JP2018188488A - 着色組成物、着色硬化膜、並びに表示素子及び固体撮像素子 - Google Patents

Abstract

【課題】耐熱性及び基板密着性に優れ、かつ塗膜異物を生じ難い着色硬化膜を形成する着色組成物の提供。【解決手段】（Ａ）着色剤、（Ｂ）樹脂及び（Ｃ）重合性化合物を含む着色組成物であり、（Ｂ）樹脂が、（ｂ１）カチオン性部位とアニオン性部位を同一分子内に有する重合体を含有する、着色組成物。（ｂ１）カチオン性部位とアニオン性部位を同一分子内に有する重合体は、式（１）で表される繰り返し単位を有する重合体であることが好ましい。〔Ｒ１１はＨ又はメチル基；Ｒ１２及びＲ１３は各々独立に２価の有機基で（Ｃ１）＋は、−Ｎ＋Ｒ１４Ｒ１５−又は−Ｐ＋Ｒ１６Ｒ１７−或いは−ＯＰ（＝Ｏ）（−Ｏ−）Ｏ−、−ＳＯ２Ｎ−ＳＯ２−又は−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ−ＳＯ２−；Ｒ１４〜Ｒ１７は各々独立に１価の有機基で、（Ａ１）−は、ＣＯ２−、ＳＯ３−又はＰＯ４−或いはＮ＋Ｒ２４Ｒ２５Ｒ２６又はＰ＋Ｒ２７Ｒ２９〕【選択図】なし

Description

本発明は、着色組成物、着色硬化膜、並びに表示素子及び固体撮像素子に関わり、より詳しくは、透過型あるいは反射型のカラー液晶表示素子、固体撮像素子、有機ＥＬ表示素子、電子ペーパー等に用いられる着色硬化膜の製造に好適に用いられる着色組成物、当該着色組成物を用いて形成された着色硬化膜、並びに当該着色硬化膜を具備する表示素子及び固体撮像素子に関する。

着色感放射線性組成物を用いたカラーフィルタの製造に当たっては、基板上に、顔料分散型の着色感放射線性組成物を塗布して乾燥したのち、乾燥塗膜を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、各色の画素を得る方法（特許文献１〜２）が知られている。また、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ックスを形成する方法も知られている。さらに、顔料分散型の着色樹脂組成物を用いてインクジェット方式により各色の画素を得る方法も知られている。

カラーフィルタの作製に用いられる着色剤として、染料が広く検討されている。これは、着色剤として染料を使用すると、染料自体の色純度やその色相の鮮やかさに起因して、画像表示させたときの表示画像の色相や輝度を高めることができると考えられるためである。このような染料としては、キサンテン染料、ジピロメテン染料、キノフタロン染料、トリアリールメタン染料、キノンイミン染料等が知られている（例えば、特許文献３〜７参照）。
また近年ではカラーフィルタの更なる薄膜化が求められており、薄膜化しても従来と同等の分光特性を持つカラーフィルタを得るために、画素中の着色剤の相対量を増やすことが検討されている。

特開平２−１４４５０２号公報 特開平３−５３２０１号公報 特開２０１０−０３２９９９号公報 特開２０１４−０６６９８５号公報 特開２０１１−１２２１２５号公報 国際公開第２０１１／１５２３７９号パンフレット 特開２０１２−１５５１８３号公報

しかしながら、カラーフィルタ形成用の着色組成物で通常用いられている染料はその脆弱な色素骨格故に耐熱性が著しく不足しているため、カラーフィルタ用着色組成物としては課題が多く、実用化が難しい。また、染料は一般的に有機溶剤溶解性に乏しいものが多く、形成した画素に塗膜異物を生じる場合がある。加えて、近年の薄膜化への要望に応えるため、染料等の着色剤の相対量を増加させると、着色組成物中の硬化性に寄与する成分の相対量が減少するため、基板への密着性が不足する場合もある。
したがって本発明の課題は、耐熱性及び基板密着性に優れ、かつ塗膜異物を生じにくい着色硬化膜を形成することのできる着色組成物を提供することにある。さらに、本発明の課題は、当該着色組成物を用いて形成された着色硬化膜、並びに該着色硬化膜を具備する表示素子及び固体撮像素子を提供することにある。

本発明者らは、かかる実情に鑑み鋭意研究を行ったところ、特定構造を有する重合体を用いることによって上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、（Ａ）着色剤、（Ｂ）樹脂および（Ｃ）重合性化合物を含む着色組成物であって、（Ｂ）樹脂が、（ｂ１）カチオン性部位とアニオン性部位を同一分子内に有する重合体を含有する、着色組成物を提供するものである。

本発明の着色組成物を用いれば、耐熱性及び基板密着性に優れ、かつ塗膜異物を生じにくい着色硬化膜を形成することができる。したがって、本発明の着色組成物は、カラー液晶表示素子、有機ＥＬ表示素子、電子ペーパー等の表示素子、ＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子の作製に極めて好適に使用することができる。

以下、本発明について詳細に説明する。
着色組成物
以下、本発明の着色組成物の構成成分について詳細に説明する。

−（Ａ）着色剤−
本発明における（Ａ）着色剤としては特に限定されることなく使用することが可能であり、カラーフィルタ等の用途に応じて色彩や材質を適宜選択することができる。具体的には着色剤として顔料、染料を挙げることができ、これらは１種又は２種以上を組み合わせて使用することができる。特に本発明は、着色剤として染料を含む場合であっても、耐熱性に優れる着色硬化膜を形成することができる点で好ましい。

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、即ち下記のようなカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）番号が付されているものを挙げることができる。

Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド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。

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。

本発明においては、顔料を、再結晶法、再沈殿法、溶剤洗浄法、昇華法、真空加熱法又はこれらの組み合わせにより精製して使用することもできる。また、これらの顔料は、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。顔料の粒子表面を改質する樹脂としては、例えば、特開２００１−１０８８１７号公報に記載のビヒクル樹脂、又は市販の各種の顔料分散用の樹脂が挙げられる。カーボンブラック表面の樹脂被覆方法としては、例えば、特開平９−７１７３３号公報、特開平９−９５６２５号公報、特開平９−１２４９６９号公報等に記載の方法を採用することができる。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してもよい。ソルトミリングの方法としては、例えば、特開平８−１７９１１１号公報に開示されている方法を採用することができる。

染料としては特に限定されるものではなく、例えば、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．；Ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｄｙｅｒｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ 社発行）においてダイ（Ｄｙｅ）に分類されている化合物の他、公知の染料を用いることができる。

このような染料としては、発色団の構造面からは、例えば、キサンテン染料、トリアリールメタン染料、シアニン染料、アントラキノン染料、アゾ染料、ジピロメテン染料、キノフタロン染料、クマリン染料、ピラゾロン染料、キノリン染料、ニトロ染料、キノンイミン染料、フタロシアニン染料、スクアリリウム染料等を挙げることができる。
また、酸性染料、塩基性染料及び非イオン性染料のいずれも好適に用いることができる。ここで、本明細書において「酸性染料」とは、アニオン部が発色団となるイオン性染料を意味し、該アニオン部と塩を形成しているイオン性染料も酸性染料とする。また、本明細書において「塩基性染料」とは、カチオン部が発色団となるイオン性染料を意味し、該カチオン部と塩を形成しているイオン性染料も塩基性染料とする。「非イオン性染料」とは、酸性染料及び塩基性染料以外の染料を意味する。

キサンテン染料としては、例えば、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の他、特開２０１０−３２９９９号公報の合成例１〜３、特開２０１１−１３８０９４号公報に開示されているキサンテン酸性；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のほか、特開２０１３−０５３２９２号公報の段落〔００１０〕に記載された化合物、特開２０１３−１００４６３号公報の実施例に記載の式（Ａ１）〜（Ａ６）で表される化合物、特開２０１２−１８１５０５号公報の段落〔００３８〕〜〔００４３〕及び段落〔００４８〕〜〔００５０〕、特開２０１３−００７０３２号公報の段落〔００３６〕〜〔００３８〕等に記載された化合物を用いることができる。

