カラーフィルタ及びそれを用いた液晶表示装置
【課題】液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生及び輝点不良の発生を防止可能なカラーフィルタを提供する。
【解決手段】カラーフィルタ１は、透明基板２と、透明基板２の一方の面上に、開口部を有する所定パターン状に形成された遮光部３と、開口部に設けられた複数色の着色部４と、遮光部３上に、複数色のうちの２色以上の着色部４を構成する各材料からなる着色層が柱状に積層された柱状積層部５と、着色部４及び柱状積層部５を被覆する透明樹脂からなる透明保護層６と、透明保護層６を被覆する配向膜７とを備え、柱状積層部５並びにその周囲を被覆する透明保護層６及び配向膜７により構成される柱状凸部８の頂部に９秒間で２００ｍＮまで透明基板２に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における頂部の位置の、透明基板２に対して垂直方向における変位量が０．４５μｍ以上である。
【解決手段】カラーフィルタ１は、透明基板２と、透明基板２の一方の面上に、開口部を有する所定パターン状に形成された遮光部３と、開口部に設けられた複数色の着色部４と、遮光部３上に、複数色のうちの２色以上の着色部４を構成する各材料からなる着色層が柱状に積層された柱状積層部５と、着色部４及び柱状積層部５を被覆する透明樹脂からなる透明保護層６と、透明保護層６を被覆する配向膜７とを備え、柱状積層部５並びにその周囲を被覆する透明保護層６及び配向膜７により構成される柱状凸部８の頂部に９秒間で２００ｍＮまで透明基板２に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における頂部の位置の、透明基板２に対して垂直方向における変位量が０．４５μｍ以上である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶ディスプレイ等の液晶表示装置は、一般に駆動素子が形成された対向基板とカラーフィルタとを対向配置して周囲を封止し、その間隙に液晶材料を充填した構造を有する。このような液晶表示装置を構成するカラーフィルタは、一般に透明基板上に赤色、緑色、青色等の複数色の着色部を配設し、各着色部の周囲を取り囲むようにして遮光部が形成されてなる。
【０００３】
かかる液晶表示装置においては、一般に、液晶材料からなる液晶層を所定の厚みに維持するために、対向基板とカラーフィルタとのセルギャップを維持するスペーサが備えられる。このようなスペーサとしては、従来、プラスチックビーズ、ガラスビーズ等のビーズスペーサが用いられているが、かかるビーズスペーサは、対向基板とカラーフィルタとの間の所定位置への配設が非常に困難であり、液晶表示装置における画像表示領域にスペーサが配設されてしまうと、液晶表示装置による画像品質が低下するおそれがある。
【０００４】
そこで、従来、複数色の着色部を基板上にフォトリソグラフィーにより形成するのと同時に、遮光部上に当該着色部と同一材料からなる着色層の積層体を形成し、その積層体をスペーサとして用いるカラーフィルタを備える液晶表示装置が提案されている（特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３１８９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の液晶表示装置のように、赤色、緑色、及び青色の着色層を遮光部（ブラックマスク）上に積層してなる積層体をスペーサとして用いる場合、着色層からの不純物イオン成分の溶出や脱ガス等による液晶の汚染を防止する目的で、かかる積層体を透明樹脂等からなる保護層にて被覆することがある。この場合において、透明樹脂等が硬化するまでの間に積層体上の透明樹脂等が着色部の存在する領域に流れ込む現象が生じ、所定の厚みの液晶層を形成するためのセルギャップを維持するのが困難となってしまうため、透明樹脂等の流れ込み現象を考慮して積層体の突出高さを設定する必要がある。そして、所望とする突出高さの積層体を形成するためには、積層体を構成する着色層が硬化するまでの流れ込み現象を考慮して、積層体の最下層に位置する着色層の上底部のサイズを大きくし、各着色層を構成する材料の積層量を多くする必要がある。しかしながら、積層する着色層の上底部のサイズを大きくすると、得られる積層体が太くなって硬度が増大し、この結果、かかるカラーフィルタを用いた液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまうという問題がある。
【０００７】
一方で、積層体を透明樹脂等からなる保護層で被覆すると、液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等に起因して積層体周囲の保護層が欠けて剥がれ落ちてしまうことがある。保護層と保護層に被覆されてなる積層体を構成する着色層とは、相互に良好な密着性を有するため、保護層が剥がれ落ちる際に保護層とともに着色層の一部が脱落することがある。また、仮に保護層のみが剥がれ落ちたとしても、保護層が剥がれ落ちることにより形成されたピンホールを通じて、着色層の一部が脱落することがある。このようにして脱落した着色層を含む破片が赤色、緑色、青色等の着色部上に落ちると、輝点不良が生じてしまうという問題がある。この輝点不良の問題を解決するために保護層の剥がれ落ちを防止する目的で保護膜の硬度を増大させると、保護層で被覆された積層体からなるスペーサが、全体として高硬度となってしまい、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまうという問題がある。
【０００８】
すなわち、積層体を低硬度にするために最下層に位置する着色層の上底部サイズを小さくすると、積層体の高さが低くなり、スペーサとしての所望の機能（所定のセルギャップを維持する機能）を果たすことが困難となってしまい、積層体の高さを高くしようとすると、積層体の硬度が増大し、振動等に起因する表示ムラが生じてしまう。一方、積層体を被覆する保護膜の欠け・剥がれ落ちを防止すべく保護層の硬度を増大させると、積層体を含むスペーサ全体としての硬度が増大し、やはり振動等に起因する表示ムラが生じてしまう。このように、振動等に起因する表示ムラの問題と、保護層の剥がれ落ちを原因とする輝点不良の問題とをともに解決し得るカラーフィルタは、未だに提案されていない。
【０００９】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を防止することができるとともに、保護層の剥がれ落ちを原因とする輝点不良の発生を防止することのできるカラーフィルタ及びそれを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、透明基板と、前記透明基板の一方の面上に、開口部を有する所定パターン状に形成されてなる遮光部と、前記開口部に設けられた複数色の着色部と、前記遮光部上に、前記複数色のうちの２色以上の着色部を構成する各材料からなる着色層が柱状に積層されてなる柱状積層部と、少なくとも前記着色部及び前記柱状積層部を被覆する、透明樹脂からなる透明保護層と、前記透明保護層を被覆するようにして設けられてなる配向膜とを備え、前記柱状積層部、並びに当該柱状積層部の周囲を被覆する前記透明保護層及び前記配向膜により柱状凸部が構成され、前記柱状凸部の頂部に９秒間で２００ｍＮまで前記透明基板に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における前記頂部の位置の、前記透明基板に対して垂直方向における変位量が０．４５μｍ以上であることを特徴とするカラーフィルタを提供する（発明１）。
【００１１】
なお、本発明において「透明」とは、波長４００ｎｍの光線の透過率が９０％以上であることを意味し、好ましくは９３％以上、特に好ましくは９６％以上である。
【００１２】
上記発明（発明１）においては、前記柱状凸部の上底部のサイズが、３０μｍ以下であるのが好ましく（発明２）、前記柱状凸部の上底部のサイズが、５〜２５μｍであるのがより好ましい（発明３）。
【００１３】
なお、本発明において「柱状凸部の上底部のサイズ」とは、柱状凸部の最上位（頂部）から柱状積層部の最下層に位置する着色層と同一色の着色部の中心部上の配向膜表面までの、当該最上位（頂部）から透明基板に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、柱状凸部の最上位（頂部）から透明基板に対する垂直方向（柱状積層部の軸方向）に５％の長さの点を含む、透明基板と略平行の平面における柱状凸部の大きさを意味し、柱状凸部が略円柱形状である場合には当該平面における柱状凸部の最大径を、柱状凸部が略方体形状である場合には当該平面における柱状凸部の対角長さを意味するものとする。かかる柱状凸部の上底部のサイズは、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００１４】
上記発明（発明１〜３）においては、前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズが、５〜４０μｍであり、前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズと、前記柱状積層部の最下層に位置する着色層の上底部のサイズとの比が、１：１．５〜２０であるのが好ましい（発明４）。
【００１５】
なお、本発明において「着色層の上底部のサイズ」とは、当該着色層の最上位（頂部）から、柱状積層部の最下層に位置する着色層と同一色の着色部の中心部における表面までの、当該最上位（頂部）から透明基板に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、当該着色層の最上位（頂部）から透明基板に対して垂直方向（柱状積層部の軸方向）に５％の長さの点を含む、透明基板と略平行の平面における当該着色層の大きさを意味し、着色層が略円柱形状である場合には当該平面における着色層の最大径を、着色層が略方体形状である場合には当該平面における着色層の対角長さを意味するものとする。かかる着色層の上底部のサイズは、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００１６】
上記発明（発明１〜４）においては、前記柱状積層部の上部における前記透明保護層の厚さが、０．３５μｍ以上であるのが好ましい（発明５）。
【００１７】
また、本発明は、透明基板と、前記透明基板の一方の面上に設けられた、開口部を有する所定パターン状に形成されてなる遮光部と、前記開口部に設けられた複数色の着色部と、前記遮光部上に設けられた、前記複数色のうちの１色の着色部を構成する材料からなる柱状突起又は前記複数色のうちの２色以上の着色部を構成する各材料からなる着色層が柱状に積層されてなる柱状積層部と、少なくとも前記着色部、及び前記柱状突起又は前記柱状積層部を被覆する、透明樹脂からなる透明保護層と、前記透明保護層を被覆するようにして設けられてなる配向膜とを備え、前記遮光部は、前記複数色の着色部のうちの２色以上が積層されて構成され、前記柱状突起又は柱状積層部は、前記遮光部として積層されている着色部と異なる色により構成され、前記柱状突起並びに当該柱状突起の周囲を被覆する前記透明保護層及び前記配向膜、又は前記柱状積層部並びに当該柱状積層部の周囲を被覆する前記透明保護層及び前記配向膜により柱状凸部が構成され、前記柱状凸部の頂部に９秒間で２００ｍＮまで前記透明基板に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における前記頂部の位置の、前記透明基板に対して垂直方向における変位量が０．４５μｍ以上であることを特徴とするカラーフィルタを提供する（発明６）。
【００１８】
上記発明（発明６）においては、前記柱状凸部の上底部のサイズが、３０μｍ以下であるのが好ましく（発明７）、前記柱状凸部の上底部のサイズが、５〜２５μｍであるのがより好ましい（発明８）。上記発明（発明６〜８）においては、前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズが、５〜４０μｍであり、前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズと、前記柱状積層部の最下層に位置する着色層の上底部のサイズとの比が、１：１．５〜２０であるのが好ましい（発明９）。上記発明（発明６〜９）においては、前記柱状突起又は前記柱状積層部上に位置する前記透明保護層の厚さが、０．３５μｍ以上であるのが好ましい（発明１０）。
【００１９】
さらに、本発明は、上記発明（発明１〜１０）に係るカラーフィルタと、前記カラーフィルタと対向配置されてなる電極基板と、前記カラーフィルタと前記電極基板とにより形成される間隙に封入された液晶材料より構成される液晶層とを備えることを特徴とする液晶表示装置を提供する（発明１１）。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を防止することができるとともに、保護層の剥がれ落ちを原因とする輝点不良の発生を防止することのできるカラーフィルタ及びそれを用いた液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタを示す部分断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部に所定の荷重をかけた後の状態を示す部分断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部を示す部分断面図であり、（Ａ）は、当該柱状凸部を構成する柱状積層部の最上層に位置する青色着色層を、（Ｂ）は、当該柱状積層部の第２層である緑色着色層を、（Ｃ）は、当該柱状積層部の最下層に位置する赤色着色層を、（Ｄ）は、柱状凸部の上端部を示す部分断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部の上端部を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を示す工程フロー図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタの他の構成例を示す部分断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るカラーフィルタを示す部分断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部に所定の荷重をかけた後の状態を示す部分断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るカラーフィルタの非表示領域に設けられた柱状凸部を示す部分断面図であり、（Ａ）は、当該柱状凸部を構成する柱状突起の上端部を、（Ｂ）は、当該柱状凸部の上端部を示す部分断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部の上端部を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を示す工程フロー図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るカラーフィルタの他の構成例を示す部分断面図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタを用いた液晶表示装置を示す部分断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係るカラーフィルタを用いた液晶表示装置を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
〔カラーフィルタ〕
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタを示す部分断面図であり、図２は、第１の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部に所定の荷重をかけた後の状態を示す部分断面図であり、図３は、第１の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部を示す部分断面図であり、図４は、第１の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部の上端部を示す斜視図である。
【００２３】
図１に示すように、第１の実施形態に係るカラーフィルタ１は、透明基板２と、透明基板２の一方の面上に、開口部を有する所定パターン状に形成されてなる遮光部３と、開口部を被覆するようにして設けられた複数色の着色部４（本実施形態においては、赤色着色部４Ｒ、緑色着色部４Ｇ、及び青色着色部４Ｂの３色）と、遮光部３上に設けられた柱状積層部５と、遮光部３、着色部４及び柱状積層部５を被覆する透明保護層６と、透明保護層６上に厚み０．１５μｍ程度に形成されてなる、ポリイミド等からなる配向膜７とを備える。なお、第１の実施形態に係るカラーフィルタ１においては、柱状積層部５、並びにその周囲を被覆する透明保護層６及び配向膜７が、スペーサとしての機能を果たす柱状凸部８となる。
【００２４】
かかるカラーフィルタ１においては、図２に示すように、所定のステージ（図示せず）上にカラーフィルタ１を載置し、柱状凸部８の頂部（柱状積層部５上の配向膜７の上部）に、超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製）を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板２に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状凸部８の頂部の位置の、透明基板２に対して垂直方向における変位量Ｄ1が０．４５μｍ以上であり、好ましくは０．４５〜２．０μｍであり、特に好ましくは０．４５〜０．８μｍである。当該変位量Ｄ1が０．４５μｍ未満であると、輸送時等の振動や衝撃等に起因する表示ムラが発生してしまう。
【００２５】
透明基板２としては、例えば、無アルカリガラス、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を有しない透明なリジット材；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を用いることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。かかる透明基板２の厚みは、例えば、２００〜１５００μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００２６】
遮光部３は、例えば、カーボン微粒子等の遮光性粒子を含有する樹脂材料の硬化体、クロム等の金属材料の厚み１０００〜２０００Å程度の薄膜等として構成されることができる。なお、遮光部３のパターン形状は、複数の開口部を有するパターン形状であれば特に限定されるものではなく、例えば、平行に設けられた複数のストライプ形状、格子形状等であればよい。
【００２７】
着色部４は、遮光部３の非形成部である開口部のそれぞれを被覆するようにして設けられる。かかる着色部４は、所望の着色材（顔料、染料等）を含む、公知のネガ型又はポジ型感光性樹脂材料等により構成される。また、着色部４の厚みは特に限定されるものではないが、後述するように、各着色部４Ｒ，４Ｇ，４Ｂと、柱状積層部５を構成する各着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂとが同時に形成されることから、第１の実施形態に係るカラーフィルタ１を用いて製造される液晶表示装置における液晶層の厚さ（すなわち、柱状積層部５の突出高さ等）を考慮して適宜設定すればよい。
【００２８】
柱状積層部５は、着色部４（赤色着色部４Ｒ、緑色着色部４Ｇ、青色着色部４Ｂ）を構成する各材料からなる赤色着色層５Ｒ、緑色着色層５Ｇ、及び青色着色層５Ｂが遮光部３上にこの順で積層されるようにして構成される。かかる柱状積層部５の高さは、第１の実施形態に係るカラーフィルタ１を用いて製造される液晶表示装置における液晶層の厚み、及び後述する透明保護層６の厚み（柱状積層部５上の厚み、着色部４上の厚み）等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、３〜１５μｍとすることができる。
【００２９】
柱状積層部５（赤色着色層５Ｒ、緑色着色層５Ｇ、及び青色着色層５Ｂ）の形状は、略円柱形状であってもよいし、略直方体形状、略立方体形状等の略方体形状であってもよい。なお、第１の実施形態においては、柱状積層部５の各着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの形状が円柱形状であるものを例に挙げて説明する。
【００３０】
