JP2015001690A - 高精細カラーフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】カラーフィルタの高精細化に伴う、着色層の薄膜化、色材の添加濃度の上昇に対応でき、感度低下が無く、パターン形状に優れたカラーフィルタを提供する。
【解決手段】感光性着色組成物を用いた着色層を持つ高精細カラーフィルタであって、
、前記感光性着色組成物は、光重合開始剤、色材、バインダー樹脂、光重合性化合物、有機溶剤の混合塗液を塗布乾燥したものであり、
前記光重合開始剤が、化式１で示されるフルオレン系オキシムエステル化合物であり、
かつ前記着色層の膜厚が、１．７μｍ以下である高精細カラーフィルタ１０。
【選択図】図１

Description

本発明は、スマートフォンやタブレットなどのモバイル機器の内部に用いられる液晶表示装置用カラーフィルタに関する。

近年スマートフォンやタブレット等モバイル機器の需要が高まっており、これらの機器で大型テレビをはじめとする既存の液晶表示装置並みの画像表示を実現するため、モバイル製品の端末に用いるディスプレイは高精細化が求められている。

それに伴い液晶表示装置用のカラーフィルタについても、画素も高精細化が求められている。

液晶表示装置用カラーフィルタの画素の高精細化によって生じる問題として混色がある。混色とは画面を見る角度によって本来の色と異なる色を人間の目が捉えてしまう現象である。

図２は従来のカラーフィルターと、同じセルギャップで、高精細化した場合の、センサー７への斜め入射光１２の状態を示している。従来のカラーフィルターでは、隣接するセンサーへの光の回り込みは、ブラックマトリックス２によって押さえられるが、単純にフィルタを高精細化すると、着色層を通過した光が、ＴＦＴ部６の隣接するセンサー７に入ってしまう。

混色を防ぐためには液晶表示装置用カラーフィルタ部とＴＦＴ（薄膜トランジスタ）部６との距離を狭める必要がある。セルギャップ１１を狭くし、さらにＴＦＴ部６と液晶表示装置用のカラーフィルタの距離を縮めるために液晶表示装置用カラーフィルタの着色層や着色層平坦化および保護膜の役割を果たすオーバーコート層の薄膜化が求められている。

液晶表示装置用カラーフィルタのＲｅｄ着色層３、Ｇｒｅｅｎ着色層４、Ｂｌｕｅ着色層５の各着色層は一般的にフォトリソグラフィーによって所定のパターンが形成される。着色層の形成に用いる感光性着色組成物は光重合開始剤、色材、バインダー樹脂、光重合性化合物、有機溶剤などから成る。

よって、液晶表示装置用カラーフィルタの着色層を薄膜化するためには色材成分の濃度を上げる必要がある。

色材成分の濃度を上げるためには光重合開始剤、バインダー樹脂、光重合性化合物など色材成分以外の含有率を減らす必要がある。光重合開始剤および光重合性化合物の含有率が減少することで、感光性着色組成物の感度は低下する。感度が低下することでフォトリソグラフィーによって所定のパターンを形成する際、露光後のパターンの剥がれなどのフォトリソ特性上の問題が生じる。またバインダー樹脂成分の含有率が減少することで、フォトリソグラフィーで形成したパターンの断面形状の悪化が懸念される。

高感度の光重合開始剤を使用すれば一定の感度を保つために必要な光重合開始剤の量は減少する。その結果色材成分の濃度を上げることが可能となり、明度を保ち、かつ着色層をより薄膜化した液晶表示装置用カラーフィルタを製造することができる。

公知の例として光重合開始剤にオキシムエステル系化合物およびα-アミノアセトフェノン系化合物を用い、色材成分の濃度を上昇させた感光性着色組成物について報告されている（特許文献１）。

この例では色材の濃度を上げることによるバインダー樹脂成分減少が及ぼす保護膜と着色層の密着性悪化を光重合開始剤に前記オキシムエステル系化合物およびα-アミノアセトフェノン系化合物を用いることで解決しているが、色材濃度を上昇させることで起こる感光性着色組成物の感度低下や形成したストライプ状のパターンの断面形状不良等の懸念については言及されていない。

カラーフィルタの高精細化による、色材成分の濃度上昇に伴い、光重合開始剤、バインダー樹脂等の含有率が減少することで前記感光性着色組成物の感度低下、ストライプ状のパターンの断面形状が逆テーパー形状となりパターン底部が空洞化するといった問題が発生する。

特開２０１２−５８４９８号公報

本発明は、上記問題を解決するものであり、カラーフィルタの高精細化に伴う、着色層の薄膜化、色材の添加濃度の上昇に対応でき、感度低下が無く、パターン形状に優れたカラーフィルタを提供することにある。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は感光性着色組成物を用いた着色層を持つ高精細カラーフィルタであって、
前記感光性着色組成物は、光重合開始剤、色材、バインダー樹脂、光重合性化合物、有機溶剤の混合塗液を塗布乾燥したものであり、
前記光重合開始剤が、化式１で示されるフルオレン系オキシムエステル化合物であり、かつ前記着色層の膜厚が、１．７μｍ以下であることを特徴とする高精細カラーフィルタである。

