(57)【要約】【課題】  本発明は、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタと対向基板とのギャップの狭い液晶表示装置に用いることが可能な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ、およびその製造方法を提供することを主目的としている。【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、前記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層と、前記透明基板上および前記透明樹脂層を覆うように形成された着色層とを有し、前記透明基板と前記透明樹脂層と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液晶表示装置用カラーフィルタであって、  前記透明樹脂層の中央領域上に形成された前記着色層が凹部を有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。【選択図】  図１
2007047709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、前記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層と、前記透明基板上および前記透明樹脂層を覆うように形成された着色層とを有し、前記透明基板と前記透明樹脂層と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液晶表示装置用カラーフィルタであって、
前記透明樹脂層の中央領域上に形成された前記着色層が凹部を有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載の半透過型液晶表示置用カラーフィルタを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項３】
透明基板と、前記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層とを有するカラーフィルタ用基板上に、着色層形成用塗工液を塗布する着色層形成用塗工液塗布工程と、
前記透明樹脂層の中央領域上を遮光して、前記着色層形成用塗工液を露光する露光工程と、
前記着色層形成用塗工液を現像する現像工程と、
前記着色層形成用塗工液を加熱するポストベーク工程と
を有することを特徴とする半透過型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、半透過型液晶表示装置に用いられる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ、その半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを用いた半透過型液晶表示装置、および半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ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、外光が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、例えば図５に示すように、反射光用領域ｒにおける透明基板１上に、透明樹脂層２を形成し、その透明樹脂層２を覆うように着色層３を形成する方法が提案されている（特許文献１）。この方法によれば、透明樹脂層２上に着色層３を形成する着色層形成用塗工液を塗布した際、透明樹脂層２上の着色層３の膜厚を薄く形成することができ、反射光用領域ｒの着色層３の膜厚と、透過光用領域ｔでの着色層３の膜厚とを異なるものとすることができるため、それぞれの領域の色特性を調整することが可能である。またこの場合、上記反射光用領域ｒと透過光用領域ｔとの着色層表面に生じる段差によって、カラーフィルタを対向基板と対向させて配置した際のセルギャップを調整し、反射光用領域および透過光用領域における光の光路差も調整することができる、という利点も有する。
【０００５】
このような半透過型液晶表示装置において、近年、応答速度等の面から、カラーフィルタと対向基板とのギャップを狭くすることが求められている。しかしながら、上記ギャップを狭くした場合、上記透明樹脂層の膜厚を薄くする必要性があり、上記透明樹脂層上に塗布される着色層形成用塗工液の膜厚が厚くなり、上記反射光用領域および透過光用領域に形成される着色層の色特性を調整することが困難となる、という問題があった。
【特許文献１】特開２００４−１０２２４３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のことから、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタと対向基板とのギャップの狭い液晶表示装置に用いることが可能な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ、およびその製造方法の提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層と、上記透明基板上および上記透明樹脂層を覆うように形成された着色層とを有し、上記透明基板と上記透明樹脂層と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液晶表示装置用カラーフィルタであって、上記透明樹脂層の中央領域上に形成された上記着色層が凹部を有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。
【０００８】
本発明によれば、上記透明樹脂層上に形成された着色層の凹部によって、上記半透過光用領域の着色層の色特性を調整することができる。これにより、透明樹脂層の膜厚が薄く形成されている場合であっても、透過光用領域における着色層の色特性と、反射光用領域における着色層の色特性とを調整することができ、色表示が良好な、高品質な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタとすることができるのである。
