(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）着色剤、（Ｂ）光重合性化合物、（Ｃ）光重合開始剤、及び（Ｄ）下記一般式（１）で表される繰り返し単位を含む共重合体を含有することを特徴とする着色硬化性組成物。
【化１】
0004969491.tif 000016
（一般式（１）中、Ｒ１は、水素原子、又はメチル基を表し、Ｘ１は、酸素原子、硫黄原子、又は−Ｎ（Ｒ）−を表し、ｍ１は０〜１８の整数を表し、ｎ１は１〜１８の整数を表す。ここで、Ｒは、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数１〜８のアルキル基を表す。）
【請求項２】
前記一般式（１）で表される繰り返し単位を含む共重合体が、下記一般式（２）で表される繰り返し単位を含む共重合体であることを特徴とする請求項１に記載の着色硬化性組成物。
【化２】
0004969491.tif 000017
（一般式（２）中、ｉ及びｊは、それぞれ１以上の整数を表し、各繰り返し単位がそれぞれｉ種類及びｊ種類含まれることを意味する。ａ及びｂは、重合比を表す質量百分率でΣａｉは１質量％〜９８質量％の数値を表し、Σｂｊは１質量％〜９８質量％の数値を表す。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、それぞれ、水素原子、又はメチル基を表し、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ、酸素原子、硫黄原子、又は−Ｎ（Ｒ）−を表し、ｍ１は０〜１８の整数を表し、ｎ１及びｍ２は、それぞれ１〜１８の整数を表し、ｐ及びｑは、それぞれ１〜２０の整数を表す。ここで、Ｒは、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数１〜８のアルキル基を表す。）
【請求項３】
前記一般式（１）で表される繰り返し単位を含む共重合体が、組成物中の全固形分に対して０．０１質量％〜２０質量％含まれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の着色硬化性組成物。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の着色硬化性組成物により形成された着色パターン。
【請求項５】
基板上に、請求項４に記載の着色パターンを有することを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項６】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の着色硬化性組成物を、スピンコート法、スリット・アンド・スピン法、又はダイコート法で塗布する工程を含み、基板上に着色パターンを形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のカラーフィルタを用いた液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色硬化性組成物、着色パターン、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、及び液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、カラー撮像管素子（ＣＣＤ）等を構成するカラーフィルタは、有機顔料、無機顔料などの色剤の溶剤分散組成物に、バインダー樹脂及び／又は単量体，光重合開始剤、及びその他成分を含有して着色感光性組成物とし、これを透明基板上に塗布・乾燥し、厚さが約１μｍ〜３μｍの塗膜を形成する工程を含むフォトリソ法などにより製造されている。
【０００３】
基板上への塗布方式は、スピンコート法やダイコート法等があり、その特徴に応じて適宜用いられている。
スピンコート法は、比較的小サイズの基板への薄膜形成に広く用いられている方法であり、透明基板を一定の回転数で回転させながら、透明基板中心部に塗布液を滴下し、遠心力によって塗布液を薄く延ばし、その塗布液に適した透明基板の回転数や回転時間等を制御することにより、所望の膜厚の塗膜を透明基板の表面に形成する塗布方法である。しかしながら、回転による遠心力を利用し塗膜を薄く延ばすという原理に起因し、透明基板の回転中心部分及び周辺部分の塗布膜厚が、その中間部分に比べて厚くなりすぎるという欠点がある。
【０００４】
また、ダイコート法は、大サイズの基板への薄膜形成に適した方法であり、スリットから塗布液を吐出し、該スリットを移動しながら所望の膜厚の塗膜を透明基板の表面に形成する塗布方法である。しかしながら、その機構上スリットの進行方向にたいして垂直方向にスジ状のムラ（スジムラ）が発生しやすく、また、塗膜外周部が盛り上がり、基板中心部に比べて膜厚が厚くなるという欠点がある。
【０００５】
また、塗布方式によらず塗布液の乾燥性や表面張力が適切でないとピンホール（白抜け）が生じるといった問題が起こる。
【０００６】
こうしたスピンコート法やダイコート法における塗膜の不均一性の問題を解消すべく、従来より種々の試みがなされている。例えば、特許文献１には、組成物の接触角を調整することにより問題解消する技術が開示されており、フッ素系界面活性剤が好適に用いられている。また、特許文献２には、帯電防止剤としてのポリシロキサンを有する組成物により、問題を解消する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−１０９９２号公報
【特許文献２】特開２００７−１６１８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の背景技術に鑑みなされたものであり、以下に示す目的を達成することを課題とする。
本発明の目的は、塗布に起因する面状劣化を抑制し、且つ、欠陥の少ない着色膜を形成し得る着色硬化性組成物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記着色硬化性組成物を用いてなる、面状が良好で、且つ、欠陥の少ない着色パターン、この着色パターンを有するカラーフィルタ、該カラーフィルタの製造方法、及びこのカラーフィルタを備える液晶表示素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
即ち、本発明の着色硬化性組成物は、（Ａ）着色剤、（Ｂ）光重合性化合物、（Ｃ）光重合開始剤、及び（Ｄ）下記一般式（１）で表される繰り返し単位を含む共重合体を含有することを特徴とする。
【０００９】
【化１】
0004969491.tif 000002
【００１０】
上記一般式（１）中、Ｒ１は、水素原子、又はメチル基を表し、Ｘ１は、酸素原子、硫黄原子、又は−Ｎ（Ｒ）−を表し、ｍ１は０〜１８の整数を表し、ｎ１は１〜１８の整数を表す。ここで、Ｒは、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数１〜８のアルキル基を表す。
【００１１】
本発明において、前記一般式（１）で表される繰り返し単位を有する共重合体が、下記一般式（２）で表される繰り返し単位を有する共重合体であることが好ましい。
【００１２】
【化２】
0004969491.tif 000003
【００１３】
上記一般式（２）中、ｉ及びｊは、それぞれ１以上の整数を表し、各繰り返し単位がそれぞれｉ種類及びｊ種類含まれることを意味する。ａ及びｂは、重合比を表す質量百分率でΣａｉは１質量％〜９８質量％の数値を表し、Σｂｊは１質量％〜９８質量％の数値を表す。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、それぞれ、水素原子、又はメチル基を表し、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ、酸素原子、硫黄原子、又は−Ｎ（Ｒ）−を表し、ｍ１は０〜１８の整数を表し、ｎ１、及びｍ２は、それぞれ１〜１８の整数を表し、ｐ及びｑは、それぞれ１〜２０の整数を表す。ここで、Ｒは、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数１〜８のアルキル基を表す。
【００１４】
本発明の着色硬化性組成物において、前記一般式（１）で表される繰り返し単位を含む共重合体が、組成物中の全固形分に対して０．０１質量％〜２０質量％含まれることが好ましい態様である。
【００１５】
本発明の着色パターンは、本発明の着色硬化性組成物により形成されたものであることを特徴とする。
また、本発明のカラーフィルタは、基板上に、本発明の着色パターンを有することを特徴とする。
本発明のカラーフィルタの製造方法は、本発明の着色硬化性組成物を、スピンコート法、スリット・アンド・スピン法、又はダイコート法で塗布する工程を含み、基板上に着色パターンを形成することを特徴とする。
本発明の液晶表示素子は、本発明のカラーフィルタを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、塗布に起因する面状劣化を抑制し、且つ、欠陥の少ない着色膜を形成し得る着色硬化性組成物を提供することができる。
また、本発明によれば、上記着色硬化性組成物を用いてなる、面状が良好で、且つ、欠陥の少ない着色パターン、この着色パターンを有するカラーフィルタ、該カラーフィルタの製造方法、及びこのカラーフィルタを備える液晶表示素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明について詳細に説明する。
なお、本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
【００１８】
＜着色硬化性組成物＞
本発明の着色硬化性組成物は、（Ａ）着色剤、（Ｂ）光重合性化合物、（Ｃ）光重合開始剤、及び（Ｄ）一般式（１）で表される繰り返し単位を含む共重合体を含有することを特徴とする。
本発明の着色硬化性組成物は、上記の（Ａ）〜（Ｄ）成分を含むことで、着色硬化性組成物の表面張力が低下し、基板などの被塗布面に対する濡れ性が向上することで白抜け欠陥が無くなり、更に、（Ｄ）成分の極めて高い表面偏在効果により塗布工程における乾燥を均質にすることが可能で、乾燥不均一により発生するスジムラを大幅に低減させることができる。
以下、（Ａ）〜（Ｄ）の各成分について詳細に説明する。
【００１９】
〔（Ｄ）一般式（１）で表される繰り返し単位を含む共重合体〕
（一般式（１）で表される繰り返し単位）
本発明の着色硬化性組成物は、（Ｄ）下記一般式（１）で表される繰り返し単位を含む共重合体を含有する。以下、この共重合体を、適宜、「フルオロ脂肪族基含有ポリマー」と称する。
【００２０】
【化３】
0004969491.tif 000004
【００２１】
上記一般式（１）中、Ｒ１は、水素原子、又はメチル基を表し、Ｘ１は、酸素原子、硫黄原子、又は−Ｎ（Ｒ）−を表し、ｍ１は０〜１８の整数を表し、ｎ１は１〜１８の整数を表す。ここで、Ｒは、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数１〜８のアルキル基を表す。
【００２２】
Ｘ１としては、酸素原子、又は−Ｎ（Ｒ）−が好ましく、酸素原子が更に好ましい。ここで、Ｒは、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数１〜８のアルキル基を表し、水素原子、又は炭素数１〜４のアルキル基がより好ましく、水素原子、又はメチル基が更に好ましい。
