【課題】高感度で、低露光量の場合や顔料を高濃度で含む場合でも、パターン形状、残膜率等に優れ、しかも基板との密着性にも優れた着色層を形成できる着色層形成用感放射線性組成物、該組成物の構成成分等として有用な不飽和基含有アルカリ可溶性重合体等を提供する。
【解決手段】不飽和基含有アルカリ可溶性重合体は、重合体主鎖が重合性不飽和カルボン酸および／または重合性不飽和カルボン酸無水物を必須成分とする単量体から構成され、重合体側鎖に（メタ）アクリロイルオキシアルキルシリル基および／またはビニルシリル基を有することを特徴とする。着色層形成用感放射線性組成物は、該不飽和基含有アルカリ可溶性重合体、着色剤、多官能性単量体および光ラジカル発生剤を含有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不飽和基含有アルカリ可溶性重合体、着色層形成用感放射線性組成物、カラーフィルタおよびカラー液晶表示素子に関わり、より詳しくは、透過型あるいは反射型のカラー液晶表示装置、カラー撮像管素子等に用いられるカラーフィルタの製造に有用な着色層の形成に用いられる感放射線性組成物、当該感放射線性組成物から形成された着色層を有するカラーフィルタ、当該カラーフィルタを具備する液晶表示素子、並びに当該感放射線性組成物の構成成分等として有用な不飽和基含有アルカリ可溶性重合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、着色感放射線性組成物を用いてカラーフィルタを製造するに当たっては、基板上あるいは予め所望のパターンの遮光層を形成した基板上に、着色感放射線性組成物を塗布して乾燥したのち、乾燥塗膜を所望のパターン形状に放射線を照射（以下、「露光」という。）し、現像することにより、各色の画素を得る方法（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）が知られている。
そして、近年におけるカラーフィルタの技術分野においては、露光量を下げてタクトタイムを短縮することが主流となっているが、従来の着色感放射線性組成物では、露光量が少なくなると、現像後に残膜率が低下したり、パターンに欠けやアンダーカット、パターンの基板からの剥離などが生じやすいため、タクトタイムを短縮しつつ、良好なパターン形状の画素およびブラックマトリックスを得ることが困難であった。
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１４４５０２号公報
【特許文献２】特開平３−５３２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、高感度であり、低露光量でも、また顔料を高濃度で含む場合でも、パターン形状、残膜率等に優れており、しかも基板との密着性にも優れた着色層を形成することができる着色層形成用感放射線性組成物等を提供することにある。
本発明の他の課題は、当該着色層形成用感放射線性組成物の構成成分等として有用な、重合体側鎖に反応性不飽和基を有する新規なアルカリ可溶性重合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、第一に、
重合体主鎖が重合性不飽和カルボン酸および／または重合性不飽和カルボン酸無水物を必須成分とする単量体から構成され、重合体側鎖に（メタ）アクリロイルオキシアルキルシリル基および／またはビニルシリル基を有することを特徴とする、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定したポリスチレン換算重量平均分子量が１，０００〜３００，０００のアルカリ可溶性重合体、からなる。
【０００６】
本発明は、第二に、
（Ａ）前記アルカリ可溶性重合体、（Ｂ）着色剤、（Ｃ）多官能性単量体および（Ｄ）光ラジカル発生剤を含有することを特徴とする着色層形成用感放射線性組成物、からなる。 本発明でいう「着色層」とは、カラーフィルタに用いられる画素および／またはブラックマトリックスからなる層を意味する。
【０００７】
本発明は、第三に、
前記着色層形成用感放射線性組成物を用いて形成された着色層を有するカラーフィルタ、からなる。
【０００８】
本発明は、第四に、
前記カラーフィルタを具備してなる液晶表示素子、からなる。
【０００９】
以下、本発明について詳細に説明する。
アルカリ可溶性重合体
本発明のアルカリ可溶性重合体は、重合体主鎖が重合性不飽和カルボン酸および／または重合性不飽和カルボン酸無水物（以下、これらの化合物をまとめて「（ａ）不飽和カルボン酸系化合物」という。）を必須成分とする単量体から構成され、重合体側鎖に（メタ）アクリロイルオキシアルキルシリル基および／またはビニルシリル基を有することを特徴とする、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定したポリスチレン換算重量平均分子量が１，０００〜３００，０００のアルカリ可溶性重合体（以下、「（Ａ）アルカリ可溶性重合体」という。）からなる。
【００１０】
本発明における好ましい（Ａ）アルカリ可溶性重合体としては、例えば、（ａ）不飽和カルボン酸系化合物と、（ｂ）１分子中に１個以上の水酸基を有する重合性不飽和化合物（以下、「（ｂ）水酸基含有不飽和化合物」という。）と、（ｃ）他の重合性不飽和化合物との共重合体（以下、「共重合体〔α〕」という。）に、下記式（１）で表されるアルコキシシラン化合物（以下、「シラン化合物（１）」という。）を反応させて得られる重合体を挙げることができる。以下では、（ａ）〜（ｃ）成分をまとめて「重合性不飽和化合物」ともいう。
【００１１】
【化１】

【００１２】
〔式（１）において、Ｘは単結合または−ＯＣ（＝Ｏ）−（但し、左側の酸素原子がＹと結合している。）を示し、Ｙは、Ｘが単結合であるときは単結合を示し、Ｘが
−ＯＣ（＝Ｏ）−であるときはメチレン基または置換されてもよい主鎖炭素数２〜１１のアルキレン基を示し、各Ｒ¹ は相互に独立にメチル基または置換されてもよいエチル基を示し、Ｒ² は水素原子またはメチル基を示す。但し、ＸおよびＹがともに単結合であるとき、Ｒ² は水素原子を示す。〕
【００１３】
共重合体〔α〕を構成する各成分のうち、（ａ）不飽和カルボン酸系化合物としては、例えば、
（メタ）アクリル酸、クロトン酸、α−クロルアクリル酸、けい皮酸等の不飽和モノカルボン酸類；
マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸等の不飽和ジカルボン酸またはその無水物類；
３価以上の不飽和多価カルボン酸またはその無水物類；
こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル〕、フタル酸モノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル〕等の２価以上の多価カルボン酸のモノ〔（メタ）アクリロイルオキシアルキル〕エステル類；
ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート等の両末端にカルボキシ基と水酸基とを有するポリマーのモノ（メタ）アクリレート類
等を挙げることができる。
なお、こはく酸モノ（２−アクリロイルオキシエチル）およびフタル酸モノ（２−アクリロイルオキシエチル）は、それぞれＭ−５３００およびＭ−５４００（東亞合成（株）製）の商品名で市販されている。
【００１４】
これらの（ａ）不飽和カルボン酸系化合物のうち、（メタ）アクリル酸、こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート、ｐ−ビニルフェノール等が好ましく、特に、（メタ）アクリル酸が好ましい。
共重合体〔α〕において、（ａ）不飽和カルボン酸系化合物は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００１５】
共重合体〔α〕において、（ａ）不飽和カルボン酸系化合物に由来する繰り返し単位の含有率は、好ましくは５〜５０重量％、さらに好ましくは５〜４０重量％、特に好ましくは５〜３０重量％である。この場合、（ａ）不飽和カルボン酸系化合物に由来する繰り返し単位の含有率が５重量％未満では、シラン化合物（１）との反応により得られる重合体のアルカリ現像液に対する溶解性が低下する傾向があり、一方５０重量％を超えると、該重合体のアルカリ現像液に対する溶解性が大きくなりすぎるおそれがある。
【００１６】
また、（ｂ）水酸基含有不飽和化合物としては、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、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、１，２−ジヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、１，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３，４−ジヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３−〔３−（２，３−ジヒドロキシプロポキシ）−２−ヒドロキシプロポキシ〕−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸（ポリ）ヒドロキシアルキルエステル類や、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド等を挙げることができる。
これらの（ｂ）水酸基含有不飽和化合物のうち、共重合反応性およびシラン化合物（１）との反応性の点から、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、１，２−ジヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等が好ましい。
共重合体〔α〕において、（ｂ）水酸基含有不飽和化合物は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００１７】
共重合体〔α〕において、（ｂ）水酸基含有不飽和化合物に由来する繰り返し単位の含有率は、好ましくは１〜５０重量％、さらに好ましくは３〜４０重量％、特に好ましくは５〜３０重量％である。この場合、（ｂ）水酸基含有不飽和化合物に由来する繰り返し単位の含有率が１重量％未満では、シラン化合物（１）の重合体への導入率が低下して、感放射線性組成物としたときの感度が低下する傾向があり、一方５０重量％を超えると、シラン化合物（１）との反応により得られる重合体の保存安定性が低下する傾向がある。
【００１８】
また、（ｃ）他の重合性不飽和化合物としては、例えば、
スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−ビニルトルエン、ｍ−ビニルトルエン、ｐ−ビニルトルエン、ｐ−クロルスチレン、ｏ−メトキシスチレン、ｍ−メトキシスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｏ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｍ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｐ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル等の芳香族ビニル化合物；
インデン、１−メチルインデン等のインデン類；
【００１９】
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、ｉ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−フェノキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングルコール（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングルコール（メタ）アクリレート、メトキシプロピレングルコール（メタ）アクリレート、メトキシジプロピレングルコール（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタジエニル（メタ）アクリレート等の不飽和カルボン酸エステル類；
【００２０】
２−アミノエチル（メタ）アクリレート、２−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、２−アミノプロピル（メタ）アクリレート、２−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、３−アミノプロピル（メタ）アクリレート、３−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート等の不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル類；
グリシジル（メタ）アクリレート等の不飽和カルボン酸グリシジルエステル類；
（メタ）アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、シアン化ビニリデン等のシアン化ビニル化合物；
（メタ）アクリルアミド、α−クロロアクリルアミド等の不飽和アミド類；
【００２１】
マレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等の不飽和イミド類；
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル類；
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、アリルグリシジルエーテル等の不飽和エーテル類；
１，３−ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等の脂肪族共役ジエン類；
ポリスチレン、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリ−ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ポリシロキサン等の重合体分子鎖の末端にモノ（メタ）アクリロイル基を有するマクロモノマー類
等を挙げることができる。
【００２２】
これらの（ｃ）他の重合性不飽和化合物のうち、共重合反応性および得られる重合体のアルカリ現像液に対する溶解性の点から、スチレン、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、Ｎ−フェニルマレイミド等が好ましい。
共重合体〔α〕において、（ｃ）他の重合性不飽和化合物は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００２３】
共重合体〔α〕において、（ｃ）他の重合性不飽和化合物に由来する繰り返し単位の含有率は、好ましくは１０〜７０重量％、さらに好ましくは２０〜５０重量％、特に好ましくは３０〜５０重量％である。この場合、（ｃ）他の重合性不飽和化合物に由来する繰り返し単位の含有率が１０重量％未満では、シラン化合物（１）との反応により得られる重合体の保存安定性が低下する傾向があり、一方７０重量％を超えると、該重合体のアルカリ現像液に対する溶解性が低下する傾向がある。
【００２４】
本発明における好ましい共重合体〔α〕としては、例えば、（メタ）アクリル酸を必須成分とする（ａ）不飽和カルボン酸系化合物と、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、１，２−ジヒドロキシエチル（メタ）アクリレートおよび２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートの群から選ばれる少なくとも１種を必須成分とする（ｂ）水酸基含有不飽和化合物と、スチレン、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートおよびＮ−フェニルマレイミドの群から選ばれる少なくとも１種の（ｃ）他の不飽和化合物との共重合体〔α〕を挙げることができ、
【００２５】
より具体的には、
（メタ）アクリル酸を必須成分とする（ａ）不飽和カルボン酸系化合物と、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートを必須成分とする（ｂ）水酸基含有不飽和化合物と、スチレン、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートおよびＮ−フェニルマレイミドの群から選ばれる少なくとも１種の（ｃ）他の不飽和化合物との共重合体〔α〕；
【００２６】
（メタ）アクリル酸を必須成分とする（ａ）不飽和カルボン酸系化合物と、１，２−ジヒドロキシエチル（メタ）アクリレートを必須成分とする（ｂ）水酸基含有不飽和化合物と、スチレン、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートおよびＮ−フェニルマレイミドの群から選ばれる少なくとも１種の（ｃ）他の不飽和化合物との共重合体〔α〕；
【００２７】
（メタ）アクリル酸を必須成分とする（ａ）不飽和カルボン酸系化合物と、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートを必須成分とする（ｂ）水酸基含有不飽和化合物と、スチレン、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートおよびＮ−フェニルマレイミドの群から選ばれる少なくとも１種の（ｃ）他の不飽和化合物との共重合体〔α〕
等を挙げることができる。
【００２８】
共重合体〔α〕は、例えば、重合性不飽和化合物を、適当な溶媒中、ラジカル重合開始剤の存在下で重合することにより製造することができる。
前記重合に用いられる溶媒としては、例えば、
メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール等のアルコール類；
テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル；
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート；
【００２９】
エチレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテルプロピオネート、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルプロピオネート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネート；
ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等のジエチレングリコールアルキルエーテル；
プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル；
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル等のジプロピレングリコールアルキルエーテル；
【００３０】
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート；
プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルプロピオネート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネート；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；
メチルエチルケトン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、シクロヘキサノン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン等のケトン類；
【００３１】
２−メトキシプロピオン酸メチル、２−メトキシプロピオン酸エチル、２−メトキシプロピオン酸ｎ−プロピル、２−メトキシプロピオン酸ｎ−ブチル、２−エトキシプロピオン酸メチル、２−エトキシプロピオン酸エチル、２−エトキシプロピオン酸ｎ−プロピル、２−エトキシプロピオン酸ｎ−ブチル、２−ｎ−プロポキシプロピオン酸メチル、２−ｎ−プロポキシプロピオン酸エチル、２−ｎ−プロポキシプロピオン酸ｎ−プロピル、２−ｎ−プロポキシプロピオン酸ｎ−ブチル、２−ｎ−ブトキシプロピオン酸メチル、２−ｎ−ブトキシプロピオン酸エチル、２−ｎ−ブトキシプロピオン酸ｎ−プロピル、２−ｎ−ブトキシプロピオン酸ｎ−ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸ｎ−プロピル、３−メトキシプロピオン酸ｎ−ブチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸ｎ−プロピル、３−エトキシプロピオン酸ｎ−ブチル、３−ｎ−プロポキシプロピオン酸メチル、３−ｎ−プロポキシプロピオン酸エチル、３−ｎ−プロポキシプロピオン酸ｎ−プロピル、３−ｎ−プロポキシプロピオン酸ｎ−ブチル、３−ｎ−ブトキシプロピオン酸メチル、３−ｎ−ブトキシプロピオン酸エチル、３−ｎ−ブトキシプロピオン酸ｎ−プロピル、３−ｎ−ブトキシプロピオン酸ｎ−ブチル等のアルコキシプロピオン酸アルキル類や、
【００３２】
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、ヒドロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸ｎ−プロピル、ヒドロキシ酢酸ｎ−ブチル、酢酸４−メトキシブチル、酢酸３−メトキシブチル、酢酸２−メトキシブチル、酢酸３−エトキシブチル、酢酸３−プロキシブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−プロピル、乳酸ｎ−ブチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、３−ヒドロキシプロピオン酸メチル、３−ヒドロキシプロピオン酸エチル、３−ヒドロキシプロピオン酸ｎ−プロピル、３−ヒドロキシプロピオン酸ｎ−ブチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ｎ−プロピル、メトキシ酢酸ｎ−ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸ｎ−プロピル、エトキシ酢酸ｎ−ブチル、ｎ−プロポキシ酢酸メチル、ｎ−プロポキシ酢酸エチル、ｎ−プロポキシ酢酸ｎ−プロピル、ｎ−プロポキシ酢酸ｎ−ブチル、ｎ−ブトキシ酢酸メチル、ｎ−ブトキシ酢酸エチル、ｎ−ブトキシ酢酸ｎ−プロピル、ｎ−ブトキシ酢酸ｎ−ブチル等の他のエステル類
等を挙げることができる。
これらの溶媒のうち、ジエチレングリコールアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、アルコキシプロピオン酸アルキル、酢酸エステル等が好ましい。
前記溶媒は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００３３】
また、前記ラジカル重合開始剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス−（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、４，４’−アゾビス（４―シアノバレリン酸）、ジメチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物；ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン等の有機過酸化物；過酸化水素等を挙げることができる。
また、ラジカル重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、それを還元剤とを併用して、レドックス型開始剤としてもよい。
これらのラジカル重合開始剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００３４】
本発明における共重合体〔α〕のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ、溶出溶媒：テトラヒドロフラン）で測定したポリスチレン換算重量平均分子量（以下、「Ｍｗ」という。）は、１，０００〜３００，０００、好ましくは５，０００〜１００，０００である。
また、本発明における共重合体〔α〕のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ、溶出溶媒：テトラヒドロフラン）で測定したポリスチレン換算数平均分子量（以下、「Ｍｎ」という。）は、通常、３，０００〜６０，０００、好ましくは５，０００〜２５，０００である。
この場合、共重合体〔α〕のＭｗが３，０００未満であると、感放射線性組成物としたときのアルカリ現像性、残膜率、耐熱性、パターン形状等が低下する傾向があり、一方３００，０００を超えると、感放射線性組成物としたときの解像度、パターン形状等が低下する傾向がある。
【００３５】
また、共重合体〔α〕は、重合性不飽和化合物を、溶媒中、リビングラジカルを生成するラジカル重合開始剤系の存在下でリビングラジカル重合することにより製造することもできる。
前記リビングラジカル重合に際しては、重合性不飽和化合物がカルボキシル基等の、リビングラジカルを失活させるおそれがある官能基を有する化合物を含有する場合、成長末端が失活しないようにするために必要に応じて、重合性不飽和化合物中の該官能基を、例えばエステル化などにより保護して重合したのち、脱保護することにより、共重合体〔α〕を得ることもできる。
【００３６】
リビングラジカル重合に使用されるラジカル重合開始剤系については種々提案されており、例えば、Ｇｅｏｒｇｅｓらにより提案されているＴＥＭＰＯ系（例えば、非特許文献１参照。）、Ｍａｔｙｊａｓｚｅｗｓｋｉらにより提案されている臭化銅と臭素含有エステル化合物の組み合わせからなる系（例えば、非特許文献２参照。）、Ｈａｍａｓａｋｉらにより提案されている四塩化炭素とルテニウム（II) 錯体の組み合わせからなる系（例えば、非特許文献３参照。）や、特許文献３、特許文献４および特許文献５に開示されているような、０．１より大きな連鎖移動定数をもつチオカルボニル化合物とラジカル開始剤の組み合わせからなる系等を挙げることができる。
【００３７】
【非特許文献１】M.K.Georges, R.P.N.Veregin, P.M.Kazmaier, G.K.Hamer, Macromolecules, 1993, Vol.26, p.2987
【非特許文献２】Matyjaszewski,K.Coca,S.Gaynor,G.wei,M.Woodworth, B.E. Macromolecules, 1997, Vol.30, p.7348
【非特許文献３】Hamasaki,S.Kamigaito,M.Sawamoto, M. Macromolecules, 2002, Vol.35, p.2934
【特許文献３】特許３６３９８５９号明細書（特表２０００−５１５１８１号公報）
【特許文献４】特表２００２−５００２５１号公報
【特許文献５】特表２００４−５１８７７３号公報
【００３８】
リビングラジカル重合に使用される好適なラジカル重合開始剤系としては、使用される重合性不飽和化合物の種類に応じて、成長末端であるリビングラジカルが失活しない系が適宜選択されるが、重合効率やメタルフリー系等を考慮すると、分子量制御剤であるチオカルボニルチオ化合物とラジカル開始剤との組み合わせが好ましい。
前記チオカルボニルチオ化合物とラジカル開始剤との組み合わせに関しては、特許文献３〜５のほか、下記特許文献に詳しく記載されている。
【００３９】
【特許文献６】特表２００２−５０８４０９号公報
【特許文献７】特表２００２−５１２６５３号公報
【特許文献８】特表２００３−５２７４５８号公報
【特許文献９】特許３６３４８４３（特表２００３−５３６１０５号公報）
【特許文献１０】特表２００５−５０３４５２号公報
【００４０】
特許文献３〜６に記載されているように、チオカルボニルチオ化合物およびラジカル開始剤の存在下に重合性不飽和化合物をリビングラジカル重合することにより、分子量分布の狭いランダム共重合体あるいはブロック共重合体を得ることができる。また、得られるランダム共重合体およびブロック共重合体には、チオカルボニルチオ化合物に由来する官能基を導入することができるため、該共重合体を水性ゲル（特許文献７参照）、フォトレジスト（特許文献８参照）、界面活性剤（特許文献９参照）等の用途にも使用することができることが明らかにされている。
【００４１】
本発明において、リビングラジカル重合により製造される代表的な共重合体〔α〕としては、それを構成する各重合体鎖の少なくとも一方の末端に下記式（ｉ）で表される基（以下、「末端基（ｉ）」という。）あるいは式（ii）で表される基（以下、「末端基（ii）」という。）を有する共重合体（以下、「チオカルボニルチオ末端共重合体〔α〕」という。）を挙げることができる。
【００４２】
【化２】

