JP5239266B2 - 半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、半透過型液晶表示装置等に用いられる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。
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。
このような半透過型液晶表示装置では、透過光および反射光が液晶を通過する回数が異なることから、透過表示および反射表示の視認性を良好なものとするためには、透過光および反射光が、それぞれ液晶を通過する距離を調整する必要があった。そこで、透明基板のうち、反射表示に用いられる反射光用領域にのみ、所定の膜厚を有する透明樹脂層を形成し、その透明樹脂層の上に着色層を形成することにより、反射光用領域と、透過光用領域との光路差を調整する方法が一般的に用いられている（例えば、特許文献１）。
しかしながら、このような半透過型液晶表示装置は、反射光用領域では進入してきた外光が通常２回カラーフィルタを通過するのに対し、透過光用領域では通常１回のみカラーフィルタを通過することになり、透過表示時と反射表示時とは色特性が異なるという問題点を有していた。
上記問題点を解決するためには、透過光用領域に形成される着色層と、反射光用領域に形成される着色層との膜厚比を調節することが必要である。上記の方法では、透明樹脂層と透明基板との高低差によって、形成される反射光用領域の着色層と、透過光用領域の着色層との膜厚に差は生じるものの、一定以上の膜厚差を形成することができず、透明樹脂層のみでは膜厚比（反射光用領域／透過光用領域）を調節することは困難であった。
この問題に対して、着色層を形成する際に階調マスクを用いて膜厚差を形成する方法や、反射光用領域の着色層を研磨パッドや研磨剤を用いて研磨し、より薄膜化する方法が考えられる。しかし、階調マスクを用いる方法では、階調マスクの透過率によらず、着色層の表面粗度が悪化するという問題がある。この方法で製造された半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを使用した液晶表示装置では、液晶の配向力が低下し、液晶表示装置のコントラストが低下し、さらに悪い場合、リバース等の表示不良が発生するという問題が生じてしまう。
また、複数色の着色層を階調マスクを用いて露光した場合、その色により階調マスクの効果の現れ方に差が生じてしまい、膜厚が不均一となってしまうといった問題や、使用する階調マスクによって露光量分布の偏りが生じ、同様に膜厚が不均一となってしまうという問題や、透明樹脂上の着色層を一定の薄さになるように形成するための露光量を調整することが困難であるという問題等から階調マスクを用いた方法のみで、反射光用領域の膜厚を均一に調整することは困難であった。
また、複数色の着色層を階調マスクを用いて露光した場合、その色により階調マスクの効果の現れ方に差が生じてしまい、膜厚が不均一となってしまうといった問題や、使用する階調マスクによって露光量分布の偏りが生じ、同様に膜厚が不均一となってしまうという問題や、透明樹脂上の着色層を一定の薄さになるように形成するための露光量を調整することが困難であるという問題等から階調マスクを用いた方法のみで、反射光用領域の膜厚を均一に調整することは困難であった。
また、研磨による薄膜化の方法では、大きな荷重をかけて研磨する場合、透過光用領域の着色層まで削れてしまい、透過光用領域の着色層と反射光用領域の着色層との段差を保持できなくなるという問題が生じた。また、小さな荷重をかけて研磨する場合、研磨工程に非常に長い時間を要し、また、研磨くずにより半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの品質が低下するという問題が生じた。
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、反射光用領域の着色層の薄膜化と、着色層表面の粗度改善とを同時に可能とし、反射光用領域の輝度の向上を可能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ことを主目的とする。
上記問題点を解決するために、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、上記透明基板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、上記透明基板上に形成され、画素部を画定する遮光部とを有し、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の製造方法であって、上記透明基板および上記透明樹脂層を覆うように着色層形成用塗工液を塗布し、着色層形成用層を形成する着色層形成塗工液塗布工程と、上記着色層形成用層を階調マスクを用いて露光する露光工程と、上記着色層形成用層を現像して着色層を形成する現像工程と、上記着色層を加熱するポストベーク工程と、上記ポストベーク工程を経た上記反射光用領域の着色層の表面を研磨する研摩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。
本発明によれば、階調マスクを用いる露光工程と研磨工程との両方を行うことで、反射光用領域の着色層は膜厚が均一で、表面粗度の小さい薄膜にすることができる。
また、本発明においては、上記研磨工程において、上記反射光用領域の着色層の表面粗度を８０Å以下の範囲内にすることが好ましい。これにより、本発明のカラーフィルタの製造方法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使用した液晶表示装置では、液晶の配向不良の発生率を抑えることができるからである。
本発明においては、上記反射光用領域の着色層の膜厚が０．１μｍ〜２．０μｍの範囲内であることが好ましい。これにより、反射光用領域の輝度がより向上するためである。
また、本発明において、上記研磨工程において、研磨パッド、もしくは研磨剤を用いて研磨することが好ましい。この場合、研磨による傷が少なく、上記反射光用領域の着色層を加工することができるためである。
本発明によれば、反射光用領域の着色層の薄膜化と、着色層表面の粗度改善とを同時に可能とし、反射光用領域の輝度の向上を可能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できるという効果を奏する。
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に関するものである。
以下に、詳細に説明する。
以下に、詳細に説明する。
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、上記透明基板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、上記透明基板上に形成され、画素部を画定する遮光部とを有し、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の製造方法であって、上記透明基板および上記透明樹脂層を覆うように着色層形成用塗工液を塗布し、着色層形成用層を形成する着色層形成用塗工液塗布工程と、上記着色層形成用層を階調マスクを用いて露光する露光工程と、上記着色層形成用層を現像して着色層を形成する現像工程と、上記着色層を加熱するポストベーク工程と、上記ポストベーク工程を経た上記反射光用領域の着色層の表面を研磨する研摩工程とを有することを特徴とする。
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、例えば図１に示すように、透明基板１および透明樹脂層２を覆うように着色層形成用塗工液を塗布し、着色層形成用層４´を形成する着色層形成用塗工液塗布工程（図１（ａ））と、上記着色層形成用層４´に対して、階調マスク５を用い、露光光６を照射して露光する露光工程（図１（ｂ））と、上記着色層形成用層４´を現像して着色層４を形成する現像工程（図１（ｃ））と、上記着色層４を加熱するポストベーク工程（図１（ｄ））と、上記着色層形成用塗工液塗布工程から上記ポストベーク工程までをそれぞれ繰り返して形成された複数色の着色層４（この例では４Ｂ，４Ｇ，４Ｒ）の表面を研磨する研摩工程（図１（ｅ））とを有する方法である。なお、通常、透明基板１上には画素部を画定する遮光部３が形成されている。
本発明においては、階調マスクを用いて露光することで、反射光用領域の着色層を薄膜化でき、研磨工程において反射光用領域を研磨することで露光工程による表面粗度の悪化を改善するとともに着色層の膜厚を均一にして、さらに薄膜化することができる。
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について説明する。
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について説明する。
