(57)【要約】【課題】１画素内の光透過領域に予め透明層を形成し、その後同一の感光性着色樹脂組成物を用いて、光透過領域には透過型用の適切な厚さを有する着色層、光反射領域には反射型用の適切な厚さを有する着色層を形成することができ、透明膜上のＲＧＢ膜厚を薄く設定しても透明膜のエッジ部分でＲＧＢが抜けずに、白抜けや色ムラの発生しない簡便な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。【解決手段】先ず、光反射領域に透明層を形成し、次に、感光性着色樹脂組成物を透過型用の厚さを有する着色層を形成する厚さで透明基板全面に塗布して乾燥し、次に、反射領域中央部では透明層のサイズより小さく設計され露光量及び照度を落とすハーフトーンで、透明層のエッジ部分および透過領域ではハーフトーンではなく通常露光させるよう設計されたフォトマスクを用いて露光し、現像する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に形成された遮光膜によって区分された１画素内の、光透過領域には透過型用の厚さを有する着色層を、光反射領域には反射型用の厚さを有する着色層を設けた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いて、少なくとも以下の工程を、この順序で含む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。
（１）透明基板上に形成された遮光膜によって区分された１画素内の、光反射領域に透明層を形成する工程。
（２）感光性着色樹脂組成物を、透過型用の厚さを有する着色層を形成する厚さで、透明基板全面に塗布して乾燥する工程。
（３）感光性着色樹脂組成物の塗布膜を、反射領域中央部では透明層のサイズより小さく設計され露光量及び照度を落とすハーフトーン部で、透明層のエッジ部分および透過領域では通常露光させるよう設計されたフォトマスクを用いて露光し、現像する工程。
【請求項２】
請求項１に記載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おいて、露光量及び照度を落とすハーフトーン部が、透明層のエッジ部分より３〜１０μｍ透明層パターンの中央寄りに小さく設計され、透明層のエッジ部分および透過領域ではハーフトーンではなく通常露光させる全透過部となるよう設計されたフォトマスクを用いて露光し、現像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。
【請求項３】
請求項１又は２に記載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よって得られ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。
【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用カラーフィルタの製造方法およびそれによって得られるカラーフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶表示装置は、一般に、図１の断面説明図に示すように、カラーフィルタ１とアレイ基板２との間に液晶３を封入して構成されるものである。カラーフィルタ１は、透明基板１１を構造的支持体として備え、その画面観察者側には偏光膜１２が積層されている。また、その反対側（背面側）は多数の画素領域に区分され、画素領域と画素領域の境界に位置する画素間部位には遮光膜１３が設けられ、画素領域のそれぞれには透明着色層１４が配置されている。透明着色層１４は、画素ごとに透過光を着色するもので、一般に、光の三原色に相当する赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の三色の透明着色層１４を画素ごとに配列している。なお、前記遮光膜１３は、これら各色に着色された透過光の混色を防止するものである。
【０００３】
液晶表示装置は自発光型の表示装置ではないので、その表示には他からの光を必要とする。例えば、アレイ基板２の背面にバックライト４を配置し、後方からの光によって表示を行っている装置がある。このような液晶表示装置は透過型液晶表示装置と称され、主に屋内のような暗い環境下で用いられる。しかし、屋外のような非常に明るい環境下では、その表示が見えにくいといった欠点がある。
【０００４】
また、例えば、アレイ基板に反射層を設け、液晶表示装置を観視する際の周囲からの外光によって表示を行っている装置がある。このような液晶表示装置は反射型液晶表示装置と称され、主に屋外のような非常に明るい環境下で用いられる。しかし、屋内のような暗い環境下では、その表示が見えにくいといった欠点がある。
【０００５】
