(57)【要約】      （修正有）【課題】容易かつ安価に優れた特性を有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを製造する方法の提供。【解決手段】感光性着色組成物の乾燥塗膜を、遮光部と開口部を有するフォトマスクを介して超高圧水銀灯を用いて照度22ｍW/cm2の紫外線により13 秒露光し、次いで未露光部分を現像した後の塗膜の厚さをt1とし、また前記乾燥塗膜を超高圧水銀灯を用いて照度12ｍW/cm2の紫外線により13秒露光し、次いで未露光部分を現像した後の塗膜の厚さをt2としたとき、t2/t1が0.05以上0.75以下となる感光性着色組成物、および透明基板上に前記感光性着色組成物を塗布、乾燥する工程、および全遮光領域と、光反射領域用着色層の形成に対応する半遮光領域と、光透過領域用着色層の形成に対応する全透過領域とを有するフォトマスクを介して紫外線を照射し、現像する工程を含む半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
光重合開始剤、エチレン性不飽和単量体、アルカリ可溶性樹脂、および着色剤を含む感光性着色組成物であって、該感光性着色組成物の乾燥塗膜を、遮光部と開口部を有するフォトマスクを介して超高圧水銀灯を用いて照度22ｍW/cm2の紫外線により13 秒露光し、次いで未露光部分を現像した後の塗膜の厚さをt1とし、また前記乾燥塗膜を超高圧水銀灯を用いて照度12ｍW/cm2の紫外線により13秒露光し、次いで未露光部分を現像した後の塗膜の厚さをt2としたとき、t2/t1が0.05以上0.75以下となることを特徴とする感光性着色組成物。
【請求項２】
光重合開始剤が、超高圧水銀灯を用いて照度20ｍW/cm2の紫外線により5秒露光されたとき、露光前における波長330〜400nmの全波長範囲の光に対する光重合開始剤の吸光度が、露光後における波長330〜400nmの全波長範囲の光に対する光重合開始剤の吸光度の1.10倍以上である光重合開始剤（ａ1）と、超高圧水銀灯を用いて照度20ｍW/cm2の紫外線により5秒露光されたとき、露光前における波長330〜400nmの全波長範囲の光に対する光重合開始剤の吸光度が、露光後における波長330〜400nmの全波長範囲の光に対する光重合開始剤の吸光度の1.10倍未満である光重合開始剤（ａ2）とを含むことを特徴とする請求項1記載の感光性着色組成物。
【請求項３】
光重合開始剤が、波長300〜450nmにおいて吸光度が最大となる波長におけるモル吸光係数が、アセトニトリル溶液中で8000 L/mol・cm以上60000 L/mol・cm以下である光重合開始剤（ａ3）と、前記波長範囲において吸光度が最大となる波長におけるモル吸光係数が、アセトニトリル溶液中で5000 L/mol・cm以下である光重合開始剤（ａ4）とを含むことを特徴とする請求項1記載の感光性着色組成物。
【請求項４】
請求項 1ないし３いずれか１項に記載の感光性着色組成物を用いて形成された光透過領域用着色層と、前記感光性着色組成物と同一の感光性着色組成物を用いて形成され、前記光透過領域用着色層の厚さに対して５〜75％の厚さを有する光反射領域用着色層とからなる画素を具備し、１画素内に光透過領域と光反射領域を有する半透過型液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ。
【請求項５】
透明基板上に、請求項 1ないし３いずれか１項に記載の感光性着色組成物を塗布、乾燥する工程、および全遮光領域と、光反射領域用着色層の形成に対応し、その光学濃度が全遮光領域の光学濃度より低い半遮光領域と、光透過領域用着色層の形成に対応する全透過領域とを有するフォトマスクを介して紫外線を照射し、現像する工程を含むことを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光性着色組成物、及びそれを用いて形成される半透過型液晶表示装置用カラーフィルタと、その製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、自発光型の表示装置ではないので表示に他からの光を必要とし、光源によって、透過型液晶表示装置と反射型液晶表示装置の２種類に大別される。透過型液晶表示装置は、その後方に設けられたバックライトからの光によって表示を行っており、主に屋内のような暗い環境下で用いられる。また、反射型液晶表示装置は、その後方に設けられた反射層により液晶表示装置を観視する際の周囲からの外光を反射させ、その反射光によって表示を行っており、主に屋外のような非常に明るい環境下で用いられる。
しかし、透過型液晶表示装置は、屋外のような非常に明るい環境下では、その表示が見にくいといった欠点がある。また、反射型液晶表示装置は、主に屋外のような非常に明るい環境下で用いられるものであり、屋内のような暗い環境下では、その表示が見にくいといった欠点がある。
【０００３】
このような透過型液晶表示装置および反射型液晶表示装置の欠点を解消するため、透過型と反射型の両機能を兼ね備えた半透過型液晶表示装置が開発された。この半透過型液晶表示装置は、屋外のような非常に明るい環境下でも、屋内のような暗い環境下でも用いることができ、モバイル機器に用いられる液晶表示装置として期待されている。
半透過型液晶表示装置は、カラーフィルタ、カラーフィルタ上に形成された透明電極、液晶、ＴＦＴ素子などが形成されたＴＦＴ基板、ＴＦＴ基板上に形成された透明電極及び反射電極で構成されている。カラーフィルタは、ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素が形成されたものである。また、透明電極及び反射電極はＴＦＴ素子のドレイン電極と接続されている。
【０００４】
１つの着色画素は、ブラックマトリックスを除くと、光透過領域と光反射領域とで構成されている。光透過領域は、透過型液晶表示装置として機能する領域であり、光透過領域においてはバックライトからの白色光が、ＴＦＴ基板、透明電極、液晶、透明電極を経て着色画素を通過し色光となり外部へ射出するようになっている。
また、光反射領域は、反射型液晶表示装置として機能する領域であり、光反射領域においては周囲からの外光が、ガラス基板、着色画素を通過し色光となり、次いで反射電極にて反射され、再び外部へ射出するようになっている。この半透過型液晶表示装置は、屋内のような暗い環境下では、バックライトを点灯して透過型液晶表示装置として機能させ、また、屋外のような非常に明るい環境下では、バックライトを消灯して反射型液晶表示装置として機能させて用いられる。
【０００５】
