JP4580637B2

JP4580637B2 - 色分割光透過構造物用調整光反応型配合物

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Publication number: JP4580637B2
Application number: JP2003413783A
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Inventors: 重樹馬場; 望加賀; 雅之内田; 理多高野; 義光中山; 美波小山; 暁隆西尾; 忍清水
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Priority date: 2002-12-13
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Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2023-12-11
Also published as: JP2004206098A

Description

本発明は、色分割光透過構造物を製造する際に使用される光反応型配合物において、一度コア材上に膜形成され採取された光反応型配合物のうち、再び光反応型配合物として使用可能な色分割光透過構造物用調整光反応型配合物に関するものである。

色分割光透過構造物の製造に利用される投影露光式パターン転写法では、色分割光透過構造物用光反応型配合物（以下、単に光反応型配合物とする場合がある。）をコア材上に膜形成する膜形成工程が行われる。一般的にこの膜形成工程では、液体滴下式膜形成法が用いられる。この液体滴下式膜形成法による膜形成方法は、固定されたコア材上に、光反応型配合物を適量滴下した後、上記コア材を回転させ、この回転により生じる遠心力を利用してコア材全体に光反応型配合物を行き渡らせ、光反応型配合物を硬化する方法である。

このような液体滴下式膜形成法による膜形成方法では、コア材上に実際硬化された光反応型配合物の量は、コア材上に滴下された光反応型配合物の量の数パーセント程度である。すなわち、残りの光反応型配合物は、遠心力でコア材から飛び出してしまい、コア材の外へ飛び出した光反応型配合物は、廃液として採取され、産業廃棄物として処分されていた。これは、光反応型配合物がコア材の外へ飛び出す際には、微小な粒状の状態であるため、雰囲気中の水分およびごみ等と吸着し、このような水分およびごみ等の影響から採取された後の光反応型配合物の液性変化を無視できない場合があったからである。

しかしながら、このように光反応型配合物の大部分が有効利用されずに廃棄されている状況は、コストの削減、資源の有効利用、材料効率および廃液による環境汚染等の観点から好ましくなかった。

そこで、このような光反応型配合物を有効利用する方法として、例えば、特許文献１には、光反応型配合物の廃液が供給される応力係数調整タンクと、応力係数調整タンクに対して媒液を供給する媒液タンクと、応力係数調整タンク内の光反応型配合物液の応力係数を測定する応力係数計と、応力係数計の測定結果および前記応力係数調整タンク内の光反応型配合物液の温度に基づいて光反応型配合物液の高分子可塑性物質濃度を算出し、算出した高分子可塑性物質濃度と予め設定された高分子可塑性物質濃度との差に基づいて光反応型配合物液に供給する媒液量を決定する制御部と、応力係数調整された光反応型配合物の異物を除去するフィルタとを有することを特徴とする光反応型配合物処理装置が開示されている。

さらに、特許文献２には、光反応型配合物膜形成装置から採取した光反応型配合物を収容して調整する調整容器と、調整容器内の光反応型配合物から媒液成分を蒸発させて媒液成分の一部分を除去する媒液除去装置と、媒液除去装置の作動を制御する制御装置とを備え、制御装置が、光反応型配合物の応力係数が再使用可能な目標応力係数になるまで、光反応型配合物から媒液成分を除去するように媒液除去装置を作動させることを特徴する光反応型配合物調整システムが開示されている。

また、特許文献３には、膜形成工程から得られた過剰な光反応型配合物溶液が集められ、その固体含有量が膜形成組成物として使用するに適するように調整される。その後で、粒子および汚染物質が溶液から除去される。次に、その光反応型配合物が支持体上に膜形成されるために有効利用される技術が開示されている。

しかしながら、このように採取された光反応型配合物の応力係数または固体分の濃度を調整する方法では、再び色分割光透過構造物用調整光反応型配合物（以下、調整光反応型配合物とする場合がある。）として利用が不可能な光反応型配合物の場合も多かった。そこで、従来有効利用が不可能であった光反応型配合物においても、有効利用を可能とする手段の開発が望まれていた。

特開２００１−１００４２６号公報特開平１１−２４５２２６号公報特開平１１−１３３６１９号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、液体滴下式膜形成法により一度膜形成された光反応型配合物のうち、有効利用することができる調整光反応型配合物、このような調整光反応型配合物を用いて製造された色分割光透過構造物およびそれを用いた色分割光透過構造物の製造方法を提供することを主目的とするものである。

さらに本発明においては、媒液と、上記媒液に浮遊している光反応型組成物とを有し、色分割光透過構造物を製造する際に、少なくとも一度コア材上に膜形成された後に採取された光反応型配合物を準備し、上記光反応型配合物に含有されているＨ_２Ｏ含有率を測定するＨ_２Ｏ含有率測定工程と、上記Ｈ_２Ｏ含有率測定工程により測定されたＨ_２Ｏ含有率が所定の値以下の上記光反応型配合物を色分割光透過構造物用調整光反応型配合物として用い、色分割光透過構造物を製造する色分割光透過構造物製造工程とを有することを特徴とする色分割光透過構造物の製造方法を提供する。

