JP5266745B2 - 横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置に用いた際にセルギャップが均一であり、表示品位に優れたものとする横電界液晶駆動方式用カラーフィルタに関するものである。
近年、パーソナルコンピューターの発達、特に携帯用パーソナルコンピューターの発達に伴って、液晶ディスプレイの需要が増加している。また、最近においては家庭用の液晶テレビの普及率も高まっており、益々液晶ディスプレイの市場は拡大する状況にある。さらに近年普及している液晶ディスプレイは大画面化の傾向があり、特に家庭用の液晶テレビに関してはその傾向が強くなってきている。このような状況において、液晶ディスプレイを構成する部材についてはより低コストで高品質なものを高生産性で製造することが望まれており、特に液晶ディスプレイをカラー表示化させる機能を有するカラーフィルタ基板は、従来高コストであったことからこのような要望が高まっている。
液晶表示装置は、カラーフィルタ基板と液晶駆動側基板（対向基板）とを対向させ、両者の間に液晶化合物を封入して薄い液晶層を形成し、液晶駆動側基板により液晶層内の液晶配列を電気的に制御して表示側基板の透過光の量を選択的に変化させることによって表示を行う。
このような液晶表示装置において、上記カラーフィルタ基板と対向基板との間隙（セルギャップ）は液晶層の厚さそのものであり、色ムラやコントラストムラといった表示ムラを防止し、均一な表示、高速応答性、高コントラスト比、広視野角等の良好な表示性能をカラー液晶表示装置に付与するためには、セルギャップを一定且つ均一に維持する必要がある。
このような液晶表示装置において、上記カラーフィルタ基板と対向基板との間隙（セルギャップ）は液晶層の厚さそのものであり、色ムラやコントラストムラといった表示ムラを防止し、均一な表示、高速応答性、高コントラスト比、広視野角等の良好な表示性能をカラー液晶表示装置に付与するためには、セルギャップを一定且つ均一に維持する必要がある。
セルギャップを維持する方法としては、上記間隙内にスペーサとしてガラス、アルミナ又はプラスチック等からなる一定サイズの球状又は棒状粒子を多数散在させる方法が用いられてきたが、スペーサとして粒子を散在させる方法では、スペーサの分布が偏り易い等の種々の問題点があった。これら粒子状スペーサの問題点を解消する方法として、遮光部（ブラックマトリクス）上に柱状の着色層を積層して形成した積層スペーサをスペーサとして用いる方法（特許文献１）が開示されている。
しかしながら、このような着色層を積層して形成された積層スペーサでは、上記積層スペーサを構成する着色層の厚みを十分に厚いものとすることができないため、十分な高さを有するスペーサとすることができないといった問題があった。
しかしながら、このような着色層を積層して形成された積層スペーサでは、上記積層スペーサを構成する着色層の厚みを十分に厚いものとすることができないため、十分な高さを有するスペーサとすることができないといった問題があった。
一方、横電界液晶駆動方式用カラーフィルタでは、着色層から液晶層への汚染物質の溶出を防ぐため、透明保護層(オーバーコート層)が、着色層およびブラックマトリクスを覆うように形成される。このような透明保護層の形成方法としては、上記透明保護層を形成する透明保護層形成材料を塗布する方法が一般的である。ここで、上記透明保護層形成材料を塗布した際に、上記透明保護層形成材料が、上記積層スペーサの頂部から、上記着色層およびブラックマトリクス上に流れ落ちるレベリングが生じる。このため、上記積層スペーサ上に形成される透明保護層の厚みが薄く、上記着色層およびブラックマトリクス上に形成される透明保護層の厚みが厚いものとなる。その結果、最終的に形成されるスペーサ高さ、すなわち、上記着色層およびブラックマトリクス上に形成される透明保護層の表面から上記積層スペーサ上に形成される透明保護層の表面までの厚みを、十分な高さとすることが困難であるといった問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、スペーサ高さが高く、液晶表示装置に用いた際にセルギャップが均一であり、表示品位に優れたものとすることができる横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを提供することを主目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、基板と、上記基板上に形成され、短辺および長辺を有する長方形状の開口部を備えるブラックマトリクスと、上記開口部に形成された赤、緑および青の３色の着色部を有し、長辺方向に隣接する上記開口部に形成された上記着色部の色が同色である３色の着色層と、長辺方向に隣接する上記開口部によって挟まれる上記ブラックマトリクスの積層柱形成部位上に最下層の着色柱である第１着色柱、２層目の着色柱である第２着色柱および最上層の着色柱である第３着色柱が積層されてなり、上記各着色柱が上記各色の着色層からなる積層柱と、上記ブラックマトリクス、着色層および積層柱を覆うように形成された透明保護層とを有する横電界液晶駆動方式用カラーフィルタであって、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積が、上記積層柱形成部位の平面視面積の２０％以上であることを特徴とする横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを提供する。
本発明によれば、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積が、上述した範囲であることにより、第２着色柱および第３着色柱の厚みを十分に厚いものとすることができ、上記積層柱の高さを高いものとすることができる。このため、上記透明保護層を形成した場合であっても、スペーサ高さ、すなわち、上記各色の着色部上に形成される透明保護層の表面から上記積層柱上に形成される透明保護層の表面までの厚みを、十分に大きなものとすることができる。その結果、上記液晶表示装置に用いた際にセルギャップが均一であり、表示品位に優れたものとすることができる。
また、上記積層柱形成部位が、長辺方向に隣接する上記開口部によって挟まれる領域であることにより、上記第１着色柱または第２着色柱と、上記第１着色柱または第２着色柱と同色の上記開口部に形成される着色部とが連続的に形成されるものとすることができる。このため、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積を広いものとすることができる。
また、上記積層柱形成部位が、長辺方向に隣接する上記開口部によって挟まれる領域であることにより、上記第１着色柱または第２着色柱と、上記第１着色柱または第２着色柱と同色の上記開口部に形成される着色部とが連続的に形成されるものとすることができる。このため、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積を広いものとすることができる。
本発明においては、上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、上記積層柱形成部位上および上記積層柱形成部位の開口部の短辺方向に隣接する凸部形成部位の少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることが好ましい。上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、上記積層柱形成部位上および上記積層柱形成部位の開口部の短辺方向に隣接する凸部形成部位の少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることにより、上記積層柱の高さを高いものとすることができるからである。
本発明は、基板と、上記基板上に形成され、短辺および長辺を有する長方形状の開口部を備えるブラックマトリクスと、上記開口部に形成された赤、緑および青の３色の着色部を有し、長辺方向に隣接する上記開口部に形成された上記着色部の色が同色である３色の着色層と、長辺方向に隣接する上記開口部によって挟まれる上記ブラックマトリクスの積層柱形成部位上に最下層の着色柱である第１着色柱、２層目の着色柱である第２着色柱および最上層の着色柱である第３着色柱が積層されてなり、上記各着色柱が上記各色の着色層からなる積層柱と、上記ブラックマトリクス、着色層および積層柱を覆うように形成された透明保護層とを有する横電界液晶駆動方式用カラーフィルタであって、上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、上記積層柱形成部位上および上記積層柱形成部位の開口部の短辺方向に隣接する凸部形成部位の少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることを特徴とする横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを提供する。
本発明によれば、上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、上記積層柱形成部位上および上記積層柱形成部位の開口部の短辺方向に隣接する凸部形成部位の少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることにより、上記積層柱の高さを高いものとすることができる。
このため、上記透明保護層を形成した場合であっても、スペーサ高さ、すなわち、上記各色の着色部上に形成される透明保護層の表面から上記積層柱上に形成される透明保護層の表面までの厚みを、十分に大きなものとすることができる。その結果、上記液晶表示装置に用いた際にセルギャップが均一であり、表示品位に優れたものとすることができる。
また、上記積層柱形成部位が、長辺方向に隣接する上記開口部によって挟まれる領域であることにより、上記第１着色柱または第２着色柱と、上記第１着色柱または第２着色柱と同色の上記開口部に形成される着色部とが連続的に形成されるものとすることができる。このため、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積を広いものとすることができる。
このため、上記透明保護層を形成した場合であっても、スペーサ高さ、すなわち、上記各色の着色部上に形成される透明保護層の表面から上記積層柱上に形成される透明保護層の表面までの厚みを、十分に大きなものとすることができる。その結果、上記液晶表示装置に用いた際にセルギャップが均一であり、表示品位に優れたものとすることができる。
また、上記積層柱形成部位が、長辺方向に隣接する上記開口部によって挟まれる領域であることにより、上記第１着色柱または第２着色柱と、上記第１着色柱または第２着色柱と同色の上記開口部に形成される着色部とが連続的に形成されるものとすることができる。このため、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積を広いものとすることができる。
本発明においては、上記第１着色柱および第２着色柱が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成され、上記凸部形成部位上において積層するものであることが好ましく、なかでも、上記第１着色柱および第２着色柱が、上記積層柱形成部位上および両側の凸部形成部位上に帯状に形成され、両側の前記凸部形成部位上において積層するものであることが好ましい。上記積層柱の高さをより高いものとすることができるからである。
本発明においては、上記第１着色柱または第２着色柱と、上記第１着色柱または第２着色柱と同色であり、上記積層柱形成部位を挟む開口部に形成されている着色部とが、連続的に形成されるものであることが好ましい。
