(57)【要約】【課題】透明基板上に作成したカラーフィルタ（ＣＦ）のリタデーションは、波長に対しＣＦ内の多重干渉の影響を受けて波打つものとなり、３次元屈折率を波長ごとにもしくは波長依存性を算出するための基礎データとしては不十分である。【解決手段】ＣＦからの反射率ができるだけ少ない透明基板を用い、直線偏光を垂直入射させて前記薄膜の面内の光学軸を求め、前記光学軸を含みかつＣＦに垂直な平面内を進む単色偏光光を少なくとも３つ以上の複数の入射角φｉで前記薄膜に入射させてリタデーションＲ（φｉ）を求め、３次元屈折率の計算式Ｒ（φｉ；ｎx，ｎy，ｎz，β）を決め、前記リタデーションＲ（φｉ）と計算式Ｒを用いて、（Ｒ（φｉ）−Ｒ（φｉ；ｎx，ｎy，ｎz，β））2ができるだけ小さくなるように、ｎx，ｎy，ｎz，βを求めることでＣＦの３次元屈折率を定め、この値をもちいて位相差をー２０〜５０ｎｍに制御したＣＦ層を有するＣＦ基板。【選択図】図９
2010054562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に形成した着色組成物層に対し、少なくとも
１．直線偏光を垂直入射させて前記薄膜の面内の光学軸を求めるステップ、
２．前記光学軸を含みかつ薄膜に垂直な平面内を進む直線偏光を少なくとも３つ以上の複数の入射角φｉで前記薄膜に入射させてリタデーションＲ（φｉ）を求めるステップ、
３．前記リタデーションＲ（φｉ）と下記式（２）の計算式Ｒ（φｉ；ｎx，ｎy，ｎz，β）を用いて、下記式（１）のρができるだけ小さくなるように、３次元屈折率ｎx，ｎy，ｎz，βを定めるステップ、とを有する３次元屈折率測定方法を適用し前記着色組成物層の３次元屈折率を定めるに当たり、前記着色組成物層からの反射率ができるだけ小さくなるような透明基板を用いて、前記リタデーションＲ（φｉ）の測定を行うことで、前記３次元屈折率ｎx，ｎy，ｎzを定め、
当該３次元屈折率の値に基づいて着色組成物層の厚み方向位相差を−２０〜＋５０ｎｍの範囲に制御した着色組成物層を有することを特徴とするカラーフィルタ基板。
【数１】
2010054562.tif 000027
（ここで、ｉは１から少なくとも３以上の範囲内の任意の整数、ｎx，ｎy，ｎzは薄膜の屈折率楕円体の直交する３成分、βは試料の屈折率楕円体おけるｘｙｚ各軸方向に対する傾斜角である。）
【数２】
2010054562.tif 000028
（ここで、ｉ、ｎx，ｎy，ｎzは式（１）に同じ。また、式（２）は、θ、ｄは既知のパラメータ、βは試料の屈折率楕円体おけるｘｙｚの各軸方向に対する傾斜角である。）
【請求項２】
請求項１記載のリタデーションＲ（φｉ）を求めるステップであって、屈折率の異なるｋ個（ｋ≧２）の透明基板上に形成した同一の前記着色組成物層に対し、順次リタデーションＲk（φｉ）を求め、φｉごとに、そのｋ個のリタデーションＲk（φｉ）の中から、当該φｉで反射率が最小である前記透明基板に対応するリタデーションＲk（φｉ）を、求めるＲ（φｉ）とすることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ基板。
【請求項３】
透明基板の屈折率をｎ2、該透明基板上に形成された前記着色組成物層の屈折率をｎ1とした時に｜ｎ2−ｎ1｜≦０．１を満たす透明基板を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカラーフィルタ基板。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のカラーフィルタ基板を具備した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、カラー液晶表示装置に用いるカラーフィルタ基板に係わり、特にはカラーフィルタの厚み方向の位相差値が精密に制御されたカラーフィルタ基板に関する。
【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。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。透過型液晶表示装置では、二枚の偏光素子を液晶セルの両側に取り付け、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配置した構成からなる。また、反射型液晶表示装置では、反射板、液晶セル、一枚の光学補償層、そして一枚の偏光素子の順に配置する。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、対向する基板内面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。
【０００３】
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として急速な広がりを見せると同時に、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。
【０００４】
このような要求に対し、液晶表示装置に用いられる光学補償層やカラーフィルタなどの光学素子の複屈折性を液晶表示モードに合わせてより最適化する必要がある。特に光学補償層については様々なものが提案されているが、例えば、高視野角な範囲において表示特性が良好なＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ、横電界）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という屈折率楕円体を有する二軸性位相差フィルムが使用されている（例えば、非特許文献１参照）。さらにｎzの大きさが異なる２枚の二軸性のλ／２波長板を用いて互いの波長分散を補償しあうことで、黒表示における可視光領域の光漏れを小さく抑えた、広視野角なＩＰＳ液晶表示装置が開示されている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００５】
また、カラーフィルタの持つ複屈折性が液晶表示装置の視認性に影響を与えることが判明しており、カラーフィルタを構成する赤色着色画素、緑色着色画素及び青色着色画素毎の厚み方向位相差Ｒｔｈを精密に制御する必要性がある（例えば、特許文献１参照）。ここで、Ｒｔｈは、Ｒｔｈ=｛(ｎx+ｎy)／２-ｎz｝×ｄ  で定義される数値であり、ｎxは着色画素層の平面内のｘ方向の屈折率を、ｎyは着色画素層の平面内のｙ方向の屈折率を、ｎzは着色画素層の厚み方向の屈折率を表す。ここで、ｎxはｎx≧ｎyとする遅相軸、ｄは着色画素層の厚み（ｎｍ）である。
【０００６】
通常、カラーフィルタの複屈折率の絶対値は０．０１以下である。また赤色着色画素、緑色着色画素及び青色着色画素の厚み方向位相差値が、限りなく０に近いことが望まれるが、カラーフィルタがカラーフィルタ以外の構成部材、例えばＴＡＣフィルム等の波長分散性のある部材と組み合わされる場合には、Ｒｔｈが略０以外にも最適な値が存在することがある。このような場合には、屈折率を精度よく決定する必要がある。
【０００７】
これらの光学補償層やカラーフィルタなどの光学素子の複屈折性、例えばＲｔｈ等を測定する装置としては、光が試料を透過、又はその表面で反射する際の偏光状態を検出することで該試料の異方性、光学定数等を測定する複屈折測定装置や、光弾性変調法による透
過型のポラリメトリー（ｐｏｌａｒｉｍｅｔｒｙ）と呼ばれる装置等さまざまなものが市販されており、目的用途に合ったものを使用することができる。（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００８】
上記の測定装置を用いて、液晶表示装置等に使用される光学素子の屈折率もしくは複屈折性は光学素子（以下、簡単のため試料と記すことがある）に対して垂直な面内でのみ測定されていたが、近年、いろいろな方向から光が透過する状態を精密に評価し管理することが重要になってきており、光学素子の３次元屈折率（屈折率楕円体の直交する３軸の長さ：ｎx，ｎy，ｎz）を精度良く測定することが求められている。
【０００９】
通常、３次元屈折率を求める方法としては、試料を直交する３方向で切出してそれぞれの面内での屈折率もしくは複屈折性を測定する方法が採用されるが、透明基板上に少なくとも１層以上の薄膜が形成された試料、特に光学補償層として用いられる位相差フィルム、及びカラーフィルタ等の光学素子の場合には、このような直交する３方向で板状の固体試料を作製することは極めて困難である。
【００１０】
したがって、液晶表示装置用の光学素子については、透明基板上の薄膜をその状態のまま直接に光学的な測定をして、適切な近似のもと３次元屈折率を評価する必要があるが、透明基板と薄膜との間で生じる多重干渉が測定結果に影響を及ぼすという深刻な問題が生じる。
【００１１】
以下、この点につき説明するが、先ず、多層膜に対する多重反射理論の適合性について説明する。
【００１２】
