JP4765737B2

JP4765737B2 - Color filter, manufacturing method thereof, and liquid crystal display

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Publication number: JP4765737B2
Application number: JP2006107509A
Authority: JP
Inventors: 能徳長崎; 健糸井; 英聡萩原
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2026-04-10
Also published as: JP2007279500A

Description

本発明は、カラーフィルタ、その製造方法、及び液晶ディスプレイに係り、特に、視野角向上のための位相差制御層を備えるカラーフィルタに関する。 The present invention relates to a color filter, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal display, and more particularly, to a color filter including a phase difference control layer for improving a viewing angle.

種々のタイプの液晶ディスプレイが実用化されているが、これらの液晶ディスプレイには、位相差制御層が直線偏光板と組み合わせられて用いられていることが多い。例えば、直線偏光板と１／４波長位相差板、または１／２波長位相差板、１／４波長位相差板、および直線偏光板を組み合わせた円偏光板を、液晶ディスプレイの観察側に設けることにより、外光反射を防止して表示のコントラストの向上を可能としている。 Various types of liquid crystal displays have been put into practical use. In these liquid crystal displays, a retardation control layer is often used in combination with a linear polarizing plate. For example, a circularly polarizing plate in which a linearly polarizing plate and a 1/4 wavelength phase difference plate, or a 1/2 wavelength phase difference plate, a 1/4 wavelength phase difference plate, and a linearly polarizing plate are combined is provided on the observation side of the liquid crystal display. Thus, reflection of external light is prevented and display contrast can be improved.

また、反射型液晶ディスプレイまたは半透過半反射液晶ディスプレイには、液晶分子の光シャッター効果を利用するために、円偏光板または楕円偏光板が使用されている。 In addition, a circularly polarizing plate or an elliptically polarizing plate is used in a reflective liquid crystal display or a transflective liquid crystal display in order to use an optical shutter effect of liquid crystal molecules.

更に、超捻れネマチックモード液晶ディスプレイの色補償や視野角特性を改善するためにも、位相差板が利用されている。特に近年、高コントラストな表示が可能な垂直配向モード液晶ディスプレイでは、光軸が基板に垂直で、負の複屈折異方性を有する位相差フィルム（負のＣプレート）と、光軸が基板に水平で、正の複屈折異方性を有する位相差フィルム（正のＡプレート）が併用されている例がある（例えば、特許文献１参照）。 Furthermore, a phase difference plate is also used to improve color compensation and viewing angle characteristics of a super twisted nematic mode liquid crystal display. Particularly in recent years, in a vertical alignment mode liquid crystal display capable of high-contrast display, a retardation film (negative C plate) having an optical axis perpendicular to the substrate and having negative birefringence anisotropy, and an optical axis on the substrate. There is an example in which a phase difference film having a positive birefringence anisotropy (positive A plate) is used in combination (for example, see Patent Document 1).

これらにおける位相差制御には、通常、ポリカーボネートフィルム等を延伸した位相差制御フィルムまたは複屈折異方性を有する液晶材料をトリアセチルセルロースフィルム等に塗布した位相差制御フィルムが用いられる。 For retardation control in these, a retardation control film obtained by stretching a polycarbonate film or the like or a retardation control film obtained by applying a liquid crystal material having birefringence anisotropy to a triacetyl cellulose film or the like is usually used.

しかしながら、上述した従来の位相差フィルムでは、そのリタデーションは面内で均一であり、実際に表示される画素ごとに最適なリタデーションには設定されておらず、必ずしも最適な位相差補償が行われているわけではない。 However, in the above-described conventional retardation film, the retardation is uniform in the plane, and is not set to the optimum retardation for each actually displayed pixel, and the optimum retardation compensation is not necessarily performed. I don't mean.

その理由の１つは、液晶の位相差・屈折率そのものが透過光の波長依存性を持つため、カラーフィルタを構成する各色のパターン色（実際には透過光の波長）に応じて位相差フィルムに要求されるリタデーションも異なるためである。 One of the reasons is that the retardation and refractive index of the liquid crystal itself has wavelength dependency of the transmitted light, so that the phase difference film depends on the pattern color of each color constituting the color filter (actually the wavelength of the transmitted light). This is because the required retardation is different.

これに対して、透過光の波長に応じてリタデーションを制御し、位相差補填をより最適に行う試みがなされている（例えば、特許文献２参照）。 On the other hand, an attempt has been made to perform retardation compensation more optimally by controlling retardation according to the wavelength of transmitted light (see, for example, Patent Document 2).

しかしながら、実際にはこのような試みにもかかわらず、斜め方向からの視野角補償を施された黒表示を観察すると、赤色と青色の漏れ光により、赤紫色に着色されて見えるという問題があった。
特開平１０−１５３８０２号公報特開２００５−１４８１１８号公報 However, in reality, despite such attempts, when viewing a black display with viewing angle compensation from an oblique direction, there is a problem that it appears reddish purple due to red and blue leakage light. It was.
JP-A-10-153802 JP 2005-148118 A

本発明は、以上のような事情の下になされ、各画素における最適な位相差補償により斜め方向からの視野角拡大に優れた特性を示すカラーフィルタを効率よく、高い生産性をもって製造する方法を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような方法により製造されたカラーフィルタ、及びそのようなカラーフィルタを具備する液晶ディスプレイを提供することを目的とする。 The present invention has been made under the circumstances as described above, and provides a method for efficiently and highly producing a color filter that exhibits excellent characteristics in viewing angle expansion from an oblique direction by optimal phase difference compensation in each pixel. The purpose is to provide. Another object of the present invention is to provide a color filter manufactured by such a method and a liquid crystal display including such a color filter.

上記課題を解決するため、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、赤色、緑色及び青色の各色画素パターンのカラーフィルタ層のリタデーションがそれぞれ異なり、赤色、青色は正のリタデーションを示し、緑色は負のリタデーションを示すためであることを見出した。通常、光学設計は、緑色を中心として行われるため、赤色及び青色カラーフィルタ層と、緑色カラーフィルタ層のリタデーションが正負に大きく異なると、前述のように赤色と青色の漏れ光が生じてしまう。本発明は、このような知見に基づきなされた。 In order to solve the above problems, the present inventors have conducted extensive research and as a result, the retardation of the color filter layer of each color pixel pattern of red, green and blue is different, red and blue indicate positive retardation, green Was found to indicate negative retardation. Usually, since optical design is performed centering on green, if the retardations of the red and blue color filter layers and the green color filter layer are significantly different from each other in positive and negative, red and blue leakage light is generated as described above. The present invention has been made based on such findings.

本発明の第１の態様は、基板上に隔壁を形成する工程、前記隔壁間に、所定のリタデーションを有する複数の着色画素パターンを、印刷法により形成する工程、前記着色画素パターン上に、配向処理された配向膜を形成する工程、及び前記複数の着色画素パターンのそれぞれのリタデーションに対応して、前記配向膜上にフォトリソグラフィー法により、液晶位相差層を形成する工程を具備することを特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供する。 The first aspect of the present invention includes a step of forming partition walls on a substrate, a step of forming a plurality of colored pixel patterns having a predetermined retardation between the partition walls by a printing method, an orientation on the colored pixel pattern A step of forming a processed alignment film, and a step of forming a liquid crystal retardation layer on the alignment film by a photolithography method corresponding to the retardation of each of the plurality of colored pixel patterns. A method for producing a color filter is provided.

このようなカラーフィルタの製造方法において、複数の着色画素パターンは、赤色画素パターン、青色画素パターン、及び緑色画素パターンを含み、赤色画素パターン及び青色画素パターンが正のリタデーションを有し、緑色画素パターンが負のリタデーションを有するものとすることができる。 In such a color filter manufacturing method, the plurality of colored pixel patterns include a red pixel pattern, a blue pixel pattern, and a green pixel pattern, and the red pixel pattern and the blue pixel pattern have positive retardation, and the green pixel pattern Can have a negative retardation.

また、液晶位相差層は、重合性のネマチック液晶、重合性のコレステリック液晶、及びホメオトロピック配向した重合性の液晶からなる群から選ばれた液晶により構成することができる。 The liquid crystal retardation layer can be composed of a liquid crystal selected from the group consisting of a polymerizable nematic liquid crystal, a polymerizable cholesteric liquid crystal, and a homeotropically aligned polymerizable liquid crystal.

更に、液晶位相差層は、複数の着色画素パターンに対応する複数の液晶位相差領域を含み、それぞれの液晶位相差領域は、複数の着色画素パターンごとに異なるリタデーションを有するものとすることができる。 Further, the liquid crystal retardation layer may include a plurality of liquid crystal retardation regions corresponding to the plurality of colored pixel patterns, and each of the liquid crystal retardation regions may have a different retardation for each of the plurality of colored pixel patterns. .

この場合、複数の液晶位相差領域のリタデーションは、通過する光の波長域に応じたリタデーションを有することが望ましい。また、複数の液晶位相差領域は、複数の着色画素パターンのリタデーションを補正するリタデーションを有することが望ましい。 In this case, it is desirable that the retardations of the plurality of liquid crystal retardation regions have retardations according to the wavelength range of light passing therethrough. In addition, it is desirable that the plurality of liquid crystal retardation regions have a retardation that corrects the retardation of the plurality of colored pixel patterns.

以上のカラーフィルタの製造方法において、複数の液晶位相差領域のリタデーションは、着色画素パターンのリタデーションとは符号が逆で、絶対値が略同一とすることができる。この場合、複数の液晶位相差領域を、複数の着色画素パターンごとに異なる重合性液晶組成物の架橋硬化物により構成することができる。 In the color filter manufacturing method described above, the retardation of the plurality of liquid crystal retardation regions is opposite in sign to the retardation of the colored pixel pattern and can have substantially the same absolute value. In this case, the plurality of liquid crystal retardation regions can be constituted by a crosslinked cured product of a polymerizable liquid crystal composition that differs for each of the plurality of colored pixel patterns.

また、複数の着色画素パターンのリタデーションと、それに対応する複数の液晶位相差領域のリタデーションの合計を、画素ごとに略同一とすることができる。この場合、複数の液晶位相差領域を、同一の重合性液晶組成物の架橋硬化物により構成し、異なる膜厚を有するものとすることができる。 Moreover, the sum total of the retardation of a several colored pixel pattern and the retardation of the some liquid crystal phase difference area | region corresponding to it can be made substantially the same for every pixel. In this case, a plurality of liquid crystal retardation regions can be constituted by cross-linked cured products of the same polymerizable liquid crystal composition and have different film thicknesses.