図３に示すように、柱状積層部５を構成する赤色着色層５Ｒの上底部の直径Ｗ3は、柱状積層部５が形成される遮光部３の短手方向の幅以下であって、かつ３０μｍ以上であるのが好ましく、４０〜１００μｍであるのがより好ましい。柱状積層部５の最下層に位置する赤色着色層５Ｒの上底部の直径Ｗ3が３０μｍ未満であると、その上に積層される緑色着色層５Ｇ及び青色着色層５Ｂを構成する材料の流れ込み現象により、それらの着色層５Ｇ，５Ｂの積層量が少なくなってしまい、所望とする高さの柱状積層部５が得られなくなるおそれがある。
【００３１】
一方で、柱状積層部５の高さを所望の高さとするためには、赤色着色層５Ｒ、緑色着色層５Ｇ及び青色着色層５Ｂの上底部の直径Ｗ1〜Ｗ3を大きくすることが考えられるが、このように柱状積層部５を構成する全ての着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの上底部の直径Ｗ1〜Ｗ3を大きくすると、柱状積層部５、並びにその周囲を被覆する透明保護層６及び配向膜７により構成される柱状凸部８が硬くなってしまい、結果として、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまう。しかしながら、第１の実施形態に係るカラーフィルタ１においては、少なくとも柱状積層部５の最上層に位置する青色着色層５Ｂの上底部の直径Ｗ1を、最下層に位置する赤色着色層５Ｒの上底部の直径Ｗ3よりも小さくする。これにより、柱状積層部５、並びにその周囲を被覆する透明保護層６及び配向膜７により構成される柱状凸部８の硬度を低下させ、所定条件での荷重前後における柱状凸部８の頂部の変位量Ｄ1を０．４５μｍ以上にすることができ、その結果、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制することができる。
【００３２】
具体的には、柱状積層部５の最上層に位置する青色着色層５Ｂの上底部の直径Ｗ1が好ましくは５〜４０μｍ、より好ましくは５〜３５μｍ、特に好ましくは５〜３０μｍであって、当該直径Ｗ1と最下層に位置する赤色着色層５Ｒの上底部の直径Ｗ3との比が、好ましくは１：１．５〜２０、より好ましくは１：２〜２０、特に好ましくは１：２．５〜２０となるように、各着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを積層して柱状積層部５を構成することができる。これにより、柱状積層部５の高さ（遮光部３面から最上層に位置する青色着色層５Ｂの頂部Ｐ1までの高さ）を３〜１５μｍとし、かつ後述するように柱状凸部８の上底部の直径Ｗ4を３０μｍ以下にすることができる（図４参照）。その結果として、柱状凸部８を所望とする高さで形成してもなお、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制することができる。なお、緑色着色層５Ｇの上底部の直径Ｗ2は、最上層に位置する着色層である青色着色層５Ｂの直径Ｗ1以上、最下層に位置する着色層である赤色着色層５Ｒの直径Ｗ3以下であれば、特に限定されるものではなく、所望とする柱状積層部５の高さや柱状凸部８の硬度等に応じて適宜設定すればよい。
【００３３】
なお、第１の実施形態において、着色層の上底部の直径とは、各着色層５Ｂ，５Ｇ，５Ｒの頂点Ｐ1〜Ｐ3から柱状積層部５の最下層に位置する着色層（第１の実施形態においては赤色着色層５Ｒ）と同一色の着色部（第１の実施形態においては赤色着色部４Ｒ）の中心部における表面までの、透明基板２に対する垂直方向における長さを１００％とした場合、当該着色層５Ｂ，５Ｇ，５Ｒの頂点Ｐ1〜Ｐ3から透明基板２に対して垂直方向（柱状積層部５の軸方向）に５％の長さの点Ｑ1〜Ｑ3を含む、透明基板２と略平行な平面Ｓ１〜Ｓ３における各着色層５Ｂ，５Ｇ，５Ｒの直径を意味する（図３（Ａ）〜（Ｃ）参照）。この着色層の上底部の直径は、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００３４】
透明保護層６は、遮光部３、各着色部４及び柱状積層部５を被覆するようにして設けられている。透明保護層６が設けられていることにより、各着色部４及び柱状積層部５（赤色着色層５Ｒ、緑色着色層５Ｇ及び青色着色層５Ｂ）等からの不純物イオン成分の溶出や脱ガス等を防止することができる。
【００３５】
透明保護層６を形成するために用いられる透明保護層形成用組成物としては、例えば、硬化温度が８０〜１６０℃、好ましくは１００〜１４０℃であって、粘性（２５℃）が２〜１０Ｐａ・ｓ、好ましくは２〜５Ｐａ・ｓであるものが挙げられる。このような透明保護層形成用組成物を用いることで、所定条件での荷重前後による柱状凸部８の頂部の変位量Ｄ1を０．４５μｍ以上にすることができる。具体的には、１０時間半減期温度が６０〜１０５℃の重合開始剤を含有する透明保護層形成用組成物等を用いることができる。なお、第１の実施形態において「硬化温度」とは、透明保護層形成用組成物を３０℃で５分間保持した後１０℃／分の昇温速度で２３０℃まで加熱したときに測定されるＤＳＣ（Differential scanning calorimetry（示差走査熱量測定））曲線における、発熱量のピークトップ時点での温度を意味するものとする。
【００３６】
透明保護層６の膜厚は、柱状積層部５の上部における透明保護層６の厚みＴOCが、好ましくは０．３５μｍ以上、より好ましくは０．３５〜５μｍ、特に好ましくは０．３５〜１μｍとなるように設定すればよい。具体的には、各着色部４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの中心部における透明保護層６の膜厚を、好ましくは１〜１０μｍ、より好ましくは１．２〜５μｍに設定することで、柱状積層部５の上部における透明保護層６の厚みＴOCを上記範囲にすることができる。一般に、カラーフィルタを用いた液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等により、柱状積層部５を被覆する透明保護層６及び配向膜７が欠けて剥がれ落ちてしまうと、それらとともに柱状積層部５を構成する着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂも脱落し、当該着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを含む破片が輝点不良の原因となってしまう。輝点不良が生じないように、透明保護層６の硬度を増大させると、柱状積層部５、透明保護層６及び配向膜７から構成される柱状凸部８（スペーサ）の硬度が増大してしまい、振動や衝撃等に起因する表示ムラが発生してしまうため、透明保護層６の硬度を増大させることはできない。そこで、表示ムラの問題及び輝点不良の問題をともに解決すべく、本発明者らが鋭意研究した結果、柱状積層部５の上部における透明保護層６の厚みが、振動や衝撃等により透明保護層６が欠けてしまうか否かのメルクマールであることが判明した。すなわち、柱状積層部５の上部における透明保護層６の厚みＴOCが０．３５μｍ未満であると、振動や衝撃等により透明保護層６及び配向膜７が欠けて剥がれ落ちてしまうことが判明した。そこで、第１の実施形態においては、柱状積層部５の上部における透明保護層６の厚みを０．３５μｍ以上とすることで、透明保護層６及び配向膜７が欠けて剥がれ落ちるのを抑制し、振動や衝撃等に起因する輝点不良の発生をも抑制することができる。なお、仮に配向膜７のみが着色部４上に剥がれ落ちたとしても、配向膜７の厚みが０．１５μｍ程度と薄いため、輝点不良を生じさせるおそれはない。
【００３７】
なお、第１の実施形態において、柱状積層部５の上部における透明保護層６の厚みＴOCとは、柱状積層部５の最上層に位置する着色層（第１の実施形態においては青色着色層５Ｂ）の最も高い位置Ｐ1上における、透明基板２の表面に垂直方向の厚みを意味する。後述するように、フォトリソグラフィーにより各着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを積層して柱状積層部５を形成する場合、各着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを構成する材料の流れ込み現象により、通常、柱状積層部５の軸芯部が最も高くなるため、当該厚みＴOCとは、柱状積層部５の最上層に位置する青色着色層５Ｂの軸芯部における、透明基板２の表面に対して垂直方向の透明保護層６の厚み（点Ｐ1Ｐ4間の長さ）を意味するものとする（図３（Ｄ）参照）。
【００３８】
図４に示すように、上記柱状積層部５、並びにその周囲を被覆する透明保護層６及び配向膜７により構成される柱状凸部８の上底部の直径Ｗ4（柱状凸部８の最上位点Ｐ4から柱状積層部５の最下層に位置する着色層（第１の実施形態においては赤色着色層５Ｒ）と同一色の着色部（第１の実施形態においては赤色着色部４Ｒ）の中心部上の配向膜８表面までの、透明基板２に対する垂直方向における長さを１００％とした場合、柱状凸部８の最上位点Ｐ4から透明基板２に対して垂直方向（柱状積層部５の軸方向）に５％の長さの点Ｑ4を含む、透明基板２と略平行の平面Ｓ4における柱状凸部８の直径）は、３０μｍ以下であるのが好ましく、５〜２８μｍであるのがより好ましく、５〜２５μｍであるのが特に好ましい。当該直径Ｗ4が３０μｍを超えると、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまうおそれがある。なお、図４においては、説明の都合上、配向膜７の図示を省略している。
【００３９】
上述した第１の実施形態に係るカラーフィルタ１の製造方法を、以下に説明する。図５は、第１の実施形態に係るカラーフィルタ１の製造方法を示す工程フロー図である。
まず、透明基板２を用意し、当該透明基板２上に、遮光部３を形成するための樹脂組成物を、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スリットコート法等の公知の塗布方法により塗布して塗布膜を形成し、当該塗布膜を乾燥した後、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、開口部を有する所定のパターン形状の遮光部３を形成する（図５（Ａ））。なお、遮光部３を金属クロム等により形成する場合、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の公知の手法を用いて薄膜を形成し、これをパターンエッチングすればよい。
【００４０】
次に、所望のパターン形状を有する遮光部３が設けられた透明基板２上に、遮光部３及び開口部を被覆するようにして、赤色着色部４Ｒ及び赤色着色層５Ｒを形成するための樹脂組成物を塗布し、塗布膜Ｌ1を形成する（図５（Ｂ））。当該樹脂組成物の塗布方法としては、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スリットコート法等の公知の塗布方法が挙げられる。
【００４１】
このようにして形成した塗布膜Ｌ1を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、透明基板２上の開口部に赤色着色部４Ｒを、遮光部３の所望位置に柱状積層部５の最下層を構成する赤色着色層５Ｒを形成する（図５（Ｃ））。このとき、形成しようとする柱状積層部５の高さ等を考慮して、柱状積層部５の最上層に位置する青色着色層５Ｂの上底部の直径Ｗ1と赤色着色層５Ｒの上底部の直径Ｗ3との比が所定の範囲になるように、かつ赤色着色層５Ｒの上底部の直径Ｗ3が所定の範囲となるように赤色着色層５Ｒを形成する。
【００４２】
続いて、遮光部３、赤色着色部４Ｒ及び赤色着色層５Ｒが形成された透明基板２上に、それら及び開口部を被覆するようにして、緑色着色部４Ｇ及び緑色着色層５Ｇを形成するための樹脂組成物を塗布し、塗布膜Ｌ2を形成する（図５（Ｄ））。当該樹脂組成物の塗布方法としては、上述の塗布方法が挙げられる。このようにして形成した塗布膜Ｌ2を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、透明基板２上の赤色着色部４Ｒに隣接する開口部に緑色着色部４Ｇを、遮光部３上の赤色着色層５Ｒ上に緑色着色層５Ｇを形成する（図５（Ｅ））。
【００４３】
さらに、遮光部３、赤色着色部４Ｒ、緑色着色部４Ｇ、赤色着色層５Ｒ及び緑色着色層５Ｇが形成された透明基板２上に、それら及び開口部を被覆するようにして、青色着色部４Ｂ及び青色着色層５Ｂを形成するための樹脂組成物を塗布し、塗布膜Ｌ3を形成する（図５（Ｆ））。当該樹脂組成物の塗布方法としては、上述の塗布方法が挙げられる。このようにして形成した塗布膜Ｌ3を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、透明基板２上の残りの開口部に青色着色部４Ｂを、遮光部３上の緑色着色層５Ｇ上に青色着色層５Ｂを形成する（図５（Ｇ））。このとき、青色着色層５Ｂの上底部の直径Ｗ1が所定の範囲となるように、かつ当該直径Ｗ1と赤色着色層５Ｒの上底部の直径Ｗ3との比が所定の範囲となるように青色着色層５Ｂを形成する。これにより、遮光部３上に３層構造からなる柱状積層部５が形成される。
【００４４】
そして、遮光部３、着色部４及び柱状積層部５を被覆するようにして透明樹脂を所定の膜厚で塗布し、透明樹脂からなる透明保護層６を形成する（図５（Ｈ））。このとき、柱状積層部５を被覆する透明保護層６の、柱状積層部５の上部における厚みＴOCが０．３５μｍ以上となるように、透明保護層６を形成する。例えば、透明保護層形成用組成物として、硬化温度が８０〜１６０℃、粘度（２５℃）が２〜１０Ｐａ・ｓのものを使用し、各着色部４の中心部における透明保護層６の膜厚が１〜１０μｍとなるように透明保護層形成用組成物を塗布し、１００〜２３０℃／ｍｉｎで１５〜６０分間硬化反応させることで、透明保護層６の厚みＴOCを０．３５μｍ以上とすることができる。
【００４５】
最後に、透明保護層６上にポリイミド等からなる配向膜７を形成し、所望によりラビング処理を施す（図５（Ｉ））。
【００４６】
上述のようにして得られたカラーフィルタ１は、柱状凸部８の頂部に超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製）を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板２に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状凸部８の頂部の位置の、透明基板２に対して垂直方向における変位量Ｄ1が０．４５μｍ以上となる。したがって、後述する実施例において明らかなように、輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラを抑制することができる。しかも、柱状積層部５の周囲を被覆する透明保護層６の、柱状積層部５の上部における厚みＴOCが０．３５μｍ以上であることで、振動や衝撃等により当該透明保護層６及び配向膜７が欠けて剥がれ落ちるのを抑制することができるため、着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを含む破片による輝点不良の発生をも抑制することができる。
【００４７】
以上説明した第１の実施形態において、着色部４は、赤色着色部４Ｒ、緑色着色部４Ｇ、及び青色着色部４Ｂの３色により構成されているが、少なくとも２色の着色部を含む限り特に制限されるものではなく、赤色着色部４Ｒと、緑色着色部４Ｇ又は青色着色部４Ｂとの２色により構成されていてもよい。また、上記３色の着色部４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに加えて、イエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の着色部のうちの１色以上が含まれていてもよいし、上記３色の着色部４Ｒ，４Ｇ，４Ｂのうちのいずれか１色以上に変えてイエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の着色部のうちの１色以上が含まれていてもよい。
【００４８】
また、第１の実施形態においては、柱状積層部５が下側（遮光部３側）から順に赤色着色層５Ｒ、緑色着色層５Ｇ及び青色着色層５Ｂの３層構造となっているが、柱状積層部５として所望の高さを得られるのであれば、２層構造であってもよいし、４層以上の積層構造であってもよい。柱状積層部５を４層以上の積層構造とする場合、例えば、赤色着色層５Ｒ、緑色着色層５Ｇ及び青色着色層５Ｂと、イエロー、マゼンタ、シアン等の色の着色層とを含むものとして構成することができる。また、それらの積層順も特に限定されるものではない。
【００４９】
着色部４を４色により構成し、柱状積層部５を４層以上の積層構造とする場合、例えば、図６に示すように、青色着色部４Ｂに隣接してイエロー着色部４Ｙを設け、柱状積層部５の青色着色層５Ｂ上にイエロー着色層５Ｙを設ければよい。この場合において、イエロー着色層５Ｙの上底部の直径（イエロー着色層５Ｙの頂点から赤色着色部４Ｒの中心部における表面までの、透明基板２に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、当該イエロー着色層５Ｙの頂点から透明基板２に対して垂直方向（柱状積層部５の軸方向）に５％の長さの点を含む、透明基板２と略平行な平面におけるイエロー着色層５Ｙの直径）を好ましくは５〜４０μｍ、より好ましくは５〜３５μｍ、特に好ましくは５〜３０μｍとし、かつイエロー着色層５Ｙの上底部の直径と赤色着色層５Ｒの上底部の直径Ｗ3との比を好ましくは１：１．５〜４０、より好ましくは１：２〜２０、特に好ましくは１：２．５〜２０とすることができる。
【００５０】
第１の実施形態に係るカラーフィルタ１においては、透明基板２の裏面（着色部４等が形成されていない面）にＩＴＯ層が形成されていてもよい。ＩＴＯ層が形成されていることで、当該カラーフィルタ１を用いた液晶表示装置の製造工程において静電気が帯電するのを防止したり、かかる液晶表示装置（電極基板）の静電破壊を防止したりすることができる。
【００５１】
〔第２の実施形態〕
以下、第２の実施形態に係るカラーフィルタについて説明する。図７は、第２の実施形態に係るカラーフィルタを示す部分断面図であり、図８は、第２の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部に所定の荷重をかけた後の状態を示す部分断面図であり、図９は、第２の実施形態に係るカラーフィルタの非表示領域に設けられた柱状凸部を示す部分断面図であり、図１０は、第２の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部の上端部を示す斜視図である。
【００５２】
図７に示すように、第２の実施形態に係るカラーフィルタ１０は、透明基板１２と、透明基板１２の一方の面上に、開口部を有する所定パターン状に形成されてなる遮光部１３と、開口部を被覆するようにして設けられた複数色の着色部１４（本実施形態においては、赤色着色部１４Ｒ、緑色着色部１４Ｇ、青色着色部１４Ｂの３色）と、遮光部１３上に設けられた柱状突起１５と、遮光部１３、着色部１４及び柱状突起１５を被覆する透明保護層１６と、透明保護層１６上に厚み０．１５μｍ程度に形成された、ポリイミド等からなる配向膜１７とを備える。なお、第２の実施形態に係るカラーフィルタ１０においては、柱状突起１５、並びにその周囲を被覆する透明保護層１６及び配向膜１７が、スペーサとしての機能を果たす柱状凸部１８となる。
【００５３】
かかるカラーフィルタ１０においては、図８に示すように、柱状凸部１８の頂部（柱状突起１５上の配向膜１７の上部）に超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製））を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板１２に対する垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状凸部１８の頂部の位置の、透明基板１２に対して垂直方向における変位量Ｄ10が０．４５μｍ以上であり、好ましくは０．４５〜２．０μｍであり、特に好ましくは０．４５〜０．８μｍである。当該柱状凸部１８の頂部の変位量Ｄ10が０．４５μｍ未満であると、輸送時等の振動や衝撃等に起因する表示ムラが発生してしまう。
【００５４】
透明基板１２としては、例えば、無アルカリガラス、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を有しない透明なリジット材；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を用いることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。かかる透明基板１２の厚みは、例えば、２００〜１５００μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００５５】
遮光部１３は、カラーフィルタ１０の非表示領域１９ａに２色の着色部が積層された積層構造として構成される。第２の実施形態においては、図７に示すように、透明基板１２上に設けられた赤色着色部１４Ｒ及び緑色着色部１４Ｇのうち、カラーフィルタ１０の非表示領域１９ａに積層された赤色着色部１４Ｒh及び緑色着色部１４Ｇhの積層構造が遮光部１３としての機能を果たすことになる。
