(57)【要約】      （修正有）【課題】位相差層が、その下地を凹凸面として形成されている場合にあっても、位相差層の表面に生じる凹凸を０．１μｍ以下に効果的に抑制されたカラーフィルタを形成するため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厚みを異にする着色層を設けるカラーフィルタ層（３）形成工程と、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、その液晶化合物を所定の方向に配向させ、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することにより、液晶化合物を重合してなる構造を有する位相差層（９）を、備えており、カラーフィルタ層形成工程および位相差層形成工程は、各々の形成工程の後において、位相差層と着色層の積層された領域でのカラーフィルタの表面の凹凸差が０．１μｍ以下となるように行われる、ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。【選択図】図３
2010250120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する基材と、該基材に対して直接若しくは間接に厚みの異なる複数の着色層を備えてなるカラーフィルタ層と、該カラーフィルタ層に対して直接又は間接に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厚みを異にする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、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、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することにより、液晶塗布膜に含まれる液晶化合物を重合してなる構造を有する位相差層を、カラーフィルタ層に対して直接もしくは間接に形成する位相差層形成工程と、を備えており、
カラーフィルタ層形成工程および位相差層形成工程は、該カラーフィルタ層形成工程および位相差層形成工程の後において、位相差層と着色層の積層された領域でのカラーフィルタの表面の凹凸差が０．１μｍ以下となるように行われる、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】
カラーフィルタ層形成工程では、色種を異にする複数種類の着色層が形成され、且つ、着色層は、４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲における光の透過率の最大値を与える波長が大きい着色層ほど、着色層の膜厚が小さくなるように形成される、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】
カラーフィルタ層形成工程では、光透過性を有する着色層として、赤色の着色層、緑色の着色層、青色の着色層が形成され、且つ、各色の着色層の膜厚が（数１）をみたすように着色層が形成され、
位相差層形成工程では、赤色の着色層、緑色の着色層、青色の着色層それぞれに対面する領域に形成された位相差層の膜厚が、（数２）をみたすように位相差層が形成される、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。
（数１）  ｈ（Ｒ）＜ｈ（Ｇ）＜ｈ（Ｂ）  
（数２）  ｄ（Ｒ）＞ｄ（Ｇ）＞ｄ（Ｂ）  
（ただし、ｈ（Ｒ）、ｈ（Ｇ）、ｈ（Ｂ）は、それぞれ、赤色の着色層の膜厚、緑色の着色層の膜厚、青色の着色層の膜厚であり、ｄ（Ｒ）、ｄ（Ｇ）、ｄ（Ｂ）は、それぞれ、赤色の着色層に対面する領域に形成された位相差層の膜厚、緑色の着色層に対面する領域に形成された位相差層の膜厚、青色の着色層に対面する領域に形成された位相差層の膜厚である。）
【請求項６】
位相差層形成工程では、所定のパターンを形成したハーフトーンマスクにて、位相差層がパターニング形成される、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
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に用いられ、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カラーフィルタの製造方法であり、
位相差層形成工程では、透過部を避けて反射部に対して位相差層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にて、位相差層がパターニング形成される、ことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の製造方法で得られたカラーフィルタを備え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。ここに、透過表示機能と反射表示機能は、それぞれ透過型液晶表示装置と反射型液晶表示装置の表示機構に対応する機構による表示機能を示す。
【０００５】
半透過半反射型液晶表示装置のなかでも優れたものとして、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液晶化合物（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、位相差層の厚み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）。このカラーフィルタでは、着色層の厚みを当該着色層の色種に応じて変えつつ、着色層の層厚みと位相差層の厚みの合計を保つことで、相対的に位相差層の厚みを変化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１０１６４５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、着色層の表面を下地面（単に、下地ということがある）として、その下地の上に積層される。ここで、着色層の厚みが色種ごとに異なるため、下地は凹凸面をなしている。位相差層は、そのような凹凸面上に積層される。このため、特許文献１に記載されたカラーフィルタでは、下地の凹凸状態が位相差層の表面に残ってしまう虞があり、具体的には、位相差層の表面に０．１μｍ程度の凹凸が存在してしまう虞があった。