トリアリールメタン染料としては、例えば、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．ベーシックブルー７、国際公開第２０１０／１２３０７１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号公報等に記載のトリアリールメタン塩基性染料のほか、特開２００１−０１１３３６号公報、特開２００３−２４６９３５号公報、特開２００８−３０４７６６号公報、特開２０１０−２５６５９８号公報、特開２０１１−００７８４７号公報、特開２０１１−０７０１７２号公報、特開２０１１−２２７４０８号公報、国際公開第２０１１／１５２３７９号パンフレット、国際公開第２０１１／１６２２１７号パンフレット、特開２０１２−０１７４２５号公報、特開２０１２−０３７７４０号公報、国際公開第２０１２／０３６０８５号パンフレット、特開２０１２−０７３２９１号公報、国際公開第２０１２／０５３２０１号パンフレット、特開２０１２−０８３６５２号公報、特開２０１２−０８８６１５号公報、特開２０１２−０９８５２２号公報、特開２０１３−０５７０５３号公報、米国特許出願公開第２０１３／０１４１８１０号明細書、国際公開第２０１３／１４７０９９号パンフレット等に記載された化合物を用いることができる。

シアニン染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー１等のシアニン酸性染料；Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１３、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１４、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット７、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１６、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１１、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー２１、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー２８、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー５１等のシアニン塩基性染料のほか、特開２００９−２３５３９２号公報の実施例に記載された（Ａ−２）〜（Ａ−６）成分、特開２０１２−２１２０８９号公報の段落〔００９６〕〜〔０１０８〕に記載された化合物、特開２０１２−２１４７１８号公報の段落〔００５４〕〜〔００６３〕に記載された化合物、特開２０１２−２１４７１９号公報の段落〔００５０〕〜〔００５４〕に記載された化合物等を用いることができる。

アントラキノン染料としては、例えば、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．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のほか、特開２０１３−０５３２９２号公報の段落〔００４９〕に記載された化合物、特開２０００−１２９１５０号公報、特開２００８−０１５５３０号公報の段落〔００７１〕に記載された化合物、特開２０１３−２１０６２１号公報等に記載された化合物を用いることができる。

アゾ染料としては、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．ベーシックブルー４１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１８、特開２０１１−１４５５４０号公報に記載のアゾ塩基性染料；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の他、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号公報に記載のアゾ非イオン性染料；特開２００３−５１０３９８号公報、特開２００５−２２６０２２号公報、特開２００７−２１２６３９号公報、特開２０１０−１５２１６０号公報、特開２０１０−１７００７３号公報、特開２０１１−１４８９９３号公報、特開２０１１−１４８９９４号公報、特開２０１１−１４８９９５号公報、特開２０１２−０４１４６１号公報、特開２０１２−０６２４６１号公報、国際公開第２０１２／０３９３６１号パンフレット、特開２０１２−１９４２００号公報に記載されたピリドンアゾ染料；特開平０４−２４９５４９号公報、特開２００５−１２０１３２号公報、特開２００５−２９８６３６号公報、特開２００７−１９７５３８号公報、特開２０１０−２７５５３１号公報、特開２０１２−１４１４２９号公報等に記載のジアゾ染料；特開２００４−３２５８６４号公報、特開２０１０−２７５５３３号公報等に記載のモノアゾ染料；特開２００５−２７４７８８号公報、特開２００５−２９０３５１号公報、特開２００６−０３９３０１号公報、特開２００７−０４１０７６号公報、特開２００７−０４１０５０号公報、特開２００９−０６７７４８号公報、特開２０１０−１７０１１６号公報、特開２０１０−１７０１１７号公報等に記載のピラゾールアゾ染料；例えば特開２００７−２９３１２７号公報の段落〔００５８〕〜〔００６１〕、特開２０１１−２１９６５５号公報の段落〔００１４〕、特開２０１３−１４５２５８号公報等に記載のアゾメチン染料のほか、特開２０１０−１５０４１６号公報、特開２０１０−１５２１５９号公報、特開２０１０−１７００７４号公報、特開２０１１−０１６９７４号公報、特開２０１１−０７４２７０号公報、特開２０１１−１４５５４０号公報、米国特許出願公開第２０１３／０１６４６８１号明細書に記載の化合物等を用いることができる。

ジピロメテン染料としては、例えば、特開２００８−２９２９７０号公報等に記載の化合物のほか、特開２０１１−１８０３０６号公報に記載の重合性基を含むジピロメテン化合物等を用いることができる。

キノフタロン染料としては、例えば、特開平５−０３９２６９号公報、特開平６−２２０３３９号公報、特開平８−１７１２０１号公報、特開２００６−１２６６４９号公報に記載の式（２）で表される化合物、特開２０１０−２５０２９１号公報に記載の式（１）で表される化合物、特開２０１３−２０９６１４号公報に記載の式（１）で表される化合物を使用することができる。

クマリン染料としては、例えば、特開平４−１７９９５５号公報の実施例４に記載の化合物、特開２０１３−１５１６６８号公報に記載の式（１）で表される化合物、特開２０１３−２３１１６５号公報に記載の式（１）で表される化合物、特開２０１４−０４４４１９号公報に記載の式（１）で表される化合物を使用することができる。

ピラゾロン染料としては、例えば、特開２００６−０１６５６４号公報に記載の式（１）で表される化合物、特開２００６−０６３１７１号公報に記載の式（１）で表される化合物を使用することができる。

キノリン染料としては、例えばＣ．Ｉ．アシッドイエロー３等のキノリン酸性染料；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を挙げることができる。

ニトロ染料としては、例えば、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；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を挙げることができる。

キノンイミン染料としては、例えば、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を挙げることができる。

フタロシアニン染料としては、例えば、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；特開２００４−２３３５０４号公報、特開２００６−０４７４９７号公報に記載された化合物の他、特開２００７−０９４１８１号公報の段落〔０１４７〕〜〔０１５５〕に記載された化合物等を用いることができる。

スクアリリウム染料としては、例えば特開２０１２−０１３９４５号公報 、特開２０１３−０７６９２６号公報 、国際公開第２０１３／０９４８２７号パンフレット等に記載された化合物を用いることができる。

その他、特表２００７−５０３４７７号公報に記載の各種塩基性染料；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や特開２０１０−１６８５３１号公報の請求項３若しくは請求項４に記載の各種非イオン性染料を用いることもできる。

本発明においては、これらの染料を適宜選択して使用することができるが、中でも、耐熱性の観点から、キサンテン染料、トリアリールメタン染料、シアニン染料、アントラキノン染料、ジピロメテン染料、フタロシアニン染料が好ましい。

また、本発明においては、更に公知の分散助剤を含有させることもできる。公知の分散助剤としては顔料誘導体等を挙げることができ、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。

（Ａ）着色剤の含有割合は、輝度及び耐熱性に優れた画素、あるいは遮光性に優れるブラックマトリックス、ブラックスペーサーを形成する点から、通常、着色組成物の固形分中に５〜７０質量％、好ましくは１０〜６０質量％である。ここで固形分とは、後述する溶媒以外の成分である。

−（Ｂ）樹脂−
本発明の着色組成物は（ｂ１）特定重合体を含むことを要するが、これに加えて更に、（ｂ１）とは異なるバインダー樹脂や分散剤を含んでいてもよい。以下、（ｂ１）特定重合体についてまず説明する。

（ｂ１）特定重合体は、同一分子内にカチオン性部位とアニオン性部位を有するものであり、別言すれば両性イオン構造を有するものである。本明細書においては（ｂ１）特定重合体として、例えばポリスチレンスルホン酸ナトリウムの如き、カチオン性部位は有さずアニオン性部位のみを有する重合体と対カチオンとの塩、あるいは、アニオン性部位は有さずカチオン性部位のみを有する重合体と対アニオンとの塩は含めないものとする。（ｂ１）特定重合体としては、カチオン性部位とアニオン性部位を同一分子内の隣り合わない位置に有することが好ましく、また、カチオン性部位において正電荷を持つ原子には解離しうる水素原子が結合していないことが好ましい。

