(57)【要約】【課題】本発明は、ラビングの際、光散乱層のテーパー部表面に露出した微粒子が剥れるといった不具合を防ぐことが可能な、高品質の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタを提供することを主目的とするものである。【解決手段】上記目的を達成するために、本発明は、透明基板と、前記透明基板上に形成され、かつ開口部が形成された着色層とを有し、前記透明基板と、前記開口部を有する前記着色層とが積層された領域を反射光用領域として用い、前記透明基板と、前記開口部を有さない前記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタであって、前記反射光用領域の前記着色層上には透明樹脂中に微粒子を分散させてなる光散乱層が形成され、かつ前記光散乱層のテーパー部にはテーパー部を被覆する被覆層が形成されていることを特徴とする半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。【選択図】図１
2008281772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、前記透明基板上に形成され、かつ開口部が形成された着色層とを有し、前記透明基板と、前記開口部を有する前記着色層とが積層された領域を反射光用領域として用い、前記透明基板と、前記開口部を有さない前記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタであって、
前記反射光用領域の前記着色層上には透明樹脂中に微粒子を分散させてなる光散乱層が形成され、かつ前記光散乱層のテーパー部にはテーパー部を被覆する被覆層が形成されていることを特徴とする半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項２】
前記被覆層が、前記反射光用領域および前記透過光用領域全面に渡って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項３】
前記被覆層が、前記光散乱層のテーパー部を含むエッジ部と、前記エッジ部間の平坦部とにのみ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項４】
前記被覆層が、前記光散乱層のテーパー部を含むエッジ部のみに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項５】
前記着色層および前記光散乱層の間に、オーバーコート層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項６】
前記光散乱層が、前記開口部を有する前記着色層の直上に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項７】
透明基板と、前記透明基板上に形成され、かつ開口部が形成された着色層とを有し、前記透明基板と、前記開口部を有する前記着色層とが積層された領域を反射光用領域として用い、前記透明基板と、前記開口部を有さない前記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタであって、
前記反射光用領域の前記着色層上には、透明樹脂中に微粒子を分散させてなる光散乱層が形成され、かつ前記光散乱層のテーパー部の表面には露出した微粒子が存在しないことを特徴とする半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項８】
透明基板と、前記透明基板上に形成され、かつ開口部が形成された着色層と、前記着色層上にパターン状に形成され、透明樹脂中に微粒子を分散させてなる光散乱層とを有し、前記透明基板と、前記開口部を有する前記着色層と、前記光散乱層とが積層された領域を反射光用領域として用い、前記透明基板と、前記開口部を有さない前記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタを製造する半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法であって、
前記反射光用領域の前記着色層上にフォトリソグラフィー法により光散乱層を形成する光散乱層形成工程を有し、
前記光散乱層形成工程が、前記光散乱層のテーパー部の表面に露出した微粒子を、現像を強化することにより取り除く強化現像工程を含む工程であることを特徴とする半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰＳ方式等の横型電解駆動方式の半透過型液晶表示装置を製造する際に、異物混入等の製造上の不具合を少なくすることが可能な半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置として、外光の反射と、バックライト光の透過光とを利用した半透過型液晶表示装置が開発され、この半透過型液晶表示装置は、外光を利用して表示を行なう従来の反射型カラー液晶表示装置に、バックライトを兼ね備え、周囲が暗い場合でもバックライトによる表示（透過表示）が行なえる、という利点を有する。しかしながら、このような半透過型液晶表示装置に用いられるカラーフィルタにおいて、外光は入射光および反射光として着色層を２回通過することから、外光により表示が行われる反射光用領域の色特性と、バックライト光によって表示が行われる透過光用領域との色特性が異なるという問題を有する場合があった。
【０００３】
このような問題を解決するため、例えば上記透過光用領域に膜厚の厚い着色層を形成し、上記反射光用領域に膜厚の薄い着色層を形成する方法等、それぞれの領域に異なる着色層を形成する方法等が採用されていた。しかしながら、この方法では、３色（赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））の着色層を有するカラーフィルタを形成する際、例えばフォトリソグラフィー法等を６回繰り返し行わなければならず、工程が煩雑であった。
【０００４】
そこで、例えば透過光用領域および反射光用領域における着色層の膜厚を均一なものとし、反射光用領域には着色層が形成されていない部分、すなわち孔部を設ける方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法によれば、反射光用領域における孔部の面積を調整することによって反射光用領域における着色層の面積を調整することができ、反射光用領域の色特性を調整することが可能となる。
【０００５】
一方、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、反射光用領域のみに、例えば微粒子を分散させてなる光散乱層が設けられる場合が多い（特許文献２参照）。反射光用領域のみに光散乱層を形成することにより、反射光用領域に設けられた金属性の反射板によって、鏡面反射して光源が反射板に映りこみ、表示が見づらくなるといった問題を解消することが可能となるからである。また、他にも反射光用領域における視野角の拡大、明るさの向上、高コントラスト化を実現することが可能となるという利点もあるからである。
【０００６】
しかしながら、このような微粒子を含有する光散乱層をフォトリソグラフィー法により形成した場合、通常、露光の際に照射される紫外線の回折等によって、本来露光されるべきではない領域にまで紫外線が照射されてしまう。その領域は、不十分に露光された領域であるため、形成された光散乱層のエッジ部がテーパー状に形成される。テーパー状に形成された部分は、膜厚が薄いため、表面に微粒子が露出しやすくなり、後に行われるラビングの際、その露出した微粒子が剥れて異物となるといった不具合が発生するといった問題を有していた。
また、紫外線の回折等によって露光された部分は、樹脂が完全に硬化していないため、ラビング時において、より微粒子が剥れやすくなるといった問題を有していた。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３３３６２２公報
【特許文献２】特開２００４−２３３３９９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ラビングの際、光散乱層のテーパー部表面に露出した微粒子が剥れるといった不具合を防ぐことが可能な、高品質の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタを提供することを主目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、透明基板と、上記透明基板上に形成され、かつ開口部が形成された着色層とを有し、上記透明基板と、上記開口部を有する上記着色層とが積層された領域を反射光用領域として用い、上記透明基板と、上記開口部を有さない上記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタであって、上記反射光用領域の上記着色層上には透明樹脂中に微粒子を分散させてなる光散乱層が形成され、かつ上記光散乱層のテーパー部にはテーパー部を被覆する被覆層が形成されていることを特徴とする半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。
【００１０】
