(57)【要約】【課題】本発明は、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの反射光用領域における着色層の膜厚を容易に制御することが可能な着色層形成用感光性樹脂組成物セットおよびその製造方法を提供することを主目的とする。【解決手段】本発明は、複数色の着色層形成用感光性樹脂組成物を有し、上記各着色層形成用感光性樹脂組成物が着色剤とバインダー成分と溶剤とを含有する着色層形成用感光性樹脂組成物セットであって、上記着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて複数色の着色層を形成する際の上記各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布順が１色目である上記着色層形成用感光性樹脂組成物は、所定の固形分濃度のときの粘度が特定粘度となるものであり、上記塗布順が２色目以降である上記着色層形成用感光性樹脂組成物は、上記所定の固形分濃度のときの粘度が上記特定粘度に上記塗布順に応じた付加粘度を加えた粘度となるものであることを特徴とする着色層形成用感光性樹脂組成物セットを提供することにより、上記目的を達成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色の着色層形成用感光性樹脂組成物を有し、前記各着色層形成用感光性樹脂組成物が着色剤とバインダー成分と溶剤とを含有する着色層形成用感光性樹脂組成物セットであって、
前記着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて複数色の着色層を形成する際の前記各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布順が１色目である前記着色層形成用感光性樹脂組成物は、所定の固形分濃度のときの粘度が特定粘度となるものであり、
前記塗布順が２色目以降である前記着色層形成用感光性樹脂組成物は、前記所定の固形分濃度のときの粘度が前記特定粘度に前記塗布順に応じた付加粘度を加えた粘度となるものであることを特徴とする着色層形成用感光性樹脂組成物セット。
【請求項２】
前記着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて複数色の着色層を形成する際、各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布順に前記各着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度が高くなることを特徴とする請求項１に記載の着色層形成用感光性樹脂組成物セット。
【請求項３】
前記所定の固形分濃度が、２０質量％〜２５質量％の範囲内における任意の固形分濃度であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の着色層形成用感光性樹脂組成物セット。
【請求項４】
前記各着色層形成用感光性樹脂組成物は、互いに異なるバインダー成分を含有することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の着色層形成用感光性樹脂組成物セット。
【請求項５】
前記各着色層形成用感光性樹脂組成物は、流動が終了する流動終了粘度のときの固形分濃度が４０質量％以上となることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の着色層形成用感光性樹脂組成物セット。
【請求項６】
複数色の着色層形成用感光性樹脂組成物を有し、前記各着色層形成用感光性樹脂組成物が着色剤とバインダー成分と溶剤とを含有する着色層形成用感光性樹脂組成物セットの製造方法であって、
前記着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて複数色の着色層を形成する際の前記各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布順が１色目である前記着色層形成用感光性樹脂組成物を、所定の固形分濃度のときの粘度が特定粘度になるように調製し、
前記塗布順が２色目以降である前記着色層形成用感光性樹脂組成物を、前記所定の固形分濃度のときの粘度が前記特定粘度に前記塗布順に応じた付加粘度を加えた粘度になるように調製することを特徴とする着色層形成用感光性樹脂組成物セットの製造方法。
【請求項７】
前記着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて複数色の着色層を形成する際、各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布順に前記各着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度が高くなるように調製することを特徴とする請求項６に記載の着色層形成用感光性樹脂組成物セットの製造方法。
【請求項８】
前記所定の固形分濃度が、２０質量％〜２５質量％の範囲内における任意の固形分濃度であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の着色層形成用感光性樹脂組成物セットの製造方法。
【請求項９】
前記塗布順が１色目である前記着色層形成用感光性樹脂組成物の所定の固形分濃度のときの粘度が前記特定粘度となるように、また前記塗布順が２色目以降である前記着色層形成用感光性樹脂組成物の所定の固形分濃度のときの粘度が前記特定粘度に前記付加粘度を加えた粘度になるように、前記バインダー成分に含まれるポリマー成分の分子量または構造を調整することを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれかに記載の着色層形成用感光性樹脂組成物セットの製造方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載の着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて、複数色の着色層を形成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であって、
前記各着色層を形成するに際して、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に、前記透明樹脂層を覆うように着色層形成用感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥させ、露光および現像する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、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの形成に用いられる着色層形成用感光性樹脂組成物およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置として、外光の反射と、バックライトの透過光とを利用した半透過型液晶表示装置が開発され、この半透過型液晶表示装置は、外光を利用して表示を行なう従来の反射型液晶表示装置に、バックライトを兼ね備え、周囲が暗い場合でもバックライトによる表示（透過表示）が行なえる、という利点を有する。
【０００３】
このような半透過型液晶表示装置では、透過光および反射光が液晶を通過する回数が異なることから、透過表示および反射表示の視認性を良好なものとするためには、透過光および反射光が、それぞれ液晶を通過する距離を調整する必要があった。
【０００４】
そこで、例えば図１１に示すように、透明基板１０１のうち、反射表示に用いられる反射光用領域ｒにのみ、所定の膜厚を有する透明樹脂層１０２を形成し、その透明樹脂層１０２を覆うように着色層１０３を形成することにより、反射光用領域ｒと、透過光用領域ｔとの光路差を調整する方法が一般的に用いられている（例えば特許文献１および特許文献２参照）。
【０００５】
この方法によれば、例えば図１１に示すように、カラーフィルタ１００と対向させて対向基板である液晶駆動側透明基板１１０を配置した際、反射光用領域ｒにおける液晶駆動側透明基板１１０とカラーフィルタ１００とのギャップａと、透過光用領域ｔにおける液晶駆動側透明基板１１０とカラーフィルタ１００とのギャップｂとの関係を調整することが可能となり、反射光と透過光との光路差を調整することができるのである。
【０００６】
また、この方法によれば、製造の過程で、透明樹脂層上に塗布された着色層形成用感光性樹脂組成物が膜減りすることにより、反射光用領域に形成される着色層の膜厚を、透過光用領域に形成される着色層の膜厚より薄いものとすることができ、透過光用領域および反射光用領域の色特性を近似させることも可能となる。
【０００７】
このような構造を有する半透過型液晶表示装置においては、近年、反射光用領域における輝度を向上させる傾向が強まっていることから、反射光用領域における着色層をより薄く形成することが求められている。
【０００８】
また、このような半透過型液晶表示装置に用いられ、複数色の着色層を有するカラーフィルタにおいては、各着色層を形成するために使用する着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度や固形分濃度等が色毎に異なる。そのため、この差異によって、透明樹脂層上に塗布された着色層形成用感光性樹脂組成物の膜減りの仕方が異なるものとなる。その結果、反射光用領域に形成される着色層の膜厚が影響を受け、反射光用領域における複数色の着色層の膜厚を一定にすることが困難であるという問題があった。
【０００９】
従来では、透明樹脂層上に塗布された着色層形成用感光性樹脂組成物が膜減りする際の時間を色毎に調整することにより、反射光用領域における複数色の着色層の膜厚がほぼ一定になるようにしていた。しかしながら、このような膜厚の制御方法では、時間の設定が難しく、膜厚の微調整が困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−８５９８６号公報
【特許文献２】特開２００３−５７４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの反射光用領域における着色層の膜厚を容易に制御することが可能な着色層形成用感光性樹脂組成物およびその製造方法、ならびに着色層形成用感光性樹脂組成物セットおよびその製造方法を提供することを主目的とする。具体的には、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの反射光用領域における着色層の膜厚をより薄くすることが可能な着色層形成用感光性樹脂組成物およびその製造方法を提供する。また、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの反射光用領域における複数色の着色層の膜厚を揃えることが可能な着色層形成用感光性樹脂組成物セットおよびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、着色剤とバインダー成分と溶剤とを含有する着色層形成用感光性樹脂組成物であって、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に上記着色層形成用感光性樹脂組成物を塗布して、上記溶剤を蒸発させるとともに、上記透明樹脂層上から上記透明基板上へ上記着色層形成用感光性樹脂組成物を流動させた場合に、上記着色層形成用感光性樹脂組成物の流動が終了する流動終了粘度のときの固形分濃度が４０質量％以上となるものであることを特徴とする着色層形成用感光性樹脂組成物を提供する。
【００１３】
本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物は、流動終了粘度のときの固形分濃度が所定の値以上となるものであるので、固形分濃度が比較的高くなっても流動し、透明樹脂層上に塗布された着色層形成用感光性樹脂組成物の膜減り量を比較的多くすることができる。したがって、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの着色層を形成する場合には、反射光用領域の着色層の膜厚を薄くすることが可能である。また、流動終了粘度のときの固形分濃度を適宜設定することにより、最終的な透明樹脂層上の塗膜の厚みを制御することができる。したがって、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの着色層を形成する場合には、反射光用領域の着色層の膜厚制御が容易である。
【００１４】
また本発明は、複数色の着色層形成用感光性樹脂組成物を有し、上記各着色層形成用感光性樹脂組成物が着色剤とバインダー成分と溶剤とを含有する着色層形成用感光性樹脂組成物セットであって、上記着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて複数色の着色層を形成する際の上記各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布順が１色目である上記着色層形成用感光性樹脂組成物は、所定の固形分濃度のときの粘度が特定粘度となるものであり、上記塗布順が２色目以降である上記着色層形成用感光性樹脂組成物は、上記所定の固形分濃度のときの粘度が上記特定粘度に上記塗布順に応じた付加粘度を加えた粘度となるものであることを特徴とする着色層形成用感光性樹脂組成物セットを提供する。
【００１５】
本発明によれば、各着色層形成用感光性樹脂組成物が、所定の固形分濃度のときの粘度が上記の粘度となるものであるので、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの複数色の着色層を形成する場合には、反射光用領域の各着色層の膜厚を揃えることが可能である。また、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いることにより、反射光用領域に膜厚の揃った複数色の着色層を容易に形成することができる。さらに、特定粘度を適宜設定することにより、反射光用領域の各着色層の膜厚を容易に制御することができる。
【００１６】
