(57)【要約】【課題】特定の波長の可視光を吸収可能な偶数且つ４色以上の着色部から構成される透明着色層を備えるカラーフィルタにおいて、上記着色部のいずれからも光漏れが起こることがないカラーフィルタを提供し、またフォトリソグラフィー法を用いるカラーフィルタの製造方法であって、上記着色部のいずれからも光漏れが起こることがないカラーフィルタの製造方法を提供する。【解決手段】カラーフィルタ内に備えられる透明着色層において、該透明着色層を構成する４色以上の有色透明な偶数色の着色部の断面外殻が、実質的に一方方向に偏って傾斜していないことを基本的特徴とする【選択図】図３
2009020431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に直接または間接に、特定の波長の可視光を吸収可能な偶数且つ４色以上の着色部から構成される透明着色層を少なくとも備えるカラーフィルタであって、
上記着色部が、少なくとも一の方向を繰り返し方向として順に所定のパターンに配列されており、且つ上記繰り返し方向に上記着色部を切った垂直断面における断面外殻が、実質的に一方方向に偏って傾斜していないことを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
上記各着色部の断面外殻が実質的に左右対称であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
上記各着色部の断面外殻の中心部分から左右方向に向けて実質的に平坦な外殻部分が存在することを特徴とする請求項１又は２に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
上記基板上であって、上記透明着色層の下層にブラックマトリックス層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカラーフィルタ。
【請求項５】
２つの基板を対向させ、該基板間に形成されるスペースに駆動用液晶層を設け、且つ電圧を負荷して上記駆動用液晶層に充填される駆動用液晶分子の配向を変化させる電極部からなる層を設けるとともに、上記２つの基板の外側に偏光板を積層する、多層構造の液晶表示装置において、請求項１乃至４のいずれかに記載のカラーフィルタが、一方の基板として用いられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
基板上に直接または間接に、少なくとも一の方向を繰り返し方向として順に所定のパターンに配列される特定の波長の可視光を吸収可能な偶数且つ４色以上の着色部から構成される透明着色層を備えるカラーフィルタを製造する方法であって、フォトリソグラフィー法により、基板上の着色部形成予定範囲において１色の着色部を所定のパターンの任意に選択される位置に形成し、この最初に形成した着色部を１番目とし、次いで、まだ着色部が形成されていない着色部形成予定範囲において、上記最初に形成された着色部を基準として上記所定のパターンの一方方向に向かって奇数番目の位置あるいは既に形成された２つの着色部に隣り合う位置に２色目以降の着色部を形成することによって上記透明着色層を形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
上記透明着色層を構成する各着色部の配列されるパターンが、ストライプ状であることを特徴とする請求項６に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項８】
上記着色ストライプ状のパターンの１色目の形成位置は、有効表示領域の一番端に相当する着色部、若しくは有効表示領域の一番端に相当する着色部を含めて奇数個目の着色部であることを特徴とする請求項７に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項９】
上記透明着色層を構成する各着色部の配列されるパターンが、マトリックス状であることを特徴とする請求項６に記載の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、カラーフィルタ、これを用いた液晶表示装置及びその製造方法に関し、より詳しくは、４色以上の偶数色の有色透明の着色部より構成される透明着色層を備えるカラーフィルタ、これを用いた液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、カラー表示が可能な液晶表示装置（カラー液晶表示装置）が広く利用されている。一般的なカラー液晶表示装置の観察者側には、画素（ドット）に対応する着色部が微細にパターニングされたカラーフィルタが表示側基板として設けられ、液晶駆動用電極を備える液晶駆動基板との間に駆動液晶分子を挟みこんで液晶セルを構成し、これを画素ごとにスイッチング駆動して明表示（白表示）と暗表示（黒表示）とを切り換えている。典型的なカラーフィルタにおいては、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の光の三原色に対応する三色の着色部が、各画素幅でストライプ状に横並びに繰り返し配列されて光透過性の着色層が構成されている。Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの画素（ドット）が１つの絵素（ピクセル）を構成し、その加色混法によって各絵素ではカラー表示を行うことが可能である。
【０００３】
さらに近年では、より複雑な色味を表現するために、上記３色の着色部に黄色（以下、「Ｙ」ともいう）やシアン（以下、「Ｃ」ともいう）などの補色の着色部を加えた４色の着色部により構成される透明着色層を備えるカラーフィルタが提案されている。例えば、特許文献１には、カラー液晶表示装置の色再現性を向上する手法が提案されている。上記の液晶表示装置では、カラー１絵素の領域が、例えばＲＧＢに加えて、Ｃなどの４色の画素領域により構成される。尚、透明着色層は、上記のようにストライプ状の着色部を繰り返し横並びに配列するほか、縦横直交二方向のマトリクス状にパターニングしたり、斜交する二方向にパターニングしたりする場合もある。
【０００４】
またＲＧＢの基本三原色に無色透明の画素を白表示用の無色透明（以下、「Ｗ」ともいう）の画素を加えた４つの画素を備えるカラーフィルタも提案されている（例えば、下記特許文献２、特許文献３など）。Ｗの画素は、他の画素に比べて光の利用効率が高いので、ＲＧＢにＷの画素を加えたカラーフィルタは、主として白色表示の輝度を向上させるために提案されたカラーフィルタである。
【０００５】
上述する多色のカラーフィルタは、フォトリソグラフィー法を用いて、複数の着色部を順にパターニングして形成する方法が一般的である。例えば、特許文献２には、フォトリソグラフィー工程によりパターニングし、赤、緑および青の画素パターンに加えて、ポリアミド等を主体とし、顔料を含まない感光性樹脂を用いて白画素を形成するカラーフィルタの製造方法が開示されている。同文献は、フォトリソグラフィー工程を用いてカラーフィルタを製造する場合において、特にセルギャップの狭い強誘電性液晶表示パネルにおける白画素を他の画素の後に形成した場合に生じるセルギャップ不良の問題を課題としており、ＴＮやＳＴＮなどのセルギャップの広い液晶表示パネルを製造する際には、上記課題は問題にならないこと、あるいは白画素以外の他の色の画素についても同様に、上記課題は問題がない点が示唆されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２６７５４１号公報
【特許文献２】特開平５−８８０１１号公報
【特許文献３】特開２００６−２５９１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが近年、液晶表示のさらなる高輝度高品質化が求められるようになり、白画素以外の有色透明な画素のみで構成されたカラーフィルタを用いた液晶表示装置であっても、光漏れの問題が、改善すべき課題として認識されるようになった。特に、液晶表示装置の薄型化を実現するために、カラーフィルタと駆動用液晶層との間に設けられていた保護層（特許文献２における絶縁層）を省略した場合には、上記光漏れの問題は顕著であった。
【０００８】