上記第１着色柱または第２着色柱と、上記第１着色柱または第２着色柱と同色であり、上記積層柱形成部位を挟む上記開口部に形成されている着色部とが、連続的に形成されていることにより、上記積層柱形成部位における上記第１着色柱または第２着色柱の平面視面積を広いものとすることが容易となるからである。
上記第１着色柱または第２着色柱と、上記第１着色柱または第２着色柱と同色であり、上記積層柱形成部位を挟む上記開口部に形成されている着色部とが、連続的に形成されていることにより、上記積層柱形成部位における上記第１着色柱または第２着色柱の平面視面積を広いものとすることが容易となるからである。
本発明においては、上記積層柱形成部位の位置が、第１着色柱と同色の着色部が形成される開口部に挟まれる領域であることが好ましい。上記積層柱形成部位の位置が、第１着色柱と同色の着色部が形成される開口部に挟まれる領域であることにより、第２着色柱の形成時において、２色目の着色層形成用塗工液が上記積層柱形成部位から上記開口部の長辺方向にレベリングすることを抑制することができるからである。このため、上記第２着色柱の厚みを厚いものとすることができ、上記積層柱の高さを高いものとすることができるからである。
本発明においては、上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方の幅が、３０μｍ以上であることが好ましい。上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方の幅が、３０μｍ以上であることにより、上記積層柱の高さを高いものとすることができるからである。
本発明においては、上記積層柱が、表示領域において、画素１個あたり、０．５１個以上形成されていることが好ましい。上記積層柱が、表示領域において、画素１個あたり、０．５１個以上形成されていることにより、セルギャップの均一性に優れたものとすることができるからである。
本発明は、スペーサ高さが高く、液晶表示装置に用いた際にセルギャップが均一であり、表示品位に優れたものとすることができる横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを提供することができるといった効果を奏する。
本発明は、横電界液晶駆動方式用カラーフィルタに関するものである。
以下、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタについて詳細に説明する。
以下、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタについて詳細に説明する。
本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタは、基板と、上記基板上に形成され、短辺および長辺を有する長方形状の開口部を備えるブラックマトリクスと、上記開口部に形成された赤、緑および青の３色の着色部を有し、長辺方向に隣接する上記開口部に形成された上記着色部の色が同色である３色の着色層と、長辺方向に隣接する上記開口部によって挟まれる上記ブラックマトリクスの積層柱形成部位上に最下層の着色柱である第１着色柱、２層目の着色柱である第２着色柱および最上層の着色柱である第３着色柱が積層されてなり、上記各着色柱が上記各色の着色層からなる積層柱と、上記ブラックマトリクス、着色層および積層柱を覆うように形成された透明保護層とを有する横電界液晶駆動方式用カラーフィルタであって、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積が、上記積層柱形成部位の平面視面積の２０％以上である態様（第１態様）と、上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、上記積層柱形成部位上および上記積層柱形成部位の開口部の短辺方向に隣接する凸部形成部位の少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成されるものである態様（第２態様）との２つの態様に分けることができる。以下、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを、各態様に分けて説明する。
１．第１態様
まず、本態様の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの第１態様について説明する。本態様の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタは、上述した横電界液晶駆動方式用カラーフィルタにおいて、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積が、上記積層柱形成部位の平面視面積の２０％以上である態様である。
まず、本態様の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの第１態様について説明する。本態様の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタは、上述した横電界液晶駆動方式用カラーフィルタにおいて、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積が、上記積層柱形成部位の平面視面積の２０％以上である態様である。
このような本態様の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタを図を参照して説明する。図１は、本態様の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの概略平面図である。また、図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図であり、図３は、図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。図１、図２および図３に例示するように本態様の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタは、基板１と、上記基板１上に形成され、短辺および長辺を有する長方形状の開口部２を備えるブラックマトリクス３と、上記開口部２に形成された赤、緑および青の３色の着色部（４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ）を有し、長辺方向に隣接する上記開口部２に形成された上記着色部の色が同色である着色層と、長辺方向に隣接する上記開口部２によって挟まれる上記ブラックマトリクス３の積層柱形成部位５上に第１着色柱１６、第２着色柱２６および第３着色柱３６が積層されてなる積層柱６とを有するものである。
ここで、上記第１着色柱１６、第２着色柱２６および第３着色柱３６はそれぞれ、赤、緑および青色の着色層からなるものである。また、上記第１着色柱１６および第２着色柱２６は、上記積層柱形成部位５上および凸部形成部位７上に、帯状に形成されている。さらに、上記第１着色柱１６は、開口部に形成された赤色の着色部４Ｒと上記積層柱形成部位５上において連続的に形成されている。さらにまた、上記第１着色柱１６および第２着色柱２６の上記積層柱形成部位５における平面視面積が、上記積層柱形成部位５の平面視面積の２０％以上である。
また、図示しないが、上記ブラックマトリクス３、上記各色の着色部（４Ｒ、４Ｇ，４Ｂ）を含む着色層および積層柱６を覆うように形成された透明保護層を有するものである。
ここで、上記第１着色柱１６、第２着色柱２６および第３着色柱３６はそれぞれ、赤、緑および青色の着色層からなるものである。また、上記第１着色柱１６および第２着色柱２６は、上記積層柱形成部位５上および凸部形成部位７上に、帯状に形成されている。さらに、上記第１着色柱１６は、開口部に形成された赤色の着色部４Ｒと上記積層柱形成部位５上において連続的に形成されている。さらにまた、上記第１着色柱１６および第２着色柱２６の上記積層柱形成部位５における平面視面積が、上記積層柱形成部位５の平面視面積の２０％以上である。
また、図示しないが、上記ブラックマトリクス３、上記各色の着色部（４Ｒ、４Ｇ，４Ｂ）を含む着色層および積層柱６を覆うように形成された透明保護層を有するものである。
本態様によれば、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積が、上述した範囲であることにより、第２着色柱および第３着色柱の厚みを十分に厚いものとすることができる。このため、上記積層柱の高さを高いものとすることができる。このようなことから、上記透明保護層を形成した場合であっても、スペーサ高さ、すなわち、上記各色の着色部上に形成される透明保護層の表面から上記積層柱上に形成される透明保護層の表面までの厚みを、十分に大きなものとすることができる。その結果、液晶表示装置に用いた際にセルギャップが均一であり、表示品位に優れたものとすることができる。
また、上記積層柱形成部位が、長辺方向に隣接する上記開口部によって挟まれる領域であることにより、上記第１着色柱または第２着色柱と、上記第１着色柱または第２着色柱と同色の上記開口部に形成される着色部とが連続的に形成されるものとすることができる。このため、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積を広いものとすることができる。
ここで、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積が、上記範囲であることにより、上述した効果を発揮する理由は以下のとおりである。
また、上記積層柱形成部位が、長辺方向に隣接する上記開口部によって挟まれる領域であることにより、上記第１着色柱または第２着色柱と、上記第１着色柱または第２着色柱と同色の上記開口部に形成される着色部とが連続的に形成されるものとすることができる。このため、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積を広いものとすることができる。
ここで、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積が、上記範囲であることにより、上述した効果を発揮する理由は以下のとおりである。
すなわち、従来のカラーフィルタにおいては、図１４に例示するように、積層柱１０６を構成する第１着色柱１１６および第２着色柱１２６の上記積層柱形成部位１０５における平面視面積が、上記範囲より狭く形成される。
ここで、従来のカラーフィルタにおける積層柱の形成方法としては、上記着色柱の形成に用いられる各色の着色層形成用塗工液を、その直下の着色柱または積層柱形成部位上に塗布し形成する方法が用いられる。具体的には、図１５に例示するように、平面視面積が上記範囲より狭い上記第１着色柱１１６を形成し（図１５（ａ））、次いで、２色目の着色層形成用塗工液を塗布し、着色層形成用塗工液の塗膜１４Ｂを形成する（図１５（ｂ））。ここで、図１５（ｂ）に示すように、２色目の着色層形成用塗工液を塗布した直後には、上記着色柱１１６およびブラックマトリクス１０３上に比較的均一な厚みで着色層形成用塗工液の塗膜１４Ｂが形成される。しかしながら、上記第１着色柱１１６上の着色層形成用塗工液の塗膜１４Ｂは、徐々に低い位置へと流れ落ちるレベリングを生じる(図１５（ｃ）)。このため、露光・現像を行うことにより最終的に形成される第２着色柱１２６の厚みは薄いものとなる(図１５（ｄ）)。
このようなことから、図１５（ｅ）に例示するように、上記第２着色柱１２６上に、同様の方法により第３着色柱１３６を形成し、積層柱１０６を形成した場合には、第３着色柱１３６の厚みも薄いものとなり、上記積層柱１０６の高さが低いものとなる。
