TWI499811B - 彩色濾光片的製造方法、及固體影像元件的製造方法 - Google Patents

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Description

彩色濾光片的製造方法、及固體影像元件的製造方法
本發明是關於彩色濾光片的製造方法、彩色濾光片及固體影像元件。
舉例而言，在固體影像元件中安裝彩色濾光片，其中具有多種色彩的彩色像素，諸如紅色像素、綠色像素以及藍色像素，二維排列在諸如半導體基板之支撐物上。近來，在固體影像元件中，像素數目已顯著增加。與相關技術中相同吋尺寸的固體影像元件相比，像素尺寸顯著減小。此外，隨著像素尺寸減小，對色彩分離的效能要求變得嚴格，且為了維持元件特性，諸如色彩漸變(color shading)特性，以及防止混色，彩色濾光片之效能需要薄化、矩形化以及移除色彩在各彩色像素以及其類似物之間重疊的重疊區。
作為一種彩色濾光片的製造方法，光微影術已長期被廣泛使用。光微影術為如下方法，包含：在支撐物上塗佈著色感光性組成物並乾燥以形成彩色層，接著對彩色層進行曝光及顯影以形成具有第一色調(例如綠色)之彩色像素，以及用相同方式形成具有其餘色彩之彩色像素。
然而，隨著固體影像元件之像素的微米尺寸化，出於圖案形成中對彩色濾光片之微米尺寸化以及薄化的需要，藉由所謂的光微影術來實現彩色濾光片之光譜特性與圖案可成形性變得困難。特定言之，在用於固體影像元件之彩色濾光片中，其厚度對於彩色圖案之薄化而言傾向於變為 例如1微米或小於1微米且對於像素圖案尺寸而言傾向於變為2微米或小於2微米(例如0.5微米至2.0微米)，從而達成微米尺寸。
詳言之，隨著膜薄化的進展，膜中著色劑(諸如顏料)的相對量增加，而膜中除著色劑以外的組分(其促進光微影性質)的量相對減少，且圖案可成形性因所述減少而即使在為了形成小於2.0微米之圖案的要求而進行修正(諸如OPC)時亦具有改良其上表面上所觀察到的圖案形狀的作用，但存在諸如矩形性不足的問題，即當觀察橫截面時圖案形狀之圖案邊緣是圓的。已知在使用顏料分散液體之彩色濾光片(藉由光微影術，使用著色感放射線性組成物製造的彩色濾光片，其中顏料分散於各種組成物中)中，圖案邊緣之圓化受曝光時顏料所引起的光散射影響而變得顯著。
詳言之，近來，由於需要固體影像元件之彩色濾光片具有較高清晰度，因此例如1.4微米圖案之可成形性變成問題，且因此，在相關技術中，解析度可能幾乎達到光微影術的極限。
對於使用光微影術製造彩色濾光片之方法，已提出使用乾式蝕刻的加工方法作為有效實現圖案之微米尺寸化以及薄化的方法。在相關技術中已採用乾式蝕刻作為形成矩形圖案(各彩色像素)之方法，且已提出將光微影術與乾式蝕刻組合的圖案形成方法(參見例如專利文獻日本專利申請案早期公開第2006-222290號以及日本專利申請案早 期公開第2007-48774號)。
為了製造用於固體影像元件(諸如影像感測器)之具有多種色彩之彩色濾光片，舉例而言，堆疊具有第二色調之彩色層，以便覆蓋具有第一色調之彩色圖案，將其加工成所要圖案。此後，藉由平坦化處理使具有第二色調之彩色層平坦化直至至少曝露具有第一色調之彩色層，從而形成具有第二色調之彩色圖案。此外，堆疊具有第三色調之彩色層以便覆蓋具有第一色調以及第二色調之彩色圖案，並移除具有第三色調之彩色層，且同時藉由使用光微影技術進行曝光及顯影來形成具有第三色調之彩色圖案。此時，存在的問題是，若由具有第三色調之彩色層產生的殘餘物(特定言之，在具有第三色調之彩色層顯影期間產生的殘餘物)存在於藉由平坦化處理而平坦化的層上，則第一彩色層以及其類似物之光譜改變，使得元件靈敏度降低。認為，若藉由曝光及顯影自藉由平坦化處理而平坦化的層中移除具有不同色彩之彩色層，則彩色層之組分容易吸附在藉由平坦化處理而平坦化的層上，且因此容易產生殘餘物。
在考慮上述問題的情況下，進行本發明，且本發明之一個目標在於提供藉由堆疊多個彩色層來製造彩色濾光片的方法，其中殘餘物的產生可藉由平坦化處理加以抑制；彩色濾光片以及固體影像元件。
用於解決所述問題的特定方式如下。
(1)一種彩色濾光片的製造方法，包含：(a)形成含第一著色組成物之第一彩色層，以形成多個第一彩色像素；(b)藉由乾式蝕刻將所述第一彩色層圖案化以在所述第一彩色層中形成多個第一通孔；(c)在所述第一彩色層上堆疊含第二著色組成物之第二彩色層，使得所述第二著色組成物包埋在各所述第一通孔內，以形成多個第二彩色像素；(d)藉由乾式蝕刻將所述第二彩色層圖案化，從而在所述第一彩色層上形成除所述第一通孔以外的多個第二通孔，以形成所述多個第一彩色像素；(d')在所述第二彩色層上進行平坦化處理直至至少曝露所述第一彩色層；(e)在所述第一彩色層上堆疊含第三著色感放射線性組成物之第三彩色感放射線性層，使得所述第三著色感放射線性組成物包埋在各所述第二通孔內，以形成多個第三彩色像素；以及(f)藉由對所述第三彩色感放射線性層中對應於所述第一彩色層中形成的所述第二通孔的位置進行曝光及顯影來移除所述第三彩色感放射線性層，其中所述製程(d')在所述製程(c)之後且在所述製程(d)之前進行，或在所述製程(d)之後且在所述製程(e)之前進行，且所述第一著色組成物含有著色劑以及樹脂，所述著色 劑之含量以所述第一著色組成物之總固體計為60質量%或大於60質量%，且具有最高固體酸值之樹脂的固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克。
(2)如(1)所述之製造方法，其中所述第一著色組成物中所含的著色劑為C.I.顏料綠(Pigment Green)36以及C.I.顏料黃(Pigment Yellow)185。
(3)如(1)所述之製造方法，其中所述製程(d')在所述製程(c)之後且在所述製程(d)之前進行。
(4)如(1)所述之製造方法，其中所述製程(d')在所述製程(d)之後且在所述製程(e)之前進行。
(5)如(3)所述之製造方法，更包含：在所述製程(b)以及所述製程(d)中，在所述第一彩色層上形成光阻層；藉由曝光及顯影將所述光阻層圖案化以獲得抗蝕劑圖案；以及藉由使用所述抗蝕劑圖案作為蝕刻遮罩對所述第一彩色層進行乾式蝕刻。
(6)如(4)所述之製造方法，更包含：在所述製程(b)中於所述第一彩色層上以及在所述製程(d)中於所述第二彩色層上形成光阻層；藉由曝光及顯影將所述光阻層圖案化以獲得抗蝕劑 圖案；以及藉由使用所述抗蝕劑圖案作為蝕刻遮罩對所述彩色層進行乾式蝕刻。
(7)如(1)至(6)中任一項所述之製造方法，其中所述製程(d')藉由回蝕處理(etch back treatment)或化學機械拋光處理來進行。
(8)如(1)至(6)中任一項所述之製造方法，其中所述第一彩色層為綠色透射層。
(9)如(1)至(6)中任一項所述之製造方法，其中所述第二彩色像素以及所述第三彩色像素中一者為紅色透射部分且另一者為藍色透射部分。
(10)一種彩色濾光片，其藉由如(1)至(9)中任一項所述之彩色濾光片的製造方法獲得。
(11)一種固體影像元件，包含如(10)所述之彩色濾光片。
根據本發明，可提供一種藉由堆疊多個彩色層來製造彩色濾光片之方法，包含：藉由平坦化處理使具有第二色調之彩色層平坦化以移除所述具有第二色調之彩色層，以及藉由使用光微影技術對具有第三色調之彩色層進行曝光及顯影以移除所述具有第三色調之彩色層，此舉能夠抑制藉由平坦化處理而平坦化之層上產生的殘餘物；彩色濾光片以及固體影像元件。
在本說明書中基團(原子團)之表述中，未描述「經 取代」以及「未經取代」之表述亦包含具有取代基之表述以及不具有取代基之表述。舉例而言，「烷基」包含不具有取代基之烷基(未經取代之烷基)以及具有取代基之烷基(經取代之烷基)。
可基於本發明之代表性實施例進行下文所述之構成要求的說明，但本發明不限於所述實施例。同時，在本說明書中，使用「至」表示之數值範圍表示包含「至」之前以及之後作為下限以及上限加以描述之數值的範圍。
同時，在本說明書中，「(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)」表示丙烯酸酯(acrylate)以及甲基丙烯酸酯(methacrylate)，「(甲基)丙烯基((meth)acryl)」表示丙烯基(acryl)以及甲基丙烯基(methacryl)，且「(甲基)丙烯醯基((meth)acryloyl)」表示丙烯醯基(acryloyl)以及甲基丙烯醯基(methacryloyl)。此外，在本說明書中，「單體(monomeric body)」與「單體(monomer)」彼此同義。在本發明中，單體與寡聚物以及聚合物不同且是指質量平均分子量小於2,000之化合物。在本說明書中，可聚合化合物是指具有可聚合基團之化合物且可為單體或聚合物。可聚合基團是指參與聚合反應之基團。
<彩色濾光片的製造方法>
根據本發明之彩色濾光片的製造方法包含：(a)形成含第一著色組成物之第一彩色層，從而形成多個第一彩色像素；(b)藉由乾式蝕刻將第一彩色層圖案化，以便在第一 彩色層中形成多個第一通孔；(c)在第一彩色層上堆疊含第二著色組成物之第二彩色層，使得第二著色組成物包埋在各第一通孔內，以形成多個第二彩色像素；(d)藉由乾式蝕刻將第二彩色層圖案化，從而在第一彩色層上形成除第一通孔以外的多個第二通孔，從而形成多個第一彩色像素；(d')在第二彩色層上進行平坦化處理直至至少曝露第一彩色層；(e)在第一彩色層上堆疊含第三著色感放射線性組成物之第三彩色感放射線性層，使得第三著色感放射線性組成物包埋在各第二通孔內，以形成多個第三彩色像素；以及(f)藉由在第三彩色感放射線性層中對應於第一彩色層中形成的第二通孔的位置進行曝光及顯影來移除第三彩色感放射線性層，其中進行平坦化處理之製程(d')在堆疊第二彩色層之製程(c)之後且在藉由乾式蝕刻進行圖案化之製程(d)之前進行，或在藉由乾式蝕刻進行圖案化之製程(d)之後且在堆疊第三彩色感放射線性層之製程(e)之前進行；且第一著色組成物含有著色劑以及樹脂，著色劑之含量以第一著色組成物之總固體計為60質量%或大於60質量%，且具有最高固體酸值的樹脂之固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克。
為了製造用於固體影像元件(諸如影像感測器)之具有多種色彩之彩色濾光片，舉例而言，堆疊具有第二色調之彩色層，以便覆蓋具有第一色調之彩色圖案，將其加工成所要圖案。此後，藉由平坦化處理將具有第二色調之彩色層平坦化直至至少曝露具有第一色調之彩色層，從而形成具有第二色調之彩色圖案(例如本發明製造方法中的製程(d'))。此外，堆疊具有第三色調之彩色層以便覆蓋具有第一色調以及第二色調之彩色圖案，且移除具有第三色調之彩色層，且同時藉由使用光微影技術進行曝光及顯影來形成具有第三色調之彩色圖案。此時，若具有第三色調之彩色層的殘餘物(特定言之，在具有第三色調之彩色層顯影期間產生的殘餘物)存在於藉由平坦化處理而平坦化的層上，則改變第一彩色層以及其類似物之光譜，從而降低元件靈敏度。
相比之下，在本發明中，第一彩色層中所含的可吸附具有不同色彩之組分的組分(例如樹脂以及其類似物，諸如單體以及分散劑)的含量可藉由將第一彩色層之著色劑的含量調節至60質量%或大於60質量%而降低，且著色組成物中具有不同色彩之組分可變得難以吸附於第一彩色層上，從而抑制藉由平坦化處理而平坦化之層上產生的殘餘物。
根據本發明之彩色濾光片的製造方法有效製造需要微米尺寸之固體影像元件用彩色濾光片，諸如厚度為0.7微米或小於0.7微米及/或像素圖案尺寸(正方形圖案中的 一側)為2微米或小於2微米(例如0.5微米至2.0微米)。
根據本發明之彩色濾光片的製造方法被分成實施例1，其中進行平坦化處理之製程(d')在堆疊第二彩色層之製程(c)之後且在藉由乾式蝕刻進行圖案化之製程(d)之前進行；以及實施例2，其中進行平坦化處理之製程(d')在藉由乾式蝕刻進行圖案化之製程(d)之後且在堆疊第三彩色感放射線性層之製程(e)之前進行。
實施例1較佳包含在藉由乾式蝕刻進行圖案化之製程(b)以及製程(d)中的每一者中在第一彩色層上進一步形成光阻層之製程；藉由對光阻層進行曝光及顯影而將光阻層圖案化以便獲得抗蝕劑圖案的製程；以及藉由使用抗蝕劑圖案作為蝕刻遮罩對第一彩色層進行乾式蝕刻之製程。
此外，實施例2較佳包含在藉由乾式蝕刻進行圖案化之製程(b)中在第一彩色層上以及在藉由乾式蝕刻進行圖案化之製程(d)中在第二彩色層上進一步形成光阻層之製程；藉由對光阻層進行曝光及顯影而將光阻層圖案化，以便獲得抗蝕劑圖案之製程；以及藉由使用抗蝕劑圖案作為蝕刻遮罩對彩色層進行乾式蝕刻之製程。
另外，本發明亦關於由根據本發明之彩色濾光片的製造方法製造的彩色濾光片。
此外，本發明亦關於具有彩色濾光片之固體影像元件。
在本文中，將參考圖1以實例方式簡要描述固體影像元件。
如圖1中所說明，固體影像元件10由安裝在矽基板上的光接收元件(光電二極體)42、彩色濾光片13、平坦化膜14、微透鏡15以及其類似物構成。在本發明中，不必總是安裝平坦化膜14。同時，在圖1中，為了闡明各構件，忽略各厚度或寬度之比率且以部分放大方式表示各構件。
支撐物不受特別限制，只要所述支撐物用於彩色濾光片中即可，彩色濾光片為諸如矽基板且其實例包含用於液晶顯示元件中之鹼石灰玻璃、硼矽玻璃、石英玻璃以及其類似物；以及藉由使透明導電膜附著於其上而獲得的產品；或用於固體影像元件中之光電轉換元件基板以及其類似物，例如氧化物膜、氮化矽以及其類似物。此外，可在支撐物與彩色濾光片13之間安裝中間層以及其類似物，只要不使本發明受損即可。
在矽基板上形成P型井41，且在P型井之一部分表面上形成光電二極體42。藉由離子注入N型雜質(諸如P以及As)至P型井之一部分表面中，接著進行熱處理而形成光電二極體42。另外，處於矽基板之P型井41之表面上且不同於所述部分的區域具有雜質擴散層43，其與光電二極體42相比具有更高的N型雜質濃度。藉由離子注入N型雜質(諸如P以及As)，接著進行熱處理而形成雜質擴散層43，且光電二極體42作為轉移由接收入射光而產生之電荷的漂浮擴散層。除了使用井41作為P型雜質層且使用光電二極體42以及雜質擴散層43作為N型雜質層 以外，井41亦可用作N型雜質層，且光電二極體42以及雜質擴散層43亦可用作P型雜質層。
在P型井41、光電二極體42以及雜質擴散層43上形成絕緣膜47(諸如SiO2 或SiO2 /SiN/SiO2 )，且在絕緣膜47上安裝包含多晶Si(poly-Si)、鎢、矽化鎢、Al、Cu以及其類似物之電極44。電極44作為閘極MOS電晶體之閘極且可作為用於將光電二極體42中產生之電荷轉移至雜質擴散層43的轉移閘極。此外，在電極44上形成佈線層45。在佈線層45之上側進一步形成BPSG膜46以及P-SiN膜48。BPSG膜46與P-SiN膜48之界面以自光電二極體42之頂部向底部彎曲的形狀形成，且因此作為有效誘導入射光進入光電二極體42中的層內透鏡(inlayer lens)。為了平坦化除P-SiN膜48或像素區之表面以外的不平整部分，在BPSG膜46上形成平坦化膜層49。
在平坦化膜層49上形成彩色濾光片13。同時，在以下描述中，形成於矽基板上而未劃分區域的彩色膜(所謂的固體膜)是指「彩色(彩色感放射線性)層」且所形成的用於劃分呈圖案形狀之區域的彩色層(例如以條帶形狀以及其類似形狀經圖案化的膜)是指「彩色圖案」。另外，在彩色圖案中，由組成彩色濾光片13之要素構成的彩色圖案(例如以正方形或矩形以及其類似形狀圖案化的彩色圖案)意謂「彩色(紅色、綠色以及藍色)像素」。
彩色濾光片13由多個二維排列之綠色像素(第一像素)20G、紅色像素(第二像素)20R以及藍色像素(第 三像素)20B構成。彩色像素20R、彩色像素20G以及彩色像素20B各自分別形成在光電二極體42上方。以格子圖案(check pattern)形成綠色像素20G，且在各綠色像素20G之間形成藍色像素20B以及紅色像素20R。同時，在圖1中，為了說明彩色濾光片13由三色像素構成，將彩色像素20R、彩色像素20G以及彩色像素20B各自說明為平行排列成一列之形式。
形成平坦化膜14以覆蓋彩色濾光片13之上表面，且將彩色濾光片之表面平坦化。如下文將描述之本發明之彩色濾光片的製造方法中，在進行平坦化處理時並不總是需要平坦化層。
微透鏡15為聚光透鏡，其中凸面側向上安置，且設置在平坦化膜14(不具有平坦化膜時，為彩色濾光片)之上側以及光接收元件42之上側。各微透鏡15有效地將光自主體導向各光接收元件42。
在本發明之彩色濾光片的製造方法中，首先形成含第一著色組成物之第一彩色層11(製程(a))。
第一彩色層11之較佳形式為綠色透射層，且因此第一著色組成物中的著色劑較佳為由以下選出之一或多者：C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠10、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37以及C.I.顏料綠58，以及C.I.顏料黃1、C.I.顏料黃2、C.I.顏料黃3、C.I.顏料黃4、C.I.顏料黃5、C.I.顏料黃6、C.I.顏料黃10、C.I.顏料黃11、C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃13、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃15、C.I.顏料黃16、C.I.顏 料黃17、C.I.顏料黃18、C.I.顏料黃20、C.I.顏料黃24、C.I.顏料黃31、C.I.顏料黃32、C.I.顏料黃34、C.I.顏料黃35、C.I.顏料黃35：1、C.I.顏料黃36、C.I.顏料黃36：1、C.I.顏料黃37、C.I.顏料黃37：1、C.I.顏料黃40、C.I.顏料黃42、C.I.顏料黃43、C.I.顏料黃53、C.I.顏料黃55、C.I.顏料黃60、C.I.顏料黃61、C.I.顏料黃62、C.I.顏料黃63、C.I.顏料黃65、C.I.顏料黃73、C.I.顏料黃74、C.I.顏料黃77、C.I.顏料黃81、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃86、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃94、C.I.顏料黃95、C.I.顏料黃97、C.I.顏料黃98、C.I.顏料黃100、C.I.顏料黃101、C.I.顏料黃104、C.I.顏料黃106、C.I.顏料黃108、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃113、C.I.顏料黃114、C.I.顏料黃115、C.I.顏料黃116、C.I.顏料黃117、C.I.顏料黃118、C.I.顏料黃119、C.I.顏料黃120、C.I.顏料黃123、C.I.顏料黃125、C.I.顏料黃126、C.I.顏料黃127、C.I.顏料黃128、C.I.顏料黃129、C.I.顏料黃137、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃147、C.I.顏料黃148、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃151、C.I.顏料黃152、C.I.顏料黃153、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃155、C.I.顏料黃156、C.I.顏料黃161、C.I.顏料黃162、C.I.顏料黃164、C.I.顏料黃166、C.I.顏料黃167、C.I.顏料黃168、C.I.顏料黃169、C.I.顏料黃170、C.I.顏料黃171、C.I.顏料黃172、C.I.顏料黃173、C.I.顏料黃174、C.I.顏料黃175、C.I.顏料黃176、C.I.顏料黃177、C.I.顏料黃179、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃181、C.I.顏料黃182、 C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃187、C.I.顏料黃188、C.I.顏料黃193、C.I.顏料黃194、C.I.顏料黃199、C.I.顏料黃213以及C.I.顏料黃214。
第一著色組成物中所含著色劑更佳為C.I.顏料綠36以及C.I.顏料黃185。
形成第一彩色層11可藉由諸如旋轉塗佈、狹縫塗佈以及噴塗之塗佈方法將著色組成物塗佈於支撐物上且乾燥來進行。
此處，第一彩色層11之厚度較佳為0.3微米至1微米，更佳為0.35微米至0.8微米，且甚至更佳為0.35微米至0.7微米。
當第一著色組成物含有可固化化合物時，較佳藉由用諸如熱板以及烘箱之加熱器進行加熱來硬化第一彩色層11。加熱溫度較佳為120℃至250℃，且更佳為160℃至230℃。雖然加熱時間視加熱方式而變化，但在於熱板上加熱時，加熱時間一般為3分鐘至30分鐘，且在於烘箱中加熱時，加熱時間一般為30分鐘至90分鐘。
隨後，藉由乾式蝕刻進行圖案化，以便在第一彩色層11中形成多個第一通孔121(製程(b))。由此形成第一彩色圖案12。與藉由形成含感放射線性著色組成物之第一彩色層並對第一彩色層進行曝光及顯影來提供多個通孔的情況相比，藉由此項技術，可更可靠地提供多個具有所要形狀之通孔。原因在於，在以組成物之總固體計具有60質量%或大於60質量%之著色劑含量的感放射線性著色組成物 中，添加能夠有助於組成物之顯影效能之組分的選擇有限，且因此變得難以確保可靠圖案化。
第一彩色圖案12可為以第一色調於支撐物上形成的彩色圖案，且視情形而定，可為以例如在第二色調或第三色調之後的圖案於具有先前形成之圖案的支撐物上形成的彩色圖案。
可使用經圖案化之光阻層作為遮罩以及蝕刻氣體在第一彩色層11上進行乾式蝕刻。舉例而言，如圖2之示意性橫截面視圖中所說明，首先在第一彩色層11上形成光阻層51。
特定言之，將正型感放射線性組成物或負型感放射線性組成物塗佈於彩色層上並乾燥，以形成光阻層51。在形成光阻層51時，較佳再次進行預烘烤。尤其是，作為形成光阻之製程，較佳進行曝光後烘烤(PEB)以及顯影後烘烤(後烘烤)。
舉例而言，作為光阻，使用正型感放射線性組成物。正型感放射線性組成物之實例包含對放射線(諸如包含紫外線之遠紫外線(g射線、h射線以及i射線)、準分子雷射以及其類似物、電子束以及X射線)敏感的正型感放射線性組成物。在放射線中，g射線、h射線以及i射線較佳，且其中，i-射線更佳。
特定言之，作為正型感放射線性組成物，含有二疊氮醌(quinonediazide)化合物以及鹼溶性樹脂之組成物較佳。在含有二疊氮醌化合物以及鹼溶性樹脂之正型感放射 線性組成物中，二疊氮醌基團在用波長為500奈米或小於500奈米之光照射時分解，產生羧基，且因此，將組成物由鹼不溶性狀態轉化為鹼溶性狀態。正型光阻具有相當優良的解析度，且因此用於製造諸如IC或LSI之積體電路。二疊氮醌化合物之實例包含二疊氮萘醌(naphthoquinonediazide)化合物。
光阻層51之厚度較佳為0.1微米至3微米，更佳為0.2微米至2.5微米，且甚至更佳為0.3微米至2微米。同時，可如上文所述，藉由使用塗佈方法在第一彩色層11上適當地塗佈光阻層51。
隨後，如圖3之示意性橫截面視圖中所說明，藉由對光阻層51進行曝光及顯影來形成具有多個所形成的抗蝕劑通孔51A的抗蝕劑圖案(圖案化光阻層)52。
抗蝕劑圖案52之形成不受特別限制，且可藉由適當地優化相關技術中已知的光微影技術來進行。藉由曝光及顯影在光阻層51中形成多個抗蝕劑通孔51A，且因此在第一彩色層11上形成抗蝕劑圖案52作為用於下次蝕刻之蝕刻遮罩。
可藉由經預定遮罩圖案將正型感放射線性組成物或負型感放射線性組成物曝露於g射線、h射線、i射線以及其類似射線，且較佳為i射線來進行光阻層51之曝光。曝光之後，根據欲在上面形成彩色圖案之區域，藉由用顯影劑顯影來移除光阻。
作為顯影劑，可使用任何顯影劑，只要顯影劑不影響 包含著色劑之第一彩色層並溶解正型抗蝕劑劑之已曝光部分以及負型抗蝕劑之未固化部分即可，且舉例而言，可使用各種有機溶劑或鹼性水溶液之組合。作為鹼性水溶液，藉由溶解鹼性化合物以便具有0.001質量%至10質量%且較佳為0.01質量%至5質量%之濃度而製備的鹼性水溶液為合適的。鹼性化合物之實例包含氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、膽鹼、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一烯以及其類似物。同時，當使用鹼性水溶液作為顯影劑時，一般在顯影之後用水進行洗滌處理。
隨後，如圖4之示意性橫截面視圖中所說明，藉由使用抗蝕劑圖案52作為蝕刻遮罩，藉由乾式蝕刻進行圖案化，從而在第一彩色層11中形成多個第一通孔121。使用抗蝕劑圖案52作為蝕刻遮罩，藉由在第一彩色層11上進行乾式蝕刻而在第一彩色層11中形成多個第一通孔121，從而形成第一彩色圖案12。
在第一彩色層11上形成的多個第一通孔121較佳具有四邊形形狀。
特定言之，藉由使用抗蝕劑圖案52作為蝕刻遮罩對第一彩色層11進行乾式蝕刻來進行乾式蝕刻。乾式蝕刻之代表性實例包含如日本專利申請案早期公開第S59-126506號、第59-46628號、第58-9108號、第58-2809號、第57-148706號、第61-41102號中所述之的方法以及 其類似方法。
自以更接近於矩形形狀之形狀形成圖案橫截面的觀點來看，或自更加減少對支撐物之損傷的觀點來看，較佳以如下形式進行乾式蝕刻。
較佳態樣包含第一步蝕刻，第一步蝕刻是使用氟類氣體與氧氣(O2 )之混合氣體進行蝕刻直到不曝露支撐物之區域(深度)；在第一步蝕刻之後的第二步蝕刻，第二步蝕刻是使用氮氣(N2 )與氧氣(O2 )之混合氣體進行蝕刻，且較佳是進行至曝露支撐物之區域(深度)附近；以及在支撐物曝露之後進行的過度蝕刻(overetch)。在下文中，將描述乾式蝕刻、第一步蝕刻、第二步蝕刻以及過度蝕刻之特定技術。
在先前藉由以下技術獲得的蝕刻條件下進行乾式蝕刻。
(1)計算第一步蝕刻之蝕刻速率(奈米/分鐘)以及第二步蝕刻之蝕刻速率(奈米/分鐘)中之每一者。
(2)計算第一步蝕刻中用於蝕刻所要厚度之時間以及第二步蝕刻中用於蝕刻所要厚度之時間中之每一者。
(3)根據(2)中計算的蝕刻時間進行第一步蝕刻。
(4)根據(2)中計算的蝕刻時間進行第二步蝕刻。另外，蝕刻時間可藉由偵測根據所確定之蝕刻時間進行第二步蝕刻之終點來確定。
(5)針對(3)與(4)之總時間計算過度蝕刻時間，以便進行過度蝕刻。
自將作為欲蝕刻之膜的有機物質加工成矩形形狀之觀點來看，第一步蝕刻製程中所用之混合氣體較佳包含氟類氣體以及氧氣(O2 )。此外，在第一步蝕刻製程中，可藉由進行蝕刻一直到不曝露支撐物之區域來避免對支撐物的損害。
