JP5157055B2 - 半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、半透過型液晶表示装置に用いられる半透過型液晶表示用カラーフィルタに関するものである。

従来より、透過型液晶表示装置としては、背面側に位置する電極基板の裏面もしくは側面にバックライトを配置し、これを光源としてカラー表示を行う透過型カラー液晶表示装置が広く普及している。

一方、近年液晶表示装置は、低消費電力で軽量化が可能という特徴を活かし、モバイル機器等の携帯用表示装置への利用が期待されている。しかしながら、上述したようなバックライトを内蔵した透過型カラー液晶表示装置では内蔵した光源による消費電力が大きいため、バッテリーの使用時間が短く、かつバッテリーの占める割合が大きいため装置が重く、かさ張るといった問題があった。

このため、バックライトを内蔵しない反射型カラー液晶表示装置が実用化されている。この反射型カラー液晶表示装置は、バックライトを内蔵しないことから低消費電力を実現でき、また装置を小型、軽量、薄型とすることができ、携帯用表示装置として適している。

しかしながら、反射型カラー液晶表示装置は外光の乏しい暗所では十分機能しないため、透過型と反射型を兼ね備えた携帯用の液晶表示装置が携帯性能を若干犠牲にしているものの、実用上極めて有用となる。

上記透過型カラー液晶表示装置は、屋外等の強い外光のもとでは表示効果が著しく低下するのに対し、反射型カラー液晶表示装置では全く逆に表示効果が良好になる。また、外光の乏しい場所では反射型カラー液晶表示装置が全く機能しないのに対し、透過型カラー液晶表示装置は周辺が暗い分、更に視認性が増すことになる。

このような事情に鑑み、近年では透過型液晶表示装置と反射型液晶表示装置の機能を合わせもつ半透過型液晶表示装置が提供され、屋外等の強い外光のもとでも、また、室内等の外光の乏しい場所でも使用することになる携帯端末等に対し好適に用いられている（特許文献１および特許文献２参照）。

このような半透過型カラー液晶表示装置において画像を表示する場合も、同様にカラーフィルタが必要になるが、反射光用領域では進入してきた外光が通常２回カラーフィルタを通過するのに対し、透過光用領域では通常１回のみカラーフィルタを通過することになり、反射表示時と透過表示時は色特性が異なるという欠点を有していた。

そこで、従来は、色特性を合わせるために、透過光用領域と、反射光用領域とで、それぞれの別々の色特性カラーフィルタを形成する構成がとられていた。

しかし、透過光用領域と反射光用領域とで、別々の色特性カラーフィルタを形成する構成においては、工程数が２倍必要となる等の問題があった。例えば、通常のカラーフィルタは赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色の画素部から構成されるが、上記の構成のカラーフィルタを形成するには６工程が必要となり、工程が煩雑であった。

そこで、透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層を反射光用領域とすることにより、各色の反射光用領域および透過光用領域における着色層を１工程で形成できるようになった。これにより、製造工程数は４工程となり、上記製造工程数より２工程削減することができた。

しかしながら、反射光用領域と透過光用領域における色特性を近づけるために、反射光用領域と透過光用領域における着色層の膜厚に差を設けるには、上記の方法を用いる場合、透明基板と透明樹脂層にある程度の段差を設けなければならない。そのため、カラーフィルタと対向基板間に位置する液晶層の厚みを薄くすることができず、最近主流となっている液晶の応答速度が速く、かつ、画像の色が良好な液晶層の厚みの薄い半透過型液晶表示装置に対応できないという問題点が生じた。

特開２００４−８５９８６号公報 特開２００３−５７４３３号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、液晶の応答速度が速く、かつ、画像の色が良好な、液晶層の厚みの薄い半透過型液晶表示装置に対応した半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを提供することを主目的とするものである。

本発明は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層と、上記透明基板および上記透明樹脂層を覆うように形成された着色層とを有し、上記透明基板と上記透明樹脂層と上記着色層とが積層された領域を反射光用領域として用い、上記透明基板と上記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタであって、上記反射光用領域における着色層および上記透明樹脂層の膜厚の和が、上記透過光用領域における着色層の膜厚より１μｍ〜３μｍの範囲内で厚いことを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。

