(57)【要約】【課題】表示パネルへの押圧荷重が与えられた場合も液晶セルの厚さを好適に維持することが可能であって、また製造工程を徒に煩雑にすることなく、容易且つ安価に製造することのできるカラーフィルタおよびその製造方法、ならびにこれを用いた液晶表示装置を提供する。【解決手段】  透明基板１２上に、光透過性の色パターンを配列して形成される着色層１３と、光透過性の無色透明層１４と、柱状体２３を分散配置して形成される柱層２２とが設けられたカラーフィルタ１０の製造方法であって、無色透明層１４の形成前に、着色層１３が透明基板１２上に形成されるとともに、着色層１３上において柱状体２３の配置を予定する位置に対して対向する位置のうちの少なくとも一部の位置に凸部形成体１９を配置して凸部層２５が形成され、且つ、無色透明層１４の形成後に、柱状体２３が配置される、ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法により、上記に示す課題を解決するカラーフィルタを提供することができる。【選択図】図２
2008076937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に、配列された光透過性の色パターンを備える着色層と、光透過性の無色透明層と、柱状体を分散配置して形成される柱層とが設けられたカラーフィルタの製造方法であって、
無色透明層の形成前に、着色層が透明基板上に形成されるとともに、着色層上において柱状体の配置を予定する位置に対して対向する位置のうちの少なくとも一部の位置に凸部形成体を配置して凸部層が形成され、且つ、無色透明層の形成後に、柱状体が配置される、ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
透明基板上に遮光性材料を塗工して遮光部と光透過性の透過部とを区画するためのブラックマトリクスを形成する第一の工程と、前記ブラックマトリクスにより区画された透過部の領域を予め定められたパターンで被覆するように着色材料を塗工して色パターンを配列してブラックマトリクスと色パターンとで着色層を形成する第二の工程と、柱状体の配置を予定する位置に対して対向する着色層上の位置のうちの少なくとも一部の位置に凸部形成体を配置して凸部層を形成する第三の工程と、少なくとも前記着色層の上に、無色透明層を構成するインキ組成物を塗工して無色透明層を形成する第四の工程と、複数の柱状体の配設を予定された位置に柱状体を立設して柱層を形成する第五の工程と、を少なくとも有する請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
配列された複数の色種に対する色パターンを有する着色層を備えた請求項２記載のカラーフィルタの製造方法であって、
各色種に対する色パターンは、フォトリソグラフィー法を用いてパターン形成されることで色種ごとに順次配列され、且つ、最後に配列される色種の色パターンをパターン形成する際に、該色種の色パターンに対応する位置および凸部形成体に対応する位置にパターン形成しているフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法により、最後に配列される色種の色パターンと凸部形成体が配置されることで、第二の工程の際に第三の工程があわせて行われる、カラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
少なくとも前記着色層の上に、導電性のインキ組成物を塗工することで導電性を有する導電層を無色透明層として形成する、請求項１から３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
少なくとも前記着色層の上に架橋性液晶分子を含有するインキ組成物を塗工して塗工膜を成膜し、塗工膜の温度を液晶相温度に加熱して前記架橋性液晶分子に予め定められた配向を付与し、前記配向を付与された架橋性液晶分子を光重合させることで位相差層を無色透明層として形成する、請求項１から３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
透明基板上に、配列された光透過性の色パターンを有する着色層と、光透過性の無色透明層と、柱状体を分散配置して形成されてなる柱層とを設けたカラーフィルタであって、
着色層が透明基板と無色透明層の間に形成され、無色透明層の形成前に着色層上において柱状体の配置された位置に対向する位置のうちの少なくとも一部の位置に凸部形成体を配設してなる凸部層が形成され、且つ、無色透明層の形成後に柱状体を配置してなる柱層が形成されている、ことを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項７】
凸部形成体は、着色層を構成する着色材料にて形成されている、ことを特徴とする請求項６記載のカラーフィルタ。
【請求項８】
柱状体と、該柱状体に対向する位置のうちの少なくとも一部の位置に配置された凸部形成体との間には、無色透明層が介在している請求項６または７に記載のカラーフィルタ。
【請求項９】
無色透明層のユニバーサル硬度（ＵＨC）が、着色層のユニバーサル硬度（ＵＨCF）よりも小さい請求項６から８のいずれかに記載のカラーフィルタ。
【請求項１０】
無色透明層の厚さ（ＴC）とユニバーサル硬度（ＵＨC）との比（ＴC／ＵＨC）が、着色層の厚さ（ＴCF）とユニバーサル硬度（ＵＨCF）との比（ＴCF／ＵＨCF）よりも大きい請求項６から９のいずれかに記載のカラーフィルタ。
【請求項１１】
着色層は、光透過性を有する光パターンにてなる透過部と遮光部とを区画する遮光性のブラックマトリクスを備える請求項６から１０のいずれかに記載のカラーフィルタ。
【請求項１２】
無色透明層の厚さ（ＴC）とユニバーサル硬度（ＵＨC）との比（ＴC／ＵＨC）が、ブラックマトリクスの厚さ（ＴBM）とユニバーサル硬度（ＵＨBM）との比（ＴBM／ＵＨBM）よりも大きい請求項１１に記載のカラーフィルタ。
【請求項１３】
無色透明層が、導電性を有する導電層である請求項６から１２のいずれかに記載のカラーフィルタ。
【請求項１４】
無色透明層が、架橋性液晶分子を架橋重合してなる位相差層である請求項６から１２のいずれかに記載のカラーフィルタ。
【請求項１５】
架橋性液晶分子がホメオトロピック配向している請求項１４に記載のカラーフィルタ。
【請求項１６】
請求項６〜１５のいずれかに記載のカラーフィルタの備える柱状体の先端を、液晶駆動用電極を備える駆動液晶側基板と当接させ、前記透明基板と駆動液晶側基板との間に駆動液晶分子を封入してなる液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明基板上に分散配置された柱状体を有するカラーフィルタおよびその製造方法、ならびに該カラーフィルタを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型軽量、低消費電力という大きな利点を持つため、パーソナルコンピューターや携帯電話、ＰＤＡ等の表示装置に積極的に用いられている。これらの液晶表示装置では、対面する表示側基板と駆動液晶側基板との間に駆動液晶分子を封入した駆動液晶層（液晶セル）に対し、電極によって電圧を負荷することで駆動液晶分子の向きを変化させ、これにより液晶セルの複屈折性を変えることで光のスイッチングを行っている。
【０００３】
液晶表示装置でカラー表示を行う場合は、例えばＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の三色の色パターンを備えるカラーフィルタを液晶セルに対向して配置し、透過する可視光線を分光することでこれを行うことが一般的である。カラーフィルタはガラスなどの透明基板の上に色パターンを配列して構成されたものであるが、この透明基板の内側（液晶セル側）表面に配向膜を形成することで、液晶セルの駆動液晶分子を配向させる機能をあわせもたせ、すなわちカラーフィルタの透明基板を液晶セルの表示側基板と兼用することができる。これにより液晶表示装置全体の薄型化と部品点数の削減が図られている。
【０００４】
また近年では、透明基板の液晶セル内側（駆動液晶分子が封入される側：以下、インセル側という場合がある。）に、色パターンを配列してなる着色層や上記配向膜のほか、各種の機能を有する機能層を備えるカラーフィルタが提供されている。例えば下記特許文献１では、透過光の位相差を補償して液晶表示装置の視野角を向上することのできる機能を有する位相差層を、架橋性液晶や高分子液晶を用いてインセル側に塗工形成する方法が提案されている。
【０００５】
このほか、インセル側に設置された位相差層の耐衝撃性を向上するため位相差層表面に保護層を積層する方法（特許文献２）、特殊な骨格の重合性単量体を配向膜上で配向・硬化させることにより、高い硬度の位相差層を形成する方法（特許文献３）、カラーフィルタのインセル側に設けられた位相差層の上に、軸方向に十分な弾性率をもつ角柱状や円柱状などの柱状体を均一な高さに立設することで、液晶セルの間隔を一定に保つ方法（特許文献４）なども提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２２１５０６号公報
【特許文献２】特開２００４−１２６５３４号公報
【特許文献３】特開２００５−３０９２５５号公報
【特許文献４】特開２００５−００３７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年では、いわゆるタッチパネル式の液晶表示装置が広く普及したことで、その表示パネルにユーザが指で強い押圧力を与えることが頻繁に行われている。上記特許文献４に記載の液晶表示装置においては、液晶セルを押圧する外力が基板に局所的に負荷された場合に、柱状体の先端が位相差層の内部に沈み込んでしまうため、液晶セルの厚さが局所的に減少して当該領域を透過する光に与えられる位相差量が低下し、光漏れや色調が変動することが問題となる。かかる沈み込み変形の問題は、カラーフィルタを駆動液晶側基板と組み合わせる作業工程中や、組み上げられた液晶表示装置の試験または搬送中にも発生しうる。
【０００８】
上記の問題は、重合性の液晶分子を重合硬化させてなる位相差層が粘弾性体であって、着色層や透明基板、および柱状体に比べて圧縮弾性率が低く、応力の付与によって容易に変形すること、また所定以上の応力が負荷された場合は永久変形を生じるため負荷応力が除かれた後も柱状体の一部は位相差層に沈み込んだままで当初位置に回復しないことに起因するものである。
【０００９】
なお、上記特許文献２に提案された方法は位相差層を他の層によって保護するという技術思想に基づくものであるが、かかる方式を用いたとしても、液晶セルを押圧する外力が負荷された場合には、柱状体から保護膜を介して位相差層にその負荷が伝達されることには変わりがないため、当該柱状体の周辺にはやはり位相差層の沈み込み変形が生じる。また当該方法では位相差層を保護するための保護膜を成膜するため必然的に製造工程が増加し、歩留まりが低下するとともに製造コストの上昇をもたらすという問題が有る。
また、上記特許文献３に提案された方法によれば位相差層自体の剛性を高めることができるため外力負荷時の沈み込み変形をある程度抑えることはできるものの、剛性の向上幅には限界があり、また特殊な分子骨格構造を備えた重合性単量体を材料として用いることを要する方法であるためその材料の合成が複雑であり、やはり製造コストの上昇が問題となる。
【００１０】
なお、液晶表示装置の表示パネルに対する面直方向の外力の負荷により、駆動液晶分子のスペーサとして設けられた柱状体が沈み込んで液晶セルの厚さを局所的にまたは全体に減少させ、透過光に位相差ズレが生じるという上記の問題は、カラーフィルタのインセル側に設けられる積層が位相差層である場合にのみ生じるものではなく、例えば液晶駆動用電極との間に電場を形成する透明導電膜や、着色層の保護層、帯電した電荷を除去する導電性の層、その他の無色透明な機能層の全般について同様に発生しうる。
【００１１】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、すなわち表示パネルへの押圧荷重が与えられた場合も液晶セルの厚さを好適に維持することが可能であって、また製造工程を徒に煩雑にすることなく、容易且つ安価に製造することのできるカラーフィルタおよびその製造方法、ならびにこれを用い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、液晶セルの厚さを保持するスペーサである柱状体と、比較的高弾性である光透過性を有する透過層となる色パターンや遮光性のブラックマトリクスからなる着色層を備えたカラーフィルタを得ることであって、無色透明層を配設する前に、着色層上における柱状体を配置する位置に対して対向する位置に凸部形成体を配置して凸部層を形成して、着色層と柱状体との間以外の位置に形成される無色透明層の厚みよりも着色層と柱状体との間の位置に形成される無色透明層のほうが薄く介在する状態、あるいは、着色層と柱状体との間に無色透明層が介在しない状態、を形成するカラーフィルタを得ることである。本発明で得られるカラーフィルタでは、柱状体と高弾性の透明基板との間に圧縮弾性率の低い粘弾性体である位相差層などの無色透明層の厚みが極力小さくされるので、柱状体を流れる押圧荷重が無色透明層に伝達されることに伴う液晶セルの厚みに歪みを生じることを抑制することができる。