本発明の第２の態様は、上述の方法により製造されたことを特徴とするカラーフィルタを提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a color filter manufactured by the method described above.

本発明の第３の態様は、上記カラーフィルタを具備することを特徴とする液晶ディスプレイを提供する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising the color filter.

本発明によると、複数の着色画素パターンの成膜を印刷法により行っているため、環境負荷の低減と大幅なコストダウンを図ることができる。また、液晶位相差層のリタデーションを、各着色画素パターンのリタデーションに対応させて調整することにより、各画素の表示領域を通過する光の偏光状態にばらつきが生じないため、斜め方向からの視野角拡大に優れた特性を示すカラーフィルタが提供される。 According to the present invention, since a plurality of colored pixel patterns are formed by a printing method, it is possible to reduce the environmental burden and significantly reduce the cost. In addition, by adjusting the retardation of the liquid crystal retardation layer in accordance with the retardation of each colored pixel pattern, there is no variation in the polarization state of the light passing through the display area of each pixel. There is provided a color filter exhibiting excellent magnification characteristics.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

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断面図である。図１において、透明基板、例えば、ガラス基板１上の非画素部に相当する位置に、遮光性素材からなる隔壁ブラックマトリックス２が設けられている。画素部に相当する、隔壁ブラックマトリックス２の各々の開口部内に、いずれも光透過性である赤色画素パターン３（Ｒ）、緑色画素パターン３（Ｇ）、および青色画素パターン３（Ｂ）の各着色画素パターンが配列して構成されたカラーフィルタ層が積層されている。 FIG. 1 is a sectional view showing a color filter according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a partition wall black matrix 2 made of a light-shielding material is provided at a position corresponding to a non-pixel portion on a transparent substrate, for example, a glass substrate 1. Each of the red pixel pattern 3 (R), the green pixel pattern 3 (G), and the blue pixel pattern 3 (B), each of which is light transmissive, in each opening of the partition wall black matrix 2 corresponding to the pixel portion. A color filter layer configured by arranging colored pixel patterns is laminated.

また、開口部内のカラーフィルタ層上には、配向膜４が積層され、更に、隔壁ブラックマトリックス２の開口部内の配向膜４上には、各画素ごとに、重合性液晶の硬化物からなる位相差制御領域５（Ｒ）、５（Ｇ）、５（Ｂ）からなる位相差制御層が積層され、これらによりカラーフィルタが構成されている。 In addition, an alignment film 4 is laminated on the color filter layer in the opening, and further, on the alignment film 4 in the opening of the partition wall black matrix 2, for each pixel, a position made of a cured product of polymerizable liquid crystal. A phase difference control layer composed of the phase difference control regions 5 (R), 5 (G), and 5 (B) is laminated, and these constitute a color filter.

本明細書において、重合性液晶組成物とは、液晶状態が室温において固定化されたものを指し、例えば、分子構造中に重合性基を有する液晶性モノマーを架橋させて、架橋前の光学的異方性を保持したまま硬化させたもの、またはガラス転移温度を有し、ガラス転移温度以上に加熱すると液晶相を示し、その後、ガラス転移温度以下に冷却することにより、液晶組織を凍結することができる高分子型液晶を指す。 In the present specification, the polymerizable liquid crystal composition refers to a liquid crystal state that is fixed at room temperature. For example, a liquid crystal monomer having a polymerizable group in its molecular structure is cross-linked to form an optical before cross-linking. Hardened while maintaining anisotropy, or has a glass transition temperature, shows a liquid crystal phase when heated above the glass transition temperature, and then freezes the liquid crystal structure by cooling below the glass transition temperature A high-molecular liquid crystal capable of

なお、また、Ｒ、Ｇ、およびＢの各文字は、順に、赤色、緑色、および青色を表すものとする。 In addition, each character of R, G, and B shall represent red, green, and blue in order.

着色画素パターン３（Ｒ）、３（Ｇ）、３（Ｂ）はそれぞれ、図２に示すように、各パターンを通過する赤色、緑色及び青色の各色の光ごとに異なるリタデーションを有している。このリタデーションは、それを構成する材料や厚み、処理方法により種々の値を示すが、本発明者らは、赤色画素パターン３（Ｒ）と青色画素パターン３（Ｂ）が正のリタデーションを有し、緑色画素パターン３（Ｇ）が負のリタデーションを有することを見出した。 Each of the colored pixel patterns 3 (R), 3 (G), and 3 (B) has a different retardation for each light of red, green, and blue that passes through each pattern, as shown in FIG. . This retardation shows various values depending on the material, thickness, and processing method of the retardation, but the present inventors show that the red pixel pattern 3 (R) and the blue pixel pattern 3 (B) have positive retardation. The green pixel pattern 3 (G) was found to have negative retardation.

具体的には、青色画素パターン３（Ｂ）の厚み方向のリタデーションは０．１ｎｍ〜１００ｎｍであり、緑色画素パターン３（Ｇ）の厚み方向のリタデーションは−１００ｎｍ〜−０．１ｎｍであり、赤色画素パターン３（Ｒ）の厚み方向のリタデーションは０．１ｎｍ〜１００ｎｍである。 Specifically, the retardation in the thickness direction of the blue pixel pattern 3 (B) is 0.1 nm to 100 nm, the retardation in the thickness direction of the green pixel pattern 3 (G) is −100 nm to −0.1 nm, and red. The retardation in the thickness direction of the pixel pattern 3 (R) is 0.1 nm to 100 nm.

これらの着色画素パターン３（Ｒ）、３（Ｇ）、３（Ｂ）のリタデーションを補償するためには、それぞれの位相差制御領域のリタデーションは、着色画素パターンのリタデーションと符号が逆で絶対値が略同一であることが好ましいので、位相差制御領域５（Ｂ）のリタデーションは−１００ｎｍ〜−０．１ｎｍであり、位相差制御領域１（Ｇ）のリタデーションは０．１ｎｍ〜１００ｎｍであり、位相差制御領域５（Ｒ）のリタデーションは−１００ｎｍ〜−０．１ｎｍであることが好ましい。 In order to compensate for the retardation of these colored pixel patterns 3 (R), 3 (G), and 3 (B), the retardation of each phase difference control region is an absolute value that is opposite in sign to the retardation of the colored pixel pattern. Are substantially the same, the retardation of the phase difference control region 5 (B) is -100 nm to -0.1 nm, and the retardation of the phase difference control region 1 (G) is 0.1 nm to 100 nm. The retardation of the phase difference control region 5 (R) is preferably −100 nm to −0.1 nm.

液晶位相差領域５（Ｒ）、５（Ｇ）、５（Ｂ）を構成する液晶材料は、各層を通過する光の波長域に応じたリタデーションを持つよう、ネマチック液晶材料、コレステリック液晶材料又はホメオトロピック配向した重合性の液晶材料を適宜選択することが好ましい。 The liquid crystal materials constituting the liquid crystal retardation regions 5 (R), 5 (G), and 5 (B) are nematic liquid crystal material, cholesteric liquid crystal material, or homeo so as to have retardation according to the wavelength range of light passing through each layer. It is preferable to appropriately select a tropic-aligned polymerizable liquid crystal material.

即ち、液晶位相差領域５（Ｒ）、５（Ｇ）、５（Ｂ）を構成する液晶材料は、ある入射角度で入射した光に対して位相差を与える機能を有するものであればよく、上述したネマチック液晶に限らず、カイラルネマチック液晶（ネマチック液晶中にカイラル剤を添加したもの）等の任意の液晶材料を用いることができる。 That is, the liquid crystal material constituting the liquid crystal retardation regions 5 (R), 5 (G), and 5 (B) may be any material that has a function of giving a phase difference to light incident at a certain incident angle. Not only the nematic liquid crystal described above, but also any liquid crystal material such as a chiral nematic liquid crystal (a nematic liquid crystal with a chiral agent added) can be used.

なお、ネマチック液晶は、重合可能な基を有することが好ましい。また、カイラル剤も重合可能な基を有することが好ましい。カイラルネマチック液晶については、ネマチック液晶を、単独、又は必要に応じて２つ以上混合して用いることが好ましい。 The nematic liquid crystal preferably has a polymerizable group. The chiral agent also preferably has a polymerizable group. As for the chiral nematic liquid crystal, it is preferable to use nematic liquid crystals alone or as a mixture of two or more nematic liquid crystals as necessary.

次に、図３を参照して、図１に示す位相差制御層付きカラーフィルタの製造方法について説明する。 Next, with reference to FIG. 3, the manufacturing method of the color filter with a phase difference control layer shown in FIG. 1 will be described.

まず、図３（ａ）に示すように、透明基板１上にコントラスト向上のためのブラックマトリックス２を設ける。 First, as shown in FIG. 3A, a black matrix 2 for improving contrast is provided on a transparent substrate 1.

透明基板１には、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板等、公知の透明基板材料を使用できる。中でもガラス基板は、透明性、強度、耐熱性、耐候性において優れている。 As the transparent substrate 1, a known transparent substrate material such as a glass substrate, a quartz substrate, or a plastic substrate can be used. Among them, the glass substrate is excellent in transparency, strength, heat resistance, and weather resistance.

ブラックマトリックス２は、公知の方法を用いて形成することができる。例えば、金属あるいは金属酸化物の薄膜をスパッタ等の方法により基板上に形成し、それをエッチングなどの手法によりパターニングを施し、形成する方法；感光性樹脂組成物中に顔料あるいは染料などの着色剤を混在させ、これを基板上に感光性樹脂組成物層として形成し、フォトリソグラフィー法により形成する方法；黒色顔料、熱硬化性樹脂を溶媒に溶かし、印刷法により形成する方法などが挙げられる。また、ブラックマトリックス２は、混色を防止するため、撥インク剤を含むことが望ましい。混色は、カラーインクが隣接画素のカラーインクに侵入することで発生する。 The black matrix 2 can be formed using a known method. For example, a method of forming a metal or metal oxide thin film on a substrate by a method such as sputtering, and patterning it by a method such as etching; a colorant such as a pigment or a dye in the photosensitive resin composition Are formed as a photosensitive resin composition layer on a substrate and formed by a photolithography method; a method in which a black pigment and a thermosetting resin are dissolved in a solvent and formed by a printing method, and the like. The black matrix 2 desirably contains an ink repellent agent to prevent color mixing. Color mixing occurs when color ink enters the color ink of adjacent pixels.