【００５６】
着色部１４は、カラーフィルタ１０の表示領域１９ｂとしての開口部のそれぞれを被覆するようにして設けられる。かかる着色部１４は、所望の着色材（顔料、染料等）を含む、公知のネガ型又はポジ型感光性樹脂材料等により構成される。また、着色部１４の厚みは特に限定されるものではないが、後述するように、表示領域１９ｂに赤色着色部１４Ｒd及び緑色着色部１４Ｇdを形成すると同時に非表示領域１９ａに赤色着色部１４Ｒh及び緑色着色部１４Ｇhの積層構造を形成し、表示領域１９ｂに青色着色部１４Ｂを形成すると同時に上記積層構造（赤色着色部１４Ｒhと緑色着色部１４Ｇhとの積層構造）上に柱状突起１５を形成することから、第２の実施形態に係るカラーフィルタ１０を用いて製造される液晶表示装置における液晶層の厚さ等を考慮して着色部１４の厚みを適宜設定すればよい。
【００５７】
柱状突起１５は、赤色着色部１４Ｒh及び緑色着色部１４Ｇhの積層構造からなる遮光部１３上に青色着色層１５Ｂが柱状に形成されて構成される。かかる柱状突起１５の高さは、第２の実施形態に係るカラーフィルタ１０を用いて製造される液晶表示装置における液晶層の厚み、非表示領域１９ａに積層されている赤色着色部１４Ｒh及び緑色着色部１４Ｇhの厚み、並びに後述する透明保護層１６の厚み等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、２〜１５μｍとすることができる。
【００５８】
柱状突起１５の形状は、略円柱形状であってもよいし、略直方体形状、略立方体形状等の略方体形状であってもよい。なお、第２の実施形態においては、柱状突起１５の形状が円柱形状であるものを例に挙げて説明する。
【００５９】
図９に示すように、柱状突起１５を構成する青色着色層１５Ｂの上底部の直径Ｗ11は、５〜４０μｍであるのが好ましく、５〜３５μｍであるのがより好ましく、５〜３０μｍであるのが特に好ましい。当該直径Ｗ11が４０μｍを超えると、柱状突起１５の硬度が増大し、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制するのが困難となるおそれがあり、５μｍ未満であると、柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）を構成する材料の流れ込み現象により、青色着色層１５Ｂの積層量が少なくなってしまい、所望とする高さの柱状突起１５が得られなくなるおそれがある。
【００６０】
なお、第２の実施形態において、着色層の上底部の直径とは、着色層１５Ｂの頂点Ｐ11から透明基板１２上の非表示領域に設けられた着色部（第２の実施形態においては赤色着色部１４Ｒh）と同一色の着色部（第２の実施形態においては赤色着色部１４Ｒd）の中心部における表面までの、透明基板１２に対して垂直方向における長さを１００％とした場合、当該着色層１５Ｂの頂点Ｐ１１から透明基板１２に対して垂直方向（柱状突起１５の軸方向）に５％の長さの点Ｑ11を含む、透明基板１２と略平行な平面Ｓ11における着色層１５Ｂの直径を意味する（図９（Ａ）参照）。この着色層の上底部の直径は、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００６１】
透明保護層１６は、遮光部１３、各着色部１４及び柱状突起１５を被覆するようにして設けられている。透明保護層１６が設けられていることにより、各着色部１４及び柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）等からの不純物イオン成分の溶出や脱ガス等を防止することができる。
【００６２】
透明保護層１６を形成するために用いられる透明保護層形成用組成物としては、例えば、硬化温度が８０〜１６０℃、好ましくは１００〜１４０℃であって、粘性（２５℃）が２〜１０Ｐａ・ｓ、好ましくは２〜５Ｐａ・ｓであるものが挙げられる。このような透明保護層形成用組成物を用いることで、所定条件での荷重前後による柱状凸部１８の頂部の変位量Ｄ10を０．４５μｍ以上にすることができる。具体的には、１０時間半減期温度が６０〜１０５℃の重合開始剤を含有する透明保護層形成用組成物等を用いることができる。なお、第２の実施形態において「硬化温度」とは、透明保護層形成用組成物を３０℃で５分間保持した後１０℃／分の昇温速度で２３０℃まで加熱したときに測定されるＤＳＣ（Differential scanning calorimetry（示差走査熱量測定））曲線における、発熱量のピークトップ時点での温度のことを意味するものとする。
【００６３】
透明保護層１６の膜厚は、柱状突起１５の上部における透明保護層１６の厚みＴOCが、好ましくは０．３５μｍ以上、より好ましくは０．３５〜５μｍ、特に好ましくは０．３５〜１μｍとなるように設定すればよい。具体的には、各着色部１４Ｒd，１４Ｇd，１４Ｂの中心部における透明保護層１６の膜厚を、好ましくは１〜１０μｍ、より好ましくは１．２〜５μｍに設定することで、柱状突起１５の上部における透明保護層１６の厚みＴOCを上記範囲にすることができる。一般に、カラーフィルタを用いた液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等により、柱状突起１５を被覆する透明保護層１６及び配向膜１７が欠けて剥がれ落ちてしまい、それらとともに柱状突起１５を構成する着色層（青色着色層１５Ｂ）が脱落し、当該着色層を含む破片が輝点不良の原因となってしまう。輝点不良が生じないように、透明保護層１６の硬度を増大させると、柱状突起１５、並びに透明保護層１６及び配向膜１７から構成される柱状凸部１８の硬度が増大してしまい、振動や衝撃等に起因する表示ムラが発生してしまうため、透明保護層１６の硬度を増大させることはできない。そこで、表示ムラの問題及び輝点不良の問題をともに解決すべく、本発明者らが鋭意研究した結果、柱状突起１５の上部における透明保護層１６の厚みが、振動や衝撃等により透明保護層１６及び配向膜１７が欠けてしまうか否かのメルクマールであることが判明した。すなわち、柱状突起１５の上部における透明保護層１６の厚みＴOCが０．３５μｍ未満であると、振動や衝撃等により透明保護層１６及び配向膜１７が欠けてしまうことが判明した。そこで、第２の実施形態においては、柱状突起１５の上部における透明保護層１６の厚みを０．３５μｍ以上とすることで、透明保護層１６及び配向膜１７が欠けて剥がれ落ちるのを抑制し、振動や衝撃等に起因する表示ムラ及び輝点不良の発生を抑制することができる。なお、仮に配向膜１７のみが着色部１４上に剥がれ落ちたとしても、配向膜１７の厚みが０．１５μｍ程度と薄いため、輝点不良を生じさせるおそれはない。
【００６４】
なお、第２の実施形態において、柱状突起１５の上部における透明保護層１６の厚みＴOCとは、柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）の最も高い位置Ｐ11上における、透明基板１２の表面に対して垂直方向の厚みを意味する。後述するように、フォトリソグラフィーにより透明基板１２の非表示領域１９ａに赤色着色部１４Ｂh及び緑色着色部１４Ｇhを積層して遮光部１３を形成し、その遮光部１３上に柱状突起１５を形成する場合、柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）を構成する材料の流れ込み現象により、通常、柱状突起１５の軸芯部が最も高くなる。そのため、透明保護層１６の厚みＴOCとは、柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）の軸芯部における、透明基板１２の表面に対して垂直方向の透明保護層１６の厚み（点Ｐ11Ｐ14間の距離）を意味するものとする（図９（Ｂ）参照）。
【００６５】
図１０に示すように、上記柱状突起１５及びその周囲を被覆する透明保護層１６により構成される柱状凸部１８の上底部の直径Ｗ14（柱状凸部１８の最上位点Ｐ14から透明基板１２上の非表示領域に設けられた着色部（第２の実施形態においては赤色着色部１４Ｒh）と同一色の着色部（第２の実施形態においては赤色着色部１４Ｒd）の中心部上の配向膜１８表面までの、透明基板１２に対する垂直方向における長さを１００％とした場合、柱状凸部１８の最上位点Ｐ14から透明基板１２に対して垂直方向（柱状突起１５の軸方向）に５％の長さの点Ｑ14を含む、透明基板１２と略平行の平面Ｓ14における柱状凸部１８の直径）は、３０μｍ以下であるのが好ましく、５〜２８μｍであるのがより好ましく、５〜２５μｍであるのが特に好ましい。当該直径Ｗ14が３０μｍを超えると、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまうおそれがある。
【００６６】
上述した第２の実施形態に係るカラーフィルタ１０の製造方法を、以下に説明する。図１１は、第２の実施形態に係るカラーフィルタ１０の製造方法を示す工程フロー図である。
【００６７】
まず、透明基板１２を用意し、当該透明基板１２上の非表示領域１９ａ及び表示領域１９ｂを被覆するようにして、赤色着色部１４Ｒd，１４Ｒhを形成するための樹脂組成物を塗布し、塗布膜Ｌ11を形成する（図１１（Ａ））。当該樹脂組成物の塗布方法としては、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スリットコート法等の公知の塗布方法が挙げられる。
【００６８】
このようにして形成した塗布膜Ｌ11を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、透明基板１２上の非表示領域１９ａ及び表示領域１９ｂの所定の位置に赤色着色部１４Ｒd，１４Ｒhを形成する（図１１（Ｂ））。
【００６９】
続いて、赤色着色部１４Ｒd，１４Ｒhが形成された透明基板１２上に、赤色着色部１４Ｒd，１４Ｒh及び表示領域１９ｂを被覆するようにして、緑色着色部１４Ｇd，１４Ｇhを形成するための樹脂組成物を塗布し、塗布膜Ｌ12を形成する（図１１（Ｃ））。当該樹脂組成物の塗布方法としては、上述の塗布方法が挙げられる。このようにして形成した塗布膜Ｌ12を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、表示領域１９ｂ（開口部）のうちの赤色着色部１４Ｒdに隣接する所定の位置に緑色着色部１４Ｇdを形成するとともに、非表示領域１９ａ上の赤色着色部１４Ｒh上にも緑色着色部１４Ｇhを形成する（図１１（Ｄ））。このようにして、非表示領域１９ａ上に赤色着色部１４Ｒh及び緑色着色部１４Ｇhの積層構造が形成され、当該積層構造が遮光部１３としての機能を果たすことになる。
【００７０】
さらに、赤色着色部１４Ｒd，１４Ｒh及び緑色着色部１４Ｇd，１４Ｇhが形成された透明基板１２上に、それら及び表示領域１９ｂを被覆するようにして、青色着色部１４Ｂ及び柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）を形成するための樹脂組成物を塗布し、塗布膜Ｌ13を形成する（図１１（Ｅ））。当該樹脂組成物の塗布方法としては、上述の塗布方法が挙げられる。このようにして形成した塗布膜Ｌ13を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、表示領域１９ｂのうちの残りの開口部に青色着色部１４Ｂを形成し、非表示領域１９ａに形成された赤色着色部１４Ｒh及び緑色着色部１４Ｇhの積層構造からなる遮光部１３上に柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）を形成する（図１１（Ｆ））。このとき、柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）の上底部の直径Ｗ1が所定の範囲となるように柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）を形成する。
【００７１】
そして、赤色着色部１４Ｒd，１４Ｒh、緑色着色部１４Ｇd，１４Ｇh、青色着色部１４Ｂ及び柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）を被覆するようにして透明樹脂材料を所定の膜厚で塗布し、透明保護層１６を形成する（図１１（Ｇ））。このとき、柱状突起１５を被覆する透明保護層１６の、柱状突起１５の上部における厚みＴOCが０．３５μｍ以上となるように、透明保護層１６を形成する。例えば、透明保護層形成用組成物として、硬化温度が８０〜１６０℃、粘度（２５℃）が２〜１０Ｐａ・ｓのものを使用し、少なくとも各着色部１４（赤色着色部１４Ｒd、緑色着色部１４Ｇd、青色着色部１４Ｂ）のうちのいずれかの中心部における透明保護層１６の膜厚が１〜１０μｍとなるように透明保護層形成用組成物を塗布し、昇温速度１００〜２３０℃／ｍｉｎで１５〜６０分間加熱して硬化させることで、透明保護層１６の厚みＴOCを０．３５μｍ以上とすることができる。
【００７２】
最後に、透明保護層１６上にポリイミド等からなる配向膜１７を形成し、所望によりラビング処理を施す（図１１（Ｈ））。
【００７３】
上述のようにして得られたカラーフィルタ１０は、柱状凸部１８の頂部に超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製））を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板１２に対する垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状凸部１８の頂部の位置の、透明基板１２に対して垂直方向における変位量Ｄ10が０．４５μｍ以上となる。したがって、後述する実施例において明らかなように、輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラを抑制することができる。しかも、柱状突起１５の周囲を被覆する透明保護層１６の、柱状突起１５の上部における厚みＴOCが０．３５μｍ以上であることで、振動や衝撃等により当該透明保護層１６及び配向膜１７が欠けて剥がれ落ちるのを抑制することができるため、柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）を含む破片による輝点不良をも抑制することができる。
【００７４】
以上説明した第２の実施形態において、着色部１４は、赤色着色部１４Ｒd、緑色着色部１４Ｇd、及び青色着色部１４Ｂの３色により構成されているが、上記３色の着色部１４Ｒd，１４Ｇd，１４Ｂに加えて、イエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の着色部のうちの１色以上が含まれていてもよいし、上記３色の着色部１４Ｒd，１４Ｇd，１４Ｂのうちのいずれか１色以上に変えてイエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の着色部のうちの１色以上が含まれていてもよい。
【００７５】
また、第２の実施形態においては、柱状突起１５が青色着色層１５Ｂにより構成されているが、赤色着色層又は緑色着色層により構成されていてもよいし、２色以上の着色層の積層構造を有する柱状積層部として構成されていてもよい。柱状突起１５を２色以上の着色層の積層構造を有する柱状積層部として構成する場合、赤色着色層、緑色着色層又は青色着色層１５Ｂと、イエロー、マゼンタ、シアン等の色の着色層とを含むものとして構成することができる。また、それらの積層順も特に限定されるものではない。
【００７６】
例えば、柱状突起１５を２色の着色層の積層構造を有する柱状積層部として構成する場合には、着色部１４を４色により構成すればよい。具体的には、図１２に示すように、青色着色部１４Ｂに隣接してイエロー着色部１４Ｙを設け、柱状突起１５を青色着色層１５Ｂ上にイエロー着色層１５Ｙを積層した積層構造を有する柱状積層部として構成すればよい。この場合において、イエロー着色層１５Ｙの上底部の直径（イエロー着色層１５Ｙの頂点から赤色着色部１４Ｒdの中心部における表面までの、透明基板１２に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、当該イエロー着色層１５Ｙの頂点から透明基板１２に対して垂直方向（柱状積層部の軸方向）に５％の長さの点を含む、透明基板１２と略平行な平面におけるイエロー着色層１５Ｙの直径）を好ましくは５〜４０μｍ、より好ましくは５〜３５μｍ、特に好ましくは５〜３０μｍとすることができ、柱状積層部の最上層に位置するイエロー着色層１５Ｙの上底部の直径と最下層に位置する青色着色層１５Ｂの上底部の直径Ｗ11との比が、好ましくは１：１．５〜２０、より好ましくは１：２〜２０、特に好ましくは１：５〜２０となるように、各着色層１５Ｂ，１５Ｙを積層することができる。これにより、柱状積層部の高さ（着色部１４上面から最上層に位置するイエロー着色層１５Ｙの頂部までの高さ）を２〜１５μｍとし、かつ柱状凸部１８の上底部の直径Ｗ14を３０μｍ以下にすることができる（図１０参照）。その結果として、柱状凸部１８を所望とする高さで形成してもなお、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制することができる。
【００７７】
第２の実施形態に係るカラーフィルタ１０においては、透明基板１２の裏面（着色部１４等が形成されていない面）にＩＴＯ層が形成されていてもよい。ＩＴＯ層が形成されていることで、当該カラーフィルタ１０を用いた液晶表示装置の製造工程において静電気が帯電するのを防止したり、かかる液晶表示装置（電極基板）の静電破壊を防止したりすることができる。
【００７８】
〔液晶表示装置〕
上述した第１及び第２の実施形態に係るカラーフィルタ１，１０は、横電界駆動（In Plane Switching，ＩＰＳ）方式液晶表示装置用カラーフィルタとして好適に用いることができる。以下、第１及び第２の実施形態に係るカラーフィルタ１，１０を用いたＩＰＳ方式液晶表示装置について説明する。図１３は、第１の実施形態に係るカラーフィルタ１を用いたＩＰＳ方式液晶表示装置を示す部分断面図であり、図１４は、第２の実施形態に係るカラーフィルタ１０を用いたＩＰＳ方式液晶表示装置を示す部分断面図である。
【００７９】
図１３及び１４に示すように、ＩＰＳ方式液晶表示装置２０，３０は、第１又は第２の実施形態に係るカラーフィルタ１，１０と、当該カラーフィルタ１，１０と対向配置させてなる電極基板２１，３１と、カラーフィルタ１，１０と電極基板２１，３１との間隙に液晶材料が封入されてなる液晶層２２，３２とを備え、カラーフィルタ１，１０と電極基板２１，３１とはシール材（図示せず）により封止されている。
【００８０】
電極基板２１，３１は、透明基板２１ａ，３１ａと、透明基板２１ａ，３１ａ上に設けられたＴＦＴ２１ｂ，３１ｂと、ＴＦＴ２１ｂ，３１ｂのドレイン電極に接続される画素電極２１ｃ，３１ｃと、共通電極２１ｄ，３１ｄとを有する。電極基板２１，３１におけるＴＦＴ２１ｂ，３１ｂは、電極基板２１，３１をカラーフィルタ１，１０と対向配置させた際にカラーフィルタ１，１０の遮光部３，１３が設けられている領域に位置するように、かつカラーフィルタ１，１０の柱状凸部８，１８とＴＦＴ２１ｂ，３１ｂの上部とが当接するように、透明基板２１ａ，３１ａ上に設けられている。なお、電極基板２１，３１上には、配向膜が設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。
【００８１】
画素電極２１ｃ，３１ｃ及び共通電極２１ｄ，３１ｄは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等やその合金等を用いて、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の一般的な成膜方法により薄膜を形成し、その後パターニングを行うことにより形成されてなるものである。
【００８２】
なお、カラーフィルタ１，１０の裏面（着色部４，１４等が設けられていない面）及び電極基板２１，３１の裏面（ＴＦＴ２１ａ，３１ａ等が設けられていない面）には、ポリビニルアルコールフィルムに２色性を有するヨウ素錯体等の異方性材料を吸着配向させたもの等の公知の偏光材料からなる偏光膜（図示せず）が設けられている。
【００８３】
上述したような構成を有するＩＰＳ方式液晶表示装置２０，３０は、カラーフィルタ１，１０の柱状凸部８，１８の頂部に超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，株式会社フィッシャー・インストルメンツ社製））を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板２，１２に対する垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状凸部８，１８の頂部の位置の、透明基板２，１２に対して垂直方向における変位量Ｄ1，Ｄ10が０．４５μｍ以上となるカラーフィルタ１，１０を用いてなるものであるため、輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制することができる。また、当該柱状凸部８，１８の上部における透明保護層６，１６の厚みＴOCが０．３５μｍ以上であるため、振動や衝撃等に起因する輝点不良の発生をも抑制することができる。
