(57)【要約】【課題】    本発明は、位相差層および駆動用液晶層の両方についての屈折率の波長分散特性の問題を解決可能なカラーフィルタを製造するための製造方法およびその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。【解決手段】  光透過性を有する基材と、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、入射光に位相差を生じさせる位相差層とを備えるカラーフィルタの製造方法が、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、フォト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形成する位相差層形成工程と、を備え、その位相差層形成工程で、フォトマスクとして、ハーフトーンマスクが用いられ、カラーフィルタ層形成工程および位相差層形成工程が、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実施後において、カラーフィルタの最表面の領域のうち位相差層と着色層の積層構造が存在する部分により形成されるとともに厚みを異にする着色層ごとに形成される積層構造形成領域によって、隣り合う積層構造形成領域の間又は境界位置に、０．１μｍを超える所定の大きさの段差部が形成されるように、行われることで、波長分散特性の問題を解決可能なカラーフィルタを得ることができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する基材と、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、入射光に位相差を生じさせ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、フォト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形成する位相差層形成工程と、を備えており、
位相差層形成工程では、フォトマスクとして、ハーフトーンマスクが用いられており、
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実施後において、カラーフィルタの最表面の領域のうち位相差層と着色層の積層構造が存在する部分により形成されるとともに厚みを異にする着色層ごとに形成される積層構造形成領域によって、隣り合う積層構造形成領域の間又は境界位置に、０．１μｍを超える所定の大きさの段差部が形成されるように、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】
光透過性を有する基材と、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、入射光に位相差を生じさせる位相差層と、部分的に厚みを異にするとともに光学的に等方性である等方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、フォト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形成する位相差層形成工程と、
基材に対して直接又は間接に、重合性官能基を有する重合性化合物を含有する重合性組成物を塗布して等方性を有する重合性塗布膜を形成し、該重合性塗布膜に対してフォトマスクを介して活性放射線を照射することにより、重合性塗布膜に含まれる重合性化合物を重合反応させてなる構造を有する等方層を形成する等方層形成工程と、と備えており
少なくとも等方層形成工程では、フォトマスクとして、ハーフトーンマスクが用いられており、
カラーフィルタ層形成工程と位相差層形成工程と等方層形成工程は、該カラーフィルタ層形成工程と位相差層形成工程と等方層形成工程の実施後において、カラーフィルタの最表面の領域のうち位相差層と着色層と等方層の積層構造が存在する部分により形成されるとともに厚みを異にする着色層ごとに形成される積層構造形成領域によって、隣り合う積層構造形成領域の間又は境界位置に、０．１μｍを超える所定の大きさの段差部が形成されるように、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３】
位相差層形成工程よりも後においてカラーフィルタ層形成工程が行われる、請求項１に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よりも後において位相差層形成工程が行われる、請求項２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、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４のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
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４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ように構成している。これにより、各色の着色層に対応する位相差層について、相対的に位相差層の厚みが変化している。そして、各色の着色層に応じて位相差層の厚みが変化していることにより、位相差層の波長分散特性の問題の解消が図られる。
【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】
液晶表示装置においては、駆動用液晶層に液晶化合物が含まれる。このため、上記位相差層と同様に、駆動用液晶層についても屈折率の波長分散特性の問題が生じうる。すなわち、液晶表示装置においては、位相差層および駆動用液晶層の両方についての屈折率の波長分散特性の問題を抑えることが重要となる。したがって、液晶表示装置に組み込まれるカラーフィルタについては、位相差層および駆動用液晶層の両方についての屈折率の波長分散特性の問題を解決可能なカラーフィルタが要請される。
【００１０】
この点、特許文献１では、上記したような位相差層および駆動用液晶層の両方についての屈折率の波長分散特性の問題を解決することは、考慮されていない。
【００１１】
本発明は、上記したような位相差層および駆動用液晶層の両方についての屈折率の波長分散特性の問題を解決可能なカラーフィルタを製造するための製造方法を提供すること、および、その製造方法により得られた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】
【００１２】
本発明は、（１）光透過性を有する基材と、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、入射光に位相差を生じさせ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、フォト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形成する位相差層形成工程と、を備えており、
位相差層形成工程では、フォトマスクとして、ハーフトーンマスクが用いられており、
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実施後において、カラーフィルタの最表面の領域のうち位相差層と着色層の積層構造が存在する部分により形成されるとともに厚みを異にする着色層ごとに形成される積層構造形成領域によって、隣り合う積層構造形成領域の間又は境界位置に、０．１μｍを超える所定の大きさの段差部が形成されるように、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）光透過性を有する基材と、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、入射光に位相差を生じさせる位相差層と、部分的に厚みを異にするとともに光学的に等方性である等方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、フォト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形成する位相差層形成工程と、
基材に対して直接又は間接に、重合性官能基を有する重合性化合物を含有する重合性組成物を塗布して等方性を有する重合性塗布膜を形成し、該重合性塗布膜に対してフォトマスクを介して活性放射線を照射することにより、重合性塗布膜に含まれる重合性化合物を重合反応させてなる構造を有する等方層を形成する等方層形成工程と、と備えており
少なくとも等方層形成工程では、フォトマスクとして、ハーフトーンマスクが用いられており、
カラーフィルタ層形成工程と位相差層形成工程と等方層形成工程は、該カラーフィルタ層形成工程と位相差層形成工程と等方層形成工程の実施後において、カラーフィルタの最表面の領域のうち位相差層と着色層と等方層の積層構造が存在する部分により形成されるとともに厚みを異にする着色層ごとに形成される積層構造形成領域によって、隣り合う積層構造形成領域の間又は境界位置に、０．１μｍを超える所定の大きさの段差部が形成されるように、行われる、ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
（３）位相差層形成工程よりも後においてカラーフィルタ層形成工程が行われる、上記（１）に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よりも後において位相差層形成工程が行われる、上記（２）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、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（４）のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
（６）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（４）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。）
（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。
【００１３】
本発明で得られるカラーフィルタでは、カラーフィルタの最表面の領域のうち位相差層と着色層の積層構造が少なくとも存在する部分として特定される領域により積層構造形成領域が形成され、その積層構造形成領域は、厚みを異にする着色層ごとに区分形成される。そして、本発明で得られるカラーフィルタでは、カラーフィルタ層形成工程において厚みを異にする着色層を形成すること、および、ハーフトーンマスクを使用して層構造が形成されることで、隣り合う積層構造形成領域の間もしくは境界位置に、０．１μｍを超える所定の大きさの段差部が形成される。すなわち、本発明によれば、カラーフィルタとして、「位相差層の厚みを部分的に異ならせた構成」と、「狙った大きさ段差を形成する部分たる段差部をカラーフィルタの表面領域における狙った位置に形成した構成」とを兼ね備えるものを得ることができる。しかも、本発明によれば、カラーフィルタの表面の領域における狙った位置に、隣り合う積層構造形成領域にて形成される段差部として、０．１μｍを超える所定の大きさの段差を形成する部分を、容易に設けることができる。
【００１４】
ところで、液晶表示装置においては、駆動用液晶層についての屈折率の波長分散特性の問題を解消するために、各色種の着色層に対向する駆動液晶層の部分の厚みを、着色層の色種に応じて定められた値とすることが好ましい。表面の所定位置に段差部を設けたカラーフィルタを液晶表示装置に組み込むことにより、部分的に駆動用液晶層の厚みを異ならせることができ、波長分散特性の問題が解消できるようになる。そうすると、液晶表示装置において位相差層および駆動用液晶層の両方についての屈折率の波長分散特性の問題を抑えようとすれば、表面の所定位置に所定の大きさの段差を形成する部分たる段差部を設けるとともに位相差層の厚みを部分的に異ならせたカラーフィルタが要請されることになる。このときカラーフィルタ表面の段差部に要請される段差の大きさは、駆動用液晶層の駆動モードなどの設計仕様に応じて適宜設定される。その場合、０．１μｍを超える所定の大きさの段差部を表面の所定の位置に形成したカラーフィルタが求められることもある。
