(57)【要約】【課題】着色組成物の塗布層が塗布されたガラス基板上に溜まる電荷を低減し、ゴミの付着、及び露光マスクパターンの破壊を防ぎ、異物不良、画像欠陥のない良好なカラーフィルターを提供する。【解決手段】透明樹脂に色素を分散させたカラーフィルター用着色組成物において、透明樹脂は、ヘテロ原子含有誘電体ポリマーを含有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明樹脂に色素を分散させたカラーフィルター用着色組成物において、透明樹脂は、ヘテロ原子含有誘電体ポリマーを含有することを特徴とするカラーフィルター用着色組成物。
【請求項２】
前記ヘテロ原子含有誘電体ポリマーは、ポリエチレンジオキシチオフェンであることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルター用着色組成物。
【請求項３】
前記ヘテロ原子含有誘電体ポリマーは、着色組成物の全固形分１００重量％に対し、２ないし６０重量％含まれることを特徴とする請求項１または２に記載のカラーフィルター用着色組成物。
【請求項４】
前記ヘテロ原子含有誘電体ポリマーは、５Ω・ｃｍ以下の体積固有抵抗値を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のカラーフィルター用着色組成物。
【請求項５】
さらに、感光性樹脂を含有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のカラーフィルター用着色組成物。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のカラーフィルター用着色組成物を用いて形成され、パターン化されて配列された複数色の着色フィルター層を有することを特徴とするカラーフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶表示装置等に使用されるカラーフィルター、及びこれに用いられる着色組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばカラー液晶表示装置等に使用されるカラーフィルターは、透明基板上に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の三色の着色パターンが規則正しく例えばドット状あるいはストライプ状に配列されたもので、各着色層間には、各着色層を光学的に分離するための隔壁となる格子状あるいはストライプ状の光遮蔽層いわゆるブラックマトリクスが設けられている。このようなカラーフィルターの製造方法としては、例えば顔料分散法、印刷法、転写法、及び染色法などで製造する方法が知られている。
【０００３】
顔料分散法では、感光性樹脂、及び赤、緑、及び青色有機顔料等を各々含有する３色の着色組成物を用意し、ブラックマトリクスが設けられた透明基板上に、例えば、まず、赤色着色組成物を用い、赤色着色組成物を塗布して塗布層を形成し、乾燥、パターン露光、現像、及び焼成を行うことにより、赤色フィルター層を形成し、次に、緑色着色組成物、及び青色着色組成物を順に用い、同様の工程を繰り返し、緑色フィルター層、及び青色フィルター層を形成するフォトリソグラフィー法を利用して、ブラックマトリクス及び３色の着色パターンの各層を形成する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような着色組成物は、上述のような有機顔料及び樹脂を含んでいることから絶縁体となり、静電気の帯電が起こり易い。このため、この着色組成物を用いて、塗布、乾燥、パターン露光、現像、及び焼成の工程を繰り返し行ううちに、塗布層を形成したガラス基板上に電荷が溜まり、ゴミが付着して異物不良が発生するという問題、及びこの溜まった電荷によりパターン露光時に用いる露光マスクに対し静電破壊を誘発し、露光マスクが破壊されるという問題があった。
【０００５】
そこで、従来提案されてきた方法として、フォトマスクのマスクパターンが形成されている面にポリビニルアルコール樹脂層を被着する方法（例えば、特許文献１参照）、フォトマスク用透明基板上に透明導電膜と透明絶縁膜とを順次積層し、上記透明絶縁膜の上方に遮光性金属膜を積層する方法（例えば、特許文献２参照）、あるいはフォトマスクのパターン面を含むガラス面全面にわたり光透過性かつ導電性の薄膜をコーティングする方法（例えば、特許文献３参照）などがあり、これらの方法により、静電気の発生を抑え、ゴミ付着や静電破壊を防止することができた。しかしながら、これらの方法はいずれもフォトマスク基板に加工工程を追加するものであり、このような工程を加えることで高価なフォトマスクの製造時に欠陥を生じる可能性が高まり、またマスクパターン修正も困難にするものであった。
【特許文献１】特開昭６０−４９４４号公報
【特許文献２】特公昭６２−３５６６３号公報
【特許文献３】特開平２−２４８９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のようなフォトマスクに対する追加加工を施すことなく、カラーフィルターの製造中に、着色組成物の塗布層が塗布されたガラス基板上に溜まる電荷を低減し、ゴミの付着、及び露光マスクパターンの破壊を防ぎ、異物不良、画像欠陥のない良好なカラーフィルターを提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、カラーフィルターの製造中に、着色組成物の塗布層が塗布されたガラス基板上に溜まる電荷を低減し、ゴミの付着、及び露光マスクパターンの破壊を防ぎ、異物不良、画像欠陥のない良好なカラーフィルターを形成し得る着色剤組成物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】
【０００８】
本発明のカラーフィルター用着色組成物は、透明樹脂に色素を分散させたカラーフィルター用着色組成物において、透明樹脂は、ヘテロ原子含有誘電体ポリマーを含有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の好ましいカラーフィルター用着色組成物は、前記ヘテロ原子含有誘電体ポリマーが、ポリエチレンジオキシチオフェンである。
【００１０】
本発明の好ましいカラーフィルター用着色組成物は、前記ヘテロ原子含有誘電体ポリマーは、着色組成物の全固形分１００重量％に対し、２ないし６０重量％含まれる。
【００１１】
