(57)【要約】      （修正有）【課題】現像時の残渣を抑制し、パターニング性に優れ、低温で焼成しても重ね塗り加工時のパターン剥離が起こりにくく、さらにパターンの混色を抑制することができる着色組成物と、かかる着色組成物を用いたカラーフィルタ基板および表示装置を提供すること。【解決手段】着色組成物は、金属フタロシアニン骨格を有する緑色色材、特定構造を有するエポキシ樹脂、バインダー樹脂、ラジカル重合性化合物および、光重合開始剤を含有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属フタロシアニン骨格を有する緑色色材、一般式（１）で表される化合物、バインダー樹脂、ラジカル重合性化合物および、光重合開始剤を含有する着色組成物。
【化１】
2020166258.tif 000007
（上記一般式（１）中、Ｒ１〜Ｒ８は互いに独立して水素原子、または炭素数１〜３のアルキル基を表し、ｎは１〜３０の整数を表す。）
【請求項２】
前記一般式（１）で表される化合物のエポキシ当量が１５０ｇ／ｍｏｌ以上２００ｇ／ｍｏｌ以下である請求項１に記載の着色組成物。
【請求項３】
固形分中に含まれるエポキシ基のモル数Ｅと、固形分中に含まれるカルボキシル基のモル数Ｋとの比が、０＜Ｅ／Ｋ＜０．２０である請求項１または２に記載の着色組成物。
【請求項４】
前記金属フタロシアニン骨格を有する緑色色材が、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８および／またはＣ．Ｉ．ピグメントグリーン５９を含む請求項１〜３のいずれかに記載の着色組成物。
【請求項５】
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０および／またはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５をさらに含む請求項１〜４のいずれかに記載の着色組成物。
【請求項６】
前記ラジカル重合性化合物が、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよびペンタエリスリトールトリアクリレートを含む請求項１〜５のいずれかに記載の着色組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の着色組成物の光硬化物からなる画素を有するカラーフィルタ基板。
【請求項８】
前記基板がフィルムである請求項７に記載のカラーフィルタ基板。
【請求項９】
（Ａ）請求項１〜６のいずれかに記載の着色組成物を基板上に塗布した後に、（Ｂ）露光、現像によりパターンを形成後、（Ｃ）さらに形成したパターンに露光する工程を含む、カラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項７または８に記載のカラーフィルタ基板を有する表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色組成物、それを用いたカラーフィルタ基板および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力等の特性を活かし、テレビ、ノートパソコン、携帯情報端末、スマートフォン、デジタルカメラ等様々な用途で使用されている。液晶表示装置には、用途に応じて３〜６原色の最適な色が要求され、様々な色性能を担うカラーフィルタ基板が使用されている。
【０００３】
カラーフィルタ基板は、着色画素を形成時に、露光、現像、を行い、さらに２００℃以上の温度で焼成して作製することが一般的である。一方、カラーフィルタ方式の電子ペーパーやシリコンＯＬＥＤ等においては、フィルム上や発光素子上に着色画素を形成するために、それらフィルムや発光素子の劣化を抑制するために、１００℃以下の温度での焼成することが求められている。
【０００４】
緑色画素においては、種々の顔料の組み合わせが検討されているが、金属フタロシアニン骨格を有する緑色色材と黄色色材を組み合わせることが一般的である。現像性や耐溶剤性、耐熱性向上、電気特性向上、分光特性向上等を目的として、エポキシ化合物を配合した緑色着色組成物が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。しかしながら、これら着色組成物を用いた場合でも、現像時における未露光部の残渣の抑制が不十分であったり、焼成温度が低い場合、画素を繰り返し形成していく中で、緑色画素が混色するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２２３７１号公報
【特許文献２】特開２０１２−２１２０５１号公報
【特許文献３】国際公報第２０１５／１８２２８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、現像時の残渣を抑制し、パターニング性に優れ、低温で焼成しても重ね塗り加工時のパターン剥離が起こりにくく、さらにパターンの混色を抑制することができる着色組成物と、かかる着色組成物を用いたカラーフィルタ基板および表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のものを提供する。
(1)  金属フタロシアニン骨格を有する緑色色材、一般式（１）で表される化合物、バインダー樹脂、ラジカル重合性化合物および、光重合開始剤を含有する着色組成物。
【０００８】
【化１】
2020166258.tif 000002
【０００９】
（上記一般式（１）中、Ｒ１〜Ｒ８は互いに独立して水素原子、または炭素数１〜３のアルキル基を表し、ｎは１〜３０の整数を表す。）
【００１０】
(2)  前記一般式（１）で表される化合物のエポキシ当量が１５０ｇ／ｍｏｌ以上２００ｇ／ｍｏｌ以下である(1)に記載の着色組成物。
(3)  固形分中に含まれるエポキシ基のモル数Ｅと、固形分中に含まれるカルボキシル基のモル数Ｋとの比が、０＜Ｅ／Ｋ＜０．２０である(1)または(2)に記載の着色組成物。
(4)  前記金属フタロシアニン骨格を有する緑色色材が、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８および／またはＣ．Ｉ．ピグメントグリーン５９を含む(1)〜(3)のいずれかに記載の着色組成物。
(5)  Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０および／またはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５をさらに含む(1)〜(4)のいずれかに記載の着色組成物。
(6)  前記ラジカル重合性化合物が、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよびペンタエリスリトールトリアクリレートを含む(1)〜(5)のいずれかに記載の着色組成物。
(7)  (1)〜(6)のいずれかに記載の着色組成物の光硬化物からなる画素を有するカラーフィルタ基板。
(8)  前記基板がフィルムである(7)に記載のカラーフィルタ基板。
(9)  （Ａ）(1)〜(6)のいずれかに記載の着色組成物を基板上に塗布した後に、（Ｂ）露光、現像によりパターンを形成後、（Ｃ）さらに形成したパターンに露光する工程を含む、カラーフィルタ基板の製造方法。
(10)  (7)または(8)に記載のカラーフィルタ基板を有する表示装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の着色組成物によれば、現像時の残渣を抑制しく、パターニング性に優れ、低温で焼成しても重ね塗り加工時のパターン剥離が起こりにくく、さらにパターンの混色を抑制した着色組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の着色組成物は、金属フタロシアニン骨格を有する緑色色材、一般式（１）で表される化合物、バインダー樹脂、ラジカル重合性化合物および、光重合開始剤を含有する。
【００１３】
【化２】
2020166258.tif 000003
【００１４】
（上記一般式（１）中、Ｒ１〜Ｒ８は互いに独立して水素原子、または炭素数１〜３のアルキル基を表し、ｎは１〜３０の整数を表す）。
【００１５】