上記発明においては、上記所定の固形分濃度が、２０質量％〜２５質量％の範囲内における任意の固形分濃度であることが好ましい。所定の固形分濃度が上記範囲であれば、各着色層形成用感光性樹脂組成物を調製する際、固形分濃度を一定とした場合に、粘度の調整が容易となるからである。
【００１７】
また本発明においては、上記各着色層形成用感光性樹脂組成物は、互いに異なるバインダー成分を含有することが好ましい。これにより、塗布順に応じて、所定の固形分濃度のときの粘度を上記の粘度とすることができるからである。
【００１８】
さらに本発明は、着色剤とバインダー成分と溶剤とを含有する着色層形成用感光性樹脂組成物の製造方法であって、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に上記着色層形成用感光性樹脂組成物を塗布して、上記溶剤を蒸発させるとともに、上記透明樹脂層上から上記透明基板上へ上記着色層形成用感光性樹脂組成物を流動させた場合に、上記着色層形成用感光性樹脂組成物の流動が終了する流動終了粘度をあらかじめ求め、上記流動終了粘度のときの固形分濃度が所定の範囲となるように調製することを特徴とする着色層形成用感光性樹脂組成物の製造方法を提供する。
【００１９】
本発明によれば、流動終了粘度のときの固形分濃度が所定の範囲となるように着色層形成用感光性樹脂組成物を調製するので、固形分濃度が比較的高くなっても流動し、透明樹脂層上にて比較的多く膜減りする着色層形成用感光性樹脂組成物を得ることができる。したがって、本発明により得られる着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの着色層を形成する場合には、反射光用領域の着色層の膜厚を薄くすることが可能である。
【００２０】
上記発明においては、上記流動終了粘度のときの固形分濃度の所定の範囲が４０質量％以上であることが好ましい。上記固形分濃度が上記範囲よりも低いと、反射光用領域の着色層の膜厚が厚くなり、反射光用領域の輝度が低下し、外光での視認性が低下するおそれがあるからである。
【００２１】
また、本発明においては、上記流動終了粘度のときの固形分濃度が所定の範囲となるように、上記バインダー成分に含まれるポリマー成分の分子量または構造を調整することが好ましい。これにより、着色層形成用感光性樹脂組成物の色相を変化させることなく、着色層形成用感光性樹脂組成物の流動終了粘度のときの固形分濃度を変化させることができるからである。
【００２２】
また、本発明は、複数色の着色層形成用感光性樹脂組成物を有し、上記各着色層形成用感光性樹脂組成物が着色剤とバインダー成分と溶剤とを含有する着色層形成用感光性樹脂組成物セットの製造方法であって、上記着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて複数色の着色層を形成する際の上記各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布順が１色目である上記着色層形成用感光性樹脂組成物を、所定の固形分濃度のときの粘度が特定粘度になるように調製し、上記塗布順が２色目以降である上記着色層形成用感光性樹脂組成物を、上記所定の固形分濃度のときの粘度が上記特定粘度に上記塗布順に応じた付加粘度を加えた粘度になるように調製することを特徴とする着色層形成用感光性樹脂組成物セットの製造方法を提供する。
【００２３】
本発明によれば、所定の固形分濃度のときの粘度が上記の粘度になるように各着色層形成用感光性樹脂組成物を調製するので、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの複数色の着色層を形成する場合には、反射光用領域の各着色層の膜厚を揃えることが可能である。
【００２４】
上記発明においては、上記所定の固形分濃度が、２０質量％〜２５質量％の範囲内における任意の固形分濃度であることが好ましい。所定の固形分濃度が上記範囲であれば、各着色層形成用感光性樹脂組成物を調製する際、固形分濃度を一定とした場合に、粘度の調整が容易となるからである。
【００２５】
また、本発明においては、上記塗布順が１色目である上記着色層形成用感光性樹脂組成物の所定の固形分濃度のときの粘度が上記特定粘度となるように、また上記塗布順が２色目以降である上記着色層形成用感光性樹脂組成物の所定の固形分濃度のときの粘度が上記特定粘度に上記付加粘度を加えた粘度になるように、上記バインダー成分に含まれるポリマー成分の分子量または構造を調整することが好ましい。これにより、各着色層形成用感光性樹脂組成物の色相を変化させることなく、各着色層形成用感光性樹脂組成物の所定の固形分濃度のときの粘度を変化させることができるからである。
【００２６】
さらに、本発明は、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に、上記透明樹脂層を覆うように上述の着色層形成用感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥させて、着色層を形成する着色層形成工程を有する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を提供する。
【００２７】
本発明によれば、流動終了粘度のときの固形分濃度が所定の値以上となるものである着色層形成用感光性樹脂組成物を用いるので、透明樹脂層上に塗布された着色層形成用感光性樹脂組成物の膜減り量を比較的多くすることができ、反射光用領域の着色層の膜厚を薄くすることが可能である。
【００２８】
また、本発明は、上述の着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて、複数色の着色層を形成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であって、上記各着色層を形成するに際して、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に、上記透明樹脂層を覆うように着色層形成用感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥させ、露光および現像する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を提供する。
【００２９】
本発明によれば、塗布順に応じて、所定の固形分濃度のときの粘度が上述の粘度になるように調製された各着色層形成用感光性樹脂組成物を用いるので、反射光用領域の各着色層の膜厚を揃えることが可能である。また、反射光用領域の各着色層の膜厚を揃えるために、透明樹脂層上に塗布された各着色層形成用感光性樹脂組成物が膜減りする時間を色毎に調整する必要がなく、反射光用領域に膜厚の揃った複数色の着色層を容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物は、流動終了粘度のときの固形分濃度が所定の値以上となるものであるので、固形分濃度が比較的高くなっても流動し、透明樹脂層上に塗布された着色層形成用感光性樹脂組成物の膜減り量を比較的多くすることができ、反射光用領域の着色層の膜厚を薄くすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物の膜減りを説明するための模式図である。
【図２】透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比の経時変化を示すグラフである。
【図３】透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比と、着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度と、の経時変化の関係を示すグラフである。
【図４】透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比の経時変化を示すグラフである。
【図５】透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比と、着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度と、の経時変化の関係を示すグラフである。
【図６】着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度と、着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度と、の経時変化の関係を示すグラフである。
【図７】本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて得られる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの一例を示す概略断面図である。
【図８】従来の着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて得られる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの一例を示す概略断面図である。
【図９】本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて得られる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの一例を示す概略断面図である。
【図１０】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の一例を示す工程図である。
【図１１】従来の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物、着色層形成用感光性樹脂組成物セット、着色層形成用感光性樹脂組成物の製造方法、着色層形成用感光性樹脂組成物セットの製造方法、および半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法について詳細に説明する。
【００３３】
Ａ．着色層形成用感光性樹脂組成物
まず、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物について説明する。
本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物は、着色剤とバインダー成分と溶剤とを含有する着色層形成用感光性樹脂組成物であって、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に上記着色層形成用感光性樹脂組成物を塗布して、上記溶剤を蒸発させるとともに、上記透明樹脂層上から上記透明基板上へ上記着色層形成用感光性樹脂組成物を流動させた場合に、上記着色層形成用感光性樹脂組成物の流動が終了する流動終了粘度のときの固形分濃度が４０質量％以上となるものであることを特徴とするものである。
【００３４】
なお、「流動終了粘度」とは、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に着色層形成用感光性樹脂組成物を塗布して、塗布された着色層形成用感光性樹脂組成物中の溶剤を蒸発させるとともに、透明樹脂層上から透明基板上へ着色層形成用感光性樹脂組成物を流動させた場合に、着色層形成用感光性樹脂組成物の流動が終了する粘度をいう。
【００３５】
図１（ａ）に例示するように、透明樹脂層２がパターン状に形成された透明基板１上に着色層形成用感光性樹脂組成物３を塗布すると、塗布直後は、塗布された着色層形成用感光性樹脂組成物３の液面はほぼ平坦になる。そして塗布してから数秒経過すると、図１（ｂ）に例示するように、着色層形成用感光性樹脂組成物３中の溶剤が蒸発するとともに、透明樹脂層２の段差を利用して、透明樹脂層２上の着色層形成用感光性樹脂組成物３が透明基板１上に流動する。着色層形成用感光性樹脂組成物３中の溶剤がある程度蒸発すると、着色層形成用感光性樹脂組成物３の粘度が高くなり、着色層形成用感光性樹脂組成物３が流動しなくなる（図１（ｃ））。すなわち、着色層形成用感光性樹脂組成物は、ある粘度以上になると、流動しなくなるのである。このときの粘度を「流動終了粘度」とする。
【００３６】
図２は、透明樹脂層上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚み／透明基板上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚みの比の経時変化を示すグラフである。なお、透明樹脂層上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚みとは、図１に例示するような厚みｄｒをいう。また、基板上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚みとは、図１に例示するような厚みｄｔをいう。図２中、（ａ）は着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布直後、（ｂ）は着色層形成用感光性樹脂組成物が流動しているとき、（ｃ）は着色層形成用感光性樹脂組成物が流動していないときを示している。
【００３７】
図３は、図２に示される着色層形成用感光性樹脂組成物についての、透明樹脂層上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚み／透明基板上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚みの比と、着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度と、の経時変化の関係を示すグラフである。図３中、（ａ）は着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布直後、（ｂ）は着色層形成用感光性樹脂組成物が流動しているとき、（ｃ）は着色層形成用感光性樹脂組成物が流動していないときを示している。着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布後の時間が経過するにつれて、着色層形成用感光性樹脂組成物中の溶剤が蒸発するので、着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度が高くなり、図３に例示するように厚み比が変化する。すなわち、透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比の経時変化、および、透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比と、着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度と、の経時変化の関係は、同様の挙動を示すのである。
