(57)【要約】【課題】残渣を生じることなく良好なパターン密着性維持することができるカラーフィルタ用感光性白色組成物、及びこのカラーフィルタ用感光性白色組成物を用いて形成した塗膜及びカラーフィルタを提供すること。【解決手段】少なくとも（Ａ）透明樹脂、（Ｂ）光重合性モノマー、（Ｃ）光重合開始剤、（Ｄ）界面活性剤、（Ｅ）溶剤を含有する感光性カラーフィルタ用白色組成物であり、この感光性カラーフィルタ用白色組成物を基板に塗布し、乾燥して得られた塗膜に対する水の接触角が６５°以上８５°以下であることを特徴とする感光性カラーフィルタ用白色組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも（Ａ）透明樹脂、（Ｂ）光重合性モノマー、（Ｃ）光重合開始剤、（Ｄ）界面活性剤、（Ｅ）溶剤を含有する感光性カラーフィルタ用白色組成物であり、この感光性カラーフィルタ用白色組成物を基板に塗布し、乾燥して得られた塗膜に対する水の接触角が６５°以上８５°以下であることを特徴とする感光性カラーフィルタ用白色組成物。
【請求項２】
基板上に少なくともブラックマトリックスと、請求項１に記載の感光性カラーフィルタ用白色組成物を用いて得られた白色画素と、複数色の着色画素とを具備したことを特徴とするカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスパネル、及びカラービデオカメラ、撮像素子等のカラーフィルタに使用される白色画素を形成するための、感光性カラーフィルタ用白色組成物及び白色画素と複数色の着色画素とを具備したカラーフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビモニタ用途、パソコンモニタ用途、モバイル用途などにおいて液晶表示装置が使用されており、高輝度化、高色純度化、低消費電力化、高コントラスト化など、各種特性に対する要求レベルが高まってきている。中でも高色再現化や高輝度化については、液晶表示装置に用いるバックライト光源やカラーフィルタに依存する特性であり、従来の液晶表示装置では高色再現性と高輝度化を両立することが困難であった。すなわち、高色再現性のためには、カラーフィルタの高彩度化が必要であるが、高彩度化に伴って、輝度が低下するという問題があった。
【０００３】
カラー液晶表示装置では、２枚の偏光板を介して光を透過させ、さらにカラー表示するための着色画素層及び光学ユニットでの損失等により、通常バックライトからの光はその１／３以下しか利用されていない。また、表示画面の全体で均一な輝度を有するバックライトからの光を用いるため、表示画面の全体が白表示である場合の輝度と、局所的に白表示した時のピーク輝度に差はない。一方、ブラウン管等の自発光型のディスプレイにおいては、白の表示面積を小さくすることでその輝度を上げることが可能であり、局所的な白表示の表現に優れている。
【０００４】
カラーフィルタの輝度を維持し、高色再現化を行う手段として、従来の赤色、緑色及び青色フィルタセグメントに加えて第４ないしは第５、第６のフィルタセグメントを具備させることが有効である。従来の赤色、緑色及び青色フィルタセグメントに加えて、輝度の高いホワイト（Ｗ）（透明）等のフィルタセグメントを加えた４色のフィルタセグメントである白色画素により１画素を構成して配列したものがある。このようにすることにより、４色目のフィルタセグメントである白色画素によって各画素の輝度が増し、表示装置としての基本性能が向上することとなる（特許文献１〜３）。
【０００５】
カラーフィルタの製造法には電着法、染色法、印刷法及び顔料分散法などがあるが、最近では顔料分散法が主流となっている。顔料分散法は、基板に塗布された感光性樹脂に顔料を分散したカラーレジスト、あるいは非感光樹脂に顔料を分散したカラーペーストを、フォトリソグラフィー法を用いてパターン形成する方法であり、染色工程が不要なため製造工程が簡略化でき、また得られた着色画素は、耐光、耐熱性に優れ、高精度の画素を形成できるという利点がある。
【０００６】
さらに、白色画素を他の赤色、緑色及び青色画素と比較して大きさを小さくして、輝度を向上しながら、色濃度の低下を防止する提案がなされている（特許文献４、５）。
【０００７】
以上のように、４色カラーフィルタの白色部を形成するための樹脂組成物及び４色カラーフィルタの製造法が開示されているが、白色画素と保護層を同時にインクジェット法により形成するためのものであり、現状製造方法として主流となっているフォトリソ法には使用できない。またカラーフィルタとして重要な機材との密着性に関する記載がなく実使用において問題となっている（特許文献６）。
【０００８】
保護層として用いられるオーバーコート剤は、シランカップリング剤などの活性剤を含ませることにより密着性の向上を図っている。しかしながら、フォトリソ法においてシランカップリング剤を多量に用いた場合、基板の未露光部に現像残渣が残るという問題点が新たに発生する。
【０００９】
この問題に対し、基板に紫外線及びオゾンを作用させることで残渣を分解除去する方法が提案されている。しかしながら、この提案は残渣を除去するのに長時間を要し、着色画素などが、紫外線およびオゾンによって劣化してしまうという問題がある。また、基板上にブラックマトリクスを形成した後に、オゾン処理を行い、次いで、非イオン系界面活性剤を含有した洗浄液にて超音波などの洗浄処理を行う方法も提案されている。しかしながら、この残渣除去の方法は感光性白色組成物の密着性を低下させることになるため、必ずしも十分であるとはいえない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平２−１１８５２１号公報
