TWI510564B - 彩色濾光片用著色組成物、彩色濾光片、顯示元件及彩色濾光片用顏料分散液 - Google Patents

彩色濾光片用著色組成物、彩色濾光片、顯示元件及彩色濾光片用顏料分散液 Download PDF

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Description

彩色濾光片用著色組成物、彩色濾光片、顯示元件及彩色濾光片用顏料分散液
本發明係關於彩色濾光片用著色組成物、彩色濾光片、顯示元件及彩色濾光片用顏料分散液，更詳言之，係關於在穿透型或反射型之彩色液晶顯示元件、固體攝像元件、有機EL顯示元件、電子紙等使用之彩色濾光片為有用之著色層形成所用之著色組成物、具備使用該著色組成物形成之著色層的彩色濾光片、及具備該彩色濾光片之顯示元件。
使用著色感放射線性組成物製造彩色濾光片時，已知有以下方法：在基板上塗布顏料分散型之著色感放射線性組成物並乾燥之後，將乾燥塗膜以所望圖案形狀照射放射線(以下稱為「曝光」。)並進行顯影，藉此獲得各色之畫素(專利文獻1~2)。又，亦已知有利用使碳黑分散而得之光聚合性組成物來形成黑色矩陣之方法(專利文獻3)。再者，也已知有使用顏料分散型之著色熱硬化性樹脂組成物利用噴墨方式獲得各色畫素之方法(專利文獻4)。
而於液晶顯示元件或固體攝像元件使用之彩色濾光片之領域中，伴隨高輝度化或高對比度化之要求，使用之顏料有越來越微粒化的傾向。為了實現如此微粒化之顏料的安定且良好的分散性，已知使用分散劑係為有效。已有人提供使用該分散劑改善顏料的分散性，而使得對比度或分散安定性提升，且顯影性等也提升的各種方法(專利文獻5~6)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1　日本特開平2-144502號公報
專利文獻2　日本特開平3-53201號公報
專利文獻3　日本特開平6-35188號公報
專利文獻4　日本特開2000-310706號公報
專利文獻5　日本特開2009-25813號公報
專利文獻6　日本特開2010-134419號公報
但是即便依照該等專利文獻5~6記載之方法，仍難以達成近年對於彩色液晶顯示元件之高對比度化、高色純度化及高輝度化的要求，且也難解決彩色濾光片量產中的耐熱性、耐溶劑性等各問題。所以，強烈需求開發著色組成物其能夠製造達成近年對於高對比度化、高色純度化及高輝度化之要求而且耐熱性、耐溶劑性等優異的彩色濾光片。
因此，本發明之課題在於提供一種著色組成物，其能製造色度特性優異，對比度高且耐熱性、耐溶劑性良好的彩色濾光片。再者，本發明之課題在於提供一種具備由上述著色組成物形成之著色層而成的彩色濾光片、及具備該彩色濾光片的顯示元件。
有鑑於該實情，本案發明人等努力研究，結果發現藉由使用具有特定重複單位的共聚物能夠解決上述課題，並完成本發明。
亦即，本發明提供一種彩色濾光片用著色組成物，其特徵為含有以下成分(A)、(B)及(C)：
(A)含有顏料之著色劑；
(B)共聚物(以下也稱為「(B)共聚物」)，其含有以下述式(1)表示之重複單位(1)、以下述式(2)表示之重複單位(2)、及具有交聯性官能基之重複單位(3)，且前述重複單位(2)之共聚合比例為不含前述重複單位(1)及前述重複單位(3)之全部重複單位中的90質量%以上；
(C)交聯劑；
[式(1)中，R1 代表氫原子或甲基，Z代表-N+ R2 R3 R4 Y- (其中，R2 ~R4 彼此獨立而代表氫原子、或也可具有取代基之烴基，Y- 代表相對陰離子)、-NR5 R6 (其中，R5 及R6 彼此獨立而代表氫原子、或也可具有取代基之烴基)、或也可具有取代基之含氮雜環基，X1 代表2價之連結基。]
[式(2)中，R7 代表氫原子或甲基，R8 代表飽和脂肪族烴基或飽和脂環式烴基。]
又，本發明提供具備使用該著色組成物而形成之著色層而成的彩色濾光片、及具備該彩色濾光片的顯示元件。再者，本發明提供一種彩色濾光片用顏料分散液，其特徵為含有：上述(A)含有顏料之著色劑、上述(B)共聚物及(F)溶劑。在此，「著色層」係指彩色濾光片使用之各色畫素、黑色矩陣、黑色間隔物等。
若使用本發明之著色組成物，可獲得色度特性優異、對比度高，且具良好的耐熱性與耐溶劑性之各色畫素之彩色濾光片。
因此，本發明之彩色濾光片用著色組成物，係極適於使用在以彩色液晶顯示元件用彩色濾光片、固體攝像元件之色分解用彩色濾光片、有機EL顯示元件用彩色濾光片、電子紙用彩色濾光片為首之各種彩色濾光片的製作。
 [用以實施發明之形態]
以下對於本發明詳細說明。
彩色濾光片用著色組成物
以下對於本發明之彩色濾光片用著色組成物(以下單稱為「著色組成物」)之構成成分加以說明。
-(A)著色劑-
本發明之著色組成物，含有顏料當做(A)著色劑。顏料不特別限定，可為有機顏料、無機顏料任一者。本發明中，顏料可單獨使用，或將2種以上混合使用。當然，也可將有機顏料與無機顏料混合使用。
就上述有機顏料而言，例如於彩色指數(C.I.;The Society of Dyers and Colourists公司發行)分類為顏料之化合物。具體而言，例如命名為如下述彩色指數(C.I.)者。
