カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタ及びカラー液晶表示素子
【課題】着色剤として染料を用いた場合であっても、耐熱性、耐溶剤性が良好な着色パターンを形成することができる着色組成物を提供すること。
【解決手段】（Ａ）着色剤、（Ｂ）バインダー樹脂、及び（Ｃ）２個以上のエポキシ基と、ケイ素原子に結合する２個以上のアルコキシ基を有する架橋剤を含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物。
【解決手段】（Ａ）着色剤、（Ｂ）バインダー樹脂、及び（Ｃ）２個以上のエポキシ基と、ケイ素原子に結合する２個以上のアルコキシ基を有する架橋剤を含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタ及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素子、固体撮像素子、有機ＥＬ表示素子、電子ペーパー等に用いられるカラーフィルタの着色パターンの形成に有用な着色組成物、当該着色組成物を用いて形成された着色パターンを備えるカラーフィルタ、並びに当該カラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、基板上に、顔料分散型の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（特許文献１〜２）が知られている。また、カーボンブラックを分散させた光重合性組成物を利用してブラックマトリックスを形成する方法（特許文献３）も知られている。さらに、顔料分散型の着色熱硬化性樹脂組成物を用いてインクジェット方式により各色の画素を得る方法（特許文献４）も知られている。
【０００３】
ところで、液晶表示素子の高コントラスト化や固体撮像素子の高精細化を実現するには、着色剤として染料を用いることが有効であること知られている（特許文献５〜７）。そして、特許文献５〜７に開示されているように、染料を含む着色組成物においては、多官能アクリレートやアルコキシメチルメラミン樹脂と光重合開始剤を組み合わせた硬化システムが主に採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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
【特許文献３】特開平６−３５１８８号公報
【特許文献４】特開２０００−３１０７０６号公報
【特許文献５】特開２００５−９９５８４号公報
【特許文献６】特開２００７−２１９４６６号公報
【特許文献７】特開２００７−３１６１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、染料を含む従来の着色組成物を用いて形成された着色パターンは、顔料分散型の着色組成物を用いて形成された着色パターンに比べて、耐熱性や耐溶剤性が著しく劣るという問題があった。そのため、染料を用いた場合であっても、耐熱性や耐溶剤性が良好な着色パターンを形成することができる着色組成物の開発が強く求められている。
【０００６】
したがって、本発明の課題は、着色剤として染料を用いた場合であっても、耐熱性、耐溶剤性が良好な着色パターンを形成することができる着色組成物を提供することにある。さらに、本発明の課題は、上記着色組成物から形成された着色パターンを備えてなるカラーフィルタ、及び当該カラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる実情に鑑み、本発明者らは、鋭意研究を行ったところ、エポキシ硬化部位とゾルゲル硬化部位の両方を有する架橋剤を用いることで上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、（Ａ）着色剤、（Ｂ）バインダー樹脂、及び（Ｃ）２個以上のエポキシ基と、ケイ素原子に結合する２個以上のアルコキシ基を有する架橋剤（以下、「（Ｃ）特定架橋剤」ということがある。）を含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物を提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、上記着色組成物を用いて形成された着色パターンを備えてなるカラーフィルタ、及び該カラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子を提供するものである。
さらに、本発明は、（１）上記着色組成物を用いて着色パターンを形成する工程、及び（２）該着色パターンを１８０℃以下でポストベークする工程を含むカラーフィルタの製造方法を提供するものである。ここで、「着色パターン」とは、カラーフィルタに用いられる各色画素、ブラックマトリックス、ブラックスペーサー等を意味する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物を用いれば、着色剤として染料を用いた場合であっても、耐熱性、耐溶剤性が良好な着色パターンを有するカラーフィルタを得ることができる。更に、本発明のカラーフィルタ用着色組成物を用いれば、従来に比して低いポストベーク温度によりカラーフィルタを製造することが可能となる。
しがたって、本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、カラー液晶表示素子用カラーフィルタ、固体撮像素子の色分解用カラーフィルタ、有機ＥＬ表示素子用カラーフィルタ、電子ペーパー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作製に極めて好適に使用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明について詳細に説明する。
カラーフィルタ用着色組成物
以下、本発明のカラーフィルタ用着色組成物（以下、単に「着色組成物」という。）の構成成分について説明する。
【００１２】
−（Ａ）着色剤−
本発明における（Ａ）着色剤としては着色性を有すれば特に限定されるものではなく、カラーフィルタの用途に応じて色彩や材質を適宜選択することができる。具体的には、着色剤として、顔料、染料及び天然色素の何れをも使用することができるが、カラーフィルタには高い色純度、輝度、コントラスト等が求められることから、顔料及び／又は染料が好ましい。
【００１３】
上記顔料としては、有機顔料、無機顔料のいずれでもよく、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に分類されている化合物が挙げられる。具体的には、下記のようなカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）名が付されているものを挙げることができる。
【００１４】
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８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、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１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１１；
【００１５】
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６１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ７０、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ７１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ７２、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ７３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ７４；
【００１６】
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５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７、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４１、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１４９、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２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２４、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２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２６２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２７２；
【００１７】
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；
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、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．ピグメントブルー８０；
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．ピグメントグリーン５８；
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。
【００１８】
また、上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。
【００１９】
本発明においては、顔料を、再結晶法、再沈殿法、溶剤洗浄法、昇華法、真空加熱法又はこれらの組み合わせにより精製して使用することもできる。また、顔料は、所望により、その粒子表面を樹脂で改質して使用してもよい。顔料の粒子表面を改質する樹脂としては、例えば、特開２００１−１０８８１７号公報に記載のビヒクル樹脂、又は市販の各種の顔料分散用の樹脂が挙げられる。カーボンブラック表面の樹脂被覆方法としては、例えば、特開平９−７１７３３号公報、特開平９−９５６２５号公報、特開平９−１２４９６９号公報等に記載の方法を採用することができる。また、有機顔料は、いわゆるソルトミリングにより、一次粒子を微細化して使用することが好ましい。ソルトミリングの方法としては、例えば、特開平０８−１７９１１１号公報に開示されている方法を採用することができる。
【００２０】
また、上記染料としては、各種の油溶性染料、直接染料、酸性染料、金属錯体染料等の中から適宜選択することができ、例えば、下記のようなカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）名が付されているものを挙げることができる。
【００２１】
Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー８２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー８８、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー９８、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１６２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１７９；
Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４５、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９；
Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ２、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ７、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ１１、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ１５、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ２６、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ５６；
Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー３５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー３７、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー５９、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー６７；
【００２２】
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１７、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２９、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー４０、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー７６；
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド９１、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド９２、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド９７、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１１４、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１３８、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１５１；
Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ５１、Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ６３；
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー８０、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー８３、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９０；
Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン９、Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン１６、Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン２５、Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン２７。
【００２３】
本発明において着色剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００２４】
ところで、カラーフィルタ用着色組成物においては、着色剤として染料を使用することにより、顔料単独では達成することができない高輝度化や高コントラスト化が可能となる。しかしながら、着色剤として染料を使用すると、着色組成物の画素の耐熱性、耐溶剤性等が著しく悪化する。本発明の着色組成物によれば、着色剤として染料を使用した場合であっても、耐熱性、耐溶剤性の良好な画素を形成することができる着色組成物を得ることができる。
【００２５】
（Ａ）着色剤の含有割合は、輝度が高く色純度に優れる画素、あるいは遮光性に優れるブラックマトリックスを形成する点から、通常、着色組成物の固形分中に５〜７０質量％、好ましくは５〜６０質量％である。ここいう「固形分」とは、後述する溶媒以外の成分である。
【００２６】
本発明において着色剤として顔料を使用する場合、所望により、分散剤、分散助剤と共に使用することができる。上記分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系等の適宜の分散剤を使用することができるが、ポリマー分散剤が好ましい。具体的には、アクリル系共重合体、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン等を挙げることができる。
【００２７】
このような分散剤は商業的に入手することができ、例えば、アクリル系共重合体として、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２０００、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１、ＢＹＫ−ＬＰＮ６９１９、ＢＹＫ−ＬＰＮ２１１１６（以上、ビックケミー（ＢＹＫ）社製）、ポリウレタンとして、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６２、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６５、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６７、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１７０、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１８２（以上、ビックケミー（ＢＹＫ）社製）、ソルスパース７６５００（ルーブリゾール（株）社製）、ポリエチレンイミンとして、ソルスパース２４０００（ルーブリゾール（株）社製）、ポリエステルとして、アジスパーＰＢ８２１、アジスパーＰＢ８２２、アジスパーＰＢ８８０（味の素ファインテクノ株式会社製）等を挙げることができる。