【００１０】
この虞は、位相差層を構成する重合性液晶化合物の複屈折（Δｎ）や、着色層のパターンやサイズによっては、一層深刻なものとなる。例えば、着色層が線状に形成される場合、着色層の線幅によっては、位相差層の表面に０．１μｍを超える凹凸が生じる虞もあった。
【００１１】
一般的に、カラーフィルタには、それを組み込まれる液晶表示装置における駆動用液晶層の配向を規制するために突起が設けられるほか、液晶セルのセルギャップを保つために柱材などが設けられる。そして、このような突起や柱材を除いたカラーフィルタの表面（表層面）は、駆動液晶の位相差制御・配向性の点で、できる限り平坦であることが好ましい。したがって、カラーフィルタが、位相差層の表面に０．１μｍを超える凹凸を生じることは重要な問題となる。
【００１２】
また、特許文献１に記載されたカラーフィルタでは、着色層は、位相差層の形成に先だって形成する必要があり、カラーフィルタの製造方法のバリエーションに限りがあった。
【００１３】
本発明は、上記の問題点に鑑み、位相差層が、その下地を凹凸面として形成されている場合にあっても、位相差層の表面に生じる凹凸を０．１μｍ以下に効果的に抑制されたカラーフィルタを形成するための製造方法を提供することを目的とするとともに、上記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】
【００１４】
本発明は、（１）光透過性を有する基材と、該基材に対して直接若しくは間接に厚みの異なる複数の着色層を備えてなるカラーフィルタ層と、該カラーフィルタ層に対して直接又は間接に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厚みを異にする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、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、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することにより、液晶塗布膜に含まれる液晶化合物を重合してなる構造を有する位相差層を、カラーフィルタ層に対して直接もしくは間接に形成する位相差層形成工程と、を備えており、
カラーフィルタ層形成工程および位相差層形成工程は、該カラーフィルタ層形成工程および位相差層形成工程の後において、位相差層と着色層の積層された領域でのカラーフィルタの表面の凹凸差が０．１μｍ以下となるように行われる、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）カラーフィルタ層形成工程では、色種を異にする複数種類の着色層が形成され、且つ、着色層は、４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲における光の透過率の最大値を与える波長が大きい着色層ほど、着色層の膜厚が小さくなるように形成される、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）カラーフィルタ層形成工程では、光透過性を有する着色層として、赤色の着色層、緑色の着色層、青色の着色層が形成され、且つ、各色の着色層の膜厚が（数１）をみたすように着色層が形成され、
位相差層形成工程では、赤色の着色層、緑色の着色層、青色の着色層それぞれに対面する領域に形成された位相差層の膜厚が、（数２）をみたすように位相差層が形成される、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、
（数１）  ｈ（Ｒ）＜ｈ（Ｇ）＜ｈ（Ｂ）  
（数２）  ｄ（Ｒ）＞ｄ（Ｇ）＞ｄ（Ｂ）  
（ただし、ｈ（Ｒ）、ｈ（Ｇ）、ｈ（Ｂ）は、それぞれ、赤色の着色層の膜厚、緑色の着色層の膜厚、青色の着色層の膜厚であり、ｄ（Ｒ）、ｄ（Ｇ）、ｄ（Ｂ）は、それぞれ、赤色の着色層に対面する領域に形成された位相差層の膜厚、緑色の着色層に対面する領域に形成された位相差層の膜厚、青色の着色層に対面する領域に形成された位相差層の膜厚である。）
（６）位相差層形成工程では、所定のパターンを形成したハーフトーンマスクにて、位相差層がパターニング形成される、ことを特徴とする上記（１）から（５）のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法、
（７）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に用いられ、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カラーフィルタの製造方法であり、
位相差層形成工程では、透過部を避けて反射部に対して位相差層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にて、位相差層がパターニング形成される、ことを特徴とする、上記（１）から（６）のいずれか１項に記載のカラーフィルタの製造方法、
（８）上記（１）から（７）のいずれか１項に記載の製造方法で得られたカラーフィルタを備え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】
【００１５】
本発明によれば、位相差層の下地が凹凸を有する場合に、これまでの技術では位相差層の表面に残ってしまう０．１μｍ程度の凹凸を、ハーフトーンマスクを使用することで、減じることができる。また、本発明によれば、厚みを異にする多数の色種の着色層にてカラーフィルタ層が構成されていても、その色種数に応じた多諧調のハーフトーンマスクを用いることで容易にカラーフィルタの凹凸差を０．１μｍ以内にすることができる。
【００１６】
本発明においては、位相差層に含まれる重合性液晶化合物の複屈折（Δｎ）の値に応じて、ハーフトーンマスクを適宜設計することで、位相差層の表面の凹凸を減じることが可能となる。また、本発明では、下地が着色層である場合、その着色層の線幅（平面視上の寸法）に応じて、ハーフトーンマスクを適宜設計することで、位相差層の表面の凹凸を減じることも可能となる。
【００１７】