また、請求項２に記載の発明は、前記着色層が、Ｒｅｄ着色層、Ｇｒｅｅｎ着色層、Ｂｌｕｅ着色層の３種類の着色層を備えており、
前記着色層が、ｘｙＹ表色系の色空間において、
Ｒｅｄ着色層の、ｘが０．６４５≦ｘ≦０．６５４で、かつｙが０．３０≦ｙ≦０．３５で、かつＹがＹ≧１７であり、
かつＧｒｅｅｎ着色層の、ｘが０．２５５≦ｘ≦０．２６５で、かつｙが０．５８≦ｙ≦０．５９で、かつＹがＹ≧５８であり、
かつＢｌｕｅ着色層の、ｘが０．１３≦ｘ≦０．１４で、かつｙが０．０７≦ｙ≦０．０８で、かつＹがＹ≧８
であることを特徴とする請求項１に記載の高精細カラーフィルタである。

本発明の、着色層に使用される感光性着色組成物に、フルオレン系オキシムエステル化合物を光重合開始剤として用い、感光性着色組成物の色材成分の濃度を上げ、液晶表示装置用カラーフィルタにおける着色層を１．７μｍ以下の厚みで、必要なｘｙＹ表色系での
色空間を実現することができ、混色が改善された高精細カラーフィルタを提供することができる。

本発明の高精細カラーフィルタ１０を示した断面概念図である。 通常のカラーフィルタにおいて、高精細化した時に生じる混色を説明したが断面概念図である。

以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の高精細カラーフィルタの断面を示しており、透明基板１に、ブラックマトリックス２、Ｒｅｄ層３、Ｇｒｅｅｎ層４、Ｂｌｕｅ層５が形成されており、Ｒｅｄ層３、Ｇｒｅｅｎ層４、Ｂｌｕｅ層５の各層が、１．７μｍ以下であるため、ＴＨＴ部６とのセルギャップ１１が従来の同じでも、斜め入射光１２が、隣接するセンサー７に入り込まないため、混色を起こすことが無い。

以下、Ｒｅｄ層３、Ｇｒｅｅｎ層４、Ｂｌｕｅ層５の各層の膜厚が１．７μｍ以下であり、着色層のｘｙＹ表色系の色空間の値が、所定の数値内となる感光性着色組成物の詳細について説明する。

本発明における液晶表示装置用カラーフィルタの着色層に用いる感光性着色組成物は背景技術に示すように光重合開始剤（Ａ）、色材（Ｂ）、バインダー樹脂（Ｃ）、光重合性化合物（Ｄ）、有機溶剤（Ｅ）などから成る。

光重合開始剤（Ａ）は化式１で表される化合物を必須成分とする。また本発明における光重合開始剤は必須成分以外に他の光重合開始剤を含んでいても良い。他の光重合開始剤の例として１，２−オクタンジオン,１−〔４−（フェニルチオ−,２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）〕、Ｏ−（アセチル）−Ｎ−（１−フェニル−２−オキソ−２−（４‘−メトキシ−ナフチル）エチリデン）ヒドロキシルアミン、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１[４−（メチルチオ）フェニル]−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン等のアセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４'−メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン系光重合開始剤、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４'−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤等が用いられる。光重合開始剤は１種を単独で、または２種以上を混合して用いることができる。

次に色材（Ｂ）について説明する。本発明における色材（Ｂ）は顔料を用いて製造する。感光性着色組成物に含有される顔料としては、一般に市販されている有機顔料を用いることができ、形成するフィルタセグメントの色相に応じて、染料、天然色素、無機顔料を併用することができる。有機顔料としては、発色性が高く、且つ耐熱性の高いものが好適に用いられる。有機顔料は１種を単独で、または２種以上を混合して用いることができる。また有機顔料は、ソルトミリング、アシッドペースティング等により微細化したものであってもよい。

以下に、本発明になる感光性着色組成物に使用可能な有機顔料の具体例を、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）番号で示す。
赤色フィルタセグメントを形成するための着色組成物の場合には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ７、９、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、１２２、１２３、１４６、１４９、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、１９２、２００、２０２、２０８、２１０、２１６、２２０、２２３、２２４、２２６、２４０、２５４、２５５、２６４、２７２等の赤色顔料を用いることができる。赤色感光性組成物には、黄色顔料、オレンジ色顔料を併用することができる。

赤色感光性組成物において赤色顔料と併用可能な黄色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２０、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、８６、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、２１３又は２１４を用いることができる。また、これらの黄色顔料は、単独で又は２種以上を組み合わせて、黄色フィルタセグメントを形成するための黄色感光性組成物に用いることができる。

赤色感光性組成物において赤色顔料と併用可能なオレンジ色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１又は７３を用いることができる。また、これらのオレンジ色顔料は、単独で又は２種以上を組み合わせて、オレンジ色フィルタセグメントを形成するためのオレンジ色感光性組成物に用いることができる。

緑色フィルタセグメントを形成するための緑色感光性組成物の場合には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ７、１０、３６、３７、５８等の緑色顔料を用いることができる。緑色感光性組成物には前記黄色顔料を併用することができる。

青色フィルタセグメントを形成するための青色感光性組成物には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４又は８０等の青色顔料を用いることができる。青色感光性組成物には、この青色顔料に加え、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ１、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２又は５０等の紫色顔料を併用することができる。