本発明の好ましいカラーフィルター用着色組成物は、前記ヘテロ原子含有誘電体ポリマーは、５Ω・ｃｍ以下の体積固有抵抗値を有する。
【００１２】
本発明の好ましいカラーフィルター用着色組成物は、さらに、感光性樹脂を含有する。
【００１３】
本発明のカラーフィルターは、上記カラーフィルター用着色組成物により形成され、パターン化されて配列された複数色の着色フィルター層を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、カラーフィルター用着色組成物中に、ヘテロ原子含有誘電体ポリマーを添加することにより、十分な導電性を付与することができるため、着色組成物の塗布層が塗布されたガラス基板上に溜まる電荷を低減し、ゴミの付着、及び露光マスクパターンの破壊を防ぐことにより、異物不良、及び画像欠陥のない良好なカラーフィルターを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のカラーフィルター用着色組成物は、透明樹脂と、透明樹脂中に分散された色素とを含み、透明樹脂は、ヘテロ原子含有誘電体ポリマーを含有する。
【００１６】
ここで、ヘテロ原子含有誘電体ポリマーを含有する透明樹脂は、その透明樹脂全量がヘテロ原子含有誘電体ポリマーであるか、あるいはその一部がヘテロ原子含有誘電体ポリマーであるものとする。
【００１７】
本発明に係るカラーフィルター用着色組成物は、導電性ポリマーとして添加されるヘテロ原子含有誘電体ポリマーにより導電性が付与される。これにより、着色組成物の塗布層が塗布されたガラス基板上に溜まる電荷を低減し、ゴミの付着、及び露光マスクパターンの破壊を防止することができる。このため、本発明に係るカラーフィルター用着色組成物を用いることにより、異物不良、及び画像欠陥のない良好なカラーフィルターを形成することができる。
【００１８】
本発明に用いられるヘテロ原子含有誘電体ポリマーは、着色組成物の全固形分１００重量％に対し、２ないし６０重量％含まれることが好ましい。
【００１９】
ヘテロ原子含有誘電体ポリマーの含有量が２重量％未満であると、十分な導電性を得ることができなくなる傾向があり、６０重量％を超えると、着色層自体に色変化が生じ、信頼性を含めたカラーフィルターの色特性を維持することができなくなる傾向がある。
【００２０】
また、ヘテロ原子含有誘電体ポリマーとして、好ましくは、５Ω・ｃｍ以下の体積固有抵抗値を有するものが使用され得る。
【００２１】
５Ω・ｃｍを超えると、ヘテロ原子の含有量が多すぎて、着色フィルター層に色変化が生じ、カラーフィルターの色特性に影響する傾向がある。
【００２２】
ヘテロ原子含有誘電体ポリマーの体積固有抵抗値は、さらに好ましくは０．０１ないし５Ω・ｃｍである。さらにまた好ましくは０．１ないし３Ω・ｃｍである。
【００２３】
ヘテロ原子含有誘電体ポリマーとしては、例えばポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）を使用することができる。
【００２４】
本発明に好適に使用されるポリエチレンジオキシチオフェンは、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ポリ（スチレンスルフォネート）で表される。
【００２５】
ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）は、下記化学式（１）で表される。
【化１】
2006343399.tif 000003
【００２６】
−ポリ（スチレンスルフォネート）は、下記化学式（２）で表され、導電性ポリマーのドーパントとして使用され得る。
【化２】
2006343399.tif 000004
【００２７】
色素としては、顔料及び染料等の着色剤を使用することができる。
【００２８】
好ましい着色剤としては、例えばＣ．Ｉ．ピグメントレッド  ２５４と、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド  １７７の混合物等の赤色着色剤、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６と、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０またはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８との混合物等の緑色着色剤、及びＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、及びＣ．Ｉ．ピグメントブルー６４等の青色着色剤があげられる。
【００２９】
本発明のカラーフィルター用着色組成物は、さらに、感光性樹脂を含有し得る。
【００３０】
感光性樹脂としては、例えば水酸基、カルボキシル基、及び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、及びエポキシ基等の置換基を介入して、（メタ）アクリル化合物、ケイ皮酸等の光架橋性基を導入した樹脂が使用される。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重合物を使用することもできる。
【００３１】
本発明のカラーフィルターは、上記カラーフィルター用着色組成物を用いて形成される。
【００３２】
カラーフィルターは、例えば基板と、上記着色組成物を用いて形成され、例えばストライプ状、ドット状等に配列された複数色の着色フィルターとを含む。
【００３３】
各着色フィルター間には、好ましくは、ブラックマトリクスを設けることができる。
【００３４】
上記着色剤、ヘテロ原子含有誘電体ポリマー、感光性樹脂を含むカラーフィルター用着色組成物は、基板上に適用するために、上述したこれらの材料は、２本ロールミル、３本ロールミル、サンドミル、及びペイントコンディジョナー等の分散機を用いて混練して、調製することができる。
【００３５】
基板としては、透明で、ある程度の強度を有し、着色組成物に冒されないものが使用され得る。このような基板として、例えばガラス板、ポリカーボネート板、ポリメチルメタクリレート板、及びポリエステルフィルム等をあげることができる。
【００３６】
図１に、本発明のカラーフィルターの一例の構成を表す断面図を示す。
【００３７】