【０００９】
また、本発明は、上記半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置を提供する。
【００１０】
本発明によれば、上記半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを用いることから、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの透明樹脂層の膜厚が薄いものとすることができ、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタと、これに対向する対向基板とのギャップを狭いものとすることもできる。したがって、液晶応答性が速く、また反射光および透過光による色特性が同じ半透過型液晶表示装置とすることができるのである。
【００１１】
またさらに、本発明は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層とを有するカラーフィルタ用基板上に、着色層形成用塗工液を塗布する着色層形成用塗工液塗布工程と、上記透明樹脂層の中央領域上を遮光して、上記着色層形成用塗工液を露光する露光工程と、上記着色層形成用塗工液を現像する現像工程と、上記着色層形成用塗工液を加熱するポストベーク工程とを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を提供する。
【００１２】
本発明によれば、露光工程において、上記透明樹脂層の中央領域を遮光して露光することから、現像工程により、上記透明樹脂層の中央領域上の着色層形成用塗工液を除去することができる。また、上記ポストベーク工程を行うことによって、上記着色層形成用塗工液が除去された部分についても着色層形成用塗工液を薄く形成することができる。これにより、上記透明樹脂層上に形成される着色層の形状を、透明樹脂層の中央領域上で凹部を有するものとすることができ、この凹部によって、上記透明樹脂層上に形成される着色層の色特性を調整することができるのである。またこの場合、上記透明樹脂層の膜厚が薄い場合であっても、上記透明樹脂層上に形成される着色層の色特性を調整することができることから、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタと対向基板とのギャップが狭い半透過型液晶表示装置にも本発明により製造された半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを用いることができる、という利点も有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、透明樹脂層の膜厚が薄い場合であっても、上記反射光用領域の色特性を調整することが可能であり、色表示が良好な、高品質な半透過型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ものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、半透過型液晶表示装置に用いられる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ、その半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを用いた半透過型液晶表示装置、および半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法に関するものである。以下、それぞれについて分けて説明する。
【００１５】
Ａ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ
まず、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタについて説明する。本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層と、上記透明基板上および上記透明樹脂層を覆うように形成された着色層とを有し、上記透明基板と上記透明樹脂層と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液晶表示装置用カラーフィルタであって、上記透明樹脂層の中央領域上に形成された上記着色層が凹部を有することを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の半透過型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、透明基板１と、その透明基板１上に形成された透明樹脂層２と、上記透明基板１および透明樹脂層２を覆うように形成された着色層３とを有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタであり、上記透明基板１と着色層３とが積層された領域（図中、ｔで示される領域）がバックライト光を透過させる透過光用領域、透明基板１、透明樹脂層２、および着色層３が積層された領域（図中、ｒで示される領域）が、入射した外光および、その外光が反射された反射光を透過させる反射光用領域として用いられるものである。またこの際、着色層３は、上記透明樹脂層２の中央領域（図中、ａで示される領域）上で凹部を有するように形成されている。
【００１７】
一般的に、上記透明樹脂層を有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、透明樹脂層の膜厚が薄く形成された場合、着色層を形成する際に透明樹脂層上に着色層形成用塗工液が塗布されやすく、例えば図２に示すように、反射光用領域ｒにおける着色層３と、透過光用領域ｔにおける着色層３との膜厚差が小さいものとなる。そのため、反射光による表示時と透過光による表示時では、色特性が異なるものとなってしまう、という問題があった。
【００１８】
