(57)【要約】【課題】  本発明は、表示エリアが広く、また高純度な色表示が可能な高品質な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ、およびその製造方法を提供することを主目的としている。【解決手段】  上記目的を達成するために、本発明は、透明基板と、前記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層と、前記透明基板および前記透明樹脂層を覆うように形成された着色層とを有し、前記透明基板と前記透明樹脂層と前記着色層とが積層された領域を反射光用領域として用い、前記透明基板と前記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタであって、  前記着色層が前記透明樹脂層の端部領域上で非連続であることを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。【選択図】  図１
2006293228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、前記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層と、前記透明基板および前記透明樹脂層を覆うように形成された着色層とを有し、前記透明基板と前記透明樹脂層と前記着色層とが積層された領域を反射光用領域として用い、前記透明基板と前記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタであって、
前記着色層が前記透明樹脂層の端部領域上で非連続であることを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項２】
前記着色層が、前記透明樹脂層の端部領域のうち、前記透明樹脂層の中心部の膜厚を１とした際、前記透明樹脂層の膜厚が０．２〜１の範囲内である領域上に形成されていない部分を有することを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の半透過型液晶表示置用カラーフィルタを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項４】
透明基板と、前記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層とを有するカラーフィルタ用基板上に、着色層形成用塗工液を塗布し、着色層形成用層を形成する着色層形成用塗工液塗布工程と、
前記透明樹脂層の端部領域上を遮光して、前記着色層形成用層を露光する露光工程と、
前記着色層形成用層を現像する現像工程と、
前記着色層形成用層を加熱するポストベーク工程と
を有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半透過型液晶表示装置に用いられる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ、その半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを用いた半透過型液晶表示装置、および半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置として、外光の反射と、バックライト光の透過光とを利用した半透過型液晶表示装置が開発され、この半透過型液晶表示装置は、外光を利用して表示を行なう従来の反射型カラー液晶表示装置に、バックライトを兼ね備え、周囲が暗い場合でもバックライトによる表示（透過表示）が行なえる、という利点を有する。しかしながら、このような半透過型液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて、外光が入射光および反射光として着色層を２回通過することから、外光により表示が行われる反射光用領域の色特性と、バックライト光によって表示が行われる透過光用領域との色特性が異なるという問題を有する場合があった。
【０００３】
このような問題を解決するため、例えば上記透過光用領域に膜厚の厚い着色層を形成し、上記反射光用領域に膜厚の薄い着色層を形成する方法等、それぞれの領域に異なる着色層を形成する方法等が採用されていた。しかしながら、この方法では、３色（赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））の着色層を有するカラーフィルタを形成する際、例えばフォトリソグラフィー法等を６回繰り返し行わなければならず、工程が煩雑であった。
【０００４】
そこで、例えば図３に示すように、反射光用領域ｒにおける透明基板１上に、透明樹脂層２を形成し、その透明樹脂層２を覆うように着色層３を形成する方法が提案されている（特許文献１）。この方法によれば、透明樹脂層２上に形成された着色層３の膜厚を薄く形成することができ、反射光用領域ｒの着色層３の膜厚と、透過光用領域ｔでの着色層３の膜厚とを異なるものとすることができるため、それぞれの領域の色特性を調整することができる。またこの際、上記反射光用領域ｒと透過光用領域ｔとの着色層表面に生じる段差によって、カラーフィルタを対向基板と対向させて配置した際のセルギャップを調整し、反射光用領域および透過光用領域における光の光路差も調整することができる、という利点も有する。