１．着色層形成用塗工液塗布工程
まず、本発明における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、上記透明基板および上記透明樹脂層を覆うように着色層形成用塗工液を塗布し、着色層形成用層を形成する工程である。
以下に、本工程に用いられる透明基板、透明樹脂層および着色層形成用塗工液等について説明する。
まず、本発明における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、上記透明基板および上記透明樹脂層を覆うように着色層形成用塗工液を塗布し、着色層形成用層を形成する工程である。
以下に、本工程に用いられる透明基板、透明樹脂層および着色層形成用塗工液等について説明する。
（１）透明基板
本工程に用いられる透明基板は、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。
本工程に用いられる透明基板は、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。
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。
（２）透明樹脂層
本工程に用いられる透明樹脂層としては、上記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。
本工程に用いられる透明樹脂層としては、上記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。
上記透明樹脂層の形状としては、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。
また、上記透明樹脂層の厚みとしては、０．５μm〜５．０μmの範囲以内であることが好ましく、中でも２．０μm〜４．５μmの範囲内、特に２．５μm〜３．５μmの範囲内であることが好ましい。
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。
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。
（３）着色層形成用塗工液
本工程においては、透明基板上および透明樹脂層上に着色層形成用塗工液を塗布する。このような着色層形成用塗工液は、通常、固形分と、溶剤分とからなる。本工程においては、このような着色層形成用塗工液中の固形分濃度は５質量％〜４０質量％の範囲内が好ましく、中でも１０質量％〜３０質量％の範囲内、特に１５質量％〜２５質量％の範囲内が好ましい。上記範囲内より固形分濃度を大きくすると、粘度が上昇し、着色層形成用塗工液を透明基板上および透明樹脂上に塗布することが困難になるからであり、上記範囲内より固形分濃度を小さくすると、透明樹脂上に所定の膜厚の着色層を形成することが困難となるからである。
本工程においては、透明基板上および透明樹脂層上に着色層形成用塗工液を塗布する。このような着色層形成用塗工液は、通常、固形分と、溶剤分とからなる。本工程においては、このような着色層形成用塗工液中の固形分濃度は５質量％〜４０質量％の範囲内が好ましく、中でも１０質量％〜３０質量％の範囲内、特に１５質量％〜２５質量％の範囲内が好ましい。上記範囲内より固形分濃度を大きくすると、粘度が上昇し、着色層形成用塗工液を透明基板上および透明樹脂上に塗布することが困難になるからであり、上記範囲内より固形分濃度を小さくすると、透明樹脂上に所定の膜厚の着色層を形成することが困難となるからである。
また、固形分濃度をこのような範囲内に調整することにより、着色層形成用塗工液の粘度を最適範囲とすることができ、結果的に得られる着色層表面の横スジムラの発生を抑制することができる。また、着色層を形成する際にウェット膜厚を好適な範囲とすることができる点からも表面のスジムラの発生を抑えることができる。
次に本工程に用いられる着色層形成用塗工液の組成について説明する。本工程に用いられる着色層形成用塗工液は、一般に用いられている着色層形成用塗工液と同様に、溶剤と、ポリマー成分、モノマー成分、開始剤、顔料、および添加剤等からなる固形分成分とから構成されるものである。
以下各成分について説明する。
以下各成分について説明する。
a.溶剤
上記着色層形成用塗工液に用いられる溶剤としては、所望により配合される添加剤成分を分散または溶解し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。
上記着色層形成用塗工液に用いられる溶剤としては、所望により配合される添加剤成分を分散または溶解し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。
このような溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル等のグリコールエーテル類；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類；ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル等のジエチレングリコールモノアルキルエーテル類；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類；ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル類；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン等のケトン類；２−ヒドロキシプロピオン酸メチル、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル等の乳酸アルキルエステル類；２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、４−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、ぎ酸ｎ−アミル、酢酸ｉ−アミル、プロピオン酸ｎ−ブチル、酪酸エチル、酪酸ｎ−プロピル、酪酸ｉ−プロピル、酪酸ｎ−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸ｎ−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、２−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のカルボン酸アミド類等を挙げることができる。これらの溶剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
さらに、上記溶剤とともに、ベンジルエチルエーテル、ジ−ｎ−ヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、１−オクタノール、１−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート等の高沸点溶剤を併用することもできる。これらの高沸点溶剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
上記溶剤のうち、溶解性、顔料分散性、塗布性等の観点から、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、ぎ酸ｎ−アミル、酢酸ｉ−アミル、プロピオン酸ｎ−ブチル、酪酸ｉ−プロピル、酪酸エチル、酪酸ｎ−ブチル、ピルビン酸エチル等が好ましく、また高沸点溶剤としてはミネラルスピリット、石油ナフサＳ−１００、石油ナフサＳ−１５０、テトラリン、テレピン油、γ−ブチロラクトン等が好ましい。溶剤の使用量は、アルカリ可溶性樹脂１００重量部に対して、通常、１００重量部〜１０，０００重量部、好ましくは５００重量部〜５，０００重量部である。
上記溶剤のうち、溶解性、顔料分散性、塗布性等の観点から、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、ぎ酸ｎ−アミル、酢酸ｉ−アミル、プロピオン酸ｎ−ブチル、酪酸ｉ−プロピル、酪酸エチル、酪酸ｎ−ブチル、ピルビン酸エチル等が好ましく、また高沸点溶剤としてはミネラルスピリット、石油ナフサＳ−１００、石油ナフサＳ−１５０、テトラリン、テレピン油、γ−ブチロラクトン等が好ましい。溶剤の使用量は、アルカリ可溶性樹脂１００重量部に対して、通常、１００重量部〜１０，０００重量部、好ましくは５００重量部〜５，０００重量部である。
b.固形分成分
（ポリマー成分）