本発明においては、上記反射光用領域における着色層および上記透明樹脂層の膜厚の和が、上記透過光用領域における着色層の膜厚より１μｍ〜３μｍの範囲内で厚いことで、カラーフィルタおよびその対向基板との間に封入された液晶層の厚みの薄い半透過型液晶表示装置に対応したカラーフィルタを形成することが可能となる。これにより、液晶の応答速度が速く、かつ、画像の色が良好な、液晶層の厚みの薄い半透過型液晶表示装置に対応した半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを提供することが可能となる。

上記発明においては、上記透明樹脂層上の反射光用領域における着色層の中心部の膜厚を１とした場合、上記反射光用領域の端部における着色層の膜厚が０．８以下であることが好ましい。これにより、反射光用領域における着色層の平均膜厚を薄くすることが可能となり、より反射光用領域の輝度の高いカラーフィルタとすることができるからである。

また、本発明においては、上記透明樹脂層の平面形状がストライプ状であり、かつその線幅が３０μｍ〜８０μｍの範囲内であることが好ましい。上記の構造を有した場合、上記透明樹脂層上に塗布した着色層形成用塗工液が流れ落ちやすくなることで、上記反射光用領域における着色層の平均膜厚の薄い構造を有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造が可能となる。したがって、反射光用領域の輝度が高く、かつ、反射光用領域と透過光用領域において適正な色再現域を有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを提供することができる。

さらに本発明においては、上記透明樹脂層の表面に凹部が形成されていることが好ましい。上記透明樹脂層の表面に凹部が形成されている場合、凹部が形成されていない場合と比べて透明樹脂層上の形成された着色層の色の濃度が濃くなるため、反射光用領域における着色層を所望の色度に調整することが可能となるからである。

さらにまた本発明においては、上記透過光用領域における着色層の最も薄い部分の膜厚を１とした場合に、上記透過光用領域における着色層の膜厚が１．５となる位置が、上記透明樹脂層との境界部分から５μｍ以下に位置することが好ましい。これにより、上記透過光用領域および上記反射光用領域に挟まれた境界領域が狭くなることから、液晶の配向が乱れて非表示領域となる部分を少なくすることができ、実質的には表示領域が広くなるからである。

本発明においては、上記に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置を提供する。本発明によれば、上記に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを用いることにより、液晶の応答速度が速く、かつ、画像の色が良好な半透過型液晶表示装置を提供することができる。

本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、液晶の応答速度が速く、かつ、画像の色が良好な、液晶層の厚みの薄い半透過型液晶表示装置に対応できるといった効果を奏する。

本発明は、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタおよびそれを有する半透過型液晶表示装置に関するものである。以下、これらについて説明する。

Ａ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ
本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層と、上記透明基板および上記透明樹脂層を覆うように形成された着色層とを有し、上記透明基板と上記透明樹脂層と上記着色層とが積層された領域を反射光用領域として用い、上記透明基板と上記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタであって、上記反射光用領域における着色層および上記透明樹脂層の膜厚の和が、上記透過光用領域における着色層の膜厚より１μｍ〜３μｍの範囲内で厚いことを特徴とするものである。

本発明においては、上記反射光用領域における着色層および上記透明樹脂層の膜厚の和が、上記透過光用領域における着色層の膜厚より１μｍ〜３μｍの範囲内で厚いことにより、上記半透過型液晶表示装置用カラーフィルタとその対向基板との間に封入された液晶層の厚みが薄い場合であっても用いることが可能となる。したがって、現在、液晶の応答速度が速く、画像の色が良いことから好適に用いられている液晶層の厚みの薄い半透過型液晶表示装置に対応したカラーフィルタとすることが可能となる。

また、本発明においては、上記反射光用領域における着色層および上記透明樹脂層の膜厚の和が、上記透過光用領域における着色層の膜厚より１μｍ〜３μｍの範囲内で厚いとするものであるが、特に１．２μｍ〜２．８μｍの範囲内、中でも１．７μｍ〜２．６μｍの範囲内で厚いことが好ましい。これにより、カラーフィルタとその対向基板との間に封入された液晶層の厚みがより薄い場合のカラーフィルタに用いることが可能となるからである。なお、上述した膜厚は、例えば半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で撮影したものから測定することができる。また、後述する各領域における着色層の膜厚等の断面形状に関する測定についても同様の方法により行うことができる。