本発明においては、光散乱層のテーパー部を被覆層により被覆することから、後に行われるラビングの際、光散乱層のテーパー部表面に露出した微粒子が、剥れることを防ぐことが可能となる。したがって、異物の発生等の製造上の不具合を防ぐことが可能となり、高品質な半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタとすることができる。
また、本発明によれば、反射光用領域に光散乱層を形成することにより、光散乱層の膜厚を利用してセルギャップの調整を行うことも可能となる。
【００１１】
上記発明においては、上記被覆層が、上記反射光用領域および上記透過光用領域全面に渡って形成されているものであってもよい。これにより、透過光用領域の着色層の表面も保護されるため、半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置とした際、着色層表面からの溶出物を防ぐことができるからである。また、反射光用領域および透過光用領域それぞれの平坦性を担保することも可能となる。
【００１２】
また上記発明においては、上記被覆層が、上記光散乱層のテーパー部を含むエッジ部と、上記エッジ部間の平坦部とにのみ形成されているものであってもよい。これにより、反射光用領域の平坦性を確保することが可能となるからである。
【００１３】
さらに上記発明においては、上記被覆層が、上記光散乱層のテーパー部を含むエッジ部のみに形成されているものであってもよい。上記被覆層がエッジ部のみに形成されたものとすることにより、例えば被覆層をブラックマトリクスと併用することができ、製造工程数を少なくすることが可能となる。
【００１４】
また、本発明においては、上記着色層および上記光散乱層の間に、オーバーコート層が形成されていてもよい。これにより、反射光用領域および透過光用領域の着色層の保護や平坦性の確保をすることが可能となる。
【００１５】
さらに、本発明においては、上記光散乱層が、上記開口部を有する上記着色層の直上に形成されているものであってもよい。これにより、着色層の開口部が光散乱層によって充填され、より深い光散乱層を形成することが可能となるため、より高い散乱効果が発揮されるからである。
【００１６】
また、本発明は、透明基板と、上記透明基板上に形成され、かつ開口部が形成された着色層とを有し、上記透明基板と、上記開口部を有する上記着色層とが積層された領域を反射光用領域として用い、上記透明基板と、上記開口部を有さない上記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタであって、上記反射光用領域の上記着色層上には、透明樹脂中に微粒子を分散させてなる光散乱層が形成され、かつ上記光散乱層のテーパー部の表面には露出した微粒子が存在しないことを特徴とする半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。
【００１７】
本発明によれば、上記光散乱層のテーパー部の表面に露出した微粒子が存在しないことにより、ラビングを行った際、微粒子がテーパー部表面から剥れ落ちて異物の原因となるといったおそれのない半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタとすることができる。
また、本発明によれば、反射光用領域に光散乱層を形成することにより、光散乱層にさらにセルギャップ調整機能を付与することが可能となる。
【００１８】
さらに本発明は、透明基板と、上記透明基板上に形成され、かつ開口部が形成された着色層と、上記着色層上にパターン状に形成され、透明樹脂中に微粒子を分散させてなる光散乱層とを有し、上記透明基板と、上記開口部を有する上記着色層と、上記光散乱層とが積層された領域を反射光用領域として用い、上記透明基板と、上記開口部を有さない上記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタを製造する半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法であって、上記反射光用領域の上記着色層上にフォトリソグラフィー法により光散乱層を形成する光散乱層形成工程を有し、上記光散乱層形成工程が、上記光散乱層のテーパー部の表面に露出した微粒子を、現像を強化することにより取り除く強化現像工程を含む工程であることを特徴とする半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を提供する。
【００１９】
本発明においては、上記強化現像工程を行うことにより、上記光散乱層のテーパー部表面に露出した微粒子が存在しないものとすることができるため、ラビングの際に微粒子がテーパー部表面から剥がれ落ちることのないものとすることができる。したがって、剥れ落ちた微粒子を原因とした異物混入等の不具合が起こることなく、高品質な半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタを製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ラビングの際、光散乱層のテーパー部に存在する露出した微粒子が剥れるといった不具合を防ぐことが可能な、高品質の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタとすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタ（以下、単にカラーフィルタと称する場合がある。）、およびその製造方法に関するものである。以下、これらについて説明する。
【００２２】
Ａ．半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタ
まず、本発明の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタについて説明する。本発明の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタには、その構成の違いにより、２つの実施態様がある。
以下、本発明の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの各実施態様についてそれぞれ説明する。
【００２３】
１．第１実施態様
本発明の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの第１実施態様は、透明基板と、上記透明基板上に形成され、かつ開口部が形成された着色層とを有し、上記透明基板と、上記開口部を有する上記着色層とが積層された領域を反射光用領域として用い、上記透明基板と、上記開口部を有さない上記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタであって、上記反射光用領域の上記着色層上には透明樹脂中に微粒子を分散させてなる光散乱層が形成され、かつ上記光散乱層のテーパー部にはテーパー部を被覆する被覆層が形成されていることを特徴とするものである。
【００２４】
図１は、本実施態様の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの一例を示す概略断面図である。本実施態様の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタは、例えば図１に示すように、反射光用領域ｒおよび透過光用領域ｔの２つの領域に分けられており、まず反射光用領域ｒには、透明基板１と、開口部ａを有する着色層２と、透明樹脂中に微粒子Ｘが分散させてなる光散乱層３とが積層され、また透過光用領域ｔには、透明基板１と、開口部ａを有さない着色層２とが積層されており、反射光用領域ｒおよび透過光用領域ｔ全面に渡って、光散乱層３のテーパー部ｂを被覆する被覆層４が形成されている。なお、通常透明基板１上には、ブラックマトリクス５が形成されている。
【００２５】
一般に、半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの反射光用領域に光散乱層を形成する場合、フォトリソグラフィー法が用いられることが多いが、露光の際の紫外線の回折等の影響により、エッジ部がテーパー状に形成される。このテーパー状の部分は、膜厚が薄く、光散乱層中に分散させている微粒子が表面に露出しやすいため、ラビングの際、この微粒子が剥れ落ちやすくなるといった問題があった。また、このテーパー状の部分は、本来露光されるべき箇所ではないことから、露光が不十分な箇所であり、そのために、ラビングの際、露出した微粒子がより剥れやすくなるという問題があった。
【００２６】
一方、本実施態様においては、光散乱層のテーパー部を被覆層により被覆して保護することから、ラビングの際、光散乱層のテーパー部表面に露出した微粒子が剥れることを防ぐことが可能となる。したがって、異物の発生等の製造工程上の不具合を防ぐことが可能となり、高品質な半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタとすることができる。
【００２７】
また、本実施態様においては、反射光用領域のみに光散乱層を形成することにより、光散乱層の膜厚を利用してセルギャップ調整も同時に行うことが可能となる。したがって、反射光用領域に、別途セルギャップ調整層等を形成する必要がなく、製造工程を簡略化することが可能となる。
【００２８】
本実施態様のカラーフィルタは、被覆層の形成領域の違いによって、３つの態様に分けられる。以下、それぞれの態様について説明する。
