JP2006023715A - カラーフィルタの製造方法、及びカラーフィルタ並びに液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 フォトマスクを用いることなく、複数のビームを同時に照射することにより、特に、中心線に対する凹凸（エッジラフネス）の低減が図れ、高精細に形成可能であり、低コスト、かつ表示特性に優れたカラーフィルタの製造方法、及び該カラーフィルタの製造方法などの提供。
【解決手段】 基材の表面に、少なくともバインダー、重合性化合物、着色剤、及び光重合開始剤を含む感光性組成物からなる感光層を形成する感光層形成工程と、前記感光層の表面に、該感光層が前記基材側となるように酸素遮断層を形成する酸素遮断層形成工程と、前記感光層に対し、複数のビームを同時に照射して該感光層を露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光層を現像する現像工程と、を含むカラーフィルタの製造方法である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯端末、携帯ゲーム機、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置（ＬＣＤ）用、ＰＡＬＣ（プラズマアドレス液晶）、プラズマディスプレイなどに好適なカラーフィルタの製造方法、及び該製造方法により製造されたカラーフィルタ並びに該カラーフィルタを用いた液晶表示装置に関する。
カラーフィルタは、液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」、「液晶表示装置」と称することもある）に不可欠な構成部品である。この液晶ディスプレイは非常にコンパクトであり、性能面でもこれまでのＣＲＴディスプレイと同等以上であり、ＣＲＴディスプレイから置き換わりつつある。
前記液晶ディスプレイにおけるカラー画素の形成は、カラーフィルタを通過した光がそのままカラーフィルタを構成する各画素の色に着色され、それらの色の光が合成されてカラー画素を形成する。そして、現在はＲＧＢの三色の画素によりカラー画素を形成している。
近年では、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の大画面化及び高精細化の技術開発が進み、その用途はノートパソコン用ディスプレイからデスクトップパソコン用モニター、更にはテレビモニター（以下、「ＴＶ」と称することもある）まで拡大されてきている。このような背景の下で、ＬＣＤにはコストダウンと表示特性向上が強く要求されるようになってきている。
このコストダウンの方向としては、単に材料のコストダウンにとどまらず、工程の簡素化が進行中であり、特に、露光のためのフォトマスクをなくすことが検討されている。
一方、表示特性向上の方向としては、１インチあたりの画素数を増やしていく高精細化などが検討されている。
このようなカラーフィルタの製造方法として、一般に、感光性組成物を露光、現像することにより微細パターンを形成する、フォトリソグラフィー法が知られている。
前記フォトリソグラフィー法を行う露光装置として、フォトマスクを用いることなく、半導体レーザ、ガスレーザ等のレーザ光を、画素パターン等のデジタルデータに基づいて、感光性組成物上に直接スキャンして、パターニングを行うレーザダイレクトイメージングシステム（以下、「ＬＤＩ」と称することがある）による露光装置が研究されている（例えば、非特許文献１参照）。
しかしながら、前記ＬＤＩによる露光装置を用いた露光においては、露光ヘッドから照射される光ビームが、レンズ系の要因で光軸の中心部に比べて周辺部の光強度が低下してしまう問題や、レンズの像面湾曲、非点隔差、歪曲等により結像させた像が歪んでしまうという問題がある。また、前記露光ヘッドの取付位置や取付角度のずれ等によって、パターン歪みによる露光量のばらつきや、解像度のばらつきや濃度のむら等が生じるという問題がある。
また、フォトマスクを用いることなく、生産性を上げるため、複数のビームを同時に照射することが行われている。この方法によれば、複数のビームからなるビーム群によって画素を描くことができる。しかし、先に描かれたビーム群の画素と、後から描かれるビーム群の画素との継ぎ目部分において、中心線に対する凹凸（エッジラフネス）が発生してしまうという問題がある。更に、生産性を高める目的で、ビームスポットサイズを大きくすることが試みられているが、前記エッジラフネスの発生がより顕著となるという課題がある。
したがって、フォトマスクを用いることなく、複数のビームを同時に照射することにより、特に、中心線に対する凹凸（エッジラフネス）の低減が図れ、高精細に形成可能なカラーフィルタの製造方法、及び該カラーフィルタの製造方法により製造される表示特性に優れたカラーフィルタ、並びに該カラーフィルタを用いた液晶表示装置は未だ提供されておらず、更なる改良開発が望まれているのが現状である。
石川明人"マスクレス露光による開発短縮と量産適用化"、「エレクロトニクス実装技術」、株式会社技術調査会、Vol.18、No.6、2002年、p.74-79
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、フォトマスクを用いることなく、複数のビームを同時に照射することにより、特に、中心線に対する凹凸（エッジラフネス）の低減が図れ、高精細に形成可能であり、低コスト、かつ表示特性に優れ、携帯端末、携帯ゲーム機、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置（ＬＣＤ）用、ＰＡＬＣ（プラズマアドレス液晶）、プラズマディスプレイなどに好適に用いられるカラーフィルタの製造方法、及び該カラーフィルタの製造方法により製造される表示特性に優れたカラーフィルタ、並びに該カラーフィルタを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 基材の表面に、少なくともバインダー、重合性化合物、着色剤、及び光重合開始剤を含む感光性組成物からなる感光層を形成する感光層形成工程と、
前記感光層の表面に、該感光層が前記基材側となるように酸素遮断層を形成する酸素遮断層形成工程と、
前記感光層に対し、複数のビームを同時に照射して該感光層を露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記感光層を現像する現像工程と、を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
＜２＞ 酸素遮断層の厚みが、０．１〜１０μｍである前記＜１＞に記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜３＞ 酸素遮断層の酸素透過率が、５０ｃｍ３／（ｍ２・ｄａｙ・気圧）以下である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜４＞ 酸素遮断層が、ポリビニルアルコール及びポリビニルピロリドンを含む前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜５＞ 酸素遮断層が、水溶液に可溶である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜６＞ 露光が、光照射手段からの光を受光し出射する描素部をｎ個（ただし、ｎは２以上の自然数を表す）有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた光によって行われる前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜７＞ 露光が、光照射手段からの光を受光し出射する描素部をｎ個（ただし、ｎは２以上の自然数を表す）有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた後に、マイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイを通過させた光によって行われる前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜８＞ 複数のビームにおけるスポットサイズが１μｍ以上である前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜９＞ 光変調手段が、ｎ個の描素部の中から連続的に配置された任意のｎ個未満の前記描素部をパターン情報に応じて制御可能である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜１０＞ 光変調手段が、空間光変調素子である前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜１１＞ 空間光変調素子が、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）である前記＜１０＞に記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜１２＞ 露光が、アパーチャアレイを通して行われる前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜１３＞ 露光が、露光光と感光層とを相対的に移動させながら行われる前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜１４＞ 光照射手段が、２以上の光を合成して照射可能である前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜１５＞ 光照射手段が、複数のレーザと、マルチモード光ファイバと、該複数のレーザからそれぞれ照射されたレーザビームを集光して前記マルチモード光ファイバに結合させる集合光学系とを備える前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜１６＞ レーザ光の波長が３３０〜６５０ｎｍである前記＜１５＞に記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜１７＞ 感光層が、感光性組成物を基材の表面に塗布し、乾燥することにより形成される前記＜１＞から＜１６＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜１８＞ 感光層が、支持体上に感光性組成物が積層されてなる感光性フィルムを、該支持体とは反対側の面と基材とが当接するように該基材上に積層し、次いで、支持体を剥離することにより形成される前記＜１＞から＜１６＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜１９＞ 感光性組成物が、少なくとも、黒色（Ｋ）に着色されている前記＜１＞から＜１８＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜２０＞ 少なくとも、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３原色に着色された感光性組成物を用いて、基材の表面に所定の配置で、Ｒ、Ｇ及びＢの各色毎に、順次、感光層形成工程、酸素遮断層形成工程、露光工程、及び現像工程を繰り返してカラーフィルタを形成する前記＜１＞から＜１９＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜２１＞ 赤色（Ｒ）着色に少なくとも顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４を、緑色（Ｇ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６及び顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の少なくともいずれかの顔料を、並びに、青色（Ｂ）着色に少なくとも顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６を用いる前記＜２０＞に記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜２２＞ 赤色（Ｒ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４及び顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７の少なくともいずれかの顔料を、緑色（Ｇ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６及び顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０の少なくともいずれかの顔料を、並びに、青色（Ｂ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６及び顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３の少なくともいずれかの顔料を用いる前記＜２０＞に記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜２３＞ 感光層の厚みが０．４〜１０μｍである前記＜１＞から＜２２＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜２４＞ 前記＜１＞から＜２３＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造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である。
＜２５＞ 前記＜２４＞に記載のカラーフィルタを用いたことを特徴とする液晶表示装置である。
本発明によると、従来における問題を解決することができ、フォトマスクを用いることなく、複数のビームを同時に照射することにより、特に、中心線に対する凹凸（エッジラフネス）の低減が図れ、高精細に形成可能であり、低コスト、かつ表示特性に優れ、携帯端末、携帯ゲーム機、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置（ＬＣＤ）用、ＰＡＬＣ（プラズマアドレス液晶）、プラズマディスプレイなどに好適に用いられるカラーフィルタの製造方法、及び該カラーフィルタの製造方法により製造される表示特性に優れたカラーフィルタ、並びに該カラーフィルタを用いた液晶表示装置を提供することができる。
（カラーフィルタの製造方法）
本発明のカラーフィルタの製造方法は、感光層形成工程と、酸素遮断層形成工程と、露光工程と、現像工程とを少なくとも含んでなり、更に必要に応じて適宜選択されたその他の工程を含んでなる。
本発明のカラーフィルタは、本発明の前記カラーフィルタの製造方法により製造される。
本発明の液晶表示装置は、本発明の前記カラーフィルタを用いてなり、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法の説明を通じて、本発明のカラーフィルタ及び液晶表示装置の詳細についても明らかにする。
前記感光層形成工程は、少なくともバインダー、重合性化合物、着色剤、及び光重合開始剤を含む感光性組成物を用いて基材の表面に、少なくとも、感光層を形成する工程であり、更に適宜選択されたその他の層を形成する工程である。
前記感光層を形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塗布により形成する方法、シート状の各層を加圧及び加熱の少なくともいずれかを行うことにより、ラミネートすることにより形成する方法、それらの併用などが挙げられる。
前記感光層形成工程としては、以下に示す第１の態様の感光層形成工程及び第２の態様の感光層形成工程が好適に挙げられる。
第１の態様の感光層形成工程としては、前記感光性組成物を基材の表面に塗布し、乾燥することにより、基材の表面に、少なくとも、感光層を形成し、更に、適宜選択されたその他の層を形成する工程が挙げられる。
第２の態様の感光層形成工程としては、前記感光性組成物をフィルム状に成形した感光性フィルム（以下、「感光性転写材料」と称することがある）を基材の表面に加熱及び加圧の少なくともいずれかの下において積層することで、基材の表面に、少なくとも、感光層を形成し、更に、適宜選択されたその他の層を形成する工程が挙げられる。
第１の態様の感光層形成工程において、前記塗布及び乾燥の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記基材の表面に、前記感光性組成物を、水又は溶剤に溶解、乳化又は分散させて感光性組成物溶液を調製し、該溶液を直接塗布し、乾燥させることにより積層する方法が挙げられる。
前記感光性組成物溶液の溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコーター、スリットスピンコーター、ロールコーター、ダイコーター、カーテンコーターなどを用いて、前記基材に直接塗布する方法が挙げられる。本発明においては、液が吐出する部分にスリット状の穴を有するスリット状ノズルを用いた塗布装置（スリットコータ）によって行うことが好ましい。具体的には、特開２００４−８９８５１号公報、特開２００４−１７０４３号公報、特開２００３−１７００９８号公報、特開２００３−１６４７８７号公報、特開２００３−１０７６７号公報、特開２００２−７９１６３号公報、特開２００１−３１０１４７号公報等に記載のスリット状ノズル、及びスリットコータが好適に用いられる。
前記乾燥の条件としては、各成分、溶媒の種類、使用割合等によっても異なるが、通常６０〜１１０℃の温度で３０秒間〜１５分間程度である。
前記感光層（カラーレジスト層）の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．４〜１０μｍが好ましく、０．５〜１０μｍがより好ましく、０．７５〜６μｍがさらに好ましく、１〜３μｍが特に好ましい。
前記厚みが０．４μｍ未満であると、感光層用塗布液の塗布時にピンホールが発生しやすく、製造適性が低下することがあり、１０μｍを超えると、現像時に未露光部を除去するのに長時間を要することがある。
第１の態様の感光層形成工程において形成されるその他の層としては、後述する酸素遮断層以外にも、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、剥離層、接着層、光吸収層、表面保護層などが挙げられる。
前記その他の層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記感光層上に塗布する方法、シート状に形成されたその他の層を積層する方法などが挙げられる。
前記第２の態様の感光層形成工程において、基材の表面に感光層、後述する酸素遮断層、必要に応じて適宜選択されるその他の層を形成する方法としては、前記基材の表面に支持体と該支持体上に感光性組成物が積層されてなる感光層と、必要に応じて適宜選択されるその他の層とを有する感光性フィルム（感光性転写材料）を加熱及び加圧の少なくともいずれかを行いながら積層する方法が挙げられ、支持体上に感光性組成物が積層されてなる感光性フィルムを、該感光性組成物が基材の表面側となるように積層し、次いで、支持体を感光性組成物上から剥離する方法が好適に挙げられる。
前記支持体を剥離することにより、支持体による光の散乱や屈折の等影響により、感光性組成物層上に結像させる像にボケ像が生じることが防止され、所定のパターンが高解像度で得られる。
なお、前記感光性フィルムが、後述する保護フィルムを有する場合には、該保護フィルムを剥離し、前記基材に前記感光層が重なるようにして積層するのが好ましい。
前記加熱温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、７０〜１３０℃が好ましく、８０〜１１０℃がより好ましい。
前記加圧の圧力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、０．０１〜１．０ＭＰａが好ましく、０．０５〜１．０ＭＰａがより好ましい。
前記加熱及び加圧の少なくともいずれかを行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヒートプレス、ヒートロールラミネーター（例えば、大成ラミネーター株式会社社製、ＶＰ−ＩＩ、（株）日立インダストリイズ製、ＬａｍｉｃＩＩ型）、真空ラミネーター（例えば、名機製作所製、ＭＶＬＰ５００）などが好適に挙げられる。
前記支持体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記感光層を剥離可能であり、かつ光の透過性が良好であるのが好ましく、更に表面の平滑性が良好であるのがより好ましい。
前記支持体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、４〜３００μｍが好ましく、５〜１７５μｍがより好ましく、１０〜１００μｍが特に好ましい。
前記支持体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、長尺状が好ましい。前記長尺状の支持体の長さとしては、特に制限はなく、例えば、１０ｍ〜２００００ｍの長さのものが挙げられる。
前記支持体は、合成樹脂製であり、かつ透明であるものが好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、三酢酸セルロース、二酢酸セルロース、ポリ（メタ）アクリル酸アルキルエステル、ポリ（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリスチレン、セロファン、ポリ塩化ビニリデン共重合体、ポリアミド、ポリイミド、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、セルロース系フィルム、ナイロンフィルム等の各種のプラスチックフィルムが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
なお、前記支持体としては、例えば、特開平４−２０８９４０号公報、特開平５−８０５０３号公報、特開平５−１７３３２０号公報、特開平５−７２７２４号公報などに記載の支持体を用いることもできる。
前記感光性フィルムにおける感光層の形成は、前記基材への前記感光性組成物溶液の塗布及び乾燥（前記第１の態様の感光層形成方法）と同様な方法で行うことができ、例えば、該感光性組成物溶液をスピンコーター、スリットスピンコーター、ロールコーター、ダイコーター、カーテンコーターなどを用いて塗布する方法が挙げられる。本発明においては、液が吐出する部分にスリット状の穴を有するスリット状ノズルを用いた塗布装置（スリットコータ）によって行うことが好ましい。具体的には、特開２００４−８９８５１号公報、特開２００４−１７０４３号公報、特開２００３−１７００９８号公報、特開２００３−１６４７８７号公報、特開２００３−１０７６７号公報、特開２００２−７９１６３号公報、特開２００１−３１０１４７号公報等に記載のスリット状ノズル、及びスリットコータが好適に用いられる。
前記保護フィルムは、前記感光層の汚れや損傷を防止し、保護する機能を有するフィルムである。
前記保護フィルムの厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、５〜１００μｍが好ましく、８〜５０μｍがより好ましく、１０〜４０μｍが特に好ましい。
前記保護フィルムの前記感光性フィルムにおいて設けられる箇所としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、通常、前記感光層上に設けられる。
前記保護フィルムを用いる場合、前記感光層及び前記支持体の接着力Ａと、前記感光層及び保護フィルムの接着力Ｂとの関係としては、接着力Ａ＞接着力Ｂであることが好適である。
前記支持体と前記保護フィルムとの静摩擦係数としては、０．３〜１．４が好ましく、０．５〜１．２がより好ましい。
前記静摩擦係数が、０．３未満であると、滑り過ぎるため、ロール状にした場合に巻ズレが発生することがあり、１．４を超えると、良好なロール状に巻くことが困難となることがある。
前記保護フィルムとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記支持体に使用されるもの、シリコーン紙、ポリエチレン、ポリプロピレンがラミネートされた紙、ポリオレフィン又はポリテトラフルオロエチレンシート、などが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムなどが特に好ましいものとして挙げられる。
前記支持体と保護フィルムとの組合せ（支持体／保護フィルム）としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート／ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン、ポリ塩化ビニル／セロフアン、ポリイミド／ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。
前記保護フィルムとしては、上述の接着力の関係を満たすために、前記保護フィルムと前記感光層との接着性を調製するために表面処理することが好ましい。
前記支持体の表面処理方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下塗層の塗設、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、高周波照射処理、グロー放電照射処理、活性プラズマ照射処理、レーザ光線照射処理などが挙げられる。
前記下塗層の塗設方法の具体例としては、例えば、前記保護フィルムの表面に、ポリオルガノシロキサン、弗素化ポリオレフィン、ポリフルオロエチレン、ポリビニルアルコール等のポリマーからなる下塗層を形成させる。該下塗層の形成は、前記ポリマーの塗布液を前記保護フィルムの表面に塗布した後、３０〜１５０℃（特に５０〜１２０℃）で１〜３０分間乾燥させることにより形成する方法が挙げられる。
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱可塑性樹脂層、中間層、などが挙げられる。
−熱可塑性樹脂層−
前記熱可塑性樹脂層（以下、「クッション層」と称することもある）は、アルカリ現像を可能とし、また、転写時にはみ出した該アルカリ可溶な熱可塑性樹脂層により被転写体が汚染されるのを防止可能とする観点からアルカリ可溶性であることが好ましく、前記感光性転写材料を被転写体上に転写させる際、該被転写体上に存在する凹凸に起因して発生する転写不良を効果的に防止するクッション材としての機能を有していることが好ましく、該感光性転写材料を前記被転写体上に加熱密着させた際に該被転写体上に存在する凹凸に応じて変形可能であるのがより好ましい。
前記熱可塑性樹脂層に用いる材料としては、例えば、特開平５−７２７２４号公報に記載されている有機高分子物質が好ましく、ヴイカーＶｉｃａｔ法（具体的には、アメリカ材料試験法エーエステーエムデーＡＳＴＭＤ１２３５によるポリマー軟化点測定法）による軟化点が約８０℃以下の有機高分子物質より選択されることが特に好ましい。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレンと酢酸ビニル又はそのケン化物の様なエチレン共重合体、エチレンとアクリル酸エステル又はそのケン化物、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸ビニル又はそのケン化物の様な塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、スチレンと（メタ）アクリル酸エステル又はそのケン化物の様なスチレン共重合体、ポリビニルトルエン、ビニルトルエンと（メタ）アクリル酸エステル又はそのケン化物の様なビニルトルエン共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸ブチルと酢酸ビニル等の（メタ）アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル共重合体ナイロン、共重合ナイロン、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロン、Ｎ−ジメチルアミノ化ナイロンの様なポリアミド樹脂等の有機高分子などが挙げられる。
前記熱可塑性樹脂層の乾燥厚さは、２〜３０μｍが好ましく、５〜２０μｍがより好ましく、７〜１６μｍが特に好ましい。
前記感光性フィルムは、例えば、円筒状の巻芯に巻き取って、長尺状でロール状に巻かれて保管されるのが好ましい。前記長尺状の感光性フィルムの長さとしては、特に制限はなく、例えば、１０ｍ〜２０、０００ｍの範囲から適宜選択することができる。また、ユーザーが使いやすいようにスリット加工し、１００ｍ〜１、０００ｍの範囲の長尺体をロール状にしてもよい。なお、この場合には、前記支持体が一番外側になるように巻き取られるのが好ましい。また、前記ロール状の感光性フィルムをシート状にスリットしてもよい。保管の際、端面の保護、エッジフュージョンを防止する観点から、端面にはセパレーター（特に防湿性のもの、乾燥剤入りのもの）を設置するのが好ましく、また梱包も透湿性の低い素材を用いるのが好ましい。
前記感光性フィルムは、プリント配線板、カラーフィルタや柱材、リブ材、スペーサー、隔壁などのディスプレイ用部材、ホログラム、マイクロマシン、プルーフなどのパターン形成用として広く用いることができ、これらの中でも、本発明のカラーフィルタの製造方法に好適に用いることができる。
なお、前記第２の態様の感光層形成方法により形成された感光層を有する積層体への露光方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、支持体上にクッション層を介して存在する感光層からなるフィルムの場合は、前記支持体、必要に応じてクッション層も剥離した後、前記酸素遮断層を介して前記感光層を露光することが好ましい。
＜感光層＞
前記感光層形成工程で形成される感光層（カラーレジスト層）としては、少なくともバインダー、着色剤、重合性化合物、及び光重合開始剤を含み、更に必要に応じて適宜選択されるその他の成分を含む感光性組成物を用いてなる。
＜＜バインダー＞＞
前記バインダーとしては、例えば、アルカリ性水溶液に対して膨潤性であるのが好ましく、アルカリ性水溶液に対して可溶性であるのがより好ましい。
アルカリ性水溶液に対して膨潤性又は溶解性を示すバインダーとしては、例えば、酸性基を有するものが好適に挙げられる。
前記酸性基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基などが挙げられ、これらの中でもカルボキシル基が好ましい。
カルボキシル基を有するバインダーとしては、例えば、カルボキシル基を有するビニル共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリアミド酸樹脂、変性エポキシ樹脂などが挙げられ、これらの中でも、塗布溶媒への溶解性、アルカリ現像液への溶解性、合成適性、膜物性の調製の容易さ等の観点からカルボキシル基を有するビニル共重合体が好ましい。
前記カルボキシル基を有するビニル共重合体は、少なくとも（１）カルボキシル基を有するビニルモノマー、及び（２）これらと共重合可能なモノマーとの共重合により得ることができる。