半透過型液晶表示装置を構成するカラーフィルタの着色画素は、（１）光反射領域の一部に微小な透明領域、すなわちホールを設ける方法や、（２）１画素内に膜厚が異なる光透過領域および光反射領域を設ける方法などにより形成される。（１）のホールを設ける方法では、ホールの形状やサイズを最適化することにより、透過表示と反射表示の差を小さくすることができる。また、ホールは着色画素のパターニングの際に一括して形成できるので、塗布形成の工程が増えることもなく安価なカラーフィルタを得ることができる。
【０００６】
しかし、（１）のホールを設ける方法では、着色画素の凹凸差が大きくなるとカラーフィルタの平坦性が悪くなり、液晶パネルにしたときに表示不良が発生しやすくなるおそれがある。カラーフィルタの平坦性は、オーバーコートを塗布することによりある程度は上げることができるが、ホールのサイズが小さい場合には、オーバーコートがホールに流れ込みにくくなるので十分な平坦化が行われないおそれがある。また、ホール部分と周囲の膜厚差が大きい場合には、オーバーコート膜厚を大きくする必要がある。しかし、オーバーコート膜厚が大きくなりすぎると、カラーフィルタ全体の膜硬度低下により液晶表示素子になった場合に膜厚ムラが生じやすい、あるいは、熱応力によってオーバーコートにクラックが入りやすいなどの懸念があり、過剰な膜厚増大は好ましくない。
【０００７】
これに対し、（２）の方法では、カラーフィルタの平坦性の悪さに起因する表示不良は発生し難い。しかし、膜厚が異なる光透過領域および光反射領域を複数の色材料を積層して形成する場合には、二度以上色材料を塗布して一色の着色画素を形成することになり、コスト的な問題が生じる。また、膜厚が異なる光透過領域および光反射領域を、前記各領域に対応する領域における実効露光量を変えて感光性着色組成物の塗膜を露光して形成する場合には、コスト的な問題は生じないが、従来の１種類の光重合開始剤を含む感光性着色組成物の塗膜に実効露光量を変えて露光しても、膜厚が異なる光透過領域および光反射領域を形成することが難しかった。
【特許文献１】特開２００２−３６５４２２号公報
【特許文献２】特開２００３−１０７２３２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、同一の感光性着色樹脂組成物を用いて形成された光透過領域用着色層と光反射領域用着色層からなる着色画素を具備するカラーフィルタであって、該カラーフィルタを備えた半透過型液晶表示装置を透過型液晶表示装置として使用した場合には、透過型液晶表示装置として優れた明度、彩度を有する透過カラー表示をし、また、反射型液晶表示装置として使用した場合には、暗くならず反射型液晶表示装置として優れた明度、彩度を有する反射カラー表示をすることが可能な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの提供を課題とする。
また、本発明は、全遮光領域と半遮光領域と全透過領域とを有するフォトマスクを介して紫外線を照射し現像することにより、光透過領域用着色層と光反射領域用着色層からなる着色画素を形成することができ、前記のような優れた特性を有するカラーフィルタを製造することが可能な感光性着色組成物の提供を課題とする。
また、本発明は、全遮光領域と半遮光領域と全透過領域とを有するフォトマスクを用い、容易かつ安価に前記のような優れた特性を有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを製造する方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の感光性着色組成物は、光重合開始剤、エチレン性不飽和単量体、アルカリ可溶性樹脂、および着色剤を含む感光性着色組成物であって、該感光性着色組成物の乾燥塗膜を、遮光部と開口部を有するフォトマスクを介して超高圧水銀灯を用いて照度22ｍW/cm2の紫外線により13 秒露光し、次いで未露光部分を現像した後の塗膜の厚さをt1とし、また前記乾燥塗膜を超高圧水銀灯を用いて照度12ｍW/cm2の紫外線により13秒露光し、次いで未露光部分を現像した後の塗膜の厚さをt2としたとき、t2/t1が0.05以上0.75以下となることを特徴とする。
また、本発明のカラーフィルタは、本発明の感光性着色組成物を用いて形成された光透過領域用着色層と、前記感光性着色組成物と同一の感光性着色組成物を用いて形成され、前記光透過領域用着色層の厚さに対して５〜75％の厚さを有する光反射領域用着色層とからなる画素を具備し、１画素内に光透過領域と光反射領域を有する半透過型液晶表示装置に用いられることを特徴とする。
また、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法は、透明基板上に、本発明の感光性着色組成物を塗布、乾燥する工程、および全遮光領域と、光反射領域用着色層の形成に対応し、その光学濃度が全遮光領域の光学濃度より低い半遮光領域と、光透過領域用着色層の形成に対応する全透過領域とを有するフォトマスクを介して紫外線を照射し、現像する工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の感光性着色組成物を用いることにより、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの各色の光透過領域用着色層と光反射領域用着色層を、同一の感光性着色組成物にて製造工程を増やさず形成することができるため、容易かつ安価に視認性の良好な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
まず、本発明の感光性着色組成物について説明する。
本発明の感光性着色組成物は、光重合開始剤、エチレン性不飽和単量体、アルカリ可溶性樹脂、および着色剤を含む感光性着色組成物であって、該感光性着色組成物の乾燥塗膜を、遮光部と開口部を有するフォトマスクを介して超高圧水銀灯を用いて照度22ｍW/cm2の紫外線により13 秒露光し、次いで未露光部分を現像した後の塗膜の厚さをt1とし、また前記乾燥塗膜を超高圧水銀灯を用いて照度12ｍW/cm2の紫外線により13秒露光し、次いで未露光部分を現像した後の塗膜の厚さをt2としたとき、t2/t1が0.05以上0.75以下となることを特徴とする感光性着色組成物である。
t2/t1が0.75より大きいと、光反射領域用着色層の厚さが大きくなり、液晶表示装置の反射色表示が暗くなる。また、t2/t1が0.05未満であると、光反射領域用着色層の厚さが過小となり、現像工程で光反射領域用着色層の剥れを生じることがある。
本発明において、超高圧水銀灯とは、波長３１６ｎｍ、３３５ｎｍ、３６５ｎｍの輝線の相対強度が５：２４：１００のランプからなるものをいう。また、照度とは、波長３６５ｎｍの輝線照度を計測する計測器で測定された照度のことをいう。
【００１２】