【００１５】
この点、本発明では、表面上の所定の位置に０．１μｍを超える所定の大きさの段差を有するようなカラーフィルタが得られるので、位相差層および駆動用液晶層の両方についての屈折率の波長分散特性の問題を解決可能なカラーフィルタが得られる。
【００１６】
本発明の製造方法では、カラーフィルタの最表面の所定の位置に所定の大きさの段差を形成させることができる。このため、そのカラーフィルタが半透過半反射型液晶表示装置に組み込まれることで、半透過半反射型液晶表示装置において、反射部の着色層の色種ごとに、反射部の位相差層の厚みと駆動用液晶層の厚みとを同時に調整することが可能となる。そして、位相差層および駆動用液晶層の両方についての屈折率の波長分散特性の問題を抑制可能な半透過半反射型液晶表示装置が得られる。
【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。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、上記したような位相差層および駆動用液晶層の両方についての屈折率の波長分散特性の問題を解決可能なカラーフィルタを製造するための製造方法を提供することができるようになり、また、その製造方法により得られたカラーフィルタを備えた液晶表示装置を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態にて製造されるカラーフィルタの一実施例を模式的に示す斜視模式図である。
【図２】（ａ）図１のＡ−Ａ線断面の状態を模式的に示す断面模式図である。（ｂ）図１のＢ−Ｂ線断面の状態を模式的に示す断面模式図である。
【図３】（ａ）本発明の第２の実施形態にて製造されるカラーフィルタの一実施例について、図２（ａ）に対応する断面を模式的に示す断面模式図である。（ｂ）本発明の第２の実施形態にて製造されるカラーフィルタの一実施例について、図２（ｂ）に対応する断面を模式的に示す断面模式図である。
【図４】（ａ）本発明の第１の実施形態において、液晶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工程断面模式図である。（ｂ）本発明の第１の実施形態において、基板上に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。
【図５】本発明の第２の実施形態において、重合性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工程断面模式図である。
【図６】図１の矢印Ｃ方向にカラーフィルタを見た場合（カラーフィルタを平面視した場合）におけるカラーフィルタを模式的に示す平面模式図である。
【図７】（ａ）図２（ａ）の領域Ｓａに対応する部分を拡大した部分拡大図である。（ｂ）図３（ａ）の領域Ｓｂに対応する部分を拡大した部分拡大図である。（ｃ）本発明の第４の実施形態で製造されるカラーフィルタの一実施例について、図７（ｂ）に対応する部分を模式的に示す部分拡大図である。
【図８】本発明の第４の実施形態にて製造されるカラーフィルタの一実施例について、図２（ａ）に対応する断面を模式的に示す断面模式図である。
【図９】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１０】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１１】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。
【図１２】入射光束（太陽光）の可視光領域のスペクトルを示すグラフである。
【図１３】各色の着色層の透過率スペクトルを示すグラフである。
【図１４】偏光板の透過率を示すグラフである。
【図１５】位相差層の波長分散特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１の実施形態］
本発明は、図１に示すような、光透過性を有する基材２と、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、基材２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。
【００２１】
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実施形態を具体的に説明する（第１の実施形態）（図１，図２（ａ）（ｂ），図４（ａ）（ｂ））。
【００２２】
このカラーフィルタ１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る。
【００２３】
（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を有する層にて形成されている。
【００２４】
図１に例示されるカラーフィルタ１を製造する場合では、位相差層形成工程はカラーフィルタ層形成工程よりも前の段階で行われる。位相差層９は、基材２面に対してカラーフィルタ層３を介在させずに形成され、例えば基材２面に対して直接に形成される。
【００２５】
位相差層形成工程を行うにあたり、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。
【００２６】
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。
【００２７】
位相差層形成工程は、基材２に対して直接又は間接に液晶塗布膜４を形成して液晶塗布膜４に含まれる液晶化合物を所定の方向に配向させる段階と（第１段階）、液晶塗布膜４に含まれる液晶化合物を所定の方向に配向させつつ液晶塗布膜４を硬化させる段階と（第２段階）（図４（ａ）（ｂ））を備えてなる。
【００２８】
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。
【００２９】
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２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、塗布膜は基材２面上に直接形成される。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。
【００３０】
このように配向膜が基材２上に形成される場合、位相差層９は、基材２に対して配向膜を介在させて形成されることとなり、すなわち基材２に対して間接に形成される。
【００３１】
＜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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
【化１】
2011043644.tif 000002
・・・（１）
【００３６】
【化２】
2011043644.tif 000003
・・・（２）
【００３７】
【化３】
2011043644.tif 000004
・・・（３）
【００３８】
【化４】
2011043644.tif 000005
・・・（４）
【００３９】
【化５】
2011043644.tif 000006
・・・（５）
【００４０】
【化６】
2011043644.tif 000007
・・・（６）
【００４１】
【化７】
2011043644.tif 000008
・・・（７）
【００４２】
【化８】
2011043644.tif 000009
・・・（８）
【００４３】
【化９】
2011043644.tif 000010
・・・（９）
【００４４】
【化１０】
2011043644.tif 000011
・・・（１０）
【００４５】
【化１１】
2011043644.tif 000012
・・・（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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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４（ａ））。なお、図４（ａ）では、基材２面上に、液晶塗布膜４が形成される。
【００５０】
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。
【００５１】
第１段階と第２段階の間において、液晶塗布膜がプリベーク（ｐｒｅ−ｂａｋｉｎｇ）されることが好ましい（プリベーク処理）。このプリベーク処理では、液晶塗布膜４に含まれる液晶化合物がより良好な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。
【００５２】
＜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４（ａ））。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。これにより、硬化された液晶塗布膜４が位相差層９となる。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。
【００５３】
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。
【００５４】
位相差層９は、基板２面の所定の領域に形成される。基板２面は、着色層５，６，７のうちの第１着色層５ａ，６ａ，７ａをそれぞれ積層される領域として第１着色層積層予定領域Ｎａ１，Ｎａ２，Ｎａ３が区画化されており（図２（ａ）（ｂ））、位相差層９は、第１着色層積層予定部Ｎａ１，Ｎａ２，Ｎａ３をなす領域に形成される。なお、図２（ａ）（ｂ）は、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。また、基板２面は、着色層５，６，７のうちの第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂをそれぞれ積層される領域として第２着色層積層予定領域Ｎｂ１，Ｎｂ２，Ｎｂ３が区画化されており、位相差層９は、第２着色層積層予定領域Ｎｂ１，Ｎｂ２，Ｎｂ３を避けて形成される。すなわち、このカラーフィルタ１の例では、位相差層９は、基板２面上、所定色の着色層５，６，７のうちの第２着色層５ａ，６ａ，７ａの形成が予定された部分に対応する部分として定められた領域を避けて形成されることになる。
【００５５】
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、その厚み方向に活性放射線Ｌを通す開口部１２（図１０）を所定のパターンで形成している。開口部１２の形成パターンは、位相差層９の形成パターンに対応するパターンとなっている。ハーフトーンマスク１０のうち開口部１２の形成領域（図１０の符号Ｑで示す領域）以外の領域として特定される部分（非開口部１３）は、遮光性を有する部分となっている。さらに、開口部１２の形成領域は、透過率（活性放射線Ｌの透過率（％））を異にする複数の領域に区分されている。
【００５６】
例えば、図２に示すカラーフィルタ１の例では、位相差層９の厚みは、第１着色層積層予定領域Ｎａ１，Ｎａ２，Ｎａ３それぞれに形成される部分ごとに異にしており、第１着色層積層予定領域Ｎａ１，Ｎａ２，Ｎａ３に形成される部分の厚みをＴ１，Ｔ２，Ｔ３とすると、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３となっている（図２（ａ））。このような位相差層９を形成しようとする場合、図４（ａ）、図１０に示すように、ハーフトーンマスク１０は、開口部１２において、基板２面の着色層積層予定領域Ｎａ１，Ｎａ２，Ｎａ３上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、透過率を異ならせてパターン形成している。すなわち、着色層積層予定領域Ｎａ１，Ｎａ２，Ｎａ３それぞれの上に形成された液晶塗布膜４の部分に対応する液晶塗布膜４表面の領域となるそれぞれの領域Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３に対して、それらの領域Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３に対向するように、開口部１２の領域が、領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に区画されている。そして、それらの領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３について、ハーフトーンマスク１０は、領域Ｒ１の透過率がＲａ１、領域Ｒ２の透過率がＲａ２、領域Ｒ３の透過率がＲａ３であるとすると、Ｒａ１＞Ｒａ２＞Ｒａ３となっているように、開口部１２の領域における透過率のパターンを形成している。
