(57)【要約】【課題】優れた明度、彩度を有する透過カラ−表示と反射カラ−表示が可能な半透過型液晶表示装置用カラ−フィルタを、容易かつ安価に生産性良く製造する方法の提供。【解決手段】平均一次粒子径5〜60nmの有機顔料、波長300〜370nmの範囲にモル吸光係数εが極大となる波長λｍを有し波長λｍにおけるモル吸光係数εｍが8500〜80000L/mol・cmである光重合開始剤、エチレン性不飽和単量体、バインダー樹脂および溶剤を含む感光性着色組成物、および該感光性着色組成物の塗膜を透明基板上に形成する工程、および全遮光領域と、光反射領域用着色層の形成に対応し波長365nmにおける光透過率が20〜50％となる半遮光領域と、光透過領域用着色層の形成に対応する全透過領域とを有するフォトマスクを介して前記塗膜に紫外線を照射し、現像して光透過領域用着色層および光反射領域用着色層を形成する工程を含む半透過型液晶表示装置用カラ−フィルタの製造方法。【選択図】図３
2010026362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均一次粒子径５ｎｍ以上６０ｎｍ以下の有機顔料、光重合開始剤、エチレン性不飽和単量体、バインダー樹脂および溶剤を含む着色組成物であって、前記光重合開始剤が波長３００〜３７０ｎｍの範囲にモル吸光係数（ε）が極大となる波長（λｍ）を有し波長λｍにおけるモル吸光係数（εｍ）が８５００Ｌ/ｍｏｌ・ｃｍ以上８００００Ｌ/ｍｏｌ・ｃｍ以下である光重合開始剤（ＰＩ１）を含むことを特徴とする半透過型液晶表示装置のカラ−フィルタ用感光性着色組成物。
【請求項２】
感光性着色組成物が、更に１００ｍＪ/ｃｍ２の紫外線により露光されたとき、露光前における波長３３０〜４００ｎｍの全波長範囲の光に対する光重合開始剤のモル吸光係数が、露光後における波長３３０〜４００ｎｍの全波長範囲の光に対する光重合開始剤のモル吸光係数の１.０５倍以上である光重合開始剤（ＰＩ２）を含むことを特徴とする請求項１記載の半透過型液晶表示装置のカラ−フィルタ用感光性着色組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載の感光性着色組成物の塗膜を透明基板上に形成する工程、および全遮光領域と、光反射領域用着色層の形成に対応し、波長３６５ｎｍにおける光透過率が２０％以上５０％以下となる半遮光領域と、光透過領域用着色層の形成に対応する全透過領域とを有するフォトマスクを介して、前記塗膜に紫外線を照射し、現像して光透過領域用着色層および光反射領域用着色層を形成する工程を含む半透過型液晶表示装置用カラ−フィルタの製造方法。
【請求項４】
前記光透過領域用着色層の厚さ（ｔ１）と前記光反射領域用着色層の厚さ（ｔ２）との比（ｔ２/ｔ１）が０.０３以上０.５０以下であることを特徴とする請求項３記載の半透過型液晶表示装置用カラ−フィルタの製造方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載の製造方法により作製されたカラ−フィルタ。
【請求項６】
請求項５記載のカラ−フィルタを具備する半透過型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半透過型液晶表示装置のカラ−フィルタの製造に用いられる感光性着色組成物、それを用いたカラ−フィルタの製造方法、該方法で製造されたカラ−フィルタ、及び半透過型液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、自発光型の表示装置ではないので表示に他からの光を必要とし、光源によって、透過型液晶表示装置と反射型液晶表示装置の２種類に大別される。透過型液晶表示装置は、その後方に設けられたバックライトからの光によって表示を行っており、主に屋内のような暗い環境下で用いられる。また、反射型液晶表示装置は、その後方に設けられた反射層により液晶表示装置を観視する際の周囲からの外光を反射させ、その反射光によって表示を行っており、主に屋外のような非常に明るい環境下で用いられる。
しかし、透過型液晶表示装置は、屋外のような非常に明るい環境下では、その表示が見にくいといった欠点がある。また、反射型液晶表示装置は、主に屋外のような非常に明るい環境下で用いられるものであり、屋内のような暗い環境下では、その表示が見にくいといった欠点がある。
【０００３】
このような透過型液晶表示装置および反射型液晶表示装置の欠点を解消するため、透過型と反射型の両機能を兼ね備えた半透過型液晶表示装置が開発された。この半透過型液晶表示装置は、屋外のような非常に明るい環境下でも、屋内のような暗い環境下でも用いることができ、モバイル機器に用いられる液晶表示装置として期待されている。
半透過型液晶表示装置は、カラ−フィルタ、カラ−フィルタ上に形成された透明電極、液晶、ＴＦＴ素子などが形成されたＴＦＴ基板、ＴＦＴ基板上に形成された透明電極及び反射電極で構成されている。カラ−フィルタは、ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素が形成されたものである。また、透明電極及び反射電極はＴＦＴ素子のドレイン電極と接続されている。
【０００４】
１つの着色画素は、ブラックマトリックスを除くと、光透過領域と光反射領域とで構成されている。光透過領域は、透過型液晶表示装置として機能する領域であり、光透過領域においてはバックライトからの白色光が、ＴＦＴ基板、透明電極、液晶、透明電極を経て着色画素を通過し色光となり外部へ射出するようになっている。
また、光反射領域は、反射型液晶表示装置として機能する領域であり、光反射領域においては周囲からの外光が、ガラス基板、着色画素を通過し色光となり、次いで反射電極にて反射され、再び外部へ射出するようになっている。この半透過型液晶表示装置は、屋内のような暗い環境下では、バックライトを点灯して透過型液晶表示装置として機能させ、また、屋外のような非常に明るい環境下では、バックライトを消灯して反射型液晶表示装置として機能させて用いられる。
【０００５】
半透過型液晶表示装置を構成するカラ−フィルタの着色画素は、（１）光反射領域の一部に微小な透明領域、すなわちホ−ルを設ける方法や、（２）１画素内に膜厚が異なる光透過領域および光反射領域を設ける方法などにより形成される。（１）のホ−ルを設ける方法では、ホ−ルの形状やサイズを最適化することにより、透過表示と反射表示の差を小さくすることができる。また、ホ−ルは着色画素のパタ−ニングの際に一括して形成できるので、塗布形成の工程が増えることもなく安価なカラ−フィルタを得ることができる。
しかし、（１）のホ−ルを設ける方法では、着色画素の凹凸差が大きくなるとカラ−フィルタの平坦性が悪くなり、液晶パネルにしたときに表示不良が発生しやすくなるおそれがある。カラ−フィルタの平坦性は、オーバーコートを塗布することによりある程度は上げることができるが、ホ−ルのサイズが小さい場合には、オーバーコートがホ−ルに流れ込みにくくなるので十分な平坦化が行われないおそれがある。また、ホ−ル部分と周囲の膜厚差が大きい場合には、オーバーコ−ト膜厚を大きくする必要がある。しかし、オーバーコート膜厚が大きくなりすぎると、熱応力によってオーバーコートにクラックが入りやすいなどの懸念があり、過剰な膜厚増大は好ましくない。
【０００６】
また、（２）の方法では、カラ−フィルタの平坦性の悪さに起因する表示不良は発生し難い。しかし、膜厚が異なる光反射領域および光透過領域を複数の着色層を積層して形成する場合には、二度以上着色組成物を塗布して一色の着色画素を形成することになり、コスト的な問題が生じる。
これに対し、１色の画素領域に反射用領域と透過用領域を有し、反射用領域と透過用領域を同一の材料で一括形成し、反射用領域の着色層の膜厚を透過用領域の着色層の膜厚よりも薄くすることで、ホ−ルを設ける方法よりも平坦性の優れた半透過型液晶表示装置用カラ−フィルタを形成する方法が知られている（特許文献１〜４参照）。
また、反射用領域と透過用領域を同一の材料で一括形成する際に特定の光重合開始剤を含む感光性着色組成物を使用することで、反射用領域の着色層の膜厚を透過用領域の着色層の膜厚よりも薄くできることも知られている（特許文献５〜６参照）。
【特許文献１】特開２００２−３６５４２２号公報
【特許文献２】特開２００２−３６５４１８号公報
【特許文献３】特開２００３−１０７２３２号公報
【特許文献４】特開２００２−３５７７１４号公報
【特許文献５】特開２００７−０６５６２８号公報
【特許文献６】特開２００７−０６５６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の感光性着色組成物を用いた場合、反射領域用着色層を十分に光硬化させることは難しく、ピンポイントの現像条件に合わせこまないと反射領域用着色層にひび割れや剥がれが発生してしまうという欠点があった。そのため現像プロセスの条件出しに時間がかかり、生産性が悪いという不具合があった。
そこで、本発明は、全遮光領域と半遮光領域と全透過領域とを有するフォトマスクを用い、容易かつ安価に、半透過型液晶表示装置を透過型液晶表示装置として使用した場合には、透過型液晶表示装置として優れた明度、彩度を有する透過カラ−表示をし、また、反射型液晶表示装置として使用した場合には、暗くならず反射型液晶表示装置として優れた明度、彩度を有する反射カラ−表示をすることが可能な半透過型液晶表示装置用カラ−フィルタを生産性良く製造する方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の半透過型液晶表示装置のカラ−フィルタ用感光性着色組成物は、平均一次粒子径５ｎｍ以上６０ｎｍ以下の有機顔料、光重合開始剤、エチレン性不飽和単量体、バインダー樹脂および溶剤を含む着色組成物であって、前記光重合開始剤が波長３００〜３７０ｎｍの範囲にモル吸光係数（ε）が極大となる波長（λｍ）を有し波長λｍにおけるモル吸光係数（εｍ）が８５００Ｌ/ｍｏｌ・ｃｍ以上８００００Ｌ/ｍｏｌ・ｃｍ以下である光重合開始剤（ＰＩ１）を含むことを特徴とする。