図１は、本発明における半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの一例を示すものである。まず透明基板１上には、透明樹脂層２がパターン状に形成されている。この透明基板１および透明樹脂層２を覆うように着色層３が形成されている。上記透明基板１と上記透明樹脂層２と上記着色層３とが積層された領域を反射光用領域４、上記透明基板１と上記着色層３とが積層された領域を透過光用領域５とする。また、上記反射光用領域４と上記透過光用領域５とに挟まれた領域を境界領域６とする。以下、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを各構成ごとに詳しく説明する。

１．着色層
本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにおける着色層について説明する。本発明に用いられる着色層は、後述する透明基板および後述する透明樹脂層を覆うように形成されるものであり、図１に示すように反射光用領域４、透過光用領域５、境界領域６の各領域にわたって形成されている。

ここで、反射光用領域とは、上記透明樹脂層の最大膜厚を１とした場合、上記透明樹脂層の膜厚が０．９０となる位置を反射光用領域の端部とし、その端部間の領域を示すものである。また、透過光用領域とは、透明基板に積層された着色層において、最も薄い部分の膜厚を１とした場合に、上記着色層の膜厚が１．５となる位置を透過光用領域の端部とし、その端部間の領域を示すものである。さらに、境界領域とは、上記反射光用領域と上記透過光用領域とに挟まれた領域を示すものである。

本発明においては、上記反射光用領域における着色層の中心部の膜厚を１とした場合、上記反射光用領域の端部における着色層の膜厚が０．８以下であることが好ましく、特に０．２〜０．８の範囲内、中でも０．４〜０．７の範囲内であることが好ましい。これにより、反射光用領域における着色層の平均膜厚を薄くすることが可能となり、反射光用領域の輝度の高いカラーフィルタとすることができるからである。このように反射光用領域端部における着色層の膜厚を薄くするには、例えば減圧乾燥工程において比較的穏やかな減圧にする方法が用いられる。

またこの際、反射光用領域における着色層の平均膜厚は、０．２μｍ〜０．８μｍの範囲内であることが好ましく、特に０．２５μｍ〜０．７μｍの範囲内、中でも０．３μｍ〜０．５μｍの範囲内が好ましい。

またこの際、上記透過光用領域における着色層の平均膜厚は、０．８μｍ〜２．４μｍの範囲内、特に１．０μｍ〜２．０μｍの範囲内であることが好ましい。

本発明においては、透過光用領域における着色層の最も薄い部分の膜厚を１とした場合に、上記透過光用領域における着色層の膜厚が１．５となる位置が、上記透明樹脂層との境界部分から５μｍ以下に位置することが好ましく、特に０．５μｍ〜４．０μｍの範囲内、中でも０．７μｍ〜２．０μｍの範囲内であることが好ましい。これにより、上記透過光用領域および上記反射光用領域に挟まれた境界領域を狭くすることが可能となることから、液晶の配向が乱れて非表示領域となる部分を少なくすることができ、実質的に表示領域を広くすることができるからである。

本発明においては、反射光用領域における着色層の平均膜厚を１とした場合、透過光用領域における着色層の平均膜厚が２．５〜５の範囲内とすることが好ましく、特に２．８〜４．５の範囲内、中でも３．０〜４．２の範囲内であることが好ましい。上記反射光用領域における着色層の平均膜厚が上記範囲内よりも小さい場合は、光が抜けてしまう為に反射光用領域の色シフトが発生し、色再現域がせまくなる可能性があるので好ましくない。また上記範囲内よりも大きい場合は、好ましい輝度を維持することが困難となる可能性があるため好ましくない。

上述したような反射光用領域、透過光用領域および境界領域に用いられる着色層は、特に限定されるものではないが、一般的なカラーフィルタを製造する際に用いられる着色層形成用塗工液を用いて形成される。

この際、上記着色層形成用塗工液は通常固形分と溶剤分とからなる。本発明においては、このような着色層形成用塗工液中の固形分の割合は１０質量％〜３０質量％の範囲内が好ましく、特に２０質量％〜２５質量％の範囲内とすることが好ましい。