【００１３】
また、カラーフィルタを、無色透明層の配設前に柱状体を形成（すなわち、柱状体の配置後に無色透明層を形成）して製造すれば、上記押圧荷重により無色透明層に柱状体が沈み込んでしまう虞はなくなるものの、その場合には、無色透明層を柱状体からなる柱層の上に積層することになるため、無色透明層は、柱状体の側面付近でテーパー状に形成される虞を生じる。そして、無色透明層にこうしたテーパー状の部分がある程度大きく形成されてしまうと、無色透明層の機能についてテーパー状の部分とそうでない部分との間でむらを生じる虞がある。このことは、無色透明層の機能が、位相差を補償する位相差層としての機能など、透過光に対して何らかの作用を施す機能である場合に特に大きい。本発明によれば、柱状体を形成する前に無色透明層を形成するので、無色透明層に柱状体側面付近に大きなテーパー状の部分が形成されてしまう虞を抑制できる。
【００１４】
すなわち本発明は、
（１）透明基板上に、配列された光透過性の色パターンを有する着色層と、光透過性の無色透明層と、柱状体を分散配置して形成される柱層とが設けられたカラーフィルタの製造方法であって、無色透明層の形成前に、着色層が透明基板上に形成されるとともに、着色層上において柱状体の配置を予定する位置に対して対向する位置のうちの少なくとも一部の位置に凸部形成体を配置して凸部層が形成され、且つ、無色透明層の形成後に、柱状体が配置される、ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法、
（２）透明基板上に遮光性材料を塗工して遮光部と光透過性の透過部とを区画するためのブラックマトリクスを形成する第一の工程と、前記ブラックマトリクスにより区画された透過部の領域を予め定められたパターンで被覆するように着色材料を塗工して色パターンを配列してブラックマトリクスと色パターンとで着色層を形成する第二の工程と、柱状体の配置を予定する位置に対して対向する着色層上の位置のうちの少なくとも一部の位置に凸部形成体を配置して凸部層を形成する第三の工程と、少なくとも前記着色層の上に、無色透明層を構成するインキ組成物を塗工して無色透明層を形成する第四の工程と、複数の柱状体の配設を予定された位置に柱状体を立設して柱層を形成する第五の工程と、を少なくとも有する上記（１）記載のカラーフィルタの製造方法、
（３）配列された複数の色種に対する色パターンを有する着色層を備えた上記（２）記載のカラーフィルタの製造方法であって、各色種に対する色パターンは、フォトリソグラフィー法を用いてパターン形成されることで色種ごとに順次配列され、且つ、最後に配列される色種の色パターンをパターン形成する際に、該色種の色パターンに対応する位置および凸部形成体に対応する位置にパターン形成しているフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法により、最後に配列される色種の色パターンと凸部形成体が配置されることで、第二の工程の際に第三の工程があわせて行われる、カラーフィルタの製造方法、
（４）少なくとも前記着色層の上に、導電性のインキ組成物を塗工することで導電性を有する導電層を無色透明層として形成する、上記（１）から（３）のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法、
（５）少なくとも前記着色層の上に架橋性液晶分子を含有するインキ組成物を塗工して塗工膜を成膜し、塗工膜の温度を液晶相温度に加熱して前記架橋性液晶分子に予め定められた配向を付与し、前記配向を付与された架橋性液晶分子を光重合させることで位相差層を無色透明層として形成する、上記（１）から（３）のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法、
（６）透明基板上に、配列された光透過性の色パターンを有する着色層と、光透過性の無色透明層と、柱状体を分散配置して形成されてなる柱層とを設けたカラーフィルタであって、
着色層が透明基板と無色透明層の間に形成され、無色透明層の形成前に着色層上において柱状体の配置された位置に対向する位置のうちの少なくとも一部の位置に凸部形成体を配設してなる凸部層が形成され、且つ、無色透明層の形成後に柱状体を配置してなる柱層が形成されている、ことを特徴とするカラーフィルタ、
（７）凸部形成体は、着色層を構成する着色材料にて形成されている、ことを特徴とする上記（６）記載のカラーフィルタ、
（８）柱状体と、該柱状体に対向する位置のうちの少なくとも一部の位置に配置された凸部形成体との間には、無色透明層が介在している上記（６）または（７）に記載のカラーフィルタ、
（９）無色透明層のユニバーサル硬度（ＵＨC）が、着色層のユニバーサル硬度（ＵＨCF）よりも小さい上記（６）から（８）のいずれかに記載のカラーフィルタ。
（１０）無色透明層の厚さ（ＴC）とユニバーサル硬度（ＵＨC）との比（ＴC／ＵＨC）が、着色層の厚さ（ＴCF）とユニバーサル硬度（ＵＨCF）との比（ＴCF／ＵＨCF）よりも大きい上記（６）から（９）のいずれかに記載のカラーフィルタ、
（１１）着色層は、光透過性を有する光パターンにてなる透過部と遮光部とを区画する遮光性のブラックマトリクスを備える上記（６）から（１０）のいずれかに記載のカラーフィルタ、
（１２）無色透明層の厚さ（ＴC）とユニバーサル硬度（ＵＨC）との比（ＴC／ＵＨC）が、ブラックマトリクスの厚さ（ＴBM）とユニバーサル硬度（ＵＨBM）との比（ＴBM／ＵＨBM）よりも大きい上記（１１）に記載のカラーフィルタ、
（１３）無色透明層が、導電性を有する導電層である上記（６）から（１２）のいずれかに記載のカラーフィルタ、
（１４）無色透明層が、架橋性液晶分子を架橋重合してなる位相差層である上記（６）から（１２）のいずれかに記載のカラーフィルタ、
（１５）架橋性液晶分子がホメオトロピック配向している上記（１４）に記載のカラーフィルタ、
（１６）上記（６）〜（１５）のいずれかに記載のカラーフィルタの備える柱状体の先端を、液晶駆動用電極を備える駆動液晶側基板と当接させ、前記透明基板と駆動液晶側基板との間に駆動液晶分子を封入してなる液晶表示装置、を要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、透明基板上に、光透過性の色パターンを配列して形成される着色層と、光透過性の無色透明層と、柱状体を分散配置して形成される柱層とが設けられたカラーフィルタの製造方法であって、そのカラーフィルタの製造方法では、無色透明層の配設前に、着色層が透明基板上に形成されるとともに、着色層上において柱状体の配置を予定する位置に対して対向する位置のうち少なくとも一部の位置に凸部形成体を配置し、これら凸部形成体にて凸部層が形成され、且つ、無色透明層の配設後に、柱状体が配置される。
【００１６】
本発明をこのように構成したことにより、製造されるカラーフィルタには次に示す３つの効果が得られる。
【００１７】
第１の効果としては、このカラーフィルタの製造方法では、柱状体と着色層との間に凸部形成体が配置されるので、柱状体と着色層との間に無色透明層が形成される場合、凸部形成体を配置されないカラーフィルタに比べて凸部形成体の厚みの分だけ、柱状体と着色層との間の無色透明層の厚みを薄くすることができる。この場合、カラーフィルタは柱状体と着色層との間にある無色透明層の一部があたかも凸部形成体になって構成されている状態となり、凸部形成体は、着色層上に配置されて柱状体を厚み方向に大きく沈み込ませないように柱状体の位置を安定的に支えようとするもの、いわば支台、として機能し、凸部層はいわば支台からなる支台層として機能することになる。このような支台たる凸部形成体を形成したカラーフィルタは、カラーフィルタや液晶表示装置に対して面直方向の押圧荷重が加えられた場合も、柱状体を介して一方の基板から他方の基板に至る荷重伝達経路（ロードパス）について無色透明層によって大きな影響をうけないようにすることができる。そして、このように押圧荷重のロードパスにおいて位相差層などの無色透明層による影響が減少することで、本発明によれば、カラーフィルタにおいて圧縮変形する可能性のある層の総厚み量を削減することができ、加えて、これにより柱状体の沈み込み変形の総量も減じることができ、液晶セル厚さの変動による歪み幅が抑えられるという効果を奏する。なお、このような効果は、凸部形成体と柱状体が当接する場合には、柱状体と着色層との間に無色透明層が形成されない状態となって、無色透明層の影響を除外することができることから、一層大きくなる。そうして、外力負荷時にあってもカラーフィルタや液晶表示装置の光学性能をほぼ維持したまま、柱状体同士の間に設けられる位相差層や導電層などの無色透明層自体の光学的または電気的な機能を享受することができるようになる。
【００１８】
第２の効果としては、ロードパスへの影響を抑制するために排除されるべき層として、圧縮弾性率が着色層よりも低い位相差層などの無色透明層が選択されたことにより、圧縮変形量の内訳は、高弾性の透明基板や柱状体の寄与分と、色パターンやブラックマトリクスを備える着色層や凸部層といった比較的圧縮弾性率の高い層のみの寄与分とで殆どが占められるようになり、柱状体の沈み込み量がより効果的に抑えられ、また永久変形の発生を一層効果的に抑制することができる。
【００１９】
ここに上記第１の効果にいう柱状体の沈み込みをなくするには無色透明層と着色層との間に柱状体が配置されるように柱状体を配置した後に無色透明層を形成してカラーフィルタを構成することが考えられるが、その場合、カラーフィルタには、無色透明層が柱状体側面付近で大きなテーパー状に形成されてしまう虞を生じる。本発明では、柱状体と着色層との間に無色透明層が形成されるように無色透明層を形成した後に凸部形成体の配設位置に対向する位置に柱状体を配置するので、無色透明層は柱状体の側面付近にテーパー状に形成される虞がない。
【００２０】
したがって、第３の効果として、無色透明層の配設後に柱状体を配置するので、柱状体の立体構造に起因する無色透明層の凹凸について抑制することができ、無色透明層の機能をより効果的に発揮させることができる。さらに、本発明では、無色透明層と着色層との間に凸部形成体を配置し、凸部形成体と柱状体の両者で駆動液晶分子のスペーサの役割を分担するので、凸部形成体の厚みは、駆動液晶分子のスペーサに必要な厚みよりは薄く、無色透明層が凸部形成体の側面付近で大きなテーパー状に形成されてしまう虞を低減できる。こうして、本発明によれば、無色透明層が均一で凹凸のない理想的な層構造である場合を基準として、無色透明層が過度にいびつな層構造になってしまう虞を抑制することができる。
【００２１】
このほか、本発明によれば、カラーフィルタを製造するにあたり、色パターンの形成方法に特に限定されることなく、各種印刷法やフォトリソグラフィー法を用いて凸部形成体を配置できる。
【００２２】
また、特に、本発明は、従前より、カラーフィルタを製造するラインに用いられてきたフォトリソグラフィー法を用いて、複数の色種に対応する色パターンを備えた着色層を有するカラーフィルタにおける色パターンを形成する場合において、最後に配設される色種に対応する色パターンをパターン形成するために用いるフォトマスクとして、その色種に対する色パターンの配置位置および凸部形成体の配置位置の両方に対応する位置にパターン形成されたフォトマスク、を用いることで、従来と同様のカラーフィルタを製造するラインを用いたフォトリソグラフィー法により、その色種に対応する色パターンの配置形成と凸部形成体の配置とをあわせて実施できる。したがって、本発明では、新たな製造装置を追加する必要をなくすることができ、カラーフィルタの製造工程の煩雑化が抑制され、カラーフィルタを製造する際に新たな製造工程を追加する場合に生じる製造コストの上昇を抑えることが可能となる。
【００２３】
また本発明によれば、着色層上に凸部形成体を配置して凸部層を形成し、さらに少なくとも着色層の色パターン上に無色透明層を形成し、そのうえで柱状体を、無色透明層が凸部形成体を被覆して形成される場合には無色透明層上に凸部形成体の配設位置に対向するように配置し、無色透明層が凸部形成体を被覆せずに形成される場合には凸部形成体先端面上にその凸部形成体の配設位置に対向するように配置する構成を有することができるので、対向する柱状体と凸部形成体との間において無色透明層の厚みを極力薄くあるいはゼロにすることができて、柱状体の無色透明層への沈み込みを抑制できるため、無色透明層の機械強度依存性を抑制することができる。したがって、無色透明層の強度を高める目的で無色透明層を構成する材料として特殊なものを選択することを特段に要せず、安価な材料を適宜用いることができる。しかも、本発明によれば柱状体が無色透明層に対し機械的な損傷を及ぼしにくいため、かかる液晶表示装置は長期間に亘って、安定性に優れた光学特性を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて具体的に説明する。但し後述のように本発明のカラーフィルタについては、ブラックマトリクスの有無、色パターンの数もしくは柱状体の形成位置は、適宜位置を選択可能であり、またこれらの形状などについて任意に選択可能である。