另外，在第二步蝕刻製程以及過度蝕刻製程中，自在第一步蝕刻製程中藉由氟類氣體與氧氣之混合氣體進行蝕刻一直到不曝露支撐物之區域以避免之後對支撐物造成損害的觀點來看，較佳藉由使用氮氣與氧氣之混合氣體進行蝕刻處理。
重要的是，確定第一步蝕刻製程之蝕刻量與第二步蝕刻製程之蝕刻量的比率，以使得矩形性不因第一步蝕刻製程中的蝕刻處理而受損。同時，在總蝕刻量(第一步蝕刻製程之蝕刻量與第二步蝕刻製程之蝕刻量的總和)中，後者之比率較佳為大於0%至50%或小於50%，且更佳為10%至20%。蝕刻量是指欲蝕刻之膜中剩餘的膜厚度。
此外，蝕刻較佳包含過度蝕刻處理。過度蝕刻處理較佳藉由設定過度蝕刻比率來進行。另外，過度蝕刻比率較佳由最初進行之蝕刻的處理時間來計算。過度蝕刻比率可任意設定，但自維持光阻之抗蝕刻性以及欲蝕刻之圖案的矩形性來看，較佳為蝕刻製程中之蝕刻處理時間的30%或小於30%，更佳為5%至25%，且尤其較佳為10%至15%。
隨後，如圖5之示意性橫截面視圖中所說明，較佳移除在蝕刻後保留之抗蝕劑圖案(亦即蝕刻遮罩)52。抗蝕 劑圖案52之移除較佳包含將洗提溶液(stripping solution)或溶劑施予抗蝕劑圖案52上以獲得能夠移除抗蝕劑圖案52之狀態的製程；以及使用洗滌水移除抗蝕劑圖案52之製程。
在抗蝕劑圖案52上施予洗提溶液或溶劑以獲得能夠移除抗蝕劑圖案52之狀態的製程的實例包含至少在抗蝕劑圖案52上施予洗提溶液或溶劑且允許洗提溶液或溶劑保持預定時間以進行覆液顯影的製程。允許洗提溶液或溶劑保持的時間不受特別限制，但較佳為數十秒至數分鐘。
此外，使用洗滌水移除抗蝕劑圖案52之製程的實例包含自噴霧型或淋灑型噴嘴將洗滌水噴灑於抗蝕劑阻圖案52上來移除抗蝕劑圖案52之製程。作為洗滌水，較佳可使用純水。此外，噴嘴之實例包含允許將整個支撐物包含在噴灑範圍內的噴嘴，或其可移動範圍包含整個支撐物的可移動噴嘴。當噴嘴可移動時，可藉由在移除抗蝕劑圖案52之製程期間，自支撐物之中心部分至支撐物之末端部分移動噴嘴兩次或多於兩次以便噴灑洗滌水而更有效地移除抗蝕劑圖案52。
洗提溶液一般含有有機溶劑，但更可含有無機溶劑。有機溶劑之實例包含1)烴類化合物，2)鹵化烴類化合物，3)醇類化合物，4)醚或縮醛類化合物，5)酮或醛類化合物，6)酯類化合物，7)多元醇類化合物，8)羧酸或羧酸酐類化合物，9)酚系化合物，10)含氮化合物，11)含硫化合物以及12)含氟化合物。洗提溶液較佳含有含氮化合 物，且更佳包含非環狀含氮化合物以及環狀含氮化合物。
非環狀含氮化合物較佳為具有羥基之非環狀含氮化合物。其特定實例包含單異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、N-乙基乙醇胺、N,N-二丁基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺以及其類似物，較佳為單乙醇胺、二乙醇胺以及三乙醇胺，且更佳為單乙醇胺(H2 NCH2 CH2 OH)。此外，環狀含氮化合物之實例包含異喹啉、咪唑、N-乙基嗎啉、ε-己內醯胺、喹啉、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、α-甲基吡啶、β-甲基吡啶、γ-甲基吡啶、2-哌膽鹼(pipecholine)、3-哌膽鹼、4-哌膽鹼、哌嗪、哌啶、吡嗪、吡啶、吡咯啶、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-苯基嗎啉、2,4-二甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶以及其類似物，較佳為N-甲基-2-吡咯啶酮以及N-乙基嗎啉，且更佳為N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。
洗提溶液較佳含有非環狀含氮化合物以及環狀含氮化合物，且其中，更佳含有至少一種由單乙醇胺、二乙醇胺以及三乙醇胺中選出者作為非環狀含氮化合物以及至少一種由N-甲基-2-吡咯啶酮以及N-乙基嗎啉選出者作為環狀含氮化合物，且甚至更佳含有單乙醇胺以及N-甲基-2-吡咯啶酮。
當用洗提溶液移除時，可移除於第一彩色圖案12上形成的抗蝕劑圖案52，且即使在作為蝕刻產物之沈積物質附著於第一彩色圖案12之側壁上時，亦可能未完全移除沈積物質。沈積物質是指附著並聚積於彩色層之側壁上的蝕 刻產物。
作為洗提溶液，較佳的是非環狀含氮化合物之含量以100質量份洗提溶液計為9質量份至11質量份，且環狀含氮化合物之含量以100質量份洗提溶液計為65質量份至70質量份。另外，洗提溶液較佳為非環狀含氮化合物與環狀含氮化合物經純水稀釋之混合物。
隨後，如圖6之示意性橫截面視圖中所說明，將含第二著色組成物之第二彩色層堆疊在第一彩色層上，使得第二著色組成物包埋在各第一通孔內，從而形成多個第二彩色像素(製程(c))。因此，在第一彩色層11之多個第一通孔121中形成具有多個第二彩色像素之第二彩色圖案22。
此處，第二彩色像素較佳由具有四邊形形狀之像素構成。第二彩色層21可用與上文先前所述之用於形成第一彩色層11之方法相同的方式來形成。
此處，第二彩色層21之厚度較佳為0.3微米至1微米，更佳為0.35微米至0.8微米，且甚至更佳為0.35微米至0.7微米。
接著，藉由乾式蝕刻進行圖案化以形成多個第一彩色像素，從而在第一彩色層中形成除第一通孔以外的多個第二通孔(製程(d))。在根據本發明之彩色濾光片的製造方法中，進行平坦化處理之製程(d')在進行製程(d)之前或在進行製程(d)之後進行。
在根據本發明之彩色濾光片的製造方法中，視以下差 異而存在2種實施例：進行平坦化處理之製程(d')是在進行製程(d)之前進行或是進行平坦化處理之製程(d')在進行製程(d)之後進行。在下文中，進行平坦化處理之製程(d')在進行製程(d)之前進行的態樣將稱為實施例1，而進行平坦化處理之製程(d')在進行製程(d)之後進行的態樣將稱為實施例2。
首先將描述實施例1，其中在根據本發明之彩色濾光片的製造方法中，在進行製程(d)之前且在堆疊第二彩色層之製程(c)之後進行平坦化處理。
在實施例1中，在藉由乾式蝕刻進行圖案化以形成多個第一彩色像素，從而在第一彩色層中形成除第一通孔以外的多個第二通孔的製程(d)進行之前，進行在第二彩色層上進行平坦化處理直至至少曝露第一彩色層之製程(d')。
因此，可移除如圖6之示意性橫截面視圖中所說明的第二彩色層21。
圖7之示意性橫截面視圖說明藉由平坦化處理移除圖6之示意性橫截面視圖中的第二彩色層21的狀態。
作為平坦化處理，自簡化製備製程或製備成本之觀點來看，可使用用於對整個表面進行乾式蝕刻的拋光處理(諸如回蝕處理)、用於對整個表面進行化學以及機械拋光的化學機械拋光(CMP)或其類似處理。
在用於化學機械拋光(CMP)處理的漿料中，較佳使用含有0.5質量%至20質量% SiO2 研磨粒子之水溶液，其 粒徑為10奈米至100奈米且pH值為9至11。作為拋光墊，較佳可使用軟型拋光墊，諸如連續發泡體胺基甲酸酯。上述漿料以及拋光墊可用於在以下條件下進行拋光：漿料流速：50毫升/分鐘至250毫升/分鐘；晶圓壓力：0.2psi至5.0psi；以及固持環壓力：1.0psi至2.5psi。此外，在完成拋光處理之後，進行對欲拋光之表面進行精細清潔處理之清潔製程以及進行脫水烘烤(較佳100℃至200℃，1分鐘至5分鐘)處理(脫水處理)之脫水處理製程。
接著，如圖8之示意性橫截面視圖中所說明，藉由對光阻層進行曝光及顯影以獲得設置有多個抗蝕劑通孔51C之抗蝕劑圖案52"來進行光阻層圖案化製程，且如圖9之示意性橫截面視圖中所說明，藉由使用抗蝕劑圖案52"作為蝕刻遮罩進行乾式蝕刻第一彩色層11之製程。
藉由形成、曝光以及顯影光阻層以便將光阻層圖案化來獲得抗蝕劑圖案52"之方法以及其較佳態樣以及乾式蝕刻方法以及其較佳態樣與上述方法以及其較佳態樣相同。
此外，如圖10之示意性橫截面視圖中所說明，移除在蝕刻之後保留的抗蝕劑圖案(亦即蝕刻遮罩)52"。移除抗蝕劑圖案52"之態樣可用與用於移除抗蝕劑圖案52之上述方法相同的方法來進行。
接著將描述實施例2，其中在根據本發明之彩色濾光片的製造方法中，在進行製程(d)之後且在下文將描述的堆疊第三彩色感放射線性層之製程(e)之前進行平坦化處理。
在實施例2中，如圖11之示意性橫截面視圖中所說 明，將光阻層圖案化之製程可藉由對光阻層進行曝光及顯影以獲得具有多個抗蝕劑通孔51B之抗蝕劑圖案52'來進行；且如圖12之示意性橫截面視圖中所說明，對第一彩色層11進行乾式蝕刻之製程可藉由使用抗蝕劑圖案52'作為蝕刻遮罩來進行。因此，可在第一彩色圖案12中形成多個第二通孔122。因此，在第一彩色層11中設置多個第一通孔121以及多個第二通孔122，且因此，所獲得的第一彩色圖案12具有多個具有四邊形形狀的第一彩色像素。
藉由形成、曝光以及顯影光阻層以圖案化光阻層來獲得抗蝕劑圖案52'之方法以及其較佳態樣以及乾式蝕刻方法以及其較佳態樣與上述方法以及其較佳態樣相同。
此外，如圖13之示意性橫截面視圖中所說明，移除在蝕刻之後保留的抗蝕劑圖案(亦即蝕刻遮罩)52'。移除抗蝕劑圖案52'之方法可用與用於移除抗蝕劑圖案52之上述方法相同的方法進行。
此後，可藉由進行平坦化處理來移除如圖13之示意性橫截面視圖中所說明的第二彩色層21。因此，藉由平坦化處理移除圖13之示意性橫截面視圖中的第二彩色層21，且在圖10之橫截面視圖中所說明的狀態可用與實施例1中相同之方式獲得。
平坦化處理之方法以及其較佳態樣如上文所描述。
隨後，在根據本發明之彩色濾光片的製造方法中，對於具有如圖10之示意性橫截面視圖中所說明而形成的多個第二通孔122的第一彩色層11(其是根據上述實施例1 或實施例2獲得)，將含第三著色感放射線性組成物之第三彩色感放射線性層堆疊在第一彩色層上(亦即藉由在第一通孔121中形成第二彩色圖案22而構成的第一彩色圖案12)，使得第三著色感放射線性組成物包埋在各第二通孔內，以形成多個第三彩色像素，如圖14之示意性橫截面視圖中所說明(製程(e))。因此，在第一彩色層11之多個第二通孔122中形成具有多個第三彩色像素之第三彩色圖案32。
此處，第三彩色像素32較佳由具有四邊形形狀之像素構成。第三彩色感放射線性層31之形成可用與上文先前所述之形成第一彩色層11之方法相同的方式進行。
此處，第三彩色感放射線性層31之厚度較佳為0.3微米至1微米，更佳為0.35微米至0.8微米，且甚至更佳為0.35微米至0.7微米。
此外，藉由在第三彩色感放射線性層31中對應於第一彩色層11中所形成的第二通孔122的位置31A處進行曝光及顯影來移除第三彩色感放射線性層31(製程(f))。因此，如圖15之示意性橫截面視圖中所說明，製造具有第一彩色圖案12、第二彩色圖案22以及第三彩色圖案32之彩色濾光片100。
上述第二著色組成物以及第三著色感放射線性組成物各自含有著色劑。著色劑可如上文所述例示於本發明之著色組成物中，但較佳分別為紅色透射部分或藍色透射部分，因為第二彩色像素以及第三彩色像素之一為紅色透射 部分且另一者為藍色透射部分較佳。用於形成紅色透射部分之著色組成物中所含的著色劑較佳為一或多種由以下選出者：C.I.顏料橙(Pigmenrt Orange)2、C.I.顏料橙5、C.I.顏料橙13、C.I.顏料橙16、C.I.顏料橙17：1、C.I.顏料橙31、C.I.顏料橙34、C.I.顏料橙36、C.I.顏料橙38、C.I.顏料橙43、C.I.顏料橙46、C.I.顏料橙48、C.I.顏料橙49、C.I.顏料橙51、C.I.顏料橙52、C.I.顏料橙55、C.I.顏料橙59、C.I.顏料橙60、C.I.顏料橙61、C.I.顏料橙62、C.I.顏料橙64、C.I.顏料橙71以及C.I.顏料橙73，以及C.I.顏料紅(Pigmenrt Red)1、C.I.顏料紅2、C.I.顏料紅3、C.I.顏料紅4、C.I.顏料紅5、C.I.顏料紅6、C.I.顏料紅7、C.I.顏料紅9、C.I.顏料紅10、C.I.顏料紅14、C.I.顏料紅17、C.I.顏料紅22、C.I.顏料紅23、C.I.顏料紅31、C.I.顏料紅38、C.I.顏料紅41、C.I.顏料紅48：1、C.I.顏料紅48：2、C.I.顏料紅48：3、C.I.顏料紅48：4、C.I.顏料紅49、C.I.顏料紅49：1、C.I.顏料紅49：2、C.I.顏料紅52：1、C.I.顏料紅52：2、C.I.顏料紅53：1、C.I.顏料紅57：1、C.I.顏料紅60：1、C.I.顏料紅63：1、C.I.顏料紅66、C.I.顏料紅67、C.I.顏料紅81：1、C.I.顏料紅81：2、C.I.顏料紅81：3、C.I.顏料紅83、C.I.顏料紅88、C.I.顏料紅90、C.I.顏料紅105、C.I.顏料紅112、C.I.顏料紅119、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅123、C.I.顏料紅144、C.I.顏料紅146、C.I.顏料紅149、C.I.顏料紅150、C.I.顏料紅155、C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅168、C.I.顏料紅169、C.I.顏料紅170、C.I.顏料紅171、C.I.顏料紅172、 C.I.顏料紅175、C.I.顏料紅176、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅178、C.I.顏料紅179、C.I.顏料紅184、C.I.顏料紅185、C.I.顏料紅187、C.I.顏料紅188、C.I.顏料紅190、C.I.顏料紅200、C.I.顏料紅202、C.I.顏料紅206、C.I.顏料紅207、C.I.顏料紅208、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅210、C.I.顏料紅216、C.I.顏料紅220、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅226、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅246、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅264、C.I.顏料紅270、C.I.顏料紅272以及C.I.顏料紅279，且用於形成藍色透射部分之著色組成物中所含的著色劑較佳為一或多種由以下選出者：C.I.顏料紫(Pigment Violet)1、C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫27、C.I.顏料紫32、C.I.顏料紫37以及C.I.顏料紫42，以及C.I.顏料藍(Pigment Blue)1、C.I.顏料藍2、C.I.顏料藍15、C.I.顏料藍15：1、C.I.顏料藍15：2、C.I.顏料藍15：3、C.I.顏料藍15：4、C.I.顏料藍15：6、C.I.顏料藍16、C.I.顏料藍22、C.I.顏料藍60、C.I.顏料藍64、C.I.顏料藍66、C.I.顏料藍79以及C.I.顏料藍80。
在第二著色組成物中，著色劑之含量以組成物之總固體含量計較佳為30質量%或大於30質量%，更佳為40質量%或大於40質量%，且甚至更佳為50質量%或大於50質量%。此外，著色劑之含量以組成物之總固體含量計通常為90質量%或小於90質量%且較佳為80質量%或小於80質量%。
在第三著色組成物中，著色劑之含量以組成物之總固 體計較佳為30質量%或大於30質量%，更佳為35質量%或大於35質量%，且甚至更佳為40質量%或大於40質量%。此外，著色劑之含量以組成物之總固體計通常為90質量%或小於90質量%且較佳為80質量%或小於80質量%。
作為第三著色感放射線性組成物，較佳使用負型感放射線性組成物。作為負型感放射線性組成物，可使用對諸如紫外線(g射線、h射線以及i射線)、遠紅外線(包含準分子、雷射以及其類似物)、電子射線、離子束以及X射線之放射線敏感的負型感放射線性組成物。在不同類型的放射線中，g射線、h射線以及i射線較佳，且其中，i-射線較佳。
特定言之，作為負型感放射線性組成物，含有光聚合起始劑、聚合組分(可聚合化合物)、黏合劑樹脂(鹼溶性樹脂以及其類似物)以及其類似物之組成物較佳，且其實例包含例如日本專利申請案早期公開第2005-326453號段落號[0017]至[0064]中所述的組成物。這些負型感放射線性組成物允許光聚合起始劑受放射線照射而起始可聚合化合物之聚合反應，且因此，將組成物由鹼溶性狀態轉化為鹼不溶性狀態。
可藉由使用g射線、h射線、i射線以及其類似射線，且較佳使用i射線進行曝光來將第三彩色感放射線性層31曝光。
此外，在曝光後進行之顯影通常藉由用顯影溶液顯影來進行。
顯影溶液之實例包含諸如先前在上文於光阻層51之曝光以及顯影中所述之顯影溶液的顯影溶液。
另外，當使用鹼水溶液作為顯影溶液時，一般在顯影之後用水進行洗滌處理。
自影像解析度之觀點來看，第一彩色像素、第二彩色像素以及第三彩色像素之一邊的長度(當像素為矩形形狀時，長度表示短邊之長度，且當像素為正方形時，長度表示一邊之長度)較佳為0.5微米至1.7微米，且更佳為0.6微米至1.5微米。
根據如上所述之根據本發明之彩色濾光片的製造方法，第一彩色層以及第一彩色像素中的著色劑濃度較高，且因此第一彩色像素之厚度可變薄(例如為0.7微米或小於0.7微米)。
另外，在如上所述之第一彩色層中，具有不同色彩之著色組成物組分難以吸附，從而藉由平坦化處理來抑制殘餘物的產生。
<著色組成物>
本發明之著色組成物含有著色劑以及樹脂。在本發明之著色組成物中，著色劑之含量以著色組成物之總固體計為60質量%或大於60質量%，且在著色組成物中所含的所有樹脂中，具有最高固體酸值之樹脂的相應固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克。
在下文中，將描述構成本發明之著色組成物的各組分。
[1]著色劑
本發明之著色組成物含有著色劑中的至少一種。著色劑不受特別限制，且可使用相關技術中已知的各種染料或顏料中之一種或兩種或多於兩種之混合物。
作為顏料，可使用此技術領域中已知的各種無機顏料或有機顏料。此外，當考慮無機顏料或有機顏料中之任一者較佳具有高透射率時，較佳使用平均粒徑儘可能小的顏料，且當考慮處理能力時，顏料之平均粒徑較佳為0.01微米至0.1微米，且更佳為0.01微米至0.05微米。
較佳可用於本發明中之顏料如下。然而，本發明不限於此。
C.I.顏料黃1、C.I.顏料黃2、C.I.顏料黃3、C.I.顏料黃4、C.I.顏料黃5、C.I.顏料黃6、C.I.顏料黃10、C.I.顏料黃11、C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃13、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃15、C.I.顏料黃16、C.I.顏料黃17、C.I.顏料黃18、C.I.顏料黃20、C.I.顏料黃24、C.I.顏料黃31、C.I.顏料黃32、C.I.顏料黃34、C.I.顏料黃35、C.I.顏料黃35：1、C.I.顏料黃36、C.I.顏料黃36：1、C.I.顏料黃37、C.I.顏料黃37：1、C.I.顏料黃40、C.I.顏料黃42、C.I.顏料黃43、C.I.顏料黃53、C.I.顏料黃55、C.I.顏料黃60、C.I.顏料黃61、C.I.顏料黃62、C.I.顏料黃63、C.I.顏料黃65、C.I.顏料黃73、C.I.顏料黃74、C.I.顏料黃77、C.I.顏料黃81、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃86、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃94、C.I.顏料黃95、C.I.顏料黃97、C.I.顏料黃98、C.I.顏料黃 100、C.I.顏料黃101、C.I.顏料黃104、C.I.顏料黃106、C.I.顏料黃108、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃113、C.I.顏料黃114、C.I.顏料黃115、C.I.顏料黃116、C.I.顏料黃117、C.I.顏料黃118、C.I.顏料黃119、C.I.顏料黃120、C.I.顏料黃123、C.I.顏料黃125、C.I.顏料黃126、C.I.顏料黃127、C.I.顏料黃128、C.I.顏料黃129、C.I.顏料黃137、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃147、C.I.顏料黃148、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃151、C.I.顏料黃152、C.I.顏料黃153、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃155、C.I.顏料黃156、C.I.顏料黃161、C.I.顏料黃162、C.I.顏料黃164、C.I.顏料黃166、C.I.顏料黃167、C.I.顏料黃168、C.I.顏料黃169、C.I.顏料黃170、C.I.顏料黃171、C.I.顏料黃172、C.I.顏料黃173、C.I.顏料黃174、C.I.顏料黃175、C.I.顏料黃176、C.I.顏料黃177、C.I.顏料黃179、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃181、C.I.顏料黃182、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃187、C.I.顏料黃188、C.I.顏料黃193、C.I.顏料黃194、C.I.顏料黃199、C.I.顏料黃213、C.I.顏料黃214以及其類似物；C.I.顏料橙2、C.I.顏料橙5、C.I.顏料橙13、C.I.顏料橙16、C.I.顏料橙17：1、C.I.顏料橙31、C.I.顏料橙34、C.I.顏料橙36、C.I.顏料橙38、C.I.顏料橙43、C.I.顏料橙46、C.I.顏料橙48、C.I.顏料橙49、C.I.顏料橙51、C.I.顏料橙52、C.I.顏料橙55、C.I.顏料橙59、C.I.顏料橙60、C.I.顏料橙61、C.I.顏料橙62、C.I.顏料橙64、C.I.顏料橙 71、C.I.顏料橙73以及其類似物；C.I.顏料紅1、C.I.顏料紅2、C.I.顏料紅3、C.I.顏料紅4、C.I.顏料紅5、C.I.顏料紅6、C.I.顏料紅7、C.I.顏料紅9、C.I.顏料紅10、C.I.顏料紅14、C.I.顏料紅17、C.I.顏料紅22、C.I.顏料紅23、C.I.顏料紅31、C.I.顏料紅38、C.I.顏料紅41、C.I.顏料紅48：1、C.I.顏料紅48：2、C.I.顏料紅48：3、C.I.顏料紅48：4、C.I.顏料紅49、C.I.顏料紅49：1、C.I.顏料紅49：2、C.I.顏料紅52：1、C.I.顏料紅52：2、C.I.顏料紅53：1、C.I.顏料紅57：1、C.I.顏料紅60：1、C.I.顏料紅63：1、C.I.顏料紅66、C.I.顏料紅67、C.I.顏料紅81：1、C.I.顏料紅81：2、C.I.顏料紅81：3、C.I.顏料紅83、C.I.顏料紅88、C.I.顏料紅90、C.I.顏料紅105、C.I.顏料紅112、C.I.顏料紅119、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅123、C.I.顏料紅144、C.I.顏料紅146、C.I.顏料紅149、C.I.顏料紅150、C.I.顏料紅155、C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅168、C.I.顏料紅169、C.I.顏料紅170、C.I.顏料紅171、C.I.顏料紅172、C.I.顏料紅175、C.I.顏料紅176、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅178、C.I.顏料紅179、C.I.顏料紅184、C.I.顏料紅185、C.I.顏料紅187、C.I.顏料紅188、C.I.顏料紅190、C.I.顏料紅200、C.I.顏料紅202、C.I.顏料紅206、C.I.顏料紅207、C.I.顏料紅208、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅210、C.I.顏料紅216、C.I.顏料紅220、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅226、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅246、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅264、C.I.顏料紅270、C.I.顏料紅272 以及C.I.顏料紅279；C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠10、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37以及C.I.顏料綠58；C.I.顏料紫1、C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫27、C.I.顏料紫32、C.I.顏料紫37以及C.I.顏料紫42；C.I.顏料藍1、C.I.顏料藍2、C.I.顏料藍15、C.I.顏料藍15：1、C.I.顏料藍15：2、C.I.顏料藍15：3、C.I.顏料藍15：4、C.I.顏料藍15：6、C.I.顏料藍16、C.I.顏料藍22、C.I.顏料藍60、C.I.顏料藍64、C.I.顏料藍66、C.I.顏料藍79以及C.I.顏料藍80；C.I.顏料黑1。
這些有機顏料可單獨或以各種顏料之組合形式使用以提高色彩純度。
在本發明中，當著色劑為染料時，可獲得著色劑均勻溶解於組成物中之著色組成物。
染料不受特別限制，且可使用相關技術中已知的用於彩色濾光片之染料。