そこで本発明者は、カラーフィルタの上記光漏れの問題を詳細に検討した。その結果、カラーフィルタには複数の着色部から構成される透明着色層が備わっているが、この透明着色層の特定の着色部において光漏れが生じる場合があることを見出した。
【０００９】
上記特定の着色部の光漏れの問題は、４色以上の着色部から透明着色層が構成される場合において、特に着色部の配列パターンが、ストライプ状である場合、あるいは、各着色部が複数行及び複数列で構成されるマトリックス状であって、少なくとも一方向に全色の着色部が繰り返し形成されるパターンにおいては、透明着色層全域（即ち有効表示領域全体）において問題であった。
【００１０】
また透明着色層全域においては光漏れが確認されない場合であっても、少なくとも透明着色層の一番端に存在する着色部（即ち有効表示領域の臨界部分）においては、光漏れが確認される場合があった。かかる場合において、有効表示領域の臨界部分におけるブラックマトリクス線幅だけを特に太く設計し、光漏れの虞のある領域を遮光してしまうという解決方法も考えられる。しかしながら、例えば携帯電話などのように小さいディスプレイでは、物理的に限られた面積内において、できるだけ大きな表示領域を確保したいという要望があり、有効表示領域の臨界部分を遮光してしまうことは望ましくない場合があった。またもとより、ブラックマトリクスを設けない設計のカラーフィルタも存在し、このようなカラーフィルタにおいても同様に、有効表示領域の臨界部分の光漏れが問題となる場合があった。
【００１１】
本発明は、上述するカラーフィルタの光漏れの問題点に鑑みてなされたもので、特定の波長の可視光を吸収可能な偶数且つ４色以上の着色部から構成される透明着色層を備えるカラーフィルタにおいて、上記着色部のいずれからも光漏れが起こることがないカラーフィルタの提供及び、フォトリソグラフィー法を用いるカラーフィルタの製造方法であって、上記着色部のいずれからも光漏れが起こることがないカラーフィルタの製造方法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】
本発明者が鋭意努力した結果、透明着色層を構成する着色部のうち、繰り返し方向に平行な垂直断面の外殻において実施的に一方方向へ偏った傾斜が形成されていることを見出した。より詳しく述べると、各着色部の繰り返し方向に平行な任意の垂直面で切断した着色部の断面外殻を観察した際に、３色の着色部から構成される透明着色層ではいずれか１色の着色部において、４色の着色部から構成される透明着色層では１色あるいは２色の着色部において、該断面外殻が左右非対照であって略一方方向への偏った傾斜が形成されていた。
【００１３】
そして、該カラーフィルタを用いて液晶表示装置を構成した場合、透明着色層に直接または間接に形成された駆動用液晶層を構成する駆動用液晶分子のうち、上記傾斜する断面外殻上方に直接または間接に位置する駆動用液晶分子が、その傾斜に規制されて、所望の配向を示さずに配向不良をおこしている部分があること、およびその配向不良が確認される部分において、光漏れの問題が発生していることがわかった。
【００１４】
したがって、本発明は、上記知見に基づき、カラーフィルタ内に備えられる透明着色層において、該透明着色層を構成する４色以上の有色透明な偶数色の着色部の断面外殻が、実質的に一方方向に偏って傾斜していないことを基本的特徴とするものであり、また第二の本発明であるカラーフィルタの製造方法は、フォトリソグラフィー法によって各着色部を形成する際に、いずれの着色部にも隣接しない位置に着色部を形成するか、あるいは左右位置に既に形成された着色部が存在する領域にさらなる着色部を形成することを基本的特徴とするものである。
【００１５】
即ち、本発明は、
（１）基板上に直接または間接に、特定の波長の可視光を吸収可能な偶数且つ４色以上の着色部から構成される透明着色層を少なくとも備えるカラーフィルタであって、上記着色部が、少なくとも一の方向を繰り返し方向として順に所定のパターンに配列されており、且つ上記繰り返し方向に上記着色部を切った垂直断面における断面外殻が、実質的に一方方向に偏って傾斜していないことを特徴とするカラーフィルタ、
（２）上記各着色部の断面外殻が実質的に左右対称であることを特徴とする上記（１）に記載のカラーフィルタ、
（３）上記各着色部の断面外殻の中心部分から左右方向に向けて実質的に平坦な外殻部分が存在することを特徴とする上記（１）又は上記（２）記載のカラーフィルタ、
（４）上記基板上であって、上記透明着色層の下層にブラックマトリックス層が設けられていることを特徴とする上記（１）乃至上記（３）のいずれかに記載のカラーフィルタ、
（５）２つの基板を対向させ、該基板間に形成されるスペースに駆動用液晶層を設け、且つ電圧を負荷して上記駆動用液晶層に充填される駆動用液晶分子の配向を変化させる電極部からなる層を設けるとともに、上記２つの基板の外側に偏光板を積層する、多層構造の液晶表示装置において、上記（１）乃至上記（４）のいずれかに記載のカラーフィルタが、一方の基板として用いられていることを特徴とする液晶表示装置、
（６）基板上に直接または間接に、少なくとも一の方向を繰り返し方向として順に所定のパターンに配列される特定の波長の可視光を吸収可能な偶数且つ４色以上の着色部から構成される透明着色層を備えるカラーフィルタを製造する方法であって、フォトリソグラフィー法により、基板上の着色部形成予定範囲において１色の着色部を所定のパターンの任意に選択される位置に形成し、この最初に形成した着色部を１番目とし、次いで、まだ着色部が形成されていない着色部形成予定範囲において、上記最初に形成された着色部を基準として上記所定のパターンの一方方向に向かって奇数番目の位置あるいは既に形成された２つの着色部に隣り合う位置に２色目以降の着色部を形成することによって上記透明着色層を形成することを特徴とする上記（１）乃至上記（４）のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法、
（７）上記透明着色層を構成する各着色部の配列されるパターンが、ストライプ状であることを特徴とする上記（６）に記載のカラーフィルタの製造方法、
（８）上記着色ストライプ状のパターンの１色目の形成位置は、有効表示領域の一番端に相当する着色部、若しくは有効表示領域の一番端に相当する着色部を含めて奇数個目の着色部であることを特徴とする上記（７）に記載のカラーフィルタの製造方法、
（９）上記透明着色層を構成する各着色部の配列されるパターンが、マトリックス状であることを特徴とする上記（６）に記載のカラーフィルタの製造方法、
を要旨とするものである。
【００１６】
以下に、本発明及び本発明を説明する記載において用いられるいくつかの用語について説明する。
【００１７】
本発明において「実質的に一方方向に偏って傾斜していない」とは、具体的には、その着色部の上方に直接または間接に駆動用液晶分子を配置した際に、該駆動用液晶分子に配向不良を生じせしめる程度に一方方向に偏った傾斜を示していないことを意味する。着色部の長手方向に向かって垂直な断面の外殻が、実質的に一方方向に偏って傾斜していない例としては、断面外殻が平坦である場合が望ましいが、外殻に凸部や傾斜がある場合であっても、着色部おける上記外殻の幅中央またはその近傍に平坦部が形成されている場合を含む。より具体的には、着色部における上記外殻のうち幅中央から片側３５％（両側７０％）の範囲内を所定間隔（例えば着色部の断面外殻を観察した際の横寸法が約１００μｍ〜約１５０μｍであれば上記所定間隔は２．７μｍ程度が適当である）ごとにサンプリングして得られる近似曲線の勾配に異符号が含まれる場合をいい、傾きゼロを除いて当該範囲内の勾配が正のみまたは負のみの場合を除外する。尚、表示画面サイズによって、着色部の上記横寸法も適宜変更され、例えば携帯電話表示画面などのように小さい画面の場合には、サンプリング間隔が２．７μｍではサンプリング数が少ない場合がある。したがってサンプリング間隔の別なる指標としては、上記両側７０％の範囲内を幅方向に２０乃至４０等分程度とすることができる。
【００１８】
上記断面外殻は、特に「実質的に左右対称」であることが望ましい。左右対称の例としては、断面外殻が平坦である外殻形状に加えて、着色部の断面外殻において、その両端が盛り上がり、中央領域から両端に向けて上り傾斜が形成される外殻形状、中央領域が盛り上がり両端に向かって下り傾斜が形成される外殻形状、あるいは中央領域に平坦部分が存在し、該平坦部分を挟んで両端に下り傾斜が形成される外殻形状、また該平坦部分を破算で両端に上り傾斜が形成される外殻形状などであって、上記両端部への傾斜が左右略同等角度で形成されている例などが挙げられる。
