(57)【要約】【課題】  フォトスペーサを設けた構成であっても、フォトスペーサのめり込みが少なく、表面に設ける透明電極膜に亀裂が発生しにくい光路差調整層を形成できる感光性樹脂、およびこの感光性樹脂を用いた光路差調整層を有するカラーフィルタを提供することである。【解決手段】   液晶表示装置を構成するカラーフィルタ側基板、もしくはＴＦＴ側基板に光路調整層を形成する際に用いる感光性樹脂組成物において、溶剤に不溶な平均粒径１〜１００ｎｍの微粒子を、全固形分中の０．５〜２０重量部含有することを特徴とする光路差調整層用感光性樹脂組成を用いることにより解決した。【選択図】図１
2006243587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示装置を構成するカラーフィルタ側基板、もしくはＴＦＴ側基板に光路調整層を形成する際に用いる感光性樹脂組成物において、溶剤に不溶な平均粒径１〜１００ｎｍの微粒子を、全固形分中の０．５〜２０重量部含有することを特徴とする光路差調整層用感光性樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１記載の感光性樹脂組成物が、溶剤に不要な微粒子以外に、少なくともアルカリ可溶性樹脂、光重合開始剤、重合性モノマーを含有することを特徴とする光路差調整層用感光性樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかかに記載の感光性樹脂組成物で形成された光路差調整層を設けたことを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項４】
請求項３記載の光路差調整層上に液晶パネルのギャップを一定に保つフォトスペーサを設けたことを特徴とするカラーフィルタ基板。
【請求項５】
請求項３記載のカラーフィルタ基板とフォトスペーサを設けたＴＦＴ基板とを、フォトスペーサを介して対向するに配置したことを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項６】
前記ＴＦＴ基板のフォトスペーサが、請求項１または２のいずれかかに記載の感光性樹脂組成物で形成されていることを特徴とする請求項６記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項７】
請求項３または４記載のカラーフィルタ基板を液晶パネルの観察側に配置したことを特徴と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に用いる光調整層形成用の材料として好適な感光性樹脂組成物およびそれを用いて形成光調整層を有するカラーフィルタ基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、入射された光の偏光方向を液晶の配向状態を用いて制御することによって表示するものである。この液晶表示装置は、透過型、反射型、半透過型の３種類に大別することができる。
透過型液晶表示装置は、背面電極基板の裏面、もしくは側面に光源を配置し、この光源から照射された光により画面表示を行う液晶表示装置である。
また、反射型液晶表示装置は、光源を装置に内蔵せず、装置の外方から入射した光を利用して表示を行う液晶表示装置である。
また、例えば、特許文献１に記載されているように、透過型液晶表示装置と反射型液晶表示装置の両者の機能を兼ね備えた半透過型液晶表示装置が提案されている。
【０００３】
この半透過型液晶表示装置は、内蔵したバックライト光を利用して表示を行う透過モードと、環境光を利用して表示を行う反射モードがある。
ここで、透過表示を行う際は、バックライト光が液晶層を通過する回数が１回であるのに対して、反射表示を行う際は、環境光が液晶層を通過する回数が２回となる。
このため、半透過型液晶表示装置の透過領域と反射領域において、液晶層の厚みを同一とした場合、透過表示と反射表示とでは、液晶層を通過する光路長が異なるため、表示される色の濃度、明るさが大きく異なってしまう。
そこで、透過領域と反射領域の表示色を調整する方法として、反射領域に透明樹脂からなる光路差調整層を形成し、透過領域と反射領域で液晶層の厚みを変えることで光路差を調整することが提案されている（特許文献２）。
【０００４】
一方、パネル作成時に、液晶を封入するセルのセルギャップを一定に保持するために形成されるフォトスペーサ（以下ＰＳ）を、前記光路差調整層を有するカラーフィルタ上に形成する場合、あるいはＴＦＴ基板に形成する場合がある。いずれの場合でも、ＰＳは、前記光路差調整層上に形成される構成か、前記光路差調整層と接する構成となる。