作為化學結構，可使用以下染料：諸如吡唑偶氮(pyrazole azo)類、苯胺基偶氮(anilino azo)類、三苯甲烷(triphenylmethane)類、蒽醌(anthraquinone)類、蒽吡啶酮(anthrapyridone)類、苯亞甲基(benzilidene)類、氧喏(oxonol)類、吡唑并***偶氮(pyrazolotriazole azo)類、吡啶酮偶氮(pyridone azo)類、花青(cyanine)類、啡噻嗪(phenothiazine)類、吡咯并吡唑甲亞胺(pyrrolo pyrazole azomethine)類、呫噸(xanthene)類、酞菁(phthalocyanine)類、苯并哌喃(benzopyran)類、靛藍(indigo)類以及吡咯亞甲基(pyromethene)類染料之染料。此外，可使用這些染料之多聚體。
另外，作為著色劑，可適當地使用酸性染料及/或其衍生物。
除此之外，可有效使用直接染料、鹼性染料、媒染染料、酸性媒染染料、偶氮染料、分散染料、油溶性染料、食用染料及/或其衍生物以及其類似物。
在下文中，將列舉酸性染料之特定實例，但不限於此。其實例包含酸性茜素紫N；酸性黑1、酸性黑2、酸性黑24以及酸性黑48；酸性藍1、酸性藍7、酸性藍9、酸性藍15、酸性藍18、酸性藍23、酸性藍25、酸性藍27、酸性藍29、酸性藍40至45、酸性藍62、酸性藍70、酸性藍74、酸性藍80、酸性藍83、酸性藍86、酸性藍87、酸性藍90、酸性藍92、酸性藍103、酸性藍112、酸性藍113、酸性藍120、酸性藍129、酸性藍138、酸性藍147、酸性藍158、酸性藍171、酸性藍182、酸性藍192、酸性藍243以及酸性藍324：1；酸性鉻紫K；酸性品紅(acid Fuchsin)；酸性綠1、酸性綠3、酸性綠5、酸性綠9、酸性綠16、酸性綠25、酸性綠27以及酸性綠50；酸性橙6、酸性橙7、酸性橙8、酸性橙10、酸性橙12、酸性橙50、酸性橙51、酸性橙52、酸性橙56、酸性橙63、酸性橙74以及酸性橙95；酸性紅1、酸性紅4、酸性紅8、酸性紅14、酸性紅 17、酸性紅18、酸性紅26、酸性紅27、酸性紅29、酸性紅31、酸性紅34、酸性紅35、酸性紅37、酸性紅42、酸性紅44、酸性紅50、酸性紅51、酸性紅52、酸性紅57、酸性紅66、酸性紅73、酸性紅80、酸性紅87、酸性紅88、酸性紅91、酸性紅92、酸性紅94、酸性紅97、酸性紅103、酸性紅111、酸性紅114、酸性紅129、酸性紅133、酸性紅134、酸性紅138、酸性紅143、酸性紅145、酸性紅150、酸性紅151、酸性紅158、酸性紅176、酸性紅183、酸性紅198、酸性紅211、酸性紅215、酸性紅216、酸性紅217、酸性紅249、酸性紅252、酸性紅257、酸性紅260、酸性紅266以及酸性紅274；酸性紫6B、酸性紫7、酸性紫9、酸性紫17以及酸性紫19；酸性黃1、酸性黃3、酸性黃7、酸性黃9、酸性黃11、酸性黃17、酸性黃23、酸性黃25、酸性黃29、酸性黃34、酸性黃36、酸性黃42、酸性黃54、酸性黃72、酸性黃73、酸性黃76、酸性黃79、酸性黃98、酸性黃99、酸性黃111、酸性黃112、酸性黃114、酸性黃116、酸性黃184以及酸性黃243；食品黃3；以及這些染料之衍生物。
除上述染料以外，較佳亦使用以下酸性染料，諸如偶氮類酸性染料、呫噸類酸性染料以及酞菁類酸性染料，以及C.I.溶劑藍(Solvent Blue)44以及C.I.溶劑藍38；C.I.溶劑橙(Solvent Orange)45；若丹明(Rhodamine)B以及若丹明110染料；以及這些染料之衍生物。
其中，著色劑較佳由以下選出：三芳基甲烷類、蒽醌 類、甲亞胺類、苯亞甲基類、氧喏類、花青類、啡噻嗪類、吡咯并吡唑甲亞胺類、呫噸類、酞菁類、苯并哌喃類、靛藍類、吡唑偶氮類、苯胺基偶氮類、吡唑并***偶氮類、吡啶酮偶氮類、蒽吡啶酮類以及吡咯亞甲基類著色劑。
此外，顏料與染料可組合使用。
發明中之著色劑較佳為染料或顏料。詳言之，具有滿足20奈米r300奈米，較佳125奈米r250奈米，且尤其較佳30奈米r200奈米之平均粒徑的顏料較佳。可藉由使用具有所述平均粒徑之顏料來獲得具有高對比率以及高透光度之像素。如本文所用之術語「平均粒徑」意謂顏料之初始粒子(單個微晶)聚集的次級粒子的平均粒徑。平均初始粒徑可藉由以SEM或TEM觀測來量測粒子未聚集之部分中100個粒子的尺寸並計算其平均值而獲得。
另外，在當直徑範圍在(平均粒徑±100)奈米內之次級粒子以全部次級粒子計以70質量%且較佳為80質量%之量存在時，可用於本發明中之顏料的次級粒子的粒徑分佈(下文中簡稱為「粒徑分佈」)為合適的。同時，在本發明中，藉由使用散射強度分佈來量度粒徑分佈。
具有上述平均粒徑以及粒徑分佈之顏料可藉由使用市售顏料以及在一些情況下使用之另一顏料(其平均粒徑通常超過300奈米)來製備顏料混合物溶液(其中較佳將分散劑與溶劑混合)，且混合並分散顏料混合物溶液，同時藉由使用粉碎機(諸如珠粒研磨機以及輥筒研磨機)粉碎顏料來製備。由此獲得之顏料通常呈顏料分散液之形式。
-顏料的微米尺寸化-
在本發明中，需要時可使用精細且粒度經調節之有機顏料。顏料的微米尺寸化是藉由以下製程來實現，包含：用顏料、水溶性有機溶劑以及水溶性無機鹽一起製備高黏性液體組成物並施加應力且藉由使用濕式粉碎裝置以及其類似裝置來研磨顏料。
用於顏料微米尺寸化製程中的水溶性有機溶劑的實例包含甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇、乙二醇、二乙二醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單***、二乙二醇單丁醚、丙二醇、丙二醇單甲醚乙酸酯以及其類似物。
此外，可使用具有低水溶性或無水溶性之其他溶劑，例如苯、甲苯、二甲苯、乙苯、氯苯、硝基苯、苯胺、吡啶、喹啉、四氫呋喃、二噁烷、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、環己烷、甲基環己烷、鹵化烴、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、二甲基甲醯胺、二甲亞碸、N-甲基吡咯啶酮或其類似物，只要其量少得足以使溶劑吸附於顏料上且不流入廢水中即可。
顏料微米尺寸化製程中所用的溶劑可單獨或在必要時以兩種或多於兩種之組合形式使用。
在本發明中，用於顏料微米尺寸化製程中的水溶性無機鹽的實例包含氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鋇、硫酸鈉以及其類似物。
自生產力之觀點來看，用於微米尺寸化製程中的水溶性無機鹽的量以質量計為顏料量的1倍至50倍，且更佳為以質量計為顏料量的1倍至10倍，但較大量提供較高研磨效果。此外，較佳使用水分含量為1%或小於1%之無機鹽。
用於微米尺寸化製程中的水溶性有機溶劑的量以100質量份顏料計為50質量份至300質量份，且較佳為100質量份至200質量份。
顏料微米尺寸化製程中的濕式粉碎裝置的操作條件不受特別限制，但為了藉由粉碎介質有效地進行研磨，在使用捏合機作為裝置時的操作條件下，裝置中之刀片的旋轉數較佳為10轉/分鐘至200轉/分鐘，且兩個軸之間的旋轉比率較佳因獲得較高研磨效果而相對較高。包含乾式粉碎時間的操作時間較佳為1小時至8小時，且裝置之內部溫度較佳為50℃至150℃。另外，作為粉碎介質之水溶性無機鹽較佳具有5微米至50微米之粉碎粒度、尖銳粒徑分佈以及球形形狀。
-顏料組合-(配色)
這些有機顏料可單獨或以其組合形式使用以提高色純度。下文將展示組合之特定實例。舉例而言，作為紅色顏料，蒽醌類顏料、苝(perylene)類顏料以及二酮基吡咯并吡咯類顏料可單獨使用或以其中至少一種與雙偶氮(disazo)類黃色顏料、異吲哚啉(isoindoline)類黃色顏料以及喹酞酮(quinophthalone)類黃色顏料或苝類紅色顏料、蒽醌類紅色顏料以及二酮基吡咯并吡咯類紅色顏料或 其類似物之混合物的形式使用。蒽醌類顏料之實例包含C.I.顏料紅177，苝類顏料之實例包含C.I.顏料紅155以及C.I.顏料紅224，且二酮基吡咯并吡咯類顏料之實例包含C.I.顏料紅254，且自色彩再現性之觀點來看，與C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃139或C.I.顏料紅177之混合物較佳。此外，紅色顏料與其他顏料之質量比較佳為100：5至100：80。在此範圍內，可抑制400奈米至500奈米範圍內之透光度以改良色純度，且達成充分色彩顯影能力。詳言之，質量比最佳為100：10至100：65。同時，在紅色顏料組合的情況下，可根據色度調節質量比。
此外，作為綠色顏料，鹵化酞菁類顏料可單獨使用或以鹵化酞菁類顏料與雙偶氮類黃色顏料、喹啉酞酮類黃色顏料、甲亞胺類黃色顏料或異吲哚啉類黃色顏料之混合物的形式使用。舉例而言，作為其實例，與C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37以及C.I.顏料綠58、以及C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃180或C.I.顏料黃185之混合物較佳。綠色顏料與黃色顏料之質量比較佳為100：5至100：200。在上述範圍內之質量比下，可抑制400奈米至450奈米範圍內的透光度以改良色純度，且獲得在實際上為設計值的NTSC目標色彩附近，而其主波長不在長波長附近的色彩。質量比尤其較佳為100：20至100：150。
作為藍色顏料，酞菁類顏料可單獨或以酞菁類顏料與二噁嗪(dioxazine)類紫色顏料之混合物的形式使用。其 尤其合適的實例包含與C.I.顏料藍15：6以及C.I.顏料紫23之混合物。
藍色顏料與紫色顏料之質量比較佳為100：0至100：100，且更佳為100：70或小於100：70。
在本發明之第一著色組成物中，著色劑之含量以第一著色組成物之總固體計為60質量%或大於60質量%，較佳為65質量%或大於65質量%，且更佳為70質量%或大於70質量%。因此，含於第一彩色層中且吸附具有不同色彩之彩色層組分的組分的含量(例如樹脂以及其類似物，諸如單體以及分散劑)降低，且具有不同色彩之著色組成物組分變得難以吸附在第一彩色層上，從而抑制藉由平坦化處理而平坦化的層上所產生的殘餘物並減少光譜變化。同時，當著色劑之含量以第一著色組成物之總固體計小於60質量%時，可能無法充分抑制殘餘物之產生且當藉由曝光及顯影來移除堆疊在藉由平坦化處理而平坦化之層(例如，第一彩色層)上的具有不同色彩的彩色層時，變得難以減少光譜變化。
此外，以第一著色組成物之總固體計之著色劑含量的上限不受特別限制，但例如為99.5質量%或小於99.5質量%。
[2]樹脂
本發明之著色組成物含有樹脂。樹脂之實例包含作為可分散上述著色劑之分散樹脂的樹脂或作為黏合劑樹脂的樹脂。此外，樹脂可例如作為分散樹脂以及黏合劑樹脂。
如上文所述，在本發明著色組成物中所含的所有種類的樹脂中，具有最高固體酸值之樹脂的相應固體酸值(在下文中，所述酸值亦被稱為「樹脂的最大固體酸值」)為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克。因此，當著色組成物塗覆在彩色層上時，可抑制由彩色層上具有不同色彩之彩色層組分產生的殘餘物。原因在於，形成彩色層之組成物的酸值較低，且因此具有不同色彩之彩色物件變得難以吸附。另外，當著色組成物中僅含有一種樹脂時，樹脂的最大固體酸值為所述一種樹脂的酸值。
樹脂的最高固體酸值較佳為70毫克KOH/公克或小於70毫克KOH/公克，且更佳為60毫克KOH/公克或小於60毫克KOH/公克。
當樹脂的最高固體酸值為0毫克KOH/公克時，所述值在本發明之範圍內且為較佳形式，但當樹脂的最高固體酸值超過0毫克KOH/公克時，樹脂的最高固體酸值例如為1毫克KOH/公克或大於1毫克KOH/公克。
樹脂之固體酸值可藉由調節樹脂中酸基之量來調節。
更特定言之，本發明中之分散樹脂可能含有或可能不含具有酸基之結構單元(重複單元)，但當分散樹脂含具有酸基之結構單元時，具有酸基之結構單元的含量以分散樹脂之總質量計較佳為1質量%至40質量%，更佳為1質量%至30質量%，且甚至更佳為1質量%至20質量%。
具有酸基之結構單元的含量在上述範圍內，且因此可將分散樹脂之酸值適當地調節至80毫克KOH/公克或小於 80毫克KOH/公克。
酸基之實例包含羧酸基、磺酸基、磷酸基、酚羥基以及其類似基團。酸基可單獨或以其兩種或多於兩種之組合的形式使用。
在本發明中，可例如由分散樹脂中酸基之平均含量來計算分散樹脂之酸值。此外，具有所要酸值之樹脂可藉由改變構成分散樹脂的含有酸基之單體單元的含量而獲得。
作為分散樹脂，可使用許多種化合物，但其中，本發明中之分散樹脂較佳為接枝聚合物。接枝聚合物較佳具有除氫原子以外之原子數在40至10,000範圍內的接枝鏈，且在此情況下，接枝鏈表示自共聚物主鏈之源點(自主鏈分支的基團中與主鏈結合的原子)至自主鏈分支之基團末端的部分。在著色組成物中，分散樹脂為賦予著色劑(尤其顏料)可分散性的分散樹脂，且分散樹脂因接枝鏈而對溶劑具有親和力，且因此在著色劑經過一定時間後的可分散性以及分散穩定性極佳。此外，當將分散樹脂製成著色組成物時，接枝鏈顯示與溶劑之極佳相互作用，且因此塗膜中的膜厚度均勻性得到進一步提高。
接枝共聚物之每個接枝鏈中除氫原子以外的原子數較佳為40至10,000，每個接枝鏈中除氫原子以外的原子數更佳為100至500，且每個接枝鏈中除氫原子以外的原子數甚至更佳為150至260。
當每個接枝鏈中除氫原子以外的原子數小於40時，接枝鏈較短，且因此空間排斥作用減小，導致可分散性或 分散穩定性降低。同時，當每個接枝鏈中除氫原子以外的原子數超過10,000時，接枝鏈過長，且因此對著色劑之吸附性降低，從而降低可分散性或分散穩定性。
同時，每個接枝鏈中除氫原子以外的原子數是指自結合至構成主鏈之聚合物鏈之源點的原子至自主鏈分支的分支聚合物之末端的鏈中所包含的除氫原子以外的原子數。此外，當接枝共聚物中包含兩個或多於兩個接枝鏈時，至少一個接枝鏈中除氫原子以外的原子數滿足要求即足夠。
作為具有接枝鏈之聚合物結構，可使用聚(甲基)丙烯酸結構、聚酯結構、聚胺基甲酸酯結構、聚脲結構、聚醯胺結構、聚醚結構以及其類似結構。為了改良接枝鏈與溶劑之相互作用且由此提高可分散性或分散穩定性，包含聚(甲基)丙烯酸結構、聚酯結構或聚醚結構之接枝鏈較佳，且包含聚酯結構或聚醚結構之接枝鏈更佳。
接枝共聚物較佳含有具有接枝鏈之結構單元(重複單元)，且可例如藉由基於典型方法使作為接枝鏈的具有聚合物結構之大分子單體(macro monomer)聚合而獲得。大分子單體之結構不受特別限制，只要大分子單體具有能夠與聚合物主鏈部分反應之取代基且亦具有滿足本發明之要求的接枝鏈即可。較佳，可適當地使用具有反應性雙鍵基團的大分子單體。
適用於合成接枝聚合物之市售大分子單體的實例包含AA-6(由東亞合成股份有限公司製造(TOAGOSEI Co.,Ltd.))、AA-10(由東亞合成股份有限公司製造)、AB-6(由 東亞合成股份有限公司製造)、AS-6(由東亞合成股份有限公司製造)、AN-6(由東亞合成股份有限公司製造)、AW-6(由東亞合成股份有限公司製造)、AA-714(由東亞合成股份有限公司製造)、AY-707(由東亞合成股份有限公司製造)、AY-714(由東亞合成股份有限公司製造)、AK-5(由東亞合成股份有限公司製造)、AK-30(由東亞合成股份有限公司製造)、AK-32(由東亞合成股份有限公司製造)、布萊莫(BLEMMER)PP-100(由日本油脂公司(NOF Corporation)製造)、布萊莫PP-500(由日本油脂製造)、布萊莫PP-800(由日本油脂公司製造)、布萊莫PP-1000(由日本油脂製造)、布萊莫55-PET-800(由日本油脂公司製造)、布萊莫PME-4000(由日本油脂公司製造)、布萊莫PSE-400(由日本油脂公司製造)、布萊莫PSE-1300(由日本油脂公司製造)、布萊莫43PAPE-600B(由日本油脂公司製造)以及其類似單體。其中，AA-6(由東亞合成股份有限公司製造)、AA-10(由東亞合成股份有限公司製造)、AB-6(由東亞合成股份有限公司製造)、AS-6(由東亞合成股份有限公司製造)、AN-6(由東亞合成股份有限公司製造)、布萊莫PME-4000(由日本油脂公司)以及其類似物較佳。
本發明中所用的接枝聚合物較佳包含至少一個由以下式(1)至式(4)中任一者表示的結構單元作為具有接枝鏈之結構，且更佳包含至少一個由以下式(1A)、以下式(2A)、以下式(3A)、以下式(3B)以及以下式(4) 表示的結構單元。
在式(1)至式(4)中，X1 、X2 、X3 、X4 以及X5 各自獨立地表示氫原子或單價有機基團。自限制合成之觀點來看，氫原子或具有1至12個碳原子之烷基較佳，氫原子或甲基更佳，且甲基尤其較佳。
在式(1)至式(4)中，W1 、W2 、W3 以及W4 各自獨立地表示氧原子或NH，且氧原子尤其較佳。
在式(1)至式(4)中，Y1 、Y2 、Y3 以及Y4 各自獨立地為二價鍵聯基團，且在結構上不受特別限制。特定言之，其實例包含來自以下(Y-1)至(Y-21)之鍵聯基團以及其類似基團。在以下結構中，A以及B各自分別表示鍵結於式(1)至式(4)中之左端基的鍵以及鍵結於式(1)至式(4)中之右端基的鍵。在以下結構中，出於合成之簡易性，使用(Y-2)以及(Y-13)更佳。
在式(1)至式(4)中，Z1 、Z2 、Z3 以及Z4 各自獨立地為氫原子或單價取代基，且取代基之結構不受特別限 制，但其特定實例包含烷基、羥基、烷氧基、芳氧基或雜芳氧基、烷基硫醚基、芳基硫醚基或雜芳基硫醚基、胺基以及其類似基團。其中，尤其自改良可分散性之觀點來看，所述基團較佳具有空間排斥效應，且作為由Z1 至Z3 表示之單價取代基，各基團獨立地較佳為具有5至24個碳原子之烷基或具有5至24個碳原子之烷氧基，且其中，各基團獨立地尤其較佳為具有含5至24個碳原子之分支鏈烷基之烷氧基或具有含5至24個碳原子之環狀烷基的烷氧基。此外，由Z4 表示的單價取代基較佳為具有5至24個碳原子之烷基，且其中，各基團獨立地較佳為具有5至24個碳原子之分支鏈烷基或具有5至24個碳原子之環狀烷基。
在式(1)至式(4)中，n、m、p以及q各自為1至500之整數。
在式(1)以及式(2)中，j以及k各自獨立地為2至8之整數。在式(1)以及式(2)中，自分散穩定性之觀點來看，j以及k較佳為4至6之整數，且最佳為5。
在式(3)中，R'表示分支鏈或直鏈伸烷基。在式(3)中，R'較佳為具有1個至10個碳原子之伸烷基，且更佳為具有2或3個碳原子之伸烷基。
此外，作為式(3)中之R'，在分散樹脂中可混合並使用兩種或多於兩種具有彼此不同之結構的R'。
在式(4)中，R表示氫原子或單價有機基團，且其結構不受特別限制，但其實例較佳包含氫原子、烷基、芳基以及雜芳基，且更佳為氫原子以及烷基。當R為烷基時， 烷基較佳為具有1至20個碳原子之直鏈烷基、具有3至20個碳原子之分支鏈烷基或具有5至20個碳原子之環狀烷基，更佳為具有1至20個碳原子之直鏈烷基，且尤其較佳為具有1至6個碳原子之直鏈烷基。
另外，作為式(4)中之R，在分散樹脂中可混合並使用兩種或多於兩種具有彼此不同之結構的R'。
作為由式(1)表示的結構單元，自分散穩定性之觀點來看，由以下式(1A)或式(2A)表示的結構單元更佳。
在式(1A)中，X1 、Y1 、Z1 以及n具有與式(1)中之X1 、Y1 、Z1 以及n相同的含義，且較佳範圍亦相同。
在式(2A)中，X2 、Y2 、Z2 以及m具有與式(2)中之X2 、Y2 、Z2 以及m相同的含義，且較佳範圍亦相同。
此外，作為由式(3)表示的結構單元，自分散穩定性之觀點來看，由以下式(3A)或以下式(3B)表示的結構單元更佳。
在式(3A)或式(3B)中，X3 、Y3 、Z3 以及p具有與式(3)中的X3 、Y3 、Z3 以及p相同的含義，且較佳範圍亦相同。
接枝聚合物更佳具有由式(1A)表示之結構單元。
在本發明所用的接枝聚合物中，以分散樹脂之總質量計以較佳為10質量%至75質量%，更佳為12質量%至50質量%且尤其較佳為15質量%至40質量%的範圍包含具有接枝鏈之結構單元(重複單元)。當含量在這些範圍內時，著色劑之可分散性或分散穩定性較高，且因此進一步改良藉由使用著色組成物形成的塗膜中的膜厚度均勻性。此外，本發明中所用的分散樹脂可為兩種或多於兩種結構彼此不同的接枝共聚物的組合。
另外，為了改良各種效能，諸如強度，本發明之分散樹脂可包含具有其他各種功能的另一結構單元，例如具有對分散體中所用的分散介質具有親和力之官能基以及其類似基團的結構單元作為來源於共聚合組分的結構單元，只要不損害本發明之作用即可。
可與本發明之分散樹脂共聚合之共聚合組分的實例 包含由以下選出的自由基可聚合化合物：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺以及其類似物。
其特定實例包含丙烯酸酯，諸如丙烯酸烷基酯(烷基較佳具有1至20個碳原子)(特定言之，例如丙烯酸苯甲酯、丙烯酸4-聯苯脂、丙烯酸丁酯、丙烯酸第二丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸4-第三丁基苯酯、丙烯酸4-氯苯酯、丙烯酸五氯苯酯、丙烯酸4-氰基苯甲酯、丙烯酸氰基甲酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸己酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸3,5-二甲基金剛烷酯、丙烯酸2-萘酯、丙烯酸新戊酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸苯乙酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸甲苯酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸四氫呋喃甲酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸3-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸4-羥基丁酯、丙烯酸5-羥基戊酯、丙烯酸烯丙酯、丙烯酸2-烯丙氧基乙酯、丙烯酸丙炔酯以及其類似物)，甲基丙烯酸酯，諸如甲基丙烯酸烷基酯(烷基較佳具有1至20個碳原子)(例如甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸4-聯苯酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸4-第三丁基苯酯、甲基丙烯酸4-氯苯酯、甲基丙烯酸五氯苯酯、甲基丙烯酸4-氰基苯酯、甲基丙烯酸氰基甲酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸2-乙基 己酯、甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸3,5-二甲基金剛烷酯、甲基丙烯酸2-萘酯、甲基丙烯酸新戊酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸苯乙酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲苯酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸四氫呋喃甲酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸3-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸4-羥基丁酯、甲基丙烯酸5-羥基戊酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸2-烯丙氧基乙酯、甲基丙烯酸丙炔酯、甲基丙烯酸2-二乙胺基乙酯、甲基丙烯酸2-二甲基胺基酯以及其類物)，苯乙烯，諸如苯乙烯、烷基苯乙烯以及其類似物(例如甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、環己基苯乙烯、癸基苯乙烯、苯甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、三氟甲基苯乙烯、乙氧基甲基苯乙烯、乙醯氧基甲基苯乙烯以及其類似物)、烷氧基苯乙烯(例如甲氧基苯乙烯、4-甲氧基-3-甲基苯乙烯、二甲氧基苯乙烯以及其類似物)、鹵素苯乙烯(例如氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三氯苯乙烯、四氯苯乙烯、五氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯、氟苯乙烯、三氟苯乙烯、2-溴-4-三氟甲基苯乙烯、4-氟-3-三氟甲基苯乙烯以及其類似物)以及丙烯腈、甲基丙烯腈。
在這些自由基可聚合化合物中，適當地使用甲基丙烯 酸酯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺以及苯乙烯，且尤其適當地使用之化合物的實例包含甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸4-第三丁基苯酯、甲基丙烯酸五氯苯酯、甲基丙烯酸4-氰基苯酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸3,5-二甲基金剛烷酯、甲基丙烯酸2-萘酯、甲基丙烯酸新戊酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸四氫呋喃甲酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸3-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯；丙烯醯胺、N-甲基丙烯醯胺、N-異丙基丙烯醯胺、嗎啉基丙烯醯胺、哌啶基丙烯醯胺、N-第三丁基丙烯醯胺、N-環己基丙烯醯胺、N-苯基丙烯醯胺、N-萘基丙烯醯胺、N-羥基甲基丙烯醯胺、N-羥乙基丙烯醯胺、N-烯丙基丙烯醯胺、4-羥苯基丙烯醯胺、2-羥苯基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二異丙基丙烯醯胺、N,N-二第三丁基丙烯醯胺、N,N-二環己基丙烯醯胺、N,N-苯基丙烯醯胺、N,N-二羥乙基丙烯醯胺、N,N-二烯丙基丙烯醯胺；甲基丙烯醯胺、N-甲基甲基丙烯醯胺、N-異丙基甲基丙烯醯胺、嗎啉基甲基丙烯醯胺、哌啶基甲基丙烯醯胺、N-第三丁基甲基丙烯醯胺、N-環己基甲基丙烯醯胺、N-苯基甲基丙烯醯胺、N-萘基甲基丙烯醯胺、N-羥甲基甲基丙烯醯胺、N-羥乙基甲基丙烯醯胺、N-烯丙基甲基丙烯醯胺、4-羥苯基甲基丙烯醯胺、2-羥苯基甲基丙烯醯胺、N,N- 二甲基甲基丙烯醯胺、N,N-二異丙基甲基丙烯醯胺、N,N-二第三丁基甲基丙烯醯胺、N,N-二環己基甲基丙烯醯胺、N,N-苯基甲基丙烯醯胺、N,N-二羥乙基甲基丙烯醯胺、N,N-二烯丙基甲基丙烯醯胺；苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、異丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、環己基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、三氟甲基苯乙烯、乙氧基甲基苯乙烯、乙醯氧基甲基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、4-甲氧基-3-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三氯苯乙烯、四氯苯乙烯、五氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯、氟苯乙烯、三氟苯乙烯、2-溴-4-三氟甲基苯乙烯以及4-氟-3-三氟甲基苯乙烯。