本発明においては、調整光反応型配合物を用いて色分割光透過構造物を製造する際に、採取された光反応型配合物に含有されるＨ_２Ｏ含有率を測定することにより、採取された光反応型配合物が通常の光反応型配合物として利用可能か否かの判断を行い、採取された光反応型配合物のうちＨ_２Ｏ含有率が所定の範囲にあるもののみを調整光反応型配合物として色分割光透過構造物の製造に用いている。従って、材料効率の向上およびコストの削減に効果があり、例えば、液体滴下式膜形成法による膜形成等の膜形成工程における廃液を少なくすることができることから、環境的負荷が少なく色分割光透過構造物を製造することが可能となる。

上記発明においては、上記Ｈ_２Ｏ含有率測定工程におけるＨ_２Ｏ含有率の測定方法は、カールフィッシャー法であることが好ましい。カールフィッシャー（以下、カールフィッシャーをＫＦと略す場合がある。）法はＨ_２Ｏ含有率の測定において信頼性の高い方法であるからである。

上記発明においては、上記Ｈ_２Ｏ含有率測定工程により測定されたＨ_２Ｏ含有率が３ｗｔ％以下の上記光反応型配合物を、上記色分割光透過構造物用調整光反応型配合物として用いることが好ましい。

上記Ｈ_２Ｏ含有率の範囲内であれば、Ｈ_２Ｏ含有率増加が及ぼす液性変化による影響が小さく、調整光反応型配合物が通常の光反応型配合物として十分使用可能であるからである。

本発明によれば、従来廃棄処分されていた光反応型配合物において、Ｈ_２Ｏ含有率が３ｗｔ％以下のものを選択して用いることにより、有効利用可能な色分割光透過構造物用調整光反応型配合物を得ることができる。従って、このような調整光反応型配合物を用いることにより、コスト削減、資源の有効利用、材料効率および廃液による環境的負荷の低下といった好ましい効果を得ることができる。

以下、本発明の色分割光透過構造物用調整光反応型配合物、それを用いて製造された色分割光透過構造物およびそのような色分割光透過構造物の製造方法について説明する。

Ａ．色分割光透過構造物用調整光反応型配合物
まず、本発明の調整光反応型配合物について説明する。本発明の調整光反応型配合物は、媒液と、上記媒液に浮遊している光反応型組成物とを有し、色分割光透過構造物を製造する際に、少なくとも一度コア材上に膜形成された後に採取された調整光反応型配合物であって、上記調整光反応型配合物に含有されているＨ_２Ｏ含有率が３ｗｔ％以下であることを特徴とするものである。

本発明の調整光反応型配合物は、少なくとも一度、色分割光透過構造物製造工程においてコア材上に膜形成された光反応型配合物であり、コア材上に硬化されずに、コア材外へ飛び出した光反応型配合物のうち、所定の範囲内のＨ_２Ｏ含有率を有する光反応型配合物を調整光反応型配合物として有効利用するものである。従来、このような光反応型配合物は、産業廃棄物として処分されていたが、例えば、液体滴下式膜形成法においては、コア材上に滴下された光反応型配合物のうち、実際にコア材上に硬化される光反応型配合物の量は、数パーセント程度にしか満たなかったため、大部分の光反応型配合物が廃棄処分となり、材料効率の低さ、コストの増大、廃棄物による環境汚染等の問題があった。

しかしながら、本発明においては、今まで廃棄処分されていた光反応型配合物において、Ｈ_２Ｏ含有率が上記３ｗｔ％以下の光反応型配合物であれば、再び、光反応型配合物として利用することができることを見出し、これを利用することにより有効利用可能な調整光反応型配合物を得ることができるようにしたものである。このような調整光反応型配合物を用いることによりコスト削減、資源の有効利用、材料効率および廃液による環境的負荷の低下等の観点から好ましい効果を得ることができるのである。

このような調整光反応型配合物は、少なくとも一度、色分割光透過構造物製造工程においてコア材上に膜形成された光反応型配合物であり、コア材上に硬化されずに、コア材外へ飛び出した光反応型配合物を採取したものである。この際、色分割光透過構造物製造工程においてコア材上に膜形成した際の膜形成方法としては、コア材の全面に光反応型配合物を膜形成することが可能な方法であれば特に限定はされない。しかしながら、一般的に色分割光透過構造物の製造に用いられる膜形成方法であり、かつ材料の廃棄率が高いことから、液体滴下式膜形成法であることが好ましい。液体滴下式膜形成法では、コア材上に滴下された光反応型配合物の量と比較して、実際にコア材上に硬化された光反応型配合物の量は数パーセント程度であることから、従来では大部分の光反応型配合物が廃棄処分されており、本発明の効果を十分に活かすことができるからである。

このような本発明の調整光反応型配合物においては、再び通常の光反応型配合物として利用可能かを判断するために、光反応型配合物の液性変化に影響を及ぼすＨ_２Ｏ含有率に着目している。Ｈ_２Ｏ含有率が増加すると、光反応型配合物の浮遊能力が低下し、光反応型配合物内に浮遊している固形成分が結合しやすくなるため、粘性が増加し、均一な膜厚に硬化することが困難となるからである。

具体的には、少なくとも一度、例えば液体滴下式膜形成法によりコア材上に膜形成された後に採取された光反応型配合物において、そのような光反応型配合物内に含有されているＨ_２Ｏ含有率が、３ｗｔ％以下である必要があり、その中でも、２ｗｔ％以下であることが好ましく、さらには、１．２ｗｔ％以下であることが好ましい。上述した範囲内のＨ_２Ｏ含有率を含有する調整光反応型配合物であれば、水分により及ぼされる影響が小さく、実際に使用した際に、均一な膜状に硬化することができるからである。

