(57)【要約】【課題】スリット−スピンコート法があるが、感光性着色樹脂組成物の塗布量が少ない分、回転中心から遠心方向にできる放射ムラが発生しやすくなく、またスピンコート法と同様に膜厚ムラが発生することのない方法の提供が望まれていた。【解決手段】基板上にパネル表示部と遮光額縁部が設けられており、遮光額縁部がパネル表示部を囲む形状の長方形に形成されており、スピンコートの回転中央部となる基板中心部方向を向いている遮光額縁部の角部に欠失部が設けるれている透明基板を用いて、その上に着色性感光性樹脂をスピンコート法を用いて塗布することを色数だけ繰り替えして製造したカラーフィルタを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にパネル表示部と遮光額縁部が設けられており、前記遮光額縁部がパネル表示部を囲む形状の長方形に形成されており、前記遮光額縁部の角部に欠失部が存在する形状であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
前記欠失部が、角部が３辺以上の辺から構成されていることにより構成されていることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
前記欠失部が、直角三角形状の形状であり、その直角三角形の斜辺の長さが０．１５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
パネル表示部がブラックマトリックスと着色部とからなっていることを特徴とする請求項１から３何れか記載のカラーフィルタ。
【請求項５】
前記遮光額縁部およびブラックマトリックスが感光性樹脂からなっていることを特徴とする請求項４記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
基板上に遮光額縁部とブラックマトリックスを設け、さらに所望の着色がされた感光性樹脂をスピンコートにより設け、さらに露光現像して着色部を設けることにより製造されたものであることを特徴とする請求項４または５記載のカラーフィルタ。
【請求項７】
請求項１から６何れか記載のカラーフィルタを備えた表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置用などのカラーフィルタおよびこれを用いた表示装置に関する。特にスピンコート法で液晶表示装置用などのカラーフィルタを製造する際に問題となっている放射ムラの発生をなくした液晶表示装置用などのカラーフィルタおよびこれを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置用のカラーフィルタを製造する場合で以下従来技術を説明する。
【０００３】
その場合、液晶表示装置用のカラーフィルタを製造する場合にはガラス基板、石英基板、プラスチック基板など公知の透明基板材料上に、まず遮光額縁部やブラックストライプなどの遮光膜を形成し、その遮光膜が形成された透明基板にスピンコート法、ダイコート法などの方法を用いて感光性着色組成物を順次色数だけ塗布し露光し現像することにより、着色層を形成することが一般的である。
【０００４】
この場合のスピンコート法とは遮光膜が形成された透明基板を一定の回転数で回転し、そのような透明基板の中心部に感光性組成物を塗布し、遠心力を用いて塗布液を延ばすという方法である。この方法は、比較的小さいサイズの基板に薄膜を形成するのに適しているが、回転による遠心力を利用するため、基板の回転中心部分及び周辺部分の塗膜の厚さが中間部分に対して厚くなる傾向があり、また感光性着色樹脂組成物等の有効利用率が低いという欠点がある。
【０００５】
一方ダイコート法はスリットを移動させながらスリットから塗布液を吐出させて、塗布する方法である。この方法は、比較的大きいサイズの基板に薄膜を形成するのに適しており、また感光性着色樹脂組成物等の有効利用率が高いメリットがあるが、スリットの進行方向に対して垂直方向にスジ状のムラが生じやすいという欠点がある。
【０００６】
また感光性組成物の有効利用率を上げる塗布方法としてスリット−スピンコート法があるが、感光性着色樹脂組成物の塗布量が少ない分、回転中心から遠心方向にできる放射ムラが発生しやすく、またスピンコート法と同様に膜厚ムラが発生する。
【０００７】
放射ムラの発生原因は感光性組成物の成膜の際の、透明基板上に形成された遮光膜の存在による隔壁段差であり、その遮光膜でも遮光額縁部はパネル表示部内のブラックストライプに比べて幅が広く、その存在により放射ムラが顕著になっていた。
【０００８】
このような放射ムラは、図２に示す様に基板中心部から放射状に発生し、図３の様に基板中心部の角部から対向角部方向へ拡散する方向に広がる。
【０００９】
この放射ムラは、ランダムに発生するムラとは異なり、表示装置においては目立つものであり、品質低下の原因とされているものである。
【００１０】
上記のような塗布方法に対し、塗布方法を改良することで放射ムラを含む塗膜ムラを改善する試みがなされてきた。例えば、スピンコート法において、塗布液上に該塗布液の広がる方向と同じ方向の気流を強制的に形成させて塗膜厚ムラを抑制する方法（特許文献１参照）や、塗布液の供給とスピンコートの回転数を多段階に制御することで塗膜厚ムラを抑制する方法（特許文献２参照）である。
【００１１】
しかしながら特許文献１の塗布方法では、実際には気流発生装置の導入による設備面の負担等が存在し、価格面で問題を生じていた。また、特許文献２の塗布方法では、回転数を多段階に設定することでのタクト増加、すなわち生産性低下といった問題点が生じていた。
【００１２】
また液晶表示装置用カラーフィルタ製造に用いる感光性着色組成物に特定のポリマーを含有させることで放射ムラの改善が報告されているが（特許文献３）、そこに示されている感光性着色組成物は従来の感光性着色組成物に比べてコスト面で不利であるばかりではなく、従来の感光性着色組成物に比べて物理的化学的性質が異なり、従来の工程をそのまま採用することができず、これにより生産プロセス面で負担が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第３５６３６１０号
【特許文献２】特許第３８００２８２号
【特許文献３】特許第５０７９５８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、感光性着色組成物の成膜時において、遮光膜、特に遮光額縁部による隔壁段差の存在による放射ムラの発生をおさえ、良好な画像表示を可能にする液晶表示装置用などのカラーフィルタおよびこれを用いた表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
最初の発明は、基板上にパネル表示部と遮光額縁部が設けられており、前記遮光額縁部がパネル表示部を囲む形状の長方形に形成されており、前記遮光額縁部の角部に欠失部が存在する形状であるカラーフィルタを提供するものである。
【００１６】
上記発明において、欠失部が、角部が３辺以上の辺から構成されているカラーフィルタを提供するものである。
【００１７】
上記発明において、欠失部が、直角三角形状の形状であり、その直角三角形の斜辺の長さが０．１５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であるカラーフィルタを提供するものである。
【００１８】
また、上記発明において、パネル表示部がブラックマトリックスと着色部とからなっているカラーフィルタを提供するものである。
【００１９】
また、上記発明において、遮光額縁部およびブラックマトリックスが感光性樹脂からなっているカラーフィルタを提供するものである。
【００２０】
また、上記発明において、基板上に遮光額縁部とブラックマトリックスを設け、さらに所望の着色がされた感光性樹脂をスピンコートにより設け、さらに露光現像して着色部を設けることにより製造されたものであるカラーフィルタを提供するものである。
