(57)【要約】【課題】マスクレスによるレーザ露光により、ブラックマトリックスとカラーフィルタとの重なり幅を細くして、エッジ性状が合うような位置合わせ（アライメント）を行なうことができ、透過率の高いカラーフィルタを形成可能なカラーフィルタの製造方法を提供する。【解決手段】ブラックマトリックス形成工程と、前記ブラックマトリックスが形成された基材の表面に、少なくとも、Ｒ、Ｇ、及びＢの各色毎に、画素を形成する画素形成工程とからなり、前記画素形成工程における露光工程が、Ｎ重露光（ただし、Ｎは２以上の自然数）に使用する描素部を指定し、感光層に対し、前記露光ヘッドを走査方向に相対的に移動させて露光を行なう工程であり、  かつ、形成された画素とブラックマトリックスとの重なり幅（Ａ）と、ブラックマトリックスの幅（Ｂ）との関係、（Ｂ）／（Ａ）が、２を超えるカラーフィルタの製造方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダー、重合性化合物、光重合開始剤、及び着色剤を含み、かつ黒色に着色された感光性組成物を用いて、基材の表面に、感光層を形成する感光層形成工程と、前記感光層を露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光層を現像する現像工程とにより、ブラックマトリックスを形成するブラックマトリックス形成工程と、
少なくとも、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３原色に着色された前記感光性組成物を用いて、前記ブラックマトリックスが形成された基材の表面に、少なくとも、Ｒ、Ｇ、及びＢの各色毎に、順次、感光層形成工程、露光工程、及び現像工程を繰り返して、画素を形成する画素形成工程とからなり、
前記画素形成工程における露光工程が、光照射手段、及び前記光照射手段からの光を受光し出射するｎ個（ただし、ｎは２以上の自然数）の２次元状に配列された描素部を有し、パターン情報に応じて前記描素部を制御可能な光変調手段を備えた露光ヘッドであって、該露光ヘッドの走査方向に対し、前記描素部の列方向が所定の設定傾斜角度θをなすように配置された露光ヘッドを用い、
前記露光ヘッドについて、使用描素部指定手段により、使用可能な前記描素部のうち、Ｎ重露光（ただし、Ｎは２以上の自然数）に使用する前記描素部を指定し、
前記露光ヘッドについて、描素部制御手段により、前記使用描素部指定手段により指定された前記描素部のみが露光に関与するように、前記描素部の制御を行い、
前記感光層に対し、前記露光ヘッドを走査方向に相対的に移動させて露光を行なう工程であり、
かつ、形成された画素とブラックマトリックスとの重なり幅（Ａ）と、ブラックマトリックスの幅（Ｂ）との関係、（Ｂ）／（Ａ）が、２を超え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】
ブラックマトリックスの幅が、８μｍ以上５０μｍ以下である請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
感光層形成工程が、感光性組成物を基材の表面に塗布し、乾燥することにより、感光層を形成する工程である請求項１から２のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
感光層形成工程が、支持体上に感光性組成物からなる感光性転写層を有する感光性転写材料を用いて、該感光性転写層と基材とが当接するように該基材上に積層し、次いで、支持体を剥離することにより感光層を形成する工程である請求項１から２のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
赤色（Ｒ）着色に少なくとも顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４を、緑色（Ｇ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６及び顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の少なくともいずれかの顔料を、並びに、青色（Ｂ）着色に少なくとも顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６を用いる請求項１から４のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法により製造されたことを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項７】
請求項６に記載のカラーフィルタを用いたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末、携帯ゲーム機、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置（ＬＣＤ）用、ＰＡＬＣ（プラズマアドレス液晶）、プラズマディスプレイなどに好適なカラーフィルタの製造方法、及び該製造方法により製造されたカラーフィルタ並びに該カラーフィルタを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフォトマスクを用いたパターン形成方法では、あらかじめ形成されたパターンとアライメントマークにて位置合わせを実施するが、その方法では完全な位置あわせをすることは不可能であり、特に液晶用カラーフィルタの場合、ブラックマトリックスとレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、及びブルー（Ｂ）の各画素との重ね領域を大きくすることが必要であった。このため、ブラックマトリックスの幅は必然的に太くなり、液晶表示パネルの明るさを低下させていた。特に近年では、液晶テレビや携帯端末などでは明るい表示が必要となっているが、バックライトを強化するなどして対応を取っているため、消費電力が大きいなどの問題があった。
【０００３】
一方、カラーフィルタの製造方法としては、製造コストを低減させるために、フォトマスクを用いることなく、半導体レーザ、ガスレーザ等のレーザ光を、画素パターン等のデジタルデータに基づいて、感光性組成物上に直接スキャンして、パターニングを行うレーザダイレクトイメージングシステム（以下、「ＬＤＩ」と称することがある）による露光装置が研究されている（例えば、非特許文献１及び特許文献１参照）。
しかし、この方法は、マスクレスによるコストダウンが目的であり、カラーフィルタの性能向上に関しては何ら記載されていない。
【０００４】
したがって、マスクレスによるレーザ露光により、ブラックマトリックスと画素との重なり幅を細くして、エッジ性状が合うような位置合わせ（アライメント）を行なうことができ、透過率の高いカラーフィルタを形成可能な、携帯端末、携帯ゲーム機、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置（ＬＣＤ）用、ＰＡＬＣ（プラズマアドレス液晶）、プラズマディスプレイなどに好適に用いられるカラーフィルタの製造方法、及び該カラーフィルタの製造方法により形成されたカラーフィルタ、並びに該カラーフィルタを用いた液晶表示装置は未だ提供されておらず、更なる改良開発が望まれているのが現状である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２４４号公報
【非特許文献１】石川明人"マスクレス露光による開発短縮と量産適用化"、「エレクロトニクス実装技術」、株式会社技術調査会、Vol．18、No．6、2002年、p．74〜79
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、マスクレスによるレーザ露光により、ブラックマトリックスと画素との重なり幅を細くして、エッジ性状が合うような位置合わせ（アライメント）を行なうことができ、透過率の高いカラーフィルタを形成可能な、携帯端末、携帯ゲーム機、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置（ＬＣＤ）用、ＰＡＬＣ（プラズマアドレス液晶）、プラズマディスプレイなどに好適に用いられるカラーフィルタの製造方法、及び該カラーフィルタの製造方法により形成されたカラーフィルタ、並びに該カラーフィルタを用いた液晶表示装置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】
【０００７】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  バインダー、重合性化合物、光重合開始剤、及び着色剤を含み、かつ黒色に着色された感光性組成物を用いて、基材の表面に、感光層を形成する感光層形成工程と、前記感光層を露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光層を現像する現像工程とにより、ブラックマトリックスを形成するブラックマトリックス形成工程と、
少なくとも、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３原色に着色された前記感光性組成物を用いて、前記ブラックマトリックスが形成された基材の表面に、少なくとも、Ｒ、Ｇ、及びＢの各色毎に、順次、感光層形成工程、露光工程、及び現像工程を繰り返して、画素を形成する画素形成工程とからなり、
前記画素形成工程における露光工程が、光照射手段、及び前記光照射手段からの光を受光し出射するｎ個（ただし、ｎは２以上の自然数）の２次元状に配列された描素部を有し、パターン情報に応じて前記描素部を制御可能な光変調手段を備えた露光ヘッドであって、該露光ヘッドの走査方向に対し、前記描素部の列方向が所定の設定傾斜角度θをなすように配置された露光ヘッドを用い、
前記露光ヘッドについて、使用描素部指定手段により、使用可能な前記描素部のうち、Ｎ重露光（ただし、Ｎは２以上の自然数）に使用する前記描素部を指定し、
前記露光ヘッドについて、描素部制御手段により、前記使用描素部指定手段により指定された前記描素部のみが露光に関与するように、前記描素部の制御を行い、
前記感光層に対し、前記露光ヘッドを走査方向に相対的に移動させて露光を行なう工程であり、
かつ、形成された画素とブラックマトリックスとの重なり幅（Ａ）と、ブラックマトリックスの幅（Ｂ）との関係、（Ｂ）／（Ａ）が、２を超えることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
＜２＞  ブラックマトリックスの幅が、８μｍ以上５０μｍ以下である前記＜１＞に記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜３＞  感光層形成工程が、感光性組成物を基材の表面に塗布し、乾燥することにより、感光層を形成する工程である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜４＞  感光層形成工程が、支持体上に感光性組成物からなる感光性転写層を有する感光性転写材料を用いて、該感光性転写層と基材とが当接するように該基材上に積層し、次いで、支持体を剥離することにより感光層を形成する工程である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜５＞  赤色（Ｒ）着色に少なくとも顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４を、緑色（Ｇ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６及び顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の少なくともいずれかの顔料を、並びに、青色（Ｂ）着色に少なくとも顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６を用いる前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
【０００８】
＜６＞  露光が、３５０〜４１５ｎｍの波長のレーザ光を用いて行われる前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜７＞  露光が、形成するパターン情報に基づいて像様に行われる前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜８＞  露光が複数の露光ヘッドにより行われ、使用描素部指定手段が、複数の前記露光ヘッドにより形成される被露光面上の重複露光領域であるヘッド間つなぎ領域の露光に関与する描素部のうち、前記ヘッド間つなぎ領域におけるＮ重露光を実現するために使用する前記描素部を指定する前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。該＜８＞に記載のカラーフィルタの製造方法においては、露光が複数の露光ヘッドにより行われ、使用描素部指定手段が、複数の前記露光ヘッドにより形成される被露光面上の重複露光領域であるヘッド間つなぎ領域の露光に関与する描素部のうち、前記ヘッド間つなぎ領域におけるＮ重露光を実現するために使用する前記描素部が指定されることにより、前記露光ヘッドの取付位置や取付角度のずれによる前記感光層の被露光面上のヘッド間つなぎ領域に形成される前記パターンの解像度のばらつきや濃度のむらが均される。この結果、前記感光層への露光が高精細に行われる。例えば、その後、前記感光層を現像することにより、高精細なパターンが形成される。
＜９＞  露光が複数の露光ヘッドにより行われ、使用描素部指定手段が、複数の前記露光ヘッドにより形成される被露光面上の重複露光領域であるヘッド間つなぎ領域以外の露光に関与する描素部のうち、前記ヘッド間つなぎ領域以外の領域におけるＮ重露光を実現するために使用する前記描素部を指定する前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。該＜９＞に記載のカラーフィルタの製造方法においては、露光が複数の露光ヘッドにより行われ、使用描素部指定手段が、複数の前記露光ヘッドにより形成される被露光面上の重複露光領域であるヘッド間つなぎ領域以外の露光に関与する描素部のうち、前記ヘッド間つなぎ領域以外におけるＮ重露光を実現するために使用する前記描素部が指定されることにより、前記露光ヘッドの取付位置や取付角度のずれによる前記感光層の被露光面上のヘッド間つなぎ領域以外に形成される前記パターンの解像度のばらつきや濃度のむらが均される。この結果、前記感光層への露光が高精細に行われる。例えば、その後、前記感光層を現像することにより、高精細なパターンが形成される。
＜１０＞  設定傾斜角度θが、Ｎ重露光数のＮ、描素部の列方向の個数ｓ、前記描素部の列方向の間隔ｐ、及び露光ヘッドを傾斜させた状態において該露光ヘッドの走査方向と直交する方向に沿った描素部の列方向のピッチδに対し、次式、ｓｐsinθideal≧Ｎδを満たすθidealに対し、θ≧θidealの関係を満たすように設定される前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜１１＞  Ｎ重露光のＮが、３以上の自然数である前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。該＜１１＞に記載のカラーフィルタの製造方法においては、Ｎ重露光のＮが、３以上の自然数であることにより、多重描画が行われる。この結果、埋め合わせの効果により、前記露光ヘッドの取付位置や取付角度のずれによる前記感光層の被露光面上に形成される前記パターンの解像度のばらつきや濃度のむらが、より精密に均される。
【０００９】