【００１９】
上記、本発明における着色部断面の「実質的に左右対称」外殻は、より具体的には、微細形状測定機ET4000L（小坂研究所社製）を用いてカラーフィルタ表面を測定することにより、確認することができる。本発明において、上記断面外殻が「実質的に左右対称」という場合は、一の着色部の線幅（断面外殻を観察した際の横寸法）が１５０μｍ以下のときは、該断面外殻の両端の高さの差が２５００Å以下であることを意味する。また一の着色部の線幅（断面外殻を観察した際の横寸法）が１５０μｍを超えるときは、該断面外殻の両端の高さの差が１７００Å以下であることを意味する。
【００２０】
「特定の波長の可視光を吸収可能な」着色部とは、有色透明な着色部のことを意味し、顔料などを含まない無色透明な領域を含まない。
【００２１】
「断面外殻」とは、特に断りない場合には、各着色部の繰り返し方向に平行な面で、着色部を垂直に切断した断面形状において、その上面部分の輪郭を指すものである。
【００２２】
また本発明の光学素子を構成する構成層において、「上」「上方」「上面」あるいは「下」「下方」「下面」などの上下方向を意味する表現方法は、カラーフィルタの基材が最下層となる向きに配置したときに、任意の構成層において、該基材面側を「下」方向とし、基材面とは反対側を「上」方向として表現するものである。
【００２３】
本発明において「有効表示領域」とは、透過光が出／入射して所定の表示や観測が行われる領域を意味し、例えば、液晶パネルにおける光学部材として本発明が用いられる場合には、該液晶パネルにおける画像表示領域に相当する領域を意味する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のカラーフィルタにおける透明着色層は、これを構成する各着色部の断面外殻が、実質的に一方方向に傾斜しておらず、したがって、本発明のカラーフィルタを一方の基板として例えば液晶表示装置を形成した際に、透明着色層に直接または間接に面する駆動用液晶層における駆動用液晶分子が、上記断面外殻の傾斜に起因する配向不良を起こす虞がない。したがって、本発明のカラーフィルタを用いて構成されるディスプレイの表示では、各着色部において光漏れが生じず、高品質の液晶ディスプレイ表示を提供することができる。また４色以上の有色且つ偶数色の着色部から構成される透明着色層を備えるカラーフィルタであるので、例えば４色カラーフィルタとして、従来の３色カラーフィルタに比べてより複雑な色表示を高品質で提供することができる。
【００２５】
上記本発明のカラーフィルタによれば、従来、透明着色層と駆動用液晶層との間に設けられていた保護層を省略し、あるいは層厚さを薄くすることが可能であり、液晶ディスプレイの薄膜化に大きく貢献することができる。より具体的にいうと、本発明のカラーフィルタを、ＴＮ方式あるいはＭＶＡ方式の如く駆動用液晶分子を垂直方向等、基板面に対して立ち上がる方向に配向させる駆動方式の液晶ディスプレイに用いる場合には、上記従来の保護膜は省略可能であり、またＩＰＳ方式のように駆動用液晶を水平方向に配向させる駆動方式の液晶ディスプレイにおいても、上記従来の保護膜を、従来の厚さの３／４程度に薄くすることが可能である。
【００２６】
また本発明のカラーフィルタの製造方法によれば、フォトリソグラフィー法を用いて有色透明な着色層を形成する従来の製造方法と工程数や手間を何等変えることなく、偶数且つ４色以上の着色部の形成位置を、左右に他の着色部が存在しない領域、あるいは左右ともに他の着色部が存在する領域に特定してパターニングするたけで、容易に、上面が実質的に一方方向に傾斜していない着色部を形成することができる。
【００２７】
特に、上記着色ストライプ状のパターンの１色目の形成位置が、有効表示領域の一番端に相当する着色部、若しくは有効表示領域の一番端に相当する着色部を含めて奇数個目の着色部であることを特徴とする本発明のカラーフィルタの製造方法であれば、有効表示領域の一番に端に存在する着色部について、確実に、その断面積外殻の形状を実質的に一方方向に傾斜しないよう形成することができるため、有効表示領域の臨界部分までも有効に表示領域として活用したい場合には特に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、図１および図２を用いて本発明のカラーフィルタ及びその製造方法について説明する。尚、本発明を説明するために示す図面において記載される着色部断面は、断面外殻の形状を説明するために実際に縦横比とは変更し且つ概略の形状として図示している。また図２では、各着色部の断面外殻は、平坦な状態として図示するが、これは本発明の製造方法によれば必ず、断面外殻が平坦になることを意味するものではない。本発明の製造方法によれば、断面外殻は、実質的に一方方向に偏って傾斜することが防止される。
【００２９】
図１は、赤色（以下、単に「Ｒ」という場合がある）着色部３、黄色（以下、単に「Ｙ」という場合がある）着色部４、緑色（以下、単に「Ｇ」という場合がある）着色部５、青色（以下、単に「Ｂ」という場合がある）着色部６の４色の着色部を複数行×１列のストライプ状に形成して構成される透明着色層８の上面図である。図２（２Ｅ）は、図1の透明着色層８を備えるカラーフィルタ７の断面図であって、図１におけるＸ−Ｘ方向で切断した際の断面概略図である。図２（２Ａ）〜（２Ｅ）は、ガラス基板１上に、ブラックマトリクス(以下、「ＢＭ」ともいう。)２と、４色の着色部から構成される透明着色層８と、を備えるカラーフィルタ７を作成するための本発明の製造方法の一態様を、各工程に分けて示すものである。
【００３０】
まず適当なガラス基板１の上面にＢＭ２を、各ＢＭ２間が着色部の作成予定位置３を区画できるように整然とパターニングして形成する（図２Ａ）。次いで、Ｒ着色部の作成予定位置にあわせてフォトリソグラフィー法によりＲ着色部３を形成する（図２Ｂ）。続いて、Ｒ着色部３には隣り合わず、したがって両隣が着色部未作成領域である位置に、Ｙ着色部４を同様に形成する（図２Ｃ）。即ち、図２Ｃに示すように、２番目に形成されるＹ着色部４は、最初に形成されたＲ着色部３を基準（１番目）として行方向に向かって奇数番目に位置する着色部形成予定範囲に形成される。
【００３１】
そして、３色目の着色部として、Ｒ着色部３とＹ着色部４との間に、Ｇ着色部５を同様に形成する（図２Ｄ）。さらに４色面の着色部として、Ｙ着色部４とＲ着色部３との間にＢ着色部６を上述と同様にフォトリソグラフィー法により形成して透明着色層８が構成され、カラーフィルタ７が形成される（図２Ｅ）。上述のとおり、Ｇ着色部５及びＢ着色部６は、２つの既に形成された着色部に隣接して挟まれる領域に形成される。尚、本明細書では、ＲＧＢＹの４色の着色部を、Ｒ、Ｙ、Ｇ、Ｂの順に形成する態様について説明するが、本発明における透明着色層はこれに限定されるものではなく、用いられる着色部の種類及び、着色部の作成領域については、適宜、設計変更してよい。本発明の製造方法について特に重要な点は、最初に作成された着色部を１番目として、次に行方向に対し奇数番目の位置に第２色目が形成され、さらなる奇数番目の位置に第３色面を形成するか、あるいは既に奇数番目の位置に形成された着色部間に隣接する偶数番目の位置に第３色目以降の着色部を形成するという点にある。
【００３２】
図２に例示される本発明の製造方法によれば、形成されるカラーフィルタにおいて、着色部の長手方向に垂直な断面を観察した場合に、断面外殻が、実質的に一方方向に偏って傾斜することがなく、この結果、上記傾斜に由来にする光漏れの問題が生じることがない。以下に、従来例を比較対象として説明し、本発明の製造方法によれば、その断面外殻が実質的に一方方向に偏って傾斜しない着色部が作成される機構について説明する。
【００３３】
まず従来例として、光漏れの問題を抱える従来のカラーフィルタに用いられていた透明着色層の例として図６を示す。図６は、Ｒ着色部１０２、Ｇ着色部１０３、Ｂ着色部１０４の３色の着色部から構成される透明着色層１０１の上面図である。透明着色層１０１は、Ｒ、Ｇ、Ｂの順に各着色部１０２、１０３および１０４をフォトリソグラフィー法により複数行×１列のストライプ状にパターニングして形成することによって構成されている。
