JP2012093649A - カラーフィルタ基板およびこれを用いたフリンジフィールド・スイッチング方式液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色ムラや光りモレのないフリンジフィールド・スイッチング方式の液晶表示装置用のカラーフィルタ基板および液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】カラーフィルタ基板と、電極幅１０μｍ以下の櫛歯状画素電極を備えるアレイ基板とを液晶を介して貼り合わせてなるフリンジフィールド・スイッチング方式液晶表示装置用のカラーフィルタ基板であって、透明基板上に形成された有機顔料を主たる色剤とするブラックマトリクスと、前記透明基板上の前記ブラックマトリクスにより区画された領域に設けられた、液晶を駆動する周波数で測定した比誘電率が２．９以上、４．４以下である、赤色画素、緑色画素、及び青色画素と、前記赤色画素、緑色画素、及び青色画素上に形成された透明樹脂層とを具備し、前記赤色画素、緑色画素、及び青色画素の平均比誘電率に対してそれぞれの着色画素の比誘電率が±０．３の範囲内にあることを特徴とするカラーフィルタ基板。
【選択図】 図３

Description

本発明は、フリンジフィールド・スイッチング方式液晶表示装置向けカラーフィルタ基板およびこれを用いたフリンジフィールド・スイッチング方式液晶表示装置に関する。

近時、液晶の初期配向を基板面に水平な配向とし、液晶を基板面に平行に回転させる横電界方式や、さらに透過率の向上のために新規なフリンジフィールド・スイッチング方式の液晶表示装置が提案され、市販されている。これら液晶表示装置は、ノーマリーブラック（駆動電圧無印加で、液晶が水平配向、偏光板はクロスニコル）で用いられ、広い視野角と高いコントラストが得られるため、大型ＴＶや携帯のモバイル機器のディスプレイの主流になりつつある。

このフリンジフィールド・スイッチング（Fringe-Field Switching、以下ＦＦＳと略称する）方式の液晶表示装置は、従来の横電界方式の液晶表示装置より透過率が高く、高画質表示が得られる反面、この液晶表示装置に用いるカラーフィルタや、液晶を駆動する画素電極と共通電極間の絶縁層を含めた部材の電気特性、とくに比誘電率の要求がきびしいものとなりつつある。

横電界方式の液晶表示装置とフリンジフィールド・スイッチング方式の液晶表示装置の差異について、図４及び図５を参照して説明する。

図４は、横電界方式の液晶表示装置を示す断面図であり、カラーフィルタ基板４０とアレイ基板５０とを、向かい合うようにして配置し、間に液晶４６を介して貼り合わせることにより構成されている。アレイ基板５０上には、間に絶縁層２２を介して画素電極５１及び共通電極５２が形成されている。画素電極５１及び共通電極５２は、金属などの導電性の高い材料からなる配線層であり、数十μｍピッチの櫛歯状パターンで形成されることが多い。液晶４６は、基板面に水平に初期配向する、誘電率異方性が正のものを用いている。

図４は、画素電極５１と共通電極５２の間に、例えば５Ｖの液晶駆動電圧を印加した“白表示”の状態を示している。電界は、図４の電気力線４３に示されるように横方向に印加されており、画素電極５１と共通電極５２間の液晶はこの印加電圧により水平方向に回転している。なお、基板面に近い液晶分子４７は、配向膜のラビングの規制力が強いため十分な回転ができない。図４では、画素電極５１上の液晶分子４８及び共通電極５２上の液晶分子４９は、液晶分子を回転させる電圧が架かりにくいため、初期の水平配向のままで回転していない（液晶分子４９は、紙面に対して垂直方向に配向している）。これは、たとえば、画素電極５１と共通電極５２をＩＴＯなどの透明導電膜を用いて形成しても、駆動電圧印加にも係わらず回転しない液晶分子が残り、透過率低下の原因となることを意味している。

図５は、フリンジフィールド・スイッチング方式の液晶表示装置を示す断面図であり、カラーフィルタ基板４０とアレイ基板６０とを、向かい合うように配置し、間に液晶５６を介して貼り合わせることにより構成されている。アレイ基板６０上には、間に絶縁層２２を介して画素電極６１及び共通電極６２が形成されている。画素電極６１と共通電極６２は、ともにＩＴＯなどの透明電膜で形成される。これら電極構造に特徴的なことは、ひとつの画素内で共通電極６２はベタ平面状に形成され、画素電極６１は、２μｍから１０μｍ程度の電極幅ＷＬにて極めて微細に、かつ、１５μｍ以下のピッチで形成されている。

一例として、画素電極６１の電極幅ＷＬを５μｍとし、ピッチを１１μｍにして形成することが出来る。画素電極幅ＷＬとピッチは、小さい方が液晶表示装置の透過率アップに寄与する。なぜなら、画素電極６１のパターンエッジから共通電極６２間に形成されるフリンジ電界が液晶駆動の主体となるからである。なお、電極幅ＷＬを、例えば２μｍで形成した場合、電極間距離Ｗｓを３μｍ程度に、少し広めに形成することは、透過率向上の点で効率が良い。

図５に示される液晶５６は、画素電極６１と共通電極６２間に液晶の駆動電圧を印加することで、画素内ほぼ全域に渡って液晶分子が回転し、高透過率の表示ができる。初期水平配向の液晶を用いる液晶表示装置において、ＦＦＳ方式は、フリンジ電界を短い周期で発生させることによる透過率向上手段と言える。

横電界方式の液晶表示装置向けカラーフィルタに関する公知技術として、特許文献１、特許文献２がある。特許文献１に開示されている技術は、横電界方式液晶表示装置に適用できるカラーフィルタの誘電正接とその色度を規定するものである。また、横電界方式に必要な比誘電率がその請求項に記載されている。しかしながら、赤、緑、青のそれぞれの着色層が有する比誘電率の具体値の開示がなく、必要な比誘電率の平均値やバラツキの大きさも開示されていない。

従って、当然のことながら、中間調表示時に必要な赤、緑、青の着色層に均質に備えるべき、それぞれの誘電率を考慮していない。加えて、通常、こうした着色画素によるカラー表示時にコントラストを確保するために形成するブラックマトリクスの誘電率の影響については、全く開示されていない。高い透過率表示が可能ながら、液晶周辺部材に高度な電気的特性を要求するフリンジフィールド・スイッチング方式の液晶表示装置に必要なカラーフィルタの比誘電率についての記載がない。さらに、横電界方式やフリンジフィールド・スイッチング方式を適用した液晶テレビで主流となっている液晶の駆動周波数（１２０Ｈz、２４０Ｈz）を検討しておらず、その周波数での比誘電率を開示していない。液晶周辺部材の電気特性は、低周波領域と高周波領域でその値を変えることが多く、実際の使用条件で測定する必要がある。

また、特許文献１に示されるカラーフィルタの構成は、透明樹脂層によるオーバーコート層を排除している。ＦＦＳ方式の液晶表示装置では、カラーフィルタの着色層上に透明樹脂層によるオーバーコート層を形成する必要がある。なぜなら、ＦＦＳ方式に用いる液晶材料の電圧保持率に極めて高度な要求があり、着色層の有機顔料に含まれる不純物イオンの悪影響による電圧保持率低下を避ける目的で透明樹脂によるオーバーコート層が必然となる。

