JP4263945B2 - 感光性着色組成物、及び、カラーフィルター - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、架橋密度の高い感光性着色組成物、当該感光性着色組成物を用いて作製したカラーフィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピューターなどのフラットディスプレーとして、カラー液晶表示装置が急速に普及してきている。一般にカラー液晶表示装置（１０１）は、図１に示すように、カラーフィルター１とＴＦＴ基板等の電極基板２とを対向させて１〜１０μｍ程度の間隙部３を設け、当該間隙部３内に液晶化合物Ｌを充填し、その周囲をシール材４で密封した構造をとっている。カラーフィルター１は、透明基板５上に、画素間の境界部を遮光するために所定のパターンに形成されたブラックマトリックス層６と、各画素を形成するために複数の色（通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色）を所定順序に配列した画素部７と、保護膜８と、透明電極膜９とが、透明基板に近い側からこの順に積層された構造をとっている。また、カラーフィルター１及びこれと対向する電極基板２の内面側には配向膜１０が設けられる。さらに間隙部３には、カラーフィルター１と電極基板２の間のセルギャップを一定且つ均一に維持するために、スペーサーが設けられる。スペーサーとしては一定粒子径を有するパール１１を分散したり、又は、図２に示すようにセルギャップに対応する高さを有する柱状スペーサー１２を、カラーフィルターの内面側であってブラックマトリックス層６が形成されている位置と重なり合う領域に形成する。そして、各色に着色された画素それぞれ又はカラーフィルターの背後にある液晶層の光透過率を制御することによってカラー画像が得られる。
【０００３】
上記の画素部７及びブラックマトリックス層６は所定のパターンを有する着色層であり、いわゆるフォトリソグラフィーによる顔料分散法（以下、顔料分散法という）によって形成することができる。顔料分散法によれば、着色剤である顔料と、アルカリ可溶性の光硬化性樹脂を含有する感光性着色組成物の塗工液を透明基板上に塗布し、得られた塗膜を所定のパターン状に露光して硬化させ、アルカリ現像することによって、微細パターンの着色層を形成することができる。
【０００４】
着色層（特に画素部）を顔料分散法により形成する場合には、露光部の充分な硬化性、塗膜強度等の他、露光後に非硬化領域の塗膜を迅速に溶解できる現像性、非硬化領域の塗膜を完全に溶解し残渣や地汚れを残さないこと、現像後の形状の正確さ、わずかな照射エネルギーで選択的硬化を完了できる感度、基板等に対する密着性など、さまざまな特性のバランスが取れた製版特性が要求される。しかしながら、製版特性を左右する諸特性には相反する要素が組み合わされており、良好な製版特性を得ることは難しい。例えば、欠損の生じにくい画素部を形成するために基板との密着性を向上させようとすると、現像時に非画素部から塗膜を完全に除去することが困難となり、残渣や地汚れが残る。
【０００５】
カラーフィルターを組み込んだ液晶表示装置は、省エネ、省スペースと言う利点を有することから、従来のＣＲＴモニターに代わるディスプレーとして注目され、実用レベルで現在、急速に普及しつつある。しかしながら、現状ではＣＲＴの表示性能の方が液晶表示装置よりも優っており、カラーテレビの表示規格をクリアできる色再現域を有する液晶表示装置を製造することは非常に困難である。
【０００６】
カラーテレビにおける画像信号の代表的な伝送方式としては、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）とＥＢＵ（European Broadcasting Union）がある。ＮＴＳＣは日本、アメリカ、カナダ等においてテレビ放送を行う方式、規格として採用されており、ＥＢＵはヨーロッパにおいて採用されている。
【０００７】
カラーテレビの色再現域を決定するのは受像機の三原色（受像三原色）の色度であり、分光特性もこれによって定まる。ＮＴＳＣ規格の受像三原色は、ＸＹＺ表色系における色度座標ｘ及びｙについて下記のように定められている。
【０００８】
赤：ｘ＝０．６７；ｙ＝０．３３
緑：ｘ＝０．２１；ｙ＝０．７１
青：ｘ＝０．１４；ｙ＝０．０８
一方、ＥＢＵ規格の受像三原色は、下記のように定められている。
【０００９】
赤：ｘ＝０．６４；ｙ＝０．３３
緑：ｘ＝０．２９；ｙ＝０．６０
青：ｘ＝０．１５；ｙ＝０．０６
なお、ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）であり、ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）であり、Ｘ，Ｙ，ＺはＸＹＺ表色系における３刺激値である。
【００１０】
液晶表示装置がこれらの規格をクリアするためには、光源の分光特性及びカラーフィルターの色再現能力の組み合わせが重要である。カラーフィルターに関しては広い色再現域を確保するために、各色の画素部が充分に高い着色濃度を有していることが求められる。各色の画素部が高い着色濃度を得るためには、顔料濃度が高くて薄い着色パターンを形成する必要がある。顔料濃度が低い着色組成物を用いる場合でも、比較的厚い塗膜を形成して現像することにより、着色濃度の高い画素部を形成できるが、着色組成物の塗膜又はその現像により形成される画素部が厚すぎると、次に述べるような様々な問題を生じる。
【００１１】
すなわち、着色組成物の塗膜が厚すぎると、感光後の現像時間を長く取る必要が生じてパターン周辺部の直線性がサイドエッチングにより悪くなる。また、着色組成物の塗膜が厚すぎると照射光が塗膜の底部まで到達しにくいので、その底部付近が未硬化のままとなり、サイドエッチング量が増大し、現像後のパターン断面が、上底の長さが下底の長さよりも大きい逆テーパー形状となる。画素部のパターンが逆テーパー形状になると、その上に蒸着などの方法で形成される透明電極層がパターン周縁の底部に回りこめずに不連続となるので、断線が生じて液晶ディスプレーの表示性能に障害が出る。また、第１色目又は第２色目の画素部のパターンが逆テーパー形状であると、その次に形成される色の画素部パターンにムラが生じやすくなる。このサイドエッチングを低減するために現像時間を短くすると、非硬化部の除去が不充分となり、残渣を残し、現像のラティテュード（許容範囲）が狭くなる。
【００１２】
また、カラー液晶表示装置では、液晶の配向不良、液晶に印加される電圧の変化、表示面内の電圧のバラつき等により液晶の配向状態が変化すると、表示不良が生じる。表示不良を改善するため、液晶の配向不良を低減するには、液晶と接触する層の表面平滑性を向上させる必要がある。また電圧を安定して保持するには、液晶層へ悪影響を及ぼす不純物の溶出を低減する必要がある。
【００１３】
以上のような観点から、着色層、特に画素部を顔料分散法により形成する場合には、顔料濃度が高く、硬化性、パターン形成性に優れる着色組成物を用いて、薄くても着色濃度が高く、表面平滑性が良好で不純物が溶出しないパターンを形成することが求められる。
【００１４】
一方、硬化性を向上させるための試みとして、感光性着色組成物にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を添加して、光硬化、アルカリ現像後のポストベーク時に熱硬化させることが、従来より行われている（特許文献１）。しかしながら、従来のエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂では、アルカリ現像工程時に流出してしまったり、塗膜中に残っていても光硬化反応に寄与しないために現像時に画素の密着性を下げてしまい、画素が欠けたり、剥がれたり、断面形状を悪化させる等の問題があった。すなわち、ポストベークによる熱硬化前の工程では、熱硬化性樹脂の添加による利点を活かすことができなかった。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００１−１１４８２７号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記実状を鑑みて成し遂げられたものであり、その第一の目的は、顔料濃度が高く、硬化性、パターン形成性に優れ、薄くても着色濃度が高く、表面平滑性が良好で、不純物が溶出しない着色層（特に画素部）を形成し得る感光性着色組成物を提供することにある。
【００１７】
また、本発明の第二の目的は、上記感光性着色組成物を用いて作製された電気信頼性が高く、且つ色再現域の広い、例えばテレビジョンの分野やマルチメディア用ディスプレーの分野でも優れた表示性能を発揮し得るカラーフィルターを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明に係る感光性着色組成物は、少なくとも、顔料、顔料分散剤、少なくとも下記式（１）で表される環状イミド基を備えた構成単位とエポキシ基を備えた構成単位とが連結した分子構造を有するイミド基含有共重合体、硬化性バインダー系、及び、有機溶剤を含有する、感光性着色組成物である。
【００１９】
【化４】

【００２０】
（式中、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ独立した炭素数４以下のアルキル基であるか、どちらか一方が水素原子で他方が炭素数４以下のアルキル基であるか、又は、それぞれが一つとなって炭素環を形成する基である。）
上記本発明に用いられるイミド基含有共重合体は、紫外線、電離放射線等の活性化エネルギー線を照射すると、環状イミド基同士で二量化反応を起こすことにより、分子間に架橋結合を形成し硬化する。さらに、エポキシ基を含有するので、加熱すると酸性官能基を有する化合物等と反応して硬化する。このため本発明に係る感光性着色組成物において上記イミド基含有共重合体は、露光工程では光硬化性、及びポストベーク工程では熱硬化性バインダー樹脂としての機能を発揮し、ポストベーク工程で架橋密度を向上させる役割を果たす。
【００２１】
ポストベーク時に熱硬化させるために添加される従来の熱硬化性樹脂は、光硬化性を有さないため、アルカリ現像工程時に流出してしまったり、塗膜中に残っていても光硬化反応に寄与しないために現像時に画素の密着性を下げてしまい、画素が欠けたり、剥がれたり、断面形状を悪化させる等の問題があった。
【００２２】
それに対し、本発明に用いられるイミド基含有共重合体は、上述のように光硬化性及び熱硬化性の両性質を有し、露光時に環状イミド基により硬化することにより塗膜中に定着するため、アルカリ現像工程時に塗膜から流出することなくポストベーク時にも更に熱硬化させることができる。従って、従来の熱硬化性樹脂に比べてアルカリ現像時の損失がない分、ポストベーク工程での熱硬化により今まで以上に架橋密度を向上させることができる上、光硬化性を有するため従来のように現像時に画素の密着性を低下させる原因とはならず、塗膜から流出しないため画素が欠けたり、剥がれたり、断面形状や表面粗度を悪化させる等の問題も起こらない。
【００２３】
また、本発明の感光性着色組成物においては、アルカリ現像性を付与するために酸性官能基を有する化合物を添加した場合に、イミド基含有共重合体のエポキシ基がポストベーク時に熱硬化反応により硬化膜中に残留する酸性官能基を消費するので、最終硬化後の耐アルカリ性を向上させる効果がある。
【００２４】
イミド基含有共重合体及び硬化性バインダー系を組み合わせることによって熱硬化反応を利用して架橋密度を高めることができるため、感光性着色組成物中の顔料の濃度を相対的に増すことができ、着色濃度、及び硬化性、パターン形成性の高い塗膜を形成でき、電気信頼性も高くなる。
【００２５】
硬化性、パターン形成性の点から、前記イミド基含有共重合体は、環状イミド基を備えた構成単位として下記式（２）で表される構成単位を含んでいることが好ましい。
【００２６】
【化５】

【００２７】
（式中、Ｒ¹は水素原子又はメチル基であり、Ｒ²は炭素数１乃至６のアルキレン基であり、Ｒ³及びＲ⁴は前記と同じである。）
硬化性、パターン形成性の点から、前記イミド基含有共重合体は、エポキシ基を備えた構成単位として下記式（３）で表される構成単位を含んでいることが好ましい。
【００２８】
【化６】

【００２９】
（式中、Ｒ¹は前記と同じであり、Ｒ⁵は炭素数１乃至６のアルキレン基であり、Ｅはエポキシ基又は環構成炭素数が３〜８の置換基を有していても良い脂環式エポキシ基である。）
更に、硬化性、パターン形成性の点から、前記イミド基含有共重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算重量平均分子量が、２，０００〜３０，０００であることが好ましい。
【００３０】
また、保存安定性の点から、前記イミド基含有共重合体の酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましい。
【００３１】
前記硬化性バインダー系が光硬化性を有するモノマー又はオリゴマー、酸性官能基を有するポリマー、及び光重合開始剤を含むことが、硬化性、パターン形成性の点から好ましい。
【００３２】
本発明の感光性着色組成物は、顔料のＰ／Ｖ比が０．４以上の高濃度とすることができる。
【００３３】
本発明によれば高濃度分光用の感光性着色組成物を調製することが可能である。特に、緑色系高濃度分光用感光性着色組成物としては、顔料として少なくともＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー８３のいずれかを含有し、膜厚が２．７μｍ以下の時にＣ光源でｙ値が０．５４以上である硬化膜を形成し得る感光性着色組成物が得られる。
【００３４】
また、青色系高濃度分光用感光性着色組成物としては、顔料として少なくともＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６又はＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３のいずれかを含有し、膜厚が２．７μｍ以下の時にＣ光源でｙ値が０．１３以下である硬化膜を形成し得る感光性着色組成物が得られる。
【００３５】
また、赤色系高濃度分光用感光性着色組成物としては、顔料として少なくともＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９のいずれかを含有し、膜厚が２．７μｍ以下の時にＣ光源でｘ値が０．６３以上である硬化膜を形成し得る感光性着色組成物が得られる。
【００３６】
次に、本発明に係るカラーフィルターは、基板上に少なくとも着色層を備えてなり、当該着色層が上記本発明に係る感光性着色組成物を硬化させて形成したものであることを特徴とする。
【００３７】
このカラーフィルターは、液晶表示装置やＥＬデバイス等の各種表示装置のカラーフィルターとして好適に用いることができ、広い色再現域を必要とする分野、例えばテレビジョンの分野やマルチメディアの分野に対応することが可能である。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下において本発明を詳しく説明する。なお、本明細書中において（メタ）アクリルはアクリル及びメタクリルを表し、（メタ）アクリレートはアクリレート及びメタクリレートを表し、（メタ）アクリロイルはアクリロイル及びメタクリロイルを表す。
【００３９】
＜感光性着色組成物＞
本発明に係る感光性着色組成物は、少なくとも、顔料、顔料分散剤、少なくとも下記式（１）で表される環状イミド基を備えた構成単位とエポキシ基を備えた構成単位とが連結した分子構造を有するイミド基含有共重合体、硬化性バインダー系、及び、有機溶剤を含有する。
【００４０】
【化７】