ここで、従来のカラーフィルタにおける積層柱の形成方法としては、上記着色柱の形成に用いられる各色の着色層形成用塗工液を、その直下の着色柱または積層柱形成部位上に塗布し形成する方法が用いられる。具体的には、図１５に例示するように、平面視面積が上記範囲より狭い上記第１着色柱１１６を形成し（図１５（ａ））、次いで、２色目の着色層形成用塗工液を塗布し、着色層形成用塗工液の塗膜１４Ｂを形成する（図１５（ｂ））。ここで、図１５（ｂ）に示すように、２色目の着色層形成用塗工液を塗布した直後には、上記着色柱１１６およびブラックマトリクス１０３上に比較的均一な厚みで着色層形成用塗工液の塗膜１４Ｂが形成される。しかしながら、上記第１着色柱１１６上の着色層形成用塗工液の塗膜１４Ｂは、徐々に低い位置へと流れ落ちるレベリングを生じる(図１５（ｃ）)。このため、露光・現像を行うことにより最終的に形成される第２着色柱１２６の厚みは薄いものとなる(図１５（ｄ）)。
このようなことから、図１５（ｅ）に例示するように、上記第２着色柱１２６上に、同様の方法により第３着色柱１３６を形成し、積層柱１０６を形成した場合には、第３着色柱１３６の厚みも薄いものとなり、上記積層柱１０６の高さが低いものとなる。
一方、本態様によれば、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積が、上述した範囲であることにより、第２着色柱および第３着色柱を形成する際に、上記第２着色柱および第３着色柱の形成に用いられる２色目および３色目の着色層形成用塗工液のレベリングを抑制することができる。したがって、上記積層柱の高さを高いものとすることができるのである。このため、上記透明保護層を形成する場合であっても、スペーサ高さが高いものとすることができるのである。
本態様の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタは、上記積層柱、着色層、ブラックマトリクス、基板、および透明保護層を有するものである。以下、本態様の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの各構成について説明する。
（１）積層柱
本態様に用いられる積層柱は、上記積層柱形成部位に最下層に形成される着色柱である第１着色柱、２層目の着色柱である第２着色柱、および最上層に形成される着色柱である第３着色柱が積層されてなるものであり、上記各着色柱が後述する各色の着色部を含む各色の着色層からなるものである。
また、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積が、上記積層柱形成部位の平面視面積の２０％以上であるものである。
ここで、積層柱形成部位上に形成されとは、上記第１〜３着色柱が平面視上、上記積層柱形成部位上で重なるように形成されることをいうものである。
本態様に用いられる積層柱は、上記積層柱形成部位に最下層に形成される着色柱である第１着色柱、２層目の着色柱である第２着色柱、および最上層に形成される着色柱である第３着色柱が積層されてなるものであり、上記各着色柱が後述する各色の着色部を含む各色の着色層からなるものである。
また、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積が、上記積層柱形成部位の平面視面積の２０％以上であるものである。
ここで、積層柱形成部位上に形成されとは、上記第１〜３着色柱が平面視上、上記積層柱形成部位上で重なるように形成されることをいうものである。
（ａ）着色柱
本態様に用いられる第１〜３着色柱の各着色柱は、後述する各色の着色層からなるものである。
ここで、上記各色の着色層は、上記着色層を構成する材料を含む着色層形成用塗工液を塗布し、次いで、露光・現像することにより形成される。
このため、上記各色の着色層が赤、緑および青の順番で形成される場合、すなわち、最初に塗工される１色目の着色層形成用塗工液が赤であり、次に塗工される２色目の着色層形成用塗工液が緑であり、最後に塗工される３色目の着色層形成用塗工液が青である場合には、上記第１〜３着色柱の色はそれぞれ赤、緑および青となる。
したがって、上記第１〜３着色柱の色はそれぞれ異なるものであり、上記開口部に形成される各色の着色層の形成順により決定されるものである。
本態様に用いられる第１〜３着色柱の各着色柱は、後述する各色の着色層からなるものである。
ここで、上記各色の着色層は、上記着色層を構成する材料を含む着色層形成用塗工液を塗布し、次いで、露光・現像することにより形成される。
このため、上記各色の着色層が赤、緑および青の順番で形成される場合、すなわち、最初に塗工される１色目の着色層形成用塗工液が赤であり、次に塗工される２色目の着色層形成用塗工液が緑であり、最後に塗工される３色目の着色層形成用塗工液が青である場合には、上記第１〜３着色柱の色はそれぞれ赤、緑および青となる。
したがって、上記第１〜３着色柱の色はそれぞれ異なるものであり、上記開口部に形成される各色の着色層の形成順により決定されるものである。
（ｂ）積層柱
上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積は、上記積層柱形成部位の平面視面積の２０％以上であれば良く、なかでも、３０％〜７０％の範囲内であることが好ましく、特に４０％〜６０％の範囲内であることが好ましい。上記範囲内であることにより、第２着色柱および第３着色柱の厚みを十分に厚いものとすることができ、上記積層柱の高さを高いものとすることができるからである。
上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積は、上記積層柱形成部位の平面視面積の２０％以上であれば良く、なかでも、３０％〜７０％の範囲内であることが好ましく、特に４０％〜６０％の範囲内であることが好ましい。上記範囲内であることにより、第２着色柱および第３着色柱の厚みを十分に厚いものとすることができ、上記積層柱の高さを高いものとすることができるからである。
本態様に用いられる積層柱を構成する第１着色柱、第２着色柱および第３着色柱の平面視面積の大きさ順としては、積層柱を所望の高さおよび所望の強度とすることができるものであれば良い。したがって、第１着色柱＜第２着色柱＜第３着色柱の順で平面視面積が大きいものであっても良く、第３着色柱＜第２着色柱＜第１着色柱の順で大きいものであっても良いが、通常、第３着色柱＜第２着色柱＜第１着色柱の順で平面視面積が大きいものとなるように形成される。
本態様における第１着色柱および第２着色柱の形成位置としては、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積が、上述した範囲内となり、上記第３着色柱を形成する際に塗工される３色目の着色層形成用塗工液のレベリングを抑制することができるものであれば良い。
このような第１着色柱および第２着色柱の形成位置としては、上記第１着色柱および第２着色柱が、上記積層柱形成部以内にのみに形成されるものであっても良い。
また、図４に例示するように、上記第１着色柱１６が上記積層柱形成部位５の範囲内であり、上記第２着色柱２６が上記積層柱形成部位５および上記積層柱形成部位５の開口部２の短辺方向に隣接する片側の凸部形成部位７上に帯状に形成されるものであっても良い。また、図５に例示するように、上記第２着色柱２６が上記積層柱形成部位５の範囲内であり、上記第１着色柱１６が上記積層柱形成部位５および片側の上記凸部形成部位７上に帯状に形成されるものであっても良い。
さらに、図６に例示するように、上記第１着色柱１６および第２着色柱２６が、上記積層柱形成部位５および凸部形成部位７上に帯状に形成され、上記凸部形成部位７上において、積層していないものであっても良く、図７に例示するように、上記第１着色柱１６および第２着色柱２６が、上記凸部形成部位７上において、積層するものであっても良い。
またさらに、既に説明した図１〜図３に例示するように、上記第１着色柱１６および第２着色柱２６が、上記積層柱形成部位５および両側の上記凸部形成部位７上に形成されるものであっても良い。
なお、図４〜７は、上記積層柱を含む上記開口部の短辺方向の断面図であり、図４〜７中の符号については、図２のものと同一のものである。また、上記積層柱形成部位および凸部形成部位上に帯状に形成されるとは、上記積層柱形成部位および凸部形成部位上に一体で形成されることをいうものである。
また、図４に例示するように、上記第１着色柱１６が上記積層柱形成部位５の範囲内であり、上記第２着色柱２６が上記積層柱形成部位５および上記積層柱形成部位５の開口部２の短辺方向に隣接する片側の凸部形成部位７上に帯状に形成されるものであっても良い。また、図５に例示するように、上記第２着色柱２６が上記積層柱形成部位５の範囲内であり、上記第１着色柱１６が上記積層柱形成部位５および片側の上記凸部形成部位７上に帯状に形成されるものであっても良い。
さらに、図６に例示するように、上記第１着色柱１６および第２着色柱２６が、上記積層柱形成部位５および凸部形成部位７上に帯状に形成され、上記凸部形成部位７上において、積層していないものであっても良く、図７に例示するように、上記第１着色柱１６および第２着色柱２６が、上記凸部形成部位７上において、積層するものであっても良い。
またさらに、既に説明した図１〜図３に例示するように、上記第１着色柱１６および第２着色柱２６が、上記積層柱形成部位５および両側の上記凸部形成部位７上に形成されるものであっても良い。
なお、図４〜７は、上記積層柱を含む上記開口部の短辺方向の断面図であり、図４〜７中の符号については、図２のものと同一のものである。また、上記積層柱形成部位および凸部形成部位上に帯状に形成されるとは、上記積層柱形成部位および凸部形成部位上に一体で形成されることをいうものである。
本態様においては、なかでも、上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の上記凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることが好ましい。
上記第１着色柱が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成される場合には、上記第２着色柱の形成時において、２色目の着色層形成用塗工液が上記積層柱形成部位から凸部形成部位方向にレベリングすることを抑制することができるからである。このため、第２着色柱の厚みを厚いものとすることができるからである。また、第２着色柱が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の上記凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることにより、上記第３着色柱の形成時において、３色目の着色層形成用塗工液が、上記積層柱形成部位から凸部形成部位方向にレベリングすることを抑制することができるからである。このため、第３着色柱の厚みを厚いものとすることができるからである。
このように、上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の上記凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることにより、上記積層柱の高さを高いものとすることができるからである。
上記第１着色柱が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成される場合には、上記第２着色柱の形成時において、２色目の着色層形成用塗工液が上記積層柱形成部位から凸部形成部位方向にレベリングすることを抑制することができるからである。このため、第２着色柱の厚みを厚いものとすることができるからである。また、第２着色柱が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の上記凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることにより、上記第３着色柱の形成時において、３色目の着色層形成用塗工液が、上記積層柱形成部位から凸部形成部位方向にレベリングすることを抑制することができるからである。このため、第３着色柱の厚みを厚いものとすることができるからである。