特許文献２には、比誘電率が４．５以下である着色膜が開示されており、また段落００１４には、ブラックマトリクスの黒色顔料としてカーボンであるピグメントブラック７が開示されている。しかしながら、特許文献２の図３に開示されている着色膜の比誘電率は、たとえば周波数１００Ｈｚにおいて青の着色膜がおよそ３．９、赤の着色膜が３．４５前後、緑の着色膜が３．１程度と読みとることができ、比誘電率の差が大きく、旧来の横電界方式の液晶表示装置には適用できても、高画質のフリンジフィールド・スイッチング方式の液晶表示装置の表示には適当でない。特許文献２は、それぞれの着色膜の比誘電率を均一にする概念を開示していない。また、ブラックマトリクスの比誘電率の、ＦＦＳ方式液晶表示装置での影響について開示していない。

特開２００９−２２９８２６号公報 特開平９−２９２５１４号公報

ＦＦＳ方式の液晶表示装置では、カラーフィルタ部材の比誘電率を均質化する必要がある。たとえば、特許文献２の図３に開示される着色層のように、比誘電率の大きな差では、階調表示時に比誘電率の大きな画素の透過率が他の画素より低下し、色バランスずれが発生してしまうという問題がある。また、一般にコントラスト改善のために用いるブラックマトリクスには、遮光性（黒色）の色剤としてカーボンが用いられるが、カーボンを主たる顔料とするブラックマトリクスの比誘電率は、１０〜４０と極めて大きい。液晶の有効表示領域を囲う額縁パターンに必要な遮光性（光学濃度）を得ることのできるブラックマトリクスの比誘電率は、通常、３０前後の大きな値となる。このような比誘電率の大きなブラックマトリクスの場合、ＦＦＳ方式の液晶表示装置では低階調などの中間表示で、ブラックマトリクスと着色層の境界部で光漏れが発生する問題がある。これは、駆動電圧印加時に、本来、一画素内で均等であるべき等電位線が、ブラックマトリクスの高い比誘電率の悪影響で変形しブラッマトリクス周辺での光漏れが観察されるためである。

ＦＦＳ方式の液晶表示装置では、高画質であるが故に 赤ムラや白ムラといった色ムラが観察され易い傾向にある。この色ムラのひとつの原因は、着色層からのイオン性不純物の液晶への溶出によって生じるが、このイオン性不純物の溶出は高純度の透明樹脂層をオーバーコート層として着色層上を覆うことによってほぼ解消できる。しかしながら、着色層のそれぞれ異なる有機顔料種に起因する比誘電率の差は、オーバーコート層で覆うだけでは解消しにくい。例えば、緑色顔料に用いるハロゲン化銅フタロシアニン顔料は、これを色剤とする緑色画素の比誘電率を高め、緑色画素の透過率をわずかに低下せしめてしまい、赤ムラなどの表示不良となる問題がある。

ＦＦＳ方式の液晶表示装置は、例えば誘電率異方性が３．２から７までの範囲にある液晶を用いる。しきい値電圧を下げるため、あるいは、応答時間（液晶の立ち上がり）を短くするため、およそ５前後のやや大きめの誘電率異方性の液晶を用いることが多い。この液晶の誘電率異方性の値から、さらに大きな誘電率材料をカラーフィルタの部材として用いると、前記した色ムラや光漏れなどの問題を発生しやすい。前記した高い比誘電率のブラックマトリクスをカラーフィルタに適用した場合の光漏れがその悪い例である。

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされ、横電界方式の液晶表示装置より、高透過率で高画質の、色ムラや光漏れのない、ＦＦＳ方式液晶表示装置に最適なカラーフィルタ基板、及びＦＦＳ方式液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、カラーフィルタ基板と、電極幅１０μｍ以下の櫛歯状画素電極を備えるアレイ基板とを液晶を介して貼り合わせてなるフリンジフィールド・スイッチング方式液晶表示装置用のカラーフィルタ基板であって、透明基板上に形成された有機顔料を主たる色剤とするブラックマトリクスと、前記透明基板上の前記ブラックマトリクスにより区画された領域に設けられた、液晶を駆動する周波数で測定した比誘電率が２．９以上、４．４以下である、赤色画素、緑色画素、及び青色画素と、前記赤色画素、緑色画素、及び青色画素上に形成された透明樹脂層とを具備し、前記赤色画素、緑色画素、及び青色画素の平均比誘電率に対してそれぞれの着色画素の比誘電率が±０．３の範囲内にあることを特徴とするカラーフィルタ基板を提供する。

以上のカラーフィルタ基板において、前記ブラックマトリクスの、液晶を駆動する周波数で測定した比誘電率を、２．９以上、４．４以下とすることが出来る。

前記ブラックマトリクスの、液晶を駆動する周波数で測定した比誘電率を、フリンジフィールド・スイッチング方式に用いる液晶の誘電率異方性の値より小さくすることが出来る。

前記ブラックマトリクスの色剤を、色剤の全体量に対する有機顔料の割合で９２質量％以上とし、残部をカーボンとすることが出来る。

前記緑色画素の主たる色剤として、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料を用いることが出来る。

前記赤色画素、前記緑色画素、及び前記青色画素の平均比誘電率の値を、フリンジフィールド・スイッチング方式に用いる液晶の誘電率異方性の値より小さくすることが出来る。

比誘電率の測定に用いる前記周波数を、１２０Ｈｚから４８０Ｈｚの範囲の周波数とすることが出来る。

前記ブラックマトリクスが、着色画素の４辺を格子状もしくは２辺をストライプ状に区分するパターン形状であるとともに、液晶表示の有効表示領域を囲う額縁パターンを有し、該額縁パターン上に青色画素の形成に用いる青色層、及び赤色画素の形成に用いる赤色層の１色あるいは２色を重畳したものとすることが出来る。

前記ブラックマトリクスが、着色画素の４辺を格子状もしくは２辺をストライプ状に区分するパターン形状であるとともに、液晶表示の有効表示領域を囲う額縁パターンを有し、該額縁パターン上に赤色画素の形成に用いる赤色層、及び青色画素の形成に用いる青色層の２色をこの順で重畳したものとすることが出来る。

本発明の第２の態様は、上述のカラーフィル基板を具備する液晶表示装置を提供する。

本発明の第３の態様は、透明基板上に形成されたブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスにより区画された領域に設けられた、液晶を駆動する周波数で測定した比誘電率が２．９以上、４．４以下である、赤色画素、緑色画素、及び青色画素と、前記赤色画素、緑色画素、及び青色画素上に形成された透明樹脂層とを具備し、前記赤色画素、緑色画素、及び青色画素の平均比誘電率に対してそれぞれの着色画素の比誘電率が±０．３の範囲内にあることを特徴とするカラーフィルタ基板と、電極幅１０μｍ以下の櫛歯状画素電極を具備するアレイ基板とを液晶を介して貼り合わせてなることを特徴とするフリンジフィールド・スイッチング方式液晶表示装置を提供する。

なお、本明細書の記載において、ブラックマトリクス開口部にパターン形成された着色層を着色画素といい、赤色画素、緑色画素、及び青色画素と称する。液晶有効表示領域外の額縁部上の着色層は、赤色層、青色層などと呼称する。また、比誘電率測定に使用される測定試料の塗膜は、同様に、赤色層、緑色層、青色層と呼ぶ。本明細書で言う着色画素の比誘電率は、測定試料として形成し、測定した着色層についてのデータを指す。

