(57)【要約】【課題】高画質化と信頼性能の両立に有効なカラーフィルタを提供し、そのカラーフィルタの製造方法を提供し、そのカラーフィルタを有する表示素子を提供し、カラーフィルタの製造に用いられる保護膜形成用樹脂組成物を提供する。【解決手段】カラーフィルタ１０は着色パターン６と保護膜８とを有する。着色パターン６は、着色剤を含有する着色組成物から形成されるものであり、保護膜８は、イオン捕捉能を有する。保護膜８は、イオン捕捉剤を含有する保護膜形成用樹脂組成物から形成することができる。カラーフィルタ１０を用いて液晶表示素子を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色パターンと保護膜とを有するカラーフィルタであって、
前記保護膜は、イオン捕捉能を有するものであることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
前記保護膜は、イオン捕捉剤を含有するものである、請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
前記保護膜は、カチオン性基または電離してカチオン性を示しうる基を有する樹脂、アニオン性基または電離してアニオン性を示しうる基を有する樹脂、ポリエーテル、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、ポリアミン並びにキレート剤よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含有するものである、請求項１または２に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
前記着色パターンは、染料を含むものである、請求項１〜３のいずれか１項に記載のカラーフィルタ。
【請求項５】
前記染料が、酸性染料および塩基性染料よりなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項４に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
前記塩基性染料が、カチオン性基を有する発色団と対アニオンとの塩であり、前記カチオン性基を有する発色団が、トリアリールメタン系発色団、メチン系発色団、シアニン系発色団、アゾ系発色団、ジアリールメタン系発色団、キノンイミン系発色団、キノリン系発色団、アントラキノン系発色団、フタロシアニン系発色団、ジピロメテン系発色団およびキサンテン系発色団よりなる群から選ばれる発色団である、請求項５に記載のカラーフィルタ。
【請求項７】
前記保護膜は、イオン捕捉剤を含有する保護膜形成用樹脂組成物から形成されるものであり、
前記保護膜形成用樹脂組成物が、カルボキシル基を有する重合体、シロキサンポリマーおよび重合性化合物よりなる群から選択される少なくとも１種を含有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のカラーフィルタ。
【請求項８】
前記カルボキシル基を有する重合体が、さらにエポキシ基または（メタ）アクリロイル基を有する重合体である、請求項７に記載のカラーフィルタ。
【請求項９】
前記着色パターンは、染料を含む着色剤と、バインダー樹脂および重合性化合物よりなる群から選ばれる少なくとも１種と、を含有する着色組成物から形成されるものである、請求項１〜８のいずれか１項に記載のカラーフィルタ。
【請求項１０】
着色パターンと保護膜とを有するカラーフィルタの製造方法であって、
少なくとも下記の工程［１］〜［４］を含む、カラーフィルタの製造方法。
［１］着色剤を含有する着色組成物の塗膜を基板上に形成する工程、
［２］前記着色組成物の塗膜を硬化させ、着色パターンを形成する工程、
［３］イオン捕捉剤を含有する保護膜形成用樹脂組成物の塗膜を、着色パターンを有する基板上に形成する工程、
［４］前記保護膜形成用樹脂組成物の塗膜を硬化させ、保護膜を形成する工程。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のカラーフィルタを有することを特徴とする表示素子。
【請求項１２】
イオン捕捉剤を含有する、保護膜形成用樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、表示素子および保護膜形成用樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄型軽量で高画質の表示素子が求められており、例えば、液晶表示素子の開発が盛んに進められている。液晶表示素子等の表示素子は、高画質のカラー表示を実現するためにカラーフィルタを使用するのが通常である。
【０００３】
液晶表示素子等の表示素子用のカラーフィルタを製造するにあたっては、着色剤に顔料を用いた顔料分散型の着色感放射線性組成物を使用することができる。すなわち、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、乾燥塗膜に対し、所望のパターン形状に放射線を照射（以下、「露光」という。）する。その後、現像を行うことによって、所望とする着色パターンを形成し、カラーフィルタを含む各色の画素を得ることができる（特許文献１〜２）。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。
【０００４】
さらに、カラーフィルタの製造においては、着色パターンの形成の後、着色パターンの上に保護膜の形成がなされる（特許文献４）。例えば、表示素子が、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶表示素子やＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶表示素子である場合、保護膜の上、すなわち、保護膜の液晶層側の面に、画素の電極を構成するためのＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：錫をドープした酸化インジュウム）が成膜される。その場合、保護膜は、着色パターンを保護し、一方で優れた特性のＩＴＯを実現するための部材となる。
【０００５】
最近は、表示素子に対する高画質化の要求は益々高まっており、カラーフィルタに対しても輝度や色純度等に性能の向上が強く求められている。そして、表示素子の高画質化を実現する手段として、カラーフィルタにおいて、着色パターンを構成する着色剤に高輝度化や高色純度化等に有効な染料を使用することが有効とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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２００５−９９５８４号公報
【特許文献４】特開２０１２−２１２１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、着色剤に染料を用いたカラーフィルタの場合、例えば、液晶表示素子の構成に使用されると、液晶表示素子の信頼性能を低下させることがあった。
【０００８】
すなわち、染料には、イオン性の基を有するイオン性染料を使用することがある。その場合、液晶表示素子の液晶に各画素のカラーフィルタからイオン性の不純物が溶出し、液晶の抵抗特性を劣化させることがあった。その結果、液晶表示素子では、電圧保持特性等の液晶の抵抗特性に係わる性能が低下し、液晶表示素子の信頼性能を低下させることがあった。
【０００９】
そのため、高輝度化や高色純度化等の表示素子の高画質化と信頼性能とを両立させることのできるカラーフィルタが求められている。
【００１０】
したがって、本発明の課題は、高画質化と信頼性能の両立に有効なカラーフィルタを提供することにあり、高画質化と信頼性能の両立に有効なカラーフィルタの製造方法を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の課題は、高画質化と信頼性能の両立に有効なカラーフィルタを有する表示素子を提供することにある。
【００１２】
さらに、本発明の課題は、高画質化と信頼性能の両立に有効なカラーフィルタの保護膜の形成に用いられる保護膜形成用樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、鋭意検討の結果、カラーフィルタにおいて、その構成に用いられる保護膜がイオン捕捉能を有することによって、上記課題を解決することができることを見出した。
【００１４】
本発明の第１の態様は、着色パターンと保護膜とを有するカラーフィルタであって、
前記保護膜は、イオン捕捉能を有するものであることを特徴とするカラーフィルタに関する。
【００１５】
本発明の第１の態様において、前記保護膜は、イオン捕捉剤を含有するものであることが好ましい。
【００１６】
本発明の第１の態様において、前記保護膜は、カチオン性基または電離してカチオン性を示しうる基を有する樹脂、アニオン性基または電離してアニオン性を示しうる基を有する樹脂、ポリエーテル、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、ポリアミン並びにキレート剤よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含有するものであることが好ましい。
【００１７】
本発明の第１の態様において、前記着色パターンは、染料を含むものであることが好ましい。
【００１８】
本発明の第１の態様において、前記着色パターンは、染料を含むものであり、前記染料が、酸性染料および塩基性染料よりなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００１９】
本発明の第１の態様において、前記着色パターンは、染料を含むものであり、前記染料が、酸性染料および塩基性染料よりなる群から選ばれる少なくとも１種であり、前記塩基性染料が、カチオン性基を有する発色団と対アニオンとの塩であり、前記カチオン性基を有する発色団が、トリアリールメタン系発色団、メチン系発色団、シアニン系発色団、アゾ系発色団、ジアリールメタン系発色団、キノンイミン系発色団、キノリン系発色団、アントラキノン系発色団、フタロシアニン系発色団、ジピロメテン系発色団およびキサンテン系発色団よりなる群から選ばれる発色団であることが好ましい。
【００２０】
本発明の第１の態様において、前記保護膜は、イオン捕捉剤を含有する保護膜形成用樹脂組成物から形成されるものであり、
前記保護膜形成用樹脂組成物が、カルボキシル基を有する重合体、シロキサンポリマーおよび重合性化合物よりなる群から選択される少なくとも１種を含有することが好ましい。
【００２１】
本発明の第１の態様において、前記保護膜は、イオン捕捉剤を含有する保護膜形成用樹脂組成物から形成されるものであり、
前記保護膜形成用樹脂組成物が、カルボキシル基を有する重合体、シロキサンポリマーおよび重合性化合物よりなる群から選択される少なくとも１種を含有し、
前記カルボキシル基を有する重合体が、さらにエポキシ基または（メタ）アクリロイル基を有する重合体であることが好ましい。
【００２２】
本発明の第１の態様において、前記着色パターンは、染料を含む着色剤と、バインダー樹脂および重合性化合物よりなる群から選ばれる少なくとも１種と、を含有する着色組成物から形成されるものであることが好ましい。
【００２３】
本発明の第２の態様は、着色パターンと保護膜とを有するカラーフィルタの製造方法であって、
少なくとも下記の工程［１］〜［４］を含む、カラーフィルタの製造方法に関する。
［１］着色剤を含有する着色組成物の塗膜を基板上に形成する工程、
［２］前記着色組成物の塗膜を硬化させ、着色パターンを形成する工程、
［３］イオン捕捉剤を含有する保護膜形成用樹脂組成物の塗膜を、着色パターンを有する基板上に形成する工程、
［４］前記保護膜形成用樹脂組成物の塗膜を硬化させ、保護膜を形成する工程。
【００２４】
本発明の第３の態様は、本発明の第１の態様のカラーフィルタを有することを特徴とする表示素子に関する。
【００２５】
本発明の第４の態様は、イオン捕捉剤を含有する、保護膜形成用樹脂組成物に関する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、高画質化と信頼性能の両立に有効なカラーフィルタが提供され、高画質化と信頼性能の両立に有効なカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法が提供される。
【００２７】
また、本発明によれば、高画質化されて信頼性能が低下し難い表示素子が提供される。
【００２８】
また、本発明によれば、高画質化と信頼性能の両立に有効なカラーフィルタの保護膜を形成する保護膜形成用樹脂組成物が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態のカラーフィルタの模式的な断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の液晶表示素子の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明者は、鋭意検討の結果、上述したように、カラーフィルタにおいて、その構成に用いられる保護膜がイオン捕捉能を有することによって、上記課題を解決することができることを見出した。例えば、カラーフィルタの保護膜は、保護膜形成用樹脂組成物から形成されて、その構成成分により、イオン捕捉能を有することができる。そして、カラーフィルタは、染料を含む着色剤を用いて形成することができる。
【００３１】
着色パターンの形成に用いる染料としては、従来から多様な材料が検討されている。そして、そのような染料は、例えば、自身の分子構造内にイオン性の基であるアニオン性基もカチオン性基も有さない非イオン性染料と、分子構造内にそれらを有するイオン性染料に分類することができる。
【００３２】
さらに、イオン性染料は、酸性染料と塩基性染料とに分類することができる。
ここで、本発明において「酸性染料」とは、アニオン性基を有する発色団と対カチオンとの塩、および、発色団がアニオン性基とカチオン性基の両方を有して分子内塩型構造になっている化合物と定義する。また、「塩基性染料」とは、カチオン性基を有する発色団と対アニオンとの塩と定義する。
【００３３】
そして、染料においては、イオン性の染料、特に塩基性染料が着色剤として使用された場合、その着色剤を用いたカラーフィルタでは、例えば、液晶表示素子の電圧保持特性に係る抵抗特性を低下させる場合がある。こうした液晶表示素子等における抵抗特性の劣化は、染料の対イオンが各画素のカラーフィルタから液晶中に溶出することに起因すると考えられる。染料の対イオンに限らず、各画素中のイオン性不純物（例えばナトリウムイオン、カリウムイオン等の金属イオン；ハロゲンイオン等）も、液晶中に溶出することにより液晶表示素子等における抵抗特性を低下させる場合があると考えられる。
【００３４】
このような、イオン性不純物の液晶への溶出は、カラーフィルタの着色パターンを覆って保護するための従来の保護膜では抑止することが難しい。
【００３５】
そのため、本発明者は、上述したように、着色パターンと保護膜とを有するカラーフィルタにおいて、その保護膜を、イオン捕捉能を有するものとする。このようなカラーフィルタでは、保護膜のイオン捕捉能により、各画素から溶出するイオン性不純物を捕捉（トラップ）して、液晶への溶出を低減させることができるものと考えられる。その結果、液晶表示素子の電圧保持特性等の抵抗特性に係わる特性の劣化を生じ難くすることができると考えられる。
【００３６】
以下、本発明の実施形態について説明する。
尚、本発明において、露光に際して照射される「放射線」とは、可視光線、紫外線、遠紫外線、Ｘ線、荷電粒子線等を含む概念である。また、本発明において「アクリル、メタクリル」のいずれかまたは双方を示す場合に「（メタ）アクリル」と表すことがある。同様に、「アクリロイル、メタクリロイル」のいずれかまたは双方を示す場合に「（メタ）アクリロイル」と表すことがあり、「アクリレート、メタクリレート」のいずれかまたは双方を示す場合に「（メタ）アクリレート」と表すことがある。
【００３７】
実施の形態１．
＜カラーフィルタ＞
図１は、本発明の第１実施形態のカラーフィルタの模式的な断面図である。
【００３８】
図１に示すカラーフィルタ１０は、本発明のカラーフィルタの一例である。カラーフィルタ１０は、例えば、透明である基板５の主面に形成することができる。そして、カラーフィルタ１０は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の着色パターン６と、ブラックマトリクス７と、着色パターン６の上に設けられた保護膜８とを配置した構造を有する。尚、着色パターン６の色は、上記のＲＧＢ３色に限られるわけではなく、他の色を選択することや、さらに黄色（Ｙ）を加えて４色の着色パターンとすることも可能である。
【００３９】
後述するように、本実施形態のカラーフィルタ１０において、着色パターン６は着色剤を含むものであり、染料等の好ましい着色剤を含有した本発明の第４実施形態の着色組成物を基板上に塗布・パターニングした後、硬化して形成することができる。保護膜８はイオン捕捉能を有するものであれば特に限定されないが、イオン捕捉剤を含有するものであることが好ましい。このような保護膜は、本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物を塗布・パターニングした後、硬化して形成することができる。
【００４０】
その結果、本実施形態のカラーフィルタ１０は、着色パターン６と保護膜８とを有するカラーフィルタとなる。そして、カラーフィルタ１０の着色パターン６は、後述する本発明の第４実施形態の着色組成物であって、着色剤を含有する着色組成物から形成することができる。本発明の第４実施形態の着色組成物は、製造されるカラーフィルタが高画質化に有効となるように、着色剤として染料を含むことができる。
【００４１】
また、カラーフィルタ１０の保護膜８はイオン捕捉能を有するものであるが、後述する本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物であって、イオン捕捉剤を含有する保護膜形成用樹脂組成物から形成することができる。
【００４２】
このような着色パターン６と保護膜８とを有するカラーフィルタ１０は、液晶表示素子の構成部材として用いられた場合、保護膜８のイオン捕捉能により、着色パターン１０から溶出するイオン性不純物を捕捉（トラップ）するものと考えられる。そして、イオン性不純物の液晶への溶出を低減させることができ、その結果、液晶表示素子の電圧保持特性等の抵抗特性に係わる特性の劣化を生じ難くすることができると考えられる。
【００４３】
さらに、本実施形態のカラーフィルタ１０においては、保護膜８を形成した後、必要な場合に、ＩＴＯ等からなる電極を設け、また、液晶配向用の配向膜（図１には、図示されない。）を設けることが可能である。配向膜は、公知の液晶配向剤を用いて形成することができる。
【００４４】
尚、本実施形態のカラーフィルタは、液晶表示素子の他にも、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等としての使用も可能である。
【００４５】
実施の形態２．
＜液晶表示素子＞
本発明の第２実施形態の液晶表示素子は、上述した本発明の第１実施形態のカラーフィルタを有するカラー液晶表示素子である。
以下、本実施形態の液晶表示素子の構造を説明する。
【００４６】
本実施形態の液晶表示素子は、例えば、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）が配置された駆動用基板と、本発明の第１実施形態のカラーフィルタを有する別の基板とが、液晶層を介して対向する構造とすることができる。
【００４７】