本発明における（ｂ１）特定重合体としては、原料の入手容易性の観点から、カチオン性部位及びアニオン性部位を有するエチレン性不飽和単量体（以下、「不飽和単量体（ｂ１−１）とも称する。」）を含む単量体の重合体が好ましく、下記式（１）で表される繰り返し単位を有する重合体及び下記式（２）で表される繰り返し単位を有する重合体から選ばれる少なくとも１種が好ましい。

〔式（１）において、
Ｒ^１１は水素原子又はメチル基を示し、
Ｒ^１２及びＲ^１３は、相互に独立に、２価の有機基を示し、
（Ｃ^１）^＋は、−Ｎ^＋Ｒ^１４Ｒ^１５−又は−Ｐ^＋Ｒ^１６Ｒ^１７−を示し、
Ｒ^１４〜Ｒ^１７は、相互に独立に、１価の有機基を示し、
（Ａ^１）⁻は、ＣＯ_２ ⁻、ＳＯ_３ ⁻又はＰＯ_４ ⁻を示す。〕

〔式（２）において、
Ｒ^２１は水素原子又はメチル基を示し、
Ｒ^２２及びＲ^２３は、相互に独立に、２価の有機基を示し、
（Ａ^２）⁻は、−ＯＰ（＝Ｏ）（−Ｏ⁻）Ｏ−、−ＳＯ_２Ｎ⁻ＳＯ_２−又は−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ⁻ＳＯ_２−を示し、
（Ｃ^２）^＋は、Ｎ^＋Ｒ^２４Ｒ^２５Ｒ^２６又はＰ^＋Ｒ^２７Ｒ^２８Ｒ^２９を示し、
Ｒ^２４〜Ｒ^２９は、相互に独立に、１価の有機基を示す。〕

Ｒ^１２、Ｒ^１３、Ｒ^２２及びＲ^２３における２価の有機基としては、２価の炭化水素基、２価の炭化水素基と炭素原子及び水素原子以外の原子を含む連結基とを組み合わせてなる基、又は、これらの基の水素原子の一部がハロ基で置換された基を挙げることができる。このような有機基としては、例えば、炭素数１〜１０のアルカンジイル基、炭素数６〜２０のアリーレン基、炭素数７〜２０のアリーレンアルカンジイル基、又は、炭素数１〜１０のアルカンジイル基及び炭素数６〜２０のアリーレン基から選ばれる少なくとも１種と、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＲ^b−（Ｒ^bは水素原子又は炭素数１〜８のアルキル基を示す。）及び−ＳＯ₂−から選ばれる少なくとも１種とを組み合わせてなる基等が挙げられる。

アルカンジイル基は、直鎖でも分岐鎖でもよく、例えば、メチレン基、エチレン基、エタン−１，１−ジイル基、プロパン−１，１−ジイル基、プロパン−１，２−ジイル基、プロパン−１，３−ジイル基、プロパン−２，２−ジイル基、ブタン−１，２−ジイル基、ブタン−１，３−ジイル基、ブタン−１，４−ジイル基、ペンタン−１，４−ジイル基、ペンタン−１，５−ジイル基、ヘキサン−１，５−ジイル基、ヘキサン−１，６−ジイル基、オクタン−１，８−ジイル基、デカン−１，１０−ジイル基等の炭素数１〜１０のアルカンジイル基を挙げることができる。
アリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントリレン基等の炭素数６〜１０のアリーレン基を挙げることができる。
アリーレンアルカンジイル基とは、アリーレン基とアルカンジイル基とを組み合わせてなる２価の基であり、例えば、フェニレンメチレン基、フェニレンジメチレン基、フェニレントリメチレン基、フェニレンテトラメチレン基、フェニレンペンタメチレン基、フェニレンヘキサメチレン基等のフェニレンＣ_1-6アルカンジイル基を挙げることができる。

また、炭素数１〜１０のアルカンジイル基及び炭素数６〜２０のアリーレン基から選ばれる少なくとも１種と、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＲ^b−（Ｒ^bは水素原子又は炭素数１〜８のアルキル基を示す。）及び−ＳＯ₂−から選ばれる少なくとも１種とを組み合わせてなる基としては、炭素数１〜１０のアルカンジイル基及び炭素数６〜２０のアリーレン基から選ばれる少なくとも１種と、−Ｏ−、−ＣＯＯ−及び−ＳＯ₂−から選ばれる少なくとも１種とを組み合わせてなる基が好ましく、炭素数１〜１０のアルカンジイル基及び炭素数６〜２０のアリーレン基から選ばれる少なくとも１種と、−Ｏ−及び−ＳＯ₂−から選ばれる少なくとも１種とを組み合わせてなる基がより好ましい。なお、Ｒ^bに係る炭素数１〜８のアルキル基の具体例は、例えば、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等を挙げることができる。

中でも、Ｒ^１２及びＲ^２２における２価の有機基としては、炭素数１〜１０のアルカンジイル基、炭素数６〜２０のアリーレン基、又は、炭素数１〜１０のアルカンジイル基及び炭素数６〜２０のアリーレン基から選ばれる少なくとも１種と、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＲ^b−及び−ＳＯ₂−から選ばれる少なくとも１種とを組み合わせてなる基が好ましく、炭素数６〜１０のアリーレン基、又は、炭素数１〜８のアルカンジイル基及び炭素数６〜１０のアリーレン基から選ばれる少なくとも１種と−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＲ^b−及び−ＳＯ₂−から選ばれる少なくとも１種とを組み合わせてなる基がより好ましい。なお、炭素数１〜１０のアルカンジイル基及び炭素数６〜２０のアリーレン基から選ばれる少なくとも１種と、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＲ^b−及び−ＳＯ₂−から選ばれる少なくとも１種とを組み合わせてなる基においては、炭素数１〜１０のアルカンジイル基が（Ｃ^１）^＋又は（Ａ^２）⁻に結合することが好ましい。
また、Ｒ^１３及びＲ^２３における２価の有機基としては、炭素数１〜１０のアルカンジイル基、炭素数６〜２０のアリーレン基、又は、炭素数７〜２０のアリーレンアルカンジイル基が好ましく、炭素数１〜５のアルカンジイル基がより好ましく、メチレン基、エチレン基、プロパン−１，３−ジイル基、ペンタン−１，５−ジイル基が更に好ましい。

式（１）における（Ｃ^１）^＋は、−Ｎ^＋Ｒ^１４Ｒ^１５−又は−Ｐ^＋Ｒ^１６Ｒ^１７−で表される２価の連結基であり、また式（２）における（Ｃ^２）^＋は、Ｎ^＋Ｒ^２４Ｒ^２５Ｒ^２６又はＰ^＋Ｒ^２７Ｒ^２８Ｒ^２９で表される１価の官能基である。ここで、Ｒ^１４〜Ｒ^１７及びＲ^２４〜Ｒ^２９に係る１価の有機基としては１価の炭化水素基が挙げられ、このような１価の炭化水素基としては、１価の脂肪族炭化水素基、１価の脂環式炭化水素基及び１価の芳香族炭化水素基のいずれであってもよい。また、１価の脂肪族炭化水素基は、直鎖状及び分岐状のいずれの形態であってもよく、１価の脂肪族炭化水素基及び１価の脂環式炭化水素基は、飽和炭化水素基でも不飽和炭化水素基でもよい。なお、不飽和炭化水素基の不飽和結合の位置は、分子鎖内及び分子鎖末端のいずれでもよく、任意の位置に有することができる。ここで、本明細書において「脂環式炭化水素基」とは、環状構造を有さない脂肪族炭化水素基を除く概念である。また、本明細書において「脂環式炭化水素基」、「芳香族炭化水素基」とは、環構造のみからなる基だけでなく、当該環構造に更に２価の脂肪族炭化水素基が置換した基をも包含する概念であり、その構造中に少なくとも脂環式炭化水素又は芳香族炭化水素を含んでいればよい。また、１価の炭化水素基は、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で置換基を有していてもよい。置換基の位置及び数は任意であり、置換基を２以上有する場合、当該置換基は同一でも異なっていてもよい。置換基としては、シアノ基、ホルミル基、ニトロ基、トリアルキルシリル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、複素環基等を挙げることができる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができる。