本発明の一態様によると、液晶表示装置としたときに、色バランスずれ及び赤ムラや白ムラなどの表示不良のないＦＦＳ方式の液晶表示装置用のカラーフィルタ基板を提供できる。また、ブラックマトリクスと着色層の境界部での光漏れのないＦＦＳ方式の液晶表示装置用のカラーフィルタ基板を提供できる。加えて、上記表示不良を解消したＦＦＳ方式の液晶表示装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係るカラーフィルタ基板の模式断面図である。 本発明の実施例２に係るカラーフィルタ基板の模式断面図である。 本発明の実施例３に係る液晶表示装置の模式断面図である。 従来の横電界方式の液晶表示装置の模式断面図である。 従来のフリンジフィールド・スイッチング方式の液晶表示装置の模式断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るカラーフィルタ基板を示す断面図である。図１において、例えばガラスからなる透明基板１０上に、有機顔料を主たる色剤とするブラックマトリクスＢＭが形成され、このブラックマトリクスＢＭにより区画された透明基板１０上の領域に、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ、及び青色画素Ｂが形成されている。そして、これら赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ、及び青色画素Ｂ上に透明樹脂層１５が形成されて、カラーフィルタ基板が構成される。

なお、このカラーフィルタ基板は、電極幅１０μｍ以下の櫛歯状画素電極を備えるアレイ基板に、液晶を介して貼り合わせてなるフリンジフィールド・スイッチング方式液晶表示装置向けのカラーフィルタ基板である。

以上のカラーフィルタ基板において、それぞれの着色画素（赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ、及び青色画素Ｂ）は、液晶を駆動する周波数で測定した比誘電率が、２．９以上、４．４以下であるものである。この着色画素の比誘電率が２．９未満では、十分な有機顔料など色剤を透明樹脂に添加できないため、特性の良いカラーフィルタを提供できない。着色画素の比誘電率が４．４を越えると、液晶の応答遅れや階調表示の不均一さが発生し、好ましくない。

また、これら赤色画素、緑色画素、及び青色画素の平均比誘電率に対してそれぞれの着色画素の比誘電率は、±０．３の範囲内（差が０．３以下）にある。この比誘電率の差がこの範囲外である場合には、色むらが生じてしまう。

本実施形態は、初期配向が水平配向もしくは垂直配向の液晶を用い、ノーマリーブラック表示の液晶表示装置を主たる適用の対象とし、カラーフィルタ基板と、ＴＦＴなど液晶駆動素子が形成されたアレイ基板とを液晶層を挟持する形で貼り合わせて構成される液晶表示装置を前提とする。液晶は、誘電率異方性が正の液晶及び負の液晶いずれをも使用することができる。誘電率異方性が正である液晶は、その誘電率異方性Δε及び液晶の複屈折率Δｎを広い液晶材料の範囲から選択できるというメリットがある。

本実施形態のひとつの眼目は、用いる液晶の駆動により色の異なる画素間で表示差異を生じないように、カラーフィルタの着色画素の比誘電率を揃えることにある。また、本実施形態の他の眼目は、用いる液晶の駆動に影響を与えないように、液晶の誘電率異方性の値より小さな材料により着色画素を構成することにある。初期配向を水平とし、誘電率異方性が正である液晶を用いるＦＦＳ方式の液晶表示装置では、Δεを例えば４．５から６．５のやや大きめの誘電率異方性の範囲から選択し、本実施形態に適用することで、複数のメリットが得られる。その一つは、液晶駆動に係わるしきい値電圧を低下させること、及び液晶の応答性（立ち上がり）を改善することである。本実施形態に係るカラーフィルタ基板を備える液晶表示装置に用いる上記液晶材料の選択は、次に詳述する。

上述したように、カラーフィルタの着色画素は、カラー表示での色むらを避けるために、着色画素間の比誘電率の値が±０．３以内であるものを用いる必要がある。後述するが、ＦＦＳ方式の液晶表示装置において、着色画素間の比誘電率の差が０．８あるいは１．０を超えると、液晶表示での色むらや光漏れを発生させやすい。着色画素の比誘電率は、以下の実施例で詳述するが、本発明者らの検討結果によると、色剤である有機顔料の選択及び顔料比率、母材の樹脂や分散材等の材料選択により、ブラックマトリクスのような高い比誘電率になりやすい部材であっても、４．４以下に抑えることができる。

誘電率異方性が正である液晶を用いるＦＦＳ方式の液晶表示装置では、Δεを例えば４．５から６．５のやや大きめの誘電率異方性の範囲から選択することにより、カラーフィルタ構成部材の比誘電率の値を液晶の誘電率異方性の値より小さくすることができ、液晶駆動に支障ない条件を得ることができる。カラーフィルタの着色画素の形成には、通常、感光性のアクリル樹脂を用いるが、一般にアクリル樹脂などの透明樹脂の比誘電率は、２．８前後である。本発明者らの検討結果によると、有機顔料の分散系である着色画素の比誘電率の下限は２．９であった。

（比誘電率の測定）
後述する実施例における着色画素の比誘電率は、Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ社製インピーダンスアナライザ１２６０型を用い、電圧５Ｖの条件にて、１２０、２４０、４８０Ｈｚの周波数で測定した。測定試料は、アルミニウム薄膜からなる導電膜をパターン形成したガラス基板上に着色層を塗布・硬膜し（膜厚は後述の実施例と同じ）、更にこの着色層の上にアルミニウム薄膜からなる導電膜パターンを形成したものである。

（ブラックマトリクスのＯＤ測定）
遮光性の指標となる光学濃度（ＯＤ値）については、マクベスＤ―２００IIを用いて測定を行った。

（色度測定）
それぞれ着色層の色度座標は、顕微分光測光装置OSP-2000（オリンパス光学工業社製）を使用し、測定した。

以下に、以上説明した実施形態に係るカラーフィルタ基板に用いることが可能な透明樹脂及び有機顔料等について例示する。

（透明樹脂）
遮光層あるいは着色画素の形成に用いる感光性着色組成物は、顔料分散体に加え、さらに、多官能モノマー、感光性樹脂ないし非感光性樹脂、重合開始剤、溶剤等を含有する。感光性樹脂及び非感光性樹脂など、本実施形態に用いることの可能な透明性の高い有機樹脂を総称して透明樹脂と呼ぶ。透明樹脂層の形成には、下記の透明樹脂を用いることができる。

即ち、透明樹脂として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂を用いることができる。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、ポリエチレン、ポリプロピレン、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。熱硬化性樹脂は、メラミン樹脂とイソシアネート基を含有する化合物とを反応させてなるものを用いてもよい。

（アルカリ可溶性樹脂）
本実施形態に用いるブラックマトリクスの形成材料であるブラックマトリクス（遮光層）、着色画素、オーバーコートである透明樹脂層の形成には、フォトリソグラフィによるパターン形成可能な感光性樹脂組成物を用いることが好ましい。これらの透明樹脂は、アルカリ可溶性を付与された樹脂であることが望ましい。アルカリ可溶性樹脂としては、カルボキシル基又は水酸基を含む樹脂であれば、特に限定されない。例えば、エポキシアクリレート系樹脂、ノボラック系樹脂、ポリビニルフェノール系樹脂、アクリル系樹脂、カルボキシル基含有エポキシ樹脂、カルボキシル基含有ウレタン樹脂等が挙げられる。中でもエポキシアクリレート系樹脂、ノボラック系樹脂、アクリル系樹脂が好ましく、特に、エポキシアクリレート系樹脂やノボラック系樹脂が好ましい。

（アクリル樹脂）
本実施形態に採用可能な透明樹脂の代表として、以下のアクリル系樹脂が例示できる。

即ち、アクリル系樹脂は、単量体として、例えば（メタ）アクリル酸；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレートペンジル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート；ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等の水酸基含有（メタ）アクリレート；エトキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等のエーテル基含有（メタ）アクリレート；及びシクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート等の脂環式（メタ）アクリレート等を用いて得た重合体が挙げられる。

