(57)【要約】      （修正有）【課題】遮光層の線幅を細くしても遮光層と着色層との間に空洞が生じず、高精細及び高色純度を実現可能なカラーフィルタ、前記カラーフィルタを製造可能なカラーフィルタ用感光性樹脂組成物、前記カラーフィルタを用いた高精細及び高色純度を実現可能な液晶表示装置及び有機発光表示装置を提供する。【解決手段】透明基板１と、当該透明基板１上に設けられた遮光層２と着色層３（３Ｒ、３Ｂ、３Ｇ）とを少なくとも備えるカラーフィルタ１０であって、着色層３がそれぞれ、色材吸着性官能基を有する構成単位と、エチレン性不飽和結合含有基を有する構成単位とを有し、酸価が５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、且つ重量平均分子量が５０００〜１００００００である多機能性共重合体の硬化物と、色材とを含み、着色層３中に前記多機能性共重合体の硬化物及び前記色材並びに光重合開始剤又はその分解物とは異なる成分を１重量％以下しか含まない着色層である。【選択図】図１
2014215326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、当該透明基板上に設けられた遮光層と着色層とを少なくとも備えるカラーフィルタであって、当該着色層がそれぞれ、色材吸着性官能基を有する構成単位と、エチレン性不飽和結合含有基を有する構成単位とを有し、酸価が５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、且つ重量平均分子量が５０００〜１００００００である多機能性共重合体の硬化物と、色材とを含み、当該着色層中に前記多機能性共重合体の硬化物及び前記色材並びに光重合開始剤又はその分解物とは異なる成分を１重量％以下しか含まない着色層であることを特徴とする、カラーフィルタ。
【請求項２】
前記着色層中の色材以外の全成分（Ｖ）の重量に対する色材（Ｐ）の重量比（Ｐ／Ｖ）が０．５５以上であることを特徴とする、請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
前記遮光層の線幅が５μｍ以下である、請求項１又は２に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
色材吸着性官能基を有する構成単位と、エチレン性不飽和結合含有基を有する構成単位とを有し、酸価が５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、且つ重量平均分子量が５０００〜１００００００である多機能性共重合体と、色材と、光重合開始剤とを含み、固形分全量中に前記多機能性共重合体、前記色材、及び前記光重合開始剤とは異なる成分を１重量％以下しか含まない、カラーフィルタ用感光性樹脂組成物。
【請求項５】
固形分全量中の色材以外の全成分（Ｖ）の重量に対する色材（Ｐ）の重量比（Ｐ／Ｖ）が０．５５以上であることを特徴とする、請求項４に記載のカラーフィルタ用感光性樹脂組成物。
【請求項６】
前記請求項１〜３のいずれか一項に記載のカラーフィルタと、対向基板と、前記カラーフィルタと前記対向基板との間に形成された液晶層とを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
前記請求項１〜３のいずれか一項に記載のカラーフィルタと、有機発光体を有することを特徴とする有機発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ、カラーフィルタ用感光性樹脂組成物、液晶表示装置及び有機発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の表示装置において、高精細化や高色純度化等、より光学性能に優れたものが求められており、特にモバイルディスプレイ（携帯電話、スマートフォン、タブレットＰＣ）において、光学性能の向上は大きな課題である。上記表示装置はカラー表示を行うために、通常、着色層を有するカラーフィルタを備えている。このようなカラーフィルタにおいても光学性能の更なる向上が求められている。
カラーフィルタの光学性能の向上のために、例えば、遮光層（ブラックマトリクス）の線幅を細くすることにより開口部を広げて輝度を向上したり、着色層を細線化して高精細化することや、着色層中の色材含有量を高くすることによるカラーフィルタの高色純度化等が検討されている。
【０００３】
図５に、従来のカラーフィルタの製造方法の一例を示す概略図を示す。感光性樹脂組成物を用いて着色層を形成する場合、まず、図５のように遮光層２が形成された透明基板１上に感光性樹脂組成物を塗布して、感光性樹脂組成物の塗膜１４を形成する。次いで、所定パターンのマスク１３を介して露光１１した後、現像液により現像して硬化塗膜１５を形成する。当該硬化塗膜１５は、現像処理後に加熱処理を行い、十分に硬化した着色層１６が形成される。着色層は上から露光する場合、着色層の上側はより硬化反応が進行し、下側は硬化反応が進行し難いため、下側が現像時に溶解されやすく、露光直後の硬化塗膜１５は、いわゆる逆テーパー形状となりやすい。
【０００４】
なお、特許文献１には、特定の環状イミド基を備えた構成単位と酸性官能基を備えた構成単位と光硬化性官能基を備えた構成単位とが連結した分子構造を有する共重合体を含む感光性樹脂組成物を用いて、着色層を形成したことが示されている。しかしながら、特許文献１において、特定の環状イミド基を備えた構成単位と酸性官能基を備えた構成単位と光硬化性官能基を備えた構成単位とが連結した分子構造を有する共重合体は、分散補助ポリマーとして用いられており、顔料を分散するための分散剤と光硬化性モノマーが別途含まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８５２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図６は、遮光層２の線幅を細くすることにより開口部を広げた場合のカラーフィルタの製造方法の一例を示す概略図である。図６の例に示される通り、遮光層２の線幅を細くすることにより開口部を広げた場合、遮光層２の根元付近においては露光光が届き難く、塗膜の硬化反応が進行し難い上、遮光層と塗膜パターンの重なりが小さいため、現像時に開口部内まで現像液が入り込んで塗膜を溶解し、空洞１７を生じてしまうことがあった。そして、このような空洞１８が加熱硬化後においてもそのまま残ってしまうと、表示装置のギラツキ等、パネルムラの原因となってしまう。
また、高色純度化のために着色層中の色材含有量を高くしようとする場合には、このような空洞１８が特に生じやすかった。感光性樹脂組成物中の色材を高濃度化した場合には、通常分散剤濃度も高くするために、相対的に硬化成分が少なくなり、塗膜の下側は硬化し難くなるからである。また、着色層中の色材含有量を高くするために塗膜を厚くする場合には、塗膜の下側はさらに露光光が届き難く、硬化し難くなるからである。例えば特許文献１で開示された感光性樹脂組成物を用いても、高色純度化のために着色層中の色材含有量を高くすると、膜厚が厚くなるため、上側は硬化反応が十分に進行する一方で、下側は硬化反応が進行し難くなり、遮光層の線幅を細くすると、遮光層と着色層との間に空洞が生じてしまう。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、遮光層の線幅を細くしても遮光層と着色層との間に空洞が生じず、高精細及び高色純度を実現可能なカラーフィルタ、前記カラーフィルタを製造可能なカラーフィルタ用感光性樹脂組成物、前記カラーフィルタを用いた高精細及び高色純度を実現可能な液晶表示装置及び有機発光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】
【０００８】
本発明に係るカラーフィルタは、透明基板と、当該透明基板上に設けられた遮光層と着色層とを少なくとも備えるカラーフィルタであって、当該着色層がそれぞれ、色材吸着性官能基を有する構成単位と、エチレン性不飽和結合含有基を有する構成単位とを有し、酸価が５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、且つ重量平均分子量が５０００〜１００００００である多機能性共重合体の硬化物と、色材とを含み、当該着色層中に前記多機能性共重合体の硬化物及び前記色材並びに光重合開始剤又はその分解物とは異なる成分を１重量％以下しか含まない着色層であることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るカラーフィルタにおいては、前記着色層中の色材以外の全成分（Ｖ）の重量に対する色材（Ｐ）の重量比（Ｐ／Ｖ）が０．５５以上であることが、高色純度化を実現する点から好ましい。
【００１０】
本発明に係るカラーフィルタにおいては、前記遮光層の線幅が５μｍ以下であることが、高精細化を実現する点から好ましい。
【００１１】
本発明に係るカラーフィルタ用感光性樹脂組成物は、色材吸着性官能基を有する構成単位と、エチレン性不飽和結合含有基を有する構成単位とを有し、酸価が５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、且つ重量平均分子量が５０００〜１００００００である多機能性共重合体と、色材と、光重合開始剤とを含み、固形分全量中に前記多機能性共重合体、前記色材、及び前記光重合開始剤とは異なる成分を１重量％以下しか含まないことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るカラーフィルタ用感光性樹脂組成物においては、固形分全量中の色材以外の全成分（Ｖ）の重量に対する色材（Ｐ）の重量比（Ｐ／Ｖ）が０．５５以上であることが、得られるカラーフィルタの高色純度化を実現する点から好ましい。
【００１３】
本発明に係る液晶表示装置は、前記本発明に係るカラーフィルタと、対向基板と、前記カラーフィルタと前記対向基板との間に形成された液晶層とを有することを特徴とする。
本発明に係る有機発光表示装置は、前記本発明に係るカラーフィルタと、有機発光体を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、遮光層の線幅を細くしても遮光層と着色層との間に空洞が生じず、高精細及び高色純度を実現可能なカラーフィルタ、前記カラーフィルタを製造可能なカラーフィルタ用感光性樹脂組成物、前記カラーフィルタを用いた高精細及び高色純度を実現可能な液晶表示装置及び有機発光表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のカラーフィルタの一例を示す概略図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの製造方法の一例を示す概略図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。
【図４】本発明の有機発光表示装置の一例を示す概略図である。
【図５】従来のカラーフィルタの製造方法の一例を示す概略図である。
【図６】従来のカラーフィルタの製造方法において、遮光層の線幅を細くすることにより開口部を広げた場合の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るカラーフィルタ、カラーフィルタ用感光性樹脂組成物、液晶表示装置及び有機発光表示装置について説明する。
なお、本発明において光には、可視及び非可視領域の波長の電磁波、さらには放射線が含まれ、放射線には、例えばマイクロ波、電子線が含まれる。具体的には、波長５μｍ以下の電磁波、及び電子線のことを言う。