本工程に用いられるポリマー成分としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレンビニル共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、エチレンメタクリル酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル、ポリビニルアルコール、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等、および、重合可能なモノマーであるメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、sec-ブチルアクリレート、sec-ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、tert−ブチルアクリレート、tert−ブチルメタクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ペンチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ｎ−デシルアクリレート、ｎ−デシルメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、グリシジル（メタ）アクリレートの１種以上と、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸の２量体（例えば、東亜合成化学（株）製Ｍ−５６００）、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、これらの酸無水物等の１種以上からなるポリマーまたはコポリマー等が挙げられる。また、上記のコポリマーにグリシジル基または水酸基を有するエチレン性不飽和化合物を付加させたポリマー等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
（ポリマー成分）
本工程に用いられるポリマー成分としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレンビニル共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、エチレンメタクリル酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル、ポリビニルアルコール、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等、および、重合可能なモノマーであるメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、sec-ブチルアクリレート、sec-ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、tert−ブチルアクリレート、tert−ブチルメタクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ペンチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ｎ−デシルアクリレート、ｎ−デシルメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、グリシジル（メタ）アクリレートの１種以上と、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸の２量体（例えば、東亜合成化学（株）製Ｍ−５６００）、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、これらの酸無水物等の１種以上からなるポリマーまたはコポリマー等が挙げられる。また、上記のコポリマーにグリシジル基または水酸基を有するエチレン性不飽和化合物を付加させたポリマー等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
上記のポリマー成分のなかで、合わせて使用するモノマー成分との相溶性等の観点から、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリメタクリル酸エチル樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂とポリメタクリル酸エチル樹脂の共重合体、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、エチルヒドロキシエチルセルロース、セルローストリアセテート等を好ましく使用することができる。特に好ましくは、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリメタクリル酸エチル樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル酸とスチレン、グリシジルメタクリレートとの共重合体、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、および、これらの変性物を使用することができる。
このようなポリマー成分は、着色層中、すなわち固形分成分中において３０重量％〜５０重量％、特に３０重量％〜４０重量％の範囲内で用いることが好ましい。
（モノマー成分）
また、本工程に用いられるモノマー成分としては、具体的には、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソボニルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，３−プロパンジオールアクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレート、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テトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリアクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジアクリレート、ジアリルフマレート、１，１０−デカンジオールジメチルアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、および、上記のアクリレート基をメタクリレート基に置換したもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、１−ビニル−２−ピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート、テトラヒドロフルフリールアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、３−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、フェノール−エチレンオキサイド変性アクリレート、フェノール−プロピレンオキサイド変性アクリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド変性ジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサド変性トリアクリレート、イソシアヌール酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、ペンタエリスリトールペンタアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等のアクリレートモノマー、および、これらのアクリレート基をメタクリレート基に置換したもの、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたポリエステルアクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたエポキシアクリレートオリゴマー、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたウレタンメタクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたポリエステルメタクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたエポキシメタクリレートオリゴマー、アクリレート基を有するポリウレタンアクリレート、アクリレート基を有するポリエステルアクリレート、アクリレート基を有するエポキシアクリレート樹脂、メタクリレート基を有するポリウレタンメタクリレート、メタクリレート基を有するポリエステルメタクリレート、メタクリレート基を有するエポキシメタクリレート樹脂等が挙げられる。