本発明の着色組成物は、金属フタロシアニン骨格を有する緑色色材を含有する。金属フタロシアニン骨格を有する緑色色材としては、光透過率をより向上させる観点から、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５９が好ましい。また、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５９を単独で用いてもよいし、併用して用いてもよい。
【００１６】
金属フタロシアニン骨格を有する緑色色材の含有量（２種以上を併用する場合にはその合計量、以下、本明細書において同様）は、画素着色の観点から、固形分中２０質量％以上が好ましく、より好ましくは３０質量％以上である。また、パターニング性の観点から、固形分中４０質量％以下が好ましい。
【００１７】
本発明の着色組成物は、金属フタロシアニン骨格を有する緑色色材以外の緑色色材を含有してもよい。金属フタロシアニン骨格を有する緑色色材以外の緑色色材としては、有機顔料、無機顔料、染料などが挙げられ、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン（以下、「ＰＧ」）ＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ４、ＰＧ８、ＰＧ１０、ＰＧ１３、ＰＧ１４、ＰＧ１５、ＰＧ１７、ＰＧ１８、ＰＧ１９、ＰＧ２６、ＰＧ３８、ＰＧ３９、ＰＧ４５、ＰＧ４８、ＰＧ５０、ＰＧ５１、ＰＧ５４、ＰＧ５５（以上、番号はいずれもカラーインデックスＮｏ．）などが挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。
【００１８】
本発明の着色組成物は、下記一般式（１）で表される化合物を含有する。
【００１９】
【化３】
2020166258.tif 000004
【００２０】
上記一般式（１）中、Ｒ１〜Ｒ８は互いに独立して水素原子、または炭素数１〜３のアルキル基を表し、ｎは１〜３０の整数を表す。
【００２１】
前記一般式（１）で表される化合物のエポキシ当量は、混色、残渣抑制の観点から３００ｇ／ｍｏｌ以下が好ましく、より好ましくは２００ｇ／ｍｏｌ以下である。また、前記一般式（１）で表される化合物のエポキシ当量は、パターニング性の観点から１００ｇ／ｍｏｌ以上が好ましく、より好ましくは１５０ｇ／ｍｏｌ以上である。
【００２２】
前記一般式（１）で表される化合物の含有量は、混色抑制の観点から、固形分中０．２質量％以上が好ましく、さらに好ましくは０．４質量％以上である。また、残渣抑制の観点から、１．４質量％以下が好ましく、さらに好ましくは１質量％以下である。また、前記一般式（１）で表される化合物は、単独で用いることもできるし、２種以上を併用することもできる。
【００２３】
本発明の着色組成物は、バインダー樹脂を含有する。バインダー樹脂を含有することで製膜時の膜厚ムラを抑制し、焼成時の流動によるパターンの変形を抑制することができる。
【００２４】
バインダー樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、ポリビニールアルコール樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。安定性の面から、アクリル樹脂が好ましく用いられる。
【００２５】
アクリル樹脂としては、不飽和カルボン酸とエチレン性不飽和化合物との共重合体が好ましい。
【００２６】
不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、これらの酸無水物などが挙げられる。これらを２種以上用いてもよい。
【００２７】
エチレン性不飽和化合物としては、例えば、（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）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｓｅｃ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ペンチル、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートなどの不飽和カルボン酸アルキルエステル、スチレン、ｐ−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物、アミノエチルアクリレートなどの不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸グリシジルエステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物、１，３−ブタジエン、イソプレンなどの脂肪族共役ジエン、末端に（メタ）アクリロイル基を有するポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリシリコーンなどのマクロモノマーなどが挙げられる。これらを２種以上用いてもよい。
【００２８】
アクリル樹脂は、側鎖にエチレン性不飽和基を有することが好ましく、感度を向上させることができる。エチレン性不飽和基としては、例えば、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基などが挙げられる。側鎖にエチレン性不飽和基を有するアクリル樹脂としては、例えば、“サイクロマー”（登録商標）Ｐ（ダイセル化学工業（株））や、アルカリ可溶性カルド樹脂等が挙げられる。
【００２９】
バインダー樹脂の重量平均分子量は、硬化膜の強度の観点から３，０００以上が好ましく、９，０００以上がより好ましい。一方、着色組成物の安定性の観点から、バインダー樹脂の重量平均分子量は２００，０００以下が好ましく、１００，０００以下がより好ましい。ここで、バインダー樹脂の重量平均分子量とは、ゲルパーミエーショングロマトグラフィーで測定した標準ポリスチレン換算値を指す。
【００３０】
バインダー樹脂の含有量は、製膜時の膜厚ムラを抑制する観点から、固形分中１０質量％以上が好ましく、２０質量％以上がより好ましく、３０質量％以上がさらに好ましい。一方、パターニング性の観点から、バインダー樹脂の含有量は、固形分中、６０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましい。
【００３１】
本発明の着色組成物は、ラジカル重合性化合物を含有する。ラジカル重合性化合物は、不飽和炭化水素基を有する化合物が好ましい。不飽和炭化水素基としては、例えば、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、マレイミド基などが挙げられる。これらを２種以上有してもよい。
【００３２】
ラジカル重合性化合物としては、例えば、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、テトラトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタ（メタ）アクリロイルオキシジペンタエリスリトールモノこはく酸エステル、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等のエチレンオキサイド変性物またはプロピレンオキサイド変性物、スチレン誘導体、多官能マレイミド化合物、ポリ（メタ）アクリレートカルバメート、アジピン酸１，６−ヘキサンジオール（メタ）アクリル酸エステル、無水フタル酸プロピレンオキサイド（メタ）アクリル酸エステル、トリメリット酸ジエチレングリコール（メタ）アクリル酸エステル、ロジン変性エポキシジ（メタ）アクリレート、アルキッド変性（メタ）アクリレートなどのオリゴマー、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート等の２官能（メタ）アクリレート類、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリアクリルホルマール、ビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレート、ジシクロペンタンジエニルジアクリレート、これらのアルキル変性物、アルキルエーテル変性物やアルキルエステル変性物などが挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。
【００３３】
