(57)【要約】【解決手段】本開示は、二つの光学機能部材と、上記二つの光学機能部材の間に配置されたカラーフィルタ部材とを備えるカラーフィルタ基板であって、上記二つの光学機能部材の両方が、液晶材料を含有する位相差層を有し、上記二つの光学機能部材における上記位相差層は、波長分散性および位相差値の熱変化特性が同一である、カラーフィルタ基板を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの光学機能部材と、前記二つの光学機能部材の間に配置されたカラーフィルタ部材とを備えるカラーフィルタ基板であって、
前記二つの光学機能部材の両方が、液晶材料を含有する位相差層を有し、
前記二つの光学機能部材における前記位相差層は、波長分散性および位相差値の熱変化特性が同一である、カラーフィルタ基板。
【請求項２】
前記二つの光学機能部材の両方が、前記カラーフィルタ部材に直接配置された固定層および前記位相差層の積層体であり、前記固定層が、配向層または接着層である、請求項１に記載のカラーフィルタ基板。
【請求項３】
前記二つの光学機能部材における前記位相差層は、前記液晶材料が同一である、請求項１または請求項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までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ基板と、対向基板と、前記カラーフィルタ基板および前記対向基板の間に配置された液晶層とを有する、液晶パネルを少なくとも備える、液晶表示装置。
【請求項５】
二つの光学機能部材と、前記二つの光学機能部材の間に配置されたカラーフィルタ部材とを備え、前記二つの光学機能部材の両方が、液晶材料を含有する位相差層を有するカラーフィルタ基板を準備する準備工程と、
前記カラーフィルタ基板にアニール処理をするアニール処理工程とを有し、
前記アニール処理の温度が、前記カラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置の製造工程における、熱処理の最高温度と同等以上の温度である、カラーフィルタ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、カラーフィルタ基板、液晶表示装置、およびカラーフィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピューター、特に携帯用のパーソナルコンピューターの発達に伴い、液晶表示装置の需要が増している。また、最近では、家庭用の液晶テレビの普及率も高まっており、スマートフォン、タブレット端末も広く普及しつつあることから、益々液晶表示装置の市場は拡大する状況にある。
【０００３】
液晶表示装置は、一般に、カラーフィルタ基板、対向基板およびこれらの間に配置された液晶層を有する液晶パネルを有する。また、液晶表示装置は、例えば、バックライト光源、第一の直線偏光板、液晶パネルおよび第二の直線偏光板の順に配置された構成を有する（特許文献１）。
【０００４】
最近では、スマートフォン等の普及により液晶表示装置は、屋内だけではなく、屋外においても頻繁に使用されるようになってきている。液晶表示装置は、例えば、屋外等の明るい環境下において表示が見えにくい。すなわち、液晶表示装置においては、明環境における表示視認性を向上させることが求められている。明環境における表示視認性を向上させる技術としては、例えば、観察者側の最表面における前面板に反射防止フィルムを配置する技術がある。また、液晶表示装置に関する技術ではないが、特許文献２には、有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、観察者側に円偏光板を配置することにより、外光反射を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開２０１３／１２２１５５号公報
【特許文献２】国際公開２０１４／１０３７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、液晶表示装置においては、明環境における表示視認性を向上させることが求められている。明環境において表示視認性が低い理由の一つとしては、液晶パネルの内部における外光の反射光が観察者によって観察されることが挙げられる。本開示の発明者らは、液晶パネルの内部における外光の反射を抑制するため、二つの光学機能部材の間にカラーフィルタ部材が配置される構成を検討したところ、上記構成を有する液晶表示装置においては、コントラストが低下するとの課題が生じることを知見した。
本開示は、上記実情に鑑みてなされた発明であり、液晶表示装置のコントラストの低下を抑制するカラーフィルタ基板、これを用いた液晶表示装置、およびカラーフィルタの製造方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、二つの光学機能部材と、上記二つの光学機能部材の間に配置されたカラーフィルタ部材とを備えるカラーフィルタ基板であって、上記二つの光学機能部材の両方が、液晶材料を含有する位相差層を有し、上記二つの光学機能部材における上記位相差層は、波長分散性および位相差値の熱変化特性が同一である、カラーフィルタ基板を提供する。
【０００８】
本開示によれば、二つの光学機能部材の位相差層の両方が、液晶材料を含有しており、波長分散性および位相差値の熱変化特性が同一であるため、液晶表示装置におけるコントラストの低下を抑制することができるカラーフィルタ基板とすることができる。
【０００９】
上記開示においては、上記二つの光学機能部材の両方が、上記カラーフィルタ部材に直接配置された固定層および上記位相差層の積層体であり、上記固定層が、配向層または接着層であることが好ましい。カラーフィルタ部材の両面に配置される二つの光学機能部材の位相差層の光軸、厚み等を高い精度で合わせることができるため、二つの光学機能部材の光学補償状態を良好にすることができるからである。
【００１０】
上記開示においては、上記二つの光学機能部材における上記位相差層は、上記液晶材料が同一であることが好ましい。二つの光学機能部材の上記位相差層における位相差層の波長分散性および位相差値の熱による変化特性の同一性を高くすることができるため、二つの光学機能部材の光学補償状態を良好にすることができるからである。
【００１１】
本開示は、上述のカラーフィルタ基板と、対向基板と、上記カラーフィルタ基板および上記対向基板の間に配置された液晶層とを有する、液晶パネルを少なくとも備える、液晶表示装置を提供する。
【００１２】
本開示によれば、上述のカラーフィルタ基板を有することにより、液晶パネルにおける外光反射が抑制され、コントラストの低下が抑制された液晶表示装置とすることができる。
【００１３】
本開示は、二つの光学機能部材と、上記二つの光学機能部材の間に配置されたカラーフィルタ部材とを備え、上記二つの光学機能部材の両方が、液晶材料を含有する位相差層を有するカラーフィルタ基板を準備する準備工程と、上記カラーフィルタ基板にアニール処理をするアニール処理工程とを有し、上記アニール処理の温度が、上記カラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置の製造工程における、熱処理の最高温度と同等以上の温度である、カラーフィルタ基板の製造方法を提供する。
【００１４】
本開示によれば、アニール処理工程を有することにより、得られたカラーフィルタ基板における位相差層の位相差値が、その後の液晶表示装置の製造工程の熱処理により変化することを抑制することができる。よって、アニール処理後における位相差層の位相差値に基づいて二つの光学機能部材の光学補償状態を設計することで、液晶表示装置とした際にコントラストを良好にすることが可能なカラーフィルタ基板を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本開示のカラーフィルタ基板は、液晶表示装置のコントラストの低下を抑制するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本開示のカラーフィルタ基板を例示する概略断面図である。
【図２】本開示における光学機能部材の光学補償状態を説明する説明図である。
【図３】本開示の液晶表示装置を例示する概略断面図である。
