(57)【要約】【課題】簡便に色再現性及び画像の優れた半透過反射型カラー液晶表示装置を製造し得る半透過反射型液晶表示装置用カラーフィルター及びその製造方法の提供。【解決手段】表面に凹部と凸部がマトリックス状に形成された基板上にカラーフィルター層が形成されてなる半透過反射型液晶表示装置用カラーフィルターであって、前記凹部が透過部に対応し、前記凸部が反射部に対応し、かつ前記凸部上に形成されたカラーフィルター層の厚みと、前記凹部上に形成されたカラーフィルター層の厚みとの比が、１：４〜１：２０であることを特徴とする半透過反射型液晶表示装置用カラーフィルター、及びその製造方法。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に凹部と凸部がマトリックス状に形成された基板上にカラーフィルター層が形成されてなる半透過反射型液晶表示装置用カラーフィルターであって、前記凹部が透過部に対応し、前記凸部が反射部に対応し、かつ前記凸部上に形成されたカラーフィルター層の厚みと、前記凹部上に形成されたカラーフィルター層の厚みとの比が、１：４〜１：２０であることを特徴とする半透過反射型液晶表示装置用カラーフィルター。
【請求項２】
カラーフィルター層の上面における前記凹部及び凸部の膜厚差が、２μｍ以下である請求項１に記載の半透過反射型液晶表示装置用カラーフィルター。
【請求項３】
表面に凹部と凸部がマトリックス状に形成された基板上にカラーフィルター用硬化性組成物を塗布した後、プリベーク処理を施して乾燥塗布膜を形成し、次いで露光用マスクを通して硬化用光の該乾燥塗布膜上への露光に際し、前記凸部上に形成され塗布膜の厚みと、前記凹部上に形成された塗布膜の厚みとの比が、ポストベーク後で１：４〜１：２０となるように凹部と凸部の露光量を変えて露光を施し、現像処理することを特徴とする半透過反射型液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色再現性及び画像の優れた半透過反射型カラー液晶表示装置を製造し得る半透過反射型液晶表示装置用カラーフィルター、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、液晶装置は、液晶それ自体が発光するのではなく、単に光の道筋を変えることによって表示等を行うものである。このため、液晶装置には、パネルに対して必ず何らかの形で光を入射させる構成が必要となり、この点において、他の方式を用いた表示装置、例えば、エレクトロルミネッセンス表示装置や、プラズマディスプレイなどとは大きく相違する。ここで、液晶装置において、パネルの裏側に設けられた光源等から入射した光がパネルを通過して観察側に出射するタイプは透過型と呼ばれる一方、観察側から入射した外光等がパネルによって反射して、観察側に出射されるタイプは反射型と呼ばれている。
【０００３】
近年、モバイル端末等の急速な普及に伴い、反射型液晶パネルが注目されているが、この反射型液晶パネルは外光を反射して表示を行なうため、屋外等の外光が強い環境では充分な表示性能が得られる一方、暗い屋内や夜間では視認性が極端に低下するという問題があった。
【０００４】
そこで、反射型液晶装置を応用し屋外と屋内を兼用できるものとして、いわゆる半透過反射型液晶装置が種々提案されている。この液晶装置は、明るい場所では通常の反射型と同様に外光を利用して反射型をメインとして利用する一方、暗い場所ではパネルの裏側に設けた光源を点灯させることにより、何れの場所でも視認可能とするものである。さらに、近年、携帯型電子機器やＯＡ機器などでは、カラー表示が要求されるため、半透過反射型の液晶装置にあってもカラー化が必要な場合が多い。
【０００５】
このような半透過反射型液晶装置は、通常バックライト構成を用いた場合に反射層（又は反射部ともいう）の一部に透過部を設け、この透過部を画素中央に四角形状で設けるような構造が一般的である（例えば特開平１０−３１９４２２号公報参照）。
しかしながら、上記半透過反射型液晶装置では、カラーフィルター層が透過時と反射時で同じ層厚であると、反射時と透過時とで光の吸収度合いが異なり、透過時と反射時とで色相が異なってしまうという問題があった。これは、反射時には、光がカラーフィルター層を往復するため、実質的なカラーフィルター層の厚みが、透過時の２倍となるということに起因するものと考えられる。この結果、例えば、反射率を優先して反射用の透過率の高いカラーフィルターを用いると、透過時に色が薄くなるという課題もあった。
【０００６】
これを解決するために、透過部のカラーフィルター層の厚みを、反射部のカラーフィルター層の厚みよりも大きくする方法が提案されている。
例えば、特開２０００１−２８１６４８号公報には、反射膜が配置されていない部分に、カラーフィルター層を形成した透過領域と、反射膜上にカラーフィルター層を形成した反射領域とを有し、透過部のカラーフィルター層の厚みを、反射部のカラーフィルター層の厚みを大きくした半透過反射型液晶表示パネルが記載されている。しかしながら、上記公報に記載の半透過反射型液晶表示パネルは、反射部又は透過部のいずれか一方にまずカラーフィルター層を設け、その後他方の部分にもカラーフィルター層を設けて製造されるものであり、カラーフィルターの製造工程が増加することになり、製造コスト面で問題があるものであった。また、出来上がった半透過反射型液晶表示パネルも、画像が十分とはいえないものであった。
【０００７】
また、特開２００１−７５０９１号公報には、凹凸構造を有する半透過層上にカラーフィルター層を形成し、反射層を有する凸部上のカラーフィルター層の厚みよりも、透過部（凹部）上のカラーフィルター層の厚みを厚く設定することにより、透過光の場合においても良好な色再現性を得る技術が記載されている。この技術は、基板上に凹凸を設け、凸部上に反射膜を形成し凹部を透過部とする面上にカラーフィルター用塗布液を塗布し、その液のレベリングにより凸部にある反射部上のカラーフィルター膜の膜厚を薄めに、凹部にある透過部のカラーフィルターの膜厚を厚めに形成できるようにしたものである。
