(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属微粒子を含有する着色組成物であって、該着色組成物を塗布して形成される層の１μｍ当たりの光学濃度が３．５以上であり、
前記金属微粒子の固形分中の体積分率が０．０８〜０．５２であり、かつ着色組成物を塗布して形成される遮光層の、Ｃ光源透過光のＸＹＺ表色系色度座標（ｘ，ｙ）と、前記光源の色度座標（ｘ0  ，ｙ0  ）とが、（ｘ−ｘ0  ）2  ＋（ｙ−ｙ0  ）2  ≦０．００９の関係を有し、
前記金属微粒子が銀、パラジウムまたは白金微粒子であることを特徴とする着色組成物。
【請求項２】
前記金属微粒子の平均粒径が５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の着色組成物。
【請求項３】
前記着色組成物が感光性を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の着色組成物。
【請求項４】
支持体に少なくとも感光性遮光層を設けた感光性転写材料において、前記感光性遮光層が金属微粒子を含み、感光性遮光層１μｍ当たりの光学濃度が３．５以上であり、感光性遮光層中の金属微粒子の体積分率が０．０８〜０．５２であり、かつ遮光層のＣ光源透過光のＸＹＺ表色系色度座標（ｘ，ｙ）と、前記光源の色度座標（ｘ0  ，ｙ0  ）とが、（ｘ−ｘ0  ）2  ＋（ｙ−ｙ0  ）2  ≦０．００９の関係を有し、
前記金属微粒子が銀、パラジウムまたは白金微粒子であることを特徴とする感光性転写材料。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の着色組成物又は請求項４に記載の感光性転写材料を用いて作製される表示装置用遮光層。
【請求項６】
光透過性基板の上に、着色層からなり、互いに異なる色を呈する２以上の画素群を有し、前記画素群を構成する各画素は互いに表示装置用遮光層により離画されているカラーフィルターにおいて、前記表示装置用遮光層が請求項５に記載の表示装置用遮光層であることを特徴とするカラーフィルター。
【請求項７】
少なくとも１つが光透過性の１対の基板の間にカラーフィルター、液晶層および液晶駆動手段を少なくとも備えた液晶表示素子において、前記カラーフィルターが、請求項６に記載のカラーフィルターであることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項８】
少なくとも１つが光透過性の１対の基板の間にカラーフィルター、液晶層および液晶駆動手段を少なくとも備えた液晶表示素子において、前記液晶駆動手段がアクティブ素子を有し、各アクティブ素子の間に請求項５に記載の表示装置用遮光層が形成されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項９】
光透過性基板の上に、請求項３に記載の着色組成物からの層を形成する工程、及び表示装置用遮光層用フォトマスクを介して前記層を露光した後現像する工程を有する表示装置用遮光層の製造方法。
【請求項１０】
光透過性基板の上に、支持体に少なくとも感光性遮光層を設けた請求項４に記載の感光性転写材料を、前記感光性遮光層が接するように積層する工程、前記感光性転写材料と光透過性基板との積層体から支持体を剥離する工程、及び表示装置用遮光層用フォトマスクを介して前記感光性遮光層を露光した後現像する工程を有する表示装置用遮光層の製造方法。
【請求項１１】
光透過性基板及び該基板の上に設けられた表示装置用遮光層を有する表示装置用遮光層付き基板であって、前記表示装置用遮光層中に金属微粒子が体積分率０．０８〜０．５２で分散されており、表示装置用遮光層１μｍ当たりの光学濃度が３．５以上であり、かつ、表示装置用遮光層のＣ光源透過光のＸＹＺ表色系色度座標（ｘ，ｙ）と、前記光源の色度座標（ｘ0  ，ｙ0  ）とが、（ｘ−ｘ0  ）2  ＋（ｙ−ｙ0  ）2  ≦０．００９の関係を有し、
前記金属微粒子が銀、パラジウムまたは白金微粒子であることを特徴とする表示装置用遮光層付き基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色組成物及び感光性転写材料、表示装置用遮光層及びその製造方法、カラーフィルター、液晶表示素子並びに表示装置用遮光層付き基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶ディスプレー等に用いられるカラーフィルターは、透明基板上に着色画素層（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が形成され、そして、Ｒ、Ｇ、Ｂ（赤、緑、青）の各着色画素の間隙には、表示コントラスト向上等の目的で、表示装置用遮光層が形成されている。特に薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス駆動方式の液晶表示素子においては、薄膜トランジスターの光による電流リークに伴う画質の低下を防ぐためにも、表示装置用遮光層には高い遮光性が要求される。
表示装置用遮光層の形成方法としては、例えば、クロム等の金属膜を遮光層とする場合には、金属薄膜を蒸着法やスパッタリング法により作製し、該金属薄膜の上にフォトレジストを塗布し、次いで表示装置用遮光層用パターンをもつフォトマスクを用いてフォトレジスト層を露光現像し、その後露出した金属薄膜をエッチングし、最後に金属薄膜上のレジスト層を剥離することにより形成される（例えば以下の非特許文献１を参照）。
この方法は、金属薄膜を用いるため、膜厚が小さくても高い遮光効果が得られる反面、蒸着法やスパッタリング法という真空成膜工程やエッチング工程が必要となり、コストが高くなるとともに環境に対する負荷も無視できないという問題がある。また、金属膜であるため反射率が高く、強い外光の下では表示コントラストが低いという問題もある。これに対しては低反射クロム膜（金属クロムと酸化クロムの２層からなるもの等）を用いるという手段があるが、更にコストアップとなることは否めない。
【０００３】
また、表示装置用遮光層の他の形成方法として、遮光性顔料例えばカーボンブラックを含有する感光性樹脂組成物を用いる方法も知られており、例えば、透明基板にＲ、Ｇ、Ｂ画素を形成した後、この画素の上にカーボンブラック含有感光性樹脂組成物を塗布し、透明基板のＲ、Ｇ、Ｂ画素非形成面側から全面に露光する、セルフアライメント方式の表示装置用遮光層形成方法も知られている（例えば以下の特許文献１を参照）。
この方法は、前記金属膜のエッチングによる方法に比較して製造コストは低くなるものの、十分な遮光性を得るためには膜厚が厚くなるという問題があり、その結果、表示装置用遮光層とＲ、Ｇ、Ｂ画素との重なり（段差）が生じ、カラーフィルターの平坦性が悪くなって液晶表示素子のセルギャップムラが発生し、色ムラ等の表示不良につながることになる。
また、最初に、基板にカーボンブラックを含有する感光性樹脂組成物を用いて表示装置用遮光層を作製し、その後にＲＧＢ画素を形成すると、表示装置用遮光層の膜厚が大きいことに起因して、ＲＧＢ画素形成の際、欠陥（気泡発生等）を生じることがある。
また、カーボンブラックを用いた表示装置用遮光層は黒の色相において必ずしも良好ではない。
【０００４】
一方、以下の特許文献２には、透明基板上に親水性樹脂を含有する感光性レジスト層を形成し、表示装置用遮光層用パターンを有するフォトマスクを介して露光・現像して透明基板上にレリーフを形成し、この透明基板を無電解メッキの触媒となる金属化合物の水溶液に接触させ、金属化合物をレリーフ中に含有させ乾燥した後、熱処理を施し、その後、前記透明基板上のレリーフを無電解メッキ液に接触させることにより、粒径０．０１〜０．０５μｍの遮光用の金属粒子がその内部に均一に分散された表示装置用遮光層を作製する方法が記載されている。前記金属粒子としてはニッケル、コバルト、鉄、銅、クロムが記載され、具体例としては唯一ニッケルが示されている。
しかしながら、この方法は、露光現像工程を含むレリーフ形成−無電解メッキ触媒の付与−熱処理−無電解メッキという、水を扱う煩瑣な処理工程が多く、そのため、低コストでの表示装置用遮光層製造は大きくは期待できない。
【非特許文献１】共立出版（株）発行「カラーＴＦＴ液晶ディスプレイ」第２１８〜２２０頁（１９９７年４月１０日）
【特許文献１】特開昭６２−９３０１号公報
