CN101515114B - 着色固化性组合物、着色图案、滤色器及其制造方法及液晶显示元件 - Google Patents

着色固化性组合物、着色图案、滤色器及其制造方法及液晶显示元件 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种着色固化性组合物，其含有(A)着色剂、(B)光聚合性化合物、(C)光聚合引发剂、和(D)具有聚环氧烷及羟基的二甲基聚硅氧烷。另外，本发明提供了使用上述着色固化性组合物的着色图案、具有该着色图案的滤色器、该滤色器的制造方法以及具有该滤色器的液晶显示元件。

Description

着色固化性组合物、着色图案、滤色器及其制造方法及液晶显示元件
技术领域
本发明涉及着色固化性组合物、着色图案、滤色器、滤色器的制造方法及液晶显示元件。
背景技术
构成液晶显示器(Liquid Crystal Display：LCD)、彩色摄像管元件(ChargeCoupled Device：CCD)等的滤色器通过下述光刻法(photolithographicmethod)等来制造，所述光刻法包括下述工序：在有机颜料、无机颜料等色料的溶剂分散组合物中含有粘合剂树脂和/或单体、光聚合引发剂及其它成分，制成着色感光性组合物，将其在透明基板上涂布并干燥，形成厚度为约1μm～3μm的涂膜。
向基板上涂布着色感光性组合物的涂布方式有旋涂法(spin coatingmethod)或模涂(die coating method)法等，根据其特征适当使用。
旋涂法广泛用于在尺寸比较小的基板上形成薄膜，是下述涂布方法：边使透明基板以一定的转速旋转，边在透明基板中心部滴加涂布液，通过离心力使涂布液薄薄地扩展，通过以适合该涂布液的方式对透明基板的转速和旋转时间等进行控制，由此在透明基板的表面上形成所希望膜厚的涂膜。但是，该方法存在下述缺点：起因于利用由旋转产生的离心力使涂膜薄薄地扩展的原理，透明基板的旋转中心部分及周边部分的涂布膜厚相比它们的中间部分变得过厚。
另外，模涂法适合在大尺寸的基板上形成薄膜，是由狭缝喷出涂布液、边移动该狭缝边在透明基板的表面形成所希望膜厚的涂膜的涂布方法。但是，在该机构上，存在下述缺点：在相对于狭缝的行进方向的垂直方向上容易产生条状不均，并且涂膜外周部隆起，与基板中心部相比，膜厚变厚。
另外，不论涂布方式如何，在涂布液的干燥性或表面张力不适当时，会发生产生针孔(白点)的问题。
为了消除上述旋涂法或模涂法中涂膜的不均匀性的问题，迄今为止进行了各种尝试。例如特开2007-186683号公报中公开了通过调节组合物的表面张力来消除问题的技术，优选适当使用含有聚环氧烷的聚硅氧烷。另外，特开2006-259708号公报中公开了通过使硅系表面活性剂的添加量最佳化和控制感光性组合物的粘度来解决问题的技术。
发明内容
本发明是鉴于上述背景技术而得到的，将达到以下所示的目的作为课题。
本发明的目的在于提供能抑制起因于涂布的表面性状劣化、并能形成缺陷少的着色膜的着色固化性组合物。
另外，本发明的其它目的在于提供使用上述着色固化性组合物形成的、具有良好的表面性状并且缺陷少的着色图案、及具有该着色图案的滤色器、该滤色器的制造方法以及具有该滤色器的液晶显示元件。
用于解决上述课题的手段如以下所述。
即，本发明的着色固化性组合物含有(A)着色剂、(B)光聚合性化合物、(C)光聚合引发剂和(D)具有聚环氧烷及羟基的二甲基聚硅氧烷。
另外，本发明中，(D)具有聚环氧烷及羟基的二甲基聚硅氧烷中的羟基为醇性羟基是优选方案。
进而，(D)具有聚环氧烷及羟基的二甲基聚硅氧烷相对于组合物中的总固体成分的含量为0.01质量％～0.20质量％也是优选方案。
本发明的着色图案的特征在于，由本发明的着色固化性组合物形成。
另外，本发明的滤色器的特征在于，在基板上具有本发明的着色图案。
本发明的滤色器的制造方法的特征在于，包含用旋涂法、狭缝-旋转法、或模涂法来涂布本发明的着色固化性组合物的工序，并在基板上形成着色图案。
本发明的液晶显示元件的特征在于，使用了本发明的滤色器。
根据本发明，可以提供能抑制起因于涂布的表面性状劣化、并且能形成缺陷少的着色膜的着色固化性组合物。
另外，根据本发明，提供使用上述着色固化性组合物形成的、具有良好的表面性状并且缺陷少的着色图案及具有该着色图案的滤色器、该滤色器的制造方法以及具有该滤色器的液晶显示元件。
具体实施方式
以下，详细说明本发明。
另外，本说明书中，“～”表示以包含记载在其前后的数值作为下限值及上限值的含义进行使用。
<着色固化性组合物>
本发明的着色固化性组合物的特征在于含有(A)着色剂、(B)光聚合性化合物、(C)光聚合引发剂和(D)具有聚环氧烷及羟基的二甲基聚硅氧烷。
本发明的着色固化性组合物通过含有上述(A)～(D)成分，从而使着色固化性组合物的表面张力降低，对基板等的被涂布面的润湿性(wettability)提高，由此消除白点缺陷。进而，由于(D)成分的集中分布于涂膜表面的效果极高，能使涂布工序的干燥均匀，从而能大幅降低由干燥不均产生的条状不均。
以下，详细说明(A)～(D)的各成分。
〔(D)具有聚环氧烷及羟基的二甲基聚硅氧烷〕
本发明的着色固化性组合物含有(D)在分子内具有聚环氧烷及羟基的二甲基聚硅氧烷。
以下，将该化合物适当称为“特定硅氧烷聚合物”进行说明。
本发明中的特定硅氧烷聚合物具有在分子内含有聚环氧烷、羟基及二甲基聚硅氧烷的结构。
作为存在于分子内的聚环氧烷，有聚环氧乙烷、聚环氧丙烷，作为其重复数，优选为1～20，更优选为1～10。
另外，本发明中的特定硅氧烷聚合物可以在分子内同时具有聚环氧乙烷和聚环氧丙烷，其中，从对基板等的被涂布面的润湿性的观点考虑，特别优选仅具有环氧丙烷的结构。
特定硅氧烷聚合物中，聚环氧烷和二甲基聚硅氧烷的结合形态可以为聚环氧烷单元结合在二甲基聚硅氧烷的重复单元中的悬挂(pendant)型、聚环氧烷单元结合在二甲基聚硅氧烷的末端的单末端改性型、两末端改性型、聚环氧烷单元与二甲基聚硅氧烷交替重复结合的直链状的嵌段共聚物型中的任一种。其中，从对基板等的被涂布面的润湿性的观点考虑，特别优选两末端改性型。
本发明的特定硅氧烷聚合物中的羟基可以结合在聚合物的侧链上，还可以结合在聚合物分子链的单末端或两末端上，优选结合在聚合物分子链的单末端或两末端上。
该羟基可以是通过甲醇改性、二醇改性、苯酚改性、硅醇改性中的任一种改性导入的羟基。其中，特别优选甲醇改性型。另外，作为存在于特定硅氧烷聚合物的分子内的羟基，优选为醇性羟基。
作为本发明的特定硅氧烷聚合物中的羟基值，优选为5mgKOH/g～150mgKOH/g，更优选为5mgKOH/g～100mgKOH/g，特别优选为5mgKOH/g～80mgKOH/g。
另外，本发明的特定硅氧烷聚合物在25℃下的粘度优选为10mm2/s～200mm2/s，更优选为10mm2/s～150mm2/s，特别优选为10mm2/s～120mm2/s。
本发明的特定硅氧烷聚合物的具体例(D-1～D-5)与羟基值及在25℃下的粘度如下所示，但本发明并不限定于此。
此处，以下所示的具体例D-1～D-5能分别作为市售品获得，关于对应的市售品，也一并记载。
[化学式1]
  官能团Ra   羟基值(mgKOH/g)   粘度(mm2/s)   市售品
  D-1   -C3H6OC2H4OH   62   45   KF-6001※
  D-2   -C3H6OC2H4OH   35   70   KF-6002※