【特許文献２】特開平１１−２９５７１７号公報
【特許文献３】特開平１０−１０９９８号公報
【特許文献４】特開２００４−１０２２９２号公報
【特許文献５】特開２００５−６２８６９号公報
【特許文献６】特開２００７−２６４３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明の目的は、残渣を生じることなく良好なパターン密着性維持することができる、カラーフィルタ用感光性白色組成物を提供することにある。また、他の目的としては、このカラーフィルタ用感光性白色組成物を用いて形成した塗膜及びカラーフィルタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、少少なくとも（Ａ）透明樹脂、（Ｂ）光重合性モノマー、（Ｃ）光重合開始剤、（Ｄ）界面活性剤、（Ｅ）溶剤を含有する感光性カラーフィルタ用白色組成物であり、この感光性カラーフィルタ用白色組成物を基板に塗布し、乾燥して得られた塗膜に対する水の接触角が６５°以上８５°以下であることを特徴とする感光性カラーフィルタ用白色組成物である。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、基板上に少なくともブラックマトリックスと、請求項１に記載の感光性カラーフィルタ用白色組成物を用いて得られた白色画素と、複数色の着色画素とを具備したことを特徴とするカラーフィルタである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のカラーフィルタの画素を形成している感光性白色組成物の途膜に対する水の接触角を水の接触角が６５°以上８５°以下に調整することにより、フォトリソ法の現像過程において密着性に優れ、現像残渣が残らないカラーフィルタ用白色組成物、及び密着性に優れ、現像残渣によるピンホールや異物欠陥のないカラーフィルタを得ることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の感光性カラーフィルタ用白色組成物及び白色画素と複数色の着色画素とを具備したカラーフィルタについて、その実施形態を詳細に説明する。
【００１６】
本発明のカラーフィルタは、基板上に少なくともブラックマトリックス、複数色の着色画素、白色画素を有している。
【００１７】
透明基板上に着色画素やブラックマトリックスを形成する方法としては顔料分散法が主流となっている。顔料分散法は、有機顔料などの色材を分散した感光性着色組成物の塗布層を公知のフォトリソグラフィー法によってパターニングすることにより、カラーフィルタを複数の着色層（赤色、緑色、青色など）の画素に形成する方法である。本発明の感光性白色組成物も同様に、フォトリソグラフィー法によってパターニングする。
【００１８】
透明基板としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板を用い、この透明基板に、前記したようにまずブラックマトリックスの遮光パターンをあらかじめ形成する。
【００１９】
アルカリ現像型着色レジスト材として調整した感光性白色組成物及び感光性着色組成物を用いて、それぞれ１色ずつ、ＢＭ（ブラックマトリックス）形成済みの透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコートなどの塗布方法により、乾燥膜厚が０．５〜３μｍとなるように塗布する。
【００２０】
必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、炭酸ナトリウムや水酸化ナトリウムなどの水性アルカリ現像液に浸漬するか、若しくは、スプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去し所望のパターンを形成して白色画素を含む各色のフィルタセグメント及び積層ＰＳ（Ｐｈｏｔｏ  Ｓｐａｃｅｒ）を形成する。
【００２１】
積層ＰＳは、液晶表示装置用スペーサを着色層の重ね合わせにより形成したものであり、通常ＢＭの上に感光性着色組成物を複数色乗り上げ重ねることで、カラーフィルタの開口率を低下させないように形成される。さらに、感光性白色組成物及び感光性着色組成物の重合を促進して硬膜するために、それぞれ必要に応じて、加熱(ポストベーキング)を施す。
【００２２】
複数色の入色順を限定するものではないが、アライメントの都合、及び積層ＰＳの形成性のため、ＢＭ形成後、はじめに本発明の感光性白色組成物を用いて透明な白色画素を形成し、その後着色層の塗布、露光、現像の工程を経て、赤色画素、緑色画素、青色画素等を形成する。
【００２３】
通常のカラーフィルタにおいて、ＢＭの厚さは０．５〜３μｍ、幅は３〜３０μｍの範囲である。この膜厚は、感光性白色組成物、あるいは感光性着色組成物の組成や塗布方法により調整可能である。
【００２４】
ＢＭは黒色樹脂を用いて形成され、液晶表示装置のコントラストアップのために各画素間に形成する細い遮光パターンである。黒色の色材としては、カーボンブラックや酸化チタン、あるいは複数の有機顔料を用いることができる。
【００２５】
