WO2017187822A1 - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

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WO2017187822A1
WO2017187822A1 PCT/JP2017/010194 JP2017010194W WO2017187822A1 WO 2017187822 A1 WO2017187822 A1 WO 2017187822A1 JP 2017010194 W JP2017010194 W JP 2017010194W WO 2017187822 A1 WO2017187822 A1 WO 2017187822A1
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WO
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color
color filter
dye
coloring
colored
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Application number
PCT/JP2017/010194
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English (en)
French (fr)
Inventor
龍 恭一郎
孝広 河合
板野 考史
Original Assignee
Jsr株式会社
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a color filter.
  • a display element such as a liquid crystal display element can use a color filter in order to realize high-quality color display.
  • a colored composition prepared using a colorant can be used.
  • a red coloring composition containing a red coloring agent a green coloring composition containing a green coloring agent and a blue coloring
  • three kinds of coloring compositions of the blue coloring composition containing an agent are prepared.
  • the coloring patterns of the three primary colors of red, green and blue are sequentially formed and cured to form a red filter, a green filter and a blue filter.
  • the formed red filter, green filter and blue filter constitute a color filter corresponding to the three primary colors described above.
  • a red colored composition is used. That is, a red coloring composition is used, applied onto a substrate and dried, and then the dried coating film is irradiated with radiation in a desired pattern shape (hereinafter referred to as “exposure”) and developed to develop a red color.
  • Exposure a desired pattern shape
  • a blue coloring pattern can be formed by performing the steps of coating, drying, exposure and development.
  • the color filter in the production of the color filter, three types of coloring compositions, a red coloring composition, a green coloring composition, and a blue coloring composition, are used, and the same coating, drying, exposure, and development processes are performed for each coloring composition. Are repeated to sequentially form red, green and blue primary color patterns. Then, they are cured to form a red filter, a green filter and a blue filter, and a color filter corresponding to the three primary colors of red, green and blue is manufactured. Thereby, in a display element having the color filter, pixels of each color configured to include a filter of any one of red, green, and blue can be obtained (Patent Documents 1 and 2).
  • the colored pattern of the one color is cured, It is also possible to form a filter. That is, it is possible to sequentially form the filters of the respective colors corresponding to the sequential formation of the coloring patterns of the respective colors.
  • Patent Document 3 a method of forming a black matrix using a photopolymerizable composition in which carbon black is dispersed.
  • pigments can be used as colorants. That is, a pigment-dispersed coloring composition can be used for producing a color filter.
  • Patent Document 4 The use of a dye as a colorant is an effective means for improving image quality such as higher brightness and higher color purity.
  • the color pattern formed using the coloring composition containing the dye may be inferior in heat resistance as compared with the coloring pattern using the coloring composition containing the pigment. It sometimes caused the problem of “heat resistance”.
  • the dye in a color filter manufacturing method, when a dye is contained in a colored pattern, the dye gradually deteriorates at the stage of sequentially forming the colored pattern of each color, causing deterioration of the color characteristics of the colored pattern and the filter. The image quality of the filter may be degraded.
  • a so-called “transfer” problem may occur in the manufacturing process. That is, in the color filter manufacturing process, the dye is dissolved from the previously formed pixel color pattern in the stage of sequentially forming the color patterns of the respective colors, resulting in dye transfer that dyes the later formed pixel color pattern. In some cases, the coloring pattern of the pixel formed earlier may cause transfer of the dye contained in the coloring pattern of the pixel formed later.
  • Such dye transfer in the color filter may lower the luminance and color purity of the pixel in the color filter and the display element using the color filter.
  • Fluorescent dyes having fluorescence may be used as colorant dyes for color filters. Since the fluorescence of the fluorescent dye causes a reduction in the contrast ratio of the pixel, a quencher may be used in combination when the fluorescent dye is used.
  • the quencher dissolves from the colored pattern of the previously formed pixel, and later
  • the coloring pattern of the pixel to be formed may be contaminated, or the coloring pattern of the pixel formed earlier may be contaminated by the dye contained in the coloring pattern of the pixel to be formed later.
  • contamination of the colored pattern by the quencher may reduce the contrast ratio of the pixel of the display element including the filter formed from the colored pattern.
  • an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a color filter that is effective in improving the image quality.
  • the inventor used a coloring composition containing a dye for forming a colored pattern in the production of a color filter, and in the step of sequentially forming the colored pattern of each color, It has been found that adjusting the order of formation is effective in solving the above problems.
  • One embodiment of the present invention is a method for producing a color filter having at least three colors, the step of forming a first coloring pattern corresponding to the first color using the first coloring composition, A step of forming a second coloring pattern corresponding to the second color using the second coloring composition; and a third coloring pattern corresponding to the third color using the third coloring composition.
  • a method of manufacturing a color filter having the steps of forming in this order, The third color is red or green, and the third colored composition relates to a method for producing a color filter, which contains a colorant including a dye and a polymerizable compound.
  • the dye contained in the third colored composition is preferably a fluorescent dye.
  • the dye contained in the third coloring composition contains at least one selected from the group consisting of a coumarin dye, a styryl dye, a xanthene dye, and a cyanine dye.
  • the content ratio of the dye to the total solid content of the second colored composition is preferably 1% by mass or less.
  • the first coloring composition contains at least one selected from the group consisting of a xanthene dye and a dipyrromethene dye.
  • a color filter manufacturing method for manufacturing a color filter effective for improving image quality According to the present invention, there is provided a color filter manufacturing method for manufacturing a color filter effective for improving image quality.
  • the present inventor in the manufacturing method of the color filter formed by sequentially forming the colored patterns of each color, considers the characteristics of the colored patterns of each color and adjusts the order of formation thereof, thereby It was found that it is effective for the solution.
  • the step of sequentially forming the above-described colored pattern in the method for producing a color filter it is possible to improve the above-mentioned transfer problem by adjusting the order of formation of the colored pattern containing a compound that easily causes transfer. I found out. More specifically, in the color filter manufacturing method, a colored pattern including a compound that easily causes transfer is formed after a colored pattern that is a color pattern of another color and does not include a compound that easily causes transfer. It was found that the above-mentioned transfer problem can be improved.
  • the method for producing a color filter according to the present invention it is possible to use a dye effective for improving the image quality of the color filter as the colorant of the colored composition used for forming the colored pattern.
  • the color filter it is effective to provide a coloring pattern not containing the dye in addition to the coloring pattern containing the dye.
  • a coloring pattern including a pigment having good heat resistance and a slight problem of dye transfer it is preferable to provide a colored pattern including a pigment having good heat resistance and a slight problem of dye transfer.
  • the color filter there are a plurality of types of coloring patterns corresponding to each of a plurality of colors, and a plurality of types of coloring patterns including a dye as a colorant may be included therein.
  • a good heat resistant dye having a heat resistance equivalent to that of the pigment is used, and the coloring pattern is used. It is preferable to use for forming.
  • radiation irradiated upon exposure is a concept including visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, charged particle beams and the like.
  • acrylic and methacrylic it may be expressed as “(meth) acrylic”.
  • acryloyl and methacryloyl it may be expressed as “(meth) acryloyl”.
  • the present invention relates to a color filter having at least three colors, and the three colors are preferably blue, green, and red, and refer to light having wavelengths of approximately 400 to 500 nm, 500 to 600 nm, and 600 to 700 nm, respectively.
  • Each color may be a combination of colors having a plurality of wavelengths.
  • the combination of colors having a plurality of wavelengths specifically means that a filter of each color may contain a plurality of dyes, or each color may be expressed by a plurality of filters.
  • Embodiment 1 FIG. ⁇ Color filter manufacturing method>
  • the color filter manufacturing method according to the first embodiment of the present invention includes at least the following steps [1] to [3].
  • a step of forming a first coloring pattern corresponding to the first color using the first coloring composition (hereinafter, also referred to as “[1] step”).
  • a step of forming a second colored pattern corresponding to the second color using the second colored composition (hereinafter, also referred to as “[2] step”).
  • a step of forming a third coloring pattern corresponding to the third color using the third coloring composition (hereinafter, also referred to as “[3] step”).
  • the first color in step [1] (step [1]), the second color in step [2] (step [2]) and the step.
  • the third color in [3] (step [3]) is not a single predetermined color, and can be various colors such as red, green, and blue.
  • the first color, the second color, and the third color are never the same.
  • the color filter manufacturing method of the present embodiment includes [4] curing the first colored pattern, the second colored pattern, and the third colored pattern after the [1] step to the [3] step. Forming a first filter from one colored pattern, forming a second filter from the second colored pattern, and forming a third filter from the third colored pattern (hereinafter referred to as “step [4]”). It is preferable to have.
  • the formed color pattern is cured to form a corresponding filter. It is also possible to omit the step [4].
  • step [1] it is possible to form the first filter from the first colored pattern by forming the first colored pattern and then curing it.
  • step [2] after the second colored pattern is formed, it can be cured to form the second filter from the second colored pattern.
  • step [3] after the third colored pattern is formed, it can be cured to form the third filter from the third colored pattern.
  • the manufacturing method of the color filter of this embodiment will form a coloring pattern on the board
  • a color pattern of another color is not formed on the color pattern of the color, and the problem of dye transfer can be reduced.
  • the method for producing the color filter of the present embodiment is such that after the steps [1] to [4], [5] the coating film of the resin composition for forming the protective film is colored.
  • a step of forming a protective film on a substrate having a filter (hereinafter, also referred to as “[5] step”) may be provided.
  • a dye can be used as a colorant of a coloring composition for forming a colored pattern in the steps [1] to [3].
  • the first coloring pattern is formed using the first coloring composition, but can contain at least one selected from the group consisting of a triarylmethane dye and a dipyrromethene dye.
  • the 3rd color of [3] process can be made into red or green, and the 3rd coloring composition used there can contain the coloring agent containing a dye, and a polymeric compound.
  • the third colored pattern can contain a dye while corresponding to red or green.
  • a color filter effective for improving image quality can be produced by using a dye as the colorant of the colored composition for forming the colored pattern.
  • the dye is preferably a fluorescent dye.
  • a color filter that is more effective for improving image quality can be produced by using a fluorescent dye as a colorant.
  • the above-mentioned xanthene dye and dipyrromethene dye can be used as a blue dye, and as a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that the problem of heat resistance is a slight dye. Therefore, the first colored pattern can realize high image quality by including at least one selected from the group consisting of xanthene dyes and dipyrromethene dyes.
  • the content ratio of the dye with respect to the total solid content is 1% by mass or less. That is, even if a 2nd coloring composition does not contain a dye or it contains, it is preferable that the content rate of the dye with respect to the total solid is 1 mass% or less.
  • the amount of the dye contained in the second colored pattern can be made extremely small, and is derived from the second colored pattern.
  • the problem of heat resistance and the problem of dye transfer can be reduced.
  • the 3rd coloring composition of a [3] process contains dye by adjusting content of the dye of the 2nd coloring composition of a [2] process as mentioned above, a [2] process and [3] It is possible to adjust the order between the steps, and the [3] step can be provided after the [2] step, thereby reducing the heat resistance problem and the dyeing problem. .
  • the color filter manufacturing method according to the first embodiment of the present invention corresponds to the first color pattern corresponding to the first color, the second color pattern corresponding to the second color, and the third color. It is preferable that the color filter manufacturing method is configured to form the third colored pattern to be formed in this order.
  • the third colored pattern in the step [3] preferably contains a dye and corresponds to red or green as described above.
  • the color filter manufacturing method of the present embodiment can manufacture a color filter effective for improving the image quality by reducing the above-described heat resistance problem and dye transfer problem.
  • the second colored pattern in the step [2] does not contain a colorant that is inferior in heat resistance or has a very small content even if included. It is preferable that
  • the second colored pattern in the step [2] does not include a compound that easily causes transfer, or is a colored pattern that has a very small content even if included. Preferably there is.
  • the color filter manufacturing method of the present embodiment can reduce the heat resistance problem and the transfer problem derived from the second coloring pattern.
  • the 1st coloring pattern of [1] process does not contain the coloring agent inferior in heat resistance, or is a coloring pattern which is very little content even if it contains.
  • the first coloring pattern is preferably a coloring pattern including a pigment, or a coloring pattern including at least one selected from the group consisting of a xanthene dye and a dipyrromethene dye.
  • the color filter manufacturing method of the present embodiment can reduce the heat resistance problem and the transfer problem derived from the first coloring pattern.
  • the first colored pattern in the step [1] does not include a compound that easily causes transfer, or a colored pattern that has a very small content even if included. can do.
  • the first coloring pattern can be a coloring pattern including a pigment.
  • the first coloring pattern includes at least one selected from the group consisting of a xanthene dye and a dipyrromethene dye, the image quality enhancement effect due to the use of the dye and the deterioration effect due to the transfer are sufficiently obtained.
  • the composition can be selected in consideration.
  • corresponds to red or green as mentioned above in the color filter by the manufacturing method of the color filter of this embodiment.
  • the first coloring pattern is a coloring pattern that includes at least one selected from the group consisting of a xanthene dye and a dipyrromethene dye
  • the first coloring pattern corresponds to blue. Therefore, it is preferable that the color filter manufactured by the color filter manufacturing method of the present embodiment is a color filter corresponding to the three primary colors of red, green, and blue.
  • the above-described steps [1] to [3] are performed in this order, and coloring patterns of the three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) are obtained. It is preferable to form each independently.
  • the red (R), green (G), and blue (B) coloring patterns are cured to form a red filter, a green filter, and a blue filter. It is preferable to manufacture color filters corresponding to the three primary colors of green and blue.
  • the formed colored pattern is cured to form a corresponding filter. It is also possible to omit the step of collectively curing the red (R), green (G), and blue (B) colored patterns.
  • the manufacturing method of the color filter of this embodiment performs the above-mentioned [1] process, [2] process, and [3] process in this order, and as a result, the color filter manufactured is red, green, and
  • the color filter manufacturing method of this embodiment can include the following six color filter manufacturing methods of Examples 1 to 6 as specific examples.
  • Example 1 A method for producing a color filter, wherein the first color is red, the second color is green, and the third color is blue.
  • Example 2. A method for manufacturing a color filter, wherein the first color is red, the second color is blue, and the third color is green.
  • Example 3 A method for producing a color filter, wherein the first color is blue, the second color is red, and the third color is green.
  • Example 4 A method for producing a color filter, wherein the first color is green, the second color is red, and the third color is blue.
  • Example 5. A method for producing a color filter, wherein the first color is green, the second color is blue, and the third color is red.
  • Example 6 A method for producing a color filter, wherein the first color is blue, the second color is green, and the third color is red.
  • the color filter manufacturing method of Example 2 is the third step.
  • the third color of the step is red or green, and a third colored pattern containing a colorant containing a dye and a polymerizable compound is used to form a third colored pattern preferable.
  • the color filter manufacturing methods of Examples 2, 3, 5, and 6 can reduce the heat resistance problem and the transfer problem derived from the third coloring pattern.
  • the second colored pattern is formed using the second colored composition, and the content ratio of the dye to the total solid content of the second colored composition is
  • the coloring pattern is preferably 1% by mass or less, or a colored pattern containing at least one selected from the group consisting of xanthene dyes and dipyrromethene dyes.
  • the 1st coloring pattern is formed using the 1st coloring composition, and the content rate of the dye with respect to the total solid of the 1st coloring composition is 1 mass% or less.
  • the 1st coloring pattern is formed using the 1st coloring composition, and the content rate of the dye with respect to the total solid of the 1st coloring composition is 1 It is preferable that the color pattern is not more than mass%, or is a colored pattern including at least one selected from the group consisting of xanthene dyes and dipyrromethene dyes. Moreover, it is preferable that the 2nd coloring pattern is formed using the 2nd coloring composition, and the content rate of the dye with respect to the total solid of the 2nd coloring composition is 1 mass% or less.
  • the 2nd coloring pattern is formed using the 2nd coloring composition, and the content rate of the dye with respect to the total solid of the 2nd coloring composition is 1 It is preferable that the color pattern is not more than mass%, or is a colored pattern including at least one selected from the group consisting of xanthene dyes and dipyrromethene dyes. Moreover, it is preferable that the 1st coloring pattern is formed using the 1st coloring composition, and the content rate of the dye with respect to the total solid of the 1st coloring composition is 1 mass% or less.
  • the 1st coloring pattern is formed using the 1st coloring composition, and the content rate of the dye with respect to the total solid of the 1st coloring composition is 1 It is preferable that the color pattern is not more than mass%, or is a colored pattern including at least one selected from the group consisting of xanthene dyes and dipyrromethene dyes. Moreover, it is preferable that the 2nd coloring pattern is formed using the 2nd coloring composition, and the content rate of the dye with respect to the total solid of the 2nd coloring composition is 1 mass% or less.
  • the color filter manufacturing methods of Example 1 and Example 4 are all the third [3] step.
  • the color of is blue. Therefore, the manufacturing method of the color filter of Example 1 and Example 4 can form a 3rd coloring pattern using the 3rd coloring composition containing a blue dye as a coloring agent.
  • the manufacturing method of the color filter of Example 1 and Example 4 uses the 3rd coloring composition containing at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of a xanthene dye and a dipyrromethene dye as a coloring agent, and performs 3rd coloring. It is preferable to form a pattern.
  • the color filter manufacturing method of Example 1 and Example 4 contains the dye effective in improving the image quality in the third colored pattern, while the heat resistance problem and the migration caused by the third colored pattern. Problems can be reduced.
  • the content ratio of the dye contained in the first coloring pattern and the second coloring pattern is, for example, 1% by mass or less with respect to the total solid content.
  • the color filter manufacturing method of Example 1 which is an example of the color filter manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, corresponds to each of the above-described [1] step to [3] step, [1a] below. Steps [3a] are included, and [1a], [2a] and [3a] are performed in this order. Then, the first coloring pattern corresponding to the first color, the second coloring pattern corresponding to the second color, and the third coloring pattern corresponding to the third color are arranged in this order on the same substrate. Can be formed. As described above, in the color filter manufacturing method of Example 1, the first color is red, the second color is green, and the third color is blue.
  • [1a] A step of forming a first colored pattern corresponding to red using the first colored composition (hereinafter, also referred to as “[1a] step”), [2a] A step of forming a second coloring pattern corresponding to green using the second coloring composition (hereinafter, also referred to as “[2a] step”), [3a] A step of forming a third colored pattern corresponding to blue using the third colored composition (hereinafter, also referred to as “[3a] step”).
  • the third colored pattern in the step [3a] is formed using the third colored composition and contains a blue dye.
  • the third coloring pattern preferably contains at least one selected from the group consisting of xanthene dyes and dipyrromethene dyes.
  • the first colored pattern formed in the [1a] step corresponds to red
  • the second colored pattern formed in the [2a] step is green.
  • the first coloring composition and the second coloring composition used therefor preferably have a dye content of 1% by mass or less based on the total solid content of the composition. .
  • the manufacturing method of the color filter of Example 1 contains the dye effective in improving the image quality in the third colored pattern, while solving the heat resistance problem and the transfer problem derived from the third colored pattern. Can be reduced. Moreover, the problem of the dye transfer originating in the 1st coloring pattern and the 2nd coloring pattern can be reduced.
  • Step is a step of forming the first colored pattern by forming the coating film on the substrate using the first colored composition.
  • the first color is red
  • the first coloring pattern corresponds to red.
  • the first colored composition for forming the first colored pattern is used, and the coating film is formed on the substrate.
  • a light shielding layer (black matrix) is formed on the surface of the substrate so as to partition a portion where pixels are to be formed, if necessary.
  • preheating hereinafter sometimes referred to as “pre-baking” is performed to evaporate the solvent, thereby forming a coating film.
  • the substrate material examples include glass such as soda lime glass and non-alkali glass, silicon, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, aromatic polyamide, polyamideimide, and polyimide.
  • these substrates may be subjected to appropriate pretreatment such as chemical treatment with a silane coupling agent or the like, plasma treatment, ion plating, sputtering, gas phase reaction method, vacuum deposition, etc., if desired.
  • Examples of the method for applying the first coloring composition to the substrate include a spray method, a roll coating method, a spin coating method (spin coating method), a slit die coating method, and a bar coating method. Of these, spin coating and slit die coating are preferred.
  • Pre-baking is usually about 70 to 110 ° C. for about 1 to 10 minutes.
  • the film thickness after drying is usually 0.6 ⁇ m to 8 ⁇ m, preferably 1.2 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the dried coating film is irradiated (exposed) with a photomask through a photomask, developed with an alkaline developer, and unexposed portions of the coating film are dissolved and removed. 1 colored pattern can be formed.
  • the substrate in which the first colored pattern is arranged in a predetermined arrangement is formed by operating in the order of pre-baking, exposure, and development. Is done.
  • the above-mentioned black matrix can be formed by forming a metal thin film such as chromium formed by sputtering or vapor deposition into a desired pattern by using a photolithography method, but using a coloring composition containing a black colorant. Thus, it can be formed in the same manner as the first colored pattern.
  • the radiation light source examples include lamp light sources such as xenon lamps, halogen lamps, tungsten lamps, high pressure mercury lamps, ultrahigh pressure mercury lamps, metal halide lamps, medium pressure mercury lamps, low pressure mercury lamps, argon ion lasers, YAG lasers, and XeCl excimer lasers. And a laser light source such as a nitrogen laser. Radiation with a wavelength in the range of 190 nm to 450 nm is preferred. An ultraviolet LED can also be used as the exposure light source. Exposure of radiation, 10J / m 2 ⁇ 10000J / m 2 is preferred.
  • alkali developer examples include sodium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- [ 4.3.0] -5-nonene is preferred.
  • a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, a surfactant, or the like
  • a development processing method a shower development method, a spray development method, a dip (immersion) development method, a paddle (liquid accumulation) development method, or the like can be applied.
  • the development conditions are preferably 5 seconds to 300 seconds at room temperature.
  • a solvent development method can be used instead of the alkali development method.
  • the solvent development method can be performed in the same manner as the alkali development method except that an organic solvent is used instead of the alkali developer in the alkali development method.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-199272 can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • a second colored pattern is formed on the substrate using the substrate on which the first colored pattern is formed.
  • the second color is green
  • the second coloring pattern corresponds to green.
  • the second colored composition for forming the second colored pattern is used, and in the same manner as in the [1a] step, the coating, pre-baking, exposure, and development are performed in this order.
  • the colored pattern is formed on the substrate.
  • a third colored pattern is formed on the substrate using the substrate on which the first colored pattern and the second colored pattern are formed.
  • the third color is blue
  • the third coloring pattern corresponds to blue. That is, in the [3a] step, the third colored composition for forming the third colored pattern is used, and in the same manner as in the [1a] step and the [2a] step, the operation is performed in the order of coating, prebaking, exposure, and development. Then, a third colored pattern is formed on the substrate.
  • the color filter manufacturing method of Example 1 allows the first colored pattern corresponding to the first color red and the second color on the same substrate.
  • the second coloring pattern corresponding to the color green and the third coloring pattern corresponding to the third color blue can be formed in this order.
  • the manufacturing method of the color filter of Example 1 includes the [4] step after the [1a] step to the [3a] step. That is, after the steps [1a] to [3a], the first colored pattern, the second colored pattern, and the third colored pattern are cured to form a first filter from the first colored pattern, and the second A second filter is formed from the colored pattern, and a third filter is formed from the third colored pattern. [4] The process will be described below.
  • step [4] Process In the step [4], as described above, after the steps [1a] to [3a], the first colored pattern, the second colored pattern, and the third colored pattern are cured, and the first filter and the second colored pattern are cured. A filter and a third filter are formed.
  • post-bake In order to cure the first colored pattern, the second colored pattern, and the third colored pattern, firing (hereinafter, sometimes referred to as “post-bake”) is usually performed.
  • the post-baking temperature is, for example, 180 ° C. to 280 ° C.
  • the post-bake time is, for example, 10 minutes to 60 minutes.
  • the film thicknesses of the first filter, the second filter and the third filter formed in this way are usually 0.5 ⁇ m to 5 ⁇ m, preferably 1.0 ⁇ m to 3 ⁇ m, respectively.
  • the first filter After forming the first filter, the second filter, and the third filter, some of them may be removed.
  • an etching method may be mentioned.
  • a photoresist layer is formed on a filter from which a part of the first filter, the second filter, and the third filter is to be removed, and the photoresist layer is removed in a pattern to form a resist pattern.
  • the filter is formed and etched by dry etching using the resist pattern as an etching mask, and the resist pattern remaining after the etching is removed, so that the filter has a predetermined pattern.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-241744 can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • the manufacturing method of the color filter of Example 1 includes the steps [1a] to [3a] and [4], and the first color corresponding to the first color red on the same substrate.
  • a color filter corresponding to the three primary colors of red, green and blue is manufactured by forming one filter, a second filter corresponding to the second color green, and a third filter corresponding to the third color blue. can do.
  • the color filter manufacturing method of Example 1 is such that, in each of the steps [1a] to [3a], the formed colored pattern is cured to form a filter, and an independent [ 4] The process can be omitted.
  • the first colored pattern after the first colored pattern is formed, it can be cured to form the first filter from the first colored pattern.
  • the step [2a] after the second colored pattern is formed, it can be cured to form a second filter from the second colored pattern.
  • the step [3a] after the third colored pattern is formed, it can be cured to form a third filter from the third colored pattern.
  • the curing conditions for curing each of the first colored pattern, the second colored pattern, and the third colored pattern are respectively the above-described [4] step. This can be the same as curing the first colored pattern, the second colored pattern, and the third colored pattern.
  • the color pattern of another color is not formed on the color pattern of a certain color before curing, and the problem of dye transfer can be reduced.
  • the color filter manufacturing method of Example 2 which is an example of the color filter manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, corresponds to each of the above-described [1] step to [3] step, [1b] below. Steps [3b] are included, and [1b], [2b] and [3b] are performed in this order. Then, the first coloring pattern corresponding to the first color, the second coloring pattern corresponding to the second color, and the third coloring pattern corresponding to the third color are arranged in this order on the same substrate. Can be formed. As described above, in the method for manufacturing the color filter of Example 2, the first color is red, the second color is blue, and the third color is green.
  • [1b] A step of forming a first colored pattern corresponding to red using the first colored composition (hereinafter, also referred to as “[1b] step”), [2b] A step of forming a second colored pattern corresponding to blue using the second colored composition (hereinafter, also referred to as “[2b] step”), [3b] A step of forming a third colored pattern corresponding to green using the third colored composition (hereinafter, also referred to as “[3b] step”).
  • the third colored pattern in the step [3b] is formed using the third colored composition and contains a dye.
  • the dye contained in a 3rd coloring composition is a fluorescent dye.
  • a color filter that is more effective for improving the image quality can be produced by using a fluorescent dye as the colorant of the third colored composition.
  • the 2nd coloring pattern of [2b] process is formed using the 2nd coloring composition, and the content rate of the dye with respect to the total solid of the 2nd coloring composition is 1 mass% or less.
  • a 2nd coloring pattern contains at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of a xanthene dye and a dipyrromethene dye.
  • the 1st coloring pattern of [1b] process is formed using the 1st coloring composition, and even if the 1st coloring composition does not contain a dye, or does not contain it, the total solid content It is preferable that the content rate of the dye with respect to is 1 mass% or less.
  • the [1b] step can be the same as the [1a] step of the color filter manufacturing method of Example 1 described above. That is, in the [1b] step, the first colored composition for forming the first colored pattern is used, and in the same manner as in the [1a] step, the first operation is performed in the order of coating, prebaking, exposure, and development. The colored pattern is formed on the substrate.
  • the [2b] step forms the second colored pattern corresponding to green as the second colored composition in the [2a] step of the above-described color filter manufacturing method of Example 1.
  • the second colored composition is used for forming the second colored pattern corresponding to the blue color, while the second colored composition is used.
  • the second colored pattern corresponding to blue is formed on the substrate on which the first colored pattern is formed by operating in the order of coating, pre-baking, exposure, and development. .
  • the [3b] step forms a third colored pattern corresponding to blue as the third colored composition in the [3a] step of the above-described color filter manufacturing method of Example 1.
  • the third colored composition is used to form a third colored pattern corresponding to green.
  • the first coloring pattern and the second coloring pattern are formed by operating the coating, pre-baking, exposure, and development in this order to form the third coloring pattern corresponding to green. Formed on a substrate.
  • the color filter manufacturing method of Example 2 has the first colored pattern corresponding to the first color red and the second color on the same substrate.