また、本工程に用いられるモノマー成分としては、具体的には、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソボニルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，３−プロパンジオールアクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレート、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テトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリアクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジアクリレート、ジアリルフマレート、１，１０−デカンジオールジメチルアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、および、上記のアクリレート基をメタクリレート基に置換したもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、１−ビニル−２−ピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート、テトラヒドロフルフリールアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、３−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、フェノール−エチレンオキサイド変性アクリレート、フェノール−プロピレンオキサイド変性アクリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド変性ジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサド変性トリアクリレート、イソシアヌール酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、ペンタエリスリトールペンタアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等のアクリレートモノマー、および、これらのアクリレート基をメタクリレート基に置換したもの、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたポリエステルアクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたエポキシアクリレートオリゴマー、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたウレタンメタクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたポリエステルメタクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたエポキシメタクリレートオリゴマー、アクリレート基を有するポリウレタンアクリレート、アクリレート基を有するポリエステルアクリレート、アクリレート基を有するエポキシアクリレート樹脂、メタクリレート基を有するポリウレタンメタクリレート、メタクリレート基を有するポリエステルメタクリレート、メタクリレート基を有するエポキシメタクリレート樹脂等が挙げられる。
このようなモノマー成分の着色層中、すなわち固形分成分中の使用量としては、３０重量％〜５０重量％、特に３０重量％〜４０重量％の範囲内であることが好ましい。
（開始剤）
本工程に用いられる開始剤としては、具体的には、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、Ｎ，Ｎ′テトラメチル−４，４′−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４′−ジメチルアミノベンゾフェノン、４，４′−ジエチルアミノベンゾフェノン、２−エチルアントラキノン、フェナントレン等の芳香族ケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル類、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−フェニルイミダゾール２量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（ｍ−メトキシフェニル）イミダゾール２量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、２，４，５−トリアリールイミダゾール２量体、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、２−トリクロロメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−シアノスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−メトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール等のハロメチルチアゾール化合物、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ｐ−メトキシスチリル−Ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（１−ｐ−ジメチルアミノフェニル−１，３−ブタジエニル）−Ｓ−トリアジン、２−トリクロロメチル−４−アミノ−６−ｐ−メトキシスチリル−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−エトキシ−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−ブトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−Ｓ−トリアジン等のハロメチル−Ｓ−トリアジン系化合物、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、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ノン、１，２−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−１，１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、イルガキュアー３６９（チバガイギー社製）、イルガキュアー６５１（チバガイギー社製）、イルガキュアー９０７（チバガイギー社製）等の光重合開始剤が挙げられる。本発明では、これらの光重合開始剤を単独で、または、２種以上を混合して使用することができる。
このような開始剤の着色層中、すなわち固形分成分中の使用量としては、１０重量％〜３０重量％、特に１０重量％〜２０重量％の範囲内であることが好ましい。
本工程に用いられる開始剤としては、具体的には、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、Ｎ，Ｎ′テトラメチル−４，４′−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４′−ジメチルアミノベンゾフェノン、４，４′−ジエチルアミノベンゾフェノン、２−エチルアントラキノン、フェナントレン等の芳香族ケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル類、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−フェニルイミダゾール２量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（ｍ−メトキシフェニル）イミダゾール２量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、２，４，５−トリアリールイミダゾール２量体、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、２−トリクロロメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−シアノスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−メトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール等のハロメチルチアゾール化合物、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ｐ−メトキシスチリル−Ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（１−ｐ−ジメチルアミノフェニル−１，３−ブタジエニル）−Ｓ−トリアジン、２−トリクロロメチル−４−アミノ−６−ｐ−メトキシスチリル−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−エトキシ−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−ブトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−Ｓ−トリアジン等のハロメチル−Ｓ−トリアジン系化合物、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、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ノン、１，２−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−１，１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、イルガキュアー３６９（チバガイギー社製）、イルガキュアー６５１（チバガイギー社製）、イルガキュアー９０７（チバガイギー社製）等の光重合開始剤が挙げられる。本発明では、これらの光重合開始剤を単独で、または、２種以上を混合して使用することができる。