【図４】本開示の液晶表示装置における光源光および外光の挙動を説明する説明図である。
【図５】位相差層の液晶材料の配向状態を説明する説明図である。
【図６】位相差層の液晶材料の配向状態を説明する説明図である。
【図７】位相差層の波長分散性について説明する説明図である。
【図８】本開示のカラーフィルタ基板の製造方法を例示する工程図である。
【図９】本開示のカラーフィルタ基板の製造方法を例示する工程図である。
【図１０】アニール処理の条件の決定方法の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
下記に、図面等を参照しながら本開示の実施の形態を説明する。ただし、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、下記に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の形態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表わされる場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１８】
本開示は、カラーフィルタ基板、液晶表示装置およびカラーフィルタ基板の製造方法に関する技術である。
上述したように、例えば、屋外等の明るい環境下において、液晶表示装置の表示をより見やすくすることが求められている。明環境において表示視認性が低い理由の一つとしては、液晶パネルの内部における外光の反射光が観察者から観察されることが挙げられる。本開示の発明者らは、液晶パネル内部における外光反射を抑制するため、λ／４板として機能する光学機能部材とカラーフィルタ部材とを組み合わせて配置することを検討した。具体的には、二つの光学機能部材の間にカラーフィルタ部材を配置することを検討した。上記配置とすることにより、観察者側に配置される光学機能部材を、観察者側に配置される直線偏光板とともに用いることで、円偏光板として機能させることができ、外光を吸収できると考えられる。また、二つの光学機能部材が互いに位相差を相殺し合う光学補償状態を取るようにすることで、バックライト光の透過を阻害しないようにすることができると考えられる。
【００１９】
しかしながら、本開示の発明者らは、更なる検討を進める中で、二つの光学機能部材の間にカラーフィルタ部材が配置された液晶表示装置においては、コントラストが低下するとの課題が生じることを知見した。
本開示の発明者らは、さらに検討を重ねた結果、コントラストが低下する理由について以下のことを知見した。すなわち、液晶材料を含有する位相差層は、熱により位相差値が変化することを知見した。
光学機能部材において、液晶材料を含有する位相差層は、カラーフィルタ部材に直接配置された配向層または接着層と積層させて配置される。また、上記構成を有する光学機能部材は、液晶パネルを作製する前にカラーフィルタ部材に配置される。そのため、液晶パネルを作製する工程において、カラーフィルタ部材および光学機能部材に対し熱処理がされると、二つの光学機能部材の位相差量に差異が生じ、光学補償状態が崩れるため、コントラストが低下することを知見した。
【００２０】
一方、本開示の発明者らは、液晶材料を含有する位相差層は、一旦、高温で熱処理した後は、その後の熱処理による位相差層の位相差量の変化が抑制され小さくなることを知見した。
【００２１】
さらに、二つの光学機能部材における位相差層の波長分散性が異なる場合、加熱による位相差層の変化により、可視光領域の短波長側または長波長側における位相差値の差が大きくなり、コントラストの低下がより顕著になると推測される。
【００２２】
ところで、通常、液晶表示装置の製造過程では、カラーフィルタ基板の回路側（インセル側）の面上にはフォトスペーサや透明電極が形成される。そのため、インセル側に配置される光学機能部材は、高温環境下に置かれる。一方、カラーフィルタ基板の回路側とは反対側（カラーフィルタ基板の外部側）、すなわちアウトセル側においては、カラーフィルタ基板と対向基板とを貼り合わせて液晶パネルを組み立てたあとに、光学機能部材が配置される。そのため、アウトセル側に配置される光学機能部材は、製造過程上、高温環境下にはおかれない。このように、アウトセル側の光学機能部材と、インセル側の光学機能部材とは、熱処置の有無（熱履歴）が異なる。そのため、液相表示装置が組立てられたときに、インセル側とアウトセル側の光学機能部材の位相差量が等しくなっていたとしても、信頼性試験等で加熱された場合に、２つの光学機能層の位相差量のズレが生じやすい。また、ユーザの使用によって、液晶表示装置に対し熱が加えられる場合も同様である。
従来の液晶表示装置の製造方法においては、光学機能部材の熱履歴の違いによる位相差量のズレについては十分な検討がされていない。
【００２３】
以上から、本開示の発明者らは、液晶表示装置のコントラストの低下を抑制可能とする、以下のカラーフィルタ基板、およびこれを用いた液晶表示装置を完成させた。また、上述のカラーフィルタ基板の製造方法を完成させた。以下、詳細を説明する。
【００２４】
Ａ．カラーフィルタ基板
本開示のカラーフィルタ基板は、二つの光学機能部材と、上記二つの光学機能部材の間に配置されたカラーフィルタ部材とを備えるカラーフィルタ基板であって、上記二つの光学機能部材の両方が、液晶材料を含有する位相差層を有し、上記二つの光学機能部材における上記位相差層は、波長分散性および位相差値の熱変化特性が同一である。
【００２５】
本開示のカラーフィルタ基板について、図を用いて説明する。図１(ａ)および図１（ｂ）は本開示のカラーフィルタ基板の一例を示す概略断面図である。図１(ａ)および図１（ｂ）に示すように、本開示のカラーフィルタ基板１０は、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂと、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂの間に配置されたカラーフィルタ部材２とを備える。本開示においては、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂの両方が、液晶材料を含有する位相差層１１Ａおよび１１Ｂを有する。二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂにおける位相差層１１Ａおよび１１Ｂは、波長分散性および位相差値の熱変化性が同一である。
本開示においては、図１（ａ）に示すように、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂの両方が、カラーフィルタ部材２に直接配置された配向層１２および位相差層１１との積層体であっても良い。また、図１（ｂ）に示すように、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂの両方が、カラーフィルタ部材２に直接配置された接着層１３および位相差層１１との積層体であっても良い。なお、図示はしないが、本開示においてはカラーフィルタ部材の一方の面に配置された光学機能部材が配向層および位相差層の積層体であり、他方の面に配置された光学機能部材が接着層および位相差層の積層体であっても良い。
図１(ａ)および図１（ｂ）に示すように、カラーフィルタ部材２は、通常、透明基材層２１と、透明基材層２１の一方の面に配置された複数の着色層２２とを少なくとも有する。図１(ａ)および図１（ｂ）においては、複数の着色層２２として、赤色着色層２２Ｒ、緑色着色層２２Ｇおよび青色着色層２２Ｂを有する例を示している。また、カラーフィルタ部材２は、着色層２２の境界領域と平面視上重なる領域に遮光層２３を有していても良い。また、カラーフィルタ部材２は着色層２２の透明基材層２１側とは反対側の面に保護層２４が配置されていても良い。
【００２６】
二つの光学機能部材の配置について図を用いて説明する。図２（ａ）〜図２（ｃ）は本開示における二つの光学機能部材の配置を説明する説明図である。本開示においては、図２（ａ）に示すように、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂは、互いの位相差層の位相差を相殺し合う（打ち消し合う）光学補償状態を有するように配置される。より具体的には、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂは、その位相差層の光軸ｘ１およびｘ２が直交するように配置される。
