリエチルホスフィン、トリフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。貯蔵安定剤は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の量で含有させることができる。
【０２１２】
また、着色樹脂組成物には、基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有させることもできる。シランカップリング剤としては、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の（メタ）アクリルシラン類、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、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−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のチオシラン類等が挙げられる。シランカップリング剤は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、０．０１〜１００重量部の量で含有させることができる。
【０２１３】
着色樹脂組成物は、必要に応じて有機溶剤を含有することができる。有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１-メトキシ-２-プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル-ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。溶剤は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、８００〜４０００重量部、好ましくは１０００〜２５００重量部の量で用いることができる。
【０２１４】
着色組成物は、グラビアオフセット用印刷インキ、水無しオフセット印刷インキ、インクジェット用インキ、シルクスクリーン印刷用インキ、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストの形態で調製することができる。着色レジストは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または感光性樹脂と、モノマーと、光重合開始剤と、有機溶剤とを含有する組成物中に色素を分散させたものである。
【０２１５】
顔料は、着色組成物の全固形分量を基準（１００重量％）として５〜７０重量％の割合で含有されることが好ましい。より好ましくは、２０〜５０重量％の割合で含有され、その残部は、顔料担体により提供される樹脂質バインダーから実質的になる。
【０２１６】
着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、５μｍ以上の粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子、さらに好ましくは０．５μｍ以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
【０２１７】
前記ＣＯＡ基板の着色層中の赤色画素、緑色画素、および青色画素は、透明基板上に、印刷法またはフォトリソグラフィ法により、上記の各色着色組成物を用いて形成される。
【０２１８】
透明基板としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。また、ガラス板や樹脂板の表面には、液晶パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化アンチモンなどの金属酸化物の組み合わせからなる透明電極が形成されていてもよい。
【０２１９】
印刷法による各色フィルタセグメントの形成は、上記各種の印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、ＣＯＡ基板の着色層の製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。
【０２２０】
インクジェット法は、微細な複数の吐出口（インクジェットヘッド）を各色ごとに揃えたインクジェット装置にて、透明基板もしくはＴＦＴなどアクティブ素子を形成した基板に直接印刷形成する方法である。
【０２２１】
フォトリソグラフィ法により各色画素を形成する場合は、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストとして調製した着色組成物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が０．２〜１０μｍとなるように塗布する。
【０２２２】
塗布膜を乾燥させる際には、減圧乾燥機、コンベクションオーブン、ＩＲオーブン、ホットプレート等を使用してもよい。必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。
【０２２３】
その後、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬するかもしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去して所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してＣＯＡ基板の着色層を製造することができる。
【０２２４】
さらに、着色レジストの重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。
【０２２５】
フォトリソグラフィ法によれば、上記印刷法より精度の高いＣＯＡ基板の着色層が製造できる。
【０２２６】
