(57)【要約】      （修正有）【課題】予定された線幅で形成された位相差層を備えるカラーフィルタの製造方法を提供する。【解決手段】基材２に対して直接又は間接に複数の着色層５，６，７を設けるカラーフィルタ層形成工程と、所定の位置に線状のパターンで位相差層９を形成する位相差層形成工程と、を備えており、位相差層形成工程は、重合性官能基を有する液晶化合物を含有する液晶組成物を塗布し、かつ液晶化合物を所定の方向に配向させる第１段階と、所定パターンの開口部を形成したハーフトーンマスクを介して、液晶塗布膜に対して活性放射線を照射して、液晶化合物を重合させる第２段階とからなり、第２段階のハーフトーンマスクには、線状の位相差層の形成位置に応じて定められる位置に開口部が形成されており、開口部における光の透過率の高い部分の線幅よりも、開口部における光の透過率の低い部分の線幅のほうを大きくして形成されている。【選択図】図２
2010250121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する基材と、複数の着色層を有し且つ基材に対して直接若しくは間接に設けられるカラーフィルタ層と、入射光束に対して部分的に異なる位相差を与え且つ基材に対して直接又は間接に所定の位置に線状のパターンで設けられる位相差層とを備えるカラーフィルタの製造方法であって、
基材に対して直接又は間接に複数の着色層を設けるカラーフィルタ層形成工程と、
基材に対して直接もしくは間接に所定の位置に線状のパターンで位相差層を形成する位相差層形成工程と、を備えており、
位相差層形成工程は、基材に対して直接又は間接に、重合性官能基を有する液晶化合物を含有する液晶組成物を塗布して液晶塗布膜を形成して該液晶塗布膜に含まれる液晶化合物を所定の方向に配向させる第１段階と、所定パターンの開口部を形成したハーフトーンマスクを介して液晶塗布膜に対して活性放射線を照射して液晶塗布膜に含まれる液晶化合物を重合させる第２段階とを有してなり、
第２段階で用いられるハーフトーンマスクには、線状の位相差層の形成位置に応じて定められる位置に開口部が形成されており、該開口部は、入射光束に与えられる位相差の相違に基づいて区分される位相差層の部分に対応する所定部分ごとに互いに異なる光の透過率を有しており、且つ、開口部における光の透過率の高い部分の線幅よりも、開口部における光の透過率の低い部分の線幅のほうを大きくして形成されている、ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
カラーフィルタ層形成工程の後、位相差層形成工程が行われる、請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
位相差層形成工程の後、カラーフィルタ層形成工程が行われる、請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
透過型と反射型の両方の液晶表示機能を備えた半透過半反射型表示装置に用いられ、透過型の液晶表示機能を発揮させる部分に対応して定められる透過部と、反射型の液晶表示機能を発揮させる部分に対応して定められる反射部とを備えるカラーフィルタの製造方法であって、
位相差層形成工程では、位相差層が、透過部を避けるとともに反射部を覆うようにパターニングされる、請求項１から３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
対面する一対の基板の間に液晶を封入してなる液晶セルを備える液晶表示装置であって、
液晶セルを構成する基板の一方として、請求項１から４のいずれかに記載の製造方法によって得られたカラーフィルタが組み込まれていることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタの製造方法、およびカラーフィルタを備える液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー表示可能な液晶表示装置（カラー液晶表示装置）は、薄型・軽量、低消費電力といった利点があり、様々な産業分野で、テレビ、コンピュータ、携帯電話、電子手帳、各種の端末装置、自動販売機等といった、画像や映像等の表示装置に用いられる。
【０００３】
カラー液晶表示装置は、対面する基板と、両基板の間に液晶を封入してなる駆動用液晶層を備えてなる構造（液晶セル）を有する。また、液晶セルを構成する基板の一方に着色層からなるカラーフィルタ層が備えられている。カラーフィルタ層を構成する着色層としては、例えば、赤色の着色層（Ｒ）、緑色の着色層（Ｇ）、青色の着色層（Ｂ）などの様々な色種の着色層が知られている。
【０００４】
液晶表示装置は、特にモバイル機器の用途で広く用いられるようになったことにより、さらなる薄型化や省電力化、どのような環境（周囲の明るさ）でも見易い液晶画像の表示の実現を要請されている。この課題に応えるべく、透過表示機能と反射表示機能を有する半透過半反射型液晶表示装置が提案されている。
【０００５】
半透過半反射型液晶表示装置の優れたものとしては、反射表示機能に対応して定められる反射部に位相差層を形成した液晶表示装置が提案されている。その位相差層としては、「重合性官能基を有する重合性液晶化合物を所定の方向に配向させて重合させてなる構造」を備えるものが知られている。
【０００６】
ところが、一般に、位相差層を構成する重合性液晶化合物には、屈折率の波長分散特性があり、重合性液晶化合物の屈折率異方性が短波長側で大きくなる。これに対して、カラー液晶表示装置の所定の部分に位相差層を形成する場合、実際に必要な波長分散特性は、屈折率異方性が長波長側で大きくなるものである。したがって、位相差層を形成したカラー液晶表示装置では、位相差層の波長分散特性が問題となる。
【０００７】
この問題について、位相差層の位相差を着色層の色種に応じて変更したカラーフィルタが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１１６７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載されたカラーフィルタでは、位相差層は、重合性官能基を有する重合性液晶化合物を含む液晶組成液を基材に塗布して塗布膜を得るとともにその塗布膜を硬化させることで、形成される。塗布膜の硬化は、塗布膜に向けて紫外線などの活性放射線を所定の活性放射線源から照射することにより、塗布膜に含まれる重合性液晶化合物が重合反応を生じることで、実施される。このとき、活性放射線は、所定のマスクパターンを形成したハーフトーンマスクを介して塗布膜に向けて照射され、マスクパターンに応じた所定のパターンの位相差層が形成される。そして、このカラーフィルタにおいて、位相差層は、入射光束に対して部分的に異なる位相差を与える。すなわち、入射光束のうち所定の色種の着色層を通過する光束に与えられる位相差と、その色種とは異なる色種の着色層を通過する光束とに与えられる位相差とが互いに異なっている。
【００１０】
ところで、カラーフィルタとして半透過半反射型液晶表示装置に組み込まれて使用可能なものを得るために、カラーフィルタの位相差層は、透過部に対応する部分を避けつつ反射部に対応する部分に線状にパターン形成されることが多い。すると、特許文献１に記載されたカラーフィルタのうち半透過半反射型液晶表示装置に組み込まれて使用可能なものについてみると、カラーフィルタの位相差層は、線状に形成されるとともに入射光束に対して部分的に異なる位相差を与えていることになり、入射光束に対して相対的に高い位相差を与える部分と低い位相差を与える部分とを有することになる。ところが、特許文献１に記載されたカラーフィルタで位相差層を形成するにあたり、塗布膜に照射される活性放射線の線量は、塗布膜のうち位相差の高い部分に対応する部分のほうが、位相差の低い部分に対応する部分よりも多い。このため、特許文献１に記載されたカラーフィルタでは、塗布膜において位相差の高い部分に対応する部分のほうが位相差の低い部分に対応する部分よりも塗布膜の硬化が広範囲に生じやすく、位相差の高い部分と位相差の低い部分のうちいずれか一方が予定された線幅からずれた値となってしまい、位相差層は、いびつな線幅に形成されてしまう虞がある。それによる不具合を解消する方法としては、位相差層のうち最も幅が小さい部分を定めて、その部分よりも幅が大きい部分をブラックマトリクスで遮蔽する、という方法が考えられる。しかしながら、そのような方法では、位相差層のうち光学的機能を発揮できる部分が大幅に限られてしまい、位相差層を有効に活用することができなくなる。