また、本実施形態の液晶表示素子は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が配置された駆動用基板上に、本発明の第１実施形態のカラーフィルタを配置する構造とすることも可能である。すなわち、本実施形態の液晶表示素子では、駆動用基板上に、後述する本発明の第４実施形態の着色組成物から形成された着色パターンおよび第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物から形成された保護膜を配置してカラーフィルタを構成することができる。そして、本実施形態の液晶表示素子は、カラーフィルタを有する駆動用基板と、必要に応じてＩＴＯ等からなる電極の形成された別の基板とが、液晶層を介して対向した構造とすることもできる。このような構造の液晶表示は、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。
【００４８】
次に、本発明の第１実施形態のカラーフィルタを有する本発明の第２実施形態の液晶表示素子について図面を用いて詳述する。
【００４９】
図２は、本発明の第２実施形態の液晶表示素子の模式的な断面図である。
【００５０】
図２に示す液晶表示素子１は、本実施形態の液晶表示素子の一例であり、ＴＦＴ駆動によるＴＮモードの液晶表示素子である。
【００５１】
本実施形態の液晶表示素子１は、上記した駆動用基板２２と、第１実施形態のカラーフィルタ１０を形成したカラーフィルタ基板２１とが、ＴＮ液晶からなる液晶１３の層を介して対向する構造を有する。
【００５２】
すなわち、駆動用基板２２を構成する透明な基板２の液晶１３側には、ＴＦＴ（図示されない）とＩＴＯからなる透明な画素電極３とが格子状に配設されている。そして、駆動用基板２２は、液晶１３側の面に配向膜１２を有している。
【００５３】
また、カラーフィルタ基板２１を構成する透明な基板５の液晶１３側には、上述したように、本発明の第４実施形態の着色組成物を用いて形成された着色パターン６等が配置され、カラーフィルタ１０を構成している。より具体的には、カラーフィルタ基板２１では、画素電極３に対向する基板５上の位置に赤色、緑色および青色の着色パターン６が設けられ、ブラックマトリクス７と、着色パターン６の上に設けられた保護膜８とが配置されてカラーフィルタ１０を構成している。
【００５４】
さらに、カラーフィルタ基板２１は、保護膜８の上に、ＩＴＯからなる透明な共通電極１１と、配向膜１２を有している。
【００５５】
上述したように、駆動用基板２２とカラーフィルタ基板２１には、それぞれ、配向膜１２が設けられている。配向膜１２は、公知の液晶配向剤を用いて得ることができる。そして、配向膜１２に対して、必要な場合に、例えば、ラビング処理等の配向処理をすることにより、駆動用基板２２とカラーフィルタ基板２１との間に挟持された液晶１３の均一な配向を実現できる。
【００５６】
駆動用基板２２とカラーフィルタ基板２１において、液晶１３に接する側と反対の側には、それぞれ偏光板１４が配置されている。駆動用基板２２とカラーフィルタ基板２１の間隔は、通常、２μｍ〜１０μｍであり、これらは、周辺部に設けられたシール材１６によって互いに固定されている。
【００５７】
図２において、符号１７は、バックライトユニット（図示されない）から液晶１３に向けて照射されたバックライト光である。
【００５８】
上述のバックライトユニットとしては、例えば、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）等の蛍光管と、散乱板とが組み合わされた構造のものを用いることができる。また、白色ＬＥＤを光源とするバックライトユニットを用いることもできる。白色ＬＥＤとしては、例えば、赤色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤとを組み合わせて混色により白色光を得る白色ＬＥＤ；青色ＬＥＤと、赤色ＬＥＤと、緑色蛍光体とを組み合わせて混色により白色光を得る白色ＬＥＤ；青色ＬＥＤと、赤色発光蛍光体と、緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色により白色光を得る白色ＬＥＤ；青色ＬＥＤと、ＹＡＧ系蛍光体との混色により白色光を得る白色ＬＥＤ；青色ＬＥＤと、橙色発光蛍光体と、緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色により白色光を得る白色ＬＥＤ；紫外線ＬＥＤと、赤色発光蛍光体と、緑色発光蛍光体と、青色発光蛍光体とを組み合わせて混色により白色光を得る白色ＬＥＤ等を挙げることができる。
【００５９】
本発明の第２実施形態の液晶表示素子は、上述したＴＮモードの他に、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅｓ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＶＡモードまたはＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード等の液晶表示素子とすることもできる。
【００６０】
本実施形態の液晶表示素子は、本発明の第１実施形態のカラーフィルタを有する。本発明の第１実施形態のカラーフィルタは、上述したように、着色パターンと保護膜とを有するカラーフィルタである。そして、その着色パターンは、着色剤を含有する着色組成物から形成することができ、その保護膜は、イオン捕捉剤を含有する保護膜形成用樹脂組成物から形成することができる。
【００６１】
したがって、本実施形態の液晶表示素子は、カラーフィルタの保護膜のイオン捕捉能により、着色パターンから溶出するイオン性不純物を捕捉（トラップ）することができ、イオン性不純物の液晶への溶出を低減させると考えられる。その結果、本実施形態の液晶表示素子は、電圧保持特性等の抵抗特性に係わる特性の劣化を生じ難くすることができると考えられる。
【００６２】
次に、本発明の第１実施形態のカラーフィルタの保護膜の形成に用いられる保護膜形成用樹脂組成物について説明する。
【００６３】
実施の形態３．
＜保護膜形成用樹脂組成物＞
上述した本発明の第１実施形態のカラーフィルタは保護膜を有し、その保護膜はイオン捕捉能を有するものであり、この保護膜はイオン捕捉剤を含有するものであることが好ましい。このような、保護膜は本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物を用いて形成することができる。
【００６４】
本発明の第１実施形態のカラーフィルタの保護膜の形成に用いられる、本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物は、イオン捕捉剤を含有する樹脂組成物であることが好ましい。
以下、本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物の各成分について詳述する。
【００６５】
（イオン捕捉剤）
本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物において、カラーフィルタの着色パターンから溶出するイオン性不純物を捕捉（トラップ）することができて、保護膜中に存在可能なものであれば特に限定はされない。
【００６６】
本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物に含有可能なイオン捕捉剤としては、例えば、カチオン性基または電離してカチオン性を示しうる基を有する樹脂、アニオン性基または電離してアニオン性を示しうる基を有する樹脂、ポリエーテル、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、ポリアミン並びにキレート剤を挙げることができる。すなわち、保護膜形成用樹脂組成物のイオン捕捉剤は、これらのものよりなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。以下、本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物に含有可能なイオン捕捉剤について詳述する。
【００６７】
［カチオン性基または電離してカチオン性を示しうる基を有する樹脂］
イオン捕捉剤として使用可能な、カチオン性基または電離してカチオン性を示しうる基を有する樹脂としては、側鎖に４級アンモニウム塩基を有する樹脂や、主鎖にアンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオンを有する化合物もしくは樹脂を挙げることができる。
【００６８】
上述した側鎖に４級アンモニウム塩基を有する樹脂としては、下記式（１）で表される構造単位を含むビニル系樹脂が用いられる。
【００６９】
【化１】
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【００７０】
上記式（１）中、Ｒ１１は水素原子、または置換もしくは無置換のアルキル基を表す。
Ｒ１２〜Ｒ１４は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基、または置換されていてもよいアリール基を表し、Ｒ１２〜Ｒ１４のうち２つが互いに結合して環を形成してもよい。Ｑはアルキレン基、アリーレン基、−ＣＯＮＨ−Ｒ１５−、−ＣＯＯ−Ｒ１５−を表し、Ｒ１５はアルキレン基を表す。Ｙ−は無機または有機のアニオンを表す。
【００７１】
上記式（１）中、Ｒ１１におけるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、デシル基、ドデシル基、シクロヘキシル基が挙げられる。該アルキル基としては、炭素数１〜１２のアルキル基が好ましく、炭素数１〜８のアルキル基がより好ましく、炭素数１〜４のアルキル基が特に好ましい。
【００７２】
上記Ｒ１１で表されるアルキル基が置換基を有する場合、その置換基としては、例えば、水酸基、アルコキシル基等が挙げられる。
【００７３】
上記の中でも、Ｒ１１としては、水素原子またはメチル基が最も好ましい。
【００７４】
上記式（１）中、Ｒ１２〜Ｒ１４としては、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基、または置換されていてもよいアリール基が挙げられる。
【００７５】
ここで、Ｒ１２〜Ｒ１４における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、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ヘキサデシル基およびｎ−オクタデシル基等の直鎖アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、イソヘキシル基、２−エチルヘキシル基および１，１，３，３−テトラメチルブチル基等の分岐アルキル基、シクロアルキル基（シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基およびシクロヘキシル基等）、並びに、ノルボルニル基、アダマンチル基およびピナニル基等の架橋環式アルキル基が挙げられる。Ｒ１２〜Ｒ１４におけるアルキル基としては、炭素数１〜１８のアルキル基が好ましく、さらに好ましくは炭素数１〜８のアルキル基である。
【００７６】
上述のＲ１２〜Ｒ１４におけるアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１−メチル−１−プロペニル基、１−メチル−２−プロペニル基、２−メチル−１−プロペニル基および２−メチル−２−プロペニル基等の直鎖または分岐のアルケニル基、並びに、２−シクロヘキセニル基および３−シクロヘキセニル基等のシクロアルケニル基が挙げられる。そのアルケニル基としては、炭素数２〜１８のアルケニル基が好ましく、さらに好ましくは炭素数２〜８のアルケニル基である。
【００７７】
上述のＲ１２〜Ｒ１４におけるアリール基としては、例えば、フェニル基等の単環式アリール基；ナフチル基、アントラセニル基、フェナンスレニル基、アントラキノリル基、フルオレニル基およびナフトキノリル基等の縮合多環式アリール基；並びに、チエニル基（チオフェンから誘導される基）、フリル基（フランから誘導される基）、ピラニル基（ピランから誘導される基）、ピリジル基（ピリジンから誘導される基）、９−オキソキサンテニル基（キサントンから誘導される基）および９−オキソチオキサンテニル基（チオキサントンから誘導される基）等の芳香族複素環炭化水素基が挙げられる。
【００７８】
上述のＲ１２〜Ｒ１４で表されるアルキル基、アルケニル基、アリール基が置換基を有する場合、その置換基としては、例えば、ハロ基（ハロゲン原子）、水酸基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルケニル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、およびフェニル基等から選択される置換基が挙げられる。中でも、その置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシル基、フェニル基が特に好ましい。
【００７９】
上述のＲ１２〜Ｒ１４としては、置換されていてもよいアルキル基が好ましく、無置換のアルキル基がさらに好ましい。
【００８０】
また、上述のＲ１２〜Ｒ１４のうち２つが互いに結合して環を形成してもよい。
【００８１】
上記式（１）中、ビニル部位とアンモニウム塩基を連結するＱの成分はアルキレン基、アリーレン基、−ＣＯＮＨ−Ｒ１５−、−ＣＯＯ−Ｒ１５−を表し、Ｒ１５はアルキレン基を表すが、中でも、重合性、入手性の理由から、−ＣＯＮＨ−Ｒ１５−、−ＣＯＯ−Ｒ１５−であることが好ましい。また、Ｒ１５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さらに好ましく、エチレン基であることが特に好ましい。尚、Ｒ１５がアンモニウム塩基と結合することが好ましい。
【００８２】
上述した樹脂の対アニオンを構成する上記式（１）中におけるＹ−の成分は、無機または有機のアニオンであればよい。対アニオンとしては、公知のものが制限なく採用でき、具体的には、水酸化物イオン；塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等のハロゲンイオン；ギ酸イオン、酢酸イオン等のカルボン酸イオン；炭酸イオン、重炭酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、亜硫酸イオン、クロム酸イオン、ニクロム酸イオン、リン酸イオン、シアン化物イオン、過マンガン酸イオン、さらには、ヘキサシアノ鉄（ＩＩＩ）酸イオンのような錯体イオン等が挙げられる。合成適性の点からは、ハロゲンイオンおよびカルボン酸イオンが好ましく、ハロゲンイオンが最も好ましい。対アニオンがカルボン酸イオン等の有機酸イオンである場合は、樹脂中に有機酸イオンが共有結合し、分子内塩を形成していてもよい。ただし、対アニオンがａ価（ａは２以上の自然数である。）の場合、Ｙ−は１／ａモルであるとする。
【００８３】
上記式（１）で表される構造単位を含むビニル系樹脂を得るには、４級アンモニウム塩基を有するエチレン性不飽和単量体を単量体成分として共重合する方法だけでなく、アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体を単量体成分として共重合したアミノ基を有するビニル系樹脂を得た後、オニウム塩化剤を反応させ、アンモニウム塩化する方法により得てもよい。
【００８４】
以下に、上記式（１）で表される構造単位を含むビニル系樹脂を得るために使用可能なエチレン性不飽和単量体の具体例を示す。
【００８５】
４級アンモニウム塩基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、特許４８７３１０１号明細書の段落〔００３６〕に記載の化合物が挙げられる。
【００８６】
アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、特許４８７３１０１号明細書の段落〔００３７〕に記載の化合物が挙げられる。
【００８７】
オニウム塩化剤としては、例えば、特許４８７３１０１号明細書の段落〔００３８〕に記載の化合物やアルコキシカルボニルアルキルハライドが挙げられる。
【００８８】
アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体とオニウム塩化剤との反応は、公知の方法にしたがって行うことができる。
【００８９】
上述した、主鎖にアンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオンを有する化合物もしくは樹脂としては、例えば、特願２０１５−１５８８８６号に記載の化合物の他、ポリエチレンイミンの部分４級化物等を挙げることができる。
【００９０】
［アニオン性基または電離してアニオン性を示しうる基を有する樹脂］
イオン捕捉剤として使用可能な、アニオン性基または電離してアニオン性を示しうる基を有する樹脂としては、側鎖にアニオン性基または電離してアニオン性を示しうる基を有する樹脂が好ましく、スルホン酸基、カルボキシル基およびリン酸基よりなる群から選ばれる少なくとも１種のアニオン性基を含有するモノマーを単量体成分として得られる共重合体が好ましく、少なくとも１つのスルホン酸基を含有するモノマーを単量体成分として得られる共重合体がより好ましい。
【００９１】
また、上述の側鎖にアニオン性基または電離してアニオン性を示しうる基を有する樹脂（以下、単に、「側鎖にアニオン性基を有する樹脂」という。）としては、保護膜形成用樹脂組成物中の他の樹脂成分との相溶性の観点から、側鎖にアニオン性基を有する構造単位を持つビニル系樹脂、中でも側鎖にアニオン性基を有する構造単位を持つアクリル系樹脂、側鎖にアニオン性基を有する構造単位を持つスチレン系樹脂、側鎖にアニオン性基を有する構造単位を持つスチレンアクリル系樹脂が好ましい。
【００９２】
イオン捕捉剤を含有する本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物を調製し、それを硬化させて保護膜としての特性を発現させる場合は、本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物を構成する他の樹脂成分と同種の樹脂を使用することが望ましい。例えば、本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物が、樹脂成分としてアクリル系樹脂を含有する場合、アニオン性基または電離してアニオン性を示しうる基を有する樹脂として、アクリル系樹脂を使用することが望ましい。
【００９３】
また、上述した側鎖にアニオン性基を有する樹脂としては、下記式（２）で表される構造単位を含むビニル系樹脂が好ましく、中でもアクリル系樹脂が好ましく用いられる。
【００９４】
【化２】
2017120387.tif 000004
【００９５】
上記式（２）中、Ｒ２１は水素原子、または置換もしくは無置換のアルキル基を表す。
また、Ｑ２はアルキレン基、アリーレン基、−ＣＯＮＨ−Ｒ２２−、−ＣＯＯ−Ｒ２２−を表し、Ｒ２２はアルキレン基を表す。Ｐ−は、−ＳＯ３−、−ＣＯＯ−または−ＰＯ４−を表す。そして、上記式（２）中のＸ＋は無機または有機のカチオンを表す。
【００９６】
上記式（２）中、Ｒ２１は、水素原子、または置換もしくは無置換のアルキル基を表す。Ｒ２１におけるアルキル基としては、式（１）に係るＲ１１におけるアルキル基として例示したものと同様のものを挙げることができ、好ましい態様も同様である。
【００９７】
Ｒ２１で表されるアルキル基が置換基を有する場合、その置換基としては、例えば、水酸基、アルコキシル基等が挙げられる。
上記の中でも、Ｒ２１としては、水素原子またはメチル基が最も好ましい。
【００９８】
上記式（２）中、アクリル部位とＰ−を連結するＱ２の成分はアルキレン基、アリーレン基、−ＣＯＮＨ−Ｒ２２−、−ＣＯＯ−Ｒ２２−を表す。Ｒ２２はアルキレン基を表し、直鎖アルキレン基、分岐アルキレン基、または環状アルキレン基のいずれかでもよい。中でも、重合性、入手性の理由から、−ＣＯＮＨ−Ｒ２２−、−ＣＯＯ−Ｒ２２−であることが好ましい。Ｒ２２としては、式（１）に係るＲ１５におけるアルキレン基として例示したものと同様のものを挙げることができ、好ましい態様も同様である。
【００９９】