【００２８】
これらの分散剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
分散剤の含有量（固形分）は、顔料１００質量部に対して、通常、１００質量部以下、好ましくは１〜７０質量部、更に好ましくは１０〜５０質量部である。分散剤の含有量が多すぎると、現像性等が損なわれるおそれがある。
【００２９】
上記分散助剤としては、例えば、顔料誘導体を挙げることができ、具体的には、銅フタロシアニン、ジケトピロロピロール、キノフタロンのスルホン酸誘導体等を挙げることができる。なお、分散助剤の含有量は、本発明の目的を阻害しない範囲内で適宜決定することが可能である。
【００３０】
−（Ｂ）バインダー樹脂−
本発明における（Ｂ）バインダー樹脂としては、特に限定されるものではないが、カルボキシル基、フェノール性水酸基等の酸性官能基を有する樹脂であることが好ましい。中でも、カルボキシル基を有する重合体（以下、「カルボキシル基含有重合体」という。）が好ましく、例えば、１個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体（以下、「不飽和単量体（ｂ１）」という。）と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体（以下、「不飽和単量体（ｂ２）」という。）との共重合体を挙げることができる。
【００３１】
上記不飽和単量体（ｂ１）としては、例えば、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕、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−ビニル安息香酸等を挙げることができる。
これらの不飽和単量体（ｂ１）は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００３２】
また、上記不飽和単量体（ｂ２）としては、例えば、
Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミドの如きＮ−位置換マレイミド；
スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−ヒドロキシスチレン、ｐ−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、アセナフチレンの如き芳香族ビニル化合物；
【００３３】
メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（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、ポリエチレングルコール（ｎ＝２〜１０）メチルエーテル（メタ）アクリレート、ポリプロピレングルコール（ｎ＝２〜１０）メチルエーテル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（ｎ＝２〜１０）モノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（ｎ＝２〜１０）モノ（メタ）アクリレート、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、トリシクロ［５．２．１．０2,6］デカン−８−イル（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、グリセロールモノ（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシフェニル（メタ）アクリレート、パラクミルフェノールのエチレンオキサイド変性（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、３−〔（メタ）アクリロイルオキシメチル〕オキセタン、３−〔（メタ）アクリロイルオキシメチル〕−３−エチルオキセタンの如き（メタ）アクリル酸エステル；
【００３４】
シクロヘキシルビニルエーテル、イソボルニルビニルエーテル、トリシクロ［５．２．１．０2,6］デカン−８−イルビニルエーテル、ペンタシクロペンタデカニルビニルエーテル、３−（ビニルオキシメチル）−３−エチルオキセタンの如きビニルエーテル
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、ポリシロキサンの如き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等を挙げることができる。
これらの不飽和単量体（ｂ２）は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００３５】
不飽和単量体（ｂ１）と不飽和単量体（ｂ２）の共重合体において、該共重合体中の不飽和単量体（ｂ１）の共重合割合は、好ましくは５〜５０質量％、更に好ましくは１０〜４０質量％である。このような範囲で不飽和単量体（ｂ１）を共重合させることにより、アルカリ現像性及び保存安定性に優れた着色組成物を得ることができる。
【００３６】
不飽和単量体（ｂ１）と不飽和単量体（ｂ２）の共重合体の具体例としては、例えば、特開平７−１４０６５４号公報、特開平８−２５９８７６号公報、特開平１０−３１３０８号公報、特開平１０−３００９２２号公報、特開平１１−１７４２２４号公報、特開平１１−２５８４１５号公報、特開２０００−５６１１８号公報、特開２００４−１０１７２８等に開示されている共重合体を挙げることができる。
【００３７】
また、本発明においては、例えば、特開平５−１９４６７号公報、特開平６−２３０２１２号公報、特開平７−２０７２１１号公報、特開平０９−３２５４９４号公報、特開平１１−１４０１４４号公報、特開２００８−１８１０９５号公報等に開示されているように、側鎖に（メタ）アクリロイル基等の重合性不飽和結合を有するカルボキシル基含有重合体を、バインダー樹脂として使用することもできる。
【００３８】
本発明におけるバインダー樹脂は、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。）が、通常、１，０００〜１００，０００、好ましくは３，０００〜５０，０００である。また、本発明におけるバインダー樹脂のＭｗと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。）の比（Ｍｗ／Ｍｎ）は、好ましくは１．０〜５．０、より好ましくは１．０〜３．０である。
【００３９】
本発明におけるバインダー樹脂は、公知の方法により製造することができるが、例えば、特開２００３−２２２７１７号公報、特開２００６−２５９６８０号公報、国際公開第０７／０２９８７１号パンフレット等に開示されている方法により、その構造やＭｗ、Ｍｗ／Ｍｎを制御することもできる。
【００４０】
本発明において、（Ｂ）バインダー樹脂は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００４１】
本発明において、（Ｂ）バインダー樹脂の含有量は、（Ａ）着色剤１００質量部に対して、通常、１０〜１，０００質量部、好ましくは２０〜５００質量部である。バインダー樹脂の含有量が少なすぎると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、得られる着色組成物の保存安定性が低下したりするおそれがあり、一方多すぎると、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おそれがある。
【００４２】
−（Ｃ）特定架橋剤−
本発明の着色組成物は、架橋剤として、特定架橋剤、即ち、２個以上のエポキシ基と、ケイ素原子に結合する２個以上のアルコキシ基を有する架橋剤を含有することを特徴とする。このように、エポキシ硬化部位と、いわゆるゾルゲル硬化部位の両方を有する特定架橋剤を使用することにより、強固な着色パターンを形成することが可能となる。なお、本発明において、エポキシ基とは、環状エーテル構造を有する基を意味し、オキシラニル基又はオキセタニル基が好ましい。
【００４３】
特定架橋剤は、２個以上のエポキシ基と、ケイ素原子に結合する２個以上のアルコキシ基を有する限り、特に限定されるものではないが、例えば、水酸基及び２個以上のエポキシ基を有する化合物と、アルコキシシラン又はその部分縮合物とを用いて、上記水酸基と上記アルコキシ基とのエステル交換反応に付することにより得ることができる。
【００４４】
水酸基及び２個以上のエポキシ基を有する化合物としては、水酸基及び２個以上のエポキシ基を有すれば特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂の他、多価アルコール型エポキシ樹脂を挙げることができる。
【００４５】
ビスフェノール型エポキシ樹脂は、ビスフェノール類と、エピクロルヒドリン又はβ−メチルエピクロルヒドリン等のハロエポキシドとの反応により得ることができる。ビスフェノール類としては、例えば、フェノールと、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アセトン等のアルデヒド類又はアセトフェノン、シクロヘキサノン、ベンゾフェノン等のケトン類との反応物の他、ジヒドロキシフェニルスルフィドの過酸による酸化、ハイドロキノン同士のエーテル化反応等により得られたものが挙げられる。また、多価アルコール型型エポキシ樹脂は、多価アルコールと、ハロエポキシドとの反応により得ることができる。
【００４６】
また、本発明においては、水酸基及び２個以上のエポキシ基を有する樹脂として、エポキシ基を有する不飽和単量体と、水酸基を有する不飽和単量体を構造単位として含む共重合体を使用してもよい。エポキシ基を有する不飽和単量体としては、例えば、グリシジル（メタ）アクリレート、２−メチルグリシジル（メタ）アクリレート、４−グリシジルオキシブチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、３−（ビニルオキシメチル）−３−エチルオキセタン、３−〔（メタ）アクリロイルオキシメチル〕オキセタン、３−〔（メタ）アクリロイルオキシメチル〕−３−エチルオキセタン等が挙げられる。また、水酸基を有する不飽和単量体としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（ｎ＝２〜１０）モノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（ｎ＝２〜１０）モノ（メタ）アクリレート、ｐ−ヒドロキシスチレン、ｐ−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、４−ヒドロキシフェニル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００４７】
更に、上記共重合体は、エポキシ基を有する不飽和単量体及び水酸基を有する不飽和単量体以外の構造単位を含んでいてもよく、そのような構造単位を与える単量体として、例えば、上記不飽和単量体（ｂ１）、不飽和単量体（ｂ２）が挙げられる。
【００４８】
上記共重合体は、上記（Ｂ）バインダー樹脂と同様の方法により製造することが可能であり、共重合体の構造は特に限定されず、ランダム共重合体、交互共重合体及びブロック共重合体の何れであってもよい。なお、共重合体中のエポキシ基を有する不飽和単量体、水酸基を有する不飽和単量体及びこれら以外の単量体の各共重合割合は、所望の（Ｃ）特定架橋剤が得られるように適宜設定可能である。
【００４９】
これらの中でも、水酸基及び２個以上のエポキシ基を有する樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましく、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が特に好ましい。
【００５０】
一方、アルコキシシランとしては、例えば、下記式（１）で表される化合物が挙げられ、その部分縮合物は、シロキシ単位数が好ましくは２〜１０、より好ましくは２〜８である。
【００５１】
【化１】
【００５２】
（式（１）中、Ｒ1は置換若しくは非置換の炭素数１〜８のアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜１８のアリール基を示し、Ｒ2は相互に独立に炭素数１〜４のアルキル基を示し、ｎは０又は１である。）
【００５３】
Ｒ1における炭素数１〜８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、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基が挙げられ、また炭素数６〜１８のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基が挙げられる。中でも、Ｒ1としては、メチル基が好ましい。
【００５４】
Ｒ2における炭素数１〜４のアルキル基としては、メチル基が好ましい。
【００５５】
Ｒ1における置換基としては、例えば、炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、アルコキシ基が挙げられる。
【００５６】
上記一般式（１）で表される化合物として、具体的には、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニ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、アミノプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、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、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン等が挙げられる。これらの中でも、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン等が好ましい。
【００５７】
アルコキシシラン部分縮合物は商業的にも入手することができ、例えば、テトラメトキシシラン部分縮合物としてメチルシリケート５１が、テトラエトキシシラン部分縮合物としてシリケート４０、同４５（以上、多摩化学工業株式会社製）等がそれぞれ挙げられる。
【００５８】
エポキシ基及び水酸基を有する樹脂と、アルコキシシラン又はその部分縮合物とのエステル交換反応は、例えば、特開２００１−５９０１１号公報に記載の方法を採用することができる。また、エポキシ基及び水酸基を有する樹脂と、アルコキシシラン又はその部分縮合物との配合割合は、着色パターンの硬化性の観点から、アルコキシシラン又はその部分縮合物のシリカ（ＳｉＯ2）換算質量／エポキシ基及び水酸基を有する樹脂の質量との比が０．０１〜１．２、特に０．１〜０．８であることが好ましい。
【００５９】
（Ｃ）特定架橋剤は、エポキシ当量が好ましくは１００〜５，０００ｇ／ｅｑ、より好ましくは２００〜２，０００ｇ／ｅｑである。ここで、「エポキシ当量」はＪＩＳ Ｋ ７２３６に準拠して電位差滴定法により測定した値である。
【００６０】
（Ｃ）特定架橋剤は商業的にも入手することができ、例えば、シラン変性したビスフェノール型エポキシ樹脂として、コンポセランＥ１０２、同Ｅ１０２Ｂ、同Ｅ１０３、同Ｅ１０３Ｂ、同Ｅ２０１、同Ｅ２０２Ｃ（荒川化学工業株式会社製）等を挙げることができる。
【００６１】
本発明における（Ｃ）特定架橋剤の含有量は、（Ｂ）バインダー樹脂１００質量部に対して、１０〜１，０００質量部が好ましく、特に１０〜５００質量部が好ましい。この場合、特定架橋剤の含有量が少なすぎると、所望の効果が得られないおそれがある。一方、特定架橋剤の含有量が多すぎると、アルカリ現像時に着色パターンが欠けやすくなるおそれがある。
【００６２】
本発明においては、架橋剤として、特定架橋剤と共に、特定架橋剤以外の他の架橋剤を使用することにより、硬化性をより一層高めることができる。
他の架橋剤としては、例えば、２個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物、２個以上のＮ−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物等を挙げることができる。本発明において、他の架橋剤としては、２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物、又は２個以上のＮ−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物が好ましい。
【００６３】
上記「２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物」の具体例としては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と（メタ）アクリル酸を反応させて得られる多官能（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性された多官能（メタ）アクリレート、アルキレンオキサイド変性された多官能（メタ）アクリレート、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を反応させて得られる多官能ウレタン（メタ）アクリレート、水酸基を有する（メタ）アクリレートと酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基を有する多官能（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
【００６４】
ここで、上記脂肪族ポリヒドロキシ化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールの如き２価の脂肪族ポリヒドロキシ化合物、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、トリペンタエリスリトールの如き３価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物を挙げることができる。上記水酸基を有する（メタ）アクリレートとしては、例えば、２−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールジメタクリレート等を挙げることができる。上記多官能イソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等を挙げることができる。酸無水物としては、例えば、無水こはく酸、無水マレイン酸、無水グルタル酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸の如き二塩基酸の無水物、無水ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物の如き四塩基酸二無水物を挙げることができる。
