(57)【要約】【課題】  本発明は、カラーフィルター製造工程でカラーフィルター上に発生する凹凸を、高い研磨速度と高平坦化特性を両立させながら研磨することができるカラーフィルター研磨用水系分散体、およびそのカラーフィルター研磨用水系分散体を用いたカラーフィルター研磨方法を提供する。【解決手段】  本発明に係るカラーフィルターの研磨用水系分散体は、（Ａ）平均一次粒子径が１０〜１００ｎｍで平均二次粒子径が３０〜３００ｎｍである無機粒子と、（Ｂ）分子量が５０００〜５００万の水溶性高分子と、を含む。さらに（Ｃ）有機粒子を含むことができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）平均一次粒子径が１０〜１００ｎｍで平均二次粒子径が３０〜３００ｎｍである無機粒子と、
（Ｂ）分子量が５０００〜５００万の水溶性高分子と
を含む、カラーフィルター研磨用水系分散体。
【請求項２】
さらに（Ｃ）有機粒子を含む、請求項１に記載のカラーフィルター研磨用水系分散体。
【請求項３】
前記（Ａ）成分がシリカである、請求項１〜２のいずれか一項に記載のカラーフィルター研磨用水系分散体。
【請求項４】
前記（Ｃ）成分の平均二次粒子径が、前記（Ａ）成分の平均二次粒子径より小さい、請求項２〜３のいずれか一項に記載のカラーフィルター研磨用水系分散体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のカラーフィルター研磨用水系分散体を用いたカラーフィルターの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイやカラー撮像管素子、カラーセンサー等に用いられるカラーフィルターの平坦化に関するものであり、さらに詳しくはカラーフィルターの平坦化に有用な研磨用水系分散体および研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン、テレビ、携帯電話等の表示デバイスとして液晶ディスプレイやプラズマディスプレイおよび、有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの利用が広がっている。フラットパネルディスプレイの多くはカラー表示を行っており、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイでは一般にカラー表示行うためにカラーフィルターが使用されている。カラーフィルターはガラスやプラスチックの基板にＲＧＢ３原色のパターンを形成したもので、バックライトの光を通過させることによりカラー表示を行うことができる。また、カラー撮像管素子、カラーセンサー等にもカラーフィルターが使用されている。
【０００３】
カラーフィルターはガラス基板と共にスペーサーを介して液晶を封入し、偏光板やバックライトモジュールと組み合わせることで液晶ディスプレイが形成されている。このような液晶ディスプレイを製造する際、カラーフィルター上に微小な異物や突起があると、スペーサーによってカラーフィルターとガラス基板との間隔（セルギャップ）を均一にすることができず、適切な電圧を印加して液晶の配向をコントロールすることが困難となる。このため、カラーフィルター上の異物や突起は、レーザーによる除去や研磨フィルムよる除去などの方法が行われてきた（たとえば、特許文献１〜３参照。）。また、カラーフィルターの製造は顔料を分散させたフォトレジスト法および、印刷法式等が用いられている。いずれの方法においてもカラーフィルターの表面が平滑でないと色再現性、コントラスト、輝度などの性能低下につながるためアルミナ等の懸濁液を用いてカラーフィルターを平坦化する方法が提案されている（特許文献４参照。）。
しかしながら、いずれも高品位の色再現性、コントラスト、輝度等を得るにはカラーフィルターの表面平滑性が十分ではなく、さらには十分な研磨速度と表面平滑性を両立できるものではなかった。
【特許文献１】特開平８−２５２０５号公報
【特許文献２】特開平９−５７６３４号公報
【特許文献３】特開２００１−６２６９６号公報