前記カルボキシル基を有するビニルモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸、ビニル安息香酸、マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸、アクリル酸ダイマー、水酸基を有する単量体（例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等）と環状無水物（例えば、無水マレイン酸や無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物）との付加反応物、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、共重合性やコスト、溶解性などの観点から（メタ）アクリル酸が特に好ましい。
また、カルボキシル基の前駆体として無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等の無水物を有するモノマーを用いてもよい。
前記その他の共重合可能なモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、（メタ）アクリル酸エステル類、クロトン酸エステル類、ビニルエステル類、マレイン酸ジエステル類、フマル酸ジエステル類、イタコン酸ジエステル類、（メタ）アクリルアミド類、ビニルエーテル類、ビニルアルコールのエステル類、スチレン類、（メタ）アクリロニトリル、ビニル基が置換した複素環式基（例えば、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾール等）、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルイミダゾール、ビニルカプロラクトン、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、リン酸モノ（２―アクリロイルオキシエチルエステル）、リン酸モノ（１−メチル−２―アクリロイルオキシエチルエステル）、官能基（例えば、ウレタン基、ウレア基、スルホンアミド基、フェノール基、イミド基）を有するビニルモノマーなどが挙げられる。
前記（メタ）アクリル酸エステル類としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｔ−オクチル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、オクタデシル（メタ）アクリレート、アセトキシエチル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、２−（２−メトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、３−フェノキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールモノエチルエーテル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノエチルエーテル（メタ）アクリレート、β−フェノキシエトキシエチルアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、パーフルオロクチルエチル（メタ）アクリレート、トリブロモフェニル（メタ）アクリレート、トリブロモフェニルオキシエチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
前記クロトン酸エステル類としては、例えば、クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘキシルなどが挙げられる。
前記ビニルエステル類としては、例えば、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルメトキシアセテート、安息香酸ビニルなどが挙げられる。
前記マレイン酸ジエステル類としては、例えば、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチルなどが挙げられる。
前記フマル酸ジエステル類としては、例えば、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジブチルなどが挙げられる。
前記イタコン酸ジエステル類としては、例えば、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチルなどが挙げられる。
前記（メタ）アクリルアミド類としては、例えば、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブチルアクリル（メタ）アミド、Ｎ−ｔ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−シクロヘキシル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（２−メトキシエチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−フェニル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ベンジル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロイルモルホリン、ジアセトンアクリルアミドなどが挙げられる。
前記スチレン類としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、酸性物質により脱保護可能な基（例えば、ｔ−Ｂｏｃ等）で保護されたヒドロキシスチレン、ビニル安息香酸メチル、α−メチルスチレンなどが挙げられる。
前記ビニルエーテル類としては、例えば、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテルなどが挙げられる。
前記官能基を有するビニルモノマーの合成方法としては、例えば、イソシアナート基と水酸基又はアミノ基の付加反応が挙げられ、具体的には、イソシアナート基を有するモノマーと、水酸基を１個含有する化合物又は１級若しくは２級アミノ基を１個有する化合物との付加反応、水酸基を有するモノマー又は１級若しくは２級アミノ基を有するモノマーと、モノイソシアネートとの付加反応が挙げられる。
前記イソシアナート基を有するモノマーとしては、例えば、下記構造式（１）〜（３）で表される化合物が挙げられる。
但し、前記構造式（１）〜（３）中、Ｒ１は、水素原子又はメチル基を表す。
前記モノイソシアネートとしては、例えば、シクロヘキシルイソシアネート、ｎ−ブチルイソシアネート、トルイルイソシアネート、ベンジルイソシアネート、フェニルイソシアネート等が挙げられる。
前記水酸基を有するモノマーとしては、例えば、下記構造式（４）〜（１２）で表される化合物が挙げられる。
但し、前記構造式（４）〜（１２）中、Ｒ１は、水素原子、又はメチル基を表し、ｎ、ｎ１、ｎ２は、１以上の整数を表す。
前記水酸基を１個含有する化合物としては、例えば、アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｎ−ヘキサノール、２−エチルヘキサノール、ｎ−デカノール、ｎ−ドデカノール、ｎ−オクタデカノール、シクロペンタノール、シクロへキサノール、ベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール等）、フェノール類（例えば、フェノール、クレゾール、ナフトール等）、更に置換基を含むものとして、フルオロエタノール、トリフルオロエタノール、メトキシエタノール、フェノキシエタノール、クロロフェノール、ジクロロフェノール、メトキシフェノール、アセトキシフェノール等が挙げられる。
前記１級又は２級アミノ基を有するモノマーとしては、例えば、ビニルベンジルアミンなどが挙げられる。
前記１級又は２級アミノ基を１個含有する化合物としては、例えば、アルキルアミン（メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ｉ―プロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、ヘキシルアミン、２−エチルヘキシルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、オクタデシルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジオクチルアミン）、環状アルキルアミン（シクロペンチルアミン、シクロへキシルアミン等）、アラルキルアミン（ベンジルアミン、フェネチルアミン等）、アリールアミン（アニリン、トルイルアミン、キシリルアミン、ナフチルアミン等）、更にこれらの組合せ（Ｎ−メチル−Ｎ−ベンジルアミン等）、更に置換基を含むアミン（トリフルオロエチルアミン、ヘキサフルオロイソプロピルアミン、メトキシアニリン、メトキシプロピルアミン等）などが挙げられる。
また、上記以外の前記その他の共重合可能なモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、スチレン、クロルスチレン、ブロモスチレン、ヒドロキシスチレンなどが好適に挙げられる。
前記その他の共重合可能なモノマーは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記ビニル共重合体は、それぞれ相当するモノマーを公知の方法により常法に従って共重合させることで調製することができる。例えば、前記モノマーを適当な溶媒中に溶解し、ここにラジカル重合開始剤を添加して溶液中で重合させる方法（溶液重合法）を利用することにより調製することができる。また、水性媒体中に前記モノマーを分散させた状態でいわゆる乳化重合等で重合を利用することにより調製することができる。
前記溶液重合法で用いられる適当な溶媒としては、特に制限はなく、使用するモノマー、及び生成する共重合体の溶解性等に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、１−メトキシ−２−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メトキシプロピルアセテート、乳酸エチル、酢酸エチル、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、トルエンなどが挙げられる。これらの溶媒は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記ラジカル重合開始剤としては、特に制限はなく、例えば、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）、２，２’−アゾビス−（２，４’−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物、ベンゾイルパーオキシド等の過酸化物、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩などが挙げられる。
前記ビニル共重合体におけるカルボキシル基を有する重合性化合物の含有率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、５〜５０モル％が好ましく、１０〜４０モル％がより好ましく、１５〜３５モル％が特に好ましい。
前記含有率が、５モル％未満であると、アルカリ水への現像性が不足することがあり、５０モル％を超えると、硬化部（画素部）の現像液耐性が不足することがある。
前記カルボキシル基を有するバインダーの分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、重量平均分子量として、２，０００〜３００，０００が好ましく、４，０００〜１５０、０００がより好ましい。
前記重量平均分子量が、２，０００未満であると、膜の強度が不足しやすく、また安定な製造が困難になることがあり、３００，０００を超えると、現像性が低下することがある。
前記カルボキシル基を有するバインダーは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。前記バインダーを２種以上併用する場合としては、例えば、異なる共重合成分からなる２種以上のバインダー、異なる重量平均分子量の２種以上のバインダー、異なる分散度の２種以上のバインダー、などの組合せが挙げられる。
前記カルボキシル基を有するバインダーは、そのカルボキシル基の一部又は全部が塩基性物質で中和されていてもよい。また、前記バインダーは、さらにポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、ゼラチン等の構造の異なる樹脂を併用してもよい。
また、前記バインダーとしては、特許第２８７３８８９号公報に記載のアルカリ水溶液に可溶な樹脂などを用いることができる。
前記感光層における前記バインダーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、５〜８０質量％が好ましく、１０〜７０質量％がより好ましく、１５〜５０質量％が特に好ましい。
前記含有量が５質量％未満であると、アルカリ現像性やプリント配線板形成用基板（例えば、銅張積層板）との密着性が低下することがあり、８０質量％を超えると、現像時間に対する安定性や、硬化膜（テント膜）の強度が低下することがある。なお、前記含有量は、前記バインダーと必要に応じて併用される高分子結合剤との合計の含有量であってもよい。
前記バインダーの酸価としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、７０〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇが好ましく、９０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇがより好ましく、１００〜１８０ｍｇＫＯＨ／ｇが特に好ましい。
前記酸価が、７０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、現像性が不足したり、解像性が劣り、パターンを高精細に得ることができないことがあり、２５０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、パターンの耐現像液性及び密着性の少なくともいずれかが悪化し、パターンを高精細に得ることができないことがある。
前記バインダーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開昭５１−１３１７０６号、特開昭５２−９４３８８号、特開昭６４−６２３７５号、特開平２−９７５１３号、特開平３−２８９６５６号、特開平６１−２４３８６９号、特開２００２−２９６７７６号などの各公報に記載の酸性基を有するエポキシアクリレート化合物が挙げられる。具体的には、フェノールノボラック型エポキシアクリレートモノテトラヒドロフタレート、あるいは、クレゾールノボラックエポキシアクリレートモノテトラヒドロフタレート、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレートモノテトラヒドロフタレート等であって、例えばエポキシ樹脂や多官能エポキシ化合物に（メタ）アクリル酸等のカルボキシル基含有モノマーを反応させ、更に無水フタル酸等の二塩基酸無水物を付加させたものである。
前記エポキシアクリレート化合物の分子量は、１，０００〜２００，０００が好ましく、２，０００〜１００，０００がより好ましい。該分子量が１，０００未満であると、感光層表面のタック性が強くなることがあり、後述する感光層の硬化後において、膜質が脆くなる、あるいは、表面硬度が劣化することがあり、２００，０００を超えると、現像性が劣化することがある。
また、特開平６−２９５０６０号公報に記載の酸性基及び二重結合等の重合可能な基を少なくとも１つ有するアクリル樹脂も用いることができる。具体的には、分子内に少なくとも１つの重合可能な二重結合、例えば、（メタ）アクリレート基又は（メタ）アクリルアミド基等のアクリル基、カルボン酸のビニルエステル、ビニルエーテル、アリルエーテル等の各種重合性二重結合を用いることができる。より具体的には、酸性基としてカルボキシル基を含有するアクリル樹脂に、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、桂皮酸等の不飽和脂肪酸のグリシジルエステルや、同一分子中にシクロヘキセンオキシド等のエポキシ基と（メタ）アクリロイル基を有する化合物等のエポキシ基含有の重合性化合物を付加させて得られる化合物などが挙げられる。また、酸性基及び水酸基を含有するアクリル樹脂に、イソシアナートエチル（メタ）アクリレート等のイソシアネート基含有の重合性化合物を付加させて得られる化合物、無水物基を含有するアクリル樹脂に、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を含有する重合性化合物を付加させて得られる化合物なども挙げられる。これらの市販品としては、例えば、「カネカレジンＡＸＥ；鐘淵化学工業（株）製」、「サイクロマー（ＣＹＣＬＯＭＥＲ） Ａ−２００；ダイセル化学工業（株）製」、「サイクロマー（ＣＹＣＬＯＭＥＲ） Ｍ−２００；ダイセル化学工業（株）製」などを用いることができる。
更に、特開昭５０−５９３１５号公報記載のヒドロキシアルキルアクリレート又はヒドロキシアルキルメタクリレートとポリカルボン酸無水物及びエピハロヒドリンのいずれかとの反応物などを用いることができる。
また、特開平５−７０５２８号公報に記載のフルオレン骨格を有するエポキシアクリレートに酸無水物を付加させて得られる化合物、特開平１１−２８８０８７号公報記載のポリアミド（イミド）樹脂、特開平２−０９７５０２号公報や特開２００３−２０３１０号公報記載のアミド基を含有するスチレン又はスチレン誘導体と酸無水物共重合体、特開平１１−２８２１５５号公報記載のポリイミド前駆体などを用いることができる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
前記アクリル樹脂、フルオレン骨格を有するエポキシアクリレート、ポリアミド（イミド）、アミド基含有スチレン／酸無水物共重合体、あるいは、ポリイミド前駆体などのバインダーの分子量は、３，０００〜５００，０００が好ましく、５，０００〜１００，０００がより好ましい。該分子量が３，０００未満であると、感光層表面のタック性が強くなることがあり、後述する感光層の硬化後において、膜質が脆くなる、あるいは、表面硬度が劣化することがあり、５００，０００を超えると、現像性が劣化することがある。
前記バインダーの前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、１０〜６０質量％が好ましく、１０〜５５質量％がより好ましく、１５〜４０質量％が特に好ましい。該固形分含有量が、１０質量％未満であると、感光層の膜強度が弱くなりやすく、該感光層の表面のタック性が悪化することがあり、６０質量％を超えると、露光感度が低下することがある。
＜＜重合性化合物＞＞
前記重合性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、分子中に少なくとも１個の付加重合可能な基を有し、沸点が常圧で１００℃以上である化合物が好ましく、例えば、（メタ）アクリル基を有するモノマーから選択される少なくとも１種が好適に挙げられる。
前記（メタ）アクリル基を有するモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート等の単官能アクリレートや単官能メタクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、トリ（アクリロイルオキシエチル）シアヌレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンやグリセリン、ビスフェノール等の多官能アルコールに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加反応した後で（メタ）アクリレート化したもの、特公昭４８−４１７０８号、特公昭５０−６０３４号、特開昭５１−３７１９３号等の各公報に記載されているウレタンアクリレート類；特開昭４８−６４１８３号、特公昭４９−４３１９１号、特公昭５２−３０４９０号等の各公報に記載されているポリエステルアクリレート類；エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレートやメタクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ（メタ）アクリレートが特に好ましい。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記重合性化合物の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、１０〜６０質量％が好ましく、１５〜５０質量％がより好ましく、２０〜４０質量％が特に好ましい。該固形分含有量が１０質量％未満であると、現像性の悪化、露光感度の低下などの問題を生ずることがあり、６０質量％を超えると、感光層の粘着性が強くなりすぎることがあり、好ましくない。
前記重合性化合物と前記バインダーの比率は、質量比で、重合性化合物／バインダー＝０．５〜１．５が好ましく、０．６〜１．２がより好ましく、０．６５〜１．１が更に好ましい。この範囲を超えると、現像時に残渣が生じるなどの問題が生じることがあり、この範囲未満では、完成したカラーフィルタの耐性が低下することがある。
＜＜光重合開始剤＞＞
前記光重合開始剤としては、前記重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができるが、例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましく、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
また、前記光重合開始剤は、約３００〜８００ｎｍ（より好ましくは３３０〜５００ｎｍ）の範囲内に少なくとも約５０の分子吸光係数を有する成分を少なくとも１種含有していることが好ましい。
前記光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体（例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの等）、ホスフィンオキサイド、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテルなどが挙げられる。
前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物としては、例えば、若林ら著、Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊａｐａｎ、４２、２９２４（１９６９）記載の化合物、英国特許第１３８８４９２号明細書に記載の化合物、特開昭５３−１３３４２８号公報記載の化合物、独国特許第３３３７０２４号明細書に記載の化合物、Ｆ．Ｃ．Ｓｃｈａｅｆｅｒ等によるＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．；２９、１５２７（１９６４）記載の化合物、特開昭６２−５８２４１号公報記載の化合物、特開平５−２８１７２８号公報記載の化合物、特開平５−３４９２０号公報記載の化合物、米国特許第４２１２９７６号明細書に記載されている化合物、などが挙げられる。
更に、米国特許第２３６７６６０号明細書に記載されているビシナルポリケタルドニル化合物、米国特許第２４４８８２８号明細書に記載されているアシロインエーテル化合物、米国特許第２７２２５１２号明細書に記載されているのα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３０４６１２７号明細書及び米国特許第２９５１７５８号明細書に記載の多核キノン化合物、特開２００２−２２９１９４号公報に記載の有機ホウ素化合物、ラジカル発生剤、トリアリールスルホニウム塩（例えば、ヘキサフルオロアンチモンやヘキサフルオロホスフェートとの塩）、ホスホニウム塩化合物（例えば、（フェニルチオフェニル）ジフェニルスルホニウム塩等）（カチオン重合開始剤として有効）、国際公開第０１／７１４２８号パンフレットに記載のオニウム塩化合物などが挙げられる。
前記若林ら著、Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊａｐａｎ、４２、２９２４（１９６９）記載の化合物としては、例えば、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−クロルフェニル）−４、６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−トリル）−４、６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，４−ジクロルフェニル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−メチル−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−ｎ−ノニル−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−（α，α，β−トリクロルエチル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
前記英国特許第１３８８４９２号明細書に記載の化合物としては、例えば、２−スチリル−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メチルスチリル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシスチリル）−４−アミノ−６−トリクロルメチル−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
前記特開昭５３−１３３４２８号公報に記載の化合物としては、例えば、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−エトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−〔４−（２−エトキシエチル）−ナフト−１−イル〕−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４，７−ジメトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−（アセナフト−５−イル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
前記独国特許第３３３７０２４号明細書に記載の化合物としては、例えば、２−（４−スチリルフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−メトキシスチリル）フェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（１−ナフチルビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−クロロスチリルフェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−チオフェン−２−ビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−チオフェン−３−ビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−フラン−２−ビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−（４−ベンゾフラン−２−ビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
前記Ｆ．Ｃ．Ｓｃｈａｅｆｅｒ等によるＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．；２９、１５２７（１９６４）記載の化合物としては、例えば、２−メチル−４、６−ビス（トリブロモメチル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（トリブロモメチル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（ジブロモメチル）−１，３，５−トリアジン、２−アミノ−４−メチル−６−トリ（ブロモメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−メトキシ−４−メチル−６−トリクロロメチル−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
前記特開昭６２−５８２４１号公報に記載の化合物としては、例えば、２−（４−フェニルエチニルフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−ナフチル−１−エチニルフェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−トリルエチニル）フェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−メトキシフェニル）エチニルフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−イソプロピルフェニルエチニル）フェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−エチルフェニルエチニル）フェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
前記特開平５−２８１７２８号公報に記載の化合物としては、例えば、２−（４−トリフルオロメチルフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，６−ジフルオロフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，６−ジクロロフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，６−ジブロモフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
前記特開平５−３４９２０号公報に記載の化合物としては、例えば、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［４−（Ｎ、Ｎ−ジエトキシカルボニルメチルアミノ）−３−ブロモフェニル］−１，３，５−トリアジン、米国特許第４２３９８５０号明細書に記載されているトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、更に２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−クロロフェニル）−４，６−ビス（トリブロモメチル）−ｓ−トリアジンなどが挙げられる。