【００６５】
また、上記カプロラクトン変性された多官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、特開１１−４４９５５号公報の段落〔００１５〕〜〔００１８〕に記載されている化合物を挙げることができる。上記アルキレンオキサイド変性された多官能（メタ）アクリレートとしては、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイド変性ジ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸のエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンのエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールのエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールのエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイド変性テトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールのエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイド変性ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイド変性ヘキサ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
【００６６】
また、上記「２個以上のＮ−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物」としては、例えば、メラミン構造、ベンゾグアナミン構造、ウレア構造を有する化合物等を挙げることができる。なお、メラミン構造、ベンゾグアナミン構造とは、１以上のトリアジン環又はフェニル置換トリアジン環を基本骨格として有する化学構造をいい、メラミン化合物、ベンゾグアナミン化合物又はそれらの縮合物をも含む概念である。２個以上のＮ−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物の具体例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−ヘキサ（アルコキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラ（アルコキシメチル）ベンゾグアナミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラ（アルコキシメチル）グリコールウリル等を挙げることができる。
【００６７】
これらの他の架橋剤のうち、所望の効果を高める点から、３価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物と（メタ）アクリル酸を反応させて得られる多官能（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性された多官能（メタ）アクリレート、多官能ウレタン（メタ）アクリレート、カルボキシル基を有する多官能（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−ヘキサ（アルコキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラ（アルコキシメチル）ベンゾグアナミンが好ましい。３価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物と（メタ）アクリル酸を反応させて得られる多官能（メタ）アクリレートの中では、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、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ヘキサアクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタアクリレート、トリペンタエリスリトールオクタアクリレートが特に好ましく、またカルボキシル基を有する多官能（メタ）アクリレートの中では、ペンタエリスリトールトリアクリレートと無水こはく酸を反応させて得られる化合物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートと無水こはく酸を反応させて得られる化合物が特に好ましい。
本発明において、他の架橋剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００６８】
本発明における他の架橋剤の含有量は、（Ｂ）バインダー樹脂１００質量部に対して、５〜５００質量部が好ましく、特に２０〜３００質量部が好ましい。
【００６９】
−（Ｄ）光重合開始剤−
本発明の着色組成物には、（Ｄ）光重合開始剤を含有せしめることができる。本発明に用いる（Ｄ）光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、Ｘ線等の放射線の露光により、上記（Ｃ）特定架橋剤及び／又は必要に応じて用いる他の架橋剤の重合を開始しうる活性種を発生する化合物である。これにより、着色組成物に感放射線性を付与することができる。
【００７０】
このような光重合開始剤としては、光ラジカル発生剤、光酸発生剤、光塩基発生剤等を挙げることができる。本発明において、光重合開始剤としては、光ラジカル発生剤と、光酸発生剤又は光塩基発生剤を組み合わせて使用することが好ましい。光酸発生剤又は光塩基発生剤を使用することにより、（Ｃ）特定架橋剤のゾルゲル硬化反応を利用することができ、着色パターンの硬化性をより一層高めることができる。
【００７１】
上記光ラジカル発生剤のうち好ましい化合物としては、
チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、４−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン系化合物；
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、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、２−（４−メチルベンジル）−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；
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’−ビイミダゾール等のビイミダゾール系化合物；
【００７２】
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−（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−（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）フェニル〕−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）、エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−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−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル）−９Ｈ−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｝−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）等のＯ−アシルオキシム系化合物等を挙げることができる。
【００７３】
本発明において、光ラジカル発生剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００７４】
また、上記光酸発生剤としては、ベンゾイントシレート、ピロガロールトリトシレート、ピロガロールトリメシレート、２−ニトロベンジルトシレート、２，６−ジニトロベンジルトシレート、ジフェニルジスルホン、ジ（ｐ−トリル）ジスルホン、フタルイミジルトリフレート、１，８−ナフタルイミジルトリフレート、トリ（ニトロベンジル）フォスフェート、トリアニソインフォスフェートの他、公知のジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩等を挙げることができる。なお、上記光ラジカル発生剤において列挙したトリアジン系化合物は、光酸発生剤としても機能する成分である。
本発明において、光酸発生剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００７５】
また、上記光塩基発生剤としては、ビス［[（２−ニトロベンジル）オキシ]カルボニル］ヘキサメチレンジアミン、［[（２−ニトロベンジル）オキシ]カルボニル］シクロヘキシルアミンなどのオルトニトロベンジルカルバメート類、ビス［[（α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジル）オキシ]カルボニル］ヘキサメチレンジアミンなどのα，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジルカルバメート類等を挙げることができる。
本発明において、光塩基発生剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００７６】
本発明において、光ラジカル発生剤を使用する場合、その含有量は、上記２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物１００質量部に対して、０．０１〜１２０質量部が好ましく、特に１〜１００質量部が好ましい。
また、光酸発生剤又は光塩基発生剤を使用する場合、その含有量は、上記（Ｃ）特定架橋剤１００質量部に対して、０．１〜１００質量部が好ましく、特に１〜５０質量部が好ましい。
このような態様で光重合開始剤を使用することにより、耐熱性、耐溶剤性が良好な着色パターンを形成することが可能な着色組成物を得ることができる。
【００７７】
なお、本発明において、光重合開始剤を用いる場合には、増感剤を併用することもできる。このような増感剤としては、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、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２−エチルヘキシル、２，５−ビス（４−ジエチルアミノベンザル）シクロヘキサノン、７−ジエチルアミノ−３−（４−ジエチルアミノベンゾイル）クマリン、４−（ジエチルアミノ）カルコン、アントラセン、２−tert-ブチルアントラセン、ペリレン等を挙げることができる。
【００７８】
−添加剤−
本発明の着色組成物は、必要に応じて、種々の添加剤を含有することもできる。
添加剤としては、例えば、ガラス、アルミナ等の充填剤；ポリビニルアルコール、ポリ（フロオロアルキルアクリレート）類等の高分子化合物；フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤等の界面活性剤；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−メタクリロイ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；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、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−ブタンジオール等の残渣改善剤；こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート等の現像性改善剤；スルホニウム塩（但し、上記トリアリールスルホニウム塩を除く。）、ベンゾチアゾニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、スルホンイミド化合物等の熱酸発生剤等を挙げることができる。
【００７９】
−溶媒−
本発明の着色組成物は、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分、及び任意的に加えられる他の成分を含有するものであるが、通常、溶媒を配合して液状組成物として調製される。
上記溶媒としては、着色組成物を構成する（Ａ）〜（Ｃ）成分や他の成分を分散又は溶解し、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。
【００８０】
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；
【００８１】
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、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、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、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、ジアセトンアルコール（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−オン等のケトン類；
【００８２】
プロピレングリコールジアセテート、１，３−ブチレングリコールジアセテート、１，６−ヘキサンジオールジアセテート等のジアセテート類；
乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸アルキルエステル類；
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、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、プロピオン酸ｎ−ブチル、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、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、ヒドロキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、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、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−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチル酪酸メチル、２−オキソ酪酸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。
【００８３】
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、プロピ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、３−メトキシブチルアセテート、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、１，３−ブチレングリコールジアセテート、１，６−ヘキサンジオールジアセテート、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。
本発明において、溶媒は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００８４】
さらに、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、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。
上記高沸点溶媒は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００８５】
溶媒の含有量は、特に限定されるものではないが、得られる着色組成物の塗布性、安定性等の観点から、当該着色組成物の溶媒を除いた各成分の合計濃度が、５〜５０質量％となる量が好ましく、特に１０〜４０質量％となる量が好ましい。
【００８６】
カラーフィルタ及びその製造方法
本発明のカラーフィルタは、本発明の着色組成物から形成された着色パターンを備えるものである。カラーフィルタを製造する方法は、通常、少なくとも下記（１）〜（２）の工程を含んでいる。
（１）基板上に本発明の着色組成物を用いて着色パターンを形成する工程。
（２）前記着色パターンをポストベークする工程
【００８７】
以下、これらの工程について順次説明する。
【００８８】
−（１）基板上に本発明の着色組成物を用いて着色パターンを形成する工程−
基板上に着色パターンを形成する方法としては、第一に次の方法が挙げられる。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（ブラックマトリックス）を形成する。次いで、この基板上に、例えば、赤色の着色剤を含有する本発明の着色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。
【００８９】
次いで、緑色又は青色の各着色組成物を用い、上記と同様にして、各着色組成物の塗布、プレベーク、露光、現像及びポストベークを行って、緑色の画素アレイ及び青色の画素アレイを同一基板上に順次形成する。これにより、赤色、緑色及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が得られる。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、上記のものに限定されない。
【００９０】
また、ブラックマトリックスは、スパッタや蒸着により成膜したクロム等の金属薄膜を、フォトリソグラフィー法を利用して所望のパターンとすることにより形成することができるが、黒色の着色剤を含有する本発明の着色組成物を用いて、上記画素の形成の場合と同様にして形成することもできる。