【００５７】
また、図４，１０に示すハーフトーンマスク１０の例では、活性放射線Ｌの透過率を基準にして区分された所定の領域は、多数の単位領域からなる領域群からなる。領域群は、単位領域を所定のパターンで配置されて形成される。透過率は、「要請される位相差層９の厚みのパターン」を基準にして所定の値を設定される。このため、ハーフトーンマスク１０では、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パターンに応じて、開口部１２の形成領域は、透過率の異なる複数の領域に区分されている。
【００５８】
例えば、図４，１０のハーフトーンマスク１０では、開口部の領域は、領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に区画されており、領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれが、多数の単位領域（領域ｒ１，ｒ２，ｒ３）からなる群をなしている。すなわち、図１０に示すように、ハーフトーンマスク１０では、開口部１２の領域Ｑが、所定の領域ｒ１，ｒ２，ｒ３に区画されて領域単位をなしており、領域Ｒ１は、単位領域ｒ１を多数整列配置して領域群をなしており、領域Ｒ２，Ｒ３についても領域Ｒ１と同様に、それぞれの単位領域ｒ２，ｒ３を所定のパターンで多数配置して領域群をなしている。
【００５９】
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。
【００６０】
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９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４（ｂ））。
【００６１】
（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、カラーフィルタ層３を形成する工程である。ここに、カラーフィルタ層３は、入射光束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１，２（ａ）（ｂ））。カラーフィルタ層形成工程では、基材２に対して直接又は間接に着色層５，６，７が設けられる。
【００６２】
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。
【００６３】
図１に示すカラーフィルタ１の例では、着色層５，６，７の色種は、ＲＧＢの三色（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ））であり、それぞれ赤色（Ｒ）の着色層５、緑色（Ｇ）の着色層６、青色（Ｂ）の着色層７である。また、この例における着色層５，６，７は、図６に示すように、カラーフィルタ１の平面視上、それぞれ短冊状に形成され、面順次に配列されている。
【００６４】
着色層５は、第１着色層５ａと第２着色層５ｂから構成されている。着色層５において、第１着色層５ａは、位相差層９を介して基材２に対して間接的に設けられる部分となっており、第２着色層５ｂは、基材２に直接に設けられている部分となっている。着色層６，７は、着色層５と同様に、それぞれ、第１着色層６ａと第２着色層６ｂ、第１着色層７ａと第２着色層７ｂから構成される。また、第１着色層６ａ，７ａは、位相差層９を介して基材２に対して間接的に設けられる部分となっており、第２着色層６ｂ，７ｂは、基材２に直接に設けられている部分となっている。
【００６５】
着色層５，６，７の厚み（膜厚）に関しては、第１着色層５ａ，６ａ，７ａの相互間で膜厚が異なっており、さらに、第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂの相互間でも膜厚が異なっている（図２（ｂ））。なお、図２（ｂ）では、基材２面上に第１着色層７ａが形成される部分と第２着色層７ｂが形成されている部分についての相対的な膜厚と形成パターンが断面模式図にて特に示されているが、このような相対的な膜厚と形成パターンは、第１着色層５ａ，６ａと第２着色層５ｂ，６ｂについても同様である。
【００６６】
着色層５，６，７は、次のように形成される。
【００６７】
まず、カラーフィルタ１を製造するにあたり、基板２面に、第１着色層５ａ，６ａ，７ａを積層される領域としてそれぞれ第１着色層積層予定領域Ｎａ１，Ｎａ２，Ｎａ３が区画化され、第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂを積層される領域としてそれぞれ第２着色層積層予定領域Ｎｂ１，Ｎｂ２，Ｎｂ３が区画化される。さらに、位相差層形成工程の実施により、基板２面には、位相差層９が、第２着色層積層予定領域Ｎｂ１，Ｎｂ２，Ｎｂ３を避けて第１着色層積層予定領域Ｎａ１，Ｎａ２，Ｎａ３上に形成されている。
【００６８】
そして、カラーフィルタ層形成工程では、基材２面上において、位相差層９の非形成部となっている第２着色層積層予定領域Ｎｂ１，Ｎｂ２，Ｎｂ３に、第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂが形成され、第１着色層積層予定領域Ｎａ１，Ｎａ２，Ｎａ３上にあって位相差層９面上に、第１着色層５ａ，６ａ，７ａが形成される。
【００６９】
このようにカラーフィルタ層形成工程では、基材２上の所定の領域に、第１着色層５ａ，６ａ，７ａ、および第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂが形成されることにより、着色層５，６，７が、カラーフィルタ１の平面視上、短冊状に形成され、着色層５，６，７の短手方向に沿って面順次に配列される。そして、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。
【００７０】
第１着色層５ａ，６ａ，７ａ、および、第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂは、つぎのようにフォトリソグラフィー法や、印刷法などを適宜用いて形成される。
【００７１】
＜フォトリソグラフィー法の場合＞
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分散させる溶媒を選択する。そして、着色層５，６，７を構成する第１着色層５ａ，６ａ，７ａおよび第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂのそれぞれに応じて、顔料と樹脂材料と溶媒の配合比率を調整しつつ、顔料と樹脂材料を溶媒に分散させた着色材料分散液を調製する。これにより、第１着色層５ａ，６ａ，７ａ、第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂのそれぞれに対応する着色材料分散液が調製される。
【００７２】
次に、第１着色層５ａに対応して調製された着色材料分散液を、位相差層９を形成した基材２に対して、位相差層９形成面側に、一面に塗布する。これにより、位相差層９を形成した基材２に着色材料分散液の塗膜が一面に形成される。そして、位相差層９における第１着色層積層予定領域Ｎａ１に対応した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、その後、現像処理を行って、基材２上に、位相差層９を介して第１着色層５ａを形成できる。
【００７３】
第１着色層６ａ，７ａの形成については、着色材料分散液とフォトマスクのパターン（それぞれ第１着色層積層予定領域Ｎａ２，Ｎａ３に対応するパターン）をそれぞれに対応するものとする他は、第１着色層５ａを形成する方法と同じ方法が適用されることで、基材２上に、位相差層９を介して、第１着色層積層予定領域Ｎａ２，Ｎａ３にあたる部分に、それぞれ第１着色層６ａ，７ａを形成することができる。
【００７４】
第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂ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（それぞれ第２着色層積層予定領域Ｎｂ１，Ｎｂ２，Ｎｂ３に対応するパターン）を異にするほかは、第１着色層５ａを形成する方法と同じ方法が適用されることで、基材２上に、第２着色層積層予定領域Ｎｂ１，Ｎｂ２，Ｎｂ３にあたる部分に、それぞれ第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂを形成することができる。
【００７５】
第１着色層５ａ，６ａ，７ａの膜厚の相互差、第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂの膜厚の相互差は、相互の膜厚を異ならせる目的と着色層５，６，７の色種の相違に応じて異なる。例えば、着色層５，６，７の色種がＲＧＢの３色でなる場合であり、且つ、第１着色層５ａ，６ａ，７ａ相互の膜厚および第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂ相互の膜厚を異ならせる目的が、波長分散特性の問題を解消する目的である場合、第１着色層５ａ，６ａ，７ａの膜厚の相互差および第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂの膜厚の相互差は、それぞれ０．０５〜０．５μｍの範囲程度とされることが多い。
【００７６】
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。ここで、着色層５は、所定の領域ごとに微細な区画に区画化され、１つの区画が１つの画素をなす。このとき、着色層５の区画化パターンに応じて第１着色層５ａと第２着色層５ｂも微細な区画に区画化されており、１つの画素は、少なくとも第１着色層５ａの微細な１つの区画と、第２着色層５ｂの微細な１つの区画とを有するユニットから構成される。着色層６，７および、第１着色層６ａ，７ａ、第２着色層６ｂ，７ｂも、着色層５および第１着色層５ａと第２着色層５ｂと同様に、それぞれ区画化されて、着色層６，７における微細な１つの区画が１つの画素を構成しており、また、着色層６，７のそれぞれにおける１つの画素は、第１着色層６ａと第２着色層６ｂの微細な区画を有するユニット、第１着色層７ａと第２着色層７ｂの微細な区画を有するユニットからなる。さらに、面順次に並ぶＲＧＢの三色の着色層５，６，７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。
【００７７】
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。
【００７８】
カラーフィルタの製造方法においては、カラーフィルタ層形成工程および位相差層形成工程の実施後において、カラーフィルタ１の最表面の所定の領域に段差が形成されている。カラーフィルタ１において段差を形成する部分が段差部１４である。段差部１４は、位相差層９とカラーフィルタ層３の両層の積層構造が存在する領域（図６中、符号Ｖで示す領域）として特定される部分において、互いに隣り合う積層構造形成領域Ｖ（Ｒ）、Ｖ（Ｂ）、Ｖ（Ｇ）の境界位置に形成されている。なお、積層構造形成領域Ｖ（Ｒ）は、カラーフィルタ１の平面視上、位相差層９と第１着色層５ａの積層構造が存在する部分に対応する領域であり、積層構造形成領域Ｖ（Ｇ）は、カラーフィルタ１の平面視上、位相差層９と第１着色層６ａの積層構造が存在する部分に対応する領域であり、積層構造形成領域Ｖ（Ｂ）は、カラーフィルタ１の平面視上、位相差層９と第１着色層７ａの積層構造が存在する部分に対応する領域である。
【００７９】