これらの中でも、溶解性、パターニング性の観点から、（メタ）アクリロイル基を有する化合物が好ましく、（メタ）アクリロイル基を３つ以上有する多官能化合物が好ましい。（メタ）アクリロイル基を３つ以上有する多官能化合物を用いることにより、耐熱性に優れ、十分に硬化した皮膜を形成することができる。また、アルカリ現像性の観点から、カルボキシル基を有する化合物が好ましい。３つ以上の（メタ）アクリロイル基とカルボキシル基とを有する化合物がより好ましい。このような化合物として、ペンタ（メタ）アクリロイルオキシジペンタエリスリトールモノこはく酸エステルが挙げられる。
【００３４】
ラジカル重合性化合物としては、これらの中でも、混色抑制、パターニング性の観点から、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートおよびペンタエリスリトールトリアクリレートを併用して用いることが好ましい。ラジカル重合性化合物として、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとペンタエリスリトールトリアクリレートを併用して用いる場合、ラジカル重合性化合物に占めるペンタエリスリトールトリアクリレートの含有量は、混色抑制の観点から２０質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましい。また、ラジカル重合性化合物として、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとペンタエリスリトールトリアクリレートを併用して用いる場合、ラジカル重合性化合物に占めるジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの含有量は、パターニング性の観点から２０質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましい。
【００３５】
本発明の着色組成物におけるラジカル重合性化合物の含有量は、パターニング性の観点から、固形分中４０質量％以上が好ましい。一方、製膜時の膜厚ムラを抑制し、焼成時の流動によるパターンの変形を抑制する観点から、ラジカル重合性化合物の含有量は、固形分中、９０質量％以下が好ましく、７０質量％以下がより好ましく、６０質量％以下がさらに好ましい。また、パターニング性の観点から、３つ以上の（メタ）アクリロイル基とカルボキシル基とを有するラジカル重合性化合物の含有量は、ラジカル重合性化合物中５０質量％以上が好ましく、６０質量％以上がさらに好ましい。
【００３６】
本発明の着色組成物において、固形分中に含まれるエポキシ基のモル数をＥ、固形分中に含まれるカルボキシル基のモル数をＫとした場合、ＥとＫの商であるＥ／Ｋが、０＜Ｅ／Ｋ＜０．２７の範囲にあることが好ましい。ここで言う固形分とは、着色組成物に含まれる成分の中で、有機溶剤を除く全成分のことを指す。エポキシ基のモル数Ｅは、着色組成物の中で、エポキシ基を有する化合物のエポキシ当量および、その重量から算出することができる。また、カルボキシル基のモル数Ｋは、着色組成物の中で、カルボキシル基を含有するバインダー樹脂やラジカル重合性化合物等の酸価および、その重量から算出することができる。混色防止の観点から、０＜Ｅ／Ｋであることが好ましく、より好ましくは、０．０４＜Ｅ／Ｋである。また、残渣抑制の観点から、Ｅ／Ｋ＜０．２７が好ましく、より好ましくはＥ／Ｋ＜０．２０である。
【００３７】
本発明の着色組成物は、光重合開始剤を含有する。光重合開始剤を含有することで、パターニング時の感度を向上させることができる。ここで、光重合開始剤とは、光（紫外線または電子線を含む）により分解および／または反応し、ラジカルを発生させる化合物を指す。光重合開始剤としては、例えば、オキシムエステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、オキサントン系化合物、アントラキノン系化合物、イミダゾール系化合物、ベンゾチアゾール系化合物、ベンゾオキサゾール系化合物、カルバゾール系化合物、トリアジン系化合物、リン系化合物、チタノセン系化合物などが挙げられる。
【００３８】
より具体的には、オキシムエステル化合物としては、例えば、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）、１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、“アデカアークルズ”（商標登録）Ｎ−１９１９、ＮＣＩ−９３０（（株）ＡＤＥＫＡ製）、“ＩＲＧＡＣＵＲＥ”（商標登録）ＯＸＥ０１、ＯＸＥ０２（ＢＡＳＦ（株）製）などが挙げられる。ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノンなどが挙げられる。アセトフェノン系化合物としては、例えば、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−１−プロパン、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）−ブタノン、２−（ジメチルアミノ）−２−［（４−メチルフェニル）メチル］−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン、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、“ＩＲＧＡＣＵＲＥ”（商標登録）３６９、３７９、９０７（ＢＡＳＦ（株）製）などが挙げられる。アントラキノン系化合物としては、例えば、ｔ−ブチルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、２，３−ジクロロアントラキノン、３−クロル−２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−フェナントラキノン、１，２−ベンゾアントラキノン、１，４−ジメチルアントラキノン、２−フェニルアントラキノンなどが挙げられる。イミダゾール系化合物としては、例えば、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体などが挙げられる。ベンゾチアゾール系化合物としては、例えば、２−メルカプトベンゾチアゾールなどが挙げられる。ベンゾオキサゾール系化合物としては、例えば、２−メルカプトベンゾオキサゾールなどが挙げられる。トリアジン系化合物としては、例えば、４−（ｐ−メトキシフェニル）−２，６−ジ−（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンなどが挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。これらの中でも、本発明の金属フタロシアニン骨格を有する緑色色材とピグメントイエロー１３８およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５との合計含有量が固形分中２質量％以上１６質���％以下である着色組成物におけるパターニング感度、パターン加工性の観点から、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−オンが好ましく、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−オンに加えて、後述する増感剤を併用することがさらに好ましい。また、本発明の着色組成物におけるパターニング性、混色抑制の観点から、光重合開始剤として、“アデカアークルズ”（登録商標）ＮＣＩ８３１（ＡＤＥＫＡ（株）製）等のオキシムエステル化合物と、“イルガキュア”（登録商標）３７９（ＢＡＳＦジャパン（株）製）等のアセトフェノン系化合物を併用することがより好ましく、アセトフェノン系化合物としては、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オンを併用することがさらに好ましい。
【００３９】
光重合開始剤の含有量は、感度、パターニング性、加工性の観点から、着色組成物の色材を除く固形分中、１質量％以上が好ましく、２質量％以上がより好ましく、５質量％以上がさらに好ましい。一方、光重合開始剤の含有量は、感度、パターニング性、加工性、耐熱性の観点から、着色組成物の色材を除く固形分中、３０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましく、１５質量％以下がさらに好ましい。