また本発明において（メタ）アクリルとは、アクリル及びメタクリルの各々を表し、（メタ）アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートの各々を表す。
【００１７】
［カラーフィルタ］
本発明に係るカラーフィルタは、透明基板と、当該透明基板上に設けられた遮光層と着色層とを少なくとも備えるカラーフィルタであって、当該着色層がそれぞれ、色材吸着性官能基を有する構成単位と、エチレン性不飽和結合含有基を有する構成単位とを有し、酸価が５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、且つ重量平均分子量が５０００〜１００００００である多機能性共重合体の硬化物と、色材とを含み、当該着色層中に前記多機能性共重合体の硬化物及び前記色材並びに光重合開始剤又はその分解物とは異なる成分を１重量％以下しか含まない着色層であることを特徴とする。
また、本発明に係るカラーフィルタ用感光性樹脂組成物は、色材吸着性官能基を有する構成単位と、エチレン性不飽和結合含有基を有する構成単位とを有し、酸価が５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、且つ重量平均分子量が５０００〜１００００００である多機能性共重合体と、色材と、光重合開始剤とを含み、固形分全量中に前記多機能性共重合体、前記色材、及び前記光重合開始剤とは異なる成分を１重量％以下しか含まないことを特徴とする。
なお、前記多機能性共重合体において、多機能性とは、色材分散性と、光硬化性と、アルカリ現像性とを有するということをいう。
また、固形分とは、感光性樹脂組成物に含まれる、溶剤成分以外の成分を意味するものとする。
【００１８】
以下、本発明に係るカラーフィルタについて、図を参照しながら説明する。図１は、本発明のカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。図１によれば、本発明のカラーフィルタ１０は、少なくとも透明基板１と、遮光層２と、着色層３Ｒ、３Ｂ、３Ｇとを有しており、他の構成は、特に限定されず、従来公知のものと同様であってよい（図示せず）。
また、図２に、本発明のカラーフィルタの製造方法の一例の概略図を示す。本発明のカラーフィルタは、例えば、透明基板１上にカラーフィルタ用感光性樹脂組成物を塗工して塗膜１４を形成し、所定パターンのマスク１３を介して露光１１した後、現像液により現像して硬化塗膜１５を形成し、得られた硬化塗膜１５を焼成して、十分に硬化した着色層３を形成することにより、製造することができる。
【００１９】
従来、フォトリソグラフィー法を用いたカラーフィルタの着色層には、色材と色材を均一に分散するための色材分散剤、光硬化性を付与するためのエチレン性不飽和含有基を有する光硬化性モノマー、及びアルカリ可溶性樹脂の組成物の硬化物が含まれるのが一般的である。
これに対し本発明に係るカラーフィルタは、着色層３それぞれが、前記特定の多機能性共重合体の硬化物と色材とを含み、当該着色層中に前記多機能性共重合体の硬化物及び前記色材並びに光重合開始剤又はその分解物とは異なる成分を１重量％以下しか含まないため、遮光層の線幅を細くしても遮光層２と着色層３との間に空洞が生じず、高精細及び高色純度を実現可能なカラーフィルタとなる。本発明に係るカラーフィルタが上記のような効果を発揮する作用としては、未解明ではあるが以下のように推定される。
本発明に係るカラーフィルタの着色層３に含まれる多機能性共重合体は、色材吸着性官能基を有する構成単位を有することにより色材分散性を有し、さらに、エチレン性不飽和結合含有基を有する構成単位を有することにより光硬化性を有し、上記特定された酸価を有することによりアルカリ現像性を有する。そのため、着色層３は、色材の分散性を向上させるための色材分散剤及び硬化性を向上させるための光硬化性モノマーを実質的に含有しないものとすることができる。色材分散剤及び光硬化性モノマーを実質的に含有しない結果、着色層３を形成する組成物中の色材含有量を高くすることができるため、着色層３となる塗膜は、薄膜で高色純度化が可能になる。着色層３となる塗膜が薄膜の場合、硬化する際に露光光が塗膜の下側まで届いて硬化することから、硬化塗膜の現像時に下側が溶解されやすいということがなく、着色層３が逆テーパー形状となりにくく、遮光層２と着色層３との間に空洞が生じにくい。また、当該塗膜は、従来の光硬化性モノマーを含む場合に比べて硬化反応が生じる二重結合の数が少ない場合には、塗膜を露光した際に上側のみが早期に硬化することなく、緩やかに硬化反応が進み、流動性が高い状態が続く。このように、本発明においては、塗膜が焼成後まで流動しながら緩やかに且つ下側まで均一に硬化することにより着色層３が形成されるため、着色層３が逆テーパー形状となりにくく、遮光層２と着色層３との間に空洞が生じにくい。
【００２０】
高色純度化及び高精細なカラーフィルタを製造するために、従来、膜厚が厚い着色層とすると、着色層３が逆テーパー形状となりやすく、且つ、膜厚が相対的に薄いテーパー部分の幅が大きくなってしまっていた。膜厚が相対的に薄いテーパー部分は色ムラの原因となる。着色層の幅が大きい場合には、着色層の幅に対して膜厚が相対的に薄いテーパー部分の幅の割合が小さくなるため、色ムラは目立たず問題にならない。しかし、高精細なカラーフィルタとするために遮光層及び着色層の幅を小さくする場合には、着色層の幅に対して膜厚が相対的に薄いテーパー部分の幅の割合が大きくなるため、色ムラの比率が大きくなって問題になる。それに対して、本発明においては、着色層３が、薄膜で且つ逆テーパー形状となりにくいため、高純度化及び高精細なカラーフィルタを製造する際に、遮光層及び着色層の幅を小さくしても色ムラが問題にならない。
さらに、本発明のカラーフィルタにおいては、光硬化性を有する多機能性共重合体自体がアルカリ現像性を有し、光硬化性モノマーを実質的に含まないことから、当該モノマーに由来するアルカリ現像後の残渣が生じにくい。従来は、遮光層の線幅を小さくすると、アルカリ現像後の残渣により、隣接する画素同士の一部が混色してしまったり、着色層のパターンの直線性に劣る等の問題があった。しかし、本発明のカラーフィルタは、アルカリ現像後の残渣が少ないため、遮光層の線幅を小さくしても、隣接する画素同士の一部が混色することなく、直線性に優れた着色層を形成することができるため、高精細化に対応することができる。
【００２１】
（着色層）
本発明に係るカラーフィルタが備える着色層はそれぞれ、色材吸着性官能基を有する構成単位と、エチレン性不飽和結合含有基を有する構成単位とを有し、酸価が５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、且つ重量平均分子量が５０００〜１００００００である多機能性共重合体の硬化物と、色材とを含み、当該着色層中に前記多機能性共重合体の硬化物及び前記色材並びに光重合開始剤又はその分解物とは異なる成分を１重量％以下しか含まないものであればよく、適宜調整されて用いられる。当該着色層は、例えば、前記本発明に係るカラーフィルタ用感光性樹脂組成物を用いて形成することができる。
以下、本発明に係るカラーフィルタが備える着色層及び前記本発明に係るカラーフィルタ用感光性樹脂組成物に含まれる成分について、順に説明する。
【００２２】
＜多機能性共重合体＞
前記多機能性共重合体は、色材吸着性官能基を有する構成単位と、エチレン性不飽和結合含有基を有する構成単位とを有し、酸価が５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、且つ重量平均分子量が５０００〜１００００００である。多機能性共重合体の酸価は、色材吸着性官能基として酸性官能基を用いたり、前記の構成単位の他、さらに酸性官能基を有する構成単位を有することにより、前記範囲内とすることができる。
また、前記多機能性共重合体の主鎖構造としては、特に限定されないが、エチレン性不飽和結合を重合させて得られる主鎖構造が好適に用いられ、前記多機能性共重合体は、エチレン性不飽和結合を有する単量体同士の共重合体が好適に用いられる。
【００２３】
１．色材吸着性官能基を有する構成単位
前記色材吸着性官能基を有する構成単位は、色材の分散性及び分散安定性を良好とし、前記着色層中に色材を均一に分散することができる。
前記色材吸着性官能基を有する構成単位としては、例えば、色材吸着性官能基として下記Ｑを有する下記一般式（Ｉ）で表される構成単位が好ましい。
【００２４】
【化１】
2014215326.tif 000003
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１は、水素原子又はメチル基、Ａは、直接結合又は２価の連結基、Ｑは、有機色素構造あるいは複素環構造を有する基、酸性官能基、塩基性窒素原子を有する基、及びイオン性官能基のいずれかである。）
【００２５】
前記多機能性共重合体は、前記一般式（Ｉ）で表される構成単位の色材吸着性官能基Ｑが色材表面に吸着し、且つポリマー全体が立体障害を形成し色材同士の凝集を回避するため、色材を分散させることが可能である。
【００２６】
前記一般式（Ｉ）中のＡは、直接結合又は２価の連結基である。直接結合とは、下記一般式（Ｉ−１）のように、Ｑが連結基を介することなく炭素原子に直接結合していることを意味する。
【００２７】
【化２】
2014215326.tif 000004
（一般式（Ｉ−１）中、Ｒ１及びＱは、一般式（Ｉ)と同様である。）
【００２８】
Ａにおける２価の連結基としては、例えば、炭素数１〜１０のアルキレン基、アリーレン基、−ＣＯＮＨ−基、−ＣＯＯ−基、炭素数１〜１０のエーテル基（−Ｒ’−ＯＲ”−：Ｒ’及びＲ”は、各々独立にアルキレン基）及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。中でも、得られた重合体の耐熱性の点から、Ａは、直接結合、−ＣＯＮＨ−基又は−ＣＯＯ−基を含む２価の連結基であることが好ましい。
【００２９】
例えば、−ＣＯＮＨ−基又は−ＣＯＯ−基を含む２価の連結基としては、−ＣＯＮＨ−基又は−ＣＯＯ−基の他、−ＣＯＮＨ−Ｒ２−又は−ＣＯＯ−Ｒ２−基が挙げられる。ここで、Ｒ２は、炭素数１〜８のアルキレン基、−[ＣＨ（Ｒ５）−ＣＨ（Ｒ６）−Ｏ]ｘ−ＣＨ（Ｒ５）−ＣＨ（Ｒ６）−又は−[（ＣＨ２）ｙ−Ｏ]ｚ−（ＣＨ２）ｙ−であり、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。ｘは１〜１８の整数、ｙは１〜５の整数、ｚは１〜１８の整数を表す。
上記Ｒ２における炭素数１〜８のアルキレン基は、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、各種ブチレン基、各種ペンチレン基、各種へキシレン基、各種オクチレン基などである。
ｘは１〜１８の整数、好ましくは１〜４の整数、より好ましくは１〜２の整数であり、ｙは１〜５の整数、好ましくは１〜４の整数、より好ましくは２又は３である。ｚは１〜１８の整数、好ましくは１〜４の整数、より好ましくは１〜２の整数である。
上記Ｒ２としては、分散性の点から、炭素数１〜８のアルキレン基が好ましく、中でも、Ｒ２がメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基であることが更に好ましく、メチレン基及びエチレン基がより好ましい。
【００３０】
前記一般式（Ｉ）中のＱは、有機色素構造あるいは複素環構造を有する基、酸性官能基、塩基性窒素原子を有する基、及びイオン性官能基のいずれかである。多機能性共重合体において、色材吸着性官能基を有する構成単位は１種又は２種以上であってよく、前記一般式（Ｉ）中のＱは、色材の種類に応じて適宜選択することができ、１種類を単独で用いても良いし、２種類以上を併用しても良い。