  • the second coloring pattern corresponding to the color blue and the third coloring pattern corresponding to the third color green can be formed in this order.
  • the manufacturing method of the color filter of Example 2 includes the [4] step after the [1b] step to the [3b] step. That is, after the steps [1b] to [3b], the first colored pattern, the second colored pattern, and the third colored pattern are cured to form the first filter from the first colored pattern, and the second A second filter is formed from the colored pattern, and a third filter is formed from the third colored pattern.
  • the step can be the same as the [4] step of the color filter manufacturing method of Example 1.
  • the color filter manufacturing method of Example 2 includes the steps [1b] to [3b] and [4], and the first color corresponding to the first color red on the same substrate.
  • a color filter corresponding to the three primary colors of red, green and blue is manufactured by forming one filter, a second filter corresponding to the second color blue, and a third filter corresponding to the third color green. can do.
  • the manufacturing method of the color filter of Example 2 is the same as the manufacturing method of the color filter of Example 1 described above, and the formed colored pattern is cured in each of the steps [1b] to [3b]. It is also possible to form a filter and omit the independent [4] step.
  • the color pattern of another color is not formed on the color pattern of a certain color before curing, and the problem of dye transfer can be reduced.
  • the color filter manufacturing method of Example 3 which is an example of the color filter manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, includes the following [1c] corresponding to each of the steps [1] to [3] described above. Steps [3c] are included, and [1c], [2c] and [3c] are performed in this order. Then, the first coloring pattern corresponding to the first color, the second coloring pattern corresponding to the second color, and the third coloring pattern corresponding to the third color are arranged in this order on the same substrate. Can be formed. As described above, in the method for manufacturing the color filter of Example 3, the first color is blue, the second color is red, and the third color is green.
  • [1c] A step of forming a first coloring pattern corresponding to blue using the first coloring composition (hereinafter, also referred to as “[1c] step”), [2c] A step of forming a second colored pattern corresponding to red using the second colored composition (hereinafter, also referred to as “[2c] step”), [3c] A step of forming a third coloring pattern corresponding to green using the third coloring composition (hereinafter, also referred to as “[3c] step”).
  • the third coloring pattern is preferably formed using the third coloring composition and contains a dye. And it is preferable that the dye contained in a 3rd coloring composition is a fluorescent dye.
  • a color filter that is more effective for improving image quality can be produced by using a fluorescent dye as the colorant of the third colored composition.
  • the first colored pattern in the step [1c] is formed using the first colored composition, and the inclusion of the dye with respect to the total solid content of the first colored composition
  • the ratio is preferably 1% by mass or less, or the first coloring pattern preferably contains at least one selected from the group consisting of xanthene dyes and dipyrromethene dyes.
  • the first coloring pattern can include at least one selected from the group consisting of a xanthene dye and a dipyrromethene dye.
  • the second colored pattern in the step [2c] is formed by using the second colored composition, and the second colored composition does not contain the dye or does not contain the dye, but its total solid content. It is preferable that the content rate of the dye with respect to is 1 mass% or less.
  • the first colored composition for forming the first colored pattern corresponding to red is used as the first colored composition in the [1a] step.
  • a first colored composition for forming a first colored pattern corresponding to blue is used in the step [1c]. Then, similarly to the above-described step [1a], the first colored pattern corresponding to blue is formed on the substrate by operating in the order of coating, pre-baking, exposure, and development.
  • the [2c] step forms the second colored pattern corresponding to green as the second colored composition in the [2a] step of the above-described color filter manufacturing method of Example 1.
  • the second colored composition is used for forming the second colored pattern corresponding to red.
  • the second colored pattern corresponding to red is formed on the substrate on which the first colored pattern is formed by operating in the order of coating, pre-baking, exposure, and development. .
  • the [3c] step forms the third colored pattern corresponding to blue as the third colored composition in the [3a] step of the above-described color filter manufacturing method of Example 1.
  • the third colored composition is used to form a third colored pattern corresponding to green.
  • the first coloring pattern and the second coloring pattern are formed by operating the coating, pre-baking, exposure, and development in this order to form the third coloring pattern corresponding to green. Formed on a substrate.
  • the color filter manufacturing method of Example 3 has the first colored pattern corresponding to the first color blue and the second color on the same substrate.
  • the second coloring pattern corresponding to the color red and the third coloring pattern corresponding to the third color green can be formed in this order.
  • the manufacturing method of the color filter of Example 3 has a [4] step after the [1c] to [3c] steps. That is, after the steps [1c] to [3c], the first colored pattern, the second colored pattern, and the third colored pattern are cured to form a first filter from the first colored pattern, and the second A second filter is formed from the colored pattern, and a third filter is formed from the third colored pattern. [4]
  • the step can be the same as the [4] step of the color filter manufacturing method of Example 1.
  • the color filter manufacturing method of Example 3 includes the steps [1c] to [3c] and [4], and the first color corresponding to the first color blue on the same substrate.
  • a color filter corresponding to the three primary colors of red, green and blue is manufactured by forming one filter, a second filter corresponding to the second color red, and a third filter corresponding to the third color green. can do.
  • the manufacturing method of the color filter of Example 3 is similar to the manufacturing method of the color filter of Example 1 described above, and the formed colored pattern is cured in each of the steps [1c] to [3c]. It is also possible to form a filter and omit the independent [4] step.
  • the color pattern of another color is not formed on the color pattern of a certain color before curing, and the problem of transfer can be reduced.
  • the color filter manufacturing method of Example 4 which is an example of the color filter manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, corresponds to each of the above-described [1] step to [3] step, [1d] below. Steps [3d] to [3d] are performed, and the [1d] step, the [2d] step, and the [3d] step are performed in this order. Then, the first coloring pattern corresponding to the first color, the second coloring pattern corresponding to the second color, and the third coloring pattern corresponding to the third color are arranged in this order on the same substrate. Can be formed. As described above, in the method for manufacturing the color filter of Example 4, the first color is green, the second color is red, and the third color is blue.
  • [1d] a step of forming a first colored pattern corresponding to green using the first colored composition (hereinafter, also referred to as “[1d] step”), [2d] a step of forming a second colored pattern corresponding to red using the second colored composition (hereinafter, also referred to as “[2d] step”), [3d] A step of forming a third colored pattern corresponding to blue using the third colored composition (hereinafter, also referred to as “[3d] step”).
  • the third colored pattern is preferably formed using the third colored composition and contains a blue dye.
  • the third coloring pattern preferably contains at least one selected from the group consisting of xanthene dyes and dipyrromethene dyes.
  • the first colored pattern formed in the [1d] step corresponds to green, and the second colored pattern formed in the [2d] step is red.
  • the first coloring composition and the second coloring composition used therefor preferably have a dye content of 1% by mass or less based on the total solid content of the composition. .
  • the first colored composition for forming the first colored pattern corresponding to red is used in the step [1a].
  • a first colored composition for forming a first colored pattern corresponding to green is used in the step [1d]. Then, similarly to the above-described step [1a], the first colored pattern corresponding to green is formed on the substrate by operating in the order of coating, pre-baking, exposure, and development.
  • the above-described [2a] step of the color filter manufacturing method of Example 1 forms a second colored pattern corresponding to green as the second colored composition.
  • the second colored composition is used for forming the second colored pattern corresponding to red.
  • the second colored pattern corresponding to red is formed on the substrate on which the first colored pattern is formed by operating in the order of coating, pre-baking, exposure, and development. .
  • the [3d] step can be the same as the [3a] step of the color filter manufacturing method of Example 1 described above. That is, in the [3d] step, the third colored composition for forming the third colored pattern is used, and similarly to the above-mentioned [3a] step, the coating, pre-baking, exposure, and development are performed in this order. A third colored pattern corresponding to blue is formed on the substrate on which the first colored pattern and the second colored pattern are formed.
  • the color filter manufacturing method of Example 4 has the first color pattern corresponding to the first color green and the second color on the same substrate.
  • the second coloring pattern corresponding to the color red and the third coloring pattern corresponding to the third color blue can be formed in this order.
  • the manufacturing method of the color filter of Example 4 includes the [4] step after the [1d] to [3d] steps. That is, after the steps [1d] to [3d], the first colored pattern, the second colored pattern, and the third colored pattern are cured to form the first filter from the first colored pattern, and the second A second filter is formed from the colored pattern, and a third filter is formed from the third colored pattern.
  • the step can be the same as the [4] step of the color filter manufacturing method of Example 1.
  • the method of manufacturing the color filter of Example 4 includes the steps [1d] to [3d] and [4], and the first color corresponding to the first color green is provided on the same substrate.
  • a color filter corresponding to the three primary colors of red, green and blue is manufactured by forming one filter, a second filter corresponding to the second color red, and a third filter corresponding to the third color blue. can do.
  • the manufacturing method of the color filter of Example 4 is similar to the manufacturing method of the color filter of Example 1 described above, and the formed colored pattern is cured in each of the steps [1d] to [3d]. It is also possible to form a filter and omit the independent [4] step.
  • the color pattern of another color is not formed on the color pattern of a certain color before curing, and the problem of transfer can be reduced.
  • the color filter manufacturing method of Example 5 which is an example of the color filter manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, includes the following [1e] corresponding to each of the steps [1] to [3] described above. Steps [3e] are included, and [1e], [2e], and [3e] are performed in this order. Then, the first coloring pattern corresponding to the first color, the second coloring pattern corresponding to the second color, and the third coloring pattern corresponding to the third color are arranged in this order on the same substrate. Can be formed. As described above, in the method of manufacturing the color filter of Example 5, the first color is green, the second color is blue, and the third color is red.
  • [1e] A step of forming a first colored pattern corresponding to green using the first colored composition (hereinafter, also referred to as “[1e] step”), [2e] a step of forming a second colored pattern corresponding to blue using the second colored composition (hereinafter, also referred to as “[2e] step”), [3e] A step of forming a third coloring pattern corresponding to red using the third coloring composition (hereinafter, also referred to as “[3e] step”).
  • the third colored pattern in the [3e] step is formed using the third colored composition and contains a dye.
  • the dye contained in a 3rd coloring composition is a fluorescent dye.
  • a color filter that is more effective for improving image quality can be produced by using a fluorescent dye as the colorant of the third colored composition.
  • the 2nd coloring pattern of [2e] process is formed using the 2nd coloring composition, and the content rate of the dye with respect to the total solid of the 2nd coloring composition is 1 mass% or less.
  • a 2nd coloring pattern contains at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of a xanthene dye and a dipyrromethene dye.
  • the 1st coloring pattern of [1e] process is formed using the 1st coloring composition, and even if the 1st coloring composition does not contain a dye or it contains it, the total solid content It is preferable that the content rate of the dye with respect to is 1 mass% or less.
  • the first colored composition for forming the first colored pattern corresponding to red is used in the step [1a].
  • a first colored composition for forming a first colored pattern corresponding to green is used in the step [1e]. Then, similarly to the above-described step [1a], the first colored pattern corresponding to green is formed on the substrate by operating in the order of coating, pre-baking, exposure, and development.
  • the [2e] step forms the second colored pattern corresponding to green as the second colored composition in the [2a] step of the above-described color filter manufacturing method of Example 1.
  • the second colored composition is used for forming the second colored pattern corresponding to the blue color, while the second colored composition is used.
  • the second colored pattern corresponding to blue is formed on the substrate on which the first colored pattern is formed by operating in the order of coating, pre-baking, exposure, and development. .
  • the [3e] step forms the third colored pattern corresponding to blue as the third colored composition in the [3a] step of the above-described color filter manufacturing method of Example 1.
  • the third colored composition is used to form a third colored pattern corresponding to red.
  • the third colored pattern corresponding to red is formed into the first colored pattern and the second colored pattern by operating in the order of application, pre-baking, exposure, and development. Formed on a substrate.
  • the color filter manufacturing method of Example 5 has the first colored pattern corresponding to the first color green and the second color on the same substrate.
  • the second coloring pattern corresponding to the color blue and the third coloring pattern corresponding to the third color red can be formed in this order.
  • the manufacturing method of the color filter of Example 5 includes the [4] step after the [1e] step to the [3e] step. That is, after the steps [1e] to [3e], the first colored pattern, the second colored pattern, and the third colored pattern are cured to form a first filter from the first colored pattern, and the second A second filter is formed from the colored pattern, and a third filter is formed from the third colored pattern.
  • the step can be the same as the [4] step of the color filter manufacturing method of Example 1.
  • the method of manufacturing the color filter of Example 5 includes the steps [1e] to [3e] and [4], and the first color corresponding to the first color green is provided on the same substrate.
  • a color filter corresponding to the three primary colors of red, green and blue is manufactured by forming a first filter, a second filter corresponding to the second color blue, and a third filter corresponding to the third color red. can do.
  • the manufacturing method of the color filter of Example 5 is similar to the manufacturing method of the color filter of Example 1 described above, and the formed colored pattern is cured in each of the steps [1e] to [3e]. It is also possible to form a filter and omit the independent [4] step.
  • the color pattern of another color is not formed on the color pattern of a certain color before curing, and the problem of transfer can be reduced.
  • the color filter manufacturing method of Example 6 which is an example of the color filter manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, corresponds to each of the above-described [1] step to [3] step, [1f] below. Steps [3f] are included, and [1f], [2f], and [3f] are performed in this order. Then, the first coloring pattern corresponding to the first color, the second coloring pattern corresponding to the second color, and the third coloring pattern corresponding to the third color are arranged in this order on the same substrate. Can be formed. As described above, in the color filter manufacturing method of Example 6, the first color is blue, the second color is green, and the third color is red.
  • [1f] A step of forming a first colored pattern corresponding to blue using the first colored composition (hereinafter, also referred to as “[1f] step”), [2f] A step of forming a second colored pattern corresponding to green using the second colored composition (hereinafter, also referred to as “[2f] step”), [3f] A step of forming a third colored pattern corresponding to red using the third colored composition (hereinafter, also referred to as “[3f] step”).
  • the first colored pattern in the step [1f] is formed using the first colored composition, and the inclusion of the dye with respect to the total solid content of the first colored composition
  • the ratio is preferably 1% by mass or less, or the first coloring pattern preferably contains at least one selected from the group consisting of xanthene dyes and dipyrromethene dyes.
  • the first coloring pattern can include at least one selected from the group consisting of a xanthene dye and a dipyrromethene dye.
  • the 2nd coloring pattern of [2f] process is formed using the 2nd coloring composition, and even if the 2nd coloring composition does not contain a dye, it does not contain, but the total solid content It is preferable that the content rate of the dye with respect to is 1 mass% or less.
  • the one for forming the first colored pattern corresponding to red is used as the first colored composition in the [1a] step.
  • the first colored composition for forming a first colored pattern corresponding to blue is used in the step [1f].
  • the first colored pattern corresponding to blue is formed on the substrate by operating in the order of coating, pre-baking, exposure, and development.
  • the [2f] step can be the same as the [2a] step of the color filter manufacturing method of Example 1 described above. That is, in the [2f] step, the second colored composition for forming the second colored pattern is used, and in the same manner as the above-described [2a] step, the operation is performed in the order of coating, prebaking, exposure, and development. A second colored pattern corresponding to green is formed on the substrate on which the first colored pattern is formed.
  • the above-described [3a] step of the color filter manufacturing method of Example 1 forms a third colored pattern corresponding to blue as the third colored composition.
  • the third colored composition is used to form a third colored pattern corresponding to red.
  • the third colored pattern corresponding to red is formed into the first colored pattern and the second colored pattern by operating in the order of application, pre-baking, exposure, and development. Formed on a substrate.
  • the method of manufacturing the color filter of Example 6 uses the first colored pattern corresponding to the first color blue and the second color on the same substrate.
  • the second coloring pattern corresponding to the color green and the third coloring pattern corresponding to the third color red can be formed in this order.
  • the manufacturing method of the color filter of Example 6 includes the [4] step after the [1f] step to the [3f] step. That is, after the steps [1f] to [3f], the first coloring pattern, the second coloring pattern, and the third coloring pattern are cured to form a first filter from the first coloring pattern, and the second A second filter is formed from the colored pattern, and a third filter is formed from the third colored pattern.
  • the step can be the same as the [4] step of the color filter manufacturing method of Example 1.
  • the color filter manufacturing method of Example 6 includes the steps [1f] to [3f] and [4], and the first color corresponding to the first color blue is formed on the same substrate.
  • a color filter corresponding to the three primary colors of red, green and blue is manufactured by forming one filter, a second filter corresponding to the second color green, and a third filter corresponding to the third color red. can do.
  • the manufacturing method of the color filter of Example 6 is similar to the manufacturing method of the color filter of Example 1 described above, and the formed colored pattern is cured in each of the steps [1f] to [3f]. It is also possible to form a filter and omit the independent [4] step.
  • the color pattern of another color is not formed on the color pattern of a certain color before curing, and the problem of transfer can be reduced.
  • the first to third coloring patterns corresponding to the first to third colors are formed using the first to third coloring compositions.
  • a color filter can be manufactured.
  • red, green, and blue primary color patterns are sequentially formed using the first to third coloring compositions, thereby forming red
  • a color filter corresponding to the three primary colors of red, green, and blue can be manufactured by including a color filter, a green color filter, and a blue color filter.
  • a color filter effective for improving image quality can be manufactured by using a dye as the colorant of each of the first to third coloring compositions.
  • the method for manufacturing the color filter of the present embodiment causes the order of formation of the colored pattern including the colorant having poor heat resistance and the transfer in the step of sequentially forming the colored patterns of the first to third colors.
  • the order of formation of the colored pattern containing the easy compound By adjusting the order of formation of the colored pattern containing the easy compound, the heat resistance problem and the dyeing problem in the color filter can be reduced.
  • the problem of heat resistance is improved by forming a color pattern containing a colorant with poor heat resistance after a color pattern of another color that does not contain colorant with poor heat resistance. it can.
  • a colored pattern that includes a compound that is susceptible to transfer by a colored pattern of one color after a colored pattern that is a colored pattern of another color and does not include a compound that is likely to cause transfer The problem of dye transfer in the filter can be reduced.
  • the color filter manufacturing method of the present embodiment can manufacture a color filter effective for improving image quality.
  • the first coloring composition used for forming the first coloring pattern corresponding to the first color and the second corresponding to the second color.
  • the 2nd coloring composition used for formation of 2 coloring patterns and the 3rd coloring composition used for formation of the 3rd coloring pattern corresponding to the 3rd color are explained.
  • FIG. ⁇ Coloring composition> The coloring composition of 2nd Embodiment of this invention can be used for formation of the coloring pattern of each color for forming the filter of each color which comprises the color filter for display elements.
  • the first color composition is used for forming the first color pattern corresponding to the first color, and the first color is used.
  • a second coloring composition is used for forming a second coloring pattern corresponding to a second color different from the third color, and a third color corresponding to a third color different from both the first color and the second color.
  • the third colored composition is used for forming the colored pattern.
  • the present invention in which colors and components are optimized as the first coloring composition, the second coloring composition, and the third coloring composition, respectively.
  • the coloring composition of the second embodiment can be used.
  • the first colored composition, the second colored composition, and the third colored composition used in the method for manufacturing the color filter of the first embodiment of the present invention described above are all the second embodiment of the present invention. It can be an example of a colored composition in the form.
  • the coloring composition of the second embodiment of the present invention can contain appropriately selected colorants that exhibit various colors, and can be used for forming colored patterns of various colors. Can be used. As a result, the coloring composition of the present embodiment is used for forming filters of various colors and can be used for manufacturing color filters.
  • the colored composition of the present embodiment is used to form the first colored pattern corresponding to the first color in the [1] step of the color filter manufacturing method of the first embodiment of the present invention.
  • it can contain selected colorants.
  • an example of the colored composition of the present embodiment is the first colored composition used for forming the first colored pattern in the step [1].
  • the 1st coloring composition of [1] process which is an example of the coloring composition of this embodiment is 1 mass% or less of the content rate of the dye with respect to the total solid, or a xanthene dye And at least one selected from the group consisting of dipyrromethene dyes.
  • the first colored pattern formed by the first colored composition in the step [1] includes at least one selected from the group consisting of xanthene dyes and dipyrromethene dyes, thereby realizing high image quality. The problem of heat resistance can be reduced.
  • the colored composition of the present embodiment forms a second colored pattern corresponding to the second color in the step [2] of the method for producing a color filter of the first embodiment of the present invention.
  • the selected colorant may be included.
  • another example of the colored composition of the present embodiment is the second colored composition used for forming the second colored pattern in the step [2].
  • the content ratio of the dye with respect to the total solid content of the second colored composition in the step [2], which is another example of the colored composition of the present embodiment, is 1% by mass or less.
  • the amount of the dye contained in the second colored pattern can be made extremely small. It is possible to reduce the problem of migration resulting from the colored pattern.
  • the third coloring corresponding to the third color is performed in the step [3] of the method for producing a color filter of the first embodiment of the present invention.
  • a selected colorant can be included for use in forming the pattern.
  • yet another example of the colored composition of the present embodiment is the third colored composition used for forming the third colored pattern in the step [3].
  • the 3rd color of a [3] process is red or green, and it is preferable that the 3rd coloring composition used there contains the coloring agent containing a dye, and a polymeric compound.
  • the third colored composition in the step can be used for production of a color filter effective for improving the image quality by using a dye as a colorant.
  • the colored composition of the present embodiment may contain a red colorant and be used for forming a red colored pattern, for example.
  • the manufacturing method of the color filter of 1st Embodiment of this invention it can use as a 1st coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 1.
  • FIG. it can use as a 1st coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 2.
  • it can use as a 2nd coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 3.
  • it can use as a 2nd coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 4.
  • it can use as a 3rd coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 5.
  • it can use as a 3rd coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 6.
  • the coloring composition of the present embodiment may contain a green colorant and be used for forming a green coloring pattern, for example.
  • the manufacturing method of the color filter of 1st Embodiment of this invention it can use as a 2nd coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 1.
  • it can use as a 1st coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 4.
  • it can use as a 1st coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 5.
  • it can use as a 2nd coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 6.
  • the coloring composition of the present embodiment may contain a blue colorant and be used for forming a blue coloring pattern, for example.
  • the manufacturing method of the color filter of 1st Embodiment of this invention it can use as a 3rd coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 1.
  • it can use as a 3rd coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 4.
  • it can use as a 2nd coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 5.
  • it can use as a 1st coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 6.
  • the coloring composition of this embodiment contains a coloring agent. Usually, at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of binder resin and a polymeric compound is further contained, and a polymerization initiator is contained as needed. Moreover, you may contain another arbitrary component, unless the effect of this invention is impaired. Next, each component contained in the coloring composition of this embodiment is demonstrated.
  • polymerizable compound examples of the polymerizable compound contained in the colored composition of the present embodiment include compounds having two or more polymerizable groups.
  • the polymerizable group examples include an ethylenically unsaturated group, an oxiranyl group, an oxetanyl group, and an N-alkoxymethylamino group.
  • the polymerizable compound is preferably a compound having two or more (meth) acryloyl groups or a compound having two or more N-alkoxymethylamino groups.
  • a polymeric compound can be used 1 type or in mixture of 2 or more types.
  • the compound having two or more (meth) acryloyl groups include a reaction product (polyfunctional (meth) acrylate) of an aliphatic polyhydroxy compound and (meth) acrylic acid, a caprolactone-modified polyfunctional (meta ) Acrylate, alkylene oxide modified polyfunctional (meth) acrylate, polyfunctional urethane (meth) acrylate obtained by reacting hydroxyl-functional (meth) acrylate and polyfunctional isocyanate, hydroxyl-functional (meth) acrylate and acid anhydride And a reaction product with a product [polyfunctional (meth) acrylate having a carboxyl group].
  • a reaction product polyfunctional (meth) acrylate of an aliphatic polyhydroxy compound and (meth) acrylic acid
  • a caprolactone-modified polyfunctional (meta ) Acrylate alkylene oxide modified polyfunctional (meth) acrylate
  • polyfunctional urethane (meth) acrylate obtained by reacting hydroxy
  • examples of the aliphatic polyhydroxy compound include divalent aliphatic polyhydroxy compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol; 3 such as glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, and dipentaerythritol. Mention may be made of aliphatic polyhydroxy compounds having a valence higher than that.
  • Examples of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and glycerol diester. A methacrylate etc. can be mentioned.
  • Examples of the polyfunctional isocyanate include tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, diphenylmethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate.
  • acid anhydrides examples include succinic anhydride, maleic anhydride, glutaric anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride and other dibasic anhydrides, pyromellitic anhydride, biphenyltetracarboxylic acid And tetrabasic acid dianhydrides such as dianhydride and benzophenonetetracarboxylic dianhydride.
  • caprolactone-modified polyfunctional (meth) acrylate examples include compounds described in paragraphs [0015] to [0018] of JP-A No. 11-44955.
  • the alkylene oxide-modified polyfunctional (meth) acrylate is at least one selected from bisphenol A di (meth) acrylate modified with at least one selected from ethylene oxide and propylene oxide, ethylene oxide and propylene oxide. Modified with at least one selected from trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide and propylene oxide modified with at least one selected from modified isocyanuric acid tri (meth) acrylate, ethylene oxide and propylene oxide By at least one selected from pentaerythritol tri (meth) acrylate, ethylene oxide and propylene oxide Modified with at least one selected from dipentaerythritol penta (meth) acrylate, ethylene oxide and propylene oxide modified with at least one selected from pentaerythritol tetra (meth) acrylate, ethylene oxide and propylene oxide Dipentaerythritol hexa (meth) acrylate etc. can be mentioned.
  • Examples of the compound having two or more N-alkoxymethylamino groups include the compounds described in paragraph [0056] of JP-A-2015-143835.
  • trimethylolpropane triacrylate pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate has a carboxyl group.
  • polyfunctional (meth) acrylates a reaction product of pentaerythritol triacrylate and succinic anhydride and a reaction product of dipentaerythritol pentaacrylate and succinic anhydride are preferable.
  • a polymeric compound can be used 1 type or in mixture of 2 or more types.
  • the use ratio of the polymerizable compound in the colored composition of the present embodiment when the colored composition contains a binder resin, it is preferably 10 parts by mass to 700 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin, and 20 parts by mass to 600 parts by mass is more preferable.
  • the proportion of the polymerizable compound used is preferably 100 parts by weight to 1500 parts by weight, more preferably 200 parts by weight to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the colorant.
  • any of a pigment and a dye can be used, but a colorant containing a dye is particularly preferable in consideration of a high color purity and luminance required for a color pattern and a color filter.
  • dyes that can be used for the colorant include acidic dyes, basic dyes, and nonionic dyes.
  • acidic dyes, basic dyes, nonionic dyes, and the like follow the definitions described later. Therefore, the ionic dye forming the inner salt is included in the acid dye.
  • An acid dye is a salt of a chromophore having an anionic group and a counter cation, and a compound in which the chromophore has both an anionic group and a cationic group and has an intramolecular salt structure.
  • chromophores having a functional group include triarylmethane chromophore, methine chromophore, cyanine chromophore, azo chromophore, diarylmethane chromophore, quinone imine chromophore, quinoline chromophore, anthraquinone.
  • Examples thereof include chromophores, nitrochromophores, phthalocyanine chromophores, dipyrromethene chromophores, and xanthene chromophores.
  • triarylmethane chromophores, cyanine chromophores, azo chromophores, quinoline chromophores, anthraquinone chromophores, phthalocyanine chromophores, xanthene chromophores can be preferably used, and more preferably cyanine chromophores.
  • a chromophore, an anthraquinone chromophore, and a xanthene chromophore can be preferably used, and more preferably cyanine chromophores.
  • examples of the counter cation include a proton, a metal cation, and an onium cation.
  • the metal cation include monovalent metal cations such as lithium ion, sodium ion, potassium ion, rubidium ion and cesium ion, and divalent metal cations such as magnesium ion, calcium ion, strontium ion and barium ion. Can do.
  • Examples of the onium cation include an ammonium cation and a phosphonium cation.
