(57)【要約】【課題】着色層に透明樹脂による保護層を設けることなく、横電界方式の液晶表示装置を作製する工程への適性、及び信頼性を確保できるカラーフィルタを提供する。【解決手段】透明基板上に複数色を備える画素のうち少なくとも１色の画素を構成する着色層の形成に、有機顔料、透明樹脂、光架橋剤、熱架橋剤、及び溶剤を主成分とする光硬化性の着色組成物を用い、青色着色層の形成に用いる青色着色組成物の着色剤の主成分がＣ．Ｉ．ピグメント  ブルー  １５：６であり、熱架橋剤がメラミン樹脂であること。全透明樹脂量の２０質量％以上にメラミン樹脂を用いたこと。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に複数色の画素をフォトリソグラフィー法にて形成するカラーフィルタの製造方法において、
前記複数色の画素の内、青色画素を構成する青色着色層を形成するための青色着色組成物として、該青色着色組成物の着色剤の主成分がＣ．Ｉ．ピグメント  ブルー  １５：６であり、熱架橋剤がメラミン樹脂である青色着色組成物を用いることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記熱架橋剤の青色着色組成物における割合が、青色着色組成物の全透明樹脂中の２０質量％以上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の製造方法。
【請求項３】
前記メラミン樹脂の重量平均重合度が２．０以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
請求項１、請求項２、又は請求項３記載のカラーフィルタの製造方法を用い製造したことを特徴とするカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置用のカラーフィルタに関するものであり、特に、横電界方式の液晶表示装置用のカラーフィルタにおいて、カラーフィルタの着色層の耐薬品性を向上させ、透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けなくても液晶表示装置を作製する工程での適性、及び信頼性を確保できるカラーフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶表示装置はコンピュータ端末表示装置、テレビ画像表示装置を中心に急速に普及が進んでいる。カラーフィルタは液晶表示装置のカラー表示化には必要不可欠な重要な部品である。近年、この液晶表示装置は高画質化の要求が高く、高視野角、高速応答性を備える様々な新しい方式の液晶表示装置が出現してきている。この中でも、横電界方式（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＩＰＳ）方式）は視野角、コントラスト比などの表示品位に優れるため広く普及が期待されている方式である。
【０００３】
ところが、横電界方式の液晶表示装置用のカラーフィルタは、他のＴｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ方式（ＴＮ方式）、Ｖａｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ方式（ＶＡ方式）などのカラーフィルタとは異なり着色層上に透明電極層を設けない。透明電極層は一般的にインジウムとすずの複合酸化物（ＩＴＯ）の無機物が用いられるため、結果的に着色層の耐薬品性を向上させる保護膜としての働きも担っていた。ところが、横電界方式に用いるカラーフィルタでは保護膜としての働きも担ってきた透明電極層が存在しない。
【０００４】
近年のテレビ画像表示装置への用途ではコントラストの向上が強く求められている。液晶表示装置のコントラストにはカラーフィルタのコントラストが支配的であるため、カラーフィルタのコントラスト向上の要求も非常に強いものとなっている。カラーフィルタのコントラストは主として着色層に含まれる有機顔料によって決まり、顔料の粒径を微細にするほどコントラストは向上する。ところが、粒径を微細にすると比表面積が増大することから、耐薬品性が低下する。横電界方式に用いる場合は前述のように保護膜としての働きも担っていた透明電極層が存在しないため、この耐薬品性の低下の影響が顕著であり、液晶表示装置を作製する工程上の不具合、及び信頼性の低下を招く原因となっていた。
【０００５】
この耐薬品性の低下は、着色層に含まれる顔料の性質、およびその粒径を微細にすることによるものであり、近年のカラーフィルタへの要求特性を考えると根本的に回避することは難しい。このため、横電界方式の液晶表示装置向けのカラーフィルタには着色層上に透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設け耐薬品性を維持することが一般的である。
【０００６】
しかしながら、近年の液晶表示装置の低価格化は著しく、その部材であるカラーフィルタも低価格化の必要に迫られている。前述したように、横電界方式の液晶表示装置には透明樹脂によるオーバーコート層を設けて用いられているが、オーバーコート層は場合によっては２μｍ以上といった厚さを設ける必要もあり、均一に塗布することが難しいという問題があり、低価格化を妨げる一つの要因となっている。また、工程増による歩留まり低下や、材料費増が低価格化を妨げる要因になっており、オーバーコート層を設けることなく横電界方式の液晶表示装置に用いることのできるカラーフィルタが望まれてきているが、前述のような問題により実現が難しかった。
【０００７】
カラーフィルタの着色層自体の耐薬品性を向上させる方法として、特許文献１にあるように、着色層の形成に用いる感光性着色組成物に熱架橋剤を添加することが開示されてい
る。しかしながら、近年、コントラスト向上の要求により顔料粒子の微細化が進み、顔料濃度も高くなっているため、従来のフォトリソグラフィー特性を維持し耐薬品性を向上するためには熱架橋剤種について検討を行う必要があった。
【特許文献１】特許第２９３７２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、特に、液晶挟持面側にカラーフィルタの着色層が形成され、着色層と液晶との間に電極を介さずに液晶表示装置に組み込まれる横電界方式の液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けなくても液晶表示装置を作製する工程での十分な適性、及び信頼性を確保できるように、着色層の耐薬品性を更に向上させたカラーフィルタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、透明基板上に複数色の画素をフォトリソグラフィー法にて形成するカラーフィルタの製造方法において、
