JP2010224245A - カラーフィルタ基板及び液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、簡略化された方法で製造可能であり、優れた表示性能を有する半透過型液晶表示装置を実現することにある。
【解決手段】基板と、前記基板上に設けられたカラーフィルタ層とを有するカラーフィルタ基板において、前記カラーフィルタ層が２色以上の多数の表示画素から構成され、前記カラーフィルタ層の下部に、同一材料よりなる連続膜として形成された、液晶固定化層が設けられていて、前記液晶固定化層は、前記カラーフィルタ層の各着色画素に向き合った領域ごとに、光学的に異方性を有する副領域と光学的に等方性の副領域をそれぞれ有し、前記光学的に異方性を有する領域は前記光学的に等方性の領域より膜厚が厚いことを特徴とするカラーフィルタ基板。
【選択図】図１

Description

本発明は、半透過型液晶表示装置に適用可能な光学技術、例えばカラーフィルタ基板に関する。

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、携帯機器およ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。

液晶表示装置の一部、例えば、携帯機器に搭載される液晶表示装置には、屋内照明環境及び暗所で高い視認性を達成するだけでなく、太陽などの高輝度光源のもとでも高い視認性を達成することが望まれる。半透過型液晶表示装置は、そのような要望に応える表示装置であって、多くの携帯機器に搭載されている。

半透過型液晶表示装置は、各画素が透過表示部と反射表示部とを含んでいる。透過表示部では、透明導電層を背面電極として使用しており、反射表示部では、金属又は合金層を背面電極の一部として使用している。また、透過表示部ではカラーフィルタの着色層を１回透過した光を表示に利用するのに対し、反射表示部ではカラーフィルタの着色層を２回透過した光を表示に利用する。そのため、反射表示部には、透過表示部と比較して、透過率がより高い着色層を設置している。このような半透過型液晶表示装置は、透過型及び反射型の双方の方式で多色画像を表示することが可能である。

半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを製造する際、特許文献１には、半透過型液晶表示装置の各画素では、透過表示部の着色層と反射表示部の着色層とに異なる材料を使用して透過率の違いを生じさせる方法が記載されている。その手段は、カラーフィルタ層の形成に６種の着色材料を必要とし、製造工程は煩雑なものとなる。そのほかに、膜厚を変えることにより上述の透過率の違いを制御する方法もある。しかしながら、この場合透過表示部の膜厚を有する着色層と反射表示部の膜厚を有する着色層とを各々形成することになり、工程数が多い上、各々にフォトマスクが必要なためコストが高くなる。

これに対し、特許文献２の方法では、各画素において反射表示部の着色層に貫通孔を設けることで反射表示部の透過率を間接的に低下させているため、工程数を増やす必要がないとしている。しかしこの方法では、貫通孔部分から白色光がそのまま通過してしまうため、コントラスト比を無視できない程度に低下させる可能性がある。

特開２００４−７７５４４号公報 特許第３７２３５１１号公報

本発明の目的は、簡略化された方法で製造可能であり、優れた表示性能を有する半透過型液晶表示装置を実現することにある。

請求項１記載の発明は、基板と、前記基板上に設けられたカラーフィルタ層とを有するカラーフィルタ基板において、前記カラーフィルタ層が２色以上の多数の表示画素から構成され、前記カラーフィルタ層の下部に、同一材料よりなる連続膜として形成された、液晶固定化層が設けられていて、
前記液晶固定化層は、前記カラーフィルタ層の各着色画素に向き合った領域ごとに、光学的に異方性を有する副領域と光学的に等方性の副領域をそれぞれ有し、
前記光学的に異方性を有する副領域は前記光学的に等方性の副領域より膜厚が厚く、
前記光学的に異方性を有する副領域と、前記光学的に異方性を有する副領域に向き合ったカラーフィルタ層と、を合わせた膜厚と、
前記光学的に等方性を有する副領域と、前記光学的に等方性を有する副領域に向き合ったカラーフィルタ層と、を合わせた膜厚とが同一であることを特徴とするカラーフィルタ基板。

請求項２記載の発明は、前記前記光学的に異方性を有する副領域は、カラーフィルタ層の複数色の着色パターンに対応するように、複数の種類の膜厚で設けられてい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としたものである。

請求項３記載の発明は、前記液晶固定化層は、サーモトロピック液晶化合物または組成物を重合および／または架橋させてなることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の位相差基板およびカラーフィルタ基板としたものである。