現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。現像処理方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。
【０２２７】
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジストを塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
【０２２８】
本実施形態に係る液晶表示装置に好適に用いられるＣＯＡ基板の着色層は、上記方法の他に電着法、転写法、インクジェット法などにより製造することができる。
【０２２９】
電着法は、透明基板上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色フィルタセグメントを透明導電膜の上に電着形成することでカラーフィルタを製造する方法である。転写法は剥離性の転写ベースシートの表面に、あらかじめＣＯＡ基板の着色層を形成しておき、この着色層を所望の透明基板に転写させる方法である。
【０２３０】
続いて現像を行う。現像液にはアルカリ性水溶液を用いることが出来る。アルカリ性水溶液の例としては、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液、もしくは水酸化カリウム水溶液が好んで用いられるが、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、または両者の混合水溶液、もしくはそれらに適当な界面活性剤などを加えたものを用いても良い。現像後、水洗、乾燥することにより任意の一色の画素が得られる。
【０２３１】
以上の一連の工程を、感光性着色組成物およびパターンを替え、必要な色の数だけ繰り返すことで、必要な色が組み合わされた着色パターンすなわち複数色の画素を得ることができる。
【０２３２】
次に、本実施形態に係る液晶表示装置を製造する方法について説明する。
【０２３３】
図３は、本実施形態に係る液晶表示装置を製造するプロセスを示すフローチャート図である。
【０２３４】
図３に示すように、液晶表示装置の製造において、ＣＯＡ基板及び対向基板に配向処理を行う必要がある。配向処理は、配向膜を液晶表示装置用基板の液晶に接する面の側に形成し、必要に応じて、液晶表示装置用基板の液晶界面での液晶の方向を一様に揃える処理を実施する。
【０２３５】
配向膜は、液晶を所定の方向に配向させる性質をもつので、所定の液晶モードに合せて配向膜を選定する必要がある。配向膜の材料としては、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂などの感光性または非感光性のものが好ましく用いられるが、これらに限られるものではない。ただし、配向膜の耐熱性・信頼性の点からポリイミド系樹脂が好ましい。
【０２３６】
ポリイミド系樹脂を用いた配向膜は、可溶性ポリイミド溶液やポリアミック酸溶液を液晶表示装置用基板上に形成した後に、必要に応じて乾燥、焼成や光照射して得られる。配向膜材料は基板上に、フレキソ印刷、スピンコート、ロールコート、スリットダイコート、シルク印刷、インクジェット印刷等により液晶表示装置用基板上に形成される。配向膜として好ましく用いられるポリイミド系樹脂としては、特に限定されるものではないが、ポリアミック酸を加熱また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。  
本実施形態に係る液晶表示装置を製造するために、市販されている配向膜を用いてもよい。例えば、ジェイエスアール社製のＡＬ１０００、ＡＬ１０６８、ＡＬ１０７２、ＡＬ１０７７、ＡＬ１Ｆ００、ＡＬ３０００、ＡＬ４０００、ＡＬ５０００、ＡＬ６０００、ＡＬ７０００、ＡＬ８０００、ＡＬ１Ｈ６５９、ＡＬ６０１０１、ＡＬ６０６０１、ＪＡＬＳ−１４６、ＪＡＬＳ−２１２、ＪＡＬＳ−２４６、ＪＡＬＳ−４０６、ＪＡＬＳ−４４５、ＪＡＬＳ−４６９、ＪＡＬＳ−５５０、ＪＡＬＳ−５５２、ＪＡＬＳ−５５３、ＪＡＬＳ−５５５、ＪＡＬＳ−５５６、ＪＡＬＳ−５６６、ＪＡＬＳ−７２５、ＪＡＬＳ−１０８２、ＪＡＬＳ−１０８５、ＪＡＬＳ−１２１６、チッソ社製のＰＩＡ−５１４０、ＰＩＡ−５１５０、ＰＩＡ−５３１０、ＰＩＡ−Ｘ３２２、ＰＩＡ−２０２４、ＰＩＡ−２７００、ＰＩＡ−２８００、ＰＩＡ−２９００、日産化学社製のＳＥ−１３０、ＳＥ−１５０、ＳＥ−２１１０、ＳＥ−４１０、ＳＥ−６１０、ＳＥ−１１８０、ＳＥ−２１７０、ＳＥ−１２１１、ＳＥ−１４１０、ＳＥ−３１４０、ＳＥ−３２１０、ＳＥ−３３１０、ＳＥ−３５１０、ＳＥ−５２９１、ＳＥ−５３００、ＳＥ−６２１０、ＳＥ−７４９２、ＳＥ−７９９２、ＳＥ−７５１１Ｌ、ＳＥ−８１９２Ｌ、ＲＮ−１３２２、ＲＮ−１３３２、ＲＮ−１３４９、ＲＮ−１３５８、ＲＮ−１３８６、ＲＮ−１４１７、ＲＮ−１４３６、ＲＮ−１４５０、ＲＮ−１４７７、ＲＮ−１４８６などを単独で用いても良いし、これらの内の２種以上を混合して用いても良いし、また適宜、他のポリマー成分を添加しても良いし、これらの製品に含まれる樹脂成分を適宜選択して用いてもよい。
【０２３７】
配向膜の溶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、ブチルセロソルブなどを使用することができる。
【０２３８】
液晶界面での液晶の方向を一様に揃える処理は、液晶のダイレクターを液晶表示装置用基板の水平近くまで配向させる必要のあるＴＮやＩＰＳ等といった液晶表示モードで用いられるものであり、レーヨンやコットンといった布で配向膜を擦るラビング処理や偏光を制御した光を照射する光配向処理等が用いられる。
【０２３９】