１価の脂肪族炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基が挙げられる。脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは１〜３０、より好ましくは１〜２０、更に好ましくは１〜１２である。アルキル基の具体例としては、例えば、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、１−メチルデシル基、ドデシル基、１−メチルウンデシル基、１−エチルデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、tert−ドデシル基、ペンタデシル基、１−ヘプチルオクチル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等を挙げることができる。アルケニル基の具体例としては、例えば、エテニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、２−エチル−２−ブテニル基、２−オクテニル基、（４−エテニル）−５−ヘキセニル基、２−デセニル基等を挙げることができる。また、アルキニル基の具体例としては、例えば、エチニル基、１−プロピニル基、１−ブチニル基、１−ペンチニル基、３−ペンチニル基、１−ヘキシニル基、２−エチル-２−ブチニル基、２−オクチニル基、（４−エチニル）−５−ヘキシニル基、２−デシニル基等を挙げることができる。

１価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、縮合多環炭化水素基、橋かけ環炭化水素基、スピロ炭化水素基、環状テルペン炭化水素基等を挙げることができる。脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは３〜３０、より好ましくは３〜２０、更に好ましくは３〜１２である。シクロアルキル基の具体例としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ｔ−ブチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられ、シクロアルケニル基の具体例としては、例えば、１−シクロヘキセニル基等が挙げられる。また、縮合多環炭化水素基の具体例としては、例えば、トリシクロデカニル基、デカヒドロ−２−ナフチル基、アダマンチル基等が挙げられ、橋かけ環炭化水素基の具体例としては、例えば、トリシクロ［５．２．１．０^2,6］デカン−８−イル基、ペンタシクロペンタデカニル基、イソボニル基、ジシクロペンテニル基、トリシクロペンテニル基等が挙げられる。更に、スピロ炭化水素基としては、例えば、スピロ［３，４］ヘプタン、スピロ[３，４]オクタンから水素原子を１つ除いた１価の基等が挙げられ、環状テルペン炭化水素基としては、例えば、ｐ−メンタン、ツジャン、カラン等から水素原子を１つ除いた１価の基等が挙げられる。

１価の芳香族炭化水素基としては、例えば、アリール基、アラルキル基等を挙げることができる。芳香族炭化水素基の炭素数は、好ましくは６〜２０、より好ましくは６〜１４、更に好ましくは６〜１０である。アリール基の具体例としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニレン基、アズレニル基、９−フルオレニル基等が挙げられ、アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、トリチル基等が挙げられる。

式（１）における（Ｃ^１）^＋としては、原料の入手容易性及び耐熱性の観点から、−Ｎ^＋Ｒ^１４Ｒ^１５−であることが好ましく、また式（２）における（Ｃ^２）^＋としては、Ｎ^＋Ｒ^２４Ｒ^２５Ｒ^２６であることが好ましい。この場合、Ｒ^１４〜Ｒ^１５及びＲ^２４〜Ｒ^２６としては１価の脂肪族炭化水素基、１価の芳香族炭化水素基が好ましい。これらの好ましい態様は前述の通りであるが、更に炭素数１〜８のアルキル基、炭素数６〜１０のアリール基であることが好ましく、炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基が特に好ましい。

式（１）における（Ａ^１）⁻は、ＣＯ_２ ⁻、ＳＯ_３ ⁻又はＰＯ_４ ⁻を示すが、原料の入手容易性及び耐熱性の観点からはＣＯ_２ ⁻、ＳＯ_３ ⁻が好ましく、ＳＯ_３ ⁻がより好ましい。
式（２）における（Ａ^２）⁻は、−ＯＰ（＝Ｏ）（−Ｏ⁻）Ｏ−、−ＳＯ_２Ｎ⁻ＳＯ_２−又は−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ⁻ＳＯ_２−で表される２価の連結基であるが、原料の入手容易性及び耐熱性の観点から、−ＯＰ（＝Ｏ）（−Ｏ⁻）Ｏ−又は−ＳＯ_２Ｎ⁻ＳＯ_２−が好ましく、−ＯＰ（＝Ｏ）（−Ｏ⁻）Ｏ−がより好ましい。

（ｂ１）特定重合体が式（１）で表される繰り返し単位を有する重合体又は下記式（２）で表される繰り返し単位を有する重合体である場合、当該重合体は更に他の繰り返し単位を有していてもよい。この場合、当該重合体における式（１）で表される繰り返し単位及び式（２）で表される繰り返し単位の含有割合は、３〜９０質量％が好ましく、５〜６０質量％がより好ましく、１０〜４０質量％が更に好ましい。

式（１）で表される繰り返し単位を与える単量体としては、Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシエチル Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウム−α−Ｎ−エチルカルボキシレート、［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］ジメチル−（３−スルホプロピル）アンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。この他、特開平０９−０９５４７４号に記載の方法に従って合成した単量体や、重合性不飽和基を有するホスフィンとスルトンとの反応生成物を用いることもできる。
式（２）で表される繰り返し単位を与える単量体としては、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン等が挙げられる。

式（１）で表される繰り返し単位を有する重合体及び下記式（２）で表される繰り返し単位を有する重合体が含有してもよい他の繰り返し単位を与える単量体としては、後述する（ｂ２）バインダー樹脂のところで例示する不飽和単量体（ｂ２−１）、不飽和単量体（ｂ２−２）を挙げることができる。なお式（２）で表される繰り返し単位を有する重合体として、Ｌｉｐｉｄｕｒｅ（登録商標。日油株式会社製）等を用いることもできる。

（ｂ１）特定重合体の合成反応は公知の方法を採用することが可能であり、例えば、アニオン重合、リビングアニオン重合、カチオン重合、リビングカチオン重合、フリーラジカル重合、リビングラジカル重合等を挙げることができる。
（ｂ１）特定重合体の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定した重量平均分子量（Ｍｗ）として１，０００〜１００，０００が好ましく、３，０００〜５０，０００が更に好ましい。
また、（ｂ１）特定重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）は、好ましくは１．０〜５．０、より好ましくは１．０〜３．０である。なお、ここでいう、Ｍｗ、Ｍｎは、ＧＰＣ（溶出溶媒：テトラヒドロフラン）で測定したポリスチレン換算の数平均分子量をいう。

次に、本発明の着色組成物が含んでいても良いバインダー樹脂、分散剤について説明する。
本発明の着色組成物は（ｂ１）特定重合体と共に、（ｂ２）バインダー樹脂（但し前記（ｂ１）特定重合体を除く。）を含むことが保存安定性、現像性の観点から好ましい。（ｂ２）バインダー樹脂は特に限定されるものではないが、カルボキシル基、フェノール性水酸基等の酸性官能基を有する樹脂であることが好ましい。中でも、カルボキシル基を有する重合体（以下、「カルボキシル基含有重合体」とも称する。）が好ましく、例えば、１個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体（以下、「不飽和単量体（ｂ２−１）」とも称する。）と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体（以下、「不飽和単量体（ｂ２−２）」とも称する。）との共重合体を挙げることができる。バインダー樹脂は、１種又は２種以上を混合して使用することができる。

不飽和単量体（ｂ２−１）としては、例えば、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、こはく酸モノ〔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、ｐ−ビニル安息香酸等を挙げることができる。
不飽和単量体（ｂ２−１）は、１種又は２種以上を混合して使用することができる。

また、不飽和単量体（ｂ２−２）としては、例えば、
Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミドの如きＮ−置換マレイミド；
スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−ヒドロキシスチレン、ｐ−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、アセナフチレンの如き芳香族ビニル化合物；

メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ポリエチレングルコール（重合度２〜１０）メチルエーテル（メタ）アクリレート、ポリプロピレングルコール（重合度２〜１０）メチルエーテル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（重合度２〜１０）モノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（重合度２〜１０）モノ（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、トリシクロ［５．２．１．０^2,6］デカン−８−イル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシフェニル（メタ）アクリレート、パラクミルフェノールのエチレンオキサイド変性（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、３−〔（メタ）アクリロイルオキシメチル〕オキセタン、３−〔（メタ）アクリロイルオキシメチル〕−３−エチルオキセタンの如き（メタ）アクリル酸エステル；