撥インク剤としては、シリコーン系、フッ素系材料を一例として挙げることができる。具体的には、主鎖または側鎖に有機シリコーンやアルキルフルオロ基を有し、シロキサン成分を含むシリコーン樹脂やシリコーンゴム、この他にはフッ化ビニリデン、フッ化ビニル、三フッ化エチレン等や、これらの共重合体等のフッ素樹脂などを用いることができる。また、撥インキ剤は、加熱工程中にブリードアウトし、透明基板上に撥インク剤が付着し、カラーインクの充填時に色抜け等が発生する場合があるが、これを防止するため、撥インキ剤としてはフッ素含有化合物を用いることが好ましい。また、ブリードアウトを防止するため、低分子化合物よりオリゴマー化合物を用いることが好ましい。 Examples of the ink repellent agent include silicone materials and fluorine materials. Specifically, a silicone resin or silicone rubber having an organosilicone or alkylfluoro group in the main chain or side chain and containing a siloxane component, in addition to vinylidene fluoride, vinyl fluoride, ethylene trifluoride, etc. Fluorine resins such as these copolymers can be used. Also, the ink repellent agent bleeds out during the heating process, the ink repellent agent adheres to the transparent substrate, and color loss may occur when filling the color ink. To prevent this, the ink repellent agent As the agent, a fluorine-containing compound is preferably used. In order to prevent bleeding out, it is preferable to use an oligomer compound rather than a low molecular compound.

次いで、図３（ｂ）に示すように、ブラックマトリックス２の開口部内に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色画素パターン３（Ｒ）、３（Ｇ）、３（Ｂ）を形成する。なお、液晶ディスプレイの場合には、更に透明導電層及び配向膜層を順次積層し、例えば、薄膜トランジスタのような電極を形成した対向基板と対置させ、液晶層を介してＬＣＤを構成する。以下では、透明基板１、ブラックマトリックス２、及び赤、緑、青の着色画素パターン３（Ｒ）、３（Ｇ）、３（Ｂ）を合わせてカラーフィルタ基板とする。 Next, as shown in FIG. 3B, red (R), green (G), and blue (B) colored pixel patterns 3 (R), 3 (G), 3 ( B) is formed. In the case of a liquid crystal display, a transparent conductive layer and an alignment film layer are further laminated in order, and are opposed to a counter substrate on which an electrode such as a thin film transistor is formed, for example, and an LCD is formed through the liquid crystal layer. Below, the transparent substrate 1, the black matrix 2, and the red, green, and blue colored pixel patterns 3 (R), 3 (G), and 3 (B) are combined to form a color filter substrate.

通常、赤色画素パターン３（Ｒ）、緑色画素パターン３（Ｇ）、および青色画素パターン３（Ｂ）の３原色からなる画素パターンが、ブラックマトリックス２の開口部内に所望の形状に配置される。 Usually, a pixel pattern composed of three primary colors of a red pixel pattern 3 (R), a green pixel pattern 3 (G), and a blue pixel pattern 3 (B) is arranged in a desired shape in the opening of the black matrix 2.

本実施形態では、印刷装置により塗工材料をパターン状に形成し、その後、後述する加熱工程を経て着色画素パターン３（Ｒ）、３（Ｇ）、３（Ｂ）を形成する。 In the present embodiment, the coating material is formed in a pattern by a printing apparatus, and then the colored pixel patterns 3 (R), 3 (G), and 3 (B) are formed through a heating process described later.

印刷法によるパターニング方法としては、凸版あるいは凹版を使用した印刷法など、種々の方法を選択することができるが、本発明においては、特開平１１−５８９２１号公報や特開２０００−２８９３２０号公報に示される公知の手法を用いることが好ましい。 As a patterning method by the printing method, various methods such as a printing method using a relief plate or an intaglio can be selected. In the present invention, JP-A-11-58921 and JP-A-2000-289320 disclose the method. It is preferred to use the known techniques shown.

具体的には、塗工材料をシリコンブランケット上に均一に塗工し、凸版あるいは凹版を押し付けて非画線部を除去した後に、基板上に転写してパターン形成する。 Specifically, the coating material is uniformly coated on a silicon blanket, and a relief plate or an intaglio plate is pressed to remove a non-image area, and then transferred onto a substrate to form a pattern.

適正な溶剤成分を含有することでパターン形成しやすい塗工皮膜を形成することができる。さらに、塗工材料中に、印刷性の向上を目的として、例えば粒径が１０〜１００nｍのフィラー成分を、固形分中に５〜５０重量％含有させてもよい。 By containing an appropriate solvent component, a coating film that is easy to form a pattern can be formed. Furthermore, for the purpose of improving printability, for example, a filler component having a particle diameter of 10 to 100 nm may be contained in the coating material in an amount of 5 to 50% by weight.

塗工材料における着色剤としては、顔料、染料等を使用することができる。本発明では、耐候性に優れる顔料を用いることが好ましい。着色剤として、具体的には、ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ９、１９、３８、４３、９７、１２２、１２３、１４４、１４９、１６６、１６８、１７７、１７９、１８０、１９２、２１５、２１６、２０８、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２５４、ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５、１５：６、１６、２２、２９、６０、６４、ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ７、３６、ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ２０、２４、８６、８１、８３、９３、１０８、１０９、１１０、１１７、１２５、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５３、１５４、１６６、１６８、１８５、ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ３６、ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ２３、等を使用することができる。さらに所望の色相を得るために２種類以上の材料を混合して用いることができる。 As the colorant in the coating material, pigments, dyes and the like can be used. In the present invention, it is preferable to use a pigment having excellent weather resistance. Specific examples of the coloring agent include Pigment Red 9, 19, 38, 43, 97, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 177, 179, 180, 192, 215, 216, 208, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 254, Pigment Blue 15, 15: 6, 16, 22, 29, 60, 64, Pigment Green 7, 36, Pigment Yellow 20, 24, 86, 81, 83 93, 108, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 168, 185, Pigment Orange 36, Pigment Violet 23, and the like. Furthermore, in order to obtain a desired hue, two or more kinds of materials can be mixed and used.

塗工材料に用いられる熱硬化性樹脂は、色素との関係で公知のカラーフィルタ基板の製造に用いる材料から適宜選択される。具体的には、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルアセタール、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラニン樹脂などを用いることができる。特に、耐熱性や耐光性を要求されるカラーフィルタを製造する場合には、アクリル樹脂を用いることが好ましい。 The thermosetting resin used for the coating material is appropriately selected from materials used for manufacturing a known color filter substrate in relation to the pigment. Specifically, casein, gelatin, polyvinyl alcohol, carboxymethyl acetal, polyimide resin, acrylic resin, epoxy resin, melanin resin, or the like can be used. In particular, when manufacturing a color filter that requires heat resistance and light resistance, it is preferable to use an acrylic resin.

本発明の塗工材料中の溶剤成分は、上記各種成分を均一に溶解あるいは分散させて、塗工材料を安定に維持するための役割と共に、塗工材料の粘度、ぬれ性、乾燥性を制御することで、シリコンブランケットへの均一な塗工性を付与し、またシリコンブランケット上での溶剤成分の揮発、およびシリコンブランケット中への溶剤の浸透により、塗布膜の転写性を発現・コントロールするために重要な役割を担っている。 The solvent component in the coating material of the present invention controls the viscosity, wettability, and drying properties of the coating material as well as the role of uniformly dissolving or dispersing the various components described above to maintain the coating material stably. In order to give uniform coating properties to the silicon blanket, and to express and control the transferability of the coating film by volatilization of the solvent component on the silicon blanket and penetration of the solvent into the silicon blanket. Plays an important role.

具体的にこれらの条件を満たす溶媒として、溶解性、揮発性を良くするために、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチルなどの低沸点のエステル系溶剤、アセトン、２−ブタノン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤が、また、分散性、塗工性を良くするために、乳酸エチル、プロピレングリコールアセテートなどの高沸点のエステル系溶剤、トルエン、キシレンなどの芳香族溶剤系が、レベリング性を良くするためにプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル系溶剤が好ましく用いられる。必要に応じて２種類以上の溶媒を前記条件に合うように混合し、調製したものを用いることができる。また、本発明の塗工材料の粘度としては、均一な塗工性と乾燥性から、１〜１０ｍＰａ・ｓに調整することが好ましい。 Specific solvents satisfying these conditions include low-boiling ester solvents such as ethyl acetate, isopropyl acetate and butyl acetate, and ketones such as acetone, 2-butanone and cyclohexanone in order to improve solubility and volatility. In order to improve the dispersibility and coatability of solvents, high-boiling ester solvents such as ethyl lactate and propylene glycol acetate, and aromatic solvent systems such as toluene and xylene are used to improve leveling properties. Ether solvents such as propylene glycol monomethyl ether are preferably used. If necessary, a mixture prepared by mixing two or more solvents so as to meet the above conditions can be used. Moreover, it is preferable to adjust to 1-10 mPa * s as a viscosity of the coating material of this invention from uniform coating property and drying property.

本発明において、着色剤を含む塗工材料は、必要に応じてレベリング剤、分散剤、粘度調整剤、消泡剤、酸化防止剤などの添加剤を本発明の目的の範囲内で加えて調製することができる。 In the present invention, a coating material containing a colorant is prepared by adding additives such as a leveling agent, a dispersant, a viscosity modifier, an antifoaming agent, and an antioxidant within the scope of the present invention as necessary. can do.