【００８４】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【実施例】
【００８５】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例等に何ら限定されるものではない。
【００８６】
［カラーフィルタの製造例］
（赤色着色部用感光性塗料の調製）
重合槽中に、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ；６３質量部）、アクリル酸（ＡＡ；１２質量部）、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ；６質量部）、及びジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ；８８質量部）を仕込み、攪拌・溶解させた後、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（７質量部）を添加し、均一に溶解させた。得られた溶液に、さらにメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ；７質量部）、トリエチルアミン（０．４質量部）、及びハイドロキノン（０．２１質量部）を添加し、１００℃で５時間攪拌して共重合樹脂溶液（固形分５０％）を調製した。
【００８７】
得られた共重合樹脂溶液（１６質量部）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社製，ＳＲ３９９；２４質量部）、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製，エピコート１８０Ｓ７０；４質量部）、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モノフォリノプロパン−１−オン（４質量部）、及びジエチレングリコールジメチルエーテル（５２質量部）を室温で攪拌・混合して硬化性樹脂組成物を調製した。
【００８８】
得られた硬化性樹脂組成物（５質量部）、Ｃ．Ｉピグメントレッド１７７（大日精化工業社製，Chromofine Red 6605；１０質量部）、ポリスルホン酸型高分子分散剤（３質量部）、及び酢酸−３−メトキシブチル（８２質量部）を常法により混合し、赤色着色部形成用感光性塗料を調製した。
【００８９】
（緑色着色部形成用感光性塗料の調製）
上記赤色着色部形成用感光性塗料の調製において、Ｃ．Ｉピグメントレッド１７７に代えてＣ．Ｉピグメントグリーン３６（ＢＡＳＦ社製，Heliogen Green D9360；１０質量部）を用いた以外は上記と同様にして緑色着色部形成用感光性塗料を調製した。
【００９０】
（青色着色部形成用感光性塗料の調製）
上記赤色着色部形成用感光性塗料の調製において、Ｃ．Ｉピグメントレッド１７７に代えてＣ．Ｉピグメントブルー１５：６（ＤＩＣ社製，Fastogen Blue EP-7；１０質量部）を用いた以外は上記と同様にして青色着色部形成用感光性塗料を調製した。
【００９１】
（遮光部用感光性塗料の調製）
黒色顔料（２３質量部）、高分子分散剤（ビックケミー・ジャパン社製，Disperbyk111；２質量部）、及びジエチレングリコールメチルエーテル（７５質量部）を常法により混合し、サンドミルにて十分に分散して黒色顔料分散液を調製した。得られた黒色顔料分散液（６１質量部）、上記硬化性樹脂組成物（２０質量部）、及びジエチレングリコールジメチルエーテル（３０質量部）を常法により混合して遮光部用感光性塗料を調製した。
【００９２】
（透明保護層形成用組成物の調製）
まず、透明保護層形成用組成物の調製に用いるバインダー樹脂を、以下のようにして調製した。５００ｍＬの四口フラスコ中に、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂２３１ｇ（エポキシ当量２３１）、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド４５０ｍｇ、２，６−ジ−イソブチルフェノール１００ｍｇ、及びアクリル酸７２．０ｇを仕込んで混合し、空気を吹き込みながら（２５ｍＬ／分）９０〜１００℃で加熱して溶解させた。続いて、溶液が白濁したままの状態で徐々に昇温させ、１２０℃に加熱して完全に溶解させた。溶液は次第に透明粘稠になり、そのまま攪拌を継続した。この溶液の酸価を測定し、酸価が２．０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満になるまで加熱攪拌を続けた。この酸価が目標に達するまで８時間を要した（酸価０．８）。その後、室温まで冷却し、無色透明な固体を得た。次に、上記で得られたビスフェノールフルオレン型エポキシアクリレート樹脂３０３ｇにセロソルブアセテート２ｋｇを加えて溶液とした後、１，２，３，６−テトラヒドロ無水フタル酸３８ｇ、ベンゾフェノンテトラカルボン二酸無水物８０．５ｇ、及び臭化テトラエチルアンモニウム１ｇを添加して混合し、徐々に昇温させて１１０〜１１５℃で２時間反応させ、化合物Ａ（ｍ／ｎ＝５０／５０）を得た。この酸無水物の反応はＩＲスペクトルの１７８０ｃｍ-1ピークの消失により確認した。また、得られた化合物Ａのインヘレント粘度は０．３ｄＬ／ｇであった（ηｉｎｈ＝０．３）。得られた化合物Ａをバインダー樹脂Ａとした。そして、バインダー樹脂Ａ（２０質量部）、ナイパーＢＷ（重合開始剤，主成分：ジベンゾイルパーオキサイド，日本油脂社製）（０．７質量部）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（７９．３質量部）を常法により混合して、透明保護層形成用組成物（硬化温度：１２８℃，粘度：２．５Ｐａ・ｓ（２５℃））を調製した。
【００９３】
〔試料１〕
透明基板として厚み１．１ｍｍのガラス基板（旭硝子社製，ＡＮ材，１００ｍｍ×１００ｍｍ）を用意し、当該ガラス基板上に遮光部用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、１００℃で３０分間乾燥させ、膜厚２．２μｍの遮光部形成用層を形成した。この遮光部形成用層を、超高圧水銀ランプで所望の遮光部形状パターンに露光した後、０．０５質量％水酸化カリウム水溶液で現像し、当該ガラス基板を１８０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより加熱して、遮光部（厚み：２μｍ）を形成した。
【００９４】
上述のようにして遮光部を形成したガラス基板上に、赤色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、７０℃のオーブン中で３分間乾燥して赤色着色部形成用層を形成した。この赤色着色部形成用層から１００μｍ離間した位置にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて赤色着色部の形成領域に相当する領域、及び柱状積層部の最下層を構成する赤色着色層の形成領域に相当する領域にのみ紫外線を１０秒間照射した。照射後、０．０５質量％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色着色部形成用層の未硬化部分のみを除去した。その後、ガラス基板を１８０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより加熱した。これにより、開口部の所定の位置に赤色着色部（厚み：２．８μｍ）を形成し、遮光部上の所定の位置に柱状積層部の最下層を構成する赤色着色層（厚み：２．５μｍ，上底部の直径：７０μｍ）を形成した。
【００９５】
続いて、赤色着色部及び赤色着色層を形成したガラス基板上に、緑色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、赤色着色部及び赤色着色層の形成工程と同様の工程により、開口部の所定の位置に緑色着色部（厚み：２．８μｍ）を形成し、遮光部上の赤色着色層上に緑色着色層（厚み：１．５μｍ，上底部の直径：６０μｍ）を形成した。
【００９６】
次に、赤色着色部、赤色着色層、緑色着色部及び緑色着色層を形成したガラス基板上に、青色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、赤色着色部及び赤色着色層の形成工程と同様の工程により、開口部の所定の位置に青色着色部（厚み：３μｍ）を形成し、遮光部上の緑色着色層上に青色着色層（厚み：１．２μｍ，上底部の直径：４０μｍ）を形成した。
【００９７】
最後に、各着色部及び各着色層を形成したガラス基板上に、透明保護層形成用組成物２ｍＬをスピンコート法により塗布し、昇温速度１５０℃／ｍｉｎで２５分間加熱して硬化させ、各着色層及び柱状積層部を被覆する透明保護層（着色部上の膜厚：１．５μｍ，柱状凸部の上部における厚みＴOC：０．４１μｍ，柱状凸部の上底部の直径：２９．５μｍ）を形成した。その後、ポリイミド樹脂塗料（ＪＳＲ社製，ＪＡＬＳ−２０４）を塗布、乾燥して配向膜（０．１５μｍ）を形成した。このようにしてカラーフィルタを作製した（試料１）。
【００９８】
〔試料２〕
透明保護層形成用組成物中の重合開始剤をパーヘキシルＺ（主成分：ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、日本油脂社製，０．７質量部）とし、透明保護層形成用組成物の硬化温度を１４７℃にした以外は、試料１と同様にしてカラーフィルタ（試料２）を作製した（柱状凸部の上底部の直径：２０．４μｍ，柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOC：０．３９μｍ）。
【００９９】
〔試料３〕
緑色着色層上に形成した青色着色層の上底部の直径を２０μｍとし、着色部上の透明保護層の膜厚が１．４６μｍとなるように透明保護層形成用組成物を塗布した以外は、試料１と同様にしてカラーフィルタ（試料３）を作製した（柱状凸部の上底部の直径：１０．９μｍ，柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOC：０．３５μｍ）。
【０１００】
〔試料４〕
透明保護層形成用組成物中の重合開始剤をパーブチルＮＨＰ（主成分：ｔ−ブチルパーオキシネオヘプタノエート）、日本油脂社製，０．７質量部））とし、透明保護層形成用組成物の硬化温度を１００℃とした以外は、試料１と同様にしてカラーフィルタ（試料４）を作製した（柱状凸部の上底部の直径：３４．７μｍ，柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOC：０．３９μｍ）。
【０１０１】
〔試料５〕
緑色着色層上に形成した青色着色層の上底部の直径を６０μｍとした以外は、試料１と同様にしてカラーフィルタ（試料５）を作製した（柱状凸部の上底部の直径：４０．２μｍ，柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOC：０．４０μｍ）。
【０１０２】
〔試料６〕
着色部上の透明保護層の膜厚が１．６μｍとなるように透明保護層形成用組成物を塗布した以外は、試料１と同様にしてカラーフィルタ（試料６）を作製した（柱状凸部の上底部の直径：２９．８μｍ，柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOC：０．４４μｍ）。
【０１０３】
〔試料７〕
着色部上の透明保護層の膜厚が１．６５μｍとなるように透明保護層形成用組成物を塗布した以外は、試料１と同様にしてカラーフィルタ（試料７）を作製した（柱状凸部の上底部の直径：２９．４μｍ，柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOC：０．４９μｍ）。
【０１０４】
〔試料８〕
着色部上の透明保護層の膜厚が１．１５μｍとなるように透明保護層形成用組成物を塗布した以外は、試料１と同様にしてカラーフィルタ（試料８）を作製した（柱状凸部の上底部の直径：２９．７μｍ，柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOC：０．３１μｍ）。
【０１０５】
〔試料９〕
透明保護層形成用組成物中の重合開始剤をパークミルＤ（主成分：ジクミルパーオキサイド，日本油脂社製，０．７質量部）とし、透明保護層形成用組成物の硬化温度を１６０℃とした以外は、試料１と同様にしてカラーフィルタ（試料９）を作製した（柱状凸部の上底部の直径：２９．９μｍ，柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOC：０．１８μｍ）。
【０１０６】
［液晶表示装置の製造例］
ガラス基板を常法により洗浄した後、ガラス基板上の所定の複数の箇所に駆動素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、各ＴＦＴのドレイン電極に接続する画素電極、及び共通電極を酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）により形成した。ＴＦＴ、画素電極及び共通電極が設けられた透明基板上にポリイミド樹脂塗料（ＪＳＲ社製，ＪＡＬＳ−２０４）を塗布、乾燥して配向層を形成し、ラビング処理を施した。そして、上述のようにして作製されたカラーフィルタ（試料１〜９）と電極基板とを対向配置させてシール材で封止し、それらの間隙に液晶を充填して液晶表示装置を作製した。
【０１０７】
〔試験例１〕荷重試験
上記のようにして得られたカラーフィルタ（試料１〜９）について、所定の荷重をかけたときにおける柱状凸部の頂部の変位量を測定した。具体的には、超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製）において１００μｍ角の平面圧子を用いて、カラーフィルタ（試料１〜９）の柱状凸部の頂部に９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、当該柱状凸部の頂部の位置の変位量（透明基板に対する垂直方向の変位量）を測定した。
結果を表１に示す。
【０１０８】
〔試験例２〕耐振動試験
上述のようにして得られたカラーフィルタ（試料１〜９）を用いて作製された液晶表示装置をＸＹＺ軸方向に５０Ｈｚ、１．５Ｇの加速度にて１２０分間振動させた後、バックライトを点灯させて白色表示にし、当該液晶表示装置の外観（表示ムラ及び輝点不良の有無）を目視で確認した。
結果を表１にあわせて示す。なお、表１において、表示ムラ及び輝点不良が確認されなかったものを「○」で、表示ムラ及び輝点不良が確認されたものを「×」で表す。
【０１０９】
【表１】
【０１１０】
表１に示すように、所定の荷重をかけたときの柱状凸部の頂部の変位量（Ｄ1，Ｄ10）が０．４５μｍ以上であれば、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制し得ることが確認された（試料１〜３，６〜９）。そして、柱状凸部の上底部の直径を３０μｍ以下にすることで、この変位量（Ｄ1，Ｄ10）を０．４５μｍ以上にすることができることが判明した。
【０１１１】
また、柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOCが０．３５μｍ以上であれば、振動等により輝点不良が生じるのを抑制し得ることが確認された（試料１〜７）。輝点不良が生じていた液晶表示装置（試料８，９）においては、当該厚みＴOCが０．３５μｍ未満であることで、振動等により透明保護層及び配向膜が欠けて剥がれ落ちてしまい、それとともに柱状積層部を構成する着色層も脱落し、当該着色層を含む破片が輝点不良の原因となっていることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
液晶表示装置に用いるカラーフィルタの製造と、液晶表示装置の製造において有用である。
【符号の説明】
【０１１３】
１，１０…カラーフィルタ
２，１２…透明基板
３，１３…遮光部
４，１４…着色部
４Ｒ，１４Ｒd，１４Ｒh…赤色着色部
４Ｇ，１４Ｇd，１４Ｇh…緑色着色部
４Ｂ，１４Ｂ…青色着色部
５…柱状積層部
１５…柱状突起
５Ｒ…赤色着色層
５Ｇ…緑色着色層
５Ｂ，１５Ｂ…青色着色層
６，１６…透明保護層
８，１８…柱状凸部
１９ａ…非表示領域
１９ｂ…表示領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶ディスプレイ等の液晶表示装置は、一般に駆動素子が形成された対向基板とカラーフィルタとを対向配置して周囲を封止し、その間隙に液晶材料を充填した構造を有する。このような液晶表示装置を構成するカラーフィルタは、一般に透明基板上に赤色、緑色、青色等の複数色の着色部を配設し、各着色部の周囲を取り囲むようにして遮光部が形成されてなる。
【０００３】
かかる液晶表示装置においては、一般に、液晶材料からなる液晶層を所定の厚みに維持するために、対向基板とカラーフィルタとのセルギャップを維持するスペーサが備えられる。このようなスペーサとしては、従来、プラスチックビーズ、ガラスビーズ等のビーズスペーサが用いられているが、かかるビーズスペーサは、対向基板とカラーフィルタとの間の所定位置への配設が非常に困難であり、液晶表示装置における画像表示領域にスペーサが配設されてしまうと、液晶表示装置による画像品質が低下するおそれがある。
【０００４】
そこで、従来、複数色の着色部を基板上にフォトリソグラフィーにより形成するのと同時に、遮光部上に当該着色部と同一材料からなる着色層の積層体を形成し、その積層体をスペーサとして用いるカラーフィルタを備える液晶表示装置が提案されている（特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３１８９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の液晶表示装置のように、赤色、緑色、及び青色の着色層を遮光部（ブラックマスク）上に積層してなる積層体をスペーサとして用いる場合、着色層からの不純物イオン成分の溶出や脱ガス等による液晶の汚染を防止する目的で、かかる積層体を透明樹脂等からなる保護層にて被覆することがある。この場合において、透明樹脂等が硬化するまでの間に積層体上の透明樹脂等が着色部の存在する領域に流れ込む現象が生じ、所定の厚みの液晶層を形成するためのセルギャップを維持するのが困難となってしまうため、透明樹脂等の流れ込み現象を考慮して積層体の突出高さを設定する必要がある。そして、所望とする突出高さの積層体を形成するためには、積層体を構成する着色層が硬化するまでの流れ込み現象を考慮して、積層体の最下層に位置する着色層の上底部のサイズを大きくし、各着色層を構成する材料の積層量を多くする必要がある。しかしながら、積層する着色層の上底部のサイズを大きくすると、得られる積層体が太くなって硬度が増大し、この結果、かかるカラーフィルタを用いた液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまうという問題がある。
【０００７】
一方で、積層体を透明樹脂等からなる保護層で被覆すると、液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等に起因して積層体周囲の保護層が欠けて剥がれ落ちてしまうことがある。保護層と保護層に被覆されてなる積層体を構成する着色層とは、相互に良好な密着性を有するため、保護層が剥がれ落ちる際に保護層とともに着色層の一部が脱落することがある。また、仮に保護層のみが剥がれ落ちたとしても、保護層が剥がれ落ちることにより形成されたピンホールを通じて、着色層の一部が脱落することがある。このようにして脱落した着色層を含む破片が赤色、緑色、青色等の着色部上に落ちると、輝点不良が生じてしまうという問題がある。この輝点不良の問題を解決するために保護層の剥がれ落ちを防止する目的で保護膜の硬度を増大させると、保護層で被覆された積層体からなるスペーサが、全体として高硬度となってしまい、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまうという問題がある。
【０００８】
すなわち、積層体を低硬度にするために最下層に位置する着色層の上底部サイズを小さくすると、積層体の高さが低くなり、スペーサとしての所望の機能（所定のセルギャップを維持する機能）を果たすことが困難となってしまい、積層体の高さを高くしようとすると、積層体の硬度が増大し、振動等に起因する表示ムラが生じてしまう。一方、積層体を被覆する保護膜の欠け・剥がれ落ちを防止すべく保護層の硬度を増大させると、積層体を含むスペーサ全体としての硬度が増大し、やはり振動等に起因する表示ムラが生じてしまう。このように、振動等に起因する表示ムラの問題と、保護層の剥がれ落ちを原因とする輝点不良の問題とをともに解決し得るカラーフィルタは、未だに提案されていない。