なお、位相差層は、カラーフィルタにおいて半透過半反射型液晶表示装置の反射部に対応する部分に形成される場合のみならず、視野角補償のために液晶表示装置のカラーフィルタに形成される場合もあるが、本発明は、そのいずれの場合についても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施形態において、基材の上に塗布膜を形成する工程を模式的に説明するための断面模式図である、（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）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断面模式図である、（ｄ）図１（ｃ）の領域Ｓの部分拡大図である。
【図２】（ａ）本発明の第２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、（ｂ）本発明の第２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断面模式図である、（ｃ）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】本発明の第４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斜視模式図である。
【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】
【００１９】
本発明は、図１（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厚みの異なる複数の着色層５，６，７を備え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。
【００２０】
［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））。
【００２１】
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。
【００２２】
（カラーフィルタ層形成工程）
カラーフィルタ層形成工程は、表面に凹凸を形成したカラーフィルタ層を形成する工程である。ここに、カラーフィルタ層３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を有してなる（図１（ａ））。したがって、カラーフィルタ層形成工程は、基材２に対して直接又は間接に厚み（膜厚）を異にする着色層５，６，７を設けることにより実現される。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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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（ａ））。図１（ａ）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概略断面図である。
【００２６】
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。
【００２７】
所定色の着色層５，６，７は色種を異にする。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。
【００２８】
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。
【００２９】
着色層５，６，７は、つぎのように、フォトリソグラフィー法や、印刷法などを用いて形成される。
【００３０】
＜フォトリソグラフィー法による場合＞
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。
【００３１】
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、色種ごとに膜厚を異にして形成されている。
【００３２】
着色層の膜厚の差は、比較対象となる着色層の色と、膜厚を異ならせる目的に応じて異なる。例えば、着色層がＲＧＢの３色でなり、且つ、それぞれの着色層の厚みを異にさせる目的が、波長分散の問題の解消目的である場合、着色層の膜厚の差は、０．０５〜０．５μｍの範囲内になるのが通常である。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
（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。
【００３６】
図１（ｃ）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。なお、図１（ｃ）では、位相差層９の下地は、カラーフィルタ層３の各色の着色層の膜厚が異なることによって「凹凸を有する面」を構成している。
【００３７】
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）（図１（ａ））、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）（ｃ））を備えてなる。
【００３８】
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。
【００３９】
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、塗布膜はカラーフィルタ層の凹凸面上に形成される。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。
【００４０】
＜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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
【化１】
2010250120.tif 000003
・・・（１）
【００４５】
【化２】
2010250120.tif 000004
・・・（２）
【００４６】
【化３】
2010250120.tif 000005
・・・（３）
【００４７】
【化４】
2010250120.tif 000006
・・・（４）
【００４８】
【化５】
2010250120.tif 000007
・・・（５）
【００４９】
【化６】
2010250120.tif 000008