このように、上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の上記凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることにより、上記積層柱の高さを高いものとすることができるからである。
また、本態様においては、特に、上記第１着色柱および第２着色柱が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成され、上記凸部形成部位上において積層するものであることが好ましい。
上記第２着色柱および第３着色柱の形成時において、２色目および３色目の着色層形成用塗工液が、上記積層柱形成部位から、上記積層柱形成部位の両側の凸部形成部位のうち少なくとも片側の凸部形成部位方向へレベリングすることをより効果的に抑制することができ、第２着色柱および第３着色柱の厚みを厚いものとすることができるからである。
上記第２着色柱および第３着色柱の形成時において、２色目および３色目の着色層形成用塗工液が、上記積層柱形成部位から、上記積層柱形成部位の両側の凸部形成部位のうち少なくとも片側の凸部形成部位方向へレベリングすることをより効果的に抑制することができ、第２着色柱および第３着色柱の厚みを厚いものとすることができるからである。
さらに、本態様においては、なかでも特に、上記第１着色柱および第２着色柱が、上記積層柱形成部位上および両側の凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることが好ましい。
上記第２着色柱および第３着色柱の形成時において、２色目および３色目の着色層形成用塗工液が、上記積層柱形成部位から上記積層柱形成部位の両側の凸部形成部位方向へのレベリングすることを抑制することができるからである。このため、第２着色柱および第３着色柱の厚みをより厚いものとすることができるからである。
上記第２着色柱および第３着色柱の形成時において、２色目および３色目の着色層形成用塗工液が、上記積層柱形成部位から上記積層柱形成部位の両側の凸部形成部位方向へのレベリングすることを抑制することができるからである。このため、第２着色柱および第３着色柱の厚みをより厚いものとすることができるからである。
本態様における第３着色柱の形成位置としては、少なくとも一部が上記積層柱形成部位内に形成されるものであれば良く、本態様の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの用途等に応じて適宜設定されるものである。
本態様における第１着色柱、第２着色柱および第３着色柱の平面視形状としては、上記第1着色柱、第２着色柱および第３着色柱と、上記第1着色柱、第２着色柱および第３着色柱と同色の着色部とが連続的に形成されるものであっても良く、非連続的に形成されるものであっても良い。
本態様においては、なかでも、上記第１着色柱または第２着色柱と、上記第１着色柱または第２着色柱と同色であり上記積層柱形成部位を挟む上記開口部に形成されている着色部とが、連続的に形成されるものであることが好ましい。上記積層柱形成部位における上記第１着色柱または第２着色柱の平面視面積を広いものとすることが容易となるからである。
本態様においては、なかでも、上記第１着色柱または第２着色柱と、上記第１着色柱または第２着色柱と同色であり上記積層柱形成部位を挟む上記開口部に形成されている着色部とが、連続的に形成されるものであることが好ましい。上記積層柱形成部位における上記第１着色柱または第２着色柱の平面視面積を広いものとすることが容易となるからである。
ここで、上記第１着色柱または第２着色柱と、上記第１着色柱または第２着色柱と同色であり、上記積層柱形成部位を挟む上記開口部に形成されている着色部とが、連続的に形成されるとは、既に説明した図１〜３に示すように、上記第１着色柱１６と、赤色の着色部４Ｒとが上記積層柱形成部位５上において連続的に形成されるものや、図８および図８のＣ-Ｃ線断面図である図９に例示するように、上記第２着色柱２６と、青色の着色部４Ｂとが上記積層柱形成部位５上において連続的に形成されるものを挙げることができる。
なお、図８および９中の符号については、図１〜３のものと同一のものである。
なお、図８および９中の符号については、図１〜３のものと同一のものである。
また、上記着色柱と同色の着色部とが非連続的に形成される場合としては、図１０および図１０のＤ−Ｄ線断面図である図１１に例示するように、上記赤色の第１着色柱１６と、上記赤色の着色部４Ｒとが、上記積層柱形成部位５上において接していないものを挙げることができる。
なお、図１０および１１中の符号については、図１〜３のものと同一のものである。
なお、図１０および１１中の符号については、図１〜３のものと同一のものである。
本態様における第１着色柱および第２着色柱のそれぞれの幅としては、上記第２着色柱および第３着色柱の形成時に、２色目および３色目の着色層形成用塗工液が上記積層柱形成部位から凸部形成部位方向にレベリングすることを抑制することができるものであれば良い。
本態様においては、具体的には、３０μｍ以上であることが好ましく、なかでも３５μｍ〜７５μｍの範囲内であることが好ましく、特に４５μｍ〜６５μｍの範囲内であることが好ましい。上記第１着色柱の幅が上記範囲内であることにより、上記第２着色柱の形成時に、２色目の着色層形成用塗工液が上記積層柱形成部位から凸部形成部位方向にレベリングすることを抑制することができるからである。このため、上記積層柱の高さを十分な高さとすることができるからである。
また、上記第２着色柱の幅が上記範囲内であることにより、上記第３着色柱の形成時に、３色目の着色層形成用塗工液が上記積層柱形成部位から凸部形成部位方向にレベリングすることを抑制することができるからである。このため、上記積層柱の高さを十分な高さとすることができるからである。
また、このようなことより、上記積層柱の高さを高いものとすることができるからである。
なお、上記第１着色柱および第２着色柱のそれぞれの幅とは、上記第１着色柱および第２着色柱のそれぞれについて、上記開口部の短辺方向の長さのうち最大の長さをいうものである。
本態様においては、具体的には、３０μｍ以上であることが好ましく、なかでも３５μｍ〜７５μｍの範囲内であることが好ましく、特に４５μｍ〜６５μｍの範囲内であることが好ましい。上記第１着色柱の幅が上記範囲内であることにより、上記第２着色柱の形成時に、２色目の着色層形成用塗工液が上記積層柱形成部位から凸部形成部位方向にレベリングすることを抑制することができるからである。このため、上記積層柱の高さを十分な高さとすることができるからである。
また、上記第２着色柱の幅が上記範囲内であることにより、上記第３着色柱の形成時に、３色目の着色層形成用塗工液が上記積層柱形成部位から凸部形成部位方向にレベリングすることを抑制することができるからである。このため、上記積層柱の高さを十分な高さとすることができるからである。
また、このようなことより、上記積層柱の高さを高いものとすることができるからである。
なお、上記第１着色柱および第２着色柱のそれぞれの幅とは、上記第１着色柱および第２着色柱のそれぞれについて、上記開口部の短辺方向の長さのうち最大の長さをいうものである。
本態様における第３着色柱の幅としては、液晶表示装置に用いた場合に所望のセルギャップを維持することができるものであれば良く、本態様の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの用途等に応じて適宜設定されるものである。
上記積層柱形成部位の位置としては、長辺方向に隣接する開口部によって挟まれる領域であれば良い。本態様においては、なかでも、第1着色柱または第２着色柱と同色の着色部が形成される開口部に挟まれる領域であることが好ましく、特に、第１着色柱と同色の着色部が形成される開口部に挟まれる領域であることが好ましい。
上記第２着色柱と同色の着色部が形成される開口部に挟まれる領域であることにより、上記第３着色柱の形成時において、上記第２着色柱と同色の着色部が、上記積層柱形成部位を挟む開口部に形成されている。このため、３色目の着色層形成用塗工液が上記積層柱形成部位から上記開口部の長辺方向にレベリングすることを抑制することができるからである。このため、上記第３着色柱の厚みを厚いものとすることができ、上記積層柱の高さを高いものとすることができるからである。
また、上記第1着色柱と同色の着色部が形成される開口部に挟まれる領域であることにより、第２着色柱の形成時において、２色目の着色層形成用塗工液が上記積層柱形成部位から上記開口部の長辺方向にレベリングすることを抑制することができるからである。また、上記第３着色柱の形成時において、上記第１着色柱と同色の着色部が、上記積層柱形成部位を挟む開口部に形成されているため、３色目の着色層形成用塗工液が上記積層柱形成部位から上記開口部の長辺方向にレベリングすることを抑制することができるからである。このため、上記第２着色柱および第３着色柱の厚みを厚いものとすることができ、上記積層柱の高さをより高いものとすることができるからである。
また、上記第1着色柱と同色の着色部が形成される開口部に挟まれる領域であることにより、第２着色柱の形成時において、２色目の着色層形成用塗工液が上記積層柱形成部位から上記開口部の長辺方向にレベリングすることを抑制することができるからである。また、上記第３着色柱の形成時において、上記第１着色柱と同色の着色部が、上記積層柱形成部位を挟む開口部に形成されているため、３色目の着色層形成用塗工液が上記積層柱形成部位から上記開口部の長辺方向にレベリングすることを抑制することができるからである。このため、上記第２着色柱および第３着色柱の厚みを厚いものとすることができ、上記積層柱の高さをより高いものとすることができるからである。
上記積層柱の高さとしては、本発明のカラーフィルタを、所望のスペーサ高さを有するものとすることができるものであれば良く、具体的には、３．５μｍ〜６．０μｍの範囲内であることが好ましく、なかでも３．５μｍ〜５．５μｍの範囲内であることが好ましく、特に４．０μｍ〜５．０μｍの範囲内であることが好ましい。上記範囲内であることにより、後述する透明保護層を形成した場合であっても、スペーサ高さを十分に高いものとすることができるからである。
なお、上記積層柱の高さとは、上記着色部の表面から垂直方向に、上記積層柱の頂部までの距離のうち最大のものをいうものである。
なお、上記積層柱の高さとは、上記着色部の表面から垂直方向に、上記積層柱の頂部までの距離のうち最大のものをいうものである。
本態様に用いられる積層柱の形成数としては、液晶表示装置に用いた場合に、所望のセルギャップを形成することができるものであれば良い。本態様においては、表示領域において、画素１個あたり、０．５１個以上形成されていることが好ましく、なかでも０．５５個〜０．７７個の範囲内であることが好ましい。上記範囲内であることにより、セルギャップの均一性に優れたものとすることができるからである。
ここで、表示領域とは、液晶表示装置が製造された際に、液晶表示領域として用いられる領域をいうものである。非表示領域とは、上記表示領域以外の領域をいうものである。また、１画素とは、開口部に形成された１の着色部をいうものである。
ここで、表示領域とは、液晶表示装置が製造された際に、液晶表示領域として用いられる領域をいうものである。非表示領域とは、上記表示領域以外の領域をいうものである。また、１画素とは、開口部に形成された１の着色部をいうものである。
（２）着色層
本態様に用いられる着色層は、後述するブラックマトリクスが備える開口部に形成された赤、緑および青の３色の着色部を有するものである。また、上記着色部は、長辺方向に隣接する上記開口部に形成された上記着色部の色が同色となるように、配置されるものである。
本態様に用いられる着色層は、後述するブラックマトリクスが備える開口部に形成された赤、緑および青の３色の着色部を有するものである。また、上記着色部は、長辺方向に隣接する上記開口部に形成された上記着色部の色が同色となるように、配置されるものである。