【０００８】
しかしながら、上記の半透過反射型液晶表示装置では、透過部に対する凹部のカラーフィルター層の厚みは、凸部の厚さよりは厚くはなるものの、カラーフィルター層の凹凸はカラーフィルター塗布液の流動特性（レベリング特性）に依存しているために、その液特性の適正化のための工夫が必要であった。また液の特性以外にもカラーフィルター層の膜厚が塗布条件に大きく影響されるので、再現性良く特定の結果を得るには多大な検討が必要になる等の問題がある。
更に近年では、表示画像の画質の更なる向上が望まれており、特に半透過反射型液晶表示装置にあっては透過画像の色再現性の向上が望まれている。しかしながら、上記従来の半透過反射型液晶表示装置では、画像が充分とは言えなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上記課題を解決することにあり、簡便に色再現性に優れ、かつ画質の優れた半透過反射型カラー液晶表示装置用カラーフィルターを作成することのできる技術を提供することにある。特に、反射部と透過部に対向するカラーフィルター層を別個に作成するための露光や現像の回数を減らして工程を簡略化し、もって、製品コストの低減のみならず、得率を高めることのできる技術を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、透過部と反射部上のカラーフィルター層をそれぞれ特定の厚みとすることによって達成され得ることを見出し、本発明に到達したものである。
即ち、本発明の上記目的は下記の構成により達成されることが見出された。
【００１１】
（１）　表面に凹部と凸部がマトリックス状に形成された基板上にカラーフィルター層が形成されてなる半透過反射型液晶表示装置用カラーフィルターであって、前記凹部が透過部に対応し、前記凸部が反射部に対応し、かつ前記凸部上に形成されたカラーフィルター層の厚みと、前記凹部上に形成されたカラーフィルター層の厚みとの比が、１：４〜１：２０であることを特徴とする半透過反射型液晶表示装置用カラーフィルター。
【００１２】
（２）　カラーフィルター層の上面における前記凹部及び凸部の膜厚差が、２μｍ以下である上記（１）に記載の半透過反射型液晶表示装置用カラーフィルター。
【００１３】
（３）　表面に凹部と凸部がマトリックス状に形成された基板上にカラーフィルター用硬化性組成物を塗布した後、プリベーク処理を施して乾燥塗布膜を形成し、次いで露光用マスクを通して硬化用光の該乾燥塗布膜上への露光に際し、前記凸部上に形成され塗布膜の厚みと、前記凹部上に形成された塗布膜の厚みとの比が、ポストベーク（露光、現像によりカラーフィルター用パターンを形成後、そのパターンの硬化を促進させ、機械的強度を高めるための加熱処理）後で、１：４〜１：２０となるように凹部と凸部の露光量を変えて露光を施し、現像処理することを特徴とする半透過反射型液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のカラーフィルターは、表面に凹部と凸部がマトリックス状に形成された基板上にカラーフィルター層が形成されてなる半透過反射型液晶表示装置用カラーフィルターであり、前記凹部が透過部に対応し、前記凸部が反射部に対応し、かつ前記凸部上に形成されたカラーフィルター層の厚みと、前記凹部上に形成されたカラーフィルター層の厚みとの比が、１：４〜１：２０、好ましくは１：４．５〜１：１５、より好ましくは１：４．５〜１：１０であることを特徴とする。
【００１５】
また、カラーフィルター層の上面における前記凹部及び凸部の膜厚差が、２μｍ以下であるのが好ましく、より好ましくは１μｍ以下である。
【００１６】
本発明において、上記したカラーフィルターを製造する方法は、限定されるものではないが、好ましくは以下の方法が挙げられる。
凹部と凸部がマトリックス状に形成された基板上にカラーフィルター用硬化性組成物を塗布した後、プリベーク処理を施して乾燥塗布膜を形成し、次いで前記凸部上に形成され塗布膜の厚みと、前記凹部上に形成された塗布膜の厚みとの比が、ポストベーク後で１：４〜１：２０となるように凹部と凸部の露光量を変えて露光を行い、現像処理する方法である。
【００１７】
本願発明の実施態様は以下の記載に限定されるものではないが、より詳細なカラーフィルターの製造法は次の通りである。
カラーフィルター用硬化性組成物を溶剤に溶解し、スピンナー等により、まず適当な基板上に乾燥時の膜厚が０．５〜１０μｍ、好ましくは０．５〜３．０μｍになるように塗布し、８５℃のオーブンに２分間放置し平滑な塗膜を得る。
この塗膜に目的とする画像を形成するために、ネガマスクを通してカラーフィルター用硬化性組成物の感度を有する光（例えば、紫外線、高圧水銀灯からのｇ線、ｉ線、ｊ線など）を透過部及び反射部に対応して異なる露光量となるように作成されたマスクを通してパターン状に照射する。次いで、現像液の流液あるいは、シャワー中にさらし、未硬化部分を溶解させ、現像することにより、露光量に応じて残膜率の制御された、すなわち、少なくとも２種の膜厚を有する画像（カラーフィルター）が得られる。
【００１８】
カラーフィルター用硬化性組成物の現像に使用する現像液は特に制限はなく、従来公知の現像液を使用することができる。中でも、炭酸ソーダ系、水酸化カリウム、有機アルカリ系の現像液が本発明の目的を達成する上で好ましい。
【００１９】
二色以上のカラーフィルターを形成する場合には、更に必要に応じて、すなわち用いられるフィルターの色の数に応じて、上記工程を各色に対応した着色剤を含有するカラーフィルター用硬化性組成物をそれぞれ用いて繰り返すことにより、異なる色ごと（例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色又はＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の３色、など）にそれぞれ２種以上の膜厚を有するパターン状着色樹脂層を有するカラーフィルターを得ることができる。