なお、上記Ｈ_２Ｏ含有率は、ＫＦ法の容量滴定法により測定された値であり、かつＫＦ試薬として、ＫＦ試薬ＳＳ−Ｘミツビシ（三菱化学（株）製）３ｍｇに脱水媒液ＫＴ（ケトン用媒液、三菱化学（株）製）を加えたものを用い、装置として、型番ＮＫＳ−１Ｓ（京都電子工業（株））を用いて測定した場合の値である。

このような調整光反応型配合物においては、少なくとも一度コア材上に膜形成された後に採取されたものであり、上述した範囲のＨ_２Ｏ含有率を保持するものであれば特に限定はされない。従って、上述した範囲内のＨ_２Ｏ含有率を保持するものでさえあれば、複数回膜形成した光反応型配合物であっても、本発明の調整光反応型配合物として使用可能な場合がある。

このような調整光反応型配合物は、色分割光透過構造物製造用であり、かつ、媒液と、前記媒液に浮遊している光反応型組成物とを有していれば特に限定はされない。しかしながら、一般的に液体滴下式膜形成法で形成される層である有色層、光遮断膜、透明層および間隔保持用突起物等の形成に使用される光反応型配合物、すなわち、有色層形成用光反応型配合物、光遮断膜形成用光反応型配合物、透明層形成用光反応型配合物および間隔保持用突起物形成用光反応型配合物であることが好ましい。

以下、本発明の調整光反応型配合物を構成する必須の材料である媒液および光反応型組成物について説明する。

（１）媒液
まず、媒液について説明する。本発明に用いられる媒液としては、後述する光反応型組成物を溶解もしくは浮遊させ、かつ所定の粘性とすることができる媒液であれば特に限定されるものではない。具体的には、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸３−メトキシブチル、シクロヘキサノン、３−メトキシ−１−ブチルアセテート、３−エトキシプロピオン酸エチル、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタン等を挙げることができる。

（２）光反応型組成物
光反応型組成物とは、露光されることにより光化学反応が生じ、特性に変化が生じる組成物を意味している。このような光反応型組成物は、高分子重合体成分、単量体成分、開始剤および添加剤等からなるものであるが、これらに関しては、従来より、色分割光透過構造物の製造に用いられる光反応型配合物において用いられているものであれば特に限定されるものではない。

例えば、高分子重合体成分としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレンビニル共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ＡＢＳ高分子可塑性物質、ポリメタクリル酸高分子可塑性物質、エチレンメタクリル酸高分子可塑性物質、ポリ塩化ビニル高分子可塑性物質、塩素化塩化ビニル、ポリビニルアルコール、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、エポキシ高分子可塑性物質、フェノキシ高分子可塑性物質、ポリイミド高分子可塑性物質、ポリアミドイミド高分子可塑性物質、ポリアミック酸高分子可塑性物質、ポリエーテルイミド高分子可塑性物質、フェノール高分子可塑性物質、ユリア高分子可塑性物質等、および、重合可能な単量体であるメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、sec-ブチルアクリレート、sec-ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、tert−ブチルアクリレート、tert−ブチルメタクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ペンチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ｎ−デシルアクリレート、ｎ−デシルメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、グリシジル（メタ）アクリレートの１種以上と、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸の２量体（例えば、東亜合成化学（株）製Ｍ−５６００）、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、これらの酸無水物等の１種以上からなる高分子重合体または高分子共重合体等が挙げられる。また、上記の高分子共重合体にグリシジル基または水酸基を有するエチレン性不飽和化合物を付加させた高分子重合体等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

上記の高分子重合体成分のなかで、合わせて使用する単量体成分との相溶性等の観点から、ポリメタクリル酸メチル高分子可塑性物質、ポリメタクリル酸エチル高分子可塑性物質、ポリメタクリル酸メチル高分子可塑性物質とポリメタクリル酸エチル高分子可塑性物質の共重合体、フェノキシ高分子可塑性物質、エポキシ高分子可塑性物質、ポリカーボネート高分子可塑性物質、ポリスチレン高分子可塑性物質、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、エチルヒドロキシエチルセルロース、セルローストリアセテート等を好ましく使用することができる。特に好ましくは、ポリメタクリル酸メチル高分子可塑性物質、ポリメタクリル酸エチル高分子可塑性物質、ポリスチレン高分子可塑性物質、メタクリル酸とスチレン、グリシジルメタクリレートとの共重合体、フェノキシ高分子可塑性物質、エポキシ高分子可塑性物質、および、これらの変性物を使用することができる。

このような高分子重合体成分は、固体分成分中において３重量％〜５０重量％、特に１０重量％〜４０重量％の範囲内で用いることが好ましい。

また、単量体成分としては、具体的には、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソボニルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，３−プロパンジオールアクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリアクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジアクリレート、ジアリルフマレート、１，１０−デカンジオールジメチルアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、および、上記のアクリレート基をメタクリレート基に置換したもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、１−ビニル−２−ピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート、テトラヒドロフルフリールアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、３−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、フェノール−エチレンオキサイド変性アクリレート、フェノール−プロピレンオキサイド変性アクリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド変性ジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサド変性トリアクリレート、イソシアヌール酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等のアクリレート単量体、および、これらのアクリレート基をメタクリレート基に置換したもの、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたポリエステルアクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたエポキシアクリレートオリゴマー、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたウレタンメタクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたポリエステルメタクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたエポキシメタクリレートオリゴマー、アクリレート基を有するポリウレタンアクリレート、アクリレート基を有するポリエステルアクリレート、アクリレート基を有するエポキシアクリレート高分子可塑性物質、メタクリレート基を有するポリウレタンメタクリレート、メタクリレート基を有するポリエステルメタクリレート、メタクリレート基を有するエポキシメタクリレート高分子可塑性物質等が挙げられる。