本態様における各色の着色層は、各色の顔料や染料等の着色剤をバインダ樹脂中に分散または溶解させたものであり、フォトリソグラフィー法により形成されるものである。
本態様において、赤（Ｒ）の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
緑（Ｇ）の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
青（Ｂ）の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
緑（Ｇ）の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
青（Ｂ）の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
上記着色層に用いられるバインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。この場合、着色剤および感光性樹脂を含有する着色部形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
上記各色の着色層の膜厚は、通常、１μｍ〜５μｍ程度で設定される。
（３）ブラックマトリクス
本態様に用いられるブラックマトリクスは、後述する基板上に形成されるものであり、開口部を備えるものである。
本態様に用いられるブラックマトリクスは、後述する基板上に形成されるものであり、開口部を備えるものである。
本態様に用いられるブラックマトリクスにおける開口部の形状は、短辺および長辺を有する長方形状であり、長方形であっても長方形と接するように囲まれる形状であっても良い。長方形と接するように囲まれる形状としては、具体的には、図１２（ａ）および（ｂ）に例示するように、長方形の角部に切り欠きを有する形状の開口部２や、図１２（ｃ）に例示する、楕円形の開口部２や、図１２（ｄ）に例示する多角形の開口部２を挙げることができる。
ブラックマトリクスとしては、例えば、黒色着色剤をバインダ樹脂中に分散または溶解させたものや、クロム、酸化クロム等の金属薄膜等が挙げられる。この金属薄膜は、ＣｒＯｘ膜（ｘは任意の数）およびＣｒ膜が２層積層されたものであってもよく、また、より反射率を低減させたＣｒＯｘ膜（ｘは任意の数）、ＣｒＮｙ膜（ｙは任意の数）およびＣｒ膜が３層積層されたものであってもよい。中でも、ブラックマトリクスの膜厚を比較的厚くすることができるという点で、ブラックマトリクスは黒色着色剤をバインダ樹脂中に分散または溶解させたものであることが好ましい。
上記の場合であって、ブラックマトリクスの形成方法として印刷法やインクジェット法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
また、上記の場合であって、ブラックマトリクスの形成方法としてフォトリソグラフィー法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。この場合、黒色着色剤および感光性樹脂を含有するブラックマトリクス形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
また、上記の場合であって、ブラックマトリクスの形成方法としてフォトリソグラフィー法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。この場合、黒色着色剤および感光性樹脂を含有するブラックマトリクス形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
一方、ブラックマトリクスが金属薄膜である場合、このブラックマトリクスの形成方法としては、ブラックマトリクスをパターニングすることができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、フォトリソグラフィー法、マスクを用いた蒸着法、印刷法等を挙げることができる。
ブラックマトリクスの膜厚としては、金属薄膜の場合は０．２μｍ〜０．４μｍ程度で設定され、黒色着色剤をバインダ樹脂中に分散または溶解させたものである場合は０．５μｍ〜２μｍ程度で設定される。
（４）基板
本態様に用いられる基板の材料としては、従来よりカラーフィルタに用いられているものを用いることができる。このような材料としては、例えば、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無機基板、および、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樹脂基板等を挙げることができる。なかでも本工程において無機基板を用いることが好ましく、無機材料のなかでもガラス基板を用いることが好ましい。さらには、上記ガラス基板のなかでも無アルカリタイプのガラス基板を用いることが好ましい。上記無アルカリタイプのガラス基板は寸度安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、かつ、ガラス中にアルカリ成分を含まないことから、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタに好適に用いることができるからである。
本態様に用いられる基板の材料としては、従来よりカラーフィルタに用いられているものを用いることができる。このような材料としては、例えば、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無機基板、および、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樹脂基板等を挙げることができる。なかでも本工程において無機基板を用いることが好ましく、無機材料のなかでもガラス基板を用いることが好ましい。さらには、上記ガラス基板のなかでも無アルカリタイプのガラス基板を用いることが好ましい。上記無アルカリタイプのガラス基板は寸度安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、かつ、ガラス中にアルカリ成分を含まないことから、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタに好適に用いることができるからである。
上記基板は、透明な基板であってもよく、または、反射性の基板や白色に着色したものであってもよいが、本態様においては通常透明なものが用いられる。
（５）透明保護層
本態様に用いられる透明保護層は、上記ブラックマトリクス、着色層および積層柱を覆うように形成されるものである。
本態様に用いられる透明保護層は、上記ブラックマトリクス、着色層および積層柱を覆うように形成されるものである。
本態様に用いられる透明保護層の形成に用いられる透明保護層形成材料としては、上記ブラックマトリクス、着色層および積層柱から、液晶層への汚染物質の溶出の防止することができ、上記着色層表面を平坦性に優れたものとすることができるものであれば良い。
このような透明保護層形成材料としては、カラーフィルタの透明保護層として一般的に使用されるものを用いることができる。例えば、架橋型樹脂をベースとした化学増幅型感光性樹脂、具体的にはポリビニルフェノールに架橋剤を加え、さらに酸発生剤を加えた化学増幅型感光性樹脂等や、少なくとも紫外線照射によりラジカル成分を発生する光重合開始剤と、分子内にＣ＝Ｃなるアクリル基を有し、発生したラジカルにより重合反応を起こして硬化する成分と、その後の現像により未露光部が溶解可能となる官能基（例えば、アルカリ溶液による現像の場合は酸性基をもつ成分）とを含有するアクリル系ネガ型感光性樹脂を挙げることができるが、通常、アクリル系ネガ型感光性樹脂が用いられる。
上記アクリル系ネガ型感光性樹脂に用いられるアクリル基を有する成分のうち、比較的低分子量の多官能アクリル分子としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（ＤＰＰＡ）、テトラメチルペンタトリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）等が挙げられる。また、高分子量の多官能アクリル分子としては、スチレン−アクリル酸−ベンジルメタクリレート共重合体の一部のカルボン酸基部分にエポキシ基を介してアクリル基を導入したポリマー等が挙げられる。
このような透明保護層形成材料としては、カラーフィルタの透明保護層として一般的に使用されるものを用いることができる。例えば、架橋型樹脂をベースとした化学増幅型感光性樹脂、具体的にはポリビニルフェノールに架橋剤を加え、さらに酸発生剤を加えた化学増幅型感光性樹脂等や、少なくとも紫外線照射によりラジカル成分を発生する光重合開始剤と、分子内にＣ＝Ｃなるアクリル基を有し、発生したラジカルにより重合反応を起こして硬化する成分と、その後の現像により未露光部が溶解可能となる官能基（例えば、アルカリ溶液による現像の場合は酸性基をもつ成分）とを含有するアクリル系ネガ型感光性樹脂を挙げることができるが、通常、アクリル系ネガ型感光性樹脂が用いられる。
上記アクリル系ネガ型感光性樹脂に用いられるアクリル基を有する成分のうち、比較的低分子量の多官能アクリル分子としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（ＤＰＰＡ）、テトラメチルペンタトリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）等が挙げられる。また、高分子量の多官能アクリル分子としては、スチレン−アクリル酸−ベンジルメタクリレート共重合体の一部のカルボン酸基部分にエポキシ基を介してアクリル基を導入したポリマー等が挙げられる。
また、ノボラック樹脂をベース樹脂としたポジ型感光性樹脂を用いることもできる。
上記透明保護層形成材料の塗布方法としては、例えばスピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法等を使用することができる。
上記透明保護層の厚みとしては、０．１μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、なかでも０．１μｍ〜５μｍの範囲内とすることが好ましい。上記範囲内であることにより、上記ブラックマトリクス、着色層および積層柱から、液晶層への汚染物質の溶出を抑制することができるからである。また、本態様の効果を十分に発揮することができるからである。
２．第２態様
本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの第２態様は、上述した横電界液晶駆動方式用カラーフィルタであって、上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、上記積層柱形成部位上および上記積層柱形成部位の開口部の短辺方向に隣接する凸部形成部位の少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成されるものである態様である。
本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの第２態様は、上述した横電界液晶駆動方式用カラーフィルタであって、上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、上記積層柱形成部位上および上記積層柱形成部位の開口部の短辺方向に隣接する凸部形成部位の少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成されるものである態様である。
このような本態様の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタとしては、既に説明した図１〜３に示すものを挙げることができる。