光学補償状態について、図２（ａ）においては、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂにおいて、一方の光学機能部材１Ａ側から直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）が入射した場合の具体例を挙げて説明する。まず、直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）は、光学機能部材１Ａに入射することで、その振動方向には、光学機能部材１Ａの光軸方向に位相差が＋λ／４生じる。その結果、直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）は円偏光Ｌｃに変換される。次に円偏光Ｌｃは、光学機能部材１Ｂに入射することで、その振動方向には、光学機能部材１Ｂの光軸方向に位相差が−λ／４生じる。その結果、円偏光Ｌｃは、再度、偏光方向Ｄｌｉｎｅ（０）である直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）に変換される。このように、直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）に対し、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂは、互いに位相差が打ち消し合うため、実効的に作用していない。そのため、図２(ｂ)に示すように、二つの直線偏光板４０Ａおよび４０Ｂの間に、二つの光学機能部材１Ａおよび１Ｂを配置した場合は、図２（ｃ）に示すように、二つの直線偏光板４０Ａおよび４０Ｂの間に二つの光学機能部材を配置しない場合と同様に、直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）を進行させることができる。例えば、直線偏光板４０Ａおよび４０Ｂの偏光方向が直交する場合、直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）は直線偏光板４０Ｂによって吸収される。なお、図２（ｃ）においては、説明の容易のため、存在しない二つの光学機能部材を破線で示している。この他にも液晶層の屈折率の異方性を補正するＣプレートを設けて複屈折の影響を低減している。
【００２７】
図３は本開示のカラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。図３に示すように、本開示の液晶表示装置１００は、カラーフィルタ基板１０と、対向基板２０と、カラーフィルタ基板１０および対向基板２０の間に配置された液晶層３０とを有する、液晶パネル１００Ａを少なくとも備える。液晶表示装置１００は、例えば、バックライト５０、第一の直線偏光板４０Ａ、第二の直線偏光板４０Ｂをさらに有していても良い。第一の直線偏光板４０Ａ、第二の直線偏光板４０Ｂは、例えば、偏光方向が直交するように配置される。
【００２８】
図４は、図３に示す液晶表示装置における光源光（透過光）および外光（反射光）の挙動について説明する説明図である。なお、説明の容易のため、図４においては対向基板を省略して示している。
まず、光源光Ｔの挙動について説明について説明する。
液晶表示装置においてバックライト５０から照射された光源光Ｔは、あらゆる振動方向の光を含む自然光Ｌｏｍである。液晶表示装置１００においては、光源光Ｔにおける自然光Ｌｏｍの中から一方向の振動方向を有する直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）が第一の直線偏光板４０Ａから出射され、液晶層３０へ入射される。直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）は、液晶層３０における液晶材料によって、例えば、位相差が＋λ／２生じることで、直線偏光Ｌｌｉｎｅ（９０）に変換される。次に、直線偏光Ｌｌｉｎｅ（９０）は、光学機能部材１Ａに入射されることで円偏光Ｌｃに変換される。円偏光Ｌｃは、カラーフィルタ部材２に入射され、さらに光学機能部材１Ｂに入射されることで円偏光Ｌｃから直線偏光Ｌｌｉｎｅ（９０）に変換される。直線偏光Ｌｌｉｎｅ（９０）は、第二の直線偏光板４０Ｂの偏光方向と平行な振動方向を有する。そのため、直線偏光Ｌｌｉｎｅ（９０）は、第二の直線偏光板４０を透過して、観察者に観察される。
【００２９】
次に外光Ｒについて説明する。
液晶表示装置１００においては、外光Ｒは全方位光Ｌｏｍである。外光Ｒは第二の直線偏光板４０Ｂに入射されることで、全方位光Ｌｏｍの中から一方向の振動方向を有する直線偏光Ｌｌｉｎｅ（９０）が選択される。直線偏光Ｌｌｉｎｅ（９０）は、光学機能部材１Ｂに入射されることで円偏光Ｌｃに変換される。次に円偏光Ｌｃがカラーフィルタ部材の構成により反射されることで、位相がλ/２分変化する。例えば、反射前の円偏光Ｌｃが右回りの円偏光である場合、反射後の円偏光Ｌｃ（Ｒｅｖ）は左回りの円偏光となる。反射された円偏光Ｌｃ（Ｒｅｖ）は、再度、光学機能部材１Ｂに入射されることで直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）に変換される。直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）は、第二の直線偏光板４０Ｂの偏光方向に対して振動方向が直交するため、第二の直線偏光板４０Ｂを透過することができない。そのため、観察者からは直線偏光Ｌｌｉｎｅ（０）は、観察されない。よって、外光反射による視認性の低下を抑制することができる。
【００３０】
本開示によれば、二つの光学機能部材の位相差層の両方が、液晶材料を含有しており、波長分散性および位相差値の熱変化特性が同一であるため、液晶表示装置におけるコントラストの低下を抑制することができるカラーフィルタ基板とすることができる。
【００３１】
より具体的には、本開示においては、二つの位相差層の両方が液晶材料を含有しているため、カラーフィルタ基板の製造時においてアニール処理を行うことで、位相差値の熱による変化を抑制することができる。すなわち、二つの位相差層の両方が液晶材料を含有していることにより、アニール処理後における位相差層の位相差値に基づいて二つの光学機能部材の光学補償状態を設計することができる。よって、液晶表示装置におけるコントラストの低下を抑制可能なカラーフィルタ基板とすることができる。
【００３２】
また、二つの光学機能部材は、位相差層における位相差値の熱変化特性が同一であることから、カラーフィルタ基板に熱処理がされた場合、二つの光学機能部材における位相差層の位相差値は同じように変化するため、光学補償状態を維持することができる。さらに、二つの光学機能部材における位相差層は波長分散性が同一であることから、可視光領域の広い範囲にわたって、光学補償状態を良好にすることができる。よって、可視光領域の短波長側または長波長側における光漏れによるコントラストの低下を抑制することができる。
【００３３】
本開示のカラーフィルタ基板は、液晶材料を含有する位相差層の位相差値が熱により変化するとの知見、および上記位相差層を一旦、高温でアニール処理した後は、その後の熱処理による位相差層の変化が抑制されるとの知見に基づき完成された構成である。
位相差層の位相差値が熱により変化する理由については以下のように推測される。
図５(ａ)に示すように、位相差層１１においては液晶材料１１ａが特定の方向Ｄｏｒに配列された配向状態で固定されている。位相差層に熱が加わることにより、図５(ｂ)、（ｃ）に示すように、液晶材料１１ａの一部において配向状態に乱れが生じることで位相差値が減少すると推測される。また、図５(ｂ)、（ｃ）に示すように、位相差層に加わる熱量（加熱温度）により、配向状態の乱れが異なると推測される。
一方、位相差層を高温でアニール処理した後は、その後の熱処理による位相差層の変化が抑制される理由については以下のように推測される。
位相差層が高温でアニール処理されることにより、図６（ａ）に示すように、配向状態の乱れが生じた液晶材料１１ａが位相差層１１中で再度固定され、安定状態を取るためと推測される。そのため、アニール処理後に、位相差層１１に熱が加わった場合も、位相差層１１中の液晶材料１１ａの配向状態は変化しにくくなると推測される。