【００２０】
本発明において用いられるカラーフィルター用硬化性組成物は、通常、主として後述する着色剤、アルカリ可溶性樹脂、重合性モノマー（光硬化性モノマー）及び光重合開始剤からなる組成物である。
【００２１】
光重合開始剤としては、特に限定されるものではなく、従来公知の数多くのものが使用できる。
例えば、ヘキサアリールビスイミダゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、アシルフォスフィン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、キサントン系化合物及びキノン系化合物などの光重合開始剤を使用できる。
【００２２】
以下に本発明で用いられる光重合開始剤について詳述する。
（Ｉ）ヘキサアリールビスイミダゾール系化合物は、ビスイミダゾール骨格の各イミダゾール環に芳香族環がそれぞれ３つずつ置換結合した化合物であり、具体的には、下記一般式（Ｉ−ａ）で表される化合物が挙げられる。
【００２３】
【化１】
2004037505.tif 000002
【００２４】
上記式（Ｉ−ａ）中、Ｘ１及びＸ２は同一でも異なっても良く、それぞれ水素原子、塩素原子又は臭素原子を表し、好ましくは水素原子又は塩素原子を表す。
具体例としては、下記に示す化合物を挙げることができる。
【００２５】
【化２】
2004037505.tif 000003
【００２６】
（ＩＩ）ベンゾフェノン系化合物としては、ベンゾフェノン、又は下記一般式（ＩＩ−ａ）で表される化合物が挙げられる。
【００２７】
【化３】
2004037505.tif 000004
【００２８】
式（ＩＩ−ａ）中、Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ同一でも異なっても良く、それぞれ水素原子、又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。炭素数１〜６のアルキル基としては、メチル、エチル、ブチル、イソプロピル等が挙げられる。
具体例としては、下記に示す化合物を挙げることができる。
【００２９】
【化４】
2004037505.tif 000005
【００３０】
（ＩＩＩ）アセトフェノン系化合物としては、特に下記一般式（ＩＩＩ−ａ）で表される化合物を好ましく用いることができる。
【００３１】
【化５】
2004037505.tif 000006
【００３２】
式（ＩＩＩ−ａ）中、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ同一でも異なっても良く、それぞれ水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。炭素数１〜６のアルキル基としては、メチル、エチル、ブチル、イソプロピル等が挙げられる。
（ＩＩＩ）アセトフェノン系化合物の具体例としては、下記に示す化合物が挙げられる。
【００３３】
【化６】
2004037505.tif 000007
【００３４】
（ＩＶ）アシルフォスフィン系化合物の具体例としては、下記に示すものを挙げることができる。
【００３５】
【化７】
2004037505.tif 000008
【００３６】
（Ｖ）ベンゾインエーテル系化合物としては、特に下記一般式（Ｖ−ａ）及び（Ｖ−ｂ）で表される化合物を好ましく用いることができる。
【００３７】
【化８】
2004037505.tif 000009
【００３８】
｛式（Ｖ−ａ）又は（Ｖ−ｂ）中、Ｒ７、Ｒ８及びＲ９は同じでも異なっていてもよく、それぞれ炭素数１〜６のアルキル基を表す。｝
具体的には、Ｒ７、Ｒ８及びＲ９が示すアルキル基としては、メチル、エチル、ブチル、イソプロピル等が挙げられる。
（Ｖ）ベンゾインエーテル系化合物の具体例としては、下記に示す化合物が挙げられる。
【００３９】
【化９】
2004037505.tif 000010
【００４０】
（ＶＩ）キサントン系化合物としては、特に下記一般式（ＶＩ−ａ）で表される化合物を好ましく用いることができる。
【００４１】
【化１０】
2004037505.tif 000011
【００４２】
｛式（ＶＩ−ａ）中、Ｒ１０及びＲ１１は同一でも異なっても良く、それぞれ水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。｝
具体的には、Ｒ１０及びＲ１１が示す炭素数１〜６のアルキル基としては、メチル、エチル、ブチル、イソプロピル等が挙げられる。
（ＶＩ）キサントン系化合物の具体例としては、下記に示す化合物が挙げられる。
【００４３】
【化１１】
2004037505.tif 000012
【００４４】
（ＶＩＩ）キノン系化合物としては、特に下記一般式（ＶＩＩ−ａ）で表される化合物を好ましく用いることができる。
【００４５】
【化１２】
2004037505.tif 000013
【００４６】
｛式（ＶＩＩ−ａ）中、Ｒ１２及びＲ１３は同一でも異なっても良く、それぞれ水素原子、ハロゲン原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。｝
具体的には、Ｒ１２及びＲ１３が示すハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子等が挙げられ、炭素数１〜６のアルキル基としては、メチル、エチル、ブチル、イソプロピル等が挙げられる。
（ＶＩＩ）キノン系化合物の具体例としては、下記に示す化合物が挙げられる。
【００４７】
【化１３】
2004037505.tif 000014
【００４８】
中でも、本発明の目的を達成する上で好ましい光重合開始剤は、ヘキサアリールビスイミダゾール系化合物及びベンゾフェノン系化合物から選択される化合物であり、さらに、ヘキサアリールビスイミダゾール系化合物から選択された少なくとも１種の化合物とベンゾフェノン系化合物から選択される少なくとも１種の混合物であるとさらに好ましい。