・・・（６）
【００５０】
【化７】
2010250120.tif 000009
・・・（７）
【００５１】
【化８】
2010250120.tif 000010
・・・（８）
【００５２】
【化９】
2010250120.tif 000011
・・・（９）
【００５３】
【化１０】
2010250120.tif 000012
・・・（１０）
【００５４】
【化１１】
2010250120.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。
【００５５】
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。
【００５６】
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「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。
【００５７】
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。
【００５８】
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（ａ））。なお、図１（ａ）では、凹凸を有するカラーフィルタ層３面上に、液晶塗布膜４が形成される。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
＜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。
【００６２】
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。
【００６３】
ハーフトーンマスク１０とは、フォトマスクであって、フォトマスクを透過する光量を多様にした、多諧調フォトマスクである。ハーフトーンマスク１０は、「所定のパターン」にて、パターン形成されている。ここに、「所定のパターン」は、「下地に対して位相差層９を形成しようとする領域」において「要請される位相差層９の厚みのパターン」に応じて「フォトマスクを透過する光量を異にする」ような、パターンである。すなわち、ハーフトーンマスク１０は、位相差層９の面内方向の所定位置において位相差層９に要請される膜厚の違いに応じて、光の透過率を異ならせてパターン形成されている。例えば、図１（ｃ）では、位相差層９の膜厚が、着色層５，６，７に対応して異なる。その場合、図１（ｂ）に示すように、ハーフトーンマスク１０は、「下地をなすカラーフィルタ層３の各色の着色層５，６，７に対応する部分に形成された液晶塗布膜４に対して対向する部分」の領域に応じて、光の透過率を異ならせてパターン形成されている。すなわち、着色層５，６，７に対応する領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３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の透過率とするようなパターンを形成している。
【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】
このカラーフィルタの製造方法においては、位相差層９の面内方向の所定位置において位相差層に要請される膜厚の違いに応じて、多様な膜厚を有する（所望の膜厚のパターンを有する）ように位相差層９が形成される（図１（ｃ））。
【００６６】
そして、カラーフィルタの製造方法においては、そのカラーフィルタ層形成工程と位相差層形成工程の後において位相差層９と着色層５，６，７の積層された領域でのカラーフィルタの表面の凹凸差（図１（ｄ）において符号Ｇ）が０．１μｍ以下となる（図１（ｄ））。このとき、ハーフトーンマスクを介した液晶塗布膜に対する活性放射線の照射が、位相差層と着色層の積層された領域でのカラーフィルタの表面の凹凸差が０．１μｍ以下となるように、実施される。なお、図１（ｄ）は、図１（ｃ）の破線で示す領域Ｓで指定される部分を拡大した状態を説明するための図面である。
【００６７】
カラーフィルタの表面の凹凸差Ｇとは、次のように測定される。各着色層５，６，７の形成領域中央位置に対応するカラーフィルフィルタの表面位置（着色層５，６，７それぞれについて、位置Ｐ（Ｒ）、位置Ｐ（Ｇ）、位置Ｐ（Ｂ））について、触針式段差計にて、位置Ｐ（Ｒ）、位置Ｐ（Ｇ）、位置Ｐ（Ｂ）から基材２面までの距離が測定される。その距離は、位置Ｐ（Ｒ）、位置Ｐ（Ｇ）、位置Ｐ（Ｂ）について、距離Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ（Ｂ）であるとする。そして、隣り合う着色層５，６，７について距離Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ（Ｂ）相互の差を求め、その値を、凹凸差Ｇとする。例えば、隣り合う着色層７，５について、凹凸差Ｇは｜Ｌ（Ｂ）−Ｌ（Ｒ）｜であるものとする。本発明のカラーフィルタでは、どの隣り合う着色層５，６，７間でも、凹凸差Ｇが０．１μｍ以下となる。
【００６８】
カラーフィルタの表面の凹凸差Ｇは、触針式段差計にて、着色層５，６，７のいずれかの表面位置を基準にして、その着色層に対して隣り合う他の着色層の表面位置までの段差を直接計測することによって、測定されてもよい。そのほか、凹凸差Ｇは、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で、カラーフィルタの断面プロファイル（Ｐｒｏｆｉｌｅ）を得て、この断面プロファイルからの読み取りによって、測定されてもよい。
【００６９】
これまで、複数種類の着色層を有するともに位相差層を有するカラーフィルタを製造するにあたり、波長分散の調整を実現するべく着色層の厚みを色種に応じた異なる値とされたことによって位相差層の下地に段差が生じてしまっている場合、位相差層の寸法が大きいときには画素のサイズの設計を調整することによって着色層の段差を解消してカラーフィルタの最表面（位相差層形成部分に対応する最表面の部分）をある程度までは平坦化できるものの、位相差層の寸法が小さいときには画素のサイズの設計を調整することでは、位相差層の表面を平坦化できなかった。この点、本発明によれば、ハーフトーンマスクを用いて位相差層を形成することで、設計上どのような着色層の段差が設けられても、位相差層形成部分に対応した最表面の部分を平坦化されたカラーフィルタを得ることができる。