【０００９】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を防止することができるとともに、保護層の剥がれ落ちを原因とする輝点不良の発生を防止することのできるカラーフィルタ及びそれを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、透明基板と、前記透明基板の一方の面上に、開口部を有する所定パターン状に形成されてなる遮光部と、前記開口部に設けられた複数色の着色部と、前記遮光部上に、前記複数色のうちの２色以上の着色部を構成する各材料からなる着色層が柱状に積層されてなる柱状積層部と、少なくとも前記着色部及び前記柱状積層部を被覆する、透明樹脂からなる透明保護層と、前記透明保護層を被覆するようにして設けられてなる配向膜とを備え、前記柱状積層部、並びに当該柱状積層部の周囲を被覆する前記透明保護層及び前記配向膜により柱状凸部が構成され、前記柱状凸部の頂部に９秒間で２００ｍＮまで前記透明基板に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における前記頂部の位置の、前記透明基板に対して垂直方向における変位量が０．４５μｍ以上であることを特徴とするカラーフィルタを提供する（発明１）。
【００１１】
なお、本発明において「透明」とは、波長４００ｎｍの光線の透過率が９０％以上であることを意味し、好ましくは９３％以上、特に好ましくは９６％以上である。
【００１２】
上記発明（発明１）においては、前記柱状凸部の上底部のサイズが、３０μｍ以下であるのが好ましく（発明２）、前記柱状凸部の上底部のサイズが、５〜２５μｍであるのがより好ましい（発明３）。
【００１３】
なお、本発明において「柱状凸部の上底部のサイズ」とは、柱状凸部の最上位（頂部）から柱状積層部の最下層に位置する着色層と同一色の着色部の中心部上の配向膜表面までの、当該最上位（頂部）から透明基板に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、柱状凸部の最上位（頂部）から透明基板に対する垂直方向（柱状積層部の軸方向）に５％の長さの点を含む、透明基板と略平行の平面における柱状凸部の大きさを意味し、柱状凸部が略円柱形状である場合には当該平面における柱状凸部の最大径を、柱状凸部が略方体形状である場合には当該平面における柱状凸部の対角長さを意味するものとする。かかる柱状凸部の上底部のサイズは、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００１４】
上記発明（発明１〜３）においては、前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズが、５〜４０μｍであり、前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズと、前記柱状積層部の最下層に位置する着色層の上底部のサイズとの比が、１：１．５〜２０であるのが好ましい（発明４）。
【００１５】
なお、本発明において「着色層の上底部のサイズ」とは、当該着色層の最上位（頂部）から、柱状積層部の最下層に位置する着色層と同一色の着色部の中心部における表面までの、当該最上位（頂部）から透明基板に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、当該着色層の最上位（頂部）から透明基板に対して垂直方向（柱状積層部の軸方向）に５％の長さの点を含む、透明基板と略平行の平面における当該着色層の大きさを意味し、着色層が略円柱形状である場合には当該平面における着色層の最大径を、着色層が略方体形状である場合には当該平面における着色層の対角長さを意味するものとする。かかる着色層の上底部のサイズは、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００１６】
上記発明（発明１〜４）においては、前記柱状積層部の上部における前記透明保護層の厚さが、０．３５μｍ以上であるのが好ましい（発明５）。
【００１７】
また、本発明は、透明基板と、前記透明基板の一方の面上に設けられた、開口部を有する所定パターン状に形成されてなる遮光部と、前記開口部に設けられた複数色の着色部と、前記遮光部上に設けられた、前記複数色のうちの１色の着色部を構成する材料からなる柱状突起又は前記複数色のうちの２色以上の着色部を構成する各材料からなる着色層が柱状に積層されてなる柱状積層部と、少なくとも前記着色部、及び前記柱状突起又は前記柱状積層部を被覆する、透明樹脂からなる透明保護層と、前記透明保護層を被覆するようにして設けられてなる配向膜とを備え、前記遮光部は、前記複数色の着色部のうちの２色以上が積層されて構成され、前記柱状突起又は柱状積層部は、前記遮光部として積層されている着色部と異なる色により構成され、前記柱状突起並びに当該柱状突起の周囲を被覆する前記透明保護層及び前記配向膜、又は前記柱状積層部並びに当該柱状積層部の周囲を被覆する前記透明保護層及び前記配向膜により柱状凸部が構成され、前記柱状凸部の頂部に９秒間で２００ｍＮまで前記透明基板に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における前記頂部の位置の、前記透明基板に対して垂直方向における変位量が０．４５μｍ以上であることを特徴とするカラーフィルタを提供する（発明６）。
【００１８】
上記発明（発明６）においては、前記柱状凸部の上底部のサイズが、３０μｍ以下であるのが好ましく（発明７）、前記柱状凸部の上底部のサイズが、５〜２５μｍであるのがより好ましい（発明８）。上記発明（発明６〜８）においては、前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズが、５〜４０μｍであり、前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズと、前記柱状積層部の最下層に位置する着色層の上底部のサイズとの比が、１：１．５〜２０であるのが好ましい（発明９）。上記発明（発明６〜９）においては、前記柱状突起又は前記柱状積層部上に位置する前記透明保護層の厚さが、０．３５μｍ以上であるのが好ましい（発明１０）。
【００１９】
さらに、本発明は、上記発明（発明１〜１０）に係るカラーフィルタと、前記カラーフィルタと対向配置されてなる電極基板と、前記カラーフィルタと前記電極基板とにより形成される間隙に封入された液晶材料より構成される液晶層とを備えることを特徴とする液晶表示装置を提供する（発明１１）。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を防止することができるとともに、保護層の剥がれ落ちを原因とする輝点不良の発生を防止することのできるカラーフィルタ及びそれを用いた液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタを示す部分断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部に所定の荷重をかけた後の状態を示す部分断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部を示す部分断面図であり、（Ａ）は、当該柱状凸部を構成する柱状積層部の最上層に位置する青色着色層を、（Ｂ）は、当該柱状積層部の第２層である緑色着色層を、（Ｃ）は、当該柱状積層部の最下層に位置する赤色着色層を、（Ｄ）は、柱状凸部の上端部を示す部分断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部の上端部を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を示す工程フロー図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタの他の構成例を示す部分断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るカラーフィルタを示す部分断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部に所定の荷重をかけた後の状態を示す部分断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るカラーフィルタの非表示領域に設けられた柱状凸部を示す部分断面図であり、（Ａ）は、当該柱状凸部を構成する柱状突起の上端部を、（Ｂ）は、当該柱状凸部の上端部を示す部分断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部の上端部を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を示す工程フロー図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るカラーフィルタの他の構成例を示す部分断面図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタを用いた液晶表示装置を示す部分断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係るカラーフィルタを用いた液晶表示装置を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
〔カラーフィルタ〕
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係るカラーフィルタを示す部分断面図であり、図２は、第１の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部に所定の荷重をかけた後の状態を示す部分断面図であり、図３は、第１の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部を示す部分断面図であり、図４は、第１の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部の上端部を示す斜視図である。
【００２３】
図１に示すように、第１の実施形態に係るカラーフィルタ１は、透明基板２と、透明基板２の一方の面上に、開口部を有する所定パターン状に形成されてなる遮光部３と、開口部を被覆するようにして設けられた複数色の着色部４（本実施形態においては、赤色着色部４Ｒ、緑色着色部４Ｇ、及び青色着色部４Ｂの３色）と、遮光部３上に設けられた柱状積層部５と、遮光部３、着色部４及び柱状積層部５を被覆する透明保護層６と、透明保護層６上に厚み０．１５μｍ程度に形成されてなる、ポリイミド等からなる配向膜７とを備える。なお、第１の実施形態に係るカラーフィルタ１においては、柱状積層部５、並びにその周囲を被覆する透明保護層６及び配向膜７が、スペーサとしての機能を果たす柱状凸部８となる。
【００２４】
かかるカラーフィルタ１においては、図２に示すように、所定のステージ（図示せず）上にカラーフィルタ１を載置し、柱状凸部８の頂部（柱状積層部５上の配向膜７の上部）に、超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製）を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板２に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状凸部８の頂部の位置の、透明基板２に対して垂直方向における変位量Ｄ1が０．４５μｍ以上であり、好ましくは０．４５〜２．０μｍであり、特に好ましくは０．４５〜０．８μｍである。当該変位量Ｄ1が０．４５μｍ未満であると、輸送時等の振動や衝撃等に起因する表示ムラが発生してしまう。
【００２５】
透明基板２としては、例えば、無アルカリガラス、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を有しない透明なリジット材；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を用いることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。かかる透明基板２の厚みは、例えば、２００〜１５００μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００２６】
遮光部３は、例えば、カーボン微粒子等の遮光性粒子を含有する樹脂材料の硬化体、クロム等の金属材料の厚み１０００〜２０００Å程度の薄膜等として構成されることができる。なお、遮光部３のパターン形状は、複数の開口部を有するパターン形状であれば特に限定されるものではなく、例えば、平行に設けられた複数のストライプ形状、格子形状等であればよい。
【００２７】
着色部４は、遮光部３の非形成部である開口部のそれぞれを被覆するようにして設けられる。かかる着色部４は、所望の着色材（顔料、染料等）を含む、公知のネガ型又はポジ型感光性樹脂材料等により構成される。また、着色部４の厚みは特に限定されるものではないが、後述するように、各着色部４Ｒ，４Ｇ，４Ｂと、柱状積層部５を構成する各着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂとが同時に形成されることから、第１の実施形態に係るカラーフィルタ１を用いて製造される液晶表示装置における液晶層の厚さ（すなわち、柱状積層部５の突出高さ等）を考慮して適宜設定すればよい。
【００２８】
柱状積層部５は、着色部４（赤色着色部４Ｒ、緑色着色部４Ｇ、青色着色部４Ｂ）を構成する各材料からなる赤色着色層５Ｒ、緑色着色層５Ｇ、及び青色着色層５Ｂが遮光部３上にこの順で積層されるようにして構成される。かかる柱状積層部５の高さは、第１の実施形態に係るカラーフィルタ１を用いて製造される液晶表示装置における液晶層の厚み、及び後述する透明保護層６の厚み（柱状積層部５上の厚み、着色部４上の厚み）等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、３〜１５μｍとすることができる。
【００２９】
柱状積層部５（赤色着色層５Ｒ、緑色着色層５Ｇ、及び青色着色層５Ｂ）の形状は、略円柱形状であってもよいし、略直方体形状、略立方体形状等の略方体形状であってもよい。なお、第１の実施形態においては、柱状積層部５の各着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの形状が円柱形状であるものを例に挙げて説明する。
【００３０】
図３に示すように、柱状積層部５を構成する赤色着色層５Ｒの上底部の直径Ｗ3は、柱状積層部５が形成される遮光部３の短手方向の幅以下であって、かつ３０μｍ以上であるのが好ましく、４０〜１００μｍであるのがより好ましい。柱状積層部５の最下層に位置する赤色着色層５Ｒの上底部の直径Ｗ3が３０μｍ未満であると、その上に積層される緑色着色層５Ｇ及び青色着色層５Ｂを構成する材料の流れ込み現象により、それらの着色層５Ｇ，５Ｂの積層量が少なくなってしまい、所望とする高さの柱状積層部５が得られなくなるおそれがある。
【００３１】
一方で、柱状積層部５の高さを所望の高さとするためには、赤色着色層５Ｒ、緑色着色層５Ｇ及び青色着色層５Ｂの上底部の直径Ｗ1〜Ｗ3を大きくすることが考えられるが、このように柱状積層部５を構成する全ての着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの上底部の直径Ｗ1〜Ｗ3を大きくすると、柱状積層部５、並びにその周囲を被覆する透明保護層６及び配向膜７により構成される柱状凸部８が硬くなってしまい、結果として、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまう。しかしながら、第１の実施形態に係るカラーフィルタ１においては、少なくとも柱状積層部５の最上層に位置する青色着色層５Ｂの上底部の直径Ｗ1を、最下層に位置する赤色着色層５Ｒの上底部の直径Ｗ3よりも小さくする。これにより、柱状積層部５、並びにその周囲を被覆する透明保護層６及び配向膜７により構成される柱状凸部８の硬度を低下させ、所定条件での荷重前後における柱状凸部８の頂部の変位量Ｄ1を０．４５μｍ以上にすることができ、その結果、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制することができる。
【００３２】
具体的には、柱状積層部５の最上層に位置する青色着色層５Ｂの上底部の直径Ｗ1が好ましくは５〜４０μｍ、より好ましくは５〜３５μｍ、特に好ましくは５〜３０μｍであって、当該直径Ｗ1と最下層に位置する赤色着色層５Ｒの上底部の直径Ｗ3との比が、好ましくは１：１．５〜２０、より好ましくは１：２〜２０、特に好ましくは１：２．５〜２０となるように、各着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを積層して柱状積層部５を構成することができる。これにより、柱状積層部５の高さ（遮光部３面から最上層に位置する青色着色層５Ｂの頂部Ｐ1までの高さ）を３〜１５μｍとし、かつ後述するように柱状凸部８の上底部の直径Ｗ4を３０μｍ以下にすることができる（図４参照）。その結果として、柱状凸部８を所望とする高さで形成してもなお、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制することができる。なお、緑色着色層５Ｇの上底部の直径Ｗ2は、最上層に位置する着色層である青色着色層５Ｂの直径Ｗ1以上、最下層に位置する着色層である赤色着色層５Ｒの直径Ｗ3以下であれば、特に限定されるものではなく、所望とする柱状積層部５の高さや柱状凸部８の硬度等に応じて適宜設定すればよい。
【００３３】
なお、第１の実施形態において、着色層の上底部の直径とは、各着色層５Ｂ，５Ｇ，５Ｒの頂点Ｐ1〜Ｐ3から柱状積層部５の最下層に位置する着色層（第１の実施形態においては赤色着色層５Ｒ）と同一色の着色部（第１の実施形態においては赤色着色部４Ｒ）の中心部における表面までの、透明基板２に対する垂直方向における長さを１００％とした場合、当該着色層５Ｂ，５Ｇ，５Ｒの頂点Ｐ1〜Ｐ3から透明基板２に対して垂直方向（柱状積層部５の軸方向）に５％の長さの点Ｑ1〜Ｑ3を含む、透明基板２と略平行な平面Ｓ１〜Ｓ３における各着色層５Ｂ，５Ｇ，５Ｒの直径を意味する（図３（Ａ）〜（Ｃ）参照）。この着色層の上底部の直径は、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００３４】
透明保護層６は、遮光部３、各着色部４及び柱状積層部５を被覆するようにして設けられている。透明保護層６が設けられていることにより、各着色部４及び柱状積層部５（赤色着色層５Ｒ、緑色着色層５Ｇ及び青色着色層５Ｂ）等からの不純物イオン成分の溶出や脱ガス等を防止することができる。
【００３５】
透明保護層６を形成するために用いられる透明保護層形成用組成物としては、例えば、硬化温度が８０〜１６０℃、好ましくは１００〜１４０℃であって、粘性（２５℃）が２〜１０Ｐａ・ｓ、好ましくは２〜５Ｐａ・ｓであるものが挙げられる。このような透明保護層形成用組成物を用いることで、所定条件での荷重前後による柱状凸部８の頂部の変位量Ｄ1を０．４５μｍ以上にすることができる。具体的には、１０時間半減期温度が６０〜１０５℃の重合開始剤を含有する透明保護層形成用組成物等を用いることができる。なお、第１の実施形態において「硬化温度」とは、透明保護層形成用組成物を３０℃で５分間保持した後１０℃／分の昇温速度で２３０℃まで加熱したときに測定されるＤＳＣ（Differential scanning calorimetry（示差走査熱量測定））曲線における、発熱量のピークトップ時点での温度を意味するものとする。
【００３６】