【００１１】
実際に、カラー半透過半反射液晶表示装置では、反射部は補助的に使われることが多く、その場合、位相差層の線幅は１０μｍから５０μｍ程度に設定され、平均的には、その線幅は３０μｍ程度に設定されることが多い。さらに、半透過半反射液晶表示装置では、平面視上、反射部と透過部との境界をブラックマトリクスにて区画されていることが多く、その場合、平面視上、位相差層の両側縁がブラックマトリクスで隠れるように、線状の位相差層の長手方向に沿って、ブラックマトリクスが形成される。そして、そのブラックマトリクスは、細く形成しても幅５μｍ程度であり、幅１０μｍ程度はあることが通常である。すると、カラー半透過半反射液晶表示装置では、通常、位相差層が入射光束に位相差を生じさせる機能を発揮できる部分は、位相差層の片側５μｍずつをブラックマトリクスで遮蔽すると、幅２０μｍ程度の部分であることになる。ところで、カラーフィルタ層を構成する着色層の色種がＲＧＢの３色である場合、位相差層の線幅はＲＧＢの各画素に対面する位相差層の各部分の線幅が、およそ１μｍずつ予定された線幅からずれ、線幅の細い部分と太い部分との差が２μｍ程度となることが多い。このとき、上記したようにブラックマトリクスによって位相差層のいびつな線幅を解消しようとすれば、ブラックマトリクスの幅を予定された幅よりも太くすることが必要となる。すると、位相差層のうち光学的機能を発揮できる部分が１割も削減されてしまい、位相差層を有効に活用することができないのである。もちろん位相差層の両端にブラックマトリクスを配置しない構成も考えられるが、その場合でもＲＧＢのバランス（ホワイトバランス）が取れるように、位相差層の線幅がそろっていることが望ましい。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑み、位相差層を有するカラーフィルタにおいて、位相差層が、入射光束に対して部分的に異なる位相差を与えるとともに所定の形状パターンに形成されていたとしても、予定された線幅で形成された位相差層を備えるカラーフィルタの製造方法を提供することを目的とするとともに、そのような位相差層を有するカラーフィルタを備えた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】
【００１３】
本発明は、（１）光透過性を有する基材と、複数の着色層を有し且つ基材に対して直接若しくは間接に設けられるカラーフィルタ層と、入射光束に対して部分的に異なる位相差を与え且つ基材に対して直接又は間接に所定の位置に線状のパターンで設けられる位相差層とを備えるカラーフィルタの製造方法であって、
基材に対して直接又は間接に複数の着色層を設けるカラーフィルタ層形成工程と、
基材に対して直接もしくは間接に所定の位置に線状のパターンで位相差層を形成する位相差層形成工程と、を備えており、
位相差層形成工程は、基材に対して直接又は間接に、重合性官能基を有する液晶化合物を含有する液晶組成物を塗布して液晶塗布膜を形成して該液晶塗布膜に含まれる液晶化合物を所定の方向に配向させる第１段階と、所定パターンの開口部を形成したハーフトーンマスクを介して液晶塗布膜に対して活性放射線を照射して液晶塗布膜に含まれる液晶化合物を重合させる第２段階とを有してなり、
第２段階で用いられるハーフトーンマスクには、線状の位相差層の形成位置に応じて定められる位置に開口部が形成されており、該開口部は、入射光束に与えられる位相差の相違に基づいて区分される位相差層の部分に対応する所定部分ごとに互いに異なる光の透過率を有しており、且つ、開口部における光の透過率の高い部分の線幅よりも、開口部における光の透過率の低い部分の線幅のほうを大きくして形成されている、ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法、
（２）カラーフィルタ層形成工程の後、位相差層形成工程が行われる、上記（１）記載のカラーフィルタの製造方法、
（３）位相差層形成工程の後、カラーフィルタ層形成工程が行われる、上記（１）記載のカラーフィルタの製造方法、
（４）透過型と反射型の両方の液晶表示機能を備えた半透過半反射型表示装置に用いられ、透過型の液晶表示機能を発揮させる部分に対応して定められる透過部と、反射型の液晶表示機能を発揮させる部分に対応して定められる反射部とを備えるカラーフィルタの製造方法であって、
位相差層形成工程では、位相差層が、透過部を避けるとともに反射部を覆うようにパターニングされる、上記（１）から（３）のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法、
（５）対面する一対の基板の間に液晶を封入してなる液晶セルを備える液晶表示装置であって、
液晶セルを構成する基板の一方として、上記（１）から（４）のいずれかに記載の製造方法によって得られたカラーフィルタが組み込まれていることを特徴とする液晶表示装置、
を要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、入射光束に対して部分的に異なる位相差を与える線状の位相差層の形成が行われる場合に、線幅を調整された開口部を有するハーフトーンマスクが使用される。このとき、ハーフトーンマスクの開口部の線幅は、入射光束に対して付与する位相差の相違を基準として区画される位相差層の部分に応じて、調整される。これにより、「位相差層の平面視上、位相差層の位相差が高い領域と位相差層の位相差が低い領域のうちの少なくとも一方が予定された線幅から外れた状態となりやすく、所定の線幅を有する位相差層を形成することが困難となってしまっていた」という従来からの問題を、効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施形態において、位相差層が形成された状態を模式的に説明するための平面図である、（ｂ）本発明の第１の実施形態において、塗布膜に向けて活性放射線を照射する工程を模式的に説明するための断面模式図である、（ｃ）図１（ａ）のＡ−Ａ線断面を模式的に示す断面模式図である。
【図２】本発明の第２の実施形態において、位相差層上に着色層が形成された状態を模式的に説明するための断面模式図である。
【図３】（ａ）本発明の第３の実施形態において製造されるカラーフィルタの状態を模式的に説明するための平面図である、（ｂ）図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面を模式的に示す断面模式図である。
【図４】本発明により製造されるカラーフィルタを組み込んだ半透過半反射型液晶表示装置の構造を模式的に説明するための斜視模式図である。
【図５】ハーフトーンマスクのマスクパターンの例を模式的に説明するための平面模式図である。
【図６】実施例における着色層の形成パターンを説明するための平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、図１（ａ）（ｃ）に示すような、光透過性を有する基材２と、その基材２に対して直接若しくは間接に複数の着色層５，６，７を設けてなるカラーフィルタ層３と、そのカラーフィルタ層３に対して直接又は間接に設けられる位相差層９とを備えるカラーフィルタ１の製造方法である。
【００１７】
ここに、位相差層９は、その位相差層９に入射する入射光束に対して部分的に異なる位相差を与える層構造を示し、且つ、これは、位相差層９の平面視上、基材２の面の上に所定の位置に線状に形成されている。本明細書において、「入射光束に対して部分的に異なる位相差を与える」とは、位相差層９の平面視上、互いに重なり合わない所定の領域（領域Ａ、領域Ｂ）を選択した場合に、入射光束のうち位相差層９の厚み方向に位相差層９の領域Ａを通過した光束の部分に付与される位相差と，領域Ｂを通過した光束の部分に付与される位相差が互いに異なることを示す。位相差層９は、入射光束に付与される位相差の値を基準として、所定の部分ごとに区分される。すなわち、位相差層９の平面視上、位相差層９のうち「入射光束に与える位相差がある値（Ｎａ）であるような部分」や「入射光束に与える位相差がある値（Ｎｂ）であるような部分」が、領域的に区分されうる。位相差層９において位相差の値を基準として区分された部分（領域的に区分される部分（区分領域））は、１つのまとまった領域で指定される部分を形成するほか、短冊状やマトリックス状など所定のパターンを形成してなる領域群でもよい。
【００１８】
［第１の実施形態］