【００３４】
以下、本開示のカラーフィルタ基板について各構成ごとに説明する。
【００３５】
１．光学機能部材
カラーフィルタ基板において、二つの光学機能部材は、カラーフィルタ部材を挟んで配置される部材である。以下、カラーフィルタ部材の一方の面側に配置される光学機能部材を第一の光学機能部材と称し、カラーフィルタ部材の他方の面側に配置される光学機能部材を第二の光学機能部材と称して説明する場合がある。また、第一の光学機能部材を構成する層については、「第一の」層と称し、第二の光学機能部材の構成する層については、「第二の」層と称して説明する。
本開示における光学機能部材は、通常、一般的な光学機能部材におけるλ／４部材としての機能を有する。
【００３６】
（１）位相差層
本開示の位相差層は、液晶材料を含有する層である。位相差層は光学機能部材に対しλ／４部材としての機能を有する位相差値を有する層である。本開示の位相差層は、通常、λ／４分に相当する位相差値を有する。
本明細書において、位相差値とは、面内レタデーション値を示す。
面内レターデーション値とは、屈折率異方体の面内方向における複屈折性の程度を示す指標であり、面内方向において屈折率が最も大きい遅相軸方向の屈折率をＮｘ、遅相軸方向に直交する進相軸方向の屈折率をＮｙ、屈折率異方体の面内方向に垂直な方向の厚みをｄとした場合に、
Ｒｅ［ｎｍ］＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄ［ｎｍ］
で表わされる値である。面内レターデーション値（Ｒｅ値）は、例えば、王子計測機器株式会社製  ＫＯＢＲＡ−ＷＲを用い、平行ニコル回転法により測定することができる。また、微小領域の面内レターデーション値はＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社（米国）製のＡｘｏＳｃａｎでミューラーマトリクスを使って測定することもできる。また、本願明細書においては特に別段の記載をしない限り、面内レターデーション値は波長５５０ｎｍにおける値を意味するものとする。
【００３７】
（ｉ）位相差層の性質
（波長分散性）
本開示において、第一の位相差層と第二の位相差層とは波長分散性が同一である。
「位相差層の波長分散性」について説明する。
ここで、位相差層は、液晶材料の種類等によっては、可視光領域の全体で同じ位相差値を示さず、短波長側における位相差値と、長波長側における位相差値とが異なる場合がある。具体的には、位相差層に用いられる材料によっては、可視光領域における短波長側の位相差値が長波長側における位相差値よりも大きい場合や、短波長側の位相差値が長波長側における位相差値よりも小さい場合がある。
このように、可視光領域の波長により位相差値が変化する性質を波長分散性とする。
【００３８】
本開示における「位相差層の波長分散性」を以下のように定量する。
位相差層の位相差値Ｒｅについて、可視光領域（例えば、４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下）における位相差層の位相差値Ｒｅを測定する。測定値から、波長５５０ｎｍにおける位相差値Ｒｅ（５５０）に対する、波長ｘｎｍ（ｘは、４００≦ｘ≦７００を満たす）における位相差値Ｒｅ（ｘ）の比率Ｒｅ（ｘ）／Ｒｅ（５５０）を算出する。可視光領域の波長を横軸、Ｒｅ（ｘ）／Ｒｅ（５５０）を縦軸にとったグラフの傾きを波長分散性とする。例えば、図７に示す実線グラフの傾きを波長分散性とする。
また、「二つの位相差層の波長分散性が同一である」とは、上述したグラフにおいて、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下において、第一の位相差層のＲｅ（ｘ）／Ｒｅ（５５０）の値と、第二の位相差層のＲｅ（ｘ）／Ｒｅ（５５０）の値との差が±５％の範囲内であることをいい、好ましくは、±２％の範囲内である。
「二つの位相差層の波長分散性が同一である」とは、具体的には、図７に示す実線グラフを第一位相差層のグラフとしたとき、第二の位相差層のグラフの値の全てがハッチングの領域内に存在することを指す。
【００３９】
（位相差値の熱変化特性）
本開示における第一の位相差層と第二の位相差層とは位相差値の熱変化特性が同一である。「第一の位相差層と第二の位相差層との熱変化特性が同一である」とは、本開示のカラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置の製造工程における温度で、カラーフィルタに熱処理をした場合、第一の位相差層および第二の位相差層の位相差値の変化分がそれぞれ±５％の範囲内であることをいい、好ましくは±２％の範囲内であることをいう。本開示においては、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の全ての範囲における各位相差層の位相差値の変化量が上述した範囲内であることが好ましい。
【００４０】
（ｉ）位相差層の構成
本開示の位相差層は、液晶材料を含有する層である。位相差層においては、通常、位相差層の長さ方向に液晶材料が配向された状態で固定されている。位相差層は、光学機能部材にλ／４板としての機能を付与する層である。
【００４１】
（液晶材料）
位相差層に含まれる液晶材料は、位相差層に所望の光学機能性を付与することができる材料であれば良く、特に限定されない。中でも、感光性を示す液晶材料であることが好ましく、特に、ネマチック相を示す液晶材料が好適に用いられる。ネマチック液晶は、他の液晶相を示す液晶材料と比較して規則的に配列させることが容易だからである。
【００４２】
また、本開示における液晶材料には、重合性官能基を有する重合性液晶材料を用いることが好ましい。重合性液晶材料は重合性官能基を介して互いに重合することができるため
、位相差層の機械強度を向上することができるからである。
【００４３】
このような重合性官能基としては、紫外線、電子線等の電離放射線、あるいは熱の作用によって重合する各種重合性官能基が挙げられる。重合性官能基の代表例としては、ラジカル重合性官能基、またはカチオン重合性官能基等が挙げられる。さらにラジカル重合性官能基の代表例としては、少なくとも一つの付加重合可能なエチレン性不飽和二重結合を持つ官能基が挙げられ、具体例としては、置換基を有するもしくは有さないビニル基、アクリレート基（アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基を包含する総称）等が挙げられる。また、カチオン重合性官能基の具体例としては、エポキシ基等が挙げられる。その他、重合性官能基としては、例えば、イソシアネート基、不飽和３重結合等が挙げられる。これらの中でもプロセス上の点から、エチレン性不飽和二重結合を持つ官能基が好適に用いられる。
【００４４】
なお、重合性液晶材料は、重合性官能基を複数有していても良く、または１つのみを有していても良い。また、重合性官能基を複数有するものと、１つのみを有するものとを混合して用いても良い。
また、重合性液晶材料の具体例としては、例えば、特開平７−２５８６３８号公報や特表平１０−５０８８８２号公報、特開２００３−２８７６２３号公報に記載されているような化合物が挙げられる。
【００４５】
上述のような液晶材料は、１種類でも良く、または２種類以上を混合して用いても良い。本開示において２種類以上の液晶材料を混合して用いる場合は、重合性液晶材料と、重合性官能基を有さない液晶材料とを混合して用いても良い。
【００４６】
本開示においては、二つの光学機能部材における位相差層の液晶材料が同一であることが好ましい。二つの光学機能部材における位相差層の波長分散性および位相差値の熱変化特性の同一性を高くすることができるため、光学補償状態をより良好にすることができるからである。
【００４７】
ここで、「二つの光学機能部材における位相差層の液晶材料が同一である」とは、二つの位相差層に含有される液晶材料が同種で組成が同じ場合だけでなく、波長分散性が等しく熱的変化が同等のものも含む。
【００４８】