【００４１】
（式中、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ独立した炭素数４以下のアルキル基であるか、どちらか一方が水素原子で他方が炭素数４以下のアルキル基であるか、又は、それぞれが一つとなって炭素環を形成する基である。）
上記本発明に用いられるイミド基含有共重合体は、紫外線、電離放射線等の活性化エネルギー線を照射すると、環状イミド基同士で二量化反応を起こすことにより、分子間に架橋結合を形成し硬化する。さらに、エポキシ基を含有するので、加熱すると酸性官能基を有する化合物等と反応して硬化する。このため本発明に係る感光性着色組成物において上記イミド基含有共重合体は、露光工程では光硬化性、及びポストベーク工程では熱硬化性バインダー樹脂としての機能を発揮し、ポストベーク工程で架橋密度を向上させる役割を果たす。
【００４２】
ポストベーク時に熱硬化させるために添加される従来の熱硬化性樹脂は、光硬化性を有さないため、アルカリ現像工程時に流出してしまったり、塗膜中に残っていても光硬化反応に寄与しないために現像時に画素の密着性を下げてしまい、画素が欠けたり、剥がれたり、断面形状を悪化させる等の問題があった。
【００４３】
それに対し、本発明に用いられるイミド基含有共重合体は、上述のように光硬化性及び熱硬化性の両性質を有し、露光時に環状イミド基により硬化することにより塗膜中に定着するため、アルカリ現像工程時に塗膜から流出することなくポストベーク時にも更に熱硬化させることができる。従って、従来の熱硬化性樹脂に比べてアルカリ現像時の損失がない分、ポストベーク工程での熱硬化により今まで以上に架橋密度を向上させることができる上、光硬化性を有するため従来のように現像時に画素の密着性を低下させる原因とはならず、塗膜から流出しないため画素が欠けたり、剥がれたり、断面形状や表面粗度を悪化させる等の問題も起こらない。
【００４４】
また、本発明の感光性着色組成物においては、アルカリ現像性を付与するために酸性官能基を有する化合物を添加した場合に、イミド基含有共重合体のエポキシ基がポストベーク時に熱硬化反応により硬化膜中に残留する酸性官能基を消費するので、最終硬化後の耐アルカリ性を向上させる効果がある。
【００４５】
イミド基含有共重合体及び硬化性バインダー系を組み合わせることによって熱硬化反応を利用して架橋密度を高めることができるため、感光性着色組成物には多量の顔料を含有させることが可能であり、Ｐ／Ｖ比（組成物中の顔料分／組成物中の顔料以外の固形分）を０．４以上、好ましくは０．５以上、更に好ましくは０．６以上にすることができる。ここで、感光性着色組成物の固形分には、溶剤を除く全ての成分が含まれ、例えば液状のモノマー成分もこれに含まれる。
【００４６】
従って、本発明に係る感光性着色組成物は、着色濃度、及び硬化性、パターン形成性の高い塗膜を形成でき、電気信頼性も高くなる。
【００４７】
以下、本発明に係る感光性着色組成物の配合成分について説明する。
【００４８】
（顔料）
本発明の感光性着色組成物に用い得る顔料は特に限定されず、種々の有機又は無機顔料を用いることができる。有機顔料の具体例としては、カラーインデックス（C.I.；The Society of Dyers and Colourists 社発行） においてピグメント（Pigment）に分類されている化合物、すなわち、下記のようなカラーインデックス（C.I.）番号が付されているものを挙げることができる。C.I.ピグメントイエロー１、C.I.ピグメントイエロー３、C.I.ピグメントイエロー１２、C.I.ピグメントイエロー１３、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、C.I.ピグメントイエロー１８５等のイエロー系ピグメント；C.I.ピグメントレッド１、C.I.ピグメントレッド２、C.I.ピグメントレッド３、C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントレッド２５４等のレッド系ピグメント；及び、C.I.ピグメントブルー１５、C.I.ピグメントブルー１５：３、C.I.ピグメントブルー１５：４、C.I.ピグメントブルー１５：６等のブルー系ピグメント；C.I.ピグメントグリーン７、C.I.ピグメントグリーン３６等のグリーン系ピグメント；C.I.ピグメントバイオレット２３、C.I.ピグメントバイオレット２３：１９など。また、従来分散困難であった臭素化率の高いフタロシアニン、例えば、モナストラルグリーン６ＹＣ、９ＹＣ等（アビシア（株）製）の高輝度Ｇ顔料や、中心金属が銅以外の金属、例えば、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｓｎ等の異種金属フタロシアニン顔料からなる高色純度Ｇ顔料を用いることができる。
【００４９】
また、前記無機顔料の具体例としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら（赤色酸化鉄(III)）、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等を挙げることができる。本発明において顔料は、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。
【００５０】
本発明に係る顔料分散液は、これらの顔料のなかでも液晶表示装置用カラーフィルターに汎用されている各種の顔料に対して優れた分散性を付与することができ、具体的には、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４及び、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、臭素化率の高い上記フタロシアニン顔料、上記異種金属フタロシアニン顔料からなる群から選ばれる少なくとも一種を含有する顔料分散液を調製する場合に好適に用いることができる。
【００５１】
（顔料分散剤）
本発明の感光性着色組成物に用い得る顔料分散剤は特に限定されず、種々の顔料分散剤を用いることができる。使用可能な顔料分散剤として具体例には、ノナノアミド、デカンアミド、ドデカンアミド、Ｎ−ドデシルヘキサデカンアミド、Ｎ−オクタデシルプロピオアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデカンアミド及びＮ，Ｎ−ジヘキシルアセトアミド等のアミド化合物、ジエチルアミン、ジヘプチルアミン、ジブチルヘキサデシルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチルメタンアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン及びトリオクチルアミン等のアミン化合物、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−（テトラヒドロキシエチル）−１，２−ジアミノエタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'−トリ（ヒドロキシエチル）−１，２−ジアミノエタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラ（ヒドロキシエチルポリオキシエチレン）−１、２−ジアミノエタン、１，４−ビス（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン及び１−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン等のヒドロキシ基を有するアミン等を例示することができ、その他にニペコタミド、イソニペコタミド、ニコチン酸アミド等の化合物を挙げることができる。
【００５２】
さらに、ポリアクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの（共）重合体類；ポリアクリル酸等の不飽和カルボン酸の（共）重合体の（部分）アミン塩、（部分）アンモニウム塩や（部分）アルキルアミン塩類；水酸基含有ポリアクリル酸エステル等の水酸基含有不飽和カルボン酸エステルの（共）重合体やそれらの変性物；ポリウレタン類；不飽和ポリアミド類；ポリシロキサン類；長鎖ポリアミノアミドリン酸塩類；ポリ（低級アルキレンイミン）と遊離カルボキシル基含有ポリエステルとの反応により得られるアミドやそれらの塩類等を挙げることができる。
【００５３】
また、分散剤の市販品として、シゲノックス−１０５（商品名、ハッコールケミカル社製）Disperbyk−１０１、同−１３０、同−１４０、同−１７０、同−１７１、同−１８２、同−２００１（以上、ビックケミー・ジャパン（株）製）、ＥＦＫＡ−４９、同−４０１０、同−９００９（以上、EFKA CHEMICALS社製）、ソルスパース 12000 、同13240、同13940、同17000、同20000、同24000ＧＲ、同24000ＳＣ、同27000、同28000、同33500（以上、ゼネカ（株）製）、ＰＢ８２１、同８２２（以上、味の素（株）製）等を挙げることができる。
【００５４】
顔料分散剤は、顔料１００重量部に対して通常は１０〜９０重量部、好ましくは２０〜８０重量部の割合で使用する。
【００５５】
（イミド基含有共重合体）
本発明に用いられるイミド基含有共重合体は、少なくとも、下記式（１）で表される環状イミド基を備えた構成単位と、エポキシを備えた構成単位とが連結した分子構造を有する。
【００５６】
【化８】

【００５７】
（式中、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ独立した炭素数４以下のアルキル基であるか、どちらか一方が水素原子で他方が炭素数４以下のアルキル基であるか、又は、それぞれが一つとなって炭素環を形成する基である。）
上記イミド基含有共重合体は、紫外線、電子線等の活性化エネルギー線を照射すると、上記式（１）の環状イミド基同士で二量化反応を起こすことにより、分子間に架橋結合を形成し硬化する。さらに、エポキシ基を備えた構成単位を含有するため、加熱すると酸性官能基を有する化合物及びアミン系化合物等と反応して硬化する。このため上記イミド基含有共重合体は、光硬化性及び熱硬化性バインダー樹脂としての機能を発揮し得る。従って、本発明に係る感光性着色組成物において、露光工程での光硬化反応、及びポストベーク工程での熱硬化反応の硬化性成分として機能し、硬化膜の硬化性、耐熱性や耐薬品性、及び、その他の物性に寄与する。
【００５８】
式（１）で表される環状イミド基を備えた構成単位（環状イミド基含有単位）は、光硬化反応の感度、硬化膜の耐熱性や耐薬品性、及び、その他の物性に寄与する成分である。その含有割合は、これらの諸物性、及び、感光性着色組成物にした場合に要求される感度の程度を考慮して調整される。環状イミド基含有単位を重合体の主鎖へと導入するために使用される単量体としては、主鎖連結を形成するためのエチレン性不飽和結合を環状イミド基と共に有する化合物を使用することができる。
【００５９】
式（１）で表される環状イミド基としては、例えば、下記式（１ａ）乃至式（１ｃ）で表されるものを例示することができる。
【００６０】
【化９】

【００６１】
また、式（１）で表される環状イミド基を有する構成単位としては、下記式（４ａ）乃至（４ｃ）で表されるものを例示することができる。これらの式（４ａ）乃至（４ｃ）で表される構成単位が他の主鎖構成単位と連結することにより、環状イミド基を含有するペンダント構造を共重合体分子に導入することができる。環状イミド基を含有するペンダント構造は、いわゆるグラフト構造と比べて小さいサイズであり、当該ペンダント構造を導入するための単量体のＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）で測定したポリスチレン換算重量平均分子量（以下、単に「重量平均分子量」または「Ｍｗ」という。）は１０００以下である。なお、重量平均分子量はクエン酸を２０ミリモル／リットル含むテトラヒドロフランを展開液としたＧＰＣ（例えば、高速液体クロマトグラフィーＣＣＰシリーズ（ＣＣＰＥ，ＣＯ−８０１０，ＲＩ−８０１０，ＳＤ−８０００）、東ソー株式会社製）により求めた値をいう。
【００６２】
【化１０】

【００６３】
（式中、Ｒ¹は水素原子又はメチル基である。Ｒ³及びＲ⁴は前記した通り、それぞれ独立した炭素数４以下のアルキル基であるか、どちらか一方が水素原子で他方が炭素数４以下のアルキル基であるか、又は、それぞれが一つとなって炭素環を形成する基である。Ｒ⁶は炭素数１〜６のアルキレン基であり、ｎは１〜６の整数である。Ｒ⁷はシクロアルキレン基である。Ｒ⁸はアルキレン基又はシクロアルキレン基である。Ｒ⁹は水素原子又はアルキル基である。）
これらの構成単位の中でも下記式（２）で表される環状イミド基含有単位が好ましい。
【００６４】
【化１１】

【００６５】
（式中、Ｒ¹は前記した通り水素原子又はメチル基である。Ｒ²は炭素数１〜６のアルキレン基である。Ｒ³及びＲ⁴は前記した通り、それぞれ独立した炭素数４以下のアルキル基であるか、どちらか一方が水素原子で他方が炭素数４以下のアルキル基であるか、又は、それぞれが一つとなって炭素環を形成する基である。）
本発明に係る環状イミド基は、例えば、以下の方法により確認することができる。試料をラマンスペクトル分析（例えば、ＭＡＧＮＡ−ＩＲ ７５０、Ｎｉｃｏｌｅｔ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）により、環状イミド基を構成する不飽和結合は１６７３ｃｍ^−３、環状イミド基を構成するカルボニル基は１７７２ｃｍ^−３に吸収を示す。また、熱分解ガスクロ分析（例えば、熱分解装置：ＪＨＰ−３型、 日本分析工業株式会社製、ガスクロマトグラフィー：ＧＣ−１７Ａ、島津製作所株式会社製）及びマススペクトル分析（例えば、ＱＰ−５０００型、島津製作所株式会社製）によりイミド基含有共重合体に含まれる（４ａ）乃至（４ｃ）で表される構成単位を検出することができる。更に、アルカリ水溶液で加熱処理し、抽出することによって、（４ａ）乃至（４ｃ）で表される構成単位に含まれる環状イミド基の成分を検出することができる。
【００６６】
エポキシ基を備えた構成単位（エポキシ基含有単位）は、硬化膜の硬化性、耐熱性や耐薬品性、及び、その他の物性に寄与する成分である。その含有割合は、これらの諸物性を考慮して調整される。エポキシ基含有単位を重合体の主鎖へと導入するために使用される単量体としては、主鎖連結を形成するためのエチレン性不飽和結合をエポキシ基と共に有する化合物を使用することができる。
【００６７】
エチレン性不飽和結合をエポキシ基と共に有する化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、クロトニルグリシジルエーテル、（イソ）クロトン酸グリシジルエーテル、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
【００６８】
エポキシ基含有単位としては、中でも、硬化性、パターン形成性の点から、下記式（３）で表されるエポキシ基含有単位が好ましい。
【００６９】
【化１２】

【００７０】
（式中、Ｒ¹は前記と同じであり、Ｒ⁵は炭素数１乃至６のアルキレン基であり、Ｅはエポキシ基又は環構成炭素数が３〜８の置換基を有していても良い脂環式エポキシ基である。）
ここで、上記式中Ｅは、下記式（５ａ）で表されるエポキシ基、又は下記式（５ｂ）で表される脂環式エポキシ基であり、脂環式エポキシ基の環構成炭素数は、５、６、８が好ましく、６が特に好ましい。
【００７１】
【化１３】

【００７２】
上記式（３）で表されるエポキシ基含有単位を導入するために使用される単量体としては、例えば、（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸メチルグリシジル、（メタ）アクリル酸エチルグリシジル、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル（メタ）アクリレート、（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル（メタ）アクリレート、（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピル（メタ）アクリレート等が挙げられるが、中でも特に（メタ）アクリル酸グリシジル、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル（メタ）アクリレートが好ましい。
【００７３】
なお、上記イミド基含有共重合体は、エポキシ基を含有しているため、保存安定性の点から酸性官能基を含有しないことが好ましい。
【００７４】
上記イミド基含有共重合体は、さらにアルコール性水酸基を備えた構成単位（アルコール性水酸基含有単位）を含んでいてもよい。アルコール性水酸基を備えた構成単位（アルコール性水酸基含有単位、例えばアルコール性水酸基含有メチレン基やアルコール性水酸基含有メチン基）は、光硬化させる時に、環状イミド基の水素引き抜き効果によりラジカルを発生させ、環状イミド基及びアルコール性水酸基含有単位の反応性を高くする構成単位である。なお、アルコール性水酸基は、環状イミド基含有単位中に含まれていてもよい。
【００７５】
アルコール性水酸基を有する構成単位を重合体の主鎖へと導入するために使用される単量体としては、エチレン性不飽和結合とアルコール性水酸基を有する化合物を使用することができる。
【００７６】
アルコール性水酸基含有単位としては、下記式（６）で表される構成単位が好ましい。
【００７７】
【化１４】

【００７８】
（式中、Ｒ¹は上記と同じであり、Ｒ¹⁰は炭素数２乃至４のアルキレン基である。）
式（６）に含まれるＲ¹⁰（炭素数２乃至４のアルキレン基）は、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等である。
【００７９】
式（６）の構成単位を導入するために使用される単量体としては、下記式（７）で表されるヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートを用いることができる。
【００８０】
【化１５】