このような単量体成分の固体分成分中の使用量としては、３０重量％〜８０重量％、特に３０重量％〜４０重量％の範囲内であることが好ましい。

また、開始剤としては、具体的には、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、Ｎ，Ｎ´テトラメチル−４，４´−ジ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´−ジエチルアミノベンゾフェノン、２−エチルアントラキノン、フェナントレン等の芳香族ケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル類、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−フェニルイミダゾール２量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（ｍ−メトキシフェニル）イミダゾール２量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、２，４，５−トリアリールイミダゾール２量体、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）−ブタノン、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−（ｐ−シアノスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−メトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール等のハロメチルチアゾール化合物、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ｐ−メトキシスチリル−Ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（１−ｐ−ジメチルアミノフェニル−１，３−ブタジエニル）−Ｓ−トリアジン、２−トリクロロメチル−４−アミノ−６−ｐ−メトキシスチリル−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−エトキシ−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−ブトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−Ｓ−トリアジン等のハロメチル−Ｓ−トリアジン系化合物、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、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ノン、１，２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１，１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、イルガキュアー１８４（チバガイギー社製）、イルガキュアー３６９（チバガイギー社製）、イルガキュアー６５１（チバガイギー社製）、イルガキュアー９０７（チバガイギー社製）等の光重合開始剤が挙げられる。本発明では、これらの光重合開始剤を単独で、または、２種以上を混合して使用することができる。
このような開始剤の固体分成分中の使用量としては、１０重量％〜３０重量％、特に１０重量％〜２０重量％の範囲内であることが好ましい。

また、本発明の調整光反応型配合物を用いて色分割光透過構造物の有色層を形成する場合には、さらに、有色粒状物を浮遊させることにより、有色層を形成することが可能となる。本発明において使用可能な有色粒状物を下記表1および表２に示す。

一方、本発明の調整光反応型配合物を用いて色分割光透過構造物の光遮断膜を形成する場合には、遮光性粒状物を添加することにより、本発明の調整光反応型配合物を用いて光遮断膜を形成することが可能となる。具体的に遮光性粒状物としては、この遮光性粒状物としては、カーボン微粒子、金属酸化物、無機有色粒状物、有機有色粒状物等を挙げることができる。

（３）その他
さらに、その他の添加剤として、有機酸、多官能高分子可塑性物質、シランカップリング剤等を添加してもよい。

Ｂ．色分割光透過構造物
次に、本発明の色分割光透過構造物について説明する。本発明の色分割光透過構造物は、上述した調整光反応型配合物を用いて製造された色分割光透過構造物であることを特徴とするものである。

本発明においては、上述した色分割光透過構造物用調整光反応型配合物を用いて色分割光透過構造物を製造することができるので、材料を有効利用することができ、コスト削減を図ることができる。さらに環境面においても有益となる。

このような本発明の色分割光透過構造物は、コア材と、上記コア材上に一定の模様状に形成された有色層とを少なくとも有するものであれば特に限定はされないが、有色層の他にも、光遮断膜等が積層されていてもよい。以下、本発明の色分割光透過構造物を構成するコア材、有色層、光遮断膜、その他の構成について説明する。

（１）コア材
本発明の色分割光透過構造物に用いられるコア材は、他の構成部材を実装するためのものであり、このようなコア材としては、例えばコア材、ガラスフィルム、合成高分子可塑性物質コア材、合成高分子可塑性物質フィルム等を用いることができ、透光性、耐熱性および平滑性に優れたものであることが好ましい。

（２）有色層
本発明における有色層とは、単色からなる場合や、複数色からなる場合であってもよい。このような有色層は、上述したように、有色粒状物が浮遊されている調整光反応型配合物を用いて形成することができる。このような有色粒状物が浮遊された調整光反応型配合物を用いることにより、環境面およびコスト面において有利に有色層を形成することができる。

このような有色層は、種々の一定の模様で形成される。この有色層の形成方法としては、上述した調整光反応型配合物を用いて形成する方法であれば特に限定はされないが、具体的には、有色粒状物浮遊法等を挙げることができる。

（３）光遮断膜
本発明における光遮断膜とは、光学的異方性液体分子の配向に応じて表示が行われる画素を区分するために設けられるものである。

このような光遮断膜において、高分子可塑性物質製の光遮断膜とした場合には、上述したように遮光性粒状物を含有する調整光反応型配合物を用いて形成することができる。このような高分子可塑性物質製の光遮断膜を形成する方法としては、投影露光式パターン転写法等を挙げることができる。また、この高分子可塑性物質製光遮断膜の膜厚としては、一般には、０．５μｍ〜１０μｍ、好ましくは１〜２μｍの範囲内で設定することができる。

また、クロム等の金属薄膜からなる光遮断膜とする場合であってもよい。このような場合は、例えばスパッタリング法、真空蒸着法等により、厚み１０００Å〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより形成することができる。このパターニングを行う際に、本発明の調整光反応型配合物を用いることにより、コスト面および環境面において有利に、クロム等の金属薄膜からなる光遮断膜を一定の模様状に形成することができる。

