(57)【要約】【課題】位相差層の材料の選択に対する制約を少なくすると共に、高分子液晶層への不純物の混入又は高分子液晶層からの不純物の拡散を生じ難くする。【解決手段】本発明のカラーフィルタ基板は、基材２１０と、前記基材２１０の一方の主面の一部と向き合い、メソゲンが固定化された液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含んだ位相差層２３０ｂと、前記位相差層２３０ｂの上面及び側面の全体を被覆した着色層２２０ｂを含んだカラーフィルタ層２２０とを具備したことを特徴とする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材の一方の主面の一部と向き合い、メソゲンが固定化された液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含んだ第１位相差層と、
前記第１位相差層の上面及び側面の全体を被覆した第１着色層を含んだカラーフィルタ層と
を具備したことを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項２】
前記第１着色層の前記主面への正射影の輪郭と前記第１位相差層の前記主面への正射影の輪郭との間の距離は０．３μｍ乃至５μｍの範囲内に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基板。
【請求項３】
前記主面の他の一部と向き合い、メソゲンが固定化された液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含んだ第２位相差層を更に具備し、
前記カラーフィルタ層は、前記第２位相差層の上面及び側面の全体を被覆し、前記第１着色層とは吸収スペクトルが異なる第２着色層と、前記主面の更に他の一部と向き合い、前記第１及び第２着色層とは吸収スペクトルが異なる第３着色層とを更に含んだ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基板。
【請求項４】
前記第１及び第２位相差層は材料及び／又は厚さが異なっていることを特徴とする請求項３に記載のカラーフィルタ基板。
【請求項５】
前記主面の他の一部と向き合い、メソゲンが固定化された液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含んだ第２位相差層と、
前記主面の更に他の一部と向き合い、メソゲンが固定化された液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含んだ第３位相差層と
を更に具備し、
前記カラーフィルタ層は、前記第２位相差層の上面及び側面の全体を被覆し、前記第１着色層とは吸収スペクトルが異なる第２着色層と、
前記第３位相差層の上面及び側面の全体を被覆し、前記第１及び第２着色層とは吸収スペクトルが異なる第３着色層とを更に含んだ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基板。
【請求項６】
前記第１乃至第３位相差層は材料及び／又は厚さが異なっていることを特徴とする請求項５に記載のカラーフィルタ基板。
【請求項７】
前記主面に支持され、前記第１乃至第３着色層に対応して複数の開口が設けられた黒色隔離層を更に具備し、
第１着色層の周縁部は前記黒色隔離層の上面と接触していることを特徴とする請求項３乃至６の何れか１項に記載のカラーフィルタ基板。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載のカラーフィルタ基板である第１基板と、
前記カラーフィルタ層と向き合った第２基板と、
前記第１及び第２基板間に介在した液晶層と
を具備したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
基板の一方の主面上に液晶物質を含んだ液晶材料層を形成することと、
前記液晶材料層上に着色材料を含んだ感光性材料層を形成することと、
前記感光性材料層の一部に放射線を照射して、前記感光性材料層内に、感光性材料の硬化物からなる熱可塑性の硬化部を着色層として生じさせると共に、前記感光性材料からなる未硬化部を生じさせることと、
その後、前記未硬化部と前記液晶材料層のうち前記未硬化部に対応した部分及び前記着色層の縁に対応した部分とを現像液に溶解させて、前記液晶材料層のうち前記基板上に残った部分を前記着色層によって被覆された位相差層として得ることと、
前記着色層を熱処理に供して、前記縁を流動化させることにより、前記位相差層の側面を前記縁で被覆することと
を含んだことを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に適用可能な光学技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力などの特徴を有している。そのため、近年、携帯機器及びテレビジョン受像機などの固定機器での利用が急速に増加している。
【０００３】
液晶表示装置に多色画像を表示させる場合、カラーフィルタを使用する。例えば、多色画像を表示可能な透過型又は反射型液晶表示装置では、一般に、赤、緑及び青色着色層を含んだカラーフィルタを使用している。また、多色画像を表示可能な半透過型液晶表示装置では、一般に、透過表示用の赤、緑及び青色着色層と、反射表示用の赤、緑及び青色着色層とを含んだカラーフィルタを使用している。
【０００４】
多くの液晶表示装置は、位相差フィルムを含んでいる。例えば、テレビジョン受像機の液晶表示装置では、どの方向から観察しても見易い画像を表示するように、位相差フィルムが直線偏光フィルムと組み合わせて使用されている。
【０００５】
しかしながら、赤、緑及び青の画素は表示色の波長域が異なっているにも拘らず、通常、位相差フィルムのリターデイションは面内で均一である。そのため、表示色が異なる画素の全てに最適な設計を採用することは難しい。
【０００６】
より具体的には、液晶層及び位相差フィルムの各々のリターデイションは波長分散を有している。そのため、液晶セルのリターデイションが位相差フィルムによって十分に補償される設計を或る色を表示する画素に採用した場合、他の色を表示する画素では、液晶セルのリターデイションが位相差フィルムによって十分に補償されない可能性がある。
【０００７】
一方で、反射型又は半透過型液晶表示装置では、太陽などの高輝度光源のもとで高い視認性を達成するために、位相差フィルムとして四分の一波長板を含んでいるか又は四分の一波長板と二分の一波長板とを含んだ吸収型の円偏光板が使用されている。例えば、半透過型液晶表示装置では、通常、液晶セルと前面側の直線偏光板との間に四分の一波長板としての位相差フィルムを設置すると共に、液晶セルと背面側の直線偏光板との間に四分の一波長板としての位相差フィルムを更に設置する。即ち、反射表示部及び透過表示部の双方で、液晶層に円偏光が入射する構成を採用している。
【０００８】