前記米国特許第４２１２９７６号明細書に記載の化合物としては、例えば、オキサジアゾール骨格を有する化合物（例えば、２−トリクロロメチル−５−フェニル−１、３、４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−クロロフェニル）−１、３、４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（１−ナフチル）−１、３、４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（２−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリブロモメチル−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリブロモメチル−５−（２−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール；２−トリクロロメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−クロルスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−メトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−ｎ−ブトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリプロメメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール等）などが挙げられる。
本発明で好適に用いられるオキシム誘導体としては、例えば、３−ベンゾイロキシイミノブタン−２−オン、３−アセトキシイミノブタン−２−オン、３−プロピオニルオキシイミノブタン−２−オン、２−アセトキシイミノペンタン−３−オン、２−アセトキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、２−ベンゾイロキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、３−（４−トルエンスルホニルオキシ）イミノブタン−２−オン、及び２−エトキシカルボニルオキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オンなどが挙げられる。
また、上記以外の光重合開始剤として、アクリジン誘導体（例えば、９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９，９’−アクリジニル）ヘプタン等）、Ｎ−フェニルグリシン等、ポリハロゲン化合物（例えば、四臭化炭素、フェニルトリブロモメチルスルホン、フェニルトリクロロメチルケトン等）、クマリン類（例えば、３−（２−ベンゾフロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−ベンゾフロイル）−７−（１−ピロリジニル）クマリン、３−ベンゾイル−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−メトキシベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジメチルアミノベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３，３’−カルボニルビス（５，７−ジ−ｎ−プロポキシクマリン）、３，３’−カルボニルビス（７−ジエチルアミノクマリン）、３−ベンゾイル−７−メトキシクマリン、３−（２−フロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジエチルアミノシンナモイル）−７−ジエチルアミノクマリン、７−メトキシ−３−（３−ピリジルカルボニル）クマリン、３−ベンゾイル−５，７−ジプロポキシクマリン、７−ベンゾトリアゾール−２−イルクマリン、また、特開平５−１９４７５号、特開平７−２７１０２８号、特開２００２−３６３２０６号、特開２００２−３６３２０７号、特開２００２−３６３２０８号、特開２００２−３６３２０９号公報等に記載のクマリン化合物など）、アミン類（例えば、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸ｎ−ブチル、４−ジメチルアミノ安息香酸フェネチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−フタルイミドエチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−メタクリロイルオキシエチル、ペンタメチレンビス（４−ジメチルアミノベンゾエート）、３−ジメチルアミノ安息香酸のフェネチル、ペンタメチレンエステル、４−ジメチルアミノベンズアルデヒド、２−クロル−４−ジメチルアミノベンズアルデヒド、４−ジメチルアミノベンジルアルコール、エチル（４−ジメチルアミノベンゾイル）アセテート、４−ピペリジノアセトフェノン、４−ジメチルアミノベンゾイン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−フェネチジン、トリベンジルアミン、ジベンジルフェニルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルベンジルアミン、４−ブロム−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、トリドデシルアミン、アミノフルオラン類（ＯＤＢ、ＯＤＢＩＩ等）、クリスタルバイオレットラクトン、ロイコクリスタルバイオレット等）、アシルホスフィンオキサイド類（例えば、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフェニルホスフィンオキサイド、ＬｕｃｉｒｉｎＴＰＯなど）、メタロセン類（例えば、ビス（η5−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス（２，６−ジフルオロ３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル）チタニウム、η５−シクロペンタジエニル−η６−クメニル−アイアン（１＋）−ヘキサフルオロホスフェート（１−）等）、特開昭５３−１３３４２８号公報、特公昭５７−１８１９号公報、同５７−６０９６号公報、及び米国特許第３６１５４５５号明細書に記載された化合物などが挙げられる。
前記ケトン化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、２−メチルベンゾフェノン、３−メチルベンゾフェノン、４−メチルベンゾフェノン、４−メトキシベンゾフェノン、２−クロロベンゾフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４−ブロモベンゾフェノン、２−カルボキシベンゾフェノン、２−エトキシカルボニルベンゾルフェノン、ベンゾフェノンテトラカルボン酸又はそのテトラメチルエステル、４，４’−ビス（ジアルキルアミノ）ベンゾフェノン類（例えば、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４、４’−ビスジシクロヘキシルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジヒドロキシエチルアミノ）ベンゾフェノン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、４−ジメチルアミノベンゾフェノン、４−ジメチルアミノアセトフェノン、ベンジル、アントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、２−メチルアントラキノン、フェナントラキノン、キサントン、チオキサントン、２−クロル−チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、フルオレノン、２−ベンジル−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−１−ブタノン、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルホリノ−１−プロパノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−〔４−（１−メチルビニル）フェニル〕プロパノールオリゴマー、ベンゾイン、ベンゾインエーテル類（例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンジルジメチルケタール）、アクリドン、クロロアクリドン、Ｎ−メチルアクリドン、Ｎ−ブチルアクリドン、Ｎ−ブチル−クロロアクリドンなどが挙げられる。
前記光重合開始剤の含有量としては、前記感光性組成物中の全固形成分に対し、０．１〜５０質量％が好ましく、０．５〜３０質量％がより好ましく、１〜２０質量％が特に好ましい。
前記光重合開始剤の含有量は、前記重合性化合物との質量比で表すと、光重合開始剤／重合性化合物＝０．０１〜０．２が好ましく、０．０２〜０．１がより好ましく、０．０３〜０．０８が特に好ましい。この範囲を超えると、現像残渣が生じたり、析出故障が生じるという問題があり、この範囲未満であると、十分な感度が得られないことがある。
また、後述する感光層への露光における露光感度や感光波長を調製する目的で、前記光重合開始剤に加えて、増感剤を添加することが可能である。
前記増感剤は、後述する光照射手段としての可視光線や紫外光・可視光レーザなどにより適宜選択することができる。
前記増感剤は、活性エネルギー線により励起状態となり、他の物質（例えば、ラジカル発生剤、酸発生剤等）と相互作用（例えば、エネルギー移動、電子移動等）することにより、ラジカルや酸等の有用基を発生することが可能である。
前記増感剤としては、特に制限はなく、公知の増感剤の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、公知の多核芳香族類（例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン）、キサンテン類（例えば、フルオレセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンＢ、ローズベンガル）、シアニン類（例えば、インドカルボシアニン、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン）、メロシアニン類（例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン）、チアジン類（例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー）、アクリジン類（例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン）、アントラキノン類（例えば、アントラキノン）、スクアリウム類（例えば、スクアリウム）、アクリドン類（例えば、アクリドン、クロロアクリドン、Ｎ−メチルアクリドン、Ｎ−ブチルアクリドン、Ｎ−ブチル−クロロアクリドン等）、クマリン類（例えば、３−（２−ベンゾフロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−ベンゾフロイル）−７−（１−ピロリジニル）クマリン、３−ベンゾイル−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−メトキシベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジメチルアミノベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３，３’−カルボニルビス（５、７−ジ−ｎ−プロポキシクマリン）、３、３’−カルボニルビス（７−ジエチルアミノクマリン）、３−ベンゾイル−７−メトキシクマリン、３−（２−フロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジエチルアミノシンナモイル）−７−ジエチルアミノクマリン、７−メトキシ−３−（３−ピリジルカルボニル）クマリン、３−ベンゾイル−５、７−ジプロポキシクマリン等が挙げられ、他に特開平５−１９４７５号、特開平７−２７１０２８号、特開２００２−３６３２０６号、特開２００２−３６３２０７号、特開２００２−３６３２０８号、特開２００２−３６３２０９号等の各公報に記載のクマリン化合物など）が挙げられる。
前記光重合開始剤と前記増感剤との組合せとしては、例えば、特開２００１−３０５７３４号公報に記載の電子移動型開始系［（１）電子供与型開始剤及び増感色素、（２）電子受容型開始剤及び増感色素、（３）電子供与型開始剤、増感色素及び電子受容型開始剤（三元開始系）］などの組合せが挙げられる。
前記増感剤の含有量としては、前記感光性組成物中の全成分に対し、０．０５〜３０質量％が好ましく、０．１〜２０質量％がより好ましく、０．２〜１０質量％が特に好ましい。該含有量が、０．０５質量％未満であると、活性エネルギー線への感度が低下し、露光プロセスに時間がかかり、生産性が低下することがあり、３０質量％を超えると、保存時に前記感光層から前記増感剤が析出することがある。
前記光重合開始剤は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記光重合開始剤の特に好ましい例としては、後述する露光において、波長が４０５ｎｍのレーザ光に対応可能である、前記ホスフィンオキサイド類、前記α−アミノアルキルケトン類、前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物と後述する増感剤としてのアミン化合物とを組合せた複合光開始剤、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、あるいは、チタノセンなどが挙げられる。
＜＜着色剤＞＞
前記着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機顔料、無機顔料、染料などが挙げられる。
これら着色剤と別に又は併用して、着色剤として金属イオンを配位した樹状分岐分子、並びに金属粒子及び合金粒子の少なくともいずれかの金属系粒子を含有する樹状分岐分子から選ばれるいずれかの樹状分岐分子を含有することも可能である。
前記着色剤としては、黄色顔料、オレンジ顔料、赤色顔料、バイオレット顔料、青色顔料、緑色顔料、ブラウン顔料、黒色顔料などが挙げられるが、カラーフィルタを形成する場合には、３原色（Ｂ、Ｇ、Ｒ）及び黒色（Ｋ）にそれぞれ着色された複数の感光性着色組成物を用いることから、青色顔料、緑色顔料、赤色顔料、及び黒色顔料が好適に用いられる。
前記黄色顔料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３７、Ｃ．Ｉ． ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６８、モノライト・イエローＧＴ（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２）、パーマネント・イエローＧＲ（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７）などが挙げられる。
前記オレンジ色顔料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５９、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６１などが挙げられる。
前記赤色顔料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレド２１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２４０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、パーマネント・カーミンＦＢＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４６）、パーマネント・ルビーＦＢＨ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１１）、ファステル・ピンクＢスプラ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１）などが挙げられる。
前記バイオレット顔料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３０、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３７、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット４０、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット５０などが挙げられる。
前記青色顔料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６４、ビクトリア・ピュアーブルーＢＯ（Ｃ．Ｉ．４２５９５）などが挙げられる。
前記緑色顔料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６などが挙げられる。
前記ブラウン顔料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２６などが挙げられる。
前記黒色顔料として、例えば、モノライト・ファースト・ブラックＢ（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７、ファット・ブラックＨＢ（Ｃ．Ｉ．２６１５０）などが挙げられる。
その他、カーボンブラック、オーラミン（Ｃ．Ｉ．４１０００）などを挙げることができる。
なお、上記有機顔料、無機顔料、又は染料等の着色剤は１種を単独で用いてもよく、又は２種以上を組み合わせて用いることもできる。
本発明においては、携帯端末や携帯ゲーム機等の機器で透過モード、及び反射モードのいずれにおいても良好な表示特性（より色が濃い）を効果的に実現するには、（ｉ）Ｒの感光性組成物においては顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４を用い、（ｉｉ）Ｇの感光性組成物においては顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６及び顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を併用して用い、（ｉｉｉ）Ｂの感光性組成物においては顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６を用いることが好ましい。
ここで、前記（ｉ）におけるＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４の含有量は、感光性組成物を１〜３μｍの乾燥厚みで塗布した場合において、０．２７４〜０．３３５ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．２８０〜０．３２９ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．２９０〜０．３２０ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。
前記（ｉｉ）におけるＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６の含有量は、感光性組成物を１〜３μｍの乾燥厚みで塗布した場合において、０．３５５〜０．４３７ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．３６４〜０．４２８ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．３７６〜０．４１２ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。
前記（ｉｉ）におけるＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の含有量は、０．０５２〜０．０７８ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．０６０〜０．０７０ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．０６２〜０．０６８ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。なお、（ｉｉ）において、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６／Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９比率は、５．４〜６．７であることが好ましく、５．６〜６．６がより好ましく、５．８〜６．４が特に好ましい。
前記（ｉｉｉ）におけるＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６の含有量は、感光性組成物を１〜３μｍの乾燥厚みで塗布した場合において、０．２８〜０．３８ｇ／ｍ２あることが好ましく、０．２９〜０．３６ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．３０〜０．３４ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。
また、本発明においては、ノートパソコン用ディスプレイやテレビモニター等の大画面の液晶表示装置等に用いた場合に高い表示特性（色再現域が広く、色温度が高い）を実現するには、（Ｉ）赤色（Ｒ）の感光性組成物においては顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４及びＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７の少なくともいずれかを用い、（ＩＩ）緑色（Ｇ）の感光性組成物においては顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６及び顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０を併用し、（ＩＩＩ）青色（Ｂ）の感光性組成物においては顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６及びＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３を併用することが好ましい。
ここで、前記（Ｉ）におけるＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４の含有量は、感光性組成物を１〜３μｍの乾燥厚みで塗布した場合において、０．６〜１．１ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．８０〜０．９６ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．８２〜０．９４ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。
前記（Ｉ）におけるＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７の含有量は、感光性組成物を１〜３μｍの乾燥厚みで塗布した場合において、０．１０〜０．３０ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．２０〜０．２４ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．２１〜０．２３ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。
前記（ＩＩ）におけるＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６の含有量は、感光性組成物を１〜３μｍの乾燥厚みで塗布した場合において、０．８０〜１．４５ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．９０〜１．３４ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．９５〜１．２９ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。
前記（ＩＩ）におけるＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０の含有量は、０．３０〜０．６５ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．３８〜０．５８ｇ／ｍ２であることがより好ましい。なお、（ＩＩ）において、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６／Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０比率は、０．４０〜０．５０であることが好ましい。
前記（ＩＩＩ）におけるＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６の含有量は、感光性組成物を１〜３μｍの乾燥厚みで塗布した場合において、０．５０〜０．７５ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．５９〜０．６７ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．６０〜０．６６ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。
前記（ＩＩＩ）におけるＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３の含有量は、感光性組成物を１〜３μｍの乾燥厚みで塗布した場合において、０．０３〜０．１０ｇ／ｍ２あることが好ましく、０．０６〜０．０８ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．０６６〜０．０７４ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。なお、（ＩＩＩ）において、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６／Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３比率は、１２〜５０であることが好ましい。
上記のような着色剤を用いる場合、顔料又は染料の粒径は、平均粒径１ｎｍ〜１０４ｎｍであることが好ましく、１０〜８０ｎｍであることがより好ましく、２０ｎｍ〜７０ｎｍであることが特に好ましく、３０ｎｍ〜６０ｎｍであることが最も好ましい。感光層は薄膜な層であるため、顔料等の粒径が上記の範囲にない場合には、樹脂層中に均一に分散することができず、高品質なカラーフィルタを製造することが困難となるため好ましくない。
＜＜その他の成分＞＞
前記感光性組成物には、その他の成分として、例えば、熱架橋剤、可塑剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、熱重合禁止剤等の成分を含有してもよい。
前記熱架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記感光性組成物を用いて形成される感光層の硬化後の膜強度を改良するために、現像性等などに悪影響を与えない範囲で、例えば、１分子内に少なくとも２つのオキシラン基を有するエポキシ樹脂化合物、１分子内に少なくとも２つのオキセタニル基を有するオキセタン化合物、メラミン樹脂化合物などを用いることができる。
前記エポキシ樹脂化合物としては、例えば、ビキシレノール型もしくはビフェノール型エポキシ樹脂（「ＹＸ４０００；ジャパンエポキシレジン社製」等）又はこれらの混合物、イソシアヌレート骨格等を有する複素環式エポキシ樹脂（「ＴＥＰＩＣ；日産化学工業社製」、「アラルダイトＰＴ８１０；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製」等）、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、グリシジルフタレート樹脂、テトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂、ナフタレン基含有エポキシ樹脂（「ＥＳＮ−１９０、ＥＳＮ−３６０；新日鉄化学社製」、「ＨＰ−４０３２、ＥＸＡ−４７５０、ＥＸＡ−４７００；大日本インキ化学工業社製」等）、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂（「ＨＰ−７２００、ＨＰ−７２００Ｈ；大日本インキ化学工業社製」等）、グリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂（「ＣＰ−５０Ｓ、ＣＰ−５０Ｍ；日本油脂社製」等）、シクロヘキシルマレイミドとグリシジルメタアクリレートとの共重合エポキシ樹脂などが挙げられるが、これらに限られるものではない。これらのエポキシ樹脂は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記オキセタン化合物としては、例えば、ビス［（３−メチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］エーテル、ビス［（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］エーテル、１、４−ビス［（３−メチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、１、４−ビス［（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、（３−メチル−３−オキセタニル）メチルアクリレート、（３−エチル−３−オキセタニル）メチルアクリレート、（３−メチル−３−オキセタニル）メチルメタクリレート、（３−エチル−３−オキセタニル）メチルメタクリレート又はこれらのオリゴマーあるいは共重合体等の多官能オキセタン類の他、オキセタン基と、ノボラック樹脂、ポリ（ｐ−ヒドロキシスチレン）、カルド型ビスフェノール類、カリックスアレーン類、カリックスレゾルシンアレーン類、シルセスキオキサン等の水酸基を有する樹脂など、とのエーテル化合物が挙げられ、この他、オキセタン環を有する不飽和モノマーとアルキル（メタ）アクリレートとの共重合体なども挙げられる。