このような開始剤の着色層中、すなわち固形分成分中の使用量としては、１０重量％〜３０重量％、特に１０重量％〜２０重量％の範囲内であることが好ましい。
（顔料）
本工程に用いられる顔料としては、赤色顔料であれば、ピグメントレッド１７７、ピグメントレッド２５４、およびピグメントレッド２０９等を挙げることができ、緑色顔料であれば、ピグメントグリーン３６、ピグメントグリーン３７、およびピグメントグリーン７等を挙げることができ、青色顔料であれば、ピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１６、ピグメントブルー１７、およびピグメントブルー１５等を挙げることができる。
本工程に用いられる顔料としては、赤色顔料であれば、ピグメントレッド１７７、ピグメントレッド２５４、およびピグメントレッド２０９等を挙げることができ、緑色顔料であれば、ピグメントグリーン３６、ピグメントグリーン３７、およびピグメントグリーン７等を挙げることができ、青色顔料であれば、ピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１６、ピグメントブルー１７、およびピグメントブルー１５等を挙げることができる。
このような顔料は、一般的には上記ポリマー成分を１００重量部とした際に、３重量部〜６０重量部の範囲内、好ましくは５重量部〜５０重量部の範囲内で用いられる。
（添加剤）
本工程に用いられるその他の添加剤として、１種または２種以上の分散剤や界面活性剤等を用いることができる。
本工程に用いられるその他の添加剤として、１種または２種以上の分散剤や界面活性剤等を用いることができる。
（４）遮光部
上記透明基板上には通常、遮光部が形成されている。このような遮光部は、透明基板上に形成され、画素部を画定するものである。このような遮光部が形成された領域は、本工程の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを半透過型液晶表示装置とした際、表示に関係しない非表示領域とされる領域である。
上記透明基板上には通常、遮光部が形成されている。このような遮光部は、透明基板上に形成され、画素部を画定するものである。このような遮光部が形成された領域は、本工程の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを半透過型液晶表示装置とした際、表示に関係しない非表示領域とされる領域である。
上記遮光部のパターン形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、ストライプ状、マトリクス状等の形状が挙げられる。
また、このような遮光部としては、一般的に、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの遮光部として用いられるものと同様とすることができ、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等によって、厚み１０００〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングしたもの等であってもよく、また、例えば、樹脂バインダー中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層をフォトリソ法、印刷法等により形成した方法等であってもよい。
(５)塗布方法
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く、例えばスピンコート法やダイコート法、印刷法など一般的な方法とすることができる。中でも好適に用いられる方法としては、スピンコート法が挙げられる。
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く、例えばスピンコート法やダイコート法、印刷法など一般的な方法とすることができる。中でも好適に用いられる方法としては、スピンコート法が挙げられる。
（６）その他
本工程においては、着色層形成用塗工液を塗布した後に通常、減圧乾燥、プリベーク等が行われる。
本工程においては、着色層形成用塗工液を塗布した後に通常、減圧乾燥、プリベーク等が行われる。
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、上記着色層形成用層を階調マスクを用いて露光する工程である。
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、上記着色層形成用層を階調マスクを用いて露光する工程である。
図１（ｂ）に本工程における露光方法の一例を図示する。図１（ｂ）で示すように、透明基板１は、その表面上にパターン状に形成された透明樹脂層２と画素部を画定する遮光部３とが形成されている。透明基板１および透明樹脂層２を覆うように着色層形成用塗工液を塗布して形成した着色層形成用層４´を着色層形成用層４´側から階調マスク５等を用いて露光光６を照射して露光する。このとき、階調マスク５により露光光６の照射量を着色層形成用層４´の反射光用領域と透過光用領域とで異なるものにすることができ、それぞれの着色層形成用層の硬化度を変化させることができるため、上記現像工程において反射光用領域の着色層形成用層の膜厚を薄くすることが可能である。
本工程において露光に用いられる階調マスクとしては、少なくとも反射光用領域に対応する領域が半透明領域で、反射光用領域の露光量が透過光用領域の露光量よりも少なくなるように差を設けることが可能であれば、特に限定されず、透過光用領域に対応する領域が透明領域であってもよいし、また透過光用領域に対応する領域が半透明領域であってもよい。
また、本工程において露光に用いられる階調マスクとして、反射光用領域に対応する領域が半透明領域で、透過光用領域に対応する領域が透明領域である態様では、上記反射光用領域に形成されるポストベーク後の着色層の膜厚、すなわち透明樹脂層上に形成される着色層の膜厚が、透過光用領域に形成される着色層の膜厚を１とした場合に、０．２〜０．８の範囲内、中でも０．３〜０．５の範囲内、特に０．３〜０．４の範囲内となるように半透明領域の透過率を調整することが好ましい。
このような態様における階調マスクの半透明領域の透過率として、具体的には、５％〜５０％程度、中でも１０％〜３０％程度、特に１０％〜２０％程度とされることが好ましい。本態様の階調マスクにおける露光光の半透明領域の透過率が上記範囲内であれば、反射光用領域の着色層形成用層を所望の厚さにすることができ、着色層形成用層を後述する研磨工程において、より加工しやすくすることができるからである。
なお、本態様の階調マスクの半透明領域の透過率は、透明基板の透過率をリファレンス（１００％）として、半透明領域の透過率を測定することにより算出することができる。透過率を測定する装置としては、紫外・可視分光光度計（例えば日立Ｕ-４０００等）、またはフォトダイオードアレイを検出器としている装置（例えば大塚電子ＭＣＰＤ等）を用いることができる。なお、本態様の半透明領域の透過率とは、露光波長のうち３６５ｎｍの透過率である。
上述したような階調マスクとしては、例えば透明基材と、遮光膜と、透過率調整機能を有する半透明膜とが順不同に積層されたもの等とすることができ、遮光膜が形成されている領域が遮光用領域、透明基材上に上記半透明膜のみが形成された領域が半透明領域、透明基材上に遮光膜および半透明膜のいずれも設けられていない領域が透明領域とされる。なお、上記半透明膜は、単層であってもよく、複数の層で構成されていてもよい。また単層の半透明膜内で透過率が段階的に変化しているものであってもよい。半透明膜が複数の層で構成されている場合や、透過率が段階的に変化している場合等には、多階調の階調マスクとすることができる。上記階調マスクに用いられる遮光膜や半透明膜、透明基材等については、一般的な階調マスクに用いられるものと同様とすることができる。