【００８１】
（式中、Ｒ¹及びＲ¹⁰は式（６）と同じである。）
式（７）のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとしては、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート等が例示される。
【００８２】
上記共重合体は、さらに芳香族炭素環を備えた構成単位（芳香族炭素環含有単位）を含んでいてもよい。芳香族炭素環含有単位は、感光性着色組成物に塗膜性を付与する成分である。芳香族炭素環含有単位としては、下記式（８）で表されるものが好ましい。
【００８３】
【化１６】

【００８４】
（式中、Ｒ^１は上記と同じであり、Ｒ¹¹は芳香族炭素環を示す。）
式（８）中に含まれるＲ¹¹（芳香族炭素環）は、例えば、フェニル基、ナフチル基等である。式（８）の構成単位を導入するために使用される単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレンを例示でき、また、その芳香族環は、塩素、臭素等のハロゲン原子、メチル基、エチル基等のアルキル基、アミノ基、ジアルキルアミノ基等のアミノ基、シアノ基、カルボキシル基、スルフォン酸基、燐酸機等で置換されていてもよい。
【００８５】
上記共重合体は、さらにエステル基を備えた構成単位（エステル基含有単位）を含んでいてもよい。エステル基含有単位は、溶剤及び硬化性バインダー系との相溶性を調整する成分である。エステル基含有単位としては、下記式（９）で表されるものが好ましい。
【００８６】
【化１７】

【００８７】
（式中、Ｒ^１は上記と同じであり、Ｒ¹²はアルキル基またはアラルキル基を示す。）
式（９）中に含まれるＲ¹²（アルキル基またはアラルキル基）は、例えば、炭素数１乃至１２のアルキル基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基である。式（９）の構成単位を導入するために使用される単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェニルエチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類が例示され、中でも溶剤及び硬化性バインダー系との相溶性を調整する点からは、メチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートが好ましい。
【００８８】
上記共重合体は、さらに前記環状イミド基を除く光硬化性官能基を備えた構成単位（光硬化性官能基含有単位）を含んでいてもよい。光硬化性官能基含有単位の含有割合は要求される光硬化性の程度及び硬化後の諸物性により調整される。
【００８９】
前記環状イミド基を除く光硬化性官能基としては、光ラジカル重合、光カチオン重合、光アニオン重合等の様々な反応形式のものを利用できるが、式（１）で表される環状イミド基とも光重合し得る光ラジカル重合、光ラジカル二量化等の光ラジカル反応により硬化する官能基が好ましく、特に、エチレン性不飽和結合を有する（メタ）アクリル基等の光ラジカル重合性官能基が特に好ましい。
【００９０】
光硬化性官能基を有するモノマーを用いてイミド基含有共重合体を合成すると副反応が生じやすいので、光硬化性官能基は、イミド基含有共重合体の主鎖連結を形成した後で、適切な官能基を介して導入するのが好ましい。
【００９１】
光硬化性官能基としてエチレン性不飽和結合を備えた構成単位（エチレン性不飽和結合含有単位）としては、下記式（１０）で表されるものが好ましい。
【００９２】
【化１８】

【００９３】
（式中、Ｒ^１及びＲ¹⁰は上記と同じであり、Ｒ¹³はアルキレン基である。Ｒ¹⁴は水素原子又はメチル基である。）
式（１０）の構成単位をイミド基含有共重合体に導入するためには、先ず、他のモノマーと共に上記式（７）で表されるヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートを共重合して共重合体の主鎖部分を形成する。その後、前記ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート由来の水酸基に下記式（１１）で表されるイソシアネート化合物を反応させればよい。
【００９４】
【化１９】

【００９５】
（式中、Ｒ¹³及びＲ¹⁴は式（１０）と同じである。）
式（１１）の（メタ）アクリロイルオキシアルキルイソシアネートのなかでは、（メタ）アクリロイル基が炭素数２〜６のアルキレン基を介してイソシアネート基（−ＮＣＯ）と結合したものを使用するのが好ましい。具体的には、２−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等が例示される。２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートは、例えば、昭和電工（株）製「カレンズＭＯＩ」等の商品名で市販されている。
【００９６】
また、光硬化性官能基としてエチレン性不飽和結合を備えた構成単位（エチレン性不飽和結合含有単位）としては、下記式（１２）で表されるものも好ましく用いられる。
【００９７】
【化２０】

【００９８】
（式中、Ｒ^１は上記と同じであり、Ｒ¹⁵は水素原子又はメチル基を示す。）
上記式（１２）の構成単位を、イミド基含有共重合体に導入するためには、先ず、少なくとも単量体として前記（メタ）アクリル酸グリシジルを含有して重合してイミド基含有共重合体の主鎖部分を形成した後、前記（メタ）アクリル酸グリシジル由来のエポキシ基に（メタ）アクリル酸を反応させればよい。エポキシ基が少なすぎると熱硬化性が不足するので、（メタ）アクリル酸の量を適切に調節する必要がある。
【００９９】
各構成単位をイミド基含有共重合体の主鎖へと導入するために使用される単量体は、各構成単位ごとに、それぞれ例示したものを単独でも、また２種以上を混合して使用してもよい。
【０１００】
特に好ましい環状イミド基含有共重合体としては、下記式（１３）で表されるランダム共重合体又はブロック共重合体、特にランダム共重合体を例示することができる。なお、これらの共重合体の主鎖は、必要に応じて他の主鎖構成単位を含んでいてもよい。
【０１０１】
【化２１】

【０１０２】
（式中、Ｒ¹乃至Ｒ⁵は前記と同じであり、Ｒ¹は各々同一でも異なっていても良い。ｌ、ｍは整数である。）
本発明において、イミド基含有共重合体の分子構造を構成する各構成単位の含有割合は適宜調節されるが、環状イミド基含有単位の含有割合が少なすぎる場合には、光硬化性、光硬化反応の感度が充分に向上しない。一方、環状イミド基含有単位の含有割合が多すぎる場合には、溶剤及び硬化性バインダー系との相溶性が悪化するという問題がある。また、エポキシ基含有単位が少なすぎる場合には、熱硬化性が低下するという問題がある。
【０１０３】
具体的には、前記式（１３）の共重合体の場合であれば、単量体としての仕込み量換算で、環状イミド基含有単位を５モル％〜９０モル％、好ましくは１０モル％〜８０モル％、エポキシ基含有単位を５モル％〜８０モル％、好ましくは１０モル％〜７０モル％とする。また、アルコール性水酸基含有単位を含有する場合には５モル％〜２０モル％、芳香族炭素環含有単位を含有する場合には５モル％〜７０モル％、エステル基含有単位を含有する場合には５モル％〜７０モル％程度含有することが好ましい。更に、式（１０）で表されるエチレン性不飽和結合含有単位を含有する場合には、アルコール性水酸基含有単位及びエチレン性不飽和結合のペンダント連結部位としてのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートを５モル％〜６０モル％程度、及び、エチレン性不飽和結合のペンダント導入単位としてのイソシアネート化合物を５モル％〜６０モル％程度とすることが好ましい。更に、式（１２）で表されるエチレン性不飽和結合含有単位を含有する場合には、エポキシ基含有単位及びエチレン性不飽和結合のペンダント連結部位としての（メタ）アクリル酸グリシジルを５モル％〜６０モル％程度、及び、エチレン性不飽和結合のペンダント導入単位としての（メタ）アクリル酸を５モル％〜６０モル％程度とすることが好ましい。
【０１０４】
分散する顔料の種類や顔料処理剤の種類によって、環状イミド基含有単位の含有割合の他、必要に応じてエステル基含有単位等の他の主鎖構成単位の含有割合を調整することが好ましい。
【０１０５】
前記のイミド基含有共重合体は、公知の方法に準じて合成することができ、例えば環状イミド基と共にそれ以外の光硬化性官能基を有する共重合体の場合には、特開２０００−１０５４５６号公報に記載の手順及び条件に順じ、先ず、式（２）で表される環状イミド基を備えた構成単位と、エポキシ基を備えた式（３）のような構成単位と、さらに必要に応じて、アルコール性水酸基を備えた式（６）のような構成単位、芳香族炭素環を備えた式（８）のような構成単位、エステル基を備えた式（９）のような構成単位、式（６）又はそれ以外の光硬化性官能基を有するペンダント構造を後から導入できる官能基を有する構成単位、或いは、その他の構成単位を含有する主鎖を有する重合体（原料重合体）を製造し、必要に応じてそれから当該原料重合体にエチレン性不飽和結合のような光硬化性官能基と共に何らかの別の官能基を有する化合物を反応させて、光硬化性官能基のペンダント構造を導入すればよい。
【０１０６】
イミド基含有共重合体は、ランダム共重合体およびブロック共重合体のいずれであってよい。
【０１０７】
イミド基含有共重合体は、ＧＰＣで測定したポリスチレン換算重量平均分子量を２，０００〜３０，０００、さらに好ましくは６，０００〜１５，０００の範囲に調節するのが好ましい。重量平均分子量が２，０００より小さいと１分子内の架橋点が少なくなり、充分な架橋密度を得ることができず、画素が欠けたり、剥がれたり、断面形状や表面粗度を悪化させる等の問題がある。一方、重量平均分子量が３０，０００より大きいと、アルカリ現像性が低下し、残渣を発生する等の問題がある。
【０１０８】
イミド基含有共重合体の酸価は、エポキシ基を含有するため保存安定性の点から、低い方が好ましく、１０ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ以下が好ましく、特に３ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ以下とするのが好ましい。ここで、酸価は固形分１ｇあたりの酸価を示し、ＪＩＳ Ｋ ００７０に準じ、電位差滴定法（例えば、ＣＯＭＴＩＴＥ（ＡＵＴＯ ＴＩＴＲＡＴＯＲ ＣＯＭ−９００、ＢＵＲＥＴ Ｂ−９００、ＴＩＴＳＴＡＴＩＯＮ Ｋ−９００）、平沼産業株式会社製）によって求める値をいう。
【０１０９】
イミド基含有共重合体は、上記顔料１００重量部に対して、通常は１０〜１５０重量部、好ましくは２０〜１００重量部の割合で配合する。イミド基含有共重合体の使用量が少な過ぎると、充分な成膜性、結着性及び優れた製版特性を得ることができない。また、この使用量が多過ぎると顔料の割合が相対的に低くなってＰ／Ｖ比が小さくなり、充分な着色濃度が得られない。
【０１１０】
（硬化性バインダー系）
本発明においては、塗工膜に充分な強度、耐久性、密着性を付与する点から、基板上に塗工後、当該塗膜を重合反応により硬化させることができる、硬化性バインダー系を用いる。本発明の感光性着色組成物に用いられる硬化性バインダー系としては、例えば、可視光線、紫外線、電子線等により重合硬化させることができる光硬化性のバインダー系が挙げられる。
【０１１１】
紫外線、電子線等により重合硬化させることができる光硬化性バインダー系としては、通常、光硬化性化合物、光により活性化する光重合開始剤、アルカリ現像性を付与する酸性官能基を有する化合物、及び、増感剤、更に必要に応じて非硬化性ポリマー、その他の成分などを配合するが、光硬化性モノマー又はオリゴマー、光重合開始剤、酸性官能基を有するポリマーを含むことが硬化性、パターン形成性の点から好ましい。
【０１１２】
［光硬化性モノマー又はオリゴマー］
光硬化性化合物としては、エチレン性不飽和結合等の光硬化性官能基を有する光硬化性モノマー又はオリゴマーを用いることができる。光硬化性モノマー又はオリゴマーは架橋密度を高めるために、一分子中に光硬化性官能基を２個以上有していることが好ましい。ここでモノマー又はオリゴマーは、ＧＰＣで測定したポリスチレン換算重量平均分子量は２０００未満である。なお、重量平均分子量は上記イミド基含有共重合体と同様に求めることができる。
【０１１３】
エチレン性不飽和結合を含有するモノマー又はオリゴマーとして具体的には、次のような多官能アクリレート系のモノマー又はオリゴマー、すなわち、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコールの（メタ）アクリレート類；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ポリアルキレングリコールの（メタ）アクリレート類；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価以上の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート類や、それらのジカルボン酸変性物；ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂等のオリゴ（メタ）アクリレート類；両末端ヒドロキシポリ−１，３−ブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジ（メタ）アクリレート類のほか、トリス〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕フォスフェート等を挙げることができる。
【０１１４】
さらに具体的には、エチレングリコール（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（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、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジ（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、グリセリンジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリセリンテトラ（メタ）アクリレート、テトラトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトール（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（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート（ＤＰＰＡ）、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等を例示することができる。なかでも、３価以上の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート類やそれらの多塩基酸無水物変性物が好ましく、具体的には、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、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）アクリレート等を例示できる。
【０１１５】
また、光硬化性モノマー又はオリゴマーは、２個以上のエチレン性不飽和結合と共にアルコール性水酸基を有するものが好ましい。光硬化性モノマー又はオリゴマーがアルコール性水酸基を有する場合には、感光性着色組成物を光硬化させる時に、イミド基含有共重合体の環状イミド基のアルコール性水酸基含有光硬化性化合物への水素引き抜き効果により、共重合体の環状イミド基、光硬化性官能基及びアルコール性水酸基含有光硬化性化合物の反応性を高めて感度及び硬化性をより向上させることができる。
【０１１６】
アルコール性水酸基を有する光硬化性モノマー又はオリゴマーとしては、具体的には、２−ヒドロキシ−１−（メタ）アクリロキシ−３−（メタ）アクリロキシプロパン、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレートモノステアレート、テトラメチロールメタントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、エピクロルヒドリン変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エピクロルヒドリン変性ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、エピクロルヒドリン変性１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリグリセロールジ（メタ）アクリレートなどを例示することができる。
【０１１７】
光硬化性モノマー又はオリゴマーの中でも、アルカリ現像性を有するものとして、分子内に酸性官能基を有するものが好ましく用いられる。中でも酸性官能基とエチレン性不飽和結合を有するもの、特に一分子内に１つ以上の酸性官能基と３つ以上のエチレン性不飽和結合を有するもの（以下、「３官能以上の酸性多官能アクリレートモノマー」という）を用いることが好ましい。３官能以上の酸性多官能アクリレートモノマーは、樹脂組成物の架橋密度を向上させる役割と、アルカリ現像性を向上させる役割を有するため、組成物に顔料を多量に配合する場合であっても、当該酸性多官能アクリレートモノマーによって着色組成物の硬化性及び現像性を損なうことなく調節して向上させることができる。
【０１１８】
酸性多官能アクリレートモノマーの酸性官能基は、アルカリ現像が可能なものであればよく、例えばカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等が挙げられるが、アルカリ現像性及び樹脂組成物の取り扱い性の点からカルボキシル基が好ましい。
【０１１９】
上記したような３官能以上の酸性多官能アクリレートモノマーとしては、（１）水酸基含有多官能（メタ）アクリレートを多塩基酸無水物で変性することによりカルボキシル基を導入した多官能（メタ）アクリレート、或いは、（２）芳香族多官能（メタ）アクリレートを濃硫酸や発煙硫酸で変性することによりスルホン酸基を導入した多官能（メタ）アクリレート等を用いることができる。
【０１２０】
酸性多官能アクリレートモノマーとしては、下記一般式（１４）、（１５）で表されるものが好ましい。なお、一般式（１４）、（１５）において、Ｔ又はＧがオキシアルキレン基の場合には、炭素原子側の末端がＲ、Ｘ及びＷに結合する。
【０１２１】
【化２２】