【００４３】
〔式（ｉ）において、Ｚ¹ は水素原子、塩素原子、カルボキシル基、シアノ基、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の１価の複素環式基、−ＯＲ、−ＳＲ、−Ｎ（Ｒ)₂、
−ＯＣ（＝Ｏ）Ｒ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ、−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｒ)₂、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ)₂、−Ｐ（＝Ｏ)(Ｒ)₂または重合体鎖を有する１価の基を示し、各Ｒは相互に独立に炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数２〜１８のアルケニル基、炭素数６〜１８の１価の芳香族炭化水素基または炭素原子と異項原子との合計原子数３〜１８の１価の複素環式基を示し、前記炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、合計原子数３〜２０の１価の複素環式基およびＲはそれぞれ置換されていてもよい。〕
【００４４】
〔式（ii）において、Ｚ² は炭素数１〜２０のアルカンに由来するｍ価の基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素に由来するｍ価の基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の複素環式化合物に由来するｍ価の基または重合体鎖を有するｍ価の基を示し、前記炭素数１〜２０のアルカンに由来するｍ価の基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素に由来するｍ価の基および合計原子数３〜２０の複素環式化合物に由来するｍ価の基はそれぞれ置換されていてもよく、ｍは２以上の整数である。〕
【００４５】
チオカルボニルチオ末端共重合体〔α〕は、それを構成する重合体鎖が１個のみのとき、通常、該重合体鎖のいずれか一方の末端に末端基（ｉ）が結合するが、他方の末端には末端基（ｉ）、末端基（ii）もしくは連鎖停止基が結合しうる。この「連鎖停止基」はリビングラジカル重合時の反応条件により定まる基であり、重合体鎖に前記末端基（ii）が結合した場合は、該末端基（ii）中の重合体鎖と結合していない（ｍ−１）個の結合手（Ｓ−）は連鎖停止基と結合する。なお、連鎖停止基は後述する式（２）におけるＲ³ ないし後述する式（３）におけるＲ⁴ であることもできる。
また、それを構成する重合体鎖が２個以上のとき、通常、各重合体鎖はそれらの一方の末端で末端基（ii）に結合して、共重合体（Ｉ）が分岐構造を有するものとなり、各重合体鎖の他方の末端には末端基（ｉ）、末端基（ii）もしくは連鎖停止基が結合しうる。そして、重合体鎖の他方の末端に前記末端基（ii）が結合した場合は、該末端基（ii）中の重合体鎖と結合していない（ｍ−１）個の結合手（Ｓ−）はさらに末端基（ｉ）、末端基（ii）もしくは連鎖停止基と結合しうる。なお、連鎖停止基は後述する式（２）におけるＲ³ ないし後述する式（３）におけるＲ⁴ であることもできる。
【００４６】
式（ｉ）において、Ｚ¹ の置換されていてもよい炭素数１〜２０のアルキル基、置換されていてもよい炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、置換されていてもよい炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の１価の複素環式基、置換されていてもよいＲ、および重合体鎖を有する１価の基としては、それらの好ましいものも含めて、例えば、後述する式（２）におけるＺ¹ のそれぞれ対応する基と同様のものを挙げることができる。
【００４７】
式（ii）において、Ｚ² の置換されていてもよい炭素数１〜２０のアルカンに由来するｍ価の基、置換されていてもよい炭素数６〜２０の芳香族炭化水素に由来するｍ価の基、置換されていてもよい炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の複素環式化合物に由来するｍ価の基、および重合体鎖を有するｍ価の基としては、それらの好ましいものも含めて、例えば、後述する式（３）におけるＺ² のそれぞれ対応する基と同様のものを挙げることができる。
【００４８】
チオカルボニルチオ末端共重合体〔α〕は、例えば、重合性不飽和化合物を下記式（２）または式（３）で表されるチオカルボニルチオ化合物を分子量制御剤として用いてリビングラジカル重合する工程を経て製造することができ、このリビングラジカル重合に際しては、通常、ラジカル開始剤も使用される。
【００４９】
【化３】

【００５０】
〔式（２）において、Ｚ¹ は水素原子、塩素原子、カルボキシル基、シアノ基、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の１価の複素環式基、−ＯＲ、−ＳＲ、−Ｎ（Ｒ)₂、
−ＯＣ（＝Ｏ）Ｒ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ、−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｒ)₂、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ)₂、−Ｐ（＝Ｏ)(Ｒ)₂または重合体鎖を有する１価の基を示し、各Ｒは相互に独立に炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数２〜１８のアルケニル基、炭素数６〜１８の１価の芳香族炭化水素基または炭素原子と異項原子との合計原子数３〜１８の１価の複素環式基を示し、前記炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、合計原子数３〜２０の１価の複素環式基およびＲはそれぞれ置換されていてもよく、ｐは１以上の整数であり、Ｒ³ は、ｐ＝１のとき、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜２０の１価の脂環族炭化水素基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の１価の複素環式基、−ＯＲ、−ＳＲ、−Ｎ（Ｒ)₂または重合体鎖を有する１価の基を示し、各Ｒは相互に独立に炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数２〜１８のアルケニル基、炭素数６〜１８の１価の芳香族炭化水素基または炭素原子と異項原子との合計原子数３〜１８の１価の複素環式基を示し、ｐ＝２のとき、単結合、炭素数１〜２０のアルカンに由来する２価の基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素に由来する２価の基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の複素環式化合物に由来する２価の基または重合体鎖を有する２価の基を示し、ｐ≧３のとき、炭素数１〜２０のアルカンに由来するｐ価の基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素に由来するｐ価の基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の複素環式化合物に由来するｐ価の基または重合体鎖を有するｐ価の基を示し、前記炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜２０の１価の脂環族炭化水素基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、合計原子数３〜２０の１価の複素環式基、Ｒ、炭素数１〜２０のアルカンに由来する２価の基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素に由来する２価の基および合計原子数３〜２０の複素環式化合物に由来する２価の基、炭素数１〜２０のアルカンに由来するｐ価の基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素に由来するｐ価の基および合計原子数３〜２０の複素環式化合物に由来するｐ価の基はそれぞれ置換されていてもよい。〕
【００５１】
【化４】