【００３４】
次に図７において、ガラス基板１１３上にＢＭ１１４をパターン形成し、その上に、透明着色層１０１を積層してカラーフィルタ１１１を形成し、次いでその上面に駆動用液晶分子１１２を垂直配向させた状態の断面概略図を示す。図７は、図６におけるＹ−Ｙ方向でカラーフィルタ１１１を切断し、その断面を観察したものである。図７に示されるとおり、第１色目および第３色目として作成されるＲ着色部１０２およびＢ着色部１０４は、それぞれ、その断面外殻が略左右対処に形成されている。一方、第２色目として形成されるＧ着色部１０３は、紙面向って左側(即ちＲ着色部側)端部が高く盛り上がり、右側端部はこれより低く形成されており、この結果、断面外殻の左側から右側に向って、一方方向に傾斜面が形成されている。
【００３５】
そして、上記Ｇ着色部１０３の断面外殻において観察される一方方向への傾斜に規制されて、透明着色層１０１の上面に存在する駆動用液晶分子のうち、上記傾斜する断面外殻の周囲の駆動用液晶分子が配向不良を起こすのである。上記従来の透明着色層１０１において、光漏れが生じる部分を図６において点線枠で示したが、この光漏れ部分は、ちょうど、上記Ｇ着色部１０３の上方に位置する駆動用液晶分子の配向不良部分に該当する。
【００３６】
上述のとおり、図７に示す従来のカラーフィルタに備えられていた透明着色層１０１において、フォトリソグラフィー法により各着色部を形成する場合において、一部の着色部（図７ではＧ着色部）において断面外殻に実質的に一方方向に偏った傾斜ができてしまうメカニズムは、以下の通りと考えられる。
【００３７】
フォトリソグラフィー工程において着色レジストを基材面に塗布して形成される塗膜は、既に基材面に設けられている積層体を覆って形成されるため、該積層体の部分において盛り上がった形状で形成される。次いで、所望のパターニング形状となるようフォトマスクで覆って露光し、さらに、未露光部分を洗浄除去して、着色部が形成される。ことのき、上記塗膜の盛り上がった領域を含んで露光が行われれば、その盛り上がりを残したままの形状で着色部が完成されることになる。
【００３８】
上記盛り上がりの観点を考慮して、図７における各着色部をみてみると、第１番目に形成されるＲ着色部１０２は、まず、ガラス基板１１３上に既に形成されているＢＭ１１４を覆ってＲ着色レジストを塗布して塗膜（以下、「Ｒ塗膜」ともいう。）が形成される。したがって、Ｒ塗膜は、ＢＭ１１４上においてやや盛り上がった塗膜となる。次いで、Ｒ着色部形成予定範囲においてＢＭ１１４上にその端部が乗りあがったストライプ状の着色部が形成されるようフォトマスクを被せて露光し、未露光部分を削除してＲ着色部が形成される。このように形成されたＲ着色部１０２の断面外殻は、図７に示すように、ＢＭ１１４に乗り上げた部分が左右略均等にやや盛り上がった形状に形成される。
【００３９】
次に、２番目に形成されるＧ着色部１０３についてみてみると、Ｇ着色レジストは、基材面上において、Ｒ着色部１０２と露出するＢＭ１１４とを覆って塗布され塗膜（以下、「Ｇ塗膜」）ともいう。）が形成される。Ｇ塗膜は、Ｒ着色部１０２の上面において大きく盛り上がり、一方、ＢＭ１１４の上面においてこれより小さい盛り上がりをみせる。次いでＲ塗膜を露光した方法と同様に、Ｇ塗膜を露光して、未露光部分を削除してＧ着色部が形成される。このように形成されたＧ着色部１０３の断面外殻は、図７に示すように、Ｒ着色部１０２側の端部が大きく盛り上がり、一方、反対側の端部は、ＢＭ１１４に乗り上げた分だけの小さい盛り上がりを有し、結果として、紙面右側から左側に向かって下向きに傾斜する偏った傾斜面が形成されるのである。
【００４０】
最後に形成されるＢ着色部１０４は、既に形成されているＧ着色部１０３とＲ着色部１０２とを覆ってＢ着色レジストが塗布されるため、これららＧ着色部１０３及びＲ着色部１０２の上面において大きく盛りあがる塗膜（以下、「Ｂ塗膜」ともいう）が形成される。したがって、Ｂ着色部の形成領域を露光して、未露光部分を除去してＢ着色部が形成されると、その断面外殻は、左右両端が大きく盛りあがった形状となる。
【００４１】
上述において、Ｒ着色部１０２、Ｇ着色部１０３、及びＢ着色部１０４の形成に例示されるとおり、フォトリソグラフィー法によって形成される着色部は、基材面に既に存在する積層体の形状に支配されて着色レジストよりなる塗膜の形状が決定され、その形状を維持した状態で未露光部分の除去が行われて、残った部分である着色部の形状が決定されることが理解される。したがって、着色レジストを塗布して塗膜を形成し、フォトマスクを被せて露光し、未露光部分を除去する工程を１サイクルとした場合に、３色の着色部から構成される透明着色層をフォトリソグラフィー法によって、３サイクルから形成しようとすると、必ず、２番目に形成される着色層においてその断面外殻に実質的に一方方向に偏った傾斜が形成されることとなる。また４色のカラーフィルタにおいても、各着色層の形成順を、例えば、隣接して順に形成することによれば、２番目及び３番目に形成される着色層において同様の問題が発生するのである。
【００４２】
これに対し、本発明の製造方法では、第１番目の着色部を形成し、次いで、２番目に形成される着色部は、最初に形成された着色部を基準として左右方向に奇数番目の位置あるいは既に形成された２つの着色部に隣接して挟まれる位置に形成される。換言すると、本発明の製造方法では、複数行且つ一列以上に形成される各着色部は、隣り合う左右の位置に、他の着色部が形成されていないか、あるいは既に左右両方の位置に他の着色部が存在する位置に形成されるため、着色レジストを塗布して塗膜を形成した際に、該塗膜の盛り上がりが、当該着色部形成予定位置を中心にして、略左右対称となる。この結果、最終的に形成された着色部の断面は、その外殻が実質的に一方方向に偏って傾斜することがないのである。
【００４３】
しかして、上記製造方法により製造された本発明のカラーフィルタでは、図３に示すとおり、着色部の長手方向に垂直な断面形状を観察した場合に、該断面の外殻が実質的に一方方向に偏って傾斜していないため、透明着色層の上面に配置される駆動用液晶分子の配向が透明着色層の上面の形状によって乱されることがない。したがって傾斜に起因する光漏れの問題が発生しない。
【００４４】
上述のとおり、本発明の４色以上の有色透明の着色部より構成される透明着色層を備えるカラーフィルタは、本発明の製造方法により、容易に形成することができる。ただし、断面外殻が実質的に一方方向に偏って傾斜していない透明着色層を備える本発明のカラーフィルタの製造方法は、本発明の製造方法に限定されるものではない。また、本発明の製造方法によれば、４色以上の偶数色の着色部から構成される透明着色層を形成する場合に限定されず、３色の有色透明の着色部から構成される透明着色層を備えるカラーフィルタの製造にも使用することが可能である。ただし、３色の有色透明の着色部からなる透明着色層を本発明の製造方法にしたがって作成する場合には、これを擬似６色と捉えて、１色の着色部につき２サイクルの工程を必要とする結果となるため、従来の工程数を増加させるという点には留意を要する。
【００４５】
上述では、複数行×１列のストライプ状に各着色部がパターニングされた透明着色層を用いて、行方向に各着色部が順に配列される本発明のカラーフィルタを説明したが、本発明における透明着色層のパターンはこれに限定されず、他のパターン、例えば縦横直交二方向のマトリクス状に着色部が整然と配列されたパターン、あるいは斜交する二方向に着色部が整然と配列されたパターンであってもよい。
【００４６】
尚、カラーフィルタにＢＭが設けられる場合には、隣り合うＢＭ間には１つの着色部が形成され、１つのＢＭ上面には、隣り合う２つの着色部の裾部が乗り上げて形成されることが一般的である。なぜならば、該カラーフィルタを液晶セルなどに用いた場合には、ＢＭ領域は遮光領域となり、ＢＭ間は開口部領域となるため、開口部領域において指定の着色部が隙間のないように存在する必要がある。そのため着色部の裾部はＢＭ上に乗り上げて形成されることが一般的である。
【００４７】