請求項４記載の発明は、前記カラーフィルタ層は、透過率の波長が異なる２色以上の着色画素を有し、前記着色画素はそれぞれ反射部と透過部より構成され、前記着色画素の反射部が前記光学的異方性を有する副領域と、前記着色画素の透過部が前記光学的等方性を有する副領域と向き合っていることを特徴とする位相差基板およびカラーフィルタ基板としたものである。

請求項５記載の発明は、前記カラーフィルタ層の前記反射部着色画素は前記透過部着色画素よりも光の透過率が高いことを特徴とする請求項１乃至２に記載のカラーフィルタ基板としたものである。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載のカラーフィルタ基板を用いて、異方性を有する副領域を反射画素、等方性を有する副領域を透過画素としてなる液晶表示装置である。

請求項７記載の発明は、少なくとも基板上に等方相と前記等方相より突出した形状を有する異方相を有する液晶固定化層を形成することを含み、前記液晶固定化層の形成は、
（ａ）基板上に、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶性を示す化合物を含む溶液を塗布し、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している液晶材料層を形成する成膜工程と、
（ｂ）前記基板を、前記液晶材料層表面をパターン露光することにより、前記サーモトロピック液晶化合物を重合または架橋生成された副領域を形成する工程と、
（ｃ）前記基板を、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度以上に加熱して、前記未露光部において前記メソゲンの配向の程度を解消させる工程と、
（ｄ）前記配向の程度を解消させたまま前記液晶材料層を重合及び／又は架橋させる定着工程、
を含むことを特徴とする位相差基板およびカラーフィルタ基板の製造方法である。

請求項８記載の発明は、前記露光工程は、前記液晶固定化層の前記光学的に異方性を有する副領域に照射する光量を制御することにより、前記光学的に異方性を有する副領域の膜厚が前記光学的に等方性を有する副領域の膜厚より厚く形成される、請求項７に記載の製造方法である。

請求項９記載の発明は、前記定着工程において、前記重合および／または架橋の反応を光照射によって誘起することを特徴とする請求項７あるいは８のいずれか１項に記載の製造方法である。

請求項１０記載の発明は、前記サーモトロピック液晶化合物は、前記相転移温度よりも高い重合および／または架橋温度に加熱することによって重合および／また架橋する材料であり、前記液晶材料層を前記重合および／または架橋温度未満の温度に加熱することにより前記未露光部のメソゲンの配向を解消させた後、前記（ｃ）工程において、前記未重合及び未架橋のサーモトロピック液晶化合物は前記液晶材料層を前記重合および／または架橋温度以上の温度に加熱することによって重合および／または架橋させることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の製造方法である。

請求項１１記載の発明は、前記液晶固定化層上にカラーフィルタ層を形成する工程をさらに具備し、前記カラーフィルタ層の形成は、前記液晶固定化層の段差を平坦化させて、前記反射部着色画素と前記透過部着色画素との膜厚が、相互に異なるカラーフィルタ層を得ることを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法である。

本発明によると、反射部着色層の膜厚を薄くすることにより透過率を低下させるため、従来品のように反射部着色層に設けた貫通孔部分から白色光がそのまま通過することによりコントラスト比が低下する可能性がなく、優れた表示性能を有する半透過型液晶表示装置が実現される。
本発明によると、反射部着色画素と透過部着色画素を同一工程で形成するため、簡略化された方法で製造可能である。

本発明の液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。 透過部画素の膜厚２．０μｍにおける分光透過率を示すグラフ。 透過部画素の膜厚２．０μｍにおける分光透過率を示すグラフ。 透過部画素の膜厚２．０μｍにおける分光透過率を示すグラフ。 反射部画素の膜厚１．０μｍにおける分光透過率を示すグラフ。 反射部画素の膜厚１．０μｍにおける分光透過率を示すグラフ。 反射部画素の膜厚１．０μｍにおける分光透過率を示すグラフ。

本発明の液晶表示装置の一部を構成する、平面体に固体化液晶層、すなわち液晶性を示す化合物または組成物を含んだ溶液を重合および／または架橋してなる薄膜が形成されたカラーフィルタ基板について説明する。このような基板に用いる平面体の材料としては、ガラス、プラスチック、フィルム基材などを上げることができる。
以下では一例として、本発明のカラーフィルタの形態の説明する。