今、図１に示すように、厚さｄ2、屈折率ｎ2＝ｎ2−ｉｋ2の基板１上に厚さｄ1、屈折率ｎ1＝ｎ1−ｉｋ1の薄膜２があり、屈折率ｎ0の媒質中から入射角φ0で光が入射したとすると（図中３の部分）、このとき入射光の電気ベクトルの入射面に平行な成分（ｐ成分）および垂直な成分（ｓ成分）に対する振幅反射率Ｒp、ＲS、透過率Ｔp、Ｔsは膜内部での多重反射（図中４の部分）を考慮して、下記式（３）で表されることが一般的に知られている（例えば、非特許文献３参照）。
【００１３】
【数３】
2010054562.tif 000003
式３及び図１におけるｒ1、ｔ1およびｒ2、ｔ2は、それぞれ媒質／膜および膜／基板境界面における反射および透過のフレネル係数であり、反射のフレネル係数は
【００１４】
【数４】
2010054562.tif 000004
ただし、
【００１５】
【数５】
2010054562.tif 000005
透過のフレネル係数は反射のフレネル係数を用いて、
【００１６】
【数６】
2010054562.tif 000006
で表される。λは真空中での光の波長、φ１、φ２は膜および基板内における屈折角で、Ｓｎｅｌｌの法則より、
【００１７】
【数７】
2010054562.tif 000007
で表わされる複素数である。
したがって、原理的には、反射率Ｒｐ、Ｒｓ、透過率Ｔｐ、Ｒｓの測定を未知の変数分だけ行い、連立方程式を解くことによって多重干渉を取り込んだ近似を含まない３次元屈折率ｎ1，ｎ2等を求めることができるはずであるが、この連立方程式を解くことは実際上容
易ではなく現実的には不可能である。ここで、ｎ1，ｎ2は、特に断らない限り複素屈折率を指すものとする。
【００１８】
そこで、上記フレネルの関係式を用いずにカラーフィルタの３次元屈折率を求める方法として、直接測定が可能なリタデーション値に基づく方法があるが、これをガラス基板上の赤色着色組成物層に適用した場合に見い出だされる問題を述べる。
【００１９】
図１の透明基板１には、液晶表示装置で一般的に使用される厚さ０．７ｍｍの無アルカリガラス基板を、薄膜２には、該液晶表示装置のカラーフィルタの赤色着色画素を形成するために使用される赤色着色組成物を用いて測定用試料を作製した。
このときの赤色着色組成物層の分光透過率（Ｔ）を縦軸、光の波長（λ）を横軸にプロットしたグラフを図２に示す。
【００２０】
この赤色着色組成物層が形成された透明基板に、分光エリプソメータ（日本分光製Ｍ-２００）を用いて試料面に対し入射角４５度及び９０度方向から４００ｎｍから７８０ｎｍの波長の偏光光を照射することで得られるエリプソパラメータΔからリタデーション（Ｒｅ）が算出可能で、Ｒｅを縦軸、光の波長（λ）を横軸にプロットした場合の波長分散の測定結果を図３に示す。
【００２１】
ここで、光の波長（λ）を横軸、屈折率（ｎ）を縦軸としてグラフ化した場合、物質のリタデーションの波長分散は、異常分散がなければ、傾きの大きさが短波長側ほど大きい曲線となることが一般的に知られている。この性質はコーシーの分散式から導かれることが知られており、これに基づくと、リタデーションの波長分散（図３）も、各波長において連続（単調に増加又は単調に減少）した曲線となるはずである。
【００２２】
図２より該赤色着色組成物層は６００ｎｍ付近から７００ｎｍ付近において８０％以上の平坦な透過率を示していることから、この波長領域においてはリタデーションの波長分散もコーシーの分散式に従い単調な変化が予想されるところ、これに反して、図３のリタデーションの波長分散性は、５８０ｎｍ付近から７００ｎｍ付近において大きく波打った結果となっている。
【００２３】
すなわち、透明基板と薄膜との間で生じる多重干渉のために、上述の波形の波打ち現象が現れ、リタデーションが正しく評価されていないことを示している。したがって、このような実験結果に基づいて３次元屈折率を算出する場合、得られる３次元屈折率は多くの誤差を含むこととなる。
【００２４】
他の例として、図１の透明基板１に、トリアセチルセルロース（以下、「ＴＡＣ」という場合がある）からなる透明フィルムを用い、薄膜２に、複屈折異方性を有する重合性液晶材料を用いた試料の、入射角４５度方向から測定したリタデーション（Ｒｅ）の波長分散の結果を図４に示す。この場合にもＲｅにリップルが見られ透明基材と薄膜との間で生じる多重干渉の影響が如実に現れていることが確認できる。
【特許文献１】特開２００７−２７９３７９号公報
【特許文献２】特開平１−２１６２３５号公報
【特許文献３】特開２００５−３３８６号公報
【非特許文献１】石鍋等、ＳＩＤ  Ｄｉｇｅｓｔ、１０９４．（２０００）
【非特許文献２】石鍋等、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、４１、４５５３（２００２）
【非特許文献３】藤原、「分光エリプソメトリー」丸善（２００３）
【非特許文献４】Ｗｕ等、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、３９、８６９（２０００）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
光学補償層やカラーフィルタなど液晶表示装置に用いる光学素子の３次元屈折率とその波長依存性は、それが使用される厚さ数μｍの薄膜状態で評価される必要があり、厚い測定用試料を作成して切り出して評価することは妥当ではない。また、多層薄膜の反射率、透過率を測定してフレネルの式を用いて算出することは原理的に可能としても実際上は困難である。このため、高精度な実験的測定が可能なリタデーション測定を行い、このデータから何らかの近似により３次元の屈折率を導出することが行われる。
【００２６】
ところが、透明基板上に作成した薄膜のリタデーションは、従来の単純な測定手法にあっては上記に示したように、薄膜に対する入射角あるいは波長に対し薄膜内の多重干渉の影響を受けて波打つものとなり、３次元屈折率を波長ごとにもしくは波長依存性を算出するための基礎データとしては不完全であるという問題がある。加えて、従来の測定手法では、後出する図７（ａ）に示すような試料の屈折率楕円体の主軸が基準座標系におけるＮｘ、Ｎｙ、Ｎｚと一致する場合についてのみ解析されていることがほとんどで、図７（ｂ）に示すような、試料の屈折率楕円体の主軸Ｎｘ'、Ｎｙ’、Ｎｚ'が実験室座標系Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚと一致しない場合の３次元屈折率を求める手段についてはほとんど検討されていなかった。
【００２７】
そこで、本発明は、薄膜のリタデーションが、入射角あるいは波長の変化に対し波打つことを抑止する手段を提供し、次にこのリタデーションを用いて、薄膜試料の屈折率楕円体の主軸が任意の方向に傾いている場合も含めて、３次元屈折率を高精度で算出する手段の提供を課題とした。特に、薄膜としてカラーフィルタを構成する着色組成物層に着目し、まず該着色組成物層の３次元屈折率を正確に求め、次にこの値を用いて厚み方向位相差Ｒｔｈが精密に制御された着色組成物層からなるカラーフィルタ基板を提供することを直接の課題とした。着色組成物層の３次元屈折率値の精度が低いと、その厚みの制御もしくはリタデーション調整剤の添加などによっては、液晶表示装置中の光学素子全体のリタデーションを所望の値に設定できず、色付や光漏れ等で視野角特性の悪化を招くことになるからである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
かかる課題を達成するための請求項１に係わる発明は、
透明基板上に形成した着色組成物層に対し、少なくとも
１．直線偏光を垂直入射させて前記薄膜の面内の光学軸を求めるステップ、
２．前記光学軸を含みかつ薄膜に垂直な平面内を進む直線偏光を少なくとも３つ以上の複数の入射角φｉで前記薄膜に入射させてリタデーションＲ（φｉ）を求めるステップ、
３．前記リタデーションＲ（φｉ）と下記式（２）の計算式Ｒ（φｉ；ｎx，ｎy，ｎz，β）を用いて、下記式（１）のρができるだけ小さくなるように、３次元屈折率ｎx，ｎy，ｎz，βを定めるステップ、とを有する３次元屈折率測定方法を適用し前記着色組成物層の３次元屈折率を定めるに当たり、前記着色組成物層からの反射率ができるだけ小さくなるような透明基板を用いて、前記リタデーションＲ（φｉ）の測定を行うことで、前記３次元屈折率ｎx，ｎy，ｎzを定め、
当該３次元屈折率の値に基づいて着色組成物層の厚み方向位相差を−２０〜＋５０ｎｍの範囲に制御した着色組成物層を有することを特徴とするカラーフィルタ基板としたものである。
【００２９】
【数８】
2010054562.tif 000008
（ここで、ｉは１から少なくとも３以上の範囲内の任意の整数、ｎx，ｎy，ｎzは薄膜の屈折率楕円体の直交する３成分、βは試料の屈折率楕円体おけるｘｙｚzの各軸方向に対
する傾斜角である。）
【００３０】
【数９】
2010054562.tif 000009
（ここで、ｉ、ｎx，ｎy，ｎzは式（１）に同じ。また、式（２）は、θ、ｄは既知のパラメータ、βは試料の屈折率楕円体おけるｘｙｚの各軸方向に対する傾斜角である。）