ここで、ＢＭ上に乗り上げる２つの隣り合う着色部の構成は、大別すると以下のように分類可能である。即ち、（１）ＢＭ上において両者は接していない、（２）ＢＭ上において両者は裾部においてちょうど接している、（３）ＢＭ上において一方に他方が乗り上げている、という３つに分類することができる。特に、フォトリソグラフィー法において着色部をパターン形成する場合には、ＢＭ上において先に形成された着色部に対し、他方の着色部に形成される着色部を先に形成された着色部を被覆して塗布し、これを露光して余分な部分を除去することから、露光前においては、必ず一方に他方が乗り上げる関係にあること、及び近年、開口部領域を拡大させるためにＢＭ線幅を小さく形成する傾向にあることから、上記（３）の関係が実質的であるといえる。
【００４８】
上記（３）の関係を満たす透明着色層であって、本発明の製造方法を実施すると、例えば図４に例示すように、先に形成されるＲ着色部及びＹ着色部は、両隣の領域に他の着色部が未形成の状態で形成されるため、ＢＭ上において隣りの着色部に乗り上げることはなく、一方、Ｒ着色部とＹ着色部間に形成されるＧ着色部及びＢ着色部は、既に形成されたＲ着色部とＹ着色部の裾部に乗り上げて形成される。
換言すれば、フォトリソグラフィー法によって形成された透明着色層において、第一番目に形成された着色部の位置を１番目としたときの、奇数番目に位置する着色部の裾部に偶数番目に位置する着色部の裾部が乗り上げている関係にある透明着色層は、本発明の製造方法に示す「基板上の着色部形成予定範囲に１色の着色部を所定のパターンの任意に選択される位置に形成し、この最初に形成した着色部を１番目とし、次いで、まだ着色部が形成されていない着色部形成予定範囲において、上記最初に形成された着色部を基準として上記所定のパターンの一方方向に向かって行方向に奇数番目の位置あるいは既に形成された２つの着色部に隣り合う位置に２色目以降の着色部を形成することによって上記透明着色層を形成する」方法によって形成されたものであるといえる。
【００４９】
上記記載は、本発明の製造方法によって製造されたカラーフィルタにおける透明着色層が、全て、上記（３）の関係にあることを意味するものではない。本発明の製造方法に示す着色層の作成順番において製造された透明着色層であっても、上記（１）あるいは（２）の関係を有する透明着色層は、露光方法を調整するなどして作成することが可能である。一方、本発明の製造方法に示す着色部の作成順番において製造されなければ、上記（３）の関係にある透明着色層は作成することは困難である。
【００５０】
以下、本発明のカラーフィルタの構成層について、さらに詳しく説明する。
【００５１】
（基板について）
本発明に用いられる基板は、光学的に等方性を有するように構成されていることが好ましく、ガラス基板、フィルム等光透過性を有するものを任意に用いることが可能である。特に本発明のカラーフィルタを液晶ディスプレイ用に用いる場合には、基板形成材は無アルカリガラスであることが好ましい。基板の厚みは用途に応じて、例えば５μｍ〜３ｍｍ程度のものが使用される。
【００５２】
（ブラックマトリクスについて）
本発明のカラーフィルタにおいて、ＢＭを形成する際には、例えば、金属クロム薄膜やタングステン薄膜等、遮光性又は光吸収性を有する金属薄膜を、基板上に、所定形状の矩形格子状、ストライプ状、または三角格子状などにパターニングすることにより形成することができる。また、転写方式等により、黒色樹脂等の有機材料を所定形状に印刷することによりを形成することも可能である。
【００５３】
本発明においてＢＭの形成は任意である。ただしＢＭが存在することにより、各着色部間の臨界領域において配向不良が生じたとしても、平面視上、上記ＢＭ領域以内であれば、配向不良領域を透過しようとする透過光が遮光されるため、光漏れの問題が表示パネル上に表れる面積を低減することが可能である。
【００５４】
より詳しくＢＭの製造方法例について述べると、調製したブラックマトリックス材料を、定法にしたがって上記ガラス基板を洗浄した後、スピンコート法で３．０μｍの厚さに塗布、９０℃、３分間の条件でプリベーク、所定のパターンを露光（１００ｍＪ／ｃｍ2）、０．０５％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を６０秒行った後、２００℃、３０分間ポストベークすることで、ブラックマトリックス基板を作製することができる。また、予め透明基板上に金属クロム等が蒸着される基板をエッチングすることによりブラックマトリックス形成工程が行なわれてもよい。なお、本発明においては、ＢＭ形成方法は上述に限定されるものではなく、また本発明においてＢＭを設けるか否かは任意である
【００５５】
（着色部について）
本発明における着色部は、赤色、緑色、青色、黄色などの各々について、各色の波長帯の光を透過させる着色レジストを用いて、基板上に直接または間接に、フォトリソグラフィー法により所定のパターンで配置して形成される。着色部の配置形態（パターニング）としては、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型等種々な配置パターンを選択することができる。以下に、赤色、青色、緑色、黄色の着色部に関してそれぞれ説明する。ただし、本発明において、これら以外の有色透明な着色部を適宜選択して形成することができる。上記着色部は、ブラックマトリクスの存在などによって絵素を構成する画素単位に区画化される。
【００５６】
＜赤色着色部＞
赤色着色部として形成される赤色塗膜の厚みは、要求される色再現性と、積層される赤色着色部の組成により異なるものではあるが、一般的には、赤色着色部の膜厚は、１μｍ〜３μｍの範囲内であることが好ましく、特に１μｍ〜２μｍの範囲とすることが好ましい。上記範囲より膜厚が厚い場合は、例えばフォトリソグラフィー法による硬化、パターニングがうまくいかず、着色部表面に微細な凹凸が生じてしまったり、形状が逆テーパ形状となってしまい、好ましくなく、上記範囲より薄い場合は、必要とされる高色純度を得ることが困難となるため好ましくない。
【００５７】
本発明において形成される赤色着色部は、一般的には赤色顔料と黄色顔料とバインダーと分散剤とその他の添加剤等で構成されるものである。バインダーの種類は赤色着色部の製造方法により変化するものであるが、本発明において赤色着色部は、顔料分散法等のフォトリソグラフィー法により形成されることが発明の性質上好ましい。したがって、本発明においては、ＵＶ硬化型の樹脂がバインダー樹脂として用いられる。 
【００５８】
上記赤色顔料としては、一般にカラーフィルタに用いられる赤色顔料を用いることが可能であり、具体的には、C.I.ピグメントレッド9,C.I. ピグメントレッド97,C.I. ピグメントレッド122,C.I. ピグメントレッド123,C.I. ピグメントレッド149,C.I. ピグメントレッド168,C.I. ピグメントレッド177,C.I. ピグメントレッド180,C.I. ピグメントレッド192,C.I. ピグメントレッド215,C.I. ピグメントレッド216,C.I. ピグメントレッｖ217,C.I. ピグメントレッド220,C.I. ピグメントレッド223,C.I. ピグメントレッド224,C.I. ピグメントレッド226,C.I. ピグメントレッド227,C.I. ピグメントレッド228,C.I. ピグメントレッド240, ピグメントレッド254,C.I. ピグメントレッド48:1、C.I. ピグメントオレンジ5、C.I. ピグメントオレンジ13、C.I. ピグメントオレンジ17、C.I. ピグメントオレンジ31、C.I. ピグメントオレンジ36、C.I. ピグメントオレンジ38、C.I. ピグメントオレンジ40、C.I. ピグメントオレンジ42、C.I. ピグメントオレンジ43、C.I. ピグメントオレンジ51、C.I. ピグメントオレンジ55、C.I. ピグメントオレンジ59、C.I. ピグメントオレンジ61、C.I. ピグメントオレンジ64、C.I. ピグメントオレンジ65、C.I. ピグメントオレンジ71の一種または複数を混合して用いても良い。 
中でも、C.I. ピグメントレッド177、C.I. ピグメントレッド254が好ましく、さらにC.I. ピグメントレッド177、C.I. ピグメントレッド254を組み合わせることが好ましい。
【００５９】