側鎖にアニオン性基を有する樹脂を構成する上記式（２）中におけるＸ＋の成分は、無機または有機のカチオンを表し、公知のものが制限なく採用できる。上記式（２）中のＸ＋のＸとして具体的には、水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム化合物等が挙げられる。その際、アルカリ金属は、ナトリウム、カリウムであり、アルカリ土類金属は、カルシウム、マグネシウムであることが好ましい。また、アンモニウム化合物とは、ＮＨ４＋または、そのＨを炭化水素基等で置換した化合物のことである。ただし、対カチオンがｂ価（ｂは２以上の自然数である。）の場合、Ｘ＋は１／ｂモルであるとする。
【０１００】
本実施形態における、上記式（２）で表される構造単位を含むビニル系樹脂を得るには、スルホン酸基、カルボキシル基およびリン酸基よりなる群から選ばれる少なくとも１種のアニオン性基を有するモノマーを単量体成分として共重合する方法が挙げられる。そして、上記式（２）で表される構造単位を含むビニル系樹脂を得るために使用可能なスルホン酸基、カルボキシル基もしくはリン酸基を有するモノマーの具体例としては、特開２０１３−１３７５０２号公報の段落〔００３５〕〜段落〔００５７〕に記載のモノマーが挙げられる。
【０１０１】
［ポリエーテル］
イオン捕捉剤として使用可能なポリエーテルとしては、クラウンエーテル等の大環状エーテルのほか、側鎖にアルキレンオキサイド鎖を有する構造単位を含む重合体、ポリエチレングリコールやエチレングリコール構造を主鎖に有する低分子化合物等が挙げられる。
【０１０２】
上述のクラウンエーテルとして、最も単純な構造を有するものは、一般式（−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−）ｎで表されるものである。イオン捕捉剤として好ましいものは、これらのうち、ｎが４〜７のものである。クラウンエーテルは、環を構成する原子総数をｘ、そのうちに含まれる酸素原子数をｙとして、ｘ−クラウン−ｙ−エーテルと呼ばれることがある。イオン捕捉剤としては、ｘ＝１２、１５、１８、または２１、ｙ＝ｘ／３であるクラウンエーテル、並びにこれらのベンゾ縮合物およびシクロヘキシル縮合物からなる群から選択されるものが好ましい。より好ましいクラウンエーテルの具体例は、２１−クラウン−７エーテル、１８−クラウン−６−エーテル、１５−クラウン−５−エーテル、１２−クラウン−４−エーテル、ジベンゾ−２１−クラウン−７−エーテル、ジベンゾ−１８−クラウン−６−エーテル、ジベンゾ−１５−クラウン−５−エーテル、ジベンゾ−１２−クラウン−４−エーテル、ジシクロヘキシル−２１−クラウン−７−エーテル、ジシクロヘキシル−１８−クラウン−６−エーテル、ジシクロヘキシル−１５−クラウン−５−エーテル、およびジシクロヘキシル−１２−クラウン−４−エーテルである。
【０１０３】
これらのうち、１８−クラウン−６−エーテル、１５−クラウン−５−エーテル、ジベンゾ−１８−クラウン−６−エーテル、ジベンゾ−１５−クラウン−５−エーテルから選択されることが最も好ましい。
【０１０４】
上述の側鎖にアルキレンオキサイド鎖を有する構造単位を含む重合体としては、下記式（３）で表される基を有する重合体を挙げることができる。
【０１０５】
【化３】
2017120387.tif 000005
【０１０６】
上記式（３）において、Ｒ３１は炭素数２〜４のアルカンジイル基を表し、Ｒ３２は水素原子または炭化水素基を表し、ｎは１〜１００の整数を表し、＊は結合手を表す。ただし、ｎが２以上の場合、複数存在するＲ３１は同一でも異なっていてもよい。
【０１０７】
上述のＲ３１における炭素数２〜４のアルカンジイル基としては、エチレン基、エタン−１，１−ジイル基、プロパン−１，１−ジイル基、プロパン−１，２−ジイル基、プロパン−１，３−ジイル基、プロパン−２，２−ジイル基、ブタン−１，２−ジイル基、ブタン−１，３−ジイル基、ブタン−１，４−ジイル基等を挙げることができ、中でも、炭素数２〜３のアルカンジイル基が好ましく、エチレン基、プロパン−１，２−ジイル基、プロパン−１，３−ジイル基がより好ましい。
【０１０８】
上述のＲ３２における炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基を挙げることができる。
【０１０９】
脂肪族炭化水素基は、直鎖および分岐鎖のいずれの形態でもよく、また、飽和炭化水素基でも不飽和炭化水素基でもよい。脂肪族炭化水素基としては、炭素数１〜２０の脂肪族炭化水素基が好ましく、より具体的には、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基が挙げられる。アルキル基としては、炭素数１〜１２のアルキル基が好ましく、具体的には、式（１）に係るＲ１１におけるアルキル基として例示したものと同様のものを挙げることができ、好ましい態様も同様である。また、アルケニル基としては、炭素数２〜１２のアルケニル基が好ましく、具体的には、式（１）に係るＲ１２〜Ｒ１４におけるアルケニル基として例示したものと同様のものを挙げることができ、好ましい態様も同様である。アルキニル基としては、炭素数２〜１２のアルキニル基が好ましく、具体的には、エチニル基、１−プロピニル基、１−ブチニル基、１−ペンチニル基、３−ペンチニル基、１−ヘキシニル基、２−エチル−２−ブチニル基、２−オクチニル基、（４−エチニル）−５−ヘキシニル基、２−デシニル基等を挙げることができる。
【０１１０】
脂環式炭化水素基としては、飽和でも不飽和でもよく、また脂環式炭化水素基の炭素数は３〜３０が好ましく、３〜１２がより好ましい。このような脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−シクロヘキセニル基、トリシクロデカニル基、デカヒドロ−２−ナフチル基、アダマンチル基、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イル基、ペンタシクロペンタデカニル基、イソボニル基、ジシクロペンテニル基、トリシクロペンテニル基等を挙げることができる。
【０１１１】
芳香族炭化水素基の具体例としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントリル基等を挙げることができる。
【０１１２】
これら炭化水素基はさらに置換基を有していてもよく、このような置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、ホルミル基、カルボキシ基、ニトロ基、アミノ基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、トリアルキルシリル基、メルカプト基、アリル基、アルキルスルホニル基、アルキルスルファモイル基等を挙げることができる。
【０１１３】
これらのうち、上述のＲ３２における炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基が好ましい。脂肪族炭化水素基の中では炭素数１〜２０のアルキル基が好ましく、炭素数１〜１２の直鎖または分岐鎖のアルキル基が好ましい。前記アルキル基が直鎖アルキル基の場合、炭素数１〜６の直鎖アルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。前記アルキル基が分岐アルキル基の場合、炭素数３〜１０の分岐アルキル基が好ましく、２−エチルヘキシル基がより好ましい。芳香族炭化水素基の中では炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基が好ましく、炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基がより好ましく、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基がさらに好ましく、フェニル基、ビフェニル基が特に好ましい。
【０１１４】
上述のｎは１〜１００の整数を表すが、１〜３０の整数が好ましく、１〜１５の整数がより好ましく、１〜１０の整数がさらに好ましく、１〜５の整数が特に好ましい。ｎが２以上の場合、複数存在するＲ３１は同一でも異なっていてもよく、複数存在するＲ３１Ｏ基は任意の順序で結合していてもよい。
【０１１５】
上述の重合体は、上記式（３）で表される基を側鎖に有することが好ましく、具体的には、下記式（４）で表される繰り返し単位を有することが好ましい。
【０１１６】
【化４】
2017120387.tif 000006
【０１１７】
上記式（４）において、Ｚ１は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−（＊１）、−ＣＯＮＨ−（＊１）（ただし、「＊１」は、Ｒ３１と結合する結合手である。）またはフェニレン基を示し、Ｒ３３は水素原子またはメチル基を示し、Ｒ３１、Ｒ３２およびｎは、式（３）におけるＲ３１、Ｒ３２およびｎと同義である。
【０１１８】
上記式（４）におけるＺ１としては、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−（＊１）、−ＣＯＮＨ−（＊１）（ただし、「＊１」はＲ３１と結合する結合手である。）が好ましく、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−（＊１）がより好ましい。
【０１１９】
このような上記式（４）で表される繰り返し単位を与える化合物としては、例えば、特開２０１４−０９８１４０号公報の段落〔００３８〕〜段落〔００４１〕に記載の化合物が挙げられる。
【０１２０】
上記式（４）において、Ｒ３１がエチレン基、Ｒ３２がメチル基およびｎ＝４の組み合わせ；Ｒ３１がエチレン基、Ｒ３２がメチル基およびｎ＝９の組み合わせ；Ｒ３１がエチレン基、Ｒ３２が２−エチルヘキシル基およびｎ＝２の組み合わせ；が特に好ましい。尚、Ｒ３３は、水素原子でも、メチル基でもよい。
【０１２１】
［ウレタン樹脂］
ウレタン樹脂としてはポリウレタン樹脂が好ましく、具体的には、ポリヒドロキシ化合物（例、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン）、ポリヒドロキシ化合物と多塩基酸との反応物である脂肪族ポリエステル系ポリオール、ポリエーテルポリオール（例、ポリ（オキシプロピレンエーテル）ポリオール、ポリ（オキシエチレン−プロピレンエーテル）ポリオール）、ポリカーボネート系ポリオール、およびポリエチレンテレフタレートポリオールのいずれか１種、あるいはこれらの混合物とポリイソシアネートから誘導されるポリウレタンを挙げることができる。上記ポリウレタン樹脂では、例えば、ポリオールとポリイソシアネートとの反応後、未反応として残った水酸基をカルボジイミド化合物との架橋反応が可能な官能基として利用することができる。
【０１２２】
上記ポリウレタン樹脂としては、一般にポリヒドロキシ化合物（例、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン）と多塩基酸との反応物であるポリマーが挙げられる。上記ポリウレタン樹脂では、例えば、ポリオールと多塩基酸との反応終了後、未反応として残った水酸基、カルボキシル基をカルボジイミド化合物との架橋反応が可能な官能基として利用することができる。勿論、水酸基等の官能基を有する第三成分を添加してもよい。
【０１２３】
ポリウレタン樹脂として、例えば、特許５５１２０９５号明細書に記載されている、側鎖にエチレン性不飽和結合を有するウレタン樹脂を用いることもできる。
【０１２４】
［ウレア樹脂］
イオン捕捉剤として使用可能なウレア樹脂は、ポリアミン成分（Ａ）とポリイソシアネート化合物（Ｂ）とから得ることができる。
【０１２５】
上記ポリアミン成分（Ａ）としては特に限定されず、公知の芳香族ポリアミン、脂肪族ポリアミン等を挙げることができる。
【０１２６】
上記芳香族ポリアミンとしては特に限定されず、例えば、特許４２８５７９５号明細書の段落〔００１３〕に記載の化合物を挙げることができ、中でも、ポリテトラメチレングリコールビス（４−アミノベンゾエート）、ポリプロピレングリコールビス（４−アミノベンゾエート）、ポリ（オキシエチレン−プロピレンエーテル）グリコールビス（４−アミノベンゾエート）、ポリオキシブチレングリコールビス（４−アミノベンゾエート）が好ましい。これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１２７】
中でも芳香族ポリアミンとしては、分子内に芳香環に結合した第１級アミノ基を２個有する芳香族ジアミンが好ましい。
【０１２８】
上記芳香族ポリアミンは、公知の方法により合成することができる。
【０１２９】
上記脂肪族ポリアミンは、公知の方法により合成することができるほか、市販されているものを使用してもよく、例えば、ジェファーミンＤ−２３０（アミン当量約１２０、サン・テクノケミカル社製）、ジェファーミンＤ−４００（アミン当量約２００、サン・テクノケミカル社製）等を挙げることができる。
【０１３０】
中でも脂肪族ポリアミンとしては、イソシアネート基との反応速度を考慮して、分子内に第１級アミノ基を有するものが好ましい。
【０１３１】
上述したポリイソシアネート化合物（Ｂ）としては特に限定されず、公知のポリイソシアネート等を使用することができ、例えば、芳香族ポリイソシアネート化合物、脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環族ポリイソシアネート化合物等を挙げることができる。
【０１３２】
上述の芳香族ポリイソシアネート化合物としては特に限定されず、例えば、カルボジイミド変性することにより得られる液状ジフェニルメタンジイソシアネートまたはジフェニルメタンジイソシアネートの部分プレポリマー；２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、粗製トリレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートおよびこれらのカルボジイミド化変性物；ビュレット化変性物；プレポリマー化変性物等を挙げることができる。中でも、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアネートもしくはこれらのプレポリマーまたは変性品が好ましい。
【０１３３】
上述した脂肪族ポリイソシアネート化合物および脂環族ポリイソシアネート化合物としては特に限定されず、例えば、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、これらのイソシアヌレート化変性物、カルボジイミド化変性物、プレポリマー化変性物等を挙げることができる。
【０１３４】
［ポリアミン］
イオン捕捉剤として使用可能なポリアミンは、２個以上のアミノ基を有する化合物であればよく、アミノ基は１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基のいずれであってもよい。このようなポリアミンとしては、例えば、ポリアルキレンイミン、ポリアルキレンポリアミン、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン等が挙げられる。このような化合物としては、例えば特許５８２８１４９号明細書の段落〔００２６〕〜〔００２８〕に記載されているものを挙げることができるほか、市販品としては、エポミン（登録商標。日本触媒株式会社製。ポリエチレンイミン）、ポリメント（登録商標。日本触媒株式会社製。アミノエチル化アクリルポリマー）等を用いることもできる。
【０１３５】
［キレート剤］
キレート剤とは、金属イオンと結合してキレート化合物を形成する多座配位子をもつ化合物をいう。
【０１３６】
イオン捕捉剤として使用可能なキレート剤として、例えば、エチレンジアミンテトラ酢酸又はそのカリウム塩、そのナトリウム塩若しくはその誘導体；ジエチレントリアミンペンタ酢酸又はそのカリウム塩、そのナトリウム塩若しくはその誘導体；トリエチレンテトラミンヘキサ酢酸又はそのカリウム塩、そのナトリウム塩若しくはその誘導体；ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸又はそのカリウム塩、そのナトリウム塩若しくはその誘導体；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ピリジルメチル）エチレンジアミン；ニトリロトリ酢酸又はそのナトリウム塩若しくはその誘導体；１，３−プロパンジアミンテトラ酢酸又はそのカリウム塩、そのナトリウム塩若しくはその誘導体；１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパンテトラ酢酸又はそのカリウム塩、そのナトリウム塩若しくはその誘導体；ヒドロキシエチルイミノジ酢酸又はそのカリウム塩、そのナトリウム塩若しくはその誘導体；ジヒドロキシエチルグリシン又はそのカリウム塩、そのナトリウム塩若しくはその誘導体；グリコールエーテルジアミンテトラ酢酸又はそのナトリウム塩若しくはその誘導体；トランス−シクロヘキサンジアミンテトラ酢酸又はそのナトリウム塩若しくはその誘導体；カルボキシメチルポリエチレンイミン；ヒドロキシエチリデンジホスホン酸又はそのカリウム塩若しくはそのナトリウム塩；ニトリロトリスメチレントリスホスホン酸又はそのカリウム塩若しくはそのナトリウム塩；ホスホノブタントリカルボン酸；エチレンジアミン（テトラメチレンホスホン酸）；１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸又はそのカリウム塩若しくはそのナトリウム塩；アミノトリ（メチレンホスホン酸）又はそのカリウム塩若しくはそのナトリウム塩などのような有機ホスホン酸類あるいはホスホノアルカントリカルボン酸類を挙げることができる。上述したキレート剤のナトリウム塩、カリウム塩の代りに有機アミンの塩も有効である。
【０１３７】
本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物がイオン捕捉剤を含有するものである場合、本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物は通常、樹脂成分として、カルボキシル基を有する重合体、シロキサンポリマーおよび重合性化合物よりなる群から選択される少なくとも１種を含む。すなわち、本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物は、カルボキシル基を有する重合体、シロキサンポリマーおよび重合性化合物よりなる群から選択される少なくとも１種を含有することが好ましい。
【０１３８】
また、本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物は、重合開始剤を含有せしめることもできる。重合開始剤として感放射線性重合開始剤を用いた場合、感放射線性を利用した露光・現像によって容易に微細かつ精巧なパターンを形成することができる。併せて、充分な解像度および放射線感度を有する。以下、本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物の成分として好ましい、カルボキシル基を有する重合体、シロキサンポリマー、重合性化合物および重合開始剤について詳述する。
【０１３９】
（カルボキシル基を有する重合体）
本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物において含有することが好ましい、カルボキシル基を有する重合体は、後述する現像工程において用いられる現像液、好ましくはアルカリ現像液に対する可溶性を有するアルカリ可溶性樹脂である。このような重合体としては、カルボキシル基およびカルボン酸無水物基よりなる群から選択される少なくとも１種を有するアルカリ可溶性樹脂が好ましく、さらにエポキシ基または（メタ）アクリロイル基を有する重合体であることが好ましい。
【０１４０】
上述した重合体は、特に（ａ１）不飽和カルボン酸および不飽和カルボン酸無水物よりなる群から選択される少なくとも１種（以下、「化合物（ａ１）」という。）と、（ａ２）（ａ１）以外の不飽和化合物（以下、「化合物（ａ２）」という。）との共重合体が好ましい。
【０１４１】
このような重合体の特に好ましい例として、