ここで、緑の波長域の中心波長、例えば約５５０ｎｍで四分の一波長（λ／４）のリターデイションが得られる四分の一波長板と直線偏光板とを組み合わせを円偏光板として用いる場合、仮に、この四分の一波長板の屈折率異方性、即ち複屈折率Δｎが可視光域内の全ての波長についてほぼ等しいとしても、中心波長が例えば約４５０ｎｍの青の波長域では、λ／４よりも大きなリターデイションが得られる。そして、中心波長が例えば約６３０ｎｍの赤の波長域では、λ／４よりも小さなリターデイションが得られる。それゆえ、円偏光板に自然光としての青色光及び赤色光を照射した場合、透過光は、円偏光ではなく楕円偏光となる。実際には、多くの光学材料において、複屈折率は可視光領域の短波長側、即ち青の波長域で大きく、長波長側、即ち赤の波長域で小さくなるため、この問題はしばしばより深刻になる。
【０００９】
この構成を採用した半透過型液晶表示装置では、反射表示部と透過表示部とでセルギャップを等しくすることがある。この場合、反射表示部で最大のコントラスト比を得られる設計を採用すると、透過表示部では、明表示時に、液晶層に入射した光の半分近くが前面側の偏光板に吸収される。即ち、この場合、透過モード時の表示の明るさが損なわれる。
【００１０】
これらの問題は、液晶セルに位相差フィルムを貼り付ける代わりに、液晶セルの内部に、パターニングされた位相差層又はリターデイションが異なる複数の領域を含んだ位相差層を設置することにより解決することができる（例えば、特許文献１乃至３を参照のこと）。
【特許文献１】特開２００４−４４９４号公報
【特許文献１】特開２００６−１３９２８６号公報
【特許文献１】特開２００７−７２４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、位相差層の材料の選択に対する制約を少なくすると共に、高分子液晶層への不純物の混入又は高分子液晶層からの不純物の拡散を生じ難くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１側面によると、基材と、前記基材の一方の主面の一部と向き合い、メソゲンが固定化された液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含んだ第１位相差層と、前記第１位相差層の上面及び側面の全体を被覆した第１着色層を含んだカラーフィルタ層とを具備したことを特徴とするカラーフィルタ基板が提供される。
【００１３】
本発明の第２側面によると、第１側面に係るカラーフィルタ基板である第１基板と、前記カラーフィルタ層と向き合った第２基板と、前記第１及び第２基板間に介在した液晶層とを具備したことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【００１４】
本発明の第３側面によると、基板の一方の主面上に液晶物質を含んだ液晶材料層を形成することと、前記液晶材料層上に着色材料を含んだ感光性材料層を形成することと、前記感光性材料層の一部に放射線を照射して、前記感光性材料層内に、感光性材料の硬化物からなる熱可塑性の硬化部を着色層として生じさせると共に、前記感光性材料からなる未硬化部を生じさせることと、その後、前記未硬化部と前記液晶材料層のうち前記未硬化部に対応した部分及び前記着色層の縁に対応した部分とを現像液に溶解させて、前記液晶材料層のうち前記基板上に残った部分を前記着色層によって被覆された位相差層として得ることと、前記着色層を熱処理に供して、前記縁を流動化させることにより、前記位相差層の側面を前記縁で被覆することとを含んだことを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、位相差層の材料の選択に対する制約を少なくすると共に、高分子液晶層への不純物の混入又は高分子液晶層からの不純物の拡散を生じ難くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１は、本発明の一態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図である。図２は、図１に示す液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、図１及び図２に示す液晶表示装置が含んでいるカラーフィルタ基板又はその一部を概略的に示す断面図である。
【００１８】
図１及び図２に示す液晶表示装置は、アクティブマトリクス駆動方式を採用したＴＮ（twisted nematic）モードの透過型液晶表示装置である。この液晶表示装置は、アレイ基板１０と対向基板２０と液晶層３０と一対の偏光板（図示せず）とバックライト（図示せず）とを含んでいる。
【００１９】
アレイ基板１０は、基板１１０を含んでいる。基板１１０は、ガラス板又は樹脂板などの光透過性基板である。
【００２０】
基板１１０の一方の主面上には、画素回路（図示せず）と走査線（図示せず）と信号線（図示せず）と画素電極１５０とが形成されている。
【００２１】
画素回路は、各々が薄膜トランジスタなどのスイッチング素子を含んでいる。画素回路は、基板１１０上でマトリクス状に配列している。
【００２２】
走査線は、画素回路の行に対応して配列している。各画素回路の動作は、走査線から供給される走査信号によって制御される。
【００２３】
信号線は、画素回路の列に対応して配列している。各画素電極１５０は、画素回路を介して信号線に接続されている。
【００２４】
各画素電極１５０は、透明導電体からなる。透明導電体としては、例えば、インジウム錫酸化物及び錫酸化物などの透明導電性酸化物を使用することができる。
【００２５】
画素電極１５０は、配向膜１６０で被覆されている。配向膜１６０の材料としては、例えば、ポリイミドなどの透明樹脂を使用することができる。
【００２６】
対向基板２０は、カラーフィルタ基板と平坦化層２８０と対向電極２５０と配向膜２６０とを含んでいる。カラーフィルタ基板は、基材である基板２１０と位相差層２３０とカラーフィルタ層２２０と黒色隔離層２７０とを含んでいる。平坦化層２８０又は平坦化層２８０と対向電極２５０とは、カラーフィルタ基板の一部であってもよい。
【００２７】
基板２１０は、配向膜１６０と向き合っている。基板２１０は、ガラス板又は樹脂板などの光透過性基板である。
【００２８】
カラーフィルタ層２２０は、基板２１０の配向膜１６０と対向した主面上に形成されている。カラーフィルタ層２２０は、基板２１０の上記主面上で配列した着色層２２０ａ乃至２２０ｃを含んでいる。
【００２９】
着色層２２０ａ乃至２２０ｃは、吸収スペクトルが異なっており、白色光を照射したときにスペクトルが異なる光を透過させる。カラーフィルタ層２２０に白色光を照射したときに、着色層２２０ａが透過させる光は、着色層２２０ｂが透過させる光のスペクトルと比較して中心波長がより長い。そして、この白色光を照射したときに、着色層２２０ｃが透過させる光は、着色層２２０ｂが透過させる光と比較して中心波長がより短い。ここでは、一例として、白色光を照射したときに、着色層２２０ａは赤色光を透過させ、着色層２２０ｂは緑色光を透過させ、着色層２２０ｃは青色光を透過させるとする。