これは、ＰＳを光路差調整層上に形成する構成、あるいは、ＰＳを光路差調整層と接する構成とすることで、ＰＳをブラックマトリックス、赤、青、緑の各着色層上に形成する構成、あるいは前記着色層と接する構成と比較して、光路差調整層の厚み分ＰＳの高さを低くすることができ、かつ、面積が小さく、圧力に対する変化量が小さくすることができる。
しかし、光路差調整層は、顔料、カーボン、金属酸化物等の充填物を含まないので、ブラックマトリックス、赤、青、緑の各着色層と比較して柔らかく、ＰＳに荷重ががかかった時、ＰＳが、光路差調整層にめり込むという問題が生じる。特に、光路差調整層とＰＳの間に透明電極膜（ＩＴＯ膜）を配置したカラーフィルタの場合、前記透明電極膜に亀裂が入ってしまう問題があった。
【０００５】
また、液晶表示装置の解像性を向上させるために、ＰＳの面積を小さくすることが望ましい。しかし、液晶パネルに荷重をかけた場合、ＰＳの面積が小さいほど、光路差調整層のＰＳ形成部にかかる圧力が大きくなり、前述の問題が発生しやすくなる。そのため、ＰＳの面積をあまり小さくすることができなかった。
【特許文献１】特開２００１−１６６２８９号公報
【特許文献２】特開２００４−２９４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、フォトスペーサを設けた構成であっても、フォトスペーサのめり込みが少なく、表面に設ける透明電極膜に亀裂が発生しにくい光路差調整層を形成できる感光性樹脂、およびこの感光性樹脂を用いた光路差調整層を有するカラーフィルタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、液晶表示装置を構成するカラーフィルタ側基板、もしくはＴＦＴ側基板に光路調整層を形成する際に用いる感光性樹脂組成物において、溶剤に不溶な平均粒径１〜１００ｎｍの微粒子を、全固形分中の０．５〜２０重量部含有することを特徴とする光路差調整層用感光性樹脂組成物である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の感光性樹脂組成物が、溶剤に不要な微粒子以外に、少なくともアルカリ可溶性樹脂、光重合開始剤、重合性モノマーを含有することを特徴とする光路差調整層用感光性樹脂組成物である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２のいずれかかに記載の感光性樹脂組成物で形成された光路差調整層を設けたことを特徴とするカラーフィルタ基板である。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の光路差調整層上に液晶パネルのギャップを一定に保つフォトスペーサを設けたことを特徴とするカラーフィルタ基板である。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項３記載のカラーフィルタ基板とフォトスペーサを設けたＴＦＴ基板とを、フォトスペーサを介して対向するに配置したことを特徴とする半透過型液晶表示装置である。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、前記ＴＦＴ基板のフォトスペーサが、請求項１または２のいずれかかに記載の感光性樹脂組成物で形成されていることを特徴とする請求項５記載の半透過型液晶表示装置である。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項３または４記載のカラーフィルタ基板を液晶パネルの観察側に配置したことを特徴とする半透過型液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、液晶表示装置を構成するカラーフィルタ側基板に光路差調整層を形成する感光性樹脂組成物として、溶剤に不溶な平均粒径１〜１００ｎｍの微粒子を含有する構成としたのでフォトスペーサを設け構成、あるいはフォトスペーサと接する構成であっても、フォトスペーサのめり込みによる、透明電極膜の亀裂発生防止が可能となった。
また、前記樹脂でフォトスペーサを形成することで、優れた弾性特性を有するフォトスペーサとすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の感光性樹脂組成物およびそれを用いて形成した光路差調整層を有するカラーフィルタについて、その実施形態に基づいて詳細に説明する。ここでは、カラーフィルタを構成する光路差調整層を上にフォトスペーサを形成する場合について、図１を例にして説明する。
【００１６】