液晶表示装置の液晶層の厚みは、柱状スペーサーもしくは着色画素積層フォトスペーサーを用いて所定の値に保持される。柱状スペーサーは、カラーフィルタ基板に感光性樹脂をフォトリソグラフィ法などを用いることにより形成することが出来る。着色画素積層フォトスペーサーは、着色層上に他の着色ドットパターンの少なくとも１つを積層することにより構成されている。これら着色ドットパターンは、緑色画素、赤色画素、及び青色画素の形成に用いた着色層の材料と同一の材料を用い、この３色の着色画素の形成と同時に形成することが出来る。積層は着色層上に他の着色パターン１色〜２色で行い、積層数はフォトスペーサーの仕様に応じて適宜選択してよい。
【０２４０】
着色画素積層フォトスペーサーが形成されたガラス基板上の全面に画素電極が設けられた後に、フォトエッチングによってスリットが形成されるが、着色画素積層フォトスペーサー上の電極は対向基板との電気的ショートを防ぐために、スリットの形成と同時にフォトエッチングによって除去する必要がある。
【０２４１】
柱状スペーサーもしくは着色画素積層フォトスペーサーの高さの測定には、触針式膜厚計のような接触式膜厚計から光干渉計やレーザー顕微鏡といった非接触膜厚測定機を用いることが可能であるが、基板への汚染性や測定精度を考慮すると、非接触式膜厚計を用いることが望ましい。
【０２４２】
液晶表示装置の製造において、一対の液晶表示装置用基板間に液晶を固定化する封止剤には、アクリル系樹脂などの光硬化樹脂やエポキシ系樹脂などの熱硬化樹脂を用いることができ、もしくは光硬化樹脂と熱硬化樹脂の両方の樹脂混合物を用いることが出来る。
【０２４３】
液晶表示装置に使用される液晶材料としては、表示モード、駆動方式に応じて適宜選択することができ、特に制限されない。本実施形態に係る液晶表示装置に使用するネマティック液晶としては、表示方式に応じて、例えば、誘電異方性△εが正のもの、負のものを適宜用いることができる。
【０２４４】
本実施形態に係る液晶表示装置を製造するために、市販されている液晶を用いてもよい。例えば、メルク社製ＭＬＣ−６６０１、ＭＬＣ−６６１４、ＭＬＣ−６６８６、ＭＬＣ−６６９２、ＭＬＣ−６６０８、ＭＬＣ−６６０９、ＭＬＣ−６６１０、ＭＬＣ−６２２２、ＭＬＣ−６２５２、ＭＬＣ−６２５６、ＭＬＣ−６６２５、ＭＬＣ−６６２８などを使用することが出来る。
【０２４５】
液晶表示装置用基板への液晶材料の滴下には、プランジャポンプ方式のディスペンサが用いられる。液晶材料滴下用ディスペンサは、円筒状の筐体に液晶材料を導入し、細長い棒状のプランジャを鉛直方向に移動させることによって液晶をノズルから滴下する。液晶材料の滴下量の調整は、ポンプコントローラを用いてのプランジャの移動量によって行う。
【０２４６】
一対のカラーフィルタ基板とアレイ基板を貼り合せる際に行う減圧は、１Ｐａ以下で行うことが好ましい。１Ｐａを超える圧力で貼り合せを行うと、液晶材料が十分に拡がらなかったり、貼り合せ後にカラーフィルタ材料や液晶材料等から揮発性ガスが発生して液晶セル内に残存することにより気泡が発生することがある。
【０２４７】
封止剤を硬化させるには、紫外線（ＵＶ）照射を用いる。ＵＶ照射を行う際には、表示画素部分に光を当てないようにする必要がある。封止剤にＵＶ照射を行った後、通常１００〜１５０℃で３０〜９０分の加熱処理が行われる。この加熱処理により、封止剤を熱硬化させるとともに、液晶材料の相転移温度以上の熱をかけることによって、液晶材料の再配向を促すことができる。こうして得られた液晶表示用基板を断裁した後、ＩＣ、偏光板及びバックライトユニットを装着することによって、液晶表示装置が完成する。
【０２４８】
本実施形態に係る液晶表示装置は、視野角を拡大するために、光学補償層として位相差フィルムを備えることができる。位相差フィルムとしては、延伸複屈折ポリマーフィルムが従来から使用されているが、延伸複屈折フィルムからなる光学補償シートに代えて透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物により形成された光学異方性層を有する光学補償層を使用すること、又は延伸複屈折フィルムからなる光学補償層に加えて低分子あるいは高分子液晶性化合物からなる光学異方性層を有する光学補償層を使用してもよい。また、この光学補償層を液晶セルの内部に形成してもよい。
【０２４９】
位相差フィルムの光学的性質は、液晶セルの光学的性質、具体的には上記のような表示モードの相違に応じて決定され、例えばＩＰＳモード用位相差フィルムは、偏光板の視野角依存性を補償して全方位で黒表示の輝度を低くし、コントラストの視角特性を向上させることができる。また、位相差フィルムの光学的性質は、光の波長毎に最適な値に設計することで、色変化の少ない広視野特性を有する液晶表示装置を提供することが出来る。特に、マルチギャップやマルチドメインと組合せると有効である。また、視野角を拡大するのではなく、特定方向のみから表示が観察できるような狭視野角化も可能である。
【０２５０】
本実施形態に利用可能な位相差フィルムとして、シクロオレフィンポリマー（以下、ＣＯＰと称する）等の環状オレフィン系樹脂やＴＡＣ等のセルロース系樹脂を延伸処理したポリマーフィルム等からなる支持体上に、棒状液晶性分子やディスコティック液晶性化合物を含む組成物からなる光学異方性層を形成したフィルムが挙げられる。
【０２５１】
棒状液晶性分子としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類等が挙げられる（季刊化学総説第２２巻液晶の化学（１９９４）日本化学会編の第４章、第７章及び第１１章、及び液晶デバイスハンドブック日本学術振興会第１４２委員会編の第３章などを参照）。
【０２５２】
ディスコティック液晶性化合物は、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｒ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，ｖｏｌ．７１，ｐａｇｅ  １１１（１９８１）；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節(17)（１９９４）；Ｂ．Ｋｏｈｎｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．  Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．，ｐａｇｅ  １７９４（１９８５）；Ｊ．Ｚｈａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，  ｖｏｌ．１１６，ｐａｇｅ  ２６５５（１９９４））等などに記載されているものを用いることが出来る。