＜１２＞  使用描素部指定手段が、
描素部により生成され、被露光面上の露光領域を構成する描素単位としての光点位置を、被露光面上において検出する光点位置検出手段と、
前記光点位置検出手段による検出結果に基づき、Ｎ重露光を実現するために使用する描素部を選択する描素部選択手段と
を備える前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜１３＞  使用描素部指定手段が、Ｎ重露光を実現するために使用する使用描素部を、行単位で指定する前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１０】
＜１４＞  光点位置検出手段が、検出した少なくとも２つの光点位置に基づき、露光ヘッドを傾斜させた状態における被露光面上の光点の列方向と前記露光ヘッドの走査方向とがなす実傾斜角度θ´を特定し、描素部選択手段が、前記実傾斜角度θ´と設定傾斜角度θとの誤差を吸収するように使用描素部を選択する前記＜１２＞から＜１３＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜１５＞  実傾斜角度θ´が、露光ヘッドを傾斜させた状態における被露光面上の光点の列方向と前記露光ヘッドの走査方向とがなす複数の実傾斜角度の平均値、中央値、最大値、及び最小値のいずれかである前記＜１４＞に記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜１６＞  描素部選択手段が、実傾斜角度θ´に基づき、ｔtanθ´＝Ｎ（ただし、ＮはＮ重露光数のＮを表す）の関係を満たすｔに近い自然数Ｔを導出し、ｍ行（ただし、ｍは２以上の自然数を表す）配列された描素部における１行目から前記Ｔ行目の前記描素部を、使用描素部として選択する前記＜１２＞から＜１５＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜１７＞  描素部選択手段が、実傾斜角度θ´に基づき、ｔtanθ´＝Ｎ（ただし、ＮはＮ重露光数のＮを表す）の関係を満たすｔに近い自然数Ｔを導出し、ｍ行（ただし、ｍは２以上の自然数を表す）配列された描素部における、（Ｔ＋１）行目からｍ行目の前記描素部を、不使用描素部として特定し、該不使用描素部を除いた前記描素部を、使用描素部として選択する前記＜１２＞から＜１６＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１１】
＜１８＞  描素部選択手段が、複数の描素部列により形成される被露光面上の重複露光領域を少なくとも含む領域において、
（１）理想的なＮ重露光に対し、露光過多となる領域、及び露光不足となる領域の合計面積が最小となるように、使用描素部を選択する手段、
（２）理想的なＮ重露光に対し、露光過多となる領域の描素単位数と、露光不足となる領域の描素単位数とが等しくなるように、使用描素部を選択する手段、
（３）理想的なＮ重露光に対し、露光過多となる領域の面積が最小となり、かつ、露光不足となる領域が生じないように、使用描素部を選択する手段、及び
（４）理想的なＮ重露光に対し、露光不足となる領域の面積が最小となり、かつ、露光過多となる領域が生じないように、使用描素部を選択する手段
のいずれかである前記＜１２＞から＜１７＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜１９＞  描素部選択手段が、複数の露光ヘッドにより形成される被露光面上の重複露光領域であるヘッド間つなぎ領域において、
（１）理想的なＮ重露光に対し、露光過多となる領域、及び露光不足となる領域の合計面積が最小となるように、前記ヘッド間つなぎ領域の露光に関与する描素部から、不使用描素部を特定し、該不使用描素部を除いた前記描素部を、使用描素部として選択する手段、
（２）理想的なＮ重露光に対し、露光過多となる領域の描素単位数と、露光不足となる領域の描素単位数とが等しくなるように、前記ヘッド間つなぎ領域の露光に関与する描素部から、不使用描素部を特定し、該不使用描素部を除いた前記描素部を、使用描素部として選択する手段、
（３）理想的なＮ重露光に対し、露光過多となる領域の面積が最小となり、かつ、露光不足となる領域が生じないように、前記ヘッド間つなぎ領域の露光に関与する描素部から、不使用描素部を特定し、該不使用描素部を除いた前記描素部を、使用描素部として選択する手段、及び、
（４）理想的なＮ重露光に対し、露光不足となる領域の面積が最小となり、かつ、露光過多となる領域が生じないように、前記ヘッド間つなぎ領域の露光に関与する描素部から、不使用描素部を特定し、該不使用描素部を除いた前記描素部を、使用描素部として選択する手段、
のいずれかである前記＜１２＞から＜１８＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜２０＞  不使用描素部が、行単位で特定される前記＜１９＞に記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１２】
＜２１＞  使用描素部指定手段において使用描素部を指定するために、使用可能な前記描素部のうち、Ｎ重露光のＮに対し、（Ｎ−１）列毎の描素部列を構成する前記描素部のみを使用して参照露光を行う前記＜１＞から＜２０＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。該＜２１＞に記載のカラーフィルタの製造方法においては、使用描素部指定手段において使用描素部を指定するために、使用可能な前記描素部のうち、Ｎ重露光のＮに対し、（Ｎ−１）列毎の描素部列を構成する前記描素部のみを使用して参照露光が行われ、略１重描画の単純なパターンが得られる。この結果、前記ヘッド間つなぎ領域における前記描素部が容易に指定される。
＜２２＞  使用描素部指定手段において使用描素部を指定するために、使用可能な前記描素部のうち、Ｎ重露光のＮに対し、１／Ｎ行毎の描素部行を構成する前記描素部のみを使用して参照露光を行う前記＜１＞から＜２０＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。該＜２２＞に記載のカラーフィルタの製造方法においては、使用描素部指定手段において使用描素部を指定するために、使用可能な前記描素部のうち、Ｎ重露光のＮに対し、１／Ｎ行毎の描素部列を構成する前記描素部のみを使用して参照露光が行われ、略１重描画の単純なパターンが得られる。この結果、前記ヘッド間つなぎ領域における前記描素部が容易に指定される。
【００１３】
＜２３＞  使用描素部指定手段が、光点位置検出手段としてスリット及び光検出器、並びに描素部選択手段として前記光検出器と接続された演算装置を有する前記＜１＞から＜２２＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜２４＞  Ｎ重露光のＮが、３以上７以下の自然数である前記＜１＞から＜２３＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１４】
＜２５＞  光変調手段が、形成するパターン情報に基づいて制御信号を生成するパターン信号生成手段を更に有してなり、光照射手段から照射される光を該パターン信号生成手段が生成した制御信号に応じて変調させる前記＜１＞から＜２４＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。該＜２５＞に記載のカラーフィルタの製造方法においては、前記光変調手段が前記パターン信号生成手段を有することにより、前記光照射手段から照射される光が該パターン信号生成手段により生成した制御信号に応じて変調される。
＜２６＞  光変調手段が、空間光変調素子である前記＜１＞から＜２５＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜２７＞  空間光変調素子が、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）である前記＜２６＞に記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜２８＞  描素部が、マイクロミラーである前記＜１＞から＜２７＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
＜２９＞  パターン情報が表すパターンの所定部分の寸法が、指定された使用描素部により実現できる対応部分の寸法と一致するように前記パターン情報を変換する変換手段を有する前記＜１＞から＜２８＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１５】
＜３０＞  光照射手段が、２以上の光を合成して照射可能である前記＜１＞から＜２９＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。該＜３０＞に記載のカラーフィルタの製造方法においては、前記光照射手段が２以上の光を合成して照射可能であることにより、露光が焦点深度の深い露光光によって行われる。この結果、前記感光層への露光が極めて高精細に行われる。例えば、その後、前記感光層を現像すると、極めて高精細なパターンが形成される。
＜３１＞  光照射手段が、複数のレーザと、マルチモード光ファイバと、該複数のレーザからそれぞれ照射されたレーザ光を集光して前記マルチモード光ファイバに結合させる集合光学系とを有する前記＜１＞から＜３０＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。該＜３１＞に記載のカラーフィルタの製造方法においては、前記光照射手段が、前記複数のレーザからそれぞれ照射されたレーザ光が前記集合光学系により集光され、前記マルチモード光ファイバに結合可能であることにより、露光が焦点深度の深い露光光で行われる。この結果、前記感光層への露光が極めて高精細に行われる。例えば、その後、前記感光層を現像すると、極めて高精細なパターンが形成される。
【００１６】
＜３２＞  硬化処理工程及び熱処理工程の少なくともいずれかを含む前記＜１＞から＜３１＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００１７】
＜３３＞  前記＜１＞から＜３２＞のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法により製造されたことを特徴とするカラーフィルタである。
＜３４＞  前記＜３３＞に記載のカラーフィルタを用いたことを特徴とする液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、マスクレスによるレーザ露光により、ブラックマトリックスとカラーフィルタとの重なり幅を細くして、エッジ性状が合うような位置合わせ（アライメント）を行なうことができ、透過率の高いカラーフィルタを形成可能な、携帯端末、携帯ゲーム機、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置（ＬＣＤ）用、ＰＡＬＣ（プラズマアドレス液晶）、プラズマディスプレイなどに好適に用いられるカラーフィルタの製造方法、及び該カラーフィルタの製造方法により形成されたカラーフィルタ、並びに該カラーフィルタを用いた液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（カラーフィルタの製造方法）
本発明のカラーフィルタの製造方法は、基材の表面に、ブラックマトリックスを形成するブラックマトリックス形成工程と、少なくとも、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３原色に着色された前記感光性組成物を用いて、前記ブラックマトリックスが形成された基材の表面に、画素を形成する画素形成工程とからなる。
本発明のカラーフィルタは、本発明の前記カラーフィルタの製造方法により製造される。
本発明の液晶表示装置は、本発明の前記カラーフィルタを用いてなり、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法の説明を通じて、本発明のカラーフィルタ及び液晶表示装置の詳細についても明らかにする。
【００２０】
本発明の前記カラーフィルタの製造方法により形成された画素とブラックマトリックスとの重なり幅（Ａ）は、ブラックマトリックスの幅を（Ｂ）としたときの、（Ｂ）／（Ａ）の値が、２を超えることが必要であり、２．５以上が好ましく、３以上がより好ましい。前記（Ｂ）／（Ａ）の値が、２以下であると、部分的にブラックマトリックス上で画素の重なりが発生し、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の断線が発生する。
前記画素とブラックマトリックスとの重なり幅としては、１μｍ以上であり、３μｍ  以上がより好ましい。前記重なり幅が、１μｍ未満であると、白抜けが発生し、カラーフィルタのパターンの形成が困難となる。
ここで、本発明において「画素とブラックマトリックスとの重なり幅」とは、画素とブラックマトリックスとの重なり部分を略矩形状とみなした場合の短辺側の長さをいい、前記ブラックマトリックスの幅が２種類以上ある場合は最も細い幅での重なりを意味する。また、前記ブラックマトリックスの幅についても、前記ブラックマトリックスを矩形状とみなした場合の短辺側の長さを意味する。
【００２１】
本発明の前記カラーフィルタの製造方法により形成されたブラックマトリックスの幅は、８μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、８μｍ以上４０μｍ以下がより好ましい。前記ブラックマトリックスの幅が、８μｍ未満であると、ブラックマトリックスの形成が困難となることがあり、５０μｍを超えると、カラーフィルタの透過率が低下することがある。
【００２２】
〔ブラックマトリックス形成工程〕
前記ブラックマトリックス形成工程は、感光層形成工程、露光工程、及び現像工程を含み、更に必要に応じて適宜選択されたその他の工程を含む。
【００２３】
＜感光層形成工程＞
前記感光層形成工程は、バインダー、重合性化合物、光重合開始剤、及び着色剤を含み、かつ黒色に着色されている感光性組成物を用いて、基材の表面に、感光層を形成する工程である。
【００２４】
前記感光層を形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塗布により形成する方法、シート状の前記感光層を加圧及び加熱の少なくともいずれかによりラミネートすることにより形成する方法、それらの併用などが挙げられ、以下に示す第１の態様の感光層形成方法及び第２の態様の感光層形成方法が好適に挙げられる。
【００２５】
第１の態様の感光層形成方法としては、前記感光性組成物を基材の表面に塗布し、乾燥することにより、基材の表面に、少なくとも、感光層を形成し、更に、適宜選択されたその他の層を形成する方法が挙げられる。
【００２６】
第２の態様の感光層形成方法としては、前記支持体上に感光性組成物からなる感光性転写層（以下、単に「感光層」と表すことがある）を有する感光性転写材料を用いて、該感光性転写層（感光層）と前記基材とが当接するように、前記感光性転写層（感光層）を基材の表面に加熱及び加圧の少なくともいずれかの下において積層することにより、基材の表面に少なくとも感光層を形成し、更に、適宜選択されたその他の層を形成する方法が挙げられる。
【００２７】
第１の態様の感光層形成方法において、前記感光性組成物の塗布及び乾燥の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記基材の表面に、前記感光性組成物を、水又は溶剤に溶解、乳化又は分散させて感光性組成物溶液を調製し、該溶液を直接塗布し、乾燥させることにより積層する方法が挙げられる。