図１において、本発明のカラーフィルタ１は、透明な基板２と、この基板２上に形成されたブラックマトリックス３、および赤色画素（４-１）、緑色画素（４-２）、および青色画素（４-３）からなる着色層４を備え、該着色層４の反射領域上に光路差調整層５を設け、さらに、前記光路差調整層５および前記着色層４の透過領域上に、透明電極膜６を、ＩＴＯを蒸着することにより形成した。
その後、ブラックマトリックス３の位置に相当する光路差調整層４上に、光路差調整層を形成する感光性樹脂組成物と同じ感光性樹脂組成物でフォトスペーサ７を形成している。
上記のカラーフィルタ１を構成する透明基板２としては、ガラスやプラスチック板やフィルムなど用いることができる。近年、透過性、耐薬品性に優れたプラスチック基板の提案もなされているが、一般的には熱膨張率が小さく、高温での寸法精度に優れている無アルカリガラスが広く用いられている。
また、透明基板２上に設けられるブラックマトリックス３は、光漏れによるコントラストの低下を防ぐ目的で各色の画素間や着色層４の形成領域の外側に設けられている。
このようなブラックマトリックス３は、クロム、酸化クロムの多層蒸着薄膜をパターニングして形成する方法やカーボンブラックなどの遮光性顔料を分散させた樹脂ＢＭレジストを用い、通常のフォトリソグラフィー法によって形成する方法などが知られている。
【００１７】
また、各色とも顔料分散レジストを用い、フォトリソグラフィー法によって所定のパターン形状に着色層４を形成することができる。
即ち、1つのフィルタ色の顔料を含んだ上記感光性着色組成物をガラス等の基板上に塗布し、パターン露光、現像を行うことで1色目のパターン形成を行う。これを３色繰り返すことによって着色層を得ることが可能である。
【００１８】
光路差調整層６は、半透過型液晶表示装置の、透過領域と反射領域の液晶層の厚みを変えることにより、光路差を調整するためのものでる。具体的には、光路差調整層６は、高さが０．５〜５μｍの範囲で、一定の高さを有する。高さ以外の要求される、形状、大きさ、密度等は、液晶表示装置の設計により適宜決定される。
【００１９】
また、フォトスペーサ７は、カラーフィルタ基板とＴＦＴ基板とを貼り合わせた時に液晶セルのギャップを決めるものであり、表示品質にとって重要な役割を果たす。フォトスペーサの高さ２〜５μｍ程度の範囲で一定の高さを持つものであり、その均一性が要求される。
前記フォトスペーサは、２５℃において０.２から０．８ｍＮ／μｍ２の圧力に対する弾性復元率［弾性変形量（μｍ）／総変形量（μｍ）＊１００］が５５％以上であり、且つ、総変形量が該フォトスペーサの高さの２０％になるまで変形するように荷重した際の塑性変形量が該フォトスペーサの高さの８％以下の範囲が好ましい。
また、高さの他、フォトスペーサに要求される形状、大きさ、密度等は液晶表示装置の設計によって適宜決定される。
【００２０】
また、図２に示すように、前記着色層（４−１、４−２、４−３）の反射部に相当する位置に透過穴８を有する構成としてもよい。
【００２１】
さらに、フォトスペーサをＴＦＴ基板に設ける場合は、図３、図４に示すように、光路差調整層５、透明電極膜６を形成したカラーフィルタ基板としてもよい。。
【００２２】
光路差調整層、およびフォトスペーサは、フォトリソグラフィー法によってを形成するのが好ましく、形成の際の現像は、有機溶剤を用いても構わないが、環境的な配慮から水あるいはアルカリ水溶液を用いることが好ましい。
しかし、水現像では用いる樹脂の親水性が高いために作製したフォトスペーサの耐水性が弱いなどの欠点を有する。従って、一般的にはアルカリ水溶液によって行われ、それに適した樹脂および感光性材料組成にするのが一般的である。
【００２３】
アルカリ水溶液には、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の無機塩の水溶液、ヒドロキシテトラメチルアンモニウム、ヒドロキシテトラエチルアンモニウムなどの有機塩の水溶液を用いることができる。これらを単独または２種以上組み合わせて用いてもよい。また、このようなアルカリ現像可能な感光性材料は、一般にアルカリ可溶性樹脂、重合性モノマー、光重合開始剤を主成分とする組成に、必要に応じてレベリング剤、溶剤、連鎖移動剤、重合禁止剤、粘度調整剤などの添加剤を加えて調整することができる。
【００２４】
本発明で用いることのできるアルカリ可溶性樹脂としては、光照射部或いは遮光部においてアルカリ水溶液に溶解可能なものであればよく、特に限定されるものではない。このような樹脂としては、一般に（メタ）アクリル酸と、２-ヒドロキシエチル、アクリルアミド、Ｎ-ビニルピロリドンやアンモニウム塩を有するモノマーなどに代表されるような親水性のモノマーと、（メタ）アクリル酸エステル、酢酸ビニル、スチレン、Ｎ-ビニルカルバゾール、などに代表されるような親油性のモノマーとを適度な混合比で既知の手法で共重合したものが知られている。