  • ammonium cation examples include a cation in the compound described in paragraph [0045] of JP2011-138894A, a resin having an ammonium cation in the side chain described in Japanese Patent No. 4873101, and a specific example of the phosphonium cation. Examples thereof include cations described in paragraphs [0038] to [0040] of JP-A No. 2013-190776. *
  • an acid dye for example, C. I. Acid Yellow 11, C.I. I. Acid Orange 7, C.I. I. Acid Red 37, C.I. I. Acid Red 180, C.I. I. Acid Blue 29, C.I. I. Direct Red 28, C.I. I. Direct Red 83, C.I. I. Direct Yellow 12, C.I. I. Direct Orange 26, C.I. I. Direct Green 59, C.I. I. Reactive Yellow 2, C.I. I. Reactive Red 17, C.I. I. Reactive Red 120, C.I. I. Reactive Black 5, C.I. I. Molded Red 7, C.I. I. Moldant Yellow 5, C.I. I. Moldant Black 7, C.I. I. I.
  • Azo acid dyes such as Direct Green 28; C. I. Triarylmethane acid dyes such as Acid Blue 9; C. I. Acid Blue 40, C.I. I. Acid Green 25, C.I. I. Reactive Blue 19, C.I. I. Anthraquinone acid dyes such as Reactive Blue 49; C. I. Acid Red 52, C.I. I. Acid Red 87, C.I. I. Acid Red 92, C.I. I. Acid Red 289, C.I. I. Xanthene acid dyes such as Acid Red 388; C. I. Quinoline acid dyes such as Acid Yellow 3; C. I. Acid Yellow 1, C.I. I. Nitro acid dyes such as Acid Orange 3 can be mentioned.
  • the basic dye is a salt of a chromophore having a cationic group and a counter anion
  • examples of the chromophore having a cationic group include a triarylmethane chromophore, a methine chromophore, a cyanine chromophore
  • examples include azo chromophores, diarylmethane chromophores, quinone imine chromophores, quinoline chromophores, anthraquinone chromophores, phthalocyanine chromophores, dipyrromethene chromophores, and xanthene chromophores.
  • a methane chromophore, a cyanine chromophore, an azo chromophore, a quinone imine chromophore, a quinoline chromophore, an anthraquinone chromophore, a phthalocyanine chromophore, and a xanthene chromophore can be preferably used, and more preferably cyanine.
  • a chromophore, an anthraquinone chromophore, and a xanthene chromophore can be preferably used, and more preferably cyanine.
  • counter anions possessed by such basic dyes include halogen ions, boron anions, phosphate anions, carboxylate anions, sulfate anions, organic sulfonate anions, nitrogen anions, methide anions, hydroxide ions, and metal complex anions. Etc.
  • Examples of such basic dyes include: C. I. Basic Blue 41, C.I. I. Azo basic dyes such as Basic Red 18; C. I. Triarylmethane basic dyes such as Basic Blue 7; C. I. Xanthene basic dyes such as Basic Violet 11; C. I. Basic Blue 3, C.I. I.
  • quinoneimine basic dyes such as Basic Blue 9, Japanese Patent Application Publication No. 2007-503477, International Publication No. 10/123071, Pamphlet No. 2011-116803, No. 2011-1117995, No. 2011-133844, No. 2011-145540, etc. Mention may be made of the basic dyes described.
  • nonionic dye for example, C. I. Disperse Orange 5, C.I. I. Disperse thread 58, C.I. I. Azo nonionic dyes such as Disperse Blue 165; C. I. Bat Blue 4, C.I. I. Disperse thread 60, C.I. I. Disperse Blue 56, C.I. I. Anthraquinone nonionic dyes such as Disperse Blue 60; C. I. Phthalocyanine nonionic dyes such as Pad Blue 5; C. I. Solvent Yellow 33, C.I. I. Quinoline nonionic dyes such as Disperse Yellow 64; C. I. Nitro nonionic dyes such as Disperse Yellow 42; C.
  • the dye used for the colorant is for the first colored composition to form the first colored pattern corresponding to red.
  • the second colored composition is for forming a second colored pattern corresponding to red, or the third colored composition forms a third colored pattern corresponding to red
  • it is at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of a xanthene dye and a cyanine dye, and for the 1st coloring composition to form the 1st coloring pattern corresponding to green
  • the second colored composition is for forming a second colored pattern corresponding to green, or the third colored composition is a third colored pattern corresponding to green
  • it is preferably at least one selected from the group consisting of coumarin dyes and styryl dyes. That is, it is preferable that the dye contained in the third coloring composition contains at least one selected from the group consisting of a coumarin dye, a styryl dye, a xanthene
  • the first coloring composition is for forming a first coloring pattern corresponding to blue, or the second coloring composition corresponds to blue.
  • a xanthene dye, a triarylmethane dye and a dipyrromethene when the second colored pattern is for forming a second colored pattern or when the third colored composition is for forming a third colored pattern corresponding to blue It is preferably at least one selected from dyes, and more preferably at least one selected from xanthene dyes and dipyrromethene dyes.
  • CI color index
  • C.I. I. color index
  • a brominated diketopyrrolopyrrole pigment represented by the formula (Ic) of JP 2011-523433 A can also be used as a red pigment.
  • the pigment can be used after being purified by a recrystallization method, a reprecipitation method, a solvent washing method, a sublimation method, a vacuum heating method, or a combination thereof.
  • the pigment surface may be used by modifying the particle surface with a resin if desired.
  • the organic pigment is preferably used by refining primary particles by so-called salt milling.
  • a known dispersant and dispersion aid can be further added.
  • Known dispersants include, for example, urethane dispersants, polyethylene imine dispersants, polyoxyethylene alkyl ether dispersants, polyoxyethylene alkyl phenyl ether dispersants, polyethylene glycol diester dispersants, sorbitan fatty acid ester dispersants.
  • a dispersant, a polyester-based dispersant, an acrylic-based dispersant and the like, and examples of the dispersion aid include a pigment derivative and the like.
  • Such a dispersant can be obtained commercially, and examples thereof include a dispersant described in paragraph [0047] of JP-A-2015-143835.
  • pigment derivative examples include copper phthalocyanine, diketopyrrolopyrrole, quinophthalone sulfonic acid derivatives, and the like.
  • the content ratio of the coloring agent is usually 5% by mass to 70% by mass, preferably 5% by mass in the solid content of the coloring composition from the viewpoint of forming a high-quality color filter. -60% by mass, more preferably 10% by mass to 50% by mass, and particularly preferably 20% by mass to 50% by mass.
  • solid content is components other than the solvent mentioned later.
  • the content ratio of the dye is preferably 5% by mass or more with respect to the total colorant from the viewpoint of further enjoying the effects of the present invention. It is preferably 10% by mass or more, particularly 15% by mass or more.
  • the coloring composition of this embodiment may contain dye independently as a coloring agent.
  • the colored composition of the present embodiment is colored with excellent reliability even when the content ratio of the dye to the solid content of the colored composition is high or when the dye and the pigment are used in combination as a colorant. A pattern can be formed, and a color filter having excellent reliability can be formed.
  • binder resin As binder resin in this embodiment, alkali-soluble resin which has alkali developability is preferable, and the polymer which has acidic functional groups, such as a carboxyl group, a carboxylic anhydride group, and a phenolic hydroxyl group, is preferable.
  • the polymer preferably further has a (meth) acryloyl group.
  • the polymer described above includes (a1) at least one selected from the group consisting of an unsaturated carboxylic acid and an unsaturated carboxylic acid anhydride (hereinafter referred to as “compound (a1)”), and (a2) (a1 ) And other unsaturated compounds (hereinafter referred to as “compound (a2)”) are preferred.
  • a monomer copolymer (hereinafter referred to as “copolymer”) containing compound (a1) and an unsaturated compound having at least one hydroxyl group in one molecule (hereinafter referred to as “compound (a2-1)”).
  • a polymer (hereinafter referred to as “polymer [A]”) obtained by reacting an unsaturated isocyanate compound with the compound [ ⁇ ].
  • a monomer copolymer (hereinafter referred to as “copolymer [ ⁇ ]”) containing compound (a1) and an unsaturated compound having an epoxy group (hereinafter referred to as “compound (a2-2)”) .)
  • a single compound comprising compound (a1) and an unsaturated compound other than compound (a1), compound (a2-1), and compound (a2-2) (hereinafter referred to as “compound (a2-3)”).
  • a copolymer of a monomer hereinafter referred to as “copolymer [ ⁇ ]”.
  • the compound (a2-3) is allowed to coexist, and the copolymer [ ⁇ ] is a copolymer of the compound (a1), the compound (a2-1) and the compound (a2-3).
  • the compound (a2-3) is allowed to coexist, and the copolymer [ ⁇ ] is converted into the compound (a1).
  • a copolymer of the compound (a2-2) and the compound (a2-3) may be used.
  • Examples of the compound (a1) used in producing the above-mentioned copolymer [ ⁇ ], copolymer [ ⁇ ] and copolymer [ ⁇ ] include monocarboxylic acid, dicarboxylic acid, dicarboxylic acid anhydride and the like. Can be mentioned.
  • Examples of the monocarboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, 2-methacryloyloxyethyl succinic acid, 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2-methacryloyloxyethyl hexa
  • Examples of the dicarboxylic acid include hydrophthalic acid and the like; maleic acid, fumaric acid, citraconic acid and the like; and examples of the dicarboxylic acid anhydride include the dicarboxylic acid anhydrides described above.
  • acrylic acid, methacrylic acid, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, 2-methacryloyloxyethyl succinic acid, or maleic anhydride is used from the viewpoint of copolymerization reactivity and solubility of the resulting copolymer in a developer. preferable.
  • Compound (a1) can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the repeating unit derived from the compound (a1) is preferably 5% by mass to 60% by mass, and more preferably. Is 7% by mass to 50% by mass, and particularly preferably 8% by mass to 40% by mass.
  • the content of the repeating unit derived from the compound (a1) is 5% by mass to 60% by mass, a colored composition in which various properties such as developability and storage stability are balanced at a higher level can be obtained.
  • Examples of the compound (a2-1) used in the production of the copolymer [ ⁇ ] include hydroxyalkyl esters of (meth) acrylic acid, dihydroxyalkyl esters of (meth) acrylic acid, (6) of (meth) acrylic acid. -Hydroxyhexanoyloxy) alkyl ester and the like.
  • hydroxyalkyl esters of (meth) acrylic acid such as (meth) acrylic acid 2-hydroxyethyl ester, (meth) acrylic acid 3-hydroxypropyl ester, (meth) acrylic acid 4-hydroxy ester.
  • acrylic acid dihydroxyalkyl esters such as (meth) acrylic acid 2,3-dihydroxypropyl ester, (meth) acrylic acid 1,3-dihydroxypropyl ester, (meth) acrylic acid 3 , 4-dihydroxybutyl ester
  • (meth) acrylic acid (6-hydroxyhexanoyloxy) alkyl ester such as (meth) acrylic acid 2- (6-hydroxyhexanoyloxy) ethyl ester, (meth) Acrylic acid 3- (6-hydride)
  • the carboxymethyl hexanoyloxy) propyl ester and the like can be mentioned, respectively.
  • acrylic acid 4-hydroxybutyl ester, acrylic acid 2,3-dihydroxypropyl ester, methacrylic acid 2,3-dihydroxypropyl ester, and (6-hydroxyhexanoyloxy) alkyl ester of the above (meth) acrylic acid are preferred.
  • the compound (a2-1) as described above can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the repeating unit derived from the compound (a2-1) is preferably 1% by mass to 50% by mass, more preferably 3% by mass to 40% by mass, The content is preferably 5% by mass to 30% by mass.
  • the content of the repeating unit derived from the compound (a2-1) is 1% by mass to 50% by mass, the stability of the copolymer obtained by the reaction with the unsaturated isocyanate compound becomes good, and as a result The storage stability of the resulting colored composition is improved.
  • an epoxy group in the compound (a2-2) used for the production of the copolymer [ ⁇ ] an oxiranyl group (having a 1,2-epoxy structure) and an oxetanyl group (having a 1,3-epoxy structure).
  • Examples of the unsaturated compound having an oxiranyl group include the compounds described in paragraph [0025] of JP2011-203562A, and include glycidyl methacrylate, 2-methylglycidyl methacrylate, and methacrylic acid. 3,4-epoxycyclohexyl, 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate, 3-methyl-3-methacryloyloxymethyl oxetane or 3-ethyl-3-methacryloyloxymethyl oxetane is preferred from the viewpoint of polymerizability.
  • the compound (a2-2) in the production of the copolymer [ ⁇ ], can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the repeating unit derived from the compound (a2-2) is preferably 0.5% by mass to 70% by mass, more preferably 1% by mass to 60% by mass. Particularly preferably, the content is 3% by mass to 50% by mass.
  • the content of the repeating unit derived from the compound (a2-2) is 0.5% by mass to 70% by mass, the heat resistance, the copolymer and the storage stability of the copolymer are balanced at a higher level. A composition is obtained.
  • Examples of the compound (a2-3) that can be used in the production of the above-mentioned copolymer [ ⁇ ] or can be optionally used in the production of the copolymer [ ⁇ ] and the copolymer [ ⁇ ] include, for example, (Meth) acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylic acid cycloalkyl ester, (meth) acrylic acid aryl ester, (meth) acrylic acid aralkyl ester, unsaturated dicarboxylic acid dialkyl ester, oxygen-containing 5-membered ring or oxygen-containing complex Mention may be made of (meth) acrylic acid esters having 6-membered rings, vinyl aromatic compounds, conjugated diene compounds and other unsaturated compounds.
  • (meth) acrylic acid alkyl esters such as methyl acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, (meth) Sec-butyl acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-methylglycidyl methacrylate, etc .
  • (meth) acrylic acid cycloalkyl esters such as cyclohexyl (meth) acrylate, 2- (meth) acrylic acid 2- Methylcyclohexyl, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl (meth) acrylate, 2- (tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane- (meth) acrylate 8-yloxy) ethyl, isobornyl (meth) acrylate, etc .; as (meth) acrylic acid aryl esters For example, (meth) acrylic acid
  • the (meth) acrylic acid ester having an oxygen-containing hetero 5-membered ring or an oxygen-containing hetero 6-membered ring is, for example, tetrahydrofuran-2-yl (meth) acrylate, tetrahydropyran-2-yl (meth) acrylate, ( (Meth) acrylic acid 2-methyltetrahydropyran-2-yl and the like; vinyl aromatic compounds such as styrene, ⁇ -methylstyrene, p-methoxystyrene and the like; conjugated diene compounds such as 1,3-butadiene , Isoprene, etc .; other unsaturated compounds such as acrylonite Le, methacrylonitrile, and (meth) acrylamide, can be exemplified respectively.
  • n-butyl methacrylate, 2-methylglycidyl methacrylate, benzyl methacrylate, tricyclomethacrylate [5.2.1.0 2,6 Decan-8-yl, styrene, p-methoxystyrene, tetrahydrofuran-2-yl methacrylate, 1,3-butadiene and the like are preferable.
  • the compound (a2-3) can be used alone or in combination of two or more. .
  • the content of the repeating unit derived from the compound (a2-3) is preferably 10% by mass to 70% by mass, more preferably 20% by mass to 50% by mass. %, Particularly preferably 30% by mass to 50% by mass.
  • the content of the repeating unit of the compound (a2-3) is 10% by mass to 70% by mass, the molecular weight of the copolymer can be easily controlled, and a colored composition balanced at a higher level of developability can be obtained. .
  • copolymer [ ⁇ ], copolymer [ ⁇ ] and copolymer [ ⁇ ] are preferably monomers as described above in an appropriate solvent, preferably in the presence of a known radical polymerization initiator. It can manufacture by polymerizing the mixture of these.
  • a polystyrene-reduced weight average molecular weight (hereinafter referred to as “GPC”) measured by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as “GPC”).
  • Mw is preferably 1000 to 100,000, more preferably 2000 to 50,000.
  • the polymer [A] described above can be obtained by reacting the copolymer [ ⁇ ] with an unsaturated isocyanate compound.
  • unsaturated isocyanate compounds include (meth) acrylic acid derivatives. Specific examples thereof include, for example, 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate, 4- (meth) acryloyloxybutyl. Examples include isocyanate and 2- (2-isocyanatoethoxy) ethyl (meth) acrylate.
  • the unsaturated isocyanate compound can be used alone or in combination of two or more.
  • the proportion of the unsaturated isocyanate compound used in the production of the polymer [A] is preferably 0.1 mol% based on the hydroxyl group derived from the compound (a2-1) in the copolymer [ ⁇ ]. It is -95 mol%, More preferably, it is 1.0 mol%-80 mol%, Most preferably, it is 5.0 mol%-75 mol%.
  • the unsaturated isocyanate compound is used in an amount of 0.1 mol% to 95 mol%, the reactivity with the copolymer [ ⁇ ] and the heat resistance of the colored composition are further improved, which is preferable.
  • polymer [C] As the polymer having a carboxyl group and a (meth) acryloyl group, in addition to the polymer [A] described above, a polymer obtained by reacting the compound (a1) with the epoxy group of the copolymer [ ⁇ ] A polymer obtained by reacting the compound (a2-2) with a carboxyl group of the copolymer [ ⁇ ], copolymer [ ⁇ ] or copolymer [ ⁇ ]. (Hereinafter referred to as “polymer [C]”) can also be used. A polybasic acid anhydride may be further reacted with the hydroxyl group of the polymer [C]. Examples of the polybasic acid anhydride include compounds described in paragraph [0067] of JP-A-2014-098140.
  • the polymer [A], the copolymer [ ⁇ ], and the copolymer [ ⁇ ] may be used alone, but the polymer [A] and the copolymer It is preferable to use a combination [ ⁇ ] or a copolymer [ ⁇ ] and a copolymer [ ⁇ ].
  • the binder resin can be produced by a known method.
  • the structure, Mw, and Mw / Mn can also be controlled by the method disclosed in the pamphlet of No. 029871.
  • the content of the binder resin is usually 5 parts by mass to 1000 parts by mass, and preferably 10 parts by mass to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the colorant.
  • a radiation sensitive polymerization initiator is preferable, and thereby, radiation sensitivity can be imparted to the colored composition.
  • the radiation-sensitive polymerization initiator is a component that generates an active species that can initiate a polymerization reaction in response to radiation, and a polymer having a carboxyl group and a (meth) acryloyl group in response to radiation. It is a component that generates an active species capable of initiating polymerization of a polymerizable compound.
  • Examples of such polymerization initiators that are contained in the colored composition of the present embodiment include thioxanthone compounds, acetophenone compounds, biimidazole compounds, triazine compounds, and O-acyloxime compounds.
  • thioxanthone compounds include thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone and the like can be mentioned.
  • acetophenone compounds include 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4- And morpholinophenyl) butan-1-one and 2- (4-methylbenzyl) -2- (dimethylamino) -1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one.
  • biimidazole compound examples include 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′- Bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 Examples include '5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole.
  • a hydrogen donor in terms of improving sensitivity.
  • the “hydrogen donor” as used herein means a compound that can donate a hydrogen atom to a radical generated from a biimidazole compound by exposure.
  • the hydrogen donor include mercaptan-based hydrogen donors such as 2-mercaptobenzothiazole and 2-mercaptobenzoxazole; 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, etc.
  • an amine-based hydrogen donor can be used alone or in combination of two or more, but one or more mercaptan hydrogen donors and one or more amine hydrogen donors are combined. The use is preferable in that the sensitivity can be further improved.
  • triazine compounds include compounds described in paragraphs [0063] to [0065] of JP-B-57-6096 and JP-A-2003-238898.
  • O-acyloxime compounds include 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl]-, 2- (O-benzoyloxime), ethanone, 1- [9-ethyl.
  • a sensitizer when a photopolymerization initiator other than a biimidazole compound such as an acetophenone compound is used, a sensitizer can be used in combination.
  • a sensitizer include 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4-diethylaminoacetophenone, 4-dimethylaminopropiophenone, and 4-dimethyl.
  • Ethyl aminobenzoate 2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, 2,5-bis (4-diethylaminobenzal) cyclohexanone, 7-diethylamino-3- (4-diethylaminobenzoyl) coumarin, 4- (diethylamino) chalcone, etc. Can be mentioned.
  • the polymerization initiators described above can be used alone or in combination of two or more.
  • the use ratio of the polymerization initiator is preferably 0.01 parts by mass to 120 parts by mass and more preferably 1 part by mass to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable compound. .
  • the colored composition of the present embodiment can form a colored pattern and a color filter having high solvent resistance even at a low exposure amount.
  • the colored composition of the present embodiment can contain various additives as necessary within a range that does not impair the effects of the present invention.
  • Each of these optional components may be used alone or in combination of two or more.
  • optional components include fillers such as glass and alumina; polymer compounds such as polyvinyl alcohol and poly (fluoroalkyl acrylates); and surfactants such as fluorosurfactants and silicone surfactants.
  • Agents such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane; 2,2-thiobis (4-methyl-6-t-butylphenol ), Antioxidants such as 2,6-di-t-butylphenol; UV absorbers such as 2- (3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole and alkoxybenzophenones Anticoagulant such as sodium polyacrylate; malonic acid, adipic acid, itaconic acid, Traconic acid, fumaric acid, mesaconic acid, 2-aminoethanol, 3-amino-1-propano
  • the coloring composition of the present embodiment can contain a quencher as an optional component.
  • the quencher when the red filter contains at least one selected from the group consisting of xanthene dyes and cyanine dyes, the quencher preferably contains a metal complex compound, and the green filter consists of a coumarin dye and a styryl dye.
  • the blue filter contains at least one selected from xanthene dyes, triarylmethane dyes and dipyrromethene dyes.
  • the quencher preferably contains at least one selected from a tetraazaporphyrin compound, an anthraquinone compound, and a phthalocyanine compound.
  • the metal complex compound is preferably a chromium complex compound.
  • the metal complex compound preferably includes at least one selected from a nickel complex compound and a metal phthalocyanine compound.
  • the coloring composition of this embodiment can contain a compound having an amino group and an electron-withdrawing group as optional components.
  • a compound having an amino group and an electron-withdrawing group as optional components.
  • acceleration of curing can be realized in the colored pattern obtained from the colored composition of the present embodiment, and lower temperature heat curing can be realized.
  • the temperature of heating performed to cure the colored pattern and form a filter of each color can be kept low.
  • the storage stability of the colored composition can be improved by containing the above-mentioned compound.
  • More specific examples of the compound having an amino group and an electron-withdrawing group described above include, for example, compounds described in paragraph [0324] of Japanese Patent No. 5817562, and among them, 4,4′- Diaminodiphenyl sulfone, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine, ethyl 3-aminobenzenesulfonate, 3,5-bistrifluoromethyl-1, 2-diaminobenzene, 4-aminonitrobenzene and N, N-dimethyl-4-nitroaniline are preferred.
  • the colored composition of the second embodiment of the present invention is prepared by uniformly mixing a colorant and a binder resin, a polymerizable compound, a polymerization initiator, and other optional components that are added as necessary.
  • This colored composition is preferably used in the form of a solution after being dissolved in a suitable solvent.
  • the solvent used for the preparation of the colored composition of the present embodiment a solvent that uniformly dissolves essential components and optional components and does not react with each component is used.
  • Ethylene glycol monomethyl ether Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-propyl ether, diethylene glycol mono-n- Butyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, di Propylene glycol mono Chirueteru, dipropylene glycol mono -n- propyl ether, dipropylene glycol mono -n- butyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether,
  • solvents can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the solvent is not limited, but the total of each component excluding the solvent of the colored composition from the viewpoint of applicability, stability, etc. of the obtained colored composition of the present embodiment.
  • the amount is preferably such that the concentration is 5% to 50% by weight, and more preferably 10% to 40% by weight.
  • the solid content concentration can be any concentration (for example, 5% by mass) depending on the purpose of use, the value of the desired film thickness, etc. To 50 mass%).
  • a more preferable solid content concentration varies depending on a method of forming a coating film on the substrate, which will be described later.
  • the composition solution thus prepared can be used after being filtered using a Millipore filter or the like having a pore diameter of about 0.5 ⁇ m.
  • the colored composition of the present embodiment using the above components and preparation method can form a colored pattern of various colors by selecting a colorant, and is used in the method for producing a color filter of the first embodiment of the present invention. be able to.
  • the coloring composition of the present embodiment contains a red colorant and can be used to form a red coloring pattern.
  • the manufacturing method of the color filter of 1st Embodiment of this invention it can use as a 1st coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 1.
  • the coloring composition of this embodiment contains a red coloring agent and can be used as the first coloring composition of the method for producing the color filter of Example 2 described above. In that case, it is preferable that the content rate of the dye with respect to the total solid of the coloring composition of this embodiment is 1 mass% or less.
  • the coloring composition of this embodiment contains a red coloring agent and can be used as the second coloring composition of the method for producing the color filter of Example 3 described above. In that case, it is preferable that the content rate of the dye with respect to the total solid of the coloring composition of this embodiment is 1 mass% or less.
  • the coloring composition of this embodiment contains a red coloring agent, and can be used as the second coloring composition of the method for producing the color filter of Example 4 described above. In that case, it is preferable that the content rate of the dye with respect to the total solid of the coloring composition of this embodiment is 1 mass% or less.
  • the coloring composition of this embodiment contains a red coloring agent, and can be used as the third coloring composition of the method for producing the color filter of Example 5 described above.
  • the red colorant of the coloring composition of this embodiment is a colorant containing a dye.
  • the dye is a fluorescent dye.
  • the coloring composition of this embodiment contains a red coloring agent and can be used as the third coloring composition of the method for producing a color filter of Example 6 described above.
  • the red colorant of the coloring composition of this embodiment is a colorant containing a dye.
  • the dye is a fluorescent dye.
  • the coloring composition of this embodiment contains a green coloring agent and can be used for formation of a green coloring pattern.
  • a green coloring agent in the manufacturing method of the color filter of 1st Embodiment of this invention, it can use as a 2nd coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 1.
  • the coloring composition of this embodiment contains a green coloring agent and can be used as the third coloring composition of the method for producing the color filter of Example 2 described above.
  • the green colorant of the coloring composition of this embodiment is a colorant containing a dye.
  • the dye is a fluorescent dye.
  • the coloring composition of this embodiment contains a green coloring agent, and can be used as the third coloring composition of the method for producing the color filter of Example 3 described above.
  • the green colorant of the coloring composition of this embodiment is a colorant containing a dye.
  • the dye is a fluorescent dye.
  • the coloring composition of this embodiment contains a green coloring agent and can be used as the first coloring composition of the method for producing the color filter of Example 4 described above. In that case, it is preferable that the content rate of the dye with respect to the total solid of the coloring composition of this embodiment is 1 mass% or less.
  • the coloring composition of this embodiment contains a green coloring agent and can be used as the first coloring composition of the method for producing the color filter of Example 5 described above. In that case, it is preferable that the content rate of the dye with respect to the total solid of the coloring composition of this embodiment is 1 mass% or less.
  • the coloring composition of this embodiment contains a green coloring agent and can be used as the second coloring composition of the method for producing the color filter of Example 6 described above. In that case, it is preferable that the content rate of the dye with respect to the total solid of the coloring composition of this embodiment is 1 mass% or less.
  • the coloring composition of the present embodiment contains a blue colorant and can be used for forming a blue coloring pattern.
  • the coloring composition of this embodiment can be prepared so that the content rate of the dye with respect to the total solid content of the coloring composition is 1% by mass or less.
  • the coloring composition of this embodiment contains a blue coloring agent and is used for formation of a blue coloring pattern
  • it can also be prepared so as to contain a blue dye as a blue coloring agent. It is.
  • the above-mentioned blue colorant contains at least one selected from the group consisting of xanthene dyes and dipyrromethene dyes.
  • the coloring composition of this embodiment contains a blue colorant, and the third coloring composition of the color filter manufacturing method of Example 1 and the third method of manufacturing the color filter of Example 4 described above. It can be used as a coloring composition. In that case, it is preferable that the coloring composition of this embodiment contains at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of a xanthene dye and a dipyrromethene dye.
  • the colored composition of the present embodiment can be used as the third colored composition of the color filter manufacturing method of Example 1 in the color filter manufacturing method of the first embodiment of the present invention. Moreover, it can use as a 2nd coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 2. Moreover, it can use as a 1st coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 3. Moreover, it can use as a 3rd coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 4. Moreover, it can use as a 2nd coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 5. Moreover, it can use as a 1st coloring composition of the manufacturing method of the color filter of Example 6.
  • the coloring composition of this embodiment is used for the manufacturing method of the color filter of 1st Embodiment of this invention, and can manufacture a color filter effective for image quality improvement.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a color filter according to a third embodiment of the present invention.