  D-3   -C3H6OC2H4OH   22   110   KF-6003※
※：信越化学工业株式会社制造
[化学式2]
  官能团Rb   羟基值(mgKOH/g)   粘度(mm2/s)   市售品
  D-4   -C3H6OC2H4OH   20   40   X-22-170BX※
  D-5   -C3H6OC2H4OH   12   65   X-22-170DX※
※：信越化学工业株式会社制造
R：甲基等残基
本发明的着色固化性组合物可以含有至少1种特定硅氧烷聚合物，也可以含有2种以上。
本发明的着色固化性组合物中，作为特定硅氧烷聚合物的添加量，优选为该组合物的固体成分质量的0.01质量％～0.10质量％，更优选为0.01质量％～0.05质量％。
〔(A)着色剂〕
本发明的着色固化性组合物含有(A)着色剂，作为该着色剂，可以使用颜料、染料。
(颜料)
作为能用于本发明的着色固化性组合物的颜料，可以使用现有公知的各种无机颜料或有机颜料。另外，对于颜料而言，不论无机颜料或有机颜料均优选为高透过率的颜料，考虑到这点，尽可能优选使用粒径小的粒子尺寸微小的颜料。也考虑到使颜料的操作性良好时，优选平均一次粒径为0.01～0.3μm，更优选为0.01～0.15μm的颜料。该粒径在上述范围内时，形成透过率高、颜色特性良好的着色膜，对于形成高对比度的滤色器是有效的。
平均一次粒径如下求得：用扫描型电子显微镜(Scanning ElectronMicroscope：SEM)或透射型电子显微镜(Transmission Electron Microscope：TEM)观察颜料粒子，在粒子未凝集的部分计测100个粒子尺寸，计算其平均值，从而求得。
作为上述无机颜料，可以举出金属氧化物、金属配盐等金属化合物。具体而言，可以举出铁、钴、铝、镉、铅、铜、钛、镁、铬、锌、锑等的金属氧化物及上述金属的复合氧化物。
作为上述有机颜料，例如可以举出：
C.I.颜料红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.颜料黄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.颜料橙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.颜料绿7、10、36、37，
C.I.颜料蓝1、2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、66、79、将C.I.颜料蓝79的Cl取代基变更为OH的颜料、C.I.颜料蓝80，
C.I.颜料紫1、19、23、27、32、37、42，
C.I.颜料棕25、28，
C.I.颜料黑1、7等。
上述颜料中，作为能优选使用的颜料，可以举出以下颜料。但本发明中并不限定于这些颜料。
C.I.颜料黄11、24、108、109、110、138、139、150、151、154、167、180、185，
C.I.颜料橙36、71，
C.I.颜料红122、150、171、175、177、209、224、242、254、255、264，
C.I.颜料紫19、23、32，
C.I.颜料蓝15:1、15:3、15:6、16、22、60、66，
C.I.颜料绿7、36、37，
C.I.颜料黑1、7。
-颜料的微细化-
本发明中，可以根据需要使用微细且被整粒后(使粒径一致)的有机颜料。颜料的微细化是将颜料、水溶性有机溶剂和水溶性无机盐类混合来调制高粘度的液状组合物、并使用该液状组合物磨碎颜料的工序。
作为用于颜料的微细化工序的水溶性有机溶剂，可以举出甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、异丁醇、正丁醇、乙二醇、二甘醇、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单丁醚、丙二醇、丙二醇单甲醚乙酸酯等。另外，只要使用少量，吸附在颜料上，不流失到废水中，就可以使用苯、甲苯、二甲苯、乙苯、氯苯、硝基苯、苯胺、吡啶、喹啉、四氢呋喃、二氧杂环己烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、环己烷、甲基环己烷、卤代烃、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮等。另外，可以根据需要混合2种以上溶剂进行使用。
本发明中，作为用于颜料的微细化工序的水溶性无机盐，可以举出氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化钡、硫酸钠等。
颜料的微细化工序中的水溶性无机盐的使用量为颜料的1～50倍质量，使用量多者虽然具有磨碎效果，但从生产率的观点考虑，更优选的量为1～10倍质量。进而，优选用于微细化工序的水溶性有机溶剂所含的水分为1％以下。
颜料的微细化工序中的水溶性有机溶剂的使用量相对于颜料为50质量％～300质量％的范围，优选为100质量％～200质量％的范围。
使用上述各成分调制液状组合物后，用湿式粉碎装置进行颜料的微细化。此处，对于湿式粉碎装置的运转条件没有特殊限定，为了有效地进行通过粉碎介质进行的磨碎，作为装置为捏和机时的运转条件，装置内的叶片转速优选为10～200rpm，另外，由于双轴的旋转比相对较大者磨碎效果大，故而优选。与干式粉碎时间合计，运转时间优选为1小时～8小时，装置的内温优选为50～150℃。作为粉碎介质的水溶性无机盐，优选粉碎粒度为5μm～50μm、粒径分布尖锐并且为球形。
-颜料的调和(调色)-
作为着色剂的有机颜料可以单独使用，但为了提高色纯度，可以组合多种有机颜料进行使用。组合的具体例如以下所示。
例如，作为红色颜料，可以将蒽醌系颜料、苝系颜料、二酮基吡咯并吡咯系颜料单独使用或多种混合使用，可以将上述颜料中的至少1种与双偶氮系黄色颜料、异吲哚啉系黄色颜料、喹酞酮系黄色颜料中的至少1种混合使用。例如，作为蒽醌系颜料，可以举出C.I.颜料红177，作为苝系颜料，可以举出C.I.颜料红155、C.I.颜料红224，作为二酮基吡咯并吡咯系颜料，可以举出C.I.颜料红254。从良好的色再现性的观点考虑，优选红色颜料与C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄139或C.I.颜料红177混合。
另外，作为其它颜料相对于红色颜料的质量比(其它颜料/红色颜料)优选为5/100～80/100的范围。小于5/100时，有时难以抑制400nm～500nm的透光率，从而无法提高色纯度。另外，超过80/100时，有时显色力降低。特别是作为上述质量比，10/100～65/100的范围最佳。另外，将红色颜料之间彼此组合时，可以对照色度调节质量比。
另外，作为绿色颜料，可以单独使用卤代酞菁系颜料，也可以将该卤代酞菁系颜料与双偶氮系黄色颜料、喹酞酮系黄色颜料、偶氮甲碱系黄色颜料或异吲哚啉系黄色颜料混合来进行使用。例如，作为上述例子，优选C.I.颜料绿7、36、37与C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄180或C.I.颜料黄185的混合。