C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃13、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃17、C.I.顏料黃20、C.I.顏料黃24、C.I.顏料黃31、C.I.顏料黃55、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃153、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃155、C.I.顏料黃166、C.I.顏料黃168、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃211；C.I.顏料橙5、C.I.顏料橙13、C.I.顏料橙14、C.I.顏料橙24、C.I.顏料橙34、C.I.顏料橙36、C.I.顏料橙38、C.I.顏料橙40、C.I.顏料橙43、C.I.顏料橙46、C.I.顏料橙49、C.I.顏料橙61、C.I.顏料橙64、C.I.顏料橙68、C.I.顏料橙70、C.I.顏料橙71、C.I.顏料橙72、C.I.顏料橙73、C.I.顏料橙74；C.I.顏料紅1、C.I.顏料紅2、C.I.顏料紅5、C.I.顏料紅17、C.I.顏料紅31、C.I.顏料紅32、C.I.顏料紅41、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅123、C.I.顏料紅144、C.I.顏料紅149、C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅168、C.I.顏料紅170、C.I.顏料紅171、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180、C.I.顏料紅185、C.I.顏料紅187、C.I.顏料紅202、C.I.顏料紅206、C.I.顏料紅207、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅214、C.I.顏料紅220、C.I.顏料紅221、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅243、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅262、C.I.顏料紅264、C.I.顏料紅272；C.I.顏料紫1、C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫29、C.I.顏料紫32、C.I.顏料紫36、C.I.顏料紫38；C.I.顏料藍1、C.I.顏料藍15、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60、C.I.顏料藍80；C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠58；C.I.顏料棕23、C.I.顏料棕25；C.I.顏料黑1、C.I.顏料黑7。
又，無機顏料例如：氧化鈦、硫酸鋇、碳酸鈣、鋅華、硫酸鉛、黃色鉛、鋅黃、鐵丹(紅色氧化鐵(III))、鎘紅、群青、紺青、氧化鉻綠、鈷綠、赭土、鈦黑、合成鐵黑、碳黑等。
本發明中，可將顏料利用再結晶法、再沉澱法、溶劑洗滌法、昇華法、真空加熱法或該等之組合精製並使用。又，顏料視所望可將其粒子表面以樹脂改質並使用。將顏料之粒子表面改質之樹脂，例如，日本特開2001-108817號公報記載之載色基樹脂(vehicle resin)、或市售的各種顏料分散用樹脂。就碳黑表面之樹脂被覆方法而言，例如可採用日本特開平9-71733號公報、日本特開平9-95625號公報、日本特開平9-124969號公報等記載之方法。又，有機顏料較佳為利用所謂的鹽磨將初級粒子微細化後使用。就鹽磨之方法而言，例如可採用日本特開平08-179111號公報揭示之方法。
而，彩色濾光片用著色組成物中，藉由使用染料當做著色劑，可達到顏料單獨無法達成的高輝度化或高對比度化。但是，若使用染料當做著色劑，有時著色層之耐熱性或耐溶劑性會顯著惡化(參照比較例6)。相對於此，本發明之著色組成物中，藉由使用(B)共聚物當做顏料分散劑，比起組合顏料與染料當做著色劑之情形，可獲得能形成耐熱性耐溶劑性良好之著色層的著色組成物(參照實施例10及11)。
染料例如命名為如下述彩色指數(C.I.)之化合物。
C.I.酸性黃11、C.I.酸性橙7、C.I.酸性紅37、C.I.酸性紅180、C.I.酸性藍29、C.I.直接紅28、C.I.直接紅83、C.I.直接黃12、C.I.直接橙26、C.I.直接綠28、C.I.直接綠59、C.I.反應黃2、C.I.反應紅17、C.I.反應紅120、C.I.反應黑5、C.I.分散橙5、C.I.分散紅58、C.I.分散藍165、C.I.鹼性藍41、C.I.鹼性紅18、C.I.媒染紅7、C.I.媒染黃5、C.I.媒染黑7等之偶氮系染料；C.I.還原藍4、C.I.酸性藍40、C.I.酸性綠25、C.I.反應藍19、C.I.反應藍49、C.I.分散紅60、C.I.分散藍56、C.I.分散藍60等之蒽醌系染料；C.I.還原藍5等之酞花青系染料；C.I.鹼性藍3、C.I.鹼性藍9等之醌亞胺系染料；C.I.溶劑黃33、C.I.酸性黃3、C.I.分散黃64等之喹啉系染料；C.I.酸性黃1、C.I.酸性橙3、C.I.分散黃42等之硝基系染料；C.I.分散黃201、C.I.溶劑黃179等之次甲基系染料。
本發明中，使用染料當做著色劑時，染料可單獨使用，或混合2種以上使用。
(A)著色劑之含有比例，從形成輝度高、色純度優異之畫素、或遮光性優異之黑色矩陣的觀點，通常在著色組成物之固體成分中為5~70質量%，較佳為5~60質量%。在此，固體成分，係指後述溶劑以外之成分。
-(B)共聚物-
本發明中，(B)共聚物，係具有重複單位(1)、重複單位(2)及重複單位(3)，且重複單位(2)之共聚合比例為不含重複單位(1)及重複單位(3)之全部重複單位中之90質量%以上之共聚物，當做顏料分散劑之功能。