本発明におけるカラーフィルタ１の製造方法についての具体的な実施形態を説明する（第１の実施形態）（図１（ａ）（ｂ）（ｃ））。
【００１９】
このカラーフィルタの製造方法は、カラーフィルタ層形成工程と、位相差層形成工程とを備えてなり、位相差層形成工程よりも前に、カラーフィルタ層形成工程が実施される。
【００２０】
（カラーフィルタ層形成工程）
カラーフィルタ層を形成する工程たるカラーフィルタ層形成工程は、入射光のうち所定範囲の波長の可視光を通過させる着色層５，６，７を、基材２に対して直接又は間接に設けることにより実現される。このとき、着色層５，６，７は、それぞれ適宜設定された厚み（膜厚）となるように設けられる。なお、図１の例では、カラーフィルタ層３は、基材２に対して直接に設けられている。
【００２１】
そこで、まず、基材２が準備される。基材２は、一種類にて単層に構成されても、複数種類の多層に構成されてなる合材でもよい。
【００２２】
基材２は、光学的に等方性を有するように構成されていることが好ましい。基材２としては、ガラス基板や、プラスチック基板など、種々の材質からなる板状体を適宜選択できる。
【００２３】
準備された基材２の表面上には、所定色の着色層５，６，７を形成することを予定された領域が定められる。その領域で指定される部分が着色層形成予定部Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３をなす（図１（ｂ））。図１（ｂ）は、基材２の着色層形成予定部Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３に着色層５，６，７を設けてカラーフィルタ層３を形成しているカラーフィルタの実施例の一つを説明するための断面模式図である。
【００２４】
基材２の着色層形成予定部Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３には、それぞれに対応した所定色の着色層５，６，７が形成される。基材２の着色層形成予定部Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３で定められる領域は、着色層５，６，７で覆われる。
【００２５】
所定色の着色層５，６，７は色種を互いに異にする。なお、本明細書において色種を異にするとは、可視光領域（波長が４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下）の光について透過率を最大にする波長が１０ｎｍ以上異なることを示すものとする。
【００２６】
図１の例では、着色層形成予定部Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３は、短冊状に形成され、三色（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ））の着色層５，６，７が、着色層形成予定部Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３にあわせて短冊状に配列されて、これら着色層５，６，７にてカラーフィルタ層３が形成される。
【００２７】
着色層５，６，７は、つぎのように、フォトリソグラフィー法によって形成されるほか、印刷法などを用いて形成される。
【００２８】
＜フォトリソグラフィー法により着色層が形成される場合＞
まず、着色層５，６，７の色種ごとに、各色種に対応する顔料と、光硬化性を有する樹脂などの樹脂材料を配合してなる着色材料を溶媒に分散させた着色材料分散液を、調製する。着色層５に対応して調製された着色材料分散液を基材２に塗布して塗膜を一面形成する。そして、基材２における所定の着色層形成予定部Ｎ１に対応する所定形状にパターンを形成したフォトマスクを介して、塗膜に所定波長の光を照射した後、現像処理を行って、基材２に、着色層５を形成できる。そして、着色層６，７についてみると、着色材料分散液とフォトマスクのパターンを異にするほかは、着色層５を形成する方法と同じ方法が適用されることで、基材２に、着色層６，７を形成することができる。
【００２９】
カラーフィルタ層形成工程では、図１に示すように、平坦な基材２面上に、着色層５，６，７が、色種ごとに形成されている。
【００３０】
各色の着色層５，６，７は所定波長の可視光に対して光透過性を有しており、入射される可視光を分光してそれぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光となす。このとき、ＲＧＢの三色の着色層（赤色（Ｒ）の着色層５、緑色（Ｇ）の着色層６、青色（Ｂ）の着色層７）において所定の領域ごとに微細な区画に区画化されて、１つの区画が１つの画素をなす。また、面順次に並ぶＲＧＢの三色の着色層で定められる３つの画素があわさって、一つの絵素が形成される。
【００３１】
なお、カラーフィルタ層３は、ＲＧＢ方式の三色の着色層５，６，７からなるほか、その補色系であるＣＭＹ方式の三色の着色層から構成されることも可能であり、二色、または四色以上の着色層から構成される場合なども採りうる。また着色層の形状は、短冊状のほか、矩形状や三角形状など適宜の形状を定められてよい。
【００３２】
（位相差層形成工程）
位相差層形成工程は、基材２に対して直接又は間接に位相差層９を形成する工程である。位相差層形成工程で形成される位相差層９は、液晶化合物を重合させた構造にて形成されている。
【００３３】
図１（ａ）（ｃ）のカラーフィルタ１の例では、位相差層形成工程はカラーフィルタ層形成工程の後に行われており、位相差層９は、基材２に対してカラーフィルタ層３を介して間接的に形成される。
【００３４】
位相差層形成工程は、基材２に対して直接又は間接に液晶塗布膜４を形成して液晶塗布膜４に含まれる液晶化合物を所定の方向に配向させる段階と（第１段階）、液晶塗布膜４に含まれる液晶化合物を所定の方向に配向させつつ液晶塗布膜４を硬化させる段階と（第２段階）（図１（ｂ））を備えてなる。
【００３５】
ところで、第１段階が実施される前には、配向膜が、その配向膜の敷設の必要性に応じて基材２上に形成される。そして、第１段階が実施され、配向膜上に液晶塗布膜４が形成される。このとき配向膜としては、位相差層９に含まれる液晶化合物に要求される配向性（例えば、水平配向、垂直配向）に応じて、垂直配向膜や水平配向膜が選択される。
【００３６】
配向膜として水平配向膜が選択される場合、まず、配向膜に使用可能なポリイミド等の材料を用いて基材に対して直接又は間接に塗布して塗布膜を作製する。例えば、図１の例では、塗布膜は、その塗布膜によってカラーフィルタ層表面が覆われるように、形成される。その塗布膜の作成方法は、従前より公知な方法（印刷法、スピンコーティング法等）を適宜採用される。塗布膜が作製されると、その塗布膜にラビング処理が施され、塗布膜が水平配向膜をなす。
【００３７】
＜第１段階＞
液晶塗布膜４を形成するにあたり、液晶組成物が調製される。液晶組成物には、液晶化合物と溶剤が含まれる。
【００３８】
液晶組成物は、必要とされる位相差層９の光学機能と、選択された液晶化合物の種類および配向性に応じて選択される。液晶化合物としては、ネマチック液晶相を形成可能な液晶化合物やスメクチック液晶相を形成可能な液晶化合物を用いることができる。そのような液晶化合物には、棒状の分子形状を有する液晶化合物や、ディスク状の分子形状を有する液晶化合物が挙げられるが、棒状の分子形状を有する液晶化合物が好ましい。
【００３９】
また、液晶化合物は、その液晶化合物をなす分子構造中に不飽和２重結合を重合性官能基として有する重合性液晶化合物が好ましい。また、重合性液晶化合物には、液晶相状態で架橋重合反応可能な重合性液晶化合物（架橋重合性液晶化合物、あるいは架橋性液晶化合物ともいう）がより好ましく用いられ、架橋重合性液晶化合物としては、その分子構造の両末端に不飽和２重結合を有するもの（不飽和２重結合を２以上有するもの）が好ましい。重合性液晶化合物を用いて位相差層９が形成されることで、位相差層９に、重合性液晶化合物をなす分子同士を相互に架橋させてなる架橋高分子構造を形成することができる。
【００４０】
重合性液晶化合物としては、具体的に、重合性官能基を有するネマチック液晶化合物（重合性ネマチック液晶分子）などをあげることができる。重合性ネマチック液晶化合物としては、例えば、１分子中に（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、オキタセン基、イソシアネート基等の重合性基を少なくとも１個有するモノマー、オリゴマー、ポリマー等が挙げられる。また、このような重合性液晶化合物として、より具体的には、重合性液晶モノマーとして、下記式（１）〜式（１１）に示すような化合物をあげることができる。