自由基可聚合化合物可單獨或以其中兩種或多於兩種之組合的形式使用。分散樹脂可能含有或可能不含上述自由基可聚合化合物，但當樹脂含有所述化合物時，對應於自由基可聚合化合物之結構單元的含量以分散樹脂之總質量計為0.1質量%至50質量%且尤其較佳為0.1質量%至30質量%。
可藉由相關技術中已知的方法來合成本發明之分散樹脂。合成中所用之溶劑的實例包含二氯化乙烯、環己酮、甲基乙基酮、丙酮、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單***、乙酸2-甲氧基乙酯、1-甲氧基-2-丙醇、乙酸1-甲氧基-2-丙酯、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲亞碸、甲苯、乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯以及其類似物。這些溶劑可單獨或以其中兩種或多於 兩種之混合物的形式使用。
本發明之分散樹脂的尤其較佳實例包含以下例示性化合物1至例示性化合物32，但本發明並不限於此。在以下例示性化合物中，各結構單元中所寫的數值(主鏈之重複單元中所寫的數值)表示結構單元的含量[以質量%(重量%)為單位]。側鏈之重複部分中所添加的數值表示重複部分的重複次數。
此外，分散樹脂呈樹脂(B1)形式亦較佳，所述樹脂(B1)具有以下重複單元且亦含有鹼性氮原子，所述重複單元具有含pKa為14或小於14之官能基的基團X以及寡聚物鏈或聚合物鏈Y，所述寡聚物鏈或聚合物鏈Y在其側鏈中具有40至10,000之原子數。然而，樹脂(B1)之固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克。
此處，鹼性氮原子不受特別限制，只要鹼性氮原子為顯示鹼性之氮原子即可，但樹脂(B1)較佳含有具有pKb為14或小於14之氮原子的結構且更佳含有具有pKb為10或小於10之氮原子的結構。
本發明中的鹼性強度pKb是指在25℃水溫下的pKb，其為定量表示鹼強度的指標，且與鹼性常數相同。下文所述的鹼性強度pKb以及酸強度pKa具有以下關係：pKb=14-pKa。
具有pKa為14或小於14之官能基的基團X與下文關於樹脂(B)所述的基團X相同。
樹脂(B1)在其側鏈中所具有的且原子數為40至10,000的寡聚物鏈或聚合物鏈Y亦與下文關於樹脂(B) 所述的原子數為40至10,000的寡聚物鏈或聚合物鏈Y相同。
樹脂(B1)之實例包含含有由下式表示且具有含pKa為14或小於14之官能基的基團X的重複單元、由下式表示且具有鹼性氮原子的重複單元以及由下式表示且具有原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y的重複單元(按自左側起之順序對應於具有以下重複單元之結構)以及其類似重複單元的樹脂。
在所述式中，x、y以及z各自表示重複單元之聚合莫耳比，且較佳x為5至50，y為5至60，且z為10至90。I表示聚酯鏈之鍵聯數，其為可形成原子數為40至10,000且較佳為70至2,000的寡聚物鏈或聚合物鏈的整數。
樹脂(B1)較佳為具有以下重複單元的樹脂(B2)，所述重複單元含有鍵結於具有pKa為14或小於14之官能基的基團X的氮原子以及在其側鏈中之原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y的重複單元。
樹脂(B1)尤其較佳為具有以下的樹脂(B)(在下文中適當地稱為「特定樹脂」)：(i)至少一個含有氮原子之 重複單元，其由下列重複單元所構成的族群中選出：聚(低碳伸烷基亞胺)類重複單元、聚烯丙胺類重複單元、聚二烯丙胺類重複單元、間二甲苯二胺-表氯醇縮聚物類重複單元以及聚乙烯胺類重複單元；具有含pKa為14或小於14之官能基的基團X的重複單元，其中基團X鍵結至所述氮原子；以及(ii)在其側鏈中的原子數為40至10,000的寡聚物鏈或聚合物鏈Y。
((i)至少一個含有氮原子之重複單元，其由下列重複單元所構成的族群中選出：聚(低碳伸烷基亞胺)類重複單元、聚烯丙胺類重複單元、聚二烯丙胺類重複單元、間二甲苯二胺-表氯醇縮聚物類重複單元以及聚乙烯胺類重複單元)
特定樹脂具有(i)至少一個含有氮原子之重複單元，其由下列重複單元所構成的族群中選出：聚(低碳伸烷基亞胺)類重複單元、聚烯丙胺類重複單元、聚二烯丙胺類重複單元、間二甲苯二胺-表氯醇縮聚物類重複單元以及聚乙烯胺類重複單元。因此，改良在著色劑表面上的吸附性且亦可減小著色劑分子之間的相互作用。
聚(低碳伸烷基亞胺)可呈鏈形或網狀形式。
藉由使(i)至少一個含有氮原子之重複單元(其是由下列重複單元所構成的族群中選出：聚(低碳伸烷基亞胺)類重複單元、聚烯丙胺類重複單元、聚二烯丙胺之重複單元、間二甲苯二胺-表氯醇縮聚物類重複單元以及聚乙烯胺類重複單元)聚合而獲得之主鏈的數目平均分子量，亦即 樹脂(B)中除側鏈之寡聚物鏈或聚合物鏈Y部分以外的部分的數目平均分子量，較佳為100至10,000，更佳為200至5,000且最佳為300至2,000。主鏈部分的數目平均分子量可由藉由核磁共振光譜法量測的端基與主鏈部分的氫原子積分值的比例來確定，或可藉由量測作為起始物質之含胺基寡聚物或聚合物的分子量來確定。
含有氮原子之重複單元(i)尤其較佳為聚(低碳伸烷基亞胺)類重複單元或聚烯丙胺類重複單元。同時，在本發明中，聚(低碳伸烷基亞胺)中所用的表述「低碳」表示碳原子數為1至5，且低碳伸烷基亞胺表示具有1至5個碳原子之伸烷基亞胺。若指定此結構，則特定樹脂較佳包含具有由式(I-1)表示之重複單元以及由式(I-2)表示之重複單元的結構，或具有由式(II-1)表示之重複單元以及由式(II-2)表示之重複單元的結構。
(由式(I-1)表示之重複單元以及由式(I-2)表示之重複單元)
將詳細描述作為本發明之特定樹脂之較佳構成組分的由式(I-1)表示之重複單元以及由式(I-2)表示之重複單元。
在式(I-1)以及式(I-2)中，R1 以及R2 各自獨立地表示氫原子、鹵素原子或烷基。各a獨立地表示1至5之整數。*表示重複單元之間的鍵聯部分。
X表示具有pKa為14或小於14之官能基的基團。
Y表示原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈。
除了由式(I-1)或式(I-2)表示之重複單元以外，特定樹脂較佳亦具有由式(I-3)表示的重複單元作為共聚合組分。藉由組合使用這些重複單元，當使用樹脂作為著色劑之分散劑時，分散效能進一步改良。
在式(I-3)中，*、R1 、R2 以及a與式(I-1)中相同。
Y'表示具有陰離子基團且原子數為40至10,000的寡聚物鏈或聚合物鏈。
可由向在其主鏈部分中具有一級胺基或二級胺基之樹脂中添加具有可與胺反應形成鹽之基團的寡聚物或聚合物來進行反應，形成由式(I-3)表示之重複單元。
在式(I-1)、式(I-2)以及式(I-3)中，R1 以及R2 尤其較佳為氫原子。自起始物質之可用性的觀點來看，a較佳為2。
除了由式(I-1)、式(I-2)以及式(I-3)表示的重複 單元以外，特定樹脂亦可包含低碳伸烷基亞胺作為重複單元。如上所述，低碳伸烷基亞胺表示具有1至5個碳原子之伸烷基亞胺。特定樹脂可能含有或可能不含有所述低碳伸烷基亞胺重複單元，但當特定樹脂含有低碳伸烷基亞胺重複單元時，低碳伸烷基亞胺重複單元的含量以特定樹脂中所包含之全部重複單元計較佳為1莫耳%至70莫耳%且最佳為3莫耳%至50莫耳%。同時，由X、Y或Y'表示之基團亦可鍵結於所述低碳伸烷基亞胺重複單元中之氮原子。特定樹脂中亦包含以下樹脂：主鏈結構中包含具有與其鍵結且由X表示之基團的重複單元以及具有與其鍵結之Y的重複單元。
由式(I-1)表示之重複單元為含有與具有pKa為14或小於14之官能基的基團X鍵結的氮原子的重複單元，且自儲存穩定性之觀點來看，含有氮原子之重複單元的含量以本發明樹脂中所包含的全部重複單元計較佳為1莫耳%至80莫耳%且最佳為3莫耳%至50莫耳%。
由式(I-2)表示之重複單元為具有原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈的重複單元，且自儲存穩定性之觀點來看，所述重複單元的含量以本發明樹脂的全部重複單元計較佳為10莫耳%至90莫耳%且最佳為30莫耳%至70莫耳%。
在綜述兩種含量比後，自分散穩定性以及親水性/疏水性平衡之觀點來看，重複單元(I-1)：重複單元(I-2)之莫耳比率較佳為10：1至1：100，且更佳為1：1至1：99。
同時，必要時組合使用之由式(I-3)表示之重複單元為其中包含原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈的部分結構離子鍵結於主鏈氮原子的重複單元，且自作用之觀點來看，其含量以本發明樹脂之全部重複單元計較佳為0.5莫耳%至20莫耳%且最佳為1莫耳%至10莫耳%。
同時，可由紅外光譜法或鹼滴定來確定聚合物鏈Y之離子鍵。
(由式(II-1)表示之重複單元以及由式(II-2)表示之重複單元)
將詳細描述作為特定樹脂之其他較佳構成組分的由式(II-1)表示之重複單元以及由式(II-2)表示之重複單元。
在式(II-1)以及式(II-2)中，R3 、R4 、R5 以及R6 各自獨立地表示氫原子、鹵素原子以及烷基。*、X以及Y與式(I-1)以及式(I-2)中之*、X以及Y相同。
除了由式(II-1)表示之重複單元以及由式(II-2)表示之重複單元以外，本發明之樹脂較佳亦包含由式(II-3) 表示之重複單元作為共聚合組分。藉由組合使用這些重複單元，當使用樹脂作為著色劑之分散劑時，分散效能進一步改良。
在式(II-3)中，*、R3 、R4 、R5 以及R6 與式(II-1)中相同。Y'與式(I-3)中之Y'相同。
在式(II-1)、式(II-2)以及式(II-3)中，自起始物質之可用性的觀點來看，R3 、R4 、R5 以及R6 較佳為氫原子。
式(II-1)為含有與具有pKa為14或小於14之官能基的基團X鍵結的氮原子的重複單元，且自儲存穩定性之觀點來看，含有氮原子之重複單元的含量以本發明樹脂中所包含之所有重複單元計較佳為1莫耳%至80莫耳%且最佳為3莫耳%至50莫耳%。
式(II-2)為具有原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y的重複單元，且自儲存穩定性之觀點來看，所述重複單元之含量以本發明樹脂中之所有重複單元計較佳為10莫耳%至90莫耳%且最佳為30莫耳%至70莫耳%。
在綜述兩種含量比後，自分散穩定性以及親水性/疏水性平衡之觀點來看，重複單元(II-1)：重複單元(II-2)之莫耳比較佳為10：1至1：100且更佳為1：1至1：10。
必要時組合使用之由式(II-3)表示之重複單元的含量以本發明樹脂之所有重複單元計較佳為0.5莫耳%至20莫耳%且最佳為1莫耳%至10莫耳%。
在特定樹脂中，自可分散性之觀點來看，最佳尤其包含由式(I-1)表示之重複單元以及由式(I-2)表示之重複單元。
<具有pKa為14或小於14之官能基的基團X>
X具有在25℃水溫下pKa為14或小於14之官能基。此處所提及之「pKa」為如化學手冊(Chemical Handbook)(II)(第4次修訂版，1993，日本化學學會(The Chemical Society of Japan)編，丸善股份有限公司(Maruzen Co.,Ltd.)中所述之定義)。
「pKa為14或小於14之官能基」在結構以及其類似方面不受特別限制，只要其物理性質滿足此條件即可，且其實例包含pKa滿足上述範圍的已知官能基，但pKa為12或小於12之官能基尤其較佳且pKa為11或小於11之基團最佳。其特定實例包含羧酸(pKa為約3至5)、磺酸(pKa為約-3至-2)、-COCH2 CO-(pKa為約8至10)、-COCH2 CN(pKa為約8至11)、-CONHCO-、酚羥基、-RF CH2 OH或-(RF )2 CHOH(RF 表示全氟烷基，pKa為約9至11)、磺醯胺基(pKa為約9至11)以及其類似基團， 且尤其較佳為羧酸(pKa為約3至5)、磺酸(pKa為約-3至-2)以及-COCH2 CO-(pKa為約8至10)。
基團X中之官能基的pKa為14或小於14，且因此可達成基團與著色劑之間的相互作用。
具有pKa為14或小於14之官能基的基團X較佳直接鍵結於含有氮原子之重複單元中的氮原子，但含有氮原子之重複單元的氮原子以及基團X可經共價鍵結以及經離子鍵結而鍵聯形成鹽。
在本發明中，含有pKa為14或小於14之官能基的基團X尤其較佳具有由式(V-1)、式(V-2)或式(V-3)表示之結構。
在式(V-1)以及式(V-2)中，U表示單鍵或二價鍵聯基團。
d以及e各自獨立地表示0或1。
在式(V-3)中，Q表示醯基或烷氧基羰基。
由U表示之二價鍵聯基團的實例包含伸烷基(更特定言之，例如-CH2 -、-CH2 CH2 -、-CH2 CHMe-、-(CH2 )5 -、-CH2 CH(n-C10 H21 )-以及其類似基團)、含氧伸烷基(更特定言之，例如-CH2 OCH2 -、-CH2 CH2 OCH2 CH2 -以及其類似基團)、伸芳基(例如伸苯基、苯亞甲基、伸聯苯基、伸萘基、 伸呋喃基、伸吡咯基以及其類似基團)、伸烷氧基(例如伸乙氧基、伸丙氧基、伸苯氧基以及其類似基團)、伸烯基(例如伸乙烯基)以及其類似基團。其中，具有1至30個碳原子之伸烷基、具有2至30個碳原子之伸烯基或具有6至20個碳原子之伸芳基尤其較佳，且具有1至20個碳原子之伸烷基、具有2至20個碳原子之伸烯基或具有6至15個碳原子之伸芳基最佳。此外，自生產力之觀點來看，d較佳為1且e較佳為0。
Q表示醯基或烷氧基羰基。作為Q中之醯基，具有1個至30個碳原子之醯基(例如甲醯基、乙醯基、正丙醯基、苯甲醯基以及其類似基團)較佳，且乙醯基尤其較佳。作為Q中之烷氧基羰基，具有2個至30個碳原子之烷氧基羰基(例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基以及其類似基團)較佳。作為Q，自製備容易性以及起始物質(X之前驅體X')之可用性的觀點來看，醯基尤其較佳，且乙醯基較佳。
本發明中之基團X較佳鍵結於含有氮原子之重複單元的氮原子。在所述狀態下，可顯著改良著色劑之可分散性以及分散穩定性。原因尚不清楚，但被認為如下。亦即，認為含有氮原子之重複單元的氮原子以胺基、銨基或醯胺基之結構形式存在，且所述基團與著色劑表面上的酸性部分具有相互作用(諸如氫鍵結以及離子鍵結)從而彼此吸附。另外，在本發明中，X作為酸基且因此可在著色劑顯示鹼性時顯示更強的相互作用。亦即，認為特定樹脂可用 氮原子以及基團X吸附著色劑之鹼性部分以及酸性部分，使得吸附能力提高，從而顯著改良可分散性以及儲存穩定性。
此外，認為X在本發明中賦予溶劑溶解性以抑制樹脂隨時間沈澱，從而有助於分散穩定性。
X中pKa為14或小於14之官能基的含量不受特別限制，但以1公克特定樹脂計較佳為0.01毫莫耳至5毫莫耳且最佳為0.05毫莫耳至1毫莫耳。在此範圍內，著色劑之可分散性以及分散穩定性得到改良。
(原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y)
Y之實例包含已知聚合物鏈，諸如聚酯、聚醯胺、聚醯亞胺以及聚(甲基)丙烯酸酯，其可鍵聯於特定樹脂之主鏈部分。Y與特定樹脂之結合位點較佳為寡聚物鏈或聚合物鏈Y之末端。
Y較佳鍵結於至少一個含有氮原子之重複單元的氮原子，所述重複單元是由以下選出：聚(低碳伸烷基亞胺)類重複單元、基於聚烯丙胺類重複單元、聚二烯丙胺之重複單元、間二甲苯二胺-表氯醇縮聚物類重複單元以及聚乙烯胺類重複單元。Y與主鏈部分之間的鍵結模式為共價鍵結、離子鍵結或共價鍵結與離子鍵結之組合，所述主鏈部分為諸如至少一個含有氮原子之重複單元，其是由以下選出：聚(低碳伸烷基亞胺)類重複單元、聚烯丙胺類重複單元、聚二烯丙胺類重複單元、間二甲苯二胺-表氯醇縮聚物類重複單元以及聚乙烯胺類重複單元。Y與主鏈部分之鍵 結模式的比率在共價鍵結：離子鍵結=100：0至0：100範圍內，但較佳為95：5至5：95且最佳為90：10至10：90。當所述比率在所述範圍以外時，可分散性以及分散穩定性劣化且溶劑溶解度亦降低。
Y較佳經醯胺鍵結或以羧酸酯形式離子鍵結於含有氮原子之重複單元的氮原子。
自可分散性以及分散穩定性之觀點來看，寡聚物鏈或聚合物鏈Y之原子數較佳為50至5,000，且更佳為60至3,000。
當每個寡聚物鏈或聚合物鏈Y之原子數小於40時，接枝鏈較短，且因此空間排斥效應減小，從而降低可分散性。同時，當每個寡聚物鏈或聚合物鏈Y之原子數超過10,000時，寡聚物鏈或聚合物鏈Y過長，且因此對著色劑之吸附性降低，從而降低可分散性。
此外，Y之數目平均分子量可藉由GPC方法所得之聚苯乙烯轉換值來量測。自可分散性以及分散穩定性之觀點來看，Y之數目平均分子量尤其較佳為1,000至50,000且最佳為1,000至30,000。
在一個樹脂分子中，較佳有兩個或多於兩個且最佳五個或多於五個由Y表示之側鏈結構鍵結於主鏈鍵。
詳言之，Y較佳具有由式(III-1)表示之結構。
在式(III-1)中，Z為具有聚酯鏈作為部分結構的聚合物或寡聚物，且表示具有由下式(IV)表示之游離羧酸的聚酯中除羧基以外的殘基。
在式(IV)中，Z與式(III-1)中之Z相同。
當特定樹脂含有由式(I-3)或式(II-3)表示之重複單元時，Y'較佳為式(III-2)。
在式(III-2)中，Z與式(III-1)中之Z相同。
一端具有羧基之聚酯(由式(IV)表示之聚酯)可藉由羧酸與內酯之聚縮合(IV-1)、含羥基之羧酸的聚縮合(IV-2)、二元醇與二價羧酸(或環酸酐)之聚縮合(IV-3)以及其類似反應而獲得。
羧酸與內酯之聚縮合反應(IV-1)中所用的羧酸可為脂族羧酸(較佳為具有1至30個碳原子之直鏈或分支鏈羧酸，例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、正己酸、正辛酸、正癸酸、正十二烷酸、棕櫚酸、2-乙基己酸、環己酸以及其類似酸)、含羥基羧酸(較佳為具有1至30個碳原子之直鏈或分支鏈含羥基羧酸，例如乙醇酸、乳酸、3-羥基丙酸、4-羥基十二烷酸、5-羥基十二烷酸、蓖麻油酸、12-羥基十二烷酸、12-羥基硬脂酸以及2,2-雙(羥甲基)丁酸以及其類似酸)，但尤其較佳為具有6至20個碳原子之直鏈脂族羧酸或具有1至20個碳原子之含羥基羧酸。這些羧酸可以其混合物形式使用。作為內酯，可使用已知內酯，且其實例包含β-丙內酯、β-丁內酯、γ-丁內酯、γ-己內酯、γ-辛內酯、δ-戊內酯、δ-己內酯、δ-辛內酯、ε-己內酯、δ-十二內酯、α-甲基-γ-丁內酯以及其類似物，且自反應性以及可用性之觀點來看，ε-己內酯尤其較佳。
這些內酯可以其中多個種類之混合物的形式使用。
反應時羧酸與內酯之進料莫耳比視目標聚酯鏈之分子量而定，且因此可不特別確定，但較佳為羧酸：內酯=1：1至1：1,000且最佳為1：3至1：500。
含羥基羧酸之聚縮合(IV-2)中的含羥基羧酸與(IV-1)中之含羥基羧酸相同，且其較佳範圍亦相同。
二元醇與二價羧酸(或環酸酐)之聚縮合反應(IV-3)中的二元醇可為直鏈或分支鏈脂族二醇(較佳為具有2至30個碳原子之二醇，例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、 二丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇以及其類似物)，且尤其較佳為具有2至20個碳原子之脂族二醇。
二價羧酸之實例包含直鏈或分支鏈二價脂族羧酸(較佳為具有1至30個碳原子之二價脂族羧酸，例如丁二酸、順丁烯二酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸、戊二酸、辛二酸、酒石酸、草酸、丙二酸以及其類似酸)，且具有3至20個碳原子之二價羧酸尤其較佳。此外，亦可使用與這些二價羧酸等效的酸酐(例如丁二酸酐、戊二酐以及其類似物)。
二價羧酸與二元醇較佳以1：1之莫耳比饋入。因此，可將羧酸引入末端。
製備聚酯時的聚縮合較佳在添加催化劑的情況下進行。催化劑較佳為作為路易斯酸(Lewis acid)之催化劑且其實例包含Ti化合物(例如Ti(OBu)4 、Ti(O-Pr)4 以及其類似物)、Sn化合物(例如辛酸錫、氧化二丁基錫、月桂酸二丁基錫、羥丁基氧化單丁基錫、氯化錫以及其類似物)、質子酸(例如硫酸、對甲苯磺酸以及其類似物)以及其類似物。催化劑之量以所有單體之莫耳數計較佳為0.01莫耳%至10莫耳%且最佳為0.1莫耳%至5莫耳%。反應溫度較佳為80℃至250℃，且最佳為100℃至180℃。反應時間視反應條件而變化，但通常為1小時至24小時。
可藉由GPC方法所得之聚苯乙烯轉換值來量測聚酯之數目平均分子量。聚酯之數目平均分子量為1,000至 1,000,000，較佳為2,000至100,000且最佳為3,000至50,000。當分子量在所述範圍內時，可分散性進一步改良。
自製備容易性之觀點來看，形成Y中之聚合物鏈的聚酯部分結構較佳為聚酯，特定言之，藉由羧酸與內酯之聚縮合(IV-1)以及含羥基羧酸之聚縮合(IV-2)獲得的聚酯。
下文藉由樹脂所具有的重複單元以及其組合的特定結構來展示特定樹脂的特定實施例[(A-1)至(A-61)]，但本發明並不限於此。在以下各式中，k、l、m以及n各自表示重複單元之聚合莫耳比，k為1至80，l為10至90，m為0至80，n為0至70且k+l+m+n=100。p以及q表示聚酯鏈之鍵聯接數，且p以及q各自獨立地表示5至100,000。R'表示氫原子或烷基羰基。
為了合成特定樹脂，可藉由以下方法製備特定樹脂：(1)使具有一級胺基或二級胺基之樹脂、X之前驅體x以及Y之前驅體y反應之方法；(2)藉由使含有X之單體與含有Y之大分子單體聚合的方法；以及其類似方法，但較佳藉由首先合成主鏈中具有一級胺基或二級胺基之樹脂，接著使所述樹脂與X之前驅體x以及Y之前驅體y進行反應，以藉由聚合物反應將反應產物引入主鏈中所存在之氮原子處來製備特定樹脂。
具有一級胺基或二級胺基之樹脂的實例包含含有一 級胺基或二級胺基之寡聚物或聚合物，其構成具有氮原子之主鏈部分且例如為聚(低碳伸烷基亞胺)、聚烯丙胺、聚二烯丙胺、間二甲苯二胺-表氯醇縮聚物、聚乙烯胺以及其類似物。其中，包含聚(低碳伸烷基亞胺)或聚烯丙胺之寡聚物或聚合物較佳。
具有pKa為14或小於14之官能基的基團X的前驅體x表示可與具有一級或二級胺基之樹脂反應以將X引入主鏈中的化合物。
x之實例包含環羧酸酐(具有4至30個碳原子之環羧酸酐較佳，且例如為丁二酸酐、戊二酸酐、衣康酸酐(itaconic anhydride)、順丁烯二酸酐、烯丙基丁二酸酐、丁基丁二酸酐、正辛基丁二酸酐、正癸基丁二酸酐、正十二烷基丁二酸酐、正十四烷基丁二酸酐、正十二烯基丁二酸酐、(2-己烯-1-基)丁二酸酐、(2-甲基丙烯-1-基)丁二酸酐、(2-十二烯-1-基)丁二酸酐、正辛烯基丁二酸酐、(2,7-辛二烯-1-基)丁二酸酐、乙醯基蘋果酸酐、二乙醯基酒石酸酐、海替酸酐(hetic anhydride)、環己烷-1,2-二甲酸酐、3-甲基環己烷-1,2-二甲酸酐或4-甲基環己烷-1,2-二甲酸酐、四氟丁二酸酐、3-環己烯-1,2-二甲酸酐或4-環己烯-1,2-二甲酸酐、4-甲基-4-環己烯-1,2-二甲酸酐、鄰苯二甲酸酐、四氯苯二甲酸酐、萘二甲酸酐、雙環[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四甲酸二酐、苯均四酸二酐、內消旋-丁烷-1,2,3,4-四甲酸二酐、1,2,3,4-環戊烷甲酸二酐以及其類似物)、含有鹵素原子之羧酸(例如氯乙酸、溴乙酸、碘乙酸、4-氯-正丁酸 以及其類似物)、磺內酯(例如丙烷磺內酯、1,4-丁烷磺內酯以及其類似物)、二酮、環狀磺基羧酸酐(例如2-磺基苯酸酐以及其類似物)、含有-COCH2 COCl-之化合物(例如乙基丙二醯氯以及其類似物)或氰基乙酸氯化物以及其類似物，且自生產力之觀點來看，環羧酸酐、磺內酯以及二酮尤其較佳。
原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y的前驅體y表示可與具有一級胺基或二級胺基之樹脂反應以引入寡聚物鏈或聚合物鏈Y的化合物。
y較佳為原子數為40至10,000且具有可在末端處共價鍵結或離子鍵結於特定樹脂之氮原子之基團的寡聚物或聚合物，且特定言之，原子數為40至10,000且一端具有游離羧基的寡聚物或聚合物最佳。
y之實例包含由式(IV)表示且一端具有游離羧酸之聚酯、一端具有游離羧酸之聚醯胺、一端具有游離羧酸之聚(甲基)丙烯酸類樹脂以及其類似物，但特定言之，由式(IV)表示且一端具有游離羧酸之聚酯最佳。
y可藉由已知方法合成，例如由式(IV)表示且一端含有游離羧酸之聚酯是藉由如上文所述之羧酸與內酯之聚縮合(IV-1)、含羥基羧酸之聚縮合(IV-2)或二元醇與二價羧酸(或環酸酐)之聚縮合(IV-3)來形成。一端含有游離羧酸之聚醯胺可藉由含胺基羧酸(例如甘胺酸、丙胺酸、β-丙胺酸、2-胺基丁酸以及其類似物)以及其類似物之自縮合來製備。一端具有游離羧酸之聚(甲基)丙烯酸 酯可藉由(甲基)丙烯酸類單體在含羧基鏈轉移劑(例如3-巰基丙酸以及其類似物)存在下的自由基聚合來製備。
