(57)【要約】【課題】着色層に透明樹脂による保護層を設けることなく、横電界方式の液晶表示装置作製工程への適性、信頼性を確保できるカラーフィルタを提供する。【解決手段】少なくとも１色の画素を構成する着色層２の形成に、有機顔料、透明樹脂、光架橋剤、熱架橋剤、及び溶剤を主成分とする光硬化性の着色組成物を用いること。赤色画素を構成する着色層の形成に用いる赤色着色組成物の有機顔料に少なくともＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４を用い、光架橋剤にカプロラクトン変性部位を有する光架橋剤を少なくとも１種類用い、熱架橋剤にメラミン樹脂を用いること。【選択図】図１
2007225717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に複数色の画素を備えるカラーフィルタにおいて、
１）少なくとも１色の画素を構成する着色層の形成に、有機顔料、透明樹脂、光架橋剤、熱架橋剤、及び溶剤を主成分とする光硬化性の着色組成物を用い、
２）赤色画素を構成する着色層の形成に用いる赤色着色組成物の有機顔料に少なくともＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４を用い、光架橋剤にカプロラクトン変性部位を有する光架橋剤を少なくとも１種類用い、熱架橋剤にメラミン樹脂を用いたことを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
請求項１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、液晶表示装置用のカラーフィルタに関するものであり、特に、画素形成面が液晶挟持面側を向き、かつ画素と液晶との間に電極を介さずに液晶表示装置に組み込まれる横電界方式の液晶表示装置において、カラーフィルタの着色層の耐薬品性を向上させ、透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けなくても十分な液晶表示装置作製工程への適性、信頼性を確保できるカラーフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶表示装置はコンピュータ端末表示装置、テレビ画像表示装置を中心に急速に普及が進んでいる。カラーフィルタは液晶表示装置のカラー表示化には必要不可欠な重要な部品である。近年、この液晶表示装置は高画質化の要求が高く、高視野角、高速応答性を備える様々な新しい方式の液晶表示装置が出現してきている。この中でも、横電界方式（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ＝ＩＰＳ方式）は視野角、コントラスト比などの表示品位に優れるため広く普及が期待されている方式である。
【０００３】
ところが、横電界方式の液晶表示装置は他のＴｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ方式（ＴＮ方式）、Ｖａｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ方式（ＶＡ方式）などと異なり画素上に透明電極層を設けない。透明電極層は一般的にインジウムとすずの複合酸化物（ＩＴＯ）などの無機物が用いられるため、結果的に画素の耐薬品性を向上させる保護膜としての働きも担っていた。ところが、横電界方式に用いるカラーフィルタでは保護膜としての働きも担ってきた透明電極層が存在しないこととなる。
【０００４】
近年のテレビ画像表示装置への用途ではコントラストの向上が強く求められている。液晶表示装置のコントラストにはカラーフィルタのコントラストが支配的であるため、カラーフィルタのコントラストの向上の要求も非常に強いものとなっている。カラーフィルタのコントラストは主として着色層に含まれる有機顔料によって決まり、顔料の粒径を微細にするほどコントラストは向上する。ところが、粒径を微細にすると比表面積が増大することから、耐薬品性が低下する。横電界方式に用いる場合は前述のように保護膜としての働きも担っていた透明電極層が存在しないため、この耐薬品性の低下の影響が顕著であり、液晶表示装置作製工程上の不具合、信頼性の低下を招く原因となっていた。
【０００５】
この耐薬品性の低下は、着色層に含まれる顔料の性質、およびその粒径を微細にすることによるものであり、近年のカラーフィルタへの要求特性を考えると根本的に回避することは難しいため、横電界方式の液晶表示装置向けのカラーフィルタには着色層上に透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設け耐薬品性を維持することが行われているのが一般的である。
【０００６】
しかしながら、近年の液晶表示装置の低価格化は著しく、その部材であるカラーフィルタも低価格化の必要に迫られている。前述したように、横電界方式の液晶表示装置には透明樹脂によるオーバーコート層を設けて用いられているが、オーバーコート層は場合によっては２μｍ以上といった厚さを設ける必要もあり、均一に塗布することが難しいという問題が生じ、低価格化を妨げる一つの要因となっている。また、材料費、工程増による歩留まり低下も低価格化を妨げる要因になっており、オーバーコート層を設けることなく横電界方式の液晶表示装置に用いることのできるカラーフィルタが望まれてきているが、前述のような問題により実現が難しかった。
【０００７】
カラーフィルタの着色層自体の耐薬品性を向上させる方法として、特許文献１にあるよ
うに、着色層の形成に用いる感光性着色組成物に熱架橋剤を添加することが開示されている。しかしながら、近年のコントラストの向上の要求による顔料の微細化に対応するためには不十分であり、光架橋剤の種類等についても検討を行う必要があった。
【特許文献１】特許第２９３７２０８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、特に、カラーフィルタの画素形成面が液晶挟持面側を向き、画素と液晶との間に電極を介さずに液晶表示装置に組み込まれる横電界方式の液晶表示装置において、透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けなくても十分な液晶表示装置作製工程適性、信頼性を確保できるように、着色層の耐薬品性を更に向上させたカラーフィルタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、透明基板上に複数色の画素を備えるカラーフィルタにおいて、