ブラックマトリックス層を形成する方法としては、黒色非感光性樹脂を用いフォトリソグラフィー法によって保護レジストを形成し、エッチングによってマトリックス状、あるいはストライプ状に形成する方法、あるいは黒色感光性樹脂を用いフォトリソグラフィー法によってマトリックス状あるいはストライプ状に形成する方法がある。
【００２６】
透明樹脂は、黒色顔料や着色顔料あるいは透明体質顔料を分散させる樹脂であって、画
素パターン露光後の現像において、未露光部がアルカリ現像液により溶解除去できる樹脂である。
【００２７】
具体的には、アルキルアクリレート、環状アクリレート、環状メタクリレート、ヒドロキシエチルエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート等のアクリル系モノマートエチレン性の不飽和基を有するラジカル重合性のモノマーからなるアクリル系透明樹脂、フルオレン骨格を有するエポキシアクリレート透明樹脂、多官能エポキシ樹脂にエチレン性の不飽和基を有するラジカル重合性のモノマーを付加させたタイプの樹脂を使用することができるが、上記樹脂に限定されるものではない。
【００２８】
（Ｂ）光重合性モノマーとしては、例えば、以下に示すようなモノマーを混合して、又は単独で使用することができる。例えば、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、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等の水酸基を含むモノマーや、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、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラメチレングリコールジ（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、トリメチロールエタントリ（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、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、ジ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、グリセロール（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類、あるいは、ペンタエリストールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリストールヘキサ（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、ジペンタエリストールヘキサ（メタ）アクリレートのカプロラクトン付加物のヘキサ（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレートなどが上げられる。前記重合性モノマーの一部が、カルボキシル基含有多官能性単量体を含む重合性モノマーであることが好ましく、例えば、ペンタエリスリトール又はその誘導体であっても良い。
【００２９】
ラジカル重合性モノマーの重合反応を開始させる活性種を発生する光重合開始剤としては、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−ｉｓｏ−ブタレ−ト、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ベンゾイルジオキシ）ヘキサン、１，４−ビス［α−（ｔｅｒｔ−ブチルジオキシ）−ｉｓｏ−プロポキシ］ベンゼン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルジオキシ）ヘキセンヒドロペルオキシド、α−（ｉｓｏ−プロピルフェニル）−ｉｓｏ−プロピルヒドロペルオキシド、２，５−ビス（ヒドロペルオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルジオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルジオキシ）バレレ−ト、シクロヘキサノンペルオキシド、２，２'，５，５'−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３'，４，４'−テトラ（ｔｅｒ−ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３'、４，４'−テトラ（ｔｅｒｔ−アミルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３'，４，４'−テトラ（ｔｅｒｔ−ヘキシルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３'−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボニル）−４，４'−ジカルボキシベンゾフェノン、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエ-ト、ｔ−ブチルジペルオキシイソフタレ-トなどの有機過酸化物や、９，１０−アンスラキノン、１−クロロアンスラキノン、２−クロロアンスラキノン、オクタメチルアンスラキノン、１，２−ベンズアンスラキノンなどのキノン類や、ベンゾインメチル、ベンゾインエチルエーテル、α−メチルベンゾイン、α−フェニルベンゾインなどのベンゾイン誘導体などを挙げることができる。さらに、本発明で使用することのできる光重合開始剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のＩｒｇａｃｕｒｅ６５１、１８４、１１７３、９０７、３６９、３７９、８１９、ＣＧＩ１２４やＢＡＳＦ社製のＴＰＯ、日本化薬（株）製のＫａｙａｃｕｒｅ  ＤＴＥＸ、あるいは４，４‘−ジエチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ジメチルアミノベンゾフェノンのようなベンゾフェノン類のほかに、ビイミダゾール化合物、トリアジン化合物などをあげることができる。