上記黄色顔料としては、一般にカラーフィルタに用いられる黄色顔料を用いることが可能であり、具体的には、C.I. ピグメントイエロー20,C.I. ピグメントイエロー24,C.I. ピグメントイエロー83,C.I. ピグメントイエロー86,C.I. ピグメントイエロー93,C.I. ピグメントイエロー109,C.I. ピグメントイエロー110,C.I. ピグメントイエロー117,C.I. ピグメントイエロー125,C.I. ピグメントイエロー137,C.I. ピグメントイエロー138,C.I. ピグメントイエロー139,C.I. ピグメントイエロー185,C.I. ピグメントイエロー147,C.I. ピグメントイエロー148, C.I. ピグメントイエロー150,C.I. ピグメントイエロー153,C.I. ピグメントイエロー,C.I. ピグメントイエロー154,C.I. ピグメントイエロー166,C.I. ピグメントイエロー168、特に好ましくは、C.I. ピグメントイエロー83, C.I. ピグメントイエロー138,C.I. ピグメントイエロー139, C.I. ピグメントイエロー150が挙げられる。
【００６０】
尚、上記顔料は必要に応じて、ロジン処理、酸性基処理、塩基性処理、顔料誘導体処理などの表面処理が施されているものを使用してよい。また、上記顔料を分散するために必要な分散剤としては、スチレン／ブチルスチレン共重合物、長鎖ポリアミノアマイド燐酸塩、ポリアマイド、高分子量ポリカルボン酸塩、酢酸オレイルアミン、テトラアルキルアンモニウム塩、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸アミノオレエート、リン酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等を挙げることができる。このような分散剤は、顔料１００重量部に対して３０〜１００重量部の範囲で含有させることができる。 
【００６１】
このような赤色顔料、黄色顔料と共に用いられるバインダー樹脂としては、例えばＵＶ硬化性樹脂が用いられる。ＵＶ硬化性樹脂としては、バインダー樹脂成分の例としては、（メタ）アクリル酸、無水マレイン酸、スチレンスルホン酸などの酸性基を有するモノマーと、スチレン、α−メチルスチレン、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリルアミド等のモノマーとを共重合させた共重合体などが挙げられる。
【００６２】
また他の添加剤として、光重合開始剤を添加してもよく、具体的にはハロメチル化トリアジン誘導体、ハロメチル化オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ベンゾフェノン誘導体等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、紫外線により光重合性モノマーの重合性基を重合させるラジカルを発生させることができる化合物であり、単独または複数組み合わせて使用される。 
さらに、光重合性モノマーとして、イソブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ステアリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、３−メトキシブチルアクリレート等が挙げられる。 
【００６３】
また、赤色着色部形成用塗料に用いられる溶媒としては、具体的には、ジイソプロピルエーテル、ｎ−ペンタン、ジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−エトキシプロピオン酸メチル、ジグライム、ブチルカルビトール等の有機溶剤が挙げられる。
【００６４】
その他、本実施態様の赤色着色部には、必要に応じて種々の添加剤を添加することが可能であり、例えば増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を含有してもよい。 尚、上記顔料に加えられる各種添加剤の添加については、後述する他の顔料についても同様である。
【００６５】
＜緑色着色部＞
緑色着色部として形成される緑色塗膜の厚みは、要求される色再現性と、積層される緑色着色部の組成により異なるものではあるが、一般的には、緑色着色部の膜厚は、通常１μｍ〜３μｍの範囲内、好ましくは１μｍ〜２μｍの範囲内とされる。このような範囲とした理由は上記赤色着色部と同様の理由であることから、ここでの説明は省略する。 
【００６６】
本発明において形成される緑色着色部は、上記層と同様に、緑色着色部形成用塗料を塗布し、乾燥させた後、パターン露光され、現像されて形成されるものであり、このような緑色着色部形成用塗料は、主として、緑色顔料、黄色顔料、ＵＶ硬化性樹脂等のバインダー樹脂および溶媒から構成されるものである。 
【００６７】
上記緑色顔料としては、一般にカラーフィルタに用いられる緑色顔料を用いることが可能であり、具体的には、緑色顔料としてC.Iピグメントグリーン7,C.I. ピグメントグリーン36、C.I. ピグメントグリーン47特に好ましくは、C.I. ピグメントグリーン36が挙げられる。 
【００６８】
また、黄色顔料、バインダー樹脂および塗料用溶媒、さらには他に添加させる添加剤等に関しては、上記層における説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。 
【００６９】
＜青色着色部＞
青色着色部として形成される緑色塗膜の厚みは、要求される色再現性と、積層される緑色着色部の組成により異なるものではあるが、一般的には、緑色着色部の膜厚は、通常１μｍ〜３μｍの範囲内、好ましくは１μｍ〜２μｍの範囲内とされる。このような範囲とした理由は上記赤色着色部と同様の理由であることから、ここでの説明は省略する。 
【００７０】
上記青色顔料としては、一般にカラーフィルタに用いられる青色顔料を用いることが可能であり、具体的には、青色顔料としては、一般にカラーフィルタに用いられる青色顔料を用いることが可能であり、具体的には、青色顔料としてC.I.ピグメントブルー15（C.I. ピグメントブルー15:1, C.I. ピグメントブルー15:2, C.I. ピグメントブルー15:3, C.I. ピグメントブルー15:4, C.I. ピグメントブルー15:5,C.I. ピグメントブルー15:6）,C.I. ピグメントブルー21, C.I. ピグメントブルー22,C.I. ピグメントブルー60,C.I. ピグメントブルー64、特に好ましくは、C.I. ピグメントブルー15:6が挙げられる。
【００７１】
また、この青色着色部には色調を調整するために、紫色顔料を添加してもよい。このような紫色顔料としては、具体的には、バイオレット顔料としてC.I.ピグメントバイオレット19,C.I. ピグメントバイオレット23,C.I. ピグメントバイオレット29,C.I. ピグメントバイオレット32, C.I. ピグメントバイオレット33,C.I. ピグメントバイオレット36,C.I. ピグメントバイオレット37,C.I. ピグメントバイオレット38,C.I. ピグメントバイオレット40,C.I. ピグメントバイオレット50、特に好ましくは、C.I. ピグメントバイオレット23が挙げられる。 
また、バインダー樹脂および塗料用溶媒、さらには他に添加させる添加剤等に関しては、上記層における説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。 
【００７２】
＜黄色着色部＞
黄色着色部として形成される黄色塗膜の膜厚は、要求される色再現性と、積層される黄色着色部の組成により異なるものではあるが、本発明において、黄色着色部の膜厚は、通常１μｍ〜３μｍの範囲内、好ましくは１μｍ〜２μｍの範囲内とされる。このような範囲とした理由は上記他の着色部と同様の理由であることから、ここでの説明は省略する。 
【００７３】
本発明に用いられる黄色着色部は、上記層と同様に、黄色着色部形成用塗料を塗布し、乾燥させた後、パターン露光され、現像されて形成されるものであり、このような黄色着色部形成用塗料は、主として、黄色顔料、ＵＶ硬化性樹脂等のバインダー樹脂および溶媒から構成されるものである。 黄色顔料、バインダー樹脂および塗料用溶媒、さらには他に添加させる添加剤等に関しては、上記層における説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。 
【００７４】
＜その他＞