近年、携帯電話、ＰＤＡ（個人情報端末）やポータブルゲーム機などのカラー液晶表示装置では、室内でも屋外でも鮮明な画像を表示できる半透過型液晶表示装置が急速に広がっている。モバイル用途では電池寿命が重要であり、消費電力の大部分を占めるバックライトのない反射形が有利となる。そこで、必要に応じてバックライトを点灯して表示できる半透過型液晶表示装置が主流になりつつある。半透過型液晶表示装置は、1基の液晶表示装置において透過型と反射型の両機能を兼ね備えた液晶表示装置であり、モバイル機器に用いられることが期待されている液晶表示装置である。
【０００６】
図２は、半透過型液晶表示装置の一例の部分を断面で示す説明図である。図２に示すように、この半透過型液晶表示装置は、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ１０、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ１０上に形成された透明電極１６、液晶３、ＴＦＴ素子（図示せず）などが形成されたアレイ基板２０、アレイ基板上に形成された透明電極２１及び反射電極２２で構成されている。また、透明電極２１及び反射電極２２はＴＦＴ素子のドレイン電極と接続されている。
【０００７】
ここで用いられている半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ１０は、透明基板１１上に遮光膜１３、透明着色層１４が形成されたものである。1画素の領域は遮光膜１３を除くと、光透過領域（Ｔｒ）と光反射領域（Ｒｅ）とで構成されている。光透過領域（Ｔｒ）は透過型液晶表示装置用カラーフィルタとして機能する領域であり、光反射領域（Ｒｅ）は反射型液晶表示装置用カラーフィルタとして機能する領域である。透明着色層１４の
光透過領域（Ｔｒ）には、透過型用の厚さ（Ｄ７）を有する透明着色層７が形成され、また、光反射領域（Ｒｅ）には反射型用の厚さ（Ｄ８）を有する着色層８が形成されている。
【０００８】
光反射領域（Ｒｅ）では外光が着色層８を、入射時および反射時の2回通過する。このため、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの光反射領域（Ｒｅ）では、光が2回通過した後に得られる光が、表示を行う上で適切になるように調整されており、一般的に、光透過領域（Ｔｒ）のカラーフィルタに比べて光の吸収が小さく（透過率が高く）なっている。すなわち、1画素の領域内では、光透過領域（Ｔｒ）の厚さ（Ｄ７）を有する着色層７と、反射領域（Ｒｅ）の厚さ（Ｄ８）を有する着色層８とで透明着色層１４が構成され、Ｄ７とＤ８はＤ７＞Ｄ８の関係にある。
【０００９】
カラーフィルタ１の透明着色層１４の形成方法には種々の方法が知られている。今日、もっとも一般的に用いられているのは、ネガ型感光性着色組成物を使用し、この感光性着色組成物の塗布膜をプロキシミティーアライナーによる近接露光方式で露光し、次いで現像して形成する方法（以下、フォトリソ法と称する）である。すなわち、前記遮光膜１３を形成した透明基板１１に感光性着色組成物を塗布し、この塗布膜に対し、透明着色層１４に対応するパターン形状の遮光膜を備えるフォトマスクを数十〜数百μｍの間隔を隔てて配置し、このフォトマスクを介して塗布膜に紫外線を照射して、前記塗布膜を選択的に露光・硬化させる。そして、現像液で現像して未露光部位（未硬化部位）を除去することにより、透明着色画素１４を形成することができる。なお、この工程を、各色の感光性着色組成物について繰り返すことにより、三色の透明着色画素１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂを形成することができる。
【００１０】
しかしながら、上記した半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ１０を製造する際には、1画素の領域内に、光透過領域（Ｔｒ）の厚さＤ７を有する着色層７と、光反射領域（Ｒｅ）の厚さＤ８を有する着色層８の２種の着色層を各々形成することになり、カラーフィルタを構成する赤色、緑色、青色3色の着色層の形成には各々1色2回合計６回の工程が必要となる。従って、このような半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ（以下6色ＣＦと称する）の製造工程は煩雑なものとなり、高価なカラーフィルタとなってしまう。
【００１１】
また、半透過型液晶表示装置の他の例として、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの反射層にスルーホールを空けることで、周囲が明るいときには反射型、周囲が暗い場合には、開孔からバックライトの光を得て透過型として使用する構造のものがある。また別に、半透過型液晶表示装置には図３に示すように、光反射領域の透明着色層にスルーホール１４ｘを設けて光の吸収を小さくしている構造のものがある。これらの半透過型液晶表示装置はいずれも、6色ＣＦに比べて反射領域の色再現範囲が狭くなる、あるいは、スルーホールを設けるための寸法精度が厳しく工程が複雑になる等問題がある。
【００１２】