【００２９】
（１）第１の態様
本実施態様のカラーフィルタにおける第１の態様は、被覆層が、反射光用領域および透過光用領域全面に渡って形成されているものである。これにより、光散乱層のテーパー部と共に、透過光用領域の着色層の表面も保護されるため、半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置とした際、着色層表面からの溶出物を防止することができる。また、反射光用領域および透過光用領域それぞれの平坦性を担保することも可能となる。なお、このような本態様のカラーフィルタとしては、例えば図１に示すようなカラーフィルタを挙げることができる。
【００３０】
ここで、本態様においては、光散乱層が着色層の直上に形成されていてもよく、また光散乱層と着色層との間にオーバーコート層が形成されていてもよいが、特に光散乱層が着色層の直上に形成されていることが好ましい。これにより、着色層が有する開口部内が光散乱層によって充填され、光散乱層の膜厚を厚いものとすることができるため、光散乱層内に含有される微粒子の含有量が多くなり、より高い光散乱効果を得ることができるからである。
【００３１】
また、本態様は、被覆層が反射光用領域および透過光用領域全面に渡って形成されており、上述したように、透過光用領域の着色層を保護することが可能であるため、特に光散乱層と着色層との間にオーバーコート層を設ける必要のないものとすることができる。すなわち、上記被覆層はオーバーコート層としての機能も有することとなる。
以下、本態様の好ましい構成である、光散乱層が着色層の直上に形成された構成を有するカラーフィルタについて、各部材に分けて詳しく説明する。
【００３２】
ａ．被覆層
本態様に用いられる被覆層は、後述する光散乱層のテーパー部を被覆するものであり、反射光用領域および透過光用領域全面に渡って形成されるものである。
【００３３】
本態様に用いられる被覆層の膜厚としては、光散乱層のテーパー部表面の微粒子を被覆することが可能であれば特に限定されるものではなく、反射光用領域および透過光用領域のセルギャップ等を考慮して適宜決定される。したがって、反射光用領域の被覆層の膜厚と、透過光用領域の被覆層の膜厚とは、異なるものであってもよく、また同等であってもよい。
【００３４】
例えば、反射光用領域における被覆層の膜厚としては、０．２μｍ〜２．０μｍの範囲内であることが好ましく、中でも０．４μｍ〜１．５μｍの範囲内、特に０．５μｍ〜１．０μｍの範囲内であることが好ましい。また、例えば透過光用領域における被覆層の膜厚としては、０．５μｍ〜３．０μｍの範囲内であることが好ましく、中でも０．５μｍ〜２．０μｍの範囲内、特に０．８μｍ〜１．５μｍの範囲内であることが好ましい。
【００３５】
また、本態様に用いられる被覆層を形成する材料としては、透明性を有する被覆層を形成することが可能な材料であれば特に限定されるものではなく、例えばフォトリソグラフィー法により被覆層を形成する場合、透明性を有する感光性樹脂等を用いることができる。なお、この際、通常感光性樹脂と共に光重合開始剤および各種添加剤等が用いられる。
【００３６】
上記感光性樹脂は、光重合反応により重合可能なモノマー成分やポリマー成分のことを示す。このようなモノマー成分、ポリマー成分としては、従来より、カラーフィルタにおける着色層の形成に用いられているものと同様とすることができる。
【００３７】
例えば、ポリマー成分としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレンビニル共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、エチレンメタクリル酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等、および、重合可能なモノマーであるメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、sec-ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、tert−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ペンチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、ｎ−デシル（メタ）アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、グリシジル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートの１種以上と、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸の２量体（例えば、東亜合成化学（株）製Ｍ−５６００）、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、これらの酸無水物等の１種以上とからなるポリマーまたはコポリマー等が挙げられる。また、上記のコポリマーにグリシジル基または水酸基を有するエチレン性不飽和化合物を付加させたポリマー等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３８】
上記のポリマー成分のなかで、合わせて使用するモノマー成分との相溶性等の観点から、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリメタクリル酸エチル樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂とポリメタクリル酸エチル樹脂の共重合体、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、エチルヒドロキシエチルセルロース、セルローストリアセテート等を好ましく使用することができる。特に好ましくは、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリメタクリル酸エチル樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル酸とスチレン、グリシジル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートの２種類以上からなる共重合体、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、および、これらの変性物を使用することができる。
【００３９】
また、モノマー成分として、具体的には、アリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート、イソデキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（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、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，５−ペンタンジオールジ（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、１，３−プロパンジオール（メタ）アクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）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、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリ（メタ）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、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリ（メタ）アクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、ジアリルフマレート、１，１０−デカンジオールジメチル（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、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、１−ビニル−２−ピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート、テトラヒドロフルフリール（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、３−ブタンジオールジ（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、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、フェノール−エチレンオキサイド変性（メタ）アクリレート、フェノール−プロピレンオキサイド変性（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド変性ジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレートモノステアレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサド変性トリ（メ���）アクリレート、イソシアヌール酸エチレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（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、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ポリウレタン構造を有するオリゴマーに（メタ）アクリレート基を結合させたウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーに（メタ）アクリレート基を結合させたポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーに（メタ）アクリレート基を結合させたエポキシ（メタ）アクリレートオリゴマー、（メタ）アクリレート基を有するポリウレタン（メタ）アクリレート、（メタ）アクリレート基を有するポリエステル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリレート基を有するエポキシ（メタ）アクリレート樹脂等が挙げられる。