［Ａ１］化合物（ａ１）および１分子中に少なくとも１つの水酸基を有する不飽和化合物（以下、「化合物（ａ２−１）」という。）を含む単量体の共重合体（以下、「共重合体〔α〕」という。）に、不飽和イソシアネート化合物を反応させて得られる重合体（以下、「重合体〔Ａ〕」という。）、［Ａ２］化合物（ａ１）およびエポキシ基を有する不飽和化合物（以下、「化合物（ａ２−２）」という。）を含む単量体の共重合体（以下、「共重合体〔β〕」という。）［Ａ３］化合物（ａ１）と、化合物（ａ１）、化合物（ａ２−１）および化合物（ａ２−２）以外の不飽和化合物（以下、「化合物（ａ２−３）」という。）とからなる単量体の共重合体（以下、「共重合体〔γ〕」という。）等を挙げることができる。共重合体〔α〕を製造するに際して、化合物（ａ２−３）を共存させ、共重合体〔α〕を化合物（ａ１）、化合物（ａ２−１）および化合物（ａ２−３）の共重合体としてもよく、共重合体〔β〕を製造するに際して、化合物（ａ１）および化合物（ａ２−２）のほかに化合物（ａ２−３）を共存させ、共重合体〔β〕を化合物（ａ１）、化合物（ａ２−２）および化合物（ａ２−３）の共重合体としてもよい。
【０１４２】
上述した共重合体〔α〕、共重合体〔β〕および共重合体〔γ〕を製造するに際して用いられる化合物（ａ１）としては、例えば、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸の無水物等を挙げることができる。
【０１４３】
上記不飽和モノカルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、２−アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−メタクリロイルオキシエチルコハク酸、２−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸等を；上記不飽和ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸等を；上記不飽和ジカルボン酸の無水物としては、上記した不飽和ジカルボン酸の無水物等を、それぞれ挙げることができる。
【０１４４】
これらのうち、共重合反応性、得られる共重合体の現像液に対する溶解性の点から、アクリル酸、メタクリル酸、２−アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−メタクリロイルオキシエチルコハク酸または無水マレイン酸が好ましい。
化合物（ａ１）は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【０１４５】
共重合体〔α〕、共重合体〔β〕および共重合体〔γ〕において、化合物（ａ１）に由来する繰り返し単位の含有率は、好ましくは５質量％〜６０質量％であり、さらに好ましくは７質量％〜５０質量％であり、特に好ましくは８質量％〜４０質量％である。化合物（ａ１）に由来する繰り返し単位の含有率が５質量％〜６０質量％であるとき、現像性および保存安定性等の諸特性がより高いレベルでバランスされた保護膜形成用樹脂組成物が得られる。
【０１４６】
上述した共重合体〔α〕の製造に用いられる化合物（ａ２−１）としては、（メタ）アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、（メタ）アクリル酸のジヒドロキシアルキルエステル、（メタ）アクリル酸の（６−ヒドロキシヘキサノイルオキシ）アルキルエステル等を挙げることができる。
【０１４７】
これらの具体例としては、（メタ）アクリル酸のヒドロキシアルキルエステルとして、例えば、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチルエステル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシプロピルエステル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチルエステル等を；（メタ）アクリル酸のジヒドロキシアルキルエステルとして、例えば、（メタ）アクリル酸２，３−ジヒドロキシプロピルエステル、（メタ）アクリル酸１，３−ジヒドロキシプロピルエステル、（メタ）アクリル酸３，４−ジヒドロキシブチルエステル等を；（メタ）アクリル酸の（６−ヒドロキシヘキサノイルオキシ）アルキルエステルとして、例えば、（メタ）アクリル酸２−（６−ヒドロキシヘキサノイルオキシ）エチルエステル、（メタ）アクリル酸３−（６−ヒドロキシヘキサノイルオキシ）プロピルエステル等を、それぞれ挙げることができる。
【０１４８】
これらの化合物（ａ２−１）のうち、アクリル酸２−ヒドロキシエチルエステル、アクリル酸３−ヒドロキシプロピルエステル、アクリル酸４−ヒドロキシブチルエステル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルエステル、メタクリル酸３−ヒドロキシプロピルエステル、メタクリル酸４−ヒドロキシブチルエステル、アクリル酸２，３−ジヒドロキシプロピルエステル、メタクリル酸２，３−ジヒドロキシプロピルエステル、上記の（メタ）アクリル酸（６−ヒドロキシヘキサノイルオキシ）アルキルエステルが好ましい。
【０１４９】
上述した共重合体〔α〕において、上記の如き化合物（ａ２−１）は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
共重合体〔α〕において、化合物（ａ２−１）に由来する繰り返し単位の含有率は、好ましくは１質量％〜５０質量％であり、さらに好ましくは３質量％〜４０質量％であり、特に好ましくは５質量％〜３０質量％である。化合物（ａ２−１）に由来する繰り返し単位の含有率が１質量％〜５０質量％であるとき、不飽和イソシアネート化合物との反応により得られる共重合体の安定性が良好となり、その結果、得られる保護膜形成用樹脂組成物の保存安定性が良好となる。
【０１５０】
共重合体〔β〕の製造に用いられる化合物（ａ２−２）におけるエポキシ基としては、オキシラニル基（１，２−エポキシ構造を有する。）、オキセタニル基（１，３−エポキシ構造を有する。）等を挙げることができる。
【０１５１】
上述のオキシラニル基を有する不飽和化合物としては、例えば、特開２０１１−２０３５６２号公報の段落〔００２５〕に記載の化合物を挙げることができるが、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸２−メチルグリシジル、メタクリル酸３，４−エポキシシクロヘキシル、メタクリル酸３，４−エポキシシクロヘキシルメチル、３−メチル−３−メタクリロイルオキシメチルオキセタンまたは３−エチル−３−メタクリロイルオキシメチルオキセタンが、重合性の点から好ましい。
【０１５２】
上述した共重合体〔β〕の製造において、化合物（ａ２−２）は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
共重合体〔β〕において、化合物（ａ２−２）に由来する繰り返し単位の含有率は、好ましくは０．５質量％〜７０質量％であり、さらに好ましくは１質量％〜６０質量％であり、特に好ましくは３質量％〜５０質量％である。化合物（ａ２−２）に由来する繰り返し単位の含有率が０．５質量％〜７０質量％のとき、共重合体の耐熱性、共重合体および保存安定性がより高いレベルでバランスされた保護膜形成用樹脂組成物が得られる。
【０１５３】
上述した共重合体〔γ〕の製造に際して使用され、あるいは共重合体〔α〕および共重合体〔β〕の製造に際して任意的に使用することができる化合物（ａ２−３）としては、例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステル、（メタ）アクリル酸アリールエステル、（メタ）アクリル酸アラルキルエステル、不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステル、含酸素複素５員環または含酸素複素６員環を有する（メタ）アクリル酸エステル、ビニル芳香族化合物、Ｎ−位置換マレイミド、共役ジエン化合物およびその他の不飽和化合物を挙げることができる。
【０１５４】
これらの具体例としては、（メタ）アクリル酸アルキルエステルとして、例えば、アクリル酸メチル、（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ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、フェノールのアルキレンオキサイド変性（メタ）アクリレート、パラクミルフェノールのアルキレンオキサイド変性（メタ）アクリレート、ノニルフェノールのアルキレンオキサイド変性（メタ）アクリレート等を；（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステルとして、例えば、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸２−メチルシクロヘキシル、（メタ）アクリル酸トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イル、（メタ）アクリル酸２−（トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルオキシ）エチル、（メタ）アクリル酸イソボロニル等を；（メタ）アクリル酸アリールエステルとして、例えば、（メタ）アクリル酸フェニル等を；（メタ）アクリル酸アラルキルエステルとして、例えば、（メタ）アクリル酸ベンジル等を；不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステルとして、例えば、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル等を；含酸素複素５員環または含酸素複素６員環を有する（メタ）アクリル酸エステルとして、例えば、（メタ）アクリル酸テトラヒドロフラン−２−イル、（メタ）アクリル酸テトラヒドロピラン−２−イル、（メタ）アクリル酸２−メチルテトラヒドロピラン−２−イル等を；ビニル芳香族化合物として、例えばスチレン、α−メチルスチレン等を；Ｎ−位置換マレイミドとして、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等を；共役ジエン化合物として、例えば、１，３−ブタジエン、イソプレン等を；その他の不飽和化合物として、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド等を、それぞれ挙げることができる。
【０１５５】
これらの化合物（ａ２−３）のうち、共重合反応性の点から、（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−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、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、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イル、スチレン、ｐ−メトキシスチレン、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、（メタ）アクリル酸テトラヒドロフラン−２−イル、１，３−ブタジエン等が好ましい。
【０１５６】
上述した共重合体〔α〕、共重合体〔β〕および共重合体〔γ〕の製造において、化合物（ａ２−３）は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
共重合体〔α〕および共重合体〔β〕において、化合物（ａ２−３）に由来する繰り返し単位の含有率は、好ましくは１０質量％〜７０質量％、さらに好ましくは２０質量％〜５０質量％、特に好ましくは３０質量％〜５０質量％である。化合物（ａ２−３）の繰り返し単位の含有率が１０質量％〜７０質量％のとき、共重合体の分子量の制御が容易となり、現像性がより高いレベルでバランスされた保護膜形成用樹脂組成物が得られる。
【０１５７】
上述した共重合体〔α〕、共重合体〔β〕および共重合体〔γ〕は、好ましくは適当な溶媒中において、好ましくは公知のラジカル重合開始剤の存在下で上記の如き単量体の混合物を重合することにより製造することができる。
【０１５８】
上述した共重合体〔α〕、共重合体〔β〕および共重合体〔γ〕につき、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（以下、ＧＰＣと略す。）によって測定したポリスチレン換算の重量平均分子量（以下、「Ｍｗ」という。）は、好ましくは１，０００〜１００，０００であり、より好ましくは２，０００〜５０，０００である。共重合体〔α〕、共重合体〔β〕および共重合体〔γ〕のＭｗが１，０００〜１００，０００であるとき、耐熱性、現像性がより高いレベルでバランスされた保護膜形成用樹脂組成物が得られる。
【０１５９】
上述した重合体〔Ａ〕は、共重合体〔α〕に不飽和イソシアネート化合物を反応させることにより得ることができる。このような不飽和イソシアネート化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸誘導体等を挙げることができ、その具体例として、例えば、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルイソシアネート、４−（メタ）アクリロイルオキシブチルイソシアネート、（メタ）アクリル酸２−（２−イソシアネートエトキシ）エチル等を挙げることができる。
【０１６０】
これらの不飽和イソシアネート化合物のうち、共重合体〔α〕との反応性の点から、２−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、４−メタクリロイルオキシブチルイソシアネートまたはメタクリル酸２−（２−イソシアネートエトキシ）エチルが好ましい。
【０１６１】
上述した重合体〔Ａ〕の製造において、不飽和イソシアネート化合物は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【０１６２】
上述した重合体〔Ａ〕を製造する際の不飽和イソシアネート化合物の使用割合は、共重合体〔α〕中の化合物（ａ２−１）に由来する水酸基に対して、好ましくは０．１モル％〜９５モル％であり、さらに好ましくは１．０モル％〜８０モル％であり、特に好ましくは５．０モル％〜７５モル％である。不飽和イソシアネート化合物の使用割合が０．１モル％〜９５モル％のとき、共重合体〔α〕との反応性、保護膜形成用樹脂組成物の耐熱性がより向上することとなり、好ましい。
【０１６３】
カルボキシル基および（メタ）アクリロイル基を有する重合体としては上述した重合体〔Ａ〕の他、共重合体〔β〕が有するエポキシ基に化合物（ａ１）を反応させて得られる重合体（以下、「重合体〔Ｂ〕」という。）、共重合体〔α〕、共重合体〔β〕または共重合体〔γ〕が有するカルボキシル基に化合物（ａ２−２）を反応させて得られる重合体（以下、「重合体〔Ｃ〕」という。）を使用することもできる。重合体〔Ｃ〕が有する水酸基にさらに多塩基酸無水物を反応させてもよい。多塩基酸無水物としては、例えば、特開２０１４−０９８１４０号公報の段落〔００６７〕に記載の化合物を挙げることができる。
【０１６４】
本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物において、重合体〔Ａ〕、共重合体〔β〕および共重合体〔γ〕は、これらをそれぞれ単独で使用してもよいが、重合体〔Ａ〕および共重合体〔β〕を併用すること、または共重合体〔β〕および共重合体〔γ〕を併用することが好ましい。
【０１６５】
（シロキサンポリマー）
本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物に含有することが好ましいシロキサンポリマーとしては、特に限定されるものではないが、下記式（５）で表される構造単位を含むシロキサンポリマー（以下、「特定シロキサンポリマー」ともいう。）を含むことが好ましい。
【０１６６】
【化５】
2017120387.tif 000007
【０１６７】
上記式（５）中、Ｒ１は水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数６〜１５のアリール基含有基、炭素数２〜１５のエポキシ環含有基、（メタ）アクリロイル基含有基、または前記アルキル基に含まれる１もしくは２以上の水素原子を置換基に置き換えてなる基であり、Ｒ１が複数ある場合はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、ｍは０〜３の整数である。
【０１６８】
上記置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アミノ基、水酸基、メルカプト基、イソシアネート基、（メタ）アクリロイルオキシ基から選ばれる少なくとも１種である。
アルキル基およびその置換体としては、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、ｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−デシル基、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、３−アミノプロピル基、３−メルカプトプロピル基、３−イソシアネートプロピル基、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピル基が挙げられる。
【０１６９】
アルケニル基としては、例えば、ビニル基が挙げられる。
アリール基含有基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基；ｐ−ヒドロキシフェニル基等のヒドロキシアリール基；ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基；１−（ｐ−ヒドロキシフェニル）エチル基、２−（ｐ−ヒドロキシフェニル）エチル基等のヒドロキシアラルキル基；４−ヒドロキシ−５−（ｐ−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ）ペンチル基が挙げられる。
【０１７０】
エポキシ環含有基としては、例えば、３−グリシドキシプロピル基、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル基が挙げられる。
（メタ）アクリロイル基含有基としては、３−（メタ）アクリロキシ基等が挙げられる。
アシル基としては、例えば、アセチル基が挙げられる。
【０１７１】
アリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。
式（５）中のｍは、０〜３の整数である。
【０１７２】
このような式（５）で表される構造単位を与えるオルガノシランとしては、例えば、特開２０１４−１１５４３８号公報の段落〔００５９〕に記載の１〜４官能性シランや特開２０１２−２７４８０号公報の段落〔００８３〕〜段落〔００９６〕に記載のアルコキシシランが挙げられる。
オルガノシランは１種単独で使用しても、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【０１７３】
中でも、式（５）におけるＲ１としては、エポキシ環含有基、アリール基、（メタ）アクリロイル基含有基が好ましい。
このような特定シロキサンポリマーは公知の方法で合成することができる。
【０１７４】
本実施形態における特定シロキサンポリマーは、重量平均分子量（Ｍｗ）が、好ましくは５００〜１０，０００、より好ましく７００〜５，０００である。また、特定シロキサンポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）と、数平均分子量（Ｍｎ）との比（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。このような態様とすることで、硬化性、耐クラック性をより一層高めることができる。尚、ここでいう、Ｍｗ、Ｍｎは、それぞれ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の重量平均分子量、数平均分子量である。
【０１７５】
本実施形態においてシロキサンポリマー成分は、単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【０１７６】