【０１２２】
（式（１４）中、ｎは０〜１４であり、ｍは１〜８である。式（１５）中、Ｗは式（１４）と同様のＲ又はＸであり、６個のＷのうち、３個以上のＷがＲである。ｐは０〜１４であり、ｑは１〜８である。一分子内に複数存在するＲ、Ｘ、Ｔ、Ｇは、各々同一であっても、異なっていても良い。）
式（１４）、（１５）で表される酸性多官能アクリレートモノマーとして、具体的には、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が挙げられる。
【０１２３】
上記の光硬化性モノマー又はオリゴマーは、夫々単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。光硬化性モノマー又はオリゴマーは、顔料１００重量部に対して通常は１０〜２００重量部、好ましくは２０〜１５０重量部の割合で使用する。この使用量が少な過ぎると、充分な光硬化性が得られず、この使用量が多過ぎると顔料の割合が相対的に低くなってＰ／Ｖ比が小さくなり、充分な着色濃度が得られない。
【０１２４】
［酸性官能基を有するポリマー］
アルカリ現像性を付与するための酸性官能基を有する化合物としては、バインダー機能も有する、酸性官能基を有するポリマーが好ましく用いられる。ここでポリマーは、ＧＰＣで測定したポリスチレン換算重量平均分子量は２，０００以上であり、硬化性、パターン形成性、及び現像性の点から、２，０００〜３０，０００が好ましい。
【０１２５】
このような酸性官能基を有するポリマーとしては、例えば、下記式（１６）で表されるような酸性官能基含有単位を必須成分として含み、必要に応じて、上記イミド基含有共重合体で述べたようなアルコール性水酸基を備えた式（６）のような構成単位、芳香族炭素環を備えた式（８）のような構成単位、エステル基を備えた式（９）のような構成単位、環状イミド基を備えた式（１）のような構成単位等を含む共重合体が好ましく用いられる。
【０１２６】
酸性官能基を備えた構成単位（酸性官能基含有単位）の含有割合は、感光性着色組成物に要求されるアルカリ可溶性の程度により調整される。酸性官能基を有する構成単位を共重合体の主鎖へと導入するために使用される単量体としては、エチレン性不飽和結合と酸性官能基を有する化合物を使用することができる。酸性官能基は、アルカリ現像が可能なものであればよく、例えばカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等が挙げられるが、アルカリ現像性及び樹脂組成物の取り扱い性の点からカルボキシル基が好ましい。
【０１２７】
酸性官能基を有する構成単位としては、下記式（１６）で表される構成単位が好ましい。
【０１２８】
【化２３】

【０１２９】
（式中、Ｒ¹⁶は水素または炭素数１〜５のアルキル基を示す。）
式（１６）に含まれるＲ^{１ 6}は、水素、または炭素数１〜５のアルキル基である。アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基等が例示される。式（１６）の構成単位を導入するために使用される単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、２−カルボキシ−１−ブテン、２−カルボキシ−１−ペンテン、２−カルボキシ−１−ヘキセン、２−カルボキシ−１−へプテン等が例示される。
【０１３０】
また、酸性官能基を有するポリマーが、光硬化性官能基を備えた構成単位を含む場合には、酸性官能基を有するポリマーにアルカリ現像性と共に光硬化性が付与される点から更に好ましく用いられる。
【０１３１】
このような光硬化性官能基を備えた構成単位（光硬化性官能基含有単位）としては、例えば、下記式（１０）又は下記式（１７）で表されるエチレン性不飽和結合含有単位が好ましく用いられる。
【０１３２】
【化２４】

【０１３３】
（式中、Ｒ^１は上記と同じであり、Ｒ¹⁰は炭素数２乃至４のアルキレン基であり、Ｒ¹³はアルキレン基である。Ｒ¹⁴は水素原子又はメチル基である。）
【０１３４】
【化２５】

【０１３５】
（式中、Ｒ^１は上記と同じであり、Ｒ¹⁷は水素原子又はメチル基を示す。）
上記式（１０）で表されるエチレン性不飽和結合含有単位は、イミド基含有共重合体で述べた様に導入することができる。上記式（１７）の構成単位を酸性官能基を有するポリマーに導入するためには、先ず、少なくとも単量体として（メタ）アクリル酸を含有して重合して酸性官能基を有するポリマーの主鎖部分を形成した後、前記（メタ）アクリル酸由来のカルボキシル基に（メタ）アクリル酸グリシジルを反応させればよい。ただし、（メタ）アクリル酸由来のカルボキシル基が少なくなりすぎるとアルカリ可溶性が不足するので、（メタ）アクリル酸グリシジルの量を適切に調節する必要がある。
【０１３６】
このような酸性官能基を有するポリマーとしては、酸性官能基を備えた式（１６）のような構成単位／エステル基を備えた式（９）のような構成単位の共重合体、酸性官能基を備えた式（１６）のような構成単位／エステル基を備えた式（９）のような構成単位／環状イミド基を備えた式（１）のような構成単位の共重合体、酸性官能基を備えた式（１６）のような構成単位／エステル基を備えた式（９）のような構成単位／エチレン性不飽和結合を備えた式（１７）のような構成単位の共重合体、酸性官能基を備えた式（１６）のような構成単位／エステル基を備えた式（９）のような構成単位／エチレン性不飽和結合を備えた式（１０）のような構成単位の共重合体、酸性官能基を備えた式（１６）のような構成単位／エステル基を備えた式（９）のような構成単位／エチレン性不飽和結合を備えた式（１７）のような構成単位／環状イミド基を備えた式（１）のような構成単位の共重合体が好ましく、より具体的には、（メタ）アクリル酸／ベンジルメタクリレート共重合体、（メタ）アクリル酸／ベンジルメタクリレート／スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸／スチレン／（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸グリシジルの反応化合物の共重合体、（メタ）アクリル酸／スチレン／ベンジルメタクリレート／ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートと（メタ）アクリロイルオキシエチルイソシアネートの反応化合物の共重合体、（メタ）アクリル酸／ベンジルメタクリレート／（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸グリシジルの反応化合物の共重合体、（メタ）アクリル酸／ベンジルメタクリレート／（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸グリシジルの反応化合物／３，４，５，６−テトラヒドロフタルイミドエチルアクリレートの共重合体、などを例示することができる。中でも、アクリル酸／スチレン／アクリル酸とアクリル酸グリシジルの反応化合物の共重合体、アクリル酸／スチレン／ベンジルメタクリレート／ヒドロキシエチルアクリレートと２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートの反応化合物の共重合体、アクリル酸／ベンジルメタクリレート／アクリル酸とアクリル酸グリシジルの反応化合物の共重合体、アクリル酸／ベンジルメタクリレート／アクリル酸とアクリル酸グリシジルの反応化合物／３，４，５，６−テトラヒドロフタルイミドエチルアクリレートの共重合体が好ましい。
【０１３７】
上記の酸性官能基を有するポリマーは、夫々単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。酸性官能基を有するポリマーは、顔料１００重量部に対して通常は１０〜２００重量部、好ましくは３０〜１５０重量部の割合で使用する。この使用量が少な過ぎると、現像性が低下し、残渣や地汚れが残ってしまい、使用量が多過ぎると硬化膜の耐アルカリ性が低下し、画素欠けや表面粗どの悪化を引き起こしてしまう。
【０１３８】
［光重合開始剤］
光硬化性バインダー系には、通常、使用する光源の波長に対して活性を有する光重合開始剤が配合される。光重合開始剤としては、イミド基含有共重合体及び光硬化性モノマー又はオリゴマー、その他の光硬化性化合物が有する光硬化性官能基の反応形式、すなわちラジカル重合かカチオン重合かアニオン重合かに合わせて、適切な活性種を発生させるものを選択して用いる。硬化性バインダー系が光硬化性官能基としてエチレン性不飽和結合を有する場合には、光ラジカル開始剤を用いる。なお、イミド基含有共重合体と硬化性バインダー系の光硬化性官能基が異なる反応形式である場合には、イミド基含有共重合体の反応形式に合う開始剤と共に硬化性バインダー系の光硬化性官能基の反応形式に合う開始剤、を組み合わせて用いても良い。
【０１３９】
光ラジカル開始剤としては、例えば、ビイミダゾール系化合物、ベンゾイン系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、チオキサントン系化合物、トリアジン系化合物、ケタール系化合物、アゾ系化合物、過酸化物、２，３−ジアルキルジオン系化合物、ジスルフィド系化合物、チウラム化合物類、フルオロアミン系化合物などが用いられる。
【０１４０】
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'−テトラキス（４−エトキシカルボニルフェニル）−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'−テトラキス（４−エトキシカルボニルフェニル）−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'−テトラキス（４−エトキシカルボニルフェニル）−１，２'−ビイミダゾール、２，２'−ビス（２−ブロモフェニル）−４，４'，５，５'−テトラキス（４−エトキシカルボニルフェニル）−１，２'−ビイミダゾール、２，２'−ビス（２，４−ジブロモフェニル）−４，４'，５，５'−テトラキス（４−エトキシカルボニルフェニル）−１，２'−ビイミダゾール、２，２'−ビス（２，４，６−トリブロモフェニル）−４，４'，５，５'−テトラキス（４−エトキシカルボニルフェニル）−１，２'−ビイミダゾール、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、２，２'−ビス（２−ブロモフェニル）−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−ジブロモフェニル）−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−トリブロモフェニル）−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。
【０１４１】
開始剤としてビイミダゾール系化合物を用いる場合、下記する水素供与体を併用することが、感度をさらに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、メルカプタン系化合物、アミン系化合物等が好ましい。前記メルカプタン系化合物は、ベンゼン環あるいは複素環を母核とし、該母核に直接結合したメルカプト基を１個以上、好ましくは１〜３個、さらに好ましくは１〜２個有する化合物（以下「メルカプタン系水素供与体」という。）からなる。このようなメルカプタン系水素供与体の具体例としては、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、２−メルカプトベンゾイミダゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプト−２，５−ジメチルアミノピリジン等が挙げることができる。これらのメルカプタン系水素供与体のうち、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が好ましい。
【０１４２】
また、前記アミン系化合物は、ベンゼン環あるいは複素環を母核とし、該母核に直接結合したアミノ基を１個以上、好ましくは１〜３個、さらに好ましくは１〜２個有する化合物（以下「アミン系水素供与体」という。）からなる。このようなアミン系水素供与体の具体例としては、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、エチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、ｉ−プロピル−４−ジメチルアミノベンゾエート、４−ジメチルアミノ安息香酸、４−ジメチルアミノベンゾニトリル等が挙げることができる。
【０１４３】
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、形成された画素が現像時に基板から脱落し難く、また画素強度および感度も高い点で好ましい。また、メルカプト基とアミノ基とを同時に有する水素供与体も好適に使用できる。
【０１４４】
前記ベンゾイン系化合物の具体例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインｉ−プロピルエーテル、ベンゾインｉ−ブチルエーテル、２−ベンゾイル安息香酸メチル等を挙げることができる。
【０１４５】
前記アセトフェノン系化合物の具体例としては、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４'−ｉ−プロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、４−（２'−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、２，２−ジメトキシアセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２−メチル−１−（４'−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４'−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン等を挙げることができる。
【０１４６】
前記ベンゾフェノン系化合物の具体例としては、ベンジルジメチルケトン、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）ベンゾフェノン等を挙げることができる。
【０１４７】
前記α−ジケトン系化合物の具体例としては、ジアセチル、ジベンゾイル、メチルベンゾイルホルメート等を挙げることができる。
【０１４８】
前記多核キノン系化合物の具体例としては、アントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン等を挙げることができる。
【０１４９】
前記キサントン系化合物の具体例としては、キサントン、チオキサントン、２−クロロチオキサントン等を挙げることができる。
【０１５０】
前記トリアジン系化合物の具体例としては、１，３，５−トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、１，３−ビス（トリクロロメチル）−５−（２'−クロロフェニル）−ｓ−トリアジン、１，３−ビス（トリクロロメチル）−５−（４'−クロロフェニル）−ｓ−トリアジン、１，３−ビス（トリクロロメチル）−５−（２'−メトキシフェニル）−ｓ−トリアジン、１，３−ビス（トリクロロメチル）−５−（４'−メトキシフェニル）−ｓ−トリアジン、２−（２'−フリルエチリデン）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４'−メトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（３'，４'−ジメトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４'−メトキシナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（２'−ブロモ−４'−メチルフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（２'−チオフェニルエチリデン）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン等を挙げることができる。
【０１５１】
これらのうちでも、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、及び、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オンは、少量でも活性エネルギー線の照射による重合反応を開始し促進するので、本発明において好ましく用いられる。これらは、いずれか一方を単独で、又は、両方を組み合わせて用いることができる。これらは市販品にも存在し、例えば、チバスペシャリティーケミカルズ（株）のイルガキュアー（Irgacure）１８４、３６９、９０７等を用いることができ、これらのうちイルガキュアー１８４は、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンである。
【０１５２】
光ラジカル開始剤を用いる場合には、光硬化性化合物１００重量部に対して、光ラジカル開始剤を通常は２０〜１００重量部の割合で配合する。
【０１５３】
また、硬化性バインダー系には、必要に応じて非硬化性のポリマーを用いることができる。
【０１５４】
ここで、非硬化性ポリマーとしては、エチレン性不飽和結合含有単位のような光硬化性官能基含有単位を必須成分として含まず、上記アルコール性水酸基含有単位、芳香族炭素環含有単位、エステル基含有単位等を含む共重合体を用いることができ、例えば、次のモノマーの２種以上からなる共重合体を用いることができる：メチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、及び、スチレン。
【０１５５】
硬化性バインダー系の配合割合としては、光硬化性モノマー又はオリゴマー：酸性官能基を有するポリマー：光重合開始剤が、顔料１００重量部に対して、２０〜９０：４０〜１６０：１０〜６０となるように配合することが好ましく、更に３０〜６０：６０〜１２０：２０〜５０となるように配合することが好ましい。
【０１５６】
硬化性バインダー系の酸価は、１０〜１００ｍｇ／ＫＯＨに調節することが好ましく、更に２０〜９０ｍｇ／ＫＯＨ、特に、３０〜８０ｍｇ／ＫＯＨに調節することが好ましい。ここで、酸価は前記イミド基含有共重合体と同様に求めることができる。
【０１５７】
硬化性バインダー系は、顔料１００重量部に対して通常は１３０〜５００重量部、好ましくは１５０〜３００重量部の割合で使用する。
【０１５８】
（有機溶剤）
感光性着色組成物を調製するための有機溶剤は、顔料分散性と共に、配合成分の溶解性、分散溶剤との相溶性、塗工の均一性、塗工後の易乾燥性等の諸条件を考慮して選択する必要がある。
【０１５９】
本発明に用いられる有機溶剤は、中でも保存安定性の点から、極性が低い溶剤を用いることが好ましい。さらに、イミド基含有共重合体のエポキシ基の安定性の点から、有機溶剤は水を全く又は少量しか含有していないことが好ましく、具体的には、その含水量は２０％未満が好ましく、１０％未満がさらに好ましく、５％未満が特に好ましく、実質的に０％であることが理想的である。
【０１６０】
具体的には、以下に例示するような各有機溶剤であって含水量の少ないものが好適に用いられる。すなわち、メチルアルコール、エチルアルコール、Ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコールなどのアルコール系溶剤；メトキシアルコール、エトキシアルコールなどのセロソルブ系溶剤；メトキシエトキシエタノール、エトキシエトキシエタノールなどのカルビトール系溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチルなどのエステル系溶剤；アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤；メトキシエチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶剤；メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテートなどのカルビトールアセテート系溶剤；ジエチルエーテル、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ジメチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤；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−メチルピロリドンなどの非プロトン性アミド溶剤；γ−ブチロラクトンなどのラクトン系溶剤；ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレンなどの不飽和炭化水素系溶剤；Ｎ−ヘプタン、Ｎ−ヘキサン、Ｎ−オクタンなどの飽和炭化水素系溶剤などの有機溶剤を例示することができる。これらの溶剤の中では、メトキシエチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶剤；メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテートなどのカルビトールアセテート系溶剤；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ジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテルなどのエーテル系溶剤；メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチルなどのエステル系溶剤が好適に用いられる。更に好ましくは、ＭＢＡ（酢酸−３−メトキシブチル、ＣＨ₃ＣＨ（ＯＣＨ₃）ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＯＣＨ₃）、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、ＣＨ₃ＯＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）ＯＣＯＣＨ₃）、ＤＭＤＧ（ジエチレングリコールジメチルエーテル、Ｈ₃ＣＯＣ₂Ｈ₄ＯＣＨ₃）、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル又はこれらを混合したものを使用することができる。
【０１６１】
上記有機溶剤は、顔料１００重量部に対して通常は１００〜１０００重量部、好ましくは２００〜９００重量部の割合で用いる。
【０１６２】
（その他の成分）
本発明に係る感光性着色組成物には熱重合性バインダー樹脂を配合しても良い。熱重合性バインダー樹脂としてはエポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂としては、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、イソシアヌール酸骨格を有するエポキシ樹脂及びビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等が挙げられる。また、これ以外の例としては、次に示すようなエチレン性不飽和結合とエポキシ基を含有するモノマーの１種または２種以上を重合させた単独重合体または共重合体を用いることができる：（メタ）アクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−ｎ−プロピルアクリル酸グリシジル、α−ｎ−ブチルアクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸−３，４−エポキシブチル、（メタ）アクリル酸−４，５−エポキシペンチル、（メタ）アクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸−６，７−エポキシヘプチルなどの（メタ）アクリレート類；ｏ−ビニルフェニルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルフェニルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルフェニルグリシジルエーテル、ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテルなどのビニルグリシジルエーテル類；２，３−ジグリシジルオキシスチレン、３，４−ジグリシジルオキシスチレン、２，４−ジグリシジルオキシスチレン、３，５−ジグリシジルオキシスチレン、２，６−ジグリシジルオキシスチレン、５−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、４−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、ビニルフロログリシノールトリグリシジルエーテル、２，３−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、３，４−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，４−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、３，５−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，６−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエーテル、２，３，４−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテル、及び、１，３，５−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジルエーテル。
【０１６３】
エポキシ樹脂と組み合わされる硬化剤としては、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸及びアミン系化合物等を用いることができる。
【０１６４】
多価カルボン酸無水物の具体例としては、無水フタル酸、無水イタコン酸、無水コハク酸、無水シトラコン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリカルバリル酸、無水マレイン酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水ジメチルテトラヒドロフタル酸、無水ハイミック酸、無水ナジン酸などの脂肪族または脂環族ジカルボン酸無水物；１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物などの脂肪族多価カルボン酸二無水物；無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族多価カルボン酸無水物；エチレングリコールビストリメリテイト、グリセリントリストリメリテイトなどのエステル基含有酸無水物を挙げることができ、特に好ましくは、芳香族多価カルボン酸無水物を挙げることができる。また、市販のカルボン酸無水物からなるエポキシ樹脂硬化剤も好適に用いることができる。
【０１６５】
また、本発明に用いられる多価カルボン酸の具体例としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ブタンテトラカルボン酸、マレイン酸、イタコン酸などの脂肪族多価カルボン酸；ヘキサヒドロフタル酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸などの脂肪族多価カルボン酸、およびフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族多価カルボン酸を挙げることができ、好ましくは芳香族多価カルボン酸を挙げることができる。アミン系化合物としては、メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、アセトグアナミン、２−メチルイミダゾール、ジシアンジアミド及び４，４’−ジフェニルジアミノスルホン等が挙げられる。
【０１６６】
これら多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸及びアミン系化合物等は、１種単独でも２種以上の混合でも用いることができる。硬化剤の配合量は、エポキシ樹脂１００重量部当たり、通常は１〜１００重量部の範囲とする。
【０１６７】
また、本発明に係る感光性着色組成物には各種界面活性剤を配合しても良い。更に各種界面活性剤を組み合わせて使用すると分散安定性を向上させることができる。界面活性剤としては、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を挙げることができる。前記界面活性剤の例としては、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等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類；ポリオキシエチレンｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンｎ−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類；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等のポリエチレングリコールジエステル類；ソルビタン脂肪酸エステル類；脂肪酸変性ポリエステル類；３級アミン変性ポリウレタン類；ポリエチレンイミン類を挙げることができる。
【０１６８】
界面活性剤の商品名としては、ＫＰ（信越化学工業（株）製）、ポリフロー（共栄社化学（株）製）、エフトップ（トーケムプロダクツ社製）、メガファック（大日本インキ化学工業（株）製）、フロラード（住友スリーエム（株）製）、アサヒガード、サーフロン（以上、旭硝子（株）製）等を挙げることができる。
【０１６９】
さらに、本発明の感光性着色組成物には、多官能チオール化合物を添加してもよい。多官能チオール化合物は、分子内にメルカプト基（−ＳＨ）を少なくとも２個、好ましくは３個以上、さらに好ましくは４個以上有する化合物であり、イミド基含有共重合体の環状イミド基がチオール化合物中のメルカプト基の水素を引き抜きラジカルを発生させること等により、感光性着色組成物の光硬化反応性を向上させて、感光性着色組成物の感度及び硬化性を向上させる作用、及び、感光性着色組成物の耐熱変色性を向上させる作用を有する。
【０１７０】
多官能チオール化合物として具体的には、エチレングリコールビスチオプロピオネート（ＥＧＴＰ）、ブタンジオールビスチオプロピオネート（ＢＤＴＰ）、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート（ＴＭＴＰ）、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート（ＰＥＴＰ）、下記式（１８）で表されるＴＨＥＩＣ−ＢＭＰＡ
【０１７１】
【化２６】

