カラーフィルタ、および半透過半反射型液晶表示装置
【課題】カラーフィルタ上の位相差層において位相差層の光学機能を有効に発揮可能なカラーフィルタを提供する。
【解決手段】半透過半反射型液晶表示装置に用いられ、透過部１と、反射部２とを有するカラーフィルタ１０であって、透過部１には、所定色の着色層２７が形成されており、反射部１には、所定色の着色層２７を透過部の所定色の着色層２７より薄く形成してなる層Ｋを備えてなる、もしくは、所定色の着色層２７の厚みをゼロにして構成されてなる、もしくは、反射部２の一部分について所定色の着色層２７の厚みをゼロにして構成されてなるカラーフィルタ１０であり、反射部１、もしくは反射部１の一部分には、透過部２との厚み差を低減する厚み差低減層１４を備え、少なくとも反射部２に対して直接もしくは間接に位相差層１２が積層されてなるカラーフィルタ１０により、位相差層１２の光学機能を有効に発揮可能なカラーフィルタ１０が提供される。
【解決手段】半透過半反射型液晶表示装置に用いられ、透過部１と、反射部２とを有するカラーフィルタ１０であって、透過部１には、所定色の着色層２７が形成されており、反射部１には、所定色の着色層２７を透過部の所定色の着色層２７より薄く形成してなる層Ｋを備えてなる、もしくは、所定色の着色層２７の厚みをゼロにして構成されてなる、もしくは、反射部２の一部分について所定色の着色層２７の厚みをゼロにして構成されてなるカラーフィルタ１０であり、反射部１、もしくは反射部１の一部分には、透過部２との厚み差を低減する厚み差低減層１４を備え、少なくとも反射部２に対して直接もしくは間接に位相差層１２が積層されてなるカラーフィルタ１０により、位相差層１２の光学機能を有効に発揮可能なカラーフィルタ１０が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ、および半透過半反射型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、小型化が進み、携帯電話やＰＤＡ等といった機器に幅広く用いられるようになっている。液晶表示装置については、昼夜や屋内外を問わず様々な時と場所で使用できるようなものが要請される。こうした要請に応えるべく、液晶表示装置については、省電力化に加えて、液晶画面の高輝度化や高コントラスト化などといった表示特性の向上が重要な課題となっている。
【０００３】
液晶表示装置については、液晶表示装置外部の外光を取り込むとともにその外光の反射光を利用する反射表示機能（反射型の表示を行う機能）を有してなる液晶表示装置（反射型液晶表示装置）、液晶表示装置内部に内蔵されたバックライトを光源とする光を利用する透過表示機能（透過型の表示を行う機能）を有してなる液晶表示装置（透過型液晶表示装置）が提案されている。液晶表示装置のうち、反射型液晶表示装置は、透過型液晶表示装置に比べて省電力化を図ることができる。透過型液晶表示装置は、反射型液晶表示装置に比べて、屋内などの外光の弱い場所で高輝度・高コントラストな液晶画面を得やすい。
【０００４】
そこで、反射型液晶表示装置と透過型液晶表示装置の利点を取り入れて省電力化と高輝度、高コントラスト化のいずれの要請にも応える液晶表示装置として、反射表示機能と透過表示機能の両方の機能を有する液晶表示装置（半透過半反射型液晶表示装置）が提案されている。
【０００５】
半透過半反射液晶表示装置は、バックライトを光源として利用する画素部と、反射板を供えることにより外光を利用する画素部を備えることにより、透過型の表示と反射型の表示を両立するものである。
【０００６】
半透過半反射型液晶表示装置において、着色層を有するカラーフィルタは、透過表示機能にて表示される液晶画面の領域に対応して定められる透過部と、反射表示機能にて表示される液晶画面の領域に対応して定められる反射部とを備えている。このとき、カラーフィルタには、多数の画素部が、所定の配置パターンにて定められており、１つの画素部ごとに、透過部と反射部の組み合わせが1セット形成される。透過部は、バックライトを光源とする光が進行する部分に対応し、反射部は、外光の反射光が進行する部分に対応している。
【０００７】
半透過半反射型液晶表示装置は、晴天時の屋外などといった十分な光量の外光がある場所では、反射部のみ、あるいは、透過部と反射部の両者を利用して液晶画面が表示され、反射部での液晶画面の表示が困難になる夜間や暗所では、透過部を主に利用して液晶画面が表示される。
【０００８】
しかしながら、半透過半反射型液晶表示装置によれば、反射部では進入してきた外光が通常2回カラーフィルタを通るのに対し、透過部ではバックライトの光が通常1回のみカラーフィルタを通過することになる。カラーフィルタの着色層において、反射部に対応する部分と透過部に対応する部分が、仮に、両方ともに色材などの材料および組成を同じくする物を使用して同じ膜厚で形成されると、反射部の輝度の低下、液晶画面のコントラストの低下が生じる。
【０００９】
そこで、半透過半反射型液晶表示装置に関して、反射部に対応する部分の着色層の一部を取り払って構成したものが提供されている（特許文献１）。特許文献１の半透過半反射型液晶表示装置によれば、反射部の透過率が高くなり、反射表示の高輝度化、高コントラスト化が望める。また、半透過半反射型液晶表示装置において反射部から着色層が取り去ると、反射部ではモノクロの反射表示が行われることとなるため、反射部でカラー表示を実施できない液晶表示装置となるものの、より高輝度、高コントラストな液晶表示装置を得ることができるようになる。
【００１０】
ところで、半透過半反射型液晶表示装置においては、従来、１／４波長板として働く位相差フィルムを液晶セルの外側に貼ることで、偏光板を通った直線偏光を円偏光として、透過部と反射部の表示を両立させていた。これに対し、近年、反射部に位相差層を設けたものが提案されている。これによれば、位相差層が反射部と透過部とのセルギャップを調整するとともに反射部においてのみ円偏光を利用した表示となり、透過部の表示特性を損なうことなく反射表示が可能となり、半透過半反射型液晶表示装置の表示特性を高めることが可能となる（特許文献２）。
【００１１】
したがって、半透過半反射型液晶表示装置として、透過部の表示特性を損なうことなく反射部にて液晶画面を効果的に表示させるものであって、且つ、反射表示のコントラストを高く保つものを得ようとすれば、半透過半反射型液晶表示装置が、着色層のうち反射部に対応する部分または反射部に対応する部分の一部分を取り除いた構成を備えるとともに、特許文献２に記載されるように反射部に位相差層を設けることが有効となる。
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−８４６４４号公報
【特許文献２】特表２００６−５２７４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記したように、半透過半反射型液晶表示装置が、着色層のうち反射部に対応する部分または反射部に対応する部分の一部分を取り除いた構成を備えたものである場合に、反射部に位相差層が設けられると、１つの反射部において、その反射部に設けられる位相差層の中央部（面内方向中心部）を通る光に生じる位相差と位相差層の端部（面内方向周縁部）を通る光に生じる位相差とが相違してしまっていた。そして、この位相差の相違が、液晶表示装置のコントラスト比の低下や色シフトを引き起こしていた。
【００１４】
本発明者らは、位相差層の中央部を通る光に生じる位相差と位相差層の端部を通る光に生じる位相差とが相違する原因が、位相差層に直接に接して位相差層の下地をなす面に凹凸が生じていたために位相差層の厚みが中央部と端部で異なっていた点にあることを突き止め、本発明を完成するに至った。
【００１５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、カラーフィルタ上の位相差層において所望の位相差を付与する領域の割合を大きくすることができて位相差層の光学機能を有効に発揮可能なカラーフィルタを提供することを目的とする。また本発明の他の目的は、かかる光学機能に優れた位相差層を有するカラーフィルタを備える半透過半反射型液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、（１）透過表示機能と反射表示機能を有する半透過半反射型液晶表示装置に用いられ、透過表示機能にて表示される領域に対応して定められる透過部と、反射表示機能にて表示される領域に対応して定められる反射部とを有するカラーフィルタであって、前記透過部には、所定色の着色層が形成されており、前記反射部には、前記所定色の着色層を前記透過部の所定色の着色層より薄厚に形成してなる層Ｋを備えてなる、もしくは、前記所定色の着色層の厚みをゼロにして構成されてなる、もしくは、前記反射部の一部分が前記所定色の着色層の厚みをゼロにして構成されてなるカラーフィルタであり、前記反射部、もしくは前記反射部の一部分には、前記透過部との厚み差を低減する厚み差低減層を備えており、少なくとも反射部に対して直接もしくは間接に位相差層が積層されてなることを特徴とするカラーフィルタ、（２）前記厚み差低減層は、透明層、および／または、前記透過部の所定色の着色層よりも薄い色濃度で形成され且つ前記透過部の所定色の着色層と色相を同じくする層にて構成される、上記（１）に記載のカラーフィルタ、（３）前記着色層および／または前記厚み差低減層と、前記位相差層との間には、保護層が形成されている、上記（１）または（２）に記載のカラーフィルタ、（４）上記（１）から（３）のいずれか１つに記載のカラーフィルタを備えることを特徴とする半透過半反射型液晶表示装置、を要旨とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によるカラーフィルタによれば、透過部については、所定色の着色層が形成され、反射部については、その所定色の着色層を前記透過部の所定色の着色層より薄く（薄厚に）形成してなる層Ｋを備えて構成され、もしくは、所定色の着色層の厚みをゼロにして構成され、もしくは、前記反射部の一部分において所定色の着色層の厚みをゼロにして構成されており、そして透過部と反射部との厚みの差を低減する層（厚み差低減層）として透明層などの所定の層が形成されている。すなわち、このカラーフィルタでは、基材上に形成した着色層における反射部に対応する部分の少なくとも一部分が、単位厚みあたりで比較して着色層よりも可視光を透過しやすい層（層Ｍ；厚み差低減層）にして構成されており、本発明のカラーフィルタは、基材上に層Ｍを挟むように位相差層を形成してなる構造を備える。よりくわしくは、このカラーフィルタでは、反射部に、層Ｋと層Ｍが積層された構造（構造ａ）、もしくは、層Ｋが存在せずに層Ｍのみを備えた構造（構造ｂ）、もしくは、反射部の一部の構成を構造ｂと同じくしてなる構造（構造ｃ）が形成される。そして、カラーフィルタは、構造ａからｃのいずれかの構造上に位相差層が積層されてなる構成を備える。この構造により、本発明によれば、基材と位相差層の間で着色層の厚みが変動しても、層Ｍの厚みを制御して、位相差層の下地をなす面の凹凸を減じることができる。したがって、反射部において、位相差層を積層しても位相差層の厚みの相違を抑えることができるとともに位相差層の中央部と端部で位相が異なる虞を低減できる。そして、層Ｍは着色層よりも光を透過しやすいので、反射部にて高輝度の液晶画面を得ることができるとともに高いコントラストの液晶画面を得ることができる。すなわち、このカラーフィルタを組み込んで半透過半反射型液晶表示装置を製造した場合には、得られる液晶表示装置は、透過部の表示特性を損なうことなく、反射部の位相差の相違に伴う液晶画面からの光モレの虞を低減でき、高輝度、高コントラストな液晶画面を得ることができるものとなる。
【００１８】
また、本発明によれば、位相差層の下地となる面の凹凸差を減じることができるので、位相差層を積層する際に、その下地となる面の凹凸状態を厳密に考慮せずとも、平坦な面に位相差層を形成するときと同様に膜厚を管理することができ、カラーフィルタを製造する時に、位相差層の膜厚みを管理することが容易となる。
【００１９】
また、本発明によれば、反射部に、厚み差低減層として、透過部の着色層と色相を同じくし、透過部の着色層よりも色濃度を薄くしてなる層を備えてもよいため、反射部に所定色の光を分光する機能を維持させつつ、透過部よりも反射部のほうが光の透過率を高い部分となすことができ、反射部にて表示された液晶画面が暗くなる虞を低減することができるようになる。
【００２０】
なお、本明細書において、色相とは、赤（Red）、緑（Green）、青（Blue）、シアン（Cyan）、マゼンタ（Magenta）、イエロー（Yellow）のような色の属性を示すものである。
【００２１】
また、本明細書において、所定の層（層１）について「色濃度が薄い」とは、それと同じ色相の層（層２）との比較において、層１の可視光域の光の透過率が層２よりも高いことをいうものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
＜第１の実施形態について＞
まず、本発明のカラーフィルタ１０の実施例の１つの形態（第１の実施形態）について説明する。
【００２３】
本発明のカラーフィルタ１０は、透過表示機能と反射表示機能を有して液晶画面を表示可能な半透過液晶表示装置に用いられるものであり、図１に示すように、液晶画面のうち透過表示機能にて表示される領域に対応して定められる透過部１と、液晶画面のうち反射表示機能にて表示される領域に対応して定められる反射部２と有してなる。
【００２４】
ところで、液晶画面は多数の画素から構成されており、個々の画素に対応して、カラーフィルタ１０には画素部２２が形成されている場合がある。半透過半反射型液晶表示装置では、画素部２２は、透過部１と反射部２とで構成される。カラーフィルタが半透過半反射型液晶表示に組み込まれるものであって多数の画素部２２を備えるものである場合には、液晶画像を表示させるために使用可能な部分（有効表示領域を指定する部分）に特定される個々の画素部２２の所定の部分をカラーフィルタ１０の基体の厚み方向に分割して取り出すことを想定した場合に、その取り出される所定の部分として、画素部２２ごとに上記した透過部１と反射部２の組み合わせが指定される（図５、図６、図７、図８）。
【００２５】
本発明のカラーフィルタ１０は、基材１１と着色層２７を有して構成される基体３を備える積層部材４上に位相差層を積層して構成されており、透過部１、反射部２は、基体３の厚み方向にカラーフィルタ１０を分割して指定される所定の部分としてそれぞれ構成される。なお、本明細書において、透過部１、反射部２を指定する際における「カラーフィルタ１０を分割して指定される所定の部分」との表現は、カラーフィルタ１０を分割して所定の部分を取り出すことを想定した場合におけるその所定の部分を、示すものである。
【００２６】
本発明のカラーフィルタ１０の透過部１は、基材１１上に着色層２７が積層してなる層構造を有して構成される。このとき、基体３における透過部１に対応する部分は、基材１１上に着色層２７が積層してなる。また、積層部材４における透過部１に対応する部分は、基体３でなる。
【００２７】
本発明のカラーフィルタ１０の反射部２は、基材１１上に、厚み差低減層１４と位相差層１２を備えて構成される。このとき、基体３における反射部２に対応する部分は、基材１１にて構成されており、すなわち、透過部１に形成される着色層２７に共通する層構造（着色層２７と同一の色相且つ色濃度の層構造）としての層Ｋが備えられておらず、その着色層２７の厚みがゼロとなっている。また、図１に示すような第１の実施形態のカラーフィルタ１０では、積層部材４における反射部２に対応する部分は、基体３上に、直接、厚み差低減層１４を積層してなる。
【００２８】
カラーフィルタ１０において、反射部２は、積層部材４に対して直接もしくは間接に位相差層１２を積層してなる。図１の例では、反射部２は、積層部材４の厚み差低減層１４上に直接に位相差層１２が積層されて構成されている。
【００２９】
「基材について」
カラーフィルタ１０において、透過部１に使用される基材１１は、反射部２に使用される基材１１と同一のものが用いられる。
【００３０】
基材１１を構成する材料は、光透過性を有するものであれば、特に限定されるものではない。また、基材１１は、単層で構成されるものでも、複数種類の材料をものにて多層に構成されてもよい。例えば、基材１１は、透明材料により形成されたものを適宜採用できる。基材１１の光線透過率は、適宜選定可能である。
【００３１】
なお、基材１１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い。基材１１としては、ガラス基板などのガラス材の他、種々の材質からなる板状体を適宜選択できる。また、基材１１は、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロースなどからなるプラスチック基板であってもよいし、またさらにポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリプロプレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトンなどのフィルムを用いることもできる。これらのなかでも、基材１１は無アルカリガラスであることが好ましい。また、基材１１は、その剛性について特に限定されず、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トな部材、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な部材を用いることができる。
【００３２】
「着色層について」
基体３の着色層２７は、該着色層２７内に入射される光のうち所定の可視光線を透過させる機能を有する層である。このような着色層２７は、次に示すような材料組成物を用いて形成することができる。具体的には、着色層２７の材料組成物（着色層組成物）は、例えば、所定の色を呈する顔料と、樹脂組成物を配合してなる樹脂組成物などを挙げることができ、市販のカラーフィルタ用着色レジスト、例えば、ザ・インクテック社製のＩＴ−Ｇ Ｒ２４６、ＩＴ−Ｇ Ｇ４４５、ＩＴ−Ｇ Ｂ５０６を適宜使用することができる。なお、着色層２７の色相としては、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、イエローなどから、複数色を用いることができる。
【００３３】
着色層２７は、基材１１の上に着色層組成物を塗布して塗布膜を得て、その塗布膜を硬化させることによって得ることができる。
【００３４】
なお、カラーフィルタ１０において着色層２７が色相を異にするものを複数種類備えている場合には、次のようにして着色層２７を形成することができる。
【００３５】
カラーフィルタ１０について、図１に示すカラーフィルタ１０に示す構造を多数備えて色相の異なる着色層２７が存在するものとしては、具体的に図５，６に示すカラーフィルタ１０をあげることができる。図５，６に示すカラーフィルタ１０について着色層２７は、次のように形成される。
【００３６】
図５に示す着色層２７では、画素部２２の所定の領域を覆うように三色（３種類）の着色層２７（２７ａ，２７ｂ，２７ｃ）が、面順次に配列されている（図５、図６）。また、着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃのそれぞれは、矩形状の着色層を間欠的に配置してなる間欠的な帯状パターンをなして配置されており、さらに間欠的な帯状パターンをなす着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃを構成する個々の着色層は、矩形状に形成されている。着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃは光透過性を有しており、透過する可視光を分光してそれぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光となす。したがって図５に二点鎖線で示すように、ＲＧＢの三色の着色層（赤色（Ｒ）２７ａ，緑色（Ｇ）２７ｂ，青色（Ｂ）２７ｃ）のそれぞれについて所定の領域を、それぞれ画素部と着色層２７との交差範囲を定める領域（画素部指定領域）となす。そして、このカラーフィルタ１０においては、三色の着色層（赤色（Ｒ）２７ａ，緑色（Ｇ）２７ｂ，青色（Ｂ）２７ｃ）にて定められる三つの画素部指定領域があわさって、一つの絵素が形成される。
【００３７】
このような着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、色相ごとに、各色相に対応する顔料と樹脂などを配合してなる着色材料を溶媒に分散させた着色層組成物を基材１１に塗布して形成される塗膜を、例えばフォトリソグラフィー法で、例えば矩形状などといった所定形状にパターニングすることで形成することができる。そのほかにも、着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、着色層組成物を所定形状に基材１１に塗布することによっても形成できる。
【００３８】
なお、図５において、複数種類の着色層２７を備える場合、着色層２７の色相のパターンについても、ＲＧＢ方式の三色の場合のほか、その補色系であるＣＭＹ方式とすることも可能であり、さらに二色の場合、または四色以上の場合なども採りうる。また着色層２７のパターンの形状も、矩形状のパターン形成する場合のほか、三角形状などの微細パターンを基材１１上に多数分散配置するパターンの場合など、目的に応じて種々のパターンを採りうる。
【００３９】
「厚み差低減層について」
厚み差低減層１４は、透明層６、もしくは、透過部１の着色層２７と色相を同じくする層（Ａ層；図２（Ａ）において符号１８）である。具体的には、厚み差低減層１４は、同じ色相の着色層２７よりも可視光の透過性が高い層であり、カラーフィルタ１０において透過部１と反射部２との厚みの差を低減させる層である。
【００４０】
なお、本発明のカラーフィルタ１０として、厚み差低減層１４が複数箇所に設けられる場合は、複数の厚み差低減層１４は、透明層６もしくは透過部１の着色層２７と色相を同じくする層（Ａ層）のいずれかを用いられてよく、また、透明層６と、Ａ層の両者を用いられてもよい。
【００４１】
透明層６は、光線透過率が高い層であることが好ましく、具体的には、可視光（３８０から７８０ｎｍ）における透過率が８０％以上であることが好ましい。
【００４２】
また、カラーフィルタ１０において、透過部１が着色層２７として、複数種類の色相の着色層２７を設けている場合には、色種ごとに画素部が存在することとなる。この場合、透過部１の着色層２７と色相を同じくする層は、１つの画素部を構成する透過部１と反射部２との間で定めるものとする。
【００４３】
たとえば、カラーフィルタ１０において、透過部１に、着色層２７として、３原色（Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青））の３つの色相のものが設けられている場合には、次のように、着色層２７と色相を同じくする層が定められる。すなわち、カラーフィルタ１０より、１つの画素部が選択され、選択された画素部における透過部１における着色層２７がＧ（緑）の色相の層である場合に、それと同じ画素部における反射部２において、厚み差低減層１４は、Ｇ（緑）の色相の層として指定されることで、厚み差低減層１４が「着色層２７と色相を同じくする層」とされこととなる。
【００４４】