一方、本発明によれば、上記透明樹脂層の中心部近傍に形成されている着色層が凹部を有しており、この凹部が形成されている領域においては、着色層が薄く、着色層の色が薄いものとすることができる。したがって、透明樹脂層上で着色層の膜厚が厚く形成された場合であっても、上記凹部によって、反射光用領域全体の色特性を容易に調整することができ、反射光による表示時の色特性と、透過光による表示時の色特性とが同じものとすることができるのである。また、本発明においては、上記透明樹脂層の膜厚を薄いものとすることが可能であるため、本発明の半透過型液晶表示装置を、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタと対向基板とのギャップの狭い半透過型液晶表示装置に用いられるものとすることもできるのである。以下、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタについて、各構成ごとに詳しく説明する。
【００１９】
１．着色層
まず、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタに用いられる着色層について説明する。本発明に用いられる着色層は、後述する透明基板および後述する透明樹脂層を覆うように形成されるものであり、上記透明樹脂層の中央領域上で凹部を有するように形成されるものであれば、特に限定されるものではない。ここで、上記透明樹脂層の中央領域とは、上記透明樹脂層の縦幅、および横幅をそれぞれ４等分し、透明樹脂層を１６分割した際、中央の４つの領域をいうこととする。また、上記中央領域に凹部を有するとは、上記中央領域に、透明樹脂層上に形成された着色層の最大膜厚の７０％以下となる領域が含まれることをいう。上記膜厚比については、透明樹脂層上に形成された着色層の断面形状を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で撮影したもの等から算出することができる。
【００２０】
また、上記着色層の膜厚が上述した値以下となる領域、すなわち凹部の形状としては、上記中央領域に少なくとも含まれていれば特に限定されるものではなく、例えば図３（ａ）に示すように、各着色層３（３Ｒ、３Ｇ、および３Ｂ）の反射光用領域ｒにストライプ状（ｓで示される領域）に形成されていてもよく、また例えば図３（ｂ）に示すように、各着色層３（３Ｒ、３Ｇ、および３Ｂ）の反射光用領域ｒに島状（ｓで示される領域）に形成されていてもよい。また、上記凹部とされる領域は、透明樹脂層上に形成される着色層全体の面積に対して５％〜６０％程度、中でも１０％〜４０％程度、特に１５％〜２５％程度とされることが好ましい。
【００２１】
また、上記透明樹脂層の中央領域に形成された凹部における着色層の平均膜厚と、透明樹脂層上に形成された凹部以外の領域の着色層の平均膜厚との膜厚差は、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、０．１μｍ〜１μｍ程度、中でも０．１μｍ〜０．５μｍ程度とされることが好ましい。上記膜厚差を、上記のようなものとすることにより、透過光用領域の色特性と、反射光用領域の色特性とを調整することが可能となるからである。なお、上記着色層の形状や膜厚等については、透明樹脂層上に形成された着色層の対角線における断面形状を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で撮影したもの等から算出することができる。
【００２２】
また、上記凹部以外の領域の着色層の平均膜厚は０．２μｍ〜４μｍの範囲内、中でも０．３μｍ〜１．６μｍの範囲内であることが好ましい。また、透過光用領域に形成されている着色層の平均膜厚としては、通常、０．５μｍ〜８μｍの範囲内、中でも１μｍ〜５μｍの範囲内であることが好ましい。それぞれの膜厚を上記範囲内とすることにより、反射光用領域および透過光用領域の色特性を調整することが可能となるからである。なお、上記膜厚については、上述した走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で各領域に形成された着色層の対角線における断面図を撮影したもの等から算出することができる。
【００２３】
上述したような着色層は、１画素中に上記透過光用領域および反射光用領域が形成されるものであれば、その形成されるパターンは特に限定されるものではなく、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の三色の着色層が、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に形成されたもの等とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。また、１画素内に形成される上記透過光用領域と反射光用領域との面積比としては、透過光用領域の面積を１とした場合に、反射光用領域の面積が０．３〜２．０の範囲内、中でも０．６〜１．４の範囲内、特に１となるように形成されていることが好ましい。
【００２４】
上述したような着色層は、一般的な着色層の形成に用いられる顔料分散法等を用いて形成することができ、その方法については、後述する「Ｃ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法」の項で説明するので、ここでの詳しい説明は省略する。また、上記着色層の形成に用いられる材料等についても、一般的なカラーフィルタの着色層の形成に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００２５】
２．透明樹脂層
次に、本発明に用いられる透明樹脂層について説明する。本発明に用いられる透明樹脂層は、後述する透明基板上にパターン状に形成されるものであり、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタのうち、反射光用領域として用いられる領域に形成されるものである。
【００２６】