【００９１】
カラーフィルタ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。
【００９２】
着色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を採用することが好ましい。
【００９３】
プレベークは、通常、減圧乾燥と加熱乾燥を組み合わせて行われる。減圧乾燥は、通常５０〜２００Ｐａに到達するまで行う。また、加熱乾燥の条件は、通常７０〜１１０℃で１〜１０分程度である。
【００９４】
塗布厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、０．６〜８．０μｍ、好ましくは１．２〜５．０μｍである。
【００９５】
画素及び／又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の光源としては、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯等のランプ光源やアルゴンイオンレーザー、ＹＡＧレーザー、ＸｅＣｌエキシマーレーザー、窒素レーザー等のレーザー光源等を挙げることができるが、波長が１９０〜４５０ｎｍの範囲にある放射線が好ましい。
【００９６】
放射線の露光量は、一般的には１０〜１０，０００Ｊ／ｍ2が好ましい。
また、上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。
【００９７】
上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。
【００９８】
また、基板上に着色パターンを形成する第二の方法として、特開平７−３１８７２３号公報、特開２０００−３１０７０６号公報等に開示されている、インクジェット方式により各色の画素を得る方法を採用することができる。この方法においては、まず、基板の表面上に、遮光機能も兼ねた隔壁を形成する。次いで、形成された隔壁内に、例えば、赤色の着色剤を含有する本発明の着色組成物を、インクジェット装置により吐出したのち、プレベークを行って溶媒を蒸発させる。次いで、この塗膜を必要に応じて露光し、赤色の画素パターンを形成する。
【００９９】
次いで、緑色又は青色の各着色組成物を用い、上記と同様にして、緑色の画素パターン及び青色の画素パターンを同一基板上に順次形成する。これにより、赤色、緑色及び青色の三原色の画素パターンが基板上に配置されたカラーフィルタが得られる。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、上記のものに限定されない
【０１００】
なお、上記隔壁は、遮光機能のみならず、区画内に吐出された各色の着色組成物が混色しないための機能も果たしているため、上記した第一の方法で使用されるブラックマトリックスに比べ、膜厚が厚い。したがって、隔壁は、通常、黒色感放射線性組成物を用いて形成される。
カラーフィルタを形成する際に使用される基板や放射線の光源、また、プレベークの方法や条件は、上記した第一の方法と同様である。
【０１０１】
−（２）着色パターンをポストベークする工程−
着色パターンを形成した後、ポストベークを行うことにより、着色パターンを硬化させる。ポストベークの条件は、通常１２０〜２８０℃で１０〜６０分程度である。このようにして形成された画素の膜厚は、通常０．５〜５．０μｍ、好ましくは１．０〜３．０μｍである。
本発明の着色組成物を用いれば、ポストベーク温度が従来に比して低温であっても、耐溶剤性等の良好な着色パターンを得ることができる。より具体的には、ポストベーク温度が２００℃以下であっても、更には１８０℃以下であっても、十分な耐溶剤性を有する着色パターンを得ることができる。
【０１０２】
なお、上記（１）及び（２）の工程を経て得られた画素パターン上に、必要に応じて保護膜を形成した後、透明導電膜をスパッタリングにより形成し、更にスペーサーを形成してカラーフィルタとすることもできる。スペーサーは、通常、感放射線性組成物を用いて形成されるが、遮光性を有するスペーサー（ブラックスペーサー）とすることもできる。この場合、黒色の着色剤が分散された着色感放射線性組成物が用いられるが、本発明の着色組成物は、かかるブラックスペーサーの形成にも好適に使用することができる。
【０１０３】
カラー液晶表示素子
本発明のカラー液晶表示素子は、本発明のカラーフィルタを具備するものである。
本発明のカラー液晶表示素子は、適宜の構造をとることができる。例えば、カラーフィルタを、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）が配置された駆動用基板とは別の基板上に形成して、駆動用基板とカラーフィルタを形成した基板とが、液晶層を介して対向した構造をとることができ、さらに薄膜トランジスター（ＴＦＴ）が配置された駆動用基板の表面上にカラーフィルタを形成した基板と、ＩＴＯ（錫をドープした酸化インジュウム）電極を形成した基板とが、液晶層を介して対向した構造をとることもできる。後者の構造は、開口率を格段に向上させることができ、明るく高精細な液晶表示素子が得られるという利点を有する。
【実施例】
【０１０４】
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。
【０１０５】
顔料分散液の調製
調製例１
着色剤としてＣ．Ｉ．ピグメントグリーン５８／Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー８２＝６０／４０（質量比）混合物１５質量部、分散剤としてＢＹＫ−ＬＰＮ２１１１６（ビックケミー（ＢＹＫ）社製）１０質量部（不揮発成分＝４０質量％）、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質量部を、ビーズミルにより１２時間混合・分散して、着色剤分散液（ａ−１、固形分濃度＝１９質量％）を調製した。
【０１０６】
調製例２
着色剤としてＣ．Ｉ．ピグメントグリーン５８／Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０＝８０／２０（質量比）混合物１５質量部、分散剤としてＢＹＫ−ＬＰＮ２１１１６（ビックケミー（ＢＹＫ）社製）１０質量部（不揮発成分＝４０質量％）、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質量部を、ビーズミルにより１２時間混合・分散して、着色剤分散液（a−２、固形分濃度＝１９質量％）を調製した
【０１０７】
（Ｂ）バインダー樹脂の合成
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２重量部及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２０重量部、ベンジルメタクリレート５５重量部、スチレン１０重量部及び分子量調節剤として２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン（日本油脂（株）製、商品名：ノフマーＭＳＤ）３重量部を仕込んで、窒素置換した。その後ゆるやかに撹拌して、反応溶液の温度を８０℃に上昇させ、この温度を５時間保持して重合することにより、バインダー樹脂溶液（固形分濃度＝３３質量％）を得た。得られた樹脂は、Ｍｗ＝１６，０００、Ｍｎ＝７，０００であった。このバインダー樹脂をバインダー樹脂（ｂ−１）とする。
【０１０８】
（Ｃ）特定架橋剤の合成
合成例２
特開２００１−５９０１１号公報の実施例２の記載に従って、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とテトラメトキシシラン部分縮合物とを部分的に縮合させて得られる（Ｃ）特定架橋剤溶液（固形分濃度＝５０質量％）を得た。この特定架橋剤を、特定架橋剤（ｃ−１）とする。特定架橋剤（ｃ−１）は、エポキシ当量＝８６９ｇ／ｅｑであった。
【０１０９】
合成例３
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１６質量部及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４００質量部を仕込み、引き続きメタクリル酸３０質量部、Ｎ−フェニルマレイミド４０質量部、ベンジルメタクリレート９０質量部、ｐ−ヒドロキシ−α−メチルスチレン４０質量部及び分子量調節剤として２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン（日本油脂（株）製、商品名：ノフマーＭＳＤ）８質量部を仕込んで、窒素置換した。その後ゆるやかに撹拌して、反応溶液の温度を８０℃に上昇させ、この温度を５時間保持して重合することにより、樹脂溶液（固形分濃度＝３２質量％）を得た。
次いで、攪拌機、分水機、温度計及び窒素ガス導入管を備えた反応装置に、得られた樹脂溶液を４３０質量部及びジメチルホルムアミド１００質量部を加え、１００℃に加温し攪拌した。さらにテトラメトキシシラン部分縮合物（多摩化学（株）製、商品名メチルシリケート５１）４７.６質量部と触媒としてジブチリチンジラウレート１質量部を仕込み、１１０℃で６時間、脱メタノール反応を行った。８０℃まで冷却し、メタノール及びジメチルホルムアミドを減圧留去した後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートにより希釈し、固形分濃度５０％の（Ｃ）特定架橋剤溶液を得た。この特定架橋剤を、特定架橋剤（ｃ−２）とする。特定架橋剤（ｃ−２）は、エポキシ当量＝１９８０ｇ／ｅｑであった。
【０１１０】
実施例１
着色組成物の調製
（Ａ）着色剤としてＣ．Ｉ．ソルベントブルー６２を３０質量部と、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー８２を２０質量部、（Ｂ）バインダー樹脂としてバインダー樹脂（ｂ−１）溶液を１００質量部、（Ｃ）特定架橋剤として特定架橋剤（ｃ−１）溶液を１００質量部、他の架橋剤としてビスコート＃８０２（トリペンタエリスリトールオクタアクリレートとトリペンタエリスリトールヘプタアクリレートの混合物、大阪有機化学工業株式会社製）５０質量部、（Ｄ）光重合開始剤としてエタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）（光ラジカル発生剤）を２０質量部と、ヨードニウム，（４−メチルフェニル）[４−（２−メチルプロピルフェニル）]−ヘキサフルオロフォスフェート（光酸発生剤）を１０質量部、及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を混合して、固形分濃度が２０質量％の着色組成物（Ｓ−１）を調製した。
【０１１１】
着色パターンの形成
着色組成物（Ｓ−１）を、表面にナトリウムイオンの溶出を防止するＳｉＯ2膜が形成されたソーダガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布したのち、９０℃のホットプレートで２分間プレベークを行って、プレベーク後の膜厚が２．５μｍとなる５枚の塗膜を形成した。
次いで、これらの基板を室温に冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して、塗膜に３６５ｎｍ、４０５ｎｍ及び４３６ｎｍの各波長を含む放射線を３００、１，０００Ｊ／ｍ2の露光量で露光した。その後、これらの基板に対して２３℃の０．０４質量％水酸化カリウム水溶液からなる現像液を現像圧１ｋｇｆ／ｃｍ2 （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、さらに１８０℃で３０分間ポストベークを行って、基板上に２００×２００μｍのドットパターンを形成した。
【０１１２】
現像耐性の評価
上記「着色パターンの形成」において、ドットパターンの現像前後での膜厚比（現像後の膜厚×１００／現像前の膜厚）が９５％以上である場合を「Ａ」、現像前後での膜厚比が９５％未満であるか、あるいはドットパターンの一部に欠けが認められる場合を「Ｂ」、現像後にパターンが全て基板から剥がれる場合を「Ｃ」として評価した。評価結果を表２に示す。
【０１１３】
耐溶剤性の評価
上記「着色パターンの形成」において、１，０００Ｊ／ｍ2の露光量でドットパターンを形成した基板を、６０℃のＮ−メチルピロリドンに３０分間浸漬した。その結果、浸漬後にドットパターンが保持されており且つ浸漬後のＮ−メチルピロリドンが全く着色しなかった場合を「Ａ」、浸漬後にドットパターンは保持されているものの浸漬後のＮ−メチルピロリドンが若干着色した場合を「Ｂ」、浸漬後に基板から剥離するドットパターンが観察されると共に浸漬後のＮ−メチルピロリドンが着色した場合を「Ｃ」として評価した。評価結果を表２に示す。
【０１１４】
耐熱性の評価
上記「着色パターンの形成」において、１，０００Ｊ／ｍ2の露光量でドットパターンを形成した基板を、更に１８０℃で３０分間追加加熱した。そして、追加加熱前後の色変化ΔＥａｂ*を求めた。ΔＥａｂ*が３未満である場合を「Ａ」、３以上５未満である場合を「Ｂ」、５以上である場合を「Ｃ」として評価した。評価結果を表２に示す。
【０１１５】
実施例２〜７及び比較例１〜３
実施例１において、（Ａ）着色剤、（Ｃ）架橋剤及び（Ｄ）光重合開始剤の種類及び量を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様にして、着色組成物の調製を行った。そして、実施例２〜６及び比較例１〜２については、実施例１と同様にして評価を行った。また、実施例７及び比較例３については、以下に示す評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１１６】
実施例７及び比較例３
＜インクジェット方式による着色パターンの形成＞
インクジェット装置Ｎａｎｏｐｒｉｎｔｅｒ−１５００Ｓ（マイクロジェット株式会社製）を使用して、高さ２．０μｍ、長さ５００μｍ、幅１５０μｍの隔壁で区画された画素内に、乾燥後の画素中心付近の膜厚が２．０μｍとなるよう、着色組成物（Ｓ−７）又は着色組成物（Ｓ−１０）を吐出した。次いで、０．２Ｔｏｒｒにて真空乾燥を行った後、９０℃にて５分間ホットプレート上でプレベークを行い、さらに１８０℃にて３０分間クリーンオーブン内でポストベークを行うことにより、着色組成物を硬化させた。
【０１１７】
＜耐溶剤性の評価＞
上記＜インクジェット方式による着色パターンの形成＞において得られた基板を、６０℃のＮ−メチルピロリドンに３０分間浸漬した。そして、侵漬前後の色変化ΔＥａｂ*を求めた。ΔＥａｂ*が３未満である場合を「Ａ」、３以上５未満である場合を「Ｂ」、５以上である場合を「Ｃ」として評価した。
【０１１８】
＜耐熱性の評価＞
上記＜インクジェット方式による着色パターンの形成＞において得られた基板を、更に２３０℃で３０分間追加加熱した。そして、追加加熱前後の色変化ΔＥａｂ*を求めた。ΔＥａｂ*が３未満である場合を「Ａ」、３以上５未満である場合を「Ｂ」、５以上である場合を「Ｃ」として評価した。
【０１１９】
【表１】
【０１２０】
表１において各成分は以下の通りである。
ａ−３：Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー６２（染料）
ａ−４：Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー８２（染料）
ｃ−３：トリペンタエリスリトールオクタアクリレートとトリペンタエリスリトールヘプタアクリレートの混合物（商品名ビスコート＃８０２、大阪有機化学工業株式会社製）
ｄ−１：ヨードニウム（４−メチルフェニル（４−（２−メチルプロピルフェニル））−ヘキサフルオロフォスフェート（光酸発生剤、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製）
ｄ−２：エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）（光ラジカル発生剤、商品名ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＯＸ０２、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製）
ｄ−３：２−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（光ラジカル発生剤、商品名イルガキュア３６９、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製）
ｄ−４：４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン（増感剤）
【０１２１】
【表２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタ及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素子、固体撮像素子、有機ＥＬ表示素子、電子ペーパー等に用いられるカラーフィルタの着色パターンの形成に有用な着色組成物、当該着色組成物を用いて形成された着色パターンを備えるカラーフィルタ、並びに当該カラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、基板上に、顔料分散型の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（特許文献１〜２）が知られている。また、カーボンブラックを分散させた光重合性組成物を利用してブラックマトリックスを形成する方法（特許文献３）も知られている。さらに、顔料分散型の着色熱硬化性樹脂組成物を用いてインクジェット方式により各色の画素を得る方法（特許文献４）も知られている。
【０００３】
ところで、液晶表示素子の高コントラスト化や固体撮像素子の高精細化を実現するには、着色剤として染料を用いることが有効であること知られている（特許文献５〜７）。そして、特許文献５〜７に開示されているように、染料を含む着色組成物においては、多官能アクリレートやアルコキシメチルメラミン樹脂と光重合開始剤を組み合わせた硬化システムが主に採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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
【特許文献３】特開平６−３５１８８号公報
【特許文献４】特開２０００−３１０７０６号公報
【特許文献５】特開２００５−９９５８４号公報
【特許文献６】特開２００７−２１９４６６号公報