本工程において、複数色の着色層形成用層を露光する場合、使用する階調マスクはそれぞれの色に対して透過率の異なるものを用いてもよいし、それぞれの色に対して同一のものを用いてもよい。
また、本工程の露光に用いられる光源については、上記着色層形成用層を露光可能であれば、特に限定されるものではなく、上記着色層形成用層の種類に応じて適宜選択される。このような光源としては、一般的な着色層形成用層を露光するために用いられる光源と同様のものとすることができ、例えば超高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ等が挙げられる。
本工程における露光量は、透過光用領域の着色層形成用層が硬化し、かつ反射光用領域の着色層形成用層が適度に硬化する程度であれば特に限定されないが、２０ｍＪ／ｃｍ２〜２００ｍＪ／ｃｍ２の範囲が好ましく、中でも２０ｍＪ／ｃｍ２〜１００ｍＪ／ｃｍ２の範囲がより好ましく、特に３０ｍＪ／ｃｍ２〜６０ｍＪ／ｃｍ２の範囲が好ましい。上記を超える範囲では着色層形成用層の硬化が進み、目的とする膜厚差が得られないからである。また上記に満たない範囲では、透明樹脂層上の着色層形成用層が硬化しない可能性があるためである。
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、上記着色層形成用層を現像して着色層を形成する工程である。
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、上記着色層形成用層を現像して着色層を形成する工程である。
現像方法としては、不要な着色層形成用層を除去することが可能であれば、特に限定されるものではない。本工程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。
４．ポストベーク工程
次に、本発明における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を加熱する工程である。
次に、本発明における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を加熱する工程である。
本工程において、着色層および透明樹脂層をポストベークする際の加熱条件等は、上記基材および上記透明樹脂層上に覆うように形成された着色層を目的とする膜厚まで収縮させることが可能な条件であれば、特に限定されるものではなく、一般的な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けるポストベーク（焼成）の条件と同様とすることができる。このような加熱条件としては、具体的に１００℃〜２５０℃の範囲内とすることが好ましく、中でも１５０℃〜２５０℃の範囲内、特に２００℃〜２５０℃の範囲内とすることが好ましい。
本工程におけるポストベーク後の反射光用領域の着色層の膜厚は、上述した露光工程において用いられた階調マスクの反射光用領域に対応する露光光の透過率等によって調整することが可能である。
本工程においては、上記反射光用領域の着色層の膜厚が、０．２μｍ〜３．０μｍの範囲であることが好ましく、中でも０．２μｍ〜２．０μｍの範囲、特に０．４μｍ〜１．５μｍの範囲であることが好ましい。
また、上記透過光用領域の着色層の膜厚は、上記透明樹脂層の膜厚や、上記着色層形成用塗工液の塗工量や、上記着色層形成用塗工液に含まれる固形分の含有量によって調整することができる。
本工程においては、上記透過光用領域の着色層の膜厚が、１．０μｍ〜６．０μｍの範囲内であることが好ましく、中でも１．５μｍ〜５．０μｍの範囲内、特に１．５μｍ〜３．０μｍの範囲内であることが好ましい。
上記反射光用領域の着色層の膜厚および上記透過光用領域の着色層の膜厚を上記範囲内とすることにより、後述する研磨工程において、反射光用領域の着色層の加工が容易になり、反射光用領域と透過光用領域との着色層の膜厚差をより大きなものにすることができるためである。
本工程においては、上記反射光用領域の着色層の膜厚が、０．２μｍ〜３．０μｍの範囲であることが好ましく、中でも０．２μｍ〜２．０μｍの範囲、特に０．４μｍ〜１．５μｍの範囲であることが好ましい。
また、上記透過光用領域の着色層の膜厚は、上記透明樹脂層の膜厚や、上記着色層形成用塗工液の塗工量や、上記着色層形成用塗工液に含まれる固形分の含有量によって調整することができる。
本工程においては、上記透過光用領域の着色層の膜厚が、１．０μｍ〜６．０μｍの範囲内であることが好ましく、中でも１．５μｍ〜５．０μｍの範囲内、特に１．５μｍ〜３．０μｍの範囲内であることが好ましい。
上記反射光用領域の着色層の膜厚および上記透過光用領域の着色層の膜厚を上記範囲内とすることにより、後述する研磨工程において、反射光用領域の着色層の加工が容易になり、反射光用領域と透過光用領域との着色層の膜厚差をより大きなものにすることができるためである。
本工程におけるポストベーク後の、反射光用領域の着色層の膜厚と、透過光用領域の着色層の膜厚との比（反射光用領域／透過光用領域）としては、０．２〜０．８の範囲内であることが好ましく、中でも０．３〜０．５の範囲内、特に０．３〜０．４の範囲内であることが好ましい。
上記範囲内であることにより、後述する研磨工程において、反射光用領域の着色層の加工が容易になり、反射光用領域と透過光用領域との着色層の膜厚差をより大きなものにすることができるためである。
上記範囲内であることにより、後述する研磨工程において、反射光用領域の着色層の加工が容易になり、反射光用領域と透過光用領域との着色層の膜厚差をより大きなものにすることができるためである。
５．研磨工程
次に本発明における研磨工程について説明する。本発明における研磨工程は、上記ポストベーク工程を経た上記反射光用領域の着色層の表面を研磨する工程である。本工程を行うことで、上記露光工程において悪化した反射光用領域の着色層の粗度を改善し、反射光用領域の着色層の膜厚を均一にして、さらに着色層を薄膜化することが可能となる。
次に本発明における研磨工程について説明する。本発明における研磨工程は、上記ポストベーク工程を経た上記反射光用領域の着色層の表面を研磨する工程である。本工程を行うことで、上記露光工程において悪化した反射光用領域の着色層の粗度を改善し、反射光用領域の着色層の膜厚を均一にして、さらに着色層を薄膜化することが可能となる。
上記研磨工程において、反射光用領域の着色層の表面粗度は透過光用領域の着色層の表面粗度と同程度になるならば、特に限定されないが、８０Å以下の範囲が好ましく、中でも６０Å以下の範囲、特に４０Å以下の範囲が好ましい。反射光用領域の着色層の表面粗度が上記範囲を超える場合、この半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを用いた液晶表示装置において、液晶の配向力が低下し、液晶表示装置のコントラストが低下して、表示品質の低下を招く可能性があるためである。
ここで、表面粗度は原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定を行うものとする。
ここで、表面粗度は原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定を行うものとする。
研磨による反射光用領域の研磨量は、反射光用領域の着色層の表面粗度を改善し、かつ反射光用領域の着色層を薄膜化できるならば、特に限定されないが、研磨によって反射光用領域の着色層を、１．０μｍ以下の範囲で薄くすることが好ましく、中でも０．１μｍ〜０．５μｍ程度の範囲、特に０．２μｍ〜０．４μｍ程度の範囲で薄くすることが好ましい。研磨量が上記範囲を超える場合、研磨による研磨くずにより半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの品質が低下してしまう。また、研磨工程において非常に長い時間を要するため、生産効率が低下するという問題がある。また、研磨量が上記範囲に満たない場合、所望する反射光用領域の着色層の表面粗度の改善や、反射光用領域の着色層の薄膜化を達成することができないためである。
本工程における研磨を行う方法としては、所望する反射光用領域の着色層の表面粗度の改善や、反射光用領域の着色層の薄膜化を達成する方法であれば、特に限定されないが、研磨パッドや研磨剤を用いる方法が好ましい。これにより、反射光用領域の着色層を、研磨による傷の少ない状態で表面粗度の改善と薄膜化を達成することが可能である。