【００４０】
なお、本態様において（メタ）アクリレートとはアクリレート基又はメタクリレート基のいずれかであることを意味する。
【００４１】
上記重合開始剤としては、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、ミヒラーケトン系、ベンジル系、ベンゾイン系、ベンゾインエーテル系、ベンジルジメチルケタール、ベンゾインベンゾエート系、α−アシロキシムエステル等のカルボニル化合物、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン類等のイオウ化合物、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィノキシド等のリン化合物等が挙げられる。
【００４２】
上記各種添加剤としては、例えば増感剤、帯電防止剤、保存安定剤、消泡剤、重合禁止剤、可塑剤、レベリング剤、密着助剤、各種調整剤、界面活性剤等が挙げられ、これらを必要に応じて使用することができる。なお、これらの各種添加剤は、一般的なカラーフィルタにおける着色層を形成する際に使用されるものと同様とすることができる。
【００４３】
本態様に用いられる被覆層の形成方法としては、例えばフォトリソグラフィー法により形成する場合、上記感光性樹脂を含有した被覆層形成用塗工液を塗布し、露光、現像および焼成を行う方法等を挙げることができる。
【００４４】
ｂ．光散乱層
本態様に用いられる光散乱層は、透明樹脂中に微粒子を分散させてなるものであり、後述する反射光用領域における開口部を有する着色層上に形成されるものである。また、上記光散乱層のテーパー部は、上述した被覆層により被覆されている。ここで、本態様における光散乱層のテーパー部とは、光散乱層の中心部の平均膜厚を１とした際、膜厚が０．８以下となる部分のこととする。光散乱層の膜厚が上記値以下である部分は、表面に微粒子が露出しやすく、また、露光不足で硬化が不十分と考えられるため、微粒子が剥れやすい部分であると推測されるからである。
【００４５】
本態様の光散乱層に用いられる微粒子としては、後述する透明樹脂とは屈折率が異なり、透明性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の無機物、アクリル系樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、スチレン系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリメタクリル酸メチル系樹脂等の有機物、あるいは、これらの２種以上の混合系等の微粒子を挙げることができる。
【００４６】
本態様においては、上述した中でも、メラミン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、ポリメタクリル酸メチル系樹脂、およびその混合系樹脂や共重合体が好ましい。全光線透過率や拡散光線透過率を向上させることが可能な透明性を有しているからである。
【００４７】
また、本態様の光散乱層に用いられる微粒子の平均粒径としては、０．４μｍ〜２μｍの範囲内であることが好ましく、中でも０．８μｍ〜１．５μｍの範囲内、特に１．０μμｍ〜１．４μｍの範囲内であることが好ましい。平均粒径が上記範囲内であることにより、高いヘイズ値を達成することができ、優れた光散乱特性が得られるからである。なお、微粒子の平均粒径が大きすぎると、光散乱層の膜厚の範囲に収まりきらない場合があり、また微粒子の平均粒径が小さすぎると、良好な散乱効果が得にくくなるからである。
【００４８】
ここで、平均粒径とは、一般に粒子の粒度を示すために用いられるものであり、本態様においては、レーザー法により測定した値である。レーザー法とは、粒子を溶媒中に分散し、その分散溶媒にレーザー光線を当てて得られた散乱光を細くし、演算することにより、平均粒径、粒度分布等を測定する方法である。なお、上記平均粒径は、レーザー法による粒径測定機として、リーズ＆ノースラップ（Leeds  ＆  Northrup）社製  粒度分析計  マイクロトラックUPA  Model−9230を使用して測定した値である。
【００４９】
さらに、上記光散乱層に用いられる微粒子の形状としては、特に限定されるものではないが、球状であることが好ましい。
【００５０】
上記光散乱層に用いられる透明樹脂としては、上記微粒子との屈折率差、光散乱層の透明性、透明基板や着色層との密着性等を考慮して適宜選択される。このような透明樹脂としては、例えば、上述した被覆層に用いられる感光性樹脂等を挙げることができる。
【００５１】
本態様においては、上記微粒子と上記透明樹脂との屈折率が異なるものであるが、その屈折率の差としては、０．０５〜０．４０の範囲内程度とすることが好ましく、中でも０．１０〜０．４０の範囲内程度、特に０．２０〜０．３０の範囲内程度とすることが好ましい。なお、屈折率の差は、使用する微粒子および透明樹脂それぞれの文献値から算出して求めることができる。
【００５２】
また、上記光散乱層中の微粒子の含有量は、光を散乱させることが可能な量であれば特に限定されるものではなく、具体的には５質量％〜３０質量％の範囲内であることが好ましく、中でも１０質量％〜２５質量％の範囲内、特に１５質量％〜２０質量％の範囲内であることが好ましい。微粒子の含有量が少なすぎると、光散乱効果が得られ難い場合があるからである。また、微粒子の含有量が多すぎると、光散乱層の強度を保つことが困難となるおそれがあるからである。
【００５３】
さらに、本態様に用いられる光散乱層の膜厚としては、光散乱効果を得ることが可能なものであれば特に限定されるものではないが、開口部が形成されていない領域の着色層上に形成された光散乱層の膜厚として、具体的には０．５μｍ〜４．０μｍの範囲内、中でも１．０μｍ〜２．５μｍの範囲内であることが好ましく、着色層の開口部に形成された光散乱層の膜厚として具体的には、１．５μｍ〜６．０μｍの範囲内、中でも３．５μｍ〜４．５μｍの範囲内であることが好ましい。
【００５４】
本態様に用いられる光散乱層は、例えば上記微粒子および上記透明樹脂を含有する光散乱層形成用塗工液を用いてフォトリソグラフィー法により形成することができる。具体的には、上記光散乱層形成用塗工液を塗布し、フォトマスクを介してパターン露光を行い、その後、現像および焼成を行って形成される。
【００５５】
ｃ．着色層
本態様に用いられる着色層は、後述する透明基板上に形成され、反射光用領域においては開口部を有し、透過光用領域においては開口部を有さないものである。
【００５６】
上記開口部の形成面積の比率としては、反射光用領域の着色層が所望の色特性を示すように適宜決定されるものであり、具体的には反射光用領域の着色層全体に対して１０％〜９０％の範囲内程度であり、好ましくは３５％〜６５％の範囲内とされる。
【００５７】
また、上記開口部の形状としては、一般的な着色層に形成される開口部の形状が用いられ、例えばストライプ状やドット状等が挙げられる。
【００５８】
また、本態様に用いられる着色層は、通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色で形成される。また、上記着色層における着色パターン形状は、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型等の公知の配列とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。
【００５９】
また、本態様に用いられる着色層の膜厚としては、着色層の種類等により、適宜選択されるものであるが、通常１．０μｍ〜２．５μｍの範囲内、中でも１．５μｍ〜２．０μｍの範囲内であることが好ましい。なお、ここでいう着色層の膜厚とは、開口部の形成されていない平坦な領域の着色層の膜厚のこととする。
【００６０】
また、上記着色層は、一般的な顔料分散法を用いてフォトリソグラフィー法により形成することができる。具体的には、有機顔料や無機顔料を分散させた顔料分散レジストを透明基板上に塗布し、フォトマスクを介してパターン露光を行い、現像および焼成を行うことにより、開口部の形成されたパターン状の着色層が形成される。
【００６１】