着色組成物層からの反射率ができるだけ小さくなるような透明基板を用いてリタデーションを測定すると、測定に用いる入射偏光光が反射光として逆行する量が低減される結果、リタデーションが波打つ現象が抑止され正確なリタデーション値を得ることができる。このリタデーション測定値とリタデーションの計算式Ｒ（φｉ；ｎx，ｎy，ｎz，β）をフィティングさせることで計算式に含まれる着色組成物層の屈折率楕円体の固有値、すなわち３次元屈折率ｎx，ｎy，ｎz、及び屈折率楕円体におけるｘｙｚの各軸方向に対する傾斜角βを精度良く定めることができる。また、この３次元屈折率を用い、着色組成物層の厚みを制御して厚み方向位相差Ｒｔｈを−２０〜＋５０ｎｍの範囲に設定すると色付、光漏れが生じない。但し、Ｒｔｈは、Ｒｔｈ=｛(ｎx+ｎy)／２-ｎz｝×ｄで定義される数値であり、ｎxは着色画素層の平面内のｘ方向の屈折率を、ｎyは着色画素層の平面内のｙ方向の屈折率を、ｎzは着色画素層の厚み方向の屈折率を表す。ここで、ｎxはｎx≧ｎyとする遅相軸、ｄは着色画素層の厚み（ｎｍ）である。
Ｒｔｈが−２０〜＋５０ｎｍの範囲外となる場合には、液晶表示装置に用いられる光学補償層や液晶材料など他の光学素子が有する複屈折性の波長分散性に適合しなくなり、斜めから見たときの黒表示において色付きや光漏れが生じ視認性が悪くなることや、カラーフィルタの着色画素層を形成するための感光性樹脂組成物の保存安定性が悪くなるといった問題を生じてしまう。
【００３１】
請求項２に係わる発明は、
請求項１記載のリタデーションＲ（φｉ）を求めるステップであって、屈折率の異なるｋ個（ｋ≧２）の透明基板上に形成した同一の着色組成物層に対し、順次リタデーションＲk（φｉ）を求め、φｉごとに、そのｋ個のリタデーションＲk（φｉ）の中から、当該φｉで反射率が最小である前記透明基板に対応するリタデーションＲk（φｉ）を、求めるＲ（φｉ）とすることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ基板としたものである。
【００３２】
屈折率の異なる複数の透明基板を用意しかかる基板上に形成した着色組成物層のφｉごとのリタデーションＲ（φｉ）の測定値の中で、反射率の一番低い（透過率が最も高い）透明基板に対応するリタデーションＲ（φｉ）値を、多重干渉の影響が少ない信頼性の高い数値として採用するということである。透明基板の数ｋとしては、概ね４,５枚程度が好ましい。
【００３３】
請求項３に係わる発明は、透明基板の屈折率をｎ2、該透明基板上に形成された前記着色組成物層の屈折率をｎ1とした時に｜ｎ2−ｎ1｜≦０．１を満たす透明基板を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカラーフィルタ基板としたものである。
【００３４】
かかる範囲に透明基板と着色組成物層の屈折率差を設定すると、リタデーションが波打つ現象を抑止する効果が極めて著しいものとなる。その結果、リタデーションのより正確な値が得られる。
【００３５】
請求項４に係わる発明は、請求項１から請求項３のいずれか1項に記載のカラーフィルタ基板を具備したことを特徴とする液晶表示装置としたものである。
【００３６】
着色組成物層の３次元屈折率が分かればリタデーション調整剤を使用することでリタデーション値を自由に設定できることになる。したがって、かかる液晶表示装置は所望のリタデーションを有するカラーフィルタを備えることができる。リタデーション調整剤については後述する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、カラーフィルタを構成する着色組成物層に組み合わせる透明基板を、該着色組成物層からの反射率ができるだけ少ないものを選択することでリタデーションの波打ちが抑止された正確なリタデーションの測定値が得られる。次に、この正確なリタデーション値から着色組成物層の３次元屈折率を算出する計算式を好適なものとすることによって、透明基板上の着色組成物層の３次元屈折率の精度の高い計算が可能となる。次に、この着色組成物層にリタデーション調整剤を添加してカラーフィルタを構成する着色画素の複屈折性を変化させることによって、Ｒｔｈを精密に制御できる可能性が開けることになる。Ｒｔｈが精密に制御された着色画素を有するカラーフィルタ基板を製造しこれを使用すれば、視野角依存性の少ない良好な品質の液晶表示装置を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態につき先ず装置面、次に、屈折率の算出方法、次に本発明の基本原理、最後に実施例の順で説明する。
【００３９】
３次元屈折率測定装置は、透明基板上に少なくとも１層以上の薄膜が形成された試料に直線偏光光を試料に垂直入射させて前記薄膜の面内の光学軸を求める手段と、該光学軸を含みかつ薄膜に垂直な平面内を進む偏光光を少なくとも１つ以上の複数の入射角φｉで前記薄膜に入射させてリタデーションＲ（φｉ）（以下、簡単のため位相差とも記すこともある）を求める手段と、３次元屈折率の計算式Ｒ（φｉ；ｎx，ｎy，ｎz，β）を決める手段、さらに、前記リタデーションＲ（φｉ）と計算式Ｒ（φｉ；ｎx，ｎy，ｎz，β）を用いて
【００４０】
【数１０】
2010054562.tif 000010
ができるだけ小さくなるように、ｎx，ｎy，ｎz，βを求める手段、とを少なくとも具備した３次元屈折率測定装置である。すなわち、垂直入射及び斜入射におけるリタデーション測定結果に、式（１）より算出されるリタデーションの計算値をカーブフィッティングさせて誤差ρの最小値を求めることで、透明基板と薄膜との間で生じる多重干渉の影響を平均化することができる測定装置である。
【００４１】
さらに３次元屈折率測定装置は、同一の層構成を有する薄膜が形成された、屈折率の異なる少なくとも２つ以上の透明基板を備え、前記透明基板上の薄膜に対し、式（１）ができるだけ小さくなるように、それぞれｎx，ｎy，ｎz，βを求める手段を具備し、式（１）が最小となる前記透明基板でのｎx，ｎy，ｎz，βを３次元屈折率と定める手段、とを少なくとも具備する。すなわち、該透明基板の屈折率をｎ2、該透明基板に第一層目に形成された薄膜の屈折率をｎ1とするとき、｜ｎ2−ｎ1｜の異なる少なくとも２つ以上の複数の試料を装着でき、望ましくは自動での連続測定が可能で、それぞれの式（１）が最小となる前記透明基板でのｎx，ｎy，ｎz，βを３次元屈折率と定める手段を含む。
【００４２】
具体的には、図５に示すように、光源部５、分光器６、偏光子７、試料ステージ８、検光子９、検出部１０、データ処理装置１１、および表示装置１２の基本ユニットから構成される装置である。光源部５としては、測定波長範囲内でブロードな波長分布を有するもの、例えば白色光源を用いることができる。分光器６は、測定光束を被測定物面に投射するユニットであり、均一な断面強度分布の平行光束を形成するコリメータ光学系（レンズ、凹面鏡等）、特定の波長の単色を取り出すための波長選択手段、例えば狭帯域フィルタ等を含んでいてもかまわない。偏光子７は特定の偏光方向の直線偏光を取り出すための偏光子である。検光子９の偏光素子は、対応する偏光素子と所定の偏光方向関係、例えば平行ニコルに構成されている。検出部１０は光強度に応じた電気信号を発生する光検出素子であり、例えばフォトダイオードあるいは２次元のＣＣＤ素子（電荷結合素子）で構成され、検出出力をそれぞれ任意にサンプリングできるように構成されている。また、得られた光束の増幅・Ａ／Ｄ変換部を行う装置等を含むことができる。データ処理装置１１は検出信号のデータ処理、装置の動作制御等を行うコンピュータである。また、波長選択手段である分光器６は、光源部５と偏光子７の間に設ける代わりに、受光部の検出器の前段または偏光子７と検光子９の間に設けてもよい。ここで、光源としては、レーザのような単色光でもよい。この場合単色性と直線偏光性いずれもある幅をもっていてもかまわない。
【００４３】
試料（測定）ステージ８は、この試料ステージに取り付けた試料を垂直入射の光線軸まわり、および光線軸に対して垂直な回転軸まわりに回転可能としている。試料ステージ８は図示しない、軸、ステッピングモータ等により回転可能な回転ステージ，回転ステージの回転角度位置の信号を発生するエンコーダ、駆動制御部の制御のもとに電源により駆動されるように構成されている。また試料ステージ８には、該透明基板の屈折率をｎ2、該透明基板に第一層目に形成された薄膜の屈折率をｎ1とするとき、｜ｎ2−ｎ1｜の異なる少なくとも３つ以上の複数の試料を装着でき、自動での連続測定が可能なように、ステッピングモータ等により試料の入替え可能なステージ，ステージの位置信号を発生するエンコーダ、駆動制御部の制御のもとに電源により駆動される構成が備えられている。
【００４４】
この構成により、略直線偏光の偏光光を試料に垂直入射させて試料の面内の光学軸、すなわち主屈折率方向を求めることができる。さらに該光学軸方向が斜入射面に含まれるように試料ステージを垂直入射光軸のまわりに回転し、斜入射の入射面を光線軸に対して垂直な回転軸まわりに回転できるので、該光学軸を含みかつ試料に垂直な平面内で少なくとも１つ以上の複数の斜め入射角より試料に偏光光を斜入射させてリタデーションを求めることができる。この状態で垂直入射測定、斜入射測定による透過光が並行して検出され、それぞれ複屈折特性（主屈折率方向、リタデーション値等）が求められ、垂直入射の測定結果と合わせて３次元屈折率が算出される基礎データとなる。