段差部１４は、「隣り合う積層構造形成領域Ｖ（Ｒ）、Ｖ（Ｂ）、Ｖ（Ｇ）の間又は境界位置に、０．１μｍを超える所定の大きさ（図７において、符号Ｇ（段差量））の段差を形成する部分」となっている。このような段差部１４は、「ハーフトーンマスク１０を介した液晶塗布膜４に対する活性放射線Ｌの照射が、位相差層９と着色層５，６，７の積層された領域Ｖでのカラーフィルタ１の表面の段差量Ｇが０．１μｍを超える所定の大きさとなるように、実施されること」、および、「着色層５，６，７が所定厚みにて形成されてカラーフィルタ層３が形成されること」により、実現される。
【００８０】
なお、図１，４の例に示すカラーフィルタ１では、段差部１４は、図６，７（ａ）に示すように、隣り合う積層構造形成領域（Ｖ（Ｒ），Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ））の境界位置に形成されているが、これに限定されず、段差部１４が、隣り合う積層構造形成領域（Ｖ（Ｒ），Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ））の間の位置に形成されていてもよい。
【００８１】
段差部１４が隣り合う積層構造形成領域（Ｖ（Ｒ），Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ））の間の位置に形成されている場合については、段差部１４が図７（ｃ）にて示すように形成される場合が例示される。図７（ｃ）のカラーフィルタ１は、後述のブラックマトリクス８を基材２上に形成した後にカラーフィルタ層形成工程と位相差層形成工程、および後述の等方層１１を形成する工程たる等方層形成工程が行われてカラーフィルタ層３、位相差層９および等方層１１が積層されることで製造されたカラーフィルタ１の一実施例に対応する。このカラーフィルタ１では、図７（ｃ）に示すように、少なくとも隣り合う着色層５，７が間隔を隔てて形成されている。すると、カラーフィルタ１の平面視上、積層構造形成領域Ｖ（Ｂ）と積層構造形成領域Ｖ（Ｒ）の間に所定の大きさの隙間が（図７において、その隙間部分の大きさは、符号Ｗで示す）が存在している。この場合、カラーフィルタ１には積層構造形成領域Ｖ（Ｂ）と積層構造形成領域Ｖ（Ｒ）の間に挟まれた領域に、段差部１４が形成されることになる。
【００８２】
カラーフィルタ１の表面の段差部１４で形成される段差量Ｇは、次のように測定される。第１着色層５ａ，６ａ，７ａ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（第１着色層５ａ，６ａ，７ａ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、隣り合う第１着色層５ａ，６ａ，７ａについて距離Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ（Ｂ）相互の差を求め、その値をＧとする。例えば、隣り合う第１着色層７ａ，５ａについて、段差量Ｇは｜Ｌ（Ｂ）−Ｌ（Ｒ）｜であるものとする。本発明の製造方法で得られるカラーフィルタ１では、どの隣り合う第１着色層５ａ，６ａ，７ａ間でも、段差量Ｇは、０．１μｍを超える所定値となる。なお、カラーフィルタ１の表面の段差については、０．１μｍを超える所定の段差が、どの隣り合う第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂ間で形成されていてもよい。
【００８３】
カラーフィルタ１の表面の段差量Ｇは、触針式段差計にて、第１着色層５ａ，６ａ，７ａのいずれかの表面位置を基準にして、その第１着色層に対して隣り合う他の第１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、段差量Ｇは、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で、カラーフィルタ１の断面図を得て、この断面図からの読み取りによって、測定されてもよい。なお、第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂ間の段差の大きさについては、第１着色層５ａ，６ａ，７ａ間の段差量Ｇと同様の方法にて特定できる。
【００８４】
本発明によれば、ハーフトーンマスク１０を用いて位相差層９を形成することで、入射光束のうち位相差層９の所定の領域を位相差層９の厚み方向に進行する光束に対して所定の位相差を与えるような領域とする位相差層９を形成するとともに、隣り合う「位相差層９の所定の領域」の間もしくは境界に所定の大きさの段差を生じた部分たる段差部１４を形成することができる。したがって、本発明によれば、位相差層９を構成する液晶化合物による波長分散特性の問題と、駆動用液晶層を構成する液晶化合物による波長分散特性の問題の両方を解決可能なカラーフィルタ１を得ることができる。
【００８５】
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後に、カラーフィルタ層形成工程が実施される。位相差層形成工程よりも後に、カラーフィルタ層形成工程が実施されることで、電気信頼性では位相差層よりも優れた実績を有するとされる着色層で、位相差層の表面を覆うことができる。
【００８６】
［第２の実施形態］
本発明は、図３（ａ）（ｂ）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、部分的に厚みを異にするとともに光学的に等方性である等方層１１とを備えるカラーフィルタ１の製造方法であってもよい（第２の実施形態）。
【００８７】
第２の実施形態で製造されるカラーフィルタ１において、基材２、カラーフィルタ層３、着色層５，６，７、位相差層９の個々の層につき、形成パターンなどの外観、内部構造、材料、および光透過率や位相差などの光学的性質は、それぞれ第１の実施形態で製造されるカラーフィルタにおける基材２、カラーフィルタ層３、着色層５，６，７、位相差層９と同じとすることができる。
【００８８】
本発明の第２の実施形態について、具体的に説明する。
【００８９】
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、等方層形成工程とを備えてなる。
【００９０】
第２の実施形態の製造方法では、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。
【００９１】
第２の実施形態のカラーフィルタ層形成工程で作製されるカラーフィルタ層３は、第１の実施形態と同じく、着色層５，６，７からなり、また、各着色層５，６，７は、第１着色層５ａ，６ａ，７ａと第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂとからなる。第２の実施形態におけるカラーフィルタ層形成工程は、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。ただし、第２の実施形態のカラーフィルタ層形成工程では、第１着色層５ａ，６ａ，７ａと第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂは、いずれも基材２面上に直接形成される（図３（ａ）（ｂ））。なお、図３（ｂ）では、第１着色層７ａと第２着色層７ｂが基材２面上に形成されている部分についての積層構造と形成パターンが断面模式図にて特に示されているが、このような積層構造と形成パターンは、第１着色層５ａ，６ａと第２着色層５ｂ，６ｂについても同様である。
【００９２】
第２の実施形態における位相差層形成工程は、第１の実施形態における位相差層形成工程と同様に第１段階と第２段階からなる方法を用いて実施される工程であってよい。また、この場合、第２段階が実施されるにあたっては、使用されるフォトマスクとして、ハーフトーンマスクにかえて、単諧調のフォトマスクが用いられてもよい。単諧調のフォトマスクには、光透過可能な開口部が位相差層９の形成パターンに対応したパターンで形成されている。ただし、第２の実施形態で製造されるカラーフィルタ１では、第１の実施形態で示すカラーフィルタ１の例と異なり、位相差層９は、カラーフィルタ層３の上に形成されることになる。
【００９３】
＜等方層形成工程＞
等方層形成工程は、基材２に対して直接又は間接に等方層１１を形成する工程である。等方層形成工程で形成される等方層１１は、重合性化合物を重合させた構造にて形成されている。
【００９４】
等方層形成工程は、基材２に対して直接又は間接に等方性を有する重合性化合物を含有する重合性塗布膜１５を形成する段階と（塗布段階）、重合性塗布膜１５を硬化させる段階と（硬化段階）（図５）を備えてなる。
【００９５】
＜塗布段階＞
重合性塗布膜１５を形成するにあたり、重合性組成物が調製される。重合性組成物には、重合性化合物が含まれる。
【００９６】
重合性化合物は、等方層１１に要求される物性（耐熱性、透明性等）に応じて選択される。重合性化合物としては、エネルギー線の照射によって重合反応を生じて硬化された層構造を形成することができるような化合物を、適宜選択することができる。このとき、重合性化合物は、硬化された層構造として透明な層構造を形成可能なものであることがより好ましい。したがって、重合性化合物としては、重合性官能基を有する化合物を選択することができる。具体的には、例えば、重合性化合物として、アクリル系やウレタン系の樹脂のモノマーなど、「電離放射線を照射することにより重合可能な光透過性の樹脂材料」のモノマーを挙げることができる。
【００９７】
また、重合性化合物としては、アルカリ可溶性ポリマーと多官能重合性モノマーの混合物からなる樹脂材料が、適宜選択されてもよい。アルカリ可溶性ポリマーとしては、側鎖に酸性基を導入し、アルカリ可溶なポリマーであれば特に限定されないが、一般的には（メタ）アクリル酸とメタクリル酸メチル、或いは／及び各種モノマーとの共重合体が用いられる。多官能重合性モノマーとしては、（メタ）アクリレート基を２〜６官能有するものが用いられ、市販品としては、Ｍ−２０８（東亞合成社製）、Ｍ−３１５（東亞合成社製）、Ｍ−４５０（東亞合成社製）、ＳＲ−３９９Ｅ（日本化薬社製）、ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＨＡ（日本化薬社製）等が挙げられるが、重合可能なモノマーであれば特に限定されるものではない。
【００９８】
また、重合性組成物には、光重合開始剤や溶剤が含まれてよい。光重合開始剤としては、波長２５０ｎｍ〜４００ｎｍに分解吸収波長を有し、通常のレジストインキに使用される材料であれば特に制限されるものではない。溶剤としては、重合性化合物等を溶解することが可能であれば特に限定されず、液晶組成物を調製する際に使用可能な溶剤としてあげた各種の溶剤を用いることができ、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸３−メトキシブチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロヘキサノン等、通常のレジストインキに用いられる溶剤を特に制限なく使用できる。
【００９９】
重合性組成物に含まれる重合性化合物の量は、等方層１１の膜厚等により異なるが、通常は、重合性組成物に対して、１０重量％から４０重量％である。
【０１００】
重合性組成物が調製されると、重合性組成物が基材２に対して直接又は間接に塗布される。これにより、重合性塗布膜１５が形成される（図５）。なお、図５では、位相差層９面上に重合性塗布膜１５が形成されており、基材２面上に、カラーフィルタ層３および位相差層９を介し、間接的に重合性塗布膜１５が形成される。
【０１０１】
重合性組成物の塗布方法としては、液晶組成物の塗布方法と同様の方法を用いることができる。
【０１０２】
＜硬化段階＞
重合性塗布膜１５が形成されると、次いで、ハーフトーンマスク１０を介して重合性塗布膜１５に対して活性放射線Ｌが照射される（図５）。このとき、重合性塗布膜１５に含まれる重合性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重合性塗布膜１５の硬化が生じ、等方層１１が形成される。なお、２以上の重合性官能基を有する重合性化合物では、重合反応の条件に応じて、重合性化合物同士の架橋重合反応が生じる。
【０１０３】
硬化段階で照射される活性放射線Ｌは、位相差層形成工程における液晶組成物の塗布方法でも説明したように、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。この活性放射線Ｌとしては、紫外線が好ましく用いられ、その場合、紫外線の照射光量は、通常、１０〜３０００ｍＪ／ｃｍ２程度の範囲であることが好ましい。