たとえば、厚み差低減層１４は、着色層２７と色相を同じくする層である場合には、厚み差低減層１４の色濃度は、着色層２７の厚みを約半分としたときの色濃度を着色層２７と同膜厚で実現する色濃度程度であることが望ましい。
【００４５】
厚み差低減層１４は、適宜厚みにて設けられるが、反射部と透過部の厚み差（基体３における反射部の厚みと透過部の厚みの差）を低減できることが好ましく、反射部の着色層の厚みがゼロの場合では着色層２７と同じ厚みであることがより好ましい。このような厚み差低減層１４によれば、基材１１に対して着色層２７を積層するにあたり、透過部１に着色層２７を設ける一方で反射部２にその着色層２７と共通する層を設けないために生じる透過部１と反射部２との表面段差（表面凹凸差）を効果的に低減することができる。
【００４６】
また、厚み差低減層１４は、位相差層１２を形成した場合に位相差層１２の表面凹凸差を０．４５μｍ以内に抑えることができる程度の厚みにて設けられていることが好ましく、表面凹凸差を０．３μｍ以内に収めることができる程度の厚みにて設けられていることがより好ましく、表面凹凸差を０．１５μｍ以内に収めることができる程度の厚みにて設けけられていることがさらに好ましい。
【００４７】
また、カラーフィルタ１０内に反射部２が多数存在する場合、厚み差低減層１４の設置数は、適宜選択可能であり、反射部２のすべてに設けられても、反射部２の一部に設けられてもよい。
【００４８】
厚み差低減層１４の材料は特に限定されるものではないが、有機材料で形成されたものが好ましく用いられる。中でも、耐圧性、耐熱性に優れた紫外線硬化型樹脂が好ましく用いられる。より詳しくは、次に示すような材料が用いられる。
【００４９】
厚み差低減層１４が透明層６である場合、その透明層６を構成する材料としては、特に限定されるものではないが、屈折率異方性を有しない透明材料が好ましく用いられ、特に、有機材料で形成されたものが好ましく用いられ、その有機材料の中でも、耐圧性、耐熱性に優れる点で、紫外線硬化型樹脂が好ましく用いられる。紫外線硬化性樹脂が用いられる場合、具体的には、例えば、ポリエステルアクリレート、ポリエステルメタクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリスチリルメタクリレート、ポリエーテルメタアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート（特に、それぞれビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型の骨格を有するエポキシアクリレート、及びフェノールノボラック型エポキシアクリレート）、ポリカーボネート、ポリブタジエンアクリレート、シリコーンアクリレート、メラミンアクリレート等の多官能オリゴマーであって官能基の数が１〜１０のもの等が挙げられる。また、２−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、１，６−ヘキサンジオールアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート等の単官能モノマー及び多官能モノマーも好ましいものとして挙げられる。
【００５０】
厚み差低減層１４が、透過部１の着色層２７と色相を同じくする層（Ａ層）である場合、Ａ層を構成する材料としては、着色層２７を構成するための材料と同じ材料を適宜用いることが可能である。
【００５１】
「位相差層について」
次に、反射部２には、位相差層１２が設けられているが、この位相差層１２は、所定の位相差を持ち、カラーフィルタ１０における透過部１と反射部２との間に所定の段差を持たせるように形成される。
【００５２】
位相差層１２は、液晶分子を所定の方向に配向させて所定の規則性を有する構造としてなる層であり、液晶分子が所定の方向に規則性を持って配向してなる構造を備えることにより、所望の光学機能を実現する。具体的には、例えば、位相差層を構成する液晶分子の配向は、カラーフィルタを組み込む液晶表示装置の構成に応じて求められる位相差層の光学機能に応じて、ホモジニアス配向（水平配向）、ホメオトロピック配向（垂直配向）、ツイスト配向、ハイブリッド配向、ベンド配向などから適宜選択される。なお、位相差層１２が、ホモジニアス配向した液晶分子にて構成される場合、位相差層１２は、いわゆる正のＡプレートとしての光学機能を有する層をなし、また、位相差層１２が、ホメオトロピック配向した液晶分子にて構成される場合では、正のCプレートとしての光学機能を有する層をなす。
【００５３】
なお、位相差層１２の厚さ方向に法線（Ｈ）を有する平面（Ｓ）を想定し、法線Hに平行してｚ軸、平面Sの面内方向に互いに直交するｘ軸とｙ軸とを想定して、ｘ軸とｙ軸とｚ軸とで張られる３次元空間を想定した場合にあって、位相差層のｘ軸、ｙ軸、z軸方向の屈折率を、それぞれＮｘ、Ｎｙ、Ｎｚとした場合に、位相差層が正のＡプレートである場合とは、Ｎｘ＞Ｎｙ＝Ｎｚ、もしくはＮｙ＞Ｎｘ＝Ｎｚである場合を示し、位相差層が正のＣプレートである場合とは、Ｎｘ＝Ｎｙ＜Ｎｚである場合を示すものとする。
【００５４】
位相差層１２を構成する液晶としては、重合性液晶や高分子液晶等を適宜用いることができる。具体的に、位相差層１２を構成する液晶としては、ネマチック規則性、スメクチック規則性を有する液晶相を形成し得る液晶材料であれば特に限定されるものではないが、ネマチック液晶を好適に使用できる。位相差層１２を構成する液晶としてネマチック規則性を有する液晶を選択する場合、ネマチック規則性を有する液晶の中でも、液晶を構成する液晶分子中に２つ以上の重合性基を有するネマチック液晶を好適に使用できる。より具体的に、液晶としては、特表平１１−５１３０１９号公報に開示されているような重合性液晶を使用できる。
【００５５】
なお、位相差層１２を構成する液晶には、重合性モノマー分子、重合性オリゴマー分子、重合性ポリマー分子等を単体で用いてなるものが採用されてもよく、またこれら二種以上を混合してなるものが採用されてもよい。
【００５６】
位相差層１２を構成する液晶をなす液晶分子は、その分子構造中に不飽和二重結合を重合性官能基として有するもの、すなわち重合性液晶分子が好ましく、分子構造の両末端に不飽和二重結合を有するもの（不飽和二重結合を２以上有するもの）がより好ましい。
【００５７】
位相差層１２を得るために用いられる重合性液晶分子としては、架橋重合性を有するネマチック液晶分子（架橋性ネマチック液晶分子）などをあげることができる。架橋性ネマチック液晶分子としては例えば、１分子中に（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、オキタセン基、イソシアネート基等の重合性基を少なくとも１個有するモノマー、オリゴマー、ポリマー等が挙げられる。また、このような架橋性液晶分子として、より具体的には、下記化１〜１２で表される化合物のうちの１種または複数種を混合して用いることができる。
【００５８】
【化１】
【００５９】
（式（１）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ水素又はメチル基を示し、Ｘは水素、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数１〜４のアルキル基、メトキシ基、シアノ基、又はニトロ基を表し、ａ及びｂは、それぞれ個別に２〜１２の整数を表す。）
【００６０】
【化２】
【００６１】
【化３】
【００６２】
【化４】
【００６３】
【化５】
【００６４】
【化６】
【００６５】
【化７】
【００６６】
【化８】
【００６７】
【化９】
【００６８】
【化１０】
【００６９】
【化１１】
【００７０】
【化１２】
【００７１】
位相差層１２は、その位相差層１２に入射する光に位相差を生じさせるものである。ここに位相差は、リタデーション量、すなわち、位相差層１２の複屈折率（Δｎ）と膜厚（ｄ）との積により決定される。位相差層１２が形成されるためには、屈折率異方性を有する（Δｎがゼロでない）ように形成される必要がある。ところで、屈折率異方性を示すΔｎは、位相差層１２を構成する液晶や位相差層１２の下地をなす面の配向能により異なる値をとる。位相差層１２は、液晶分子が配向する方向に対して平行な面を想定するとともに、その面内に、液晶分子が配向する方向（配向方向）に対して直角なＸ軸と配向方向に平行なＹ軸を仮定した場合に、位相差層を構成する液晶は、液晶分子のＸ軸方向の屈折率ｎｘとＹ軸方向の屈折率ｎｙとの差（Δｎ＝｜ｎX−ｎY｜）が０．０３〜０．２０程度であることが好ましく、０．０５〜０．１５程度であることがより好ましい。
【００７２】
Δｎが０．０３以下になると、位相差層１２を所望のリタデーション量を確保したものとするために、位相差層１２の膜厚を厚くする必要があり、位相差層１２を構成する液晶の配向に乱れが生じる虞が大きくなる。一方、Δｎが０．２０を超えると、位相差層１２が薄くなりすぎ、所定の厚みを有する位相差層１２を得るために位相差層１２をなす膜の厚みを制御することが困難になる。なお、複屈折率の測定は、位相差層１２のリタデーション値と膜厚を測定することにより算出できる。
【００７３】
リタデーション値は、ＲＥＴＳ−１２５０ＶＡ（大塚電子社製）等の市販の光学材料検査装置を用いて測定できる。リタデーション値を測定される光（測定光）の波長は、可視領域（３８０〜７８０ｎｍ、測定装置の制約によっては４００〜８００ｎｍ）であることが好ましく、特に、比視感度の最も大きい５５０ｎｍ付近で測定することがより好ましい。
【００７４】
位相差層１２などいったカラーフィルタ１０を構成する各層の膜厚は、触針式段差計等を用いて測定することができ、ＤＥＫＴＡＫ（Ｓｌｏａｎ社製）等の市販の測定機器を好適に使用できる。
【００７５】
位相差層１２は、位相差層１２を構成する液晶を含む液晶組成物を溶媒に添加してなる液晶組成液を所定の層上に塗布して液晶塗布膜を成膜し、液晶塗布膜に含まれる液晶分子を所定の方向に配向させ、液晶塗布膜中の液晶を重合させることにより得ることができる。図１に示す例では、液晶組成物を、少なくとも厚み差低減層１４上に塗布して液晶塗布膜が成膜される。
【００７６】
液晶塗布膜を成膜する際に用いられる液晶組成物は、上記したような液晶分子で構成される重合性液晶を含んでなる。
【００７７】
位相差層１２を形成するための液晶組成物においては、重合性液晶の他に、光重合開始剤を含むことが好ましい。光重合開始剤としては、ラジカル重合性開始剤を好適に使用できる。ラジカル重合性開始剤は、紫外線等のエネルギーによりフリーラジカルを発生するものであり、例えば、ベンジル（ビベンゾイルとも言う）、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、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−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノメチルベンゾエート、２−ｎ−ブトキシエチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、３，３’−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、メチロベンゾイルフォーメート、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、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、１−（４−ドデシルフェニル）−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−ヒドロキシ−２−メチル−１フェニルプロパン−１−オン、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、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン等が挙げることができる。本発明においては、市販の光重合開始剤を使用することもでき、例えば、イルガキュア１８４、イルガキュア３６９、イルガキュア６５１、イルガキュア９０７（いずれも、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製）、ダロキュアー（メルク社製）、アデカ１７１７（旭電化工業株式会社製）等のケトン系化合物や、２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４’−テトラフェニル−１，２’ビイミダゾール（黒金化成株式会社製）等のビイミダゾール系化合物を好適に使用できる。
【００７８】
なお、位相差層１２を形成するための液晶組成物には、光重合開始剤の他に増感剤を、本発明の目的が損なわれない範囲で添加することもできる。
【００７９】
光重合開始剤は、重合性液晶の液晶規則性を大きく損なわない範囲で添加することが好ましい。光重合開始剤の添加量としては、一般的には液晶分子に対して０．０１〜１５質量％、好ましくは０．１〜１２質量％、より好ましくは、０．５〜１０質量％の範囲で塗工液に添加することができる。
【００８０】
また、位相差層１２を形成するための液晶組成物は、更に熱重合開始剤を含んでなることが好ましい。重合性液晶は、加熱によっても重合反応が進行するが、熱重合開始剤を含有することにより、等方相の状態にある重合性液晶を効率的に重合させて硬化することができる。
【００８１】
熱重合開始剤としては、ラジカル重合性開始剤を好適に使用できる。例えば、２，２’−アゾビスイソブチルニトリル、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、１，１’−アゾビス−１−シクロヘキシルニトリル、ジメチル−２，２’−アゾビスイソブチレート、４，４’−アゾビス−４−シアノバレル酸、１，１’−アゾビス（１−アセトキシ−１−フェニルエタン）等のアゾ化合物、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン等の有機過酸化物、を挙げることができる。
【００８２】
熱重合開始剤は、重合性液晶の液晶規則性を大きく損なわない範囲で添加することが好ましい。熱重合開始剤の添加量としては、一般的には液晶分子に対し０．０１〜１５質量％、好ましくは０．１〜１２質量％、より好ましくは、０．５〜１０質量％の範囲で塗工液に添加することができる。
【００８３】
位相差層１２を形成するための液晶組成物は、界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤を含有することにより、液晶塗布膜において気体に対して接触する面（気体界面）で、液晶の配向に乱れが生じる虞を抑制できる。具体的には、空気雰囲気下にて液晶塗布膜を形成する場合には、液晶塗布膜の空気界面での液晶の配向を制御することができる。
【００８４】
界面活性剤としては、重合性液晶が液晶相をなすことを損なうものでなければ、特に限定されることはない。例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロック重合体、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等の非イオン性界面活性剤、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル等の陰イオン性界面活性剤等が挙げられる。
【００８５】
界面活性剤の添加量としては、一般的には液晶に対して０．０１〜１質量％、好ましくは０．０５〜０．５質量％の範囲で、液晶組成物に添加することができる。
【００８６】
位相差層１２を得る際には、液晶組成物を溶媒に添加して液晶組成液を得るが、液晶組成液を構成する溶媒としては、液晶組成物を構成する各成分（重合性液晶および各成分）を溶解できるものであれば特に限定されるものではなく、有機溶媒を好適に使用できる。有機溶剤としては、酢酸３−メトキシブチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン等を1種類または２種類以上を混合してなるものを好適に使用できる。
【００８７】
なお、位相差層１２に求められる光学機能がいわゆる負のＣプレートとしての機能であり、それに応じて重合性液晶に求められる配向がコレステリック配向である場合には、液晶組成物には、カイラル剤が含有されることが好ましい。液晶組成物がカイラル剤を含有することにより、位相差層はコレステリック配向した液晶を有する層として形成されることができる。
【００８８】
カイラル剤としては、例えば１つもしくは２つ以上の不斉炭素を有する化合物、キラルなアミン、キラルなスルフォキシド等のようにヘテロ原子上に不斉点がある化合物、またはクムレン、ビナフトール等の軸不斉を持つ化合物等が挙げられる。カイラル剤としては、少量でも液晶分子の配向に螺旋ピッチを誘発させる効果の大きなカイラル剤を選択することが好ましく、より具体的には、例えばＭｅｒｃｋ社製Ｓ−８１１等の市販のものを用いることができる。
【００８９】
このようにして、液晶組成液が調製されると、次いで、この液晶組成液を用いて、位相差層１２が、積層部材４の所定の部分上に形成される。図１のカラーフィルタ１０の例では、液晶組成液を用いて、位相差層１２が、積層部材４の反射部２に対応する部分に形成される。
【００９０】
位相差層１２を所定の部分に形成する方法としては、液晶組成物を、従前より公知な印刷方法を用いて所定の部分に塗布することで、液晶塗布膜を成膜する成膜工程と、液晶塗布膜に含まれる重合性液晶を所定の方向に配向させる配向工程と、重合性液晶を重合反応させることで液晶塗布膜を硬化させて液晶塗布膜を位相差層となす重合工程とでなる方法（印刷法）を挙げることができる。
【００９１】
また、位相差層１２を所定の部分に形成する方法としては、液層組成物を、位相差層１２を構成しようとする所定の部分を含む領域に塗布し（例えば、その所定の部分を含む全領域に一面に塗布し）、液晶塗布膜を成膜する成膜工程と、液晶塗布膜に含まれる重合性液晶を所定の方向に配向させる配向工程と、位相差層１２を形成しようとする部分に対応した所定のパターンにてパターン形成されたフォトマスクを用いて液晶塗布膜に紫外線などの活性放射線を照射して、液晶塗布膜における活性放射線の被照射部分に含まれる重合性液晶を重合反応させる重合工程と、液晶塗布膜における活性放射線が照射されなかった部分の液晶組成液を除去する工程とでなる方法（フォトリソグラフィー法）を挙げることができる。
【００９２】
上記印刷法、フォトリソグラフィー法において、成膜工程と配向工程の間には、適宜、液晶塗布膜に残存する溶媒を留去する工程（留去工程）が介在していてもよい。この留去工程は、例えば、積層部材４に液晶塗布膜を形成してなるものを低圧下に置くことで実施可能である。
【００９３】
上記印刷法、フォトリソグラフィー法における配向工程は、液晶塗布膜を加熱して、液晶塗布膜の温度を、液晶塗布膜中に含まれる液晶分子が液晶相となる温度（液晶相温度）以上、液晶塗布膜中に含まれる液晶分子が等方相（液体相）となる温度未満にする方法で、具体的に実施可能である。このとき液晶塗布膜の加熱手段は、特に限定されず、液晶塗布膜を形成した基材１１を加熱雰囲気下におく手段でもよいし、液晶塗布膜に赤外線を照射して加熱する手段でもよい。なお、重合性液晶分子を配向させる方法は、上記方法による他、液晶塗布膜に含まれる重合性液晶分子やこの液晶塗布膜の状態に応じ、液晶塗布膜を一旦等方相温度まで加熱し、その後に液晶塗布膜を冷却し、その冷却の過程で自発的に液晶分子に配向を誘起させる方法や、液晶塗布膜に対して所定方向の電場や磁場を負荷する方法によっても実現可能である。
【００９４】
なお、位相差層１２の形成にあたり、位相差層１２の下地をなす層（下地層）は、液晶を所定の方向に配向させる能力（配向能）を、位相差層１２との接触界面に備えることが好ましい。このように構成することで、位相差層１２を構成する液晶が所定方向により配向しやすくなる。位相差層１２の下地となる層に液晶分子を配向させる配向能を付与する処理としては、配向膜を形成し、この配向膜にラビングをする処理や、配向膜に偏光を照射する処理や、配向膜に斜め方向から露光する処理をあげることができる。
【００９５】
なお、下地層は、配向膜（図示せず）の表面がラビングされてなる層を用いることができる。配向膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール等が通常使用される。また、市販の配向膜を使用してもよい。例えば、サンエバー（日産化学株式会社製）、ＱＬ及びＬＸシリーズ（日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社製）、ＡＬシリーズ（ＪＳＲ株式会社製）、リクソンアライナー（チッソ株式会社製）等の配向膜が用いられてもよい。
【００９６】
また、ラビング処理は、レーヨン、綿、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート等の材料から選択されるラビング布を金属ロールに巻きつけ、これを配向膜に接した状態で回転させるか、ロールを固定したまま基材１１を搬送することにより、配向膜の表面をラビング布で摩擦する方法が通常用いられる。
【００９７】
さて、上記においては、本発明のカラーフィルタ１０が、基材１１と着色層２７を有して構成される基体３における反射部２に対応する部分を、基材１１にて構成する場合、すなわち、その反射部２に対応する部分において着色層２７の厚みがゼロとなっている場合を例として、第１の実施形態のカラーフィルタ１０を詳細に説明した。本発明は、この例に限定されず、第１の実施形態のカラーフィルタ１０を構成する基体３における反射部２に対応する部分が次のように構成されてなるものが用いられてもよい（第２の実施形態）。
【００９８】
＜第２の実施形態について＞
第２の実施形態におけるカラーフィルタ１０は、透過部１と反射部２を備えてなり、図２（Ｂ）に示すように、透過部１は、第１の実施形態のカラーフィルタ１０と同じ構成を備えてなり、反射部２は、基材１１と、着色層２８と厚み差低減層１４と位相差層１２とを備えて構成される。そして、第２の実施形態におけるカラーフィルタ１０では、基体３における反射部２に対応する部分が、基材１１上に着色層２８を積層してなる層構造にて構成される。
【００９９】
基体３における反射部２に対応する部分において、着色層２８は、透過部２の着色層２７と色相および色濃度を同じくする層であって、その厚みを着色層２７よりも薄くしてなる層（層Ｋ）である。このような着色層２８は、透過部１に形成される着色層２７と同じ着色層組成物で構成される層が反射部２に備えられることで構成可能である。
【０１００】
着色層２８は、着色層２７とは別途、着色層組成物を印刷する方法や、フォトリソグラフィー法などを適宜用いて、基材１１上に設けられてもよい。
【０１０１】
また、着色層２８は、着色層２７の形成と同じ工程にて、一度に同時に形成してもよい。例えば、着色層２７と着色層２８は、着色層２７の形成領域と着色層２８の形成領域とで光透過率を異にするようにパターン形成したフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法などを適宜採用することで、着色層２８の製造工程と着色層２７の製造工程を一回の工程であわせて形成することができる。この場合、着色層２８は着色層２７と一体的に形成される。
【０１０２】