【０１７２】
等のメルカプトプロピオン酸誘導体；エチレングリコールビスチオグリコレート（ＥＧＴＧ）、ブタンジオールビスチオグリコレート（ＢＤＴＧ）、ヘキサンジオールビスチオグリコレート（ＨＤＴＧ）、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート（ＴＭＴＧ）、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート（ＰＥＴＧ）等のチオグリコール酸誘導体；１，２−ベンゼンジチオール、１，３−ベンゼンジチオール、１，２−エタンジチオール、１，３−プロパンジチオール、１，６−ヘキサメチレンジチオール、２，２’−（エチレンジチオ）ジエタンチオール、ｍｅｓｏ−２，３−ジメルカプトコハク酸、ｐ−キシレンジチオール、ｍ−キシレンジチオール等のチオール類；ジ（メルカプトエチル）エーテル等のメルカプトエーテル類を例示することができる。
【０１７３】
上記例示の中では、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート（ＰＥＴＰ）、上記式（１８）で表されるＴＨＥＩＣ−ＢＭＰＡ、及び、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート（ＰＥＴＧ）が好ましい。
【０１７４】
多官能チオール化合物は、多量に使用すると保存安定性及び臭気が強く作業衛生上の問題を来たす場合があるため、本発明に係る感光性着色組成物に多官能チオール化合物を添加する場合には、固形分比で、通常０．０１〜６０重量％、好ましくは１０〜４０重量％含有させる。更に光硬化性化合物を配合する場合には、多官能チオール化合物の配合量を少なくしても感光性着色組成物の感度を向上させる効果が得られるため、感光性着色組成物に光硬化性化合物を配合する場合には、多官能チオール化合物を固形分比で、通常０．０１〜２０重量％、好ましくは０．１〜１０重量％含有させることにより、充分な感度が得られる。
【０１７５】
本発明に係る感光性着色組成物には、さらに必要に応じて、紫外線遮断剤、紫外線吸収剤、表面調整剤（レベリング剤）、或いは、その他の成分を配合しても良い。
【０１７６】
上記の感光性着色組成物は、上記顔料、上記顔料分散剤、上記イミド基含有共重合体、上記硬化性バインダー系等の配合成分を上記有機溶剤に直接混合し、公知の分散機を用いて分散させることによって調製しても良い。しかし、全ての配合成分を有機溶剤に直接投入して分散させる方法では、顔料を充分に分散させることができない場合がある。また、全ての配合成分を有機溶剤に直接混合して分散させる方法を行うためには、顔料分散性に優れていて分散溶剤として適していると同時に、イミド基含有共重合体の溶解性や易乾燥性にも優れていて希釈溶剤としても適している溶剤を選択する必要があるが、そのような溶剤を選択することは必ずしも容易でない。
【０１７７】
これに対して、予め顔料分散液を調製する方法によれば、顔料分散性に優れた感光性着色組成物を容易に得ることができる。この方法では、顔料、顔料分散剤及び必要に応じてイミド基含有共重合体、一部の硬化性バインダー系を分散するための溶剤（以下、分散溶剤という）に混合、分散させることにより、顔料分散液を予め調製する。なお、この場合のイミド基含有共重合体は、分散補助剤として用いることも可能な場合である。一方、これとは別に硬化性バインダー系及び必要に応じてイミド基含有共重合体や他の成分を、希釈するための溶剤（以下、希釈溶剤という）に混合し溶解又は分散させることにより、クリアレジスト液を調製する。そして、得られた顔料分散液とクリアレジスト液を混合し、必要に応じて分散処理を行うことによって、顔料分散性に優れた感光性着色組成物が容易に得られる。この方法によれば、分散溶剤及び希釈溶剤を別々に選択できるので、溶剤選択の幅も広がる。
【０１７８】
顔料分散液を予備調製しない場合には、有機溶剤に先ず、顔料、顔料分散剤、及び必要に応じてイミド基含有共重合体、一部の硬化性バインダー系を投入し充分に混合、攪拌して顔料を分散させた後、硬化性バインダー系を含む残りの成分を追加して混合することにより、顔料の分散工程においてその他の配合成分により顔料分散性が阻害されずに済むだけでなく、安定性にも優れる。
【０１７９】
このようにして得られた感光性着色組成物を支持体に塗布して塗膜を形成し、乾燥させた後、当該塗膜に光線を所定のパターン状に照射することにより塗膜の一部を選択的に硬化させた後、アルカリ液で現像後、ポストベークを行い更に熱硬化することにより、所定パターンの着色塗膜が得られる。
【０１８０】
硬化反応に用いる光線としては、紫外線や電離放射線のような放射線又は可視光の中から、光硬化性化合物の反応を引き起こす波長を有するものを適宜選んで用いる。硬化に必要な照射エネルギーは、通常、１０〜５００ｍJ／ｍ²程度である。露光工程においては、塗膜の表面にレーザー光を照射するか、又は、マスクを介して光線を照射することによって、塗膜の所定位置を選択的に露光、硬化させることができる。
【０１８１】
また、熱硬化は、通常、真空乾燥機、オーブン、ホットプレート、或いはその他の熱を与えられる装置を用いて５０〜２００℃で乾燥し、その後１２０〜２５０℃程度の温度で加熱して硬化させる。
【０１８２】
塗膜中の硬化した部分は、上記本発明に係るイミド基含有共重合体及び硬化性バインダー系の光硬化反応及び熱硬化反応により形成された架橋結合のネットワークによって形成されたマトリックス中に、顔料が均一に分散された構造を有している。
【０１８３】
この感光性着色組成物は硬化性に優れ、架橋密度が上がって内部まで均一に良く固まるため、現像時に逆テーパー状になり難く、順テーパー状でエッジがシャープで且つ表面平滑性が良好なパターンが形成される。
【０１８４】
また、本発明の感光性着色組成物は、硬化時に内部まで良く固まった架橋密度の高いマトリックス内に不純物が閉じ込められて液晶層に溶出し難いため、電気信頼性が高い着色硬化膜が得られる。特に、この感光性着色組成物を用いて液晶パネルの着色層を作製する場合には、表示部の電圧を安定して保持することが可能であり、電気信頼性が高い。
【０１８５】
また、上記感光性着色組成物は、高濃度の顔料を微細且つ均一に分散させることができ、着色性が高いため、薄くても着色濃度が大きい着色パターンを形成することができ、色再現域が広い。
【０１８６】
本発明に係る感光性着色組成物は、種々の着色塗膜を形成するのに利用できるが、特にカラーフィルターの細部を構成する着色層、すなわち、画素やブラックマトリックスを形成するのに適している。
【０１８７】
＜カラーフィルター＞
本発明に係るカラーフィルターは、基板上に少なくとも着色層を備えてなり、当該着色層が前記本発明に係る感光性着色組成物を硬化させて形成したものである。
【０１８８】
カラーフィルターは、基板上に少なくとも着色層を備えており、一例としては透明基板に所定のパターンで形成されたブラックマトリックスと、当該ブラックマトリックス上に所定のパターンで形成した画素部と、当該画素部を覆うように形成された保護膜を備えた構成を挙げることができる。保護膜上に必要に応じて液晶駆動用の透明電極が形成される場合もある。また、ブラックマトリックス層が形成された領域に合わせて、透明電極板上若しくは画素部上若しくは保護膜上に柱状スペーサーが形成される場合もある。
【０１８９】
画素部は赤色パターン、緑色パターン及び青色パターンがモザイク型、ストライプ型、トライアングル型、４画素配置型、「く」の字型に配置されるアイランド型等の所望の形態で配列されてなり、ブラックマトリックスは各着色パターンの間及び画素部形成領域の外側の所定領域に設けられている。画素部は様々な方法で形成できるが、上記本発明に係る感光性着色組成物を用いて顔料分散法により形成するのが好ましい。すなわち、感光性着色組成物を透明基板の一面側に塗布し、紫外線等の光線を所定のパターン状に照射し、アルカリ現像後、クリーンオーブン等で加熱してポストベークすることにより画素部を形成できる。画素部は、通常、１〜３μｍ程度の厚さに形成する。
【０１９０】
本発明の感光性着色組成物には顔料を多量に分散させることができるので、着色濃度が大きく且つ膜厚が薄い画素部を形成することができ、広い色再現域が得られる。更に、上述したように、本発明の感光性着色組成物を用いてカラーフィルターを作製する場合には、表示部の電圧を安定して保持することが可能であり、電気信頼性が高い。
【０１９１】
例えば、緑色画素を形成する場合には、顔料として基本的には緑色顔料と黄色顔料を組み合わせて調色され、その場合には、ｘｙ色度座標のｘ値は緑色顔料と黄色顔料の種類と配合割合によって変動し易いが、ｙ値は被膜中の顔料濃度の増加と共に大きくなる傾向があり、ｙ値が増大すれば色再現域が広がる。従って、本発明の感光性着色組成物に緑色顔料と黄色顔料を組み合わせて配合する場合には顔料の総濃度を高くしてｙ値を大きくすることができ、その結果、色再現域の大きい緑色画素を形成できる。
【０１９２】
具体的には、本発明の感光性着色組成物に顔料として、少なくともＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー８３のいずれかを１種を配合し、又は必要に応じて組み合わせて配合して、ポストベーク後の最終膜厚が２μｍ以下、好ましくは１．９μｍ以下の硬化膜を形成する場合には、Ｃ光源により測定されるｘｙ色度座標（ｘ，ｙ）が、例えば(0.310, 0.558)、(0.282, 0.573)、(0.279, 0.581)、(0.273, 0.587)又は(0.293, 0.595)等の分光が測定された。また、同様の顔料を組み合わせて、ポストベーク後の最終膜厚が２．７μｍ以下、好ましくは２．６μｍ以下の硬化膜を形成する場合には、Ｃ光源により測定されるｘｙ色度座標（ｘ，ｙ）が、例えば(0.248, 0.654)、(0.286, 0.666)、(0.285, 0.642)、(0.283, 0.693)のような分光が測定された。
【０１９３】
以上の実測値に基づき、本発明の感光性着色組成物に顔料として、少なくともＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー８３のいずれかを１種を配合し、又は必要に応じて組み合わせて配合する場合には、これらの顔料のいずれかを少なくとも含有し、ポストベーク後の最終膜厚が２μｍ以下、好ましくは１．９μｍ以下であり、Ｃ光源で測定したｘｙ色度座標のｙ値が０．５４以上、好ましくは０．５７以上、さらに好ましくは０．５９以上であるか、或いは、（ｘ，ｙ）座標表示領域で表した時に、ｘ値が、０．２０≦ｘ≦０．３３で、且つ、ｙ値が上記範囲となる硬化膜を形成できる。
【０１９４】
また、同様の顔料を１種又は２種以上組み合わせて配合する場合には、これらの顔料のいずれかを少なくとも含有し、ポストベーク後の最終膜厚が膜厚２．７μｍ以下、好ましくは２．６μｍ以下であり、Ｃ光源で測定したｘｙ色度座標のｙ値が０．５４以上、好ましくは０．６４以上、さらに好ましくは０．６６以上であるか、或いは、（ｘ，ｙ）座標表示領域で表した時に、ｘ値が、０．２０≦ｘ≦０．３３）で、且つ、ｙ値が上記範囲となる硬化膜を形成できる。
【０１９５】
次に、青色画素を形成する場合には、顔料として基本的には青色顔料とバイオレット顔料を組み合わせて調色され、その場合には、ｘｙ色度座標のｘ値は青色顔料とバイオレット顔料の種類と配合割合によって変動し易いが、ｙ値は被膜中の顔料濃度の増加と共に小さくなる傾向があり、ｙ値が減少すれば色再現域が広がる。従って、本発明の感光性着色組成物に青色顔料とバイオレット顔料を組み合わせて配合する場合には顔料の総濃度を高くしてｙ値を小さくすることができ、その結果、色再現域の大きい青色画素を形成できる。
【０１９６】
具体的には、本発明の感光性着色組成物に顔料として、少なくともＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６又はＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３のいずれか１種を配合し、又は必要に応じて組み合わせて配合して、ポストベーク後の最終膜厚が２μｍ以下、好ましくは１．９μｍ以下の硬化膜を形成する場合には、Ｃ光源により測定されるｘｙ色度座標（ｘ，ｙ）が、例えば(0.133, 0.124)、(0.135, 0.121)、(0.146, 0.075)、(0.136, 0.083)又は(0.140, 0.098)等の分光が測定された。また、同様の顔料を組み合わせて、ポストベーク後の最終膜厚が２．７μｍ以下、好ましくは２．６μｍ以下の硬化膜を形成する場合には、Ｃ光源により測定されるｘｙ色度座標（ｘ，ｙ）が、例えば(0.135, 0.086)、(0.141, 0.065)、(0.138, 0.081)等の分光が測定された。
【０１９７】
以上の実測値に基づき、本発明の感光性着色組成物に顔料として、少なくともＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６又はＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３のいずれか１種を配合し、又は必要に応じて組み合わせて配合する場合には、これらの顔料のいずれかを少なくとも含有し、ポストベーク後の最終膜厚が２μｍ以下、好ましくは１．９μｍ以下であり、Ｃ光源で測定したｘｙ色度座標のｙ値が０．１３以下、好ましくは０．１０以下、さらに好ましくは０．０８以下であるか、或いは、（ｘ，ｙ）座標表示領域で表した時に、ｘ値が、０．１１≦ｘ≦０．１６、且つ、ｙ値が上記範囲となる硬化膜を形成できる。
【０１９８】
また、同様の顔料を１種又は２種以上組み合わせて配合する場合には、これらの顔料のいずれかを少なくとも含有し、ポストベーク後の最終膜厚が膜厚２．７μｍ以下、好ましくは２．６μｍ以下であり、Ｃ光源で測定したｘｙ色度座標のｙ値が０．１３以下、好ましくは０．０９以下、さらに好ましくは０．０７以下であるか、或いは、（ｘ，ｙ）座標表示領域で表した時に、ｘ値が、０．１１≦ｘ≦０．１６で、且つ、ｙ値が上記範囲となる硬化膜を形成できる。
【０１９９】
次に、赤色画素を形成する場合には、顔料として基本的には赤色顔料と黄色顔料を組み合わせて調色され、その場合には、ｘｙ色度座標のｘ値は被膜中の顔料濃度の増加と共に大きくなるが、ｙ値は赤色顔料と黄色顔料の種類と配合割合によって変動し易い傾向があり、ｘ値が増大すれば色再現域が広がる。従って、本発明の感光性着色組成物に赤色顔料と黄色顔料を組み合わせて配合する場合には顔料の総濃度を高くしてｘ値を大きくすることができ、その結果、色再現域の大きい赤色画素を形成できる。
【０２００】
具体的には、本発明の感光性着色組成物に顔料として、少なくともＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９のいずれか１種を配合し、又は必要に応じて組み合わせて配合して、ポストベーク後の最終膜厚が２μｍ以下、好ましくは１．９μｍ以下の硬化膜を形成する場合には、Ｃ光源により測定されるｘｙ色度座標（ｘ，ｙ）が、例えば(0.646, 0.342)、(0.643, 0.328)、(0.648, 0.336)又は(0.650, 0.317)等の分光が測定された。また、同様の顔料を組み合わせて、ポストベーク後の最終膜厚が２．７μｍ以下、好ましくは２．６μｍ以下の硬化膜を形成する場合には、Ｃ光源により測定されるｘｙ色度座標（ｘ，ｙ）が、例えば(0.684, 0.306)、(0.675, 0.321)又は(0.688, 0.307)等の分光が測定された。
【０２０１】
以上の実測値に基づき、本発明の感光性着色組成物に顔料として、少なくともＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９のいずれか１種を配合し、又は必要に応じて組み合わせて配合する場合には、これらの顔料のいずれかを少なくとも含有し、ポストベーク後の最終膜厚が２μｍ以下、好ましくは１．９μｍ以下であり、Ｃ光源で測定したｘｙ色度座標のｘ値が０．６３以上、好ましくは０．６４以上、さらに好ましくは０．６５以上であるか、或いは、（ｘ，ｙ）座標表示領域で表した時に、ｙ値が、０．２９≦ｙ≦０．３６で、且つ、ｘ値が上記範囲となる硬化膜を形成できる。
【０２０２】
また、同様の顔料を１種又は２種以上組み合わせて配合する場合には、これらの顔料のいずれかを少なくとも含有し、ポストベーク後の最終膜厚が膜厚２．７μｍ以下、好ましくは２．６μｍ以下であり、Ｃ光源で測定したｘｙ色度座標のｘ値が０．６３以上、好ましくは０．６６以上、さらに好ましくは０．６８以上であるか、或いは、（ｘ，ｙ）座標表示領域で表した時に、ｙ値が、且つ、０．２９≦ｙ≦０．３６で、且つ、ｘ値が上記範囲となる硬化膜を形成できる。
【０２０３】
上記したような分光を有するカラーフィルターに最適なバックライトを組み合わせることにより、ＥＢＵ規格やＮＴＳＣ規格を満たすディスプレイ（液晶表示装置）を得ることができる。また、ＲＧＢ三色のＬＥＤを用いたバックライトと組み合わせることにより、ＮＴＳＣ規格の面積比で１０８％以上を表現するディスプレーを得ることが可能である。
【０２０４】
ブラックマトリックスは、染色法、顔料分散法、印刷法、電着法、クロム蒸着等、種々の方法により形成されるが、画素部と同様に、上記本発明に係る感光性着色組成物を用いる顔料分散法により形成することも可能である。この場合、黒色顔料を含有する感光性着色組成物を調製し、画素部を形成するのと同様にして選択的露光と現像を行うことで、ブラックマトリックスが得られる。この方法においては、ブラックマトリックスを通常、０．８〜１．５μｍ程度の厚さに形成する。
【０２０５】
保護膜は、光又は熱硬化性を有する透明樹脂組成物の塗工液を、スピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により塗布し反応硬化させることによって形成できる。保護膜は、例えば、２μｍ程度の厚さに形成する。スピンコーターを使用する場合、回転数は５００〜１５００回転／分の範囲内で設定する。保護膜用塗工液としては、本発明に係る感光性着色組成物を調製するために用いられる上記クリアレジスト液を用いても良い。上記クリアレジスト液の塗膜は、フォトマスクを介して又は介さずに紫外線を照射することにより露光され、アルカリ現像後、クリーンオーブン等でポストベークされて保護膜となる。
【０２０６】
保護膜上の透明電極は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等、およびそれらの合金等を用いて、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の一般的な方法により形成され、必要に応じてフォトレジストを用いたエッチング又は治具の使用により所定のパターンとしたものである。この透明電極の厚みは２０〜５００ｎｍ程度、好ましくは１００〜３００ｎｍ程度とすることできる。
【０２０７】
透明電極上の柱状スペーサーも、上記クリアレジスト液をスピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により塗布し、フォトマスクを介する紫外線照射により露光し、アルカリ現像後、クリーンオーブン等でポストベークすることにより形成できる。柱状スペーサーは、例えば、５μｍ程度の高さに形成される。スピンコーターの回転数も保護膜を形成する場合と同様に、５００〜１５００回転／分の範囲内で設定すればよい。
【０２０８】
なお、本発明に係るカラーフィルターについて、液晶表示装置用カラーフィルターを代表例として説明したが、本発明は、他方式の表示装置用のカラーフィルター、例えばＥＬ（エレクトロルミネッセンス）デバイスのカラーフィルターにも適用可能である。ＥＬデバイスは、ＲＧＢ各色のＥＬ素子をマトリックス状に配列し、各色の発光を制御すればフルカラー表示可能であるが、ＥＬ素子の光取り出し側（鑑賞者側）にカラーフィルターを配置することにより、発色光を変調させて表示性能を向上させることができ、またカラーフィルターがＥＬ素子を外部光から保護して長寿命化に貢献する等の効果も得られる。
【０２０９】
ＥＬデバイスにカラーフィルターを組み込む方式には幾つかある。例えば、図３ａ及び図３ｂに示すように白色発光するＥＬ素子１３Ｗの光取り出し側にカラーフィルター１４を配置する方式がある。この方式を開示するものとしては例えば、特開平７‐２２０８７１号公報が挙げられる。図３ａは、ＲＧＢ各色のＥＬ素子（１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ）を積層して白色ＥＬ素子１３Ｗを構成しており、図３ｂはＲＧＢ各色の発色材料を混合して白色ＥＬ素子１３Ｗを構成している。
【０２１０】
また、図３ｃは、ＲＧＢ各色のＥＬ素子（１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ）をマトリックス状に配列し、その光取り出し側にＲＧＢ各色（１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ）をマトリックス状に配列したカラーフィルター１４をＥＬ素子の色配列と位置合わせして配置する方式である。ＲＧＢ各色のＥＬ素子を用いる場合でも、取り出した光をカラーフィルターに通すことで色純度を高めて表示品質を高めることができる。
【０２１１】
また、図３ｄは、青色を主要な発光成分とするＥＬ素子１３Ｂの光取り出し側に、発光色を透過させるか又は発光色から青色成分を取り出す部分（１５Ｂ）と、青色を緑色に変換させる部分（１５Ｇ）と、青色を赤色に変換させる部分（１５Ｒ）とがマトリックス状に配列した色変換層１５を配置し、当該色変換層の光取り出し側に、ＲＧＢ各色をマトリックス状に配列したカラーフィルター１４を色変換層の色配列と位置合わせして配置する方式である。ＥＬ素子のなかでも有機ＥＬ素子は赤色発光が難しいことから、このような方式は有意義である。この方式を開示するものとしては例えば、特開平１０‐２５５９８３号公報が挙げられる。
【０２１２】
本発明のカラーフィルターは、このようなＥＬデバイスのカラーフィルターとしても利用可能である。ＥＬデバイス用カラーフィルターは、基本的には上述した液晶パネル用カラーフィルターと同様の構成とすることができるが、ＥＬ素子の発光特性に合わせて、各色の画素部に配合される顔料の種類、顔料の組み合わせ、配合量等を調節して着色濃度を最適化する。
【０２１３】
【実施例】
（製造例１）イミド基含有共重合体の合成
重合槽中に３，４，５，６−テトラヒドロフタルイミドエチルメタクリレート（ＴＨＰＩ−ＭＡ）を１６重量部、ベンジルメタクリレート（ＢｚＭＡ）を４２重量部、グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）を４２重量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）をモノマーの重量部に対し２倍量、仕込み、攪拌し溶解させた後、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（ＡＭＢＮ）をモノマーの重量部に対し１０重量％、添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下で、８５℃で２時間攪拌し、さらに１００℃で１時間反応させることで、目的とする共重合体溶液（固形分濃度３３．３％）を得た。
【０２１４】
得られた共重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗは７１００で、ＪＩＳ Ｋ ００７０に準じ電位差滴定法によって求めた酸価は３ｍｇ−ＫＯＨ／ｇ以下であった。なお、得られた共重合体溶液はＤＭＤＧで固形分濃度を３０％に調製した後、感光性着色組成物等の調製に供した。
【０２１５】
（製造例２〜１７）
重合槽に仕込む原料を第１表に示すようにする以外は、基本的に製造例１と同様にして共重合体を合成した。得られた共重合体の酸価、Ｍｗ及び固形分濃度を第１表に示す。なお、第１表の中のＴＨＰＩ−Ａは３，４，５，６−テトラヒドロフタルイミドエチルアクリレートを、ＨＥＭＡは２−ヒドロキシエチルメタクリレートを、Ｍ−１００は脂環式エポキシ基を有するメタクリレート（ダイセル化学工業（株）製ＣＹＣＬＯＭＥＲ Ｍ−１００）示す。
【０２１６】
なお、製造例４と１３はメルカプトプロピオン酸を仕込むモノマーの重量部に対し各々０．５重量％と２重量％を，モノマーと共に添加した。製造例６と１４ではＡＭＢＮを各々５重量部と２．５重量％に変えて、添加した。また，製造例５および製造例１０では溶剤としてＤＭＤＧの代わり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用いた。
【０２１７】
（比較製造例１、２）
重合槽に仕込む原料を第１表に示すようにする以外は製造例１と同様にして共重合体溶液を合成した。得られた共重合体の酸価、Ｍｗ及び固形分濃度を第１表に示す。なお、比較製造例２では溶剤をＤＭＤＧの代わり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に変えて、調製した。
【０２１８】
（比較製造例３）
重合槽中にベンジルメタクリレートを５２重量部、アクリル酸を２３重量部、ＤＭＤＧをモノマーの重量部に対し２倍量、仕込み、攪拌し溶解させた後、ＡＭＢＮをモノマーの重量部に対し１０重量％、添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下で、８５℃で２時間攪拌し、さらに１００℃で１時間反応させた。更に得られた溶液にＧＭＡを２５重量部、トリエチルアミン（ＴＥＡ）をＧＭＡの重量部に対し１０重量％、ハイドロキノン（ＨＱ）をＧＭＡの重量に対し１重量％、及び、仕込んだモノマーとＧＭＡを合わせた重量が３５重量％となるようにＤＭＤＧを、添加し、１００℃で５時間攪拌し、目的とする共重合体溶液（固形分濃度３１．５％）を得た。
【０２１９】
得られた共重合体の酸価は８４ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価は９６ｍｇＫＯＨ／ｇであった。得られた共重合体のＭｗ及び固形分濃度を第１表に示す。なお、得られた共重合体溶液はＤＭＤＧで固形分濃度を３０％に調製した後、顔料分散液、及び感光性着色組成物等の調製に供した。なお、比較製造例３の共重合体は、比較例３における着色組成物の調製時に用いただけでなく、実施例及び比較例の顔料分散液の調製及び着色組成物の調製時の酸性官能基を有するバインダーポリマーとしても用いた。
【０２２０】
【表１】