そこで、上記の煩雑な工程を簡略して、ＲＧＢの着色層をそれぞれ1工程（計3色）で6色ＣＦと同等の性能、すなわち透過領域に対して反射領域の着色層の膜厚を薄くして、光の透過率を向上させる構造を有するカラーフィルタが提案されている。特許文献１および２には、ＲＧＢの着色層をそれぞれ1工程で作製し、透過領域と反射領域の着色層の膜厚に差をつける構造として、反射領域にあらかじめ透明層をパターニングして、その上からＲＧＢを被せることで、ＲＧＢ着色層の透過領域と反射領域で膜厚に差をつける構造と製造方法が記載されている。
【００１３】
図４は、上記した煩雑な工程を簡略して製造する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタとして提案されたものの部分を断面で示す説明図である。図４に示す半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ１０は、ガラス基板１１上に遮光膜１３、透明層５、透明着色層１
４が形成されたものであり、光透過領域（Ｔｒ）には透過型用の厚さＤ７を有する着色層７と、光反射領域（Ｒｅ）には厚さＤ５を有する透明層５及び反射型用の厚さＤ８を有する着色層８が形成されたものである。
【００１４】
この半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ１０の製造方法は、先ず、ガラス基板１１上に遮光膜１３、透明層５を形成し、次に、１画素内での光透過領域（Ｔｒ）と光反射領域（Ｒｅ）の区別なく、同一の感光性着色樹脂組成物を用いて、透過型用の厚さＤ７を有する着色層７と、透明層５上に反射型用の厚さＤ８を有する着色層８を同時に形成するものである。
【００１５】
上記した方法は、図４に示すように、透明層のようなパターン状の高さを持った層が形成されたガラス基板上に、例えばスピンナー法で感光性樹脂を全面に塗布すると、その層上の塗布膜の膜厚はガラス基板上の塗布膜の膜厚よりも薄く塗布されるといった塗布膜の性向を利用するといった方法である。しかしながら、特許文献１および２に記載しているように、上記した方法では光透過領域（Ｔｒ）の厚さＤ７と光反射領域（Ｒｅ）の厚さＤ８の各々を所望する厚さに同時に形成することはきわめて困難であり、所望の厚さを得る為に、例えば、膜形成後に研磨して厚みを調整する、あるいは、平坦化層を設けて厚みをコントロールしなければならない問題があった。
【００１６】
さらに、上記した方法では塗布膜の、流動性状を利用している為、一般に、透明層のパターン中央部では膜厚が厚く、透明層のパターンエッジ部では膜厚が薄くなる傾向がある。透明層上のＲＧＢ着色層を、透過型用の着色層の厚さの概ね１／２になるように反射型用の厚さに薄く設定していくと、透明層のパターンエッジに近い部分で着色層が薄くなって光が漏れるいわゆる白抜けといった不良が発生する問題がある。さらにエッジ部分が薄いことにより、工程条件の少しのゆらぎにより色ムラが発生する問題がある。
【特許文献１】特開２００３−４９３２号公報
【特許文献２】特開２００３−１５６６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、１画素内の光透過領域（Ｔｒ）には透過型用の厚さを有する着色層、光反射領域（Ｒｅ）には反射型用の厚さを有する着色層を具備する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造に際し、透明基板上の１画素内の光反射領域（Ｒｅ）に予め透明層５を形成し、その後、同一の感光性着色樹脂組成物を用いて全面に透過型用の厚さを有する着色層を設け、露光し、現像する簡略な工程で、光透過領域（Ｔｒ）には透過型用の適切な厚さを有する着色層７、光反射領域（Ｒｅ）には反射型用の適切な厚さを有する着色層８を形成することができ、透明膜上のＲＧＢ膜厚を薄く設定しても透明膜のエッジ部分でＲＧＢが抜けずに、白抜けや色ムラの発生しない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ことを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の請求項１に係る発明は、遮光膜によって区分された１画素内の、光透過領域には透過型用の厚さを有する着色層を、光反射領域には反射型用の厚さを有する着色層を設けた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いて、少なくとも以下の工程を、この順序で含む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である。
（１）遮光膜によって区分された１画素内の、光反射領域に透明層を形成する工程。
（２）感光性着色樹脂組成物を透過型用の厚さを有する着色層を形成する厚さで透明基板全面に塗布して乾燥する工程。
（３）感光性着色樹脂組成物の塗布層を、反射領域中央部では透明層のサイズより小さく設計され露光量及び照度を落とすハーフトーンで、透明層のエッジ部分および透過領域ではハーフトーンではなく通常露光させるよう設計されたフォトマスクを用いて露光し、現像する工程。
【００１９】
