JP5371313B2 - カラーフィルタ用着色硬化性組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、及び液晶表示素子 - Google Patents

Description

本発明は、着色硬化性組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、及び液晶表示素子に関する。

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、カラー撮像管素子（ＣＣＤ）等を構成するカラーフィルタは、有機顔料、無機顔料などの色剤の溶剤分散組成物に、バインダー樹脂及び／又は単量体，光重合開始剤、及びその他成分を含有して着色感光性組成物とし、これを透明基板上に塗布・乾燥し、厚さが約１μｍ〜３μｍの塗膜を形成する工程を含むフォトリソ法などにより製造されている。

液晶表示装置の製造において、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）基板及びカラーフィルタ基板を含めて、基板サイズの大型化は必然の傾向であって、近年では、少なくとも一辺の長さが１０００ｍｍ以上となる第五世代以上の基板が主流となっている。かかる基板としては、例えば９６０ｍｍ×１１００ｍｍ、１１００ｍｍ×ｌ２５０ｍｍ、１１００ｍｍ×１３００ｍｍ、１５００ｍｍ×１８００ｍｍ、１８００ｍｍ×２０００ｍｍなどの基板が挙げられる。一方において、基板サイズの大型化の傾向に伴って基板に硬化性組成物を塗布する方式も変化してきている。
基板サイズが大型化し、少なくとも一辺の長さが１０００ｍｍ以上となった時には、硬化性組成物の使用効率を改良するために、従来の塗布方式であるスピンコート法に代えて、“非回転塗布”の方式が使用され主流となってきている。回転塗布を使わない流延塗布という方法（以下スリットコート塗布と称す）の使用が検討されてきている。スリットコート法は、大サイズの基板への薄膜形成に適した方法であり、スリットから塗布液を吐出し、該スリットを移動しながら所望の膜厚の塗膜を透明基板の表面に形成する塗布方法である。しかしながら、その機構上スリットの進行方向にたいして垂直方向にスジ状のムラ（スジムラ）が発生しやすく、また、塗膜外周部が盛り上がり、基板中心部に比べて膜厚が厚くなる端部盛り上がりや、モヤムラ、ＶＣＤムラ、ＨＰ−ピン跡、端部盛り上がりといった塗布故障が生じ易くなり、画面全体の均―性を確保することが困難であるという欠点がある。

また、塗布方式によらず塗布液の乾燥性や表面張力が適切でないとピンホール（白抜け）が生じるといった問題が起こる。

こうしたスピンコート法やスリットコート法における塗膜の不均一性の問題を解消すべく、従来、種々の試みがなされており、例えば、テトラフルオロエチレンを共重合成分として含有するフッ素系界面活性剤を含有する感光性樹脂組成物（例えば、特許文献１参照。）や、特定の物性を有するフッ素系或いはシリコーン系の化合物を含有する化合物を用いた液晶ディスプレイの製造方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
これらの化合物では、小面積の塗布においてはある程度の改良は見られるものの、大面積の塗膜をスリットコート塗布法などにより形成する場合には、モヤムラや端部ムラが生じると行った問題があり、改良が望まれていた。
特開２００２−４０６５０号公報 特許第４０３４２７２号公報

本発明は、上記の背景技術に鑑みなされたものであり、以下に示す目的を達成することを課題とする。
本発明の目的は、大面積にスリットコート塗布した場合であっても、塗布故障の発生が抑制され、欠陥の少ない着色膜を形成し得るカラーフィルタ用着色硬化性組成物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記着色硬化性組成物を用いてなる、面状が良好で、且つ、欠陥の少ない着色パターンを有する着色層の均一性と製造適性に優れたカラーフィルタ、該カラーフィルタの製造方法及び、該カラーフィルタを備えた液晶表示素子を提供することにある。

本発明者らは鋭意検討した結果、特定構造を有する界面活性剤を用いることで上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の課題は、下記の手段により達成されるものである。

本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物は、（Ａ）着色剤、（Ｂ）光重合性化合物、（Ｃ）光重合開始剤、（Ｄ）溶剤、（Ｅ）バインダーポリマー、及び、（Ｆ）下記一般式（Ｉ）で表される構造単位と下記一般式（ＩＩ）で表される構造単位とを共重合成分として含む界面活性剤を、組成物中に０．０２〜１０質量％含有することを特徴とする。

前記一般式（Ｉ）中、Ｒ⁰¹は水素原子または炭素数１〜５のアルキル基を示し、複数存在するＲ⁰¹は互いに同じでも異なっていてもよい。Ｒ¹は単結合、又は、酸素原子、窒素原子及びイオウ原子からなる群より選択される原子を少なくとも１つ含む連結基を示す。
ｎは１〜１０の整数、ｍは２〜１４の整数、ｌは０〜１０の整数を示す。ａは該構造単位の重合比を表すモル百分率を示し、０を超え１００未満の整数を示す。
一般式（ＩＩ）中、Ｒ⁰¹は水素原子または炭素数１〜５のアルキル基を示し、複数存在するＲ⁰¹は互いに同じでも異なっていてもよい。ｐは０〜２０の整数、ｑは５〜２０の整数、ｒは０〜２０の整数を示し、ｐ、及びｒは同時に０となることはない。ｂは該構造単位の重合比を表すモル百分率を示し、０を超え１００未満の整数を示す。
ＥＯはエチレンオキシ基、ＰＯはプロピレンオキシ基を表す。
ａ＋ｂは１００である。

ここで、前記（Ｆ）界面活性剤は、前記一般式（Ｉ）で表される構造単位を１０〜５０質量％含有する化合物であることが好ましい。
また、本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物に用いられる前記（Ｄ）溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと、３−エトキシプロピオン酸エチルとの混合物が好ましく、（Ａ）着色剤としては、樹脂で被覆された顔料であることが好ましい態様である。
ここで、樹脂で被覆された顔料とは、顔料と水溶性の無機塩と水溶性の有機溶剤と樹脂とを混合し、混練して顔料を磨砕し、水中に投入して撹拌してスラリー状とした後、該スラリーより分離し、水洗し、乾燥してなる、顔料粒子表面の一部或いは全部に樹脂被覆層を有する顔料を指し、高分子分散剤が顔料に吸着してなる顔料とは異なり、有機溶剤による洗浄によって遊離する樹脂の遊離率は３０％以下である。

本発明のカラーフィルタは、基板上に、前記本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物により形成された着色パターンを有することを特徴とする。
本発明のカラーフィルタの製造方法は、前記本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物を、スリット塗布法で塗布する工程を含む着色パターン形成工程を有することを特徴とする。
本発明の液晶表示素子は、前記本発明のカラーフィルタの製造方法により得られたカラーフィルタを備えることを特徴とする。

本発明によれば、大面積にスリットコート塗布した場合であっても、塗布故障の発生が抑制され、欠陥の少ない着色膜を形成し得るカラーフィルタ用着色硬化性組成物を提供することができる。
また、本発明によれば、上記着色硬化性組成物を用いてなる、面状が良好で、且つ、欠陥の少ない着色パターンを有する着色層の均一性と製造適性に優れたカラーフィルタ、該カラーフィルタの製造方法、及び、該カラーフィルタを備えた液晶表示素子を提供することができる。

以下、本発明について詳細に説明する。
なお、本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。また、エチレンオキシド基を「ＥＯ」と、プロピレンオキシド基を「ＰＯ」とそれぞれ表記することがある。

＜カラーフィルタ用着色硬化性組成物＞
本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物は、（Ａ）着色剤、（Ｂ）光重合性化合物、（Ｃ）光重合開始剤、（Ｄ）溶剤、（Ｅ）バインダーポリマー、及び、（Ｆ）下記一般式（Ｉ）で表される構造単位（繰り返し単位）と下記一般式（ＩＩ）で表される構造単位とのみを共重合成分として含む界面活性剤を、組成物中に０．０２〜１０質量％含有することを特徴とする。
本発明の着色硬化性組成物は、上記の（Ａ）〜（Ｆ）成分を含むことで、着色硬化性組成物の表面張力が低下し、基板などの被塗布面に対する濡れ性が向上するとともに、塗布液としたときの液特性（特に流動性）が向上し、塗布厚の均一性や省液性を改良することができる。すなわち、基板と塗布液との界面における接触角が制御されることで基板への濡れ性が改善され、また、界面活性剤により適度な乾燥性が付与されることにより、基板への塗布性、乾燥性が向上するので、少量の液量で数μｍ程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成が可能となり、塗布膜厚の不均一に起因して生じるモヤムラ、端部盛り上がりなどの塗布故障を大幅に低減させることができる。
以下、（Ａ）〜（Ｆ）の各成分について詳細に説明する。

〔（Ｆ）一般式（Ｉ）で表される構造単位と一般式（ＩＩ）で表される構造単位とを共重合成分として含む界面活性剤〕
本発明の着色硬化性組成物は、（Ｆ）下記一般式（Ｉ）で表される構造単位と下記一般式（ＩＩ）で表される構造単位とを共重合成分として含む界面活性剤を含有する。以下、この界面活性剤を、適宜、「特定フッ素含有界面活性剤」と称する。
（Ｆ）特定フッ素含有界面活性剤は、フルオロアルキル基を有する、一般式（Ｉ）で表される構造単位と、アルキレンオキシ基を有する、一般式（ＩＩ）で表される構造単位と、のみを含んで構成される共重合体である。
（一般式（Ｉ）で表される構造単位）

前記一般式（Ｉ）中、Ｒ⁰¹は水素原子または炭素数１〜５のアルキル基を示し、複数存在するＲ⁰¹は互いに同じでも異なっていてもよい。
Ｒ¹は単結合、又は、酸素原子、窒素原子及びイオウ原子からなる群より選択される原子を少なくとも１つ含む連結基を示す。