【００３０】
また、感光性着色組成物には、顔料を充分に組成物中に分散させ、基板上の塗布を容易にするために有機溶剤を含有させる。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、これらを単独で若しくは混合して用いることができる。
【００３１】
本発明のカラーフィルタに係る感光性着色組成物に含有される着色顔料としては、一般に市販されている有機顔料を用いることができる。また、形成するフィルタセグメントの色相に応じて、染料、天然色素、無機顔料を併用することができる。有機顔料としては、発色性が高く、且つ耐熱性、特に耐熱分解性の高いものが好適に用いられる。有機顔料は、1種を単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。また、有機顔料は、ソルトミリング、アシッドペースティング等により微細化したものであってもよい。
【００３２】
以下に、本発明のカラーフィルタ基板に係る感光性着色組成物に使用可能な有機顔料の具体例を、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）番号で示す。赤色画素には、例えば、色材として、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ７、１４、４１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９等の赤色顔料を用いることができ、黄色顔料や橙色顔料を併用することもできる。
【００３３】
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、２４、３１、３２、３４、３５、7３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１３９、１４７、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、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、１９８、２１３、２１４等が挙げられる。橙色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１、７３等を用いることができる。
【００３４】
赤色画素が、これら顔料のなかでジケトピロロピロール系赤色顔料、アントラキノン系赤色顔料のうち１種類以上を含む場合には、任意のＲｔｈ（リタデーションの値）を得ることが容易になるため、好ましい。なぜなら、ジケトピロロピロール系赤色顔料は、その微細化処理を工夫することにより、Ｒｔｈを正負のどちらにすることも可能であり、その絶対値もある程度制御可能である。また、アントラキノン系赤色顔料は、微細化処理に関わらず０に近いＲｔｈを得やすい。
【００３５】
その使用量は、顔料の合計質量を基準として、ジケトピロロピロール系赤色顔料を１０〜９０質量％、アントラキノン系赤色顔料を５〜７０質量％とすることが、画素の色相や
明度、膜厚、コントラスト等の点から好ましい。特に、コントラストに着目した場合、ジケトピロロピロール系赤色顔料を２５〜７５質量％、アントラキノン系赤色顔料を３０〜６０質量％とすることがより好ましい。
【００３６】
緑色画素には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７、１０、３６、３７、５８等の緑色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用することもできる。黄色顔料としては、赤色画素に用いる顔料として挙げたものと同様のものが使用可能である。
【００３７】
青色画素には、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を用いることができ、紫色顔料を併用することもできる。紫色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ  １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等が挙げられる。
【００３８】
青色画素が、これら顔料のなかで金属フタロシアニン系青色顔料と、ジオキサジン系紫色顔料のうち１種類以上を含む場合には、０に近い位相差を得ることが容易になる。その使用量は、顔料の合計質量を基準として、金属フタロシアニン系青色顔料を４０〜１００質量％、ジオキサジン系紫色顔料を１〜５０質量％とすることが、画素の色相や明度、膜厚等の点から好ましい。さらに金属フタロシアニン系青色顔料を５０〜９８質量％、ジオキサジン系紫色顔料を２〜２５質量％とすることがより好ましい。上記において金属フタロシアニン系青色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：６、ジオキサジン系紫色顔料としてはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３が、優れた耐光性、耐熱性、透明性、および着色力等の点から好適である。