【特許文献７】特開２００７−３１６１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、染料を含む従来の着色組成物を用いて形成された着色パターンは、顔料分散型の着色組成物を用いて形成された着色パターンに比べて、耐熱性や耐溶剤性が著しく劣るという問題があった。そのため、染料を用いた場合であっても、耐熱性や耐溶剤性が良好な着色パターンを形成することができる着色組成物の開発が強く求められている。
【０００６】
したがって、本発明の課題は、着色剤として染料を用いた場合であっても、耐熱性、耐溶剤性が良好な着色パターンを形成することができる着色組成物を提供することにある。さらに、本発明の課題は、上記着色組成物から形成された着色パターンを備えてなるカラーフィルタ、及び当該カラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる実情に鑑み、本発明者らは、鋭意研究を行ったところ、エポキシ硬化部位とゾルゲル硬化部位の両方を有する架橋剤を用いることで上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、（Ａ）着色剤、（Ｂ）バインダー樹脂、及び（Ｃ）２個以上のエポキシ基と、ケイ素原子に結合する２個以上のアルコキシ基を有する架橋剤（以下、「（Ｃ）特定架橋剤」ということがある。）を含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物を提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、上記着色組成物を用いて形成された着色パターンを備えてなるカラーフィルタ、及び該カラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子を提供するものである。
さらに、本発明は、（１）上記着色組成物を用いて着色パターンを形成する工程、及び（２）該着色パターンを１８０℃以下でポストベークする工程を含むカラーフィルタの製造方法を提供するものである。ここで、「着色パターン」とは、カラーフィルタに用いられる各色画素、ブラックマトリックス、ブラックスペーサー等を意味する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のカラーフィルタ用着色組成物を用いれば、着色剤として染料を用いた場合であっても、耐熱性、耐溶剤性が良好な着色パターンを有するカラーフィルタを得ることができる。更に、本発明のカラーフィルタ用着色組成物を用いれば、従来に比して低いポストベーク温度によりカラーフィルタを製造することが可能となる。
しがたって、本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、カラー液晶表示素子用カラーフィルタ、固体撮像素子の色分解用カラーフィルタ、有機ＥＬ表示素子用カラーフィルタ、電子ペーパー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作製に極めて好適に使用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明について詳細に説明する。
カラーフィルタ用着色組成物
以下、本発明のカラーフィルタ用着色組成物（以下、単に「着色組成物」という。）の構成成分について説明する。
【００１２】
−（Ａ）着色剤−
本発明における（Ａ）着色剤としては着色性を有すれば特に限定されるものではなく、カラーフィルタの用途に応じて色彩や材質を適宜選択することができる。具体的には、着色剤として、顔料、染料及び天然色素の何れをも使用することができるが、カラーフィルタには高い色純度、輝度、コントラスト等が求められることから、顔料及び／又は染料が好ましい。
【００１３】
上記顔料としては、有機顔料、無機顔料のいずれでもよく、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に分類されている化合物が挙げられる。具体的には、下記のようなカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）名が付されているものを挙げることができる。
【００１４】
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８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、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１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１１；
【００１５】
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６１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ７０、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ７１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ７２、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ７３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ７４；
【００１６】
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５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７、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４１、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１４９、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２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２４、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２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２６２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２７２；
【００１７】
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；
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、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．ピグメントブルー８０；
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．ピグメントグリーン５８；
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。
【００１８】
また、上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。
【００１９】
本発明においては、顔料を、再結晶法、再沈殿法、溶剤洗浄法、昇華法、真空加熱法又はこれらの組み合わせにより精製して使用することもできる。また、顔料は、所望により、その粒子表面を樹脂で改質して使用してもよい。顔料の粒子表面を改質する樹脂としては、例えば、特開２００１−１０８８１７号公報に記載のビヒクル樹脂、又は市販の各種の顔料分散用の樹脂が挙げられる。カーボンブラック表面の樹脂被覆方法としては、例えば、特開平９−７１７３３号公報、特開平９−９５６２５号公報、特開平９−１２４９６９号公報等に記載の方法を採用することができる。また、有機顔料は、いわゆるソルトミリングにより、一次粒子を微細化して使用することが好ましい。ソルトミリングの方法としては、例えば、特開平０８−１７９１１１号公報に開示されている方法を採用することができる。
【００２０】
また、上記染料としては、各種の油溶性染料、直接染料、酸性染料、金属錯体染料等の中から適宜選択することができ、例えば、下記のようなカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）名が付されているものを挙げることができる。
【００２１】
Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー８２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー８８、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー９８、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１６２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１７９；
Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４５、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９；
Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ２、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ７、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ１１、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ１５、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ２６、Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ５６；
Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー３５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー３７、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー５９、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー６７；
【００２２】
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１７、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２９、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー４０、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー７６；
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド９１、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド９２、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド９７、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１１４、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１３８、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１５１；
Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ５１、Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ６３；
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー８０、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー８３、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９０；
Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン９、Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン１６、Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン２５、Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン２７。
【００２３】
本発明において着色剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００２４】
ところで、カラーフィルタ用着色組成物においては、着色剤として染料を使用することにより、顔料単独では達成することができない高輝度化や高コントラスト化が可能となる。しかしながら、着色剤として染料を使用すると、着色組成物の画素の耐熱性、耐溶剤性等が著しく悪化する。本発明の着色組成物によれば、着色剤として染料を使用した場合であっても、耐熱性、耐溶剤性の良好な画素を形成することができる着色組成物を得ることができる。
【００２５】
（Ａ）着色剤の含有割合は、輝度が高く色純度に優れる画素、あるいは遮光性に優れるブラックマトリックスを形成する点から、通常、着色組成物の固形分中に５〜７０質量％、好ましくは５〜６０質量％である。ここいう「固形分」とは、後述する溶媒以外の成分である。
【００２６】
本発明において着色剤として顔料を使用する場合、所望により、分散剤、分散助剤と共に使用することができる。上記分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系等の適宜の分散剤を使用することができるが、ポリマー分散剤が好ましい。具体的には、アクリル系共重合体、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン等を挙げることができる。
【００２７】
このような分散剤は商業的に入手することができ、例えば、アクリル系共重合体として、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２０００、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１、ＢＹＫ−ＬＰＮ６９１９、ＢＹＫ−ＬＰＮ２１１１６（以上、ビックケミー（ＢＹＫ）社製）、ポリウレタンとして、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６２、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６５、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６７、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１７０、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１８２（以上、ビックケミー（ＢＹＫ）社製）、ソルスパース７６５００（ルーブリゾール（株）社製）、ポリエチレンイミンとして、ソルスパース２４０００（ルーブリゾール（株）社製）、ポリエステルとして、アジスパーＰＢ８２１、アジスパーＰＢ８２２、アジスパーＰＢ８８０（味の素ファインテクノ株式会社製）等を挙げることができる。
【００２８】
これらの分散剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
分散剤の含有量（固形分）は、顔料１００質量部に対して、通常、１００質量部以下、好ましくは１〜７０質量部、更に好ましくは１０〜５０質量部である。分散剤の含有量が多すぎると、現像性等が損なわれるおそれがある。
【００２９】
上記分散助剤としては、例えば、顔料誘導体を挙げることができ、具体的には、銅フタロシアニン、ジケトピロロピロール、キノフタロンのスルホン酸誘導体等を挙げることができる。なお、分散助剤の含有量は、本発明の目的を阻害しない範囲内で適宜決定することが可能である。
【００３０】
−（Ｂ）バインダー樹脂−
本発明における（Ｂ）バインダー樹脂としては、特に限定されるものではないが、カルボキシル基、フェノール性水酸基等の酸性官能基を有する樹脂であることが好ましい。中でも、カルボキシル基を有する重合体（以下、「カルボキシル基含有重合体」という。）が好ましく、例えば、１個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体（以下、「不飽和単量体（ｂ１）」という。）と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体（以下、「不飽和単量体（ｂ２）」という。）との共重合体を挙げることができる。
【００３１】
上記不飽和単量体（ｂ１）としては、例えば、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕、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−ビニル安息香酸等を挙げることができる。
これらの不飽和単量体（ｂ１）は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００３２】
また、上記不飽和単量体（ｂ２）としては、例えば、
Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミドの如きＮ−位置換マレイミド；
スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−ヒドロキシスチレン、ｐ−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、アセナフチレンの如き芳香族ビニル化合物；
【００３３】
メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（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、ポリエチレングルコール（ｎ＝２〜１０）メチルエーテル（メタ）アクリレート、ポリプロピレングルコール（ｎ＝２〜１０）メチルエーテル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（ｎ＝２〜１０）モノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（ｎ＝２〜１０）モノ（メタ）アクリレート、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、トリシクロ［５．２．１．０2,6］デカン−８−イル（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、グリセロールモノ（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシフェニル（メタ）アクリレート、パラクミルフェノールのエチレンオキサイド変性（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、３−〔（メタ）アクリロイルオキシメチル〕オキセタン、３−〔（メタ）アクリロイルオキシメチル〕−３−エチルオキセタンの如き（メタ）アクリル酸エステル；
【００３４】
シクロヘキシルビニルエーテル、イソボルニルビニルエーテル、トリシクロ［５．２．１．０2,6］デカン−８−イルビニルエーテル、ペンタシクロペンタデカニルビニルエーテル、３−（ビニルオキシメチル）−３−エチルオキセタンの如きビニルエーテル
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、ポリシロキサンの如き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等を挙げることができる。
これらの不飽和単量体（ｂ２）は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００３５】
不飽和単量体（ｂ１）と不飽和単量体（ｂ２）の共重合体において、該共重合体中の不飽和単量体（ｂ１）の共重合割合は、好ましくは５〜５０質量％、更に好ましくは１０〜４０質量％である。このような範囲で不飽和単量体（ｂ１）を共重合させることにより、アルカリ現像性及び保存安定性に優れた着色組成物を得ることができる。
【００３６】
不飽和単量体（ｂ１）と不飽和単量体（ｂ２）の共重合体の具体例としては、例えば、特開平７−１４０６５４号公報、特開平８−２５９８７６号公報、特開平１０−３１３０８号公報、特開平１０−３００９２２号公報、特開平１１−１７４２２４号公報、特開平１１−２５８４１５号公報、特開２０００−５６１１８号公報、特開２００４−１０１７２８等に開示されている共重合体を挙げることができる。
【００３７】
また、本発明においては、例えば、特開平５−１９４６７号公報、特開平６−２３０２１２号公報、特開平７−２０７２１１号公報、特開平０９−３２５４９４号公報、特開平１１−１４０１４４号公報、特開２００８−１８１０９５号公報等に開示されているように、側鎖に（メタ）アクリロイル基等の重合性不飽和結合を有するカルボキシル基含有重合体を、バインダー樹脂として使用することもできる。
【００３８】
本発明におけるバインダー樹脂は、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。）が、通常、１，０００〜１００，０００、好ましくは３，０００〜５０，０００である。また、本発明におけるバインダー樹脂のＭｗと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。）の比（Ｍｗ／Ｍｎ）は、好ましくは１．０〜５．０、より好ましくは１．０〜３．０である。
【００３９】
本発明におけるバインダー樹脂は、公知の方法により製造することができるが、例えば、特開２００３−２２２７１７号公報、特開２００６−２５９６８０号公報、国際公開第０７／０２９８７１号パンフレット等に開示されている方法により、その構造やＭｗ、Ｍｗ／Ｍｎを制御することもできる。
【００４０】
本発明において、（Ｂ）バインダー樹脂は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００４１】
本発明において、（Ｂ）バインダー樹脂の含有量は、（Ａ）着色剤１００質量部に対して、通常、１０〜１，０００質量部、好ましくは２０〜５００質量部である。バインダー樹脂の含有量が少なすぎると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、得られる着色組成物の保存安定性が低下したりするおそれがあり、一方多すぎると、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おそれがある。
【００４２】
−（Ｃ）特定架橋剤−
本発明の着色組成物は、架橋剤として、特定架橋剤、即ち、２個以上のエポキシ基と、ケイ素原子に結合する２個以上のアルコキシ基を有する架橋剤を含有することを特徴とする。このように、エポキシ硬化部位と、いわゆるゾルゲル硬化部位の両方を有する特定架橋剤を使用することにより、強固な着色パターンを形成することが可能となる。なお、本発明において、エポキシ基とは、環状エーテル構造を有する基を意味し、オキシラニル基又はオキセタニル基が好ましい。
【００４３】
特定架橋剤は、２個以上のエポキシ基と、ケイ素原子に結合する２個以上のアルコキシ基を有する限り、特に限定されるものではないが、例えば、水酸基及び２個以上のエポキシ基を有する化合物と、アルコキシシラン又はその部分縮合物とを用いて、上記水酸基と上記アルコキシ基とのエステル交換反応に付することにより得ることができる。
【００４４】
水酸基及び２個以上のエポキシ基を有する化合物としては、水酸基及び２個以上のエポキシ基を有すれば特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂の他、多価アルコール型エポキシ樹脂を挙げることができる。
【００４５】
ビスフェノール型エポキシ樹脂は、ビスフェノール類と、エピクロルヒドリン又はβ−メチルエピクロルヒドリン等のハロエポキシドとの反応により得ることができる。ビスフェノール類としては、例えば、フェノールと、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アセトン等のアルデヒド類又はアセトフェノン、シクロヘキサノン、ベンゾフェノン等のケトン類との反応物の他、ジヒドロキシフェニルスルフィドの過酸による酸化、ハイドロキノン同士のエーテル化反応等により得られたものが挙げられる。また、多価アルコール型型エポキシ樹脂は、多価アルコールと、ハロエポキシドとの反応により得ることができる。
【００４６】
また、本発明においては、水酸基及び２個以上のエポキシ基を有する樹脂として、エポキシ基を有する不飽和単量体と、水酸基を有する不飽和単量体を構造単位として含む共重合体を使用してもよい。エポキシ基を有する不飽和単量体としては、例えば、グリシジル（メタ）アクリレート、２−メチルグリシジル（メタ）アクリレート、４−グリシジルオキシブチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、３−（ビニルオキシメチル）−３−エチルオキセタン、３−〔（メタ）アクリロイルオキシメチル〕オキセタン、３−〔（メタ）アクリロイルオキシメチル〕−３−エチルオキセタン等が挙げられる。また、水酸基を有する不飽和単量体としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（ｎ＝２〜１０）モノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（ｎ＝２〜１０）モノ（メタ）アクリレート、ｐ−ヒドロキシスチレン、ｐ−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、４−ヒドロキシフェニル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００４７】
更に、上記共重合体は、エポキシ基を有する不飽和単量体及び水酸基を有する不飽和単量体以外の構造単位を含んでいてもよく、そのような構造単位を与える単量体として、例えば、上記不飽和単量体（ｂ１）、不飽和単量体（ｂ２）が挙げられる。
【００４８】
上記共重合体は、上記（Ｂ）バインダー樹脂と同様の方法により製造することが可能であり、共重合体の構造は特に限定されず、ランダム共重合体、交互共重合体及びブロック共重合体の何れであってもよい。なお、共重合体中のエポキシ基を有する不飽和単量体、水酸基を有する不飽和単量体及びこれら以外の単量体の各共重合割合は、所望の（Ｃ）特定架橋剤が得られるように適宜設定可能である。
【００４９】
これらの中でも、水酸基及び２個以上のエポキシ基を有する樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましく、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が特に好ましい。
【００５０】
一方、アルコキシシランとしては、例えば、下記式（１）で表される化合物が挙げられ、その部分縮合物は、シロキシ単位数が好ましくは２〜１０、より好ましくは２〜８である。
【００５１】
【化１】
【００５２】
（式（１）中、Ｒ1は置換若しくは非置換の炭素数１〜８のアルキル基、又は置換若しくは非置換の炭素数６〜１８のアリール基を示し、Ｒ2は相互に独立に炭素数１〜４のアルキル基を示し、ｎは０又は１である。）
【００５３】
Ｒ1における炭素数１〜８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、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基が挙げられ、また炭素数６〜１８のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基が挙げられる。中でも、Ｒ1としては、メチル基が好ましい。
【００５４】
Ｒ2における炭素数１〜４のアルキル基としては、メチル基が好ましい。
【００５５】
Ｒ1における置換基としては、例えば、炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、アルコキシ基が挙げられる。
【００５６】
上記一般式（１）で表される化合物として、具体的には、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニ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、アミノプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、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、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン等が挙げられる。これらの中でも、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン等が好ましい。
【００５７】
アルコキシシラン部分縮合物は商業的にも入手することができ、例えば、テトラメトキシシラン部分縮合物としてメチルシリケート５１が、テトラエトキシシラン部分縮合物としてシリケート４０、同４５（以上、多摩化学工業株式会社製）等がそれぞれ挙げられる。
【００５８】
エポキシ基及び水酸基を有する樹脂と、アルコキシシラン又はその部分縮合物とのエステル交換反応は、例えば、特開２００１−５９０１１号公報に記載の方法を採用することができる。また、エポキシ基及び水酸基を有する樹脂と、アルコキシシラン又はその部分縮合物との配合割合は、着色パターンの硬化性の観点から、アルコキシシラン又はその部分縮合物のシリカ（ＳｉＯ2）換算質量／エポキシ基及び水酸基を有する樹脂の質量との比が０．０１〜１．２、特に０．１〜０．８であることが好ましい。
【００５９】
（Ｃ）特定架橋剤は、エポキシ当量が好ましくは１００〜５，０００ｇ／ｅｑ、より好ましくは２００〜２，０００ｇ／ｅｑである。ここで、「エポキシ当量」はＪＩＳ Ｋ ７２３６に準拠して電位差滴定法により測定した値である。
【００６０】
（Ｃ）特定架橋剤は商業的にも入手することができ、例えば、シラン変性したビスフェノール型エポキシ樹脂として、コンポセランＥ１０２、同Ｅ１０２Ｂ、同Ｅ１０３、同Ｅ１０３Ｂ、同Ｅ２０１、同Ｅ２０２Ｃ（荒川化学工業株式会社製）等を挙げることができる。
【００６１】
本発明における（Ｃ）特定架橋剤の含有量は、（Ｂ）バインダー樹脂１００質量部に対して、１０〜１，０００質量部が好ましく、特に１０〜５００質量部が好ましい。この場合、特定架橋剤の含有量が少なすぎると、所望の効果が得られないおそれがある。一方、特定架橋剤の含有量が多すぎると、アルカリ現像時に着色パターンが欠けやすくなるおそれがある。
【００６２】
本発明においては、架橋剤として、特定架橋剤と共に、特定架橋剤以外の他の架橋剤を使用することにより、硬化性をより一層高めることができる。
他の架橋剤としては、例えば、２個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物、２個以上のＮ−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物等を挙げることができる。本発明において、他の架橋剤としては、２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物、又は２個以上のＮ−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物が好ましい。
【００６３】
上記「２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物」の具体例としては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と（メタ）アクリル酸を反応させて得られる多官能（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性された多官能（メタ）アクリレート、アルキレンオキサイド変性された多官能（メタ）アクリレート、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を反応させて得られる多官能ウレタン（メタ）アクリレート、水酸基を有する（メタ）アクリレートと酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基を有する多官能（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
【００６４】
ここで、上記脂肪族ポリヒドロキシ化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールの如き２価の脂肪族ポリヒドロキシ化合物、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、トリペンタエリスリトールの如き３価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物を挙げることができる。上記水酸基を有する（メタ）アクリレートとしては、例えば、２−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールジメタクリレート等を挙げることができる。上記多官能イソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等を挙げることができる。酸無水物としては、例えば、無水こはく酸、無水マレイン酸、無水グルタル酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸の如き二塩基酸の無水物、無水ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物の如き四塩基酸二無水物を挙げることができる。
【００６５】
また、上記カプロラクトン変性された多官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、特開１１−４４９５５号公報の段落〔００１５〕〜〔００１８〕に記載されている化合物を挙げることができる。上記アルキレンオキサイド変性された多官能（メタ）アクリレートとしては、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイド変性ジ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸のエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンのエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールのエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールのエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイド変性テトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールのエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイド変性ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイド変性ヘキサ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
【００６６】
また、上記「２個以上のＮ−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物」としては、例えば、メラミン構造、ベンゾグアナミン構造、ウレア構造を有する化合物等を挙げることができる。なお、メラミン構造、ベンゾグアナミン構造とは、１以上のトリアジン環又はフェニル置換トリアジン環を基本骨格として有する化学構造をいい、メラミン化合物、ベンゾグアナミン化合物又はそれらの縮合物をも含む概念である。２個以上のＮ−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物の具体例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−ヘキサ（アルコキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラ（アルコキシメチル）ベンゾグアナミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラ（アルコキシメチル）グリコールウリル等を挙げることができる。