【００２５】
図１は本発明の第一の実施の形態にかかるカラーフィルタの平面図である。また同図に矢印（ＩＩ−ＩＩ）にて示す縦断面の一部を図２に模式的に示す。なお、図１に示す平面図では説明の都合上、無色透明層１４は図示を省略している。
【００２６】
カラーフィルタ１０は、透明基板１２の一方の表面に遮光性のブラックマトリクス１５が縦横に格子状に塗工形成され、これによりブラックマトリクス１５の非形成領域が開口部２０として格子点状に多数形成される。つまりブラックマトリクス１５の形成領域が遮光部に相当し、開口部２０が透過部に相当する。
【００２７】
さらに透明基板１２の上には、開口部２０を覆うように三色の色パターン１６，１７，１８が短冊状に配列されて、これら色パターン１６，１７，１８とブラックマトリクス１５とで着色層１３が形成されている。色パターン１６，１７，１８は光透過性を有しており、透過す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。したがって図１に二点鎖線で示すように、ＲＧＢの三色の色パターン（赤色（Ｒ）の色パターン１６、緑色（Ｇ）の色パターン１７、青色（Ｂ）の色パターン１８）によってそれぞれ被覆された三つの開口部２０があわさって、一つの画素２１が形成される。
ブラックマトリクス１５は、おおよそ短冊状に塗工される色パターン１６，１７，１８の混色を防止するとともに、画素２１の輪郭を鮮明化し、また液晶セルの駆動回路や液晶駆動用電極（同図には図示せず）などを透過光から隠蔽する機能をもつ。
【００２８】
ただし本発明においては、カラーフィルタ１０の用途や光学的な仕様によってはブラックマトリクス１５を不要とする場合（この場合には、着色層１３は、色パターンで構成される。）もあり、また用いる場合も矩形格子状のほか、ストライプ状や三角格子状などに形成する場合もある。また着色層１３を構成する色パターンについても、ＲＧＢ方式の三色の場合のほか、その補色系であるＣＭＹ方式とすることも可能であり、さらに単色もしくは二色の場合、または四色以上の場合なども採りうる。また色パターンの形状も短冊状のほか、透明基板１２上に全面塗工する場合や、矩形状や三角形状などの微細パターンを透明基板１２上に多数分散配置する場合など、目的に応じて種々を採りうる。
【００２９】
着色層１３を構成するブラックマトリクス１５の上には、凸部形成体１９が着色層１３から多数凸状に突出するように配置形成され、凸部形成体１９全体にて凸部層２５を形成している。凸部形成体１９は、着色層１３上において、柱状体２３の形成を予定する位置（柱状体形成予定位置２３ａ）に対して対向するような位置に配置される。
【００３０】
凸部形成体１９の基端部１９ａ（図２における下方側）は、その端面をブラックマトリクス１５と当接して配置されている。すなわち凸部形成体１９は円柱状の着色層１３表面から前方に突出した前方部１９ｂと、隣り合う色パターンとの間隙にブラックマトリクス１５に当接する基端部１９ａとが段差部１９ｃにて一体化された形状を為している。
【００３１】
凸部形成体１９を構成する材料としては、架橋性官能基を側鎖に有するとともにアルカリ現像処理によりパターン形成可能なアルカリ現像性を有するアクリルポリマー、ポリエステル、ポリアミド等の樹脂と、多官能アクリレートとからなる樹脂組成物であって、光を照射することによりパターン形成可能な光反応性樹脂組成物を、適宜選択して用いることができる。そのほか、凸部形成体１９を構成する材料には、色パターンを構成する際に使用される顔料を含む着色材料が用いられていてもよい。こうすることで、特段、凸部形成体を形成するだけのために新たに材料を選択するということを行うことなく凸部形成体を形成することが可能となる。なお、この場合には、凸部形成体１９は、これを構成するために用いた着色材料によって形成される色パターンと一体的に形成される（図３参照）。
【００３２】
着色層１３の上、少なくとも色パターン１６，１７，１８上には、無色透明層１４が塗工形成されている。図２に示す例においては、無色透明層１４は、凸部形成体１９の先端部（図２における上方側）および側面を被覆して形成されており、凸部形成体１９上に形成されている部分における無色透明層１４の層厚みのほうが、そうでない部分（例えば、色パターン１６，１７，１８上に形成されている部分）における無色透明層１４の層厚みよりも薄い状態なるように形成されている。
【００３３】
図２に示す例においては、無色透明層１４上、予め定められた位置（柱状体形成予定位置２３ａ）に円柱状の柱状体２３が分散配置されて柱層２２が形成されている。このとき、柱状体２３は、凸部層２５の凸部形成体１９に対して、無色透明層１４を介して、対向する位置に配設される。
【００３４】
なお、本発明においては、図２に示す例に限定されず、無色透明層１４と凸部層２５と間の厚みと、色パターン上に形成される無色透明層１４の厚みに大きな差がない場合においても、凸部形成体１９を覆うように無色透明層１４が積層形成されてよい（図１２参照）。この場合、凸部形成体１９の寸法は通常の柱状体の寸法よりも小さく形成されていることから、着色層１３上に柱状体２３を形成して、さらにその柱状体２３の上に、柱状体２３による沈み込みを抑えようとして無色透明層１４を設けた場合に比べ、柱状体２３の回りに形成される無色透明層１４のテーパーが抑えられる。
【００３５】
さらに、本発明においては、カラーフィルタ１０について、無色透明層１４が、凸部形成体１９の先端部を被覆せずに形成されてもよく、その場合には、カラーフィルタは、色パターン１６，１７，１８上に無色透明層１４が塗工形成されている状態であって、凸部形成体１９の先端が無色透明層１４の表面から突出した状態を形成している。このカラーフィルタにおいては、柱状体２３が柱状体形成予定位置２３ａに形成されると、柱状体２３は、凸部形成体１９に当接し直接対向して配設される。
【００３６】
本発明においては、カラーフィルタ１０の表面側（アウトセル側）から押圧力Ｆ（図２矢印）が負荷されて、透明基板１２からブラックマトリクス１５や着色層１３を介して柱状体１９に該押圧力が伝達される際に、その押圧力が加わる無色透明層１４の部位の厚みは、色パターン１６，１７，１８直上に形成される無色透明層１４の部位の厚みに比べて薄い。したがって押圧力Ｆによる柱状体２３の沈み込み量が抑制され、以って液晶セルの厚みの変形量が低減されるため、透過光の位相差量の変動を抑制し無色透明層１４の機能をそのまま享受することができる。また特に無色透明層１４が低弾性率の粘弾性体の場合など、押圧力Ｆによって容易に永久変形を生じる虞がある場合は、該押圧力のロードパスから無色透明層１４の影響を低減したことによりその損傷による影響を極力抑えることができるようになり、カラーフィルタ１０全体としての機械的強度の向上に寄与することができる。
【００３７】
また、本発明においては、柱状体形成予定位置２３ａ（柱状体２３が配設された後は、柱状体２３の配設された位置）に対応する位置の全てに凸部形成体１９が配設されている例について詳細に説明したが、これに限定されず、カラーフィルタは、柱状体形成予定位置２３ａに対向する位置のうちの少なくとも一部の位置（すなわち、柱状体形成予定位置２３ａに対向する位置から一部を選択して特定される位置）に凸部形成体１９が配設されておれば、このようなカラーフィルタについても、凸部形成体１９を全く設けていないカラーフィルタと比較すれば柱状体２３の沈み込みを抑制する効果を多少なりとも発揮可能である。
【００３８】
次に、図２、図７を用いて第一の実施の形態にかかるカラーフィルタ１０の製造方法について説明する。なお本実施の形態で例示するカラーフィルタ１０については、透明基板１２上に矩形格子状のブラックマトリクス１５を備えるものとする。
【００３９】
（第一の工程）
本発明にかかるカラーフィルタ１０の製造方法の第一の工程では、透明基板１２の上に矩形格子状に遮光性のブラックマトリクス１５を形成する。
【００４０】
透明基板１２として、具体的には、ガラス、シリコン、もしくは石英等といった無機物質に基づく基材の他、有機物質に基づく基材（有機基材）を適宜用いることができる。有機基材としては例えば、ポリメチルメタクリレート等のアクリル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、もしくはシンジオタクティック・ポリスチレン等、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂、もしくはポリエーテルニトリル等、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリシクロヘキセン、もしくはポリノルボルネン系樹脂等、または、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリプロピレン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、もしくは熱可塑性ポリイミド等からなるものを挙げることができるが、一般的なプラスチックからなるものも使用可能である。透明基板１２の厚さについても、用途に応じて適宜選定され、透明基板１２としては、例えば５μｍ〜３ｍｍ程度の厚さものが使用される。
【００４１】
この中で、透明基板１２として、特に、高弾性であって押圧力に対する弾性変形量が小さく、また熱膨脹率が小さくて寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、さらにアルカリ成分を含まない無アルカリガラスがアクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタに適している。
【００４２】
また、本発明に用いる透明基板１２としては、３００［ｍＮ／ｍｍ2］以上のユニバーサル硬度を有していることが好ましい。なお、本発明でいうユニバーサル硬度は、計装化押し込み硬さ試験により測定する。具体的には、ユニバーサル硬度は、ビッカース圧子を装着した（株）フィッシャー・インスツルメンツ製フィッシャースコープＨ−１００を用いて、室温で厚み方向（透明基板１２の場合は、その透明基板１２の厚み方向）に０．３ｍＮ／秒の割合で３ｍＮまで荷重をかけて測定した時の値を意味する。
【００４３】
ブラックマトリクス１５は、カーボン微粒子、金属酸化物等の遮光性粒子を含有させた樹脂材料を用いて感光性樹脂層を薄膜１００として透明基板１２上に形成し（図７（Ａ−１））、この感光性樹脂層をフォトマスク２４ａを介して紫外線などの光線（図７におけるＷ）を照射して現像するフォトリソグラフィー法を用いてパターニングすることで形成することができる（図７（Ａ−２））。ブラックマトリクス１５の形成方法としては、上記フォトリソグラフィー法を用いる方法のほか、スパッタリング法や真空蒸着法等によりクロム等の金属の薄膜を透明基板１２上に形成し、この薄膜をパターニングする方法；カーボン微粒子等の遮光性粒子を含有させたポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂材料を用いて樹脂の薄膜を透明基板１２上に形成し、この薄膜をパターニングする方法などを適宜採用することができる。
【００４４】
ブラックマトリクス１５を遮光性の樹脂材料により形成する場合、ブラックマトリクス１５のユニバーサル硬度は４００〜８００［ｍＮ／ｍｍ2］程度、厚さは０．５〜２．０［μｍ］程度とするとよい。樹脂材料の単位厚さあたりの遮光性能と塗布作業性によりブラックマトリクス１５の厚さは決定されるが、上記範囲程度の厚さとすることにより、押圧力により柱状体１９がブラックマトリクス１５に沈み込んで変形してしまうことを好適に抑制できる。また上記硬度は樹脂材料の種別や重合度を調整することで実現される。
【００４５】
一方、ブラックマトリクス１５を金属の薄膜により形成する場合、ブラックマトリクス１５の圧縮弾性率が高く、またその厚さは１０００〜２０００Å程度と極めて薄いため、外部からの押圧力による圧縮変形量はその他の層の変形量に比べて無視することができる。
【００４６】
なお本発明においては、カラーフィルタ１０の目的に応じてブラックマトリクス１５を不要とする場合、上記第一の工程は不要となる。
【００４７】
（第二の工程）
第二の工程では、ブラックマトリクス１５によって開口部２０を区画形成された透明基板１２上に予め定められた位置に各色の色パターンを形成する。例えば図示のようにＲＧＢの三色カラーフィルタを得る場合、各色についての色パターンを形成する領域（色パターン形成領域）を予め定めておき、赤（Ｒ）の色パターン形成領域に赤色パターン１６（図７（Ｂ−１）、（Ｂ−２））、緑（Ｇ）の色パターン形成領域に緑色パターン１７（図７（Ｃ−１）、（Ｃ−２））、青（Ｂ）の色パターン形成領域に青色パターン１８を、同時または任意の順番で形成し、着色層１３を作製する。
【００４８】