ｄ．透明基板
本態様に用いられる透明基板は、上記着色層を形成可能であり、可視光に対して透明な基板であれば特に限定されるものではなく、一般的な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタに用いられる透明基板と同様のものとすることができる。
【００６２】
上記透明基板として具体的には、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材等が挙げられる。
【００６３】
ｅ．ブラックマトリクス
本態様においては、通常透明基板上の各着色パターン間にブラックマトリクスが形成されている。このようなブラックマトリクスは、遮光性樹脂や、クロム等の金属により形成することができる。
【００６４】
ｆ．その他
本態様においては、上記被覆層上に配向膜が形成されていてもよい。なお、配向膜の材料に関しては、一般的なものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００６５】
（２）第２の態様
本実施態様のカラーフィルタにおける第２の態様は、上記被覆層が、上記光散乱層のテーパー部を含むエッジ部と、上記エッジ部間の平坦部とにのみ形成されているものである。これにより、光散乱層のテーパー部の保護と共に、反射光用領域の平坦性を確保することが可能となる。このような本態様のカラーフィルタは、例えば図２に示すように、被覆層４が光散乱層３のテーパー部ｂを含むエッジ部ｃと、エッジ部ｃ間の平坦部ｄとにのみ形成されているものである。
【００６６】
本態様においては、着色層の直上に光散乱層が形成されていてもよく、また例えば図２に示すように、着色層２および光散乱層３の間にオーバーコート層６が形成されていてもよい。着色層の直上に光散乱層が形成されている場合、着色層の開口部内にも光散乱層が形成され、その部分の光散乱層の膜厚を厚いものとすることができるため、光散乱層内に含有される微粒子の含有量が多くなり、より高い光散乱機能を付与することができる。しかしながら、この場合、透過光用領域の着色層が露出してしまうため、着色層からの溶出物が液晶中に移行するおそれがある。したがって、本態様においては、特に、上記着色層および上記光散乱層の間にオーバーコート層が形成されていることが好ましい。オーバーコート層が形成されていることにより、透過光用領域において着色層表面からの溶出物による液晶の汚染防止や、さらに、透過光用領域および反射光用領域の着色層の平坦化が可能となるからである。
以下、本態様の好ましい構成である、着色層および光散乱層の間にオーバーコート層が形成されたカラーフィルタについて、各部材に分けて詳しく説明する。なお、本態様に用いられる光散乱層、着色層、透明基板およびブラックマトリクスに関しては、上述した第１の態様のものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００６７】
ａ．被覆層
本態様に用いられる被覆層は、光散乱層のテーパー部を被覆するものであり、光散乱層のテーパー部を含むエッジ部と、上記エッジ部間の平坦部とにのみ形成されているものである。ここで、光散乱層のエッジ部とは、少なくともテーパー部を含んだ、端部領域のこととする。
【００６８】
本態様に用いられる被覆層の膜厚は、反射光用領域および透過光用領域のセルギャップを考慮して適宜決定されるものであるが、例えば、光散乱層の平坦部上の被覆層の膜厚としては、０．３μｍ〜２．０μｍの範囲内程度、中でも０．５μｍ〜１．０μｍの範囲内程度であることが好ましい。
【００６９】
なお、本態様に用いられる被覆層の形成材料、および形成方法については、上述した第１の態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００７０】
ｂ．オーバーコート層
本態様に用いられるオーバーコート層は、着色層および光散乱層の間に形成されるものであり、透明性を有するものである。
【００７１】
上記オーバーコート層に用いられる材料としては、一般的にオーバーコート層の材料として用いられるものであれば特に限定されるものではなく、例えばアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ポリイミド系樹脂、プロピニル系樹脂等が挙げられる。
【００７２】
また、上記オーバーコート層の膜厚は、透過光用領域の着色層の平坦性確保および着色層の保護が可能であれば特に限定されるものではなく、一般的な横型電界駆動方式の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタに設けられるオーバーコート層と同様とすることができる。
【００７３】
ｃ．その他
本態様においては、上記被覆層上に配向膜が形成されていてもよい。なお、上記配向膜の材料に関しては、一般的なものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００７４】
（３）第３の態様
本実施態様のカラーフィルタにおける第３の態様は、被覆層が、光散乱層のテーパー部を含むエッジ部のみに形成されているものである。上記被覆層がエッジ部のみに形成されたものとすることにより、光散乱層のテーパー部を被覆すると同時に、例えば被覆層をブラックマトリクスと併用することができるため、別途ブラックマトリクスを形成する必要がなくなり、製造工程数を少なくすることが可能となる。このような本態様のカラーフィルタは、例えば図３に示すように、被覆層４が光散乱層３のテーパー部ｂを含むエッジ部ｃのみに形成されているものである。
【００７５】
本態様においては、着色層の直上に光散乱層が形成されていてもよく、また例えば図３に示すように、着色層２および光散乱層３の間にオーバーコート層６が形成されていてもよい。光散乱層が着色層の直上に形成されている場合、着色層の開口部内に光散乱層が充填され、その部分の光散乱層の膜厚を厚くすることができるため、より多くの微粒子を含有させることができ、より高い光散乱を得ることが可能となる。しかしながら、この場合、透過光用領域において、着色層の表面が露出してしまうため、着色層中からの溶出物によって液晶を汚染してしまうおそれがある。したがって、本態様においては、特に、上記着色層および上記光散乱層の間にオーバーコート層が形成されていることが好ましい。オーバーコート層が形成されていることにより、透過光用領域の着色層表面を保護することができるため、液晶が汚染されることを防いだり、さらに、透過光用領域および反射光用領域の着色層の平坦性を確保することが可能となるからである。
以下、本態様の好ましい構成である、着色層および光散乱層の間にオーバーコート層が形成されたカラーフィルタについて、各部材に分けて詳しく説明する。なお、本態様に用いられる光散乱層、着色層、および透明基板に関しては、上述した第１の態様のものと同様であるので、ここでの説明は省略する。また、オーバーコート層に関しては、上述した第２の態様のものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００７６】
ａ．被覆層
本態様に用いられる被覆層は、光散乱層のテーパー部を被覆するものであり、光散乱層のテーパー部を含むエッジ部のみに形成されているものである。ここで、光散乱層のエッジ部とは、少なくともテーパー部を含んだ、端部領域のこととする。
【００７７】
本態様に用いられる被覆層は、透明性を有する樹脂で形成されていてもよく、また遮光性を有する樹脂で形成されていてもよいが、本態様においては、特に遮光性を有する樹脂で形成されていることが好ましい。これにより、被覆層をブラックマトリクスと兼用することができ、製造工程数を減じることが可能となるからである。
【００７８】
また、反射光用領域と透過光用領域との境界に形成される被覆層のみが透明性を有するものとし、着色パターン間に形成される被覆層は遮光性を有するものとしてもよい。
【００７９】
このような遮光性を有する樹脂は、通常、透明樹脂に遮光性材料を添加したものが用いられる。上記遮光性材料としては、例えばカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子等が挙げられる。上記透明樹脂としては、上述した第１の態様の透明樹脂の材料と同様とすることができる。また、遮光性を有する樹脂として、ブラックマトリクスの形成に使用する材料をそのまま用いてもよい。
【００８０】
また、本態様に用いられる被覆層の膜厚としては、光散乱層のテーパー部表面に露出した微粒子を被覆することが可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えばオーバーコート層表面から被覆層表面までの最大膜厚が、１．５μｍ〜５．０μｍの範囲内であることが好ましく、中でも２．０μｍ〜４．０μｍの範囲内、特に２．５μｍ〜３．５μｍの範囲内であることが好ましい。
【００８１】
ｂ．その他
本態様においては、上記被覆層上に配向膜が形成されていてもよい。なお、上記配向膜の材料に関しては、一般的なものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００８２】
２．第２実施態様