本発明の感光性着色組成物は、更に１００ｍＪ/ｃｍ２の紫外線により露光されたとき、露光前における波長３３０〜４００ｎｍの全波長範囲の光に対する光重合開始剤のモル吸光係数が、露光後における波長３３０〜４００ｎｍの全波長範囲の光に対する光重合開始剤のモル吸光係数の１.０５倍以上である光重合開始剤（ＰＩ２）を含むことが好ましい。
【０００９】
また、本発明の半透過型液晶表示装置用カラ−フィルタの製造方法は、前記感光性着色組成物の塗膜を透明基板上に形成する工程、および全遮光領域と、光反射領域用着色層の形成に対応し、波長３６５ｎｍにおける光透過率が２０％以上５０％以下となる半遮光領域と、光透過領域用着色層の形成に対応する全透過領域とを有するフォトマスクを介して、前記塗膜に紫外線を照射し、現像して光透過領域用着色層および光反射領域用着色層を形成する工程を含む。
更に、本発明の半透過型液晶表示装置用カラ−フィルタの製造方法で製造されるカラーフィルタは、前記光透過領域用着色層の厚さ（ｔ１）と前記光反射領域用着色層の厚さ（ｔ２）との比（ｔ２/ｔ１）が０.０３以上０.５０以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の感光性着色組成物を用いた、本発明の製造方法によれば、半透過型液晶表示装置用カラ−フィルタの各色の光透過領域用着色層と光反射領域用着色層を、同一の感光性着色組成物にて製造工程を増やさず形成することができるため、容易かつ安価に視認性の良好な半透過型液晶表示装置用カラ−フィルタを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
まず、本発明の感光性着色組成物について説明する。
本発明の感光性着色組成物は、平均一次粒子径５ｎｍ以上６０ｎｍ以下の有機顔料、光重合開始剤、エチレン性不飽和単量体、バインダー樹脂および溶剤を含む着色組成物であって、前記光重合開始剤が波長３００〜３７０ｎｍの範囲にモル吸光係数（ε）が極大となる波長（λｍ）を有し波長λｍにおけるモル吸光係数（εｍ）が８５００Ｌ/ｍｏｌ・ｃｍ以上８００００Ｌ/ｍｏｌ・ｃｍ以下である光重合開始剤（ＰＩ１）を含むものである。
【００１２】
＜有機顔料＞
有機顔料は、平均一次粒子径５ｎｍ以上６０ｎｍ以下の有機顔料である。
本発明において、有機顔料の平均一次粒子径は、電子顕微鏡写真から直接計測する方法で測定された、有機顔料の一次粒子の大きさの体積平均値である。具体的には、電子顕微鏡写真から個々の有機顔料の一次粒子の短軸径と長軸径を計測し、平均をその顔料粒子の粒径とし、次に、１００個以上の顔料粒子について、それぞれの粒子の体積（重量）を、求めた粒径の立方体と近似して求め、体積平均粒径を平均一次粒子径とした。
【００１３】
本発明のカラ−フィルタの製造方法では、反射領域用着色層をフォトマスクの半遮光領域を介して露光するため、実効的な露光量が小さい条件でも塗膜内部を適度に硬化させることが必要である。有機顔料は疎水性が高いため、後述する光重合開始剤、エチレン性不飽和単量体などの疎水性を有する光硬化成分との親和性が強く、感光性着色組成物中では、光硬化成分は疎水性相互作用により顔料表面近傍に局在化すると考えられる。ここで有機顔料の比表面積が大きいと、多くの光硬化成分が顔料表面近傍に局在化するため、効率良く光硬化反応が進行すると考えられる。また、前述のように有機顔料は疎水性であるため、比表面積の大きい有機顔料を含む感光性着色組成物の塗膜を親水性の現像液で現像した場合、ハ−フエッチングされる光反射領域用着色層ではハ−フエッチングが緩やかに進行するため、反射領域用着色層のひび割れや剥がれが発生しにくくなると考えられる。更に、有機顔料の種類によっては、平均一次粒子径が小さくなることにより光硬化に用いる紫外線が感光性着色組成物の塗膜を透過する割合が高くなり、その結果として光硬化反応の効率が高くなる。
【００１４】
有機顔料の比表面積は、平均一次粒子径が小さい場合に大きくなり、有機顔料の平均一次粒子径が６０ｎｍ以下のとき、反射領域用着色層が十分に硬化し、現像プロセスマ−ジンが広くなる。一方、平均一次粒子径が５ｎｍ未満の有機顔料の場合は、有機顔料を分散することが難しく、分散体の安定性が悪くなる。
光硬化成分が顔料表面近傍に局在化し、反射領域用着色層を充分に光硬化させる効果を発揮する有機顔料の比表面積は、有機顔料の色により異なるが、それぞれ下記の範囲であることが好ましい。
【００１５】
赤色顔料のＢＥＴ法による比表面積は、８５ｍ2／ｇ以上１３０ｍ2／ｇ以下であることが好ましい。
緑色顔料のＢＥＴ法による比表面積は、６０ｍ2／ｇ以上１００ｍ2／ｇ以下であることが好ましい。
黄色顔料のＢＥＴ法による比表面積は、６０ｍ2／ｇ以上１６０ｍ2／ｇ以下であることが好ましい。
青色顔料のＢＥＴ法による比表面積は、９０ｍ2／ｇ以上１４０ｍ2／ｇ以下であることが好ましい。
紫色顔料のＢＥＴ法による比表面積は、１００ｍ2／ｇ以上１５０ｍ2／ｇ以下であることが好ましい。
【００１６】
それぞれの顔料の比表面積が下限値より小さい場合には、反射領域用着色層が十分に硬化せず、現像プロセスマ−ジンが狭くなる。また、それぞれの顔料の比表面積が上限値より大きい場合には、顔料分散が難しくなり、着色組成物としての安定性を保ち、流動性を確保することが困難になる。その結果、カラーフィルタの輝度やコントラスト比の特性が悪化する。
有機顔料としては、形成するフィルタセグメントの色に応じて、赤色有機顔料、緑色有機顔料、および青色有機顔料のうち少なくとも１種類の有機顔料を用い、得られるカラ−フィルタの用途に応じて適宜他の色、例えば黄色・橙色・紫色・茶色・黒色などの有機顔料を併用してもよい。以下に、有機顔料を、カラ−インデックス（Ｃ.Ｉ.；Ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｄｙｅｒｓ Ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ 社発行） においてピグメント（Ｐｉｇｍｅｎｔ）に分類されている有機顔料のカラ−インデックス（Ｃ.Ｉ.）番号で例示する。
【００１７】
赤色フィルタセグメントを形成する場合には、例えばC.I. Pigment Red  ７、９、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、９７、１２２、１２３、１４６、１４９、１６８、１７７、１７８、１８０、１８４、１８５、１８７、１９２、２００、２０２、２０８、２１０、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２４２、２４６、２５４、２５５、２６４、２７２等の赤色顔料を用いることができる。赤色顔料には、黄色顔料、オレンジ顔料を併用することができる。
【００１８】
赤色顔料と併用する黄色顔料としては、例えばC.I. Pigment Yellow １、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等が挙げられる。なかでも、C.I. Pigment Yellow１３８、１３９、１５０、１８５が好ましい。
【００１９】
赤色顔料と併用するオレンジ色顔料としては、例えばC.I. Pigment orange １、５、１３、１４、１６、１７、２４、３４、３６、３８、４３、４６、４９、５１、５５、５９、６１、６３、６４、７１、７３等が挙げられる。
緑色フィルタセグメントを形成する場合には、例えばC.I. Pigment Green ７、１０、３６、３７、５８等の緑色顔料を用いることができる。緑色顔料には、先に例示した黄色顔料を併用することができる。
オレンジ色フィルタセグメントを形成する場合には、例えばC.I. Pigment orange ３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１等のオレンジ色顔料を用いることができる。
シアン色フィルタセグメントを形成する場合には、例えばC.I. Pigment Blue１５：１、１５：２、１５：４、１５：３、１５：６、１６、８１等の青色顔料を用いることができる。
【００２０】
マゼンタ色フィルタセグメントを形成する場合には、例えばC.I. Pigment Violet  １、１９、C.I. Pigment Red１４４、１４６、１７７、１６９、８１等の紫色顔料および赤色顔料を用いることができる。紫色顔料および赤色顔料には、先に例示した黄色顔料を併用することができる。
茶色顔料としては、Ｃ.Ｉ.ピグメントブラウン２３、およびＣ.Ｉ.ピグメントブラウン２５等が挙げられる。
黒色顔料としては、Ｃ.Ｉ.ピグメントブラック１、およびピグメントブラック７等が挙げられる。
【００２１】
感光性着色組成物には、狙いの色相を得るために平均一次粒子径５ｎｍ未満の有機顔料、平均一次粒子径６０ｎｍより大きい有機顔料、無機顔料あるいは体質顔料を含んでいてもよい。無機顔料あるいは体質顔料の具体例としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら（赤色酸化鉄（ＩＩＩ））、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバ−、チタンブラック、合成鉄黒、およびカ−ボンブラック等を挙げることができる。これらの無機顔料あるいは体質顔料は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００２２】
有機顔料、無機顔料、体質顔料を合わせた着色剤の含有量は、通常、感光性着色組成物の固形分を基準（１００重量％）として１〜８０重量％が好ましく、より好ましくは２〜７０重量％である。着色剤の含有量が１重量%未満であると、カラ−フィルタの膜厚が過剰に厚くなるため好ましくなく、７０重量%を超えると、良好な分散状態が得られず好ましくない。