【００５２】
〔式（３）において、Ｚ² は炭素数１〜２０のアルカンに由来するｍ価の基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素に由来するｍ価の基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の複素環式化合物に由来するｍ価の基または重合体鎖を有するｍ価の基を示し、前記炭素数１〜２０のアルカンに由来するｍ価の基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素に由来するｍ価の基および合計原子数３〜２０の複素環式化合物に由来するｍ価の基はそれぞれ置換されていてもよく、Ｒ⁴ は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜２０の１価の脂環族炭化水素基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の１価の複素環式基、−ＯＲ、−ＳＲ、−Ｎ（Ｒ)₂または重合体鎖を有する１価の基を示し、各Ｒは相互に独立に炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数２〜１８のアルケニル基、炭素数６〜１８の１価の芳香族炭化水素基または炭素原子と異項原子との合計原子数３〜１８の１価の複素環式基を示し、前記炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜２０の１価の脂環族炭化水素基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、合計原子数３〜２０の１価の複素環式基およびＲはそれぞれ置換されていてもよく、ｍは２以上の整数である。〕
【００５３】
式（２）において、Ｚ¹ の炭素数１〜２０のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、１，１−ジメチルプロピル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、１，１−ジメチル−３，３−ジメチルブチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−エイコシル基等を挙げることができる。
また、Ｚ¹ の炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、９−アントラセニル基、ベンジル基、α−メチルベンジル基、α，α−ジメチルベンジル基、フェネチル基等を挙げることができる。
【００５４】
また、Ｚ¹ の炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の１価の複素環式基としては、例えば、オキシラニル基、アジリジニル基、２−フラニル基、３−フラニル基、２−テトラヒドロフラニル基、３−テトラヒドロフラニル基、１−ピロール基、２−ピロール基、３−ピロール基、１−ピロリジニル基、２−ピロリジニル基、３−ピロリジニル基、１−ピラゾール基、２−ピラゾール基、３−ピラゾール基、２−テトラヒドロピラニル基、３−テトラヒドロピラニル基、４−テトラヒドロピラニル基、２−チアニル基、３−チアニル基、４−チアニル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、２−ピペリジニル基、３−ピペリジニル基、４−ピペリジニル基、２−モルホリニル基、３−モルホリニル基等を挙げることができる。
【００５５】
また、Ｚ¹ の−ＯＲ、−ＳＲ、−Ｎ（Ｒ)₂、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｒ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ、
−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｒ)₂、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ)₂および−Ｐ（＝Ｏ)(Ｒ)₂におけるＲの炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数６〜１８の１価の芳香族炭化水素基または炭素原子と異項原子との合計原子数３〜１８の１価の複素環式基としては、例えば、Ｚ¹ について例示した炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基または炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の１価の複素環式基のうち、炭素数ないし合計原子数が１８以下の基を挙げることができる。
また、同Ｒの炭素数２〜１８のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、３−ペンテニル基、４−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、３−ヘキセニル基、４−ヘキセニル基、５−ヘキセニル基等を挙げることができる。
【００５６】
前記炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の１価の複素環式基およびＲに対する置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、カルボン酸塩基、スルホン酸基、スルホン酸塩基、イソシアナート基、シアノ基、ビニル基、エポキシ基、シリル基、ハロゲン原子のほか、Ｚ¹ について例示した−ＯＲ、−ＳＲ、−Ｎ（Ｒ)₂、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｒ、
−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ、−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｒ)₂、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ)₂あるいは
−Ｐ（＝Ｏ)(Ｒ)₂や、Ｒについて例示した炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数２〜１８のアルケニル基、炭素数６〜１８の１価の芳香族炭化水素基あるいは炭素原子と異項原子との合計原子数３〜１８の１価の複素環式基と同様の基の中から適宜選択することができ、これらの置換基は置換誘導体中に１個以上あるいは１種以上存在することができる。但し、置換誘導体中の合計炭素数ないし合計原子数は２０を越えないことが好ましい。
【００５７】
また、Ｚ¹ の重合体鎖を有する１価の基としては、例えば、エチレン、プロピレン等のα−オレフィン類；スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物；ふっ化ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニル類；ビニルアルコール、アリルアルコール等の不飽和アルコール類；酢酸ビニル、酢酸アリル等の不飽和アルコールのエステル類；（メタ）アクリル酸、ｐ−ビニル安息香酸等の不飽和カルボン酸類；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｉ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル等の（メタ）アクリル酸エステル類；（メタ）アクルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクルアミド等の（メタ）アクルアミド類；（メタ）アクリロニトリル、シアン化ビニリデン等の不飽和ニトリル類；ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン類等の不飽和化合物の１種以上から形成される付加重合系重合体鎖を有する１価の基のほか、末端がエーテル化されていてもよいポリオキシエチレン、末端がエーテル化されていてもよいポリオキシプロピレン等のポリエーテルや、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド等の重付加系重合体鎖や重縮合系重合体鎖等を有する１価の基を挙げることができる。これらの重合体鎖を有する１価の基においては、該重合体鎖が直接式（６）中のチオカルボニル基の炭素原子に結合しても、例えば−ＣＨ₂ −ＣＯＯ−、−Ｃ（ＣＨ₃)（ＣＮ）ＣＨ₂ ＣＨ₂ −ＣＯＯ−等の連結手を介して式（１）中のチオカルボニル基の炭素原子に結合してもよい。
式（２）において、複数存在するＺ¹ は相互に同一でも異なってもよい。
【００５８】
式（２）において、ｐ＝１のとき、Ｒ³ は、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜２０の１価の脂環族炭化水素基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の１価の複素環式基、−ＯＲ、−ＳＲ、−Ｎ（Ｒ)₂または重合体鎖を有する１価の基を示し、前記炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜２０の１価の脂環族炭化水素基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の１価の複素環式基およびＲはそれぞれ置換されていてもよい。
前記炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、合計原子数３〜２０の１価の複素環式基、−ＯＲ、−ＳＲ、−Ｎ（Ｒ)₂やそれらの置換誘導体または重合体鎖を有する１価の基としては、例えば、前記Ｚ¹ のそれぞれ対応する基について例示した基と同様のものを挙げることができる。Ｒ³ （但し、ｐ＝１）の重合体鎖を有する１価の基においては、該重合体鎖が直接式（２）中の硫黄原子に結合しても、例えば、−ＣＨ₂ −ＣＯＯ−、−Ｃ（ＣＨ₃)（ＣＮ）ＣＨ₂ ＣＨ₂ −ＣＯＯ−等の連結手を介して式（２）中の硫黄原子に結合してもよい。
【００５９】
また、前記炭素数３〜２０の１価の脂環族炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等を挙げることができる。
前記炭素数３〜２０の１価の脂環族炭化水素基に対する置換基としては、例えば、前記Ｚ¹ の炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の１価の複素環式基およびＲに対する置換基について例示した基と同様のものの中から適宜選択することができ、これらの置換基は置換誘導体中に１個以上あるいは１種以上存在することができる。但し、置換誘導体中の合計炭素数ないし合計原子数は２０を越えないことが好ましい。
【００６０】
また、ｐ＝２のとき、Ｒ³ は、単結合、炭素数１〜２０のアルカンに由来する２価の基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素に由来する２価の基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の複素環式化合物に由来する２価の基または重合体鎖を有する２価の基を示し、前記炭素数１〜２０のアルカンに由来する２価の基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素に由来する２価の基および合計原子数３〜２０の複素環式化合物に由来する２価の基はそれぞれ置換されていてもよい。
【００６１】
また、ｐ≧３のとき、Ｒ³ は、炭素数１〜２０のアルカンに由来するｐ価の基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素に由来するｐ価の基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の複素環式化合物に由来するｐ価の基または重合体鎖を有するｐ価の基を示し、前記アルカンに由来するｐ価の基、芳香族炭化水素に由来するｐ価の基および合計原子数３〜２０の複素環式化合物に由来するｐ価の基はそれぞれ置換されていてもよい。
【００６２】
前記炭素数１〜２０のアルカンとしては、例えば、メタン、エタン、プロパン、ｎ−ブタン、ｉ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ネオペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン、ｎ−ドデカン、ｎ−テトラデカン、ｎ−ヘキサデカン、ｎ−オクタデカン、ｎ−エイコサン等を挙げることができる。
【００６３】
また、前記炭素数６〜２０の芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、１，４−ジメチルベンゼン（例えば、１，４−位の各メチル基の炭素原子が式（２）中の硫黄原子に結合する。）、１，２，４，５−テトラメチルベンゼン（例えば、１，２，４，５−位の各メチル基の炭素原子が式（２）中の硫黄原子に結合する。）、１，２，３，４，５，６−ヘキサメチルベンゼン（例えば、１，２，３，４，５，６−位の各メチル基の炭素原子が式（２）中の硫黄原子に結合する。）、１，４−ジ−ｉ−プロピルベンゼン（例えば、１，４−位の各ｉ−プロピル基の２−位の炭素原子が式（２）中の硫黄原子に結合する。）、ナフタレン、アントラセン基等を挙げることができる。
また、前記合計原子数３〜２０の複素環式化合物としては、例えば、オキシラン、アジリジン、フラン、テトラヒドロフラン、ピロール、ピロリジン、ピラゾール、テトラヒドロピラン、チアン、ピリジン、ピペリジン、モルホリン等を挙げることができる。
【００６４】
前記炭素数１〜２０のアルカンに由来する２価の基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素に由来する２価の基、合計原子数３〜２０の複素環式化合物に由来する２価の基、炭素数１〜２０のアルカンに由来するｐ価の基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素に由来するｐ価の基および合計原子数３〜２０の複素環式化合物に由来するｐ価の基に対する置換基としては、例えば、前記Ｚ¹ の炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の１価の複素環式基およびＲに対する置換基について例示した基と同様のものの中から適宜選択することができ、これらの置換基は置換誘導体中に１個以上あるいは１種以上存在することができる。但し、置換誘導体中の合計炭素数ないし合計原子数は２０を越えないことが好ましい。
【００６５】
また、Ｒ³ の２価の基の基を与える重合体鎖およびｐ価の基を与える重合体鎖としては、前記Ｚ¹ の重合体鎖を有する１価の基について例示した付加重合系重合体鎖、重付加系重合体鎖や重縮合系重合体鎖と同様のものを挙げることができる。Ｒ³ の重合体鎖を有する２価の基およびｐ価の基においては、該重合体鎖が直接式（２）中の硫黄原子に結合しても、例えば、−ＣＨ₂ −ＣＯＯ−、−Ｃ（ＣＨ₃)（ＣＮ）ＣＨ₂ ＣＨ₂ −ＣＯＯ−等の連結手を介して式（２）中の硫黄原子に結合してもよい。
【００６６】
次に、式（３）において、Ｚ² のｍ価の基を与える炭素数１〜２０のアルカンとしては、例えば、前記Ｒ³ の２価の基およびｐ価の基を与える炭素数１〜２０のアルカンについて例示した化合物と同様のものを挙げることができる。
また、Ｚ² のｍ価の基を与える炭素数６〜２０の芳香族炭化水素としては、例えば、前記Ｒ³ の２価の基およびｐ価の基を与える炭素数６〜２０の芳香族炭化水素について例示した化合物と同様のものを挙げることができる。
また、Ｚ² のｍ価の基を与える炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の複素環式化合物としては、例えば、前記Ｒ³ の２価の基およびｐ価の基を与える炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の複素環式化合物について例示した化合物と同様のものを挙げることができる。
【００６７】
Ｚ² の炭素数１〜２０のアルカンに由来するｍ価の基、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素に由来するｍ価の基および合計原子数３〜２０の複素環式化合物に由来するｍ価の基に対する置換基としては、例えば、前記Ｚ¹ の炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の１価の複素環式基およびＲに対する置換基について例示した基と同様のものの中から適宜選択することができ、これらの置換基は置換誘導体中に１個以上あるいは１種以上存在することができる。但し、置換誘導体中の合計炭素数ないし合計原子数は２０を越えないことが好ましい。
【００６８】
また、Ｚ² のｍ価の基を与える重合体鎖としては、例えば、前記Ｚ¹ の重合体鎖を有する１価の基について例示した付加重合系重合体鎖、重付加系重合体鎖や重縮合系重合体鎖と同様のものを挙げることができる。Ｚ² の重合体鎖を有するｍ価の基においては、該重合体鎖が直接式（３）中のチオカルボニル基の炭素原子に結合しても、例えば、
−ＣＨ₂ −ＣＯＯ−、−Ｃ（ＣＨ₃)（ＣＮ）ＣＨ₂ ＣＨ₂ −ＣＯＯ−等の連結手を介して式（３）中のチオカルボニル基の炭素原子に結合してもよい。
【００６９】
式（３）において、Ｒ⁴ の炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０の１価の芳香族炭化水素基、炭素原子と異項原子との合計原子数３〜２０の１価の複素環式基、−ＯＲ、−ＳＲ、−Ｎ（Ｒ)₂および重合体鎖を有する１価の基やそれらの置換誘導体としては、例えば、前記Ｚ¹ のそれぞれ対応する基について例示した基と同様のものを挙げることができる。Ｒ⁴ の重合体鎖を有する１価の基においては、該重合体鎖が直接式（３）中の硫黄原子に結合しても、例えば、−ＣＨ₂ −ＣＯＯ−、
−Ｃ（ＣＨ₃)（ＣＮ）ＣＨ₂ ＣＨ₂ −ＣＯＯ−等の連結手を介して式（３）中の硫黄原子に結合してもよい。
また、Ｒ⁴ の炭素数３〜２０の１価の脂環族炭化水素基やその置換誘導体としては、例えば、前記Ｒ³ （但し、ｐ＝１）の炭素数３〜２０の１価の脂環族炭化水素基やその置換誘導体について例示した基と同様のものを挙げることができる。
式（３）において、複数存在するＲ⁴ は相互に同一でも異なってもよい。
式（３）において、Ｚ² と−Ｃ（＝Ｓ）−Ｓ−Ｒ⁴ との間の連結部分が脂肪族炭素原子である場合は、Ｚ² 中の脂肪族炭素原子が−Ｃ（＝Ｓ）−Ｓ−Ｒ⁴ と結合し、該連結部分が芳香族炭素原子である場合は、Ｚ² 中の芳香族炭素原子が−Ｃ（＝Ｓ）−Ｓ−Ｒ⁴ と結合し、さらに該連結部分が硫黄原子である場合は、Ｚ² を示す−ＳＲ中の硫黄原子が
−Ｃ（＝Ｓ）−Ｓ−Ｒ⁴ と結合している。
【００７０】
本発明における特に好ましいチオカルボニルチオ化合物の具体例としては、下記式（４）〜（２３）で表される化合物等を挙げることができる。
【００７１】
【化５】