次に、着色画素パターン３（Ｒ）、３（Ｇ）、３（Ｂ）上に、配向膜４を積層する。配向膜４を構成する材料としては、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、本発明においてはスピンコーティングにより塗布し、乾燥・焼成して形成される。このような配向膜４にラビング処理を施すことにより液晶に対する配向能が付与される。なお、ラビング処理としては、レーヨン、綿、ポリアミド等の素材から選ばれるラビング布を金属ロールに捲き付け、これがカラーフィルタ基板上に形成された配向膜４に接した状態で回転させるか、ロールを固定したまま配向膜４付きのカラーフィルタ基板１を搬送することより、配向膜４をラビング布で摩擦する方法が通常採用される。 Next, the alignment film 4 is laminated on the colored pixel patterns 3 (R), 3 (G), and 3 (B). As the material constituting the alignment film 4, polyimide, polyamide, polyvinyl alcohol, or the like is usually used. In the present invention, the alignment film 4 is formed by applying by spin coating, drying and baking. By subjecting such an alignment film 4 to a rubbing treatment, alignment ability for liquid crystal is imparted. As the rubbing treatment, a rubbing cloth selected from materials such as rayon, cotton, polyamide and the like is applied to a metal roll, and the roll is rotated while in contact with the alignment film 4 formed on the color filter substrate. A method of rubbing the alignment film 4 with a rubbing cloth is usually employed by transporting the color filter substrate 1 with the alignment film 4 while being fixed.

次いで、フォトリソグラフィー法にて、配向膜４上に、各画素ごとに異なる重合性液晶組成物の層を形成する。液晶組成物は、各層を通過する光の波長域に応じたリタデーションを持つよう、ネマチック液晶材料、コレステリック液晶材料又はホメオトロピック配向した重合性の液晶材料を適宜選択する。 Next, a layer of a different polymerizable liquid crystal composition for each pixel is formed on the alignment film 4 by photolithography. As the liquid crystal composition, a nematic liquid crystal material, a cholesteric liquid crystal material, or a polymerizable liquid crystal material having homeotropic alignment is appropriately selected so as to have retardation corresponding to the wavelength range of light passing through each layer.

フォトリソグラフィー法による重合性液晶組成物の層の形成は、基材上に液晶組成物を塗布する工程、パターン露光を行う工程、及び不要部となる未露光部分を除去する現像工程からなる。 Formation of the layer of the polymerizable liquid crystal composition by photolithography includes a step of applying a liquid crystal composition on a substrate, a step of performing pattern exposure, and a development step of removing unexposed portions that become unnecessary portions.

液晶組成物を塗布する方法としては、バーコーター、アプリケーター、ワイヤーバー、スピンコーター、ロールコーター、スリットコーター、カーテンコーター、ダイコーターやコンマコーターなどの公知の方法が挙げられる。 Examples of the method for applying the liquid crystal composition include known methods such as a bar coater, an applicator, a wire bar, a spin coater, a roll coater, a slit coater, a curtain coater, a die coater, and a comma coater.

露光方式としては、例えば、超高圧水銀灯や半導体レーザーを光源とした紫外線により、遮光部を形成したフォトマスクを用いた、プロキシミティ方式、あるいは、凸および凹面鏡を使用した光学系を用いたミラープロジェクション方式、投影レンズを配し、照射面を分割する分割露光方式などが挙げられる。 As an exposure method, for example, a proximity method using a photomask in which a light-shielding portion is formed by ultraviolet light using an ultrahigh pressure mercury lamp or a semiconductor laser as a light source, or a mirror projection using an optical system using convex and concave mirrors. Examples thereof include a division exposure method in which a projection lens is arranged and the irradiation surface is divided.

これらの露光方式により液晶組成物を塗布した基板に所定の照射量の紫外線をパターン照射して、液晶組成物の塗布膜の一部を３次元架橋して硬化させる。液晶組成物中には光重合開始剤を添加しておくことが好ましい。なお、紫外線の照射量は、光重合開始剤の有無や添加量、又は放射線の種類や照度に応じて変わるが、例えば１ｍＪ／ｃｍ^２〜１００００ｍＪ／ｃｍ^２の範囲程度であることが好ましい。また、紫外線を照射する雰囲気は、窒素雰囲気等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。これにより、酸素の影響を受けずに硬化させ、液晶位相差層３の光学特性を安定させることができる。さらに、紫外線を照射する雰囲気の温度は室温よりも高い温度で均一に制御することが好ましい。これにより、紫外線の照射時の液晶材料の重合を促進させ、液晶層の光学特性をさらに安定化させることができる。 The substrate on which the liquid crystal composition is applied by these exposure methods is subjected to pattern irradiation with a predetermined amount of ultraviolet rays, and a part of the coating film of the liquid crystal composition is three-dimensionally crosslinked and cured. It is preferable to add a photopolymerization initiator in the liquid crystal composition. The irradiation amount of ultraviolet rays, the presence or amount of the photopolymerization initiator, or varies depending on the radiation type and intensity, is preferably about the range of, for example, ^{^{1mJ / cm 2 ~10000mJ / cm 2}} . Moreover, it is preferable that the atmosphere which irradiates an ultraviolet-ray is inert gas atmosphere, such as nitrogen atmosphere. Thereby, it can harden | cure without being influenced by oxygen and the optical characteristic of the liquid crystal phase difference layer 3 can be stabilized. Furthermore, it is preferable to uniformly control the temperature of the atmosphere in which the ultraviolet rays are irradiated at a temperature higher than room temperature. Thereby, polymerization of the liquid crystal material at the time of ultraviolet irradiation can be promoted, and the optical characteristics of the liquid crystal layer can be further stabilized.

ここで、「３次元架橋」とは、重合型のモノマー、オリゴマー又はポリマー等を互いに３次元的に重合して、網目（ネットワーク）構造の状態とすることを意味する。このような状態にすることによって、液晶塗布膜の一部を光学的に固定するとともに、常温で安定した不溶性の膜とすることができる。 Here, “three-dimensional crosslinking” means that polymerization monomers, oligomers, polymers, or the like are polymerized three-dimensionally to form a network (network) structure. In such a state, a part of the liquid crystal coating film can be optically fixed and an insoluble film stable at room temperature can be obtained.

現像工程は、液晶塗布膜の露光工程により不溶化した以外の部分を現像液にて溶解して洗い流す工程である。不溶な部分を現像液で溶解し洗い流すことにより、パターニングされた液晶位相差層を得ることができる。現像液としては、有機溶剤系またはアルカリ水溶液系が一般的に用いられるが、環境安全性の確保の観点から、無機アルカリ系が好ましい。 The development step is a step of dissolving and washing away portions other than those insolubilized by the exposure step of the liquid crystal coating film with a developer. A dissolved liquid crystal phase difference layer can be obtained by dissolving and washing away insoluble portions with a developer. As the developer, an organic solvent system or an alkaline aqueous solution system is generally used, but an inorganic alkali system is preferable from the viewpoint of ensuring environmental safety.

最後に、液晶層を所定の温度に焼成して再硬化させ、液晶層の光学特性を安定化させる。なおこのとき、当該液晶層を高温で加熱して熱硬化させることも可能であるが、好ましくは１００℃〜１５０℃であることが望ましい。この場合に、液晶層の光学特性をさらに安定化させることが可能である。 Finally, the liquid crystal layer is baked to a predetermined temperature and re-cured to stabilize the optical characteristics of the liquid crystal layer. At this time, the liquid crystal layer can be heated and cured at a high temperature, but the temperature is preferably 100 ° C. to 150 ° C. In this case, the optical characteristics of the liquid crystal layer can be further stabilized.

これにより、最終的に、図３（ｄ）に示すように、画素の各色の表示領域に対応するリタデーションを有する液晶位相差領域５（Ｒ）、５（Ｇ）、５（Ｂ）からなる液晶位相差層が形成され、液晶位相差層付きのカラーフィルタが完成する。 As a result, finally, as shown in FIG. 3 (d), a liquid crystal composed of liquid crystal retardation regions 5 (R), 5 (G), and 5 (B) having retardations corresponding to the display regions of the respective colors of the pixels. A retardation layer is formed, and a color filter with a liquid crystal retardation layer is completed.

なお、上述したように、画素ごとに異なる液晶組成物としては、位相差制御領域５（Ｒ）には、リタデーションが−１００ｎｍ〜−０．１ｎｍとなるような液晶組成物を、位相差制御領域５（Ｇ）にはリタデーションが０．１ｎｍ〜１００ｎｍとなるような液晶組成物を、位相差制御領域５（Ｂ）にはリタデーションが−１００ｎｍ〜−０．１ｎｍとなるような液晶組成物を選択する。 As described above, as the liquid crystal composition that is different for each pixel, the liquid crystal composition having a retardation of −100 nm to −0.1 nm is used for the phase difference control region 5 (R). A liquid crystal composition having a retardation of 0.1 nm to 100 nm is selected for 5 (G), and a liquid crystal composition having a retardation of −100 nm to −0.1 nm is selected for the phase difference control region 5 (B). To do.

以上のように、第１の実施形態によれば、液晶位相差領域５（Ｒ）、５（Ｇ）、５（Ｂ）が、光の波長域に応じたリタデーションを持つように調整されているので、画素の各色の表示領域を通過する光の偏光状態にばらつきが生じることがない。更に言うと、斜め方向からの視野角補償を施された黒表示となるため、斜め方向から見た場合、カラーシフトを低減し、かつニュートラルな黒色が再現でき、非常に優れた表示特性を呈することができる。 As described above, according to the first embodiment, the liquid crystal retardation regions 5 (R), 5 (G), and 5 (B) are adjusted so as to have retardation corresponding to the wavelength region of light. Therefore, there is no variation in the polarization state of light passing through the display area of each color of the pixel. Furthermore, since the display is black with the viewing angle compensated from the oblique direction, when viewed from the oblique direction, the color shift can be reduced and the neutral black can be reproduced, and the display characteristics are excellent. be able to.

図４は、本発明の第２の実施形態に係るカラーフィルタを示す断面図である。図４において、透明基板１上の非画素部に相当する位置に、遮光性素材からなるブラックマトリックス２が設けられ、画素部に相当する、ブラックマトリックス２の各々の開口部内に、いずれも光透過性である赤色画素パターン３（Ｒ）、緑色画素パターン３（Ｇ）、および青色画素パターン３（Ｂ）の各着色画素パターンが配列して構成されたカラーフィルタ層が積層され、開口部内のカラーフィルタ層上には、配向膜４が積層されていることは、図１に示す実施形態に係るカラーフィルタと同様である。 FIG. 4 is a sectional view showing a color filter according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, a black matrix 2 made of a light-shielding material is provided at a position corresponding to a non-pixel portion on the transparent substrate 1, and light is transmitted through each opening of the black matrix 2 corresponding to the pixel portion. The color filter layer formed by arranging each colored pixel pattern of the red pixel pattern 3 (R), the green pixel pattern 3 (G), and the blue pixel pattern 3 (B), which is a color, is laminated, and the color in the opening The alignment film 4 is laminated on the filter layer in the same manner as the color filter according to the embodiment shown in FIG.