【００７０】
なお、本発明の第１の実施形態では、既に説明したように、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。
【００７１】
［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）。
【００７２】
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。
【００７３】
まず、第２の実施形態の製造方法において、位相差層形成工程は、下地がカラーフィルタ層３でなく基材２であることを除いては、第１の実施形態における位相差層形成工程と同じ方法で実施される。すなわち、基材２上に液晶塗布膜４が形成され（図２（ａ））、その液晶塗布膜４に対してハーフトーンマスク１０を介して活性放射線Ｌを照射し、液晶塗布膜が位相差層９をなす。ハーフトーンマスク１０は、第１の実施形態と同じく、所定領域の位相差層９に要請される膜厚に応じて、そのハーフトーンマスク１０における所定の領域（領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）ごとに光の透過率を異ならせるようなパターンにてパターン形成されている。この位相差層形成工程により、位相差層９の面内方向の所定領域において位相差層９に要請される膜厚の違いに応じて、その所定領域ごとに異なる膜厚を有する位相差層９が形成される（図２（ｂ））。
【００７４】
第２の実施形態の製造方法において、カラーフィルタ層形成工程は、着色層３を形成しようとする面が位相差層９の表面上であることを除き、第１の実施形態におけるカラーフィルタ層形成工程と同じ方法で実施される。このカラーフィルタ層形成工程により、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（ｃ））。
【００７５】
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。このときにおいても、位相差層形成部分に対応した最表面の部分を平坦化されたカラーフィルタを得ることができるとともに、位相差層９の電気信頼性の低下を無視できる程度に抑えることができ、厳しい電気信頼性の要請にも耐えるカラーフィルタ１を得ることができる。
【００７６】
［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、カラーフィルタ層形成工程では、着色層５，６，７は、次のような膜厚にて形成されてよい（第３の実施形態）。
【００７７】
すなわち、第３の実施形態の製造方法におけるカラーフィルタ層形成工程では、色種を異にする複数種類の着色層５、６、７が形成され、且つ、着色層５，６，７は、可視光域における光の透過率の最大値を与える波長が大きい着色層ほど、着色層の膜厚が小さくなるように形成される。
【００７８】
たとえば、第３の実施形態の製造方法において、カラーフィルタ層形成工程にて、光透過性を有する着色層として、赤色（Ｒ）の着色層５、緑色（Ｇ）の着色層６、青色（Ｂ）の着色層７が形成される場合、各色の着色層５，６，７の膜厚が下記（数３）をみたすように着色層が形成される（図１（ｃ）、図２（ｃ））。
【００７９】
なお、赤色（Ｒ）の着色層５、緑色（Ｇ）の着色層６、青色（Ｂ）の着色層７について、４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲における光の透過率の最大値を与える波長は、それぞれ６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲、５００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の範囲、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の範囲にある。
【００８０】
位相差層を有するカラーフィルタにおいて、位相差層が重合性液晶化合物の重合構造を有する場合、重合性液晶化合物の屈折率の特性上、位相差層に対する入射光の波長が大きいほど入射光に与えられる位相差が小さくなってしまうのが通常であるが、カラーフィルタにおいては、入射光の波長が大きいほど位相差層に対する入射光に対して付与されるべき位相差として要請される値が大きくなるのが通常であり、重合性液晶化合物の屈折率特性の問題がある。このため、この要請を満たしつつ、位相差層形成部分に対応した部分の最表面を平坦化されたカラーフィルタを得るためには、着色層の色種ごとに位相差層に用いる重合性液晶化合物を変える必要があった。この点、本発明によれば、下地となる着色層の段差を変えることで上記の要請を満たすとともに、最表面（位相差層形成部分に対応する最表面の部分）を平坦化されたカラーフィルタを得ることができる。
【００８１】
さらに、下記（数３）が満たされる場合において、位相差層形成工程では、赤色の着色層５、緑色の着色層６、青色の着色層７それぞれに対面する領域に形成された位相差層９の部分の膜厚が、下記（数４）をみたすように、位相差層９が形成されることが好ましい。
【００８２】
（数３）  ｈ（Ｒ）＜ｈ（Ｇ）＜ｈ（Ｂ）  
（数４）  ｄ（Ｒ）＞ｄ（Ｇ）＞ｄ（Ｂ）  
（ただし、ｈ（Ｒ）、ｈ（Ｇ）、ｈ（Ｂ）は、それぞれ、赤色の着色層の膜厚、緑色の着色層の膜厚、青色の着色層の膜厚であり、ｄ（Ｒ）、ｄ（Ｇ）、ｄ（Ｂ）は、それぞれ、カラーフィルタ層の平面視上、赤色の着色層に対面する領域に形成された位相差層の膜厚、緑色の着色層に対面する領域に形成された位相差層の膜厚、青色の着色層に対面する領域に形成された位相差層の膜厚である。）
【００８３】
着色層の膜厚、位相差層の膜厚は、触針式段差計にて示される値である。
【００８４】
位相差層を有するカラーフィルタにおいて、カラーフィルタ層３を構成する着色層としては、上記のように赤色の着色層５、緑色の着色層６、青色の着色層７の３種類を採用されることが頻繁である。このような３色の着色層５，６，７を有するカラーフィルタ１について、上記したような屈折率特性の問題を解消するには、上記（数３）のように３色の着色層５，６，７の厚みを定められたカラーフィルタ層３にて位相差層９の下地を形成することが必要となる。このとき、本発明によれば、ハーフトーンマスクを用いて、カラーフィルタ層３上に積層される位相差層９の膜厚として上記（数４）のような膜厚を有するように位相差層９を形成することができるため、表面の平坦な位相差層９を形成することができる。