【００４１】
【化１】
2010250121.tif 000003
・・・（１）
【００４２】
【化２】
2010250121.tif 000004
・・・（２）
【００４３】
【化３】
2010250121.tif 000005
・・・（３）
【００４４】
【化４】
2010250121.tif 000006
・・・（４）
【００４５】
【化５】
2010250121.tif 000007
・・・（５）
【００４６】
【化６】
2010250121.tif 000008
・・・（６）
【００４７】
【化７】
2010250121.tif 000009
・・・（７）
【００４８】
【化８】
2010250121.tif 000010
・・・（８）
【００４９】
【化９】
2010250121.tif 000011
・・・（９）
【００５０】
【化１０】
2010250121.tif 000012
・・・（１０）
【００５１】
【化１１】
2010250121.tif 000013
・・・（１１）
上記の式（１１）中、メチレン基の数（アルキレン基の鎖長）を示すａ〜ｂはいずれも整数であって、ａ、ｂが、各々個別に２〜１２であり、より好ましくは３〜１０、特に好ましくは４〜８である。
【００５２】
液晶組成物に含まれる液晶化合物の量は、所望する位相差層９の膜厚や望まれる位相差の大きさ等により異なるが、通常は、液晶組成物に対して、１０重量％から４０重量％である。
【００５３】
溶剤は、液晶化合物等を溶解することが可能であり、かつ配向膜などの「液晶化合物に配向性を与える材料」を基材２上に設けた場合などにおいてそのような材料の配向性能を阻害しないものであれば、特に限定されるものではない。溶剤としては、具体的に、トルエン等の炭化水素類、メチルエチルケトン等のケトン類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のアミド系溶剤、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコール系溶剤などを挙げることができる。
【００５４】
なお、液晶組成物には、イルガキュアー１８４、イルガキュアー３６９、イルガキュアー６５１、イルガキュアー９０７（いずれもチバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製）、ダロキュアー（メルク社製）などの光重合開始剤が含まれることが好ましい。また、液晶組成物には、その塗布特性を向上させる助剤となる界面活性剤が含まれていてもよい。また、位相差層９の光学機能と、選択された液晶化合物の種類および配向性に応じて、位相差層９に含まれる液晶分子をねじれ配向させる場合、液晶組成物には、Ｍｅｒｃｋ社製Ｓ−８１１等のカイラル剤が適宜含まれてよい。
【００５５】
重合性官能基を有する液晶化合物（重合性液晶化合物）が選択され、これを含有する液晶組成物が調製されると、液晶組成物が基材２に対して直接又は間接に塗布される。これにより、液晶塗布膜４が形成される（図１（ｂ）。なお、図１（ｂ）では、カラーフィルタ層３面上に、液晶塗布膜４が形成される。
【００５６】
液晶組成物の塗布方法としては、スピンコート法、ロールコート法、スライドコート法、印刷法、ダイコート法等が挙げられる。
【００５７】
第１段階と第２段階の間において、液晶塗布膜がプリベーク（ｐｒｅ−ｂａｋｉｎｇ）されることが好ましい（プリベーク処理）。このプリベーク処理では、液晶塗布膜４に含まれる液晶化合物がより効果的に所定の配向状態となり、また、液晶塗布膜４に含まれる溶剤が除去される。プリベーク温度、時間は、液晶組成物に含まれる重合性液晶化合物の特性に応じて変動しうるが、通常、７０℃〜１２０℃で数分〜３０分間程度の範囲で行われる。
【００５８】
＜第２段階＞
液晶塗布膜４に含まれる重合性液晶化合物が所定の方向に配向されると、次いで、ハーフトーンマスク１０を介して液晶塗布膜４に対して活性放射線Ｌが照射される（図１（ｂ））。このとき、重合性液晶化合物の重合性官能基同士が重合反応し、この重合反応により液晶塗布膜４の硬化が生じる。なお、２以上の重合性官能基を有する重合性液晶化合物では、重合反応の条件に応じて、重合性液晶化合物同士の架橋重合反応が生じる。
【００５９】
活性放射線Ｌは、紫外線などを含む電磁波、及び電子線などを含み分子を重合し得るエネルギー量子を有する粒子線のいずれをも含む概念である。活性放射線Ｌとしては、紫外線が好ましく用いられる。紫外線としては、波長２５０〜４００ｎｍ程度の光が用いられ、その光源として超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ等が用いられる。また、紫外線の照射光量は、重合性液晶化合物の種類や組成、光重合開始剤の種類や量等によって異なるが、通常、１０〜３０００ｍＪ／ｃｍ２程度の範囲である。
【００６０】
ハーフトーンマスク１０は、光を透過可能な開口部を「所定のパターン」にパターン形成されているフォトマスクであって、開口部を透過する光量を所定の領域ごとに異ならせることで光透過量を多様にした多諧調フォトマスクである。
【００６１】
ハーフトーンマスク１０における開口部のパターンは、「位相差層９の形成位置、形状、および、入射光束に付与する位相差を基準にして区分される位相差層９の部分とその部分の位相差」に応じて「開口部の形成される位置と形状、開口部における所定領域についての線幅および透過光量」を定めることで特定される。
【００６２】
すなわち、ハーフトーンマスク１０では、開口部は、「基材２上に線状の位相差層９を形成しようとする領域」に対応する位置に線状（部分的に幅の異なる線状）に形成されている。さらに、ハーフトーンマスク１０において、位相差層９に要請される位相差の違いに応じて区分される位相差層９ａ，９ｂ，９ｃの面内方向の領域（区分領域（図１（ｂ）においては、符号Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３で示す領域））となる液晶塗布膜４の領域に対応するそれぞれの開口部の部分は、光の透過率と線幅を互いに異にしている。すなわち、開口部は、位相差層９の区分領域に対応する部分ごとに、「透過光量と線幅」を異にしている。
【００６３】
例えば、図１（ｂ）に示すように、ハーフトーンマスク１０は、位相差層９の存在領域に対応して定められる領域を光透過可能な部分となしてその部分を開口部としている。また、図１（ｃ）では、位相差層９に要請される位相差は、それがカラーフィルタ１への入射光束のうち着色層５，６，７のいずれを通った光束に対して付与されるべき位相差にあたるかに応じて、異なる。その場合、ハーフトーンマスクの開口部は、その開口部のうち「「カラーフィルタ層３の各色の着色層５，６，７に対応する部分に対面形成される液晶塗布膜４」に対して対向する部分」の領域ごとに、光の透過率と線幅を互いに異ならせてパターン形成されている。具体的に、「着色層５，６，７に対面する液晶塗布膜４のそれぞれの部分」（位相差層９ａ，９ｂ，９ｃの領域Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３それぞれに対応する液晶塗布膜４の各領域）に対して対向する開口部の部分は、領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３である。そして、領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれについて、ハーフトーンマスク１０は、光の透過率を、領域Ｒ１の透過率＞領域Ｒ２の透過率＞領域Ｒ３の透過率とし、且つ、線幅（光を透過する部分である開口部の短手方向の幅）を、領域Ｒ１の線幅＜領域Ｒ２の線幅＜領域Ｒ３の線幅とするように、開口部をパターン形成している。
【００６４】
第２段階では、液晶塗布膜４の硬化の後、位相差層９をなす液晶塗布膜４が現像され、さらに焼成（ポストベーク）されることが好ましい（焼成処理）。焼成処理において、焼成温度、焼成時間は、重合性液晶化合物の種類や組成のほか、重合開始剤などの添加物の反応開始温度等に依存して変動するが、通常、１５０℃〜２６０℃、１０分〜６０分間程度の範囲である。
【００６５】