本実施形態に係るカラーフィルタが図１に示す実施形態に係るカラーフィルタと異なる点は、図１に示す実施形態に係るカラーフィルタにおいては、配向膜４上に、各画素ごとに異なる重合性液晶組成物を積層し、各層を通過する光の波長域に応じたリタデーションを有する液晶位相差領域５（Ｒ）、５（Ｇ）、５（Ｂ）を形成しているのに対し、本実施形態に係るカラーフィルタでは、配向膜４上に、いずれの画素についても同一の重合性液晶組成物を積層し、各層を通過する光の波長域に応じたリタデーションを有するように膜厚の異なる液晶位相差領域１５（Ｒ）、１５（Ｇ）、１５（Ｂ）を形成していることである。 The color filter according to the present embodiment is different from the color filter according to the embodiment shown in FIG. 1 in that, in the color filter according to the embodiment shown in FIG. While the liquid crystal retardation regions 5 (R), 5 (G), and 5 (B) having the retardation corresponding to the wavelength range of light passing through each layer are formed by laminating the composition, this embodiment In the color filter according to the above, the same polymerizable liquid crystal composition is laminated on the alignment film 4 for all pixels, and the liquid crystal positions having different film thicknesses so as to have retardation corresponding to the wavelength range of light passing through each layer. The phase difference regions 15 (R), 15 (G), and 15 (B) are formed.

この場合、液晶位相差領域１５（Ｒ）、１５（Ｇ）、１５（Ｂ）の厚み方向のリタデーションと、各着色画素パターン３（Ｒ）、３（Ｇ）、３（Ｂ）の厚み方向のリタデーションとの合計が、各画素ごとに互いに等しくなるような値であることが好ましい。その具体的な値は、各着色画素パターン３（Ｒ）、３（Ｇ）、３（Ｂ）の厚み方向のリタデーションの値に応じて異なる。 In this case, the retardation in the thickness direction of the liquid crystal retardation regions 15 (R), 15 (G), and 15 (B) and the thickness direction of each colored pixel pattern 3 (R), 3 (G), and 3 (B) It is preferable that the sum of retardation is equal to each other for each pixel. The specific value differs according to the value of retardation in the thickness direction of each colored pixel pattern 3 (R), 3 (G), 3 (B).

例えば、青色画素パターン３（Ｂ）の厚み方向のリタデーションが５ｎｍ、緑色画素パターン３（Ｇ）の厚み方向のリタデーションが−４０ｎｍ、赤色画素パターン３（Ｒ）の厚み方向のリタデーションが１０ｎｍであった場合は、例えば、液晶位相差層１５（Ｂ）のリタデーションを１５ｎｍ、液晶位相差層１５（Ｇ）のリタデーションを６０ｎｍ、液晶位相差層１５（Ｒ）のリタデーションを１０ｎｍとすれば、各着色画素パターン５（Ｒ）、１（Ｇ）、５（Ｂ）の厚み方向のリタデーションと各液晶位相差層１５（Ｒ）、１５（Ｇ）、１５（Ｂ）の厚み方向のリタデーションとの合計は２０ｎｍとなり互いに等しくなる。 For example, the retardation in the thickness direction of the blue pixel pattern 3 (B) was 5 nm, the retardation in the thickness direction of the green pixel pattern 3 (G) was −40 nm, and the retardation in the thickness direction of the red pixel pattern 3 (R) was 10 nm. In this case, for example, if the retardation of the liquid crystal retardation layer 15 (B) is 15 nm, the retardation of the liquid crystal retardation layer 15 (G) is 60 nm, and the retardation of the liquid crystal retardation layer 15 (R) is 10 nm, each colored pixel The sum of the retardation in the thickness direction of the patterns 5 (R), 1 (G), and 5 (B) and the retardation in the thickness direction of the liquid crystal retardation layers 15 (R), 15 (G), and 15 (B) is 20 nm. And become equal to each other.

各液晶位相差層１５（Ｒ）、１５（Ｇ）、１５（Ｂ）のリタデーションは、厚み方向の屈折率異方性Δnと膜厚dとの積で表される。同一の重合性液晶組成物であればΔｎは一定であるため、液晶位相差領域１５（Ｒ）、１５（Ｇ）、１５（Ｂ）のリタデーションは、その膜厚によって制御できる。 Retardation of each liquid crystal phase difference layer 15 (R), 15 (G), 15 (B) is represented by the product of the refractive index anisotropy Δn in the thickness direction and the film thickness d. Since Δn is constant for the same polymerizable liquid crystal composition, the retardation of the liquid crystal retardation regions 15 (R), 15 (G), and 15 (B) can be controlled by the film thickness.

液晶位相差領域１５（Ｒ）、１５（Ｇ）、１５（Ｂ）の厚み方向のリタデーションと、各着色画素パターン３（Ｒ）、３（Ｇ）、３（Ｂ）の厚み方向のリタデーションとの合計値は、各画素ごとに互いに等しければ特に制限はないが、最終的な液晶ディスプレイの特性を著しく損なわないためには、絶対値が０に近いほど好ましい。したがって、前述の例についても、例えば、液晶位相差領域１５（Ｂ）のリタデーションを５ｎｍ、液晶位相差領域１５（Ｇ）のリタデーションを５０ｎｍ、液晶位相差領域１５（Ｒ）のリタデーションを０ｎｍとすれば、それぞれの液晶位相差領域１５（Ｒ）、１５（Ｇ）、１５（Ｂ）の厚み方向のリタデーションと各着色画素パターンの厚み方向のリタデーションとの合計は１０ｎｍで互いに等しくなるため、より好ましい。この際、液晶位相差領域１５（Ｒ）のリタデーションは０ｎｍであるため、液晶位相差領域１５（Ｒ）の膜厚は０、すなわち液晶位相差領域１５（Ｒ）を設けないことを意味することとなる。 A retardation in the thickness direction of the liquid crystal retardation regions 15 (R), 15 (G), and 15 (B) and a retardation in the thickness direction of each colored pixel pattern 3 (R), 3 (G), and 3 (B). The total value is not particularly limited as long as it is equal to each other for each pixel. However, the absolute value is preferably closer to 0 in order not to significantly impair the characteristics of the final liquid crystal display. Therefore, in the above-described example, for example, the retardation of the liquid crystal retardation region 15 (B) is 5 nm, the retardation of the liquid crystal retardation region 15 (G) is 50 nm, and the retardation of the liquid crystal retardation region 15 (R) is 0 nm. For example, the sum of the retardation in the thickness direction of each of the liquid crystal retardation regions 15 (R), 15 (G), and 15 (B) and the retardation in the thickness direction of each colored pixel pattern is equal to each other at 10 nm, which is more preferable. . At this time, since the retardation of the liquid crystal retardation region 15 (R) is 0 nm, the thickness of the liquid crystal retardation region 15 (R) is 0, which means that the liquid crystal retardation region 15 (R) is not provided. It becomes.

このように、各着色画素パターンの厚み方向のリタデーションの値に応じて、各液晶位相差領域の厚み方向のリタデーションとの合計が、各画素ごとに互いに等しくなるように各液晶位相差領域の膜厚を制御することで、最適なリタデーションの補正を行うことが可能となる。 Thus, according to the retardation value in the thickness direction of each colored pixel pattern, the film of each liquid crystal retardation region is such that the sum of the retardation in the thickness direction of each liquid crystal retardation region is equal to each other for each pixel. By controlling the thickness, it is possible to correct the optimum retardation.

以上説明した図４に示す第２の実施形態に係るカラーフィルタは、上述した図３に示す製造工程と同様にして製造することができる。ただし、配向膜４上への各液晶位相差領域のフォトリソグラフィー法による形成は、各画素ごとに厚さの異なる同一の液晶組成物の成膜、露光、現像を繰り返し、必要なリタデーションに応じた膜厚の液晶層が形成されるように行う必要がある。当然、液晶位相差領域を必要としない画素の部分には、液晶組成物の塗布を行わないこととなる。 The color filter according to the second embodiment shown in FIG. 4 described above can be manufactured in the same manner as the manufacturing process shown in FIG. However, the formation of each liquid crystal retardation region on the alignment film 4 by the photolithography method repeats film formation, exposure, and development of the same liquid crystal composition having a different thickness for each pixel, and according to the required retardation. It is necessary to carry out such that a liquid crystal layer having a film thickness is formed. Naturally, the liquid crystal composition is not applied to the portion of the pixel that does not require the liquid crystal retardation region.

実施例
以下、以上説明した実施形態についての、より具体的な実施例を示すが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。また、本発明で用いる材料は光に対して極めて敏感であるため、自然光などの不要な光による感光を防ぐ必要があり、全ての作業を黄色、または赤色灯下で行った。 Examples Hereinafter, more specific examples of the embodiment described above will be shown, but the present invention is not limited to these examples. Further, since the material used in the present invention is extremely sensitive to light, it is necessary to prevent exposure to unnecessary light such as natural light, and all operations were performed under a yellow or red light.

実施例１
＜液晶位相差層の形成＞
重合性基を有するネマチック液晶１００重量部と、光開始剤５重量部をトルエン４２０部に溶解させ、液晶組成物（Ａ）を調製した。この液晶組成物（Ａ）にカイラル剤９重量部を混合し、液晶組成物（Ｂ）とした。液晶組成物（Ａ）におけるネマチック液晶を、より複屈折率の大きいネマチック液晶に置き換えて、同様の混合比にて液晶組成物（Ｃ）を調製した。 Example 1
<Formation of liquid crystal retardation layer>
A liquid crystal composition (A) was prepared by dissolving 100 parts by weight of a nematic liquid crystal having a polymerizable group and 5 parts by weight of a photoinitiator in 420 parts of toluene. This liquid crystal composition (A) was mixed with 9 parts by weight of a chiral agent to obtain a liquid crystal composition (B). The nematic liquid crystal in the liquid crystal composition (A) was replaced with a nematic liquid crystal having a higher birefringence, and a liquid crystal composition (C) was prepared at the same mixing ratio.