  • the color filter 1 shown in FIG. 1 is an example of the color filter of the present invention.
  • the color filter 1 can be formed on the main surface of the transparent substrate 2.
  • the color filter 1 has a structure in which a red (R), green (G), and blue (B) filter 3, a black matrix 4, and a protective film 5 provided on each color filter 3 are arranged. Have.
  • the color filter 1 of the present embodiment is manufactured using the colored composition of the second embodiment of the present invention according to the method for manufacturing the color filter of the first embodiment of the present invention.
  • the filter 3 is formed by using the colored composition of the second embodiment of the present invention, sequentially forming colored patterns of each color in a predetermined order, and curing them.
  • the protective film 5 can be formed by, for example, applying and patterning a protective film-forming resin composition and then curing.
  • the color filter 1 of the present embodiment can use a dye as a colorant, and is a color filter effective for improving image quality.
  • the color filter 1 of the present embodiment in accordance with the method for manufacturing the color filter of the first embodiment of the present invention, includes a color pattern containing a colorant that is inferior in heat resistance in the step of sequentially forming the color pattern of each color. Manufactured so as to adjust the order of formation of a colored pattern containing a compound that easily causes transfer, and the color filter has reduced heat resistance and transfer problems.
  • a filter for cutting ultraviolet rays and a filter for cutting or coloring infrared rays may be added.
  • an electrode made of ITO or the like is provided if necessary, and an alignment film for liquid crystal alignment (not shown in FIG. 1). ) Can be provided.
  • the alignment film can be formed using a known liquid crystal aligning agent.
  • the color filter of this embodiment can be used as a color filter for color separation of a solid-state image sensor, a color filter for an organic EL display element, or the like in addition to a liquid crystal display element.
  • Preparation of pigment dispersion 15 parts by mass of a red pigment represented by the following formula as a colorant, 12.5 parts by mass of BYK-LPN21116 (manufactured by BYK Corporation) as a dispersant (solid content concentration 40% by mass), and propylene glycol monomethyl ether as a solvent
  • a pigment dispersion (r-1) was prepared by treating with 72.5 parts by mass of acetate using a bead mill.
  • Preparation Example 2 In Preparation Example 1, C.I. I. A pigment dispersion (g-1) was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that CI Pigment Green 59 was used.
  • Preparation Example 3 In Preparation Example 1, C.I. I. A pigment dispersion (b-1) was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that CI Pigment Blue 15: 6 was used.
  • Preparation of coloring composition 350 parts by weight of pigment dispersion (r-1) as a colorant, 10 parts by weight of Cya-1 as a dye, 10 parts by weight of Cr-1 as a quencher, 60 parts by weight of C-1 as a binder resin, Toagosei as a polymerizable compound M-402 (mixture of dipentaerythritol hexaacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate) manufactured by Co., Ltd., 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butane as a photopolymerization initiator 10 parts by weight of 1-one (Ciba Specialty Chemicals, trade name IRGACURE 369) and 10 parts by weight of NCI-930 (manufactured by ADEKA), MegaFac F-554 (manufactured by DIC Corporation) as a fluorosurfactant ) 2.5 parts by mass and propylene glyco
  • Preparation Examples 5 to 20 coloring compositions (Red-2) to (Red-4) were prepared in the same manner as Preparation Example 4, except that the types of pigment dispersion, dye and quencher used were changed as shown in Table 1 below. ) And (Red-0), (Green-0) to (Green-3), and (Blue-0) to (Blue-7).
  • Cya-1 Compound (cyanine dye) represented by the formula (g-1) described in Example 1 of JP2012-214718A Cya-2: “polymer (2)” (cyanine dye multimer) obtained according to Synthesis Example 2 of JP-A-2015-178604 Xan-1: represented by compound (A3) described in International Publication No.
  • ⁇ Quencher> Cr-1 a compound represented by the formula (z-2) (Cr complex compound) described in Synthesis Example 1 of International Publication No. 2014/196660 pamphlet Cr-2: Compound represented by the following formula (Cr-2) (Cr complex compound) Ni-1: Trade name ADS845MC (American Dye Source, Ni complex compound)
  • Pht-1 Compound obtained in accordance with Example 1 of Patent No. 5814120 (phthalocyanine compound)
  • TAP a compound represented by the formula (2-29) (tetraazaporphyrin compound) described in paragraph [0057] of JP-A-2014-5451 Ant-1: C.I. I. Solvent Blue 45 (anthraquinone compound) Pht-2: C.I. I. Solvent Blue 70 (phthalocyanine compound) Ant-2: Compound of formula 2 (anthraquinone compound having a polymerizable group) described in JP-A-2008-015530
  • the binder resin C-1 was synthesized according to the method described in “Synthesis of Resin (B-1)” in International Publication No. 2014/192773 pamphlet, having the following repeating units (unsaturated carboxylic acid repeating unit and epoxy group). It is a reaction product of an alkali-soluble resin having an unsaturated compound repeating unit) and methacrylic acid, and an alkali-soluble resin having a methacryloyloxy group in the side chain.
  • a high-pressure mercury lamp was used to expose the entire surface of the coating film with radiation containing wavelengths of 365 nm, 405 nm, and 436 nm at a dose of 400 J / m 2 without using a photomask.
  • a shower development was performed for 90 seconds by discharging a developer composed of a 0.04 mass% potassium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. at a development pressure of 1 kgf / cm 2 (nozzle diameter: 1 mm). Thereafter, these were washed with ultrapure water, air-dried, and then post-baked in a clean oven at 230 ° C. for 30 minutes, thereby producing three substrates having monochromatic filters.
  • a color analyzer (LCF-1100A manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) was used, with a C light source and a 2-degree field of view in the following chromaticity coordinates in the CIE color system.
  • the stimulus value (Y) that is, the luminance was measured.
  • the brightness at this time is Y R.
  • a colored composition in which the ratio of the pigment dispersion and the dye is appropriately changed is prepared, the chromaticity is measured, and the luminance at the desired chromaticity is obtained by drawing a calibration curve. Calculated.
  • Reference example 2 In Reference Example 1, three substrates having a single color filter were prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that the colored composition (Green-0) was used instead of the colored composition (Red-0). Then, the luminance was measured in the same manner as in Reference Example 1. The brightness at this time is Y G.
  • Reference example 3 In Example 1, except that the colored composition (Blue-0) was used instead of the colored composition (Red-0), the same procedure as in Reference Example 1 was carried out to prepare three substrates having a single color filter. Then, the luminance was measured in the same manner as in Reference Example 1. The brightness at this time is Y B.
  • the substrate was subjected to shower development for 90 seconds by discharging a developer composed of a 0.04 mass% potassium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. at a development pressure of 1 kgf / cm 2 (nozzle diameter 1 mm). Thereafter, the substrate is washed with ultrapure water, air-dried, and further post-baked in a clean oven at 230 ° C. for 30 minutes to obtain a substrate having a first filter having a substantially square shape of 3 cm ⁇ 3 cm. Created.
  • the coloring composition (Green-0) was applied on the substrate on which the first filter was formed using a spin coater, and then pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 2 minutes to obtain a film thickness of 2.4 ⁇ m.
  • the coating film was formed.
  • the entire surface was exposed to radiation containing 365 nm, 405 nm, and 436 nm with an exposure dose of 400 J / m 2 without using a photomask using a high-pressure mercury lamp.
  • a color analyzer (LCF-1100A manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) is used in the center of the region where the first filter and the second filter overlap on the substrate, and the CIE color system is used with a C light source and a two-degree field of view.
  • the stimulus value (Y) that is, the luminance of the second filter (the chromaticity coordinates are the same as described above) is measured.
  • the substrate was subjected to shower development for 90 seconds by discharging a developer composed of a 0.04 mass% potassium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. at a development pressure of 1 kgf / cm 2 (nozzle diameter 1 mm). Thereafter, this substrate was washed with ultrapure water, air-dried, and then post-baked in a clean oven at 230 ° C. for 30 minutes, thereby forming a first filter that was green on the substrate.
  • a coloring composition (Blue-0) is applied as a second coloring composition on the substrate on which the green filter is formed using a spin coater, and then pre-baked for 2 minutes on a 90 ° C. hot plate.
  • a film having a thickness of 2.4 ⁇ m was formed.
  • the coating film was exposed to radiation containing wavelengths of 365 nm, 405 nm, and 436 nm at a dose of 400 J / m 2 through a photomask using a high-pressure mercury lamp.
  • the substrate was subjected to shower development for 90 seconds by discharging a developer composed of a 0.04 mass% potassium hydroxide aqueous solution at 23 ° C.
  • the substrate is washed with ultrapure water, air-dried, and further post-baked in a clean oven at 230 ° C. for 30 minutes to form a blue filter as a second filter next to the green filter. It was created.
  • a coloring composition (Red-0) is applied as a third coloring composition on the substrate on which the green filter and the blue filter are formed using a spin coater, and then pre-baked for 2 minutes on a 90 ° C. hot plate.
  • a coating film having a thickness of 2.4 ⁇ m.
  • the coating film was exposed to radiation containing wavelengths of 365 nm, 405 nm, and 436 nm at a dose of 400 J / m 2 through a photomask using a high-pressure mercury lamp.
  • the substrate was subjected to shower development for 90 seconds by discharging a developer composed of a 0.04 mass% potassium hydroxide aqueous solution at 23 ° C.
  • a color filter in which a first filter that is green, a second filter that is blue, and a third filter that is red is formed. This is a color filter (CF-A).
  • Evaluation 1 Evaluation of luminance The luminance of the first filter included in the color filter (CF-A) was evaluated by the following method. First, in place of the colored composition (Red-0) in Reference Example 1, a monochromatic filter was provided in the same manner as Reference Example 1 except that the first colored composition used in Production Example A-1 was used. Three substrates were created. Next, the three substrates were post-baked (first additional baking) for 30 minutes in a 230 ° C. clean oven. After cooling to room temperature, post-baking (second additional baking) was performed again in a clean oven at 230 ° C. for 30 minutes.
  • the color analyzer (LCF-1100A manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) for the three substrates subjected to additional baking twice, using the following chromaticity coordinates in the CIE color system with a C light source and a 2-degree field of view.
  • the stimulation value (Y), i.e., the luminance, of each was measured.
  • the brightness at this time is Y 1.
  • the luminance of the second filter included in the color filter (CF-A) was evaluated by the following method.
  • the luminance of the third filter included in the color filter (CF-A) was evaluated by the following method. First, in place of the colored composition (Red-0) in Reference Example 1, a single color filter was provided in the same manner as in Reference Example 1 except that the third colored composition used in Production Example A-1 was used. Three substrates were prepared, and then the luminance was measured in the same manner as in Reference Example 1. The brightness at this time is Y 3.
  • Evaluation 2 Evaluation of transferability
  • the first colored composition and the first colored composition used in Production Example A-1 were used in place of the colored composition (Red-0) and the colored composition (Green-0) in Reference Example 4.
  • a substrate having the second filter on the first filter was produced in the same manner as in Reference Example 4 except that the colored composition 2 was used.
  • the luminance was measured in the same manner as in Reference Example 4. The brightness at this time is Y 12.
  • Production Examples A-2 to A-6 In Production Example A-1, a color filter was prepared in the same manner as in Production Example A-1, except that the first to third colored compositions described in the following Table 2 were used. Then, Production Example A- Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.
  • Production Examples B-1 to B-6 In Production Example A-1, a color filter was prepared in the same manner as in Production Example A-1, except that the first to third colored compositions shown in Table 3 were used. Then, Production Example A- Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3 below. Production Examples B-5 and B-6 are examples.
  • Production Examples C-1 to C-6 In Production Example A-1, a color filter was prepared in the same manner as in Production Example A-1, except that the first to third colored compositions described in the following Table 4 were used, and then Production Example A- Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 4 below. Production examples C-2 and C-3 are examples.
  • Production Examples D-1 to D-10 In Production Example A-1, a color filter was prepared in the same manner as in Production Example A-1, except that the first to third colored compositions described in the following Table 5 were used, and then Production Example A- Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 5 below. Production Examples D-1 to D-10 are all examples.
  • Production Examples E-1 to E-6 In Production Example A-1, a color filter was prepared in the same manner as in Production Example A-1, except that the first to third colored compositions described in Table 6 were used. Then, Production Example A- Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 6 below.
  • Production Examples F-1 to F-6 In Production Example A-1, a color filter was prepared in the same manner as in Production Example A-1, except that the first to third colored compositions described in the following Table 7 were used. Then, Production Example A- Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 7 below. Production Examples F-2, F-3, F-5, and F-6 are examples.
  • Production Examples G-1 to G-4 In Production Example A-3, a color filter was prepared in the same manner as in Production Example A-3 except that the first to third colored compositions described in Table 8 were used, and then Production Example A- Evaluation was carried out in the same manner as in 3. The results are shown in Table 8. Production examples G-1 to G-4 are all examples.
  • each evaluation result is calculated with “A” as 2 points, “B” as 1 point, “C” as 0 point, and “D” as ⁇ 1 point. Is shown in the overall evaluation column. It can be said that the higher the overall evaluation score, the better the balance between the brightness increase rate and the brightness decrease rate.
  • the “total evaluation” is used for relative evaluation between the production examples described in each table, and is not used for comparison with the production examples described in different tables.
  • a planarization film resist solution (HL-18s: manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) was applied onto a 6-inch silicon wafer by spin coating, and was pre-baked and heat-treated for 6 minutes on a 100 ° C. hot plate. Furthermore, it processed in 230 degreeC oven for 1 hour, the coating film was hardened, the 1.0 micrometer planarizing film was formed, and the wafer with a planarizing film was obtained.
  • a colored composition (Green-0) as a first colored composition was applied onto a silicon wafer with a flattened film by a spin coater, and pre-baked and heat-treated for 1 minute on a 100 ° C. hot plate.
  • the film thickness after pre-baking was adjusted to 0.9 ⁇ m.
  • a pattern is formed at a dose of 150 mJ / cm 2 through a photomask for forming a 1.0 ⁇ m square green pixel at a wavelength of 365 nm. Exposure was performed.
  • the exposed coating film was subjected to paddle development with an organic alkali developer for 1 minute. After the paddle development, rinsing with pure water was performed in a spin shower for 20 seconds, followed by washing with pure water for 20 seconds. Thereafter, water droplets remaining on the wafer were blown with high-pressure air, the substrate was naturally dried, and further heated for 5 minutes on a hot plate having a surface temperature of 230 ° C. to form a square pixel pattern. The film thickness of the green pixel after the heat treatment was 0.80 ⁇ m. In this way, a first filter that is green was created.
  • a colored composition (Blue-8) was used as the second colored composition, and a blue second filter was formed in the same manner as the first filter. Furthermore, a third filter that is red was formed using a colored composition (Red-1) as the third colored composition. In this way, a color separation color filter for a solid-state imaging device was obtained.
  • the color filter for a solid-state image sensor thus produced was very excellent in spectral characteristics.
  • the color filter of the present invention has excellent color characteristics and excellent reliability performance. Accordingly, the color filter of the present invention can be suitably used as a color filter for color separation of a solid-state imaging device, a color filter for an organic EL display device, a color filter for flexible display such as electronic paper, and the like. It can be preferably used for various display devices such as word processors, notebook computers, car navigation systems, camcorders, PDAs, digital cameras, mobile phones, smartphones, various monitors, liquid crystal televisions, and information displays.
  • various display devices such as word processors, notebook computers, car navigation systems, camcorders, PDAs, digital cameras, mobile phones, smartphones, various monitors, liquid crystal televisions, and information displays.

Landscapes

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Abstract

高画質化に有効なカラーフィルタの製造方法を提供する。 カラーフィルタの製造方法は、第1の色に対応する第1の着色パターンを、第1の着色組成物を用いて形成する工程、第2の色に対応する第2の着色パターンを、第2の着色組成物を用いて形成する工程、および第3の色に対応する第3の着色パターンを、第3の着色組成物を用いて形成する工程をこの順で有する。第3の色は赤色または緑色であり、第3の着色組成物は染料を含む着色剤と重合性化合物とを含有する。そして、このカラーフィルタの製造方法を用いて高画質化に有効なカラーフィルタ1を製造する。

Description

カラーフィルタの製造方法
 本発明は、カラーフィルタの製造方法に関する。
 近年、薄型軽量で高画質の表示素子が求められており、例えば、液晶表示素子の開発が盛んに進められている。液晶表示素子等の表示素子は、高画質のカラー表示を実現するためにカラーフィルタを使用することができる。
 表示素子用のカラーフィルタを製造するにあたっては、着色剤を用いて調製された着色組成物を使用することができる。その場合、例えば、赤色、緑色および青色の三原色に対応するカラーフィルタを製造するために、赤色の着色剤を含有する赤色着色組成物、緑色の着色剤を含有する緑色着色組成物および青色の着色剤を含有する青色着色組成物の3種類の着色組成物を準備する。
 そして、上述の3種類の着色組成物を用い、赤色、緑色および青色の三原色の着色パターンを順次形成し、それらを硬化させて赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタを形成する。形成された赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタは、上述した三原色に対応するカラーフィルタを構成する。
 その場合、例えば、上述の3種類の着色組成物のうち、初めに、赤色着色組成物を使用する。すなわち、赤色着色組成物を用い、基板上に塗布して乾燥したのち、乾燥塗膜に対し、所望のパターン形状に放射線を照射(以下、「露光」という。)し、現像することにより赤色の着色パターンを形成することができる。
 次いで、緑色着色組成物を用いて、上述と同様の塗布、乾燥、露光および現像の各工程を行って、緑色の着色パターンを形成し、続いて、青色着色組成物を用いて、上述と同様の塗布、乾燥、露光および現像の各工程を行って、青色の着色パターンを形成することができる。
 すなわち、カラーフィルタの製造においては、赤色着色組成物、緑色着色組成物および青色着色組成物の3種類の着色組成物を用い、着色組成物毎に同様の塗布、乾燥、露光および現像の各工程を繰り返して、赤色、緑色および青色の三原色の着色パターンを順次形成する。次いで、それらを硬化させて赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタを形成し、赤色、緑色および青色の三原色に対応するカラーフィルタを製造する。これにより、そのカラーフィルタを有する表示素子では、赤色、緑色および青色のいずれかの色のフィルタを含んで構成された各色の画素を得ることができる(特許文献1~2)。
 尚、上述のカラーフィルタの製造においては、1つの色の着色パターンを形成した後、別の色の着色パターンを形成する前に、その1つの色の着色パターンを硬化させ、その1つの色のフィルタを形成するようにすることも可能である。すなわち、各色の着色パターンを順次形成するのに対応して、各色のフィルタを順次形成するようにすることも可能である。
 また、カラーフィルタの製造では、カーボンブラックを分散させた光重合性組成物を利用してブラックマトリクスを形成する方法(特許文献3)も知られている。
 カラーフィルタの製造において、着色剤には顔料を用いることができる。すなわち、カラーフィルタの製造には、顔料分散型の着色組成物を使用することができる。
 最近は、表示素子に対する高画質化の要求は益々高まっており、画素に含まれるカラーフィルタに対しても、輝度や色純度等の性能向上が強く求められている。そして、表示素子の高画質化を実現する手段として、カラーフィルタの着色剤に、染料を使用する検討がなされている(特許文献4)。着色剤として染料を使用することは、高輝度化や高色純度化等の高画質化に有効な手段となる。
特開平2-144502号公報 特開平3-53201号公報 特開2005-99584号公報 特開2012-212109号公報
 しかしながら、染料は顔料に比べて耐熱性に劣るものが多いことが知られている。そのため、染料を含む着色組成物を用いて形成された着色パターンにおいては、顔料を含む着色組成物を用いた着色パターンに比べて、耐熱性に劣る場合があり、その結果、カラーフィルタにおいて、所謂「耐熱性」の問題を生じさせることがあった。例えば、カラーフィルタの製造方法において、着色パターンに染料が含有される場合、各色の着色パターンを順次形成する段階で染料が徐々に劣化して、着色パターンやフィルタの色特性の劣化を引き起こし、カラーフィルタの画質を低下させることがあった。
 また、着色剤に染料を用いたカラーフィルタの場合、その製造工程において、所謂「移染」の問題を生じさせることがあった。すなわち、カラーフィルタの製造における、各色の着色パターンを順次形成する段階において、先に形成した画素の着色パターンから染料が溶け出して、後に形成される画素の着色パターンを染めてしまう移染を生じさせたり、先に形成した画素の着色パターンを、後に形成される画素の着色パターンに含まれる染料が染めてしまう移染を生じさせたりすることがあった。
 このようなカラーフィルタにおける移染は、カラーフィルタやそれを用いる表示素子において、画素の輝度や色純度等を低下させることがある。
 また、カラーフィルタの着色剤の染料として、蛍光性を備えた蛍光性染料を用いる場合がある。蛍光性染料の蛍光は、画素のコントラスト比を低下させる要因となるため、蛍光性染料を用いる場合、消光剤が併用されることがある。
 しかしながら、染料とともに消光剤を用いたカラーフィルタの場合、その製造工程において、特に、各色の着色パターンを順次形成する製造段階において、先に形成した画素の着色パターンから消光剤が溶け出して、後に形成される画素の着色パターンを汚染したり、先に形成した画素の着色パターンを、後に形成される画素の着色パターンに含まれる染料が汚染したりすることがあった。そのような消光剤による着色パターンの汚染は、その着色パターンから形成されたフィルタを含む表示素子の画素のコントラスト比を低下させることがあった。
 以上から、着色剤として染料を使用する一方で、耐熱性や移染の問題を改善して、高輝度化、高色純度化および高コントラスト化等の表示素子の高画質化を実現するカラーフィルタ技術が求められている。より具体的には、着色剤に染料を使用し、耐熱性や移染の問題を改善して、高輝度化、高色純度化および高コントラスト化等の表示素子の高画質化を実現するカラーフィルタが求められている。そして、着色剤に染料を使用し、耐熱性や移染の問題を改善して、高輝度化、高色純度化および高コントラスト化等の表示素子の高画質化を実現できるカラーフィルタの製造方法が求められている。
 したがって、本発明の課題は、高画質化に有効なカラーフィルタの製造方法を提供することにある。
 本発明者は、鋭意検討の結果、カラーフィルタの製造において、着色パターンの形成用に染料を含有する着色組成物を用い、各色の着色パターンを順次形成する段階において、その染料を含む着色パターンの形成の順番を調整することによって、上記課題の解決に有効となることを見出した。
 本発明の一態様は、少なくとも3色を有するカラーフィルタの製造方法であって、第1の色に対応する第1の着色パターンを、第1の着色組成物を用いて形成する工程、
 第2の色に対応する第2の着色パターンを、第2の着色組成物を用いて形成する工程、および
 第3の色に対応する第3の着色パターンを、第3の着色組成物を用いて形成する工程をこの順で有するカラーフィルタの製造方法であって、
 前記第3の色が赤色または緑色であり、前記第3の着色組成物は染料を含む着色剤と重合性化合物とを含有する、カラーフィルタの製造方法に関する。
 本発明の一態様において、前記第3の着色組成物が含有する前記染料が蛍光性染料であることが好ましい。
 本発明の一態様において、前記第3の着色組成物が含有する前記染料が、クマリン染料、スチリル染料、キサンテン染料およびシアニン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
 本発明の一態様において、前記第2の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 本発明の一態様において、前記第1の着色組成物が、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
 本発明によれば、高画質化に有効なカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法が提供される。
本発明の第3実施形態のカラーフィルタの模式的な断面図である。
 本発明者は、鋭意検討の結果、各色の着色パターンを順次形成してなるカラーフィルタの製造方法において、各色の着色パターンの特性を考慮し、その形成の順番を調整することにより、上記課題の解決に有効となることを見出した。
 すなわち、上述のように、カラーフィルタの製造方法の、各色の着色パターンを所定の順番にしたがって順次形成する段階において、耐熱性に劣る着色剤を含む着色パターンの形成の順番を調整することにより、上記耐熱性の問題の改善が可能であることを見出した。より具体的には、カラーフィルタの製造方法において、耐熱性に劣る着色剤を含む着色パターンを、別の色の着色パターンであって耐熱性に劣る着色剤を含まない着色パターンの後に形成することによって、上記耐熱性の問題を改善できることを見出した。
 また、カラーフィルタの製造方法における上述の着色パターンを順次形成する段階において、移染を起こしやすい化合物を含む着色パターンの形成の順番を調整することにより、上記移染の問題の改善が可能であることを見出した。より具体的には、カラーフィルタの製造方法において、移染を起こしやすい化合物を含む着色パターンを、別の色の着色パターンであって移染を起こしやすい化合物を含まない着色パターンの後に形成することによって、上記移染の問題を改善できることを見出した。
 したがって、本発明に係るカラーフィルタの製造方法においては、着色パターンの形成に用いられる着色組成物の着色剤として、カラーフィルタの高画質化に有効な染料の使用が可能となる。
 その場合、カラーフィルタにおいては、染料を含む着色パターンとともに、染料を含まない着色パターンも設けることが有効である。例えば、カラーフィルタにおいて、耐熱性が良好で移染の問題が軽微な顔料を含む着色パターンを設けることが好ましい。それにより、カラーフィルタの製造方法の、各色の着色パターンを順次形成する段階において、染料を含む着色パターンの形成の順番を調整し、顔料を含む着色パターンの後に形成することによって、上記移染の問題および耐熱性の問題を改善することが可能となる。
 また、カラーフィルタにおいて、複数の色の各々に対応する複数種の着色パターンがあり、それらの中に、着色剤として染料を含む着色パターンが複数種含まれることがある。そのような場合には、複数種の着色パターンに含有される複数種の染料のうちの少なくとも1つの染料として、顔料と同等程度の耐熱性を備えた良好な耐熱性の染料を用い、着色パターンの形成に用いることが好ましい。
 またその場合、カラーフィルタの製造方法において、耐熱性に劣る染料を含む着色パターンと良好な耐熱性の染料を含む着色パターンとをそれぞれ形成する一方、それらの形成の順番を調整することにより、上述の耐熱性の問題を改善することが可能となる。すなわち、カラーフィルタの製造方法において、良好な耐熱性の染料を含む着色パターンを、耐熱性に劣る染料を含む着色パターンの先に形成することによって、上述の耐熱性の問題を改善することが可能となる。
 以下、本発明の実施形態について説明する。
 尚、本発明において、露光に際して照射される「放射線」とは、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等を含む概念である。また、本発明において「アクリル、メタクリル」のいずれかまたは双方を示す場合に「(メタ)アクリル」と表すことがある。同様に、「アクリロイル、メタクリロイル」のいずれかまたは双方を示す場合に「(メタ)アクリロイル」と表すことがある。
 本発明は、少なくとも3色を有するカラーフィルタに関するが、3色は青色、緑色、赤色であることが好ましく、それぞれほぼ400~500nm、500~600nm、600~700nmの波長の光をいう。そして、各色は、複数の波長を有する色の組み合わせてあってもよい。
 複数の波長を有する色の組み合わせとは、具体的には各色のフィルタに複数の染料を含有させてもよいし、複数のフィルタで各色を発現させてもよいことをいう。
実施の形態1.