【００３０】
なお、或る光の「中心波長」は、その光が含んでいる光成分の波長のうち、色の知覚に最も大きな影響を及ぼす波長を意味している。透過光の「中心波長」は、この光を透過させる着色層の透過率分光分布、各波長における視感度及び入射光の放射分光分布などから定まる値である。通常、或る着色層が透過させた光の「中心波長」は、この透過光のスペクトルが最大強度を示す波長とほぼ等しい。
【００３１】
着色層２２０ａ乃至２２０ｃの各々は、Ｙ方向に延びた帯形状を有している。着色層２２０ａ乃至２２０ｃは、Ｙ方向と交差するＸ方向に繰り返し並んでおり、ストライプ配列を形成している。なお、Ｘ方向及びＹ方向は、基材２１０のカラーフィルタ層２２０と向き合った面に平行な方向である。また、後述するＺ方向は、Ｘ方向及びＹ方向に対して垂直な方向である。
【００３２】
着色層２２０ａ乃至２２０ｃの各々は、他の形状を有していてもよい。例えば、着色層２２０ａ乃至２２０ｃの各々は矩形状であってもよい。この場合、着色層２２０ａ乃至２２０ｃは、正方配列又はデルタ配列を形成していてもよい。
【００３３】
黒色隔離層２７０は、基板２１０とカラーフィルタ層２２０との間に介在している。黒色隔離層２７０は、基板２１０の一方の主面上に形成されている。黒色隔離層２７０は、所謂「ブラックマトリクス」である。
【００３４】
黒色隔離層２７０には、着色層２２０ａ乃至２２０ｃに対応して複数の開口が設けられている。ここでは、黒色隔離層２７０は、格子状のパターンを形成している。黒色隔離層２７０は、互いに平行に配列した複数の帯状パターンを形成していてもよい。黒色隔離層２７０は省略することができる。
【００３５】
位相差層２３０は、基板２１０とカラーフィルタ層２２０との間に介在している。位相差層２３０は、第１位相差層２３０ａと第２位相差層２３０ｂと第３位相差層２３０ｃとを含んでいる。位相差層２３０ａ乃至２３０ｃの１つ又は２つは、省略してもよい。
【００３６】
位相差層２３０ａ乃至２３０ｃの各々は、メソゲンが固定化された液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含んでいる。この液晶物質としては、例えば、サーモトロピック液晶又はリオトロピック液晶を使用することができる。
【００３７】
位相差層２３０ａ乃至２３０ｃの材料は、同一であってもよく、異なっていてもよい。即ち、位相差層２３０ａ乃至２３０ｃの光学的性質は、互いに等しくてもよく、異なっていてもよい。ここでは、一例として、位相差層２３０ａ乃至２３０ｃは、材料が異なっており、複屈折率が異なっているとする。
【００３８】
位相差層２３０ａ乃至２３０ｃは、それぞれ着色層２２０ａ乃至２２０ｃと向き合っている。位相差層２３０ａ乃至２３０ｃは、それぞれ上面及び側面の全体が着色層２２０ａ乃至２２０ｃによって被覆されている。この構成を採用すると、位相差層２３０ａ乃至２３０ｃに使用可能な材料の選択の幅が広くなる。
【００３９】
また、位相差層２３０ａは、基板２１０と黒色隔離層２７０と着色層２２０ａとによって取り囲まれている。位相差層２３０ｂは、基板２１０と黒色隔離層２７０と着色層２２０ｂとによって取り囲まれている。そして、位相差層２３０ｃは、基板２１０と黒色隔離層２７０と着色層２２０ｃとによって取り囲まれている。この構成を採用すると、位相差層２３０ａ乃至２３０ｃと液晶層３０との間での不純物の移動を生じ難くすることができる。即ち、位相差層２３０ａ乃至２３０ｃへの不純物の混入又は位相差層２３０ａ乃至２３０ｃからの不純物の拡散を生じ難くすることができる。
【００４０】
着色層２３０ａのうち着色層２２０ａの側面を被覆している部分は、位相差層２３０ａを縁取っている。着色層２３０ｂのうち着色層２２０ｂの側面を被覆している部分は、位相差層２３０ｂを縁取っている。着色層２３０ｃのうち着色層２２０ｃの側面を被覆している部分は、位相差層２３０ｃを縁取っている。
【００４１】
着色層２３０ａの基板２１０の主面への正射影の輪郭と位相差層２２０ａの先の主面への正射影の輪郭との間の距離は、例えば０．３μｍ乃至５μｍの範囲内にある。同様に、着色層２３０ｂの基板２１０の主面への正射影の輪郭と位相差層２２０ｂの先の主面への正射影の輪郭との間の距離は、例えば０．３μｍ乃至５μｍの範囲内にある。着色層２３０ｃの基板２１０の主面への正射影の輪郭と位相差層２２０ｃの先の主面への正射影の輪郭との間の距離は、例えば０．３μｍ乃至５μｍの範囲内にある。これらの距離を短くすると、位相差層２２０ａ乃至２２０ｃの側面全体をそれぞれ着色層２３０ａ乃至２３０ｃで被覆することが難しくなり、それゆえ、不純物の移動を抑制する効果が小さくなる。これらの距離を長くすると、この構造を後述する方法で得ることが難しくなる。そして、この構造を他の方法で得る場合には、より多くの工程が必要となる。なお、図３に示す参照符号「Ｗ」は、着色層２３０ｂの基板２１０の主面への正射影の輪郭と位相差層２２０ｂの先の主面への正射影の輪郭との間の距離を示している。
【００４２】
位相差層２３０と基板２１０との間には、配向膜が介在していてもよい。この配向膜としては、例えば、ラビング処理及び光配向処理などの配向処理を施した樹脂層を使用することができる。この樹脂層としては、例えばポリイミド層を使用することができる。或いは、基板２１０の主面に配向処理を施してもよい。
【００４３】
平坦化層２８０は、着色層２３０ａ乃至２３０ｃ及び黒色隔離層２７０を被覆している。平坦化層２８０は、透明樹脂などの透明材料からなる。平坦化層２８０は、対向電極２５０に平坦な下地を提供している。平坦化層２８０は、省略することができる。
【００４４】
対向電極２５０は、平坦化層２８０上に形成されている。対向電極２５０は、例えば、上述した透明導電体からなる。
【００４５】
配向膜２６０は、対向電極２５０を被覆している。配向膜２６０の材料としては、例えば、ポリイミドなどの透明樹脂を使用することができる。
【００４６】
アレイ基板１０と対向基板２０とは、枠形状の接着剤層（図示せず）を介して貼り合わされている。アレイ基板１０と対向基板２０と接着剤層とは、中空構造を形成している。
【００４７】
液晶層３０は、液晶化合物又は液晶組成物からなる。この液晶化合物又は液晶組成物は、流動性を有しており、アレイ基板１０と対向基板２０と接着剤層とに囲まれた空間を満たしている。アレイ基板１０と対向基板２０と接着剤層と液晶層３０とは、液晶セルを形成している。
【００４８】
偏光板は、液晶セルの両主面に貼り付けられている。ここでは、一例として、これら偏光板は、直線偏光板であり、それらの透過軸が直交し且つＸ方向に対して４５°の角度を為すように配置されているとする。
【００４９】
バックライトは、偏光板を間に挟んでアレイ基板１０と向き合っている。バックライトは、例えば、液晶セルに向けて白色光を照射する。
【００５０】