重複單位(1)係以上述式(1)表示者。
上述式(1)中，R1 在氫原子及甲基當中，以甲基較佳。
又，Z代表-N+ R2 R3 R4 Y- 、-NR5 R6 或也可具有取代基之含氮雜環基，R2 ~R6 彼此獨立而代表氫原子、或也可具有取代基之烴基，但本發明中，「烴基」係包含脂肪族烴基、脂環式烴基及芳香族烴基之概念，可為直鏈狀、分支狀及環狀任一形態，且可為飽和烴基也可為不飽和烴基，也可在分子內及末端任一者具有不飽和鍵。
就上述脂肪族烴基而言，以碳數1~20(較佳為1~12)之烷基較佳。具體而言，例如：甲基、乙基、丙基、丁基等。又，就上述脂環式烴而言，以碳數3~20(較佳為3~12)之脂環式烴基較佳，碳數3~20(較佳為3~12)之環烷基更佳。具體而言，例如環丙基、環丁基、環戊基、環己基等。再者，就上述芳香族烴基而言，以碳數6~20(較佳為6~10)之芳香族烴基較佳，碳數6~20(較佳為6~10)之芳基、碳數7~20(較佳為碳數7~16)之芳烷基更佳。在此，本發明中，「芳基」係指單環~3環芳香族烴基，例如，苯基、萘基、聯苯基、蒽基等。就芳烷基之具體例而言，例如苄基、苯乙基、α-甲基苄基、2-苯基丙烷-2-基等。
其中，就R2 ~R6 中的烴基而言，以碳數1~12(又更佳為1~6)之烷基、碳數7~16(又更佳為7~12)之芳烷基較佳，甲基、乙基、丙基、丁基、苄基尤佳。
又，就R2 ~R6 中的取代基而言，例如，碳數1~6之烷基、鹵素原子、羥基、取代或非取代之胺基、硝基、氰基、羧基、碳數1~6之烷氧基。
就Y- 而言，例如Cl- 、Br- 、I- 等之鹵素離子，ClO4 - 、BF4 - 、CH3 COO- 、PF6 - 等之酸之相對陰離子。
又，本發明中，「含氮雜環基」係指環之構成要素具有至少1個氮原子的雜環基，較佳為雜單環基、或該等2個縮合成的縮合雜環基。該等雜環基可為不飽和環也可為飽和環，也可於環內具有氮原子以外之雜原子(例如，氧原子、硫原子)。
就不飽和雜環而言，例如，吡啶環、咪唑環、噻唑環、唑環、***環、咪唑啉環、四氫嘧啶環等。又，就飽和雜環而言，例如，啉環、哌啶環、哌環等。又，就含氮雜環基中的取代基而言，例如，碳數1~6之烷基、鹵素原子、羧基、酯基、醚基、羥基、胺基、醯胺基、硫醇基、硫醚基等。
上述雜單環基以5~7員環較佳，具體而言，例如具有以下述式(1-1)或(1-2)表示之基本骨架的基團，該等雜單環基也可具有取代基。
式(1-1)中，R代表氫原子、或也可具有取代基之烴基，「＊」代表連接鍵，但R中的烴基例如與上述R2 為同樣者。
式(1-2)中，「＊」代表連接鍵。
又，就上述縮合雜環基而言，具體而言，例如具有以下述式(1-3)~(1-5)表示之基本骨架的基團，該等縮合雜環基也可具有取代基。
式(1-3)~(1-5)中，「＊」代表連接鍵。
上述式(1)中，就2價之連結基(X1 )而言，例如，亞甲基、碳數2~10(較佳為2~6)之伸烷基、伸芳基、-CONH-R11 -基、-COO-R12 -基等。在此，R11 及R12 彼此獨立而為單鍵、亞甲基、碳數2~10(較佳為2~6)之伸烷基、或碳數2~10之醚基(伸烷基氧基伸烷基)。其中，X1 以-COO-R12 -基較佳，R12 以碳數2~6之伸烷基較佳。
重複單位(2)係以上述式(2)表示者。
上述式(2)中，就R7 而言，在氫原子及甲基當中，以甲基較佳。
R8 中，就飽和脂肪族烴基而言，以碳數1~15(較佳為1~12)之烷基較佳，以甲基、乙基、丙基、丁基、異丁基、第三丁基、2-乙基己基、異癸基、十二烷基尤佳。
又，R8 中，就飽和脂環式烴基而言，例如環烷基、飽和縮合多環烴基、飽和橋接環烴基、飽和螺烴基、飽和環狀萜烯烴基等。其中，就R8 而言，以碳數3~20(較佳為4~15)之飽和脂環式烴基較佳，以環己基、第三丁基環己基、十氫-2-萘基、參環[5.2.1.02,6 ]癸-8-基、金剛基、五環十五烷基、參環戊烯基、異莰基尤佳。
重複單位(3)具有交聯性官能，但該交聯性官能基不特別限定，例如，乙烯性不飽和基、環氧乙烷基、環氧丙烷基、四氫呋喃基、四氫吡喃基、環硫基、(二硫)碳酸酯基等。該等交聯性官能基之中，從耐熱性、耐溶劑性之觀點，乙烯性不飽和基、環氧乙烷基、環氧丙烷基、四氫呋喃基較佳。又，從對比度之觀點，環氧丙烷基、四氫呋喃基較佳。
就上述乙烯性不飽和基之具體例而言，例如：烯丙基、乙烯基氧基、(甲基)丙烯醯氧基、乙烯基苄基氧基等。又，就上述環氧乙烷基之具體例而言，例如：環氧丙基、2-甲基環氧丙基、環氧丙氧基、3,4-環氧基環己基等；就上述環氧丙烷基之具體例而言，例如：3-甲基環氧丙烷-3-基、3-乙基環氧丙烷-3-基、3-甲基環氧丙烷-3-基甲氧基、3-乙基環氧丙烷-3-基甲氧基等。又，就上述四氫呋喃基之具體例而言，例如：四氫呋喃-2-基、四氫呋喃-3-基等。
就重複單位(3)而言，例如以下述式(3)表示之重複單位。
式(3)中，R10 代表氫原子或甲基，A代表交聯性官能基，X2 代表單鍵或2價之連結基。
上述式(3)中，就R10 而言，在氫原子及甲基當中以甲基較佳。
2價之連結基(X2 )例如，-CONH-R13 -(＊)基、-COO-R14 -(＊)基、-COO-R15 -OOCNH-R16 -(＊)基、-C6 H4 CH2 -(＊)基、-C6 H4 CH2 OR17 -(＊)基等。在此，R13 及R14 彼此獨立而代表單鍵、亞甲基、也可具有羥基之碳數2~10之烴基或碳數2~10之醚基(伸烷基氧基伸烷基)，R15 及R16 彼此獨立而代表亞甲基或碳數2~10(較佳為2~6)之伸烷基，R17 代表也可具有羥基之碳數2~10之伸烷基，(＊)代表與A鍵結之連接鍵。又，R13 及R14 中，烴基例如與上述R2 同樣者。