【００７２】
【化６】

【００７３】
【化７】

【００７４】
【化８】

【００７５】
【化９】

【００７６】
【化１０】

【００７７】
【化１１】

【００７８】
【化１２】

【００７９】
【化１３】

【００８０】
【化１４】

【００８１】
【化１５】

【００８２】
【化１６】

【００８３】
【化１７】

【００８４】
【化１８】

【００８５】
【化１９】

【００８６】
【化２０】

【００８７】
【化２１】

【００８８】
【化２２】

【００８９】
【化２３】

【００９０】
【化２４】

【００９１】
これらのチオカルボニルチオ化合物は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
本発明において、リビングラジカル重合に際しては、チオカルボニルチオ化合物と共に、他の分子量制御剤、例えば、α−メチルスチレンダイマー、ｔ−ドデシルメルカプタン等の１種以上を併用することもできる。
リビングラジカル重合に使用されるラジカル開始剤としては、特に限定されるものではなく、一般にラジカル重合開始剤として知られているものを使用することができ、例えば、前記共重合体〔α〕を製造するラジカル重合について例示したラジカル重合開始剤と同様のものを挙げることができる。
これらのラジカル開始剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００９２】
リビングラジカル重合に使用される溶媒としては、リビングラジカルが失活しない限り特に限定されるものでないが、例えば、
プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類；
エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールエチルエーテルアセテート等の（ポリ）アルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類；
ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等の（ポリ）アルキレングリコールジアルキルエーテル類；
テトラヒドロフラン等の他のエーテル類；
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン等のケトン類；ジアセトンアルコール（即ち、４−ヒドロキシ−４−メチルペンタン−２−オン）、４−ヒドロキシ−４−メチルヘキサン−２−オン等のケトアルコール類；
【００９３】
乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸アルキルエステル類；
２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、ぎ酸ｎ−ペンチル、酢酸ｉ−ペンチル、プロピオン酸ｎ−ブチル、酪酸エチル、酪酸ｎ−プロピル、酪酸ｉ−プロピル、酪酸ｎ−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸ｎ−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、２−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類；
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；
Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類
等を挙げることができる。
【００９４】
これらの溶媒のうち、後述する感放射線性樹脂組成物の液状組成物としたときの各成分の溶解性、顔料分散性、塗布性等の観点から、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、ぎ酸ｎ−ペンチル、酢酸ｉ−ペンチル、プロピオン酸ｎ−ブチル、酪酸エチル、酪酸ｉ−プロピル、酪酸ｎ−ブチル、ピルビン酸エチル等が好ましい。
前記溶媒は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００９５】
リビングラジカル重合において、チオカルボニルチオ化合物の使用量は、重合性不飽和化合物１００重量部に対して、通常、０．１〜５０重量部、好ましくは０．２〜１６重量部であり、ラジカル重合開始剤の使用量は、重合性不飽和化合物１００重量部に対して、通常、０．１〜５０重量部、好ましくは０．１〜２０重量部である。
また、重合温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは５０〜１２０℃であり、重合時間は、通常、１０分〜２０時間、好ましくは３０分〜６時間である。
【００９６】
さらに、共重合体〔α〕は、重合性不飽和化合物をラジカル重合開始剤の存在下で重合したのち、極性の異なる有機溶媒を２種以上用いる再沈殿法を経て精製することによっても得ることができる。
精製に供される共重合体（以下、「未精製共重合体」という。）を製造するラジカル重合は、特に限定されるものではなく、常法により、例えば、前記共重合体〔α〕を製造する際のラジカル重合と同様にして実施することができる。
重合後の未精製共重合体は、重合に使用された溶媒が下記する再沈殿法における良溶媒である場合は、そのままあるいは濃度を調整したのち、ポリマー溶液として精製処理に供することができ、また重合により得られたポリマー溶液から未精製共重合体を常法により分離し、固体として精製処理に供することができる。
【００９７】
重合後、得られた未精製共重合体を、極性の異なる有機溶媒２種以上を用いる再沈殿法により精製する。即ち、未精製共重合体の良溶媒中の溶液を、必要に応じてろ過あるいは遠心分離などによって不溶な不純物を除去したのち、大量（通常は、ポリマー溶液体積の５〜１０倍量）の沈殿剤（貧溶媒）中に注いで、共重合体を再沈殿させることにより精製する。その際、ポリマー溶液中に残っている不純物のうち、沈殿剤に可溶な不純物は液相に残り、精製された共重合体〔α〕から分離される。
この再沈殿法に使用される良溶媒／沈殿剤の組み合わせとしては、例えば、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート／ｎ−ヘキサン、メチルエチルケトン／ｎ−ヘキサン、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート／ｎ−ヘプタン、メチルエチルケトン／ｎ−ヘプタン等を挙げることができる。
【００９８】
未精製共重合体の再沈殿に際しては、沈殿剤を激しく撹拌しながら、ポリマー溶液をなるべく少しづつ加えることが望ましく、それにより、沈殿内に取り込まれる不純物の量を最小限に抑えることができる。また、再沈殿処理を複数回繰り返すことにより、共重合体〔α〕の純度をより高くすることができる。なお、沈殿した共重合体〔α〕が極めて微細でろ過に適さない場合は、遠心分離などにより分離することができる。
【００９９】
また、より厳密な精製が必要な場合には、再沈殿法の変法である分別沈殿法が望ましい。即ち、未精製共重合体を良溶媒に溶解し、溶媒条件（溶媒の種類や組成と温度）を細かく変化させながら、溶質である未精製共重合体を逐次沈殿させることにより、精製された共重合体〔α〕を溶解度が僅かに違う複数の区分に分けて分取する。この方法の場合、沈殿剤をポリマー溶液に添加するのが普通である。また、一定温度で良溶媒と沈殿剤の組成（良溶媒の混合比率）を順次変えても、良溶媒の混合比率を一定にして温度を変化させてもよい。このような分別沈殿法を用いることにより、狭い分子量範囲の共重合体〔α〕を収率よく分取することができる。分別沈殿法により分取された共重合体〔α〕の各画分は、それらのＭｗの値に応じて、一つまたは複数の画分を濃縮・乾燥することによって、固体として取得することができる。
さらに、このような再沈殿法によって得られた共重合体〔α〕は、必要に応じて、吸着・親和性クロマトグラフィや透析法などにより、さらに精製することもできる。
【０１００】
リビングラジカル重合あるいは再沈殿法により得られる共重合体〔α〕のＭｗは、好ましくは１，０００〜４５，０００、さらに好ましくは３，０００〜２０，０００、特に好ましくは４，０００〜１０，０００である。
また、リビングラジカル重合あるいは再沈殿法により得られる共重合体〔α〕のＭｗとゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定したポリスチレン換算数平均分子量（以下、「Ｍｎ」という。）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）は、好ましくは１．０〜２．０、さらに好ましくは１．０〜１．７、特に好ましくは１．０〜１．４である。
このようにして得られた共重合体〔α〕は、重合溶液のまま（Ａ）アルカリ可溶性重合体の製造に供してもよいし、また一旦溶液から分離してから（Ａ）アルカリ可溶性重合体の製造に供してもよい。
【０１０１】
このようにして得られた共重合体〔α〕に、シラン化合物（１）を反応させることにより、（Ａ）アルカリ可溶性重合体を得ることができる。
【０１０２】
式（１）において、Ｙの主鎖炭素数が２〜１１のアルキレン基としては、例えば、１，２−エチレン基、１，２−プロピレン基、１，３−プロピレン基、１，３−ブチレン基、２−メチル−１，３−プロピレン基、１，４−ブチレン基、１，５−ペンチレン基、１，６−ヘキシレン基、１，７−ヘプチレン基、１，８−オクチレン基、１，９−ノニレン基、１，１０−デシレン基、１，１１−ウンデシレン基等を挙げることができる。
また、前記アルキレン基に対する置換基としては、例えば、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子等）、アルコキシル基（例えば、メトキシ基、エトキシ基等）等を挙げることができる。
【０１０３】
式（１）において、Ｙとしては、主鎖炭素数が３または４のアルキレン基が好ましく、特に、１，３−プロピレン基が好ましい。
【０１０４】
また、式（１）において、Ｒ¹ のエチル基に対する置換基としては、例えば、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子等）、アルコキシル基（例えば、メトキシ基、エトキシ基等）等を挙げることができる。
【０１０５】
本発明において、特に好ましいシラン化合物（１）の具体例としては、
３−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロイルオキシプロピルエトキシジメトキシシラン、３−アクリロイルオキシプロピルメトキシジエトキシシラン、３−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等のアクリロイル基含有化合物；３−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロイルオキシプロピルエトキシジメトキシシラン、３−メタクリロイルオキシプロピルメトキシジエトキシシラン、３−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等のメタクリロイル基含有化合物；
ビニルトリメトキシシラン、ビニルエトキシジメトキシシラン、ビニルメトキシジエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル（２−メトキシエトキシ）ジエトキシシラン、ビニルエトキシビス（２−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン等のビニル基含有化合物
を挙げることができる。
【０１０６】
これらのシラン化合物（１）のうち、共重合体〔α〕との反応性の点から、３−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等が好ましい。３−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランの市販品としては、商品名で、例えば、サイラエースＳ７１０（チッソ（株）製）を挙げることができる。
【０１０７】
共重合体〔α〕とシラン化合物（１）との反応に際して、シラン化合物（１）は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
本発明において、共重合体〔α〕とシラン化合物（１）との反応は、共重合体〔α〕の溶液に、室温または加温下で、攪拌しつつ、シラン化合物（１）を添加することによって実施することができる。
【０１０８】
（Ａ）アルカリ可溶性重合体を製造する際のシラン化合物（１）の使用量は、共重合体〔α〕を合成する際に使用した（ｂ）水酸基含有不飽和化合物の量に対して、好ましくは０．１〜９０重量％、さらに好ましくは１０〜８０重量％、特に好ましくは２５〜７５重量％である。この場合、シラン化合物（１）の使用量が０．１重量％未満では、感放射線性組成物としたときの感度や弾性特性の向上効果が小さくなる傾向があり、一方９０重量％を超えると、未反応のシラン化合物（１）が残存し、得られる反応溶液や後述する液状組成物の保存安定性が低下するおそれがある。
【０１０９】
共重合体〔α〕とシラン化合物（１）との反応においては、共重合体〔α〕中の水酸基がシラン化合物（１）中のメトキシ基ないし（置換）エトキシ基と反応して、（メタ）アクリロイルオキシアルキル基および／またはビニル基がシロキサン結合を介して重合体側鎖に導入される。この場合、（Ａ）アルカリ可溶性重合体中に導入される（メタ）アクリロイルオキシアルキル基および／またはビニル基の重合体１分子当たりの数は、当然のことながら使用されるシラン化合物（１）の量により変わる。また、シラン化合物（１）中の３個のメトキシ基ないし（置換）エトキシ基はすべて共重合体〔α〕中の水酸基との反応性を有するため、シロキサン結合の結合形態は、該３個のメトキシ基ないし（置換）エトキシ基のうち１個のみが反応する場合から３個とも反応する場合までがあり、２個のメトキシ基ないし（置換）エトキシ基が反応した場合は、一般に橋掛け構造が形成され、３個のメトキシ基ないし（置換）エトキシ基が反応した場合は、一般に橋掛け構造ないし架橋構造が形成されることとなり、通常、これらのシロキサン結合の結合形態が、得られる（Ａ）アルカリ可溶性重合体中に混在する結果となる。
【０１１０】
（Ａ）アルカリ可溶性重合体は、カルボキシル基および／またはカルボン酸無水物基と、反応性の（メタ）アクリロイル基および／またはビニル基とを有しており、アルカリ現像液に対して適度の溶解性を有するとともに、特別な硬化剤を併用しなくとも加熱により容易に硬化することができるものであり、特に、カラーフィルタにおける着色層（画素およびブラックマトリックス）の形成に極めて好適に使用することができるほか、その反応性を利用した液晶表示素子用保護膜、層間絶縁膜、液晶表示素子用スペーサー、マイクロレンズ、塗料、接着剤等の構成成分としても有用である。
【０１１１】
着色層形成用感放射線性組成物
本発明の着色層形成用感放射線性組成物は、（Ａ）アルカリ可溶性重合体、（Ｂ）着色剤、（Ｃ）多官能性単量体および（Ｄ）光ラジカル発生剤を含有するものである。
本発明においては、アルカリ可溶性樹脂成分として、（Ａ）アルカリ可溶性重合体と共に、他のアルカリ可溶性重合体を併用することもできる。
前記他のアルカリ可溶性重合体としては、特に限定されるものではないが、例えば、前記（ａ）不飽和カルボン酸系化合物の群から選ばれる少なくとも１種と前記（ｂ）水酸基含有不飽和化合物および（ｃ）他の重合性不飽和化合物の群から選ばれる少なくとも１種との共重合体等を挙げることができる。
【０１１２】
他のアルカリ可溶性重合体の具体例としては、
（メタ）アクリル酸／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート共重合体、
（メタ）アクリル酸／スチレン／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート共重合体、（メタ）アクリル酸／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／ベンジル（メタ）アクリレート共重合体、
（メタ）アクリル酸／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／フェニル（メタ）アクリレート共重合体、
（メタ）アクリル酸／ベンジル（メタ）アクリレート／グリセロールモノ（メタ）アクリレート共重合体、（メタ）アクリル酸／ベンジル（メタ）アクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、
（メタ）アクリル酸／ベンジル（メタ）アクリレート／ポリメチル（メタ）アクリレートマクロモノマー共重合体、
（メタ）アクリル酸／Ｎ−フェニルマレイミド／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート共重合体、
（メタ）アクリル酸／Ｎ−フェニルマレイミド／α−メチルスチレン／ベンジル（メタ）アクリレート、
（メタ）アクリル酸／Ｎ−シクロヘキシルマレイミド／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート共重合体、
（メタ）アクリル酸／Ｎ−シクロヘキシルマレイミド／α−メチルスチレン／ベンジル（メタ）アクリレート共重合体、
【０１１３】
（メタ）アクリル酸／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／ベンジル（メタ）アクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、
（メタ）アクリル酸／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／ベンジル（メタ）アクリレート／ポリメチル（メタ）アクリレートマクロモノマー共重合体、
（メタ）アクリル酸／Ｎ−フェニルマレイミド／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート／グリセロールモノ（メタ）アクリレート共重合体、
（メタ）アクリル酸／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド／スチレン／フェニル（メタ）アクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、
（メタ）アクリル酸／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド／スチレン／フェニル（メタ）アクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、
【０１１４】
（メタ）アクリル酸／こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル〕／Ｎ−フェニルマレイミド／スチレン／アリル（メタ）アクリレート共重合体、
（メタ）アクリル酸／こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル〕／Ｎ−フェニルマレイミド／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート共重合体、
（メタ）アクリル酸／こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル〕／Ｎ−シクロヘキシルマレイミド／スチレン／アリル（メタ）アクリレート共重合体、
（メタ）アクリル酸／こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル〕／Ｎ−シクロヘキシルマレイミド／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート共重合体、
（メタ）アクリル酸／こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル〕／ベンジル（メタ）アクリレート／２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート共重合体、
（メタ）アクリル酸／ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート／２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート共重合体
等を挙げることができる。
これらの他のアルカリ可溶性重合体は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【０１１５】
本発明において、（Ａ）アルカリ可溶性重合体と他のアルカリ可溶性重合体との合計使用量は、（Ｂ）着色剤１００重量部に対して、通常、１０〜１，０００重量部、好ましくは２０〜５００重量部である。この場合、該合計使用量が１０重量部未満では、例えば、アルカリ現像性が低下したり、未露光部の基板上あるいは遮光層上に地汚れや膜残りが発生するおそれがあり、一方１，０００重量部を超えると、相対的に着色剤濃度が低下するため、薄膜として目的とする色濃度を達成することが困難となる場合がある。
また、（Ａ）アルカリ可溶性重合体と他のアルカリ可溶性重合体とを併用する場合の（Ａ）アルカリ可溶性重合体の使用割合は、両重合体の合計に対して、好ましくは５０〜１００重量％、さらに好ましくは８０〜１００重量％、特に好ましくは９０〜１００重量％である。この場合、該使用割合が５０重量％未満では、低露光量の場合、パターンエッジの欠けやアンダーカットが生じるおそれがある。
【０１１６】
−（Ｂ）着色剤−
本発明における着色剤は、色調が特に限定されるものではなく、得られるカラーフィルタの用途に応じて適宜選定され、顔料、染料あるいは天然色素の何れでもよい。
カラーフィルタには高精細な発色と耐熱性が求められることから、本発明における着色剤としては、発色性が高く、かつ耐熱性の高い着色剤、特に耐熱分解性の高い着色剤が好ましく、通常、有機顔料あるいは無機顔料が用いられ、特に好ましくは、有機顔料、カーボンブラックが用いられる。
前記有機顔料としては、例えば、カラーインデックス（C.I.；The Society of Dyers
and Colourists 社発行) においてピグメント（Pigment)に分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス（C.I.）番号が付されているものを挙げることができる。
【０１１７】
C.I.ピグメントイエロー１、C.I.ピグメントイエロー３、C.I.ピグメントイエロー１２、C.I.ピグメントイエロー１３、C.I.ピグメントイエロー１４、C.I.ピグメントイエロー１５、C.I.ピグメントイエロー１６、C.I.ピグメントイエロー１７、C.I.ピグメントイエロー２０、C.I.ピグメントイエロー２４、C.I.ピグメントイエロー３１、C.I.ピグメントイエロー５５、C.I.ピグメントイエロー６０、C.I.ピグメントイエロー６１、C.I.ピグメントイエロー６５、C.I.ピグメントイエロー７１、C.I.ピグメントイエロー７３、C.I.ピグメントイエロー７４、C.I.ピグメントイエロー８１、C.I.ピグメントイエロー８３、C.I.ピグメントイエロー９３、C.I.ピグメントイエロー９５、C.I.ピグメントイエロー９７、C.I.ピグメントイエロー９８、C.I.ピグメントイエロー１００、C.I.ピグメントイエロー１０１、C.I.ピグメントイエロー１０４、C.I.ピグメントイエロー１０６、C.I.ピグメントイエロー１０８、C.I.ピグメントイエロー１０９、C.I.ピグメントイエロー１１０、C.I.ピグメントイエロー１１３、C.I.ピグメントイエロー１１４、C.I.ピグメントイエロー１１６、C.I.ピグメントイエロー１１７、C.I.ピグメントイエロー１１９、C.I.ピグメントイエロー１２０、C.I.ピグメントイエロー１２６、C.I.ピグメントイエロー１２７、C.I.ピグメントイエロー１２８、C.I.ピグメントイエロー１２９、C.I.ピグメントイエロー１３８、C.I.ピグメントイエロー１３９、C.I.ピグメントイエロー１５０、C.I.ピグメントイエロー１５１、C.I.ピグメントイエロー１５２、C.I.ピグメントイエロー１５３、C.I.ピグメントイエロー１５４、C.I.ピグメントイエロー１５５、C.I.ピグメントイエロー１５６、C.I.ピグメントイエロー１６６、C.I.ピグメントイエロー１６８、C.I.ピグメントイエロー１７５、C.I.ピグメントイエロー１８０、C.I.ピグメントイエロー１８５；
【０１１８】
C.I.ピグメントオレンジ１、C.I.ピグメントオレンジ５、C.I.ピグメントオレンジ１３、C.I.ピグメントオレンジ１４、C.I.ピグメントオレンジ１６、C.I.ピグメントオレンジ１７、C.I.ピグメントオレンジ２４、C.I.ピグメントオレンジ３４、C.I.ピグメントオレンジ３６、C.I.ピグメントオレンジ３８、C.I.ピグメントオレンジ４０、C.I.ピグメントオレンジ４３、C.I.ピグメントオレンジ４６、C.I.ピグメントオレンジ４９、C.I.ピグメントオレンジ５１、C.I.ピグメントオレンジ６１、C.I.ピグメントオレンジ６３、C.I.ピグメントオレンジ６４、C.I.ピグメントオレンジ７１、C.I.ピグメントオレンジ７３；
C.I.ピグメントバイオレット１、C.I.ピグメントバイオレット１９、C.I.ピグメントバイオレット２３、C.I.ピグメントバイオレット２９、C.I.ピグメントバイオレット３２、C.I.ピグメントバイオレット３６、C.I.ピグメントバイオレット３８；
【０１１９】
C.I.ピグメントレッド１、C.I.ピグメントレッド２、C.I.ピグメントレッド３、C.I.ピグメントレッド４、C.I.ピグメントレッド５、C.I.ピグメントレッド６、C.I.ピグメントレッド７、C.I.ピグメントレッド８、C.I.ピグメントレッド９、C.I.ピグメントレッド１０、C.I.ピグメントレッド１１、C.I.ピグメントレッド１２、C.I.ピグメントレッド１４、C.I.ピグメントレッド１５、C.I.ピグメントレッド１６、C.I.ピグメントレッド１７、C.I.ピグメントレッド１８、C.I.ピグメントレッド１９、C.I.ピグメントレッド２１、C.I.ピグメントレッド２２、C.I.ピグメントレッド２３、C.I.ピグメントレッド３０、C.I.ピグメントレッド３１、C.I.ピグメントレッド３２、C.I.ピグメントレッド３７、C.I.ピグメントレッド３８、C.I.ピグメントレッド４０、C.I.ピグメントレッド４１、C.I.ピグメントレッド４２、C.I.ピグメントレッド４８：１、C.I.ピグメントレッド４８：２、C.I.ピグメントレッド４８：３、C.I.ピグメントレッド４８：４、C.I.ピグメントレッド４９：１、C.I.ピグメントレッド４９：２、C.I.ピグメントレッド５０：１、C.I.ピグメントレッド５２：１、C.I.ピグメントレッド５３：１、C.I.ピグメントレッド５７、C.I.ピグメントレッド５７：１、C.I.ピグメントレッド５７：２、C.I.ピグメントレッド５８：２、C.I.ピグメントレッド５８：４、C.I.ピグメントレッド６０：１、C.I.ピグメントレッド６３：１、C.I.ピグメントレッド６３：２、C.I.ピグメントレッド６４：１、C.I.ピグメントレッド８１：１、C.I.ピグメントレッド８３、C.I.ピグメントレッド８８、C.I.ピグメントレッド９０：１、C.I.ピグメントレッド９７、
【０１２０】
C.I.ピグメントレッド１０１、C.I.ピグメントレッド１０２、C.I.ピグメントレッド１０４、C.I.ピグメントレッド１０５、C.I.ピグメントレッド１０６、C.I.ピグメントレッド１０８、C.I.ピグメントレッド１１２、C.I.ピグメントレッド１１３、C.I.ピグメントレッド１１４、C.I.ピグメントレッド１２２、C.I.ピグメントレッド１２３、C.I.ピグメントレッド１４４、C.I.ピグメントレッド１４６、C.I.ピグメントレッド１４９、C.I.ピグメントレッド１５０、C.I.ピグメントレッド１５１、C.I.ピグメントレッド１６６、C.I.ピグメントレッド１６８、C.I.ピグメントレッド１７０、C.I.ピグメントレッド１７１、C.I.ピグメントレッド１７２、C.I.ピグメントレッド１７４、C.I.ピグメントレッド１７５、C.I.ピグメントレッド１７６、C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントレッド１７８、C.I.ピグメントレッド１７９、C.I.ピグメントレッド１８０、C.I.ピグメントレッド１８５、C.I.ピグメントレッド１８７、C.I.ピグメントレッド１８８、C.I.ピグメントレッド１９０、C.I.ピグメントレッド１９３、C.I.ピグメントレッド１９４、C.I.ピグメントレッド２０２、C.I.ピグメントレッド２０６、C.I.ピグメントレッド２０７、C.I.ピグメントレッド２０８、C.I.ピグメントレッド２０９、C.I.ピグメントレッド２１５、C.I.ピグメントレッド２１６、C.I.ピグメントレッド２２０、C.I.ピグメントレッド２２４、C.I.ピグメントレッド２２６、C.I.ピグメントレッド２４２、C.I.ピグメントレッド２４３、C.I.ピグメントレッド２４５、C.I.ピグメントレッド２５４、C.I.ピグメントレッド２５５、C.I.ピグメントレッド２６４、C.I.ピグメントレッド２６５；
【０１２１】
C.I.ピグメントブルー１５、C.I.ピグメントブルー１５：３、C.I.ピグメントブルー１５：４、C.I.ピグメントブルー１５：６、C.I.ピグメントブルー６０；
C.I.ピグメントグリーン７、C.I.ピグメントグリーン３６；
C.I.ピグメントブラウン２３、C.I.ピグメントブラウン２５；
C.I.ピグメントブラック１、C.I.ピグメントブラック７。
これらの有機顔料は、例えば、硫酸再結晶法、溶剤洗浄法や、これらの組み合わせ等により精製して使用することができる。
【０１２２】
また、前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら（赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等を挙げることができる。
【０１２３】
本発明において、有機顔料および無機顔料は、それぞれ単独でまたは２種以上を混合して使用することができ、また有機顔料と無機顔料とを併用することができるが、画素を形成する際には、好ましくは１種以上の有機顔料が使用され、またブラックマトリックスを形成する際には、好ましくは２種以上の有機顔料および／またはカーボンブラックが使用される。
本発明においては、前記各顔料は、所望により、その粒子表面をポリマーで改質して使用することができる。顔料の粒子表面を改質するポリマーとしては、例えば、特許文献１１に記載されたポリマーや、市販の各種の顔料分散用のポリマーまたはオリゴマー等を挙げることができる。
【特許文献１１】特開平８−２５９８７６号公報
【０１２４】
また、本発明において、着色剤は、所望により、分散剤と共に使用することができる。前記分散剤としては、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、フッ素系等の界面活性剤を挙げることができる。
前記界面活性剤としては、例えば、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（セネカ（株）製）等を挙げることができる。
これらの界面活性剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
界面活性剤の使用量は、着色剤１００重量部に対して、通常、５０重量部以下、好ましくは０〜３０重量部である。
【０１２５】
本発明において、着色層形成用感放射線性組成物は、適宜の方法により調製することができるが、着色剤として顔料を用いる場合、該顔料を溶媒中、分散剤の存在下で、例えばビーズミル、ロールミル等を用いて、粉砕しつつ混合・分散して顔料分散液とし、これを、（Ａ）成分、（Ｃ）成分および（Ｄ）成分と、必要に応じてさらに追加の溶媒や後述する他の添加剤を添加し、混合することにより調製することが好ましい。
【０１２６】
顔料分散液を調製する際の分散剤の使用量は、顔料１００重量部に対して、通常、１００重量部以下、好ましくは０．５〜１００重量部、さらに好ましくは１〜７０重量部、特に好ましくは１０〜５０重量部である。この場合、分散剤の使用量が１００重量部を超えると、現像性等が損なわれるおそれがある。
また、顔料分散液を調製する際に使用される溶媒としては、例えば、後述する感放射線性組成物の液状組成物について例示する溶媒と同様のものを挙げることができる。
顔料分散液を調製する際の溶媒の使用量は、顔料１００重量部に対して、通常、２００〜１，２００重量部、好ましくは３００〜１，０００重量部である。
【０１２７】
顔料分散液の調製に際し、ビーズミルを用いて調製する際には、例えば、直径０．５〜１０ｍｍ程度のガラスビーズやチタニアビーズ等を使用し、顔料、溶媒および分散剤からなる顔料混合液を、好ましくは水等で冷却しながら混合・分散することにより実施することができる。
この場合、ビーズの充填率は、通常、ミル容量の５０〜８０％であり、顔料混合液の注入量は、通常、ミル容量の２０〜５０％程度である。また処理時間は、通常、２〜５０時間、好ましくは２〜２５時間である。
また、ロールミルを用いて調製する際には、例えば、３本ロールミルや２本ロールミル等を使用し、顔料混合液を、好ましくは冷却水等で冷却しながら処理することにより実施することができる。
この場合、ロール間隔は１０μｍ以下であることが好ましく、剪断力は、通常、１０⁸ ｄｙｎ／秒程度である。また処理時間は、通常、２〜５０時間、好ましくは２〜２５時間である。
【０１２８】
−（Ｃ）多官能性単量体−
本発明における多官能性単量体は、２個以上の重合性不飽和結合を有する単量体からなる。
多官能性単量体としては、例えば、
エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコールのジ（メタ）アクリレート類；
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのジ（メタ）アクリレート類；
グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の３価以上の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート類や、それらのジカルボン酸変性物；
ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂等のオリゴ（メタ）アクリレート類；
両末端ヒドロキシポリ−１，３−ブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジ（メタ）アクリレート類や、
トリス〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕フォスフェート
等を挙げることができる。
【０１２９】
これらの多官能性単量体のうち、３価以上の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物、具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、
【０１３０】
下記式（２４）で表される化合物、
【化２５】