本態様によれば、上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、上記積層柱形成部位上および上記積層柱形成部位の開口部の短辺方向に隣接する凸部形成部位の少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることにより、上記積層柱の高さを高いものとすることができる。
このため、上記透明保護層を形成した場合であっても、スペーサ高さ、すなわち、上記各色の着色部上に形成される透明保護層の表面から上記積層柱上に形成される透明保護層の表面までの厚みを、十分に大きなものとすることができる。その結果、上記液晶表示装置に用いた際にセルギャップが均一であり、表示品位に優れたものとすることができる。
また、上記積層柱形成部位が、長辺方向に隣接する上記開口部によって挟まれる領域であることにより、上記第１着色柱または第２着色柱と、上記第１着色柱または第２着色柱と同色の上記開口部に形成される着色部とが連続的に形成されるものとすることができる。このため、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積を広いものとすることができる。
このため、上記透明保護層を形成した場合であっても、スペーサ高さ、すなわち、上記各色の着色部上に形成される透明保護層の表面から上記積層柱上に形成される透明保護層の表面までの厚みを、十分に大きなものとすることができる。その結果、上記液晶表示装置に用いた際にセルギャップが均一であり、表示品位に優れたものとすることができる。
また、上記積層柱形成部位が、長辺方向に隣接する上記開口部によって挟まれる領域であることにより、上記第１着色柱または第２着色柱と、上記第１着色柱または第２着色柱と同色の上記開口部に形成される着色部とが連続的に形成されるものとすることができる。このため、上記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積を広いものとすることができる。
本態様の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタは、上記積層柱、着色層、ブラックマトリクス、基板、および透明保護層を有するものである。以下、本態様の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの各構成について説明する。
なお、本態様に用いられる着色層、ブラックマトリクス、基板、透明保護層については、上記「１．第１態様」の項に記載した内容と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
なお、本態様に用いられる着色層、ブラックマトリクス、基板、透明保護層については、上記「１．第１態様」の項に記載した内容と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本態様に用いられる積層柱は、上記積層柱形成部位に最下層に形成される着色柱である第１着色柱、２層目の着色柱である第２着色柱、および最上層に形成される着色柱である第３着色柱が積層されてなるものであり、上記各着色柱が上記各色の着色部を含む各色の着色層からなるものである。
また、上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、上記積層柱形成部位上および上記積層柱形成部位の開口部の短辺方向に隣接する凸部形成部位の少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成されるものである。
また、上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、上記積層柱形成部位上および上記積層柱形成部位の開口部の短辺方向に隣接する凸部形成部位の少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成されるものである。
本態様に用いられる積層柱は、上記第１〜３着色柱が積層されてなるものである。このような着色柱については、上記「１．第１態様」の項に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。
本態様における第１着色柱および第２着色柱の形成位置は、上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の上記凸部形成部位上に帯状に形成されるものである。
本態様においては、上記第１着色柱が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成される場合には、上記第２着色柱の形成時において、２色目の着色層形成用塗工液が上記積層柱形成部位から凸部形成部位方向にレベリングすることを抑制することができる。このため、第２着色柱の厚みを厚いものとすることができる。また、第２着色柱が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の上記凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることにより、上記第３着色柱の形成時において、３色目の着色層形成用塗工液が、上記積層柱形成部位から凸部形成部位方向にレベリングすることを抑制することができる。このため、第３着色柱の厚みを厚いものとすることができる。
このように、上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の上記凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることにより、上記積層柱の高さを高いものとすることができる。
本態様においては、上記第１着色柱が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成される場合には、上記第２着色柱の形成時において、２色目の着色層形成用塗工液が上記積層柱形成部位から凸部形成部位方向にレベリングすることを抑制することができる。このため、第２着色柱の厚みを厚いものとすることができる。また、第２着色柱が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の上記凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることにより、上記第３着色柱の形成時において、３色目の着色層形成用塗工液が、上記積層柱形成部位から凸部形成部位方向にレベリングすることを抑制することができる。このため、第３着色柱の厚みを厚いものとすることができる。
このように、上記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の上記凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることにより、上記積層柱の高さを高いものとすることができる。
本態様においては、なかでも、上記第１着色柱および第２着色柱が、上記積層柱形成部位上および少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成され、上記凸部形成部位上において積層するものであることが好ましい。
上記第２着色柱および第３着色柱の形成時において、２色目および３色目の着色層形成用塗工液が、上記積層柱形成部位から、上記積層柱形成部位の両側の凸部形成部位のうち少なくとも片側の凸部形成部位方向へレベリングすることをより効果的に抑制することができ、第２着色柱および第３着色柱の厚みを厚いものとすることができるからである。
上記第２着色柱および第３着色柱の形成時において、２色目および３色目の着色層形成用塗工液が、上記積層柱形成部位から、上記積層柱形成部位の両側の凸部形成部位のうち少なくとも片側の凸部形成部位方向へレベリングすることをより効果的に抑制することができ、第２着色柱および第３着色柱の厚みを厚いものとすることができるからである。
また、本態様においては、特に、上記第１着色柱および第２着色柱が、上記積層柱形成部位上および両側の凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることが好ましい。
上記第２着色柱および第３着色柱の形成時において、２色目および３色目の着色層形成用塗工液が、上記積層柱形成部位から上記積層柱形成部位の両側の凸部形成部位方向へレベリングすることを抑制することができるからである。このため、第２着色柱および第３着色柱の厚みをより厚いものとすることができるからである。
上記第２着色柱および第３着色柱の形成時において、２色目および３色目の着色層形成用塗工液が、上記積層柱形成部位から上記積層柱形成部位の両側の凸部形成部位方向へレベリングすることを抑制することができるからである。このため、第２着色柱および第３着色柱の厚みをより厚いものとすることができるからである。
本態様における第３着色柱の形成位置としては、少なくとも一部が上記積層柱形成部位内に形成されるものであれば良く、本態様の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの用途等に応じて適宜設定されるものである。
本態様における第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積は、上記第２着色柱および第３着色柱の形成時において、２色目および３色目の着色層形成用塗工液のレベリングを抑制することができるものであれば良い。
本態様に用いられる積層柱を構成する第１着色柱、第２着色柱および第３着色柱の平面視面積の大きさ順、平面視形状、および幅、ならびに、上記積層柱形成部位の位置、ならびに、上記積層柱の高さおよび形成数については、上記「１．第１態様」の項に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。
３．横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ
本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタは、上記基板と、ブラックマトリクスと、着色層と、積層柱と、透明保護層とを有するものであれば良く、必要に応じて配向膜等の他の構成を有するものであっても良い。
本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタは、上記基板と、ブラックマトリクスと、着色層と、積層柱と、透明保護層とを有するものであれば良く、必要に応じて配向膜等の他の構成を有するものであっても良い。
また、本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタのスペーサ高さとしては、所望のセルギャップを形成することができるものであれば良いが、具体的には、２．５μｍ〜５．０μｍの範囲内であることが好ましく、なかでも２．５μｍ〜４．５μｍの範囲内であることが好ましく、特に３．０μｍ〜４．０μｍの範囲内であることが好ましい。
なお、スペーサ高さとは、上記各色の着色部上に形成される透明保護層の表面から垂直方向に、上記積層柱上に形成される透明保護層の表面までの厚みをいうものである。
なお、スペーサ高さとは、上記各色の着色部上に形成される透明保護層の表面から垂直方向に、上記積層柱上に形成される透明保護層の表面までの厚みをいうものである。
４．横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの製造方法
本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの製造方法としては、上記各構成を精度良く形成することができる方法であれば良く、フォトリソグラフィー法を用いて、上記着色部および着色柱を含む着色層を形成する方法を用いることができる。
本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの製造方法としては、上記各構成を精度良く形成することができる方法であれば良く、フォトリソグラフィー法を用いて、上記着色部および着色柱を含む着色層を形成する方法を用いることができる。