（重合性化合物）
本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物が含有してもよい重合性化合物としては、２個以上の重合可能な基を有する化合物を挙げることができる。重合可能な基としては、例えば、エチレン性不飽和基、オキシラニル基、オキセタニル基、Ｎ−アルコキシメチルアミノ基等を挙げることができる。本発明において、重合性化合物としては、２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物、または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。重合性化合物は、１種または２種以上を混合して使用することができる。
【０１７７】
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）アクリル酸との反応物〔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との反応物〔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。
【０１７８】
ここで、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等の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等の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。
【０１７９】
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等の二塩基酸の無水物、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等の四塩基酸二無水物を挙げることができる。
【０１８０】
また、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、特開平１１−４４９５５号公報の段落〔００１５〕〜段落〔００１８〕に記載されている化合物を挙げることができる。
【０１８１】
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、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも１種により変性されたビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも１種により変性されたイソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも１種により変性されたトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも１種により変性されたペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも１種により変性されたペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも１種により変性されたジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも１種により変性されたジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
【０１８２】
また、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、特開２０１５−１４３８３５号公報の段落〔００５６〕に記載の化合物を挙げることができる。
【０１８３】
これらの重合性化合物のうち、３価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物と（メタ）アクリル酸との反応物〔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）アクリル酸との反応物の中では、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が、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との反応物、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との反応物が好ましい。
【０１８４】
上述した重合性化合物は、単独で、または２種以上を混合して使用できる。
本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物における重合性化合物はカルボキシル基を有する重合体と組み合わせて用いることが好ましい。この場合、保護膜形成用樹脂組成物における重合性化合物の含有割合としては、カルボキシル基を有する重合体１００質量部に対して、２０質量部〜２００質量部が好ましく、４０質量部〜１６０質量部がより好ましい。重合性化合物の含有割合を上記範囲とすることで、本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物は、密着性に優れ、十分な硬度を有した保護膜を形成できる。
【０１８５】
（重合開始剤）
本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物は重合開始剤を含有してもよい。重合開始剤としては感放射線性重合開始剤が好ましく、これにより、保護膜形成用樹脂組成物に感放射線性を付与することができる。
【０１８６】
本発明において感放射線性重合開始剤とは、放射線に感応して重合反応を開始しうる活性種を生じる成分であり、放射線に感応して、カルボキシル基および（メタ）アクリロイル基を有する重合体や重合性化合物の重合を開始しうる活性種を生じる成分である。このような重合開始剤としては、例えば、チオキサントン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、Ｏ−アシルオキシム系化合物、オニウム塩系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、ジアゾ系化合物、イミドスルホナート系化合物、オニウム塩系化合物等を挙げることができ、これらを単独で使用してもよいし２種以上を混合して使用することもできる。中でも、チオキサントン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物およびＯ−アシルオキシム系化合物よりなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
【０１８７】
本実施形態における好ましい光重合開始剤のうち、チオキサントン系化合物の具体例としては、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を挙げることができる。
【０１８８】
また、アセトフェノン系化合物の具体例としては、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−オン等を挙げることができる。
【０１８９】
また、ビイミダゾール系化合物の具体例としては、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’−ビイミダゾール等を挙げることができる。
【０１９０】
尚、光重合開始剤としてビイミダゾール系化合物を用いる場合、水素供与体を併用することが、感度を改良することができる点で好ましい。ここでいう「水素供与体」とは、露光によりビイミダゾール系化合物から発生したラジカルに対して、水素原子を供与することができる化合物を意味する。水素供与体としては、例えば、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール等のメルカプタン系水素供与体；４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン等のアミン系水素供与体を挙げることができる。本発明において、水素供与体は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができるが、１種以上のメルカプタン系水素供与体と１種以上のアミン系水素供与体とを組み合わせて使用することが、さらに感度を改良することができる点で好ましい。
【０１９１】
また、トリアジン系化合物の具体例としては、例えば、特公昭５７−６０９６号公報、特開２００３−２３８８９８号公報の段落〔００６３〕〜段落〔００６５〕に記載の化合物を挙げることができる。
【０１９２】
また、Ｏ−アシルオキシム系化合物の具体例としては、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−オクタノン，１−［４−［３−［４−［［２−（アセチルオキシ）エチル］スルホニル］−２−メチルベンゾイル］−６−［１−［（アセチルオキシ）イミノ］エチル］−９Ｈ−カルバゾール−９−イル］フェニル］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）等を挙げることができる。Ｏ−アシルオキシム系化合物の市販品としては、ＮＣＩ−８３１、ＮＣＩ−９３０（以上、株式会社ＡＤＥＫＡ社製）、ＯＸＥ−０３、ＯＸＥ−０４（以上、ＢＡＳＦ社製）等を使用することもできる。
【０１９３】
本実施形態において、アセトフェノン系化合物等のビイミダゾール系化合物以外の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）カルコン等を挙げることができる。
【０１９４】
上述した重合開始剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用できる。
本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物における重合開始剤の含有割合としては、カルボキシル基および（メタ）アクリロイル基を有する重合体並びに重合性化合物の合計含有量１００質量部に対して、１質量部〜４０質量部が好ましく、５質量部〜３０質量部がより好ましい。重合開始剤の含有割合を１質量部〜４０質量部とすることで、本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物は、低露光量の場合でも高い硬度および密着性を有する保護膜を形成できる。
【０１９５】
さらに、本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物は、カルボキシル基を有する重合体を含有する場合、アミノ基と電子吸引性基とを有する化合物を含有することができる。このような構造の化合物を含有することで本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物から得られる保護膜において硬化の促進を実現し、より低温の加熱硬化を実現することができる。その結果、カラーフィルタの製造において、保護膜の形成のために行われる加熱の温度を低く抑えることができる。そして、保護膜の下層に設けられた着色パターンに対しても、保護膜形成時に不可避的に加わる加熱の温度を低く抑えることができる。また併せて、上述の化合物を含有することで保護膜形成用樹脂組成物の保存安定性も向上させることができる。以上により、本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物を用いて得られた保護膜を有するカラーフィルタを備えた液晶表示素子の電圧保持率を高いレベルで保持できる。
【０１９６】
上述のアミノ基と電子吸引性基とを有する化合物のより具体的な例としては、例えば、特許５８１７５６２号明細書の段落〔０３２４〕に記載の化合物を挙げることができ、中でも４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ベンジジン、３−アミノベンゼンスルホン酸エチル、３，５−ビストリフルオロメチル−１，２−ジアミノベンゼン、４−アミノニトロベンゼン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−ニトロアニリンが好ましい。
【０１９７】
本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物は、上述したイオン捕捉剤のほか、必要に応じて含有されるカルボキシル基を有する重合体、特定シロキサンポリマー、重合性化合物、重合開始剤等に加え、所期の効果を損なわない範囲で必要に応じて接着助剤、界面活性剤、保存安定剤および耐熱性向上剤等の任意成分を含有できる。これらの各任意成分は、単独で使用してもよいし２種以上を混合して使用してもよい。
【０１９８】
このような任意成分としては、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、シリコーン系界面活性剤等の界面活性剤；３−グリシドキシ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等を挙げることができる。
【０１９９】
（保護膜形成用樹脂組成物の調製）
本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物は、イオン捕捉剤等の各成分を所定の割合で混合することにより調製される。本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物は、好ましくは適当な溶媒に溶解されて溶液状態で用いられる。
【０２００】
本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物の調製に用いられる溶媒としては、イオン捕捉剤等の各成分を均一に溶解または分散し、各成分と反応しないものが用いられる。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；
【０２０１】
乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸アルキルエステル；
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロパノール、イソブタノール、ｔ−ブタノール、オクタノール、２−エチルヘキサノール、シクロヘキサノール等の（シクロ）アルキルアルコール；
ジアセトンアルコール等のケトアルコール；
【０２０２】
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメ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；
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環状エーテル；
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン等のケトン；
【０２０３】
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；
３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート等のアルコキシカルボン酸エステル；
酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、ぎ酸ｎ−アミル、酢酸ｉ−アミル、プロピオン酸ｎ−ブチル、酪酸エチル、酪酸ｎ−プロピル、酪酸ｉ−プロピル、酪酸ｎ−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸ｎ−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、２−オキソブタン酸エチル等の脂肪酸アルキルエステル；
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミドまたはラクタム等を挙げることができる。
【０２０４】
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、（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキルエステルおよび（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から選択される少なくとも１種が好ましい。
これらの溶媒は、単独でまたは２種以上を混合して使用できる。
【０２０５】
本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物を溶液状態として調製する場合、固形分濃度（組成物溶液中に占める溶媒以外の成分）は、使用目的や所望の膜厚の値等に応じて任意の濃度（例えば、５質量％〜５０質量％）に設定できる。より好ましい固形分濃度としては、基板上への塗膜の形成方法により異なるが、最適なものが選択される。このようにして調製された組成物溶液については、孔径０．５μｍ程度のミリポアフィルタ等を用いて濾過した後、使用に供することができる。
【０２０６】
以上の成分と調製方法による本実施形態の保護膜形成用樹脂組成物は、保護膜を形成することができる。そして、本発明の第１実施形態のカラーフィルタを提供することができる。
【０２０７】
したがって、本発明の第１実施形態のカラーフィルタは、液晶表示素子の構成部材として用いられた場合、その保護膜が有するイオン捕捉能により、着色パターンから溶出するイオン性不純物を捕捉（トラップ）するものと考えられる。そして、イオン性不純物の液晶への溶出を低減させることができ、その結果、液晶表示素子の電圧保持特性等の抵抗特性に係わる特性の劣化を生じ難くすることができると考えられる。
【０２０８】
次に、本発明の第１実施形態のカラーフィルタの着色パターンの形成に用いられる着色組成物について説明する。
【０２０９】
実施の形態４．
＜着色組成物＞
本発明の第１実施形態のカラーフィルタは着色パターンを有する。着色パターンの製造に用いられる、本発明の第４施形態の着色組成物は、着色剤を含有する。通常は、さらにバインダー樹脂および重合性化合物よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含有し、さらに、必要に応じて重合開始剤を含有する。また、本発明の効果を損なわない限りその他の任意成分を含有してもよい。以下、本実施形態の着色組成物に含有される各成分について説明する。
【０２１０】
（重合性化合物）
本発明の第４実施形態の着色組成物に含有される重合性化合物としては、本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物に含有してもよい重合性化合物と同様のものを挙げることができ、好ましい化合物は前述と同様である。
【０２１１】
重合性化合物は、単独または２種以上を混合して使用できる。本実施形態の着色組成物における重合性化合物の使用割合については、着色組成物がバインダー樹脂を含有する場合、バインダー樹脂１００質量部に対して１０質量部〜７００質量部が好ましく、２０質量部〜６００質量部がより好ましい。着色組成物がバインダー樹脂を含有しない場合、重合性化合物の使用割合は着色剤１００質量部に対して１００質量部〜１５００質量部が好ましく、２００質量部〜１０００質量部がより好ましい。重合性化合物の使用割合を上記範囲とすることで、十分な耐熱性、耐溶媒性を有した着色パターン等を形成できる。
【０２１２】
（着色剤）
着色パターンおよびそれを有するカラーフィルタには高い色純度、輝度、コントラスト等が強く求められている。したがって、本発明の第１実施形態のカラーフィルタの形成に用いられる、本発明の第４実施形態の着色組成物に含有される着色剤としては、色純度等の特性の向上に有効なものの選択が必要となる。
【０２１３】
着色剤としては、例えば、顔料および染料のいずれをも使用できるが、着色パターンおよびカラーフィルタに求められる高い色純度や輝度等を考慮すると、染料を含む着色剤であることが特に好ましい。
【０２１４】
着色剤に使用可能な染料としては、酸性染料、塩基性染料、非イオン性染料等を挙げることができる。