黄色颜料相对于绿色颜料的质量比(黄色颜料/绿色颜料)优选为5/100～200/100的范围。上述质量比小于5/100时，有时难以抑制400nm～450nm的透光率，从而无法提高色纯度。另外，超过200/100时，有时主波长偏向长波长，从NTSC目标色相偏离增大。作为上述质量比，特别优选为20/100～150/100的范围。
作为蓝色颜料，可以单独使用酞菁系颜料，也可以将酞菁系颜料与二噁嗪系紫色颜料混合来进行使用。作为特别优选的例子，可以举出C.I.颜料蓝15:6与C.I.颜料紫23的混合。
紫色颜料相对于蓝色颜料的质量比(紫色颜料/蓝色颜料)优选为0/100～100/100，更优选为70/100以下。
另外，作为适合黑色矩阵用途的颜料，可以单独使用炭黑、石墨、钛黑、氧化铁、氧化钛或混合上述颜料中的多种进行使用，其中，优选炭黑与钛黑的组合。
另外，钛黑相对于炭黑的质量比(钛黑/炭黑)优选为0/100～60/100的范围。为61/100以上时，有时分散稳定性降低。
(染料)
本发明中，使用染料作为(A)着色剂时，能得到均匀溶解的着色固化性组合物。
作为能用作着色剂的染料，没有特殊限定，可以使用目前作为滤色器用途使用的公知的染料。例如可以举出特开昭64-90403号公报、特开昭64-91102号公报、特开平1-94301号公报、特开平6-11614号公报、特登2592207号、美国专利第4,808,501号说明书、美国专利第5,667,920号说明书、美国专利第5,059,500号说明书、特开平5-333207号公报、特开平6-35183号公报、特开平6-51115号公报、特开平6-194828号公报、特开平8-211599号公报、特开平4-249549号公报、特开平10-123316号公报、特开平11-302283号公报、特开平7-286107号公报、特开2001-4823号公报、特开平8-15522号公报、特开平8-29771号公报、特开平8-146215号公报、特开平11-343437号公报、特开平8-62416号公报、特开2002-14220号公报、特开2002-14221号公报、特开2002-14222号公报、特开2002-14223号公报、特开平8-302224号公报、特开平8-73758号公报、特开平8-179120号公报、特开平8-151531号公报等中记载的色素等。
作为染料的化学结构，可以举出吡唑偶氮系、苯胺偶氮系、三苯基甲烷系、蒽醌系、蒽吡啶酮系、亚苄基系、氧杂菁(oxonol)系、吡唑并三氮唑偶氮系、吡啶酮偶氮系、菁系、吩噻嗪系、吡咯并吡唑偶氮甲碱系、呫吨系、酞菁系、苯并吡喃系、靛蓝系等的染料等。
(颜料分散液)
本发明中，使用颜料作为(A)着色剂时，优选使用预先调制的颜料分散液，调制本发明的着色固化性组合物。
作为颜料分散液中的颜料的含量，优选相对于该组合物的总固体成分(质量)为10～60质量％，更优选15～50质量％。颜料的含量在上述范围内时，能得到颜色浓度充分、具有优异的颜色特性的着色膜。
-分散剂-
本发明的颜料分散液优选含有至少1种分散剂。通过含有该分散剂，能提高颜料的分散性。
作为分散剂，例如可以适当选择公知的颜料分散剂或表面活性剂进行使用。
具体而言，能使用许多种类的化合物，例如可以举出有机硅氧烷聚合物KP341(信越化学工业株式会社制造)、(甲基)丙烯酸系(共)聚合物POLYFLOW No.75、No.90、No.95(共荣社化学工业株式会社制造)、W001(裕商株式会社制造)等阳离子系表面活性剂；聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯等非离子系表面活性剂；W004、W005、W017(裕商株式会社制造)等阴离子系表面活性剂；EFKA-46、EFKA-47、EFKA-47EA、EFKA POLYMER100、EFKAPOLYMER 400、EFKA POLYMER 401、EFKA POLYMER 450(均为CibaSpecialty Chemicals公司制造)、デイスパ一スエイド6、デイスパ一スエイド8、デイスパ一スエイド15、デイスパ一スエイド9100(均为San nopco公司制造)等高分子分散剂；SOLSPERSE3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、24000、26000、28000等各种SOLSPERSE分散剂(日本Lubrizol株式会社制造)；アデカプルロニツクL31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121、P-123(旭电化株式会社制造)及ISONET S-20(三洋化成株式会社制造)、Disperbyk 101、103、106、108、109、111、112、116、130、140、142、161、162、163、164、166、167、170、171、174、176、180、182、2000、2001、2050、2150(BYK-Chemie株式会社制造)。另外可以举出丙烯酸系共聚物等在分子末端或侧链上具有极性基团的低聚物或聚合物。
作为分散剂在颜料分散液中的含量，相对于上述颜料的质量优选为1～100质量％，更优选为3～70质量％。
-颜料衍生物-
可以根据需要在本发明的颜料分散液中添加颜料衍生物。使导入了与分散剂具有亲和性的部分的颜料衍生物或导入了极性基团的颜料衍生物吸附在颜料表面，将其用作分散剂的吸附点，从而使颜料作为微细的粒子分散在颜料分散液中或着色固化性组合物中，可以防止其再凝集。其结果是该着色固化性组合物可以在形成对比度高、透明性优异的滤色器时优选使用。
颜料衍生物具体而言是以有机颜料为母体骨架，在侧链上导入了酸性基或碱性基、芳香族基作为取代基的化合物。有机颜料具体地可以举出喹吖啶酮系颜料、酞菁系颜料、偶氮系颜料、喹酞酮系颜料、异吲哚啉系颜料、异吲哚啉酮系颜料、喹啉颜料、二酮基吡咯并吡咯颜料、苯并咪唑酮颜料等。通常还包括不被称为色素的萘系、蒽醌系、三嗪系、喹啉系等淡黄色的芳香族多环化合物。
作为颜料衍生物，可以使用特开平11-49974号公报、特开平11-189732号公报、特开平10-245501号公报、特开2006-265528号公报、特开平8-295810号公报、特开平11-199796号公报、特开2005-234478号公报、特开2003-240938号公报、特开2001-356210号公报等中记载的颜料衍生物。
作为颜料衍生物在颜料分散液中的含量，相对于颜料的质量优选为1～30质量％，更优选为3～20质量％。该含量在上述范围内时，能在将颜料分散液的粘度抑制地较低的同时，良好地进行颜料的分散，并能提高分散后的颜料的分散稳定性，从而能得到透过率高、具有优异的颜色特性的着色膜，使用着色固化性组合物制作滤色器时，可以形成为具有良好的颜色特性的高对比度的构成。
-分散方法-
作为颜料的分散方法，例如可以使用下述方法：采用使用了氧化锆珠子等的珠子分散机(例如GETZMANN公司制造的DISPERMAT)等，对将颜料和分散剂混合并预先用均质器等分散而得到的物质进行微分散。
作为分散时间，优选3～6小时左右。
〔(B)光聚合性化合物〕
本发明的着色固化性组合物含有(B)光聚合性化合物。
作为光聚合性化合物，优选具有至少1个能加成聚合的烯键式不饱和基、沸点在常压下为100℃以上的化合物，其中，更优选为4官能以上的丙烯酸酯化合物。