【０００５】
しかしながらこの場合、通常、例えば図３に示すように、上記反射光用領域ｒと透過光用領域ｔとの間で、着色層３が傾斜して形成される傾斜部分（図中、αで示される領域）が生じることとなる。この傾斜部分が広い場合には、液晶表示装置とした際、液晶が一定方向に配列することができず、表示領域として用いることができない場合や、この部分において着色層の色が黄みを帯びて観察される、という問題が生じる場合があった。
【特許文献１】特開２００４−１０２２４３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のことから、表示エリアが広く、また高純度な色表示が可能な高品質な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ、およびその製造方法の提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層と、上記透明基板および上記透明樹脂層を覆うように形成された着色層とを有し、上記透明基板と上記透明樹脂層と上記着色層とが積層された領域を反射光用領域として用い、上記透明基板と上記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタであって、上記着色層が上記透明樹脂層の端部領域上で非連続であることを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。
【０００８】
本発明によれば、上記着色層が、上記透明樹脂層の端部領域上で非連続であることから、表面が傾斜して形成される傾斜部分を少ないものとすることができる。したがって、液晶の配向が乱れて非表示領域となる部分や、着色層が黄みを帯びて見える部分を少ないものとすることができ、表示エリアの広い、高純度な色表示が可能な高品質な半透過型液晶表示装置とすることができるのである。
【０００９】
上記発明においては、上記着色層が、上記透明樹脂層の端部領域のうち、上記透明樹脂層の中心部の膜厚を１とした際、上記透明樹脂層の膜厚が０．２〜１である領域上に形成されていない部分を有することが好ましい。上記着色層が非連続な領域が上記の領域内に形成されているものとすることにより、傾斜部分を少ないものとすることができるからである。
【００１０】
また、本発明は、上述した半透過型液晶表示置用カラーフィルタを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置を提供する。本発明によれば、上記半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを用いることにより、光効率や、色特性が好適であり、また表示エリアの広い半導体液晶表示装置とすることができるのである。
【００１１】
またさらに、本発明は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層とを有するカラーフィルタ用基板上に、着色層形成用塗工液を塗布し、着色層形成用層を形成する着色層形成用塗工液塗布工程と、上記透明樹脂層の端部領域上を遮光して、上記着色層形成用層を露光する露光工程と、上記着色層形成用層を現像する現像工程と、上記着色層形成用層を加熱するポストベーク工程とを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を提供する。
【００１２】
本発明によれば、上記露光工程において、上記透明樹脂層の端部領域上を遮光して露光を行うことから、その部分における着色層形成用層が露光されず、上記現像工程において除去されることとなる。またその後、ポストベーク工程を行うことにより、上記現像工程において着色層形成用層が除去された部分の平坦化等を行うことができる。したがって、上記透明樹脂層が形成されている領域上の着色層と、透明樹脂層が形成されていない領域の着色層とをそれぞれ独立したものとすることができ、またそれぞれの着色層が平坦に形成されたものとすることができるのである。これにより、透明樹脂層の端部領域での、表面が傾斜して形成される部分を少ないものとすることができ、製造された半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを液晶表示装置に用いた際、端部領域上で液晶の配向が乱されることが少なく、表示領域を広いものとすることができ、また着色層が黄みを帯びて見えること等の少ない、高品質なものとすることができるのである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、透明樹脂層の端部領域において傾斜して形成されている領域を少ないものとすることができる。したがって、液晶の配向不良によって非表示領域となる部分や、着色層が黄みを帯びて見える部分を少ないものとすることができ、表示エリアの広い、高純度な色表示が可能な高品質な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタとすることができるという効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、半透過型液晶表示装置に用いられる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ、その半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを用いた半透過型液晶表示装置、および半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法に関するものである。以下、それぞれについて分けて説明する。