一般式（Ｉ）中、Ｒ^０１は水素原子または炭素数１〜５のアルキル基を示し、好ましくは水素原子または炭素数１〜３のアルキル基である。
Ｃ_ｍＦ_２ｍ＋１で表されるフルオロアルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖を有するものであってもよい。ｍは２〜１４の整数を示し、好ましくは４〜１２の整数である。
このようなフルオロアルキル基（Ｃ_ｍＦ_３ｍ＋１）の含有量は、一般式（Ｉ）で表される構造単位に対して1０〜７０質量％が好ましく、特に２０〜６０質量％である。

Ｒ^１は単結合または酸素原子、窒素原子及びイオウ原子の少なくとも１つを含む連結基を示し、好ましくは単結合である。連結基としては、例えば−ＳＯ_３ＮＲ^４−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−等が挙げられる。ここで、Ｒ^４は水素原子または炭素数１〜５のアルキル基を表し、好ましくは水素原子または炭素数１〜３のアルキル基である。
ｎは１〜２０を示し、好ましくは２〜１０を示す。ｌは０〜１０を示し、好ましくは０〜５を示す，

以下に、一般式（Ｉ）で表される構造単位の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されることはない。

本発明におけるフッ素含有界面活性剤は、前記一般式（Ｉ）で表される構造単位を全重合単位の１０モル％以上７０モル％以下含むことが好ましく、２０モル％以上６０モル％以下含むことが更に好ましい。
ａは該構造単位の重合比を表すモル百分率を示し、０を超え１００未満の整数を示す。このように、特定フッ素含有界面活性剤には、一般式（Ｉ）で表される構造単位を複数含むことができるが、複数存在する一般式（Ｉ）で表される構造単位は、互いに同じであってもよく、異なるものを含んでいてもよい。

（一般式（ＩＩ）で表される構造単位）

一般式（ＩＩ）中、Ｒ⁰¹は水素原子または炭素数１〜５のアルキル基を示し、複数存在するＲ⁰¹は互いに同じでも異なっていてもよい。
ｐは０〜２０の整数を示し、好ましくは、０〜１０の範囲である。ｑは５〜２０の整数を示し、好ましくは５〜１０の範囲である。ｒは０〜２０の整数を示し、好ましくは、０〜１０の範囲である。但し、ｐ、及びｒは同時に０となることはない。
ｂは該構造単位の重合比を表すモル百分率を示し、０を超え１００未満の整数を示す。
ＥＯはエチレンオキシ基、ＰＯはプロピレンオキシ基を表す。

以下に、一般式（ＩＩ）で表される構造単位の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されることはない。

本発明における（Ｆ）特定フッ素含有界面活性剤は、前記一般式（ＩＩ）で表される構造単位を全重合単位の３０モル％以上９０モル％以下含むことが好ましく、５０モル％以上８０モル％以下含むことが更に好ましい。
ｂは該構造単位の重合比を表すモル百分率を示し、０を超え１００未満の整数を示す。特定フッ素含有界面活性剤には、一般式（ＩＩ）で表される構造単位として互いに異なる２種以上を含んでいてもよい。

本発明に係る特定フッ素基含有界面活性剤の組成は、モル比で、一般式（Ｉ）で表される構造単位（ａモル％）：一般式（ＩＩ）で表される構造単位（ｂモル％）＝１０〜８０：３０〜９０であることが好ましく、ａ：ｂ＝２０〜７０：４０〜９０であることが更に好ましい。
また、特定フッ素含有界面活性剤における一般式（Ｉ）で表される構造単位、及び一般式（ＩＩ）で表される構造単位の配列は、特に制限はなく、ランダムでもよく、規則的、例えば、ブロック状でもよく、グラフトとして有するものであってもよい。
特定フッ素基含有界面活性剤の質量平均分子量は、好ましくは４０００から３０，０００、更に好ましくは６０００〜２５，０００の範囲である。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いて、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）換算の値として測定可能である。

特定フッ素基含有界面活性剤はポリマー合成の分野で知られる方法で合成することができる。具体的には、ラジカル重合開始剤の存在下に行うことができ、気相重合法、乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法および溶液重合法等が挙げられる。また、重合操作も、回分式、半連続式、連続式など目的に応じて適宜選択することができる。

本発明における特定フッ素基含有界面活性剤の具体例（ｓａｍｐｌｅ１〜ｓａｍｐｌｅ７）及び参考例（ｓａｍｐｌｅ８、ｓａｍｐｌｅ９）を以下に示すが、本発明は以下の具体例に制限されるものではない。

本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物は、（Ｆ）特定フッ素含有界面活性剤を、少なくとも１種含有していればよく、２種以上含有していてもよい。
本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物中の（Ｆ）特定フッ素基含有界面活性剤の含有量は、０．０２〜１０質量％であることを要し、好ましくは１．０〜５．０質量％である。含有量が上記範囲において、着色硬化性組成物の優れた塗布面状性が達成される。

〔（Ａ）着色剤〕
本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物は、（Ａ）着色剤を含有する。この着色剤としては、顔料、染料を用いることができる。

（顔料）
本発明の着色硬化性組成物に用いることができる顔料としては、従来公知の種々の無機顔料又は有機顔料を用いることができる。また、顔料は、無機顔料又は有機顔料を問わず、高透過率であることが好ましいことを考慮すると、できるだけ粒子径が小さく微少な粒子サイズの顔料を使用することが好ましく、ハンドリング性をも考慮すると、好ましくは平均一次粒子径０．０１μｍ〜０．３μｍ、より好ましくは０．０１μｍ〜０．１５μｍの顔料である。該粒径が前記範囲内であると、透過率が高く、色特性が良好であると共に、高いコントラストのカラーフィルタを形成するのに有効である。
平均一次粒子径は、ＳＥＭ或いはＴＥＭで観察し、粒子が凝集していない部分で粒子サイズを１００個計測し、平均値を算出することによって求める。

前記無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩等で示される金属化合物を挙げることができ、具体的には、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、及び前記金属の複合酸化物を挙げることができる。

前記有機顔料としては、例えば、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １，２，３，４，５，６，７，９，１０，１４，１７，２２，２３，３１，３８，４１，４８：１，４８：２，４８：３，４８：４，４９，４９：１，４９：２，５２：１，５２：２，５３：１，５７：１，６０：１，６３：１，６６，６７，８１：１，８１：２，８１：３，８３，８８，９０，１０５，１１２，１１９，１２２，１２３，１４４，１４６，１４９，１５０，１５５，１６６，１６８，１６９，１７０，１７１，１７２，１７５，１７６，１７７，１７８，１７９，１８４，１８５，１８７，１８８，１９０，２００，２０２，２０６，２０７，２０８，２０９，２１０，２１６，２２０，２２４，２２６，２４２，２４６，２５４，２５５，２６４，２７０，２７２，２７９、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １，２，３，４，５，６，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，２０，２４，３１，３２，３４，３５，３５：１，３６，３６：１，３７，３７：１，４０，４２，４３，５３，５５，６０，６１，６２，６３，６５，７３，７４，７７，８１，８３，８６，９３，９４，９５，９７，９８，１００，１０１，１０４，１０６，１０８，１０９，１１０，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８，１１９，１２０，１２３，１２５，１２６，１２７，１２８，１２９，１３７，１３８，１３９，１４７，１４８，１５０，１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６，１６１，１６２，１６４，１６６，１６７，１６８，１６９，１７０，１７１，１７２，１７３，１７４，１７５，１７６，１７７，１７９，１８０，１８１，１８２，１８５，１８７，１８８，１９３，１９４，１９９，２１３，２１４
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ２，５，１３，１６，１７：１，３１，３４，３６，３８，４３，４６，４８，４９，５１，５２，５５，５９，６０，６１，６２，６４，７１，７３、
Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７，１０，３６，３７、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １，２，１５，１５：１，１５：２，１５：３，１５：４，１５：６，１６，２２，６０，６４，６６，７９，７９のＣｌ置換基をＯＨに変更したもの，８０、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １，１９，２３，２７，３２，３７，４２、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｒｏｗｎ ２５，２８、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ １，７等を挙げることができる。

これらの中で好ましく用いることができる顔料として、以下のものを挙げることができる。但し、本発明においてはこれらに限定されるものではない。
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １１，２４，１０８，１０９，１１０，１３８，１３９，１５０，１５１，１５４，１６７，１８０，１８５、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ３６，７１、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２，１５０，１７１，１７５，１７７，２０９，２２４，２４２，２５４，２５５，２６４、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １９，２３，３２、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：１，１５：３，１５：６，１６，２２，６０，６６、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７，３６，３７、
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ １，７。

−顔料の微細化−
本発明において、必要に応じて、微細でかつ整粒化された有機顔料を用いることができる。顔料の微細化は、顔料と水溶性有機溶剤と水溶性無機塩類と共に高粘度な液状組成物を調製し、この液状組成物を用いて顔料を摩砕する工程である。

水溶性有機溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノール、イソブタノール、ｎ−ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテール、ジエチレングリコールモノエチルエーテール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレンゴリコールモノメチルエーテルアセテート等を挙げることができる。しかし少量用いることで顔料に吸着して、廃水中に流失しないならばベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、ニトロベンゼン、アニリン、ピリジン、キノリン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘササン、ハロゲン化炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン等を用いても良く、また必要に応じて２種類以上の溶剤を混合して使用してもよい。

本発明において水溶性無機塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化バリウム、硫酸ナトリウム等が挙げられる。

水溶性無機塩の使用量は顔料の１倍質量〜５０倍質量であり、多い方が摩砕効果はあるが、より好ましい量は生産性の点で１倍質量〜１０倍質量で、更に水分が１％以下であることが好ましい。
水溶性有機溶剤の使用量は、顔料に対して５０質量％から３００質量％の範囲であり、好ましくは１００質量％から２００質量％の範囲である。