１）少なくとも１色の画素を構成する着色層の形成に、有機顔料、透明樹脂、光架橋剤、熱架橋剤、及び溶剤を主成分とする光硬化性の着色組成物を用い、
２）赤色画素を構成する着色層の形成に用いる赤色着色組成物の有機顔料に少なくともＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４を用い、光架橋剤にカプロラクトン変性部位を有する光架橋剤を少なくとも１種類用い、熱架橋剤にメラミン樹脂を用いたことを特徴とするカラーフィルタである。
【００１０】
また、本発明は、請求項１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】
【００１１】
本発明は、透明基板上に複数色の画素を備えるカラーフィルタにおいて、少なくとも１色の画素を構成する着色層に、有機顔料、アクリル系樹脂、光架橋剤、熱架橋剤および溶剤を主成分とする光硬化性の着色組成物を用い、また、赤色画素を構成する着色層の形成に用いる赤色着色組成物の有機顔料に少なくともＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４を用い、光架橋剤にカプロラクトン変性部位を有する光架橋剤を少なくとも１種類用い、熱架橋剤にメラミン樹脂を用いたカラーフィルタであるので、横電界方式の液晶表示装置に用いた際に、透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けることなく、液晶表示装置作製工程などにおいて不具合を発生しない信頼性の高いカラーフィルタとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明によるカラーフィルタを、その実施の形態に基づいて詳細に説明する。本発明のカラーフィルタは少なくとも透明基板上に複数色の画素を備えており、当該複数色の画素は少なくとも着色層から構成されている。複数色には赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の組み合わせやイエロー、マゼンダ、シアン（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の組み合わせが挙げられるが、本発明のカラーフィルタは赤色着色層を有するカラーフィルタ（すなわちＲＧＢ系）に対して特に好ましく適用できる。
【００１３】
液晶表示装置作製工程において、カラーフィルタに液晶を配向を規制するための配向膜を形成する工程がある。配向膜材料は一般的にポリイミドもしくはその前駆体を適切な溶媒に溶解した溶液を塗布、乾燥、焼成することで形成される。
【００１４】
ポリイミドもしくはその前駆体を溶解する溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン（ＮＭＰ）、γーブチロラクトン、あるいはそれらの混合物が主成分として用いられて
いることが多い。そのため、カラーフィルタはこれらの溶媒に対する耐性が求められる。
【００１５】
ＲＧＢ系のカラーフィルタにおける赤色着色層の着色剤に用いる有機顔料のうち、鮮やかで明るい色を実現することができる顔料としてＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ２５４（ＰＲ２５４）が挙げられるが、ＰＲ２５４を用いた赤色着色層はＮＭＰ耐性が低く、特にコントラストを向上させるために顔料粒径を小さくしていくとその傾向が顕著となるため、ＰＲ２５４を含有する赤色着色層を有するカラーフィルタを横電界方式の液晶表示装置に用いる場合は、透明樹脂による保護層（オーバーコート層）を設けることが必須となっている。
【００１６】
しかしながら、従来技術で詳述した背景から、ＰＲ２５４を含有する赤色着色層を有するカラーフィルタを横電界方式の液晶表示装置に用いる場合も、透明樹脂による保護層を設けないことを求められている。
【００１７】
そこで、本発明者らはＰＲ２５４を含有する赤色着色層を有するカラーフィルタのＮＭＰ耐性を向上させるべく種々検討を行った結果、本発明をなすに至った。
【００１８】
すなわち、赤色画素を構成する着色層に用いる、有機顔料、透明樹脂、光架橋剤、熱架橋剤および溶剤を主成分とする光硬化性の着色組成物について、カプロラクトン変性部位を有する光架橋剤を少なくとも１種類用い、熱架橋剤にメラミン樹脂を用いることで、ＰＲ２５４を含有する赤色着色層を有するカラーフィルタのＮＭＰ耐性を大きく向上できることを見出した。
【００１９】
ＰＲ２５４を用いた赤色着色層はＮＭＰ耐性が低いのは、主としてＰＲ２５４自体がＮＭＰに少量ながら溶解する性質があり、着色層より溶媒に溶出するためである。したがって、ＰＲ２５４を用いた赤色着色層はＮＭＰ耐性を向上させるためには、着色層中のＰＲ２５４がＮＭＰに溶出する現象を抑制する必要がある。
【００２０】
ＰＲ２５４の溶出を抑制するためには、着色組成物の成分のうち透明樹脂に対する光架橋剤の量を増すことが比較的効果があり、また必要な光硬化性を確保するためにも好ましいが、一方で光架橋剤をいたずらに増すことは形成される着色層の靱性を損なうこととなり、薬品、熱によりひび割れ（クラック）が生じやすくなるという問題もある。種々検討した結果から、その中でもカプロラクトン変性部位を有する光架橋剤は量を増しても形成される着色層の靱性を比較的損なわないことを見出した。
【００２１】
また、熱架橋剤、特にメラミン樹脂は量を増すと形成される着色層の靱性を損なわず、効果的にＰＲ２５４の溶出を効果的に抑制できることを見出したが、熱架橋剤をいたずらに増量することは着色組成物の光硬化性を損なうこととなった。
【００２２】
これらの特性を種々検討した結果から、カプロラクトン変性部位を有する光架橋剤の使用量としては、着色組成物の全固形分量を基準として５〜２０重量％が好ましく、さらに好ましくは１０〜１５重量％である。
【００２３】
さらに、熱架橋剤の使用量としては、着色組成物の全固形分量を基準として５〜２５重量％が好ましく、さらに好ましくは１０〜２０重量％である。
【００２４】
以下に、本発明のカラーフィルタを得るための方法を記述する。本発明のカラーフィルタは少なくとも透明基板上に複数色の画素を備えており、当該複数色の画素は少なくとも着色層から構成されている。複数色には赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の組み合わせやイエロー、マゼンダ、シアン（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の組み合わせが挙げられるが、本発明のカラーフィ