【００１５】
Ａ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ
まず、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタについて説明する。本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層と、上記透明基板および上記透明樹脂層を覆うように形成された着色層とを有し、上記透明基板と上記透明樹脂層と上記着色層とが積層された領域を反射光用領域として用い、上記透明基板と上記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタであって、上記着色層が上記透明樹脂層の端部領域上で非連続であることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、例えば図１に示すように、透明基板１と、その透明基板１上に形成された透明樹脂層２と、上記透明基板１および透明樹脂層２を覆うように形成された着色層３とを有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタであり、上記透明基板１と着色層３とが積層された領域（図中、ｔで示される領域）がバックライト光を透過させる透過光用領域、透明基板１、透明樹脂層２、および着色層３が積層された領域（図中、ｒで示される領域）が、入射した外光および、その外光が反射された反射光を透過させる反射光用領域として用いられるものである。またこの際、上記着色層３は、透明樹脂層２の端部領域（図中、ａで示される部分）で非連続となるように形成される。ここで、上記透明樹脂層の端部領域とは、上記透明樹脂層の断面を観察した際、透明樹脂層が傾斜を有する領域、具体的には、長さ６μｍの範囲において、高さが１μｍ以上変化する領域をいうこととする。このような変化は、例えば半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの断面形状を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で撮影したもの等から算出することができる。
【００１７】
上述したように、一般的な上記透明樹脂層を有する半透過型液晶表示装置においては、上記反射光用領域に形成される着色層と透過光用領域に形成される着色層とが連続して形成され、上記反射光用領域と透過光用領域との間で着色層が傾斜して形成される部分が生じることとなる。この着色層が傾斜して形成された傾斜部分が広い場合には、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを半透過型液晶表示装置に用いた際、この部分において液晶を配向させることが困難となり、表示領域として用いることが困難であったり、また着色層が黄みを帯びて観察される場合があった。
【００１８】
一方、本発明においては、上記透明樹脂層の端部領域において、着色層が非連続となるように形成されている。この場合、例えば図１に示すように、透過光用領域ｔ側に形成される着色層３と、反射光用領域ｒ側に形成される着色層３とがそれぞれ独立しており、それぞれの領域で着色層３が平坦なものとすることができる。したがって、着色層が連続するように形成された場合に傾斜部分となる領域であっても、本発明によれば平坦な領域とすることができ、着色層が連続するように形成された場合と比較して、傾斜して形成される部分を少ないものとすることができるのである。これにより、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを、半透過型液晶表示装置に用いた際、液晶が配向しない部分を少ないものとすることや、着色層の色を純度の高いものとすることができるのである。以下、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの各構成ごとに詳しく説明する。
【００１９】
１．着色層
まず、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタに用いられる着色層について説明する。本発明に用いられる着色層は、後述する透明基板および後述する透明樹脂層を覆うように形成されるものであり、上記透明樹脂層の端部領域上で非連続となるように形成されるものである。
【００２０】
本発明においては、上記透明樹脂層の端部領域で非連続となっていれば、その非連続となる位置については、特に限定されるものではないが、特に上記透明樹脂層の中心部の膜厚を１とした際、上記透明樹脂層の膜厚が０．２〜１の範囲内、中でも０．２５〜１．００の範囲内、特に０．６０〜０．８５の範囲内である領域上に、着色層が形成されていない領域を有することが好ましい。これにより、透明樹脂層の端部領域で、着色層表面が傾斜している部分を少ないものとすることができるからである。上記膜厚は、上述した方法により測定することができる。