前記一般式（Ｉ）で表される構成単位は、有機色素構造あるいは複素環構造を有する基、酸性官能基、塩基性窒素原子を有する基、及びイオン性官能基のいずれかとエチレン性不飽和結合を含む化合物を、共重合するための単量体として用いることにより、導入することができる。或いは、エチレン性不飽和結合とアルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基、水素結合型性基等の置換基を含む化合物を単量体として用いて共重合した後、これらの置換基と反応可能な官能基と有機色素構造あるいは複素環構造を有する基、酸性官能基、塩基性窒素原子を有する基、及びイオン性官能基のいずれかとを有する化合物と、共重合体中に含まれる前記置換基とを反応させることにより、有機色素構造あるいは複素環構造を有する基、酸性官能基、塩基性窒素原子を有する基、及びイオン性官能基のいずれかを有する構成単位を導入しても良い。
【００３１】
前記有機色素構造あるいは複素環構造を有する基とエチレン性不飽和結合を含む化合物としては、例えばフタロシアニン系、不溶性アゾ系、アゾレーキ系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、ジケトピロロピロール系、アントラピリジン系、アンサンスロン系、インダンスロン系、フラバンスロン系、ペリノン系、ペリレン系、チオインジゴ系等の色素構造；チオフェン、フラン、キサンテン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、ピロリドン、ジオキソラン、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラン、ピリジン、ピペリジン、ジオキサン、モルホリン、ピリダジン、ピリミジン、ピペラジン、トリアジン、トリチアン、イソインドリン、イソインドリノン、ベンズイミダゾロン、ベンゾチアゾール、コハクイミド、フタルイミド、ナフタルイミド、ヒダントイン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドン、アントラキノン等の複素環構造と、ビニル基や（メタ）アクリロイルオキシ基等のエチレン性不飽和結合含有基を含む化合物を挙げることができる。例えば、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニルカルバゾール等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
なお、上述の複素環構造を有する基のうち、塩基性窒素原子を有する基にも該当する場合、後述の塩基性窒素原子を有する基に含まれるものとする。
【００３２】
前記酸性官能基とエチレン性不飽和結合を含む化合物において、酸性官能基としては、カルボキシル基、スルホン酸基あるいはリン酸基等が挙げられる。
カルボキシル基とエチレン性不飽和結合を含む化合物としては、（メタ）アクリル酸、ビニル安息香酸、マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート等が挙げられる。カルボキシル基とエチレン性不飽和結合を含む化合物として、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどの水酸基を有する単量体と無水マレイン酸や無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物のような環状無水物との付加反応物を用いても良い。
スルホン酸基とエチレン性不飽和結合を含む化合物としては、例えば、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等が挙げられ、リン酸基とエチレン性不飽和結合を含む化合物としては、例えば、リン酸モノ（２−アクリロイルオキシエチルエステル）、リン酸モノ（１−メチル−２−アクリロイルオキシエチルエステル）等が挙げられる。
また、酸性官能基を有する構成単位としては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどの水酸基を有する単量体を用いて共重合体を形成した後、水酸基に無水マレイン酸や無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物のような環状無水物との付加反応物を形成したものであっても良い。更に、酸性官能基を有する構成単位としては、カルボキシル基を有する単量体を用いて共重合体を形成した後、カルボキシル基にエポキシ基含有単量体を付加反応させることによって水酸基を有し、且つ側鎖にエチレン性不飽和結合部位を導入し、更に当該水酸基に多塩基酸無水物を付加して得られるものであっても良い。
【００３３】
前記塩基性窒素原子を有する基とエチレン性不飽和結合を含む化合物のうち、複素環を有する単量体としては、例えば、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、ビニルトリアゾールなどが挙げられる。また、（メタ）アクリル酸エステル類としては、（メタ）アクリル酸Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル、（メタ）アクリル酸１−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−１，１−ジメチルメチル、（メタ）アクリル酸Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノヘキシル、（メタ）アクリル酸Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアミノエチル、（メタ）アクリル酸Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸Ｎ，Ｎ−ジ−ｉ−ブチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸モルホリノエチル、（メタ）アクリル酸ピペリジノエチル、（メタ）アクリル酸１−ピロリジノエチル、（メタ）アクリル酸Ｎ，Ｎ−メチル−２−ピロリジルアミノエチル及び（メタ）アクリル酸Ｎ，Ｎ−メチルフェニルアミノエチルなどが挙げられる。また、（メタ）アクリルアミド類としては、Ｎ−（Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノエチル）アクリルアミド、Ｎ−（Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノエチル）メタクリルアミド、Ｎ−（Ｎ’，Ｎ’−ジエチルアミノエチル）アクリルアミド、Ｎ−（Ｎ’，Ｎ’−ジエチルアミノエチル）メタクリルアミド、Ｎ−（Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノプロピル）アクリルアミド、Ｎ−（Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−（Ｎ’，Ｎ’−ジエチルアミノプロピル）アクリルアミド、Ｎ−（Ｎ’，Ｎ’−ジエチルアミノプロピル）メタクリルアミド、２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチル（メタ）アクリルアミド、２−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）エチル（メタ）アクリルアミド、３−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）プロピル（メタ）アクリルアミド、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピル（メタ）アクリルアミド、１−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−１，１−ジメチルメチル（メタ）アクリルアミド及び６−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）ヘキシル（メタ）アクリルアミド、モルホリノ（メタ）アクリルアミド、ピペリジノ（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリジル（メタ）アクリルアミドなどが挙げられ、スチレン類としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノスチレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチルスチレン等が挙げられる。
【００３４】
前記イオン性官能基としては、アニオン性官能基とカチオン性官能基が挙げられる。アニオン性官能基としては、前記酸性官能基のアルカリ金属塩や、有機アミン（例えば、トリエチルアミン、ジメチルアミノエタノール等の３級アミン）との塩などが挙げられる。また、カチオン性官能基としては、前記塩基性窒素原子に、ハロゲン化アルキル（アルキル基：Ｃ１〜１８、ハロゲン原子：塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子）；塩化ベンジル、臭化ベンジル等のハロゲン化ベンジル；メタンスルホン酸等のアルキルスルホン酸エステル（アルキル基：Ｃ１〜１８）；ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸等のアリールスルホン酸アルキルエステル（アルキル基：Ｃ１〜１８）；硫酸ジアルキル（アルキル基：Ｃ１〜４）等で４級化させたもの、ジアルキルジアリルアンモニウム塩、酸性リン酸エステルとの塩などが挙げられる。
イオン性官能基の導入としては、前記イオン性官能基とエチレン性不飽和結合を含む化合物を用いて共重合しても良いが、前記酸性官能基とエチレン性不飽和結合を含む化合物や前記塩基性窒素原子とエチレン性不飽和結合を含む化合物を用いて共重合した後、塩形成してイオン性官能基とすることが好ましい。
【００３５】
前記一般式（Ｉ）中のＱとしては、中でも有機色素構造あるいは複素環構造を有する基であることが好ましく、下記一般式（ＩＩ）で表される環状イミド基が好適に用いられる。前記一般式（Ｉ）において、Ｑを前記一般式（ＩＩ）の環状イミド基とすることにより、色材の分散性及び分散安定性が向上する。また、前記一般式（ＩＩ）の環状イミド基そのものが、光硬化性官能基として反応するため、前記Ｑを前記一般式（ＩＩ）の環状イミド基とすることにより、前記多機能性共重合体の硬化反応の感度が向上する。
【００３６】
【化３】
2014215326.tif 000005
（一般式（ＩＩ）中、Ｒ３及びＲ４は、それぞれ独立した炭素数４以下のアルキル基であるか、どちらか一方が水素原子で他方が炭素数４以下のアルキル基であるか、又は、それぞれが一つとなって炭素環を形成する基である。）
【００３７】
前記一般式（ＩＩ）で表される環状イミド基としては、例えば、下記式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）及び（ＩＩｃ）で各々表されるものを例示することができる。
【００３８】
【化４】
2014215326.tif 000006
【００３９】
また、前記一般式（Ｉ）において、例えば、Ｑが上記一般式（ＩＩ）で表される基の場合、Ａとしては、前記−ＣＯＯ−Ｒ２−基が好適に用いられる。
【００４０】