なお、以上挙げた単量体は、単独で、または、２種以上を併用して使用することができる。さらに、これら単量体と共重合可能なスチレン、シクロヘキシルマレイミド、及びフェニルマレイミド等の化合物との共重合体でもよい。

また、例えば（メタ）アクリル酸等のエチレン性不飽和基を有するカルボン酸を共重合し、得られた共重合体と、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基及び不飽和二重結合を含有する化合物とを反応させることや、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基含有（メタ）アクリレートの重合体、又はそれとその他の（メタ）アクリレートとの共重合体に、（メタ）アクリル酸等のカルボン酸含有化合物を付加させることによっても、感光性を有する樹脂を得ることができる。

さらに、例えばヒドロキシエチルメタアクリレート等のモノマーの、水酸基を有する重合体に、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等のイソシアネート基及びエチレン性不飽和基を有する化合物とを反応させることによっても、感光性を有する樹脂を得ることができる。

また、上述したように、複数の水酸基を有するヒドロキシエチルメタクリレート等の共重合体と多塩基酸無水物を反応させて、共重合体にカルボキシル基を導入し、カルボキシル基を有する樹脂を得ることが出来る。カルボキシル基を有する樹脂の製造方法は、この方法のみに限るものではない。

上記の反応に用いる酸無水物の例として、例えばマロン酸無水物、コハク酸無水物、マレイン酸無水物、イタコン酸無水物、フタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、及びトリメリト酸無水物等が挙げられる。

上述したアクリル系樹脂の固形分酸価は、２０〜１８０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。酸価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇより小さい場合には、感光性樹脂組成物の現像速度が遅すぎて現像に要する時間が多くなり、生産性に劣る傾向となる。また、固形分酸価が１８０ｍｇＫＯＨ／ｇより大きい場合には、逆に現像速度が速すぎて、現像後のパターンハガレやパターン欠けの不具合が生じる傾向となる。

さらに、上記アクリル系樹脂が感光性を有する場合、このアクリル樹脂の二重結合当量は１００以上であることが好ましく、より好ましくは１００〜２０００であり、最も好ましくは１００〜１０００である。二重結合当量が２０００を越える場合には十分な光硬化性が得られない場合がある。

（光重合性モノマー）
光重合性モノマーの例として、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、トリメチロールプロパントリ（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、スチレン、酢酸ビニル、（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、アクリロニトリル等が挙げられる。

また、水酸基を有する（メタ）アクリレートに多官能イソシアネートを反応させて得られる（メタ）アクリロイル基を有する多官能ウレタンアクリレートを用いることが好ましい。なお、水酸基を有する（メタ）アクリレートと多官能イソシアネートとの組み合わせは任意であり、特に限定されるものではない。また、１種の多官能ウレタンアクリレートを単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いることもできる。

（光重合開始剤）
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等のベンゾフェノン系化合物；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−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系化合物；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挙げられる。感度向上には、オキシム誘導体類（オキシム系化合物）が有効である。これらは１種を単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。

（増感剤）
光重合開始剤と増感剤とを併用することが好ましい。増感剤として、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、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併用することもできる。

増感剤は、光重合開始剤１００質量部に対して、０．１質量部から６０質量部の量を含有させることができる。

（エチレン性不飽和化合物）
上述した光重合開始剤は、エチレン性不飽和化合物と共に用いることが好ましい。エチレン性不飽和化合物としては、エチレン性不飽和結合を分子内に１個以上有する化合物を意味する。中でも、重合性、架橋性、及びそれに伴う露光部と非露光部との現像液溶解性の差異を拡大できる等の点から、エチレン性不飽和結合を分子内に２個以上有する化合物であることが好ましい。また、その不飽和結合が（メタ）アクリロイルオキシ基に由来する（メタ）アクリレート化合物が特に好ましい。

エチレン性不飽和結合を分子内に１個以上有する化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和カルボン酸、及びそのアルキルエステル；（メタ）アクリロニトリル；（メタ）アクリルアミド；スチレン等が挙げられる。エチレン性不飽和結合を分子内に２個以上有する化合物としては、代表的には、例えば、不飽和カルボン酸とポリヒドロキシ化合物とのエステル類、（メタ）アクリロイルオキシ基含有ホスフェート類、ヒドロキシ（メタ）アクリレート化合物とポリイソシアネート化合物とのウレタン（メタ）アクリレート類、及び（メタ）アクリル酸又はヒドロキシ（メタ）アクリレート化合物とポリエポキシ化合物とのエポキシ（メタ）アクリレート類等が挙げられる。

上記光重合性開始剤、増感剤、及びエチレン性不飽和化合物は、本発明係わるカラーフィルタ基板に位相差層を形成する場合には重合性液晶化合物を含む組成物に加えても良い。

（多官能チオール）
感光性着色組成物には、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。多官能チオールは、感光性着色組成物中に、顔料１００質量部に対して、好ましくは０．２〜１５０質量部、より好ましくは０．２〜１００質量部の量で用いることができる。

（貯蔵安定剤）
感光性着色組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させることができる。貯蔵安定剤としては、例えばベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの４級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、ｔ−ブチルピロカテコール、トリエチルホスフィン、トリフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。貯蔵安定剤は、感光性着色組成物中の顔料１００質量部に対して、０．１質量部から１０質量部の量で含有させることができる。

（密着向上剤）
感光性着色組成物には、基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有させることもできる。シランカップリング剤としては、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の（メタ）アクリルシラン類；β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類；Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類；γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のチオシラン類等が挙げられる。シランカップリング剤は、感光性着色組成物中に、顔料１００質量部に対して、０．０１質量部から１００質量部で含有させることができる。

（溶剤）
感光性着色組成物には、基板上への均一な塗布を可能とするために、水や有機溶剤等の溶剤が配合される。また、本実施形態に用いる組成物がカラーフィルタの着色層である場合、溶剤は、顔料を均一に分散させる機能も有する。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、これらを単独でもしくは混合して用いることができる。溶剤は、着色組成物中に、顔料１００質量部に対して、８００質量部から４０００質量部、好ましくは１０００質量部から２５００質量部で含有させることができる。

（有機顔料）
赤色顔料としては、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、２４２、２４６、２５４、２５５、２６４、２７２、２７９等を用いることができる。

黄色顔料としては、例えば、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。

青色顔料としては、例えばＣ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４、８０等を用いることができ、これらの中では、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６が好ましい。

紫色顔料として、例えば、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等を用いることができ、これらの中では、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２３が好ましい。

緑色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ １、２、４、７、８、１０、１３、１４、１５、１７、１８、１９、２６、３６、４５、４８、５０、５１、５４、５５、５８等を用いることができ、特に、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５８を主たる色剤として用いることが好ましい。

以下、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔの顔料種の記載において、単にＰＢ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ）、ＰＶ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ）、ＰＲ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ）、ＰＹ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ）、ＰＧ（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ）などと省略して記載することがある。

（染料）
本実施形態に係るカラーフィルタに用いられる着色組成物は、上記顔料の他に、染料を含むことができる。

これらの染料としては、酸性染料、油溶性染料、分散染料、反応性染料、直接染料等が挙げられる。例えば、アゾ系染料、ベンゾキノン系染料、ナフトキノン系染料、アントラキノン系染料、シアニン系染料、スクアリリウム系染料、クロコニウム系染料、メロシアニン系染料、スチルベン系染料、ジアリールメタン系染料、トリアリールメタン系染料、フルオラン系染料、スピロピラン系染料、フタロシアニン系染料、インジゴ系染料、フルギド系染料、ニッケル錯体系染料、及びアズレン系染料が挙げられる。