ｍ１は、１〜１８の整数が好ましく、１〜１０の整数がより好ましく、１〜３の整数が更に好ましい。
ｎ１は、１〜１０が好ましく、３〜８がより好ましい。
【００２３】
以下に、一般式（１）で表される繰り返し単位の具体例（ａ−１〜ａ−８５）を挙げるが、本発明はこれらに限定されることはない。
【００２４】
【化４】
0004969491.tif 000005
【００２５】
【化５】
0004969491.tif 000006
【００２６】
【化６】
0004969491.tif 000007
【００２７】
【化７】
0004969491.tif 000008
【００２８】
本発明におけるフルオロ脂肪族基含有ポリマーは、前記一般式（１）で表される繰り返し単位を全重合単位の１質量％以上含むことが好ましく、４０質量％以上含むことがより好ましく、８０質量％以上含むことが更に好ましい。
また、このフルオロ脂肪族基含有ポリマーは、前記一般式（１）で表される繰り返し単位の２種類以上含んでいてもよい。
【００２９】
（他の繰り返し単位）
本発明におけるフルオロ脂肪族基含有ポリマーは、一般式（１）で表される繰り返し単位以外に、他の繰り返し単位を含んでいてもよい。
他の繰り返し単位としては特に制限されないが、側鎖にアルキレンオキシ基を含んでいるのも好ましく、特に、アルキレンオキシ基の繰り返しを含むポリアルキレンオキシ基を含んでいるのが好ましい。
【００３０】
本発明におけるフルオロ脂肪族基含有ポリマーは、下記一般式（２）で表される繰り返し単位（繰り返し単位Ａ及びＢ）を含む共重合体であることが好ましい。
【００３１】
【化８】
0004969491.tif 000009
【００３２】
上記一般式（２）中、ｉ及びｊは、それぞれ１以上の整数を表し、各繰り返し単位がそれぞれｉ種類及びｊ種類含まれることを意味する。ａ及びｂは、重合比を表す質量百分率でΣａｉは１質量％〜９８質量％の数値を表し、Σｂｊは１質量％〜９８質量％の数値を表す。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、それぞれ、水素原子、又はメチル基を表し、Ｘ１及びＸ２は、それぞれ、酸素原子、硫黄原子、又は−Ｎ（Ｒ）−を表し、ｍ１は０〜１８の整数を表し、ｎ１及びｍ２は、それぞれ１〜１８の整数を表し、ｐ及びｑは、それぞれ１〜２０の整数を表す。ここで、Ｒは、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数１〜８のアルキル基を表す。
【００３３】
ここで、一般式（２）中のＲ１、Ｘ１、ｍ１、及びｎ１は、それぞれ、前記一般式（１）におけるＲ１、Ｘ１、ｍ１、及びｎ１と同義であり、好ましい態様も同様である。
【００３４】
一般式（２）におけるＸ１及びＸ２としては、いずれも酸素原子であることが好ましく、即ち、繰り返し単位Ａ及びＢは、いずれも（メタ）アクリル系モノマー由来の繰り返し単位であることが好ましい。
一般式（２）におけるｎ１及びｍ１としては、一般式（１）におけるｎ１及びｍ１と同義であり、好ましい態様も同様である。
【００３５】
一般式（２）において、ｐとしては、２又は３が好ましく、ｑとしては、４又は６が好ましい。つまり、一般式（２）においては、基板などの被塗布面に対する濡れ性の点から、エチレンオキシ基、又は、プロピレンオキシ基を含むことが好ましい。
更に、ｍ２としては、基板などの被塗布面に対する濡れ性の点から、１〜１０が好ましく、２〜６がより好ましい
【００３６】
以下に、前記一般式（２）中の繰り返し単位Ｂの具体例（ｂ−１〜ｂ−９）を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３７】
【化９】
0004969491.tif 000010
【００３８】
前記一般式（２）中、ａ及びｂは、各繰り返し単位を誘導するモノマーの重合比を表す質量百分率で、Σａｉは１質量％〜９８質量％の数値を表し、Σｂｊは１質量％〜９８質量％の数値を表す。Σａｉは４０質量％〜９８質量％であり、Σｂｊは１質量％〜６０質量％であることが好ましく、Σａｉは８０質量％〜９８質量％であり、Σｂｊは１質量％〜３０質量％であることが好ましい。
【００３９】
前記一般式（２）で表される繰り返し単位を含む共重合体は、前記繰り返し単位Ａ、及びＢ以外の繰り返し単位を含んでいてもよく、即ち、Σａｉ＋Σｂｊ＜１００質量％であってもよいが、前記繰り返し単位Ａ、及びＢ以外の繰り返し単位を含まないのが好ましく、即ち、Σａｉ＋Σｂｊ＝１００質量％であるのが好ましい。
【００４０】
また、フルオロ脂肪族基含有ポリマーに含まれるフルオロ脂肪族基含有モノマーから誘導される繰り返し単位Ａ及びＢの割合が、所定の範囲であると、面状を良化できるので好ましい。具体的には、ｉ種の繰り返し単位Ａの総質量Σａｉと、ｊ種の繰り返し単位Ｂの総質量の和（Σａｉ＋Σｂｊ）が、２０質量％〜５０質量％であるのが好ましく、２５質量％〜４５質量％であるのがより好ましく、２５質量％〜４０質量％であるのが更に好ましい。（Σａｉ＋Σｂｊ）が前記範囲であると、塗布膜の面状をより良化することができる。
また、同様の観点から、Σａｉ＋Σｂｊに対するΣａｉの比（Σａｉ／（Σａｉ＋Σｂｊ））が、０．２〜０．８であるのが好ましく、０．３〜０．６であるのがより好ましく、０．３５〜０．５５であるのが更に好ましい。Σａｉ／（Σａｉ＋Σｂｊ））が前記範囲であると、塗布膜の面状をより良化できるので好ましい。
【００４１】
本発明におけるフルオロ脂肪族基含有ポリマーの具体例を以下の表１に示すが、本発明は以下の具体例に制限されるものではない。
なお、下記表１中、繰り返し単位Ａに記載のものは、前述の一般式（１）で表される繰り返し単位の具体例（ａ−１〜ａ−８５）に挙げられたものであり、繰り返し単位Ｂに記載のものは、前述の一般式（２）中の繰り返し単位Ｂの具体例（ｂ−１〜ｂ−９）に挙げられたものである。
【００４２】
【表１】
0004969491.tif 000011
【００４３】
前記一般式（１）で表される繰り返し単位を得るためのモノマーは、テロメリゼーション法（テロマー法ともいわれる）又はオリゴメリゼーション法（オリゴマー法ともいわれる）により製造することができる。これらのフルオロ脂肪族化合物の製造法に関しては、例えば、「フッ素化合物の合成と機能」（監修：石川延男、発行：株式会社シーエムシー、１９８７）の１１７〜１１８ページや、「Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｌｕｏｒｉｎｅ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  ＩＩ」（Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ  １８７，Ｅｄ  ｂｙ  Ｍｉｌｏｓ  Ｈｕｄｌｉｃｋｙ  ａｎｄ  Ａｔｔｉｌａ  Ｅ．Ｐａｖｌａｔｈ，Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  １９９５）の７４７−７５２ページに記載されている。
テロメリゼーション法とは、ヨウ化物等の連鎖移動常数の大きいアルキルハライドをテローゲンとして、テトラフルオロエチレン等のフッ素含有ビニル化合物のラジカル重合を行い、テロマーを合成する方法である（Ｓｃｈｅｍｅ−１に例を示した）。
【００４４】
【化１０】
0004969491.tif 000012
【００４５】
得られた、末端ヨウ素化テロマーは通常、例えば、下記Ｓｃｈｅｍｅ−２のごとき適切な末端化学修飾を施され、フルオロ脂肪族化合物へと導かれる。
【００４６】
【化１１】
0004969491.tif 000013
【００４７】
また、本発明におけるフルオロ脂肪族基含有ポリマーの製造方法について特に制限されないが、前記のような方法により得られたフルオロ脂肪族化合物（モノマー）を用い、例えば、ビニル基を利用したカチオン重合やラジカル重合、或いは、アニオン重合等の重合方法により製造することができ、これらの中では、ラジカル重合法が汎用に利用できる点で特に好ましい。
【００４８】
本発明におけるフルオロ脂肪族基含有ポリマーを製造する際にラジカル重合法を用いる場合には、以下に示すような重合開始剤が用いられる。
重合開始剤としては、ラジカル熱重合開始剤や、ラジカル光重合開始剤等の公知の化合物を使用することができるが、特に、ラジカル熱重合開始剤を使用することが好ましい。
ここで、ラジカル熱重合開始剤は、分解温度以上に加熱することにより、ラジカルを発生させる化合物である。このようなラジカル熱重合開始剤としては、例えば、ジアシルパーオキサイド（アセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等）、ケトンパーオキサイド（メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等）、ハイドロパーオキサイド（過酸化水素、ｔｅｒｔ−ブチルハイドパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等）、ジアルキルパーオキサイド（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド等）、パーオキシエステル類（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート等）、アゾ系化合物（アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル等）、過硫酸塩類（過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等）が挙げられる。このようなラジカル熱重合開始剤は、１種を単独で使用することもできるし、或いは２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００４９】
また、ラジカル重合法は、特に制限されるものでなく、乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法、溶液重合法等を採ることが可能である。典型的なラジカル重合方法である溶液重合について更に具体的に説明する。他の重合方法についても概要は同等であり、その詳細は例えば「高分子科学実験法」高分子学会編（東京化学同人、１９８１年）等に記載されている。
【００５０】
溶液重合を行うためには有機溶媒を使用する。これらの有機溶媒は本発明の目的、効果を損なわない範囲で任意に選択可能である。これらの有機溶媒は通常、大気圧下での沸点が５０℃〜２００℃の範囲内の値を有する有機化合物であり、各構成成分を均一に溶解させる有機化合物が好ましい。好ましい有機溶媒の例を示すと、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、γ−ブチロラクトン等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類が挙げられる。なお、これらの有機溶媒は、１種単独又は２種以上を組み合わせて用いることが可能である。更に、モノマーや生成するポリマーの溶解性の観点から上記有機溶媒に水を併用した水混合有機溶媒も適用可能である。
【００５１】