本発明の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの第２実施態様は、透明基板と、上記透明基板上に形成され、かつ開口部が形成された着色層とを有し、上記透明基板と、上記開口部を有する上記着色層とが積層された領域を反射光用領域として用い、上記透明基板と、上記開口部を有さない上記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタであって、上記反射光用領域の上記着色層上には、透明樹脂中に微粒子を分散させてなる光散乱層が形成され、かつ上記光散乱層のテーパー部の表面には露出した微粒子が存在しないことを特徴とするものである。
【００８３】
図４は、本実施態様の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの一例を示す概略断面図である。本実施態様の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタは、例えば図４に示すように、反射光用領域ｒおよび透過光用領域ｔの２つの領域に分けられており、まず反射光用領域ｒには、透明基板１と、開口部ａが形成された着色層２と、オーバーコート層６と、透明樹脂中に微粒子Ｘが分散されてなる光散乱層３とが積層され、また透過光用領域ｔには、透明基板１と、開口部ａを有さない着色層２と、オーバーコート層６とが積層されており、上記光散乱層３のテーパー部ｂの表面には露出した微粒子Ｘが存在していないものである。なお、通常透明基板１上には、ブラックマトリクス５が形成されている。
【００８４】
本実施態様によれば、上記光散乱層のテーパー部の表面に露出した微粒子が存在しないことにより、液晶表示装置を製造する際、ラビング時に微粒子がテーパー部表面から剥れ落ちて異物の原因となるといったおそれのない半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタとすることができる。
【００８５】
また、本実施態様によれば、反射光用領域にのみ光散乱層を形成することにより、光散乱層にセルギャップ調整機能を持たせることが可能となるため、別途セルギャップ調整層を形成する必要のないものとすることができる。
【００８６】
ここで、上記光散乱層のテーパー部の表面に露出した微粒子が存在しないとは、微粒子の直径の５０％以上が露出した微粒子が存在しないことをいう。
【００８７】
本実施態様において、上記光散乱層のテーパー部の表面に露出した微粒子が存在しないものとする手段としては、例えば光散乱層をフォトリソグラフィー法で形成する際、現像時おいて、現像液の濃度を高くする、現像時間を長くする、現像液の温度を上げる、または現像圧を高くする等の現像を強化する手段等を用いることができる。なお、これらの手段の詳細については、後述する「Ｂ．半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法」の強化現像工程の項に記載するので、ここでの説明は省略する。
【００８８】
また、本実施態様においては、着色層の直上に光散乱層が形成されていてもよく、また例えば図４に示すように、着色層２および光散乱層３の間にオーバーコート層６が形成されていてもよい。着色層の直上に光散乱層が形成されている場合、着色層の開口部内にも光散乱層が形成され、その部分の光散乱層の膜厚を厚いものとすることができるため、光散乱層内に含有される微粒子の含有量が多くなり、より高い光散乱機能を付与することができる。また、上記着色層および上記光散乱層の間にオーバーコート層が形成されている場合、透過光用領域において着色層表面からの溶出物による液晶の汚染防止や、さらに、透過光用領域および反射光用領域の着色層の平坦化が可能となる。
【００８９】
なお、本実施態様に用いられる光散乱層、オーバーコート層、着色層、透明基板およびブラックマトリクスについては、上述した第１実施態様の第１の態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９０】
また、本実施態様においては、上記光散乱層上に配向膜が形成されていてもよい。上記配向膜の材料に関しては、一般的なものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００９１】
Ｂ．半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法
次に、本発明の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法について説明する。本発明の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法は、透明基板と、上記透明基板上に形成され、かつ開口部が形成された着色層と、上記着色層上にパターン状に形成され、透明樹脂中に微粒子を分散させてなる光散乱層とを有し、上記透明基板と、上記開口部を有する上記着色層と、上記光散乱層とが積層された領域を反射光用領域として用い、上記透明基板と、上記開口部を有さない上記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタを製造する半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法であって、上記反射光用領域の上記着色層上にフォトリソグラフィー法により光散乱層を形成する光散乱層形成工程を有し、上記光散乱層形成工程が、上記光散乱層のテーパー部の表面に露出した微粒子を、現像を強化することにより取り除く強化現像工程を含む工程であることを特徴とするものである。
【００９２】
本発明においては、一般的なフォトリソグラフィー法に用いられる現像条件よりも強化した現像条件を用いて行われる強化現像工程を行うことにより、上記光散乱層のテーパー部の表面に露出した微粒子を取り除くことができるため、液晶表示装置を製造する際に行われるラビング時に微粒子がテーパー部表面から剥がれ落ちるといったおそれのないものとすることができる。したがって、製造時において、剥れ落ちた微粒子による異物の発生等の不具合が発生することなく、高品質な半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタを製造することが可能となるのである。
【００９３】
また、本発明により製造されるカラーフィルタは、着色層の直上に光散乱層が形成されていてもよく、また例えば図４に示すように、着色層２および光散乱層３の間にオーバーコート層６が形成されていてもよい。着色層の直上に光散乱層が形成されている場合、着色層の開口部内に形成される光散乱層の膜厚が厚くなるため、光散乱層内全体の微粒子の含有量が多くなり、より高い光散乱機能を発揮させることができる。また、上記着色層および上記光散乱層の間にオーバーコート層が形成されている場合、透過光用領域においては、着色層表面が露出することがないため、着色層による液晶汚染の防止や、さらには、透過光用領域および反射光用領域の着色層の平坦化が可能となる。
【００９４】
なお、本発明のカラーフィルタの製造方法を用いることにより、上述した「Ａ．半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタ」の第２実施態様のカラーフィルタを形成することが可能である。
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法について、詳しく説明する。
【００９５】
１．光散乱層形成工程
本発明に用いられる光散乱層形成工程は、上記反射光用領域の上記オーバーコート層上にフォトリソグラフィー法により光散乱層を形成する工程であり、上記光散乱層のテーパー部の表面に露出した微粒子を、現像を強化することにより取り除く強化現像工程を含む工程である。
【００９６】
このような光散乱層形成工程としては、フォトリソグラフィー法が用いられ、かつ上記強化現像工程を含むものであれば特に限定されるものではなく、必要に応じて他の工程を適宜有するものとすることができる。例えば上記強化現像工程の前に、光散乱層形成用塗工液をオーバーコート層上に塗布し、光散乱層形成用塗工液の塗膜を形成する塗膜形成工程と、光散乱層形成用塗工液の塗膜をフォトマスクを介して露光する露光工程とを有し、上記強化現像工程の後に光散乱層を焼成する焼成工程を有するものとすることができる。
以下、本発明に用いられる各工程について詳しく説明する。
【００９７】
（１）塗膜形成工程
本発明に用いられる塗膜形成工程は、例えば、感光性樹脂および微粒子を含有する光散乱層形成用塗工液を、スピンコート法やダイコート法等、一般的な塗布方法でオーバーコート層上に塗布する方法等を用いる工程とすることができる。また、必要に応じて、塗布した光散乱層形成用塗工液をプリベーク等してもよい。
【００９８】
なお、本工程に用いられる感光性樹脂および微粒子については、上述した「Ａ．半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタ」の第１実施態様の第１の態様に記載したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００９９】
（２）露光工程
本発明に用いられる露光工程は、例えば、フォトマスクを介して紫外線等の光エネルギーを照射する方法等を用いて、パターン状に露光する工程とすることができる。本工程により照射される光エネルギーや、光エネルギーの照射方法等については、上記光散乱層形成用塗工液中に含有される感光性樹脂の種類等に応じて決定され、一般的なカラーフィルタの光散乱層を形成する際と同様とすることができる。
【０１００】
（３）強化現像工程