【００４０】
本発明の着色組成物は、パターニング性の観点から黄色色材を含有することが好ましい。黄色色材としては、有機顔料、無機顔料、染料などが挙げられ、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー（以下、「ＰＹ」）１２、ＰＹ１３、ＰＹ１７、ＰＹ２０、ＰＹ２４、ＰＹ８３、ＰＹ８６、ＰＹ９３、ＰＹ９５、ＰＹ１０９、ＰＹ１１０、ＰＹ１１７、ＰＹ１２５、ＰＹ１２９、ＰＹ１３７、ＰＹ１３９、ＰＹ１４７、ＰＹ１４８、ＰＹ１５０、ＰＹ１５３、ＰＹ１５４、ＰＹ１６６、ＰＹ１６８（以上、番号はいずれもカラーインデックスＮｏ．）などが挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。色純度、光透過率およびコントラストの観点から、ＰＹ１２９、ＰＹ１３９、ＰＹ１５０、ＰＹ１８５が好ましく、ＰＹ１５０、ＰＹ１８５がより好ましい。また、他画素の透過率低下を抑制するために、黄色色材としてＰＹ１５０を用いることが特に好ましい。また、混色抑制の観点から、黄色色材としてはＰＹ１５０を用いることが好ましい。黄色色材は、単独で用いることもできるし、２種以上を併用することもできる。本発明の着色組成物が黄色色材を含む場合、その含有量は、通常、固形分中５質量％〜３０質量％程度、好ましくは５質量％〜２０質量％程度である。
【００４１】
本発明の着色組成物は、前述の緑色色材や黄色色材以外の色材を含有してもよい。色材としては、有機顔料、無機顔料、染料等が挙げられ、これらを２種以上含有してもよい。これらの中でも、透過率をより向上させる観点から、有機顔料、染料が好ましい。
【００４２】
赤色色材としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド（以下、「ＰＲ」）９、ＰＲ４８、ＰＲ９７、ＰＲ１２２、ＰＲ１２３、ＰＲ１４４、ＰＲ１４９、ＰＲ１６６、ＰＲ１６８、ＰＲ１７７、ＰＲ１７９、ＰＲ１８０、ＰＲ１９２、ＰＲ２０９、ＰＲ２１５、ＰＲ２１６、ＰＲ２１７、ＰＲ２２０、ＰＲ２２３、ＰＲ２２４、ＰＲ２２６、ＰＲ２２７、ＰＲ２２８、ＰＲ２４０、ＰＲ２５４などが挙げられる。
【００４３】
オレンジ色色材としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ（以下、「ＰＯ」）１３、ＰＯ３１、ＰＯ３６、ＰＯ３８、ＰＯ４０、ＰＯ４２、ＰＯ４３、ＰＯ５１、ＰＯ５５、ＰＯ５９、ＰＯ６１、ＰＯ６４、ＰＯ６５、ＰＯ７１などが挙げられる。
【００４４】
青色色材としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー（以下、「ＰＢ」）１５、ＰＢ１５：３、ＰＢ１５：４、ＰＢ１５：６、ＰＢ２１、ＰＢ２２、ＰＢ６０、ＰＢ６４などが挙げられる。
【００４５】
紫色色材としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット（以下「ＰＶ」）１９、ＰＶ２３、ＰＶ２９、ＰＶ３０、ＰＶ３２、ＰＶ３７、ＰＶ４０、ＰＶ５０などが挙げられる（以上、番号はいずれもカラーインデックスＮｏ．）。
【００４６】
染料としては、例えば、油溶性染料、酸性染料、直接染料、塩基性染料、酸性媒染染料などが挙げられる。また、上記染料をレーキ化したり、染料と含窒素化合物との造塩化合物としても構わない。
【００４７】
赤色、緑色、青色、紫色または黄色の染料としては、例えば、直接染料、酸性染料、塩基性染料などが挙げられる。これら染料の具体例としては、例えば、アゾ系染料、ベンゾキノン系染料、ナフトキノン系染料、アントラキノン系染料、キサンテン系染料、シアニン系染料、スクアリリウム系染料、クロコニウム系染料、メロシアニン系染料、スチルベン系染料、ジアリールメタン系染料、トリアリールメタン系染料、フルオラン系染料、スピロピラン系染料、フタロシアニン系染料、インジゴ系染料、フルギド系染料、ニッケル錯体系染料、アズレン系染料などが挙げられる。染料は着色組成物中に溶解させても、粒子として分散させても構わない。
【００４８】
熱、光、酸、アルカリまたは有機溶剤等に対する耐性を高めるため、塩基性染料としては、有機スルホン酸や有機カルボン酸等の有機酸または過塩素酸とからなる造塩化合物が好ましく、トビアス酸等のナフタレンスルホン酸または過塩素酸とからなる造塩化合物がより好ましい。同様に、熱、光、酸、アルカリまたは有機溶剤等に対する耐性を高めるため、酸性染料および直接染料としては、四級アンモニウム塩、一〜三級アミンまたはスルホンアミドとからなる造塩化合物が好ましい。
【００４９】
本発明の着色組成物は、さらに、分散剤、連鎖移動剤、増感剤、有機溶剤、重合禁止剤、密着改良剤、界面活性剤、有機酸、有機アミノ化合物、硬化剤などを含有してもよい。
【００５０】
本発明の着色組成物に含まれる色材は、レーザーラマン分光法（Ａｒ＋レーザー（４５７．９ｎｍ））や、ＭＡＬＤＩ質量分析装置または飛行時間型二次イオン質量分析計による質量分析により、同定することができる。
【００５１】
また、着色組成物中における色材の含有量は、ＭＡＬＤＩ質量分析装置または飛行時間型二次イオン質量分析計による質量分析により定量することができ、得られた色材の質量と、他の成分の含有量から、着色組成物中の固形分中に占める割合（質量％）を求めることができる。なお、着色組成物の原料の配合比が既知の場合には、色材の配合量と、他の成分の配合量から、着色組成物中の固形分中に占める割合（質量％）を求めることができる。
【００５２】
本発明の着色組成物は、色材とともに、顔料誘導体などの分散剤を含有してもよい。分散剤としては、例えば、顔料の中間体や誘導体等の低分子分散剤、高分子分散剤などが挙げられる。顔料誘導体としては、例えば、顔料の適度な湿潤や安定化に資する、顔料骨格のアルキルアミン変性体、カルボン酸誘導体、スルホン酸誘導体などが挙げられる。微細顔料の安定化に顕著な効果を有する、顔料骨格のスルホン酸誘導体が好ましい。
【００５３】
高分子分散剤としては、例えば、ポリエステル、ポリアルキルアミン、ポリアリルアミン、ポリイミン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリイミド、ポリアミドイミドやこれらの共重合体などが挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。これら高分子分散剤の中でも、固形分換算のアミン価が５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり酸価が１〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであるものが好ましい。中でも、塩基性基を有する高分子分散剤が好ましく、顔料分散液および着色組成物の保存安定性を向上させることができる。塩基性基を有する、市販品の高分子分散剤としては、例えば、“ソルスパース”（登録商標）（アビシア社製）、“ＥＦＫＡ”（登録商標）（エフカ社製）、“アジスパー”（登録商標）（味の素ファインテクノ（株）製）、“ＢＹＫ”（登録商標）（ビックケミー社製）が挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。中でも“ソルスパース”（登録商標）２４０００（アビシア社製）、“ＥＦＫＡ”（登録商標）４３００、４３３０（エフカ社製）、４３４０（エフカ社製）、“アジスパー”（登録商標）ＰＢ８２１、ＰＢ８２２（味の素ファインテクノ（株）製）、“ＢＹＫ”（登録商標）１６１〜１６３、２０００、２００１、６９１９、２１１１６（ビックケミー社製）が好ましい。
【００５４】
本発明の着色組成物が高分子分散剤を含有する場合、高分子分散剤とバインダー樹脂の合計の含有量は、製膜時の膜厚ムラを抑制する観点から、固形分中１０質量％以上が好ましく、２０質量％以上がより好ましく、３０質量％以上がさらに好ましい。一方、パターニング性の観点から、高分子分散剤とバインダー樹脂の合計の含有量は、着色組成物の色材を除く固形分中、６０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましい。
【００５５】