前記メラミン樹脂化合物としては、例えば、アルキル化メチロールメラミン、ヘキサメチル化メチロールメラミンなどが挙げられる。
前記エポキシ樹脂化合物又はオキセタン化合物の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、１〜５０質量％が好ましく、３〜３０質量％がより好ましい。該固形分含有量が１質量％未満であると、硬化膜の吸湿性が高くなり、絶縁性の劣化が生じることがあり、５０質量％を超えると、現像性の悪化や露光感度の低下が生ずることがあり、好ましくない。
また、前記エポキシ樹脂化合物や前記オキセタン化合物の熱硬化を促進するため、例えば、ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、４−（ジメチルアミノ）−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、４−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、４−メチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン等のアミン化合物；トリエチルベンジルアンモニウムクロリド等の４級アンモニウム塩化合物；ジメチルアミン等のブロックイソシアネート化合物；イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、４−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体二環式アミジン化合物及びその塩；トリフェニルホスフィン等のリン化合物；メラミン、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン等のグアナミン化合物；２，４−ジアミノ−６−メタクリロイルオキシエチル−Ｓ−トリアジン、２−ビニル−２，４−ジアミノ−Ｓ−トリアジン、２−ビニル−４，６−ジアミノ−Ｓ−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、２，４−ジアミノ−６−メタクリロイルオキシエチル−Ｓ−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等のＳ−トリアジン誘導体；などを用いることができる。これらは１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。なお、前記エポキシ樹脂化合物や前記オキセタン化合物の硬化触媒、あるいは、これらとカルボキシル基の反応を促進することができるものであれば、特に制限はなく、上記以外の熱硬化を促進可能な化合物を用いてもよい。
前記エポキシ樹脂、前記オキセタン化合物、及びこれらとカルボン酸との熱硬化を促進可能な化合物の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、通常０．０１〜１５質量％である。
また、前記熱架橋剤としては、特開平５−９４０７号公報記載のポリイソシアネート化合物を用いることができ、該ポリイソシアネート化合物は、少なくとも２つのイソシアネート基を含む脂肪族、環式脂肪族又は芳香族基置換脂肪族化合物から誘導されていてもよい。具体的には、１，３−フェニレンジイソシアネートと１，４−フェニレンジイソシアネートとの混合物、２，４−及び２，６−トルエンジイソシアネート、１，３−及び１，４−キシリレンジイソシアネート、ビス（４−イソシアネート−フェニル）メタン、ビス（４−イソシアネートシクロヘキシル）メタン、イソフォロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の２官能イソシアネート；該２官能イソシアネートと、トリメチロールプロパン、ペンタリスルトール、グリセリン等との多官能アルコール；該多官能アルコールのアルキレンオキサイド付加体と、前記２官能イソシアネートとの付加体；ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレン−１，６−ジイソシアネート及びその誘導体等の環式三量体；などが挙げられる。
更に、本発明の感光性組成物、あるいは、本発明の感光性フィルムの保存性を向上させることを目的として、前記ポリイソシアネート及びその誘導体のイソシアネート基にブロック剤を反応させて得られる化合物を用いてもよい。
前記イソシアネート基ブロック剤としては、イソプロパノール、ｔｅｒｔ．−ブタノール等のアルコール類；ε−カプロラクタム等のラクタム類、フェノール、クレゾール、ｐ−ｔｅｒｔ．−ブチルフェノール、ｐ−ｓｅｃ．−ブチルフェノール、ｐ−ｓｅｃ．−アミルフェノール、ｐ−オクチルフェノール、ｐ−ノニルフェノール等のフェノール類；３−ヒドロキシピリジン、８−ヒドロキシキノリン等の複素環式ヒドロキシル化合物；ジアルキルマロネート、メチルエチルケトキシム、アセチルアセトン、アルキルアセトアセテートオキシム、アセトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等の活性メチレン化合物；などが挙げられる。これらの他、特開平６−２９５０６０号公報記載の分子内に少なくとも１つの重合可能な二重結合及び少なくとも１つのブロックイソシアネート基のいずれかを有する化合物などを用いることができる。
また、アルデヒド縮合生成物、樹脂前駆体などを用いることができる。具体的には、Ｎ，Ｎ’−ジメチロール尿素、Ｎ，Ｎ’−ジメチロールマロンアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチロールスクシンイミド、トリメチロールメラミン、テトラメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン、１，３−Ｎ，Ｎ’−ジメチロールテレフタルアミド、２，４，６−トリメチロールフェノール、２，６−ジメチロール−４−メチロアニソール、１，３−ジメチロール−４，６−ジイソプロピルベンゼンなどが挙げられる。なお、これらのメチロール化合物の代わりに、対応するエチルもしくはブチルエーテル、又は酢酸あるいはプロピオン酸のエステルを使用してもよい。また、メラミンと尿素とのホルムアルデヒド縮合生成物とからなるヘキサメトキシメチルメラミンや、メラミンとホルムアルデヒド縮合生成物のブチルエーテルなどを使用してもよい。
前記熱架橋剤の添加量としては、本発明の効果を損なわない範囲で加えることができるが、前記熱架橋剤の含有量としては、感光性組成物の全固形分の０．０１〜１０質量％が好ましく、０．０２〜５質量％がより好ましく、０．０５〜３質量％が特に好ましい。
前記可塑剤は、前記感光層の膜物性（可撓性）をコントロールするために添加してもよい。
前記可塑剤としては、例えば、ジメチルフタレート、ジブチルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジトリデシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジフェニルフタレート、ジアリルフタレート、オクチルカプリールフタレート等のフタル酸エステル類；トリエチレングリコールジアセテート、テトラエチレングリコールジアセテート、ジメチルグリコースフタレート、エチルフタリールエチルグリコレート、メチルフタリールエチルグリコレート、ブチルフタリールブチルグリコレート、トリエチレングリコールジカブリル酸エステル等のグリコールエステル類；トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート等のリン酸エステル類；４−トルエンスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミド、Ｎ−ｎ−ブチルベンゼンスルホンアミド、Ｎ−ｎ−ブチルアセトアミド等のアミド類；ジイソブチルアジペート、ジオクチルアジペート、ジメチルセバケート、ジブチルセパケート、ジオクチルセパケート、ジオクチルアゼレート、ジブチルマレート等の脂肪族二塩基酸エステル類；クエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、グリセリントリアセチルエステル、ラウリン酸ブチル、４，５−ジエポキシシクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸ジオクチル等、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のグリコール類が挙げられる。
前記可塑剤の含有量としては、前記感光層の全成分に対して０．１〜５０質量％が好ましく、０．５〜４０質量％がより好ましく、１〜３０質量％が特に好ましい。
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤などから適宜選択できる。
更に、前記界面活性剤としては、次式、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２Ｎ（Ｒ１）ＣＨ２ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２ＯｎＲ２）で表されるフッ素系界面活性剤が好適に挙げられる。
但し、式中、Ｒ１及びＲ２は、各々水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｎは２〜３０の整数を表す。
前記Ｒ１としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基が好適に挙げられ、前記Ｒ２としては、水素原子が好適に挙げられる。
前記ｎとしては、１０〜２５が好ましく、１０〜２０がより好ましい。
前記式で表される界面活性剤の具体例としては、メガファックＦ−１４１（ｎ＝５）、Ｆ−１４２（ｎ＝１０）、Ｆ＝１４３（ｎ＝１５）、Ｆ−１４４（ｎ＝２０）（いずれも商品名：大日本インキ化学工業（株）製）が挙げられる。
更に、前記界面活性剤としては、次式（１３）〜（１７）で表される界面活性剤が好適に挙げられる。
Ｒｆ１−Ｘ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲ１・・・（１３）
Ｒｆ１−Ｘ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲ２・・・（１４）
Ｒｆ１−Ｘ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍＲ１・・・（１５）
Ｒｆ１−Ｘ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍＲｆ２・・・（１６）
前記式（１３）〜（１６）において、Ｒ１及びＲ２は、炭素素１〜１８、好ましくは、炭素数１〜１０、より好ましくは、炭素数１〜４のアルキル基を表す。
前記アルキル基としては、飽和アルキル基、不飽和アルキル基が挙げられる。
前記アルキル基の構造としては、直鎖構造、分岐構造を有するものが挙げられ、これらの中でも分岐構造を有するものが好適に挙げられる。
前記アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘプチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オタタデシル基、エイコサニル基、ドコサニル基、２−クロロエチル基、２−プロモエチル基、２−シアノエチル基、２−メトキシカルボニルエチル基、２−メトキシエチル基、３−プロモプロピル基等が挙げられる。また、これらのアルキル基は、ハロゲン原子、アシル基、アミノ基、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、アルキル若しくはハロアルキルで置換されていてもよいアリール基、アミド基等で置換されていてもよい。
前記式（１）〜（４）において、Ｒｆ１及びＲｆ２は、それぞれ独立して、炭素数１〜１８、好ましく２〜１２、より好ましくは４〜１０のパーフルオロ基を表す。
前記パーフルオロ基としては、飽和パーフルオロ基、不飽和パーフルオロ基が挙げられる。
前記パーフルオロ基の構造としては、直鎖構造、分岐構造を有するものが挙げられ、これらの中でも分岐構造を有するものが好適に挙げられ、前記Ｒｆ１及びＲｆ２の少なくともいずれかが、分岐構造を有するものがより好適に挙げられる。
前記パーフルオロ基としては、例えば、パーフルオロノネニル、パーフルオロメチル、パーフルオロプロピレン、パーフルオロノニネル、パーフルオロ安息香酸、パーフルオロプロピレン、パーフルオロプロピル、パーフルオロ（９−メチルオクチル）、パーフルオロメチルオクチル、パーフルオロブチル、パーフルオロ３−メチルブチル、パーフルオロヘキシル、パーフルオロクチル、パーフルオロ７−オクチルエチル、フルオロヘプチル、パーフルオロデシル、パーフルオロブチルなどが挙げられる。また、これらのパーフルオロ基は、ハロゲン原子、アシル基、アミノ基、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、アルキル若しくはハロアルキルで置換されていてもよく、アリール基、アミド基等で置換されていてもよい。
前記Ｒｆ１及びＲｆ２は互い同じであってもよく、異なっていてもよい。
前記式（１３）〜（１６）において、ｎは、１〜４０の整数、好ましくは４〜２５の整数を表す。
前記式（１３）〜（１６）において、ｍは、０〜４０の整数、好ましくは０〜２５の整数を表す。
前記式（１３）〜（１６）において、−Ｘ−は、−（ＣＨ２）ｌ−（ｌは１〜１０、好ましくは、１〜５の整数を表す）、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＣＯＯ−のいずれかを表す。
前記式（１７）において、Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５は水素原子、又はメチル基を表し、ａ，ｂ，ｃ，ｐ，ｑは任意の正数を表し、必要に応じて適宜選ばれるが、例として、ａ＝５０、ｂ＝ｃ＝２５、ｐ＝ｑ＝１０等が挙げられる。ｒ，ｓは任意の正の整数を表し、必要に応じて適宜選ばれるが、例として、ｒ＝２、ｓ＝６等が挙げられる。ＣｒＨ２ｒ、ＣｓＦ２ｓ＋１としては、ｒ、ｓが３以上のとき、直鎖構造、分岐構造のいずれもが含まれる。前記式（５）で表される界面活性剤の具体例としては、メガファックＦ−７８０Ｆ（ａ＝４０、ｂ＝５、ｃ＝５５、ｒ＝２、ｓ＝６、ｐ＝ｑ＝７；大日本インキ化学工業（株）製）などが挙げられる。
前記式（１３）〜（１７）で表される界面活性剤は、１種単独又は２種以上の組合せで用いることができる。
前記界面活性剤の含有量としては、感光性組成物の固形分に対し、０．００１〜１０質量％が好ましい。
前記含有量が、０．００１質量％未満であると、面状改良の効果が得られなくことがあり、１０質量％を超えると、密着性が低下することがある。
前記感光性組成物が前記界面活性剤を含有することにより、塗布液としての流動性が良好となり、塗布工程で使用されるスピンコーターのノズルや配管、容器中での液の付着性が改善され、前記ノズル内に汚れとして残る残渣を効果的に減少させることができるので、塗布液の切り替え時に洗浄に要する洗浄液の量や作業時間を軽減でき、カラーフィルタの生産性を向上させることができる。また、前記カラーレジスト層を形成する際に発生する面状ムラ等を改善することができる。
前記熱重合禁止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、４−メトキシフェノール、ハイドロキノン、アルキル又はアリール置換ハイドロキノン、ｔ−ブチルカテコール、ピロガロール、２−ヒドロキシベンゾフェノン、４−メトキシ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、塩化第一銅、フェノチアジン、クロラニル、ナフチルアミン、β−ナフトール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−クレゾール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、ピリジン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、ピクリン酸、４−トルイジン、メチレンブルー、銅と有機キレート剤反応物、サリチル酸メチル、及びフェノチアジン、ニトロソ化合物、ニトロソ化合物とＡｌとのキレート等が挙げられる。
前記熱重合禁止剤の含有量としては、感光性組成物の全成分に対し、０．０００１〜１０質量％が好ましく、０．０００５〜５質量％がより好ましく、０．００１〜１質量％が特に好ましい。
前記紫外線吸収剤としては、特開平５−７２７２４号公報記載の化合物のほか、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、ニッケルキレート系、ヒンダードアミン系などが挙げられる。
具体的には、フェニルサリシレート、４−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ−ｔ−４’−ヒドロキシベンゾエート、４−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、２，４−ジ−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、エチル−２−シアノ−３，３−ジ−フェニルアクリレート、２，２’−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、ニッケルジブチルジチオカーバメート、ビス（２，２，６，６−テトラメトル−４−ピリジン）−セバケート、４−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、サルチル酸フェニル、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン縮合物、コハク酸−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリデニル）−エステル、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、７−｛［４−クロロ−６−（ジエチルアミノ）−５−トリアジン−２−イル］アミノ｝−３−フェニルクマリン等が挙げられる。
なお、感光性組成物の全固形分に対する紫外線吸収剤の含有量は、０．５〜１５質量％が好ましく、１〜１２質量％がより好ましく、１．２〜１０質量％が特に好ましい。
前記感光層を形成する感光性組成物は、溶剤を用いて調製することができる。
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｎ−ヘキサノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジイソブチルケトンなどのケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−ｎ−アミル、硫酸メチル、プロピオン酸エチル、フタル酸ジメチル、安息香酸エチル、及びメトキシプロピルアセテートなどのエステル類；トルエン、キシレン、ベンゼン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類；四塩化炭素、トリクロロエチレン、クロロホルム、１，１，１−トリクロロエタン、塩化メチレン、モノクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、１−メトキシ−２−プロパノールなどのエーテル類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキサイド、スルホランなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、２−ヘプタノン、シクロヘキサン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどが好適に挙げられる。これらの溶剤は、単独又２種以上の組合せで用いることができる。
前記感光性組成物の調製時における前記溶剤の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記感光性組成物の全固形分濃度が５〜８０質量％となるように添加されることが好ましく、１０〜６０質量％となるように添加されることがより好ましく、１５〜５０質量％となるように添加されることが特に好ましい。
前記感光層の厚みは、０．４〜１０μｍが好ましく、０．７５〜６μｍがより好まく、１．０〜３μｍが特に好ましい。
前記厚みが０．４μｍ未満であると、感光層用塗布液の塗布時にピンホールが発生しやすく、製造適性が低下することがあり、１０μｍを超えると、現像時に未露光部を除去するのに長時間を要することがある
＜酸素遮断層形成工程＞
前記酸素遮断層形成工程は、前記感光層の表面に、該感光層が前記基材側となるように酸素遮断層を形成する工程である。
前記酸素遮断層としては、露光時に酸素の影響により、感光層の重合反応が阻害されることがなく、感光性組成物の感度を高く保つことができれば、その材料、形状、構造など、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、酸素の透過性が低く、且つ露光に用いられる光の透過は実質的に阻害しないことが好ましい。
前記酸素遮断層の酸素透過率は、５０ｃｃ／（ｍ２・ｄａｙ・気圧）以下が好ましく、２５ｃｃ／（ｍ２・ｄａｙ・気圧）以下がより好ましい。本発明の目的、すなわちエッジラフネスの改良のためには、前記酸素透過率は低ければ低いほど好ましいが、経時などでのかぶり軽減、製造のしやすさの観点から適当な値が選択される。
前記酸素透過率が５０ｃｃ／（ｍ２・ｄａｙ・気圧）を超えると、酸素の遮断が不十分となり、感度が低下してしまうことがある。
ここで、前記酸素透過率は、例えば、以下のようにして測定することができる。
酸素電極としてオービスフェアラボラトリーズジャパンインク製ｍｏｄｅｌ３６００を使用した。電極隔膜としては、最も応答速度が速く感度が高いポリフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）２９５６Ａを使用した。電極隔膜にシリコーングリス（ＳＨ１１１、東レダウコーニング（株）製）を薄く塗布し、その上に測定する薄膜材料を貼付し、酸素濃度値を測定した。なお、シリコーングリスの塗布膜は、酸素透過速度に影響を与えないことが確認されている。酸素濃度値に対する酸素透過速度が既知の膜サンプル（ポリエチレンテレフタレート）により、電極が示す酸素濃度値から、測定する薄膜材料の酸素透過速度（ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）を換算した。
また、前記酸素遮断層としては、前記支持体よりも前記感光層に対してより強く接着又は密着していることが好ましい。
また、前記酸素遮断層としては、取扱性、ゴミ付着による欠陥防止の観点から、表面のタック性が小さいことが好ましい。
前記酸素遮断層形成材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、水溶液に可溶であることが好ましく、現像液である弱アルカリ水溶液に可溶であることがより好ましい。
前記水溶液に可溶なものの具体例としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシプロピルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシアルキルセルロースの水溶性塩等のセルロース類、酸性セルロース類、カルボキシアルキル澱粉の水溶性塩、ポリアクリルアミド類、水溶性ポリアミド、ポリアクリル酸の水溶性塩、ポリビニルエーテル／無水マレイン酸重合体、エチレンオキサイド重合体、スチレン／マレイン酸の共重合体、マレイネート樹脂、ゼラチン、アラビアゴムが挙げられ、これらの中でも、酸素遮断性、現像除去性の観点から、ポリビニルアルコールが好適に挙げられ、感光層との密着性を向上させる観点から、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとの併用が好適に挙げられる。
また、前記酸素遮断層としては、これらの中から１種又は２種以上の併用とすることが可能である。
前記ポリビニルアルコールとしては、重量平均分子量が３００〜２４００であることが好ましく、また、７１〜１００モル％加水分解されるものが好ましい。
前記ポリビニルアルコールとしては、具体的には、ＰＶＡ−１０５、ＰＶＡ−１１０、ＰＶＡ−１１７、ＰＶＡ−１１７Ｈ、ＰＶＡ−１２０、ＰＶＡ−１２４、ＰＶＡ−１２４Ｈ、ＰＶＡ−ＣＳ、ＰＶＡ−ＣＳＴ、ＰＶＡ−ＨＣ、ＰＶＡ−２０３、ＰＶＡ−２０４、ＰＶＡ−２０５、ＰＶＡ−２１０、ＰＶＡ−２２０、ＰＶＡ−２２４、ＰＶＡ−２１７ＥＥ、ＰＶＡ−２１７Ｅ、ＰＶＡ−２２０Ｅ、ＰＶＡ−２２４Ｅ、ＰＶＡ−４０５、ＰＶＡ−４２０、ＰＶＡ−６１３、Ｌ−８、ＰＶＡ−Ｒ−１１３０、ＰＶＡ−Ｒ−２１０５、ＰＶＡ−Ｒ−２１３０（以上、全て商品名、株式会社クラレ製）などが挙げられる。
前記酸素遮断層形成材料における前記ポリビニルアルコールの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０〜９９質量％であることが好ましく、５５〜９０質量％であることがより好ましく、６０〜８０質量％であることが特に好ましい。
前記酸素遮断層形成材料における前記ポリビニルピロリドンの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１〜５０質量％であることが好ましく、１０〜４５質量％であることがより好ましく、２０〜４０質量％であることが特に好ましい。
前記ポリビニルアルコールに対する前記ポリビニルピロリドンの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５〜５０質量％であることが好ましい。
前記含有量が５質量％未満であると、感光層との密着性が不十分となることがあり、前記含有量が５０質量％を超えると酸素遮断能力が劣化することがある。
前記酸素遮断層としては、取扱性向上の観点から、５００ｎｍ以上の光を吸収する水溶性染料等の着色剤を含有することも可能である。
更に、前記酸素遮断層形成材料には、酸素遮断層の塗布性改良、感光層と酸素遮断層との密着性改善等を目的として、界面活性剤を添加することができる。
前記界面活性剤を添加する場合における該界面活性剤の含有量としては、酸素遮断層固形分の１〜２０質量％であることが好ましく、１〜１０質量％であることがより好ましく、１〜５質量％であることが特に好ましい。
前記界面活性剤としては、例えば、特開昭６１−２８５４４４号公報に記載のアルキルカルポキシペタイン、パーフロロアルキルペタインなどの両性界面活性剤を用いることも可能である。
前記酸素遮断層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記酸素遮断層形成材料の１種又は２種以上を、水又は、水と混和性の溶剤の混合液中に溶解し、前記感光層上に塗布、乾燥して形成することができる。
前記水混和性溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
前記水混和性溶剤の溶媒合計量中の含有量としては、１〜８０質量％であることが好ましく、２〜７０質量％であることがより好ましく、５〜６０質量％であることが特に好ましい。
前記水混和性溶剤の含有量が１質量％以下では、添加の効果が得られないことがあり、８０質量％を超えると、下層である前記感光層を溶解して、感光層の性能が劣化することがある。
前記水及び溶剤の混合比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、水：溶剤が１００：０〜８０：２０であることが好ましく、７０：３０であることがより好ましく、６０：４０であることが特に好ましい。
前記酸素遮断層を前記酸素遮断層形成材料が含有した塗布液により形成する場合には、前記酸素遮断層形成材料の塗布液における固形分濃度としては、１〜３０質量％が好ましく、２〜２０質量％がより好ましく、３〜１０質量％が特に好ましい。
前記固形分濃度が１質量％未満又は、３０質量％を超えると、乾燥後に前記酸素遮断層の厚みが所定の厚みとならないことがある。
前記酸素遮断層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記支持体の厚みの１／２以下であることが好ましく、具体的には、０．１〜１０μｍが好ましく、０．５〜５μｍがより好ましく、１〜３μｍが特に好ましい。前記酸素遮断層の厚みが、０．１μｍ未満であると、酸素の透過性が高すぎ、酸素遮断能力が低下することがあり、１０μｍを超えると、酸素遮断層による光の散乱や屈折の等影響により、感光層上に結像させる像にボケ像が生じ、高解像度が得られないことがあり、更に、現像、感光層除去に時間がかかることがある。
＜基材＞
前記感光層形成工程で用いられる前記基材としては、特に制限はなく、公知の材料の中から表面平滑性の高いものから凸凹のある表面を有するものまで、目的に応じて適宜選択することができるが、板状の基材（基板）が好ましく、具体的には、ガラス板（例えば、ソーダガラス板、酸化ケイ素をスパッタしたガラス板、無アルカリガラス板、石英ガラス板等）、合成樹脂性のフィルム、紙、金属板などが挙げられる。
前記基材は、該基材上に前記カラーフィルタ形成材料における感光層が重なるようにして積層してなる積層体を形成して用いることができる。即ち、前記積層体におけるカラーフィルタ形成材料の前記感光層に対して露光することにより、露光した領域を硬化させ、後述する現像工程によりパターンを形成することができる。
［露光工程］
前記露光工程は、前記感光層に対し、複数のビームを同時に照射して該感光層を露光する工程である。
前記露光は、光照射手段からの光を受光し出射する描素部をｎ個（ただし、ｎは２以上の自然数を表す）有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた後に、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイを通過させた光によって行われることが好ましい。
前記複数のビームにおけるスポットサイズが１μｍ以上であることが好ましい。
前記露光ヘッドにおけるスポットサイズは１μｍ以上が好ましく、１〜２０μｍがより好ましい。前記スポットサイズが１μｍ未満であると、露光時間が長くなることがある。
ここで、前記スポットサイズとは、光強度分布の最大値の１／ｅ２となる強度範囲のスポットの最大サイズを意味する。
前記露光工程において、前記光照射手段から照射される光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、光重合開始剤や増感剤を活性化する電磁波、紫外から可視光、電子線、Ｘ線、レーザ光などが挙げられ、これらの中でも、光のオンオフ制御が短時間で行え、光の干渉制御が容易なレーザ光が好適に挙げられる。
前記紫外光から可視光の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、感光性組成物の露光時間の短縮を図る目的から、３３０〜６５０ｎｍが好ましく、３９５〜４１５ｎｍがより好ましく、４０５ｎｍであることが特に好ましい。