このような透明樹脂層としては、上記反射光用領域に形成される着色層の膜厚を調整することが可能であり、また上記反射光用領域および透過光用領域における着色層表面に生じる段差によって、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを対向基板と対向させて配置した際のセルギャップを調整することが可能なパターン状に形成されるものであれば、その形状等は特に限定されるものではない。例えば断面形状が矩形状や台形状のもの等とすることができる。
【００２７】
また、透明樹脂層の膜厚としては、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、透明樹脂層の平均膜厚が１μｍ〜６μｍの範囲内、中でも２μｍ〜５μｍの範囲内とされることが好ましい。このような範囲内とすることにより、反射光用領域および透過光用領域の光路差や着色層の膜厚等を調整することが可能となるからである。なお、上記膜厚の測定は、上述した方法により行うことができる。
【００２８】
ここで、上述したような透明樹脂層に用いられる材料としては、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタに入射した外光およびその外光が反射された反射光に対して透明なものであれば特に限定されるものではない。このような透明樹脂層に用いられる材料としては、たとえば感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド、ポジレジスト、カルド樹脂、ポリシロキサン、ベンゾシクロブテン等が挙げられる。また、上記透明樹脂層の形成方法としては、上記材料を用いて例えばフォトリソグラフィー法等により、形成することが可能である。
【００２９】
３．透明基板
次に、本発明に用いられる透明基板について説明する。本発明に用いられる透明基板は、上記透明樹脂層及び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。
【００３０】
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。
【００３１】
４．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ
次に、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタについて説明する。本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、上記透明基板と、透明樹脂層と、着色層とを有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば遮光部や保護層等、必要に応じて適宜有するものであってもよい。
【００３２】
Ｂ．半透過型液晶表示装置
次に、本発明の半透過型液晶表示装置につい説明する。本発明の半透過型液晶表示装置は、上述した半透過型液晶表示置用カラーフィルタを有することを特徴とするものであれば、特に限定されるものではなく、通常の半透過型液晶表示装置と同様の構成とすることができる。具体的には、上記半透過型液晶表示装置用カラーフィルタと、対向して配置される対向基板と、その対向基板との間に封入された液晶と、パターン状に形成された、外光を反射するための反射板とを有するもの等とすることができる。
【００３３】
本発明によれば、上記半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを用いることから、反射光用領域および透過光用領域の色特性が調整されたものとすることができ、反射光による表示時と、透過光による表示時の色特性を同じものとすることができるのである。また、上記透明樹脂層の膜厚が薄い場合であっても、上述したように、反射光用領域に形成された着色層の色特性が調整されたものとすることが可能であることから、上記半透過型液晶表示装置用カラーフィルタと、対向基板とのギャップを薄いものとすることができるのである。本発明においては、上記半透過型液晶表示装置用カラーフィルタと、対向基板とのギャップを、１μｍ〜３μｍの範囲内、中でも１．２μｍ〜２．７μｍの範囲内とすることが可能である。
【００３４】
なお、上記半透過型液晶表示装置に用いられる部材としては、上記のものに限定されるものではなく、例えば配向膜や透明電極層等、適宜必要に応じて有するものとすることができる。
【００３５】
Ｃ．半透過型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、上記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層とを有するカラーフィルタ用基板上に、着色層形成用塗工液を塗布する着色層形成用塗工液塗布工程と、上記透明樹脂層の中央領域上を遮光して、上記着色層形成用塗工液を露光する露光工程と、上記着色層形成用塗工液を現像する現像工程と、上記着色層形成用塗工液を加熱するポストベーク工程とを有することを特徴とするものである。
【００３６】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、例えば図４に示すように、透明基板１と、その透明基板１上にパターン状に形成された透明樹脂層２とを有するカラーフィルタ用基板１１（図４（ａ））上に、着色層形成用塗工液１２を塗布する着色層形成用塗工液塗布工程（図４（ｂ））と、その透明樹脂層２の中央領域（図中、ａで示される領域）を例えばフォトマスク１３等により遮光して、着色層形成用塗工液１２を露光する露光工程（図４（ｃ））と、その着色層形成用塗工液１２を現像する現像工程（図４（ｄ））と、その着色層形成用塗工液１２を加熱するポストベーク工程（図４（ｅ））とを有するものである。
【００３７】
なお、本発明により製造された半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにおいては、例えば図４（ｅ）に示されるように、上記透明基板１と着色層３とが積層された領域（図中、ｔで示される領域）がバックライト光を透過させる透過光用領域、透明基板１、透明樹脂層２、および着色層３が積層された領域（図中、ｒで示される領域）が、入射した外光および、その外光が反射された反射光を透過させる反射光用領域として用いられることとなる。
【００３８】