本開示においては、例えば、二つの位相差層の液晶材料が同一である場合、二つの位相差層の熱履歴を同程度とすることにより、二つの位相差層の位相差値の変化量を同程度とすることができる。なお、この場合は上述したアニール処理を不要とすることもできる。製造工程の一例としては、フォトスペーサ、透明電極の形成の際に、二つの光学機能部材に同じ熱処理をすることにより、二つの位相差層の熱履歴を同程度とすることができる。この場合、上記熱処理による二つの位相差層の位相差値の変化量を等しくすることができる。また、二つの位相差層は製造工程で同じ加熱を受けていることから、信頼性試験等の加熱を受けても、２つの位相差層の位相差値の変化量を等しくすることができる。そのため、光学的補償状態を維持することができる。更に、位相差層にアニール処理することにより、製造工程上の位相差量の変化量を小さくしておくことができる。
【００４９】
（その他）
位相差層の面内レターデーション値は、λ／４分に相当するような範囲内であれば良く、例えば、１００ｎｍ以上１６０ｎｍ以下であることが好ましく、１１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることがより好ましく、１２０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。位相差層の厚みを位相差層の面内レターデーション値がλ／４分に相当するような範囲内の距離にする場合、具体的にどの程度の距離にするかは、後述する位相差層に含まれる液晶材料の種類に応じて適宜決定することができる。例えば、一般的な液晶材料を用いる場合には、位相差層の厚みは０．５μｍ以上２μｍ以下とすることができる。
【００５０】
位相差層は、本開示のカラーフィルタ基板を、例えば液晶表示装置に用いた際に、バックライト部から照射された光を透過する部材となる。したがって、本開示における位相差層は、所定の透明性を有することが好ましい。ここで、「透明」とは、特段の断りがない限り、バックライトから照射された光を透過する程度に透明であることをいう。なお、位相差層の具体的な透過率については、一般的な光学機能部材に用いられる位相差層と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００５１】
（２）固定層
本開示においては、上記二つの光学機能部材の両方が、上記カラーフィルタ部材に直接配置された固定層および上記位相差層の積層体であり、上記固定層が、配向層または接着層であることが好ましい。カラーフィルタ部材の両面に配置される二つの光学機能部材の位相差層の光軸、厚み等を高い精度で合わせることができるため、二つの光学機能部材の光学補償状態を良好にすることができるからである。また、二つの光学機能部材の位相差層の光軸、厚み等をより高い精度で合わせる観点からは、光学機能部材の両方が、配向層および位相差層の積層体であることが好ましい。塗布法によって、カラーフィルタ部材に、直接、配向層および位相差層を形成することができるため、特に、二つの位相差層の光軸を高い精度で合わせることができる。
ここで、「固定層がカラーフィルタ部材に直接配置されている」とは、固定層と、カラーフィルタ部材を構成する層とが直接接触して配置されていることをいう。「固定層がカラーフィルタ部材に直接配置されている」とは、典型的には、固定層とカラーフィルタ部材における透明基材層とが直接接触して配置されていることをいう。また、固定層と、カラーフィルタ部材における着色層側の最外層とが直接接触して配置されていることをいう。
固定層としては、例えば、配向層、接着層が挙げられる。
【００５２】
（i）配向層
本開示においては、光学機能部材が、カラーフィルタ部材の面に直接配置された配向層と、位相差層との積層体であることが好ましい。この場合、通常、位相差層は配向層のカラーフィルタ部材側とは反対側の面に直接配置される。光学機能部材が配向層および位相差層の積層体である場合、例えば、カラーフィルタ部材に直接、配向層を形成し、配向層に液晶材料を塗布することで光学機能部材を配置することができるため、カラーフィルタ部材の各面に配置される位相差層の配向方向を精度良く配置することができる。また、位相差層の膜厚プロファイル（面内分布）を表裏で一致させるように形成することができるため、例えば、位相差層の位相差値が設定値から装置による公差でずれがあっても、公差分の位相差を表裏で打ち消し合う効果を発揮することができる。
具体的には、個々のスリットノズルに由来する塗布量の差分、個々のスリットコーターによる塗布量の差分があっても、表裏に配置される位相差層の厚みを各場所で一致させることで、上記効果を発揮することができる。
【００５３】
配向層は、上述した液晶材料を配列させる相互作用を発現することができれば良いが、光配向材料を含む部材であることが好ましい。
【００５４】
ここで、配向層に含まれる「光配向材料」は、光配向法により配向規制力を発現できる材料を指す。また、「光配向法」とは、任意の偏光状態を有する光（偏光）を配向層に照射することにより配向層の配向規制力（異方性）を発現させる方法である。したがって、本開示における光配向材料は、偏光を照射することにより配向規制力を発現できる材料ということができる。さらに、「配向規制力」とは、位相差層に含まれる液晶材料を配列させる相互作用を意味する。
【００５５】
本開示における配向層は、構成材料に応じて厚みを調整することができる。本開示における配向層の厚みは、例えば、０．０１μｍ以上２．０μｍ以下であることが好ましく、中でも０．０２μｍ以上１．０μｍ以下であることが好ましく、特に０．０３μｍ以上０．２μｍ以下であることが好ましい。本開示における配向層の厚みが上記範囲内であることにより、位相差層に含まれる液晶材料に対して所望の配向規制力を発現することができる。
なお、本開示における配向層の厚みは、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて断面を観察することにより測定することができる。
【００５６】
配向層は、本開示のカラーフィルタ基板を、液晶表示装置に用いた際に、バックライトから照射された光を透過する部材となる。したがって、本開示における配向層は、所定の透明性を有することが好ましい。ここで、「透明」とは、特段の断りがない限り、バックライト部から照射された光を透過する程度に透明であることをいう。なお、配向層の具体的な透過率については、一般的な光学機能部材に用いられる配向層と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００５７】
配向層に含まれる配向材料は、偏光を照射することにより配向規制力を発現することができる材料であれば特に限定されない。このような光配向材料は、シス−トランス変化によって分子形状のみを変化させて配向規制力を可逆的に変化させる光異性化材料と、偏光を照射することにより、分子そのものを変化させる光反応材料とに大別することができる。本開示においては、光異性化材料および光反応材料のいずれであっても好適に用いることができるが、光反応材料を用いることがより好ましい。
光反応材料は、偏光が照射されることによって分子が反応して配向規制力を発現するものであるため、不可逆的に配向規制力を発現することが可能になる。したがって、光反応材料の方が配向規制力に経時安定性があり優れている。
【００５８】
光反応材料は、偏光照射によって生じる反応の種類によってさらに分別することができる。具体的には、光二量化反応を生じることによって配向規制力を発現する光二量化型材料、光分解反応を生じることによって配向規制力を発現する光結合型材料、および光分解反応と光結合反応とを生じることによって配向規制力を発現する光分解−結合型材料等に分けることができる。本開示においては、上述した光反応材料のいずれであっても好適に用いることができるが、中でも安定性および反応性（感度）等の観点から光二量化型材料を用いることが好ましい。
【００５９】
光二量化型材料は、光二量化反応を生じることにより配向規制力を発現できる材料であれば特に限定されない。本開示においては、中でも光二量化反応を生じる光の波長が、２８０ｎｍ以上であることが好ましく、特に２８０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることが好ましく、さらには３００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００６０】
このような光二量化型材料としては、例えば、シンナメート、クマリン、ベンジリデンフタルイミジン、ベンジリデンアセトフェノン、ジフェニルアセチレン、スチルバゾール、ウラシル、キノリノン、マレインイミド、または、シンナミリデン酢酸誘導体を有するポリマー等が挙げられる。本開示においては、中でも、シンナメートおよびクマリンの少なくとも一方を有するポリマー、シンナメートおよびクマリンを有するポリマーが好ましく用いられる。このような光二量化型材料の具体例としては、例えば特開平９−１１８７１７号公報、特表１０−５０６４２０号公報、および特表２００３−５０５５６１号公報に記載された化合物が挙げられる。