本発明の着色組成物は、光重合開始剤と合わせて連鎖移動剤を含有してもよく、感度をより向上させることができる。連鎖移動剤としては、例えば、チオグリコール酸、チオリンゴ酸、チオサリチル酸、２−メルカプトプロピオン酸、３−メルカプトプロピオン酸、３−メルカプト酪酸、Ｎ−（２−メルカプトプロピオニル）グリシン、２−メルカプトニコチン酸、３−［Ｎ−（２−メルカプトエチル）カルバモイル］プロピオン酸、３−［Ｎ−（２−メルカプトエチル）アミノ］プロピオン酸、Ｎ−（３−メルカプトプロピオニル）アラニン、２−メルカプトエタンスルホン酸、３−メルカプトプロパンスルホン酸、４−メルカプトブタンスルホン酸、ドデシル（４−メチルチオ）フェニルエーテル、２−メルカプトエタノール、３−メルカプト−１，２−プロパンジオール、１−メルカプト−２−プロパノール、３−メルカプト−２−ブタノール、メルカプトフェノール、２−メルカプトエチルアミン、２−メルカプトイミダゾール、２−メルカプト−３−ピリジノール、２−メルカプトベンゾチアゾール、メルカプト酢酸、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトプロピオネート）、１，３，５−トリス（３−メルカプトブチルオキシエチル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、１，４−ビス（３−メルカプトブチリルオキシ）ブタン、“カレンズ”（登録商標）ＭＴ  ＰＥ−１（昭和電工（株）製）、“カレンズ”（登録商標）ＭＴ  ＮＲ−１（昭和電工（株）製）、“カレンズ”（登録商標）ＭＴ  ＢＤ−１（昭和電工（株）製）、等のメルカプト化合物、該メルカプト化合物を酸化して得られるジスルフィド化合物、ヨード酢酸、ヨードプロピオン酸、２−ヨードエタノール、２−ヨードエタンスルホン酸、３−ヨードプロパンスルホン酸等のヨード化アルキル化合物が挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。
【００５６】
本発明の着色組成物は、さらに増感剤を含有してもよく、感度をより向上させることができる。増感剤としては、チオキサントン系増感剤、芳香族または脂肪族の第３級アミンなどが挙げられる。チオキサントン系増感剤としては、例えば、チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサンテン−９−オン、“ＫＡＹＡＣＵＲＥ”（登録商標）ＤＥＴＸ−Ｓ（日本化薬（株）製）等が挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。
【００５７】
本発明の着色組成物は、さらに有機溶媒を含有してもよい。有機溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ベンジルアセテート、エチルベンゾエート、メチルベンゾエート、マロン酸ジエチル、２−エチルヘキシルアセテート、２−ブトキシエチルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、シュウ酸ジエチル、アセト酢酸エチル、シクロヘキシルアセテート、３−メトキシ−ブチルアセテート、アセト酢酸メチル、エチル−３−エトキシプロピオネート、２−エチルブチルアセテート、イソペンチルプロピオネート、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、酢酸ペンチル、プロピ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、プロピ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メチルエーテル、モノエチルエーテル、メチルカルビトール、エチルカルビトール、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ターシャリーブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソペンチルブタノール、３−メチル−２−ブタノール、３−メチル−３−メトキシブタノール、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、キシレン、エチルベンゼン、ソルベントナフサなどが挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。
【００５８】
本発明の着色組成物は、さらに重合禁止剤を含有してもよく、安定性を向上させることができる。重合禁止剤は、一般的に、熱、光、ラジカル開始剤などによって発生したラジカルによる重合を禁止または停止する作用を示し、一般的には、熱硬化性樹脂のゲル化防止やポリマー製造時の重合停止などに使用される。重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、２，５−ビス（１，１，３，３−テトラメチルブチル）ヒドロキノン、２，５−ビス（１，１−ジメチルブチル）ヒドロキノン、カテコール、ｔｅｒｔ−ブチルカテコールなどが挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。安定性と感光特性のバランスの観点から、重合禁止剤の含有量は、固形分中０．０００１質量％以上が好ましく、０．００５質量％以上がより好ましい。また、安定性と感光特性のバランスの観点から、重合禁止剤の含有量は、固形分中１質量％以下が好ましく、０．５質量％以下がより好ましい。
【００５９】
本発明の着色組成物は、さらに密着改良剤を含有してもよく、着色組成物の塗膜の基板への密着性を向上させることができる。密着改良剤としては、例えば、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などのシランカップリング剤が挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。
【００６０】
本発明の着色組成物は、さらに界面活性剤を含有してもよく、着色組成物の塗布性および塗膜表面の均一性を向上させることができる。界面活性剤としては、例えば、ラウリル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミンなどの陰イオン界面活性剤、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライドなどの陽イオン界面活性剤、ラウリルジメチルアミンオキサイド、ラウリルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリウムベタインなどの両性界面活性剤、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、ソルビタンモノステアレートなどの非イオン界面活性剤、フッ素系界面活性剤やシリコン系界面活性剤などが挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。界面活性剤の含有量は、塗膜の面内均一性の観点から、着色組成物中０．００１〜１０質量％が好ましい。
【００６１】
本発明の着色組成物の成分の同定および、各成分の配合量の確認は、以下の方法で行うことができる。着色組成物を各種溶離液組成によるＨＰＬＣ測定および、ＧＰＣ測定を行い、着色組成物に配合されている成分数を確認する。溶剤については、各成分が変性しないように注意しながら、ロータリーエバポレーターや精密蒸留等により除去する。その後、分取ＨＰＬＣや分取ＧＰＣ、各種溶離液によるカラムクロマトグラフィー等の手法により、各成分を（単離）精製を行う。各成分の（単離）精製については、溶剤を除去することなく、分取ＨＰＬＣや分取ＧＰＣ、各種溶離液によるカラムクロマトグラフィー等の手法により、各成分を（単離）精製を行うこともできる。また、各成分の同定は、ＧＣ−ＭＡＳＳや１ＨＮＭＲや１３ＣＮＭＲ、ＨＭＢＣやＨＭＱＣ等の各種２次元ＮＭＲ、ＩＲ測定、質量分析法による親ピークの確認およびフラグメントの解析等の手法により行うことができる。また、各成分に含まれるエポキシ化合物やカルボキシル基含有化合物から、固形分中に含まれるエポキシ基のモル数Ｅと、固形分中に含まれるカルボキシル基のモル数Ｋを求めることができ、Ｅ／Ｋを算出することができる。また、エポキシ化合物のエポキシ当量は、単離した成分のエポキシ当量を測定することで測定することができる。