このようなカラーフィルタの製造方法としては、具体的には、図１３に示すように、基板１と、上記基板１上に形成され、開口部２を備えるブラックマトリクス３とを有するカラーフィルタ形成用基板を準備し（図１３（ａ））、赤色の着色部４Ｒを含む赤色の着色層および赤色の着色層からなる第１着色柱１６を一括形成する（図１３（ｂ））。このとき、上記第１着色柱１６の上記積層柱形成部位５上における平面視面積は、上記積層柱形成部位５の平面視面積の、２０％以上である。
次いで、図１３（ｃ）に示すように、青色の着色部４Ｂを含む青色の着色層および青色の着色層からなる第２着色柱２６を一括形成する。上記第２着色柱２６の上記積層柱形成部位５上における平面視面積は、上記積層柱形成部位５の平面視面積の、２０％以上である。また、第２着色柱２６は、上記第１着色柱上に形成される。
次いで、図１３（ｄ）に示すように、緑色の着色部４Ｇを含む緑色の着色層および緑色の着色層からなる第３着色柱３６を一括形成する。このようにして、上記積層柱形成部位５上に、上記第１〜３着色柱からなる積層柱６が形成される。続いて、図示しないが着色層および積層柱を覆うように透明保護層を形成して、横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ１０を形成する。
５．用途
本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの用途としては、液晶表示装置に用いることができ、なかでも、セルギャップが均一であり、表示品位に優れることが要求される液晶表示装置に好適に用いられる。
本発明の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタの用途としては、液晶表示装置に用いることができ、なかでも、セルギャップが均一であり、表示品位に優れることが要求される液晶表示装置に好適に用いられる。
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、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
［実施例１］
１．ブラックマトリクスの形成
透明基板として、大きさが３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚みが０．７ｍｍのガラス基板（コーニング社製１７３７ガラス）を準備した。この透明基板を定法にしたがって洗浄した後、ネガ型感光性ブラックレジスト（東京応化工業（株）製 ＣＦＰＲ ＤＮ−８３）を塗布し、所定のマスクを介して露光、現像、熱処理して縦ストライプ線幅１０μｍ、縦ストライプピッチ１５０μｍ、横ストライプ線幅７５μｍ、横ストライプピッチ４５０μｍとなる格子状のブラックマトリックスパターンを形成した。これにより、短辺が１５０μｍで、長辺が４５０μｍの開口部が、短辺方向に１０μｍ間隔で、長辺方向に７５μｍ間隔で形成された。また、長辺方向に隣接する開口部に挟まれる領域は、開口部の長辺方向の長さが７５μｍで、開口部の短辺方向の長さが１５０μｍの長方形状の領域となった。
また、長辺方向に隣接する開口部に挟まれる領域のうち、青色着色部が形成される開口部に挟まれる領域を積層柱形成部位とした。
１．ブラックマトリクスの形成
透明基板として、大きさが３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚みが０．７ｍｍのガラス基板（コーニング社製１７３７ガラス）を準備した。この透明基板を定法にしたがって洗浄した後、ネガ型感光性ブラックレジスト（東京応化工業（株）製 ＣＦＰＲ ＤＮ−８３）を塗布し、所定のマスクを介して露光、現像、熱処理して縦ストライプ線幅１０μｍ、縦ストライプピッチ１５０μｍ、横ストライプ線幅７５μｍ、横ストライプピッチ４５０μｍとなる格子状のブラックマトリックスパターンを形成した。これにより、短辺が１５０μｍで、長辺が４５０μｍの開口部が、短辺方向に１０μｍ間隔で、長辺方向に７５μｍ間隔で形成された。また、長辺方向に隣接する開口部に挟まれる領域は、開口部の長辺方向の長さが７５μｍで、開口部の短辺方向の長さが１５０μｍの長方形状の領域となった。
また、長辺方向に隣接する開口部に挟まれる領域のうち、青色着色部が形成される開口部に挟まれる領域を積層柱形成部位とした。
２．着色層および積層柱の形成
次に、下記組成の赤色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物、青色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物、緑色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物を調製した。
次に、下記組成の赤色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物、青色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物、緑色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物を調製した。
＜赤色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物＞
・赤顔料（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
・黄顔料（ＢＡＳＦ社製 パリオトールイエローＤ１８１９） １．２重量部
・分散剤（ビックケミー社製ディスパービック１６１） ３．０重量部
・モノマー（サートマー社製 ＳＲ３９９） ４．０重量部
・ポリマーＩ ５．０重量部
・開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア９０７）
１．４重量部
・開始剤（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
・溶剤（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
・赤顔料（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
・黄顔料（ＢＡＳＦ社製 パリオトールイエローＤ１８１９） １．２重量部
・分散剤（ビックケミー社製ディスパービック１６１） ３．０重量部
・モノマー（サートマー社製 ＳＲ３９９） ４．０重量部
・ポリマーＩ ５．０重量部
・開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア９０７）
１．４重量部
・開始剤（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
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート） ８０．０重量部
＜青色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物＞
・青顔料（ＢＡＳＦ社製 ヘリオゲンブルーＬ６７００Ｆ） ６．０重量部
・顔料誘導体（アビシア社製 ソルスパース５０００） ０．６重量部
・分散剤（ビックケミー社製ディスパービック１６１） ２．４重量部
・モノマー（サートマー社製 ＳＲ３９９） ４．０重量部
・ポリマーＩ ５．０重量部
・開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア９０７）
１．４重量部
・開始剤（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
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート） ８０．０重量部
・青顔料（ＢＡＳＦ社製 ヘリオゲンブルーＬ６７００Ｆ） ６．０重量部
・顔料誘導体（アビシア社製 ソルスパース５０００） ０．６重量部
・分散剤（ビックケミー社製ディスパービック１６１） ２．４重量部
・モノマー（サートマー社製 ＳＲ３９９） ４．０重量部
・ポリマーＩ ５．０重量部
・開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア９０７）
１．４重量部
・開始剤（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
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート） ８０．０重量部
＜緑色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物＞
・緑顔料（アビシア社製 モナストラルグリーン９Ｙ−Ｃ） ４．２重量部
・黄顔料（ＢＡＳＦ社製 パリオトールイエローＤ１８１９） １．８重量部
・分散剤（ビックケミー社製ディスパービック１６１） ３．０重量部
・モノマー（サートマー社製 ＳＲ３９９） ４．０重量部
・ポリマーＩ ５．０重量部
・開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア９０７）
１．４重量部
・開始剤（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
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート） ８０．０重量部
・緑顔料（アビシア社製 モナストラルグリーン９Ｙ−Ｃ） ４．２重量部
・黄顔料（ＢＡＳＦ社製 パリオトールイエローＤ１８１９） １．８重量部
・分散剤（ビックケミー社製ディスパービック１６１） ３．０重量部
・モノマー（サートマー社製 ＳＲ３９９） ４．０重量部
・ポリマーＩ ５．０重量部
・開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア９０７）
１．４重量部
・開始剤（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
・溶剤（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
なお、上記のポリマー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％に対して、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを１６．９モル％付加したものであり、重量平均分子量は４２５００である。
ここで、上記重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により、標準ポリスチレン換算値として求めたものである。
ここで、上記重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により、標準ポリスチレン換算値として求めたものである。
次いで、上記透明基板上にブラックマトリックスを覆うように赤色着色層用の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、赤色着色層用のフォトマスクを介して、露光、現像して、赤色着色層を形成した。この赤色着色層の平面視形状としては、開口部所定の位置に赤色縦ストライプ線を幅１４５μｍとなるよう形成した。また、長辺方向に隣接する開口部に形成された赤色着色部同士が連続的となるように赤色縦ストライプ線を形成した。
また、上記赤色縦ストライプの両側の横ストライプブラックマトリクスパターン上に、６０μｍ×１４０μｍとなる赤色凸部を形成した。
また、上記赤色縦ストライプの両側の横ストライプブラックマトリクスパターン上に、６０μｍ×１４０μｍとなる赤色凸部を形成した。