上述した着色層は、上述した着色層形成用塗工液を塗布した後に行われる減圧乾燥工程の際、溶剤分が蒸発し、固形分のみが透明樹脂層上および透明基板上に残存することにより形成される。したがって、上記範囲内より固形分の割合を多くすると、反射光用領域における着色層と透過光用領域における着色層との膜厚差は大きくなり、上記範囲内より固形分の割合を少なくすると、反射光用領域における着色層と透過光用領域における着色層との膜厚差は小さくなる。このように着色層形成用塗工液中の固形分の割合を調整することで、各領域における着色層の膜厚差を調整することが可能となる。

２．透明樹脂層
本発明における透明樹脂層は、反射光用領域における着色層と透明基板との間に設けられており、種々のパターン、例えば、モザイク状、トライアングル状、ストライプ状等のパターンで形成されるものである。本発明における透明樹脂層のパターンは、ストライプ状であることが好ましい。

本発明においては、透明樹脂層の平面形状がストライプ状であり、かつその線幅が３０μｍ〜８０μｍの範囲内であることが好ましく、特に３５μｍ〜７０μｍの範囲内、中でも４０μｍ〜６０μｍの範囲内であることが好ましい。

上述した透明樹脂層の線幅が上記範囲内である場合、上記透明樹脂層上に塗布した着色層形成用塗工液が減圧乾燥工程中に、上記透明樹脂層の間、すなわち境界領域および透過光用領域へ流れ落ちやすくなることで、上記透明樹脂層上の着色層、つまり上述した反射光用領域における着色層の平均膜厚を薄くすることが可能となるからである。

また、本発明においては、透明樹脂層表面に凹部が形成されていることが好ましい。図２は、透明樹脂層表面の凹部を形成した例を示すものである。図２に示すように、透明樹脂層２の表面に凹部を形成した場合、凹部における着色層の膜厚ａは、凹部が形成されていない領域における着色層の膜厚ｂより厚くなる。このように、透明樹脂層の凹部における着色層の膜厚を厚くすることができることから、凹部を形成した透明樹脂層上における着色層の色の濃度を濃くすることが可能となる。したがって、透明樹脂層表面に凹部を形成することにより反射光用領域における着色層の色度を調整することが可能となるからである。なお、透明樹脂層表面に凹部が形成された場合の反射光用領域における着色層の平均膜厚は、凹部における着色層の平均膜厚と凹部が形成されていない領域における着色層の平均膜厚とを平均したものとする。

また、着色層は通常は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色の画素部からなるものであるが、これらすべての色の着色層が積層された透明樹脂層の表面に凹部を形成してもよく、また、これら３色のうちどれか１色もしくは２色の色の着色層が積層された透明樹脂層の表面に凹部を形成してもよい。これにより、各色ごとに色の濃度を調整することができ、反射光用領域における色度の調整が可能となるからである。

このような透明樹脂層表面の凹部の形成方法は、通常用いられる方法であれば特に限定されるものではないが、例えばドット状の遮光パターンを設けたフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー法を用いることが好ましい。これは、フォトマスクにドット状の遮光パターンを設けることによって１回の工程で簡単に凹部を形成することができるからである。この場合、ドットのサイズを１０μｍΦ以下にすることが好ましく、特に２μｍΦ〜６μｍΦの範囲内であることが好ましい。上記範囲内とすることにより、色度の調整を行うと同時に、反射光用領域における着色層形成後、上記反射光用領域における着色層の表面の平坦性を維持できるからである。

また、着色層には上述したように、通常は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）の３色の画素部からなるが、これら各色の色度を調整する場合、各色ごとの透明樹脂層の膜厚に差を設けてもよい。この場合、各色ごとの透明樹脂層の膜厚差は１μｍ以下が好ましく、特に０．１μｍ〜０．８μｍの範囲内、中でも０．２μｍ〜０．５μｍの範囲内であることが好ましい。上記範囲内よりも大きい場合、液晶作動性に問題が生じる場合があるからである。

またこの際、上記透明樹脂層の膜厚は１．５μｍ〜４．０μｍの範囲内であることが好ましく、特に１．８μｍ〜３．０μｍの範囲内、中でも２．２μｍ〜２．６μｍの範囲内であることが好ましい。