本発明によれば、上記露光工程において、上記透明樹脂層の中央領域を遮光して露光を行うことから、上記透明樹脂層の中央領域上に塗布された着色層形成用塗工液を、現像工程において除去することができる。また、上記ポストベーク工程における加熱によって、現像工程において着色層形成用塗工液が除去された部分にも、着色層を薄く形成することができ、例えば図４（ｅ）に示すような、透明樹脂層２の中央領域上で凹部を有する着色層３を形成することができるのである。これにより、本発明により製造された半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの反射光用領域の色特性を調整することが可能となり、反射光用領域における色特性と、透過光用領域における色特性とを同じものとすることができる。また、上記反射光用領域における色特性の調整は、透明樹脂層の膜厚が薄い場合にも行うことができることから、本発明により製造される半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを、例えば半透過型液晶表示装置用カラーフィルタと対向基板とのギャップが狭い半透過型液晶表示装置に用いられるものとすることも可能となるのである。以下、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法の各工程ごとに詳しく説明する。
【００３９】
１．着色層形成用塗工液塗布工程
まず、本発明の着色層形成用塗工液塗布工程について説明する。本発明における着色層形成用塗工液塗布工程は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層とを有するカラーフィルタ用基板上に、着色層形成用塗工液を塗布する工程であり、本工程において着色層形成用塗工液を塗布する方法としては、上記カラーフィルタ用基板上に上記着色層形成用塗工液を塗布することが可能な方法であれば、特に限定されるものではない。このような塗布方法としては、例えばスピンコート法等により塗布する方法が挙げられる。
【００４０】
なお、本工程に用いられるカラーフィルタ用基板の、透明基板および透明樹脂層については、上述した「Ａ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。また、本工程に用いられる着色層形成用塗工液としては、顔料分散法による着色層の形成の際に一般的に用いられる着色層形成用塗工液と同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００４１】
２．露光工程
次に、本発明における露光工程について説明する。本発明における露光工程は、上記透明樹脂層の中央領域を遮光して、上記着色層形成用塗工液を露光する工程である。ここで、上記透明樹脂層の中央領域とは、上記透明樹脂層の縦幅、および横幅をそれぞれ４等分し、透明樹脂層を１６分割した際、中央の４つの領域をいうこととする。本工程においては、上記透明樹脂層の中央領域のみを遮光して露光を行うものであってもよく、また上記透明樹脂層の中央領域およびその周辺部を遮光して露光を行うものであってもよい。このような露光は、例えば上記透明樹脂層の中央領域を遮光するような遮光部を有するフォトマスク等を用いることにより行うことができる。
【００４２】
本工程において遮光する幅としては、特に限定されるものではなく、着色層の種類や膜厚等により適宜選択されるものであるが、通常、上記透明樹脂層を４μｍ〜２０μｍの範囲内、中でも８μｍ〜１５μｍの範囲内、遮光して露光することが好ましい。また、遮光する面積としては、透明樹脂層全面に対して５％〜６０％程度、中でも１０％〜４０％程度、特に１５％〜２５％程度とすることが好ましい。上記範囲内遮光して露光を行うことにより、後述する現像工程において、その部分の着色層形成用塗工液を除去した後、後述するポストベーク工程によって、着色層形成用塗工液が除去された部分にも薄く着色層を形成することが可能となるからである。
【００４３】
また本工程においては、３３０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲内、中でも３６０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内のエネルギーを用いて露光を行うことが好ましい。このような範囲内のエネルギーを用いて露光を行うことにより、上記着色層形成用塗工液を完全に硬化させることのないものとすることができ、後述するポストベーク工程において、着色層形成用塗工液をメルトフローさせることが可能となるからである。
【００４４】
３．現像工程
次に、本発明における現像工程について説明する。本発明における現像工程は、上記着色層形成用塗工液を現像する工程であり、本工程において現像する方法としては、上記露光工程において着色層形成用塗工液を除去することが可能であれば、その方法等は特に限定されるものではない。本工程により現像を行うことにより、上記透明樹脂層の中央領域上に塗布された着色層形成用塗工液についても除去することが可能となるのである。
【００４５】
このような現像に用いられる現像液や現像方法等については、一般的なカラーフィルタの製造の際に用いられる方法と同様の方法とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００４６】
４．ポストベーク工程
次に、本発明のポストベーク工程について説明する。本発明におけるポストベーク工程は、上記着色層形成用塗工液を加熱する工程であり、上記加熱方法としては、一般的なカラーフィルタにおける着色層の製造の際に用いられる方法と同様とすることができる。なお本発明においては、本工程における加熱によって、上記透明樹脂層上の着色層形成用塗工液がメルトフローし、上記透明樹脂層上の上記着色層形成用塗工液が除去された部分にも、膜厚の薄い着色層が形成されることが好ましい。
【００４７】
本発明においては、上記着色層形成用塗工液を１８０℃〜２５０℃の範囲内で３０分〜６０分程度加熱することにより行うことが好ましい。これにより、上記着色層形成用塗工液をメルトフローさせることが可能となるからである。
【００４８】