次にバインダー樹脂（Ｃ）について説明する。感光性着色組成物に用いるバインダー樹脂は、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上の樹脂である。バインダー樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などの非感光性樹脂および感光性樹脂が含まれる。バインダー樹脂には、必要に応じて、その前駆体である、放射線照射により硬化してバインダー樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーを単独で、または２種以上混合して用いることができる。

熱可塑性樹脂としては、例えば, ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。

熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシ基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。

次に光重合性化合物（Ｄ）について説明する。２３０〜３２０ｎｍの遠紫外域の露光光源を照射することにより硬化する成分である。光重合性化合物の例としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。

また光重合性化合物として、カルボキシ基を含有する多官能(メタ)アクリレートを用いても良い。カルボキシ基を含有する多官能(メタ)アクリレートは、カルボキシ基を含有しない多官能アクリレートと比較してフィルタセグメントの直線性や断面形状がより改善されさらに好ましい。カルボキシ基を含有する多官能(メタ)アクリレートとしては、３価以上の多価アルコールと(メタ)アクリレートおよび多価カルボン酸のエステル化物等が挙げられる。カルボキシ基を含有する多官能(メタ)アクリレートは構造中にウレタン結合を有していても良い。カルボキシ基を含有する多官能(メタ)アクリレートの市販品としては、例えば、東亞合成社製のジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートの二塩基酸無水物付加物を含有するＴＯ‐１３８２が挙げられる。

次に有機溶剤（Ｅ）について説明する。本発明に係る有機溶剤は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（以下ＰＧＭＡＣと記載）とジメチルアセトアミド（以下ＤＭＡＣと記載）又はジエチルアセトアミド（以下ＤＥＡＣと記載）から選ばれるジアルキルアミドとを必須の成分として含有するものであり、本発明のカラーレジスト組成物
に対して、密着性を改善し、現像時のハガレや浮きを抑制する効果を有する。

本発明に係る有機溶剤における必須成分の好ましい組成比は、ＰＧＭＡＣ１００重量部に対し、ジアルキルアミドが１〜５０重量部（ＤＭＡＣ、ＤＥＡＣ又はＤＭＡＣとＤＥＡＣの合計）である。ジアルキルアミドが１重量部より少ないとレジスト密着性の向上効果が得られない場合があり、５０重量部より多いとレジストの塗布性が悪化する場合がある。ジアルキルアミドは、５〜３０重量部がより好ましい。

本発明に係る有機溶剤全体における必須成分のＰＧＭＡＣとジアルキルアミドの合計の割合は２５〜１００質量％が好ましく、４０〜１００質量％がより好ましい。

本発明に係る有機溶剤は上記の必須成分の他に、他の有機溶剤を１種類又は２種類以上含有してもよい。他の有機溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、ジエチルケトン、アセトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；エチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶媒；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸−ｎ−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−ブチル、γ−ブチロラクトン、マロン酸ジメチル、コハク酸ジメチル、プロピレングリコールジアセテート等のエステル系溶媒；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、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のセルソルブ系溶媒；メタノール、エタノール、イソ−又はｎ−プロパノール、イソ−又はｎ−ブタノール、アミルアルコール等のアルコール系溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン等のＢＴＸ系溶媒；ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒；テレピン油、Ｄ−リモネン、ピネン等のテルペン系炭化水素油；ミネラルスピリット、スワゾール＃３１０（コスモ松山石油社）、ソルベッソ＃１００（エクソン化学社）等のパラフィン系溶媒；四塩化炭素、クロロホルム、トリクロロエチレン、塩化メチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素系溶媒；クロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒；カルビトール系溶媒、アニリン、トリエチルアミン、ピリジン、酢酸、アセトニトリル、二硫化炭素、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられる。

上記の他の溶媒の中で、シクロヘキサノンは、沸点がＰＧＭＡとジアルキルアミドの間にあるので、塗布性改善のために粘度を上昇させる場合に好ましく用いられる。シクロヘキサノンを使用する場合の使用量はＰＧＭＡＣ１００重量部に対し、２５〜４００重量部が好ましく、５０〜２００重量部がより好ましい。

また、上記の他の溶媒中では、沸点が１８０℃以上２５０℃以下のものは、これを適量使用することで感光性着色組成物塗布後の溶剤を乾燥・除去する工程の時に発生する膜厚のムラが低減するので好ましく用いられる。また、沸点が１８０℃以上、２５０℃以下の有機溶剤の中でも、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、γ−ブチロラクトン、マロン酸ジメチル、コハク酸ジメチルは、膜厚のムラの低減効果のため好ましく用いられる。沸点が１８０℃以上、２５０℃以上の有機溶媒の好ましい使用量は有機溶剤全体に対して０．１〜２０質量％であり、１〜１０質量％がより好ましい。

また前記感光性着色組成物はその他の添加物を含有していてもよい。例えば界面活性剤などがある。本発明に用いる界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のアルカ
リ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ジエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独または２種以上を混合して用いることができる。