透明保護層６の膜厚は、柱状積層部５の上部における透明保護層６の厚みＴOCが、好ましくは０．３５μｍ以上、より好ましくは０．３５〜５μｍ、特に好ましくは０．３５〜１μｍとなるように設定すればよい。具体的には、各着色部４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの中心部における透明保護層６の膜厚を、好ましくは１〜１０μｍ、より好ましくは１．２〜５μｍに設定することで、柱状積層部５の上部における透明保護層６の厚みＴOCを上記範囲にすることができる。一般に、カラーフィルタを用いた液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等により、柱状積層部５を被覆する透明保護層６及び配向膜７が欠けて剥がれ落ちてしまうと、それらとともに柱状積層部５を構成する着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂも脱落し、当該着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを含む破片が輝点不良の原因となってしまう。輝点不良が生じないように、透明保護層６の硬度を増大させると、柱状積層部５、透明保護層６及び配向膜７から構成される柱状凸部８（スペーサ）の硬度が増大してしまい、振動や衝撃等に起因する表示ムラが発生してしまうため、透明保護層６の硬度を増大させることはできない。そこで、表示ムラの問題及び輝点不良の問題をともに解決すべく、本発明者らが鋭意研究した結果、柱状積層部５の上部における透明保護層６の厚みが、振動や衝撃等により透明保護層６が欠けてしまうか否かのメルクマールであることが判明した。すなわち、柱状積層部５の上部における透明保護層６の厚みＴOCが０．３５μｍ未満であると、振動や衝撃等により透明保護層６及び配向膜７が欠けて剥がれ落ちてしまうことが判明した。そこで、第１の実施形態においては、柱状積層部５の上部における透明保護層６の厚みを０．３５μｍ以上とすることで、透明保護層６及び配向膜７が欠けて剥がれ落ちるのを抑制し、振動や衝撃等に起因する輝点不良の発生をも抑制することができる。なお、仮に配向膜７のみが着色部４上に剥がれ落ちたとしても、配向膜７の厚みが０．１５μｍ程度と薄いため、輝点不良を生じさせるおそれはない。
【００３７】
なお、第１の実施形態において、柱状積層部５の上部における透明保護層６の厚みＴOCとは、柱状積層部５の最上層に位置する着色層（第１の実施形態においては青色着色層５Ｂ）の最も高い位置Ｐ1上における、透明基板２の表面に垂直方向の厚みを意味する。後述するように、フォトリソグラフィーにより各着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを積層して柱状積層部５を形成する場合、各着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを構成する材料の流れ込み現象により、通常、柱状積層部５の軸芯部が最も高くなるため、当該厚みＴOCとは、柱状積層部５の最上層に位置する青色着色層５Ｂの軸芯部における、透明基板２の表面に対して垂直方向の透明保護層６の厚み（点Ｐ1Ｐ4間の長さ）を意味するものとする（図３（Ｄ）参照）。
【００３８】
図４に示すように、上記柱状積層部５、並びにその周囲を被覆する透明保護層６及び配向膜７により構成される柱状凸部８の上底部の直径Ｗ4（柱状凸部８の最上位点Ｐ4から柱状積層部５の最下層に位置する着色層（第１の実施形態においては赤色着色層５Ｒ）と同一色の着色部（第１の実施形態においては赤色着色部４Ｒ）の中心部上の配向膜８表面までの、透明基板２に対する垂直方向における長さを１００％とした場合、柱状凸部８の最上位点Ｐ4から透明基板２に対して垂直方向（柱状積層部５の軸方向）に５％の長さの点Ｑ4を含む、透明基板２と略平行の平面Ｓ4における柱状凸部８の直径）は、３０μｍ以下であるのが好ましく、５〜２８μｍであるのがより好ましく、５〜２５μｍであるのが特に好ましい。当該直径Ｗ4が３０μｍを超えると、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまうおそれがある。なお、図４においては、説明の都合上、配向膜７の図示を省略している。
【００３９】
上述した第１の実施形態に係るカラーフィルタ１の製造方法を、以下に説明する。図５は、第１の実施形態に係るカラーフィルタ１の製造方法を示す工程フロー図である。
まず、透明基板２を用意し、当該透明基板２上に、遮光部３を形成するための樹脂組成物を、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スリットコート法等の公知の塗布方法により塗布して塗布膜を形成し、当該塗布膜を乾燥した後、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、開口部を有する所定のパターン形状の遮光部３を形成する（図５（Ａ））。なお、遮光部３を金属クロム等により形成する場合、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の公知の手法を用いて薄膜を形成し、これをパターンエッチングすればよい。
【００４０】
次に、所望のパターン形状を有する遮光部３が設けられた透明基板２上に、遮光部３及び開口部を被覆するようにして、赤色着色部４Ｒ及び赤色着色層５Ｒを形成するための樹脂組成物を塗布し、塗布膜Ｌ1を形成する（図５（Ｂ））。当該樹脂組成物の塗布方法としては、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スリットコート法等の公知の塗布方法が挙げられる。
【００４１】
このようにして形成した塗布膜Ｌ1を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、透明基板２上の開口部に赤色着色部４Ｒを、遮光部３の所望位置に柱状積層部５の最下層を構成する赤色着色層５Ｒを形成する（図５（Ｃ））。このとき、形成しようとする柱状積層部５の高さ等を考慮して、柱状積層部５の最上層に位置する青色着色層５Ｂの上底部の直径Ｗ1と赤色着色層５Ｒの上底部の直径Ｗ3との比が所定の範囲になるように、かつ赤色着色層５Ｒの上底部の直径Ｗ3が所定の範囲となるように赤色着色層５Ｒを形成する。
【００４２】
続いて、遮光部３、赤色着色部４Ｒ及び赤色着色層５Ｒが形成された透明基板２上に、それら及び開口部を被覆するようにして、緑色着色部４Ｇ及び緑色着色層５Ｇを形成するための樹脂組成物を塗布し、塗布膜Ｌ2を形成する（図５（Ｄ））。当該樹脂組成物の塗布方法としては、上述の塗布方法が挙げられる。このようにして形成した塗布膜Ｌ2を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、透明基板２上の赤色着色部４Ｒに隣接する開口部に緑色着色部４Ｇを、遮光部３上の赤色着色層５Ｒ上に緑色着色層５Ｇを形成する（図５（Ｅ））。
【００４３】
さらに、遮光部３、赤色着色部４Ｒ、緑色着色部４Ｇ、赤色着色層５Ｒ及び緑色着色層５Ｇが形成された透明基板２上に、それら及び開口部を被覆するようにして、青色着色部４Ｂ及び青色着色層５Ｂを形成するための樹脂組成物を塗布し、塗布膜Ｌ3を形成する（図５（Ｆ））。当該樹脂組成物の塗布方法としては、上述の塗布方法が挙げられる。このようにして形成した塗布膜Ｌ3を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、透明基板２上の残りの開口部に青色着色部４Ｂを、遮光部３上の緑色着色層５Ｇ上に青色着色層５Ｂを形成する（図５（Ｇ））。このとき、青色着色層５Ｂの上底部の直径Ｗ1が所定の範囲となるように、かつ当該直径Ｗ1と赤色着色層５Ｒの上底部の直径Ｗ3との比が所定の範囲となるように青色着色層５Ｂを形成する。これにより、遮光部３上に３層構造からなる柱状積層部５が形成される。
【００４４】
そして、遮光部３、着色部４及び柱状積層部５を被覆するようにして透明樹脂を所定の膜厚で塗布し、透明樹脂からなる透明保護層６を形成する（図５（Ｈ））。このとき、柱状積層部５を被覆する透明保護層６の、柱状積層部５の上部における厚みＴOCが０．３５μｍ以上となるように、透明保護層６を形成する。例えば、透明保護層形成用組成物として、硬化温度が８０〜１６０℃、粘度（２５℃）が２〜１０Ｐａ・ｓのものを使用し、各着色部４の中心部における透明保護層６の膜厚が１〜１０μｍとなるように透明保護層形成用組成物を塗布し、１００〜２３０℃／ｍｉｎで１５〜６０分間硬化反応させることで、透明保護層６の厚みＴOCを０．３５μｍ以上とすることができる。
【００４５】
最後に、透明保護層６上にポリイミド等からなる配向膜７を形成し、所望によりラビング処理を施す（図５（Ｉ））。
【００４６】
上述のようにして得られたカラーフィルタ１は、柱状凸部８の頂部に超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製）を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板２に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状凸部８の頂部の位置の、透明基板２に対して垂直方向における変位量Ｄ1が０．４５μｍ以上となる。したがって、後述する実施例において明らかなように、輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラを抑制することができる。しかも、柱状積層部５の周囲を被覆する透明保護層６の、柱状積層部５の上部における厚みＴOCが０．３５μｍ以上であることで、振動や衝撃等により当該透明保護層６及び配向膜７が欠けて剥がれ落ちるのを抑制することができるため、着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを含む破片による輝点不良の発生をも抑制することができる。
【００４７】
以上説明した第１の実施形態において、着色部４は、赤色着色部４Ｒ、緑色着色部４Ｇ、及び青色着色部４Ｂの３色により構成されているが、少なくとも２色の着色部を含む限り特に制限されるものではなく、赤色着色部４Ｒと、緑色着色部４Ｇ又は青色着色部４Ｂとの２色により構成されていてもよい。また、上記３色の着色部４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに加えて、イエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の着色部のうちの１色以上が含まれていてもよいし、上記３色の着色部４Ｒ，４Ｇ，４Ｂのうちのいずれか１色以上に変えてイエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の着色部のうちの１色以上が含まれていてもよい。
【００４８】
また、第１の実施形態においては、柱状積層部５が下側（遮光部３側）から順に赤色着色層５Ｒ、緑色着色層５Ｇ及び青色着色層５Ｂの３層構造となっているが、柱状積層部５として所望の高さを得られるのであれば、２層構造であってもよいし、４層以上の積層構造であってもよい。柱状積層部５を４層以上の積層構造とする場合、例えば、赤色着色層５Ｒ、緑色着色層５Ｇ及び青色着色層５Ｂと、イエロー、マゼンタ、シアン等の色の着色層とを含むものとして構成することができる。また、それらの積層順も特に限定されるものではない。
【００４９】
着色部４を４色により構成し、柱状積層部５を４層以上の積層構造とする場合、例えば、図６に示すように、青色着色部４Ｂに隣接してイエロー着色部４Ｙを設け、柱状積層部５の青色着色層５Ｂ上にイエロー着色層５Ｙを設ければよい。この場合において、イエロー着色層５Ｙの上底部の直径（イエロー着色層５Ｙの頂点から赤色着色部４Ｒの中心部における表面までの、透明基板２に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、当該イエロー着色層５Ｙの頂点から透明基板２に対して垂直方向（柱状積層部５の軸方向）に５％の長さの点を含む、透明基板２と略平行な平面におけるイエロー着色層５Ｙの直径）を好ましくは５〜４０μｍ、より好ましくは５〜３５μｍ、特に好ましくは５〜３０μｍとし、かつイエロー着色層５Ｙの上底部の直径と赤色着色層５Ｒの上底部の直径Ｗ3との比を好ましくは１：１．５〜４０、より好ましくは１：２〜２０、特に好ましくは１：２．５〜２０とすることができる。
【００５０】
第１の実施形態に係るカラーフィルタ１においては、透明基板２の裏面（着色部４等が形成されていない面）にＩＴＯ層が形成されていてもよい。ＩＴＯ層が形成されていることで、当該カラーフィルタ１を用いた液晶表示装置の製造工程において静電気が帯電するのを防止したり、かかる液晶表示装置（電極基板）の静電破壊を防止したりすることができる。
【００５１】
〔第２の実施形態〕
以下、第２の実施形態に係るカラーフィルタについて説明する。図７は、第２の実施形態に係るカラーフィルタを示す部分断面図であり、図８は、第２の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部に所定の荷重をかけた後の状態を示す部分断面図であり、図９は、第２の実施形態に係るカラーフィルタの非表示領域に設けられた柱状凸部を示す部分断面図であり、図１０は、第２の実施形態に係るカラーフィルタの柱状凸部の上端部を示す斜視図である。
【００５２】
図７に示すように、第２の実施形態に係るカラーフィルタ１０は、透明基板１２と、透明基板１２の一方の面上に、開口部を有する所定パターン状に形成されてなる遮光部１３と、開口部を被覆するようにして設けられた複数色の着色部１４（本実施形態においては、赤色着色部１４Ｒ、緑色着色部１４Ｇ、青色着色部１４Ｂの３色）と、遮光部１３上に設けられた柱状突起１５と、遮光部１３、着色部１４及び柱状突起１５を被覆する透明保護層１６と、透明保護層１６上に厚み０．１５μｍ程度に形成された、ポリイミド等からなる配向膜１７とを備える。なお、第２の実施形態に係るカラーフィルタ１０においては、柱状突起１５、並びにその周囲を被覆する透明保護層１６及び配向膜１７が、スペーサとしての機能を果たす柱状凸部１８となる。
【００５３】
かかるカラーフィルタ１０においては、図８に示すように、柱状凸部１８の頂部（柱状突起１５上の配向膜１７の上部）に超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製））を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板１２に対する垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状凸部１８の頂部の位置の、透明基板１２に対して垂直方向における変位量Ｄ10が０．４５μｍ以上であり、好ましくは０．４５〜２．０μｍであり、特に好ましくは０．４５〜０．８μｍである。当該柱状凸部１８の頂部の変位量Ｄ10が０．４５μｍ未満であると、輸送時等の振動や衝撃等に起因する表示ムラが発生してしまう。
【００５４】
透明基板１２としては、例えば、無アルカリガラス、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を有しない透明なリジット材；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を用いることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。かかる透明基板１２の厚みは、例えば、２００〜１５００μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００５５】
遮光部１３は、カラーフィルタ１０の非表示領域１９ａに２色の着色部が積層された積層構造として構成される。第２の実施形態においては、図７に示すように、透明基板１２上に設けられた赤色着色部１４Ｒ及び緑色着色部１４Ｇのうち、カラーフィルタ１０の非表示領域１９ａに積層された赤色着色部１４Ｒh及び緑色着色部１４Ｇhの積層構造が遮光部１３としての機能を果たすことになる。
【００５６】
着色部１４は、カラーフィルタ１０の表示領域１９ｂとしての開口部のそれぞれを被覆するようにして設けられる。かかる着色部１４は、所望の着色材（顔料、染料等）を含む、公知のネガ型又はポジ型感光性樹脂材料等により構成される。また、着色部１４の厚みは特に限定されるものではないが、後述するように、表示領域１９ｂに赤色着色部１４Ｒd及び緑色着色部１４Ｇdを形成すると同時に非表示領域１９ａに赤色着色部１４Ｒh及び緑色着色部１４Ｇhの積層構造を形成し、表示領域１９ｂに青色着色部１４Ｂを形成すると同時に上記積層構造（赤色着色部１４Ｒhと緑色着色部１４Ｇhとの積層構造）上に柱状突起１５を形成することから、第２の実施形態に係るカラーフィルタ１０を用いて製造される液晶表示装置における液晶層の厚さ等を考慮して着色部１４の厚みを適宜設定すればよい。
【００５７】
柱状突起１５は、赤色着色部１４Ｒh及び緑色着色部１４Ｇhの積層構造からなる遮光部１３上に青色着色層１５Ｂが柱状に形成されて構成される。かかる柱状突起１５の高さは、第２の実施形態に係るカラーフィルタ１０を用いて製造される液晶表示装置における液晶層の厚み、非表示領域１９ａに積層されている赤色着色部１４Ｒh及び緑色着色部１４Ｇhの厚み、並びに後述する透明保護層１６の厚み等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、２〜１５μｍとすることができる。
【００５８】
柱状突起１５の形状は、略円柱形状であってもよいし、略直方体形状、略立方体形状等の略方体形状であってもよい。なお、第２の実施形態においては、柱状突起１５の形状が円柱形状であるものを例に挙げて説明する。
【００５９】
図９に示すように、柱状突起１５を構成する青色着色層１５Ｂの上底部の直径Ｗ11は、５〜４０μｍであるのが好ましく、５〜３５μｍであるのがより好ましく、５〜３０μｍであるのが特に好ましい。当該直径Ｗ11が４０μｍを超えると、柱状突起１５の硬度が増大し、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制するのが困難となるおそれがあり、５μｍ未満であると、柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）を構成する材料の流れ込み現象により、青色着色層１５Ｂの積層量が少なくなってしまい、所望とする高さの柱状突起１５が得られなくなるおそれがある。
【００６０】
なお、第２の実施形態において、着色層の上底部の直径とは、着色層１５Ｂの頂点Ｐ11から透明基板１２上の非表示領域に設けられた着色部（第２の実施形態においては赤色着色部１４Ｒh）と同一色の着色部（第２の実施形態においては赤色着色部１４Ｒd）の中心部における表面までの、透明基板１２に対して垂直方向における長さを１００％とした場合、当該着色層１５Ｂの頂点Ｐ１１から透明基板１２に対して垂直方向（柱状突起１５の軸方向）に５％の長さの点Ｑ11を含む、透明基板１２と略平行な平面Ｓ11における着色層１５Ｂの直径を意味する（図９（Ａ）参照）。この着色層の上底部の直径は、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００６１】
透明保護層１６は、遮光部１３、各着色部１４及び柱状突起１５を被覆するようにして設けられている。透明保護層１６が設けられていることにより、各着色部１４及び柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）等からの不純物イオン成分の溶出や脱ガス等を防止することができる。
【００６２】
透明保護層１６を形成するために用いられる透明保護層形成用組成物としては、例えば、硬化温度が８０〜１６０℃、好ましくは１００〜１４０℃であって、粘性（２５℃）が２〜１０Ｐａ・ｓ、好ましくは２〜５Ｐａ・ｓであるものが挙げられる。このような透明保護層形成用組成物を用いることで、所定条件での荷重前後による柱状凸部１８の頂部の変位量Ｄ10を０．４５μｍ以上にすることができる。具体的には、１０時間半減期温度が６０〜１０５℃の重合開始剤を含有する透明保護層形成用組成物等を用いることができる。なお、第２の実施形態において「硬化温度」とは、透明保護層形成用組成物を３０℃で５分間保持した後１０℃／分の昇温速度で２３０℃まで加熱したときに測定されるＤＳＣ（Differential scanning calorimetry（示差走査熱量測定））曲線における、発熱量のピークトップ時点での温度のことを意味するものとする。
【００６３】
透明保護層１６の膜厚は、柱状突起１５の上部における透明保護層１６の厚みＴOCが、好ましくは０．３５μｍ以上、より好ましくは０．３５〜５μｍ、特に好ましくは０．３５〜１μｍとなるように設定すればよい。具体的には、各着色部１４Ｒd，１４Ｇd，１４Ｂの中心部における透明保護層１６の膜厚を、好ましくは１〜１０μｍ、より好ましくは１．２〜５μｍに設定することで、柱状突起１５の上部における透明保護層１６の厚みＴOCを上記範囲にすることができる。一般に、カラーフィルタを用いた液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等により、柱状突起１５を被覆する透明保護層１６及び配向膜１７が欠けて剥がれ落ちてしまい、それらとともに柱状突起１５を構成する着色層（青色着色層１５Ｂ）が脱落し、当該着色層を含む破片が輝点不良の原因となってしまう。輝点不良が生じないように、透明保護層１６の硬度を増大させると、柱状突起１５、並びに透明保護層１６及び配向膜１７から構成される柱状凸部１８の硬度が増大してしまい、振動や衝撃等に起因する表示ムラが発生してしまうため、透明保護層１６の硬度を増大させることはできない。そこで、表示ムラの問題及び輝点不良の問題をともに解決すべく、本発明者らが鋭意研究した結果、柱状突起１５の上部における透明保護層１６の厚みが、振動や衝撃等により透明保護層１６及び配向膜１７が欠けてしまうか否かのメルクマールであることが判明した。すなわち、柱状突起１５の上部における透明保護層１６の厚みＴOCが０．３５μｍ未満であると、振動や衝撃等により透明保護層１６及び配向膜１７が欠けてしまうことが判明した。そこで、第２の実施形態においては、柱状突起１５の上部における透明保護層１６の厚みを０．３５μｍ以上とすることで、透明保護層１６及び配向膜１７が欠けて剥がれ落ちるのを抑制し、振動や衝撃等に起因する表示ムラ及び輝点不良の発生を抑制することができる。なお、仮に配向膜１７のみが着色部１４上に剥がれ落ちたとしても、配向膜１７の厚みが０．１５μｍ程度と薄いため、輝点不良を生じさせるおそれはない。