特定樹脂可藉由以下方法製備：(a)使具有一級胺基或二級胺基之樹脂、x以及y同時與彼此反應之方法；(b)使具有一級胺基或二級胺基之樹脂首先與x反應，接著與y反應之方法；或(c)使具有一級胺基或二級胺基之樹脂首先與y反應，接著與x反應之方法。特定言之，(c)使具有一級胺基或二級胺基之樹脂首先與y反應，接著與x反應之方法較佳。
反應溫度可根據條件適當地選擇，但較佳為20℃至200℃，且最佳為40℃至150℃。自生產力之觀點來看，反應時間較佳為1小時至48小時，且更佳為1小時至24小時。
反應可在溶劑存在下進行。溶劑之實例包含水、亞碸化合物(例如二甲基亞碸以及其類似物)、酮化合物(例如丙酮、甲基乙基酮、環己酮以及其類似物)、酯化合物(例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙二醇1-單甲醚2-乙酸酯以及其類似物)、醚化合物(例如***、二丁醚、四氫呋喃以及其類似物)、脂族烴化合物(例如戊烷、己烷以及其類似物)、芳族烴化合物(例如甲苯、二甲苯、均三甲苯以及其類似物)、腈化合物(例如乙腈、丙腈以及其類似物)、醯胺化合物(例如N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮以及其類似物)、羧酸化合物(例如乙酸、丙酸以及其類似物)、醇化合物(例如甲醇、乙醇、 異丙醇、正丁醇、3-甲基丁醇、1-甲氧基-2-丙醇以及其類似物)以及鹵素類溶劑(例如三氯甲烷、1,2-二氯乙烷以及其類似物)。
當使用溶劑時，溶劑較佳以基板計以0.1倍質量至100倍質量且最佳以0.5倍質量至10倍質量加以使用。
可由再沈澱方法純化特定樹脂。當使用藉由再沈澱方法移除低分子量組分而獲得之特定樹脂作為分散劑時，分散效能得到改良。
對於再沈澱，較佳使用烴類溶劑(諸如己烷)以及醇類溶劑(諸如甲醇)。
在下文中，將描述本發明之特定樹脂的特定實例以及其分子量。R'表示烷基。
常在製備顏料分散液期間添加黏合劑樹脂，黏合劑樹脂不需要鹼溶性且僅可溶於有機溶劑中。
作為黏合劑，可溶於有機溶劑中之線性有機高聚合物較佳。線性有機高聚合物之實例包含側鏈中具有羧酸之聚 合物，且舉例而言，如日本專利公開案第S59-44615號、日本專利公開案第S54-34327號、日本專利公開案第S58-12577號、日本專利公開案第S54-25957號、日本專利申請案早期公開第S59-53836號以及日本專利申請案早期公開第S59-71048號中所述之甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、丁烯酸共聚物、順丁烯二酸共聚物、部分酯化之順丁烯二酸共聚物以及其類似物，以及其側鏈中類似地具有羧酸之酸性纖維素衍生物亦適用。
在這些各種黏合劑中，自耐熱性之觀點來看，多羥基苯乙烯類樹脂、聚矽氧烷類樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯醯胺類樹脂以及丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂較佳，且丙烯酸樹脂、丙烯醯胺類樹脂以及丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂較佳。
作為丙烯酸樹脂，較佳為包含由(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯醯胺以及其類似物中選出之單體的共聚物，舉例而言，諸如甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸以及甲基丙烯酸苯甲酯/苯甲基甲基丙烯醯胺、KS抗蝕劑(RESIST)-106(由大阪有機化工股份有限公司(Osaka Organic Chemical Industry Ltd.)製造)以及賽克洛(CYCLOMER)-P系列(由大賽璐公司(Daicel Corporation)製造)的各共聚物。
可藉由使以上著色劑以高濃度分散在這些黏合劑中來賦予對底層以及其類似物之黏附性，且這些黏合劑亦對旋轉塗佈以及狹縫塗佈(形成彩色層)期間的經塗佈表面 形狀的形成有貢獻。
本發明中樹脂之重量平均分子量(藉由GPC方法量測的聚苯乙烯轉換值)較佳為5,000至300,000，更佳為7,000至100,000，且尤其較佳為10,000至50,000。
詳言之，如藉由GPC方法所量測，作為分散樹脂之特定樹脂的重量平均分子量為3,000至100,000，且更佳為5,000至55,000。上述範圍內之分子量在可達成較高儲存穩定性方面有利。此外，在本發明之特定樹脂中(i)含有氮原子之重複單元中之氮原子的存在可藉由諸如酸滴定之方法來確定，且pKa為14或小於14之官能基的存在以及官能基與重複單元之氮原子的鍵結可藉由諸如鹼滴定、核磁共振光譜法以及紅外光譜法之方法來確定。另外，特定樹脂具有(ii)具有40至10,000個原子之寡聚物鏈或聚合物鏈Y作為側鏈的事實可藉由諸如核磁共振光譜法以及GPC方法之方法來確定。
在本發明之著色組成物中，樹脂可單獨或以其中兩種或多於兩種之組合的形式使用。
另外，樹脂之實例亦包含其中下文所述之可固化化合物為聚合物化合物的樹脂以及其中下文所述之界面活性劑為聚合物化合物的樹脂。
樹脂之含量以本發明著色組成物之總固體計較佳為10質量%至50質量%，更佳11質量%至40質量%，且甚至更佳為12質量%至30質量%。
[3]可固化化合物
本發明之著色組成物較佳含有至少一種可固化化合物。
作為可固化化合物，可藉由加熱來進行膜固化的化合物較佳，且例如可使用具有熱可固化官能基之化合物。熱可固化化合物較佳具有至少一個由以下選出之基團作為熱可固化官能基：例如環氧基、羥甲基、烷氧基甲基、醯氧基甲基、(甲基)丙烯醯基、異氰酸酯基、乙烯基以及巰基。作為熱可固化化合物，每個分子具有兩個或多於兩個熱可固化官能基的熱可固化化合物較佳。
其更佳實例包含環氧樹脂、烷氧基甲基化三聚氰胺化合物或樹脂或醯氧基甲基化三聚氰胺化合物或樹脂、烷氧基甲基化脲化合物或樹脂或醯氧基甲基化脲化合物或樹脂、羥甲基化酚化合物或樹脂或烷氧基甲基化酚化合物或樹脂、烷氧基甲基醚化酚化合物或樹脂以及其類似物。
可固化化合物之尤其較佳實例包含分子量為1,200或小於1,200且在分子中包含3至5個苯環且更具有總共兩個或多於兩個羥甲基或烷氧基甲基的酚衍生物，其中羥甲基或烷氧基甲基集中於至少任一個苯環中，或歸類於並鍵結於至少任一個苯環中。藉由使用所述酚衍生物，可更顯著地達成本發明之作用。鍵結於苯環之烷氧基甲基較佳具有6個或少於6個碳原子。特定言之，甲氧基甲基、乙氧基甲基、正丙氧基甲基、異丙氧基甲基、正丁氧基甲基、異丁氧基甲基、第二丁氧基甲基以及第三丁氧基甲基較佳。此外，經烷氧基取代之烷氧基，諸如2-甲氧基乙氧基 以及2-甲氧基-1-丙氧基亦較佳。
可固化化合物較佳為在分子中具有苯環之苯化合物且更佳為在分子中具有兩個或多於兩個苯環之酚化合物，且較佳為不含氮原子之酚化合物。
可固化化合物較佳為每個分子具有2至8個熱可固化官能基且更佳具有3至6個熱可固化官能基之酚化合物。
在這些酚衍生物中，尤其較佳的化合物例示在下文中。在所述式中，L1 至L8 各自表示熱可固化官能基，諸如烷氧基甲基，且可與所有其他L1 至L8 相同或不同，且熱可固化官能基較佳為羥甲基、甲氧基甲基或乙氧基甲基。
作為可固化化合物，可使用市售產品，或可藉由已知方法合成所述化合物。舉例而言，具有羥甲基之酚衍生物可藉由使不具有羥甲基之酚化合物(在所述式中，其中L1 至L8 各自為氫原子之化合物)與甲醛在鹼催化劑存在下反應而獲得。此時，為了防止樹脂化或膠凝，反應較佳在60℃或低於60℃之溫度下進行。特定言之，此衍生物可藉由如日本專利申請案早期公開第H6-282067號、日本專利申請案早期公開第H7-64285號中所述之方法以及其類似方法來合成。
具有烷氧基甲基之酚衍生物可藉由使具有羥甲基之 酚衍生物與醇在酸催化劑存在下反應而獲得。此時，為了防止樹脂化或膠凝，反應較佳在100℃或低於100℃之溫度下進行。特定言之，此衍生物可藉由EP632003A1中所述之方法以及其類似方法來合成。自儲存期間之穩定性的觀點來看，由此合成的具有羥甲基或烷氧基甲基之酚衍生物較佳，但自儲存期間之穩定性的觀點來看，具有烷氧基甲基之酚衍生物尤其較佳。具有總共兩個或多於兩個羥甲基或烷氧基甲基的這些酚衍生物可單獨或以其中兩種或多於兩種之組合的形式使用，其中所述羥甲基或烷氧基甲基集中於至少任一個苯環中或歸類於並鍵結於至少任一個苯環中。
此外，如下文所述，可固化化合物亦包含(i)具有N-羥甲基、N-烷氧基甲基或N-醯氧基甲基之化合物以及(ii)環氧化合物。
(i)具有N-羥甲基、N-烷氧基甲基或N-醯氧基甲基之化合物較佳為具有兩個或多於兩個(更佳為2至8個)由下式(CLNM-1)表示之部分結構的化合物。
在式(CLNM-1)中，RNM1 表示氫原子、烷基、環烷基或側氧基烷基。
式(CLNM-1)中的RNM1 之烷基較佳為具有1至6個碳原子之直鏈或分支鏈烷基。RNM1 之環烷基較佳為具有5至6個碳原子之環烷基。RNM1 之側氧基烷基較佳為具有3至6個碳原子之側氧基烷基，且其實例包含β-側氧基丙基、β-側氧基丁基、β-側氧基戊基、β-側氧基己基以及其類似基團。
具有兩個或多於兩個由式(CLNM-1)表示之部分結構的化合物的更佳態樣包含由下式(CLNM-2)表示的脲類交聯劑、由下式(CLNM-3)表示的伸烷基脲類交聯劑、由下式(CLNM-4)表示的甘脲(glycoluril)類交聯劑以及由下式(CLNM-5)表示的三聚氰胺類交聯劑。
在式(CLNM-2)中，各RNM1 獨立地與式(CLNM-1)中之RNM1 相同。
各RNM2 獨立地表示氫原子、烷基(較佳具有1至6個碳原子)或環烷基(較佳具有5至6個碳原子)。
由式(CLNM-2)表示的脲類交聯劑之特定實例包含N,N-二(甲氧基甲基)脲、N,N-二(乙氧基甲基)脲、N,N-二(丙氧基甲基)脲、N,N-二(異丙氧基甲基)脲、N,N-二(丁氧基甲基)脲、N,N-二(第三丁氧基甲基)脲、N,N-二(環己氧基甲基) 脲、N,N-二(環戊氧基甲基)脲、N,N-二(金剛烷氧基甲基)脲、N,N-二(降冰片烷氧基甲基)脲以及其類似物。
在式(CLNM-3)中，各RNM1 獨立地與式(CLNM-1)中之RNM1 相同。
各RNM3 獨立地表示氫原子、羥基、直鏈或分支鏈烷基(較佳具有1至6個碳原子)、環烷基(較佳具有5至6個碳原子)、側氧基烷基(較佳具有1至6個碳原子)、烷氧基(較佳具有1至6個碳原子)或側氧基烷氧基(較佳具有1至6個原子)。
G表示單鍵、氧原子、硫原子、伸烷基(較佳具有1至3個碳原子)或羰基。其更特定實例包含亞甲基、伸乙基、伸丙基、1-甲基伸乙基、羥基亞甲基、氰基亞甲基以及其類似基團。
由式(CLNM-3)表示的伸烷基脲類交聯劑的特定實例包含N,N-二(甲氧基甲基)-4,5-二(甲氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(乙氧基甲基)-4,5-二(乙氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(丙氧基甲基)-4,5-二(丙氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(異丙氧基甲基)-4,5-二(異丙氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(丁氧基甲基)-4,5-二(丁氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(第 三丁氧基甲基)-4,5-二(第三丁氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(環己氧基甲基)-4,5-二(環己氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(環戊氧基甲基)-4,5-二(環戊氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(金剛烷氧基甲基)-4,5-二(金剛烷氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(降冰片烷氧基甲基)-4,5-二(降冰片烷氧基甲基)伸乙基脲以及其類似物。
在式(CLNM-4)中，各RNM1 獨立地與式(CLNM-1)中之RNM1 相同。
各RNM4 獨立地表示氫原子、羥基、烷基、環烷基或烷氧基。
RNM4 之烷基(較佳具有1至6個碳原子)、環烷基(較佳具有5至6個碳原子)以及烷氧基(較佳具有1至6個碳原子)的更特定實例包含甲基、乙基、丁基、環戊基、環己基、甲氧基、乙氧基、丁氧基以及其類似基團。
由式(CLNM-4)表示之甘脲類交聯劑的特定實例包含N,N,N,N-四(甲氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(乙氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(丙氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(異丙氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(丁氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四 (第三丁氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(環己氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(環戊氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(金剛烷氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(降冰片烷氧基甲基)甘脲以及其類似物。
在式(CLNM-5)中，各RNM1 獨立地與式(CLNM-1)中之RNM1 相同。
各RNM5 獨立地表示氫原子、烷基、環烷基、芳基或由下式(CLNM-5')表示的原子團。
各RNM6 獨立地表示氫原子、烷基、環烷基、芳基或由下式(CLNM-5")表示的原子團。
在式(CLNM-5')中，RNM1 與式(CLNM-1)中之RNM1 相同。
在式(CLNM-5")中，RNM1 與式(CLNM-1)中之RNM1 相同，且RNM5 與式(CLNM-5)中之RNM5 相同。
RNM5 以及RNM6 之烷基(較佳具有1至6個碳原子)、環烷基(較佳具有5至6個碳原子)以及芳基(較佳具有6至10個碳原子)的更特定實例包含甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、戊基、環戊基、己基、環己基、苯基、萘基以及其類似基團。
由式(CLNM-5)表示之三聚氰胺類交聯劑的實例包含N,N,N,N,N,N-六(甲氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(乙氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(丙氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(異丙氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(丁氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(第三丁氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(環己氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(環戊氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(金剛烷氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(降冰片烷氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(甲氧基甲基)乙醯胍胺(acetoguanamine)、N,N,N,N,N,N-六(乙氧基甲基)乙醯胍胺、N,N,N,N,N,N-六(丙氧基甲基)乙醯胍胺、N,N,N,N,N,N-六(異丙氧基甲基)乙醯胍胺、N,N,N,N,N,N-六(丁氧基甲基)乙醯胍胺、N,N,N,N,N,N-六(第三丁氧基甲基)乙醯胍胺、N,N,N,N,N,N-六(甲氧基甲基)苯并胍胺(benzoguanamine)、N,N,N,N,N,N-六(乙氧基甲基)苯并胍胺、N,N,N,N,N,N-六(丙氧基甲基)苯并胍胺、N,N,N,N,N,N-六(異丙氧基甲基)苯并胍胺、N,N,N,N,N,N-六(丁氧基甲基)苯并胍胺、N,N,N,N,N,N-六(第三丁氧基甲基)苯并胍胺以 及其類似物。
式(CLNM-1)至式(CLNM-5)中由RNM1 至RNM6 表示的基團更可具有取代基。RNM1 至RNM6 可具有之取代基的實例包含鹵素原子、羥基、硝基、氰基、羧基、環烷基(較佳具有3至20個碳原子)、芳基(較佳具有6至14個碳原子)、烷氧基(較佳具有1至20個碳原子)、環烷氧基(較佳具有3至20個碳原子)、醯基(較佳具有2至20個碳原子)、醯氧基(較佳具有2至20個碳原子)以及其類似基團。
在下文中，將例示具有兩個或多於兩個由式(CLNM-1)表示之部分結構之化合物的特定實例，但本發明並不限於此。
(ii)環氧化合物包含由下式(EP1)表示的化合物。
在式(EP1)中，REP1 至REP3 各自獨立地表示氫原子、鹵素原子、烷基或環烷基，且烷基以及環烷基可具有取代基。此外，REP1 與REP2 以及REP2 與REP3 可彼此組合形成環結構。
烷基以及環烷基可具有之取代基的實例包含羥基、氰基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基、烷硫基、烷基碸基、烷基磺醯基、烷基胺基、烷基醯胺基以及其類似基團。
QEP 表示單鍵或nEP 價有機基團。REP1 至REP3 不僅可彼此組合，而且可與QEP 組合形成環結構。
nEP 表示2或大於2之整數，且較佳為2至10，且更佳為2至6。然而，當QEP 為單鍵時，nEP 為2。
當QEP 為nEP 價有機基團時，有機基團較佳為鏈或環狀nEP 價飽和烴基(較佳具有2至20個碳原子)、nEP 價芳族環基(較佳具有6至30個碳原子)，或具有其中二價鍵聯基團(諸如醚、酯、醯胺、磺醯胺以及伸烷基(較佳具有1至4個碳原子，更佳為亞甲基))、三價鍵聯基團(諸如-N(-)2 )或其組合鍵聯於鏈或環狀飽和烴或芳族烴之結構的nEP 價有機基團以及其類似基團。
在下文中，將例示(B)具有環氧結構之化合物的特定實例，但本發明並不限於此。
在本發明中，可固化化合物可單獨或以其中兩種或多於兩種之組合的形式使用。
著色組成物中之可固化化合物的總含量可視物質而 變化，但以著色組成物之總固體(質量)計較佳為0.1質量%至30質量%，更佳為0.2質量%至20質量%，且尤其較佳為1質量%至10質量%。
同時，當可固化化合物為聚合物化合物(亦即樹脂)時，所述聚合物化合物之固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克。
[4]顏料衍生物
當本發明之著色化合物含有顏料作為著色劑時，較佳更含有顏料衍生物以增強分散樹脂吸附至顏料之吸附性質。
顏料衍生物是指具有其中一部分有機顏料經酸性基團、鹼性基團或鄰苯二甲醯亞胺甲基取代之結構的化合物。自可分散性以及分散穩定性之觀點來看，顏料衍生物較佳含有具有酸性基團或鹼性基團之顏料衍生物。
構成顏料衍生物之有機顏料的實例包含二酮基吡咯并吡咯類顏料、偶氮類顏料、酞菁類顏料、蒽醌類顏料、喹吖啶酮(quinacridone)類顏料、二噁嗪類顏料、紫環酮(perinone)類顏料、苝類顏料、硫靛(thioindigo)類顏料、異吲哚啉類顏料、異吲哚啉酮(isoindolinone)類顏料、喹酞酮類顏料、士林(threne)類顏料、金屬錯合物類顏料以及其類似物。
此外，作為顏料衍生物所具有之酸性基團，磺酸、羧酸以及其四級銨鹽較佳，羧酸基以及磺酸基更佳，且磺酸基尤其較佳。作為顏料衍生物所具有之鹼性基團，胺基較 佳，且三級胺基較佳。
作為顏料衍生物，喹啉類顏料衍生物、苯并咪唑酮類顏料衍生物以及異吲哚啉類顏料衍生物尤其較佳，且喹啉類顏料衍生物以及苯并咪唑酮類顏料衍生物更佳。詳言之，具有以下結構之顏料衍生物較佳。
在式(P)中，A表示由以下式(PA-1)至式(PA-3)中選出的部分結構。B表示單鍵或(t+1)價鍵聯基團。C表示單鍵、-NH-、-CONH-、-CO2 -、-SO2 NH-、-O-、-S-或-SO2 -。D表示單鍵、伸烷基、伸環烷基或伸芳基。E表示-SO3 H、-SO3 M(M表示鹼金屬原子)、-CO2 H或-N(Rpa)(Rpb)。Rpa以及Rpb各自獨立地表示烷基、環烷基或芳基，且Rpa與Rpb可彼此組合形成環。t表示1至5之整數。
在式(PA-1)以及式(PA-2)中，Rp1表示具有1至5個碳原子之烷基或芳基。在式(PA-3)中，Rp2表示鹵素原子、烷基或羥基。s表示0至4之整數。當s為2或 大於2時，各Rp2可與所有其他Rp2相同或不同。在式(PA-1)以及式(PA-3)中，Rp3表示單鍵、-NH-、-CONH-、-CO2 -、-SO2 NH-、-O-、-S-或-SO2 -。*表示與B鍵聯之鍵聯部分。
在式(P)中，Rp1尤其較佳為甲基或苯基，且最佳為甲基。在式(PA-3)中，Rp2較佳為氫原子，且最佳為氯原子。
在式(P)中，由B表示之(t+1)價連接基團的實例包含伸烷基、伸環烷基、伸芳基以及雜伸芳基。其中，由以下結構式(PA-4)至結構式(PA-9)表示之鍵聯基團尤其較佳。
在結構式(PA-4)至結構式(PA-9)中，尤其具有由結構式(PA-5)或結構式(PA-8)表示之鍵聯基團作為B的顏料衍生物因極佳可分散性而較佳。
在式(P)中，由D表示之伸烷基、伸環烷基以及伸芳基的實例包含亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸癸基、伸環丙基、伸環丁基、伸環戊基、伸環己基、伸環辛基、伸環癸基、伸苯基、伸萘基以及其類似基團。其中，伸烷基作為D尤其較佳，且具有1至5個碳原子之伸烷基最佳。
在式(P)中，當E表示-N(Rpa)(Rpb)時，Rpa以及Rpb中之烷基、環烷基以及芳基的實例包含甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基、新戊基、己基、辛基、癸基、環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環辛基、環癸基、苯基、萘基以及其類似基團。作為Rpa以及Rpb，烷基尤其較佳，且具有1至5個碳原子之烷基最佳。t較佳為1或2。
在下文中，將展示顏料衍生物之特定實例，但本發明並不限於此。同時，在以下特定實例中，M表示鹼金屬(Na、K以及其類似物)。
在顏料衍生物中，較佳為(A-1)、(A-2)、(A-5)、 (A-9)、(A-10)、(A-11)、(A-19)、(A-20)、(A-21)、(A-22)、(A-23)、(A-24)以及(A-25)，且更佳為(A-1)、(A-2)、(A-9)、(A-10)以及(A-23)。
本發明著色組成物中之顏料衍生物的含量以顏料之總質量計較佳為1質量%至30質量%，且更佳為3質量%至20質量%。顏料衍生物可單獨或以其中兩種或兩種以上之組合的形式使用。
[5]酸酐
本發明之著色組成物可含有酸酐。藉由可固化化合物，尤其是環氧化合物之熱固化所得的交聯性質可藉由含有酸酐而得以改良。
酸酐之實例包含鄰苯二甲酸酐、耐地酸酐(nadic anhydride)、順丁烯二酸酐、丁二酸酐以及其類似物。其中，由於鄰苯二甲酸酐對顏料分散具有極小影響，故所述酸酐較佳。
胺類化合物亦常用作環氧固化劑，但在相對較長適用期(pot life)以及其類似方面有利。
著色組成物中之酸酐的含量以可固化化合物(尤其是環氧化合物)之含量計較佳為10質量%至40質量%，且更佳為15質量%至30質量%。當酸酐之含量為10質量%或大於10質量%時，可固化化合物，尤其是環氧化物之交聯密度得到改良，且因此可增加機械強度。當所述含量為30質量%或小於30質量%時，塗膜中之熱固化組分受到抑制，在增加著色物質之濃度方面有利。
[6]溶劑
本發明之著色組成物一般可藉由使用溶劑(通常為有機溶劑)來構成。溶劑基本上不受特別限制，只要滿足各組分之溶解度或著色可固化組成物之可塗佈性即可。
有機溶劑之實例適合包含酯，例如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸戊酯、乙酸異戊酯、乙酸異丁酯、丙酸丁酯、丁酸異丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、氧基乙酸烷基酯(例如：氧基乙酸甲酯、氧基乙酸乙酯、氧基乙酸丁酯(例如甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯以及其類似物))、3-氧基丙酸烷基酯(例如：3-氧基丙酸甲酯、3-氧基丙酸乙酯以及其類似物(例如3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯及類似物))、2-氧基丙酸烷基酯(例如：2-氧基丙酸甲酯、2-氧基丙酸乙酯、2-氧基丙酸丙酯以及其類似物(例如2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯以及2-乙氧基丙酸乙酯))、2-氧基-2-甲基丙酸甲酯以及2-氧基-2-甲基丙酸乙酯(例如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯以及其類似物)、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-側氧基丁酸甲酯、2-側氧基丁酸乙酯以及其類似物；醚，例如二乙二醇二甲醚、四氫呋喃、乙二醇單甲醚、乙二醇單***、乙二醇甲醚乙酸酯(methyl cellosolve acetate)、乙二醇***乙酸酯 (ethyl cellosolve acetate)、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單***、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單***乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯以及其類似物；酮，例如甲基乙基酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮以及其類似物；以及芳族烴，例如甲苯、二甲苯以及其類似物。