ルタは赤色着色層を有するカラーフィルタ（すなわちＲＧＢ系）に対して特に好ましく適用できる。また、当然ながらＲＧＢに加えてＹＭＣを同一の基板に配列するカラーフィルタなどについても適用が可能である。
【００２５】
本発明のカラーフィルタは画素の形成面を液晶挟持面側に向けて、液晶表示装置に組み込まれて使用される。必要に応じて画素上には配向膜が形成される。本発明のカラーフィルタは、着色層の耐薬品性が高いため、着色層を覆うオーバーコート層を設ける必要がないため歩留まりがよく、コストダウンにつながる。また液晶と画素との距離がより近くなるため、視野角が向上し、高精細な液晶表示装置を提供することができる。
【００２６】
このように、本発明のカラーフィルタは、画素の上に着色層の耐溶剤性を補うためにオーバーコート層を設ける必要はないが、カラーフィルタ平坦化の目的等、耐薬品性を補う以外の目的で樹脂による層を設けることができる。この場合、従来のオーバーコート層のような厚みは必ずしも必要ではない。
【００２７】
本発明の方法に用いられる透明基板は可視光に対してある程度の透過率を有するものが好ましく、より好ましくは８０％以上の透過率を有するものを用いることができる。一般に液晶表示装置に用いられているものでよく、ＰＥＴなどのプラスチック基板やガラスが挙げられるが、通常はガラス基板を用いるとよい。遮光パターンを用いる場合はあらかじめ該透明基板上にクロム等の金属薄膜や遮光性樹脂によるパターンを公知の方法で付けたものを用いればよい。
【００２８】
透明基板上への画素の作製方法は、公知のインクジェット法、印刷法、フォトレジスト法、エッチング法など何れの方法で作製しても構わない。しかし、高精細、分光特性の制御性及び再現性等を考慮すれば、透明な樹脂中に顔料を、光開始剤、重合性モノマーと共に適当な溶剤に分散させた着色組成物を透明基板上に塗布製膜して着色層を形成し、着色層をパターン露光、現像することで一色の画素を形成する工程を各色毎に繰り返し行ってカラーフィルタを作製するフォトレジスト法が好ましい。
【００２９】
本発明のカラーフィルタが備える画素を構成する着色層は、感光性着色組成物を調製してフォトリソ法により形成する場合は、例えば、以下の方法に従う。着色剤となる顔料を透明な樹脂中に光開始剤、重合性モノマーと共に適当な溶剤に分散させる。分散させる方法はミルベース、３本ロール、ジェットミル等様々な方法があり特に限定されるものではない。
【００３０】
本発明のカラーフィルタの着色層を形成する着色組成物に用いることのできる有機顔料の具体例をカラーインデックス番号で示す。
【００３１】
赤色フィルタセグメント（画素）を形成するための赤色着色組成物には、主として用いるＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５４の他、例えば、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｒｅｄ  ７、９、１４、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、９７、１２２、１２３、１４６、１４９、１６８、１７７、１７８、１７９、１８０、１８４、１８５、１８７、１９２、２００、２０２、２０８、２１０、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２４６、２５５、２６４、２７２、２７９等の赤色顔料を用いることができる。赤色着色組成物には、黄色顔料、橙色顔料を併用することができる。
【００３２】
黄色顔料としては、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２０、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、
６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、８６、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４４、１４６、１４７、１４８、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、２１３、２１４等が挙げられる。
【００３３】
橙色顔料としてはＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１、７３等が挙げられる。
【００３４】
緑色フィルタセグメントを形成するための緑色着色組成物には、例えば、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７、１０、３６、３７等の緑色顔料を用いることができる。緑色着色組成物には赤色着色組成物と同様の黄色顔料を併用することができる。
【００３５】
青色フィルタセグメントを形成するための青色着色組成物には、例えば、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４、８０等の青色顔料、好ましくはＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：６を用いることができる。
また、青色着色組成物には、Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等の紫色顔料、好ましくはＣ．Ｉ．
Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３を併用することができる。
【００３６】
また、上記有機顔料と組み合わせて、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、無機顔料を組み合わせて用いることも可能である。無機顔料としては、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら（赤色酸化鉄（ＩＩＩ））、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。さらに、調色のため、耐熱性を低下させない範囲内で染料を含有させることができる。
【００３７】