【００３８】
本発明においては、図３に例示するように、透明樹脂層上に塗布された着色層形成用感光性樹脂組成物が流動するにつれて、透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比が変化した後、着色層形成用感光性樹脂組成物が流動しなくなり、透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比が一定になったときを、「着色層形成用感光性樹脂組成物の流動が終了」したときとする。そして、透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比が変化した後、一定になった直後の着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度を、着色層形成用感光性樹脂組成物の流動が終了する粘度、すなわち「流動終了粘度」とする。
【００３９】
なお、「透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比が一定」になるとは、透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比が±０．０４の範囲内となる場合をいう。
【００４０】
本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物は、図３に例示するような流動終了粘度のときの固形分濃度ｃｓが所定の値以上となるものである。流動終了粘度のときの固形分濃度が所定の値以上となるということは、固形分濃度が比較的高くなっても着色層形成用感光性樹脂組成物が流動するということであり、すなわち固形分濃度が比較的高くなっても透明樹脂層上の塗膜が膜減りするということである。したがって、流動終了粘度のときの固形分濃度を所定の値以上とすることにより、膜減り量を比較的多くすることができ、透明樹脂層上の塗膜の厚みを薄くすることが可能となる。
【００４１】
このように、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物は、流動終了粘度のときの固形分濃度が所定の値以上となるものであるので、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの着色層を形成する場合には、反射光用領域の着色層の膜厚を薄くすることが可能となる。
【００４２】
一般的に、塗布前の着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度を低くすれば、着色層形成用感光性樹脂組成物が流動しやすくなり、透明樹脂層上の塗膜の膜減り量を多くすることができるのではないかと想定される。しかしながら、塗布前の着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度を低くしても、透明樹脂層上の塗膜の厚みが薄くなるわけではない。例えば、着色層形成用感光性樹脂組成物中の溶剤の含有量を調整することで塗布前の着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度２０質量％，２５質量％とした場合、固形分濃度が異なるものの、図４に示すように、着色層形成用感光性樹脂組成物の流動の開始から終了までの時間がずれるだけで、最終的な透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比は同じになる。
また、塗布前の着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度を低くすれば、着色層形成用感光性樹脂組成物が流動しやすくなり、透明樹脂層上の塗膜の膜減り量を多くすることができるのではないかと想定される。しかしながら、塗布前の着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度を低くするだけでは、着色層形成用感光性樹脂組成物が流動しなくなるときの固形分濃度が分からないため、膜減り量が必ずしも多くなるわけではない。
透明樹脂層上の塗膜の膜減り量を多くして、反射光用領域の着色層の膜厚を薄くするためには、着色層形成用感光性樹脂組成物の流動が終了する流動終了粘度のときの固形分濃度が所定の値以上となることが重要なのである。
【００４３】
図５に、塗布前の固形分濃度が同じで粘度が異なる２種類の着色層形成用感光性樹脂組成物Ｉ，IIについての、透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比と、着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度と、の経時変化の関係を示す。塗布前の固形分濃度は同じであるが、着色層形成用感光性樹脂組成物Ｉの流動終了粘度のときの固形分濃度ｃｓＩに比べて、着色層形成用感光性樹脂組成物IIの流動終了粘度のときの固形分濃度ｃｓIIは高い。着色層形成用感光性樹脂組成物IIでは、固形分濃度ｃｓＩよりも高い固形分濃度ｃｓIIになるまで膜減りするので、最終的な透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比が小さくなる。すなわち、着色層形成用感光性樹脂組成物IIでは、着色層形成用感光性樹脂組成物Ｉよりも、透明樹脂層上の塗膜の厚みを薄くすることができるのである。
【００４４】
図６に、図５に示される各着色層形成用感光性樹脂組成物Ｉ，IIについての、粘度と固形分濃度との経時変化の関係を示す。図５および図６より、流動終了粘度ｖｆのときの固形分濃度（ｃｓＩ，ｃｓII）が高いほど、透明樹脂層上の塗膜の厚みが薄くなることがわかる。
【００４５】
また本発明によれば、流動終了粘度のときの固形分濃度を適宜設定することにより、最終的な透明樹脂層上の塗膜の厚みを制御することができる。従来、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを作製する際には、反射光用領域の着色層を所望の膜厚にするために、着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布後の経過時間を調整していた。これに対して、本発明においては、流動終了粘度のときの固形分濃度を調整することにより、反射光用領域の着色層を所望の膜厚とすることができる。したがって、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの着色層を形成する場合には、反射光用領域の着色層の膜厚制御が容易であり、透明基板面内の反射光用領域の着色層の膜厚の分布が良くなるという利点を有する。
【００４６】
以下、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物の各構成について説明する。
【００４７】
１．粘度および固形分濃度
本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物は、流動終了粘度のときの固形分濃度が４０質量％以上となるものである。
【００４８】
本発明において、流動終了粘度のときの固形分濃度は４０質量％以上であり、好ましくは４３質量％以上、より好ましくは４５質量％以上である。流動終了粘度のときの固形分濃度が高いほど、反射光用領域の着色層の膜厚を薄くすることができるからである。上記固形分濃度が４０質量％以上であれば、反射光用領域の輝度は若干低いものの、色再現域を広くすることができるからである。また、上記固形分濃度が４３質量％以上、さらには４５質量％以上であれば、反射光用領域の輝度が高くなり、外光下での視認性を良くすることができるからである。
一方、流動終了粘度のときの固形分濃度の上限は、５５質量％とする。上記固形分濃度が高すぎると、流動が終了するのに時間がかかり、生産性が低下する可能性があるからである。また、透明樹脂層上の着色層の膜厚が薄くなりすぎてしまい、透明樹脂層および着色層の密着性が低下してしまったり、透明樹脂層の端部が白抜けしてしまったりする可能性があるからである。
【００４９】
なお、流動終了粘度のときの固形分濃度の測定方法は、後述するようにあらかじめ流動終了粘度を求めておき、その流動終了粘度での固形分濃度を求める方法とする。
【００５０】
流動終了粘度は、着色層形成用感光性樹脂組成物が塗布される透明基板上の透明樹脂層のパターンの厚み、形状等が同一である場合には、着色層形成用感光性樹脂組成物の組成等の差異によらず、ほぼ同じになるものである。流動終了粘度としては、透明基板上の透明樹脂層のパターンの厚み、形状等により異なるものであるが、一般的な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタに適用する場合には、２０ｃＰ〜５０ｃＰ程度であることが好ましい。
【００５１】
本発明における流動終了粘度は、図３に例示するように、透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比が一定になったときの固形分濃度、すなわち流動終了粘度のときの固形分濃度ｃｓから求めた値とする。具体的には、下記（１）および（２）に示すようにして流動終了粘度を求める。
【００５２】
（１）まず、１種もしくは２種以上の着色層形成用感光性樹脂組成物を、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に塗布し、透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比が一定になったときの固形分濃度を求める。
【００５３】
上述したように、着色層形成用感光性樹脂組成物が塗布される透明基板上の透明樹脂層のパターンの厚み、形状等が同一である場合には、着色層形成用感光性樹脂組成物の組成等の差異によらず、流動終了粘度はほぼ同じになる。そのため、流動終了粘度を求める際には、少なくとも１種の着色層形成用感光性樹脂組成物を用いればよい。また、２種以上の着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて流動終了粘度を求める場合には、それぞれ求められた流動終了粘度の平均をとればよい。２種以上の着色層形成用感光性樹脂組成物を用いる際には、固形分濃度が同じで粘度が異なるもの、あるいは、粘度が同じで固形分濃度が異なるものを用いるとよい。
【００５４】
なお、透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比が一定になったときの固形分濃度を求める際には、まず、透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比を測定し、次いで、透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比が一定になったときの固形分濃度を求める。
【００５５】
透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比は、色度値を膜厚に換算することにより算出された値とする。時間が経過するにつれて、着色層形成用感光性樹脂組成物中の溶剤が蒸発し、塗膜の厚みが薄くなり、塗膜の透過率が低くなる。そこで、透明樹脂層上の塗膜の透過率／透明基板上の塗膜の透過率の比を、透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比とみなす。溶剤の蒸発による、透明樹脂層上の塗膜の透過率／透明基板上の塗膜の透過率の比の経時的な変化を測定することで、透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比の経時的な変化を算出することができる。
【００５６】
また、固形分濃度は、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に塗布された着色層形成用感光性樹脂組成物の重量を測定し、その重量から算出された値とする。透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に塗布された着色層形成用感光性樹脂組成物は、時間が経過するにつれて、着色層形成用感光性樹脂組成物中の溶剤が蒸発し、重量が少なくなる。その溶剤の蒸発による経時的な重量変化を測定することで、経時的な固形分濃度変化を算出することができる。
【００５７】
さらに、流動終了粘度の測定に用いられる、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板としては、実際に半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの着色層を形成する際に用いられる透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板が使用される。なお、透明樹脂層および透明基板については、後述の「Ｅ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法」の項に記載するので、ここでの説明は省略する。
【００５８】
（２）次に、上記（１）で用いた着色層形成用感光性樹脂組成物を別途準備し、この着色層形成用感光性樹脂組成物を、透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比が一定になったときの固形分濃度となるように調製し、そのときの粘度、すなわち流動終了粘度を求める。
【００５９】
なお、粘度は、音叉式粘度計により測定された値とする。
【００６０】