次に本発明における液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法について説明する。

本発明になるカラーフィルタ基板の製造方法は基板上に感光性着色組成物を用いて着色塗膜を形成すると工程と、着色塗膜のブラックマトリックスまたはフィルタセグメントとなる部分に２３０〜３２０ｎｍの遠紫外域の光を露光して硬化させる工程と、前記着色塗膜の未硬化部分を除去する工程と焼成を施す工程を繰り返すことにより液晶表示装置用カラーフィルタを形成するものである。

着色塗膜形成工程では、スピンコート法やダイコート法によって、感光性着色組成物を塗布し、必要に応じて余分な溶剤を除去することにより、基板上に着色塗膜を形成する。カラーフィルタの基板としては、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板等、公知の透明基板材料を使用できる。特にガラス基板は、透明性、強度、耐熱性、耐候性において優れているために好ましい。また、塗工した感光性着色組成物の溶剤成分を除去するため必要に応じて、減圧乾燥処理やプリベーク処理を施すことができる。

露光・硬化工程では、前記着色塗膜のブラックマトリックスまたはフィルタセグメントとなる部分に塗膜面側から２３０〜３２０ｎｍの遠紫外域の光を照射して硬化させる。

未硬化部分の現像工程では、着色塗膜の未硬化部分を除去してブラックマトリックスまたは各色フィルタセグメントを形成する。未硬化部分の現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。現像処理方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ（浸漬）現像法、パドル（液盛り）現像法等を適用することができる。

焼成工程では形成したブラックマトリックスまたは各色フィルタセグメントを焼成することによって完全に硬化させ、十分な耐性を付与できる。

以上の工程により、液晶表示装置用カラーフィルタの着色層が形成できる。その後オーバーコート層、スペーサーを形成することで本発明における液晶表示装置用カラーフィルタが製造できる。

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこの形態に限定されるものではない。なお顔料の記号についてはカラーインデックスナンバーを示し、例えば、「ＰＲ２５４」は「Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２５４」を表す。以下に示す実施例および比較例に使用した感光性着色組成物を下記に示す方法で作成した。

＜感光性着色組成物の製法＞
感光性着色組成物は、例えば、以下の方法によって製造する。まず、色材（Ｂ）を、バインダー樹脂（Ｃ）及び／又は有機溶剤（Ｅ）中に、各種分散手段を用いて微細に分散させて、顔料分散体を調製する。分散手段としては、例えば、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダ、及びアトライタが挙げられる。次いで、この顔料分散体に、バインダー樹脂（Ｃ）、光重合開始剤（Ａ）、有機溶剤（Ｅ）及び場合によってはその他成分を混合し、この混合物を攪拌する。これにより、感光性着色組成物を得る。なお、２種以上の色材（Ｂ）を含む感光性着色組成物は、例えば、それら色材（Ｂ）を別々にバインダー樹脂（Ｃ）及び／又は有機溶剤（Ｅ）中に微細に分散させてなる複数の着色剤分散体を混合し、この混合物に光重合開始剤（Ａ）、有機溶剤（Ｅ）及び場合によってはその他成分を混合し、これらを攪拌することにより得られる。

＜赤色顔料分散体の調整＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サン
ドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して赤色顔料の分散体を調整した。赤色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２５４ １８重量部赤色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１７７ ２重量部分散剤：アジスパーＰＢ８２１（味の素ファインテクノ社製） ２重量部アクリルワニス（固形分２０％） ５０重量部シクロヘキサノン ２８重量部である。

＜透明アクリル樹脂溶液の調整＞
次に、反応容器にシクロヘキサノン３７０重量部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度で下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。
メタクリル酸 ３２重量部メチルメタクリレート １０重量部ｎ−ブチルメタクリレート ４４重量部２−ヒドロキシエチルメタクリレート １４重量部２，２’−アゾビスイソブチロニトリル ４重量部滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル１．０
重量部をシクロヘキサノン５０重量部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続けて、非感光性透明樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂の溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した透明アクリル樹脂の溶液に不揮発分が２０重量部になるようにシクロヘキサノンを添加して透明アクリル樹脂溶液を調製した。

＜赤色感光性組成物１の合成＞
上記分散体 ６５．１重量部上記透明アクリル樹脂溶液 １０．３重量部光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ３．５重量部
（日本化薬社製）
光重合開始剤：化式１で表される感光性組成物 ０．８重量部
ＤＦＩ−０９１（ダイトーケミックス社製）
界面活性剤：ＢＹＫ−３２３、ＢＹＫ−３４８の１：１溶液 １．３重量部
（ビッグケミー・ジャパン社製）
溶剤：シクロヘキサノン １９．０重量部
である。

＜緑色顔料分散体の調整＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して緑色顔料の分散体を作製した。
緑色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ３６ ７重量部
（リオノールグリーン ６ＹＫ 東洋インキ製造社製）
黄色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１５０ ５重量部
（ファンチョンファーストイエロー Ｙ−５６８８ バイエル社製）
分散剤（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ‐１６３ ビックケミー社製） ２重量部アクリルワニス（固形分２０％） ４８重量部シクロヘキサノン ３８重量部である。