また、溶液重合条件も特に制限されるものではないが、例えば、５０℃〜２００℃の温度範囲内で、１０分〜３０時間加熱することが好ましい。更に、発生したラジカルが失活しないように、溶液重合中はもちろんのこと、溶液重合開始前にも、不活性ガスパージを行うことが好ましい。不活性ガスとしては通常窒素ガスが好適に用いられる。
【００５２】
本発明におけるフルオロ脂肪族基含有ポリマーを好ましい分子量範囲で得るためには、連鎖移動剤を用いたラジカル重合法が特に有効である。
連鎖移動剤としてはメルカプタン類（例えば、オクチルメルカプタン、デシルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタン、オクタデシルメルカプタン、チオフェノール、ｐ−ノニルチオフェノール等）、ポリハロゲン化アルキル（例えば、四塩化炭素、クロロホルム、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，１−トリブロモオクタンなど）、低活性モノマー類（α−メチルスチレン、α−メチルスチレンダイマー等）のいずれも用いることができるが、好ましくは炭素数４〜１６のメルカプタン類である。これらの連鎖移動剤の使用量は、連鎖移動剤の活性やモノマーの組み合わせ、重合条件などにより著しく影響され精密な制御が必要であるが、通常は使用するモノマーの全モル数に対して０．０１モル％から５０モル％程度であり、好ましくは０．０５モル％から３０モル％、特に好ましくは０．０８モル％から２５モル％である。これらの連鎖移動剤は、重合過程において重合度を制御するべき対象のモノマーと同時に系内に存在させればよく、その添加方法については特に問わない。モノマーに溶解して添加してもよいし、モノマーと別途に添加することも可能である。
【００５３】
本発明におけるフルオロ脂肪族基含有ポリマーは、２５℃での粘度が２００Ｐａ・ｓ〜１００００Ｐａ・ｓであることが好ましい。フルオロ脂肪族基含有ポリマーの２５℃での粘度が２００Ｐａ・ｓ〜１００００Ｐａ・ｓであると、良好な面状を得ることができる。フルオロ脂肪族基含有ポリマーの粘度は、２５０Ｐａ・ｓ〜５０００Ｐａ・ｓであるのがより好ましく、３００Ｐａ・ｓ〜１０００Ｐａ・ｓであるのが更に好ましい。なお、本発明において、フルオロ脂肪族基含有ポリマーの「粘度」は、レオロジカ製ＶＡＲ−１００型レオメータを用い、ギャップ間距離  １．５ｍｍ、周波数１Ｈｚ、歪み０．００５、昇温速度５℃／ｍｉｎ、窒素雰囲気下の条件でオシレーションモードにより測定した値をいう。
【００５４】
本発明におけるフルオロ脂肪族基含有ポリマーの重量平均分子量は１，０００，０００以下であることが好ましい。更に好ましくは重量平均分子量が５００，０００以下であり、特に好ましくは重量平均分子量が１００，０００以下のものである。また、フルオロ脂肪族基含有ポリマーの重量平均分子量の下限値としては、５,０００である。
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（ＧＰＣ）を用いて、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）換算の値として測定可能である。
【００５５】
本発明の着色硬化性組成物は、フルオロ脂肪族基含有ポリマーを、少なくとも１種含有していればよく、２種以上含有していてもよい。
本発明の着色硬化性組成物中において、前記フルオロ脂肪族基含有ポリマーの添加量としては、該組成物の固形分質量の０．０１質量％〜２０質量％が好ましく、０．０１質量％〜５質量％がより好ましく、０．０１質量％〜１質量％が更に好ましい。
【００５６】
また、前記組成物の固形分質量におけるフルオロ脂肪族基含有ポリマーの濃度Ｃ質量％の好ましい範囲は、該フルオロ脂肪族基含有ポリマー中のフッ素含量Ｆ％によって変動する。塗布面状をより改良するためには、前記フルオロ脂肪族基含有ポリマーの濃度Ｃ質量％と該フルオロ脂肪族基含有ポリマー中のフッ素含量Ｆ％との積は、０．０５〜０．１２であるのが好ましく、０．０６〜０．０９であるのがより好ましく、０．０６〜０．０８であるのが更に好ましい。Ｃ×Ｆが前記範囲であると、塗布膜の面状をより良化することができる。
【００５７】
〔（Ａ）着色剤〕
本発明の着色硬化性組成物は、（Ａ）着色剤を含有する、この着色剤としては、顔料、染料を用いることができる。
【００５８】
（顔料）
本発明の着色硬化性組成物に用いることができる顔料としては、従来公知の種々の無機顔料又は有機顔料を用いることができる。また、顔料は、無機顔料又は有機顔料を問わず、高透過率であることが好ましいことを考慮すると、できるだけ粒子径が小さく微少な粒子サイズの顔料を使用することが好ましく、ハンドリング性をも考慮すると、好ましくは平均一次粒子径０．０１μｍ〜０．３μｍ、より好ましくは０．０１μｍ〜０．１５μｍの顔料である。該粒径が前記範囲内であると、透過率が高く、色特性が良好であると共に、高いコントラストのカラーフィルタを形成するのに有効である。
平均一次粒子径は、ＳＥＭ或いはＴＥＭで観察し、粒子が凝集していない部分で粒子サイズを１００個計測し、平均値を算出することによって求める。
【００５９】
前記無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩等で示される金属化合物を挙げることができ、具体的には、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、及び前記金属の複合酸化物を挙げることができる。
【００６０】
前記有機顔料としては、例えば、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  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．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  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．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  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．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７，１０，３６，３７、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  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．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １，１９，２３，２７，３２，３７，４２、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｒｏｗｎ  ２５，２８、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  １，７等を挙げることができる。
【００６１】
これらの中で好ましく用いることができる顔料として、以下のものを挙げることができる。但し、本発明においてはこれらに限定されるものではない。
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １１，２４，１０８，１０９，１１０，１３８，１３９，１５０，１５１，１５４，１６７，１８０，１８５、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｏｒａｎｇｅ  ３６，７１、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２，１５０，１７１，１７５，１７７，２０９，２２４，２４２，２５４，２５５，２６４、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １９，２３，３２、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：１，１５：３，１５：６，１６，２２，６０，６６、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７，３６，３７、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  １，７
【００６２】
−顔料の微細化−
本発明において、必要に応じて、微細でかつ整粒化された有機顔料を用いることができる。顔料の微細化は、顔料と水溶性有機溶剤と水溶性無機塩類と共に高粘度な液状組成物を調製し、この液状組成物を用いて顔料を摩砕する工程である。
【００６３】
水溶性有機溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノール、イソブタノール、ｎ−ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテール、ジエチレングリコールモノエチルエーテール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレンゴリコールモノメチルエーテルアセテート等を挙げることができる。しかし少量用いることで顔料に吸着して、廃水中に流失しないならばベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、ニトロベンゼン、アニリン、ピリジン、キノリン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘササン、ハロゲン化炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン等を用いても良く、また必要に応じて２種類以上の溶剤を混合して使用してもよい。
【００６４】
本発明において水溶性無機塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化バリウム、硫酸ナトリウム等が挙げられる。
【００６５】
水溶性無機塩の使用量は顔料の１倍質量〜５０倍質量であり、多い方が摩砕効果はあるが、より好ましい量は生産性の点で１倍質量〜１０倍質量で、更に水分が１％以下であることが好ましい。
水溶性有機溶剤の使用量は、顔料に対して５０質量％から３００質量％の範囲であり、好ましくは１００質量％から２００質量％の範囲である。
【００６６】
上記の各成分を用いて液状組成物を調製した後、湿式粉砕装置により顔料の微細化が行われる。ここで、湿式粉砕装置の運転条件については特に制限はないが粉砕メディアによる磨砕を効果的に進行させるため、装置がニーダーの場合の運転条件は、装置内のブレードの回転数は、１０ｒｐｍ〜２００ｒｐｍが好ましく、また、２軸の回転比が相対的に大きいほうが摩砕効果が大きいため、好ましい。また、運転時間は乾式粉砕時間と併せて１時間〜８時間が好ましく、装置の内温は５０℃〜１５０℃が好ましい。また、粉砕メディアである水溶性無機塩は、粉砕粒度が５μｍ〜５０μｍで粒子径の分布がシャープで、且つ、球形が好ましい。
【００６７】
−顔料の調合（色合わせ）−
着色剤としての有機顔料は、単独で用いることできるが、色純度を上げるため種々組合せて用いることができる。組合せの具体例を以下に示す。