【００３９】
樹脂に顔料を分散する際には、適宜、界面活性剤、樹脂型顔料分散剤、色素誘導体等の分散剤が使用できる。また、塗布性向上、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、シランカップリング剤等の添加剤を添加しても良い。
【００４０】
界面活性剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等が挙げられる。具体例としては、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ステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類；ポリオキシエチレンｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンｎ−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類；ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類；ソルビタン脂肪酸エステル類；脂肪酸変性ポリエステル類；３級アミン変性ポリウレタン類；ポリエチレンイミン類等のほか、以下商品名で、ＫＰ（信越化学工業（株）製）、ポリフロー（共栄社化学（株）製）、エフトップ（トーケムプロダクツ社製）、メガファック（大日本インキ化学工業（株）製）、フロラード（住友スリーエム（株）製）、アサヒガード、サーフロン（以上、旭硝子（株）製）、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ（ビックケミー・ジャパン（株）製）、ソルスパース（ゼネカ（株）製）、ＥＦＫＡ（エフカーケミカルズビーブイ（ＥＦＫＡ）社製）、等を挙げることができる。これらの界面活性剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００４１】
本発明において、感光性カラーフィルタ用白色組成物を基板に塗布し、乾燥して得られた途膜に対する水の接触角が一定の範囲において有効であるのは、接触角と水溶性に相関があり、分散剤の水溶性（すなわち水との親和性）が現像性に影響するためと考えられる。
【００４２】
そのため、適切な水溶性を有することが必須の要件であり、上記界面活性剤を感光性白
色組成物に含有させることで、途膜と水の接触角が小さい、すなわち水との親和性が高い塗膜を作製することができる。
【００４３】
接触角が小さければ、水との親和性が増すことにより現像過程における残渣発生を防ぐことができる一方で、密着性が悪くなる懸念がある。界面活性剤の種類と量を調整することにより現像密着性と残渣のバランスをとる必要がある。
【００４４】
感光性着色組成物は、各成分を混合し、シェーカー、デスパー、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、アトライター等の各種分散手段を用いて微細にすることにより製造することができる。また、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。
【００４５】
本発明に係る感光性白色組成物は、前述したように、少なくとも、透明樹脂、光重合成モノマー、光重合開始剤、溶剤からなる。
【００４６】
本発明のカラーフィルタ基板では画素上に、さらに透明保護層を形成しても良い。垂直配向の液晶やＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）と呼ばれる液晶、強誘電性液晶、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）と呼ばれる液晶など、透明電極による液晶セルギャップの厚み方向の電界駆動が必要な液晶では、画素およびを形成する工程と透明保護層を形成する工程の後に、透明導電膜を形成する工程を入れることもできる。
【００４７】
この場合には積層上の透明電極の上か対向基板のスペーサが接触する部位に絶縁層を形成する。この絶縁層は、視野角や応答性改善などの液晶配向規制（配向制御）を目的とした配向規制突起と同時に形成しても良い。絶縁層はカラーフィルタとして、透明導電膜形成が不必要な、たとえばＩＰＳ（横電界）方式の液晶表示装置の場合はこれを省くことができる。
【００４８】
液晶が垂直に配向する、たとば、ＶＡ方式の液晶表示装置では、あらかじめブラックマトリクス、白色画素、着色画素層及び積層ＰＳ上に透明電極を形成し、この透明電極上に、さらに透明樹脂を用いたスペーサや配向制御用の突起を形成しても良い。
【００４９】
透明導電膜を形成する方法は、蒸着、イオンプレーティング、スパッタリングと呼ばれる真空成膜の手法が一般的である。透明導電膜には、インジウム、スズ、ガリウム、亜鉛などの金属酸化物の複合酸化物を用いることができる。
＜実施の形態＞