【００２１】
またこの際、上記非連続部分の長さ、すなわち着色層間に形成される間隙の長さ（例えば図１においてｂで示される長さ）としては、特に限定されるものではないが、通常０．０５μｍ〜６μｍ程度、中でも０．１μｍ〜４μｍ程度とされることが好ましい。上記間隙の長さを上記範囲内とすることにより、透過光用領域および反射光用領域において、それぞれ着色層の平坦性が高いものとすることが可能となるからである。
【００２２】
ここで、本発明においては、上記透明樹脂層上に形成される着色層、すなわち反射光用領域として用いられる領域における着色層の平均膜厚を１とした場合に、透過光用領域側に形成される着色層の平均膜厚が１．５〜６の範囲内、中でも２〜５の範囲内とされるように形成されることが好ましい。これにより、反射光用領域と透過光用領域における着色層の色特性を調整することが可能となるからである。また、上記透明樹脂層上に形成される着色層の具体的な平均膜厚としては、着色層の種類等により、適宜選択されるものであるが、通常、０．１μｍ〜２．０μｍの範囲内、中でも０．２μｍ〜１．０μｍの範囲内であることが好ましい。なお、上記膜厚の測定は、上述した方法により行うことができる。
【００２３】
上述したような着色層は、１画素中に上記透過光用領域および反射光用領域が形成されるものであれば、その形成されるパターンは特に限定されるものではなく、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の三色の着色層が、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型等の公知の配列に形成されたもの等とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。また、１画素内に形成される上記透過光用領域と反射光用領域との面積比としては、透過光用領域の面積を１とした場合に、反射光用領域の面積が０．３〜２．０の範囲内、中でも０．６〜１．４の範囲内、特に１となるように形成されていることが好ましい。
【００２４】
上述したような着色層は、一般的な着色層の形成に用いられる顔料分散法等を用いて形成することができ、その方法については、後述する「Ｃ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法」の項で説明するので、ここでの詳しい説明は省略する。また、上記着色層の形成に用いられる材料等についても、一般的なカラーフィルタの着色層の形成に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００２５】
２．透明樹脂層
次に、本発明に用いられる透明樹脂層について説明する。本発明に用いられる透明樹脂層は、後述する透明基板上にパターン状に形成されるものであり、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタのうち、反射光用領域として用いられる領域に形成されるものである。
【００２６】
このような透明樹脂層としては、上記反射光用領域に形成される着色層の膜厚を調整することが可能であり、また上記反射光用領域および透過光用領域における着色層表面に生じる段差によって、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを対向基板と対向させて配置した際のセルギャップを調整することが可能なものであれば、その形状等は特に限定されるものではない。例えば断面形状が矩形状や台形状のもの等とすることができる。
【００２７】
また、透明樹脂層の膜厚としては、着色層の種類等により適宜選択されるものであるが、通常、透明樹脂層の中心部の膜厚が１μｍ〜６μｍの範囲内、中でも２μｍ〜５μｍの範囲内とされることが好ましい。これにより、上記着色層の膜厚差等を実現することが可能となるからである。なお、上記膜厚の測定は、上述した方法により行うことができる。
【００２８】
ここで、上述したような透明樹脂層に用いられる材料としては、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタに入射した外光およびその外光が反射された反射光に対して透明なものであれば特に限定されるものではない。このような透明樹脂層に用いられる材料としては、たとえば感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド、ポジレジスト、カルド樹脂、ポリシロキサン、ベンゾシクロブテン等が挙げられる。また、上記透明樹脂層の形成方法としては、上記材料を用いて例えばフォトリソグラフィー法等により、形成することが可能である。
【００２９】
３．透明基板
次に、本発明に用いられる透明基板について説明する。本発明に用いられる透明基板は、上記透明樹脂層及び上記着色層を形成可能であり、可視光に対して透明な基板であれば特に限定されるものではなく、一般的なカラーフィルタに用いられる透明基板と同様のものとすることができる。
【００３０】
具体的には、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材等が挙げられる。
【００３１】
４．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ
次に、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタについて説明する。本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、上記透明基板と、透明樹脂層と、着色層とを有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば遮光部や保護層等、必要に応じて適宜有するものであってもよい。
【００３２】
本発明においては、上記透過光用領域の中心部における、透明基板表面から着色層表面までの高さと、上記反射光用領域の中心部における、透明基板表面から着色層表面までの高さとの差の平均は、１μｍ〜３μｍ程度、中でも１．２μｍ〜２．７μｍ程度であることが好ましい。これにより、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを半透過型液晶表示装置に用いた際、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタと対向して配置される対向基板とのセルギャップの差によって、反射光用領域および透過光用領域における光の光路差を調整することができるからである。
【００３３】
Ｂ．半透過型液晶表示装置
次に、本発明の半透過型液晶表示装置につい説明する。本発明の半透過型液晶表示装置は、上述した半透過型液晶表示置用カラーフィルタを有することを特徴とするものであれば、特に限定されるものではなく、通常の半透過型液晶表示装置と同様の構成とすることができる。具体的には、上記半透過型液晶表示装置用カラーフィルタと、対向して配置される対向基板と、その対向基板との間に封入された液晶と、パターン状に形成された、外光を反射するための反射板とを有するもの等とすることができる。
【００３４】
本発明によれば、上記半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを用いることから、対向基板と半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ間に封入された液晶の配向が、透過光用領域と反射光用領域との間に形成される傾斜部分によって、乱されることが少なく、表示領域が広く、かつ着色層が黄みを帯びて観察されることの少ない、高品質な液晶表示装置とすることができるのである。
【００３５】
なお、上記半透過型液晶表示装置に用いられる部材としては、上記のものに限定されるものではなく、例えば配向膜や透明電極層等、適宜必要に応じて有するものとすることができる。
【００３６】
Ｃ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法
次に、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法について説明する。本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層とを有するカラーフィルタ用基板上に、着色層形成用塗工液を塗布し、着色層形成用層を形成する着色層形成用塗工液塗布工程と、上記透明樹脂層の端部領域上を遮光して、上記着色層形成用層を露光する露光工程と、上記着色層形成用層を現像する現像工程と、上記着色層形成用層を加熱するポストベーク工程とを有することを特徴とするものである。
【００３７】
本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法は、例えば図２に示すように、透明基板１と、その透明基板１上にパターン状に形成された透明樹脂層２とを有するカラーフィルタ用基板１１（図２（ａ））上に、着色層形成用塗工液を塗布し、着色層形成用層１２を形成する着色層形成用塗工液塗布工程（図２（ｂ））と、その透明樹脂層２の端部領域（図中、ａで示される領域）を例えばフォトマスク１３等により遮光して、着色層形成用層１２を露光する露光工程（図２（ｃ））と、その着色層形成用層１２を現像する現像工程（図２（ｄ））と、その着色層形成用層１２を加熱するポストベーク工程（図２（ｅ））とを有するものである。ここで、上記透明樹脂層の端部領域とは、上記透明樹脂層の断面を観察した際、透明樹脂層が傾斜を有する領域、具体的には、長さ６μｍの範囲において、高さが１μｍ以上変化する領域をいうこととする。また、上記露光工程において遮光する領域としては、端部領域を全部遮光するものであってもよく、また一部遮光するものであってもよい。また、端部領域と、端部領域以外の領域とを遮光するものであってもよい。
【００３８】
また、本発明により製造された半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにおいては、上記透明基板１と着色層３とが積層された領域（図中、ｔで示される領域）がバックライト光を透過させる透過光用領域、透明基板１、透明樹脂層２、および着色層３が積層された領域（図中、ｒで示される領域）が、入射した外光および、その外光が反射された反射光を透過させる反射光用領域として用いられることとなる。
【００３９】