シクロヘキシルビニルエーテル、イソボルニルビニルエーテル、トリシクロ［５．２．１．０^2,6］デカン−８−イルビニルエーテル、ペンタシクロペンタデカニルビニルエーテル、３−（ビニルオキシメチル）−３−エチルオキセタンの如きビニルエーテル；
ポリスチレン、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリ−ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ポリシロキサンの如き重合体分子鎖の末端にモノ（メタ）アクリロイル基を有するマクロモノマー等を挙げることができる。
不飽和単量体（ｂ２−２）は、１種又は２種以上を混合して使用することができる。

不飽和単量体（ｂ２−１）と不飽和単量体（ｂ２−２）の共重合体において、該共重合体中の不飽和単量体（ｂ２−１）の共重合割合は、好ましくは５〜５０質量％、更に好ましくは１０〜４０質量％である。このような範囲で不飽和単量体（ｂ２−１）を共重合させることにより、アルカリ現像性及び保存安定性に優れた着色組成物を得ることができる。

不飽和単量体（ｂ２−１）と不飽和単量体（ｂ２−２）の共重合体の具体例としては、例えば、特開平７−１４０６５４号公報、特開平８−２５９８７６号公報、特開平１０−３１３０８号公報、特開平１０−３００９２２号公報、特開平１１−１７４２２４号公報、特開平１１−２５８４１５号公報、特開２０００−５６１１８号公報、特開２００４−１０１７２８号公報等に開示されている共重合体を挙げることができる。

また、本発明においては、例えば、特開平５−１９４６７号公報、特開平６−２３０２１２号公報、特開平７−２０７２１１号公報、特開平９−３２５４９４号公報、特開平１１−１４０１４４号公報、特開２００８−１８１０９５号公報等に開示されているように、側鎖に（メタ）アクリロイル基等の重合性不飽和結合を有するカルボキシル基含有重合体を、バインダー樹脂として使用することもできる。本発明の着色組成物においては、（ｂ２）バインダー樹脂として側鎖に（メタ）アクリロイル基等の重合性不飽和結合を有するカルボキシル基含有重合体を用いることにより、感度の高い着色組成物を得ることができ、また塗膜の硬化性を高めることができるという点で好ましい。

（ｂ２）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。

本発明における（ｂ２）バインダー樹脂は、ＧＰＣで測定したＭｗが、通常、１，０００〜１００，０００、好ましくは３，０００〜５０，０００である。このような態様とすることで、耐熱性がより一層高められるとともに、異物発生を効果的に抑制することができる。
また、本発明における（ｂ２）バインダー樹脂のＭｗ／Ｍｎは、好ましくは１．０〜５．０、より好ましくは１．０〜３．０である。

本発明の着色組成物が（Ａ）着色剤として顔料を含む場合、（Ｂ）樹脂として（ｂ３）分散剤（但し前記（ｂ１）特定重合体を除く。）を含むことが保存安定性の観点から好ましい。（ｂ３）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が挙げられる。

このような（ｂ３）分散剤は商業的に入手することができ、例えば、アクリル系分散剤として、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２０００、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１、ＢＹＫ−ＬＰＮ６９１９、ＢＹＫ−ＬＰＮ２１１１６、ＢＹＫ−ＬＰＮ２２１０２（以上、ビックケミー（ＢＹＫ）社製）等、ウレタン系分散剤として、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６２、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６５、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６７、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１７０、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１８２（以上、ビックケミー（ＢＹＫ）社製）、ソルスパース７６５００（ルーブリゾール（株）社製）等、ポリエチレンイミン系分散剤として、ソルスパース２４０００（ルーブリゾール（株）社製）等、ポリエステル系分散剤として、アジスパーＰＢ８２１、アジスパーＰＢ８２２、アジスパーＰＢ８８０、アジスパーＰＢ８８１（以上、味の素ファインテクノ（株）社製）等の他、ＢＹＫ−ＬＰＮ２１３２４（ビックケミー（ＢＹＫ）社製）を、それぞれ挙げることができる。

本発明において、（ｂ１）特定重合体の含有量は、（Ａ）着色剤１００質量部に対して、通常、１〜２００質量部、好ましくは５〜１００質量部、より好ましくは１０〜５０質量部である。このような態様とすることで、着色組成物の保存安定性が向上し、硬化膜の耐熱性が高められるだけでなく、異物の発生を効果的に抑制することができる。 また（ｂ２）バインダー樹脂の含有量は、（Ａ）着色剤１００質量部に対して、通常１０〜１，０００質量部、好ましくは２０〜５００質量部、より好ましくは５０〜２００質量部である。このような態様とすることで、アルカリ現像性、着色組成物の保存安定性、パターン形状、色度特性をより一層高められ、また析出物や塗膜異物の発生を抑制することができる。
また（ｂ３）分散剤の含有量は、（Ａ）着色剤１００質量部に対して、通常、１〜１００質量部、好ましくは５〜７０質量部、より好ましくは１０〜５０質量部である。

−（Ｃ）重合性化合物−
本発明において重合性化合物とは、２個以上の重合可能な基を有する化合物をいう。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、（Ｃ）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、又は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。（Ｃ）重合性化合物は、１種又は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）アクリル酸を反応させて得られる多官能（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を反応させて得られる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の如き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の如き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の如き二塩基酸の無水物、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の如き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〕〜〔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及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及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及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及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及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及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及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、メラミン構造、ベンゾグアナミン構造、ウレア構造を有する化合物等を挙げることができる。なお、メラミン構造、ベンゾグアナミン構造とは、１以上のトリアジン環又はフェニル置換トリアジン環を基本骨格として有する化学構造をいい、メラミン、ベンゾグアナミン又はそれらの縮合物をも含む概念である。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の具体例としては、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、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（アルコキシメチル）グリコールウリル等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）アクリル酸を反応させて得られる多官能（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）アクリル酸を反応させて得られる多官能（メタ）アクリレートの中では、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を反応させて得られる化合物、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を反応させて得られる化合物が、着色層の強度が高く、着色層の表面平滑性に優れ、かつ異物の発生し難い点で特に好ましい。

本発明における（Ｃ）重合性化合物の含有量は、（Ａ）着色剤１００質量部に対して、１０〜１，０００質量部が好ましく、２０〜８００質量部がより好ましく、１００〜５００質量部が更に好ましい。このような態様とすることで、耐熱性に優れた画素、あるいは遮光性に優れるブラックマトリックス、ブラックスペーサーを形成することができる。

−光重合開始剤−
本発明の着色組成物には、光重合開始剤を含有することができる。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。本発明に用いる光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、Ｘ線等の放射線の露光により、（Ｃ）重合性化合物の重合を開始しうる活性種を発生する化合物である。光重合開始剤は、１種又は２種以上を混合して使用することができる。

このような光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及び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。

本発明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。

なお、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種又は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〕〜〔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）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、ＮＩＣ−７３０、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。

本発明において、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。

本発明において、光重合開始剤の含有量は、（Ｃ）重合性化合物１００質量部に対して、０．０１〜１２０質量部が好ましく、１〜１００質量部が更に好ましい。このような態様とすることで、異物の発生の抑制だけでなく、硬化性、被膜特性を良好にすることができる。

−溶媒−
本発明の着色組成物は、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分、並びに任意的に加えられる他の成分を含有するものであるが、通常、有機溶媒を配合して液状組成物として調製される。
有機溶媒としては、着色組成物を構成する（Ａ）〜（Ｃ）成分や他の成分を分散又は溶解し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。溶媒は、１種又は２種以上を混合して使用することができる。

このような有機溶媒のうち、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又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及び（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。

溶媒の含有量は、特に限定されるものではないが、着色組成物の溶媒を除いた各成分の合計濃度が、５〜５０質量％となる量が好ましく、１０〜４０質量％となる量がより好ましい。このような態様とすることにより、分散性、安定性の良好な着色剤分散液、並びに塗布性の良好な着色組成物を得ることができる。

−添加剤−
本発明の着色組成物は、必要に応じて、種々の添加剤を含有することもできる。
添加剤としては、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；ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロ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。