具体的な事例としては、特開昭５７-１６４０８号公報、特開平２-１８１７０４号公報、特開平２-１９９４０３号公報などに開示されているようなものを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
これらの透明な樹脂は、エチレン性の不飽和基を有するラジカル重合性のモノマーやオキシラン環或いはオキセタン環を有するカチオン重合性のモノマーとラジカル発生剤あるいは酸発生剤との組み合わせによってネガ型、すなわち遮光部分が現像によって除去されるタイプのレジストとして用いることができる。
【００２５】
また、ポリヒドロキシスチレンのｔｅｒｔ-ブチル炭酸エステル、ｔｅｒｔ-ブチルエステル、テトラヒドロキシピラニルエステル或いはテトラヒドロキシピラニルエーテルなどに代表される樹脂を使用することもできる。この種の樹脂は、光酸発生剤との組み合わせによってポジ型、すなわち光照射部分が現像によって除去されるタイプのレジストとして用いることができる。さらに、ポジ型レジストとしてはノボラック樹脂とナフトキノンジアジド誘導体との組合せから成るものがよく知られているが、これらに適用することもできる。
【００２６】
ラジカル重合性モノマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を分子内に少なくとも１個有する化合物であり、光重合開始剤の光分解で生じる活性種によって、重合する物質であり、１官能であるビニルモノマーの他に多官能ビニルモノマーを含むものであり、またこれらの混合物であってもよい。また、エチレン性不飽和二重結合を有するダイマーやオリゴマーを含むものである。具体的には、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、（メタ）アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、２-ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等の高沸点ビニルモノマー、さらには、脂肪族ポリヒドロキシ化合物、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３-プロパンジオール、１，４-ブタンジオール、１，５-ペンタンジオール、１，６-ヘキサンジオール、１，１０-デカンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトールなどのジあるいはポリ（メタ）アクリル酸エステル類等やジメチロールトリシクロデカンモノアクリレートやジメチロールトリシクロデカンジアクリレート等の脂環式モノマーや、芳香族ポリヒドロキシ化合物、例えばヒドロキノン、レゾルシン、カテコール、ピロガロール、ビスフェノールＡ等のジあるいはポリ（メタ）アクリル酸エステル、イソシアヌル酸のエチレンオキシド変性（メタ）アクリル酸エステルなどを挙げられるが、これらに限定されるものではない。この内常圧で沸点が１００℃以上であるものがより好ましい。また、これらは必要に応じて２種類以上を混合して用いても構わない。
【００２７】
オキシラン環またはオキセタン環を有するカチオン重合性のモノマーの具体例としては、旭電化工業製アデカ・レジンＥＰ-４９００、ＥＰ４０８０、ＥＰ-４０００、ＥＤ-５０５、ＥＤ-５０６、大日本インキ化学製エピクロンＳ-１２９、４３０、４３０-Ｌ、７２５、７２０、７０５、７０７、１６００、東都化成製エポトートＹＤＦ-１７０、１７５、２００１、２００４、ＹＨ-４３４、ＹＨ-４３４Ｌ、ＳＴ-３０００、ＹＤ-７１６、ＹＤ-３００、ＰＧ-２０２、ＰＧ-２０７、ＹＤ-１７１、ＹＤ１７２、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製アラルダイトＰＹ-３０６、ＭＹ-７２０、ＸＮ１０３４、ＤＹ０２２、ＣＹ１８４、ＣＹ１９２、ＣＹ１７９、ＣＹ１７７、ＣＹ１７５、ＰＴ８１０、油化シェルエポキシ製エピコート８０７、１０３１、ＹＸ-４０００、６０４、ＹＤＥ２０５、１９１Ｐ、１９０Ｐ、８７１、８７２、ＲＸＥ１５、住友化学製スミエポキシＥＬＭ-４３４、ＥＬＭ-４３４ＨＶ、ＥＬＭ-１２０、三井化学製ＥＰＯＭＩＫＲ７１０、Ｒ５４０、Ｒ５０８、Ｒ５３１、日本化薬製ＧＡＮ、ＧＯＴ、ＡＫ-６０１、東亜合成化学製の３ーエチルー３ーヒドロキシメチルオキセタン、１、４ービス（（３ーエチルー３ーオキセタニルメトキシ）メチル）ベンゼンなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００２８】