前記光照射手段による光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、高圧水銀灯、キセノン灯、カーボンアーク灯、ハロゲンランプ、複写機用冷陰極管、ＬＥＤ、半導体レーザなどの公知の光源によって照射する方法が挙げられる。また、これらの光源からの光を２以上合成して照射することが好適であり、２以上の光を合成したレーザ光（以下、「合波レーザ光」ということがある。）を照射することが特に好適に挙げられる。
前記合波レーザ光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、複数のレーザ光源と、マルチモード光ファイバと、該複数のレーザ光源から照射されるレーザ光を集光して前記マルチモード光ファイバに結合させる集合光学系とにより合波レーザ光を構成して照射する方法が挙げられる。
前記露光工程において、光を変調する方法としては、前記光照射手段からの光を受光し出射する描素部をｎ個有する光変調手段により変調する方法であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ｎ個の描素部の中から連続的に配置された任意のｎ個未満の描素部をパターン情報に応じて制御する方法が好適に挙げられる。
前記描素部の数（ｎ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記光変調手段における描素部の配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、２次元的に配列されることが好ましく、格子状に配列されることがより好ましい。
また、前記光の変調方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記光変調手段が、空間光変調素子による方法が好適に挙げられる。
前記空間光変調素子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）タイプの空間光変調素子（ＳＬＭ；Ｓｐｅｃｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）、電気光学効果により透過光を変調する光学素子（ＰＬＺＴ素子）、液晶光シャッタ（ＦＬＣ）などが好適に挙げられ、これらの中でもＤＭＤが特に好適に挙げられる。
前記露光工程において、前記変調手段により変調された光は、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイを通過させられる。
前記マイクロレンズアレイに配置されるマイクロレンズとしては、非球面を有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記非球面がトーリック面であるマイクロレンズであることが好ましい。
更に、前記露光工程において、前記変調手段により変調された光は、アパーチャアレイ、結合光学系、適宜選択されるその他の光学系などを通過させられることが好ましい。
前記露光工程において、感光層を、露光する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、デジタル露光、アナログ露光などが挙げられるが、デジタル露光が好適である。
前記デジタル露光の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、所定のパターン情報に基づいて生成される制御信号に応じて変調されたレーザ光を用いて行われることが好適である。
更に、前記露光工程において、感光層を、露光する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、短時間、かつ高速露光を可能とする観点から、露光光と感光層とを相対的に移動させながら行うことが好ましく、前記デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）と併用されることが特に好ましい。
前記露光工程において、不活性ガス雰囲気下で、前記感光層形成工程により形成された感光層を、露光する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、不活性ガスを前記感光層表面に直接吹きかける方法、枠状フレームの一辺が開放され、不活性ガスの導入孔が少なくとも残りの１辺に形成された試料台中の露光空間に、露光対象である感光層が形成された試料を載置し、前記不活性ガスの導入孔から不活性ガスを導入して、感光層表面を不活性ガスで覆いつつ、露光を行う方法などが挙げられる。
また、前記露光空間を密封空間として、減圧下で該密封空間内に不活性ガスを導入することも可能である。
前記不活性ガスとしては、酸素の影響により前記感光層の重合反応が阻害されることを防止できれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴンなどが挙げられる。
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法に好適に用いられるパターン形成装置を図面を参照しながら説明する。
図７は、本発明のカラーフィルタの製造方法に好適に用いられるパターン形成装置の外観を示す概略斜視図である。
前記光変調手段を含むパターン形成装置は、図７に示すように４本の脚部１５４に支持された厚い板状の設置台１５６の上面に、シート状のカラーフィルタ形成材料１５０を表面に吸着して保持する平板状のステージ１５２を備えている。
ステージ１５２は、その長手方向がステージ移動方向を向くように配置されると共に、前記設置台１５６の上面に形成されたガイド１５８によって往復移動可能に支持されている。なお、前記パターン形成装置には、ステージ１５２をガイド１５８に沿って駆動するための図示しない駆動装置を有している。
設置台１５６の中央部には、ステージ１５２の移動経路を跨ぐように下向きＣ字状のゲート１６０が設けられている。ゲート１６０の各々の端部は、設置台１５６の長手方向中央部における両側面に固定されている。このゲート１６０の一方の側面側には、スキャナ１６２が設けられ、他方の側面側には、カラーフィルタ形成材料１５０の先端及び後端を検知する複数（例えば、２個）の検知センサ１６４が設けられている。スキャナ１６２及び検知センサ１６４は、ゲート１６０に各々取り付けられて、ステージ１５２の移動経路の上方に固定配置されている。なお、スキャナ１６２及び検知センサ１６４は、これらを制御する図示しないコントローラに接続されている。
図８は、スキャナの構成を示す概略斜視図である。また、図９（Ａ）は、感光層に形成される露光済み領域を示す平面図であり、図９（Ｂ）は、露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す図である。
スキャナ１６２は、図８及び図９（Ｂ）に示すように、ｍ行ｎ列（例えば、３行５列）の略マトリックス状に配列された複数（例えば、１４個）の露光ヘッド１６６を備えている。この例では、カラーフィルタ形成材料１５０の幅との関係で、３行目には４個の露光ヘッド１６６を配置した。なお、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドを示す場合は、露光ヘッド１６６ｍｎと表記する。
露光ヘッド１６６による露光エリア１６８は、副走査方向を短辺とする矩形状である。従って、ステージ１５２の移動に伴い、カラーフィルタ形成材料１５０には露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。なお、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドによる露光エリアを示す場合は、露光エリア１６８ｍｎと表記する。
また、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、帯状の露光済み領域１７０が副走査方向と直交する方向に隙間無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッドの各々は、配列方向に所定間隔（露光エリアの長辺の自然数倍、本例では２倍）ずらして配置されている。このため、１行目の露光エリア１６８１１と露光エリア１６８１２との間の露光できない部分は、２行目の露光エリア１６８２１と３行目の露光エリア１６８３１とにより露光することができる。
図１０は、露光ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
露光ヘッド１６６１１〜１６６ｍｎ各々は、図１０に示すように、光ビームをパターン情報に応じて光変調する前記光変調手段（各描素毎に変調する空間光変調素子）としての、米国テキサス・インスツルメンツ社製のデジタル・マイクロミラー・デバイス（以下「ＤＭＤ」ということがある。）５０と、ＤＭＤ５０の光入射側に配置され、光ファイバの出射端部（発光点）が露光エリア１６８の長辺方向と対応する方向に沿って一列に配列されるレーザ出射部６８を備えた光照射手段６６としてのファイバアレイ光源６６と、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光を補正してＤＭＤ上に集光させるレンズ系６７と、レンズ系６７を透過したレーザ光をＤＭＤ５０に向けて反射するミラー６９と、ＤＭＤ５０で反射されたレーザ光Ｂを、カラーフィルタ形成材料１５０上に結像する結像光学系５１とを備えている。なお、図１０では、レンズ系６７を概略的に示してある。
図１２は、パターン情報に基づいて、ＤＭＤの制御を行うコントローラである。
ＤＭＤ５０は、図１２に示すように、データ処理部、ミラー駆動制御部などを有するコントローラ３０２に接続されている。このコントローラ３０２のデータ処理部では、入力されたパターン情報に基づいて、露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。なお、制御すべき領域については後述する。また、ミラー駆動制御部では、パターン情報処理部で生成した制御信号に基づいて、露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０の各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。
図１は、前記光変調手段としてのデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）の構成を示す部分拡大図である。
図１に示すように、ＤＭＤ５０は、ＳＲＡＭセル（メモリセル）６０上に、各々描素（ピクセル）を構成する多数（例えば、１０２４個×７６８個）の微小ミラー（マイクロミラー）６２が格子状に配列されてなるミラーデバイスである。各ピクセルにおいて、最上部には支柱に支えられたマイクロミラー６２が設けられており、マイクロミラー６２の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。なお、マイクロミラー６２の反射率は９０％以上であり、その配列ピッチは縦方向、横方向とも一例として１３．７μｍである。また、マイクロミラー６２の直下には、ヒンジ及びヨークを含む支柱を介して通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのＣＭＯＳのＳＲＡＭセル６０が配置されており、全体はモノリシックに構成されている。
図２（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤの動作を説明する図である。
ＤＭＤ５０のＳＲＡＭセル６０にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー６２が、対角線を中心としてＤＭＤ５０が配置された基板側に対して±α度（例えば±１２度）の範囲で傾けられる。図２（Ａ）は、マイクロミラー６２がオン状態である＋α度に傾いた状態を示し、図２（Ｂ）は、マイクロミラー６２がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。
従って、パターン情報に応じて、ＤＭＤ５０の各ピクセルにおけるマイクロミラー６２の傾きを制御することによって、ＤＭＤ５０に入射したレーザ光は、それぞれのマイクロミラー６２の傾き方向へ反射される。
なお、図１では、マイクロミラー６２が、＋α度又は−α度に制御されている状態の一例を示す。それぞれのマイクロミラー６２のオンオフ制御は、ＤＭＤ５０に接続された前記コントローラ３０２によって行われる。また、オフ状態のマイクロミラー６２で反射したレーザ光Ｂが進行する方向には、図示しない光吸収体が配置されている。
ＤＭＤ５０は、その短辺が副走査方向と所定角度θ（例えば、０．１°〜５°）を成すように僅かに傾斜させて配置するのが好ましい。
図３（Ａ）は、ＤＭＤ５０を傾斜させない場合の各マイクロミラーによる反射光像（露光ビーム）５３の走査軌跡を示し、図３（Ｂ）はＤＭＤ５０を傾斜させた場合の露光ビーム５３の走査軌跡を示している。
図３（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ５０には、長手方向にマイクロミラーが多数個（例えば、１０２４個）配列されたマイクロミラー列が、短手方向に多数組（例えば、７５６組）配列されているが、ＤＭＤ５０を傾斜させることにより、各マイクロミラーによる露光ビーム５３の走査軌跡（走査線）のピッチＰ２が、ＤＭＤ５０を傾斜させない場合の走査線のピッチＰ１より狭くなり、解像度を大幅に向上させることができる。一方、ＤＭＤ５０の傾斜角は微小であるので、ＤＭＤ５０を傾斜させた場合の走査幅Ｗ２と、ＤＭＤ５０を傾斜させない場合の走査幅Ｗ１とは略同一である。
次に、前記光変調手段における変調速度を速くさせる方法（以下「高速変調」と称する）について説明する。
ファイバアレイ光源６６からＤＭＤ５０にレーザ光Ｂが照射されると、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光が描素毎にオンオフされて、カラーフィルタ形成材料１５０がＤＭＤ５０の使用描素数と略同数の描素単位（露光エリア１６８）で露光される。また、カラーフィルタ形成材料１５０がステージ１５２と共に一定速度で移動されることにより、カラーフィルタ形成材料１５０がスキャナ１６２によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。
ここで、ＤＭＤ５０全体のデータ処理速度には、限界があり、使用する描素数に比例して１ライン当りの変調速度が決定されるので、一部のマイクロミラー列だけを使用することで１ライン当りの変調速度が速くなる。一方、連続的に露光ヘッドを露光面に対して相対移動させる露光方式の場合には、副走査方向の描素を全部使用する必要はない。
ＤＭＤ５０は、主走査方向にマイクロミラーが１０２４個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に７６８組配列されているが、コントローラ３０２により一部のマイクロミラー列（例えば、１０２４個×２５６列）だけが駆動するように制御される。
図４（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤの使用領域を示す図である。
図４（Ａ）に示すように、ＤＭＤの使用領域としては、ＤＭＤ５０の中央部に配置されたマイクロミラー列を使用してもよく、図４（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ５０の端部に配置されたマイクロミラー列を使用してもよい。また、一部のマイクロミラーに欠陥が発生した場合は、欠陥が発生していないマイクロミラー列を使用するなど、状況に応じて使用するマイクロミラー列を適宜変更してもよい。
例えば、７６８組のマイクロミラー列の内、３８４組だけ使用する場合には、７６８組全部使用する場合と比較すると１ライン当り２倍速く変調することができる。また、７６８組のマイクロミラー列の内、２５６組だけ使用する場合には、７６８組全部使用する場合と比較すると１ライン当り３倍速く変調することができる。
以上説明した通り、本発明のカラーフィルタの製造方法によれば、主走査方向にマイクロミラーが１，０２４個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に７６８組配列されたＤＭＤを備えているが、コントローラにより一部のマイクロミラー列だけが駆動されるように制御することにより、全部のマイクロミラー列を駆動する場合に比べて、１ライン当りの変調速度が速くなる。
また、ＤＭＤのマイクロミラーを部分的に駆動する例について説明したが、所定方向に対応する方向の長さが前記所定方向と交差する方向の長さより長い基板上に、各々制御信号に応じて反射面の角度が変更可能な多数のマイクロミラーが２次元状に配列された細長いＤＭＤを用いても、反射面の角度を制御するマイクロミラーの個数が少なくなるので、同様に変調速度を速くすることができる。
前記露光の方法としては、図５に示すように、スキャナ１６２によるＸ方向への１回の走査でカラーフィルタ形成材料１５０の全面を露光してもよい。
また、前記露光の方法としては、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、スキャナ１６２によりカラーフィルタ形成材料１５０をＸ方向へ走査した後、スキャナ１６２をＹ方向に１ステップ移動し、Ｘ方向へ走査を行うというように、走査と移動を繰り返して、複数回の走査でカラーフィルタ形成材料１５０の全面を露光するようにしてもよい。
前記露光は、前記感光層の一部の領域に対してされることにより該一部の領域が硬化され、後述の現像工程において、前記硬化させた一部の領域以外の未硬化領域が除去され、パターンが形成される。
次に、レンズ系６７及び結像光学系５１を説明する。
図１１は、図１０における露光ヘッドの構成の詳細を示す光軸に沿った複走査方向の断面図である。
図１１に示すように、レンズ系６７は、ファイバアレイ光源６６から出射した照明光としてのレーザ光Ｂを集光する集光レンズ７１、集光レンズ７１を通過した光の光路に挿入されたロッド状オプティカルインテグレータ（以下、ロッドインテグレータという）７２、及びロッドインテグレータ７２の前方つまりミラー６９側に配置された結像レンズ７４を備えている。
集光レンズ７１、ロッドインテグレータ７２及び結像レンズ７４は、ファイバアレイ光源６６から出射したレーザ光を、平行光に近くかつビーム断面内強度が均一化された光束としてＤＭＤ５０に入射させる。
レンズ系６７から出射したレーザ光Ｂは、ミラー６９で反射し、ＴＩＲ（全反射）プリズム７０を介してＤＭＤ５０に照射される。なお、図１０では、このＴＩＲプリズム７０は省略してある。
図１１に示すように、結像光学系５１は、レンズ系５２，５４からなる第１結像光学系と、レンズ系５７，５８からなる第２結像光学系と、これらの結像光学系の間に挿入されたマイクロレンズアレイ５５と、アパーチャアレイ５９とを備えている。
マイクロレンズアレイ５５は、ＤＭＤ５０の各描素に対応する多数のマイクロレンズ５５ａが２次元状に配列されてなるものである。本例では、後述するようにＤＭＤ５０の１０２４個×７６８列のマイクロミラーのうち１０２４個×２５６列だけが駆動されるので、それに対応させてマイクロレンズ５５ａは１０２４個×２５６列配置されている。
マイクロレンズ５５ａの配置ピッチは、縦方向、横方向とも４１μｍである。マイクロレンズ５５ａの焦点距離は、０．１９ｍｍ、ＮＡ（開口数）は０．１１である。
また、マイクロレンズ５５ａは、光学ガラスＢＫ７から形成されている。
各マイクロレンズ５５ａの位置におけるレーザ光Ｂのビーム径としては、４１μｍである。
アパーチャアレイ５９は、マイクロレンズアレイ５５の各マイクロレンズ５５ａに対応する多数のアパーチャ（開口）５９ａが形成されている。各アパーチャ５９ａの径は、１０μｍである。
第１結像光学系は、ＤＭＤ５０による像を３倍に拡大してマイクロレンズアレイ５５上に結像する。
第２結像光学系は、マイクロレンズアレイ５５を経た像を１．６倍に拡大してカラーフィルタ形成材料１５０上に結像、投影する。
従って、光学系全体では、ＤＭＤ５０による像が、４．８倍に拡大されてカラーフィルタ形成材料１５０上に結像、投影される。
なお、前記第２結像光学系とカラーフィルタ形成材料１５０との間にプリズムペア７３が配設され、該プリズムペア７３を図１１において、上下方向に移動させることにより、カラーフィルタ形成材料１５０上における像のピントを調節可能となっている。なお同図中において、カラーフィルタ形成材料１５０は矢印Ｆ方向に副走査送りされる。
次に、前記マイクロレンズアレイ、前記アパーチャアレイ、及び前記結像光学系等について図面を参照しながら説明する。
図１３（Ａ）は、前記露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った断面図である。
図１３（Ａ）に示すように、前記露光ヘッドは、ＤＭＤ５０にレーザ光を照射する光照射手段１４４、ＤＭＤ５０で反射されたレーザ光を拡大して結像するレンズ系（結像光学系）４５４、４５８、ＤＭＤ５０の各描素部に対応して多数のマイクロレンズ４７４が配置されたマイクロレンズアレイ４７２、マイクロレンズアレイ４７２の各マイクロレンズに対応して多数のアパーチャ４７８が設けられたアパーチャアレイ４７６、アパーチャを通過したレーザ光を被露光面５６に結像するレンズ系（結像光学系）４８０、４８２で構成される。
図１４は、ＤＭＤ５０を構成するマイクロミラー６２の反射面の平面度を測定した結果を示す図である。
図１４において、反射面の同じ高さ位置を等高線で結んで示してあり、等高線のピッチは５ｎｍである。図中ｘ方向及びｙ方向は、マイクロミラー６２の２つ対角線方向であり、マイクロミラー６２はｙ方向に延びる回転軸を中心として前述のように回転する。
図１５（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、図１４におけるｘ方向、ｙ方向に沿ったマイクロミラー６２の反射面の高さ位置変位を示す。
図１４及び図１５に示した通り、マイクロミラー６２の反射面には歪みが存在し、そして特にミラー中央部に注目してみると、１つの対角線方向（ｙ方向）の歪みが、別の対角線方向（ｘ方向）の歪みよりも大きくなっている。このため、マイクロレンズアレイ５５のマイクロレンズ５５ａで集光されたレーザ光Ｂの集光位置における形状が歪むという問題が発生し得る。
図１６（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、マイクロレンズアレイ５５全体の正面形状及び側面形状を示す図である。
図１６（Ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ５５は、ＤＭＤ５０のマイクロミラー６２に対応して、マイクロレンズ５５ａを横方向に１０２４列、縦方向に２５６列並設して構成される。
マイクロレンズアレイ５５の長辺の寸法は、５０ｍｍであり、短辺の寸法は２０ｍｍである。
なお、同図（Ａ）では、マイクロレンズ５５ａの並び順を、横方向についてはｊで、縦方向についてはｋで示す。
図１７（Ａ）及び（Ｂ）は、マイクロレンズアレイ構成するマイクロレンズの正面形状及び側面形状を示す図である。なお、図１７（Ａ）には、マイクロレンズ５５ａの等高線を併せて示す。
図１７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、マイクロレンズ５５ａの光出射側の端面は、マイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正する非球面形状とされる。
非球面形状のマイクロレンズ５５ａは、具体的には、ｘ方向における曲率半径Ｒｘが−０．１２５ｍｍであり、ｙ方向における曲率半径Ｒｙが−０．１ｍｍとされるトーリックレンズである。
図１８は、マイクロレンズによる集光状態を１つの断面内（Ａ）と別の断面内（Ｂ）について示す概略図である。
図１８に示すように、マイクロレンズアレイ構成するマイクロレンズ５５ａとして、光出射側の端面が非球面形状であるトーリックレンズが用いられているため、ｘ方向及びｙ方向に平行断面内におけるレーザ光Ｂの集光状態は、ｘ方向に平行断面内とｙ方向に平行断面内とを比較すると、後者の断面内の方がマイクロレンズ５５ａの曲率半径がより小であって、焦点距離がより短くなる。
マイクロレンズ５５ａの形状としては、２次の非球面形状であってもよく、より高次（４次、６次・・・）の非球面形状であってもよい。前記高次の非球面形状を採用することにより、ビーム形状をさらに高精細にすることができる。
また、マイクロレンズ５５ａの光出射側の端面形状をトーリック面とすることの他、２つの光通過端面の一方を球面とし、他方をシリンドリカル面としたマイクロレンズからマイクロレンズアレイを構成することも可能である。
図１９ａ、ｂ、ｃ、及びｄは、マイクロレンズ５５ａの集光位置（焦点位置）近傍におけるビーム径を計算機によってシミュレーションした結果を示す図である。
また、比較のために、マイクロレンズが、曲率半径Ｒx＝Ｒy＝−０．１ｍｍの球面形状である場合について、同様のシミュレーションを行った結果を、図２０ａ、ｂ、ｃ及びｄに示す。なお、各図におけるｚの値は、マイクロレンズ５５ａのピント方向の評価位置を、マイクロレンズ５５ａのビーム出射面からの距離で示している。
また、前記シミュレーションに用いたマイクロレンズ５５ａの面形状は、下記計算式で計算される。
但し、前記計算式において、Ｃｘは、ｘ方向の曲率（＝１／Ｒｘ）、Ｃｙは、ｙ方向の曲率（＝１／Ｒｙ）、Ｘは、ｘ方向に関するレンズ光軸Ｏからの距離、Ｙは、ｙ方向に関するレンズ光軸Ｏからの距離、をそれぞれ示す。
図１９ａ〜ｄと図２０ａ〜ｄとを比較すると明らかなように、本発明のカラーフィルタの製造方法ではマイクロレンズ５５ａを、ｙ方向に平行断面内の焦点距離がｘ方向に平行断面内の焦点距離よりも小さいトーリックレンズとしたことにより、その集光位置近傍におけるビーム形状の歪みが抑制される。このため、歪みの無い、より高精細な画像をカラーフィルタ形成材料１５０に露光可能となる。
なお、マイクロミラー６２のｘ方向及びｙ方向に関する中央部の歪の大小関係が、上記と逆になっている場合は、ｘ方向に平行断面内の焦点距離がｙ方向に平行断面内の焦点距離よりも小さいトーリックレンズからマイクロレンズを構成すれば、同様に、歪みの無い、より高精細な画像をカラーフィルタ形成材料１５０に露光可能となる。
アパーチャアレイ５９は、マイクロレンズアレイ５５の集光位置近傍に配置される。アパーチャアレイ５９に備えられた各アパーチャ５９ａには、対応するマイクロレンズ５５ａを経た光のみが入射する。従って、１のマイクロレンズ５５ａに対応する１のアパーチャ５９ａには、それと対応しない隣接のマイクロレンズ５５ａからの光が入射することが防止され、消光比を高めることが可能となる。
アパーチャ５９ａの径をある程度小さくすれば、マイクロレンズ５５ａの集光位置におけるビーム形状の歪みを抑制する効果が得られが、アパーチャアレイ５９で遮断される光量がより多くなり、光利用効率が低下する。この場合に、マイクロレンズ５５ａを前記非球面形状とすることにより、光の遮断が防止され、光利用効率が高く保たれる。
また、前記マイクロレンズアレイ５５及びアパーチャアレイ５９により、ＤＭＤ５０を構成するマイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正しているが、ＤＭＤ以外の空間光変調素子を用いる本発明のカラーフィルタの製造方法においても、その空間光変調素子の描素部の面に歪みが存在する場合は、本発明を適用してその歪みによる収差を補正し、ビーム形状に歪みが生じることを防止可能である。
図１３（Ａ）に示すように、前記結像光学系は、レンズ４８０、４８２を備え、アパーチャアレイ５９を通過した光は、該結像光学系により被露光面５６上に結像される。
以上説明したとおり、前記パターン形成装置は、ＤＭＤ５０により反射されたレーザ光が、レンズ系の拡大レンズ４５４、４５８により数倍に拡大されて被露光面５６に投影されるので、全体の画像領域が広くなる。このとき、マイクロレンズアレイ４７２及びアパーチャアレイ４７６が配置されていなければ、図１３（Ｂ）に示すように、被露光面５６に投影される各ビームスポットＢＳの１描素サイズ（スポットサイズ）が露光エリア４６８のサイズに応じて大きなものとなり、露光エリア４６８の鮮鋭度を表すＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）特性が低下する。
一方、前記パターン形成装置では、マイクロレンズアレイ４７２及びアパーチャアレイ４７６を備えているので、ＤＭＤ５０により反射されたレーザ光は、マイクロレンズアレイ４７２の各マイクロレンズによりＤＭＤ５０の各描素部に対応して集光される。これにより、図１３（Ｃ）に示すように、露光エリアが拡大された場合でも、各ビームスポットＢＳのスポットサイズを所望の大きさ（例えば、１０μｍ×１０μｍ）に縮小することが可能となり、ＭＴＦ特性の低下を防止して、高精細な露光を行うことができる。
なお、露光エリア４６８が傾いているのは、描素間の隙間を無くす為に、ＤＭＤ５０を傾けて配置しているからである。
また、マイクロレンズの収差によるビームの太りがあっても、アパーチャアレイによって被露光面５６上でのスポットサイズが一定の大きさになるようにビームを整形することができると共に、各描素に対応して設けられたアパーチャアレイを通過させることにより、隣接する描素間でのクロストークを防止することができる。
更に、光照射手段１４４に高輝度光源を使用することにより、レンズ４５８からマイクロレンズアレイ４７２の各マイクロレンズに入射する光束の角度が小さくなるので、隣接する描素の光束の一部が入射するのを防止することができる。即ち、高消光比を実現することができる。
図２２（Ａ）及び（Ｂ）は、他のマイクロレンズアレイの正面形状及び側面形状を示す図である。
図２２に示すとおり、他のマイクロレンズアレイとしては、各マイクロレンズに、マイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正する屈折率分布を持たせたものである。
図示の通り、他のマイクロレンズ１５５ａの外形形状は平行平板状である。なお、同図におけるｘ、ｙ方向は、既述した通りである。
図２３は、図２２のマイクロレンズ１５５ａによる上記ｘ方向及びｙ方向に平行断面内におけるレーザ光Ｂの集光状態を示す概略図である。
図２３に示すように、マイクロレンズ１５５ａは、光軸Ｏから外方に向かって次第に増大する屈折率分布を有するものであり、同図においてマイクロレンズ１５５ａ内に示す破線は、その屈折率が光軸Ｏから所定の等ピッチで変化した位置を示している。図示の通り、ｘ方向に平行断面内とｙ方向に平行断面内とを比較すると、後者の断面内の方がマイクロレンズ１５５ａの屈折率変化の割合がより大であって、焦点距離がより短くなっている。このような屈折率分布型レンズから構成されるマイクロレンズアレイを用いても、前記マイクロレンズアレイ５５を用いる場合と同様の効果を得ることが可能である。
なお、図１７及び図１８に示したマイクロレンズ５５ａにおいて、併せて、前記屈折率分布を与え、面形状と屈折率分布の双方によって、マイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正することも可能である。
本発明のカラーフィルタの製造方法では、公知の光学系の中から適宜選択したその他の光学系と併用してもよく、例えば、１対の組合せレンズからなる光量分布補正光学系などが挙げられる。
前記光量分布補正光学系は、光軸に近い中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比が入射側に比べて出射側の方が小さくなるように各出射位置における光束幅を変化させて、光照射手段からの平行光束をＤＭＤに照射するときに、被照射面での光量分布が略均一になるように補正する。以下、前記光量分布補正光学系について図面を参照しながら説明する。