着色組成物の調製方法
本発明の着色組成物は、適宜の方法により調製することができ、その調製方法としては、例えば、（Ａ）〜（Ｃ）成分を、溶媒や任意的に加えられる他の成分と共に、混合することにより調製することができる。（Ａ）着色剤が顔料を含む場合、顔料を溶媒中、（ｂ３）分散剤の存在下で、場合により（ｂ２）バインダー樹脂の一部と共に、例えばビーズミル、ロールミル等を用いて、粉砕しつつ混合・分散して顔料分散液とし、次いで、この顔料分散液に、（ｂ１）特定重合体及び（Ｃ）重合性化合物と、必要に応じて（ｂ２）バインダー樹脂、光重合開始剤、更に追加の溶媒や他の成分を添加し、混合することにより調製する方法が好ましい。

着色硬化膜及びその形成方法
以下、表示素子や固体撮像素子を構成するカラーフィルタに用いられる着色硬化膜及びその形成方法について説明する。
カラーフィルタを製造する方法としては、第一に次の方法が挙げられる。まず、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（ブラックマトリックス）を形成する。次いで、この基板上に、例えば、青色の本発明の感放射線性着色組成物の液状組成物を塗布したのち、プレベークを行って溶媒を蒸発させ、塗膜を形成する。次いで、この塗膜にフォトマスクを介して露光したのち、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。その後、ポストベークすることにより、青色の画素パターン（着色硬化膜）が所定の配列で配置された画素アレイを形成する。

次いで、緑色又は赤色の各感放射線性着色組成物を用い、上記と同様にして、各感放射線性着色組成物の塗布、プレベーク、露光、現像及びポストベークを行って、緑色の画素アレイ及び赤色の画素アレイを同一基板上に順次形成する。これにより、青色、緑色及び赤色の三原色の画素アレイが基板上に配置されたカラーフィルタが得られる。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、上記のものに限定されない。

ブラックマトリックスは、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ー法を利用して所望のパターンとすることにより形成することができるが、黒色の着色剤が分散された感放射線性着色組成物を用いて、上記画素の形成の場合と同様にして形成することもできる。

カラーフィルタを形成する際に使用される基板としては、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。

感放射線性着色組成物を基板に塗布する際には、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（スリット塗布法）、バー塗布法等の適宜の塗布法を採用することができるが、特に、スピンコート法、スリットダイ塗布法を採用することが好ましい。

プレベークは通常、７０〜１１０℃で１〜１０分程度である。

塗布厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、０．６〜８μｍ、好ましくは１．２〜５μｍである。

画素及びブラックマトリックスから選ばれる少なくとも１種を形成する際に使用される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を挙げることができる。露光光源として、紫外線ＬＥＤを使用することもできる。波長は、１９０〜４５０ｎｍの範囲にある放射線が好ましい。

放射線の露光量は、一般的には１０〜１０，０００Ｊ／ｍ²が好ましい。
また、アルカリ現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、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−ノネン等の水溶液が好ましい。

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剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、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）現像法等を適用することができる。現像条件は、常温で５〜３００秒が好ましい。

ポストベークの条件は、通常１８０〜２８０℃で１０〜６０分程度である。
このようにして形成された画素の膜厚は、通常０．５〜５μｍ、好ましくは１．０〜３μｍである。

また、カラーフィルタを製造する第二の方法として、特開平７−３１８７２３号公報、特開２０００−３１０７０６号公報等に開示されている、インクジェット方式により各色の画素を得る方法を採用することができる。この方法においては、まず、基板の表面上に、遮光機能も兼ねた隔壁を形成する。次いで、形成された隔壁内に、例えば、青色の熱硬化性着色組成物の液状組成物を、インクジェット装置により吐出したのち、プレベークを行って溶媒を蒸発させる。次いで、この塗膜を必要に応じて露光したのち、ポストベークすることにより硬化させ、青色の画素パターンを形成する。

次いで、緑色又は赤色の各熱硬化性着色組成物を用い、上記と同様にして、緑色の画素パターン及び赤色の画素パターンを同一基板上に順次形成する。これにより、青色、緑色及び赤色の三原色の画素パターンが基板上に配置されたカラーフィルタが得られる。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、上記のものに限定されない。

なお、隔壁は、遮光機能のみならず、区画内に吐出された各色の熱硬化性着色組成物が混色しないための機能も果たしているため、上記した第一の方法で使用されるブラックマトリックスに比べ、膜厚が厚い。したがって、隔壁は、通常、黒色感放射線性組成物を用いて形成される。
カラーフィルタを形成する際に使用される基板や放射線の光源、また、プレベークやポストベークの方法や条件は、上記した第一の方法と同様である。このようにして、インクジェット方式により形成された画素の膜厚は、隔壁の高さと同程度である。

このようにして得られた画素パターン上に、必要に応じて保護膜を形成した後、透明導電膜をスパッタリングにより形成する。透明導電膜を形成した後、更にスペーサーを形成してカラーフィルタとすることもできる。スペーサーは、通常、感放射線性組成物を用いて形成されるが、遮光性を有するスペーサー（ブラックスペーサー）とすることもできる。この場合、黒色の着色剤が分散された感放射線性着色組成物が用いられるが、本発明の着色組成物は、かかるブラックスペーサーの形成にも好適に使用することができる。

本発明の着色組成物は、カラーフィルタに用いられる各色画素、ブラックマトリックス、ブラックスペーサー等のいずれの着色硬化膜の形成においても、好適に用いることができる。このようにして形成された本発明の着色硬化膜を有するカラーフィルタは、輝度及び色純度が極めて高いため、カラー液晶表示素子、カラー撮像管素子、カラーセンサー、有機ＥＬ表示素子、電子ペーパー等に極めて有用である。なお、後述する表示素子は、本発明の着色組成物を用いて形成された着色硬化膜を少なくとも１以上具備するものであればよい。

表示素子
本発明の表示素子は、本発明の着色硬化膜を具備するものである。表示素子としては、カラー液晶表示素子、有機ＥＬ表示素子、電子ペーパー等を挙げることができる。
本発明の着色硬化膜を具備するカラー液晶表示素子は、透過型でも反射型でもよく、適宜の構造を採ることができる。例えば、カラーフィルタを、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）が配置された駆動用基板とは別の基板上に形成して、駆動用基板とカラーフィルタを形成した基板とが、液晶層を介して対向した構造を採ることができる。また、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）が配置された駆動用基板の表面上にカラーフィルタを形成した基板と、ＩＴＯ（錫をドープした酸化インジュウム）電極あるいはＩＺＯ（酸価インジュウムと酸化亜鉛との混合物）電極を形成した基板とが、液晶層を介して対向した構造を採ることもできる。後者の構造は、開口率を格段に向上させることができ、明るく高精細な液晶表示素子が得られるという利点を有する。なお、後者の構造を採用する場合、ブラックマトリックスやブラックスペーサーは、カラーフィルタを形成した基板側、並びにＩＴＯ電極あるいはＩＺＯ電極を形成した基板側のどちらに形成されていてもよい。

本発明の着色硬化膜を具備するカラー液晶表示素子は、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）の他、白色ＬＥＤを光源とするバックライトユニットを具備することができる。白色ＬＥＤとしては、例えば、赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤを組み合わせて混色により白色光を得る白色ＬＥＤ、青色ＬＥＤと赤色ＬＥＤと緑色蛍光体を組み合わせて混色により白色光を得る白色ＬＥＤ、青色ＬＥＤと赤色発光蛍光体と緑色発光蛍光体を組み合わせて混色により白色光を得る白色ＬＥＤ、青色ＬＥＤとＹＡＧ系蛍光体の混色により白色光を得る白色ＬＥＤ、青色ＬＥＤと橙色発光蛍光体と緑色発光蛍光体を組み合わせて混色により白色光を得る白色ＬＥＤ、紫外線ＬＥＤと赤色発光蛍光体と緑色発光蛍光体と青色発光蛍光体を組み合わせて混色により白色光を得る白色ＬＥＤ等を挙げることができる。

本発明の着色硬化膜を具備するカラー液晶表示素子には、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅｓ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）型等の適宜の液晶モードが適用できる。

本発明の着色硬化膜を具備する有機ＥＬ表示素子は、適宜の構造をとることが可能であり、例えば、特開平１１−３０７２４２号公報に開示されている構造を挙げることができる。また、本発明の硬化膜を具備する電子ペーパーは、適宜の構造をとることが可能であり、例えば、特開２００７−４１１６９号公報に開示されている構造を挙げることができる。