【００２１】
また、上記発明カラーフィルタを備えた表示装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によりこれまで問題となっていた液晶表示装置用などのカラーフィルタのパネル表示部で発生していた放射ムラをおさえることが可能となり、良好な画像表示を可能にす
る液晶表示装置用などのカラーフィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明におけるパネル表示部の外側の遮光額縁部の一角に直角三角形状の切り込みを設けたカラーフィルタの概念平面図である。なお、左下に基板中心部方向が存在する場合を示す。
【図２】従来技術における液晶表示装置カラーフィルタを多面付けした場合の放射ムラの発生状況を示す概念平面図である。
【図３】図３の１つのパネル表示部の概念平面拡大図である。
【図４】液晶表示装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に本発明のカラーフィルタ、およびそれを備えた表示装置が液晶表示装置である場合について代表して説明する。
【００２５】
透明基板上に遮光額縁部および格子状のブラックマトリックスを形成するために、黒色感光性組成物を使用する。
【００２６】
なお、本発明においては黒色感光性組成物を使用するが、メタルの遮光膜で構成されてもいいが、一般的に厚みは黒色感光性組成物の方が厚いため、放射ムラが生じやすいのはは黒色感光性組成物であり、本発明を採用した場合の効果が高い。また、前記黒色感光性組成物は必要とされる遮光性を実現できれば特に組成などは限定されない。
【００２７】
本発明においてはパターン形成の容易さ、均一性が得られるという点からカーボンブラック顔料などの黒色顔料を樹脂中に分散した分散体に、少なくとも光重合開始剤、重合性モノマーを添加して得られる黒色感光性組成物を使用するのが好ましい。
【００２８】
黒色感光性組成物に用いることのできる顔料は、カーボンブラック顔料の他、チタンカーボンブラック顔料などがあり、また必要に応じて赤色顔料、緑色顔料、青色顔料を混合して用いても問題ない。遮光剤として用いられるカーボンブラックとしては、三菱化学社製のカーボンブラック＃２４００、＃２３５０、＃２３００、＃２２００、＃１０００、＃９８０、＃９７０、＃９６０、＃９５０、＃９００、＃８５０、ＭＣＦ８８、＃６５０、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ１００、ＭＡ２２０、ＩＬ３０Ｂ、ＩＬ３１Ｂ、ＩＬ７Ｂ、ＩＬ１１Ｂ、ＩＬ５２Ｂ、＃４０００、＃４０１０、＃５５、＃５２、＃５０、＃４７、＃４５、＃４４、＃４０、＃３３、＃３２、＃３０、＃２０、＃１０、＃５、ＣＦ９、＃３０５０、＃３１５０、＃３２５０、＃３７５０、＃３９５０、ダイヤブラックＡ、ダイヤブラックＮ２２０Ｍ、ダイヤブラックＮ２３４、ダイヤブラックＩ、ダイヤブラックＬＩ、ダイヤブラックＩＩ、ダイヤブラック３３９、ダイヤブラックＳＨ、ダイヤブラックＳＨＡ、ダイヤブラックＬＨ、ダイヤブラックＨ、ダイヤブラックＨＡ、ダイヤブラックＳＦ、ダイヤブラックＮ５５０Ｍ、ダイヤブラックＥ、ダイヤブラックＧ、ダイヤブラックＲ、ダイヤブラックＮ７６０Ｍ、ダイヤブラックＬＲ。キャンカーブ社製のカーボンブラックサーマックスＮ９９０、Ｎ９９１、Ｎ９０７、Ｎ９０８、Ｎ９９０、Ｎ９９１、Ｎ９０８。旭カーボン社製のカーボンブラック旭＃８０、旭＃７０、旭＃７０Ｌ、旭Ｆ−２００、旭＃６６、旭＃６６ＨＮ、旭＃６０Ｈ、旭＃６０Ｕ、旭＃６０、旭＃５５、旭＃５０Ｈ、旭＃５１、旭＃５０Ｕ、旭＃５０、旭＃３５、旭＃１５、アサヒサーマル、デグサ社製のカーボンブラックＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  Ｆｗ２００、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  Ｆｗ２、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  Ｆｗ２Ｖ、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  Ｆｗ１、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  Ｆｗ１８、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＳ１７０、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  Ｓ１６０、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ６、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ５、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４Ａ、ＰｒｉｎｔｅｘＵ、Ｐｒｉｎ
ｔｅｘＶ、Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｖ等が挙げられる。
【００２９】
黒色感光性組成物に用いることのできる樹脂は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の何れか、その双方でも良いが、これに感光性樹脂が含まれる必要性がある。
【００３０】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、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、ポリスチレン、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、ポリエチレン、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、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
【００３１】
感光性樹脂としては、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線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。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ものも用いられる。
【００３２】
光架橋剤としては重合性モノマーあるいはオリゴマーを用いる。重合性モノマーおよびオリゴマーとしては、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、ジ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、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、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、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（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、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（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が挙げられる。これらは、単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。
【００３３】