各色の色パターンの具体的な形成方法としては、一例として、顔料を着色剤として分散させた着色材料を、フォトリソグラフィー法やインクジェット法等を用いて所定形状の膜状に塗布する、いわゆる顔料分散法を用いることができる。フォトリソグラフィー法による場合、図７（Ｂ−１）に示すように、まずブラックマトリクス１５を覆うように透明基板１２上の全面に第一色（ここでは例として赤色を選択する。）の着色剤を含有した赤色の感光性樹脂層１０１を塗工形成し、赤色パターンを形成しようとする領域（赤色パターン形成領域）に対応する領域を開口してなるパターンを形成したフォトマスク２４ｂ（２４）を介して、上記の赤色感光性樹脂層１０１を活性放射線（図７においてＷ）により露光して現像を行うことにより、上記赤色パターン形成領域に赤色パターン１６を形成することができる（図７（Ｂ−２））。以下、同様に、第二色（例として緑色を選択する。）の感光性樹脂層１０２を透明基板１２上に形成し（図７（Ｃ−１））、感光性樹脂層１０２を活性放射線（図７においてＷ）により露光して現像を行って緑色パターン形成領域に緑色パターン１７を形成し（図７（Ｃ−２））、さらに、第三色（例として青色を選択する。）の感光性樹脂層を透明基板１２上に形成しての青色パターン形成領域に青色パターン１８を形成する。
【００４９】
本実施の形態のカラーフィルタ１０の場合、所定幅の遮光性のラインを縦横に配置した格子状のブラックマトリクス１５により開口部２０が矩形格子点状に分散形成された透明基板１２上に、ストライプ状の色パターン１６，１７，１８が、それぞれ幅方向の両端がブラックマトリクス１５の表面にかかる幅で、長手方向には透明基板１２の一端から他端まで複数の開口部２０にまたがる長さで塗工されている（図１参照）。なお隣り合う色パターンが互いに接触して混色することのないよう、隣り合う色パターンの塗工領域がやや間隔をあけて形成されており、ブラックマトリクス１５の幅方向の中央部には色パターン１６乃至１８の非塗工領域が残されている。このほか、樹脂系のブラックマトリクス１５の表面をフッ素ガス雰囲気下でプラズマ処理するなどして少なくとも表面を疎水性にすることで、着色材料を弾き、ブラックマトリクス１５の非形成領域である開口部２０の上にのみ色パターン１６乃至１８を分散させてもよい。
【００５０】
着色層１３の厚さは、混合する顔料などの着色剤の濃度に応じて適宜決定されるが、本実施の形態にかかるカラーフィルタ１０においては、外部から押圧力が負荷された際に、着色層１３は柱状体１９（図２参照）との当接部に圧縮応力を受けて変形するため、１．０〜３．０［μｍ］程度の薄さとすることが柱状体１９の沈み込み変形量を低減する観点から好適である。
また着色層１３のユニバーサル硬度を３００〜６００［ｍＮ／ｍｍ2］程度とすることが、上記と同様の観点から好適である。上記硬度は、例えばフォトリソグラフィー法による場合、感光性樹脂材料の種別、照射する活性放射線の強度や露光時間、および露光後の色パターンに対する焼成の有無またはその条件、をそれぞれ変化させることで調整可能である。
【００５１】
本発明において、第二の工程は、上記記載したようなフォトリソグラフィー法に限定されず、次に示すような方法を用いて実施されてもよい。
【００５２】
第二の工程は、着色層１３の各色パターンを、フォトリソグラフィー法などで示される顔料分散法にて形成することによって実施される他に、
（ａ）透明基板１２上に染色用の材料である水溶性高分子材料を塗布し、これをフォトリソグラフィー法により所望の形状にパターニングした後、得られたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパターンを得る染色法；
（ｂ）熱硬化型の樹脂に顔料を分散させ、印刷（または熱転写）を繰り返すことにより各色を塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることにより着色層１３を形成する印刷法（熱転写法）；
（ｃ）透明基板１２上に予め透明導電膜を形成し、顔料、樹脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬して所定の色を電着して各色の着色パターン層を形成し、樹脂を熱硬化させる電着法；を用いて着色層１３の各色パターンを形成することによって実施されうる。
【００５３】
（第三の工程）
第三の工程では、着色層１３が形成された透明基板１２上に所定のパターンで凸部形成体１９が分散配置される。凸部形成体１９は、透過光に位相差を与える液晶セルの機能を損なうことのないよう、開口部２０を避けて遮光部に立設されるとよい。本実施の形態のカラーフィルタ１０の場合、柱状体１９はブラックマトリクス１５の上であって、かつ、色パターン１６，１７，１８の境界位置、に設けられている。
【００５４】
なお、第三の工程において、凸部形成体１９の形成方法としては、位置精度と作製コストのメリットから、フォトリソグラフィー法が好適に用いられる。具体的には、多官能アクリレートを含有するアクリル系、アミド系、エステル系等のポリマー材料からなり光硬化可能な感光性塗料を着色層１３上に塗布してこれをまず予備乾燥させ、柱状体２３の形成を予定する位置（柱状体形成予定位置２３ａ）に対応した開口パターンをもつフォトマスクを介して露光した後、現像して柱状体形成予定位置２３ａに対応する位置以外の感光性塗料を取り除き、さらに残された感光性塗料を焼成することにより、多数の凸部形成体１９が柱状体形成予定位置２３ａに対して対向するような位置に形成される。
【００５５】
凸部形成体１９を形成する際に用いるポリマー材料としては、柱層２２の柱状体２３を構成するものと同じ材料が使用されてもよい。凸部形成体１９と柱状体２３とが同じ材料にて形成されている場合、凸部形成体１９と柱状体２３との硬度をおおよそ揃えることができ、凸部形成体１９のほうが柱状体２３よりも大きく軟質になってしまう虞を確実に抑制することが容易になる。
【００５６】
また、凸部形成体１９は、フォトリソグラフィー法を用いて形成される場合に特に限定されるものではなく、他の方法、例えば転写法等といった方法、を用いて形成されてもよい。
【００５７】
転写法による凸部形成体１９の形成は、例えば、転写用基板を用意し、この転写用基板上に、凸部形成体１９を構成するポリマー材料を、凸部形成体１９の着色層１３上での配置位置に対しておおよそ面対称な位置に塗工し、ポリマー材料を塗工した転写用基板を着色層１３上に転写して、転写されたポリマー材料を着色層１３上で固定させること、によって具体的に実施することができる。
【００５８】
上記のように形成される凸部形成体１９の形状は、円柱状や角柱状などを適宜採ることができる。また凸部形成体１９の形成数は、予定される柱状体２３の形成数より少なくてもよいが、無色透明層１４への柱状体２３の沈み込みをより抑制する観点から柱状体２３の形成数とおおよそ同程度以上であることが好ましく、凸部形成体１９の最も太い部位の断面積は、予定される柱状体２３の断面積以上であるとともに駆動液晶分子の配向性やスイッチング駆動時の動作を妨げない範囲で、液晶セルに所望の圧縮強度が得られるように適宜選択されることが好ましい。具体的には、柱状体２３の断面積が後述するように２５〜２５００［μｍ2］であることが好ましいことから、この範囲で選択された柱状体２３の断面積を示す数値よりも凸部形成体１９の最も太い部位の断面積が大きいか等しいことが好ましい。また、凸部形成体１９のユニバーサル硬度は、柱状体２３のそれよりも高い値であって４００〜８００［ｍＮ／ｍｍ2］程度とすることが好ましい。かかる範囲とすることでブラックマトリクス１５のライン幅内に柱状体１９を隠蔽しつつ、柱状体１９自身の圧縮または座屈変形による液晶セルの圧縮変形を抑制することができる。
【００５９】
ほぼ短冊状の隣り合う色パターン１６，１７，１８間の領域内の位置を含む領域に凸部形成体１９を設ける本実施の形態の場合、上記感光性塗料は、階段状に形成された色パターン非形成領域に流れ込んでブラックマトリクス１５の表面に至り、フォトリソグラフィーにより硬化して凸部形成体１９を形成して凸部層２５をなす（図２参照）。
【００６０】
なお、本発明のカラーフィルタの製造方法では、本発明実施の形態として第三の工程と第二の工程が別途に実施される場合について説明しているが、このように実施される場合に限定されず、第二の工程と第三の工程は、次に示すように第二の工程を実施する際に第三の工程があわせて行われるように構成されて、第二の工程に第三の工程が組み込まれて実施されてもよい（図８参照）。
【００６１】
この場合、まず、第二の工程については、フォトリソグラフィー法を用いて、各色パターンが順次パターン形成されることで配列される。ただし、予め定められた色種のうち最後に配設される色種について、色パターンを形成するフォトリソグラフィー法を実施する際に、マスク（フォトマスク）として、該色パターンに対応する位置および凸部形成体に対応する位置にパターン形成しているものが用いられる。こうすることで、予め定められた色種の色パターンをパターン形成する際に、凸部形成体があわせて配置される。このとき、その色パターンを構成する着色材料は凸部形成体の材料としても用いられる。
【００６２】
具体的には、まず図７に示すように、透明基板１２上にブラックマトリクス１５を形成したのち（図７（Ａ−１）、（Ａ−２））、色パターン１６，１７，１８のうち、例えば、色パターン１６，１７については、各色種の色パターンに対応する位置にパターン形成されたフォトマスクを用いてフォトリソグラフィー法を実施し、色パターンを形成する（図７（Ｂ−１）、（Ｂ−２）、（Ｃ−１）、（Ｃ−２））。そして、図８に示すように、最後に配色される色種としてパターン形成される色パターン１８がフォトフォトリソグラフィー法にて形成されるにあたり、色パターン１８を構成する着色材料を塗工して感光性樹脂層１０３が形成されて、これにフォトマスク２４を介して活性放射線Ｗ（図８におけるＷ）が照射されるが、この場合に用いられるフォトマスク２４として、色パターン１８の形成を予定する位置に対応する位置および着色層１３上において凸部形成体に対応する位置にパターン形成しているフォトマスク２４ｄが用いられる。このようなフォトマスク２４ｄを用いたフォトリソグラフィー法が実施されることで、色パターン１８に対応するパターンが形成されるとともに、凸部形成体１９があわせて形成される（図８（Ａ−１）、（Ａ−２））。この場合、図３に示すように、製造されるカラーフィルタ１０においては、色パターン１８と凸部形成体１９とが一体的に形成され、色パターン１６と色パターン１７の間隙位置には、色パターン１８の着色材料からなる凸部形成体１９が配置されることになる。
【００６３】
こうして、本発明におけるカラーフィルタの製造方法では、色パターンを配置する第二の工程の際に、凸部形成体を配置する第三の工程をあわせて実施することができる。
【００６４】
なお、上記のように第二工程と第三工程をあわせて実施する場合、色パターン１８と一体的に形成される凸部形成体１９には、色パターン１７もしくは色パターン１６に繋がる側面２６ａよりも、色パターン１８に繋がる側面２６ｂのほうがやや緩やかに傾斜した形状となり、その形状にやや崩れを生じて、凸部形成体１９の先端面と柱状体２３との間隙にむらを生じてしまう虞があるが、色パターン１７、１６の寸法を色パターン１８に向かってやや大きくし、色パターン１７、１６と色パターン１８との間隔を狭めるように凸部形成体１９を形成することにより、色パターン１８と一体的に形成される凸部形成体１９について、凸部形成体１９の先端面と柱状体２３との間隙を十分に均一化することができる。
【００６５】
また、第二の工程と第三の工程をあわせて実施する場合において、凸部形成体１９を形成する位置は、基板面から凸部形成体１９の先端までの距離がほぼ均一に揃うように凸部形成体１９を配置可能な位置であれば、特に、限定されるものではない。ただ、凸部形成体１９の効果をより効率よく発揮させるためには、基板面から凸部形成体１９先端までの距離が基板面から着色層１３表面までの距離よりも大きいことが好ましく、その場合には、カラーフィルタは複数の色種に対応する色パターンが配置形成され、第２番目以降に配色される色種に対応する色パターンを形成する際に凸部形成体１９があわせて形成される。
【００６６】
本発明において、第二の工程にあわせて第三の工程を実施すると、第三の工程を省略することができ、効率的にカラーフィルタを作成することができるようになる。また、その際、上記のように凸部形成体は、色パターンを形成するために用いる材料にて作製されることになるので、凸部形成体を構成するための材料を別途準備する必要もなくなり、製造コストを一層効果的に抑制することが可能となる。
【００６７】
（第四の工程）
第四の工程では、後述するように無色透明層１４が、その機能に応じて、各色パターン１６，１７，１８上に適宜積層形成される。無色透明層１４の厚みは適宜選択可能であるが、図２の例に示すように凸部層２５の厚みよりも大きい場合、各色パターン１６，１７，１８上に形成されるのみならず凸部形成体１９を覆った状態にて形成される。
【００６８】
本発明において無色透明層１４としては、
（ｉ）透過光に所定の位相差を与える機能を有する位相差層；
（ｉｉ）着色層１３の表面を平滑に被覆するとともに、帯電した静電荷を液晶セル内から除去する機能を有する導電性のオーバーコート層；
（ｉｉｉ）液晶駆動用電極との間に電場を形成して駆動液晶分子をスイッチング駆動させる機能を有する透明導電膜；