固体撮像素子
本発明の固体撮像素子は、本発明の着色硬化膜を具備するものである。また、本発明の固体撮像素子は適宜の構造を採ることができる。例えば、１つの実施の形態として、本発明の着色組成物を用いて、ＣＭＯＳ基板などの半導体基板上に、前述と同様の操作により着色画素（着色硬化膜）を形成することにより、色分離性や色再現性に優れた固体撮像素子を作製することができる。

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。

＜樹脂の合成＞
合成例１
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１００質量部を仕込んで窒素置換した。８０℃に加熱して、同温度で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１００質量部、メタクリル酸２０質量部、スチレン１０質量部、ベンジルメタクリレート５質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１５質量部、２−エチルヘキシルメタクリレート２３質量部、Ｎ−フェニルマレイミド１２質量部、こはく酸モノ（２−アクリロイロキシエチル）１５質量部及び２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）６質量部の混合溶液を１時間かけて滴下し、この温度を保持して２時間重合した。その後、反応溶液の温度を１００℃に昇温させ、さらに１時間重合することにより、樹脂溶液（Ｂ−１）（固形分濃度３３質量％）を得た。得られた樹脂は、Ｍｗが１２，２００、Ｍｎが６，５００であった。この樹脂は（ｂ２）バインダー樹脂に相当する。

合成例２
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１００質量部を仕込んで窒素置換した。８０℃に加熱して、同温度で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１００質量部、下記式（Ｂｅｔ−１）で表される化合物３５質量部、メタクリル酸１３質量部、スチレン６．５質量部、ベンジルメタクリレート３．２質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート９．８質量部、２−エチルヘキシルメタクリレート１５質量部、Ｎ−フェニルマレイミド７．８質量部、こはく酸モノ（２−アクリロイロキシエチル）９．７質量部及び２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）６質量部の混合溶液を１時間かけて滴下し、この温度を保持して２時間重合した。その後、反応溶液の温度を１００℃に昇温させ、さらに１時間重合することにより、樹脂溶液（Ｂ−２）（固形分濃度３３質量％）を得た。この樹脂は（ｂ１）特定重合体に相当する。

合成例３
合成例２において、式（Ｂｅｔ−１）で表される化合物に代えて下記式（Ｂｅｔ−２）で表される化合物を用いた以外は合成例２と同様にして、樹脂溶液（Ｂ−３）（固形分濃度３３質量％）を得た。この樹脂は（ｂ１）特定重合体に相当する。なお、式（Ｂｅｔ−２）で表される化合物は後述の方法により合成した。

合成例４
合成例２において、式（Ｂｅｔ−１）で表される化合物に代えて下記式（Ｂｅｔ−３）で表される化合物を用いた以外は合成例２と同様にして、樹脂溶液（Ｂ−４）（固形分濃度３３質量％）を得た。この樹脂は（ｂ１）特定重合体に相当する。

合成例５
合成例２において、式（Ｂｅｔ−１）で表される化合物に代えて下記式（Ｂｅｔ−４）で表される化合物を用いた以外は合成例２と同様にして、樹脂溶液（Ｂ−５）（固形分濃度３３質量％）を得た。この樹脂は（ｂ１）特定重合体に相当する。

合成例６
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１００質量部を仕込んで窒素置換した。８０℃に加熱して、同温度で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１００質量部、下記式（Ｂｅｔ−１）で表される化合物８０質量部、メタクリル酸４質量部、スチレン２質量部、ベンジルメタクリレート１質量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート３質量部、２−エチルヘキシルメタクリレート４．６質量部、Ｎ−フェニルマレイミド２．４質量部、こはく酸モノ（２−アクリロイロキシエチル）３質量部及び２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）６質量部の混合溶液を１時間かけて滴下し、この温度を保持して２時間重合した。その後、反応溶液の温度を１００℃に昇温させ、さらに１時間重合することにより、樹脂溶液（Ｂ−６）（固形分濃度３３質量％）を得た。この樹脂は（ｂ１）特定重合体に相当する。

合成例７
合成例２において、式（Ｂｅｔ−１）で表される化合物に代えて下記式（Ａｎｍ−１）で表される化合物を用いた以外は合成例２と同様にして、樹脂溶液（Ｂ−７）（固形分濃度３３質量％）を得た。この樹脂は（ｂ２）バインダー樹脂に相当する。

合成例８
合成例２において、式（Ｂｅｔ−１）で表される化合物に代えて下記式（Ｓｌｆ−１）で表される化合物を用いた以外は合成例２と同様にして、樹脂溶液（Ｂ−８）（固形分濃度３３質量％）を得た。この樹脂は（ｂ２）バインダー樹脂に相当する。

合成例９
ｐ−スチリルジフェニルホスフィン２．８８ｇ（１０ｍｍｏｌ）と１，３−プロパンスルトン１．２２ｇ（１０ｍｍｏｌ）をトルエン３０ｍＬ中で２４時間加熱還流した。析出物を少量のトルエンで洗浄したのち減圧乾燥し、下記式（Ｂｅｔ−２）で表される化合物を２．５ｇ（６．２ｍｍｏｌ）得た。

＜着色剤溶液の調製＞
調製例１
下記式で表される化合物（Ａ−１）１０質量部と乳酸エチル９０質量部を混合して、着色剤溶液（１）を調製した。

調製例２〜１４
調製例１において、化合物（Ａ−１）に代えて化合物（Ａ−２）〜（Ａ−１４）を用いた以外は調製例１と同様にして、着色剤溶液（２）〜（１４）を調製した。化合物（Ａ−２）〜（Ａ−１４）は後掲の通りである。

Ａ−１：特開２０１３−１９０７７６の合成例１に従って合成した、キサンテン化合物
Ａ−２：特開２０１３−１９０７７６の合成例３に従って合成した、キサンテン化合物
Ａ−３：特開２０１３−１７８４７８の合成例２に従って合成した、キサンテン化合物
Ａ−４：特開２０１４−２１９６６３の合成例１に従って合成した、キサンテン化合物
Ａ−５：特開２０１５−０４４９８２の化２７に記載されているシアニン化合物（Ｃ１−１−１）
Ａ−６：国際公開２０１２／１６５５３７号パンフレットの化２０に記載されているトリアリールメタン化合物Ｂ
Ａ−７：Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー４５（アントラキノン化合物）
Ａ−８：Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー７０（フタロシアニン化合物）
Ａ−９：特開２０１５−０４４９８２の化８に記載されているアゾ化合物（Ｐ１−１）
Ａ−１０：Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１１４（キノフタロン化合物）
Ａ−１１：特開平４−１７９９５５号公報の実施例４に記載されているクマリン化合物
Ａ−１２：特許５０８５２５６号明細書の化５４に記載されている例示化合物ＩＩＩ−１（ジピロメテン化合物）
Ａ−１３：特開２００６−２４１４５９号公報の化１６に記載されている化合物ＩＩＩ−７（スクアリリウム化合物）
Ａ−１４：特開２０１０−２１１１９８号公報の染料合成例２に記載されている、式（２ｂ）で表される化合物（カチオン性キサンテン発色団とアニオン性有機金属錯体との造塩化合物）

＜顔料分散液の調製＞
調製例１５
着色剤としてＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６を１５質量部、（ｂ３）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（ａ−１）を調製した。

＜着色組成物の調製及び評価＞
実施例１
（Ａ）着色剤として顔料分散液（ａ−１）２１．３質量部及び着色剤溶液（１）８．０質量部、（Ｂ）樹脂として樹脂溶液（Ｂ−２）２．５質量部（固形分濃度３３質量％）及び樹脂溶液（Ｂ−１）１０．０質量部（固形分濃度３３質量％）、（Ｃ）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）８．２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）０．８質量部及びＮＣＩ−９３０（株式会社ＡＤＥＫＡ製）０．１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）０．０２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２０質量％の着色組成物（ＣＲ１）を調製した。