【００６１】
本開示において用いられる光配向材料は、１種類のみであっても良く、２種類以上であっても良い。また、本開示において用いられる光配向材料は、耐熱性が高いことが好ましい。
【００６２】
（ii）接着層
本開示においては、光学機能部材が、カラーフィルタ部材の面に直接配置された接着層と、位相差層との積層体であることが好ましい。この場合、通常、位相差層は接着層のカラーフィルタ部材側とは反対側の面に直接配置される。このとき、光学機能部材を転写法を用いて形成することができるため、カラーフィルタ基板の製造コストを安くすることができる。また、例えば、カラーフィルタ基板を多面付けして製造する場合、二つの光学機能部材の光軸を精度良く合わせて配置することができる。
【００６３】
接着層としては位相差層およびカラーフィルタ部材を接着させることができれば特に限定されないが、紫外線硬化型接着層であることが好ましい。紫外線硬化型接着層は、接着層の厚みを薄くすることができるため、カラーフィルタ基板の厚みを薄くすることができる。また、カラーフィルタ部材および光学機能部材の間の距離を小さくすることにより、バックライトからの光をより効率的に進行させることができるからである。
【００６４】
本開示における紫外線硬化型接着層は、紫外線を照射することにより硬化して接着性を示す部材を指す。また、紫外線硬化型接着層は、通常、紫外線を照射する前に所定の粘着性を有する。ここで、所定の粘着性とは、例えば、ＪＩＳ  Ｋ６８５４−２に規定の１８０度剥離試験によるガラス板に対する紫外線硬化型接着層の剥離強度が、１０Ｎ／２５ｍｍ幅以上であることが好ましく、中でも、１５Ｎ／２５ｍｍ幅以上であることが好ましく、特に、２０Ｎ／２５ｍｍ幅以上であることが好ましい。また、本開示においては、紫外線硬化型接着層の剥離強度が、例えば、５０Ｎ／２５ｍｍ幅以下であることが好ましく、中でも、４５Ｎ／２５ｍｍ幅以下であることが好ましく、特に、４０Ｎ／２５ｍｍ幅以下であることが好ましい。
【００６５】
本開示における紫外線硬化型接着層の厚みは、例えば、１０μｍ以下であることが好ましく、中でも５μｍ以下であることが好ましく、特に２μｍ以下であることが好ましい。また、本開示における紫外線硬化型接着層の厚みは、例えば、０．１μｍ以上であることが好ましい。
なお、本開示における紫外線硬化型接着層の厚みは、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて断面を観察することにより測定することができる。
【００６６】
本開示における紫外線硬化型接着層は、本開示のカラーフィルタ基板を液晶表示装置に用いた際に、バックライト部から照射された光を透過する部材となる。したがって、本開示における紫外線硬化型接着層は、所定の透明性を有することが好ましい。ここで、「透明」とは、特段の断りがない限り、バックライト部から照射された光を透過する程度に透明であることをいう。例えば、紫外線硬化型接着層の全光線透過率は、８０％以上であることが好ましく、中でも９０％以上であることが好ましい。
なお、紫外線硬化型接着層の全光線透過率は、後述する保護層の全光線透過率と同様の方法により測定することができる。
【００６７】
本開示における紫外線硬化型接着層は、紫外線硬化型樹脂により構成され、紫外線の照射により硬化された層であれば良い。紫外線硬化型接着層に用いられる紫外線硬化型樹脂は、例えば波長１００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の紫外線を照射することにより硬化させることが可能な材料であれば特に限定されない。例えば、反応性エチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン等の単官能モノマー並びに多官能モノマー、ポリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリエチレン（ポリプロピレン）グリコール（メタ）ジアクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸ＥＯ変性ジアクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ビスフェノールフルオレン誘導体、ビスフェノキシエタノールフルオレンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールフルオレンジエポキキ（メタ）アクリレート等が挙げられる。なお、ここで（メタ）アクリレートとは、アクリレートまたはメタクリレートを意味する表記である。
本開示においては、これらの紫外線硬化型樹脂を１種類のみ用いても良く、または、２種類以上を混合して用いても良い。
【００６８】
２．カラーフィルタ部材
本開示におけるカラーフィルタ部材は、二つの光学機能部材の間に配置される部材である。本開示におけるカラーフィルタ部材は、通常、透明基材層と着色層とを少なくとも備える。
【００６９】
（１）透明基材層
本開示における透明基材層は、後述する着色層を支持する部材である。
【００７０】
ここで、「透明」という場合には、特段の断りがない限り、本開示のカラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置の観察者の、観察面からの視認を妨げない程度の透明性をいう。したがって、「透明」は、無色透明、および視認性を妨げない程度の有色透明を含み、また厳密な透過率で定義されず、本開示のカラーフィルタ基板の用途等に応じて透過性の度合いを決定することができる。
【００７１】
本開示における透明基材層の厚みとしては、各部材を支持できる程度の厚みであれば特に限定されず、本開示のカラーフィルタ基板の用途等に応じて適宜設計が可能である。透明基材層の具体的な厚みは、一般的なカラーフィルタ基板に用いられる透明基材層の厚みと同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００７２】
本開示における透明基材層の材料は、一般的なカラーフィルタ基板に用いられる材料であれば特に限定されないが、耐熱性を有することが好ましい。
透明基材層としては、例えば、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無機基板、および、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する樹脂基板等が挙げられる。中でも無機基板を用いることが好ましく、無機基板の中でもガラス基板を用いることが好ましい。さらには、ガラス基板の中でも無アルカリタイプのガラス基板を用いることが好ましい。無アルカリタイプのガラス基板は寸度安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、かつ、ガラス中にアルカリ成分を含まないことから、例えば、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板に好適であるからである。
【００７３】
（２）着色層
本開示における着色層は、上述した遮光部における開口部に配置される層である。
【００７４】
本開示における着色層の厚みとしては、一般的なカラーフィルタに用いられる着色層の厚みと同様とすることができ、例えば１μｍ以上５μｍ以下で設定することができる。
【００７５】
本開示においては、例えば赤、緑、青の３色の着色層を有する。着色層の色としては、赤、緑、青の３色を少なくとも含むものであれば良く、例えば、赤、緑、青の３色、赤、緑、青、黄の４色、または、赤、緑、青、黄、シアンの５色等とすることもできる。
【００７６】