などの光学的または電気的な機能を有する層構造を挙げることができる。ただし、無色透明層１４は、駆動液晶分子を配向させるための配向膜を除く層構造、すなわち無色透明非配向膜層である。なお、上記（ｉｉ）と（ｉｉｉ）とをあわせて導電層というものとする。
【００６９】
そして、このような無色透明層１４の機能に応じて、無色透明層１４は、例えば、着色層１３および凸部層２５が所定のパターンに設置された透明基板１２を覆うように無色透明層を構成する無色透明なインキ組成物（以下、無色透明層組成物という場合がある。）を塗布し、必要に応じて露光、現像を行うことで形成することができる。
【００７０】
着色層１３の表面に無色透明層組成物を塗布するにあたっては、例えばグラビア印刷法、オフセット印刷法、凸版印刷法、スクリーン印刷法、静電印刷法、無版印刷法などの各種印刷方法や、グラビアコート法、ロールコート法、ナイフコート法、エアナイフコート法、バーコート法、ディップコート法、キスコート法、スプレーコート法、ダイコート法、コンマコート法、インクジェット法、スピンコート法、スリットコート法などの塗工方法、さらにはこれらを組合せた方法を適宜用いることができる。
【００７１】
この無色透明層１４の形成にあたり、予め着色層１３の表面に対して、ＵＶ（紫外線）を照射する処理（ＵＶ洗浄処理）や、コロナ放電を作用させる処理（コロナ処理）などを施すことにより、着色層１３の濡れ性が向上し、着色層１３と無色透明層１４との接触をより緊密にすることができて好ましい。
【００７２】
なお本発明にかかるカラーフィルタ１０においては、外部からの押圧荷重が無色透明層１４には負荷されないため、その厚さや圧縮弾性率については特に限定されるものではなく、位相差層については所望の位相差量が得られ、オーバーコート層については着色層１３の十分な保護効果が得られるものであればよい。
【００７３】
ここで、上記第四の工程について、無色透明層１４の作製方法につき、その機能に応じて個々に詳細に説明する。具体的には、上記（ｉ）乃至（ｉｉｉ）の各層の特徴および形成方法をあげて、これらについて個々に説明する。
【００７４】
＜ｉ  位相差層について＞
無色透明層１４として位相差層を得るためのインキ組成物には、架橋性を有するネマチック液晶分子（架橋性ネマチック液晶分子）などからなる位相差層用液晶組成物を用いることができる。架橋性ネマチック液晶としては例えば、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。このような架橋性液晶としては、下記一般式（１）で表される化合物（Ｉ）のうちの１種の化合物もしくは２種以上の混合物、化２、化３に示す化合物（ＩＩ）のうちの１種の化合物もしくは２種以上の混合物、またはこれらを組み合わせた混合物を用いることができる。特に、本発明における架橋性液晶分子を構成する架橋性ネマチック液晶分子の少なくとも１種が１分子中に１個または２個以上の（メタ）アクリロイル基を有することが好ましい。
【００７５】
【化１】
2008076937.tif 000003
【００７６】
【化２】
2008076937.tif 000004
【００７７】
【化３】
2008076937.tif 000005
【００７８】
上記一般式（１）において、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ水素またはメチル基を示すが、液晶相を示す温度範囲の広さからＲ1またはＲ2の少なくとも一方が水素であることが好ましく、Ｒ1およびＲ2がともに水素であることがより好ましい。Ｘは水素、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数１〜４のアルキル基、メトキシ基、シアノ基またはニトロ基のいずれであってもよいが、塩素またはメチル基であることが好ましい。また、化合物（Ｉ）の分子鎖両端の（メタ）アクリロイロキシ基と芳香環との間のスペーサーであるアルキレン基の鎖長を示すａおよびｂは、それぞれ個別に２〜１２の範囲で任意の整数をとり得るが、４〜１０の範囲であることが好ましく、６〜９の範囲であることがさらに好ましい。ａ＝ｂ＝０である一般式（１）の化合物は安定性に乏しく、加水分解を受けやすい上に、化合物自体の結晶性が高い。また、ａおよびｂがそれぞれ１３以上である一般式（１）の化合物は、等方相転移温度（ＴＩ）が低い。この理由から、これらの化合物はどちらも液晶性を示す温度範囲が狭くなり好ましくない。
【００７９】
位相差層用液晶組成物に配合される架橋性液晶分子として、上記した化１、化２、化３では重合性を備える液晶（重合性液晶）のモノマーを例示したが、重合性液晶のオリゴマーや重合性液晶のポリマー等を用いてもよく、これらについても、上記した化１、化２、化３などのオリゴマーやポリマーなどといった公知なものを適宜選択して用いることができる。
【００８０】
位相差層の特性を示すリタデーション量及び配向特性は、架橋性液晶分子の複屈折Δｎと、位相差層の膜厚により決定される。
位相差層の代表的なものとして、
（イ）架橋性液晶分子を垂直配向（ホメオトロピック配向）させて固定化することにより、液晶分子の光軸が位相差層の法線方向を向くとともに常光線屈折率よりも大きな異常光線屈折率を位相差層の法線方向に有する、いわゆる正のＣプレート；
（ロ）液晶分子の光軸が位相差層と並行するとともに常光線屈折率よりも小さな異常光線屈折率を位相差層の法線方向に有する、いわゆる負のＣプレート；
（ハ）液晶分子の光軸が位相差層と並行するとともに、常光線屈折率よりも大きな異常光線屈折率を位相差層の面内方向に有する、いわゆる正のＡプレート；
（ニ）液晶分子の光軸と位相差層とのなすチルト角が面直方向に徐々に変化するハイブリッド配向した液晶分子からなり、正のＣプレートと正のＡプレートの機能とをあわせ持つ位相差層；
が挙げられる。
【００８１】
一般に位相差層のリタデーション量および配向特性は、架橋性液晶分子の複屈折Δｎと、位相差層の膜厚により決定されるところ、架橋性液晶分子のΔｎは０．０３〜０．２０程度が好ましく、０．０５〜０．１５程度が更に好ましい。かかる複屈折率を達成することで、一般的な塗布装置によって得られる塗工厚さにより、波長λの可視光を透過させた場合にλ／４（１／４波長）やλ／２（１／２波長）などの所望の位相差を得ることのできる位相差層が形成される。
【００８２】
位相差層用液晶組成物を用いて正のＣプレートを作成する場合には、該組成物を公知の垂直配向膜で挟み込んで垂直配向させるか、または架橋性液晶分子の配向状態をより安定、確実なものにするため、該組成物に垂直配向助剤を配合してもよい。垂直配向助剤としては、垂直に整列したアルキル鎖またはフルオロカーボン鎖を有する表面カップリング剤、例えばレシチンまたは第四級アンモニウム界面活性剤、例えばＨＴＡＢ（ヘキサデシル−トリメチルアンモニウムブロミド）、ＤＭＯＡＰ（Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシル−３−アミノプロピルトリメトキシシリルクロリド）またはＮ−パーフルオロオクチルスルホニル−３−アミノプロピルトリメチルアンモニウムヨージド、シランポリマー、長鎖アルキルアルコールなどを具体的に挙げることができる。
【００８３】
位相差層としていわゆる正のＡプレートを形成する場合、ラビング処理などを施した水平配向膜による配向規制力を架橋性液晶分子に負荷するか、または空気界面に対する架橋性液晶分子の表面自由エネルギーを抑制するためのレベリング剤を位相差層用液晶組成物に添加することで該分子を水平配向させることができる。
【００８４】
また、位相差層としていわゆる負のＣプレートを作成する場合には、上記正のＡプレートと同様に架橋性液晶分子を水平配向させた上に、公知のカイラル剤を添加するとよい。尚、本発明で用いるカイラル剤は、特に架橋性を有することを必須とするものではないが、得られる位相差層の熱安定性等を考慮すると、位相差層用液晶組成物に含まれる架橋性液晶分子と重合し、架橋性液晶分子にコレステリック規則性を付与した状態を固定化することが可能な架橋性能を有するカイラル剤を用いることが好ましい。そのようなカイラル剤としては、特に、その分子構造の両末端に架橋性官能基が存在するものが、位相差層の耐熱性を向上させる上でより好ましい。
【００８５】
位相差層用液晶組成物には、紫外線のエネルギーによりフリーラジカルを発生するラジカル重合開始剤や光重合開始剤などの重合開始剤を配合するとよい。ラジカル重合性開始剤としては、例えばベンゾイン、ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン誘導体又はそれらのエステルなどの誘導体；キサントン並びにチオキサントン誘導体；クロロスルフォニル、クロロメチル多核芳香族化合物、クロロメチル複素環式化合物、クロロメチルベンゾフェノン類などの含ハロゲン化合物；トリアジン類；フルオレノン類；ハロアルカン類；光還元性色素と還元剤とのレドックスカップル類；有機硫黄化合物；過酸化物等が挙げられる。また、光重合開始剤としては、ケトン系、ビイミダゾール系化合物等が好ましい。なお、これらは市販されている。
【００８６】
尚、無色透明層組成物には、重合禁止剤も添加されることがあるが、これにより無色透明層組成物の保存安定性をより向上させることができる。また、無色透明層組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で光重合開始剤の他に、増感剤、界面活性剤なども適宜添加することができる。
【００８７】
着色層１３や凸部層２５の上に位相差層用液晶組成物を塗布して液晶塗布膜を形成した後、これに含まれる架橋性液晶分子に予め定められた配向性を付与して架橋性液晶分子を架橋重合させることで、無色透明層１４としての位相差層を得ることができる。架橋性液晶分子を配向させるにあたっては、赤外線照射などの手段によって液晶塗布膜を加熱し、含まれる架橋性液晶が液晶相となる温度（液晶相温度）以上、等方相（液体相）となる温度未満にすることで実現される。
【００８８】
さらに、配向性が付与された液晶塗布膜に活性放射線を照射することで、上記重合開始剤の作用によって架橋性液晶分子同士が架橋重合し、位相差層が形成される。本発明によれば位相差層に高い機械強度は不要であるが、必要に応じて更に焼成工程を加えることで架橋重合度が向上し、位相差層の経年劣化や、液晶セル内の高温に対する耐熱性を高めることができる。
【００８９】
位相差層の厚さは、上記（イ）から（ニ）に記載の配向性の相違や、所要のリタデーション量によって変動するが、０．５〜３．０μｍ程度とすることが一般的である。またそのユニバーサル硬度は、焼成工程の有無や加熱条件、または硬化用の添加剤の配合量などによって変動するが、通常は１００〜３００［ｍＮ／ｍｍ2］程度である。
【００９０】
＜ｉｉ  オーバーコート層について＞
無色透明層１４として導電性のオーバーコート層を得るためのインキ組成物（オーバーコート層組成物という）には、公知のネガ型の光硬化性透明樹脂組成物および／または熱硬化性透明樹脂組成物などの樹脂組成物を用いることができる。
【００９１】
具体的には、ネガ型の光硬化性透明樹脂組成物としては、少なくとも１個以上の不飽和結合基を有し、光重合開始剤に硬化エネルギー線を照射することにより発生するイオンまたはラジカルによりイオン重合、ラジカル重合を行い分子量の増加や架橋構造の形成を行うモノマーやオリゴマーの単体或いは混合物とポリマー及び光重合開始剤との組合せなどが用いられる。
【００９２】
このようなモノマー、オリゴマーとしては、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、シリコンアクリレートなどのアクリル型、および不飽和ポリエステル／スチレン系、ポリエン／スチレン系などの非アクリル系が挙げられるが、中でも、硬化速度、物性選択の幅の広さからアクリル系のモノマー、オリゴマーが好ましい。
【００９３】
オーバーコート層組成物には、金属塩の微粒子を添加することで導電性を付与し、液晶セル内で帯電した静電荷を除去する機能を持たせるとよい。またオーバーコート層の機械強度や耐熱性を改善する目的で、必要に応じて各種微粒子を添加することができる。
これらの微粒子としては、具体的には、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモンもしくは窒化ホウ素等の金属塩、カオリン、クレー、タルク、亜鉛華、鉛白、ジークライト、石英、ケイソウ土、バーライト、ベントナイト、雲母もしくは合成雲母等の無機微粒子、またはフッ素樹脂粒子、グアナミン樹脂粒子、アクリル樹脂粒子、スチレン−アクリル共重合体樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、エポキシ樹脂粒子、ポリチオフェン粒子、ポリアセチレン粒子、ポリピロール粒子もしくはポリフェニレンビニレン粒子等の有機微粒子等が挙げられる。
【００９４】
またオーバーコート層組成物には、位相差層用液晶組成物の場合と同様、重合開始剤を配合するとよい。
【００９５】
オーバーコート層の厚さは、塗工性や所要の導電性によって変動するが、０．５〜２．０μｍ程度とすることが一般的である。またそのユニバーサル硬度は、上記添加される微粒子の種別や添加量によって変動するが、通常は３００〜７００［ｍＮ／ｍｍ2］程度である。
【００９６】