【０２５３】
位相差フィルムとしては、耐熱性、耐薬品性、透明性に優れ、剛性にも富むことから非液晶性ポリマーが好適に用いられる。
【０２５４】
前記ポリマーとして、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド等のポリマーが例示でき、高配向性、高透明性の点からポリイミドが特に好ましい。
【０２５５】
また、位相差フィルムとして市販のものを用いることもできる。例えば、日本ゼオン（株）社製（商品名「Ｚｅｏｎｏｒ」）、ＪＳＲ（株）社製（商品名「Ａｒｔｏｎ」）、コニカミノルタ（株）社製Ｎ−ＴＡＣシリーズ、富士写真フィルム（株）社製フジタックシリーズなどが挙げられる。
【０２５６】
このように、本実施形態によれば、より高コントラストなカラーフィルタを得るために、用いる顔料種を特定することや、該顔料を微細化することで、カラーフィルタを構成する緑色画素層の厚み方向位相差値が負になる可能性があっても、正の厚み方向位相差と成り得る顔料を選択することや、正になるような微細化処理を行うことさらには正の厚み方向位相差に調整可能な微粒子を添加することで、該厚み方向位相差値が正の値でかつ式（２）を満たすように最適な値に調整可能なカラーフィルタ用着色組成物を提供することが可
能となる。
【０２５７】
さらに本発明の他の実施形態によれば、光学補償層および他の構成部材の光学的特徴、特にリタデーションの波長分散の特徴に適するように、上述したカラーフィルタを用いて液晶表示装置を作製した場合、各着色画素の表示領域を通過する光の偏光状態にばらつきが生じないため、斜め方向からの視野角表示に優れた液晶表示装置を得ることができる。
【０２５８】
さらに、斜め方向からの視野角補償を施された黒表示となるため、斜め方向から見た場合、カラーシフトを低減し、かつニュートラルな黒色が再現でき、非常に優れた表示特性を呈することができる。
【実施例】
【０２５９】
以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においてこれに限定されるものではない。また、本実施例で用いる材料は光に対して極めて敏感なものがあるため、自然光などの不要な光による感光を防ぐ必要があり、全ての作業を黄色、または赤色灯下で行うことは言うまでもない。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。
【０２６０】
また、顔料の記号はカラーインデックスナンバーを示し、例えば、「ＰＲ２５４」は「Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４」を、「ＰＹ１５０」は「Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０」を表す。
【０２６１】
以下の実施例にて使用した色素誘導体を下記表１に示す。
【表１】
2010250117.tif 000015
【０２６２】
ａ）微細化顔料の製造
実施例および比較例で用いた微細化顔料を以下の方法により製造した。そして、得られた顔料の平均一次粒子径を、電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する一般的な方法で測定した。
【０２６３】
具体的には、透過型電子顕微鏡ＪＥＭ−２０１０（日本電子（株）製）で視野内の粒子を撮影し、二次元画像上の凝集体を構成する個々の顔料の一次粒子の短軸径と長軸径を計測し、平均をその顔料粒子の粒径とした。
【０２６４】
次に、１００個以上の顔料粒子について、それぞれの粒子の体積（重量）を、求めた粒径の直方体と近似して求め、体積平均粒径を平均一次粒子径とした。この際、試料である前記着色組成物は、これを溶媒に超音波分散させてから前記顕微鏡で粒子を撮影する。なお、電子顕微鏡は透過型（ＴＥＭ）または走査型（ＳＥＭ）のいずれを用いても同じ結果が得られる。ここで言う一次粒子径は、個数粒度分布の積算曲線において積算量が全体の５０％に相当する粒子径(円相当径)を表す。
【０２６５】
[製造例１]
スルホン化フラスコにｔｅｒｔ−アミルアルコール１７０部を窒素雰囲気下において装填した。次いで、ナトリウム１１．０４部を添加し、そしてこの混合物を９２〜１０２℃に加熱した。次に、溶融したナトリウムを激しく撹拌しながら１００〜１０７℃に一晩保持した。
【０２６６】
得られた溶液に、４−クロロベンゾニトリルの４４．２部およびジイソプロピルスクシナートの３７．２部を８０℃において、ｔｅｒｔ−アミルアルコールの５０部中に溶解した溶液を、８０〜９８℃において２時間かけて導入した。導入後、この反応混合物を８０℃においてさらに３時間撹拌し、そして同時にジイソプロピルスクシナートの４．８８部を滴下添加した。
【０２６７】
この反応混合物を室温に冷却し、メタノール２７０部、水２００部、および濃硫酸４８．１部の２０℃の混合物へ添加し、２０℃において攪拌を６時間続けた。この赤色混合物を濾過し、残留物をメタノールと水とで洗浄した後、８０℃で乾燥して、４６．７部のジケトピロロピロールの赤色顔料（Ｒ−1）を得た。
【０２６８】
[製造例２]
ジケトピロロピロール系赤色顔料ＰＲ２５４（チバスペシャリティケミカルズ社製「イルガフォアレッドＢ-ＣＦ」；Ｒ−１）１００部、色素誘導体（Ｄ−１）１８部、粉砕した食塩１０００部、およびジエチレングリコール１２０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、６０℃で１０時間混練した。