對於這些溶劑，自改良經塗佈表面之形狀以及其類似方面的觀點來看，混合其兩種或多於兩種之形式亦較佳。在此種情況下，由以下選出之兩種或多於兩種所組成的混合溶液尤其較佳：3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙二醇***乙酸酯、乳酸乙酯、二乙二醇二甲醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、環己酮、乙基卡必醇乙酸酯(ethyl carbitol acetate)、丁基卡必醇乙酸酯(butyl carbitol acetate)、丙二醇甲醚以及丙二醇甲醚乙酸酯，如上文所述。
自可塗佈性之觀點來看，較佳設定著色組成物中之溶劑的含量以使得組成物之總固體濃度變為5質量%至80質量%，更佳為5質量%至60質量%，且尤其較佳為10質量%至50質量%。
[7]各種添加劑
在本發明之著色組成物中，必要時可在不削弱本發明之效果的範圍內摻合各種添加劑，例如聚合起始劑、可聚合化合物、界面活性劑、固化劑、固化催化劑、聚合抑制劑、矽烷偶合劑、填充劑、黏著促進劑、抗氧化劑、UV 吸收劑、聚集抑制劑。
(聚合起始劑)
本發明之著色組成物亦可含有聚合起始劑。
作為本發明中之聚合起始劑，可使用已知呈下文所述之聚合起始劑形式的聚合起始劑。
聚合起始劑不受特別限制，只要聚合起始劑能夠起始下文詳細描述之可聚合化合物的聚合即可，且可自已知聚合起始劑中適當地選擇。舉例而言，對紫外線區中之可見光具有感光性的聚合起始劑較佳。此外，聚合起始劑可為引起與光激發型敏化劑發生任何作用以產生活性自由基的活化劑，且可為根據單體種類起始陽離子聚合的起始劑。
此外，聚合起始劑較佳含有至少一種在約300奈米至800奈米(更佳為330奈米至500奈米)之範圍內分子吸收係數為至少約50的化合物。
聚合起始劑之實例包含鹵化烴衍生物(例如具有三嗪結構之化合物、具有噁二唑結構之化合物以及其類似物)；醯基膦化合物，諸如醯基膦氧化物；六芳基聯咪唑；肟化合物，諸如肟衍生物；有機過氧化物；硫代化合物；酮化合物；芳族鎓鹽；酮肟醚；胺基苯乙酮化合物；羥基苯乙酮；以及其類似物。
具有三嗪結構之鹵化烴化合物的實例包含如若林(Wakabayashi)等人，日本化學學會通報(Bull.Chem.Soc.Japan),42,2924(1969)中所述之化合物；如英國專利第1388492號中所述之化合物；如日本專利申請案早期公開 第S53-133428號中所述之化合物；如德國專利第3337024號中所述之化合物；如F.C.舍費爾(F.C.Schaefer)等人，有機化學雜誌(J.Org.Chem.)；29,1527(1964)中所述之化合物；如日本專利申請案早期公開第S62-58241號中所述之化合物；如日本專利申請案早期公開第H5-281728號中所述之化合物；如日本專利申請案早期公開第H5-34920號中所述之化合物；如美國專利第4212976號中所述之化合物；以及其類似物。
如美國專利第4212976號中所述之化合物的實例包含具有噁二唑結構之化合物(例如2-三氯甲基-5-苯基-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-氯苯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(1-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(2-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三溴甲基-5-苯基-1,3,4-噁二唑、2-三溴甲基-5-(2-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-氯苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(1-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-正丁氧基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三溴甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-噁二唑以及其類似物)，以及其類似物。
此外，除上文所述之聚合起始劑以外的聚合起始劑的實例包含吖啶(acridine)衍生物(例如9-苯基吖啶、1,7-雙(9,9'-吖啶基)庚烷以及其類似物)；N-苯基甘胺酸以及其類似物；多鹵素化合物(例如四溴化碳、苯基三溴甲基碸、苯基三氯甲基酮以及其類似物)；香豆素(例如3-(2-苯并 呋喃醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3-(2-苯并呋喃甲醯基)-7-(1-吡咯啶基)香豆素、3-苯甲醯基-7-二乙基胺基香豆素、3-(2-甲氧基苯甲醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3-(4-二甲基胺基苯甲醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3,3'-羰基雙(5,7-二-正丙氧基香豆素)、3,3'-羰基雙(7-二乙基胺基香豆素)、3-苯甲醯基-7-甲氧基香豆素、3-(2-呋喃甲醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3-(4-二乙基胺基桂皮醯基)-7-二乙基胺基香豆素、7-甲氧基-3-(3-吡啶基羰基)香豆素、3-苯甲醯基-5,7-二丙氧基香豆素、7-苯并***-2-基香豆素，如日本專利申請案早期公開第H5-19475號、第H7-271028號、第2002-363206號、第2002-363207號、第2002-363208號以及第2002-363209號中所述之香豆素化合物，以及其類似物)；醯基膦氧化物(例如雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基膦氧化物、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基-戊基苯基膦氧化物、魯斯因TPO(LucirinTPO)以及其類似物)；茂金屬(例如雙(η5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦、η5-環戊二烯基-η6-茴香基-鐵(1+)-六氟磷酸鹽(1-)以及其類似物)；如日本專利申請案早期公開第S53-133428號、日本專利公開案第S57-1819號及第S57-6096號以及美國專利3,615,455中所述之化合物；以及其類似物。
酮化合物之實例包含二苯甲酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、4-甲氧基二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4-溴二苯甲酮、2-羧基二苯 甲酮、2-乙氧基羰基二苯甲酮、二苯甲酮四甲酸或其四甲酯、4,4'-雙(二烷基胺基)二苯甲酮(例如4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二環己基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二羥乙基胺基)二苯甲酮、4-甲氧基-4'-二甲基胺基二苯甲酮、4,4'-二甲氧基二苯甲酮、4-二甲基胺基二苯甲酮、4-二甲基胺基苯乙酮、苯甲基蒽醌、2-第三丁基蒽醌、2-甲基蒽醌、菲醌(phenanthraquinone)、呫噸酮(xanthone)、噻噸酮(thioxanthone)、2-氯-噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、茀酮(fluorenone)、2-苯甲基-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮、2-羥基-2-甲基-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙醇寡聚物、安息香、安息香醚(例如安息香甲醚、安息香***、安息香丙醚、安息香異丙醚、安息香苯醚、苯甲基二甲基縮酮)、吖啶酮(acridone)、氯吖啶酮、N-甲基吖啶酮、N-丁基吖啶酮、N-丁基-氯吖啶酮以及其類似物。
作為聚合起始劑，亦適合使用羥基苯乙酮化合物、胺基苯乙酮化合物以及醯基膦化合物。更特定言之，亦可使用例如日本專利申請案早期公開第H10-291969號中所述的胺基苯乙酮類起始劑以及日本專利第4225898號中所述的醯基膦氧化物類起始劑。
作為羥基苯乙酮類起始劑，可使用豔佳固(IRGACURE)-184、德牢固(DAROCUR)-1173、豔佳固-500、豔佳固-2959以及豔佳固-127(商標名：均由巴斯夫 公司(BASF Corp.)製造)。作為胺基苯乙酮類起始劑，可使用市售產品豔佳固-907、豔佳固-369以及豔佳固-379(商標名：均由巴斯夫公司製造)。作為胺基苯乙酮類起始劑，亦可使用如日本專利申請案早期公開第2009-191179號中所述之化合物，其中吸收波長與具有諸如365奈米或405奈米之長波長的光源相匹配。此外，作為醯基膦類起始劑，可使用市售產品豔佳固-819或德牢固-TPO(商標名：均由巴斯夫公司製造)。
聚合起始劑更佳包含肟類化合物。作為肟類起始劑的特定實例，可使用如日本專利申請案早期公開第2001-233842號中所述之化合物、如日本專利申請案早期公開第2000-80068號中所述之化合物以及如日本專利申請案早期公開第2006-342166號中所述之化合物。
肟化合物(諸如適用作本發明中之聚合起始劑的肟衍生物)的實例包含3-苯甲醯氧基亞胺基丁-2-酮、3-乙醯氧基亞胺基丁-2-酮、3-丙醯氧基亞胺基丁-2-酮、2-乙醯氧基亞胺基戊-3-酮、2-乙醯氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮、2-苯甲醯氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮、3-(4-甲苯磺醯氧基)亞胺基丁-2-酮、2-乙氧基羰氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮以及其類似物。
肟化合物之實例包含如以下文獻中所述之化合物以及其類似物：化學會志：柏爾金第II輯(J.C.S.Perkin II)(1979)第1653頁至第1660頁；化學會志：柏爾金第II輯(1979)第156頁至第162頁；光聚合物科學與技術雜 誌(Journal of Photopolymer Science and Technology)(1995)第202頁至第232頁；日本專利申請案早期公開第2000-66385號以及第2000-80068號；日本專利申請案早期公開第2004-534797號；日本專利申請案早期公開第2006-342166號。
作為市售產品，亦適合使用豔佳固-OXE01(巴斯夫公司製造)以及豔佳固-OXE02(巴斯夫公司製造)。
此外，作為除上述肟化合物以外的肟化合物，亦可使用以下各物：如日本專利申請案早期公開第2009-519904號中所述之化合物，其中肟鍵聯於咔唑(carbazole)之N位；如美國專利7626957中所述之化合物，其中向二苯甲酮部分中引入雜取代基(hetero-substituent)；如日本專利申請案早期公開第2010-15025號以及美國專利申請公開案第2009-292039號中所述之化合物，其中在染料部分中引入硝基；如國際公開案第2009-131189號中所述的酮肟類化合物；如美國專利第7556910號中所述之化合物，其在同一分子內含有三嗪結構以及肟結構；如日本專利申請案早期公開第2009-221114號中所述之化合物，其在405奈米下具有最大吸收且對g射線光源展現良好敏感性；以及其類似物。
較佳地，此外，亦適合使用如日本專利申請案早期公開第2007-231000號以及日本專利申請案早期公開第2007-322744號中所述之環狀肟化合物。在環狀肟化合物中，如日本專利申請案早期公開第2010-32985號以及日本 專利申請案早期公開第2010-185072號中所述的與咔唑染料縮合之環狀肟化合物具有較高光吸收性，且因此自高敏感性之觀點來看尤其較佳。
此外，在如日本專利申請案早期公開第2009-242469號中所述的在肟化合物之特定位點處具有不飽和鍵的化合物中，亦可藉由自聚合非活性自由基再生活性自由基來達成高敏感性，且因此適合使用所述化合物。
如日本專利申請案早期公開第2007-269779號中所述的具有特定取代基之肟化合物或如日本專利申請案早期公開第2009-191061號中所述的具有硫芳基之肟化合物最佳。
特定言之，肟類聚合起始劑化合物較佳為由下式(OX-1)表示之化合物。此外，肟鍵之N-O鍵可為(E)形式之肟化合物、(Z)形式之肟化合物或(E)形式與(Z)形式之混合物。
(在式(OX-1)中，R與B各自獨立地表示單價取代基，A表示二價有機基團，且Ar表示芳基。)
在式(OX-1)中，由R表示的單價取代基較佳為單價非金屬原子團。
單價非金屬原子團之實例包含烷基、芳基、醯基、烷 氧基羰基、芳氧基羰基、雜環基、烷基硫羰基、芳基硫羰基以及其類似基團。此外，這些基團可具有一或多個取代基。此外，上述取代基可經另一取代基取代。
取代基之實例包含鹵素原子、芳氧基、烷氧基羰基或芳氧基羰基、醯氧基、醯基、烷基、芳基以及其類似基團。
作為可具有取代基之烷基，具有1至30個碳原子之烷基較佳，且其特定實例包含甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十八烷基、異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、1-乙基戊基、環戊基、環己基、三氟甲基、2-乙基己基、苯甲醯甲基、1-萘甲醯甲基、2-萘甲醯甲基、4-甲基硫基苯甲醯甲基、4-苯基硫基苯甲醯甲基、4-二甲基胺基苯甲醯甲基、4-氰基苯甲醯甲基、4-甲基苯甲醯甲基、2-甲基苯甲醯甲基、3-氟苯甲醯甲基、3-三氟甲基苯甲醯甲基以及3-硝基苯甲醯甲基。
作為可具有取代基之芳基，具有6至30個碳原子之芳基較佳，且其特定實例包含苯基、聯苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基(9-anthryl group)、9-菲基(9-phenanthryl group)、1-芘基(1-pyrenyl group)、5-稠四苯基(5-naphthacenyl group)、1-茚基(1-indenyl group)、2-薁基(2-azulenyl group)、9-茀基(9-fluorenyl group)、聯三苯基(terphenyl group)、聯四苯基(quarter phenyl group)、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、二甲苯基、鄰茴香基、間茴香基、對茴香基、均三甲苯基(mesityl group)、并環戊二烯基(pentalenyl group)、聯萘基(binaphthalenyl group)、 聯三萘基(ternaphthalenyl group)、聯四萘基(quarter naththalenyl group)、并環庚三烯基(heptalenyl group)、伸聯苯基(biphenylenyl group)、二環戊二烯并苯基(indacenyl group)、丙二烯合茀基(fluoranthenyl group)、苊基(acenaphthylenyl group)、乙烯合蒽基(aceanthrylenyl group)、丙烯合萘基(phenalenyl group)、茀基、蒽基、聯蒽基(bianthracenyl group)、聯三蒽基(teranthracenyl group)、聯四蒽基(quarter anthracenyl group)、蒽醌基、菲基、聯伸三苯基(triphenylenyl group)、芘基、屈基(chrysenyl group)、稠四苯基(naphthacenyl group)、七曜烯基(pleiadenyl group)、苉基(picenyl group)、苝基(perylenyl group)、異稠五苯基(pentaphenyl group)、稠五苯基(pentacenyl group)、聯四苯基(tetraphenylenyl group)、異稠六苯基(hexaphenyl group)、稠六苯基(hexacenyl group)、茹基(rubicenyl group)、蔻基(coronenyl group)、聯伸三萘基(trinaphthylenyl group)、異稠七苯基(heptaphenyl group)、稠七苯基(heptacenyl group)、苒基(pyranthrenyl group)以及莪基(ovalenyl group)。
作為可具有取代基之醯基，具有2至20個碳原子之醯基較佳，且其特定實例包含乙醯基、丙醯基、丁醯基、三氟乙醯基、戊醯基、苯甲醯基、1-萘甲醯基、2-萘甲醯基、4-甲基硫基苯甲醯基、4-苯基硫基苯甲醯基、4-二甲基胺基苯甲醯基、4-二乙基胺基苯甲醯基、2-氯苯甲醯基、2-甲基苯甲醯基、2-甲氧基苯甲醯基、2-丁氧基苯甲醯基、 3-氯苯甲醯基、3-三氟甲基苯甲醯基、3-氰基苯甲醯基、3-硝基苯甲醯基、4-氟苯甲醯基、4-氰基苯甲醯基以及4-甲氧基苯甲醯基。
作為可具有取代基之烷氧基羰基，具有2至20個碳原子之烷氧基羰基較佳，且其特定實例包含甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、己氧基羰基、辛氧基羰基、癸氧基羰基、十八烷氧基羰基以及三氟甲氧基羰基。
可具有取代基之芳氧基羰基的特定實例包含苯氧基羰基、1-萘氧基羰基、2-萘氧基羰基、4-甲基硫基苯氧基羰基、4-苯基硫基苯氧基羰基、4-二甲基胺基苯氧基羰基、4-二乙基胺基苯氧基羰基、2-氯苯氧基羰基、2-甲基苯氧基羰基、2-甲氧基苯氧基羰基、2-丁氧基苯氧基羰基、3-氯苯氧基羰基、3-三氟甲基苯氧基羰基、3-氰基苯氧基羰基、3-硝基苯氧基羰基、4-氟苯氧基羰基、4-氰基苯氧基羰基以及4-甲氧基苯氧基羰基。
作為可具有取代基之雜環基，包含氮原子、氧原子、硫原子或磷原子之芳族或脂族雜環較佳。
雜環基之特定實例包含噻吩基(thienyl group)、苯并[b]噻吩基(benzo[b]thienyl group)、萘并[2,3-b]噻吩基(naphtho[2,3-b]thienyl group)、噻嗯基(thianthrenyl group)、呋喃基、哌喃基、異苯并呋喃基、苯并哌喃基(chromenyl group)、呫噸基(xanthenyl group)、啡噁噻基(phenoxathiinyl group)、2H-吡咯基、吡咯基、咪唑基、吡 唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、吲哚嗪基、異吲哚基、3H-吲哚基、吲哚基、1H-吲唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、異喹啉基、喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喏啉基、喹唑啉基、噌啉基(cinnolinyl group)、喋啶基(pteridinyl group)、4aH-咔唑基、咔唑基、β-咔啉基(β-carbolinyl group)、啡啶基、吖啶基、呸啶基(perimidinyl group)、啡啉基、啡嗪基、啡呻嗪基(phenarsazinyl group)、異噻唑基、啡噻嗪基、異噁唑基、呋吖基(furazanyl)、啡噁嗪基、異苯并二氫哌喃基(isochromanyl group)、苯并二氫哌喃基(chromanyl group)、吡咯啶基、吡咯啉基、咪唑啶基、咪唑啉基、吡唑啶基、吡唑啉基、哌啶基、哌嗪基、吲哚啉基、異吲哚啉基、奎寧環基(quinuclidinyl group)、嗎啉基以及噻噸酮基(thioxantholyl group)。
可具有取代基之烷基硫羰基的特定實例包含甲基硫羰基、丙基硫羰基、丁基硫羰基、己基硫羰基、辛基硫羰基、癸基硫羰基、十八烷基硫羰基以及三氟甲基硫羰基。
可具有取代基之芳基硫羰基的特定實例包含1-萘基硫羰基、2-萘基硫羰基、4-甲基硫基苯基硫羰基、4-苯基硫基苯基硫羰基、4-二甲基胺基苯基硫羰基、4-二乙基胺基苯基硫羰基、2-氯苯基硫羰基、2-甲基苯基硫羰基、2-甲氧基苯基硫羰基、2-丁氧基苯基硫羰基、3-氯苯基硫羰基、3-三氟甲基苯基硫羰基、3-氰基苯基硫羰基、3-硝基苯基硫羰基、4-氟苯基硫羰基、4-氰基苯基硫羰基以及4-甲氧基苯基硫羰基。
在式(OX-1)中，由B表示之單價取代基表示芳基、雜環基、芳基羰基或雜環羰基。此外，這些基團可具有一或多個取代基。作為取代基，可例示上述取代基。此外，上述取代基可經另一取代基取代。
其中，以下所示之結構尤其較佳。
在所述結構中，Y、X以及n具有與以下所述之式(OX-2)中之Y、X以及n相同的含義，且其較佳實例亦相同。
在式(OX-1)中，由A表示之二價有機基團的實例包含具有1至12個碳原子之伸烷基、具有6至12個碳原子之伸環烷基以及具有2至12個碳原子之伸炔基。此外，這些基團可具有一或多個取代基。可例示上述取代基作為取代基。另外，上述取代基可經另一取代基取代。
其中，自增加敏感性以抑制隨著加熱時間推移而著色之觀點來看，式(OX-1)中之A較佳為未經取代之伸烷基、經烷基(例如甲基、乙基、第三丁基以及十二烷基)取代之伸烷基、經烯基(例如乙烯基以及烯丙基)取代之伸烷基以及經芳基(例如苯基、對甲苯基、二甲苯基、茴香基、萘基、蒽基、菲基以及苯乙烯基)取代之伸烷基。
在式(OX-1)中，由Ar表示之芳基較佳為具有6至 30個碳原子之芳基，且可具有取代基。作為取代基，可例示引入上文所例示之經取代芳基中的取代基，所述經取代芳基作為可具有取代基之芳基的特定實例。
其中，自增加敏感性以抑制隨著加熱時間推移而著色之觀點來看，經取代或未經取代之苯基較佳。
在式(OX-1)中，自敏感性之觀點來看，由式(OX-1)中之Ar以及與其相鄰之S形成的「SAr」結構較佳為以下所示之結構。此外，Me表示甲基，且Et表示乙基。
肟化合物較佳為由以下式(OX-2)表示的化合物。
(在式(OX-2)中，R以及X各自獨立地表示單價取代基，A以及Y各自獨立地表示二價有機基團，Ar表示芳基，且n為0至5之整數。)
在式(OX-2)中，R、A以及Ar具有與式(OX-1)中之R、A以及Ar相同的含義，且其較佳實例亦相同。
在式(OX-2)中，由X表示之單價取代基的實例包含烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、醯氧基、醯基、烷氧基羰基、胺基、雜環基以及鹵素原子。此外，這些基團可具有一或多個取代基。作為取代基，可例示上述取代基。此外，上述取代基可經另一取代基取代。
其中，自溶劑溶解度以及增強長波長區中之吸收效率的觀點來看，式(OX-2)中之X較佳為烷基。
另外，在式(2)中，n表示0至5之整數，且較佳為0至2之整數。
在式(OX-2)中，由Y表示之二價有機基團的實例包含以下所示之結構。同時，在以下所示之基團中，「*」表示鍵結於與式(OX-2)中之Y相鄰的碳原子的鍵結位置。
其中，自高靈敏度之觀點來看，以下所示之結構較佳。
此外，肟化合物較佳為由下式(OX-3)表示的化合物。
(在式(OX-3)中，R以及X各自獨立地表示單價取代基，A表示二價有機基團，Ar表示芳基，且n為0至5之整數。)
在式(OX-3)中，R、X、A、Ar以及n具有與式(OX-2)中之R、X、A、Ar以及n相同的含義，且其較佳實例亦相同。
在下文中，將展示適用的肟化合物之特定實例(B-1)至特定實例(B-10)，但本發明並不限於此。
肟化合物在350奈米至500奈米之波長區中具有最大吸收波長，較佳在360奈米至480奈米之波長區中具有吸收波長，且尤其較佳具有365奈米至455奈米之高吸收率。
自敏感性之觀點來看，肟化合物在365奈米或405奈米處具有較佳為1,000至300,000、更佳為2,000至300,000且尤其較佳為5,000至200,000之莫耳吸收係數。
化合物之莫耳吸收係數可藉由使用已知方法來量測，但特定言之，所述係數較佳例如在0.01公克/公升濃度下使用乙酸乙酯溶劑由紫外與可見光分光光度計(卡瑞-5(CARY-5)分光光度計，瓦里安公司(Varian Inc.)製造)來量測。
作為用於本發明中之聚合起始劑，必要時可組合使用其中兩者或多於兩者。
自曝光敏感性之觀點來看，用於本發明之著色組成物中的聚合起始劑較佳為由以下所構成的族群中選出的化合物：三鹵甲基三嗪化合物、苯甲基二甲基縮酮化合物、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物、醯基膦化合物、氧化膦化合物、茂金屬化合物、肟化合物、三烯丙基咪唑二聚體、鎓化合物、苯并噻唑化合物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物以及其衍生物、環戊二烯-苯-鐵錯合物以及其鹽、鹵甲基噁二唑化合物以及經3-芳基取代之香豆素化合物。
三鹵甲基三嗪化合物、α-胺基酮化合物、醯基膦化合物、氧化膦化合物、肟化合物、三烯丙基咪唑二聚體、鎓化合物、二苯甲酮化合物以及苯乙酮化合物更佳，且至少一種由三鹵甲基三嗪化合物、α-胺基酮化合物、肟化合物、三烯丙基咪唑二聚體以及二苯甲酮化合物所構成的族群中選出的化合物最佳。
本發明之著色組成物中所含之聚合起始劑的含量(在兩種或多於兩種的情況下為總含量)以著色組成物之總固體計較佳為0.1質量%至50質量%，更佳為0.5質量%至30質量%，且甚至更佳為1質量%至20質量%。
(可聚合化合物)