ここでは、一例として、液晶層３０が含んでいる液晶化合物は、棒状のメソゲンを含んだ誘電率異方性が正の液晶分子であり、電圧無印加時に液晶分子のメソゲンがＸ方向又はＹ方向にほぼ平行に配向しているとする。また、電圧印加時には、液晶分子のメソゲンは、Ｚ方向に対してほぼ平行に配向するとする。
【００５１】
この液晶表示装置には、様々な変形が可能である。  
例えば、対向基板２０がカラーフィルタ層２２０及び位相差層２３０を含んだ構成を採用する代わりに、アレイ基板１０がカラーフィルタ層２２０及び位相差層２３０を含んだ構成を採用してもよい。また、例えば、表示モードとして、ＴＮモードを採用する代わりに、垂直配向モード及びＩＰＳ（in-plane switching）モードなどの他の表示モードを採用してもよい。
【００５２】
また、カラーフィルタ基板について上述した構造は、透過型液晶表示装置以外の表示装置にも適用することができる。例えば、この構造は、半透過型液晶表示装置又は反射型液晶表示装置において適用してもよい。先の構造を半透過型液晶表示装置に適用する場合、例えば、位相差層２３０ａ乃至２３０ｃを反射表示部のみに四分の一波長板として設けもよい。
【００５３】
次に、図１乃至図３を参照しながら説明した液晶表示装置が含んでいるカラーフィルタ基板の製造方法について説明する。
【００５４】
図４乃至図６は、位相差板の製造方法の一例を概略的に示す断面図である。  
この方法では、まず、図４に示す基板２１０を準備する。
【００５５】
基板２１０は、典型的には、ガラス板又は樹脂板などの光透過性基板である。ガラス板の材料としては、例えば、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス又は無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスを使用することができる。樹脂板の材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル又はポリエチレンテレフタレートを使用することができる。
【００５６】
基板２１０は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。例えば、基板２１０として、インジウム錫酸化物及び錫酸化物などの透明導電体からなる透明電極が形成された光透過性基板を使用してもよい。或いは、基板２１０として、画素回路などの回路が形成された光透過性基板を使用してもよい。
【００５７】
基板２１０は、プラスチックフィルムなどの光透過性フィルム又はプラスチックシートなどの光透過性シートであってもよい。
【００５８】
基板２１０は、光透過性を有していなくてもよい。例えば、図１乃至図３を参照しながら説明した液晶表示装置に、透過光の代わりに反射光を利用する構成を採用し、カラーフィルタ基板を背面基板として使用した場合、基板２１０は遮光性であってもよい。
【００５９】
次に、基板２１０の一方の主面上に、黒色隔離層２７０を形成する。  
黒色隔離層２７０は、例えば、樹脂と黒色顔料とを含んだ混合物からなる。或いは、黒色隔離層２７０は、樹脂と減法混色により黒色を呈するように混ぜ合わされた複数の着色顔料とを含んだ混合物からなる。
【００６０】
黒色隔離層２７０は、例えば、顔料担体とこれに分散させた顔料とを含んだ黒色組成物の薄膜パターンを形成し、この薄膜パターンを硬化させることにより得られる。この薄膜パターンは、例えば、印刷法、フォトリソグラフィ法、インキジェット法、電着法又は転写法を利用して形成することができる。
【００６１】
顔料担体としては、例えば、着色層２２０ａ乃至２２０ｃに関して後で例示する材料を使用することができる。顔料としては、例えば、カーボンブラックなどの黒色顔料、又は、着色層２２０ａ乃至２２０ｃに関して後で例示する複数の顔料を減法混色により黒色を呈するように混ぜ合わせてなる混合物を使用することができる。
【００６２】
次に、光透過性基板２１０上に、例えば以下の方法により、位相差層２３０ｂと着色層２３０ｂとの積層体、位相差層２３０ａと着色層２３０ａとの積層体、及び位相差層２３０ｃと着色層２３０ｃとの積層体をこの順に形成する。
【００６３】
まず、光透過性基板２１０の黒色隔離層２７０を形成した主面上に、液晶物質を含んだ液晶材料層２３０ｂ’を形成する。液晶材料層２３０ｂ’は、例えば、光透過性基板２１０上に、液晶物質を含んだ第１コーティング液を塗布し、必要に応じて塗膜を乾燥させることにより得られる。液晶材料層２３０ｂ’では、液晶物質のメソゲンが配向構造を形成している。
【００６４】
第１コーティング液は、液晶物質に加え、例えば、溶剤、キラル剤、光重合開始剤、熱重合開始剤、増感剤、連鎖移動剤、多官能モノマー及び／又はオリゴマー、樹脂、界面活性剤、重合禁止剤、貯蔵安定剤及び密着向上剤などの成分を、この液晶化合物を含んだ組成物が液晶性を失わない範囲で含んでいてもよい。
【００６５】
液晶物質としては、例えば、サーモトロピック液晶又はリオトロピック液晶を使用することができる。これら液晶物質は、光及び／又は熱により重合及び／又は架橋する性質を有していてもよく、このような性質を有していなくてもよい。即ち、液晶材料層２３０ｂ’に使用する液晶物質は、感光性又は感熱性を有していなくてもよい。それゆえ、液晶物質として、例えば、大きな複屈折率及び高い二軸性を有している非感光性のリオトロピック液晶材料を使用することができる。
【００６６】
サーモトロピック液晶化合物としては、例えば、アルキルシアノビフェニル、アルコキシビフェニル、アルキルターフェニル、フェニルシクロヘキサン、ビフェニルシクロヘキサン、フェニルビシクロヘキサン、ピリミジン、シクロヘキサンカルボン酸エステル、ハロゲン化シアノフェノールエステル、アルキル安息香酸エステル、アルキルシアノトラン、ジアルコキシトラン、アルキルアルコキシトラン、アルキルシクロヘキシルトラン、アルキルビシクロヘキサン、シクロヘキシルフェニルエチレン、アルキルシクロヘキシルシクロヘキセン、アルキルベンズアルデヒドアジン、アルケニルベンズアルデヒドアジン、フェニルナフタレン、フェニルテトラヒドロナフタレン、フェニルデカヒドロナフタレン、これらの誘導体、又はそれら化合物のアクリレートを使用することができる。
【００６７】
リオトロピック液晶材料の一成分としては、例えば、トリフェニレン、ペンタエチニルベンゼン、ヒドロキシプロピルセルロース、アセナフトキノキサリン、インダンスロン、シアニンインダンスロン、ペリレンテトラカルボン酸ジベンゾイミダゾール、ナフトイレンベンゾイミダゾール、クロモグリク酸、メチルフェニルジアゼニルナフタレンスルホン酸、これらの誘導体、又はこれら化合物のアクリレートを使用することができる。
【００６８】
リオトロピック液晶材料の他の成分としては、例えば、水、ギ酸、酢酸、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホシキド、アセトニトリル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、及びそれらの２種以上を含んだ混合物などの極性溶媒を使用することができる。
【００６９】