（４）その他
本発明における色分割光透過構造物においては、有色層および光遮断膜が積層されているだけでなく、透明層、間隔保持用突起物等が設けられていてもよい。このような透明層および間隔保持用突起物においても、上述した調整光反応型配合物を用いて形成することができる。これによりコストの削減、資源の有効利用、材料効率および廃液による環境的負荷の低下等といった好ましい効果をさらに得ることができる。

Ｃ．色分割光透過構造物の製造方法
本発明の色分割光透過構造物の製造方法は、媒液と、前記媒液に浮遊している光反応型組成物とを有し、色分割光透過構造物を製造する際に、少なくとも一度コア材上に膜形成された後に採取された光反応型配合物を準備し、前記光反応型配合物に含有されているＨ_２Ｏ含有率を測定するＨ_２Ｏ含有率測定工程と、前記Ｈ_２Ｏ含有率測定工程により測定されたＨ_２Ｏ含有率が所定の値以下の前記光反応型配合物を色分割光透過構造物用調整光反応型配合物として用い、色分割光透過構造物を製造する色分割光透過構造物製造工程とを有することを特徴とするものである。

本発明においては、調整光反応型配合物を用いて色分割光透過構造物を製造する際に、採取された光反応型配合物に含有されるＨ_２Ｏ含有率を測定することにより、採取された光反応型配合物が通常の光反応型配合物として利用可能か否かの判断を行い、採取された光反応型配合物のうちＨ_２Ｏ含有率が所定の範囲にあるもののみを調整光反応型配合物として色分割光透過構造物の製造に用いている。従って、材料効率の向上およびコストの削減に効果があり、例えば液体滴下式膜形成法による膜形成を行った場合の廃液を少なくすることができることから、環境的負荷が少なく色分割光透過構造物を製造することが可能となる。

以下、このような本発明の色分割光透過構造物の製造方法について各工程毎に説明する。

（１）Ｈ_２Ｏ含有率測定工程
本発明におけるＨ_２Ｏ含有率測定工程とは、媒液と、上記媒液に浮遊している光反応型組成物とを有し、色分割光透過構造物を製造する際に、例えば液体滴下式膜形成法により少なくとも一度コア材上に膜形成された後に採取された光反応型配合物を準備し、上記光反応型配合物に含有されているＨ_２Ｏ含有率を測定する工程である。本工程において、採取された光反応型配合物内に含有されているＨ_２Ｏ含有率が、所定の範囲内にあるならば、本発明の調整光反応型配合物として再び使用可能となる。

このような調整光反応型配合物に関することは、上述した「Ａ．調整光反応型配合物」の中に記載したものと同様であるためここでの説明は省略する。

採取された光反応型配合物のＨ_２Ｏ含有率を測定する方法としては、一般的にＨ_２Ｏ含有率を測定する方法として用いられている方法であるならば特に限定はされない。中でも、ＫＦ法を用いることが好ましい。Ｈ_２Ｏ含有率の測定において信頼性の高い方法であるからである。以下、ＫＦ法について説明する。

ＫＦ法による水分測定の滴定には容量滴定法と電量滴定法とがある。本発明においては、どちらの滴定法であってもＨ_２Ｏ含有率を滴定することができるが、Ｈ_２Ｏ含有率が１％を越える場合には、容量滴定法とすることが好ましい。

ＫＦ法は、以下に示す反応を利用してＨ_２Ｏ含有率の滴定を行っている。

この反応において、その平衡を右側に進行させるため、メタノールなどのアルコールにより次の反応を行わせている。
Ｂａｓｅ・ＳＯ₃＋ＣＨ₃ＯＨ →Ｂａｓｅ・ＨＳＯ₄ＣＨ₃

このようなＫＦ反応を完結させるために必要とされるアルコールは、滴定剤の方に存在させる場合と、試料が添加溶解される滴定媒液の方に存在させる場合の二通りがある。メタノールはその吸湿による力価（滴定剤１ｍｌ当たりの水分当量をｍｇ数で表したもの）の低下などの問題があるため最近は後者の場合が殆どである。

例えば、容量滴定法においては、滴定槽に滴定媒液をいれ、ＫＦ試薬を滴下して無水状態とした後、これに、Ｈ_２Ｏ含有率を測定する試料、すなわち、本発明においては、採取された光反応型配合物を加えて水分を抽出する。次に、ＫＦ試薬を用いて滴定し、その滴定量からＨ_２Ｏ含有率を求める。

このような滴定に用いられるＫＦ試薬としては、採取された光反応型配合物中に含有されている水分のみと反応して、この光反応型配合物中に浮遊している固形成分とは反応しないＫＦ試薬であれば特に限定はされない。すなわち、上述した化学反応式に示すように、ＫＦ法は、水とヨウ素との反応を利用しているため、滴定する採取された光反応型配合物中にヨウ素と反応する物質を含む場合には、測定値にプラスの誤差を与え、一方、ヨウ化物を酸化してヨウ素を生成する物質を含む場合には、マイナスの誤差を与えるからである。具体的には、ＫＦ試薬ＳＳ−Ｘミツビシ（三菱化学（株）製）３ｍｇに脱水媒液ＫＴ（ケトン用媒液、三菱化学（株）製）を加えたものであることが好ましい。

（２）色分割光透過構造物製造工程
次に色分割光透過構造物製造工程について説明する。色分割光透過構造物製造工程とは、採取された光反応型配合物のうちＨ_２Ｏ含有率測定工程により測定されたＨ_２Ｏ含有率が所定の範囲以下の上記光反応型配合物を調整光反応型配合物として用い、色分割光透過構造物を製造する工程である。