まず、ガラス基板上にポリイミドをスピンコートにより成膜し、２３０℃で１時間の焼成工程を行い、その後、ラビング布により一定方向にラビング処理を施し、配向膜を形成した。 First, a polyimide film was formed on a glass substrate by spin coating, a baking process was performed at 230 ° C. for 1 hour, and then a rubbing treatment was performed in a certain direction with a rubbing cloth to form an alignment film.

次に、上記配向処理を行った基板上に、液晶組成物（Ｂ）をスピンコートにより塗布し、液晶層を形成した。６０℃で１分加熱した後の液晶層の膜厚は０．７μｍであった。次いで、超高圧水銀灯を光源とした紫外線照射装置により、１０００ｍＪ／ｃｍ^２の照射量にて、液層層に露光を行った。なお、露光工程は、大気中の酸素による重合阻害が生じないよう、窒素雰囲気下にて実施した。 Next, the liquid crystal composition (B) was applied onto the substrate subjected to the alignment treatment by spin coating to form a liquid crystal layer. The film thickness of the liquid crystal layer after heating at 60 ° C. for 1 minute was 0.7 μm. Next, the liquid layer was exposed with an irradiation amount of 1000 mJ / cm ² by an ultraviolet irradiation device using an ultrahigh pressure mercury lamp as a light source. In addition, the exposure process was implemented in nitrogen atmosphere so that superposition | polymerization inhibition by the oxygen in air | atmosphere might not arise.

更に、液晶層の安定化のため、１５０℃で３０分の加熱工程により、位相差層を形成した。この位相差層の厚み方向のリタデーションを計測したところ、４０ｎｍであった。 Furthermore, in order to stabilize the liquid crystal layer, a retardation layer was formed by a heating process at 150 ° C. for 30 minutes. It was 40 nm when the retardation of the thickness direction of this phase difference layer was measured.

また、上で用いたポリイミドを垂直配向用に変更して、同様にしてガラス基板上に垂直配向膜を形成した。なお、このときはラビング処理は行っていない。 Moreover, the polyimide used above was changed for vertical alignment, and the vertical alignment film was similarly formed on the glass substrate. At this time, the rubbing process is not performed.

次に、上記垂直配向膜を形成した２つのガラス基板上に、液晶組成物（Ａ）及び液晶組成物（Ｃ）をそれぞれ印刷法により塗布して、液晶層を形成した。６０℃で１分加熱した後の膜厚は、それぞれ０．７μｍであった。次いで、超高圧水銀灯を光源とした紫外線照射装置により、それぞれ、１０００ｍＪ／ｃｍ^２の照射量にて液晶層に露光を行った。なお、この露光工程においては、大気中の酸素による重合阻害が生じないよう、窒素雰囲気下にて実施した。 Next, a liquid crystal layer was formed by applying the liquid crystal composition (A) and the liquid crystal composition (C) to the two glass substrates on which the vertical alignment films had been formed by a printing method. The film thickness after heating at 60 ° C. for 1 minute was 0.7 μm. Subsequently, the liquid crystal layer was exposed at an irradiation amount of 1000 mJ / cm ² by an ultraviolet irradiation device using an ultrahigh pressure mercury lamp as a light source. In addition, in this exposure process, it implemented in nitrogen atmosphere so that superposition | polymerization inhibition by the oxygen in air | atmosphere might not arise.

更に、液晶層の安定化のため、１５０℃で３０分の加熱工程により、位相差層を形成した。 Furthermore, in order to stabilize the liquid crystal layer, a retardation layer was formed by a heating process at 150 ° C. for 30 minutes.

上記位相差層の厚み方向のリタデーションを計測したところ、液晶組成物（Ａ）により位相差層を形成した基板においては−５ｎｍ、液晶組成物（Ｃ）により位相差層を形成した基板においては−２０ｎｍであった。 When the retardation in the thickness direction of the retardation layer was measured, it was -5 nm in the substrate in which the retardation layer was formed from the liquid crystal composition (A), and-in the substrate in which the retardation layer was formed from the liquid crystal composition (C). It was 20 nm.

＜カラーフィルタの作製＞
（ブラックマトリックスの作製）
ガラス基板上にクロムの薄膜からなるブラックマトリックスを形成した。 <Production of color filter>
(Production of black matrix)
A black matrix made of a chromium thin film was formed on a glass substrate.

（塗工材料の調製）
カラーフィルタ作製に用いる塗工材料を着色する着色剤には以下のものを使用した。 (Preparation of coating material)
The following were used as the colorants for coloring the coating material used for producing the color filter.

赤色用顔料：Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッドＢ−ＣＦ」）およびＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７７（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッドＡ２Ｂ」）
緑色用顔料：Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ３６（東洋インキ製造製「リオノールグリーン６ＹＫ」）、およびＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１５０（バイエル社製「ファンチョンファーストイエローＹ−５６８８」）
青色用顔料：Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１５（東洋インキ製造製「リオノールブルーＥＳ」）Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ２３（ＢＡＳＦ社製「パリオゲンバイオレット５８９０」）
以上のそれぞれの顔料を用いて、赤色、緑色、及び青色の塗工材料を作製した。 Red pigment: C.I. I. Pigment Red 254 (“Ilgar Forred B-CF” manufactured by Ciba Specialty Chemicals) and C.I. I. Pigment Red 177 (“Chromophthal Red A2B” manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Green pigment: C.I. I. Pigment Green 36 (“Lionol Green 6YK” manufactured by Toyo Ink) and C.I. I. Pigment Yellow 150 (Bayer's “Funcheon First Yellow Y-5688”)
Blue pigment: C.I. I. Pigment Blue 15 (“Rionol Blue ES” manufactured by Toyo Ink) C.I. I. Pigment Violet 23 (manufactured by BASF “Paliogen Violet 5890”)
Using each of the above pigments, red, green, and blue coating materials were produced.

（カラーフィルタ基板の作製）
前記ガラス基板１上のブラックマトリックス２の開口部に、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の塗工材料を使用し、印刷装置により、下記に示す印刷法によって、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の着色画素パターンを各々形成した。 (Production of color filter substrate)
The coating material of each color of R, G, B is used for the opening portion of the black matrix 2 on the glass substrate 1, and red (R), green (G), Each of the blue (B) colored pixel patterns was formed.

即ち、シリコンブランケットを巻きつけたブランケット胴にスリットダイを用いて、上記塗工材料を塗工し、シリコンブランケット上に均一皮膜を形成した。その後、着色画素パターンの非画素部に対応するガラス凸版上に該ブランケット胴を押し付けて、非画素部を除去した後、引き続きシリコンブランケット上に残留する塗工膜パターンをガラス基板上に転写することで着色層を形成した。その後、ホットプレートにて２００℃で３０分加熱し、図３(ｂ)に示すように、着色画素パターン３（Ｒ）、３（Ｇ）、３（Ｂ）を形成し、カラーフィルタ基板を得た。 That is, the coating material was applied to a blanket cylinder around which a silicon blanket was wound using a slit die to form a uniform film on the silicon blanket. Thereafter, the blanket cylinder is pressed onto the glass relief plate corresponding to the non-pixel portion of the colored pixel pattern to remove the non-pixel portion, and subsequently, the coating film pattern remaining on the silicon blanket is transferred onto the glass substrate. A colored layer was formed. Thereafter, heating is carried out at 200 ° C. for 30 minutes on a hot plate to form colored pixel patterns 3 (R), 3 (G), 3 (B) as shown in FIG. It was.

これら着色画素パターン３（Ｒ）、３（Ｇ）、３（Ｂ）の厚み方向のリタデーションを測定したところ、それぞれ２０ｎｍ、−４５ｎｍ、４ｎｍであった。 When the retardation in the thickness direction of these colored pixel patterns 3 (R), 3 (G), and 3 (B) was measured, they were 20 nm, −45 nm, and 4 nm, respectively.

＜位相差制御されたカラーフィルタの作製＞
上記において作製したカラーフィルタ基板の着色画素パターン３（Ｒ）、３（Ｇ）、３（Ｂ）上に、ポリイミドをスピンコートにより成膜し、２３０℃で１時間の焼成を行い、その後、ラビング布により一定方向にラビング処理を施し、図３（ｃ）に示すように、配向膜４を着色画素パターン３（Ｒ）、３（Ｇ）、３（Ｂ）上に形成した。 <Production of phase-controlled color filter>
A polyimide film is formed on the colored pixel patterns 3 (R), 3 (G), and 3 (B) of the color filter substrate prepared above by spin coating, and baked at 230 ° C. for 1 hour, and then rubbed. A rubbing process was performed in a certain direction with a cloth, and an alignment film 4 was formed on the colored pixel patterns 3 (R), 3 (G), and 3 (B) as shown in FIG.

上記配向処理を行った後、スピンコートにより前記液晶組成物（Ｂ）の層を形成した。６０℃で１分加熱した後の液晶層の膜厚は０．７μｍであった。 After the alignment treatment, the liquid crystal composition (B) layer was formed by spin coating. The film thickness of the liquid crystal layer after heating at 60 ° C. for 1 minute was 0.7 μm.

次に、超高圧水銀灯を光源とした紫外線照射装置により、１０００ｍＪ／ｃｍ^２の照射量にて、塗布された液晶層に露光を行った。なお、このとき、着色画素パターン３（Ｇ）上のみに露光が施せるよう、マスクを用いたプロキシミティ露光を行った。 Next, the applied liquid crystal layer was exposed with an irradiation amount of 1000 mJ / cm ² by an ultraviolet irradiation device using an ultrahigh pressure mercury lamp as a light source. At this time, proximity exposure using a mask was performed so that only the colored pixel pattern 3 (G) could be exposed.

次いで、基板をアセトン中に浸漬して未露光部の除去を行い、着色画素パターン３（Ｇ）上のみに液晶位相差領域５（Ｇ）を形成した。また、液晶層の安定化のため、１５０℃で３０分の加熱工程を施した。 Next, the substrate was immersed in acetone to remove the unexposed portion, and the liquid crystal retardation region 5 (G) was formed only on the colored pixel pattern 3 (G). In addition, a heating process at 150 ° C. for 30 minutes was performed to stabilize the liquid crystal layer.

次に、ポリイミドを垂直配向用に変更してスピンコートにより成膜し、２３０℃で１時間の焼成工程を行い、垂直配向膜を形成した。 Next, the polyimide was changed to a vertical alignment, and a film was formed by spin coating, and a baking process was performed at 230 ° C. for 1 hour to form a vertical alignment film.