第１コーティング液の溶剤としては、例えば、以下の材料を使用することができる。  
液晶物質としてサーモトロピック液晶を使用する場合には、例えば、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、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、及びそれらの２種以上を含んだ混合物などの有機溶媒を使用することができる。
【００７０】
液晶物質としてリオトロピック液晶を使用する場合には、第１コーティング液の溶剤として、例えば、リオトロピック液晶材料の他の成分として例示した極性溶媒を使用することができる。
【００７１】
光重合開始剤としては、例えば、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン及び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）−ブタン−１−オンなどのアセトフェノン系光重合開始剤；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル及びベンジルジメチルケタールなどのベンゾイン系光重合開始剤；ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン及び４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイドなどのベンゾフェノン系光重合開始剤；チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン及び２，４−ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン系光重合開始剤；２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン及び２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジンなどのトリアジン系光重合開始剤；ボレート系光重合開始剤；カルバゾール系光重合開始剤；イミダゾール系光重合開始剤；又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
【００７２】
増感剤は、例えば、光重合開始剤と共に使用することができる。増感剤としては、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’−ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン及び４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノンなどの化合物を使用することができる。
【００７３】
連鎖移動剤としては、例えば多官能チオールを使用することができる。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る。多官能チオールとしては、例えば、ヘキサンジチオール 、デカンジチオール 、１，４−ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノ）−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン、又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
【００７４】
多官能モノマー及び／又はオリゴマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリシクロデカニルメタクリレート、メラミンアクリレート、メラミンメタクリレート、エポキシアクリレート及びエポキシメタクリレートなどのアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル；アクリル酸、メタクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルメタクリルアミド、アクリロニトリル、又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
【００７５】
樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂又は感光性樹脂を使用することができる。
【００７６】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリイミド樹脂を使用することができる。
【００７７】
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂又はフェノール樹脂を使用することができる。
【００７８】
感光性樹脂としては、例えば、水酸基、カルボキシル基及びアミノ基などの反応性の置換基を有する線状高分子に、イソシアネート基、アルデヒド基及びエポキシ基などの反応性置換基を有するアクリル化合物、メタクリル化合物又は桂皮酸を反応させて、アクリロイル基、メタクリロイル基及びスチリル基など光架橋性基を線状高分子に導入した樹脂を使用することができる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物及びα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物などの酸無水物を含む線状高分子を、ヒドロキシアルキルアクリレート及びヒドロキシアルキルメタクリレートなどの水酸基を有するアクリル化合物又はメタクリル化合物によりハーフエステル化した樹脂も使用することができる。
【００７９】
界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン及びポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート及びポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩及びそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン及びアルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤；又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
【００８０】