耐熱性の評価
着色組成物（ＣＲ１）を、ナトリウムイオンの溶出を防止するＳｉＯ_２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２．５μｍの塗膜を形成した。次いで、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、各塗膜に３６５ｎｍ、４０５ｎｍ及び４３６ｎｍの各波長を含む放射線を４００Ｊ／ｍ^２の露光量で露光した。その後、これらの基板に対して、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^２（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、更に２００℃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、基板上にドットパターンを形成した。
得られたドットパターンについて、カラーアナライザー（大塚電子（株）製ＭＣＰＤ２０００）を用い、Ｃ光源、２度視野にて、ＣＩＥ表色系における色度座標値（ｘ，ｙ）及び刺激値（Ｙ）を測定した。
次いで、上記基板を２３０℃で９０分間追加ベークをした後に、色度座標値（ｘ，ｙ）及び刺激値（Ｙ）を測定し、追加ベーク前後での色変化、即ちΔＥ^＊ _ａｂを評価した。その結果、ΔＥ^＊ _ａｂの値が１．５未満の場合を「◎」、１．５以上３．０未満の場合を「○」、３．０以上５．０未満の場合を「△」、５．０以上の場合を「×」として評価した。評価結果を表１に示す。なお、ΔＥ^＊ _ａｂ値が小さい程、耐熱性が良好であると言える。

基板密着性の評価
着色組成物（ＣＲ１）を、ガラス基板上にスピンコーターを用いて塗布し、風乾した後、プレベークを行なうことなく、膜厚２．５μｍの塗膜を形成した。次いで、この基板を室温に冷却したのち、基板上の塗膜に、高圧水銀ランプを用い、５μｍから５０μｍまで５μｍ刻みに大きさの異なるドットパターンを有するフォトマスクを介して、３６５ｎｍ、４０５ｎｍ及び４３６ｎｍの各波長を含む放射線を、照度１７ｍＷ、６００Ｊ／ｍ^２の露光量で露光した。その後、基板上の塗膜に対して、２３℃の０．０４％水酸化カリウム水溶液からなる現像液を現像圧１ｋｇｆ／ｃｍ^２（ノズル径１ｍｍ）で吐出することにより、シャワー現像を行った。その後、これらの基板を超純水で洗浄し、風乾した。
この基板を光学顕微鏡にて観察した。基板から剥がれることなく解像された最小ドットパターンの大きさ（μｍ）を表１に示す。この大きさが小さいほど、密着性が良好であると言える。

塗膜異物の評価
着色組成物（ＣＲ１）を、ガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布した後、８０℃のホットプレートで１０分間プレベークを行って塗膜を形成した。
次いで、この基板を室温に冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介さずに、各塗膜に３６５ｎｍ、４０５ｎｍ及び４３６ｎｍの各波長を含む放射線を２，０００Ｊ／ｍ²の露光量で露光した。その後、これらの基板に対して、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／ｃｍ²（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、更に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、評価用硬化膜を形成した。
上記の評価用硬化膜を、光学顕微鏡を用いて倍率５０倍で観察し、視野中の確認可能な異物の数を数えた。この操作を評価用硬化膜の任意の５ヶ所で行い、確認された異物の合計から、以下の基準で評価した。結果を表１に示す。

○：異物の合計が５個未満
△：異物の合計が５個以上５０個未満
×：異物の合計が５０個以上

実施例２〜５
実施例１において、樹脂溶液及び着色剤溶液の種類を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様にして着色組成物（ＣＲ２）〜（ＣＲ１８）を調製した。次いで、着色組成物（ＣＲ１）に代えて着色組成物（ＣＲ２）〜（ＣＲ１８）を用いた以外は実施例１と同様にして評価を行った。結果を表１に示す。

比較例１〜３ 実施例１において、樹脂溶液（Ｂ−２）に代えて樹脂溶液（Ｂ−１）、（Ｂ−７）又は（Ｂ−８）を用いた以外は実施例１と同様にして着色組成物（ＣＲ１９）、（ＣＲ２０）、（ＣＲ２１）を調製した。次いで、着色組成物（ＣＲ１）に代えて着色組成物（ＣＲ１９）、（ＣＲ２０）、（ＣＲ２１）を用いた以外は実施例１と同様にして評価を行った。結果を表１に示す。

比較例４ （Ａ）着色剤として顔料分散液（ａ−１）２１．３質量部及び着色剤溶液（１）８．０質量部、（Ｂ）樹脂として樹脂溶液（Ｂ−１）１０．０質量部（固形分濃度３３質量％）、（Ｃ）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）８．２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）０．８質量部及びＮＣＩ−９３０（株式会社ＡＤＥＫＡ製）０．１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）０．０２質量部、前記式（Ｂｅｔ−１）で表される化合物０．８２５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２０質量％の着色組成物（ＣＲ２２）を調製した。
次いで、着色組成物（ＣＲ１）に代えて着色組成物（ＣＲ２２）を用いた以外は実施例１と同様にして評価を行った。結果を表１に示す。表１の（Ｂ）樹脂欄において、括弧内は各樹脂溶液の量である。

Claims (9)

1. （Ａ）着色剤、（Ｂ）樹脂および（Ｃ）重合性化合物を含む着色組成物であって、
   （Ｂ）樹脂が、（ｂ１）カチオン性部位とアニオン性部位を同一分子内に有する重合体を含有する、着色組成物。
2. （ｂ１）カチオン性部位とアニオン性部位を同一分子内に有する重合体が、下記式（１）で表される繰り返し単位を有する重合体及び下記式（２）で表される繰り返し単位を有する重合体から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１に記載の着色組成物。
   

   

   〔式（１）において、
   Ｒ^１１は水素原子又はメチル基を示し、
   Ｒ^１２及びＲ^１３は、相互に独立に、２価の有機基を示し、
   （Ｃ^１）^＋は、−Ｎ^＋Ｒ^１４Ｒ^１５−又は−Ｐ^＋Ｒ^１６Ｒ^１７−を示し、
   Ｒ^１４〜Ｒ^１７は、相互に独立に、１価の有機基を示し、
   （Ａ^１）⁻は、ＣＯ_２ ⁻、ＳＯ_３ ⁻又はＰＯ_４ ⁻を示す。〕
   

   

   〔式（２）において、
   Ｒ^２１は水素原子又はメチル基を示し、
   Ｒ^２２及びＲ^２３は、相互に独立に、２価の有機基を示し、
   （Ａ^２）⁻は、−ＯＰ（＝Ｏ）（−Ｏ⁻）Ｏ−、−ＳＯ_２Ｎ⁻ＳＯ_２−又は−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ⁻ＳＯ_２−を示し、
   （Ｃ^２）^＋は、Ｎ^＋Ｒ^２４Ｒ^２５Ｒ^２６又はＰ^＋Ｒ^２７Ｒ^２８Ｒ^２９を示し、
   Ｒ^２４〜Ｒ^２９は、相互に独立に、１価の有機基を示す。〕
3. （ｂ１）重合体における式（１）で表される繰り返し単位及び式（２）で表される繰り返し単位の含有割合が３〜９０質量％である、請求項２に記載の着色組成物。
4. （Ａ）着色剤が染料を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の着色組成物。
5. 前記染料が、キサンテン染料、トリアリールメタン染料、シアニン染料、アントラキノン染料、ジピロメテン染料及びフタロ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、請求項４に記載の着色組成物。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の着色組成物を用いて形成された、着色硬化膜。
7. 請求項６に記載の着色硬化膜を具備する表示素子。
8. 請求項６に記載の着色硬化膜を具備する固体撮像素子。
9. 下記式（１）で表される繰り返し単位を有する重合体。
   

   

   〔式（１）において、
   Ｒ^１１は水素原子又はメチル基を示し、
   Ｒ^１２及びＲ^１３は、相互に独立に、２価の有機基を示し、
   （Ｃ^１）^＋は、−Ｎ^＋Ｒ^１４Ｒ^１５−又は−Ｐ^＋Ｒ^１６Ｒ^１７−を示し、
   Ｒ^１４〜Ｒ^１７は、相互に独立に、１価の有機基を示し、
   （Ａ^１）⁻は、ＣＯ_２ ⁻、ＳＯ_３ ⁻又はＰＯ_４ ⁻を示す。〕