上記の各成分を用いて液状組成物を調製した後、湿式粉砕装置により顔料の微細化が行われる。ここで、湿式粉砕装置の運転条件については特に制限はないが粉砕メディアによる磨砕を効果的に進行させるため、装置がニーダーの場合の運転条件は、装置内のブレードの回転数は、１０ｒｐｍ〜２００ｒｐｍが好ましく、また、２軸の回転比が相対的に大きいほうが摩砕効果が大きいため、好ましい。また、運転時間は乾式粉砕時間と併せて１時間〜８時間が好ましく、装置の内温は５０℃〜１５０℃が好ましい。また、粉砕メディアである水溶性無機塩は、粉砕粒度が５μｍ〜５０μｍで粒子径の分布がシャープで、且つ、球形が好ましい。

本発明では特に着色剤として有機顔料を用い、且つ顔料の微細化工程あるいは分散工程で、顔料を高分子化合物で被覆したものを用いることが好ましい。顔料を高分子化合物で被覆することによって微細化された顔料においても、２次凝集体の形成が抑制され、１次粒子の状態で分散させることができる分散性が向上された被覆顔料、分散させた１次粒子が安定的に維持される分散安定性に優れた被覆顔料を用いることができる。

本発明で好適な態様である被覆顔料とは、高分子化合物で顔料が被覆されたものであるが、被覆とは微細化で生じた表面活性の高い顔料の新界面が、本発明の側鎖に複素環を有する高分子化合物との強い静電的作用によって、該高分子化合物の強固な被覆層を形成するため、より高い分散安定性を有する被覆顔料が得られるものと考えられる。即ち、本発明においては、被覆処理後の顔料は、高分子化合物を溶解する有機溶剤で洗浄しても、殆ど被覆した高分子化合物は遊離しない。

本発明で言う被覆顔料は、有機顔料などのｉ）顔料粒子がｉｖ）側鎖に複素環等の極性基を有する高分子化合物で被覆されていることを特徴とし、該高分子化合物が顔料粒子表面の一部或いは全部に強固に被覆されることで本発明の効果を奏するものであり、一般的な高分子分散剤が顔料に吸着してなるものとは異なるものである。この被覆状態は以下に示す有機溶剤による洗浄で高分子化合物の遊離量（遊離率）を測定することにより確認できる。即ち、単に吸着してなる高分子化合物は有機溶剤による洗浄によりその殆ど、具体的には、６５％以上が遊離、除去されるが、本発明の如く表面被覆された顔料の場合には遊離率は極めて少なく、３０％以下である。

本発明の被覆処理後の顔料を１−メトキシ−２−プロパノールで洗浄して、遊離量を算出する。その方法は、顔料１０ｇを１−メトキシ−２−プロパノール１００ｍｌ中に投入し、振とう機で室温で３時間、振とうさせた。その後遠心分離機で８０，０００ｒｐｍで８時間かけて顔料を沈降させ、上澄み液部分の固形分を乾燥法から求めた。顔料から遊離した高分子化合物の質量を求め、初期の処理に使用した高分子化合物の質量との比から、遊離率（％）を算出した。

市販等の顔料の遊離率は、以下の方法で測定できる。即ち、顔料を溶解する溶剤（例えばジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、蟻酸、硫酸など）で、顔料全体を溶解した後に、高分子化合物と顔料とに、溶解性の差を利用して有機溶剤で分離して、「初期の処理に使用した高分子化合物の質量」として算出する。別途、顔料を１−メトキシ−２−プロパノールで洗浄して、得られた上記の遊離量を、この「初期の処理に使用した高分子化合物の質量」で除して遊離率（％）を求める。
遊離率は小さいほど顔料への被覆率が高く、分散性、分散安定性が良好である。遊離率の好ましい範囲は３０％以下、より好ましくは２０％以下、最も好ましくは１５％以下である。理想的には０％である。

被覆処理は、顔料の微細化工程で同時に行うことが好ましく、具体的には、ｉ）顔料と、ｉｉ）水溶性の無機塩と、ｉｉｉ）実質的にｉｉ）を溶解しない少量の水溶性の有機溶剤、およびｉｖ）高分子化合物を加え、ニーダー等で機械的に混練する工程（ソルトミリング工程と称する）、この混合物を水中に投入し、ハイスピードミキサー等で撹拌しスラリー状とする工程、及び、このスラリーを濾過、水洗して必要により乾燥する工程を経て実施される。

上記したソルトミリングについて、さらに具体的に説明する。まず、ｉ）有機顔料とｉｉ）水溶性の無機塩の混合物に、湿潤剤として少量のｉｉｉ）水溶性の有機溶剤を加え，ニーダー等で強く練り込んだ後，この混合物を水中に投入し，ハイスピードミキサー等で攪拌しスラリー状とする。次に，このスラリーを濾過，水洗して必要により乾燥することにより，微細化された顔料が得られる。なお，油性のワニスに分散して用いる場合には，乾燥前の処理顔料（濾過ケーキと呼ぶ）を一般にフラッシングと呼ばれる方法で，水を除去しながら油性のワニスに分散することも可能である。また水系のワニスに分散する場合は，処理顔料は乾燥する必要がなく，濾過ケーキをそのままワニスに分散することができる。
本発明においては、ソルトミリング時に上記ｉｉｉ）有機溶剤にｉｖ）少なくとも一部可溶な樹脂を併用することにより、さらに微細で、表面がｉｖ）少なくとも一部可溶な樹脂による被覆された、乾燥時の顔料の凝集が少ないものが得られる。
なお、ｉｖ）高分子化合物を加えるタイミングは、ソルトミリング工程の初期にすべてを添加してもよく、分割して添加してもよい。また分散工程で添加することも可能である。

顔料の被覆に用いる高分子化合物は顔料への吸着性基を有するものなら何でもよい。特に、側鎖に複素環を有する高分子化合物で被覆処理したものが好ましい。

−顔料の調合（色合わせ）−
着色剤としての有機顔料は、単独で用いることできるが、色純度を上げるため種々組合せて用いることができる。組合せの具体例を以下に示す。
例えば、赤の顔料として、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料を単独で用いてもよいが、それらの少なくとも１種と、ジスアゾ系黄色顔料、イソインドリン系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料、又は、ペリレン系赤色顔料、アントラキノン系赤色顔料、ジケトピロロピロール系赤色顔料と、の混合を行ってもよい。例えば、アントラキノン系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１７７が挙げられ、ペリレン系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２２４が挙げられ、ジケトピロロピロール系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２５４が挙げられ、色再現性の点で、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３９、又はＣ．Ｉ．ピグメント・レッド１７７との混合が好ましい。
また、赤色顔料と他顔料との質量比は、１００：５〜１００：８０が好ましい。１００：５未満では４００ｎｍから５００ｎｍの光透過率を抑えることが困難で色純度を上げることができない場合がある。また、１００：８０を超えると発色力が下がる場合がある。特に、上記質量比としては、１００：１０〜１００：６５の範囲が最適である。なお、赤色顔料同士の組み合わせの場合は、色度に併せて調整することができる。

また、緑の顔料としては、ハロゲン化フタロシアニン系顔料を単独で用いてもよいが、これと、ジスアゾ系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料、アゾメチン系黄色顔料、若しくはイソインドリン系黄色顔料と、の混合を行ってもよい。例えば、このような例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７，３６，３７と、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０、又はＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８５、ピグメント・イエロー１７７との混合が好ましい。
緑顔料と黄色顔料との質量比は、１００：５〜１００：２００が好ましい。上記質量比が１００：５未満では４００ｎｍ〜４５０ｎｍの光透過率を抑えることが困難となり色純度を上げることができない場合がある。また、１００：２００を越えると主波長が長波長寄りになりＮＴＳＣ目標色相からのずれが大きくなる場合がある。上記質量比としては１００：２０〜１００：１５０の範囲が特に好ましい。

青の顔料としては、フタロシアニン系顔料を単独で用いてもよいが、これとジオキサジン系紫色顔料との混合を行ってもよい。特に好適な例として、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：６とＣ．Ｉ．ピグメント・バイオレット２３との混合を挙げることができる。
青色顔料と紫色顔料との質量比は、１００：０〜１００：１００が好ましく、より好ましくは１００：７０以下である。

また、ブラックマトリックス用途に好適な顔料としては、カーボンブラック、グラファイト、チタンブラック、酸化鉄、酸化チタン単独又は混合を用いることができ、カーボンブラックとチタンブラックとの組合せが好ましい。
また、カーボンブラックとチタンブラックとの質量比は、１００：０〜１００：６０の範囲が好ましい。１００：６１以上では、分散安定性が低下する場合がある。

（染料）
本発明において、（Ａ）着色剤として染料を用いる場合は、均一に溶解された着色硬化性組成物が得られる。
着色剤として使用可能な染料としては、特に制限はなく、従来カラーフィルタ用途として用いられている公知の染料を使用できる。例えば、特開昭６４−９０４０３号公報、特開昭６４−９１１０２号公報、特開平１−９４３０１号公報、特開平６−１１６１４号公報、特登２５９２２０７号、米国特許第４，８０８，５０１号明細書、米国特許第５，６６７，９２０号明細書、米国特許第５，０５９，５００号明細書、特開平５−３３３２０７号公報、特開平６−３５１８３号公報、特開平６−５１１１５号公報、特開平６−１９４８２８号公報、特開平８−２１１５９９号公報、特開平４−２４９５４９号公報、特開平１０−１２３３１６号公報、特開平１１−３０２２８３号公報、特開平７−２８６１０７号公報、特開２００１−４８２３号公報、特開平８−１５５２２号公報、特開平８−２９７７１号公報、特開平８−１４６２１５号公報、特開平１１−３４３４３７号公報、特開平８−６２４１６号公報、特開２００２−１４２２０号公報、特開２００２−１４２２１号公報、特開２００２−１４２２２号公報、特開２００２−１４２２３号公報、特開平８−３０２２２４号公報、特開平８−７３７５８号公報、特開平８−１７９１２０号公報、特開平８−１５１５３１号公報等に記載の色素である。
化学構造としては、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、アンスラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサンテン系、フタロシアニン系、ペンゾピラン系、インジゴ系等の染料が使用できる。