重合禁止剤としては、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソール、２−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシアニソール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、スチレン化フェノール、スチレン化ｐ−クレゾール、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、テトラキス〔メチレン−３−（３’，５’−ジ−１−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕メタン、オクタデシル ３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオネート）、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、２，２’−ジヒドロキシ−３，３’−ジ（α−メチルシクロヘキシル）−５，５’−ジメチルジフェニルメタン、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）イソシアヌレート、１，３，５−トリス（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾイル）イソシアヌレート、ビス〔２−メチル−４−（３−ｎ−アルキルチオプロピオニルオキシ）−５−ｔ−ブチルフェニル〕スルフィド、１−オキシ−３−メチル−イソプロピルベンゼン、２，５−ジ−ｔ−ブチルハイドロキノン、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ノニルフェノール）、アルキル化ビスフェノール、２，５−ジ−ｔ−アミルハイドロキノン、ポリブチル化ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡ、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−エチルフェノール、２，６−ビス（２’−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチル−５’−メチル−ベンジル）−４−メチルフェノール、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）イソシアヌレート、テレフタロイルージ（２，６−ジメチル−４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシベンジルスルフィド）、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−α−ジメチルアミノ−ｐ−クレゾール、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−シクロヘキシルフェノール）、トルエチレングリコール−ビス〔３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕、ヘキサメチレングリコール−ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン、６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリン）−２，４−ビス（オクチルチオ）−１，３，５−トリアジン、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシナミド）、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル−リン酸ジエチルエステル、２，４−ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノール、４，４’−メチレンビス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（２−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、トリス〔β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒ��ロキシフェニル）プロピオニル−オキシエチル〕イソシアヌレート、２，４，６−トリブチルフェノール、ビス〔３，３−ビス（４’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチルフェニル）−ブチリックアシッド〕グリコールエステル、４−ヒドロキシメチル−２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール及びビス（３−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルベンジル）サルファイドなどのフェノール系禁止剤；Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合物及びジアリール−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン系禁止剤；ジラウリル・チオジプロピオネート、ジステアリル・チオジプロピオネート及び２−メルカプトベンズイミダノールなどの硫黄系禁止剤；ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイトなどのリン系禁止剤；又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
【００８１】
貯蔵安定剤としては、例えば、ベンジルトリメチルクロライド；ジエチルヒドロキシアミンなどの４級アンモニウムクロライド、乳酸及びシュウ酸などの有機酸；そのメチルエーテル；ｔ−ブチルピロカテコール；テトラエチルホスフィン及びテトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン；亜リン酸塩；又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
【００８２】
密着向上剤としては、例えば、シランカップリング剤を使用することができる。シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルエトキシシラン及びビニルトリメトキシシランなどのビニルシラン類；γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどのアクリルシラン類及びメタクリルシラン類；β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン及びγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのエポキシシラン類；Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン及びＮ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノシラン類；γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン；γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン；又はそれらの２種以上を含んだ混合物を使用することができる。