例えば、赤の顔料として、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料を単独で用いてもよいが、それらの少なくとも１種と、ジスアゾ系黄色顔料、イソインドリン系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料、又は、ペリレン系赤色顔料、アントラキノン系赤色顔料、ジケトピロロピロール系赤色顔料と、の混合を行ってもよい。例えば、アントラキノン系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１７７が挙げられ、ペリレン系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２２４が挙げられ、ジケトピロロピロール系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２５４が挙げられ、色再現性の点で、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３９、又はＣ．Ｉ．ピグメント・レッド１７７との混合が好ましい。
また、赤色顔料と他顔料との質量比は、１００：５〜１００：８０が好ましい。１００：５未満では４００ｎｍから５００ｎｍの光透過率を抑えることが困難で色純度を上げることができない場合がある。また、１００：８０を超えると発色力が下がる場合がある。特に、上記質量比としては、１００：１０〜１００：６５の範囲が最適である。なお、赤色顔料同士の組み合わせの場合は、色度に併せて調整することができる。
【００６８】
また、緑の顔料としては、ハロゲン化フタロシアニン系顔料を単独で用いてもよいが、これと、ジスアゾ系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料、アゾメチン系黄色顔料、若しくはイソインドリン系黄色顔料と、の混合を行ってもよい。例えば、このような例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７，３６，３７と、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー８３、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１８０、又はＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８５との混合が好ましい。
緑顔料と黄色顔料との質量比は、１００：５〜１００：２００が好ましい。上記質量比が１００：５未満では４００ｎｍ〜４５０ｎｍの光透過率を抑えることが困難となり色純度を上げることができない場合がある。また、１００：２００を越えると主波長が長波長寄りになりＮＴＳＣ目標色相からのずれが大きくなる場合がある。上記質量比としては１００：２０〜１００：１５０の範囲が特に好ましい。
【００６９】
青の顔料としては、フタロシアニン系顔料を単独で用いてもよいが、これとジオキサジン系紫色顔料との混合を行ってもよい。特に好適な例として、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：６とＣ．Ｉ．ピグメント・バイオレット２３との混合を挙げることができる。
青色顔料と紫色顔料との質量比は、１００：０〜１００：１００が好ましく、より好ましくは１００：７０以下である。
【００７０】
また、ブラックマトリックス用途に好適な顔料としては、カーボンブラック、グラファイト、チタンブラック、酸化鉄、酸化チタン単独又は混合を用いることができ、カーボンブラックとチタンブ
ラックとの組合せが好ましい。
また、カーボンブラックとチタンブラックとの質量比は、１００：０〜１００：６０の範囲が好ましい。１００：６１以上では、分散安定性が低下する場合がある。
【００７１】
（染料）
本発明において、（Ａ）着色剤として染料を用いる場合は、均一に溶解された着色硬化性組成物が得られる。
着色剤として使用可能な染料としては、特に制限はなく、従来カラーフィルタ用途として用いられている公知の染料を使用できる。例えば、特開昭６４−９０４０３号公報、特開昭６４−９１１０２号公報、特開平１−９４３０１号公報、特開平６−１１６１４号公報、特登２５９２２０７号、米国特許第４，８０８，５０１号明細書、米国特許第５，６６７，９２０号明細書、米国特許第５，０５９，５００号明細書、特開平５−３３３２０７号公報、特開平６−３５１８３号公報、特開平６−５１１１５号公報、特開平６−１９４８２８号公報、特開平８−２１１５９９号公報、特開平４−２４９５４９号公報、特開平１０−１２３３１６号公報、特開平１１−３０２２８３号公報、特開平７−２８６１０７号公報、特開２００１−４８２３号公報、特開平８−１５５２２号公報、特開平８−２９７７１号公報、特開平８−１４６２１５号公報、特開平１１−３４３４３７号公報、特開平８−６２４１６号公報、特開２００２−１４２２０号公報、特開２００２−１４２２１号公報、特開２００２−１４２２２号公報、特開２００２−１４２２３号公報、特開平８−３０２２２４号公報、特開平８−７３７５８号公報、特開平８−１７９１２０号公報、特開平８−１５１５３１号公報等に記載の色素である。
化学構造としては、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、アンスラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサンテン系、フタロシアニン系、ペンゾピラン系、インジゴ系等の染料が使用できる。
【００７２】
（顔料分散液）
本発明において、（Ａ）着色剤として顔料を用いる場合には、予め調製された顔料分散液を用いて、本発明の着色硬化性組成物を調製することが好ましい。
顔料分散液中の顔料の含有量としては、該組成物の全固形分（質量）に対して、１０質量％〜６０質量％が好ましく、１５質量％〜５０質量％がより好ましい。顔料の含有量が前記範囲内であると、色濃度が充分で優れた色特性を確保するのに有効である。
【００７３】
−分散剤−
本発明における顔料分散液は、分散剤の少なくとも１種を含有することが好ましい。この分散剤の含有により、顔料の分散性を向上させることができる。
分散剤としては、例えば、公知の顔料分散剤や界面活性剤を適宜選択して用いることができる。
【００７４】
具体的には、多くの種類の化合物を使用可能であり、例えば、オルガノシロキサンポリマーＫＰ３４１（信越化学工業（株）製）、（メタ）アクリル酸系（共）重合体ポリフローＮｏ．７５、Ｎｏ．９０、Ｎｏ．９５（共栄社化学工業（株）製）、Ｗ００１（裕商（株）社製）等のカチオン系界面活性剤；ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤；Ｗ００４、Ｗ００５、Ｗ０１７（裕商（株）社製）等のアニオン系界面活性剤；ＥＦＫＡ−４６、ＥＦＫＡ−４７、ＥＦＫＡ−４７ＥＡ、ＥＦＫＡポリマー１００、ＥＦＫＡポリマー４００、ＥＦＫＡポリマー４０１、ＥＦＫＡポリマー４５０（いずれもチバ・スペシャルテイケミカル社製）、ディスパースエイド６、ディスパースエイド８、ディスパースエイド１５、ディスパースエイド９１００（いずれもサンノプコ社製）等の高分子分散剤；ソルスパース３０００、５０００、９０００、１２０００、１３２４０、１３９４０、１７０００、２４０００、２６０００、２８０００などの各種ソルスパース分散剤（日本ルーブリゾール（株）社製）；アデカプルロニックＬ３１，Ｆ３８，Ｌ４２，Ｌ４４，Ｌ６１，Ｌ６４，Ｆ６８，Ｌ７２，Ｐ９５，Ｆ７７，Ｐ８４，Ｆ８７、Ｐ９４，Ｌ１０１，Ｐ１０３，Ｆ１０８、Ｌ１２１、Ｐ−１２３（旭電化（株）製）及びイソネットＳ−２０（三洋化成（株）製）、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ  １０１，１０３，１０６，１０８，１０９，１１１，１１２，１１６，１３０，１４０，１４２，１６２，１６３，１６４，１６６，１６７，１７０，１７１，１７４，１７６，１８０，１８２，２０００，２００１，２０５０，２１５０（ビックケミー（株）社製）が挙げられる。その他、アクリル系共重合体など、分子末端若しくは側鎖に極性基を有するオリゴマー若しくはポリマーが挙げられる。
【００７５】
分散剤の顔料分散液中における含有量としては、既述の顔料の質量に対して、１質量％〜１００質量％が好ましく、３質量％〜７０質量％がより好ましい。
【００７６】
−顔料誘導体−
本発明における顔料分散液は、必要に応じて、顔料誘導体が添加される。分散剤と親和性のある部分、或いは、極性基が導入された顔料誘導体を顔料表面に吸着させ、これを分散剤の吸着点として用いることで、顔料を微細な粒子として顔料分散液中又は着色硬化性組成物中に分散させ、その再凝集を防止することができる。その結果、この着色硬化性組成物は、コントラストが高く、透明性に優れたカラーフィルタを形成する際に好ましく用いることができる。
【００７７】
顔料誘導体は、具体的には有機顔料を母体骨格とし、側鎖に酸性基や塩基性基、芳香族基を置換基として導入した化合物である。有機顔料は、具体的には、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、キノフタロン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノリン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ベンゾイミダゾロン顔料等が挙げられる。一般に、色素と呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系、トリアジン系、キノリン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。
【００７８】
顔料誘導体としては、特開平１１−４９９７４号公報、特開平１１−１８９７３２号公報、特開平１０−２４５５０１号公報、特開２００６−２６５５２８号公報、特開平８−２９５８１０号公報、特開平１１−１９９７９６号公報、特開２００５−２３４４７８号公報、特開２００３−２４０９３８号公報、特開２００１−３５６２１０号公報等に記載されているものを使用することができる。
【００７９】
顔料誘導体の顔料分散液中における含有量としては、顔料の質量に対して、１質量％〜３０質量％が好ましく、３質量％〜２０質量％がより好ましい。該含有量が前記範囲内であると、粘度を低く抑えながら、分散を良好に行なえると共に分散後の分散安定性を向上させることができ、透過率が高く優れた色特性が得られ、カラーフィルタを作製するときには良好な色特性を有する高コントラストに構成することができる。
【００８０】
−分散方法−
顔料の分散方法としては、例えば、顔料と分散剤を混合してホモジナイザー等で予め分散しておいたものを、ジルコニアビーズ等を用いたビーズ分散機（例えばＧＥＴＺＭＡＮＮ社製のディスパーマット）等を用いて微分散させる方法が用いられる。
分散時間としては、３時間〜６時間程度が好適である。
【００８１】
〔（Ｂ）光重合性化合物〕
本発明の着色硬化性組成物は（Ｂ）光重合性化合物を含有する。
この光重合性化合物としては、少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で１００℃以上である化合物が好ましく、中でも、４官能以上のアクリレート化合物がより好ましい。
【００８２】