また、感光性着色組成物には、調色のため、耐熱性を低下させない範囲内で染料を含有させることができる。
【００２３】
有機顔料の平均一次粒子径は、有機顔料にソルトミリング処理を行い、微細化して調整することが好ましい。
ソルトミリング処理とは、顔料と水溶性無機塩と水溶性有機溶剤との混合物を、ニーダー、２本ロールミル、３本ロールミル、ボールミル、アトライター、サンドミル等の混練機を用いて、加熱しながら機械的に混練した後、水洗により水溶性無機塩と水溶性有機溶剤を除去する処理である。水溶性無機塩は、破砕助剤として働くものであり、ソルトミリング時に無機塩の硬度の高さを利用して顔料が破砕され、それにより活性面が生じて、結晶成長がおこると考えられている。従って、混練時は顔料の破砕と結晶成長が同時に起こり、混練条件により得られる顔料の一次粒子径が異なる。
【００２４】
加熱により結晶成長を促進するには、加熱温度が４０〜１５０℃であることが好ましい。加熱温度が４０℃未満の場合は、結晶成長が十分に起こらず、顔料粒子の形状が無定形に近くなるため好ましくない。一方、加熱温度が１５０℃を越える場合は、結晶成長が進みすぎ、顔料の一次粒子径が大きくなるため、カラーフィルタ用着色組成物の着色料としては好ましくない。また、ソルトミリング処理の混練時間は、ソルトミリング処理顔料の一次粒子の粒度分布とソルトミリング処理に要する費用のバランスの点から２〜２４時間であることが好ましい。
【００２５】
また、水溶性無機塩としては、塩化ナトリウム、塩化バリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等を用いることができるが、価格の点から塩化ナトリウム（食塩）を用いるのが好ましい。水溶性無機塩は、処理効率と生産効率の両面から、顔料１００重量部に対して、５０〜２０００重量部用いることが好ましく、３００〜１０００重量部用いることが最も好ましい。
また、水溶性有機溶剤は、顔料および水溶性無機塩を湿潤する働きをするものであり、水に溶解（混和）し、かつ用いる無機塩を実質的に溶解しないものであれば特に限定されない。ただし、ソルトミリング時に温度が上昇し、溶剤が蒸発し易い状態になるため、安全性の点から、沸点１２０℃以上の高沸点溶剤が好ましい。
【００２６】
水溶性有機溶剤としては、例えば、２−メトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−（イソペンチルオキシ）エタノール、２−（ヘキシルオキシ）エタノール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、液状のポリエチレングリコール、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、液状のポリプロピレングリコール等が用いられる。水溶性有機溶剤は、顔料１００重量部に対して、５〜１０００重量部用いることが好ましく、５０〜５００重量部用いることが最も好ましい。
ソルトミリング処理する際には、必要に応じて樹脂を添加してもよい。用いられる樹脂の種類は特に限定されず、天然樹脂、変性天然樹脂、合成樹脂、天然樹脂で変性された合成樹脂等を用いることができる。用いられる樹脂は、室温で固体であり、水不溶性であることが好ましく、かつ前記水溶性有機溶剤に一部可溶であることがさらに好ましい。樹脂の使用量は、顔料１００重量部に対して５〜２００重量部の範囲であることが好ましい。
【００２７】
＜光重合開始剤＞
光重合開始剤は、波長３００〜３７０ｎｍの範囲にモル吸光係数（ε）が極大となる波長（λｍ）を有し波長λｍにおけるモル吸光係数（εｍ）が８５００Ｌ/ｍｏｌ・ｃｍ以上８００００Ｌ/ｍｏｌ・ｃｍ以下である光重合開始剤（ＰＩ１）を含む。ここで、波長３００〜３７０ｎｍの範囲にモル吸光係数（ε）が極大となる波長（λｍ）を有するとは、光重合開始剤のモル吸光係数（ε）を波長（λ）で微分した値（ｄε／ｄλ）が０となる波長（λｍ）が３００＜λｍ＜３７０ｎｍの範囲にあるとともに、３００＜λ＜λｍにおいては（ｄε／ｄλ）＞０であってλｍ＜λ＜３７０においては（ｄε／ｄλ）＜０であることを意味し、この波長の範囲でモル吸光係数（ε）が単調増加する場合または単調減少する場合を含まない。
【００２８】
３００〜３７０ｎｍの光は、前記光重合開始剤（ＰＩ１）によって効率良く吸収されるが、フォトマスクの半遮光領域により選択的にカットされる傾向がある。したがって、光重合開始剤（ＰＩ１）は、光透過領域用着色層に対応する感光性着色組成物の塗膜の硬化には大きく寄与するが、光反射領域用着色層に対応する感光性着色組成物の塗膜の硬化に対しては、光透過領域用着色層に対応する感光性着色組成物の塗膜の硬化に比較するとその寄与が小さい。そのため、前記光重合開始剤（ＰＩ１）を含む感光性着色組成物を用いることにより、膜厚を厚くせずに光反射領域用着色層を形成することができるようになる。
光重合開始剤として、εmが８５００より小さい光重合開始剤のみを用いると、ラジカルを発生する効率が低下するため、感光性着色組成物の塗膜を充分に硬化することが困難になる。また、εm が８００００より大きい光重合開始剤のみを用いると、感光性着色組成物の塗膜深部まで紫外線が透過し難くなるため好ましくない。
【００２９】
光重合開始剤（ＰＩ１）の例としては、エチル−４−ジメチルアミノベンゾエ−ト、ペンチル−４−ジメチルアミノベンゾエ−ト、２−エチルヘキシル−４−ジメチルアミノベンゾエ−ト、１，２−オクタジオン−１−[４−（フェニルチオ）−、２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）]、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、２−（ジメチルアミノ）−２−[（４−メチルフェニル）メチル]−１−[４−（４−モルフォリニル）フェニル]−１−ブタノン、１−[９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ −カルバゾ−ル−３−イル]−エタノン １−Ｏ−アシルオキシム） 、１，２−オクタジオン−１−[４−（フェニルチオ）−、２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）]、（４、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、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエ−テル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエ−テル、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、３，６−ビス（２−メチル−２−モルホリノプロピオニル）−９−ｎ−オクチルカルバゾ−ルなどが挙げられる。
【００３０】
また、光重合開始剤としては、前記光重合開始剤（ＰＩ１）と、紫外線照射後の波長３３０〜４００ｎｍのモル吸光係数が紫外線照射前のモル吸光係数に比べて低下する（フォトブリ−チング効果を有する）光重合開始剤を併用することが好ましい。フォトブリ−チング効果を有する光重合開始剤を使用することにより、感光性着色組成物の塗膜内部を適度に硬化させることが出来る。ここでいう光重合開始剤のモル吸光係数とは、光重合開始剤、バインダー樹脂、およびエチレン性不飽和単量体を溶剤に溶解し、該溶液を塗工して乾燥させることにより形成させた厚さ１.０μｍの塗膜（Ａ）のモル吸光係数から、バインダー樹脂およびエチレン性不飽和単量体を溶媒に溶解し、該溶液を塗工して乾燥させることに形成させた厚さ１.０μｍの塗膜（Ｂ）のモル吸光係数を差し引くことにより求められる。また、塗膜（Ａ）、（Ｂ）を露光する前後のモル吸光係数から、光重合開始剤の露光前後のモル吸光係数を求めることができる。
【００３１】
フォトブリ−チング効果を有する光重合開始剤は、従来、塗膜の内部硬化性を強化する目的で、特に可視光によって硬化する感光性組成物を高感度化させる目的で用いられていたものである。フォトブリ−チング効果を有する光重合開始剤としては、１００ｍＪ/ｃｍ２の紫外線により露光されたとき、露光前における波長３３０〜４００ｎｍの全波長範囲の光に対する光重合開始剤のモル吸光係数を、露光後における波長３３０〜４００ｎｍの全波長範囲の光に対する光重合開始剤のモル吸光係数で割った値Ｘを求め、値Ｘの最小値が１.０５以上である光重合開始剤（ＰＩ２）が好ましい。
【００３２】
前記光重合開始剤（ＰＩ１）と前記光重合開始剤（ＰＩ２）を含む感光性着色組成物の塗膜は、前記フォトマスクの半遮光領域に対応する部分では、紫外線の露光量が少ないため光重合開始剤（ＰＩ２）のフォトブリ−チング効果が弱く、塗膜表面及び内部の硬化が適度に抑制される。その結果、塗膜内部が適度に硬化し、現像工程でのハーフエッチングにより膜厚の薄い光反射領域用着色層を形成することができる。ここで、光重合開始剤（ＰＩ１）によって効率良く吸収される３００〜３７０ｎｍの光はフォトマスクの半遮光領域により選択的にカットされるため、半遮光領域に対応する感光性着色組成物の塗膜の硬化に対する光重合開始剤（ＰＩ１）の寄与は小さい。一方、前記フォトマスクの全透過領域に対応する部分では、紫外線の露光量が多いため光重合開始剤（ＰＩ２）のフォトブリ−チング効果が強く、光重合開始剤（ＰＩ２）がラジカルを発生する効率が向上することから、感光性着色組成物の塗膜表面、内部共に硬化される。また、光重合開始剤（ＰＩ１）が効率よく吸収する光も照射されるため、光重合開始剤（ＰＩ２）と光重合開始剤（ＰＩ１）の相乗効果により感光性着色組成物の塗膜表面、内部共に充分に硬化される。その結果、光反射領域に比べて膜厚の厚い光透過領域用着色層を容易に形成することができる。