【００８３】
液晶材料層２３０ｂ’は、例えば、均一な厚さを有している連続膜として形成する。第１コーティング液の塗布には、例えば、スピンコート法；スリットコート法；凸版印刷、スクリーン印刷、平版印刷、反転印刷及びグラビア印刷などの印刷法；これらの印刷法にオフセット方式を組み合わせた方法；インキジェット法；又はバーコート法を利用することができる。これらの方法によれば、塗布面が十分に平坦である限り、液晶材料層２３０ｂ’を均一な厚さを有している連続膜として形成することができる。
【００８４】
第１コーティング液の塗布に先立って、基板２１０の表面に、ラビングなどの配向処理を施してもよい。或いは、第１コーティング液の塗布に先立って、基板２１０上に、液晶化合物の配向を規制する配向膜を形成してもよい。この配向膜は、例えば、基板２１０上にポリイミドなどの透明樹脂層を形成し、この透明樹脂層にラビングなどの配向処理を施すことにより得られる。この配向膜は、光配向技術を利用して形成してもよい。
【００８５】
次に、液晶材料層２３０ｂ’上に、顔料などの着色材料を含んだ感光性材料層２２０ｂ’を形成する。感光性材料層２２０ｂ’は、例えば、液晶材料層２３０ｂ’上に、着色材料を含んだ着色組成物を第２コーティング液として塗布し、必要に応じて塗膜を乾燥させることにより得られる。
【００８６】
着色組成物の顔料としては、有機顔料及び／又は無機顔料を使用することができる。着色組成物は、１種の有機又は無機顔料を含んでいてもよく、複数種の有機顔料及び／又は無機顔料を含んでいてもよい。
【００８７】
顔料は、発色性が高く且つ耐熱性、特には耐熱分解性が高いことが好ましく、通常は、有機顔料が用いられる。以下に、着色組成物に使用可能な有機顔料の具体例をカラーインデックス番号で示す。なお、感光性材料層２２０ｂ’に使用する着色組成物は緑色着色組成物であるが、ここでは、他の色の着色組成物に使用可能な顔料の例も併せて記載する。
【００８８】
赤色着色組成物の有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、１４、４１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２及び２７９などの赤色顔料を用いることができる。赤色着色組成物の有機顔料として、赤色顔料と黄色顔料との混合物を使用してもよい。この黄色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、１９８、２１３又は２１４を使用することができる。
【００８９】
緑色着色組成物の有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６及び３７などの緑色顔料を用いることができる。緑色着色組成物の有機顔料として、緑色顔料と黄色顔料との混合物を使用してもよい。この黄色顔料としては、例えば、赤色着色組成物について例示したのと同様のものを使用することができる。
【００９０】
青色着色組成物の有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０及び６４などの青色顔料を用いることができる。青色着色組成物の有機顔料として、青色顔料と紫色顔料との混合物を使用してもよい。この紫色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２又は５０を使用することができる。
【００９１】
無機顔料としては、例えば、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら（赤色酸化鉄（ＩＩＩ））、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑及びコバルト緑などの金属酸化物粉、金属硫化物粉、又は金属粉を使用することができる。無機顔料は、例えば、彩度と明度とをバランスさせつつ、良好な塗布性、感度及び現像性などを達成するために、有機顔料と組み合わせて用いられ得る。
【００９２】
着色組成物は、顔料以外の着色成分を更に含んでいてもよい。例えば、着色組成物は、十分な耐熱性を達成できるのであれば、染料を含有していてもよい。この場合、染料を用いた調色が可能である。
【００９３】
この着色組成物は、上記の着色材料に加え、顔料担体と光重合開始剤とを更に含んでいる。
【００９４】
顔料担体の硬化物は、熱可塑性の透明樹脂である。この透明樹脂は、可視光領域である４００乃至７００ｎｍの全波長領域に亘って、好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上の透過率を有している。顔料担体としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び感光性樹脂などの透明樹脂、その前駆体又はそれらの混合物を使用することができる。顔料担体としての透明樹脂は、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、感光性樹脂又はそれらの２つ以上を含んだ混合物である。透明樹脂の前駆体は、例えば、放射線照射により硬化するモノマー及び／又はオリゴマーを含んでいる。この透明樹脂又はその前駆体としては、例えば、第１コーティング液について例示した樹脂又はその前駆体を使用することができる。
【００９５】
着色組成物において、透明樹脂は、顔料１００質量部に対して、例えば３０乃至７００質量部、好ましくは６０乃至４５０質量部の量で使用する。透明樹脂とその前駆体との混合物を顔料担体として使用する場合には、着色組成物において、透明樹脂は、顔料１００質量部に対して、例えば２０乃至４００質量部、好ましくは５０乃至２５０質量部の量で使用する。この場合、透明樹脂の前駆体は、着色組成物において、顔料１００質量部に対して、例えば１０乃至３００質量部、好ましくは１０乃至２００質量部の量で使用する。
【００９６】
光重合開始剤としては、例えば、第１コーティング液について例示した物質を使用することができる。光重合開始剤は、着色組成物において、顔料１００質量部に対して、例えば５乃至２００質量部、好ましくは１０乃至１５０質量部の量で使用する。
【００９７】
第２コーティング液は、着色材料、顔料担体及び光開始重合剤に加え、例えば、溶剤、増感剤、連鎖移動剤、界面活性剤、重合禁止剤、貯蔵安定剤、密着向上剤、熱重合開始剤及び粘度調整剤などの成分を更に含んでいてもよい。これら追加の成分としては、例えば、第１コーティング液について例示した物質を使用することができる。
【００９８】
感光性材料層２２０ｂ’例えば、均一な厚さを有している連続膜として形成する。第２コーティング液の塗布には、例えば、スピンコート法；スリットコート法；凸版印刷、スクリーン印刷、平版印刷、反転印刷及びグラビア印刷などの印刷法；これらの印刷法にオフセット方式を組み合わせた方法；インキジェット法；又はバーコート法を利用することができる。これらの方法によれば、塗布面が十分に平坦である限り、感光性材料層２２０ｂ’を均一な厚さを有している連続膜として形成することができる。