上記赤色、緑色、青色、黄色以外の有色透明な着色部を構成する着色レジストとしては、シアンあるいはマゼンダが知られている。このように、公知の他の着色部レジストを適宜本発明における着色部を構成するために用いることができる。
【００７５】
（その他の構成層について）
上述において基板上に直接または間接に形成されるＢＭ及び透明着色層について説明したが、本発明のカラーフィルタには、さらに任意で他の層を設けることができる。例えば、基板と透明着色層との間には、架橋性液晶材料を所望の方向に配向させて固定化させてなる所謂インセルの位相差層を形成することができる。
【００７６】
また別の態様として、透明着色層の上面に、透明電極層を形成することができ、及び／または駆動用液晶分子を所望の方向に配向させるための各種配向膜を設けることもできる。上記透明電極層は、例えばインシジウムとスズとからなる透明電極材料をスパッタ法などにより塗膜して形成することができる。また上記配向膜の形成の例としては、透明着色層あるいはその上に形成される透明電極層を覆うようにポリイミド樹脂塗料を塗布し乾燥して膜厚み約０．０７μｍ程度の塗膜を設け、該塗膜表面をラビング配向処理することにより形成することができる。
【００７７】
（フルカラー液晶表示装置について）
本発明のカラーフィルタ７を用いた液晶表示装置５１について図５を用いて説明する。
図５は、本発明のカラーフィルタ７を備える液晶表示装置５１の断面模式図である。液晶表示装置５１としてはいわゆるＩＰＳ駆動方式を例示するが、このほかＭＶＡ駆動方式やＯＣＢ駆動方式などの他の駆動方式であってもよい。
【００７８】
液晶表示装置５１には、観察者に対面する観察者側（図５の上方）に、図２Ｅに示すがカラーフィルタ７が一方側の基板として組み込まれている。ただし、カラーフィルタ７には、さらにその上面（駆動用液晶層側）に液晶分子を所望の方向に配向させるための配向膜１４が設けられている。
一方、液晶駆動回路７８およびこれにより印加電圧が制御される液晶駆動電極７９が駆動用液晶層２２側に設けられた液晶駆動基板７１が、観察者から遠いバックライト（図示せず）側に配置されている。液晶駆動電極７９は、ＢＭ２の区画する画素ごとに櫛歯状にパターン形成されている。
【００７９】
駆動液晶分子２１を含む駆動液晶層２２は、配向膜１４と液晶駆動基板７１とシール１８とで囲まれた密閉空間に封入され、液晶駆動電極７９からパネル面内方向に負荷される印加電圧によって駆動液晶分子２１はスイッチング駆動する。尚、駆動用液晶層２２のスペースを確保するために、カラーフィルタ７と液晶駆動基板７１との間には、一般的には複数の柱状体が形成されるが、図５ではこれを図示省略する。またカラーフィルタ７と配向膜１４との間には、保護膜が設けられるが、図５ではこれを図示省略する。
【００８０】
液晶表示装置５１は、観察者側から順に、直線偏光板８１、正のＡプレートとしての光学補償機能を有する位相差フィルム８２、配向膜１４、駆動液晶層２２、液晶駆動基板７１、直線偏光板８３およびバックライトが配置され、バックライト光の透過または遮断を絵素ごとに制御することで明表示と暗表示が行われる。尚、直線偏光板８１と直線偏光板８３とは透過軸方向が直交して配置される。
【００８１】
上記液晶表示装置５１のごとく、本発明のカラーフィルタを用いた液晶表示装置によれば有色透明の４色以上偶数の着色部によって、フルカラー表示においてより複雑な色味を表示することができ、且つ、光漏れのない高品質な画像表示を可能とすることができる。
【実施例】
【００８２】
（基板の調整）
洗浄処理を施した基材としてのガラス基板（コーニング社製、7059ガラス）及び、ＢＭと赤色、緑色、青色及び黄色の４色の着色部用のフォトレジストを用意した。そしてガラス基板上面に、以下に示すように各色ごとに着色部用フォトレジストを塗布し、基材に透明着色層を積層形成した。尚、各フォトレジストの組成は、後述する。
【００８３】
（着色材料の調整）
ＢＭおよび各着色部の着色材料には顔料分散型フォトレジストを用いた。顔料分散型フォトレジストは、着色材料として顔料を用い、分散液組成物（顔料、分散剤、および溶剤を含有）にビーズを加え、分散機で３時間分散させ、その後ビーズを取り除いた分散液と、クリアレジスト組成物（ポリマー、モノマー、添加剤、開示剤および溶剤）とを混合したものである。その組成を下記に示す。尚、分散機としては、ペイントシェーカーを用いた。
【００８４】
（ＢＭの作成）
まず、ガラス基板に、上述で調製したＢＭ用フォトレジストをスピンコート法で塗布し、９０℃、３分間の条件でプリベーク（予備焼成）し、所定のパターンに形成されたマスクを用いて露光（１００ｍＪ／ｃｍ２）し、続いて０．０５％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を６０秒行った後、２００℃、３０分間ポストベーク（焼成）し、厚さが１．２μｍのＢＭを形成した基材（ＢＭ形成基材）を作製した。
【００８５】
（透明着色層の作成）
上記ＢＭ形成基材上において、幅２００μｍ、長さ４ｃｍのラインが１００行×１列となるようパターン設計し、端から順に、赤色、緑色、黄色、青色の順で繰り返しに着色部が形成されるよう、以下のとおり各着色部を作成した。尚、ＢＭとの関係では、上記ラインの両端部がＢＭにのりあげる位置に存在するよう設計した。
まず、ＢＭ形成基材面上に、赤色（Ｒ）の顔料分散型フォトレジストをスピンコート法で塗布し、８０℃、３分間の条件でプリベークし、次いで、赤色着色部に対応する位置（有効表示領域の一番端を１番目として４ｎ−３番目（ただしnは１以上の整数である。以下同じ。）のラインに赤色着色部が形成されるように対応するようパターニングされたストライプパターン用フォトマスクを用いて、紫外線露光（３００ｍＪ／ｃｍ２）した。さらに、０．１％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を６０秒行った後、２００℃、６０分間ポストベーク（焼成）し、ＢＭパターンに対して所定の位置に膜厚２．６μｍの赤色（Ｒ）着色部のパターンを形成した。
【００８６】
続いて、４ｎ−１番目に、着色部が形成されるパターニングされたフォトマスクを用いる以外は、上記赤色（Ｒ）着色部のパターンの形成方法と同様の方法を用いて、黄色（Ｙ）着色部を作成した。
その後、４ｎ−２番目に、着色部が形成されるパターニングされたフォトマスクを用いる以外は、上記赤色（Ｒ）着色部のパターンの形成方法と同様の方法を用いて、緑色（Ｇ）着色部を作成した。
最後に４ｎ番目に、着色部が形成されるパターニングされたフォトマスクを用いる以外は、上記赤色（Ｒ）着色部のパターンの形成方法と同様の方法を用いて、青色（Ｂ）着色部を作成した。
こうして、ガラス基板上にＢＭ及び、赤色着色部、緑色着色部、黄色着色部、及び青色着色部がこの順で繰り返し整列して構成される透明着色層が形成されたカラーフィルタを作成し、これを実施例１とした。
【００８７】
＜ブラックマトリクス用フォトレジスト＞
・黒顔料・・・・・１４．０重量部
（大日精化工業（株）製ＴＭブラック♯９５５０）
・分散剤・・・・・１．２重量部
（ビックケミー（株）製Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ１１１）
・ポリマー・・・・・２．８重量部
（昭和高分子（株）製ＶＲ６０）
・モノマー・・・・・３．５重量部
（サートマー（株）製ＳＲ３９９）
・添加剤・・・・・０．７重量部
（綜研化学（株）製Ｌ−２０）
・開始剤・・・・・１．６重量部
（２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１）
・開始剤・・・・・０．３重量部
（４，４´−ジエチルアミノベンゾフェノン）
・開始剤・・・・・０．１重量部
（２，４−ジエチルチオキサントン）
・溶剤・・・・・７５．８重量部
（エチレングリコールモノブチルエーテル）
【００８８】
＜赤色（Ｒ）着色部用フォトレジスト＞
・赤顔料・・・・・４．８重量部
（Ｃ．Ｉ．ＰＲ２５４（チバスペシャリティケミカルズ社製クロモフタールＤＰＰ  Ｒｅｄ  ＢＰ））
・黄顔料・・・・・１．２重量部
（Ｃ．Ｉ．ＰＹ１３９（ＢＡＳＦ社製パリオトールイエローＤ１８１９））
・分散剤・・・・・３．０重量部
（ゼネカ（株）製ソルスパース２４０００）
・モノマー・・・・・４．０重量部