【００６７】
これらの他の架橋剤のうち、所望の効果を高める点から、３価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物と（メタ）アクリル酸を反応させて得られる多官能（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性された多官能（メタ）アクリレート、多官能ウレタン（メタ）アクリレート、カルボキシル基を有する多官能（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−ヘキサ（アルコキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラ（アルコキシメチル）ベンゾグアナミンが好ましい。３価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物と（メタ）アクリル酸を反応させて得られる多官能（メタ）アクリレートの中では、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、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ヘキサアクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタアクリレート、トリペンタエリスリトールオクタアクリレートが特に好ましく、またカルボキシル基を有する多官能（メタ）アクリレートの中では、ペンタエリスリトールトリアクリレートと無水こはく酸を反応させて得られる化合物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートと無水こはく酸を反応させて得られる化合物が特に好ましい。
本発明において、他の架橋剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００６８】
本発明における他の架橋剤の含有量は、（Ｂ）バインダー樹脂１００質量部に対して、５〜５００質量部が好ましく、特に２０〜３００質量部が好ましい。
【００６９】
−（Ｄ）光重合開始剤−
本発明の着色組成物には、（Ｄ）光重合開始剤を含有せしめることができる。本発明に用いる（Ｄ）光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、Ｘ線等の放射線の露光により、上記（Ｃ）特定架橋剤及び／又は必要に応じて用いる他の架橋剤の重合を開始しうる活性種を発生する化合物である。これにより、着色組成物に感放射線性を付与することができる。
【００７０】
このような光重合開始剤としては、光ラジカル発生剤、光酸発生剤、光塩基発生剤等を挙げることができる。本発明において、光重合開始剤としては、光ラジカル発生剤と、光酸発生剤又は光塩基発生剤を組み合わせて使用することが好ましい。光酸発生剤又は光塩基発生剤を使用することにより、（Ｃ）特定架橋剤のゾルゲル硬化反応を利用することができ、着色パターンの硬化性をより一層高めることができる。
【００７１】
上記光ラジカル発生剤のうち好ましい化合物としては、
チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、４−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン系化合物；
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、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、２−（４−メチルベンジル）−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；
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’−ビイミダゾール等のビイミダゾール系化合物；
【００７２】
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−（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−（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）フェニル〕−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）、エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−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−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル）−９Ｈ−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｝−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）等のＯ−アシルオキシム系化合物等を挙げることができる。
【００７３】
本発明において、光ラジカル発生剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００７４】
また、上記光酸発生剤としては、ベンゾイントシレート、ピロガロールトリトシレート、ピロガロールトリメシレート、２−ニトロベンジルトシレート、２，６−ジニトロベンジルトシレート、ジフェニルジスルホン、ジ（ｐ−トリル）ジスルホン、フタルイミジルトリフレート、１，８−ナフタルイミジルトリフレート、トリ（ニトロベンジル）フォスフェート、トリアニソインフォスフェートの他、公知のジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩等を挙げることができる。なお、上記光ラジカル発生剤において列挙したトリアジン系化合物は、光酸発生剤としても機能する成分である。
本発明において、光酸発生剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００７５】
また、上記光塩基発生剤としては、ビス［[（２−ニトロベンジル）オキシ]カルボニル］ヘキサメチレンジアミン、［[（２−ニトロベンジル）オキシ]カルボニル］シクロヘキシルアミンなどのオルトニトロベンジルカルバメート類、ビス［[（α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジル）オキシ]カルボニル］ヘキサメチレンジアミンなどのα，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジルカルバメート類等を挙げることができる。
本発明において、光塩基発生剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００７６】
本発明において、光ラジカル発生剤を使用する場合、その含有量は、上記２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物１００質量部に対して、０．０１〜１２０質量部が好ましく、特に１〜１００質量部が好ましい。
また、光酸発生剤又は光塩基発生剤を使用する場合、その含有量は、上記（Ｃ）特定架橋剤１００質量部に対して、０．１〜１００質量部が好ましく、特に１〜５０質量部が好ましい。
このような態様で光重合開始剤を使用することにより、耐熱性、耐溶剤性が良好な着色パターンを形成することが可能な着色組成物を得ることができる。
【００７７】
なお、本発明において、光重合開始剤を用いる場合には、増感剤を併用することもできる。このような増感剤としては、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、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２−エチルヘキシル、２，５−ビス（４−ジエチルアミノベンザル）シクロヘキサノン、７−ジエチルアミノ−３−（４−ジエチルアミノベンゾイル）クマリン、４−（ジエチルアミノ）カルコン、アントラセン、２−tert-ブチルアントラセン、ペリレン等を挙げることができる。
【００７８】
−添加剤−
本発明の着色組成物は、必要に応じて、種々の添加剤を含有することもできる。
添加剤としては、例えば、ガラス、アルミナ等の充填剤；ポリビニルアルコール、ポリ（フロオロアルキルアクリレート）類等の高分子化合物；フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤等の界面活性剤；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−メタクリロイ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；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、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−ブタンジオール等の残渣改善剤；こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート等の現像性改善剤；スルホニウム塩（但し、上記トリアリールスルホニウム塩を除く。）、ベンゾチアゾニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、スルホンイミド化合物等の熱酸発生剤等を挙げることができる。
【００７９】
−溶媒−
本発明の着色組成物は、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分、及び任意的に加えられる他の成分を含有するものであるが、通常、溶媒を配合して液状組成物として調製される。
上記溶媒としては、着色組成物を構成する（Ａ）〜（Ｃ）成分や他の成分を分散又は溶解し、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。
【００８０】
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；
【００８１】
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、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、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、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、ジアセトンアルコール（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−オン等のケトン類；
【００８２】
プロピレングリコールジアセテート、１，３−ブチレングリコールジアセテート、１，６−ヘキサンジオールジアセテート等のジアセテート類；
乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸アルキルエステル類；
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、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、プロピオン酸ｎ−ブチル、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、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、ヒドロキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、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、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−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチル酪酸メチル、２−オキソ酪酸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。
【００８３】
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、プロピ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、３−メトキシブチルアセテート、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、１，３−ブチレングリコールジアセテート、１，６−ヘキサンジオールジアセテート、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。
本発明において、溶媒は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００８４】
さらに、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、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。
上記高沸点溶媒は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００８５】
溶媒の含有量は、特に限定されるものではないが、得られる着色組成物の塗布性、安定性等の観点から、当該着色組成物の溶媒を除いた各成分の合計濃度が、５〜５０質量％となる量が好ましく、特に１０〜４０質量％となる量が好ましい。
【００８６】
カラーフィルタ及びその製造方法
本発明のカラーフィルタは、本発明の着色組成物から形成された着色パターンを備えるものである。カラーフィルタを製造する方法は、通常、少なくとも下記（１）〜（２）の工程を含んでいる。
（１）基板上に本発明の着色組成物を用いて着色パターンを形成する工程。
（２）前記着色パターンをポストベークする工程
【００８７】
以下、これらの工程について順次説明する。
【００８８】
−（１）基板上に本発明の着色組成物を用いて着色パターンを形成する工程−
基板上に着色パターンを形成する方法としては、第一に次の方法が挙げられる。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（ブラックマトリックス）を形成する。次いで、この基板上に、例えば、赤色の着色剤を含有する本発明の着色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。
【００８９】
次いで、緑色又は青色の各着色組成物を用い、上記と同様にして、各着色組成物の塗布、プレベーク、露光、現像及びポストベークを行って、緑色の画素アレイ及び青色の画素アレイを同一基板上に順次形成する。これにより、赤色、緑色及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が得られる。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、上記のものに限定されない。
【００９０】
また、ブラックマトリックスは、スパッタや蒸着により成膜したクロム等の金属薄膜を、フォトリソグラフィー法を利用して所望のパターンとすることにより形成することができるが、黒色の着色剤を含有する本発明の着色組成物を用いて、上記画素の形成の場合と同様にして形成することもできる。
【００９１】
カラーフィルタ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。
【００９２】
着色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を採用することが好ましい。
【００９３】
プレベークは、通常、減圧乾燥と加熱乾燥を組み合わせて行われる。減圧乾燥は、通常５０〜２００Ｐａに到達するまで行う。また、加熱乾燥の条件は、通常７０〜１１０℃で１〜１０分程度である。
【００９４】
塗布厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、０．６〜８．０μｍ、好ましくは１．２〜５．０μｍである。
【００９５】
画素及び／又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の光源としては、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯等のランプ光源やアルゴンイオンレーザー、ＹＡＧレーザー、ＸｅＣｌエキシマーレーザー、窒素レーザー等のレーザー光源等を挙げることができるが、波長が１９０〜４５０ｎｍの範囲にある放射線が好ましい。
【００９６】
放射線の露光量は、一般的には１０〜１０，０００Ｊ／ｍ2が好ましい。
また、上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。
【００９７】
上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。
【００９８】
また、基板上に着色パターンを形成する第二の方法として、特開平７−３１８７２３号公報、特開２０００−３１０７０６号公報等に開示されている、インクジェット方式により各色の画素を得る方法を採用することができる。この方法においては、まず、基板の表面上に、遮光機能も兼ねた隔壁を形成する。次いで、形成された隔壁内に、例えば、赤色の着色剤を含有する本発明の着色組成物を、インクジェット装置により吐出したのち、プレベークを行って溶媒を蒸発させる。次いで、この塗膜を必要に応じて露光し、赤色の画素パターンを形成する。
【００９９】
次いで、緑色又は青色の各着色組成物を用い、上記と同様にして、緑色の画素パターン及び青色の画素パターンを同一基板上に順次形成する。これにより、赤色、緑色及び青色の三原色の画素パターンが基板上に配置されたカラーフィルタが得られる。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、上記のものに限定されない
【０１００】