【０２６９】
この混合物を温水２０００部に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、１１５部のソルトミリング処理顔料（Ｒ−2）を得た。得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。
【０２７０】
[製造例３]
アントラキノン系赤色顔料ＰＲ１７７（チバスペシャリティケミカルズ社製「クロモフタルレッドＡ２Ｂ」）１００部、色素誘導体（Ｄ−２）８部、粉砕した食塩７００部、およびジエチレングリコール１８０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、７０℃で４時間混練した。
【０２７１】
この混合物を温水４０００部に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、１０２部のソルトミリング処理顔料（Ｒ−3）を得た。得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。
【０２７２】
[製造例４]
ハロゲン化銅フタロシアニン系緑色顔料ＰＧ３６（東洋インキ製造社製「リオノールグリーン６ＹＫ」）１２０部、粉砕した食塩１６００部、およびジエチレングリコール２７０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、７０℃で１２時間混練した。
【０２７３】
この混合物を温水５０００部に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、１１７部のソルトミリング処理顔料（Ｇ−１）を得た。
【０２７４】
得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。
【０２７５】
[製造例５]
塩化アルミニウム３５６部および塩化ナトリウム６部の２００℃の溶融塩に、亜鉛フタロシアニン４６部を溶解し、１３０℃まで冷却し１時間攪拌した。反応温度を１８０℃に昇温し、臭素を１時間あたり１０部で１０時間滴下した。その後、塩素を１時間あたり０．８部で５時間導入した。
【０２７６】
この反応液を水３２００部に徐々に注入したのち、濾過、水洗して１０７．８部の粗製ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料を得た。粗製ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料の１分子内に含まれる平均臭素数は１４．１個、平均塩素数は１．９個であった。
【０２７７】
得られた粗製ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料１２０部、粉砕した食塩１６００部、およびジエチレングリコール２７０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、７０℃で１２時間混練した。
【０２７８】
この混合物を温水５０００部に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、１１７部のソルトミリング処理顔料（Ｇ−２）を得た。得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。
【０２７９】
[製造例６]
セパラブルフラスコに水１５０部を仕込み、さらに攪拌しながら３５％塩酸６３部を仕込み、塩酸溶液を調製した。発泡に注意しながらベンゼンスルホニルヒドラジド３８．７部を仕込み、液温が０℃以下になるまで氷を追加した。冷却後、３０分かけて亜硝酸ナトリウム１９部を仕込み、０〜１５℃の間で３０分撹拌した後、ヨウ化カリウムでんぷん紙で着色が認められなくなるまでスルファミン酸を仕込んだ。
【０２８０】
次に、バルビツール酸２５．６部を添加後、５５℃まで昇温し、2時間そのまま撹拌した。次いで、バルビツール酸２５．６部を投入し、８０℃まで昇温したのちｐHが５になるまで水酸化ナトリウムを投入した。さらに８０℃で３時間撹拌した後、７０℃まで下げ、濾過、温水洗浄を行った。
【０２８１】
得られたプレスケーキを１２００部の温水にリスラリーした後、８０℃で２時間攪拌した。その後、そのままの温度で濾過を行い、８０℃の水２０００部で温水洗浄を行い、ベンゼンホンアミドが濾液側へ移行していることを確認した。得られたプレスケーキを８０℃で乾燥し、アゾバルビツール酸ジナトリウム塩６１．０部を得た。
【０２８２】
次いで、セパラブルフラスコに水２００部を仕込み、さらに撹拌しながら、得られたアゾバルビツール酸ジナトリウム塩の粉末８．１部を投入して分散した。均一に分散した後、溶液を９５℃まで昇温した、メラミン５．７部、ジアリルアミノメラミン１．０部を添加した。
【０２８３】
さらに、塩化コバルト（II）６水和物６．３部を水３０部に溶解した緑色溶液を３０分かけて滴下した。滴下終了後、９０℃で１．５時間錯体化を行った。
【０２８４】
その後、ｐHを５．５に調整し、さらにキシレン４部、オレイン酸ナトリウム０．４部、水１６部をあらかじめ攪拌してエマルジョン状態とした溶液２０．４部を添加し、さらに４時間加温撹拌した。７０℃まで冷却後、速やかに濾過し、無機塩が洗浄できるまで７０℃温水洗を繰り返した。
【０２８５】
その後、乾燥、粉砕の工程を経て、１４部のアゾ系黄色顔料（Ｙ−２）を得た。得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。
【０２８６】
[製造例７]
黄色顔料（C.I. Pigment Yellow 138、ＢASF社製「PALIOTOL YELLOW K0961HD」）１６０部、塩化ナトリウム１６００部、およびジエチレングリコール（東京化成社製）２７０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所社製）に仕込み、６０℃で１５時間混練した。次に、この混合物を約５リットルの温水に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間撹拌してスラリー状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除き、８０℃で２４時間乾燥し、１５７部のソルトミリング処理顔料（Ｙ−３）を得た。