本発明に用いられる強化現像工程は、上記露光工程後に、強化した現像条件を用いて現像を行うことにより、露光パターンに応じた除去部分の除去と共に、光散乱層のテーパー部の表面に露出した微粒子を取り除く工程である。
【０１０１】
本工程において、現像を強化する方法としては、上記光散乱層のテーパー部の表面に露出した微粒子を取り除くことが可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えば現像液の濃度を高くする、現像時間を長くする、現像液の温度を上げる、および現像圧を高くする方法等を挙げることができる。なお、これらの方法は、組み合わせて使用することもできる。
【０１０２】
現像液の濃度を高くする場合、具体的な現像液の濃度としては、現像液の種類に応じて適宜選択されるものであるが、例えばＫＯＨ水溶液を用いた場合、０．０５質量％〜０．５０質量％の範囲内が好ましく、中でも０．１０質量％〜０．４０質量％の範囲内、特に０．１０質量％〜０．２０質量％の範囲内が好ましい。現像液の濃度が低すぎると、光散乱層のテーパー部の表面から微粒子を取り除くことが困難となる場合があるからである。また、現像液の濃度が高すぎると、光散乱層のテーパー部表面の微粒子だけでなく、テーパー部表面の透明樹脂や平坦部の微粒子等が除去されるおそれがあるからである。
【０１０３】
また、現像時間を長くする場合、具体的な現像時間としては、現像液の種類に応じて適宜選択されるものであるが、例えば３０秒〜１５０秒の範囲内が好ましく、中でも６０秒〜１２０秒の範囲内、特に８０秒〜１００秒の範囲内が好ましい。現像時間が短すぎると、光散乱層のテーパー部の表面に、露出した微粒子が残存してしまう場合があるからである。また、現像時間が長すぎると、残すべき箇所の除去まで行われてしまうおそれがあるからである。
【０１０４】
さらに、現像液の温度を上げる場合、具体的な温度としては、２３℃〜３５℃の範囲内が好ましく、特に２５℃〜３０℃の範囲内が好ましい。温度が低すぎると、光散乱層のテーパー部表面に露出した微粒子の除去が不十分となる場合があるからである。また、温度が高すぎると、光散乱層の目的以外の部分まで除去されてしまう可能性があるからである。
【０１０５】
さらにまた、現像圧を高くする場合、具体的な圧力としては、１．５ｋｇｆ／ｃｍ２〜４．０ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲内が好ましく、特に２．０ｋｇｆ／ｃｍ２〜３．０ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲内が好ましい。現像圧が低すぎると、光散乱層のテーパー部表面の露出した微粒子の除去が困難となり、ラビングの際の不具合を回避できないからである。また、現像圧が高すぎると、光散乱層の残すべき部分の透明樹脂まで除去される場合があるからである。
【０１０６】
なお、本工程により得られる光散乱層に関しては、上述した「Ａ．半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタ」の第２実施態様に記載したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１０７】
（４）焼成工程
本発明に用いられる焼成工程は、上記強化現像工程の後の光散乱層を焼成する工程であるが、焼成条件としては、一般的な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法におけるポストベーク（焼成）の条件と同様とすることができる。
【０１０８】
２．その他の工程
本発明の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法は、上記光散乱層形成工程の前後に必要に応じて他の工程を有していてもよい。
【０１０９】
他の工程としては、例えば透明基板上にブラックマトリクスを形成するブラックマトリクス形成工程や、透明基板およびブラックマトリクス上に着色層を形成する着色層形成工程、所定の位置に柱状スペーサを形成する柱状スペーサ形成工程、カラーフィルタの最表面に配向膜を形成する配向膜形成工程等が挙げられる。また、オーバーコート層を形成する場合、着色層上にオーバーコート層を形成する工程があってもよい。
このような各工程については、一般的な横型電界駆動方式の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造におけるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１１０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１１１】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。
【０１１２】
[実施例１]
（ブラックマトリクスの形成）
透明基板として、３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板（コーニング社製１３１７ガラス）を準備した。この透明基板を定法にしたがって洗浄し、透明基板上に感光性レジスト（東京応化工業（株）製  ＤＮ８３）を塗布し、所定のマスクを介して露光し、次いで現像および焼成を行い、図５に示すように、１画素の開口サイズ３５×１２０μｍ（ｅ×ｆ）の格子状の樹脂製ブラックマトリクスを形成した。また、このブラックマトリクスの膜厚は１．３μｍ、線幅１５μｍ（図５中、ｇで示される幅）、３０μｍ（図５中、ｈで示される幅）とした。
【０１１３】
（赤色着色層の形成）
上記透明基板およびブラックマトリクス上に、下記組成の赤色着色層用の着色層形成用塗工液（ネガ型感光性樹脂組成物）をスピンコート法により塗布した。続いて、上記赤色パターン用のフォトマスクを用いて露光、現像した。その後、焼成することにより膜厚１．８μｍ、開口部の線幅３０μｍ（図５中、ｉで示される幅）の赤色着色層を形成した。
【０１１４】
〈赤色着色層形成用塗工液〉
・赤色顔料（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  クロモフタルレッドＡ２Ｂ）                                                                  ・・・４．８重量部
・黄色顔料（ＢＡＳＦ社製  パリオトールイエローＤ１８１９）    ・・・１．２重量部
・分散剤（ビックケミー社製  ディスパービック１６１）          ・・・３．０重量部
・モノマー（サートマー社製  ＳＲ３９９）                      ・・・４．０重量部
・ポリマーＩ                                                  ・・・５．０重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）  ・・・１．４重量部
・（２，２´−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４´，５´−テトラフェニル−１，２´−ビイミダゾール）                                      ・・・０．６重量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート          ・・・８０．０重量部
＊ポリマーＩは、ベンジルメタクリレート：スチレン：アクリル酸：２−ヒドロキシエチルメタクリレート＝１５．６：３７．０：３０．５：１６．９（モル比）の共重合体１００モル％に対して、２‐メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを１６．９モル％付加したものであり、重量平均分子量は４２５００である。
【０１１５】
（緑色着色層の形成）
上記赤色着色層が形成された透明基板上に、下記組成の緑色着色層用の着色層形成用塗工液（ネガ型感光性樹脂組成物）を用いて、赤色着色層と同様の方法により、膜厚１．８μｍ、開口部の線幅３０μｍ（図５中、ｉで示される幅）の緑色着色層を形成した。
【０１１６】
〈緑色着色層形成用塗工液〉
・緑色顔料（アビシア社製  モナストラルグリーンθＹ−Ｃ）      ・・・４．２重量部
・黄色顔料（ＢＡＳＦ社製  パリオトールイエローＤ１８１９）    ・・・１．８重量部
・分散剤（ビックケミー社製  ディスパービック１６１）          ・・・３．０重量部
・モノマー（サートマー社製  ＳＲ３９９）                      ・・・４．０重量部
・ポリマーＩ                                                  ・・・５．０重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）  ・・・１．４重量部
・（２，２´−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４´，５´−テトラフェニル‐１，２´−ビイミダゾール）                                      ・・・０．６重量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート          ・・・８０．０重量部
【０１１７】
（青色着色層の形成）