本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物を調製するには、上記で求めた流動終了粘度に基づいて、流動終了粘度のときの固形分濃度が所定の値以上となるように処方を決定する。
【００６１】
本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度、すなわち塗布前の粘度は、３．５ｃｐ〜９ｃｐの範囲内であることが好ましく、より好ましくは４．０ｃｐ〜８ｃｐの範囲内、さらに好ましくは４．５ｃｐ〜７ｃｐの範囲内である。粘度が高すぎると、塗工性が低下するおそれがあり、また流動性が低下して透明樹脂層上の塗膜の厚みを薄くすることが困難となる場合があるからである。逆に、粘度が低すぎると、面内の塗布安定性が低下し、面内分布が低下してしまうおそれがあるからである。本発明においては、所望の特性が保持される程度に、着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度を低くすることができる。
【００６２】
なお、着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度は、音叉式粘度計により測定された値とする。
【００６３】
また、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度、すなわち塗布前の固形分濃度は、塗布前の粘度が上述の範囲内となるように設定されていれば、特に限定されるものではないが、２０質量％〜２５質量％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは２１質量％〜２５質量％の範囲内である。固形分濃度が上記範囲内であれば、良好な流動性および塗工性を得ることができるからである。
【００６４】
２．バインダー成分
本発明に用いられるバインダー成分は、光重合反応により重合可能なモノマー成分と、ポリマー成分とから構成されるものである。このようなモノマー成分、ポリマー成分としては、一般的にカラーフィルタにおける着色層の形成に用いられているものと同様とすることができる。
【００６５】
ポリマー成分は、光重合反応により重合可能なものであってもよく、重合可能なものでなくてもよい。ポリマー成分としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレンビニル共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、エチレンメタクリル酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等が挙げられる。また、ポリマー成分としては、重合可能なモノマーであるメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、sec−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、tert−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ペンチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、ｎ−デシル（メタ）アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、グリシジル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートの１種以上と、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸の２量体（例えば、東亜合成化学（株）製Ｍ−５６００）、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、これらの酸無水物等の１種以上とからなるポリマーまたはコポリマー等が挙げられる。さらに、上記のコポリマーにグリシジル基または水酸基を有するエチレン性不飽和化合物を付加させたポリマー等が挙げられる。上記のポリマー成分は一例であり、これらに限定されるものではない。
【００６６】
上記のポリマー成分の中で、併せて使用するモノマー成分との相溶性等の観点から、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリメタクリル酸エチル樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂とポリメタクリル酸エチル樹脂の共重合体、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、エチルヒドロキシエチルセルロース、セルローストリアセテート等を好ましく使用することができる。特に好ましくは、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリメタクリル酸エチル樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル酸とスチレン、グリシジル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートの２種類以上からなる共重合体、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、および、これらの変性物を使用することができる。
【００６７】
ポリマー成分の分子量としては、特に限定されるものではないが、比較的小さいことが好ましい。ポリマー成分の分子量が小さくなるにつれて、着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度が低くなるからである。着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度が低いほど、反射光用領域の着色層の膜厚を薄くすることができる。具体的には、ポリマー成分の重量平均分子量は、ポリスチレン換算で、１０００〜１５０００の範囲内であることが好ましく、より好ましくは２０００〜１００００の範囲内、さらに好ましくは２５００〜８０００の範囲内である。
なお、上記重量平均分子量は、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定することができる。
【００６８】
また、ポリマー成分の構造（主鎖、側鎖、官能基等）を適宜調整することにより、着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度を調整することもできる。例えば、嵩が小さい構造の場合には、着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度が低くなる傾向がある。
【００６９】
また、モノマー成分としては、例えば、アリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、グリシジル（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、イソボニル（メタ）アクリレート、イソデキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（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、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，５−ペンタンジオールジ（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、１，３−プロパンジオール（メタ）アクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（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、グリセロールトリ（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、ポリオキシエチル化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、ペンタエリスリトールテトラ（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、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリ（メタ）アクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、ジアリルフマレート、１，１０−デカンジオールジメチル（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、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、１−ビニル−２−ピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート、テトラヒドロフルフリール（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、３−ブタンジオールジ（メタ）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、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、フェノール−エチレンオキサイド変性（メタ）アクリレート、フェノール−プロピレンオキサイド変性（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド変性ジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレートモノステアレート、テトラ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、トリメチロールプロパンプロピレンオキサド変性トリ（メタ���アクリレート、イソシアヌール酸エチレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリ（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、ジペンタエリスリトールヘキサ（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、ポリウレタン構造を有するオリゴマーに（メタ）アクリレート基を結合させたウレタン（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーに（メタ）アクリレート基を結合させたポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーに（メタ）アクリレート基を結合させたエポキシ（メタ）アクリレートオリゴマー、（メタ）アクリレート基を有するポリウレタン（メタ）アクリレート、（メタ）アクリレート基を有するポリエステル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリレート基を有するエポキシ（メタ）アクリレート樹脂等が挙げられる。
【００７０】
なお、本発明において、（メタ）アクリレートとは、アクリレート基またはメタクリレート基のいずれかであることを意味する。
【００７１】
３．着色剤
本発明に用いられる着色剤としては、一般的なカラーフィルタにおける着色層に使用されるものと同様とすることができ、例えば顔料、染料等を用いることができる。顔料および染料は、公知のものを使用することができる。
【００７２】
４．溶剤
本発明に用いられる溶剤としては、一般的なカラーフィルタの製造において使用される着色層形成用感光性樹脂組成物に含有される溶剤と同様のものを用いることができる。
【００７３】
５．その他の成分
本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物は、上述の成分の他に、例えば、重合開始剤や各種添加剤を含有していてもよい。
【００７４】
本発明に用いられる重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、ミヒラーケトン系、ベンジル系、ベンゾイン系、ベンゾインエーテル系、ベンジルジメチルケタール、ベンゾインベンゾエート系、α−アシロキシムエステル等のカルボニル化合物、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン類等のイオウ化合物、２,４,６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィノキシド等のリン化合物等が挙げられる。
【００７５】
また、本発明に用いられる各種添加剤としては、例えば、増感剤、帯電防止剤、保存安定剤、消泡剤、重合禁止剤、可塑剤、レベリング剤、密着助剤、各種調整剤等が挙げられ、これらを必要に応じて使用することができる。これらの各種添加剤は、一般的なカラーフィルタにおける着色層を形成する際に使用されるものと同様とすることができる。
【００７６】
６．用途
本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物は、図７に例示するような、透明基板１と、透明基板１上にパターン状に形成された透明樹脂層２と、透明基板１上に透明樹脂層２を覆うように形成された着色層５とを有し、透明基板１と透明樹脂層２と着色層５とが積層された領域を反射光用領域ｒとして用い、透明基板１と着色層５とが積層された領域を透過光用領域ｔとして用いる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ１０における着色層５の形成に、好ましく用いられる。
【００７７】
Ｂ．着色層形成用感光性樹脂組成物セット
次に、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物セットについて説明する。