前記一般式（Ｉ）で表される構成単位は、色材吸着性官能基であるＱを含有するペンダント構造として共重合体分子に導入される。Ｑを含有するペンダント構造は、いわゆるグラフト構造と比べて小さいサイズであり、当該ペンダント構造を導入するための単量体のＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）で測定したポリスチレン換算重量平均分子量（以下、単に「重量平均分子量」または「Ｍｗ」という。）は１０００以下である。なお、本発明において重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いたポリエチレン換算値をいう。当該重量平均分子量は、例えば、クエン酸を２０ミリモル／リットル含むテトラヒドロフランを展開液としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（例えば、高速液体クロマトグラフィーＣＣＰシリーズ（ＣＣＰＥ，ＣＯ−８０１０，ＲＩ−８０１０，ＳＤ−８０００）、東ソー株式会社製）により求めることができる。
【００４１】
２．エチレン性不飽和結合含有基を有する構成単位
エチレン性不飽和結合含有基は、エチレン性不飽和結合を有することから、光ラジカル重合により硬化する官能基である。エチレン性不飽和結合含有基としては、ビニル基、（メタ）アクリロイル基、アリル基等が好適に用いられる。
【００４２】
なお、エチレン性不飽和結合含有基を２つ以上有する単量体を用いて多機能性共重合体を合成すると副反応が生じやすいので、エチレン性不飽和結合含有基は、共重合体の主鎖連結を形成した後で、適切な官能基を介して導入することが好ましい。
【００４３】
例えば、エチレン性不飽和結合とアルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基、水素結合型性基等の置換基を含む化合物を単量体として用いて共重合した後、これらの置換基と反応可能な官能基とエチレン性不飽和結合含有基とを有する化合物と、共重合体中に含まれる前記置換基とを反応させることによりエチレン性不飽和結合含有基を共重合体に導入することが好ましい。例えば、カルボキシル基を有する共重合体にグリシジル（メタ）アクリレートを反応させたり、イソシアネート基を有する共重合体にヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートを反応させたり、水酸基を有する共重合体に（メタ）アクリロイルオキシアルキルイソシアネートを反応させる等して、エチレン性不飽和結合含有基を共重合体に導入することができる。
【００４４】
エチレン性不飽和結合含有基を有する構成単位としては、下記式（ＩＩＩ）で表されるものが好ましい。
【００４５】
【化５】
2014215326.tif 000007
（式（ＩＩＩ）中、Ｒ１’は水素または炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｒ７は水素原子又はメチル基を示す。）
【００４６】
式（ＩＩＩ）及び後述する他の式中に含まれるＲ１’は、水素、または炭素数１〜５のアルキル基である。アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基等が例示される。式（ＩＩＩ）の構成単位を導入するために使用される単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、２−カルボキシ−１−ブテン、２−カルボキシ−１−ペンテン、２−カルボキシ−１−ヘキセン、２−カルボキシ−１−へプテン等が例示される。
式（ＩＩＩ）の構成単位を多機能性共重合体に導入するためには、先ず、少なくとも（メタ）アクリル酸等のカルボキシル基を含む１又は２以上の単量体を重合して多機能性共重合体の主鎖部分を形成した後、前記（メタ）アクリル酸等由来のカルボキシル基にグルシジル（メタ）アクリレートを反応させればよい。ただし、（メタ）アクリル酸等由来のカルボキシル基が少なくなりすぎるとアルカリ可溶性が不足するので、グルシジル（メタ）アクリレートの量を適切に調節する必要がある。
【００４７】
また、イソシアネート基を有する共重合体にヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートを反応させたり、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート等を用いて共重合された水酸基を有する共重合体に（メタ）アクリロイルオキシアルキルイソシアネートを反応させる等して、エチレン性不飽和結合含有基を共重合体に導入する場合、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとしては、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート等が例示される。また、（メタ）アクリロイルオキシアルキルイソシアネートとしては、（メタ）アクリロイルオキシ基が炭素数２〜６のアルキレン基を介してイソシアネート基（−ＮＣＯ）と結合したものを使用するのが好ましく、具体的には、２−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、２−メタクリロイルエチルイソシアネート等が例示される。
【００４８】
また、多機能性共重合体が有する光硬化性の目安としては、二重結合当量が１００〜２０００であることが好ましい。より好ましくは１５０〜１５００であり、更に好ましくは１５０〜１０００である。上記範囲とすることにより、アルカリ現像性、色材分散性、及び感度やパターン形状等の良好な製版特性とを両立することが期待できる。なお、二重結合当量とは、重合体の二重結合（エチレン性不飽和結合）１個あたりの重量平均分子量である。
【００４９】
３．酸性官能基を有する構成単位
前記多機能性共重合体は、前記色材吸着性官能基が酸性官能基でない場合は、酸価が５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇとなるように、別途、酸性官能基を有する構成単位を有する。
前記酸性官能基を有する構成単位は、アルカリ可溶性に寄与する成分であり、その含有割合は、感光性樹脂組成物に要求されるアルカリ可溶性の程度により調整される。酸性官能基を有する構成単位を多機能性共重合体の主鎖へと導入するために使用される単量体としては、酸性官能基とエチレン性不飽和結合を含む化合物を使用することができる。酸性官能基とエチレン性不飽和結合を含む化合物の具体例としては、前記色材吸着性官能基を有する構成単位の箇所で述べたものと同様のものを用いることができる。酸性官能基は、アルカリ現像が可能なものであればよく、例えばカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等が挙げられるが、アルカリ現像性及び樹脂組成物の取り扱い性の点からカルボキシル基が好ましい。
中でも、酸性官能基を有する構成単位としては、（メタ）アクリル酸由来の構成単位や、前記色材吸着性官能基を有する構成単位の箇所で述べた、水酸基に多塩基酸無水物を付加して得られる酸性官能基を有する構成単位を好適に用いることができる。
なお、前記多機能性共重合体が酸性官能基以外の前記色材吸着性官能基を有する場合には、当該酸性官能基を有する構成単位は、通常、酸価を調整することを目的として導入される。
【００５０】
４．その他の構成単位
前記多機能性共重合体は、その他の構成単位を含んでいても良い。例えば、溶剤親和性を良好にし、色材の分散性及び分散安定性を良好にする点から、溶剤親和性に寄与する構成単位を含むことが好ましい。その他の構成単位としては、下記式（ＩＶ）で表されるものが好ましい。
【００５１】
【化６】
2014215326.tif 000008
（式（ＩＶ）中、Ｒ１０は、水素原子又はメチル基であり、Ｒ１１は、炭化水素基、シアノ基、−［ＣＨ（Ｒ１２）−ＣＨ（Ｒ１３）−Ｏ］ｘ−Ｒ１４、−［（ＣＨ２）ｙ−Ｏ］ｚ−Ｒ１４、−［ＣＯ−（ＣＨ２）ｙ−Ｏ］ｚ−Ｒ１４、−ＣＯ−Ｏ−Ｒ１５又は−Ｏ−ＣＯ−Ｒ１６で示される１価の基である。Ｒ１２及びＲ１３は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。
Ｒ１４は、水素原子、炭化水素基、−ＣＨＯ、−ＣＨ２ＣＨＯ又は−ＣＨ２ＣＯＯＲ１７で示される１価の基であり、Ｒ１５は、炭化水素基、シアノ基、−［ＣＨ（Ｒ１２）−ＣＨ（Ｒ１３）−Ｏ］ｘ−Ｒ１４、−［（ＣＨ２）ｙ−Ｏ］ｚ−Ｒ１４、−［ＣＯ−（ＣＨ２）ｙ−Ｏ］ｚ−Ｒ１４で示される１価の基である。Ｒ１６は炭素数１〜１８のアルキル基であり、Ｒ１７は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を示す。上記炭化水素基はそれぞれ置換基を有していても良い。
ｘは１〜１８の整数、ｙは１〜５の整数、ｚは１〜１８の整数を示す。）
【００５２】
Ｒ１１、Ｒ１４、Ｒ１５における炭化水素基としては、炭素数１〜１８のアルキル基、アラルキル基、又はアリール基であることが好ましい。
上記炭素数１〜１８のアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ボルニル基、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、アダマンチル基、低級アルキル基置換アダマンチル基などを挙げることができる。
アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基等が挙げられ、更に置換基を有していてもよい。アリール基の炭素数は、６〜２４が好ましく、更に６〜１２が好ましい。
また、アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ビフェニルメチル基等が挙げられ、更に置換基を有していてもよい。アラルキル基の炭素数は、７〜２０が好ましく、更に７〜１４が好ましい。
アリール基やアラルキル基等の芳香環の置換基としては、炭素数１〜４の直鎖状、分岐状のアルキル基の他、ニトロ基、ハロゲン原子などを挙げることができる。
なお、上記好ましい炭素数には、置換基の炭素数は含まれない。
【００５３】
ｘは１〜１８の整数、好ましくは１〜４の整数、より好ましくは１〜２の整数であり、ｙは１〜５の整数、好ましくは１〜４の整数、より好ましくは２又は３である。ｚは１〜１８の整数、好ましくは１〜４の整数、より好ましくは１〜２の整数である。
【００５４】
その他の構成単位としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルシクロヘキサンなど由来の構成単位など、環構造及びエステル基の少なくとも１つを含有する構成単位を有するものが好ましく、メチルメタクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェニル（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）アクリレート由来の構成単位を有するものがより好ましい。しかしながら、これらに限定されるものではない。中でも色材分散性を調整する点からは、ベンジル（メタ）アクリレートが好ましい。
【００５５】
各構成単位を多機能性共重合体の主鎖へと導入するための単量体は、各構成単位ごとに、それぞれ例示したものを一種単独で使用しても良いし、２種以上を混合して使用してもよい。
また、前記多機能性共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよい。
【００５６】
多機能性共重合体の具体例としては、例えば下記式（Ｖ）で表されるランダム共重合体又はブロック共重合体が挙げられ、特にランダム共重合体が好ましい。なお、当該共重合体の主鎖は、必要に応じて他の主鎖構成単位を含んでいてもよい。