図１は、本発明の一態様に係る液晶表示装置の一部分を構成するカラーフィルタ基板を概略的に示したものである。本カラーフィルタ基板は、ガラス基板の主面上に、液晶固定化層（位相差薄膜）、カラーフィルタ層がこの順に積層される構成となっている。当該位相差薄膜は面内に複数の領域を有していて、光学的に異方性を示す副領域、光学的に等方性を示す副領域から構成され、それぞれ異方相領域のメソゲンは一定の配向をとり、等方相領域のメソゲンは配向していないとする。

カラーフィルタには黒色離画壁を設けることもできる。本カラーフィルタ基板のように、カラーフィルタ層の下に液晶固定化層を設ける場合、ガラス基板／液晶固定化層／黒色離画壁／着色組成物層の順としても、ガラス基板／黒色離画壁／液晶固定化層／着色組成物層の順としてもよく、またカラーフィルタ層のみの構成とする場合は対抗する基板（通常はＴＦＴ基板）に位相差薄膜を設けることができる。また、基板と液晶固定化層との間には、均一な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、全面にラビング処理及び光配向処理などの配向処理を一様に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。さらに、本発明の位相差薄膜は複数層を設けてももちろんよい。たとえば、カラーフィルタ基板に位相差薄膜を儲け、対抗する基板にも位相差薄膜を設けることなどができる。

本発明のカラーフィルタを半透過型の液晶表示装置に用いる場合は、位相差薄膜の種類、すなわち液晶の配向の種類として、棒状結晶が面内に水平となるようにそろうホモジニアス配向で得られる正のＡプレートが好適である。また位相差薄膜を複数層設ける場合は、発現させる位相差の種類は限定されず、正のＡプレートのほかに、棒状結晶が面に対して垂直となるように揃うホメオトロピック配向で得られる正のＣプレート、面内に水平となりかつ螺旋を巻いたコレステリック配向で得られる負のＣプレート、円盤状結晶にあっては面に対して垂直となるように揃うホモジニアス配向で得られる負のＡプレート、面内に水平となるように揃うホメオトロピック配向で得られる負のＣプレートなどが挙げられる。

液晶固定化層は、サーモトロピック液晶化合物又は組成物を重合及び／又は架橋させてなる。液晶固定化層のうち、異方性を有する副領域は等方性を有する副領域に比して厚膜となるように形成されている。カラーフィルタ層は液晶固定化層の各単位領域に向き合って配列した単位領域を含む着色領域である。カラーフィルタ層は、例えば上面が均一に形成されているため、液晶固定化層の等方相領域と異方層領域の段差を平坦化するように、着色領域のうち反射部上が薄く、透過部はそれに比して厚くなるように形成されている。

次に、図１を参照しながら説明した液晶表示装置一部分を構成するカラーフィルタ基板の製造方法について説明する。

まず、光透過性基板を準備する。光透過性基板は、例えば、ガラス板又は樹脂板である。基板は、硬質であってもよく、可撓性を有していてもよい。

基板は、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、基板として、表面に酸化珪素層及び／又は窒化珪素層が形成されたガラス板を使用してもよい。

次に、光透過性基板上に、例えば以下の方法により液晶固定化層を形成する。

まず、基板上に、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶材料を含んだ液晶材料層を形成する。例えば、メソゲンが基板の主面に平行な１方向に配向した液晶材料層を形成する。そして、この液晶材料層をパターン露光と熱処理とに供することによって、液晶固定化層を得る。

液晶材料層は、例えば、基板上に、サーモトロピック液晶化合物を含んだ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。液晶材料層では、サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している。

コーティング液は、サーモトロピック液晶化合物に加え、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加えることができる。

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。

溶剤としては、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、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。

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。

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。

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。

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。

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。

熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンー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。

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。

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。

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。

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−ヒドロキシフェニル）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。

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。

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。

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。

液晶材料層は、例えば、均一な厚さを有している連続膜として形成する。上述した方法によれば、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。

コーティング液の塗布に先立って、基板２１０の表面に、配向処理を施してもよい。或いは、コーティング液の塗布に先立って、基板上に、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。

次に、露光プロセスを行う。即ち、液晶材料層の２種の副領域に、異なる露光量で光を照射する。例えば、液晶材料層のうち反射表示部に対応した副領域には、一定の露光量で光を照射する。そして、例えば、液晶材料層のうち透過表示部に対応した副領域には光を照射しない。これにより、液晶材料層の光を照射した部分で、メソゲンが形成している配向構造を維持させたまま、サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋を生じさせる。

サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物では、そのメソゲン基は固定化されている。露光した部分ではサーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成が進行し、露光量に応じてメソゲン基が固定化される。一方、露光量がゼロの領域では、メソゲン基は固定化されない。

露光プロセスに使用する光は、紫外線、可視光線及び赤外線などの電磁波である。電磁波の代わりに、電子線を使用してもよい。それらの１つのみを使用してもよく、それらの２つ以上を使用してもよい。

露光プロセスは、上述した不均一な重合又は架橋を生じさせることができれば、どのような方法で行ってもよい。例えば、この露光プロセスではフォトマスクを用いた露光を行ってもよい。或いは、フォトマスクを使用する代わりに、電子ビームなどの放射線又は光束を液晶材料層上で走査させてもよい。或いは、これらを組み合わせてもよい。

露光プロセスを終了した後、熱処理プロセスを行う。即ち、液晶材料層を、サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度と等しい温度以上に加熱する。未反応化合物であるサーモトロピック液晶化合物のメソゲンは固定化されていない。それゆえ、液晶材料層を相転移温度以上に加熱すると、未反応化合物のメソゲンの配向の程度が低下する。例えば、未反応化合物のメソゲンは、液晶相から等方相へと変化する。他方、サーモトロピック液晶化合物の重合又は架橋生成物では、メソゲンは固定化されている。そして、露光プロセスにおいて露光しなかった領域では、この熱処理によってメソゲンの配向構造が消失する。

その後、未反応化合物のメソゲンについて配向の程度を低下させたまま、未反応化合物を重合及び／又は架橋させる。

上記の露光プロセス、熱処理プロセスを通して、露光した部分は液晶相部位、露光しなかった部分は等方相部位として形成される際に、液晶相部位の膜厚が等方相部位よりも厚くなる。このメカニズムの詳細は明らかでないが、以下に考えを述べる。光硬化性ポリマーからなる液晶材料層を露光すると、まず露光部においてモノマーの重合が始まる。重合が進むと露光部と非露光部の間でモノマーの濃度勾配が生じるとともに、露光部では重合収縮が起こる。そのため、濃度勾配を解消し、かつ収縮を補うために非露光部からモノマーの拡散移動が起こる。移動したモノマーの重合が進むにつれて、露光部にはポリマーの密度が増加する。一方、露光部の重合度の低いモノマーは非露光部に押し出される。最終的に露光部には重合の進行したポリマーが多く蓄積し、非露光部には重合があまり進行していないモノマーが多く蓄積する。さらに、熱処理プロセスでは、液晶材料層の粘度が下がるため、非露光部に多く蓄積したモノマーが流動性を増して等方化し、膜厚を減少させる。一方、ポリマー分の多い露光部は、熱処理によってそのまま硬化し膜厚が保たれる。以上のようにして、膜厚段差は、露光プロセスと熱処理プロセスの双方で制御することができる。特に、露光プロセスにおいて、照度が高いほど、あるいは露光量が大きいほど、熱処理後の液晶相部位と等方相部位の段差が大きくなる性質を利用できる。

以上のようにして液晶固定化層を形成し、その後、この液晶固定化層上に、カラーフィルタ層の着色層を形成する。

着色層は、透明樹脂とこれに分散させた顔料とを含んでいる。着色層は、例えば、顔料担体とこれに分散させた顔料とを含んだ着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。

この顔料としては、有機顔料及び／又は無機顔料を使用することができる。着色層は、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。

透明樹脂は、アクリル樹脂及びメタクリル樹脂のように、可視光の全波長範囲、例えば４００乃至７００ｎｍの全波長領域に亘って高い透過率を有している樹脂である。透明樹脂の材料としては、例えば、感光性樹脂を使用することができる。

この方法では、カラーフィルタ層が、液晶固定化層を形成するための露光プロセス及び熱処理プロセスに晒されることはない。それゆえ、上記の露光プロセス及び熱処理プロセスに起因したカラーフィルタ層の劣化は生じない。