具体的な染料としては、カラーインデックス番号で以下のものが挙げられる。Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ２、３、７、１２、１３、１４、１６、１８、１９、２１、２５、２５：１、２７、２８、２９、３０、３３、３４、３６、４２、４３、４４、４７、５６、６２、７２、７３、７７、７９、８１、８２、８３、８３：１、８８、８９、９０、９３、９４、９６、９８、１０４、１０７、１１４、１１６、１１７、１２４、１３０、１３１、１３３、１３５、１４１、１４３、１４５、１４６、１５７、１６０：１、１６１、１６２、１６３、１６７、１６９、１７２、１７４、１７５、１７６、１７９、１８０、１８１、１８２、１８３、１８４、１８５、１８６、１８７、１８９、１９０、１９１、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＯｒａｎｇｅ１、２、３、４、５、７、１１、１４、２０、２３、２５、３１、４０：１、４１、４５、５４、５６、５８、６０、６２、６３、７０、７５、７７、８０、８１、８６、９９、１０２、１０３、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１、１１２、１１３、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１、２、３、４、８、１６、１７、１８、１９、２３、２４、２５、２６、２７、３０、３３、３５、４１、４３、４５、４８、４９、５２、６８、６９、７２、７３、８３：１、８４：１、８９、９０、９０：１、９１、９２、１０６、１０９、１１０、１１８、１１９、１２２、１２４、１２５、１２７、１３０、１３２、１３５、１４１、１４３、１４５、１４６、１４９、１５０、１５１、１５５、１６０、１６１、１６４、１６４：１、１６５、１６６、１６８、１６９、１７２、１７５、１７９、１８０、１８１、１８２、１９５、１９６、１９７、１９８、２０７、２０８、２１０、２１２、２１４、２１５、２１８、２２２、２２３、２２５、２２７、２２９、２３０、２３３、２３４、２３５、２３６、２３８、２３９、２４０、２４１、２４２、２４３、２４４、２４５、２４７、２４８、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＶｉｏｌｅｔ２、８、９、１１、１３、１４、２１、２１：１、２６、３１、３６、３７、３８、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ２、３、４、５、７、１８、２５、２６、３５、３６、３７、３８、４３、４４、４５、４８、５
１、５８、５９、５９：１、６３、６４、６７、６８、６９、７０、７８、７９、８３、９４、９７、９８、１００、１０１、１０２、１０４、１０５、１１１、１１２、１２２、１２４、１２８、１２９、１３２、１３６、１３７、１３８、１３９、１４３、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＧｒｅｅｎ１、３、４、５、７、２８、２９、３２、３３、３４、３５、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｒｏｗｎ１、３、４、５、１２、２０、２２、２８、３８、４１、４２、４３、４４、５２、５３、５９、６０、６１、６２、６３、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌａｃｋ３、５、５：２、７、１３、２２、２２：１、２６、２７、２８、２９、３４、３５、４３、４５、４６、４８、４９、５０、C．I．ＡｃｉｄＲｅｄ６、１１、２６、６０、８８、１１１、１８６、２１５、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＧｒｅｅｎ２５、２７、C．I．ＡｃｉｄＢｌｕｅ２２、２５、４０、７８、９２、１１３、１２９、１６７、２３０、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ１７、２３、２５、３６、３８、４２、４４、７２、７８、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＲｅｄ１、２、１３、１４、２２、２７、２９、３９、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＧｒｅｅｎ３、４、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＢｌｕｅ３、７、９、１１、１７、４１、６６、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＶｉｏｌｅｔ１、３、１８、３９、６６、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＹｅｌｌｏｗ１１、２３、２５、２８、４１、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ４、２３、３１、７５、７６、７９、８０、８１、８３、８４、１４９、２２４、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＧｒｅｅｎ２６、２８、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ７１、７８、９８、１０６、１０８、１９２、２０１、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＶｉｏｌｅｔ５１、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ２６、２７、２８、３３、４４、５０、８６、１４２、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＯｒａｎｇｅ２６、２９、３４、３７、７２、Ｃ．Ｉ．ＳｕｌｐｈｕｒＲｅｄ５、６、７、Ｃ．Ｉ．ＳｕｌｐｈｕｒＧｒｅｅｎ２、３、６、Ｃ．Ｉ．ＳｕｌｐｈｕｒＢｌｕｅ２、３、７、９、１３、１５、Ｃ．Ｉ．ＳｕｌｐｈｕｒＶｉｏｌｅｔ２、３、４、Ｃ．Ｉ．ＳｕｌｐｈｕｒＹｅｌｌｏｗ４、Ｃ．Ｉ．ＶａｔＲｅｄ１３、２１、２３、２８、２９、４８、Ｃ．Ｉ．ＶａｔＧｒｅｅｎ３、５、８、Ｃ．Ｉ．ＶａｔＢｌｕｅ６、１４、２６、３０、Ｃ．Ｉ．ＶａｔＶｉｏｌｅｔ１、３、９、１３、１５、１６、Ｃ．
Ｉ．ＶａｔＹｅｌｌｏｗ２、１２、２０、３３、Ｃ．Ｉ．ＶａｔＯｒａｎｇｅ２、５、１１、１５、１８、２０、Ｃ．Ｉ．ＡｚｏｉｃＣｏｕｐｌｉｎｇＣｏｍｐｏｎｅｎｔ２、３、４、５、７、８、９、１０、１１、１３、３２、３７、４１、４８、Ｃ．Ｉ．ＲｅａｃｔｉｖｅＲｅｄ８、２２、４６、１２０、Ｃ．Ｉ．ＲｅａｃｔｉｖｅＢｌｕｅ１、２、７、１９、Ｃ．Ｉ．ＲｅａｃｔｉｖｅＶｉｏｌｅｔ２、４、Ｃ．Ｉ．ＲｅａｃｔｉｖｅＹｅｌｌｏｗ１、２、４、１４、１６、Ｃ．Ｉ．ＲｅａｃｔｉｖｅＯｒａｎｇｅ１、４、７、１３、１６、２０、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＲｅｄ４、１１、５４、５５、５８、６５、７３、１２７、１２９、１４１、１９６、２１０、２２９、３５４、３５６、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＢｌｕｅ３、２４、７９、８２、８７、１０６、１２５、１６５、１８３、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＶｉｏｌｅｔ１、６、１２、２６、２７、２８、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＹｅｌｌｏｗ３、４、５、７、２３、３３、４２、６０、６４、Ｃ．Ｉ．ＤｉｓｐｅｒｓｅＯｒａｎｇｅ１３、２９、３０。

これらの染料は、所望の分光スペクトルを発現させるために、単独で用いる事も、２種類以上組み合わせて用いる事もできる。

染料としては、カチオン染料がより好ましく、これらカチオン染料のカウンターアニオンは公知の方法で変更しても良い。変更するアニオンとしてはいわゆる超強酸のアニオンである方がより高い耐熱性、耐光性が得られるため、好ましい。カチオン染料の例としては、カラーインデックス番号で以下のものが挙げられる。

Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｒｅｄ １、２、１２、１３、１４、１６、１８：１、２１、２２、２６、２７、２８、２９、３６、４６、５４、５６、５８、７８、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ １、１１、１２、１３、１４、１５、２４、２８、２９、３０、３７、４０、４１、４５、４６、５１、５７、６２、６７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｒｅｄ ５０、９０、１１７、１１８、１７７、１２２，１２６、１２８、１４５，１４６、１５７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｙｅｌｌｏｗ ５、８、２２、２７、５０、５６、７４、８４、８８、１１４、１１９、１６０、１６４、１８２、１８４、１８７、２０３、２２７、２２１、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｇｒｅｅｎ ４、５、８、１０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｇｒｅｅｎ ７、Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ 、１、３、４、７、８、９、１１、１２、１５、１８：１、２２、４１、４２、４５、５３、５４、５４：１、５５、５７、６０、６２、６６、７１、７５、７７、９２、１０５、１１３、１４１、１４７、１４８、１６２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｂｌｕｅ ７、９、１０、２０、３５、５５、５６、５８、６２、６３、６５、８２、８５、８６、８７、８９、９１、９５、１０２、１０４、１０６、１１８、１２４、１４２、１４３、１４８、１６２、１６６、１７９、１８１、Ｃ．Ｉ．Ｖｉｏｌｅｔ １、３、４、５、６、７、１０、１４、１５、１６、２０、２２、２７、２８、３５、３７、３９、５３、６２、６３、８３などである。更に好ましくは、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＲｅｄ１、２、１３、１４、２２、２７、２９、３９、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＧｒｅｅｎ３、４、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＢｌｕｅ３、７、９、１１、１７、４１、６６、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＶｉｏｌｅｔ１、３、１８、３９、６６、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＹｅｌｌｏｗ１１、２３、２５、２８、４１などである。

（遮光層の色材）
遮光層あるいはブラックマトリクス含まれる遮光性の色材は、可視光波長領域に吸収を有することにより遮光機能を示す色材である。本実施形態において遮光性の色材には、例えば、有機顔料、無機顔料、染料等が挙げられる。無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン等が挙げられる。染料としては、例えば、アゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料等が挙げられる。有機顔料については、前記した有機顔料が採用できる。なお、遮光性成分は、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。また、これら色材の表面による樹脂被覆による高体積抵抗化、逆に、樹脂の母材に対して色材の含有比率を上げて若干の導電性を付与することによる低体積抵抗化を行っても良い。しかし、こうした遮光性材料の体積抵抗値は、およそ１×１０^８〜１×１０^１５Ω・ｃｍの範囲であるので、透明導電膜の抵抗値に影響するレベルではない。同様に、遮光層の比誘電率も色材の選択や含有比率でおよそ３〜２０の範囲で調整できる。遮光層、第１の透明樹脂層、着色層の比誘電率は、液晶表示装置の設計条件や液晶の駆動条件にあわせて調整できる。本発明において、比誘電率が上昇する傾向にあるカーボンの添加量を減らし、有機顔料の含有量の多いＦＦＳ方式向けのブラックマトリクスを合わせ提案している。

（分散剤・分散助剤）
顔料分散剤として高分子分散剤を用いると、経時の分散安定性に優れるので好ましい。高分子分散剤としては、例えば、ウレタン系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系分散剤、ポリオキシエチレングリコールジエステル系分散剤、ソルビタン脂肪族エステル系分散剤、脂肪族変性ポリエステル系分散剤等を挙げることができる。中でも、特に窒素原子を含有するグラフト共重合体からなる分散剤が、顔料を多く含む本実施形態に用いる遮光性感光性樹脂組成物に対しては、現像性の点で好ましい。

これら分散剤の具体例としては、商品名で、ＥＦＫＡ（エフカーケミカルズビーブイ（ＥＦＫＡ）社製）、Ｄｉｓｐｅｒｂｉｋ（ビックケミー社製）、ディスパロン（楠本化成社製）、ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ（ルーブリゾール社製）、ＫＰ（信越化学工業社製）、ポリフロー（共栄社化学社製）等を挙げることができる。これらの分散剤は、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用することができる。

分散助剤としては、例えば色素誘導体等を用いることができる。色素誘導体としては、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンズイミダゾロン系、キノフタロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、アントラキノン系、インダンスレン系、ペリレン系、ペリノン系、ジケトピロロピロール系、ジオキサジン系等の誘導体が挙げられるが、中でもキノフタロン系が好ましい。

色素誘導体の置換基としては、例えばスルホン酸基、スルホンアミド基及びその４級塩、フタルイミドメチル基、ジアルキルアミノアルキル基、水酸基、カルボキシル基、アミド基等が顔料骨格に直接又はアルキル基、アリール基、複素環基等を介して結合したものが挙げられる。これらの中では、スルホン酸基が好ましい。また、これら置換基は、一つの顔料骨格に複数置換していてもよい。

色素誘導体の具体例としては、フタロシアニンのスルホン酸誘導体、キノフタロンのスルホン酸誘導体、アントラキノンのスルホン酸誘導体、キナクリドンのスルホン酸誘導体、ジケトピロロピロールのスルホン酸誘導体、ジオキサジンのスルホン酸誘導体等が挙げられる。

以上の分散助剤及び色素誘導体は、１種を用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。

＜カラーフィルタの作製方法＞
本実施形態に係るカラーフィルタにおける赤色画素、緑色画素、および青色画素は、透明基板上に、印刷法、インクジェット法、またはフォトリソグラフィー法により、上記の各色着色組成物を用いて形成することが出来る。
印刷法による各色フィルタセグメントの形成は、上記各種の印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により、高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。
インクジェット法は、微細な複数の吐出口（インクジェットヘッド）を色ごとに揃えたインクジェット装置にて、透明基板もしくはＴＦＴなどアクティブ素子を形成した基板に直接印刷形成する方法である。

フォトリソグラフィー法により各着色画素を形成する場合は、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストとして調製した着色組成物を、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、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が０．２〜１０μｍとなるように塗布する。塗布膜を乾燥させる際には、減圧乾燥機、コンベクションオーブン、ＩＲオーブン、ホットプレート等を使用してもよい。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、溶剤またはアルカリ現像液に浸漬するかも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て所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルタを製造することができる。さらに、着色レジストの重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。フォトリソグラフィー法によれば、上記印刷法より精度の高いカラーフィルタが製造できる。

現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、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。現像処理方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。

なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジストを塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。

本実施形態に係るカラーフィルタは、上記方法の他に電着法、転写法などにより製造することができる。なお、電着法は、透明基板上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色フィルタセグメントを透明導電膜の上に電着形成することでカラーフィルタを製造する方法である。また、転写法は剥離性の転写ベースシートの表面に、あらかじめカラーフィルタ層を形成しておき、このカラーフィルタ層を所望の透明基板に転写させる方法である。

以下、本発明の種々の実施例について説明する。

以下に、実施例により具体的に説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でこれに限定されるものではない。なお、実施例に示される組成含有量は、全て質量比であり、部は質量部である。

〔アクリル樹脂溶液の調製〕
反応容器にシクロヘキサノン８００部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら１００℃に加熱して、同温度で下記モノマーおよ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。

スチレン ６０．０部
メタクリル酸 ６０．０部
メタクリル酸メチル ６５．０部
メタクリル酸ブチル ６５．０部
アゾビスイソブチロニトリル １０．０部。

滴下後、さらに１００℃で３時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル２．０部をシクロヘキサノン５０部で溶解させたものを添加し、さらに１００℃で１時間反応を続けて、重量平均分子量が約４００００のアクリル樹脂の溶液を得た。

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℃、２０分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が２０％と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製した。