添加量は塗布性、現像適正を損なわない範囲で多い方が好ましく、黒色感光性組成物の全固形分量を基準として、２０質量％〜８０質量％程度、さらに好ましくは５０質量％〜７０質量％程度である。この範囲より添加量が少ないと架橋性が不足し、特に液晶表示装置用カラーフィルタ用途の場合、耐液晶性が悪化する。この範囲より添加量が多いと黒色感光性組成物の塗布時にムラ、ピンホールが発生しやすくなり塗布性が著しく悪化したり、現像液溶解性が著しく低下して現像適性が不良となってしまう。
【００３４】
黒色感光性組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化する場合には、光重合開始剤
等が添加される。光重合開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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−オン等のアセトフェノン系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、２−クロルチオキサントン、２−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−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−メトキシ−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−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系化合物、１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）〕、Ｏ−（アセチル）−Ｎ−（１−フェニル−２−オキソ−２−（４’−メトキシ−ナフチル）エチリデン）ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホ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ホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は１種または２種以上混合して用いることができる。
【００３５】
光重合開始剤の使用量は、黒色感光性組成物の全固形分量を基準として０．５〜５０質量％が好ましく、より好ましくは３〜３０質量％である。
【００３６】
さらに、増感剤として、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸２−ジメチルアミノエチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、Ｎ，Ｎ−ジメチルパラトルイジン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（エチルメチルアミノ）ベンゾフェノン等のアミン系化合物を併用することもできる。これらの増感剤は１種または２種以上混合して用いることができる。
【００３７】
増感剤の使用量は、光重合開始剤と増感剤の合計量を基準として０．５〜６０質量％が好ましく、より好ましくは３〜４０質量％である。
【００３８】
さらに、黒色感光性組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、１，４−ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビ
スチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノ）−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン等が挙げられる。これらの多官能チオールは、１種または２種以上混合して用いることができる。
【００３９】
多官能チオールの使用量は、黒色感光性組成物の全固形分量を基準として、０．１〜３０質量％が好ましく、より好ましくは１〜２０質量％である。０．１質量％未満では多官能チオールの添加効果が不充分であり、３０質量％を越えると感度が高すぎて逆に解像度が低下する。
【００４０】
また必要に応じて熱架橋剤を加えることもできる。熱架橋剤としては例えばメラミン樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。
【００４１】
メラミン樹脂としては、アルキル化メラミン樹脂（メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂など）、混合エーテル化メラミン樹脂等があり、高縮合タイプであっても低縮合タイプであってもよい。これらは、いずれも単独あるいは２種類以上混合して使用することができる。また、必要に応じて、さらにエポキシ樹脂を混合して使用することもできる。
【００４２】
エポキシ樹脂としては、例えば、グリセロール・ポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン・ポリグリシジルエーテル、レゾルシン・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、１，６−ヘキサンジオール・ジグリシジルエーテル、エチレングリコール（ポリエチレングリコール）ジグリシジルエーテル等がある。これらについても、単独あるいは２種類以上混合して使用することができる。
【００４３】
黒色感光性組成物に用いることのできる有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
【００４４】
次に本発明における液晶表示装置に用いる場合のカラーフィルタの着色部などの着色層形成に必要な感光性着色組成物について記載する。
【００４５】
本発明のカラーフィルタの着色部である着色画素を形成する着色組成物に用いることのできる有機顔料の具体例を、カラーインデックス番号で示す。
【００４６】
赤色画素を形成するための赤色着色組成物には、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、１７９、１８０、１８４、１８５、１８７、１９２、２００、２０２、２０８、２１０、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７２、２７９等の赤色顔料を用いることができる。赤色着色組成物には、黄色顔料、橙色顔料を併用することができる。
【００４７】
黄色顔料としては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、１４４、１４６、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、２１３、２１４等が挙げられる。
【００４８】
橙色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１、７３等が挙げられる。
【００４９】
緑色画素を形成するための緑色着色組成物には、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。緑色着色組成物には赤色着色組成物と同様の黄色顔料を併用することができる。
【００５０】
青色画素を形成するための青色着色組成物には、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４、８０等の青色顔料、好ましくはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：６を用いることができる。また、青色着色組成物には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ
１、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等の紫色顔料、好ましくはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３を併用することができる。
【００５１】
また、上記有機顔料と組み合わせて、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、無機顔料を組み合わせて用いることも可能である。無機顔料としては、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、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。さらに、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。
【００５２】
これらの各色の着色組成物に用いることのできる透明樹脂は、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％以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂もしくはその両方、および感光性樹脂が含まれる。透明樹脂には、必要に応じて、その前駆体である、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーを単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【００５３】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、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、ポリスチレン、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、ポリエチレン、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、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
【００５４】
感光性樹脂としては、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線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。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ものも用いられる。
【００５５】
光架橋剤としては重合性モノマーあるいはオリゴマーを用いる。重合性モノマーおよびオリゴマーとしては、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、ジ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、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、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、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（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、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（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が挙げられる。これらは、単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。
【００５６】
添加量は塗布性、現像適正を損なわない範囲で多い方が好ましく、着色組成物の全固形分量を基準として、２０質量％〜８０質量％程度、さらに好ましくは５０質量％〜７０質量％程度である。この範囲より添加量が少ないと架橋性が不足し耐液晶性が悪化する。この範囲より添加量が多いと着色組成物の塗布時にムラ、ピンホールが発生しやすくなり塗布性が著しく悪化したり、現像液溶解性が著しく低下して現像適性が不良となってしまう。
【００５７】
各々の着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化する場合には、光重合開始剤等が添加される。光重合開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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−オン等のアセトフェノン系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、２−クロルチオキサントン、２−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（
ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−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−メトキシ−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−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系化合物、１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）〕、Ｏ−（アセチル）−Ｎ−（１−フェニル−２−オキソ−２−（４’−メトキシ−ナフチル）エチリデン）ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホ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ホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は１種または２種以上混合して用いることができる。
【００５８】
光重合開始剤の使用量は、着色組成物の全固形分量を基準として０．５〜５０質量％が好ましく、より好ましくは３〜３０質量％である。
【００５９】
さらに、増感剤として、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸２−ジメチルアミノエチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、Ｎ，Ｎ−ジメチルパラトルイジン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（エチルメチルアミノ）ベンゾフェノン等のアミン系化合物を併用することもできる。これらの増感剤は１種または２種以上混合して用いることができる。
【００６０】
増感剤の使用量は、光重合開始剤と増感剤の合計量を基準として０．５〜６０質量％が好ましく、より好ましくは３〜４０質量％である。
【００６１】
さらに、各々の着色色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、１，４−ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン、２−（Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノ）−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン等が挙げられる。これらの多官能チオールは、１種または２種以上混合して用いることができる。
【００６２】