特定言之，可聚合化合物由具有至少一個末端烯系不飽和鍵且較佳具有兩個或多於兩個末端烯系不飽和鍵的化合物中選出。這些化合物之族群在相關工業領域中廣泛知曉，且所述化合物可用於本發明中而無特別限制。這些化合物可呈任何化學形式，諸如單體、預聚物(亦即二聚體、三聚體以及寡聚物或其混合物)以及其多聚體。本發明中之可聚合化合物可為單獨的或呈其中兩者或多於兩者之組合形式。
更特定言之，單體以及其預聚物之實例包含不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸(isocrotonic acid)、順丁烯二酸以及其類似物)、其酯及醯胺以及其多聚體；以及不飽和羧酸與脂族多元醇化合物之酯；不飽和羧酸與脂族多價胺化合物之醯胺；以及其多聚體。此外，亦適合使用具有親核取代基(諸如羥基、胺基以及巰基)之不飽和羧酸酯或不飽和羧酸醯胺與單官能或多官能異氰酸酯或環氧化物的加成反應產物、不飽和羧酸酯或不飽和羧酸醯胺與單官能或多官能羧酸的脫水縮合反應產物以及其類似物。此外，亦適合使用具有親電子取代基(諸如異氰酸酯基以及環氧基)之不飽和羧酸酯或不 飽和羧酸醯胺與單官能或多官能醇、胺或硫醇的加成反應產物；以及此外，具有可脫離取代基(諸如鹵素基團以及甲苯磺醯氧基)之不飽和羧酸酯或不飽和羧酸醯胺與單官能或多官能醇、胺或硫醇的取代反應產物。此外，作為另一實例，亦可使用藉由用乙烯基苯衍生物(諸如不飽和膦酸以及苯乙烯、乙烯醚、烯丙醚以及其類似物)置換上述不飽和羧酸而獲得的化合物族群。
作為其特定化合物，在本發明中甚至適合使用如日本專利申請案早期公開第2009-288705號段落第[0095]號至第[0108]號中所述的化合物。
此外，作為可聚合化合物，具有烯系不飽和基團，在正常壓力下具有100℃或高於100℃之沸點溫度且具有至少一個加成可聚合伸乙基的化合物亦較佳。其實例包含單官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，諸如聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯以及其類似物；藉由使環氧乙烷或環氧丙烷與多官能醇(諸如聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(丙烯醯氧基乙基)醚、異氰尿酸三(丙烯醯氧基乙酯)、甘油或三羥甲基乙烷)加成，隨後(甲基)丙烯醯化而獲得的化合物；如日本專利公開案第S48-41708號及第S50-6034號以及日本專利申請案早期 公開第51-37193號中所述之胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯；如日本專利申請案早期公開第S48-64183號以及日本專利公開案第S49-43191號及第S52-30490號中所述之聚酯丙烯酸酯；多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，諸如作為藉由使環氧樹脂與(甲基)丙烯酸反應而獲得之反應產物的環氧丙烯酸酯；以及其混合物。
可聚合化合物之實例包含藉由使環醚基團(諸如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯)與多官能羧酸中具有烯系不飽和基團之化合物反應而獲得的多官能(甲基)丙烯酸酯；以及其類似物。
另外，作為其他較佳可聚合化合物，亦可使用如日本專利申請案早期公開第2010-160418號及第2010-129825號以及日本專利第4364216號中所述的具有茀環且具有兩個或多於兩個烯系不飽和官能基的化合物，以及卡多樹脂(cardo resin)。
此外，作為具有至少一個烯系不飽和基團、可加成聚合且在常壓下具有100℃或高於100℃之沸點的化合物，如日本專利申請案早期公開第2008-292970號段落第[0254]號至第[0257]號中所述的化合物亦適合。
除上述化合物以外，亦適合使用由以下式(MO-1)至式(MO-5)表示之自由基可聚合單體。同時，在所述式中，當T為氧基伸烷基時，R鍵結於其碳原子側之末端。
在所述式中，n為0至14，且m為1至8。分子中所存在之多個R以及T各自可與所有其他R以及T相同或不同。
在由式(MO-1)至式(MO-5)表示的各可聚合單體中，多個R中之至少一者表示由-OC(=O)CH=CH2 或-OC(=O)C(CH3 )=CH2 表示之基團。
作為由式(MO-1)至式(MO-5)表示之可聚合化合物的特定實例，在本發明中甚至適合使用如日本專利申請案早期公開第2007-269779號段落第[0248]號至第[0251]號中所揭露的化合物。
此外，亦可使用日本專利申請案早期公開第H10-62986號中描述為式(1)化合物及式(2)化合物以及其特定實例的化合物作為可聚合化合物，該等化合物是藉由使環氧乙烷或環氧丙烷與多官能醇加成，隨後(甲基)丙烯醯化而獲得。
其中，二季戊四醇三丙烯酸酯(作為其市售產品，卡亞拉德(KAYARAD)D-330；日本化藥股份有限公司 (NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.)製造)、二季戊四醇四丙烯酸酯(作為其市售產品，卡亞拉德D-320；日本化藥股份有限公司製造)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(作為其市售產品，卡亞拉德D-310；日本化藥股份有限公司製造)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(作為其市售產品，卡亞拉德DPHA；日本化藥股份有限公司製造)、多官能丙烯酸酯(作為其市售產品，卡亞拉德RP-1040；日本化藥股份有限公司製造)以及其中其(甲基)丙烯醯基具有貫穿之乙二醇或丙二醇的結構作為可聚合化合物較佳。亦可使用其寡聚物類型。在下文中，將展示較佳可聚合化合物之態樣。
可聚合化合物為多官能單體，且可具有酸基，諸如羧基、磺酸基以及磷酸基。烯系化合物可按原樣使用，只要當烯系化合物為如上所述之混合物時，烯系化合物具有未反應之羧基即可，但必要時可藉由使非芳族羧酸酐與上述烯系化合物之羥基反應而引入酸基。在此種情況下，所使用之非芳族羧酸酐的特定實例包含四氫鄰苯二甲酸酐、烷基化四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、烷基化六氫鄰苯二甲酸酐、丁二酸酐以及順丁烯二酸酐。
在本發明中，具有酸基之單體為脂族多羥基化合物與不飽和羧酸之酯，且較佳為可藉由使非芳族羧酸酐與脂族多羥基化合物之未反應羥基反應而具有酸基的多官能單體，且脂族多羥基化合物尤其較佳為酯中之季戊四醇及/或二季戊四醇。市售產品之實例包含由東亞合成股份有限公司製造的經多元酸改質之丙烯酸寡聚物，諸如M-510以 及M-520。
這些單體可單獨使用，但因為在製備中難以使用單一化合物，故可使用其中兩者或多於兩者之混合物。此外，必要時，不具有酸基之多官能單體可作為單體與具有酸基之多官能單體組合使用。
具有酸基之多官能單體較佳具有0.1毫克KOH/公克至40毫克KOH/公克且尤其較佳為5毫克KOH/公克至30毫克KOH/公克之酸值。當組合使用兩種或多於兩種具有另一酸基之多官能單體，或組合使用不具有酸基之多官能單體時，較佳調節酸值以使得作為總多官能單體之酸基處於上述範圍內。
另外，亦含有具有己內酯結構之多官能單體作為可聚合單體是一個較佳態樣。
具有己內酯結構之多官能單體不受特別限制，只要所述單體在其分子中具有己內酯結構即可，但例如是藉由多元醇(諸如三羥甲基乙烷、二-三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、二-三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、甘油、雙甘油、三羥甲基三聚氰胺以及其類似物)、(甲基)丙烯酸以及ε-己內酯之酯化而獲得，且其實例包含經ε-己內酯改質之多官能(甲基)丙烯酸酯。其中，具有由以下式(Z-1)表示之己內酯結構的多官能單體較佳。
在式(Z-1)中，所有6個R均為由以下式(Z-2)表示之基團，或6個R中之1至5個為由以下式(Z-2)表示之基團且其餘為由以下式(Z-3)表示之基團。
在式(Z-2)中，R1 表示氫原子或甲基，m表示1或2之數目，且「*」表示鍵結柄。
在式(Z-3)中，R1 表示氫原子或甲基，且「*」表示鍵結柄。
具有此種己內酯結構之多官能單體可例如作為卡亞拉德DPCA系列自日本化藥股份有限公司購得，且其實例包含DPCA-20(在式(Z-1)至式(Z-3)中，其中m=1，由式(Z-2)表示之基團數=2，且所有R1 均為氫原子的化合物)、DPCA-30(在上述式中，其中m=1，由式(Z-2)表示之基團數=3，且所有R1 均為氫原子的化合物)、DPCA-60(在上述式中，其中m=1，由式(Z-2)表示之基團數=6，且所有R1 均為氫原子的化合物)、DPCA-120(在 上述式中，其中m=2，由式(Z-2)表示之基團數=6，且所有R1 均為氫原子的化合物)，以及其類似物。
在本發明中，具有己內酯結構之多官能單體可單獨或以其中兩者或多於兩者之組合的形式使用。
此外，作為本發明中之特定單體，由以下式(Z-4)或式(Z-5)表示之化合物的族群中選出的至少一者亦較佳。
在式(Z-4)以及式(Z-5)中，各E獨立地表示-((CH2 )y CH2 O)-或-((CH2 )y CH(CH3 )O)-，各y獨立地表示0至10之整數，各X獨立地表示丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氫原子或羧基。
在式(Z-4)中，丙烯醯基與甲基丙烯醯基之總和為3或4，各m獨立地表示0至10之整數，且各m之總和為0至40之整數。然而，當各m之總和為0時，任一個X為羧基。
在式(Z-5)中，丙烯醯基與甲基丙烯醯基之總和為5或6，各n獨立地表示0至10之整數，且各n之總和為0至60之整數。然而，當各n之總和為0時，任一個X為 羧基。
在式(Z-4)中，m較佳為0至6之整數，且更佳為0至4之整數。
此外，各m之總和較佳為2至40之整數，更佳為2至16之整數，且尤其較佳為4至8之整數。
在式(Z-5)中，n較佳為0至6之整數，且更佳為0至4之整數。
另外，各n之總和較佳為3至60之整數，更佳為3至24之整數，且尤其較佳為6至12之整數。
此外，式(Z-4)或式(Z-5)中之-((CH2 )y CH2 O)-或-((CH2 )y CH(CH3 )O)-較佳為其中X鍵結於氧原子側之末端的形式。
由式(Z-4)或式(Z-5)表示之化合物可單獨或以其中兩者或多於兩者之組合的形式使用。詳言之，在式(Z-5)中，所有6個X均為丙烯醯基的形式較佳。
另外，可聚合化合物中由式(Z-4)或式(Z-5)表示之化合物的總含量較佳為20質量%或大於20質量%，且更佳為50質量%或大於50質量%。
由式(Z-4)或式(Z-5)表示之化合物可藉由利用開環加成反應使環氧乙烷或環氧丙烷之開環結構鍵結於季戊四醇或二季戊四醇的製程，以及使例如(甲基)丙烯醯氯與開環結構之末端羥基反應以引入(甲基)丙烯醯基的製程來合成，所述製程為相關技術中已知的製程。各製程為熟知製程，且由式(Z-4)或式(Z-5)表示之化合物可由熟習 此項技術者容易地合成。
即使在由式(Z-4)或式(Z-5)表示之組成物中，季戊四醇衍生物及/或二季戊四醇衍生物亦更佳。
特定言之，其實例包含由以下式(a)至式(f)表示之化合物(在下文中，亦稱為「例示性化合物(a)至例示性化合物(f)」)，且其中，例示性化合物(a)、例示性化合物(b)、例示性化合物(e)以及例示性化合物(f)較佳。
(各n之總和為6)
(各n之總和為12)
(各n之總和為12)
(各n之總和為6)
(各m之總和為4)
(各m之總和為12)
由式(Z-4)以及式(Z-5)表示之可聚合化合物之市售產品的實例包含由沙多瑪公司(Sartomer Company,Inc.)製造的具有4個伸乙氧基鏈之四官能丙烯酸酯SR-494，以及由日本化藥股份有限公司製造的具有6個伸戊氧基鏈之六官能丙烯酸酯DPCA-60以及具有3個伸異丁氧基鏈之三官能丙烯酸酯TPA-330。
此外，作為可聚合化合物，如日本專利公開案第S48-41708號、第S51-37193號、第H2-32293號以及第H2-16765號中所述之丙烯酸胺基甲酸酯(urethane acrylate)，或如日本專利公開案第S58-49860號、第S56-17654號、第S62-39417號以及第S62-39418號中所述的具有基於環氧乙烷之結構的胺基甲酸酯化合物亦適合。此外，可藉由使用如日本專利申請案早期公開公開案第 S63-277653號、第S63-260909號以及第H1-105238號中所述的在分子中具有胺基結構或硫化物結構之加成可聚合化合物作為可聚合化合物來獲得具有極佳感光速度之可固化組成物。
可聚合化合物之市售產品的實例包含胺基甲酸酯寡聚物UAS-10、UAB-140(三洋國策造紙股份有限公司(Sanyo-Kokusaku Pulp Co.,Ltd.)製造)、UA-7200(新中村化學工業股份有限公司(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.)製造)、DPHA-40H(日本化藥股份有限公司製造)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(共榮社化學股份有限公司(KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD.)製造)，以及其類似物。
對於這些可聚合化合物，可根據著色組成物之最終效能設計來任意地確定其使用方法的細節，諸如化合物結構、單一使用或組合使用以及添加量。舉例而言，自敏感性之觀點來看，每一個分子具有較高不飽和基團含量的結構較佳，且在許多情況下，雙官能或更高官能度較佳。此外，自增加彩色固化膜之強度的觀點來看，三官能或更高官能度較適合，四官能或更高官能度較佳，且五官能或更高官能度較佳。另外，藉由組合使用官能基數不同且可聚合基團不同之化合物(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯類化合物以及乙烯醚類化合物)來控制敏感性與強度的方法亦有效。此外，較佳組合使用在環氧乙烷鏈長度不 同的三官能或更高官能度之可聚合化合物。
此外，可聚合化合物的選擇以及使用方法對於與著色組成物中所含之其他組分(例如光聚合起始劑、著色劑(顏料)、黏合劑聚合物以及其類似物)的相容性以及可分散性而言亦是重要因素，且例如可藉由使用具有較低純度之化合物或在一些情況下藉由組合使用兩種或多於兩種其他組分來增加相容性。另外，在一些情況下，自改良對硬表面(諸如支撐物)之黏著力的觀點來看，可選擇特定結構。
在本發明之著色組成物中，可聚合化合物之含量以著色組成物中之固體含量計較佳為0.1質量%至90質量%，更佳為1.0質量%至80質量%，且尤其較佳為2.0質量%至70質量%。
(界面活性劑)
自進一步改良本發明著色組成物之可塗佈性的觀點來看，可將各種界面活性劑添加至本發明之著色組成物中。可使用各種界面活性劑作為界面活性劑，諸如氟類界面活性劑、非離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑以及矽類界面活性劑。
詳言之，本發明之著色組成物含有氟類界面活性劑，且因此當將組成物製備成塗佈溶液時，可進一步改良液體特徵(尤其是流動性)，由此進一步改良塗層厚度之均勻性或節約液體。
亦即，當藉由使用塗佈溶液形成膜(其中塗佈含有氟類界面活性劑之著色組成物)時，藉由減小欲塗佈表面與 塗佈溶液之間的界面張力來改良對欲塗佈表面的可濕性，從而改良對欲塗佈表面的可塗佈性。出於此原因，有效的是，即使當以少量液體形成約數微米之薄膜時，亦可能更適合形成具有輕微厚度不均勻性的均勻厚度膜。
在氟類界面活性劑中，氟的百分比含量適合為3質量%至40質量%，更佳為5質量%至30質量%，且尤其較佳為7質量%至25質量%。自塗層膜之厚度均勻性以及節約液體的觀點來看，氟含量處於此範圍內的氟類界面活性劑有效，且在著色組成物中亦展現良好溶解度。
氟類界面活性劑的實例包含梅格範斯(MEGAFACE)F781(大日本油墨化工公司(DIC Corporation)製造)以及其類似物。
界面活性劑可單獨或以其中兩者或多於兩者之組合的形式使用。
著色組成物可能含有或可能不含界面活性劑，但當組成物含有界面活性劑時，所添加之界面活性劑的量以著色組成物之總質量計較佳為0.001質量%至2.0質量%，且更佳為0.005質量%至1.0質量%。
同時，當界面活性劑為聚合物化合物(亦即樹脂)時，聚合物化合物之固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克。
(固化劑)
當使用環氧樹脂作為可固化化合物時，較佳添加固化劑。環氧樹脂之固化劑具有極廣泛的種類，且樹脂與固化 劑之混合物的性質、工作壽命，黏度、固化溫度、固化時間、熱產生以及其類似方面在很大程度上根據所使用之固化劑的種類而變化，且因此需要視固化劑之應用目的、使用條件、工作條件以及其類似方面來選擇適當固化劑。在垣內弘(Kakiuchi Hiroshi)編輯之「環氧樹脂(Epoxy Resin)(松弘堂(SHOKODO))」第5章中詳細說明固化劑。在下文中，將展示固化劑之實例。
以催化方式起作用之固化劑的實例包含三級胺以及三氟化硼-胺複合物，且以化學計量與環氧樹脂之官能基反應的固化劑的實例包含多元胺、酸酐以及其類似物；此外，在常溫下進行固化之固化劑的實例包含二伸乙基三胺以及聚醯胺樹脂，且在中等溫度下進行固化之固化劑的實例包含二乙基胺基丙胺以及三(二甲基胺基甲基)苯酚，且在高溫下進行固化之固化劑的實例包含無水鄰苯二甲酸、間苯二胺以及其類似物。另外，就化學結構而言，對於胺，脂族多元胺之實例包含二伸乙基三胺；芳族多元胺之實例包含間苯二胺；三級胺之實例包含三(二甲基胺基甲基)苯酚；酸酐之實例包含無水鄰苯二甲酸、聚醯胺樹脂、聚硫化物樹脂以及三氟化硼-單乙胺複合物；且合成樹脂初始縮合物之實例包含酚系樹脂、二氰二胺以及其類似物。
藉由加熱使這些固化劑與環氧基反應並聚合，且因此增加交聯密度以達成固化。為了獲得薄膜，黏合劑與固化劑兩者之量較佳儘可能小，且特定言之，固化劑以熱可固化化合物計為35質量%或小於35質量%，較佳為30質量 %或小於30質量%，且更佳為25質量%或小於25質量%。
(固化催化劑)
除了藉由與固化劑反應而固化以外，藉由使環氧基主要與彼此反應而固化對於實現著色劑之高濃度較為有效。出於此原因，亦可在不使用固化劑的情況下使用固化催化劑。固化可在低達以下量的固化催化劑添加量下進行：以環氧當量為約150至200之環氧樹脂計以質量計為約1/10至1/1000，較佳為約1/20至1/500，且更佳為約1/30至1/250。
(聚合抑制劑)
在本發明之著色組成物中，較佳添加少量聚合抑制劑以抑制可聚合化合物在上述著色組成物製備或儲存期間發生不必要的熱聚合。
可用於本發明中之聚合抑制劑的實例包含氫醌(hydroquinone)、對甲氧基苯酚、二-第三丁基-對甲酚、連苯三酚(pyrogallol)、第三丁基-兒茶酚(t-butyl catechol)、苯醌(benzoquinone)、4,4'-硫代雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)(4,4'-thiobis(3-methyl-6-t-butylphenol))、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、N-亞硝基苯基羥胺一級鈰鹽以及其類似物。
所添加之聚合抑制劑的量以總組成物之質量計較佳為約0.01質量%至約5質量%。
(矽烷偶合劑)
在本發明之著色組成物中，自進一步改良對基板之黏 著力的觀點來看，可使用矽烷偶合劑。
矽烷偶合劑較佳具有烷氧基矽烷基作為能夠與無機材料化學鍵結的可水解基團。此外，較佳具有可與有機樹脂相互作用或形成鍵的基團以展示親和力，且較佳具有(甲基)丙烯醯基、苯基、巰基、縮水甘油基以及氧雜環丁烷基(oxetanyl)作為此種基團，其中，較佳具有(甲基)丙烯醯基或縮水甘油基。
亦即，作為用於本發明中之矽烷偶合劑，具有烷氧基矽烷基、(甲基)丙烯醯基或環氧基之化合物較佳，且其特定實例包含具有以下結構之(甲基)丙烯醯基-三甲氧基矽烷化合物、縮水甘油基-三甲氧基矽烷化合物以及其類似物。
此外，作為本發明中之矽烷偶合劑，在一個分子中具有至少兩個具有不同反應性之官能基的矽烷化合物較佳，且特定言之，較佳具有胺基以及烷氧基作為官能基。矽烷偶合劑之實例包含N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基-甲基二甲氧基矽烷(商標名KBM-602，信越化學工業股份有限公司(SHIN-ETSU CHEMICAL CO.,LTD.)製造)、N-β-胺基乙 基-γ-胺基丙基-三甲氧基矽烷(商標名KBM-603，信越化學工業股份有限公司製造)、N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基-三乙氧基矽烷(商標名KBE-602，信越化學工業股份有限公司製造)、γ-胺基丙基-三甲氧基矽烷(商標名KBM-903，信越化學工業股份有限公司製造)、γ-胺基丙基-三乙氧基矽烷(商標名KBE-903，信越化學工業股份有限公司製造)，以及其類似物。
當使用矽烷偶合劑時，所添加之矽烷偶合劑的量以用於本發明中之著色組成物的總固體計較佳為0.1質量%至5.0質量%且更佳為0.2質量%至3.0質量%。
<製備著色組成物的方法>
將描述本發明中之著色組成物的較佳製備方法。然而，本發明並不限於此。
當本發明中之著色組成物含有顏料作為著色劑時，將顏料粒子粉碎成更精細之粒子且使用具有尖銳粒度分佈之顏料的方法為適合的。特定言之，使用平均粒徑為約0.01微米且含有粒徑在0.01微米±0.005微米範圍內且用量為75質量%或大於75質量%之顏料粒子的顏料的方法較佳。為了在上述範圍內調節顏料之粒度分佈，顏料分散方法尤其重要。分散方法之實例包含將藉由使用捏合機或輥筒研磨機(諸如雙輥研磨機)在高黏度狀態下進行分散之乾式分散(捏合分散處理)與藉由使用三輥研磨機、珠粒研磨機或其類似裝置在相對低黏度狀態下進行分散之濕式分散(精細分散處理)組合的分散方法。此外，在分散方法中， 亦較佳的是，一起分散兩種或多於兩種顏料，在捏合分散處理期間不使用溶劑或使用最少量溶劑，或使用多種分散劑。此外，較佳的是，在捏合分散處理期間以及精細分散處理期間以兩份方式添加樹脂組分(兩份用法)，以便減輕溶劑衝擊(solvent shock)，且亦較佳的是，使用溶解度極佳之樹脂組分以防止顏料粒子由加工自捏合分散處理轉變至精細分散處理時發生再聚集。此外，使用高剛性陶瓷或較小粒徑珠粒作為精細分散處理期間所用之珠粒研磨機之珠粒的方式亦有效。
在本發明中，較佳使用藉由使用兩種或多於兩種顏料且在50,000毫帕．秒或大於50,000毫帕．秒之高黏度狀態下分散兩種或多於兩種顏料，接著在1,000毫帕．秒或小於1,000毫帕．秒之低黏度狀態下分散顏料而獲得的著色劑。
一般而言，在顏料合成後藉由多種方法乾燥之後提供這些顏料。通常藉由自水性介質中乾燥顏料而提供呈粉末形式之顏料，但乾燥得到粉末由於脫水乾燥需要巨大汽化潛熱而需要大量熱能。因此，顏料通常形成集合初始粒子之聚集體(二級粒子)。
當著色組成物之製備方法中的著色劑為顏料時，較佳首先捏合上述黏合劑並分散於著色劑(顏料)中，以使得捏合分散處理後之黏度為50,000毫帕．秒或大於50,000毫帕．秒(較佳為50,000毫帕．秒至100,000毫帕．秒)的相對高黏度。此處，捏合分散處理可為高黏度分散或乾式分散。隨後，較佳視需要向捏合分散處理後的分散體中再添加上 述黏合劑且進行精細分散處理，以使得精細分散處理後之黏度為1000毫帕．秒或小於1000毫帕．秒(較佳為100毫帕．秒或小於100毫帕．秒)的相對低黏度。另外，精細分散處理可為低黏度分散或濕式分散。
在捏合分散處理中，溶劑與欲分散物質之比率較佳為0質量%至20質量%。因此，可藉由在不使用大量溶劑的情況下分散混合物來促進主要包含媒劑樹脂組分之構成組分在顏料粒子表面上的潤濕程度，且因此可使顏料粒子表面所形成之界面自顏料粒子與空氣之間的固體/氣體界面轉變為顏料粒子與媒劑溶液之間的固體/溶液界面。可藉由使顏料粒子表面所形成之界面自空氣轉變為溶液且進行混合/攪拌來將顏料分散成接近於其初始粒子之微觀狀態(micro state)。
以此方式，有效地使顏料粒子表面所形成之界面自空氣轉變為溶液，以便更高度地分散顏料。轉變需要強剪切力或壓縮力。出於此原因，較佳在捏合分散處理中使用可展現強剪切力或壓縮力之捏合機，且使用高黏度顏料粒子作為欲捏合物質。
此外，較佳在精細分散處理中將混合物與呈細粒狀態之分散介質(諸如玻璃或陶瓷)一起混合並攪拌。另外，精細分散處理中之溶劑的比率以欲分散物質計較佳為20質量%至90質量%。因為有必要在精細分散處理期間使顏料粒子均勻且穩定地分佈成微觀狀態，所以較佳使用可賦予已聚集顏料粒子衝擊力以及剪切力的分散機且使用低黏 度顏料粒子作為欲分散物質。
當著色劑為染料時，不需要如上文所述之分散製程，且染料可僅與黏合劑一起溶解於適合溶劑中。
詳言之，較佳藉由以下方式來製備本發明中之著色組成物：當熱可固化化合物為環氧化合物時，將熱可固化化合物以及固化催化劑或固化劑添加至由此獲得之顏料分散體或染料溶液中；或當黏合劑已為熱可固化化合物時，向其中添加固化催化劑或固化劑以賦予熱固化功能且必要時向其中添加溶劑。
<過濾器過濾>
出於移除雜質或減少缺陷之目的，較佳藉由過濾器來過濾本發明之著色可固化組成物。
作為用於過濾器過濾之過濾器，可使用相關技術中已用於過濾用途的過濾器以及其類似物，而無任何特別限制。
用於過濾器之材料的實例包含氟樹脂，諸如聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)；聚醯胺類樹脂，諸如耐綸-6(Nylon-6)以及耐綸-6,6(Nylon-6,6)；聚烯烴樹脂(包含高密度以及超高分子量)，諸如聚乙烯以及聚丙烯(PP)；以及其類似物。在這些材料中，聚丙烯(包含高密度聚丙烯)較佳。
過濾器之孔隙直徑不受特別限制，但例如為約0.01微米至20.0微米，較佳為約0.01微米至5微米，且甚至更佳為約0.01微米至2.0微米。
可藉由在上述範圍內調節過濾器之孔隙直徑來更有 效地移除細粒，從而進一步降低混濁性。
此處，關於過濾器之孔隙直徑，可參考過濾器製造商之標稱值。市售過濾器可由例如頗爾公司(Pall Corporation)、東洋濾紙股份有限公司(Toyo Roshi Kaisha,Ltd.)、英特格公司(Entegris,Inc.)(原密科理公司(Mykrolis Corporation))、北澤微過濾器公司(KITZ MICRO FILTER CORPORATION)或其類似製造商所提供的多種過濾器中選出。