図２４は、光量分布補正光学系による補正の概念を示す説明図である。
図２４（Ａ）に示すように、入射光束と出射光束とで、その全体の光束幅（全光束幅）Ｈ０、Ｈ１が同じである場合について説明する。なお、図２４（Ａ）において、符号５１、５２で示した部分は、前記光量分布補正光学系における入射面及び出射面を仮想的に示したものである。
前記光量分布補正光学系において、光軸Ｚ１に近い中心部に入射した光束と、周辺部に入射した光束とのそれぞれの光束幅ｈ０、ｈ１が、同一であるものとする（ｈ０＝ｈｌ）。前記光量分布補正光学系は、入射側において同一の光束幅ｈ０，ｈ１であった光に対し、中心部の入射光束については、その光束幅ｈ０を拡大し、逆に、周辺部の入射光束に対してはその光束幅ｈ１を縮小するような作用を施す。即ち、中心部の出射光束の幅ｈ１０と、周辺部の出射光束の幅ｈ１１とについて、ｈ１１＜ｈ１０となるようにする。光束幅の比率で表すと、出射側における中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比「ｈ１１／ｈ１０」が、入射側における比（ｈ１／ｈ０＝１）に比べて小さくなっている（（ｈ１１／ｈ１０）＜１）。
このように光束幅を変化させることにより、通常では光量分布が大きくなっている中央部の光束を、光量の不足している周辺部へと生かすことができ、全体として光の利用効率を落とさずに、被照射面での光量分布が略均一化される。均一化の度合いは、例えば、有効領域内における光量ムラが３０％以内、好ましくは２０％以内となるようにする。
前記光量分布補正光学系による作用、効果は、入射側と出射側とで、全体の光束幅を変える場合（図２４（Ｂ），（Ｃ））においても同様である。
図２４（Ｂ）は、入射側の全体の光束幅Ｈ０を、幅Ｈ２に“縮小”して出射する場合（Ｈ０＞Ｈ２）を示している。このような場合においても、前記光量分布補正光学系は、入射側において同一の光束幅ｈ０、ｈ１であった光を、出射側において、中央部の光束幅ｈ１０が周辺部に比べて大きくなり、逆に、周辺部の光束幅ｈ１１が中心部に比べて小さくなるようにする。光束の縮小率で考えると、中心部の入射光束に対する縮小率を周辺部に比べて小さくし、周辺部の入射光束に対する縮小率を中心部に比べて大きくするような作用を施している。この場合にも、中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比「Ｈ１１／Ｈ１０」が、入射側における比（ｈ１／ｈ０＝１）に比べて小さくなる（（ｈ１１／ｈ１０）＜１）。
図２４（Ｃ）は、入射側の全体の光束幅Ｈ０を、幅Η３に“拡大”して出射する場合（Ｈ０＜Ｈ３）を示している。このような場合においても、前記光量分布補正光学系は、入射側において同一の光束幅ｈ０、ｈ１であった光を、出射側において、中央部の光束幅ｈ１０が周辺部に比べて大きくなり、逆に、周辺部の光束幅ｈ１１が中心部に比べて小さくなるようにする。光束の拡大率で考えると、中心部の入射光束に対する拡大率を周辺部に比べて大きくし、周辺部の入射光束に対する拡大率を中心部に比べて小さくするような作用を施している。この場合にも、中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比「ｈ１１／ｈ１０」が、入射側における比（ｈ１／ｈ０＝１）に比べて小さくなる（（ｈ１１／ｈ１０）＜１）。
このように、前記光量分布補正光学系は、各出射位置における光束幅を変化させ、光軸Ｚ１に近い中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比を入射側に比べて出射側の方が小さくなるようにしたので、入射側において同一の光束幅であった光が、出射側においては、中央部の光束幅が周辺部に比べて大きくなり、周辺部の光束幅は中心部に比べて小さくなる。これにより、中央部の光束を周辺部へと生かすことができ、光学系全体としての光の利用効率を落とさずに、光量分布の略均一化された光束断面を形成することができる。
次に、前記光量分布補正光学系として使用する１対の組合せレンズの具体的なレンズデータの１例を示す。この例では、前記光照射手段がレーザアレイ光源である場合のように、出射光束の断面での光量分布がガウス分布である場合のレンズデータを示す。なお、シングルモード光ファイバの入射端に１個の半導体レーザを接続した場合には、光ファイバからの射出光束の光量分布がガウス分布になる。本発明のカラーフィルタの製造方法では、このような場合の適用も可能である。また、マルチモード光ファイバのコア径を小さくしてシングルモード光ファイバの構成に近付ける等により光軸に近い中心部の光量が周辺部の光量よりも大きい場合にも適用可能である。
下記表１に基本レンズデータを示す。
表１から分かるように、１対の組合せレンズは、回転対称の２つの非球面レンズから構成されている。光入射側に配置された第１のレンズの光入射側の面を第１面、光出射側の面を第２面とすると、第１面は非球面形状である。また、光出射側に配置された第２のレンズの光入射側の面を第３面、光出射側の面を第４面とすると、第４面が非球面形状である。
表１において、面番号Ｓｉはｉ番目（ｉ＝１〜４）の面の番号を示し、曲率半径ｒｉはｉ番目の面の曲率半径を示し、面間隔ｄｉはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸上の面間隔を示す。面間隔ｄｉ値の単位はミリメートル（ｍｍ）である。屈折率Ｎｉはｉ番目の面を備えた光学要素の波長４０５ｎｍに対する屈折率の値を示す。
下記表２に、第１面及び第４面の非球面データを示す。
上記の非球面データは、非球面形状を表す下記式（Ａ）における係数で表される。
上記式（Ａ）において各係数を以下の通り定義する。
Ｚ：光軸から高さρの位置にある非球面上の点から、非球面の頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線の長さ（ｍｍ）
ρ：光軸からの距離（ｍｍ）
Ｋ：円錐係数
Ｃ：近軸曲率（１／ｒ、ｒ：近軸曲率半径）
ａｉ：第ｉ次（ｉ＝３〜１０）の非球面係数
表２に示した数値において、記号“Ｅ”は、その次に続く数値が１０を底とした“べき指数″であることを示し、その１０を底とした指数関数で表される数値が“Ｅ”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「１．０Ｅ−０２」であれば、「１．０×１０−２」であることを示す。
図２６は、前記表１及び表２に示す１対の組合せレンズによって得られる照明光の光量分布を示す。ここで、横軸は光軸からの座標を示し、縦軸は光量比（％）を示す。なお、比較のために、図２５に、補正を行わなかった場合の照明光の光量分布（ガウス分布）を示す。
図２５及び図２６に示すように、光量分布補正光学系で補正を行うことにより、補正を行わなかった場合と比べて、略均一化された光量分布が得られている。これにより、光の利用効率を落とさずに、均一なレーザ光でムラなく露光を行うことができる。
次に、光照射手段としてのファイバアレイ光源６６を説明する。
図２７ａ（Ａ）は、ファイバアレイ光源の構成を示す斜視図であり、図２７ａ（Ｂ）は、（Ａ）の部分拡大図であり、図２７ａ（Ｃ）及び（Ｄ）は、レーザ出射部における発光点の配列を示す平面図である。また、図２７ｂは、ファイバアレイ光源のレーザ出射部における発光点の配列を示す正面図である。
図２７ａに示すように、ファイバアレイ光源６６は、複数（例えば、１４個）のレーザモジュール６４を備えており、各レーザモジュール６４には、マルチモード光ファイバ３０の一端が結合されている。マルチモード光ファイバ３０の他端には、コア径がマルチモード光ファイバ３０と同一でかつクラッド径がマルチモード光ファイバ３０より小さい光ファイバ３１が結合されている。図２７ｂに詳しく示すように、マルチモード光ファイバ３１の光ファイバ３０と反対側の端部は副走査方向と直交する主走査方向に沿って７個並べられ、それが２列に配列されてレーザ出射部６８が構成されている。
図２７ｂに示すように、レーザ出射部６８は、表面が平坦な２枚の支持板６５に挟み込まれて固定されている。また、マルチモード光ファイバ３１の光出射端面には、その保護のために、ガラス等の透明な保護板が配置されるのが望ましい。マルチモード光ファイバ３１の光出射端面は、光密度が高いため集塵し易く劣化し易いが、上述のような保護板を配置することにより、端面への塵埃の付着を防止し、また劣化を遅らせることができる。
また、クラッド径が小さい光ファイバ３１の出射端を隙間無く１列に配列するために、クラッド径が大きい部分で隣接する２本のマルチモード光ファイバ３０の間にマルチモード光ファイバ３０を積み重ね、積み重ねられたマルチモード光ファイバ３０に結合された光ファイバ３１の出射端が、クラッド径が大きい部分で隣接する２本のマルチモード光ファイバ３０に結合された光ファイバ３１の２つの出射端の間に挟まれるように配列されている。
このような光ファイバは、図２８に示すように、クラッド径が大きいマルチモード光ファイバ３０のレーザ光出射側の先端部分に、長さ１〜３０ｃｍのクラッド径が小さい光ファイバ３１を同軸的に結合することにより得ることができる。２本の光ファイバは、光ファイバ３１の入射端面が、マルチモード光ファイバ３０の出射端面に、両光ファイバの中心軸が一致するように融着されて結合されている。上述した通り、光ファイバ３１のコア３１ａの径は、マルチモード光ファイバ３０のコア３０ａの径と同じ大きさである。
また、長さが短くクラッド径が大きい光ファイバにクラッド径が小さい光ファイバを融着させた短尺光ファイバを、フェルールや光コネクタ等を介してマルチモード光ファイバ３０の出射端に結合してもよい。コネクタ等を用いて着脱可能に結合することで、クラッド径が小さい光ファイバが破損した場合等に先端部分の交換が容易になり、露光ヘッドのメンテナンスに要するコストを低減できる。なお、以下では、光ファイバ３１を、マルチモード光ファイバ３０の出射端部と称する場合がある。
マルチモード光ファイバ３０及び光ファイバ３１としては、ステップインデックス型光ファイバ、グレーテッドインデックス型光ファイバ、及び複合型光ファイバの何れでもよい。例えば、三菱電線工業株式会社製のステップインデックス型光ファイバを用いることができる。本実施の形態では、マルチモード光ファイバ３０及び光ファイバ３１は、ステップインデックス型光ファイバであり、マルチモード光ファイバ３０は、クラッド径＝１２５μｍ、コア径＝５０μｍ、ＮＡ＝０．２、入射端面コートの透過率＝９９．５％以上であり、光ファイバ３１は、クラッド径＝６０μｍ、コア径＝５０μｍ、ＮＡ＝０．２である。
一般に、赤外領域のレーザ光では、光ファイバのクラッド径を小さくすると伝搬損失が増加する。このため、レーザ光の波長帯域に応じて好適なクラッド径が決定されている。しかしながら、波長が短いほど伝搬損失は少なくなり、ＧａＮ系半導体レーザから出射された波長４０５ｎｍのレーザ光では、クラッドの厚み｛（クラッド径−コア径）／２｝を８００ｎｍの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の１／２程度、通信用の１．５μｍの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の約１／４にしても、伝搬損失は殆ど増加しない。従って、クラッド径を６０μｍと小さくすることができる。
但し、光ファイバ３１のクラッド径は６０μｍには限定されない。従来のファイバアレイ光源に使用されている光ファイバのクラッド径は１２５μｍであるが、クラッド径が小さくなるほど焦点深度がより深くなるので、マルチモード光ファイバのクラッド径は８０μｍ以下が好ましく、６０μｍ以下がより好ましく、４０μｍ以下が更に好ましい。一方、コア径は少なくとも３〜４μｍ必要であることから、光ファイバ３１のクラッド径は１０μｍ以上が好ましい。
レーザモジュール６４は、図２９に示す合波レーザ光源（ファイバアレイ光源）によって構成されている。この合波レーザ光源は、ヒートブロック１０上に配列固定された複数（例えば、７個）のチップ状の横マルチモード又はシングルモードのＧａＮ系半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４，ＬＤ５，ＬＤ６，及びＬＤ７と、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各々に対応して設けられたコリメータレンズ１１，１２，１３，１４，１５，１６，及び１７と、１つの集光レンズ２０と、１本のマルチモード光ファイバ３０と、から構成されている。なお、半導体レーザの個数は７個には限定されない。例えば、クラッド径＝６０μｍ、コア径＝５０μｍ、ＮＡ＝０．２のマルチモード光ファイバには、２０個もの半導体レーザ光を入射することが可能であり、露光ヘッドの必要光量を実現して、かつ光ファイバ本数をより減らすことができる。
ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７は、発振波長が総て共通（例えば、４０５ｎｍ）であり、最大出力も総て共通（例えば、マルチモードレーザでは１００ｍＷ、シングルモードレーザでは３０ｍＷ）である。なお、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７としては、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲で、上記の４０５ｎｍ以外の発振波長を備えるレーザを用いてもよい。
前記合波レーザ光源は、図３０及び図３１に示すように、他の光学要素と共に、上方が開口した箱状のパッケージ４０内に収納されている。パッケージ４０は、その開口を閉じるように作成されたパッケージ蓋４１を備えており、脱気処理後に封止ガスを導入し、パッケージ４０の開口をパッケージ蓋４１で閉じることにより、パッケージ４０とパッケージ蓋４１とにより形成される閉空間（封止空間）内に上記合波レーザ光源が気密封止されている。
パッケージ４０の底面にはベース板４２が固定されており、このベース板４２の上面には、前記ヒートブロック１０と、集光レンズ２０を保持する集光レンズホルダー４５と、マルチモード光ファイバ３０の入射端部を保持するファイバホルダー４６とが取り付けられている。マルチモード光ファイバ３０の出射端部は、パッケージ４０の壁面に形成された開口からパッケージ外に引き出されている。
また、ヒートブロック１０の側面にはコリメータレンズホルダー４４が取り付けられており、コリメータレンズ１１〜１７が保持されている。パッケージ４０の横壁面には開口が形成され、この開口を通してＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７に駆動電流を供給する配線４７がパッケージ外に引き出されている。
なお、図３１においては、図の煩雑化を避けるために、複数のＧａＮ系半導体レーザのうちＧａＮ系半導体レーザＬＤ７にのみ番号を付し、複数のコリメータレンズのうちコリメータレンズ１７にのみ番号を付している。
図３２は、前記コリメータレンズ１１〜１７の取り付け部分の正面形状を示すものである。コリメータレンズ１１〜１７の各々は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行平面で細長く切り取った形状に形成されている。この細長形状のコリメータレンズは、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することによって形成することができる。コリメータレンズ１１〜１７は、長さ方向がＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の発光点の配列方向（図３２の左右方向）と直交するように、上記発光点の配列方向に密接配置されている。
一方、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７としては、発光幅が２μｍの活性層を備え、活性層と平行方向、直角な方向の拡がり角が各々例えば１０°、３０°の状態で各々レーザビームＢ１〜Ｂ７を発するレーザが用いられている。これらＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７は、活性層と平行方向に発光点が１列に並ぶように配設されている。
各発光点から発せられたレーザビームＢ１〜Ｂ７は、上述のように細長形状の各コリメータレンズ１１〜１７に対して、拡がり角度が大きい方向が長さ方向と一致し、拡がり角度が小さい方向が幅方向（長さ方向と直交する方向）と一致する状態で入射することになる。つまり、各コリメータレンズ１１〜１７の幅が１．１ｍｍ、長さが４．６ｍｍであり、それらに入射するレーザビームＢ１〜Ｂ７の水平方向、垂直方向のビーム径は各々０．９ｍｍ、２．６ｍｍである。また、コリメータレンズ１１〜１７の各々は、焦点距離ｆ1＝３ｍｍ、ＮＡ＝０．６、レンズ配置ピッチ＝１．２５ｍｍである。
集光レンズ２０は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行平面で細長く切り取って、コリメータレンズ１１〜１７の配列方向、つまり水平方向に長く、それと直角な方向に短い形状に形成されている。この集光レンズ２０は、焦点距離ｆ２＝２３ｍｍ、ＮＡ＝０．２である。この集光レンズ２０も、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することにより形成される。
前記ファイバアレイ光源は、ＤＭＤを照明する光照射手段に、合波レーザ光源の光ファイバの出射端部をアレイ状に配列した高輝度のファイバアレイ光源を用いているので、高出力でかつ深い焦点深度を備えたパターン形成装置を実現することができる。更に、各ファイバアレイ光源の出力が大きくなることで、所望の出力を得るために必要なファイバアレイ光源数が少なくなり、パターン形成装置の低コスト化が図られる。
また、光ファイバの出射端のクラッド径を入射端のクラッド径よりも小さくしているので、発光部径がより小さくなり、ファイバアレイ光源の高輝度化が図られる。これにより、より深い焦点深度を備えたパターン形成装置を実現することができる。例えば、ビーム径１μｍ以下、解像度０．１μｍ以下の超高解像度露光の場合にも、深い焦点深度を得ることができ、高速かつ高精細な露光が可能となる。したがって、高解像度が必要とされる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の露光工程に好適である。
前記光照射手段としては、前記合波レーザ光源を複数備えたファイバアレイ光源に限定されず、例えば、１個の発光点を有する単一の半導体レーザから入射されたレーザ光を出射する１本の光ファイバを備えたファイバ光源をアレイ化したファイバアレイ光源を用いることができる。
複数の発光点を備えた光照射手段としては、例えば、図３３に示すように、ヒートブロック１００上に、複数（例えば、７個）のチップ状の半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７を配列したレーザアレイを用いることができる。また、図３４（Ａ）に示す、複数（例えば、５個）の発光点１１０ａが所定方向に配列されたチップ状のマルチキャビティレーザ１１０を用いることも可能である。マルチキャビティレーザ１１０は、チップ状の半導体レーザを配列する場合と比べ、発光点を位置精度良く配列できるので、各発光点から出射されるレーザビームを合波し易い。但し、発光点が多くなるとレーザ製造時にマルチキャビティレーザ１１０に撓みが発生し易くなるため、発光点１１０ａの個数は５個以下とするのが好ましい。
前記光照射手段としては、このマルチキャビティレーザ１１０や、図３４（Ｂ）に示すように、ヒートブロック１００上に、複数のマルチキヤビティレーザ１１０が各チップの発光点１１０ａの配列方向と同じ方向に配列されたマルチキャビティレーザアレイを、レーザ光源として用いることができる。
また、合波レーザ光源は、複数のチップ状の半導体レーザから出射されたレーザ光を合波するものには限定されない。
例えば、図２１に示すように、複数（例えば、３個）の発光点１１０ａを有するチップ状のマルチキャビティレーザ１１０を備えた合波レーザ光源を用いることができる。この合波レーザ光源は、マルチキャビティレーザ１１０と、１本のマルチモード光ファイバ１３０と、集光レンズ１２０と、を備えて構成されている。マルチキャビティレーザ１１０は、例えば、発振波長が４０５ｎｍのＧａＮ系レーザダイオードで構成することができる。
前記構成では、マルチキャビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａの各々から出射したレーザビームＢの各々は、集光レンズ１２０によって集光され、マルチモード光ファイバ１３０のコア１３０ａに入射する。コア１３０ａに入射したレーザ光は、光ファイバ内を伝搬し、１本に合波されて出射する。
マルチキャビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａを、上記マルチモード光ファイバ１３０のコア径と略等しい幅内に並設すると共に、集光レンズ１２０として、マルチモード光ファイバ１３０のコア径と略等しい焦点距離の凸レンズや、マルチキャビティレーザ１１０からの出射ビームをその活性層に垂直な面内のみでコリメートするロッドレンズを用いることにより、レーザビームＢのマルチモード光ファイバ１３０への結合効率を上げることができる。
また、図３５に示すように、複数（例えば、３個）の発光点を備えたマルチキャビティレーザ１１０を用い、ヒートブロック１１１上に複数（例えば、９個）のマルチキャビティレーザ１１０が互いに等間隔で配列されたレーザアレイ１４０を備えた合波レーザ光源を用いることができる。複数のマルチキヤビティレーザ１１０は、各チップの発光点１１０ａの配列方向と同じ方向に配列されて固定されている。
この合波レーザ光源は、レーザアレイ１４０と、各マルチキヤピティレーザ１１０に対応させて配置した複数のレンズアレイ１１４と、レーザアレイ１４０と複数のレンズアレイ１１４との間に配置された１本のロッドレンズ１１３と、１本のマルチモード光ファイバ１３０と、集光レンズ１２０と、を備えて構成されている。レンズアレイ１１４は、マルチキヤピティレーザ１１０の発光点に対応した複数のマイクロレンズを備えている。
上記の構成では、複数のマルチキヤビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａの各々から出射したレーザビームＢの各々は、ロッドレンズ１１３により所定方向に集光された後、レンズアレイ１１４の各マイクロレンズにより平行光化される。平行光化されたレーザビームＬは、集光レンズ１２０によって集光され、マルチモード光フアイバ１３０のコア１３０ａに入射する。コア１３０ａに入射したレーザ光は、光フアイバ内を伝搬し、１本に合波されて出射する。
更に、他の合波レーザ光源としては、図３６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、略矩形状のヒートブロック１８０上に光軸方向の断面がＬ字状のヒートブロック１８２が搭載され、２つのヒートブロック間に収納空間が形成されている。Ｌ字状のヒートブロック１８２の上面には、複数の発光点（例えば、５個）がアレイ状に配列された複数（例えば、２個）のマルチキャビティレーザ１１０が、各チップの発光点１１０ａの配列方向と同じ方向に等間隔で配列されて固定されている。
略矩形状のヒートブロック１８０には凹部が形成されており、ヒートブロック１８０の空間側上面には、複数の発光点（例えば、５個）がアレイ状に配列された複数（例えば、２個）のマルチキャビティレーザ１１０が、その発光点がヒートブロック１８２の上面に配置されたレーザチップの発光点と同じ鉛直面上に位置するように配置されている。
マルチキャビティレーザ１１０のレーザ光出射側には、各チップの発光点１１０ａに対応してコリメートレンズが配列されたコリメートレンズアレイ１８４が配置されている。コリメートレンズアレイ１８４は、各コリメートレンズの長さ方向とレーザビームの拡がり角が大きい方向（速軸方向）とが一致し、各コリメートレンズの幅方向が拡がり角が小さい方向（遅軸方向）と一致するように配置されている。このように、コリメートレンズをアレイ化して一体化することで、レーザ光の空間利用効率が向上し合波レーザ光源の高出力化が図られると共に、部品点数が減少し低コスト化することができる。
また、コリメートレンズアレイ１８４のレーザ光出射側には、１本のマルチモード光ファイバ１３０と、このマルチモード光ファイバ１３０の入射端にレーザビームを集光して結合する集光レンズ１２０と、が配置されている。
前記構成では、レーザブロック１８０、１８２上に配置された複数のマルチキヤビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａの各々から出射したレーザビームＢの各々は、コリメートレンズアレイ１８４により平行光化され、集光レンズ１２０によって集光されて、マルチモード光フアイバ１３０のコア１３０ａに入射する。コア１３０ａに入射したレーザ光は、光フアイバ内を伝搬し、１本に合波されて出射する。
前記合波レーザ光源は、上記の通り、マルチキャビティレーザの多段配置とコリメートレンズのアレイ化とにより、特に高出力化を図ることができる。この合波レーザ光源を用いることにより、より高輝度なファイバアレイ光源やバンドルファイバ光源を構成することができるので、本発明のパターン形成装置のレーザ光源を構成するファイバ光源として特に好適である。
なお、前記各合波レーザ光源をケーシング内に収納し、マルチモード光ファイバ１３０の出射端部をそのケーシングから引き出したレーザモジュールを構成することができる。
また、合波レーザ光源のマルチモード光ファイバの出射端に、コア径がマルチモード光ファイバと同一でかつクラッド径がマルチモード光ファイバより小さい他の光ファイバを結合してファイバアレイ光源の高輝度化を図る例について説明したが、例えば、クラッド径が１２５μｍ、８０μｍ、６０μｍ等のマルチモード光ファイバを、出射端に他の光ファイバを結合せずに使用してもよい。
スキャナ１６２の各露光ヘッド１６６において、ファイバアレイ光源６６の合波レーザ光源を構成するＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各々から発散光状態で出射したレーザビームＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，及びＢ７の各々は、対応するコリメータレンズ１１〜１７によって平行光化される。平行光化されたレーザビームＢ１〜Ｂ７は、集光レンズ２０によって集光され、マルチモード光ファイバ３０のコア３０ａの入射端面に収束する。
集光光学系は、コリメータレンズ１１〜１７及び集光レンズ２０によって構成される。また、集光光学系とマルチモード光ファイバ３０とによって合波光学系が構成される。
集光レンズ２０によって上述のように集光されたレーザビームＢ１〜Ｂ７が、マルチモード光ファイバ３０のコア３０ａに入射して光ファイバ内を伝搬し、１本のレーザビームＢに合波されてマルチモード光ファイバ３０の出射端部に結合された光ファイバ３１から出射する。
各レーザモジュールにおいて、レーザビームＢ１〜Ｂ７のマルチモード光ファイバ３０への結合効率が０．８５で、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各出力が３０ｍＷの場合には、アレイ状に配列された光ファイバ３１の各々について、出力１８０ｍＷ（＝３０ｍＷ×０．８５×７）の合波レーザビームＢを得ることができる。従って、６本の光ファイバ３１がアレイ状に配列されたレーザ出射部６８での出力は約１Ｗ（＝１８０ｍＷ×６）である。
ファイバアレイ光源６６のレーザ出射部６８には、高輝度の発光点が主走査方向に沿って一列に配列されている。単一の半導体レーザからのレーザ光を１本の光ファイバに結合させる従来のファイバ光源は低出力であるため、多数列配列しなければ所望の出力を得ることができなかったが、前記合波レーザ光源は高出力であるため、少数列、例えば１列でも所望の出力を得ることができる。
例えば、半導体レーザと光ファイバを１対１で結合させた従来のファイバ光源では、通常、半導体レーザとしては出力３０ｍＷ（ミリワット）程度のレーザが使用され、光ファイバとしてはコア径５０μｍ、クラッド径１２５μｍ、ＮＡ（開口数）０．２のマルチモード光ファイバが使用されているので、約１Ｗ（ワット）の出力を得ようとすれば、マルチモード光ファイバを４８本（８×６）束ねなければならず、発光領域の面積は０．６２ｍｍ２（０．６７５ｍｍ×０．９２５ｍｍ）であるから、レーザ出射部６８での輝度は１．６×１０６（Ｗ／ｍ２）、光ファイバ１本当りの輝度は３．２×１０６（Ｗ／ｍ２）である。
これに対し、前記光照射手段が合波レーザを照射可能な手段である場合には、マルチモード光ファイバ６本で約１Ｗの出力を得ることができ、レーザ出射部６８での発光領域の面積は０．００８１ｍｍ２（０．３２５ｍｍ×０．０２５ｍｍ）であるから、レーザ出射部６８での輝度は１２３×１０６（Ｗ／ｍ２）となり、従来に比べ約８０倍の高輝度化を図ることができる。また、光ファイバ１本当りの輝度は９０×１０６（Ｗ／ｍ２）であり、従来に比べ約２８倍の高輝度化を図ることができる。
ここで、図３７（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、従来の露光ヘッドと本実施の形態の露光ヘッドとの焦点深度の違いについて説明する。従来の露光ヘッドのバンドル状ファイバ光源の発光領域の副走査方向の径は０．６７５ｍｍであり、露光ヘッドのファイバアレイ光源の発光領域の副走査方向の径は０．０２５ｍｍである。図３７（Ａ）に示すように、従来の露光ヘッドでは、光照射手段（バンドル状ファイバ光源）１の発光領域が大きいので、ＤＭＤ３へ入射する光束の角度が大きくなり、結果として走査面５へ入射する光束の角度が大きくなる。このため、集光方向（ピント方向のずれ）に対してビーム径が太りやすい。
一方、図３７（Ｂ）に示すように、本発明のパターン形成装置における露光ヘッドでは、ファイバアレイ光源６６の発光領域の副走査方向の径が小さいので、レンズ系６７を通過してＤＭＤ５０へ入射する光束の角度が小さくなり、結果として走査面５６へ入射する光束の角度が小さくなる。即ち、焦点深度が深くなる。この例では、発光領域の副走査方向の径は従来の約３０倍になっており、略回折限界に相当する焦点深度を得ることができる。従って、微小スポットの露光に好適である。この焦点深度への効果は、露光ヘッドの必要光量が大きいほど顕著であり、有効である。この例では、露光面に投影された１描素サイズは１０μｍ×１０μｍである。なお、ＤＭＤは反射型の空間光変調素子であるが、図３７（Ａ）及び（Ｂ）は、光学的な関係を説明するために展開図とした。
次に、前記パターン形成装置を用いた本発明のカラーフィルタの製造方法について説明する。
まず、露光パターンに応じたパターン情報が、ＤＭＤ５０に接続された図示しないコントローラに入力され、コントローラ内のフレームメモリに一旦記憶される。このパターン情報は、画像を構成する各描素の濃度を２値（ドットの記録の有無）で表したデータである。