上記位相差層組成物またはオーバーコート層組成物の各成分を溶媒に混合して溶解または懸濁させることにより、無色透明層組成物を得ることができる。溶媒としては、炭化水素類、エーテル類、ケトン類、エステル類、アミド系溶媒、ハロゲン系溶媒、アルコール類またはフェノール類等の１種または２種以上が使用可能である。本発明においては凸部層２５の上から無色透明層組成物を塗工してこれを硬化させることにより無色透明層１４を得ることから、単一種の溶媒を使用しただけでは凸部層２５の素材が侵される虞がある場合には、２種以上の溶媒を混合使用することによりこれを回避することができる。
上記した溶媒のなかにあって、かかる観点から単独溶媒として好ましいものは、炭化水素系溶媒とグリコールモノエーテルアセテート系溶媒であり、混合溶媒として好ましいものは、エーテル類又はケトン類と、グリコール類とを混合した混合系溶媒である。
【００９７】
＜ｉｉｉ  透明導電膜について＞
無色透明層１４の一例である透明導電膜の材料として代表的なものはインジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）であるが、このほか、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化アルミニウムや酸化ガリウムを添加した酸化亜鉛、酸化アンチモンやフッ素をドープした酸化スズなどをいずれも適用可能である。
【００９８】
透明導電膜の具体的な形成方法としては、スパッタリング法、金属を蒸発源として酸素雰囲気中で反応性蒸着を行う活性化反応蒸着法、高密度プラズマアシスト蒸着を含む真空蒸着法、金属アルコキシドの加水分解と重縮合反応を利用するゾル−ゲル法、金属または酸化物原料からの蒸着中に酸素クラスターイオンビームを基板に同時照射するクラスタービーム蒸着法、レーザー光でターゲット表面を叩き出して対向する基板上に膜を形成するＰＬＤ法などをいずれも採りうる。
【００９９】
透明導電膜の厚さは上記形成方法によって変動するが、１０００〜２０００Å程度とすることが一般的である。かかる薄さゆえ押圧荷重が負荷された場合の圧縮変形量は小さいものの、押圧荷重の影響を極力抑えることで柱状体１９の沈み込み変形量を減少させるという本発明の効果は享受される。
【０１００】
（第五の工程）
このように、第四の工程にて無色透明層１４がその機能に応じて適宜形成されると、次の第五の工程では、凸部形成体１９の配置位置に対して対向する位置に所定のパターンにて柱状体２３が分散配置され、柱層２２が形成される（図８参照）。
【０１０１】
なお、第五の工程において、柱状体２３の形成方法は、凸部形成体１９の形成と同様に行うことができ、したがって特に限定されるものではないが、配置される位置精度と作製コストのメリットから、図８に示すように、凸部形成体１９と同様にフォトリソグラフィー法が好適に用いられる。具体的には、まず、多官能アクリレートを含有するアクリル系、アミド系、エステル系等のポリマー材料からなり光硬化可能な感光性塗料を、柱状体を構成するための柱状体組成物となす。柱状体組成物を少なくとも凸部形成体１９の形成位置に対して対向する位置上に塗工して塗工膜１０４を作成し、これを予備乾燥させる。なお、凸部形成体１９が無色透明層１４に覆われていない場合については、柱状体組成物は、柱状体組成物を少なくとも凸部層２５上に塗工して、上記同様に予備乾燥させることになるが、図２、図８に示すカラーフィルタの例のように凸部形成体１９が無色透明層１４に覆われている場合には、柱状体組成物を無色透明層１４上に塗布してこれをまず予備乾燥させればよい（図８（Ｂ−１））。そして、柱状体１９の形成を予定する位置（柱状体形成予定位置２３ａ）に対応した開口パターンをもつフォトマスク２４ｅ（２４）を介して活性放射線Ｗを照射して露光した後、現像して柱状体形成予定位置２３ｅ以外の感光性塗料を取り除き、さらに残された感光性塗料を焼成することにより、多数の柱状体２３が形成され、柱層２２を得ることができる（図８（Ｂ−２））。
【０１０２】
なお柱層２２は、さらに上記方法以外にも印刷法や転写法等を適宜用いて作製することもできる。
【０１０３】
柱状体１９の形状は、円柱状や角柱状などを適宜採ることができる。またその本数および断面積は、駆動液晶分子の配向性やスイッチング駆動時の動作を妨げない範囲で、液晶セルに所望の圧縮強度が得られるよう適宜選択できるが、具体的には断面積が２５〜２５００［μｍ2］であることが好ましい。また柱状体１９のユニバーサル硬度は４００〜８００［ｍＮ／ｍｍ2］程度とするとよい。かかる範囲とすることでブラックマトリクス１５のライン幅内に柱状体１９を隠蔽しつつ、柱状体１９自身の圧縮または座屈変形による液晶セルの圧縮変形を抑制することができる。
【０１０４】
柱層２２の厚さは、駆動液晶分子を封入して形成される駆動液晶層の厚さと、凸部形成体１９の厚みなどに対応して決定されるが、凸部層２５を構成する凸部形成体１９が形成されない一般的な場合において柱層の厚さを０．５〜１０．０μｍ、特に３．５〜５．０μｍ程度であるのが通常であることから、これらの数値とこれらの数値から少なくとも凸部層２５の厚みを減じた値の範囲にあることが好ましい。
【０１０５】
こうして第一の実施の形態にかかるカラーフィルタ１０が製造される。
【０１０６】
なお本発明の他の実施形態として、上記第二の工程と第三の工程とを別途実施する場合においては、第二の工程と第三の工程を逆順に行うことも可能である。すなわち必要に応じてブラックマトリクス１５を塗工形成した透明基板１２の上に、まず凸部形成体１９を分散配置し、その上から着色層１３の各色パターンを形成してもよい。
【０１０７】
凸部形成体１９が予め立設された透明基板１２に対して着色層１３を具体的に形成する方法としては、上記顔料分散法や印刷法、電着法などを用いることが可能である。
【０１０８】
本発明の第二の実施の形態にかかるカラーフィルタ１０について説明する、図４は、このカラーフィルタの平面図である。第二の実施の形態のカラーフィルタは、第一の実施の形態のカラーフィルタとは、凸部形成体１９の立設位置と柱状体２３の立設位置のみが相違する。第二の実施の形態においては、ブラックマトリクス１５の非開口部（遮光部）上方であって、色パターン１６，１７，１８の幅方向のほぼ中央部の上に凸部形成体１９が配置され、その凸部形成体１９に対して対向するように柱状体２３が形成されている。
【０１０９】
かかる場合、凸部形成体１９の基端部１９ａは、色パターン１６乃至１８の表面とのみ当接し、ブラックマトリクス１５とは直接接触しないようにすることが容易になる。したがってこの場合、透明基板１２のアウトセル側から負荷される外力Ｆ（図２参照）は、ブラックマトリクス１５から着色層１３の色パターンを介して凸部形成体１９、柱状体１９へと伝達され、駆動液晶側基板へと流される。このとき、凸部形成体１９、柱状体１９との間において、無色透明層１４は、色パターン上の位置よりも、厚みが薄いもしくはゼロとなっており、したがって本実施の形態（第二の実施の形態）にかかるカラーフィルタ１０についても、第一の実施の形態と同様に、外力Ｆのロードパスから無色透明層１４の影響を極力抑えることができ、押圧荷重の負荷による柱状体１９の沈み込み変形が抑制される。
【０１１０】
このような第二の実施の形態にかかるカラーフィルタは、上記した第一の実施の形態にかかるカラーフィルタと同様にして製造することができる。
【０１１１】
ただし、第二の実施の形態にかかるカラーフィルタを、第二の工程に第三の工程を組み込んだ方法にて製造しようとする場合には、次のような限定が加えられてカラーフィルタは製造される。
【０１１２】
まず、第二の実施の形態にかかるカラーフィルタにおいて、着色層を構成する各色種についての色パターンの層の厚さが互いに異なる場合は、基板面から凸部形成体の先端位置までの距離をほぼ均一にするため、凸部形成体は、いずれかの色種についての色パターン上に限定されて形成される。
【０１１３】
第二の実施の形態にかかるカラーフィルタにおいて、着色層を構成する各色種についての色パターンの層の厚さを等しくする場合、凸部形成体が形成されるにあたり、凸部形成体は、これを形成する前にすでに配置されている色パターン上の位置に限定される。こうすることで、形成される凸部形成体について、透明基板面から凸部形成体の先端位置までの距離をほぼ均一にすることができる。
【０１１４】
例えば、具体的には、色パターンを構成する色種が３種である場合、凸部形成体の配置位置を、第一番目もしくは第二番目に配置される色種の色パターンを形成する領域（例えば、色パターン１６，１７が形成される領域）に限定し、第三番目に配置される色種の色パターン（例えば、色パターン１８）を形成する際に、柱状体形成予定位置に対して対向する色パターン上の位置に凸部形成体１９を、フォトリソグラフィー法などを用いて配置することができる（図５参照）。この例では、フォトリソグラフィー法にて色パターン１８を形成する際に用いるフォトマスクとして、色パターン１８および、色パターン１６，１７の領域に形成される凸部形成体１９に対応する位置にパターニングされたフォトマスクが用いられる。また、この場合、凸部形成体１９が設置される柱状体２３の位置（柱状体形成予定位置）については、色パターン１６，１７が形成される領域に限定される（柱状体形成予定位置の数が限定される）ことになり、すなわち柱状体２３の配設された位置に対向する位置の一部に凸部形成体１９が配設されることになるが、配設される柱状体２３の配設位置の全体のうち少なくともおよそ２／３の位置（柱状体２３の配設位置の総数うちのおよそ２／３を選択して特定される位置（例えば、柱状体２３の配設位置の総数が３００箇所であれば、そのうちのおよそ２／３にあたる約２００箇所を選択して特定されるその約２００箇所の位置））に凸部形成体１９が設置されており、全体に凸部形成体１９を全く設けていないカラーフィルタに比べ、凸部形成体１９による柱状体２３の沈み込み抑制効果を十分に発揮させることが可能である。しかも、この場合、凸部形成体１９は、色パターン１６，１７の形成される領域に配置形成され、カラーフィルタの面方向に規則的に配置されることとなるので、カラーフィルタの全体にわたってよりむらなく凸部形成体１９による柱状体２３の沈み込み抑制効果を発揮する状態を維持できる。
【０１１５】
また、色パターンを構成する色種が例えば３種である場合に、第一番目もしくは第二番目に配置される色種の色パターンを形成する際に、その色パターンのみならず、第三番目に配置される色種の色パターンの領域に対して対向する柱状体形成予定位置にもフォトリソグラフィー法などを用いて着色材料を塗布して層構造を形成しておき、第三番目に配置される色種の色パターンを形成するにあたり、色パターン１８および、色パターン１６，１７，１８の領域に形成される凸部形成体１９に対応する位置にパターニングされたフォトマスクを用いて、フォトリソグラフィー法を行ってもよい。この場合、図６に示すように、カラーフィルタ１０において、色パターン１６，１７の形成される領域における凸部形成体１９は、色パターン１８を構成する着色材料にて色パターン１６，１７上に形成され、色パターン１８の形成される領域については、凸部形成体１９の配置が予定される位置に、予め色パターン１６を構成する着色材料にて層構造２９が形成されて、その層構造３０上に色パターン１８を構成する着色材料にて凸部形成体１９が配置されることになる。なお図６は、平面視上、図４に示すように形成されるカラーフィルタを、紙面全面から背面に向かって着色層のブラックマトリクス１５上までＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断し着色層のブラックマトリクス１５と透明基板１２についてはＩＶ−ＩＶ線で切断した断面の状態を説明するための断面模式図である。
【０１１６】
本発明においては、図６の例に限らず、層構造２９については、色パターン１７を構成する着色材料で構成されてもよい。
【０１１７】
また、図６に示すようなカラーフィルタに関して着色層をなす色パターンを構成する色種は上記に示した３色に限定されず、３色より多い色種で構成されてもよく、その場合には、上記に示した第３番目の色パターンに、最後に配色される色種に対応する色パターンを対応させればよい。このようにすると、第二の工程を第三の工程にあわせて行う場合でも、３色より多くの色種について全ての色種に対応する色パターン上に凸部形成体１９を形成することができる。
【０１１８】
こうして、本発明にかかるカラーフィルタ１０が製造される。
【０１１９】
なお、本発明にかかるカラーフィルタ１０（第一の実施の形態や第二の実施の形態にかかるカラーフィルタ）について、上記ブラックマトリクス１５、着色層１３、柱層２２および無色透明層１４以外の層（他の層）を備えることを排除するものではない。例えば無色透明層１４として位相差層を形成する場合の下地層として、着色層１３の上面に配向膜や平滑層を形成したり、透明基板１２とブラックマトリクス１５の間またはブラックマトリクス１５と着色層１３との間に保護層や平滑層などを形成したりしてもよい。
【０１２０】
上記他の層を形成した場合も、外部より負荷される押圧荷重を受けた際の低弾性率の無色透明層１４の影響を抑えることにより、柱状体１９の沈み込みを低減するという本発明の効果を変わらず享受することができる。