少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で１００℃以上である化合物としては、例えば、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート等の単官能のアクリレートやメタアクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（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、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイロキシエチル）イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後（メタ）アクリレート化したもの、ペンタエリスリトール又はジペンタエリスリトールのポリ（メタ）アクリレート化したもの、特公昭４８−４１７０８号、特公昭５０−６０３４号、特開昭５１−３７１９３号公報に記載のウレタンアクリレート類、特開昭４８−６４１８３号、特公昭４９−４３１９１号、特公昭５２−３０４９０号公報に記載のポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレートを挙げることができる。
更に、日本接着協会誌Ｖｏｌ．２０、Ｎｏ．７、３００〜３０８頁に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用できる。
【００８３】
また、特開平１０−６２９８６号公報において一般式（１）及び（２）としてその具体例と共に記載の、前記多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に（メタ）アクリレート化した化合物も用いることができる。
【００８４】
中でも、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、及びこれらのアクリロイル基がエチレングリコール、プロピレングリコール残基を介している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。
また、特公昭４８−４１７０８号、特開昭５１−３７１９３号、特公平２−３２２９３号、特公平２−１６７６５号に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭５８−４９８６０号、特公昭５６−１７６５４号、特公昭６２−３９４１７号、特公昭６２−３９４１８号記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。更に、特開昭６３−２７７６５３号、特開昭６３−２６０９０９号、特開平１−１０５２３８号に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性化合物類を用いることによっては、非常に感光スピードに優れた光重合性組成物を得ることができる。市販品としては、ウレタンオリゴマーＵＡＳ−１０、ＵＡＢ−１４０（山陽国策パルプ社製）、ＵＡ−７２００」  （新中村化学社製、ＤＰＨＡ−４０Ｈ（日本化薬社製）、ＵＡ−３０６Ｈ、ＵＡ−３０６Ｔ、ＵＡ−３０６Ｉ、ＡＨ−６００、Ｔ−６００、ＡＩ−６００（共栄社製）などが挙げられる。
また、酸基を有するエチレン性不飽和化合物類も好適であり、市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製のカルボキシル基含有３官能アクリレートであるＴＯ−７５６、及びカルボキシル基含有５官能アクリレートであるＴＯ−１３８２などが挙げられる。
【００８５】
光重合性化合物は、１種単独で用いる以外に、２種以上を組み合わせて用いることができる。
光重合性化合物の着色硬化性組成物中における含有量としては、全固形量中、５質量％〜５０質量％であることが好ましく、７質量％〜４０質量％であることがより好ましく、１０質量％〜３５質量％であることが更に好ましい。
【００８６】
〔（Ｃ）〕
本発明の着色硬化性組成物は（Ｃ）光重合開始剤を含有する。
光重合開始剤としては、例えば、特開平５７−６０９６号公報に記載のハロメチルオキサジアゾール、特公昭５９−１２８１号公報、特開昭５３−１３３４２８号公報等に記載のハロメチル−ｓ−トリアジン等活性ハロゲン化合物、米国特許第４３１８７９１号、欧州特許出願公開第８８０５０号の各明細書に記載のケタール、アセタール、又はベンゾインアルキルエーテル類等の芳香族カルボニル化合物、米国特許第４１９９４２０号明細書に記載のベンゾフェノン類等の芳香族ケトン化合物、仏国特許発明第２４５６７４１号明細書に記載の（チオ）キサントン類又はアクリジン類化合物、特開平１０−６２９８６号公報に記載のクマリン類又はロフィンダイマー類等の化合物、特開平８−０１５５２１号公報等のスルホニウム有機硼素錯体等、等を挙げることができる。
【００８７】
前記光重合開始剤としては、アセトフェノン系、ケタール系、ベンゾフェノン系、ベンゾイン系、ベンゾイル系、キサントン系、トリアジン系、ハロメチルオキサジアゾール系、アクリジン類系、クマリン類系、ロフィンダイマー類系、ビイミダゾール系、オキシムエステル系等が好ましい。
【００８８】
前記アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、４’−イソプロピル−２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオフェノンなどを好適に挙げることができる。
【００８９】
前記ケタール系光重合開始剤としては、例えば、ベンジルジメチルケタール、ベンジル−β−メトキシエチルアセタールなどを好適に挙げることができる。
【００９０】
前記ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、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、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、２−トリル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、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ノン−１等を好適に挙げることができる。
【００９１】
前記ベンゾイン系又はベンゾイル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインイソプロピルエーテル、ゼンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、メチルｏ−ベンゾイルベゾエート等を好適に挙げることができる。
【００９２】
前記キサントン系光重合開始剤としては、例えば、ジエチルチオキサントン、ジイソプロピルチオキサントン、モノイソプロピルチオキサントン、クロロチオキサントン、等を好適に挙げることができる。
【００９３】
前記トリアジン系光重合開始剤としては、例えば、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ｐ−メトキシフェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ｐ−メトキシスチリル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（１−ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ビフェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（ｐ−メチルビフェニル）−ｓ−トリアジン、ｐ−ヒドロキシエトキシスチリル−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、メトキシスチリル−２，６−ジ（トリクロロメチル−ｓ−トリアジン、３，４−ジメトキシスチリル−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−ベンズオキソラン−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｏ−ブロモ−ｐ−Ｎ，Ｎ−（ジエトキシカルボニルアミノ）−フェニル）−２，６−ジ（クロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｐ−Ｎ，Ｎ−（ジエトキシカルボニルアミノ）−フェニル）−２，６−ジ（クロロメチル）−ｓ−トリアジン等を好適に挙げることができる。
【００９４】
前記ハロメチルオキサジアゾール系光重合開始剤としては、例えば、２−トリクロロメチル−５−スチリル−１，３，４−オキソジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（シアノスチリル）−１，３，４−オキソジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ナフト−１−イル）−１，３，４−オキソジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−スチリル）スチリル−１，３，４−オキソジアゾール等を好適に挙げることができる。
【００９５】
前記アクリジン類系光重合開始剤としては、例えば、９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９−アクリジニル）ヘプタン等を好適に挙げることができる。
【００９６】
前記クマリン類系光重合開始剤としては、例えば、３−メチル−５−アミノ−（（ｓ−トリアジン−２−イル）アミノ）−３−フェニルクマリン、３−クロロ−５−ジエチルアミノ−（（ｓ−トリアジン−２−イル）アミノ）−３−フェニルクマリン、３−ブチル−５−ジメチルアミノ−（（ｓ−トリアジン−２−イル）アミノ）−３−フェニルクマリン等を好適に挙げることができる。
【００９７】
前記ロフィンダイマー類系光重合開始剤としては、例えば、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（２，４−ジメトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体等を好適に挙げることができる。
【００９８】
前記ビイミダゾール系光重合開始剤としては、例えば、２−メルカプトベンズイミダゾール、２，２’−ベンゾチアゾリルジサルファイド等を好適に挙げることができる。
【００９９】
上記以外に、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、Ｏ−ベンゾイル−４’−（ベンズメルカプト）ベンゾイル−ヘキシル−ケトキシム、２，４，６−トリメチルフェニルカルボニル−ジフェニルフォスフォニルオキサイド、ヘキサフルオロフォスフォロ−トリアルキルフェニルホスホニウム塩等が挙げられる。
【０１００】