本発明によれば、上記露光工程において、透明樹脂層の端部領域を遮蔽して露光することから、この部分の着色層形成用層が露光されず、例えば図２（ｄ）に示すように、現像工程においてこの部分の着色層形成用層１２は除去されることとなる。その後、上記ポストベーク工程を行うことにより、その着色層形成用層を平坦化することができ、例えば図２（ｅ）に示すように、透明樹脂層２が形成された領域と、透明樹脂層２が形成されていない領域とでそれぞれ着色層３が独立し、それぞれの領域で平坦な着色層３を形成することができるのである。これにより、着色層が連続するように形成された場合に傾斜部分となる領域であっても、本発明によれば平坦な領域とすることができ、着色層が連続するように形成された場合と比較して、傾斜して形成される部分を少ないものとすることができる。
【００４０】
したがって、本発明により製造された半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを半透過型液晶表示装置に用いた際、反射光用領域と透過光用領域との間で対向基板との間に存在する傾斜部分によって、乱されることが少なく、表示領域が広く、かつ着色層が黄みを帯びて観察されることの少ない、高品質な半透過型液晶表示装置とすることができるのである。
以下、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法について、各工程ごとに詳しく説明する。
【００４１】
１．着色層形成用塗工液塗布工程
まず、本発明の着色層形成用塗工液塗布工程について説明する。本発明における着色層形成用塗工液塗布工程は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層とを有するカラーフィルタ用基板上に、着色層形成用塗工液を塗布し、着色層形成用層を形成する工程であり、上記カラーフィルタ用基板上に上記着色層形成用塗工液を塗布することが可能な方法であれば、特に限定されるものではない。このような塗布方法としては、例えばスピンコート法等により塗布する方法が挙げられる。
【００４２】
なお、本工程に用いられるカラーフィルタ用基板の、透明基板および透明樹脂層については、上述した「Ａ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。また、本工程に用いられる着色層形成用塗工液としては、顔料分散法による着色層の形成の際に一般的に用いられる着色層形成用塗工液と同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００４３】
２．露光工程
次に、本発明における露光工程について説明する。本発明における露光工程は、上記透明樹脂層の端部領域上を遮光して、上記着色層形成用層を露光する工程である。本工程においては、例えば上記透明樹脂層の端部領域を遮光するような遮光部を有するフォトマスク等を用いて、露光することにより行うことができる。ここで、本工程においては、上述したように、上記端部領域を全部遮光して露光を行ってもよく、また上記端部領域を一部遮光して露光を行ってもよい。また、上記端部領域と、端部領域以外の領域の一部とを遮光するフォトマスク等を用いて露光を行ってもよい。
【００４４】
本発明においては特に、上記端部領域のうち、上記透明樹脂層の中心部の膜厚を１とした際、上記透明樹脂層の膜厚が０．２〜１の範囲内、中でも０．２５〜１．００の範囲内、特に０．６０〜０．８５の範囲内である領域を含むように遮光して、露光を行うことが好ましい。また、遮光する幅としては、１μｍ〜２０μｍ程度、中でも４μｍ〜１４μｍ程度とすることが好ましい。これにより、後述する現像工程において、上記部分の着色層形成用層を除去した後、後述するポストベーク工程を行うことによって、平坦な着色層を形成することができ、透過光用領域および反射光用領域間で、傾斜して形成される部分を少ないものとすることができるからである。
【００４５】
なお、本工程において照射するエネルギーや照射条件等については、一般的なカラーフィルタの製造の際に用いられるものと同様のものとすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００４６】
３．現像工程
次に、本発明における現像工程について説明する。本発明における現像工程は、上記着色層形成用層を現像する工程であり、上記露光工程において露光されていない着色層形成用層を除去することが可能であれば、その方法等は特に限定されるものではない。本工程により現像を行うことにより、上記透明樹脂層の端部領域上に塗布された着色層形成用層についても除去することが可能となるのである。
【００４７】
このような現像に用いられる現像液や現像方法等については、一般的なカラーフィルタの製造の際に用いられる方法と同様の方法とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００４８】
４．ポストベーク工程
次に、本発明のポストベーク工程について説明する。本発明におけるポストベーク工程は、上記着色層形成用層を加熱する工程であり、一般的なカラーフィルタにおける着色層の製造の際に用いられる方法と同様の方法とすることができる。なお本発明においては、本工程における加熱によって、上記着色層形成用層がメルトフローし、着色層形成用層が平坦化されることが好ましい。
【００４９】
本工程は、上記着色層形成用層を通常１８０℃〜２５０℃の範囲内で３０分〜６０分程度加熱するものとすることができる。