また、この方法では、先に液晶固定化層を形成する際に反射表示部を透過表示部より厚くて生じさせた段差を利用して、カラーフィルタ層の各画素の反射表示部の着色層の厚さを透過表示部の着色層より薄く形成することができる。従って、塗工プロセス、露光プロセス及び熱処理プロセスを、同一材料を用いた同一の工程で行うことができる。この場合、例えば、透過表示部の厚みと反射表示部の厚みの合計が一定で、平坦なカラーフィルタ基板を形成することができる。この方法によれば、透過表示部と反射表示部の着色層を一度に形成することができるため、カラーフィルタ層をより容易に形成することができる。

以下、本発明の実施の形態について具体的な例を挙げて記載するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明で用いる材料は光に対して極めて敏感であるため、自然光などの不要な光による感光を防ぐ必要があり、全ての作業を黄色、または赤色灯下で行なうことは言うまでもない。なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。
まず、実施例で液晶固定化層を形成するのに用いた液晶化合物の組成および製造方法について説明する。

（液晶化合物の調製）
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合し、０．６μｍのフィルタで濾過して液晶化合物を得た。
垂直配向重合性液晶 １９．５部
（Ｂｉｓ（４−（６−（ａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙ）ｈｅｘｙｌｏｘｙ）ｐｈｅｎｙｌ）２−ｍｅｔｈｙｌｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）
光重合開始剤 ２．５部
（１，２− ｏｃｔａｎｅｄｉｏｎｅ １−［４−（ｐｈｅｎｙｌｔｈｉｏ）ｐｈｅｎｙｌ］−２−（Ｏ−ｂｅｎｚｏｙｌｏｘｉｍｅ））
界面活性剤 ３．０部
（ビックケミー社製「ＢＹＫ３３０」２％シクロヘキサノン溶液）
重合禁止剤 ０．０１部
（ｐ−Ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｏｌ）
シクロヘキサノン ７５．０部

次に、実施例でカラーフィルタ層を形成するのに用いたアルカリ現像型着色組成物およびそれに使用されるアクリル樹脂溶液・顔料分散液、ならびに顔料分散液の原料となるソルトミリング処理顔料の製造について説明する。

（アクリル樹脂溶液１の調製）
反応容器にシクロヘキサノン３７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度で下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行なった。
メタクリル酸 ２０．０部
メチルメタクリレート １０．０部
ｎ−ブチルメタクリレート ５５．０部
２−ヒドロキシエチルメタクリレート １５．０部
２，２’−アゾビスイソブチロニトリル ４．０部
滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル１．０部をシクロヘキサノン５０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、アクリル樹脂の溶液を得た。アクリル樹脂の重量平均分子量は、約４００００であった。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液１を調製した。

（アクリル樹脂溶液２の調製）
反応容器にシクロヘキサノン３７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度で下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行なった。
メタクリル酸 ２０．０部
メチルメタクリレート １０．０部
ｎ−ブチルメタクリレート ３５．０部
２−ヒドロキシエチルメタクリレート １５．０部
２，２’−アゾビスイソブチロニトリル ４．０部
パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート ２０．０部
（東亜合成株式会社製「アロニックスＭ１１０」）
滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル１．０部をシクロヘキサノン５０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、アクリル樹脂の溶液を得た。アクリル樹脂の重量平均分子量は、約４００００であった。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液２を調製した。

（アクリル樹脂溶液３の調製）
反応容器にシクロヘキサノン５６０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度で下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。
メタクリル酸 ３４．０部
メチルメタクリレート ２３．０部
ｎ−ブチルメタクリレート ４５．０部
２−ヒドロキシエチルメタクリレート ７０．５部
２，２’−アゾビスイソブチロニトリル ８．０部
滴下終了後、さらに１００℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル１．０部をシクロヘキサノン５５部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、共重合体溶液を得た。
次に、得られた共重合体溶液３３８部に対して、下記化合物の混合物を７０℃で３時間かけて滴下した。
２−メタクロイルエチルイソシアネート ３２．０部
ラウリン酸ジブチル錫 ０．４部
シクロヘキサノン １２０．０部
室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液３を調製した。得られたアクリル樹脂の重量平均分子量は２００００、二重結合当量は４７０であった。