着色層２８は、その形状を問わない。すなわち、着色層２８と厚み差低減層１４との接触界面の断面形状は特に限定されない。したがって、着色層２８は、厚み差低減層１４との接触界面を、所定の方向に傾斜する面、凹型の面、凸型の面などの所定形状にして構成されてもよい。ただし、このように着色層２８と厚み差低減層１４との接触界面が上記所定形状である場合には、着色層２８の厚みは、着色層２８の最も薄厚な部分の厚みを示すものとする。
【０１０３】
このカラーフィルタ１０の反射部２では、着色層２８上に、厚み差低減層１４が積層されている。厚み差低減層１４は、第１の実施形態のカラーフィルタ１０において基材１１上に厚み差低減層１４を積層する方法として使用可能な方法を適宜用いられて、着色層２８上に積層される。
【０１０４】
そして、このカラーフィルタ１０の反射部２では、第１の実施形態のカラーフィルタ１０と同様にして、厚み差低減層１４上に位相差層１２が積層される。
【０１０５】
こうして、カラーフィルタ１０の透過部１と反射部２がともに形成でき、第２の実施形態のカラーフィルタ１０を具体的に得ることができる。
【０１０６】
＜第３の実施形態について＞
上記第２の実施形態のカラーフィルタにおいて、反射部２が、基材１１の上に着色層２８を積層し、着色層２８の上に厚み差低減層１４を積層して積層部材４を形成し、その積層部材４上に位相差層１２を形成している場合につき、本発明のカラーフィルタを詳細に説明した。本発明のカラーフィルタ１０は、これに限定されず、基材１１と着色層２８の間に厚み差低減層１４を介在させて構成されていてもよい（図２（Ｃ））（第３の実施形態）。
【０１０７】
第３の実施形態のカラーフィルタは、第２の実施形態のカラーフィルタのうち着色層２８と厚み差低減層１４の積層順序を入れ替えたほかは、第２の実施形態のカラーフィルタと同じ構成を備えてなる。
【０１０８】
したがって、第３の実施形態のカラーフィルタ１０は、透過部１と反射部２を備えてなり、透過部１は、基材１１に着色層２７を備えて構成されており、反射部１は、基体３に厚み差低減層１４を積層してその厚み差低減層上に着色層２８を積層し、着色層２８上に、位相差層１２を積層して構成される。
【０１０９】
第３の実施形態のカラーフィルタ１０は、次のように形成可能である。
【０１１０】
まず、基材１１上において反射部２となすことを予定される部分上に、厚み差低減層１４を形成する。厚み差低減層１４は、第１の実施形態のカラーフィルタ１０において基材１１上に厚み差低減層１４を積層する方法として使用可能な方法を適宜用いて、基材１１上に積層される。
【０１１１】
つぎに、厚み差低減層１４を設けた基材１１に、着色層２７，２８を積層する。着色層２７，２８は、第２の実施形態のカラーフィルタ１０と同じく、着色層組成物を印刷する方法や、フォトリソグラフィー法などを適宜用いて、それぞれ別々に、基材１１上に設けられることができる。また、着色層２７，２８は、第２の実施形態のカラーフィルタ１０と同じく、着色層２７の形成領域と着色層２８の形成領域とで光透過率を異にするようにパターン形成したフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法などで、一度に同時形成されてもよい。この場合、着色層２８と着色層２７は一体をなして形成される。
【０１１２】
そして、このカラーフィルタ１０の反射部２では、着色層２８上に位相差層１２が積層される。このカラーフィルタ１０における位相差層１２は、第１の実施形態のカラーフィルタ１０において厚み差低減層１４上に位相差層１２を積層する方法として使用可能な方法を適宜用いられて、着色層２８上に積層される。
【０１１３】
こうして、カラーフィルタ１０の透過部１と反射部２がともに形成され、第３の実施形態のカラーフィルタ１０を得ることができる
【０１１４】
＜第４の実施形態について＞
第１から第３の実施形態におけるカラーフィルタでは、反射部２が、その面内方向に一様に着色層２７の厚みをゼロとしている場合、あるいは、透過部２における着色層２７よりも薄厚な層Ｋたる着色層２８を備えている場合を例として説明したが、本発明のカラーフィルタ１０は、反射部１が、その面内方向の一部分に透過部１の着色層２７と同じ材料でなる色相および色濃度を同じくする層であって着色層２７と同じ厚みの層を備えて構成されてよい（図２（Ｄ）（Ｅ））。このとき、反射部１の面内方向の一部分は、透過部１の着色層２７と色相および色濃度を同じくする層が存在しないように構成される。
【０１１５】
このカラーフィルタ１０は、透過部１と反射部２とを備えてなり、透過部１は、基材１１に着色層２７を備えて構成される。
【０１１６】
反射部２は、基材１１に着色層２９を備える。このとき、反射部２は、基材１１の反射部１に対応する部分の一部分の上に、着色層２９を備えている。この着色層２９は、着色層２７と同じ材料でなる層であって同じ厚みにて形成される層として構成される。
【０１１７】
着色層２９は、着色層２７と一体をなして形成されてもよいし（図２（Ｄ））、着色層２７と着色層２９の間に間隔をあけて配置されていてもよい（図２（Ｅ））。
【０１１８】
着色層２９は、着色層２７とは別途、着色層組成物を印刷する方法や、フォトリソグラフィー法などを適宜用いて、基材１１上に設けられてもよい。
【０１１９】
また、着色層２７と着色層２９は、例えば、着色層２７の形成領域と着色層２９の形成領域とをあわせてパターン形成したフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法などを適宜採用することで、着色層２９と着色層２７を一度に同時に形成してもよい。この場合、着色層２７は、反射部２について、反射部２の一部分について、着色層２７の厚みをゼロにし、その他に部分について着色層２７を形成した状態となっている。また、この場合、着色層２７の一部が透過部１を越えて反射部２に入り込み、反射部２に入り込んだ部分が着色層２９をなしている場合もある。また、着色層２９が着色層２７と一体をなして形成される場合には、着色層２９の一部に孔があいた形状であってもよい。
【０１２０】
このカラーフィルタ１０の反射部２では、着色層２９の非形成部分上に、厚み差低減層１４が積層されている。厚み差低減層１４は、第１の実施形態のカラーフィルタ１０において基材１１上に厚み差低減層１４を積層する方法として使用可能な方法を適宜用いられて、基材１１上に積層される。
【０１２１】
そして、このカラーフィルタ１０の反射部２では、第１の実施形態のカラーフィルタ１０において厚み差低減層１４上に位相差層１２を積層する方法として使用可能な方法を適宜用いられて、厚み差低減層１４と着色層２９上に位相差層１２が積層される。
【０１２２】
こうして、カラーフィルタ１０の透過部１と反射部２がともに形成でき、第４の実施形態のカラーフィルタ１０を具体的に得ることができる
【０１２３】
なお、本発明のカラーフィルタ１０が複数の画素部を有する場合は、個々の画素部における基体３の反射部２に対応する部分上に、直接もしくは間接に位相差層１２が積層され、それぞれの画素部において、第１の実施形態から第４の実施形態のいずれか１種あるいは複数種類のカラーフィルタ１０の構成と同じ構成が形成されていればよい。したがって、複数の画素から構成されるカラーフィルタは、上記した第１の実施形態から第４の実施形態のいずれか１種あるいは複数種類のカラーフィルタ１０の構成と同じ構成を有するカラーフィルタのユニットを適宜組み合わせることで構成することができる。
【０１２４】
＜第５の実施形態について＞
本発明のカラーフィルタ１０は、透過部１を、第１の実施形態のカラーフィルタにおける透過部の構造にて構成し、反射部を、一部分の反射部について、第１の実施形態のカラーフィルタにおける反射部の構造とし、それ以外の部分の反射部について、第２あるいは第３の実施形態のカラーフィルタにおける反射部の構造としてなるものであってもよい。
【０１２５】
第１から第５の実施形態のいずれかにおけるカラーフィルタ１０には、次に示すように、保護層１６や、ブラックマトリクス１５、セルギャップ制御層１９、等方層１３、位相差層１７などが備えられてもよい。
【０１２６】
「保護層について」
本発明のカラーフィルタ１０について、位相差層１２を厚み差低減層１４に直接積層している構成を有するものを例として説明したが、カラーフィルタ１０の構成はこれに限定されず、位相差層１２と厚み差低減層１４の間に保護層１６が介在していてもよい（図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ））。
【０１２７】
保護層１６は、積層部材４表面などを保護するものであり、透過部１や反射部２を通過する光に対する光線透過率の高い層である。また、この保護層１６は、可視光における透過率が８０％以上であることが好ましい。
【０１２８】
保護層１６は、積層部材４の全面に設けられてもよいし、積層部材４に位相差層１２を形成する前に設けられてもよいし（図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ））、積層部材４に位相差層１２を形成した後に設けられてもよい（図４（Ｄ））。なお、図３、図４（Ｄ）では、積層部材４の面のうち透過部１に対応する部分と反射部２に対応する部分の両方の面上に保護層１６が設けられているカラーフィルタ１０の例が示されている。
【０１２９】
保護層１６の材料は特に限定されるものではないが、有機材料で形成されたものが好ましく用いられる。中でも、耐圧性、耐熱性に優れた紫外線硬化型樹脂が好ましく用いられる。保護層１６を構成する材料は、上記した透明層６に用いられる材料として挙げたものより適宜選択して用いることができる。
【０１３０】
「セルギャップ制御層について」
また、本発明のカラーフィルタ１０には、次に示すように、位相差層１２上もしくは下に直接もしくは間接にさらにセルギャップ制御層１９が設けられてもよい（図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ））。すなわち、セルギャップ制御層１９は、位相差層１２上に直接に積層されても（図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ））、上記した保護層１６を介して間接に積層されてもよい（図４（Ｅ））。また、セルギャップ制御層１９は、位相差層１２と厚み差低減層１４との間（図４（Ｆ））に積層されて位相差層１２の下に直接設けられてよく、また、位相差層１２と保護層１６との間（図４（Ｇ））に積層されて位相差層１２の下に直接設けられてもよい。セルギャップ制御層１９が位相差層１２の下に形成される場合、位相差層１２の形成工程をセルギャップ制御層１９の形成工程よりも後に実施することができるので、セルギャップ制御層１９の形成工程の際に用いる各種の化合物などの影響や加熱（焼成）の影響で、位相差層１２の光学機能が低下する虞を低減できる。
【０１３１】
セルギャップ制御層１９は、例えば、位相差層１２を積層された積層部材４上に、厚み差低減層１４を構成する材料として使用可能な材料より適宜選択してなる材料組成物を、一面に塗布して、フォトリソグラフィー法などによってパターン形成することにより、位相差層１２上などの所定の位置に適宜作成することが可能である。
【０１３２】
ここで、位相差層１２には、カラーフィルタ１０を液晶表示装置に組み込む際に形成される液晶層の厚み（セルギャップ）を、反射部２に対応する部分についての液晶層の厚みを、透過部１に対応する部分についての液晶層の厚みの概半分にすることができること（セルギャップの厚みに関する要請）、且つ、反射部２を進行する光と、透過部１を進行する光との間で所定の位相のずれ（１／４波長、１／２波長など）を生じさせることができること（位相のずれに関する要請）、という２つの要請がある。位相差層１２が、位相のずれに関する要請を満たしても、セルギャップの厚みに関する要請を満たさない場合、位相差層１２上または下にセルギャップ制御層１９を設けて、このセルギャップ制御層１９と位相差層１２とで、位相のずれに関する要請とセルギャップの厚みの要請を満たすような層構成が形成できる。
【０１３３】
「等方層について」
本発明のカラーフィルタ１０は、透過部１の少なくとも一部には等方層１３が積層されていてもよい（図４（Ｂ））。なお、等方層１３は、位相差層１２を構成する液晶組成物を用いてなる層であって、且つ、複屈折率異方性を示さない層である。
【０１３４】
この場合、本発明のカラーフィルタ１０は、透過部１と反射部２を有してなり、且つ、反射部２を、第１から第４の実施形態のカラーフィルタのいずれかにおける反射部２の構造にセルギャップ制御層１９を備えた層構造とし、透過部１を、基材１１上に着色層２７を積層するとともに、着色層２７の少なくとも一部に等方層１３を積層して構成してなる（図４（Ｂ））。
【０１３５】
また、等方層は、次のようにして形成することもできる。第１の実施形態を説明する際に記載した液晶組成液を調製し、その液晶組成物を基体３に一面に塗布して、液晶塗布膜を得て、その液晶塗布膜中の液晶分子を配向させた状態を形成させ、その状態を維持して反射部に対応する部分に活性放射線を照射し、反射部の位相差層を形成する。次に、液晶塗布膜の温度を、液晶分子が等方性を示す温度まで変化させ、液晶塗布膜のうち活性放射線を照射されなかった領域の状態を、その領域に含まれる液晶分子の配向をランダムにしてなる状態となす。このとき、液晶塗布膜において透過部に対応する部分に含まれる液晶分子は、等方性を示す。そして、その状態で透過部に対応する部分に活性放射線を照射し、透過部に含まれる液晶分子を重合反応させることで、等方層が形成される。なお、液晶塗布膜の温度を、液晶分子が等方性を示す温度まで変化させて、液晶塗布膜のうち活性放射線を照射されなかった領域に含まれる液晶分子の配向をランダムな状態となした際、その状態が、液晶分子同士の熱重合反応を進行させる温度の条件を満たす状態にあれば、そのまま液晶分子の熱重合反応を進行させることでも、透過部に等方層を形成することができる。
【０１３６】
「透過部の位相差層について」
上記各実施形態におけるカラーフィルタ１０は、上記透過部１に位相差層１７が積層されない場合を例として説明したが、本発明のカラーフィルタ１０は、透過部１上に位相差層１７が積層されていてもよい（図４（Ｃ））。この位相差層１７は、反射部２に設けられる位相差層１２とは、光軸を異にするものである。
【０１３７】
この場合、本発明のカラーフィルタ１０は、透過部１と反射部２を有してなり、且つ、反射部２を、第１から第６の実施形態のカラーフィルタのいずれかにおける反射部２の構造にて構成し、透過部１を、基材１１上に着色層２７を積層するとともに、着色層２７上に位相差層１７を積層して構成してなる。
【０１３８】
このようなカラーフィルタ１０は、第１から第６の実施形態におけるカラーフィルタ１０のいずれかを製造する工程において、位相差層１７の下地をなす層として次のような処理を施した配向膜を用いて形成できる。すなわち、配向膜には、透過部１に対応する部分と反射部２に対応する部分とでマスクを用いたラビングやマスクを用いた偏光露光にて光軸を異ならせる処理が施される。そして、そのような処理を施した配向膜に、例えば第１の実施形態を説明する際に記載した液晶組成液を基体３に一面に塗布して、液晶塗布膜を得て、液晶塗布膜に含まれる液晶分子を配向させたのち、液晶分子同士を重合させる。これにより、この液晶塗布膜は、透過部１に対応する部分と反射部２に対応する部分の配向膜の状態に応じて所定の光軸を有する位相差層１７と位相差層１２をなす。
【０１３９】
このようなカラーフィルタ１０では、反射部のみに位相差層を形成するための現像工程が不要となり、簡易に位相差層を形成できる。
【０１４０】
カラーフィルタ１０が多数の画素部を集合させて構成される場合、カラーフィルタ１０には、画素部を区画化するためのブラックマトリクス（ＢＭ）が設けられることが一般的である。本発明のカラーフィルタ１０は、次に示すようにブラックマトリクスを設けたものでもよい。
【０１４１】
「ブラックマトリクスについて」
カラーフィルタ１０が、第１の実施形態のカラーフィルタ１０である場合において、基材１１上に着色層２７や厚み差低減層１４を積層する前に、基材１１上にブラックマトリクスを積層して形成される場合を一例として、本発明のカラーフィルタ１０を説明する（図７、８）。図７、図８は、カラーフィルタ１０の実施例の一つを説明するための断面を示すそれぞれ概略平面図、概略断面図である。
【０１４２】
このカラーフィルタ１０においては、基材１１の一方の表面に遮光性のブラックマトリクス１５が縦横に格子状（格子縞状）に塗工形成され、これによりブラックマトリクス１５の非形成領域が開口部２０として格子点状に多数形成される。このとき、平面視上、開口部２０が画素部の範囲を指定する領域（有効表示領域）に相当し、ブラックマトリクス１５の形成領域は、各画素部に輪郭を付する遮光部９を指定する領域に相当する。なお、遮光部９は、ブラックマトリクス１５を含む部分として指定される。
【０１４３】
ブラックマトリクス１５を配置した基材１１の上には、開口部２０の所定の領域を覆うように三色の着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃが、面順次に配列されている（図７、図８）。また、着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃのそれぞれは、矩形状の着色層を間欠的に配置してなる間欠的な帯状パターンをなして配置されており、さらに間欠的な帯状パターンをなす着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃを構成する個々の着色層は、矩形状に形成されている。着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、上記図４、５に示すカラーフィルタ１０の例と同様に、光透過性を有しており、透過する可視光を分光してそれぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光となす。このカラーフィルタ１０では、着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃによってそれぞれ被覆されてそれぞれの色相に応じた画素部の範囲が指定され、そして着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃそれぞれの異なる色相の画素部の範囲があわさって、一つの絵素２１を指定する範囲が特定される。
【０１４４】
着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、上記図１、図４，５に示すカラーフィルタ１０の例と同様に、色相ごとに、フォトリソグラフィー法などの方法を適宜用いて形成できる。
【０１４５】
このブラックマトリクス１５は、遮光部９としての機能として、塗工される着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃを透過する光の混色を防止する機能とカラーフィルタ１０が液晶表示装置に組み込まれる際に、基板に通常配置され液晶を駆動させるために用いられるＴＦＴなどといった駆動回路などを、透過光から隠蔽する機能を併せもつ。
【０１４６】
このカラーフィルタ１０においては、ブラックマトリクス１５の配置形状は矩形格子状である場合に限定されず、ストライプ状や三角格子状などに形成してもよい。
【０１４７】
ブラックマトリクス１５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材１１面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、ブラックマトリクス１５は、黒色顔料を含む樹脂等の有機材料を所定形状に印刷するもしくはフォトリソグラフィー法により形成することも可能である。
【０１４８】
このカラーフィルタ１０において、透過部１は、基材１１上に着色層２７を積層してなる部分として構成される。
【０１４９】
カラーフィルタ１０の反射部２は、基材１１上に厚み差低減層と位相差層を積層してなる部分として構成される。なお、このカラーフィルタ１０において、厚み差低減層と位相差層は、第１の実施形態のカラーフィルタの厚み差低減層と位相差層の形成方法として使用可能な方法を適宜用いて作成することができる。厚み差低減層と位相差層は、画素部ごとに形成することができるほか、厚み差低減層を形成しようとするパターンに応じてパターン形成されたフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法と、位相差層を形成しようとするパターンに応じてパターン形成されたフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法にて形成することもできる。たとえば、図８のカラーフィルタの例では、面順次に配置される着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃの並ぶ方向（図８の紙面左右方向）を長手方向とする帯状に、厚み差低減層１４と位相差層１２が配置されている。そこで、この配置パターンに対応したパターン形成されたフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法を用いることで、容易に厚み差低減層１４や位相差層１２を形成することが可能である。
【０１５０】
カラーフィルタ１０の遮光部９は、基材１１上に所定パターンのブラックマトリクスを積層してなる構成を備えれば、特に限定されない。
【０１５１】
なお、本発明は、第１の実施形態のカラーフィルタ１０に対して、ブラックマトリクスを形成する場合に限定されず、カラーフィルタ１０は、第２から第５の実施形態のカラーフィルタ１０である場合に、ブラックマトリクスを積層して形成されるものであってもよく、これらのカラーフィルタ１０についても、基材１１上に着色層２７や厚み差低減層１４を積層する前に、基材１１上にブラックマトリクスが積層されることで、具体的に実現可能である。
【０１５２】
本発明のカラーフィルタ１０は半透過半反射型液晶表示装置に組み込まれて使用されることができる。
【０１５３】
＜半透過型液晶表示装置＞
本発明によるカラーフィルタを液晶表示装置に組み込んだ例として、保護層１６とブラックマトリクス１５を備えた第１の実施形態のカラーフィルタ１０を半透過半反射型の液晶表示装置３０に組み込んだ例を図９に模式的に示す。
【０１５４】
図９に示す半透過半反射型液晶表示装置３０は、対面する一対の基板３１（第１の基板３２、第２の基板３３）の間に液晶（駆動液晶）３４を封入して液晶層３５を形成してなる液晶セル３６を備えるとともに、その液晶セル３６の厚み方向外側に直線偏光板３９を配置し、さらに液晶セル３６の厚み方向外側のうち第２の基板３３の外側の位置にバックライト（図示せず）を配置してなる。バックライトは、これを光源とする光が液晶セル３６の第２の基板に向かうように配置されている。
【０１５５】
第１の基板は、基材１１上に遮光性のブラックマトリクス（ＢＭ）１５によって有効表示領域の外縁が形成され、平面視上、ＢＭの外縁で囲まれる領域として微細にパターニングされた多数の画素部を指定する領域が区画形成されている。画素部は、ＢＭの外縁に沿って第１の基板の厚み方向に半透過半反射型液晶表示装置３０を分割して画素部を指定する領域を含む部分を取り出すことを想定した場合に、その取り出される部分として指定できる。また、第１の基板３２には、遮光部９が、第１の基板３２の面内方向に個々の画素部を取り巻くように形成されている。さらに、第１の基板３２は、透過部１と反射部２とを有する。透過部１と反射部２は、第１の基板３２の厚み方向に画素部を分割したことを想定した場合に特定される部分として形成される。なお、ＢＭ１５は、基材１１のインセル側（液晶層３５に対面する面側）表面の全面に遮光性材料を塗工した上でフォトリソグラフィー法により所望形状に形成することができる。