【００５７】
【化７】
2014215326.tif 000009
（式（Ｖ）中、Ｒ１、Ｒ１’、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及び、Ｒ７は、上記と同じであり、Ｒ１は各々同一でも異なっていても良い。ｌ、ｍ、ｎは整数である。）
【００５８】
また、前記多機能性共重合体の具体例としては、例えば特開２００３−２４１３７４号公報に記載されるアルカリ可溶性グラフトポリマーにエチレン性不飽和結合を有する構成単位を導入したポリマーや、特開２００４−２１７７３５号公報の実施例Ｉ−２で得られるポリマー等も挙げられるが、これら具体例に限定されるものではない。
【００５９】
前記多機能性共重合体中における各構成単位の含有割合は、使用する色材に応じて必要とされる色材分散性の程度や、その他の諸物性を考慮して調整される。
前記色材吸着性官能基を有する構成単位の含有割合は、少なすぎると色材分散性が不十分となり、多すぎると、色材への吸着点が増え過ぎて色材間に架橋が起こり、かえって分散性が低下する場合がある。前記色材吸着性官能基を有する構成単位の含有割合は、そのような問題が生じない範囲において調整され、単量体としての仕込み量換算で、５モル％〜８０モル％が好ましく、特に１０モル％〜６０モル％が好ましい。なお、前記多機能性共重合体が酸性官能基以外の色材吸着性官能基を有するときは、酸性官能基を有する構成単位は、当該色材吸着性官能基を有する構成単位の含有割合には含まれない。
【００６０】
前記エチレン性不飽和結合含有基を有する構成単位の含有割合は、少なすぎると光硬化性が不十分となり、多すぎると基板密着性が低下するという問題があるため、例えば上記二重結合当量の範囲を目安とし、問題が生じない範囲において適宜調整される。
前記酸性官能基を備えた構成単位の含有割合は、少なすぎるとアルカリ可溶性が不十分となり、多すぎると溶剤溶解性が低下するという問題があるため、酸価が５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇとなり、そのような問題が生じない範囲において適宜調整される。
【００６１】
環構造及びエステル基の少なくとも１つを含有する構成単位を含む場合に、色材吸着性官能基を有する構成単位と環構造及びエステル基の少なくとも１つを含有する構成単位の含有割合のモル比は、９０：１０〜１０：９０、さらに８０：２０〜２０：８０が好ましく、分散する色材の種類等によって適宜調整することが好ましい。
【００６２】
具体的には、例えば前記式（Ｖ）の共重合体の場合であれば、単量体としての仕込み量換算で、環状イミド基を有する構成単位を５モル％〜８０モル％程度、酸性官能基を有する構成単位及びエチレン性不飽和結合のペンダント連結部位としての（メタ）アクリル酸を２０モル％〜７０モル％程度、及び、エチレン性不飽和結合のペンダント導入単位としてのグリシジル酸（メタ）アクリレートを５モル％〜６０モル％程度とする。更に、例えばその他の構成単位として環構造及びエステル基の少なくとも１つを含有する構成単位を含有する場合には５モル％〜７０モル％程度含有することが好ましい。
【００６３】
前記多機能性共重合体は、重量平均分子量が５，０００〜１，０００，０００である。重量平均分子量としては、さらに５，０００〜５００，０００の範囲に調節するのが好ましい。重量平均分子量が５，０００より小さいと充分な立体障害を形成することができず、色材間の距離が近くなる、１分子中の色材への吸着点が少なくなりすぎて色材に吸着しづらくなる等の問題が発生して分散性を低下する等の問題がある。一方、重量平均分子量が１０００，０００より大きいと、１分子中の色材への吸着点が増えすぎて、色材間に架橋が起こり、分散性や現像性の低下等の問題がある。
【００６４】
多機能性共重合体の酸価は５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、更に１０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇとするのが好ましい。酸価は色材分散性、及びアルカリ可溶性と関係しており、酸価が低すぎると色材分散性及び現像性が悪い等の問題がある。一方、酸価が高すぎると溶剤への溶解性が低下し分散性が悪い、及びアルカリ可溶性が大きすぎてパターン露光時のパターン形状を制御しにくい、或いは基板上への密着性が乏しい等の問題がある。ここで、酸価は固形分１ｇあたりの酸価を示し、ＪＩＳ  Ｋ  ００７０に準じ、電位差滴定法によって求めることができる。
【００６５】
更に、多機能性共重合体の水酸基価は、色材分散性の点から、１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、更に好ましくは１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下とするのが好ましい。ここで、水酸基価は固形分１ｇあたりの水酸基価を示し、ＪＩＳ  Ｋ  ００７０に準じ、電位差滴定法によって求めることができる。
【００６６】
前記多機能性共重合体は、公知の方法に準じて合成することができ、例えば特開２０００−１０５４５６号公報に記載の手順及び条件に順ずる方法が挙げられる。先ず、式（Ｉ）で表される色材吸着性官能基を有する構成単位と、酸性官能基を有する構成単位と、エチレン性不飽和結合含有基を有するペンダント構造を後から導入できる官能基を有する構成単位と、さらに必要に応じてその他の構成単位を含有する主鎖を有する重合体（原料重合体）を製造し、それから当該原料重合体にエチレン性不飽和結合含有基と共に何らかの別の官能基を有する化合物を反応させて、エチレン性不飽和結合含有基のペンダント構造を導入すればよい。
【００６７】
本発明の着色層において、前記多機能性共重合体は、１種単独でも用いても良いが、２種以上の多機能性共重合体を適宜混合して用い、色材分散性、アルカリ現像性、及び光硬化性を調整することができる。
本発明の着色層は、後述するように光照射工程を経て硬化反応を行うため、前記多機能性共重合体のエチレン性不飽和結合同士の少なくとも一部が硬化反応した、前記多機能性共重合体の硬化物が含まれる。
【００６８】
本発明において、着色層中の多機能性共重合体の含有割合は、後述するＰ／Ｖ比を達成できる割合とすることが好ましい。本発明の感光性樹脂組成物の全固形分１００重量部に対して、多機能性共重合体の含有割合は、４５〜６４重量部であることが好ましく、５０〜６０重量部であることがより好ましい。なお、前記多機能性共重合体と光重合開始剤との合計含有量が、前記感光性樹脂組成物の全固形分１００重量部に対して、６４．５重量部以下であることが好ましい。
【００６９】
＜色材＞
本発明において、色材は、所望の発色が可能なものであればよく、特に限定されず、例えば、従来公知の有機顔料、染料、レーキ顔料等を単独で又は２種以上混合して使用することができ、中でも発色性や耐熱性の点から、有機顔料を用いることが好ましい。輝度を向上する点からは、水に可溶性の染料をレーキ化剤（沈殿剤）で沈殿して不溶性にしたレーキ顔料も好適に用いられる。
前記有機顔料の具体例としては、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を挙げることができる。
具体的には例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド1、２、３、４、５、６、７、９、１０、１４、１７、２２、２３、３１、３８、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、４９、４９：１、４９：２、５２：１、５２：２、５３：１、５７：１、６０：１、６３：１、６６、６７、８１：１、８１：２、８１：３、８３、８８、９０、１０５、１１２、１１９、１２２、１２３、１４４、１４６、１４９、１５０、１５５、１６６、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７５、１７６、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、１８８、１９０、２００、２０２、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０、２１６、２２０、２２４、２２６、２４２、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９；Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、４、５、６、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２０、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、８６、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、２１３、２１４；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ２、５、１３、１６、１７：１、３１、３４、３６、３８、４３、４６、４８、４９、５１、５２、５５、５９、６０、６１、６２、６４、７１、７３；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、１０、３６、３７、５８；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４、６６、７９、７９のＣｌ置換基をＯＨに変更したもの、８０；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１、１９、２３、２７、３２、３７、４２；Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２５、２８；Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、７等を挙げることができる。
【００７０】
これらの中でも、従来、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８（ＰＧ５８）やＣ．Ｉ．ピグメントグリーン７（ＰＧ７）を用いて高色濃度の緑の目標色度を達成するためには、緑色着色層を従来よりも厚膜化するか、色材濃度を高濃度化する必要があったが、本発明においてはこのような緑色色材を用いた場合でも、空洞を生じず高精細なカラーフィルタを得ることができる。
【００７１】
前記レーキ顔料としては、具体的には、例えば、Ｃ．Ｉ．ビグメントブルー１、１：２、２、３、８、９、１０、１１、１２、１４、１７：１、１８、１９、２４、２４：１、５３、５６、６１、６２、６３、７８；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１、２、２：２、３、３：１、３：３、３：４、４、５、５:１、６:１、７:１、９、１２、２０、２６、２７、３９；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、２、３、４、８、９、１０、１２、４５；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、４８：５、４９、４９：１、４９：２、４９：３、５０、５０：１、５１、５２：１、５２：２、５３、５３：１、５３：３、５７：１、５８、５８：１、５８：２、５８：３、５８：４、６０：１、６３、６３：１、６３：２、６３：３、６４：１、６８、８１、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、８２、８３、８４、９０、９０：１、１５１、１６９、１７２、１７３、１７４、１９１、１９３、２００、２３７、２３９、２４７；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１７、１８、１９、４６；Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８、６１、６１：１、６２、１００、１０４、１１５、１３３、１６８、１６９、１８３、１９１、２０９、２０９：１、２１２等を挙げることができる。