【特許文献２】特許第３３１８３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は前記のごとき問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、薄膜で遮光性能が高く、低コストで作製することができ、環境への影響が少なく、黒色（色味がつかず無彩色）の表示装置用遮光層を作製できる着色組成物及び感光性転写材料を提供することにあり、また、前記着色組成物又は感光性転写材料を用いて作製される表示装置用遮光層及びその製造方法、前記表示装置用遮光層が設けられたカラーフィルター及び液晶表示素子を提供し、さらに前記のごとき表示装置用遮光層が形成された表示装置用遮光層付き基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題は、以下の着色組成物及び感光性転写材料、表示装置用遮光層及びその製造方法、カラーフィルター、液晶表示素子並びに表示装置用遮光層付き基板を提供することにより解決される。
（１）金属微粒子を含有する着色組成物であって、該着色組成物を塗布して形成される層の１μｍ当たりの光学濃度が３．５以上であり、
前記金属微粒子の固形分中の体積分率が０．０８〜０．５２であり、かつ着色組成物を塗布して形成される遮光層の、Ｃ光源透過光のＸＹＺ表色系色度座標（ｘ，ｙ）と、前記光源の色度座標（ｘ0  ，ｙ0  ）とが、（ｘ−ｘ0  ）2  ＋（ｙ−ｙ0  ）2  ≦０．００９の関係を有し、
前記金属微粒子が銀、パラジウムまたは白金微粒子であることを特徴とする着色組成物。
（２）前記金属微粒子の平均粒径が５００ｎｍ以下であることを特徴とする前記（１）に記載の着色組成物。
（３）前記着色組成物が感光性を有することを特徴とする前記（１）又は前記（２）に記載の着色組成物。
【０００７】
（４）支持体に少なくとも感光性遮光層を設けた感光性転写材料において、前記感光性遮光層が金属微粒子を含み、感光性遮光層１μｍ当たりの光学濃度が３．５以上であり、感光性遮光層中の金属微粒子の体積分率が０．０８〜０．５２であり、かつ遮光層のＣ光源透過光のＸＹＺ表色系色度座標（ｘ，ｙ）と、前記光源の色度座標（ｘ0  ，ｙ0  ）とが、（ｘ−ｘ0  ）2  ＋（ｙ−ｙ0  ）2  ≦０．００９の関係を有し、
前記金属微粒子が銀、パラジウムまたは白金微粒子であることを特徴とする感光性転写材料。
【０００８】
（５）前記（１）ないし（３）のいずれか１に、又は前記（４）に記載の感光性転写材料を用いて作製される表示装置用遮光層。
（６）光透過性基板の上に、着色層からなり、互いに異なる色を呈する２以上の画素群を有し、前記画素群を構成する各画素は互いに表示装置用遮光層により離画されているカラーフィルターにおいて、前記表示装置用遮光層が前記（５）に記載の表示装置用遮光層であることを特徴とするカラーフィルター。
（７）少なくとも１つが光透過性の１対の基板の間にカラーフィルター、液晶層および液晶駆動手段を少なくとも備えた液晶表示素子において、前記カラーフィルターが、前記（６）に記載のカラーフィルターであることを特徴とする液晶表示素子。
（８）少なくとも１つが光透過性の１対の基板の間にカラーフィルター、液晶層および液晶駆動手段を少なくとも備えた液晶表示素子において、前記液晶駆動手段がアクティブ素子を有し、各アクティブ素子の間に前記（５）に記載の表示装置用遮光層が形成されていることを特徴とする液晶表示素子。
【０００９】
（９）透過性基板の上に、前記（３）に記載の着色組成物からの層を形成する工程、及び表示装置用遮光層用フォトマスクを介して前記層を露光した後現像する工程を有する表示装置用遮光層の製造方法。
（１０）光透過性基板の上に、支持体に少なくとも感光性遮光層を設けた前記（４）に記載の感光性転写材料を、前記感光性遮光層が接するように積層する工程、前記感光性転写材料と光透過性基板との積層体から支持体を剥離する工程、及び表示装置用遮光層用フォトマスクを介して前記感光性遮光層を露光した後現像する工程を有する表示装置用遮光層の製造方法。
【００１０】
（１１）光透過性基板及び該基板の上に設けられた表示装置用遮光層を有する表示装置用遮光層付き基板であって、前記表示装置用遮光層中に金属微粒子が体積分率０．０８〜０．５２で分散されており、表示装置用遮光層１μｍ当たりの光学濃度が３．５以上であり、かつ、表示装置用遮光層のＣ光源透過光のＸＹＺ表色系色度座標（ｘ，ｙ）と、前記光源の色度座標（ｘ0  ，ｙ0  ）とが、（ｘ−ｘ0  ）2  ＋（ｙ−ｙ0  ）2  ≦０．００９の関係を有し、
前記金属微粒子が銀、パラジウムまたは白金微粒子であることを特徴とする表示装置用遮光層付き基板。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の着色組成物からは、薄膜で遮光性能が高く、低コストで作製することができ、環境への影響が少なく、黒色（色味がつかず無彩色）の色相に優れた表示装置用遮光層が得られる。また、加熱による表示装置用遮光層の色相変化もないか非常に少ない。
また、この表示装置用遮光層を用いたカラーフィルターは平坦性に優れ、ＲＧＢ画素を形成する際に気泡が混入することがないかあるいは非常に少ない。さらに、このカラーフィルターを組み込んだ液晶表示装置は、カラーフィルターと基板の間にセルギャップムラが発生せず色ムラ等の表示不良が発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［着色組成物］
本発明の着色組成物は、金属微粒子を含み、該着色組成物を塗布して形成される層の１μｍ当たりの光学濃度が３．５以上であることを特徴とする。このような着色組成物として、固形分中の金属微粒子の体積分率が０．０５〜０．７であり、かつ、前記着色組成物を塗布して形成される遮光層の、Ｃ光源透過光のＸＹＺ表色系色度座標（ｘ，ｙ）と、前記光源の色度座標（ｘ0  ，ｙ0  ）とが、（ｘ−ｘ0  ）2  ＋（ｙ−ｙ0  ）2  ≦０．０１の関係を有するものが好ましい。
【００１３】
前記「固形分中の金属微粒子の体積分率」は、前記着色組成物を塗布乾燥して得られる遮光層（前記着色組成物が感光性を有する場合は、着色組成物を塗布し露光硬化後した後の層）に含まれる金属微粒子の体積分率を意味する。また、前記体積分率は、表示装置用遮光層中に含まれる金属微粒子の体積分率をも意味する。（着色組成物には、金属微粒子以外にバインダーであるポリマーやモノマー、重合開始剤、その他の任意成分が含まれているが、遮光層を形成中に、これらの成分の一部は、塗布、加熱乾燥等の工程で消失する場合があるので、このような定義を行った。）
体積分率の測定は、以下の式に基づいて行われる。
金属微粒子の体積分率＝（金属の塗設量／金属の密度）／膜厚
但し、金属の塗設量はｇ／ｍ2で表し、金属の密度はｇ／ｃｍ3で表し、膜厚（遮光層又は表示装置用遮光層の膜厚）はμｍで表す。前記式において、（金属の塗設量／金属の密度）は、金属を均一な膜として塗設した場合の厚みをμｍ単位で表した値と一致する。金属の塗設量は蛍光Ｘ線装置を用いて測定される。
【００１４】
遮光層のＣ光源透過光のＸＹＺ表色系色度座標（ｘ，ｙ）は、分光光度計又は顕微分光光度計でスペクトル測定を行い、このスペクトルからＣ光源における原刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを計算することにより色度座標が求められる。また、本発明において用いたＣ光源のＸＹＺ表色系色度座標（ｘ0  ，ｙ0  ）は、ｘ0が０．３１００、ｙ0が０．３１６４である。
市販の分光光度計としては、大塚電子（株）製のMCPD-1000を、顕微分光光度計としては、OLYMPUS製のOSP-SP100及びOSP-SP200を用いることができる。
【００１５】
本発明の着色組成物において、前記金属微粒子の平均粒径及び体積分率が本発明の条件を満たすと、該組成物から形成される遮光層のＣ光源透過光のＸＹＺ表色系色度座標（ｘ，ｙ）と、前記光源の色度座標（ｘ0  ，ｙ0  ）とが、（ｘ−ｘ0  ）2  ＋（ｙ−ｙ0  ）2  ≦０．０１の関係を満たす。
前記Ｃ光源は液晶表示装置に用いるバックライト光源と近い特性を有するもので、前記条件を満たすことにより表示装置用遮光層を透過する光の影響を受けて黒色部の色相が悪化することがないことを示している。前記の条件は、透過光の色度座標（ｘ，ｙ）がＣ光源の色度座標（ｘ0  ，ｙ0  ）に近いことを示すが、ある光の色度座標（ｘ，ｙ）がＣ光源の色度座標（ｘ0  ，ｙ0  ）が近いということは、その光が無彩色に近いことを意味するため、前記条件を満たすことは黒に他の色味が加わらず黒の色相が優れていることを示す。また、液晶表示装置を用いる場所の環境光（反射光）が黒色部の色相に及ぼす影響は透過光と同様に考え得るので、反射光により色相が悪化することもない。
【００１６】