【０１５６】
第１の基板は、基板１１のＢＭ１５を備える面上、透過部１に対応する部分に着色層２７を積層しており、反射部２に対応する部分には、厚み差低減層１４を積層している。このとき、基板１１と着色層２７と厚み差低減層１４とで積層部材４が構成されている。
【０１５７】
第１の基板３２は、積層部材４上に、保護層１６を積層して反射部２と透過部１の両部および遮光部９の領域を被覆し、さらに、反射部２には、保護層１６上に、位相差層１２が積層される。この第１の基板３２の例では、位相差層１２は、積層部材４に対して間接に積層される。
【０１５８】
位相差層１２は、液晶層３５の厚み（セルギャップ）のうち第１の基板３２の反射部２に対向する部分の厚みが、液晶層３５の厚み（セルギャップ）のうち第１の基板３２の透過部１に対向する部分の厚みの概半分になる厚みになるように設計される。さらに、位相差層１２は、例えば１／４波長に相当する位相のずれを生じるように設計される。
【０１５９】
例えば、液晶セル３６内に封止された液晶層３５は、液晶層３５に電圧が印加された時に、反射部では位相差が１／４波長となり、透過部では位相差が１／２波長、液晶層３５に電圧が印加されない時には、反射部、透過部共に位相差がゼロとなるように、液晶層３５を構成する液晶３４をなす液晶分子の屈折率異方性Δｎおよびセルギャップ（Ｄ）および配向が設計されている。また、液晶層３５のセルギャップＤを保つために、硬化性樹脂などの材料にて所定の位置に多数の柱４２が、第１の基板３２と第２の基板３３の間に介在して形成されていることが好ましい。
【０１６０】
第２の基板３３は、第１の基板３２の遮光部９と反射部２と透過部１に対応して対向する部分を、それぞれ第２の基板３３における遮光部と反射部と透過部となしている。
【０１６１】
第２の基板３３における反射部には、光透過性を有する基材１１上に、第１の基板３２から第２の基板３３に向かう方向に液晶層３５内を進行する光を反射させる反射板３８が設けられている。
【０１６２】
第２の基板３３における透過部は、バックライトを光源とする光を透過させるとともに第２の基板から第１の基板に向かう方向に液晶層内を進行可能に構成される。
【０１６３】
第２の基板における遮光部は、インセル側に、ＴＦＴ等の画素スイッチング素子、データ線、走査線等を形成している。
【０１６４】
液晶セル３６の外側には、直線偏光板（第１の直線偏光板３７、第２の直線偏光板４０）３９が設けられており、第１の基板３２の外側に設けられる第１の直線偏光板３７、第２の基板の外側に設けられる第２の直線偏光板４０は、その透過軸を互いに直交して配置され、これら２枚の直線偏光板３７，４０は、クロスニコル状態を構成している。
【０１６５】
なお、この半透過半反射型液晶表示装置３０には、必要に応じて、第１の基板３２と第１の偏光板３７との間に位相差フィルム４１を適宜配置してよい。なお、位相差フィルム４１には、もし使うなら正のＡプレートとしての機能や正のCプレートとしての機能や負のCプレートを有する位相差フィルムなどの単体が用いられ、もしくは、これらの位相差フィルムを適宜組み合わせたものが用いられる。
【０１６６】
上記では、半透過半反射液晶表示装置３０が、ＶＡ（ＶＥＲＴＩＣＡＬ ＡＬＩＧＮＭＥＮＴ）方式とする場合を例としたが、この例に限定されない。
【実施例】
【０１６７】
（ガラス基材の前処理）
基材として低膨張率無アルカリガラス板（コーニング社製１７３７ガラス １００ｍｍ×１００ｍｍ、厚み０．７ｍｍ）を準備して洗浄処理を施した。
【０１６８】
（ブラックマトリクス形成用の樹脂材料および着色層組成物の調製）
ブラックマトリクス及び着色層を構成する材料には顔料分散型フォトレジストが用いられた。着色層を構成する材料たる顔料分散型フォトレジストについては、赤色（Ｒ）着色画素を構成する着色材料が採用された。
【０１６９】
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、分散剤及び溶剤を含有する）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、開始剤及び溶剤を含有する）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（浅田鉄工社製）を用いた。
【０１７０】
各フォトレジストの組成を以下に示す。
【０１７１】
（ＢＭ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）
【０１７２】
（赤色（Ｒ）着色画素用フォトレジスト）
・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）
【０１７３】
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。
【０１７４】
（位相差層形成用の液晶組成液の調製）
位相差用の液晶組成液を下記の組成で調製した。
・重合性液晶（上記（化１２）の化合物） ２３．７５重量部
・光重合開始剤（イルガキュア９０７） １．２５重量部
・溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル） ７５ 重量部
【０１７５】
（実施例１）
＜着色層と厚み差低減層の形成＞
洗浄したガラス基材上面に、先に調製したＢＭ用フォトレジストをスピンコート法で１．２μmの厚さに塗布し、減圧乾燥により溶剤を減じ、８０℃、３分間の条件でプリベークし、縦横線状の格子形状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５０秒行った後、２３０℃、３０分間ポストベークし、ＢＭ基板を作製した。
【０１７６】
次に、赤色（Ｒ）の顔料分散型フォトレジストを上記ＢＭ基板上にスピンコート法で塗布し、減圧乾燥により溶剤を減じ、８０℃、３分間の条件でプリベークし、面内方向の所定位置に矩形状の光透過部を所定方向に間欠的に格子状に並べて形成される着色パターン用フォトマスクを用いて、アライメント露光（１００ｍＪ／ｃｍ２）した。引き続き０．１％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を５０秒行った後、２３０℃、３０分間ポストベークし、ＢＭパターンに対して所定の位置に膜厚２．２μｍの赤色（Ｒ）着色画素パターンを形成し、赤色の着色層を短冊状に並べて形成した。短冊状に並ぶ個々の着色層（短冊）についてみると、１つの短冊の寸法は、（長さ×幅）にして（約５ｃｍ×約２００μｍ）である。このとき、着色の短冊は多数のＢＭにて区画された部分にまたがっており、ＢＭにて区画された１つの領域内の３分の２を占めるように１つの赤色の着色層が配置された。
【０１７７】
次に、樹脂組成物（ＪＳＲ株式会社製のオプトマーＮＮ８０５）を用いて、上記赤色（Ｒ）着色画素パターンの形成方法と同様の方法及び条件で、膜厚２．２μmの厚み差低減層を短冊状に形成した。厚み差低減層の１つの短冊の寸法は、（長さ×幅）にして（約５ｃｍ×約１００μｍ）である。また、このとき、ＢＭにて区画された１つの領域内に、１つの厚み差低減層が配置された。そして、これにより、ＢＭにて区画された１つの領域は、平面視上、赤色の着色層と厚み差低減層にて被覆された。
【０１７８】
これにより、基板上に、平面視上、ＢＭにて区画化された領域内に赤色の着色層と厚み差低減層が形成された。
【０１７９】
＜保護層の作製＞
次に、着色部と厚み差低減層の上に、オプトマーＮＮ８０５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、フォトマスクを用いず、露光（１００ｍＪ／ｃｍ２）した。引き続き０．１％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を５０秒行った後、２３０℃、３０分間ポストベークすることで、保護層（厚み２．２μm）を形成した。
【０１８０】
＜位相差層の作製＞
次に、上記保護層上に、配向膜形成用の組成物（ＪＳＲ株式会社製、ＡＬ１２５４）を、スピンコーターを用いて塗布して塗布膜を形成するとともに、塗布膜の膜厚を０．１μｍ以下となし、２３０℃のオーブン内で３０分焼成した。次いで、ラビング装置を用いて、配向膜に配向処理を施した。
【０１８１】
その後、配向処理を施された配向膜上に、先に調整した位相差層形成用の液晶組成液をスピンコート法（スピンコーティングの条件；２００ｒｐｍで３秒間、その後引き続いて１０００ｒｐｍで２秒間）で塗布して液晶塗布膜を得て、８０℃、３分間の条件でプリベークし、所定の厚み差低減層を形成する際に用いられたフォトマスクのパターンと同様のパターンを形成したフォトマスクを用いて、この液晶塗布膜をアライメント露光（２００ｍＪ／ｃｍ２）した。引き続きメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を用いたバット現像を５秒行った後、２３０℃、３０分間ポストベークすることで、上記厚み差形成層上に位相差層の画素パターンを形成した。この「位相差層の作製」を行うための工程において用いられた各条件は、平坦な素ガラス板上に配向膜を製膜してさらに位相差層を積層した場合に１／２波長板としての位相差層を形成できるような条件である。また、この条件は、平坦な下地面上に位相差層が形成される場合の条件にあたる。
【０１８２】
こうして、位相差層が作製されることで、カラーフィルタが得られた。このカラーフィルタでは、透過部はガラス基板に赤色の着色層を積層した構造に、さらに保護層を積層してなり、反射部はガラス基板に厚み差低減層を積層し、保護層を積層して、さらに位相差層を積層してなる。
【０１８３】
得られたカラーフィルタは、次のように評価された。
【０１８４】
（厚み差）
まず、位相差層を積層する前のカラーフィルタで、ガラス基板からの厚みがわかるよう段差プロファイルを測定した。次に、位相差層を形成した後に、ガラス基板からの厚みがわかるよう段差プロファイルを測定した。測定した段差プロファイルから、位相差層の厚みを、反射部の中心と外縁部分２ヶ所の計３箇所で算出した。測定には、触針式段差計ＤＥＫＴＡＫ（Ｓｌｏａｎ社製）を用いた。
【０１８５】
測定された厚みに基づき、カラーフィルタにおける位相差層の厚み差の良否判定が、次のような評価基準にて実施された。反射部の中心の厚みと外縁部分２箇所の厚みの平均値との差が、０．１５μm以下にある場合には、「厚みが均一化されていてきわめて良好である」（Ａ）と判定し、０．１５μm超えて０．３μm以下の範囲にある場合には「良好」（Ｂ）と判定し、０．３μmを超えて０．４５μm以下の範囲にある場合には「普通」（Ｃ）と判定し、０．４５μmを超える場合には「不良」（Ｄ）と判定した。結果を表１に示す。
【０１８６】
（偏光顕微鏡観察）
位相差層の状態は、クロスニコルにした一対の直線偏光板にてカラーフィルタを挟持した状態で偏光顕微鏡（オリンパス（株）製：ＢＸ５０）にて次のような観察を行うことで評価した。なお、偏光顕微鏡は、色温度転換フィルタと減光フィルタとを備えている。
【０１８７】
観察は、次の（ｉ）、（ｉｉ）の順に行われた。（ｉ）まず上記フィルタをすべて開いて光量を最大とした状態で、カラーフィルタをその法線まわりに回転させて、位相差層領域から透過する光がもっとも少なくなる角度位置を消光位、すなわち暗表示位置と定めた。つぎに、（ｉｉ）消光位から法線まわりに４５度だけカラーフィルタを回転した角度位置を明表示位置と定め、上記フィルタを閉じて光量を抑えた上で顕微鏡写真を撮影した。
【０１８８】
顕微鏡写真を図１０に示す。なお、本図および、後述の図１１、１２中、符号２は、反射部を示す。
【０１８９】
（実施例２）
厚み差低減層の形成に用いる樹脂組成物として、下記に示す組成にてなるフォトレジストたる組成物Ａを用いたほかは、実施例１と同様にしてカラーフィルタを作成した。得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして、厚み差を評価した。結果を表１に示す。
【０１９０】
（組成物Ａ）
・赤顔料・・・・・２．４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・・・・・０．６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・・・・５．５重量部
（サートマー（株）製ＳＲ３９９）
・ポリマー１・・・６．５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）
【０１９１】
（実施例３）
実施例１と同様に透過部の着色層を形成した後、次のような工程を実施した。反射部に、厚み差低減層を構成する際に用いた樹脂組成物を用いて、厚み差低減層（厚み１．１μm）を形成し、さらに透過部の着色層に用いた顔料レジストを用いて、反射部の厚み差低減層上に、着色層（厚み１．１μm）を形成した。
【０１９２】
しかる後、実施例１と同様にして、透過部の着色層と、反射部の厚み差低減層とを被覆するように保護層を形成し、さらに保護層上に位相差層を作成して、カラーフィルタを得た。
【０１９３】
得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして、厚み差を評価した。結果を表１に示す。
【０１９４】
（実施例４）
実施例３で、反射部に形成した厚み差低減層と着色層の形成工程の順序を逆にして、カラーフィルタを得た。
【０１９５】
得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして、厚み差を評価した。結果を表１に示す。
【０１９６】
（実施例５から８）
実施例５から８は、保護層を形成しなかったほかは、それぞれ実施例５については実施例１と同様に、実施例６については実施例２と同様に、実施例７については実施例３と同様に、実施例８については実施例４と同様にして、それぞれカラーフィルタを得て、それぞれのカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして、厚み差を評価した。結果を表１に示す。
【０１９７】
（比較例１）
厚み差低減層を形成しないこと以外は、実施例１と同様の方法により、カラーフィルタを作製した。得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして、厚み差を評価した。結果を表１に示す。また、得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして偏光顕微鏡観察を行った。偏光顕微鏡写真を図１１に示す。
【０１９８】
（比較例２）
厚み差低減層を形成しないこと、及び、実施例１で形成された保護層を２層重ねて積層すること以外は、実施例１と同様の方法により、カラーフィルタを作製した。得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして、厚み差を評価した。結果を表１に示す。また、得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして偏光顕微鏡観察を行った。偏光顕微鏡写真を図１２に示す。
【０１９９】
（比較例３）
厚み差低減層を形成する工程を、透過部の着色層と同一のレジストを用いて透過部の着色層と同じ厚みの着色層を反射部に形成する工程とした他は、実施例１と同様の方法により、カラーフィルタを作製した。得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして、厚み差を評価した。結果を表１に示す。比較例３のカラーフィルタの場合、反射部の着色層は、透過部の着色層と同様に（色相、色濃度、厚みを同じくして）構成されてなるものであるため、光がカラーフィルタを２回通る反射表示においては、透過表示よりも著しく輝度が低くなる。
【０２００】
なお、特に、実施例１については、図１０の偏光顕微鏡写真からわかるように、反射部の位相差層の中央部と端部で、比較例１，２に比べて色や光量の変化が少ない画素パターンが形成できていることが確認できた。また、このとき狙いの１／２波長板として形成できたため、ほぼ光源の色で光が透過している（白色光）。
【０２０１】
比較例１、比較例２のカラーフィルタについて、図１１や図１２の偏光顕微鏡写真からからもわかるように、図１０に示す実施例１のカラーフィルタの場合とは異なる色が位相差層の中央部に生じていることが確認され（これは波長分散に起因するものと思われる）、位相差層が１／２波長板より厚く形成されていることが確認された。したがって、比較例１，２のようなカラーフィルタでは、平坦な下地面に位相差層を形成する場合の塗布条件とは異なり、位相差層の下地面の凹凸を考慮した塗布条件にて位相差層を作製しなければ、光に所望の位相差を生じさせるような位相差層を得ることができない。
【０２０２】
また、比較例１，２のようなカラーフィルタでは、保護層が1層であっても２層であっても、位相差層の下地をなす面の凹凸が大きく、図１１や図１２の偏光顕微鏡写真からわかるように、位相差層の中央部と端部で、色や光量の変化がある画素パターンが形成されていることが確認された。位相差層の中央部と端部で色や光量の変化が確認されるほどに位相差層の下地をなす面に凹凸が存在する場合、位相差層を形成する液晶組成物の塗布条件として、位相差層の中央部において光に所望の位相差を生じさせるような条件を選択すれば、端部において、所望の位相差が得られなくなり、また、塗布条件として、端部において光に所望の位相差を生じさせるような条件を選択すれば、中央部において、所望の位相差が得られなくなる。
【０２０３】
これに対し、実施例１のカラーフィルタは、厚み差低減層にて位相差層の下地の表面凹凸を効果的に低減しており、位相差層の品質が高いものであることが確認された。
【０２０４】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【０２０５】
【図１】本発明における第１の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。
【図２】（Ａ）本発明における第１の実施形態のカラーフィルタの他例を示す断面模式図である。（Ｂ）本発明における第２の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｃ）本発明における第３の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｄ）本発明における第４の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｅ）本発明における第４の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。
【図３】（Ａ）本発明において、保護層を形成した第１の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｂ）本発明において、保護層を形成した第１の実施形態のカラーフィルタの他例を示す断面模式図である。（Ｃ）本発明において、保護層を形成した第２の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｄ）本発明において、保護層を形成した第３の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｅ）本発明において、保護層を形成した第４の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｆ）本発明において、保護層を形成した第４の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。
【図４】（Ａ）本発明において、セルギャップ制御層を形成した第１の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｂ）本発明において、等方層とセルギャップ制御層を形成した第１の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｃ）本発明において、セルギャップ制御層を形成するとともに光軸を異にする２種類の位相差層を形成した第１の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｄ）本発明において、反射部に位相差層を形成した後に反射部と透過部に保護層を積層した第１の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｅ）本発明において、反射部に位相差層を形成した後に反射部と透過部に保護層を積層しさらに反射部にセルギャップ制御層を積層した第１の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｆ）本発明において、セルギャップ制御層を形成した第１の実施形態のカラーフィルタの他例を示す断面模式図である。（Ｇ）本発明において、反射部と透過部に保護層を積層した後に反射部にセルギャップ制御層を積層し、さらに反射部に位相差層を形成した第１の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。
【図５】本発明のカラーフィルタにおいて画素部を多数形成している場合の一例を示す概略平面図である。
【図６】図５のＩ−Ｉ断面の概略を示す概略断面図である。
【図７】本発明において、ブラックマトリクスを形成したカラーフィルタであって画素部を多数形成しているものの一例を示す概略平面図である。
【図８】図７のＩＩ−ＩＩ断面の概略を示す概略断面図である。
【図９】本発明によるカラーフィルタを備えた半透過半反射型液晶表示装置の一例を示す分解斜視模式図である。
【図１０】実施例１における偏光顕微鏡観察にて撮られた反射部の偏光顕微鏡写真である。
【図１１】比較例１における偏光顕微鏡観察にて撮られた反射部の偏光顕微鏡写真である。
【図１２】比較例２における偏光顕微鏡観察にて撮られた反射部の偏光顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【０２０６】
１ 透過部
２ 反射部
３ 基体
４ 積層部材
６ 透明層
９ 遮光部
１０ カラーフィルタ
１１ 基材
１２ 位相差層
１３ 等方層
１４ 厚み差低減層
１５ ブラックマトリクス
１６ 保護層
１７ 位相差層
１８ Ａ層
２７ 着色層
２８ 着色層
２９ 着色層
３０ 半透過半反射型液晶表示装置
３１ 一対の基板
３２ 第１の基板
３３ 第２の基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ、および半透過半反射型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、小型化が進み、携帯電話やＰＤＡ等といった機器に幅広く用いられるようになっている。液晶表示装置については、昼夜や屋内外を問わず様々な時と場所で使用できるようなものが要請される。こうした要請に応えるべく、液晶表示装置については、省電力化に加えて、液晶画面の高輝度化や高コントラスト化などといった表示特性の向上が重要な課題となっている。
【０００３】
液晶表示装置については、液晶表示装置外部の外光を取り込むとともにその外光の反射光を利用する反射表示機能（反射型の表示を行う機能）を有してなる液晶表示装置（反射型液晶表示装置）、液晶表示装置内部に内蔵されたバックライトを光源とする光を利用する透過表示機能（透過型の表示を行う機能）を有してなる液晶表示装置（透過型液晶表示装置）が提案されている。液晶表示装置のうち、反射型液晶表示装置は、透過型液晶表示装置に比べて省電力化を図ることができる。透過型液晶表示装置は、反射型液晶表示装置に比べて、屋内などの外光の弱い場所で高輝度・高コントラストな液晶画面を得やすい。