【０２２１】
（実施例１〜１７、比較例１〜３）
（１）顔料分散液の調製
比較製造例３の共重合体に、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１（ビックケミージャパン(株）製）、Ｃ．I．ピグメントグリーン３６（ＰＧ３６）又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８（ＰＹ１３８）を下記の割合で混合し、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを５００重量部加え、ペイントシェーカー（浅田鉄鋼社製）を用いて４時間分散し、ＰＧ３６顔料分散液（１）及びＰＹ１３８顔料分散液（１）をそれぞれ調製した。
＜顔料分散液の組成＞
・各顔料：３０重量部
・Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１（固形分４６％）：２６重量部
・比較製造例３の共重合体：３０重量部
・ＰＧＭＥＡ：２１４重量部。
【０２２２】
（２）感光性着色組成物の調製
製造例１〜１７及び比較製造例１〜３の共重合体のいずれかと、得られたＰＧ３６顔料分散液（１）及びＰＹ１３８顔料分散液（１）と共に他の材料の下記分量を室温で攪拌、混合し、感光性着色組成物（１）を得た。
【０２２３】
＜硬化性着色組成物の組成＞
・上記ＰＧ３６顔料分散液（１）：５８．７重量部
・上記ＰＹ１３８顔料分散液（１）：４１．３重量部
・製造例１〜１７及び比較製造例１〜３の各共重合体：５．７重量部
・比較製造例３の共重合体（固形分３０％）：１０．３重量部
・ＴＯ−１３８２（東亜合成（株）社製）：４．７重量部
・２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４’−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン：４．３重量部
・ＰＧＭＥＡ：４０重量部。
【０２２４】
（実施例１〜１７、比較例１〜３の評価）
実施例１〜１７、比較例１〜３で得られた感光性着色組成物を用いた硬化塗膜の物性を評価した。
【０２２５】
（１）硬化塗膜の作製
厚み０．７ｍｍで１０ｃｍ×１０ｃｍのガラス基板（旭硝子（株）製）上に上記感光性着色組成物をスピンコーターで塗布し、９０℃のホットプレート上で３分間プリベークを行って膜厚２．４μｍの塗膜を形成した。次いで、この基板を室温まで冷却した後、超高圧水銀ランプを用いフォトマスクを介して、塗膜に３６５ｎｍ、４０５ｎｍ及び４３６ｎｍの各波長を含む紫外線を６０ｍＪ／ｃｍ²の露光量で照射した。但し、感度評価を行う場合には、６０〜３００ｍＪ／ｃｍ²の範囲で露光量を変動させた。その後、この基板を２３℃の０．０４質量％水酸化カリウム水溶液を用いて１分間、スピン現像機で現像した後、純水で１分間洗浄し、乾燥した。その後、基板を２３０℃のクリーンオーブン内で３０分間ポストベークを行って、基板上に画素パターンが配列された画素アレイを作製した。得られた画素の最終膜厚は１．９μｍであった。
【０２２６】
（２）評価方法
＜残渣＞
未露光部の基板表面を、エタノールを含ませたレンズクリーナー（商品名トレシー、東レ（株）製）で１０回拭き取り、レンズクリーナーの着色の有無を調べ、下記基準で評価した。
・◎：レンズクリーナーが全く着色しない。
・○：レンズクリーナーがかすかに着色する。
・×：レンズクリーナーが着色する。
【０２２７】
＜感度＞
２０μｍのライン＆スペースが密着する最小露光量を測定し、下記基準で評価した。
・○：１００ｍＪ／ｃｍ²以下で２０μｍのラインが密着する。
・×：１００ｍＪ／ｃｍ²以下で２０μｍのラインが密着しない。
【０２２８】
＜密着性＞
１μｍ〜５０μｍのライン＆スペースで、現像工程後に流されずに密着している最小線幅を測定し、下記基準で評価した。
・◎：１０μｍ以下のラインが密着する。
・○：１０μｍより大きく２０μｍ以下のラインが密着する。
・×：２０μｍ以下のラインが密着しない。
【０２２９】
＜現像性＞
未露光部が完全に溶解した時間を測定し、下記基準で評価した。
・◎：１０秒〜３０秒で完全に溶解する。
・○：６０秒以内で完全に溶解する。
・×：６０秒以内で完全に溶解しない。
【０２３０】
＜表面粗度（Ｒａ）＞
ポストベーク後の基板表面を、タカノ（株）製走査型プローブ顕微鏡（ＡＳ−７Ｂ）にて、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に規定される表面粗度（Ｒａ）（塗膜表面の平滑性）を測定し、下記の基準に従って評価した。
・◎：５０Å以下（極めて平滑である）
・○：１００Å以下（平滑である）
・×：１００Åより大（表面に荒れが見られる）
＜断面形状＞
得られた画素の断面形状を下記の基準に従って評価した。
・○：図４のように上底よりも下底が長い順テーパー形状
・×：図５のように上底よりも下底が短い逆テーパー形状。
【０２３１】
（３）硬化塗膜の評価結果
残渣、感度、密着性、現像性、表面粗度（Ｒａ）、及び断面形状の評価結果を第２表に示す。
【０２３２】
【表２】