<カラーフィルタの製造方法>
 本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法は、少なくとも下記の工程[1]~工程[3]を含む。
 [1]第1の色に対応する第1の着色パターンを、第1の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[1]工程」ということがある。)。
 [2]第2の色に対応する第2の着色パターンを、第2の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[2]工程」ということがある。)。
 [3]第3の色に対応する第3の着色パターンを、第3の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[3]工程」ということがある。)。
 尚、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法において、工程[1]([1]工程)の第1の色、工程[2]([2]工程)の第2の色および工程[3]([3]工程)の第3の色はいずれも決められた1つの色ではなく、赤色、緑色、青色等の多様な色となりうる。しかし、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法において、第1の色、第2の色および第3の色は、それらの間で同じ色となることはない。
 そして、本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、[1]工程~[3]工程の後に、[4]第1の着色パターン、第2の着色パターンおよび第3の着色パターンを硬化させ、第1の着色パターンから第1フィルタを形成し、第2の着色パターンから第2フィルタを形成し、第3の着色パターンから第3フィルタを形成する工程(以下、「[4]工程」ということがある。)を有することが好ましい。
 ここで、本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、上記[1]工程~[3]工程のそれぞれにおいて、形成される着色パターンを硬化させて、対応するフィルタを形成するようにし、上述の独立した[4]工程を省略することも可能である。
 すなわち、上記[1]工程において、第1の着色パターンを形成した後にそれを硬化させ、第1の着色パターンから第1フィルタを形成するようにすることも可能である。同等に、上記[2]工程において、第2の着色パターンを形成した後にそれを硬化させ、第2の着色パターンから第2フィルタを形成するようにすることも可能である。同様に、上記[3]工程において、第3の着色パターンを形成した後にそれを硬化させ、第3の着色パターンから第3フィルタを形成するようにすることも可能である。
 このようにすることにより、本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、基板または着色パターンを硬化することにより形成されたフィルタを有する基板上に、着色パターンを形成することになり、硬化前のある色の着色パターン上に、他の色の着色パターンが形成されることがなくなって、移染の問題を軽減することができる。
 尚、カラーフィルタが保護膜を有する場合、本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、[1]工程~[4]工程の後に、[5]保護膜形成用樹脂組成物の塗膜を、カラーフィルタを有する基板上に形成して保護膜を形成する工程(以下、「[5]工程」ということがある。)を設けることができる。
 本実施形態のカラーフィルタの製造方法では、[1]工程~[3]工程において、着色パターン形成用の着色組成物の着色剤に染料を用いることができる。例えば、[1]工程において、第1の着色パターンは、第1の着色組成物を用いて形成されるが、トリアリールメタン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことができる。また、[3]工程の第3の色を赤色または緑色とすることができ、そこで使用される第3の着色組成物は、染料を含む着色剤と重合性化合物とを含有することができる。そのような第3の着色組成物を使用することにより、第3の着色パターンは、赤色または緑色に対応する一方で、染料を含むことができる。
 本実施形態のカラーフィルタの製造方法では、着色パターン形成用の着色組成物の着色剤に染料を用いることにより、高画質化に有効なカラーフィルタを製造することができる。
 そして、[3]工程の第3の着色組成物に染料が含有される場合、その染料は蛍光性染料であることが好ましい。本実施形態のカラーフィルタの製造方法では、着色剤に蛍光性染料を用いることにより、より高画質化に有効となるカラーフィルタを製造することができる。
 また、上述のキサンテン染料およびジピロメテン染料は、青色の染料としての使用が可能であり、本発明者による鋭意検討の結果、耐熱性の問題が軽微な染料であることがわかっている。したがって、第1の着色パターンは、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことにより、高画質化を実現することができる。
 その一方で、本実施形態のカラーフィルタの製造方法では、[2]工程で用いる第2の着色組成物において、その全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。すなわち、第2の着色組成物は染料を含まないか、または含むとしても、その全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 このように第2の着色組成物の染料の含有量を調整することで、第2の着色パターンに含有される染料の量をごく少ないものとすることができ、第2の着色パターンに由来する耐熱性の問題および移染の問題を低減することができる。
 そして、上述のように[2]工程の第2の着色組成物の染料の含有量を調整することにより、[3]工程の第3の着色組成物が染料を含む場合、[2]工程と[3]工程との間で順番を調整することが可能となって、[2]工程の後に[3]工程を設けることができ、耐熱性の問題および移染の問題を低減することができる。
 尚、本実施形態のカラーフィルタの製造方法で使用する、第1の着色組成物、第2の着色組成物および第3の着色組成物については、後に詳しく説明する。
 そして、本実施形態のカラーフィルタの製造方法においては、[1]工程~[3]工程をこの順で行うことが好ましい。すなわち、本実施形態のカラーフィルタの製造方法においては、上述した[1]工程~[3]工程を、[1]工程、[2]工程、[3]工程の順で行うことが好ましい。
 したがって、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法は、第1の色に対応する第1の着色パターン、第2の色に対応する第2の着色パターン、および第3の色に対応する第3の着色パターンをこの順番で形成するように構成されたカラーフィルタの製造方法であることが好ましい。
 その場合、本実施形態のカラーフィルタの製造方法において、[3]工程の第3の着色パターンは、上述したように、染料を含み、赤色または緑色に対応するものであることが好ましい。このような構成とすることで、本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、上述した耐熱性の問題および移染の問題を低減して高画質化に有効なカラーフィルタを製造することができる。
 このとき、本実施形態のカラーフィルタの製造方法において、[2]工程の第2の着色パターンは、耐熱性に劣る着色剤を含まないか、または、含むとしてもごく少ない含有量である着色パターンであることが好ましい。
 また、本実施形態のカラーフィルタの製造方法において、[2]工程の第2の着色パターンは、移染を起こしやすい化合物を含まないか、または、含むとしてもごく少ない含有量である着色パターンであることが好ましい。
 このような構成とすることで、本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、第2の着色パターンに由来する耐熱性の問題および移染の問題を低減することができる。
 また、本実施形態のカラーフィルタの製造方法において、[1]工程の第1の着色パターンは、耐熱性に劣る着色剤を含まないか、または、含むとしてもごく少ない含有量である着色パターンであることが好ましい。例えば、第1の着色パターンは、顔料を含む着色パターンであるか、または、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むようにされた着色パターンであることが好ましい。
 このような構成とすることで、本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、第1の着色パターンに由来する耐熱性の問題および移染の問題を低減することができる。
 さらに、本実施形態のカラーフィルタの製造方法において、[1]工程の第1の着色パターンは、移染を起こしやすい化合物を含まないか、または、含むとしてもごく少ない含有量である着色パターンとすることができる。例えば、第1の着色パターンは、顔料を含む着色パターンとすることができる。その場合、第1の着色パターンは、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むようにされた場合の、染料使用による高画質化効果と移染による劣化効果とを十分に考慮して、その組成を選択することができる。
 そして、本実施形態のカラーフィルタの製造方法によるカラーフィルタは、上述したように、第3の着色パターンが赤色または緑色に対応するものであることが好ましい。また、第1の着色パターンがキサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むようにされた着色パターンである場合、第1の着色パターンは、青色に対応するものとなる。したがって、本実施形態のカラーフィルタの製造方法によって製造されたカラーフィルタは、赤色、緑色および青色の三原色に対応するカラーフィルタであることが好ましい。
 そのため、本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、上述の[1]工程~[3]工程をこの順で行い、赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の三原色の着色パターンをそれぞれ独立に形成することが好ましい。
 その後、本実施形態のカラーフィルタの製造方法では、赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の着色パターンを硬化させることにより、赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタを形成し、赤色、緑色および青色の三原色に対応するカラーフィルタを製造することが好ましい。
 尚、上述したように、本実施形態のカラーフィルタの製造方法では、[1]工程~[3]工程のそれぞれにおいて、形成される着色パターンを硬化させて、対応するフィルタを形成するようにし、赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の着色パターンを一括して硬化させる工程を省略することも可能である。
 本実施形態のカラーフィルタの製造方法が、上述の[1]工程、[2]工程および[3]工程をこの順で行うものであり、その結果、製造されるカラーフィルタが、赤色、緑色および青色の三原色に対応するカラーフィルタとなる場合、本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、具体例として、以下に示す例1~例6の6通りのカラーフィルタの製造方法を含むことができる。
 例1.第1の色が赤色で、第2の色が緑色で、第3の色が青色であるカラーフィルタの製造方法。
 例2.第1の色が赤色で、第2の色が青色で、第3の色が緑色であるカラーフィルタの製造方法。
 例3.第1の色が青色で、第2の色が赤色で、第3の色が緑色であるカラーフィルタの製造方法。
 例4.第1の色が緑色で、第2の色が赤色で、第3の色が青色であるカラーフィルタの製造方法。
 例5.第1の色が緑色で、第2の色が青色で、第3の色が赤色であるカラーフィルタの製造方法。
 例6.第1の色が青色で、第2の色が緑色で、第3の色が赤色であるカラーフィルタの製造方法。
 本実施形態のカラーフィルタの製造方法の、例1~例6のカラーフィルタの製造方法の例において、例2、例3、例5および例6のカラーフィルタの製造方法は、第3番目の工程である[3]工程の第3の色が赤色または緑色であり、染料を含む着色剤および重合性化合物を含有する第3の着色組成物を用いて、第3の着色パターンを形成することが好ましい。その結果、例2、例3、例5および例6のカラーフィルタの製造方法は、第3の着色パターンに由来する耐熱性の問題および移染の問題を低減することができる。
 その場合、例2のカラーフィルタの製造方法において、第2の着色パターンは、第2の着色組成物を用いて形成されて、その第2の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であるか、または、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むようにされた着色パターンであることが好ましい。また、第1の着色パターンは、第1の着色組成物を用いて形成されて、その第1の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 また、例3のカラーフィルタの製造方法において、第1の着色パターンは、第1の着色組成物を用いて形成されて、その第1の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であるか、または、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むようにされた着色パターンであることが好ましい。また、第2の着色パターンは、第2の着色組成物を用いて形成されて、その第2の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 また、例5のカラーフィルタの製造方法において、第2の着色パターンは、第2の着色組成物を用いて形成されて、その第2の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であるか、または、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むようにされた着色パターンであることが好ましい。また、第1の着色パターンは、第1の着色組成物を用いて形成されて、その第1の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 また、例6のカラーフィルタの製造方法において、第1の着色パターンは、第1の着色組成物を用いて形成されて、その第1の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であるか、または、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むようにされた着色パターンであることが好ましい。また、第2の着色パターンは、第2の着色組成物を用いて形成されて、その第2の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 そして、本実施形態のカラーフィルタの製造方法の、例1~例6のカラーフィルタの製造方法の例において、例1および例4のカラーフィルタの製造方法は、いずれも[3]工程の第3の色が青色である。したがって、例1および例4のカラーフィルタの製造方法は、着色剤として青色の染料を含有する第3の着色組成物を用いて、第3の着色パターンを形成することができる。
 その場合、例1および例4のカラーフィルタの製造方法は、着色剤としてキサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する第3の着色組成物を用いて、第3の着色パターンを形成することが好ましい。その結果、例1および例4のカラーフィルタの製造方法は、第3の着色パターンに高画質化に有効な染料を含有させる一方で、第3の着色パターンに由来する耐熱性の問題および移染の問題を低減することができる。
 併せて、例1および例4のカラーフィルタの製造方法は、第1の着色パターンおよび第2の着色パターンに含有される染料の含有割合を、例えば、全固形分に対して1質量%以下とするなど、ごく少ないものとすることにより、第1の着色パターンおよび第2の着色パターンに由来する移染の問題を低減することができる。
 以下、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法の例である、上述の例1~例6のカラーフィルタの製造方法について、より詳しく説明する。
〔例1のカラーフィルタの製造方法〕
 本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法の例である、例1のカラーフィルタの製造方法は、上述した[1]工程~[3]工程の各々に対応する、下記の[1a]工程~[3a]工程を含み、[1a]工程、[2a]工程、[3a]工程をこの順で行う。そして、同一基板上に、第1の色に対応する第1の着色パターン、第2の色に対応する第2の着色パターン、および第3の色に対応する第3の着色パターンをこの順番で形成することができる。上述のように、例1のカラーフィルタの製造方法において、第1の色は赤色であり、第2の色は緑色であり、第3の色は青色である。
 [1a]赤色に対応する第1の着色パターンを、第1の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[1a]工程」ということがある。)、
 [2a]緑色に対応する第2の着色パターンを、第2の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[2a]工程」ということがある。)、
 [3a]青色に対応する第3の着色パターンを、第3の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[3a]工程」ということがある。)。
 例1のカラーフィルタの製造方法において、[3a]工程の第3の着色パターンは、第3の着色組成物を用いて形成されて、青色の染料を含むものであることが好ましい。特に、第3の着色パターンは、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
 そして、例1のカラーフィルタの製造方法において、[1a]工程で形成される第1の着色パターンが赤色に対応するものであり、[2a]工程で形成される第2の着色パターンが緑色に対応するものであって、そこで使用される第1の着色組成物および第2の着色組成物はいずれも、それら組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 その結果、例1のカラーフィルタの製造方法は、第3の着色パターンに高画質化に有効な染料を含有させる一方で、第3の着色パターンに由来する耐熱性の問題および移染の問題を低減することができる。また、第1の着色パターンおよび第2の着色パターンに由来する移染の問題を低減することができる。
 次に、[1a]工程~[3a]工程の各工程について説明する。
([1a]工程)
 [1a]工程は、第1の着色組成物を用いて、その塗膜を基板上に形成し、第1の着色パターンを形成する工程である。上述したように、例1のカラーフィルタの製造方法の[1a]工程において、第1の色は赤色であり、第1の着色パターンは、赤色に対応するものである。
 本工程では、初めに、第1の着色パターンを形成するための第1の着色組成物を用い、その塗膜を基板上に形成する。
 基板の表面上に、必要に応じて画素を形成する部分を区画するように遮光層(ブラックマトリクス)を形成する。次いで、この基板上に、第1の着色組成物を塗布した後、予備加熱(以下、「プレベーク」ということがある。)を行って溶媒を蒸発させ、塗膜を形成する。
 基板の材料としては、例えば、ソーダライムガラスや無アルカリガラス等のガラス、シリコン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等が挙げられる。また、これらの基板には、所望によりシランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理を施しておくこともできる。
 第1の着色組成物を基板に塗布する方法としては、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリットダイ塗布法、バー塗布法等が挙げられる。これらのうち、スピンコート法、スリットダイ塗布法が好ましい。
 プレベークは、通常70℃~110℃で1分~10分程度である。
 乾燥後の膜厚としては、通常0.6μm~8μm、好ましくは1.2μm~5μmである。
 後述するように、第1の着色パターンを硬化させて第1フィルタを形成する前に、第1の着色パターンの一部を除去してもよい。
 例えば、フォトマスクを介して乾燥後の塗膜に放射線を照射(露光)し、アルカリ現像液を用いて現像して、塗膜の未露光部を溶解除去することにより、所定のパターンを有する第1の着色パターンを形成することができる。
 より具体的には、第1の着色組成物の塗膜を基板上に塗布した後、プレベーク、露光、現像の順に操作して、第1の着色パターンが所定の配列で配置された基板が形成される。
 上述のブラックマトリクスは、スパッタや蒸着により成膜したクロム等の金属薄膜を、フォトリソグラフィ法を利用して所望のパターンとすることにより形成できるが、黒色の着色剤を含有する着色組成物を用いて、第1の着色パターンの形成の場合と同様にして形成することができる。
 また、放射線の光源としては、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯等のランプ光源やアルゴンイオンレーザー、YAGレーザー、XeClエキシマーレーザー、窒素レーザー等のレーザー光源等が挙げられる。波長が190nm~450nmの範囲にある放射線が好ましい。露光光源として、紫外線LEDを使用することもできる。放射線の露光量は、10J/m~10000J/mが好ましい。
 アルカリ現像液としては、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、1,8-ジアザビシクロ-[5.4.0]-7-ウンデセン、1,5-ジアザビシクロ-[4.3.0]-5-ノネンが好ましい。
 アルカリ現像液には、例えば、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒や界面活性剤等を適量添加できる。尚、アルカリ現像後は通常、水洗する。現像処理法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用できる。現像条件としては、常温で5秒~300秒が好ましい。
 尚、アルカリ現像法に代えて、溶剤現像法を用いることもできる。溶剤現像法は、アルカリ現像法におけるアルカリ現像液に代えて、有機溶剤を用いる以外はアルカリ現像法と同様に行うことができる。より具体的な方法については、例えば、特開2014-199272号公報を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれる。
([2a]工程)
 上述した[1a]工程の後、第1の着色パターンの形成された基板を用い、第2の着色パターンをその基板上に形成する。上述したように、例1のカラーフィルタの製造方法の[2a]工程において、第2の色は緑色であり、第2の着色パターンは、緑色に対応するものである。そして、[2a]工程では、第2の着色パターンを形成するための第2の着色組成物を用い、[1a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、第2の着色パターンをその基板上に形成する。
([3a]工程)
 上述した[2a]工程の後、第1の着色パターンおよび第2の着色パターンの形成された基板を用い、第3の着色パターンをその基板上に形成する。上述したように、例1のカラーフィルタの製造方法の[3a]工程において、第3の色は青色であり、第3の着色パターンは、青色に対応するものである。すなわち、[3a]工程では、第3の着色パターンを形成するための第3の着色組成物を用い、[1a]工程および[2a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、第3の着色パターンをその基板上に形成する。
 以上の[1a]工程~[3a]工程の各工程により、例1のカラーフィルタの製造方法は、同一基板上に、第1の色である赤色に対応する第1の着色パターン、第2の色である緑色に対応する第2の着色パターン、および第3の色である青色に対応する第3の着色パターンをこの順番で形成することができる。
 次に、例1のカラーフィルタの製造方法は、[1a]工程~[3a]工程の後に、[4]工程を有する。すなわち、[1a]工程~[3a]工程の後に、第1の着色パターン、第2の着色パターンおよび第3の着色パターンを硬化させ、第1の着色パターンから第1フィルタを形成し、第2の着色パターンから第2フィルタを形成し、第3の着色パターンから第3フィルタを形成する。[4]工程について、次で説明する。
([4]工程)
 [4]工程では、上述したように、[1a]工程~[3a]工程の後に、第1の着色パターン、第2の着色パターンおよび第3の着色パターンを硬化させ、第1フィルタ、第2フィルタおよび第3フィルタを形成する。
 第1の着色パターン、第2の着色パターンおよび第3の着色パターンを硬化させるには、通常、焼成(以下、「ポストベーク」ということがある。)を行う。ポストベークの温度は、例えば、180℃~280℃である。ポストベークの時間は、例えば10分~60分である。
 このようにして形成される第1フィルタ、第2フィルタおよび第3フィルタの膜厚としては、それぞれ、通常は0.5μm~5μm、好ましくは1.0μm~3μmである。
 第1フィルタ、第2フィルタおよび第3フィルタを形成した後に、それらの一部を除去してもよい。第1フィルタ、第2フィルタおよび第3フィルタの一部を除去する方法としては、エッチング法が挙げられる。
 エッチング法では、例えば、第1フィルタ、第2フィルタおよび第3フィルタのうちの一部を除去したいフィルタの上にフォトレジスト層を形成し、このフォトレジスト層をパターン状に除去してレジストパターンを形成し、このレジストパターンをエッチングマスクとしてドライエッチングによりエッチングし、エッチング後に残存するレジストパターンを除去することにより、そのフィルタが所定のパターンを有するようにすることができる。より具体的な方法については、例えば、特開2008-241744号公報を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれる。
 以上のようにして、例1のカラーフィルタの製造方法は、[1a]工程~[3a]工程および[4]工程を有し、同一基板上に、第1の色である赤色に対応する第1フィルタ、第2の色である緑色に対応する第2フィルタ、および第3の色である青色に対応する第3フィルタを形成して、赤色、緑色および青色の三原色に対応するカラーフィルタを製造することができる。
 このとき、例1のカラーフィルタの製造方法は、上述したように、[1a]工程~[3a]工程のそれぞれにおいて、形成される着色パターンを硬化させてフィルタを形成するようにし、独立した[4]工程を省略することも可能である。
 すなわち、[1a]工程において、第1の着色パターンを形成した後にそれを硬化させ、第1の着色パターンから第1フィルタを形成するようにすることも可能である。同様に、上記[2a]工程において、第2の着色パターンを形成した後にそれを硬化させ、第2の着色パターンから第2フィルタを形成するようにすることも可能である。同様に、上記[3a]工程において、第3の着色パターンを形成した後にそれを硬化させ、第3の着色パターンから第3フィルタを形成するようにすることも可能である。
 このとき、例1のカラーフィルタの製造方法において、第1の着色パターン、第2の着色パターンおよび第3の着色パターンの各々を硬化させる硬化条件としては、それぞれ、上述した[4]工程で第1の着色パターン、第2の着色パターンおよび第3の着色パターンを硬化させるのと同様とすることができる。
 その結果、例1のカラーフィルタの製造方法は、硬化前のある色の着色パターン上に、他の色の着色パターンが形成されることがなくなり、移染の問題を軽減することができる。
〔例2のカラーフィルタの製造方法〕
 本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法の例である、例2のカラーフィルタの製造方法は、上述した[1]工程~[3]工程の各々に対応する、下記の[1b]工程~[3b]工程を含み、[1b]工程、[2b]工程、[3b]工程をこの順で行う。そして、同一基板上に、第1の色に対応する第1の着色パターン、第2の色に対応する第2の着色パターン、および第3の色に対応する第3の着色パターンをこの順番で形成することができる。上述のように、例2のカラーフィルタの製造方法において、第1の色は赤色であり、第2の色は青色であり、第3の色は緑色である。
 [1b]赤色に対応する第1の着色パターンを、第1の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[1b]工程」ということがある。)、
 [2b]青色に対応する第2の着色パターンを、第2の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[2b]工程」ということがある。)、
 [3b]緑色に対応する第3の着色パターンを、第3の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[3b]工程」ということがある。)。
 例2のカラーフィルタの製造方法において、[3b]工程の第3の着色パターンは、第3の着色組成物を用いて形成され、染料を含むものであることが好ましい。そして、第3の着色組成物に含有される染料は、蛍光性染料であるであることが好ましい。例2のカラーフィルタの製造方法では、第3の着色組成物の着色剤に蛍光性染料を用いることにより、より高画質化に有効となるカラーフィルタを製造することができる。
 また、[2b]工程の第2の着色パターンは、第2の着色組成物を用いて形成されて、その第2の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であるか、または、第2の着色パターンは、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
 このとき、[1b]工程の第1の着色パターンは、第1の着色組成物を用いて形成され、その第1の着色組成物は染料を含まないか、または含むとしても、その全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 例2のカラーフィルタの製造方法において、[1b]工程は、上述した例1のカラーフィルタの製造方法の[1a]工程と同様の工程とすることができる。すなわち、[1b]工程では、第1の着色パターンを形成するための第1の着色組成物を用い、[1a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、第1の着色パターンを基板上に形成する。
 例2のカラーフィルタの製造方法において、[2b]工程は、上述した例1のカラーフィルタの製造方法の[2a]工程が第2の着色組成物として緑色に対応する第2の着色パターンを形成するためのものを使用するのに対し、第2の着色組成物として、青色に対応する第2の着色パターンを形成するためのものを使用する。そして、上述した[2a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、青色に対応する第2の着色パターンを、第1の着色パターンの形成された基板上に形成する。
 例2のカラーフィルタの製造方法において、[3b]工程は、上述した例1のカラーフィルタの製造方法の[3a]工程が第3の着色組成物として青色に対応する第3の着色パターンを形成するためのものを使用するのに対し、第3の着色組成物として、緑色に対応する第3の着色パターンを形成するためのものを使用する。そして、上述した[3a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、緑色に対応する第3の着色パターンを、第1の着色パターンおよび第2の着色パターンの形成された基板上に形成する。
 以上の[1b]工程~[3b]工程の各工程により、例2のカラーフィルタの製造方法は、同一基板上に、第1の色である赤色に対応する第1の着色パターン、第2の色である青色に対応する第2の着色パターン、および第3の色である緑色に対応する第3の着色パターンをこの順番で形成することができる。
 次に、例2のカラーフィルタの製造方法は、[1b]工程~[3b]工程の後に、[4]工程を有する。すなわち、[1b]工程~[3b]工程の後に、第1の着色パターン、第2の着色パターンおよび第3の着色パターンを硬化させ、第1の着色パターンから第1フィルタを形成し、第2の着色パターンから第2フィルタを形成し、第3の着色パターンから第3フィルタを形成する。[4]工程については、例1のカラーフィルタの製造方法の[4]工程と同様とすることができる。
 以上のようにして、例2のカラーフィルタの製造方法は、[1b]工程~[3b]工程および[4]工程を有し、同一基板上に、第1の色である赤色に対応する第1フィルタ、第2の色である青色に対応する第2フィルタ、および第3の色である緑色に対応する第3フィルタを形成して、赤色、緑色および青色の三原色に対応するカラーフィルタを製造することができる。
 このとき、例2のカラーフィルタの製造方法は、上述した例1のカラーフィルタの製造方法と同様にして、[1b]工程~[3b]工程のそれぞれにおいて、形成される着色パターンを硬化させてフィルタを形成するようにし、独立した[4]工程を省略することも可能である。
 その結果、例2のカラーフィルタの製造方法は、硬化前のある色の着色パターン上に、他の色の着色パターンが形成されることがなくなり、移染の問題を軽減することができる。
〔例3のカラーフィルタの製造方法〕
 本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法の例である、例3のカラーフィルタの製造方法は、上述した[1]工程~[3]工程の各々に対応する、下記の[1c]工程~[3c]工程を含み、[1c]工程、[2c]工程、[3c]工程をこの順で行う。そして、同一基板上に、第1の色に対応する第1の着色パターン、第2の色に対応する第2の着色パターン、および第3の色に対応する第3の着色パターンをこの順番で形成することができる。上述のように、例3のカラーフィルタの製造方法において、第1の色は青色であり、第2の色は赤色であり、第3の色は緑色である。
 [1c]青色に対応する第1の着色パターンを、第1の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[1c]工程」ということがある。)、
 [2c]赤色に対応する第2の着色パターンを、第2の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[2c]工程」ということがある。)、
 [3c]緑色に対応する第3の着色パターンを、第3の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[3c]工程」ということがある。)。
 また、第3の着色パターンは、第3の着色組成物を用いて形成され、染料を含むものであることが好ましい。そして、第3の着色組成物に含有される染料は、蛍光性染料であるであることが好ましい。例3のカラーフィルタの製造方法では、第3の着色組成物の着色剤に蛍光性染料を用いることにより、より高画質化に有効となるカラーフィルタを製造することができる。
 例3のカラーフィルタの製造方法において、[1c]工程の第1の着色パターンは、第1の着色組成物を用いて形成されて、その第1の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であるか、または、第1の着色パターンは、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。第1の着色パターンは、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことができる。
 このとき、[2c]工程の第2の着色パターンは、第2の着色組成物を用いて形成され、その第2の着色組成物は染料を含まないか、または含むとしても、その全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 上述した例1のカラーフィルタの製造方法においては、[1a]工程で第1の着色組成物として、赤色に対応する第1の着色パターンを形成するためのものを使用する。これに対し、例3のカラーフィルタの製造方法においては、[1c]工程で、第1の着色組成物として、青色に対応する第1の着色パターンを形成するためのものを使用する。そして、上述した[1a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、青色に対応する第1の着色パターンを基板上に形成する。
 例3のカラーフィルタの製造方法において、[2c]工程は、上述した例1のカラーフィルタの製造方法の[2a]工程が第2の着色組成物として緑色に対応する第2の着色パターンを形成するためのものを使用するのに対し、第2の着色組成物として、赤色に対応する第2の着色パターンを形成するためのものを使用する。そして、上述した[2a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、赤色に対応する第2の着色パターンを、第1の着色パターンの形成された基板上に形成する。
 例3のカラーフィルタの製造方法において、[3c]工程は、上述した例1のカラーフィルタの製造方法の[3a]工程が第3の着色組成物として青色に対応する第3の着色パターンを形成するためのものを使用するのに対し、第3の着色組成物として、緑色に対応する第3の着色パターンを形成するためのものを使用する。そして、上述した[3a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、緑色に対応する第3の着色パターンを、第1の着色パターンおよび第2の着色パターンの形成された基板上に形成する。
 以上の[1c]工程~[3c]工程の各工程により、例3のカラーフィルタの製造方法は、同一基板上に、第1の色である青色に対応する第1の着色パターン、第2の色である赤色に対応する第2の着色パターン、および第3の色である緑色に対応する第3の着色パターンをこの順番で形成することができる。
 次に、例3のカラーフィルタの製造方法は、[1c]工程~[3c]工程の後に、[4]工程を有する。すなわち、[1c]工程~[3c]工程の後に、第1の着色パターン、第2の着色パターンおよび第3の着色パターンを硬化させ、第1の着色パターンから第1フィルタを形成し、第2の着色パターンから第2フィルタを形成し、第3の着色パターンから第3フィルタを形成する。[4]工程については、例1のカラーフィルタの製造方法の[4]工程と同様とすることができる。
 以上のようにして、例3のカラーフィルタの製造方法は、[1c]工程~[3c]工程および[4]工程を有し、同一基板上に、第1の色である青色に対応する第1フィルタ、第2の色である赤色に対応する第2フィルタ、および第3の色である緑色に対応する第3フィルタを形成して、赤色、緑色および青色の三原色に対応するカラーフィルタを製造することができる。
 このとき、例3のカラーフィルタの製造方法は、上述した例1のカラーフィルタの製造方法と同様にして、[1c]工程~[3c]工程のそれぞれにおいて、形成される着色パターンを硬化させてフィルタを形成するようにし、独立した[4]工程を省略することも可能である。
 その結果、例3のカラーフィルタの製造方法は、硬化前のある色の着色パターン上に、他の色の着色パターンが形成されることがなくなり、移染の問題を軽減することができる。
〔例4のカラーフィルタの製造方法〕