在過濾器過濾中，可使用兩個或多於兩個過濾器之組合。
舉例而言，首先藉由使用第一過濾器進行過濾，隨後，可藉由使用孔隙直徑不同於第一過濾器之孔隙直徑的第二過濾器進行過濾。
此時，在第一過濾器處之過濾以及在第二過濾器處之過濾可進行一次或兩次或多於兩次。
作為第二過濾器，可使用由與上述第一過濾器之材料相同的材料以及其類似物形成的過濾器。
由本發明之著色組成物獲得的彩色濾光片可能適用於液晶顯示元件(LCD)或固體影像元件(例如CCD、CMOS以及其類似物)。此外，彩色濾光片亦可能適用於影像顯示元件，諸如電子紙或有機EL。詳言之，本發明之彩色濾光片可能適用於固體影像元件，諸如CCD以及CMOS。
本發明之彩色濾光片適用作液晶顯示元件之彩色濾光片。配備有彩色濾光片之液晶顯示元件可顯示具有良好 顯示影像色調以及極佳顯示特徵的高品質影像。
顯示元件之定義或各顯示元件之細節描述於例如「電子顯示元件(Electronic Display Device)」(佐佐木明夫(Sasaki Akio)著，工業調查會出版股份有限公司(Kogyo Chosakai Publishing Co.,Ltd.),1990年出版)、「顯示元件(Display Device)」(伊吹純明(Ibuki Sumiaki)著，東照產業出版股份有限公司(Sangyo Tosho Publishing Co.,Ltd.),1989年出版)以及其類似文獻中。此外，液晶顯示元件描述於例如「下一代液晶顯示技術(Next Generation Liquid Crystal Display Techniques)」(內田達男(Uchida Tatsuo)編，工業調查會出版股份有限公司(Kogyo Chosakai Publishing Co.,Ltd.),1994年出版)中。可應用本發明之液晶顯示元件不受特別限制，且本發明可應用於例如上述「下一代液晶顯示技術」中所述的多種模式的液晶顯示元件。
本發明之彩色濾光片適用於彩色TFT系統中之液晶顯示元件。彩色TFT系統之液晶顯示元件的細節描述於例如「彩色TFT液晶顯示器(Color TFT Liquid Crystal Display)(共立出版股份有限公司(Kyoritsu Shuppan Co.,Ltd.)於1996年出版)」中。此外，本發明可應用於具有放大視角之液晶顯示元件，諸如橫向電場驅動系統，諸如IPS；像素劃分系統，諸如MVA；或亦應用於STN、TN、VA、OCS、FFS、R-OCB以及其類似物。
此外，本發明之彩色濾光片亦可提供給具有亮度以及 高清晰度之陣列上彩色濾光片(color-filter on array，COA)系統。
在由COA系統形成之彩色層中，必須形成邊長為約1微米至15微米之管道，諸如矩形通孔或U形凹面部分，以在安置於彩色層上之ITO電極與彩色層下方之驅動基板末端之間建立電聯通，且管道之尺寸(亦即邊長)尤其較佳為5微米或小於5微米，但亦可藉由使用本發明形成5微米或小於5微米之管道。這些影像顯示系統描述於例如「EL、PDP、LCD顯示器的當前技術及市場趨勢(EL,PDP,LCD Displays-Current Trend of Techniques and Markets)(調查研究部(Investigative Research Department)，東麗研究中心公司(Toray Research Center,Inc.),2001年出版)」，第43頁以及其類似文獻中。
本發明之液晶顯示元件由本發明之彩色濾光片以及其他多種部件構成，所述部件為諸如電極基板、偏振膜、相位差膜、背光、間隔物、視角保護膜以及其類似物。本發明之彩色濾光片可應用於由這些已知部件構成的液晶顯示元件。這些部件之細節描述於例如「94年液晶顯示器周邊材料及化學品市場(94 Markets of Peripheral Materials and Chemicals for Liquid Crystal Displays)」(志摩健太郎(Shima Kentaro),CMC出版股份有限公司(CMC Publishing Co.,Ltd.)於1994年出版)以及「2003年液晶相關市場的現狀與未來展望(2003 Current Status and Future Outlook of Liquid Crystal Related Market)(第二卷)」 (表參道良吉(Omote Ryokichi)，富士總研研究所公司(Fuji Chimera Research Institute Inc.)於2003年出版)中。
關於背光之細節描述於SID會議文摘1380(SID Meeting Digest 1380)(2005)(A.今野(A.Konno)等人)，顯示器月刊(Monthly Display),12月刊，2005，第18頁至第24頁(志摩康弘(Shima Yasuhiro))、第25頁至第30頁(八木孝明(Yagi Takaaki))以及其類似文獻中。
當本發明之彩色濾光片用於液晶顯示元件中時，當與相關技術中已知的冷陰極管的三波長管組合時可實現高對比度。此外，使用紅色、綠色以及藍色LED光源(RGB-LED)作為背光可向具有高發光強度以及良好色彩再現性之液晶顯示元件提供高色純度。
實例
在下文中，將參考實例特定地描述本發明，但本發明並不限於所述實例。此外，除非特別規定，否則「份」以及「%」以質量計。另外，當在各製程中使用市售處理液體進行處理時，除非另外規定，否則是藉由製造商所指定之方法進行各處理。
[實例1至實例52，比較實例1至比較實例4]
(實例17)
<製備顏料分散液>
-製備綠色顏料分散液-
用珠粒研磨機將包含作為顏料之8.6份顏料綠36(酞菁顏料)以及5.7份顏料黃185、作為顏料衍生物之1.4份 衍生物A、作為分散樹脂之4.3份分散劑A以及作為溶劑之80份丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)的混合溶液混合並分散15小時，以製備綠色顏料分散液。
<製備含有綠色顏料之組成物(塗佈溶液)>
使用如上文所述之綠色顏料分散液，進行混合以及攪拌以便具有以下組成來製備綠色可固化組成物。
<組成>
(實例1至實例16以及實例18至實例52，比較實例1至比較實例4)
藉由將顏料、顏料衍生物、分散樹脂以及可固化化合物之種類變為表1以及表2中之實例以及比較實例中所述的其種類來製備著色可固化組成物，所述實例以及比較實例就顏料濃度(以著色可固化組成物之總固體計的含量)以及D/P值(分散樹脂/顏料之質量比)而言均與實例17相同。
在就D/P值而言與實例17不同的實例中，用與實例17相同之方式製備著色可固化組成物，除了將顏料、顏料衍生物、分散樹脂以及可固化化合物之種類變為表1以及 表2中的其種類，改變分散樹脂之量以獲得表1以及表2中所述之D/P值，且調節可固化化合物之量以獲得表1以及表2中作為以著色可固化組成物之總固體計的顏料濃度所述之值。
在D/P值與實例17之D/P值相同但顏料濃度不同的實例中，用與實例17相同之方式製備著色可固化組成物除了將顏料、顏料衍生物、分散樹脂以及可固化化合物之種類變為表1以及表2中的其種類，且調節可固化化合物之量以獲得表1以及表2中作為以著色可固化組成物之總固體計的顏料濃度所述之值。
此外，在實例以及比較實例中，使用具有下表中所述之固體酸值的分散劑。
(製備紅色顏料分散液)
用珠粒研磨機將包含作為顏料之8.3份顏料紅254以及3.7份顏料黃139、作為顏料分散劑之4.8份BYK-161(由畢克化學公司(BYK Chemie)製造)以及作為溶劑之83.2份丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)的混合溶液混合並分散15小時，以製備紅色顏料分散液。
(製備藍色顏料分散液)
用珠粒研磨機將包含作為顏料之9.5份顏料藍15：6及2.4份顏料紫23、作為顏料分散劑之5.6份BYK-161(由畢克化學公司製造)以及作為溶劑之82.5份丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)的混合溶液混合並分散15小時，以製備藍色顏料分散液。
<製備含有紅色顏料之組成物(塗佈溶液)>
將具有以下組成之各種組分混合以製備100公克含有紅色顏料之熱可固化組成物(固體含量=10.2質量%，固體中之顏料含量：67.2質量%)。
<含有紅色顏料之熱可固化組成物的組成>
<製備含有藍色顏料之組成物(塗佈溶液)>
使用如上文所述之藍色顏料分散液，進行混合以及攪拌以便具有以下組成來製備含有藍色顏料之組成物(藍色著色感放射線性組成物)。
<製備藍色著色感放射線性組成物(塗佈溶液)>
[製造彩色濾光片]
(乾式蝕刻製程)
藉由旋轉塗佈將含有綠色顏料之組成物塗佈在尺寸為7.5公分×7.5公分之玻璃基板上，以製成膜厚度為0.5微米之塗層膜，接著藉由使用熱板，在200℃下將玻璃基板加熱5分鐘，且使塗層膜固化，形成第一彩色層(綠色層)。第一彩色層(綠色層)之膜厚度為0.5微米。
(塗佈用於遮罩之抗蝕劑)
隨後，塗佈正型光阻「FHi622BC」(由富士膠片電子材料股份有限公司(FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.)製造)，且進行預烘烤以形成膜厚度為0.8微米之光阻層。
隨後，在光阻層之溫度或氛圍溫度變為90℃之溫度下進行熱處理1分鐘。此後，藉由使用顯影溶液「FHD-5」 (由富士膠片電子材料股份有限公司製造)進行顯影處理1分鐘，且在110℃下進行後烘烤處理1分鐘。
(乾式蝕刻)
接著，將所獲得之玻璃基板黏附至8吋矽晶圓上，且按以下次序進行乾式蝕刻。
使用乾式蝕刻裝置(由日立高科技公司(Hitachi High-Technologies Corporation)製造，U-621)，在以下條件下進行第一製程蝕刻處理，持續80秒：RF功率：800瓦；天線偏壓(antenna bias)：400瓦；晶圓偏壓：200瓦；腔室內部壓力：4.0帕；基板溫度：50℃；以及混合氣體之氣體種類及流速：CF4 ：80毫升/分鐘，O2 ：40毫升/分鐘，以及Ar：800毫升/分鐘。
隨後，使用同一蝕刻腔室在以下條件下進行過度蝕刻處理作為第二製程蝕刻處理：RF功率：600瓦；天線偏壓：100瓦；晶圓偏壓：250瓦；腔室內部壓力：2.0帕；基板溫度：50℃；混合氣體之氣體種類及流速：N2 ：500毫升/分鐘，O2 ：50毫升/分鐘，以及Ar：500毫升/分鐘(N2 /O2 /Ar=10/1/10)並持續28秒。
在上述條件下進行乾式蝕刻之後，使用光阻洗提溶液「MS230C」(由富士膠片電子材料股份有限公司製造)進行洗提處理120秒以移除抗蝕劑，且用純水洗滌並進行旋轉乾燥(spin drying)。其後，在100℃下進行脫水烘烤處理2分鐘。藉由上述製程獲得第一彩色層(綠色層)。
<形成第二彩色層>
將上述含有紅色顏料之組成物作為第二著色可固化組成物塗佈在如上所述而獲得的基板上，使得乾燥及後烘烤之後的厚度為0.40微米，接著乾燥。此後，在200℃下進行後烘烤5分鐘，形成紅色層作為第二彩色層。
(塗佈用於遮罩之抗蝕劑)
隨後，在後烘烤之後藉由旋轉塗佈將正型光阻「FHi622BC」(由富士膠片電子材料股份有限公司製造)塗佈在紅色層上，且在90℃下經受預烘烤處理1分鐘以形成光阻層，使得膜厚度為1.0微米。
隨後，在光阻層之溫度或氛圍溫度變為90℃之溫度下進行熱處理1分鐘。此後，藉由使用顯影溶液「FHD-5」(由富士膠片電子材料股份有限公司製造)進行顯影處理1分鐘，且在110℃下再進行後烘烤處理1分鐘。
(乾式蝕刻)
接著，將所獲得之基板黏附至8吋矽晶圓上，且按以下次序進行乾式蝕刻。
使用乾式蝕刻裝置(由日立高科技公司製造，U-621)在以下條件下進行第一製程蝕刻處理，持續80秒：RF功率：800瓦；天線偏壓：400瓦；晶圓偏壓：200瓦；腔室內部壓力：4.0帕；基板溫度：50℃；以及混合氣體之氣體種類及流速：CF4 ：80毫升/分鐘，O2 ：40毫升/分鐘，以及Ar：800毫升/分鐘。
隨後，使用同一蝕刻腔室在以下條件下進行過度蝕刻處理作為第二製程蝕刻處理：RF功率：600瓦；天線偏壓： 100瓦；晶圓偏壓：250瓦；腔室內部壓力：2.0帕；基板溫度：50℃；混合氣體之氣體種類及流速：N2 ：500毫升/分鐘，O2 ：50毫升/分鐘，以及Ar：500毫升/分鐘(N2 /O2 /Ar=10/1/10)並持續28秒。
在上述條件下進行乾式蝕刻之後，使用光阻洗提溶液「MS230C」(由富士膠片電子材料股份有限公司製造)進行洗提處理120秒以移除抗蝕劑，且用純水洗滌並進行旋轉乾燥。此後，在100℃下進行脫水烘烤處理2分鐘。藉由上述製程獲得第二彩色層(紅色層)。
接著，進行以下各平坦化處理。
<實例1至實例9以及實例40至實例52：藉由回蝕刻進行第二彩色層之平坦化製程>
藉由在實例1至實例9以及實例40至實例52中進行的回蝕刻處理使如上文所述形成的第二彩色層平坦化。
特定言之，在以下條件下用乾式蝕刻裝置(由日立高科技公司製造，U-621)進行蝕刻處理直至曝露綠色膜：RF功率：600瓦；天線偏壓：100瓦；晶圓偏壓：250瓦；腔室內部壓力：2.0帕；基板溫度：50℃；以及混合氣體之氣體種類及流速：N2 ：500毫升/分鐘，以及Ar：500毫升/分鐘(N2 /Ar=1/1)。
此時，紅色層之蝕刻速率為150奈米/分鐘，且經計算需40秒之時間來曝露綠色膜。藉由向其增加4秒過度蝕刻獲得蝕刻時間。因此，蝕刻時間為40秒，過度蝕刻時間為4秒，且因此總蝕刻時間設定為40+4=44秒。
藉由上述製程移除綠色膜上之紅色層。
<實例10至實例39以及比較實例1至比較實例4：藉由CMP進行之第二彩色層平坦化製程>
藉由在實例10至實例39以及比較實例1至比較實例4中的化學機械拋光處理使如上所述形成的第二彩色層平坦化。
特定言之，藉由化學機械拋光(CMP)裝置(BC-15，由AMT製造)，使用漿料Semi-Sperse 25稀溶液(原料溶液：純水=1：19)進行拋光處理。此時，在以下條件下進行拋光處理：漿料稀溶液流速：300毫升/分鐘；晶圓壓力：1.2psi；固持環壓力：1.5psi；拋光墊之轉數：50轉/分；以及晶圓之轉數：50轉/分。
藉由拋光處理曝露綠色膜所必需的拋光時間為25秒。過度拋光率設定為20%，且實際拋光時間設定為25秒×1.2=30秒。
因此曝露綠色膜。
藉由上述製程，藉由使用拋光處理移除綠色膜上之紅色層。
<形成第三彩色層>
將上述含有藍色顏料之組成物作為第三著色組成物塗佈在如上文所述而獲得的玻璃基板上的綠色膜上，使得乾燥以及後烘烤之後的厚度為0.40微米，接著乾燥，獲得堆疊彩色濾光片，其中在第一彩色層上形成第三著色組成物之層。
隨後，將所獲得之堆疊彩色濾光片固定在旋轉淋灑顯影機(DW-30型，由化學電子股份有限公司(Chemitronics Co.,Ltd.)製造)之水平旋轉台上，且在23℃下藉由使用CD-2000之60%稀溶液(由富士膠片電子材料股份有限公司製造)進行覆液顯影，持續60秒。
在顯影之後，藉由真空夾盤法將玻璃晶圓固定於水平旋轉台上，同時藉由旋轉裝置以50轉/分之轉數旋轉相應玻璃晶圓，藉由自旋轉中心上方自噴嘴中以淋灑形式供應純水來進行沖洗處理，接著對玻璃晶圓進行噴霧乾燥，以顯影並移除第三層彩色層。
<評估殘餘物>
藉由使用MCPD-3000(由大塚電子股份有限公司(OTSUKA ELECTRONICS CO.,LTD.)製造)量測製造第一層彩色層之後以及顯影並移除第三層彩色層之後，第一層彩色層之最大透射率的光譜變化(△T%max)，且評估由第一層彩色層上剩餘的第三層著色組成物之殘餘物所致的混色。變化越小(亦即△T%max值較小)，越難由殘餘物產生混色，則越佳。
對殘餘物的上述評估結果展示於下表中。
表1以及表2中所述的符號以及化合物如下。
(著色劑)
G7：C.I.顏料綠7
G36：C.I.顏料綠36
G58：C.I.顏料綠58
Y139：C.I.顏料黃139
Y150：C.I.顏料黃150
Y185：C.I.顏料黃185
(顏料衍生物)
(分散樹脂)
在以下例示性化合物中(但分散劑A除外)，加入各結構單元中之數值(加入主鏈重複單元中的數值)表示相應結構單元之含量[質量%：描述為(重量%)]。加入側鏈之重複位點中的數值表示相應重複位點之重複次數。此外，分散劑A中之a以及b各自表示括號中所表示之部分結構的數目，且滿足a+b=6。
(可固化化合物)
如由表1以及表2中顯而易知，可知在著色劑之含量以第一著色組成物之總固體計小於60質量%的比較實例1以及比較實例2以及第一著色組成物中所含的具有最高固體酸值之樹脂的固體酸值大於80毫克KOH/公克的比較實例3以及比較實例4中，光譜變化顯著且大量殘餘物剩餘在第一層彩色層上。
同時，可知在著色劑之含量以第一著色組成物之總固體計為60質量%或大於60質量%且具有最高固體酸值之樹脂的固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/ 公克的實例1至實例52中，光譜變化較小且少量殘餘物剩餘在第一層之彩色層上。
此外，在所述實例中，即使當顏料物質變為C.I.顏料藍15：6與C.I.顏料紫23之質量比為80：20(PB15：6/PV23=80/20)的顏料混合物時且當顏料物質變為C.I.顏料紅254與C.I.顏料黃139之質量比為75：25(PR254/PY139=75/25)的顏料混合物時，亦可獲得相同結果。
工業實用性
根據本發明之彩色濾光片的製造方法，由具有高濃度著色劑之著色組成物形成第一彩色層以及第一彩色像素，且因此第一彩色層中所含的可吸附具有不同色彩之彩色層組分之組分的含量減少。因此，即使當堆疊於第一彩色層上之第二彩色層藉由平坦化處理而平坦化，接著在其上堆疊第三彩色層且藉由使用照相技術進行曝光及顯影時，著色組成物中具有不同色彩之組分難以吸附於第一彩色層上，從而抑制殘餘物產生並實現製造彩色濾光片之方法，所述方法可製造具有較小光譜變化之彩色濾光片。
本申請案基於2011年8月31日申請之日本專利申請案(日本專利申請案第2011-190188號)，且其內容以引用的方式併入本文中。
10‧‧‧固體影像元件
11‧‧‧第一彩色層
12‧‧‧第一彩色圖案
13‧‧‧彩色濾光片
14‧‧‧平坦化膜
15‧‧‧微透鏡
20B‧‧‧藍色像素/第三像素
20G‧‧‧綠色像素/第一像素
20R‧‧‧紅色像素/第二像素
21‧‧‧第二彩色層
22‧‧‧第二彩色圖案
31‧‧‧第三彩色感放射線性層
31A‧‧‧位置
32‧‧‧第三彩色圖案
41‧‧‧P型井
42‧‧‧光接收元件/光電二極體
43‧‧‧雜質擴散層
44‧‧‧電極
45‧‧‧佈線層
46‧‧‧BPSG膜
47‧‧‧絕緣膜
48‧‧‧P-SiN膜
49‧‧‧平坦化膜層
51‧‧‧光阻層
51A‧‧‧抗蝕劑通孔
51B‧‧‧抗蝕劑通孔
51C‧‧‧抗蝕劑通孔
52‧‧‧抗蝕劑圖案/圖案化光阻層
52'‧‧‧抗蝕劑圖案/蝕刻遮罩
52"‧‧‧抗蝕劑圖案/蝕刻遮罩
100‧‧‧彩色濾光片
121‧‧‧第一通孔
122‧‧‧第二通孔
圖1為說明具有彩色濾光片以及固體影像元件之例示 性組態的示意性橫截面視圖。
圖2為說明在第一彩色層上形成光阻層之狀態的示意性橫截面視圖。
圖3為說明在第一彩色層上形成抗蝕劑圖案之狀態的示意性橫截面視圖。
圖4為說明藉由蝕刻在第一彩色層中提供多個通孔來形成第一彩色圖案之狀態的示意性橫截面視圖。
圖5為說明移除圖4之抗蝕劑圖案之狀態的示意性橫截面視圖。
圖6為說明形成第二彩色圖案以及第二彩色層之狀態的示意性橫截面視圖。
圖7為說明藉由平坦化處理移除圖6之第二彩色層之狀態的示意性橫截面視圖。
圖8為說明藉由平坦化處理移除圖6之第二彩色層以及在第一彩色層上形成抗蝕劑圖案之狀態的示意性橫截面視圖。
圖9為說明藉由蝕刻在第一彩色層中再次提供多個通孔之狀態的示意性橫截面視圖。
圖10為說明藉由平坦化處理移除圖9之抗蝕劑圖案的狀態或藉由平坦化處理移除圖13之第二彩色層之狀態的示意性橫截面視圖。
圖11為說明在第二彩色層上形成抗蝕劑圖案之狀態的示意性橫截面視圖。
圖12為說明藉由蝕刻在第一彩色層以及第二彩色層 中提供多個通孔之狀態的示意性橫截面視圖。
圖13為說明移除圖12之抗蝕劑圖案之狀態的示意性橫截面視圖。
圖14為說明形成第三彩色圖案以及第三彩色層之狀態的示意性橫截面視圖。
圖15為說明具有第一彩色圖案至第三彩色圖案之彩色濾光片的示意性橫截面視圖。
10‧‧‧固體影像元件
13‧‧‧彩色濾光片
14‧‧‧平坦化膜
15‧‧‧微透鏡
20B‧‧‧藍色像素/第三像素
20G‧‧‧綠色像素/第一像素
20R‧‧‧紅色像素/第二像素
41‧‧‧P型井
42‧‧‧光接收元件/光電二極體
43‧‧‧雜質擴散層
44‧‧‧電極
45‧‧‧佈線層
46‧‧‧BPSG膜
47‧‧‧絕緣膜
48‧‧‧P-SiN膜
49‧‧‧平坦化膜層

Claims (15)

  1. 一種彩色濾光片的製造方法，包括：(a)形成含第一著色組成物之第一彩色層，以形成多個第一彩色像素；(b)藉由乾式蝕刻將所述第一彩色層圖案化，以在所述第一彩色層中形成多個第一通孔；(c)在所述第一彩色層上堆疊含第二著色組成物之第二彩色層，使得所述第二著色組成物包埋在各所述第一通孔內，以形成多個第二彩色像素；(d)藉由乾式蝕刻將所述第二彩色層圖案化，從而在所述第一彩色層上形成除所述第一通孔以外的多個第二通孔，以形成所述多個第一彩色像素；(d')在所述第二彩色層上進行平坦化處理直至至少曝露所述第一彩色層；(e)在所述第一彩色層上堆疊含第三著色感放射線性組成物之第三彩色感放射線性層，使得所述第三著色感放射線性組成物包埋在各所述第二通孔內，以形成多個第三彩色像素，所述第三著色感放射線性組成物含有光聚合起始劑及可聚合化合物；以及(f)藉由對所述第三彩色感放射線性層中對應於所述第一彩色層中形成的所述第二通孔的位置進行曝光及顯影來移除所述第三彩色感放射線性層，其中所述製程(d')在所述製程(c)之後且在所述製程(d)之前進行，或在所述製程(d)之後且在所述製程 (e)之前進行，且所述第一著色組成物含有著色劑以及樹脂，所述著色劑之含量以所述第一著色組成物之總固體計為60質量%或大於60質量%，且具有最高固體酸值之樹脂的固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片的製造方法，其中所述第一著色組成物中所含的著色劑為C.I.顏料綠36以及C.I.顏料黃185。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片的製造方法，其中所述製程(d')在所述製程(c)之後且在所述製程(d)之前進行。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片的製造方法，其中所述製程(d')在所述製程(d)之後且在所述製程(e)之前進行。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之彩色濾光片的製造方法，更包括：在所述製程(b)以及所述製程(d)中，在所述第一彩色層上形成光阻層；藉由曝光及顯影將所述光阻層圖案化以獲得抗蝕劑圖案；以及藉由使用所述抗蝕劑圖案作為蝕刻遮罩對所述第一 彩色層進行乾式蝕刻。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之彩色濾光片的製造方法，更包括：在所述製程(b)中於所述第一彩色層上以及在所述製程(d)中於所述第二彩色層上形成光阻層；藉由曝光及顯影將所述光阻層圖案化以獲得抗蝕劑圖案；以及藉由使用所述抗蝕劑圖案作為蝕刻遮罩對所述彩色層進行乾式蝕刻。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片的製造方法，其中所述製程(d')藉由回蝕處理或化學機械拋光處理來進行。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片的製造方法，其中所述第一彩色層為綠色透射層。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片的製造方法，其中所述第二彩色像素以及所述第三彩色像素中一者為紅色透射部分且另一者為藍色透射部分。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片的製造方法，其中所述第三著色感放射線性組成物含有肟化合物作為所述光聚合起始劑。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片的製造方法，其中所述第一著色組成物、所述第二著色組成物及所述第三著色感放射線性組成物的至少一個含有顏料，以及喹啉類、苯并咪唑酮類或異吲哚啉類的顏料衍生物。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之彩色濾光片的製造方法，其中所述顏料衍生物為下述衍生物A、下述衍生物B或下述衍生物C，
  13. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片的製造方法，其中所述第一著色組成物、所述第二著色組成物及所述第三著色感放射線性組成物的至少一個含有具有由下述 式(I-1)表示之重複單元以及由下述式(I-2)表示之重複單元的樹脂， 上述式(I-1)以及式(I-2)中，R1 以及R2 各自獨立地表示氫原子、鹵素原子或烷基，a各自獨立地表示1至5之整數，*表示重複單元之間的鍵聯部分，X表示具有pKa為14或小於14之官能基的基團，Y表示原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片的製造方法，其中所述第一著色組成物、所述第二著色組成物及所述第三著色感放射線性組成物的至少一個含有包含下述式(1)至下述式(4)中任一者表示的結構單元的接枝聚合物， 在式(1)至式(4)中，X1 、X2 、X3 、X4 以及X5 各自獨立地表示氫原子或單價有機基團，W1 、W2 、W3 以及W4 各自獨立地表示氧原子或NH，Y1 、Y2 、Y3 以及Y4 各自獨立地表示二價鍵聯基團，Z1 、Z2 、Z3 以及Z4 各自獨立地表示氫原子或單價取代基，n、m、p以及q各自表示1至500之整數，在式(1)以及式(2)中，j以及k各自獨立地表示2至8之整數，在式(3)中，R'表示分支鏈或直鏈伸烷基，在式(4)中，R表示氫原子或單價有機基團。
  15. 一種固體影像元件的製造方法，包括如申請專利範圍第1項~第14項中任一項所述之彩色濾光片的製造方法。
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