【００７２】
本発明において、色材の含有割合は、目的とする色純度を達成するように適宜調整すればよい。
本発明の感光性樹脂組成物は、前記多機能性共重合体を用い、分散剤や他の光硬化性樹脂を実質的に用いないことから、前記色材の含有割合を高くすることが可能となる。前記感光性樹脂組成物の全固形分１００重量部に対して、前記色材の含有割合を３５．５重量部以上とすることができ、さらに好ましい態様においては、３７．５重量部以上とすることができる。これにより着色層の色純度をより向上することができる。また、着色層の硬化性の観点及び空洞の発生を防止する観点から、感光性樹脂組成物の全固形分１００重量部に対する色材の含有量は、４４．４重量部以下であることが好ましく、４２．８重量部以下であることがより好ましく、４１．２重量部以下であることがさらに好ましい。
【００７３】
＜光重合開始剤＞
本発明において、光重合開始剤は、前記多機能性共重合体が有する光硬化性官能基の反応形式に合わせて、適切な活性種を発生させるものを適宜選択して用いる。光重合開始剤としては、例えば、ビイミダゾール系化合物、ベンゾイン系化合物、アセトフェノン系化合物、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、チオキサントン系化合物、トリアジン系化合物、ケタール系化合物、アゾ系化合物、過酸化物、２，３−ジアルキルジオン系化合物、ジスルフィド系化合物、チウラム化合物類、フルオロアミン系化合物などが用いられる。
中でも、少量で電離放射線の照射による重合反応を開始し促進する点で、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、及び、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−オンが好ましく用いられる。
なお、これらは、いずれか一方を単独で、又は、両方を組み合わせて用いてもよい。
【００７４】
本発明において、光重合開始剤の含有割合は、特に限定されないが、前記感光性樹脂組成物の全固形分１００重量部に対して、３〜２０重量部であることが好ましく、５〜１５重量部であることがより好ましい。
なお、前記光重合開始剤は、通常、硬化後の着色層中にはほとんど残らないが、本発明に係るカラーフィルタが備える着色層は、前記光重合開始剤又はその分解物を含んでいても良く、着色層中に１重量％より多く含むものであってもよい。
【００７５】
＜溶剤＞
本発明に係る感光性樹脂組成物は、色材を分散させるために溶剤が含んでいても良い。感光性樹脂組成物に用いる溶剤としては、当該感光性樹脂組成物中の各成分とは反応せず、これらを溶解もしくは分散可能な有機溶剤であればよく、特に限定されない。例えば、ジエチレングリコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングルコール、液体ポリプロピレングリコール、２−（メトキシメトキシ）エタノール、２−ブトキシエタノール、２ー（イソペンチルオキシ）エタノール、２−（ヘキシルオキシ）エタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングルコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、ジプロピレングリコール、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メチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等を用いることができる。
前記溶剤の含有量は、適宜設定すればよい。例えば、該溶剤を含む上記樹脂組成物の全量に対して、通常、６５〜９５重量％の範囲内であることが好ましく、なかでも７５〜８８重量％の範囲内であることが好ましい。上記溶剤の含有量が、上記範囲内であることにより、塗布性に優れたものとすることができる。
【００７６】
＜その他の成分＞
本発明の着色層は、前記多機能性共重合体の硬化物及び前記色材並びに光重合開始剤又はその分解物とは異なる成分を１重量％以下しか含まない着色層である。
また、本発明に係るカラーフィルタ用感光性樹脂組成物は、固形分全量中に前記多機能性共重合体、前記色材、及び前記光重合開始剤とは異なる成分を１重量％以下しか含まないものである。
前記着色層における前記多機能性共重合体の硬化物及び前記色材並びに光重合開始剤又はその分解物とは異なる成分、及び、前記樹脂組成物における前記多機能性共重合体、前記色材、及び前記光重合開始剤とは異なる成分は、各々着色層中及び樹脂組成物中の固形分全量中に１重量％以下の割合であれば含有していても良いが、前記多機能性共重合体とは異なる色材分散剤を含まないことが好ましく、前記多機能性共重合体とは異なる硬化性樹脂を含まないことが好ましく、前記多機能性共重合体とは異なるアルカリ可溶性樹脂を含まないことが好ましい。
前記多機能性共重合体又はその硬化物及び前記色材並びに光重合開始剤又はその分解物とは異なる成分としては、例えば、前記多機能性共重合体とは異なる分散剤、アルカリ可溶性樹脂、及び硬化性樹脂の他、重合停止剤、連鎖移動剤、レベリング剤、可塑剤、界面活性剤、消泡剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、密着促進剤等などが挙げられる。
【００７７】
また、前記着色層中の色材以外の全成分（Ｖ）の重量に対する色材（Ｐ）の重量比（Ｐ／Ｖ）は、高色純度を達成可能な点から、０．５５以上であることが好ましく、０．６０以上であることがより好ましい。また、着色層中の膜物性の点から、全成分（Ｖ）の重量に対する色材（Ｐ）の重量比（Ｐ／Ｖ）は、０．８以下とすることが好ましい。
【００７８】
＜着色層の形成方法＞
前記着色層は、通常、後述する透明基板上の遮光層の開口部に形成され、通常３色以上の着色パターンから構成される。
また、当該着色層の配列としては、特に限定されず、例えば、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型等の一般的な配列とすることができる。また、着色層の幅、面積等は任意に設定することができる。本発明において着色層は、上述のように高精細に対応可能であるため、着色層の幅が２０〜４０μｍと細線の場合も、幅のばらつきが抑制され、直線性が高くなり、好適に用いられる。
【００７９】
当該着色層の厚みは、塗布方法、感光性樹脂組成物の固形分濃度や粘度等を調整することにより、適宜制御されるが、通常、１〜５μｍの範囲であることが好ましい。
本発明においては、着色層中の色材以外の全.成分（Ｖ）の重量に対する色材（Ｐ）の重量比（Ｐ／Ｖ）を高くすることが可能な点から、膜厚１．５μｍ以下の着色層で、高色純度の着色層を達成することができる。
【００８０】
例えば、広い色再現域を有する色空間を達成するためには、特にカラーフィルタの緑色画素を、高色濃度の緑の色度（ｘ＝０．２０〜０．３０、ｙ＝０．６０〜０．７５）とすることが求められていたが、当該色度を膜厚１．６μｍ以下で実現することが可能になる。
【００８１】
前記着色層は、例えば下記の方法により形成することができる。
まず、前述した本発明のカラーフィルタ用感光性樹脂組成物を、スプレーコート法、ディップコート法、バーコート法、コールコート法、スピンコート法などの塗布手段を用いて後述する透明基板上に塗布して、ウェット塗膜を形成させる。
次いで、ホットプレートやオーブンなどを用いて、該ウェット塗膜を乾燥させたのち、これに、所定のパターンのマスクを介して露光し、前記多機能性共重合体を光重合反応させて、感光性樹脂組成物の塗膜とする。露光に使用される光源としては、例えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプなどの紫外線、電子線等が挙げられる。露光量は、使用する光源や塗膜の厚みなどによって適宜調整される。
また、露光後に重合反応を促進させるために、加熱処理を行ってもよい。加熱条件は、使用する感光性樹脂組成物中の各成分の配合割合や、塗膜の厚み等によって適宜選択される。
【００８２】
次に、現像液を用いて現像処理し、未露光部分を溶解、除去することにより、所望のパターンで塗膜が形成される。現像液としては、通常、水や水溶性溶剤にアルカリを溶解させた溶液が用いられる。このアルカリ溶液には、界面活性剤などを適量添加してもよい。また、現像方法は一般的な方法を採用することができる。
現像処理後は、通常、現像液の洗浄、感光性樹脂組成物の硬化塗膜の乾燥が行われ、着色層が形成される。なお、現像処理後に、塗膜を十分に硬化させるために加熱処理を行ってもよい。加熱条件としては特に限定はなく、塗膜の用途に応じて適宜選択される。
【００８３】
（遮光層）
本発明のカラーフィルタにおける遮光層は、後述する透明基板上にパターン状に形成されるものであって、一般的なカラーフィルタに遮光層として用いられるものと同様とすることができる。
当該遮光層のパターン形状としては、特に限定されず、例えば、ストライプ状、マトリクス状等の形状が挙げられる。この遮光層としては、例えば、黒色顔料をバインダー樹脂中に分散又は溶解させたものや、クロム、酸化クロム等の金属薄膜等が挙げられる。この金属薄膜は、ＣｒＯｘ膜（ｘは任意の数）及びＣｒ膜が２層積層されたものであってもよく、また、より反射率を低減させたＣｒＯｘ膜（ｘは任意の数）、ＣｒＮｙ膜（ｙは任意の数）及びＣｒ膜が３層積層されたものであってもよい。
【００８４】
本発明においては、前記着色層と遮光層との間に空洞を生じにくいことから、遮光層の線幅を５μｍ以下とすることができ、４〜５μｍとすることが好ましい。遮光層の線幅を５μｍ以下とすることにより、開口部が大きい高輝度なカラーフィルタを得ることができる。
【００８５】
遮光層の膜厚としては、金属薄膜の場合は０．２〜０．４μｍ程度で設定され、黒色着色剤をバインダー樹脂中に分散又は溶解させたものである場合は０．５〜２μｍ程度で設定される。
【００８６】
前記遮光層を備えた透明基板において遮光層は、後述する透明基板上にパターン状に形成されるものであって、一般的なカラーフィルタに遮光層として用いられるものと同様とすることができる。
遮光層の形成方法として印刷法やインクジェット法を用いる場合、バインダー樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
【００８７】
また、上記の場合であって、遮光層の形成方法としてフォトリソグラフィー法を用いる場合、バインダー樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。この場合、黒色着色剤及び感光性樹脂を含有する遮光層用感光性樹脂組成物には、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
【００８８】
一方、遮光層が金属薄膜である場合、この遮光層の形成方法としては、遮光層をパターニングすることができる方法であればよく、特に限定されず、例えば、フォトリソグラフィー法、マスクを用いた蒸着法、印刷法等を挙げることができる。