 本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法の例である、例4のカラーフィルタの製造方法は、上述した[1]工程~[3]工程の各々に対応する、下記の[1d]工程~[3d]工程を含み、[1d]工程、[2d]工程、[3d]工程をこの順で行う。そして、同一基板上に、第1の色に対応する第1の着色パターン、第2の色に対応する第2の着色パターン、および第3の色に対応する第3の着色パターンをこの順番で形成することができる。上述のように、例4のカラーフィルタの製造方法において、第1の色は緑色であり、第2の色は赤色であり、第3の色は青色である。
 [1d]緑色に対応する第1の着色パターンを、第1の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[1d]工程」ということがある。)、
 [2d]赤色に対応する第2の着色パターンを、第2の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[2d]工程」ということがある。)、
 [3d]青色に対応する第3の着色パターンを、第3の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[3d]工程」ということがある。)。
 例4のカラーフィルタの製造方法において、第3の着色パターンは、第3の着色組成物を用いて形成されて、青色の染料を含むものであることが好ましい。特に、第3の着色パターンは、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
 そして、例4のカラーフィルタの製造方法において、[1d]工程で形成される第1の着色パターンが緑色に対応するものであり、[2d]工程で形成される第2の着色パターンが赤色に対応するものであって、そこで使用される第1の着色組成物および第2の着色組成物はいずれも、それら組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 上述した例1のカラーフィルタの製造方法においては、[1a]工程で、第1の着色組成物として赤色に対応する第1の着色パターンを形成するためのものを使用する。これに対し、例4のカラーフィルタの製造方法においては、[1d]工程で、第1の着色組成物として、緑色に対応する第1の着色パターンを形成するためのものを使用する。そして、上述した[1a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、緑色に対応する第1の着色パターンを基板上に形成する。
 例4のカラーフィルタの製造方法において、[2d]工程は、上述した例1のカラーフィルタの製造方法の[2a]工程が第2の着色組成物として緑色に対応する第2の着色パターンを形成するためのものを使用するのに対し、第2の着色組成物として、赤色に対応する第2の着色パターンを形成するためのものを使用する。そして、上述した[2a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、赤色に対応する第2の着色パターンを、第1の着色パターンの形成された基板上に形成する。
 例4のカラーフィルタの製造方法において、[3d]工程は、上述した例1のカラーフィルタの製造方法の[3a]工程と同様の工程とすることができる。すなわち、[3d]工程では、第3の着色パターンを形成するための第3の着色組成物を用い、上述した[3a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、青色に対応する第3の着色パターンを、第1の着色パターンおよび第2の着色パターンの形成された基板上に形成する。
 以上の[1d]工程~[3d]工程の各工程により、例4のカラーフィルタの製造方法は、同一基板上に、第1の色である緑色に対応する第1の着色パターン、第2の色である赤色に対応する第2の着色パターン、および第3の色である青色に対応する第3の着色パターンをこの順番で形成することができる。
 次に、例4のカラーフィルタの製造方法は、[1d]工程~[3d]工程の後に、[4]工程を有する。すなわち、[1d]工程~[3d]工程の後に、第1の着色パターン、第2の着色パターンおよび第3の着色パターンを硬化させ、第1の着色パターンから第1フィルタを形成し、第2の着色パターンから第2フィルタを形成し、第3の着色パターンから第3フィルタを形成する。[4]工程については、例1のカラーフィルタの製造方法の[4]工程と同様とすることができる。
 以上のようにして、例4のカラーフィルタの製造方法は、[1d]工程~[3d]工程および[4]工程を有し、同一基板上に、第1の色である緑色に対応する第1フィルタ、第2の色である赤色に対応する第2フィルタ、および第3の色である青色に対応する第3フィルタを形成して、赤色、緑色および青色の三原色に対応するカラーフィルタを製造することができる。
 このとき、例4のカラーフィルタの製造方法は、上述した例1のカラーフィルタの製造方法と同様にして、[1d]工程~[3d]工程のそれぞれにおいて、形成される着色パターンを硬化させてフィルタを形成するようにし、独立した[4]工程を省略することも可能である。
 その結果、例4のカラーフィルタの製造方法は、硬化前のある色の着色パターン上に、他の色の着色パターンが形成されることがなくなり、移染の問題を軽減することができる。
〔例5のカラーフィルタの製造方法〕
 本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法の例である、例5のカラーフィルタの製造方法は、上述した[1]工程~[3]工程の各々に対応する、下記の[1e]工程~[3e]工程を含み、[1e]工程、[2e]工程、[3e]工程をこの順で行う。そして、同一基板上に、第1の色に対応する第1の着色パターン、第2の色に対応する第2の着色パターン、および第3の色に対応する第3の着色パターンをこの順番で形成することができる。上述のように、例5のカラーフィルタの製造方法において、第1の色は緑色であり、第2の色は青色であり、第3の色は赤色である。
 [1e]緑色に対応する第1の着色パターンを、第1の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[1e]工程」ということがある。)、
 [2e]青色に対応する第2の着色パターンを、第2の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[2e]工程」ということがある。)、
 [3e]赤色に対応する第3の着色パターンを、第3の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[3e]工程」ということがある。)。
 例5のカラーフィルタの製造方法において、[3e]工程の第3の着色パターンは、第3の着色組成物を用いて形成され、染料を含むものであることが好ましい。そして、第3の着色組成物に含有される染料は、蛍光性染料であるであることが好ましい。例5のカラーフィルタの製造方法では、第3の着色組成物の着色剤に蛍光性染料を用いることにより、より高画質化に有効となるカラーフィルタを製造することができる。
 また、[2e]工程の第2の着色パターンは、第2の着色組成物を用いて形成されて、その第2の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であるか、または、第2の着色パターンは、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
 このとき、[1e]工程の第1の着色パターンは、第1の着色組成物を用いて形成され、その第1の着色組成物は染料を含まないか、または含むとしても、その全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 上述した例1のカラーフィルタの製造方法においては、[1a]工程で、第1の着色組成物として赤色に対応する第1の着色パターンを形成するためのものを使用する。これに対し、例5のカラーフィルタの製造方法においては、[1e]工程で、第1の着色組成物として、緑色に対応する第1の着色パターンを形成するためのものを使用する。そして、上述した[1a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、緑色に対応する第1の着色パターンを基板上に形成する。
 例5のカラーフィルタの製造方法において、[2e]工程は、上述した例1のカラーフィルタの製造方法の[2a]工程が第2の着色組成物として緑色に対応する第2の着色パターンを形成するためのものを使用するのに対し、第2の着色組成物として、青色に対応する第2の着色パターンを形成するためのものを使用する。そして、上述した[2a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、青色に対応する第2の着色パターンを、第1の着色パターンの形成された基板上に形成する。
 例5のカラーフィルタの製造方法において、[3e]工程は、上述した例1のカラーフィルタの製造方法の[3a]工程が第3の着色組成物として青色に対応する第3の着色パターンを形成するためのものを使用するのに対し、第3の着色組成物として、赤色に対応する第3の着色パターンを形成するためのものを使用する。そして、上述した[3a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、赤色に対応する第3の着色パターンを、第1の着色パターンおよび第2の着色パターンの形成された基板上に形成する。
 以上の[1e]工程~[3e]工程の各工程により、例5のカラーフィルタの製造方法は、同一基板上に、第1の色である緑色に対応する第1の着色パターン、第2の色である青色に対応する第2の着色パターン、および第3の色である赤色に対応する第3の着色パターンをこの順番で形成することができる。
 次に、例5のカラーフィルタの製造方法は、[1e]工程~[3e]工程の後に、[4]工程を有する。すなわち、[1e]工程~[3e]工程の後に、第1の着色パターン、第2の着色パターンおよび第3の着色パターンを硬化させ、第1の着色パターンから第1フィルタを形成し、第2の着色パターンから第2フィルタを形成し、第3の着色パターンから第3フィルタを形成する。[4]工程については、例1のカラーフィルタの製造方法の[4]工程と同様とすることができる。
 以上のようにして、例5のカラーフィルタの製造方法は、[1e]工程~[3e]工程および[4]工程を有し、同一基板上に、第1の色である緑色に対応する第1フィルタ、第2の色である青色に対応する第2フィルタ、および第3の色である赤色に対応する第3フィルタを形成して、赤色、緑色および青色の三原色に対応するカラーフィルタを製造することができる。
 このとき、例5のカラーフィルタの製造方法は、上述した例1のカラーフィルタの製造方法と同様にして、[1e]工程~[3e]工程のそれぞれにおいて、形成される着色パターンを硬化させてフィルタを形成するようにし、独立した[4]工程を省略することも可能である。
 その結果、例5のカラーフィルタの製造方法は、硬化前のある色の着色パターン上に、他の色の着色パターンが形成されることがなくなり、移染の問題を軽減することができる。
〔例6のカラーフィルタの製造方法〕
 本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法の例である、例6のカラーフィルタの製造方法は、上述した[1]工程~[3]工程の各々に対応する、下記の[1f]工程~[3f]工程を含み、[1f]工程、[2f]工程、[3f]工程をこの順で行う。そして、同一基板上に、第1の色に対応する第1の着色パターン、第2の色に対応する第2の着色パターン、および第3の色に対応する第3の着色パターンをこの順番で形成することができる。上述のように、例6のカラーフィルタの製造方法において、第1の色は青色であり、第2の色は緑色であり、第3の色は赤色である。
 [1f]青色に対応する第1の着色パターンを、第1の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[1f]工程」ということがある。)、
 [2f]緑色に対応する第2の着色パターンを、第2の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[2f]工程」ということがある。)、
 [3f]赤色に対応する第3の着色パターンを、第3の着色組成物を用いて形成する工程(以下、「[3f]工程」ということがある。)。
 例6のカラーフィルタの製造方法において、[1f]工程の第1の着色パターンは、第1の着色組成物を用いて形成されて、その第1の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であるか、または、第1の着色パターンは、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。第1の着色パターンは、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことができる。
 このとき、[2f]工程の第2の着色パターンは、第2の着色組成物を用いて形成され、その第2の着色組成物は染料を含まないか、または含むとしても、その全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 上述した例1のカラーフィルタの製造方法においては、[1a]工程で第1の着色組成物として赤色に対応する第1の着色パターンを形成するためのものを使用する。これに対し、例6のカラーフィルタの製造方法においては、[1f]工程で、第1の着色組成物として、青色に対応する第1の着色パターンを形成するためのものを使用する。そして、上述した[1a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、青色に対応する第1の着色パターンを基板上に形成する。
 例6のカラーフィルタの製造方法において、[2f]工程は、上述した例1のカラーフィルタの製造方法の[2a]工程と同様の工程とすることができる。すなわち、[2f]工程では、第2の着色パターンを形成するための第2の着色組成物を用い、上述した[2a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、緑色に対応する第2の着色パターンを、第1の着色パターンの形成された基板上に形成する。
 例6のカラーフィルタの製造方法において、[3f]工程は、上述した例1のカラーフィルタの製造方法の[3a]工程が第3の着色組成物として青色に対応する第3の着色パターンを形成するためのものを使用するのに対し、第3の着色組成物として、赤色に対応する第3の着色パターンを形成するためのものを使用する。そして、上述した[3a]工程と同様に、塗布、プレベーク、露光、現像の順に操作して、赤色に対応する第3の着色パターンを、第1の着色パターンおよび第2の着色パターンの形成された基板上に形成する。
 以上の[1f]工程~[3f]工程の各工程により、例6のカラーフィルタの製造方法は、同一基板上に、第1の色である青色に対応する第1の着色パターン、第2の色である緑色に対応する第2の着色パターン、および第3の色である赤色に対応する第3の着色パターンをこの順番で形成することができる。
 次に、例6のカラーフィルタの製造方法は、[1f]工程~[3f]工程の後に、[4]工程を有する。すなわち、[1f]工程~[3f]工程の後に、第1の着色パターン、第2の着色パターンおよび第3の着色パターンを硬化させ、第1の着色パターンから第1フィルタを形成し、第2の着色パターンから第2フィルタを形成し、第3の着色パターンから第3フィルタを形成する。[4]工程については、例1のカラーフィルタの製造方法の[4]工程と同様とすることができる。
 以上のようにして、例6のカラーフィルタの製造方法は、[1f]工程~[3f]工程および[4]工程を有し、同一基板上に、第1の色である青色に対応する第1フィルタ、第2の色である緑色に対応する第2フィルタ、および第3の色である赤色に対応する第3フィルタを形成して、赤色、緑色および青色の三原色に対応するカラーフィルタを製造することができる。
 このとき、例6のカラーフィルタの製造方法は、上述した例1のカラーフィルタの製造方法と同様にして、[1f]工程~[3f]工程のそれぞれにおいて、形成される着色パターンを硬化させてフィルタを形成するようにし、独立した[4]工程を省略することも可能である。
 その結果、例6のカラーフィルタの製造方法は、硬化前のある色の着色パターン上に、他の色の着色パターンが形成されることがなくなり、移染の問題を軽減することができる。
 以上のように、本実施形態のカラーフィルタの製造方法では、第1~第3の各色に対応する第1~第3の各着色パターンを、第1~第3の各着色組成物を用いて、順次形成することにより、カラーフィルタを製造することができる。例えば、例1~例6のカラーフィルタの製造方法のように、赤色、緑色および青色の三原色の着色パターンを、第1~第3の各着色組成物を用いて、順次形成することにより、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタおよび青色カラーフィルタを有して、赤色、緑色および青色の三原色に対応するカラーフィルタを製造することができる。
 そして、本実施形態のカラーフィルタの製造方法では、第1~第3の各着色組成物の着色剤に染料を用いることにより、高画質化に有効なカラーフィルタを製造することができる。
 このとき、本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、第1~第3の各色の着色パターンを順次形成する段階において、耐熱性に劣る着色剤を含む着色パターンの形成の順番および移染を起こしやすい化合物を含む着色パターンの形成の順番を調整することにより、カラーフィルタにおける耐熱性の問題および移染の問題を低減することができる。
 具体的には、耐熱性に劣る着色剤を含む着色パターンを、別の色の着色パターンであって耐熱性に劣る着色剤を含まない着色パターンの後に形成することによって、耐熱性の問題を改善できる。また、ある色の着色パターンであって移染を起こしやすい化合物を含む着色パターンを、別の色の着色パターンであって移染を起こしやすい化合物を含まない着色パターンの後に形成することによって、カラーフィルタにおける移染の問題を低減することができる。
 その結果、本実施形態のカラーフィルタの製造方法は、高画質化に有効なカラーフィルタを製造することができる。
 次に、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法において、第1の色に対応する第1の着色パターンの形成に用いられる第1の着色組成物、第2の色に対応する第2の着色パターンの形成に用いられる第2の着色組成物、および、第3の色に対応する第3の着色パターンの形成に用いられる第3の着色組成物について説明する。
実施の形態2.
<着色組成物>
 本発明の第2実施形態の着色組成物は、表示素子用のカラーフィルタを構成する各色のフィルタを形成するための、各色の着色パターンの形成用に使用することができる。
 上述したように、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法では、第1の色に対応する第1の着色パターンの形成用に第1の着色組成物を使用し、第1の色と異なる第2の色に対応する第2の着色パターンの形成用に第2の着色組成物を使用し、第1の色および第2の色のいずれとも異なる第3の色に対応する第3の着色パターンの形成用に第3の着色組成物を使用している。
 したがって、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法では、第1の着色組成物、第2の着色組成物および第3の着色組成物として、それぞれ色や成分の最適化された本発明の第2実施形態の着色組成物を用いることができる。
 すなわち、上述した本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法で使用した第1の着色組成物、第2の着色組成物および第3の着色組成物はいずれも、本発明の第2実施形態の着色組成物の一例とすることができる。
 本発明の第2実施形態の着色組成物は、後に詳述するように、多様な色を示す着色剤を適宜選択して含有することが可能であり、多様な色の着色パターンの形成用に使用することができる。その結果、本実施形態の着色組成物は、多様な色のフィルタの形成用に使用されて、カラーフィルタの製造に用いることができる。
 したがって、本実施形態の着色組成物は、その一例として、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法の[1]工程において、第1の色に対応する第1の着色パターンの形成に用いるように、選択された着色剤を含有することができる。その結果、本実施形態の着色組成物の一例が、その[1]工程で第1の着色パターンの形成用に使用される第1の着色組成物となる。
 その場合、本実施形態の着色組成物の一例である、[1]工程の第1の着色組成物は、その全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であるか、または、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
 キサンテン染料およびジピロメテン染料は、青色の染料としての使用が可能であり、本発明者による鋭意検討の結果、耐熱性の問題が軽微な染料であることがわかっている。したがって、[1]工程の第1の着色組成物により形成される第1の着色パターンは、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことにより、高画質化を実現するとともに、耐熱性の問題を低減することができる。
 また、本実施形態の着色組成物は、別の一例として、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法の[2]工程において、第2の色に対応する第2の着色パターンの形成に用いるように、選択された着色剤を含有することができる。その結果、本実施形態の着色組成物の別の一例が、その[2]工程で第2の着色パターンの形成に用いられる第2の着色組成物となる。
 その場合、本実施形態の着色組成物の別の一例である、[2]工程の第2の着色組成物は、その全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。このように[2]工程の第2の着色組成物の染料の含有量を調整することで、第2の着色パターンに含有される染料の量をごく少ないものとすることができ、第2の着色パターンに由来する移染の問題を低減することができる。
 同様に、本実施形態の着色組成物においては、さらに別の一例として、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法の[3]工程において、第3の色に対応する第3の着色パターンの形成に用いるように、選択された着色剤を含有することができる。その結果、本実施形態の着色組成物のさらに別の一例が、その[3]工程で第3の着色パターンの形成に用いられる第3の着色組成物となる。
 その場合、[3]工程の第3の色が赤色または緑色であることが好ましく、そこで使用する第3の着色組成物は、染料を含む着色剤と重合性化合物とを含有することが好ましい。[3]工程の第3の着色組成物は、着色剤に染料を用いることにより、高画質化に有効なカラーフィルタの製造に用いることができる。
 より具体的には、本実施形態の着色組成物が、例えば、赤色の着色剤を含有して、赤色の着色パターンの形成に用いられる場合がある。その場合、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法における、例1のカラーフィルタの製造方法の第1の着色組成物として使用できる。また、例2のカラーフィルタの製造方法の第1の着色組成物として使用できる。また、例3のカラーフィルタの製造方法の第2の着色組成物として使用できる。また、例4のカラーフィルタの製造方法の第2の着色組成物として使用できる。また、例5のカラーフィルタの製造方法の第3の着色組成物として使用できる。また、例6のカラーフィルタの製造方法の第3の着色組成物として使用できる。
 また、本実施形態の着色組成物が、例えば、緑色の着色剤を含有して、緑色の着色パターンの形成に用いられる場合がある。その場合、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法における、例1のカラーフィルタの製造方法の第2の着色組成物として使用できる。また、例2のカラーフィルタの製造方法の第3の着色組成物として使用できる。また、例3のカラーフィルタの製造方法の第3の着色組成物として使用できる。また、例4のカラーフィルタの製造方法の第1の着色組成物として使用できる。また、例5のカラーフィルタの製造方法の第1の着色組成物として使用できる。また、例6のカラーフィルタの製造方法の第2の着色組成物として使用できる。
 また、本実施形態の着色組成物が、例えば、青色の着色剤を含有して、青色の着色パターンの形成に用いられる場合がある。その場合、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法における、例1のカラーフィルタの製造方法の第3の着色組成物として使用できる。また、例2のカラーフィルタの製造方法の第2の着色組成物として使用できる。また、例3のカラーフィルタの製造方法の第1の着色組成物として使用できる。また、例4のカラーフィルタの製造方法の第3の着色組成物として使用できる。また、例5のカラーフィルタの製造方法の第2の着色組成物として使用できる。また、例6のカラーフィルタの製造方法の第1の着色組成物として使用できる。
 以下で、本実施形態の着色組成物について、より詳しく説明する。
〔着色組成物の成分〕
 本実施形態の着色組成物は、着色剤を含有する。通常は、さらにバインダー樹脂および重合性化合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有し、必要に応じて重合開始剤を含有する。また、本発明の効果を損なわない限りその他の任意成分を含有してもよい。次に、本実施形態の着色組成物に含有される各成分について説明する。
(重合性化合物)
 本実施形態の着色組成物に含有される重合性化合物としては、2個以上の重合可能な基を有する化合物を挙げることができる。重合可能な基としては、例えば、エチレン性不飽和基、オキシラニル基、オキセタニル基、N-アルコキシメチルアミノ基等を挙げることができる。本発明において、重合性化合物としては、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、または2個以上のN-アルコキシメチルアミノ基を有する化合物が好ましい。重合性化合物は、1種または2種以上を混合して使用することができる。
 2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物の具体例としては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と(メタ)アクリル酸との反応物〔多官能(メタ)アクリレート〕、カプロラクトン変性された多官能(メタ)アクリレート、アルキレンオキサイド変性された多官能(メタ)アクリレート、水酸基を有する(メタ)アクリレートと多官能イソシアネートを反応させて得られる多官能ウレタン(メタ)アクリレート、水酸基を有する(メタ)アクリレートと酸無水物との反応物〔カルボキシル基を有する多官能(メタ)アクリレート〕等を挙げることができる。
 ここで、脂肪族ポリヒドロキシ化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の2価の脂肪族ポリヒドロキシ化合物;グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の3価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物を挙げることができる。
 上記水酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールジメタクリレート等を挙げることができる。上記多官能イソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等を挙げることができる。酸無水物としては、例えば、無水こはく酸、無水マレイン酸、無水グルタル酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸等の二塩基酸の無水物、無水ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等の四塩基酸二無水物を挙げることができる。
 また、カプロラクトン変性された多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、特開平11-44955号公報の段落〔0015〕~段落〔0018〕に記載されている化合物を挙げることができる。
 上記アルキレンオキサイド変性された多官能(メタ)アクリレートとしては、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたイソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
 また、2個以上のN-アルコキシメチルアミノ基を有する化合物としては、例えば、特開2015-143835号公報の段落〔0056〕に記載の化合物を挙げることができる。
 これらの重合性化合物のうち、3価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物と(メタ)アクリル酸との反応物〔多官能(メタ)アクリレート〕、カプロラクトン変性された多官能(メタ)アクリレート、多官能ウレタン(メタ)アクリレート、カルボキシル基を有する多官能(メタ)アクリレート、N,N,N’,N’,N’’,N’’-ヘキサ(アルコキシメチル)メラミン、N,N,N’,N’-テトラ(アルコキシメチル)ベンゾグアナミンが好ましい。3価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物と(メタ)アクリル酸との反応物の中では、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが、カルボキシル基を有する多官能(メタ)アクリレートの中では、ペンタエリスリトールトリアクリレートと無水こはく酸との反応物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートと無水こはく酸との反応物が好ましい。
 重合性化合物は、1種または2種以上を混合して使用することができる。本実施形態の着色組成物における重合性化合物の使用割合については、着色組成物がバインダー樹脂を含有する場合、バインダー樹脂100質量部に対して10質量部~700質量部が好ましく、20質量部~600質量部がより好ましい。着色組成物がバインダー樹脂を含有しない場合、重合性化合物の使用割合は着色剤100質量部に対して100質量部~1500質量部が好ましく、200質量部~1000質量部がより好ましい。重合性化合物の使用割合を上記範囲とすることで、十分な耐熱性、耐溶媒性を有した着色パターン等を形成できる。
(着色剤)
 各色の着色パターンおよびそれらを有するカラーフィルタには高い色純度、輝度、コントラスト等が強く求められている。したがって、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法に用いられる、本実施形態の着色組成物に含有される着色剤としては、色純度等の特性の向上に有効なものの選択が必要となる。
 着色剤としては、例えば、顔料および染料のいずれをも使用できるが、着色パターンおよびカラーフィルタに求められる高い色純度や輝度等を考慮すると、染料を含む着色剤であることが特に好ましい。
 着色剤に使用可能な染料としては、酸性染料、塩基性染料、非イオン性染料等を挙げることができる。
 尚、酸性染料、塩基性染料、非イオン性染料等については、後述する定義にしたがう。したがって、分子内塩を形成しているイオン性染料は酸性染料に包含されるものとする。
 酸性染料は、アニオン性基を有する発色団と対カチオンとの塩、および、発色団がアニオン性基とカチオン性基の両方を有して分子内塩型構造になっている化合物であり、カチオン性基を有する発色団としては、例えば、トリアリールメタン系発色団、メチン系発色団、シアニン系発色団、アゾ系発色団、ジアリールメタン系発色団、キノンイミン系発色団、キノリン系発色団、アントラキノン系発色団、ニトロ系発色団、フタロシアニン系発色団、ジピロメテン系発色団、キサンテン系発色団等を挙げることができる。中でも、トリアリールメタン系発色団、シアニン系発色団、アゾ系発色団、キノリン系発色団、アントラキノン系発色団、フタロシアニン系発色団、キサンテン系発色団を好ましく用いることができ、より好ましくはシアニン系発色団、アントラキノン系発色団、キサンテン系発色団である。
 また、前記対カチオンとしては、例えば、プロトン、金属カチオン、オニウムカチオン等を挙げることができる。金属カチオンとしては、例えば、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオン、セシウムイオン等の1価の金属カチオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、ストロンチウムイオン、バリウムイオン等の2価の金属カチオンを挙げることができる。オニウムカチオンとしては、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン等を挙げることができる。アンモニウムカチオンの具体例としては特開2011-138094号公報の段落〔0045〕に記載の化合物におけるカチオンや特許4873101号明細書に記載の側鎖にアンモニウムカチオンを有する樹脂等を、ホスホニウムカチオンの具体例としては特開2013-190776号公報の段落〔0038〕~段落〔0040〕等に記載のカチオンを、それぞれ挙げることができる。 
 このような酸性染料としては、例えば、
 C.I.アシッドイエロー11、C.I.アシッドオレンジ7、C.I.アシッドレッド37、C.I.アシッドレッド180、C.I.アシッドブルー29、C.I.ダイレクトレッド28、C.I.ダイレクトレッド83、C.I.ダイレクトイエロー12、C.I.ダイレクトオレンジ26、C.I.ダイレクトグリーン59、C.I.リアクティブイエロー2、C.I.リアクティブレッド17、C.I.リアクティブレッド120、C.I.リアクティブブラック5、C.I.モルダントレッド7、C.I.モルダントイエロー5、C.I.モルダントブラック7、C.I.ダイレクトグリーン28等のアゾ酸性染料;
 C.I.アシッドブルー9等のトリアリールメタン酸性染料;
 C.I.アシッドブルー40、C.I.アシッドグリーン25、C.I.リアクティブブルー19、C.I.リアクティブブルー49等のアントラキノン酸性染料;
C.I.アシッドレッド52、C.I.アシッドレッド87、C.I.アシッドレッド92、C.I.アシッドレッド289、C.I.アシッドレッド388等のキサンテン酸性染料;
 C.I.アシッドイエロー3等のキノリン酸性染料;
 C.I.アシッドイエロー1、C.I.アシッドオレンジ3等のニトロ酸性染料を挙げることができる。
 塩基性染料は、カチオン性基を有する発色団と対アニオンとの塩であり、カチオン性基を有する発色団としては、例えば、トリアリールメタン系発色団、メチン系発色団、シアニン系発色団、アゾ系発色団、ジアリールメタン系発色団、キノンイミン系発色団、キノリン系発色団、アントラキノン系発色団、フタロシアニン系発色団、ジピロメテン系発色団、キサンテン系発色団を挙げることができ、中でも、トリアリールメタン系発色団、シアニン系発色団、アゾ系発色団、キノンイミン系発色団、キノリン系発色団、アントラキノン系発色団、フタロシアニン系発色団、キサンテン系発色団を好ましく用いることができ、より好ましくはシアニン系発色団、アントラキノン系発色団、キサンテン系発色団である。
 このような塩基性染料が有する対アニオンとしては、例えば、ハロゲンイオン、ホウ素アニオン、リン酸アニオン、カルボン酸アニオン、硫酸アニオン、有機スルホン酸アニオン、窒素アニオン、メチドアニオン、水酸化物イオン、金属錯体アニオン等を挙げることができる。
 このような塩基性染料としては、例えば、
 C.I.ベーシックブルー41、C.I.ベーシックレッド18等のアゾ塩基性染料;
 C.I.ベーシックブルー7等のトリアリールメタン塩基性染料;
 C.I.ベーシックバイオレット11等のキサンテン塩基性染料;
 C.I.ベーシックブルー3、C.I.ベーシックブルー9等のキノンイミン塩基性染料のほか、
 特表2007-503477号公報、国際公開第10/123071号パンフレット、特開2011-116803号公報、特開2011-117995号公報、特開2011-133844号公報、特開2011-145540号公報等に記載の塩基性染料を挙げることができる。
 また、上述の非イオン性染料としては、例えば、
 C.I.ディスパースオレンジ5、C.I.ディスパースレッド58、C.I.ディスパースブルー165等のアゾ非イオン性染料;
 C.I.バットブルー4、C.I.ディスパースレッド60、C.I.ディスパースブルー56、C.I.ディスパースブルー60等のアントラキノン非イオン性染料;
 C.I.パッドブルー5等のフタロシアニン非イオン性染料;
 C.I.ソルベントイエロー33、C.I.ディスパースイエロー64等のキノリン非イオン性染料;
 C.I.ディスパースイエロー42等のニトロ非イオン性染料;
 C.I.ソルベントイエロー179、ディスパースイエロー201等のメチン非イオン性染料のほか、
 特開2010-168531号公報の請求項3もしくは請求項4、特開2010-170073号公報、特開2010-170074号公報、特開2010-275531号公報、特開2010-275533号公報等に記載の非イオン性染料を挙げることができる。
 そして、色純度等のカラーフィルタの特性をより向上させるという観点から、着色剤に使用される染料としては、第1の着色組成物が赤色に対応する第1の着色パターンを形成するためのものであるか、第2の着色組成物が赤色に対応する第2の着色パターンを形成するためのものであるか、または第3の着色組成物が赤色に対応する第3の着色パターンを形成するためのものである場合、キサンテン染料およびシアニン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、また、第1の着色組成物が緑色に対応する第1の着色パターンを形成するためのものであるか、第2の着色組成物が緑色に対応する第2の着色パターンを形成するためのものであるか、または第3の着色組成物が緑色に対応する第3の着色パターンを形成するためのものである場合、クマリン染料およびスチリル染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。すなわち、第3の着色組成物が含有する染料が、クマリン染料、スチリル染料、キサンテン染料およびシアニン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
 さらに、着色剤に使用される染料としては、第1の着色組成物が青色に対応する第1の着色パターンを形成するためのものであるか、第2の着色組成物が青色に対応する第2の着色パターンを形成するためのものであるか、または第3の着色組成物が青色に対応する第3の着色パターンを形成するためのものである場合、キサンテン染料、トリアリールメタン染料およびジピロメテン染料から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、キサンテン染料およびジピロメテン染料から選ばれる少なくとも1種であることがより好ましい。
 着色剤として染料とともに併用できる顔料としては、例えば、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 社発行)においてピグメントに分類されている化合物、すなわち、下記のようなカラーインデックス(C.I.)名が付されているものを挙げることができる。
 C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド264等の赤色顔料;
 C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン58、C.I.ピグメントグリーン59等の緑色顔料;