【０１０４】
第２の実施形態における等方層形成工程で使用されるハーフトーンマスク１０は、第１の実施形態における位相差層形成工程で使用されるハーフトーンマスク１０と同様に、は、開口部の所定領域ごとに活性放射線Ｌの透過率を異にする多諧調フォトマスクである。
【０１０５】
図３（ａ）に示すカラーフィルタ１の例では、等方層１１の厚みは、第１着色層積層予定領域Ｎａ１，Ｎａ２，Ｎａ３それぞれに形成される部分ごとに異にしており、第１着色層積層予定領域Ｎａ１，Ｎａ２，Ｎａ３上に形成される部分の厚みをＥ１，Ｅ２，Ｅ３とすると、Ｅ１＜Ｅ２＜Ｅ３となっている（図３（ａ））。そして、図５に示すように、ハーフトーンマスク１０では、第１着色層積層予定領域Ｎａ１，Ｎａ２，Ｎａ３に対応する重合性塗布膜１５の表面上の領域Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３に対向する領域ごとに、開口部の領域が区画される。このとき、区画される開口部の領域は、領域Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３のそれぞれに対して、それぞれ領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３となる。ハーフトーンマスク１０は、開口部の区画された領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３について、領域Ｒ１の透過率がＲａ１、領域Ｒ２の透過率がＲａ２、領域Ｒ３の透過率がＲａ３であるとすると、Ｒａ１＜Ｒａ２＜Ｒａ３となっているように、開口部の領域における活性放射線Ｌの透過率のパターンを有している。
【０１０６】
なお、図５に示すハーフトーンマスク１０の例では、活性放射線Ｌの透過率を基準にして区画された所定の領域（領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）は、第１の実施形態で示すハーフトーンマスク１０と同じく、多数の単位領域からなる領域群からなる。
【０１０７】
硬化段階では、重合性塗布膜１５の硬化の後、等方層１１をなす重合性塗布膜１５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。
【０１０８】
このカラーフィルタの製造方法においては、等方層１１の面内方向の所定位置において等方層１１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）ように等方層１１が形成される（図３（ａ））。
【０１０９】
第２の実施形態では、カラーフィルタ層形成工程と位相差層形成工程と等方層形成工程の実施後において、カラーフィルタ１の最表面の領域のうち位相差層９と着色層５，６，７と等方層１１の積層構造が存在する部分により形成されるとともに厚みを異にする着色層５，６，７ごとに区分形成される積層構造形成領域によって、隣り合う積層構造形成領域の間又は境界位置に、０．１μｍを超える所定の大きさの段差部が形成される。
【０１１０】
第２の実施形態の製造方法は、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ている。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から、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る位相差の低下量についての予測がなされやすくなる。
【０１１１】
［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）。
【０１１２】
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５，６，７の膜厚が小さくなるように形成される。
【０１１３】
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）をみたすように各着色層５，６，７が形成される（図２（ａ）、図３（ａ））。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
（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、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。）
【０１１７】
図２のカラーフィルタ１の例では、位相差層９における所定領域ごとの膜厚を示すＴ１、Ｔ２、Ｔ３が、それぞれ上記（数４）におけるｄ（Ｒ）、ｄ（Ｇ）、ｄ（Ｂ）である。
【０１１８】
なお、着色層５，６，７の膜厚、位相差層９の膜厚は、触針式段差計にて示される値である。
【０１１９】
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、位相差層９に対面するカラーフィルタ層３において、上記（数３）のように３色の着色層５，６，７の厚みが定められることが重要となる。
【０１２０】
本発明では、カラーフィルタの製造にあたり、基材面に対して位相差層を形成した後に着色層を形成する場合には、着色層の厚みを制御することで、カラーフィルタの表面段差の制御がより細かに制御される。また、本発明では、基材面に対して着色層を形成した後に位相差層を形成する場合には、着色層の膜厚みを調整することで、位相差層の形成時にハーフトーンマスクを使用せずに位相差層の波長分散特性についての問題を解消されたカラーフィルタを得ることが可能となる。
【０１２１】
［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、入射光束の進行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８）。図８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。
【０１２２】
（ブラックマトリクス形成工程）
図８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５，６，７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。
【０１２３】
［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。
【０１２４】
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ＩＰＳモードとする液晶表示装置を例として説明する（図９）。図９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。
【０１２５】
半透過半反射型液晶表示装置３０は、図９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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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を積層し、さらにそのガラス基板１１０面上にあってブラックマトリクスの形成面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の上にはカラーフィルタ層３が積層されている。カラーフィルタ層３は、着色層５，６，７でなる。着色層５は、第１着色層５ａと第２着色層５ｂからなり、着色層６，７についても同様に、それぞれ、第１着色層６ａと第２着色層６ｂ、第１着色層７ａと第２着色層６ｂからなる。第１の基板２２は、平面視上、反射部６０となる領域と透過部６１となる領域とに区画されており、第１着色層５ａ，６ａ，７ａは、反射部６０となる領域上に形成され、第２着色層５ｂ，６ｂ，７ｂは、透過部６１となる領域上に形成される（図９では、第２着色層５ｂ，６ｂの記載を省略）。位相差層９上には、第１着色層５ａ，６ａ，７ａが積層される。ここに、位相差層９は、所定の領域ごとに膜厚を異にしている。すなわち、位相差層９の膜厚は、位相差層９と第１着色層５ａ，６ａ，７ａとの積層構造を形成された領域（積層構造領域Ｖ（Ｒ），Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ））のうち、積層構造領域Ｖ（Ｒ），Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ）のいずれに対応する部分であるかに応じて異なっている。
【０１２８】
なお、位相差層９の位相差は、この例では、「位相差層９への入射光束に１／２波長の位相差が生じるような」値となっている。
【０１２９】
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。さらに、第１の基板２２には、柱体５０などを覆うように、配向膜（図示せず）が形成されており、この配向膜が、液晶セル４０の第１の基板２２において駆動液晶層２８との対向面側最表面を構成することになる。
【０１３０】
また、第１の基板２２において、ガラス基板１１０には、外側に、偏光板１９が配置されている。
【０１３１】
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。また、第２の基板２３は、平面視上、透過部６１に対応する部分に対応する領域を反射膜３４の非設置領域として、透過部６１に対応する部分を、「光が透過できる部分」となしている。さらに、第２の基板２３には、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。
【０１３２】
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、着色層５，６，７ごとに、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。
【０１３３】
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１１０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。
【０１３４】
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ＩＰＳモード（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｍｏｄｅ）としているが、駆動方式はこれに限定されるものではなく、ＶＡモード（Ｖａｒｔｉｃａｌ  Ａｌｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｍｏｄｅ）などであってもよい。ただし、ＶＡモードの場合には、位相差層９は、入射光束に１／４波長の位相差を付与する層となる。
【０１３５】
［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］
図９に示す半透過半反射型液晶表示装置３０の製造方法では、第４の実施形態の製造方法でカラーフィルタ１が製造されるとともに、そのカラーフィルタ１が組み込まれる。
【０１３６】
すなわち、ガラス基板１１０を準備し、ブラックマトリクス形成工程、位相差層形成工程、カラーフィルタ層形成工程を順次実施して、ガラス基板１１０面上に、ブラックマトリクス８、配向膜、位相差層９、カラーフィルタ層３を順次積層してカラーフィルタ１を得る。そして、このカラーフィルタ１の表面に柱体５０を形成し、第１の基板２２を形成する。その一方で、ガラス基板１１１を準備して、これに反射膜３４、透明導電膜などを配置して第２の基板２３を製造しておく。そして、第１の基板２２の柱体５０の先端が第２の基板２３に向かうように第１の基板２２と第２の基板２３が向かい合わされて、第１の基板２２と第２の基板２３に液晶４４を従前公知な方法を適宜用いて封入し、液晶セル４０が形成される。液晶セル４０の外面に、偏光板１９，２０が設けられる。こうして、カラーフィルタ１を組み込んだ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が形成される。
【０１３７】