作为上述具有至少1个能加成聚合的烯键式不饱和基、沸点在常压下为100℃以上的化合物，例如可以举出聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等单官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(丙烯酰氧基丙基)醚、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、在丙三醇或三羟甲基乙烷等多官能醇中加成环氧乙烷或环氧丙烷后进行(甲基)丙烯酸酯化而得到的化合物、季戊四醇或二季戊四醇的聚(甲基)丙烯酸酯化而得到的化合物、特公昭48-41708号、特公昭50-6034号、特开昭51-37193号公报中记载的尿烷丙烯酸酯类、特开昭48-64183号、特公昭49-43191号、特公昭52-30490号公报中记载的聚酯丙烯酸酯类、环氧树脂与(甲基)丙烯酸的反应产物即环氧基丙烯酸酯类等多官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
进而，也可以使用日本接着协会志Vol.20、No.7、300～308页中作为光固化性单体和低聚物介绍的化合物。
另外，也可以使用特开平10-62986号公报中与作为通式(1)及(2)的该具体例一起记载的在上述多官能醇中加成环氧乙烷或环氧丙烷后进行(甲基)丙烯酸酯化而得到的化合物。
其中，优选二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯及它们的丙烯酰基介入了乙二醇、丙二醇残基的结构(二季戊四醇与丙烯酰基之间用乙二醇、丙二醇残基连结的结构)。也可以使用它们的低聚物型。
另外，也优选特公昭48-41708号、特开昭51-37193号、特公平2-32293号、特公平2-16765号中记载的尿烷丙烯酸酯类、或特公昭58-49860号、特公昭56-17654号、特公昭62-39417号、特公昭62-39418号记载的具有环氧乙烷系骨架的尿烷化合物类。进而，通过使用特开昭63-277653号、特开昭63-260909号、特开平1-105238号记载的、分子内具有氨基结构或硫化物结构的加成聚合性化合物类，能得到感光速度非常优异的光聚合性组合物。作为市售品，可以举出尿烷低聚物UAS-10、UAB-140(山阳国策PULP会社制造)、UA-7200(新中村化学会社制造)、DPHA-40H(日本化药会社制造)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(共荣会社制造)等。
另外，也优选具有酸基的烯键式不饱和化合物类，作为市售品，例如可以举出东亚合成株式会社制造的作为含有羧基的3官能丙烯酸酯的TO-756及作为含有羧基的5官能丙烯酸酯的TO-1382等。
光聚合性化合物除可以单独使用1种以外，还可以组合2种以上进行使用。
作为光聚合性化合物在着色固化性组合物中的含量，优选在总固体量中为5～50质量％，更优选为7～40质量％，进一步优选为10～35质量％。
〔(C)光聚合引发剂〕
本发明的着色固化性组合物含有(C)光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂，例如可以举出特开平57-6096号公报中记载的卤代甲基噁二唑、特公昭59-1281号公报、特开昭53-133428号公报等中记载的卤代甲基-均三嗪等活性卤素化合物、美国专利第4318791号、欧州专利申请公开第88050号的各说明书中记载的缩酮、缩醛或苯偶姻烷基醚类等芳香族羰基化合物、美国专利第4199420号说明书中记载的二苯甲酮类等芳香族酮化合物、法国专利发明第2456741号说明书中记载的(硫)呫吨酮类或吖啶类化合物、特开平10-62986号公报中记载的香豆素类或洛粉碱二聚体类等化合物、特开平8-015521号公报等的锍有机硼络合物等。
作为上述光聚合引发剂，优选苯乙酮系、缩酮系、二苯甲酮系、苯偶姻系、苯甲酰基系、呫吨酮系、三嗪系、卤代甲基噁二唑系、吖啶类系、香豆素类系、洛粉碱二聚体类系、联咪唑系、肟酯系等。
作为上述苯乙酮系光聚合引发剂，例如可以优选举出2，2-二乙氧基苯乙酮、对二甲基氨基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、对二甲基氨基苯乙酮、4’-异丙基-2-羟基-2-甲基-苯丙酮等。
作为上述缩酮系光聚合引发剂，例如可以优选举出苄基二甲基缩酮、苄基-β-甲氧基乙基缩醛等。
作为上述二苯甲酮系光聚合引发剂，例如可以优选举出二苯甲酮、4，4’-(双二甲基氨基)二苯甲酮、4，4’-(双二乙基氨基)二苯甲酮、4，4’-二氯二苯甲酮、1-羟基-环己基-苯基-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁烷-1-酮、2-甲苯基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁烷-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮等。
作为上述苯偶姻系或苯甲酰系光聚合引发剂，例如可以优选举出苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、苯偶姻甲基醚、甲基邻苯甲酰基苯甲酸酯等。
作为上述呫吨酮系光聚合引发剂，例如可以优选举出二乙基噻吨酮、二异丙基噻吨酮、单异丙基噻吨酮、氯噻吨酮等。
作为上述三嗪系光聚合引发剂，例如可以优选举出2，4-双(三氯甲基)-6-对甲氧基苯基-均三嗪、2，4-双(三氯甲基)-6-对甲氧基苯乙烯基-均三嗪、2，4-双(三氯甲基)-6-(1-对二甲基氨基苯基)-1，3-丁二烯基-均三嗪、2，4-双(三氯甲基)-6-联苯基-均三嗪、2，4-双(三氯甲基)-6-(对甲基联苯基)-均三嗪、对羟基乙氧基苯乙烯基-2，6-二(三氯甲基)-均三嗪、甲氧基苯乙烯基-2，6-二(三氯甲基-均三嗪、3，4-二甲氧基苯乙烯基-2，6-二(三氯甲基)-均三嗪、4-苯并四氢呋喃-2，6-二(三氯甲基)-均三嗪、4-(邻溴-对N，N-(二乙氧基羰基氨基)-苯基)-2，6-二(氯甲基)-均三嗪、4-(对N，N-(二乙氧基羰基氨基)-苯基)-2，6-二(氯甲基)-均三嗪等。
作为上述卤代甲基噁二唑系光聚合引发剂，例如可以优选举出2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1，3，4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(氰基苯乙烯基)-1，3，4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(萘-1-基)-1，3，4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-苯乙烯基)苯乙烯基-1，3，4-噁二唑等。
作为上述吖啶类系光聚合引发剂，例如可以优选举出9-苯基吖啶、1，7-双(9-吖啶基)庚烷等。
作为上述香豆素类系光聚合引发剂，例如可以优选举出3-甲基-5-氨基-((均三嗪-2-基)氨基)-3-苯基香豆素、3-氯-5-二乙基氨基-((均三嗪-2-基)氨基)-3-苯基香豆素、3-丁基-5-二甲基氨基-((均三嗪-2-基)氨基)-3-苯基香豆素等。