前記複数色の画素の内、青色画素を構成する青色着色層を形成するための青色着色組成物として、該青色着色組成物の着色剤の主成分がＣ．Ｉ．ピグメント  ブルー  １５：６であり、熱架橋剤がメラミン樹脂である青色着色組成物を用いることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００１０】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの製造方法において、前記熱架橋剤の青色着色組成物における割合が、青色着色組成物の全透明樹脂中の２０質量％以上であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００１１】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの製造方法において、前記メラミン樹脂の重量平均重合度が２．０以上であることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００１２】
また、本発明は、請求項１、請求項２、又は請求項３記載のカラーフィルタの製造方法を用い製造したことを特徴とするカラーフィルタである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明において、透明基板上に複数色を備えるカラーフィルタの、青色画素を構成する青色着色層の形成に用いる青色着色組成物の成分のうち、全透明樹脂中の２０質量％以上にメラミン樹脂を用いることで耐薬品性を大きく向上できることを発見した。更に本発明では、用いるメラミン樹脂に、重量平均重合度が２．０以上のものを用いた場合、更に解像性にも優れることを見出した。当該カラーフィルタは、耐薬品性を大きく向上できるため、横電界方式の液晶表示装置に用いた際に、透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けることなく、液晶表示装置を作製する工程などにおいて不具合を発生しない、また信頼性の高いカラーフィルタとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明によるカラーフィルタを、その実施の形態に基づいて詳細に説明する。本発明のカラーフィルタは少なくとも透明基板上に複数色の画素を備えており、当該複数色の画素は少なくとも着色層から構成されている。複数色には赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の組み合わせや、イエロー、マゼンダ、シアン（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の組み合わせが挙げられるが、本発明のカラーフィルタは青色着色層を有するカラーフィルタ（すなわちＲＧＢ系）
に対して特に好ましく適用できる。
【００１５】
液晶表示装置の作製工程において、カラーフィルタに液晶の配向を規制するための配向膜を形成する工程がある。配向膜は一般的にポリイミドもしくはその前駆体を適切な溶媒に溶解した溶液を塗布、乾燥、焼成することで形成される。
【００１６】
ポリイミドもしくはその前駆体を溶解する溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン（ＮＭＰ）、γーブチロラクトン、あるいはそれらの混合物が主成分として用いられていることが多い。そのため、カラーフィルタはこれらの溶媒に対する耐性が求められる。
【００１７】
ＲＧＢ系のカラーフィルタにおける青色着色層の着色剤としては、銅フタロシアニン有機顔料の一例としてＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５：６が挙げられるが、当該顔料を用いた青色着色層はＮＭＰに対し、溶出しやすい。特にコントラストを向上させるために顔料の粒径を小さくしていくとその傾向が顕著となる。このため、当該顔料を含有する青色着色層を有するカラーフィルタを横電界方式の液晶表示装置に用いる場合は、透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けることが必須となっている。
【００１８】
しかしながら、従来の技術で詳述した背景から、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５：６を含有する青色着色層を有するカラーフィルタを横電界方式の液晶表示装置に用いる場合も、透明樹脂による保護層を設けないことが求められている。
【００１９】
そこで、本発明者らは、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５：６を含有する、青色着色層を形成するめの青色着色組成物において、従来パターニング特性を維持し、カラーフィルタにおける青色着色層のＮＭＰへの溶出を低減させるべく種々検討を行った結果、本発明をなすに至った。
【００２０】
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５：６のＮＭＰへの溶出低減のためには、青色着色層の形成に用いる、有機顔料、透明樹脂、光架橋剤、熱架橋剤、および溶剤を主成分とする光硬化性の青色着色組成物において、青色着色組成物の成分のうち透明樹脂に対する光架橋剤の量を増すことでも効果が得られるが、その効果は熱架橋剤に比べて小さく、また光架橋剤の量を増すことで解像性も大きく低下してしまう。
【００２１】
これに対し、青色着色層の形成に用いる青色着色組成物の成分として熱架橋剤にメラミン樹脂を用い、その量が青色着色組成物の全透明樹脂中の２０質量％以上とすることで溶出量が半減する以上の効果が得られ、含有量を増すことでさらにその効果は大きくなる。逆に２０質量％以下は溶出を抑制する効果が小さい。
【００２２】
更に、青色着色層の形成に用いる青色着色組成物中の熱架橋剤として重量平均重合度が２．０以上のメラミン樹脂を用いた場合、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５：６を含有する青色着色組成物を用いた青色着色層の解像性は従来同等以上の特性となる。２．０以下のメラミン樹脂を用いた場合は、解像性が悪化する傾向を示す。