（アクリル樹脂溶液４の調製）
反応容器にシクロヘキサノン５６０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度で下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。
メタクリル酸 ３４．０部
メチルメタクリレート ２３．０部
ｎ−ブチルメタクリレート ２５．０部
２−ヒドロキシエチルメタクリレート ７０．５部
２，２’−アゾビスイソブチロニトリル ８．０部
パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート ２０．０部
（東亜合成株式会社製「アロニックスＭ１１０」）
滴下終了後、さらに１００℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル１．０部をシクロヘキサノン５５部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、共重合体溶液を得た。
次に、得られた共重合体溶液３３８部に対して、下記化合物の混合物を７０℃で３時間かけて滴下した。
２−メタクロイルエチルイソシアネート ３２．０部
ラウリン酸ジブチル錫 ０．４部
シクロヘキサノン １２０．０部
室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液４を調製した。得られたアクリル樹脂の重量平均分子量は２００００、二重結合当量は４７０であった。

（赤色ソルトミリング処理顔料の製造）
赤色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ ｒｅｄ ２５４、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製「イルガフォアレッドＢ−ＣＦ」）２００部、塩化ナトリウム１４００部、およびジエチレングリコール３６０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、８０℃で６時間混練した。次に、この混練物を８リットルの温水に投入し、８０℃に加熱しながら２時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、８５℃で一昼夜乾燥し、１９０部の「Ｐ．Ｒ．２５４処理顔料」を得た。

（緑色ソルトミリング処理顔料製造例）
赤色顔料を緑色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ ｇｒｅｅｎ ３６、東洋インキ製造株式会社製「リオノールグリーン ６ＹＫ」）に置き換えた以外は、赤色ソルトミリング処理顔料の製造と同様にして「Ｐ．Ｇ．３６処理顔料」を得た。
（黄色ソルトミリング処理顔料製造例）
赤色顔料を黄色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ ｙｅｌｌｏｗ １３８、東洋インキ製造株式会社製「リオノールエロー １０３０」）に置き換えた以外は、赤色ソルトミリング処理顔料の製造と同様にして「Ｐ．Ｙ．１３８処理顔料」を得た。
（青色ソルトミリング処理顔料製造例）
赤色顔料を青色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ ｂｌｕｅ １５：６、ＢＡＳＦ社製「ヘリオゲンブルーＬ−６７００Ｆ」）に置き換えた以外は、赤色ソルトミリング処理顔料の製造と同様にして「Ｐ．Ｂ．１５：６処理顔料」を得た。
（紫色ソルトミリング処理顔料製造例）
赤色顔料を紫色顔料（Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ ｖｉｏｌｅｔ ２３、東洋インキ製造株式会社製「リオノゲンバイオレット Ｒ６２００」）に置き換えた以外は、赤色ソルトミリング処理顔料の製造と同様にして「Ｐ．Ｖ．２３処理顔料」を得た。

（赤色顔料分散液の製造）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μｍのフィルタで濾過し、赤色顔料分散液を作製した。
Ｐ．Ｒ．２５４処理顔料 １０．０部
分散助剤（アビシア社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液１ ３４．０部
シクロヘキサノン ５５．０部

（緑色顔料分散液の製造）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μｍのフィルタで濾過し、緑色顔料分散液を作製した。
Ｐ．Ｇ．３６処理顔料 １０．０部
分散助剤（アビシア社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液１ ３４．０部
シクロヘキサノン ５５．０部

（黄色顔料分散液の製造）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μｍのフィルタで濾過し、黄色顔料分散液を作製した。
Ｐ．Ｙ．１３８処理顔料 １０．０部
分散助剤（アビシア社製「ソルスパーズ２００００」） １．０部
アクリル樹脂溶液１ ３４．０部
シクロヘキサノン ５５．０部

（青色顔料分散液の製造）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μｍのフィルタで濾過し、青色顔料分散液を作製した。
Ｐ．Ｂ．１５：６処理顔料 １０．０部
分散助剤（ビックケミー社製「ＢＹＫ１１１」） １．０部
アクリル樹脂溶液２ ３４．０部
シクロヘキサノン ５５．０部

（紫色顔料分散液の製造）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミルで１０時間分散した後、１．０μｍのフィルタで濾過し、青色顔料分散液を作製した。
Ｐ．Ｖ．２３処理顔料 １０．０部
分散助剤（ビックケミー社製「ＢＹＫ１１１」） １．０部
アクリル樹脂溶液２ ３４．０部
シクロヘキサノン ５５．０部