なお、上記膜厚の測定は、上述したように走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等で撮影したものから測定することができる。

上述したような透明樹脂層に用いられる材料としては、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタに入射した外光およびその外光が反射された反射光に対して透明なものであれば特に限定されるものではない。このような透明樹脂層に用いられる材料としては、たとえば感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド、ポジレジスト、カルド樹脂、ポリシロキサン、ベンゾシクロブテン等が挙げられる。

３．透明基板
次に、本発明に用いられる透明基板について説明する。本発明に用いられる透明基板は、上記透明樹脂層及び上記着色層を形成可能であり、可視光に対して透明な基板であれば特に限定されるものではなく、一般的なカラーフィルタに用いられる透明基板と同様のものとすることができる。

具体的には、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材等が挙げられる。

４．その他
本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタには、必要に応じてブラックマトリクスや透明電極、配向膜、保護層等の種々の機能性層が形成されていてもよい。これらの形成される位置や材料に関しては、従来のものと同様であるのでここでの説明は省略する。

５．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法
次に、本発明における半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法について説明する。本発明における半透過半反射型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法は、通常透明基板上に透明樹脂層をパターン状に形成する透明樹脂層形成工程と、上記透明基板と上記透明樹脂層を覆うように着色層形成用塗工液を塗布する着色層形成用塗工液塗布工程と、上記着色層形成用塗工液を減圧乾燥により乾燥させる減圧乾燥工程とを有するものである。以下、各工程についてそれぞれ説明する。

まず、透明樹脂層形成工程は、上述したように透明基板上に透明樹脂層をパターン状に形成する工程であり、上記透明基板上に透明樹脂層を形成することが可能な方法を用いる工程であれば、特に限定されるものではないが、本発明においては、フォトリソグラフィー法を用いる工程であることが好ましい。この工程においては、例えば感光性の透明膜形成用樹脂を溶剤に溶解した透明膜形成用塗工液を調製し、これをスピンコート法等により均一に塗布する。塗工液の乾燥後、必要なパターンとなるようにパターン状に露光する。この際、上述したように、透明樹脂層表面に凹部を形成する場合は、ドット状の遮光パターンを設けたフォトマスクを用いて露光する。その後現像する方法等が行われ、透明樹脂層が形成される。

続いて、着色層形成用塗工液塗布工程は、透明基板と、上記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層とを覆うように着色層形成用塗工液を塗布する工程であり、上記透明基板および上記透明樹脂層上に上記着色層形成用塗工液を塗布することが可能な方法を用いる工程であれば、特に限定されるものではない。このような塗布方法としては、例えばスピンコート法等により塗布する方法が挙げられる。

次に、減圧乾燥工程について説明する。本発明における減圧乾燥工程は、着色層形成用塗工液塗布工程の後、上記着色層形成用塗工液を減圧下で乾燥させる工程であるが、本発明においては、比較的穏やかな減圧により乾燥させることが好ましい。これにより、着色層形成用塗工液を比較的ゆっくり乾燥することができるため、透明樹脂層上の着色層形成用塗工液が透過光用領域側へ流れ落ちやすくなり、上記反射光用領域における着色層の平均膜厚を薄くすることができるからである。したがって、反射光用領域の輝度が高く、かつ、反射光用領域と透過光用領域において適正な色再現域を有するカラーフィルタの形成が可能となる。

また、液晶層の厚みの薄い半透過型液晶表示装置に対応するためには透明樹脂層の膜厚を薄くするのであるが、透明樹脂層と透明基板とにおける段差が小さくなり、通常の減圧乾燥工程では、反射光用領域と透過光用領域との着色層に膜厚差を設けることが困難となる。そこで、上述したように比較的穏やかな減圧下で減圧乾燥を行うことにより、透明樹脂層上の着色層形成用塗工液が透過光用領域側へ流れ落ちやすくなり、反射光用領域と透過光用領域との着色層に好ましい膜厚差を設けることが可能となる。したがって、液晶の応答速度が速く、かつ、画像の色が良好な、液晶層の膜厚の薄い半透過型液晶表示装置に対応したカラーフィルタを形成することが可能となる。