【００２３】
以上のことから本発明において、透明基板上に複数色を備えるカラーフィルタで、青色画素を構成する青色着色層の形成に用いる青色着色組成物の成分のうち全透明樹脂中の２０質量％以上にメラミン樹脂を用いることで耐薬品性を大きく向上できることを見出した。また、用いるメラミン樹脂の重量平均重合度が２．０以上のものを用いた場合には、更に解像性にも優れることを見出した。
【００２４】
以下に、本発明のカラーフィルタを得るための方法を記述する。本発明のカラーフィルタは少なくとも透明基板上に複数色の画素を備えており、当該複数色の画素は少なくとも
着色層から構成されている。複数色には赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の組み合わせや、イエロー、マゼンダ、シアン（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の組み合わせが挙げられるが、本発明のカラーフィルタは青色着色層を有するカラーフィルタ（すなわちＲＧＢ系）に対して特に好ましく適用できる。また、当然ながらＲＧＢに加えてＹＭＣを一の基板に配列するカラーフィルタなどについても適用が可能である。
【００２５】
本発明のカラーフィルタは着色層形成面を液晶挟持面側に向けて、液晶表示装置に組み込まれて使用される。必要に応じて着色層上には配向膜が形成される。本発明のカラーフィルタは、着色層の耐薬品性が高いため、着色層を覆うオーバーコート層を設ける必要がない。そのため歩留まりがよく、コストダウンにつながる。また液晶と画素との距離がより近くなるため、視野角が向上し、高精細な液晶表示装置を提供することができる。
【００２６】
このように、本発明のカラーフィルタは、着色層の耐溶剤性を補うためにオーバーコート層を設ける必要はないが、カラーフィルタ平坦化の目的等、耐薬品性を補う以外の目的で樹脂による層を設けることができる。この場合、従来のオーバーコート層のような厚みは必ずしも必要ではない。
【００２７】
本発明の方法に用いられる透明基板は可視光に対してある程度の透過率を有するものが好ましく、より好ましくは８０％以上の透過率を有するものを用いることができる。一般に液晶表示装置に用いられているものでよく、ＰＥＴなどのプラスチック基板やガラスが挙げられるが、通常はガラス基板を用いるとよい。遮光パターンを用いる場合はあらかじめ該透明基板上にクロム等の金属薄膜や遮光性樹脂によるパターンを公知の方法で付けたものを用いればよい。
【００２８】
透明基板上への画素の作製方法は、公知のインクジェット法、印刷法、フォトレジスト法、エッチング法など何れの方法で作製しても構わない。しかし、着色層については、高精細、分光特性の制御性及び再現性等を考慮すれば、透明な樹脂中に顔料を、光開始剤、重合性モノマーと共に適当な溶剤に分散させた着色組成物を透明基板上に塗布成膜して着色層を形成し、着色層をパターン露光、現像することで一色のパターン状の着色層を形成する工程を各色毎に繰り返し行って着色層を作製するフォトレジスト法が好ましい。
【００２９】
本発明のカラーフィルタが備える画素を構成する着色層を、感光性着色組成物を調製してフォトリソグラフィー法により形成する場合、感光性着色組成物の調製は、例えば、以下の方法に従う。着色剤となる顔料を透明な樹脂中に光開始剤、重合性モノマーと共に適当な溶剤に分散させる。分散させる方法はミルベース、３本ロール、ジェットミル等様々な方法があり特に限定されるものではない。
【００３０】
本発明のカラーフィルタの着色層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。
【００３１】
赤色フィルタセグメント（着色層）を形成するための赤色着色組成物には、主として用いるＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５４の他、例えば、Ｃ．Ｉ．  ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ  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、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
緑色フィルタセグメント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。
【００３５】
青色フィルタセグメントを形成するための青色着色組成物にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｂｌｕｅ  １５：６の有機顔料のほかに、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ
１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４、８０等の青色顔料を合わせて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、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３などを併用することができる。
【００３６】
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。
【００３７】
着色組成物に用いる透明樹脂は、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、熱硬化性樹脂、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
光架橋剤として用いることのできる重合性モノマーとしては、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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートなど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などが代表例に挙げられる。これらは単独または2種以上混合して用いることができ、さらに光硬化性を適正に保つ目的で、必要に応じ、他の重合性モノマーおよびオリゴマーを混合して用いることが出来る。
【００４１】