本発明のカラーフィルター１０は、基板１と、基板１上に所定のパターンで配列した複数色の着色フィルター層２例えば赤色着色フィルター層２Ｒ、緑色着色フィルター層２Ｇ、及び青色着色フィルター層２Ｂから構成される複数色の画素部と、隣接する着色フィルター層２間を遮光するブラックマトリックス３とを有し、その着色フィルター層２の少なくとも一部が本発明のカラーフィルター用着色組成物を使用して形成されている。
【００３８】
これら画素部とブラックマトリックス上には、任意に、これらを保護するためのオーバーコ一ト層４を形成することができる。
【００３９】
ブラックマトリクスは、例えば本発明のカラーフィルター用着色組成物を用いて、印刷またはフォトリソグラフィー等により、あるいはそれ以外の感光性樹脂組成物、またはクロム等の金属等により基板上に形成され得る。
【００４０】
以下に、フォトリソグラフィーを用いた本発明のカラーフィルターの製造方法の一例を図２ないし図６を用いて説明する。
【００４１】
まず、図２に示すように、上記ブラックマトリクス３が形成された例えばガラス等の透明基板５を用意する。
【００４２】
次に、例えば赤、緑、及び青色等の着色フィルター層に応じて、各色の着色剤と感光性樹脂組成物を含むカラーフィルター用着色組成物を調製し、そのうち例えば図３に示すように、緑色フィルター用着色組成物を、スピンコート法で塗布した後、必要に応じて加熱たとえば１００℃で３分間加熱して溶剤などの揮発成分を乾燥させ（プリベーク）、緑色フィルター用着色組成物層の塗布層６を形成する。本発明においては、この塗布層６が十分な導電性を有するため、ゴミが付着し難く、異物不良の発生を防止し得る。
【００４３】
カラーフィルター用着色組成物の塗布方法としては、例えばスプレーコート法、スピンコート法、ロールコート法、及びカーテンコート法等の公知の方法を使用することができる。
【００４４】
次いで、冷却後、図４に示すように、この塗布層６に、所定のパターンのフォトマスク９を介して、光源として例えば超高圧水銀ランプを用いて活性エネルギー線を露光する。このとき、フォトマスク９は塗布層６にごく近接して置かれ、露光後離間されるが、カラーフィルター用着色組成物を用いた塗布層６は、十分な導電性を有するため、離間時にフォトマスクが帯電して、フォトマスクにゴミが付着したり、静電破壊を誘発するようなことが起こらない。
【００４５】
その後、未露光部を、アルカリ現像液例えば２．５％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、よく水洗し、さらに水洗乾燥する。このようにして、図５に示すように、ブラックマトリクス３が形成された透明基板５上に、パターン加工された緑色フィルター層１１Ｇを得る。この現像液には必要に応じて消泡剤や界面活性剤を添加することができる。現像後、例えば２３０℃で６０分間加熱処理を行い、本硬化（ポストベーク）する。これを所望の色数の画素部が形成されるまで繰り返して着色フィルター層のパターン加工を行うことにより、例えば青色フィルター用着色組成物を用いてパターン加工された青色フィルター層を、赤色フィルター用着色組成物を用いてパターン加工された赤色フィルター層を得る。このようにして、本発明のカラーフィルターを得ることができる。
【００４６】
アルカリ現像液のアルカリ成分としては、例えば水酸化ナトリウム、及び炭酸ナトリウム等を使用することができる。
【００４７】
図６に得られたカラーフィルターの構成を表す断面図を示す。
【００４８】
図示するように、このカラーフィルター２０は、透明基板５と所定のパターンで配列した着色フィルター層２例えば赤色フィルター層１１Ｒ、緑色フィルター層１１Ｇ、及び青色フィルター層１１Ｂから構成される複数色の画素部と、隣接する各着色フィルター層１１Ｒ、１１Ｇ、及び１１Ｂ間を遮光するブラックマトリックス３とを有する。
【００４９】
この方法は画素部の形成だけではなく、ブラックマトリックスを設ける際に適用することもできる。
【００５０】
また、本発明のカラーフィルター用着色組成物を、一旦転写胴（いわゆるブランケット）や転写フィルム等の転写支持部材上へ塗布して上記パターン加工を行い、その後、基板へ転写することができる。
【００５１】
露光に用いられる活性光の光源としては、紫外線電子線等波長３００〜４５０ｎｍの光を用いることができ、例えば、超高圧水銀、水銀蒸気アーク、カーボンアーク、キセノンアーク等から照射される光を用いることができる。
【００５２】
本発明のカラーフィルター用着色組成物を用いたカラーフィルターは、用途に応じて異なる構成要素を持ち、その構成に制限はないが、一般的には、透明基板とこの透明碁板上にパターン化されて配列された複数色の着色フィルター層に基づく画素部とで構成され、これら画素部に入射した白色光をその画素部の色彩に着色するものである。
【００５３】
ブラックマトリクスに使用される黒色着色剤としては、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラック、シアニンブラック、及びチタンブラック等が挙げられる。遮光性、画像特性等の面から、カーボンブラックが好ましい。
【００５４】
本発明のカラーフィルターは、例えば液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスパネル等に利用し得、入射光としてディスプレイに内蔵された光源からの光やディスプレイの画面に入射する太陽光等を利用し、このカラーフィルターを透過した着色光によりカラー画面の表示を可能とし、また、例えばカラービデオカメラやデジタルカメラ等にも利用し得、固体撮像素子の構成部品として設けられ、撮影対象から入射した光を分光する役目を果たし得る。
【００５５】
本発明に適用し得る液晶表示装置は、一対の透明基板間に液晶が封入され、一方の透明基板と液晶との間には画素電極等が設けられ、例えば他方の透明基板と液晶との間には透明基板側から順にカラーフィルター、及び対向画素電極等が設けられた構成を有し得る。
【００５６】
図７に、本発明のカラーフィルターを適用した液晶表示装置の一例の構成を表す断面図を示す。
【００５７】