其中，就X2 而言，以-COO-R14 -基、-COO-R15 -OOCNH-R16 -基較佳。
(B)共聚物也可具有上述以外之重複單位(以下稱為「重複單位(4)」)。就如此的重複單位(4)之例而言，例如來自於苯乙烯、α-甲基苯乙烯等之苯乙烯系單體；(甲基)丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧乙酯]、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、具有對乙烯基苯甲酸、對羥基苯乙烯、對羥基-α-甲基苯乙烯等之酸性基之乙烯基系單體；(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等之(甲基)丙烯酸芳基酯系單體；(甲基)丙烯醯氯等之(甲基)丙烯醯鹵化物系單體；(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺等之(甲基)丙烯醯胺系單體；乙酸乙烯基；丙烯腈；N-甲基丙烯醯基啉等之單體之重複單位，以下述式(4)表示之重複單位。在此，本發明中，「(甲基)丙烯酸酯」係指「丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯」。
式(4)中，R20 代表氫原子或甲基，R21 代表碳數2~4之伸烷基，R22 代表碳數1~6之烷基。
(B)共聚物中，重複單位(1)之共聚合比例，在全部重複單位中，較佳為5~70質量%，更佳為10~60質量%，又更佳為15~40質量%。重複單位(2)之共聚合比例，為不含重複單位(1)及重複單位(3)的全部重複單位中的90質量%以上，較佳為95質量%以上，更佳為100質量%。重複單位(3)之共聚合比例，在全部重複單位中，較佳為3~80質量%，更佳為5~70質量%，又更佳為10~60質量%。藉由使各重複單位以如此的比例共聚合，能使所望效果更高。
又，就(B)共聚物中的重複單位(1)而言，當Z含有-N+ R2 R3 R4 Y- 重複單位且Z含有-NR5 R6 重複單位兩者時，由能使對比度更高之觀點為較佳。於此情形，Z為-N+ R2 R3 R4 Y- 重複單位與Z為-NR5 R6 重複單位之共聚合比(莫耳比)，為20/80~99/1較佳，30/70~98/2更佳，40/60~97/3尤佳。
(B)共聚物只要是具有重複單位(1)、重複單位(2)及重複單位(3)即不特別限定，但從使分散性更高之觀點，為嵌段共聚物較佳，其包含：A嵌段，不具重複單位(2)及重複單位(3)，具有重複單位(1)；及B嵌段，不具重複單位(1)，具重複單位(2)及重複單位(3)。該嵌段共聚物為A-B嵌段共聚物或B-A-B嵌段共聚物較佳。於此情形，A嵌段/B嵌段之共聚合比(質量比)為5/95~70/30較佳，10/90~60/40更佳，15/85~40/60尤佳。
A嵌段中，重複單位(1)可在1個A嵌段中含有2種以上，於此情形，各重複單位在該A嵌段中可以無規共聚合、嵌段共聚合任一態樣含有。本發明中，A嵌段較佳為含有Z為-N+ R2 R3 R4 Y- 之重複單位(1)與Z為-NR5 R6 之重複單位(1)兩者。
另一方面，B嵌段中，可以無規共聚合、嵌段共聚合任一態樣含有重複單位(2)及重複單位(3)。(B)共聚物為B-A-B嵌段共聚物時，可為B1-A-B2嵌段共聚物，其具有：B1嵌段，具有重複單位(2)且不具重複單位(3)；及B2嵌段，具有重複單位(3)且不具重複單位(2)。又，重複單位(2)及重複單位(3)可在1個B嵌段中各含有2種以上，於此情形，可在該B嵌段中以無規共聚合、嵌段共聚合任一態樣含有各重複單位。
B嵌段中也可含有重複單位(2)及重複單位(3)以外之重複單位，就如此的重複單位而言，例如上述重複單位(4)。
(B)嵌段共聚物之分子量，以凝膠滲透層析(GPC、洗提溶劑：DMF)測定之聚甲基丙烯酸甲酯換算之重量平均分子量(以下也稱為「Mw」)，較佳為1,000~30,000，尤佳為5,000~15,000。又，(B)嵌段共聚物之Mw與以GPC(洗提溶劑：DMF)測定之聚甲基丙烯酸甲酯換算之數量平均分子量(以下稱為「Mn」)之比(Mw/Mn)，較佳為1.0~1.8，更佳為1.0~1.7，又更佳為1.0~1.6，尤佳為1.0~1.5。藉由使(B)共聚物為如此的態樣，能獲得分散性及鹼顯影性優異的著色組成物。
(B)共聚物可利用習知之方法製造，但(B)共聚物為嵌段共聚物時，例如可藉由將賦予上述各重複單位之單體進行活性聚合而製造。就活性聚合法而言，可採用日本特開平9-62002號公報；日本特開2002-31713號公報；P. Lutz,P. Masson et al,Polym. Bull. 12,79(1984);B. C. Anderson,G. D. Andrews et al,Macromolecules,14,1601(1981);K. Hatada,K. Ute,et al,Polym. J. 17,977(1985);K. Hatada,K. Ute,et al,Polym. J. 18,1037(1986)；右手浩一、畑田耕一，高分子加工、36,366(1987)；東村敏延、澤本光男，高分子論文集、46,189(1989);M. Kuroki,T. Aida,J. Am. Chem. Soc,109,4737(1987)；相田卓三、井上祥平，有機合成化學，43,300(1985);D. Y. Sogoh,W. R. Hertler et al,MacromoleculeS,20,1473(1987);J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem.,47,3773-3794(2009);J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem.,47,3544-3557(2009)等記載之習知方法。