【００４９】
ヘキサアリールビスイミダゾール系化合物のなかでも、上記一般式（Ｉ−ａ）で表される化合物が特に好ましく、またベンゾフェノン系化合物の中でも、上記一般式（ＩＩ−ａ）で表される化合物が特に好ましい。
また、アセトフェノン系化合物としては、上記一般式（ＩＩＩ−ａ）で表される化合物が好ましく、キサントン系化合物としては、上記一般式（ＶＩ−ａ）で表される化合物が好ましい。
光重合開始剤の使用量は特に限定的ではないが、組成物全質量に対して好ましくは０．１〜２０質量％、より好ましくは１〜１０質量％含まれるように使用される。
【００５０】
重合性モノマーとしては、少なくとも１個の付加重合可能なエチレン基を有する、常圧下で１００℃以上の沸点を持つエチレン性不飽和基を持つ化合物であることが好ましい。
【００５１】
少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基をもち、沸点が常圧で１００℃以上の化合物としては、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、等の単官能のアクリレートやメタアクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（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、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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイロキシエチル）イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後（メタ）アクリレート化したもの、特公昭４８−４１７０８号公報、特公昭５０−６０３４号公報、特開昭５１−３７１９３号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類、特開昭４８−６４１８３号公報、特公昭４９−４３１９１号公報、特公昭５２−３０４９０号公報に記載されているポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレートを挙げることが出来る。更に、日本接着協会誌Ｖｏｌ．２０、Ｎｏ．７、３００〜３０８頁に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用できる。
【００５２】
また、下記一般式（Ｂ−１）あるいは（Ｂ−２）で示される化合物も使用することができる。
【００５３】
【化１４】
2004037505.tif 000015
【００５４】
｛式（Ｂ−１）、（Ｂ−２）中、Ｂは、各々独立に、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）−及び−（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｏ）−のいずれかを表し；Ｘは、各々独立に、アクリロイル基、メタクリロイル基及び水素原子のいずれかを表し、しかも、式（Ｂ−１）中、アクリロイル基及びメタクリロイル基の合計は５個又は６個であり、式（Ｂ−２）中のそれは３個又は４個であり；ｎは，各々独立に０〜６の整数を表し、しかも各ｎの合計は３〜２４であり；ｍは、各々独立に０〜６の整数を表し、しかも各ｍの合計は２〜１６である。｝
【００５５】
これらの放射線重合性モノマー又はオリゴマーは、本発明のカラーフィルター用硬化性組成物が放射線の照射を得て接着性を有する塗膜を形成し得るならば、本発明の目的及び効果を損なわない範囲で任意の割合で使用できる。使用量はカラーフィルター用硬化性組成物の全固形分に対し５〜９０質量％、好ましくは１０〜５０質量％である。
【００５６】
カラーフィルター用硬化性組成物に使用できるアルカリ可溶性樹脂としては、線状有機高分子重合体で、有機溶剤に可溶で、弱アルカリ水溶液で現像できるものが好ましい。このような線状有機高分子重合体としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマー、例えば特開昭５９−４４６１５号公報、特公昭５４−３４３２７号公報、特公昭５８−１２５７７号公報、特公昭５４−２５９５７号公報、特開昭５９−５３８３６号公報、特開昭５９−７１０４８号公報等に記載されているようなメタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等であり、また同様に側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体がある。この他に水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたものなども有用である。特にこれらのなかでベンジル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリル酸共重合体やベンジル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリル酸／および他のモノマーとの多元共重合体が好適である。この他に水溶性ポリマーとして、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニルピロリドンやポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール等も有用である。
【００５７】