下記の要領で黒色、赤色、緑色、青色の着色組成物を調製した。

［黒色顔料１の調製］
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黒色顔料１の分散体を作製した。

・赤色顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４
（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」）
３１．６部
・青色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６
（東洋インキ製造（株）製「リオノールブルーＥＳ」） ３４．２部
・カーボン顔料（三菱化学社製「＃４７」） １１．１部
・分散剤（ビックケミー社製「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１」） ５部
・アクリルワニス（固形分２０質量％） ７２部。

［黒色顔料２の調製］
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黒色顔料１の分散体を作製した。

・赤色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４
（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」）
３９．６部
・青色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：６
（東洋インキ製造（株）製「リオノールブルーＥＳ」） ４２．８部
・分散剤（ビックケミー社製「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１」） ５部
・アクリルワニス（固形分２０質量％ ） ７２部。

［黒色顔料３の調製］
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、ビーズミル分散機にて攪拌して、カーボンブラック分散液を作製した。

・カーボン顔料（三菱化学社製＃４７） ２０部
・分散剤（ビックケミー社製「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１」） ８．３部
・銅フタロシアニン誘導体（東洋インキ製造社製） １．０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 ７１部。

［黒色組成物１の調製］
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黒色着色組成物１を得た。

・黒色顔料１ ５４．２部
・アクリル樹脂溶液 ８部
・ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサーアクリレート
（東亜合成（株）製「Ｍ−４０２」） ４．７部
・光重合開始剤
（チバガイギー社製「ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＯＸＥ ０２」） ０．９部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ−Ｆ」） ０．１部
・レベリング剤（ビックケミー社製「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６３」）
０．１部
・シクロヘキサノン １６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 １６部。

［黒色組成物２の調製］
分散体として、黒色顔料２を使用した以外は、黒色組成物１と同様の組成、方法で黒色組成物２を得た。

［黒色組成物３の調製］
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黒色着色組成物３を得た。

・黒色顔料３ ２５．２部
・アクリル樹脂溶液 １８部
・ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサーアクリレート
（東亜合成（株）製「Ｍ−４０２」） ５．２部
・光重合開始剤（チバガイギー社製「ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＯＸＥ ０２」）
１．２部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ−Ｆ」） ０．３部
・レベリング剤（ビックケミー社製「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６３」）
０．１部
・シクロヘキサノン ２５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 ２５部。

［赤色顔料1の調製］
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１の分散体を作製した。

・赤色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４
（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」）
８部
・赤色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７
（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」）
１０部
・黄色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０
（ランクセス社製「Ｅ４ＧＮ−ＧＴ」）） ２部
・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質量％） １０８部。

［赤色顔料２の調製］
下記組成の混合物を用い、赤色顔料１と同様の方法で赤色顔料２の分散体を作製した。

・赤色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ２５４
（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」）
１１部
・赤色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １７７
（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」）
９部
・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質量％） １０８部。

［赤色組成物１の調製］
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。

・赤色顔料１ ４２部
・アクリル樹脂溶液 １８部
・ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサーアクリレート
（東亜合成（株）製「Ｍ−４０２」） ４．５部
・光重合開始剤
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー９０７」） １．２部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ−Ｆ」） ２．０部
・シクロヘキサノン ３２．３部。

［赤色組成物２の調製］
分散体として、赤色顔料２を使用した以外は、赤色組成物１と同様の組成、方法で赤色組成物２を得た。

［緑色顔料1の調製］
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１の分散体を作製した。

・緑色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ５８
（大日本インキ化学工業（株）製「Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ Ｇｒｅｅｎ Ａ１
１０」） １０．４部
・黄色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０
（ランクセス社製「Ｅ４ＧＮ−ＧＴ」）) ９．６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質量％） ６６部。

［緑色顔料２の調製］
下記組成の混合物を用い、緑色顔料１と同様の方法で緑色顔料２の分散体を作製した。

・緑色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５８
（大日本インキ化学工業（株）製「Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ Ｇｒｅｅｎ Ａ１
１０」） １０．４部
・黄色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０
（ランクセス社製「Ｅ４ＧＮ−ＧＴ」）) ３．２部
・黄色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３８ ７．４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質量％ ） ６６部。

［緑色顔料３の調製］
下記組成の混合物を用い、緑色顔料１と同様の方法で緑色顔料３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」） １０．４部
・黄色顔料：Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １５０
（ランクセス社製「Ｅ４ＧＮ−ＧＴ」）) ９．６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質量％） ６６部。

［緑色組成物１の調製］
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。

・緑色顔料１ ４６部
・アクリル樹脂溶液 ８部
・ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサーアクリレート
（東亜合成（株）製「Ｍ−４０２」） ４部
・光重合開始剤（チバガイギー社製「ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＯＸＥ ０２」）
１．２部
・光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー９０７」）
３．５部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ−Ｆ」） １．５部
・シクロヘキサノン ５．８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 ３０部。

［緑色組成物２の調製］
分散体として、緑色顔料２を使用した以外は、緑色組成物１と同様の組成、方法で緑色組成物２を得た。

［緑色組成物３の調製］
分散体として、緑色顔料３を使用した以外は、緑色組成物１と同様の組成、方法で緑色組成物３を得た。

［青色顔料１の調製］
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 Ｂｌｕｅ１５：６
（東洋インキ製造（株）製「リオノールブルーＥＳ」） ５２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質量％） ２００部。

［青色顔料２の調製］
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 １５：６
（東洋インキ製造（株）製「リオノールブルーＥＳ」） ４９．４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質量％） ２００部
この分散体に、下記紫色染料粉体を添加し、よく攪拌し、青色顔料２を得た。

・紫色染料：ＮＫ−９４０２、（株）林原生物化学研究所製」 ２．６部。

［青色組成物１の調製］
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。

・青色顔料１ １６．５部
・アクリル樹脂溶液 ２５．３部
・ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサーアクリレート
（東亜合成（株）製「Ｍ−４０２」） １．８部
・光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュアー９０７」
１．２部
・増感剤（保土ヶ谷化学工業（株）製「ＥＡＢ−Ｆ」） ０．２部
・シクロヘキサノン ２５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 ３０部。

〔カラーフィルタの作製〕
各色組成物を組み合わせて、下記に示す方法により、カラーフィルタを作製した。

なお、本実施例に係るカラーフィルタ基板の２つの例の模式断面図を図１及び図２に示している。これらの図では、カラーフィルタは膜面が下向きに図示されているが、実際の製造工程では、膜面を上向きとして製造される。

実施例１
まず、黒色着色組成物１をスピンコート法により、膜厚が２．０μｍとなるように、図１に示すガラス基板１０に塗工した後、クリーンオーブン中で、７０℃で２０分間プリベークした。次いで、この基板を室温に冷却した後、超高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して紫外線を露光した。その後、この基板を２３℃の炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像した後、イオン交換水で洗浄し、風乾した。さらに、クリーンオーブン中で、２３０℃で３０分間ポストベークを行い、基板上にストライプパターンのブラックマトリクスＢＭを形成した。

次に、赤色着色組成物１を同様にスピンコートにて膜厚が２．８μｍとなるように塗布し、乾燥した後、露光機にてストライプ状の着色層を露光し、現像することで、赤色画素Ｒを形成した。

次いで、緑色着色組成物１も同様にスピンコートにて膜厚が２．８μｍとなるように塗布し、乾燥した後、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異なる場所に露光し、現像することで、前述の赤色画素Ｒと隣接した位置に緑色画素Ｇを形成した。

さらに、赤色、緑色と全く同様にして、青色着色組成物１についても膜厚２．８μｍで赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇと隣接した位置に青色画素Ｂを形成した。

以上のようにして、図１に示すように、透明基板１０上に、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ、青色画素Ｂの３色のストライプパターンの着色画素を含むカラーフィルタ基板を得た。