また本発明は、露光量及び照度を落とすハーフトーンが、透明層のエッジ部分より３〜１０μｍ透明層パターンの中央寄りに小さく設計され、透明層のエッジ部分および透過領域ではハーフトーンではなく通常露光させるよう設計されたフォトマスクを用いて露光し、現像することを特徴とする請求項１に記載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である。
【００２０】
また本発明は、請求項１及び２に記載した製造方法によって得られ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である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、先ず、光反射領域に透明層を形成し、次に、感光性着色樹脂組成物を透過型用の厚さを有する着色層を形成する厚さで透明基板全面に塗布して乾燥し、次に、反射領域中央部では透明層のサイズより小さく設計され露光量及び照度を落とすハーフトーンで、透明層のエッジ部分および透過領域ではハーフトーンではなく通常露光させるよう設計されたフォトマスクを用いて露光し、現像することで半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを製造するので、従来の透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法に透明層の形成工程のみが加わるだけで、透明基板上の１画素内の光透過領域（Ｔｒ）には透過型用の適切な厚さを有する着色層７、光反射領域（Ｒｅ）には反射型用の適切な厚さを有する着色層８を形成することができ、透明膜上のＲＧＢ膜厚を薄く設定しても透明膜のエッジ部分でＲＧＢが抜けずに、白抜けや色ムラの発生しない半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明によ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、その一実施形態に基づいて図を用いて説明する。以下の説明で使用する符号は背景技術で既に説明した共通する部分については新たな番号を付与させることなく同一の番号を用いる。図５は本発明による半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法の一例を説明するための、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの断面を部分で示した模式図である。図５に示すように、この半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ１０は、透明基板１１上に遮光膜１３、透明層５、透明着色層１４が形成されたものである。
【００２３】
先ず、透明基板１１上の遮光膜１３によって区分された１画素内の光反射領域（Ｔｒ）に透明層５を、透明な感光性樹脂組成物を用いて、フォトリソ法で形成する。透明層の厚さ（Ｄ５）は、予め定めた透過型用の着色層の厚さ（Ｄ７）、及び反射型用の厚さを有する着色層の厚さ（Ｄ８）に基づいて決定するが、透過型用の着色層の厚さの概ね１／２以上から透過型着色層と同等以下の厚さが好ましい。
【００２４】
透明基板１１としては、ガラス基板が好適に使用できる。また、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂基板を透明基板として使用することもできる。遮光膜１３は金属の薄膜であっても良い。また、遮光膜として、黒色顔料を混合した樹脂皮膜を利用することも可能である。
【００２５】
透明層５の形成に用いる透明な感光性樹脂組成物としては、可視光線透過率が高く、ま
た液晶表示装置の製造工程中における熱処理や薬品処理に対する十分な耐性を具備するものが望ましく、透明着色層に用いる感光性着色樹脂組成物から着色成分である顔料および分散剤を除いた透明樹脂と同様なものが適宜使用できる。
【００２６】
次に、図５（ａ）に示すように、感光性着色樹脂組成物を、透過型用の厚さ（Ｄ７）を有する着色層７を形成する厚さで、予め透明層５が形成された透明基板全面に塗布して乾燥しプリベークする。本発明では同一の感光性着色樹脂組成物を用いて一回の塗布によって着色層を形成するが、従来例のように、塗布液の流動性に頼って透過型用の膜厚と反射型用の膜厚を実現する必要がない。そのため、塗布性に関して、感光性着色樹脂組成物を構成する、例えば、樹脂、顔料、分散剤、光重合性モノマー、溶剤などの主成分の内、溶剤以外の固形分の感光性着色樹脂組成物に対する割合（固形分比）を大きく調節する必要がない。透過型液晶表示装置用カラーフィルタに用いられる組成の感光性着色樹脂組成物をそのまま使用することができる。
【００２７】
本発明に用いられる感光性着色樹脂組成物は、その必須成分として、光重合性モノマー、樹脂バインダー、重合開始剤、着色剤及び溶剤を含有するものである。また、この他、露光量によるコントラストと現像残膜率をコントロールできる重合禁止剤を含有することが好ましい。また、分散剤、光増感剤、連鎖移動剤などの添加剤を含有するものであっても良い。
【００２８】