【０２３３】
（実施例１８：カラーフィルター）
以下の手順でカラーフィルターを作製した。
（１）ブラックマトリックスの形成
先ず、下記分量の各成分に直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを５００重量部加え、ペイントシェーカー（浅田鉄鋼社製）を用いて４時間分散し、黒色顔料分散液（１８）を調製した。
【０２３４】
＜黒色顔料分散液の組成＞
・チタンブラック顔料：３０重量部
・Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１（ビックケミージャパン（株）製）（固形分４６％）：２６重量部
・比較製造例３の共重合体（固形分３０％）：３０重量部
・ＰＧＭＥＡ：２１４重量部
次に下記分量の各成分を十分混合して、感光性遮光用組成物（１８）を得た。
＜感光性遮光用組成物の組成＞
・上記の黒色顔料分散液（１８）：７２重量部
・製造例５の共重合体（固形分３０％）：３．１２重量部
・比較製造例３の共重合体（固形分３０％）：７．１４重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート：３．２６重量部
・２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４’−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン：３．３１重量部
・ＰＧＭＥＡ：１２０重量部。
【０２３５】
上記感光性遮光用組成物（１８）を、厚み０．７ｍｍで５５ｃｍ×６５ｃｍのガラス基板（旭硝子（株）製）上にスピンコーターで塗布し、９０℃のホットプレート上で３分間プリベークを行って膜厚１．２μｍの塗膜を形成した。次いで、この基板を室温まで冷却した後、超高圧水銀ランプを用いフォトマスクを介して、塗膜に３６５ｎｍ、４０５ｎｍ及び４３６ｎｍの各波長を含む紫外線を５０ｍＪ／ｃｍ²の露光量で照射した。その後、この基板を２３℃の０．０４質量％水酸化カリウム水溶液を用いて１分間、揺動型現像機で現像し、純水で１分間洗浄し、乾燥した。その後、基板を２３０℃のクリーンオーブン内で３０分間ポストベークを行って、基板上の遮光部を形成すべき領域にブラックマトリックス（１８）を形成した。
【０２３６】
（２）赤色画素の作製
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４（ＰＲ２５４）又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９（ＰＹ１３９）に、顔料分散剤（Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１）比較製造例３の共重合体を下記の割合で混合し、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを５００重量部加え、ペイントシェーカー（浅田鉄鋼社製）を用いて４時間分散し、ＰＲ２５４顔料分散液（１８）及びＰＹ１３９顔料分散液（１８）をそれぞれ調製した。
＜顔料分散液の組成＞
・ＰＲ２５４又はＰＹ１３９：３０重量部
・Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１（ビックケミージャパン（株）製）（固形分４６％）：２６重量部
・比較製造例３の共重合体（固形分３０％）：３０重量部
・ＰＧＭＥＡ：２１４重量部
次に下記分量の各成分を十分混合して、感光性赤色組成物（１８）を得た。
＜感光性赤色組成物の組成＞
・上記のＰＲ２５４顔料分散液（１８）：８３．４重量部
・上記のＰＹ１３９顔料分散液（１８）：１６．６重量部
・製造例５の共重合体（固形分３０％）：１０．２重量部
・比較製造例３の共重合体（固形分３０％）：２５．７重量部
・ＴＯ−１３８２（東亜合成（株）社製）：７．６８重量部
・２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４’−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン：４．３２重量部
・ＰＧＭＥＡ：４０重量部
上記感光性赤色組成物（１８）を、ブラックマトリックス（１８）を形成した基板上にスピンコーターで塗布し、９０℃のホットプレート上で３分間プリベークを行って膜厚２．５μｍの塗膜を形成した。次いで、この基板を室温まで冷却した後、超高圧水銀ランプを用いフォトマスクを介して、塗膜に３６５ｎｍ、４０５ｎｍ及び４３６ｎｍの各波長を含む紫外線を５０ｍＪ／ｃｍ²の露光量で照射した。その後、この基板を２３℃の０．０４質量％水酸化カリウム水溶液を用いて１分間、揺動型現像機で現像し、純水で１分間洗浄し、乾燥した。その後、基板を２３０℃のクリーンオーブン内で３０分間ポストベークを行って、基板上に最終膜厚が１．９９μｍの赤色画素パターン（１８）が配列された画素アレイを作製した。
【０２３７】
（３）青色画素の作製
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９（ＰＹ１３９）に代えてＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６（ＰＢ１５：６）を用いる以外は、上記ＰＲ２５４顔料分散液（１８）又はＰＹ１３９顔料分散液（１８）と同様にして、ＰＢ１５：６顔料分散液（１８）を調製した。
【０２３８】
次に下記分量の各成分を十分混合して、感光性青色組成物（１８）を得た。
＜感光性青色組成物の組成＞
・上記のＰＢ１５：６顔料分散液（１８）：１００．０重量部
・製造例５の共重合体（固形分３０％）：１４．２重量部
・比較製造例３の共重合体（固形分３０％）：２８．４重量部
・ＴＯ−１３８２（東亜合成（株）社製）８．３４重量部
・２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４’−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン：４．６２重量部
・ＰＧＭＥＡ：４０重量部
感光性赤色組成物（１８）に代えて上記感光性青色組成物（１８）を用いたこと以外は赤色画素パターン（１８）と同様にして、最終膜厚が１．８８μｍの青色画素パターン（１８）が配列された画素アレイを作製した。
【０２３９】
（４）緑色画素の作製
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９（ＰＹ１３９）に代えてＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６（ＰＧ３６）又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８（ＰＹ１３８）を用いる以外は、上記ＰＲ２５４顔料分散液（１８）又はＰＹ１３９顔料分散液（１８）と同様にして、ＰＧ３６顔料分散液（１８）及びＰＹ１３８顔料分散液（１８）をそれぞれ調製した。
【０２４０】
次に下記分量の各成分を十分混合して、感光性緑色組成物（１８）を得た。
＜感光性緑色組成物の組成＞
・上記のＰＧ３６顔料分散液（１８）：５８．２重量部
・上記のＰＹ１３８顔料分散液（１８）：４１．８重量部
・製造例５の共重合体（固形分３０％）：４．５重量部
・比較製造例３の共重合体（固形分３０％）：１３．１重量部
・ＴＯ−１３８２（東亜合成（株）社製）５．１６重量部
・２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４’−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン：３．８６重量部
・ＰＧＭＥＡ：４０重量部
感光性赤色組成物（１８）に代えて上記感光性緑色組成物（１８）を用いたこと以外は赤色画素パターン（１８）と同様にして、最終膜厚が１．９９μｍの緑色画素パターン（１８）が配列された画素アレイを作製した。
【０２４１】
（実施例１９：カラーフィルター）
（１）ブラックマトリックスの形成
ブラックマトリックス（１９）は、実施例１８のブラックマトリックス（１８）と同様に形成した。
【０２４２】
（２）赤色画素の作製
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４（ＰＲ２５４）又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９（ＰＹ１３９）に代えて、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４（ＰＲ２５４）又はＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７（ＰＲ１７７）を用いる以外は、上記ＰＲ２５４顔料分散液（１８）又はＰＹ１３９顔料分散液（１８）と同様にして、ＰＲ２５４顔料分散液（１９）及びＰＲ１７７顔料分散液（１９）を調製した。
【０２４３】
次に下記分量の各成分を十分混合して、感光性赤色組成物（１９）を得た。
＜感光性赤色組成物の組成＞
・上記のＰＲ２５４顔料分散液（１９）：９１．８重量部
・上記のＰＲ１７７顔料分散液（１９）：８．２重量部
・製造例１１の共重合体（固形分３０％）：３．２重量部
・比較製造例３の共重合体（固形分３０％）：１２．１重量部
・ＴＯ−１３８２（東亜合成（株）社製）：３．６８重量部
・２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４’−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン：２．３１重量部
・ＰＧＭＥＡ：２０重量部
感光性赤色組成物（１８）に代えて上記感光性赤色組成物（１９）を用いたこと以外は赤色画素パターン（１８）と同様にして、最終膜厚が１．９８μｍの赤色画素パターン（１９）が配列された画素アレイを作製した。
【０２４４】
（３）青色画素の作製
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９（ＰＹ１３９）に代えてＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６（ＰＢ１５：６）又はＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３（ＰＶ２３）を用いる以外は、上記ＰＲ２５４顔料分散液（１８）又はＰＹ１３９顔料分散液（１８）と同様にして、ＰＢ１５：６顔料分散液（１９）及びＰＶ２３顔料分散液（１９）を調製した。
【０２４５】
次に下記分量の各成分を十分混合して、感光性青色組成物（１９）を得た。
＜感光性青色組成物の組成＞
・上記のＰＢ１５：６顔料分散液（１９）：９３．６重量部
・上記のＰＶ２３顔料分散液（１９）：６．４重量部
・製造例１１の共重合体（固形分３０％）：７．２重量部
・比較製造例３の共重合体（固形分３０％）：２３．７重量部
・ＴＯ−１３８２（東亜合成（株）社製）６．９８重量部
・２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４’−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン：４．２６重量部
・ＰＧＭＥＡ：４０重量部
感光性赤色組成物（１８）に代えて上記感光性青色組成物（１９）を用いたこと以外は赤色画素パターン（１９）と同様にして、最終膜厚が１．９６μｍの青色画素パターン（１９）が配列された画素アレイを作製した。
【０２４６】
（４）緑色画素の作製
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９（ＰＹ１３９）に代えてＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６（ＰＧ３６）又はＣ．Ｉ．ピグメントグリーン７（ＰＧ７）又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８（ＰＹ１３８）又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０（ＰＹ１５０）を用いる以外は、上記ＰＲ２５４顔料分散液（１８）又はＰＹ１３９顔料分散液（１８）と同様にして、ＰＧ３６顔料分散液（１９）、ＰＧ７顔料分散液（１９）、ＰＹ１３８顔料分散液（１９）及びＰＹ１５０顔料分散液（１９）をそれぞれ調製した。
【０２４７】
次に下記分量の各成分を十分混合して、感光性緑色組成物（１９）を得た。
＜感光性緑色組成物の組成＞
・上記のＰＧ３６顔料分散液（１９）：２７．５重量部
・上記のＰＧ７顔料分散液（１９）：１９．５重量部
・上記のＰＹ１３８顔料分散液（１９）：３５．２重量部
・上記のＰＹ１５０顔料分散液（１９）：１７．８重量部
・製造例１１の共重合体（固形分３０％）：３．５１重量部
・比較製造例３の共重合体（固形分３０％）：９．５９重量部
・ＴＯ−１３８２（東亜合成（株）社製）３．２５重量部
・２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４’−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン：２．１２重量部
・ＰＧＭＥＡ：１０重量部
感光性赤色組成物（１８）に代えて上記感光性緑色組成物（１９）を用いたこと以外は赤色画素パターン（１８）と同様にして、最終膜厚が１．９７μｍの緑色画素パターン（１９）が配列された画素アレイを作製した。
【０２４８】
（実施例２０：カラーフィルター）
（１）ブラックマトリックスの形成
ブラックマトリックス（２０）は、実施例１８のブラックマトリックス（１８）と同様に形成した。
【０２４９】
（２）赤色画素の作製
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４（ＰＲ２５４）又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９（ＰＹ１３９）に代えて、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７（ＰＲ１７７）を用いる以外は、上記ＰＲ２５４顔料分散液（１８）又はＰＹ１３９顔料分散液（１８）と同様にして、ＰＲ１７７顔料分散液（２０）を調製した。
【０２５０】
次に下記分量の各成分を十分混合して、感光性赤色組成物（２０）を得た。
＜感光性赤色組成物の組成＞
・上記のＰＲ１７７顔料分散液（２０）：１００重量部
・製造例５の共重合体（固形分３０％）：１．７３重量部
・比較製造例３の共重合体（固形分３０％）：６．５７重量部
・ＴＯ−１３８２（東亜合成（株）社製）：２．５８重量部
・２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４’−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン：１．９５重量部
・ＰＧＭＥＡ：１０重量部
感光性赤色組成物（１８）に代えて上記感光性赤色組成物（２０）を用いたこと以外は赤色画素パターン（１８）と同様にして、最終膜厚が２．４８μｍの赤色画素パターン（２０）が配列された画素アレイを作製した。
【０２５１】
（３）青色画素の作製
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９（ＰＹ１３９）に代えてＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６（ＰＢ１５：６）を用いる以外は、上記ＰＲ２５４顔料分散液（１８）又はＰＹ１３９顔料分散液（１８）と同様にして、ＰＢ１５：６顔料分散液（２０）を調製した。
【０２５２】
次に下記分量の各成分を十分混合して、感光性青色組成物（２０）を得た。
＜感光性青色組成物の組成＞
・上記のＰＢ１５：６顔料分散液（２０）：１００．０重量部
・製造例５の共重合体（固形分３０％）：５．２７重量部
・比較製造例３の共重合体（固形分３０％）：９．４３重量部
・ＴＯ−１３８２（東亜合成（株）社製）４．３６重量部
・２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４’−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン：２．５８重量部
・ＰＧＭＥＡ：２０重量部
感光性赤色組成物（１８）に代えて上記感光性青色組成物（２０）を用いたこと以外は赤色画素パターン（１８）と同様にして、最終膜厚が２．４２μｍの青色画素パターン（２０）が配列された画素アレイを作製した。
【０２５３】
（４）緑色画素の作製
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９（ＰＹ１３９）に代えてＣ．Ｉ．ピグメントグリーン７（ＰＧ７）又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０（ＰＹ１５０）を用いる以外は、上記ＰＲ２５４顔料分散液（１８）又はＰＹ１３９顔料分散液（１８）と同様にして、ＰＧ７顔料分散液（２０）、及びＰＹ１５０顔料分散液（２０）をそれぞれ調製した。
【０２５４】
次に下記分量の各成分を十分混合して、感光性緑色組成物（２０）を得た。
＜感光性緑色組成物の組成＞
・上記のＰＧ７顔料分散液（２０）：５８．２重量部
・上記のＰＹ１５０顔料分散液（２０）：４１．８重量部
・製造例５の共重合体（固形分３０％）：３．２１重量部
・比較製造例３の共重合体（固形分３０％）：９．３９重量部
・ＴＯ−１３８２（東亜合成（株）社製）２．８４重量部
・２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４’−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン：１．６９重量部
・ＰＧＭＥＡ：１０重量部
感光性赤色組成物（１８）に代えて上記感光性緑色組成物（２０）を用いたこと以外は赤色画素パターン（１８）と同様にして、最終膜厚が２．４７μｍの緑色画素パターン（２０）が配列された画素アレイを作製した。
【０２５５】
（実施例１８〜２０の評価）
実施例１８〜２０で得られた各画素パターンの分光を、Ｃ光源を用いてＣＩＥのＸＹＺ表色系におけるｘｙ色度座標を測定した。その結果を第３表に示す。
【０２５６】
【表３】