図示するように、この液晶表示装置３０は、対向して設けられた一対の透明基板１１，２１と、その間に封入された液晶２９とを有する。一方の透明基板１１は、その透明基板２１側の主面上に設けられた画素電極１２と、画素電極１２上に設けられ、ラビング等の配向処理が施された配向膜１３と、その他の主面に設けられた偏光板１４とを有する。また、他方の透明基板２１は、その透明基板１１側の主面上に所定のパターンで配列した例えば赤色フィルター層２２Ｒ、緑色フィルター層２２Ｇ、及び青色フィルター層２２Ｂから構成される複数色の画素部、及び隣接する各着色フィルター層２２Ｒ、２２Ｇ、及び２２Ｂ間を遮光するブラックマトリックス２３を含むカラーフィルター２８と、カラーフィルター２８上に設けられた対向電極２４と、対向電極２４上に設けられ、配向膜１３と同様にして配向処理された配向膜２５とを有する。液晶２９は、配向膜１３及び配向膜２５間に封入される。液晶２９としては、ねじれネマチック液晶（ＴＮ）、超ねじれネマチック液晶（ＳＴＮ）を好適に使用し得、これらの液晶分子は、各駆動モードにおいて、９０ないし２７０°の範囲でねじれて配向される。なお、偏光板１４下方には、図示しないバックライトユニットが設けられている。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
【００５９】
なお、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」、「％」とは「重量％」を意味する。
【００６０】
また、樹脂の分子量は、GPC（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ）により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量である。
【００６１】
まず、カラーフィルター用着色組成物に使用する感光性樹脂及び非感光性樹脂を以下のように合成した。
【００６２】
（合成例１）
反応容器にシクロヘキサノン５６０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でメタクリル酸３４．０部、メチルメタクリレート２３．０部、ｎ−ブチルメタクリレート２３．０部、単量体（ａ）としてパラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート（東亜合成株式会社製「アロニックスＭ１１０」）２２．０部、グリセロールモノメタクリレート４７．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル４．０部の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。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部をシクロヘキサノン５５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、透明樹脂溶液を得た。
【００６３】
次に、得られた透明樹脂溶液３３８部に対して、２−メタクロイルエチルイソシアネート３２．０部、ラウリン酸ジブチル錫０．４部、シクロヘキサノン１２０．０部の混合物を７０℃で３時間かけて滴下して感光性透明樹脂溶液を得た。室温まで冷却した後、感光性透明樹脂溶液約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、先に合成した感光性透明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た。
【００６４】
得られた感光性透明樹脂の重量平均分子量は２１０００、二重結合当量は４７０であった。
【００６５】
（合成例２）
反応容器にシクロヘキサノン５７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でメタクリル酸２３．０部、メチルメタクリレート２３．０部、ベンジルメタクリレート３５．０部、単量体（ａ）としてパラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート（東亜合成株式会社製「アロニックスＭ１１０」）２２．０部、グリセロールモノメタクリレート４８．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル３．０部の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。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、透明樹脂溶液を得た。
【００６６】
次に、得られた透明樹脂溶液３３６部に対して、２−メタクロイルエチルイソシアネート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℃で３時間かけて滴下して感光性透明樹脂溶液を得た。室温まで冷却した後、感光性透明樹脂溶液約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、先に合成した感光性透明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た。
【００６７】
得られた感光性透明樹脂の重量平均分子量は３２０００、二重結合当量は４６０であった。
【００６８】
（合成例３）
反応容器にシクロヘキサノン５２０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でメタクリル酸７．０部、メチルメタクリレート７．０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート６３．０部、グリセロールモノメタクリレート６６．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル４．０部の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。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部をシクロヘキサノン７０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、透明樹脂溶液を得た。
【００６９】
次に、得られた透明樹脂溶液２２０部に対して、２−メタクロイルエチルイソシアネート５６．０部、ラウリン酸ジブチル錫０．４部、シクロヘキサノン２２０．０部の混合物を７０℃で３時間かけて滴下して感光性透明樹脂溶液を得た。室温まで冷却した後、感光性透明樹脂溶液約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、先に合成した感光性透明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た。
【００７０】
得られた感光性透明樹脂の重量平均分子量は２００００、二重結合当量は２７０であった。
【００７１】