本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物セットは、複数色の着色層形成用感光性樹脂組成物を有し、上記各着色層形成用感光性樹脂組成物が着色剤とバインダー成分と溶剤とを含有する着色層形成用感光性樹脂組成物セットであって、上記着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて複数色の着色層を形成する際の上記各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布順が１色目である上記着色層形成用感光性樹脂組成物は、所定の固形分濃度のときの粘度が特定粘度となるものであり、上記塗布順が２色目以降である上記着色層形成用感光性樹脂組成物は、上記所定の固形分濃度のときの粘度が上記特定粘度に上記塗布順に応じた付加粘度を加えた粘度となるものであることを特徴とするものである。
【００７８】
図１に例示するように、透明樹脂層２がパターン状に形成された透明基板１上に着色層形成用感光性樹脂組成物３を塗布すると、塗布直後は、塗布された着色層形成用感光性樹脂組成物３の液面はほぼ平坦になる（図１（ａ））。そして塗布してから数秒経過すると、着色層形成用感光性樹脂組成物３中の溶剤が蒸発するとともに、透明樹脂層２の段差を利用して、透明樹脂層２上の着色層形成用感光性樹脂組成物３が透明基板１上に流動する（図１（ｂ））。着色層形成用感光性樹脂組成物３中の溶剤がある程度蒸発すると、着色層形成用感光性樹脂組成物３の粘度が高くなり、着色層形成用感光性樹脂組成物３が流動しなくなる（図１（ｃ））。すなわち、着色層形成用感光性樹脂組成物は、ある粘度以上になると、流動しなくなる。
【００７９】
図２は、透明樹脂層上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚み／透明基板上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚みの比の経時変化を示すグラフである。図２中、（ａ）は着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布直後、（ｂ）は着色層形成用感光性樹脂組成物が流動しているとき、（ｃ）は着色層形成用感光性樹脂組成物が流動していないときを示している。
【００８０】
図３は、図２に示される着色層形成用感光性樹脂組成物についての、透明樹脂層上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚み／透明基板上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚みの比と、着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度と、の経時変化の関係を示すグラフである。図３中、（ａ）は着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布直後、（ｂ）は着色層形成用感光性樹脂組成物が流動しているとき、（ｃ）は着色層形成用感光性樹脂組成物が流動していないときを示している。着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布後の時間が経過するにつれて、着色層形成用感光性樹脂組成物中の溶剤が蒸発するので、着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度が高くなり、図３に例示するように厚み比が変化する。すなわち、透明樹脂層上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚み／透明基板上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚みの比の経時変化、および、透明樹脂層上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚み／透明基板上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚みの比と、着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度と、の経時変化の関係は、同様の挙動を示すのである。
【００８１】
図５に、塗布前の固形分濃度が同じで粘度が異なる２種類の着色層形成用感光性樹脂組成物Ｉ，IIについての、透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比と、着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度と、の経時変化の関係を示す。塗布前の固形分濃度は同じであるが粘度が異なるので、最終的な透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比が異なるものとなる。
【００８２】
一般に、カラーフィルタの作製に使用される複数色の着色層形成用感光性樹脂組成物は、色毎に着色剤の含有量が異なるため、色毎に固形分濃度や粘度が異なるものとなる。従来では、複数色の着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度が色毎に異なるため、図５に例示するように最終的に得られる透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比が異なるものとなり、図８に例示するように透明基板１０１と透明樹脂層１０２と着色層１０３とが積層された反射光用領域ｒの各着色層１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂの膜厚を一定にすることが困難であった。反射光用領域の各着色層の膜厚を揃えるために、各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布後の経過時間を色毎に調整することも可能であるが、この手法では、時間の設定が難しく、膜厚の微調整が困難であった。
【００８３】
そこで、本発明者らは、各着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度および粘度を同じにすることにより、最終的に得られる透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比を揃えることができ、反射光用領域の各着色層の膜厚を揃えることができると考えた。
図６に、図５に示される各着色層形成用感光性樹脂組成物Ｉ，IIについての、粘度と固形分濃度との経時変化の関係を示す。これらの着色層形成用感光性樹脂組成物Ｉ，IIは、固形分濃度が同じで粘度が異なっており、すなわちある固形分濃度のときの粘度が異なっている。そのため、図５に例示するように、最終的に得られる透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比が異なるのである。これに対して、固形分濃度および粘度が同じであれば、最終的に得られる透明樹脂層上の塗膜の厚み／透明基板上の塗膜の厚みの比も同じになり、反射光用領域の各着色層の膜厚が揃うと想定される。
【００８４】
しかしながら、実際には、各着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて複数色の着色層を形成する場合、例えば、１色目の着色層形成用感光性樹脂組成物は、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に塗布されるが、２色目の着色層形成用感光性樹脂組成物は、透明樹脂層がパターン状に形成され、かつ１色目の着色層がパターン状に形成された透明基板上に塗布されるため、各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布順に応じて、各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布量が異なるものとなる。具体的には、１色目＞２色目＞３色目＞…の順に、着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布量が少なくなる。そのため、各着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度および粘度が同じであっても、実際には、反射光用領域の各着色層の膜厚は一定にはならない。
【００８５】
そこで、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、各着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度を一定としたとき、各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布順に、各着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度を所定の分だけ高くすることにより、反射光用領域の各着色層の膜厚を揃えることができることを見出した。具体的には、１色目＞２色目＞３色目＞…の順に着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布量が少なくなるので、その塗布量が少なくなる分を考慮して、１色目＜２色目＜３色目＜…の順に着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度を高くするのである。これにより、図９に例示するように、反射光用領域ｒの各着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの膜厚を揃えることができる。
【００８６】
本発明において、塗布順が１色目である着色層形成用感光性樹脂組成物は、所定の固形分濃度のときの粘度が特定粘度となるものである。また、塗布順が２色目以降である着色層形成用感光性樹脂組成物は、所定の固形分濃度のときの粘度が特定粘度に塗布順に応じた付加粘度を加えた粘度となるものである。すなわち、各着色層形成用感光性樹脂組成物の所定の固形分濃度のときの粘度は、１色目：特定粘度、２色目：特定粘度＋付加粘度（２色目分）、３色目：特定粘度＋付加粘度（３色目分）、…となる。
【００８７】
本発明によれば、各着色層形成用感光性樹脂組成物が、所定の固形分濃度のときの粘度が上記の粘度となるものであるので、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの複数色の着色層を形成する場合には、反射光用領域の各着色層の膜厚を揃えることが可能となる。また、反射光用領域の各着色層の膜厚を揃えるために、各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜が膜減りする時間を色毎に調整する必要がなく、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの作製に有利である。
【００８８】
さらに、本発明によれば、特定粘度を適宜設定することにより、反射光用領域の着色層を所望の膜厚とすることができる。したがって、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの複数色の着色層を形成する場合には、反射光用領域の各着色層の膜厚制御が容易であるという利点を有する。
【００８９】
なお、「所定の固形分濃度」とは、任意の固形分濃度をいう。通常は、各着色層形成用感光性樹脂組成物を調製する際には、固形分濃度を一定として粘度を調整することから、各着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度を一定としたときのその固形分濃度を「所定の固形分濃度」とする。
【００９０】
また、「特定粘度」とは、反射光用領域の着色層の膜厚および透過光用領域の着色層の膜厚が所望の厚みとなるようにあらかじめ決められた任意の粘度をいう。図６に例示するように、粘度は固形分濃度によって変化する。したがって、特定粘度は、上記の所定の固形分濃度によって異なるものとなる。
【００９１】
さらに、「付加粘度」とは、２色目以降の着色層形成用感光性樹脂組成物について、反射光用領域の２色目以降の着色層の膜厚が反射光用領域の１色目の着色層の膜厚に揃うように、各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布順に応じて、上記の特定粘度に加算される粘度をいう。この付加粘度は、各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布順に応じて異なるものであり、各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布順に多くなる。具体的には、２色目＜３色目＜…の順に付加粘度が多くなる。図６に例示するように、粘度は固形分濃度によって変化する。したがって、付加粘度は、上記の所定の固形分濃度によって異なるものとなる。
【００９２】
なお、着色剤、溶剤、およびその他の成分については、上記「Ａ．着色層形成用感光性樹脂組成物」の項に記載したものと同様であるのでここでの説明は省略する。以下、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物の他の構成について説明する。
【００９３】
１．粘度および固形分濃度
本発明において、塗布順が１色目である着色層形成用感光性樹脂組成物は、所定の固形分濃度のときの粘度が特定粘度となるものである。また、塗布順が２色目以降である着色層形成用感光性樹脂組成物は、所定の固形分濃度のときの粘度が特定粘度に塗布順に応じた付加粘度を加えた粘度となるものである。
【００９４】
所定の固形分濃度は、特に限定されるものではないが、２０質量％〜２５質量％の範囲内における任意の固形分濃度であることが好ましく、より好ましくは２１質量％〜２５質量％の範囲内である。所定の固形分濃度が上記範囲であれば、各着色層形成用感光性樹脂組成物を調製する際、固形分濃度を一定とした場合に、粘度の調整が容易となるからである。
【００９５】
また、特定粘度は、所望とする反射光用領域の着色層の膜厚および透過光用領域の着色層の膜厚、ならびに上記の所定の固形分濃度に応じて異なるものではあるが、所定の固形分濃度が上記範囲内である場合、３ｃＰ〜１０ｃＰの範囲内であることが好ましく、より好ましくは３．５ｃＰ〜９ｃＰの範囲内、さらに好ましくは４ｃＰ〜８ｃＰの範囲内である。