本発明では、以上の光重合開始剤に限定されるものではなく、他の公知のものも使用することができる。例えば、米国特許第２，３６７，６６０号明細書に記載のビシナールポリケトルアルドニル化合物、米国特許第２，３６７，６６１号及び第２，３６７，６７０号明細書に記載のα−カルボニル化合物、米国特許第２，４４８，８２８号明細書に記載のアシロインエーテル、米国特許第２，７２２，５１２号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３，０４６，１２７号及び第２，９５１，７５８号明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第３，５４９，３６７号明細書に記載のトリアリルイミダゾールダイマー／ｐ−アミノフェニルケトンの組合せ、特公昭５１−４８５１６号公報に記載のベンゾチアゾール系化合物／トリハロメチール−ｓ−トリアジン系化合物、Ｊ．Ｃ．Ｓ．ＰｅｒｋｉｎＩＩ（１９７９）１６５３−１６６０、Ｊ．Ｃ．Ｓ．ＰｅｒｋｉｎＩＩ（１９７９）１５６−１６２、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９５）２０２−２３２、特開２０００−６６３８５号公報記載のオキシムエステル化合物等が挙げられる。
また、これらの光重合開始剤を併用することもできる。
【０１０１】
光重合開始剤の着色硬化性組成物中における含有量としては、該組成物の全固形分に対して、０．１質量％〜１０．０質量％が好ましく、より好ましくは０．５質量％〜５．０質量％である。光重合開始剤の含有量が前記範囲内であると、重合反応を良好に進行させて強度の良好な膜形成が可能である。
【０１０２】
〔任意の成分〕
以下、本発明の着色硬化性組成物は、前述の（Ａ）〜（Ｄ）成分以外に、バインダーポリマー（アルカリ可溶性樹脂）、溶剤等の任意に成分を含んでいてもよい。
以下、本発明の着色硬化性組成物に添加しうる任意の成分について説明する。
【０１０３】
（バインダーポリマー）
本発明の着色硬化性組成物には、バインダーポリマーとしてアルカリ可溶性樹脂を含んでいてもよい。
アルカリ可溶性樹脂としては、線状有機高分子重合体であって、分子（好ましくは、アクリル系共重合体、スチレン系共重合体を主鎖とする分子）中に少なくとも１つのアルカリ可溶性を促進する基（例えばカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基など）を有するアルカリ可溶性樹脂の中から適宜選択することができる。このうち、更に好ましくは、有機溶剤に可溶で弱アルカリ水溶液により現像可能なものである。
【０１０４】
アルカリ可溶性樹脂の製造には、例えば、公知のラジカル重合法による方法を適用することができる。ラジカル重合法でアルカリ可溶性樹脂を製造する際の温度、圧力、ラジカル開始剤の種類及びその量、溶媒の種類等々の重合条件は、当業者において容易に設定可能であり、実験的に条件を定めるようにすることもできる。
【０１０５】
上記の線状有機高分子重合体としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマーが好ましい。例えば特開昭５９−４４６１５号、特公昭５４−３４３２７号、特公昭５８−１２５７７号、特公昭５４−２５９５７号、特開昭５９−５３８３６号、特開昭５９−７１０４８号の各公報に記載されているような、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等、並びに側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの等であり、更に側鎖に（メタ）アクリロイル基を有する高分子重合体も好ましいものとして挙げられる。
【０１０６】
これらの中では特に、ベンジル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリル酸共重合体やベンジル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリル酸／他のモノマーからなる多元共重合体が好適である。
この他、２−ヒドロキシエチルメタクリレートを共重合したもの等も有用なものとして挙げられる。該ポリマーは任意の量で混合して用いることができる。
【０１０７】
上記以外に、特開平７−１４０６５４号公報に記載の、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート／ポリスチレンマクロモノマー／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー／メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー／ベンジルメタクレート／メタクリル酸共重合体などが挙げられる。
【０１０８】
アルカリ可溶性樹脂の具体的な構成単位については、特に（メタ）アクリル酸と、これと共重合可能な他の単量体との共重合体が好適である。ここで（メタ）アクリル酸はアクリル酸とメタクリル酸を合わせた総称であり、以下も同様に（メタ）アクリレートはアクリレートとメタクリレートの総称である。
【０１０９】
前記（メタ）アクリル酸と共重合可能な他の単量体としては、アルキル（メタ）アクリレート、アリール（メタ）アクリレート、ビニル化合物などが挙げられる。ここで、アルキル基及びアリール基の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。
前記アルキル（メタ）アクリレート及びアリール（メタ）アクリレートの具体例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、トリル（メタ）アクリレート、ナフチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
【０１１０】
また、前記ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、グリシジルメタクリレート、アクリロニトリル、ビニルアセテート、Ｎ−ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、ＣＨ２＝ＣＲ３１Ｒ３２、ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ３１）（ＣＯＯＲ３３）〔ここで、Ｒ３１は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を表し、Ｒ３２は炭素数６〜１０の芳香族炭化水素環を表し、Ｒ３３は炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数６〜１２のアラルキル基を表す。〕、等を挙げることができる。
【０１１１】
これら共重合可能な他の単量体は、１種単独で或いは２種以上を組み合わせて用いることができる。好ましい共重合可能な他の単量体は、ＣＨ２＝ＣＲ３１Ｒ３２、ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ３１）（ＣＯＯＲ３３）、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート及びスチレンから選択される少なくとも１種であり、特に好ましくは、ＣＨ２＝ＣＲ３１Ｒ３２及び／又はＣＨ２＝Ｃ（Ｒ３１）（ＣＯＯＲ３３）である。
【０１１２】
アルカリ可溶性樹脂の着色硬化性組成物中における含有量としては、該組成物の全固形分に対して、１質量％〜１５質量％が好ましく、より好ましくは、２質量％〜１２質量％であり、特に好ましくは、３質量％〜１０質量％である。
【０１１３】
（溶剤）
本発明の着色硬化性組成物には、必要に応じて、溶剤を含有させることができる。
溶剤としては、エステル類、例えば酢酸エチル、酢酸−ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、３−オキシプロピオン酸メチル、３−オキシプロピオン酸エチルなどの３−オキシプロピオン酸アルキルエステル類；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、２−オキシプロピオン酸メチル、２−オキシプロピオン酸エチル、２−オキシプロピオン酸プロピル、２−メトキシプロピオン酸メチル、２−メトキシプロピオン酸エチル、２−メトキシプロピオン酸プロピル、２−エトキシプロピオン酸メチル、２−エトキシプロピオン酸エチル、２−オキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−オキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、２−メトキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−エトキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、２−オキソブタン酸メチル、２−オキソブタン酸エチル等；エーテル類、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、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、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート等；ケトン類、例えば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；芳香族炭化水素類、例えばトルエン、キシレン、等が挙げられる。
【０１１４】
これらのうち、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、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、２−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等が好適である。
溶剤は、単独で用いる以外に２種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、これらの溶剤は、前述の顔料分散液を調製する際に用いてもよい。
【０１１５】
（その他成分）
本発明の着色硬化性組成物には、必要に応じて、熱重合開始剤、熱重合成分、熱重合防止剤、その他充填剤、上記のアルカリ可溶性樹脂以外の高分子化合物、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤などの各種添加物を含有することができる。
【０１１６】
−熱重合開始剤−
本発明の着色硬化性組成物には、熱重合開始剤を含有させることも有効である。
熱重合開始剤としては、例えば、各種のアゾ系化合物、過酸化物系化合物が挙げられ、前記アゾ系化合物としては、アゾビス系化合物を挙げることができ、前記過酸化物系化合物としては、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネートなどを挙げることができる。
【０１１７】
−熱重合成分−
本発明の着色硬化性組成物には、皮膜強度を向上させるために、熱重合成分を含有させることも有効である。
熱重合成分としては、エポキシ化合物が用いられる。エポキシ化合物は、ビスフェノールＡ型、クレゾールノボラック型、ビフェニル型、脂環式エポキシ化合物などのエポキシ環を分子中に２個以上有する化合物である。