（合成例４）
反応容器にシクロヘキサノン４８０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でメタクリル酸３２．０部、メチルメタクリレート２４．０部、ｎ−ブチルメタクリレート１６．０部、ベンジルメタクリレート２９．０部、単量体（ａ）としてパラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート（東亜合成株式会社製「アロニックスＭ１１０」）１９．０部、グリセロールモノメタクリレート１５．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル４．０部の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。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部をシクロヘキサノン８０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、透明樹脂溶液を得た。
【００７２】
次に、得られた透明樹脂溶液４４５部に対して、２−メタクロイルエチルイソシアネート１４．０部、ラウリン酸ジブチル錫０．４部、シクロヘキサノン５５．０部の混合物を７０℃で３時間かけて滴下して感光性透明樹脂溶液を得た。室温まで冷却した後、感光性透明樹脂溶液約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、先に合成した感光性透明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た。
【００７３】
得られた感光性透明樹脂の重量平均分子量は２１０００、二重結合当量は１０００であった。
【００７４】
（合成例５）
反応容器にシクロヘキサノン５６０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でメタクリル酸２２．０部、ｎ−ブチルメタクリレート２２．０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１０４．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル４．０部の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。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、透明樹脂溶液を得た。
【００７５】
次に、得られた透明樹脂溶液３３８部に対して、２−メタクロイルエチルイソシアネート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℃で３時間かけて滴下して感光性透明樹脂溶液を得た。室温まで冷却した後、感光性透明樹脂溶液約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、先に合成した感光性透明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た。
【００７６】
得られた感光性透明樹脂の重量平均分子量は約２００００、二重結合当量は４７０であった。
【００７７】
（合成例６）
反応容器にシクロヘキサノン５７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でメタクリル酸７．０部、メチルメタクリレート１１．０部、ベンジルメタクリレート３２．０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１０１．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル３．０部からなる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。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、透明樹脂溶液を得た。
【００７８】
次に、得られた透明樹脂溶液３３７部に対して、２−メタクロイルエチルイソシアネート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℃で３時間かけて滴下して感光性透明樹脂溶液を得た。この溶液を室温まで冷却した後、感光性透明樹脂溶液約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、先に合成した感光性透明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た。
【００７９】
得られた感光性透明樹脂の重量平均分子量は約３００００、二重結合当量は４６０であった。
【００８０】
（合成例７）
反応容器にシクロヘキサノン３７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度でメタクリル酸２０．０部、メチルメタクリレート１０．０部、ｎ−ブチルメタクリレート５５．０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１５．０部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル４．０部の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。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、非感光性透明樹脂溶液を得た。この溶液を室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約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、先に合成した非感光性透明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た。
【００８１】
得られた非感光性透明樹脂の重量平均分子量は４００００であった。
【００８２】
（合成例８）