【００４５】
この装置により求められたリタデーション（Ｒｅ）を縦軸、入射角を横軸にプロットした場合の一例を、図６に示した。
【００４６】
従来の測定装置では、図７（ａ）に示すような試料の屈折率楕円体の主軸が基準座標系におけるＮｘ、Ｎｙ、Ｎｚと一致する場合についてのみ解析されていることがほとんどで、図７（ｂ）に示すような試料の屈折率楕円体の主軸Ｎｘ'、Ｎｙ’、Ｎｚ'が実験室座標系Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚと一致しない場合の３次元屈折率を求める手段についてはほとんど検討されていなかった。
【００４７】
試料の屈折率楕円体が図７（ｂ）にように基準座標系より傾いているかどうかについては、図６中の□（実測値）で示すように、左右非対称となることで判別することができる。
【００４８】
次にリタデーションの測定値とカーブフィッティングさせて３次元屈折率ｎx, ｎy, ｎzを求める計算式について説明する。ここで本発明者らは、図７（ｂ）に対応する、屈折率楕円体がｚ軸方向からβ度傾斜している場合のリタデーションの計算式に、光学軸の傾斜角度も算出可能な次式（２）を用いることが好適であることを見出している。（例えば、非特許文献４参照）。
【００４９】
【数１１】
2010054562.tif 000011
但し、ｎx，ｎy，ｎzはそれぞれ基準座標系におけるｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の３次元屈折率を表し面内にｎx，ｎy（ｎx≧ｎy）、厚さ方向にｎzとする。また、入射角を
φｉ、試料の膜厚をｄ、偏光光の試料中における屈折角をθとする。
上式でβ＝０とすれば図７（ａ）の屈折率楕円体の主軸方向が基準座標と平行な場合に対応する。ここで、θとβだけがリタデーションを測定するための斜入射（垂直入射も含む）の角度φｉの関数であることに注意する。
入射角φｉは、垂直入射時の略直線偏光の偏光光を試料に垂直入射させて求められる試料の面内の光学軸、すなわち主屈折率方向を含む面内の角もしくは該主屈折率方向に直交する面内の角であり、測定開始時にいずれかを選択して測定もしくは両方連続して測定することができる。βは、入射角として主屈折率方向を含む面内の角として測定を行った場合はｘ軸に対する傾斜角を、入射角として該主屈折率方向に直交する面内の角として測定を行った場合にはｙ軸に対する傾斜角として取り扱われるため、両方の角度で測定してｘ軸およびｙ軸の２軸に対する傾斜角を求めてもよい。
【００５０】
上式（２）さらに、該屈折角θは入射面内方向と入射面外方向とで異なる値を示すと考えられることから、それぞれθ1、θ2としたとき、次式（４）で表すことによりさらに精度良く３次元屈折率を求めることができる。
【００５１】
【数１２】
2010054562.tif 000012
但し、
θ1は式（５）、θ2は式（６）で表される屈折角であり、入射角をφ、偏光光の試料中における屈折角をθ、試料の屈折率楕円体のｚ軸方向からの傾斜角をβ、ｎ'を式（７）で表される入射面内の屈折率とする。
【００５２】
【数１３】
2010054562.tif 000013
【００５３】
【数１４】
2010054562.tif 000014
【００５４】
【数１５】
2010054562.tif 000015
式（２）にｎx, ｎy, ｎzおよびβを逐次的に当てはめてリタデーションを算出し、実測によって得られた全ての入射角での測定結果との誤差が最小になるように、当てはめるｎx, ｎy, ｎz、およびβの数値をフィッティングすることで３次元屈折率およびｚ軸方向からの傾斜角βを決定する。このカーブフィッティングのアルゴリズムとしては、シンプレックス法などの線形計画法、Ｌｅｖｅｎｂｕｒｇ−Ｍａｒｑｕａｒｄｔ法などの非線形カーブフィッティング法などが好適に用いられる。また、βとしてｚ軸からの傾斜だけでなくｘ、ｙ軸からの傾斜角があっても構わないし、上述したように、０であっても構わない。
【００５５】
上記により、ｎx，ｎy，ｎzおよびβが求まれば、下式（８）よりｎx'，ｎy'，ｎz'が求められる。
【００５６】
【数１６】
2010054562.tif 000016
しかしながら、図８に示すような多重干渉による影響を受けたリタデーションの入射角依存性がある測定結果に、上記のアルゴリズムを適用して屈折率を算出しても、信頼性に欠けることが明らかであり、また収束性が悪い場合もあった。
【００５７】
そこで本発明者らは、上記事情を鑑みて鋭意検討を試みた結果、該透明基板の屈折率をｎ2、該透明基板に第一層目に形成された薄膜の屈折率をｎ1とするとき、ある波長、できれば相当の波長域で、｜ｎ2−ｎ1｜ができるだけ小さくなるような、望ましくは｜ｎ2−ｎ1｜≦０．１を満たすように透明基板を選定することで信頼性の高いリタデーション値を得ることが可能で、その結果精度の高い３次元屈折率値に至ることを見出した。
すなわち、該透明基板と薄膜との屈折率差を最小化するように該透明基板の材質を選定す
ることで、光学的多重干渉の影響を最小化することができることを見出したものである。光学干渉は基板と薄膜との層間での起こる反射光の強度により大きく左右されることが一般的に知られており、その反射光の強度Ｒはそれぞれの層の屈折率をｎ2、ｎ1としたとき、次式（９）で与えられることが分かっている。
【００５８】
【数１７】
2010054562.tif 000017
透明基板と薄膜の屈折率差が小さくなれば反射光の強度が弱くなり、リタデーション測定に資する透過光として透過していく量が増大するため、光学干渉による影響を最小化できる。透明基板の屈折率ｎ2の波長依存性は予め測定できるので、値の異なるものを複数準備し、これに薄膜を形成しておくのが好ましい。波長により透明基板と薄膜の屈折率が変動する場合には、波長ごとに反射率ができるだけ小さくなるように透明基板を切り替えてリタデーションを測定して一群の基礎データとするのが望ましい。
【００５９】
ここで薄膜表面からの反射率が低いということは透明基板からの透過率が高い場合ということに注意する。また透明基板上の薄膜が２層以上である場合には、ｎ2はそれらのある種の平均の屈折率と考えることができる。
【００６０】
また、本発明においては、上述のリタデーションを求めるステップと、垂直入射における測定結果及び斜入射における測定結果にリタデーションの計算値をカーブフィッティングさせ、式（１）より算出される誤差ρの最小値を求めるステップと、該透明基板の屈折率をｎ2、該透明基板に第一層目に形成された薄膜の屈折率をｎ1とするとき、｜ｎ2−ｎ1｜の異なる少なくとも３つ以上の複数の試料を装着でき、自動での連続測定が可能で、それぞれの試料での誤差ρをカーブフィッテングさせることにより｜ｎ2−ｎ1｜の最小値を算出するステップを含んでいるため、より効率的に３次元屈折率を求めることができる。
【００６１】
実際にも、図９に示すように、透明基板の屈折率を１．５２から１．６９，１．７７と大きくしていった場合に、入射角に対し波打ち現象がなくなることが明らかとなった。したがって、このリタデーション値と計算値の誤差ρの値が最も小さくなるようフィッティングして行けば、精度の高い薄膜の複屈折値に至ることが明らかである。さらに、誤差ρが最も小さくなったときの透明基材の屈折率が薄膜の屈折率と略等しくなることから、複屈折と同時に屈折率を簡便に求めることが可能となり、従来の方法では、屈折率および複屈折を求める際に必要であった煩雑なステップを省略することができる。
【００６２】
本発明の３次元屈折率測定装置で測定可能な試料として以下に説明するが、上述の光学素子の他、本発明の趣旨より逸脱しない限りにおいては、透明基板上に少なくとも１層以上の薄膜が形成された試料であれば何でもかまわない。
【００６３】
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、トリアセチルセルロース（以下、「ＴＡＣ」という場合がある）からなる透明フィルムが挙げられる。また薄膜との屈折率差を解消するための透明基材としては、ショット日本株式会社製光学ガラスである、合成石英、ボロフロート、ＢＫ７、Ｋ５、Ｂ２７０、ゼロデュア、ＳＫ１１、ＢａＫ４、ＳＳＫＮ８、Ｆ２、ＢａＳＦ１、ＳＦ２、ＬａＫＮ２２、ＳＦ８、ＳＦ１８、ＳＦ１０、ＳＦ１４、サファイア、ＳＦ１１、ＳＦＬ１１、ＬａＳＦＮ３０、ＳＦＬ６、ＳＦ６、ＳＦ５７、ＬａＳＦＮ９、ＣＯＲＮＩＮＧ製パイレックス（登録商標）７７４０、Ｃ０５５０、ＨＯＹＡ株式会社製ＢａＦ１１、ＢａＦ１３、ＢａＦ１０、ＢａＦＮ１０、ＳＦ５、ＦＤ５、ＦＤ１０、ＴＡＣ４、株式会社ＯＨＡＲＡ製Ｓ−ＴＩＨ１、３、４、６、１０、１１，１３、１４、１８、２３、５３、５３、Ｌ−ＴＩＨ５３、Ｓ−ＮＰＨ１、Ｓ−ＮＰＨ２、５３、Ｓ−ＮＢＨ５、８、５１、５２、５３、５５、Ｌ−ＮＢＨ５４、Ｓ−ＬＡＨ５１、５２、５３、５５、５８、５９、６０、６３、６４、６５、６６、７１、７９、Ｌ−ＬＡＨ５３、８１、８３、８４、８５、Ｓ−ＬＡＭ２、３、７、５１、５２、５４、５５、５８、５９、６０、６１、６６、Ｌ−ＬＡＭ６０，６９、７２、Ｓ−ＢＡＨ１０、１１、２７、２８、３２、Ｓ−ＴＩＭ１、２、３、５、８、２２、２５、２７、２８、３５、３９、Ｓ−ＦＴＭ１６、Ｌ−ＴＩＭ２８、Ｓ−ＢＡＭ３、４、１２、Ｓ−ＮＢＭ５１、Ｓ−ＴＩＬ１、２、６、２５、２６、２７、Ｓ−ＹＧＨ５１、Ｓ−ＬＡＬ７、８、９、１０、１２、１３、１４、１８、５４、５６、５８、５９、６１、Ｌ−ＬＡＬ１２、１３、Ｓ−ＢＳＭ２、４、９、１０、１４、１５、１６、１８、２２、２５、２８、７１、８１、Ｓ−ＰＨＭ５２、５３、Ｓ−ＢＡＬ２、３、１１、１２、１４、３５、４１、４２、Ｌ−ＰＨＬ１、２、Ｌ−ＢＡＬ３５、４２、Ｓ−ＮＳＬ３、５、３６、Ｓ−ＢＳＬ７、Ｌ−ＢＳＬ７、Ｓ−ＦＳＬ５、Ｓ−ＦＰＬ５１、Ｓ−ＦＰＬ５３などの光学ガラスを好適に用いることができる。