多官能チオールの使用量は、着色組成物の全固形分量を基準として、０．１〜３０質量％が好ましく、より好ましくは１〜２０質量％である。０．１質量％未満では多官能チオールの添加効果が不充分であり、３０質量％を越えると感度が高すぎて逆に解像度が低下する。
【００６３】
また必要に応じ熱架橋剤を加えることもできる。熱架橋剤としては例えばメラミン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００６４】
メラミン樹脂としては、アルキル化メラミン樹脂（メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂など）、混合エーテル化メラミン樹脂等があり、高縮合タイプであっても低縮合タイプであってもよい。これらは、いずれも単独あるいは２種類以上混合して使用することができる。また、必要に応じて、さらにエポキシ樹脂を混合して使用することもできる。
【００６５】
エポキシ樹脂としては、例えば、グリセロール・ポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン・ポリグリシジルエーテル、レゾルシン・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、１，６−ヘキサンジオール・ジグリシジルエーテル、エチレングリコール（ポリエチレングリコール）ジグリシジルエーテル等がある。これらについても、単独あるいは２種類以上混合して使用することができる。
【００６６】
着色組成物は、必要に応じて有機溶剤を含有することができる。有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
【００６７】
オーバーコート層の材料は、カラーフィルタ上に形成でき、かつ、可視域で透明、配向膜形成工程や表示装置にするパネル化工程に適用可能な材料であれば良く、市販の有機材料が適用できる。このオーバーコート層は平滑で強靭であること、透明性を有すること、耐熱性および耐光性が高く、長期間にわたって黄変、白化等の変質を起こさないこと、耐水性、耐溶剤性、耐酸性および耐アルカリ性に優れていることが必要である。このような樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アクリルエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素含有ポリイミド、ポリイミドシロキサン膜等があげられる。なかでも、ポリイミド樹脂、ケイ素含有ポリイミド、ポリイミドシロキサン等のポリイミド系樹脂が耐薬品性の点から好ましい。一方、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂は平坦性、光硬化性の点から好ましい。なお、オーバーコート層を組成する材料は感光性でも非感光性であっても構わない。
【００６８】
次に本発明の液晶表示装置に用いる場合のカラーフィルタにおけるフォトスペーサーに使用される感光性組成物について説明する。感光性組成物は、主に樹脂、光架橋剤、光開始剤を適当な溶剤に溶解し調整する。
【００６９】
感光性組成物に用いる樹脂は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂またはその両方、および感光性樹脂が含まれる。
【００７０】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、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、ポリスチレン、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、ポリエチレン、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、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
【００７１】
感光性樹脂としては、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線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。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ものも用いられる。
【００７２】
光架橋剤としては重合性モノマーあるいはオリゴマーを用いる。重合性モノマーおよびオリゴマーとしては、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、ジ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、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、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、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（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、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（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が挙げられる。これらは、単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。
【００７３】
添加量は塗布性、現像適正を損なわない範囲で多い方が好ましく、感光性組成物の全固形分量を基準として、２０質量％〜８０質量％程度、さらに好ましくは５０質量％〜７０質量％程度である。この範囲より添加量が少ないと架橋性が不足し耐液晶性が悪化する。この範囲より添加量が多いと感光性組成物の塗布時にムラ、ピンホールが発生しやすくなり塗布性が著しく悪化する、あるいは現像液溶解性が著しく低下し現像適性が不良となってしまう。
【００７４】
感光性組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化する場合には、光重合開始剤等が添加される。光重合開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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−オン等のアセトフェノン系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、２−クロルチオキサントン、２−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−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−メトキシ−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−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系化合物、１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）〕、Ｏ−（アセチル）−Ｎ−（１−フェニル−２−オキソ−２−（４’−メトキシ−ナフチル）エチリデン）ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホ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ホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は１種または２種以上混合して用いることができる。