反応容器にシクロヘキサノン７０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ｎ−ブチルメタクリレート１２．３部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．６部、メタクリル酸５．３部、単量体（ａ）としてパラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート（東亜合成株式会社製「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時間かけて滴下して重合反応を行った。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２．０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、非感光性透明樹脂溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約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、先に合成した非感光性透明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た。
【００８３】
得られた非感光性透明樹脂の重量平均分子量は２７０００であった。
【００８４】
（合成例９）
反応容器にシクロヘキサノン７０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ｎ−ブチルメタクリレート１４．４部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート４．６部、メタクリル酸３．２部、単量体（ａ）としてパラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート（東亜合成株式会社製「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時間かけて滴下して重合反応を行った。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２．０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、非感光性透明樹脂溶液を得た。この溶液を室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂溶液約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、先に合成した非感光性透明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た。
【００８５】
得られた非感光性透明樹脂の重量平均分子量は２５０００であった。
【００８６】
上記合成例１〜９で得られた感光性透明樹脂、及び非感光性透明樹脂の重量平均分子量、二重結合当量および酸価を下記表１に示す。なお、酸価はＪＩＳ-Ｋ-００７０に準拠して測定、算出した。
【表１】
2006343399.tif 000005
【００８７】
実施例１
（青色顔料分散体の製造方法）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル（アイガージャパン社製「ミニモデルＭ−２５０ ＭＫII」）で２時間分散した後、５μｍのフィルターで濾過し、顔料分散体を作製した。
【００８８】
ε型銅フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５：６）
（ＢＡＳＦ製「ヘリオゲンブルーＬ−６７００Ｆ」）             １１．０部
下記構造式（３）で表されるフタロシアニン系顔料誘導体           １．０部
【化３】
2006343399.tif 000006
【００８９】
式中、Ｃｕ−ｐｃは、銅フタロシアニン残基
合成例１で得られた感光性透明樹脂溶液                           ９．８部
合成例７で得られた非感光性透明樹脂溶液                       ３０．１部
シクロヘキサノン                                         ４８．１部
（青色着色組成物の製造方法）
ついで、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、１μｍのフィルターで濾過して、青色着色組成物を得た。
【００９０】
青色顔料分散体                                           ４５．０部
合成例１で得られた感光性透明樹脂溶液                         １５．９部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート                       ５．４部
光重合開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」）               ２．０部
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                       ０．２部
エチルセロソルブ                                               １１．５部
シクロヘキサノン                                         ２０．０部
（導電性青色フィルター用着色組成物の製造方法）
ついで、青色着色組成物とバイトロンＰ（バイエル社製、固形分１．３％）を下記組成で混合して、導電性青色フィルター用着色組成物を得た。導電性青色フィルター用着色組成物中の全固形分に対するバイトロンＰの固形分の割合は５％である。
【００９１】
青色着色組成物                                            ５５．５部
バイトロンＰ                                              ４４．５部
比較例１
実施例１において、バイトロンＰを混合する前の青色着色組成物を比較例１とした。
【００９２】
実施例２及び実施例３
実施例１において、感光性透明樹脂溶液、非感光性透明樹脂溶液、モノマーを下記表３に示したように置き換えて青色着色組成物を作製し、バイトロンＰを表３に示す割合（全固形分中の固形分比率）になるように配合する以外は実施例1と同様にして、導電性青色フィルター用着色組成物を得た。
【００９３】
比較例２及び比較例３