【００９６】
さらに、付加粘度は、各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布順、および、上記の所定の固形分濃度に応じて異なるものではあるが、例えば塗布順が２色目であり、固形分濃度が２０質量％〜２５質量％の範囲内である場合には、０．５ｃＰ〜２．０ｃＰの範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．５ｃＰ〜１．８ｃＰの範囲内、さらに好ましくは０．５ｃＰ〜１．５ｃＰの範囲内である。また、例えば塗布順が３色目であり、固形分濃度が２０質量％〜２５質量％の範囲内である場合には、０．８ｃＰ〜２．５ｃＰの範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．８ｃＰ〜２．３ｃＰの範囲内、さらに好ましくは０．８ｃＰ〜２．０ｃＰの範囲内である。
【００９７】
なお、各着色層形成用感光性樹脂組成物の所定の固形分濃度のときの粘度は、音叉式粘度計により測定することができる。
特定粘度および付加粘度の決定方法については、後述の「Ｄ．着色層形成用感光性樹脂組成物セットの製造方法」の項に詳しく記載するので、ここでの説明は省略する。
【００９８】
また、各着色層形成用感光性樹脂組成物は、流動終了粘度のときの固形分濃度が４０質量％以上となるものであることが好ましい。なお、流動終了粘度のときの固形分濃度については、上記「Ａ．着色層形成用感光性樹脂組成物」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。
【００９９】
各着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度（塗布前の粘度）および固形分濃度（塗布前の固形分濃度）については、上記「Ａ．着色層形成用感光性樹脂組成物」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１００】
２．バインダー成分
本発明に用いられるバインダー成分は、光重合反応により重合可能なモノマー成分と、ポリマー成分とから構成されるものである。
なお、ポリマー成分およびモノマー成分については、上記「Ａ．着色層形成用感光性樹脂組成物」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１０１】
各着色層形成用感光性樹脂組成物は、互いに異なるバインダー成分を含有することが好ましい。例えば、ポリマー成分の分子量、構造および含有量等を適宜調整することにより、着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度を調整することができる。これはすなわち、着色層形成用感光性樹脂組成物の所定の固形分濃度のときの粘度を調整することができるということである。したがって、各着色層形成用感光性樹脂組成物を互いに異なるバインダー成分を含有するものとすることにより、塗布順に応じて、所定の固形分濃度のときの粘度を上記の粘度とすることができる。
【０１０２】
各着色層形成用感光性樹脂組成物を、互いに異なるバインダー成分を含有するものとするには、例えば、ポリマー成分の分子量、構造および含有量等の少なくともいずれかを異ならせればよい。
【０１０３】
本発明においては、各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布順に、所定の固形分濃度のときの粘度が高くなる。このように塗布順に所定の固形分濃度のときの粘度を高くするには、例えば、塗布順にポリマー成分の分子量を大きくしたり、塗布順にポリマー成分の含有量を多くしたりすればよい。また、ポリマー成分の構造（主鎖、側鎖、官能基等）を適宜調整することにより、塗布順に所定の固形分濃度のときの粘度を高くすることもできる。
【０１０４】
３．用途
本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物は、透明基板と、透明基板上にパターン状に形成された透明樹脂層と、透明基板上に透明樹脂層を覆うように形成された複数色の着色層とを有し、透明基板と透明樹脂層と各着色層とが積層された領域を反射光用領域として用い、透明基板と各着色層とが積層された領域を透過光用領域として用いる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにおける各着色層の形成に、好ましく用いられる。
【０１０５】
Ｃ．着色層形成用感光性樹脂組成物の製造方法
次に、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物の製造方法について説明する。
本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物の製造方法は、着色剤とバインダー成分と溶剤とを含有する着色層形成用感光性樹脂組成物の製造方法であって、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に上記着色層形成用感光性樹脂組成物を塗布して、上記溶剤を蒸発させるとともに、上記透明樹脂層上から上記透明基板上へ上記着色層形成用感光性樹脂組成物を流動させた場合に、上記着色層形成用感光性樹脂組成物の流動が終了する流動終了粘度をあらかじめ求め、上記流動終了粘度のときの固形分濃度が所定の範囲となるように調製することを特徴とするものである。
【０１０６】
本発明によれば、流動終了粘度のときの固形分濃度が所定の範囲となるように着色層形成用感光性樹脂組成物を調製するので、固形分濃度が比較的高くなっても流動し、透明樹脂層上にて比較的多く膜減りする着色層形成用感光性樹脂組成物を得ることができ、本発明により得られる着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの着色層を形成する場合には、反射光用領域の着色層の膜厚を薄くすることが可能である。
【０１０７】
本発明においては、あらかじめ流動終了粘度を求める。なお、流動終了粘度の求め方については、上記「Ａ．着色層形成用感光性樹脂組成物」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１０８】
流動終了粘度を求めた後は、その流動終了粘度のときの固形分濃度が所定の範囲となるように、着色層形成用感光性樹脂組成物を調製する。流動終了粘度のときの固形分濃度が高いほど、透明樹脂層上の感光性樹脂組成物の塗膜の厚みを薄くすることができる。したがって、流動終了粘度のときの固形分濃度が所定の範囲となるように、着色層形成用感光性樹脂組成物を調製することは、透明樹脂層上の感光性樹脂組成物の塗膜の厚みが比較的薄くなるように、着色層形成用感光性樹脂組成物を調製することであるともいえる。すなわち、所望の透明樹脂層上の塗膜の厚みとなるように、流動終了粘度のときの固形分濃度を所定の範囲とするのである。
【０１０９】
本発明において、流動終了粘度のときの固形分濃度を所定の値以上とするためには、流動終了粘度のときの固形分濃度が所定の範囲となるように、バインダー成分に含まれるポリマー成分の分子量または構造を調整することが好ましい。ポリマー成分の分子量または構造を調整することにより、着色層形成用感光性樹脂組成物の色相を変化させることなく、着色層形成用感光性樹脂組成物の流動終了粘度のときの固形分濃度を変化させることができるからである。
【０１１０】
なお、バインダー成分、着色剤、溶剤およびその他の成分、ならびに、着色層形成用感光性樹脂組成物については、上記「Ａ．着色層形成用感光性樹脂組成物」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１１１】
Ｄ．着色層形成用感光性樹脂組成物セットの製造方法
次に、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物セットの製造方法について説明する。
本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物セットの製造方法は、複数色の着色層形成用感光性樹脂組成物を有し、上記各着色層形成用感光性樹脂組成物が着色剤とバインダー成分と溶剤とを含有する着色層形成用感光性樹脂組成物セットの製造方法であって、上記着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて複数色の着色層を形成する際の上記各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布順が１色目である上記着色層形成用感光性樹脂組成物を、所定の固形分濃度のときの粘度が特定粘度になるように調製し、上記塗布順が２色目以降である上記着色層形成用感光性樹脂組成物を、上記所定の固形分濃度のときの粘度が上記特定粘度に上記塗布順に応じた付加粘度を加えた粘度になるように調製することを特徴とするものである。
【０１１２】
本発明によれば、各着色層形成用感光性樹脂組成物の所定の固形分濃度のときの粘度が上記の粘度になるように各着色層形成用感光性樹脂組成物を調製するので、本発明の着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの複数色の着色層を形成する場合には、反射光用領域の各着色層の膜厚を揃えることが可能である。
【０１１３】
本発明において、塗布順が１色目である着色層形成用感光性樹脂組成物の所定の固形分濃度のときの粘度を特定粘度とし、また塗布順が２色目以降である着色層形成用感光性樹脂組成物の所定の固形分濃度のときの粘度を特定粘度に付加粘度を加えた粘度とするためには、例えば、塗布順に応じて、各着色層形成用感光性樹脂組成物に含まれるバインダー成分や着色剤等を異ならせればよい。
【０１１４】
中でも、塗布順に応じて、各着色層形成用感光性樹脂組成物に含まれるバインダー成分を異ならせることが好ましい。バインダー成分を異ならせることにより、各着色層形成用感光性樹脂組成物の色相を変化させることなく、各着色層形成用感光性樹脂組成物の所定の固形分濃度のときの粘度を変化させることができるからである。
【０１１５】
塗布順に応じて、各着色層形成用感光性樹脂組成物に含まれるバインダー成分を異ならせる場合、具体的には、ポリマー成分の分子量、構造および含有量等を適宜調整することにより、着色層形成用感光性樹脂組成物の所定の固形分濃度のときの粘度を調整することができる。より具体的には、塗布順にポリマー成分の分子量を大きくしたり、塗布順にポリマー成分の含有量を多くしたりすることにより、塗布順に所定の固形分濃度のときの粘度を高くすることができる。また、ポリマー成分の構造（主鎖、側鎖、官能基等）については、嵩高い構造のポリマー成分を用いることで、所定の固形分濃度のときの粘度を高くすることができる。
【０１１６】
特に、塗布順が１色目である着色層形成用感光性樹脂組成物の所定の固形分濃度のときの粘度が特定粘度となるように、また塗布順が２色目以降である着色層形成用感光性樹脂組成物の所定の固形分濃度のときの粘度が特定粘度に付加粘度を加えた粘度になるように、ポリマー成分の分子量または構造を調整することが好ましい。上述したように、各着色層形成用感光性樹脂組成物の色相を変化させることなく、各着色層形成用感光性樹脂組成物の所定の固形分濃度のときの粘度を変化させることができるからである。
【０１１７】
各着色層形成用感光性樹脂組成物の粘度を決定するには、まず、１色目の着色層形成用感光性樹脂組成物について、反射光用領域の着色層の膜厚および透過光用領域の着色層の膜厚が所定の厚みになるように、特定粘度を決定する。次いで、２色目以降の着色層形成用感光性樹脂組成物について、塗布順に応じた付加粘度を決定する。
【０１１８】
特定粘度は、上述したように、１色目の着色層形成用感光性樹脂組成物について、反射光用領域の１色目の着色層の膜厚および透過光用領域の１色目の着色層の膜厚が所定の厚みになるように決定される。
【０１１９】
また、付加粘度は、（ｉ）第ｎ（ｎは２以上の整数）色目の着色層形成用感光性樹脂組成物を、透明樹脂層がパターン状に形成され、第１色から第ｎ−１色目までの着色層がパターン状に形成された透明基板上に塗布した場合に、反射光用領域のｎ色目の着色層が反射光用領域の１色目の着色層の膜厚に揃うような粘度を決定し、(ii)この粘度と上記特定粘度との差分を求めることにより、決定される。例えば、３色目の着色層形成用感光性樹脂組成物についての付加粘度は、３色目の着色層形成用感光性樹脂組成物を、透明樹脂層がパターン状に形成され、第１色および第２色の着色層がパターン状に形成された透明基板上に塗布した場合に、反射光用領域の３色目の着色層が反射光用領域の１色目の着色層の膜厚に揃うような粘度を決定し、この粘度と上記特定粘度との差分を求めることにより、決定される。
【０１２０】
さらに、各着色層形成用感光性樹脂組成物は、通常、透過光用領域の各着色層の膜厚が一定になるように調製される。
【０１２１】
なお、バインダー成分、着色剤、溶剤およびその他の成分等については、上記「Ａ．着色層形成用感光性樹脂組成物」の項に記載したものと同様であり、各着色層形成用感光性樹脂組成物については、上記「Ｂ．着色層形成用感光性樹脂組成物セット」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１２２】
Ｅ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法
次に、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について説明する。
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、上述の着色層形成用感光性樹脂組成物および着色層形成用感光性樹脂組成物セットのいずれを用いるかによって２つの態様に分けることができる。以下、各態様に分けて説明する。
【０１２３】
１．第１態様
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の第１態様は、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に、上記透明樹脂層を覆うように上述の着色層形成用感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥させて、着色層を形成する着色層形成工程を有することを特徴とするものである。