本発明の感光性着色組成物に含まれる光重合開始剤としては、波長330〜400nmの紫外線照射後の吸光度が紫外線照射前の吸光度に比べて低下(フォトブリーチング)する光重合開始剤と波長330〜400nmの紫外線照射後の吸光度が紫外線照射前の吸光度に比べて低下しない光重合開始剤とを組み合わせて用いることが、より少ない露光量で硬化塗膜を得ることができるため好ましい。特に好ましい光重合開始剤は、超高圧水銀灯を用いて照度20ｍW/cm2の紫外線により5秒露光されたとき、露光前における波長330〜400nmの全波長範囲の光に対する光重合開始剤の吸光度が、露光後における波長330〜400nmの全波長範囲の光に対する光重合開始剤の吸光度の1.10倍以上である光重合開始剤（ａ1）と、超高圧水銀灯を用いて照度20ｍW/cm2の紫外線により5秒露光されたとき、露光前における波長330〜400nmの全波長範囲の光に対する光重合開始剤の吸光度が、露光後における波長330〜400nmの全波長範囲の光に対する光重合開始剤の吸光度の1.1倍未満である光重合開始剤(ａ2)との組み合わせである。
【００１３】
従来、フォトブリーチング効果を有する光重合開始剤は、塗膜の内部硬化性を強化する目的で、特に可視光によって硬化する感光性組成物を高感度化させる目的で好んで用いられていた。これに対し、本発明における感光性着色組成物では、330nm〜400nmの短波長でフォトブリーチング効果を有する光重合開始剤（ａ1）と、同波長でフォトブリーチング効果を有さない光重合開始剤（ａ２）とを用いる。その結果、本発明における感光性着色組成物は、低照度・低露光量の条件では光重合開始剤のフォトブリーチング効果が弱く、塗膜表面及び内部の硬化が適度に抑制されるため、膜厚の薄い光反射領域用着色層を形成することができる。また、本発明における感光性着色組成物は、高照度・高露光量の条件ではフォトブリーチング効果により光重合開始剤がラジカルを発生する効率を向上させることができるため、塗膜表面、内部共に十分に硬化される。そのため光反射領域に比べて膜厚の厚い光透過領域用着色層を形成することができる。このように、低照度、低露光量の露光条件下で塗膜の感光性を抑制し、高照度・高露光量の露光条件下で塗膜の感光性を強化する目的でフォトブリーチング効果を有する光重合開始剤（ａ1）を使用する点において、本発明は従来の技術とは異なるものである。
【００１４】
光重合開始剤(ａ1)の例としては、ベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、２，３，５，６−テトラメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、３，４−ジメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイドなどのモノアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメチルベンゾイル）エチルフォスフィンオキサイドなどのビスアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、ビス(η5-2，４−シクロペンタジエン−１−イル)−ビス(２，６−ジフルオロ−3−(１H−ピロール−1−イル)フェニル)チタニウムなどのチタノセン系光重合開始剤などが挙げられる。
【００１５】
光重合開始剤(ａ2)の例としては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、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−[４−(２−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−２−モルフォリノプロパン−1−オン、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光重合開始剤、エチル-4-ジメチルアミノベンゾエート、2-エチルヘキシル-4-ジメチルアミノベンゾエート等のアミノベンゾエート系光重合開始剤、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光重合開始剤、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等のベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサンソン、２−クロルチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４-ジエチルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系光重合開始剤、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光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、 １，２−オクタジオン−１−[４−(フェニルチオ)−，２−(O−ベンゾイルオキシム)]等のオキシムエステル系光重合開始剤、ヨードニウムボレート、スルホニウムボレート、アンモニウムボレートなどのオニウムボレート系光重合開始剤などが挙げられる。
【００１６】
ここでいう光重合開始剤の吸光度とは、光重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂、およびエチレン性不飽和単量体を溶剤に溶解し、該溶液をスピンコート法により塗工して乾燥させることにより形成させた厚さ1.0μmの塗膜(Ａ)の吸光度から、アルカリ可溶性樹脂およびエチレン性不飽和単量体を溶媒に溶解し、該溶液をスピンコート法により塗工して乾燥させることに形成させた厚さ1.0μmの塗膜(B)の吸光度を差し引いたものである。塗膜(Ａ)、(B)を露光する前後の吸光度から、光重合開始剤の露光前後の吸光度を求めることができる。
【００１７】
また、本発明の感光性着色組成物では、光重合開始剤として、アセトニトリル溶液中で波長300〜450nmにおいて吸光度が最大となる波長(λa)におけるモル吸光係数ε(λa)が8000L/mol・cm以上60000 L/mol・cm以下、より好ましくは9500 L/mol・cm以上50000 L/mol・cm以下である光重合開始剤(ａ3)と、アセトニトリル溶液中で波長300〜450nmにおいて吸光度が最大となる波長λbにおけるモル吸光係数ε(λb)が5000 L/mol・cm以下である光重合開始剤(ａ4)を併用することも好ましい。
【００１８】