【０１２１】
また本発明の効果は、上記位相差層や導電層などの無色透明層１４のユニバーサル硬度（ＵＨC）が、着色層１３やブラックマトリクス１５のユニバーサル硬度（ＵＨCF，ＵＨBM）よりも小さい場合に、特に有効に発揮される。ユニバーサル硬度の低い無色透明層１４の場合、仮に従来のカラーフィルタの如くその上に柱状体１９が立設された場合は、外部からの押圧荷重によって柱状体１９の基端部１９ａの沈み込み変形が容易に生じるためである。
【０１２２】
また柱状体１９の沈み込み変形量の大小は、柱状体１９と当接する層の厚さとも正の相関がある。ユニバーサル硬度が同等の場合、層厚が増すことにより圧縮変形量も増加するためである。したがって上記本発明の効果は、無色透明層の厚さ（ＴC）とユニバーサル硬度（ＵＨC）との比（ＴC／ＵＨC）が、ブラックマトリクス１５の厚さ（ＴBM）とユニバーサル硬度（ＵＨBM）との比（ＴBM／ＵＨBM）や、着色層１３の厚さ（ＴCF）とユニバーサル硬度（ＵＨCF）との比（ＴCF／ＵＨCF）よりも大きい場合に特に有効に享受される。例えばブラックマトリクス１５の代表的な層厚（ＴBM）を１．０μｍ、ユニバーサル硬度（ＵＨBM）を５００［ｍＮ／ｍｍ2］、着色層１３の代表的な層厚（ＴCF）を２．０μｍ、ユニバーサル硬度（ＵＨCF）を５００［ｍＮ／ｍｍ2］とすると、それぞれの比は２．０×１０-6［ｍｍ3／ｍＮ］、４．０×１０-6［ｍｍ3／ｍＮ］となる。一方、位相差層の代表的な層厚（ＴC）を１．５μｍ、ユニバーサル硬度（ＵＨC）を２５０［ｍＮ／ｍｍ2］とすると、その比は６．０×１０-6［ｍｍ3／ｍＮ］となる。なお、液晶セル内の駆動液晶分子を水平配向させるための配向膜は、膜厚が０．０６μｍ程度、ユニバーサル硬度が５００［ｍＮ／ｍｍ2］程度であるため、その比は０．１２×１０-6［ｍｍ3／ｍＮ］程度である。
【０１２３】
次に、本発明のカラーフィルタ１０を備える液晶表示装置の基本的な構成について説明する。図９は、着色層１３の上に凸部形成体１９を多数分散配置してなる上記本発明の第一の実施の形態にかかるカラーフィルタ１０を備える液晶表示装置５０の模式的な縦断面図である。但し説明の都合上、凸部形成体１９および柱状体２３は液晶セル４５の最外周に位置するもののみ図示している。
【０１２４】
液晶表示装置５０の液晶セル４５は、カラーフィルタ１０の透明基板１２と、駆動液晶側基板３１との間に駆動液晶分子４４を封入してなる。凸部形成体１９は着色層１３の表面と当接しており、凸部形成体１９を覆って位相差層である無色透明層１４が形成され、柱層２２を構成する柱状体２３の基端部（同図における上方）は、無色透明層１４表面上に凸部形成体１９の先端部（同図における下方）対して対向するように配置されるとともに、柱状体２３の先端部は、液晶駆動用電極３４を備える駆動液晶側基板３１と当接している。またカラーフィルタ１０の観察者側（図中上方）には、直線偏光板４３のほか、正のＡプレート４２、および負のＣプレート４１がアウトセル側に設けられている。
【０１２５】
一方、駆動液晶側基板３１のインセル側には、駆動液晶分子４４をスイッチング駆動する駆動用回路３３と、これにより電圧の負荷量が制御される液晶駆動用電極３４とが設けられている。さらに駆動液晶側基板３１のアウトセル側（図中下方）には、直線偏光板３２が配置されている。
【０１２６】
なお、液晶表示装置５０がＩＰＳモードの場合には、カラーフィルタ１０の直線偏光板４３と、駆動液晶側基板３１の直線偏光板３２とは、互いの透過軸が直交するように配されている。また液晶表示装置５０には、駆動液晶側基板３１の背面側に、図示しないバックライトユニットが設けられている。
【０１２７】
以上により構成される液晶表示装置５０は、柱状体２３により透明基板１２と駆動液晶側基板３１との距離が一定に保たれ、また押圧力が外部から付与された場合には凸部形成体によって無色透明層１４における柱状体と当接する部位の厚みが薄く形成できるとともに、凸部形成体１９によって柱状体２３が無色透明層１４を介して支持されており、柱状体２３の基端部が無色透明層１４に大きく沈み込むことがない。したがって押圧荷重負荷時にも液晶表示装置５０は安定した光学性能を発揮することができる。
【０１２８】
次に、本発明において使用する無色透明層組成物として液晶組成物を用いた位相差層につき、液晶組成物に含まれる液晶の分子をホメオトロピック配向させ、位相差層を正のＣプレートとなす場合を例として詳細に説明する（図１３，１４）。
【実施例】
【０１２９】
（実施例１）
［着色層および凸部形成体の形成（第一の工程から第三の工程）］
「ブラックマトリクスの形成」
下記に示すような配合量で黒色顔料、高分子分散剤、溶媒を混合するとともにサンドミルにて分散させ黒色顔料組成液を調整し、この黒色顔料組成液を用いて下記に示す遮光膜形成用組成液（ブラックマトリクス形成用組成液）を得て、これをスピンコーター（ミカサ社製、１Ｈ−３６０Ｓ）にセットされた透明基板としてのガラス基板（コーニング社製、１７３７ガラス）（寸法：縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚み０．７ｍｍ）上にスピンコート法を用いて塗布して塗工膜を作成し、この塗工膜の作成されたガラス基板を１００℃で３分間乾燥させ、膜厚およそ１μｍの遮光膜を形成した。次に、予めブラックマトリクスを形成しようとする位置に対応する位置にパターン形成したフォトマスクを、遮光膜から１００μｍ離間させた位置に配置した。そして、プロキシミティアライナの超高圧水銀ランプ（２．０ｋＷ）にてフォトマスクを介して遮光膜上においてブラックマトリクスの形成を予定する領域に、波長３６５ｎｍの紫外線を２０ｍＷ／ｃｍ2、１０秒間照射した。紫外線照射の後、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム中に１分間浸漬して紫外線の照射をうけなかった領域に該当する遮光膜の部位を取除するアルカリ現像処理を行い、アルカリ現像処理されたガラス基板に対して１８０℃の雰囲気中に３０分静置する加熱処理を施し、ブラックマトリクスの形成された基板を得た。
【０１３０】
＜黒色顔料分散液＞
・黒色顔料  ・・・・・・・・・・・  ２３．０重量部
・高分子分散剤・・・・・・・・・・・  ２．０重量部
（ビックケミー・ジャパン（株）製、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ  １１１）
・溶媒  ・・・・・・・・・・・・・  ７５．０重量部
（ジエチレングリコールジメチルエーテル）
【０１３１】
＜遮光膜形成用組成液＞
・黒色顔料分散液  ・・・・・・・・  ４５．０重量部
・ポリマー  ・・・・・・・・・・・  ８．０重量部
（メタクリル酸とベンジルメタクリレートとの共重合体［メタクリル酸：ベンジルメタクリレート＝３０：７０（モル比）、酸価＝１１３ｍｇＫＯＨ/ｇ、ポリスチレン換算重量平均分子量＝３００００］）
・溶媒  ・・・・・・・・・・・・・  ４７．０重量部
（ジエチレングリコールジメチルエーテル）
【０１３２】
「色パターンおよび凸部形成体の形成」
上記で得られたブラックマトリクスを設けた基板面上に、下記に得られる着色材料たる着色レジスト（赤色着色レジスト）をスピンコーティングして製膜し（製膜時の膜厚み２．０μｍ）、これを７０℃のホットプレート上で３分間静置して乾燥して塗工膜（レジスト塗工膜）を形成した。次いで、予め赤色の色パターンを形成する位置に対応する位置にパターン形成されたフォトマスクを、レジスト塗工膜から１００μｍ離間させた位置に配置した。そうして、ブラックマトリクスを形成する場合と同様に、プロキシミティアライナの超高圧水銀ランプ（２．０ｋＷ）にてフォトマスクを介して、波長３６５ｎｍの紫外線を２０ｍＷ／ｃｍ2、１０秒間照射し、０．０５ｗｔ％水酸化カリウムを用いてアルカリ現像処理を行い、１８０℃の雰囲気中に３０分静置する加熱処理を施して、赤色の色パターンを形成した基板を得た。
【０１３３】
赤色着色パターンを形成した基板に対し、下記に得られた緑色着色レジストを用いて、赤色の色パターンを形成する場合と同様にして、赤色の色パターンに加えて緑色の色パターンを形成した基板を得た。
【０１３４】
さらに、ブラックマトリクス、赤色と緑色の色種について色パターンを形成した基板に基づき、青色着色レジストを用いて、次のように、青色の色パターンと凸部形成体をあわせて形成した基板を得た（図１３）。なお、図１３は、実施例１にて得られる光学素子を説明するための図面である。
【０１３５】
まず上記に得られるブラックマトリクス１５および赤色と緑色の色種について色パターン１６，１７を形成した基板に対して、下記に得られる青色着色レジストを用いて、赤色の色パターンを形成する場合と同様にスピンコーティングして製膜し、これを乾燥してレジスト塗工膜を形成した。次いで、予め青色の色パターン１８を形成する位置に対応する位置および凸部形成体１９を配置する位置に対応する位置にパターン形成されたフォトマスクを用い、赤色の色パターンを形成する場合と同様に、フォトマスクを介してレジスト塗工膜に向けて１０秒間紫外線を照射し、アルカリ現像処理、加熱処理を施し、青色の色パターン１８と凸部形成体１９をあわせて形成した基板を得た。なお、凸部形成体１９を配置する位置については、柱層を構成する柱状体の形成を予定する位置に対して対向するような位置として予め特定される。本実施例においては、図１３に示すように、ブラックマトリックス１５と赤色パターン１６とが重なりあう領域より予め選択された位置に、青色着色レジストにて直径２０μｍ、パターンピッチ３００μｍの青色の円形の凸部形成体１９を作製した（図１３）。
【０１３６】
＜赤色着色レジストの組成＞
・赤色顔料  ・・・・・・・・・・・・１０．０重量部
（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、Ｒｅｄ  Ａ2Ｂ））
・高分子分散剤  ・・  ３．０重量部
（ビックケミー社製、ＢＹＫ−１６１）
・ポリマー  ・・・・・・・・・・・・  ５．０重量部
（メタクリル酸とベンジルメタクリレートとの共重合体［メタクリル酸：ベンジルメタクリレート＝３０：７０（モル比）、酸価＝１１３ｍｇＫＯＨ/ｇ、ポリスチレン換算重量平均分子量＝３００００］）
多官能アクリレート  ・・・・・・・・・３．０重量部
（サートマー社製、ＳＲ−３９９Ｅ）
重合開始剤  ・・・・・・・・・・・・・１．０重量部
（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、イルガキュア９０７）
・溶媒  ・・・・・・・・・・・・・  ７８．０重量部
（酢酸-３-メトキシブチル）
【０１３７】
＜緑色着色レジストの組成＞
・緑色顔料  ・・・・・・・・・・・・１０．０重量部
（Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、Ｇｒｅｅｎ  6Ｇ））
・高分子分散剤  ・・  ３．０重量部
（ビックケミー社製、ＢＹＫ−１６１）
ポリマー  ・・・・・・・・  ５．０重量部
（メタクリル酸とベンジルメタクリレートとの共重合体［メタクリル酸：ベンジルメタクリレート＝３０：７０（モル比）、酸価＝１１３ｍｇＫＯＨ/ｇ、ポリスチレン換算重量平均分子量＝３００００］）
多官能アクリレート  ・・・・・・・・・３．０重量部
（サートマー社製、ＳＲ−３９９Ｅ）
重合開始剤  ・・・・・・・・・・・・・１．０重量部
（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、イルガキュア９０７）
・溶媒  ・・・・・・・・・・・・・  ７８．０重量部
（酢酸-３-メトキシブチル）
【０１３８】
＜青色着色レジストの組成＞
・青色顔料  ・・・・・・・・・・・・１０．０重量部
（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、Ｂｌｕｅ  ＧＮＬＦ））
・高分子分散剤  ・・  ３．０重量部
（ビックケミー社製、ＢＹＫ−１６１）
・ポリマー  ・・・・・・・・・・・・  ５．０重量部
（メタクリル酸とベンジルメタクリレートとの共重合体［メタクリル酸：ベンジルメタクリレート＝３０：７０（モル比）、酸価＝１１３ｍｇＫＯＨ/ｇ、ポリスチレン換算重量平均分子量＝３００００］）
多官能アクリレート  ・・・・・・・・・３．０重量部
（サートマー社製、ＳＲ−３９９Ｅ）
重合開始剤  ・・・・・・・・・・・・・１．０重量部
（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、イルガキュア９０７）
・溶媒  ・・・・・・・・・・・・・  ７８．０重量部
（酢酸-３-メトキシブチル）
【０１３９】
［無色透明層の形成（第四の工程）］
＜無色透明層組成物の組成＞
下記化４に示す化合物（ａ）〜（ｄ）の混合物を架橋性液晶分子として用い、重合禁止剤としてＢＨＴ（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン）、重合開始剤としてイルガキュア９０７、その他添加剤としてドデカノールを用い、これらを混合して下記組成の組成物（組成物Ａ）を作製した。組成物Ａは、特表２００４−５２４３８５号公報の記載に準じて作製した。