【００２８】
前記感光性組成物溶液の溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｎ−ヘキサノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジイソブチルケトンなどのケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−ｎ−アミル、硫酸メチル、プロピオン酸エチル、フタル酸ジメチル、安息香酸エチル、及びメトキシプロピルアセテートなどのエステル類；トルエン、キシレン、ベンゼン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類；四塩化炭素、トリクロロエチレン、クロロホルム、１，１，１−トリクロロエタン、塩化メチレン、モノクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、１−メトキシ−２−プロパノールなどのエーテル類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキサイド、スルホランなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、２−ヘプタノン、シクロヘキサン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどが好適に挙げられる。これらの溶剤は、単独又２種以上の組合せで用いることができる。
【００２９】
前記感光性組成物の調製時における前記溶剤の添加量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記感光性組成物の全固形分濃度が５〜８０質量％となるように添加されることが好ましく、１０〜６０質量％となるように添加されることがより好ましく、１５〜５０質量％となるように添加されることが特に好ましい。
【００３０】
前記塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコーター、スリットスピンコーター、ロールコーター、ダイコーター、カーテンコーターなどを用いて、前記基材に直接塗布する方法が挙げられる。本発明においては、液が吐出する部分にスリット状の穴を有するスリット状ノズルを用いた塗布装置（スリットコータ）によって行うことが好ましい。具体的には、特開２００４−８９８５１号公報、特開２００４−１７０４３号公報、特開２００３−１７００９８号公報、特開２００３−１６４７８７号公報、特開２００３−１０７６７号公報、特開２００２−７９１６３号公報、特開２００１−３１０１４７号公報等に記載のスリット状ノズル、及びスリットコーターが好適に用いられる。
前記乾燥の条件としては、各成分、溶媒の種類、使用割合等によっても異なるが、通常６０〜１１０℃の温度で３０秒間〜１５分間程度である。
【００３１】
前記感光層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．３〜１０μｍが好ましく、０．７５〜６μｍがより好ましく、１〜３μｍが特に好ましい。前記厚みが、０．３μｍ未満であると、感光層用塗布液の塗布時にピンホールが発生しやすく、製造適性が低下することがあり、１０μｍを超えると、現像時に未露光部を除去するのに長時間を要することがある。
【００３２】
第１の態様の感光層形成方法において形成されるその他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸素遮断層、剥離層、接着層、光吸収層、表面保護層などが挙げられる。
前記その他の層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記感光層上に塗布する方法、シート状に形成されたその他の層を積層する方法などが挙げられる。
【００３３】
前記第２の態様の感光層形成方法において、基材の表面に感光層、及び必要に応じて適宜選択されるその他の層を形成する方法としては、前記基材の表面に、支持体と該支持体上に感光性組成物が積層されてなる感光層と、必要に応じて適宜選択されるその他の層とを有する前記感光性転写材料（感光性フィルム）を、加熱及び加圧の少なくともいずれかを行いながら積層する方法が挙げられ、具体的には、前記支持体上に前記感光性組成物が積層されてなる感光層を有する前記感光性転写材料を用い、前記感光層が基材の表面側となるように積層し、次いで、前記支持体を前記感光層上から剥離する方法が好適に挙げられる。
前記支持体を剥離することにより、前記支持体による光の散乱や屈折の等影響で前記感光層上に結像させる像にボケ像が生じることが防止され、所定のパターンが高解像度で得られる。
なお、前記感光性転写材料が、後述する保護フィルムを有する場合には、該保護フィルムを剥離し、前記基材に前記感光層が重なるようにして積層する。
【００３４】
前記加熱温度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、７０〜１３０℃が好ましく、８０〜１１０℃がより好ましい。
前記加圧の圧力は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、０．０１〜１．０ＭＰａが好ましく、０．０５〜１．０ＭＰａがより好ましい。
【００３５】
前記加熱及び加圧の少なくともいずれかを行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヒートプレス、ヒートロールラミネーター（例えば、（株）日立インダストリイズ社、ＬａｍｉｃII型）、真空ラミネーター（例えば、名機製作所製、ＭＶＬＰ５００）などが好適に挙げられる。
【００３６】
−支持体−
前記支持体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記感光層を剥離可能であり、かつ光の透過性が良好であるのが好ましく、更に表面の平滑性が良好であるのがより好ましい。
【００３７】
前記支持体の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、４〜３００μｍが好ましく、５〜１７５μｍがより好ましく、１０〜１００μｍが特に好ましい。
【００３８】
前記支持体の形状は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、長尺状が好ましい。前記長尺状の支持体の長さは、特に制限はなく、例えば、１０〜２０，０００ｍの長さのものが挙げられる。
【００３９】
前記支持体は、合成樹脂製であり、かつ透明であるものが好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、三酢酸セルロース、二酢酸セルロース、ポリ（メタ）アクリル酸アルキルエステル、ポリ（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリスチレン、セロファン、ポリ塩化ビニリデン共重合体、ポリアミド、ポリイミド、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、セルロース系フィルム、ナイロンフィルム等の各種のプラスチックフィルムが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
なお、前記支持体としては、例えば、特開平４−２０８９４０号公報、特開平５−８０５０３号公報、特開平５−１７３３２０号公報、特開平５−７２７２４号公報などに記載の支持体を用いることもできる。
【００４０】
前記感光性転写材料における感光層の形成は、前記基材への前記感光性組成物溶液の塗布及び乾燥（前記第１の態様の感光層形成方法）と同様な方法で行うことができる。
【００４１】
−保護フィルム−
前記保護フィルムは、前記感光層の汚れや損傷を防止し、保護する機能を有するフィルムである。
前記保護フィルムの厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、５〜１００μｍが好ましく、８〜５０μｍがより好ましく、１０〜４０μｍが特に好ましい。
【００４２】
前記保護フィルムの前記感光性転写材料において設けられる箇所は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、通常、前記感光層上に設けられる。
【００４３】
前記保護フィルムを用いる場合、前記感光層及び前記支持体の接着力Ａと、前記感光層及び保護フィルムの接着力Ｂとの関係は、接着力Ａ＞接着力Ｂであることが好適である。
【００４４】
前記支持体と前記保護フィルムとの静摩擦係数は、０．３〜１．４が好ましく、０．５〜１．２がより好ましい。
前記静摩擦係数が、０．３未満であると、滑り過ぎるため、ロール状にした場合に巻ズレが発生することがあり、１．４を超えると、良好なロール状に巻くことが困難となることがある。
【００４５】
前記保護フィルムとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記支持体に使用されるもの、シリコーン紙、ポリエチレン、ポリプロピレンがラミネートされた紙、ポリオレフィン又はポリテトラフルオロエチレンシート、などが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムなどが特に好ましいものとして挙げられる。
前記支持体と保護フィルムとの組合せ（支持体／保護フィルム）としては、例えば、特開２００５−７０７６７号公報の段落番号０１５１に記載の組合せや、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート等の組合せが挙げられる。
【００４６】
前記保護フィルムとしては、上述の接着力の関係を満たすために、前記保護フィルムと前記感光層との接着性を調製するために表面処理することが好ましく、例えば、該表面処理の方法としては、特開２００５−７０７６７号公報の段落番号０１５１に記載の方法等が挙げられる。
【００４７】
−その他の層−
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱可塑性樹脂層、及び中間層などが挙げられる。
【００４８】
−−熱可塑性樹脂層−−
前記熱可塑性樹脂層（以下、「クッション層」と称することもある）は、アルカリ現像を可能とし、また、転写時にはみ出した該熱可塑性樹脂層により被転写体が汚染されるのを防止可能とする観点からアルカリ可溶性であることが好ましく、前記感光性転写材料を被転写体上に転写させる際、該被転写体上に存在する凹凸に起因して発生する転写不良を効果的に防止するクッション材としての機能を有していることが好ましく、該感光性転写材料を前記被転写体上に加熱密着させた際に該被転写体上に存在する凹凸に応じて変形可能であるのがより好ましい。
【００４９】
前記熱可塑性樹脂層に用いる材料としては、例えば、特開平５−７２７２４号公報に記載されている有機高分子物質が好ましく、ヴイカーＶｉｃａｔ法（具体的には、アメリカ材料試験法エーエステーエムデーＡＳＴＭＤ１２３５によるポリマー軟化点測定法）による軟化点が約８０℃以下の有機高分子物質より選択されることが特に好ましい。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレンと酢酸ビニル又はそのケン化物の様なエチレン共重合体、エチレンとアクリル酸エステル又はそのケン化物、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸ビニル又はそのケン化物の様な塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、スチレンと（メタ）アクリル酸エステル又はそのケン化物の様なスチレン共重合体、ポリビニルトルエン、ビニルトルエンと（メタ）アクリル酸エステル又はそのケン化物の様なビニルトルエン共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸ブチルと酢酸ビニル等の（メタ）アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル共重合体ナイロン、共重合ナイロン、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロン、Ｎ−ジメチルアミノ化ナイロンの様なポリアミド樹脂等の有機高分子などが挙げられる。
前記熱可塑性樹脂層の乾燥厚さは、２〜３０μｍが好ましく、５〜２０μｍがより好ましく、７〜１６μｍが特に好ましい。
【００５０】
−−中間層−−
前記中間層は、前記感光層上に設けられ、前記感光性転写材料が前記熱可塑性樹脂層を有する場合には該感光層と該熱可塑性樹脂層との間に設けられる。該感光層と該熱可塑性樹脂層との形成においては有機溶剤を用いるため、該中間層がその間に位置すると、両層が互いに混ざり合うのを防止することができる。
【００５１】
前記中間層としては、水又はアルカリ水溶液に分散乃至溶解するものが好ましい。
前記中間層の材料としては、公知のものを使用することができ、例えば、特開昭４６−２１２１号公報及び特公昭５６−４０８２４号公報に記載のポリビニルエーテル／無水マレイン酸重合体、カルボキシアルキルセルロースの水溶性塩、水溶性セルロースエーテル類、カルボキシアルキル澱粉の水溶性塩、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド類、水溶性ポリアミド、ポリアクリル酸の水溶性塩、ゼラチン、エチレンオキサイド重合体、各種澱粉及びその類似物からなる群の水溶性塩、スチレン／マレイン酸の共重合体、マレイネート樹脂、などが挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも親水性高分子を使用するのが好ましく、該親水性高分子の中でも、少なくともポリビニルアルコールを使用するのが好ましく、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとの併用が特に好ましい。
【００５２】
前記ポリビニルアルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、その鹸化率は８０％以上が好ましい。
前記ポリビニルピロリドンを使用する場合、その含有量は、該中間層の固形分に対し、１〜７５質量％が好ましく、１〜６０質量％がより好ましく、１０〜５０質量％が特に好ましい。
前記含有量が、１質量％未満であると、前記感光層との十分な密着性が得られないことがあり、一方、７５質量％を超えると、酸素遮断能が低下することがあり、好ましくない。
【００５３】
前記中間層は、酸素透過率が小さいことが好ましい。前記中間層の酸素透過率が大きく酸素遮断能が低い場合には、前記感光層に対する露光時における光量をアップする必要を生じたり、露光時間を長くする必要が生ずることがあり、解像度も低下してしまうことがある。
【００５４】
前記中間層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．１〜５μｍ程度であるのが好ましく、０．５〜２μｍがより好ましい。
前記厚みが、０．１μｍ未満であると、酸素透過性が高過ぎてしまうことがあり、５μｍを超えると、現像時や中間層除去時に長時間を要し、好ましくない。
【００５５】
前記感光性転写材料の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記支持体上に、熱可塑性樹脂層と、中間層と、感光層とを、この順に有してなる形態などが挙げられる。なお、前記感光層は、単層であってもよいし、複数層であってもよい。
【００５６】