このようにしてカラーフィルタの製造方法において、カラーフィルタ１への入射光束に対して部分的に異なる位相差を付与する線状の位相差層９が形成される。すなわち、上記したようなハーフトーンマスク１０を用いて上記した第２段階が実施されることで、所望の位相差の分布パターンを有する線状の位相差層９（９ａ，９ｂ，９ｃ）が形成される（図１（ａ）（ｃ））。
【００６６】
位相差層を有するカラーフィルタを製造するにあたり、従前のように単純にハーフトーンマスクを用いるのみでは、「入射光束に対して部分的に異なる位相差を付与する線状の位相差層」を形成しようとする場合に、位相差層の線幅がハーフトーンマスクの開口部の透過率の違いに応じて変わってしまう虞があった。この点、本発明によれば、上記したような位相差層を、その線幅が略一定となるように形成することができるため、位相差層の線幅を揃えるために位相差層のうち相対的に線幅の広い部分をブラックマトリクスで被覆する必要もなく、カラーフィルタにおける光透過可能な領域を減らす必要を抑制し、カラーフィルタにおける開口率を確保でき、さらにはカラーフィルタのホワイトバランスを保つことができる。
【００６７】
なお、本発明の第１の実施形態では、位相差層形成工程よりも前に、カラーフィルタ層形成工程が実施される。したがって、カラーフィルタを製造する全工程を見た場合に、位相差層形成後に実施されるべき工程に、カラーフィルタ層形成工程を減じることができる。このように、位相差層形成後に実施されるべき工程数が減ぜられると、位相差層形成後に実施される工程によって位相差の低下が生じるか否かについての予測がなされやすくなる。
【００６８】
［第２の実施形態］
上記した本発明の第１の実施形態では、位相差層形成工程よりも前に、カラーフィルタ層形成工程が実施されるが、本発明はこれに限らず、カラーフィルタ層形成工程よりも前に、位相差層形成工程が実施されてもよい（第２の実施形態）（図２）。
【００６９】
すなわち、第２の実施形態の製造方法は、カラーフィルタ層形成工程と、位相差層形成工程とを備えてなり、カラーフィルタ層形成工程よりも前に、位相差層形成工程が実施される。
【００７０】
まず、第２の実施形態の製造方法において、カラーフィルタ層と位相差層の形成工程の実施順序を変えた以外は、個々のカラーフィルタ層形成工程や位相差層形成工程は、第１の実施形態と同様の工程である。ただし、位相差層形成工程は、液晶塗布膜４を形成するための下地となる面がカラーフィルタ層３の面でなく基材２の面となる。また、カラーフィルタ層形成工程は、カラーフィルタ層３を形成するための下地となる面の少なくとも一部が位相差層９となる。
【００７１】
第２の実施形態の製造方法において、基材の上に、位相差層９（９ａ，９ｂ，９ｃ）が形成され、さらに、その位相差層９上に、所定の位置に所定の色・所定の膜厚の着色層５，６，７が形成され、これら着色層５，６，７にてカラーフィルタ層３が形成される（図２）。
【００７２】
なお、着色層の膜厚や、位相差層の膜厚といった厚みは、触針式段差計にて示される値である。
【００７３】
本発明の第２の実施形態では、カラーフィルタ層形成工程よりも前に、位相差層形成工程が実施される。したがって、本発明の第２の実施形態によれば、位相差層９をカラーフィルタ層３で覆った構成を有するカラーフィルタ１が得られることになる。このとき、位相差層９は、比較的平滑な面を有する基材２上に形成されることになり、位相差層９の配向性に乱れを生じる虞が抑えられ、位相差層９を電気信頼性の高い状態とすることが容易となる。したがって、本発明によれば、厳しい電気信頼性の要請に応えるカラーフィルタ１を得ることができる。
【００７４】
［第３の実施形態］
第１または第２の実施形態の製造方法においては、光を遮断するブラックマトリクス８を、カラーフィルタ１の平面視上、複数種類の着色層５，６，７を区画化するようなパターンにて設けるブラックマトリクス形成工程が備えられていてもよい（第３の実施形態）（図３）。図３は、基材２面上にブラックマトリクス８を形成した場合のカラーフィルタ１の例を説明する平面図（図３（ａ））、断面図（図３（ｂ））である。
【００７５】
（ブラックマトリクス形成工程）
図３に示すように、基材２の表面上の所定の領域に、遮光性のブラックマトリクス８が形成される。ブラックマトリクス８は、黒色顔料等を含む有機材料を基材２の面上に塗工する方法など、着色層の形成方法と同様の方法により形成できる。ブラックマトリクス８は、着色層５，６，７の形成パターンなどの諸条件に応じて、格子状など所定のパターンにて適宜形成される。
【００７６】
なお、第１の実施形態の製造方法において、もしくは、第１の実施形態の製造方法に従属する第３の実施形態の製造方法においては、カラーフィルタ層形成工程の後で位相差層形成工程の前に、着色層と位相差層の間に中間層を形成する中間層形成工程が行われていてもよい。この中間層は、平坦化された表面を形成する。したがって、中間層形成工程が行われて中間層が形成されることで、その後工程として行われる位相差層形成工程において位相差層を平坦な面上に形成することができる。
【００７７】
［カラーフィルタを組み込んだ液晶表示装置］
本発明の製造方法によりカラーフィルタ１を得ることができる。このカラーフィルタ１は、例えば次のような半透過半反射型液晶表示装置に組み込んで使用することができる。
【００７８】
本発明の製造方法にて作製されたカラーフィルタ１を用いた液晶表示装置（半透過半反射型液晶表示装置）について、駆動方式をＶＡモードとする液晶表示装置を例として説明する（図４）。図４は、半透過半反射型液晶表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【００７９】
半透過半反射型液晶表示装置３０は、図４に示すように、対面する一対の基板２５（第１の基板２２、第２の基板２３）の間に、印加電圧に応じて液晶４４の光軸の向きを可変に液晶材料２４を封入してなる駆動用液晶層２８を形成してなる液晶セル４０を備え、その液晶セル４０の厚み方向外側に２枚の偏光板１９、２０を備え、さらにその外側にバックライト（図示せず）を備える。バックライトは、第２の基板２３の偏光板さらに外側の位置に、第２の基板２３に向かって光を入射するように備えられる。
【００８０】
また、半透過半反射型液晶表示装置３０は、反射型表示機能と透過型表示機能を有するものである。液晶セル４０には、反射型表示機能を発揮させる部分として定められる反射部６０と、透過型表示機能を発揮させる部分として定められる透過部６１とが形成されている。
【００８１】
第１の基板２２、第２の基板２３は、基材２であるガラス基板１１０、ガラス基板１１１をそれぞれ備えており、第１の基板２２は、ガラス基板１１０上にブラックマトリクス８と、着色層５，６，７でなるカラーフィルタ層３とを積層し、さらにそのカラーフィルタ層３上に配向膜（図示せず）を積層している。さらに、第１の基板２２には、反射部６０に対応する部分の配向膜上に位相差層９がパターン形成されている。位相差層９は、「配向膜を介して、どの色の着色層（着色層５，６，７）に対して対向して配置形成されている部分にあたるか」に応じて、それら各部分の位相差を異にしている。すなわち、位相差層９に入射される入射光束のうち着色層５，６，７を通過したそれぞれの光束の部分に付与される位相差が互いに異なる。位相差層９は、線状に形成され、且つ、その短手方向に横並びに複数形成されるとともにその長手方向を揃え且つ、位相差の分布パターンを着色層の分布パターンに対応させている。また、この例では位相差層９は、光に１／４波長の位相差を生じさせる光学機能を発揮する層である。
【００８２】
そして、第１の基板２２には、さらに柱体５０が、所定の位置（柱体形成予定位置）にフォトリソグラフィー法などの公知方法を用いて分散配置されている。柱体５０は、多官能アクリレートを含有するアクリル系、及びアミド系又はエステル系ポリマー等の光硬化可能な感光性を有する樹脂材料から構成されている。柱体５０の高さは、第１の基板２２と第２の基板２３の間隔に応じて設定される。
【００８３】
また、第１の基板２２において、ガラス基板１には、その外面側の上に、偏光板１９が配置されている。
【００８４】
第２の基板２３は、反射部６０に対応する部分に、光を反射させる反射膜３４を備えるとともに、透過部６１に対応する部分を、反射膜３４の非設置領域として光が透過できる部分となしており、さらに駆動用液晶層２８の液晶４４に対する電圧の印加有無のスイッチング駆動する駆動用回路をなすＴＦＴ（図示せず）やＩＴＯ等の透明導電膜４５が積層されており、そしてそれらを覆うように配向膜（図示せず）が形成されている。
【００８５】