本発明で用いられる金属微粒子は特に限定されず、いかなるものを用いてもよい。例えば、金属微粒子が、元素周期表の第４周期、第５周期、及び第６周期からなる群から選ばれる金属を主成分として含むことが好ましく、また、第８族、第９族、第１０族、第１１族、及び第１２族からなる群から選ばれる金属を主成分として含むことが好ましい。これらの金属のうち、第４周期、第５周期、又は第６周期の金属であって、第１０族、第１１族、又は第１２族の金属がさらに好ましく、金、銀、銅、白金、又はパラジウムが最も好ましい。その中でも金、銀、銅が好ましく、とりわけ銀が好ましい。銀としてはコロイド銀が最も好ましい。金属微粒子の製造には、上記金属を２種以上組み合わせて用いてもよく、合金として用いることも可能である。
【００１７】
金属微粒子は市販のものを用いることができる他、金属イオンの化学的還元法、無電解メッキ法、金属の蒸発法等により調製することが可能である。
例えば、銀微粒子（コロイド銀）の場合は、従来から知られている方法、例えば米国特許第２，６８８，６０１号明細書に開示されているゼラチン水溶液中で可溶性銀塩をハイドロキノンによって還元する方法、ドイツ特許第１，０９６，１９３号明細書に記載されている難溶性銀塩をヒドラジンによって還元する方法、米国特許第２，９２１，９１４号明細書に記載されているタンニン酸により銀に還元する方法のごとく銀イオンを溶液中で化学的に還元する方法や、特開平５−１３４３５８号公報に記載されている無電解メッキによって銀粒子を形成する方法、バルク金属をヘリウムなどの不活性ガス中で蒸発させ、溶媒でコールドトラップするガス中蒸発法等の方法を用いることが可能である。また、Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，  １９３３年発行、Ｗｅｉｓｅｒ著の  Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  に記載されたＣａｒｅｙ  Ｌｅのデキストリン還元法による黄色コロイド銀の調製方法を用いてもよい。
【００１８】
本発明の着色組成物に用いる金属微粒子の平均粒径は５００ｎｍ以下、特に１００ｎｍ以下であることが、遮光層の色相及び加熱後の遮光層色相変化の観点から好ましい。より好ましくは７０ｎｍ以下である。また、金属微粒子の平均粒径の下限については、遮光層の色相、分散安定性の理由から、２ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは２０ｎｍ以上で、更に好ましくは３０ｎｍ以上ある。本発明において用いる金属微粒子の好ましい平均粒径範囲は２〜５００ｎｍ、より好ましくは２０〜１００ｎｍである。
本発明における金属微粒子の平均粒径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による観察により、５０個の粒径を測定し、その平均値を算出したものである。
金属微粒子は、その平均粒径が小さくなると（例えば、特許第３３１８３５３号明細書に開示の粒径０．０１〜０．０５μｍ（１０〜５０ｎｍ）の場合））、一般には黄色から赤色の着色が発生し黒色が得られないが、体積分率を前記のごとく０．０５〜０．７に特定すると、より細かい粒子の金属微粒子を用いても黒の色相が優れた表示装置用遮光層を得ることができる。
【００１９】
また、形成される遮光層に含まれる金属微粒子の体積分率を０．０５〜０．７にするのは、平均粒径の条件と相俟って遮光層の色相を良好にするための他、必要な光学濃度を得るために必要な膜厚を小さくしたり、また、表示装置用遮光層作製及びカラーフィルター作製の際の加熱工程時金属微粒子が融着するのを防止したり、加熱後の遮光層色相変化を少なくするためである。好ましい体積分率は０．１〜０．６６であり、より好ましくは０．１５〜０．６である。
また、遮光層の膜厚１μｍあたりの光学濃度が１以上となることが好ましい。
【００２０】
本発明においては、金属微粒子は、分散されていることが望ましい。存在状態は特に限定されないが、金属微粒子が安定な分散状態で存在していることが好ましく、例えば、コロイド状態であることがより好ましい。コロイド状態の場合には、例えば、金属微粒子が実質的に球形の微粒子状態で分散されていることが好ましい。また、分散媒は水でも有機溶媒でも、またこれらの混合物でもよい。
ここでは、分散剤として、チオール基含有化合物、アミノ酸またはその誘導体、ペプチド化合物、多糖類及び多糖類由来の天然高分子、合成高分子及びこれらに由来するゲルなどを用いることができる。
ここで用いるチオール基含有化合物の種類は特に限定されず、１個又は２個以上のチオール基を有する化合物であればいかなるものでもよい。チオール基含有化合物としては、例えば、アルキルチオール類（例えば、メチルメルカプタン、エチルメルカプタンなど）、アリールチオール類（例えば、チオフェノール、チオナフトール、ベンジルメルカプタンなど）、アミノ酸又はその誘導体（例えば、システイン、グルタチオンなど）、ペプチド化合物（例えば、システイン残基を含むジペプチド化合物、トリペプチド化合物、テトラペプチド化合物、５以上のアミノ酸残基を含むオリゴペプチド化合物など）、又は蛋白質（例えば、メタロチオネインやシステイン残基が表面に配置された球状蛋白質など）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
【００２１】
また、分散液には、親水性高分子、界面活性剤、防腐剤、安定化剤などを適宜配合してもよい。親水性高分子としては、水に溶解でき、希薄状態において実質的に溶液状態を維持できるものであればいかなるものを用いてもよい。例えば、ゼラチン、コラーゲン、カゼイン、フィブロネクチン、ラミニン、エラスチンなどのタンパク質及びタンパク質由来の物質；セルロース、デンプン、アガロース、カラギーナン、デキストラン、デキストリン、キチン、キトサン、ペクチン、マンナンなどの多糖類及び多糖類由来の物質などの天然高分子；ポバール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリスチレンスルホン酸、ポリアリルアミンなどの合成高分子；又はこれらに由来するゲルなどを用いることができる。ゼラチンを用いる場合には、ゼラチンの種類は特に限定されず、例えば、牛骨アルカリ処理ゼラチン、豚皮膚アルカリ処理ゼラチン、牛骨酸処理ゼラチン、牛骨フタル化処理ゼラチン、豚皮膚酸処理ゼラチンなどを用いることができる。
【００２２】
本発明の表示装置用遮光層には、さらに顔料微粒子を含有せしめてもよい。
【００２３】
（感光性を有する着色組成物）
本発明における着色組成物は感光性を有することが好ましい。感光性を付与するためには、前記着色組成物に感光性樹脂組成物が添加される。感光性樹脂組成物は、アルカリ可溶性バインダーポリマー、エチレン性不飽和二重結合を有する光の照射によって付加重合するモノマー、光重合開始剤等を含有する。
【００２４】
感光性樹脂組成物は、アルカリ水溶液現像可能なものと、有機溶剤で現像可能なものがあるが、安全性と現像液のコストの点で、アルカリ水溶液現像可能なものが好ましい。
感光性樹脂は、光、電子線などの放射線を受容する部分が硬化するネガ型でも放射線未受容部が硬化するポジ型でもよい。
【００２５】
ポジ型感光性樹脂にはノボラック系の樹脂が挙げられる。例えば、特開平７−４３８９９号公報記載のアルカリ可溶性ノボラック樹脂系を使用する事ができる。また、特開平６−１４８８８８号公報記載の、ポジ型感光性樹脂層、即ち、該公報記載のアルカリ可溶性樹脂と感光剤として１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルと該公報記載の熱硬化剤の混合物を含む感光性樹脂層を用いる事ができる。また特開平５−２６２８５０号公報記載の組成物も活用可能である。
【００２６】
ネガ型感光性樹脂としては、ネガ型ジアゾ樹脂とバインダーからなる感光性樹脂、光重合性組成物、アジド化合物とバインダーとからなる感光性樹脂組成物、桂皮酸型感光性樹脂組成物等が挙げられる。その中でも特に好ましいのは光重合開始剤、光重合性モノマーおよびバインダーを基本構成要素として含む感光性樹脂である。該感光性樹脂層には、特開平１１−１３３６００号公報記載の「重合性化合物Ｂ」「重合開始剤Ｃ」「界面活性剤」「接着助剤」や、その他の組成物が利用できる。
例えば、ネガ型感光性樹脂で、アルカリ水溶液現像可能な感光性樹脂は、主成分としてカルボン酸基含有のバインダー（前述のアルカリ可溶な熱可塑性樹脂等）と光の照射によって付加重合することのできるエチレン性不飽和二重結合含有モナマーと光重合開始剤を含んでいる。
【００２７】