【００７５】
光重合開始剤の使用量は、感光性組成物の全固形分量を基準として０．０５〜５０質量％が好ましく、より好ましくは０．５〜３０質量％である。
【００７６】
また必要に応じ熱架橋剤を加えることもできる。熱架橋剤としては例えばメラミン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００７７】
メラミン樹脂としては、アルキル化メラミン樹脂（メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂など）、混合エーテル化メラミン樹脂等があり、高縮合タイプであっても低縮合タイプであってもよい。これらは、いずれも単独あるいは２種類以上混合して使用することができる。また、必要に応じて、さらにエポキシ樹脂を混合して使用することもできる。
【００７８】
エポキシ樹脂としては、例えば、グリセロール・ポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン・ポリグリシジルエーテル、レゾルシン・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、１，６−ヘキサンジオール・ジグリシジルエーテル、エチレングリコール（ポリエチレングリコール）・ジグリシジルエーテル等がある。これらについても、単独あるいは２種類以上混合して使用することができる。
【００７９】
感光性組成物に用いることのできる有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
【００８０】
以上の様な材料を用いて、黒色感光性組成物を全面塗布しパターン露光し現像することにより、パネル表示部とそのパネル表示部を囲む形状の長方形に形成されている遮光額縁部を多面付けされている遮光膜付き透明基板が形成される。
【００８１】
そのうち基板中心部から右上方向に存在する一つのパネル表示部とそのパネル表示部を囲む形状の長方形に形成されている遮光額縁部を図１に示す。従って、この一つのパネル
表示部とそのパネル表示部を囲む形状の長方形に形成されている遮光額縁部から見れば、左下にスピンコートにおける回転中心となる基板中心部が存在していることになる。
【００８２】
この実施形態では遮光額縁部に形成されている欠失部は、角部が長辺と短辺と斜辺から構成されることにより欠失部の形状が直角三角形である場合で以下説明すれば、例えばパネル表示部の短辺側の切り込みの長さをａ、パネル表示部の長辺側の切り込みの長さをｂとすると、ピタゴラスの定理より斜辺の長さｃはｃ＝（ａ２＋ｂ２）１／２になり、この斜辺の長さに効果は依存する。具体的には、ｃは０．１５未満であれば放射ムラ低減効果が十分でなく、また、逆に０．２５より多ければ切り欠きが大きくなりすぎて逆に表示装置としての品質が低下する。
【００８３】
もちろん、欠失部の形状として、角部が二つの角度が異なる斜辺が連結している形状により欠失部が設けられてもよいし、切り込みのような形状でもよく、円弧のような曲線で角部がなっていることにより構成される欠失部であってもよい。
【００８４】
このようなカラーフィルタは、ＴＦＴタイプの液晶表示装置の場合で例示すれば、図４に示す様に用いて使われる。すなわち、遮光額縁部とブラックマトリックスからなるパターン状の遮光膜とその開口部である着色部を含む領域に設けられた着色層からなる感光済樹脂層５が設けられたカラーフィルタ側透明基板４からなるカラーフィルタが、その透明基板３側にカラーフィルタ側偏光板３、その感光済樹脂層５側に順に共通電極６、カラーフィルタ側配向膜７を積層構造とし、液晶８を介して、ＴＦＴ側透明基板１２のバックライト１４側にＴＦＴ側偏光板１３、液晶８側に順にＴＦＴアレイ１１、画素電極１０、ＴＦＴ側配向膜９を積層構想としたものを互いに配向膜７、９が液晶８に向かうように配置した液晶表示装置として使用される。なお、この液晶８の部分にはスペーサーも形成されているのが一般的である。
【００８５】
これはＴＦＴタイプの液晶表示装置の例であるが、その他のタイプの液晶表示装置や、有機ＥＬ素子にも適宜変形適用可能である。
【００８６】
なお、遮光額縁部やブラックマトリックスの膜厚は各着色層の膜厚より小さい方が望ましい。また、液晶表示装置の高精細化による混色の防止のため、両方とも、より薄いことが好ましい。最も好ましいのは各着色層が１．５μｍであり、遮光額縁部やブラックマトリックスの膜厚が１．０μｍの場合である。
【実施例】
【００８７】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこの形態に限定されるものではない。なお、実施例における「部」および「％」とは、「重量部」および「重量％」をそれぞれ表す。また顔料の記号についてはカラーインデックスナンバーを示し、例えば、「ＰＲ２５４」は「Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５４」を表す。実施例および比較例に使用した液晶表示装置用カラーフィルタを以下に示す方法で作製した。
【００８８】
なお、この実施例は４００ｐｐｉの液晶表示装置の場合で以下説明する。
【００８９】
以下に透明基板上に形成する遮光額縁部およびブラックマトリクスからなる遮光層に使用する感光性黒色組成物の製造方法およびこれを用いた遮光層の形成方法について示す。
【００９０】
＜感光性黒色組成物の製造方法＞
感光性黒色着色組成物として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のフィルタで濾過して感光性黒色組成物を得た。
【００９１】
カーボンブラック分散液：御国色素社製（ＴＰＢＫ−２０１６）  ２１．０重量％
樹脂：Ｖ２５９−ＭＥ（新日鐵化学社製）（固形分５６．１重量％）  ７．６重量％
光重合性化合物：ＤＰＨＡ（日本化薬社製）  １．９重量％
光重合開始剤：ＯＸＥ−０２（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）  ０．６重量％
溶剤：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート  ５０．０重量％
エチル−３−エトキシプロピオネート  １７．９重量％
レベリング剤：ＢＹＫ−３３０／ビックケミー社製  １．０重量％
以上。
【００９２】
＜遮光層の形成＞
透明基板上に感光性黒色組成物をスピンコートにより膜厚１．５μｍになるように塗布した。１００℃で３分間乾燥の後、露光機にて後述の実施例、比較例に使用する遮光部の形成を可能にするフォトマスクを介して紫外光を照射した。露光量を５０ｍＪ／ｃｍ２とし、フォトマスクと基板との距離（露光ギャップ）を７０μｍとした。その後アルカリ現像液にて未露光部分を完全に洗い流すために必要な時間だけ現像し、２３０℃で６０分加熱処理をして定着、格子状の樹脂ＢＭ層を透明基板上に形成した。なお、アルカリ現像液は以下の組成からなる。またカラー層形成の工程でも同様に下記アルカリ現像液を用いて現像を行う。
【００９３】
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（株）製「ペリレックスＮＢＬ」）  ８．０重量％
水  ９０重量％
なお、この場合のブラックマトリックスの線幅は４．０〜５．５μｍ程度である。
【００９４】
なお、今回感光性黒色組成物の膜厚を１．５μｍとしたのは、後述のように各着色層の膜厚を２．０μｍとしため、遮光性を保ちつつ各着色層より薄くするためである。
以上。
【００９５】
以下に液晶表示装置用カラーフィルタにおける着色層に用いる感光性組成物の製造方法および着色層の形成方法について示す。
【００９６】
＜赤色顔料分散体の調製＞
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調整した。
【００９７】