（赤色着色組成物の製造）
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．６μｍのフィルタで濾過して、アルカリ現像型赤色着色組成物を作製した。
赤色顔料分散液 ６５．０部
アクリル樹脂溶液３ １５．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート ３．５部
（新中村化学株式会社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光重合開始剤 ２．２部
（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製「イルガキュアー９０７」）
増感剤（保土ヶ谷化学株式会社製「ＥＡＢ−Ｆ」） ０．３部
シクロヘキサノン １４．０部

（緑色着色組成物の製造）
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．６μｍのフィルタで濾過して、アルカリ現像型緑色着色組成物を作製した。
緑色顔料分散液 ５３．０部
黄色顔料分散液 ３２．０部
アクリル樹脂溶液３ ３．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート ３．５部
（新中村化学株式会社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光重合開始剤 ２．２部
（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製「イルガキュアー９０７」）
増感剤（保土ヶ谷化学株式会社製「ＥＡＢ−Ｆ」） ０．３部
シクロヘキサノン ６．０部

（青色着色組成物の製造）
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、０．６μｍのフィルタで濾過して、アルカリ現像型青色着色組成物を作製した。
青色顔料分散液 ４５．０部
紫色顔料分散液 ５．０部
アクリル樹脂溶液４ ３０．０部
トリメチロールプロパントリアクリレート ３．５部
（新中村化学株式会社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光重合開始剤 ２．２部
（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製「イルガキュアー９０７」）
増感剤（保土ヶ谷化学株式会社製「ＥＡＢ−Ｆ」） ０．３部
シクロヘキサノン １４．０部

［実施例１］
（配向膜の形成）
配向膜材料（日産化学工業株式会社製「ＳＥ−１４１０」）を、前記基板のカラーフィルタ層の上に、スピンコーターで乾燥膜厚が０．１μｍになるように塗布し、ホットプレート上９０℃で１分間加熱乾燥させた後、クリーンオーブン中２３０℃で４０分間焼成した。続いてこの基板に対し一定方向にラビング処理を施すことにより、配向能を有する基板を得た。

（位相差薄膜工程）
基板の配向膜の上に、上記で得られた液晶化合物をスピンコーターで乾燥膜厚が１．６μｍになるように塗布し、ホットプレートにて９０℃で２分間加熱乾燥し液晶配向基板を得た。なおＢｉｓ（４−（６−（ａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙ）ｈｅｘｙｌｏｘｙ）ｐｈｅｎｙｌ）２−ｍｅｔｈｙｌｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅの相転移温度は１２０〜１３０℃であり、光学補償組成物においても塗布乾燥後の相転移温度はほぼ同じである。

次に当該液晶配向基板を、超高圧水銀灯を用いフォトマスクを介して反射表示部に対応した副領域のみに紫外線を露光した。このとき、照度が高いほど、また露光量が大きいほど、熱処理工程後における等方相領域に対する液晶相領域の膜厚段差が大きくなるため、目的の段差を得るためには、これらの制御が必要となる。表１に示した段差の照度もしくは露光量依存データをもとに、適当な照度と露光量を規定した。

（着色画素の形成）
前記基板の位相差薄膜上に、上記で得られた赤色着色組成物をスピンコーターで塗布した後に、クリーンオーブン中７０℃で２０分間加熱乾燥し塗布基板を得た。この基板を室温まで冷却後、超高圧水銀灯を用い、フォトマスクを介して紫外線を露光した。その後、この基板を２３℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し、風乾した。さらに、クリーンオーブン中で、２３０℃で３０分間焼成を行ない、基板上に透過部赤色画素を形成した。次に緑色着色組成物１を使用して同様に透過部緑色画素を形成し、さらに青色着色組成物１を使用して透過部青色画素を形成した。各色透過部画素の膜厚はいずれにおいても２．０μｍ、各色反射部画素の膜厚は０．５〜１．５μｍであった。
当該透過部画素の膜厚２．０μｍにおける色特性を表２に、分光透過率を図２〜４に示す。

当該反射部画素の膜厚１．０μｍにおける色特性を表３に、分光透過率を図５〜７に示す。

１ 基板
２ 配向膜層
３ 位相差膜層
４ カラーフィルタ層
５ 反射表示部
６ 透過表示部
７ 赤色画素
８ 青色画素
９ 緑色画素
１０ 反射部着色画素
１１ 透過部着色画素
１２ 異方相領域
１３ 等方相領域

Claims (11)