ラジカル重合性モノマーの重合反応を開始させる活性種を発生する光重合開始剤としては、ｔｅｒｔ-ブチルペルオキシ-ｉｓｏ-ブタレ-ト、２,５-ジメチル-２,５-ビス（ベンゾイルジオキシ）ヘキサン、１,４-ビス［α-（ｔｅｒｔ-ブチルジオキシ）-ｉｓｏ-プロポキシ］ベンゼン、ジ-ｔｅｒｔ-ブチルペルオキシド、２,５-ジメチル-２,５-ビス（ｔｅｒｔ-ブチルジオキシ）ヘキセンヒドロペルオキシド、α-（ｉｓｏ-プロピルフェニル）-ｉｓｏ-プロピルヒドロペルオキシド、２,５-ビス（ヒドロペルオキシ）-２,５-ジメチルヘキサン、ｔｅｒｔ-ブチルヒドロペルオキシド、１,１-ビス（ｔｅｒｔ-ブチルジオキシ）-３,３,５-トリメチルシクロヘキサン、ブチル-４,４-ビス（t-ブチルジオキシ）バレレ-ト、シクロヘキサノンペルオキシド、２,２',５,５'-テトラ（ｔｅｒｔ-ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３,３',４,４'-テトラ（ｔｅｒｔ-ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３,３',４,４'-テトラ（ｔｅｒｔ-アミルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３,３',４,４'-テトラ（ｔｅｒｔ-ヘキシルペルオキシカ\ルボニル）ベンゾフェノン、３,３'-ビス（ｔｅｒｔ-ブチルペルオキシカルボニル）-４,４'-ジカルボキシベンゾフェノン、ｔｅｒｔ-ブチルペルオキシベンゾエ-ト、ジ-ｔｅｒｔ-ブチルジペルオキシイソフタレ-トなどの有機過酸化物や、９,１０-アンスラキノン、１-クロロアンスラキノン、２-クロロアンスラキノン、オクタメチルアンスラキノン、,２-ベンズアンスラキノンなどのキノン類や、ベンゾインメチル、ベンゾインエチルエーテル、α-メチルベンゾイン、α-フェニルベンゾインなどのベンゾイン誘導体などを挙げることができる。さらに、本発明で使用することのできる光重合開始剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のＩｒｇａｃｕｒｅ６５１、１８４、１１７３、９０７、３６９、８１９、ＣＧＩ１２４やＢＡＳＦ社製のＴＰＯ、日本化薬（株）製のＫａｙａｃｕｒｅ  ＤＴＥＸ、あるいは４，４‘-ジエチルアミノベンゾフェノン、４，４’-ジメチルアミノベンゾフェノンのようなベンゾフェノン類の他に、ビイミダゾール化合物、トリアジン化合物などを挙げることができる。
【００２９】
また、カチオン重合性モノマーの重合反応を開始させる活性種を発生する光重合開始剤としては、ジアリ-ルヨ-ドニウム塩、トリアリ-ルスルホニウム塩、トリアリ-ルホスホニウム塩、鉄アレーン錯体などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３０】
具体的には、ジアリ-ルヨ-ドニウム塩の例としては、ジフェニルヨ-ドニウムクロライド、ジフェニルヨ-ドニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨ-ドニウムメシレート、ジフェニルヨ-ドニウムメシレート、ジフェニルヨ-ドニウムトシレート、ジフェニルヨ-ドニウムブロミド、ジフェニルヨ-ドニウムテトラフルオロボレ-ト、ジフェニルヨ-ドニウムヘキサフルオロホスフェ-ト、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ビス（ｐ-タ-シャリ-ブチルフェニル）ヨ-ドニウムヘキサフルオロホスフェ-ト、ビス（ｐ-タ-シャリ-ブチルフェニル）ヨ-ドニウムメシレート、ビス（ｐ-タ-シャリ-ブチルフェニル）ヨ-ドニウムトシレート、ビス（ｐ-タ-シャリ-ブチルフェニル）ヨ-ドニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス（ｐ-タ-シャリ-ブチルフェニル）ヨ-ドニウムテトラフルオロボレ-ト、ビス（ｐ-タ-シャリ-ブチルフェニル）ヨ-ドニウムクロリド、ビス（ｐ-クロロフェニル）ヨ-ドニウムクロライド、ビス（ｐ-クロロフェニル）ヨ-ドニウムテトラフルオロボレ-トなどが挙げられる。
【００３１】
トリアリ-ルスルホニウム塩の例としては、トリフェニルスルホニウム クロリド、トリフェニルスルホニウムブロミド、トリ（４-メトキシフェニル）スルホニウム テトラフルオロボレ-ト、トリ（ｐ-メトキシフェニル）スルホニウム ヘキサフルオロホスホネ-ト、トリ（４-エトキシフェニル）スルホニウムテトラフルオロボレ-トなどが挙げられる。
【００３２】