本工程において用いられる調整光反応型配合物は、例えば液体滴下式膜形成法により少なくとも一度コア材上に膜形成された後に採取された光反応型配合物のうち、上記Ｈ_２Ｏ含有率測定工程において測定されたＨ_２Ｏ含有率が所定の値以下のものであれば用いることができる。

本発明においては、中でもＫＦ法の容量滴定法を用い、かつＫＦ試薬として、ＫＦ試薬ＳＳ−Ｘミツビシ（三菱化学（株）製）３ｍｇに脱水媒液ＫＴ（ケトン用媒液、三菱化学（株）製）を加えたもの用い、装置として、型番ＮＫＳ−１Ｓ（京都電子工業（株））を用いて測定したＨ_２Ｏ含有率が、３ｗｔ％以下であり、その中でも、好ましくは２ｗｔ％以下であり、さらに、最も好ましくは１．２ｗｔ％以下であるものが好適に用いられる。

このような本発明の調整光反応型配合物を用いて色分割光透過構造物を製造することにより、材料効率を向上させることができ、環境的負荷が少なくコスト的に有利に色分割光透過構造物を提供することが可能である。

以下に、本発明の色分割光透過構造物の製造方法について図面を用いて具体的に説明する。

図１は、本発明の色分割光透過構造物の製造方法の一例を示した工程図である。まず、図１（ａ）に示すように、コア材１上に光遮断膜用調整光反応型配合物２を硬化する。この光遮断膜用調整光反応型配合物２は、遮光性粒状物が含有されている調整光反応型配合物であり、上述したＨ_２Ｏ含有率測定工程において、Ｈ_２Ｏ含有率が所定の値以下のものである。

この光遮断膜用調整光反応型配合物２に、光遮断膜の一定の模様に沿って形成されたマスク３を介して一定の模様露光する。このようにして一定の模様露光された光遮断膜用調整光反応型配合物２を現像・洗浄することにより、図１（ｂ）に示すように一定の模様状に形成された光遮断膜４を得る。

次に、図１（ｃ）に示すように、一定の模様状に形成された光遮断膜４を有するコア材１上に、有色層用調整光反応型配合物５を膜形成する。この有色層用調整光反応型配合物５は、形成する有色層の色に応じた有色粒状物が浮遊されている調整光反応型配合物であり、上述したＨ_２Ｏ含有率測定工程において、Ｈ_２Ｏ含有率が所定の値以下のものである。

この有色層用調整光反応型配合物５に、有色層の一定の模様に沿って形成されたマスク３´を介してパターン露光する。このようにしてパターン露光された有色層用調整光反応型配合物５を現像・洗浄することにより、図１（ｄ）に示すように、一定の模様状に形成された有色層５´が得られる。

なお、複数色（例えば３色）の色分割光透過構造物とする場合には、同様の工程を３度繰り返すことにより、図１（ｅ）に示すように、３色からなる有色層５´を形成することができる。なお、いずれの有色層５´を形成する場合においても、各々の色を呈する有色層用調整光反応型配合物を用いて形成することができる。

次に、図1（ｆ）に示すように、一定の模様状に形成された有色層５´上に調整光反応型配合物を膜形成し、透明層６を形成する。本発明においては、この透明層６においても、上述した調整光反応型配合物を用いて形成することができる。

さらに、図１（ｇ）に示すように、透明層６上に調整光反応型配合物７を膜形成し、この調整光反応型配合物７に、間隔保持用突起物の一定の模様に沿って形成されたマスク３´´を介してパターン露光する。このようにしてパターン露光された調整光反応型配合物７を現像・洗浄することにより、調整光反応型配合物７は一定の模様状に形成され、図1（ｈ）に示すように、間隔保持用突起物７´を得ることができる。

このように、本発明の色分割光透過構造物の製造方法においては、上述した調整光反応型配合物を用い、または、各々の部材の必要に応じて有色粒状物または遮光性粒状物等が浮遊している調整光反応型配合物を用いて色分割光透過構造物を製造することができることから、大幅に材料の無駄を少なくすることができる。従って、材料効率の向上に効果があり、コストダウンを図ることができる。また、環境面においても、廃棄物を少なくすることができることから、環境に対する負荷を小さくすることができるのである。

このような色分割光透過構造物の製造方法において、各部材に関することは、上述した「Ｂ．色分割光透過構造物」の中に記載したことと同様なのでここでの説明は省略する。

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

以下に実施例を示し、本発明をさらに説明する。

（実施例１）
（高分子重合体Ａの合成方法）
合成槽にベンジルメタクリル酸（BzMA）を２９重量部、メタクリル酸（MA）を３２．２重量部、メタクリル酸メチル（MMA）を２．８重量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル（DMDG）を２３０重量部を仕込み均一に攪拌し溶解させた後に２，２´−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）を４重量部添加し均一に溶解させた。その後、窒素気流下で８５℃で２時間攪拌しさらに１００℃で１時間反応させた。さらに得られた溶液にグリシジルメタクリレート（GMA）を３６．０重量部、トリエチルアミンを０．５重量部及びハイドロキノンを０．１重量部添加し１００℃で５時間攪拌し目的とする共重合高分子可塑性物質溶液（固体分４０％）を得た。これを高分子重合体Ａとした。