前記感光性転写材料は、例えば、円筒状の巻芯に巻き取って、長尺状でロール状に巻かれて保管されるのが好ましい。前記長尺状の感光性転写材料の長さは、特に制限はなく、例えば、１０〜２０、０００ｍの範囲から適宜選択することができる。また、ユーザーが使いやすいようにスリット加工し、１００〜１，０００ｍの範囲の長尺体をロール状にしてもよい。なお、この場合には、前記支持体が一番外側になるように巻き取られるのが好ましい。また、前記ロール状の感光性転写材料シート状にスリットしてもよい。保管の際、端面の保護、エッジフュージョンを防止する観点から、端面にはセパレーター（特に防湿性のもの、乾燥剤入りのもの）を設置するのが好ましく、また梱包も透湿性の低い素材を用いるのが好ましい。
【００５７】
前記感光性転写材料は、カラーフィルタや柱材、リブ材、スペーサー、隔壁などのディスプレイ用部材などのパターン形成用として広く用いることができ、これらの中でも、本発明のカラーフィルタの製造方法に好適に用いることができる。
【００５８】
なお、前記第２の態様の感光層形成方法により形成された感光層を有する積層体への露光方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記感光層が支持体上にクッション層を介して存在するフィルム状の感光性転写材料を積層した場合は、前記支持体、必要に応じてクッション層も剥離した後、前記中間層（酸素遮断層）を介して前記感光層を露光することが好ましい。
【００５９】
＜＜バインダー＞＞
前記バインダーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルカリ可溶性であることが好ましい。
【００６０】
前記アルカリ可溶性のバインダーとしては、側鎖にカルボン酸基やカルボン酸塩基などの極性基を有するポリマーが好ましい。
具体的には、例えば、特開昭５９−４４６１５号公報、特公昭５４−３４３２７号公報、特公昭５８−１２５７７号公報、特公昭５４−２５９５７号公報、特開昭５９−５３８３６号公報及び特開昭５９−７１０４８号公報に記載されている、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等が挙げられる。また、側鎖にカルボン酸基を有するセルロース誘導体も挙げることができ、またこの他にも、水酸基を有するポリマーに環状酸無水物を付加したものも好ましく使用することができる。
また、特に好ましい例として、米国特許第４１３９３９１号明細書に記載のベンジル（メタ）アクリレートと（メタ）アクリル酸との共重合体や、ベンジル（メタ）アクリレートと（メタ）アクリル酸と他のモノマーとの多元共重合体も挙げられる。
【００６１】
これらの極性基を有するバインダーポリマーは、単独で用いてもよく、或いは通常の膜形成性のポリマーと併用する組成物の状態で使用してもよく、着色感光性樹脂組成物の全固形分に対する含有量は２０〜５０質量％が一般的であり、２５〜４５質量％が好ましい。
【００６２】
＜＜重合性化合物＞＞
前記重合性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、分子中に少なくとも１個の付加重合可能な基を有し、沸点が常圧で１００℃以上である化合物が好ましく、例えば、（メタ）アクリル基を有するモノマーから選択される少なくとも１種が好適に挙げられる。
【００６３】
前記（メタ）アクリル基を有するモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート等の単官能アクリレートや単官能メタクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、トリ（アクリロイルオキシエチル）シアヌレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンやグリセリン、ビスフェノール等の多官能アルコールに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加反応した後で（メタ）アクリレート化したもの、特公昭４８−４１７０８号、特公昭５０−６０３４号、特開昭５１−３７１９３号等の各公報に記載されているウレタンアクリレート類；特開昭４８−６４１８３号、特公昭４９−４３１９１号、特公昭５２−３０４９０号等の各公報に記載されているポリエステルアクリレート類；エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレートやメタクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ（メタ）アクリレートが特に好ましい。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６４】
前記重合性化合物の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、１０〜６０質量％が好ましく、１５〜５０質量％がより好ましく、２０〜４０質量％が特に好ましい。該固形分含有量が１０質量％未満であると、現像性の悪化、露光感度の低下などの問題を生ずることがあり、６０質量％を超えると、感光層の粘着性が強くなりすぎることがあり、好ましくない。
前記重合性化合物と前記バインダーの比率は、質量比で、重合性化合物／バインダー＝０．５〜１．５が好ましく、０．６〜１．２がより好ましく、０．６５〜１．１が特に好ましい。この範囲を超えると、現像時に残渣が生じるなどの問題が生じることがあり、この範囲未満では、完成したカラーフィルタの耐性が低下することがある。
【００６５】
＜＜光重合開始剤＞＞
前記光重合開始剤としては、前記重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができるが、例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましく、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
また、前記光重合開始剤は、波長約３００〜８００ｎｍの範囲内に少なくとも約５０の分子吸光係数を有する成分を少なくとも１種含有していることが好ましい。前記波長は３３０〜５００ｎｍの範囲がより好ましい。
【００６６】
前記光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体（例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの等）、ホスフィンオキサイド、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテルなどが挙げられる。
具体的には、例えば、特開２００５−２５８４３１号公報の段落場合〔０２９０〕〜〔０２９９〕及び〔０３０５〕〜〔０３０８〕に記載されている化合物などが挙げられる。
【００６７】
本発明で好適に用いられるオキシム誘導体としては、例えば、３−ベンゾイロキシイミノブタン−２−オン、３−アセトキシイミノブタン−２−オン、３−プロピオニルオキシイミノブタン−２−オン、２−アセトキシイミノペンタン−３−オン、２−アセトキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、２−ベンゾイロキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、３−（４−トルエンスルホニルオキシ）イミノブタン−２−オン、及び２−エトキシカルボニルオキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オンなどが挙げられる。
【００６８】
前記光重合開始剤の含有量は、前記感光性組成物中の全固形成分に対し、０．１〜５０質量％が好ましく、０．５〜３０質量％がより好ましく、１〜２０質量％が特に好ましい。
前記光重合開始剤の含有量は、前記重合性化合物との質量比で表すと、光重合開始剤／重合性化合物＝０．０１〜０．２が好ましく、０．０２〜０．１がより好ましく、０．０３〜０．０８が特に好ましい。この範囲を超えると、現像残渣が生じたり、析出故障が生じるという問題があり、この範囲未満であると、十分な感度が得られないことがある。
【００６９】
また、後述する前記感光層への露光における露光感度や感光波長を調製する目的で、前記光重合開始剤に加えて、増感剤を添加することが可能である。
前記増感剤は、後述する光照射手段としての可視光線や紫外光乃至可視光レーザなどにより適宜選択することができる。
前記増感剤は、活性エネルギー線により励起状態となり、他の物質（例えば、ラジカル発生剤、酸発生剤等）と相互作用（例えば、エネルギー移動、電子移動等）することにより、ラジカルや酸等の有用基を発生することが可能である。
【００７０】
前記増感剤としては、特に制限はなく、公知の増感剤の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、特開２００５−２５８４３１号公報の〔０３１３〕〜〔０３１４〕に記載されている化合物などが挙げられる。
【００７１】
前記増感剤の含有量は、前記感光性組成物中の全成分に対し、０．０５〜３０質量％が好ましく、０．１〜２０質量％がより好ましく、０．２〜１０質量％が特に好ましい。該含有量が、０．０５質量％未満であると、活性エネルギー線への感度が低下し、露光プロセスに時間がかかり、生産性が低下することがあり、３０質量％を超えると、保存時に前記感光層から前記増感剤が析出することがある。
【００７２】
前記光重合開始剤は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記光重合開始剤の特に好ましい例としては、後述する露光において、波長が４０５ｎｍのレーザ光に対応可能である、前記ホスフィンオキサイド類、前記α−アミノアルキルケトン類、前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物と増感剤としてのアミン化合物とを組合せた複合光開始剤、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、あるいは、チタノセンなどが挙げられる。
【００７３】
＜＜着色剤＞＞
前記着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機顔料、無機顔料、染料などが挙げられる。
これら着色剤と別に又は併用して、着色剤として金属イオンを配位した樹状分岐分子、並びに金属粒子及び合金粒子の少なくともいずれかの金属系粒子を含有する樹状分岐分子から選ばれるいずれかの樹状分岐分子を含有することも可能である。
【００７４】
前記着色剤としては、黒色顔料、ブラウン顔料などが挙げられるが、ブラックマトリックスを形成する場合には、前記感光性組成物として、黒色（Ｋ）に着色された着色組成物を用いることから、黒色顔料が好適に用いられる。なお、前記着色剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００７５】
前記顔料としては、特開２００５−１７７１６号公報の段落番号〔００３８〕〜〔００４０〕に記載の色材、特開２００５−３６１４４７号公報の段落番号〔００６８〕〜〔００７２〕に記載の顔料、及び特開２００５−１７５２１号公報の段落番号〔００８０〕〜〔００８８〕に記載の着色剤などのうち、黒色のものが好適に挙げられる。
【００７６】
前記着色剤の含有量は、前記感光性組成物中の全固形成分に対し、１．０〜８０．０質量％が好ましく、１０．０〜６０．０質量％がより好ましく、１０．０〜５０．０質量％が特に好ましい。
【００７７】
上記のような着色剤を用いる場合、顔料の粒径は、平均粒径１〜２００ｎｍであることが好ましく、１０〜８０ｎｍであることがより好ましく、２０〜７０ｎｍであることが特に好ましく、３０〜６０ｎｍであることが最も好ましい。感光層は薄膜な層であるため、顔料等の粒径が上記の範囲にない場合には、樹脂層中に均一に分散することができず、高品質なカラーフィルタを製造することが困難となるため好ましくない。
【００７８】
＜＜その他の成分＞＞
前記感光性組成物には、その他の成分として、例えば、可塑剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、熱重合禁止剤等の成分を含有してもよい。
【００７９】
前記可塑剤は、前記感光層の膜物性（可撓性）をコントロールするために添加してもよい。
前記可塑剤としては、例えば、ジメチルフタレート、ジブチルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジトリデシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジフェニルフタレート、ジアリルフタレート、オクチルカプリールフタレート等のフタル酸エステル類；トリエチレングリコールジアセテート、テトラエチレングリコールジアセテート、ジメチルグリコースフタレート、エチルフタリールエチルグリコレート、メチルフタリールエチルグリコレート、ブチルフタリールブチルグリコレート、トリエチレングリコールジカブリル酸エステル等のグリコールエステル類；トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート等のリン酸エステル類；４−トルエンスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミド、Ｎ−ｎ−ブチルベンゼンスルホンアミド、Ｎ−ｎ−ブチルアセトアミド等のアミド類；ジイソブチルアジペート、ジオクチルアジペート、ジメチルセバケート、ジブチルセパケート、ジオクチルセパケート、ジオクチルアゼレート、ジブチルマレート等の脂肪族二塩基酸エステル類；クエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、グリセリントリアセチルエステル、ラウリン酸ブチル、４，５−ジエポキシシクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸ジオクチル等、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のグリコール類が挙げられる。
【００８０】
前記可塑剤の含有量は、前記感光層の全成分に対して０．１〜５０質量％が好ましく、０．５〜４０質量％がより好ましく、１〜３０質量％が特に好ましい。
【００８１】
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤などから適宜選択できる。
更に、前記界面活性剤としては、次式（１）
Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２Ｎ（Ｒ１）ＣＨ２ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２ＯｎＲ２）・・・（１）
で表されるフッ素系界面活性剤が好適に挙げられる。
但し、前記式中、Ｒ１及びＲ２は、各々水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｎは２〜３０の整数を表す。
前記Ｒ１としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基が好適に挙げられ、前記Ｒ２としては、水素原子が好適に挙げられる。
前記ｎとしては、１０〜２５が好ましく、１０〜２０がより好ましい。
前記式で表される界面活性剤の具体例としては、メガファックＦ−１４１（ｎ＝５）、Ｆ−１４２（ｎ＝１０）、Ｆ＝１４３（ｎ＝１５）、Ｆ−１４４（ｎ＝２０）（いずれも商品名：大日本インキ化学工業（株）製）が挙げられる。
【００８２】