尚、酸性染料、塩基性染料、非イオン性染料等については、上述した定義に従う。したがって、分子内塩を形成しているイオン性染料は酸性染料に包含されるものとする。
【０２１５】
酸性染料は、上述したように、アニオン性基を有する発色団と対カチオンとの塩、および、発色団がアニオン性基とカチオン性基の両方を有して分子内塩型構造になっている化合物であり、カチオン性基を有する発色団としては、例えば、トリアリールメタン系発色団、メチン系発色団、シアニン系発色団、アゾ系発色団、ジアリールメタン系発色団、キノンイミン系発色団、キノリン系発色団、アントラキノン系発色団、ニトロ系発色団、フタロシアニン系発色団、ジピロメテン系発色団、キサンテン系発色団等を挙げることができる。中でも、トリアリールメタン系発色団、シアニン系発色団、アゾ系発色団、キノリン系発色団、アントラキノン系発色団、フタロシアニン系発色団、キサンテン系発色団を好ましく用いることができ、より好ましくはシアニン系発色団、アントラキノン系発色団、キサンテン系発色団である。
【０２１６】
また、前記対カチオンとしては、例えば、プロトン、金属カチオン、オニウムカチオン等を挙げることができる。金属カチオンとしては、例えば、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオン、セシウムイオン等の１価の金属カチオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、ストロンチウムイオン、バリウムイオン等の２価の金属カチオンを挙げることができる。オニウムカチオンとしては、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン等を挙げることができる。アンモニウムカチオンの具体例としては特開２０１１−１３８０９４号公報の段落〔００４５〕に記載の化合物におけるカチオンや特許４８７３１０１号明細書に記載の側鎖にアンモニウムカチオンを有する樹脂等を、ホスホニウムカチオンの具体例としては特開２０１３−１９０７７６号公報の段落〔００３８〕〜段落〔００４０〕等に記載のカチオンを、それぞれ挙げることができる。
【０２１７】
このような酸性染料としては、例えば、
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１１、Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ７、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３７、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１８０、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー２９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２８、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド８３、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ２６、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン５９、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー２、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１７、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１２０、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック５、Ｃ．Ｉ．モルダントレッド７、Ｃ．Ｉ．モルダントイエロー５、Ｃ．Ｉ．モルダントブラック７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン２８等のアゾ系酸性染料；
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９等のトリアリールメタン系酸性染料；
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー４０、Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン２５、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー１９、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー４９等のアントラキノン系酸性染料；
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド８７、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド９２、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３８８等のキサンテン系酸性染料；
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー３等のキノリン系酸性染料；
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１、Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ３等のニトロ系酸性染料を挙げることができる。
【０２１８】
塩基性染料は、上述したように、カチオン性基を有する発色団と対アニオンとの塩であり、カチオン性基を有する発色団としては、例えば、トリアリールメタン系発色団、メチン系発色団、シアニン系発色団、アゾ系発色団、ジアリールメタン系発色団、キノンイミン系発色団、キノリン系発色団、アントラキノン系発色団、フタロシアニン系発色団、ジピロメテン系発色団、キサンテン系発色団を挙げることができ、中でも、トリアリールメタン系発色団、シアニン系発色団、アゾ系発色団、キノンイミン系発色団、キノリン系発色団、アントラキノン系発色団、フタロシアニン系発色団、キサンテン系発色団を好ましく用いることができ、より好ましくはシアニン系発色団、アントラキノン系発色団、キサンテン系発色団である。
【０２１９】
このような塩基性染料が有する対アニオンとしては、例えば、ハロゲンイオン、ホウ素アニオン、リン酸アニオン、カルボン酸アニオン、硫酸アニオン、有機スルホン酸アニオン、窒素アニオン、メチドアニオン、水酸化物イオン、金属錯体アニオン等を挙げることができる。
【０２２０】
このような塩基性染料としては、例えば、
Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー４１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１８等のアゾ系塩基性染料；
Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー７等のトリアリールメタン系塩基性染料；
Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１１等のキサンテン系塩基性染料；
Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー９等のキノンイミン系塩基性染料の他、
特表２００７−５０３４７７号公報、国際公開第１０／１２３０７１号パンフレット、特開２０１１−１１６８０３号公報、特開２０１１−１１７９９５号公報、特開２０１１−１３３８４４号公報、特開２０１１−１４５５４０号公報等に記載の塩基性染料を挙げることができる。
【０２２１】
また、上述の非イオン性染料としては、例えば、
Ｃ．Ｉ．ディスパースオレンジ５、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド５８、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー１６５等のアゾ系非イオン性染料；
Ｃ．Ｉ．バットブルー４、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド６０、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー５６、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー６０等のアントラキノン系非イオン性染料；
Ｃ．Ｉ．パッドブルー５等のフタロシアニン系非イオン性染料；
Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー３３、Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー６４等のキノリン系非イオン性染料；
Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー４２等のニトロ系非イオン性染料；
Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１７９、ディスパースイエロー２０１等のメチン系非イオン性染料のほか、
特開２０１０−１６８５３１号公報の請求項３もしくは請求項４、特開２０１０−１７００７３号公報、特開２０１０−１７００７４号公報、特開２０１０−２７５５３１号公報、特開２０１０−２７５５３３号公報等に記載の非イオン性染料を挙げることができる。
【０２２２】
そして、色純度等のカラーフィルタの特性をより向上させるという観点から、着色剤に使用される染料としては、酸性染料および塩基性染料よりなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましく、特に、塩基性染料を含む場合であっても、電圧保持特性等の抵抗特性に係わる特性の劣化を生じ難い液晶表示素子が得られるという点で好ましい。
【０２２３】
着色剤として染料とともに併用できる顔料としては、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、すなわち、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。
【０２２４】
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、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２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２６４等の赤色顔料；
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．ピグメントグリーン５９等の緑色顔料；
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー７９、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー８０等の青色顔料；
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１５等の黄色顔料；
Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３８等の橙色顔料；
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等の紫色顔料；
Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７等の黒色顔料。
【０２２５】
このほか、特表２０１１−５２３４３３号公報の式（Ｉｃ）で表されるブロモ化ジケトピロロピロール顔料を赤色顔料として使用することもできる。また、特開２００１−０８１３４８号公報、特開２０１０−０２６３３４号公報、特開２０１０−１９１３０４号公報、特開２０１０−２３７３８４号公報、特開２０１０−２３７５６９号公報、特開２０１１−００６６０２号公報、特開２０１１−１４５３４６号公報等に記載のレーキ顔料を挙げることができる。
【０２２６】
本実施形態において顔料を使用する場合、顔料を、再結晶法、再沈殿法、溶剤洗浄法、昇華法、真空加熱法またはこれらの組合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。
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。
【０２２７】
本実施形態において顔料を使用する場合、さらに公知の分散剤および分散助剤を含有せしめることもできる。公知の分散剤としては、例えば、ウレタン系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系分散剤、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系分散剤、ポリエチレングリコールジエステル系分散剤、ソルビタン脂肪酸エステル系分散剤、ポリエステル系分散剤、アクリル系分散剤等を、分散助剤としては顔料誘導体等を挙げることができる。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、特開２０１５−１４３８３５号公報の段落〔００４７〕に記載の分散剤を挙げることができる。
【０２２８】
また、顔料誘導体としては、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。
【０２２９】
本実施形態の着色組成物において、着色剤の含有割合は、高画質なカラーフィルタを形成する点から、着色組成物の固形分中に、通常５質量％〜７０質量％、好ましくは５質量％〜６０質量％、より好ましくは１０質量％〜５０質量％であり、特に２０質量％〜５０質量％が好ましい。ここで固形分とは、後述する溶媒以外の成分である。
【０２３０】
本発明の着色組成物が着色剤として染料を含む場合、本発明の効果をより享受できる観点から、染料の含有割合は、全着色剤に対して５質量％以上であることが好ましく、さらに１０質量％以上、特に１５質量％以上が好ましい。尚、本発明の着色組成物は、着色剤として染料を単独で含有しても構わない。本発明の着色組成物は、着色組成物の固形分中に対する染料の含有割合が高い場合であっても、あるいは着色剤として染料と顔料を併用する場合であっても、信頼性能に優れるカラーフィルタを形成することができる。
【０２３１】
（バインダー樹脂）
本発明におけるバインダー樹脂としては、アルカリ現像性を有する樹脂が好ましく、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、フェノール性水酸基等の酸性官能基を有するアルカリ可溶性樹脂が好ましい。バインダー樹脂は、さらに、（メタ）アクリロイル基を有することが好ましい。このようなバインダー樹脂としては、本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物に含有されるカルボキシル基を有する重合体と同様のものを用いることができ、好ましい化合物は前述と同様である。
【０２３２】
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（ＷＯ）第２００７／０２９８７１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。
【０２３３】
本実施形態において、バインダー樹脂の含有量は、着色剤１００質量部に対して、通常、５質量部〜１，０００質量部、好ましくは１０質量部〜５００質量部である。このような態様とすることで、耐熱性および耐溶剤性が高められるだけでなく、着色組成物の保存安定性も高められる。
【０２３４】
（重合開始剤）
本実施形態の着色組成物に含有される重合開始剤としては、本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物に含有してもよい重合開始剤と同様のものを挙げることができ、好ましい化合物は前述と同様である。
【０２３５】
重合開始剤の使用割合としては、重合性化合物１００質量部に対して、０．０１質量部〜１２０質量部が好ましく、１質量部〜１００質量部がより好ましい。重合開始剤の使用割合をこのような態様とすることで、本実施形態の着色組成物は、低露光量の場合でも高い耐溶媒性等を有する着色パターンおよびカラーフィルタを形成できる。
【０２３６】
（その他の任意成分）
本発明の第４実施形態の着色組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で必要に応じて種々の添加剤を含有できる。これらの各任意成分は、単独で使用してもよいし２種以上を混合して使用してもよい。
【０２３７】
このような任意成分としては、本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物に含有される任意成分や、アミノ基と電子吸引性基とを有する化合物と同様のものを用いることができる。
【０２３８】
＜着色組成物の調製方法＞
本発明の第４実施形態の着色組成物は、着色剤、および必要に応じ添加されるバインダー樹脂、重合性化合物、重合開始剤、その他の任意成分を均一に混合することによって調製される。この着色組成物は、好ましくは適当な溶媒に溶解されて溶液状で用いられる。
【０２３９】
本実施形態の着色組成物の調製に用いられる溶媒としては、必須成分および任意成分を均一に溶解し、各成分と反応しないものが用いられる。このような溶媒としては、本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物の調製に用いられる溶媒として記載したものと同様のものを用いることができる。
【０２４０】
溶媒の含有量としては限定されないが、得られる本実施形態の着色組成物の塗布性、安定性等の観点から着色組成物の溶媒を除いた各成分の合計濃度が、５質量％〜５０質量％となる量が好ましく、１０質量％〜４０質量％となる量がより好ましい。着色組成物を溶液状態として調製する場合、固形分濃度（組成物溶液中に占める溶媒以外の成分）は、使用目的や所望の膜厚の値等に応じて任意の濃度（例えば、５質量％〜５０質量％）に設定できる。さらに好ましい固形分濃度は、基板上への塗膜の形成方法により異なるが、これについては後述する。このようにして調製された組成物溶液は、孔径０．５μｍ程度のミリポアフィルタ等を用いて濾過した後、使用に供することができる。
【０２４１】
以上の成分と調製方法による本実施形態の着色組成物は、着色パターンを形成することができ、本発明の第１実施形態のカラーフィルタを提供することができる。
【０２４２】
本発明の第１実施形態のカラーフィルタは、本実施形態の着色組成物を用いて着色パターンを形成し、その後、本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物を用いて保護膜を形成した後、さらに、液晶配向用の配向膜を設けることが可能である。配向膜は、公知の液晶配向剤を用いて得ることができる。次に、配向膜を形成する液晶配向剤について、特にその主要成分について説明する。
【０２４３】
実施の形態５．
＜液晶配向剤＞
本発明の第５実施形態の液晶配向剤は、本発明の第１実施形態のカラーフィルタが有する配向膜を形成するものであり、公知の液晶配向剤を用いて得ることができる。このような液晶配向剤は通常、光配向性基を有する重合体、または光配向性基を有さない重合体を主要な成分として含有し、その他の成分を含有することができる。以下、それら成分について説明する。
【０２４４】
（重合体）
本実施形態の液晶配向剤に含有される重合体は、主骨格として、例えば、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリエステル、ポリアミド、ポリオルガノシロキサン、セルロース誘導体、ポリアセタール誘導体、ポリスチレン誘導体、ポリ（スチレン−フェニルマレイミド）誘導体、ポリ（メタ）アクリレート誘導体などからなる骨格を有する重合体であることが好ましい。かかる重合体を、光配向性基を有する重合体および光配向性基を有さない重合体に大別して説明する。