・赤色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ２５４  １８重量部
・赤色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ１７７  ２重量部
・分散剤：（味の素ファインテクノ社製「アジスパーＰＢ８２１」）  ２重量部
・アクリルワニス（固形分２０％）  ５０重量部
・シクロヘキサノン  ２８重量部
以上。
【００９８】
＜透明アクリル樹脂溶液の調整＞
次に、反応容器にシクロヘキサノン３７０重量部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に加熱して、同温度で下記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。
【００９９】
・メタクリル酸  ３２重量部
・メチルメタクリレート  １０重量部
・ｎ−ブチルメタクリレート  ４４重量部
・２−ヒドロキシエチルメタクリレート  １４重量部
・２，２’−アゾビスイソブチロニトリル  ４重量部
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重量部をシクロヘキサノン５０重量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、非感光性透明樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、非感光性透明樹脂の溶液約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、先に合成した透明アクリル樹脂の溶液に不揮発分が２０重量％になるようにシクロヘキサノンを添加して透明アクリル樹脂溶液を調製した。
【０１００】
＜赤色感光性組成物の調製＞
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のフィルタで濾過して赤色感光性組成物を得た。
【０１０１】
・上記分散体  ５５．３重量％
・上記透明アクリル樹脂溶液  １３．２重量％
・光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬社製ＤＰＨＡ）  ４．５重量％
・光重合開始剤：（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製  Ｉｒｇａｃｕｒｅ３７９）  １．０重量％
・界面活性剤：ＢＹＫ−３２３、ＢＹＫ−３４８の１：１溶液（ビッグケミー・ジャパン社製）１．６重量％
・溶剤：シクロヘキサノン  ２４．４重量％
以上。
【０１０２】
＜緑色顔料分散体の調製＞
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緑色顔料の分散体を作製した。
【０１０３】
・緑色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ３６（東洋インキ製造（株）製「リオノールグリーン  ６ＹＫ」）  ７重量部
・黄色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ１５０（バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー  Ｙ−５６８８」）  ５重量部
・分散剤（ビックケミー社製「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６３」）  ２重量部
・アクリルワニス（固形分２０％）  ４８重量部
・シクロヘキサノン  ３８重量部
以上。
【０１０４】
＜緑色感光性組成物の調製＞
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のフィルタで濾過して緑色感光性組成物を得た。
【０１０５】
・上記分散体  ５６．６重量％
・上記透明アクリル樹脂溶液  １１．０重量％
・光重合性化合物：
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬社製ＤＰＨＡ）  ４．０重量％
・光重合開始剤：（化１）で表される感光性組成物（ダイトーケミックス社製  ＤＦＩ−０９１）  １．７重量％
・界面活性剤：ＦＺ−２１２２（東レダウコーニング社製）  １．２重量％
・溶剤：シクロヘキサノン  ２５．５重量％
以上。
【０１０６】
【化１】
2015068915.tif 000003
＜青色顔料分散体の調製＞
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青色顔料の分散体を作製した。
【０１０７】
・青色顔料：
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５：６（東洋インキ製造社製「リオノールブルーＥＳ」）  ４重量部
・分散剤（ゼネカ社製「ソルスバーズ２００００」）  １重量部
・アクリルワニス（固形分２０％）  ４５重量部
・シクロヘキサノン  ５０重量部
以上。
【０１０８】
＜青色感光性組成物の調製＞
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のフィルタで濾過して青色感光性組成物１を得た。
【０１０９】
・上記分散体  ３８．０重量％
・上記透明アクリル樹脂溶液  １８．３重量％
・光重合性化合物：
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬社製ＤＰＨＡ）  ４．７重量％
・光重合開始剤：（化１）で表される感光性組成物（ダイトーケミックス社製  ＤＦＩ−０９１）  ２．３重量％
・界面活性剤：ＦＺ−２１２２（東レダウコーニング社製）  １．３重量％
・溶剤：シクロヘキサノン  ３５．４重量％
以上。
【０１１０】
＜着色層の形成＞
前述の遮光層を形成した透明基板上に赤色感光性組成物をスピンコート法により膜厚が２．０μｍになるように塗布した。減圧乾燥後、所定のパターンを形成するためのフォトマスクを介して紫外光を露光量１００ｍＪ／ｃｍ２で露光した。フォトマスクと基板との距離（露光ギャップ）を１５０μｍとした。前記アルカリ現像液にて赤色感光性組成物膜の未露光部を完全に洗い流すために必要な時間現像し、２３０℃で２０分間加熱することでストライプ状の赤色層を遮光層のパターンが形成された透明基板上に形成した。
【０１１１】
次に緑色感光性組成物をスピンコート法により膜厚が２．０μｍになるように塗布した。減圧乾燥後、前記赤色層からずらした場所に前記赤色感光性組成物の時と露光量、露光ギャップとも同一条件で露光し、アルカリ現像液にて緑色感光性組成物膜の未露光部を完全に洗い流すために必要な時間現像し、２３０℃で２０分間加熱することで前記赤色層と隣接したストライプ状の緑色層を形成した。
【０１１２】
さらに青色感光性組成物についても同様の方法で膜厚が２．０μｍのを前記赤色層、前記緑色層に隣接したストライプ状の青色層を形成した。
【０１１３】
＜オーバーコート層形成用感光性樹脂組成物の作製＞
オーバーコート層形成用の感光性樹脂組成物を以下の方法で作製した。
【０１１４】
＜樹脂の合成＞
内容量が２リットルの５つ口反応容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＡｃ）８００ｇ、ベンジルメタクリレート（ＢｚＭＡ）３０ｇ、ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）７８ｇ、メタクリル酸（ＭＡＡ）４４ｇ、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）４８ｇ、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）４ｇを加え窒素を吹き込みながら８０℃で６時間加熱し、樹脂溶液を得た。