（顔料分散液）
本発明において、（Ａ）着色剤として顔料を用いる場合には、予め調製された顔料分散液を用いて、本発明の着色硬化性組成物を調製することが好ましい。
顔料分散液中の顔料の含有量としては、該組成物の全固形分（質量）に対して、１０質量％〜６０質量％が好ましく、１５質量％〜５０質量％がより好ましい。顔料の含有量が前記範囲内であると、色濃度が充分で優れた色特性を確保するのに有効である。

−分散剤−
本発明における顔料分散液は、分散剤の少なくとも１種を含有することが好ましい。この分散剤の含有により、顔料の分散性を向上させることができる。
分散剤としては、例えば、公知の顔料分散剤や界面活性剤を適宜選択して用いることができる。

具体的には、多くの種類の化合物を使用可能であり、例えば、オルガノシロキサンポリマーＫＰ３４１（信越化学工業（株）製）、（メタ）アクリル酸系（共）重合体ポリフローＮｏ．７５、Ｎｏ．９０、Ｎｏ．９５（共栄社化学工業（株）製）、Ｗ００１（裕商（株）社製）等のカチオン系界面活性剤；ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤；Ｗ００４、Ｗ００５、Ｗ０１７（裕商（株）社製）等のアニオン系界面活性剤；ＥＦＫＡ−４６、ＥＦＫＡ−４７、ＥＦＫＡ−４７ＥＡ、ＥＦＫＡポリマー１００、ＥＦＫＡポリマー４００、ＥＦＫＡポリマー４０１、ＥＦＫＡポリマー４５０（いずれもチバ・スペシャルテイケミカル社製）、ディスパースエイド６、ディスパースエイド８、ディスパースエイド１５、ディスパースエイド９１００（いずれもサンノプコ社製）等の高分子分散剤；ソルスパース３０００、５０００、９０００、１２０００、１３２４０、１３９４０、１７０００、２４０００、２６０００、２８０００などの各種ソルスパース分散剤（日本ルーブリゾール（株）社製）；アデカプルロニックＬ３１，Ｆ３８，Ｌ４２，Ｌ４４，Ｌ６１，Ｌ６４，Ｆ６８，Ｌ７２，Ｐ９５，Ｆ７７，Ｐ８４，Ｆ８７、Ｐ９４，Ｌ１０１，Ｐ１０３，Ｆ１０８、Ｌ１２１、Ｐ−１２３（旭電化（株）製）及びイソネットＳ−２０（三洋化成（株）製）、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ １０１，１０３，１０６，１０８，１０９，１１１，１１２，１１６，１３０，１４０，１４２，１６２，１６３，１６４，１６６，１６７，１７０，１７１，１７４，１７６，１８０，１８２，２０００，２００１，２０５０，２１５０（ビックケミー（株）社製）が挙げられる。その他、アクリル系共重合体など、分子末端若しくは側鎖に極性基を有するオリゴマー若しくはポリマーが挙げられる。

分散剤の顔料分散液中における含有量としては、既述の顔料の質量に対して、１質量％〜１００質量％が好ましく、３質量％〜７０質量％がより好ましい。

−顔料誘導体−
本発明における顔料分散液は、必要に応じて、顔料誘導体が添加される。分散剤と親和性のある部分、或いは、極性基が導入された顔料誘導体を顔料表面に吸着させ、これを分散剤の吸着点として用いることで、顔料を微細な粒子として顔料分散液中又は着色硬化性組成物中に分散させ、その再凝集を防止することができる。その結果、この着色硬化性組成物は、コントラストが高く、透明性に優れたカラーフィルタを形成する際に好ましく用いることができる。

顔料誘導体は、具体的には有機顔料を母体骨格とし、側鎖に酸性基や塩基性基、芳香族基を置換基として導入した化合物である。有機顔料は、具体的には、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、キノフタロン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノリン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ベンゾイミダゾロン顔料等が挙げられる。一般に、色素と呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系、トリアジン系、キノリン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。

顔料誘導体としては、特開平１１−４９９７４号公報、特開平１１−１８９７３２号公報、特開平１０−２４５５０１号公報、特開２００６−２６５５２８号公報、特開平８−２９５８１０号公報、特開平１１−１９９７９６号公報、特開２００５−２３４４７８号公報、特開２００３−２４０９３８号公報、特開２００１−３５６２１０号公報等に記載されているものを使用することができる。

顔料誘導体の顔料分散液中における含有量としては、顔料の質量に対して、１質量％〜３０質量％が好ましく、３質量％〜２０質量％がより好ましい。該含有量が前記範囲内であると、粘度を低く抑えながら、分散を良好に行なえると共に分散後の分散安定性を向上させることができ、透過率が高く優れた色特性が得られ、カラーフィルタを作製するときには良好な色特性を有する高コントラストに構成することができる。

−分散方法−
顔料の分散方法としては、例えば、顔料と分散剤を混合してホモジナイザー等で予め分散しておいたものを、ジルコニアビーズ等を用いたビーズ分散機（例えばＧＥＴＺＭＡＮＮ社製のディスパーマット）等を用いて微分散させる方法が用いられる。
分散時間としては、３時間〜６時間程度が好適である。

〔（Ｂ）光重合性化合物〕
本発明の着色硬化性組成物は（Ｂ）光重合性化合物を含有する。
この光重合性化合物としては、少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で１００℃以上である化合物が好ましく、中でも、４官能以上のアクリレート化合物がより好ましい。

少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で１００℃以上である化合物としては、例えば、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート等の単官能のアクリレートやメタアクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイロキシエチル）イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後（メタ）アクリレート化したもの、ペンタエリスリトール又はジペンタエリスリトールのポリ（メタ）アクリレート化したもの、特公昭４８−４１７０８号、特公昭５０−６０３４号、特開昭５１−３７１９３号公報に記載のウレタンアクリレート類、特開昭４８−６４１８３号、特公昭４９−４３１９１号、特公昭５２−３０４９０号公報に記載のポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレートを挙げることができる。
更に、日本接着協会誌Ｖｏｌ．２０、Ｎｏ．７、３００〜３０８頁に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用できる。

また、特開平１０−６２９８６号公報において一般式（１）及び（２）としてその具体例と共に記載の、前記多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に（メタ）アクリレート化した化合物も用いることができる。

中でも、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、及びこれらのアクリロイル基がエチレングリコール、プロピレングリコール残基を介している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。
また、特公昭４８−４１７０８号、特開昭５１−３７１９３号、特公平２−３２２９３号、特公平２−１６７６５号に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭５８−４９８６０号、特公昭５６−１７６５４号、特公昭６２−３９４１７号、特公昭６２−３９４１８号記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。更に、特開昭６３−２７７６５３号、特開昭６３−２６０９０９号、特開平１−１０５２３８号に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性化合物類を用いることによっては、非常に感光スピードに優れた光重合性組成物を得ることができる。市販品としては、ウレタンオリゴマーＵＡＳ−１０、ＵＡＢ−１４０（山陽国策パルプ社製）、ＵＡ−７２００（新中村化学社製）、ＤＰＨＡ−４０Ｈ（日本化薬社製）、ＵＡ−３０６Ｈ、ＵＡ−３０６Ｔ、ＵＡ−３０６Ｉ、ＡＨ−６００、Ｔ−６００、ＡＩ−６００（共栄社製）などが挙げられる。
また、酸基を有するエチレン性不飽和化合物類も好適であり、市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製のカルボキシル基含有３官能アクリレートであるＴＯ−７５６、及びカルボキシル基含有５官能アクリレートであるＴＯ−１３８２などが挙げられる。

光重合性化合物は、１種単独で用いる以外に、２種以上を組み合わせて用いることができる。
光重合性化合物の着色硬化性組成物中における含有量としては、全固形量中、５質量％〜５０質量％であることが好ましく、７質量％〜４０質量％であることがより好ましく、１０質量％〜３５質量％であることが更に好ましい。

〔（Ｃ）光重合開始剤〕
本発明の着色硬化性組成物は（Ｃ）光重合開始剤を含有する。
光重合開始剤としては、例えば、特開平５７−６０９６号公報に記載のハロメチルオキサジアゾール、特公昭５９−１２８１号公報、特開昭５３−１３３４２８号公報等に記載のハロメチル−ｓ−トリアジン等活性ハロゲン化合物、米国特許第４３１８７９１号、欧州特許出願公開第８８０５０号の各明細書に記載のケタール、アセタール、又はベンゾインアルキルエーテル類等の芳香族カルボニル化合物、米国特許第４１９９４２０号明細書に記載のベンゾフェノン類等の芳香族ケトン化合物、仏国特許発明第２４５６７４１号明細書に記載の（チオ）キサントン類又はアクリジン類化合物、特開平１０−６２９８６号公報に記載のクマリン類又はロフィンダイマー類等の化合物、特開平８−０１５５２１号公報等のスルホニウム有機硼素錯体等、等を挙げることができる。

前記光重合開始剤としては、アセトフェノン系、ケタール系、ベンゾフェノン系、ベンゾイン系、ベンゾイル系、キサントン系、トリアジン系、ハロメチルオキサジアゾール系、アクリジン類系、クマリン類系、ロフィンダイマー類系、ビイミダゾール系、オキシムエステル系等が好ましい。

前記アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、４’−イソプロピル−２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオフェノンなどを好適に挙げることができる。

前記ケタール系光重合開始剤としては、例えば、ベンジルジメチルケタール、ベンジル−β−メトキシエチルアセタールなどを好適に挙げることができる。

前記ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、４，４’−（ビスジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−（ビスジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、２−トリル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパノン−１等を好適に挙げることができる。