なお、上記隔壁は、遮光機能のみならず、区画内に吐出された各色の着色組成物が混色しないための機能も果たしているため、上記した第一の方法で使用されるブラックマトリックスに比べ、膜厚が厚い。したがって、隔壁は、通常、黒色感放射線性組成物を用いて形成される。
カラーフィルタを形成する際に使用される基板や放射線の光源、また、プレベークの方法や条件は、上記した第一の方法と同様である。
【０１０１】
−（２）着色パターンをポストベークする工程−
着色パターンを形成した後、ポストベークを行うことにより、着色パターンを硬化させる。ポストベークの条件は、通常１２０〜２８０℃で１０〜６０分程度である。このようにして形成された画素の膜厚は、通常０．５〜５．０μｍ、好ましくは１．０〜３．０μｍである。
本発明の着色組成物を用いれば、ポストベーク温度が従来に比して低温であっても、耐溶剤性等の良好な着色パターンを得ることができる。より具体的には、ポストベーク温度が２００℃以下であっても、更には１８０℃以下であっても、十分な耐溶剤性を有する着色パターンを得ることができる。
【０１０２】
なお、上記（１）及び（２）の工程を経て得られた画素パターン上に、必要に応じて保護膜を形成した後、透明導電膜をスパッタリングにより形成し、更にスペーサーを形成してカラーフィルタとすることもできる。スペーサーは、通常、感放射線性組成物を用いて形成されるが、遮光性を有するスペーサー（ブラックスペーサー）とすることもできる。この場合、黒色の着色剤が分散された着色感放射線性組成物が用いられるが、本発明の着色組成物は、かかるブラックスペーサーの形成にも好適に使用することができる。
【０１０３】
カラー液晶表示素子
本発明のカラー液晶表示素子は、本発明のカラーフィルタを具備するものである。
本発明のカラー液晶表示素子は、適宜の構造をとることができる。例えば、カラーフィルタを、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）が配置された駆動用基板とは別の基板上に形成して、駆動用基板とカラーフィルタを形成した基板とが、液晶層を介して対向した構造をとることができ、さらに薄膜トランジスター（ＴＦＴ）が配置された駆動用基板の表面上にカラーフィルタを形成した基板と、ＩＴＯ（錫をドープした酸化インジュウム）電極を形成した基板とが、液晶層を介して対向した構造をとることもできる。後者の構造は、開口率を格段に向上させることができ、明るく高精細な液晶表示素子が得られるという利点を有する。
【実施例】
【０１０４】
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。
【０１０５】
顔料分散液の調製
調製例１
着色剤としてＣ．Ｉ．ピグメントグリーン５８／Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー８２＝６０／４０（質量比）混合物１５質量部、分散剤としてＢＹＫ−ＬＰＮ２１１１６（ビックケミー（ＢＹＫ）社製）１０質量部（不揮発成分＝４０質量％）、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質量部を、ビーズミルにより１２時間混合・分散して、着色剤分散液（ａ−１、固形分濃度＝１９質量％）を調製した。
【０１０６】
調製例２
着色剤としてＣ．Ｉ．ピグメントグリーン５８／Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０＝８０／２０（質量比）混合物１５質量部、分散剤としてＢＹＫ−ＬＰＮ２１１１６（ビックケミー（ＢＹＫ）社製）１０質量部（不揮発成分＝４０質量％）、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質量部を、ビーズミルにより１２時間混合・分散して、着色剤分散液（a−２、固形分濃度＝１９質量％）を調製した
【０１０７】
（Ｂ）バインダー樹脂の合成
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２重量部及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２０重量部、ベンジルメタクリレート５５重量部、スチレン１０重量部及び分子量調節剤として２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン（日本油脂（株）製、商品名：ノフマーＭＳＤ）３重量部を仕込んで、窒素置換した。その後ゆるやかに撹拌して、反応溶液の温度を８０℃に上昇させ、この温度を５時間保持して重合することにより、バインダー樹脂溶液（固形分濃度＝３３質量％）を得た。得られた樹脂は、Ｍｗ＝１６，０００、Ｍｎ＝７，０００であった。このバインダー樹脂をバインダー樹脂（ｂ−１）とする。
【０１０８】
（Ｃ）特定架橋剤の合成
合成例２
特開２００１−５９０１１号公報の実施例２の記載に従って、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とテトラメトキシシラン部分縮合物とを部分的に縮合させて得られる（Ｃ）特定架橋剤溶液（固形分濃度＝５０質量％）を得た。この特定架橋剤を、特定架橋剤（ｃ−１）とする。特定架橋剤（ｃ−１）は、エポキシ当量＝８６９ｇ／ｅｑであった。
【０１０９】
合成例３
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１６質量部及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４００質量部を仕込み、引き続きメタクリル酸３０質量部、Ｎ−フェニルマレイミド４０質量部、ベンジルメタクリレート９０質量部、ｐ−ヒドロキシ−α−メチルスチレン４０質量部及び分子量調節剤として２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン（日本油脂（株）製、商品名：ノフマーＭＳＤ）８質量部を仕込んで、窒素置換した。その後ゆるやかに撹拌して、反応溶液の温度を８０℃に上昇させ、この温度を５時間保持して重合することにより、樹脂溶液（固形分濃度＝３２質量％）を得た。
次いで、攪拌機、分水機、温度計及び窒素ガス導入管を備えた反応装置に、得られた樹脂溶液を４３０質量部及びジメチルホルムアミド１００質量部を加え、１００℃に加温し攪拌した。さらにテトラメトキシシラン部分縮合物（多摩化学（株）製、商品名メチルシリケート５１）４７.６質量部と触媒としてジブチリチンジラウレート１質量部を仕込み、１１０℃で６時間、脱メタノール反応を行った。８０℃まで冷却し、メタノール及びジメチルホルムアミドを減圧留去した後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートにより希釈し、固形分濃度５０％の（Ｃ）特定架橋剤溶液を得た。この特定架橋剤を、特定架橋剤（ｃ−２）とする。特定架橋剤（ｃ−２）は、エポキシ当量＝１９８０ｇ／ｅｑであった。
【０１１０】
実施例１
着色組成物の調製
（Ａ）着色剤としてＣ．Ｉ．ソルベントブルー６２を３０質量部と、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー８２を２０質量部、（Ｂ）バインダー樹脂としてバインダー樹脂（ｂ−１）溶液を１００質量部、（Ｃ）特定架橋剤として特定架橋剤（ｃ−１）溶液を１００質量部、他の架橋剤としてビスコート＃８０２（トリペンタエリスリトールオクタアクリレートとトリペンタエリスリトールヘプタアクリレートの混合物、大阪有機化学工業株式会社製）５０質量部、（Ｄ）光重合開始剤としてエタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）（光ラジカル発生剤）を２０質量部と、ヨードニウム，（４−メチルフェニル）[４−（２−メチルプロピルフェニル）]−ヘキサフルオロフォスフェート（光酸発生剤）を１０質量部、及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を混合して、固形分濃度が２０質量％の着色組成物（Ｓ−１）を調製した。
【０１１１】
着色パターンの形成
着色組成物（Ｓ−１）を、表面にナトリウムイオンの溶出を防止するＳｉＯ2膜が形成されたソーダガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布したのち、９０℃のホットプレートで２分間プレベークを行って、プレベーク後の膜厚が２．５μｍとなる５枚の塗膜を形成した。
次いで、これらの基板を室温に冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して、塗膜に３６５ｎｍ、４０５ｎｍ及び４３６ｎｍの各波長を含む放射線を３００、１，０００Ｊ／ｍ2の露光量で露光した。その後、これらの基板に対して２３℃の０．０４質量％水酸化カリウム水溶液からなる現像液を現像圧１ｋｇｆ／ｃｍ2 （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、さらに１８０℃で３０分間ポストベークを行って、基板上に２００×２００μｍのドットパターンを形成した。
【０１１２】
現像耐性の評価
上記「着色パターンの形成」において、ドットパターンの現像前後での膜厚比（現像後の膜厚×１００／現像前の膜厚）が９５％以上である場合を「Ａ」、現像前後での膜厚比が９５％未満であるか、あるいはドットパターンの一部に欠けが認められる場合を「Ｂ」、現像後にパターンが全て基板から剥がれる場合を「Ｃ」として評価した。評価結果を表２に示す。
【０１１３】
耐溶剤性の評価
上記「着色パターンの形成」において、１，０００Ｊ／ｍ2の露光量でドットパターンを形成した基板を、６０℃のＮ−メチルピロリドンに３０分間浸漬した。その結果、浸漬後にドットパターンが保持されており且つ浸漬後のＮ−メチルピロリドンが全く着色しなかった場合を「Ａ」、浸漬後にドットパターンは保持されているものの浸漬後のＮ−メチルピロリドンが若干着色した場合を「Ｂ」、浸漬後に基板から剥離するドットパターンが観察されると共に浸漬後のＮ−メチルピロリドンが着色した場合を「Ｃ」として評価した。評価結果を表２に示す。
【０１１４】
耐熱性の評価
上記「着色パターンの形成」において、１，０００Ｊ／ｍ2の露光量でドットパターンを形成した基板を、更に１８０℃で３０分間追加加熱した。そして、追加加熱前後の色変化ΔＥａｂ*を求めた。ΔＥａｂ*が３未満である場合を「Ａ」、３以上５未満である場合を「Ｂ」、５以上である場合を「Ｃ」として評価した。評価結果を表２に示す。
【０１１５】
実施例２〜７及び比較例１〜３
実施例１において、（Ａ）着色剤、（Ｃ）架橋剤及び（Ｄ）光重合開始剤の種類及び量を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様にして、着色組成物の調製を行った。そして、実施例２〜６及び比較例１〜２については、実施例１と同様にして評価を行った。また、実施例７及び比較例３については、以下に示す評価を行った。評価結果を表２に示す。
【０１１６】
実施例７及び比較例３
＜インクジェット方式による着色パターンの形成＞
インクジェット装置Ｎａｎｏｐｒｉｎｔｅｒ−１５００Ｓ（マイクロジェット株式会社製）を使用して、高さ２．０μｍ、長さ５００μｍ、幅１５０μｍの隔壁で区画された画素内に、乾燥後の画素中心付近の膜厚が２．０μｍとなるよう、着色組成物（Ｓ−７）又は着色組成物（Ｓ−１０）を吐出した。次いで、０．２Ｔｏｒｒにて真空乾燥を行った後、９０℃にて５分間ホットプレート上でプレベークを行い、さらに１８０℃にて３０分間クリーンオーブン内でポストベークを行うことにより、着色組成物を硬化させた。
【０１１７】
＜耐溶剤性の評価＞
上記＜インクジェット方式による着色パターンの形成＞において得られた基板を、６０℃のＮ−メチルピロリドンに３０分間浸漬した。そして、侵漬前後の色変化ΔＥａｂ*を求めた。ΔＥａｂ*が３未満である場合を「Ａ」、３以上５未満である場合を「Ｂ」、５以上である場合を「Ｃ」として評価した。
【０１１８】
＜耐熱性の評価＞
上記＜インクジェット方式による着色パターンの形成＞において得られた基板を、更に２３０℃で３０分間追加加熱した。そして、追加加熱前後の色変化ΔＥａｂ*を求めた。ΔＥａｂ*が３未満である場合を「Ａ」、３以上５未満である場合を「Ｂ」、５以上である場合を「Ｃ」として評価した。
【０１１９】
【表１】
【０１２０】
表１において各成分は以下の通りである。
ａ−３：Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー６２（染料）
ａ−４：Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー８２（染料）
ｃ−３：トリペンタエリスリトールオクタアクリレートとトリペンタエリスリトールヘプタアクリレートの混合物（商品名ビスコート＃８０２、大阪有機化学工業株式会社製）
ｄ−１：ヨードニウム（４−メチルフェニル（４−（２−メチルプロピルフェニル））−ヘキサフルオロフォスフェート（光酸発生剤、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製）
ｄ−２：エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）（光ラジカル発生剤、商品名ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＯＸ０２、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製）
ｄ−３：２−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（光ラジカル発生剤、商品名イルガキュア３６９、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製）
ｄ−４：４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン（増感剤）
【０１２１】
【表２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）着色剤、（Ｂ）バインダー樹脂、及び（Ｃ）２個以上のエポキシ基と、ケイ素原子に結合する２個以上のアルコキシ基を有する架橋剤を含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物。
【請求項２】
前記（Ｃ）成分が、水酸基及び２個以上のエポキシ基を有する化合物と、アルコキシシラン又はその部分縮合物とのエステル交換物である、請求項１に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
【請求項３】
前記アルコキシシランが下記式（１）で表される化合物である、請求項２に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
【化１】
（式（１）において、Ｒ1は置換若しくは非置換の炭素数１〜８のアルキル基又は置換若しくは非置換の炭素数６〜１８のアリール基を示し、Ｒ2は相互に独立に炭素数１〜４のアルキル基を示し、ｎは０又は１である。）
【請求項４】
前記水酸基及び２個以上のエポキシ基を有する化合物がビスフェノール型エポキシ樹脂である、請求項２又は３に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
【請求項５】
更に（Ｄ）光重合開始剤を含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の着色組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のカラーフィルタ用着色組成物を用いて形成された着色パターンを備えてなるカラーフィルタ。
【請求項７】
請求項６に記載のカラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の着色組成物を用いて着色パターンを形成する工程と、
前記着色パターンを１８０℃以下でポストベークする工程
を含むカラーフィルタの製造方法。
【請求項１】
（Ａ）着色剤、（Ｂ）バインダー樹脂、及び（Ｃ）２個以上のエポキシ基と、ケイ素原子に結合する２個以上のアルコキシ基を有する架橋剤を含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物。
【請求項２】
前記（Ｃ）成分が、水酸基及び２個以上のエポキシ基を有する化合物と、アルコキシシラン又はその部分縮合物とのエステル交換物である、請求項１に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
【請求項３】
前記アルコキシシランが下記式（１）で表される化合物である、請求項２に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
【化１】
（式（１）において、Ｒ1は置換若しくは非置換の炭素数１〜８のアルキル基又は置換若しくは非置換の炭素数６〜１８のアリール基を示し、Ｒ2は相互に独立に炭素数１〜４のアルキル基を示し、ｎは０又は１である。）
【請求項４】
前記水酸基及び２個以上のエポキシ基を有する化合物がビスフェノール型エポキシ樹脂である、請求項２又は３に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
【請求項５】
更に（Ｄ）光重合開始剤を含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の着色組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のカラーフィルタ用着色組成物を用いて形成された着色パターンを備えてなるカラーフィルタ。
【請求項７】
請求項６に記載のカラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の着色組成物を用いて着色パターンを形成する工程と、
前記着色パターンを１８０℃以下でポストベークする工程
を含むカラーフィルタの製造方法。
【公開番号】特開２０１１−２５３０５４（Ｐ２０１１−２５３０５４Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２６８８８（Ｐ２０１０−１２６８８８）
【出願日】平成２２年６月２日（２０１０．６．２）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２日（２０１０．６．２）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
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