【００５０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００５１】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。
【００５２】
［実施例１］
（ブラックマトリクスの形成）
透明基板として、３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板（コーニング社製１３１７ガラス）を準備した。この透明基板を定法にしたがって洗浄し、透明基板の片側にスパッタ法によりクロム薄膜（厚み１６００Å）を形成した。このクロム薄膜上にポジ型感光性レジスト（東京応化工業（株）製ＯＦＰＲ‐８００）を塗布し、所定のマスクを介して露光し、レジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてクロム薄膜をエッチングし、線幅１０μｍ、ピッチ６０μｍのブラックマトリクスを形成した。
【００５３】
（透明樹脂層の形成）
続いて、上記透明基板上に、下記組成の透明樹脂層形成用塗工液を塗布し、乾燥させた。この透明樹脂層形成用塗工液を所定のフォトマスクを介して露光し、現像を行った。その後、２３０℃で、３０分間焼成し、透明樹脂層を形成した。この際、透明樹脂層の中心部における膜厚は、３．５μｍであった。
【００５４】
［透明樹脂層形成用塗工液］
・メタクリル酸メチル−スチレン−メタクリル酸共重合体      ・・・４２重量部
・エピコート１８０ｓ７０（三菱油化シェル（株）製）        ・・・１８重量部
・ペンタエリスリトールペンタアクリレート                  ・・・３２重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）・・  ８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・・・・・・・３００重量部
【００５５】
（赤色着色層の形成）
上記ブラックマトリクスおよび上記透明樹脂を覆うように、上記透明基板上に、下記組成の赤色着色層用の着色層形成用塗工液（ネガ型感光性樹脂組成物）をスピンコート法により塗布した。続いて、上記赤色パターン用のフォトマスク（透明樹脂層端部２μｍに対応する部分に遮光部を有するフォトマスク）を用いて露光、現像した。その後、焼成することにより赤色着色層を形成した。なお、透過光用領域における赤色着色層の膜厚は１μｍであった。これにより、例えば図４（ａ）に示すように、透過光用領域ｔと反射光用領域ｒとの間の透明樹脂層２の端部領域において、赤色着色層３Ｒが非連続なものとされた。
この際の、非連続部分の長さ（図４（ａ）においてｂで表される長さ）、および透明樹脂層の中心部の膜厚（図４（ａ）においてｃで表される高さ）を１とした際の着色層が非連続である領域の透過光用領域ｔ側の高さ（図４（ａ）においてｄで表される高さ）について表１に記載する。
【００５６】
［赤色着色層形成用塗工液］
・赤色顔料（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）
・・・４．８重量部
・黄色顔料（ＢＡＳＦ社製  パリオトールイエローＤ1819）      ・・・１．２重量部
・分散剤（ビックケミー社製  ディスパービック１６１）        ・・・３．０重量部
・モノマー（サートマー社製  ＳＲ３９９）                    ・・・４．０重量部
・ポリマーＩ                                                ・・・５．０重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）・・・１．４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）                                      ・・・０．６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          ・・・８０．０重量部
※ポリマーＩ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、重量平均分子量は４２５００である。
【００５７】
（緑色着色層の形成）
上記赤色着色層が形成された透明基板上に、下記組成の緑色着色層用の着色層形成用塗工液（ネガ型感光性樹脂組成物）を用いて、赤色着色層と同様の方法により緑色着色層を形成した。この際の、非連続部分の長さ、および透明樹脂層の中心部の膜厚を１とした際の緑色着色層が非連続である領域の透過光用領域側の高さについて、表１に記載する。
【００５８】
[緑色着色層形成用塗工液]
・緑色顔料（アビシア社製  モナストラルグリーンθＹ−Ｃ）    ・・・４．２重量部
・黄色顔料（ＢＡＳＦ社製  パリオトールイエローＤ1819）      ・・・１．８重量部
・分散剤（ビックケミー社製  ディスパービック１６１）        ・・・３．０重量部
・モノマー（サートマー社製  ＳＲ３９９）                    ・・・４．０重量部