前記ベンゾイン系又はベンゾイル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインイソプロピルエーテル、ゼンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、メチルｏ−ベンゾイルベゾエート等を好適に挙げることができる。

前記キサントン系光重合開始剤としては、例えば、ジエチルチオキサントン、ジイソプロピルチオキサントン、モノイソプロピルチオキサントン、クロロチオキサントン、等を好適に挙げることができる。

前記トリアジン系光重合開始剤としては、例えば、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ｐ−メトキシフェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ｐ−メトキシスチリル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（１−ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ビフェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（ｐ−メチルビフェニル）−ｓ−トリアジン、ｐ−ヒドロキシエトキシスチリル−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、メトキシスチリル−２，６−ジ（トリクロロメチル−ｓ−トリアジン、３，４−ジメトキシスチリル−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−ベンズオキソラン−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｏ−ブロモ−ｐ−Ｎ，Ｎ−（ジエトキシカルボニルアミノ）−フェニル）−２，６−ジ（クロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｐ−Ｎ，Ｎ−（ジエトキシカルボニルアミノ）−フェニル）−２，６−ジ（クロロメチル）−ｓ−トリアジン等を好適に挙げることができる。

前記ハロメチルオキサジアゾール系光重合開始剤としては、例えば、２−トリクロロメチル−５−スチリル−１，３，４−オキソジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（シアノスチリル）−１，３，４−オキソジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ナフト−１−イル）−１，３，４−オキソジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−スチリル）スチリル−１，３，４−オキソジアゾール等を好適に挙げることができる。

前記アクリジン類系光重合開始剤としては、例えば、９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９−アクリジニル）ヘプタン等を好適に挙げることができる。

前記クマリン類系光重合開始剤としては、例えば、３−メチル−５−アミノ−（（ｓ−トリアジン−２−イル）アミノ）−３−フェニルクマリン、３−クロロ−５−ジエチルアミノ−（（ｓ−トリアジン−２−イル）アミノ）−３−フェニルクマリン、３−ブチル−５−ジメチルアミノ−（（ｓ−トリアジン−２−イル）アミノ）−３−フェニルクマリン等を好適に挙げることができる。

前記ロフィンダイマー類系光重合開始剤としては、例えば、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（２，４−ジメトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体等を好適に挙げることができる。

前記ビイミダゾール系光重合開始剤としては、例えば、２−メルカプトベンズイミダゾール、２，２’−ベンゾチアゾリルジサルファイド等を好適に挙げることができる。

上記以外に、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、Ｏ−ベンゾイル−４’−（ベンズメルカプト）ベンゾイル−ヘキシル−ケトキシム、２，４，６−トリメチルフェニルカルボニル−ジフェニルフォスフォニルオキサイド、ヘキサフルオロフォスフォロ−トリアルキルフェニルホスホニウム塩等が挙げられる。

本発明では、以上の光重合開始剤に限定されるものではなく、他の公知のものも使用することができる。例えば、米国特許第２，３６７，６６０号明細書に記載のビシナールポリケトルアルドニル化合物、米国特許第２，３６７，６６１号及び第２，３６７，６７０号明細書に記載のα−カルボニル化合物、米国特許第２，４４８，８２８号明細書に記載のアシロインエーテル、米国特許第２，７２２，５１２号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３，０４６，１２７号及び第２，９５１，７５８号明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第３，５４９，３６７号明細書に記載のトリアリルイミダゾールダイマー／ｐ−アミノフェニルケトンの組合せ、特公昭５１−４８５１６号公報に記載のベンゾチアゾール系化合物／トリハロメチール−ｓ−トリアジン系化合物、Ｊ．Ｃ．Ｓ．ＰｅｒｋｉｎＩＩ（１９７９）１６５３−１６６０、Ｊ．Ｃ．Ｓ．ＰｅｒｋｉｎＩＩ（１９７９）１５６−１６２、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９５）２０２−２３２、特開２０００−６６３８５号公報記載のオキシムエステル化合物等が挙げられる。
また、これらの光重合開始剤を複数種類併用することもできる。

光重合開始剤の着色硬化性組成物中における含有量としては、該組成物の全固形分に対して、０．１質量％〜１０．０質量％が好ましく、より好ましくは０．５質量％〜５．０質量％である。光重合開始剤の含有量が前記範囲内であると、重合反応を良好に進行させて強度の良好な膜形成が可能である。

〔（Ｄ）溶剤〕
本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物は、溶剤を含有する。
溶剤としては、エステル類、例えば酢酸エチル、酢酸−ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、３−オキシプロピオン酸メチル、３−オキシプロピオン酸エチルなどの３−オキシプロピオン酸アルキルエステル類；３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、２−オキシプロピオン酸メチル、２−オキシプロピオン酸エチル、２−オキシプロピオン酸プロピル、２−メトキシプロピオン酸メチル、２−メトキシプロピオン酸エチル、２−メトキシプロピオン酸プロピル、２−エトキシプロピオン酸メチル、２−エトキシプロピオン酸エチル、２−オキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−オキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、２−メトキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−エトキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、２−オキソブタン酸メチル、２−オキソブタン酸エチル等；エーテル類、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート等；ケトン類、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン等；芳香族炭化水素類、例えばトルエン、キシレン等が挙げられる。

これらのうち、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、２−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等が好適である。
溶剤は、単独で用いる以外に２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、前記（Ｆ）特定フッ素含有界面活性剤との相溶性、膜の乾燥性の観点から、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと、３−エトキシプロピオン酸エチルとの混合物を用いることが好ましい。この混合物としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと、３−エトキシプロピオン酸エチルとを、９０：１０〜６０：４０の比率で混合した混合物であることがより好ましい。
なお、これらの溶剤は、前述の顔料分散液を調製する際に用いてもよい。

〔（Ｅ）バインダーポリマー〕
本発明の着色硬化性組成物には、バインダーポリマーとしてアルカリ可溶性樹脂を含有する。
アルカリ可溶性樹脂としては、線状有機高分子重合体であって、分子（好ましくは、アクリル系共重合体、スチレン系共重合体を主鎖とする分子）中に少なくとも１つのアルカリ可溶性を促進する基（例えばカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基など）を有するアルカリ可溶性樹脂の中から適宜選択することができる。このうち、更に好ましくは、有機溶剤に可溶で弱アルカリ水溶液により現像可能なものである。

アルカリ可溶性樹脂の製造には、例えば、公知のラジカル重合法による方法を適用することができる。ラジカル重合法でアルカリ可溶性樹脂を製造する際の温度、圧力、ラジカル開始剤の種類及びその量、溶媒の種類等々の重合条件は、当業者において容易に設定可能であり、実験的に条件を定めるようにすることもできる。

上記の線状有機高分子重合体としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマーが好ましい。例えば特開昭５９−４４６１５号、特公昭５４−３４３２７号、特公昭５８−１２５７７号、特公昭５４−２５９５７号、特開昭５９−５３８３６号、特開昭５９−７１０４８号の各公報に記載されているような、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等、並びに側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの等であり、更に側鎖に（メタ）アクリロイル基を有する高分子重合体も好ましいものとして挙げられる。

これらの中では特に、ベンジル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリル酸共重合体やベンジル（メタ）アクリレート／（メタ）アクリル酸／他のモノマーからなる多元共重合体が好適である。
この他、２−ヒドロキシエチルメタクリレートを共重合したもの等も有用なものとして挙げられる。該ポリマーは任意の量で混合して用いることができる。

上記以外に、特開平７−１４０６５４号公報に記載の、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート／ポリスチレンマクロモノマー／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー／メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ポリスチレンマクロモノマー／ベンジルメタクレート／メタクリル酸共重合体などが挙げられる。

アルカリ可溶性樹脂の具体的な構成単位については、特に（メタ）アクリル酸と、これと共重合可能な他の単量体との共重合体が好適である。ここで（メタ）アクリル酸はアクリル酸とメタクリル酸を合わせた総称であり、以下も同様に（メタ）アクリレートはアクリレートとメタクリレートの総称である。

前記（メタ）アクリル酸と共重合可能な他の単量体としては、アルキル（メタ）アクリレート、アリール（メタ）アクリレート、ビニル化合物などが挙げられる。ここで、アルキル基及びアリール基の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。
前記アルキル（メタ）アクリレート及びアリール（メタ）アクリレートの具体例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、トリル（メタ）アクリレート、ナフチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。

また、前記ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、グリシジルメタクリレート、アクリロニトリル、ビニルアセテート、Ｎ−ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、ＣＨ_２＝ＣＲ^３１Ｒ^３２、ＣＨ_２＝Ｃ（Ｒ^３１）（ＣＯＯＲ^３３）〔ここで、Ｒ^３１は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を表し、Ｒ^３２は炭素数６〜１０の芳香族炭化水素環を表し、Ｒ^３３は炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数６〜１２のアラルキル基を表す。〕、等を挙げることができる。

これら共重合可能な他の単量体は、１種単独で或いは２種以上を組み合わせて用いることができる。好ましい共重合可能な他の単量体は、ＣＨ_２＝ＣＲ^３１Ｒ^３２、ＣＨ_２＝Ｃ（Ｒ^３１）（ＣＯＯＲ^３３）、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート及びスチレンから選択される少なくとも１種であり、特に好ましくは、ＣＨ_２＝ＣＲ^３１Ｒ^３２及び／又はＣＨ_２＝Ｃ（Ｒ^３１）（ＣＯＯＲ^３３）である。

アルカリ可溶性樹脂の着色硬化性組成物中における含有量としては、該組成物の全固形分に対して、１質量％〜１５質量％が好ましく、より好ましくは、２質量％〜１２質量％であり、特に好ましくは、３質量％〜１０質量％である。