作为上述洛粉碱二聚体类系光聚合引发剂，例如可以优选举出2-(邻氯苯基)-4，5-二苯基咪唑基二聚体、2-(邻甲氧基苯基)-4，5-二苯基咪唑基二聚体、2-(2，4-二甲氧基苯基)-4，5-二苯基咪唑基二聚体等。
作为上述联咪唑系光聚合引发剂，例如可以优选举出2-巯基苯并咪唑、2，2’-苯并噻唑基二硫化物等。
除上述光聚合引发剂以外，还可以举出1-苯基-1，2-丙烷二酮-2-(邻乙氧基羰基)肟、O-苯甲酰基-4’-(苯并巯基)苯甲酰基-己基-酮肟、2，4，6-三甲基苯基羰基-二苯基膦酰基氧化物、六氟磷酸-三烷基苯基鏻盐(hexafluorophosphoro-trialkylphenyl phosphonium salt)等。
本发明中，并不限定于以上的光聚合引发剂，也可以使用其它公知的光聚合引发剂。例如可以举出美国专利第2,367,660号说明书中记载的ビシナ一ルポリケトルアルドニル(vicinal polyketoaldonyl)化合物、美国专利第2,367,661号及第2,367,670号说明书中记载的α-羰基化合物、美国专利第2,448,828号说明书中记载的偶姻醚、美国专利第2,722,512号说明书中记载的被α-烃取代的芳香族偶姻化合物、美国专利第3,046,127号及第2,951,758号说明书中记载的多核苯醌化合物、美国专利第3,549,367号说明书中记载的三烯丙基咪唑二聚物/对氨基苯基酮的组合、特公昭51-48516号公报中记载的苯并噻唑系化合物/三卤代甲基-均三嗪系化合物、J.C.S.Perkin II(1979)1653-1660、J.C.S.PerkinII(1979)156-162、Journal ofPhotopolymer Science and Technology(1995)202-232、特开2000-66385号公报中记载的肟酯化合物等。
另外，也可以并用上述光聚合引发剂中的多种。
作为光聚合引发剂在着色固化性组合物中的含量，相对于该组合物的总固体成分，优选为0.1～10.0质量％，更优选为0.5～5.0质量％。光聚合引发剂的含量在上述范围内时，能使聚合反应良好地进行，形成强度良好的膜。
〔任意的成分〕
以下，本发明的着色固化性组合物除含有上述(A)～(D)成分以外，还可以含有粘合剂聚合物(碱可溶性树脂)、溶剂等能任意添加的成分。
以下，说明能添加在本发明的着色固化性组合物中的任意的成分。
(粘合剂聚合物)
本发明的着色固化性组合物中可以含有碱可溶性树脂作为粘合剂聚合物。
作为碱可溶性树脂，为线状有机高分子聚合物，可以从在分子(优选以丙烯酸系共聚物、苯乙烯系共聚物为主链的分子)中具有至少1个促进碱可溶性的基团(例如羧基、磷酸基、磺酸基等)的碱可溶性树脂中适当选择。其中，更优选为对有机溶剂可溶、能通过弱碱水溶液显影的碱可溶性树脂。
碱可溶性树脂的制造中可以使用例如利用公知的自由基聚合法的方法。用自由基聚合法制造碱可溶性树脂时的温度、压力、自由基引发剂的种类及其量、溶剂的种类等聚合条件能由本领域技术人员容易地设定，也可以实验性地设定条件。
作为上述线状有机高分子聚合物，优选在侧链上具有羧酸的聚合物。例如可以举出特开昭59-44615号、特公昭54-34327号、特公昭58-12577号、特公昭54-25957号、特开昭59-53836号、特开昭59-71048号的各公报中记载的甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、马来酸共聚物、部分酯化马来酸共聚物等、以及在侧链上具有羧酸的酸性纤维素衍生物、在具有羟基的聚合物中加成酸酐而得到的聚合物等，进而优选地举出在侧链上具有(甲基)丙烯酰基的高分子聚合物。
上述聚合物中，特别优选由(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物或(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸/其它单体构成的多元共聚物。
另外，作为有用的聚合物，也可以举出将甲基丙烯酸2-羟基乙酯共聚而得到的聚合物等。该聚合物可以以任意量混合进行使用。
除上述聚合物以外，可以举出特开平7-140654号公报中记载的(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯/聚苯乙烯大分子单体/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羟基乙酯/聚苯乙烯大分子单体/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羟基乙酯/聚苯乙烯大分子单体/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物等。
关于碱可溶性树脂的具体的构成单元，特别优选(甲基)丙烯酸和能与其共聚的其它单体的共聚物。此处，(甲基)丙烯酸是包括丙烯酸和甲基丙烯酸的总称，以下，(甲基)丙烯酸酯也相同地是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的总称。
作为能与上述(甲基)丙烯酸共聚的其它单体，可以举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳酯、乙烯基化合物等。此处，烷基及芳基的氢原子可以被取代基取代。
作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯及(甲基)丙烯酸芳酯的具体例，可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸甲苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸环己酯等。
另外，作为上述乙烯基化合物，例如可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯腈、乙酸乙烯基酯、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸四氢糠基酯、聚苯乙烯大分子单体、聚甲基丙烯甲酸甲酯大分子单体、CH2＝CR31R32、CH2＝C(R31)(COOR33)〔此处，R31表示氢原子或碳原子数为1～5的烷基，R32表示碳原子数为6～10的芳香族烃环，R33表示碳原子数为1～8的烷基或碳原子数为6～12的芳烷基。〕等。
上述能共聚的其它单体可以单独使用1种或组合2种以上进行使用。优选的能共聚的其它单体为选自CH2＝CR31R32、CH2＝C(R31)(COOR33)、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯及苯乙烯中的至少1种，特别优选为CH2＝CR31R32和/或CH2＝C(R31)(COOR33)。
作为碱可溶性树脂在着色固化性组合物中的含量，相对于该组合物的总固体成分，优选为1～15质量％，更优选为2～12质量％，特别优选为3～10质量％。
(溶剂)
可以根据需要在本发明的着色固化性组合物中含有溶剂。