実施例２及び実施例３において、バイトロンＰを混合する前の青色着色組成物を比較例２及び比較例３とした。
【００９４】
実施例４
（緑色顔料分散体の製造方法）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル（アイガージャパン社製「ミニモデルＭ−２５０ ＭＫII」）で２時間分散した後、５μｍのフィルターで濾過し、顔料分散体を作製した。
【００９５】
緑色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ ３６               ７．１部
（東洋インキ製造社製「リオノールグリーン  ６ＹＫ」）
黄色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １５０    ３．９部
（Ｂａｙｅｒ社製「Ｅ４ＧＮ−ＧＴ」）
下記構造式（４）で表されるトリアジン系顔料誘導体         １．０部
【化４】
2006343399.tif 000007
【００９６】
合成例１で得られた感光性透明樹脂溶液                   １０．０部
合成例７で得られた非感光性透明樹脂溶液                 ３０．０部
シクロヘキサノン                                   ５０．０部
（緑色着色組成物の製造方法）
ついで、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、１μｍのフィルターで濾過して、緑色着色組成物を得た。
【００９７】
緑色顔料分散体                                                 ６７．０部
合成例１で得られた感光性透明樹脂溶液                                 ２．０部
合成例７で得られた非感光性透明樹脂溶液                               ３．０部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート                             ４．０部
光重合開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製「イルガキュアー９０７」）  １．４部
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                             ０．２部
エチルセロソルブ                                                        ７．４部
シクロヘキサノン                                               １５．０部
（導電性緑色フィルター用着色組成物の製造方法）
ついで、緑色着色組成物とバイトロンＰ（バイエル社製、固形分１．３％）を下記組成で混合して、導電性緑色着色組成物を得た。導電性緑色着色組成物中の全固形分に対するバイトロンＰの固形分の割合は５％である。
【００９８】
緑色着色組成物                                            ５５．５部
バイトロンＰ                                              ４４．５部
比較例４
実施例４において、バイトロンＰを混合する前の緑色着色組成物を比較例４とした。
【００９９】
実施例５
実施例４において、感光性透明樹脂溶液、非感光性透明樹脂溶液、モノマーを表３に示したように置き換えて緑色着色組成物を作製し、バイトロンＰを表３に示す割合（全固形分中の固形分比率）になるように配合する以外は実施例４と同様にして、導電性緑色フィルター用着色組成物を得た。
【０１００】
比較例５
実施例５において、バイトロンＰを混合する前の緑色着色組成物を比較例５とした。
【０１０１】
実施例６
（赤色顔料分散体の製造方法）
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径１ｍｍのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル（アイガージャパン社製「ミニモデルＭ−２５０ ＭＫII」）で２時間分散した後、５μｍのフィルターで濾過し、赤色顔料分散体を作製した。
【０１０２】
赤用顔料：ジケトピロロピロール系顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５４）
（チバスペシャルティケミカルズ社製「イルガフォーレッドＢ−ＣＦ」）    １１．０部
下記構造式（５）で表されるジケトピロロピロール系顔料誘導体             １．０部
【化５】
2006343399.tif 000008
【０１０３】
合成例１で得られた感光性透明樹脂溶液                               １０．０部
合成例７で得られた非感光性透明樹脂溶液                             ３０．０部
シクロヘキサノン                                               ５０．０部
（赤色着色組成物の製造方法）
ついで、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、１μｍのフィルターで濾過して、赤色着色組成物を得た。
【０１０４】
顔料分散体                                                     ３７．５部
合成例１で得られた感光性透明樹脂溶液                               １１．８部
合成例７で得られた非感光性透明樹脂溶液                             １２．２部
ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネート      ４．１部
光重合開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製「イルガキュアー９０７」）  １．５部
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                             ０．１部