次に、カラーフィルタ形成材料１５０を表面に吸着したステージ１５２は、図示しない駆動装置により、ガイド１５８に沿ってゲート１６０の上流側から下流側に一定速度で移動される。ステージ１５２がゲート１６０下を通過する際に、ゲート１６０に取り付けられた検知センサ１６４によりカラーフィルタ形成材料１５０の先端が検出されると、フレームメモリに記憶されたパターン情報が複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部で読み出されたパターン情報に基づいて各露光ヘッド１６６毎に制御信号が生成される。そして、ミラー駆動制御部により、生成された制御信号に基づいて露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０のマイクロミラーの各々がオンオフ制御される。
次に、ファイバアレイ光源６６からＤＭＤ５０にレーザ光が照射されると、ＤＭＤ５０のマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光が、レンズ系５４、５８によりカラーフィルタ形成材料１５０の被露光面５６上に結像される。
このようにして、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光が、描素毎にオンオフされて、カラーフィルタ形成材料１５０がＤＭＤ５０の使用描素数と略同数の描素単位（露光エリア１６８）で露光される。
また、カラーフィルタ形成材料１５０がステージ１５２と共に一定速度で移動されることにより、カラーフィルタ形成材料１５０がスキャナ１６２によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。
［現像工程］
前記現像工程としては、前記露光工程により前記感光層を露光し、未露光部分を除去することにより現像する工程を有する。
前記未硬化領域の除去方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、現像液を用いて除去する方法などが挙げられる。
前記現像液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルカリ性水溶液、水系現像液、有機溶剤などが挙げられ、これらの中でも、弱アルカリ性の水溶液が好ましい。該弱アルカリ水溶液の塩基成分としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、硼砂などが挙げられる。
前記弱アルカリ性の水溶液のｐＨとしては、例えば、約８〜１２が好ましく、約９〜１１がより好ましい。前記弱アルカリ性の水溶液としては、例えば、０．１〜５質量％の炭酸ナトリウム水溶液又は炭酸カリウム水溶液、０．０１〜０．１質量％の水酸化カリウム水溶液などが挙げられる。
前記現像液の温度としては、前記感光層の現像性に合わせて適宜選択することができるが、例えば、約２５℃〜４０℃が好ましい。
前記現像液は、界面活性剤、消泡剤、有機塩基（例えば、エチレンジアミン、エタノールアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド、ジエチレントリアミン、トリエチレンペンタミン、モルホリン、トリエタノールアミン等）や、現像を促進させるため有機溶剤（例えば、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、アミド類、ラクトン類等）などと併用してもよい。また、前記現像液は、水又はアルカリ水溶液と有機溶剤を混合した水系現像液であってもよく、有機溶剤単独であってもよい。
なお、現像の方式としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、パドル現像、シャワー現像、シャワー＆スピン現像、ディプ現像等が挙げられる。
ここで、上記シャワー現像について説明すると、露光後の感光性樹脂層に現像液をシャワーにより吹き付けることにより、未硬化部分を除去することができる。尚、現像の前に感光性樹脂層の溶解性が低いアルカリ性の液をシャワーなどにより吹き付け、熱可塑性樹脂層、中間層などを除去しておくことが好ましい。また、現像の後に、洗浄剤などをシャワーにより吹き付け、ブラシなどで擦りながら、現像残渣を除去することが好ましい。
［その他の工程］
前記その他の工程としては、特に制限はなく、公知のパターン形成における工程の中から適宜選択することが挙げられるが、例えば、硬化処理工程、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
−硬化処理工程−
前記現像工程後に、感光層に対して硬化処理を行う硬化処理工程を備えることが好ましい。
前記硬化処理工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、全面露光処理、全面加熱処理などが好適に挙げられる。
前記全面露光処理の方法としては、例えば、前記現像工程の後に、前記パターンが形成された前記積層体上の全面を露光する方法が挙げられる。該全面露光により、前記感光層を形成する感光性組成物中の樹脂の硬化が促進され、前記パターンの表面が硬化される。
前記全面露光を行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、超高圧水銀灯などのＵＶ露光機が好適に挙げられる。
前記全面加熱処理の方法としては、前記現像工程の後に、前記パターンが形成された前記積層体上の全面を加熱する方法が挙げられる。該全面加熱により、前記パターンの表面の膜強度が高められる。
前記全面加熱における加熱温度としては、１２０〜２５０℃が好ましく、１２０〜２００℃がより好ましい。該加熱温度が１２０℃未満であると、加熱処理による膜強度の向上が得られないことがあり、２５０℃を超えると、前記感光性組成物中の樹脂の分解が生じ、膜質が弱くなり、かつ脆くなることがある。
前記全面加熱における加熱時間としては、１０〜１２０分が好ましく、１５〜６０分がより好ましい。
前記全面加熱を行う装置としては、特に制限はなく、公知の装置の中から、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドライオーブン、ホットプレート、ＩＲヒーターなどが挙げられる。
本発明のカラーフィルタ製造方法は、カラーフィルタ形成材料上に結像させる像の歪みを抑制することにより、パターンを高精細に、かつ、効率よく形成可能であるため、高精細な露光が必要とされる各種パターンの形成などに好適に使用することができ、特に高精細なカラーフィルタパターンの形成に好適に使用することができる。
本発明のカラーフィルタ製造方法においては、上述したように、ガラス基板等の透明基板上に、本発明のカラーフィルタの製造方法により、ＲＧＢの３原色の画素をモザイク状又はストライプ状に配置することができる。
各画素の寸法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、４０〜２００μｍとすることが好適に挙げられる。ストライプ状であれば４０〜２００μｍ巾が通常用いられる。
前記カラーフィルタ製造方法としては、例えば、透明基板上に黒色に着色された感光層を用いて、露光及び現像を行いブラックマトリックスを形成し、次いで、ＲＧＢの３原色のいずれかに着色された感光層を用いて、前記ブラックマトリックスに対して所定の配置で、各色毎に、順次、露光及び現像を繰り返して、前記透明基板上にＲＧＢの３原色がモザイク状又はストライプ状に配置されたカラーフィルタを形成する方法が挙げられる。
（カラーフィルタ）
本発明のカラーフィルタは、本発明の前記カラーフィルタの製造方法により製造される。
前記カラーフィルタは、赤色（Ｒ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．Ｐ．Ｒ．２５４、緑色（Ｇ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．Ｐ．Ｇ．３６及び顔料Ｃ．Ｉ．Ｐ．Ｙ．１３９、並びに青色（Ｂ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．Ｐ．Ｂ．１５：６を用いて製造した場合には、Ｄ６５光源によるレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）及びブルー（Ｂ）のそれぞれ総ての単色の色度が、例えば下記表に記載の値となる。この範囲であると、反射モードと透過モードの色のバランスがとれたものとなる。
ここで、前記色度は、顕微分光硬度計（オリンパス光学工業株式会社製、ＯＳＰ１００又は２００）により測定し、Ｄ６５光源視野２度の結果として計算して、ｘｙｚ表色系のｘｙＹ値で表す。また、目標色度との差は、Ｌａ＊ｂ＊表色系のΔＥａｂ値で表す。
前記カラーフィルタは、赤色（Ｒ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．Ｐ．Ｒ．２５４及びＣ．Ｉ．Ｐ．Ｒ．１７７の少なくともいずれか、緑色（Ｇ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．Ｐ．Ｇ．３６及び顔料Ｃ．Ｉ．Ｐ．Ｙ．１５０、並びに青色（Ｂ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．Ｐ．Ｂ．１５：６及びＣ．Ｉ．Ｐ．Ｖ．２３を用いて製造した場合には、Ｆ１０光源によるレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）及びブルー（Ｂ）のそれぞれ総ての単色の色度が、例えば下記表に記載の値となる。この範囲であれば、色再現域が広く、色温度が高いＴＶ用のカラーフィルタとして好ましい。
ここで、前記色度は、顕微分光硬度計（オリンパス光学工業株式会社製、ＯＳＰ１００又は２００）により測定し、Ｆ１０光源視野２度の結果として計算して、ｘｙｚ表色系のｘｙＹ値で表す。また、目標色度との差は、Ｌａ＊ｂ＊表色系のΔＥａｂ値で表す。
（液晶表示装置）
本発明の液晶表示装置は、互いに対向して配される一対の基板間に液晶が封入されてなり、本発明の前記カラーフィルタを有してなり、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
本発明のカラーフィルタは、液晶表示装置の対向基板（ＴＦＴなどの能動素子が無い側の基板）に形成するものを対象としている他、ＴＦＴ基板側に形成するＣＯＡ方式、ＴＦＴ基板側に黒だけを形成するＢＯＡ方式、又はＴＦＴ基板にハイアパーチャー構造を有するＨＡ方式も対象とすることができる。
前記カラーフィルタ上には、更に必要に応じて、オーバーコート膜や透明導電膜を形成することができる。その後、カラーフィルタと対向基板との間に液晶が封入され、液晶表示装置が作製される。液晶の表示方式としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定されるが、例えば、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＯＣＢ（Optically Compensatory Bend）、ＶＡ（Vertically Aligned）、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）、ＳＴＮ（Supper Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane Switching）、ＧＨ（Guest Host）、ＦＬＣ（強誘電性液晶）、ＡＦＬＣ（反強誘電性液晶）、ＰＤＬＣ（高分子分散型液晶）などの表示方式に適用可能である。
前記液晶表示装置の基本的な構成態様としては、（１）薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」という。）等の駆動素子と画素電極（導電層）とが配列形成された駆動側基板と、カラーフィルタ及び対向電極（導電層）を備えるカラーフィルタ側基板とをスペーサーを介在させて対向配置し、その間隙部に液晶材料を封入して構成されるもの、（２）カラーフィルタが前記駆動側基板に直接形成されたカラーフィルタ一体型駆動基板と、対向電極（導電層）を備える対向基板とをスペーサーを介在させて対向配置し、その間隙部に液晶材料を封入して構成されるもの等が挙げられる。
本発明の液晶表示装置は、Ｄ６５光源視野２度において良好な色度を有する本発明のカラーフィルタを用いることにより、透過モード及び反射モードのいずれにおいても鮮明な色を表示することができ、透過モードと反射モードを兼用する携帯端末や携帯ゲーム機等の機器に好適に用いることができる。
また、本発明の液晶表示装置は、Ｆ１０光源視野２度において良好な色度を有する本発明のカラーフィルタを用いることにより、高い色純度と色温度を実現でき、例えば、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置などに好適に用いることができる。
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、「分子量」は「重量平均分子量」を意味する。
（実施例１）
［カラーフィルタパターンの形成及び評価］
下記により調製されたカラーレジスト組成物を均一混合した分散液を、孔径５μｍのフィルターで濾過し、該濾過液をガラス板（厚さ０．７ｍｍ）上に、スピンコーターを用いて塗布し、オーブン中で１２０℃、２分間の条件で乾燥し、厚み２μｍの緑色の均一なカラーレジスト層を形成した。
次に、下記の組成の酸素遮断層組成物を、前記感光層上に、塗布し、乾燥させて、膜厚１．５μｍの酸素遮断層を形成した。この酸素遮断層の酸素透過率は２０ｃｍ3／（ｍ２・ｄａｙ・気圧）であった。
前記酸素透過率は、以下のようにして測定した。
酸素電極としてオービスフェアラボラトリーズジャパンインク製ｍｏｄｅｌ３６００を使用した。電極隔膜としては、最も応答速度が速く感度が高いポリフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）２９５６Ａを使用した。電極隔膜にシリコーングリス（ＳＨ１１１、東レダウコーニング（株）製）を薄く塗布し、その上に測定する薄膜材料を貼付し、酸素濃度値を測定した。なお、シリコーングリスの塗布膜は、酸素透過速度に影響を与えないことが確認されている。酸素濃度値に対する酸素透過速度が既知の膜サンプル（ポリエチレンテレフタレート）により、電極が示す酸素濃度値から、測定する薄膜材料の酸素透過速度（ｃｃ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ）を換算した。
−カラーレジスト組成物の調製−
ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体［共重合組成（モル比）：６８／３２、分子量：３０．０００、Ｔｇ：７７℃］８０質量部、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ７ １００質量部、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１８５ ３０質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５００質量部からなる各成分を、サンドミルで１昼夜分散した。
次いで、得られた分散液に、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート８０質量部、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［４’−（Ｎ，Ｎ−ビスエトキシカルボニルメチル）−３’−ブロモフェニル］−ｓ−トリアジン ５質量部、７−［４’−クロロ−６’−（ジエチルアミノ）−ｓ−トリアジン−２’−イルアミノ］−３−フェニルクマリン ２質量部、ハイドロキノンモノメチルエーテル０．０１質量部、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５００質量部からなる混合物を添加してカラーレジスト組成物を調製した。
−酸素遮断層組成物の調製−
ポリビニルアルコール（商品名：ＰＶＡ２０５ 株式会社クラレ製）１３質量部、ポリビニルピロリドン（アイエスピー・ジャパン（株）製、Ｋ−３０）６質量部、水２００質量部、及びメタノール１８０質量部の組成に基づいて、酸素遮断層組成物（溶液）を調製した。
＜露光工程＞
基材上の前記感光層を以下に説明するパターン形成装置１を用いて、波長が４０５ｎｍのレーザ光を、１５段ステップウエッジパターン（ΔｌｏｇＥ＝０．１５）、及び直径の異なる多数の穴部が形成されるパターンが得られるように照射して露光し、前記感光層の一部の領域を硬化させた。
−パターン形成装置１−
前記光照射手段として図２７〜３２に示す合波レーザ光源と、前記光変調手段として図４に示す主走査方向にマイクロミラーが１０２４個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に７６８組配列された前記光変調手段の内、１０２４個×２５６列のみを駆動するように制御されたＤＭＤ５０と、図１３に示した一方の面がトーリック面であるマイクロレンズをアレイ状に配列したマイクロレンズアレイ４７２及び該マイクロレンズアレイを通した光を前記感光層に結像する光学系４８０、４８２とを有するパターン形成装置を用いた。
前記マイクロレンズとしては、図１７及び図１８に示すように、トーリックレンズ５５ａが用いられており、前記ｘ方向に光学的に対応する方向の曲率半径Ｒx＝−０．１２５ｍｍ、前記ｙ方向に対応する方向の曲率半径Ｒy＝−０．１ｍｍである。
また、マイクロレンズアレイ５５の集光位置近傍に配置されるアパーチャアレイ５９は、その各アパーチャ５９ａに、それと対応するマイクロレンズ５５ａを経た光のみが入射するように配置されている。
＜露光感度＞
得られたカラーフィルタパターンにおいて、残った前記感光層の硬化領域の厚みを測定した。次いで、レーザ光の照射量と、硬化層の厚さとの関係をプロットして感度曲線を得る。こうして得た感度曲線から配線上の硬化領域の厚さが１５μｍとなり、硬化領域の表面が光沢面である時の光エネルギー量を、感光層を硬化させるために必要な光エネルギー量とした。その結果、露光感度は４０ｍＪ／ｃｍ２であった。
＜解像度＞
得られたカラーフィルタパターンの表面を光学顕微鏡で観察し、Ｌ／Ｓ（ライン／スペース）＝５μｍ／５μｍであり、これを解像度とした。
＜露光速度＞
前記パターン形成装置１を用いて、露光光と前記感光層とを相対的に移動させる速度を変更し、カラーフィルタパターンが形成される速度を求めた。露光は、基材上に調製した前記感光層側から行った。なお、この設定速度が速い方が効率的なカラーフィルタパターンの形成が可能となる。その結果、露光速度は３０ｍｍ／ｓｅｃであった。
（比較例１）
［カラーフィルタパターンの形成及び評価］
実施例１において、感光層上に酸素遮断層を設けないこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１のカラーフィルタパターンを形成した。得られたカラーフィルタパターンについて、実施例１と同様の評価を行った。その結果、露光感度は３００ｍＪ／ｃｍ２であり、解像度はＬ／Ｓ（ライン／スペース）＝１０μｍ／１０μｍであり、露光速度は４ｍｍ／ｓｅｃであった。
（実施例２）
＜カラーフィルタパターンの形成（塗布法）＞
（１）ブラックマトリクスの形成
基材としての無アルカリガラス基板を、ＵＶ洗浄装置で洗浄後、洗浄剤を用いてブラシ洗浄し、更に超純水で超音波洗浄した。該基板を１２０℃にて３分間熱処理して表面状態を安定化させた。該基板を冷却し２３℃に温調後、スリット状ノズルを有するガラス基板用コーター（エフ エー エス ジャパン社製、商品名：ＭＨ−１６００）にて、下記表５に記載の組成よりなる感光性組成物Ｋ１を塗布した。引き続き、ＶＣＤ（真空乾燥装置、東京応化工業（株）製）で３０秒間、溶媒の一部を乾燥して塗布層の流動性を無くした後、ＥＢＲ（エッジ ビード リムーバー）にて基板周囲の不要な塗布液を除去し、１２０℃にて３分間プリベークして厚み２μｍの感光層Ｋ１を形成した。次に、下記の組成よりなる酸素遮断層組成物を、前記感光層Ｋ１上に、塗布し、乾燥させて、厚み１．５μｍの酸素遮断層を形成した。この酸素遮断層の実施例１と同様にして測定した酸素透過率は１９ｃｍ３／（ｍ２・ｄａｙ・気圧）であった。
−感光性組成物Ｋ１の調製−
表５に記載の量のＫ顔料分散物１、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをはかり取り、温度２４℃（±２℃）で混合して、１５０ＲＰＭで１０分間攪拌した。次いで、表５に記載の量のメチルエチルケトン、バインダー２、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ＤＰＨＡ液、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［４’−（Ｎ，Ｎ−ビスエトキシカルボニルメチル）−３’−ブロモフェニル］−ｓ−トリアジン、界面活性剤１をはかり取り、温度２５℃（±２℃）でこの順に添加して、温度４０℃（±２℃）、１５０ＲＰＭで３０分間攪拌し、ナイロンメッシュ＃２００で濾過した。以上により、感光性組成物Ｋ１を調製した。
なお、表５に記載の組成物のうち、
・Ｋ顔料分散物１の組成は、カーボンブラック（デグッサ社製）１３．１質量％、下記構造式（Ａ）で表される化合物０．６５質量％、ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７２／２８モル比のランダム共重合物、分子量３．７万）６．７２質量％、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ７９．５３質量％からなる。
・バインダー２の組成は、ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７８／２２モル比のランダム共重合物、分子量３．８万）２７質量％、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート７３質量％からなる。
・ＤＰＨＡ液の組成は、ジペンタエリトリトールヘキサアクリレート（重合禁止剤ＭＥＨＱ ５００ｐｐｍ含有、日本化薬(株)製、商品名：ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ）７６質量％、及びプロピレングリコールモノメチルエーテル２４質量％からなる。
・界面活性剤１の組成は、下記構造物１ ３０質量％、及びメチルエチルケトン（ＭＥＫ）７０質量％からなる。
ただし、前記構造物１の式中、ｘ及びｙの数値はモル比を表す。
−酸素遮断層組成物の調製−
ポリビニルアルコール（商品名：ＰＶＡ２０５、株式会社クラレ製）１３質量部、ポリビニルピロリドン（アイエスピー・ジャパン（株）製、Ｋ−３０）６質量部、水２００質量部、及びメタノール１８０質量部の組成に基づいて、酸素遮断層組成物（溶液）を調製した。
−露光工程−
基材上の前記感光層Ｋ１及び前記酸素遮断層に対し、大気雰囲気下で、下記のパターン形成装置２を用い、前記感光層Ｋ１と露光ヘッドとを相対移動させながら、波長４０５ｎｍ、８０ｍＪ／ｍ２の露光量で露光し、１３０μｍの開口部を有する線幅１３μｍのブラックストライプパターンと額縁部の黒（Ｋ）画像を形成した。
−パターン形成装置２−
前記光照射手段として図２７〜３２に示す合波レーザ光源と、前記光変調手段として図４に示す主走査方向にマイクロミラーが１０２４個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に７６８組配列された前記光変調手段の内、１０２４個×２５６列のみを駆動するように制御されたＤＭＤ５０と、図１３に示したマイクロレンズをアレイ状に配列したマイクロレンズアレイ４７２及び該マイクロレンズアレイを通した光を前記感光層に結像する光学系４８０、４８２とを有するパターン形成装置を用いた。
また、マイクロレンズアレイ５５の集光位置近傍に配置されるアパーチャアレイ５９は、その各アパーチャ５９ａに、それと対応するマイクロレンズ５５ａを経た光のみが入射するように配置されている。
−現像工程−
露光が終了した前記感光層を室温にて１０分間静置した後、感光層の全面に、ＫＯＨ系現像液（ＫＯＨ、ノニオン界面活性剤含有、商品名：ＣＤＫ−１、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製）にて２３℃８０秒、フラットノズル圧力０．０４ＭＰａでシャワー現像し、引き続き、超純水を、超高圧洗浄ノズルにて９．８ＭＰａの圧力で噴射して残渣除去を行い、ブラックマトリクスパターンを得た。引き続き、２２０℃で３０分間熱処理した。
（２）レッド（Ｒ）画素の形成
前記ブラックマトリクスを形成した基板に、下記表６に記載の組成よりなる下記感光性組成物Ｒ１を用い、前記ブラックマトリクスの形成と同様の工程により、熱処理済みＲ画素を形成した。該Ｒ１感光層厚みは１．５μｍ、及び顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４）の塗布量は０．２７４ｇ／ｍ２であった。また、前記ブラックマトリクスの形成と同様の工程により、酸素遮断層を形成した。
−感光性組成物Ｒ１の調製−
表６に記載の量のＲ顔料分散物１、Ｒ顔料分散物２、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをはかり取り、温度２４℃（±２℃）で混合して１５０ＲＰＭで１０分間攪拌した。次いで、表６に記載の量のメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、バインダー１、ＤＰＨＡ液、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−スチリルスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［４’−（Ｎ，Ｎ−ビスエトキシカルボニルメチル）−３’−ブロモフェニル］−ｓ−トリアジン、フェノチアジンをはかり取り、温度２４℃（±２℃）でこの順に添加して１５０ＲＰＭで３０分間攪拌した。更に、表６に記載の量の界面活性剤１をはかり取り、温度２４℃（±２℃）で添加して３０ＲＰＭで５分間攪拌し、ナイロンメッシュ＃２００で濾過した。以上により、感光性組成物Ｒ１を調製した。
なお、表６に記載の組成物のうち、
・Ｒ顔料分散物１の組成は、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４（チバスペシャリティケミカルズ社製）８質量％、上記構造式（Ａ）で表される化合物０．８質量％、ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７３／２７モル比のランダム共重合物）８質量％、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート８３質量％からなる。
・Ｒ顔料分散物２の組成は、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４（チバスペシャリティケミカルズ社製）５．３質量％、アクリル酸モノ（ジメチルアミノプロピル）アミド／メタクリル酸（ポリエチレングリコールモノメチルエーテル）エステル／メタクリル酸（ポリメチルメタクリレート含有アルコール）エステル１．６質量％、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート９３質量％からなる。
・バインダー１の組成は、ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸／メチルメタクリレート＝３８／２５／３７のランダム共重合物、分子量３．８万）２７質量％、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート７３質量からなる。
−露光工程及び現像工程−
基板上の前記感光層Ｒ１及び酸素遮断層に対し、波長４０５ｎｍ、５０ｍＪ／ｃｍ２の露光量で露光し、前記ブラックストライプパターンの開口部にレッド（Ｒ）画素を形成した。また、前記ブラックマトリクスの形成と同様の工程により、酸素遮断層を形成した。
なお、評価のため、Ｋを形成しない基板にも、同様に感光層Ｒ１を形成し、カラーフィルタパターン、及びステップウエッジパターンを用いて同様の処理をした。その後、ブラックマトリクスと同様に現像、熱処理した。
［評価］
形成されたＲのカラーフィルタパターンについて、以下の方法により露光感度、及びエッジラフネスの評価を行った。結果を表１８に示す。
＜露光感度＞
得られた前記Ｒのカラーフィルタパターンにおいて、残った前記感光層の硬化領域の厚みを測定した。次いで、レーザ光の照射量と、硬化層の厚さとの関係をプロットして感度曲線を得る。こうして得た感度曲線から基板上の硬化領域の厚さが１．５μｍとなり、硬化領域の表面が光沢面である時の光エネルギー量を、感光層を硬化させるために必要な光エネルギー量とした。
＜エッジラフネスの評価＞
得られた前記Ｒのカラーフィルタパターンにおいて、１０μｍ×２０μｍの長方形の２０μｍ辺のエッジラフネスを測定した。該エッジラフネスが小さいほど、良好である。
なお、エッジラフネスの評価はエッジラフネスが観察しやすいという観点からＲの例を示した。
〔評価基準〕
○：１μｍ以下
△：１μｍを超えて３μｍ以下
×：３μｍを超える
（３）グリーン（Ｇ）画素の形成
前記ブラックストライプとＲ画素を形成した基板に、下記表７に記載の組成よりなる下記感光性組成物Ｇ１を用い、前記Ｒ画素の形成と同様の工程により、熱処理済みＧ画素を形成した。露光量は４０ｍＪ／ｃｍ２相当であった。該Ｇ１感光層厚みは１．４μｍ、及び顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６）の塗布量は０．３５５ｇ／ｍ２、顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９）の塗布量は０．０５２ｇ／ｍ２であった。また、前記ブラックマトリクスの形成と同様の工程により、酸素遮断層を形成し、ブラックマトリクスと同様に露光し、現像、熱処理した。露光量は４０ｍＪ／ｃｍ２相当であった。
−感光性組成物Ｇ１の調製−
表７に記載の量のＧ顔料分散物１、Ｙ顔料分散物１、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをはかり取り、温度２４℃（±２℃）で混合して１５０ＲＰＭで１０分間攪拌した。次いで、表７に記載の量のメチルエチルケトン、バインダー１、ＤＰＨＡ液、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−スチリルスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、７−［４’−クロロ−６’−（ジエチルアミノ）−ｓ−トリアジン−２’−イルアミノ］−３−フェニルクマリン７−［２−［４−（３−ヒドロキシメチルピペリジノ）−６−ジエチルアミノ］トリアジニルアミノ］−３−フェニルクマリン、フェノチアジンをはかり取り、温度２４℃（±２℃）でこの順に添加して１５０ＲＰＭで３０分間攪拌した。更に、表７に記載の量の界面活性剤１をはかり取り、温度２４℃（±２℃）で添加して３０ＲＰＭで５分間攪拌し、ナイロンメッシュ＃２００で濾過した。以上により、感光性組成物Ｇ１を調製した。
なお、表７に記載の組成物のうち、
・Ｇ顔料分散物１の組成は、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６（東洋インキ製造株式会社製、分散物）１８質量％、ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７２／２８モル比のランダム共重合物、分子量３．８万）１２質量％、シクロヘキサノン３５質量％、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート３５質量％からなる。