為賦予重複單位(1)之單體且就式(1)中的Z為-N+ R2 R3 R4 Y- 或-NR5 R6 之單體而言，例如，(甲基)丙烯醯胺基丙基三甲基氯化銨、(甲基)丙烯醯氧基乙基三甲基氯化銨、(甲基)丙烯醯氧基乙基三乙基氯化銨、(甲基)丙烯醯氧基乙基(4-苯甲醯基苄基)二甲基溴化銨、(甲基)丙烯醯氧基乙基苄基二甲基氯化銨、(甲基)丙烯醯氧基乙基苄基二乙基氯化銨、(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基丙酯、(甲基)丙烯酸二乙胺基丙酯等。又，Z為-N+ R2 R3 R4 Y- 之重複單位(1)，例如，也可將Z為-NR5 R6 之單體(例如，(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯)共聚合後，使該共聚物與氯甲苯等之鹵素化烴化合物反應，將胺基4級化而獲得。
又，為提供重複單位(1)之單體且就式(1)中之Z為含氮雜環基之單體而言，例如，下述式之化合物群α(單體1~18)、以下述式(5)表示之化合物等。又，提供重複單位(1)之單體，可單獨使用，也可將2種以上混合使用。
[化合物群α]
又，就提供重複單位(2)之單體而言，例如，(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十二酯、(甲基)丙烯酸環己酯、參環[5.2.1.02,6 ]癸-8-基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸金剛酯、(甲基)丙烯酸十氫-2-萘酯、(甲基)丙烯酸五環十五烷酯等。該等可單獨使用，或混合2種以上使用。
提供重複單位(3)之單體，例如，(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環氧丙酯、(甲基)丙烯酸4-環氧丙基氧基丁酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯、對乙烯基苄基環氧丙醚、3-(乙烯基氧基甲基)-3-乙基環氧丙烷、3-[(甲基)丙烯醯氧基甲基]環氧丙烷、3-[(甲基)丙烯醯氧基甲基]-3-乙基環氧丙烷、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸3-四氫糠酯、(甲基)丙烯酸2-(四氫糠基氧基)乙酯等。該等可單獨使用，或將2種以上混合使用。
又，交聯性官能基為乙烯性不飽和鍵之重複單位(3)，除了將(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯等進行共聚合以外，也可利用各種方法導入。就該方法而言，例如將具有羧基之乙烯性不飽和單體(例如，(甲基)丙烯酸)共聚合後，使該共聚物與具有環氧乙烷基之乙烯性不飽和化合物(例如，(甲基)丙烯酸環氧丙酯)反應之方法、將具有環氧乙烷基之乙烯性不飽和單體共聚合後，使該共聚物與具有羧基之乙烯性不飽和化合物反應之方法、將具有羥基之乙烯性不飽和單體(例如，(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯)共聚合後，使該共聚物具有異氰酸酯基之乙烯性不飽和化合物(例如，異氰酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯)反應之方法等。
又，提供重複單位(4)之單體，例如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧乙基]、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、對乙烯基苯甲酸、對羥基苯乙烯、對羥基-α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯基乙酯、(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基丙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基二丙二醇酯等。該等可單獨使用，或將2種以上混合使用。
(B)共聚物可單獨使用或將2種以上混合使用。(B)共聚物之含量，相對於顏料100質量份，通常為1~100質量份，較佳為5~70質量份，又更佳為10~50質量份。(B)共聚物之含量若過多，有損及顯影性之虞。
本發明中，為了提高分散性，可更含有習知之分散劑。習知之分散劑，例如，胺甲酸酯系分散劑、聚乙烯亞胺系分散劑、聚氧乙烯烷醚系分散劑、聚氧乙烯烷基苯醚系分散劑、聚乙二醇二酯系分散劑、山梨糖醇酐脂肪酸酯系分散劑、脂肪酸改質聚酯系分散劑、丙烯酸系分散劑、顏料衍生物等。
就如此的分散劑的具體例而言，例如商品名為EFKA(EFKA)公司製)、Disperbyk(BYK公司製)、Disparlon(楠本化成(股)製)、Solsperse(Lubrizol公司製)、KP(信越化學工業(股)製)、Polyflow(共榮社化學(股)製)、FTOP(Tohkem products公司製)、Megafac(大日本油墨化學工業(股)製)、Fluorad(住友3M(股)製)、Asahiguard、Surflon(以上，為旭硝子(股)製)等。又，就顏料衍生物之具體例而言，例如：銅酞花青、二酮基吡咯并吡咯、喹啉黃之磺酸衍生物等。