〔任意の成分〕
本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物は、前述の（Ａ）〜（Ｆ）成分以外に、本発明の効果を損なわない範囲において、目的に応じ、種々の任意成分を含んでいてもよい。
以下、本発明の着色硬化性組成物に添加しうる任意の成分について説明する。
本発明の着色硬化性組成物には、必要に応じて、熱重合開始剤、熱重合成分、熱重合防止剤、その他充填剤、上記のアルカリ可溶性樹脂以外の高分子化合物、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤などの各種添加物を含有することができる。

−熱重合開始剤−
本発明の着色硬化性組成物には、熱重合開始剤を含有させることも有効である。
熱重合開始剤としては、例えば、各種のアゾ系化合物、過酸化物系化合物が挙げられ、前記アゾ系化合物としては、アゾビス系化合物を挙げることができ、前記過酸化物系化合物としては、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネートなどを挙げることができる。

−熱重合成分−
本発明の着色硬化性組成物には、皮膜強度を向上させるために、熱重合成分を含有させることも有効である。
熱重合成分としては、エポキシ化合物が用いられる。エポキシ化合物は、ビスフェノールＡ型、クレゾールノボラック型、ビフェニル型、脂環式エポキシ化合物などのエポキシ環を分子中に２個以上有する化合物である。
具体的には、例えば、ビスフェノールＡ型としては、エポトートＹＤ−１１５、ＹＤ−１１８Ｔ、ＹＤ−１２７、ＹＤ−１２８、ＹＤ−１３４、ＹＤ−８１２５、ＹＤ−７０１１Ｒ、ＺＸ−１０５９、ＹＤＦ−８１７０、ＹＤＦ−１７０など（以上東都化成製）、デナコールＥＸ−１１０１、ＥＸ−１１０２、ＥＸ−１１０３など（以上ナガセ化成製）、プラクセルＧＬ−６１、ＧＬ−６２、Ｇ１０１、Ｇ１０２（以上ダイセル化学製）の他に、これらの類似のビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型も挙げることができる。またＥｂｅｃｒｙｌ ３７００、３７０１、６００（以上ダイセルユーシービー製）などのエポキシアクリレートも使用可能である。

クレゾールノボラック型としては、エポトートＹＤＰＮ−６３８、ＹＤＰＮ−７０１、ＹＤＰＮ−７０２、ＹＤＰＮ−７０３、ＹＤＰＮ−７０４など（以上東都化成製）、デナコールＥＭ−１２５など（以上ナガセ化成製）、
ビフェニル型としては３，５，３’，５’−テトラメチル−４，４’ジグリシジルビフェニルなど、
脂環式エポキシ化合物としては、セロキサイド２０２１、２０８１、２０８３、２０８５、エポリードＧＴ−３０１、ＧＴ−３０２、ＧＴ−４０１、ＧＴ−４０３、ＥＨＰＥ−３１５０（以上ダイセル化学製）、サントートＳＴ−３０００、ＳＴ−４０００、ＳＴ−５０８０、ＳＴ−５１００など（以上東都化成製）などを挙げることができる。
また、１，１，２，２−テトラキス（ｐ−グリシジルオキシフェニル）エタン、トリス（ｐ−グリシジルオキシフェニル）メタン、トリグリシジルトリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ｏ−フタル酸ジグリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、他にアミン型エポキシ樹脂であるエポトートＹＨ−４３４、ＹＨ−４３４Ｌ、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の骨格中にダイマー酸を変性したグリシジルエステル等も使用できる。

−熱重合防止剤−
本発明の着色硬化性組成物には、熱重合防止剤を添加してもよい。
熱重合防止剤としては、例えば、ハイドロキノン、ｐ−メトキシフェノール、ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ピロガロール、ｔ−ブチルカテコール、ベンゾキノン、４，４′−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２−メルカプトベンゾイミダゾール等が有用である。

〔着色硬化性組成物の調製〕
本発明の着色硬化性組成物は、（Ａ）着色剤、（Ｂ）光重合性化合物、（Ｃ）光重合開始剤、（Ｄ）溶剤、（Ｅ）バインダーポリマー及び（Ｆ）特定フッ素含有界面活性剤に加え、任意の成分を混合し、各種の混合機、分散機を使用して混合分散する混合分散工程を経ることによって調製することができる。特に、（Ａ）着色剤が顔料である場合には、予め顔料分散液を調製し、これを用いることが好ましい。
なお、混合分散工程は、混練分散とそれに続けて行なう微分散処理からなるのが好ましいが、混練分散を省略することも可能である。

本発明の着色硬化性組成物の調製方法の一例を以下に示す。
顔料と水溶性有機溶剤と水溶性無機塩類との混合物を、二本ロール、三本ロール、ボールミル、トロンミル、ディスパー、ニーダー、コニーダー、ホモジナイザー、ブレンダー、単軸若しくは２軸の押出機等の混練機を用いて、強い剪断力を与えながら顔料を摩砕した後、この混合物を水中に投入し、攪拌機等でスラリー状とする。次いで、このスラリーをろ過、水洗し、水溶性有機溶剤と水溶性無機塩を除去した後、乾燥し、微細化された顔料が得られる。なお、この顔料を微細化する処理は省くことも可能である。

顔料と分散剤及び／又は顔料誘導体と溶剤とでビーズ分散を行なう。主として、縦型若しくは横型のサンドグラインダー、ピンミル、スリットミル、超音波分散機等を使用し、０．０１ｍｍ〜１ｍｍの粒径のガラス、ジルコニア等でできたビーズで微分散処理し、顔料分散液を得る。
なお、混練、分散についての詳細は、Ｔ．Ｃ．Ｐａｔｔｏｎ著”Ｐａｉｎｔ Ｆｌｏｗ ａｎｄ Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ”（１９６４年 Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ社刊）等に記載されている。
そして、上記のようにして得られた顔料分散液に、（Ｂ）光重合性化合物、（Ｃ）光重合開始剤、（Ｄ）溶剤、（Ｅ）バインダーポリマー、（Ｆ）特定フッ素含有界面活性剤、及び任意の成分を添加した後、混合分散工程を経ることによって、本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物を得ることができる。

＜カラーフィルタ、及びその製造方法＞
本発明のカラーフィルタは、前述の本発明の着色硬化性組成物により形成された着色パターンを備えることを特徴とする。
着色パターンの形成は、好ましくはスリットコートにより行われるが、塗布に起因する面状劣化を抑制し、且つ、欠陥の少ない着色膜を形成することができる。その結果、本発明にかかる着色パターンは、カラーフィルタの画素部などに好適に適用することができる。

また、本発明のカラーフィルタの製造方法は、前述の本発明の着色硬化性組成物を、スリット塗布法で塗布する工程を含み、基板上に着色パターンを形成することを特徴とする。
以下、本発明のカラーフィルタについて、その製造方法（本発明のカラーフィルタの製造方法）を通じて詳述する。

本発明のカラーフィルタの製造方法としては、まず、本発明の着色硬化性組成物を、直接又は他の層を介して基板上に、大面積への塗布に好適な、スリット塗布法で塗布する工程を行う。この工程により、基板上に光硬化性の塗布膜が形成された後、この塗布膜に対し、所定のマスクパターンを介して露光を行う。露光後、未硬化部を現像液で現像除去することによって、着色パターンが形成される。このような工程を繰り返すことで、基板上には各色（３色或いは４色）の画素部（着色パターン）が形成され、カラーフィルタを得ることができる。
上記の方法により、液晶表示素子や固体撮像素子に用いられるカラーフィルタを、プロセス上の困難性が少なく、高品質でかつ低コストに作製することができる。
以下、塗布、露光、及び現像の各工程について説明する。

〔塗布工程〕
塗布工程では、本発明の着色硬化性組成物を、スリット塗布法を用いて基板上に塗布する。スリット塗布法の一例を挙げれば、まず、少なくとも何れか一辺の長さが８００ｍｍ以上の基板に、当該基板との相対移動速度が５０〜１５０ｍｍ／ｓｅｃの流延塗布機のスリットダイから、前記本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物を塗布して、前記基板表面に膜厚Ｌ^１のウェット塗膜を形成する工程を行い、その後、ウエット塗膜に対してプリベークを行って溶媒を除去して膜厚Ｌ^２のプリベーク塗膜を形成する工程を実施する。このとき、前記ウエット塗膜の膜厚Ｌ^１は８〜２５μｍであることが好ましく、且つ、ドライ塗膜の膜厚Ｌ^２は０．８〜４．０μｍであることが好ましい。また、前記スリットダイの吐出口と基板表面とのギャップは５０μｍ〜２００μｍの範囲である。
本発明の着色硬化性組成物を用いて、このような塗布方法をとることで、例えば、第五世代のガラス基板（１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ）を塗布する場合においても、均一な塗膜を生産性よく形成することができる。

次に、本発明の着色硬化性組成物が塗布される基板について説明する。
本発明における基板としては、例えば、液晶表示素子等に用いられる無アルカリガラス、ソーダガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、石英ガラス、及びこれらに透明導電膜を付着させたものや、固体撮像素子等に用いられる光電変換素子基板、例えば、シリコン基板等、並びにプラスチック基板が挙げられる。これらの基板上には、通常、各画素を隔離するブラックマトリクスが形成されていたり、密着促進等のために透明樹脂層を設けたりしていてもよい。
プラスチック基板には、その表面にガスバリヤー層及び／又は耐溶剤性層を有していることが好ましい。