【０１３１】
下記式（２５）で表される化合物
【化２６】

【０１３２】
等が好ましく、特に、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが、着色層の強度が高く、着色層の表面平滑性に優れ、かつ未露光部の基板上および遮光層上に地汚れ、膜残り等を発生し難い点で好ましい。
前記多官能性単量体は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
本発明における多官能性単量体の使用量は、（Ａ）アルカリ可溶性重合体１００重量部に対して、通常、５〜５００重量部、好ましくは２０〜３００重量部である。この場合、多官能性単量体の使用量が５重量部未満では、着色層の強度や表面平滑性が低下する傾向があり、一方５００重量部を超えると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、未露光部の基板上あるいは遮光層上に地汚れ、膜残り等が発生しやすくなる傾向がある。
【０１３３】
また、本発明においては、多官能性単量体の一部を、重合性不飽和結合を１個有する単官能性単量体に置き換えることもできる。
前記単官能性単量体としては、例えば、前記共重合体〔α〕について例示した（ａ）不飽和カルボン酸系化合物、（ｂ）水酸基含有不飽和化合物や（ｃ）他の重合性不飽和化合物と同様の化合物や、Ｎ−（メタ）アクリロイルモルフォリン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニル−ε−カプロラクタムのほか、市販品として、Ｍ−５６００（商品名、東亞合成（株）製）等を挙げることができる。
これらの単官能性単量体は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。 単官能性単量体の使用割合は、多官能性単量体と単官能性単量体との合計に対して、通常、９０重量％以下、好ましくは５０重量％以下である。この場合、単官能性単量体の使用割合が９０重量％を超えると、得られる着色層の強度や表面平滑性が不十分となるおそれがある。
本発明における多官能性単量体と単官能性単量体との合計使用量は、（Ａ）アルカリ可溶性重合体１００重量部に対して、通常、５〜５００重量部、好ましくは２０〜３００重量部である。この場合、前記合計使用量が５重量部未満では、着色層の強度や表面平滑性が低下する傾向があり、一方５００重量部を超えると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、未露光部の基板上あるいは遮光層上に地汚れ、膜残り等が発生しやすくなる傾向がある。
【０１３４】
−（Ｄ）光ラジカル発生剤−
本発明における光ラジカル発生剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、Ｘ線等の露光により、前記（Ｃ）多官能性単量体および場合により使用される単官能性単量体の重合を開始しうるラジカルを発生することができる化合物である。
このような光ラジカル発生剤としては、例えば、ビイミダゾール系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、ホスフィン系化合物、トリアジン系化合物、カルバゾール系化合物等を挙げることができる。
本発明において、光ラジカル発生剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができるが、本発明における光ラジカル発生剤としては、ビイミダゾール系化合物、アセトフェノン系化合物、トリアジン系化合物およびカルバゾール系化合物の群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
【０１３５】
前記ビイミダゾール系化合物としては、例えば、
２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラキス（４−エトキシカルボニルフェニル）−１，２’−ビイミダゾール、
２，２’−ビス（２−ブロモフェニル）−４，４’，５，５’−テトラキス（４−エトキシカルボニルフェニル）−１，２’−ビイミダゾール、
２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，
２’−ビイミダゾール、
２，２’−ビス（２，４−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、
２，２’−ビス（２，４，６−トリクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、
２，２’−ビス（２−ブロモフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，
２’−ビイミダゾール、
２，２’−ビス（２，４−ジブロモフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、
２，２’−ビス（２，４，６−トリブロモフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール
等を挙げることができる。
【０１３６】
これらのビイミダゾール系化合物のうち、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、２，２’−ビス（２，４−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールおよび２，２’−ビス（２，４，６−トリクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールが好ましく、特に、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールが好ましい。
前記ビイミダゾール系化合物は、溶剤に対する溶解性に優れ、未溶解物、析出物等の異物を生じることがなく、しかも感度が高く、少ないエネルギー量の露光により硬化反応を十分進行させるとともに、コントラストが高く、未露光部で硬化反応が生じることがないため、露光後の塗膜は、現像液に対して不溶性の硬化部分と、現像液に対して高い溶解性を有する未硬化部分とに明確に区分され、これにより、アンダーカットのない画素パターンおよびブラックマトリックスパターンが所定の配列に従って配置された高精細なパターンアレイを形成することができる。
【０１３７】
−水素供与体−
また、本発明においては、光ラジカル発生剤としてビイミダゾール系化合物を使用する場合、下記する水素供与体を併用することが、感度をさらに改良することができる点で好ましい。
ここでいう「水素供与体」とは、露光によりビイミダゾール系化合物から発生したラジカルに対して、水素原子を供与することができる化合物を意味する。
このような水素供与体としては、下記で定義するメルカプタン系化合物、下記で定義するアミン系化合物等が好ましい。
前記メルカプタン系化合物は、ベンゼン環あるいは複素環を母核とし、該母核に直接結合したメルカプト基を１個以上、好ましくは１〜３個、さらに好ましくは１〜２個有する化合物（以下「メルカプタン系水素供与体」という。）からなる。
また、前記アミン系化合物は、ベンゼン環あるいは複素環を母核とし、該母核に直接結合したアミノ基を１個以上、好ましくは１〜３個、さらに好ましくは１〜２個有する化合物（以下「アミン系水素供与体」という。）からなる。
なお、これらの水素供与体は、メルカプト基とアミノ基とを同時に有することもできる。
【０１３８】
以下、水素供与体について、より具体的に説明する。
メルカプタン系水素供与体は、ベンゼン環あるいは複素環をそれぞれ１個以上有することができ、またベンゼン環と複素環との両者を有することができ、これらの環を２個以上有する場合、縮合環を形成しても形成しなくてもよい。
また、メルカプタン系水素供与体は、メルカプト基を２個以上有する場合、少なくとも１個の遊離メルカプト基が残存する限りでは、残りのメルカプト基の１個以上がアルキル、アラルキルまたはアリール基で置換されていてもよく、さらには少なくとも１個の遊離メルカプト基が残存する限りでは、２個の硫黄原子がアルキレン基等の２価の有機基を介在して結合した構造単位、あるいは２個の硫黄原子がジスルフィドの形で結合した構造単位を有することができる。
さらに、メルカプタン系水素供与体は、メルカプト基以外の箇所で、カルボキシル基、置換もしくは非置換のアルコキシカルボニル基、置換もしくは非置換のフェノキシカルボニル基、ニトリル基等によって置換されていてもよい。
【０１３９】
このようなメルカプタン系水素供与体の具体例としては、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプト−２，５−ジメチルアミノピリジン等が挙げることができる。
これらのメルカプタン系水素供与体のうち、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾールが好ましく、特に、２−メルカプトベンゾチアゾールが好ましい。
【０１４０】
次に、アミン系水素供与体は、ベンゼン環あるいは複素環をそれぞれ１個以上有することができ、またベンゼン環と複素環との両者を有することができ、これらの環を２個以上有する場合、縮合環を形成しても形成しなくてもよい。
また、アミン系水素供与体は、アミノ基の１個以上がアルキル基または置換アルキル基で置換されてもよく、またアミノ基以外の箇所で、カルボキシル基、置換もしくは非置換のアルコキシカルボニル基、置換もしくは非置換のフェノキシカルボニル基、ニトリル基等によって置換されていてもよい。
【０１４１】
このようなアミン系水素供与体の具体例としては、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−ジエチルアミノアセトフェノン、４−ジメチルアミノプロピオフェノン、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ｉ−アミル、４−ジメチルアミノ安息香酸、４−ジメチルアミノベンゾニトリル等が挙げることができる。
これらのアミン系水素供与体のうち、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）ベンゾフェノンが好ましく、特に、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンが好ましい。なお、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノンや４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンは、ビイミダゾール系化合物が存在しない場合でも、それ単独で光ラジカル開始剤として作用しうるものである。
【０１４２】
本発明において、水素供与体は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができるが、１種以上のメルカプタン系水素供与体と１種以上のアミン系水素供与体とを組み合わせて使用することが、形成された着色層が現像時に基板から脱落し難く、また着色層の強度および感度も高い点で好ましい。
メルカプタン系水素供与体とアミン系水素供与体との好ましい組み合わせの具体例としては、２−メルカプトベンゾチアゾール／４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、２−メルカプトベンゾチアゾール／４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、２−メルカプトベンゾオキサゾール／４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、２−メルカプトベンゾオキサゾール／４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン等を挙げることができ、さらに好ましい組み合わせは、２−メルカプトベンゾチアゾール／４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、２−メルカプトベンゾオキサゾール／４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンであり、特に好ましい組み合わせは、２−メルカプトベンゾチアゾール／４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンである。 メルカプタン系水素供与体とアミン系水素供与体との組み合わせにおけるメルカプタン系水素供与体とアミン系水素供与体との重量比は、通常、１：１〜１：４、好ましくは１：１〜１：３である。
【０１４３】
また、前記アセトフェノン系化合物としては、例えば、２，２−ジメトキシアセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−ｉ−プロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）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、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン等を挙げることができる。
これらのアセトフェノン系化合物のうち、２−メチル−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノ−１−プロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）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−オン等が好ましい。
【０１４４】
前記ベンゾイン系化合物としては、例えば、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、ベンゾインイソブチルエーテル、２−ベンゾイル安息香酸メチル等を挙げることができる。
前記ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、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）ベンゾフェノン等を挙げることができる。
前記α−ジケトン系化合物としては、例えば、ジアセチル、ジベンゾイル、メチルベンゾイルホルメート等を挙げることができる。
前記多核キノン系化合物としては、例えば、アントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン等を挙げることができる。
前記キサントン系化合物としては、例えば、キサントン、チオキサントン、２−クロロチオキサントン等を挙げることができる。
前記ホスフィン系化合物としては、例えば、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を挙げることができる。
【０１４５】
前記トリアジン系化合物としては、例えば、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−メチル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−〔２−（フラン−２−イル）エテニル〕−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−〔２−（５−メチルフラン−２−イル）エテニル〕−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−〔２−（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）エテニル〕−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−〔２−（３，４−ジメトキシフェニル）エテニル〕−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−エトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−ｎ−ブトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、
【０１４６】
下記式（２６）で表される化合物、
【化２７】

【０１４７】
下記式（２７）で表される化合物
【化２８】

等のハロメチル基を有する化合物等を挙げることができる。
【０１４８】
これらのトリアジン系化合物のうち、特に、２−〔２−（３，４−ジメトキシフェニル）エテニル〕−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン等が好ましい。
【０１４９】
また、前記カルバゾール系化合物としては、例えば、下記式（２８）で表される化合物、（２９）で表される化合物等を挙げることができる。
【０１５０】
【化２９】

【０１５１】
〔式（２８）において、Ｒ⁵ は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜８のシクロアルキル基またはフェニル基を示し、Ｒ⁶ およびＲ⁷ は相互に独立に水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜８のシクロアルキル基、置換されていてもよいフェニル基または炭素数７〜２０の１価の脂環式基（但し、前記シクロアルキル基を除く。）を示し、Ｒ⁸ は炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシル基または炭素数３〜８のシクロアルキルオキシ基を示し、複数存在する
Ｒ⁸ は相互に同一でも異なってもよく、Ｒ⁹ は炭素数４〜２０の１価の含酸素複素環式基、炭素数４〜２０の１価の含窒素複素環式基または炭素数４〜２０の１価の含硫黄複素環式基を示し、複数存在するＲ⁹ は相互に同一でも異なってもよく、ａは０〜５の整数、ｂは０〜５の整数で、（ａ＋ｂ）≦５である。〕
【０１５２】
【化３０】