第１の基板２２と第２の基板２３は、柱体５０の先端Ｋを第２基板２３に当接させることによって所定の間隔（セルギャップ）を保っている。このとき、セルギャップは、反射部６０のセルギャップが透過部６１のセルギャップの１／２程度となるように定められる。
【００８６】
この液晶表示装置３０には、必要に応じて、偏光板１９とガラス基板１の間に位相差フィルム３１を介在させて、その位相差フィルム３１にて視野角補償を行うように構成してもよい。
【００８７】
本明細書において、半透過半反射液晶表示装置３０は、駆動用液晶層２８の液晶４４の駆動方式をＶＡモードとしているが、駆動方式はこれに限定されるものではない。
【００８８】
［半透過半反射型液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造方法］
第１から第３の実施形態のいずれかの製造方法は、上記したような透過表示機能と反射表示機能を有する半透過半反射型液晶表示装置３０に用いられるカラーフィルタを製造可能に、構成されていてもよい。ここで、半透過半反射型液晶表示装置３０に用いられるカラーフィルタは、透過表示機能にて表示される領域に対応して定められる透過部と、反射表示機能にて表示される領域に対応して定められる反射部とから構成される。
【００８９】
このカラーフィルタは、第１から第３の実施形態のいずれかの製造方法において次のように位相差層形成工程が行われて、位相差層９がパターニング形成されることによって、製造可能である。位相差層形成工程においては、図５に示すように、ハーフトーンマスク１０として、反射部６０の形成パターン（線状の位相差層９の形成される部分）応じて光を透過可能な線状の領域（部分的に幅の異なる線状の領域）（図５中、領域Ｑ）としての開口部１１をパターン形成し、且つ、位相差層９の区分領域に応じた所定領域の光の透過率及び線幅を異ならせているものが準備される。例えば、開口部１１のうちの領域ｑ１、ｑ２、ｑ３について、領域ｑ１の光透過率＞領域ｑ２の光透過率＞領域ｑ３の光透過率となっている。さらに、開口部１１における線幅の大小関係について、領域ｑ１の線幅＜領域ｑ２の線幅＜領域ｑ３の線幅となっており、図５に示すハーフトーンマスク１０では、開口部１１をなす領域Ｑ内の領域ｑ１，ｑ２，ｑ３の線幅Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３について、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３となっている。すなわち、透過部６１を避けて反射部６０に対して位相差層９を形成可能に所定のパターンを形成したハーフトーンマスク１０が準備される。そして、そのハーフトーンマスク１０にて、カラーフィルタに入射する入射光束に対して部分的に異なる位相差を付与する線状の位相差層９が、パターニング形成される。
【００９０】
このように本発明によれば、位相差層を有するカラーフィルタを用いた半透過半反射液晶表示装置を得ることができる。
【００９１】
以下に、本発明の実施例及びこれに対する比較例を示す。
【実施例】
【００９２】
（基材の準備）
基材としてガラス基板（低膨張率無アルカリガラス板（コーニング社製、１７３７ガラス）（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ、厚み０．７ｍｍ））を準備した。
【００９３】
（ブラックマトリクスの形成用の有機材料、着色層の形成用の着色材料分散液の調製）
ブラックマトリクスの形成用の有機材料、及び、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色種に対応する着色層の形成用の着色材料分散液として、顔料分散型フォトレジスト（それぞれ、ＢＭ用フォトレジスト、赤色用フォトレジスト、緑色用フォトレジスト、青色用フォトレジスト）が用いられた。
【００９４】
着色材料分散液については、透過部と反射部それぞれにあたる部分（透過部用の着色層と反射部用の着色層）を構成するものを、ＲＧＢのそれぞれの色について、透過部と反射部の分光濃度に対応させて調製した。これにより、計６種類の顔料分散型フォトレジストを調製した。
【００９５】
顔料分散型フォトレジストは、着色材料として顔料を用い、分散液組成物（顔料、分散剤及び溶剤を含有する）にビーズを加え、分散機で３時間分散させ、その後ビーズを取り除いた分散液とクリアレジスト組成物（ポリマー、モノマー、添加剤、開始剤及び溶剤を含有する）とを混合したものである。各種の顔料分散型フォトレジストの組成成分と配合量を下記に示す。尚、分散機としては、ペイントシェーカー（浅田鉄工社製）を用いた。
【００９６】
（１）ＢＭ用フォトレジスト
・黒顔料・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１４．０重量部
（大日精化工業（株）製、ＴＭブラック＃９５５０）
・分散剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１．２重量部
（ビックケミー（株）製、ディスパービック１１１）
・ポリマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２．８重量部
（昭和高分子（株）製、（メタ）アクリル系樹脂、品番：ＶＲ６０）
・モノマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３．５重量部
（サートマー（株）製、多官能アクリレート、品番：ＳＲ３９９）
・添加剤（分散性改良剤）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．７重量部
（綜研化学（株）製、ケミトリーＬ−２０）
・開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１．６重量部
（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）−ブタノン−１）
・開始剤（４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン）・・・・・・０．３重量部
・開始剤（２，４−ジエチルチオキサントン）・・・・・・・・・・０．１重量部
・溶剤（エチレングリコールモノブチルエーテル）・・・・・・・７５．８重量部
【００９７】
（２）赤色用フォトレジスト
・赤色顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＲ２５４）・・・・・・・・・・・・・・・１．７５重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）、クロモフタールＤＰＰ  Ｒｅｄ  ＢＰ）  
・黄色顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＹ１３９）・・・・・・・・・・・・・・・０．３重量部
（ＢＡＳＦ社製、パリオトールイエローＤ１８１９））
・分散剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１．５重量部
（ゼネカ（株）製、ソルスパース２４０００）
・ポリマー１（下記）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５．０重量部
・モノマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４．０重量部
（サートマー（株）製、多官能アクリレート、品番：ＳＲ３９９）
・開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１．４重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製、イルガキュアー９０７）
・開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．６重量部
（２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４’，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール）
・溶剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８５．４重量部
（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）