また、トリアリ-ルホスホニウム塩の例としては、トリフェニルホスホニウム クロリド、トリフェニルホスホニウムブロミド、トリ（４-メトキシフェニル）ホスホニウム テトラフルオロボレ-ト、トリ（ｐ-メトキシフェニル）ホスホニウム ヘキサフルオロホスホネ-ト、トリ（４-エトキシフェニル）ホスホニウムテトラフルオロボレ-トなどが挙げられる。
【００３３】
さらに、本発明において使用できる溶剤に不要な微粒子としては、平均粒径が１〜１００ｎｍ以下の微粒子であれば特に限定されるものでないが、具体的にはＡｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｍｎ３Ｏ４、ＳｉＯ２などの真球状、球状、多面体形状のものを挙げることができるがこの限りではない。平均粒径が１〜１００ｎｍ以下の微粒子は感光性樹脂組成の固形分に対して０．５〜２０重量部含有することが適している。０．５重量部より少ない場合には、フォトスペーサの弾性に大きな寄与が見とめられない。また、２０重量部よりも多く添加すると、フォトスペーサが硬く、脆く成り易い傾向が見られ、弾性特性に良好な結果を与えない。なお、微粒子は感光性樹脂組成物中に粉体で添加しても、また予め溶剤分散したものを添加してもよい。その際、分散し易いように、微粒子の表面を樹脂等で予め処理しておいてもよいし、別途分散剤等を添加してもよい。
【実施例】
【００３４】
以下に実施例をもってより詳細に本発明を説明するが、この内容に限定されるものではない。
［樹脂の合成］
（樹脂溶液Ａ）
１リットル容の５つ口フラスコに、ｎ-ブチルメタクリレート７５ｇ、メタクリル酸３０ｇ、2-ヒドロキシエチルメタクリレート２５ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート３００ｇを仕込み、窒素雰囲気下でＡＩＢＮ２ｇを添加し、８０〜８５℃で８時間反応させた。さらに、この樹脂の不揮発分が２０重量％となるよう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で調製し、樹脂Ａの溶液（樹脂溶液Ａ）を得た。
【００３５】
（実施例１）
（光路差調整層作製用感光性組成物の調整）
固形分重量でアルカリ可溶性樹脂Ａ  １００重量部、重合性モノマー  Ｍ４０２  １００重量部、および光重合開始剤Ｉｒｕｇａｃｕｒｅ９０７  １４重量部、平均粒径３０ｎｍのＳｉＯ２微粒子１０重量部に、レジスト中の固形分が３０重量％になるよう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により希釈し、感光性樹脂組成物Ａを調整した。
【００３６】
［着色材料作製］
カラーフィルタ作製に用いる着色材料を着色する着色剤には以下のものを使用した。
【００３７】
赤色用顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５４（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッド  Ｂ-ＣＦ」）およびＣ．Ｉ．  ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ  １７７（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド  Ａ２Ｂ」）
緑色用顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ３６（東洋インキ製造製「リオノールグリーン  ６ＹＫ」）、およびＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １５０（バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー  Ｙ-５６８８」）
青色用顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５（東洋インキ製造製「リオノールブルーＥＳ」）Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３（ＢＡＳＦ社製「パリオゲンバイオレット  ５８９０」）それぞれの顔料を用いて赤色・緑色・青色の着色材料を作製した。
・赤色着色材料
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作製した。
【００３８】
赤色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５４    １８重量部
赤色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７７      ２重量部
アクリルワニス（固形分２０％）                      １０８重量部