着色組成物に用いることの透明樹脂は、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれる。透明樹脂には、必要に応じて、その前駆体である、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーを単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【００３８】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
【００３９】
感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン-無水マレイ
ン酸共重合物やα-オレフィン-無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。
【００４０】
光架橋剤として用いることのできる重合性モノマーとしては、カプロラクトン変性部位をもつものとして、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが挙げられる。これらは単独または２種類以上混合して用いることができ、さらに光硬化性を適性に保つ目的で、必要に応じ他の重合性モノマーおよびオリゴマーを混合して用いることができる。
【００４１】
その他の重合性モノマーおよびオリゴマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２-ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２-ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、β-カルボキシエチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６-ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、１，６-ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ-ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ-ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これらについても、単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。
【００４２】
着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化する場合には、光重合開始剤等が添加される。
光重合開始剤としては、４-フェノキシジクロロアセトフェノン、４-ｔ-ブチル-ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１-（４-イソプロピルフェニル）-２-ヒドロキシ-２-メチルプロパン-１-オン、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２-ベンジル-２-ジメチルアミノ-１-（４-モルフォリノフェニル）-ブタン-１-オン等のアセトフェノン系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４-フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４-ベンゾイル-４'-メチルジフェニルサルファイド、３，３'，４，４'-テトラ（ｔ-ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、２-クロルチオキサントン、２-メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４-ジイソプロピルチオキサントン、２，４-ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、２，４，６-トリクロロ-ｓ-トリアジン、２-フェニル-４，６-ビス（トリクロロメチル）-ｓ-トリアジン、２-（ｐ-メトキシフェニル）-４，６-ビス（トリクロロメチル）-ｓ-トリアジン、２-（ｐ-トリル）-４，６-ビス（トリクロロメチル）-ｓ-トリアジン、２-ピペロニル-４，６-ビス（トリクロロメチル）-ｓ-トリアジン、２，４-ビス（トリクロロメチル）-６-スチリル-ｓ-トリアジン、２-（ナフト-１-イル）-４，６-ビス（トリクロロメチル）-ｓ-トリアジン、２-（４-メトキシ-ナフト-１-イル）-４，６-ビス（トリクロロメチル）-ｓ-トリアジン、２，４-トリクロロメチル-（ピペロニル）-６-トリアジン、２，４-トリクロロメチル（４'-メトキシスチリル）-６-トリアジン等のトリアジン
系化合物、１，２-オクタンジオン，１-〔４-（フェニルチオ）-，２-（Ｏ-ベンゾイルオキシム）〕、Ｏ-（アセチル）-Ｎ-（１-フェニル-２-オキソ-２-（４'-メトキシ-ナフチル）エチリデン）ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス（２，４，６-トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、２，４，６-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、９，１０-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は１種または２種以上混合して用いることができる。
光重合開始剤の使用量は、着色組成物の全固形分量を基準として０．５〜５０重量％が好ましく、より好ましくは３〜３０重量％である。
【００４３】
さらに、増感剤として、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４-ジメチルアミノ安息香酸メチル、４-ジメチルアミノ安息香酸エチル、４-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸２-ジメチルアミノエチル、４-ジメチルアミノ安息香酸２-エチルヘキシル、Ｎ，Ｎ-ジメチルパラトルイジン、４，４'-ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４'-ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４'-ビス（エチルメチルアミノ）ベンゾフェノン等のアミン系化合物を併用することもできる。これらの増感剤は１種または２種以上混合して用いることができる。