【００６４】
薄膜層としては、カラーフィルタを構成する着色組成物層の他に液晶表示装置の複屈折性を光学補償するための複屈折異方性を有する重合性液晶材料や液晶駆動のための、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挙げられる。
【００６５】
この際、測定する基板がカラーフィルタである場合は、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リタデーション値を求めることができる。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、赤色着色画素のみに起因する位相差値、５５０ｎｍの場合は、緑色着色画素のみに起因する位相差値、４５０ｎｍの場合は、青色着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。なお、測定する基板がＲ・Ｇ・Ｂのうちいずれかの単一着色画素層（透明基板に単色のカラーフィルタ着色組成物の塗膜を形成した構成）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。
【００６６】
本発明の３次元屈折率測定方法では、リタデーションを得るための測定装置として、測定精度の高い汎用の測定装置を用いて、得られたリタデーションと計算式から別途３次元屈折率を算出してもよい。好適な測定装置としては、光が試料を透過、又はその表面で反射する際の偏光状態を検出することで該試料の異方性、光学定数等を測定する複屈折測定装置や、光弾性変調法による透過型のポラリメトリー（ｐｏｌａｒｉｍｅｔｒｙ）と呼ばれる装置が好ましく、より好ましくはミュラーマトリクスポラリメータが用いられる。
【００６７】
次に本発明に係わるカラーフィルタについて説明する。
図１２は、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタの概略断面図である。
まず、カラーフィルタを構成する着色組成物層の形成方法について説明するが、該着色組成物層が設けられた基板表面上には液晶表示装置のセルギャップを均一化するための対向基板担持層、セルギャップ制御用かさ上げ層、及び位相差層があってもよく、これらについても同様の形成方法を適用することができる。
【００６８】
図１２に示す基板１３上には、クロムなどの金属もしくは感光性黒色樹脂組成物をパターン加工してなるブラックマトリクス１４が定法により形成されている。用いる基板１３としては、透明基板が好適であり、具体的には、ガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンフタレート等の樹脂基板が好適に用いられる。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。
最初に、基板１３上に、スプレーコート法、スピンコート法、ロールコート法、スリットコート法等により、本発明の一実施形態に係る熱硬化性樹脂を含有する感光性組成物を均
一に塗布し、乾燥させる。この工程において形成される層のことを「感光性組成物層」と称す。次に、フォトリソグラフィ法により、形成した感光性組成物層をパターニングする。すなわち、所望の遮光パターンを具備するフォトマスクを介して紫外線、電子線等の活性エネルギー線を照射して露光した後、有機溶剤やアルカリ水溶液等の現像液を用いて現像する。ここで、露光工程においては、活性エネルギー線が照射された部分の光重合性モノマーが重合し、硬化する。また、感光性樹脂を含有する場合には、該樹脂も架橋し、硬化する。また、露光感度を向上させるために、感光性組成物層を形成した後、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）の溶液を塗布し、乾燥させることにより、酸素による重合阻害を抑制する膜を形成した後、露光を行っても良い。
【００６９】
次いで、現像工程において、活性エネルギー線が照射されなかった部分を現像液により洗い流すことで、所望のパターンが形成される。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。なお、現像液としては、炭酸ソーダ、苛性ソーダ等の水溶液や、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溶液等のアルカリ現像液が主流になっている。また、現像液としては、必要に応じて消泡剤や界面活性剤が添加されたものが用いられる。
最後に焼成し、同様の操作を他色について繰り返して、カラーフィルタを製造することができる。すなわち、ブラックマトリクス１４が形成された基板１３上に、赤色着色画素１５Ｒ、緑色着色画素１５Ｇ、青色着色画素１５Ｂからなる着色組成物層が形成される。更にこれら着色画素上に、液晶表示装置のセルギャップを均一化するための対向基板担持層１６を形成することができる。
【００７０】
また、図１３には、着色組成物層が設けられた基板表面上に、セルギャップ制御用かさ上げ層１７、及び位相差層１８、さらに液晶表示装置のセルギャップを均一化するための対向基板担持層１６が形成された構造を例示した。
【００７１】
前記着色画素層には着色のため顔料を含有させることが広く用いられる。赤色着色画素層には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、１４、４１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９等の赤色顔料を用いることができ、黄色顔料や橙色顔料を併用することもできる。
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、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、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１４７、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、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、１９８、２１３、２１４等が挙げられる。
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。
【００７２】
赤色着色画素層が、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、任意の厚み方向位相差を得ることが容易になるため好ましい。
なぜなら、ジケトピロロピロール系赤色顔料は、その微細化処理を工夫することにより、Ｒｔｈを正負のどちらにすることも可能でその絶対値もある程度制御可能であり、また、アントラキノン系赤色顔料は、微細化処理に関わらず０に近いＲｔｈを得やすいためである。
その使用量は、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１０〜９０重量％、アントラキノン系赤色顔料を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。
【００７３】
また、赤色着色画素層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できず、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。
【００７４】
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。
【００７５】
緑色着色画素層には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７、５８等の緑色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用することもできる。
黄色顔料としては、赤色画素のところで挙げた顔料と同様のものが使用可能である。
【００７６】