【０１５３】
〔式（２９）において、Ｒ⁵ は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜８のシクロアルキル基またはフェニル基を示し、Ｒ⁶ およびＲ⁷ は相互に独立に水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜８のシクロアルキル基、置換されていてもよいフェニル基または炭素数７〜２０の１価の脂環式基（但し、前記シクロアルキル基を除く。）を示し、Ｒ⁸ は炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数３〜８のシクロアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシル基または炭素数３〜８のシクロアルキルオキシ基を示し、複数存在する
Ｒ⁸ は相互に同一でも異なってもよく、Ｒ⁹ は炭素数４〜２０の１価の含酸素複素環式基、炭素数４〜２０の１価の含窒素複素環式基または炭素数４〜２０の１価の含硫黄複素環式基を示し、複数存在するＲ⁹ は相互に同一でも異なってもよく、ｃは０〜５の整数、ｄは１〜５の整数で、（ｃ＋ｄ）≦５であり、ｅは０〜６の整数である。〕
【０１５４】
式（２８）および式（２９）において、Ｒ⁵ の炭素数１〜２０のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチ基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基等を挙げることができる。
また、Ｒ⁵ の炭素数３〜８のシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
式（２８）および式（２９）において、Ｒ⁵ としては、例えば、メチル基、エチル基等が好ましい。
【０１５５】
式（２８）および式（２９）において、Ｒ⁶ およびＲ⁷ の炭素数１〜２０のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチ基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基等を挙げることができる。
また、Ｒ⁶ およびＲ⁷ の炭素数３〜８のシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
【０１５６】
Ｒ⁶ およびＲ⁷ のフェニル基に対する置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基等の炭素数１〜６のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数３〜６のシクロアルキル基：メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシル基；シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等の炭素数３〜６のシクロアルキルオキシ基：フェニル基；フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子等を挙げることができる。
【０１５７】
また、Ｒ⁶ およびＲ⁷ の炭素数７〜２０の１価の脂環式基（但し、前記シクロアルキル基を除く。）としては、例えば、１−アルキルシクロアルカン骨格を有する基、ビシクロアルカン骨格を有する基、トリシクロアルカン骨格を有する基、スピロアルカン骨格を有する基、テルペン骨格を有する基、アダマンタン骨格を有する基等を挙げることができる。
式（２８）および式（２９）において、Ｒ⁶ およびＲ⁷ としては、水素原子、メチル基、エチル基等が好ましい。
【０１５８】
式（２８）および式（２９）において、Ｒ⁸ の炭素数１〜１２のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチ基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基等を挙げることができる。
また、Ｒ⁸ の炭素数３〜８のシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。
また、Ｒ⁸ の炭素数１〜１２のアルコキシル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ｎ−ヘプチルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基、ｎ−ノニルオキシ基、ｎ−デシルオキシ基、ｎ−ウンデシルオキシ基、ｎ−ドデシルオキシ基等を挙げることができる。
また、Ｒ⁸ の炭素数３〜８のシクロアルキルオキシ基としては、例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等を挙げることができる。
式（２８）および式（２９）において、Ｒ⁸ としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、メトキシ基、エトキシ基等が好ましい。
【０１５９】
式（２８）および式（２９）において、Ｒ⁹ の炭素数４〜２０の炭素数４〜２０の１価の含酸素複素環式基、炭素数４〜２０の１価の含窒素複素環式基または炭素数４〜２０の１価の含硫黄複素環式基としては、例えば、チオラニル基、アゼピニル基、ジヒドロアゼピニル基、ジオキソラニル基、トリアジニル基、オキサチアニル基、チアゾーリル基、オキサジアジニル基、ジオキサインダニイル基、ジヒアナフタレニル基、フラニル基、チオフェニル基、ピロリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、ピラゾリル基、フラザニル基、ピラニル基、ピリジニル基、ピリダジニル基、ピリミジル基、ピラジニル基、ピロリニル基、モルホニル基、ピペラジニル基、キヌクリジニル基、インドーリル基、イソインドーリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリジニル基、クロメニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、プリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、フタラジニル基、プテリジニル基、カルバゾーリル基、アクリジニル基、フェナントリジニル基、チオキサンテニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサチイニル基、フェノキサジニル基、チアントレニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基等を挙げることができる。
式（２８）および式（２９）において、Ｒ⁹ としては、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基等が好ましい。
【０１６０】
式（２８）において、ａは０、１または２が好ましく、特に１であることが好ましく、ｂは０または１が好ましく、特に０であることが好ましい。
式（２９）において、ｃは０、１または２が好ましく、特に１であることが好ましく、ｄは１が好ましく、ｅは０、１または２が好ましく、特に１であることが好ましい。
【０１６１】
カルバゾール系化合物の具体例としては、
１−〔９−エチル−６−ベンゾイル−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１，２−ノナン−２−オキシム−Ｏ−ベンゾエート、１−〔９−エチル−６−ベンゾイル−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１，２−ノナン−２−オキシム−Ｏ−アセテート、１−〔９−エチル−６−ベンゾイル−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１，２−ペンタン−２−オキシム−Ｏ−アセテート、１−〔９−エチル−６−ベンゾイル−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−オクタン−１−オンオキシム−Ｏ−アセテート、
【０１６２】
１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−アセテート、１−〔９−エチル−６−（１，３，５−トリメチルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、１−〔９−ｎ−ブチル−６−（２−エチルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、
【０１６３】
エタノン−１−［９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロピラニルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−５−テトラヒドロフラニルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−５−テトラヒドロピラニルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）ベンゾイル｝−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、
【０１６４】
エタノン−１−［９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロピラニルメトキシベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−５−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−５−テトラヒドロピラニルメトキシベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）
等を挙げることができる。
【０１６５】
これらのカルバゾール系化合物のうち、１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−アセテート、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）等が好ましく、特に、１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−アセテート、エタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イ〕］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）等が好ましい。
【０１６６】
本発明における光ラジカル発生剤の使用量は、（Ｃ）多官能性単量体と場合により使用される単官能性単量体との合計１００重量部に対して、通常、０．０１〜２００重量部、好ましくは１〜１２０重量部、特に好ましくは１〜１００重量部である。この場合、光ラジカル発生剤の合計使用量が０．０１重量部未満では、露光による硬化が不十分となり、画素パターンあるいはブラックマトリックスパターンが所定の配列にしたがって配置されたパターンアレイを得ることが困難となるおそれがあり、一方２００重量部を超えると、形成された着色層が現像時に基板から脱落しやすくなり、また未露光部の基板上あるいは遮光層上に地汚れ、膜残り等を生じやすくなる。
さらに、本発明においては、前記光ラジカル発生剤と共に、必要に応じて、増感剤、硬化促進剤あるいは高分子光架橋・増感剤の１種以上を併用することもできる。
【０１６７】
−添加剤−
本発明の着色層形成用感放射線性組成物は、前記（Ａ）〜（Ｄ）成分を必須成分とするが、必要に応じて、他の添加剤を含有することもできる。
前記添加剤としては、感放射線性組成物のアルカリ現像液に対する溶解特性をより改善し、かつ現像後の未溶解物の残存をより抑制する作用等を示す、有機酸または有機アミノ化合物（但し、前記水素供与体を除く。）等を挙げることができる。
【０１６８】
前記有機酸としては、分子中に１個以上のカルボキシル基を有する、脂肪族カルボン酸あるいはフェニル基含有カルボン酸が好ましい。
前記脂肪族カルボン酸としては、例えば、
ぎ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、ジエチル酢酸、エナント酸、カプリル酸等のモノカルボン酸類；
しゅう酸、マロン酸、こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルこはく酸、テトラメチルこはく酸、シクロヘキサンジカルボン酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸等のジカルボン酸類；
トリカルバリル酸、アコニット酸、カンホロン酸等のトリカルボン酸類
等を挙げることができる。
【０１６９】
また、前記フェニル基含有カルボン酸としては、例えば、カルボキシル基が直接フェニル基に結合した化合物、カルボキシル基が炭素鎖を介してフェニル基に結合したカルボン酸等を挙げることができる。
フェニル基含有カルボン酸としては、例えば、
安息香酸、トルイル酸、クミン酸、ヘメリト酸、メシチレン酸等の芳香族モノカルボン酸類；
フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸類；
トリメリット酸、トリメシン酸、メロファン酸、ピロメリット酸等の３価以上の芳香族ポリカルボン酸類や、
フェニル酢酸、ヒドロアトロパ酸、ヒドロけい皮酸、マンデル酸、フェニルこはく酸、アトロパ酸、けい皮酸、シンナミリデン酸、クマル酸、ウンベル酸
等を挙げることができる。
【０１７０】
これらの有機酸のうち、アルカリ溶解性、後述する溶媒に対する溶解性、未露光部の基板上あるいは遮光層上における地汚れや膜残りの防止等の観点から、脂肪族カルボン酸としては、脂肪族ジカルボン酸類が好ましく、特に、マロン酸、アジピン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、メサコン酸等が好ましい。また、フェニル基含有カルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸類が好ましく、特に、フタル酸が好ましい。
前記有機酸は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
有機酸の使用量は、感放射線性組成物全体に対して、通常、１５重量％以下、好ましくは１０重量％以下である。この場合、有機酸の使用量が１５重量％を超えると、形成された着色層の基板に対する密着性が低下する傾向がある。
【０１７１】
また、前記有機アミノ化合物としては、分子中に１個以上のアミノ基を有する、脂肪族アミンあるいはフェニル基含有アミンが好ましい。
前記脂肪族アミンとしては、例えば、
ｎ−プロピルアミン、ｉ−プロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｉ−ブチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、ｎ−ペンチルアミン、ｎ−ヘキシルアミン、ｎ−へプチルアミン、ｎ−オクチルアミン、ｎ−ノニルアミン、ｎ−デシルアミン、ｎ−ウンデシルアミン、ｎ−ドデシルアミン、シクロヘキシルアミン、２−メチルシクロヘキシルアミン、３−メチルシクロヘキシルアミン、４−メチルシクロヘキシルアミン、２−エチルシクロヘキシルアミン、３−エチルシクロヘキシルアミン、４−エチルシクロヘキシルアミン等のモノ（シクロ）アルキルアミン類；
メチルエチルアミン、ジエチルアミン、メチルｎ−プロピルアミン、エチルｎ−プロピルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、ジ−ｉ−プロピルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、ジ−ｉ−ブチルアミン、ジ−ｓｅｃ−ブチルアミン、ジ−ｔ−ブチルアミン、ジ−ｎ−ペンチルアミン、ジ−ｎ−ヘキシルアミン、メチルシクロヘキシルアミン、エチルシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等のジ（シクロ）アルキルアミン類；
【０１７２】
ジメチルエチルアミン、メチルジエチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルｎ−プロピルアミン、ジエチルｎ−プロピルアミン、メチルジ−ｎ−プロピルアミン、エチルジ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｉ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、トリ−ｉ−ブチルアミン、トリ−ｓｅｃ−ブチルアミン、トリ−ｔ−ブチルアミン、トリ−ｎ−ペンチルアミン、トリ−ｎ−ヘキシルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジエチルシクロヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシルアミン、エチルジシクロヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミン等のトリ（シクロ）アルキルアミン類；
２−アミノエタノール、３−アミノ−１−プロパノール、１−アミノ−２−プロパノール、４−アミノ−１−ブタノール、５−アミノ−１−ペンタノール、６−アミノ−１−ヘキサノール、４−アミノ−１−シクロヘキサノール等のモノ（シクロ）アルカノールアミン類；
【０１７３】
ジエタノールアミン、ジ−ｎ−プロパノールアミン、ジ−ｉ−プロパノールアミン、ジ−ｎ−ブタノールアミン、ジ−ｉ−ブタノールアミン、ジ−ｎ−ペンタノールアミン、ジ−ｎ−ヘキサノールアミン、ジ（４−シクロヘキサノール）アミン等のジ（シクロ）アルカノールアミン類；
トリエタノールアミン、トリ−ｎ−プロパノールアミン、トリ−ｉ−プロパノールアミン、トリ−ｎ−ブタノールアミン、トリ−ｉ−ブタノールアミン、トリ−ｎ−ペンタノールアミン、トリ−ｎ−ヘキサノールアミン、トリ（４−シクロヘキサノール）アミン等のトリ（シクロ）アルカノールアミン類；
【０１７４】
３−アミノ−１，２−プロパンジオール、２−アミノ−１，３−プロパンジオール、４−アミノ−１，２−ブタンジオール、４−アミノ−１，３−ブタンジオール、４−アミノ−１，２−シクロヘキサンジオール、４−アミノ−１，３−シクロヘキサンジオール、３−ジメチルアミノ−１，２−プロパンジオール、３−ジエチルアミノ−１，２−プロパンジオール、２−ジメチルアミノ−１，３−プロパンジオール、２−ジエチルアミノ−１，３−プロパンジオール等のアミノ（シクロ）アルカンジオール類；
１−アミノシクロペンタンメタノール、４−アミノシクロペンタンメタノール、１−アミノシクロヘキサンメタノール、４−アミノシクロヘキサンメタノール、４−ジメチルアミノシクロペンタンメタノール、４−ジエチルアミノシクロペンタンメタノール、４−ジメチルアミノシクロヘキサンメタノール、４−ジエチルアミノシクロヘキサンメタノール等のアミノ基含有シクロアルカンメタノール類；
β−アラニン、２−アミノ酪酸、３−アミノ酪酸、４−アミノ酪酸、２−アミノイソ酪酸、３−アミノイソ酪酸、２−アミノ吉草酸、５−アミノ吉草酸、６−アミノカプロン酸、１−アミノシクロプロパンカルボン酸、１−アミノシクロヘキサンカルボン酸、４−アミノシクロヘキサンカルボン酸等のアミノカルボン酸類
等を挙げることができる。
【０１７５】
また、前記フェニル基含有アミンとしては、例えば、アミノ基が直接フェニル基に結合した化合物、アミノ基が炭素鎖を介してフェニル基に結合した化合物等を挙げることができる。
フェニル基含有アミンとしては、例えば、
アニリン、２−メチルアニリン、３−メチルアニリン、４−メチルアニリン、４―エチルアニリン、４−ｎ−プロピルアニリン、４−ｉ−プロピルアニリン、４−ｎ−ブチルアニリン、４−ｔ−ブチルアニリン、１−ナフチルアミン、２−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン、４−メチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン等の芳香族アミン類；
２−アミノベンジルアルコール、３−アミノベンジルアルコール、４−アミノベンジルアルコール、４−ジメチルアミノベンジルアルコール、４−ジエチルアミノベンジルアルコール等のアミノベンジルアルコール類；
２−アミノフェノール、３―アミノフェノール、４―アミノフェノール、４−ジメチルアミノフェノール、４−ジエチルアミノフェノール等のアミノフェノール類
等を挙げることができる。
【０１７６】
これらの有機アミノ化合物のうち、後述する溶媒に対する溶解性、未露光部の基板上あるいは遮光層上における地汚れや膜残りの防止等の観点から、脂肪族アミンとしては、モノ（シクロ）アルカノールアミン類、アミノ（シクロ）アルカンジオール類が好ましく、特に、２−アミノエタノール、３−アミノ−１−プロパノール、５−アミノ−１−ペンタノール、３−アミノ−１，２−プロパンジオール、２−アミノ−１，３−プロパンジオール、４−アミノ−１，２−ブタンジオール等が好ましい。また、フェニル基含有アミンとしては、アミノフェノール類が好ましく、特に、２−アミノフェノール、３−アミノフェノール、４−アミノフェノール等が好ましい。
前記有機アミノ化合物は、単独でまたは２種以上混合して使用することができる。
有機アミノ化合物の使用量は、感放射線性組成物全体に対して、通常、１５重量％以下、好ましくは１０重量％以下である。この場合、有機アミノ化合物の使用量が１５重量％を超えると、形成された着色層の基板に対する密着性が低下する傾向がある。
【０１７７】
さらに、前記有機酸および有機アミノ化合物以外の添加剤としては、例えば、
銅フタロシアニン誘導体等の青色顔料誘導体や黄色顔料誘導体等の分散助剤；
ガラス、アルミナ等の充填剤；
ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ポリ（フロロアルキルアクリレート）類等の高分子化合物；
ノニオン系、カチオン系、アニオン系等の界面活性剤；
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、２−（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、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤；
２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール等の酸化防止剤；
２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン類等の紫外線吸収剤；
ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤；
１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２−フェニルアゾ−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル等の熱ラジカル発生剤
等を挙げることができる。
【０１７８】
溶媒
本発明の着色層形成用感放射線性組成物は、前記（Ａ）〜（Ｄ）成分を必須成分とし、必要に応じて前記添加剤成分を含有するが、通常、溶媒を配合して液状組成物として調製される。