エチルセロソルブ                                                      １１．０部
シクロヘキサノン                                               ２１．８部
（導電性赤色フィルター用着色組成物の製造方法）
ついで、赤色着色組成物とバイトロンＰ（バイエル社製、固形分１．３％）を下記組成で混合して、導電性赤色着色組成物を得た。導電性赤色着色組成物中の全固形分に対するバイトロンＰの固形分の割合は５％である。
【０１０５】
赤色着色組成物                                            ５７．８部
バイトロンＰ                                              ４２．２部
比較例６
実施例６において、バイトロンＰを混合する前の赤色着色組成物を比較例６とした。
【０１０６】
実施例７及び実施例８
実施例６において、感光性透明樹脂溶液、非感光性透明樹脂溶液、モノマーを表３に示したように置き換えて赤色着色組成物を作製し、バイトロンＰを表３に示す割合（全固形分中の固形分比率）になるように配合する以外は実施例６と同様にして、導電性赤色着色組成物を得た。
【０１０７】
比較例７及び比較例８
実施例７および実施例８において、バイトロンＰを混合する前の赤色着色組成物を比較例７及び８とした。
【０１０８】
上記各実施例及び比較例で使用した多官能モノマーの一覧を下記表２に示す。
【０１０９】
実施例及び比較例で得られた導電性カラーフィルター用着色組成物について、次の方法で導電性を評価した。
【０１１０】
（着色フィルター層の導電性の評価）
上記カラーフィルター用着色組成物を１００ｍｍ×１００ｍｍ、１．１ｍｍ厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、厚さ２.０μｍの塗膜を形成した。次に、７０℃で２０分間のプリベーク後、２３０℃で６０分間加熱処理し、試験用の着色フィルター層を形成した。
【０１１１】
着色フィルター層の表面抵抗値をダイアインスツルメンツ製Loresta APにて四探針法により測定した。尚、四探針法とは、通電回路とピックアップ回路の端子を分離し、４本の探針を用いて測定を行う方法であり、外側電極対に低電流源から通電し、内側の電極対の間の電圧を演算増幅器によって測定する方法をいう。
【０１１２】
得られた表面抵抗値を下記表３に示す。
【表２】
2006343399.tif 000009
【０１１３】
【表３】
2006343399.tif 000010
【０１１４】
上記表３から明らかなように、実施例１ないし実施例８で得られた導電性カラーフィルター用着色組成物を用いたフィルター層は、少なくとも８．２×１０7Ω／□以下の表面抵抗値を示し、十分な導電性を有していたが、比較例１ないし８の着色組成物を使用したフィルター層は、少なくとも２．７×１０14Ω／□以上の表面抵抗値を示し、十分な導電性が得られなかった。
【０１１５】
（パターン不良試験）
下記工程により、着色フィルター層のパターン加工を行った。
【０１１６】
まず、ブラックマトリクスが形成された無アルカリガラス製の透明基板を用意し、透明基板上に、上記実施例１，４，及び６で得られた導電性カラーフィルター用着色組成物をスピンコーターを用いて塗布し、７０℃、１分間加熱、乾燥を行うことにより、塗布層を形成した。
【０１１７】
次に、塗布層上に、Ｃｒ膜で形成されたストライプパターンを有するフォトマスクを密着させ、光源として超高圧水銀ランプを用いて紫外線を露光した。
【０１１８】
その後、未露光部を、炭酸ナトリウム水溶液からなる現像液で現像後、よく水洗し、さらに水洗乾燥した。このようにして、透明基板上に、パターン加工された着色フィルター層を得た。
【０１１９】
現像後、２３０℃で６０分間加熱処理を行い、ポストベークした。
【０１２０】
これを所望の色数の画素部が形成されるまで繰り返して各色の着色フィルターのパターン加工を行い、ブラックマトリクスが形成された透明基板上に、パターン化されて配列された複数色の着色フィルター層を形成した。
【０１２１】
上記着色フィルター層のパターン加工工程を８日間で５７ロット行ったが、パターン不良は発生しなかった。なお、１ロットは同一品種による数百枚の管理単位のことをいう。この場合は、１ロット２００枚とした。
【０１２２】
これに対し、比較例１，４，及び６で得られた着色組成物を用いて、パターン加工工程を８日間で５７ロット行ったところ、パターン不良が９回発生した。また、フォトマスクに付着したゴミを除去するため、洗浄を行わなければならなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明のカラーフィルターは、例えば液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスパネル、カラービデオカメラ、及びデジタルカメラ等に利用し得る。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明のカラーフィルターの一例の構成を表す断面図
【図２】本発明に係るカラーフィルターの製造方法の一例を説明するための図
【図３】本発明に係るカラーフィルターの製造方法の一例を説明するための図
【図４】本発明に係るカラーフィルターの製造方法の一例を説明するための図
【図５】本発明に係るカラーフィルターの製造方法の一例を説明するための図
【図６】本発明に係るカラーフィルターの製造方法の一例を説明するための図
【図７】本発明のカラーフィルターを適用した液晶表示装置の一例の構成を表す断面図
【符号の説明】
【０１２５】
１，５…基板、２，２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ，１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ…着色フィルター層、３…ブラックマトリクス、４…保護層、６…着色感光性樹脂層、９…フォトマスク、１０，２０…カラーフィルター
【図１】
2006343399.tif 000011
【図２】
2006343399.tif 000012
【図３】
2006343399.tif 000013
【図４】
2006343399.tif 000014
【図５】
2006343399.tif 000015
【図６】
2006343399.tif 000016
【図７】
2006343399.tif 000017