光重合性モノマーは、露光光線の照射によって重合し、感光性着色組成物の塗布膜を現像液不溶性に変化させるものである。一般には、ラジカルにより重合が誘起されるモノマーである。このような光重合性モノマーとしては、水酸基を有する（メタ）アクリレートと多官能イソシアネートを反応させて得られる多官能ウレタンアクリレートを用いることができる。なお、本発明に用いられる感光性着色樹脂組成物において、透過型用の膜厚と反射型用の膜厚を実現する現像性と組成物の安定性の観点から、光重合性モノマーの含有量は、組成物の総量１００重量％に対して２０重量％以下であることが好ましい。また、露光感度、得られる膜厚とパターンの解像性及び耐溶剤性の観点から、１重量％以上であることが好ましい。
【００２９】
樹脂バインダーは、未露光の感光性着色組成物の塗布膜を透明基板に接着させて固定すると共に、現像の際に現像液に溶解するものである。感光性のない樹脂であっても良いし、感光性のある樹脂であっても良い。現在、現像液としては、環境に対する影響の少ないアルカリ現像液が多く使用されている。このため、樹脂バインダーとしてアルカリ可溶型の樹脂を使用することが望ましい。例えば、カルボキシル基、スルホン基等の酸性官能基を有する非感光性樹脂である。このような非感光性樹脂としては、特に、アクリル樹脂は耐熱性、透明性が高いことから、好適に用いられる。また、感光性樹脂としては、反応性官能基を有する線状高分子に、この反応性官能基と反応可能な置換基を有する（メタ）アクリル化合物、ケイヒ酸等を反応させて、エチレン不飽和二重結合を該線状高分子に導入した樹脂等が挙げられる。
【００３０】
着色剤は、透明着色皮膜を着色して、液晶表示装置の表示光を着色するものである。顔料や染料を利用することができるが、耐久性に優れている点で、顔料を使用することが望ましい。顔料としては、有機顔料と無機顔料のいずれであっても良いが、有機顔料が好ましく使用できる。また、その配合量は特に限定されるものではないが、感光性着色組成物の総量１００重量％に対して、１〜２０重量％程度であることが好ましい。
【００３１】
着色剤として顔料を使用する場合には、この顔料を分散させるための分散剤を含有させることが望ましい。分散剤としては、界面活性剤、顔料の中間体、染料の中間体、ソルスパース等が使用される。分散剤の添加量は特に限定されるものではないが、顔料の配合量
１００重量％に対して、１〜１０重量％とすることが好ましい。
【００３２】
重合開始剤としては、例えば、オキシムエステル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤もしくはスルホニウム有機ホウ素錯体が好適に使用できる。また、これらに加えて、他の重合開始剤を併用することもできる。重合開始剤の使用量は、感光性着色組成物の全固形分量を基準として０．５〜５０重量％が好ましく、より好ましくは３〜３０重量％である。
【００３３】
本発明に用いられる感光性着色組成物には、重合開始剤に加えて、例えばアミン系化合物等の光増感剤を添加することが好ましい。これら増感剤の使用量は、光重合開始剤と増感剤の合計量を基準として０．５〜６０重量％が好ましく、より好ましくは３〜４０重量％である。
【００３４】
本発明に用いられる感光性着色組成物には、重合禁止剤を添加することができる。この重合禁止剤の種類と添加量に応じて、コントラストと現像後残膜率０となる露光量とを制御できる点で、その添加は重要である。重合禁止剤としては、ハイドロキノン、メトキノンが好ましく使用できる。また、これに加えて、ピロガロール、ｔｅｒｔ−ブチルカテコール、塩化第一銅、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール等を使用することもできる。重合禁止剤の使用量としては、感光性着色組成物の全固形分量を基準として０．００１〜０．０５０重量％が好ましい。０．００１重量％以下では重合禁止剤の添加効果が不十分であり、０．０５０重量％を越えると感度の低下が生じ、逆効果である。
【００３５】
また、本発明に用いられる感光性着色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物であればよい。多官能チオールの使用量は、着色組成物の全固形分量を基準として０．１〜３０重量％が好ましく、より好ましくは１〜２０重量％である。０．１重量％未満では多官能チオールの添加効果が不充分であり、３０重量％を越えると感度が高すぎて逆に解像度が低下する。
【００３６】
溶剤は、透明基板上への均一な塗布を可能とすると共に、着色剤を均一に分散させる機能を有するものである。溶剤としては、水、有機溶剤等が利用できる。有機溶剤としては、シクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられる。
【００３７】
本発明の感光性着色組成物は、公知の方法により調製することができる。例えば、光重合性モノマー又は樹脂バインダー、あるいはその両者を溶剤に溶解した溶液に、顔料と分散剤を予め混合して調製した顔料組成物を添加して分散させ、残りの成分を添加する等である。ここで、顔料や分散剤の分散は、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、ディゾルバー、ハイスピードミキサー、ホモミキサー、アトライター等の各種分散装置を用いて行うことができる。