緑色画素層が、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、ある程度厚み方向位相差を制御することが可能であり、アゾ系黄色顔料は、微細化処理に関わらず正の厚み方向位相差を、キノフタロン系黄色顔料は、微細化処理に関わらず負の厚み方向位相差が得られるからである。
【００７７】
その使用量は、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％、アゾ系黄色顔料を５〜６０重量％、キノフタロン系黄色顔料を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。
【００７８】
上記において、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、およびハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料、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。
【００７９】
青色画素層には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を用いることができ、紫色顔料を併用することもできる。紫色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等が
挙げられる。
【００８０】
青色画素層が、これら顔料のなかで金属フタロシアニン系青色顔料と、ジオキサジン系紫色顔料のうち１種類以上を含む場合には、負から０に近い厚み方向位相差を得ることが容易になる。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。
【００８１】
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。
【００８２】
また、本発明のカラーフィルタには、１色以上の着色組成物に前述した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は、着色組成物を用いて、透明基板や反射性基板、半導体基板上に着色塗膜として形成したカラーフィルタの厚み方向位相差を調整できる添加剤である。
使用する化合物は、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い有機化合物であることが望ましい。
また、複数色のカラーフィルタとして透明基板などの上に形成する場合、全色に添加しても良いが、１色ないし２色に限定して添加することが可能である。
【００８３】
具体的には、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、メラミン樹脂、ポリフィリン化合物重合性液晶化合物、およびスチレンと、非芳香族多価カルボン酸含有モノマーとを反応させてなる重合組成物、から選択された１種以上を選択すれば良い。
【００８４】
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、膜全体の厚み方向位相差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、膜全体の厚み方向位相差への影響は小さいものとなってしまう。
そこで本発明者らは鋭意調査の結果、該平面構造基の少なくとも１つ以上の架橋性基を持たせることで、膜全体の厚み方向位相差が大きく変化し十分な効果を発揮することを見出した。すなわち、例えば、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、効果的に位相差制御の機能を発現が可能となる。
【００８５】
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の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の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。
【００８６】
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、ビニル基やエチニル基等といった不飽和重合性基またはアミノ基、メルカプト基、水酸基、アルデヒド基、イソシアネート基、チオイソシアネート基といった官能基またはエポキシ基、グリシジル基といった熱重合性基であることが好ましい。
【００８７】
メラミン化合物としては、下記一般式（１０）で表される市販のものを好ましく用いることができるが、上述の平面構造基を有する化合物であれば何でもよく公知のものを使用できる。以下にメラミン化合物を例示する。
【００８８】
【化１】
2010054562.tif 000018
式中、Ｒ1、Ｒ２、Ｒ３ はそれぞれ水素原子、メチロール基、アルコキシメチル基、アルコキシｎ−ブチル基、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６ はそれぞれメチロール基、アルコキシメチル基、アルコキシｎ−ブチル基である。二種類以上の繰り返し単位を組み合わせたコポリマーを用いてもよい。二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。
【００８９】
または下記一般式（１１）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。
【００９０】
【化２】
2010054562.tif 000019
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。
【００９１】
本発明で用いる一般式（１１）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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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を適用することが可能であるが、特に ディスコティック液晶性分子が好ましい。棒状液晶性分子としては、特開２００６-１６５９９広報に記載の液晶性分子が採用可能で、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。
【００９９】
【化３】
2010054562.tif 000020
【０１００】
【化４】
2010054562.tif 000021
【０１０１】
【化５】
2010054562.tif 000022
【０１０２】
【化６】
2010054562.tif 000023
前記において、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、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。
Ｒは、前記不飽和重合性基または官能基または熱重合性基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。
【０１０３】
また、スチレンと、非芳香族多価カルボン酸含有モノマーとを反応させてなる重合組成物としては以下のものを好適に用いることができる。
すなわち、スチレンと非芳香族多価カルボン酸含有モノマーとを反応させてなり、３００００以下の重量平均分子量、１０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの固形分酸価を有するもので、
このような重合組成物では、スチレンのエチレン性不飽和基と、非芳香族多価カルボン酸含有モノマーのエチレン性不飽和基とを有機溶剤中でラジカル共重合させる如き、当業者周知の方法によって反応させることで、重量平均分子量が３００００以下、固形分酸価が１０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇである重合組成物を得ることができる。
【０１０４】
このように重量平均分子量が３００００以下もしくは固形分酸価が１０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇに制御された重合組成物を配合して感光性着色組成物を調製すると、従来の重量平均分子量が３００００以上、もしくは固形分酸価が１０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以外のスチレン含有重合組成物を含む感光性着色組成物を用いた場合の不具合、すなわち感光性着色組成物のアルカリ現像性が悪化し、現像速度が適度に調整できず、現像時間が長くなることや、逆に現像速度が速すぎて塗膜が基板から剥がれやすくなるといった弊害を生じさせることなく、スチレン含有重合組成物の効果を十分に発揮させることが可能となる。さらに、７５ｍｏｌ％以上のスチレン含有量を有するので、このように７５ｍｏｌ％以上のスチレン含有量を有する重合組成物を配合して感光性着色組成物を調製すると、従来のスチレン樹脂が有する負の複屈折性を発現することが可能となり、アルカリ現像型感光性のカラーフィルタ着色層で生じていた不具合、すなわち顔料や分散剤、及び他のバインダー樹脂の影響によって生じていた２〜３０ｎｍ程度の不要な正の厚み方向位相差値Ｒｔｈを打ち消し、さらには負の値へ低減させることが可能となる。これにより、本来所望された−２０〜５０ｎｍの厚み方向位相差値を有することができ、斜めからみても表示特性が良好な液晶表示装置を提供可能となる。スチレン含有量が７５ｍｏｌ％未満の場合には、２〜３０ｎｍの正の厚み方向位相差値Ｒｔｈを十分打ち消すことが出来ず、複屈折調整剤としての機能を発揮することが不可能となる。