本工程において、用いられる研磨パッドは、特に限定されないが、スウェード系の研磨パッドを使用することが好ましく、特にポリウレタンを原料として作成された多孔質の研磨パッドで、密度０．２０ｇ／ｃｍ２〜０．８０ｇ／ｃｍ２、硬度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）４０〜８０、圧縮率１．０％〜７．０％、開孔径５μｍ〜１４０μｍの範囲内にあるものが望ましい。これは、研磨による傷を少なくすることが可能となるからである。
本工程において、用いられる研磨剤としては反射光用領域の着色層を所望の表面粗度および膜厚に研磨することができる研磨剤であれば特に限定されるものではないが、例えばα−アルミナ、酸化セリウム、ジルコニア、二酸化マンガン、シリコンカーバイド、コロイダルシリカなどが挙げられ、なかでもα−アルミナ、コロイダルシリカ、酸化セリウムを用いることが好ましく、特にα−アルミナやコロイダルシリカを用いることが好ましい。α−アルミナやコロイダルシリカを用いることで、研磨による表面のキズであるスクラッチが生じにくく、より良い表面粗度が得られるからである。
また、研磨剤の粒子径としては、反射光用領域の着色層を所望の表面粗度および膜厚に研磨することができる粒子径であれば、特に限定されるものではないが、一次粒子の平均粒子径が、０．０１μｍ〜１．０μｍの範囲のものを用いることが好ましい。
また、研磨剤の濃度としては、反射光用領域の着色層を所望の表面粗度および膜厚に研磨することができる濃度であれば、特に限定されるものではないが、５重量％〜２０重量％が好適に用いられる。
本工程において、用いられる研磨装置はカラーフィルタの研磨に用いられる一般的な研磨機であれば、特に限定されないが、好適には片面研磨機が用いられ、さらに好適には片面研磨機のオスカータイプが用いられる。
本工程における研磨条件については、所望する反射光用領域の着色層の表面粗度の改善や、反射光用領域の着色層の薄膜化をすることができる研磨条件ならば、特に限定されないが、荷重は１００ｇ／ｃｍ２程度、回転数は２０ｒｐｍ程度が好ましい。
上記研磨条件であれば、表面粗度の改善と共に研磨レートは１μｍ/ｍｉｎ〜５μｍ/ｍｉｎ程度となり、数十秒単位で薄膜化の制御が可能となるからである。
上記研磨条件であれば、表面粗度の改善と共に研磨レートは１μｍ/ｍｉｎ〜５μｍ/ｍｉｎ程度となり、数十秒単位で薄膜化の制御が可能となるからである。
本工程後の、反射光用領域の着色層の膜厚および透過光用領域の着色層の膜厚としては、上記反射光用領域の着色層の膜厚が、０．１μｍ〜２．０μｍの範囲であることが好ましく、中でも０．２μｍ〜１．０μｍの範囲、特に０．３μｍ〜０．７μｍの範囲であることが好ましい。
上記範囲内であることにより、この半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを液晶表示装置に用いた場合に、反射光用領域の輝度が高い液晶表示装置を得ることができるためである。
上記範囲内であることにより、この半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを液晶表示装置に用いた場合に、反射光用領域の輝度が高い液晶表示装置を得ることができるためである。
また、本工程における研磨後の、反射光用領域の着色層の膜厚と、透過光用領域の着色層の膜厚との比（反射光用領域／透過光用領域）としては、０．１〜０．７の範囲内であることが好ましく、中でも０．２〜０．５の範囲内、特に０．２〜０．３の範囲内であることが好ましい。上記範囲内であることにより、この半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを液晶表示装置に用いた場合に、反射光用領域の輝度が高い液晶表示装置を得ることができるためである。
６．その他
本発明において、上記着色層が複数色の着色層である場合は、それぞれの色に対して、上記着色層形成用塗工液塗布工程、上記露光工程、上記現像工程および上記ポストベーク工程を行い、上記透明基板上に複数色の着色層を形成した後、上記研磨工程を行うものとする。これは、色によって、階調マスクの効果の現れ方が異なるため、それぞれの色で異なってしまう反射光用領域の着色層の膜厚を研磨により均一化するためである。
本発明において、上記着色層が複数色の着色層である場合は、それぞれの色に対して、上記着色層形成用塗工液塗布工程、上記露光工程、上記現像工程および上記ポストベーク工程を行い、上記透明基板上に複数色の着色層を形成した後、上記研磨工程を行うものとする。これは、色によって、階調マスクの効果の現れ方が異なるため、それぞれの色で異なってしまう反射光用領域の着色層の膜厚を研磨により均一化するためである。
本発明は、上述した着色層形成用塗工液塗布工程、露光工程、現像工程、ポストベーク工程および研磨工程以外に必要な工程を適宜有していてもよい。例えば、上記遮光部を上記透明基板上に形成する遮光部形成工程や、上記着色層上に配向膜を形成する配向膜形成工程、透明電極層を形成する透明電極層形成工程等が挙げられる。このような各工程については、一般的なカラーフィルタの製造方法の際に行なわれる方法と同様とすることができる。
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掲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。
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。
[実施例]
（遮光部形成工程）
基材として、３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板（コーニング社製１７３７ガラス）を準備した。このガラス基板を定法にしたがって洗浄し、ガラス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２０μｍの遮光部を形成した。
（遮光部形成工程）
基材として、３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板（コーニング社製１７３７ガラス）を準備した。このガラス基板を定法にしたがって洗浄し、ガラス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２０μｍの遮光部を形成した。
（透明樹脂層形成工程）
続いて、上記ガラス基板および遮光部を覆うようにして、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、フォトマスクを介して露光し、現像、ポストベークを行い、線幅７０μｍ、平均膜厚３．２μｍの透明樹脂層を形成した。
続いて、上記ガラス基板および遮光部を覆うようにして、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、フォトマスクを介して露光し、現像、ポストベークを行い、線幅７０μｍ、平均膜厚３．２μｍの透明樹脂層を形成した。
〈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 ・・・４２重量部
・エピコート１８０ｓ７０（三菱油化シェル（株）製） ・・・１８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
・イルガキュアー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
・メタクリル酸メチル−スチレン−メタクリル酸共重合体 ・・・４２重量部
・エピコート１８０ｓ７０（三菱油化シェル（株）製） ・・・１８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
・イルガキュアー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
（赤色着色層形成工程）
上記透明樹脂層を覆うように、上記ガラス基板上に、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、半透明領域の透過率が１５％の階調マスクを用いて露光量５０ｍＪ／ｃｍ２で露光し、現像して、パターン状に赤色着色層を形成した。
上記赤色着色層を２４０℃で、６０分間加熱し、ポストベークを行った。透過光用領域における赤色着色層の平均膜厚は１．６μｍ、反射光用領域における赤色着色層の平均膜厚は０．６μｍ、反射光用領域の赤色着色層の表面粗度は１６０Åであった。上記各膜厚は、透明樹脂層および赤色着色層の断面形状を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で撮影したものから算出した。また、赤色着色層の表面粗度は、赤色着色層の表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて、測定範囲２５μｍ2をスキャンレート１Ｈｚで測定したものから算出した。
上記透明樹脂層を覆うように、上記ガラス基板上に、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、半透明領域の透過率が１５％の階調マスクを用いて露光量５０ｍＪ／ｃｍ２で露光し、現像して、パターン状に赤色着色層を形成した。