増感剤の使用量は、光重合開始剤と増感剤の合計量を基準として０．５〜６０重量％が好ましく、より好ましくは３〜４０重量％である。
【００４４】
さらに、着色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。
多官能チオールは、チオール基を２個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、１，４-ブタンジオールビスチオプロピオネート、１，４-ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス（３-メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス（２-ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、１，４-ジメチルメルカプトベンゼン、２、４、６-トリメルカプト-ｓ-トリアジン、２-（Ｎ，Ｎ-ジブチルアミノ）-４，６-ジメルカプト-ｓ-トリアジン等が挙げられる。これらの多官能チオールは、１種または２種以上混合して用いることができる。
多官能チオールの使用量は、着色組成物の全固形分量を基準として０．１〜３０重量％が好ましく、より好ましくは１〜２０重量％である。０．１質量％未満では多官能チオールの添加効果が不充分であり、３０質量％を越えると感度が高すぎて逆に解像度が低下する。
【００４５】
熱架橋剤としては、例えば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられるが、本発明においてはメラミン樹脂が好ましい。
メラミン樹脂としては、アルキル化メラミン樹脂（メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂など）、混合エーテル化メラミン樹脂等があり、高縮合タイプであっても低縮合タイプであってもよい。これらは、いずれも単独あるいは２種類以上混合して使用することができる。また、必要に応じて、さらにエポキシ樹脂を混合して使用することもできる。
エポキシ樹脂としては、例えば、グリセロール・ポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン・ポリグリシジルエーテル、レゾルシン・ジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコール・ジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオール・ジグリシジルエーテル、エチレングリコール（ポリエチレングリコール）・ジグリシジルエーテル等がある。
これらについても、単独あるいは２種類以上混合して使用することができる。
【００４６】
着色組成物は、必要に応じて有機溶剤を含有することができる。有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１-メトキシ-２-プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル-ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
【００４７】
透明基板上に、上述の感光性着色組成物を塗布し、プリベークを行う。塗布する手段はスピンコート、ディップコート、ダイコートなどが通常用いられるが、４０〜６０ｃｍ四方程度の基板上に均一な膜厚で塗布可能な方法ならばこれらに限定されるものではない。プリベークは５０〜１２０℃で１０〜２０分ほどすることが好ましい。塗布膜厚は任意であるが、分光透過率などを考慮すると通常はプリベーク後の膜厚で２μｍ程度である。感光性着色組成物を塗布し着色層を形成した基板にパターンマスクを介して露光を行う。光源には通常の高圧水銀灯などを用いればよい。
【００４８】
続いて現像を行う。現像液にはアルカリ性水溶液を用いる。アルカリ性水溶液の例としては、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、または両者の混合水溶液、もしくはそれらに適当な界面活性剤などを加えたものが挙げられる。現像後、水洗、乾燥して任意の一色の画素が得られる。
【００４９】
以上の一連の工程を、感光性着色組成物およびパターンを替え、必要な数だけ繰り返すことで必要な色数が組み合わされた着色パターンすなわち複数色の画素を得ることができる。
【実施例】
【００５０】
以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においてこれに限定されるものではない。
【００５１】
［着色組成物の調製］
下記の要領で赤、青、緑の着色組成物を調製した。
＜赤色着色組成物１＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して赤色顔料の分散体を作製した。
・赤色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５４    １８部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッド  Ｂ-ＣＦ」）
・赤色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７７    ２部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド  Ａ２Ｂ」）
・分散剤（味の素ファインテクノ社製「アジスパーＰＢ８２１」）      ２部
・アクリルワニス（固形分２０％）                                ５０部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して赤色着色組成物を得た。
・上記分散体                                                    ７２部
・カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート      ８部
（日本化薬（株）製「カヤラッドＤＰＣＡ−３０」）
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート                      １０部