【０１４０】
【化４】
2008076937.tif 000006
【０１４１】
＜組成物Ａの構成＞
化合物（ａ）          ３２．６７重量％
化合物（ｂ）          １８．６７重量％
化合物（ｃ）          ２１．００重量％
化合物（ｄ）          ２１．００重量％
ドデカノール            １．０２重量％
ＢＨＴ                  ０．０４重量％
イルガキュア９０７    ５．６０重量％
【０１４２】
上記組成物Ａを、溶媒としてのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）に溶解し、組成物Ａの成分濃度が２０重量％の無色透明層組成物を得た。
【０１４３】
上記無色透明層組成物を、着色層と凸部形成体１９を形成した基板上にスピンコート法で塗布して無色透明層形成用塗工膜を製膜した後、これを減圧乾燥した。次いで無色透明層形成用塗工膜を形成した該基板に対して、２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを有するプロキシミティアライナにより、波長３６５ｎｍの紫外線を２０ｍＷ／ｃｍ2で１０秒間照射して無色透明層組成物を重合させ、次いでオーブンを用いて２３０℃で３０分間静置して加熱処理を施し、無色透明層としての位相差層（膜厚１．５μｍ）となした。
【０１４４】
［柱層の形成（第五の工程）］
上記位相差層を形成した基板をスピンコーター（ミカサ社製、１Ｈ−３６０Ｓ）にセットし、この基板上に下記で得られた柱レジストをスピンコーティングして柱層形成用塗工膜を製膜し、これを減圧乾燥した。ここで、基板上に形成される柱状体２３の配置位置として、開口直径１５μｍ、パターンピッチ３００μｍの円形パターンとなる位置として予め定めておき、この円形パターンに対応してパターン形成された（すなわち、円形パターンを形成した）フォトマスクを用い、基板に形成された柱層形成用塗工膜に対してフォトマスクを介して露光ギャップ１００μｍで紫外線（波長３６５ｎｍ）を照射して露光した。紫外線の照射には、０．２ｋＷの超高圧水銀ランプを用い、照射光量は１００ｍＪ／ｃｍ2とした。次いで０．０５％ＫＯＨ溶液に１分間浸漬してアルカリ現像し、更に純水で洗浄した。その後オーブンを用いて２００℃で３０分間静置する加熱処理を施し、柱状体２３が凸部形成体１９に対向するように格子点状に分散形成された柱層（柱状体上端部の面積１００μｍ2、高さ４．５μｍ）を得て、目的とするカラーフィルタを得た（図１４）。
【０１４５】
＜柱レジストの組成＞
・ポリマー  ・・・・・・・・・・・  １３．５重量部
（メタクリル酸とベンジルメタクリレートとの共重合体［メタクリル酸：ベンジルメタクリレート＝３０：７０（モル比）、酸価＝１１３ｍｇＫＯＨ/ｇ、ポリスチレン換算重量平均分子量＝３００００］）
・多官能モノマー  ・・・・・・・・  １２．０重量部
（サートマー（株）製、ＳＲ３９９）
・光重合開始剤１  ・・・・・・・・・  １．５重量部
（チバガイギー社製、イルガキュア９０７）
・溶媒  ・・・・・・・・・・・・・  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）
・エポキシ樹脂  ・・・・・・・・・・  ３．０重量部
（ダイセル化学工業社製、エポリードＧＴ４０１）
【０１４６】
＜評価＞
［弾性変形率測定］
実施例１で得られたカラーフィルタの柱状体に対し、ビッカース圧子（四角錐形状）を研磨して１００μｍ×１００μｍの平面を形成した圧子を装着した（株）フィッシャー・インスツルメンツ製フィッシャースコープＨ−１００を用いて、それぞれの柱状体に室温で厚み方向に１ｍＮ／秒の割合で５０ｍＮまで荷重をかけ、５秒間保持した後に、厚み方向に１ｍＮ／秒の割合で荷重を取り除き、荷重負荷０ｍＮの状態でさらに５秒保持した後の変形量（μｍ）を測定し、図１０に示される総変形量Ｔ１、塑性変形量Ｔ２、弾性変形量Ｔ３を求め、弾性変形率［（Ｔ３／Ｔ１）×１００］を算出した。その結果を表１に示す。
【０１４７】
［位相差測定］
実施例１で得られたカラーフィルタ上に形成された位相差層に含まれる架橋性液晶分子の配向状態は、波長５８９ｎｍの可視光が位相差層を通過した際に生じる位相差を次のように測定することによって評価した。なお、位相差の測定は、大塚電子社製のＲＥＴＳ−１２５０ＡＶを用いて実施した。
【０１４８】
図１１に示すように、光学素子の位相差層の表面上に、互いに直交するｘ軸とｙ軸をとるとともにｘ軸とｙ軸に対して垂直なｚ軸を想定した。そして、ｚ軸方向、およびｚ軸に対してｘ軸方向およびｙ軸方向に傾斜する方向について光学素子の位相差を測定した。また、ｘ軸方向に傾斜する方向について測定された場合、ｙ軸方向に傾斜する方向について測定された場合、光学素子に生じる位相差がｚ軸を基準として対称性を示しているか否かを測定した。これらの測定結果に基づき、架橋性液晶分子が良好にホメオトロピック配向をしているか否かという配向性の良否を、次のように評価した。結果について表１に示す。
【０１４９】
位相差はｘ軸方向、ｙ軸方向ともに対称性を示し、且つ、ｚ軸方向の位相差の値が４ｎｍ以下である  ・・・・・・・・・・・・・・・・・○
位相差はｘ軸方向、ｙ軸方向ともに対称性に乱れがあり、且つ、ｚ軸方向の位相差の値が４ｎｍより大きい  ・・・・・・・・・・・・・  ×
【０１５０】
なお、上記の位相差４ｎｍの基準に関し、クロスニコルに配した２枚の直線偏光板の間で位相差を生じさせ、２枚の偏光板を光が透過するか否かを調べた場合に、目視上、光の透過が確認できない程度に収まる位相差の基準値が４ｎｍである。
【０１５１】
（比較例１）
凸部形成体を作成しなかった他は、実施例１と同様にしてカラーフィルタを作成した。
得られたカラーフィルタにつき、実施例１と同様に、弾性変形率と位相差測定にて評価を行った。結果を表１に示す。
【０１５２】
（参考実験１）
ガラス基板（コーニング社製、１７３７ガラス）（寸法：縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚み０．７ｍｍ）をスピンコーター（ミカサ社製、１Ｈ−３６０Ｓ）にセットし、このガラス基板上に実施例１で使用した赤色着色レジストをスピンコーティングしてレジスト塗工膜を製膜し、これを減圧乾燥した。次いで、レジスト塗工膜を形成したガラス基板に対して、超高圧水銀灯を有する紫外線照射装置（ハリソン東芝ライティング社製、「ＴＯＳＣＵＲＥ  ７５１」）により紫外線（３６５ｎｍ）を２０ｍＷ／ｃｍ2で５秒間照射してレジスト塗工膜を構成する着色レジストを重合硬化させ、次いでオーブンを用いて２３０℃で３０分間焼成し、赤色の着色層（膜厚２．０μｍ）となした。得られた赤色の着色層のユニバーサル硬度を、ビッカース圧子を装着した（株）フィッシャー・インスツルメンツ製フィッシャースコープＨ−１００を用いて、室温で厚み方向に０．３ｍＮ／秒の割合で３ｍＮまで荷重をかけて測定した。結果を表２に示す。
【０１５３】
（参考実験２）
ガラス基板（コーニング社製、１７３７ガラス）（寸法：縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚み０．７ｍｍ）をスピンコーター（ミカサ社製、１Ｈ−３６０Ｓ）にセットし、このガラス基板上に実施例１で使用した無色透明層組成物をスピンコーティングして無色透明層形成用塗工膜を製膜し、これを減圧乾燥した。次いで、無色透明層形成用塗工膜を形成したガラス基板に対して、超高圧水銀灯を有する紫外線照射装置（ハリソン東芝ライティング社製、「ＴＯＳＣＵＲＥ  ７５１」）により紫外線（３６５ｎｍ）を２０ｍＷ／ｃｍ2で１０秒間照射して無色透明層組成物を重合させ、次いでオーブンを用いて２３０℃で３０分間焼成して無色透明層（位相差層）（膜厚１．５μｍ）となした。得られた無色透明層のユニバーサル硬度を、ビッカース圧子を装着した（株）フィッシャー・インスツルメンツ製フィッシャースコープＨ−１００を用いて、室温で厚み方向に０．３ｍＮ／秒の割合で３ｍＮまで荷重をかけて測定した。結果を表２に示す。
【０１５４】
（表１）
2008076937.tif 000007
【０１５５】
（表２）
2008076937.tif 000008
【０１５６】
上記表１の結果について、樹脂材料よりなる着色層と柱層とは、圧子による荷重負荷により僅かながら粘弾性的に変形して互いに馴染むため、実施例１においても弾性変形率は１００％を下回っているが、弾性変形率が９０％である実施例１のカラーフィルタは、それが６０％である比較例１のものに比べて、液晶セルの厚さの減少による光学特性への影響は極めて少なく、両者の差異は明らかである。以上より、実施例１にかかるカラーフィルタは良好な配向特性と機械特性を有していることが判る。
なお表２の結果から、無色透明層は着色層に比べ硬度がかなり低いものと分かり、かかる硬度差が実施例１および比較例１の上記差異を生じる要因となっているといえよう。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】本発明の第一の実施の形態にかかるカラーフィルタ１０の実施例の１を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面模式図である。
【図３】第一の実施の形態にかかるカラーフィルタ１０の実施例の１つにおける断面模式図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態にかかるカラーフィルタ１０の実施例の１つにおける平面図である。
【図５】本発明の第二の実施の形態にかかるカラーフィルタ１０の他の実施例の１つを示す平面図である。
【図６】平面視上図４に示すようにみえる本発明の第二の実施の形態にかかるカラーフィルタ１０において、図４の紙面前方より背面に向かって着色層のブラックマトリクス表面までＩＩＩ−ＩＩＩ断面とし、着色層のブラックマトリクスと透明基板についてＩＶ−ＩＶ断面とした場合のカラーフィルタ１０の断面模式図である。
【図７】（Ａ−１）本発明のカラーフィルタを製造する第一の工程を説明する説明図である。（Ａ−２）本発明のカラーフィルタを製造する第一の工程を説明する説明図である。（Ｂ−１）本発明のカラーフィルタを製造する第二の工程を説明する説明図である。（Ｂ−２）本発明のカラーフィルタを製造する第二の工程を説明する説明図である。（Ｃ−１）本発明のカラーフィルタを製造する第二の工程を説明する説明図である。（Ｃ−２）本発明のカラーフィルタを製造する第二の工程を説明する説明図である。
【図８】（Ａ−１）本発明のカラーフィルタを製造するにあたり第二の工程と第三の工程をあわせて行う場合の実施例を説明する説明図である。（Ａ−２）本発明のカラーフィルタを製造するにあたり第二の工程と第三の工程をあわせて行う場合の実施例を説明する説明図である。（Ｂ−１）本発明のカラーフィルタを製造する第五の工程を説明する説明図である。（Ｂ−２）本発明のカラーフィルタを製造する第五の工程を説明する説明図である。
【図９】第一の実施の形態にかかるカラーフィルタ１０を備える液晶表示装置５０の模式的な縦断面図である。
【図１０】実施例および比較例にかかるカラーフィルタの弾性変形率の測定条件を示す説明図である。
【図１１】位相差層の位相差測定方向を測定する方向を説明するための説明図である。
【図１２】本発明の第一の実施の形態にかかるカラーフィルタ１０の他の実施例の１つについての、図１のＩＩ−ＩＩ断面模式図に相当する図面である。
【図１３】実施例にかかるカラーフィルタを説明するための説明図である。
【図１４】実施例にかかるカラーフィルタを示す説明図である。
【符号の説明】
【０１５８】
１０              カラーフィルタ
１２              透明基板
１３              着色層
１４              無色透明層
１５              ブラックマトリクス
１６，１７，１８  色パターン
１９              凸部形成体
２３              柱状体
２０              開口部
２２              柱層
４４              駆動液晶分子
４５              液晶セル
５０              液晶表示装置
【図１】
2008076937.tif 000009
【図２】
2008076937.tif 000010
【図３】
2008076937.tif 000011
【図４】
2008076937.tif 000012
【図５】
2008076937.tif 000013
【図６】
2008076937.tif 000014
【図７】
2008076937.tif 000015
【図８】
2008076937.tif 000016
【図９】
2008076937.tif 000017
【図１０】
2008076937.tif 000018
【図１１】
2008076937.tif 000019
【図１２】
2008076937.tif 000020
【図１３】
2008076937.tif 000021
【図１４】
2008076937.tif 000022