【０２４５】
［光配向性基を有する重合体］
光配向性基は、光照射により膜に異方性を付与する官能基であり、本実施の形態では、特に、光異性化反応および光二量化反応の少なくともいずれかを生じることにより膜に異方性を与える基である。
【０２４６】
光配向性基として具体的には、アゾベンゼン、スチルベン、α−イミノ−β−ケトエステル、スピロピラン、スピロオキサジン、桂皮酸、カルコン、スチルバゾール、ベンジリデンフタルイミジン、クマリン、ジフェニルアセリレンおよびアントラセンからなる群より選ばれる少なくとも１つの化合物由来の構造を有する基である。上述の光配向性基としては、これらの中でも、桂皮酸由来の構造を有する基が特に好ましい。
【０２４７】
光配向性基を有する重合体としては、上述の光配向性基が直接または連結基を介して結合された重合体であるのが好ましい。そのような重合体としては、例えば、ポリアミック酸およびポリイミドの少なくともいずれかの重合体に上述の光配向性基が結合したもの、ポリアミック酸およびポリイミドとは別の重合体に上述の光配向性基が結合したものが挙げられる。後者の場合、光配向性基を有する重合体の基本骨格としては、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリ（メタ）アクリルアミド、ポリビニルエーテル、ポリオレフィン、ポリオルガノシロキサン等を挙げることができる。
【０２４８】
上述の光配向性基を有する重合体としては、ポリアミック酸、ポリイミドまたはポリオルガノシロキサンを基本骨格とするものが好ましい。また、これらの中でも、ポリオルガノシロキサンが特に好ましく、例えば、国際公開（ＷＯ）第２００９／０２５３８６号パンフレットに記載された方法により得ることができる。
【０２４９】
［光配向性基を有さない重合体］
光配向性基を有さない重合体としては、光配向性基を有さないポリイミドを好ましく用いることができる。
【０２５０】
このような光配向性基を有さないポリイミドは、光配向性基を有さないポリアミック酸を脱水閉環してイミド化することにより得ることができる。このようなポリアミック酸は、例えば、テトラカルボン酸二無水物と、ジアミンとを反応させることにより得ることができ、特開２０１０−９７１８８号公報に記載されるようにして得ることができる。
【０２５１】
上述のポリイミドは、その前駆体であるポリアミック酸が有していたアミック酸構造のすべてを脱水閉環した完全イミド化物であってもよく、アミック酸構造の一部のみを脱水閉環し、アミック酸構造とイミド環構造が併存する部分イミド化物であってもよい。上述のポリイミドは、そのイミド化率が３０％以上であることが好ましく、５０％〜９９％であることがより好ましく、６５％〜９９％であることがさらに好ましい。このイミド化率は、ポリイミドのアミック酸構造の数とイミド環構造の数との合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。ここで、イミド環の一部がイソイミド環であってもよく、例えば、特開２０１０−９７１８８号公報に記載されるようにして得ることができる。
【０２５２】
（その他の成分）
本実施形態の液晶配向剤は、光配向性基を有する重合体および光配向性基を有さない重合体以外のその他の成分を含有することができる。その他の成分としては、例えば、硬化剤、硬化触媒、硬化促進剤、重合開始剤、エポキシ化合物、官能性シラン化合物、界面活性剤、光増感剤等を挙げることができる。
【０２５３】
実施の形態６．
＜カラーフィルタの製造方法＞
本発明の第６実施形態のカラーフィルタの製造方法においては、上述した本発明の第４実施形態の着色組成物から着色パターンを形成するための工程と、上述した本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物から保護膜を形成するための工程とが主要な製造工程として含まれる。以下、本実施形態のカラーフィルタの製造方法について説明する。
【０２５４】
本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、少なくとも下記の工程［１］〜［４］を含み、工程［１］〜［４］の順に行うことが好ましい。
［１］本発明の第４実施形態の着色組成物の塗膜を基板上に形成する工程（以下、「［１］工程」ということがある。）、
［２］［１］工程で得られた塗膜を硬化させ、着色パターンを形成する工程（以下、「［２］工程」ということがある。）、
［３］本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物の塗膜を、着色パターンを有する基板上に形成する工程（以下、「［３］工程」ということがある。）、
［４］［３］工程で得られた基板上の保護膜形成用樹脂組成物の塗膜を硬化させ、保護膜を形成する工程（以下、「［４］工程」ということがある。）。
【０２５５】
そして、カラーフィルタが液晶配向用の配向膜を有する場合、［４］工程の後に、［５］配向膜を形成する工程（以下、「［５］工程」ということがある。）を設けることができる。
【０２５６】
以上の本実施形態のカラーフィルタの製造方法により、上述した本発明の第４実施形態の着色組成物を用いて基板上に着色パターンを形成し、上述した本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物を用いて保護膜を形成することができる。そして、本発明の第１実施形態のカラーフィルタが配向膜を有する場合、上述した本発明の第５実施形態の液晶配向剤を用いて配向膜を形成することができる。
【０２５７】
したがって、本実施形態のカラーフィルタの製造方法により得られたカラーフィルタは、液晶表示素子の構成部材として用いられた場合、その保護膜が有するイオン捕捉能により、着色パターンから溶出するイオン性不純物を捕捉（トラップ）するものと考えられる。そして、イオン性不純物の液晶への溶出を低減させることができ、その結果、液晶表示素子の電圧保持特性等の抵抗特性に係わる特性の劣化を生じ難くすることができると考えられる。
以下、上記した各工程について詳述する。
【０２５８】
［［１］工程］
本工程では本発明の第４実施形態の着色組成物の塗膜を基板上に形成する。
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着色組成物を塗布した後、予備加熱（以下、「プレベーク」ともいう。）を行って溶媒を蒸発させ、塗膜を形成する。基板上に塗膜を形成する他の方法としては、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できる。この方法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ことにより、塗膜を形成する。
【０２５９】
基板の材料としては、例えば、ソーダライムガラスや無アルカリガラス等のガラス、シリコン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等が挙げられる。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。
【０２６０】
着色組成物を基板に塗布する方法としては、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、バー塗布法等が挙げられる。これらのうち、スピンコート法、スリットダイ塗布法が好ましい。
【０２６１】
プレベークは、通常７０℃〜１１０℃で１分〜１０分程度である。
【０２６２】
乾燥後の膜厚としては、通常０．６μｍ〜８μｍ、好ましくは１．２μｍ〜５μｍである。
【０２６３】
後述する［２］工程の前に、乾燥後の塗膜の一部を除去してもよい。
例えば、フォトマスクを介して乾燥後の塗膜に放射線を照射（露光）し、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、所定のパターンを有する塗膜を形成することができる。
【０２６４】
より具体的には、例えば赤色の着色組成物の塗膜を基板上に塗布した後、プレベーク、露光、現像の順に操作して、赤色の塗膜パターンが所定の配列で配置された基板が形成される。
【０２６５】
次いで、緑色または青色の各着色組成物を用い、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、緑色の塗膜パターンおよび青色の塗膜パターンを同一基板上に順次形成する。これにより、赤色、緑色および青色の三原色の塗膜パターンを基板上に配置することができる。ただし、本実施形態においては、各色の塗膜パターンを形成する順序および色数は、上記のものに限定されない。
【０２６６】
また、ブラックマトリクスは、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法を利用して所望のパターンとすることにより形成できるが、黒色の着色剤を含有する着色組成物を用いて、上記塗膜パターンの形成の場合と同様にして形成することができる。
【０２６７】
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が挙げられる。波長が１９０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲にある放射線が好ましい。露光光源として、紫外線ＬＥＤを使用することもできる。放射線の露光量は、１０Ｊ／ｍ２〜１０，０００Ｊ／ｍ２が好ましい。
【０２６８】
アルカリ現像液としては、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−ノネンが好ましい。
【０２６９】
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媒や界面活性剤等を適量添加できる。尚、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）現像法等を適用できる。現像条件としては、常温で５秒〜３００秒が好ましい。
【０２７０】
尚、アルカリ現像法に代えて、溶剤現像法を用いることもできる。溶剤現像法は、アルカリ現像法におけるアルカリ現像液に代えて、有機溶剤を用いる以外はアルカリ現像法と同様に行うことができる。より具体的な方法については、例えば、特開２０１４−１９９２７２号公報を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれる。
【０２７１】
［［２］工程］
［１］工程で所定のパターンを有していてもよい塗膜を形成した後、塗膜を硬化させることにより、着色パターンを形成する。塗膜を硬化させるには通常、焼成（以下、「ポストベーク」ともいう。）を行う。ポストベークの温度は、例えば、１８０℃〜２８０℃である。ポストベークの時間は、例えば１０分〜６０分である。
このようにして形成される着色パターンの膜厚としては、通常０．５μｍ〜５μｍ、好ましくは１．０μｍ〜３μｍである。
【０２７２】
着色パターンを形成した後に、該着色パターンの一部を除去してもよい。着色パターンの一部を除去する方法としては、エッチング法が挙げられる。
エッチング法では、例えば、塗膜を硬化させて得られた着色パターン上にフォトレジスト層を形成し、このフォトレジスト層をパターン状に除去してレジストパターンを形成し、このレジストパターンをエッチングマスクとしてドライエッチングによりエッチングし、エッチング後に残存するレジストパターンを除去することにより、所定のパターンを有する着色パターンを形成することができる。より具体的な方法については、例えば、特開２００８−２４１７４４号公報を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれる。
【０２７３】
［［３］工程］
［２］工程で着色パターンを形成した後、その着色パターンの形成された基板の上の、着色パターンの上に本発明の第３実施形態の保護膜形成用樹脂組成物の塗膜を形成する。  塗布法により塗膜を形成する場合、着色パターンを有する基板上に保護膜形成用樹脂組成物の溶液を塗布した後、好ましくは塗布面を予備加熱（プレベーク）することにより、塗膜を形成することができる。塗布法に用いる組成物溶液の固形分濃度としては、５質量％〜５０質量％が好ましく、１０質量％〜４０質量％がより好ましく、１５質量％〜３５質量％が特に好ましい。保護膜形成用樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法（スピンコート法）、スリット塗布法（スリットダイ塗布法）、バー塗布法、インクジェット塗布法等の適宜の方法が採用できる。これらのうち、スピンコート法またはスリット塗布法が好ましい。
【０２７４】
上記プレベークの条件としては、各成分の種類、配合割合等によって異なるが、７０℃〜１２０℃が好ましく、１分〜１５分程度である。塗膜のプレベーク後の膜厚は、０．５μｍ〜１０μｍが好ましく、１．０μｍ〜７μｍ程度がより好ましい。
【０２７５】
形成された保護膜形成用樹脂組成物の塗膜は、その少なくとも一部に放射線を照射した後に現像することによって、不要な部分を除去してもよい。塗膜の一部に放射線を照射する際には、例えば、所定のパターンを有するフォトマスクを介して照射することができる。フォトマスクを介さずに照射することにより、塗膜の全部に放射線を露光してもよい。  照射に使用される放射線としては、可視光線、紫外線、遠紫外線等が挙げられる。このうち波長が２５０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲にある放射線が好ましく、３６５ｎｍの紫外線を含む放射線がより好ましい。
【０２７６】
放射線照射量（露光量）は、照射される放射線の波長３６５ｎｍにおける強度を照度計（ＯＡＩ  ｍｏｄｅｌ  ３５６、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ  Ｉｎｃ．製）により測定した値として、１００Ｊ／ｍ２〜５，０００Ｊ／ｍ２が好ましく、２００Ｊ／ｍ２〜３，０００Ｊ／ｍ２がより好ましい。
【０２７７】
現像に使用される現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等の無機アルカリ、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の４級アンモニウム塩等のアルカリ性化合物の水溶液が使用できる。上記アルカリ性化合物の水溶液には、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒を適当量添加して使用することもできる。さらに、界面活性剤をそれのみで、または、上述の水溶性有機溶媒とともに、適当量添加して使用することもできる。
【０２７８】
現像方法としては、液盛り法、ディッピング法、シャワー法等のいずれでもよく、現像時間は、常温で１０秒〜１８０秒程度が好ましい。現像処理に続いて、例えば、流水洗浄を３０秒〜９０秒行った後、圧縮空気や圧縮窒素で風乾することによって所望のパターンが得られる。
【０２７９】
［［４］工程］
次いで、上記のようにして形成された保護膜形成用樹脂組成物の塗膜を、ホットプレート、オーブン等の適当な加熱装置により硬化することによって、保護膜を形成する。塗膜を硬化させるには通常、焼成（ポストベーク）を行う。ポストベークの温度は、例えば、１８０℃〜２８０℃が好ましい。ポストベークの時間は、例えば、ホットプレート上では５分〜３０分、オーブン中では３０分〜１８０分が好ましい。
【０２８０】
以上の製造方法に従い、着色パターンおよび保護膜を製造し、カラーフィルタを製造することができる。
【０２８１】
また、本実施の形態のカラーフィルタの製造においては、保護膜を形成する［５］工程の後、その保護膜の上にＩＴＯ電極を形成することができる。ＩＴＯ電極を形成する方法は、スパッタ法を用いてＩＴＯ膜を成膜して行うことができる。パターニングされたＩＴＯ電極が必要な場合は、成膜されたＩＴＯ膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングして形成することができる。
【０２８２】
［［５］工程］
本実施の形態のカラーフィルタの製造法では、上述したように、［４］工程の後に、［５］配向膜を形成する工程を設けることが可能である。そうして、カラーフィルタにおいて液晶配向能を備えた配向膜を設けることができる。
【０２８３】
［５］工程では、上述した本発明の第５実施形態の液晶配向剤を用いることができる。そして、上述した［１］工程〜［４］工程により着色パターンと保護膜の形成された基板の上に、上述した液晶配向剤を、例えば、ロールコーター法、スピンコート法（スピンナ法ともいう。）、印刷法、インクジェット法等の適宜の塗布方法により塗布する。例えば、保護膜上にＩＴＯ電極が形成された場合、そのＩＴＯ電極の上に塗布することができる。
【０２８４】
次いで、液晶配向剤の塗布された基板をプレベークし、その後、ポストベークすることにより塗膜を形成する。
【０２８５】
プレベーク温度は、好ましくは３０℃〜２００℃であり、より好ましくは４０℃〜１５０℃であり、特に好ましくは４０℃〜１００℃である。プレベーク時間は、好ましくは０．２５分〜１０分であり、より好ましくは０．５分〜５分である。ポストベーク温度は、好ましくは８０℃〜３００℃であり、より好ましくは１２０℃〜２５０℃である。ポストベーク時間は、好ましくは５分〜２００分であり、より好ましくは１０分〜１００分である。ポストベーク後の塗膜の膜厚は、好ましくは０．００１μｍ〜１μｍであり、より好ましくは０．００５μｍ〜０．５μｍである。
【０２８６】
使用される液晶配向剤の固形分濃度（液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計重量が液晶配向剤の全重量に占める割合）は、粘性、揮発性等を考慮して適宜に選択されるが、好ましくは１重量％〜１０重量％の範囲である。
【０２８７】
液晶配向剤として、光配向性基を有する重合体を含む場合は、上述の塗膜に、直線偏光もしくは部分偏光された放射線、または、非偏光の放射線を照射することにより、液晶配向能を付与する。こうした放射線の照射は、配向膜の配向処理に対応する。
ここで、放射線としては、例えば、１５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長の光を含む紫外線および可視光線を用いることができる。特に、放射線として、３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長の光を含む紫外線を用いることが好ましい。使用する放射線が直線偏光または部分偏光している場合には、照射は基板面に垂直の方向から行っても、プレチルト角を付与するために斜め方向から行ってもよく、また、これらを組み合わせて行ってもよい。非偏光の放射線を照射する場合には、照射の方向は斜め方向である必要がある。
【０２８８】
放射線の照射量としては、好ましくは１Ｊ／ｍ２以上１０，０００Ｊ／ｍ２未満であり、より好ましくは１０Ｊ／ｍ２〜３，０００Ｊ／ｍ２である。
【０２８９】
液晶配向剤に用いられる重合体が光配向性基を有さない重合体を含む場合は、ポストベーク後の塗膜を配向膜として使用することも可能である。そして、必要に応じて、ポストベーク後の塗膜に対し、例えば、ナイロン、レーヨン、コットン等の繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦る処理（ラビング処理）を施して、液晶配向能を付与することも可能である。
【０２９０】
以上のように、本実施形態のカラーフィルタの製造方法では、上述した液晶配向剤を使用し、配向膜を形成することが可能であり、配向膜を有するカラーフィルタを提供することができる。
【実施例】
【０２９１】
以下、実施例に基づき本発明の実施形態を詳述するが、この実施例によって本発明が限定的に解釈されるものではない。
【０２９２】
合成例１（Ａ−１）
１０％のメタノール水溶液２０００部に８８部の化合物Ｋを添加し、十分に攪拌混合を行った後、６０℃に加熱して樹脂溶液を調製した。一方、９０部の水に１０部の化合物Ｊを溶解させた水溶液を調製し、先に調製した樹脂溶液に少しずつ滴下した。滴下終了後、６０℃で１２０分攪拌して反応を行った。反応の終点は、濾紙に反応液を滴下して、にじみがなくなったところを終点として、造塩化合物が得られたものと判断した。攪拌しながら室温まで放冷した後、吸引濾過を行い、水洗後、濾紙上に残った造塩化合物を乾燥機にて水分を除去して乾燥して、４４部の造塩化合物を得た。得られた造塩化合物を染料（ＤＡ−１）とする。ただし、化合物ＪおよびＫは、表１に記載の化合物である。染料（ＤＡ−１）は酸性染料である。