【００３８】
以下に、本発明に用いることのできる青色感光性着色組成物の一例を挙げる。赤色および緑色感光性樹脂組成物も、顔料成分を置き換えることでほぼ同様の配合である。なお、例示文中、「部」とは「重量部」を意味する。
【００３９】
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル（アイガージャパン社製）で２時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過し銅フタロシアニン系分散体を作製する。
・青用顔料：ε型銅フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：６）  （ＢＡＳＦ製  ヘリオゲンブルーＬ−６７００Ｆ）              １１．０部
・下記化学式（１）で表されるフタロシアニン系顔料誘導体              １．０部
【００４０】
【化１】
2009015219.tif 000003
・感光性透明樹脂溶液                                                ９．９部
・非感光性透明樹脂溶液                                            ３０．１部
・シクロヘキサノン                                                ４８．０部
ついで、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合し、１μｍのフィルタで濾過して、青色感光性樹脂組成物を作成し、さらに、ハイドロキノン１％アノン溶液を０．５部加え、撹拌して、本発明に用いることのできる青色感光性樹脂組成物を作成する。
・銅フタロシアニン系分散体                                        ５２．０部
・アクリル樹脂溶液                                                  ７．０部
・光重合性モノマー（東亜合成社製  アロニックスＭ−４０２）          ３．５部
・オキシムエステル系光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製  ＩｒｇＯＸＥ０１）                                                          １．０部
・増感剤（保土ヶ谷化学社製  ＥＡＢ−Ｆ）                            ０．２部
・シクロヘキサノン                                                ２１．５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                １３．８部
次に、以上のようにして得られた感光性着色樹脂組成物を透明基板上に均一に塗布し乾燥させプリベークして塗布膜を形成する。塗布方法としては、ダイコート法、スプレーコート法、スピンコート法、ロールコート等が利用できる。上述したように、本発明では、同一の感光性着色樹脂組成物を用いて一回の塗布によって着色層を形成し、ハーフトーンと完全露光部の現像後の残膜率の差によって透過型用厚さと反射型用厚さを得る方法を採用しているため、感光性着色樹脂組成物が均一なスリットから基板上に押し出されるダイコート法が好ましい。
【００４１】
上記詳細に説明したようにして、感光性着色樹脂組成物の半硬化性の塗布膜が得られる。次に、この塗布膜にフォトマスクを重ね、このフォトマスクを介して塗布膜を選択的に露光して、この露光部位を硬化させる。ここで用いるフォトマスク３０は、図５（ｂ）に示す様に、本発明の半透過性液晶表示装置用カラーフィルタの透明着色層のパターン形状に対応するパターンを有したものである。すなわち、1画素内の反射領域中央部では下に形成された透明層のエッジより内側に小さい寸法の、露光量及び照度を落とすハーフトーン膜３５で、透明層のエッジ部分および透過領域ではハーフトーンではなく通常露光させるよう設計されたフォトマスクを用いて露光する。
【００４２】
なお、上記フォトマスク中のハーフトーン膜３５は、その光線透過率が３６５ｎｍ（ｉ線）で２０％以上、３１３ｎｍで１０％以下のものが好ましく、材質としてＩＴＯの膜厚３４００Åで光線透過率が３６５ｎｍ（ｉ線）で４５％、３１３ｎｍで５％のもの等が例示できる。なお、遮光膜１３に対応するフォトマスクの遮光膜３３は、通常のカラーフィルタ製造と同様にカラーフィルタ遮光膜の幅より細く（小さく）して、着色層が遮光膜に重なることで光漏れ、白抜けを避けるように設計される。露光はプロキシミティーアライナーによる近接露光方式で行うことができる。露光波長は、通常の超高圧水銀灯より得られる紫外線が多く使用される。露光条件としては、露光量２５０ｍＪ／ｃｍ2、照度２５．２ｍＷ、露光Ｇａｐ１００μｍ等が例示できる。