 C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー79、C.I.ピグメントブルー80等の青色顔料;
 C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー179、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185、C.I.ピグメントイエロー211、C.I.ピグメントイエロー215等の黄色顔料;
 C.I.ピグメントオレンジ38等の橙色顔料;
 C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット23等の紫色顔料;
 C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック7等の黒色顔料。
 このほか、特表2011-523433号公報の式(Ic)で表されるブロモ化ジケトピロロピロール顔料を赤色顔料として使用することもできる。また、特開2001-081348号公報、特開2010-026334号公報、特開2010-191304号公報、特開2010-237384号公報、特開2010-237569号公報、特開2011-006602号公報、特開2011-145346号公報等に記載のレーキ顔料を挙げることができる。
 本実施形態において顔料を使用する場合、顔料を、再結晶法、再沈殿法、溶剤洗浄法、昇華法、真空加熱法またはこれらの組合せにより精製して使用することもできる。また、顔料は、所望により、その粒子表面を樹脂で改質して使用してもよい。
 また、有機顔料は、いわゆるソルトミリングにより、一次粒子を微細化して使用することが好ましい。
 本実施形態において顔料を使用する場合、さらに公知の分散剤および分散助剤を含有せしめることもできる。公知の分散剤としては、例えば、ウレタン系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系分散剤、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系分散剤、ポリエチレングリコールジエステル系分散剤、ソルビタン脂肪酸エステル系分散剤、ポリエステル系分散剤、アクリル系分散剤等を、分散助剤としては顔料誘導体等を挙げることができる。このような分散剤は商業的に入手することができ、例えば、特開2015-143835号公報の段落〔0047〕に記載の分散剤を挙げることができる。
 また、顔料誘導体としては、具体的には、銅フタロシアニン、ジケトピロロピロール、キノフタロンのスルホン酸誘導体等を挙げることができる。
 本実施形態の着色組成物において、着色剤の含有割合は、高画質なカラーフィルタを形成する点から、着色組成物の固形分中に、通常5質量%~70質量%、好ましくは5質量%~60質量%、より好ましくは10質量%~50質量%であり、特に20質量%~50質量%が好ましい。ここで固形分とは、後述する溶媒以外の成分である。
 本実施形態の着色組成物が着色剤として染料を含む場合、本発明の効果をより享受できる観点から、染料の含有割合は、全着色剤に対して5質量%以上であることが好ましく、さらに10質量%以上、特に15質量%以上が好ましい。尚、本実施形態の着色組成物は、着色剤として染料を単独で含有しても構わない。本実施形態の着色組成物は、着色組成物の固形分中に対する染料の含有割合が高い場合であっても、あるいは着色剤として染料と顔料を併用する場合であっても、信頼性能に優れる着色パターンを形成し、信頼性能に優れるカラーフィルタを形成することができる。
(バインダー樹脂)
 本実施形態におけるバインダー樹脂としては、アルカリ現像性を有するアルカリ可溶性樹脂が好ましく、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、フェノール性水酸基等の酸性官能基を有する重合体が好ましい。そして、その重合体は、さらに、(メタ)アクリロイル基を有することが好ましい。
 上述した重合体は、特に(a1)不飽和カルボン酸および不飽和カルボン酸無水物よりなる群から選択される少なくとも1種(以下、「化合物(a1)」という。)と、(a2)(a1)以外の不飽和化合物(以下、「化合物(a2)」という。)との共重合体が好ましい。
 このような重合体の特に好ましい例として、
[A1]化合物(a1)および1分子中に少なくとも1つの水酸基を有する不飽和化合物(以下、「化合物(a2-1)」という。)を含む単量体の共重合体(以下、「共重合体〔α〕」という。)に、不飽和イソシアネート化合物を反応させて得られる重合体(以下、「重合体〔A〕」という。)、
[A2]化合物(a1)およびエポキシ基を有する不飽和化合物(以下、「化合物(a2-2)」という。)を含む単量体の共重合体(以下、「共重合体〔β〕」という。)
[A3]化合物(a1)と、化合物(a1)、化合物(a2-1)および化合物(a2-2)以外の不飽和化合物(以下、「化合物(a2-3)」という。)とからなる単量体の共重合体(以下、「共重合体〔γ〕」という。)等を挙げることができる。共重合体〔α〕を製造するに際して、化合物(a2-3)を共存させ、共重合体〔α〕を化合物(a1)、化合物(a2-1)および化合物(a2-3)の共重合体としてもよく、共重合体〔β〕を製造するに際して、化合物(a1)および化合物(a2-2)のほかに化合物(a2-3)を共存させ、共重合体〔β〕を化合物(a1)、化合物(a2-2)および化合物(a2-3)の共重合体としてもよい。
 上述した共重合体〔α〕、共重合体〔β〕および共重合体〔γ〕を製造するに際して用いられる化合物(a1)としては、例えば、モノカルボン酸、ジカルボン酸、ジカルボン酸の無水物等を挙げることができる。
 上記モノカルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、2-アクリロイルオキシエチルコハク酸、2-メタクリロイルオキシエチルコハク酸、2-アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸等を;上記ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸等を;上記ジカルボン酸の無水物としては、上記したジカルボン酸の無水物等を、それぞれ挙げることができる。
 これらのうち、共重合反応性、得られる共重合体の現像液に対する溶解性の点から、アクリル酸、メタクリル酸、2-アクリロイルオキシエチルコハク酸、2-メタクリロイルオキシエチルコハク酸または無水マレイン酸が好ましい。
 化合物(a1)は、1種でまたは2種以上を混合して使用することができる。
 共重合体〔α〕、共重合体〔β〕および共重合体〔γ〕において、化合物(a1)に由来する繰り返し単位の含有率は、好ましくは5質量%~60質量%であり、さらに好ましくは7質量%~50質量%であり、特に好ましくは8質量%~40質量%である。化合物(a1)に由来する繰り返し単位の含有率が5質量%~60質量%であるとき、現像性および保存安定性等の諸特性がより高いレベルでバランスされた着色組成物が得られる。
 上述した共重合体〔α〕の製造に用いられる化合物(a2-1)としては、(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、(メタ)アクリル酸のジヒドロキシアルキルエステル、(メタ)アクリル酸の(6-ヒドロキシヘキサノイルオキシ)アルキルエステル等を挙げることができる。
 これらの具体例としては、(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステルとして、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチルエステル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピルエステル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチルエステル等を;(メタ)アクリル酸のジヒドロキシアルキルエステルとして、例えば、(メタ)アクリル酸2,3-ジヒドロキシプロピルエステル、(メタ)アクリル酸1,3-ジヒドロキシプロピルエステル、(メタ)アクリル酸3,4-ジヒドロキシブチルエステル等を;(メタ)アクリル酸の(6-ヒドロキシヘキサノイルオキシ)アルキルエステルとして、例えば、(メタ)アクリル酸2-(6-ヒドロキシヘキサノイルオキシ)エチルエステル、(メタ)アクリル酸3-(6-ヒドロキシヘキサノイルオキシ)プロピルエステル等を、それぞれ挙げることができる。
 これらの化合物(a2-1)のうち、アクリル酸2-ヒドロキシエチルエステル、アクリル酸3-ヒドロキシプロピルエステル、アクリル酸4-ヒドロキシブチルエステル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチルエステル、メタクリル酸3-ヒドロキシプロピルエステル、メタクリル酸4-ヒドロキシブチルエステル、アクリル酸2,3-ジヒドロキシプロピルエステル、メタクリル酸2,3-ジヒドロキシプロピルエステル、上記の(メタ)アクリル酸の(6-ヒドロキシヘキサノイルオキシ)アルキルエステルが好ましい。
 上述した共重合体〔α〕において、上記の如き化合物(a2-1)は、1種でまたは2種以上を混合して使用することができる。
 共重合体〔α〕において、化合物(a2-1)に由来する繰り返し単位の含有率は、好ましくは1質量%~50質量%であり、さらに好ましくは3質量%~40質量%であり、特に好ましくは5質量%~30質量%である。化合物(a2-1)に由来する繰り返し単位の含有率が1質量%~50質量%であるとき、不飽和イソシアネート化合物との反応により得られる共重合体の安定性が良好となり、その結果、得られる着色組成物の保存安定性が良好となる。
 共重合体〔β〕の製造に用いられる化合物(a2-2)におけるエポキシ基としては、オキシラニル基(1,2-エポキシ構造を有する。)、オキセタニル基(1,3-エポキシ構造を有する。)等を挙げることができる。
 上述のオキシラニル基を有する不飽和化合物としては、例えば、特開2011-203562号公報の段落〔0025〕に記載の化合物を挙げることができるが、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸2-メチルグリシジル、メタクリル酸3,4-エポキシシクロヘキシル、メタクリル酸3,4-エポキシシクロヘキシルメチル、3-メチル-3-メタクリロイルオキシメチルオキセタンまたは3-エチル-3-メタクリロイルオキシメチルオキセタンが、重合性の点から好ましい。
 上述した共重合体〔β〕の製造において、化合物(a2-2)は、1種でまたは2種以上を混合して使用することができる。
 共重合体〔β〕において、化合物(a2-2)に由来する繰り返し単位の含有率は、好ましくは0.5質量%~70質量%であり、さらに好ましくは1質量%~60質量%であり、特に好ましくは3質量%~50質量%である。化合物(a2-2)に由来する繰り返し単位の含有率が0.5質量%~70質量%のとき、共重合体の耐熱性、共重合体および保存安定性がより高いレベルでバランスされた着色組成物が得られる。
 上述した共重合体〔γ〕の製造に際して使用され、あるいは共重合体〔α〕および共重合体〔β〕の製造に際して任意的に使用することができる化合物(a2-3)としては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル、(メタ)アクリル酸アリールエステル、(メタ)アクリル酸アラルキルエステル、不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステル、含酸素複素5員環または含酸素複素6員環を有する(メタ)アクリル酸エステル、ビニル芳香族化合物、共役ジエン化合物およびその他の不飽和化合物を挙げることができる。
 これらの具体例としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとして、例えば、アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸sec-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、メタクリル酸2-メチルグリシジル等を;(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステルとして、例えば、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2-メチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イル、(メタ)アクリル酸2-(トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イルオキシ)エチル、(メタ)アクリル酸イソボロニル等を;(メタ)アクリル酸アリールエステルとして、例えば、(メタ)アクリル酸フェニル等を;(メタ)アクリル酸アラルキルエステルとして、例えば、(メタ)アクリル酸ベンジル等を;不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステルとして、例えば、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル等を;含酸素複素5員環または含酸素複素6員環を有する(メタ)アクリル酸エステルとして、例えば、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフラン-2-イル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロピラン-2-イル、(メタ)アクリル酸2-メチルテトラヒドロピラン-2-イル等を;ビニル芳香族化合物として、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、p-メトキシスチレン等を;共役ジエン化合物として、例えば、1,3-ブタジエン、イソプレン等を;その他の不飽和化合物として、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド等を、それぞれ挙げることができる。
 これらの化合物(a2-3)のうち、共重合反応性の点から、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸2-メチルグリシジル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イル、スチレン、p-メトキシスチレン、メタクリル酸テトラヒドロフラン-2-イル、1,3-ブタジエン等が好ましい。
 上述した共重合体〔α〕、共重合体〔β〕および共重合体〔γ〕の製造において、化合物(a2-3)は、1種でまたは2種以上を混合して使用することができる。
 共重合体〔α〕および共重合体〔β〕において、化合物(a2-3)に由来する繰り返し単位の含有率は、好ましくは10質量%~70質量%、さらに好ましくは20質量%~50質量%、特に好ましくは30質量%~50質量%である。化合物(a2-3)の繰り返し単位の含有率が10質量%~70質量%のとき、共重合体の分子量の制御が容易となり、現像性がより高いレベルでバランスされた着色組成物が得られる。
 上述した共重合体〔α〕、共重合体〔β〕および共重合体〔γ〕は、好ましくは適当な溶媒中において、好ましくは公知のラジカル重合開始剤の存在下で上記の如き単量体の混合物を重合することにより製造することができる。
 上述した共重合体〔α〕、共重合体〔β〕および共重合体〔γ〕につき、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(以下、「GPC」と略す。)によって測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(以下、「Mw」という。)は、好ましくは1000~100000であり、より好ましくは2000~50000である。共重合体〔α〕、共重合体〔β〕および共重合体〔γ〕のMwが1000~100000であるとき、耐熱性、現像性がより高いレベルでバランスされた着色組成物が得られる。
 上述した重合体〔A〕は、共重合体〔α〕に不飽和イソシアネート化合物を反応させることにより得ることができる。このような不飽和イソシアネート化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸誘導体等を挙げることができ、その具体例として、例えば、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、4-(メタ)アクリロイルオキシブチルイソシアネート、(メタ)アクリル酸2-(2-イソシアネートエトキシ)エチル等を挙げることができる。
 これらの不飽和イソシアネート化合物のうち、共重合体〔α〕との反応性の点から、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、4-メタクリロイルオキシブチルイソシアネートまたはメタクリル酸2-(2-イソシアネートエトキシ)エチルが好ましい。
 上述した重合体〔A〕の製造において、不飽和イソシアネート化合物は、1種でまたは2種以上を混合して使用することができる。
 上述した重合体〔A〕を製造する際の不飽和イソシアネート化合物の使用割合は、共重合体〔α〕中の化合物(a2-1)に由来する水酸基に対して、好ましくは0.1モル%~95モル%であり、さらに好ましくは1.0モル%~80モル%であり、特に好ましくは5.0モル%~75モル%である。不飽和イソシアネート化合物の使用割合が0.1モル%~95モル%のとき、共重合体〔α〕との反応性、着色組成物の耐熱性がより向上することとなり、好ましい。
 カルボキシル基および(メタ)アクリロイル基を有する重合体としては上述した重合体〔A〕のほか、共重合体〔β〕が有するエポキシ基に化合物(a1)を反応させて得られる重合体(以下、「重合体〔B〕」という。)、共重合体〔α〕、共重合体〔β〕または共重合体〔γ〕が有するカルボキシル基に化合物(a2-2)を反応させて得られる重合体(以下、「重合体〔C〕」という。)を使用することもできる。重合体〔C〕が有する水酸基にさらに多塩基酸無水物を反応させてもよい。多塩基酸無水物としては、例えば、特開2014-098140号公報の段落〔0067〕に記載の化合物を挙げることができる。
 本実施形態の着色組成物において、重合体〔A〕、共重合体〔β〕および共重合体〔γ〕は、これらをそれぞれ単独で使用してもよいが、重合体〔A〕および共重合体〔β〕を併用すること、または共重合体〔β〕および共重合体〔γ〕を併用することが好ましい。
 本実施形態の着色組成物において、バインダー樹脂は、公知の方法により製造することができるが、例えば、特開2003-222717号公報、特開2006-259680号公報、国際公開(WO)第2007/029871号パンフレット等に開示されている方法により、その構造やMw、Mw/Mnを制御することもできる。
 本実施形態において、バインダー樹脂の含有量は、着色剤100質量部に対して、通常、5質量部~1000質量部、好ましくは10質量部~500質量部である。このような態様とすることで、耐熱性および耐溶剤性が高められるだけでなく、着色組成物の保存安定性も高められる。
(重合開始剤)
 本実施形態の着色組成物に含有される重合開始剤としては、感放射線性重合開始剤が好ましく、これにより、着色組成物に感放射線性を付与することができる。
 本発明において感放射線性重合開始剤とは、放射線に感応して重合反応を開始しうる活性種を生じる成分であり、放射線に感応して、カルボキシル基および(メタ)アクリロイル基を有する重合体や重合性化合物の重合を開始しうる活性種を生じる成分である。
 このような重合開始剤であって本実施形態の着色組成物に含有される重合開始剤としては、例えば、チオキサントン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、O-アシルオキシム系化合物、オニウム塩系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α-ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、ジアゾ系化合物、イミドスルホナート系化合物、オニウム塩系化合物等を挙げることができ、これらを1種で使用してもよいし2種以上を混合して使用することもできる。中でも、チオキサントン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物およびO-アシルオキシム系化合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
 本実施形態における好ましい光重合開始剤のうち、チオキサントン系化合物の具体例としては、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、4-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン等を挙げることができる。
 また、アセトフェノン系化合物の具体例としては、2-メチル-1-〔4-(メチルチオ)フェニル〕-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)ブタン-1-オン、2-(4-メチルベンジル)-2-(ジメチルアミノ)-1-(4-モルフォリノフェニル)ブタン-1-オン等を挙げることができる。
 また、ビイミダゾール系化合物の具体例としては、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4,6-トリクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール等を挙げることができる。
 尚、光重合開始剤としてビイミダゾール系化合物を用いる場合、水素供与体を併用することが、感度を改良することができる点で好ましい。ここでいう「水素供与体」とは、露光によりビイミダゾール系化合物から発生したラジカルに対して、水素原子を供与することができる化合物を意味する。水素供与体としては、例えば、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾオキサゾール等のメルカプタン系水素供与体;4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のアミン系水素供与体を挙げることができる。本発明において、水素供与体は、1種でまたは2種以上を混合して使用することができるが、1種以上のメルカプタン系水素供与体と1種以上のアミン系水素供与体とを組み合わせて使用することが、さらに感度を改良することができる点で好ましい。
 また、トリアジン系化合物の具体例としては、例えば、特公昭57-6096号公報、特開2003-238898号公報の段落〔0063〕~段落〔0065〕に記載の化合物を挙げることができる。
 また、O-アシルオキシム系化合物の具体例としては、1,2-オクタンジオン,1-〔4-(フェニルチオ)フェニル〕-,2-(O-ベンゾイルオキシム)、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)、エタノン,1-〔9-エチル-6-(2-メチル-4-テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル〕-,1-(O-アセチルオキシム)、エタノン,1-〔9-エチル-6-{2-メチル-4-(2,2-ジメチル-1,3-ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}-9H-カルバゾール-3-イル〕-,1-(O-アセチルオキシム)、1-オクタノン,1-[4-[3-[4-[[2-(アセチルオキシ)エチル]スルホニル]-2-メチルベンゾイル]-6-[1-[(アセチルオキシ)イミノ]エチル]-9H-カルバゾール-9-イル]フェニル]-,1-(O-アセチルオキシム)等を挙げることができる。O-アシルオキシム系化合物の市販品としては、NCI-831、NCI-930(以上、株式会社ADEKA社製)、OXE-03、OXE-04(以上、BASF社製)等を使用することもできる。
 本実施形態において、アセトフェノン系化合物等のビイミダゾール系化合物以外の光重合開始剤を用いる場合には、増感剤を併用することもできる。このような増感剤としては、例えば、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4-ジエチルアミノアセトフェノン、4-ジメチルアミノプロピオフェノン、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸2-エチルヘキシル、2,5-ビス(4-ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、7-ジエチルアミノ-3-(4-ジエチルアミノベンゾイル)クマリン、4-(ジエチルアミノ)カルコン等を挙げることができる。
 上述した重合開始剤は、1種でまたは2種以上を混合して使用することができる。
 本実施形態の着色組成物において、重合開始剤の使用割合としては、重合性化合物100質量部に対して、0.01質量部~120質量部が好ましく、1質量部~100質量部がより好ましい。重合開始剤の使用割合をこのような態様とすることで、本実施形態の着色組成物は、低露光量の場合でも高い耐溶媒性等を有する着色パターンおよびカラーフィルタを形成できる。
(その他の任意成分)
 本実施形態の着色組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で必要に応じて種々の添加剤を含有できる。これらの各任意成分は、1種で使用してもよいし2種以上を混合して使用してもよい。
 このような任意成分としては、例えば、ガラス、アルミナ等の充填剤;ポリビニルアルコール、ポリ(フロオロアルキルアクリレート)類等の高分子化合物;フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等の界面活性剤;3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤;2,2-チオビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,6-ジ-t-ブチルフェノール等の酸化防止剤;2-(3-t-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン類等の紫外線吸収剤;ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤;マロン酸、アジピン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、メサコン酸、2-アミノエタノール、3-アミノ-1-プロパノール、5-アミノ-1-ペンタノール、3-アミノ-1,2-プロパンジオール、2-アミノ-1,3-プロパンジオール、4-アミノ-1,2-ブタンジオール等の残渣改善剤;こはく酸モノ〔2-(メタ)アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔2-(メタ)アクリロイロキシエチル〕、ω-カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等の現像性改善剤等を挙げることができる。
 また、本実施形態の着色組成物は、任意成分として、消光剤を含有することができる。中でも、赤色のフィルタがキサンテン染料およびシアニン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含む場合には、消光剤は金属錯体化合物を含むことが好ましく、緑色のフィルタがクマリン染料およびスチリル染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含む場合には、消光剤は金属錯体化合物を含むことが好ましく、青色のフィルタがキサンテン染料、トリアリールメタン染料およびジピロメテン染料から選ばれる少なくとも1種を含む場合には、消光剤はテトラアザポルフィリン化合物、アントラキノン化合物およびフタロシアニン化合物から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。赤色のフィルタが金属錯体化合物を含む場合、当該金属錯体化合物はクロム錯体化合物であることが好ましい。緑色のフィルタが金属錯体化合物を含む場合、当該金属錯体化合物はニッケル錯体化合物および金属フタロシアニン化合物から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
 さらに、本実施形態の着色組成物は、任意成分として、アミノ基と電子吸引性基とを有する化合物を含有することができる。このような構造の化合物を含有することで本実施形態の着色組成物から得られる着色パターンにおいて硬化の促進を実現し、より低温の加熱硬化を実現することができる。その結果、カラーフィルタの製造において、着色パターンを硬化して各色のフィルタを形成するために行われる加熱の温度を低く抑えることができる。また併せて、上述の化合物を含有することで着色組成物の保存安定性も向上させることができる。以上により、本実施形態の着色組成物を用いて得られたカラーフィルタを備えた表示素子が液晶表示素子である場合、その電圧保持率を高いレベルで保持できる。
 上述のアミノ基と電子吸引性基とを有する化合物のより具体的な例としては、例えば、特許5817562号明細書の段落〔0324〕に記載の化合物を挙げることができ、中でも4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3-アミノベンゼンスルホン酸エチル、3,5-ビストリフルオロメチル-1,2-ジアミノベンゼン、4-アミノニトロベンゼン、N,N-ジメチル-4-ニトロアニリンが好ましい。
〔着色組成物の調製方法〕
 本発明の第2実施形態の着色組成物は、着色剤、および必要に応じ添加されるバインダー樹脂、重合性化合物、重合開始剤、その他の任意成分を均一に混合することによって調製される。この着色組成物は、好ましくは適当な溶媒に溶解されて溶液状で用いられる。
 本実施形態の着色組成物の調製に用いられる溶媒としては、必須成分および任意成分を均一に溶解し、各成分と反応しないものが用いられる。
 このような溶媒としては、例えば、
 エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-n-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル;
 乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸アルキルエステル;
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロパノール、イソブタノール、t-ブタノール、オクタノール、2-エチルヘキサノール、シクロヘキサノール等の(シクロ)アルキルアルコール;
ジアセトンアルコール等のケトアルコール;
 エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-メトキシブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート;
 ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の環状エーテル;
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン等のケトン;
 プロピレングリコールジアセテート、1,3-ブチレングリコールジアセテート、1,6-ヘキサンジオールジアセテート等のジアセテート;
 3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、3-メチル-3-メトキシブチルプロピオネート等のアルコキシカルボン酸エステル;
 酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸i-プロピル、酢酸n-ブチル、酢酸i-ブチル、ぎ酸n-アミル、酢酸i-アミル、プロピオン酸n-ブチル、酪酸エチル、酪酸n-プロピル、酪酸i-プロピル、酪酸n-ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n-プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2-オキソブタン酸エチル等の脂肪酸アルキルエステル;
 トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;
 N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミドまたはラクタム等を挙げることができる。
 これらの溶媒のうち、溶解性、顔料分散性、塗布性等の観点から、(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキルエステルおよび(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテートから選択される少なくとも1種が好ましい。
 これらの溶媒は、1種でまたは2種以上を混合して使用することができる。
 本実施形態の着色組成物において、溶媒の含有量としては限定されないが、得られる本実施形態の着色組成物の塗布性、安定性等の観点から着色組成物の溶媒を除いた各成分の合計濃度が、5質量%~50質量%となる量が好ましく、10質量%~40質量%となる量がより好ましい。着色組成物を溶液状態として調製する場合、固形分濃度(組成物溶液中に占める溶媒以外の成分)は、使用目的や所望の膜厚の値等に応じて任意の濃度(例えば、5質量%~50質量%)に設定できる。さらに好ましい固形分濃度は、基板上への塗膜の形成方法により異なるが、これについては後述する。このようにして調製された組成物溶液は、孔径0.5μm程度のミリポアフィルタ等を用いて濾過した後、使用に供することができる。
 以上の成分と調製方法による本実施形態の着色組成物は、着色剤の選択により、多様な色の着色パターンを形成することができ、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法に用いることができる。
 例えば、本実施形態の着色組成物は、赤色の着色剤を含有して、赤色の着色パターンの形成に用いることができる。その場合、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法における、例1のカラーフィルタの製造方法の第1の着色組成物として使用できる。またその場合、本実施形態の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 また、本実施形態の着色組成物は、赤色の着色剤を含有して、上述した例2のカラーフィルタの製造方法の第1の着色組成物として使用できる。その場合、本実施形態の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 また、本実施形態の着色組成物は、赤色の着色剤を含有して、上述した例3のカラーフィルタの製造方法の第2の着色組成物として使用できる。その場合、本実施形態の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 また、本実施形態の着色組成物は、赤色の着色剤を含有して、上述した例4のカラーフィルタの製造方法の第2の着色組成物として使用できる。その場合、本実施形態の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 また、本実施形態の着色組成物は、赤色の着色剤を含有して、上述した例5のカラーフィルタの製造方法の第3の着色組成物として使用できる。その場合、本実施形態の着色組成物の赤色の着色剤は、染料を含む着色剤であることが好ましい。そして、その染料が蛍光性染料であることが好ましい。
 また、本実施形態の着色組成物は、赤色の着色剤を含有して、上述した例6のカラーフィルタの製造方法の第3の着色組成物として使用できる。その場合、本実施形態の着色組成物の赤色の着色剤は、染料を含む着色剤であることが好ましい。そして、その染料が蛍光性染料であることが好ましい。
 また、例えば、本実施形態の着色組成物は、緑色の着色剤を含有して、緑色の着色パターンの形成に用いることができる。その場合、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法における、例1のカラーフィルタの製造方法の第2の着色組成物として使用できる。またその場合、本実施形態の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 また、本実施形態の着色組成物は、緑色の着色剤を含有して、上述した例2のカラーフィルタの製造方法の第3の着色組成物として使用できる。その場合、本実施形態の着色組成物の緑色の着色剤は、染料を含む着色剤であることが好ましい。そして、その染料が蛍光性染料であることが好ましい。
 また、本実施形態の着色組成物は、緑色の着色剤を含有して、上述した例3のカラーフィルタの製造方法の第3の着色組成物として使用できる。その場合、本実施形態の着色組成物の緑色の着色剤は、染料を含む着色剤であることが好ましい。そして、その染料が蛍光性染料であることが好ましい。
 また、本実施形態の着色組成物は、緑色の着色剤を含有して、上述した例4のカラーフィルタの製造方法の第1の着色組成物として使用できる。その場合、本実施形態の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 また、本実施形態の着色組成物は、緑色の着色剤を含有して、上述した例5のカラーフィルタの製造方法の第1の着色組成物として使用できる。その場合、本実施形態の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 また、本実施形態の着色組成物は、緑色の着色剤を含有して、上述した例6のカラーフィルタの製造方法の第2の着色組成物として使用できる。その場合、本実施形態の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下であることが好ましい。
 また、例えば、本実施形態の着色組成物は、青色の着色剤を含有して、青色の着色パターンの形成に用いることができる。その場合、本実施形態の着色組成物は、その着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下となるように調製することが可能である。
 また、本実施形態の着色組成物が、青色の着色剤を含有して、青色の着色パターンの形成に用いられる場合、青色の着色剤として、青色の染料を含有するように調製することも可能である。その場合、上述の青色の着色剤は、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
 例えば、本実施形態の着色組成物は、青色の着色剤を含有して、上述した例1のカラーフィルタの製造方法の第3の着色組成物および例4のカラーフィルタの製造方法の第3の着色組成物として使用することができる。その場合、本実施形態の着色組成物は、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
 以上により、本実施形態の着色組成物は、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法における、例1のカラーフィルタの製造方法の第3の着色組成物として使用できる。また、例2のカラーフィルタの製造方法の第2の着色組成物として使用できる。また、例3のカラーフィルタの製造方法の第1の着色組成物として使用できる。また、例4のカラーフィルタの製造方法の第3の着色組成物として使用できる。また、例5のカラーフィルタの製造方法の第2の着色組成物として使用できる。また、例6のカラーフィルタの製造方法の第1の着色組成物として使用できる。
 そして、本実施形態の着色組成物は、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法に用いられ、高画質化に有効なカラーフィルタを製造することができる。
実施の形態3.