着色層としては、例えば色材をバインダ樹脂中に分散させたものを用いることができる。着色層に用いられる色材としては、各色の顔料や染料等が挙げられる。例えば、赤色着色部に用いられる色材としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。また、緑色着色層に用いられる色材としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。さらに、青色着色層に用いられる色材としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。これらの顔料や染料は単独で用いても良く２種以上を混合して用いても良い。着色層に用いられるバインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が挙げられる。
【００７７】
着色層には、上述した材料の他にも、必要に応じて、光重合開始剤、増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を含有させることができる。
【００７８】
また、着色層が形成されている同一平面上には、上述した色材を含有せず、バインダ樹脂を含有する白色層が形成されていても良い。
【００７９】
（３）遮光層
本開示におけるカラーフィルタ部材は、遮光層をさらに有していても良い。
本開示における遮光層は、透明基材の一方の面に配置され複数の開口部を有する部材である。遮光層は、着色層の境界領域と平面視上重なる領域に配置される。また、遮光層は、例えば、透明基板の着色層側の面に配置される。カラーフィルタ部材においては、透明基材層、遮光層および着色層の順に積層されていることが好ましい。
【００８０】
遮光層は、第１の方向および第１の方向に交差する第２の方向に延伸するように並列に配置され、開口部を画定する。開口部の形状としては、例えば、矩形形状が挙げられる。また、遮光層における開口部の幅としては、一般的なカラーフィルタ基板における遮光層の開口部の幅と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００８１】
本開示における遮光層の線幅としては、本開示のカラーフィルタ基板の用途等に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましく、中でも１．５μｍ以上２８μｍ以下、特に２μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましい。遮光層の線幅が上記範囲よりも小さい場合には、十分に開口部を画定することができないおそれがある。また、遮光層の線幅が上記範囲よりも大きい場合には、高精細なカラーフィルタを得ることができないおそれがある。
なお、遮光層の線幅が一定でない場合には、遮光層の線幅が、全て上記範囲内であることが好ましい。
【００８２】
本開示における遮光層の厚みとしては、所望の遮光性を示すことができる程度の厚みであれば特に限定されず、遮光層に用いられる材料に応じて適宜調整される。本開示における遮光層の具体的な厚みとしては、例えば、０．５μｍ以上３．０μｍ以下とすることができる。
【００８３】
本開示における遮光層の構成材料は、所望の遮光性を発揮することができるような材料であれば良く、特に限定されない。具体的には、遮光層は、通常、バインダ樹脂に黒色色材を含有した硬化物であるが、黒色色材の他にも必要に応じて有色色材を含有していても良い。遮光層の構成材料については、一般的なカラーフィルタ基板に用いられる材料と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００８４】
（４）保護層
本開示におけるカラーフィルタ部材は、保護層をさらに有していても良い。
保護層は、透明基材層の着色層側の面に配置される層である。また、保護層は着色層および遮光層を覆うように配置されていることが好ましい。
保護層の材料としては、一般的なカラーフィルタ基板における保護層の材料と同様とすることができ、例えば、感光性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂およびアクリル樹脂等の光硬化型樹脂または熱硬化型樹脂、および無機材料等が挙げられる。また、その他の材料として、重合開始剤や各種添加剤等が挙げられる。保護層の厚さについては、カラーフィルタ基板の用途に応じて適宜選択することができる。
【００８５】
３．その他の構成
本開示のカラーフィルタ基板は、上述した光学機能部材と、カラーフィルタ部材とを有していれば良く、必要な構成を適宜選択して追加することができる。その他の構成としては、例えば、タッチパネル、直線偏光板、前面板等を挙げることができる。なお、これらの構成については、一般的な液晶表示装置において用いられる構成と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００８６】
Ｂ．液晶表示装置
本開示の液晶表示装置は、上述した「Ａ．カラーフィルタ基板」に記載のカラーフィルタ基板と、対向基材と、上記カラーフィルタ基板および上記対向基材の間に配置された液晶層とを有する、液晶パネルを少なくとも備える。
本開示の液晶表示装置の一例としては、上述した「Ａ．カラーフィルタ基板」の項に記載した図３に示す液晶表示装置１００が挙げられる。
【００８７】
本開示によれば、液晶パネルが上述したカラーフィルタ基板を有することから、液晶表示装置の内部における外光反射を抑制し、良好なコントラストを示す液晶表示装置とすることができる。
【００８８】
本開示の液晶表示装置における液晶パネルに用いられるカラーフィルタ基板については、上述した「Ａ．カラーフィルタ基板」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。また、本開示における対向基板および液晶層については、一般的な液晶表示装置に用いられるものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００８９】
液晶表示装置は、上述した液晶パネル以外にも必要な構成を適宜選択して追加することができる。その他の構成としては、例えば、直線偏光板、バックライト、前面板等を挙げることができる。
【００９０】
本開示の液晶表示装置は、例えば、テレビ、パソコン、スマートフォン、タブレット端末等に適用することができる。
【００９１】
Ｃ．カラーフィルタ基板の製造方法
本開示のカラーフィルタ基板の製造方法は、二つの光学機能部材と、上記二つの光学機能部材の間に配置されたカラーフィルタ部材とを有し、上記二つの光学機能部材の両方が、液晶材料を含有する位相差層を有するカラーフィルタ基板を準備する準備工程と、上記カラーフィルタ基板にアニール処理をするアニール処理工程とを有し、上記アニール処理の温度が、上記カラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置の製造工程における、熱処理の最高温度と同等以上の温度である。
【００９２】
本開示のカラーフィルタ基板の製造方法について図を用いて説明する。図８（ａ）〜（ｄ）は本開示のカラーフィルタ基板の製造方法の一例を示す工程図である。本開示においては、図８（ｄ）に示すカラーフィルタ基板１０を準備する準備工程を有する。準備工程においては、例えば、図８（ａ）に示すように、カラーフィルタ部材の一方の面に、直接、塗工機Ｐを用いて光配向材料１２ａを塗工した後、偏光露光することにより、図８（ｂ）に示す配向層１２を形成しても良い。また、配向層１２に液晶材料を塗工した後、紫外線を照射することにより、図８（ｃ）に示すように位相差層１１を形成しても良い。また、図８（ｄ）に示すように、カラーフィルタ部材２の他方の面においても同様に配向層１２および位相差層１１を形成しても良い。次に図示はしないが、カラーフィルタ基板にアニール処理をするアニール処理工程を有する。本開示においては、アニール処理の温度が、カラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置の製造工程における、熱処理の最高温度と同等以上の温度である。
【００９３】
図９（ａ）〜（ｃ）は、本開示のカラーフィルタ基板の製造方法の他の例を示す工程図である。本開示における準備工程においては、例えば、図９（ａ）に示すように、転写用基材層２００および位相差層１１を有する転写用基板を準備し、接着層１３を介して、カラーフィルタ部材２の一方の面側に貼り合わせた後、図９（ｂ）に示すように転写用基材層２００を剥離しても良い。すなわち、位相差層１１を転写法により形成しても良い。また、本開示においては、図９（ｃ）に示すように、カラーフィルタ部材２の他方の面においても同様に接着層１３および位相差層１１を形成しても良い。