-(C)交聯劑-
本發明中，(C)交聯劑係指具有2個以上可聚合之基團的化合物。就可聚合之基團而言，例如，乙烯性不飽和基、環氧乙烷基、環氧丙烷基、N-烷氧基甲胺基等。本發明中，就(C)交聯劑而言，較佳為具有2個以上(甲基)丙烯醯基之化合物、或具有2個以上N-烷氧基甲胺基之化合物。
就具有上述2個以上(甲基)丙烯醯基之化合物之具體例而言，例如：脂肪族多羥基化合物與(甲基)丙烯酸反應獲得之多官能(甲基)丙烯酸酯、經己內酯改質之多官能(甲基)丙烯酸酯、經氧化烯烴改質之多官能(甲基)丙烯酸酯、具有羥基之(甲基)丙烯酸酯與多官能異氰酸酯反應獲得之多官能胺甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、具有羥基之(甲基)丙烯酸酯與酸酐反應獲得之具羧基之多官能(甲基)丙烯酸酯等。
在此，就上述脂肪族多羥基化合物而言，例如，乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇之類的2價之脂肪族多羥基化合物，甘油、三羥甲基丙烷、新戊四醇、二新戊四醇之類的3價以上之脂肪族多羥基化合物。就上述具有羥基之(甲基)丙烯酸酯而言，例如，(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、二(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、三(甲基)丙烯酸新戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯、二甲基丙烯酸甘油酯等。就上述多官能異氰酸酯而言，例如，亞甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二苯基亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等。就酸酐而言，例如，琥珀酸酐、馬來酸酐、戊二酸酐、衣康酸酐、鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐之類的二元酸酐、苯均四酸酐、聯苯四羧酸二酐、二苯基酮四羧酸二酐之類的四元酸二酐。
又，就上述經己內酯改質之多官能(甲基)丙烯酸酯而言，例如，日本特開11-44955號公報之段落[0015]~[0018]記載之化合物。就上述經氧化烯烴改質之多官能(甲基)丙烯酸酯而言，例如：雙酚A之氧乙烯及/或氧丙烯改質二(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸之氧乙烯及/或氧丙烯改質三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷之氧乙烯及/或氧丙烯改質三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇之氧乙烯及/或氧丙烯改質三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇之氧乙烯及/或氧丙烯改質四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇之氧乙烯及/或氧丙烯改質五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇之氧乙烯及/或氧丙烯改質六(甲基)丙烯酸酯等。
又，就上述具有2個以上之N-烷氧基甲胺基的化合物而言，例如，具有三聚氰胺構造、苯并胍胺(benzoguanamine)構造、脲構造之化合物等。又，三聚氰胺構造、苯并胍胺構造，係指具有1以上之三環或苯基取代三環為基本骨架之化學構造，也包含三聚氰胺、苯并胍胺或此等之縮合物的概念。就具有2個以上之N-烷氧基甲胺基的化合物之具體例而言，例如：N,N,N’,N’,N”,N”-六(烷氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N’,N’-四(烷氧基甲基)苯并胍胺、N,N,N’,N’-四(烷氧基甲基)甘脲等。
該等多官能性單體之中，使3價以上之脂肪族多羥基化合物與(甲基)丙烯酸反應得到之多官能(甲基)丙烯酸酯、經己內酯改質之多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能聚胺酯(甲基)丙烯酸酯、具有羧基之多官能(甲基)丙烯酸酯、N,N,N’,N’,N”,N”-六(烷氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N’,N’-四(烷氧基甲基)苯并胍胺較佳。由著色層之強度高、著色層之表面平滑性優異，且未曝光部之基板上及遮光層上不容易發生印漿附著(scumming)、殘膜等之觀點，尤佳為：使3價以上之脂肪族多羥基化合物與(甲基)丙烯酸反應所得到之多官能(甲基)丙烯酸酯之中的三丙烯酸三羥甲基丙烷酯、三丙烯酸新戊四醇酯、五丙烯酸二新戊四醇酯、六丙烯酸二新戊四醇酯、及在具有羧基之多官能(甲基)丙烯酸酯之中，使三丙烯酸新戊四醇酯與琥珀酸酐反應所獲得之化合物、使五丙烯酸二新戊四醇酯與琥珀酸酐反應所獲得之化合物。
本發明中，(C)交聯劑可單獨使用，或將2種以上混合使用。
本發明中，相對於(A)著色劑100質量份，(C)交聯劑之含量係以10~1,000質量份較佳，尤佳為20~500質量份。於此情形，若多官能性單體之含量過少，有無法獲得充分硬化性之虞。另一方面，若多官能性單體之含量過多，當對於本發明之著色組成物賦予鹼顯影性時，會有鹼顯影性低、未曝光部之基板上或遮光層上容易發生印漿附著、殘膜等之傾向。