以下に、本発明の具体的実施例について説明する。なお、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中、「部」及び「％」とは「質量部」及び「質量％」をそれぞれ意味する。
【００５０】
感光性白色組成物は、透明樹脂、光重合性モノマー、光重合開始剤、界面活性剤、体質顔料、有機溶剤を均一になるように攪拌混合した後、１μｍのフィルタで濾過し調整した。透明樹脂に対する界面活性剤の添加率を変えて、塗膜の水に対する接触角を変化させ、現像性、密着性を評価した。
【００５１】
感光性白色組成物に用いた透明樹脂はアクリル樹脂溶液であり、樹脂の分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ）により測定したポリスチレン換算の質量平均分子量である。その調整を以下に示す。
【００５２】
（Ａ）透明樹脂はアクリル樹脂溶液からなっており、調整は、反応容器にシクロヘキサノン３７０部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら８０℃に過熱して、同温度で下記モノマー及び熱重合開始剤の混合物を１時間かけて滴下して重合反応を行った。組成はメタクリル酸を２０．０部、メチルメタクリレート１０．０部、ｎ−ブチルメタクリレートを５５．０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレートを１５．０部、２，２‘アゾビスイソブチロニトリルを４．０部である。
【００５３】
滴下終了後、さらに８０℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル１．０部をシクロヘキサノン５０部に溶解させたものを添加し、さらに８０℃で１時間反応を続行して、アクリル樹脂の溶液を得た。このアクリル樹脂の質量平均分子量Ｍｗは、約４００００であった。室温まで冷却した後、樹脂溶液約２ｇをサンプリングして１８０℃で２０分間過熱乾燥し、不揮発分を測定し、測定結果に基づき、先に合成したアクリル樹脂溶液に不揮発分が３０％になるようにシクロヘキサノンを添加して、アクリル樹脂溶液を調整した。
【００５４】
また（Ｂ）光重合成モノマーは東亞合成社製「アロニックスＭ４０２」を、（Ｃ）光重合開始剤はチバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製「イルガキュア９０７」を、（Ｄ）界面活性剤は住友スリーエム社製；フロラードＦＣ−４３０を、（Ｅ）機溶剤はＥＥＰ（エチル−３−エトキシプロピオネート）／シクロヘキサノンを用いて感光性白色組成物を得た。
【００５５】
作製した感光性白色組成物は６種類で、（Ａ）透明樹脂１００部、（Ｂ）光重合性モノマー５０部、（Ｃ）光重合開始剤３９．９部、（Ｅ）有機溶剤１００部に対して、（Ｄ）界面活性剤の添加量を２．５部、２．０部、１．０部、０．７５部、０．５部、０．４部と変化させた。
【００５６】
得られた感光性白色組成物をガラス基板に、スピンレスコートにより仕上がり膜厚が２．０μｍとなるように塗布した。９０℃５分間乾燥の後、白色画素形成用のストライプ状フォトマスクを介して、高圧水銀灯の光を３００ｍＪ／ｃｍ２照射した。露光後の白色塗膜にイオン交換水を滴下し、１０秒後の接触角を測定した。
【００５７】
（Ｄ）界面活性剤の添加量によって、接触角は１０５°、９６°、８５°、７０°、６５°、６３°に変化した。
【００５８】
ストライプ状フォトマスクを介して光照射された感光性白色組成物をアルカリ現像液にて露光後の白色塗膜を６０秒間現像して、ストライプ形状の白色画素を得た。その後、２３０℃３０分で硬膜し、白色画素を得た
なお、アルカリ現像液は炭酸ナトリウムを１．５重量％、炭酸水素ナトリウムを０．５質量％、陰イオン系界面活性剤（花王・ぺリレックスＮＢＬ）を８．０重量％、水を９０．０質量％で調整した。
【００５９】
（Ｄ）界面活性剤の添加量によって、接触角を変化させた感光性白色組成物の現像性と密着性を調べた。現像性に関しては残渣の発生の有無を目視で確認して判断し、残渣の発生のないものを、現像性良好「○」、残渣の発生が見られるものを現像性が悪い「×」とした。密着性に関しては、ハガレの有無を目視で確認して判断し、ハガレの発生のないものを、密着性良好「○」、ハガレのあるものを密着性が悪い「×」とした。その結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
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界面活性剤の量によって、白色塗膜に対する水の接触角を調整でき、界面活性剤の添加量が少なく、乾燥して得られた塗膜に対する水の接触角が６５°以下であると密着性が悪くなった。逆に、界面活性剤の添加量が多く、乾燥して得られた塗膜に対する水の接触角が８５°以上になると、現像性が悪くなり残渣の発生が見られることが分かった。
【００６１】
この接触角を低減することにより、現像における残渣を低減することができることが示され、下げすぎると密着性に対して悪影響があることから、乾燥して得られた塗膜に対する水の接触角が６５°以上８５°以下であることが、感光性カラーフィルタ用白色組成物として必要なことが分かった。
【００６２】
乾燥して得られた塗膜に対する水の接触角が６５°以上８５°以下である感光性カラーフィルタ用白色組成物を用いて作製したカラーフィルタは異物起因のピンホールや異物欠陥がなく良好な画像を表示できることも分かった。