この他に、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）方式カラー液晶表示装置の薄膜トランジスター（ＴＦＴ）が配置された駆動用基板（以下、「ＴＦＴ方式液晶駆動用基板」という。）上にも本発明の着色硬化性組成物により着色パターンを形成し、カラーフィルタを作製することができる。ＴＦＴ方式液晶駆動用基板における基板としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等を挙げることができる。これらの基板には、所望により、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理を施しておくこともできる。例えば、ＴＦＴ方式液晶駆動用基板の表面上、或いは該駆動基板の表面に窒化ケイ素膜等のパッシベーション膜を形成した基板等を用いることもできる。
なお、このようなＴＦＴ方式液晶駆動用基板上に、本発明の着色硬化性組成物により着色パターンを形成する場合、露光の際に使用されるフォトマスクには、画素を形成するためのパターンのほか、スルーホール或いはコの字型の窪みを形成するためのパターンも設けられていることが好ましい。

上述のようにして、光硬化性の塗布膜が形成された後、通常は、プリベーク処理を施す。なお、必要によってプリベーク前に真空処理を施すことができる。真空乾燥の条件は、真空度が、通常、１Ｐａ〜３００Ｐａ、好ましくは１０Ｐａ〜１００Ｐａ程度である。
プリベーク処理は、ホットプレート、オーブン等を用いて５０℃〜１４０℃（好ましくは７０℃〜１１０℃）の温度範囲で、１０秒〜３００秒の条件にて行なうことができる。ここでこのプリベーク処理には高周波処理などを併用してもよい。なお、高周波処理は単独でも使用可能である。

〔露光工程〕
露光工程では、基板上に光硬化性の塗布膜が形成された後、該塗布膜に対して所定のマスクパターンを介して露光を行う。
この際、使用する放射線としては、特にｇ線、ｈ線、ｉ線、ｊ線等の紫外線が好ましい。なお、液晶表示装置用のカラーフィルタを製造する際には、プロキシミテイ露光機、ミラープロジェクション露光機で、主としてｈ線、ｉ線を使用した露光が行われることが好ましい。

〔現像工程〕
現像工程では、露光後の未硬化部を現像液に溶出させ、硬化分のみを残存させる。
現像温度としては、通常２０℃〜３０℃であり、現像時間としては２０秒〜９０秒である。
また、現像液としては、未硬化部における光硬化性の着色硬化性組成物の塗膜を溶解する一方、硬化部を溶解しないものであれば、いずれのものも用いることができる。具体的には、種々の有機溶剤の組合せやアルカリ性の水溶液を用いることができる。

前記有機溶剤としては、本発明における顔料分散液又は着色硬化性組成物を調製する際に使用できる既述の溶剤が挙げられる。
前記アルカリ性の水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、１，８−ジアザビシクロ−［５，４，０］−７−ウンデセン等のアルカリ性化合物を、濃度が０．００１質量％〜１０質量％、好ましくは０．０１質量％〜１質量％となるように溶解したアルカリ性水溶液が挙げられる。アルカリ性水溶液には、例えばメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。

現像方式は、デイップ方式、シャワー方式、スプレー方式などいずれでもよく、これにスウィング方式、スピン方式、超音波方式などを組み合わせても良い。現像液に触れる前に、被現像面を予め水等で湿しておいて、現像むらを防ぐこともできる。
また、基板を傾斜させて現像することもできる。

現像処理後は、余剰の現像液を洗浄除去するリンス工程を経て、乾燥を施した後、硬化を完全なものとするために、加熱処理（ポストベーク）が施される。
リンス工程は、通常は、純水で行うが、省液のために、最終洗浄で純水を用い、洗浄はじめは使用済の純水を使用したり、基板を傾斜させて洗浄したり、超音波照射を併用したりできる。

リンス工程後、水切り、乾燥をした後に、通常約２００℃〜２５０℃の加熱処理を行なう。この加熱処理（ポストベーク）は、現像後の塗布膜を、上記条件になるようにホットプレートやコンベクションオーブン（熱風循環式乾燥機）、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式或いはバッチ式で行なうことができる。

以上の操作を所望の色相数に合わせて各色毎に順次繰り返し行なうことにより、複数色の着色パターン（画素）が形成されてなるカラーフィルタを作製することができる。

本発明の着色硬化性組成物の用途として、主にカラーフィルタへの用途を中心に説明したが、カラーフィルタを構成する各着色画素を隔離するブラックマトリックスの形成にも適用することができる。
前記ブラックマトリックスは、顔料としてカーボンブラック、チタンブラックなどの黒色顔料を用いた本発明における顔料分散液を露光、現像し、その後、必要に応じて更にポストベークして膜の硬化を促進させることで形成できる。

＜液晶表示素子＞
本発明の液晶表示素子は、本発明のカラーフィルタを備えてなるものである。
より具体的には、本発明のカラーフィルタの内面側に配向膜を形成し、電極基板と対向させ、間隙部に液晶を満たして密封することにより、本発明の液晶表示素子であるパネルが得られる。

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の具体例に制限されるものではない。なお、以下において、部及び％は、特に断りの無い限り、すべて、質量基準であるものとする。

＜高分子化合物の合成例＞
（重合体１の合成）
Ｍ-１１（下記構造） ２７．０ｇ、メチルメタクリレート １２６．０ｇ、メタクリル酸 ２７．０ｇ、および１-メトキシ-２-プロパノール ４２０．０ｇを、窒素置換した三つ口フラスコに導入し、攪拌機（新東科学（株）：スリーワンモータ）にて攪拌し、窒素をフラスコ内に流しながら加熱して９０℃まで昇温する。これに２，２−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（和光純薬（株）製Ｖ−６５）を１．６９ｇ加え、９０℃にて２時間加熱攪拌を行った。２時間後、さらにＶ−６５を１．６９ｇ加え、３時加熱攪拌の後、重合体１の３０質量％溶液を得た。得られた高分子化合物の重量平均分子量をポリスチレンを標準物質としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ）により測定した結果、２．０万であった。また、水酸化ナトリウムを用いた滴定から、固形分あたりの酸価は、９８ｍｇＫＯＨ/ｇであった。

（被覆顔料１の調製）
顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ２５４ チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製 ＣＲＯＭＯＰＨＴＡＬ ＲＥＤ ＢＰ） ５０ｇ、塩化ナトリウム ５００ｇ、上記した重合体１の溶液 ２０ｇ、およびジエチレングリコール１００ｇをステンレス製１ガロンニーダー（井上製作所製）に仕込み、９時間混練した。次に、この混合物を約３リットルの水中に投入し、ハイスピードミキサーで約１時間撹拌した後に、ろ過、水洗して塩化ナトリウムおよび溶剤を除き、乾燥して被覆顔料１を調製した。

（顔料分散液の調製）
被覆顔料１の顔料相当分３５部に対し、分散剤としてディスパービック１６３（ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ社製）７．０部、溶剤：プロピレングリコールメチルエーテルアセテート ２００部の組成にて、ホモジナイザーを用いて回転数３，０００ｒ.ｐ.ｍ.で３時間撹拌して混合し、混合溶液を調製し、さらに０．１ｍｍφジルコニアビーズを用いたビーズ分散機ウルトラアペックスミル（寿工業社製）にて６時間分散処理を行なった。

（実施例１）
得られた顔料分散液１にさらに以下の組成の成分を添加し、撹拌混合して本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物（カラーレジスト液）を調製した。組成物の粘度（２５℃）を測定したところ、３．０ｃＰであった。
・（Ｂ）重合性化合物：日本化薬社製 ＤＰＨＡ ２０部
・（Ｃ）重合開始剤：２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−
テトラフェニルビイミダゾール ３部
・（Ｃ）重合開始剤：４−［ｏ−ブロモ−ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（エトキシカルボニル）
アミノフェニル］−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−
トリアジン ３部
・（Ｂ）多官能エポキシ化合物：大日本インキ化学工業社製 エピクロン６９５ ５部
・ジエチルアミノベンゾフェノン ０．５部
・Ｎ−フェニルメルカプトベンズイミダゾール ０．５部
・（Ｅ）アルカリ可溶性樹脂：ベンジルメタクリレートとメタクリル酸（＝７０／３０
[モル比]）との共重合体 重量平均分子量＝３０，０００ ２０．８部
・（Ｆ）特定フッ素含有界面活性剤：（下記化合物（Ｆ−１）） １．４部
（０．２８×５）
・（Ｄ）溶剤（プロピレングリコールメチルエーテルアセテート／
３−エトキシプロピオン酸エチル＝８／２） ４００部

（塗布工程）
得られたカラーフィルタ用着色硬化性組成物を、塗布幅が１１００ｍｍのスリットダイにポンプで連続的に送り込み、ダイの吐出口からステージに配置してあるガラス基板に塗布して膜厚Ｌ^１：１６μｍのウエット塗膜を形成した。ガラス基板は、その厚さが０．７ｍｍで、寸法が１１００ｍｍ×１３００ｍｍであり、固定されたダイに対する基板の移動速度（相対移動速度：表中にはＧＳＰと記載）は１００ｍｍ／ｓｅｃで、ダイの吐出口と基板の表面との間のギャップは１５０μｍであった。なお、この着色硬化性組成物における固形分の含有量は加熱法で測定した。以下の各実施例、比較例でも同じように行った。
ウエット塗膜を形成した後、バキュームドライ（ＶＣＤ）を到達真空度：６６Ｐａになるまで５秒間緩やかに吸引し、到達真空度に達した後さらに２５秒間維持し、ＶＣＤ ＴＡＣＴを計３１秒間とする条件で行った後、１１０℃で８０秒プリベークを行い、膜厚Ｌ^２：２．４２μｍのプリベーク塗膜（ドライ塗膜）を形成した。

（塗膜の評価）
形成された塗膜を以下の方法により評価した。
（１）モヤムラの評価
前記の如くしてスリット塗布法により、着色硬化性組成物を１１００ｍｍ×１３００ｍｍの大型ガラス基板に塗布し、１１０℃で５分間プリベークして形成されたドライ塗膜に、ナトリウムランプを照射して、塗膜表面の凹凸に起因する“モヤムラ”発生の有無を目視で検査し、以下の基準で評価した。その結果、目視ではモヤムラは殆ど観察されず、「○」であった。
◎：全く視認できない。
○：わずかに視認できる。
△：一部に発生が認められる。
×：全体の部分の殆どにムラが確認できる。