また、特開平７−１４０６５４号公報に記載の２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート／ポリスチレンマクロモノマー／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、２−ヒドロキシエチルメタアクリレート／ポリスチレンマクロモノマー／メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、２−ヒドロキシエチルメタアクリレート／ポリスチレンマクロモノマー／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体などが挙げられる。
上記アルカリ可溶性樹脂の組成物中の添加量としては、組成物全質量に対して５〜９０質量％が好ましく、より好ましくは１０〜６０質量％である。
【００５８】
本発明で使用されるカラーフィルター用硬化性組成物に用いることができる着色剤としては、従来公知の種々の染料、無機顔料または有機顔料を一種又は二種以上、また、カーブンブラックなどを用いることができる。
【００５９】
本発明で使用できる染料は、特に制限はなく、従来カラーフィルター用として公知の染料が使用できる。例えば特開昭６４−９０４０３号公報、特開昭６４−９１１０２号公報、特開平１−９４３０１号公報、特開平６−１１６１４号公報、特登２５９２２０７号、米国特許４８０８５０１号明細書、米国特許５６６７９２０号明細書、米国特許５０５９５０号明細書、米国特許５６６７９２０号明細書、特開平５−３３３２０７号公報、特開平６−３５１８３号公報、特開平６−５１１１５号公報、特開平６−１９４８２８号公報等に開示されている色素が使用できる。化学構造としては、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系等の染料が使用できる。特に、カラーフィルター用硬化性組成物は比較的低温での硬化が可能なので、顔料に比較して耐熱性に劣る染料であっても硬化膜に耐久性を付与するためのポスト・ベークの際の高温度下にさらされても分解等の問題を軽減することができる。
【００６０】
無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩等で示される金属化合物であり、具体的には鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、および前記金属の複合酸化物を挙げることができる。
【００６１】
有機顔料としては、Ｃ．　Ｉ．　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１１，　２４，　３１，　５３，　８３，　８５，　９９，　１０８，　１０９，　１１０，　１３８，　１３９，　１５０，　１５１，　１５４，　１６７，　１８５、Ｃ．　Ｉ．　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｏｒａｎｇｅ　３６，　３８，　４３，　７１、Ｃ．　Ｉ．　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　１０５，　１２２，　１４９，　１５０，　１５５，　１７１，　１７５，　１７６，　１７７，　２０９，　２２４，　２４２，　２５４、Ｃ．　Ｉ．　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｖｉｏｌｅｔ　１９，　２３，　３２，　３９、Ｃ．　Ｉ．　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　１，　２，　１５，　１６，　２２，　６０，　６６，　１５：３，　１５：６、Ｃ．　Ｉ．　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｇｒｅｅｎ　７，　３６，　３７、Ｃ．　Ｉ．　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｒｏｗｎ　２５，　２８、Ｃ．　Ｉ．　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌａｃｋ　１，　７、カーボンブラック等を挙げることができる。
【００６２】
これら有機顔料は、単独もしくは色純度を上げるため種々組合せて用いることができる。具体例を以下に示す。赤の顔料としては、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料単独または、それらの少なくとも一種とジスアゾ系黄色顔料またはイソインドリン系黄色顔料との混合が用いられる。例えばアントラキノン系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、ペリレン系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５５が挙げられ、色再現性の点でＣ．Ｉ．ピグメントイエロー８３またはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９との混合が良好である。赤色顔料と黄色顔料の質量比は、１００：５から１００：５０が良好である。この範囲において、４００ｎｍから５００ｎｍの光透過率を抑え、色純度を上げることができ、好ましい。またＮＴＳＣ目標色相からのずれも小さく、好ましい。特に１００：１０より１００：３０の範囲が最適である。
【００６３】
緑の顔料としては、ハロゲン化フタロシアニン系顔料単独又は、ジスアゾ系黄色顔料、キノフタロン系黄色染料またはイソインドリン系黄色顔料との混合が用いられ、例えばＣ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、３７とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、１３８、１３９との混合が好ましい。緑顔料と黄色顔料の質量比は、１００：５〜１００：１００が好ましい。この範囲内において、４００ｎｍから４５０ｎｍの光透過率を抑え、良好な色純度を得ることができる。また、ＮＴＳＣ目標色相からのずれも小さく、好ましい。特に１００：５〜１００：５０の範囲が最適である。
【００６４】