作为溶剂，可以举出：酯类、例如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸戊酯、乙酸异戊酯、乙酸异丁酯、丙酸丁酯、丁酸异丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、烷基酯类、乳酸甲酯、乳酸乙酯、羟基乙酸甲酯、羟基乙酸乙酯、羟基乙酸丁酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、3-羟基丙酸甲酯、3-羟基丙酸乙酯等3-羟基丙酸烷基酯类；3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-氧基-2-甲基丙酸乙酯、2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-羟基丁酸甲酯、2-羟基丁酸乙酯等；醚类、例如二甘醇二甲基醚、四氢呋喃、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单丁基醚、丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯等；酮类、例如甲乙酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等；芳香族烃类、例如甲苯、二甲苯等。
上述溶剂中，优选3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纤剂乙酸酯、乳酸乙酯、二甘醇二甲基醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、环己酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇甲基醚乙酸酯等。
溶剂除可以单独使用以外，还可以组合2种以上进行使用。
另外，上述溶剂还可以在调制上述颜料分散液时进行使用。
(其它成分)
可以根据需要在本发明的着色固化性组合物中含有热聚合引发剂、热聚合成分、热阻聚剂、其它填充剂、上述碱可溶性树脂以外的高分子化合物、密合促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防凝集剂等各种添加剂。
-热聚合引发剂-
使本发明的着色固化性组合物中含有热聚合引发剂也是有效的。
作为热聚合引发剂，例如可以举出各种偶氮系化合物、过氧化物系化合物，作为上述偶氮系化合物，可以举出双偶氮系化合物，作为上述过氧化物系化合物，可以举出酮过氧化物、过氧化缩酮、氢过氧化物、二烷基过氧化物、二酰基过氧化物、过氧化酯、过氧化二碳酸酯等。
-热聚合成分-
为了提高由该着色固化性组合物形成的固化膜的强度，使本发明的着色固化性组合物中含有热聚合成分也是有效的。
作为热聚合成分，可以使用环氧化合物。环氧化合物可以举出双酚A型、甲酚醛型、联苯型、脂环式环氧化合物等在分子中具有2个以上环氧环的化合物。
具体而言，例如，作为双酚A型，除可以举出EPOTOHTO YD-115、YD-118T、YD-127、YD-128、YD-134、YD-8125、YD-7011R、ZX-1059、YDF-8170、YDF-170等(以上为东都化成制造)、DENACOL EX-1101、EX-1102、EX-1103等(以上为Nagase化成制造)、PLACCEL GL-61、GL-62、G101、G102(以上为Daicel化学制造)之外，还可以举出与上述双酚A型类似的双酚F型、双酚S型。另外，也可以使用Ebecryl 3700、3701、600(以上为Daicel UCB制造)等环氧丙烯酸环氧酯。
作为甲酚醛型，可以举出EPOTOHTO YDPN-638、YDPN-701、YDPN-702、YDPN-703、YDPN-704等(以上为东都化成制造)、DENACOL EM-125等(以上为Nagase化成制造)。
作为联苯型，可以举出3，5，3’，5’-四甲基-4，4’二缩水甘油基联苯等。
作为脂环式环氧化合物，可以举出セロキサイド2021、2081、2083、2085、エポリ一ドGT-301、GT-302、GT-401、GT-403、EHPE-3150(以上为Daicel化学制造)、サント一トST-3000、ST-4000、ST-5080、ST-5100等(以上为东都化成制造)等。
另外，也可以使用1，1，2，2-四(对缩水甘油基氧基苯基)乙烷、三(对缩水甘油基氧基苯基)甲烷、三缩水甘油基三(羟基乙基)异氰脲酸酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯、以及在作为胺型环氧树脂的EPOTOHTO YH-434、YH-434L、双酚A型环氧树脂的骨架中导入二聚酸进行改性得到的缩水甘油酯等。
-热阻聚剂-
可以在本发明的着色固化性组合物中添加热阻聚剂。
作为热阻聚剂，例如氢醌、对甲氧基苯酚、二叔丁基对甲酚、连苯三酚、叔丁基儿茶酚、苯醌、4，4′-硫基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2-巯基苯并咪唑等是有用的。
〔着色固化性组合物的调制〕
本发明的着色固化性组合物可以按照如下进行调制：除混合(A)着色剂、(B)光聚合性化合物、(C)光聚合引发剂及(D)特定硅氧烷聚合物(优选和溶剂一起)之外，混合任意(optional)的成分，经使用各种混合机、分散机进行混合分散的混合分散工序来调制。特别是(A)着色剂为颜料时，优选预先调制颜料分散液，使用该颜料分散液。
另外，混合分散工序优选由混炼分散和接着该混炼分散进行的微分散处理组成，但也可以省略混炼分散。
以下给出本发明的着色固化性组合物的调制方法的一例。
使用双辊、三辊、球磨机、筒筛(トロンミル)、分散机、捏和机、共捏和机(ko-kneader)、均质器、混合机、单轴或双轴挤出机等混炼机，边向颜料、水溶性有机溶剂和水溶性无机盐类的混合物提供强烈的剪切力边将颜料磨碎后，将该混合物投入水中，用搅拌机等制成浆料状。然后，过滤、水洗该浆料，除去水溶性有机溶剂和水溶性无机盐后，进行干燥，得到被微细化了的颜料。另外，也可以省略将该颜料微细化的处理。
用颜料、分散剂和/或颜料衍生物、与溶剂进行珠子分散。主要使用立式或卧式砂磨机(sand grinder)、销棒粉碎机(pin mill)、狭缝粉碎机(slit mill)、超声波分散机等，用由粒径为0.01mm～1mm的玻璃、氧化锆等形成的珠子进行微分散处理，得到颜料分散液。
另外，关于混炼、分散的详细情况，记载在T.C.Patton著“Paint Flow andPigment Dispersion”(1964年John Wiley and Sons社刊)等中。
然后，在如上所述得到的颜料分散液中添加(B)光聚合性化合物、(C)光聚合引发剂、(D)特定硅氧烷聚合物及任选(optional)的成分后，经混合分散工序，由此可以得到本发明的着色固化性组合物。
<着色图案、滤色器及其制造方法>
本发明的着色图案的特征在于，由上述本发明的着色固化性组合物形成。
在所得的着色图案中抑制了起因于涂布的表面性状劣化，并且该着色图案能形成缺陷少的着色膜。其结果是，本发明的着色图案能适用于滤色器的像素部等。
本发明的滤色器的特征在于，在基板上具有由上述本发明的着色固化性组合物形成的着色图案。
另外，本发明的滤色器的制造方法的特征在于，包含用旋涂法、狭缝-旋转法、或模涂法涂布上述本发明的着色固化性组合物的工序，在基板上形成着色图案。
以下，对于本发明的滤色器，通过其制造方法(本发明的滤色器的制造方法)进行详细叙述。