アルカリ可溶なバインダーとしては、側鎖にカルボン酸基を有するポリマー、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ような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などを挙げることができる。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る。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。特に、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ることができる。
【００２８】
感光性樹脂層に用いられるアルカリ可溶なバインダーは、３０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲の酸価と１０００〜３０００００の範囲の重量平均分子量を有するものを選択して使用される。以上の他に、種々の性能、例えば、硬化膜の強度を改良するために、現像性等に悪影響を与えない範囲で、アルカリ不溶性のポリマーを添加することができる。これらのポリマーとしては、アルコール可溶性ナイロンあるいはエポキシ樹脂を挙げることができる。
アルカリ可溶なバインダーは、感光性樹脂組成物の全固形分に対して通常、１０〜９５質量％、さらに２０〜９０質量％が好ましい。１０〜９５質量％の範囲では、感光性樹脂層の粘着性が高すぎることもなく、形成される層の強度及び光感度が劣ることもない。
【００２９】
光重合開始剤としては、米国特許第２３６７６６０号明細書に開示されているビシナルポリケタルドニル化合物、米国特許第２４４８８２８号明細書に記載されているアシロインエーテル化合物、米国特許第２７２２５１２号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３０４６１２７号及び同第２９５１７５８号の各明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第３５４９３６７号明細書に記載のトリアリールイミダゾール二量体とｐ−アミノケトンの組合せ、特公昭５１−４８５１６号公報に記載のベンゾチアゾール化合物とトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、米国特許第４２３９８５０号明細書に記載されているトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、米国特許第４２１２９７６号明細書に記載されているトリハロメチルオキサジアゾール化合物等が挙げられる。特に好ましくはトリハロメチル−ｓ−トリアジン、トリハロメチルオキサジアゾール、トリアリールイミダゾール二量体である。
感光性遮光層において、全固形分に対する光重合開始剤の含有量は、０．５〜２０質量％が一般的で、１〜１５質量％が好ましい。０．５質量％未満では光感度や画像の強度が低く、２０質量％を超えて添加しても性能向上への効果が認められない。
【００３０】
光の照射によって付加重合することのできるエチレン性不飽和二重結合含有モナマーとしては、沸点が常圧で１００℃以上の化合物を挙げることができる。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）アクリレート及びフェノキシエチル（メタ）アクリレート等の単官能（メタ）アクリレート；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、ペンタエリスリトールテトラ（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、ジペンタエリスリトールペンタ（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もしくはグリセリン等の多官能アルコールにエチレンオキシドやプロピレンオキシドを付加反応させた後で（メタ）アクリレート化したもの等の多官能（メタ）アクリレートを挙げることができる。
【００３１】
さらに、特公昭４８−４１７０８号、同５０−６０３４号、特開昭５１−３７１９３号の各公報に開示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、同５２−３０４９０号の各公報に開示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を挙げることができる。これらの中で、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テトラ（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、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートが好ましい。これらモノマーは、単独でも２種類以上を混合して用いても良く、その感光性樹脂組成物の全固形分に対する含有量は、５〜５０質量％が一般的で、１０〜４０質量％が好ましい。５〜５０質量％の範囲では光感度や画像の強度も低下せず、感光性遮光層の粘着性が過剰になることもない。
【００３２】
感光性樹脂組成物は、上記成分の他に更に熱重合防止剤を含むことが好ましい。熱重合防止剤の例としては、例えば、ハイドロキノン、ｐ−メトキシフェノール、ｐ−ｔ−ブチルカテコール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、β−ナフトール、ピロガロール等の芳香族ヒドロキシ化合物、ベンゾキノン、ｐ−トルキノン等のキノン類、ナフチルアミン、ピリジン、ｐ−トルイジン、フェノチアジン等のアミン類、Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンのアルミニウム塩またはアンモニウム塩、クロラニール、ニトロベンゼン、４，４´−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２´−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２−メルカプトベンズイミダゾール等が挙げられる。
【００３３】
感光性樹脂組成物は、更に必要に応じて公知の添加剤、例えば、可塑剤、本発明用界面活性剤以外の界面活性剤、密着促進剤、分散剤、可塑剤、垂れ防止剤、レベリング剤、消泡剤、難燃化剤、光沢剤、溶剤等を添加することができる。
密着促進剤としては、例えばアルキルフェノール／ホルムアルデヒドノボラック樹脂、ポロビニルエチルエーテル、ポリビニルイソブチルエーテル、ポリビニルブチラール、ポリイソブチレン、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、ブチルゴム、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ゴム、アクリル樹脂系粘着剤、芳香族系、脂肪族系または脂環族系の石油樹脂、シランカップリング剤等が挙げられる。
【００３４】
また、前記銀コロイドのように金属微粒子を水分散物として用いる場合には、前記感光性樹脂組成物としては水系のものが必要である。このような感光性樹脂組成物としては特開平８−２７１７２７号公報の段落００１５ないし００２３に記載のものの他、市販のものとしては例えば、東洋合成工業（株）製の「ＳＰＰ−Ｍ２０」等が挙げられる。
【００３５】
（感光性をもたない着色組成物）
本発明において感光性をもたない着色組成物は、前記のごとき金属微粒子の他、必要に応じバインダー、分散剤、溶媒等を含有する。バインダーとしては水溶性樹脂ポリマーバインダーや非水溶性樹脂バインダーが適宜用いられる。
水溶性樹脂ポリマーバインダーは保護コロイド性のあるポリマーが好ましく、例えば、ゼラチン、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリアルキルアミン、ポリアクリル酸の部分アルキルエステル等が挙げられる他、「顔料の事典（伊藤征司郎編、（株）朝倉書院発行  ２０００年）」に記載されているものが挙げられる。
【００３６】
また、非水溶性ポリマーバインダーとしては、「プラスチック性能便覧」（日本プラスチック工業連盟、全日本プラスチック成形工業連合会編著、工業調査会発行、１９６８年１０月２５日発行）に記載されている有機溶媒可溶ポリマーバインダーから少なくとも１つを選択して使用することができる。