【０１２４】
図１０は、本態様の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法の一例を示す工程図である。まず、透明基板１上に、反射光用領域ｒに透明樹脂層２を形成する（図１０（ａ））。次に、透明基板１上に透明樹脂層２を覆うように着色層形成用感光性樹脂組成物３を塗布して、乾燥させる。このとき、着色層形成用感光性樹脂組成物３中の溶剤が蒸発するとともに、透明樹脂層２上の着色層形成用感光性樹脂組成物３は透明基板１上へと流動する（図１０（ｂ））。これにより、透明樹脂層２上に塗布された着色層形成用感光性樹脂組成物３は膜減りする。この際、透明樹脂層２上の着色層形成用感光性樹脂組成物３が流動しなくなるまで、乾燥させる。次いで、図示しないが、着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜を露光および現像して、着色層を形成する。このようにして、透明樹脂層２上に膜厚の薄い着色層５が形成される（図１０（ｃ））。
なお、図１０（ｃ）に示す半透過型液晶表示装置用カラーフィルタにおいては、透明基板１と透明樹脂層２と着色層５とが積層された領域を反射光用領域ｒとし、透明基板１と着色層５とが積層された領域は透過光用領域ｔとする。
【０１２５】
本態様によれば、流動終了粘度のときの固形分濃度が所定の値以上となるものである着色層形成用感光性樹脂組成物を用いるので、透明樹脂層上に塗布された着色層形成用感光性樹脂組成物の膜減り量を比較的多くすることができ、反射光用領域の着色層の膜厚を薄くすることが可能である。
【０１２６】
以下、本態様の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法の各工程について説明する。
【０１２７】
（１）着色層形成工程
本態様における着色層形成工程は、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に、上記透明樹脂層を覆うように上述の着色層形成用感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥させて、着色層を形成する工程である。
【０１２８】
なお、着色層形成用感光性樹脂組成物については、上記「Ａ．着色層形成用感光性樹脂組成物」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１２９】
着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布方法としては、特に限定されるものではなく、例えばスピンコート法、ダイコート法等が挙げられる。
【０１３０】
着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布直後の塗膜の厚みとしては、所望とする反射光用領域の着色層の膜厚および透過光用領域の着色層の膜厚に応じて適宜される。具体的には、透明基板上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布直後の塗膜の厚み、すなわち透過光用領域における着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布直後の塗膜の厚みは、５μｍ〜４０μｍ程度、中でも５．５μｍ〜２２μｍ程度とされることが好ましい。なお、透過光用領域における着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布直後の塗膜の厚みとは、例えば図１０（ａ）に示すような厚みｄ１をいう。
【０１３１】
着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布後は、乾燥させる。乾燥方法としては、着色層形成用感光性樹脂組成物中の溶剤を蒸発させることができる方法であれば特に限定されるものではない。また、乾燥温度および乾燥時間等としては、着色層形成用感光性樹脂組成物中の溶剤の種類、および、着色層形成用感光性樹脂組成物の固形分濃度や粘度等によって適宜選択される。通常、乾燥は室温で行われる。
【０１３２】
本発明においては、透明樹脂層上の着色層形成用感光性樹脂組成物が透明基板上へ流動しなくなるまで、乾燥することが好ましい。これにより、反射光領域に形成される着色層の膜厚を薄くすることができるからである。
【０１３３】
乾燥後の、透明基板上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚み、すなわち透過光用領域における着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚みは、透明樹脂層上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚み、すなわち反射光用領域における着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚みを１とすると、１．４〜７．０の範囲内、中でも２．０〜３．３の範囲内であることが好ましい。これにより、反射光用領域と透過光用領域における着色層の色特性を調整することが可能となるからである。
【０１３４】
また、乾燥後の、透明樹脂層上の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚み、すなわち反射光用領域における着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚みは、０．１μｍ〜２．０μｍ程度、中でも０．２μｍ〜１．０μｍ程度とされることが好ましい。
【０１３５】
乾燥後は、例えば着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜をフォトマスク等を用いて露光し、現像した後、焼成を行なうことにより、着色層をパターン状に形成する。複数色の着色層、例えば３色の着色層を形成する場合には、まず１色目の着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて、塗布、乾燥、プリベーク、露光、現像および焼成を行うことにより１色目の着色層をパターン状に形成し、続いて２色目の着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて、同様にして塗布、乾燥、プリベーク、露光、現像および焼成を行うことにより、２色目の着色層をパターン状に形成し、次いで３色目の着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて、同様にして塗布、乾燥、プリベーク、露光、現像および焼成を行うことにより、３色目の着色層をパターン状に形成する。
【０１３６】
露光方法および現像方法としては、特に限定されるものではなく、一般的なカラーフィルタの製造の際に用いられる方法と同様の方法とすることができる。
【０１３７】
また、本発明に用いられる透明樹脂層としては、透明基板上にパターン状に形成されるものであり、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタのうち、反射光用領域に形成されるものである。
【０１３８】
透明樹脂層としては、反射光用領域に形成される着色層の膜厚を調整することが可能であり、また反射光用領域および透過光用領域における着色層表面に生じる段差によって、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを対向基板と対向させて配置した際のセルギャップを調整することが可能なものであれば、その形状等は特に限定されるものではない。例えば、透明樹脂層は、断面形状が矩形状や台形状のもの等とすることができる。
【０１３９】
また、透明樹脂層の膜厚としては、セルギャップ等に応じて適宜選択されるものであるが、具体的には、透明樹脂層の中心部の膜厚が１μｍ〜６μｍの範囲内、中でも２μｍ〜５μｍの範囲内とされることが好ましい。透明樹脂層の中心部の膜厚が上記範囲であれば、透過光用領域および反射光用領域に形成される着色層の膜厚差を異なるものとすることができるからである。
【０１４０】
透明樹脂層に用いられる材料としては、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタに入射した外光およびその外光が反射された反射光に対して透明なものであれば特に限定されるものではない。このような透明樹脂層に用いられる材料としては、例えば、感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド、ポジレジスト、カルド樹脂、ポリシロキサン、ベンゾシクロブテン等が挙げられる。
【０１４１】
また、透明樹脂層の形成方法としては、上記の材料を用いて、例えばフォトリソグラフィー法等により、形成することが可能である。
【０１４２】
本発明に用いられる透明基板は、上記透明樹脂層を形成可能であり、可視光に対して透明な基板であれば特に限定されるものではなく、一般的なカラーフィルタに用いられる透明基板と同様のものとすることができる。具体的には、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材等が挙げられる。
【０１４３】
（２）その他の工程
本発明は、上記の着色層形成工程以外に必要な工程を適宜有していてもよい。例えば、透明基板上に透明樹脂層をパターン状に形成する透明樹脂層形成工程、上記着色層上に配向膜を形成する配向膜形成工程、透明電極層を形成する透明電極層形成工程等が挙げられる。このような各工程については、一般的なカラーフィルタの製造方法の際に行なわれる方法と同様とすることができる。
【０１４４】
２．第２態様
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の第２態様は、上述の着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用いて、複数色の着色層を形成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であって、上記各着色層を形成するに際して、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に、上記透明樹脂層を覆うように着色層形成用感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥させ、露光および現像することを特徴とするものである。
【０１４５】
図１０は、本態様の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法の一例を示す工程図である。まず、透明基板１上に、反射光用領域ｒに透明樹脂層２を形成する（図１０（ａ））。次に、透明基板１上に透明樹脂層２を覆うように１色目の着色層形成用感光性樹脂組成物３を塗布して、乾燥させる。このとき、１色目の着色層形成用感光性樹脂組成物３中の溶剤が蒸発するとともに、透明樹脂層２上の１色目の着色層形成用感光性樹脂組成物３は透明基板１上へと流動する（図１０（ｂ））。これにより、透明樹脂層２上に塗布された１色目の着色層形成用感光性樹脂組成物３は膜減りする。この際、透明樹脂層２上の１色目の着色層形成用感光性樹脂組成物３が流動しなくなるまで、乾燥させる。次いで、図示しないが、１色目の着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜を露光および現像して、１色目の着色層をパターン状に形成する。このようにして、透明樹脂層２上に膜厚の薄い１色目の着色層５が形成される（図１０（ｃ））。
続いて、図示しないが、同様にして、２色目の着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて２色目の着色層をパターン状に形成し、３色目の着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて３色目の着色層をパターン状に形成する。このようにして、透明樹脂層上に膜厚の薄い３色の着色層が形成される。
【０１４６】
１色目〜３色目の各着色層形成用感光性樹脂組成物は、塗布順に応じて、所定の固形分濃度のときの粘度が所定の粘度になるように調製されているので、各着色層を形成する際に、透明樹脂層上の各着色層形成用感光性樹脂組成物が流動しなくなるまで乾燥させることで、乾燥後の透明樹脂層上の各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜の厚みを揃えることができる。これにより、例えば図９に示すように、透明樹脂層２上に膜厚の揃った３色の着色層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂが形成される。
【０１４７】
本態様によれば、塗布順に所定の粘度になるように調製された各着色層形成用感光性樹脂組成物を用いるので、反射光用領域の各着色層の膜厚を揃えることが可能である。また、反射光用領域の各着色層の膜厚を揃えるために、各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗膜が膜減りする時間を色毎に調整する必要がなく、反射光用領域に膜厚の揃った複数色の着色層を容易に形成することができる。
【０１４８】
本態様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、上述の着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用い、各着色層を形成するに際して、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に、透明樹脂層を覆うように着色層形成用感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥させ、露光および現像して、複数色の着色層を形成する着色層形成工程を有するものである。
【０１４９】