【００６４】
なお、第２の実施形態において、柱状突起１５の上部における透明保護層１６の厚みＴOCとは、柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）の最も高い位置Ｐ11上における、透明基板１２の表面に対して垂直方向の厚みを意味する。後述するように、フォトリソグラフィーにより透明基板１２の非表示領域１９ａに赤色着色部１４Ｂh及び緑色着色部１４Ｇhを積層して遮光部１３を形成し、その遮光部１３上に柱状突起１５を形成する場合、柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）を構成する材料の流れ込み現象により、通常、柱状突起１５の軸芯部が最も高くなる。そのため、透明保護層１６の厚みＴOCとは、柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）の軸芯部における、透明基板１２の表面に対して垂直方向の透明保護層１６の厚み（点Ｐ11Ｐ14間の距離）を意味するものとする（図９（Ｂ）参照）。
【００６５】
図１０に示すように、上記柱状突起１５及びその周囲を被覆する透明保護層１６により構成される柱状凸部１８の上底部の直径Ｗ14（柱状凸部１８の最上位点Ｐ14から透明基板１２上の非表示領域に設けられた着色部（第２の実施形態においては赤色着色部１４Ｒh）と同一色の着色部（第２の実施形態においては赤色着色部１４Ｒd）の中心部上の配向膜１８表面までの、透明基板１２に対する垂直方向における長さを１００％とした場合、柱状凸部１８の最上位点Ｐ14から透明基板１２に対して垂直方向（柱状突起１５の軸方向）に５％の長さの点Ｑ14を含む、透明基板１２と略平行の平面Ｓ14における柱状凸部１８の直径）は、３０μｍ以下であるのが好ましく、５〜２８μｍであるのがより好ましく、５〜２５μｍであるのが特に好ましい。当該直径Ｗ14が３０μｍを超えると、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまうおそれがある。
【００６６】
上述した第２の実施形態に係るカラーフィルタ１０の製造方法を、以下に説明する。図１１は、第２の実施形態に係るカラーフィルタ１０の製造方法を示す工程フロー図である。
【００６７】
まず、透明基板１２を用意し、当該透明基板１２上の非表示領域１９ａ及び表示領域１９ｂを被覆するようにして、赤色着色部１４Ｒd，１４Ｒhを形成するための樹脂組成物を塗布し、塗布膜Ｌ11を形成する（図１１（Ａ））。当該樹脂組成物の塗布方法としては、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スリットコート法等の公知の塗布方法が挙げられる。
【００６８】
このようにして形成した塗布膜Ｌ11を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、透明基板１２上の非表示領域１９ａ及び表示領域１９ｂの所定の位置に赤色着色部１４Ｒd，１４Ｒhを形成する（図１１（Ｂ））。
【００６９】
続いて、赤色着色部１４Ｒd，１４Ｒhが形成された透明基板１２上に、赤色着色部１４Ｒd，１４Ｒh及び表示領域１９ｂを被覆するようにして、緑色着色部１４Ｇd，１４Ｇhを形成するための樹脂組成物を塗布し、塗布膜Ｌ12を形成する（図１１（Ｃ））。当該樹脂組成物の塗布方法としては、上述の塗布方法が挙げられる。このようにして形成した塗布膜Ｌ12を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、表示領域１９ｂ（開口部）のうちの赤色着色部１４Ｒdに隣接する所定の位置に緑色着色部１４Ｇdを形成するとともに、非表示領域１９ａ上の赤色着色部１４Ｒh上にも緑色着色部１４Ｇhを形成する（図１１（Ｄ））。このようにして、非表示領域１９ａ上に赤色着色部１４Ｒh及び緑色着色部１４Ｇhの積層構造が形成され、当該積層構造が遮光部１３としての機能を果たすことになる。
【００７０】
さらに、赤色着色部１４Ｒd，１４Ｒh及び緑色着色部１４Ｇd，１４Ｇhが形成された透明基板１２上に、それら及び表示領域１９ｂを被覆するようにして、青色着色部１４Ｂ及び柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）を形成するための樹脂組成物を塗布し、塗布膜Ｌ13を形成する（図１１（Ｅ））。当該樹脂組成物の塗布方法としては、上述の塗布方法が挙げられる。このようにして形成した塗布膜Ｌ13を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、表示領域１９ｂのうちの残りの開口部に青色着色部１４Ｂを形成し、非表示領域１９ａに形成された赤色着色部１４Ｒh及び緑色着色部１４Ｇhの積層構造からなる遮光部１３上に柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）を形成する（図１１（Ｆ））。このとき、柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）の上底部の直径Ｗ1が所定の範囲となるように柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）を形成する。
【００７１】
そして、赤色着色部１４Ｒd，１４Ｒh、緑色着色部１４Ｇd，１４Ｇh、青色着色部１４Ｂ及び柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）を被覆するようにして透明樹脂材料を所定の膜厚で塗布し、透明保護層１６を形成する（図１１（Ｇ））。このとき、柱状突起１５を被覆する透明保護層１６の、柱状突起１５の上部における厚みＴOCが０．３５μｍ以上となるように、透明保護層１６を形成する。例えば、透明保護層形成用組成物として、硬化温度が８０〜１６０℃、粘度（２５℃）が２〜１０Ｐａ・ｓのものを使用し、少なくとも各着色部１４（赤色着色部１４Ｒd、緑色着色部１４Ｇd、青色着色部１４Ｂ）のうちのいずれかの中心部における透明保護層１６の膜厚が１〜１０μｍとなるように透明保護層形成用組成物を塗布し、昇温速度１００〜２３０℃／ｍｉｎで１５〜６０分間加熱して硬化させることで、透明保護層１６の厚みＴOCを０．３５μｍ以上とすることができる。
【００７２】
最後に、透明保護層１６上にポリイミド等からなる配向膜１７を形成し、所望によりラビング処理を施す（図１１（Ｈ））。
【００７３】
上述のようにして得られたカラーフィルタ１０は、柱状凸部１８の頂部に超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製））を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板１２に対する垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状凸部１８の頂部の位置の、透明基板１２に対して垂直方向における変位量Ｄ10が０．４５μｍ以上となる。したがって、後述する実施例において明らかなように、輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラを抑制することができる。しかも、柱状突起１５の周囲を被覆する透明保護層１６の、柱状突起１５の上部における厚みＴOCが０．３５μｍ以上であることで、振動や衝撃等により当該透明保護層１６及び配向膜１７が欠けて剥がれ落ちるのを抑制することができるため、柱状突起１５（青色着色層１５Ｂ）を含む破片による輝点不良をも抑制することができる。
【００７４】
以上説明した第２の実施形態において、着色部１４は、赤色着色部１４Ｒd、緑色着色部１４Ｇd、及び青色着色部１４Ｂの３色により構成されているが、上記３色の着色部１４Ｒd，１４Ｇd，１４Ｂに加えて、イエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の着色部のうちの１色以上が含まれていてもよいし、上記３色の着色部１４Ｒd，１４Ｇd，１４Ｂのうちのいずれか１色以上に変えてイエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の着色部のうちの１色以上が含まれていてもよい。
【００７５】
また、第２の実施形態においては、柱状突起１５が青色着色層１５Ｂにより構成されているが、赤色着色層又は緑色着色層により構成されていてもよいし、２色以上の着色層の積層構造を有する柱状積層部として構成されていてもよい。柱状突起１５を２色以上の着色層の積層構造を有する柱状積層部として構成する場合、赤色着色層、緑色着色層又は青色着色層１５Ｂと、イエロー、マゼンタ、シアン等の色の着色層とを含むものとして構成することができる。また、それらの積層順も特に限定されるものではない。
【００７６】
例えば、柱状突起１５を２色の着色層の積層構造を有する柱状積層部として構成する場合には、着色部１４を４色により構成すればよい。具体的には、図１２に示すように、青色着色部１４Ｂに隣接してイエロー着色部１４Ｙを設け、柱状突起１５を青色着色層１５Ｂ上にイエロー着色層１５Ｙを積層した積層構造を有する柱状積層部として構成すればよい。この場合において、イエロー着色層１５Ｙの上底部の直径（イエロー着色層１５Ｙの頂点から赤色着色部１４Ｒdの中心部における表面までの、透明基板１２に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、当該イエロー着色層１５Ｙの頂点から透明基板１２に対して垂直方向（柱状積層部の軸方向）に５％の長さの点を含む、透明基板１２と略平行な平面におけるイエロー着色層１５Ｙの直径）を好ましくは５〜４０μｍ、より好ましくは５〜３５μｍ、特に好ましくは５〜３０μｍとすることができ、柱状積層部の最上層に位置するイエロー着色層１５Ｙの上底部の直径と最下層に位置する青色着色層１５Ｂの上底部の直径Ｗ11との比が、好ましくは１：１．５〜２０、より好ましくは１：２〜２０、特に好ましくは１：５〜２０となるように、各着色層１５Ｂ，１５Ｙを積層することができる。これにより、柱状積層部の高さ（着色部１４上面から最上層に位置するイエロー着色層１５Ｙの頂部までの高さ）を２〜１５μｍとし、かつ柱状凸部１８の上底部の直径Ｗ14を３０μｍ以下にすることができる（図１０参照）。その結果として、柱状凸部１８を所望とする高さで形成してもなお、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制することができる。
【００７７】
第２の実施形態に係るカラーフィルタ１０においては、透明基板１２の裏面（着色部１４等が形成されていない面）にＩＴＯ層が形成されていてもよい。ＩＴＯ層が形成されていることで、当該カラーフィルタ１０を用いた液晶表示装置の製造工程において静電気が帯電するのを防止したり、かかる液晶表示装置（電極基板）の静電破壊を防止したりすることができる。
【００７８】
〔液晶表示装置〕
上述した第１及び第２の実施形態に係るカラーフィルタ１，１０は、横電界駆動（In Plane Switching，ＩＰＳ）方式液晶表示装置用カラーフィルタとして好適に用いることができる。以下、第１及び第２の実施形態に係るカラーフィルタ１，１０を用いたＩＰＳ方式液晶表示装置について説明する。図１３は、第１の実施形態に係るカラーフィルタ１を用いたＩＰＳ方式液晶表示装置を示す部分断面図であり、図１４は、第２の実施形態に係るカラーフィルタ１０を用いたＩＰＳ方式液晶表示装置を示す部分断面図である。
【００７９】
図１３及び１４に示すように、ＩＰＳ方式液晶表示装置２０，３０は、第１又は第２の実施形態に係るカラーフィルタ１，１０と、当該カラーフィルタ１，１０と対向配置させてなる電極基板２１，３１と、カラーフィルタ１，１０と電極基板２１，３１との間隙に液晶材料が封入されてなる液晶層２２，３２とを備え、カラーフィルタ１，１０と電極基板２１，３１とはシール材（図示せず）により封止されている。
【００８０】
電極基板２１，３１は、透明基板２１ａ，３１ａと、透明基板２１ａ，３１ａ上に設けられたＴＦＴ２１ｂ，３１ｂと、ＴＦＴ２１ｂ，３１ｂのドレイン電極に接続される画素電極２１ｃ，３１ｃと、共通電極２１ｄ，３１ｄとを有する。電極基板２１，３１におけるＴＦＴ２１ｂ，３１ｂは、電極基板２１，３１をカラーフィルタ１，１０と対向配置させた際にカラーフィルタ１，１０の遮光部３，１３が設けられている領域に位置するように、かつカラーフィルタ１，１０の柱状凸部８，１８とＴＦＴ２１ｂ，３１ｂの上部とが当接するように、透明基板２１ａ，３１ａ上に設けられている。なお、電極基板２１，３１上には、配向膜が設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。
【００８１】
画素電極２１ｃ，３１ｃ及び共通電極２１ｄ，３１ｄは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等やその合金等を用いて、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の一般的な成膜方法により薄膜を形成し、その後パターニングを行うことにより形成されてなるものである。
【００８２】
なお、カラーフィルタ１，１０の裏面（着色部４，１４等が設けられていない面）及び電極基板２１，３１の裏面（ＴＦＴ２１ａ，３１ａ等が設けられていない面）には、ポリビニルアルコールフィルムに２色性を有するヨウ素錯体等の異方性材料を吸着配向させたもの等の公知の偏光材料からなる偏光膜（図示せず）が設けられている。
【００８３】
上述したような構成を有するＩＰＳ方式液晶表示装置２０，３０は、カラーフィルタ１，１０の柱状凸部８，１８の頂部に超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，株式会社フィッシャー・インストルメンツ社製））を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板２，１２に対する垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状凸部８，１８の頂部の位置の、透明基板２，１２に対して垂直方向における変位量Ｄ1，Ｄ10が０．４５μｍ以上となるカラーフィルタ１，１０を用いてなるものであるため、輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制することができる。また、当該柱状凸部８，１８の上部における透明保護層６，１６の厚みＴOCが０．３５μｍ以上であるため、振動や衝撃等に起因する輝点不良の発生をも抑制することができる。
【００８４】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【実施例】
【００８５】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例等に何ら限定されるものではない。
【００８６】
［カラーフィルタの製造例］
（赤色着色部用感光性塗料の調製）
重合槽中に、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ；６３質量部）、アクリル酸（ＡＡ；１２質量部）、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ；６質量部）、及びジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ；８８質量部）を仕込み、攪拌・溶解させた後、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（７質量部）を添加し、均一に溶解させた。得られた溶液に、さらにメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ；７質量部）、トリエチルアミン（０．４質量部）、及びハイドロキノン（０．２１質量部）を添加し、１００℃で５時間攪拌して共重合樹脂溶液（固形分５０％）を調製した。
【００８７】
得られた共重合樹脂溶液（１６質量部）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社製，ＳＲ３９９；２４質量部）、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製，エピコート１８０Ｓ７０；４質量部）、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モノフォリノプロパン−１−オン（４質量部）、及びジエチレングリコールジメチルエーテル（５２質量部）を室温で攪拌・混合して硬化性樹脂組成物を調製した。
【００８８】
得られた硬化性樹脂組成物（５質量部）、Ｃ．Ｉピグメントレッド１７７（大日精化工業社製，Chromofine Red 6605；１０質量部）、ポリスルホン酸型高分子分散剤（３質量部）、及び酢酸−３−メトキシブチル（８２質量部）を常法により混合し、赤色着色部形成用感光性塗料を調製した。
【００８９】
（緑色着色部形成用感光性塗料の調製）
上記赤色着色部形成用感光性塗料の調製において、Ｃ．Ｉピグメントレッド１７７に代えてＣ．Ｉピグメントグリーン３６（ＢＡＳＦ社製，Heliogen Green D9360；１０質量部）を用いた以外は上記と同様にして緑色着色部形成用感光性塗料を調製した。
【００９０】
（青色着色部形成用感光性塗料の調製）
上記赤色着色部形成用感光性塗料の調製において、Ｃ．Ｉピグメントレッド１７７に代えてＣ．Ｉピグメントブルー１５：６（ＤＩＣ社製，Fastogen Blue EP-7；１０質量部）を用いた以外は上記と同様にして青色着色部形成用感光性塗料を調製した。
【００９１】
（遮光部用感光性塗料の調製）
黒色顔料（２３質量部）、高分子分散剤（ビックケミー・ジャパン社製，Disperbyk111；２質量部）、及びジエチレングリコールメチルエーテル（７５質量部）を常法により混合し、サンドミルにて十分に分散して黒色顔料分散液を調製した。得られた黒色顔料分散液（６１質量部）、上記硬化性樹脂組成物（２０質量部）、及びジエチレングリコールジメチルエーテル（３０質量部）を常法により混合して遮光部用感光性塗料を調製した。
【００９２】
（透明保護層形成用組成物の調製）
まず、透明保護層形成用組成物の調製に用いるバインダー樹脂を、以下のようにして調製した。５００ｍＬの四口フラスコ中に、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂２３１ｇ（エポキシ当量２３１）、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド４５０ｍｇ、２，６−ジ−イソブチルフェノール１００ｍｇ、及びアクリル酸７２．０ｇを仕込んで混合し、空気を吹き込みながら（２５ｍＬ／分）９０〜１００℃で加熱して溶解させた。続いて、溶液が白濁したままの状態で徐々に昇温させ、１２０℃に加熱して完全に溶解させた。溶液は次第に透明粘稠になり、そのまま攪拌を継続した。この溶液の酸価を測定し、酸価が２．０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満になるまで加熱攪拌を続けた。この酸価が目標に達するまで８時間を要した（酸価０．８）。その後、室温まで冷却し、無色透明な固体を得た。次に、上記で得られたビスフェノールフルオレン型エポキシアクリレート樹脂３０３ｇにセロソルブアセテート２ｋｇを加えて溶液とした後、１，２，３，６−テトラヒドロ無水フタル酸３８ｇ、ベンゾフェノンテトラカルボン二酸無水物８０．５ｇ、及び臭化テトラエチルアンモニウム１ｇを添加して混合し、徐々に昇温させて１１０〜１１５℃で２時間反応させ、化合物Ａ（ｍ／ｎ＝５０／５０）を得た。この酸無水物の反応はＩＲスペクトルの１７８０ｃｍ-1ピークの消失により確認した。また、得られた化合物Ａのインヘレント粘度は０．３ｄＬ／ｇであった（ηｉｎｈ＝０．３）。得られた化合物Ａをバインダー樹脂Ａとした。そして、バインダー樹脂Ａ（２０質量部）、ナイパーＢＷ（重合開始剤，主成分：ジベンゾイルパーオキサイド，日本油脂社製）（０．７質量部）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（７９．３質量部）を常法により混合して、透明保護層形成用組成物（硬化温度：１２８℃，粘度：２．５Ｐａ・ｓ（２５℃））を調製した。
【００９３】
〔試料１〕