＜緑色感光性組成物１の合成＞
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して緑色感光性組成物１を得た。
上記分散体 ６６．６重量部上記透明アクリル樹脂溶液 ８．５重量部光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ３．１重量部
（日本化薬社製）
光重合開始剤：化式１で表される感光性組成物 １．３重量部
ＤＦＩ−０９１（ダイトーケミックス社製）
界面活性剤：ＦＺ−２１２２（東レダウコーニング社製） ０．９重量部溶剤：シクロヘキサノン １９．６重量部である。

＜青色顔料分散体の調整＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して青色顔料の分散体を作製した。
青色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ１５：６ ４重量部
（リオノールブルーＥＳ 東洋インキ製造社製）
分散剤（ソルスバーズ２００００ ゼネカ社製） １重量部アクリルワニス（固形分２０％） ４５重量部シクロヘキサノン ５０重量部である。

＜青色感光性組成物１の合成＞
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して青色感光性組成物１を得た。
上記分散体 ４４．６重量部上記透明アクリル樹脂溶液 １６．４重量部光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ４．２重量部
（日本化薬社製）
光重合開始剤：化式１で表される感光性組成物 ２．０重量部
（ＤＦＩ−０９１ ダイトーケミックス社製）
界面活性剤：ＦＺ−２１２２（東レダウコーニング社製） １．２重量部溶剤：シクロヘキサノン ３１．６重量部
である。

＜比較例１＞
＜赤色感光性組成物２の合成＞
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して赤色感光性組成物３を得た。
上記分散体 ６５．１重量部上記透明アクリル樹脂溶液 １０．３重量部光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ３．５重量部
（日本化薬社製）
光重合開始剤：Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ−０１ ０．８重量部
１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
界面活性剤：ＢＹＫ−３２３、ＢＹＫ−３４８の１：１溶液 １．３重量部
（ビッグケミー・ジャパン社製）
溶剤：シクロヘキサノン １９．０重量部である。

＜比較例２＞
＜赤色感光性組成物３の合成＞
光重合開始剤の成分を変更した以外は比較例１と同様の手法で赤色感光性組成物４を得た。
上記分散体 ６５．１重量部上記透明アクリル樹脂溶液 １０．３重量部光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ３．５重量部
（日本化薬社製）
光重合開始剤：Ｉｒｇａｃｕｒｅ３７９ ０．８重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
界面活性剤：ＢＹＫ−３２３、ＢＹＫ−３４８の１：１溶液 １．３重量部
（ビッグケミー・ジャパン社製）
溶剤：シクロヘキサノン １９．０重量部である。

＜比較例３＞
＜赤色感光性組成物４の合成＞
光重合開始剤の含有率を２．５重量部、樹脂の含有率を８．６重量部とした以外は比較例１と同様の手法で赤色感光性組成物５を合成した。
上記分散体 ６５．１重量部上記透明アクリル樹脂溶液 ８．６重量部光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ３．５重量部
（日本化薬社製）
光重合開始剤：Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ−０１ ２．５重量部
１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
界面活性剤：ＢＹＫ−３２３、ＢＹＫ−３４８の１：１溶液 １．３重量部
（ビッグケミー・ジャパン社製）
溶剤：シクロヘキサノン １９．０重量部である。

＜比較例４＞
＜赤色感光性組成物５の合成＞
光重合開始剤の含有率を２．５重量部、溶剤の含有率を１７．３重量部とした以外は比較例１と同様の手法で赤色感光性組成物６を合成した。
上記分散体 ６５．１重量部上記透明アクリル樹脂溶液 １０．３重量部光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ３．５重量部
（日本化薬社製）
光重合開始剤：Ｉｒｇａｃｕｒｅ３７９ ２．５重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
界面活性剤：ＢＹＫ−３２３、ＢＹＫ−３４８の１：１溶液 １．３重量部
（ビッグケミー・ジャパン社製）
溶剤：シクロヘキサノン １７．３重量部である。

＜比較例５＞
＜緑色感光性組成物２の合成＞
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して緑色感光性組成物３を得た。
上記分散体 ６６．６重量部上記透明アクリル樹脂溶液 ８．５重量部光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ３．１重量部
（日本化薬社製）
光重合開始剤：Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ−０１ １．３重量部
１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
界面活性剤：ＦＺ−２１２２（東レダウコーニング社製） ０．９重量部溶剤：シクロヘキサノン １９．６重量部である。

＜比較例６＞
＜緑色感光性組成物３の合成＞
光重合開始剤の成分を変更した以外は比較例５と同様の手法で緑色感光性組成物４を合成した。
上記分散体 ６６．６重量部上記透明アクリル樹脂溶液 ８．５重量部光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ３．１重量部
（日本化薬社製）
光重合開始剤：Ｉｒｇａｃｕｒｅ３７９ １．３重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
界面活性剤：ＦＺ−２１２２（東レダウコーニング社製） ０．９重量部溶剤：シクロヘキサノン １９．６重量部である。

＜比較例７＞
＜緑色感光性組成物４の合成＞
光重合開始剤の含有率を３．０重量部、樹脂の含有率を６．８重量部にした以外は比較例５と同様の手法で緑色感光性組成物５を合成した。
上記分散体 ６６．６重量部上記透明アクリル樹脂溶液 ６．８重量部光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ３．１重量部
（日本化薬社製）
光重合開始剤：Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ−０１） ３．０重量部
１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
界面活性剤：ＦＺ−２１２２（東レダウコーニング社製） ０．９重量部溶剤：シクロヘキサノン １９．６重量部である。