【特許文献４】特開平７−１５１９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、カラーフィルター製造工程でカラーフィルター上に発生する凹凸を、高い研磨速度と高平坦化特性を両立させながら研磨することができるカラーフィルター研磨用水系分散体、およびそのカラーフィルター研磨用水系分散体を用いたカラーフィルター研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは（Ａ）平均一次粒子径が１０〜１００ｎｍで平均二次粒子径が３０〜３００ｎｍである無機粒子と、（Ｂ）分子量が５０００〜５００万の水溶性高分子とを含むカラーフィルター研磨用水系分散体を用いて前記課題を解決できることを見出した。
【発明の効果】
【０００６】
上記カラーフィルター研磨用水系分散体によれば、カラーフィルター製造工程でカラーフィルター上に発生する凹凸を、高い研磨速度と高平坦化特性を両立させながら研磨することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明に係るカラーフィルターの研磨用水系分散体は、（Ａ）平均一次粒子径が１０〜１００ｎｍで平均二次粒子径が３０〜３００ｎｍである無機粒子と、（Ｂ）分子量が５０００〜５００万の水溶性高分子と、を含むことを特徴とする。
本発明に係るカラーフィルターの研磨用水系分散体は、さらに（Ｃ）有機粒子を含むことができる。
本発明に係るカラーフィルターの研磨用水系分散体は、前記（Ａ）成分がシリカであることができる。
本発明に係るカラーフィルターの研磨用水系分散体は、前記（Ｃ）成分の平均二次粒子径が、前記（Ａ）成分の平均平均二次粒子径より小さいことができる。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【０００８】
＜（Ａ）無機粒子＞
本発明に用いられる（Ａ）平均一次粒子径が１０〜１００ｎｍで平均二次粒子径が３０〜３００ｎｍである無機粒子としては、シリカ、アルミナ、セリア、タルク、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウムから選ばれる１種または２種以上を用いることができる。好ましくは気相中で塩化ケイ素等を、酸素および水素と反応させるヒュームド法により合成されたヒュームド法シリカ、金属アルコキシドから加水分解縮合して合成するゾルゲル法により合成されたシリカ、精製により不純物を除去した無機コロイド法等により合成されたコロイダルシリカ等を用いることができる。特に、精製により不純物を除去した無機コロイド法等により合成されたコロイダルシリカが好ましい。
【０００９】
本発明に用いられる上記（Ａ）成分の平均一次粒子径は１０〜１００ｎｍが好ましく、１２〜９０ｎｍがさらに好ましく、１５〜８０ｎｍが最も好ましい。平均一次粒子径が前記範囲であれば、研磨速度が大きく、平坦性にも優れた研磨用水系分散体を作成することができる。平均一次粒子径が上記範囲より小さい場合には、十分に研磨速度の大きい水系分散体を得ることができないことがある。一方、平均一次粒子径が上記範囲より大きい場合には、平坦性が悪化することがある。なお、本発明で定義する平均一次粒子径は、透過型電子顕微鏡による直接観察で一次粒子１００個の直径を平均した値である。
【００１０】
本発明に用いられる上記（Ａ）成分の平均二次粒子径は３０〜３００ｎｍが好ましく、３０〜２５０ｎｍがさらに好ましく、４０〜２００ｎｍが最も好ましい。平均二次粒子径が前記範囲であれば、粒子の沈降、分離が生じにくい安定な研磨用水系分散体を作成することができる。平均二次粒子径が上記範囲より小さい場合には、十分に研磨速度の大きい水系分散体を得ることができない場合がある。一方、平均二次粒子径が上記範囲より大きい場合には、粒子の沈降、分離が生じる場合があり好ましくない。なお、本発明で定義する平均二次粒子径は光散乱回折法または動的光散乱法によって測定した値である。
【００１１】
本発明に用いられる上記（Ａ）成分の研磨用水系分散体総量に対する添加量は、０．１〜１０．０％が好ましく、より好ましくは０．５〜８．０％、さらに好ましくは１．０〜５．０％である。この添加量が０．１％より少ないと十分な研磨速度が得られず１０．０％を超えるとコストが上がり実用性が低下するため好ましくない。