上記赤色着色層および緑色着色層が形成された透明基板上に、下記組成の青色着色層用の着色層形成用塗工液（ネガ型感光性樹脂組成物）を用いて、赤色着色層と同様の方法により、膜厚１．８μｍ、開口部の線幅３０μｍ（図５中、ｉで示される幅）の青色着色層を形成した。
【０１１８】
〈青色着色層形成用塗工液〉
・青色顔料（ＢＡＳＦ社製  ヘイオゲンブルーＬ６７００Ｆ）      ・・・６．０重量部
・顔料誘導体（アビシア社製  ソルスパース６０００）            ・・・０．６重量部
・分散剤（ビックケミー社製  ディスパービック１６１）          ・・・２．４重量部
・モノマー（サートマー社製  ＳＲ３９９）                      ・・・４．０重量部
・ポリマーＩ                                                  ・・・５．０重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）  ・・・１．４重量部
・（２，２´−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４´，５´−テトラフェニル−１，２´−ビイミダゾール）                                      ・・・０．６重量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート          ・・・８０．０重量部
【０１１９】
（光散乱層の形成）
上記各色の着色層上に、下記組成の光散乱層形成用塗工液（ネガ型感光性樹脂組成物）をスピンコート法により塗布した。続いて、上記光散乱層パターン用のフォトマスクを用いて露光、現像した。その後、焼成することにより反射光用領域のみに光散乱層を形成した。なお、着色層の開口部内に形成された光散乱層の中心部の平均膜厚は４．２μｍとし、テーパー部を含む光散乱層の線幅は６０μｍ（図５中、ｊで示される幅）とした。
【０１２０】
〈光散乱層形成用塗工液〉
・アクリル系樹脂（日本化薬（株）ＫＡＹＡＲＡＤ  ＰＥＴ．３０）  ・・・２１重量部
・メラミンビーズ（平均粒径１．３μｍ）                            ・・・５重量部
・イルガキュア１８４（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）      ・・・４重量部
・ポリエチレングリコールモノエチルアセテート                    ・・・７０重量部
【０１２１】
（被覆層の形成）
上記光散乱層および着色層上に、下記組成の被覆層形成用塗工液（ネガ型感光性樹脂組成物）をスピンコート法により塗布した。続いて、上記被覆層パターン用のフォトマスクを用いて露光、現像した。その後、焼成することにより反射光用領域および透過光用領域の全面に渡って被覆層を形成した。なお、反射光用領域の被覆層の膜厚は０．８μｍ、透過光用領域の被覆層の膜厚は１．２μｍとし、反射光用領域と透過光用領域との段差は２．０μｍであった。
【０１２２】
〈被覆層形成用塗工液〉
・メタクリル酸メチル−スチレン−メタクリル酸共重合体            ・・・４２重量部
・エピコート１８０ｓ７０（三菱油化シェル（株）製）              ・・・１８重量部
・ペンタエリスリトールペンタアクリレート                        ・・・３２重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）        ・・８重量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート            ・・・３００重量部
【０１２３】
[実施例２]
（ブラックマトリクスおよび着色層の形成）
実施例１と同様にして、図５に示すように、格子状のブラックマトリクスおよび着色層を形成した。
【０１２４】
（オーバーコート層の形成）
着色層上に、下記組成のオーバーコート層形成用塗工液（ネガ型感光性樹脂組成物）をスピンコート法により塗布した。続いて、上記オーバーコート層パターン用のフォトマスクを用いて露光、現像した。その後、焼成することにより着色層上全面に膜厚１．５μｍのオーバーコート層を形成した。
【０１２５】
〈オーバーコート層形成用塗工液〉
・メタクリル酸メチル−スチレン−メタクリル酸共重合体            ・・・４２重量部
・エピコート１８０ｓ７０（三菱油化シェル（株）製）              ・・・１８重量部
・ペンタエリスリトールペンタアクリレート                        ・・・３２重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）        ・・８重量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート            ・・・３００重量部
【０１２６】
<光散乱層の形成>
実施例１と同様の方法を用いて、反射光用領域のみに膜厚１．５μｍ、線幅６０μｍ（図５中、ｊで示される幅）の光散乱層を形成した。
【０１２７】
<被覆層の形成>
実施例１と同様の方法を用いて、光散乱層のテーパー部を含むエッジ部と、エッジ部間の平坦部とにのみ、光散乱層の平坦部上の膜厚０．５μｍ、線幅６０μｍ（図５中、ｊで示される幅）の被覆層を形成した。なお、反射光用領域と透過光用領域との段差は２．０μｍであった。
【０１２８】
[実施例３]
<着色層およびオーバーコート層の形成>
ブラックマトリクスを形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして透明基板上に開口部の線幅３０μｍ（図６中、ｉで示される幅）を有する着色層を形成した後、実施例２と同様にして着色層上にオーバーコート層を形成した。
【０１２９】
<光散乱層の形成>
実施例１と同様の方法を用いて、反射光用領域のみに膜厚２．０μｍ、線幅６０μｍ（図６中、ｊで示される幅）の光散乱層を形成した。
【０１３０】
<被覆層の形成>
光散乱層およびオーバーコート層上に、実施例１で用いたブラックマトリクスの形成材料（東京応化工業（株）製  ＤＮ８３）を塗布し、所定のマスクを介して露光し、次いで現像および焼成を行い、光散乱層のテーパー部を含むエッジ部のみに膜厚３．０μｍの被覆層を形成した。また、この被覆層の線幅については、図６に示すように、ｇで示される幅が１５μｍ、ｈで示される幅が３０μｍ、ｋで示される幅（反射光用領域と透過光用領域との境界）が１０μｍとした。また、この被覆層により区画される１画素の開口サイズは、３５×１２０μｍ（図６中で示されるｅ×ｆ）とした。
【０１３１】
[実施例４]
（ブラックマトリクスおよび着色層の形成）
実施例１と同様にして形成した。
【０１３２】
（光散乱層の形成）
現像条件を下記に示す条件に変更したこと以外は、実施例１と同様の方法を用いて、反射光用領域のみに、膜厚３．８μｍ（着色層の開口部内に形成された光散乱層の中心部の平均膜厚）、線幅６０μｍ（図５中、ｊで示される幅）の光散乱層を形成した。
<現像条件>
・現像液（ＫＯＨ水溶液）の濃度：０．１５質量％
・現像時間：１００秒
・現像液の温度：３０℃
・現像圧力：３．０ｋｇｆ／ｃｍ２
【０１３３】
[比較例]
（ブラックマトリクスおよび着色層の形成）
実施例１と同様にして形成した。
【０１３４】
（光散乱層の形成）
現像条件を下記に示す条件に変更したこと以外は、実施例１と同様の方法を用いて、反射光用領域のみに膜厚３．８μｍ（着色層の開口部内に形成された光散乱層の中心部の平均膜厚）、線幅６０μｍ（図５中、ｊで示される幅）の光散乱層を形成した。
<現像条件>
・現像液（ＫＯＨ水溶液）の濃度：０．０３質量％
・現像時間：２０秒
・現像液の温度：２０℃
・現像圧力：１．０ｋｇｆ／ｃｍ２
【０１３５】
[評価]
実施例１〜４および比較例で作製したカラーフィルタに配向膜を形成した後、ラビングを行った。その結果、実施例１〜４で作製したカラーフィルタでは微粒子の剥がれは発生しなかったが、比較例で作製したカラーフィルタでは微粒子の剥がれが発生した。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの他の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの他の例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタの他の例を示す概略断面図である。
【図５】本発明における実施例で形成した半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタを説明するための平面図である。
【図６】本発明における実施例で形成した半透過型横型電界駆動方式液晶表示装置用カラーフィルタを説明するための平面図である。
【符号の説明】
【０１３７】
１…透明基板
２…着色層
３…光散乱層
４…被覆層
ａ…開口部
ｂ…テーパー部
Ｘ…微粒子
ｒ…反射光用領域
ｔ…透過光用領域
【図１】
2008281772.tif 000003
【図２】
2008281772.tif 000004
【図３】
2008281772.tif 000005
【図４】
2008281772.tif 000006
【図５】
2008281772.tif 000007
【図６】
2008281772.tif 000008