（日本化薬（株）製「カヤラッドＤＰＨＡ」）
・メチル化メラミン樹脂                                            １０部
（三和ケミカル（株）製「ＭＷ３０」）
・光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」）            ３部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ-Ｆ」）                １部
・シクロヘキサノン                                            ２５３部
＜赤色着色組成物２＞
・赤色着色組成物１と同一の分散体                        ７２部
・カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート    １０部
（日本化薬（株）製「カヤラッドＤＰＣＡ−３０」）
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート                        １０部
（日本化薬（株）製「カヤラッドＤＰＨＡ」）
・メチル化メラミン樹脂                                              ８部
（三和ケミカル（株）製「ＭＷ３０」）
・光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」）            ３部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ-Ｆ」）                １部
・シクロヘキサノン                                            ２５３部
＜赤色着色組成物３＞
・赤色着色組成物１と同一の分散体                        ７２部
・カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート      ８部
（日本化薬（株）製「カヤラッドＤＰＣＡ−６０」）
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート                        １０部
（日本化薬（株）製「カヤラッドＤＰＨＡ」）
・メチル化メラミン樹脂                                            １０部
（三和ケミカル（株）製「ＭＷ３０」）
・光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」）            ３部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ-Ｆ」）                １部
・シクロヘキサノン                                              ２５３部
＜赤色着色組成物４＞
・赤色着色組成物１と同一の分散体                        ７２部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート                        ２８部
（日本化薬（株）製「カヤラッドＤＰＨＡ」）
（三和ケミカル（株）製「ＭＷ３０」）
・光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」）            ３部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ-Ｆ」）                １部
・シクロヘキサノン                                              ２５３部
本赤色着色組成物４は、カプロラクトン変性光架橋剤が含まれていない例である。
【００５２】
＜赤色着色組成物５＞
・赤色着色組成物１と同一の分散体                        ７２部
・カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート      ４部
（日本化薬（株）製「カヤラッドＤＰＣＡ−３０」）
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート                        ４部
（日本化薬（株）製「カヤラッドＤＰＨＡ」）
・メチル化メラミン樹脂                                            ２０部
（三和ケミカル（株）製「ＭＷ３０」）
・光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」）              ３部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ-Ｆ」）                  １部
・シクロヘキサノン                                              ２５３部
本赤色着色組成物５は、熱架橋剤のメラミン樹脂が過剰な例である。
【００５３】
＜赤色着色組成物６＞
・赤色着色組成物１と同一の分散体                        ７２部
・カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート      ２０部
（日本化薬（株）製「カヤラッドＤＰＣＡ−３０」）
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート                        ５部
（日本化薬（株）製「カヤラッドＤＰＨＡ」）
・メチル化メラミン樹脂                                            ３部
（三和ケミカル（株）製「ＭＷ３０」）
・光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」）            ３部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ-Ｆ」）                １部