更に、前記界面活性剤としては、次式（２）〜（５）で表される界面活性剤が好適に挙げられる。
Ｒｆ１−Ｘ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲ１・・・（２）
Ｒｆ１−Ｘ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＲ２・・・（３）
Ｒｆ１−Ｘ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍＲ１・・・（４）
Ｒｆ１−Ｘ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍＲｆ２・・・（５）
【００８３】
前記式（２）〜（５）において、Ｒ１及びＲ２は、炭素素１〜１８、好ましくは、炭素数１〜１０、より好ましくは、炭素数１〜４のアルキル基を表す。
前記アルキル基としては、飽和アルキル基、不飽和アルキル基が挙げられる。
前記アルキル基の構造としては、直鎖構造、分岐構造を有するものが挙げられ、これらの中でも分岐構造を有するものが好適に挙げられる。
前記アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘプチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オタタデシル基、エイコサニル基、ドコサニル基、２−クロロエチル基、２−プロモエチル基、２−シアノエチル基、２−メトキシカルボニルエチル基、２−メトキシエチル基、３−プロモプロピル基等が挙げられる。また、これらのアルキル基は、ハロゲン原子、アシル基、アミノ基、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、アルキル若しくはハロアルキルで置換されていてもよいアリール基、アミド基等で置換されていてもよい。
前記式（２）〜（５）において、Ｒｆ１及びＲｆ２は、それぞれ独立して、炭素数１〜１８、好ましく２〜１２、より好ましくは４〜１０のパーフルオロ基を表す。
前記パーフルオロ基としては、飽和パーフルオロ基、不飽和パーフルオロ基が挙げられる。
前記パーフルオロ基の構造としては、直鎖構造、分岐構造を有するものが挙げられ、これらの中でも分岐構造を有するものが好適に挙げられ、前記Ｒｆ１及びＲｆ２の少なくともいずれかが、分岐構造を有するものがより好適に挙げられる。
前記パーフルオロ基としては、例えば、パーフルオロノネニル、パーフルオロメチル、パーフルオロプロピレン、パーフルオロノニネル、パーフルオロ安息香酸、パーフルオロプロピレン、パーフルオロプロピル、パーフルオロ（９−メチルオクチル）、パーフルオロメチルオクチル、パーフルオロブチル、パーフルオロ３−メチルブチル、パーフルオロヘキシル、パーフルオロクチル、パーフルオロ７−オクチルエチル、フルオロヘプチル、パーフルオロデシル、パーフルオロブチルなどが挙げられる。また、これらのパーフルオロ基は、ハロゲン原子、アシル基、アミノ基、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、アルキル若しくはハロアルキルで置換されていてもよく、アリール基、アミド基等で置換されていてもよい。
前記Ｒｆ１及びＲｆ２は互い同じであってもよく、異なっていてもよい。
前記式（２）〜（５）において、ｎは、１〜４０の整数、好ましくは４〜２５の整数を表す。
前記式（２）〜（５）において、ｍは、０〜４０の整数、好ましくは０〜２５の整数を表す。
前記式（２）〜（５）において、−Ｘ−は、−（ＣＨ２）ｌ−（ｌは１〜１０、好ましくは、１〜５の整数を表す）、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−、−ＮＨＣＯ−、−ＮＨＣＯＯ−のいずれかを表す。
前記式（２）〜（５）で表される界面活性剤は、１種単独又は２種以上の組合せで用いることができる。
【００８４】
前記界面活性剤の含有量は、感光性組成物の固形分に対し、０．００１〜１０質量％が好ましい。
前記含有量が、０．００１質量％未満になると、面状改良の効果が得られなくことがあり、１０質量％を超えると、密着性が低下することがある。
【００８５】
前記感光性組成物が前記界面活性剤を含有することにより、塗布液としての流動性が良好となり、塗布工程で使用されるスピンコーターやスリットコーターのノズルや配管、容器中での液の付着性が改善され、前記ノズル内に汚れとして残る残渣を効果的に減少させることができるので、塗布液の切り替え時に洗浄に要する洗浄液の量や作業時間を軽減でき、カラーフィルタの生産性を向上させることができる。また、前記カラーレジスト層を形成する際に発生する面状ムラ等を改善することができる。
【００８６】
前記熱重合禁止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、４−メトキシフェノール、ハイドロキノン、アルキル又はアリール置換ハイドロキノン、ｔ−ブチルカテコール、ピロガロール、２−ヒドロキシベンゾフェノン、４−メトキシ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、塩化第一銅、フェノチアジン、クロラニル、ナフチルアミン、β−ナフトール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−クレゾール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、ピリジン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、ピクリン酸、４−トルイジン、メチレンブルー、銅と有機キレート剤反応物、サリチル酸メチル、及びフェノチアジン、ニトロソ化合物、ニトロソ化合物とＡｌとのキレート等が挙げられる。
前記熱重合禁止剤の含有量は、感光性組成物の全成分に対し、０．０００１〜１０質量％が好ましく、０．０００５〜５質量％がより好ましく、０．００１〜１質量％が特に好ましい。
【００８７】
前記紫外線吸収剤としては、特開平５−７２７２４号公報記載の化合物のほか、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、ニッケルキレート系、ヒンダードアミン系などが挙げられる。
具体的には、フェニルサリシレート、４−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ−ｔ−４’−ヒドロキシベンゾエート、４−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、２，４−ジ−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、エチル−２−シアノ−３，３−ジ−フェニルアクリレート、２，２’−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、ニッケルジブチルジチオカーバメート、ビス（２，２，６，６−テトラメトル−４−ピリジン）−セバケート、４−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、サルチル酸フェニル、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン縮合物、コハク酸−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリデニル）−エステル、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、７−｛［４−クロロ−６−（ジエチルアミノ）−５−トリアジン−２−イル］アミノ｝−３−フェニルクマリン等が挙げられる。
なお、感光性組成物の全固形分に対する紫外線吸収剤の含有量は、０．５〜１５質量％が好ましく、１〜１２質量％がより好ましく、１．２〜１０質量％が特に好ましい。
【００８８】
＜基材＞
前記感光層形成工程で用いられる前記基材としては、特に制限はなく、公知の材料の中から表面平滑性の高いものから凸凹のある表面を有するものまで、目的に応じて適宜選択することができるが、板状の基材（基板）が好ましく、具体的には、ガラス板（例えば、ソーダガラス板、酸化ケイ素をスパッタしたガラス板、無アルカリガラス板、石英ガラス板等）、合成樹脂性のフィルム、紙、及び金属板などが挙げられる。
【００８９】
前記基材は、予めカップリング処理を施しておくことにより、感光性組成物又は感光性転写材料との密着を良好にすることができる。前記カップリング処理としては、特開２０００−３９０３３号公報に記載の方法が好適に挙げられる。
【００９０】
前記基材は、該基材上に前記感光層における感光層が重なるようにして積層してなる積層体を形成して用いることができる。即ち、前記積層体における感光層の前記感光層に対して露光することにより、露光した領域を硬化させ、後述する現像工程によりパターンを形成することができる。
【００９１】
前記基板の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、一般に７００〜１，２００μｍが好ましい。
【００９２】
＜露光工程＞
前記露光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、デジタル露光、アナログ露光等が挙げられる。
前記露光の光源としては、感光層を硬化しうる波長域の光（例えば、３６５ｎｍ、４０５ｎｍなど）を照射できるものであれば、特に制限はなく、適宜選択して用いることができる。具体的には、特開２００５−３８６１号公報の段落番号〔００６９〕に記載のキセノン灯、カーボンアーク灯、半導体、固体レーザ、紫外ＬＤ、赤外ＬＤ等が挙げられる。更に、複数の発光点が二次元状に配列された光源（例えば、ＬＤアレイ、有機ＥＬアレイ等）を使用することもできる。より具体的には、４００ｎｍ近傍の半導体レーザーや、３６０ｎｍ近傍の固体レーザーが好適に挙げられる。また、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ等が挙げられる。
露光量は、通常５〜２００ｍＪ／ｃｍ２程度であり、５〜１００ｍＪ／ｃｍ２程度が好ましい。
【００９３】
＜現像工程＞
前記現像工程としては、前記露光工程により前記感光層を露光し、未露光部分を除去することにより現像する工程を有する。
前記未硬化領域の除去方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、現像液を用いて除去する方法などが挙げられる。
【００９４】
前記現像液としては、特に制約はなく、例えば、特開平５−７２７２４号公報に記載のものなど、公知の現像液を使用することができる。なお、現像液は、感光性樹脂層が溶解型の現像挙動をするものが好ましく、例えば、ｐＫａ＝７〜１３の化合物を０．０５〜５ｍｏｌ／Ｌの濃度で含むものが好ましいが、更に水と混和性を有する有機溶剤を少量添加してもよい。
【００９５】
前記水と混和性を有する有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、２−プロパノール、１−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ベンジルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、乳酸エチル、乳酸メチル、ε−カプロラクタム、Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられる。前記有機溶剤の濃度は、０．１〜３０質量％が好ましい。
また、上記現像液には、公知の界面活性剤を更に添加することができる。前記界面活性剤の濃度は０．０１質量％〜１０質量％が好ましい。
【００９６】
現像の方式としては、パドル現像、シャワー現像、シャワー＆スピン現像、ディプ現像等、公知の方法を用いることができる。
ここで、前記シャワー現像とは、露光後の感光性樹脂層に現像液をシャワーにより吹き付けることにより、未硬化部分を除去することができる方式である。前記シャワー現像では、現像の前に感光性樹脂層の溶解性が低いアルカリ性の液をシャワーなどにより吹き付け、熱可塑性樹脂層、中間層などを除去しておくことが好ましい。また、現像の後に、洗浄剤などをシャワーにより吹き付け、ブラシなどで擦りながら、現像残渣を除去することが好ましい。
前記現像液の液温度は２０℃〜４０℃が好ましい。前記現像液のｐＨは８〜１３が好ましい。
【００９７】
前記現像液を収容する現像槽中には、ローラーコンベアなどが設置され、基板は水平に移動する。このため、前記ローラーコンベアの傷を防止する意味で、感光層は基板の上面に形成されるのが好ましい。
また、基板サイズが１メートルを超える場合は、基板を水平に搬送すると、基板中央付近に現像液が滞留し、基板中央と周辺部分での現像の差が問題となる。これを回避するため、基板は斜めに傾斜させるのが好ましい。この際の傾斜角度は、５〜３０°が好ましい。
前記現像に際しては、現像前に純水を噴霧し、感光層を湿らせておくと、均一な現像結果となり好ましい。また、現像後は、基板にエアを軽く吹きつけ、余分な液を略除去した上で、シャワー水洗を行うと、より均一な現像を行うことができる。更に、前記シャワー水洗の前に、超純水を、超高圧洗浄ノズルにて３〜１０ＭＰａの圧力で噴射して残渣除去を行うと、残渣の無い高品質の像が得られる。一方、基板に水滴が付着したまま、後の工程へ搬送すると、工程を汚したり、基板にシミが残ったりするので、エアーナイフにて水切りを行い、余分な水や水滴を除去するのが好ましい。
【００９８】
＜その他の工程＞
前記その他の工程としては、特に制限はなく、公知のカラーフィルタ製造方法における工程の中から適宜選択することが挙げられるが、例えば、硬化処理工程、熱処理工程などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００９９】
−硬化処理工程−
前記現像工程後に、感光層に対して硬化処理を行う硬化処理工程を備えることが好ましい。前記硬化処理を行うと、画像の断面形状のコントロール、画像の硬度のコントロール、画像の表面凹凸のコントロール、画像の膜減りのコントロールなどの観点で好ましい。  前記硬化処理工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、全面露光処理、全面加熱処理などが好適に挙げられる。
前記全面露光処理に用いる光源としては、例えば、特開２００５−３８６１号公報の段落番号〔００７４〕に記載の超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が挙げられる。
前記全面露光処理は、超高圧水銀灯やメタルハライド等の光源からの光を露光マスクなどを介さず直接基板に照射することが、設備の簡素化と省電力の観点で好ましい。前記全面露光処理は、感光層の上面又は下面から行なってもよいし、両面同時に行なってもよい。
露光量は、上面：１００〜２，０００ｍＪ／ｃｍ２、下面：１００〜２，０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲で、目的に応じて適宜調整することができる。
【０１００】
−熱処理工程−
前記熱処理工程は、感光層に含まれるモノマーや架橋剤を反応させて、画像の硬度を確保することができる点で好ましい。
熱処理の温度は、１５０〜２５０℃の範囲が好ましい。前記熱処理の温度が、１５０℃未満では、硬度が不十分となることがあり、２５０℃を超えると、感光層が着色し、色純度が悪くなることがある。
熱処理の時間は、１０〜１５０分が好ましい。前記熱処理の時間が、１０分未満では、硬度が不足することがあり、１５０分を超えると、感光層が着色し、色純度が悪くなることがある。