その後、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のフィルターで濾過して赤色着色材料を得た。
【００３９】
上記分散体                                          １５０重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート                １３重量部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）光開始剤    ３重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７」）
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ-Ｆ」）                    １重量部
シクロヘキサノン                                      ２５３重量部
・      緑色着色材料
組成がそれぞれ下記組成となるように，赤色着色材料と同様の方法で作製した。
【００４０】
緑色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ３６    １６重量部
黄色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １５０  ８重量部
アクリルワニス（固形分２０％）                        １０２重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート                  １４重量部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光開始剤                                                  ４重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７」）
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ-Ｆ」）                    ２重量部
シクロヘキサノン                                      ２５７重量部
・青色着色材料
組成がそれぞれ下記組成となるように，赤色着色材料と同様の方法で作製した。
【００４１】
青色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５      ５０重量部
紫色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３    ２重量部
分散剤（ゼネカ社製「ソルスバーズ２００００」）            ６重量部
アクリルワニス（固形分２０％）                        ２００重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート                  １９重量部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光開始剤                                                  ４重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７」）
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ-Ｆ」）                    ２重量部
シクロヘキサノン                                      ２１４重量部
［着色層形成］
得られた着色材料を用いて着色層を形成した。
【００４２】
ガラス基板に、赤色着色材料をスピンコートにより仕上り膜厚が１．８μｍとなるように塗布した。９０℃５分間乾燥の後、着色層形成用のストライプ状フォトマスクを通して高圧水銀灯の光を３００ｍＪ／ｃｍ２照射し、アルカリ現像液にて６０秒間現像して、ストライプ形状の赤色の着色層を得た。その後、２３０℃３０分焼成した。
【００４３】
次に、緑色着色材料も同様にスピンコートにより仕上り膜厚が１．８μｍとなるように塗布した。９０℃５分間乾燥した後、前述の赤色着色層と隣接した位置にパターンが形成されるようにフォトマスクを通して露光し現像することで、緑色着色層を得た。その後、２３０℃３０分焼成した。