好ましい具体例としては、ポリアミド、ポリエステル、ポリスチレン、フェノール樹脂、ポリエチレンなどのポリオレフィン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、ポリウレア、ポリウレタン、ポリ酸無水物、ポリスルホン、ポリイミン、ポリスルフィド、ポリアクリロニトリル、ナイロン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルエーテル、ポリアクリル酸及びポリメタクリル酸並びにこれらのエステル、さらにこれらのコポリマー又は変性体であって、有機溶媒に可溶なものが挙げられる。
【００３７】
また、水に混合できるという観点から、ポリマーラテックスも使用できる。ポリマーラテックスとは水不溶のポリマーの微粒子が水に分散したもので、水不溶のポリマーには前記のごとき非水溶性ポリマーが挙げられる。詳細には、例えば、「高分子ラテックスの化学」（室井宗一著、高分子刊行会発行、昭和４８年）に記載されている。
前記ポリマーラテックスとしては、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、ポリウレア／ウレタン、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエン系）、ＭＢＲ（ＭＭＡ／ブタジエン、アクリル／ブタジエン）、ＮＢＲ（アクリロニトリル／ブタジエン）、ＮＲ（天然ゴム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＶＰ（ＳＢＲ／ジビニルピリジン）及びこれらの共重合体からなるポリマーラテックスが挙げられる。
【００３８】
また、前記ポリマーラテックスには、種類の異なるポリマーラテックスを併用して使用することもできる。併用できるポリマーラテックスとしては、例えば、ＳＢＲとＮＲ、ＩＲとＮＲ、ＣＲとＮＲ、ＮＢＲでニトリル量が異なるもの、ＳＢＲでスチレン量が異なるもの、ＳＢＲとＶＰ、ＮＢＲとＭＢＲ、ＳＢＲとＮＢＲ、ＳＢＲとＭＢＲ、ＢＲとＣＲ、ＮＢＲとＶＰ、ＣＲとＶＰなど、アニオン性のものとカチオン性のものの組合わせでないものが好ましい。
【００３９】
前記バインダーとしてのポリマーの使用量は、組成物中、３〜５０質量％が好ましく、特に１０〜３０質量％が好ましい。
また、溶媒としては、公知の有機溶媒を用いることができる。特に好ましい有機溶媒としては、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、ＭＥＫ、酢酸エチル、トルエン等が挙げられる。また、水も溶媒として好ましい。これらの溶媒は必要に応じて混合して用いてもよい。
【００４０】
［感光性転写材料］
本発明においては、前記の感光性を有する着色組成物を用いて、感光性転写材料を作製し、これを用いて表示装置用遮光層を作製することができる。
前記感光性転写材料は、仮支持体に少なくとも前記の感光性を有する着色組成物からの感光性遮光層を設けたものである。感光性遮光層の膜厚は０．２〜２μｍの範囲が好ましく、特に０．２〜１μｍの範囲が好ましい。
本発明の仮支持体としてはポリエステル、ポリスチレン等の公知の支持体を用いる事ができる。中でも２軸延伸したポリエチレンテレフタレートはコスト、耐熱性、寸法安定性の観点から好ましい。仮支持体の厚みは１５から２００μｍ程度、より好ましくは３０から１５０μｍ程度が好ましい。厚みが１５μｍ未満の場合はラミネーション工程時に熱によりトタン板状のしわが発生するという欠点がある。逆に厚みが２００μｍを超える場合はコスト上不利である。
また仮支持体には必要に応じて特開平１１−１４９００８に記載されている導電性層を設けてもよい。
【００４１】
（熱可塑性樹脂層）
また、支持体と感光性遮光層、又は支持体と中間層の間に、アルカリ可溶性熱可塑性樹脂層を設けることが好ましい。
アルカリ可溶な熱可塑性樹脂層は、下地表面の凹凸（既に形成されている画像などによる凹凸等も含む）を吸収することができるようにクッション材としての役割を担うものであるため、当該凹凸に応じて変形しうる性質を有していることが好ましい。
【００４２】
アルカリ可溶な熱可塑性樹脂層に含まれる樹脂としては、エチレンとアクリル酸エステル共重合体とのケン化物、スチレンと（メタ）アクリル酸エステル共重合体とのケン化物、ビニルトルエンと（メタ）アクリル酸エステル共重合体とのケン化物、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、及び（メタ）アクリル酸ブチルと酢酸ビニル等との（メタ）アクリル酸エステル共重合体等のケン化物、等より選ばれる少なくとも１種であることが好ましいが、さらに「プラスチック性能便覧」（日本プラスチック工業連盟、全日本プラスチック成形工業連合会編著、工業調査会発行、１９６８年１０月２５日発行）による有機高分子のうちアルカリ水溶液に可溶なものを使用することもできる。また、これらの熱可塑性樹脂の内、軟化点が８０℃以下のものが好ましい。尚、本願明細書において、「（メタ）アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸を総称し、その誘導体の場合も同様である。
【００４３】
これらの樹脂の中で、重量平均分子量５万〜５０万（Ｔｇ＝０〜１４０℃）の範囲で、更に好ましくは重量平均分子量６万〜２０万（Ｔｇ＝３０〜１１０℃）の範囲で選択して使用することができる。これらの樹脂の具体例としては、特公昭５４−３４３２７号、特公昭５５−３８９６１号、特公昭５８−１２５７７号、特公昭５４−２５９５７号、特開昭６１−１３４７５６号、特公昭５９一４４６１５号、特開昭５４−９２７２３号、特開昭５４−９９４１８号、特開昭５４−１３７０８５号、特開昭５７−２０７３２号、特開昭５８−９３０４６号、特開昭５９−９７１３５号、特開昭６０−１５９７４３号、ＯＬＳ３５０４２５４号、特開昭６０−２４７６３８号、特開昭６０−２０８７４８号、特開昭６０−２１４３５４号、特開昭６０−２３０１３５号、特開昭６０−２５８５３９号、特開昭６１−１６９８２９号、特開昭６１−２１３２１３号、特開昭６３−１４７１５９号、特開昭６３−２１３８３７号、特開昭６３−２６６４４８号、特開昭６４−５５５５１号、特開昭６４一５５５５０号、特開平２−１９１９５５号、特開平２−１９９４０３号、特開平２−１９９４０４号、特開平２−２０８６０２号、特願平４一３９６５３号の各公報明細書に記載されているアルカリ水溶液に可溶な樹脂を挙げることができる。特に好ましいのは、特開昭６３−１４７１５９号明細書に記載されたメタクリル酸／２一エチルヘキシルアクリレート／ベンジルメタクリレート／メチルメタクリレート共重合体である。
【００４４】
また、上記した種々の樹脂の中から、好ましくは重量平均分子量３千〜３万（Ｔｇ＝３０〜１７０℃）の範囲で、更に好ましくは重量平均分子量４千〜２万（Ｔｇ＝６０〜１４０℃）の範囲で選択して使用することができる。好ましい具体例は、上記の特許明細書に記載されているものの中から選ぶことができるが、特に好ましくは、特公昭５５−３８９６１号、特開平５−２４１３４０号明細書の各公報に記載のスチレン／（メタ）アクリル酸共重合体が挙げられる。
また、これらの有機高分子物質中に支持体との接着力を調節するために、各種可塑剤、各種ポリマーや過冷却物質、密着改良剤あるいは界面活性剤、離型剤等を加えることが可能である。好ましい可塑剤の具体例としては、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ジオクチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジブチルフタレート、トリクレジルフォスフェート、クレジルジフェニルフォスフェート、ビフェニルジフェニルフォスフェート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、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モノ（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、エポキシ樹脂とポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレートとの付加反応生成物、有機ジイソシアナートとポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレートとの付加反応生成物、有機ジイソシアナートとポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレートとの付加反応生成物、ビスフェノールＡとポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレートとの縮合反応生成物等を挙げることができる。アルカリ可溶な熱可塑性樹脂層中の可塑剤の量は、該熱可塑性樹脂に対して、２００質量％以下が一般的で、好ましくは２０〜１００質量％である。アルカリ可溶な熱可塑性樹脂層の厚みは６μｍ以上が好ましい。熱可塑性樹脂の厚みが６μｍ以上であれば、下地表面の凹凸を完全に吸収することができる。また、上限については、現像性、製造適性から約１００μｍ以下が一般的であり、好ましくは約５０μｍ以下である。