本発明においては、上記着色層形成用塗工液を乾燥させる際の減圧乾燥時の圧力は、上記塗工液の特性や設備の状態等によって大きく異なるものであるが、例えば２６０Ｐａ〜５２０Ｐａの範囲内まで低くすることが好ましく、特に２７０Ｐａ〜４００Ｐａの範囲内であることが好ましい。

Ｂ.半透過型液晶表示装置
次に、本発明の半透過型液晶表示装置について説明する。
本発明の半透過型液晶表示装置は、上述した半透過型液晶表示装置用カラーフィルタとその対向基板との間に液晶を封入してなるものである。このように、上述した半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを用いることにより、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタとその対向基板との間に封入された液晶の応答速度が速く、かつ、画像の色が良好な、液晶層の厚みの薄い半透過型液晶表示装置とすることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。

[実施例]
（ブラックマトリクスの形成）
透明基板として３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板（コーニング社製、１３１７ガラス）を準備した。この基板を定法にしたがって洗浄した後、基板の片側にスパッタ法によりクロム薄膜（厚み １６００Å）を形成した。このクロム薄膜上にポジ型感光性レジスト（東京応化工業（株）ＯＦＰＲ−８００）を塗布し、所定のマスクを介して露光、現像してレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてクロム薄膜をエッチングして線幅１０μｍ、ピッチ６０μｍのストライプ状のブラックマトリクスを形成した。

（透明樹脂層の形成）
上記透明基板上に、下記組成の透明膜形成用塗工液を塗布し乾燥後、上記透明樹脂パターン用フォトマスク（青色着色層が塗布される透明樹脂層上の部分にドット状の遮光パターン（ドットのサイズ４μｍΦ）が設けられたフォトマスク）を介して露光、現像した。その後、２００℃で３０分間焼成して、透明樹脂層を形成した。この際の透明樹脂層の中心部における膜厚は、２．５μｍとした。なお、青色着色層が塗布される透明樹脂層上に形成された凹部の数は、各青色着色層ごとに４個であり、凹部の深さは０．５μｍであった。
＜透明膜形成用塗工液＞
・メタクリル酸メチル−スチレン−メタクリル酸共重合体 ４２重量部
・エピコート １８０ｓ７０（三菱油化シェル（株）製） １８重量部
・ペンタエリスリトールペンタアクリレート ３２重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製） ８重量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ３００重量部

（赤色着色層の形成）
上記ブラックマトリクス及び上記透明樹脂層を覆うように、上記透明基板上に下記組成の赤色着色層用の着色層形成用塗工液（ネガ型感光性樹脂組成物）をスピンコート法により塗布し、減圧乾燥は４００Ｐａ下で行った。続いて、赤色着色層パターン用のフォトマスクを用いて露光、現像した。その後、焼成することにより赤色着色層を形成した。この際、透過光用領域の赤色着色層の平均膜厚は、１．０μｍであり、反射光用領域の赤色着色層の平均膜厚は０．５μｍであった。
＜赤色着色層形成用塗工液＞
・赤色顔料（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 クロモフタルレッド Ａ２Ｂ）
４．８重量部
・黄色顔料（ＢＡＳＦ社製 バリオトールイエローＤ１８１９） １．２重量部
・分散材（ビックケミー社製 ディスパービック１６１） ３．０重量部
・モノマー（サートマー社製 ＳＲ３９９） ４．０重量部
・ポリマーＩ ５．０重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製） １．４重量部
・（２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４’，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール） ０．６重量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ８０．０重量部
＊ ポリマーＩは、ベンジルメタクリレート：スチレン：アクリル酸：２−ヒドロキシエチルメタクリレート＝１５．６：３７．０：３０．５：１６．９（モル比）の共重合体１００モルあたり、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを１６．９モル付加したものであり、重量平均分子量は４２５００である。