具体的には、例えば、ビスフェノールＡ型としては、エポトートＹＤ−１１５、ＹＤ−１１８Ｔ、ＹＤ−１２７、ＹＤ−１２８、ＹＤ−１３４、ＹＤ−８１２５、ＹＤ−７０１１Ｒ、ＺＸ−１０５９、ＹＤＦ−８１７０、ＹＤＦ−１７０など（以上東都化成製）、デナコールＥＸ−１１０１、ＥＸ−１１０２、ＥＸ−１１０３など（以上ナガセ化成製）、プラクセルＧＬ−６１、ＧＬ−６２、Ｇ１０１、Ｇ１０２（以上ダイセル化学製）の他に、これらの類似のビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型も挙げることができる。またＥｂｅｃｒｙｌ  ３７００、３７０１、６００（以上ダイセルユーシービー製）などのエポキシアクリレートも使用可能である。
【０１１８】
クレゾールノボラック型としては、エポトートＹＤＰＮ−６３８、ＹＤＰＮ−７０１、ＹＤＰＮ−７０２、ＹＤＰＮ−７０３、ＹＤＰＮ−７０４など（以上東都化成製）、デナコールＥＭ−１２５など（以上ナガセ化成製）、
ビフェニル型としては３，５，３’，５’−テトラメチル−４，４’ジグリシジルビフェニルなど、
脂環式エポキシ化合物としては、セロキサイド２０２１、２０８１、２０８３、２０８５、エポリードＧＴ−３０１、ＧＴ−３０２、ＧＴ−４０１、ＧＴ−４０３、ＥＨＰＥ−３１５０（以上ダイセル化学製）、サントートＳＴ−３０００、ＳＴ−４０００、ＳＴ−５０８０、ＳＴ−５１００など（以上東都化成製）などを挙げることができる。
また、１，１，２，２−テトラキス（ｐ−グリシジルオキシフェニル）エタン、トリス（ｐ−グリシジルオキシフェニル）メタン、トリグリシジルトリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ｏ−フタル酸ジグリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、他にアミン型エポキシ樹脂であるエポトートＹＨ−４３４、ＹＨ−４３４Ｌ、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の骨格中にダイマー酸を変性したグリシジルエステル等も使用できる。
【０１１９】
−熱重合防止剤−
本発明の着色硬化性組成物には、熱重合防止剤を添加してもよい。
熱重合防止剤としては、例えば、ハイドロキノン、ｐ−メトキシフェノール、ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ピロガロール、ｔ−ブチルカテコール、ベンゾキノン、４，４′−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２−メルカプトベンゾイミダゾール等が有用である。
【０１２０】
〔着色硬化性組成物の調製〕
本発明の着色硬化性組成物は、（Ａ）着色剤、（Ｂ）光重合性化合物、（Ｃ）光重合開始剤、及び（Ｄ）フルオロ脂肪族基含有ポリマー（好ましくは溶剤と共に）に加え、任意の成分を混合し、各種の混合機、分散機を使用して混合分散する混合分散工程を経ることによって調製することができる。特に、（Ａ）着色剤が顔料である場合には、予め顔料分散液を調製し、これを用いることが好ましい。
なお、混合分散工程は、混練分散とそれに続けて行なう微分散処理からなるのが好ましいが、混練分散を省略することも可能である。
【０１２１】
本発明の着色硬化性組成物の調製方法の一例を以下に示す。
顔料と水溶性有機溶剤と水溶性無機塩類との混合物を、二本ロール、三本ロール、ボールミル、トロンミル、ディスパー、ニーダー、コニーダー、ホモジナイザー、ブレンダー、単軸若しくは２軸の押出機等の混練機を用いて、強い剪断力を与えながら顔料を摩砕した後、この混合物を水中に投入し、攪拌機等でスラリー状とする。次いで、このスラリーをろ過、水洗し、水溶性有機溶剤と水溶性無機塩を除去した後、乾燥し、微細化された顔料が得られる。なお、この顔料を微細化する処理は省くことも可能である。
【０１２２】
顔料と分散剤及び／又は顔料誘導体と溶剤とでビーズ分散を行なう。主として、縦型若しくは横型のサンドグラインダー、ピンミル、スリットミル、超音波分散機等を使用し、０．０１ｍｍ〜１ｍｍの粒径のガラス、ジルコニア等でできたビーズで微分散処理し、顔料分散液を得る。
なお、混練、分散についての詳細は、Ｔ．Ｃ．Ｐａｔｔｏｎ著”Ｐａｉｎｔ  Ｆｌｏｗ  ａｎｄ  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ”（１９６４年  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ社刊）等に記載されている。
そして、上記のようにして得られた顔料分散液に、（Ｂ）光重合性化合物、（Ｃ）光重合開始剤、（Ｄ）フルオロ脂肪族基含有ポリマー、及び任意の成分を添加した後、混合分散工程を経ることによって、本発明の着色硬化性組成物を得ることができる。
【０１２３】
＜着色パターン、カラーフィルタ、及びその製造方法＞
本発明の着色パターンは、前述の本発明の着色硬化性組成物により形成されたことを特徴とする。
得られた着色パターンは、塗布に起因する面状劣化を抑制し、且つ、欠陥の少ない着色膜を形成することができる。その結果、本発明の着色パターンは、カラーフィルタの画素部などに適用することができる。
【０１２４】
本発明のカラーフィルタは、基板上に、前述の本発明の着色硬化性組成物により形成された着色パターンを有することを特徴とする。
また、本発明のカラーフィルタの製造方法は、前述の本発明の着色硬化性組成物を、スピンコート法、スリット・アンド・スピン法、又はダイコート法で塗布する工程を含み、基板上に着色パターンを形成することを特徴とする。
以下、本発明のカラーフィルタについて、その製造方法（本発明のカラーフィルタの製造方法）を通じて詳述する。
【０１２５】
本発明のカラーフィルタの製造方法としては、まず、本発明の着色硬化性組成物を、直接又は他の層を介して基板上に、スピンコート法、スリット・アンド・スピン法、又はダイコート法で塗布する工程を行う。この工程により、基板上に光硬化性の塗布膜が形成された後、この塗布膜に対し、所定のマスクパターンを介して露光を行う。露光後、未硬化部を現像液で現像除去することによって、着色パターンが形成される。このような工程を繰り返すことで、基板上には各色（３色或いは４色）の画素部（着色パターン）が形成され、カラーフィルタを得ることができる。
上記の方法により、液晶表示素子や固体撮像素子に用いられるカラーフィルタを、プロセス上の困難性が少なく、高品質でかつ低コストに作製することができる。
以下、塗布、露光、及び現像の各工程について説明する。
【０１２６】
〔塗布工程〕
塗布工程では、本発明の着色硬化性組成物を、スピンコート法、スリット・アンド・スピン法、又はダイコート法を用いて基板上に塗布する。
塗布工程では、本発明の着色硬化性組成物を、スピンコート法、スリット・アンド・スピン法、又はダイコート法を用いて基板上に塗布する。
スリット・アンド・スピン法や、ダイコート法の場合、塗布基板の大きさによって条件は異なるが、例えば、ダイコート法により第五世代のガラス基板（１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ）を塗布する場合、スリットノズルからの着色硬化性組成物の吐出量は、通常、５００マイクロリットル／秒〜２０００マイクロリットル／秒、好ましくは８００マイクロリットル／秒〜１５００マイクロリットル／秒であり、また、塗工速度は、通常、５０ｍｍ／秒〜３００ｍｍ／秒、好ましくは１００ｍｍ／秒〜２００ｍｍ／秒である。着色硬化性組成物の固形分としては、通常、１０質量％〜２０質量％、好ましくは１３質量％〜１８質量％である。
また、スピンコート法により第３．５世代のガラス基板７２０ｍｍ×６００ｍｍを塗布する場合、ノズルからの着色硬化性組成物の吐出量は通常４０ｃｃ〜５０ｃｃであり、塗布回転数は５００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍである。着色硬化性組成物の固形分としては、通常、１５質量％〜２５質量％、好ましくは１８質量％〜２２質量％である。
【０１２７】
基板上に本発明の着色硬化性組成物による塗布膜を形成する場合、該塗膜の厚み（プリベーク処理後）としては、一般に０．３μｍ〜５．０μｍであり、望ましくは０．５μｍ〜４．０μｍ、最も望ましくは０．８μｍ〜３．０μｍである。
【０１２８】
次に、本発明の着色硬化性組成物が塗布される基板について説明する。
本発明における基板としては、例えば、液晶表示素子等に用いられる無アルカリガラス、ソーダガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、石英ガラス、及びこれらに透明導電膜を付着させたものや、固体撮像素子等に用いられる光電変換素子基板、例えば、シリコン基板等、並びにプラスチック基板が挙げられる。これらの基板上には、通常、各画素を隔離するブラックマトリクスが形成されていたり、密着促進等のために透明樹脂層を設けたりしていてもよい。
プラスチック基板には、その表面にガスバリヤー層及び／又は耐溶剤性層を有していることが好ましい。
【０１２９】
この他に、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）方式カラー液晶表示装置の薄膜トランジスター（ＴＦＴ）が配置された駆動用基板（以下、「ＴＦＴ方式液晶駆動用基板」という。）上にも本発明の着色硬化性組成物により着色パターンを形成し、カラーフィルタを作製することができる。ＴＦＴ方式液晶駆動用基板における基板としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等を挙げることができる。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。例えば、ＴＦＴ方式液晶駆動用基板の表面上、或いは該駆動基板の表面に窒化ケイ素膜等のパッシベーション膜を形成した基板等を用いることもできる。
なお、このようなＴＦＴ方式液晶駆動用基板上に、本発明の着色硬化性組成物により着色パターンを形成する場合、露光の際に使用されるフォトマスクには、画素を形成するためのパターンのほか、スルーホール或いはコの字型の窪みを形成するためのパターンも設けられていることが好ましい。
【０１３０】
上述のようにして、光硬化性の塗布膜が形成された後、通常は、プリベーク処理を施す。なお、必要によってプリベーク前に真空処理を施すことができる。真空乾燥の条件は、真空度が、通常、０．１ｔｏｒｒ〜１．０ｔｏｒｒ、好ましくは０．２ｔｏｒｒ〜０．５ｔｏｒｒ程度である。
プリベーク処理は、ホットプレート、オーブン等を用いて５０℃〜１４０℃（好ましくは７０℃〜１１０℃）の温度範囲で、１０秒〜３００秒の条件にて行なうことができる。ここでこのプリベーク処理には高周波処理などを併用してもよい。なお、高周波処理は単独でも使用可能である。
【０１３１】
〔露光工程〕
露光工程では、基板上に光硬化性の塗布膜が形成された後、該塗布膜に対して所定のマスクパターンを介して露光を行う。
この際、使用する放射線としては、特にｇ線、ｈ線、ｉ線、ｊ線等の紫外線が好ましい。なお、液晶表示装置用のカラーフィルタを製造する際には、プロキシミテイ露光機、ミラープロジェクション露光機で、主としてｈ線、ｉ線を使用した露光が行われることが好ましい。
【０１３２】
〔現像工程〕
現像工程では、露光後の未硬化部を現像液に溶出させ、硬化分のみを残存させる。
現像温度としては、通常２０℃〜３０℃であり、現像時間としては２０秒〜９０秒である。