【００１２】
＜（Ｂ）水溶性高分子＞
本発明に用いられる（Ｂ）分子量が５０００〜５００万の水溶性高分子としては、たとえばポリアクリル酸（ＰＡＡ）およびその塩、ポリメタクリル酸およびその塩、アクリル酸とメタクリル酸の共重合体およびその塩、ポリマレイン酸およびその塩、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリアクリルアミド、ポリイソプレンスルホン酸等のスルホン酸含有ポリマーおよびその塩、ヒドロキシエチルアクリレート、ポリビニルアルコール等の水酸基含有ポリマー等などをあげることができる。これらの水溶性高分子は、水系ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）によって測定された、ポリエチレングリコール換算の重量平均分子量（Ｍｗ）が５０００を超え５００万以下、好ましくは６０００を超えて４００万以下、より好ましくは８０００〜２５０万である。重量平均分子量が上記範囲にあると、研磨摩擦を低減することができ、研磨面を平滑にすることができる。重量平均分子量が上記下限より小さいと研磨摩擦が大きくなり研磨面の平滑性が悪化するため好ましくない。また、重量平均分子量が大きすぎると水系分散体の安定性が悪くなったり、また、水系分散体の粘度が過度に上昇して、研磨液供給装置に負荷がかかったりする等の問題が生じることがある。
【００１３】
本発明に用いられる上記（Ｂ）成分の添加量は、研磨用水系分散対体中の濃度として０．０１〜５％である。より好ましくは０．０５〜３％、さらに好ましくは０．０５〜２％である。上記（Ｂ）成分の添加量が前記範囲であれば、研磨用水系分散体の粘度を１．５〜１００ｍＰａ・ｓ、好ましくは１．５〜５０ｍＰａ・ｓ、さらに好ましくは１．５〜２０ｍＰａ・ｓに調整することができ、より良好な平坦性を得ることができる。上記（Ｂ）成分の添加量が上記範囲より小さい場合には、研磨用水系分散体の粘度を１．５ｍＰａ・ｓ以上とすることが難しく、十分な研磨速度および表面平滑性が低下する傾向があり好ましくない。また上記（Ｂ）成分の添加量が上記範囲を超えると研磨用水系分散体の粘度が１００Ｐａ・ｓを超える場合があり研磨用水系分散体の安定性が低下する場合や、研磨用水系分散体の流れが悪くなり基板内のムラが生じやすくなる傾向があるため好ましくない。
【００１４】
＜（Ｃ）有機粒子＞
（Ｃ）前記（Ａ）成分の平均二次粒子径より小さな粒子径である有機粒子としてはポリ塩化ビニル、ポリスチレンおよびスチレン系共重合体、ポリアセタール、飽和ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン、ポリ−４−メチル−１−ペンテン等のポリオレフィンおよびオレフィン系共重合体、フェノキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート等の（メタ）アクリル樹脂およびアクリル系共重合体等、を好適に用いることができる。
本発明に用いられる上記（Ｃ）成分の平均二次粒子径は、上記（Ａ）成分の平均二次粒子径より小さいことが好ましく、上記（Ａ）成分の平均二次粒子径の５０〜９５％がさらに好ましい。上記（Ｃ）成分の平均二次粒子径が上記（Ａ）成分の平均二次粒子径より大きいと、研磨速度が低下するため好ましくない。上記（Ｃ）成分の平均二次粒子径は光散乱回折法または動的光散乱法によって測定することができる。
【００１５】
＜その他の添加剤＞