前記熱処理は、ブラックマトリックス形成時と画素形成時、更には画素における形成する色によって変えてもよい。また、全部の色の画素を形成後、更に最終の熱処理を行って硬度を安定化させてもいい。その場合、高めの温度（例えば２４０℃）で行うと硬度の点で好ましい。
【０１０１】
〔画素形成工程〕
前記画素形成工程は、前記ブラックマトリックスが形成された基材の表面に、少なくとも、Ｒ、Ｇ、及びＢの各色毎に、順次、感光層形成工程、露光工程、現像工程、更に必要に応じて適宜選択されたその他の工程を繰り返して、画素を形成する。
なお、前記画素形成工程は、着色剤が異なること、及び露光工程が異なること以外は、前記ブラックマトリックス工程と同様であるため、前記着色剤及び露光工程における、前記ブラックマトリックス工程との相違点のみを、以下説明する。
【０１０２】
＜着色剤＞
前記着色剤としては、例えば、黄色顔料、オレンジ顔料、赤色顔料、バイオレット顔料、青色顔料、緑色顔料などが挙げられるが、カラーフィルタにおける画素を形成する場合には、前記感光性組成物として、少なくとも、３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）にそれぞれ着色された複数の着色組成物を用いることから、赤色顔料、緑色顔料、黄色顔料、青色顔料、及びバイオレット顔料等の顔料が好適に用いられる。なお、前記着色剤は１種を単独で用いてもよく、又は２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【０１０３】
前記顔料としては、例えば、特開２００５−１７７１６号公報の段落番号００３８から００４０に記載の色材、特開２００５−３６１４４７号公報の段落番号００６８から００７２に記載の顔料、及び特開２００５−１７５２１号公報の段落番号００８０から００８８に記載の着色剤などのうち、赤色、緑色、黄色、青色、及び紫色のものが好適に挙げられる。
【０１０４】
本発明のカラーフィルタにおいて、携帯端末や携帯ゲーム機等の機器で透過モード、及び反射モードのいずれにおいても良好な表示特性（より色が濃い）を効果的に実現するための前記着色剤の組合せとしては、（ｉ）Ｒの感光性組成物においては顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４を用い、（ii）Ｇの感光性組成物においては顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６及び顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を併用して用い、（iii）Ｂの感光性組成物においては顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６を用いることが好ましい。
【０１０５】
ここで、前記（ｉ）におけるＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４の含有量は、感光性組成物を１〜３μｍの乾燥膜厚で塗布した場合において、０．２７４〜０．３３５ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．２８０〜０．３２９ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．２９０〜０．３２０ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。
前記（ii）におけるＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６の含有量は、感光性組成物を１〜３μｍの乾燥膜厚で塗布した場合において、０．３５５〜０．４３７ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．３６４〜０．４２８ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．３７６〜０．４１２ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。
前記（ii）におけるＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の含有量は、０．０５２〜０．０７８ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．０６０〜０．０７０ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．０６２〜０．０６８ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。なお、（ii）において、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６／Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９比率は、５．４〜６．７であることが好ましく、５．６〜６．６がより好ましく、５．８〜６．４が特に好ましい。
前記（iii）におけるＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６の含有量は、感光性組成物を１〜３μｍの乾燥膜厚で塗布した場合において、０．２８〜０．３８ｇ／ｍ２あることが好ましく、０．２９〜０．３６ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．３０〜０．３４ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。
【０１０６】
また、本発明のカラーフィルタにおいて、ノートパソコン用ディスプレイやテレビモニター等の大画面の液晶表示装置等に用いた場合に高い表示特性（色再現域が広く、色温度が高い）を実現するための前記着色剤の組合せとしては、（Ｉ）赤色（Ｒ）の感光性組成物においては顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４及びＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７の少なくともいずれかを用い、（II）緑色（Ｇ）の感光性組成物においては顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６及び顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０を併用し、（III）青色（Ｂ）の感光性組成物においては顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６及びＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３を併用することが好ましい。
【０１０７】
ここで、前記（Ｉ）におけるＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４の含有量は、感光性組成物を１〜３μｍの乾燥膜厚で塗布した場合において、０．６〜１．１ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．８０〜０．９６ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．８２〜０．９４ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。
前記（Ｉ）におけるＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７の含有量は、感光性組成物を１〜３μｍの乾燥膜厚で塗布した場合において、０．１０〜０．３０ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．２０〜０．２４ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．２１〜０．２３ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。
前記（II）におけるＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６の含有量は、感光性組成物を１〜３μｍの乾燥膜厚で塗布した場合において、０．８０〜１．４５ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．９０〜１．３４ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．９５〜１．２９ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。
前記（II）におけるＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０の含有量は、０．３０〜０．６５ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．３８〜０．５８ｇ／ｍ２であることがより好ましい。なお、（II）において、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６／Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０比率は、０．４０〜０．５０であることが好ましい。
前記（III）におけるＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６の含有量は、感光性組成物を１〜３μｍの乾燥膜厚で塗布した場合において、０．５０〜０．７５ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．５９〜０．６７ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．６０〜０．６６ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。
前記（III）におけるＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３の含有量は、感光性組成物を１〜３μｍの乾燥膜厚で塗布した場合において、０．０３〜０．１０ｇ／ｍ２あることが好ましく、０．０６〜０．０８ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．０６６〜０．０７４ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。なお、（III）において、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６／Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３比率は、１２〜５０であることが好ましい。
【０１０８】
＜露光工程＞
前記露光工程は、画像データに基づいて光を変調しながら相対走査して露光することで２次元画像の形成を行なうマスクレスのパターン露光方式（以下、「デジタル露光」と称することがある。）を利用した露光工程を中心に説明する。
【０１０９】
デジタル露光は、２次元状に並んだ空間光変調デバイスを用い、画像データに基づいて光を変調しながら相対走査することで２次元画像の形成を行なう露光方法である。
【０１１０】
より具体的には、露光光を透過させない又は弱めて透過させる材質で画像（露光パターン；以下、パターンともいう。）が形成された「マスク」と呼ばれる物体を露光光の光路に配置し、感光性の層を前記画像に対応したパターン状に露光する従来のマスク露光方式（以下、「アナログ露光」と称することもある。）に対して、前記「マスク」を用いずに感光性の層をパターン状に露光する露光方式のことである。
【０１１１】
前記デジタル露光では、光源として超高圧水銀灯や、レーザが用いられる。
前記超高圧水銀灯とは、石英ガラスチューブなどに水銀を封入した放電灯であり水銀の蒸気圧を高く設定して発光効率を高めたものであり、点灯時の水銀の蒸気圧はおよそ５ＭＰａになるものもある（W.Elenbaas:Light  Sources、Philips  Technical  Library  148-150）。輝線スペクトルのうち、４０５ｎｍ±４０ｎｍの単一露光波長が用いられ、ｈ線（４０５ｎｍ）が主として用いることができる。
【０１１２】
レーザは反転分布を持った物質中で起きる誘導放出の現象を利用し、光波の増幅、発振によって干渉性と指向性が一層強い単色光を作り出す発振器及び増幅器、励起媒質として結晶、ガラス、液体、色素、気体などあり、これらの媒質から固体レーザ（ＹＡＧレーザ）、液体レーザ、気体レーザ（アルゴンレーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ）、半導体レーザなどの公知のレーザを前記波長領域において用いることができる。
【０１１３】
前記半導体レーザは、搬送子の注入、電子ビームによる励起、衝突によるイオン化、光励起などによって電子と正孔とが接合部に流出する時、ｐｎ接合で可干渉光を誘導放出するような発光ダイオードを用いるレーザである。この放出される可干渉光の波長は、半導体化合物によって決まる。前記レーザの波長は、４０５ｎｍ±４０ｎｍの単一露光波長である。
【０１１４】
本発明における単一露光波長とは、レーザによる場合は主波長のことをさし、超高圧水銀灯による場合は４０５ｎｍ以外の輝線をＮＤフイルターなどで３６５ｎｍや４０５ｎｍより大きい波長をカットして主波長を１波長のみにしたものをいう。
【０１１５】
前記露光方法としては、レーザを用いたデジタル露光を行なう。
前記デジタル露光の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、特開２００５−２５８４３１号公報に記載されている、光を照射する光照射手段、形成するパターン情報に基づいて該光照射手段から照射される光を変調させる光変調手段などが挙げられる。
【０１１６】
前記デジタル露光は、形成するパターン形成情報に基づいて制御信号を生成し、該制御信号に応じて変調させた光を用いて行い、具体的には、前記感光層に対し、光照射手段、及び前記光照射手段からの光を受光し出射するｎ個（ただし、ｎは２以上の自然数）の２次元状に配列された描素部を有し、パターン情報に応じて前記描素部を制御可能な光変調手段を備えた露光ヘッドであって、該露光ヘッドの走査方向に対し、前記描素部の列方向が所定の設定傾斜角度θをなすように配置された露光ヘッドを用い、前記露光ヘッドについて、使用描素部指定手段により、使用可能な前記描素部のうち、Ｎ重露光（ただし、Ｎは２以上の自然数）に使用する前記描素部を指定し、前記露光ヘッドについて、描素部制御手段により、前記使用描素部指定手段により指定された前記描素部のみが露光に関与するように、前記描素部の制御を行い、前記感光層に対し、前記露光ヘッドを走査方向に相対的に移動させて行う。
【０１１７】
本発明において「Ｎ重露光」とは、前記感光層の被露光面上の露光領域の略すべての領域において、前記露光ヘッドの走査方向に平行な直線が、前記被露光面上に照射されたＮ本の光点列（画素列）と交わるような設定による露光を指す。ここで、「光点列（画素列）」とは、前記描素部により生成された描素単位としての光点（画素）の並びうち、前記露光ヘッドの走査方向となす角度がより小さい方向の並びを指すものとする。なお、前記描素部の配置は、必ずしも矩形格子状でなくてもよく、たとえば平行四辺形状の配置等であってもよい。