【００４５】
本発明において、熱可塑性樹脂層の溶媒としてはこの層を構成する樹脂を溶解するものであれば特に制限なく使用でき、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ｎ−プロパノール、  ｉ−プロパノール等が挙げられる。
【００４６】
（中間層）
本発明の感光性転写材料は、仮支持体と感光性遮光層との間に中間層を設けてもよい。
中間層を構成する樹脂としてはアルカリ可溶であれば特に制限はない。樹脂の例としてポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルピロリドン系樹脂、セルロース系樹脂、アクリルアミド系樹脂、ポリエチレンオキサイド系樹脂、ゼラチン、ビニルエーテル系樹脂、ポリアミド樹脂、及びこれらの共重合体を挙げる事ができる。またポリエステルのように通常はアルカリ可溶性でない樹脂にカルボキシル基やスルホン酸基を持つモノマーを共重合した樹脂も用いる事ができる。
これらの中で好ましいものはポリビニルアルコールである。ポリビニルアルコールとしては鹸化度が８０％以上のものが好ましく、８３から９８％のものがより好ましい。
中間層を構成する樹脂は２種類以上を混合して使用する事が好ましく、特にポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンを混合して用いる事が特に好ましい。両者の重量比はポリビニルピロリドン／ポリビニルアルコール＝１／９９から７５／２５、より好ましくは１０／９０から５０／５０の範囲が好ましい。この比が１／９９以下になると中間層の面状の悪化、上に塗設した感光性樹脂層との密着不良といった問題が生じる。逆に比が７５／２５を超えると中間層の酸素遮断性が低下して感度が低下する。
中間層には必要に応じて界面活性剤などの添加剤を添加してもよい。
中間層の厚みは０．１から５μｍ、より好ましくは０．５から３μｍの範囲が好ましい。厚みが０．１μｍ以下の場合酸素遮断性の低下が、５μｍ以上の場合は現像時の中間層除去時間の増大するという問題が起こる。
中間層の塗布溶媒としては上記の樹脂が溶解すれば、特にその他の制限はないが、水が好ましい。水に前述の水混和性有機溶剤を混合した混合溶媒も好ましい。好ましい具体例としては次のようなものがある。水、水／メタノール＝９０／１０、水／メタノール＝７０／３０、水／メタノール＝５５／４５、水／エタノール＝７０／３０、水／１−プロパノール＝７０／３０、水／アセトン＝９０／１０、水／メチルエチルケトン＝９５／５（ただし比は重量比を表す。）。
【００４７】
本発明の感光性転写材料を作製するには、支持体に、本発明の感光性を有する着色組成物の溶液を、例えば、スピナー（スピン方式、スリットアンドスピン方式）、ホワイラー、ローラーコーター、カーテンコーター、ナイフコーター、ワイヤーバーコーター、エクストルーダー（ＦＡＳ方式等）等の塗布機を用いて塗布・乾燥させることにより形成することができる。アルカリ可溶性熱可塑性樹脂の層を設ける場合には同様にして形成される。
【００４８】
本発明の感光性転写材料は、前記のごとき着色組成物からの感光性遮光層を設けているため、これからは、薄膜でかつ光学濃度が高い遮光層を備えた表示装置用遮光層を作製することができる。
【００４９】
［表示装置用遮光層及びその作製方法］
本発明の表示装置用遮光層は、前記着色組成物又は感光性転写材料を用いて作製され、その膜厚は０．１〜２．０μｍ程度、好ましくは０．１〜０．９μｍであり、膜厚１μｍ当たりの光学濃度は３．５以上である。前記表示装置用遮光層は、更に、金属微粒子を体積分率で０．０５〜０．７に分散させた層であり、かつ、遮光部分のＣ光源透過光のＸＹＺ表色系色度座標（ｘ，ｙ）と、前記光源の色度座標（ｘ0  ，ｙ0  ）とが、（ｘ−ｘ0  ）2  ＋（ｙ−ｙ0  ）2  ≦０．０１の関係を有するものが、前記のごとき薄膜でも十分な光学濃度を有し、また優れた黒色の色相を有し、更に、加熱による色相変化が小さくあるいはないため好ましい。
感光性を有する着色組成物を用いて表示装置用遮光層を作製する方法は、光透過性基板に、感光性の着色組成物を塗布して形成される層に（塗布方法は前記感光性転写材料を作製する際の方法が同様に用いられる）、常法により、表示装置用遮光層用フォトマスクを介して露光し、その後現像することにより遮光層を形成する方法である。
また、着色組成物が感光性をもたない場合は、光透過性基板に、本発明の金属微粒子を含有する着色組成物を塗布して形成した層の上に、現像可能な感光性樹脂組成物からの層を形成し、常法により、表示装置用遮光層用フォトマスクを介して露光し、次いで、現像、エッチングすることにより遮光層を形成することができる。
前記感光性転写材料を用いる表示装置用遮光層の作製方法は、光透過性基板の上に、前記感光性転写材料を、感光性転写材料の感光性遮光層が接触するように配置して積層し、次に、感光性転写材料と光透過性基板との積層体から支持体を剥離し、その後、表示装置用遮光層用フォトマスクを介して前記層を露光した後現像して表示装置用遮光層を形成する方法である。
本発明の表示装置用遮光層の製造方法は、煩瑣な工程を行うことを必要とせず、低コストである。
【００５０】
［カラーフィルター］
本発明のカラーフィルターは、光透過性基板の上に、着色層からなり、互いに異なる色を呈する２以上の画素群を有し、前記画素群を構成する各画素は互いに表示装置用遮光層により離画されている構成を有し、該表示装置用遮光層は、本発明の前記着色組成物又は感光性転写材料を用いて作製される。画素群は２つでも、３つでも４つ以上でもよい。例えば３つの場合は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３つの色相が用いられる。赤、緑、青の３種の画素群を配置する場合は、モザイク型、トライアングル型等の配置が好ましく、４種以上の画素群を配置する場合ではどのような配置であってもよい。
前記光透過性基板としては、表面に酸化珪素皮膜を有するソーダガラス板、低膨張ガラス板、ノンアルカリガラス板、石英ガラス板等の公知のガラス板あるいはプラスチックフィルム等が用いられる。
カラーフィルターを作製するには、光透過性の基板に常法により２以上の画素群を形成した後、前記のようにして表示装置用遮光層を形成しても、或いは最初に表示装置用遮光層を形成し、その後２以上の画素群を形成してもよい。
本発明のカラーフィルターは前記のごとき表示装置用遮光層を備えているため、表示コントラストが高くまた平坦性に優れている。さらに、表示装置用遮光層の膜厚が小さいため、カラーフィルター画素を作製する際に巻き込む気泡の数も少ないかあるいはない。
【００５１】
［液晶表示素子］
本発明の液晶表示素子の１つは、少なくとも１つが光透過性の１対の基板の間にカラーフィルター、液晶層および液晶駆動手段（単純マトリックス駆動方式及びアクティブマトリックス駆動方式を含む）を少なくとも備えたもので、前記カラーフィルターとして、前記のごとき複数の画素群を有し、前記画素群を構成する各画素が、互いに本発明の表示装置用遮光層により離画されているカラーフィルターを用いるものである。前記カラーフィルターは平坦性が高いため、このカラーフィルターを備える液晶表示素子は、カラーフィルターと基板との間にセルギャップムラが発生せず、色ムラ等の表示不良が発生することがない。
また、本発明の液晶表示素子の別の態様のものは、少なくとも１つが光透過性の１対の基板の間に、カラーフィルター、液晶層および液晶駆動手段を少なくとも備え、前記液晶駆動手段がアクティブ素子（例えばＴＦＴ）を有し、かつ各アクティブ素子の間に本発明の着色組成物又は感光性転写材料を用いて作製される表示装置用遮光層が形成されているものである。
【００５２】
［表示装置用遮光層付き基板］
本発明の表示装置用遮光層付き基板は、光透過性基板の上に前述の表示装置用遮光層を設けたものであり、前記表示装置用遮光層は、該層の膜厚１μｍ当たり光学濃度が３．５以上であり、金属微粒子を体積分率で０．０５〜０．７に分散含有しており、かつ、Ｃ光源透過光のＸＹＺ表色系色度座標（ｘ，ｙ）と、前記光源の色度座標（ｘ0  ，ｙ0  ）とが、（ｘ−ｘ0  ）2  ＋（ｙ−ｙ0  ）2  ≦０．０１の関係を有することを特徴とする。