【００８９】
（透明基板）
本発明のカラーフィルタにおける透明基板としては、可視光に対して透明な基材であればよく、特に限定されず、一般的なカラーフィルタに用いられる透明基板を使用することができる。具体的には、石英ガラス、無アルカリガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材が挙げられる。
当該透明基板の厚みは、特に限定されるものではないが、本発明のカラーフィルタの用途に応じて、例えば１００μｍ〜１ｍｍ程度のものを使用することができる。
【００９０】
（オーバーコート層）
また、本発明のカラーフィルタは、さらにオーバーコート層を有することが好ましい。オーバーコート層を有することにより、前記着色層をより強固に固定し、さらに保護することができる。
オーバーコート層は、透明性、表面平滑性、上下隣接層との密着性、耐光性、耐熱性、耐薬品性等の幅広い特性が要求され、これを形成するオーバーコート材としては、従来一般的に用いられているものを使用することができ、例えば、高電気抵抗の光又は熱硬化アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリグリシジルメタクリレート系樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。なお、オーバーコート層は、従来公知の方法により形成することができる。
【００９１】
さらに、本発明のカラーフィルタは、上記透明基板、遮光層、着色層及びオーバーコート層以外にも、従来公知の構成、例えば、透明電極層、配向膜、柱状スペーサ等が形成されたものであってもよい。
【００９２】
［液晶表示装置］
本発明の液晶表示装置は、前述した本発明に係るカラーフィルタと、対向基板と、前記カラーフィルタと前記対向基板との間に形成された液晶層とを有することを特徴とする。
このような本発明の液晶表示装置について、図を参照しながら説明する。図３は、本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。図３に例示するように本発明の液晶表示装置４０は、カラーフィルタ１０と、ＴＦＴアレイ基板等を有する対向基板２０と、上記カラーフィルタ１０と上記対向基板２０との間に形成された液晶層３０とを有している。
なお、本発明の液晶表示装置は、この図３に示される構成に限定されるものではなく、一般的にカラーフィルタが用いられた液晶表示装置として公知の構成とすることができる。
【００９３】
本発明の液晶表示装置の駆動方式としては、特に限定はなく一般的に液晶表示装置に用いられている駆動方式を採用することができる。このような駆動方式としては、例えば、ＴＮ方式、ＩＰＳ方式、ＯＣＢ方式、及びＭＶＡ方式等を挙げることができる。本発明においてはこれらのいずれの方式であっても好適に用いることができる。
また、対向基板としては、本発明の液晶表示装置の駆動方式等に応じて適宜選択して用いることができる。
さらに、液晶層を構成する液晶としては、本発明の液晶表示装置の駆動方式等に応じて、誘電異方性の異なる各種液晶、及びこれらの混合物を用いることができる。
【００９４】
液晶層の形成方法としては、一般に液晶セルの作製方法として用いられる方法を使用することができ、例えば、真空注入方式や液晶滴下方式等が挙げられる。
真空注入方式では、例えば、あらかじめカラーフィルタ及び対向基板を用いて液晶セルを作製し、液晶を加温することにより等方性液体とし、キャピラリー効果を利用して液晶セルに液晶を等方性液体の状態で注入し、接着剤で封鎖することにより液晶層を形成することができる。その後、液晶セルを常温まで徐冷することにより、封入された液晶を配向させることができる。
また液晶滴下方式では、例えば、カラーフィルタの周縁にシール剤を塗布し、このカラーフィルタを液晶が等方相になる温度まで加熱し、ディスペンサー等を用いて液晶を等方性液体の状態で滴下し、カラーフィルタ及び対向基板を減圧下で重ね合わせ、シール剤を介して接着させることにより、液晶層を形成することができる。その後、液晶セルを常温まで徐冷することにより、封入された液晶を配向させることができる。
【００９５】
［有機発光表示装置］
本発明に係る有機発光表示装置は、前述した本発明に係るカラーフィルタと、有機発光体とを有することを特徴とする。
このような本発明の有機発光表示装置について、図を参照しながら説明する。図４は、本発明の有機発光表示装置の一例を示す概略図である。図４に例示するように本発明の有機発光表示装置１００は、カラーフィルタ１０と、有機発光体８０とを有している。カラーフィルタ１０と、有機発光体８０との間に、有機保護層５０や無機酸化膜６０を有していても良い。
【００９６】
有機発光体８０の積層方法としては、例えば、カラーフィルタ上面へ透明陽極７１、正孔注入層７２、正孔輸送層７３、発光層７４、電子注入層７５、および陰極７６を逐次形成していく方法や、別基板上へ形成した有機発光体８０を無機酸化膜６０上に貼り合わせる方法などが挙げられる。有機発光体８０における、透明陽極７１、正孔注入層７２、正孔輸送層７３、発光層７４、電子注入層７５、および陰極７６、その他の構成は、公知のものを適宜用いることができる。このようにして作製された有機発光表示装置１００は、例えば、パッシブ駆動方式の有機ＥＬディスプレイにもアクティブ駆動方式の有機ＥＬディスプレイにも適用可能である。
なお、本発明の有機発光表示装置は、この図４に示される構成に限定されるものではなく、一般的にカラーフィルタが用いられた有機発光表示装置として公知の構成とすることができる。
【実施例】
【００９７】
以下、本発明について実施例を示して具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。
【００９８】
（合成例１：多機能性共重合体１の合成）
重合槽中に３，４，５，６−テトラヒドロフタルイミドエチルアクリレート（ＴＨＰＩ−ＡＡ）を４０重量部、ベンジルメタクリレート（ＢｚＭＡ）を１９重量部、アクリル酸（ＡＡ）を１９重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）をモノマーの重量部に対し２倍量、仕込み、攪拌し溶解させた後、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（ＡＭＢＮ）をモノマーの重量部に対し１０重量％添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下で、８５℃で２時間攪拌し、さらに１００℃で１時間反応させた。更に得られた溶液にグリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）を２２重量部、トリエチルアミン（ＴＥＡ）をＧＭＡの重量部に対し１０重量％、ハイドロキノン（ＨＱ）をＧＭＡの重量に対し１重量％、及び、仕込んだモノマーとＧＭＡを合わせた重量が３５重量％となるようにＰＧＭＥＡを添加し、１００℃で５時間攪拌し、目的とする多機能性共重合体１溶液（固形分濃度３１．３重量％）を得た。
得られた共重合体の酸価は６７ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価は８６ｍｇＫＯＨ／ｇ、また、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗは９２００であった。
なお、得られた共重合体溶液はＰＧＭＥＡで固形分濃度を３０重量％に調製した後、色材分散液等の調製に供した。
【００９９】
（合成例２：多機能性共重合体２の合成）
反応器に初期に仕込む原料を、表１に示すように変え、重合溶媒としてジエチレングリコールジメチルエーテルをモノマーの重量部に対し２倍量用いたこと以外は、合成例１と同様にして、多機能性共重合体２溶液を得た。なお、表１中のＴＨＰＩ−ＭＡは、３，４，５，６−テトラヒドロフタルイミドエチルメタクリレートを示す。
【０１００】
【表１】
2014215326.tif 000010
【０１０１】
（製造例１−１：色材分散液の調製）
合成例１の多機能性共重合体１溶液（固形分３０重量％）５０重量部、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４（ＰＲ２５４）３０重量部、ＰＧＭＥＡ２２０重量部を混合し、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを５００重量部加え、ペイントシェーカー（浅田鉄鋼社製）を用いて４時間分散し、製造例１−１の色材分散液（固形分１５重量％）を調製した。
【０１０２】
（製造例１−２〜１−８：色材分散液の調製）
色材として、ＰＲ２５４の代わりに表２に示すものを用いたこと以外は、製造例１−１と同様にして、製造例１−２〜１−８の色材分散液を得た。
【０１０３】
（製造例２−１〜２−８：色材分散液の調製）
多機能性共重合体１溶液（固形分３０重量％）の代わりに、上記合成例２で得られた多機能性共重合体２溶液（固形分３０重量％）を用い、色材として表２に示すものを用いたこと以外は、製造例１−１と同様にして、製造例２−１〜２−８の色材分散液を得た。
【０１０４】
【表２】
2014215326.tif 000011
【０１０５】
（比較製造例１：色材分散液の調製）
合成例１の多機能性共重合体１溶液（固形分３０重量％）５０重量部、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４（ＰＲ２５４）３０重量部、分散剤（アジスパーＰＢ８２１、味の素社製、固形分：４０重量％、溶剤：ＰＧＭＥＡ）１５重量部、ＰＧＭＥＡ２４５重量部を混合し、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを５００重量部加え、ペイントシェーカー（浅田鉄鋼社製）を用いて４時間分散し、比較製造例１の色材分散液（固形分１５重量％）を調製した。
【０１０６】
（比較製造例２〜８：色材分散液の調製）
色材として、ＰＲ２５４の代わりに、比較製造例２ではＰＲ１７７を用い、比較製造例２ではＰＹ１３９を用い、比較製造例４ではＰＧ５８を用い、比較製造例５ではＰＹ１３８を用い、比較製造例６ではＰＹ１５０を用い、比較製造例７ではＰＢ１５：６を用い、比較製造例８ではＰＶ２３を用いたこと以外は、比較製造例１と同様にして、比較製造例２〜８の色材分散液を得た。
【０１０７】
（実施例１）
以下の手順で実施例１のカラーフィルタを作製した。
（１）遮光層の形成  
まず、下記分量の各成分に直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを５００重量部加え、ペイントシェーカー（浅田鉄鋼社製）を用いて４時間分散し、黒色顔料分散液を調製した。
【０１０８】
＜黒色顔料分散液の組成＞
・チタンブラック顔料：３０重量部
・分散剤（アジスパーＰＢ８２１、味の素社製、固形分：４０重量％、溶剤：ＰＧＭＥＡ）：１５重量部
・合成例１で得られた多機能性共重合体１溶液（固形分３０重量％）：５０重量部
・ＰＧＭＥＡ：２０５重量部
【０１０９】
次に下記分量の各成分を十分混合して、感光性遮光用組成物を得た。
＜ 感光性遮光用組成物の組成＞
・上記の黒色顔料分散液：７２重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート：５．８７重量部
・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：３．３１重量部
・ＰＧＭＥＡ：１２０重量部
【０１１０】