次いで、上記透明基板上にブラックマトリックスを覆うように青色着色層用の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、青色着色層用のフォトマスクを介して、露光、現像して、青色着色層を形成した。この青色着色層の平面視形状としては、開口部所定の位置に青色縦ストライプ線を幅１４５μｍとなるよう形成した。また、長辺方向に隣接する開口部に形成される青色着色部同士が連続的となるように青色縦ストライプ線を形成した。
また、上記青色縦ストライプの両側の横ストライプブラックマトリクスパターン上に、６０μｍ×１４０μｍとなる青色凸部を形成した。
また、上記青色縦ストライプの両側の横ストライプブラックマトリクスパターン上に、６０μｍ×１４０μｍとなる青色凸部を形成した。
次いで、上記透明基板上にブラックマトリックスを覆うように緑色着色層用の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、緑色着色層用のフォトマスクを介して、露光、現像して、緑色着色層を形成した。この緑色着色層の平面視形状としては、開口部所定の位置に緑色縦ストライプを線幅１４５μｍとなるよう形成した。また、長辺方向に隣接する開口部に形成される緑色着色部同士が連続的となるように緑色縦ストライプを形成した。
また、上記積層柱形成部位上の青色着色層上に直径３５μｍのドットパターンを形成した。
また、上記積層柱形成部位上の青色着色層上に直径３５μｍのドットパターンを形成した。
３．透明保護層の形成
次に、上記の着色層を形成したガラス基板上に、カラーフィルタ保護層用組成物として下記の保護層用組成物をスピンコート法により塗布した。
次に、上記の着色層を形成したガラス基板上に、カラーフィルタ保護層用組成物として下記の保護層用組成物をスピンコート法により塗布した。
（保護層用組成物の組成）
・メタクリル酸メチル−スチレン−アクリル酸共重合体 … ３２重量部
・エピコート１８０Ｓ７０（ジャパンエポキシレジン（株）製）… １８重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート … ４２重量部
・開始剤（チバスペシャリティケミカルズ社製イルガキュア９０７）…８重量部
・３−メトキシブチルアセテート（メトアセと記す） …３００重量部
・メタクリル酸メチル−スチレン−アクリル酸共重合体 … ３２重量部
・エピコート１８０Ｓ７０（ジャパンエポキシレジン（株）製）… １８重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート … ４２重量部
・開始剤（チバスペシャリティケミカルズ社製イルガキュア９０７）…８重量部
・３−メトキシブチルアセテート（メトアセと記す） …３００重量部
次に、１×１０−２Ｔｏｒｒ程度の真空度で減圧乾燥した後、９０℃でプリベークした後、保護層用組成物の塗布膜から１００μｍの距離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、ブラックマトリックス層を含めて着色層の形成領域に相当する領域を紫外線で１０秒間照射した。次いで、０．０５％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、塗布膜の未硬化部分のみを除去して透明保護層を形成し、カラーフィルタを作製した。
［実施例２］
赤色着色層を開口部所定の位置に赤色縦ストライプを線幅１４５μｍとなるよう形成した。また、長辺方向に隣接する開口部に形成される赤色着色部同士が連続的となるように赤色縦ストライプを形成した。
また、上記赤色縦ストライプの青色着色層サイド（青色着色部が形成される側）の横ストライプブラックマトリクスパターン上にのみ、６０μｍ×１４０μｍとなる赤色凸部を形成した。上記以外は実施例１と同様にカラーフィルタを作製した。
赤色着色層を開口部所定の位置に赤色縦ストライプを線幅１４５μｍとなるよう形成した。また、長辺方向に隣接する開口部に形成される赤色着色部同士が連続的となるように赤色縦ストライプを形成した。
また、上記赤色縦ストライプの青色着色層サイド（青色着色部が形成される側）の横ストライプブラックマトリクスパターン上にのみ、６０μｍ×１４０μｍとなる赤色凸部を形成した。上記以外は実施例１と同様にカラーフィルタを作製した。
［比較例１］
赤色着色層を開口部所定の位置に赤縦ストライプを、線幅１４５μｍとなるよう形成した。また、長辺方向に隣接する開口部に形成される赤色着色部同士が非連続的となるように赤色縦ストライプを形成した。
また、上記積層柱形成部位上に直径２０μｍとなる赤色ドットパターンを形成した。上記以外は実施例１と同様にカラーフィルタを作製した。
赤色着色層を開口部所定の位置に赤縦ストライプを、線幅１４５μｍとなるよう形成した。また、長辺方向に隣接する開口部に形成される赤色着色部同士が非連続的となるように赤色縦ストライプを形成した。
また、上記積層柱形成部位上に直径２０μｍとなる赤色ドットパターンを形成した。上記以外は実施例１と同様にカラーフィルタを作製した。
［評価］
上記により作製したカラーフィルタの積層柱の高さおよびスペーサ高さを測定した。その結果、実施例１の積層柱の高さおよびスペーサ高さは、それぞれ４．５μｍおよび３．５μｍであった。また、実施例２の積層柱の高さおよびスペーサ高さは、それぞれ４．２μｍおよび３．２μｍであった。一方、比較例の積層柱の高さおよびスペーサ高さは、それぞれ３．３μｍおよび２．３μｍであった。このように、実施例では十分なスペーサ高さとすることができる積層柱を有するカラーフィルタを形成することができた。
なお、上記積層柱の高さは、上記青色着色部表面を基準として測定した。また、上記スペーサ高さは、上記青色着色部上に形成された上記透明保護層表面を基準として測定した。
上記により作製したカラーフィルタの積層柱の高さおよびスペーサ高さを測定した。その結果、実施例１の積層柱の高さおよびスペーサ高さは、それぞれ４．５μｍおよび３．５μｍであった。また、実施例２の積層柱の高さおよびスペーサ高さは、それぞれ４．２μｍおよび３．２μｍであった。一方、比較例の積層柱の高さおよびスペーサ高さは、それぞれ３．３μｍおよび２．３μｍであった。このように、実施例では十分なスペーサ高さとすることができる積層柱を有するカラーフィルタを形成することができた。
なお、上記積層柱の高さは、上記青色着色部表面を基準として測定した。また、上記スペーサ高さは、上記青色着色部上に形成された上記透明保護層表面を基準として測定した。
１、１０１ … 基板
２ … 開口部
３、１０３ … ブラックマトリクス
４Ｒ，１０４Ｒ … 赤色の着色部
４Ｇ，１０４Ｇ … 緑色の着色部
４Ｂ、１０４Ｂ … 青色の着色部
５、１０５ … 積層柱形成部位
６、１０６ … 積層柱
７ … 凸部形成部位
１０、１００ … カラーフィルタ
１６、１１６ … 第１着色柱
２６、１２６ … 第２着色柱
３６、１３６ … 第３着色柱
２ … 開口部
３、１０３ … ブラックマトリクス
４Ｒ，１０４Ｒ … 赤色の着色部
４Ｇ，１０４Ｇ … 緑色の着色部
４Ｂ、１０４Ｂ … 青色の着色部
５、１０５ … 積層柱形成部位
６、１０６ … 積層柱
７ … 凸部形成部位
１０、１００ … カラーフィルタ
１６、１１６ … 第１着色柱
２６、１２６ … 第２着色柱
３６、１３６ … 第３着色柱
Claims (8)
- 基板と、前記基板上に形成され、短辺および長辺を有する長方形状の開口部を備えるブラックマトリクスと、
前記開口部に形成された赤、緑および青の３色の着色部を有し、長辺方向に隣接する前記開口部に形成された前記着色部の色が同色である３色の着色層と、
前記３色の着色層の内の任意の１色の着色層が形成された長辺方向に隣接する前記開口部によって挟まれる前記ブラックマトリクスの積層柱形成部位上に最下層の着色柱である第１着色柱、２層目の着色柱である第２着色柱および最上層の着色柱である第３着色柱が積層されてなり、前記各着色柱が前記各色の着色層からなる積層柱と、
前記ブラックマトリクス、着色層および積層柱を覆うように形成された透明保護層とを有する横電界液晶駆動方式用カラーフィルタであって、
前記第１着色柱および第２着色柱の上記積層柱形成部位における平面視面積が、前記積層柱形成部位の平面視面積の２０％以上であり、
前記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、前記積層柱形成部位上および前記積層柱形成部位の開口部の短辺方向に隣接する凸部形成部位の少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることを特徴とする横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ。 - 基板と、前記基板上に形成され、短辺および長辺を有する長方形状の開口部を備えるブラックマトリクスと、
前記開口部に形成された赤、緑および青の３色の着色部を有し、長辺方向に隣接する前記開口部に形成された前記着色部の色が同色である３色の着色層と、
前記３色の着色層の内の任意の１色の着色層が形成された長辺方向に隣接する前記開口部によって挟まれる前記ブラックマトリクスの積層柱形成部位上に最下層の着色柱である第１着色柱、２層目の着色柱である第２着色柱および最上層の着色柱である第３着色柱が積層されてなり、前記各着色柱が前記各色の着色層からなる積層柱と、
前記ブラックマトリクス、着色層および積層柱を覆うように形成された透明保護層とを有する横電界液晶駆動方式用カラーフィルタであって、
前記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方が、前記積層柱形成部位上および前記積層柱形成部位の開口部の短辺方向に隣接する凸部形成部位の少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成されるものであることを特徴とする横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ。 - 前記第１着色柱および第２着色柱が、前記積層柱形成部位上および少なくとも片側の凸部形成部位上に帯状に形成され、前記凸部形成部位上において積層するものであることを特徴とする請求項２に記載の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ。
- 前記第１着色柱および第２着色柱が、前記積層柱形成部位上および両側の凸部形成部位上に帯状に形成され、両側の前記凸部形成部位上において積層するものであることを特徴とする請求項３に記載の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ。
- 前記第１着色柱または第２着色柱と、前記第１着色柱または第２着色柱と同色であり、前記積層柱形成部位を挟む開口部に形成されている着色部とが、前記積層柱形成部位上において連続的に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ。
- 前記積層柱形成部位の位置が、第１着色柱と同色の着色部が形成される開口部に挟まれた領域であることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ。
- 前記第１着色柱および第２着色柱の少なくとも一方の幅が、３０μｍ以上であることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかの請求項に記載の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ。
- 前記積層柱が、表示領域において、画素１個あたり０．５１個以上形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかの請求項に記載の横電界液晶駆動方式用カラーフィルタ。
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