その他の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、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。これらについても、単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。
【００４２】
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。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。
【００４３】
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。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。
【００４４】
さらに、着色組成物には、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。
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。
【００４５】
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が、本発明においてはメラミン樹脂が好ましい。
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。
【００４６】
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。
【００４７】
透明基板上に、上述の感光性着色組成物を塗布し、プリベークを行う。塗布する手段はスピンコート、ディップコート、ダイコートなどが通常用いられるが、基板上に均一な膜厚で塗布可能な方法ならばこれらに限定されるものではない。
プリベークは５０〜１２０℃で１０〜２０分ほどすることが好ましい。塗布膜厚は任意であるが、分光透過率などを考慮すると通常はプリベーク後の膜厚で２μｍ程度である。感光性着色組成物を塗布し着色層を形成した基板にパターンマスクを介して露光を行う。光源には通常の高圧水銀灯などを用いればよい。
【００４８】
続いて現像を行う。現像液にはアルカリ性水溶液を用いる。アルカリ性水溶液の例としては、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、または両者の混合水溶液、もしくはそれらに適当な界面活性剤などを加えたものが挙げられる。現像後、水洗、乾燥して任意の一色の着色層が得られる。
【００４９】
以上の一連の工程を、感光性着色組成物およびパターンを替え、必要な数だけ繰り返すことで必要な色数が組み合わされた着色パターンすなわち複数色の着色層を得ることができる。
【実施例】
【００５０】
以下の実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においてこれに限定されるものではない。
【００５１】
［バインダー樹脂成分の作製（合成例１）］
反応容器にシクロヘキサノン８００質量部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら１００℃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。
・ベンジルメタクリレート                ６０．０質量部
・メタクリル酸                          ３０．０質量部
・メチルメタクリレート                  ８０．０質量部
・ブチルメタクリレート                  ８０．０質量部
・アゾビスイソブチロニトリル            １０．０質量部
滴下後さらに１００℃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質量部をシクロヘキサノン５０質量部で溶解させたのものを添加し、さらに１００℃で１時間反応を続けてアクリル樹脂の溶液を得た。アクリル樹脂の重量平均分子量は約４００００であった。
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℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０質量％になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液を作製した。
【００５２】
＜実施例１＞
下記の要領で青の着色組成物を調製した。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
濾過して青色顔料分散体を作製した。
・ε型銅フタロシアニン顔料  
（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：６）
（ＢＡＳＦ製：「ヘリオゲンブルーＬ−６７００Ｆ」）
１１．０質量部
・ジメチルアミノ修飾フタロシアニン系顔料誘導体          １．０質量部
・アクリルワニス（固形分２０質量％）                  ４０．０質量部
・シクロヘキサノン                                    ４８．０質量部
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のフィルタで濾過して青色顔料分散体を得た。
【００５３】
（青色着色組成物の調製）
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着色組成物（１）を得た。
・上記青色顔料分散体                                  ５０．０質量部
・重合性モノマー
（日本化薬（株）製：「カラヤッドＤＰＨＡ」）            ５．０質量部
・合成例１で作成したバインダー樹脂１                    ７．１質量部
・メラミン樹脂
（三和ケミカル（株）製：「ＭＸ−００２」）              ２．６質量部
・光開始剤（チバガイギー社製：「イルガキュアー９０７」）２．０質量部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ−Ｆ」）      ０．５質量部