【０１１５】
＜感光性樹脂組成物の合成＞
以下に示す化合物を混合することで感光性樹脂組成物を作製した。
【０１１６】
・バインダーポリマー：上記樹脂  ３４重量％
・光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート  １３．５重量％
・光重合開始剤：２−メチル−２−モルホリノ−１−（４−メチルチオフェニル）プロパン−１−オン  １．２重量％
・界面活性剤：１％ポリエーテル変性シリコンオイルＳＨ８４００（商品名：トーレシリコーン（株）製）  ０．５５重量％
・シランカップリング剤：ＫＢＭ−４０３（信越化学株式会社製）  １．１重量％
・有機溶剤：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート  ４９．６５重量％以上。
【０１１７】
＜オーバーコート層の形成＞
前記したオーバーコート層形成用感光性樹脂組成物を、遮光層、各々の着色層が順次形成された基板上に膜厚１．５μｍとなるようにスピンコート法を用いて塗布し、９０℃で５分間乾燥した。オーバーコート形成用のフォトマスクを介して高圧水銀灯の光を１５０ｍＪ／ｃｍ２照射した。フォトマスクと基板との距離（露光ギャップ）を１００μｍとした。その後、上記した遮光層、着色層の作製に用いた現像液を用いて未露光部を完全に洗い流すために必要な時間現像した。水洗を施したのち、２３０℃で６０分焼成してオーバーコート層を着色層が形成された透明基板上に形成した。
【０１１８】
＜透明電極層の形成＞
オーバーコート用感光性樹脂組成物を塗布した基板上にスパッタリング法を用いてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を成膜した。ＩＴＯの膜厚は１５００オングストローム（１０−１０ｍ）であった。
【０１１９】
ＩＴＯを成膜した基板上にフォトスペーサー用感光性樹脂組成物を形成した。
【０１２０】
＜スペーサーの形成＞
（スペーサー用感光性樹脂組成物作製）
以下に示す方法でスペーサー用感光性樹脂組成物を作製した。
【０１２１】
・樹脂ａの合成
内容量が２リットルの５つ口反応容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＡｃ）６８６ｇ、グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）３３２ｇ、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）６．６ｇを加え、窒素を吹き込みながら８０℃で６時間加熱し、ＧＭＡのポリマー溶液を得た。
【０１２２】
次いで、得られたＧＭＡのポリマー溶液に、アクリル酸（ＡＡ）１６８ｇ、メトキノン（ＭＱ）０．０５ｇ、トリフェニルホスフィン（ＴＰＰ）０．５ｇを加え、空気を吹き込みながら１００℃で２４時間加熱し、ＧＭＡ樹脂のアクリル酸付加物溶液を得た。
【０１２３】
次に、得られたＧＭＡ樹脂のアクリル酸付加物溶液に、テトラヒドロフタル酸無水物１８６ｇを加え、７０℃で１０時時間加熱し、樹脂ａ溶液を得た。
【０１２４】
・感光性樹脂組成物の調整
ペンタエリスリトールトリアクリレート（日本化薬（株）社製「ＰＥＴ−３０」）  ８０重量部
樹脂ａ  ２０重量部
光重合開始剤（ＢＡＳＦ社製「イルガキュア９０７」）  １４重量部
を、レジスト中の固形分が３０重量％になるようにシクロヘキサノンで希釈し、感光性樹脂組成物を調製した。
【０１２５】
＜スペーサーの形成＞
スペーサー形成用感光性樹脂組成物を用いてスペーサーを形成した。前述の、樹脂ＢＭ層、カラー層、オーバーコート層を形成した透明基板上に、感光性樹脂組成物を仕上り膜厚が４μｍになるようにスピンコートし、９０℃で２分間乾燥した。次いで、マスク開口直径が８μｍφの円形のフォトスペーサー形成用のフォトマスクを介して高圧水銀灯の光を１００ｍＪ／ｃｍ２の照射量で照射した。フォトマスクと基板との距離（露光ギャップ）を１００μｍとして露光した。その後、樹脂ＢＭ層およびカラー層の形成と同様のアルカリ現像液を用いて現像し、水洗を施したのち、２３０℃で３０分加熱して、フォトスペーサーを形成し、液晶表示装置用カラーフィルタを得た。
【０１２６】
＜遮光額縁部の形状＞
放射ムラ発生の起点となっているパネル表示部の外側の遮光額縁部の形状について実施例、比較例を示す。
【０１２７】
＜実施例１＞
基板中心側の放射ムラ発生起点となっているパネル表示部の斜辺に当たる角の切れ込みの長さｃが０．１５ｍｍとなるような遮光額縁部を持つ液晶表示装置用カラーフィルタ。
【０１２８】
＜実施例２＞
基板中心側の放射ムラ発生起点となっているパネル表示部の斜辺に当たる角の切れ込みの長さｃが０．２５ｍｍとなるような遮光額縁部を持つ液晶表示装置用カラーフィルタ。
【０１２９】
＜比較例１＞
基板中心側の放射ムラ発生起点となっているパネル表示部の斜辺に当たる角の切れ込みの長さｃが０．３５ｍｍとなるような遮光額縁部を持つ液晶表示装置用カラーフィルタ。
【０１３０】
＜比較例２＞
基板中心側の放射ムラ発生起点となっているパネル表示部の斜辺に当たる角の切れ込みの長さｃが０．１０ｍｍとなるような遮光額縁部を持つ液晶表示装置用カラーフィルタ。
【０１３１】
＜比較例３＞
基板中心側の放射ムラ発生起点となっているパネル表示部の形状が長方形であること（ｃ＝０ｍｍ）を特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。
【０１３２】
（放射ムラ評価）
実施例、比較例で作製した液晶表示装置用カラーフィルタについて、Ｎａランプによる放射ムラ観察を行い、放射ムラが観測されなかったものを○、放射ムラが観測されたものを×とした。なお、放射ムラとは、図２に示すように、スピンコートの回転中心からカラーフィルター基板の外周方向に引いた直線に対して、回転方向に角度を変えたところにすじ状に見られるムラのことをいう。
【０１３３】
ちなみに、遮光層の厚みや遮光額縁層の幅の広さにムラ発生が依存する傾向は発見されなかった。
【０１３４】
（液晶表示装置の画像表示評価）
実施例および比較例に使用した液晶表示装置用カラーフィルタとＴＦＴ基板を対向して配置した。これらの間に基板面と平行に配向するＩＰＳ方式の液晶層を挟持して、液晶表示装置とした。ＴＦＴ素子と電気的に接続される画素電極は透明電極からなる櫛歯状パターンとし、共通電極が絶縁層を介して画素電極下部に配設してある。なお液晶層の厚みは３．２μｍとした。これらの液晶表示装置について良好な画像表示を実現し、光漏れなどの不良が見られないものを○、そうでないものを×とした。
【０１３５】
評価結果について下記の表に示す。
【０１３６】
【表１】
2015068915.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明は、遮光額縁部を有するカラーフィルタおよびこのようなカラーフィルタを用いる各種表示装置に有用である。
【符号の説明】
【０１３８】
ａ：パネル表示部短辺側の切れ込みの長さ
ｂ：パネル表示部長辺側の切れ込みの長さ
ｃ：（ａ２＋ｂ２）１／２で定義される切れ込みの斜辺の長さ
●：基板中心部
１：放射ムラ発生部
２：通常塗布部
３：カラーフィルタ側偏光板
４：カラーフィルタ側透明基板
５：遮光額縁部とブラックマトリックスからなるパターン状の遮光膜とその開口部である着色部を含む領域に設けられた着色層からなる感光済樹脂層
６：共通電極
７：カラーフィルタ側配向膜
８：液晶
９：ＴＦＴ側配向膜
１０：画素電極
１１：ＴＦＴアレイ
１２：ＴＦＴ側透明基板
１３：ＴＦＴ側偏光板
１４：バックライト
【図１】
2015068915.tif 000005
【図２】
2015068915.tif 000006
【図３】
2015068915.tif 000007
【図４】
2015068915.tif 000008