【０２９３】
合成例２〜９（Ａ−２〜Ａ−９）
合成例１（Ａ−１）において、化合物ＪおよびＫとして表１に記載の各化合物を用いた以外は合成例１と同様にして、染料（ＤＡ−２）〜（ＤＡ−９）を合成した。染料（ＤＡ−２）〜（ＤＡ−９）はいずれも酸性染料である。また、「側鎖にカチオン性基を有する樹脂１」は、特開２０１４−０８５５６５号公報の段落〔０１８４〕に記載の方法に従って合成した樹脂であり、その構造は、メチルメタクリレート／ｎ−ブチルメタクリレート／２−エチルヘキシルメタクリレート／ジメチルアミノエチルメタクリレート＝３４／２８／２８／１０（質量部）の共重合体に塩化メチルを反応させてなる、側鎖に４級アンモニウム塩基を有し、アンモニウム塩価が３４ｍｇＫＯＨ／ｇの樹脂である。
【０２９４】
【表１】
2017120387.tif 000008
【０２９５】
合成例１０
国際公開（ＷＯ）２０１４／１９２９７３号パンフレットの実施例１に記載の方法に従って、下記式（ＤＡ−１０）で表される化合物を合成した。これを染料（ＤＡ−１０）とする。染料（ＤＡ−１０）は酸性染料である。
【０２９６】
合成例１１
特開２０１４−９３３０号公報の実施例３に記載の方法に従って、下記式（ＤＡ−１１）で表される化合物を合成した。これを染料（ＤＡ−１１）とする。染料（ＤＡ−１１）は酸性染料である。
【０２９７】
【化６】
2017120387.tif 000009
【０２９８】
合成例１２
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、シクロヘキサノン１４４質量部を仕込んで窒素置換した。８０℃に加熱して、同温度で、シクロヘキサノン４８質量部、メタクリル酸２８．８質量部、メタクリル酸ブチル１８質量部、メタクリル酸メチル１８質量部、２−エチルヘキシルＥＯ変性アクリレート（東亞合成株式会社製、Ｍ−１２０）１８質量部、シクロヘキシルメタクリレート１８質量部及びグリセロールメタクリレート３７．２質量部の混合溶液、並びにシクロヘキサノン４８質量部及び２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）８．４質量部の混合溶液を２時間かけて各々滴下し、この温度を保持して１時間重合した。その後、反応溶液の温度を９０℃に昇温させ、さらに１時間重合を行った。次に、この溶液を室温まで冷却し、不揮発分が３３質量％になるようシクロヘキサノンを加えることにより、樹脂（Ｃ−１’）溶液を得た。得られた樹脂（Ｃ−１’）は、Ｍｗ＝１０，７００、Ｍｎ＝５，６００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．９１であった。
【０２９９】
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、樹脂（Ｃ−１’）溶液の全量を入れて溶液の温度を９０℃に昇温させたのち、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート（昭和電工株式会社製 カレンズＭＯＩ）３４．３質量部（グリセロールメタクリレートのモル数に対して９５モル％）および４−メトキシフェノール０．３６質量部の混合溶液を空気バブリング条件下、１５分かけて滴下し、この温度を保持して１．５時間付加反応を行った。次に、この溶液を室温まで冷却し、不揮発分が３６質量％になるようシクロヘキサノンを加えることにより、アルカリ可溶性樹脂溶液を得た。得られたアルカリ可溶性樹脂は、Ｍｗ＝１２，８００、Ｍｎ＝６，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．１３であった。このアルカリ可溶性樹脂を「アルカリ可溶性樹脂（Ｃ−１）」とする。
【０３００】
調製例１
表３に記載の各化合物を混合したのち、孔径０．５μｍのミリポアフィルタで濾過して着色組成物（ＣＲ１）〜（ＣＲ２４）を得た。ただし、染料（ＤＢ−１）〜（ＤＢ−１３）は表２に記載の化合物Ｌと化合物Ｍの造塩化合物であり、染料（ＤＢ−１）〜（ＤＢ−１３）はいずれも塩基性染料である。また溶媒は、着色組成物（ＣＲ１）〜（ＣＲ２４）の固形分濃度が１５質量％となるように用いた。表３の溶媒欄には用いた溶媒の比率（質量比）を示しており、着色組成物（ＣＲ１）〜（ＣＲ２４）の固形分濃度が１５質量％となる量の溶媒を用いた。
【０３０１】
【表２】
2017120387.tif 000010
【０３０２】
【化７】
2017120387.tif 000011
【０３０３】
ｃａｔ−１：特開２０１５−０４４９８２号公報に記載されている化合物（Ｃ１−２−１）
ｃａｔ−２：特開２０１５−００４０１４号公報の化学式１６に記載されている化合物
ｃａｔ−３：特開２０１４−２２４９７０号公報に記載されている、式（Ｆ−５）で表される化合物
ｃａｔ−４：Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー７由来の発色団
ｃａｔ−５：特開２０１３−６７７７６号公報の段落〔０１８６〕に記載されている、式（ｈ−１）で表される化合物の発色部
ｃａｔ−６：特開２０１５−７１７４３号公報の化〔５６〕に記載されている、式（ＰＭ−６）
ｃａｔ−７：特開２０１５−７１７４３号公報の化〔５１〕に記載されている、式（ｓｍ−１）
【０３０４】
【化８】
2017120387.tif 000012
【０３０５】
ａｎｉ−７：特開２０１２−２１２０８９号公報の段落〔０２０１〕に記載されている式（ｚ−２）に由来する金属錯体アニオン
【０３０６】
【表３】
2017120387.tif 000013
【０３０７】
調製例１０１
カルボキシル基を有する重合体としてメチルトリメトキシシラン／テトラエトキシシラン／３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン＝５４／３０／１６質量部（質量比）からなるシランモノマーの加水分解縮合物１００質量部、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１００質量部、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）（イルガキュア（登録商標）ＯＸＥ０２、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社）５質量部、および添加剤として４，４’−ジアミノジフェニルスルホンを混合し、さらに、イオン捕捉剤として下記ポリカチオン１を１質量部、添加剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン５質量部、界面活性剤としてフタージェントＦＴＸ−２１８（株式会社ネオス社製）０．５質量部、保存安定剤として４−メトキシフェノール０．５質量部を混合し、固形分濃度が３０質量％となるように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加えた後、孔径０．５μｍのミリポアフィルタで濾過して保護膜形成用樹脂組成物（ＯＣ１）を得た。
【０３０８】
調製例１０２〜１１６
調製例１０１において、カルボキシル基を有する重合体およびイオン捕捉剤の種類を表４に記載の各化合物に変更した以外は調製例１０１と同様にして、保護膜形成用樹脂組成物（ＯＣ２）〜（ＯＣ１６）を得た。
【０３０９】
【表４】
2017120387.tif 000014
【０３１０】
表３において、各成分は次の通りである。
Ａ−１：ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＨＡ（日本化薬株式会社製、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物）
Ａ−２：カヤラッドＤＰＥＡ−１２（日本化薬株式会社製、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）
Ａ−３：アロニックスＴＯ−１３８２（東亜合成株式会社製。ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート並びにジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物。）
Ｂ１５：６      ：Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６
Ｖ２３          ：Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３
Ｇ７            ：Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７
Ｇ５８          ：Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８
Ｇ５９          ：Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５９
Ｙ１３８        ：Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８
Ｙ１５０        ：Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０
Ｒ２５４        ：Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４
ＢｒＤＰＰ      ：下記式で表される顔料
【０３１１】
【化９】
2017120387.tif 000015
【０３１２】
Ｃ−２  ：国際公開２０１４／１９２９７３号パンフレットの「樹脂（Ｂ−１）の合成」に記載の方法に従って合成した、下記の繰り返し単位（不飽和カルボン酸の繰り返し単位とエポキシ基を有する不飽和化合物の繰り返し単位）を有するアルカリ可溶性樹脂。
【０３１３】
【化１０】
2017120387.tif 000016
【０３１４】
Ｃ−５  ：メタクリル酸／トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルメタクリレート／メチルメタクリレート／スチレン／メタクリル酸グリシジル＝１６／１６／３８／１０／２０（質量比）の共重合体であるアルカリ可溶性樹脂。Ｍｗ＝８，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．３。
Ｃ−６  ：メチルトリメトキシシラン／テトラエトキシシラン／３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン＝５４／３０／１６質量部（質量比）からなるシランモノマー混合物の加水分解縮合物であるアルカリ可溶性樹脂。Ｍｗ＝１，８００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．２。
Ｃ−７  ：前記アルカリ可溶性樹脂（Ｃ−５）が有するエポキシ基の１００モル％にメタクリル酸を反応させて得られる、側鎖にメタクリロイルオキシ基を有するアルカリ可溶性樹脂。
【０３１５】
Ｄ−１  ：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）］（ＢＡＳＦ社製、商品名ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ０２）
Ｄ−２  ：Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ９０７（ＢＡＳＦ製。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）
Ｄ−３  ：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）（ＢＡＳＦ社製、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ＯＸＥ０１）
分散剤１  ：ＢＹＫ−ＬＰＮ６９１９（ビックケミー（ＢＹＫ）社製、（メタ）アクリル系分散剤、固形分濃度６０質量％）
【０３１６】
Ｆ−１      ：メガファックＦ−５５４（ＤＩＣ株式会社製）
Ｆ−２      ：フタージェントＦＴＸ−２１８（株式会社ネオス社製）
ＰＧＭＥＡ  ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
ＰＧＭＥ    ：プロピレングリコールモノメチルエーテル
ＥＬ        ：乳酸エチル
【０３１７】
ポリカチオン１：メチルメタクリレート／ｎ−ブチルメタクリレート／２−エチルヘキシルメタクリレート／ジメチルアミノエチルメタクリレート＝３４／２８／２８／１０（質量部）の共重合体と塩化メチルとの反応物である、側鎖に４級アンモニウム塩基を有する樹脂。アンモニウム塩価３４ｍｇＫＯＨ／ｇ。
ポリカチオン２：Ｐｏｌｙ［ｂｉｓ（２−ｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌ）ｅｔｈｅｒ−ａｌｔ−１，３−ｂｉｓ［３−（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｐｒｏｐｙｌ］ｕｒｅａ］ｑｕａｔｅｒｎｉｚｅｄ  ６２ｗｔ．％水溶液（シグマアルドリッチ社製）
ポリアニオン  ：特開２０１４−２２４９７０号公報の段落〔０２５９〕に記載の方法に従って合成した、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸／メチルメタクリレート／ｎ−ブチルメタクリレート／２−エチルヘキシルメタクリレート／メタクリル酸／２−ヒドロキシエチルメタクリレート＝５．０／２７．５／２０．０／２８．０／３．０／１６．５（質量部）の共重合体と塩化メチルとの反応物である樹脂。
【０３１８】
ポリエーテル１：アルカリ可溶性樹脂（Ｃ−１）を用いた。
ポリエーテル２：下記構造式で表される化合物（ジベンゾ−１８−クラウン−６−エーテル）
ポリエーテル３：２−エチルヘキシルＥＯ変性アクリレート（東亞合成株式会社製、Ｍ−１２０）
ウレタン樹脂  ：特許５５１２０９５号明細書の段落〔０２９８〕に記載の方法に従って合成したウレタン樹脂
キレート剤１〜３：下記構造式で表される化合物
キレート剤４  ：エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム二水和物
【０３１９】
【化１１】
2017120387.tif 000017
【０３２０】
実施例１
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、さらに、ＩＴＯ（インジウム−酸化錫合金）電極を所定形状に蒸着したソーダガラス基板上に、着色組成物（ＣＲ１）をスピンコートした後、１００℃のホットプレートで１分間プレベークを行って、膜厚２．０μｍの塗膜を形成した。次いで、フォトマスクを介さずに、塗膜に７００Ｊ／ｍ２の露光量で露光した。その後、この基板を２３℃の０．０４質量％の水酸化カリウム水溶液からなる現像液に１分間浸漬して現像した後、超純水で洗浄して風乾した。２３０℃で３０分間ポストベークを行い、塗膜を硬化させて、着色パターンを形成した。
【０３２１】
次に、前記着色パターン上に、保護膜形成用樹脂組成物（ＯＣ１）をスピンコートした後、ホットプレート上で９０℃、５分間プレベークして塗膜を形成した。得られた塗膜をオーブン中で２３０℃にて３０分間加熱処理した。これにより、着色パターンの上面からの膜厚が２．０μｍの保護膜を有する基板を作成した。
【０３２２】
前記基板とＩＴＯ電極を所定形状に蒸着しただけの基板とを、１．８ｍｍのガラスビーズを混合したシール剤で貼り合わせた後、メルク製液晶（ＭＬＣ６６０８）を注入して、液晶セルを作製した。次いで、液晶セルを６０℃の恒温層に入れて、液晶セルの電圧保持率を液晶電圧保持率測定システム（ＶＨＲ−１Ａ型、東陽テクニカ社）により測定した。このときの印加電圧は５．５Ｖの方形波、測定周波数は６０Ｈｚとした。ここで電圧保持率とは、（印加開始から１６．７ミリ秒後の液晶セル電位差／印加直後の電圧）により求められる値である。液晶セルの電圧保持率が９０％以下であると、液晶セルは１６．７ミリ秒の時間、印加電圧を所定レベルに保持できず、十分に液晶を配向させることができないことを意味し、残像等の「焼き付き」を起こすおそれがある。
【０３２３】
液晶セルの電圧保持率の評価は、上述した方法で測定された液晶セルの電圧保持率が９４％以上であった場合を「Ａ」、電圧保持率が９２％以上９４％未満であった場合を「Ｂ」、電圧保持率が９０％以上９２％未満であった場合を「Ｃ」、電圧保持率が９０％未満であった場合を「Ｄ」とした。液晶セルの電圧保持率の評価が「Ａ」、「Ｂ」または「Ｃ」である場合、この液晶セルは、印加電圧を所定レベルに保持でき、十分に液晶を配向させることができることを意味し、残像等の「焼き付き」を起こすおそれが小さい。したがって、その液晶セルは、電圧保持特性が良好となる。一方、液晶セルの電圧保持率の評価が「Ｄ」である場合、上述したように、電圧保持特性が不良となる。
【０３２４】
その結果、実施例１の液晶セルの電圧保持率の評価は「Ｃ」であった。電圧保持率の評価結果は下記の表５に示す。
【０３２５】
実施例２〜３６０および比較例１〜２４
実施例１において、用いる着色組成物および保護膜形成用樹脂組成物の組み合わせを表６〜表２０に示すように変更した以外は実施例１と同様にして、電圧保持率の測定を行った。液晶セルの電圧保持率の評価についても、実施例１と同様とした。結果を表６〜表２０に示す。
【０３２６】
【表５】
2017120387.tif 000018
【０３２７】
【表６】
2017120387.tif 000019
【０３２８】
【表７】
2017120387.tif 000020
【０３２９】
【表８】
2017120387.tif 000021
【０３３０】
【表９】
2017120387.tif 000022
【０３３１】
【表１０】
2017120387.tif 000023
【０３３２】
【表１１】
2017120387.tif 000024
【０３３３】
【表１２】
2017120387.tif 000025
【０３３４】
【表１３】
2017120387.tif 000026
【０３３５】
【表１４】
2017120387.tif 000027
【０３３６】
【表１５】
2017120387.tif 000028
【０３３７】
【表１６】
2017120387.tif 000029
【０３３８】
【表１７】
2017120387.tif 000030
【０３３９】
【表１８】
2017120387.tif 000031
【０３４０】
【表１９】
2017120387.tif 000032
【０３４１】
【表２０】
2017120387.tif 000033
【産業上の利用可能性】
【０３４２】
本発明のカラーフィルタは、色特性に優れ、また、信頼性能に優れる。したがって、本発明のカラーフィルタは、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、電子ペーパー等のフレキシブルディスプレイ用カラーフィルタ等として好適に使用でき、特に時計、携帯型ゲーム、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、ＰＤＡ、デジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン、各種モニター、液晶テレビ、インフォメーションディスプレイなどの各種表示装置に好ましく用いることができる。
【符号の説明】
【０３４３】
１    液晶表示素子
２，５    基板
３    画素電極
６    着色パターン
７    ブラックマトリクス
８    保護膜
１０    カラーフィルタ
１１    共通電極
１２    配向膜
１３    液晶
１４    偏光板
１６    シール材
１７    バックライト光
２１    カラーフィルタ基板
２２    駆動用基板
【図１】
2017120387.tif 000034
【図２】
2017120387.tif 000035