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】
【００４９】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。
【００５０】
（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、透明基板の片側にスパッタ法によりクロム薄膜（厚み１６００Å）を形成した。このクロム薄膜上にポジ型感光性レジスト（東京応化工業（株）製ＯＦＰＲ‐８００）を塗布し、所定のマスクを介して露光し、レジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてクロム薄膜をエッチングし、線幅１０μｍ、ピッチ６０μｍのブラックマトリクスを形成した。
【００５１】
（透明樹脂層の形成）
続いて、上記透明基板上に、下記組成の透明樹脂層形成用塗工液を塗布し、乾燥させた。この透明樹脂層形成用塗工液を透明樹脂パターン形成用フォトマスクを介して露光し、現像を行った。その後、２３０℃で、３０分間焼成し、透明樹脂層を形成した。この際、透明樹脂層の中心部における膜厚は、２．５μｍであった。また各透明樹脂層の形状は、５０μｍ×５０μｍとされた。
【００５２】
［透明樹脂層形成用塗工液］
・メタクリル酸メチル−スチレン−メタクリル酸共重合体      ・・・４０重量部
・エピコート１８０ｓ７０（三菱油化シェル（株）製）        ・・・２０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
【００５３】
（赤色着色層の形成）
上記ブラックマトリクスおよび上記透明樹脂を覆うように、上記透明基板上に、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、上記透明６μｍ×５０μｍの遮蔽部を有するフォトマスクを用い、上記透明樹脂層を１６等分した際、中央の４つの領域に遮蔽部がかかるように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、２５０℃で４０分ポストベークすることにより赤色着色層を形成した。これにより、図６に示すような、透過光用領域（ｒで示される領域）に、凹部（ｓで示される領域）を有する、赤色着色層が形成された。またこの際、透過光用領域における赤色着色層の平均膜厚は１．０μｍであり、反射光用領域における凹部以外の領域の赤色着色層の平均膜厚は、０．５５μｍであった。また、凹部における赤色着色層の平均膜厚は０．４μｍであった。なお、上記透過光用領域および反射光用領域における赤色着色層の平均膜厚については、それぞれの領域に形成された赤色着色層の対角線における断面形状を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で撮影したもの等から算出した。また、同様に、上記凹部における赤色着色層の平均膜厚についても、同様に算出した。
【００５４】
［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。
【００５５】
（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緑色着色層を形成した。またこの際、透過光用領域における緑色着色層の膜厚は１．０μｍであり、反射光用領域における凹部以外の領域の緑色着色層の平均膜厚は、０．５０μｍであった。また、凹部における緑色着色層の平均膜厚は０．３５μｍであった。上記各膜厚は、上述した方法により測定された。
【００５６】
[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
【００５７】
（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青色着色層を形成した。
これにより、例えば図５（ｂ）に示すように、赤色着色層３Ｒ、緑色着色層３Ｇ、青色着色層３Ｂのそれぞれの透過光用領域（ｔで示される領域）と、反射光用領域（ｒで示される領域）との間に、着色層形３が形成されていない領域（ｓで示される領域）を有するカラーフィルタが作製された。またこの際、透過光用領域における青色着色層の膜厚は１．０μｍであり、反射光用領域における凹部以外の領域の青色着色層の平均膜厚は、０．５５μｍであった。また、凹部における青色着色層の平均膜厚は０．４５μｍであった。上記各膜厚は、上述した方法により測定された。
【００５８】
[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
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを示す概略断面図である。
【図２】従来の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを示す概略断面図である。
【図３】本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタに形成される凹部を説明する平面図である。
【図４】本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を説明する工程図である。
【図５】従来の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを示す概略断面図である。
【図６】本発明の実施例により製造される半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを説明する平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…透明基板
２…透明樹脂層
３…着色層
ｔ…透過光用領域
ｒ…反射光用領域
【図１】
2007047709.tif 000003
【図２】
2007047709.tif 000004
【図３】
2007047709.tif 000005
【図４】
2007047709.tif 000006
【図５】
2007047709.tif 000007
【図６】
2007047709.tif 000008