次に、スピンコートにより、前記液晶組成物（Ａ）の層を形成した。６０℃で１分加熱した後の液晶層の膜厚は０．７μｍであった。 Next, the layer of the liquid crystal composition (A) was formed by spin coating. The film thickness of the liquid crystal layer after heating at 60 ° C. for 1 minute was 0.7 μm.

次いで、超高圧水銀灯を光源とした紫外線照射装置により、１０００ｍＪ／ｃｍ^２の照射量にて、塗布された液晶層に露光を行った。なお、このとき、着色画素パターン３（Ｂ）上のみに露光が施せるよう、マスクを用いたプロキシミティ露光を行った。 Next, the applied liquid crystal layer was exposed with an irradiation amount of 1000 mJ / cm ² by an ultraviolet irradiation device using an ultrahigh pressure mercury lamp as a light source. At this time, proximity exposure using a mask was performed so that only the colored pixel pattern 3 (B) could be exposed.

更に、基板をアセトン中に浸漬して未露光部の除去を行い、着色画素パターン３（Ｂ）上のみに液晶位相差領域５（Ｂ）を形成した。また、液晶層の安定化のため、１５０℃で３０分の加熱工程を施した。 Further, the substrate was immersed in acetone to remove the unexposed portion, and the liquid crystal retardation region 5 (B) was formed only on the colored pixel pattern 3 (B). In addition, a heating process at 150 ° C. for 30 minutes was performed to stabilize the liquid crystal layer.

同様にして、ポリイミドを着色画素パターン上に形成した後、スピンコートにより、前記液晶組成物（Ｃ）の層を形成した。６０℃で１分加熱した後の液晶層の膜厚は０．７μｍであった。 Similarly, after the polyimide was formed on the colored pixel pattern, the layer of the liquid crystal composition (C) was formed by spin coating. The film thickness of the liquid crystal layer after heating at 60 ° C. for 1 minute was 0.7 μm.

次に、超高圧水銀灯を光源とした紫外線照射装置により、１０００ｍＪ／ｃｍ^２の照射量にて、塗布された液晶層に露光を行った。なお、このとき、着色画素パターン３（Ｒ）上のみに露光が施せるよう、マスクを用いたプロキシミティ露光を行った。 Next, the applied liquid crystal layer was exposed with an irradiation amount of 1000 mJ / cm ² by an ultraviolet irradiation device using an ultrahigh pressure mercury lamp as a light source. At this time, proximity exposure using a mask was performed so that only the colored pixel pattern 3 (R) could be exposed.

次いで、基板をアセトン中に浸漬して未露光部の除去を行い、着色画素パターン３（Ｒ）上のみに液晶位相差領域５（Ｒ）を形成した。また、液晶層の安定化のため、１５０℃で３０分の加熱工程を施した。 Next, the substrate was immersed in acetone to remove the unexposed portion, and the liquid crystal retardation region 5 (R) was formed only on the colored pixel pattern 3 (R). In addition, a heating process at 150 ° C. for 30 minutes was performed to stabilize the liquid crystal layer.

以上の工程を経て得られたカラーフィルタの各画素におけるリタデーションは、着色画素パターンと液晶位相差層のリタデーションの和となり、即ち、着色画素（Ｒ）部で０ｎｍ、着色画素（Ｇ）部で−５ｎｍ、着色画素（Ｂ）部で−１ｎｍと見積もられる。 The retardation in each pixel of the color filter obtained through the above steps is the sum of the retardation of the colored pixel pattern and the liquid crystal retardation layer, that is, 0 nm in the colored pixel (R) portion and − in the colored pixel (G) portion. It is estimated to be 5 nm and −1 nm in the colored pixel (B) portion.

比較例
位相差層及び液晶位相差層を設けないことを除いて、実施例１と同様にしてカラーフィルタを作製した。 Comparative Example A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the retardation layer and the liquid crystal retardation layer were not provided.

以上のようにして得られた実施例および比較例のカラーフィルタについて、偏向軸が並行および直交するように配置された２枚の偏向膜により挟持し、背面に３波長管バックライト（Ｔｃ＝６０００Ｋ）を設置して、輝度計（品番ＢＭ−５Ａ：トプコン（株）製）を用いて、正面方向および斜め４５°方向から色度測定を行った。その結果を下記表１及び２に示す。表１は正面方向から色度測定を行った結果、表２は、斜め４５°方向から色度測定を行った結果をそれぞれ示す。図４及び５は、表１及び２をｘｙ座標にプロットした特性図である。

The color filters of the example and the comparative example obtained as described above are sandwiched by two deflecting films arranged so that their deflection axes are parallel and orthogonal, and a three-wavelength tube backlight (Tc = 6000K) is provided on the back surface. ) Was installed, and chromaticity measurement was performed from the front direction and an oblique 45 ° direction using a luminance meter (Part No. BM-5A: manufactured by Topcon Corporation). The results are shown in Tables 1 and 2 below. Table 1 shows the result of chromaticity measurement from the front direction, and Table 2 shows the result of chromaticity measurement from an oblique 45 ° direction. 4 and 5 are characteristic diagrams in which Tables 1 and 2 are plotted on the xy coordinates.

上記表１及び２の結果に示すように、正面方向からの外観、色度については大きな変化は見られなかったが、斜め４５°方向については、比較例にて赤紫色を呈していたものが、実施例１において位相差層を設けて位相差制御を行うことにより、無彩色なグレーとなることが確認された。 As shown in the results of Tables 1 and 2 above, no significant change was observed in the appearance and chromaticity from the front direction, but in the oblique 45 ° direction, a reddish purple color was exhibited in the comparative example. In Example 1, it was confirmed that an achromatic gray was obtained by providing a retardation layer and performing retardation control.

実施例２
＜位相差制御されたカラーフィルタの作製＞
（液晶組成物の調整・膜厚と位相差の関係の算定）
重合性基を有するネマチック液晶１００重量部、カイラル剤９重量部、及び光開始剤５重量部をトルエン４２０部に溶解し、液晶組成物（Ａ）を調製した。 Example 2
<Production of phase-controlled color filter>
(Adjustment of liquid crystal composition and calculation of relationship between film thickness and phase difference)
100 parts by weight of a nematic liquid crystal having a polymerizable group, 9 parts by weight of a chiral agent, and 5 parts by weight of a photoinitiator were dissolved in 420 parts of toluene to prepare a liquid crystal composition (A).

ガラス基板１上にポリイミドをスピンコートにより成膜し、２３０℃で１時間の焼成工程を行い、その後、ラビング布により一定方向にラビング処理を施し、配向膜を形成した。 A polyimide film was formed on the glass substrate 1 by spin coating, a baking process was performed at 230 ° C. for 1 hour, and then a rubbing treatment was performed in a certain direction with a rubbing cloth to form an alignment film.

次に、上記配向処理を行った基板上に、スピンコートにより液晶組成物（Ａ）を塗布した。６０℃で１分加熱し、次に、超高圧水銀灯を光源とした紫外線照射装置により、１０００ｍＪ／ｃｍ^２の照射量にて露光を行った。なお、露光工程においては、大気中の酸素による重合阻害が生じないよう、窒素雰囲気下にて実施した。さらに、液晶層の安定化のため、１５０℃で３０分の加熱工程を経て、液晶位相差層を形成した。形成した液晶位相差層の膜厚は０．７μｍであった。 Next, the liquid crystal composition (A) was applied onto the substrate subjected to the above alignment treatment by spin coating. Heating was performed at 60 ° C. for 1 minute, and then exposure was performed at an irradiation amount of 1000 mJ / cm ² by an ultraviolet irradiation apparatus using an ultrahigh pressure mercury lamp as a light source. In addition, in the exposure process, it implemented in nitrogen atmosphere so that superposition | polymerization inhibition by the oxygen in air | atmosphere might not arise. Furthermore, in order to stabilize the liquid crystal layer, a liquid crystal retardation layer was formed through a heating process at 150 ° C. for 30 minutes. The film thickness of the formed liquid crystal retardation layer was 0.7 μm.

上記液晶位相差層の厚み方向のリタデーションを計測したところ、３５ｎｍであった。したがって、液晶位相差層１μｍあたりの位相差は５０ｎｍであることがわかった。 It was 35 nm when the retardation of the thickness direction of the said liquid crystal phase difference layer was measured. Therefore, it was found that the retardation per 1 μm of the liquid crystal retardation layer was 50 nm.

（液晶層の形成）
実施例１と同様にして作製したカラーフィルタ基板上に、ポリイミドをスピンコートにより成膜し、２３０℃で１時間の焼成工程を行い、その後、ラビング布により一定方向にラビング処理を施し、図４に示すように、配向膜４を各着色画素パターン３（Ｒ）、３（Ｇ）、３（Ｂ）上に形成した。 (Formation of liquid crystal layer)
A polyimide film is formed on a color filter substrate manufactured in the same manner as in Example 1 by spin coating, and a baking process is performed at 230 ° C. for 1 hour, and then a rubbing process is performed in a certain direction with a rubbing cloth. As shown in FIG. 3, an alignment film 4 was formed on each colored pixel pattern 3 (R), 3 (G), 3 (B).

上記配向処理を行った後、実施例１と同様にしてスピンコートにより、液晶組成物（Ａ）を塗布した。 After the alignment treatment, the liquid crystal composition (A) was applied by spin coating in the same manner as in Example 1.

次に、超高圧水銀灯を光源とした紫外線照射装置により、１０００ｍＪ／ｃｍ^２の照射量にて露光を行った。更に、安定化のため１５０℃で３０分の加熱工程を施し、図４に示すように、液晶位相差領域１５（Ｒ）を形成した。この場合、液晶位相差領域１５（Ｒ）の膜厚が０．２μｍとなるように、液晶組成物（Ａ）の塗布条件を制御した。 Next, exposure was performed at an irradiation amount of 1000 mJ / cm ² by an ultraviolet irradiation device using an ultrahigh pressure mercury lamp as a light source. Further, a heating process was performed at 150 ° C. for 30 minutes for stabilization, and a liquid crystal retardation region 15 (R) was formed as shown in FIG. In this case, the application conditions of the liquid crystal composition (A) were controlled so that the film thickness of the liquid crystal retardation region 15 (R) was 0.2 μm.