本発明には、さらに有機無機複合粒子を添加することもできる。有機無機複合粒子としては、有機粒子と無機粒子とが研磨時に容易に分離しない程度に一体に形成されていれば、その種類、構成等は特に限定されない。たとえば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート等の重合体粒子の存在下で、アルコキシシラン、アルミニウムアルコキシド、チタンアルコキシド等を重縮合させ、重合体粒子の少なくとも表面に、ポリシロキサン、ポリアルミノキサン、ポリチタノキサン等の重縮合物が形成された複合粒子が挙げられる。形成された重縮合物は、重合体粒子の官能基に直接結合していてもよいし、シランカップリング剤等を介して結合していてもよい。またアルコキシシラン等に代えてシリカ粒子、アルミナ粒子等を用いることもできる。これらはポリシロキサン等と絡み合って保持されていてもよいし、それらが有するヒドロキシル基等の官能基により重合体粒子に化学的に結合されていてもよい。さらに、有機無機複合粒子として、ゼータ電位の符号が互いに異なる有機粒子と無機粒子とが、これらの粒子を含む水分散体において、静電力により結合している複合粒子を使用することもできる。有機無機複合粒子の粒径は（Ａ）無機砥粒の平均二次粒子径より小さいもの好適に用いられる。さらに好ましくは無機砥粒の平均二次粒子径の８０％以下のものを用いることができる。この平均二次粒子径が（Ａ）無機砥粒より大きいと研磨速度が低下するため好ましくない。この平均二次粒子径は光散乱回折法または動的光散乱法によって測定することができる。
【００１６】
有機粒子のゼータ電位は、全ｐＨ域、または低ｐＨ域を除く広範なｐＨ域に渡って、負であることが多い。有機粒子は、カルボキシル基、スルホン酸基等を有すると、より確実に負のゼータ電位を有することが多い。有機粒子がアミノ基等を有すると、特定のｐＨ域において正のゼータ電位を有することもある。
一方、無機粒子のゼータ電位は、ｐＨ依存性が高く、ゼータ電位が０となる等電点を有し、ｐＨによってその前後でゼータ電位の符号が逆転する。
したがって、特定の有機粒子と無機粒子とを、これらのゼータ電位が逆符号となるｐＨ域で混合することによって、静電力により有機粒子と無機粒子とが結合し、一体化して複合粒子を形成することができる。また、混合時のｐＨではゼータ電位が同符号であっても、その後、ｐＨを変化させ、一方の粒子、特に無機粒子のゼータ電位を逆符号にすることによって、有機粒子と無機粒子とを一体化することもできる。
このように静電力により一体化された複合粒子は、この複合粒子の存在下で、アルコキシシラン、アルミニウムアルコキシド、チタンアルコキシド等を重縮合させることにより、その少なくとも表面に、ポリシロキサン、ポリアルミノキサン、ポリチタノキサン等の重縮合物をさらに形成してもよい。
【００１７】
本発明の研磨用水系分散体には、さらに界面活性剤、ＰＨ調整剤、スラリーの泡立ちを低減する抑泡剤や消泡剤等の各種添加剤等のその他成分を添加することも出来る。本発明に用いられる界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤のいずれも用いることができる。
【００１８】
上記アニオン系界面活性剤としては、例えば脂肪酸石鹸、アルキルエーテルカルボン酸塩等のカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩等のスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル等のリン酸エステル塩などが挙げられる。上記カチオン界面活性剤としては、例えば、脂肪族アミン塩および脂肪族アンモニウム塩などが挙げられる。上記非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のエーテル型、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル等のエーテルエステル型、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、グリセリンエステル、ソルビタンエステル等のエステル型、アセチレングリコール、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、アセチレンアルコールなどが挙げられる。また、シリコーン系界面活性剤、ポリビニルアルコール、シクロデキストリン、ポリビニルメチルエーテル、およびヒドロキシエチルセルロースなども挙げられる。これらの界面活性剤は、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００１９】