【００３３】
光重合開始剤として光重合開始剤（ＰＩ２）のみを用いると、ラジカルを発生する効率が小さい傾向があるため、感光性着色組成物の塗膜を十分に硬化することが困難になる。
光重合開始剤（ＰＩ２）の例としては、１，２−オクタジオン−１−[４−（フェニルチオ）−、２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）]、ベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、２，３，５，６−テトラメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、３，４−ジメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイドなどのモノアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォ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−ペンチルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメチルベンゾイル）エチルフォスフィンオキサイドなどのビスアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、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−ル−１−イル）フェニル）チタニウムなどのチタノセン系光重合開始剤などが挙げられる。
【００３４】
光重合開始剤の中には、（ＰＩ１）、（ＰＩ２）のいずれにも属する開始剤がある。具体例としては、１，２−オクタジオン−１−[４−（フェニルチオ）−、２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）]などが挙げられる。
光重合開始剤（ＰＩ１）と光重合開始剤（ＰＩ２）を併用する場合の重量比は５：９５〜９５：５の範囲が好ましく、より好ましくは１０：９０〜９０：１０の範囲である。
また、感光性着色組成物には、上記光重合開始剤（ＰＩ１）、（ＰＩ２）のいずれにも属さない光重合開始剤を含有させても良い。このような光重合開始剤の例としては、ジエチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、１−クロロ−４−クロロプロポキシチオキサンソンなどのチオキサンソン系光重合開始剤、２−（ｐ−メトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−Ｓ−トリアジン、２−（ｐ−エトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−Ｓ−トリアジン、２−（ｐ−ブトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−Ｓ−トリアジンなどのトリアジン系光重合開始剤などが挙げられる。
【００３５】
光重合開始剤の含有量は、通常、感光性着色組成物中の顔料１００重量部に対し、０.５〜１００重量部が好ましく、より好ましくは１〜８０重量部である。光重合開始剤の含有量が０.５重量部未満であると、紫外線の照射により感光性着色組成物の塗膜が充分に硬化せず、１００重量部を超えると、感光性着色組成物の塗膜が必要以上に硬化するため、光反射領域用着色層の膜厚が厚くなり、液晶表示装置の反射色表示が暗くなる。
【００３６】
＜エチレン性不飽和単量体＞
エチレン性不飽和単量体は、紫外線照射により硬化するものであり、オリゴマーも含まれる。
エチレン性不飽和単量体としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（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−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、β−カルボキシエチル（メタ）アクリレート、及びトリシクロデカニル（メタ）アクリレート等の単官能（メタ）アクリレート類；
ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、及びトリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等の二官能（メタ）アクリレート類；
トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（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、及びジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート等の三官能以上の多官能（メタ）アクリレート；
１, ６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、及びフェノールノボラック樹脂等のエポキシ化合物と（メタ）アクリル酸との反応物であるエポキシ（メタ）アクリレート；
ポリエステル、ポリウレタン、イソシアヌレート、メチロール化メラミン等を変性した各種（メタ）アクリル酸エステル類；並びに
（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、（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、Ｎ−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等の（メタ）アクリレート以外の単量体が挙げられ、これらを単独で又は２種類以上混合して用いることができる。
【００３７】
エチレン性不飽和単量体の含有量は、通常、顔料１００重量部に対して、２０〜３００重量部が好ましく、より好ましくは３０〜２５０重量部である。エチレン性不飽和単量体の含有量が２０重量部未満であると、紫外線の照射により感光性着色組成物の塗膜が充分に硬化せず、３００重量部を越えると、感光性着色組成物の塗膜が必要以上に硬化するため光反射領域用着色層の膜厚が厚くなり、液晶表示装置の反射色表示が暗くなる。
【００３８】
＜バインダー樹脂＞
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％以上の樹脂であり、溶剤可溶性樹脂、またはアルカリ可溶性樹脂が好ましい。溶剤可溶性樹脂は、現像液として用いられる溶剤に対する溶解性が高い樹脂が好ましい。アルカリ可溶性樹脂は酸価を有する樹脂であり、感光性着色組成物をアルカリ現像型とするために用いられる。
バインダー樹脂としては、カラーフィルタの製造工程において高温加熱の処理が行われるため、加熱処理においても耐性の良い樹脂を用いることが好ましい。さらに、カラーフィルタの製造工程において、感光性着色組成物の被膜を熱硬化した後に種々の溶剤や薬品による処理も行われるため、硬化被膜としたときに耐溶剤性や耐薬品性に優れる樹脂を用いることが好ましい。
【００３９】
アルカリ可溶性樹脂としては、（メタ）アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、カルボキシル基を有するポリエステル樹脂等が挙げられる。
バインダー樹脂としては、溶剤可溶性樹脂またはアルカリ可溶性樹脂に加え、耐熱性や密着性などの特性の付与を目的として、溶剤可溶性、アルカリ可溶性を有しない樹脂を含有させることもできる。
アルカリ可溶性を有しない樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂が含まれる。熱可塑性樹脂としては、例えば、 ブチラール樹脂、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、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、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。
【００４０】
バインダー樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する高分子に、イソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等を介して、光架橋性基が導入された感光性樹脂を用いても良い。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感光性樹脂も用いられる。
【００４１】
顔料を好ましく分散させるためには、バインダー樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は１０，０００〜１００，０００の範囲が好ましく、より好ましくは３０，０００〜８０，０００の範囲である。また数平均分子量（Ｍｎ）は５，０００〜５０，０００の範囲が好ましく、Ｍｗ／Ｍｎの値は１０以下であることが好ましい。
バインダー樹脂の含有量は、通常、顔料１００重量部に対して、１０〜１０００重量部が好ましく、より好ましくは１００〜８００重量部である。
【００４２】
＜溶剤＞