さらに、赤色、緑色と全く同様にして、青色着色材料についても仕上り膜厚が１．８μｍで赤色、緑色の着色層と隣接した青色着色層を得た。これで、透明基板上に赤、緑、青３色のストライプ状の着色層を持つカラーフィルタが得られた。その後、２３０℃３０分焼成した。なお、アルカリ現像液は以下の組成からなる。
【００４４】
炭酸ナトリウム                                    １．５重量％
炭酸水素ナトリウム                                ０．５重量％
陰イオン系界面活性剤（花王・ペリレックスＮＢＬ）  ８．０重量％
水                                                  ９０重量％
このカラーフィルタに酸化インジウム-スズ（ＩＴＯ）を一般的なスパッタリング法により１５００オングストローム形成した。
【００４５】
［光路差調整層の形成］
光路差調整層形成用感光性組成物Ａを、カラーフィルタ上に仕上り膜厚が２．５μｍになるようにスピンコートし、９０℃で５分間乾燥した。光路差調整層形成用のフォトマスクを通して高圧水銀灯の光を１００ｍＪ／ｃｍ２照射した。尚、フォトマスクと基板との間隔（露光ギャップ）は１００μｍで露光した。その後、カラーフィルタの作製と同様の現像液を用いて、現像をした。水洗を施したのち、２３０℃３０分ポストベークしてフォトスペーサをカラーフィルタ上に形成した。
【００４６】
［透明電極膜形成］
光路差調整層および透過領域のカラーフィルタ上にＩＴＯをスパッタリング法により１０００オングストロームの膜厚となるように形成した。
【００４７】
［フォトスペーサの形成］
フォトスペーサを、前記感光性組成物Ａを、光路差調整層およびカラーフィルタに設けた透明電極膜上に、仕上り膜厚が２．５μｍになるようにスピンコートし、９０℃で５分間乾燥した。光路差調整層形成用のフォトマスクを通して高圧水銀灯の光を１００ｍＪ／ｃｍ２照射した。尚、フォトマスクと基板との間隔（露光ギャップ）は１００μｍで露光した。その後、カラーフィルタの作製と同様の現像液を用いて、現像をした。水洗を施したのち、２３０℃３０分ポストベークしてフォトスペーサをカラーフィルタ上に形成した。
フォトスペーサの上底面積は１００μｍ２、下底面積は４００μｍ２であった
【００４８】
（実施例２）
フォトスペーサを形成しない以外は、実施例１と同様の光路差調整層、透明電極膜を設けたカラーフィルタを作製した。
一方、実施例１と同様のフォトスペーサを、同様の手法でＴＦＴ基板上に形成した。
そして、前記カラーフィルタ基板の光路差調整層とＴＦＴ基板のフォトスペーサが接するように配置した。
【００４９】
（比較例１）
微粒子を添加しない以外は実施例１と同様にして感光性組成物を調整した。その他は、実施例１と同様にしてカラーフィルタを作製した。
【００５０】
［光路差調整層の硬さ測定］
前記光路差調整層上に形成したフォトスペーサの弾性特性を、島津製作所（株）製ダイナミック超微少硬度計ＤＵＨ−２００を用いて評価した。弾性特性は、図５に示すように、直径５０μｍの平坦圧子を用い、所定の荷重まで変形するように、一定の速度で圧力をかけた際の、荷重と変形量のヒステリシス曲線の変曲点から、フォトスペーサが光路差調整層へめり込む圧力を測定した。
【００５１】
比較例１では、荷重５０ｍＮで変曲点が現れ、フォトスペーサが光路差調整層へめり込み、透明電極膜に亀裂が発生したのに対して、実施例１、２では、荷重１００ｍＮまで変曲点が現れなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の光路差調整層を設けたカラーフィルタの実施形態の一例を示す説明図。
【図２】本発明の光路差調整層を設けたカラーフィルタの実施形態の他の例を示す説明図。
【図３】本発明の光路差調整層を設けたカラーフィルタの実施形態の他の例を示す説明図。
【図４】本発明の光路差調整層を設けたカラーフィルタの実施形態の他の例を示す説明図。
【図５】荷重と変形量のヒステリシス曲線を示すグラフ図。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・カラーフィルタ
２・・・  透明基板
３ ・・・ ブラックマトリクス
４・・・  着色層
４-１・・・  赤色画素
４-２ ・・・ 緑色画素
４-３・・・  青色画素
５ ・・・ 光路差調整層
６ ・・・ 透明電極膜
７ ・・・ フォトスペーサ
８・・・透過穴
【図１】
2006243587.tif 000003
【図２】
2006243587.tif 000004
【図３】
2006243587.tif 000005
【図４】
2006243587.tif 000006
【図５】
2006243587.tif 000007