ここで、モル吸光係数の高い光重合開始剤(ａ3)のみを用いると、感光性着色組成物が必要以上に硬化するため、フォトマスクの半遮光部を介して低照度、低露光量の条件下で露光して形成される反射領域用着色層の膜厚が厚くなり、液晶表示装置の反射色表示が暗くなる。また、モル吸光係数の低い光重合開始剤(ａ4)のみを用いると、ラジカルを発生する効率が低下するため、充分な硬化塗膜が得られにくい。
また、ε(λa)が60000より大きい光重合開始剤を用いると、感光性着色組成物の塗膜深部まで光が透過し難くなるため好ましくない。
【００１９】
光重合開始剤(ａ3)の例としては、エチル-4-ジメチルアミノベンゾエート、2-エチルヘキシル-4-ジメチルアミノベンゾエート、１，２−オクタジオン−１−[４−(フェニルチオ)−、２−(O−ベンゾイルオキシム)]、２−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−２−モルフォリノプロパン−1−オン、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−オンなどが挙げられる。
光重合開始剤(ａ4)の例としては、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、モノアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤等が挙げられる。
光重合開始剤(ａ4)の使用量は、光重合開始剤(ａ3)の使用量を基準として1〜90重量％が好ましく、10〜80重量%がより好ましい。
【００２０】
更に、本発明の感光性着色組成物においては、光重合開始剤(a1)の特性と光重合開始剤(a4)の特性を併せ持つ光重合開始剤(a5)と、光重合開始剤(a2)の特性と光重合開始剤(a3)の特性を併せ持つ光重合開始剤(a6)とを組み合わせることが特に好ましい。
光重合開始剤(a5)の例としては、モノアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤等が挙げられる。また、光重合開始剤(a6)の例としては、エチル-4-ジメチルアミノベンゾエート、2-エチルヘキシル-4-ジメチルアミノベンゾエート、１，２−オクタジオン−１−[４−(フェニルチオ)−、２−(O−ベンゾイルオキシム)]、２−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−２−モルフォリノプロパン−1−オン、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−オンなどが挙げられる。
【００２１】
光重合開始剤の含有量は、通常、感光性着色組成物の固形分を基準として0.5〜20重量％が好ましく、より好ましくは1〜15重量％である。光重合開始剤の含有量が0.5重量％未満であると、紫外線の照射により十分な硬化塗膜が得られず、20重量％を超えると、反射領域用着色層が必要以上に硬化するため膜厚が厚くなり、液晶表示装置の反射色表示が暗くなる。
【００２２】
上記光重合開始剤には、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９、１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４、４'−ジエチルイソフタロフェノン、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、４、４'−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物を増感剤として併用することができる。
【００２３】
本発明の感光性着色組成物に含まれる着色剤は、色相が特に限定されるものではなく、得られるカラーフィルタの用途に応じて適宜選定され、また有機着色剤でも無機着色剤でもよい。前記有機着色剤は、具体的には染料、有機顔料、天然色素等を意味し、また前記無機着色剤は、具体的には無機顔料のほか、体質顔料と呼ばれる無機塩等を意味するが、カラーフィルタには高精細な発色と耐熱性が求められることから、着色剤としては、発色性が高く、かつ耐熱性の高い着色剤、特に耐熱分解性の高い着色剤が好ましく、通常、有機着色剤、特に好ましくは有機顔料が用いられる。以下に、カラーインデックス（C.I.；The Society of Dyers and Colourists 社発行） においてピグメント（Pigment）に分類されている有機顔料のカラーインデックス（C.I.）番号を、色相ごとに示す。
【００２４】
黄色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー１、C.I.ピグメントイエロー３、C.I.ピグメントイエロー１２、C.I.ピグメントイエロー１３、C.I.ピグメントイエロー１４、C.I.ピグメントイエロー１５、C.I.ピグメントイエロー１６、C.I.ピグメントイエロー１７、C.I.ピグメントイエロー２０、C.I.ピグメントイエロー２４、C.I.ピグメントイエロー３１、C.I.ピグメントイエロー５５、C.I.ピグメントイエロー６０、C.I.ピグメントイエロー６１、C.I.ピグメントイエロー６５、C.I.ピグメントイエロー７１、C.I.ピグメントイエロー７３、C.I.ピグメントイエロー７４、C.I.ピグメントイエロー８１、C.I.ピグメントイエロー８３、C.I.ピグメントイエロー９３、C.I.ピグメントイエロー９５、C.I.ピグメントイエロー９７、C.I.ピグメントイエロー９８、C.I.ピグメントイエロー１００、C.I.ピグメントイエロー１０１、C.I.ピグメントイエロー１０４、C.I.ピグメントイエロー１０６、C.I.ピグメントイエロー１０８、C.I.ピグメントイエロー１０９、C.I.ピグメントイエロー１１０、C.I.ピグメントイエロー１１３、C.I.ピグメントイエロー１１４、C.I.ピグメントイエロー１１６、C.I.ピグメントイエロー１１７、C.I.ピグメントイエロー１１９、C.I.ピグメントイエロー１２０、C.I.ピグメントイエロー１２６、C.I.ピグメントイエロー１２７、C.I.ピグメントイエロー１２８、C.I.ピグメントイエロー１２９、C.I.ピグメントイエロー１３８、C.I.ピグメントイエロー１３９、C.I.ピグメントイエロー１５０、C.I.ピグメントイエロー１５１、C.I.ピグメントイエロー１５２、C.I.ピグメントイエロー１５３、C.I.ピグメントイエロー１５４、C.I.ピグメントイエロー１５５、C.I.ピグメントイエロー１５６、C.I.ピグメントイエロー１６６、C.I.ピグメントイエロー１６８、C.I.ピグメントイエロー１７５等が挙げられる。
【００２５】