【０２８７】
[製造例８]
銅フタロシアニン系青色顔料ＰＢ１５：６（東洋インキ製造社製「リオノールブルーＥＳ」）１００部、粉砕した食塩８００部、およびジエチレングリコール１００部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、７０℃で１２時間混練した。
【０２８８】
この混合物を温水３０００部に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、９８部のソルトミリング処理顔料（Ｂ−１）を得た。得られた顔料の一次粒子径を下記表２に示す。
【表２】
2010250117.tif 000016
【０２８９】
BAYER社製「FANCHON FAST YELLOW Y-5688」（C.I. Pigment Yellow 150）を黄色顔料１とする。
【０２９０】
ｂ）リタデーション調整剤（樹脂溶液）の調製
リタデーション調整剤として日本カーバイト工業（株）社製メラミン化合物（商品名「ＭＸ−７５０」）を用いた。その他の樹脂は下記に示す通り調製した。
【０２９１】
［樹脂溶液（Ａ−１）の合成］
反応容器にシクロヘキサノン８００部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら加熱して、下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を滴下して重合反応を行った。
【０２９２】
スチレン               ６０部
メタクリル酸           ６０部
メチルメタクリレート    ６５部
ブチルメタクリレート    ６５部
熱重合開始剤           １０部
連鎖移動剤             ３部
滴下後十分に加熱した後、熱重合開始剤２．０部をシクロヘキサノン５０部で溶解させたものを添加し、さらに反応を続けてアクリル樹脂の溶液を得た。
【０２９３】
この樹脂溶液に不揮発分が２０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液を調製し、樹脂溶液（Ａ−１）とした。アクリル樹脂の重量平均分子量は、約１００００であった。
【０２９４】
［樹脂溶液（Ａ−２）の合成］
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート３９２部に、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（大日本インキ製  「Ｎ−６８０」）４３０部及びアクリル酸１４４部を溶解し、還流下に反応させてクレゾールノボラック型エポキシアクリレートを得た。次いで、このエポキシアクリレートにヘキサヒドロ無水フタル酸１５４部を加え、固形分30重量%になるよう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を添加してエポキシアクリレート樹脂溶液を調整し、樹脂溶液（Ａ−２）とした。
【０２９５】
エポキシアクリレート樹脂の重量平均分子量は、約８０００であった。
【０２９６】
［樹脂溶液（Ａ−３）の合成］
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート４３２ｇに、アゾビスイソブチロニトリル１３ｇを溶解し、窒素ガスを吹き込みながら、８０℃に加熱し、スチレン８６．３ｇおよびアクリル酸１１．８ｇ、パラクミルフェノールのＥＯ変性（メタ）アクリレート１０．０ｇからなる混合液を２時間かけて滴下した。滴下終了から３０分後にアゾイソブチロニトリル６．５ｇを加え、さらに５時間加熱し、スチレン−アクリル酸共重合体を調整し、樹脂溶液（Ａ−３）とした。得られたスチレン−アクリル酸共重合体の重量平均分子量は３０００であった。
【０２９７】
ｃ）顔料分散体の調製
下記表３に示す組成（重量比）の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのジルコニアビーズを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して各色顔料分散体を得た。
【表３】
2010250117.tif 000017
【０２９８】
ｄ）着色組成物（以下、レジストという）の調製
下記表４に示す組成（重量比）の混合物を均一に撹拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過して各色レジストを得た。
【表４】
2010250117.tif 000018
【０２９９】
ｅ）各色塗膜の作製
上記表４に示した各色レジストをスピンコート法によりガラス基板に塗工した後、クリーンオーブン中で、７０℃で２０分間プリベークした。次いで、この基板を室温に冷却後、超高圧水銀ランプを用い、紫外線を露光した。
【０３００】
次に、この基板を２３℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し、風乾した。その後、クリーンオーブン中で、２３０℃で３０分間ポストベークを行い、各色塗膜を得た。乾燥塗膜の膜厚は、いずれも３．０μｍであった。
【０３０１】
ｆ）各色塗膜の色度、分光透過率、厚み方向位相差値、およびコントラストの測定
[色度、分光透過率]
ＸＹＺ表色系色度図における色度は、分光光度計（オリンパス社製「ＯＳＰ−２００」）を用いて測定した。
【０３０２】
[厚み方向位相差値Ｒｔｈ]