【００６２】
次に、本発明のカラーフィルタ基板について説明する。本発明のカラーフィルタ基板は、基板上に、本発明の着色組成物からなる画素を有する。赤や青等の他の画素を有してもよい。さらに、ブラックマトリックス、フォトスペーサー、オーバーコート層、配向膜、偏光板、位相差板、反射防止膜、透明電極、拡散板等を有してもよい。
【００６３】
基板としては、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、アルカリアルミノケイ酸塩ガラス、表面をシリカコートしたソーダライムガラス等の無機ガラスの板や、シリコンウェハ、有機プラスチックのフィルムやシート等が挙げられる。これらを２種以上積層してもよい。なお、本発明のカラーフィルタ基板を備える表示装置が、反射型の表示装置である場合やシリコンＯＬＥＤのように発光素子を有する表示装置である場合は、基板は不透明であっても構わない。
【００６４】
有機プラスチックのフィルムやシートは、自立膜であってもよいし、例えばガラス基板などの基板上に塗布等により形成された膜であってもよい。かかる塗布膜の場合、レーザー等により基板と膜との密着力を適度に調整して剥離することができる。有機プラスチックの材質としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素含有ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンエーテル、ポリアリレート、ポリスルホンなどが挙げられる。
【００６５】
基板の強度の観点から、基板は厚さ５μｍ以上のフィルムが好ましく、１０μｍ以上がより好ましい。一方、柔軟性の観点から、基板は厚さ１００μｍ以下のフィルムが好ましい。
【００６６】
画素としては、赤や青等の着色画素と透明画素が挙げられる。画素を構成する材料としては、例えば、本発明の着色組成物や、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等のバインダー樹脂とラジカル重合性化合物を含有する着色感光性組成物などが挙げられる。画素の膜厚は、色純度を向上させる観点から、０．５μｍ以上が好ましく、１．０μｍ以上がより好ましく、１．４μｍ以上がさらに好ましい。一方、カラーフィルタ基板の平坦性、パターン加工性および信頼性を向上させる観点から、３．０μｍ以下が好ましく、２．８μｍ以下がより好ましい。
【００６７】
ブラックマトリックスは、画素間の光漏れによるコントラストや色純度の低下を防止するものであり、画素間や額縁部に配置されることが好ましい。ブラックマトリックスを構成する材料としては、例えば、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等のバインダー樹脂とラジカル重合性化合物を含有する感光性組成物、黒色に着色された非感光性樹脂組成物などが挙げられる。ブラックマトリックスの膜厚は、遮光性の観点から、０．５μｍ以上が好ましく、１．０μｍ以上がより好ましい。一方、加工性の観点から、２．０μｍ以下が好ましく、１．５μｍ以下がより好ましい。
【００６８】
フォトスペーサーは、対向する基板との間に一定のギャップを設けるものであり、ギャップ間に液晶化合物などを充填することができるため、液晶表示装置の製造に際してスペーサーを配置する工程を省略することができる。カラーフィルタ基板の特定の場所に、液晶表示装置を作製した際に対向基板と接するように固定されてなることが好ましい。フォトスペーサーを構成する材料としては、例えば、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等のバインダー樹脂とラジカル重合性化合物を含有する感光性組成物などが挙げられる。フォトスペーサーの形状としては、例えば、円柱状、角柱状、円錐台形状、角錐台形状等が挙げられる。フォトスペーサーの径は、特に指定はないが、２〜２０μｍが好ましく、３〜１０μｍがより好ましい。また、フォトスペーサーの高さは、１〜１０μｍが好ましい。
【００６９】
オーバーコート層は、カラーフィルタ基板の画素からの不純物の透過を抑制したり、カラーフィルタ基板の画素による段差を平坦化させるものである。オーバーコート層を構成する材料としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリルエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、ポリイミド樹脂、平坦化材料として市販されている感光性または非感光性の材料などが挙げられる。オーバーコート層の膜厚は、加工性の観点から、０．５μｍ以上が好ましく、１．０μｍ以上がより好ましい。一方、カラーフィルタ基板の平坦性の観点から、５．０μｍ以下が好ましく、３．０μｍ以下がより好ましい。
【００７０】
透明電極を構成する材料としては、例えば、アルミ、クロム、タンタル、チタン、ネオジム若しくはモリブデン等の金属、Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ）、Ｉｎｄｉｕｍ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ（ＩｎＺｎＯ）等が挙げられる。
【００７１】
カラーフィルタ基板の製造方法としては、例えば、基板上に、樹脂組成物からなる画素をパターン形成する方法が挙げられる。以下に、本発明の着色組成物からなる画素を有するカラーフィルタ基板を例に製造方法を説明する。基板上に、本発明の着色組成物を塗布し、フォトマスクを用いた選択的な露光および現像によりパターン化し、焼成することにより画素を形成し、カラーフィルタ基板を得ることができる。
【００７２】
本発明の着色組成物を基板上に塗布する方法としては、例えば、スピンコーター、バーコーター、ブレードコーター、ロールコーター、ダイコーター、インクジェット印刷法、スクリーン印刷法、基板を着色組成物中に浸漬する方法、着色組成物を基板に噴霧する方法などが挙げられる。続いて、着色組成物を塗布した基板を乾燥することにより、基板上に着色組成物の塗布膜を形成する。乾燥方法としては、例えば、風乾、加熱乾燥、真空乾燥などが挙げられる。これらを２種以上組み合わせてもよく、例えば、減圧乾燥を行った後、加熱乾燥することが好ましい。加熱乾燥の温度は８０〜１３０℃が好ましく、加熱乾燥装置としては熱風オーブン、ホットプレートが好ましい。なお、ブラックマトリックスを有するカラーフィルタ基板の場合、予めブラックマトリックスを形成した基板上に、着色組成物の塗布膜を形成することが好ましい。
【００７３】
次に、着色組成物の塗布膜上にフォトマスクを配置し、選択的に露光を行う。露光機としては、例えば、プロキシミティ露光機、ミラープロジャクション露光機、レンズスキャン露光機、ステッパー等が挙げられる。精度の観点から、レンズスキャン露光機が好ましい。また、露光に用いる光源としては、例えば、超高圧水銀灯、ケミカル灯、高圧水銀灯等が挙げられる。
【００７４】
その後、アルカリ性現像液による現像により未露光部を除去し、塗布膜パターンを形成する。アルカリ性現像液に用いるアルカリ性物質としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン等の１級アミン類、ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン等の２級アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の３級アミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の有機アルカリ類等が挙げられる。アルカリ性現像液としては、例えば、０．０２〜１質量％の水酸化カリウムまたはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。現像方法としては、例えば、露光後の塗布膜をアルカリ現像液に２０〜３００秒間浸漬する方法などが挙げられる。
【００７５】
その後、得られた塗布膜パターンを加熱処理することにより、画素がパターニングされたカラーフィルタ基板を得る。加熱処理は、空気中、窒素雰囲気中、真空中のいずれで行ってもよい。加熱温度は８０〜２５０℃が好ましい。加熱時間は５分間〜５時間が好ましい。加熱処理装置としては、熱風オーブン、ホットプレートが好ましい。加熱処理は連続的に行っても段階的に行ってもよい。