橙色顔料としては、C.I.ピグメントオレンジ１、C.I.ピグメントオレンジ５、C.I.ピグメントオレンジ１３、C.I.ピグメントオレンジ１４、C.I.ピグメントオレンジ１６、C.I.ピグメントオレンジ１７、C.I.ピグメントオレンジ２４、C.I.ピグメントオレンジ３４、C.I.ピグメントオレンジ３６、C.I.ピグメントオレンジ３８、C.I.ピグメントオレンジ４０、C.I.ピグメントオレンジ４３、C.I.ピグメントオレンジ４６、C.I.ピグメントオレンジ４９、C.I.ピグメントオレンジ５１、C.I.ピグメントオレンジ６１、C.I.ピグメントオレンジ６３、C.I.ピグメントオレンジ６４、C.I.ピグメントオレンジ７１、C.I.ピグメントオレンジ７３等が挙げられる。
紫色顔料としては、C.I.ピグメントバイオレット１、C.I.ピグメントバイオレット１９、C.I.ピグメントバイオレット２３、C.I.ピグメントバイオレット２９、C.I.ピグメントバイオレット３２、C.I.ピグメントバイオレット３６、C.I.ピグメントバイオレット３８等が挙げられる。
【００２６】
赤色顔料としては、C.I.ピグメントレッド１、C.I.ピグメントレッド２、C.I.ピグメントレッド３、C.I.ピグメントレッド４、C.I.ピグメントレッド５、C.I.ピグメントレッド６、C.I.ピグメントレッド７、C.I.ピグメントレッド８、C.I.ピグメントレッド９、C.I.ピグメントレッド１０、C.I.ピグメントレッド１１、C.I.ピグメントレッド１２、C.I.ピグメントレッド１４、C.I.ピグメントレッド１５、C.I.ピグメントレッド１６、C.I.ピグメントレッド１７、C.I.ピグメントレッド１８、C.I.ピグメントレッド１９、C.I.ピグメントレッド２１、C.I.ピグメントレッド２２、C.I.ピグメントレッド２３、C.I.ピグメントレッド３０、C.I.ピグメントレッド３１、C.I.ピグメントレッド３２、C.I.ピグメントレッド３７、C.I.ピグメントレッド３８、C.I.ピグメントレッド４０、C.I.ピグメントレッド４１、C.I.ピグメントレッド４２、C.I.ピグメントレッド４８：１、C.I.ピグメントレッド４８：２、C.I.ピグメントレッド４８：３、C.I.ピグメントレッド４８：４、C.I.ピグメントレッド４９：１、C.I.ピグメントレッド４９：２、C.I.ピグメントレッド５０：１、C.I.ピグメントレッド５２：１、C.I.ピグメントレッド５３：１、C.I.ピグメントレッド５７、C.I.ピグメントレッド５７：１、C.I.ピグメントレッド５８：２、C.I.ピグメントレッド５８：４、C.I.ピグメントレッド６０：１、C.I.ピグメントレッド６３：１、C.I.ピグメントレッド６３：２、C.I.ピグメントレッド６４：１、C.I.ピグメントレッド８１：１、C.I.ピグメントレッド８３、C.I.ピグメントレッド８８、C.I.ピグメントレッド９０：１、C.I.ピグメントレッド９７、C.I.ピグメントレッド１０１、C.I.ピグメントレッド１０２、C.I.ピグメントレッド１０４、C.I.ピグメントレッド１０５、C.I.ピグメントレッド１０６、C.I.ピグメントレッド１０８、C.I.ピグメントレッド１１２、C.I.ピグメントレッド１１３、C.I.ピグメントレッド１１４、C.I.ピグメントレッド１２２、C.I.ピグメントレッド１２３、C.I.ピグメントレッド１４４、C.I.ピグメントレッド１４６、C.I.ピグメントレッド１４９、C.I.ピグメントレッド１５０、C.I.ピグメントレッド１５１、C.I.ピグメントレッド１６６、C.I.ピグメントレッド１６８、C.I.ピグメントレッド１７０、C.I.ピグメントレッド１７１、C.I.ピグメントレッド１７２、C.I.ピグメントレッド１７４、C.I.ピグメントレッド１７５、C.I.ピグメントレッド１７６、C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントレッド１７８、C.I.ピグメントレッド１７９、C.I.ピグメントレッド１８０、C.I.ピグメントレッド１８５、C.I.ピグメントレッド１８７、C.I.ピグメントレッド１８８、C.I.ピグメントレッド１９０、C.I.ピグメントレッド１９３、C.I.ピグメントレッド１９４、C.I.ピグメントレッド２０２、C.I.ピグメントレッド２０６、C.I.ピグメントレッド２０７、C.I.ピグメントレッド２０８、C.I.ピグメントレッド２０９、C.I.ピグメントレッド２１５、C.I.ピグメントレッド２１６、C.I.ピグメントレッド２２０、C.I.ピグメントレッド２２４、C.I.ピグメントレッド２２６、C.I.ピグメントレッド２４２、C.I.ピグメントレッド２４３、C.I.ピグメントレッド２４５、C.I.ピグメントレッド２５４、C.I.ピグメントレッド２５５、C.I.ピグメントレッド２６４、C.I.ピグメントレッド２６５等が挙げられる。
【００２７】
青色顔料としては、C.I.ピグメントブルー１５、C.I.ピグメントブルー１５：３、C.I.ピグメントブルー１５：４、C.I.ピグメントブルー１５：６、C.I.ピグメントブルー６０等が挙げられる。
緑色顔料としては、C.I.ピグメントグリーン７、C.I.ピグメントグリーン３６等が挙げられる。
茶色顔料としては、C.I.ピグメントブラウン２３、C.I.ピグメントブラウン２５等が挙げられる。
黒色顔料としては、C.I.ピグメントブラック１、ピグメントブラック７等が挙げられる。
これらの有機顔料は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００２８】
また、前記無機着色剤あるいは体質顔料の具体例としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、亜鉛華、硫酸鉛、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、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等を挙げることができる。これらの無機着色剤あるいは体質顔料は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
着色剤の含有量は、通常、感光性着色組成物の固形分を基準として1~80重量％が好ましく、より好ましくは2〜70重量％である。着色剤の含有量が1重量%未満であると、カラーフィルタの膜厚が過剰に厚くなるため好ましくなく、70重量%を超えると、良好な分散状態が得られず好ましくない。
【００２９】
着色剤は、所望により、分散剤と共に使用することができる。前記分散剤としては、界面活性剤、樹脂型分散剤、色素誘導体などが挙げられる。