【０００４】
そこで、反射型液晶表示装置と透過型液晶表示装置の利点を取り入れて省電力化と高輝度、高コントラスト化のいずれの要請にも応える液晶表示装置として、反射表示機能と透過表示機能の両方の機能を有する液晶表示装置（半透過半反射型液晶表示装置）が提案されている。
【０００５】
半透過半反射液晶表示装置は、バックライトを光源として利用する画素部と、反射板を供えることにより外光を利用する画素部を備えることにより、透過型の表示と反射型の表示を両立するものである。
【０００６】
半透過半反射型液晶表示装置において、着色層を有するカラーフィルタは、透過表示機能にて表示される液晶画面の領域に対応して定められる透過部と、反射表示機能にて表示される液晶画面の領域に対応して定められる反射部とを備えている。このとき、カラーフィルタには、多数の画素部が、所定の配置パターンにて定められており、１つの画素部ごとに、透過部と反射部の組み合わせが1セット形成される。透過部は、バックライトを光源とする光が進行する部分に対応し、反射部は、外光の反射光が進行する部分に対応している。
【０００７】
半透過半反射型液晶表示装置は、晴天時の屋外などといった十分な光量の外光がある場所では、反射部のみ、あるいは、透過部と反射部の両者を利用して液晶画面が表示され、反射部での液晶画面の表示が困難になる夜間や暗所では、透過部を主に利用して液晶画面が表示される。
【０００８】
しかしながら、半透過半反射型液晶表示装置によれば、反射部では進入してきた外光が通常2回カラーフィルタを通るのに対し、透過部ではバックライトの光が通常1回のみカラーフィルタを通過することになる。カラーフィルタの着色層において、反射部に対応する部分と透過部に対応する部分が、仮に、両方ともに色材などの材料および組成を同じくする物を使用して同じ膜厚で形成されると、反射部の輝度の低下、液晶画面のコントラストの低下が生じる。
【０００９】
そこで、半透過半反射型液晶表示装置に関して、反射部に対応する部分の着色層の一部を取り払って構成したものが提供されている（特許文献１）。特許文献１の半透過半反射型液晶表示装置によれば、反射部の透過率が高くなり、反射表示の高輝度化、高コントラスト化が望める。また、半透過半反射型液晶表示装置において反射部から着色層が取り去ると、反射部ではモノクロの反射表示が行われることとなるため、反射部でカラー表示を実施できない液晶表示装置となるものの、より高輝度、高コントラストな液晶表示装置を得ることができるようになる。
【００１０】
ところで、半透過半反射型液晶表示装置においては、従来、１／４波長板として働く位相差フィルムを液晶セルの外側に貼ることで、偏光板を通った直線偏光を円偏光として、透過部と反射部の表示を両立させていた。これに対し、近年、反射部に位相差層を設けたものが提案されている。これによれば、位相差層が反射部と透過部とのセルギャップを調整するとともに反射部においてのみ円偏光を利用した表示となり、透過部の表示特性を損なうことなく反射表示が可能となり、半透過半反射型液晶表示装置の表示特性を高めることが可能となる（特許文献２）。
【００１１】
したがって、半透過半反射型液晶表示装置として、透過部の表示特性を損なうことなく反射部にて液晶画面を効果的に表示させるものであって、且つ、反射表示のコントラストを高く保つものを得ようとすれば、半透過半反射型液晶表示装置が、着色層のうち反射部に対応する部分または反射部に対応する部分の一部分を取り除いた構成を備えるとともに、特許文献２に記載されるように反射部に位相差層を設けることが有効となる。
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−８４６４４号公報
【特許文献２】特表２００６−５２７４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記したように、半透過半反射型液晶表示装置が、着色層のうち反射部に対応する部分または反射部に対応する部分の一部分を取り除いた構成を備えたものである場合に、反射部に位相差層が設けられると、１つの反射部において、その反射部に設けられる位相差層の中央部（面内方向中心部）を通る光に生じる位相差と位相差層の端部（面内方向周縁部）を通る光に生じる位相差とが相違してしまっていた。そして、この位相差の相違が、液晶表示装置のコントラスト比の低下や色シフトを引き起こしていた。
【００１４】
本発明者らは、位相差層の中央部を通る光に生じる位相差と位相差層の端部を通る光に生じる位相差とが相違する原因が、位相差層に直接に接して位相差層の下地をなす面に凹凸が生じていたために位相差層の厚みが中央部と端部で異なっていた点にあることを突き止め、本発明を完成するに至った。
【００１５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、カラーフィルタ上の位相差層において所望の位相差を付与する領域の割合を大きくすることができて位相差層の光学機能を有効に発揮可能なカラーフィルタを提供することを目的とする。また本発明の他の目的は、かかる光学機能に優れた位相差層を有するカラーフィルタを備える半透過半反射型液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、（１）透過表示機能と反射表示機能を有する半透過半反射型液晶表示装置に用いられ、透過表示機能にて表示される領域に対応して定められる透過部と、反射表示機能にて表示される領域に対応して定められる反射部とを有するカラーフィルタであって、前記透過部には、所定色の着色層が形成されており、前記反射部には、前記所定色の着色層を前記透過部の所定色の着色層より薄厚に形成してなる層Ｋを備えてなる、もしくは、前記所定色の着色層の厚みをゼロにして構成されてなる、もしくは、前記反射部の一部分が前記所定色の着色層の厚みをゼロにして構成されてなるカラーフィルタであり、前記反射部、もしくは前記反射部の一部分には、前記透過部との厚み差を低減する厚み差低減層を備えており、少なくとも反射部に対して直接もしくは間接に位相差層が積層されてなることを特徴とするカラーフィルタ、（２）前記厚み差低減層は、透明層、および／または、前記透過部の所定色の着色層よりも薄い色濃度で形成され且つ前記透過部の所定色の着色層と色相を同じくする層にて構成される、上記（１）に記載のカラーフィルタ、（３）前記着色層および／または前記厚み差低減層と、前記位相差層との間には、保護層が形成されている、上記（１）または（２）に記載のカラーフィルタ、（４）上記（１）から（３）のいずれか１つに記載のカラーフィルタを備えることを特徴とする半透過半反射型液晶表示装置、を要旨とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によるカラーフィルタによれば、透過部については、所定色の着色層が形成され、反射部については、その所定色の着色層を前記透過部の所定色の着色層より薄く（薄厚に）形成してなる層Ｋを備えて構成され、もしくは、所定色の着色層の厚みをゼロにして構成され、もしくは、前記反射部の一部分において所定色の着色層の厚みをゼロにして構成されており、そして透過部と反射部との厚みの差を低減する層（厚み差低減層）として透明層などの所定の層が形成されている。すなわち、このカラーフィルタでは、基材上に形成した着色層における反射部に対応する部分の少なくとも一部分が、単位厚みあたりで比較して着色層よりも可視光を透過しやすい層（層Ｍ；厚み差低減層）にして構成されており、本発明のカラーフィルタは、基材上に層Ｍを挟むように位相差層を形成してなる構造を備える。よりくわしくは、このカラーフィルタでは、反射部に、層Ｋと層Ｍが積層された構造（構造ａ）、もしくは、層Ｋが存在せずに層Ｍのみを備えた構造（構造ｂ）、もしくは、反射部の一部の構成を構造ｂと同じくしてなる構造（構造ｃ）が形成される。そして、カラーフィルタは、構造ａからｃのいずれかの構造上に位相差層が積層されてなる構成を備える。この構造により、本発明によれば、基材と位相差層の間で着色層の厚みが変動しても、層Ｍの厚みを制御して、位相差層の下地をなす面の凹凸を減じることができる。したがって、反射部において、位相差層を積層しても位相差層の厚みの相違を抑えることができるとともに位相差層の中央部と端部で位相が異なる虞を低減できる。そして、層Ｍは着色層よりも光を透過しやすいので、反射部にて高輝度の液晶画面を得ることができるとともに高いコントラストの液晶画面を得ることができる。すなわち、このカラーフィルタを組み込んで半透過半反射型液晶表示装置を製造した場合には、得られる液晶表示装置は、透過部の表示特性を損なうことなく、反射部の位相差の相違に伴う液晶画面からの光モレの虞を低減でき、高輝度、高コントラストな液晶画面を得ることができるものとなる。
【００１８】
また、本発明によれば、位相差層の下地となる面の凹凸差を減じることができるので、位相差層を積層する際に、その下地となる面の凹凸状態を厳密に考慮せずとも、平坦な面に位相差層を形成するときと同様に膜厚を管理することができ、カラーフィルタを製造する時に、位相差層の膜厚みを管理することが容易となる。
【００１９】
また、本発明によれば、反射部に、厚み差低減層として、透過部の着色層と色相を同じくし、透過部の着色層よりも色濃度を薄くしてなる層を備えてもよいため、反射部に所定色の光を分光する機能を維持させつつ、透過部よりも反射部のほうが光の透過率を高い部分となすことができ、反射部にて表示された液晶画面が暗くなる虞を低減することができるようになる。
【００２０】
なお、本明細書において、色相とは、赤（Red）、緑（Green）、青（Blue）、シアン（Cyan）、マゼンタ（Magenta）、イエロー（Yellow）のような色の属性を示すものである。
【００２１】
また、本明細書において、所定の層（層１）について「色濃度が薄い」とは、それと同じ色相の層（層２）との比較において、層１の可視光域の光の透過率が層２よりも高いことをいうものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
＜第１の実施形態について＞
まず、本発明のカラーフィルタ１０の実施例の１つの形態（第１の実施形態）について説明する。
【００２３】
本発明のカラーフィルタ１０は、透過表示機能と反射表示機能を有して液晶画面を表示可能な半透過液晶表示装置に用いられるものであり、図１に示すように、液晶画面のうち透過表示機能にて表示される領域に対応して定められる透過部１と、液晶画面のうち反射表示機能にて表示される領域に対応して定められる反射部２と有してなる。
【００２４】
ところで、液晶画面は多数の画素から構成されており、個々の画素に対応して、カラーフィルタ１０には画素部２２が形成されている場合がある。半透過半反射型液晶表示装置では、画素部２２は、透過部１と反射部２とで構成される。カラーフィルタが半透過半反射型液晶表示に組み込まれるものであって多数の画素部２２を備えるものである場合には、液晶画像を表示させるために使用可能な部分（有効表示領域を指定する部分）に特定される個々の画素部２２の所定の部分をカラーフィルタ１０の基体の厚み方向に分割して取り出すことを想定した場合に、その取り出される所定の部分として、画素部２２ごとに上記した透過部１と反射部２の組み合わせが指定される（図５、図６、図７、図８）。
【００２５】
本発明のカラーフィルタ１０は、基材１１と着色層２７を有して構成される基体３を備える積層部材４上に位相差層を積層して構成されており、透過部１、反射部２は、基体３の厚み方向にカラーフィルタ１０を分割して指定される所定の部分としてそれぞれ構成される。なお、本明細書において、透過部１、反射部２を指定する際における「カラーフィルタ１０を分割して指定される所定の部分」との表現は、カラーフィルタ１０を分割して所定の部分を取り出すことを想定した場合におけるその所定の部分を、示すものである。
【００２６】
本発明のカラーフィルタ１０の透過部１は、基材１１上に着色層２７が積層してなる層構造を有して構成される。このとき、基体３における透過部１に対応する部分は、基材１１上に着色層２７が積層してなる。また、積層部材４における透過部１に対応する部分は、基体３でなる。
【００２７】
本発明のカラーフィルタ１０の反射部２は、基材１１上に、厚み差低減層１４と位相差層１２を備えて構成される。このとき、基体３における反射部２に対応する部分は、基材１１にて構成されており、すなわち、透過部１に形成される着色層２７に共通する層構造（着色層２７と同一の色相且つ色濃度の層構造）としての層Ｋが備えられておらず、その着色層２７の厚みがゼロとなっている。また、図１に示すような第１の実施形態のカラーフィルタ１０では、積層部材４における反射部２に対応する部分は、基体３上に、直接、厚み差低減層１４を積層してなる。
【００２８】
カラーフィルタ１０において、反射部２は、積層部材４に対して直接もしくは間接に位相差層１２を積層してなる。図１の例では、反射部２は、積層部材４の厚み差低減層１４上に直接に位相差層１２が積層されて構成されている。
【００２９】
「基材について」
カラーフィルタ１０において、透過部１に使用される基材１１は、反射部２に使用される基材１１と同一のものが用いられる。
【００３０】
基材１１を構成する材料は、光透過性を有するものであれば、特に限定されるものではない。また、基材１１は、単層で構成されるものでも、複数種類の材料をものにて多層に構成されてもよい。例えば、基材１１は、透明材料により形成されたものを適宜採用できる。基材１１の光線透過率は、適宜選定可能である。
【００３１】
なお、基材１１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い。基材１１としては、ガラス基板などのガラス材の他、種々の材質からなる板状体を適宜選択できる。また、基材１１は、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロースなどからなるプラスチック基板であってもよいし、またさらにポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリプロプレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトンなどのフィルムを用いることもできる。これらのなかでも、基材１１は無アルカリガラスであることが好ましい。また、基材１１は、その剛性について特に限定されず、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トな部材、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な部材を用いることができる。
【００３２】
「着色層について」
基体３の着色層２７は、該着色層２７内に入射される光のうち所定の可視光線を透過させる機能を有する層である。このような着色層２７は、次に示すような材料組成物を用いて形成することができる。具体的には、着色層２７の材料組成物（着色層組成物）は、例えば、所定の色を呈する顔料と、樹脂組成物を配合してなる樹脂組成物などを挙げることができ、市販のカラーフィルタ用着色レジスト、例えば、ザ・インクテック社製のＩＴ−Ｇ Ｒ２４６、ＩＴ−Ｇ Ｇ４４５、ＩＴ−Ｇ Ｂ５０６を適宜使用することができる。なお、着色層２７の色相としては、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、イエローなどから、複数色を用いることができる。
【００３３】
着色層２７は、基材１１の上に着色層組成物を塗布して塗布膜を得て、その塗布膜を硬化させることによって得ることができる。
【００３４】
なお、カラーフィルタ１０において着色層２７が色相を異にするものを複数種類備えている場合には、次のようにして着色層２７を形成することができる。
【００３５】
カラーフィルタ１０について、図１に示すカラーフィルタ１０に示す構造を多数備えて色相の異なる着色層２７が存在するものとしては、具体的に図５，６に示すカラーフィルタ１０をあげることができる。図５，６に示すカラーフィルタ１０について着色層２７は、次のように形成される。
【００３６】
図５に示す着色層２７では、画素部２２の所定の領域を覆うように三色（３種類）の着色層２７（２７ａ，２７ｂ，２７ｃ）が、面順次に配列されている（図５、図６）。また、着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃのそれぞれは、矩形状の着色層を間欠的に配置してなる間欠的な帯状パターンをなして配置されており、さらに間欠的な帯状パターンをなす着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃを構成する個々の着色層は、矩形状に形成されている。着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃは光透過性を有しており、透過する可視光を分光してそれぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光となす。したがって図５に二点鎖線で示すように、ＲＧＢの三色の着色層（赤色（Ｒ）２７ａ，緑色（Ｇ）２７ｂ，青色（Ｂ）２７ｃ）のそれぞれについて所定の領域を、それぞれ画素部と着色層２７との交差範囲を定める領域（画素部指定領域）となす。そして、このカラーフィルタ１０においては、三色の着色層（赤色（Ｒ）２７ａ，緑色（Ｇ）２７ｂ，青色（Ｂ）２７ｃ）にて定められる三つの画素部指定領域があわさって、一つの絵素が形成される。
【００３７】
このような着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、色相ごとに、各色相に対応する顔料と樹脂などを配合してなる着色材料を溶媒に分散させた着色層組成物を基材１１に塗布して形成される塗膜を、例えばフォトリソグラフィー法で、例えば矩形状などといった所定形状にパターニングすることで形成することができる。そのほかにも、着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、着色層組成物を所定形状に基材１１に塗布することによっても形成できる。
【００３８】
なお、図５において、複数種類の着色層２７を備える場合、着色層２７の色相のパターンについても、ＲＧＢ方式の三色の場合のほか、その補色系であるＣＭＹ方式とすることも可能であり、さらに二色の場合、または四色以上の場合なども採りうる。また着色層２７のパターンの形状も、矩形状のパターン形成する場合のほか、三角形状などの微細パターンを基材１１上に多数分散配置するパターンの場合など、目的に応じて種々のパターンを採りうる。
【００３９】
「厚み差低減層について」
厚み差低減層１４は、透明層６、もしくは、透過部１の着色層２７と色相を同じくする層（Ａ層；図２（Ａ）において符号１８）である。具体的には、厚み差低減層１４は、同じ色相の着色層２７よりも可視光の透過性が高い層であり、カラーフィルタ１０において透過部１と反射部２との厚みの差を低減させる層である。
【００４０】
なお、本発明のカラーフィルタ１０として、厚み差低減層１４が複数箇所に設けられる場合は、複数の厚み差低減層１４は、透明層６もしくは透過部１の着色層２７と色相を同じくする層（Ａ層）のいずれかを用いられてよく、また、透明層６と、Ａ層の両者を用いられてもよい。
【００４１】
透明層６は、光線透過率が高い層であることが好ましく、具体的には、可視光（３８０から７８０ｎｍ）における透過率が８０％以上であることが好ましい。
【００４２】
また、カラーフィルタ１０において、透過部１が着色層２７として、複数種類の色相の着色層２７を設けている場合には、色種ごとに画素部が存在することとなる。この場合、透過部１の着色層２７と色相を同じくする層は、１つの画素部を構成する透過部１と反射部２との間で定めるものとする。
【００４３】
たとえば、カラーフィルタ１０において、透過部１に、着色層２７として、３原色（Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青））の３つの色相のものが設けられている場合には、次のように、着色層２７と色相を同じくする層が定められる。すなわち、カラーフィルタ１０より、１つの画素部が選択され、選択された画素部における透過部１における着色層２７がＧ（緑）の色相の層である場合に、それと同じ画素部における反射部２において、厚み差低減層１４は、Ｇ（緑）の色相の層として指定されることで、厚み差低減層１４が「着色層２７と色相を同じくする層」とされこととなる。
【００４４】
たとえば、厚み差低減層１４は、着色層２７と色相を同じくする層である場合には、厚み差低減層１４の色濃度は、着色層２７の厚みを約半分としたときの色濃度を着色層２７と同膜厚で実現する色濃度程度であることが望ましい。
【００４５】
厚み差低減層１４は、適宜厚みにて設けられるが、反射部と透過部の厚み差（基体３における反射部の厚みと透過部の厚みの差）を低減できることが好ましく、反射部の着色層の厚みがゼロの場合では着色層２７と同じ厚みであることがより好ましい。このような厚み差低減層１４によれば、基材１１に対して着色層２７を積層するにあたり、透過部１に着色層２７を設ける一方で反射部２にその着色層２７と共通する層を設けないために生じる透過部１と反射部２との表面段差（表面凹凸差）を効果的に低減することができる。
【００４６】
また、厚み差低減層１４は、位相差層１２を形成した場合に位相差層１２の表面凹凸差を０．４５μｍ以内に抑えることができる程度の厚みにて設けられていることが好ましく、表面凹凸差を０．３μｍ以内に収めることができる程度の厚みにて設けられていることがより好ましく、表面凹凸差を０．１５μｍ以内に収めることができる程度の厚みにて設けけられていることがさらに好ましい。
【００４７】
また、カラーフィルタ１０内に反射部２が多数存在する場合、厚み差低減層１４の設置数は、適宜選択可能であり、反射部２のすべてに設けられても、反射部２の一部に設けられてもよい。
【００４８】
厚み差低減層１４の材料は特に限定されるものではないが、有機材料で形成されたものが好ましく用いられる。中でも、耐圧性、耐熱性に優れた紫外線硬化型樹脂が好ましく用いられる。より詳しくは、次に示すような材料が用いられる。
【００４９】
厚み差低減層１４が透明層６である場合、その透明層６を構成する材料としては、特に限定されるものではないが、屈折率異方性を有しない透明材料が好ましく用いられ、特に、有機材料で形成されたものが好ましく用いられ、その有機材料の中でも、耐圧性、耐熱性に優れる点で、紫外線硬化型樹脂が好ましく用いられる。紫外線硬化性樹脂が用いられる場合、具体的には、例えば、ポリエステルアクリレート、ポリエステルメタクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリスチリルメタクリレート、ポリエーテルメタアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート（特に、それぞれビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型の骨格を有するエポキシアクリレート、及びフェノールノボラック型エポキシアクリレート）、ポリカーボネート、ポリブタジエンアクリレート、シリコーンアクリレート、メラミンアクリレート等の多官能オリゴマーであって官能基の数が１〜１０のもの等が挙げられる。また、２−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、１，６−ヘキサンジオールアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート等の単官能モノマー及び多官能モノマーも好ましいものとして挙げられる。