（２）膜厚の検査
前記プリベークして形成されたドライ塗膜は、Ｔｅｎｃｏｒ社製のａ−ｓｔｅｐ型の針接触式測定器を用いて膜厚を測定した。その結果、ドライ塗膜は２．４２μｍであった。
（３）塗布スジムラ
前記の如くしてスリット塗布法により、着色硬化性組成物を１１００ｍｍ×１３００ｍｍの大型ガラス基板に塗布し、１１０℃で５分間プリベークして形成されたドライ塗膜に、ホワイトライト（紫外線カット白色蛍光灯）を照射して、塗膜表面の “スジムラ”発生の有無を目視で検査し、透過光でも確認を行ない以下の基準で評価した。その結果、目視ではスジムラは殆ど観察されず、「○」であった。
○：痕跡も認められない。
△：うっすらと痕跡は認められるが透過では確認できない。
×：痕跡が強くあり、透過で濃度差が確認できる。
（４）ＶＣＤピンムラ
バキュームドライ工程からプリベーク工程に基板を搬送する際に用いられるピンの接触領域において温度勾配が生じ、溶剤の揮発性の変動に起因する膜厚のムラ（ＶＣＤピンムラ）発生の有無をナトリウムランプを当てて、目視で検査し、以下の基準で評価した。その結果、目視ではＶＣＤピンムラは殆ど観察されず、「○」であった。
◎：全く確認されない。
○：一部にうっすら確認できる。
△：全体にうっすら確認でき、大きさは５ｍｍ以内である。
×：強く確認でき大きさも１０ｍｍ以上ある。

（５）端部盛り上がり
基板の端部（塗布方向に２ｍｍの未塗布領域を形成するようにして、前記と同様の条件で感光性樹脂組成物を塗布して形成されたドライ塗膜について、端部より１０ｍｍの膜厚を測定し、当該領域における最高膜厚（盛り上がり部膜厚）Ｈ２を測定し、これと中央の平坦部膜厚Ｈ１との比（Ｈ２／Ｈ１）を算出した。値が小さいほど端部盛り上がりか少なく、良好であると評価する。１．８以下であることが実用上問題のない好ましいレベルである。
評価の結果、１．１であり、端部においても平坦性に優れることがわかる。

（実施例２〜１１、１３〜１８、参考例１２、比較例１〜３）
実施例１のカラーフィルタ用着色硬化性組成物の組成における特定フッ素含有界面活性剤の種類あるいは量を変更して着色硬化性組成物（レジスト液）を調整し、得られた各着色硬化性組成物によるドライ塗膜形成時の、固定されたダイに対する基板の移動速度（ＧＳＰ）、ダイの吐出口と基板の表面との間のギャップ、バキュームドライ（ＶＣＤ）条件を、表１記載のように変更した他は、実施例１と同様にして基板上に着色硬化性組成物層を形成して、実施例２〜１１、１３〜１８、参考例１２、および比較例１〜３とした。
形成された着色硬化性組成物層（塗膜）を実施例１と同様に評価した。結果を下記表１に記載した。

なお、表１中の略語は以下の通りである。
ＰＧＭＥＡ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
ＥＥＰ ：３−エトキシプロピオン酸エチル
また、表１中、ＶＣＤ ＴＡＣＴとあるのは、真空引きを行い、その真空度に達するまでの時間を表す。

表１に記載の（Ｆ）特定フッ素含有界面活性剤である（Ｆ−３）〜（Ｆ−５）、参考フッ素含有界面活性剤である（Ｆ−２）及び比較フッ素含有界面活性剤（Ｆ−Ｃ１）の構造は以下に示すとおりである。

表１に示すように、本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物を用いて形成された着色硬化性組成物層層（ドライ塗膜）は、モヤムラ、ＶＣＤピンムラ、スジムラなどの塗布欠陥や塗膜端部の盛り上がり発生が抑制され、平坦性に優れた均一な塗膜であった。他方、（Ｆ）特定フッ素含有界面活性剤を含有しない比較例１の着色硬化性組成物では、スリット塗布によるスジムラ、モヤムラ等の塗布欠陥が発生し、塗膜端部の盛り上がりが生じ、比較フッ素含有界面活性剤を用いた比較例２の着色硬化性組成物では、スリット塗布によるスジムラが発生した。また、（Ｆ）特定フッ素含有界面活性剤の添加量が本発明の範囲を超えている比較例３では、基板に対するはじきが生じやすくなり、全体に塗布スジの発生が確認された。

＜着色パターンを有するカラーフィルタ基板の作製及びその評価＞
各実施例及び比較例で調製した着色硬化性組成物（カラーレジスト液）を、５５０ｍｍ×６５０ｍｍのガラス基板（１７３７、コーニング社製）上に、スリットコーターで塗布し、９０℃のオーブンで６０秒間乾燥させた（プリベーク）。その後、塗膜の全面に２００ｍＪ／ｃｍ^２にて（照度２０ｍＷ／ｃｍ^２）露光し、露光後の塗布膜をアルカリ現像液ＣＤＫ−１（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製）の１％水溶液にて覆い、６０秒間静止した。静止後、純水をシャワー状に散布して現像液を洗い流した。そして、上記のように露光及び現像処理が施された塗布膜を２２０℃のオーブンで１時間加熱処理し（ポストベーク）、ガラス基板上にカラーフィルタ構成用の着色樹脂被膜を形成し、着色フィルタ基板（カラーフィルタ）を作製した。
なお、比較例３は塗布スジが著しいため、画像評価を行わなかった。
得られたカラーフィルタの面状をナトリウムランプ及び光学顕微鏡にて観察し、画像欠陥（面状輝度ムラ、ピンホール）について評価した。評価指標は以下の通りである。

（画像欠陥）
◎：欠陥なし
○：わずかに観察されるが許容範囲
×：観察され許容範囲を超える

上述のようにして得られたカラーフィルタの画像欠陥の評価結果を行ったところ、本発明における（Ｆ）特定フッ素含有界面活性剤を用いてなるカラーフィルタ用着色硬化性組成物による着色パターンでは、画像欠陥が認められず、いずれも評価は◎〜○であり、実用上問題となるような画像欠陥の発生が抑制されることがわかった。他方、比較例１及び比較例２では、画像欠陥が発生した。
これらの結果より、本発明のカラーフィルタ用着色硬化性組成物は、塗布時に塗布欠陥の発生が抑制されて面状が良好な塗膜を形成しうることが分かる。また、ポストベーク後の着色パターンの画像欠陥も抑制されていることが分かり、優れたカラーフィルタを製造することができることが判明した。

Claims (9)

1. （Ａ）着色剤、（Ｂ）光重合性化合物、（Ｃ）光重合開始剤、（Ｄ）溶剤、（Ｅ）バインダーポリマー、及び、（Ｆ）下記一般式（Ｉ）で表される構造単位と下記一般式（ＩＩ）で表される構造単位とを共重合成分として含む界面活性剤を、組成物中に０．０２〜１０質量％含有するカラーフィルタ用着色硬化性組成物。
   
   前記一般式（Ｉ）中、Ｒ⁰¹は水素原子または炭素数１〜５のアルキル基を示し、複数存在するＲ⁰¹は互いに同じでも異なっていてもよい。Ｒ¹は単結合、又は、酸素原子、窒素原子及びイオウ原子からなる群より選択される原子を少なくとも１つ含む連結基を示す。
   ｎは１〜１０の整数、ｍは２〜１４の整数、ｌは０〜１０の整数を示す。ａは該構造単位の重合比を表すモル百分率を示し、０を超え１００未満の整数を示す。
   一般式（ＩＩ）中、Ｒ⁰¹は水素原子または炭素数１〜５のアルキル基を示し、複数存在するＲ⁰¹は互いに同じでも異なっていてもよい。ｐは０〜２０の整数、ｑは５〜２０の整数、ｒは０〜２０の整数を示し、ｐ、及びｒは同時に０となることはない。ｂは該構造単位の重合比を表すモル百分率を示し、０を超え１００未満の整数を示す。
   ＥＯはエチレンオキシ基、ＰＯはプロピレンオキシ基を表す。
   ａ＋ｂは１００である。
2. 前記一般式（Ｉ）におけるａが１０〜７０の整数を表し、前記一般式（ＩＩ）におけるｂが３０〜９０の整数を表す請求項１に記載のカラーフィルタ用着色硬化性組成物。
3. 前記（Ｆ）界面活性剤が、前記一般式（Ｉ）で表される構造単位を１０〜５０質量％含有する請求項１又は請求項２に記載のカラーフィルタ用着色硬化性組成物。
4. 前記（Ｄ）溶剤が、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと、３−エトキシプロピオン酸エチルとの混合物である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のカラーフィルタ用着色硬化性組成物。
5. 前記（Ａ）着色剤が、樹脂で被覆された顔料である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のカラーフィルタ用着色硬化性組成物。
6. 前記樹脂で被覆された顔料が、顔料と水溶性の無機塩と水溶性の有機溶剤と樹脂とを混合し、混練して顔料を磨砕し、磨砕された顔料を水中に投入して撹拌してスラリー状とした後、該スラリーより分離し、水洗し、乾燥してなる、顔料粒子表面の一部或いは全部に樹脂被覆層を有する顔料である請求項５に記載のカラーフィルタ用着色硬化性組成物。
7. 基板上に、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のカラーフィルタ用着色硬化性組成物により形成された着色パターンを有するカラーフィルタ。
8. 基板上に、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のカラーフィルタ用着色硬化性組成物を、スリット塗布法で塗布する工程を含む着色パターン形成工程を有するカラーフィルタの製造方法。
9. 請求項８に記載のカラーフィルタの製造方法により得られたカラーフィルタを備える晶表示素子。