＜比較例８＞
＜緑色感光性組成物５の合成＞
光重合開始剤の含有率を３．０重量部、溶剤の含有率を１７．９重量部にした以外は比較例５と同様の手法で緑色感光性組成物６を合成した。
上記分散体 ６６．６重量質上記透明アクリル樹脂溶液 ８．５重量質光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ３．１重量質
（日本化薬社製）
光重合開始剤：Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ−０１ ３．０重量質
１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
界面活性剤：ＦＺ−２１２２（東レダウコーニング社製） ０．９重量質溶剤:シクロヘキサノン １７．９重量部である。

＜比較例９＞
＜青色感光性組成物２の合成＞
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して青色感光性組成物３を得た。
上記分散体 ４４．６重量部上記透明アクリル樹脂溶液 １６．４重量部光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ４．２重量部光重合開始剤：Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ−０１ ２．０重量部
１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
界面活性剤：ＦＺ−２１２２（東レダウコーニング社製） １．２重量部溶剤：シクロヘキサノン ３１．６重量部である。

＜比較例１０＞
＜青色感光性組成物３の合成＞
光重合開始剤の成分を変更した以外は比較例９と同様の手法で青色感光性組成物４を合成した。
上記分散体 ４４．６重量部上記透明アクリル樹脂溶液 １６．４重量部光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ４．２重量部
（日本化薬社製）
光重合開始剤：Ｉｒｇａｃｕｒｅ３７９） ２．０重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
界面活性剤：ＦＺ−２１２２（東レダウコーニング社製） １．２重量部溶剤：シクロヘキサノン ３１．６重量部
である。

＜比較例１１＞
＜青色感光性組成物４の合成＞
光重合開始剤の含有率を４．０重量部、樹脂の含有率を１４．４重量部に変更した以外は比較例９と同様の手法で青色感光性組成物５を合成した。
上記分散体 ４４．６重量部上記透明アクリル樹脂溶液 １４．４重量部光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ４．２重量部
（日本化薬社製）
光重合開始剤：Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ−０１ ４．０重量部
１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
界面活性剤：ＦＺ−２１２２（東レダウコーニング社製） １．２重量部溶剤：シクロヘキサノン ３１．６重量部である。

＜比較例１２＞
＜青色感光性組成物５の合成＞
光重合開始剤の含有率を４．０重量部、溶剤の含有率を２９．６重量部とした以外は比較例９と同様の手法で青色感光性組成物６を合成した。
上記分散体 ４４．６重量部上記透明アクリル樹脂溶液 １６．４重量部光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ４．２重量部
（日本化薬社製）
光重合開始剤：Ｉｒｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ−０１ ４．０重量部
１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
界面活性剤：ＦＺ−２１２２（東レダウコーニング社製） １．２重量部溶剤：シクロヘキサノン ２９．６重量部である。

実施例１〜３および比較例１〜１２に示す感光性着色組成物を着色層に用いた液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法の詳細について下記に示す。

＜樹脂ブラックマトリックス層の形成＞
＜感光性黒色組成物の調整＞
感光性黒色着色組成物として下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して感光性黒色組成物を得た。
カーボンブラック分散液：御国色素社製（ＴＰＢＫ−２０１６） ２１．０重量部樹脂：Ｖ２５９−ＭＥ（新日鐵化学社製）（固形分５６．１重量部） ７．６重量部光重合性化合物：ＤＰＨＡ（日本化薬社製） １．９重量部光重合開始剤：ＯＸＥ−０２（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製） ０．６重量部溶剤：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ６７．９重量部
エチル−３−エトキシプロピオネート
レベリング剤 １．０重量部である。

＜樹脂ブラックマトリックス層の形成＞
透明基板上に黒色着色組成物をスピンコートにより膜厚１．２μｍとなるように塗布した
。１００℃で３分乾燥の後、露光機にてフォトマスクを介して格子状のパターン露光を２００ｍＪ/ｃｍ^２した。尚フォトマスクと基板との距離（露光ギャップ）を７０μｍとした。アルカリ現像液にて未露光部分を完全に洗い流すために必要な時間だけ現像し、２３０℃で６０分加熱処理をして定着、格子状のブラックマトリックス層を透明基板上に形成した。なお、アルカリ現像液は以下の組成からなる。以下に示す着色層形成の工程ではこのアルカリ現像液を用いて現像を行う。
炭酸ナトリウム １．５重量部炭酸水素ナトリウム ０．５重量部陰イオン系界面活性剤 ８．０重量部
ペリレックスＮＢＬ（花王社製）
水 ９０重量部である。

＜着色層の形成＞
実施例１〜３および比較例１〜１２に示した感光性着色組成物について下記に示すように着色層を形成した。
前述のブラックマトリックス層を形成した透明基板上に赤色感光性組成物をスピンコート法により膜厚１．７μｍになるように塗布した。減圧乾燥後、フォトマスクを介して１００ｍＪ／ｃｍ^２露光した。尚、フォトマスクと基板の距離（露光ギャップ）を１５０μｍとした。アルカリ現像液にて赤色感光性組成物膜の未露光部を完全に洗い流すために必要な時間現像し、２３０℃で２０分間加熱することでストライプ状の赤色層を樹脂ブラックマトリックスのパターンが形成された透明基板上に形成した。