・ポリマーＩ                                                ・・・５．０重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）・・・１．４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）                                      ・・・０．６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          ・・・８０．０重量部
【００５９】
（青色着色層の形成）
上記赤色着色層および緑色着色層が形成された透明基板上に、下記組成の青色着色層用の着色層形成用塗工液（ネガ型感光性樹脂組成物）を用いて、赤色着色層と同様の方法により青色着色層を形成した。
これにより、例えば図４（ｂ）に示すように、赤色着色層３Ｒ、緑色着色層３Ｇ、青色着色層３Ｂのそれぞれの透過光用領域（ｔで示される領域）と、反射光用領域（ｒで示される領域）との間に、着色層形３が形成されていない領域（ｓで示される領域）を有するカラーフィルタが作製された。この際の、非連続部分の長さ、および透明樹脂層の中心部の膜厚を１とした際の青色着色層が非連続である領域の透過光用領域側の高さを表１に記載する。
【００６０】
[青色着色層形成用塗工液]
・青色顔料（ＢＡＳＦ社製  ヘイオゲンブルーＬ6700Ｆ）        ・・・６．０重量部
・顔料誘導体（アビシア社製  ソルスパース６０００）          ・・・０．６重量部
・分散剤（ビックケミー社製  ディスパービック１６１）        ・・・２．４重量部
・モノマー（サートマー社製  ＳＲ３９９）                    ・・・４．０重量部
・ポリマーＩ                                                ・・・５．０重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）・・・１．４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）                                      ・・・０．６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          ・・・８０．０重量部
【００６１】
［実施例２〜８］
着色層形成用のフォトマスクの、透明樹脂層端部に対応する部分に形成される遮光部の幅を表１に示すように変更し、非連続部分の長さ、および着色層が非連続とされている領域の高さを表１に示すようなものとした以外は、実施例１と同様にカラーフィルタを作製した。
【００６２】
［比較例１］
着色層形成用フォトマスクの、透明樹脂層端部に対応する部分に遮光部を形成せず、透明樹脂層端部において着色層を連続して形成した以外は、実施例１と同様にカラーフィルタを作製した。
【００６３】
【表１】
2006293228.tif 000003
【００６４】
（評価）
上記実施例１〜８、および比較例により作製されたカラーフィルタ上にスパッタリング法により透明電極（ＩＴＯ）膜を形成した。この際、上記透明電極（ＩＴＯ）の膜厚は、１２００Åとした。さらに、柱状スペーサ形成用材料（ＪＳＲ製  オプトマーＮＮ７８０）を塗布し、反射光用領域側に柱状スペーサを形成した。上記柱状スペーサの膜厚は２．５μｍであった。
さらに、背面電極基板を準備し、上記柱状スペーサが形成されたカラーフィルタと、上記背面電極基板とにそれぞれ配向膜を塗布し、ラビングした。その後、外周シール部にシール材を塗布し、上記背面電極基板とカラーフィルタとを重ね合わせ、液晶物質としてネマチック液晶を封入した。続いて、封入口を封止し、偏光板および位相差板を組み合わせて半透過型カラーフィルタ液晶表示装置を組み立てた。
作製された各半透過型カラーフィルタ液晶表示装置のD65光源での透過領域のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの色座標からＷの色座標を算出した。この結果を表２に示す。
【００６５】
【表２】
2006293228.tif 000004
なお、上記標準値とは、上記各カラーフィルタの透過光用領域の着色層の膜厚が平坦となる部分の各値である。
これにより、透明樹脂層の端部領域で各色着色層が非連続となるように形成した実施例１〜８において、各色着色層を連続的に形成した比較例１と比較して、標準値に近い色度が得られ、着色層が黄みを帯びていないことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを示す概略断面図である。
【図２】本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を説明する工程図である。
【図３】従来の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施例により製造された半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…透明基板
２…透明樹脂層
３…着色層
ｔ…透過光用領域
ｒ…反射光用領域
【図１】
2006293228.tif 000005
【図２】
2006293228.tif 000006
【図３】
2006293228.tif 000007
【図４】
2006293228.tif 000008