【００７６】
また、本発明の着色組成物を基板上に塗布したのちに、露光、現像によりパターンを形成後、加熱処理を行う前に、さらに形成したパターンに露光を行って、パターンを形成することが好ましい。加熱処理前に、形成したパターンに露光を行うことで、より架橋を高めることができる。
【００７７】
カラーフィルタ基板が有する３〜６色の各画素について、上記方法により順次画素形成を行う。各色の形成順序は特に限定されないが、染料を含む画素を形成する場合、色材の色移りをより抑制する観点から、染料を含む画素を、他の画素形成の後に形成することが好ましい。
【００７８】
本発明のカラーフィルタ基板は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパー等の表示装置の構成要素とすることができる。すなわち、本発明の表示装置は、本発明のカラーフィルタ基板と表示素子を有する。さらに、表示装置には、外部光源等の光源や輝度向上フィルムや拡散板等の各種フィルム等を有してもよい。表示装置とは、画面の一部を視認させて、画像を表示する装置のことを指す。表示素子としては、例えば、液晶素子、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子、ＭＥＭＳを用いた表示素子、量子ドットを用いた表示素子、電子インク、電子粉流体、電気泳動素子等が挙げられる。表示装置としては、例えば、透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、量子ドットディスプレイ、電子ペーパー等が挙げられる。反射型表示装置としては、ウエアラブル端末、電子看板、デジタルサイネージ、電子棚札などの、屋外光や室内光で表示する装置が挙げられる。
【００７９】
本発明の表示装置の製造方法の一例として、液晶表示装置の製造方法を以下に示す。カラーフィルタ基板とアレイ基板とを、それらの基板上に設けられた液晶配向膜およびセルギャップ保持のためのスペーサーを介して、対向させて貼り合わせる。なお、アレイ基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子若しくは薄膜ダイオード（ＴＦＤ）素子、走査線または信号線等を設けることで、ＴＦＴ液晶表示装置またはＴＦＤ液晶表示装置を製造することができる。次に、シール部に設けられた注入口から液晶を注入した後に、注入口を封止する。さらに、バックライトを取り付け、ＩＣドライバー等を実装することにより、液晶表示装置が完成する。なお、バックライトとしては、２波長ＬＥＤ、３波長ＬＥＤまたはＣＣＦＬ等を用いることができるが、液晶表示装置の色再現範囲が拡大でき、かつ消費電力を低く押さえられることから、３波長ＬＥＤが好ましい。
【実施例】
【００８０】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。各実施例、比較例で用いた他の成分は、下記のとおりである。
【００８１】
エポキシ化合物溶液
Ｃ１：一般式（１）で表される化合物（Ｒ１〜Ｒ８は水素原子、ｎは約２３、エポキシ当量１６９ｇ／ｍｏｌ）を５０質量％に希釈したプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液
Ｃ２：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量９２５ｇ／ｍｏｌ）を５０質量％に希釈したプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液
Ｃ３：“ｊＥＲ”（登録商標）６３０（三菱化学（株）製、エポキシ当量９８ｇ／ｍｏｌ）を５０質量％に希釈したプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液
【００８２】
ラジカル重合性化合物溶液
Ｄ１：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを５０質量％に希釈したプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液
Ｄ２：ペンタエリスリトールトリアクリレートを５０質量％に希釈したプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液
【００８３】
光重合開始剤
Ｅ１：“アデカアークルズ”（登録商標）ＮＣＩ８３１（ＡＤＥＫＡ（株）製）
Ｅ２：“イルガキュア”（登録商標）３７９（ＢＡＳＦジャパン（株）製）
【００８４】
有機溶剤
Ｆ１：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
【００８５】
実施例および比較例における評価方法について説明する。
＜残渣評価＞
実施例１〜９および比較例１〜５により得られた着色組成物を１０ｃｍ角のガラス基板上にスピン塗布し、９０℃で１０分間乾燥し、厚さ２．３μｍの塗膜を得た。得られた塗膜を２３℃の０．３質量％水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液中に５０秒間浸漬した後、純水で洗浄し、基板上の残渣の有無を目視で確認し、下記評価基準により評価した。
【００８６】
Ａ：基板上に残渣なし
Ｂ：基板のエッジ部に残渣あり
Ｃ：基板上に残渣あり
【００８７】
＜パターニング性評価＞
実施例１〜９および比較例１〜５により得られた着色組成物をガラス基板上に塗布し、９０℃で１０分間乾燥させた。その後、１０μｍ、１５μｍ、２０μｍ、２５μｍのライン＆スペースパターンを持つフォトマスクを介して、ｉ線４０ｍＪで露光した。次に、２３℃の０．３質量％水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で５０秒間シャワー現像した後、純水で洗浄した。１００℃で３０分間焼成して厚さ２．３μｍの皮膜付き基板を得た。各サイズのライン＆スペースパターンが形成されているかを光学顕微鏡にて観察し、形成できる最小サイズを確認した。
【００８８】
＜パターン剥離評価＞
パターニング性評価により得られた皮膜付き基板上に、製造例５により得られた着色組成物Ｈ１を塗布し、９０℃で１０分間乾燥した。２３℃の０．３質量％水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で９０秒間シャワー現像を行った。処理後の基板について、各サイズのライン＆スペースパターンが形成されているかを光学顕微鏡にて観察し、形成されているパターンの最小サイズを確認した。
【００８９】
＜混色評価＞
実施例１〜９および比較例１〜５に得られた着色組成物をガラス基板上に塗布し、９０℃で１０分間乾燥させた。ｉ線４０ｍＪで露光した後に、２３℃の０．３質量％水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で５０秒間シャワー現像し、純水で洗浄した。１００℃で３０分間焼成して厚さ２．３μｍの皮膜付き基板を得た。得られた皮膜について、大塚電子（株）製顕微分光測定器ＬＣＦ−１００ＭＡを用いて、５２０ｎｍにおける透過率Ｔ０を測定した。
【００９０】
次に、得られた皮膜付き基板上に、９０℃で１０分間乾燥後の膜厚が２．３μｍとなる条件にて、製造例５により得られた着色組成物Ｈ１を塗布した。続いて、９０℃で１０分間乾燥させた後に、２３℃の０．３質量％水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で９０秒間シャワー現像を行って、皮膜付き基板を得た。得られた皮膜について、大塚電子（株）製顕微分光測定器ＬＣＦ−１００ＭＡを用いて、５２０ｎｍにおける透過率Ｔ１を測定し、Ｔ１／Ｔ０にて、混色を評価した。Ｔ１／Ｔ０の数値は、１に近いほど混色が生じにくく、好ましい。
【００９１】
製造例１（分散液（Ａ１）の調製）