上記感光性遮光用組成物を、厚み０．７ｍｍで５５ｃｍ×６５ｃｍのガラス基板（旭硝子（株）製）上にスピンコーターで塗布し、９０℃のホットプレート上で３分間プリベークを行って膜厚１．２μｍの塗膜を形成した。次いで、この基板を室温まで冷却した後、超高圧水銀ランプを用いフォトマスクを介して、塗膜に３６５ｎｍ、４０５ｎｍ及び４３６ｎｍの各波長を含む紫外線を５０ｍＪ／ｃｍ２の露光量で照射した。その後、この基板を２３℃の０．０４重量％水酸化カリウム水溶液を用いて１分間、揺動型現像機で現像し、純水で１分間洗浄し、乾燥した。その後、基板を２３０℃のクリーンオーブン内で３０分間ポストベークを行って、基板上の遮光層を形成すべき領域に、５μｍのライン＆スペースの遮光層を形成した。
【０１１１】
（２）赤色画素の作製
下記組成で配合した各成分を、室温で撹拌、混合することにより、感光性赤色樹脂組成物１を得た。
＜感光性赤色樹脂組成物１の組成＞
・製造例１−１のＰＲ２５４色材分散液（固形分１５重量％）：３０重量部
・製造例１−２のＰＲ１７７色材分散液（固形分１５重量％）：１１０重量部
・製造例１−３のＰＹ１３９色材分散液（固形分１５重量％）：３０重量部
・合成例１の多機能性共重合体１溶液（固形分３０重量％）：５５重量部
・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：３．３重量部
・ＰＧＭＥＡ：７０重量部
Ｐ／Ｖ比：０．６０
【０１１２】
上記感光性赤色樹脂組成物１を、遮光層を形成した基板上にスピンコーターで塗布し、９０℃のホットプレート上で３分間プリベークを行って塗膜を形成した。次いで、この基板を室温まで冷却した後、超高圧水銀ランプを用いフォトマスクを介して、塗膜に３６５ｎｍ、４０５ｎｍ及び４３６ｎｍの各波長を含む紫外線を５０ｍＪ／ｃｍ２の露光量で照射した。その後、この基板を２３℃の０．０４重量％水酸化カリウム水溶液を用いて１分間、揺動型現像機で現像し、純水で１分間洗浄し、乾燥した。その後、基板を２３０℃のクリーンオーブン内で３０分間ポストベークを行って、基板上に最終膜厚が１．４１μｍの赤色画素パターンが配列された画素アレイを作製した。
【０１１３】
（３）緑色画素の作製
下記組成で配合した各成分を、室温で撹拌、混合することにより、感光性緑色樹脂組成物１を得た。
＜感光性緑色樹脂組成物１の組成＞
・製造例１−４のＰＧ５８色材分散液（固形分１５重量％）：１８０重量部
・製造例１−５のＰＹ１３８色材分散液（固形分１５重量％）：２０重量部
・製造例１−６のＰＹ１５０色材分散液（固形分１５重量％）：４０重量部
・合成例１の多機能性共重合体１溶液（固形分３０重量％）：７０重量部
・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：５．０重量部
・ＰＧＭＥＡ：３０重量部
Ｐ／Ｖ比：０．６３
【０１１４】
感光性赤色樹脂組成物１に代えて上記感光性緑色樹脂組成物１を用いたこと以外は赤色画素パターンと同様にして、最終膜厚が１．５３μｍの緑色画素パターンが配列された画素アレイを作製した。
【０１１５】
（４）青色画素の作製
下記組成で配合した各成分を、室温で撹拌、混合することにより、感光性青色樹脂組成物１を得た。
＜感光性青色樹脂組成物１の組成＞
・製造例１−７のＰＢ１５：６色材分散液（固形分１５重量％）：１８０重量部
・製造例１−８のＰＶ２３色材分散液（固形分１５重量％）：５重量部
・合成例１の多機能性共重合体１溶液（固形分３０重量％）：６０重量部
・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：２．９重量部
・ＰＧＭＥＡ：７５重量部
Ｐ／Ｖ比：０．６１
【０１１６】
感光性赤色樹脂組成物１に代えて上記感光性青色樹脂組成物１を用いたこと以外は赤色画素パターンと同様にして、最終膜厚が１．３８μｍの青色画素パターンが配列された画素アレイを作製した。
【０１１７】
（実施例２）
赤色画素の作製に用いられる感光性赤色樹脂組成物１の代わりに下記組成の感光性赤色樹脂組成物２を用い、青色画素の作製に用いられる感光性青色樹脂組成物１の代わりに下記組成の感光性青色樹脂組成物２を用い、緑色画素の作製に用いられる感光性緑色樹脂組成物１の代わりに下記組成の感光性緑色樹脂組成物２を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２のカラーフィルタを作製した。実施例２のカラーフィルタは、赤色画素パターンの最終膜厚が１．３９μｍであり、青色画素パターンの最終膜厚が１．３７μｍであり、緑色画素パターンの最終膜厚が１．５１μｍであった。
【０１１８】
＜感光性赤色樹脂組成物２の組成＞
・製造例２−１のＰＲ２５４色材分散液（固形分１５重量％）：１００重量部
・製造例２−２のＰＲ１７７色材分散液（固形分１５重量％）：３０重量部
・製造例２−３のＰＹ１３９色材分散液（固形分１５重量％）：２０重量部
・合成例２の多機能性共重合体２溶液（固形分３０重量％）：４４重量部
・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：３．１重量部
・ＰＧＭＥＡ：６５重量部
Ｐ／Ｖ比：０．６３
【０１１９】
＜感光性緑色樹脂組成物２の組成＞
・製造例２−４のＰＧ５８色材分散液（固形分１５重量％）：１５０重量部
・製造例２−５のＰＹ１３８色材分散液（固形分１５重量％）：１０重量部
・製造例２−６のＰＹ１５０色材分散液（固形分１５重量％）：１５重量部
・合成例２の多機能性共重合体２溶液（固形分３０重量％）：６０重量部
・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：４．８重量部
・ＰＧＭＥＡ：６８重量部
Ｐ／Ｖ比：０．６２
【０１２０】
＜感光性青色樹脂組成物２の組成＞
・製造例２−７のＰＢ１５：６色材分散液（固形分１５重量％）：１５０重量部
・製造例２−８のＰＶ２３色材分散液（固形分１５重量％）：０重量部
・合成例２の多機能性共重合体２溶液（固形分３０重量％）：４５重量部
・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：２．８重量部
・ＰＧＭＥＡ：８０重量部
Ｐ／Ｖ比：０．６３
【０１２１】
（比較例１）
赤色画素の作製に用いられる感光性赤色樹脂組成物１の代わりに下記組成の比較感光性赤色樹脂組成物１を用い、青色画素の作製に用いられる感光性青色樹脂組成物１の代わりに下記組成の比較感光性青色樹脂組成物１を用い、緑色画素の作製に用いられる感光性緑色樹脂組成物１の代わりに下記組成の比較感光性緑色樹脂組成物１を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１のカラーフィルタを作製した。実施例１と色度を合わせたところ、比較例１のカラーフィルタは、赤色画素パターンの最終膜厚が２．８μｍであり、青色画素パターンの最終膜厚が２．７μｍであり、緑色画素パターンの最終膜厚が３．３μｍであった。
【０１２２】
＜比較感光性赤色樹脂組成物１の組成＞
・比較製造例１のＰＲ２５４色材分散液（固形分１５重量％）：３０重量部
・比較製造例２のＰＲ１７７色材分散液（固形分１５重量％）：１１０重量部
・比較製造例３のＰＹ１３９色材分散液（固形分１５重量％）：３０重量部
・合成例１の多機能性共重合体１溶液（固形分３０重量％）：６０重量部
・光硬化性モノマー（ＴＯ−１３８２、東亜合成（株）社製）：４重量部
・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：４重量部
・ＰＧＭＥＡ：８５重量部
Ｐ／Ｖ比：０．４１
【０１２３】
＜比較感光性緑色樹脂組成物１の組成＞
・比較製造例４のＰＧ５８色材分散液（固形分１５重量％）：１８０重量部
・比較製造例５のＰＹ１３８色材分散液（固形分１５重量％）：２０重量部
・比較製造例６のＰＹ１５０色材分散液（固形分１５重量％）：４０重量部
・合成例１の多機能性共重合体１溶液（固形分３０重量％）：６０重量部
・光硬化性モノマー（（ＴＯ−１３８２、東亜合成（株）社製）：１５重量部
・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：５．８重量部
・ＰＧＭＥＡ：３５重量部
Ｐ／Ｖ比：０．４０
【０１２４】
＜比較感光性青色樹脂組成物１の組成＞
・比較製造例７のＰＢ１５：６色材分散液（固形分１５重量％）：１８０重量部
・比較製造例８のＰＶ２３色材分散液（固形分１５重量％）：５重量部
・合成例１の多機能性共重合体１溶液（固形分３０重量％）：５０重量部
・光硬化性モノマー（（ＴＯ−１３８２、東亜合成（株）社製）：８重量部
・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：３．１重量部
・ＰＧＭＥＡ：９０重量部
Ｐ／Ｖ比：０．４４
【０１２５】
（評価）
（１）ｘｙ色度座標の測定
実施例１〜２及び比較例１で得られた各画素パターンの分光を、Ｃ光源を用いてＣＩＥのＸＹＺ表色系におけるｘｙ色度座標を測定した。その結果を表３に示す。
【０１２６】
（２）空洞の有無の評価
実施例１〜２及び比較例１で得られたカラーフィルタについて、画素パターンのライン＆スペースに対して垂直にガラス基板ごと切断し、真横及び斜め上からの断面写真を走査電子顕微鏡にて撮影し、遮光層と着色層との間の空洞の有無を確認した。倍率は真横が１０，０００倍、斜め上が５，０００倍で撮影した。空洞の有無を表３に示す。
【０１２７】
【表３】
2014215326.tif 000012
【０１２８】
（結果のまとめ）
実施例１〜２で得られたカラーフィルタは、着色層がそれぞれ特定の多機能性共重合体の硬化物と色材とを含み、これらや光重合開始剤又はその分解物と異なる成分として別途分散剤や光硬化性樹脂を含まないため、遮光層の線幅が５μｍと非常に細くても、遮光層と着色層との間に空洞が生じなかった。また、アルカリ現像後の残渣が少なく、着色層の直線性にも優れ、高精細化に対応した高品質なカラーフィルタを得ることができた。また、実施例１〜２で得られたカラーフィルタは、各着色層の膜厚が薄く、薄膜化に対応しながらも、着色濃度が大きく、色再現域が広かった。
一方、比較例１で得られたカラーフィルタの着色層は、特許文献１の実施例に対応するものであり、実施例１で得られたカラーフィルタの着色層に、さらに分散剤及び光硬化性樹脂を含有するものである。目標色度を同じにすると、比較例１で形成された各画素パターンの最終膜厚が、実施例１に比べて厚くなってしまい、さらに、各画素パターンにおいて、遮光層と着色層との間に空洞が生じていた。
【符号の説明】
【０１２９】
１  透明基板
２  遮光層
３（３Ｒ、３Ｂ、３Ｇ）  着色層
１０  カラーフィルタ
１１  露光光
１３  フォトマスク
１４  感光性樹脂組成物の塗膜
１５  硬化塗膜
１６  着色層
１７  現像により生じた空洞
１８  空洞
２０  対向基板
３０  液晶層
４０  液晶表示装置
５０  有機保護層
６０  無機酸化膜
７１  透明陽極
７２  正孔注入層
７３  正孔輸送層
７４  発光層
７５  電子注入層
７６  陰極
８０  有機発光体
１００  有機発光表示装置
【図１】
2014215326.tif 000013
【図２】
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【図３】
2014215326.tif 000015
【図４】
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【図５】
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【図６】
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