【０２５７】
【発明の効果】
本発明に用いられるイミド基含有共重合体は、上述のように光硬化性及び熱硬化性を有し、露光時に環状イミド基により塗膜中で硬化することにより塗膜中に定着するため、アルカリ現像工程時に塗膜から流出することなくポストベーク時にも更に熱硬化させることができる。従来の熱硬化性樹脂に比べて損失がない分、今まで以上に熱硬化の際に架橋密度を向上させることができる上、光硬化性を有するため従来のように現像時に画素の密着性を低下させることがなく、塗膜から流出しないため画素が欠けたり、剥がれたり、断面形状を悪化させる等の問題も起こらない。
【０２５８】
また、本発明の感光性着色組成物においては、アルカリ現像性を付与するために酸性官能基を有する化合物を添加した場合に、イミド基含有共重合体のエポキシ基がポストベーク時に熱硬化反応により硬化膜中に残留する酸性官能基を消費するので、最終硬化後の耐アルカリ性を向上させる効果がある。
【０２５９】
イミド基含有共重合体及び硬化性バインダー系を組み合わせることによって熱硬化反応を利用して架橋密度を高めることができるため、感光性着色組成物中の顔料の濃度を相対的に増すことができ、着色濃度、及び硬化性、パターン形成性の高い着色硬化膜を形成できる。
【０２６０】
この感光性着色組成物は硬化性に優れ、架橋密度が上がって内部まで均一に良く固まるため、現像時に逆テーパー状になり難く、順テーパー状でエッジがシャープで且つ表面平滑性が良好なパターンが形成される。
【０２６１】
また、本発明の感光性着色組成物は、硬化時に内部まで良く固まった架橋密度の高いマトリックス内に不純物が閉じ込められて液晶層に溶出しにくくなり、さらに硬化膜の表面の平滑性が高いため、電気信頼性が高い着色硬化膜が得られる。特に、この感光性着色組成物を用いて液晶パネルの着色層を作製する場合には、表示部の電圧を安定して保持することが可能であり、電気信頼性が高い。
【０２６２】
また、上記感光性着色組成物は、高濃度の顔料を分散させることができ、着色性が高いため、薄くても着色濃度が大きい着色パターンを形成することができ、色再現域が広い。
【０２６３】
本発明に係る感光性着色組成物は、種々の着色膜を形成するのに利用できるが、特にカラーフィルターの細部を構成する着色層、すなわち、画素やブラックマトリックスを形成するのに適している。
【０２６４】
特に、本発明の感光性着色組成物には多量の顔料を微細且つ均一に分散させることが可能であり、薄くても着色濃度が大きい画素部を有するカラーフィルターを作製でき、広い色再現域を必要とする分野、例えばテレビジョンの分野やマルチメディアの分野に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶パネルの一例についての模式的断面図である。
【図２】液晶パネルの別の例についての模式的断面図である。
【図３】図３ａ乃至図３ｄは、それぞれＥＬデバイスにカラーフィルターを組み込む構成例である。
【図４】上底よりも下底が長い順テーパー形状の画素の断面を撮影した電子顕微鏡写真である。
【図５】上底よりも下底が短い逆テーパー形状の画素の断面を撮影した電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
１…カラーフィルター
２…液晶駆動側基板
３…間隙部
４…シール材
５…透明基板
６…ブラックマトリックス層
７（７Ｒ、７Ｇ、７Ｂ）…画素部
８…保護膜
９…透明電極膜
１０…配向膜
１１…粒子状スペーサー
１２…柱状スペーサー
１３（１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ、１３Ｗ）…ＥＬ素子
１４（１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ）…カラーフィルター
１５（１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ）…色変換層

Claims (11)

1. 少なくとも、顔料、顔料分散剤、少なくとも下記式（１）で表される環状イミド基を備えた構成単位とエポキシ基を備えた構成単位とが連結した分子構造を有するイミド基含有共重合体、硬化性バインダー系、及び、有機溶剤を含有する、感光性着色組成物。
   

   

   （式中、Ｒ³及びＲ⁴は、それぞれ独立した炭素数４以下のアルキル基であるか、どちらか一方が水素原子で他方が炭素数４以下のアルキル基であるか、又は、それぞれが一つとなって炭素環を形成する基である。）
2. 前記イミド基含有共重合体は、環状イミド基を備えた構成単位として下記式（２）で表される構成単位を含んでいる、請求項１に記載の感光性着色組成物。
   

   

   （式中、Ｒ¹は水素原子又はメチル基であり、Ｒ²は炭素数１乃至６のアルキレン基であり、Ｒ³及びＲ⁴は前記と同じである。）
3. 前記イミド基含有共重合体は、エポキシ基を備えた構成単位として下記式（３）で表される構成単位を含んでいる、請求項１又は２に記載の感光性着色組成物。
   

   

   （式中、Ｒ¹は前記と同じであり、Ｒ⁵は炭素数１乃至６のアルキレン基であり、Ｅはエポキシ基又は環構成炭素数が３〜８の置換基を有していても良い脂環式エポキシ基である。）
4. 前記イミド基含有共重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算重量平均分子量が、２，０００〜３０，０００である、請求項１乃至３いずれかに記載の感光性着色組成物。
5. 前記イミド基含有共重合体の酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である、請求項１乃至４いずれかに記載の感光性着色組成物。
6. 前記硬化性バインダー系が光硬化性を有するモノマー又はオリゴマー、酸性官能基を有するポリマー、及び光重合開始剤を含む、請求項１乃至５いずれかに記載の感光性着色組成物。
7. 前記顔料のＰ／Ｖ比が０．４以上である、請求項１乃至６のいずれかに記載の感光性着色組成物。
8. 顔料として少なくともＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー８３のいずれかを含有し、膜厚が２．７μｍ以下の時にＣ光源でｙ値が０．５４以上である硬化膜を形成し得る、請求項１乃至７のいずれかに記載の感光性着色組成物。
9. 顔料として少なくともＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６又はＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３のいずれかを含有し、膜厚が２．７μｍ以下の時にＣ光源でｙ値が０．１３以下である硬化膜を形成し得る、請求項１乃至７のいずれかに記載の感光性着色組成物。
10. 顔料として少なくともＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４又はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９のいずれかを含有し、膜厚が２．７μｍ以下の時にＣ光源でｘ値が０．６３以上である硬化膜を形成し得る、請求項１乃至７のいずれかに記載の感光性着色組成物。
11. 基板上に少なくとも着色層を備えてなり、当該着色層が前記請求項１乃至１０のいずれかに記載の感光性着色組成物を硬化させて形成したものであることを特徴とする、カラーフィルター。

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