溶剤の具体例としては、エチレングリコ−ルモノメチルエ−テル、エチレングリコ−ルモノメチルエ−テルアセテ−ト、エチレングリコ−ルモノエチルエ−テルアセテ−ト、プロピレングリコ−ルモノメチルエ−テルアセテ−ト、１−メトキシ−２−プロパノ−ル、エチルセロソルブ、エチルベンゼン、ジプロピルエ−テル、ジイソプロピルエ−テル、ジオキサン、トリオキサン、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、アセタ−ル、アセトン、メチルエチルケトン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、２−ヘキサノン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、４−ヘプタノン、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｓＥｃ−ブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸ｓＥｃ−ヘキシル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、プロピレングリコ−ルジアセテ−ト、ジエチレングリコ−ルジメチルエ−テル、３，３，５−トリメチルシクロヘキサノン、シクロヘキサノ−ルアセテ−ト、γ−ブチロラクトン、トリプロピレングリコ−ルモノメチルエ−テル（ＴＰＭ）、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノ−ル、１，３−ブタンジオ−ル、３−メチル−１，３−ブタンジオ−ル、２−メチル−１，３−プロパンジオ−ル、ジイソブチルケトン、エチレングリコ−ルモノブチルエ−テル、エチレングリコ−ルモノヘキシルエ−テル、エチレングリコ−ルモノブチルエ−テルアセテ−ト、エチレングリコ−ルジブチルエ−テル、ジエチレングリコ−ルモノメチルエ−テル、ジエチレングリコ−ルジエチルエ−テル、ジエチレングリコ−ルモノイソプロピルエ−テル、プロピレングリコ−ルモノブチルエ−テル、ジプロピレングリコ−ルモノメチルエ−テルジプロピレングリコ−ルモノエチルエ−テル、ジプロピレングリコ−ルモノプロピルエ−テル、ジプロピレングリコ−ルジメチルエ−テル、３−メトキシブチルアセテ−ト、３−メトキシ−３−メチルブチルアセテ−ト、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ｐ−クロロトルエン、ｏ−ジエチルベンゼン、ｍ−ジエチルベンゼン、ｐ−ジエチルベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、ｎ−ブチルベンゼン、ｓＥｃ−ブチルベンゼン、ｔＥｒｔ−ブチルベンゼン、シクロヘキサノ−ル、メチルシクロヘキサノ−ル、ジプロピレングリコ−ルモノブチルエ−テル、プロピレングリコ−ルフェニルエ−テル、ジプロピレングリコ−ルメチルエ−テルアセテ−ト、１,３−ブチレングリコ−ルジアセテ−ト、ジエチレングリコ−ルモノエチルエ−テルアセテ−ト、ジエチレングリコ−ルモノブチルエ−テル、ジエチレングリコ−ルモノブチルエ−テルアセテ−ト、３−メトキシブタノ−ル、１,３−ブチレングリコ−ル、３,３,５−トリメチル−２−シクロヘキセン−１−オン、ダイアセトンアルコ−ル、イソホロン、二塩基酸エステル、ベンジルアルコ−ル、およびプロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネ−ト等を挙げることができる。これらは単独で又は混合して用いることができる。
【００４３】
感光性着色組成物には、顔料の分散性を向上させるため、適宜、界面活性剤、樹脂型顔料分散剤、および色素誘導体等の分散助剤を含有させることができる。分散助剤は、顔料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて顔料をバインダー樹脂及び溶剤中に分散してなる着色組成物を用いた場合には、透明性に優れたカラ−フィルタが得られる。分散助剤は、着色組成物中の顔料１００重量部に対して、０．１〜４０重量部、好ましくは０．１〜３０重量部の量で用いることができる。
【００４４】
界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエ−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−テルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノ−ルアミン、ラウリル硫酸トリエタノ−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−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−ルアミン、およびポリオキシエチレンアルキルエ−テルリン酸エステル等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−テル、ポリオキシエチレンラウリルエ−テル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエ−テル、ポリオキシエチレンアルキルエ−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−ト、およびポリエチレングリコ−ルモノラウレ−ト等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等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等のアルキルベタイン、およびアルキルイミダゾリン等の両性界面活性剤；
フッ素系やシリコ−ン系の界面活性剤が挙げられる。
【００４５】
樹脂型顔料分散剤は、顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、バインダー樹脂と相溶性のある部位とを有する樹脂であり、顔料に吸着して顔料のバインダー樹脂への分散を安定化する働きをするものである。樹脂型顔料分散剤として具体的には、
ポリウレタン、ポリアクリレ−ト等のポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸（部分）アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステル、およびこれらの変性物、並びにポリ（低級アルキレンイミン）と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミおよびその塩等の油性分散剤；
（メタ）アクリル酸−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコ−ル、およびポリビニルピロリドン等の水溶性高分子系、ポリエステル系、変性ポリアクリレ−ト系、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加化合物系、並びに燐酸エステル系等の水性分散剤等を挙げることができ、これらは単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００４６】
色素誘導体は、有機色素に置換基を導入した化合物である。このような有機色素には、一般に色素とは呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。色素誘導体としては、特開昭６３−３０５１７３号公報、特公昭５７−１５６２０号公報、特公昭５９−４０１７２号公報、特公昭６３−１７１０２号公報、特公平５−９４６９号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独で又は２種類以上を混合して用いることができる。
【００４７】
＜その他の成分＞
感光性着色組成物には、紫外線感度を調整する目的で、多官能チオ−ルを含有させることもできる。多官能チオ−ルの例としては、エチレングリコ−ルビス（３−メルカプトブチレ−ト）、エチレングリコ−ルビス（３−メルカプトプロピオネ−ト）、ブタンジオ−ルビス（３−メルカプトブチレ−ト）、トリメチロ−ルエタントリス（３−メルカプトブチレ−ト）、トリメチロ−ルプロパントリス（３−メルカプトプロピオネ−ト）、トリメチロ−ルプロパントリス（３−メルカプトブチレ−ト）、ペンタエリスリト−ルテトラキス（３−メルカプトブチレ−ト）、ペンタエリスリト−ルテトラキス（３−メルカプトプロピオネ−ト）、エチレングリコ−ルビス（３−メルカプトイソブチレ−ト）、ブタンジオ−ルビス（３−メルカプトイソブチレ−ト）、トリメチロ−ルプロパントリス（３−メルカプトイソブチレ−ト）、およびペンタエリスリト−ルテトラキス（３−メルカプトイソブチレ−ト）などが挙げられる。多官能チオ−ルの使用量は、顔料１００重量部に対し、０．０１〜５０．０重量部が好ましく、より好ましくは０．０５〜３０．０重量部である。
【００４８】
感光性着色組成物には、紫外線感度を調整する目的または感光性着色組成物の経時粘度を安定化させる目的で、重合禁止剤を添加することができる。重合禁止剤としては、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン、エチルヒドロキノン、プロピルヒドロキノン、ｔＥｒｔ−ブチルヒドロキノン、および２，５−ジ−ｔＥｒｔ−ブチルヒドロキノン等のアルキルヒドロキノン系化合物、カテコ−ル、レゾルシノ−ル、１，４−ヒドロキノン、２−メチルカテコ−ル、３−メチルカテコ−ル、４−メチルカテコ−ル、２−エチルカテコ−ル、３−エチルカテコ−ル、４−エチルカテコ−ル、２−プロピルカテコ−ル、３−プロピルカテコ−ル、４−プロピルカテコ−ル、２−ｎ−ブチルカテコ−ル、３−ｎ−ブチルカテコ−ル、４−ｎ−ブチルカテコ−ル、２−ｔＥｒｔ−ブチルカテコ−ル、３−ｔＥｒｔ−ブチルカテコ−ル、４−ｔＥｒｔ−ブチルカテコ−ル、および３，５−ジ−ｔＥｒｔ−ブチルカテコ−ル等のアルキルカテコ−ル系化合物、２−メチルレゾルシノ−ル、４−メチルレゾルシノ−ル、２−エチルレゾルシノ−ル、４−エチルレゾルシノ−ル、２−プロピルレゾルシノ−ル、４−プロピルレゾルシノ−ル、２−ｎ−ブチルレゾルシノ−ル、４−ｎ−ブチルレゾルシノ−ル、２−ｔＥｒｔ−ブチルレゾルシノ−ル、および４−ｔＥｒｔ−ブチルレゾルシノ−ル等のアルキルレゾルシノ−ル系化合物、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン、およびトリベンジルホスフィン等のホスフィン化合物、トリオクチルホスフィンオキサイド、およびトリフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィンオキサイド化合物、トリフェニルホスファイト、およびトリスノニルフェニルホスファイト等のホスファイト化合物、ピロガロ−ル、フロログルシン等が挙げられる。重合禁止剤は、感光性着色組成物中の顔料１００重量部に対して、０．００１〜１０重量部の量で用いることができる。