青の顔料としては、フタロシアニン系顔料単独又は、ジオキサジン系紫色顔料との混合が用いられ、例えばＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６とＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３との混合が好ましい。青色顔料と紫色顔料の質量比は、１００：０〜１００：５０が好ましい。この範囲内において、４００ｎｍから４２０ｎｍの光透過率を抑え、色純度を上げることができ、またＮＴＳＣ目標色相からのずれも小さく、好ましい。特に１００：０より１００：２０の範囲が最適である。
【００６５】
更に上記の顔料をアクリル系樹脂、マレイン酸系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー及びエチルセルロース樹脂等に微分散させた粉末状加工顔料を用いることにより分散性及び分散安定性の良好な顔料含有感光樹脂を得ることが出来る。
【００６６】
また、ブラックマトリックス用の顔料としては、カーボン、酸化チタン、酸化鉄、単独又は、混合が用いられカーボンと酸化チタンの場合が好ましい。質量比は、１００：５から１００：４０の範囲が好ましい。この範囲内において長波長の光透過率が小さく、また分散安定性も良好である。
【００６７】
本発明で使用されるカラーフィルター用硬化性組成物には、更に増感剤を併用することができる。
その具体例として、９−フルオレノン、２−クロロ−９−フルオレノン、２−メチル−９−フルオレノン、９−アントロン、２−ブロモ−９−アントロン、２−エチル−９−アントロン、９，１０−アントラキノン、２−エチル−９，１０−アントラキノン、２−ｔ−ブチル−９，１０−アントラキノン、２，６−ジクロロ−９，１０−アントラキノン、ベンジル、ジベンザルアセトン、ｐ−（ジメチルアミノ）フェニルスチリルケトン、ｐ−（ジメチルアミノ）フェニル−ｐ−メチルスチリルケトン、ベンゾアントロン等や特公昭５１−４８５１６号公報記載のベンゾチアゾール系化合物が挙げられる。
【００６８】
カラーフィルター用硬化性組成物を調製する際に使用する溶剤としては、エステル類、例えば酢酸エチル、酢酸−ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、３−オキシプロピオン酸メチル、３−オキシプロピオン酸エチルなどの３−オキシプロピオン酸アルキルエステル類；３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、２−オキシプロピオン酸メチル、２−オキシプロピオン酸エチル、２−オキシプロピオン酸プロピル、２−メトキシプロピオン酸メチル、２−メトキシプロピオン酸エチル、２−メトキシプロピオン酸プロピル、２−エトキシプロピオン酸メチル、２−エトキシプロピオン酸エチル、２−オキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−オキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、２−メトキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−エトキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、２−オキソブタン酸メチル、２−オキソブタン酸エチル等：エーテル類、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート等；ケトン類、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン等；芳香族炭化水素類、例えばトルエン、キシレン等が挙げられる。
【００６９】
これらのうち、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、２−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等が好ましく用いられる。
【００７０】
これら溶剤は、単独で用いてもあるいは２種以上組み合わせて用いてもよい。本発明で使用されるカラーフィルター用硬化性組成物は、上記主要成分、さらに必要に応じて用いられるその他の添加剤を溶媒と混合し各種の混合機、分散機を使用して混合分散することによって調製することができる。
【００７１】
尚、本発明で使用される基板は、特に限定されないが、ガラス板、プラスチックス板、アルミ板、撮像素子用シリコンウエハ等の電子部品の基材、ＣｒＢＭ（ブラックマトリックス）付基板、樹脂ＢＭ（ブラックマトリックス）付基板、さらには透明樹脂板、樹脂フィルム、ブラウン管表示面、撮像感の受光面、ＣＣＤ、ＢＢＤ、ＣＩＤ、ＢＡＳＩＳ等の固体撮像素子が形成されたウエハー、薄膜半導体を用いた密着型イメージセンサー、液晶ディスプレー面、カラー電子写真用感光体、エレクトロクロミィー（ＥＣ）表示装置の基板などが挙げられる。また、基板にカラーフィルター層との接着性を向上させるために高密着処理を施すことが好ましい。具体的には、基板上に予めシランカップリング剤等で薄く塗布した後にカラーフィルター用硬化性組成物のパターンを形成するか、あるいは予めカラーフィルター用硬化性組成物中にシランカップリング剤を含有させてカラーフィルターを形成してもよい。
【００７２】
基板上に凹凸を形成するには、以下に挙げる方法が知られている。即ち、基板上に光硬化性樹脂を塗布し、その塗布膜上に凹凸のパターン露光を行い、次いで、現像、膜の効果のためのポストベークを行う方法（レジスト法）、基板上に樹脂膜を形成し、その樹脂膜をスパッタリングすることによって凹凸を形成する方法（スパッタリング法）、凹凸パターンを印刷により基板上に転写することで凹凸を形成する方法（印刷法）等で基板上に凹凸を形成させることができる。
【００７３】
本発明のカラーフィルターは、透過部と反射部を有するいわゆる半透過反射型液晶表示装置であればいずれの態様のものであっても適用することができる。