本発明に用いられる界面活性剤の含有量は、研磨用水系分散体の総量に対して０．００５〜２．０重量％が好ましく、さらに０．０１〜１重量％が好ましく、特に０．０２〜０．５重量％が好ましい。界面活性剤の含有量が０．００５重量％未満であると平坦性が悪化したり基盤面内の研磨性能がばらつくことがある。また、界面活性剤の含有量が１．０重量％を超えて添加された場合、含有量に対する平坦性改良効果が低下するとともに、該水系分散体が泡立ちやすくなるため取り扱い性が悪化し、好ましくない。
【００２０】
本発明に用いるＰＨ調整剤として、酸性物質としては、有機酸もしくは無機酸を使用することが出来る。有機酸としては、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、イソプレンスルホン酸、グルコン酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、マロン酸、ギ酸、シユウ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸およびフタル酸等が挙げられる。無機酸としては硝酸、硫酸およびリン酸等を用いることができる。これらの酸は１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用することもできる。
【００２１】
ｐＨ調整を行うために添加するアルカリとしては、有機塩基としてエチレンジアミン、エタノールアミン及びテトラメチルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられ、無機塩基として水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、および水酸化セシウム等のアルカリ金属の水酸化物、並びにアンモニア等を使用することができる。
水系分散体のｐＨを調整することにより、研磨速度を高めることもでき、砥粒の分散性、安定性にも影響を与えることから、砥粒が安定して存在し得る範囲内で適宜ｐＨを設定することが好ましい。
【００２２】
＜研磨用水系分散体の調整方法＞
本発明では、純水に、（Ａ）無機砥粒、（Ｂ）水溶性高分子、さらに必要に応じその他の添加剤を適時添加混合して研磨用水系分散体を調製し、これをそのまま研磨に使用してもよいが、純水の量を減らした濃縮品として調整しておいて、使用前に希釈し、本発明の組成物とすることもできる。また、貯蔵時の安定性を維持するために、少なくとも（Ａ）成分および純水を含む分散体と、少なくとも（Ｂ）成分および純水を含む溶液または分散体の２液として調整しておいて、使用前にこの２液を混合または、２液を混合後、純水により希釈して本発明の組成物とすることもできる。この場合、複数の液を混合してカラーフィルター研磨用水系分散体を調製した後、これを化学機械研磨装置に供給してもよいし、複数の液を個別に化学機械研磨装置に供給して研磨パッド上でカラーフィルター研磨用水系分散体を形成してもよい。
【００２３】
前記カラーフィルター研磨用水系分散体は、必要に応じろ過により粗大な砥粒を取り除いて化学機械研磨に用いることができる。好ましくは、孔径１０ｕｍ以下のＰＰ（ポリプロピレン）製デプスタイプフィルターを用いてろ過したものが好適に用いられる。好ましくは孔径５ｕｍ以下のフィルターを用いることができる。
【００２４】
本発明に用いる研磨装置としては、特に限定されるものではないが、回転する研磨パッドに研磨用水系分散体を供給しながらカラーフィルターを押し付けるとともに回転および、必要に応じ揺動することによりカラーフィルターの表面を研磨することができるような装置を好適に用いることができる。
【００２５】
本発明に用いる研磨パッドとしては、特に限定されるものではないが不織布や発泡樹脂製等の研磨パッドを好適に用いることができる。研磨パッドの表面にはスラリーの供給および排出性を向上させる目的等で必要に応じて溝及びドットパターンを所定の形状で形成できる。更に、この研磨パッドの裏面（研磨面と反対側）に、研磨面より硬質または軟質な層を張り合わせた多層構造を有する研磨パッドとすることもできる。この研磨パッドの形状は特に限定されず、円盤状、ベルト状、ローラー状等、研磨装置に応じて適宜選択することができる。また、研磨中の表面状態が安定していることが好ましく、必要に応じてブラシやダイヤモンドドレッサーによる表面処理いわゆるドレッシングを行うことにより研磨性能を安定化することができる。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例および比較例によって本発明をさらに詳しく説明する。