次に緑色感光性組成物をスピンコート法により膜厚が１．７μｍとなるように塗布した。減圧乾燥後、前記赤色層からずらした場所に前記赤色感光性組成物の時と同一条件で露光し、アルカリ現像液にて緑色感光性組成物膜の未露光部を完全に洗い流すために必要な時間現像し、２３０℃で２０分間加熱することで前記赤色層と隣接したストライプ状の緑色層を形成した。

さらに青色感光性組成物についても同様の手法で膜厚１．７μｍで赤色層、緑色層に隣接したストライプ状の青色層を形成した。

＜オーバーコート層形成用感光性樹脂組成物の作成＞
オーバーコート形成用樹脂組成物を以下のように作製した。
＜樹脂の合成＞
内容量が２リットルの５つ口反応容器内に、
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＡｃ） ８００ｇベンジルメタクリレート（ＢｚＭＡ） ３０ｇブチルメタクリレート（ＢＭＡ） ７８ｇメタクリル酸（ＭＡＡ） ４４ｇヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ） ４８ｇアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ） ４ｇを加え窒素を吹き込みながら８０℃で６時間加熱し、樹脂溶液を得た。

＜オーバーコート層形成用感光性組成物の調製＞
透明膜層に用いる感光性樹脂組成物（感光性樹脂組成物１）を以下のように作製した。
バインダーポリマー：上記樹脂 ３４重量部光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １３．５重量部光重合開始剤： １．２重量部
２−メチル−２−モルホリノ−１−（４−メチルチオフェニル）プロパン−１−オン
界面活性剤：１％ポリエーテル変性シリコンオイル ０．５５重量部
ＳＨ８４００（トーレシリコーン社製）
シランカップリング剤：ＫＢＭ−４０３（信越化学社製） １．１重量部溶剤：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ４９．６５重量部を混合してオーバーコート膜用感光性樹脂組成物を得た。

＜オーバーコート層形成＞
前記したオーバーコート層形成用感光性樹脂組成物を樹脂ブラックマトリックス層、着色層が形成された基板上に膜厚１．０μｍとなるようにスピンコート法を用いて塗布し、９０℃で５分間乾燥した。オーバーコート形成用のフォトマスクを通して高圧水銀灯の光を１５０ｍＪ／ｃｍ^２照射した。尚、フォトマスクとガラス基板との間隔（露光ギャップ）は１００μｍで露光した。その後、上記した着色層の作製と同様の現像液を用いて未露光部を完全に洗い流すために必要な時間現像をした。水洗を施したのち、２３０℃で６０分焼成してオーバーコート層を着色層上に形成した。

＜スペーサーの形成＞
＜スペーサー形成用感光性樹脂組成物の作製＞
スペーサー形成用感光性樹脂組成物を以下のように作製した。
樹脂ａの合成
内容量が２リットルの５つ口反応容器内に、
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＡｃ） ６８６ｇグリシジルメタクリレート（ＧＭＡ） ３３２ｇアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ） ６．６ｇを加え、窒素を吹き込みながら８０℃で６時間加熱し、ＧＭＡのポリマー溶液を得た。

次いで、得られたＧＭＡのポリマー溶液に、
アクリル酸（ＡＡ） １６８ｇメトキノン（ＭＱ） ０．０５ｇトリフェニルホスフィン（ＴＰＰ） ０．５ｇを加え、空気を吹き込みながら１００℃で２４時間加熱し、ＧＭＡ樹脂のアクリル酸付加物溶液を得た。

次に、得られたＧＭＡ樹脂のアクリル酸付加物溶液に、
テトラヒドロフタル酸無水物 １８６ｇを加え、７０℃で１０時時間加熱し、樹脂ａ溶液を得た。
感光性樹脂組成物の調整
ペンタエリスリトールトリアクリレートＰＥＴ−３０（日本化薬社製） ８０重量部樹脂ａ ２０重量部光重合開始剤：イルガキュア９０７（ＢＡＳＦ社製） １４重量部を、レジスト中の固形分が３０重量部になるようにシクロヘキサノンで希釈し、感光性樹脂組成物を調製した。

＜スペーサーの形成＞
スペーサー形成用感光性樹脂組成物を用いてスペーサーを形成した。前述の、樹脂ブラックマトリクス層、着色層、透明導電層を形成した透明基板上に、感光性樹脂組成物を仕上り膜厚が４μｍになるようにスピンコートし、９０℃で２分間乾燥した。次いで、マスク開口直径が８μｍφの円形のフォトスペーサー形成用のフォトマスクを通して高圧水銀灯の光を１００ｍＪ／ｃｍ^２の照射量で照射した。尚、フォトマスクと基板との間隔（露光ギャップ）を１００μｍとして露光した。その後、樹脂ブラックマトリクス層および着色
層の形成と同様のアルカリ現像液を用いて現像し、水洗を施したのち、２３０℃で３０分加熱して、フォトスペーサーを形成し、液晶表示装置用カラーフィルタを得た。