【００９８】
ただし、ポリマー１は、ベンジルメタクリレート：スチレン：アクリル酸：２−ヒドロキシエチルメタクリレート＝１５．６：３７．０：３０．５：１６．９（モル比）の共重合体１００モル％に対して、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを１６．９モル％付加したものであり、重量平均分子量が４２５００のものである。
【００９９】
なお、上記組成は、反射部用の赤色用フォトレジストの組成である。透過部用の赤色用フォトレジストには、赤色顔料、黄色顔料、および分散剤の配合量をそれぞれ上記の２倍量としたものを調製した。
【０１００】
（３）緑色用フォトレジスト
上記の赤色用フォトレジストにおける赤色顔料および黄色顔料に替えて、下記の緑色顔料および黄色顔料を下記の配合量で用いたほかは、赤色用フォトレジストと同じ組成成分を同じ配合量で用いた。
・緑色顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＧ７）・・・・・・・・・・・・・・・・・１．９重量部
（大日精化製セイカファストグリーン５３１６Ｐ））
・黄色顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＹ１３９）・・・・・・・・・・・・・・・１．１重量部
（ＢＡＳＦ社製、パリオトールイエローＤ１８１９）
【０１０１】
なお、上記組成は、反射部用の緑色用フォトレジストの組成である。透過部用の緑色用フォトレジストには、緑色顔料、黄色顔料、および分散剤の配合量をそれぞれ上記の２倍としたものを調製した。
【０１０２】
（４）青色パターン形成用フォトレジスト
上記の赤色用フォトレジストにおける赤色顔料、黄色顔料、および分散液に替えて、下記の青色顔料、紫色顔料、および分散液を下記の配合量で用い、且つ、下記の顔料誘導体を下記の配合量で用いたほかは、赤色用フォトレジストと同じ組成成分を同じ配合量で用いた。
・青色顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＢ１５：６）・・・・・・・・・・・・・・２．３重量部
（ＢＡＳＦ社製ヘリオゲンブルーＬ６７００Ｆ））
・紫色顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＶ２３）・・・・・・・・・・・・・・・・０．７重量部
（クラリアント社製、フォスタパームＲＬ−ＮＦ）
・顔料誘導体・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．３重量部
（ゼネカ（株）製ソルスパース１２０００）
・分散剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１．２重量部
（ゼネカ（株）製ソルスパース２４０００）
【０１０３】
なお、上記組成は、反射部用の青色用フォトレジストの組成である。透過部用の青色用フォトレジストには、緑色顔料、黄色顔料、分散剤、顔料誘導体の配合量をそれぞれ上記の２倍量としたものを調製した。
【０１０４】
（位相差層形成用の液晶組成液の調製）
位相差層形成用の液晶組成物には、下記のような組成の液晶組成液が調製された。下記の液晶組成液１、２の各組成に示す溶剤以外の組成成分を、それぞれ各組成成分に対応する下記の配合量（重量部）で混合し、それぞれ下記の溶剤に溶解させることで、位相差層形成用の重合性液晶組成物としての液晶組成物が調製された。
【０１０５】
（液晶組成液の組成）
重合性液晶化合物・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２８．７５重量部
（化１１においてａ、ｂがいずれも６の化合物）
光重合開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１．２４重量部
（イルガキュアー９０７（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社））
重合禁止剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．０１重量部
（２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール）
溶剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７０．００重量部
（ジエチレングリコールジメチルエーテル）
【０１０６】
実施例１
【０１０７】
（ブラックマトリクスの形成）
洗浄したガラス基材上に、上記ＢＭ用フォトレジストをスピンコート法で塗布し、減圧乾燥により溶剤を減じ、８０℃、３分間の条件で予備焼成（プリベーク）し、ストライプ状のＢＭが設けられるようなパターンを形成されたマスクを用いて露光（１００ｍＪ／ｃｍ２）し、続いて０．０５％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を６０秒行った後、２３０℃、３０分間の条件で焼成（ポストベーク）し、膜厚１．２μｍのＢＭを製膜した。こうして、ガラス基板面上にＢＭを形成したもの（ＢＭ基板という）を得た。
【０１０８】
（カラーフィルタ層の形成）
次に、上記反射部用の青色用フォトレジストを、ＢＭ基板上にスピンコート法で塗布し、減圧乾燥により溶剤を取り除き、８０℃、３分間の条件でプリベークし、青色の着色層のパターンに対応したパターンを形成したフォトマスクを用いて、アライメント露光（１００ｍＪ／ｃｍ２）した。引き続き０．１％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を６０秒行った後、２３０℃、３０分間ポストベークし、ＢＭのパターンに対して所定の位置関係となるように反射部用の青色着色層を形成した。
【０１０９】
さらに、ＢＭ基板上に、反射部用の青色着色層を形成する方法と同様にして、反射部用の緑色着色層、反射部用の赤色着色層、透過部用の青色着色層、透過部用の緑色着色層、透過部用の赤色着色層を形成することにより、「カラーフィルタ層を形成された基板」を得た。反射部用の各色の着色層の膜厚（目標とする膜厚）、透過部用の各色の着色層の膜厚（目標とする膜厚）は、いずれも１．３μｍとした。ここで、反射部用の着色層のパターンおよび透過部用の着色層のパターンは、それぞれ、赤色、緑色、青色の着色層が面順次に並ぶようなパターンである。そして、反射部の着色層のパターンでなる画素パターンおよび透過部の着色層のパターンでなる画素パターンはガラス基板の面内方向の所定位置に略矩形状の光透過部を所定方向に間欠的に格子状に並べて形成されるパターンであり、赤色、緑色、青色の着色層が面順次に並ぶようなパターンである（図６）。図６中、ＢＭ基板は、符号Ｕで示され、ブラックマトリクスは、符号Ｍで示され、赤色、緑色、青色の着色層は、Ｃ（Ｒ）、Ｃ（Ｇ）、Ｃ（Ｂ）の符号で示され、反射部用の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層は、Ｃ（Ｒ１）、Ｃ（Ｇ１）、Ｃ（Ｂ１）の符号で示され、透過部用の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層は、Ｃ（Ｒ２）、Ｃ（Ｇ２）、Ｃ（Ｂ２）の符号で示される。なお、ＢＭ基板上に着色層からなるカラーフィルタ層を形成した基板を、ＣＦ基板という。
【０１１０】
（位相差層の形成）
ＣＦ基板の表面上（ＣＦ基板の表裏二面のうちカラーフィルタ層の形成面上）に、配向膜形成用の組成物（ＪＳＲ株式会社製、ＡＬ１２５４）を、スピンコーターを用いて塗布して、塗布膜を、塗布膜の膜厚が０．１μｍ以下となるように形成するとともに、２３０℃のオーブン内で３０分焼成した。次いで、ラビング装置を用いて、塗布膜に配向処理を施し、配向膜が形成された。
【０１１１】