なお、その他の工程については、上記第１態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。以下、着色層形成工程について説明する。
【０１５０】
（１）着色層形成工程
本態様における着色層形成工程は、上述の着色層形成用感光性樹脂組成物セットを用い、各着色層を形成するに際して、透明樹脂層がパターン状に形成された透明基板上に、透明樹脂層を覆うように着色層形成用感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥させ、露光および現像して、複数色の着色層を形成する工程である。
【０１５１】
なお、着色層形成用感光性樹脂組成物セットについては、上記「Ｂ．着色層形成用感光性樹脂組成物セット」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１５２】
また、着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布方法、および、塗布直後の塗膜の厚み等については、上記第１態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
各着色層形成用感光性樹脂組成物の塗布直後の塗膜の厚みは、通常、同一とされる。
【０１５３】
なお、乾燥方法、および、乾燥後の塗膜の厚みについては、上記第１態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
本発明においては、透明樹脂層上の着色層形成用感光性樹脂組成物が透明基板上へ流動しなくなるまで、乾燥することが好ましい。これにより、反射光領域に形成される各着色層の膜厚を揃えることができるからである。
各着色層形成用感光性樹脂組成物の乾燥後の塗膜の厚みは、通常、同一とされる。
【０１５４】
また、露光方法、現像方法、およびその他の点については、上記第１態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０１５５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１５６】
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
［実施例１］
ａ．透明樹脂層の形成
３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板(コーニング社製１３１７ガラス)上に下記組成の透明樹脂層形成用感光性樹脂組成物を塗布した。
（透明樹脂層形成用感光性樹脂組成物）
・メタクリル酸メチル−スチレン−アクリル酸共重合体    42重量部
・エピコート１８０ｓ７０(ジャパンエポキシレジン(株))    18重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート    32重量部
・イルガギュア９０７(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)    8重量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート    300重量部
【０１５７】
次に、８０℃のホットプレート上にて１８０秒間加熱を行った後、プロキシミティ露光機（株式会社トプコン社製  ＴＭＥ−４００Ｒ）にて所定のフォトマスクを用いて露光を行った。フォトマスクは石英ガラス製であり、表面の酸化クロム膜上に所定のパターンが描画してあるものを使用した。高圧水銀ランプを光源とし、条件は、露光量１００ｍＪ／ｃｍ2（波長３６５ｎｍ）および露光ギャップ（透明基板とフォトマスク間距離）１５０μｍとした。ＫＯＨ系のアルカリ現像液を用いて現像を行い、２００℃のオーブンにて３０分焼成を行った。
【０１５８】
ｂ．着色層の形成
下記組成の赤色着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて、透明樹脂層の形成と同様の操作により、赤色着色層を形成した。
（赤色着色層形成用感光性樹脂組成物）
・赤色顔料（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  クロモフタルレッドＡ２Ｂ）    4.8重量部
・黄色顔料（ＢＡＳＦ社製  パリオトールイエローＤ１８１９）    1.2重量部
・分散材（ビックケミー社製  ディスパービック１６１）    3.0重量部
・モノマー（サートマー社製ＳＲ３９９）    4.0重量部
・ポリマーI    5.0重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）    1.4重量部
・（２，２’ビス（ｏ-クロロフェニル）-４,５,４',５'-テトラフェニル-１,２’-ビイミダゾール）    0.6重量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート    80.0重量部
なお、ポリマーIの重量平均分子量は８５００である。また、上記赤色着色層形成用感光性樹脂組成物は、固形分濃度２０質量％のときの粘度が４．３ｃＰであった。
透過光用領域の赤色着色層の膜厚は２．０μｍ、反射光用領域すなわち透明樹脂層上の赤色着色層の膜厚は０．８１μｍであった。
【０１５９】
次いで、下記組成の緑色着色層形成用感光性樹脂組成物および青色着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて、赤色着色層の形成と同様の操作により、緑色着色層、青色着色層を形成し、カラーフィルタを得た。透過光用領域の緑色着色層、青色着色層の平均膜厚はそれぞれ２．０μｍであり、反射光用領域の緑色着色層、青色着色層の平均膜厚はそれぞれ０．８１μｍであった。
【０１６０】
（緑色着色層形成用感光性樹脂組成物）
・緑色顔料(アビシア社製  モナストラルグリーンθY−C)    4.2重量部
・黄色顔料(ＢＡＳＦ社製  パリオトールイエローＤ１８１９)    1.8重量部
・分散材(ビックケミー社製  ディスパービック１６１)    3.0重量部
・モノマー（サートマー社製ＳＲ３９９）    4.0重量部
・ポリマーII    5.0重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）    1.4重量部
・（２，２’ビス（ｏ-クロロフェニル）-４,５,４',５'-テトラフェニル-１,２’-ビイミダゾール）    0.6重量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート    80.0重量部
なお、ポリマーIIの重量平均分子量は１０８００である。また、上記緑色着色層形成用感光性樹脂組成物は、固形分濃度２０質量％のときの粘度が４．７ｃＰであった。
【０１６１】
（青色着色層形成用感光性樹脂組成物）
・青色顔料(ＢＡＳＦ社製  ヘイオゲンブルーＬ６７００Ｆ)    6.0重量部
・顔料誘導体(アビシア社製  ソルパース６０００)    0.6重量部
・分散材(ビックケミー社製  ディスパービック１６１)    3.0重量部
・モノマー（サートマー社製ＳＲ３９９）    4.0重量部
・ポリマーIII    5.0重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）    1.4重量部
・（２，２’ビス（ｏ-クロロフェニル）-４,５,４',５'-テトラフェニル-１,２’-ビイミダゾール）    0.6重量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート    80.0重量部
なお、ポリマーIIIの重量平均分子量は１３７００である。また、上記青色着色層形成用感光性樹脂組成物は、固形分濃度２０質量％のときの粘度が５．５ｃＰであった。
【０１６２】
［比較例１］
実施例１において、緑色着色層形成用感光性樹脂組成物を調製する際にポリマーIIに替えてポリマーIを用いて固形分濃度２０質量％のときの粘度が３．５ｃＰになるように調製し、また青色着色層形成用感光性樹脂組成物を調製する際にポリマーIIIに替えてポリマーIを用いて固形分濃度２０質量％のときの粘度が４．３ｃＰになるように調製した以外は、実施例１と同様にしてカラーフィルタを作製した。
透過光用領域の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の平均膜厚はそれぞれ２．０μｍであり、反射光用領域の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の平均膜厚はそれぞれ０．８１μｍ、０．７０μｍ、０．５８μｍであった。
【０１６３】
［実施例２］
実施例１において、下記のようにして各着色層形成用感光性樹脂組成物を調製した以外は、実施例１と同様にしてカラーフィルタを作製した。
赤色着色層形成用感光性樹脂組成物を調製する際に、ポリマーIに替えてポリマーI´（重量平均分子量：８０００）を用いて固形分濃度２０質量％のときの粘度が３．５ｃＰになるように調製した。また、緑色着色層形成用感光性樹脂組成物を調製する際に、ポリマーIIに替えてポリマーII´（重量平均分子量：１００００）を用いて固形分濃度２０質量％のときの粘度が４．０ｃＰになるように調製した。さらに、青色着色層形成用感光性樹脂組成物を調製する際に、ポリマーIIIに替えてポリマーIII´（重量平均分子量：１３０００）を用いて固形分濃度２０質量％のときの粘度が４．７ｃＰになるように調製した。
透過光用領域の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の平均膜厚はそれぞれ２．０μｍであり、反射光用領域の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の平均膜厚はそれぞれ０．８μｍであった。
【０１６４】
［比較例２］
実施例２において、緑色着色層形成用感光性樹脂組成物を調製する際にポリマーII´に替えてポリマーI´を用いて固形分濃度２０質量％のときの粘度が３．５ｃＰになるように調製し、また青色着色層形成用感光性樹脂組成物を調製する際にポリマーIII´に替えてポリマーI´を用いて固形分濃度２０質量％のときの粘度が３．５ｃＰになるように調製した以外は、実施例２と同様にしてカラーフィルタを作製した。
透過光用領域の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の平均膜厚はそれぞれ２．０μｍであり、反射光用領域の赤色着色層、緑色着色層、青色着色層の平均膜厚はそれぞれ０．８μｍ、０．７μｍ、０．５μｍであった。
【０１６５】
［実施例３］
実施例１と同様にして、透明樹脂層を形成したガラス基板上に、下記組成の赤色着色層形成用感光性樹脂組成物を用いて、赤色着色層を形成した。
（赤色着色層形成用感光性樹脂組成物）
・赤色顔料（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  クロモフタルレッドＡ２Ｂ）    4.8重量部
・黄色顔料（ＢＡＳＦ社製  パリオトールイエローＤ１８１９）    1.2重量部
・分散材（ビックケミー社製  ディスパービック１６１）    3.0重量部
・モノマー（サートマー社製ＳＲ３９９）    4.0重量部
・ポリマーIV    5.0重量部
・イルガキュア９０７（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）    1.4重量部
・（２，２’ビス（ｏ-クロロフェニル）-４,５,４',５'-テトラフェニル-１,２’-ビイミダゾール）    0.6重量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート    80.0重量部
なお、ポリマーIVの重量平均分子量は６０００である。また、上記赤色着色層形成用感光性樹脂組成物の流動終了粘度のときの固形分濃度は４７質量％であった。
透過光用領域の赤色着色層の膜厚は２．０μｍ、反射光用領域すなわち透明樹脂層上の赤色着色層の膜厚は０．７μｍであった。
【０１６６】
［実施例４］
実施例３において、赤色着色層形成用感光性樹脂組成物を調製する際に、ポリマーIVに替えてポリマーV(重量平均分子量：１４０００)を用いた以外は、実施例３と同様にしてカラーフィルタを作製した。
上記赤色着色層形成用感光樹脂組成物の流動終了粘度のときの固形分濃度は４１質量％であった。
透過光用領域の赤色着色層の膜厚は２．０μｍ、反射光用領域すなわち透明樹脂層上の赤色着色層の膜厚は１．０μｍであった。
【０１６７】
［比較例３］
実施例３において、赤色着色層形成用感光性樹脂組成物を調製する際に、ポリマーIVに替えてポリマーVI（重量平均分子量：１８０００）を用いた以外は、実施例３と同様にしてカラーフィルタを作製した。
上記赤色着色層形成用感光性樹脂組成物の流動終了粘度のときの固形分濃度は３８質量％であった。
透過光用領域の赤色着色層の膜厚は２．０μｍ、反射光用領域すなわち透明樹脂層上の赤色着色層の膜厚は１．３μｍであった。
比較例３では、実施例３，４と比較して反射光用領域の赤色着色層の膜厚が厚くなり、外光下での視認性が悪化した。
【符号の説明】
【０１６８】
１  …  透明基板
２  …  透明樹脂層
３  …  着色層形成用感光性樹脂組成物
５  …  着色層
１０  …  半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ
ｒ  …  反射光用領域
ｔ  …  透過光用領域
【図１】
2012234197.tif 000003
【図２】
2012234197.tif 000004
【図３】
2012234197.tif 000005
【図４】
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【図５】
2012234197.tif 000007
【図６】
2012234197.tif 000008
【図７】
2012234197.tif 000009
【図８】
2012234197.tif 000010
【図９】
2012234197.tif 000011
【図１０】
2012234197.tif 000012
【図１１】
2012234197.tif 000013