【０１０５】
該重合組成物は、該重合組成物の有する、耐熱性、基板との密着性、硬度、耐溶剤性、耐アルカリ性、及び複屈折性に優れた性質を十分に発揮させることができる点で、感光性着色組成物の固形分中の３〜６０％の含有量を有することが好ましい。
該重合組成物に用いて好適な非芳香族多価カルボン酸含有モノマーとしては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、モノアルキルマレイン酸、フマル酸、モノアルキルフマル酸、イタコン酸、モノアルキルイタコン酸、クロトン酸等が挙げられる。中でもアクリル酸、メタクリル酸が好適に用いられる。
【０１０６】
さらに、該重合組成物は、１種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。さらに該重合組成物の添加量は、特に限定されるものではないが、顔料の配合量１００重量％に対して、１〜２００重量％とすることが好ましく、５〜１００重量％とすることがさらに好ましく、１０〜７０重量％とすることが最も好ましい。
【０１０７】
次に、上記のカラーフィルタを備えた液晶表示装置について説明する。
【０１０８】
図１４は、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタを備えた液晶表示装置の概略断面
図である。図１４に示す液晶表示装置１９は、ノート型パソコン用のＴＦＴ駆動型液晶表示装置の典型例であって、離間対向して配置された一対の透明基板２０および２１を備え、それらの間には、液晶（ＬＣ）が封入されている。
液晶は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）等の  液晶配向モードに応じて配向される。
第１の透明基板２０の内面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレイ２２が形成されており、その上には例えばＩＴＯからなる透明電極層２３が形成されている。透明電極層２３の上には、配向層２４が設けられている。また、透明基板２０の外面には、位相差フィルムを構成に含む偏光板２５が形成されている。
他方、第２の透明基板２１の内面には、図１２又は図１３に示すようなカラーフィルタ２６が形成されている。カラーフィルタ２６を構成する赤色、緑色および青色の着色画素は、ブラックマトリックス（図示せず）により分離されている。カラーフィルタ２６を覆って、必要に応じて透明保護膜（図示せず）が形成され、さらにその上に、例えばＩＴＯからなる透明電極層２７が形成され、透明電極層２７を覆って配向層２８が設けられている。また、透明基板２１の外面には、偏光板２９が形成されている。なお、偏光板２５の下方には、三波長ランプ３０を備えたバックライトユニット３１が設けられている。
【実施例】
【０１０９】
以下、本発明の実施の形態について具体的な実施例を挙げて記載するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【０１１０】
[実施例１]
（ａ）赤色着色塗膜１の作製
＜赤色着色組成物１＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、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赤色顔料の分散体を作製した。
赤色顔料（Ｃ.Ｉ.Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４、チバ・スペシャルティ・ケミカル
ズ社製「ＩＲＧＡＰＨＯＲ  ＲＥＤ  Ｂ-ＣＦ」                ７．９部
分散剤（味の素ファインテクノ社製「アジスパーＰＢ８２１」）  １．８部
アクリル樹脂（固形分２０％）                              ３６．５部
シクロヘキサノン                                              ４８部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルターで濾過して赤色着色組成物１を得た。
上記分散体                                                    ４２部
アクリル樹脂（固形分２０％）                                  １０部
トリメチロールプロパントリアクリレート（大阪有機化学工業（株）製ビスコート＃
295）                                                      ４．８部
光重合開始剤（チバガイギー社製「イルガキュア−３６９」）    ２．８部
光増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                  ０．２部
シクロヘキサノン                                          ４０．２部
【０１１１】
上記赤色着色組成物をスピンコート法により株式会社ＯＨＡＲＡ製の光学ガラスＳ−ＴＩＭ２２（屈折率１．６５）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。その後、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２．０μmであった。
【０１１２】
（ｂ）リタデーション測定
リタデーションは、透過型分光エリプソメータ（日本分光社製「Ｍ−２００」）を用いて、塗膜を形成した基板の法線方向から−４５度〜４５度傾けた方位より５度ステップで６１０ｎｍの波長で測定し、エリプソパラメータであるδを得た。△＝δ／３６０×λより位相差値△（λ）を算出し、この値を用いて式（３）より得られるリタデーション計算値をカーブフィッティングさせて３次元屈折率を算出した。
ここでカーブフィッティングには線形計画法を使用し、式（１）で表される実測値と計算値のとの誤差ρが最小となるようにｎx、ｎy、ｎz、βを求めた。得られた結果を表１に示す。またリタデーションを縦軸、入射角を横軸にプロットしたグラフを図１０に、斜め４５度から照射した時の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍにおける波長分散の結果を図１１に示す。
【０１１３】
【表１】
2010054562.tif 000024
【０１１４】
（ｃ）赤色着色途膜２〜５の作製
透明基板に、それぞれ株式会社ＯＨＡＲＡ製の光学ガラスＳ−ＴＩＭ３５（屈折率１．６９）、Ｓ−ＬＡＭ６０（屈折率１．７４）、Ｓ−ＬＡＨ６６（屈折率１．７７）、ＣＯＲＮＩＮＧ製のガラス基板１７３７（屈折率１．５２）を用いた以外は実施例１と同様にして赤色着色途膜２〜５を得て評価を行った。得られた結果を表１に、またリタデーションを縦軸、入射角を横軸にプロットしたグラフを図１０に、斜め４５度から照射した時の波長４００ｎｍ〜７００ｎｍにおける波長分散の結果を図１１に示す。
【０１１５】
表１より、屈折率１．６５〜１．７７の光学ガラスを使用した例では誤差が０．０２〜０．１２と小さくなっているのに対し、屈折率１．５２の光学ガラスを使用した例では０．２５２と大きくなっている。またリタデーションの入射角依存性を示すグラフ（図１０）からも屈折率１．６５〜１．７７の光学ガラスを使用した例ではより計算値に近い曲線を示しているのがわかる。この要因としては図１１の波長分散のグラフから明らかなように、多重干渉による波のうねりが実施例においては低減していることが挙げられる。このことより、本発明の３次元屈折率測定方法および測定装置が非常に優れていることがわかる。
【０１１６】
（ｄ）カラーフィルタ１の作製
＜赤色着色組成物２＞
アクリル樹脂の代わりにメラミン樹脂（日本カーバイド工業社製「ＭＸ−７５０」）を表２に記載の量用いた以外は赤色着色組成物１と同様にして赤色着色組成物２を得た。
下記に示す方法により、カラーフィルタ１を作製した。
まず、赤色着色組成物２をスピンコート法により、予めブラックマトリックスが形成されてある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、フォトマスクを介して紫外線を露光した。その後、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。さらに、クリーンオーブン中で、２３０℃で３０分間ポストベークを行い、基板上にストライプ状の赤色画素を形成した。