次いで、同様にして、塗布、露光、及び現像を繰り返して、着色画素パターン３（Ｇ）及び３（Ｒ）上の配向膜上の隔壁に囲まれた領域内にも、液晶位相差領域１５（Ｇ）及び１５（Ｒ）を形成した。この場合、液晶位相差領域１５（Ｇ）については膜厚が１．５μｍ、液晶位相差領域１５（Ｂ）については膜厚が０．５μｍとなるように、適宜液晶組成物（Ａ）の塗布条件を調整した。 Next, in the same manner, application, exposure, and development are repeated, and the liquid crystal retardation region 15 (in the region surrounded by the partition on the alignment film on the colored pixel patterns 3 (G) and 3 (R) is also obtained. G) and 15 (R) were formed. In this case, the liquid crystal composition (A) is appropriately applied so that the thickness of the liquid crystal retardation region 15 (G) is 1.5 μm and the thickness of the liquid crystal retardation region 15 (B) is 0.5 μm. The conditions were adjusted.

液晶組成物（Ａ）による液晶位相差層の位相差は、液晶位相差領域１５（Ｒ）が１０ｎｍ、液晶位相差領域１５（Ｇ）が７５ｎｍ、液晶位相差領域１５（Ｂ）が２５ｎｍとなり、各画素において各着色画素パターンとの位相差の合計が、着色画素（Ｒ）部で３０ｎｍ、着色画素（Ｇ）部で３０ｎｍ、着色画素（Ｂ）部で２９ｎｍとなり、略同一となる。 The retardation of the liquid crystal retardation layer by the liquid crystal composition (A) is 10 nm for the liquid crystal retardation region 15 (R), 75 nm for the liquid crystal retardation region 15 (G), and 25 nm for the liquid crystal retardation region 15 (B). In each pixel, the sum of the phase differences from the respective colored pixel patterns is 30 nm in the colored pixel (R) portion, 30 nm in the colored pixel (G) portion, and 29 nm in the colored pixel (B) portion, which are substantially the same.

以上のようにして得られた実施例２のカラーフィルタについて、偏向軸が並行および直交するように配置された２枚の偏向膜により挟持し、背面に３波長管バックライト（Ｔｃ＝６０００Ｋ）を設置して、輝度計（品番ＢＭ−５Ａ：トプコン（株）製）を用いて、正面方向および斜め４５°方向から色度測定を行った。その結果を上述した比較例による結果とともに、下記表３及び表４に示す。表３は正面方向から色度測定を行った結果、表４は、斜め４５°方向から色度測定を行った結果をそれぞれ示す。図７及び図８は、表４及び表５２をｘｙ座標にプロットした特性図である。

The color filter of Example 2 obtained as described above is sandwiched between two deflection films arranged so that the deflection axes are parallel and orthogonal, and a three-wavelength tube backlight (Tc = 6000K) is provided on the back surface. It installed, and the chromaticity measurement was performed from the front direction and 45 degrees diagonal direction using the luminance meter (product number BM-5A: Topcon Co., Ltd. product). The results are shown in Table 3 and Table 4 below together with the results of the comparative example described above. Table 3 shows the result of the chromaticity measurement from the front direction, and Table 4 shows the result of the chromaticity measurement from the oblique 45 ° direction. 7 and 8 are characteristic diagrams in which Tables 4 and 52 are plotted on the xy coordinates.

上記表３及び表４の結果に示すように、正面方向からの外観、色度については大きな変化は見られなかったが、斜め４５°方向については、比較例にて赤紫色を呈していたものが、実施例２において位相差層を設けて位相差制御を行うことにより、無彩色なグレーとなることが確認された。 As shown in the results of Tables 3 and 4 above, no major changes were observed in the appearance and chromaticity from the front direction, but in the oblique 45 ° direction, a reddish purple color was exhibited in the comparative example. However, it was confirmed that an achromatic gray was obtained by providing a retardation layer in Example 2 and performing phase difference control.

本発明の第１の実施形態に係る位相差制御層を備えたカラーフィルタを示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing a color filter including a phase difference control layer according to a first embodiment of the present invention. カラーフィルタの着色微細パターンのリタデーションを示す図The figure which shows the retardation of the coloring fine pattern of a color filter 図１に示す位相差制御層を備えたカラーフィルタの製造工程を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the color filter provided with the phase difference control layer shown in FIG. 本発明の第１の実施形態に係る位相差制御層を備えたカラーフィルタを示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing a color filter including a phase difference control layer according to a first embodiment of the present invention. 実施例１及び比較例に係るカラーフィルタの正面方向から色度測定を行った結果を示す特性図。The characteristic view which shows the result of having performed chromaticity measurement from the front direction of the color filter which concerns on Example 1 and a comparative example. 実施例１及び比較例に係るカラーフィルタの斜め４５°方向から色度測定を行った結果を示す特性図。The characteristic view which shows the result of having performed chromaticity measurement from the diagonal 45 degree direction of the color filter which concerns on Example 1 and a comparative example. 実施例２及び比較例に係るカラーフィルタの正面方向から色度測定を行った結果を示す特性図。The characteristic view which shows the result of having performed chromaticity measurement from the front direction of the color filter which concerns on Example 2 and a comparative example. 実施例２及び比較例に係るカラーフィルタの斜め４５°方向から色度測定を行った結果を示す特性図。The characteristic view which shows the result of having performed chromaticity measurement from the diagonal 45 degree direction of the color filter which concerns on Example 2 and a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

１…透明基板、２…隔壁ブラックマトリックス、３（Ｒ）…赤色画素パターン、３（Ｇ）…緑色画素パターン、３（Ｂ）…青色画素パターン、４…配向膜、５（Ｒ），５（Ｇ），５（Ｂ），１５（Ｒ），１５（Ｇ），１５（Ｂ）…位相差制御領域。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent substrate, 2 ... Partition black matrix, 3 (R) ... Red pixel pattern, 3 (G) ... Green pixel pattern, 3 (B) ... Blue pixel pattern, 4 ... Orientation film, 5 (R), 5 ( G), 5 (B), 15 (R), 15 (G), 15 (B)... Phase difference control region.

Claims

基板上に隔壁を形成する工程、
前記隔壁間に、所定のリタデーションを有する複数の着色画素パターンを、印刷法により形成する工程、
前記着色画素パターン上に、配向処理された配向膜を形成する工程、及び
前記複数の着色画素パターンのそれぞれのリタデーションに対応して、前記配向膜上にフォトリソグラフィー法により、液晶位相差層を形成する工程
を具備し、
前記液晶位相差層は複数の着色パターンに対応する複数の液晶位相差領域を含み、前記複数の液晶位相差領域は、前記複数の着色画素パターンのリタデーションを補正するリタデーションを有し、前記複数の着色画素パターンのリタデーションと、それに対応する複数の液晶位相差領域のリタデーションの合計は、画素ごとに略同一であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 Forming a partition on the substrate;
A step of forming a plurality of colored pixel patterns having a predetermined retardation between the partition walls by a printing method,
A step of forming an alignment film subjected to alignment treatment on the colored pixel pattern, and a liquid crystal retardation layer is formed on the alignment film by a photolithography method corresponding to the retardation of each of the plurality of colored pixel patterns. Comprising the steps of :
The liquid crystal phase difference layer includes a plurality of liquid crystal phase difference regions corresponding to a plurality of coloring patterns, and the plurality of liquid crystal phase difference regions have retardations that correct retardation of the plurality of colored pixel patterns, and A method for producing a color filter, wherein the total of the retardation of the colored pixel pattern and the corresponding retardation of the plurality of liquid crystal retardation regions is substantially the same for each pixel .

前記複数の着色画素パターンは、赤色画素パターン、青色画素パターン、及び緑色画素パターンを含み、前記赤色画素パターン及び青色画素パターンが正のリタデーションを有し、緑色画素パターンが負のリタデーションを有することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。 The plurality of colored pixel patterns include a red pixel pattern, a blue pixel pattern, and a green pixel pattern, wherein the red pixel pattern and the blue pixel pattern have a positive retardation, and the green pixel pattern has a negative retardation. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein

前記液晶位相差層は、重合性のネマチック液晶、重合性のコレステリック液晶、及びホメオトロピック配向した重合性の液晶からなる群から選ばれた液晶からな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の製造方法。 The liquid crystal retardation layer is made of a liquid crystal selected from the group consisting of a polymerizable nematic liquid crystal, a polymerizable cholesteric liquid crystal, and a homeotropically aligned polymerizable liquid crystal. Manufacturing method of color filter.

前記複数の液晶位相差領域は、前記複数の着色画素パターンごとに異なるリタデーションを有す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の製造方法。 The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the plurality of liquid crystal retardation regions have different retardations for each of the plurality of colored pixel patterns.

前記複数の液晶位相差領域のリタデーションは、通過する光の波長域に応じたリタデーションを有することを特徴とする請求項４に記載のカラーフィルタの製造方法。 The method for producing a color filter according to claim 4, wherein the retardation of the plurality of liquid crystal retardation regions has retardation corresponding to a wavelength region of light passing therethrough.

前記複数の液晶位相差領域のリタデーションは、着色画素パターンのリタデーションとは符号が逆で、絶対値が略同一であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。 6. The color filter manufacturing method according to claim 1 , wherein the retardation of the plurality of liquid crystal retardation regions is opposite in sign to the retardation of the colored pixel pattern and has substantially the same absolute value. Method.

前記複数の液晶位相差領域は、前記複数の着色画素パターンごとに異なる重合性液晶組成物の架橋硬化物からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。 The method for producing a color filter according to any one of claims 1 to 6 , wherein the plurality of liquid crystal retardation regions are made of a crosslinked cured product of a polymerizable liquid crystal composition that differs for each of the plurality of colored pixel patterns. .

前記複数の液晶位相差領域は、同一の重合性液晶組成物の架橋硬化物からなり、異なる膜厚を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。 The method for producing a color filter according to claim 1 , wherein the plurality of liquid crystal retardation regions are made of a crosslinked cured product of the same polymerizable liquid crystal composition and have different film thicknesses.

請求項１〜８のいずれかの方法により製造されたことを特徴とするカラーフィルタ。 A color filter manufactured by the method according to claim 1 .

請求項９に記載のカラーフィルタを具備することを特徴とする液晶ディスプレイ。 A liquid crystal display comprising the color filter according to claim 9 .