-(D)黏結劑樹脂-
本發明之著色組成物中，可含有(D)黏結劑樹脂。藉此，可使著色組成物的鹼顯影性或對於基板之結著性提高。就如此的黏結劑樹脂而言，不特別限定，較佳為具有羧基、苯酚性羥基等酸性官能基之樹脂。其中，具有羧基之聚合物(以下也稱為「含羧基之聚合物」)較佳，例如具有1個以上羧基之乙烯性不飽和單體(以下稱為「不飽和單體(d1)」)與其他可共聚合之乙烯性不飽和單體(以下稱為「不飽和單體(d2)」)之共聚物。
就上述不飽和單體(d1)而言，例如，(甲基)丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧乙酯]、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、對乙烯基苯甲酸等。
該等不飽和單體(d1)可單獨使用或將2種以上混合使用。
又，就上述不飽和單體(d2)而言，例如，N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺之類的N-位取代馬來醯亞胺；苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對羥基苯乙烯、對羥基-α-甲基苯乙烯、對乙烯基苄基環氧丙醚、苊烯之類的芳香族乙烯基化合物；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、聚乙二醇(n=2~10)甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(n=2~10)甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(n=2~10)單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(n=2~10)單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、參環[5.2.1.02,6 ]癸-8-基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、單(甲基)丙烯酸甘油酯、(甲基)丙烯酸4-羥基苯酯、對異丙苯基苯酚之氧乙烯改質(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯、3-[(甲基)丙烯醯氧基甲基]環氧丙烷、3-[(甲基)丙烯醯氧基甲基]-3-乙基環氧丙烷之類的(甲基)丙烯酸酯；環己基乙烯醚、異莰基乙烯醚、參環[5.2.1.02,6 ]癸-8-基乙烯醚、五環十五烷基乙烯醚、3-(乙烯基氧基甲基)-3-乙基環氧丙烷之類的乙烯醚；聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚矽氧烷之類的在聚合物分子鏈的末端具有單(甲基)丙烯醯基之巨單體等。
該等不飽和單體(d2)可單獨使用或將2種以上混合使用。
不飽和單體(d1)與不飽和單體(d2)之共聚物中，該共聚物中之不飽和單體(d1)之共聚合比例較佳為5~50質量%，更佳為10~40質量%。藉由於如此的範圍使不飽和單體(d1)共聚合，可獲得鹼顯影性及保存安定性優異的著色組成物。
就不飽和單體(d1)與不飽和單體(d2)之共聚物之具體例而言，例如，日本特開平7-140654號公報、日本特開平8-259876號公報、日本特開平10-31308號公報、日本特開平10-300922號公報、日本特開平11-174224號公報、日本特開平11-258415號公報、日本特開2000-56118號公報、日本特開2002-296778號公報、日本特開2004-101728公報等揭示之共聚物。
又，本發明中，可例如，日本特開平5-19467號公報、日本特開平6-230212號公報、日本特開平7-207211號公報、日本特開平09-325494號公報、日本特開平11-140144號公報、日本特開2008-181095號公報等所揭示，將側鏈具有(甲基)丙烯醯基等聚合性不飽和鍵之含羧基之聚合物當做黏結劑樹脂使用。
本發明中，黏結劑樹脂以GPC(洗提溶劑：四氫呋喃)測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量，通常為1,000~100,000，較佳為3,000~50,000。若重量平均分子量過小，獲得之被膜之殘膜率等會低落，或損害圖案形狀、耐熱性等，且有電特性惡化之虞；另一方面，若過大，則解像度會低落、或損及圖案形狀，且利用狹縫噴嘴方式塗布時有容易發生乾燥異物之虞。
又，本發明中，黏結劑樹脂之重量平均分子量與以GPC(洗提溶劑：四氫呋喃)測定之聚苯乙烯換算之數量平均分子量之比，較佳為1.0~5.0，更佳為1.0~3.0。
本發明中，黏結劑樹脂可依照習知方法製造，但也可藉由例如日本特開2003-222717號公報、日本特開2006-259680號公報、國際公開第07/029871號小冊等所揭示之方法，控制其構造或Mw、Mw/Mn。
本發明中，黏結劑樹脂可單獨使用或將2種以上混合使用。
本發明中，相對於(A)著色劑100質量份，黏結劑樹脂之含量通常為10~1,000質量份，較佳為20~500質量份。黏結劑樹脂之含量若過少，則例如，鹼顯影性低落，或得到之著色組成物之保存安定性會有低落之虞；另一方面，若過多，則相對的著色劑濃度會降低，故對薄膜而言達成為目的之色濃度有變得困難之虞。
-(E)光聚合起始劑-
本發明之著色組成物中可含有(E)光聚合起始劑。藉此，可對於著色組成物賦予感放射線性。本發明使用之(E)光聚合起始劑，係可藉由可見光線、紫外線、遠紫外線、電子束、X射線等放射線之曝光而產生開始上述(C)交聯劑之聚合的活性物質的化合物。