作为本发明的滤色器的制造方法，首先，通过旋涂法、狭缝-旋转法、或模涂法直接或经由其它层在基板上涂布本发明的着色固化性组合物的工序。通过该工序，在基板上形成光固化性的涂布膜后，通过规定的掩模图案对该涂布膜进行曝光。曝光后，用显影液显影除去未固化部，由此形成着色图案。重复上述工序，在基板上形成各色(3色或4色)的像素部(着色图案)，可以得到滤色器。
通过上述方法，可以在工艺上的困难性少、高品质且低成本地制作用于液晶显示元件和固体摄像元件的滤色器。
以下，说明涂布、曝光及显影的各工序。
〔涂布工序〕
涂布工序中，使用旋涂法、狭缝-旋转法、或模涂法在基板上涂布本发明的着色固化性组合物。
采用狭缝-旋转法或模涂法时，条件根据涂布基板的大小而不同，但例如通过模涂法涂布第五世代玻璃基板(1100mm×1250mm)时，来自狭缝喷嘴的着色固化性组合物的喷出量通常为500微升/秒～2000微升/秒，优选为800微升/秒～1500微升/秒，另外，涂布速度通常为50mm/秒～300mm/秒，优选为100mm/秒～200mm/秒。作为着色固化性组合物的固体成分，通常为10～20％，优选为13～18％。
另外，通过旋涂法涂布第3.5世代的玻璃基板720mm×600mm时，来自喷嘴的着色固化性组合物的喷出量通常为40mL～50mL，涂布转速为500rpm～1000rpm。作为着色固化性组合物的固体成分，通常为15～25％，优选为18～22％。
在基板上形成由本发明的着色固化性组合物得到的涂布膜时，作为该涂膜的厚度(预烘烤处理后)，通常为0.3μm～5.0μm，优选为0.5μm～4.0μm，最优选为0.8μm～3.0μm。
下面，说明涂布有本发明的着色固化性组合物的基板。
作为本发明的基板，例如可以举出用于液晶显示元件等的无碱玻璃、钠玻璃、Pyrex(注册商标)玻璃、石英玻璃及在上述基板上附着有透明导电膜的基板或用于固体摄像元件等的光电转化元件基板、例如硅基板等，以及塑料基板。通常在上述基板上形成隔离各像素的黑色矩阵，或者为了促进密合等，也可以设置透明树脂层。
塑料基板优选在其表面上具有气体阻隔层和/或耐溶剂性层。
除此之外，可以由本发明的着色固化性组合物在薄膜晶体管(thin filmtransistor：TFT)方式彩色液晶显示装置的配置有薄膜晶体管(TFT)的驱动用基板(以下称为“TFT方式液晶驱动用基板”。)上形成着色图案，制造滤色器。作为TFT方式液晶驱动用基板中的基板，例如可以举出玻璃、硅、聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺等。也可以根据希望，预先对上述基板实施用硅烷偶联剂等进行的化学试剂处理、等离子体处理、离子镀、溅射、气相反应法、真空蒸镀等适当的前处理。例如，也可以使用在TFT方式液晶驱动用基板的表面上或该驱动基板的表面上形成有氮化硅膜等的钝化(passivation：不动态化)膜的基板等。
另外，由本发明的着色固化性组合物在上述TFT方式液晶驱动用基板上形成着色图案时，优选在用于曝光时的光掩模上除了设置用于形成像素的图案之外，还设置用于形成通孔(through hole)或矩形凹陷(rectangular-shapeddepression)的图案。
如上所述地操作，形成光固化性涂布膜后，通常实施预烘烤处理。另外，可以根据需要在预烘烤前实施真空处理。真空干燥的条件是真空度通常为0.1～1.0torr、优选为0.2～0.5torr左右。
预烘烤处理可以使用加热板、烘箱等在下述条件下进行，即在50～140℃(优选为70～110℃)的温度范围下进行10秒～300秒。此处，该预烘烤处理可以并用高频处理等。另外，高频处理也可以单独使用。
〔曝光工序〕
曝光工序中，在基板上形成光固化性涂布膜后，通过规定的掩模图案对该涂布膜进行曝光。
此处，作为使用的放射线，特别优选g线、h线、i线、j线等紫外线。另外，制造液晶显示装置用的滤色器时，优选通过接近式(proximity)曝光机、镜像投影曝光机进行主要使用了h线、i线的曝光。
〔显影工序〕
显影工序中，使曝光后的涂布膜的未固化部溶出于显影液中，仅使固化部分残留。
作为显影温度，通常为20～30℃，作为显影时间，为20秒～90秒。
另外，作为显影液，只要是溶解未固化部的光固化性的着色固化性组合物的涂膜而不溶解固化部的显影液，就可以使用任意显影液。具体而言，可以使用各种有机溶剂的组合或碱性水溶液。
作为上述有机溶剂，可以举出在调制本发明的颜料分散液或着色固化性组合物时能使用的上述溶剂。
作为上述碱性水溶液，例如可以举出将氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠、偏硅酸钠、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、胆碱、吡咯、哌啶、1，8-二氮杂双环-[5，4，0]-7-十一烯等碱性化合物按照浓度达到0.001～10质量％、优选为0.01～1质量％的方式进行溶解的碱性水溶液。也可以在碱性水溶液中添加适量的例如甲醇、乙醇等水溶性有机溶剂或表面活性剂等。
显影方式可以为浸渍方式、喷洒方式、喷雾方式等中的任一种，也可以在这些方式中组合摆动方式、旋转方式、超声波方式等。在接触显影液之前，也可以预先用水等润湿被显影面，防止显影不均。
另外，也可以使基板倾斜进行显影。
显影处理后，经过洗涤除去剩余的显影液的冲洗工序，实施干燥后，为了使其完全固化，实施加热处理(后烘烤(post bake))。
冲洗工序通常用纯水进行，为了节省液体，可以在最终洗涤中使用纯水，在洗涤初期使用使用过的纯水，或者使基板倾斜进行洗涤，或者也可以并用超声波照射。
冲洗工序后，进行除水、干燥，然后进行通常约200℃～250℃的加热处理。可以按照上述条件使用加热板或对流式烘箱(暖风循环式干燥机)、高频加热机等加热手段，以连续式或间歇式将显影后的涂布膜进行该加热处理(后烘烤)。
根据所希望的色相数，按照各个颜色地依次重复进行以上操作，由此可以制作形成有多个颜色的着色图案(像素)的滤色器。
作为本发明的着色固化性组合物的用途，主要以在滤色器中的用途为中心进行了说明，但也可以适用于形成将构成滤色器的各着色像素隔离的黑色矩阵。
将使用炭黑、钛黑等黑色颜料作为颜料的本发明的颜料分散液进行曝光、显影，然后根据需要进一步进行后烘烤，促进膜的固化，由此形成上述黑色矩阵。
<液晶显示元件>
本发明的液晶显示元件具有本发明的滤色器。
更具体而言，在本发明的滤色器的内面侧形成取向膜，与电极基板对置，在间隙部充满液晶并密封，由此得到作为本发明的液晶显示元件的面板。
实施例
以下举出实施例更具体地说明本发明。只要不脱离本发明的主旨，可以适当变更以下的实施例所示的材料、试剂、物质量及其比例、操作等。因此，本发明的范围并不限定于以下的具体例。另外，以下只要没有特别说明，“份”和“％”均是以质量为基准。
(实施例1)
将200份绿色颜料C.I.颜料绿36、1600份氯化钠及360份二甘醇投入不锈钢制1加仑捏和机(井上制作所制造)中，在50℃下混炼8小时。然后，将该混炼物投入10升热水中，边加热至80℃边搅拌2小时，制成浆料状，反复进行过滤、水洗，除去氯化钠及二甘醇后，在60℃下干燥一昼夜，得到190份绿色颜料。