（緑色着色層の形成）
上記ブラックマトリクス及び上記透明樹脂層を覆うように、上記透明基板上に、下記組成の緑色着色層用の着色層形成用塗工液（ネガ型感光性樹脂組成物）をスピンコート法により塗布し、減圧乾燥は５００Ｐａ下で行った。続いて、緑色着色層パターン用のフォトマスクを用いて露光、現像した。その後、焼成することにより緑色着色層を形成した。この際、透過光用領域の緑色着色層の平均膜厚は、１．０μｍであり、反射光用領域の緑色着色層の平均膜厚は、０．４μｍであった。
＜緑色用着色層形成用塗工液＞
・緑色顔料（アビシア社製 モナストラルグリーンθＹ−Ｃ） ４．２重量部
・黄色顔料（ＢＡＳＦ社製 バリオトールイエローＤ１８１９） １．８重量部
・分散材（ビックケミー社製 ディスパービック１６１） ３．０重量部
・モノマー（サートマー社製 ＳＲ３９９） ４．０重量部
・ポリマーＩ ５．０重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製） １．４重量部
・（２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４’，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール） ０．６重量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ８０．０重量部
＊ ポリマーＩについては、上記赤色着色層塗工液に用いたものと同様のものとする。

（青色着色層の形成）
上記ブラックマトリクス及び上記透明樹脂層を覆うように、上記透明基板上に、下記組成の青色着色層用の着色層形成用塗工液（ネガ型感光性樹脂組成物）をスピンコート法により塗布し、減圧乾燥は４２０Ｐａ下で行った。続いて、青色着色層パターン用のフォトマスクを用いて露光、現像した。その後、焼成することにより青色着色層を形成した。この際、透過光用領域の青色着色層の平均膜厚は、１．０μｍであった。また、反射光用領域においては、透明樹脂層の凹部上に形成された青色着色層の平均膜厚が、０．５５μｍ（図２で示すａ）、透明樹脂層の凹部が形成されていない領域上に形成された青色着色層の平均膜厚が、０．５μｍ（図２で示すｂ）であった。
＜青色用着色層形成用塗工液＞
・青色顔料（ＢＡＳＦ社製 ヘイオゲンブルーＬ６７００Ｆ） ６．０重量部
・顔料誘導体（アビシア社製 ソルスパース６０００） ０．６重量部
・分散材（ビックケミー社製 ディスパービック１６１） ２．４重量部
・モノマー（サートマー社製 ＳＲ３９９） ４．０重量部
・ポリマーＩ ５．０重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製） １．４重量部
・（２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４’，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール） ０．６重量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ８０．０重量部
＊ ポリマーＩについては、上記赤色着色層塗工液に用いたものと同様のものとする。

なお、実施例で形成されたカラーフィルタの一部を図３に示す。図３に示すように、赤色着色層３Ｒ、緑色着色層３Ｇ、青色着色層３Ｂおよびブラックマトリクス８が形成され、反射光用領域４における青色着色層３Ｂの透明樹脂層上には凹部７が形成されている。

本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを示す概略断面図である。 本発明の透明樹脂層の一例を示す概略断面図である。 本発明における実施例で形成した着色層を示す概略図である。

符号の説明

１…透明基板
２…透明樹脂層
３…着色層
４…反射光用領域
５…透過光用領域

Claims (4)

1. 透明基板と、前記透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層と、前記透明基板および前記透明樹脂層を覆うように形成された着色層とを有し、前記透明基板と前記透明樹脂層と前記着色層とが積層された領域を反射光用領域として用い、前記透明基板と前記着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタであって、
   前記反射光用領域における着色層および前記透明樹脂層の膜厚の和が、前記透過光用領域における着色層の膜厚より１μｍ〜３μｍの範囲内で厚く、
   前記透明樹脂層の表面に、２μｍΦ〜６μｍΦの範囲内のドット状の凹部が形成されており、
   前記透明樹脂層の平面形状がストライプ状であり、かつその線幅が３０μｍ〜８０μｍの範囲内であることを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ。
2. 前記透明樹脂層上の反射光用領域における着色層の中心部の膜厚を１とした場合、前記反射光用領域の端部における着色層の膜厚が０．８以下であることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ。
3. 前記透過光用領域における着色層の最も薄い部分の膜厚を１とした場合に、前記透過光用領域における着色層の膜厚が１．５となる位置が、前記透明樹脂層との境界部分から５μｍ以下に位置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の半透過型カラー液晶表示置用カラーフィルタを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置。

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