この半透過半反射型液晶表示装置３０に組み込まれるカラーフィルタ１は、位相差形成工程において、ハーフトーンマスク１０が使用されている。位相差層形成工程においては、図１０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）に応じた領域（図１０中、領域Ｑ）に開口部１２を形成したものが準備される。すなわち、ハーフトーンマスク１０は、透過部６１を避けて反射部６０に対して位相差層９を形成可能な所定のパターンで、開口部１２を形成している。そして、開口部１２は、位相差層９の面内方向の所定領域に応じて特定される開口部１２内の所定領域の透過率を、位相差層９に要請される膜厚に応じて異ならせている。そして、位相差層形成工程においては、そのような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。
【０１３８】
このように本発明によれば、所定の厚みの位相差層を有するとともに表面に所定の段差を有するカラーフィルタを組みこまれた半透過半反射液晶表示装置を得ることができる。
【０１３９】
なお、上記の半透過半反射液晶表示装置３０の例では、第４の実施形態によって得られたカラーフィルタ１が半透過半反射液晶表示装置３０に組み込まれていたが、これに限定されず、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得られたカラーフィルタ１が半透過半反射液晶表示装置に組み込まれていてもよい。
【０１４０】
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】
【０１４１】
（位相差層の理想的な位相差と厚みの設定）
カラーフィルタに形成される位相差層の理想的な位相差（目標位相差η１（ｎｍ））と段差部の段差量（目標段差η２（μｍ））について次のように導出した。カラーフィルタとしては、「カラーフィルタ層が赤色の着色層、緑色の着色層、青色の着色層（これらの着色層は面順次に並ぶ）からなり、図９に示す概略構造を有する半透過半反射型液晶表示装置に組み込まれるものであり、さらに、カラーフィルタの位相差層に含まれる重合性液晶が、半透過半反射型液晶表示装置における駆動液晶層の液晶と波長分散特性を同じくするものである」という条件を満たすようなものが、想定された。また、理想的な位相差と膜厚の導出にあたり、半透過半反射型液晶表示装置としては、駆動液晶層の駆動方式をＩＰＳモードとするものが想定された。
【０１４２】
上記の想定の下、目標位相差（η１）は、「位相差層が、その位相差層の入射光束に１／２波長の位相差を付与する機能を有する層となる」場合における理想的な位相差量として導出される。また、目標段差η２（μｍ）は、「半透過半反射型液晶表示装置の明表示時もしくは暗表示時に、駆動液晶層の反射部および透過部に相当する部分が、それぞれ、その部分の入射光束に対して、１／４波長の位相差を付与する機能を有する層構造および１／２波長の位相差を付与する機能を有する層構造となる」場合における段差部の理想的な段差量として導出される。
【０１４３】
このとき、目標位相差（η１）および目標段差（η２）は、赤色の着色層、緑色の着色層、青色の着色層のそれぞれと位相差層との積層構造を形成された各領域（積層構造領域Ｖ（Ｒ），Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ））について、積層構造領域Ｖ（Ｒ），Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ）のいずれに対応する部分であるかに応じて、個々に導出される。したがって、目標位相差（η１）および目標段差（η２）は、位相差層や駆動液晶層への入射光束に応じて導出されることになる。
【０１４４】
位相差層や駆動液晶層への入射光束は、外部の光源から液晶セル内に向けて出射された光束のうち偏光板と着色層を通過した光束で構成されていることから、外部の光源と着色層の透過率で特定される。ここで、位相差層や駆動液晶層の位相差は、複屈折と層の厚みで特定される。さらに、位相差層や駆動液晶層には液晶が含まれるため、位相差層や駆動液晶層の屈折率には、波長分散特性が存在している。したがって、入射光束の状態が特定されると、波長分散特性を考慮しながら位相差層の位相差量と段差部の段差量についての理想的に要請される値が特定されることになり、目標位相差（η１）と目標段差（η２）が特定される。具体的に、目標位相差（η１）と目標段差（η２）は、「半透過半反射型液晶表示装置を暗表示させた場合に、輝度（黒輝度）をできるだけ小さくできる」場合における位相差層の位相差量と段差部の段差量として、それぞれ定めることができる。
【０１４５】
まず、黒輝度に影響する条件として、カラーフィルタに入射される光（入射光束）のスペクトル、カラーフィルタ層を構成する各色の着色層の透過率、偏光板の透過率、位相差層の屈折率の波長分散特性（駆動液晶層の波長分散特性は、位相差層と同じであると想定した）の条件を指定した。それぞれの条件について、図１２から図１５に示す。なお、図１２においては、太陽光を入射光束に想定した場合のスペクトルが示されている。図１２中、縦軸の光量はスペクトル強度（Ｗ／ｍ２・ｎｍ）を示す。図１３において、各色の着色層として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色層を想定した。赤、緑、青の着色層の透過率スペクトルは、それぞれ、実線、長破線、短破線で示すグラフである。図１４において、実線で示すグラフおよび破線で示すグラフは、それぞれ２枚の偏光板がクロスニコルである場合、２枚の偏光板が平行ニコルである場合について一方の偏光板から他方の偏光板に向かう方向の光の透過率を示すグラフである。図１３，１４において、縦軸の値が１のとき、透過率が１００％である。図１５において、縦軸のＲｅ／Ｒｅ（５５０ｎｍ）は、波長５５０ｎｍの光の位相差（Ｒｅ（５５０ｎｍ））を１．０としたときの、横軸に示す各波長の光の位相差（Ｒｅ）の相対値（Ｒｅ／Ｒｅ（５５０ｎｍ））の値を示す。
【０１４６】
また、半透過半反射型液晶表示装置において、偏光板と位相差層の光軸の相対的な位置関係は、入射光束の入射方向に沿って液晶セルを見た場合に、位相差層の遅相軸と偏光板の吸収軸とのなす角度（鋭角）が２２．５°となるような位置関係とした。駆動液晶層と位相差層の光軸の相対的な位置関係は、電圧非印加時において、駆動液晶層の遅相軸と偏光板の吸収軸とのなす角度が９０°となるような位置関係とした。ただし、半透過半反射型液晶表示装置としては、電圧非印加時に、暗表示となるように構成されたものが想定された。
【０１４７】
黒輝度の値Ｙは、暗表示時のカラーフィルタを正面方向から観察した場合に、液晶セル外部への漏出を想定される各波長の光と、ＣＩＥ１９３１表色系（２度視野ＸＹＺ表色系）の等色関数とを用いて導出した三刺激値Ｙの値である。
【０１４８】
上記したような条件と想定に基づき、「位相差層および駆動液晶層が光束に与える位相差は、光束が通過する着色層の色種（赤、緑、青）によらず等しい」と仮定して（積層構造領域Ｖ（Ｒ），Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ）のいずれを通過する光束に対しても一様な位相差を生じると仮定して）（波長分散特性を考慮せずに）黒輝度が低くなるように位相差を導出した場合の位相差（試行例１）、位相差層のみ波長分散特性を考慮して黒輝度が低くなるように位相差を導出した場合の位相差（試行例２）、位相差層および駆動液晶層の波長分散特性を考慮して黒輝度が低くなるように位相差を導出した場合の位相差（試行例３）をシミュレーションした。それぞれについて黒輝度も含めて結果を表１に示す。ただし、表１には、波長５８９ｎｍの光が位相差層に入射する場合における位相差の値を示す。
【０１４９】
さらに、試行例１から３について、位相差層の複屈折（Δｎ）が０．１３、駆動液晶の複屈折（Δｎ）が０．０７となっているものを想定して、位相差層と駆動液晶層の厚み（μｍ）を導出した。それぞれについて結果を表２に示す。
【０１５０】
なお、表１，２において、位相差層の欄における赤、緑、青の各欄の値は、それぞれ積層構造領域Ｖ（Ｒ），Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ）に対応する位相差層の部分についての位相差（表１）、厚み（表２）を示す。駆動液晶層の欄における赤、緑、青の各欄の値は、それぞれ積層構造領域Ｖ（Ｒ），Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ）を通る光束が通過する駆動液晶層の部分についての位相差（表１）、厚み（表２）を示す。
【０１５１】
【表１】
2011043644.tif 000013
【０１５２】
【表２】
2011043644.tif 000014
【０１５３】
試行例１から３について、上記の表２の駆動液晶層の厚みの値に基づき、カラーフィルタの段差部に必要とされる段差量が表３に示すように算出される。ただし、試行例１から３について、カラーフィルタにおける隣り合う赤色の着色層と緑色の着色層の間又は境界位置に形成される段差部の段差量（μｍ）が、表３の「赤−緑」欄に示す値であり、隣り合う緑色の着色層と青色の着色層の間又は境界位置に形成される段差部の段差量（μｍ）が、表３の「緑−青」欄に示す値である。
【０１５４】
なお、各色の着色層の厚みについては、位相差層と駆動液晶層の厚みの合計値を考慮することで、それぞれ所定の値に決定される。
【０１５５】
【表３】
2011043644.tif 000015
【０１５６】
試行例１から３をみると、表１に示すように、試行例３が黒輝度を抑えている。このことから、カラーフィルタとして、上記試行例３のような位相差層の位相差（ｎｍ）（表２に示す）と段差部の段差量（μｍ）（表３に示す）を有するものが得られることが好ましいことになる。このように試行例１から３のなかから目標位相差（η１）と目標段差（η２）を選択すると、これらの値は、試行例３における位相差層の位相差と段差部の段差量となる。
【０１５７】
次に、本発明の製造方法にて、「上記試行例３のような位相差を入射光束に与える位相差層」と「試行例３のような段差量を有する段差部」を形成したカラーフィルタを得ることができることを示す。上記したように、このカラーフィルタは、ＩＰＳモードの半透過半反射型液晶表示装置に組み込まれるものであるので、反射部と透過部に対応する部分に区分できるものとなっている。
【０１５８】
（ガラス基材の準備と洗浄処理）
基材として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、その基板（ガラス基材）に洗浄処理を施した。
【０１５９】
（ブラックマトリクス、着色層、等方層の各層を形成するための各材料組成物の調製）
ブラックマトリクスを形成するための材料組成物及び赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色の着色層を形成するための材料組成物としては、それぞれに対応した組成の顔料分散型フォトレジストが用いられた。ここで、各色種の着色層は反射部に設けられる着色層（第１着色層に相当し、反射部着色層ということがある）と透過部に設けられる着色層（第２着色層に相当し、透過部着色層ということがある）とからなる。そこで、色種ごとに、これら第１着色層と第２着色層の分光濃度を合わせるため、ＲＧＢの各色の着色層を形成するための材料組成物については、色種ごとに、第１の着色層と第２の着色層を構成するものを調整し、計６種類のフォトレジストを調製した。本実施例では簡単のために、反射部着色層の感材の濃度を１通りにしたが、着色層の膜厚設計に合わせ、より正確に適宜調整することが可能である。
【０１６０】
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。その組成を下記に示す。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。
【０１６１】
各フォトレジストの組成を以下に示す。
【０１６２】
（ｉ）ブラックマトリックス形成用フォトレジスト  
・黒顔料・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１４．０部  
（大日精化工業（株）製、ＴＭブラック＃９５５０）  
・分散剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１．２部  