【００５０】
厚み差低減層１４が、透過部１の着色層２７と色相を同じくする層（Ａ層）である場合、Ａ層を構成する材料としては、着色層２７を構成するための材料と同じ材料を適宜用いることが可能である。
【００５１】
「位相差層について」
次に、反射部２には、位相差層１２が設けられているが、この位相差層１２は、所定の位相差を持ち、カラーフィルタ１０における透過部１と反射部２との間に所定の段差を持たせるように形成される。
【００５２】
位相差層１２は、液晶分子を所定の方向に配向させて所定の規則性を有する構造としてなる層であり、液晶分子が所定の方向に規則性を持って配向してなる構造を備えることにより、所望の光学機能を実現する。具体的には、例えば、位相差層を構成する液晶分子の配向は、カラーフィルタを組み込む液晶表示装置の構成に応じて求められる位相差層の光学機能に応じて、ホモジニアス配向（水平配向）、ホメオトロピック配向（垂直配向）、ツイスト配向、ハイブリッド配向、ベンド配向などから適宜選択される。なお、位相差層１２が、ホモジニアス配向した液晶分子にて構成される場合、位相差層１２は、いわゆる正のＡプレートとしての光学機能を有する層をなし、また、位相差層１２が、ホメオトロピック配向した液晶分子にて構成される場合では、正のCプレートとしての光学機能を有する層をなす。
【００５３】
なお、位相差層１２の厚さ方向に法線（Ｈ）を有する平面（Ｓ）を想定し、法線Hに平行してｚ軸、平面Sの面内方向に互いに直交するｘ軸とｙ軸とを想定して、ｘ軸とｙ軸とｚ軸とで張られる３次元空間を想定した場合にあって、位相差層のｘ軸、ｙ軸、z軸方向の屈折率を、それぞれＮｘ、Ｎｙ、Ｎｚとした場合に、位相差層が正のＡプレートである場合とは、Ｎｘ＞Ｎｙ＝Ｎｚ、もしくはＮｙ＞Ｎｘ＝Ｎｚである場合を示し、位相差層が正のＣプレートである場合とは、Ｎｘ＝Ｎｙ＜Ｎｚである場合を示すものとする。
【００５４】
位相差層１２を構成する液晶としては、重合性液晶や高分子液晶等を適宜用いることができる。具体的に、位相差層１２を構成する液晶としては、ネマチック規則性、スメクチック規則性を有する液晶相を形成し得る液晶材料であれば特に限定されるものではないが、ネマチック液晶を好適に使用できる。位相差層１２を構成する液晶としてネマチック規則性を有する液晶を選択する場合、ネマチック規則性を有する液晶の中でも、液晶を構成する液晶分子中に２つ以上の重合性基を有するネマチック液晶を好適に使用できる。より具体的に、液晶としては、特表平１１−５１３０１９号公報に開示されているような重合性液晶を使用できる。
【００５５】
なお、位相差層１２を構成する液晶には、重合性モノマー分子、重合性オリゴマー分子、重合性ポリマー分子等を単体で用いてなるものが採用されてもよく、またこれら二種以上を混合してなるものが採用されてもよい。
【００５６】
位相差層１２を構成する液晶をなす液晶分子は、その分子構造中に不飽和二重結合を重合性官能基として有するもの、すなわち重合性液晶分子が好ましく、分子構造の両末端に不飽和二重結合を有するもの（不飽和二重結合を２以上有するもの）がより好ましい。
【００５７】
位相差層１２を得るために用いられる重合性液晶分子としては、架橋重合性を有するネマチック液晶分子（架橋性ネマチック液晶分子）などをあげることができる。架橋性ネマチック液晶分子としては例えば、１分子中に（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、オキタセン基、イソシアネート基等の重合性基を少なくとも１個有するモノマー、オリゴマー、ポリマー等が挙げられる。また、このような架橋性液晶分子として、より具体的には、下記化１〜１２で表される化合物のうちの１種または複数種を混合して用いることができる。
【００５８】
【化１】
【００５９】
（式（１）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ水素又はメチル基を示し、Ｘは水素、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数１〜４のアルキル基、メトキシ基、シアノ基、又はニトロ基を表し、ａ及びｂは、それぞれ個別に２〜１２の整数を表す。）
【００６０】
【化２】
【００６１】
【化３】
【００６２】
【化４】
【００６３】
【化５】
【００６４】
【化６】
【００６５】
【化７】
【００６６】
【化８】
【００６７】
【化９】
【００６８】
【化１０】
【００６９】
【化１１】
【００７０】
【化１２】
【００７１】
位相差層１２は、その位相差層１２に入射する光に位相差を生じさせるものである。ここに位相差は、リタデーション量、すなわち、位相差層１２の複屈折率（Δｎ）と膜厚（ｄ）との積により決定される。位相差層１２が形成されるためには、屈折率異方性を有する（Δｎがゼロでない）ように形成される必要がある。ところで、屈折率異方性を示すΔｎは、位相差層１２を構成する液晶や位相差層１２の下地をなす面の配向能により異なる値をとる。位相差層１２は、液晶分子が配向する方向に対して平行な面を想定するとともに、その面内に、液晶分子が配向する方向（配向方向）に対して直角なＸ軸と配向方向に平行なＹ軸を仮定した場合に、位相差層を構成する液晶は、液晶分子のＸ軸方向の屈折率ｎｘとＹ軸方向の屈折率ｎｙとの差（Δｎ＝｜ｎX−ｎY｜）が０．０３〜０．２０程度であることが好ましく、０．０５〜０．１５程度であることがより好ましい。
【００７２】
Δｎが０．０３以下になると、位相差層１２を所望のリタデーション量を確保したものとするために、位相差層１２の膜厚を厚くする必要があり、位相差層１２を構成する液晶の配向に乱れが生じる虞が大きくなる。一方、Δｎが０．２０を超えると、位相差層１２が薄くなりすぎ、所定の厚みを有する位相差層１２を得るために位相差層１２をなす膜の厚みを制御することが困難になる。なお、複屈折率の測定は、位相差層１２のリタデーション値と膜厚を測定することにより算出できる。
【００７３】
リタデーション値は、ＲＥＴＳ−１２５０ＶＡ（大塚電子社製）等の市販の光学材料検査装置を用いて測定できる。リタデーション値を測定される光（測定光）の波長は、可視領域（３８０〜７８０ｎｍ、測定装置の制約によっては４００〜８００ｎｍ）であることが好ましく、特に、比視感度の最も大きい５５０ｎｍ付近で測定することがより好ましい。
【００７４】
位相差層１２などいったカラーフィルタ１０を構成する各層の膜厚は、触針式段差計等を用いて測定することができ、ＤＥＫＴＡＫ（Ｓｌｏａｎ社製）等の市販の測定機器を好適に使用できる。
【００７５】
位相差層１２は、位相差層１２を構成する液晶を含む液晶組成物を溶媒に添加してなる液晶組成液を所定の層上に塗布して液晶塗布膜を成膜し、液晶塗布膜に含まれる液晶分子を所定の方向に配向させ、液晶塗布膜中の液晶を重合させることにより得ることができる。図１に示す例では、液晶組成物を、少なくとも厚み差低減層１４上に塗布して液晶塗布膜が成膜される。
【００７６】
液晶塗布膜を成膜する際に用いられる液晶組成物は、上記したような液晶分子で構成される重合性液晶を含んでなる。
【００７７】
位相差層１２を形成するための液晶組成物においては、重合性液晶の他に、光重合開始剤を含むことが好ましい。光重合開始剤としては、ラジカル重合性開始剤を好適に使用できる。ラジカル重合性開始剤は、紫外線等のエネルギーによりフリーラジカルを発生するものであり、例えば、ベンジル（ビベンゾイルとも言う）、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、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−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノメチルベンゾエート、２−ｎ−ブトキシエチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、３，３’−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、メチロベンゾイルフォーメート、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、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、１−（４−ドデシルフェニル）−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−ヒドロキシ−２−メチル−１フェニルプロパン−１−オン、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、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン等が挙げることができる。本発明においては、市販の光重合開始剤を使用することもでき、例えば、イルガキュア１８４、イルガキュア３６９、イルガキュア６５１、イルガキュア９０７（いずれも、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製）、ダロキュアー（メルク社製）、アデカ１７１７（旭電化工業株式会社製）等のケトン系化合物や、２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４’−テトラフェニル−１，２’ビイミダゾール（黒金化成株式会社製）等のビイミダゾール系化合物を好適に使用できる。
【００７８】
なお、位相差層１２を形成するための液晶組成物には、光重合開始剤の他に増感剤を、本発明の目的が損なわれない範囲で添加することもできる。
【００７９】
光重合開始剤は、重合性液晶の液晶規則性を大きく損なわない範囲で添加することが好ましい。光重合開始剤の添加量としては、一般的には液晶分子に対して０．０１〜１５質量％、好ましくは０．１〜１２質量％、より好ましくは、０．５〜１０質量％の範囲で塗工液に添加することができる。
【００８０】
また、位相差層１２を形成するための液晶組成物は、更に熱重合開始剤を含んでなることが好ましい。重合性液晶は、加熱によっても重合反応が進行するが、熱重合開始剤を含有することにより、等方相の状態にある重合性液晶を効率的に重合させて硬化することができる。
【００８１】
熱重合開始剤としては、ラジカル重合性開始剤を好適に使用できる。例えば、２，２’−アゾビスイソブチルニトリル、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、１，１’−アゾビス−１−シクロヘキシルニトリル、ジメチル−２，２’−アゾビスイソブチレート、４，４’−アゾビス−４−シアノバレル酸、１，１’−アゾビス（１−アセトキシ−１−フェニルエタン）等のアゾ化合物、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン等の有機過酸化物、を挙げることができる。
【００８２】
熱重合開始剤は、重合性液晶の液晶規則性を大きく損なわない範囲で添加することが好ましい。熱重合開始剤の添加量としては、一般的には液晶分子に対し０．０１〜１５質量％、好ましくは０．１〜１２質量％、より好ましくは、０．５〜１０質量％の範囲で塗工液に添加することができる。
【００８３】
位相差層１２を形成するための液晶組成物は、界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤を含有することにより、液晶塗布膜において気体に対して接触する面（気体界面）で、液晶の配向に乱れが生じる虞を抑制できる。具体的には、空気雰囲気下にて液晶塗布膜を形成する場合には、液晶塗布膜の空気界面での液晶の配向を制御することができる。
【００８４】
界面活性剤としては、重合性液晶が液晶相をなすことを損なうものでなければ、特に限定されることはない。例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロック重合体、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等の非イオン性界面活性剤、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル等の陰イオン性界面活性剤等が挙げられる。
【００８５】
界面活性剤の添加量としては、一般的には液晶に対して０．０１〜１質量％、好ましくは０．０５〜０．５質量％の範囲で、液晶組成物に添加することができる。
【００８６】
位相差層１２を得る際には、液晶組成物を溶媒に添加して液晶組成液を得るが、液晶組成液を構成する溶媒としては、液晶組成物を構成する各成分（重合性液晶および各成分）を溶解できるものであれば特に限定されるものではなく、有機溶媒を好適に使用できる。有機溶剤としては、酢酸３−メトキシブチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン等を1種類または２種類以上を混合してなるものを好適に使用できる。
【００８７】
なお、位相差層１２に求められる光学機能がいわゆる負のＣプレートとしての機能であり、それに応じて重合性液晶に求められる配向がコレステリック配向である場合には、液晶組成物には、カイラル剤が含有されることが好ましい。液晶組成物がカイラル剤を含有することにより、位相差層はコレステリック配向した液晶を有する層として形成されることができる。
【００８８】
カイラル剤としては、例えば１つもしくは２つ以上の不斉炭素を有する化合物、キラルなアミン、キラルなスルフォキシド等のようにヘテロ原子上に不斉点がある化合物、またはクムレン、ビナフトール等の軸不斉を持つ化合物等が挙げられる。カイラル剤としては、少量でも液晶分子の配向に螺旋ピッチを誘発させる効果の大きなカイラル剤を選択することが好ましく、より具体的には、例えばＭｅｒｃｋ社製Ｓ−８１１等の市販のものを用いることができる。
【００８９】
このようにして、液晶組成液が調製されると、次いで、この液晶組成液を用いて、位相差層１２が、積層部材４の所定の部分上に形成される。図１のカラーフィルタ１０の例では、液晶組成液を用いて、位相差層１２が、積層部材４の反射部２に対応する部分に形成される。
【００９０】
位相差層１２を所定の部分に形成する方法としては、液晶組成物を、従前より公知な印刷方法を用いて所定の部分に塗布することで、液晶塗布膜を成膜する成膜工程と、液晶塗布膜に含まれる重合性液晶を所定の方向に配向させる配向工程と、重合性液晶を重合反応させることで液晶塗布膜を硬化させて液晶塗布膜を位相差層となす重合工程とでなる方法（印刷法）を挙げることができる。
【００９１】
また、位相差層１２を所定の部分に形成する方法としては、液層組成物を、位相差層１２を構成しようとする所定の部分を含む領域に塗布し（例えば、その所定の部分を含む全領域に一面に塗布し）、液晶塗布膜を成膜する成膜工程と、液晶塗布膜に含まれる重合性液晶を所定の方向に配向させる配向工程と、位相差層１２を形成しようとする部分に対応した所定のパターンにてパターン形成されたフォトマスクを用いて液晶塗布膜に紫外線などの活性放射線を照射して、液晶塗布膜における活性放射線の被照射部分に含まれる重合性液晶を重合反応させる重合工程と、液晶塗布膜における活性放射線が照射されなかった部分の液晶組成液を除去する工程とでなる方法（フォトリソグラフィー法）を挙げることができる。
【００９２】
上記印刷法、フォトリソグラフィー法において、成膜工程と配向工程の間には、適宜、液晶塗布膜に残存する溶媒を留去する工程（留去工程）が介在していてもよい。この留去工程は、例えば、積層部材４に液晶塗布膜を形成してなるものを低圧下に置くことで実施可能である。
【００９３】
上記印刷法、フォトリソグラフィー法における配向工程は、液晶塗布膜を加熱して、液晶塗布膜の温度を、液晶塗布膜中に含まれる液晶分子が液晶相となる温度（液晶相温度）以上、液晶塗布膜中に含まれる液晶分子が等方相（液体相）となる温度未満にする方法で、具体的に実施可能である。このとき液晶塗布膜の加熱手段は、特に限定されず、液晶塗布膜を形成した基材１１を加熱雰囲気下におく手段でもよいし、液晶塗布膜に赤外線を照射して加熱する手段でもよい。なお、重合性液晶分子を配向させる方法は、上記方法による他、液晶塗布膜に含まれる重合性液晶分子やこの液晶塗布膜の状態に応じ、液晶塗布膜を一旦等方相温度まで加熱し、その後に液晶塗布膜を冷却し、その冷却の過程で自発的に液晶分子に配向を誘起させる方法や、液晶塗布膜に対して所定方向の電場や磁場を負荷する方法によっても実現可能である。
【００９４】
なお、位相差層１２の形成にあたり、位相差層１２の下地をなす層（下地層）は、液晶を所定の方向に配向させる能力（配向能）を、位相差層１２との接触界面に備えることが好ましい。このように構成することで、位相差層１２を構成する液晶が所定方向により配向しやすくなる。位相差層１２の下地となる層に液晶分子を配向させる配向能を付与する処理としては、配向膜を形成し、この配向膜にラビングをする処理や、配向膜に偏光を照射する処理や、配向膜に斜め方向から露光する処理をあげることができる。
【００９５】
なお、下地層は、配向膜（図示せず）の表面がラビングされてなる層を用いることができる。配向膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール等が通常使用される。また、市販の配向膜を使用してもよい。例えば、サンエバー（日産化学株式会社製）、ＱＬ及びＬＸシリーズ（日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社製）、ＡＬシリーズ（ＪＳＲ株式会社製）、リクソンアライナー（チッソ株式会社製）等の配向膜が用いられてもよい。
【００９６】
また、ラビング処理は、レーヨン、綿、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート等の材料から選択されるラビング布を金属ロールに巻きつけ、これを配向膜に接した状態で回転させるか、ロールを固定したまま基材１１を搬送することにより、配向膜の表面をラビング布で摩擦する方法が通常用いられる。
【００９７】
さて、上記においては、本発明のカラーフィルタ１０が、基材１１と着色層２７を有して構成される基体３における反射部２に対応する部分を、基材１１にて構成する場合、すなわち、その反射部２に対応する部分において着色層２７の厚みがゼロとなっている場合を例として、第１の実施形態のカラーフィルタ１０を詳細に説明した。本発明は、この例に限定されず、第１の実施形態のカラーフィルタ１０を構成する基体３における反射部２に対応する部分が次のように構成されてなるものが用いられてもよい（第２の実施形態）。
【００９８】
＜第２の実施形態について＞
第２の実施形態におけるカラーフィルタ１０は、透過部１と反射部２を備えてなり、図２（Ｂ）に示すように、透過部１は、第１の実施形態のカラーフィルタ１０と同じ構成を備えてなり、反射部２は、基材１１と、着色層２８と厚み差低減層１４と位相差層１２とを備えて構成される。そして、第２の実施形態におけるカラーフィルタ１０では、基体３における反射部２に対応する部分が、基材１１上に着色層２８を積層してなる層構造にて構成される。
【００９９】
基体３における反射部２に対応する部分において、着色層２８は、透過部２の着色層２７と色相および色濃度を同じくする層であって、その厚みを着色層２７よりも薄くしてなる層（層Ｋ）である。このような着色層２８は、透過部１に形成される着色層２７と同じ着色層組成物で構成される層が反射部２に備えられることで構成可能である。
【０１００】
着色層２８は、着色層２７とは別途、着色層組成物を印刷する方法や、フォトリソグラフィー法などを適宜用いて、基材１１上に設けられてもよい。
【０１０１】
また、着色層２８は、着色層２７の形成と同じ工程にて、一度に同時に形成してもよい。例えば、着色層２７と着色層２８は、着色層２７の形成領域と着色層２８の形成領域とで光透過率を異にするようにパターン形成したフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法などを適宜採用することで、着色層２８の製造工程と着色層２７の製造工程を一回の工程であわせて形成することができる。この場合、着色層２８は着色層２７と一体的に形成される。
【０１０２】
着色層２８は、その形状を問わない。すなわち、着色層２８と厚み差低減層１４との接触界面の断面形状は特に限定されない。したがって、着色層２８は、厚み差低減層１４との接触界面を、所定の方向に傾斜する面、凹型の面、凸型の面などの所定形状にして構成されてもよい。ただし、このように着色層２８と厚み差低減層１４との接触界面が上記所定形状である場合には、着色層２８の厚みは、着色層２８の最も薄厚な部分の厚みを示すものとする。
【０１０３】
このカラーフィルタ１０の反射部２では、着色層２８上に、厚み差低減層１４が積層されている。厚み差低減層１４は、第１の実施形態のカラーフィルタ１０において基材１１上に厚み差低減層１４を積層する方法として使用可能な方法を適宜用いられて、着色層２８上に積層される。
【０１０４】
そして、このカラーフィルタ１０の反射部２では、第１の実施形態のカラーフィルタ１０と同様にして、厚み差低減層１４上に位相差層１２が積層される。
【０１０５】
こうして、カラーフィルタ１０の透過部１と反射部２がともに形成でき、第２の実施形態のカラーフィルタ１０を具体的に得ることができる。
【０１０６】
＜第３の実施形態について＞
上記第２の実施形態のカラーフィルタにおいて、反射部２が、基材１１の上に着色層２８を積層し、着色層２８の上に厚み差低減層１４を積層して積層部材４を形成し、その積層部材４上に位相差層１２を形成している場合につき、本発明のカラーフィルタを詳細に説明した。本発明のカラーフィルタ１０は、これに限定されず、基材１１と着色層２８の間に厚み差低減層１４を介在させて構成されていてもよい（図２（Ｃ））（第３の実施形態）。
【０１０７】
第３の実施形態のカラーフィルタは、第２の実施形態のカラーフィルタのうち着色層２８と厚み差低減層１４の積層順序を入れ替えたほかは、第２の実施形態のカラーフィルタと同じ構成を備えてなる。
【０１０８】
したがって、第３の実施形態のカラーフィルタ１０は、透過部１と反射部２を備えてなり、透過部１は、基材１１に着色層２７を備えて構成されており、反射部１は、基体３に厚み差低減層１４を積層してその厚み差低減層上に着色層２８を積層し、着色層２８上に、位相差層１２を積層して構成される。
【０１０９】
第３の実施形態のカラーフィルタ１０は、次のように形成可能である。
【０１１０】
まず、基材１１上において反射部２となすことを予定される部分上に、厚み差低減層１４を形成する。厚み差低減層１４は、第１の実施形態のカラーフィルタ１０において基材１１上に厚み差低減層１４を積層する方法として使用可能な方法を適宜用いて、基材１１上に積層される。
【０１１１】
つぎに、厚み差低減層１４を設けた基材１１に、着色層２７，２８を積層する。着色層２７，２８は、第２の実施形態のカラーフィルタ１０と同じく、着色層組成物を印刷する方法や、フォトリソグラフィー法などを適宜用いて、それぞれ別々に、基材１１上に設けられることができる。また、着色層２７，２８は、第２の実施形態のカラーフィルタ１０と同じく、着色層２７の形成領域と着色層２８の形成領域とで光透過率を異にするようにパターン形成したフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法などで、一度に同時形成されてもよい。この場合、着色層２８と着色層２７は一体をなして形成される。