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ソーダ、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、ステアリン酸ナトリウム、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどのノニオン性界面活性剤；アルキル４級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物などのカオチン性界面活性剤；アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。界面活性剤の使用量は、着色剤１００重量部に対して、通常、５０重量部以下、好ましくは３０重量部以下である。
【００３０】
樹脂型分散剤は、着色剤に吸着する性質を有する着色剤親和性部位と、アルカリ可溶性樹脂と相溶性のある部位とを有し、着色剤に吸着して着色剤のアルカリ可溶性樹脂への分散を安定化する働きをするものである。樹脂型分散剤として具体的には、ポリウレタン、ポリアクリレートなどのポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸（部分）アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩などの油性分散剤；（メタ）アクリル酸−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステル系等が用いられ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。樹脂型分散剤の使用量は、着色剤１００重量部に対して、通常、５０重量部以下、好ましくは３０重量部以下である。
【００３１】
色素誘導体は、有機色素に置換基を導入した化合物であり、有機色素には、一般に色素とは呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。色素誘導体としては、特開昭６３−３０５１７３号公報、特公昭５７−１５６２０号公報、特公昭５９−４０１７２号公報、特公昭６３−１７１０２号公報、特公平５−９４６９号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。色素誘導体の使用量は、着色剤１００重量部に対して、０．１〜３０重量部が好ましく、０．５〜２０重量部がより好ましい。０．１重量部より少ない場合は、色素誘導体の添加効果が発現しにくく、３０重量部より多く使用した場合は、分散が不安定になるため好ましくない。
【００３２】
本発明の感光性着色組成物に含まれるエチレン性不飽和単量体としては、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、ポリエチレングリコールジ（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、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）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、（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、スチレン、酢酸ビニル、アクリロニトリル等が挙げられる。
エチレン性不飽和単量体の含有量は、通常、感光性着色組成物の固形分を基準として1〜80重量％が好ましく、より好ましくは3〜70重量％である。エチレン性不飽和単量体の含有量が1重量％未満であると、紫外線の照射により十分な硬化塗膜が得られず、80重量％を越えると反射領域用着色層が必要以上に硬化するため膜厚が厚くなり、液晶表示装置の反射色表示が暗くなる。
【００３３】
本発明の感光性着色組成物に含まれるアルカリ可溶性樹脂は、酸価を有する樹脂であり、本発明の感光性着色組成物をアルカリ現像型とするために用いられる。アルカリ可溶性樹脂としては、カラーフィルタの製造工程において高温加熱の処理が行われるため、加熱処理においても耐性の良い樹脂を用いることが好ましい。さらに、カラーフィルタの製造工程において、種々の溶剤や薬品による処理も行われるため、耐溶剤性や耐薬品性に優れる樹脂を用いることが好ましい。
アルカリ可溶性樹脂としては、（メタ）アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、カルボキシル基を有するポリエステル樹脂等が挙げられる。
【００３４】
本発明の感光性着色組成物には、アルカリ可溶性樹脂に加え、耐熱性や密着性などの特性の付与を目的として、アルカリ可溶性を有しない樹脂を含有させることもできる。
アルカリ可溶性を有しない樹脂には、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。熱可塑性樹脂としては、例えば、 ブチラール樹脂、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、スチレン樹脂、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、フェノール樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。
【００３５】
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、エポキシ基等を介して、（メタ）アクリル化合物、ケイヒ酸等の光架橋性基を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重合物も用いられる。
【００３６】
本発明の感光性着色組成物には、着色剤を充分に分散させ、透明基板上に所望の膜厚になるように塗布するために溶剤を含有させることができる。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、これらを単独もしくは混合して用いる。
【００３７】
本発明の感光性着色組成物には、上記以外にも感光性着色組成物の塗工性向上、感度の向上、密着性の向上などを目的として、連鎖移動剤、界面活性剤、他の公知の添加剤などを必要に応じて添加しても良い。
感光性着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、５μｍ以上の粗大粒子、好ましくは１μｍ以上の粗大粒子、さらに好ましくは０．５μm以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
【００３８】
次に、本発明のカラーフィルタおよびその製造方法について説明する。