前記溶媒としては、感放射線性組成物を構成する（Ａ）〜（Ｄ）成分や添加剤成分を分散または溶解し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。
【０１７９】
このような溶媒としては、例えば、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテル類；
【０１８０】
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類；
ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル類；
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン等のケトン類；
【０１８１】
乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸アルキルエステル類；
２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、ぎ酸ｎ−アミル、酢酸ｉ−アミル、プロピオン酸ｎ−ブチル、酪酸エチル、酪酸ｎ−プロピル、酪酸ｉ−プロピル、酪酸ｎ−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸ｎ−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、２−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類；
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミドまたはラクタム類
等を挙げることができる。
【０１８２】
これらの溶媒のうち、溶解性、顔料分散性、塗布性等の観点から、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、乳酸エチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、ぎ酸ｎ−アミル、酢酸ｉ−アミル、プロピオン酸ｎ−ブチル、酪酸エチル、酪酸ｉ−プロピル、酪酸ｎ−ブチル、ピルビン酸エチル等が好ましい。
前記溶媒は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【０１８３】
また、前記溶媒と共に、ベンジルエチルエーテル、ジ−ｎ−ヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、１−オクタノール、１−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート等の高沸点溶媒を併用することもできる。
これらの高沸点溶媒は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
溶媒の使用量は、特に限定されるものではないが、得られる液状組成物の塗布性、安定性等の観点から、液状組成物の溶媒を除いた各成分の合計濃度が、通常、５〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％となる量が望ましい。
【０１８４】
カラーフィルタ
本発明のカラーフィルタは、本発明の着色層形成用感放射線性組成物を用いて形成された着色層を有するものである。
以下に、本発明のカラーフィルタを形成する方法について説明する。
まず、基板の表面上に、必要に応じて、画素を形成する部分を区画するように遮光層を形成し、この基板上に、例えば赤色の顔料を含有する着色層形成用感放射線性組成物の液状組成物を塗布したのち、プレベークを行って溶剤を蒸発させ、塗膜を形成する。次いで、この塗膜にフォトマスクを介して露光したのち、アルカリ現像液を用いて現像して、塗膜の未露光部を溶解除去し、その後ポストベークすることにより、赤色の画素パターンが所定の配列で配置された画素アレイを形成する。
その後、緑色または青色の顔料を含有する各着色層形成用感放射線性組成物の液状組成物を用い、前記と同様にして、各液状組成物の塗布、プレベーク、露光、現像およびポストベークを行って、緑色の画素アレイおよび青色の画素アレイを同一基板上に順次形成することにより、赤色、緑色および青色の三原色の画素アレイが基板上に配置されたカラーフィルタを得る。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、前記のものに限定されない。
また、ブラックマトリックスは、本発明の着色層形成用感放射線性組成物を用い、前記画素の形成の場合と同様にして形成することができる。
【０１８５】
画素および／またはブラックマトリックスを形成する際に使用される基板としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等を挙げることができる。
また、これらの基板には、所望により、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理を施しておくこともできる。
感放射線性組成物の液状組成物を基板に塗布する際には、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法（スピンコート法）、スリットダイ塗布法、バー塗布法、インクジェット法等の適宜の塗布法を採用することができるが、特に、スピンコート法、スリットダイ塗布法が好ましい。
塗布厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、０．１〜１０μｍ、好ましくは０．２〜８．０μｍ、特に好ましくは０．２〜６．０μｍである。
【０１８６】
画素および／またはブラックマトリックスを形成する際に使用される放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、Ｘ線等を使用することができるが、波長が１９０〜４５０ｎｍの範囲にある放射線が好ましい。
放射線の露光量は、好ましくは１０〜１０，０００Ｊ／ｍ² である。
また、前記アルカリ現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、１，８−ジアザビシクロ−［５．４．０］−７−ウンデセン、１，５−ジアザビシクロ−［４．３．０］−５−ノネン等の水溶液が好ましい。
前記アルカリ現像液には、例えばメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、アルカリ現像後は、通常、水洗する。
現像処理法としては、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。現像条件は、常温で５〜３００秒が好ましい。
【０１８７】
このようにして得られる本発明のカラーフィルタは、例えば、透過型あるいは反射型のカラー液晶表示素子、カラー撮像管素子、カラーセンサー等に極めて有用である。
【０１８８】
液晶表示素子
本発明の液晶表示素子は、本発明のカラーフィルタを具備するものである。
また、本発明の液晶表示素子の１つの実施の形態として、本発明の着色層形成用感放射線性組成物を用いて、薄膜トランジスタ基板アレイ上に、前述したようにして画素および／またはブラックマトリックスを形成することにより、特に優れた特性を有する液晶表示素子を作製することができる。
【０１８９】
本発明の着色層形成用感放射線性組成物は、前記（Ａ）〜（Ｄ）成分を必須成分として含有するものであるが、特に好ましい組成物を具体的に例示すると、下記（イ）〜（ト）のとおりである。
（イ） （Ａ）アルカリ可溶性重合体が、（メタ）アクリル酸を必須成分とする（ａ）不飽和カルボン酸系化合物と、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸１，２−ジヒドロキシエチルおよび（メタ）アクリル酸２，３−ジヒドロキシプロピルの群から選ばれる少なくとも１種を必須成分とする（ｂ）水酸基含有不飽和化合物と、スチレン、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートおよびＮ−フェニルマレイミドの群から選ばれる少なくとも１種の（ｃ）他の不飽和化合物との共重合体〔α〕にシラン化合物（１）を反応させることにより得られる重合体である着色層形成用感放射線性組成物。
（ロ） シラン化合物（１）が３−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランおよび／または３−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランからなる、前記（イ）の着色層形成用感放射線性組成物。
（ハ） 共重合体〔α〕がリビングラジカル重合する工程を経て製造されたものである、前記（イ）または（ロ）の着色層形成用感放射線性組成物。
（ニ） （Ｃ）多官能性単量体がトリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの群から選ばれる少なくとも１種からなる前記（イ）〜（ハ）の着色層形成用感放射線性組成物。
【０１９０】
（ホ） （Ｄ）光ラジカル発生剤がビイミダゾール系化合物、アセトフェノン系化合物、トリアジン系化合物およびカルバゾール系化合物の群から選ばれる少なくとも１種からなる、前記（イ）〜（ニ）の着色層形成用感放射線性組成物。
（ヘ） ビイミダゾール系化合物が２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、２，２’−ビス（２，４−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールおよび２，２’−ビス（２，４，６−トリクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールの群から選ばれる少なくとも１種からなり、アセトフェノン系化合物が２−メチル−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノ−１−プロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトンおよび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−オンの群から選ばれる少なくとも１種からなり、トリアジン系化合物が２−〔２−（３，４−ジメトキシフェニル）エテニル〕−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンからなり、カルバゾール系化合物が１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−アセテート、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）およびエタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）の群から選ばれる少なくとも１種からなる、前記（ホ）の着色層形成用感放射線性組成物。
（ト） （Ｂ）着色剤が有機顔料および／またはカーボンブラックを含む前記（イ）〜（ヘ）の着色層形成用感放射線性組成物。
【０１９１】
また、本発明の好ましいカラーフィルタは、
（チ） 前記（イ）〜（ト）の着色層形成用感放射線性組成物を用いて形成された画素および／またはブラックマトリックスを有する。
【０１９２】
また、本発明の好ましい液晶表示素子は、
（リ） 前記（チ）のカラーフィルタを具備し、
本発明のさらに好ましい液晶表示素子は、
（ヌ） 薄膜トランジスタ基板アレイ上に、前記（イ）〜（ト）の着色層形成用感放射線性組成物を用いて形成された画素および／またはブラックマトリックスを具備している。
【発明の効果】
【０１９３】
本発明の（Ａ）アルカリ可溶性重合体は、重合体側鎖に反応性不飽和基を有するものであり、特に、着色層形成用感放射線性組成物の構成成分として極めて好適に使用することができるほか、液晶表示素子用保護膜形成用、層間絶縁膜形成用、液晶表示素子用スペーサー形成用、マイクロレンズ形成用、塗料用、接着剤用等の感放射線性材料の構成成分等としても有用である。
また、本発明の着色層形成用感放射線性組成物は、高感度であり、低露光量でも、また顔料を高濃度で含む場合でも、パターン形状、残膜率等に優れており、しかも基板との密着性にも優れた画素パターンおよびブラックマトリックスパターンを形成することができる。したがって、本発明の着色層形成用感放射線性組成物は、電子工業分野における液晶表示素子用カラーフィルタを始めとする各種のカラーフィルタの製造に極めて好適に使用することができる。
【実施例】
【０１９４】
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。
ここで、部および％は重量基準である。
下記各合成例で得た樹脂のＭｗおよびＭｎは、下記仕様によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定した。
装置 ：ＧＰＣ−１０１（昭和電工（株）製）。
カラム：ＧＰＣ−ＫＦ−８０１、ＧＰＣ−ＫＦ−８０２、ＧＰＣ−ＫＦ−８０３および ＧＰＣ−ＫＦ−８０４を結合して用いた。
移動相：リン酸０．５重量％を含むテトラヒドロフラン。
【０１９５】
合成例１
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル３重量部およびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート２００重量部を仕込み、引き続きメタクリル酸１５重量部、Ｎ−フェニルマレイミド２５重量部、ベンジルメタクリレート１０重量部、スチレン１５重量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１５部および分子量制御剤として連鎖移動剤であるα−メチルスチレンダイマー５重量部を仕込んで、窒素置換したのち、ゆるやかに攪拌しつつ、反応溶液を８０℃に昇温し、この温度を保持して３時間重合した。その後、反応溶液を１００℃に昇温して、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル０．５重量部を追加し、さらに１時間重合を継続することにより、共重合体〔α〕の溶液（固形分濃度＝３３．０重量％）を得た。得られた共重合体〔α〕は、Ｍｗ＝１１，０００、（Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．６５であった。この共重合体〔α〕を「共重合体（α-1）」とする。
次いで、共重合体（α-1）の溶液に、３−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン（商品名サイラエースＳ７１０、チッソ（株）製）１０重量部を添加したのち、６０℃で３時間攪拌して反応させることにより、（Ａ）アルカリ可溶性重合体の溶液（固形分濃度＝３５．０重量％）を得た。この（Ａ）アルカリ可溶性重合体を「重合体（Ａ-1) 」とする。
【０１９６】
合成例２〜３
合成例１において、３−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランの添加量を５重量部または３重量部に変更した以外は合成例１と同様にして、各（Ａ）アルカリ可溶性重合体の溶液（固形分濃度＝３５．０重量％）を得た。得られた（Ａ）アルカリ可溶性重合体をそれぞれ「重合体（Ａ-2) 」および「重合体（Ａ-3) 」とする。
【０１９７】
顔料分散液の調製
調製例１
（Ｂ）着色剤としてＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４／Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７＝８０／２０（重量比）混合物２０重量部、分散剤としてＢＹＫ−２００１を５重量部（固形分換算）、および溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート７５重量部を、ビーズミルにより処理して、顔料分散液（Ｒ）を調製した
【０１９８】
調製例２
（Ｂ）着色剤としてＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６／Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０＝５０／５０（重量比）混合物２０重量部、分散剤として分散剤としてソルスパース２４０００を５重量部、ソルスパース１２０００を０．５重量部、および溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート７５重量部を、ビーズミルにより処理して、顔料分散液（Ｇ）を調製した。
【０１９９】
調製例３
（Ｂ）着色剤としてC.I.ピグメントブルー１５：６／C.I.ピグメントバイオレット２３＝９０／１０（重量比）混合物１２重量部、分散剤としてソルスパース２４０００を５重量部、ソルスパース５０００を０．５重量部、ソルスパース１２０００を０．５重量部、および溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート６２重量部とシクロヘキサノン２０重量部を、ビーズミルにより処理して、顔料分散液（Ｂ）を調製した。
【０２００】
実施例１
顔料分散液（Ｒ）１００重量部、（Ａ）アルカリ可溶性重合体として重合体（Ａ-1) ８．５重量部、（Ｃ）多官能性単量体としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート６．３重量部とジペンタエリスリトールヘキサアクリレート６．３重量部、（Ｄ）光ラジカル発生剤として２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン４重量部とジエチルチオキサントン１．５重量部、添加剤としてパーフルオロアルキル基含有オリゴマー（商品名メガファックＲ０８−ＭＨ、大日本インキ（株）製）０．３重量部と３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（商品名サイラエースＳ７１０、チッソ（株）製）０．４重量部、および溶媒としてシクロヘキサノン３０重量部とプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート２０重量部を混合して、液状組成物（Ｒ-1) を調製した。
【０２０１】
液状組成物（Ｒ-1）について、下記の手順にしたがい、パターンを形成して評価を行った。評価結果を表１に示す。
パターンの形成
液状組成物（Ｒ-1）を、ガラス基板の表面上に、スピンコーターを用いて塗布したのち、９０℃で４分間プレベークを行って、膜厚１．３μｍの塗膜を形成した。その後、この基板６枚を室温に冷却し、各基板上の塗膜に、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して、各基板上の塗膜に３００Ｊ／ｍ² 、４００Ｊ／ｍ² 、５００Ｊ／ｍ² 、７５０Ｊ／ｍ² 、１，０００Ｊ／ｍ² または２，０００Ｊ／ｍ² の各露光量で露光した。その後、各基板上の塗膜に、２３℃の０．０４重量％水酸化カリウム水溶液を１ｋｇｆ／ｃｍ² の現像圧（ノズル径１ｍｍ）で吐出することにより、シャワー現像を行ったのち、２２０℃で３０分間ポストベークを行って、２００×２００μｍのドットパターンを形成した。
【０２０２】
感度の評価
各基板上のドットパターンを走査型電子顕微鏡で観察して、パターンが良好に形成され、現像前後での膜厚比として算出される残膜率（現像後の膜厚×１００／現像前の膜厚）が９０％以上である場合を○、パターンが良好に形成されるが、現像前後での残膜率が９０％未満であるか、またはパターンの一部に欠けが認められる場合を△、パターンが形成されない場合を×として、評価した。
【０２０３】
密着性の評価
液状組成物（Ｒ-1）を、ガラス基板の表面上に、スピンコーターを用いて塗布したのち、９０℃で４分間プレベークを行って、膜厚１．３μｍの塗膜を形成した。その後、この基板を室温に冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、塗膜に２０００Ｊ／ｍ² の露光量で露光した。その後、塗膜に２３℃の０．０４重量％水酸化カリウム水溶液を１ｋｇｆ／ｃｍ² の現像圧（ノズル径１ｍｍ）で吐出することにより、シャワー現像を行ったのち、２２０℃で３０分間ポストベークを行った。その後、ＪＩＳ Ｋ５４００規格にしたがい、塗膜を１００個の碁盤目状にクロスカットして、密着性の評価を行い、碁盤目の剥がれが生じない場合を○、碁盤目のうち１〜１０個が剥がれる場合を△、碁盤目が１０個より多く剥がれる場合を×として、評価した。
【０２０４】
実施例２〜３および比較例１
実施例１において、重合体（Ａ-1) に代えてそれぞれ重合体（Ａ-2) 、重合体（Ａ-3) または共重合体（α-1）に変更した以外は実施例１と同様にして、それぞれ液状組成物（Ｒ-2) 、液状組成物（Ｒ-3) または液状組成物（ｒ-1) を調製した。
次いで、液状組成物（Ｒ-1）に代えてそれぞれ液状組成物（Ｒ-2) 、液状組成物（Ｒ-3) または液状組成物（ｒ-1) を用いた以外は、実施例１と同様にして評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２０５】
実施例４
実施例１において、顔料分散液（Ｒ）を顔料分散液（Ｇ）に変更した以外は、実施例１と同様にして液状組成物（Ｇ-1) を調製した。
次いで、液状組成物（Ｒ-1) に代えて液状組成物（Ｇ-1) を用いた以外は、実施例１と同様にして評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２０６】
実施例５〜６および比較例２
実施例４において、重合体（Ａ-1) に代えてそれぞれ重合体（Ａ-2) 、重合体（Ａ-3) または共重合体（α-1）に変更した以外は実施例４と同様にして、それぞれ液状組成物（Ｇ-2) 、液状組成物（Ｇ-3) または液状組成物（ｇ-1) を調製した。
次いで、液状組成物（Ｒ-1）に代えてそれぞれ液状組成物（Ｇ-2) 、液状組成物（Ｇ-3) または液状組成物（ｇ-1) を用いた以外は、実施例１と同様にして評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２０７】
実施例７
実施例１において、顔料分散液（Ｒ）を顔料分散液（Ｂ）に変更した以外は、実施例１と同様にして液状組成物（Ｂ-1) を調製した。
次いで、液状組成物（Ｂ-1) に代えて液状組成物（Ｂ-1) を用いた以外は、実施例１と同様にして評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２０８】
実施例８〜９および比較例３
実施例７において、重合体（Ａ-1) に代えてそれぞれ重合体（Ａ-2) 、重合体（Ａ-3) または共重合体（α-1）に変更した以外は実施例７と同様にして、それぞれ液状組成物（Ｂ-2) 、液状組成物（Ｂ-3) または液状組成物（ｂ-1) を調製した。
次いで、液状組成物（Ｒ-1）に代えてそれぞれ液状組成物（Ｂ-2) 、液状組成物（Ｂ-3) または液状組成物（ｂ-1) を用いた以外は、実施例１と同様にして評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２０９】
【表１】