【０１１２】
そして、このカラーフィルタ１０の反射部２では、着色層２８上に位相差層１２が積層される。このカラーフィルタ１０における位相差層１２は、第１の実施形態のカラーフィルタ１０において厚み差低減層１４上に位相差層１２を積層する方法として使用可能な方法を適宜用いられて、着色層２８上に積層される。
【０１１３】
こうして、カラーフィルタ１０の透過部１と反射部２がともに形成され、第３の実施形態のカラーフィルタ１０を得ることができる
【０１１４】
＜第４の実施形態について＞
第１から第３の実施形態におけるカラーフィルタでは、反射部２が、その面内方向に一様に着色層２７の厚みをゼロとしている場合、あるいは、透過部２における着色層２７よりも薄厚な層Ｋたる着色層２８を備えている場合を例として説明したが、本発明のカラーフィルタ１０は、反射部１が、その面内方向の一部分に透過部１の着色層２７と同じ材料でなる色相および色濃度を同じくする層であって着色層２７と同じ厚みの層を備えて構成されてよい（図２（Ｄ）（Ｅ））。このとき、反射部１の面内方向の一部分は、透過部１の着色層２７と色相および色濃度を同じくする層が存在しないように構成される。
【０１１５】
このカラーフィルタ１０は、透過部１と反射部２とを備えてなり、透過部１は、基材１１に着色層２７を備えて構成される。
【０１１６】
反射部２は、基材１１に着色層２９を備える。このとき、反射部２は、基材１１の反射部１に対応する部分の一部分の上に、着色層２９を備えている。この着色層２９は、着色層２７と同じ材料でなる層であって同じ厚みにて形成される層として構成される。
【０１１７】
着色層２９は、着色層２７と一体をなして形成されてもよいし（図２（Ｄ））、着色層２７と着色層２９の間に間隔をあけて配置されていてもよい（図２（Ｅ））。
【０１１８】
着色層２９は、着色層２７とは別途、着色層組成物を印刷する方法や、フォトリソグラフィー法などを適宜用いて、基材１１上に設けられてもよい。
【０１１９】
また、着色層２７と着色層２９は、例えば、着色層２７の形成領域と着色層２９の形成領域とをあわせてパターン形成したフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法などを適宜採用することで、着色層２９と着色層２７を一度に同時に形成してもよい。この場合、着色層２７は、反射部２について、反射部２の一部分について、着色層２７の厚みをゼロにし、その他に部分について着色層２７を形成した状態となっている。また、この場合、着色層２７の一部が透過部１を越えて反射部２に入り込み、反射部２に入り込んだ部分が着色層２９をなしている場合もある。また、着色層２９が着色層２７と一体をなして形成される場合には、着色層２９の一部に孔があいた形状であってもよい。
【０１２０】
このカラーフィルタ１０の反射部２では、着色層２９の非形成部分上に、厚み差低減層１４が積層されている。厚み差低減層１４は、第１の実施形態のカラーフィルタ１０において基材１１上に厚み差低減層１４を積層する方法として使用可能な方法を適宜用いられて、基材１１上に積層される。
【０１２１】
そして、このカラーフィルタ１０の反射部２では、第１の実施形態のカラーフィルタ１０において厚み差低減層１４上に位相差層１２を積層する方法として使用可能な方法を適宜用いられて、厚み差低減層１４と着色層２９上に位相差層１２が積層される。
【０１２２】
こうして、カラーフィルタ１０の透過部１と反射部２がともに形成でき、第４の実施形態のカラーフィルタ１０を具体的に得ることができる
【０１２３】
なお、本発明のカラーフィルタ１０が複数の画素部を有する場合は、個々の画素部における基体３の反射部２に対応する部分上に、直接もしくは間接に位相差層１２が積層され、それぞれの画素部において、第１の実施形態から第４の実施形態のいずれか１種あるいは複数種類のカラーフィルタ１０の構成と同じ構成が形成されていればよい。したがって、複数の画素から構成されるカラーフィルタは、上記した第１の実施形態から第４の実施形態のいずれか１種あるいは複数種類のカラーフィルタ１０の構成と同じ構成を有するカラーフィルタのユニットを適宜組み合わせることで構成することができる。
【０１２４】
＜第５の実施形態について＞
本発明のカラーフィルタ１０は、透過部１を、第１の実施形態のカラーフィルタにおける透過部の構造にて構成し、反射部を、一部分の反射部について、第１の実施形態のカラーフィルタにおける反射部の構造とし、それ以外の部分の反射部について、第２あるいは第３の実施形態のカラーフィルタにおける反射部の構造としてなるものであってもよい。
【０１２５】
第１から第５の実施形態のいずれかにおけるカラーフィルタ１０には、次に示すように、保護層１６や、ブラックマトリクス１５、セルギャップ制御層１９、等方層１３、位相差層１７などが備えられてもよい。
【０１２６】
「保護層について」
本発明のカラーフィルタ１０について、位相差層１２を厚み差低減層１４に直接積層している構成を有するものを例として説明したが、カラーフィルタ１０の構成はこれに限定されず、位相差層１２と厚み差低減層１４の間に保護層１６が介在していてもよい（図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ））。
【０１２７】
保護層１６は、積層部材４表面などを保護するものであり、透過部１や反射部２を通過する光に対する光線透過率の高い層である。また、この保護層１６は、可視光における透過率が８０％以上であることが好ましい。
【０１２８】
保護層１６は、積層部材４の全面に設けられてもよいし、積層部材４に位相差層１２を形成する前に設けられてもよいし（図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ））、積層部材４に位相差層１２を形成した後に設けられてもよい（図４（Ｄ））。なお、図３、図４（Ｄ）では、積層部材４の面のうち透過部１に対応する部分と反射部２に対応する部分の両方の面上に保護層１６が設けられているカラーフィルタ１０の例が示されている。
【０１２９】
保護層１６の材料は特に限定されるものではないが、有機材料で形成されたものが好ましく用いられる。中でも、耐圧性、耐熱性に優れた紫外線硬化型樹脂が好ましく用いられる。保護層１６を構成する材料は、上記した透明層６に用いられる材料として挙げたものより適宜選択して用いることができる。
【０１３０】
「セルギャップ制御層について」
また、本発明のカラーフィルタ１０には、次に示すように、位相差層１２上もしくは下に直接もしくは間接にさらにセルギャップ制御層１９が設けられてもよい（図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ））。すなわち、セルギャップ制御層１９は、位相差層１２上に直接に積層されても（図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ））、上記した保護層１６を介して間接に積層されてもよい（図４（Ｅ））。また、セルギャップ制御層１９は、位相差層１２と厚み差低減層１４との間（図４（Ｆ））に積層されて位相差層１２の下に直接設けられてよく、また、位相差層１２と保護層１６との間（図４（Ｇ））に積層されて位相差層１２の下に直接設けられてもよい。セルギャップ制御層１９が位相差層１２の下に形成される場合、位相差層１２の形成工程をセルギャップ制御層１９の形成工程よりも後に実施することができるので、セルギャップ制御層１９の形成工程の際に用いる各種の化合物などの影響や加熱（焼成）の影響で、位相差層１２の光学機能が低下する虞を低減できる。
【０１３１】
セルギャップ制御層１９は、例えば、位相差層１２を積層された積層部材４上に、厚み差低減層１４を構成する材料として使用可能な材料より適宜選択してなる材料組成物を、一面に塗布して、フォトリソグラフィー法などによってパターン形成することにより、位相差層１２上などの所定の位置に適宜作成することが可能である。
【０１３２】
ここで、位相差層１２には、カラーフィルタ１０を液晶表示装置に組み込む際に形成される液晶層の厚み（セルギャップ）を、反射部２に対応する部分についての液晶層の厚みを、透過部１に対応する部分についての液晶層の厚みの概半分にすることができること（セルギャップの厚みに関する要請）、且つ、反射部２を進行する光と、透過部１を進行する光との間で所定の位相のずれ（１／４波長、１／２波長など）を生じさせることができること（位相のずれに関する要請）、という２つの要請がある。位相差層１２が、位相のずれに関する要請を満たしても、セルギャップの厚みに関する要請を満たさない場合、位相差層１２上または下にセルギャップ制御層１９を設けて、このセルギャップ制御層１９と位相差層１２とで、位相のずれに関する要請とセルギャップの厚みの要請を満たすような層構成が形成できる。
【０１３３】
「等方層について」
本発明のカラーフィルタ１０は、透過部１の少なくとも一部には等方層１３が積層されていてもよい（図４（Ｂ））。なお、等方層１３は、位相差層１２を構成する液晶組成物を用いてなる層であって、且つ、複屈折率異方性を示さない層である。
【０１３４】
この場合、本発明のカラーフィルタ１０は、透過部１と反射部２を有してなり、且つ、反射部２を、第１から第４の実施形態のカラーフィルタのいずれかにおける反射部２の構造にセルギャップ制御層１９を備えた層構造とし、透過部１を、基材１１上に着色層２７を積層するとともに、着色層２７の少なくとも一部に等方層１３を積層して構成してなる（図４（Ｂ））。
【０１３５】
また、等方層は、次のようにして形成することもできる。第１の実施形態を説明する際に記載した液晶組成液を調製し、その液晶組成物を基体３に一面に塗布して、液晶塗布膜を得て、その液晶塗布膜中の液晶分子を配向させた状態を形成させ、その状態を維持して反射部に対応する部分に活性放射線を照射し、反射部の位相差層を形成する。次に、液晶塗布膜の温度を、液晶分子が等方性を示す温度まで変化させ、液晶塗布膜のうち活性放射線を照射されなかった領域の状態を、その領域に含まれる液晶分子の配向をランダムにしてなる状態となす。このとき、液晶塗布膜において透過部に対応する部分に含まれる液晶分子は、等方性を示す。そして、その状態で透過部に対応する部分に活性放射線を照射し、透過部に含まれる液晶分子を重合反応させることで、等方層が形成される。なお、液晶塗布膜の温度を、液晶分子が等方性を示す温度まで変化させて、液晶塗布膜のうち活性放射線を照射されなかった領域に含まれる液晶分子の配向をランダムな状態となした際、その状態が、液晶分子同士の熱重合反応を進行させる温度の条件を満たす状態にあれば、そのまま液晶分子の熱重合反応を進行させることでも、透過部に等方層を形成することができる。
【０１３６】
「透過部の位相差層について」
上記各実施形態におけるカラーフィルタ１０は、上記透過部１に位相差層１７が積層されない場合を例として説明したが、本発明のカラーフィルタ１０は、透過部１上に位相差層１７が積層されていてもよい（図４（Ｃ））。この位相差層１７は、反射部２に設けられる位相差層１２とは、光軸を異にするものである。
【０１３７】
この場合、本発明のカラーフィルタ１０は、透過部１と反射部２を有してなり、且つ、反射部２を、第１から第６の実施形態のカラーフィルタのいずれかにおける反射部２の構造にて構成し、透過部１を、基材１１上に着色層２７を積層するとともに、着色層２７上に位相差層１７を積層して構成してなる。
【０１３８】
このようなカラーフィルタ１０は、第１から第６の実施形態におけるカラーフィルタ１０のいずれかを製造する工程において、位相差層１７の下地をなす層として次のような処理を施した配向膜を用いて形成できる。すなわち、配向膜には、透過部１に対応する部分と反射部２に対応する部分とでマスクを用いたラビングやマスクを用いた偏光露光にて光軸を異ならせる処理が施される。そして、そのような処理を施した配向膜に、例えば第１の実施形態を説明する際に記載した液晶組成液を基体３に一面に塗布して、液晶塗布膜を得て、液晶塗布膜に含まれる液晶分子を配向させたのち、液晶分子同士を重合させる。これにより、この液晶塗布膜は、透過部１に対応する部分と反射部２に対応する部分の配向膜の状態に応じて所定の光軸を有する位相差層１７と位相差層１２をなす。
【０１３９】
このようなカラーフィルタ１０では、反射部のみに位相差層を形成するための現像工程が不要となり、簡易に位相差層を形成できる。
【０１４０】
カラーフィルタ１０が多数の画素部を集合させて構成される場合、カラーフィルタ１０には、画素部を区画化するためのブラックマトリクス（ＢＭ）が設けられることが一般的である。本発明のカラーフィルタ１０は、次に示すようにブラックマトリクスを設けたものでもよい。
【０１４１】
「ブラックマトリクスについて」
カラーフィルタ１０が、第１の実施形態のカラーフィルタ１０である場合において、基材１１上に着色層２７や厚み差低減層１４を積層する前に、基材１１上にブラックマトリクスを積層して形成される場合を一例として、本発明のカラーフィルタ１０を説明する（図７、８）。図７、図８は、カラーフィルタ１０の実施例の一つを説明するための断面を示すそれぞれ概略平面図、概略断面図である。
【０１４２】
このカラーフィルタ１０においては、基材１１の一方の表面に遮光性のブラックマトリクス１５が縦横に格子状（格子縞状）に塗工形成され、これによりブラックマトリクス１５の非形成領域が開口部２０として格子点状に多数形成される。このとき、平面視上、開口部２０が画素部の範囲を指定する領域（有効表示領域）に相当し、ブラックマトリクス１５の形成領域は、各画素部に輪郭を付する遮光部９を指定する領域に相当する。なお、遮光部９は、ブラックマトリクス１５を含む部分として指定される。
【０１４３】
ブラックマトリクス１５を配置した基材１１の上には、開口部２０の所定の領域を覆うように三色の着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃが、面順次に配列されている（図７、図８）。また、着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃのそれぞれは、矩形状の着色層を間欠的に配置してなる間欠的な帯状パターンをなして配置されており、さらに間欠的な帯状パターンをなす着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃを構成する個々の着色層は、矩形状に形成されている。着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、上記図４、５に示すカラーフィルタ１０の例と同様に、光透過性を有しており、透過する可視光を分光してそれぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光となす。このカラーフィルタ１０では、着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃによってそれぞれ被覆されてそれぞれの色相に応じた画素部の範囲が指定され、そして着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃそれぞれの異なる色相の画素部の範囲があわさって、一つの絵素２１を指定する範囲が特定される。
【０１４４】
着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、上記図１、図４，５に示すカラーフィルタ１０の例と同様に、色相ごとに、フォトリソグラフィー法などの方法を適宜用いて形成できる。
【０１４５】
このブラックマトリクス１５は、遮光部９としての機能として、塗工される着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃを透過する光の混色を防止する機能とカラーフィルタ１０が液晶表示装置に組み込まれる際に、基板に通常配置され液晶を駆動させるために用いられるＴＦＴなどといった駆動回路などを、透過光から隠蔽する機能を併せもつ。
【０１４６】
このカラーフィルタ１０においては、ブラックマトリクス１５の配置形状は矩形格子状である場合に限定されず、ストライプ状や三角格子状などに形成してもよい。
【０１４７】
ブラックマトリクス１５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材１１面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、ブラックマトリクス１５は、黒色顔料を含む樹脂等の有機材料を所定形状に印刷するもしくはフォトリソグラフィー法により形成することも可能である。
【０１４８】
このカラーフィルタ１０において、透過部１は、基材１１上に着色層２７を積層してなる部分として構成される。
【０１４９】
カラーフィルタ１０の反射部２は、基材１１上に厚み差低減層と位相差層を積層してなる部分として構成される。なお、このカラーフィルタ１０において、厚み差低減層と位相差層は、第１の実施形態のカラーフィルタの厚み差低減層と位相差層の形成方法として使用可能な方法を適宜用いて作成することができる。厚み差低減層と位相差層は、画素部ごとに形成することができるほか、厚み差低減層を形成しようとするパターンに応じてパターン形成されたフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法と、位相差層を形成しようとするパターンに応じてパターン形成されたフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法にて形成することもできる。たとえば、図８のカラーフィルタの例では、面順次に配置される着色層２７ａ，２７ｂ，２７ｃの並ぶ方向（図８の紙面左右方向）を長手方向とする帯状に、厚み差低減層１４と位相差層１２が配置されている。そこで、この配置パターンに対応したパターン形成されたフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法を用いることで、容易に厚み差低減層１４や位相差層１２を形成することが可能である。
【０１５０】
カラーフィルタ１０の遮光部９は、基材１１上に所定パターンのブラックマトリクスを積層してなる構成を備えれば、特に限定されない。
【０１５１】
なお、本発明は、第１の実施形態のカラーフィルタ１０に対して、ブラックマトリクスを形成する場合に限定されず、カラーフィルタ１０は、第２から第５の実施形態のカラーフィルタ１０である場合に、ブラックマトリクスを積層して形成されるものであってもよく、これらのカラーフィルタ１０についても、基材１１上に着色層２７や厚み差低減層１４を積層する前に、基材１１上にブラックマトリクスが積層されることで、具体的に実現可能である。
【０１５２】
本発明のカラーフィルタ１０は半透過半反射型液晶表示装置に組み込まれて使用されることができる。
【０１５３】
＜半透過型液晶表示装置＞
本発明によるカラーフィルタを液晶表示装置に組み込んだ例として、保護層１６とブラックマトリクス１５を備えた第１の実施形態のカラーフィルタ１０を半透過半反射型の液晶表示装置３０に組み込んだ例を図９に模式的に示す。
【０１５４】
図９に示す半透過半反射型液晶表示装置３０は、対面する一対の基板３１（第１の基板３２、第２の基板３３）の間に液晶（駆動液晶）３４を封入して液晶層３５を形成してなる液晶セル３６を備えるとともに、その液晶セル３６の厚み方向外側に直線偏光板３９を配置し、さらに液晶セル３６の厚み方向外側のうち第２の基板３３の外側の位置にバックライト（図示せず）を配置してなる。バックライトは、これを光源とする光が液晶セル３６の第２の基板に向かうように配置されている。
【０１５５】
第１の基板は、基材１１上に遮光性のブラックマトリクス（ＢＭ）１５によって有効表示領域の外縁が形成され、平面視上、ＢＭの外縁で囲まれる領域として微細にパターニングされた多数の画素部を指定する領域が区画形成されている。画素部は、ＢＭの外縁に沿って第１の基板の厚み方向に半透過半反射型液晶表示装置３０を分割して画素部を指定する領域を含む部分を取り出すことを想定した場合に、その取り出される部分として指定できる。また、第１の基板３２には、遮光部９が、第１の基板３２の面内方向に個々の画素部を取り巻くように形成されている。さらに、第１の基板３２は、透過部１と反射部２とを有する。透過部１と反射部２は、第１の基板３２の厚み方向に画素部を分割したことを想定した場合に特定される部分として形成される。なお、ＢＭ１５は、基材１１のインセル側（液晶層３５に対面する面側）表面の全面に遮光性材料を塗工した上でフォトリソグラフィー法により所望形状に形成することができる。
【０１５６】
第１の基板は、基板１１のＢＭ１５を備える面上、透過部１に対応する部分に着色層２７を積層しており、反射部２に対応する部分には、厚み差低減層１４を積層している。このとき、基板１１と着色層２７と厚み差低減層１４とで積層部材４が構成されている。
【０１５７】
第１の基板３２は、積層部材４上に、保護層１６を積層して反射部２と透過部１の両部および遮光部９の領域を被覆し、さらに、反射部２には、保護層１６上に、位相差層１２が積層される。この第１の基板３２の例では、位相差層１２は、積層部材４に対して間接に積層される。
【０１５８】
位相差層１２は、液晶層３５の厚み（セルギャップ）のうち第１の基板３２の反射部２に対向する部分の厚みが、液晶層３５の厚み（セルギャップ）のうち第１の基板３２の透過部１に対向する部分の厚みの概半分になる厚みになるように設計される。さらに、位相差層１２は、例えば１／４波長に相当する位相のずれを生じるように設計される。
【０１５９】
例えば、液晶セル３６内に封止された液晶層３５は、液晶層３５に電圧が印加された時に、反射部では位相差が１／４波長となり、透過部では位相差が１／２波長、液晶層３５に電圧が印加されない時には、反射部、透過部共に位相差がゼロとなるように、液晶層３５を構成する液晶３４をなす液晶分子の屈折率異方性Δｎおよびセルギャップ（Ｄ）および配向が設計されている。また、液晶層３５のセルギャップＤを保つために、硬化性樹脂などの材料にて所定の位置に多数の柱４２が、第１の基板３２と第２の基板３３の間に介在して形成されていることが好ましい。
【０１６０】
第２の基板３３は、第１の基板３２の遮光部９と反射部２と透過部１に対応して対向する部分を、それぞれ第２の基板３３における遮光部と反射部と透過部となしている。
【０１６１】
第２の基板３３における反射部には、光透過性を有する基材１１上に、第１の基板３２から第２の基板３３に向かう方向に液晶層３５内を進行する光を反射させる反射板３８が設けられている。
【０１６２】
第２の基板３３における透過部は、バックライトを光源とする光を透過させるとともに第２の基板から第１の基板に向かう方向に液晶層内を進行可能に構成される。
【０１６３】
第２の基板における遮光部は、インセル側に、ＴＦＴ等の画素スイッチング素子、データ線、走査線等を形成している。
【０１６４】
液晶セル３６の外側には、直線偏光板（第１の直線偏光板３７、第２の直線偏光板４０）３９が設けられており、第１の基板３２の外側に設けられる第１の直線偏光板３７、第２の基板の外側に設けられる第２の直線偏光板４０は、その透過軸を互いに直交して配置され、これら２枚の直線偏光板３７，４０は、クロスニコル状態を構成している。
【０１６５】