【００４９】
また、感光性着色組成物には、組成物と透明基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有させることもできる。シランカップリング剤としては、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルエトキシシラン、およびビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の（メタ）アクリルシラン類、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、およびγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、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、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、およびＮ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、およびγ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のチオシラン類等が挙げられる。シランカップリング剤は、感光性着色組成物中の顔料１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部、好ましくは０．０５〜５重量部の量で用いることができる。
【００５０】
感光性着色組成物には、透明基板上での組成物のレベリング性を良くするため、表面調整剤を含有させることもできる。表面調整剤としては、主鎖にポリエ−テル構造又はポリエステル構造を有するジメチルシロキサンが好ましい。主鎖にポリエ−テル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、東レ・ダウコ−ニング社製ＦＺ−２１２２、およびビックケミ−社製ＢＹＫ−３３３などが挙げられる。主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、ビックケミ−社製ＢＹＫ−３１０、およびＢＹＫ−３７０などが挙げられる。主鎖にポリエ−テル構造を有するジメチルシロキサンと、主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンとは、併用することもできる。表面調整剤の含有量は通常、感光性着色組成物の全重量を基準（１００重量％）に対して０．００３〜０．５重量％である。
【００５１】
本発明の感光性着色組成物は、必要に応じてソルトミリング処理した種又は２種以上の有機顔料、顔料分散剤、バインダー樹脂、溶剤を混合したものを、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、アトライター等の各種分散手段を用いて分散し、エチレン性不飽和単量体、光重合開始剤等を添加して製造することができる。また、２種以上の顔料を含む感光性着色組成物は、各顔料を別々に、樹脂および溶剤中に微細に分散したものを混合して製造することもできる。
感光性着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、５μｍ以上の粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子、さらに好ましくは０．５μｍ以上の粗大粒子及び混入した塵の除去を行うことが好ましい。
【００５２】
次に、前記感光性着色組成物を用いた、本発明の半透過型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。
本発明の半透過型液晶表示装置用カラ−フィルタの製造方法は、本発明の感光性着色組成物の塗膜を透明基板上に形成する工程、および全遮光領域と、光反射領域用着色層の形成に対応し、波長３６５ｎｍにおける光透過率が２０％以上５０％以下となる半遮光領域と、光透過領域用着色層の形成に対応する全透過領域とを有するフォトマスクを介して、前記塗膜に紫外線を照射し、現像して光透過領域用着色層および光反射領域用着色層を形成する工程を含む。
【００５３】
まず、透明基板上に感光性着色組成物の塗膜を形成する工程について説明する。
感光性着色組成物の塗膜は、透明基板上に、スピンコ−ト、スリットコ−ト、ロールコート等の塗布方法により感光性着色組成物を塗布、乾燥して形成することができる。
感光性着色組成物の塗膜の膜厚は、０．２〜６μｍ（乾燥時）の範囲であることが好ましく、塗工性の点において０．５〜５μｍの範囲であることがさらに好ましい。
透明基板としては、ソ−ダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。また、ガラス板や樹脂板の表面には、パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫などからなる透明電極が形成されていてもよい。
【００５４】
透明基板上には、通常、液晶表示装置のコントラストを向上させることを目的として、遮光領域であるブラックマトリックスが形成される。ブラックマトリックスとしては、Ｃｒ、Ａｌ、ＮＩなどの金属薄膜（厚さ 約０．１〜０．２μｍ）や、樹脂中に遮光材を分散させてなる樹脂ブラックマトリックスが挙げられる。
本発明のカラ−フィルタの製造方法で透明基板上に形成される着色層の色は、青色、緑色、赤色、シアン、エロ−、マゼンタ、橙色、紫色などから２〜６色程度選択される。
【００５５】
次に、フォトマスクを介して塗膜に紫外線を照射し、現像して光透過領域用着色層および光反射領域用着色層を形成する工程について説明する。
本発明のカラ−フィルタの製造方法で用いられるフォトマスクは、透過率０％の全遮光領域、透過率９５％以上の全透過領域、光透過率が波長３６５ｎｍにおいて２０％以上５０％以下となる半遮光領域を有する。
【００５６】
このようなフォトマスクは、特開２００６−１５４１２２号公報、特開２００６−１１９３２７号公報などに記載されたような公知のフォトエッチングによる方法で作製することができる。即ち、Ａｒガス雰囲気中で石英基板上にクロム遮光膜をスパッタ法により成膜し、遮光部に相当する領域にフォトレジストをパタ−ニングする。次に、レジストパタ−ンをエッチング用マスクとし、クロム膜をエッチングしてすることで、石英ガラス表面を露出させ、遮光膜パタ−ンを形成した後、レジストを除去する。次に、Ａｒガス雰囲気中でＩＴＯ（インジウム・錫複合酸化物）、酸化亜鉛などの半遮光膜をスパッタ法により成膜し、半遮光部に相当する領域にフォトレジストをパタ−ニングする。次に、レジストパタ−ンをエッチング用マスクとし、半遮光膜をエッチングすることで、全透過領域に相当する石英ガラス表面と遮光領域に相当するクロム膜を露出させる。その後、レジストを除去し、半遮光膜パタ−ンを形成する。このような方法で、１枚のフォトマスクに全遮光領域、全透過領域、半遮光領域を形成することができる。
【００５７】
このようなフォトマスクを介して、感光性着色組成物の塗膜に紫外線を照射すると、全遮光領域は全く未露光、全透過領域は全露光、半遮光領域は全透過領域と比較して露光量が小さい状態となり、感光性着色組成物の塗膜に、現像液に対する溶解度が異なる３種類の領域を形成できる。例えば、ネガ型の感光性着色組成物を用いた場合には、全露光領域の感光性着色組成物の塗膜は溶解性が小さくなり、カラ−フィルタの光透過領域に適する膜厚の着色層が形成され、未露光領域の感光性着色組成物の塗膜は全て溶解する。また、半遮光領域の感光性着色組成物の塗膜は一部が溶解し、全露光領域よりも小さい膜厚の着色層が形成される。すなわち、感光性着色組成物の塗膜のハ−フエッチングにより、カラ−フィルタの反射領域に適する低膜厚の着色層が形成される。
【００５８】
ここで、フォトマスクの半遮光領域の光透過率が波長３６５ｎｍにおいて２０％未満の場合、光反射領域が十分に硬化せず、画素剥がれが生じやすくなる。また、フォトマスクの半遮光領域の光透過率が波長３６５ｎｍにおいて５０％より大きいとき、光反射領域が必要以上に硬化し、現像工程でハーフエッチングが進行しがたく、膜厚の薄い反射領域用着色層を形成することが困難になる。
【００５９】
感光性着色組成物の塗膜に照射する紫外線としては、例えば、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライド灯、ガリウム灯、キセノン灯、カ−ボンア−ク灯等を光源とする紫外線を使用することができる。具体的には、点光源であること、輝度が安定であることから、超高圧水銀ランプ、キセノン水銀ランプを使用することが好ましい。感光性着色組成物の塗膜に照射する紫外線量は、５〜１０００ｍＪ/ｃｍ２の範囲で適宜設定できるが、工程上管理しやすい３０〜５００ｍＪ/ｃｍ２の範囲であることが好ましい。
【００６０】