ここで、露光領域の「略すべての領域」と述べたのは、各描素部の両側縁部では、描素部列を傾斜させたことにより、前記露光ヘッドの走査方向に平行な直線と交わる使用描素部の描素部列の数が減るため、かかる場合に複数の露光ヘッドをつなぎ合わせるように使用したとしても、該露光ヘッドの取付角度や配置等の誤差により、走査方向に平行な直線と交わる使用描素部の描素部列の数がわずかに増減することがあるため、また、各使用描素部の描素部列間のつなぎの、解像度分以下のごくわずかな部分では、取付角度や描素部配置等の誤差により、走査方向と直交する方向に沿った描素部のピッチが他の部分の描素部のピッチと厳密に一致せず、走査方向に平行な直線と交わる使用描素部の描素部列の数が±１の範囲で増減することがあるためである。なお、以下の説明では、Ｎが２以上の自然数であるＮ重露光を総称して「多重露光」という。
前記Ｎ重露光のＮとしては、２以上の自然数であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３以上２０以下の自然数が好ましく、３以上７以下の自然数がより好ましい。
【０１１８】
本発明におけるレーザの波長は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、感光性組成物の露光時間の短縮を図る目的から、３３０〜６５０ｎｍが好ましく、３６５〜４４５ｎｍがより好ましく、３９５〜４１５ｎｍが特に好ましい。
【０１１９】
レーザのビーム径は、特に限定されないが、中でも、濃色離隔壁の解像度の観点から、ガウシアンビームの１／ｅ2値で５〜３０μｍが好ましく、７〜２０μｍがより好ましい。
レーザビームのエネルギー量は、特に限定されないが、中でも、露光時間と解像度の観点から、１〜１００ｍＪ／ｃｍ2が好ましく、５〜２０ｍＪ／ｃｍ2がより好ましい。
【０１２０】
本発明ではレーザ光を画像データに応じて空間光変調することが好ましい。この目的のため、特開２００５−２５８４３１号公報に記載されている空間光変調素子であるデジタルマイクロデバイス（ＤＭＤ）を用いることが好ましい。
また、予め形成されたブラックマトリックス画像情報を光学的に取り込み、その画像に整合するようにＲ、Ｇ、及びＢ画素の描画パターンを補正して露光することにより、ブラックマトリックスと画素との重なりを制御することが好ましい。
【０１２１】
このような露光装置としては、特に制限はないが、例えば、レーザダイレクトイメージング装置「ＩＮＰＲＥＸ  ＩＰ−３０００（富士写真フイルム製）」を用いることができる。
【０１２２】
本発明のカラーフィルターの製造においては、例えば、特開平１１−２４８９２１号公報、特許３２５５１０７号公報に記載されているように、カラーフィルターを形成する着色感光性組成物を重ねることで土台を形成し、その上に透明電極を形成し、更に分割配向用の突起を重ねることでスペーサーを形成することが、コストダウンの観点で好ましい。
着色感光性組成物を順次塗布して重ねる場合は、塗布液のレベリングのため重ねるごとに膜厚が薄くなってしまう。このため、Ｋ（ブラック）・Ｒ・Ｇ・Ｂの４色を重ね、更に分割配向用突起を重ねることが好ましい。一方、熱可塑性樹脂層を有する転写材料を用いる場合は、厚みが一定に保たれるため、重ねる色は３色又は２色とすることが好ましい。
また上記土台のサイズは、転写材料を重ねてラミネートする際の感光性樹脂層の変形を防止し、一定の厚みを保持する観点から、２５μｍ以上が好ましく、３０μｍ以上が特に好ましい。
【０１２３】
（カラーフィルタ）
本発明のカラーフィルタは、本発明の前記カラーフィルタの製造方法により製造される。
前記カラーフィルタは、赤色（Ｒ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、緑色（Ｇ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６及び顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、並びに青色（Ｂ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６を用いて製造した場合には、Ｄ６５光源によるレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）及びブルー（Ｂ）のそれぞれ総ての単色の色度が、例えば下記表１に記載の値となる。この範囲であると、反射モードと透過モードの色のバランスがとれたものとなる。
【０１２４】
【表１】
2008107388.tif 000002
ここで、前記色度は、顕微分光硬度計（オリンパス光学工業株式会社製、ＯＳＰ１００又は２００）により測定し、Ｄ６５光源視野２度の結果として計算して、ｘｙｚ表色系のｘｙＹ値で表す。また、目標色度との差は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のΔＥ＊ａｂ値で表す。
【０１２５】
前記カラーフィルタは、赤色（Ｒ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４及びＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７の少なくともいずれか、緑色（Ｇ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６及び顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、並びに青色（Ｂ）着色に顔料Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６及びＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３を用いて製造した場合には、Ｆ１０光源によるレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）及びブルー（Ｂ）のそれぞれ総ての単色の色度が、例えば下記表２に記載の値となる。この範囲であれば、色再現域が広く、色温度が高いＴＶ用のカラーフィルタとして好ましい。
【０１２６】
【表２】
2008107388.tif 000003
ここで、前記色度は、顕微分光硬度計（オリンパス光学工業株式会社製、ＯＳＰ１００又は２００）により測定し、Ｆ１０光源視野２度の結果として計算して、ｘｙｚ表色系のｘｙＹ値で表す。また、目標色度との差は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のΔＥ＊ａｂ値で表す。
【０１２７】
（液晶表示装置）
本発明の液晶表示装置は、互いに対向して配される一対の基板間に液晶が封入されてなり、本発明の前記カラーフィルタを有してなり、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
本発明のカラーフィルタは、液晶表示装置の対向基板（ＴＦＴなどの能動素子が無い側の基板）に形成するものを対象としている他、ＴＦＴ基板側に形成するＣＯＡ方式、ＴＦＴ基板側に黒だけを形成するＢＯＡ方式、又はＴＦＴ基板にハイアパーチャー構造を有するＨＡ方式も対象とすることができる。
【０１２８】
前記カラーフィルタ上には、更に必要に応じて、オーバーコート膜や透明導電膜を形成することができる。その後、カラーフィルタと対向基板との間に液晶が封入され、液晶表示装置が作製される。
適用される液晶の表示方式としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定されるが、例えば、ＥＣＢ（Electrically  Controlled  Birefringence）、ＴＮ（Twisted  Nematic）、ＯＣＢ（Optically  Compensatory  Bend）、ＶＡ（Vertically  Aligned）、ＨＡＮ（Hybrid  Aligned  Nematic）、ＳＴＮ（Supper  Twisted  Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane  Switching）、ＧＨ（Guest  Host）、ＦＬＣ（強誘電性液晶）、ＡＦＬＣ（反強誘電性液晶）、及びＰＤＬＣ（高分子分散型液晶）などが挙げられる。
【０１２９】
前記液晶表示装置の基本的な構成態様としては、（１）薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」という。）等の駆動素子と画素電極（導電層）とが配列形成された駆動側基板と、カラーフィルタ及び対向電極（導電層）を備えるカラーフィルタ側基板とをスペーサーを介在させて対向配置し、その間隙部に液晶材料を封入して構成されるもの、（２）カラーフィルタが前記駆動側基板に直接形成されたカラーフィルタ一体型駆動基板と、対向電極（導電層）を備える対向基板とをスペーサーを介在させて対向配置し、その間隙部に液晶材料を封入して構成されるもの等が挙げられる。
【０１３０】
本発明の液晶表示装置は、Ｄ６５光源視野２度において良好な色度を有する本発明のカラーフィルタを用いることにより、透過モード及び反射モードのいずれにおいても鮮明な色を表示することができ、透過モードと反射モードを兼用する携帯端末や携帯ゲーム機等の機器に好適に用いることができる。
また、本発明の液晶表示装置は、Ｆ１０光源視野２度において良好な色度を有する本発明のカラーフィルタを用いることにより、高い色純度と色温度を実現でき、例えば、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置などに好適に用いることができる。
【実施例】
【０１３１】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、以下において「部」、「％」及び「分子量」は、それぞれ「質量部」、「質量％」及び「質量平均分子量」を表す。また、使用した素材については、特に断りのない限り、同一成分（同一メーカー及び同一商品）である。
【０１３２】
（実施例１）
＜カラーフィルタパターンの形成＞
（１）ブラックマトリクスの形成
無アルカリガラス基板を、ＵＶ洗浄装置で洗浄後、洗浄剤を用いてブラシ洗浄し、更に超純水で超音波洗浄した。該基板を１２０℃にて３分熱処理して表面状態を安定化させた。該基板を冷却し、２３℃に温調後、スリット状ノズルを有すガラス基板用コーター（エフエーエス  アジア社製、商品名：ＭＨ−１６００）にて、下記表３に記載の組成よりなる感光性組成物Ｋ１を塗布した。引き続きＶＣＤ（真空乾燥装置、東京応化工業（株）製）で３０秒間、溶媒の一部を乾燥して塗布層の流動性を無くした後、１２０℃にて３分間プリベークして膜厚２μｍの感光層Ｋ１を形成した。
【０１３３】
−感光性組成物Ｋ１の調製−
下記の量のＫ顔料分散物１及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ダイセル化学（株）製  ＭＭＰＧ−Ａｃ）をはかり取り、温度２４℃（±２℃）で混合して１５０ＲＰＭ１０分間攪拌した。次いで、下記表３に記載の量のメチルエチルケトン、バインダー２、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ＤＰＨＡ液、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［４’−（Ｎ，Ｎ−ビスエトキシカルボニルメチルアミノ）−３’−ブロモフェニル］−ｓ−トリアジン（和光純薬工業（株）製）（以下、「ＢＢＢＴ」と称す。）、及び界面活性剤１をはかり取り、温度２５℃（±２℃）でこの順に添加して、温度４０℃（±２℃）で１５０ＲＰＭ３０分間攪拌することにより、感光性組成物Ｋ１を調製した。
【０１３４】
【表３】
2008107388.tif 000004
なお、表３に記載の組成物のうち、
・Ｋ顔料分散物１の組成は、カーボンブラック（デグサ  ジャパン社製、商品名：Ｎｉｐｅｘ３５）１３．１質量％、下記式（６）で表される分散剤０．６５質量％、ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７２／２８モル比のランダム共重合物、分子量３．７万）６．７２質量％、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート７９．５３質量％からなる。
・バインダー２の組成は、ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７８／２２モル比のランダム共重合物、分子量３．８万）２７質量％、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート７３質量％からなる。
・ＤＰＨＡ液の組成は、ジペンタエリトリトールヘキサアクリレート（重合禁止剤ＭＥＨＱ  ５００ｐｐｍ含有、日本化薬(株)製、商品名：ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＨＡ）７６質量％、及びプロピレングリコールモノメチルエーテル２４質量％からなる。
・界面活性剤１の組成は、下記構造物１  ３０質量％、及びメチルエチルケトン（ＭＥＫ）７０質量％からなる。
【０１３５】
【化１】
2008107388.tif 000005
【０１３６】
【化２】
2008107388.tif 000006
ただし、前記構造物１の式中、ｘ及びｙの数値はモル比を表す。
【０１３７】
−露光工程−
基材上の前記感光層Ｋ１に対し、超高圧水銀灯を用いた露光装置（大日本スクリーン製造製、ＭＡＰ１２００Ｌ）にてＮ２雰囲気下で行い、３０μｍの線幅で、縦ピッチ３００μｍ、横ピッチ１００μｍの格子状パターンを有するフォトマスクを介し、１００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーにて露光を行なった。
【０１３８】
−現像工程−
露光が終了した前記感光層Ｋ１の表面に、純水をシャワーノズルを用いて噴霧して均一に湿らせた後、ＫＯＨ系現像液（ＫＯＨ、ノニオン界面活性剤含有、商品名：ＣＤＫ−１、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製を１００倍希釈した液）にて、２３℃で８０秒間、フラットノズル圧力０，０４ＭＰａでシャワー現像し、次いで超純水を、超高圧洗浄ノズルを用いて９．８ＭＰａの圧力で噴射して残渣の除去を行い、ブラックマトリクスパターンを得た。その後、２２０℃で３０分間熱処理を行った。
【０１３９】
（２）レッド（Ｒ）画素の形成
前記ブラックマトリクスを形成した基板に、下記表４に記載の組成よりなる下記感光性組成物Ｒ１を用い、前記ブラックマトリクスの形成と同様の工程により、熱処理済みＲ画素を形成した。該Ｒ１感光層膜厚は１．５μｍ、及び顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４）の塗布量は０．２７４ｇ／ｍ２であった。
【０１４０】
−感光性組成物Ｒ１の調製−
下記表４に記載の量のＲ顔料分散物１、Ｒ顔料分散物２、及び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はかり取り、温度２４℃（±２℃）で混合して１５０ｒｐｍで１０分間攪拌した。次いで、下記表４に記載の量のメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、バインダー１、ＤＰＨＡ液、Ｂ−ＣＩＭ（保土谷化学工業社製）、ＮＢＣＡ（黒金化成社製）、Ｎ−フェニルメルカプトベンズイミダゾール、及びフェノチアジンをはかり取り、温度２４℃（±２℃）でこの順に添加して１５０ｒｐｍで３０分間攪拌した。更に、下記表４に記載の量の界面活性剤１をはかり取り、温度２４℃（±２℃）で添加して３０ｒｐｍで５分間攪拌し、ナイロンメッシュ＃２００で濾過した。以上により、感光性組成物Ｒ１を調製した。