【００９９】
第２コーティング液からなる塗膜の乾燥には、例えば、減圧乾燥機、コンベクションオーブン、ＩＲオーブン又はホットプレートを利用する。塗膜の乾燥は、省略することができる。
【０１００】
次に、感光性材料層２２０ｂ’のうち着色層２２０ｂに対応した部分に放射線を照射する。例えば、感光性材料層２２０ｂ’に、マスク５００を介して紫外線を照射する。これにより、感光性材料層２２０ｂ’内に、感光性材料の硬化物からなる熱可塑性の硬化部を着色層２２０ｂとして生じさせると共に、感光性材料からなる未硬化部を生じさせる。
【０１０１】
なお、放射線としてエネルギー線を使用し、感光性材料層２２０ｂ’上でエネルギー線を走査させる場合には、マスク５００は不要である。また、ここで、「放射線」は、赤外線、可視光線、紫外線、エックス線及びガンマ線などの電磁波、電子線などの粒子線、又はそれらの組み合わせを意味している。
【０１０２】
次いで、現像処理を行う。これにより、感光性材料層２２０ｂ’の未硬化部と液晶材料層２３０ｂ’のうち先の未硬化部に対応した部分及び着色層２２０ｂの縁に対応した部分とを現像液に溶解させる。即ち、液晶材料層２３０ｂ’のサイドエッチングを生じさせる。このようにして、液晶材料層２３０ｂ’のうち基板２１０と着色層２２０ｂの中央部とに挟まれた部分を図５に示す位相差層２３０ｂとして得る。
【０１０３】
液晶材料層２３０ｂ’に使用した液晶物質がサーモトロピック液晶である場合、現像液としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン、イソブチルケトン、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチルセロソルブ、酢酸エチル、ｎ−ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロピルアルコール、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、石油系溶剤、及びこれらの混合物などの有機溶剤を使用することができる。
【０１０４】
液晶材料層２３０ｂ’に使用した液晶物質がリオトロピック液晶である場合、現像液としては、例えば、無機塩の水溶液及び有機塩の水溶液などの塩基性水溶液を使用することができる。無機塩としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム又は炭酸カリウムを使用することができる。有機塩としては、例えば、ヒドロキシテトラメチルアンモニウム又はヒドロキシテトラエチルアンモニウムを使用することができる。  
現像液には、消泡剤及び界面活性剤などの添加剤を添加してもよい。
【０１０５】
現像処理には、例えば、シャワー現像法；スプレー現像法；ディップ現像法；又はパドル現像法を利用することができる。或いは、これらを組み合わせて利用してもよい。
【０１０６】
この現像処理は、着色層２２０ｂの基板２１０への正射影の輪郭から位相差層２３０ｂまでの距離、即ち、着色層２２０ｂの位相差層２３０ｂからの張出し（overhang）が、例えば、約０．３μｍ乃至約５μｍの範囲内、典型的には、約０．５μｍ乃至約３μｍの範囲内となるよう行う。この張出しを小さくすると、後述する熱処理工程において、着色層２２０ｂによって位相差層２３０ｂの側面全体を被覆することが困難となる。また、この張出しを大きくすると、現像工程において、着色層２２０ｂの縁が、現像液によるダメージを受け易くなる。
【０１０７】
続いて、図５に示す着色層２２０ｂを熱処理に供して、その縁を流動化させる。これにより、図６に示すように、位相差層２３０ｂの側面全体を、着色層２２０ｂの縁で被覆する。
【０１０８】
なお、位相差層２３０ｂのガラス転移温度が着色層２２０ｂのガラス転移温度と比較してより高い場合、この熱処理は、図５に示す構造を、着色層２２０ｂのガラス転移温度以上であって、位相差層２３０ｂのガラス転移温度より低い温度に加熱することにより行ってもよい。こうすると、位相差層２３０を流動化させることなしに光透過層２４０を流動化させることができる。  
このようにして、位相差層２３０ｂと着色層２３０ｂとの積層体を形成した後、これと同様の方法により、光透過性基板２１０上に、位相差層２３０ａと着色層２３０ａとの積層体及び位相差層２３０ｃと着色層２３０ｃとの積層体をこの順に形成する。以上のようにして、カラーフィルタ基板を完成する。
【０１０９】
この方法では、着色層２３０ａ乃至２３０ｃをエッチングマスクとしているため、位相差層２３０ａ乃至２３０ｃの材料は感光性を有している必要はない。従って、この方法では、位相差層２３０ａ乃至２３０ｃの材料に対する制約が少ない。
【０１１０】
また、この方法では、位相差層２３０ａ乃至２３０ｃの上面及び側面を、それぞれ着色層２３０ａ乃至２３０ｃによって被覆する。従って、完成したカラーフィルタ基板において、着色層２３０ａ乃至２３０ｃは、位相差層２３０ａ及び２３０ｃを保護する保護層としての役割を果たす。
【０１１１】
しかも、例えば、位相差層２３０ａ及び２３０ｃを形成する際に、位相差層２３０ｂが現像液に晒されることがない。即ち、着色層２３０ａ乃至２３０ｃは、カラーフィルタ基板の製造途中においても、位相差層２３０ａ乃至２３０ｃを保護する保護層としての役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の一態様に係る液晶表示装置を概略的に示す平面図。
【図２】図１に示す液晶表示装置のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図３】図１及び図２に示す液晶表示装置が含んでいるカラーフィルタ基板又はその一部を概略的に示す断面図。
【図４】位相差板の製造方法の一例を概略的に示す断面図。
【図５】位相差板の製造方法の一例を概略的に示す断面図。
【図６】位相差板の製造方法の一例を概略的に示す断面図。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…アレイ基板、２０…対向基板、３０…液晶層、１１０…基板、１５０…画素電極、１６０…配向膜、２１０…基板、２２０…カラーフィルタ層、２２０ａ…着色層、２２０ｂ…着色層、２２０ｂ’…感光性材料層、２２０ｃ…着色層、２３０…位相差層、２３０ａ…位相差層、２３０ｂ…位相差層、２３０ｂ’…液晶材料層、２３０ｃ…位相差層、２５０…対向電極、２６０…配向膜、２７０…黒色隔離層、２８０…平坦化層、５００…マスク。
【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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【図６】
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