実施例２
黒色着色組成物２、赤色着色組成物２、緑色着色組成物２、青色着色組成物２を用い、実施例１と同様にして、カラーフィルタ基板を得た。

なお、実施例２においては、図２に示したように、液晶の有効表示領域を囲むように額縁部Ｆを約３ｍｍ幅の遮光層（ブラックマトリクスと同じ材料、プロセス）で形成し、その額縁部Ｆ上に赤色層３、青色層４を積層してある。ブラックマトリクス材料からなる額縁部Ｆの遮光性を、赤色層３及び青色層４の積層により補うことができ、３以上の光学濃度を確保することができる。これら２層の着色層の膜厚は、ハーフトーンマスクの使用などで、膜厚を調整して形成できる。青色層４の比誘電率が他の着色層の比誘電率より小さいため、着色層の積層構成においては、液晶に近い側に青色層４を積層形成することが有利である。

また、図示していないが、液晶表示装置とするときの液晶厚みに合わせて 赤色層、緑色層、青色層の積層によるスペーサを形成した。前記と同様、青色層の比誘電率が他の着色層の比誘電率より小さいため、青色層をこの積層構成のスペーサの最上層として用いこと、さらには、スペーサを覆うように形成することができる。

実施例３
本実施例に係るＦＦＳ方式の液晶表示装置の断面図を図３に示す。

本実施例に用いたカラーフィルタ基板２０は、実施例２の図２に示すカラーフィルタ基板である。アクティブ素子（ＴＦＴ）の形成されたアレイ基板３０は、ベタ形状の共通電極３２上に絶縁層２２を介して画素電極３１が形成してある。ＴＦＴ、配向膜、偏光板や位相差板などは図示を省略した。

カラーフィルタ基板２０とアレイ基板３０は、誘電率異方性が４．５（誘電率異方性が正の液晶）である液晶２６を介して対向して貼り合わされている。図示を省略した配向膜は、ラビング処理を行い、基板面に水平な液晶配向としている。なお、画素電極３１は紙面に垂直な櫛歯状パターンとしたが、ラビング方向はこの櫛歯パターンのならびに完全には平行でなく、およそ５度ずらした角度でラビングした。

比較例
黒色着色組成物３、赤色着色組成物１、緑色着色組成物３、青色着色組成物１を用い、実施例１と同様にして、カラーフィルタ基板を得た。

下記表１に、実施例１、実施例２、及び比較例のそれぞれの着色層の比誘電率とともに、カラーレジストの組成を示した。比較例の緑色層（Green）の主たる色剤は、ハロゲン化銅フタロシアニン緑色顔料であり、その着色層の、２４０Ｈｚ周波数での比誘電率は、４．５と高いものであり、赤色層（Red）及び青色層（Blue）の比誘電率との差は、０．９及び０．７と大きい。ブラックマトリクスの黒色顔料はカーボンであり、比較例のブラック着色層（BＭ）の２４０Ｈz周波数での比誘電率は１６．１と大きく、赤色層の比誘電率との差は１２．５と極めて大きい。

上記表１に示す組成のカラーレジスト（着色組成物）、及びブラック着色組成物（BＭ）を用いてカラーフィルタ基板を作製し、実施例３と同様にして、誘電率異方性４．５の液晶を介してアレイ基板と貼り合わせ、比較例に係る液晶表示装置を構成した。

実施例３に係る液晶表示装置と比較例に係る液晶表示装置について、アレイ基板の画素電極と共通電極との間に駆動電圧を印加して画像を表示させたところ、実施例３に係る液晶表示装置は、表示不良がなく、優れた画質の画像が得られた。これに対し、比較例に係る液晶表示装置は、赤ムラや、画素開口部のエッジに光漏れが観察された。

３・・・ 赤色層
４・・・ 青色層
１０・・・ ガラス基板
２０，４０・・・カラーフィルタ基板
３０，５０，６０・・・アレイ基板
２６，４６・・・液晶
３１，５１，６１・・・画素電極
３２，５２，６２・・・共通電極
４３、６３・・・電気力線
４７，４８，４９・・・液晶分子
Ｒ・・・赤色画素
Ｇ・・・緑色画素
Ｂ・・・青色画素
ＢＭ・・・ブラックマトリクス
Ｆ・・・額縁部

Claims (11)

1. カラーフィルタ基板と、電極幅１０μｍ以下の櫛歯状画素電極を備えるアレイ基板とを液晶を介して貼り合わせてなるフリンジフィールド・スイッチング方式液晶表示装置用のカラーフィルタ基板であって、
   透明基板上に形成された有機顔料を主たる色剤とするブラックマトリクスと、前記透明基板上の前記ブラックマトリクスにより区画された領域に設けられた、液晶を駆動する周波数で測定した比誘電率が２．９以上、４．４以下である、赤色画素、緑色画素、及び青色画素と、前記赤色画素、緑色画素、及び青色画素上に形成された透明樹脂層とを具備し、前記赤色画素、緑色画素、及び青色画素の平均比誘電率に対してそれぞれの着色画素の比誘電率が±０．３の範囲内にあることを特徴とするカラーフィルタ基板。
2. 前記ブラックマトリクスの、液晶を駆動する周波数で測定した比誘電率が、２．９以上、４．４以下であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板。
3. 前記ブラックマトリクスの、液晶を駆動する周波数で測定した比誘電率が、フリンジフィールド・スイッチング方式に用いる液晶の誘電率異方性の値より小さいことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板。
4. 前記ブラックマトリクスの色剤が、色剤の全体量に対する有機顔料の割合が９２質量％以上であり、残部がカーボンであることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板。
5. 前記緑色画素の主たる色剤が、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板。
6. 前記赤色画素、前記緑色画素、及び前記青色画素の平均比誘電率の値が、フリンジフィールド・スイッチング方式に用いる液晶の誘電率異方性の値より小さいことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板。
7. 比誘電率の測定に用いる前記周波数が、１２０Ｈｚから４８０Ｈｚの範囲の周波数であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板。
8. 前記ブラックマトリクスが、着色画素の４辺を格子状もしくは２辺をストライプ状に区分するパターン形状であるとともに、液晶表示の有効表示領域を囲う額縁パターンを有し、該額縁パターン上に青色画素の形成に用いる青色層、及び赤色画素の形成に用いる赤色層の１色あるいは２色を重畳したことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板。
9. 前記ブラックマトリクスが、着色画素の４辺を格子状もしくは２辺をストライプ状に区分するパターン形状であるとともに、液晶表示の有効表示領域を囲う額縁パターンを有し、該額縁パターン上に赤色画素の形成に用いる赤色層、及び青色画素の形成に用いる青色層の２色をこの順で重畳したことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載のカラーフィルタ基板を具備することを特徴とするフリンジフィールド・スイッチング方式液晶表示装置。
11. 透明基板上に形成されたブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスにより区画された領域に設けられた、液晶を駆動する周波数で測定した比誘電率が２．９以上、４．４以下である、赤色画素、緑色画素、及び青色画素と、前記赤色画素、緑色画素、及び青色画素上に形成された透明樹脂層とを具備し、前記赤色画素、緑色画素、及び青色画素の平均比誘電率に対してそれぞれの着色画素の比誘電率が±０．３の範囲内にあることを特徴とするカラーフィルタ基板と、電極幅１０μｍ以下の櫛歯状画素電極を具備するアレイ基板とを液晶を介して貼り合わせてなることを特徴とするフリンジフィールド・スイッチング方式液晶表示装置。

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