このような高分子重合体Ａを高分子重合体として用い、光反応型配合物を下記表３に示す配合量に従って、配合した。

さらに、下記表４に示す配合に従って、有色粒状物、有色粒状物浮遊剤および媒液を秤量し混合した。混合後、メディア（昭和シェル石油製、商品名：ミクロハイカＺ Z300）を加え、分散機（浅田鉄工製、商品名：PAINT SHAKER）にて３時間浮遊し、有色粒状物浮遊液Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを得た。

上記表３に示す光反応型配合物、上記表４に示す有色粒状物浮遊液Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、および媒液を下記表５に示す配合量で配合し、有色１層用光反応型配合物Ｒ０、有色２層用光反応型配合物Ｂ０、有色３層用光反応型配合物Ｇ０、間隔保持用突起物用光反応型配合物Ｈ０、透明層用光反応型配合物ＯＰ０を得た。なお、透明層用光反応型配合物ＯＰ０の組成は、下記表６に示す。

このようにして得た有色１層用光反応型配合物Ｒ０、有色２層用光反応型配合物Ｂ０、有色３層用光反応型配合物Ｇ０、間隔保持用突起物用光反応型配合物Ｈ０、透明層用光反応型配合物ＯＰ０において、下記条件１から４までの各々の条件で調整処理を施し、Ｈ_２Ｏ含有率、応力係数、粒状物径寸法、残留状況、浮遊性、明暗性等を評価した。この結果を下記表７に示す。
・条件１…採取操作および調整処理をＮ_２パージ下で行った。
・条件２…採取操作および調整処理を通常環境下（温度２３℃、湿度６０％）で行った。
・条件３…採取操作および調整処理を飽和蒸気圧下で行った。
・条件４…採取操作および飽和蒸気圧下で行った後、そのまま７２時間放置し、その後、調整処理を飽和蒸気圧下で行った。

なお、下記表７に示す各光反応型配合物の番号は、上述した条件のうちどの条件で調整処理を施したかを示している。例えば、Ｒ１は、Ｒ０の有色１層用光反応型配合物を上記条件１で調整処理を施したことを示し、Ｒ２は、Ｒ０の有色１層用光反応型配合物を上記条件２で調整処理を施したことを示し、Ｒ３は、Ｒ０の有色１層用光反応型配合物を上記条件３で調整処理を施したことを示し、Ｒ４は、Ｒ０の有色１層用光反応型配合物を上記条件４で調整処理を施したことを示している。

なお、各評価方法は以下の通りである。

（応力係数の評価方法）
小型振動式粘度計CJV5000（（株）エ−・アンド・デイ製）に所定量のレジストを充填し、感応板を振動させ2分後の応力係数値を光反応型配合物応力係数とした。光反応型配合物の採取前後の応力係数の変化で評価した。なお、採取操作によって媒液の蒸発のみが生じたために応力係数が増加している場合は媒液添加による濃度変更のみで再度光反応型配合物が使用可能となることを考慮に入れ、光反応型配合物固体分を採取前のものと同じに調整してから応力係数測定を行った。
○：応力係数変化20％未満
×：応力係数変化20％以上

（粒状物径寸法の評価方法）
各光反応型配合物の平均粒状物径寸法を大塚電子製FPAR-1000で測定した。採取前後の平均粒状物径寸法の変化を計算した。有色粒状物を含まない光反応型配合物はこの試験から除外した。
○：変化量100nm未満
×：変化量100nm以上

（残留状況の評価方法）
各々の光反応型配合物において紫外線を照射せずアルカリ現像した。その後、コア材上に付着した残留物を目視で確認し採取前後の変化で評価した。
○：採取の前後で残留物の度合いが変化なし
×：採取の前後で残留物が増加した

（浮遊性の評価方法）
孔径２.５μｍの日本ミリポア製ＡＮ２５（４７mmディスクタイプ）を加圧型ろ過器にセットし、検体（光反応型配合物）５０ｇを精秤し充填する。その後、圧力０.１０ＭＰａでの光反応型配合物のろ過時間を確認する。ろ過時間は、ろ液が外部に出てきた時間をT0、多数の泡を含むろ液が出てきた時間をT1とし、T1-T0をろ過時間とする。ろ過時間を測定し光反応型配合物の採取前後でろ過時間の変化で評価した。有色粒状物を含まない光反応型配合物はこの試験から除外した。
○：ろ過時間差30s未満
×：ろ過時間差30s以上

（明暗性の評価方法）
日東電工製偏向板NPF-G1220DUを平行に配置し、この間に各々の光反応型配合物を挟み一方から光を当てて透過光の輝度を測定した。その後偏向板を90度回転させて同様に透過光の輝度を測定した。測定後、平行輝度と垂直輝度の比を計算し明暗性とした。この測定を各々の光反応型配合物について行い、採取前後の明暗性における差を計算した。ただし、有色粒状物を含まない光反応型配合物はこの試験から除外した。
○：明暗性差100以内
×：明暗性差100以上

（実施例２）
上述した実施例１において、光反応型配合物の高分子重合体として用いた高分子重合体Ａの合成方法に示したBzMAをスチレンにした以外は、上述した実施例１と同様にして有色１層用光反応型配合物Ｒ０、有色２層用光反応型配合物Ｂ０、有色３層用光反応型配合物Ｇ０、間隔保持用突起物用光反応型配合物Ｈ０、透明層用光反応型配合物ＯＰ０を得た。