・シクロヘキサノン                                              ２５３部
本赤色着色組成物６は、カプロラクトン変性光架橋剤が過剰な例である。
【００５４】
＜緑色着色組成物＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して緑色顔料の分散体を作製した。
・緑色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ３６
（東洋インキ製造（株）製「リオノールグリーン  ６ＹＫ」）        １６部
・黄色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １５０
（バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー  Ｙ-５６８８」）  ８部
・分散剤（ビックケミー社製「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ-１６３」）        ２部
・アクリルワニス（固形分２０％）                              １０２部
その後、上記分散体を１２８部用い、さらに下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して緑色着色組成物を得た。
・トリメチロールプロパントリアクリレート                          １４部
（新中村化学（株）製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
・光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」）            ４部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ-Ｆ」）                ２部
・シクロヘキサノン                                              ２５７部
＜青色着色組成物＞
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して青色顔料の分散体を作製した。
・青色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５
（東洋インキ製造（株）製「リオノールブルーＥＳ」）              ３０部
・紫色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３
（ＢＡＳＦ社製「パリオゲンバイオレット  ５８９０」）              ２部
・分散剤（ゼネカ社製「ソルスバーズ２００００」）                  ６部
・アクリルワニス（固形分２０％）                              ２００部
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して青色着色組成物を得た。
・上記分散体                                                    ２３８部
・トリメチロールプロパントリアクリレート                          １９部
（新中村化学（株）製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
・光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュアー９０７」）            ４部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ-Ｆ」）                ２部
・シクロヘキサノン                                            ２１４部
［カラーフィルタの作製］
得られた赤色着色組成物、緑色着色組成物、及び青色着色組成物を用いて下記の要領でカラーフィルタを作成した。赤色着色組成物として、赤色着色組成物１から６までを用い、それぞれが順に実施例１から３、及び比較例１から３とした。
ガラス基板に、赤色着色組成物をスピンコートにより膜厚２μｍとなるように塗布した。
乾燥の後、露光機にてストライプ状のパターン露光をし、アルカリ現像液にて９０秒間現像して、ストライプ状の着色層である赤色画素を透明基板上に形成した。なお、アルカリ現像液は以下の組成からなる。以下、実施例及び比較例ではこのアルカリ現像液を用いて現像を行った。
・炭酸ナトリウム                                              １．５重量％
・炭酸水素ナトリウム                                          ０．５重量％
・陰イオン系界面活性剤                                        ８．０重量％
（花王（株）製「ペリレックスＮＢＬ」）
・水                                                          ９０重量％
次に、緑色着色組成物も同様にスピンコートにて膜厚が２μｍとなるように塗布。乾燥後、露光機にてストライプ状の着色層を前述の赤色画素とはずらした場所に露光し現像することで、前述赤色画素と隣接した緑色画素を形成した。
【００５５】
さらに、赤色、緑色と全く同様にして、青色着色組成物についても膜厚２μｍで赤色画素、緑色画素と隣接した青色画素を形成した。これで、透明基板上に赤、緑、青の３色のストライプ状の画素を持つカラーフィルタが得られた。
表１に示すように、実施例１から３において、光硬化性、赤色画素の外観は良好なものであった。また、横電界方式の液晶表示装置に用いた際の着色層の耐薬品性は良好なものであった。
【００５６】
【表１】
2007225717.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】横電界方式の液晶表示装置の断面模式図である。
【符号の説明】
【００５８】
１・・透明基板
２・・着色層
３・・偏光板
４・・画素電極
５・・共通電極
６・・駆動電界
７・・液晶層
１０・・カラーフィルタ
２０・・液晶表示装置
【図１】
2007225717.tif 000004