また、現像液としては、未硬化部における光硬化性の着色硬化性組成物の塗膜を溶解する一方、硬化部を溶解しないものであれば、いずれのものも用いることができる。具体的には、種々の有機溶剤の組合せやアルカリ性の水溶液を用いることができる。
【０１３３】
前記有機溶剤としては、本発明における顔料分散液又は着色硬化性組成物を調製する際に使用できる既述の溶剤が挙げられる。
前記アルカリ性の水溶液としては、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、炭酸水素ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、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、コリン、ピロール、ピペリジン、１，８−ジアザビシクロ−［５，４，０］−７−ウンデセン等のアルカリ性化合物を、濃度が０．００１質量％〜１０質量％、好ましくは０．０１質量％〜１質量％となるように溶解したアルカリ性水溶液が挙げられる。アルカリ性水溶液には、例えばメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。
【０１３４】
現像方式は、デイップ方式、シャワー方式、スプレー方式などいずれでもよく、これにスウィング方式、スピン方式、超音波方式などを組み合わせても良い。現像液に触れる前に、被現像面を予め水等で湿しておいて、現像むらを防ぐこともできる。
また、基板を傾斜させて現像することもできる。
【０１３５】
現像処理後は、余剰の現像液を洗浄除去するリンス工程を経て、乾燥を施した後、硬化を完全なものとするために、加熱処理（ポストベーク）が施される。
リンス工程は、通常は、純水で行うが、省液のために、最終洗浄で純水を用い、洗浄はじめは使用済の純水を使用したり、基板を傾斜させて洗浄したり、超音波照射を併用したりできる。
【０１３６】
リンス工程後、水切り、乾燥をした後に、通常約２００℃〜２５０℃の加熱処理を行なう。この加熱処理（ポストベーク）は、現像後の塗布膜を、上記条件になるようにホットプレートやコンベクションオーブン（熱風循環式乾燥機）、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式或いはバッチ式で行なうことができる。
【０１３７】
以上の操作を所望の色相数に合わせて各色毎に順次繰り返し行なうことにより、複数色の着色パターン（画素）が形成されてなるカラーフィルタを作製することができる。
【０１３８】
本発明の着色硬化性組成物の用途として、主にカラーフィルタへの用途を中心に説明したが、カラーフィルタを構成する各着色画素を隔離するブラックマトリックスの形成にも適用することができる。
前記ブラックマトリックスは、顔料としてカーボンブラック、チタンブラックなどの黒色顔料を用いた本発明における顔料分散液を露光、現像し、その後、必要に応じて更にポストベークして膜の硬化を促進させることで形成できる。
【０１３９】
＜液晶表示素子＞
本発明の液晶表示素子は、本発明のカラーフィルタを備えてなるものである。
より具体的には、本発明のカラーフィルタの内面側に配向膜を形成し、電極基板と対向させ、間隙部に液晶を満たして密封することにより、本発明の液晶表示素子であるパネルが得られる。
【実施例】
【０１４０】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の具体例に制限されるものではない。なお、以下において、部及び％は、特に断りの無い限り、すべて、質量基準であるものとする。
【０１４１】
（実施例１）
緑色顔料Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ３６を２００部、塩化ナトリウム１６００部、及びジエチレングリコール３６０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、５０℃で８時間混練した。次に、この混練物を１０リットルの温水に投入し、８０℃に加熱しながら２時間攪拌してスラリー状とし、ろ過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、６０℃で一昼夜乾燥し、１９０部の緑色顔料を得た。
次いで、黄色顔料Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １３８を２００部、塩化ナトリウム２０００部、及びジエチレングリコール３６０部をステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、５０℃で８時間混練した。次に、この混練物を１０リットルの温水に投入し、８０℃に加熱しながら２時間攪拌してスラリー状とし、ろ過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、６０℃で一昼夜乾燥し、１９０部の黄色顔料を得た。
下記組成にて、ホモジナイザーを用いて回転数３，０００ｒ．ｐ．ｍ．で３時間撹拌して混合し、混合溶液を調製した。
【０１４２】
〔組成〕
・Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ３６  （平均一次粒子径２５ｎｍ）        …  ６６部
・Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １３８  （平均一次粒子径２５ｎｍ）    …  ６８部
・フタロシアニン誘導体（ソルスパース３０００    社製）                …  １０部
・ベンジルメタクリレート／メチルメタクリレート（＝７０／３０［モル比］）共重合体
（重量平均分子量：３０，０００）                                  …  ３２部
・分散剤（ＢＹＫ−１６１、ＢＹＫ社製）                                …  １０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                  …  ７２０部
【０１４３】
続いて、上記より得られた混合溶液を、更に０．１ｍｍφジルコニアビーズを用いたビーズ分散機ウルトラアペックスミル（寿工業社製）にて６時間共分散処理を行なった。
【０１４４】
得られた顔料分散液に更に下記組成の成分を添加し、撹拌混合して本発明の着色硬化性組成物（カラーレジスト液）を調製した。
【０１４５】
〔組成〕
・ジペンタエリスリトールペンタヘキサアクリレート                      …  ７２部
・光重合開始剤Ａ：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）                                    …  ４．５部
・光重合開始剤Ｂ：２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１                                                    …  １５部
・光重合開始剤Ｃ：ジエチルチオキサントン                            …  ４．５部
・ベンジルメタクリレート／メタクリル酸（＝７０／３０［モル比］）共重合体（重量平均分子量：３０，０００）                                            …  １７２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                  …  １０６部
・エポキシ樹脂：（商品名ＥＨＰＥ３１５０  ダイセル化学製）            …  １１部
・前記フルオロ脂肪族基含有ポリマー（Ｐ−７、Ｍｗ＝１５０００）      …０．１８部
・３−エトキシエチルプロピオネート                                  …  ８１４部
【０１４６】
（実施例２〜１５、比較例１〜４）
実施例１において、フルオロ脂肪族基含有ポリマーＰ−７を、下記表２に示すように種々のポリマー（フルオロ脂肪族基含有ポリマー又は比較用ポリマー）に変更し、また、その添加量も下記表２に示すように適宜を変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例及び比較例の着色硬化性組成物（カラーレジスト液）を調製した。
【０１４７】
（評価用試料の作製、及び評価）
−１．放射スジ（スジムラ）、及びピンホール（白抜け）の評価−
各実施例及び比較例で調製した着色硬化性組成物（カラーレジスト液）の各々を、５５０ｍｍ×６５０ｍｍのガラス基板（１７３７、コーニング社製）上に回転数７４０ｒｐｍ〜８５０ｒｐｍにてスピンコートし、９０℃のオーブンで６０秒間乾燥させた（プリベーク）後に１．３μｍの膜厚の塗布膜を得た。
この塗布膜の面状を目視及び光学顕微鏡にて観察し、放射スジ及びピンホール（白抜け）について評価した。評価指標は以下の通りである。
【０１４８】
（放射スジ（スジムラ））
◎：放射スジなし
○：端部に僅かにあり
×：端部及び中心部にあり
【０１４９】
（ピンホール（白抜け））
◎：全く観察されない
○：わずかに観察されるが許容範囲
×：観察され許容範囲を超える
【０１５０】
−２．着色フィルタ基板の作製及びその評価−
各実施例及び比較例で調製した着色硬化性組成物（カラーレジスト液）を、５５０ｍｍ×６５０ｍｍのガラス基板（１７３７、コーニング社製）上に、回転数７４０ｒｐｍ〜８５０ｒｐｍにてスピンコートし、９０℃のオーブンで６０秒間乾燥させた（プリベーク）。その後、塗膜の全面に２００ｍＪ／ｃｍ２にて（照度２０ｍＷ／ｃｍ２）露光し、露光後の塗布膜をアルカリ現像液ＣＤＫ−１（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製）の１％水溶液にて覆い、６０秒間静止した。静止後、純水をシャワー状に散布して現像液を洗い流した。そして、上記のように露光及び現像処理が施された塗布膜を２２０℃のオーブンで１時間加熱処理し（ポストベーク）、ガラス基板上にカラーフィルタ構成用の着色樹脂被膜を形成し、着色フィルタ基板（カラーフィルタ）を作製した。
得られたカラーフィルタの面状をナトリウムランプ及び光学顕微鏡にて観察し、画像欠陥（面状輝度ムラ、ピンホール）について評価した。評価指標は以下の通りである。
【０１５１】
（画像欠陥）
◎：欠陥なし
○：わずかに観察されるが許容範囲
×：観察され許容範囲を超える
【０１５２】
上述のようにして得られた、塗布膜の放射スジ（スジムラ）及びピンホール（白抜け）の評価結果、並びに、カラーフィルタの画像欠陥の評価結果を下記表２に示す。
【０１５３】
【表２】
0004969491.tif 000014
【０１５４】
表２中に示される、比較例１〜４で使用した比較用ポリマーＰｃ−１及びＰｃ−２の構造を以下に示す。
【０１５５】
【化１２】
0004969491.tif 000015
【０１５６】
上記表２に記載のように、本発明における（Ｄ）フルオロ脂肪族基含有ポリマーを用いて着色硬化性組成物は、その塗布時に放射スジがなく面状が良好で、ピンホール（白抜け）がない良好な塗布膜を形成しうることが分かる。また、ポストベーク後の着色パターンの画像欠陥も抑制されていることが分かり、優れたカラーフィルタを製造することができることが判明した。