（ビックケミー（株）製、ディスパービック１１１）  
・ポリマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２．８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部  
（綜研化学（株）製、ケミトリーＬ−２０）  
・開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１．６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部  
・開始剤（２，４−ジエチルチオキサントン）・・・・・・・・・・０．１部  
・溶剤（エチレングリコールモノブチルエーテル）・・・・・・・７５．８部  
【０１６３】
（ｉｉ）赤色第１着色層形成用フォトレジスト
・赤色顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＲ２５４）・・・・・・・・・・・・・・・１．７５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部  
（ＢＡＳＦ社製、パリオトールイエローＤ１８１９））  
・分散剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１．５部  
（ゼネカ（株）製、ソルスパース２４０００）  
・ポリマー１（下記）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５．０部  
・モノマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４．０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部  
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製、イルガキュア９０７）  
・開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．６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）  
【０１６４】
なお、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、重量平均分子量は４２５００である。また、このことは、後述の緑色第１着色層形成用フォトレジスト、緑色第２着色層形成用フォトレジスト、青色第１着色層形成用フォトレジスト、青色第２着色層形成用フォトレジスト、等方層形成用フォトレジストにおいても同じである。
【０１６５】
上記の組成は反射部着色層である第１着色層の形成を行うためのフォトレジスト（赤色第１着色層形成用フォトレジスト）であり、透過部着色層である第２着色層の形成を行うためのフォトレジスト（赤色第２着色層形成用フォトレジスト）としては、赤色第１着色層形成用フォトレジストに含まれる赤顔料、黄顔料、および分散剤をそれぞれ２倍としたほかは、赤色第１着色層形成用フォトレジストと同様にして形成されるフォトレジストが調製された。
【０１６６】
（ｉｉｉ）緑色第１着色層形成用フォトレジスト
上記の赤色第１着色層形成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、顔料として下記のものを下記の配合量で用いた。  
・緑色顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＧ７）・・・・・・・・・・・・・・・・・１．９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部  
（ＢＡＳＦ社製、パリオトールイエローＤ１８１９）  
【０１６７】
上記の組成は反射部着色層である第１着色層の形成を行うためのフォトレジスト（緑色第１着色層形成用フォトレジスト）であり、透過部着色層である第２着色層の形成を行うためのフォトレジスト（緑色第２着色層形成用フォトレジスト）としては、緑色第１着色層形成用フォトレジストに含まれる緑色顔料、黄色顔料、および分散剤をそれぞれ２倍としたほかは、緑色第１着色層形成用フォトレジストと同様にして形成されるフォトレジストが調製された。
【０１６８】
（ｉｖ）青色第１着色層形成用フォトレジスト  
上記の赤色第１着色層形成用フォトレジストにおける赤色顔料、黄色顔料、および分散剤に替えて、下記のものを下記の配合量で用いた。  
・青色顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＢ１５：６）・・・・・・・・・・・・・・２．３部  
（ＢＡＳＦ社製ヘリオゲンブルーＬ６７００Ｆ））  
・紫色顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＶ２３）・・・・・・・・・・・・・・・・０．７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部  
（ゼネカ（株）製ソルスパース１２０００）  
・分散剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１．２部  
（ゼネカ（株）製ソルスパース２４０００）  
【０１６９】
上記の組成は反射部着色層である第１着色層の形成を行うためのフォトレジスト（青色第１着色層形成用フォトレジスト）であり、透過部着色層である第２着色層の形成を行うためのフォトレジスト（青色第２着色層形成用フォトレジスト）としては、青色第１着色層形成用フォトレジストに含まれる青色顔料、紫色顔料、顔料誘導体および分散剤をそれぞれ２倍としたほかは、青色第１着色層形成用フォトレジストと同様にして形成されるフォトレジストが調製された。
【０１７０】
（位相差層形成用の材料組成物の調製）
位相差層形成用の材料組成物（液晶組成物）として、次に示す組成の重合性液晶組成物が調製された。重合性液晶組成物は、次に示す各成分を混合して溶剤に固形成分を溶解させることで、調製された。
【０１７１】
（重合性液晶組成物）
重合性液晶（化１１におけるａ＝ｂ＝６の化合物）                ２８．７５重量部
光重合開始剤（イルガキュア９０７）                      １．２４重量部
重合禁止剤（２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール）    ０．０１重量部
溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル）          ７０．００重量部
【０１７２】
（等方層形成用の材料組成物の調製）
等方層形成用の材料組成物（重合性組成物）として、次に示す組成の等方層形成用フォトレジストが調整された。これに含まれる「モノマー」は重合性化合物をなす。
【０１７３】
（等方層形成用フォトレジスト）
・モノマー・・・・・１４．０重量部
（サートマー（株）製、ＳＲ３９９）
・ポリマー１・・・・・１３．０重量部
・開始剤・・・・・２．０重量部
（チバガイギー社製、イルガキュア９０７）
・開始剤・・・・・１．０重量部
（チバガイギー社製、イルガキュア３６５）
・溶剤・・・・・７０．０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）
【０１７４】
実施例１
カラーフィルタとして、図９に示す概略構造を有するＩＰＳモードの半透過半反射型液晶表示装置に組み込まれるものを次に示すように作製した。このカラーフィルタには、反射部と透過部が形成される。
【０１７５】
（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分間の条件でプリベークし、ストライプ状のＢＭ１０１が設けられるよう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分間ポストベークし、膜厚１．０μｍのＢＭを製膜した（ＢＭ形成基材）。
【０１７６】
（位相差層の形成）
上述のとおりＢＭ形成基材の形成後に、ＢＭ形成基材面におけるＢＭの形成された面に対して、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、配向膜形成用塗布膜を形成するとともに、配向膜形成用塗布膜を形成したＢＭ形成基材を２３０℃のオーブン内で３０分焼成して乾燥膜を形成した。なお、配向膜形成用塗布膜の膜厚は、０．１μｍ以下なるように調整された、次いで、ラビング装置を用いて、乾燥膜に配向処理を施し、乾燥膜を配向膜となした。
【０１７７】
次に、形成された配向膜上に、上記の位相差層形成用の重合性液晶組成物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、フォトマスクを用いて、この液晶塗布膜をアライメント露光（２００ｍＪ／ｃｍ２）した。引き続き、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）を用いてバット現像を５秒行った後、２３０℃、３０分間ポストベークした。これにより、位相差層が、カラーフィルタの平面視上、反射部を覆うようにパターニングされた。
【０１７８】
位相差層の形成にあたっては、フォトマスクとして、次のようなハーフトーンマスクが用いられた。ハーフトーンマスクとしては、図１０に示すように反射部の形成パターンに応じた領域に開口部を形成したものが準備された。開口部は、透過部を避けて反射部に対して位相差層を形成可能な所定のパターンにて形成される。さらに開口部の内部においては、形成しようとする位相差層の面内方向の所定領域に応じて特定される開口部内の所定領域の透過率を、位相差層に要請される膜厚に応じて異ならせている。ここで、要請される位相差層の膜厚は、積層構造領域Ｖ（Ｒ），Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ）に対応する位相差層の部分のいずれかによって定められる。開口部は、積層構造領域Ｖ（Ｒ），Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ）に応じて特定される所定領域ごとに、透過率を異ならせてなるパターンを形成している。透過率のパターンを表４に示す。表４中、赤、緑、青の欄に示す値は、それぞれ積層構造領域Ｖ（Ｒ），Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ）に応じて特定される開口部の所定領域の透過率（％）である。各透過率については、積層構造領域Ｖ（Ｒ）に対応して定まる領域の透過率が１００％であるものとし、これを基準として積層構造領域Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ）に対応して定まる領域それぞれの透過率が定められた。
【０１７９】
【表４】
2011043644.tif 000016
【０１８０】
こうして、ガラス基材面上にＢＭ、配向膜、位相差層を形成した位相差層形成基材を得た。
【０１８１】
（カラーフィルタ層の形成）
カラーフィルタ層は、赤色の着色層と緑色の着色層と青色の着色層とから構成される。さらに、各色の着色層は、それぞれ、反射部に形成される着色層（第１着色層（赤色第１着色層、青色第１着色層、緑色第１着色層））と透過部に形成される着色層（第２着色層（赤色第２着色層、青色第２着色層、緑色第２着色層））とから構成される。
【０１８２】
まず、青色第１着色層を構成するための青色第１着色層形成用フォトレジストを上記位相差層形成基材上にスピンコート法で一面に塗布し、減圧乾燥により溶剤を減じ、８０℃、３分間の条件でプリベークし、青色第１着色層のパターンに応じて定められる面内方向の所定位置に矩形状の開口部（光透過部）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。これに引き続き、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、位相差層形成基材に対して所定の位置に青色第１着色層がパターン形成された。
【０１８３】