＜評価用カラーフィルターの作成＞
４インチのガラス基板にブラックマトリクスを形成した後、ＪＳＲ（株）製の赤色顔料分散レジスト、オプスターＣＲシリーズ（ＲＥＤ７５９）をスピンコーターを用いて塗布したのち、７０℃で３分間プレベークして、膜厚２．５μｍの被膜を形成した。その後、基板を室温に冷却したのち、高圧水銀ランプ（照度  ２５０Ｗ／ｍ２)を用い、所定のフォトマスクを介して２００Ｊ／ｍ２ の露光量で露光した。その後現像液としてＪＳＲ（株）製現像液ＣＤ１５０ＣＲを用い、２３℃、現像液吐出圧０．３ＭＰａにて１分間シャワー現像したのち、超純水で洗浄し、さらに２００℃で３０分間ポストベークして、基板上に赤色のカラーパターンを有するカラーフィルターを形成した。ついで赤色パターンと同様にして、それぞれ緑色顔料および青色顔料を含有する顔料分散レジスト（ＧＲＥＥＮ７８３、ＢＬＵＥ７７８）を用いて、緑色および青色パターンを形成しＲＧＢのカラーパターンを有する評価用カラーフィルター（図１）を得た。ＫＬＡテンコール社製、Ｐ−１０を用いて測定したＲ，Ｇ，Ｂ画素間の表面段差は、約０．５ｕｍであった。
【００２７】
＜コロイダルシリカ（Ａ１）を含む水分散体の調製＞
濃度２５重量％のアンモニア水１２重量部、イオン交換水１８重量部、エタノール１７０重量部をフラスコに仕込み、回転速度１８０ｒｐｍで撹拌しながら４０℃に昇温した。テトラメトキシシラン２５重量部とエタノール１５重量部の混合液を３０ｍｉｎ間で滴下した後、温度を４０℃に維持しながら撹拌を２時間継続した後室温まで冷却した。これにより、コロイダルシリカ粒子のアルコール分散体を得た。次いで、ロータリーエバポレータを用い、得られた分散体の温度を８０℃に維持しながらイオン交換水を添加しつつアルコールを除去する操作を数回繰り返した。この操作により、コロイダルシリカ（Ａ１）を２０重量％含む水分散体を調製した。
この水系分散体に含まれるコロイダルシリカ粒子（Ａ１）のＴＥＭ観察により測定した１００個の粒子の平均一次粒子径は３５ｎｍであり、動的光散乱法（堀場製作所製ＬＢ−５５０）により測定した平均二次粒子径は８０ｎｍであった。
【００２８】
＜コロイダルシリカ（Ａ２）を含む水分散体の調製＞
濃度２５重量％のアンモニア水２４重量部、イオン交換水６重量部、エタノール１７０重量部をフラスコに仕込み、回転速度１８０ｒｐｍで撹拌しながら４０℃に昇温した。テトラメトキシシラン２５重量部とエタノール１５重量部の混合液を３０ｍｉｎ間で滴下した後、温度を４０℃に維持しながら撹拌を２時間継続した後室温まで冷却した。これにより、コロイダルシリカ粒子のアルコール分散体を得た。次いで、ロータリーエバポレータを用い、得られた分散体の温度を８０℃に維持しながらイオン交換水を添加しつつアルコールを除去する操作を数回繰り返した。この操作により、コロイダルシリカ（Ａ２）を２０重量％含む水分散体を調製した。
この水系分散体に含まれるコロイダルシリカ粒子（Ａ２）のＴＥＭ観察により測定した１００個の粒子の平均一次粒子径は７８ｎｍであり、動的光散乱法（堀場製作所製ＬＢ−５５０）により測定した平均二次粒子径は１９０ｎｍであった。
【００２９】
＜有機砥粒（Ｃ１）を含む水分散体の調製＞
メチルメタクリレ−ト９５部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（新中村化学工業株式会社製、商品名「ＮＫエステルＭ−９０Ｇ」、＃４００）５部、アゾ系重合開始剤（和光純薬株式会社製、商品名「Ｖ５０」）２部、ドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウム４部およびイオン交換水４００部を、容量２リットルのフラスコに投入し、窒素ガス雰囲気下、攪拌しながら７０℃に昇温し、６時間重合させた。これによりポリエチレングリコール鎖を有する、平均粒子径７０ｎｍのポリメチルメタクリレート系粒子（Ｄ１）を２０重量％含む水分散体を得た。