本発明の表示装置用遮光層付き基板は、カラーフィルターの作製のために用いることができる。そして、表示装置用遮光層の膜厚が小さいため、表示装置用遮光層付き基板の上にカラーフィルター画素を作製する際に巻き込む気泡の数も少ない。
【実施例】
【００５３】
以下に実施例を示し本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、以下において、「部」および「％」はそれぞれ「質量部」および「質量％」を意味する。
実施例１〜４及び参考例５
［銀微粒子の作製］
（Ａ液の調製）
脱灰ゼラチン５０ｇに、蒸留水１９５０ｇを添加し、得られた混合物を約４０℃まで加熱してゼラチンを溶解した。これを５％ＮａＯＨ水溶液でｐＨ９．２に調整し、４０℃に保温した。
（Ｂ液の調製）
脱灰ゼラチン１５０ｇに、蒸留水１３５０ｇを添加し、得られた混合物を約４０℃まで加熱してゼラチンを溶解した。これを５％ＮａＯＨ水溶液でｐＨ９．２に調整した。酢酸カルシウム１６．０ｇと蒸留水３２０ｃｃに溶解した硝酸銀１６０ｇを攪拌して溶解し、蒸留水を添加して、最終容積を２０００ｃｃに調整し、４０℃に保温した。
（Ｃ液の調製）
亜硫酸ナトリウム（無水）１１０ｇを蒸留水７００ｃｃに溶解し、これにハイドロキノン８０ｇをメタノール７０ｃｃと水８０ｃｃに溶解したものを混合し、さらに蒸留水を添加して、最終容積を２０００ｃｃに調整し、４０℃に保温した。
【００５４】
前記Ａ液を急速に攪拌しながらＢ液とＣ液を同時に１０秒かけて添加した。１０分後、
無水硫酸ナトリウム１６００ｇを濃塩酸７０ｃｃと蒸留水８０００ｃｃで溶解した溶液を添加して、８０分攪拌した後、沈降させ、冷却した。上澄みを除去した後、Ｂｒ塩溶液を添加しても沈殿ができなくなるまで、直ちに蒸留水でリンスした。水切り後、４０℃で再溶解した後、次いで生成物をゲル化温度近くまで冷却し、そして小さな穴を通過させて冷却した水の中へ入れ、それにより非常に微細なヌードルを形成した。
これを、亜硫酸ナトリウム（無水）２０ｇ、ＮａＯＨ０．６ｇを蒸留水２０００ｃｃに溶解したもので洗浄し、さらに氷酢酸２０ｇを蒸留水２０００ｃｃに溶解したもので洗浄した。得られた黒色スラリー粒子を、ナイロンメッシュバック中でスラリーを介して水道水を通過させ、約３０分間洗浄水がバックを通過するようにして洗浄し、すべての塩を洗い流した。ゲルスラリーに分散させ洗浄した黒色銀を、溶融した場合に１．５重量％の濃度の銀を有する黒色銀分散体を得るように、生成物の水気を切った。
【００５５】
（銀微粒子の作製）
上記の如くして得られた銀分散スラリー５０００ｇに、分散剤（ラピゾールＢ−９０、日本油脂（株）製）２５ｇとパパイン５％水溶液１０００ｇを添加し、３７℃で２４時間保存した。この液を２０００ｒｐｍで５分間遠心分離し、銀微粒子を沈降させた。上澄みを棄てた後蒸留水で洗浄して、酵素で分解されたゼラチン分解物を除いた。次いで銀微粒子沈降物をメチルアルコールで洗浄してから乾燥させた。約８５ｇの銀微粒子の凝集物が得られた。この凝集物７３．５ｇにソルスパース２００００（アビシア（株）製  分散剤）１．０５ｇとメチルエチルケトン１６．４ｇを混合した。これをビーズ分散機（ジルコニアビーズ０．３ｍｍ）を用いて平均粒径３０ｎｍの銀微粒子分散液Ａ−１を得た。
【００５６】
（感光層塗布液の調製）
上で作製した銀微粒子分散液Ａ−１に下記の成分（ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの添加量は、実施例１ないし実施例５の銀微粒子の体積分率が表−１の値となるように調節）を添加して、実施例１ないし実施例５で用いる感光層塗布液を調製した。
銀微粒子分散液Ａ−１                                        ４０．０ｇ
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート            ４０．０ｇ          
メチルエチルケトン                                          ３７．６ｇ
Ｆ１７６ＰＦ（２０％）                                        ０．２ｇ
ヒドロキノンモノメチルエーテル                            ０．００１ｇ
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート    銀微粒子の体積分率が表−１の
値になるよう添加
ビス［４−［Ｎ−［４−（４、６−ビストリクロロメチル
−ｓ−トリアジン−２−イル）フェニル］カルバモイル］フェニル］セバケート                                                                    ０．１ｇ
【００５７】
（保護層塗布液の調製）
ポリビニルアルコール（クラレ（株）製  ＰＶＡ２０５）          ３．０ｇ
ポリビニルピロリドン（GAFコーポレーション（株）製  PVP-K30）１．３ｇ
蒸留水                                                      ５０．７ｇ
メチルアルコール                                            ４５．０ｇ          
【００５８】
（感光材料の作製）
ガラス基板にスピンコーターを用いて各実施例の感光層塗布液をそれぞれ塗布して１００℃で５分間乾燥した。次いでこの上にスピンコーターを用いて保護層塗布液を乾燥膜厚が１．５μｍになるように塗布して１００℃で５分間乾燥した。
【００５９】
＜表示装置用遮光層の作製＞
超高圧水銀灯を用いて塗布面側から表示装置用遮光層用フォトマスクを介して、７０ｍＪ／ｃｍ2の露光を行った。次いで、現像処理液ＴＣＤ（富士写真フイルム（株）製  アルカリ現像液）を用いて現像処理し（３３℃＊２０秒）、ガラス基板の上に表示装置用遮光層が形成された実施例１ないし実施例５の表示装置用遮光層付き基板を得た。
【００６０】
（感光層膜厚測定）
次の方法で感光層の膜厚を測定した。ガラス基板に前記感光材料の作製において塗布した各感光層塗布液と同じ塗布量で塗布したものを作製し、これに超高圧水銀灯を用いて塗布面側から７０ｍＪ／ｃｍ2の露光を行ったものを測定試料として用いた。この測定試料の膜厚を触針式表面粗さ計Ｐ−１（ＴＥＮＫＯＰ社製）を用いて測定した。この測定試料の膜厚を表−１に示す。
【００６１】
（光学濃度の測定）
膜の光学濃度は、前記の膜厚測定で用いた各測定試料を用いた。この各測定試料の光学濃度をマクベス濃度計（マクベス社製ＴＤ−９０４）を用いて測定した（ＯＤ）。別途ガラス基板の光学濃度を同様の方法で測定した（ＯＤ0）。ＯＤからＯＤ0を差し引いた値を膜の光学濃度とする。各測定試料の光学濃度を表−１に示す。
【００６２】
（体積分率の測定）
まず銀の塗設量の測定は、前記の膜厚測定で用いた各測定試料を用い、この各測定試料の銀塗設量を蛍光Ｘ線装置３３７０Ｅ（（株）理学製）を用いて測定した。
この値と、上で測定した膜厚を用いて、下記式により体積分率を計算した。銀の密度は１０．５ｇ／ｃｍ3である。各測定試料の体積分率を表−１に示す。
金属微粒子の体積分率＝（金属の塗設量／金属の密度）／膜厚
【００６３】
（ＸＹＺ表色色度座標（ｘ，ｙ）の測定）
ＸＹＺ表色色度座標（ｘ，ｙ）の測定は、分光光度計OSP-SP200（OLYMPUS（株）製）を用い、前記のようにして行った。
【００６４】
（青、赤、緑色画素の形成と画素の気泡の評価）
前記表示装置用遮光層付き基板の上に特開２００２−３４１１２７号公報の段落0030から0036に記載のＲ（Ｒ１）、Ｇ（Ｇ１）、Ｂ（Ｂ１）画素形成用感光性転写材料を用いる方法を用いて各色の画素を形成した。
表示装置用遮光層の凹凸の上に各色の画素を形成するので、ガラス基板と各色画素の間に気泡が入る場合がある。この気泡発生程度を下記の方法で測定した。
このガラス基板の３色の画素各１００個ずつ、合計３００個の画素について光学顕微鏡を用いて目視で気泡の数を数えた。結果を表−１に示す。
【００６５】
（加熱による表示装置用遮光層の色相変化）
前記表示装置用遮光層付き基板を２２０℃で２時間熱処理する前後の表示装置用遮光層色相の変化を目視で評価した。
全く変化が見られないもの                        Ａ
ごく僅かに金属光沢があるもの                    Ｂ
僅かな金属光沢があるが、実用上許容されるもの    Ｃ
実用使用で障害になる程度に金属光沢があるもの    Ｄ
完全な金属光沢があるもの                        Ｅ
この中で実用上許容されるのはＡ〜Ｃのものである。結果を表−１に示す。