また、フォトマスクを介して紫外線を照射した感光性着色組成物の塗膜の現像は、紫外線を照射した感光性着色組成物の塗膜を溶剤またはアルカリ現像液に浸漬する方法（ディップ現像法）、スプレ−などにより溶剤またはアルカリ現像液を感光性着色組成物の塗膜に噴霧する方法（シャワ−現像法、スプレ−現像法）、パドル（液盛り）現像法により行うことができる。アルカリ現像液としては、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−ルアミン等の有機アルカリを使用することもできる。また、アルカリ現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
【００６１】
本発明の製造方法により作製されたカラ−フィルタは、光透過領域用着色層の厚さ（ｔ１）と光反射領域用着色層の厚さ（ｔ２）との比（ｔ２/ｔ１）が０.０３以上０.５０以下であることが好ましく、０.０５以上０.４５以下であることがより好ましい。前記比（ｔ２/ｔ１）が０.０３未満の場合は、光反射領域用着色層の厚さが極めて薄く、現像工程で光反射領域用着色層の剥れを生じることがあり、０.５０を越える場合は、反射色表示が暗くなるため、いずれも好ましくない。
本発明の製造方法により作製されたカラ−フィルタは、半透過型液晶表示装置に用いられる。
半透過型液晶表示装置は、カラ−フィルタ、カラ−フィルタ上に形成された透明電極、液晶、ＴＦＴ素子などが形成されたＴＦＴ基板、ＴＦＴ基板上に形成された透明電極及び反射電極で構成されている。透明電極及び反射電極はＴＦＴ素子のドレイン電極と接続されている。
【実施例】
【００６２】
実施例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例及び比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。表１に、実施例で用いた色素誘導体の化学構造を示す
【００６３】
【表１】
2010026362.tif 000003
【００６４】
（樹脂溶液１の調製）
セパラブル４口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に、シクロヘキサノン７０．０部を仕込み、８０℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりｎ−ブチルメタクリレ−ト１３．３部、２−ヒドロキシエチルメタクリレ−ト４．６部、メタクリル酸４．３部、パラクミルフェノ−ルエチレンオキサイド変性アクリレ−ト（東亞合成株式会社社製「アロニックスＭ１１０」）７．４部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．４部の混合物を２時間かけて滴下した。滴下終了後、更に３時間反応を継続し、固形分３０重量％、重量平均分子量２６０００のアクリル樹脂の溶液を得た。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃で２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、測定結果に基づき先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して、アルカリ可溶性アクリル樹脂溶液（樹脂溶液１）を調製した。
【００６５】
（樹脂溶液２の調整）
セパラブル４口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に、シクロヘキサノン５２０．０部を仕込み、８０℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりメタクリル酸７．０部、ベンジルメタクリレ−ト３２．０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレ−ト１０１．０部、メチルメタクリレ−ト１１．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル２．０部の混合物を２時間かけて滴下した。滴下終了後、更に３時間反応を継続し、アゾビスイソブチロニトリル１．０部をシクロヘキサノン５０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、共重合体溶液を得た。次に、得られた共重合体溶液３３７部に対して、２−メタクロイルエチルイソシアネ−ト３３．０部、ラウリン酸ジブチル錫０．４部、シクロヘキサノン１３０．０部の混合物を７０℃の条件で３時間かけて滴下し、重量平均分子量約３７０００のアルカリ可溶性感光性樹脂の溶液を得た。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃で２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、測定結果に基づき先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して、アルカリ可溶性感光性樹脂溶液（樹脂溶液２）を調製した。
【００６６】
（平均一次粒子径測定法）
顔料の平均一次粒子径は、電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する方法で測定した。具体的には、個々の顔料の一次粒子の短軸径と長軸径を計測し、平均をその顔料粒子の粒径とした。次に、１００個以上の顔料粒子について、それぞれの粒子の体積（重量）を、求めた粒径の立方体と近似して求め、体積平均粒径を平均一次粒子径とした。なお、電子顕微鏡は透過型（ＴＥＭ）用いた。
【００６７】
（赤色処理顔料１の調製）
赤色顔料Ｃ．Ｉ． ピグメントレッド２５４（チバ・ジャパン社製「イルガフォアレッドＢ−ＣＦ」）１００部、色素誘導体（Ａ−２）１０部、塩化ナトリウム１０００部、およびジエチレングリコ−ル１２０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、６０℃で１０時間混練した。この混合物を温水２０００部に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピ−ドミキサ−で約１時間攪拌してスラリ−状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、赤色顔料１（Ｒ１）を得た。得られた顔料粒子２００個をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察したところ、平均一次粒子径は２５ｎｍであった。
【００６８】
（赤色処理顔料２の調製）
赤色顔料Ｃ．Ｉ． ピグメントレッド１７７（チバ・ジャパン社製「クロモフタルレッドＡ２Ｂ」）１００部、色素誘導体（Ａ−３）８部、粉砕した食塩７００部、およびジエチレングリコ−ル１８０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、７０℃で４時間混練した。この混合物を温水４０００部に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピ−ドミキサ−で約１時間攪拌してスラリ−状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、赤色顔料２（Ｒ２）を得た。得られた顔料粒子２００個をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察したところ、平均一次粒子径は３０ｎｍであった。
【００６９】
（緑色処理顔料１の調製）
緑色顔料Ｃ.Ｉ.ピグメントグリーン３６（東洋インキ製造株式会社製「リオノールグリーン  ６ＹＫ」）５００部、塩化ナトリウム１５００部、およびジエチレングリコ−ル２５０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、１２０℃で８時間混練した。次に、この混練物を５０００部の温水に投入し、７０℃に加熱しながら１時間攪拌してスラリ−状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコ−ルを除いた後、８０℃で一昼夜乾燥し、緑色顔料１（Ｇ１）を得た。得られた顔料粒子２００個をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察したところ、平均一次粒子径は３２ｎｍであった。
【００７０】
（黄色処理顔料１の調製）
黄色顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントエロー１３８（ＢＡＳＦ社製「パリオトールイエローＫ０９６１ＨＤ」）１００部、色素誘導体（Ａ−５）５部、塩化ナトリウム７５０部、およびジエチレングリコール１８０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、６０℃で６時間混練した。次に、この混合物を３０００部の温水に投入し、約８０℃に加熱しながらハイスピードミキサーで約１時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、８０℃で２４時間乾燥し、黄色顔料１（Ｙ１）を得た。得られた顔料粒子２００個をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察したところ、平均一次粒子径は４０ｎｍであった。
【００７１】
（青色処理顔料１の調製）
青色顔料Ｃ.Ｉ. ピグメントブル−１５:６（東洋インキ製造株式会社製「リオノールブルーＥＳ」）２００部、塩化ナトリウム１６００部、およびジエチレングリコ−ル（東京化成社製）１００部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所社製）に仕込み、７０℃で１２時間混練した。次に、この混合物を約５リットルの温水に投入し、約７０℃に加熱しながらハイスピ−ドミキサ−で約１時間撹拌してスラリ−状とした後、濾過、水洗して塩化ナトリウム及びジエチレングリコ−ルを除き、８０℃で２４時間乾燥し、１９８部の青色顔料１（Ｂ１）を得た。得られた顔料粒子２００個をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察したところ、平均一次粒子径は２０ｎｍであった。