【００３０】
＜有機無機複合砥粒（Ｄ１）を含む水分散体の調製＞
（３）において得られたポリメチルメタクリレート系粒子を１０重量％となるよう純水で希釈し水分散体を得た。得られた水分散体１００部を、容量２リットルのフラスコに投入し、メチルトリメトキシシラン１部を添加し、４０℃で２時間攪拌した。その後、硝酸によりｐＨを２に調整し有機砥粒水分散体（ａ）を得た。また、コロイダルシリカ（日産化学株式会社製、商品名「スノーテックス」）を１０重量％含む水分散体のｐＨを水酸化カリウムにより８に調整しコロイダルシリカ（ｂ）を得た。有機砥粒水分散体（ａ）に含まれるポリメチルメタクリレート系粒子のゼータ電位は＋１７ｍＶ、コロイダルシリカ（ｂ）に含まれるシリカ粒子のゼータ電位は−４０ｍＶであった。
その後、（ａ）１００部に水分散体（ｂ）５０部を２時間かけて徐々に添加、混合し、２時間攪拌して、ポリメチルメタクリレート系粒子にシリカ粒子が付着した粒子を含む水分散体を得た。次いで、この水分散体に、ビニルトリエトキシシラン２部を添加し、１時間攪拌した後、テトラエトキシシラン１部を添加し、６０℃に昇温し、３時間攪拌を継続した後、冷却することにより、複合粒子を含む水分散体を得た。この複合粒子の平均粒子径は１２０ｎｍであり、ポリメチルメタクリレート系粒子の表面の８０％にシリカ粒子が付着した有機無機複合砥粒（Ｄ１）を含む水分散体を得た。
【００３１】
＜水溶性高分子（Ｂ１）水溶液の調製＞
還流冷却管を備えた容量５００ｍＬのフラスコに、脱気したＮ−ビニル−２−ピロリドン６０ｇ及び蒸留水２４０ｇを仕込んだ。これを窒素気流中、攪拌下６０℃に昇温し、１０重量％の亜硫酸ナトリウム水溶液０．３ｇ及び１０重量％のｔ−ブチルヒドロパーオキシド水溶液０．３ｇを添加した。６０℃にて３時間攪拌を継続した後、１０重量％の亜硫酸ナトリウム水溶液１．８ｇ及び１０重量％のｔ−ブチルヒドロパーオキシド水溶液１．２ｇを添加し、さらに３時間攪拌を継続した。ポリビニルピロリドン（Ｂ１）の２０重量％水溶液を得た。
なお、ここで調製したポリビニルピロリドン（Ｂ１）について、０．１モル／ＬのＮａＣｌ水溶液／アセトニトリル＝８０／２０（ｖｏｌ／ｖｏｌ）を溶離液とした水系ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにて測定したポリエチレングリコール換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は１，０００，０００であった。また、フィケンチャー（Ｆｉｋｅｎｔｓｃｈｅｒ）法により求めたＫ値は９５であった。
【００３２】
＜水溶性高分子（Ｂ２）水溶液の調製＞
還流冷却管を備えた容量１０００ｍＬのフラスコに、蒸留水３５０ｇおよび、３重量％の過硫酸アンモニウム水溶液１５０ｇを仕込み、窒素雰囲気下、攪拌を行いながら８０℃に昇温した。次いで、アクリル酸モノマー６０ｇを６０分で滴下した。ポリアクリル酸の滴下終了後、３重量％の過硫酸アンモニウム水溶液４０ｇを仕込み、さらに８０℃にて２時間攪拌を継続した。この反応混合物を蒸留水で希釈することにより、ポリアクリル酸（Ｂ２）の５重量％水溶液を得た。
得られたポリアクリル酸の水系ＧＰＣにより測定したポリエチレングリコール換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は、１，２００，０００であった。
【００３３】
＜カラーフィルター研磨用水系分散体の調整＞
各成分が表１に記載の含有量となるように純水を所定量容量１リットルのポリエチレン製の瓶に投入し（１）で調製したコロイダルシリカ粒子（Ａ１）を含む水分散体を所定量添加した。攪拌混合した後（５）で調製した（Ｂ１）ポリビニルピロリドンを表１に記載の含有量となるように添加し十分に攪拌した。その後、孔径５μｍのフィルタで濾過し、実施例１および２の研磨用水系分散体を得た。
【００３４】