・シクロヘキサノン                                    ３２．８質量部
＜実施例２＞
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着色組成物（２）を得た。
・上記青色顔料分散体                                  ５０．０質量部
・重合性モノマー
（日本化薬（株）製：「カラヤッドＤＰＨＡ」）            ５．０質量部
・メラミン樹脂
（三和ケミカル（株）製：「ＭＸ−００２」）              ５．１質量部
・光開始剤（チバガイギー社製：「イルガキュアー９０７」）２．０質量部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ−Ｆ」）      ０．５質量部
・シクロヘキサノン                                    ３７．４質量部
＜実施例３＞
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着色組成物（３）を得た。
・上記青色顔料分散体                                  ５０．０質量部
・重合性モノマー
（日本化薬（株）製：「カラヤッドＤＰＨＡ」）            ５．０質量部
・メラミン樹脂
（三和ケミカル（株）製：「ＭＷ３０」）                  ２．９質量部
・光開始剤（チバガイギー社製：「イルガキュアー９０７」）２．０質量部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ−Ｆ」）      ０．５質量部
・シクロヘキサノン                                    ３９．６質量部
＜比較例１＞
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着色組成物（４）を得た。
・上記青色顔料分散体                                  ５０．０質量部
・重合性モノマー
（日本化薬（株）製：「カラヤッドＤＰＨＡ」）            ５．０質量部
・合成例１で作成したバインダー樹脂１                  １４．１質量部
・光開始剤（チバガイギー社製：「イルガキュアー９０７」）２．０質量部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ−Ｆ」）      ０．５質量部
・シクロヘキサノン                                    ２８．４質量部
＜比較例２＞
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着色組成物（５）を得た。
・上記青色顔料分散体                                  ５０．０質量部
・重合性モノマー
（日本化薬（株）製：「カラヤッドＤＰＨＡ」）            ５．６質量部
・合成例１で作成したバインダー樹脂１                  １０．６質量部
・メラミン樹脂
（三和ケミカル（株）製：「ＭＸ−００２」）              １．３質量部
・光開始剤（チバガイギー社製：「イルガキュアー９０７」）２．０質量部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ−Ｆ」）      ０．５質量部
・シクロヘキサノン                                    ３０．６質量部
＜比較例３＞
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着色組成物（６）を得た。
・上記青色顔料分散体                                  ５０．０質量部
・重合性モノマー
（日本化薬（株）製：「カラヤッドＤＰＨＡ」）            ７．９質量部
・光開始剤（チバガイギー社製：「イルガキュアー９０７」）２．０質量部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ−Ｆ」）      ０．５質量部
・シクロヘキサノン                                    ３９．６質量部
（評価）
実施例１〜３及び比較例１〜３で作製した青色着色組成物（１）〜（６）について、下記の方法でＮＭＰ溶出、パターン解像性について評価を行った。
【００５４】
（ＮＭＰ溶出）
青色着色組成物を２００ｍｍ×２００ｍｍ、１．１ｍｍ厚のガラス基板上にスピンコータを用いて塗布し、塗布基板を作製した。次に７０℃で２０分乾燥した。
その後、露光機にて露光し、アルカリ現像液として２重量％水酸化カリウム水溶液を用い、４０秒間現像し、２３０℃で２０分焼成した。
以上の工程を経た基板を５０度のホットプレートで加温し、ＮＭＰを５００μリットルを滴下し、１５分溶出させた後９倍の水で回収し、その後エタノールで２倍希釈したＮＭＰ溶出液を作製した。
このような工程で得たＮＭＰ溶出液の原子吸光を測定し、顔料の溶出成分であるＣｕ原子の定量を行った。Ｃｕ溶出量が比較例１の溶出量に対し５０％以上低減できているものは○、０％以上５０％未満の低減のものは△、低減できていないものは×として評価を行った。
【００５５】
（パターン解像性）
青色着色組成物を１００ｍｍ×１００ｍｍ、１．１ｍｍ厚のガラス基板上にスピンコータを用いて塗布し、７０度で２０分乾燥させた。その後、露光機にテストチャートマスクにてパターニング露光を行い、２０μｍスクエアパターンを解像するものは○、解像しないものについてはその度合いに基づき△、×として評価を行った。
【００５６】
上記のような評価を行った結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
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表１の結果より、透明基板上に複数色を備えるカラーフィルタにおいて、青色画素を構成する青色着色層の形成に用いる青色着色組成物の成分のうち全透明樹脂中の２０質量％以上にメラミン樹脂を用いることでＮＭＰ溶出量を大きく低減できることが確認された。また、用いるメラミン樹脂の重量平均重合度が２．０以下のもので若干解像性が悪化するのに対し、それ以上のものでは解像性悪化の傾向が見られないことが確認された。