さらに、基材上に、青色第１着色層を形成する方法と同様にして、緑色第１着色層、赤色第１着色層、青色第２着色層、緑色第２着色層、赤色第２着色層を形成することにより、「カラーフィルタ層を形成された基板」を得た。反射部用の各色の着色層（第１着色層）の膜厚（目標とする膜厚）は、表５に示す通りとした。透過部用の各色の着色層（第２着色層）の膜厚（目標とする膜厚）については、青色第２着色層の膜厚を２．２６μｍ、緑色第２着色層の膜厚を１．８５μｍ、赤色第２着色層の膜厚を１．３４μｍとした。なお、表５において、反射部着色層の欄における赤、緑、青の各欄は、反射部着色層の各色種を示している。
【０１８４】
ここで、反射部用の着色層のパターンおよび透過部用の着色層のパターンは、それぞれ、赤色、緑色、青色の着色層が面順次に並ぶようなパターンである。そして、反射部の着色層のパターンでなる画素パターンおよび透過部の着色層のパターンでなる画素パターンはガラス基板の面内方向の所定位置に略矩形状の光透過部を所定方向に間欠的に格子状に並べて形成されるパターンであり、赤色、緑色、青色の着色層が面順次に並ぶようなパターンである（図１１）。図１１中、ＢＭ基板は、符号Ｕで示され、ブラックマトリクスは、符号Ｍで示され、赤色、緑色、青色の着色層は、Ｃ（Ｒ）、Ｃ（Ｇ）、Ｃ（Ｂ）の符号で示され、赤色第１着色層、緑色第１着色層、青色第１着色層は、Ｃ（Ｒ１）、Ｃ（Ｇ１）、Ｃ（Ｂ１）の符号で示され、赤色第２着色層、緑色第２着色層、青色第２着色層は、Ｃ（Ｒ２）、Ｃ（Ｇ２）、Ｃ（Ｂ２）の符号で示される。
【０１８５】
こうして、カラーフィルタが得られた。得られたカラーフィルタを用い、位相差層の位相差（ｎｍ）と、反射部の表面に形成された段差部の段差量（μｍ）（反射部の表面段差）を測定した。結果を表６に示す。表６において、位相差層の欄における赤、緑、青の各欄の値は、表１，２と同じく、それぞれ積層構造領域Ｖ（Ｒ），Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ）に対応する位相差層の部分の位相差（ｎｍ）を示す。また、表６において、後述の段差部の段差量の欄における「赤−緑」、「緑−青」の各欄の値は、それぞれ「隣り合う積層構造領域Ｖ（Ｒ）とＶ（Ｇ）の間もしくは境界」、「隣り合う積層構造領域Ｖ（Ｇ）とＶ（Ｂ）の間もしくは境界」に形成される段差部の段差量（μｍ）を示す。
【０１８６】
カラーフィルタにおける段差部の段差量は、触針式段差測定装置で測定された。なお、カラーフィルタの各層の膜厚についても、公知の触針式段差測定装置を使用することにより測定することができる。触針式段差測定装置としては、小坂研究所社製ＳＵＲＦＣＯＲＤＥＲ  ＥＴ４００Ｌが用いられた。
【０１８７】
位相差層の位相差は、公知のリタデーション測定装置や顕微分光測定装置を使用して測定することができる。具体的には、オリンパス社製の顕微分光測定装置ＯＳＰ−ＳＰ２００と偏光板２枚を用いて、偏光板２枚の吸収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、偏光板の吸収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吸収軸がクロスするような状態とし、上記と同様の光の分光透過率を測定した。分光透過率の測定結果に基づき、各色の着色層を通る光についての位相差を、回転検光子法によって算出した。測定と算出は各色の画素ごとに行った。なお、顕微分光測定装置を用いた位相差の測定にあたり、カラーフィルタの平面視上各色の着色層の形成領域内の中央部分に測定スポット（測定スポット径１０μｍ）を選択し、その測定スポットについて位相差が計測された。これにより、カラーフィルタの位相差層の区分領域ごとの位相差が測定されることになる。
【０１８８】
実施例２
実施例１と同じ方法と材料を用いてＢＭ形成基材を作製した。ＢＭ形成基材の、ＢＭ形成面上にカラーフィルタ層を形成した。カラーフィルタ層の形成については、ＲＧＢの各色の着色層を形成するための材料組成物をＢＭ形成基材面におけるＢＭの形成された面に塗布し、反射部用の各色の着色層の膜厚を表５に示す通りの値とした。透過部用の各色の着色層（第２着色層）の膜厚（目標とする膜厚）については、青色第２着色層の膜厚を３．２８μｍ、緑色第２着色層の膜厚を２．８７μｍ、赤色第２着色層の膜厚を２．３６μｍとした。これら着色層の膜厚のほかについては、実施例１と同じ方法と材料が用いられた。さらに、カラーフィルタ層の表面上に、位相差層を形成した。位相差層の形成については、カラーフィルタ層の形成された面に対して配向膜形成用の組成物を塗布して配向膜形成用塗布膜を形成したほかは、実施例１と同じ方法と材料が用いられた。このとき、ガラス基材面上にＢＭ、着色層、配向膜、位相差層をこの順に積層形成した積層体が得られる。
【０１８９】
この積層体における位相差層形成面上に、次のように、等方層が形成された。
【０１９０】
（等方層の形成）
得られた積層体面上に上述の等方層形成用フォトレジストをスピンコート法で塗布して等方層形成用塗布膜を作製して等方層形成用塗布膜形成基板を得て、減圧乾燥により等方層形成用塗布膜に含まれる溶剤を留去した。次に、等方層形成用塗布膜形成基板を８０℃、３分間の条件でプリベークした。そして、等方層形成用塗布膜形成基板の等方層形成用塗布膜を、フォトマスクを用いてアライメント露光（１００ｍＪ／ｃｍ２）した（露光処理）。この露光処理に引き続いて０．１％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を６０秒行い、その後、等方層形成用塗布膜形成基板を２３０℃、３０分間ポストベークし、反射部にあたる部分に等方層を形成した。このとき、積層体の平面視上、赤色第１着色層、緑色第１着色層、青色第１着色層上に形成される等方層の膜厚（目標とされる膜厚）は、それぞれ１．１０μｍ、１．３２μｍ、１．５μｍとされた。
【０１９１】
なお、露光処理の際に使用されたフォトマスクは、等方層形成用のハーフトーンマスクが用いられた。このハーフトーンマスクとしては、反射部の形成パターンに応じた領域に開口部を形成したものが準備された。開口部は、透過部を避けて反射部に対して位相差層を形成可能な所定のパターンにて形成される。さらに開口部の内部においては、形成しようとする等方層の面内方向の所定領域に応じて特定される開口部内の所定領域の透過率を、等方層に要請される膜厚に応じて異ならせている。等方層形成用のハーフトーンマスクでは、開口部は、積層構造領域Ｖ（Ｒ），Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ）に応じて特定される所定領域ごとの透過率がそれぞれ６０％、８０％、１００％になるように、設計された。
【０１９２】
こうして、ガラス基材面上にＢＭ、着色層、配向膜、位相差層、等方層をこの順に積層形成したカラーフィルタが得られた。
【０１９３】
得られたカラーフィルタを用い、実施例１と同様にして、位相差層の位相差（ｎｍ）と、反射部の表面（最表面）に形成された段差部の段差量（μｍ）（反射部の表面段差）を測定した。結果を表６に示す。
【０１９４】
実施例３
ブラックマトリクスを形成せず、アライメントマークのみを形成し、且つ、位相差層を形成する工程で基材の表面に、配向膜形成用の組成物（ＪＳＲ株式会社製、ＡＬ１２５４）をスピンコーターで一面に塗布したほかは、実施例１と同じ方法と材料を用いて、カラーフィルタを作製した。なお、アライメントマークを形成するための組成物としては、ブラックマトリックス形成用フォトレジストが流用された。なお、アライメントマークは、ガラス基材面上の着色層と位相差層のいずれかの層の非形成領域における予め指定された位置（マーク指定位置）に形成された。
【０１９５】
得られたカラーフィルタを用い、実施例１と同様にして、位相差層の位相差（ｎｍ）と、反射部の表面（最表面）に形成された段差部の段差量（μｍ）（反射部の表面段差）を測定した。結果を表６に示す。
【０１９６】
実施例４
ブラックマトリクスを形成せず、アライメントマークのみを形成し、且つ、位相差層を形成する工程で基材の表面に、配向膜形成用の組成物（ＪＳＲ株式会社製、ＡＬ１２５４）をスピンコーターで一面に塗布したほかは、実施例２と同じ方法と材料を用いて、カラーフィルタを作製した。なお、アライメントマークを形成するための組成物としては、青色第１着色層形成用フォトレジストが流用された。青色第１着色層形成用フォトレジストは、実施例２においてカラーフィルタ層を構成する着色層として最初に形成された着色層を形成するために用いられる組成物である。また、アライメントマークは、マーク指定位置（実施例３にいうマーク指定位置と同位置）に形成された。
【０１９７】
得られたカラーフィルタを用い、実施例１と同様にして、位相差層の位相差（ｎｍ）と、反射部の表面（最表面）に形成された段差部の段差量（μｍ）（反射部の表面段差）を測定した。結果を表６に示す。
【０１９８】
比較例１から４
比較例１から４では、ハーフトーンマスクにかえて、表４に示すような透過率を有する単諧調フォトマスクを用いた。また、反射部の着色層の膜厚は表５に示す通りとし、透過部の着色層の膜厚は実施例１と同じとした。そのほかについては、比較例１は実施例１と同様に、比較例２は実施例２と同様に、比較例３は実施例３と同様に、比較例４は実施例４と同様にして、それぞれカラーフィルタを得た。なお、表４に示す単諧調フォトマスクの開口部の存在領域（形成パターン）は、ハーフトーンマスクの開口部の存在領域（形成パターン）と同じになっている。
【０１９９】
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、実施例１と同様にして、位相差層の位相差（ｎｍ）と、反射部の表面（最表面）に形成された段差部の段差量（μｍ）（反射部の表面段差）を測定した。結果を表６に示す。
【０２００】
【表５】
2011043644.tif 000017
【０２０１】
【表６】
2011043644.tif 000018
【０２０２】
各実施例および比較例から明らかに、色種ごとに着色層の膜厚を変えるとともに、カラーフィルタの表面段差を調整し、さらに位相差層の位相差を調整することで、波長分散を制御できること及び、画素ごとに制御された表面段差を形成できることが確認された。実施例では、「試行例３と同等の位相差を入射光束に付与可能な位相差層」と「試行例３と同等の段差量を有する段差部」を形成したカラーフィルタが作製されている。したがって、このようなカラーフィルタを用いることで半透過半反射型液晶表示装置の反射表示の黒輝度を抑制することができる。
【符号の説明】
【０２０３】
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
５ａ，６ａ，７ａ  第１着色層（反射部用着色層）
５ｂ，６ｂ，７ｂ  第２着色層（透過部用着色層）
８  ブラックマトリクス
９  位相差層
１０  ハーフトーンマスク
１１  等方層
１２  開口部
１３  非開口部
１４  段差部
１５  重合性塗布膜
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  ハーフトーンマスクの開口部における所定の領域
ｒ１，ｒ２，ｒ３  ハーフトーンマスクの開口部における所定の領域を構成する単位領域
Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３  １種類の色種の着色層に対して対面する部分に対応する領域
Ｑ  ハーフトーンマスクにおいて光を透過させる部分（開口部１２）の領域
Ｌ  照射される光の進行方向
Ｖ（Ｒ），Ｖ（Ｇ），Ｖ（Ｂ）  積層構造形成領域
【図１】
2011043644.tif 000019
【図２】
2011043644.tif 000020
【図３】
2011043644.tif 000021
【図４】
2011043644.tif 000022
【図５】
2011043644.tif 000023
【図６】
2011043644.tif 000024
【図７】
2011043644.tif 000025
【図８】
2011043644.tif 000026
【図９】
2011043644.tif 000027
【図１０】
2011043644.tif 000028
【図１１】
2011043644.tif 000029
【図１２】
2011043644.tif 000030
【図１３】
2011043644.tif 000031
【図１４】
2011043644.tif 000032
【図１５】
2011043644.tif 000033