各成分が表１に記載の含有量となるように純水を所定量容量１リットルのポリエチレン製の瓶に投入し（１）で調製したコロイダルシリカ粒子（Ａ１）を所定量添加した。攪拌混合した後、表１に記載の含有量となるように（Ｂ２）ポリアクリル酸を所定量加え十分に攪拌混合した。その後、孔径５μｍのフィルタで濾過し、実施例３の研磨用水系分散体を得た。
【００３５】
各成分が表１に記載の含有量となるように純水を所定量容量１リットルのポリエチレン製の瓶に投入し（１）で調製したコロイダルシリカ粒子（Ａ１）および、（３）で調製した有機粒子（Ｃ１）を所定量添加した。十分に攪拌混合した後、表１に記載の含有量となるように（Ｂ１）ポリビニルピロリドンまたは（Ｂ２）ポリアクリル酸を所定量加え十分に攪拌混合した。その後、孔径５μｍのフィルタで濾過し、実施例４〜６の研磨用水系分散体を得た。
【００３６】
各成分が表１に記載の含有量となるように純水を所定量容量１リットルのポリエチレン製の瓶に投入し（２）で調製したコロイダルシリカ粒子（Ａ２）を含む水分散体を所定量添加し攪拌混合した後、（Ｂ２）ポリアクリル酸を所定量添加し十分に攪拌混合した。その後、孔径５μｍのフィルタで濾過し、実施例７の研磨用水系分散体を得た。
【００３７】
各成分が表１に記載の含有量となるように純水を所定量容量１リットルのポリエチレン製の瓶に投入し（２）で調製したコロイダルシリカ粒子（Ａ２）を含む水分散体および（４）で調製した（Ｄ１）有機無機複合粒子を所定量加え攪拌混合した。さらに（Ｂ２）ポリアクリル酸を所定量添加し十分に攪拌混合した。その後、孔径５μｍのフィルタで濾過し、実施例８の研磨用水系分散体を得た。
【００３８】
（１）で調製したヒュームド法シリカ粒子（Ａ１）を含む水分散体の所定量を容量１リットルのポリエチレン製の瓶に投入し、これに、表１に記載の化合物を各々の含有量となるように添加し、十分に攪拌した。その後、孔径５μｍのフィルタで濾過し、比較例１の研磨用水系分散体を得た。
【００３９】
（１）および（３）で調製したヒュームド法シリカ粒子（Ａ１）を含む水分散体と有機砥粒（Ａ３）を含む水分散体を用い、実施例１と同様の方法で表１に記載の組成からなる比較例２および３の研磨用水系分散体を得た。
【００４０】
＜研磨用水系分散体の物性評価＞
実施例１〜８および比較例１〜３の研磨用水系分散体の粘度は、ＢＬ型粘度計を用いて測定した。また、固形分はマイクロウエーブ式固形分測定機をそれぞれ用いて測定した。結果を表１に示す。
【００４１】
＜カラーフィルター研磨＞
実施例１〜８および比較例１〜３の研磨用水系分散体を用いて評価用カラーフィルターを以下の条件で研磨した。
研磨装置  ：  Ｌａｐｍａｓｔｅｒ  ＬＭ１５
研磨パッド  ：  Ｐｏｌｉｔｅｘ（ニッタ・ハース製）
キャリア荷重  ：  １５０ｈＰａ
定盤回転数  ：  ６０ｐｍ
研磨時間  ：５ｍｉｎ
研磨剤供給量  ：  １００ミリリットル／ｍｉｎ
【００４２】
＜表面粗さ評価＞
実施例１〜８および、比較例１〜３の研磨用水系分散体で研磨したカラーフィルターの表面粗さを、デジタル・インスツルメンツ社製原子間力顕微鏡を用いて評価した。結果を表１に示す。
【００４３】
＜平坦性評価＞
実施例１〜８および、比較例１〜３の研磨用水系分散体で研磨したカラーフィルターのＲ，Ｇ，Ｂ画素間の表面段差を、ＫＬＡテンコール社製、Ｐ−１０を用いて測定して評価した。画素間の表面段差の最大値を平坦性評価結果とし表１に示す。
【００４４】
＜スクラッチの評価＞
実施例１〜８および、比較例１〜３の研磨用水系分散体で研磨したカラーフィルターの表面を光学顕微鏡を用いて暗視野にて、範囲１００μｍ×１００μｍの領域を観察しスクラッチ数を測定した。結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
2010014774.tif 000002
【００４６】
表1より、本発明の研磨用水系分散体を用いて研磨したカラーフィルターは表面粗さが小さく、平坦性にも優れ、スクラッチも少ないことが分かる。本発明の研磨用水系分散体を用いカラーフィルターを研磨することにより、色再現性、コントラスト、輝度などの表示性能に優れる高平坦性のカラーフィルターを得ることができる。