透明基板として厚み１．１ｍｍのガラス基板（旭硝子社製，ＡＮ材，１００ｍｍ×１００ｍｍ）を用意し、当該ガラス基板上に遮光部用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、１００℃で３０分間乾燥させ、膜厚２．２μｍの遮光部形成用層を形成した。この遮光部形成用層を、超高圧水銀ランプで所望の遮光部形状パターンに露光した後、０．０５質量％水酸化カリウム水溶液で現像し、当該ガラス基板を１８０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより加熱して、遮光部（厚み：２μｍ）を形成した。
【００９４】
上述のようにして遮光部を形成したガラス基板上に、赤色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、７０℃のオーブン中で３分間乾燥して赤色着色部形成用層を形成した。この赤色着色部形成用層から１００μｍ離間した位置にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて赤色着色部の形成領域に相当する領域、及び柱状積層部の最下層を構成する赤色着色層の形成領域に相当する領域にのみ紫外線を１０秒間照射した。照射後、０．０５質量％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色着色部形成用層の未硬化部分のみを除去した。その後、ガラス基板を１８０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより加熱した。これにより、開口部の所定の位置に赤色着色部（厚み：２．８μｍ）を形成し、遮光部上の所定の位置に柱状積層部の最下層を構成する赤色着色層（厚み：２．５μｍ，上底部の直径：７０μｍ）を形成した。
【００９５】
続いて、赤色着色部及び赤色着色層を形成したガラス基板上に、緑色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、赤色着色部及び赤色着色層の形成工程と同様の工程により、開口部の所定の位置に緑色着色部（厚み：２．８μｍ）を形成し、遮光部上の赤色着色層上に緑色着色層（厚み：１．５μｍ，上底部の直径：６０μｍ）を形成した。
【００９６】
次に、赤色着色部、赤色着色層、緑色着色部及び緑色着色層を形成したガラス基板上に、青色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、赤色着色部及び赤色着色層の形成工程と同様の工程により、開口部の所定の位置に青色着色部（厚み：３μｍ）を形成し、遮光部上の緑色着色層上に青色着色層（厚み：１．２μｍ，上底部の直径：４０μｍ）を形成した。
【００９７】
最後に、各着色部及び各着色層を形成したガラス基板上に、透明保護層形成用組成物２ｍＬをスピンコート法により塗布し、昇温速度１５０℃／ｍｉｎで２５分間加熱して硬化させ、各着色層及び柱状積層部を被覆する透明保護層（着色部上の膜厚：１．５μｍ，柱状凸部の上部における厚みＴOC：０．４１μｍ，柱状凸部の上底部の直径：２９．５μｍ）を形成した。その後、ポリイミド樹脂塗料（ＪＳＲ社製，ＪＡＬＳ−２０４）を塗布、乾燥して配向膜（０．１５μｍ）を形成した。このようにしてカラーフィルタを作製した（試料１）。
【００９８】
〔試料２〕
透明保護層形成用組成物中の重合開始剤をパーヘキシルＺ（主成分：ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、日本油脂社製，０．７質量部）とし、透明保護層形成用組成物の硬化温度を１４７℃にした以外は、試料１と同様にしてカラーフィルタ（試料２）を作製した（柱状凸部の上底部の直径：２０．４μｍ，柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOC：０．３９μｍ）。
【００９９】
〔試料３〕
緑色着色層上に形成した青色着色層の上底部の直径を２０μｍとし、着色部上の透明保護層の膜厚が１．４６μｍとなるように透明保護層形成用組成物を塗布した以外は、試料１と同様にしてカラーフィルタ（試料３）を作製した（柱状凸部の上底部の直径：１０．９μｍ，柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOC：０．３５μｍ）。
【０１００】
〔試料４〕
透明保護層形成用組成物中の重合開始剤をパーブチルＮＨＰ（主成分：ｔ−ブチルパーオキシネオヘプタノエート）、日本油脂社製，０．７質量部））とし、透明保護層形成用組成物の硬化温度を１００℃とした以外は、試料１と同様にしてカラーフィルタ（試料４）を作製した（柱状凸部の上底部の直径：３４．７μｍ，柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOC：０．３９μｍ）。
【０１０１】
〔試料５〕
緑色着色層上に形成した青色着色層の上底部の直径を６０μｍとした以外は、試料１と同様にしてカラーフィルタ（試料５）を作製した（柱状凸部の上底部の直径：４０．２μｍ，柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOC：０．４０μｍ）。
【０１０２】
〔試料６〕
着色部上の透明保護層の膜厚が１．６μｍとなるように透明保護層形成用組成物を塗布した以外は、試料１と同様にしてカラーフィルタ（試料６）を作製した（柱状凸部の上底部の直径：２９．８μｍ，柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOC：０．４４μｍ）。
【０１０３】
〔試料７〕
着色部上の透明保護層の膜厚が１．６５μｍとなるように透明保護層形成用組成物を塗布した以外は、試料１と同様にしてカラーフィルタ（試料７）を作製した（柱状凸部の上底部の直径：２９．４μｍ，柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOC：０．４９μｍ）。
【０１０４】
〔試料８〕
着色部上の透明保護層の膜厚が１．１５μｍとなるように透明保護層形成用組成物を塗布した以外は、試料１と同様にしてカラーフィルタ（試料８）を作製した（柱状凸部の上底部の直径：２９．７μｍ，柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOC：０．３１μｍ）。
【０１０５】
〔試料９〕
透明保護層形成用組成物中の重合開始剤をパークミルＤ（主成分：ジクミルパーオキサイド，日本油脂社製，０．７質量部）とし、透明保護層形成用組成物の硬化温度を１６０℃とした以外は、試料１と同様にしてカラーフィルタ（試料９）を作製した（柱状凸部の上底部の直径：２９．９μｍ，柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOC：０．１８μｍ）。
【０１０６】
［液晶表示装置の製造例］
ガラス基板を常法により洗浄した後、ガラス基板上の所定の複数の箇所に駆動素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、各ＴＦＴのドレイン電極に接続する画素電極、及び共通電極を酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）により形成した。ＴＦＴ、画素電極及び共通電極が設けられた透明基板上にポリイミド樹脂塗料（ＪＳＲ社製，ＪＡＬＳ−２０４）を塗布、乾燥して配向層を形成し、ラビング処理を施した。そして、上述のようにして作製されたカラーフィルタ（試料１〜９）と電極基板とを対向配置させてシール材で封止し、それらの間隙に液晶を充填して液晶表示装置を作製した。
【０１０７】
〔試験例１〕荷重試験
上記のようにして得られたカラーフィルタ（試料１〜９）について、所定の荷重をかけたときにおける柱状凸部の頂部の変位量を測定した。具体的には、超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製）において１００μｍ角の平面圧子を用いて、カラーフィルタ（試料１〜９）の柱状凸部の頂部に９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、当該柱状凸部の頂部の位置の変位量（透明基板に対する垂直方向の変位量）を測定した。
結果を表１に示す。
【０１０８】
〔試験例２〕耐振動試験
上述のようにして得られたカラーフィルタ（試料１〜９）を用いて作製された液晶表示装置をＸＹＺ軸方向に５０Ｈｚ、１．５Ｇの加速度にて１２０分間振動させた後、バックライトを点灯させて白色表示にし、当該液晶表示装置の外観（表示ムラ及び輝点不良の有無）を目視で確認した。
結果を表１にあわせて示す。なお、表１において、表示ムラ及び輝点不良が確認されなかったものを「○」で、表示ムラ及び輝点不良が確認されたものを「×」で表す。
【０１０９】
【表１】
【０１１０】
表１に示すように、所定の荷重をかけたときの柱状凸部の頂部の変位量（Ｄ1，Ｄ10）が０．４５μｍ以上であれば、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制し得ることが確認された（試料１〜３，６〜９）。そして、柱状凸部の上底部の直径を３０μｍ以下にすることで、この変位量（Ｄ1，Ｄ10）を０．４５μｍ以上にすることができることが判明した。
【０１１１】
また、柱状凸部の上部における透明保護層の厚みＴOCが０．３５μｍ以上であれば、振動等により輝点不良が生じるのを抑制し得ることが確認された（試料１〜７）。輝点不良が生じていた液晶表示装置（試料８，９）においては、当該厚みＴOCが０．３５μｍ未満であることで、振動等により透明保護層及び配向膜が欠けて剥がれ落ちてしまい、それとともに柱状積層部を構成する着色層も脱落し、当該着色層を含む破片が輝点不良の原因となっていることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
液晶表示装置に用いるカラーフィルタの製造と、液晶表示装置の製造において有用である。
【符号の説明】
【０１１３】
１，１０…カラーフィルタ
２，１２…透明基板
３，１３…遮光部
４，１４…着色部
４Ｒ，１４Ｒd，１４Ｒh…赤色着色部
４Ｇ，１４Ｇd，１４Ｇh…緑色着色部
４Ｂ，１４Ｂ…青色着色部
５…柱状積層部
１５…柱状突起
５Ｒ…赤色着色層
５Ｇ…緑色着色層
５Ｂ，１５Ｂ…青色着色層
６，１６…透明保護層
８，１８…柱状凸部
１９ａ…非表示領域
１９ｂ…表示領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、
前記透明基板の一方の面上に、開口部を有する所定パターン状に形成されてなる遮光部と、
前記開口部に設けられた複数色の着色部と、
前記遮光部上に、前記複数色のうちの２色以上の着色部を構成する各材料からなる着色層が柱状に積層されてなる柱状積層部と、
少なくとも前記着色部及び前記柱状積層部を被覆する、透明樹脂からなる透明保護層と、
前記透明保護層を被覆するようにして設けられてなる配向膜と
を備え、
前記柱状積層部、並びに当該柱状積層部の周囲を被覆する前記透明保護層及び前記配向膜により柱状凸部が構成され、
前記柱状凸部の頂部に９秒間で２００ｍＮまで前記透明基板に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における前記頂部の位置の、前記透明基板に対して垂直方向における変位量が０．４５μｍ以上であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
前記柱状凸部の上底部のサイズが、３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
前記柱状凸部の上底部のサイズが、５〜２５μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズが、５〜４０μｍであり、
前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズと、前記柱状積層部の最下層に位置する着色層の上底部のサイズとの比が、１：１．５〜２０であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタ。
【請求項５】
前記柱状積層部の上部における前記透明保護層の厚さが、０．３５μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
透明基板と、
前記透明基板の一方の面上に設けられた、開口部を有する所定パターン状に形成されてなる遮光部と、
前記開口部に設けられた複数色の着色部と、
前記遮光部上に設けられた、前記複数色のうちの１色の着色部を構成する材料からなる柱状突起又は前記複数色のうちの２色以上の着色部を構成する各材料からなる着色層が柱状に積層されてなる柱状積層部と、
少なくとも前記着色部、及び前記柱状突起又は前記柱状積層部を被覆する、透明樹脂からなる透明保護層と、
前記透明保護層を被覆するようにして設けられてなる配向膜と
を備え、
前記遮光部は、前記複数色の着色部のうちの２色以上が積層されて構成され、
前記柱状突起又は柱状積層部は、前記遮光部として積層されている着色部と異なる色により構成され、
前記柱状突起並びに当該柱状突起の周囲を被覆する前記透明保護層及び前記配向膜、又は前記柱状積層部並びに当該柱状積層部の周囲を被覆する前記透明保護層及び前記配向膜により柱状凸部が構成され、
前記柱状凸部の頂部に９秒間で２００ｍＮまで前記透明基板に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における前記頂部の位置の、前記透明基板に対して垂直方向における変位量が０．４５μｍ以上であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項７】
前記柱状凸部の上底部のサイズが、３０μｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載のカラーフィルタ。
【請求項８】
前記柱状凸部の上底部のサイズが、５〜２５μｍであることを特徴とする請求項６又は７に記載のカラーフィルタ。
【請求項９】
前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズが、５〜４０μｍであり、
前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズと、前記柱状積層部の最下層に位置する着色層の上底部のサイズとの比が、１：１．５〜２０であることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のカラーフィルタ。
【請求項１０】
前記柱状突起又は前記柱状積層部の上部における前記透明保護層の厚さが、０．３５μｍ以上であることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載のカラーフィルタ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載のカラーフィルタと、
前記カラーフィルタと対向配置されてなる電極基板と、
前記カラーフィルタと前記電極基板とにより形成される間隙に封入された液晶材料により構成される液晶層と
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１】
透明基板と、
前記透明基板の一方の面上に、開口部を有する所定パターン状に形成されてなる遮光部と、
前記開口部に設けられた複数色の着色部と、
前記遮光部上に、前記複数色のうちの２色以上の着色部を構成する各材料からなる着色層が柱状に積層されてなる柱状積層部と、
少なくとも前記着色部及び前記柱状積層部を被覆する、透明樹脂からなる透明保護層と、
前記透明保護層を被覆するようにして設けられてなる配向膜と
を備え、
前記柱状積層部、並びに当該柱状積層部の周囲を被覆する前記透明保護層及び前記配向膜により柱状凸部が構成され、
前記柱状凸部の頂部に９秒間で２００ｍＮまで前記透明基板に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における前記頂部の位置の、前記透明基板に対して垂直方向における変位量が０．４５μｍ以上であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
前記柱状凸部の上底部のサイズが、３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
前記柱状凸部の上底部のサイズが、５〜２５μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズが、５〜４０μｍであり、
前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズと、前記柱状積層部の最下層に位置する着色層の上底部のサイズとの比が、１：１．５〜２０であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタ。
【請求項５】
前記柱状積層部の上部における前記透明保護層の厚さが、０．３５μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
透明基板と、
前記透明基板の一方の面上に設けられた、開口部を有する所定パターン状に形成されてなる遮光部と、
前記開口部に設けられた複数色の着色部と、
前記遮光部上に設けられた、前記複数色のうちの１色の着色部を構成する材料からなる柱状突起又は前記複数色のうちの２色以上の着色部を構成する各材料からなる着色層が柱状に積層されてなる柱状積層部と、
少なくとも前記着色部、及び前記柱状突起又は前記柱状積層部を被覆する、透明樹脂からなる透明保護層と、
前記透明保護層を被覆するようにして設けられてなる配向膜と
を備え、
前記遮光部は、前記複数色の着色部のうちの２色以上が積層されて構成され、
前記柱状突起又は柱状積層部は、前記遮光部として積層されている着色部と異なる色により構成され、
前記柱状突起並びに当該柱状突起の周囲を被覆する前記透明保護層及び前記配向膜、又は前記柱状積層部並びに当該柱状積層部の周囲を被覆する前記透明保護層及び前記配向膜により柱状凸部が構成され、
前記柱状凸部の頂部に９秒間で２００ｍＮまで前記透明基板に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における前記頂部の位置の、前記透明基板に対して垂直方向における変位量が０．４５μｍ以上であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項７】
前記柱状凸部の上底部のサイズが、３０μｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載のカラーフィルタ。
【請求項８】
前記柱状凸部の上底部のサイズが、５〜２５μｍであることを特徴とする請求項６又は７に記載のカラーフィルタ。
【請求項９】
前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズが、５〜４０μｍであり、
前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズと、前記柱状積層部の最下層に位置する着色層の上底部のサイズとの比が、１：１．５〜２０であることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のカラーフィルタ。
【請求項１０】
前記柱状突起又は前記柱状積層部の上部における前記透明保護層の厚さが、０．３５μｍ以上であることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載のカラーフィルタ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載のカラーフィルタと、
前記カラーフィルタと対向配置されてなる電極基板と、
前記カラーフィルタと前記電極基板とにより形成される間隙に封入された液晶材料により構成される液晶層と
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【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１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１３３２９３（Ｐ２０１２−１３３２９３Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８７４４０（Ｐ２０１０−２８７４４０）
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【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２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【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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