【００４３】
本発明が対象とする半透過性液晶表示装置は携帯電話やＰＤＡ等で、低消費電力と共に
より高解像度が求められている。解像度に関して言えば、例えば２．４型表示画面の携帯電話で従来の解像度がＱＶＧＡ（Ｑｕａｒｔｅｒ  Ｖｉｄｅｏ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ａｒｒａｙ：３２０×２４０画素）であったものが、ＶＧＡ（６４０×４８０画素）の解像度となった場合、透明着色層の１画素の幅が約７５μｍから約２５μｍにまで狭くなることになる。また、一般に、液晶表示装置向けのカラーフィルタの露光アライメント精度は±３〜５μｍと言われているが、実質的には3μｍ以下に抑え込まれている。このため本発明で用いるフォトマスクの反射領域に対応するハーフトーンパターンは、透明層のパターンエッジの角がメルトフローにより丸くなることを顧慮しても、透明層のエッジより少なくとも３μｍ以上，好ましくは５μｍ以上内側にする。これによって、エッジ部で着色層が薄くなって白抜けすることが避けられる。なお、透過領域と同様に通常露光されるエッジの幅は１０μｍを超えないことが望ましい。これは、反射領域に適切な厚さの着色層の面積を確保して鮮明な画像表示を確保する為である。
【００４４】
次に、露光された塗布膜を現像する。現像液としては、アルカリ水溶液又は有機アルカリ溶液等のアルカリ現像液が使用できる。アルカリ水溶液としては、炭酸ソーダ、苛性ソーダ等が例示でき、有機アルカリ溶液としては、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等が例示できる。また、必要に応じて消泡剤や界面活性剤が添加された現像液を使用しても良い。具体的には、１．２５重量％の炭酸ナトリウム水溶液で、現像温度24℃、現像時間５０ｓｅｃが挙げられる。
【００４５】
そして、着色剤の色彩を代えて、塗布工程から露光・現像工程を繰り返す。すなわち、この繰り返しによって、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の三色それぞれの1画素内に、図５（ｃ）に示す様に、光透過領域（Ｔｒ）には、透過型用の厚さ（Ｄ７）を有する透明着色層７が形成され、また、光反射領域（Ｒｅ）には反射型用の厚さ（Ｄ８）を有する着色層８が形成される。なお、この三色の透明着色層に加えて、無着色の透明層を形成し、カラーフィルタ基板とアレイ基板との間隙（セルギャップ）を一定の距離に保つ柱状の凸部やセルギャップに段差を形成するための嵩上げ層を形成することもできる。
【００４６】
次に、透明着色層上にオーバーコート層を塗布してその表面を平坦なものとし、このオーバーコート層上に、透明電極と配向膜とを形成してカラーフィルタを製造することができる。また、本発明の製造方法で得られたカラーフィルタは、図２で説明した、１画素内に光透過領域と光反射領域に対応する透明電極と反射電極を備えたＴＦＴ素子などが形成されているアレイ基板との間に液晶を封入した構成等の半透過型液晶表示装置として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】カラー液晶表示装置の断面構造を説明する部分拡大図である。
【図２】従来の半透過型液晶表示装置の断面構造を説明する部分拡大図である。
【図３】従来のスルーホールを用いた半透過型液晶表示装置の断面構造を説明する部分拡大図である。
【図４】従来の透明層を用いた半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの断面構造を説明する部分拡大図である。
【図５】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法を部分断面構造で説明する模式図である。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・カラーフィルタ      ２・・・アレイ基板      ３・・・液晶
４・・・バックライト      ５・・・透明層      ７・・・着色層（光透過領域）
８・・・着色層（光反射領域）      １０・・・半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ１１・・・透明基板、ガラス基板      １２・・・偏光膜      １３・・・遮光膜
１４・・・透明着色層      １４ｘ・・・スルーホール
１５・・・オーバーコート層      １６・・・透明電極
２０・・・アレイ基板      ２１・・・透明電極      ２２・・・反射電極
３０・・・フォトマスク      ３３・・・（フォトマスクの）遮光膜
３５・・・ハーフトーン膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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