1. 基板と、前記基板上に設けられたカラーフィルタ層とを有するカラーフィルタ基板において、前記カラーフィルタ層が２色以上の多数の表示画素から構成され、前記カラーフィルタ層の下部に、同一材料よりなる連続膜として形成された、液晶固定化層が設けられていて、
   前記液晶固定化層は、前記カラーフィルタ層の各着色画素に向き合った領域ごとに、光学的に異方性を有する副領域と光学的に等方性の副領域をそれぞれ有し、
   前記光学的に異方性を有する副領域は前記光学的に等方性の副領域より膜厚が厚く、
   前記光学的に異方性を有する副領域と、前記光学的に異方性を有する副領域に向き合ったカラーフィルタ層と、を合わせた膜厚と、
   前記光学的に等方性を有する副領域と、前記光学的に等方性を有する副領域に向き合ったカラーフィルタ層と、を合わせた膜厚とが略同一であることを特徴とするカラーフィルタ基板。
2. 前記前記光学的に異方性を有する副領域は、カラーフィルタ層の複数色の着色パターンに対応するように、複数の種類の膜厚で設けられてい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としたものである。
3. 前記液晶固定化層は、サーモトロピック液晶化合物または組成物を重合および／または架橋させてなることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の位相差基板およびカラーフィルタ基板。
4. 前記カラーフィルタ層は、透過率の波長が異なる２色以上の着色画素を有し、前記着色画素はそれぞれ反射部と透過部より構成され、前記着色画素の反射部が前記光学的異方性を有する副領域と、前記着色画素の透過部が前記光学的等方性を有する副領域と向き合っていることを特徴とする位相差基板およびカラーフィルタ基板。
5. 前記カラーフィルタ層の前記反射部着色画素と前記透過部着色画素の波長４００ｎｍ〜６５０ｎｍにおける光の透過率が８０％以上であることを特徴とする請求項１乃至２に記載のカラーフィルタ基板。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のカラーフィルタ基板と向き合った液晶固定化層が、異方性を有する副領域を反射画素と、等方性を有する副領域を透過画素から構成される液晶表示装置。
7. 少なくとも基板上に等方相と前記等方相より膜厚の厚い異方相を有する液晶固定化層を形成することを含み、前記液晶固定化層の形成は、
   （ａ）基板上に、光重合性又は光架橋性のサーモトロピック液晶性を示す化合物を含む溶液を塗布し、前記サーモトロピック液晶化合物のメソゲンが配向構造を形成している液晶材料層を形成する成膜工程と、
   （ｂ）前記基板を、前記液晶材料層表面をパターン露光することにより、前記サーモトロピック液晶化合物を重合または架橋生成された副領域を形成する工程と、
   （ｃ）前記基板を、前記液晶材料層を前記サーモトロピック液晶化合物が液晶相から等方相へと変化する相転移温度以上に加熱して、前記未露光部において前記メソゲンの配向の程度を解消させる工程と、
   （ｄ）前記配向の程度を解消させたまま前記液晶材料層を重合及び／又は架橋させる定着工程、
   を含むことを特徴とする位相差基板およびカラーフィルタ基板の製造方法。
8. 前記露光工程は、前記液晶固定化層の前記光学的に異方性を有する副領域に照射する光量を制御することにより、前記光学的に異方性を有する副領域よりも前記光学的に等方性を有する副領域の膜厚を規定幅分だけ厚く形成する、請求項７に記載の製造方法。
9. 前記定着工程において、前記重合および／または架橋の反応を光照射によって誘起することを特徴とする請求項７あるいは８のいずれか１項に記載の製造方法。
10. 前記サーモトロピック液晶化合物は、前記相転移温度よりも高い重合および／または架橋温度に加熱することによって重合および／また架橋する材料であり、前記液晶材料層を前記重合および／または架橋温度未満の温度に加熱することにより前記未露光部のメソゲンの配向を解消させた後、前記（ｃ）工程において、前記未重合及び未架橋のサーモトロピック液晶化合物は前記液晶材料層を前記重合および／または架橋温度以上の温度に加熱することによって重合および／または架橋させることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の製造方法。
11. 前記液晶固定化層上にカラーフィルタ層を形成する工程をさらに具備し、
    前記カラーフィルタ層の形成は、前記液晶固定化層の段差を平坦化させて、前記反射部着色画素と前記透過部着色画素との膜厚が、相互に異なるカラーフィルタ層を得ることを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。

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