【００８５】
［第４の実施形態］
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４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の例を説明する断面図である。
【００８６】
（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。
【００８７】
［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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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に対応する部分に、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か」に応じて、その膜厚を異にしている。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。
【００９２】
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。
【００９３】
また、第１の基板２２において、ガラス基板１には、外側に、偏光板１９が配置されている。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
［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４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。
【００９９】
このカラーフィルタは、第１から第４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（位相差層９の形成される部分）応じて光を透過可能な領域（図５中、領域Ｑ）をパターン形成し、且つ、位相差層９の面内方向の位置に応じて要請される位相差層９の厚みに応じて光の透過率を異ならせている（例えば、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の光透過率にする）ものが準備される。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、位相差層９がパターニング形成される。
【０１００】
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。
【０１０１】
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】
【０１０２】
（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。
【０１０３】
（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。
【０１０４】
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。本実施例では簡単のために、反射部の各色着色層の感材の濃度を１通りにしたが、膜厚設計に合わせ、より正確に適宜調製することが可能である。
【０１０５】
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。
【０１０６】
（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
【０１０７】
（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）
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
（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）
【０１１１】
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。
【０１１２】
（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）
【０１１３】
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。
【０１１４】
（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液として、液晶組成液１，２の２種類が下記のように調製された。下記の液晶組成液１、２の各組成に示す組成成分を、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液晶組成物１、２を調製した。
【０１１５】
（液晶組成液１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）
【０１１６】
（液晶組成液２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）
ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート・・・・・・・・・３．０  重量部
（東亞合成社製、Ｍ−４０８）
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）
【０１１７】
（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。
【０１１８】
実施例１
（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の青色着色層を形成した。
【０１１９】