本発明のカラーフィルタは、本発明の感光性着色組成物を用いて形成された光透過領域用着色層と、前記感光性着色組成物と同一の感光性着色組成物を用いて形成され、前記光透過領域用着色層の厚さに対して５〜７５の厚さを有する光反射領域用着色層とからなる画素を具備するカラーフィルタであり、一画素内に光透過領域と光反射領域を持つ半透過型液晶表示装置に用いられる。
光反射領域用着色層の厚さが光透過領域用着色層の厚さに対して５%未満の場合は、光反射領域用着色層の厚さが極めて薄く、現像工程で光反射領域用着色層の剥れを生じることがあり、光反射領域用着色層の厚さが光透過領域用着色層の厚さに対して７５％を越える場合は、反射色表示が暗くなるため、いずれも本発明の目的を達成できない。
【００３９】
本発明のカラーフィルタを構成する画素の色は、青色、緑色、赤色、シアン、エロー、マゼンタ、橙色、紫色などから２〜６色程度選択される。
また、カラーフィルタには、液晶表示装置のコントラストを向上させることを目的として、遮光領域であるブラックマトリックスが形成される。ブラックマトリックスとしては、通常、Ｃｒ、Ａｌ、Ｎｉなどの金属薄膜（厚さ 約０．１〜０．２μｍ）や樹脂中に遮光材を分散させてなる樹脂ブラックマトリックスが用いられる。
【００４０】
本発明のカラーフィルタは、透明基板上に、本発明の感光性着色組成物を塗布、乾燥する工程、および全遮光領域と、光反射領域用着色層の形成に対応し、その光学濃度が全遮光領域の光学濃度より低い半遮光領域と、光透過領域用着色層の形成に対応する全透過領域とを有するフォトマスクを介して紫外線を照射し、現像する工程を経て製造することができる。
具体的には、本発明のカラーフィルタは、透明基板上に、スピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により本発明の感光性着色組成物を塗布、乾燥し、フォトマスクを介して感光性着色組成物塗布面側から紫外線を照射したのち、溶剤またはアルカリ現像液に漬浸するかスプレーなどにより現像液を噴霧して未露光部、すなわち未硬化部を除去して現像を行い、所望のパターンを形成することにより製造することができる。感光性着色組成物の塗布膜厚は、０．２〜６μｍ（乾燥時）の範囲であることが好ましく、塗工性の点において０．５〜５μｍの範囲であることがさらに好ましい。
【００４１】
上記フォトマスクは、３種類の領域を有するものである。即ち、透過率０％の全遮光領域、透過率１００％の全透過領域、透過率０〜１００％でその光学濃度が全遮光領域の光学濃度より低い半遮光領域を有する。紫外線を照射する際に、全遮光領域は全く未露光、全透過領域は全露光、半遮光領域は全透過領域と比較して低照度、低露光量の露光状態となるように調整すれば、現像液に対する溶解度が互いに異なる３種類の領域を形成できる。例えばネガ型のレジストを用いた場合には、全露光領域は溶解性が小さく、カラーフィルタの光透過領域に適する厚膜の領域を形成でき、未露光領域は全溶解する。半遮光領域は一部が溶解し、全露光部よりも塗膜の膜厚が小さくなる。すなわち塗膜のハーフエッチングにより、カラーフィルタの反射領域に適する低膜厚領域を形成できる。フォトマスク中に半遮光領域を形成する方法としては、フォトマスクの一部をスリットあるいは網目にする方法が挙げられる。
【００４２】
紫外線としては、例えば、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライド灯、ガリウム灯、キセノン灯、カーボンアーク灯等を光源とする光を使用することができる。具体的には、点光源であること、輝度の安定性から、超高圧水銀ランプ、キセノン水銀ランプが用いられることが多い。感光性着色組成物塗布面側から照射する紫外線量は、５〜１０００ｍＪ/cm2の範囲で適宜設定できるが、工程上管理しやすい３０〜３００ｍＪ/cm2の範囲であることが好ましい。
アルカリ現像液としては、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
【実施例１】
【００４３】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。また、実施例中、「部」及び「％」は、「重量部」及び「重量％」をそれぞれ表す。
[光重合開始剤のモル吸光係数測定]
光重合開始剤0.01gを100mLのアセトニトリルに溶解し、光路長1cmの石英セルに充填した。分光光度計を用いて入射光の強度と透過光の強度を測定することにより、ランバート・ベールの法則に基づいて波長330〜400nmの範囲における光重合開始剤のモル吸光係数εを求めた。次に、前記波長範囲においてεが最大となる波長λ1におけるε(λ1)を求めた。実施例及び比較例で用いた光重合開始剤のε(λ1)の値を表1に示す。
【００４４】
[光重合開始剤の露光前後の吸光度測定]
光重合開始剤0.10部、及び上記アクリル樹脂[ベンジルアクリレートとメタアクリル酸の共重合体、ベンジルアクリレートとメタアクリル酸との共重合重量比は60/40、重量平均分子量は31000]1.0部、およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレート0.30部をシクロヘキサノン30.0部に溶解し、該溶液をスピンコート法により塗工して乾燥させることに厚さ1.0μmの塗膜Ａを形成した。また、上記アクリル樹脂1.0部、およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレート0.30部をシクロヘキサノン30.0部に溶解し、該溶液をスピンコート法により塗工して乾燥させることに厚さ1.0μmの塗膜Bを形成した。
これら塗膜Ａ、Ｂを超高圧水銀灯を用いて照度20mW/cm2の紫外線で5.0秒露光する前後において、波長330〜400nmの範囲における吸光度を分光光度計により測定し、露光前後における塗膜1μmあたりの光重合開始剤の吸光度を求めた。ここで光重合開始剤の吸光度とは、塗膜Ａの吸光度から塗膜Bの吸光度を差し引いたものと定義した。次に、露光前の光重合開始剤の吸光度を露光後の光重合開始剤の吸光度で割った値Xが最小となる波長λ2におけるX(λ2)を求めた。更に、Xが最大となる波長λ3におけるX(λ3)を求めた。実施例及び比較例で用いた光重合開始剤のε(λ1)、及びX(λ2)の値を表1に示す。
【００４５】
【表１】
2005221803.tif 000002
【００４６】
（実施例１）
・イルガキュア369(チバガイギー社製)   0.60部
・イルガキュア184(チバガイギー社製)   0.50部
［赤色感光性着色組成物の調整］