然后，将200份黄色颜料C.I.颜料黄138、2000份氯化钠及360份二甘醇投入不锈钢制1加仑捏和机(井上制作所制造)中，在50℃下混炼8小时。然后，将该混炼物投入10升热水中，边加热至80℃边搅拌2小时，制成浆料状，反复进行过滤、水洗，除去氯化钠及二甘醇后，在60℃下干燥一昼夜，得到190份黄色颜料。
按照下述组成，使用均质器在转速为3000r.p.m.下搅拌3小时进行混合，调制混合溶液。
〔组成〕
·颜料绿36(平均一次粒径25nm)                         66份
·颜料黄138(平均一次粒径25nm)                        68份
·分散剂(SOLSPERSE 3000日本Lubrizol株式会社制造)     10份
·甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸甲酯(＝70/30[摩尔比])共聚物(重均分子量：30000)                                      32份
·分散剂(Disperbyk-161、BYK-Chemie公司制造)          10份
·丙二醇单甲醚乙酸酯                                 720份
然后，将上述得到的混合溶液进一步通过使用了0.1mmφ氧化锆珠子的珠子分散机ULTRA APEX MILL(寿工业公司制造)共分散处理6小时。
在所得的颜料分散液中进一步添加下述组成的成分，搅拌混合，调制本发明的着色固化性组合物(彩色抗蚀剂液体)。
〔组成〕
·二季戊四醇五六丙烯酸酯                                72份
·光聚合引发剂A：1，2-辛烷二酮、1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰基肟)                                                4.5份
·光聚合引发剂B：2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁烷-1-酮                                                   15份
·光聚合引发剂C：二乙基噻吨酮                           4.5份
·甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸(＝70/30[摩尔比])共聚物(重均分子量：30,000)                                        172份
·丙二醇单甲醚乙酸酯                                    106份
·环氧树脂：(商品名EHPE3150Daicel化学制)                11份
·上述特定硅氧烷聚合物D-1(信越化学工业株式会社制造KF-6001)
                                                        0.18份
·丙酸3-乙氧基乙酯                                      814份
此处，二季戊四醇五六丙烯酸酯表示KAYARAD DPHA(日本化药公司)。
(实施例2～7、比较例1～3)
实施例1中，将特定硅氧烷聚合物D-1变更为下述表1所示的各种化合物(信越化学工业株式会社制造的市售品或下述比较用化合物)，并且如下述表1所示适当变更其添加量，除此之外，与实施例1相同地操作，调制实施例及比较例的着色固化性组合物(彩色抗蚀剂液)。
(评价用试样的制作及评价)
-1.条状不均及针孔(白点)的评价-
将各实施例及比较例中调制的各个着色固化性组合物(彩色抗蚀剂液体)通过740rpm～850rpm的转速旋转涂布在550mm×650mm的玻璃基板(1737、Corning公司制)上，在90℃的烘箱中干燥(预烘烤)60秒，得到膜厚为1.3μm的涂布膜。
肉眼观察和用光学显微镜观察该涂布膜的表面性状，对条状不均和针孔(白点)进行评价。评价指标如以下所述。
(条状不均)
A：未观察到条状不均
B：在端部观察到微量条状不均
C：在端部观察到少量条状不均，并脱离允许范围
D：在端部及中心部观察到条状不均
(针孔(白点))
A：完全未观察到针孔
B：虽然观察到微量针孔，但在允许范围内
C：观察到针孔，并超出允许范围
-2.着色滤色器基板的制作及其评价-
将各实施例及比较例调制得到的着色固化性组合物(彩色抗蚀剂液体)通过740rpm～850rpm的转速旋涂在550mm×650mm的玻璃基板(1737、Corning会社制造)上，在90℃的烘箱中使其干燥(预烘烤)60秒。然后，在涂膜的整个面上以200mJ/cm2(照度为20mW/cm2)进行曝光，用碱性显影液CDK-1(FUJIFILM Electronic Materials株式会社制造)的1％水溶液覆盖曝光后的涂布膜，静止60秒。静止后，喷淋状散布纯水，流洗显影液。然后，将如上所述实施了曝光及显影处理的涂布膜在220℃的烘箱中加热处理(后烘烤)1小时，在玻璃基板上形成用于构成滤色器的着色树脂被膜，制得着色滤色器基板(滤色器)。
用钠灯和光学显微镜观察所得的滤色器的表面性状，评价图像缺陷(表面性状亮度不均、针孔)。评价指标如以下所述。
(图像缺陷)
A：未观察到图像缺陷
B：虽然观察到微量图像缺陷，但在允许范围内
C：观察到图像缺陷，并超出允许范围
如上所述得到的涂布膜的条状不均及针孔(白点)的评价结果、以及滤色器的图像缺陷的评价结果示于下述表1。
表1
表1中所示的用于比较例1～3的比较用化合物Dc-1～Dc-3如下所示。
·比较用化合物Dc-1：东丽·道康宁株式会社制造FZ-2110
·比较用化合物Dc-2：东丽·道康宁株式会社制造FZ-2207
·比较用化合物Dc-3：东丽·道康宁株式会社制造FZ-2203
如上述表1记载可知，使用了本发明的(D)特定硅氧烷聚合物的着色固化性组合物在其涂布时能形成无条状不均、具有良好的表面性状、没有针孔(白点)的良好的涂布膜。另外，可知能抑制后烘烤后的着色图案的图像缺陷，能由本发明的着色固化性组合物制造优异的滤色器。

Claims (6)

1.一种着色固化性组合物，含有(A)着色剂、(B)光聚合性化合物、(C)光聚合引发剂和(D)具有聚环氧烷及羟基的二甲基聚硅氧烷，
所述(D)具有聚环氧烷及羟基的二甲基聚硅氧烷为下述通式(I)表示的化合物，所述(D)具有聚环氧烷及羟基的二甲基聚硅氧烷的羟基值为5mgKOH/g～150mgKOH/g，
所述(D)具有聚环氧烷及羟基的二甲基聚硅氧烷相对于组合物中的总固体成分的含量为0.01质量％～0.05质量％，
通式(I)
式中，Ra表示C3H6OC2H4OH。
2.根据权利要求1所述的着色固化性组合物，其中，所述(D)具有聚环氧烷及羟基的二甲基聚硅氧烷中的羟基为醇性羟基。
3.一种着色图案，其由权利要求1所述的着色固化性组合物形成。
4.一种滤色器，其在基板上具有权利要求3所述的着色图案。
5.一种滤色器的制造方法，其特征在于，包含用旋涂法、狭缝-旋转法、或模涂法来涂布权利要求1所述的着色固化性组合物的工序，并在基板上形成着色图案。
6.一种液晶显示元件，其使用了权利要求5中所述的滤色器。
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