これら、有色１層用光反応型配合物Ｒ０、有色２層用光反応型配合物Ｂ０、有色３層用光反応型配合物Ｇ０、間隔保持用突起物用光反応型配合物Ｈ０、透明層用光反応型配合物ＯＰ０について上述した実施例１と同様の評価を行った結果を下記表８に示す。

（実施例３）
上述した実施例１において、光反応型配合物の高分子重合体として用いた高分子重合体Ａの合成方法に示したBzMAを２−ヒドロキシエチルメタクリレートにした以外は、上述した実施例１と同様にして有色１層用光反応型配合物Ｒ０、有色２層用光反応型配合物Ｂ０、有色３層用光反応型配合物Ｇ０、間隔保持用突起物用光反応型配合物Ｈ０、透明層用光反応型配合物ＯＰ０を得た。

これら、有色１層用光反応型配合物Ｒ０、有色２層用光反応型配合物Ｂ０、有色３層用光反応型配合物Ｇ０、間隔保持用突起物用光反応型配合物Ｈ０、透明層用光反応型配合物ＯＰ０について上述した実施例１と同様の評価を行った結果を下記表９に示す。

（実施例４）
上述した実施例１において、光反応型配合物の高分子重合体として用いた高分子重合体Ａの合成方法に示したBzMAをイソボニルアクリレートにした以外は、上述した実施例１と同様にして有色１層用光反応型配合物Ｒ０、有色２層用光反応型配合物Ｂ０、有色３層用光反応型配合物Ｇ０、間隔保持用突起物用光反応型配合物Ｈ０、透明層用光反応型配合物ＯＰ０を得た。

これら、有色１層用光反応型配合物Ｒ０、有色２層用光反応型配合物Ｂ０、有色３層用光反応型配合物Ｇ０、間隔保持用突起物用光反応型配合物Ｈ０、透明層用光反応型配合物ＯＰ０について上述した実施例１と同様の評価を行った結果を下記表１０に示す。

（実施例５）
上述した実施例１において、光反応型配合物の高分子重合体として用いた高分子重合体Ａの合成方法に示したBzMAをシクロヘキシルメタクリレートにした以外は、上述した実施例１と同様にして有色１層用光反応型配合物Ｒ０、有色２層用光反応型配合物Ｂ０、有色３層用光反応型配合物Ｇ０、間隔保持用突起物用光反応型配合物Ｈ０、透明層用光反応型配合物ＯＰ０を得た。

これら、有色１層用光反応型配合物Ｒ０、有色２層用光反応型配合物Ｂ０、有色３層用光反応型配合物Ｇ０、間隔保持用突起物用光反応型配合物Ｈ０、透明層用光反応型配合物ＯＰ０について上述した実施例１と同様の評価を行った結果を下記表１１に示す。

（実施例６）
上述した実施例１において、光反応型配合物の高分子重合体として用いた高分子重合体Ａの合成方法に示したBzMAをジメチルアミノエチルアクリレートにした以外は、上述した実施例１と同様にして有色１層用光反応型配合物Ｒ０、有色２層用光反応型配合物Ｂ０、有色３層用光反応型配合物Ｇ０、間隔保持用突起物用光反応型配合物Ｈ０、透明層用光反応型配合物ＯＰ０を得た。

これら、有色１層用光反応型配合物Ｒ０、有色２層用光反応型配合物Ｂ０、有色３層用光反応型配合物Ｇ０、間隔保持用突起物用光反応型配合物Ｈ０、透明層用光反応型配合物ＯＰ０について上述した実施例１と同様の評価を行った結果を下記表１２に示す。

（実施例７）
上述した実施例１において、光反応型配合物の高分子重合体として用いた高分子重合体Ａの合成方法に示したBzMAを２−アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレートにした以外は、上述した実施例１と同様にして有色１層用光反応型配合物Ｒ０、有色２層用光反応型配合物Ｂ０、有色３層用光反応型配合物Ｇ０、間隔保持用突起物用光反応型配合物Ｈ０、透明層用光反応型配合物ＯＰ０を得た。

これら、有色１層用光反応型配合物Ｒ０、有色２層用光反応型配合物Ｂ０、有色３層用光反応型配合物Ｇ０、間隔保持用突起物用光反応型配合物Ｈ０、透明層用光反応型配合物ＯＰ０について上述した実施例１と同様の評価を行った結果を下記表１３に示す。

上記表７から表１３までの結果から、調整処理を施した各光反応型配合物に含まれるＨ_２Ｏ含有率が３ｗｔ％以下であれば、残留状況は発生しないことが示唆される。

本発明の調整光反応型配合物を用いた色分割光透過構造物の製造方法の一例を示す工程図である。

Claims

媒液と、光反応型組成物とを有し、色分割光透過構造物を製造する際に、少なくとも一度コア材上に液体滴下式膜形成法により塗布されて膜形成された後に採取された光反応型配合物を準備し、前記光反応型配合物に含有されているＨ_２Ｏ含有率を測定するＨ_２Ｏ含有率測定工程と、
前記Ｈ_２Ｏ含有率測定工程により測定されたＨ_２Ｏ含有率が所定の値以下の前記光反応型配合物を色分割光透過構造物用調整光反応型配合物として用い、色分割光透過構造物を製造する色分割光透過構造物製造工程と、
を有し、
前記Ｈ_２Ｏ含有率測定工程により測定されたＨ_２Ｏ含有率が３ｗｔ％以下の前記光反応型配合物を、前記色分割光透過構造物用調整光反応型配合物として用いることを特徴とする色分割光透過構造物の製造方法。