上記光重合開始剤を、赤色顔料「C.I.ピグメントレッド254」3.02部、黄色顔料「C.I.ピグメントイエロー150」2.51部、アクリル樹脂[ベンジルアクリレートとメタアクリル酸の共重合体、ベンジルアクリレートとメタアクリル酸との共重合重量比は60/40、重量平均分子量は31000]6.00部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート「カヤラッド DPHＡ」(日本化薬社製)3.00部、樹脂型分散剤「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−161」(ビックケミー社製)0.02部、及び溶剤「シクロヘキサノン」80部と混合し、赤色感光性着色組成物を得た。
【００４７】
［緑色感光性着色組成物の調整］
上記光重合開始剤を、緑色顔料「C.I.ピグメントグリーン36」3.02部、黄色顔料「C.I.ピグメントイエロー150」2.05部、アクリル樹脂[ベンジルアクリレートとメタアクリル酸の共重合体、ベンジルアクリレートとメタアクリル酸との共重合重量比は60/40、重量平均分子量は31000]5.00部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート「カヤラッド DPHＡ」(日本化薬社製)3.00部、樹脂型分散剤「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−174」(ビックケミー社製)0.08部、及び溶剤「シクロヘキサノン」80部と混合し、緑色感光性着色組成物を得た。
［青色感光性着色組成物の調整］
上記光重合開始剤を、青色顔料「C.I.ピグメントブルー15：6」4.68部、アクリル樹脂[ベンジルアクリレートとメタアクリル酸の共重合体、ベンジルアクリレートとメタアクリル酸との共重合重量比は60/40、重量平均分子量は31000]5.00部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート「カヤラッド DPHＡ」(日本化薬社製)3.00部、樹脂型分散剤「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ-165」(ビックケミー社製)0.03部、及び溶剤「シクロヘキサノン」80部と混合し、緑色感光性着色組成物を得た。
【００４８】
（実施例２）
光重合開始剤を下記のものに変更した以外は、実施例１と同様にして、赤色、緑色及び青色の感光性着色組成物を得た。
・カヤキュアITX(日本化薬社製)        0.40部
・イルガキュア369(チバガイギー社製)  0.70部
・イルガキュア819(チバガイギー社製)  0.20部
【００４９】
（実施例３）
光重合開始剤を下記のものに変更した以外は、実施例１と同様にして、赤色、緑色及び青色の感光性着色組成物を得た。
・イルガキュア907(チバガイギー社製)  0.70部
・ルシリンTPO(BＡSF社製)             0.20部
（比較例１）
光重合開始剤を下記のものに変更した以外は、実施例１と同様にして、赤色、緑色及び青色の感光性着色組成物を得た。
・イルガキュア907(チバガイギー社製)  0.90部
【００５０】
（比較例２）
光重合開始剤を下記のものに変更した以外は、実施例１と同様にして、赤色、緑色及び青色の感光性着色組成物を得た。
・イルガキュア184(チバガイギー社製)  0.90部
（比較例３）
光重合開始剤を下記のものに変更した以外は、実施例１と同様にして、赤色、緑色及び青色の感光性着色組成物を得た。
・イルガキュア819(チバガイギー社製)  1.10部
【００５１】
[感光性着色組成物のパターニング]
ガラス基板(コーニング社製1737)上に、実施例及び比較例で得られた感光性着色組成物をスピンコーターにより塗布して、70℃のオーブンで20分乾燥し、膜厚2.6μmの塗膜を形成した後、全遮光部と全透過部を有するフォトマスクを介して超高圧水銀灯「USH-2004MB」(USHIO INC社製)を用いて照度22mW/cm2の紫外線により感光性着色組成物の塗膜を13秒露光した。この基板を2%の炭酸ナトリウム水溶液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、現像後の塗膜の膜厚(t1)を測定した。
同様の方法により感光性着色組成物の乾燥塗膜を形成した後、超高圧水銀灯「USH-2004MB」(USHIO INC社製)を用いて照度12mW/cm2の紫外線により感光性着色組成物の塗膜を13秒露光した。この基板を2%の炭酸ナトリウム水溶液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、現像後の塗膜の膜厚(t2)を測定した。前記t1とt2の値からt2/t1の値を計算した。結果を表2に示す。
【００５２】
[カラーフィルタの作製]
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで実施例及び比較例で得られた赤色感光性着色組成物を塗布した。該塗膜をハーフトーンマスク［全遮光部と、半遮光部(光学濃度が全遮光部の光学濃度の50%)と、全透過部とを有するフォトマスク］を介して超高圧水銀灯「USH-2004MB」(USHIO INC社製)を用いて照度22mW/cm2の紫外線で13露光した。次いで2%の炭酸ナトリウム水溶液からなる現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を230℃で20分加熱して赤色画素を形成した。同様の方法により実施例及び比較例で得られた緑色感光性着色組成物をパターニングして赤色画素の隣に緑色画素を配置した後、実施例及び比較例で得られた青色感光性着色組成物をパターニングして赤色画素と緑色画素の間に青色画素を配置してカラーフィルタを作製した。
該カラーフィルタにおいて、前記ハーフトーンマスクの全透過部にて露光することにより形成された光透過領域用着色層の厚さ(Ct1)と、ハーフトーンマスクの半遮光部にて露光することにより形成された光反射領域用着色層の厚さ(Ct2)からCt2/Ct1の値を計算した。結果を表２に示す。
【００５３】
[液晶表示装置の視認性評価]
作製されたカラーフィルタを用いた液晶表示装置にて透過表示と反射表示それぞれの視認性を評価した。結果を表２に示す。
【００５４】
【表２】
2005221803.tif 000003
【００５５】
表２より、実施例１〜３の光重合開始剤組成の感光性着色組成物を用いたときは、0.05≦t2/t1≦0.75、0.05≦Ct2/Ct1≦0.75となり、液晶表示装置の視認性が良好な色表示を呈するカラーフィルタが得られた。これに対し、比較例１の光重合開始剤組成の感光性着色組成物を用いたときは、光反射領域用着色層の厚さが大きく、液晶表示装置の反射色表示が暗かった。また、比較例２と比較例３の光重合開始剤組成の感光性着色組成物を用いたときは、光反射領域用着色層の厚さが小さく、現像工程で光反射領域用着色層の剥れが生じた。