【００７４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例に示す「部」は特に断らない限り「質量部」を表す。
【００７５】
＜透明凹凸基板の作成＞
感光性樹脂組成物
ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（８０／２０ｗｔ％）　１０．８部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート　　　　　　　　１０．３部
光重合開始剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．５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　　　　７８．４部
上記感光性樹脂組成物をカラーフィルター用ガラス基板にスピンコート塗布し、８５℃で１２０秒ホットプレートにてブリベーク処理し、２．４μｍの塗膜を得た。
次いで、２．５Ｋｗの超高圧水銀灯を使用し、マスクを通し１００ｍＪ／ｃｍ２の露光量を照射した。
その後、現像液ＣＤ（富士フイルムアーチ株式会社製）の１０％希釈液で３０℃、４０秒現像し、図１に示されるような凹凸パターンを形成した。（なお、図１において、凹部は未露光部、凸部は露光部にそれぞれ対応する。）
次いで、２３０℃で６０分ポストベーク処理を行い、パターン部２．０μｍの凹凸基板を作成した。
【００７６】
＜半透過用カラーフィルターの作成＞
上記凹凸基板上に、半透過用カラーフィルター感光性樹脂組成物レッド（Ｒ組成物）、グリーン（Ｇ組成物）、ブルー（Ｂ組成物）を使用してレッド、グリーン、ブルーの画素を下記の如く形成した。
（レッド画素の形成）
Ｒ組成物をスピンコートで塗布し、８５℃で１２０秒ホットプレートにてブリベーク処理し、塗膜を得た。
次いで、２．５Ｋｗの超高圧水銀灯を使用し、マスクを通し凹部に１０００ｍＪ／ｃｍ２、凸部に２００ｍＪ／ｃｍ２の露光量を照射した。
その後、現像液ＣＤ（富士フイルムアーチ株式会社製）の１０％希釈液で３０℃、６０秒現像し、パターンを形成した。
次いで、２２０℃で２０分ポストベーク処理を行った。得られた凹部の色層膜厚１．６μｍ、凸部の色層膜厚０．４μｍであった。
上記手順と同様な方法で、グリーン画素及びブルー画素をそれぞれ形成した。
【００７７】
半透過用カラーフィルター感光性樹脂組成物レッド（Ｒ組成物）、グリーン（Ｇ組成物）、ブルー（Ｂ組成物）は下記の様に作成した。
【００７８】
（レッド顔料分散液の作成）
下記の組成を混合し、その液を平均粒子径０．３ｍｍのジルコニアビーズでビーズ分散機を用いて分散することにより、レッド顔料分散液を調製した。
ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（８０／２０ｗｔ％）　１２部
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ　２５４　　　　　　　　　１８部
分散剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２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　　　　６８部
【００７９】
（イエロー顔料分散液の作成）
下記の組成を混合し、その液を平均粒子径０．３ｍｍのジルコニアビーズでビーズ分散機を用いて分散することにより、イエロー顔料分散液を調製した。
ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（８０／２０ｗｔ％）　１２部
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１３９　　　　　　１８部
分散剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２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　　　　６８部
【００８０】
（グリーン顔料分散液の作成）
下記の組成を混合し、その液を平均粒子径０．３ｍｍのジルコニアビーズでビーズ分散機を用いて分散することにより、グリーン顔料分散液を調製した。
メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（８０／２０ｗｔ％）　　１２部
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｇｒｅｅｎ　３６　　　　　　　　１８部
分散剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２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　　　　６８部
【００８１】
（ブルー顔料分散液の作成）
下記の組成を混合し、その液を平均粒子径０．３ｍｍのジルコニアビーズでビーズ分散機を用いて分散することにより、ブルー顔料分散液を調製した。
メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（８０／２０ｗｔ％）　　１２部
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ　１５：６　　　　　　　１８部
分散剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２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　　　　６８部
【００８２】
次いで、下記組成のＲ組成物、Ｇ組成物及びＢ組成物をそれぞれ作成した。
（Ｒ組成物）
上記レッド顔料分散液　　　　　　　　　　　　　　　　　　３２．４部