さらに、ＢＭ基板上に、反射部の青色着色層を形成する方法と同様にして、反射部の緑色着色層、反射部の赤色着色層、透過部の青色着色層、透過部の緑色着色層、透過部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。反射部の各色の着色層の膜厚（目標とする膜厚）は、表１に示した通りである。透過部の各色の着色層の膜厚（目標とする膜厚）は、いずれも表１の反射部の緑色着色層の膜厚とした。ここで、反射部の着色層のパターンおよび透過部の着色層のパターンは、それぞれ、赤色、緑色、青色いずれについても、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、反射部の赤色着色層、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。このとき、反射部の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層が面順次に並ぶ方向に測定された反射部の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の幅の平均値を、着色層の線幅と呼ぶ。着色層の線幅は、表１に示すとおりである。着色層上に位相差層を形成する場合、着色層の線幅が大きいほど着色層の凹凸差が、位相差層の表面に残りやすくなる。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。
【０１２０】
（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。
【０１２１】
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１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、赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の形成部分に対応して透過率を異にするように形成された。このとき、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して、それぞれ１００、８０、６０％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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
（カラーフィルタの表面の段差測定）
得られたカラーフィルタを用いて、位相差層形成部分の表面段差を測定した。この表面段差は、触針式段差計（小坂研究所社製、「ＳＵＲＦＣＯＲＤＥＲ  ＥＴ４００Ｌ」）で測定された。このとき、カラーフィルタの平面視上、赤色着色層の形成領域をなす位置を基準として、隣り合う緑色着色層の形成領域と青色着色層の形成領域それぞれ向かって触針を走査して、カラーフィルタの表面段差（μｍ）が測定された。カラーフィルタの表面の段差は、赤色着色層の形成領域と青色着色層の形成領域の間の段差（大きさＷ）のほうが、赤色着色層の形成領域と緑色着色層の形成領域の間の段差よりも大きかった。このとき得られる上記Ｗが、カラーフィルタの表面段差にあたる。表面段差の測定結果を表１に示す。
【０１２４】
（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着色層ごとに行った。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。結果を表１に示す。
【０１２５】
実施例２
反射部における各色の着色層の膜厚を表１に記載するように変更し、且つ、位相差層の形成に用いる液晶組成液として液晶組成液２を使用したほかは、実施例１と同様の方法を用いてカラーフィルタを作製した。得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様の方法を用いて段差測定と位相差測定を行った。結果を表１に示す。
【０１２６】
実施例３
着色層の線幅を表１に記載するように変更したほかは、実施例１と同様の方法を用いてカラーフィルタを作製した。得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様の方法を用いて段差測定と位相差測定を行った。結果を表１に示す。
【０１２７】
実施例４
ＢＭ基板上に位相差層を形成し、次いで着色層を形成したほかは、実施例１と同様の方法を用いてカラーフィルタを作製した。なお、実施例４のカラーフィルタの平面視上、位相差層および着色層の形成パターンは、それぞれ実施例１のカラーフィルタにおける位相差層および着色層と同じパターンとなっている。得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様の方法を用いて段差測定と位相差測定を行った。結果を表１に示す。
【０１２８】
比較例１から４
比較例１，２，３，４では、ハーフトーンマスクに替えて、反射部の位相差の形成パターンに対応してパターン形成され且つ透過率に相違を設けていないフォトマスクを用いて位相差層を形成したほかについては、それぞれ実施例１，２，３，４と同様の方法が用いられ、カラーフィルタが作製された。比較例１から４のそれぞれについて得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様の方法を用いて段差測定と位相差測定を行った。結果を表１に示す。
【０１２９】
【表１】
2010250120.tif 000014
【０１３０】
ハーフトーンマスクを用いることで、カラーフィルタの表面段差を減らせることが確認された。また、得られたカラーフィルタは、目標とする位相差を得ることができるものであることも確認された。なお、目標とする位相差については、表２に示す。この位相差は、本実施例において位相差層が１／４波長板として機能するように形成されることから、各色の着色層を透過する可視光（４００〜７００ｎｍ）の中心波長を１／４にすることで定められる。
【０１３１】
【表２】
2010250120.tif 000015
【符号の説明】
【０１３２】
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
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】
2010250120.tif 000016
【図２】
2010250120.tif 000017
【図３】
2010250120.tif 000018
【図４】
2010250120.tif 000019
【図５】
2010250120.tif 000020
【図６】
2010250120.tif 000021