＜評価項目および評価方法＞
実施例１〜３および比較例１〜１２で得られた感光性着色組成物を用いた液晶表示装置用カラーフィルタの感度、色度、パターニング性について評価を行った。

感度は透明基板上に実施例１〜３および比較例１〜１２の感光性着色組成物を透明基板上に膜厚１．７μｍになるように塗布したものについて評価した。色度、パターニング性は樹脂ブラックマトリックスのパターンが形成された透明基板上にスピンコート法を用いて感光性着色組成物を膜厚１．７μｍになるように塗布し、着色層のパターンを形成した。オーバーコート層、スペーサーの形成は上記の方法に従って行い、製造した液晶表示装置用カラーフィルタについて評価した。

＜感度＞
液晶表示装置用カラーフィルタの着色層に用いる実施例１〜３および比較例１〜１２に示した感光性着色組成物を１００ｍｍ×１００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス上にスピンコート法で膜厚１．７μｍになるように塗布した。減圧乾燥により余分な溶剤を除去した後、６７．５μｍの細線パターンを形成するようなフォトマスクを介して紫外線を照射した。紫外線の露光量は１０ｍJ/ｃｍ^２〜１００ｍJ/ｃｍ^２の範囲の１０水準で評価した。紫外線照射後、前記感光性着色組成物の未露光部を完全に洗い流すのに必要な時間だけ現像してストライプ状のパターンを形成した。現像後のストライプ状パターンの膜厚が露光前の感光性着色組成物の膜厚の９０％以上となり、それ以上露光しても残膜率変化が−１．０％〜＋１．０％の範囲となる露光量を飽和露光量と定めた。飽和露光量が５０ｍJ／ｃｍ２以下のものを○、５０ｍJ／ｃｍ^２よりも大きいものを×とした。

＜色度＞
上記の製造方法を用いて製造した液晶表示装置用カラーフィルタの着色層各色の色度をＤ６５光源を用いて求めた。表１に示した請求項２の範囲に含まれるものを○、そうでないものを×とした。分光器には大塚電子社製の顕微分光測定装置を用いた。

＜感光性着色組成物のパターニング性評価＞
上記の製造方法を用いて製造した液晶表示装置用カラーフィルタの着色層のパターニング性は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて断面形状での評価を行った。判定基準は順テーパー形状を○、垂直形状を△、逆テーパー形状やパターン欠けのあるものを×とした。走査型電子顕微鏡には日立ハイテクノロジーズ社製のＳ‐４８００を用いた。

評価結果についても表１に示す。

＜比較結果＞
実施例１〜３の感光性着色組成物を用いて、膜厚を１．７μｍにした液晶表示装置用カラーフィルタの着色層は感度、色度、断面形状のいずれも良好であった。比較例１、２、５、６、９、１０では形成したストライプ状のパターンが剥がれてしまった。

使用した光重合開始剤の種類が実施例１〜３と異なっており、感光性着色組成物の感度が低いことがパターン剥がれや飽和露光量が大きいことの原因であると考えられる。また比較例３、７、１１では感度は問題なく、膜厚１．７μｍで請求項２に示す範囲の色度を示しているが断面形状が逆テーパーと悪かった。

感度を上昇させるために光重合開始剤の含有率を上げた分、バインダー樹脂の含有率を下げたことが断面形状の悪さの原因である。また比較例４、８、１２では感度、断面形状のいずれも問題がなかったが明度が低下していた。感度や断面形状を良好にするため、光重合開始剤やバインダー樹脂などの成分の含有量を増やしたことが明度低下の原因になっていると考えられる。

１・・・透明基板
２・・・ブラックマトリックス層
３・・・Ｒｅｄ着色層
４・・・Ｇｒｅｅｎ着色層
５・・・Ｂｌｕｅ着色層
６・・・ＴＦＴ部
７・・・センサー
１０・・・高精細カラーフィルタ
１１・・・セルギャップ
１２・・・斜め入射光

Claims (2)

1. 感光性着色組成物を用いた着色層を持つ高精細カラーフィルタであって、
   前記感光性着色組成物は、光重合開始剤、色材、バインダー樹脂、光重合性化合物、有機溶剤の混合塗液を塗布乾燥したものであり、
   前記光重合開始剤が、化式１で示されるフルオレン系オキシムエステル化合物であり、かつ前記着色層の膜厚が、１．７μｍ以下であることを特徴とする高精細カラーフィルタ。
   
2. 前記着色層が、Ｒｅｄ着色層、Ｇｒｅｅｎ着色層、Ｂｌｕｅ着色層の３種類の着色層を備えており、
   前記着色層が、ｘｙＹ表色系の色空間において、
   Ｒｅｄ着色層の、ｘが０．６４５≦ｘ≦０．６５４で、かつｙが０．３０≦ｙ≦０．３５で、かつＹがＹ≧１７であり、
   かつＧｒｅｅｎ着色層の、ｘが０．２５５≦ｘ≦０．２６５で、かつｙが０．５８≦ｙ≦０．５９で、かつＹがＹ≧５８であり、
   かつＢｌｕｅ着色層の、ｘが０．１３≦ｘ≦０．１４で、かつｙが０．０７≦ｙ≦０．０８で、かつＹがＹ≧８
   であることを特徴とする請求項１に記載の高精細カラーフィルタ。