その後、配向膜面上に、先に調製した位相差層形成用の液晶組成液をスピンコート法で塗布して液晶塗布膜を得て、８０℃、３分間の条件でプリベークした。次に、反射部の位相差の形成パターン（反射部の着色層を横断する線状のパターン）に対応してパターン形成されたハーフトーンマスクを準備した。すなわち、ハーフトーンマスクに形成されたパターンは、「ＣＦ基板の平面視上、カラーフィルタ層の反射部の着色層の形成部分を横断する線状」に形成にされてなるパターンである。さらに、ハーフトーンマスクに形成されたパターンは、位相差層の区分領域ごとに透過率および線幅を異にするように形成された。位相差層の区分領域は、赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の形成部分に対面する領域ごとに区分される領域にあたる。そこで、ハーフトーンマスクの開口部は、赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の形成部分に対面する液晶塗布膜のそれぞれの部分に対応して透過率および線幅を異にするように形成された。このとき、開口部の透過率は、カラーフィルタ層の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の形成部分に対応する区分領域に応じて、それぞれ１００、８０、６０％に設計された。さらに、開口部の線幅が、赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の形成部分に対応する区分領域に応じて、それぞれ２３、２４、２５μｍに設計された。なお、ここにいう１００％とは、もっとも透過率が高い部分（赤色着色層の形成部分に対応する部分）の透過率を１００％とすることを示している。そして、その場合に、緑色着色層、青色着色層の形成部分に対応する部分の透過率が、相対的に、８０、６０％になる。
【０１１２】
このハーフトーンマスクを介して液晶塗布膜にアライメント露光（２００ｍＪ／ｃｍ２）を行い、その後、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）を用いてバット現像を５秒行い、しかる後、２３０℃、３０分間ポストベークした。こうして、ＣＦ基板上の反射部の着色層を横断する線状に位相差層を形成したカラーフィルタが得られた。
【０１１３】
（カラーフィルタの位相差層の区分領域ごとの線幅測定）
得られたカラーフィルタにおける位相差層の線幅は、寸法測定機（ソキア社製、ＡＭＩＣ−１３００）で測定された。このとき、カラーフィルタの位相差層の区分領域、すなわち、着色層に対応する領域ごとに、位相差層の線幅を測定した。結果を表１に示す。
【０１１４】
（カラーフィルタの各色の着色層の位相差測定）
得られたカラーフィルタの位相差層を通る光に生じる位相差（ｎｍ）を、次のように測定した。測定には、オリンパス社製の顕微分光測定装置ＯＳＰ−ＳＰ２００と偏光板２枚を用いた。まず、偏光板２枚の光軸がパラレルとなるようにそれら２枚の偏光板を上下に配置し、偏光板の光軸に対して位相差層の光軸が４５°の角度をなすように２枚の偏光板でカラーフィルタをはさみ、下側の偏光板から入射されて上側の偏光板を透過した光の分光透過率を測定した。次に、カラーフィルタの厚み方向に回転軸をとって上側の偏光板を９０°回転することで、２枚の偏光板をそれらの光軸がクロスするような状態とし、上記と同様の光の分光透過率を測定した。分光透過率の測定結果に基づき、各色の着色層を通る光についての位相差を、回転検光子法によって算出した。測定と算出は各色の画素ごとに行った。なお、顕微分光測定装置を用いた位相差の測定にあたり、カラーフィルタの平面視上各色の着色層の形成領域内の中央部分に測定スポット（測定スポット径１０μｍ）を選択し、その測定スポットについて位相差が計測された。これにより、カラーフィルタの位相差層の区分領域ごとの位相差が測定されることになる。結果を表１に示す。
【０１１５】
比較例１
実施例１で用いたハーフトーンマスクの代わりに、カラーフィルタ層の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の形成部分に対応する区分領域に応じて、透過率が１００、８０、６０％、線幅が２５、２５、２５μｍとなるように開口部が設計されているハーフトーンマスクを用いた以外は、実施例１と同じ方法が実施された。これによって得られたカラーフィルタを用い、実施例１と同じ方法で、カラーフィルタの位相差層の区分領域ごとの線幅測定、および、各色の着色層の位相差測定を行った。結果を表１に示す。
【０１１６】
比較例２
実施例１で用いたハーフトーンマスクの代わりに、カラーフィルタ層の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の形成部分に対応する区分領域に応じて、透過率が１００、１００、１００％、線幅が２５、２５、２５μｍとなるように開口部が設計されているハーフトーンマスクを用いた以外は、実施例１と同じ方法が実施された。これによって得られたカラーフィルタを用い、実施例１と同じ方法で、カラーフィルタの位相差層の区分領域ごとの線幅測定、および、各色の着色層の位相差測定を行った。結果を表１に示す。
【０１１７】
実施例２
（ブラックマトリクスの形成）
ブラックマトリクスの形成を行う工程は、実施例１と同じ方法によって実施された。
【０１１８】
（位相差層の形成）
ＢＭ基板の表面上（ＢＭ基板の表裏二面のうちＢＭの形成面上）に、実施例１と同じ方法で位相差層を形成した。ただし、ハーフトーンマスクの開口部は、後に赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の形成部分に対面することを予定される液晶塗布膜のそれぞれの部分に対応して透過率および線幅を異にするように形成される。このとき、透過率は、後にカラーフィルタ層の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の形成部分に対応することになる区分領域に応じて、それぞれ１００、８０、６０％に設計された。さらに、線幅が、後に赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の形成部分に対応する区分領域に応じて、それぞれ２３、２４、２５μｍに設計された。
【０１１９】
（カラーフィルタ層の形成）
次に、上記に調整された６種類の各色用のフォトレジストが、それぞれ位相差層を形成した基板上（位相差層の形成面上）にスピンコート法で塗布されて、反射部の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層、および、透過部の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層が形成されたほかは、実施例１と同じ方法でカラーフィルタ層が形成された。
【０１２０】
こうして、ＢＭ基板上に反射部の着色層を横断する線状に位相差層を形成し且つ位相差層上にカラーフィルタ層を形成したカラーフィルタが得られた。得られたカラーフィルタを用い、実施例１と同じ方法で、カラーフィルタの位相差層の区分領域ごとの線幅測定、および、各色の着色層の位相差測定を行った。結果を表１に示す。
【０１２１】
比較例３
実施例２で用いたハーフトーンマスクの代わりに、カラーフィルタ層の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の形成部分に対応する区分領域に応じて、透過率が１００、１００、１００％、線幅が２５、２５、２５μｍとなるように開口部が設計されているハーフトーンマスクを用いた以外は、実施例２と同じ方法が実施された。これによって得られたカラーフィルタを用い、実施例２と同じ方法で、カラーフィルタの位相差層の区分領域ごとの線幅測定、および、各色の着色層の位相差測定を行った。結果を表１に示す。
【０１２２】
【表１】
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【符号の説明】
【０１２３】
１  カラーフィルタ
２  基材
３  カラーフィルタ層
４  液晶塗布膜
５，６，７  着色層
８  ブラックマトリクス
９  位相差層
１０  ハーフトーンマスク
１１  開口部
１９，２０  偏光板
２２  第１の基板
２３  第２の基板
２４  液晶材料
２５  一対の基板
２８  駆動用液晶層
３０  液晶表示装置
３１  位相差フィルム
３４  反射膜
４０  液晶セル
４４  液晶
５０  柱体
６０  反射部
６１  透過部
１１０，１１１  ガラス基板
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，ｑ１，ｑ２，ｑ３  ハーフトーンマスクにおける所定の領域
Ｑ  ハーフトーンマスクにおいて光を透過させる部分の領域
Ｌ  照射される光の進行方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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