・Ｙ顔料分散物１の組成は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９（東洋インキ製造株式会社製、商品名：パリオロールエローＬ１８２０）１８質量％、ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７２／２８モル比のランダム共重合物、分子量３．８万）１５質量％、シクロヘキサノン１５質量％、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５２質量％からなる。
（４）ブルー（Ｂ）画素の形成
前記Ｋ、Ｒ及びＧの画素を形成した基板に、下記表８に記載の組成よりなる下記感光性組成物Ｂ１を用い、前記Ｒ画素の形成と同様の工程により、熱処理済みＢ画素を形成した。露光量は５０ｍＪ／ｃｍ２相当であった。Ｂ１感光層厚みは１．４μｍ、及び顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６）の塗布量は０．２９ｇ／ｍ２であった。また、前記ブラックマトリクスの形成と同様の工程により、酸素遮断層を形成し、ブラックマトリクスと同様に露光し、現像、熱処理した。露光量は５０ｍＪ／ｃｍ２であった。
以上により、目的とする実施例２のカラーフィルタを作製した。
−感光性組成物Ｂ１の調製−
表８に記載の量のＢ顔料分散物１、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをはかり取り、温度２４℃（±２℃）で混合して１５０ＲＰＭで１０分間攪拌した。次いで、表８に記載の量のメチルエチルケトン、バインダー２、ＤＰＨＡ液、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−スチリルスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，４，６−トリス［２，４−ビス（メトキシカルボニルオキシ）フェニル］−１，３，５−トリアジン、フェノチアジンをはかり取り、温度２５℃（±２℃）でこの順に添加して、温度４０℃℃（±２℃）で１５０ＲＰＭ、３０分間攪拌した。更に、表８に記載の量の界面活性剤１をはかり取り、温度２４℃（±２℃）で添加して３０ＲＰＭで５分間攪拌し、ナイロンメッシュ＃２００で濾過した。以上により、感光性組成物Ｂ１を調製した。
なお、表８に記載の組成物のうち、
・Ｂ顔料分散物１の組成は、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６（東洋インキ製造社製）１０質量％、（ＥＦＫＡ−６７４５、ＥＦＫＡ ＡＤＤＩＴＩＶＥＳ Ｂ．Ｖ社製）０．５質量％、（ディスパロンＤＡ−７２５、楠本化成（株）製）０．６３質量％、ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７２／２８モル比のランダム共重合物）１２．５質量％、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 残部からなる。
（実施例３）
［カラーフィルタパターンの形成］（フィルム法）
−感光性フィルムの作製−
厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、下記処方Ｈ１からなる熱可塑性樹脂層用塗布液を塗布、乾燥させた。次に、下記処方Ｐ１からなる酸素遮断層用塗布液を塗布、乾燥させた。更に、実施例１と同じ感光性組成物Ｋ１を塗布、乾燥させ、該仮支持体の上に乾燥厚みが１４．６μｍの熱可塑性樹脂層と、乾燥厚みが１．６μｍの酸素遮断層（酸素透過率２２ｃｍ３／（ｍ２・ｄａｙ・気圧））と、乾燥厚みが２μｍの感光層を設け、保護フイルム（厚さ１２μｍポリプロピレンフィルム）を圧着した。
以上により、仮支持体と熱可塑性樹脂層と酸素遮断層とブラック（Ｋ）の感光層とが一体となった感光性フィルムＫ１を作製した。
＜熱可塑性樹脂層用塗布液：処方Ｈ１の調製＞
メタノール１１．１質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート６．３６質量部、メチルエチルケトン５２．４質量部、メチルメタクリレート／２−エチルヘキシルアクリレート／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（共重合組成比（モル比）＝５５／１１．７／４．５／２８．８、重量平均分子量＝１０万、ガラス転移温度（Ｔｇ）≒７０℃）５．８３質量部、スチレン／アクリル酸共重合体（共重合組成比（モル比）＝６３／３７、重量平均分子量＝１万、Ｔｇ≒１００℃）１３．６質量部、ビスフェノールＡにペンタエチレングリコールモノメタクリートを２当量脱水縮合した化合物（新中村化学工業(株)製、２，２−ビス[４−（メタクリロキシポリエトキシ）フェニル]プロパン）９.１質量部、及び上記界面活性剤１ ０．５４質量部からなる熱可塑性樹脂層用塗布液を調製した。
＜酸素遮断層用塗布液の調製＞
ＰＶＡ２０５（ポリビニルアルコール、株式会社クラレ製、鹸化度＝８８％、重合度５５０）３２質量部、ポリビニルピロリドン（アイエスピー・ジャパン（株）製、Ｋ−３０）１５質量部、蒸留水５２４質量部、及びメタノール４２９質量部からなる酸素遮断層用塗布液を調製した。
次に、前記感光性転写材料Ｋ１の作製において用いた前記感光性組成物Ｋ１を、下記表９〜１１に記載の組成よりなる下記感光性組成物Ｒ１０１、Ｇ１０１及びＢ１０１に変更した以外は、上記と同様の方法により、感光性転写材料Ｒ１０１、Ｇ１０１及びＢ１０１をそれぞれ作製した。
なお、感光性組成物Ｒ１０１、Ｇ１０１及びＢ１０１の調製方法は、それぞれ前記感光性組成物Ｒ１、Ｇ１及びＢ１の調製方法に準ずる。
−レッド（Ｒ）画素の形成−
無アルカリガラス基板を、２５℃に調整したガラス洗浄剤液をシャワーにより２０秒間吹き付けながらナイロン毛を有する回転ブラシで洗浄し、純水シャワー洗浄後、シランカップリング液（Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン０．３質量％水溶液、商品名：ＫＢＭ６０３、信越化学工業株式会社製）をシャワーにより２０秒間吹き付け、純水シャワー洗浄した。この基板を基板予備加熱装置で１００℃にて２分加熱して次のラミネーターに送った。
前記感光性フィルムＲ１０１の保護フィルムを剥離後、ラミネーター（（株）日立インダストリイズ社製（ＬａｍｉｃＩＩ型））を用い、前記１００℃に加熱した基板に、ゴムローラー温度１３０℃、線圧１００Ｎ／ｃｍ２、搬送速度２．２ｍ／分でラミネートした。
＜露光工程＞
仮支持体を剥離後、実施例２と同様の露光装置を用いて、波長が４０５ｎｍのレーザ光露光量は５０ｍＪ／ｃｍ２で、大気雰囲気下で行い、線幅が１３０μｍのストライプ状パターンを形成した。
＜現像工程＞
次に、トリエタノールアミン系現像液（２．５質量％のトリエタノールアミン含有、ノニオン界面活性剤含有、ポリプロピレン系消泡剤含有、商品名：Ｔ−ＰＤ１、富士写真フイルム株式会社製）にて３０℃にて５０秒、フラットノズル圧力０．０４ＭＰａでシャワー現像し熱可塑性樹脂層と酸素遮断層を除去した。
引き続き、炭酸Ｎａ系現像液（０．０６モル／リットルの炭酸水素ナトリウム、同濃度の炭酸ナトリウム、１％のジブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、アニオン界面活性剤、消泡剤、安定剤含有、商品名：Ｔ−ＣＤ１、富士写真フイルム株式会社製）を用い、３５℃にて３５秒間、コーン型ノズル圧力０．１５ＭＰａでシャワー現像し感光層を現像しパターニング画素を得た。
引き続き、洗浄剤（燐酸塩、珪酸塩、ノニオン界面活性剤、消泡剤、安定剤含有、商品名：Ｔ−ＳＤ１、富士写真フイルム株式会社製、或いは、炭酸ナトリウム、フェノキシオキシエチレン系界面活性剤含有、商品名：Ｔ−ＳＤ２、富士写真フイルム株式会社製）を用い、３３℃にて２０秒間、コーン型ノズル圧力０．０２ＭＰａでシャワーとナイロン毛を有す回転ブラシにより残渣除去を行い、レッド（Ｒ）の画素を得た。その後更に、該基板に対して該樹脂層の側から超高圧水銀灯で５００ｍＪ／ｃｍ2の光でポスト露光後、２２０℃、１５分熱処理（ベーク）した。
該Ｒ１０１感光層の厚みは２．０μｍ、顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐ．Ｒ．２５４）の塗布量は０．３１４ｇ／ｍ２であった。
ここで、実施例２と同様にしてＲのカラーフィルタパターンについて、露光感度、及びエッジラフネスを評価した。結果を表１２に示す。
このＲの画素を形成した基板を再び、前記のようにブラシで洗浄し、純水シャワー洗浄後、シランカップリング液は使用せずに、基板予備加熱装置に送った。
−グリーン（Ｇ）画素の形成−
前記感光性転写材料Ｇ１０１を用い、前記感光性転写材料Ｒ１０１と同様の工程で、熱処理済みのグリーン（Ｇ）の画素を作製した。露光量は４０ｍＪ／ｃｍ２とした。
該Ｇ１０１の感光層厚みは２．０μｍ、及び顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐ．Ｇ．３６）の塗布量０．３９６ｇ／ｍ２、顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐ．Ｙ．１３９）の塗布量は０．０６４８ｇ／ｍ２であった。
このＲとＧの画素を形成した基板を再び、前記のようにブラシで洗浄し、純水シャワー洗浄後、シランカップリング液は使用せずに、基板予備加熱装置に送った。
−ブルー（Ｂ）画素の形成−
前記感光性転写材料Ｂ１０１を用い、前記感光性転写材料Ｒ１０１と同様の工程で、熱処理済みのブルー（Ｂ）の画素を作製した。露光量は５０ｍＪ／ｃｍ２とした。
該Ｂ１０１感光層厚みは２．０μｍ、及び顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐ．Ｂ．１５：６）の塗布量は０．３２ｇ／ｍ２であった。
このＲとＧとＢの画素を形成した基板を再び、前記のようにブラシで洗浄し、純水シャワー洗浄後、シランカップリング液は使用せずに、基板予備加熱装置に送った。
−ブラックストライプの形成−
前記感光性転写材料Ｋ１を用い、前記感光性転写材料Ｒ１０１と同様の工程で、熱処理済みのブラック（Ｋ）の画像（カラーフィルタの額縁部分を形成）及びブラックストライプ部を作製した。露光量は８０ｍＪ／ｃｍ２とした。
（実施例４）
実施例３において、下記の酸素遮断層用塗布液を用いて乾燥厚み１．０μｍの酸素遮断層（酸素透過率３７ｃｍ３／（ｍ２・ｄａｙ・気圧））を形成した以外は、実施例２と同様にして、カラーフィルタパターンを形成した。また、実施例２と同様にして、露光感度、及びエッジラフネスを測定した。結果を表１２に示す
＜酸素遮断層用塗布液の調製＞
ＰＶＡ２０５（ポリビニルアルコール、株式会社クラレ製、鹸化度＝８８％、重合度５５０）３８質量部、ポリビニルピロリドン（アイエスピー・ジャパン（株）製、Ｋ−３０）９質量部、蒸留水５２４質量部、及びメタノール４２９質量部からなる酸素遮断層用塗布液を調製した。
（実施例５）
〔カラーフィルタパターンの形成〕（ＴＶ用、塗布法）
（１）ブラックストライプの形成
実施例２と同様にして、ブラックストライプを形成した。
（２）レッド（Ｒ）画素の形成
下記表１２に記載の組成よりなる感光性組成物Ｒ２を用い、実施例２と同様にして形成した。塗布厚みは１．６μｍであった。
なお、表１２に記載の組成物のうち、
・Ｒ顔料分散物３の組成は、Ｃ．Ｉ．Ｐ．Ｒ．１７７チバスペシャリティケミカルズ社製）１８部、ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７３／２７モル比のランダム共重合物）１２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７０部からなる。
（３）グリーン（Ｇ）画素の形成
下記表１３に記載の組成よりなる感光性組成物Ｇ２を用い、実施例２と同様にして形成した。塗布厚みは１．６μｍであった。
なお、表１３に記載の組成物のうち、
Ｙ顔料分散物２は、御国色素株式会社製、商品名：ＣＦエローＥＸ３３９３を用いた。
（４）ブルー（Ｂ）画素の形成
下記表１４に記載の組成よりなる感光性組成物Ｂ２を用い、実施例２と同様にして形成した。塗布厚みは１．６μｍであった。
なお、表１４に記載の組成物のうち、
・Ｂ顔料分散物３は、御国色素社製、商品名：ＣＦブルーＥＸ３３５７を用いた。
・Ｂ顔料分散物４は、御国色素社製、商品名：ＣＦブルーＥＸ３３８３）を用いた。
・バインダー３の組成は、（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸／メチルメタクリレート＝３６／２２／４２モル比のランダム共重合物、分子量３．８万）２７質量％、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート７３質量％からなる。
（実施例６）
〔カラーフィルタパターンの形成〕（ＴＶ用、フィルム法）
（１）ブラックストライプの形成
実施例２と同様にして、ブラックストライプを形成した。ただし、形成順序はブラック（ブラックストライプ）を最初とし、ブラックストライプと周辺額縁部分を形成した。
（２）レッド（Ｒ）画素の形成
下記表１５に記載の組成よりなる感光性組成物Ｒ１０２を用い、実施例３と同様にして形成した。塗布厚みは２．０μｍであった。
（３）グリーン（Ｇ）画素の形成
下記表１６に記載の組成よりなる感光性組成物Ｇ１０２を用い、実施例３と同様にして形成した。塗布厚みは２．０μｍであった。
（４）ブルー（Ｂ）画素の形成
下記表１７に記載の組成よりなる感光性組成物Ｂ１０２を用い、実施例３と同様にして形成した。塗布厚みは１．６μｍであった。
（比較例２）
実施例２において、酸素遮断層を設けなかった以外は、実施例２と同様にして、カラーフィルタパターンを作製した。また、実施例１と同様にして、露光感度、及びエッジラフネスを測定した。結果を表１８に示す。
表１８の結果より、実施例２〜６のカラーフィルタパターンは、比較例２に比べて、エッジラフネスが少なく、露光感度が高く、良好なカラーフィルタが製造できることが認められた。
［液晶表示装置の作製及び評価］
実施例１〜６のカラーフィルタを用いてＬＥＤバックライトを有する反射、透過兼用の液晶表示装置を作製した。比較例１、２のカラーフィルタを用いた液晶表示装置と比較して、実施例１〜６のカラーフィルタを用いた液晶表示装置が、良好な表示特性を示すことを確認した。
本発明のカラーフィルタの製造方法により製造されるカラーフィルタは、透過モード及び反射モードのいずれにおいても良好な表示特性を備え、携帯端末、携帯ゲーム機等の液晶表示装置（ＬＣＤ）用に好適であり、また、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置（ＬＣＤ）用、ＰＡＬＣ（プラズマアドレス液晶）、プラズマディスプレイ用としても好適に用いられる。また、ここに実例として挙げたカラーフィルタの他に、特開平１１−２４８９２１号公報、特許第３２５５１０７号公報などに記載の、少なくともＲＧＢのいずれかの色を重ねてスペーサーを形成することもできる。
図１は、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）の構成を示す部分拡大図の一例である。 図２（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤの動作を説明するための説明図の一例である。 図３（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤを傾斜配置しない場合と傾斜配置する場合とで、露光ビームの配置及び走査線を比較して示した平面図の一例である。 図４（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤの使用領域の例を示す図の一例である。 図５は、スキャナによる１回の走査でカラーフィルタ形成材料を露光する露光方式を説明するための平面図の一例である。 図６（Ａ）及び（Ｂ）は、スキャナによる複数回の走査でカラーフィルタ形成材料を露光する露光方式を説明するための平面図の一例である。 図７は、パターン形成装置の一例の外観を示す概略斜視図の一例である。 図８は、パターン形成装置のスキャナの構成を示す概略斜視図の一例である。 図９（Ａ）は、カラーフィルタ形成材料に形成される露光済み領域を示す平面図の一例であり、図９（Ｂ）は、各露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す図の一例である。 図１０は、光変調手段を含む露光ヘッドの概略構成を示す斜視図の一例である。 図１１は、図１０に示す露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った副走査方向の断面図の一例である。 図１２は、パターン情報に基づいて、ＤＭＤの制御をするコントローラの一例である。 図１３（Ａ）は、結合光学系の異なる他の露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った断面図の一例であり、図１３（Ｂ）は、マイクロレンズアレイ等を使用しない場合に被露光面に投影される光像を示す平面図の一例であり、図１３（Ｃ）は、マイクロレンズアレイ等を使用した場合に被露光面に投影される光像を示す平面図の一例である。 図１４は、ＤＭＤを構成するマイクロミラーの反射面の歪みを等高線で示す図の一例である。 図１５（Ａ）及び（Ｂ）は、前記マイクロミラーの反射面の歪みを、該ミラーの２つの対角線方向について示すグラフの一例である。 図１６は、パターン形成装置に用いられたマイクロレンズアレイの正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）の一例である。 図１７は、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）の一例である。 図１８は、マイクロレンズによる集光状態を１つの断面内（Ａ）と別の断面内（Ｂ）について示す概略図の一例である。 図１９ａは、本発明のマイクロレンズの集光位置近傍におけるビーム径をシミュレーションした結果を示す図の一例である。 図１９ｂは、図１９ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図１９ｃは、図１９ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図１９ｄは、図１９ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図２０ａは、従来のカラーフィルタの製造方法において、マイクロレンズの集光位置近傍におけるビーム径をシミュレーションした結果を示す図の一例である。 図２０ｂは、図２０ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図２０ｃは、図２０ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図２０ｄは、図２０ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図２１は、合波レーザ光源の他の構成を示す平面図の一例である。 図２２は、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの正面図（Ａ）の一例と側面図（Ｂ）の一例である。 図２３は、図２２のマイクロレンズによる集光状態を１つの断面内（Ａ）の一例と別の断面内（Ｂ）について示す概略図の一例である。 図２４は、光量分布補正光学系による補正の概念についての説明図の一例である。 図２５は、光照射手段がガウス分布で且つ光量分布の補正を行わない場合の光量分布を示すグラフの一例である。 図２６は、光量分布補正光学系による補正後の光量分布を示すグラフの一例である。 図２７ａ（Ａ）は、ファイバアレイ光源の構成を示す斜視図であり、図２７ａ（Ｂ）は、（Ａ）の部分拡大図の一例であり、図２７ａ（Ｃ）及び（Ｄ）は、レーザ出射部における発光点の配列を示す平面図の一例である。 図２７ｂは、ファイバアレイ光源のレーザ出射部における発光点の配列を示す正面図の一例である。 図２８は、マルチモード光ファイバの構成を示す図の一例である。 図２９は、合波レーザ光源の構成を示す平面図の一例である。 図３０は、レーザモジュールの構成を示す平面図の一例である。 図３１は、図３０に示すレーザモジュールの構成を示す側面図の一例である。 図３２は、図３０に示すレーザモジュールの構成を示す部分側面図である。 図３３は、レーザアレイの構成を示す斜視図の一例である。 図３４（Ａ）は、マルチキャビティレーザの構成を示す斜視図の一例であり、図３４（Ｂ）は、（Ａ）に示すマルチキャビティレーザをアレイ状に配列したマルチキャビティレーザアレイの斜視図の一例である。 図３５は、合波レーザ光源の他の構成を示す平面図の一例である。 図３６（Ａ）は、合波レーザ光源の他の構成を示す平面図の一例であり、図３６（Ｂ）は、（Ａ）の光軸に沿った断面図の一例である。 図３７（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の露光装置における焦点深度と本発明のカラーフィルタの製造方法（パターン形成装置）による焦点深度との相違を示す光軸に沿った断面図の一例である。
符号の説明
ＬＤ１〜ＬＤ７ ＧａＮ系半導体レーザ
１０ ヒートブロック
１１〜１７ コリメータレンズ
２０ 集光レンズ
３０〜３１ マルチモード光ファイバ
４４ コリメータレンズホルダー
４５ 集光レンズホルダー
４６ ファイバホルダー
５０ デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）
５２ レンズ系
５３ 反射光像（露光ビーム）
５４ 第２結像光学系のレンズ
５５ マイクロレンズアレイ
５６ 被露光面（走査面）
５５ａ マイクロレンズ
５７ 第２結像光学系のレンズ
５８ 第２結像光学系のレンズ
５９ アパーチャアレイ
６４ レーザモジュール
６６ ファイバアレイ光源
６７ レンズ系
６８ レーザ出射部
６９ ミラー
７０ プリズム
７１ 集光レンズ
７２ ロッドインテグレータ
７３ 組合せレンズ
７４ 結像レンズ
１００ ヒートブロック
１１０ マルチキャビティレーザ
１１１ ヒートブロック
１１３ ロッドレンズ
１２０ 集光レンズ
１３０ マルチモード光ファイバ
１３０ａ コア
１４０ レーザアレイ
１４４ 光照射手段
１５０ カラーフィルタ形成材料
１５２ ステージ
１５５ａ マイクロレンズ
１５６ 設置台
１５８ ガイド
１６０ ゲート
１６２ スキャナ
１６４ センサ
１６６ 露光ヘッド
１６８ 露光エリア
１７０ 露光済み領域
１８０ ヒートブロック
１８４ コリメートレンズアレイ
３０２ コントローラ
３０４ ステージ駆動装置
４５４ レンズ系
４６８ 露光エリア
４７２ マイクロレンズアレイ
４７４ マイクロレンズ
４７６ アパーチャアレイ
４７８ アパーチャ
４８０ レンズ系

Claims (25)

  1. 基材の表面に、少なくともバインダー、重合性化合物、着色剤、及び光重合開始剤を含む感光性組成物からなる感光層を形成する感光層形成工程と、
    前記感光層の表面に、該感光層が前記基材側となるように酸素遮断層を形成する酸素遮断層形成工程と、
    前記感光層に対し、複数のビームを同時に照射して該感光層を露光する露光工程と、
    前記露光工程により露光された前記感光層を現像する現像工程と、を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
  2. 酸素遮断層の厚みが、０．１〜１０μｍである請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
  3. 酸素遮断層の酸素透過率が、５０ｃｍ３／（ｍ２・ｄａｙ・気圧）以下である請求項１から２のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  4. 酸素遮断層が、ポリビニルアルコール及びポリビニルピロリドンを含む請求項１から３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  5. 酸素遮断層が、水溶液に可溶である請求項１から４のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  6. 露光が、光照射手段からの光を受光し出射する描素部をｎ個（ただし、ｎは２以上の自然数を表す）有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた光によって行われる請求項１から５のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  7. 露光が、光照射手段からの光を受光し出射する描素部をｎ個（ただし、ｎは２以上の自然数を表す）有する光変調手段により、前記光照射手段からの光を変調させた後に、マイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイを通過させた光によって行われる請求項１から５のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  8. 複数のビームにおけるスポットサイズが１μｍ以上である請求項１から７のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  9. 光変調手段が、ｎ個の描素部の中から連続的に配置された任意のｎ個未満の前記描素部をパターン情報に応じて制御可能である請求項１から８のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  10. 光変調手段が、空間光変調素子である請求項１から９のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  11. 空間光変調素子が、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）である請求項１０に記載のカラーフィルタの製造方法。
  12. 露光が、アパーチャアレイを通して行われる請求項１から１１のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  13. 露光が、露光光と感光層とを相対的に移動させながら行われる請求項１から１２のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  14. 光照射手段が、２以上の光を合成して照射可能である請求項１から１３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  15. 光照射手段が、複数のレーザと、マルチモード光ファイバと、該複数のレーザからそれぞれ照射されたレーザビームを集光して前記マルチモード光ファイバに結合させる集合光学系とを備える請求項１から１４のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  16. レーザ光の波長が３３０〜６５０ｎｍである請求項１５に記載のカラーフィルタの製造方法。
  17. 感光層が、感光性組成物を基材の表面に塗布し、乾燥することにより形成される請求項１から１６のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  18. 感光層が、支持体上に感光性組成物が積層されてなる感光性フィルムを、該支持体とは反対側の面と基材とが当接するように該基材上に積層し、次いで、支持体を剥離することにより形成される請求項１から１６のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  19. 感光性組成物が、少なくとも、黒色（Ｋ）に着色されている請求項１から１８のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  20. 少なくとも、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３原色に着色された感光性組成物を用いて、基材の表面に所定の配置で、Ｒ、Ｇ及びＢの各色毎に、順次、感光層形成工程、酸素遮断層形成工程、露光工程、及び現像工程を繰り返してカラーフィルタを形成する請求項１から１９のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  21. 赤色（Ｒ）着色に少なくとも顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４を、緑色（Ｇ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６及び顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の少なくともいずれかの顔料を、並びに、青色（Ｂ）着色に少なくとも顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６を用いる請求項２０に記載のカラーフィルタの製造方法。
  22. 赤色（Ｒ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４及び顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７の少なくともいずれかの顔料を、緑色（Ｇ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６及び顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０の少なくともいずれかの顔料を、並びに、青色（Ｂ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６及び顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３の少なくともいずれかの顔料を用いる請求項２０に記載のカラーフィルタの製造方法。
  23. 感光層の厚みが０．４〜１０μｍである請求項１から２２のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
  24. 請求項１から２３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造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。
  25. 請求項２４に記載のカラーフィルタを用いたことを特徴とする液晶表示装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5332607B2 (ja) * 2006-02-22 2013-11-06 コニカミノルタ株式会社 反射防止フィルム、反射防止フィルムの製造方法、ハードコートフィルム、偏光板及び表示装置
JP2014013381A (ja) * 2012-06-08 2014-01-23 Sumitomo Chemical Co Ltd レジスト組成物及びレジストパターンの製造方法

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