なお、この半透過半反射型液晶表示装置３０には、必要に応じて、第１の基板３２と第１の偏光板３７との間に位相差フィルム４１を適宜配置してよい。なお、位相差フィルム４１には、もし使うなら正のＡプレートとしての機能や正のCプレートとしての機能や負のCプレートを有する位相差フィルムなどの単体が用いられ、もしくは、これらの位相差フィルムを適宜組み合わせたものが用いられる。
【０１６６】
上記では、半透過半反射液晶表示装置３０が、ＶＡ（ＶＥＲＴＩＣＡＬ ＡＬＩＧＮＭＥＮＴ）方式とする場合を例としたが、この例に限定されない。
【実施例】
【０１６７】
（ガラス基材の前処理）
基材として低膨張率無アルカリガラス板（コーニング社製１７３７ガラス １００ｍｍ×１００ｍｍ、厚み０．７ｍｍ）を準備して洗浄処理を施した。
【０１６８】
（ブラックマトリクス形成用の樹脂材料および着色層組成物の調製）
ブラックマトリクス及び着色層を構成する材料には顔料分散型フォトレジストが用いられた。着色層を構成する材料たる顔料分散型フォトレジストについては、赤色（Ｒ）着色画素を構成する着色材料が採用された。
【０１６９】
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、分散剤及び溶剤を含有する）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、開始剤及び溶剤を含有する）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（浅田鉄工社製）を用いた。
【０１７０】
各フォトレジストの組成を以下に示す。
【０１７１】
（ＢＭ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）
【０１７２】
（赤色（Ｒ）着色画素用フォトレジスト）
・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）
【０１７３】
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。
【０１７４】
（位相差層形成用の液晶組成液の調製）
位相差用の液晶組成液を下記の組成で調製した。
・重合性液晶（上記（化１２）の化合物） ２３．７５重量部
・光重合開始剤（イルガキュア９０７） １．２５重量部
・溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル） ７５ 重量部
【０１７５】
（実施例１）
＜着色層と厚み差低減層の形成＞
洗浄したガラス基材上面に、先に調製したＢＭ用フォトレジストをスピンコート法で１．２μmの厚さに塗布し、減圧乾燥により溶剤を減じ、８０℃、３分間の条件でプリベークし、縦横線状の格子形状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５０秒行った後、２３０℃、３０分間ポストベークし、ＢＭ基板を作製した。
【０１７６】
次に、赤色（Ｒ）の顔料分散型フォトレジストを上記ＢＭ基板上にスピンコート法で塗布し、減圧乾燥により溶剤を減じ、８０℃、３分間の条件でプリベークし、面内方向の所定位置に矩形状の光透過部を所定方向に間欠的に格子状に並べて形成される着色パターン用フォトマスクを用いて、アライメント露光（１００ｍＪ／ｃｍ２）した。引き続き０．１％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を５０秒行った後、２３０℃、３０分間ポストベークし、ＢＭパターンに対して所定の位置に膜厚２．２μｍの赤色（Ｒ）着色画素パターンを形成し、赤色の着色層を短冊状に並べて形成した。短冊状に並ぶ個々の着色層（短冊）についてみると、１つの短冊の寸法は、（長さ×幅）にして（約５ｃｍ×約２００μｍ）である。このとき、着色の短冊は多数のＢＭにて区画された部分にまたがっており、ＢＭにて区画された１つの領域内の３分の２を占めるように１つの赤色の着色層が配置された。
【０１７７】
次に、樹脂組成物（ＪＳＲ株式会社製のオプトマーＮＮ８０５）を用いて、上記赤色（Ｒ）着色画素パターンの形成方法と同様の方法及び条件で、膜厚２．２μmの厚み差低減層を短冊状に形成した。厚み差低減層の１つの短冊の寸法は、（長さ×幅）にして（約５ｃｍ×約１００μｍ）である。また、このとき、ＢＭにて区画された１つの領域内に、１つの厚み差低減層が配置された。そして、これにより、ＢＭにて区画された１つの領域は、平面視上、赤色の着色層と厚み差低減層にて被覆された。
【０１７８】
これにより、基板上に、平面視上、ＢＭにて区画化された領域内に赤色の着色層と厚み差低減層が形成された。
【０１７９】
＜保護層の作製＞
次に、着色部と厚み差低減層の上に、オプトマーＮＮ８０５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、フォトマスクを用いず、露光（１００ｍＪ／ｃｍ２）した。引き続き０．１％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を５０秒行った後、２３０℃、３０分間ポストベークすることで、保護層（厚み２．２μm）を形成した。
【０１８０】
＜位相差層の作製＞
次に、上記保護層上に、配向膜形成用の組成物（ＪＳＲ株式会社製、ＡＬ１２５４）を、スピンコーターを用いて塗布して塗布膜を形成するとともに、塗布膜の膜厚を０．１μｍ以下となし、２３０℃のオーブン内で３０分焼成した。次いで、ラビング装置を用いて、配向膜に配向処理を施した。
【０１８１】
その後、配向処理を施された配向膜上に、先に調整した位相差層形成用の液晶組成液をスピンコート法（スピンコーティングの条件；２００ｒｐｍで３秒間、その後引き続いて１０００ｒｐｍで２秒間）で塗布して液晶塗布膜を得て、８０℃、３分間の条件でプリベークし、所定の厚み差低減層を形成する際に用いられたフォトマスクのパターンと同様のパターンを形成したフォトマスクを用いて、この液晶塗布膜をアライメント露光（２００ｍＪ／ｃｍ２）した。引き続きメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を用いたバット現像を５秒行った後、２３０℃、３０分間ポストベークすることで、上記厚み差形成層上に位相差層の画素パターンを形成した。この「位相差層の作製」を行うための工程において用いられた各条件は、平坦な素ガラス板上に配向膜を製膜してさらに位相差層を積層した場合に１／２波長板としての位相差層を形成できるような条件である。また、この条件は、平坦な下地面上に位相差層が形成される場合の条件にあたる。
【０１８２】
こうして、位相差層が作製されることで、カラーフィルタが得られた。このカラーフィルタでは、透過部はガラス基板に赤色の着色層を積層した構造に、さらに保護層を積層してなり、反射部はガラス基板に厚み差低減層を積層し、保護層を積層して、さらに位相差層を積層してなる。
【０１８３】
得られたカラーフィルタは、次のように評価された。
【０１８４】
（厚み差）
まず、位相差層を積層する前のカラーフィルタで、ガラス基板からの厚みがわかるよう段差プロファイルを測定した。次に、位相差層を形成した後に、ガラス基板からの厚みがわかるよう段差プロファイルを測定した。測定した段差プロファイルから、位相差層の厚みを、反射部の中心と外縁部分２ヶ所の計３箇所で算出した。測定には、触針式段差計ＤＥＫＴＡＫ（Ｓｌｏａｎ社製）を用いた。
【０１８５】
測定された厚みに基づき、カラーフィルタにおける位相差層の厚み差の良否判定が、次のような評価基準にて実施された。反射部の中心の厚みと外縁部分２箇所の厚みの平均値との差が、０．１５μm以下にある場合には、「厚みが均一化されていてきわめて良好である」（Ａ）と判定し、０．１５μm超えて０．３μm以下の範囲にある場合には「良好」（Ｂ）と判定し、０．３μmを超えて０．４５μm以下の範囲にある場合には「普通」（Ｃ）と判定し、０．４５μmを超える場合には「不良」（Ｄ）と判定した。結果を表１に示す。
【０１８６】
（偏光顕微鏡観察）
位相差層の状態は、クロスニコルにした一対の直線偏光板にてカラーフィルタを挟持した状態で偏光顕微鏡（オリンパス（株）製：ＢＸ５０）にて次のような観察を行うことで評価した。なお、偏光顕微鏡は、色温度転換フィルタと減光フィルタとを備えている。
【０１８７】
観察は、次の（ｉ）、（ｉｉ）の順に行われた。（ｉ）まず上記フィルタをすべて開いて光量を最大とした状態で、カラーフィルタをその法線まわりに回転させて、位相差層領域から透過する光がもっとも少なくなる角度位置を消光位、すなわち暗表示位置と定めた。つぎに、（ｉｉ）消光位から法線まわりに４５度だけカラーフィルタを回転した角度位置を明表示位置と定め、上記フィルタを閉じて光量を抑えた上で顕微鏡写真を撮影した。
【０１８８】
顕微鏡写真を図１０に示す。なお、本図および、後述の図１１、１２中、符号２は、反射部を示す。
【０１８９】
（実施例２）
厚み差低減層の形成に用いる樹脂組成物として、下記に示す組成にてなるフォトレジストたる組成物Ａを用いたほかは、実施例１と同様にしてカラーフィルタを作成した。得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして、厚み差を評価した。結果を表１に示す。
【０１９０】
（組成物Ａ）
・赤顔料・・・・・２．４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・・・・・０．６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・・・・５．５重量部
（サートマー（株）製ＳＲ３９９）
・ポリマー１・・・６．５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）
【０１９１】
（実施例３）
実施例１と同様に透過部の着色層を形成した後、次のような工程を実施した。反射部に、厚み差低減層を構成する際に用いた樹脂組成物を用いて、厚み差低減層（厚み１．１μm）を形成し、さらに透過部の着色層に用いた顔料レジストを用いて、反射部の厚み差低減層上に、着色層（厚み１．１μm）を形成した。
【０１９２】
しかる後、実施例１と同様にして、透過部の着色層と、反射部の厚み差低減層とを被覆するように保護層を形成し、さらに保護層上に位相差層を作成して、カラーフィルタを得た。
【０１９３】
得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして、厚み差を評価した。結果を表１に示す。
【０１９４】
（実施例４）
実施例３で、反射部に形成した厚み差低減層と着色層の形成工程の順序を逆にして、カラーフィルタを得た。
【０１９５】
得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして、厚み差を評価した。結果を表１に示す。
【０１９６】
（実施例５から８）
実施例５から８は、保護層を形成しなかったほかは、それぞれ実施例５については実施例１と同様に、実施例６については実施例２と同様に、実施例７については実施例３と同様に、実施例８については実施例４と同様にして、それぞれカラーフィルタを得て、それぞれのカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして、厚み差を評価した。結果を表１に示す。
【０１９７】
（比較例１）
厚み差低減層を形成しないこと以外は、実施例１と同様の方法により、カラーフィルタを作製した。得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして、厚み差を評価した。結果を表１に示す。また、得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして偏光顕微鏡観察を行った。偏光顕微鏡写真を図１１に示す。
【０１９８】
（比較例２）
厚み差低減層を形成しないこと、及び、実施例１で形成された保護層を２層重ねて積層すること以外は、実施例１と同様の方法により、カラーフィルタを作製した。得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして、厚み差を評価した。結果を表１に示す。また、得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして偏光顕微鏡観察を行った。偏光顕微鏡写真を図１２に示す。
【０１９９】
（比較例３）
厚み差低減層を形成する工程を、透過部の着色層と同一のレジストを用いて透過部の着色層と同じ厚みの着色層を反射部に形成する工程とした他は、実施例１と同様の方法により、カラーフィルタを作製した。得られたカラーフィルタを用いて、実施例１と同様にして、厚み差を評価した。結果を表１に示す。比較例３のカラーフィルタの場合、反射部の着色層は、透過部の着色層と同様に（色相、色濃度、厚みを同じくして）構成されてなるものであるため、光がカラーフィルタを２回通る反射表示においては、透過表示よりも著しく輝度が低くなる。
【０２００】
なお、特に、実施例１については、図１０の偏光顕微鏡写真からわかるように、反射部の位相差層の中央部と端部で、比較例１，２に比べて色や光量の変化が少ない画素パターンが形成できていることが確認できた。また、このとき狙いの１／２波長板として形成できたため、ほぼ光源の色で光が透過している（白色光）。
【０２０１】
比較例１、比較例２のカラーフィルタについて、図１１や図１２の偏光顕微鏡写真からからもわかるように、図１０に示す実施例１のカラーフィルタの場合とは異なる色が位相差層の中央部に生じていることが確認され（これは波長分散に起因するものと思われる）、位相差層が１／２波長板より厚く形成されていることが確認された。したがって、比較例１，２のようなカラーフィルタでは、平坦な下地面に位相差層を形成する場合の塗布条件とは異なり、位相差層の下地面の凹凸を考慮した塗布条件にて位相差層を作製しなければ、光に所望の位相差を生じさせるような位相差層を得ることができない。
【０２０２】
また、比較例１，２のようなカラーフィルタでは、保護層が1層であっても２層であっても、位相差層の下地をなす面の凹凸が大きく、図１１や図１２の偏光顕微鏡写真からわかるように、位相差層の中央部と端部で、色や光量の変化がある画素パターンが形成されていることが確認された。位相差層の中央部と端部で色や光量の変化が確認されるほどに位相差層の下地をなす面に凹凸が存在する場合、位相差層を形成する液晶組成物の塗布条件として、位相差層の中央部において光に所望の位相差を生じさせるような条件を選択すれば、端部において、所望の位相差が得られなくなり、また、塗布条件として、端部において光に所望の位相差を生じさせるような条件を選択すれば、中央部において、所望の位相差が得られなくなる。
【０２０３】
これに対し、実施例１のカラーフィルタは、厚み差低減層にて位相差層の下地の表面凹凸を効果的に低減しており、位相差層の品質が高いものであることが確認された。
【０２０４】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【０２０５】
【図１】本発明における第１の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。
【図２】（Ａ）本発明における第１の実施形態のカラーフィルタの他例を示す断面模式図である。（Ｂ）本発明における第２の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｃ）本発明における第３の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｄ）本発明における第４の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｅ）本発明における第４の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。
【図３】（Ａ）本発明において、保護層を形成した第１の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｂ）本発明において、保護層を形成した第１の実施形態のカラーフィルタの他例を示す断面模式図である。（Ｃ）本発明において、保護層を形成した第２の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｄ）本発明において、保護層を形成した第３の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｅ）本発明において、保護層を形成した第４の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｆ）本発明において、保護層を形成した第４の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。
【図４】（Ａ）本発明において、セルギャップ制御層を形成した第１の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｂ）本発明において、等方層とセルギャップ制御層を形成した第１の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｃ）本発明において、セルギャップ制御層を形成するとともに光軸を異にする２種類の位相差層を形成した第１の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｄ）本発明において、反射部に位相差層を形成した後に反射部と透過部に保護層を積層した第１の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｅ）本発明において、反射部に位相差層を形成した後に反射部と透過部に保護層を積層しさらに反射部にセルギャップ制御層を積層した第１の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。（Ｆ）本発明において、セルギャップ制御層を形成した第１の実施形態のカラーフィルタの他例を示す断面模式図である。（Ｇ）本発明において、反射部と透過部に保護層を積層した後に反射部にセルギャップ制御層を積層し、さらに反射部に位相差層を形成した第１の実施形態のカラーフィルタの一例を示す断面模式図である。
【図５】本発明のカラーフィルタにおいて画素部を多数形成している場合の一例を示す概略平面図である。
【図６】図５のＩ−Ｉ断面の概略を示す概略断面図である。
【図７】本発明において、ブラックマトリクスを形成したカラーフィルタであって画素部を多数形成しているものの一例を示す概略平面図である。
【図８】図７のＩＩ−ＩＩ断面の概略を示す概略断面図である。
【図９】本発明によるカラーフィルタを備えた半透過半反射型液晶表示装置の一例を示す分解斜視模式図である。
【図１０】実施例１における偏光顕微鏡観察にて撮られた反射部の偏光顕微鏡写真である。
【図１１】比較例１における偏光顕微鏡観察にて撮られた反射部の偏光顕微鏡写真である。
【図１２】比較例２における偏光顕微鏡観察にて撮られた反射部の偏光顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【０２０６】
１ 透過部
２ 反射部
３ 基体
４ 積層部材
６ 透明層
９ 遮光部
１０ カラーフィルタ
１１ 基材
１２ 位相差層
１３ 等方層
１４ 厚み差低減層
１５ ブラックマトリクス
１６ 保護層
１７ 位相差層
１８ Ａ層
２７ 着色層
２８ 着色層
２９ 着色層
３０ 半透過半反射型液晶表示装置
３１ 一対の基板
３２ 第１の基板
３３ 第２の基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過表示機能と反射表示機能を有する半透過半反射型液晶表示装置に用いられ、透過表示機能にて表示される領域に対応して定められる透過部と、反射表示機能にて表示される領域に対応して定められる反射部とを有するカラーフィルタであって、
前記透過部は、所定色の着色層を備えており、
前記反射部は、前記所定色の着色層を前記透過部の所定色の着色層の厚みよりも薄厚に形成してなる層Ｋを備えてなる、もしくは、前記所定色の着色層の厚みをゼロにして構成されてなる、もしくは、反射部の一部分を前記所定色の着色層の厚みをゼロにして構成されてなるカラーフィルタであり、
前記反射部、もしくは前記反射部の一部分には、前記透過部との厚み差を低減する厚み差低減層を備えており、
少なくとも反射部に対して直接もしくは間接に位相差層が積層されてなることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
前記厚み差低減層は、透明層、および／または、前記透過部の所定色の着色層よりも薄い色濃度で形成され且つ前記透過部の所定色の着色層と色相を同じくする層にて構成される、請求項1に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
前記着色層および／または前記厚み差低減層と、前記位相差層との間には、保護層が形成されている、請求項１または２に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のカラーフィルタを備えることを特徴とする半透過半反射型液晶表示装置。
【請求項１】
透過表示機能と反射表示機能を有する半透過半反射型液晶表示装置に用いられ、透過表示機能にて表示される領域に対応して定められる透過部と、反射表示機能にて表示される領域に対応して定められる反射部とを有するカラーフィルタであって、
前記透過部は、所定色の着色層を備えており、
前記反射部は、前記所定色の着色層を前記透過部の所定色の着色層の厚みよりも薄厚に形成してなる層Ｋを備えてなる、もしくは、前記所定色の着色層の厚みをゼロにして構成されてなる、もしくは、反射部の一部分を前記所定色の着色層の厚みをゼロにして構成されてなるカラーフィルタであり、
前記反射部、もしくは前記反射部の一部分には、前記透過部との厚み差を低減する厚み差低減層を備えており、
少なくとも反射部に対して直接もしくは間接に位相差層が積層されてなることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
前記厚み差低減層は、透明層、および／または、前記透過部の所定色の着色層よりも薄い色濃度で形成され且つ前記透過部の所定色の着色層と色相を同じくする層にて構成される、請求項1に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
前記着色層および／または前記厚み差低減層と、前記位相差層との間には、保護層が形成されている、請求項１または２に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のカラーフィルタを備えることを特徴とする半透過半反射型液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１７５４９９（Ｐ２００９−１７５４９９Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４６９４（Ｐ２００８−１４６９４）
【出願日】平成２０年１月２５日（２００８．１．２５）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２５日（２００８．１．２５）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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