なお、図示はしないが、本開示における準備工程においては、カラーフィルタ部材の一方の面側に配向層および位相差層を有する光学機能部材を配置し、カラーフィルタ部材の他方の面側に接着層および位相差層を有する光学機能部材を配置しても良い。
【００９４】
本開示によれば、アニール処理工程を有することにより、得られたカラーフィルタ基板における位相差層の位相差値が、その後の液晶表示装置の製造工程の熱処理により変化されることを抑制することができる。よって、アニール処理後における位相差層の位相差値に基づいて二つの光学機能部材の光学補償状態を設計することで、液晶表示装置とした際にコントラストを良好にすることが可能なカラーフィルタ基板を得ることができる。
【００９５】
１．準備工程
本開示における準備工程は、二つの光学機能部材と、上記二つの光学機能部材の間に配置されたカラーフィルタ部材とを有し、上記二つの光学機能部材の両方が、液晶材料を含有する位相差層を有するカラーフィルタ基板を準備する工程である。
【００９６】
準備工程においては、二つの光学機能部材およびカラーフィルタ部材を有するカラーフィルタ基板を準備する。準備工程におけるカラーフィルタ部材は、予め形成されたものを用いても良く、カラーフィルタ部材自体を形成しても良い。カラーフィルタ部材の形成方法は、一般的なカラーフィルタ基板の製造方法と同一であるため、ここでの説明は省略する。
【００９７】
準備工程においては、カラーフィルタ部材に光学機能部材を配置する光学機能部材配置工程を有していても良い。光学機能部材配置工程は、例えば、カラーフィルタ部材の面に直接、配向層を形成する配向層形成工程と、上記配向層に液晶材料を塗布して上記液晶材料を配向させ、紫外線を照射することにより、上記液晶材料の配向状態を固定して位相差層を得る位相差層形成工程とを有していても良い。
【００９８】
配向層形成工程において用いられる配向層の材料、および配向層の形成方法は上述した「Ａ．カラーフィルタ基板  １．光学機能部材  （２）固定層  （i）配向層」の項で説明したため、ここでの説明は省略する。
また、位相差層形成工程において用いられる液晶材料については、「Ａ．カラーフィルタ基板  １．光学機能部材  （１）位相差層」の項で説明したためここでの説明は省略する。液晶材料を固定するために照射される紫外線の波長、照射条件については液晶材料の種類に応じて適宜選択することができ、一般的な位相差層の形成方法において用いられる紫外線の照射条件と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００９９】
一方、光学機能部材配置工程は、例えば、転写用基材および位相差層を有する転写部材を準備し、上記カラーフィルタ部材の一方の面に対し、接着層を介して、上記転写部材の上記位相差層を貼り合わせた後、上記転写用基材を剥離することで、上記位相差層を転写する転写工程を有していても良い。
転写工程においては、転写部材およびカラーフィルタ部材を貼り合わせる前において、転写部材側に接着層が配置されていても良く、カラーフィルタ部材側に接着層が配置されていても良い。接着層に用いられる材料については、「Ａ．カラーフィルタ基板  １．光学機能部材  （２）固定層  （ii）接着層」の項で説明したため、ここでの説明は省略する。
【０１００】
準備工程で準備されるカラーフィルタ基板においては、二つの位相差層の波長分散性および位相差値の熱変化特性が同一であることが好ましく、さらに二つの位相差層に含有される液晶材料が同一であることが好ましい。
【０１０１】
２．アニール処理
本開示におけるアニール処理は、カラーフィルタ基板にアニール処理をする工程であり、より具体的には、カラーフィルタ基板に配置された二つの光学機能部材にアニール処理をする工程である。また、アニール処理においては、上記アニール処理の温度が、上記カラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置の製造工程における、熱処理の最高温度と同等以上の温度である。
【０１０２】
ここで、「カラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置の製造工程における、熱処理の最高温度」とは、本開示により得られたカラーフィルタ基板を用いて、液晶表示装置を製造する際に、カラーフィルタ基板に配置された二つの光学機能部材に加わる熱処理温度のうち、最も高い温度をいう。以下、単に、「最高温度」と称して説明する場合がある。
【０１０３】
アニール処理の温度は、得られたカラーフィルタ基板とともに液晶表示装置に用いられる基板、材料等の種類、液晶表示装置の製造条件に応じて適宜選択され、限定されない。アニール処理の温度は、例えば、１５０℃以上２５０℃以下であっても良く、２００℃以上２３０℃以下であっても良い。アニール処理の時間、雰囲気等の条件については、材料の種類、液晶表示装置の製造条件に応じて適宜選択される。
【０１０４】
本開示においては、アニール処理の条件を以下の方法により決定しても良い。
例えば、ガラス基板上に、第一の位相差層および第二の位相差層と同様の材料、厚みを有する評価用のサンプルを作製する。評価用サンプルをアニール処理の温度を加え、時間ごとの位相差値の変化を測定し、位相差値に変化が見られなくなる時間を求める（例えば、図１０のグラフにおけるＸ時間）。また、Ｘ時間アニール処理した評価サンプルに対し、例えば、信頼性評価のための加熱を行った場合に第一の位相差層および第二の位相差層の位相差値の変化分が、上述した「Ａ．カラーフィルタ基板の製造方法」の項に記載した値となることを確認する。
【０１０５】
なお、本開示は、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、本開示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開示の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１０６】
１    …  光学機能部材
１１  …  位相差層
１２  …  配向層
１３  …  接着層
２    …  カラーフィルタ部材
１０  …  カラーフィルタ基板
２０  …  対向基板
３０  …  液晶層
１００Ａ  …  液晶パネル
１００  …  液晶表示装置
【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月4日(2018.6.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの光学機能部材と、前記二つの光学機能部材の間に配置されたカラーフィルタ部材とを備えるカラーフィルタ基板であって、
前記二つの光学機能部材の両方が、液晶材料を含有する位相差層を有し、
前記位相差層は、いずれもλ／４部材としての機能を有するものであり、
前記二つの光学機能部材における前記位相差層は、波長分散性および位相差値の熱変化特性が定量的に同一である、カラーフィルタ基板。
【請求項２】
前記二つの光学機能部材の両方が、前記カラーフィルタ部材に直接配置された固定層および前記位相差層の積層体であり、前記固定層が、配向層または接着層である、請求項１に記載のカラーフィルタ基板。
【請求項３】
前記二つの光学機能部材における前記位相差層は、前記液晶材料が同一である、請求項１または請求項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までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ基板と、対向基板と、前記カラーフィルタ基板および前記対向基板の間に配置された液晶層とを有する、液晶パネルを少なくとも備える、液晶表示装置。
【請求項５】
二つの光学機能部材と、前記二つの光学機能部材の間に配置されたカラーフィルタ部材とを備え、前記二つの光学機能部材の両方が、液晶材料を含有する位相差層を有し、前記位相差層は、いずれもλ／４部材としての機能を有するものであるカラーフィルタ基板を準備する準備工程と、
前記カラーフィルタ基板にアニール処理をするアニール処理工程と、を有し、
前記アニール処理の温度が、前記アニール処理工程後の前記カラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置の製造工程における、熱処理の最高温度と同等以上の温度である、カラーフィルタ基板の製造方法。