（サートマー（株）製ＳＲ３９９）
・ポリマー１・・・・・５．０重量部
・開始剤・・・・・１．４重量部
（チバガイギー社製イルガキュア９０７）
・開始剤・・・・・０．６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）
・溶剤・・・・・８０．０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）
【００８９】
＜緑色（Ｇ）着色部用フォトレジスト＞
・緑顔料・・・・・３．７重量部
（Ｃ．Ｉ．ＰＧ７（大日精化製セイカファストグリーン５３１６Ｐ））
・黄顔料・・・・・２．３重量部
（Ｃ．Ｉ．ＰＹ１３９（ＢＡＳＦ社製パリオトールイエローＤ１８１９））
・分散剤・・・・・３．０重量部
（ゼネカ（株）製ソルスパース２４０００）
・モノマー・・・・・４．０重量部
（サートマー（株）製ＳＲ３９９）
・ポリマー１・・・・・５．０重量部
・開始剤・・・・・１．４重量部
（チバガイギー社製イルガキュア９０７）
・開始剤・・・・・０．６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）
・溶剤・・・・・８０．０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）
【００９０】
＜青色（Ｂ）着色部用フォトレジスト＞
・青顔料・・・・・４．６重量部
（Ｃ．Ｉ．ＰＢ１５：６（ＢＡＳＦ社製ヘリオゲンブルーＬ６７００Ｆ））
・紫顔料・・・・・１．４重量部
（Ｃ．Ｉ．ＰＶ２３（クラリアント社製フォスタパームＲＬ−ＮＦ））
・顔料誘導体・・・・・０．６重量部
（ゼネカ（株）製ソルスパース１２０００）
・分散剤・・・・・２．４重量部
（ゼネカ（株）製ソルスパース２４０００）
・モノマー・・・・・４．０重量部
（サートマー（株）製ＳＲ３９９）
・ポリマー１・・・・・５．０重量部
・開始剤・・・・・１．４重量部
（チバガイギー社製イルガキュア９０７）
・開始剤・・・・・０．６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）
・溶剤・・・・・８０．０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）
【００９１】
＜黄色（Ｙ）着色部用フォトレジスト＞
・黄顔料・・・・・６．０重量部
（Ｃ．Ｉ．ＰＹ１３９（ＢＡＳＦ社製パリオトールイエローＤ１８１９））
・分散剤・・・・・３．０重量部
（ゼネカ（株）製ソルスパース２４０００）
・モノマー・・・・・４．０重量部
（サートマー（株）製ＳＲ３９９）
・ポリマー１・・・・・５．０重量部
・開始剤・・・・・１．４重量部
（チバガイギー社製イルガキュア９０７）
・開始剤・・・・・０．６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）
・溶剤・・・・・８０．０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）
【００９２】
尚、本明細書において記載のポリマー１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。
【００９３】
（比較例）
赤色着色部を４ｎ−３番目に形成した後に、４ｎ−２番目に着色部が形成されるパターニングされたフォトマスクを用い青色着色部を形成し、次いで、４ｎ−１番目に着色部が形成されるパターニングされたフォトマスクを用いて緑色着色部を形成し、最後に４ｎ番目に着色部が形成されるパターニングされたフォトマスクを用い黄色着色部を形成したこと以外は、実施例１と同様にカラーフィルタを作成し、比較例１とした。
【００９４】
（評価）光漏れ評価
カラーフィルタを液晶ディスプレイに用いた場合の光漏れが防止されているか否かの性能を評価するために、実施例１のカラーフィルタを一方側の基板として液晶セルを作製した。具体的には、垂直配向膜溶液としてＪＡＬＳ−２０２１−Ｒ２をγ−ブチロラクトンで５０％に希釈した溶液を用い、上記カラーフィルタ、及び素ガラス（上記カラーフィルタと同基材）の上面にフレキソ印刷方法によりパターニングして厚さ６００Åの膜を成膜し、１８０℃、１時間焼成して、表面に垂直配向膜の形成された２つの基板を作製した。そして、上記カラーフィルタが形成された基板と、上記素ガラス基板とを配向膜が対向するように対向させて、測定用液晶セルを作製した。対向する基板間は、５μｍとなるように設定し、両基板間をシール部材により封止した。次に両基板間とシール部材とにより形成される空間に、液晶（メルクジャパン社製ＭＬＣ−６８４６−０００）を注入し、注入口を封止して、測定用液晶セルサンプルとし実施例２とした。
【００９５】
上述のとおり作成した実施例２を用い以下のとおり光漏れの有無を確認した。まずオリンパス（株）製の偏光顕微鏡ＣＰＸ３１−Ｐをクロスニコル状態に設定し、偏光板に実施例２の液晶セルを挟んだ状態で光を当て、この状態で基板を回転させ、光漏れの有無を肉眼で観察した。その結果、実施例２の有効表示領域全域において光漏れは観察されなかった。
【００９６】
比較例１についても実施例２と同様に液晶セルを作成し比較例２とした。そして比較例２についても実施例１と同様に光漏れ評価を行った。この結果、比較例２では、上記光漏れ評価において、部分的に光漏れが確認された。上記部分的な光漏れを偏光顕微鏡で観察したところ、赤色、緑色、黄色、青色と順に作成した着色部において、２番目に作成された緑色と３番目において作成された黄色とにおいて確認された。
【００９７】
ストライプパターンにおいて各着色部が配列する方向に基板を切断した切断面を観察した場合に、上記比較例２のサンプルにおける緑色及び黄色の着色部は、左右一方側に既に作成された着色部が存在し、他方側にはまだ他の着色部が存在していない位置に作成されていた。この作成位置は、ちょうど上述する図６及び図７を用いて説明した緑色着色部の作成される位置に相当する。このように、左右一方側にのみ既に着色部が存在する環境において、次いで作成される緑色着色部あるいは緑色着色部は、この既に存在する他の着色部に起因して、片側が大きく盛り上がり、その結果、断面外殻において一方方向に傾斜した形状となっているものと理解される。
【００９８】
これに対し、実施例１は赤色、緑色、黄色、青色と順に並ぶ着色部を、赤色、黄色、緑色、青色の順に作成されている。つまり、上記基板の切断面において観察した際に、いずれの着色部も、左右両側に他の着色部が存在しない、あるいは左右両側に他の着色部が既に存在する位置において作成されている。この結果、着色部断面の片側一方だけが大きく盛り上がり、該断面の外殻が一方方向に傾斜することがない。したがって、実施例１のカラーフィルタの上方に塗布される架橋性液晶材料が乱れることなく所望の方向に良好に配向し、光漏れが生じていないという評価結果を得られたものである。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明のカラーフィルタにおける透明着色層の上面図である。
【図２】図２Ａ乃至図２Ｅは、本発明のカラーフィルタの製造方法の工程を説明するための各工程における基板の側面概略図である。
【図３】本発明のカラーフィルタの断面概略図である。
【図４】本発明のカラーフィルタの断面概略図である。
【図５】本発明の液晶表示装置の断面概略図である。
【図６】従来のカラーフィルタにおける透明着色層の上面図である。
【図７】従来のカラーフィルタの断面概略図である。
【符号の説明】
【０１００】
１  ガラス基板
２  ブラックマトリクス
３  赤色着色部
４  黄色着色部
５  緑色着色部
６  青色着色部
７  カラーフィルタ
８  透明着色層
１４  配向膜
２１  駆動用液晶分子
２２  駆動用液晶層
【図１】
2009020431.tif 000003
【図２】
2009020431.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2009020431.tif 000007
【図６】
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【図７】
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