<カラーフィルタ>
 図1は、本発明の第3実施形態のカラーフィルタの模式的な断面図である。
 図1に示すカラーフィルタ1は、本発明のカラーフィルタの一例である。カラーフィルタ1は、例えば、透明である基板2の主面に形成することができる。そして、カラーフィルタ1は、赤色(R)、緑色(G)および青色(B)のフィルタ3と、ブラックマトリクス4と、各色のフィルタ3の上に設けられた保護膜5とを配置した構造を有する。
 本実施形態のカラーフィルタ1は、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法にしたがい、本発明の第2実施形態の着色組成物を用いて製造される。
 すなわち、本実施形態のカラーフィルタ1において、フィルタ3は、本発明の第2実施形態の着色組成物を用い、各色の着色パターンを所定の順番にしたがって順次形成し、それらを硬化して形成することができる。保護膜5は、例えば、保護膜形成用樹脂組成物を塗布・パターニングした後、硬化して形成することができる。
 その結果、本実施形態のカラーフィルタ1は、着色剤に染料を使用することができ、高画質化に有効なカラーフィルタとなる。
 また、本実施形態のカラーフィルタ1は、本発明の第1実施形態のカラーフィルタの製造方法にしたがい、各色の着色パターンを順次形成する段階において、耐熱性に劣る着色剤を含有する着色パターンや移染を起こしやすい化合物を含む着色パターンの形成の順番を調整するようにして製造されており、耐熱性の問題および移染の問題が低減されたカラーフィルタとなる。
 また本発明においては、紫外線をカットするためのフィルタ、赤外線をカットまたは発色させるためのフィルタを付加させることもできる。
 さらに、本実施形態のカラーフィルタ1においては、保護膜5を形成した後、必要な場合に、ITO等からなる電極を設け、また、液晶配向用の配向膜(図1には、図示されない。)を設けることが可能である。配向膜は、公知の液晶配向剤を用いて形成することができる。
 尚、本実施形態のカラーフィルタは、液晶表示素子の他にも、固体撮像素子の色分解用カラーフィルタ、有機EL表示素子用カラーフィルタ等としての使用も可能である。
 以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。
<顔料分散液の調製>
調製例1
 着色剤として下記式で表される赤色顔料を15質量部、分散剤としてBYK-LPN21116(ビックケミー(BYK)社製)12.5質量部(固形分濃度40質量%)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート72.5質量部を用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(r-1)を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
調製例2
 調製例1において、上記式で表される赤色顔料に代えてC.I.ピグメントグリーン59を用いた以外は調製例1と同様にして、顔料分散液(g-1)を調製した。
調製例3
 調製例1において、上記式で表される赤色顔料に代えてC.I.ピグメントブルー15:6を用いた以外は調製例1と同様にして、顔料分散液(b-1)を調製した。
<着色組成物の調製>
調製例4
 着色剤として顔料分散液(r-1)350質量部および染料としてCya-1 10質量部、消光剤としてCr-1 10質量部、バインダー樹脂としてC-1 60質量部、重合性化合物として東亞合成株式会社製M-402(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物)40質量部、光重合開始剤として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(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製、商品名IRGACURE369)10質量部およびNCI-930(株式会社ADEKA製)10質量部、フッ素系界面活性剤としてメガファックF-554(DIC株式会社製)2.5質量部、並びに溶媒として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て、固形分濃度15質量%の着色組成物(Red-1)を調製した。Cya-1、Cr-1は後述の通りである。
調製例5~20
 調製例4において、用いる顔料分散液、染料および消光剤の種類を次の表1に示すように変更した以外は調製例4と同様にして、着色組成物(Red-2)~(Red-4)および(Red-0)、(Green-0)~(Green-3)、並びに(Blue-0)~(Blue-7)を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1において、各成分は以下の通りである。
<染料>
Cya-1:特開2012-214718号公報の実施例1に記載されている、式(g-1)で表される化合物(シアニン染料)
Cya-2:特開2015-178604号公報の合成例2に従って得られる「重合体(2)」(シアニン染料多量体)
Xan-1:国際公開2014/196660号パンフレットに記載されている、化合物(A3)で表される(キサンテン染料)
Xan-2:特開2011-039317号公報の合成例2に従って得られる「染料(A2)」(キサンテン染料)
Cou  :特開2015-091947号公報の合成例2に記載されている、式(C-PT)で表される化合物(クマリン染料)
Sty  :特開2014-152251号公報の実施例1に従って得られる「例示化合物1」(スチリル染料)
Dip  :特許第5085256号明細書の化54に記載されている例示化合物III-1(ジピロメテン染料)
Tri-1:特開2012-072205号公報に記載されている「例示化合物(1)」(トリアリールメタン染料)
Tri-2:特開2015-178604号公報の合成例3に従って得られる「重合体(3)」(トリアリールメタン染料多量体)
<消光剤>
Cr-1 :国際公開2014/196660号パンフレットの合成例1に記載されている、式(z-2)で表される化合物(Cr錯体化合物)
Cr-2 :下記式(Cr-2)で表される化合物(Cr錯体化合物)
Ni-1 :商品名ADS845MC(American Dye Source社製。Ni錯体化合物)
Pht-1:特許5814120号明細書の実施例1に従って得られる化合物(フタロシアニン化合物)
TAP  :特開2014-5451号公報の段落〔0057〕に記載されている、式(2-29)で表される化合物(テトラアザポルフィリン化合物)
Ant-1:C.I.ソルベントブルー45(アントラキノン化合物)
Pht-2:C.I.ソルベントブルー70(フタロシアニン化合物)
Ant-2:特開2008-015530号公報に記載されている化学式2の化合物(重合性基を有するアントラキノン化合物) 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 またバインダー樹脂C-1は、国際公開2014/192973号パンフレットの「樹脂(B-1)の合成」に記載の方法に従って合成した、下記の繰り返し単位(不飽和カルボン酸の繰り返し単位とエポキシ基を有する不飽和化合物の繰り返し単位)を有するアルカリ可溶性樹脂と、メタクリル酸との反応生成物であって、側鎖にメタクリロイルオキシ基を有するアルカリ可溶性樹脂である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
<単色フィルタを有する基板の作成および評価>
参考例1
 着色組成物(Red-0)を、ナトリウムイオンの溶出を防止するSiO膜が表面に形成されたソーダガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布した後、90℃のホットプレートで2分間プレベークを行って、塗膜を形成した。スピンコーターの回転数を変えて同様の操作により、膜厚の異なる3枚の塗膜を形成した。
 これらの塗膜を室温に冷却した後、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介さずに、塗膜に365nm、405nmおよび436nmの各波長を含む放射線を400J/mの露光量で全面露光した。これらの塗膜に対して、23℃の0.04質量%水酸化カリウム水溶液からなる現像液を現像圧1kgf/cm(ノズル径1mm)で吐出することにより、90秒間シャワー現像を行った。その後、これらを超純水で洗浄し、風乾した後、さらに230℃のクリーンオーブン内で30分間ポストベークを行うことにより、単色フィルタを有する3枚の基板を作成した。
単色フィルタの輝度の評価
 上記3枚の基板について、カラーアナライザー(大塚電子(株)製LCF-1100A)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系における以下の色度座標での刺激値(Y)即ち輝度を測定した。このときの輝度をYとする。尚、色度がずれた場合には、適宜顔料分散液および染料の比率を変えた着色組成物を作製して色度を測定し、検量線を引くことで、所望の色度での輝度を算出した。
 赤色フィルタの場合:Rx=0.671、Ry=0.324
 緑色フィルタの場合:Gx=0.300、Gy=0.590
 青色フィルタの場合:Bx=0.140、By=0.098
参考例2
 参考例1において、着色組成物(Red-0)に代えて着色組成物(Green-0)を用いた以外は参考例1と同様にして代えて、単色フィルタを有する3枚の基板を作成し、次いで参考例1と同様にして輝度を測定した。このときの輝度をYとする。
参考例3
 参考例1において、着色組成物(Red-0)に代えて着色組成物(Blue-0)を用いた以外は参考例1と同様にして代えて、単色フィルタを有する3枚の基板を作成し、次いで参考例1と同様にして輝度を測定した。このときの輝度をYとする。
<2色のフィルタを有する基板の作成および評価>
参考例4
 着色組成物(Red-0)を、ナトリウムイオンの溶出を防止するSiO膜が表面に形成されたソーダガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布した後、90℃のホットプレートで2分間プレベークを行って、膜厚2.4μmの塗膜を形成した。この基板を室温に冷却したのち、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および436nmの各波長を含む放射線を400J/mの露光量で露光した。この基板に対して、23℃の0.04質量%水酸化カリウム水溶液からなる現像液を現像圧1kgf/cm(ノズル径1mm)で吐出することにより、90秒間シャワー現像を行った。その後、この基板を超純水で洗浄し、風乾した後、さらに230℃のクリーンオーブン内で30分間ポストベークを行うことにより、3cm×3cmの略正方形の形状を有する第1フィルタを有する基板を作成した。
 次に、着色組成物(Green-0)を前記第1フィルタが形成された基板上にスピンコーターを用いて塗布した後、90℃のホットプレートで2分間プレベークを行って、膜厚2.4μmの塗膜を形成した。この基板を室温に冷却した後、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介さずに、塗膜に365nm、405nmおよび436nmの各波長を含む放射線を400J/mの露光量で全面露光した。この基板に対して、23℃の0.04質量%水酸化カリウム水溶液からなる現像液を現像圧1kgf/cm(ノズル径1mm)で吐出した。その後、この基板を超純水で洗浄し、風乾した後、さらに230℃のクリーンオーブン内で30分間ポストベークを行うことにより、第1フィルタ上に第2フィルタを有する基板を作成した。
 上記基板の、第1フィルタと第2フィルタが重なる領域の略中央部において、カラーアナライザー(大塚電子(株)製LCF-1100A)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系における第2フィルタ(色度座標は上記と同様とする。)の刺激値(Y)即ち輝度を測定する。
<3色のフィルタを有するカラーフィルタの製造および評価>
製造例A-1
 第1の着色組成物として着色組成物(Green-0)を、ナトリウムイオンの溶出を防止するSiO膜が表面に形成されたソーダガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布した後、90℃のホットプレートで2分間プレベークを行って、膜厚2.4μmの塗膜を形成した。この基板を室温に冷却した後、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクをして、塗膜に365nm、405nmおよび436nmの各波長を含む放射線を400J/mの露光量で露光した。この基板に対して、23℃の0.04質量%水酸化カリウム水溶液からなる現像液を現像圧1kgf/cm(ノズル径1mm)で吐出することにより、90秒間シャワー現像を行った。その後、この基板を超純水で洗浄し、風乾した後、さらに230℃のクリーンオーブン内で30分間ポストベークを行うことにより、緑色である第1フィルタを基板上に作成した。
 次に、第2の着色組成物として着色組成物(Blue-0)を前記緑色フィルタが形成された基板上にスピンコーターを用いて塗布した後、90℃のホットプレートで2分間プレベークを行って、膜厚2.4μmの塗膜を形成した。この基板を室温に冷却した後、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および436nmの各波長を含む放射線を400J/mの露光量で露光した。この基板に対して、23℃の0.04質量%水酸化カリウム水溶液からなる現像液を現像圧1kgf/cm(ノズル径1mm)で吐出することにより、90秒間シャワー現像を行った。その後、この基板を超純水で洗浄し、風乾した後、さらに230℃のクリーンオーブン内で30分間ポストベークを行うことにより、緑色フィルタの隣に第2フィルタである青色フィルタが形成された基板を作成した。
 次に、第3の着色組成物として着色組成物(Red-0)を前記緑色フィルタおよび青色フィルタが形成された基板上にスピンコーターを用いて塗布した後、90℃のホットプレートで2分間プレベークを行って、膜厚2.4μmの塗膜を形成した。この基板を室温に冷却した後、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および436nmの各波長を含む放射線を400J/mの露光量で露光した。この基板に対して、23℃の0.04質量%水酸化カリウム水溶液からなる現像液を現像圧1kgf/cm(ノズル径1mm)で吐出することにより、90秒間シャワー現像を行った。その後、この基板を超純水で洗浄し、風乾した後、さらに230℃のクリーンオーブン内で30分間ポストベークを行った。このようにして、緑色である第1フィルタ、青色である第2フィルタおよび赤色である第3フィルタがそれぞれ形成されたカラーフィルタを作成した。これをカラーフィルタ(CF-A)とする。
評価1:輝度の評価
 カラーフィルタ(CF-A)が有する第1フィルタの輝度を次の方法で評価した。まず、参考例1における着色組成物(Red-0)に代えて、製造例A-1で用いた前記第1の着色組成物を用いた以外は参考例1と同様にして、単色フィルタを有する3枚の基板を作成した。次に、前記3枚の基板について、230℃のクリーンオーブン内で30分間ポストベーク(1回目の追加ベーク)を行った。室温まで冷却した後、再び230℃のクリーンオーブン内で30分間ポストベーク(2回目の追加ベーク)を行った。2回の追加ベークを行った3枚の基板について、カラーアナライザー(大塚電子(株)製LCF-1100A)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系における以下の色度座標での刺激値(Y)即ち輝度を測定した。このときの輝度をYとする。
 (Y-Y)×100/Y(但しYは、第1フィルタが赤色フィルタの場合はY、第1フィルタが緑色フィルタの場合はY、第1フィルタが青色フィルタの場合はYを示す。)で求められる値を第1フィルタの輝度上昇率(%)と定義し、第1フィルタの輝度上昇率が+1.0%以上の場合を「A」、0.0%以上+1.0%未満の場合を「B」、-0.5%以上0.0%未満の場合を「C」、-0.5%未満の場合を「D」として評価した。結果を表2に示す。第1フィルタの輝度上昇率が大きいほど、第1フィルタが染料を含まない場合に対して輝度が高いことを意味する。
 次に、カラーフィルタ(CF-A)が有する第2フィルタの輝度を次の方法で評価した。まず、参考例1における着色組成物(Red-0)に代えて、製造例A-1で用いた前記第2の着色組成物を用いた以外は参考例1と同様にして、単色フィルタを有する3枚の基板を作成した。次に、前記3枚の基板について、230℃のクリーンオーブン内で30分間ポストベーク(1回目の追加ベーク)を行った。1回の追加ベークを行った3枚の基板について、カラーアナライザー(大塚電子(株)製LCF-1100A)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系における以下の色度座標での刺激値(Y)即ち輝度を測定した。このときの輝度をYとする。
 (Y-Y)×100/Y(但しYは、第2フィルタが赤色フィルタの場合はY、第2フィルタが緑色フィルタの場合はY、第2フィルタが青色フィルタの場合はYを示す。)で求められる値を第2フィルタの輝度上昇率(%)と定義し、第2フィルタの輝度上昇率が+1.0%以上の場合を「A」、0.0%以上+1.0%未満の場合を「B」、-0.5%以上0.0%未満の場合を「C」、-0.5%未満の場合を「D」として評価した。結果を表2に示す。第2フィルタの輝度上昇率が大きいほど、第2フィルタが染料を含まない場合に対して輝度が高いことを意味する。
 さらに、カラーフィルタ(CF-A)が有する第3フィルタの輝度を次の方法で評価した。まず、参考例1における着色組成物(Red-0)に代えて、製造例A-1で用いた前記第3の着色組成物を用いた以外は参考例1と同様にして、単色フィルタを有する3枚の基板を作成し、次いで参考例1と同様にして輝度を測定した。このときの輝度をYとする。
 (Y-Y)×100/Y(但しYは、第3フィルタが赤色フィルタの場合はY、第3フィルタが緑色フィルタの場合はY、第3フィルタが青色フィルタの場合はYを示す。)で求められる値を第3フィルタの輝度上昇率(%)と定義し、第3フィルタの輝度上昇率が+1.0%以上の場合を「A」、0.0%以上+1.0%未満の場合を「B」、0.0%未満の場合を「C」として評価した。結果を表2に示す。第3フィルタの輝度上昇率が大きいほど、第3フィルタが染料を含まない場合に対して輝度が高いことを意味する。
評価2:移染性の評価
 参考例4における着色組成物(Red-0)および着色組成物(Green-0)に代えて、製造例A-1で用いた前記第1の着色組成物および第2の着色組成物を用いた以外は参考例4と同様にして、第1フィルタ上に第2フィルタを有する基板を作成した。次いで参考例4と同様にして輝度を測定した。このときの輝度をY12とする。
 また、参考例4における着色組成物(Red-0)および着色組成物(Green-0)に代えて、製造例A-1で用いた前記第2の着色組成物および第3の着色組成物を用いた以外は参考例4と同様にして、第2フィルタ上に第3フィルタを有する基板を作成した。次いで参考例4と同様にして輝度を測定した。このときの輝度をY23とする。
 (Y-Y12)×100/Yで計算される値(%)を、3%未満の場合を「A」、3%以上5%未満の場合を「B」、5%以上の場合を「C」として評価した。この値が小さいほど、第1フィルタ中に含まれる成分の第2フィルタへの移染が少ないといえる。評価結果を次の表2の「評価2-1」欄に示す。
 次に、(Y-Y23)×100/Yで計算される値(%)を、3%未満の場合を「A」、3%以上5%未満の場合を「B」、5%以上の場合を「C」として評価した。この値が小さいほど、第2フィルタ中に含まれる成分の第3フィルタへの移染が少ないといえる。評価結果を次の表2の「評価2-2」欄に示す。
製造例A-2~A-6
 製造例A-1において、第1~第3の着色組成物として次の表2に記載のものを用いた以外は製造例A-1と同様にしてカラーフィルタを作成し、次いで製造例A-1と同様にして評価を行った。結果を次の表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
製造例B-1~B-6
 製造例A-1において、第1~第3の着色組成物として次の表3に記載のものを用いた以外は製造例A-1と同様にしてカラーフィルタを作成し、次いで製造例A-1と同様にして評価を行った。結果を次の表3に示す。尚、製造例B-5、B-6が実施例である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
製造例C-1~C-6
 製造例A-1において、第1~第3の着色組成物として次の表4に記載のものを用いた以外は製造例A-1と同様にしてカラーフィルタを作成し、次いで製造例A-1と同様にして評価を行った。結果を次の表4に示す。尚、製造例C-2、C-3が実施例である。 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
製造例D-1~D-10
 製造例A-1において、第1~第3の着色組成物として次の表5に記載のものを用いた以外は製造例A-1と同様にしてカラーフィルタを作成し、次いで製造例A-1と同様にして評価を行った。結果を次の表5に示す。尚、製造例D-1~D-10は全て実施例である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
製造例E-1~E-6
 製造例A-1において、第1~第3の着色組成物として次の表6に記載のものを用いた以外は製造例A-1と同様にしてカラーフィルタを作成し、次いで製造例A-1と同様にして評価を行った。結果を次の表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
製造例F-1~F-6
 製造例A-1において、第1~第3の着色組成物として次の表7に記載のものを用いた以外は製造例A-1と同様にしてカラーフィルタを作成し、次いで製造例A-1と同様にして評価を行った。結果を次の表7に示す。尚、製造例F-2、F-3、F-5、F-6が実施例である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
製造例G-1~G-4
 製造例A-3において、第1~第3の着色組成物として次の表8に記載のものを用いた以外は製造例A-3と同様にしてカラーフィルタを作成し、次いで製造例A-3と同様にして評価を行った。結果を表8に示す。尚、製造例G-1~G-4は全て実施例である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 また、上記の表2~表8において、各評価結果で「A」を2点、「B」を1点、「C」を0点、「D」を-1点として計算し、各評価結果の合計を総合評価欄に示した。総合評価の点数が高いほど、輝度上昇率の大きさと輝度低下率の低さがバランスよく両立されているといえる。尚、「総合評価」は各表に記載の製造例同士での相対評価に用い、異なる表に記載の製造例との比較には用いない。
<固体撮像素子の色分解用カラーフィルタの製造および評価>
製造例H
 調製例13において、染料としてDipに代えて、特開2011-158654号公報の化97に記載されている「染料2」(ジピロメテン染料多量体)を用いた以外は調製例13と同様にして、着色組成物(Blue-8)を調製した。
 6インチシリコンウエハ上に、平坦化膜用レジスト液(HL-18s:新日鐵化学社製)をスピンコート法により塗布し、プレベークとして、100℃のホットプレートで6分加熱処理した。更に、230℃のオーブンにて1時間処理して、塗布膜を硬化させて1.0μmの平坦化膜を形成し、平坦化膜付きウエハを得た。
 第1の着色組成物として着色組成物(Green-0)を平坦化膜付シリコンウエハ上に、スピンコーターで塗布し、プレベークとして、100℃のホットプレートで1分加熱処理した。プリベイク後の膜厚を0.9μmになるように調整した。
 次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon(株)製)を使用して、365nmの波長で1.0μm四方の緑色画素を形成するためのフォトマスクを通して露光量150mJ/cmにてパターン露光を行った。
露光後の塗膜を有機アルカリ現像液で1分、パドル現像を行った。パドル現像後、20秒スピンシャワーにて純水でリンスを行い、さらに純粋にて20秒間水洗を行った。その後、ウエハ上に残った水滴を高圧のエアーで飛ばし、基板を自然乾燥させ、さらに、表面温度230℃のホットプレート上で5分間加熱処理して正方形ピクセルパターンを形成した。熱処理後の緑色画素の膜厚は0.80μmであった。このようにして、緑色である第1のフィルタを作成した。
 次に、第2の着色組成物として着色組成物(Blue-8)を使用し、第1のフィルタと同様にして青色である第2のフィルタを形成した。さらに、第3の着色組成物として着色組成物(Red-1)を使用して赤色である第3のフィルタを形成した。このようにして、固体撮像素子用の色分解用カラーフィルタを得た。
 このようにして作製された固体撮像素子用カラーフィルタは、非常に分光特性に優れていた。
 本発明のカラーフィルタは、色特性に優れ、また、信頼性能に優れる。したがって、本発明のカラーフィルタは、固体撮像素子の色分解用カラーフィルタ、有機EL表示素子用カラーフィルタ、電子ペーパー等のフレキシブルディスプレイ用カラーフィルタ等として好適に使用でき、特に時計、携帯型ゲーム、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、PDA、デジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン、各種モニター、液晶テレビ、インフォメーションディスプレイなどの各種表示装置に好ましく用いることができる。
 1  カラーフィルタ
 2  基板
 3  フィルタ
 4  ブラックマトリクス
 5  保護膜

Claims (9)

  1.  少なくとも3色を有するカラーフィルタの製造方法であって、
     第1の色に対応する第1の着色パターンを、第1の着色組成物を用いて形成する工程、
     第2の色に対応する第2の着色パターンを、第2の着色組成物を用いて形成する工程、
    および
     第3の色に対応する第3の着色パターンを、第3の着色組成物を用いて形成する工程をこの順で有するカラーフィルタの製造方法であって、
     前記第3の色が赤色または緑色であり、前記第3の着色組成物は染料を含む着色剤と重合性化合物とを含有する、カラーフィルタの製造方法。
  2.  前記第3の着色組成物が含有する前記染料が蛍光性染料である、請求項1に記載のカラーフィルタの製造方法。
  3.  前記第3の着色組成物が含有する前記染料が、クマリン染料、スチリル染料、キサンテン染料およびシアニン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1または2に記載のカラーフィルタの製造方法。
  4.  前記第2の着色組成物の全固形分に対する染料の含有割合が1質量%以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
  5.  前記第1の着色組成物が、キサンテン染料およびジピロメテン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
  6.  前記赤色のフィルタがキサンテン染料およびシアニン染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種と金属錯体化合物とを含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
  7.  前記緑色のフィルタがクマリン染料およびスチリル染料よりなる群から選ばれる少なくとも1種と金属錯体化合物とを含む、請求項1~6のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
  8.  前記カラーフィルタが青色のフィルタを有するものであり、該青色のフィルタがキサンテン染料、トリアリールメタン染料およびジピロメテン染料から選ばれる少なくとも1種と、テトラアザポルフィリン化合物、アントラキノン化合物およびフタロシアニン化合物から選ばれる少なくとも1種とを含む、請求項1~7のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
  9.  固体撮像素子の色分解用カラーフィルタ用である、請求項1~8のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
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