【００６６】
（色相の評価）
気泡評価に用いたカラーフィルターを後方から液晶表示装置に組み込んで、黒色と白色を表示した時のコントラスト差を目視で観察して下記のように分類した。
非常にコントラストが高く高品位      Ａ
コントラストが高くかなり高品位      Ｂ
コントラストが低く中品位            Ｃ
コントラストが非常に低く低品位      Ｄ
結果を表−１に示す。
【００６７】
（比較例１及び２）
実施例１において金属微粒子の体積分率を各々表−１に示すように変更する他は、実施例１と同様にして表示装置用遮光層を作製した。結果を表−１に示す。
【００６８】
【表１】
0004808383.tif 000002
【００６９】
表−１が示すように、実施例１〜４及び参考例５の表示装置用遮光層は、１μｍ以下の薄膜であっても高い光学濃度を有し、黒の色相に優れ、また該色相は加熱によって変化せず、更に、カラーフィルターを作製した際にも気泡の発生がなくあるいは少なく、全体的に優れた特性を有し、実用レベルを満たしていた。
また、体積分率が０．０２の比較例１では気泡の数が増加し、体積分率が０．７３の比較例２では加熱後の色相が大きく変化し、ともに実用レベルではなかった。
【００７０】
（実施例６及び７）
実施例３において金属微粒子の体積分率を一定のまま（０．３９）にして、銀微粒子分散液Ａ−１の代わりに平均粒径３０ｎｍのパラジウム、白金微粒子分散液に変更した他は、実施例３と同様にして表示装置用遮光層を作製した。結果を表−２に示す。光学濃度、膜厚、黒の色相、色相の加熱変化、気泡の点において優れた特性を有し、実用レベルを満たしていた。
【００７１】
（比較例３）
実施例３において金属微粒子の体積分率を一定のまま（０．３９）にして、銀微粒子分散液Ａ−１の代わりに平均粒径３０ｎｍのカーボン微粒子分散液に変更した他は、実施例３と同様にして表示装置用遮光層を作製した。結果を表−２に示す。カーボンブラックを用いたこの例では、気泡の数が増加し、実用レベルではなかった。
【００７２】
【表２】
0004808383.tif 000003
【００７３】
（実施例８〜１２）
実施例３において銀微粒子分散液Ａ−１の代わりに平均粒径２０ｎｍ、６０ｎｍ、１００ｎｍ、２５０ｎｍ及び５００ｎｍの銀微粒子分散液に変更した他は、実施例３と同様にして表示装置用遮光層を作製した。結果を表−３に示す。光学濃度、膜厚、黒の色相、色相の加熱変化、気泡の点において、実用レベルを満たしていた。
【００７４】
【表３】
0004808383.tif 000004
【００７５】
（実施例１３〜１６）
実施例３において銀微粒子分散液Ａ−１の代わりに、それぞれ平均粒径２ｎｍ、６０ｎｍ、２５０ｎｍ及び５００ｎｍの白金微粒子分散液に変更する他は、実施例３と同様にして表示装置用遮光層を作製した。結果を表−４に示す。光学濃度、膜厚、黒の色相、色相の加熱変化、気泡の点において、実用レベルを満たしていた。
【００７６】
【表４】
0004808383.tif 000005
【００７７】
（実施例１７〜２０、参考例２１、実施例２２〜３２）
実施例１〜４、参考例５、及び実施例６〜１６において、感光層の上に保護層を設けない他は、それぞれ実施例１〜４、参考例５、及び実施例６〜１６と同様にして、表示装置用遮光層を作製した。これらの試料は超高圧水銀灯を用いた７０ｍＪ／ｃｍ2の露光では表示装置用遮光層が形成できなかったが、５００ｍＪ／ｃｍ2の露光で良好な表示装置用遮光層が得られた。そのため、膜厚測定、光学濃度の測定及び体積分率の測定に用いる試料を作製する際にも、露光条件を７０ｍＪ／ｃｍ2から５００ｍＪ／ｃｍ2に変更した。結果を表−５に示す。
【００７８】
（比較例４〜６）
比較例１〜３において、感光層の上に保護層を設けない他は、それぞれ比較例１〜３と同様にして表示装置用遮光層を作製した。これらの試料は超高圧水銀灯を用いた７０ｍＪ／ｃｍ2の露光では表示装置用遮光層が形成できなかったが、５００ｍＪ／ｃｍ2の露光で表示装置用遮光層が得られた。そのため、膜厚測定、光学濃度の測定及び体積分率の測定も７０ｍＪ／ｃｍ2から５００ｍＪ／ｃｍ2の露光に変更して同様に測定した。比較例１〜３と同様実用レベルではなかった。結果を表−５に示す。
【００７９】
【表５】
0004808383.tif 000006
【００８０】
（実施例３３〜３６、参考例３７、及び実施例３８〜４８）
これらの各実施例においては、感光性転写材料を用いて表示装置用遮光層を作製した。
［感光性転写材料の作製］
感光性転写材料は、２軸延伸した７５μｍ厚みのポリエチレンテレフタレート支持体にスライドコーターを用いて乾燥膜厚が１５μｍになるように下記熱可塑性樹脂層塗布液を塗布して１００℃で５分間乾燥、次いでこの上に中間層塗布液を乾燥膜厚が１．５μｍになるように塗布して１００℃で５分間乾燥し、さらに感光層塗布液を塗布して１００℃で５分間乾燥した。
実施例３３〜３６、参考例３７、及び実施例３８〜４８における感光層塗布液は、実施例１〜４、参考例５、及び実施例６〜１６におのおの対応する同じ組成の感光層塗布液を用いた。また、中間層塗布液処方は、実施例１の保護層塗布液と同じ組成の塗布液を用いた。以下に、熱可塑性樹脂層塗布液の組成を示す。
【００８１】
（熱可塑性樹脂層塗布液）
メチルメタクリレート／２−エチルヘキシルアクリレート／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸＝５４／１２／５／２９の共重合体（数平均分子量８００００）  ５８部    
スチレン／アクリル酸＝７０／３０の共重合体（数平均分子量７０００）  １３６部
ＢＰＥ−５００（新中村化学株製  多官能アクリレート）                  ９０部
Ｆ１７６ＰＦ（大日本インキ化学工業（株）製  フッ素系界面活性剤）        １部
メチルエチルケトン                                                  ５４１部
１−メトキシ−２−プロパノール                                        ６３部
メチルアルコール                                                    １１１部
【００８２】
［表示装置用遮光層の作製］
ガラス基板と金属微粒子含有層が接触するようにガラス基板と前記感光性転写材料を重ね合わせ、ラミネーター（大阪ラミネーター（株）製ＶＰ−ＩＩ）を用いて両者を貼り合わせた。ラミネーション条件は圧力０．８Ｋｇ／ｃｍ2、温度１３０℃である。その後ポリエチレンテレフタレート支持体を剥離した。
【００８３】
次に、超高圧水銀灯を用いて塗布面側から７０ｍＪ／ｃｍ2の露光を行った。その後以下の現像処理（１）ないし（３）を連続して行い、表示装置用遮光層を得た。
（１）現像処理液ＴＰＤ（富士写真フイルム（株）製  アルカリ現像液）を用い、３０℃
＊４０秒の現像処理
（２）現像処理液ＴＣＤ（富士写真フイルム（株）製  アルカリ現像液）を用い、３３℃
＊２０秒の現像処理
（３）現像処理液ＴＳＤ（富士写真フイルム（株）製  アルカリ現像液）を用い、３３℃
＊２０秒の現像処理
【００８４】
膜厚測定、光学濃度の測定及び体積分率の測定に用いる試料を作製する際の露光条件も同様に７０ｍＪ／ｃｍ2とした。結果を表−６に示す。
【００８５】
（比較例７〜９）
実施例３３の表示装置用遮光層の作製において、感光層塗布液として用いた実施例１の感光層塗布液の代わりに、比較例１〜３で用いた感光層塗布液をそれぞれ用いる他は、実施例３３と同様にして表示装置用遮光層を作製した。結果を表−６に示す。比較例１〜３と同様実用レベルではなかった。
【００８６】
【表６】
0004808383.tif 000007
【００８７】
表−１ないし表−６が示すように、本発明の要件を満たす着色組成物からは、０．１μｍに近い非常に薄い層でも光学濃度が高く、黒の色相に優れ、また加熱を受けた場合でも色相変化が小さい表示装置用遮光層が得られる。また、必要な光学濃度を得るための表示装置用遮光層の膜厚が小さいため、表示装置用遮光層付き基板の上にカラーフィルター画素を作製する際に巻き込む気泡の数も少ない。
これに対し、黒色顔料としてカーボンブラックを用いた場合、その平均粒径及び体積分率を本件発明と同じにしても、Ｃ光源透過光のＸＹＺ表色系色度座標に関する条件を達成することができず、その結果、表示装置用遮光層の色相が劣るものとなり、また、同じ光学濃度を達成するための膜厚も大きくなる。
また、金属微粒子を用いた場合であっても、平均粒径、体積分率の条件を満たさないと、色相が悪化したり、膜厚が厚くなったり、加熱による色相の劣化が生ずる。