【００７２】
表２〜表４に示す、顔料、色素誘導体、樹脂溶液及び有機溶剤の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのジルコニアビ−ズを用いて、アイガ−ミル（アイガ−ジャパン社製「ミニモデルＭ−２５０ ＭＫＩＩ」）で６時間分散した。その後、有機溶剤を３０．０部加えた後、５μｍのフィルタで濾過し、顔料分散体を作製した。ここで、顔料分散体ＲＰ−１、ＲＰ−２、 ＲＰ−３、ＲＰ−４では有機溶剤として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使用し、顔料分散体ＧＰ−１、ＹＰ−１、ＢＰ−１、ＢＰ−２では有機溶剤としてシクロヘキサノンを使用した。
【００７３】
【表２】
2010026362.tif 000004
【００７４】
Ｒ３：Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、」、平均一次粒子径  ７０ｎｍ、
チバ・ジャパン社製「イルガフォアレッド  Ｂ−ＣＦ
Ｒ４：Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、平均一次粒子径  ８０ｎｍ、
チバ・ジャパン社製「クロモフタルレッド  Ａ２Ｂ」
【００７５】
【表３】
2010026362.tif 000005
【００７６】
【表４】
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Ｂ２：Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、平均一次粒子径  ６４ｎｍ、
東洋インキ製造株式会社製「リオノールブルーＥＳ」
【００７７】
[光重合開始剤のモル吸光係数測定]
光重合開始剤０.０１ｇを１００ｍＬのアセトニトリルに溶解し、光路長１ｃｍの石英セルに充填した。分光光度計を用いて入射光の強度と透過光の強度を測定することにより、ランバート・ベールの法則に基づいて波長３００〜４００ｎｍの範囲における光重合開始剤のモル吸光係数εを求めた。次に、前記波長範囲においてモル吸光係数εが極大となる波長（λｍ）におけるモル吸光係数（εｍ）を求めた。実施例及び比較例で用いた光重合開始剤の波長（λｍ）とモル吸光係数（εｍ）の値を表５に示す。
【００７８】
【表５】
2010026362.tif 000007
【００７９】
[光重合開始剤の露光前後のモル吸光係数測定]
光重合開始剤０.１０部、樹脂溶液１の５.０部、およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレ−ト（「カヤラッドＤＰＨＡ」：日本化薬社製）０.３０部をシクロヘキサノン３０.０部に溶解し、該溶液をスピンコ−ト法により塗工して乾燥させることにより厚さ１.０μｍの塗膜Ａを形成した。また、上記樹脂溶液１の１.０部、およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレ−ト０.３０部をシクロヘキサノン３０.０部に溶解し、該溶液をスピンコ−ト法により塗工して乾燥させることにより厚さ１.０μｍの塗膜Ｂを形成した。
【００８０】
これら塗膜Ａ、Ｂを１００ｍＪ/ｃｍ２の紫外線で露光する前後において、波長３３０〜４００ｎｍの範囲におけるモル吸光係数を分光光度計により測定し、塗膜Ａのモル吸光係数から塗膜Ｂのモル吸光係数を差し引いて、露光前後における塗膜１μｍあたりの光重合開始剤のモル吸光係数を求めた。次に、露光前の光重合開始剤のモル吸光係数を露光後の光重合開始剤のモル吸光係数で割った値Ｘを求め、値Ｘが最小となる波長をλｂとし、値Ｘの最小値をＸ（λｂ）とした。実施例及び比較例で用いた光重合開始剤のＸ（λｂ）の値を表５に示す。
【００８１】
[感光性着色組成物の調整]
表６、表７、表８記載の顔料分散体、光重合開始剤、エチレン性不飽和単量体、溶剤、および表面調整剤などを混合することにより感光性着色組成物を調整した。ここで表面調整剤としては、東レ・ダウコーニング社製「ＦＺ−２１２２」（不揮発分１００重量％））１部をシクロヘキサノン９９部で希釈した溶液を用いた。
【００８２】
【表６】
2010026362.tif 000008
【００８３】
【表７】
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【００８４】
【表８】
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【００８５】
[フォトマスクの作製]
石英ガラス上に形成されたクロムおよび酸化クロムの２層膜から成る遮光部と、ＩＴＯから成る半遮光部を有するフォトマスクをフォトエッチング法により作製した。ここで、ＩＴＯ膜のスパッタリング時間とエッチング時間を変えることで半遮光部が図１〜図４に示す分光透過率を呈するフォトマスクＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを作製した。ここで、クロムおよび酸化クロムの２層膜とＩＴＯ膜のエッチングには硝酸セリウム系クロム膜エッチング液を用いた。
【００８６】
[カラーフィルタパターンの作製]
ガラス基板上にブラックマトリクスをパタ−ン加工し、該基板上にスピンコ−タ−で感光性着色組成物を塗布し、膜厚２．７μｍ（乾燥時）の感光性赤色組成物の塗膜を形成した。該塗膜に、全遮光領域と、全透過領域と、波長３００〜５００ｎｍにおける光透過率が図１〜図４の関係となる半遮光領域とを有するフォトマスクＡ〜Ｄのいずれかを介して、超高圧水銀ランプ（ＵＳＨＩＯ ＩＮＣ社製「ＵＳＨ−２００４ＭＢ」）を用い、波長３６５ｎｍにおける照度２３ｍＪ/ｃｍ２の紫外線を１２０ｍＪ/ｃｍ２、および１８０ｍＪ/ｃｍ２の２水準で照射した。次いで炭酸ナトリウム０．１５重量％ 炭酸水素ナトリウム０．０５重量％ 陰イオン系界面活性剤（花王社製「ペリレックスＮＢＬ」）０．１重量％及び水９９．７重量％からなるアルカリ現像液によりスプレ−現像して未露光部分を取り除いた。ここで、現像プロセスのマ−ジンを評価するために、未露光部分を取り除くのに要する現像時間よりも２０秒長い現像時間で現像処理を行った。その後、イオン交換水で洗浄し、この基板を２３０℃で２０分加熱して、光透過領域用着色層および光反射領域用着色層からなるカラーフィルタパターンを形成した。フォトマスクと感光性着色組成物の組合せを表９に示す。
（実施例Ｒ１〜Ｒ４、実施例Ｇ１〜Ｇ４、実施例Ｂ１〜Ｂ４、比較例Ｒ１〜Ｒ５、比較例Ｇ１、比較例Ｂ１〜Ｂ３）
【００８７】
【表９】
2010026362.tif 000011
【００８８】
作製したカラーフィルタパターンにおいて、フォトマスクの全透過領域に対応して形成された光透過領域用着色層の厚さ（ｔ１）と、フォトマスクの半遮光領域に対応して形成された光反射領域用着色層の厚さ（ｔ２）を、触針式の膜厚計で測定し、ｔ２/ｔ１の値を計算した。また、光学顕微鏡により画素表面の外観を観察した。結果を表９に示す。
表９に示すように、実施例Ｒ１〜Ｒ４、実施例Ｇ１〜Ｇ２、実施例Ｂ１〜Ｂ４のカラーフィルタパターンでは、露光量１２０ｍＪ/ｃｍ２、１８０ｍＪ/ｃｍ２の水準で０.０３≦ｔ２/ｔ１≦０.５０となり、膜厚の薄い反射画素領域を形成することができ、画素剥がれや画素のひび割れが発生せず、現像プロセスマージンの広いことが確認された。また、（ＰＩ２）に属する光重合開始剤を使用していない感光性着色組成物を用いて作製した実施例Ｇ３のカラーフィルタパターンでは、露光量１２０ｍＪ/ｃｍ２においては反射画素領域が十分に硬化せず画素剥がれが観察されたが、露光量１８０ｍＪ/ｃｍ２においては０.０３≦ｔ２/ｔ１≦０.５０となり、膜厚の薄い反射画素領域を形成することができ、画素剥がれやひび割れが発生しなかった。
【００８９】
（ＰＩ１）に属する光重合開始剤を使用していない感光性着色組成物（Ｒ−６、Ｒ−７、Ｇ−４、Ｂ−６、Ｂ−７）を用いてカラーフィルタパターンを作製した比較例Ｒ４、Ｒ５、Ｇ１、Ｂ２、Ｂ３では反射画素領域が十分に硬化せず、露光量１２０ｍＪ/ｃｍ２、１８０ｍＪ/ｃｍ２の水準で画素剥がれが観察された。
粒径が６０ｎｍよりも大きい有機顔料分散体を用いて作成した感光性着色組成物（Ｒ−５、Ｂ−５）を用い、フォトマスクＣを使用してカラーフィルタパターンを作製した比較例Ｒ１、Ｂ１では、０.０３≦ｔ２/ｔ１≦０.５０となったが反射画素が十分に硬化せず反射画素表面にひび割れが見られた。
【００９０】
（ＰＩ１）に属する光重合開始剤を使用した感光性着色組成物（Ｒ−１）を用いた場合であっても、波長３６５ｎｍにおける光透過率が５０％より大きいフォトマスクＤを使用してカラーフィルタパターンを作製した比較例Ｒ３では、ｔ２/ｔ１＞０.５０となり、反射画素領域の膜厚が厚かった。また、波長３６５ｎｍにおける光透過率が２０％未満のフォトマスクＡを使用してカラーフィルタパターンを作製した比較例Ｒ２では、反射画素領域が十分に硬化せず画素剥がれが観察された。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】フォトマスクＡの半遮光領域における、波長と光透過率の関係を示した図である。
【図２】フォトマスクＢの半遮光領域における、波長と光透過率の関係を示した図である。
【図３】フォトマスクＣの半遮光領域における、波長と光透過率の関係を示した図である。
【図４】フォトマスクＤの半遮光領域における、波長と光透過率の関係を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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