【０１１７】
次に、カラーフィルタ用緑色レジスト（ＣＤＰ−ＧＳ６２６０（東洋インキ製造（株）））を使用し、同様に緑色着色画素を形成し、さらに、カラーフィルタ用青色レジスト（ＣＤＰ−ＢＳ６２００（東洋インキ製造（株）））を使用し、青色着色画素を形成し、カラーフィルタ１を得た。各着色画素の形成膜厚はいずれも２．０μmであった。
上記各色レジストより作製された各着色画素のＲｔｈを上記方法より測定した結果を表２に示す。また、液晶表示装置に使用される位相差板、液晶材料の厚み方向位相差値Ｒｔｈ
と、着色画素層のＲｔｈとの組み合わせにおいて、黒表示時での斜めから見たときの液晶表示装置の色付きが最も少なくなるようにした場合、着色画素層のＲｔｈは、それぞれ赤色着色画素で５０ｎｍ、緑色着色画素で４０ｎｍ、青色着色画素で２０ｎｍであった。
下記の基準でＲｔｈを評価した。
○：Ｒｔｈが±２ｎｍの範囲に含まれる。
×：上記範囲に含まれない。
上記評価結果を表３に示した。
【０１１８】
【表２】
2010054562.tif 000025
【０１１９】
【表３】
2010054562.tif 000026
【０１２０】
（ｅ）液晶表示装置の作製
得られたカラーフィルタ上に、オーバーコート層を形成し、その上に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貼り付けた。
他方、別の（第２の）ガラス基板の一方の表面にＴＦＴアレイおよび画素電極を形成し、他方の表面に偏光板を貼り付けた。
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用液晶組成物を注入し、開口部を封止した。前記偏光板には広視野角表示が可能なように最適化された光学補償層を設けた。このようにして作製した液晶表示装置をバックライトユニットと組み合わせてＶＡ表示モード液晶パネルを得た。
【０１２１】
（ｆ）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。
【０１２２】
（実施例２、比較例１〜４）
＜青色着色組成物１＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、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青色顔料の分散体を作製した。
青色顔料（Ｃ.Ｉ. Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６、東洋インキ製造社製「ＬＩ
ＯＮＯＬ ＢＬＵＥ ＥＳ」）                                    ７．９部
分散剤（味の素ファインテクノ社製「アジスパーＰＢ８２１」）    １．８部
スチレン樹脂（固形分２０％）                                ３６．５部
シクロヘキサノン                                                ４８部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルターで濾過して青色着色組成物１を得た。
上記分散体                                                      ４２部
スチレン樹脂（固形分２０％）                                    １０部
トリメチロールプロパントリアクリレート（大阪有機化学工業（株）製ビスコート＃
295）                                                        ４．８部
光重合開始剤（チバガイギー社製「イルガキュア−３６９」）      ２．８部
光増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                    ０．２部
シクロヘキサノン                                            ４０．２部
【０１２３】
感光性着色組成物及びリタデーション調整剤に表２に記載の組成物を用いた以外は実施例１と同様にしてカラーフィルタ２〜４を得た。このカラーフィルタを用いて液晶表示装置を作製し、同様の評価を実施した。
また、実施例２乃至比較例４においては、黒表示時での斜めから見たときの液晶表示装置の色付きが最も少なくなるようにした場合、着色画素層のＲｔｈは、それぞれ赤色画素で１０ｎｍ、緑色画素で０ｎｍ、青色画素で−２０ｎｍであった。
評価ランクは次の通りであり、結果を表３に示す。
○：Δｕ‘ｖ’≦０．０４
×：Δｕ‘ｖ’＞０．０４
【０１２４】
実施例１乃至２に示すように、カラーフィルタの赤色着色画素、緑色着色画素、および青色着色画素のＲｔｈが−２０ｎｍ〜５０ｎｍを満たすように形成されているので、得られたカラーフィルタを液晶表示装置に用いることで、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る。
比較例１〜２では、赤色着色画素、および青色着色画素のＲｔｈが−２０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲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。
比較例３〜４では、赤色着色画素、および青色着色画素のＲｔｈを算出する際、本発明に記載の屈折率の異なる透明基板を複数枚用いていないために、Ｒｔｈの設計値よりずれが生じてしまい、このために斜め方向において色ずれが生じ、視認性不良を引き起こす結果となっている。
このように、液晶表示装置に使用される位相差板、液晶材料の厚み方向位相差値とカラーフィルタのＲｔｈとが最適な値となるように組み合わせることにより、斜めから見たときの黒表示において色付きのない視認性に優れた液晶表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】透明基板上に１層の薄膜が形成された試料を示す概略断面図である。
【図２】透明基板上に１層の薄膜が形成された試料の分光透過率の一例を示す図である。
【図３】透明基板上に１層の薄膜が形成された試料の入射角４５度におけるリタデーションの波長分散の一例を示すグラフである。
【図４】透明基板上に１層の薄膜が形成された試料の入射角４５度におけるリタデーションの波長分散の他の例を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施の形態に係る３次元屈折率測定装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】３次元屈折率算出方法を説明するための、垂直入射を含む複数の斜め入射角より試料に偏光光を斜入射させて得られたリタデーションと、リタデーション計算結果を示すグラフである。
【図７】試料の屈折率楕円体が基準座標系におけるＮｘ、Ｎｙ、Ｎｚと一致する場合（ａ）、および一致しない場合（ｂ）を説明するための、試料の屈折率楕円体の一例を示す図である。
【図８】多重干渉による影響を考慮しない場合のリタデーションの入射角依存性を示すグラフである。
【図９】リタデーションの入射角依存性の例を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施の形態に係るリタデーションの入射角依存性を示すグラフである。
【図１１】比較例におけるリタデーションの入射角依存性を示すグラフである。
【図１２】カラーフィルタ基板の一例を示す断面視の図である。
【図１３】カラーフィルタ基板の別の一例を示す断面視の図である
【図１４】カラーフィルタを備える液晶表示装置の構成の一例を説明する断面視図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１・・・ガラス基板
２・・・薄膜
３・・・薄膜での光の透過状態
４・・・多重干渉を考慮した薄膜での光の透過状態
５・・・光源
６・・・分光器
７・・・偏光子
８・・・試料ステージ
９・・・検光子
１０・・・検出部
１１・・・データ処理装置
１２・・・表示装置
１３・・・ガラス基板
１４・・・ブラックマトリクス
１５・・・着色画素
１６・・・対向基板担持層
１７・・・セルギャップ制御用かさ上げ層
１８・・・位相差層
１９・・・液晶表示装置
２０・・・透明基板
２１・・・透明基板
２２・・・ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレイ
２３・・・透明電極層
２４・・・配向層
２５・・・偏光板
２６・・・カラーフィルタ
２７・・・透明電極層
２８・・・配向層
２９・・・偏光板
３０・・・三波長ランプ
３１・・・バックライトユニット
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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