厚み方向位相差値は以下のように求めることが出来る。透過型分光エリプソメータ（日本分光社製「Ｍ−２２０」）を用いて、塗膜を形成した基板の法線方向から４５°傾けた方位より、４００ｎｍから７００ｎｍの範囲で５ｎｍおきの波長で測定し、エリプソパラメータであるδを得た。
【０３０３】
各波長における位相差値△（λ）は△＝δ／３６０×λから求めることができ、この値を用いて３次元屈折率を算出し、下記式４より厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）を求めた。
【０３０４】
以上の測定より各波長のＲｔｈを求めることが可能であるが、今回の評価では赤色画素を６１０ｎｍ、緑色画素を５４５ｎｍ、青色画素を４５０ｎｍとして算出した。
【０３０５】
Ｒｔｈ=｛(Ｎｘ+Ｎｙ)／２-Ｎｚ｝×ｄ・・・（４）
式中、Ｎｘは着色画素層の平面内のｘ方向の屈折率であり、Ｎｙは着色画素層の平面内のｙ方向の屈折率であり、Ｎｚは着色画素層の厚み方向の屈折率であり、ＮｘをＮｘ≧Ｎｙとする遅相軸とする。ｄは着色画素層の厚み（ｎｍ）である。
【０３０６】
［コントラスト］
塗膜を形成した基板の両側に偏光板を重ね、偏光板が平行時の輝度（Ｌｐ）と直交時の輝度（Ｌｃ）との比、Ｌｐ／Ｌｃをコントラスト（Ｃ）として算出した。
【０３０７】
また着色画素がない基板のみのコントラスト＝Ｌｐ／ＬｃをＣＳとし、ＣＲを赤色画素、ＣＧを緑色画素、ＣＢを青色画素のコントラストとした。 上記表４に示した各色レジストより作製された各色塗膜のコントラスト、および厚み方向位相差値Ｒｔｈを下記表５に示す。
【０３０８】
なお、輝度は、色彩輝度計（トプコン社製「ＢＭ−５Ａ」）を用い、２°視野の条件で測定し、偏光板は、日東電工社製「ＮＰＦ−ＳＥＧ１２２４ＤＵ」を用いた。
【０３０９】
ｇ）ＣＯＡ基板の作製
[実施例１]
まず、ガラス基板の表面にＴＦＴアレイを形成し、赤色レジスト（ＲＲ−２）をスピンコート法により、最終膜厚３μｍとなるようにガラス基板に塗工した後、クリーンオーブン中で、７０℃で２０分間プリベークした。次いで、この基板を室温に冷却した後、超高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して紫外線を露光した。
【０３１０】
その後、この基板を２３℃のアルカリ現像液にて９０秒間現像して、イオン交換水で洗浄し、風乾した。更に、クリーンオーブン中で、２３０℃で３０分間ポストベークを行い、ストライプ状の着色層である赤色画素を透明基板上に形成した。なお、アルカリ現像液は以下の組成からなる。以下、実施例及び比較例ではこのアルカリ現像液を用いて現像を行う。
【０３１１】
炭酸ナトリウム                                                 １．５重量％
炭酸水素ナトリウム                                             ０．５重量％
陰イオン系界面活性剤                                   ８．０重量％
（花王（株）製「ペリレックスＮＢＬ」）
水                                                           ９０重量％
次に、緑色レジスト（ＧＲ−３）を使用し、同様にして緑色画素を形成し、さらに、青色レジスト（ＢＲ−２）を使用し、同様にして青色画素を形成し、ＣＯＡ基板を得た。各色画素の形成膜厚は、いずれも３．０μｍであった。
【０３１２】
ｈ）液晶表示装置の作製
得られたＣＯＡ基板上に、画素電極を形成し、その上にＪＳＲ（株）社製オプトマーＡＬ６０１０１を用いてポリイミド配向層を形成した。このガラス基板の他方の表面に偏光板を形成した。他方、別の（第２の）ガラス基板の一方の表面にＪＳＲ（株）社製オプトマーＡＬ６０１０１を用いてポリイミド配向層を形成した。この基板の他方の表面に偏光板を形成した。
【０３１３】
こうして準備された２つのガラス基板を電極層同士が対面するよう対向させ、スペーサビーズを用いて両基板の間隔を一定に保ちながら位置合わせし、液晶組成物注入用開口部を残すように周囲を封止剤で封止した。開口部からＶＡ用液晶組成物（メルク（株）社製ＭＬＣ−６６１０）を注入し、開口部を封止した。
【０３１４】
なお、偏光板としては、市販の液晶テレビであるＡＱＵＯＳシリーズ（商品名  ＬＣ４２-ＲＸ１Ｗ）よりガラス付きのまま採取した位相差板付き偏光板（Ａ）を用いた。
【０３１５】
このとき、これら採取した位相差フィルムの光学パラメータは以下のとおりであった。  （単位：ｎｍ）
位相差板付き偏光板（Ａ）（「ＡＱＵＯＳ  ＬＣ４２−ＲＸ１Ｗ）より採取）
（ＣＦ側）
Ｒｅ    ４５０ｎｍ：５５．２、５４５ｎｍ：５４．７、６１０ｎｍ：５４．５
Ｒｔｈ  ４５０ｎｍ：１０８．６、５４５ｎｍ：１０９．４、６１０ｎｍ：１０９．８
（ＴＦＴ側）
Ｒｅ    ４５０ｎｍ：５４．５、５４５ｎｍ：５５．０、６１０ｎｍ：５５．２
Ｒｔｈ  ４５０ｎｍ：９８．０、５４５ｎｍ：１０５．７、６１０ｎｍ：１０９．４
このようにして作製した液晶表示装置を前記市販液晶テレビより採取したバックライトユニットとを組み合わせてＶＡ表示モード液晶パネルを得た。
【０３１６】
[実施例２]
赤色レジストを（ＲＲ−２）から（ＲＲ−５）に、緑色レジストを（ＧＲ−３）から（ＧＲ−５）、青色レジストを（ＢＲ−２）から（ＢＲ−５）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０３１７】
[実施例３]
赤色レジストを（ＲＲ−２）から（ＲＲ−７）に、緑色レジストを（ＧＲ−３）から（ＧＲ−５）、青色レジストを（ＢＲ−２）から（ＢＲ−５）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０３１８】
[実施例４]
赤色レジストを（ＲＲ−２）から（ＲＲ−４）に、緑色レジストを（ＧＲ−３）から（ＧＲ−４）、位相差板付き偏光板（Ａ）を下記位相差板付き偏光板（Ｂ）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０３１９】