上記イエロー顔料分散液　　　　　　　　　　　　　　　　　　３．４部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート　　　　　　　　　８．７６部
光重合開始剤（Ｉ−１）　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．６部
光重合開始剤（ＩＩ−１）　　　　　　　　　　　　　　　　　０．５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　　　　５１．７部
（Ｇ組成物）
上記グリーン顔料分散液　　　　　　　　　　　　　　　　　２０．６部
上記イエロー顔料分散液　　　　　　　　　　　　　　　　　　６．０部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート　　　　　　　　　９．６部
光重合開始剤（Ｉ−１）　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．６部
光重合開始剤（ＩＩ−１）　　　　　　　　　　　　　　　　　０．５部
ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（８０／２０ｗｔ％）　　４．８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　　　　５７．９部
（Ｂ組成物）
上記ブルー顔料分散液　　　　　　　　　　　　　　　　　　２９．２部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート　　　　　　　　　９．６部
光重合開始剤（Ｉ−１）　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．６部
光重合開始剤（ＩＩ−１）　　　　　　　　　　　　　　　　　０．５部
ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（８０／２０ｗｔ％）　　４．０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　　　　５６．１部
【００８３】
上記のようにして作成した凹凸基板上に、半透過用カラーフィルター感光性樹脂組成物レッド（Ｒ組成物）、グリーン（Ｇ組成物）、ブルー（Ｂ組成物）を使用し、レッド、グリーン、ブルーの画素を図２の如く形成することにより、反射部より透過部の色層膜厚を５倍にしたカラーフィルターを作成、透過部の色再現率を測定した。結果を下記表に示す。
【００８４】
【表１】
2004037505.tif 000016
【００８５】
【表２】
2004037505.tif 000017
【００８６】
ここで、色再現率とは、色度図上において、ＮＴＳＣ色度（Ｒ：ｘ＝０．６７、ｙ＝０．３３、Ｇ：ｘ＝０．２１、ｙ＝０．７１、Ｂ：ｘ＝０．１４、ｙ＝０．８８）の色度三角型の面積を１００としたときのレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の色度三角型の面積を百分率で示したものであり、色再現率（％）は、（ＲＧＢの色度三角型の面積／ＮＴＳＣ色素の色度三角型の面積）×１００により求められる。
【００８７】
比較例１
凹凸基板上にＲ組成物をスピンコート塗布し、８５℃で１２０秒ホットプレートにてプリベーク処理を行い、塗膜を得た。次いで、２．５Ｋｗの超高圧水銀灯を使用し、マスクを通して均一に１０００ｍＪ／ｃｍ２の露光量を照射した。
その後、現像液ＣＤ（富士フイルムアーチ株式会社製）の１０％希釈液で３０℃、６０秒現像し、パターンを形成した。
次いで、２２０℃で２０分ポストベーク処理を行った。得られた凹部の色層膜厚は１．７８μｍ、凸部の色層膜厚は０．８８μｍであった。
上記手順と同様な方法によって、グリーン画素及びブルー画素をそれぞれ形成した。
尚、反射部色層膜厚：透過部色層膜厚＝０．８８：１．７８＝１：２であった。また、色再現率は、反射部が１５．５％、透過部が３８．４％であった。
【００８８】
比較例２
凹凸基板上にＲ組成物をスピンコート塗布し、８５℃で１２０秒ホットプレートにてプリベーク処理を行い、塗膜を得た。次いで、２．５Ｋｗの超高圧水銀灯を使用し、マスクを通して均一に２００ｍＪ／ｃｍ２の露光量を照射した。
その後、現像液ＣＤ（富士フイルムアーチ株式会社製）の１０％希釈液で３０℃６０秒現像し、パターンを形成した。
次いで、２２０℃で２０分ポストベーク処理を行った。得られた凹部の色層膜厚は０．８８μｍ、凸部の色層膜厚は０．４４μｍであった。
上記手順と同様な方法によって、グリーン画素及びブルー画素をそれぞれ形成した。
尚、反射部色層膜厚：透過部色層膜厚＝０．４４：０．８８＝１：２であった。また、色再現率は、反射部が４．５％、透過部が１５．５％であった。
【００８９】
上記より、本発明の半透過反射型液晶表示装置の色再現率が優れていることがわかる。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によれば、簡便に色再現性及び画像の優れた半透過反射型カラー液晶表示装置を製造し得る半透過反射型液晶表示装置用カラーフィルターを提供することができる。
特に本発明によれば、反射部と透過部に対応するカラーフィルター層を別個に作成するための露光や現像の回数を減らして工程を簡略化し、もって、製品コストの低減のみならず、得率を高めることができる、上記半透過反射型カラー液晶表示装置に適した、カラーフィルター及びその製造方法置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半透過反射型カラー液晶表示装置用カラーフィルターの部分断面図（（ａ）、（ｃ））および平面図（ｂ）である。
【図２】本発明の実施例に従う半透過反射型カラー液晶表示装置用カラーフィルターの部分平面図である。
【図１】
2004037505.tif 000018
【図２】
2004037505.tif 000019