【０１４１】
【表４】
2008107388.tif 000007
なお、表４に記載の組成物のうち、
・Ｒ顔料分散物１の組成は、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４（チバスペシャリティケミカルズ社製）８質量％、前記式（６）で表される分散剤０．８質量％、ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７２／２８モル比のランダム共重合物、分子量３．７万）８質量％、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート８３質量％からなる。
・Ｒ顔料分散物２の組成は、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４（チバスペシャリティケミカルズ社製）５．３質量％、アクリル酸モノ（ジメチルアミノプロピル）アミド／メタクリル酸（ポリエチレングリコールモノメチルエーテル）エステル／メタクリル酸（ポリメチルメタクリレート含有アルコール）エステル１．６質量％、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート９３質量％からなる。
・バインダー１の組成は、ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸／メチルメタクリレート＝３８／２５／３７のランダム共重合物、分子量３．８万）２７質量％、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート７３質量％からなる。
【０１４２】
−露光工程及び現像工程−
基材上の前記感光層Ｒ１に対し、下記に説明する露光装置により、波長が４０５ｎｍのレーザ光により、２０ｍＪ／ｍ２相当のドット状の露光を行い、前記感光層の一部の領域を硬化させた。露光は、Ｎ２雰囲気下で行い、１５段ステップウエッジパターン（ΔｌｏｇＥ＝０．１５）、線幅９０μｍ×２７０μｍのドットパターンで、横ピッチ３００μｍ、縦ピッチ３００μｍ、ブラックマトリックスとの重なり幅は５μｍとなるように行なった。その後、ブラックマトリクスの形成方法と同様の方法により現像し、熱処理した。
【０１４３】
＜＜露光装置＞＞
前記光照射手段として特開２００５−２５８４３１号公報に記載の合波レーザ光源と、前記光変調手段として主走査方向にマイクロミラーが１０２４個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に７６８組配列された内、１０２４個×２５６列のみを駆動するように制御したＤＭＤと、光を前記パターン形成材料に結像する光学系とを有する露光ヘッドとを備えた露光装置を用いた。
【０１４４】
前記ＤＭＤの設定傾斜角度としては、使用可能な１０２４列×２５６行のマイクロミラーを使用してちょうど２重露光となる角度θidealよりも若干大きい角度を採用した。
この角度θidealを、Ｎ重露光の数Ｎ、使用可能なマイクロミラーの列方向の個数ｓ、使用可能なマイクロミラーの列方向の間隔ｐ、及び露光ヘッドを傾斜させた状態においてマイクロミラーによって形成される走査線のピッチδに対し、下記式１〜式３を用いて求めた。
ｓｐsinθideal≧Ｎδ（式１）
ｐcosθideal＝δ（式２）
ｓtanθideal＝Ｎ（式３）
ｓ＝２５６、Ｎ＝２であるので、角度θidealは約０．４５度である。したがって、設定傾斜角度θとして、０．５０度を採用した。
【０１４５】
まず、２重露光における解像度のばらつきと露光むらを補正するため、被露光面の露光パターンの状態を調べた。結果を図１に示した。ただし、図１では、説明の便宜のため、使用可能なマイクロミラー５８の１列おきの露光パターンを、画素列群Ａによる露光パターンと画素列群Ｂによる露光パターンとに分けて示したが、実際の被露光面上における露光パターンは、これら２つの露光パターンを重ね合わせたものである。
【０１４６】
図１に示したとおり、露光ヘッド３２１２と３２２１の間の相対位置の、理想的な状態からのずれの結果として、画素列群Ａによる露光パターンと画素列群Ｂによる露光パターンとの双方で、露光エリア３２１２と３２２１の前記露光ヘッドの走査方向と直交する座標軸上で重複する露光領域において、理想的な２重露光の状態よりも露光過多な領域が生じていることが判る。
【０１４７】
前記光点位置検出手段としてスリット及び光検出器の組を用い、露光ヘッド３２１２ついては露光エリア３２１２内の光点Ｐ（１，１）とＰ（２５６，１）の位置を、露光ヘッド３２２１については露光エリア３２２１内の光点Ｐ（１，１０２４）とＰ（２５６，１０２４）の位置を検出し、それらを結ぶ直線の傾斜角度と、露光ヘッドの走査方向とがなす角度を測定した。
【０１４８】
実傾斜角度θ´を用いて、下記式４
ｔtanθ´＝Ｎ（式４）
の関係を満たす値ｔに最も近い自然数Ｔを、露光ヘッド３２１２と３２２１のそれぞれについて導出した。露光ヘッド３２１２についてはＴ＝２５４、露光ヘッド３２２１についてはＴ＝２５５がそれぞれ導出された。その結果、図２において斜線で覆われた部分７８及び８０を構成するマイクロミラーが、本露光時に使用しないマイクロミラーとして特定された。
【０１４９】
その後、図２において斜線で覆われた領域７８及び８０を構成する光点以外の光点に対応するマイクロミラーに関して、同様にして図２９において斜線で覆われた領域８２及び網掛けで覆われた領域８４を構成する光点に対応するマイクロミラーが特定され、本露光時に使用しないマイクロミラーとして追加された。
これらの露光時に使用しないものとして特定されたマイクロミラーに対して、前記描素部素制御手段により、常時オフ状態の角度に設定する信号が送られ、それらのマイクロミラーは、実質的に露光に関与しないように制御した。
なお、前記露光装置を用いて露光を行う際の動作は以下の通りである。
露光ステージに基板をを吸着保持させた後、露光ステージ駆動部により前記露光ステージを一方の方向に移動させる。前記露光ステージが所定位置を通過する際、カメラが前記基板上の所定位置に記録されているアライメントマークを読み取る。読み取ったアライメントマークの位置データに基づき、前記基板の位置補正データを算出する。
前記位置補正データが算出された後、前記露光ステージを他方の方向に移動させ、補正された描画パターン（画像）の露光を開始する。
【０１５０】
（３）グリーン（Ｇ）画素の形成
前記ブラックマトリクスとレッド（Ｒ）画素を形成した基板に、下記表５に記載の組成よりなる下記感光性組成物Ｇ１を用い、前記ブラックマトリクスの形成と同様の工程により、熱処理済みグリーン（Ｇ）画素を形成した。該Ｇ１感光層膜厚は１．４μｍ、及び顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６）の塗布量は０．３５５ｇ／ｍ２、顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９）の塗布量は０．０５２ｇ／ｍ２であった。レッド（Ｒ）画素と同様にして露光し、現像し、熱処理した。露光量は４０ｍＪ／ｃｍ２相当であった。
【０１５１】
−感光性組成物Ｇ１の調製−
下記表５に記載の量のＧ顔料分散物１、Ｙ顔料分散物１、及び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はかり取り、温度２４℃（±２℃）で混合して１５０ｒｐｍで１０分間攪拌した。次いで、下記表５に記載の量のメチルエチルケトン、バインダー１、ＤＰＨＡ液、Ｂ−ＣＩＭ（保土谷化学工業社製）、ＮＢＣＡ（黒金化成社製）、Ｎ−フェニルメルカプトベンズイミダゾール、及びフェノチアジンをはかり取り、温度２４℃（±２℃）でこの順に添加して１５０ｒｐｍで３０分間攪拌した。更に、下記表５に記載の量の界面活性剤１をはかり取り、温度２４℃（±２℃）で添加して３０ｒｐｍで５分間攪拌し、ナイロンメッシュ＃２００で濾過した。以上により、感光性組成物Ｇ１を調製した。
【０１５２】
【表５】
2008107388.tif 000008
【０１５３】
なお、表５に記載の組成物のうち、
・Ｇ顔料分散物１の組成は、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６（東洋インキ製造株式会社製、分散物）１８質量％、ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７２／２８モル比のランダム共重合物、分子量３．８万）１２質量％、シクロヘキサノン３５質量％、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート３５質量％からなる。
・Ｙ顔料分散物１の組成は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９（東洋インキ製造（株）製、商品名：パリオロールエローＬ１８２０）１８質量％、ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７２／２８モル比のランダム共重合物、分子量３．８万）１５質量％、シクロヘキサノン１５質量％、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５２質量％からなる。
【０１５４】
（４）ブルー（Ｂ）画素の形成
前記ブラックマトリクス、レッド（Ｒ）画素、及びグリーン（Ｇ）画素を形成した基板に、下記表６に記載の組成よりなる下記感光性組成物Ｂ１を用い、前記レッド（Ｒ）画素の形成と同様の工程により、熱処理済みブルー（Ｂ）画素を形成し、目的のカラーフィルタを作製した。
該Ｂ１感光層膜厚は１．４μｍ、及び顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６）の塗布量は０．２９ｇ／ｍ２であった。前記Ｋ感光層と同様に露光し、現像し、熱処理した。露光量は５０ｍＪ／ｃｍ２であった。
【０１５５】
−感光性組成物Ｂ１の調製−
下記表６に記載の量のＢ顔料分散物１及び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はかり取り、温度２４℃（±２℃）で混合して１５０ｒｐｍで１０分間攪拌した。次いで、下記表６に記載の量のメチルエチルケトン、バインダー２、ＤＰＨＡ液、Ｂ−ＣＩＭ（保土谷化学工業社製）、ＮＢＣＡ（黒金化成社製）、Ｎ−フェニルメルカプトベンズイミダゾール、及びフェノチアジンをはかり取り、温度２５℃（±２℃）でこの順に添加して、温度４０℃（±２℃）で１５０ｒｐｍ、３０分間攪拌した。更に、下記表６に記載の量の界面活性剤１をはかり取り、温度２４℃（±２℃）で添加して３０ＲＰＭで５分間攪拌し、ナイロンメッシュ＃２００で濾過した。以上により、感光性組成物Ｂ１を調製した。
【０１５６】
【表６】
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なお、表６に記載の組成物のうち、
・Ｂ顔料分散物１の組成は、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６（東洋インキ製造（株）製）１０質量％、分散剤１（ＥＦＫＡ−６７４５、ＥＦＫＡ  ＡＤＤＩＴＩＶＥＳ  Ｂ．Ｖ社製）０．５質量％、分散剤２（ディスパロンＤＡ−７２５、楠本化成（株）製）０．６３質量％、ポリマー（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝７２／２８モル比のランダム共重合物、分子量３．８万）１２．５質量％、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート７６．３７質量％からなる。
【０１５７】
（実施例２〜５）
ブラックマトリックスの幅、及び画素とブラックマトリックスとの重なり幅を表７に示すように変えて露光した以外は、実施例１と同様にしてカラーフィルタを製造した。
【０１５８】
（比較例１〜３）
実施例１の露光装置において、前記式３に基づきＮ＝１として設定傾斜角度θを算出し、前記式４に基づきｔtanθ´＝１の関係を満たす値ｔに最も近い自然数Ｔを導出し、Ｎ重露光（Ｎ＝１）を行い、かつ、ブラックマトリックスの幅、及び画素とブラックマトリックスとの重なり幅を表７に示すように変えて露光した以外は、実施例１と同様にしてカラーフィルタを製造した。
【０１５９】
比較例１〜３における前記被露光面の露光において、描画画像補正を実施しない以外は実施例１〜３と同様に行った。
【０１６０】
（比較例４〜７）
実施例１で説明した露光装置の代わりに、超高圧水銀灯を用いた露光装置（大日本スクリーン製造製、ＭＡＰ１２００Ｌ）にて露光を行ない、かつ、ブラックマトリックスの幅、及び画素とブラックマトリックスの重なり幅を表７に示すように変えて露光した以外は、実施例１と同様にしてカラーフィルタを製造した。
【０１６１】
〔評価〕
実施例１〜５及び比較例１〜７において、以下のようにして白抜けの有無及び表示品位を評価した。結果を表７に示す。
【０１６２】
＜白抜けの有無の評価＞
ブラックマトリックスと、レッド（Ｒ）画素、グリーン（Ｇ）画素、及びブルー（Ｂ）画素それぞれとの境界部の白抜けを光学顕微鏡にて観察し、パターン内５００箇所を任意に選択し、ブラックマトリックスと各画素との間に間隙があるかどうかを評価した。具体的には、５００箇所中、間隙が1箇所もない場合を○、間隙が１箇所でもある場合を×とした。
【０１６３】
＜表示品位の評価＞
実施例１〜５及び比較例１〜７のカラーフィルタを用いてＬＥＤバックライトを有する液晶表示装置を作製し、以下の４段階基準で表示品位を評価した。
−評価基準−
◎・・・表示色むらがまったくなく、明るい表示が可能である。
○・・・表示色むらがわずかに観察されるが、明るい表示が可能である。
△・・・表示色むらがわずかに観察され、明るさが低下している。
×・・・表示色むらが顕著にある。
【０１６４】
【表７】
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表７の結果より、比較例１〜７と比較して、画素形成工程における露光を、レーザにより行い、アライメントを補正し、形成された画素とブラックマトリックスとの重なり幅（Ａ）とブラックマトリックス幅（Ｂ）とのＢ／Ａの値を２以上とした実施例１〜５では、白抜けがないことが判った。また、比較例１〜７のカラーフィルタを用いた液晶表示装置と比較して、実施例１〜５のカラーフィルタを用いた液晶表示装置が、良好な表示特性を示すことを確認した。
【産業上の利用可能性】
【０１６５】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、マスクレスによるレーザ露光により、ブラックマトリックスとカラーフィルタとの重なり幅を細くして、エッジ性状が合うような位置合わせ（アライメント）を行なうことができ、透過率の高いカラーフィルタを形成可能であり、該カラーフィルタの製造方法により製造されたカラーフィルタは表示特性に優れ、携帯端末、携帯ゲーム機、ノートパソコン、テレビモニター等の液晶表示装置（ＬＣＤ）用、ＰＡＬＣ（プラズマアドレス液晶）、プラズマディスプレイなどに好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】図１は、隣接する露光ヘッド間に相対位置のずれ及び取付角度誤差がある際に、被露光面上のパターンに生じるむらの例を示した説明図である。
【図２】図２は、図１の例において選択された使用描素部のみを用いた露光を示す説明図である。
【図１】
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【図２】
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