位相差板付き偏光板（Ｂ）：Samsung社製Ａシリーズ  商品名  ＬＮ
[実施例５]
赤色レジストを（ＲＲ−２）から（ＲＲ−８）に、緑色レジストを（ＧＲ−３）から（ＧＲ−５）、青色レジストを（ＢＲ−２）から（ＢＲ−４）に、位相差板付き偏光板（Ａ）を位相差板付き偏光板（Ｂ）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０３２０】
[実施例６]
赤色レジストを（ＲＲ−２）から（ＲＲ−８）に、緑色レジストを（ＧＲ−３）から（ＧＲ−２）、青色レジストを（ＢＲ−２）から（ＢＲ−５）に、位相差板付き偏光板（Ａ）を位相差板付き偏光板（Ｂ）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０３２１】
[比較例１]
緑色レジストを（ＧＲ−２）から（ＧＲ−１）に代えた以外は、緑色レジストを（ＧＲ−３）から（ＧＲ−１）、青色レジストを（ＢＲ−２）から（ＢＲ−１）に実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０３２２】
[比較例２]
赤色レジストを（ＲＲ−1）から（ＲＲ−４）に代えた以外は、緑色レジストを（ＧＲ−３）から（ＧＲ−６）、青色レジストを（ＢＲ−２）から（ＢＲ−１）に実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０３２３】
[比較例３]
赤色レジストを（ＲＲ−２）から（ＲＲ−６）に、緑色レジストを（ＧＲ−３）から（ＧＲ−７）、青色レジストを（ＢＲ−２）から（ＢＲ−５）に、位相差板付き偏光板（Ａ）を位相差板付き偏光板（Ｂ）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０３２４】
[比較例４]
赤色レジストを（ＲＲ−２）から（ＲＲ−６）に、緑色レジストを（ＧＲ−３）から（ＧＲ−６）、青色レジストを（ＢＲ−２）から（ＢＲ−５）に、位相差板付き偏光板（Ａ）を位相差板付き偏光板（Ｂ）に代えた以外は、実施例１と同様にして、液晶表示装置を得た。
【０３２５】
ｊ）液晶表示装置の黒表示時の視認性評価
作製した液晶表示装置を黒表示させ、液晶パネルの法線方向（略垂直方向）および法線方向から４５°傾けた方位（斜め）より漏れてくる光（直交透過光；漏れ光）の量を目視観察した。また黒表示時の略垂直方向から見たときの色度（ｕ（⊥）、ｖ（⊥））と表示面の法線方向から最大６０°まで傾けた方位よりから見たときの色度（ｕ（４５）、ｖ（４５））をトプコン社製ＢＭ−５Ａにて測定し、色差Δｕ‘ｖ’を算出し、０≦θ≦６０°でのΔu’v’の最大値を求めた。評価ランクは次の通りであり、その結果を下記表５に示す。
【０３２６】
ｋ）液晶表示装置の焼き付き評価および配向不良評価
焼き付き評価方法として、白表示の正方形と黒表示の正方形が互いに接する、所謂、チェッカーフラッグ表示を２００時間行った後、灰色表示をした際にチェッカーフラッグの残像が残らないものを○、残るものを×として評価を行った。
【０３２７】
配向不良評価方法として、着色画素上の画素電極に１５μｍのＩＴＯスリットを形成し、白表示を行なった際、黒表示となるＩＴＯスリット部分の線幅が１０μｍ以上のものを○、１０μｍ未満のものを×とした。
【０３２８】
誘電正接、比誘電率の測定結果および 表示特性評価結果を下記表５に示す。
【表５】
2010250117.tif 000019
【０３２９】
上記表５から、実施例１〜６に係るＣＯＡ基板の赤色画素、緑色画素、および青色画素層の厚み方向位相差値が、上述の式（１）及び式（２）を満たすように形成されているので、得られたＣＯＡ基板を液晶表示装置に用いることで、表示面の法線方向と斜め方向の色度差がいずれも０．０２以下となり、斜め方向の視認性が良好な液晶表示装置を得ることができた。
【０３３０】
また、実施例１〜６に係るＣＯＡ基板を備えた液晶表示装置では、正面での高コントラスト化が図られているため、正面方向においても視認性が良好な液晶表示装置が得られた。
【０３３１】
さらに、実施例１〜７に係るＣＯＡ基板を備えた液晶表示装置では、ＣＯＡ基板の赤色画素、緑色画素、および青色画素の比誘電率が４．２以下であるので、液晶配向不良、駆動電圧の閾値ずれを発生させることなく、良好な表示品位が得られた。
【０３３２】
これに対し、比較例１〜４に係るＣＯＡ基板を備えた液晶表示装置では、赤色画素、緑色画素、および青色画素層の厚み方向位相差値が、上述の式（１）式（２）の双方を満たすように形成されていないので、赤色画素、緑色画素、および青色画素の厚み方向の位相差のバランスが良くないため、斜め方向において色ずれが生じ、視認性が不良となる。
【０３３３】
また、比較例１〜４に係るＣＯＡ基板を備えた液晶表示装置では、ＣＯＡ基板の赤色画素、緑色画素、および青色画素のいずれかの比誘電率が４．２を超えているため、画素の液晶配向不良、駆動電圧の閾値ずれによる焼き付き現象および配向不良が発生し、良好な表示特性が得られなかった。
【符号の説明】
【０３３４】
１…対向基板、２…素子基板（ＣＯＡ基板）、３…薄膜トランジスタ層、４…液晶層、１１…ガラス基板、１２…偏光板、１３…共通電極（透明導電膜）、１４…スリット、１５…配向膜、２１…ガラス基板、２２…偏光板、２３…着色層、２４…画素電極（透明導電膜）、２５…突起、２６…スリット（画素電極の開口部）、２７…配向膜、２８…着色画素積層スペーサ、２９…絶縁ドットパターン、３１…ゲート電極、３２…ゲート絶縁膜、３３…保護層、３４…半導体層、３５…オーミックコンタクト層、３６…ゲートライン。
【図１】
2010250117.tif 000020
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010250117.tif 000024
【図６】
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