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８（ＤＩＣ（株）製“ＦＡＳＴＧＥＮ”（登録商標）Ｇｒｅｅｎ  Ａ１１０）１５０ｇ、“ＢＹＫ”（登録商標）ＬＰＮ６９１９（ビックケミー社製、高分子分散剤溶液（６０質量％プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液））１２５ｇ、“サイクロマー”（登録商標）ＡＣＡ２５０（ダイセル化学（株）製、４５質量％ジプロピレングリコールモノメチルエーテル溶液）１００ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＭＡ）６２５ｇを混合してスラリーを作製した。スラリーを入れたビーカーをダイノーミルとチューブでつなぎ、メディアとして直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを使用して、周速１４ｍ／ｓで８時間の分散処理を行い、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８分散液（Ａ１）を調製した。
【００９２】
製造例２（分散液（Ａ２）の調製）
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８にかえてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０（大日精化（株）製  “クロモファイン”（登録商標）イエロー６２６６ＥＣ）１５０ｇを用いたこと以外は製造例１と同様にして、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０分散液（Ａ２）を調製した。
【００９３】
製造例３（分散液（Ａ３）の調製）
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８にかえてＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６（ＤＩＣ（株）製“ＦＡＳＴＧＥＮ”（登録商標）  ＥＰ１９３）１５０ｇを用いたこと以外は製造例１と同様にして、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６分散液（Ａ３）を調製した。
【００９４】
製造例４（バインダー樹脂溶液（Ｂ１）の合成）
５００ｍＬの三口フラスコに、メタクリル酸メチル  ３３ｇ（０．３ｍｏｌ）、スチレン３３ｇ（０．３ｍｏｌ）、メタクリル酸  ３５ｇ（０．５ｍｏｌ）、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）  ３ｇ（０．０２ｍｏｌ）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（ＰＧＭＥＡ）１５０ｇを仕込み、９０℃で２時間撹拌してから内温を１００℃に昇温して、さらに１時間撹拌して、反応溶液を得た。得られた反応溶液に、メタクリル酸グリシジル  ３３ｇ（０．２ｍｏｌ）、ジメチルベンジルアミン  １．２ｇ（０．００９ｍｏｌ）およびｐ−メトキシフェノール  ０．２ｇ（０．００２ｍｏｌ）を添加して、９０℃で４時間撹拌した後、ＰＧＭＥＡを添加して、固形分濃度４０質量％のバインダー樹脂溶液（Ｂ１）を得た。京都電子工業（株）製の電位差自動測定装置ＡＴ−６１０を用いて、０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム・エタノール溶液についてバインダー樹脂の酸価を測定したところ、酸価は１１９（ｍｇＫＯＨ／ｇ）であった。また、ＧＰＣ装置を用いて、ポリスチレン換算の重量平均分子量を算出したところ、重量平均分子量は２２，０００であった。
【００９５】
製造例５（着色組成物（Ｈ１）の調製）
５０ｍＬプラスチックボトルに、製造例３により得られた分散液Ａ３  ４．７１ｇ、製造例４により得られたバインダー樹脂溶液Ｂ１  ３．０５ｇ、ラジカル重合性化合物溶液Ｄ１  ２．８７ｇ、“イルガキュア”（商標登録）９０７（ＢＡＳＦジャパン（株）製）  ０．５７ｇ、溶媒Ｆ１  １８．８０ｇ添加し、３時間撹拌して、着色組成物（Ｈ１）を調製した。
【００９６】
製造例６（分散液（Ａ４）の調製）
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８にかえてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５（ＢＡＳＦ製  “Ｐａｌｉｏｔｏｌ”（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  Ｄ１１５５）  １５０ｇを用いたこと以外は製造例１と同様にして、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５分散液（Ａ４）を調製した。
【００９７】
実施例１
５０ｍＬプラスチックボトルに、製造例１により得られた分散液Ａ１  １０．１９ｇ、製造例２により得られた分散液Ａ２  １．３９ｇ、製造例４により得られたバインダー樹脂溶液Ｂ１  ２．０４ｇ、エポキシ化合物溶液Ｃ１  ０．０２ｇ、ラジカル重合性化合物溶液Ｄ１  ２．１６ｇ、光重合開始剤Ｅ１  ０．１８ｇ、光重合開始剤Ｅ２  ０．１８ｇ、有機溶剤Ｆ１  １３．８３ｇを添加し、３時間撹拌して、着色組成物（Ｇ１）を調製した。得られた着色組成物について、前記方法により残渣評価を行ったところ、基板上に残渣は確認されなかった（A）。また、パターニング性評価を実施し、１０μｍのパターンが形成されていることを確認した。さらにパターン剥離性評価を実施し、１０μｍのパターンが残存していることを確認した。また混色評価を実施したところ、Ｔ１／Ｔ０は０．７８であった。
【００９８】
実施例２〜９、比較例１〜５
分散液、バインダー樹脂溶液、エポキシ化合物溶液、ラジカル重合性化合物、光重合開始剤、有機溶剤の種類と仕込み比率を表１に記載のとおり変更したこと以外は実施例１と同様にして着色組成物（Ｇ２〜Ｇ１４）を得た。得られた着色組成物を用いて、前記方法により評価した結果を表２にまとめる。なお、パターニング性評価において、パターンが形成されない場合は、「−」とし、続くパターン剥離評価において、パターンが残存しない場合は「−」とした。
【００９９】
【表１】
2020166258.tif 000005
【０１００】
【表２】
2020166258.tif 000006
【０１０１】
実施例１０
実施例５にて得られた着色組成物（Ｇ５）をガラス基板上に塗布し、９０℃で１０分間乾燥させた。ｉ線４０ｍＪで露光した後に、２３℃の０．３質量％水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で５０秒間シャワー現像し、純水で洗浄した。その後、ｉ線４０ｍＪで露光した後に、１００℃で３０分間焼成して厚さ２．３μｍの皮膜付き基板を得た。得られた皮膜について、大塚電子（株）製顕微分光測定器ＬＣＦ−１００ＭＡを用いて、５２０ｎｍにおける透過率Ｔ０を測定した。
【０１０２】
次に、得られた皮膜付き基板上に、９０℃で１０分間乾燥後の膜厚が２．３μｍとなる条件にて、製造例５により得られた着色組成物Ｈ１を塗布した。続いて、９０℃で１０分間乾燥させた後に、２３℃の０．３質量％水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で９０秒間シャワー現像を行って、皮膜付き基板を得た。得られた皮膜について、大塚電子（株）製顕微分光測定器ＬＣＦ−１００ＭＡを用いて、５２０ｎｍにおける透過率Ｔ１を測定し、Ｔ１／Ｔ０が０．９７であることを確認した。
【０１０３】
実施例１１
５０ｍＬプラスチックボトルに、製造例１により得られた分散液Ａ１  １０．１９ｇ、製造例６により得られた分散液Ａ４  １．３９ｇ、製造例４により得られたバインダー樹脂溶液Ｂ１  ２．０４ｇ、エポキシ化合物溶液Ｃ１  ０．１１ｇ、ラジカル重合性化合物溶液Ｄ１  ２．０８ｇ、光重合開始剤Ｅ１  ０．１８ｇ、光重合開始剤Ｅ２  ０．１８ｇ、有機溶剤Ｆ１  １３．８３ｇを添加し、３時間撹拌して、着色組成物（Ｇ１５、Ｅ／Ｋ＝０．１８７）を調製した。得られた着色組成物について、前記方法により残渣評価を行ったところ、基板上に残渣は確認されなかった（A）。また、パターニング性評価を実施し、１０μｍのパターンが形成されていることを確認した。さらにパターン剥離性評価を実施し、１０μｍのパターンが残存していることを確認した。また混色評価を実施したところ、Ｔ１／Ｔ０は０．８１であった。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明の着色組成物は、カラーフィルタ基板および表示装置に好適に使用できる。