【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合体主鎖が重合性不飽和カルボン酸および／または重合性不飽和カルボン酸無水物を必須成分とする単量体から構成され、重合体側鎖に（メタ）アクリロイルオキシアルキルシリル基および／またはビニルシリル基を有することを特徴とする、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定したポリスチレン換算重量平均分子量が１，０００〜３００，０００のアルカリ可溶性重合体。
【請求項２】
（ａ）重合性不飽和カルボン酸および／または重合性不飽和カルボン酸無水物と、（ｂ）１分子中に１個以上の水酸基を有する重合性不飽和化合物と、（ｃ）他の重合性不飽和化合物との共重合体に、下記式（１）で表されるアルコキシシラン化合物を反応させて得られる、請求項１に記載のアルカリ可溶性重合体。
【化１】

〔式（１）において、Ｘは単結合または−ＯＣ（＝Ｏ）−（但し、左側の酸素原子がＹと結合している。）を示し、Ｙは、Ｘが単結合であるときは単結合を示し、Ｘが
−ＯＣ（＝Ｏ）−であるときはメチレン基または置換されてもよい主鎖炭素数２〜１１のアルキレン基を示し、各Ｒ¹ は相互に独立にメチル基または置換されてもよいエチル基を示し、Ｒ² は水素原子またはメチル基を示す。但し、ＸおよびＹがともに単結合であるとき、Ｒ² は水素原子を示す。〕
【請求項３】
（Ａ）請求項１または請求項２に記載のアルカリ可溶性重合体、（Ｂ）着色剤、（Ｃ）多官能性単量体および（Ｄ）光ラジカル発生剤を含有することを特徴とする着色層形成用感放射線性組成物。
【請求項４】
請求項３に記載の着色層形成用感放射線性組成物を用いて形成された着色層を有するカラーフィルタ。
【請求項５】
請求項４に記載のカラーフィルタを具備する液晶表示素子。

【公開番号】特開２００８−２０１８８１（Ｐ２００８−２０１８８１Ａ）
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３８７８３（Ｐ２００７−３８７８３）
【出願日】平成１９年２月２０日（２００７．２．２０）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】