上記赤色着色層を２４０℃で、６０分間加熱し、ポストベークを行った。透過光用領域における赤色着色層の平均膜厚は１．６μｍ、反射光用領域における赤色着色層の平均膜厚は０．６μｍ、反射光用領域の赤色着色層の表面粗度は１６０Åであった。上記各膜厚は、透明樹脂層および赤色着色層の断面形状を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で撮影したものから算出した。また、赤色着色層の表面粗度は、赤色着色層の表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて、測定範囲２５μｍ2をスキャンレート１Ｈｚで測定したものから算出した。
〈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
・イルガキュアー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１０
０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。
・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
・イルガキュアー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１０
０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。
（緑色着色層の形成）
上記赤色着色層が形成されたガラス基板上に、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、赤色着色層と同様の条件でポストベークを行った。なお、透過光用領域における緑色着色層の平均膜厚は１．６μｍ、反射光用領域における緑色着色層の平均膜厚は０．４μｍ、反射光用領域の緑色着色層の粗度は１６０Åであった。
上記赤色着色層が形成されたガラス基板上に、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、赤色着色層と同様の条件でポストベークを行った。なお、透過光用領域における緑色着色層の平均膜厚は１．６μｍ、反射光用領域における緑色着色層の平均膜厚は０．４μｍ、反射光用領域の緑色着色層の粗度は１６０Åであった。
〈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
・イルガキュアー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
・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
・イルガキュアー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
（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ガラス基板上に、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、赤色着色層と同様の条件でポストベークを行った。なお、透過光用領域における青色着色層の平均膜厚は１．６μｍ、反射光用領域における青色着色層の平均膜厚は０．５μｍ、反射光用領域における青色着色層の表面粗度は６０Åであった。
上記赤色着色層および緑色着色層が形成されたガラス基板上に、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、赤色着色層と同様の条件でポストベークを行った。なお、透過光用領域における青色着色層の平均膜厚は１．６μｍ、反射光用領域における青色着色層の平均膜厚は０．５μｍ、反射光用領域における青色着色層の表面粗度は６０Åであった。
〈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
・イルガキュアー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
・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
・イルガキュアー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
（研磨工程）
上記ガラス基板上に形成された上記赤色着色層、緑色着色層、および青色着色層を、ポリウレタンを原料として作成された多孔質の研磨パッドと、α−アルミナの研磨剤とを用いて荷重１００ｇ／ｃｍ２、回転数２０ｒｐｍで研磨した。研磨後のそれぞれの着色層の反射光用領域の着色層の膜厚、透過光用領域の着色層の膜厚、および反射光用領域の着色層の表面粗度を表１に示す。
上記ガラス基板上に形成された上記赤色着色層、緑色着色層、および青色着色層を、ポリウレタンを原料として作成された多孔質の研磨パッドと、α−アルミナの研磨剤とを用いて荷重１００ｇ／ｃｍ２、回転数２０ｒｐｍで研磨した。研磨後のそれぞれの着色層の反射光用領域の着色層の膜厚、透過光用領域の着色層の膜厚、および反射光用領域の着色層の表面粗度を表１に示す。
[比較例]
研磨工程を行わなかったこと以外は、実施例と同様にして、着色層を形成した。それぞれの着色層の反射光用領域の着色層の膜厚、透過光用領域の着色層の膜厚、および反射光用領域の着色層の表面粗度を表１に示す。
研磨工程を行わなかったこと以外は、実施例と同様にして、着色層を形成した。それぞれの着色層の反射光用領域の着色層の膜厚、透過光用領域の着色層の膜厚、および反射光用領域の着色層の表面粗度を表１に示す。
［評価］
研磨工程を行うことで、階調マスクを用いた露光による着色層の表面粗度の悪化や、着色層の色による階調マスクの効果の違いを改善し、反射光用領域の着色層の膜厚および表面粗度が均一な着色層を形成することができた。
研磨工程を行うことで、階調マスクを用いた露光による着色層の表面粗度の悪化や、着色層の色による階調マスクの効果の違いを改善し、反射光用領域の着色層の膜厚および表面粗度が均一な着色層を形成することができた。
１…透明基板
２…透明樹脂層
３…遮光部
４´…着色層形成用層
４…着色層
５…階調マスク
６…露光光
２…透明樹脂層
３…遮光部
４´…着色層形成用層
４…着色層
５…階調マスク
６…露光光
Claims (4)
- 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、前記透明基板および前記透明樹脂層を覆うように形成された複数色の着色層と、前記透明基板上に形成され、画素部を画定する遮光部とを有し、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の製造方法であって、
前記透明基板および前記透明樹脂層を覆うように着色層形成用塗工液を塗布し、着色層形成用層を形成する着色層形成用塗工液塗布工程と、
前記着色層形成用層を、透明領域、半透明領域、および遮光領域を有する階調マスクを用い、前記透明領域で前記透過光用領域を露光し、前記半透明領域で前記反射光用領域を露光する露光工程と、
前記着色層形成用層を現像して、前記透過光用領域の着色層と、色により膜厚が異なる反射光用領域の着色層とを形成する現像工程と、
前記着色層を加熱するポストベーク工程と、
前記ポストベーク工程を経た前記色により膜厚が異なる反射光用領域の複数色の着色層の表面を膜厚が均一となるように研磨する研摩工程とを有し、
前記透明樹脂層が、前記反射光用領域と前記透過光用領域との前記着色層表面に段差を生じさせるものであり、前記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ものであ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。 - 前記研磨工程において、前記反射光用領域の着色層の表面粗度を８０Å以下の範囲内にすることを特徴とする請求項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。
- 前記反射光用領域の着色層の膜厚が０．１μｍ〜２．０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または請求項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。
- 前記研磨工程において、研磨パッド、もしくは研磨剤を用いて研磨することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項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。
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