就如此的光聚合起始劑而言，例如，噻噸酮系化合物、苯乙酮系化合物、聯咪唑系化合物、三系化合物、O-醯基肟系化合物、鎓鹽系化合物、苯偶因系化合物、二苯基酮系化合物、α-二酮系化合物、多核醌系化合物、重氮系化合物、醯亞胺磺酸酯系化合物等。
本發明中，光聚合起始劑可單獨使用或將2種以上混合使用。就光聚合起始劑而言，較佳為選自於噻吨酮系化合物、苯乙酮系化合物、聯咪唑系化合物、三系化合物、O-醯基肟系化合物之群組當中至少1種。
本發明中的較佳光聚合起始劑之中，就噻噸酮系化合物之具體例而言，例如：噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、4-異丙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮等。
又，就上述苯乙酮系化合物之具體例而言，例如：2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-啉丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-啉苯基)丁烷-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲胺基)-1-(4-啉苯基)丁烷-1-酮等。
又，就上述聯咪唑系化合物之具體例而言，例如：2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑等。
又，光聚合起始劑使用聯咪唑系化合物時，以能改良感度之觀點，併用氫供給體為較佳。在此所指「氫供給體」，係指對於由於曝光從聯咪唑系化合物產生的自由基能提供氫原子之化合物。就氫供給體而言，例如，2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并唑等之硫醇系氫供給體，4,4’-雙(二甲胺基)二苯基酮、4,4’-雙(二乙胺基)二苯基酮等之胺系氫供給體。本發明中，氫供給體可單獨使用或將2種以上混合使用，但組合1種以上之硫醇系氫供給體與1種以上之胺系氫供給體使用於更能改良感度之觀點為較佳。
又，就上述三系化合物之具體例而言，例如：2,4,6-參(三氯甲基)-s-三、2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-[2-(4-二乙胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-(4-正丁氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三等之具有鹵甲基之三系化合物。
又，就O-醯基肟系化合物之具體例而言，例如1,2-辛二酮,1-[4-(苯基硫)苯基]-,2-(O-苯甲醯基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊烷基)甲氧基苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)等。
本發明中，使用苯乙酮系化合物等之聯咪唑系化合物以外之光聚合起始劑時，可併用增感劑。就如此的增感劑而言，例如，4,4’-雙(二甲胺基)二苯基酮、4,4’-雙(二乙胺基)二苯基酮、4-二乙胺基苯乙酮、4-二甲胺基苯丙酮、4-二甲胺基苯甲酸乙酯、4-二甲胺基苯甲酸2-乙基己酯、2,5-雙(4-二乙胺基亞苄基)環己酮、7-二乙胺基-3-(4-二乙胺基苯甲醯基)香豆素、4-(二乙胺基)查酮等。
本發明中，相對於(C)交聯劑100質量份，光聚合起始劑之含量以0.01~120質量份較佳，尤其1~100質量份較佳。於此情形，若光聚合起始劑之含量過少，藉由曝光所致硬化有變得不足之虞；另一方面，若過多，形成之著色層會有容易在顯影時從基板脱落之傾向。
-(F)溶劑-
本發明之著色組成物，通常係藉由將(A)含有顏料之著色劑於(F)溶劑中與(B)共聚物及視需要的其他分散劑或(D)黏結劑樹脂的一部分一起使用例如珠磨、輥磨等粉碎並混合‧分散成為顏料分散液，接著，於該顏料分散液中添加(C)交聯劑及視需要的(D)黏結劑樹脂、(E)光聚合起始劑，再追加(F)溶劑等並混合之方法製備。就(F)溶劑而言，只要能將構成著色組成物之成分(A)~(C)或其他成分分散或溶解，且不會與此等成分反應，且具有適度揮發性者即可，可適當選擇使用。惟，製備上述顏料分散液時，從分散性及安定性之觀點，併用(f1)具羥基之溶劑(以下也稱為「溶劑(f1)」。)與(f2)不具羥基之溶劑(以下也稱為「溶劑(f2)」)較佳。
如此的溶劑之中，就溶劑(f1)而言，例如：乙二醇單甲醚、乙二醇單***、乙二醇單正丙醚、乙二醇單正丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單***、二乙二醇單正丙醚、二乙二醇單正丁醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單***、丙二醇單甲醚、丙二醇單***、丙二醇單正丙醚、丙二醇單正丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單***、二丙二醇單正丙醚、二丙二醇單正丁醚、三丙二醇單甲醚、三丙二醇單***等之(聚)烯烴基二醇單烷醚類；乳酸甲酯、乳酸乙酯等之乳酸烷酯類；甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、異丙醇、異丁醇、第三丁醇、辛醇、2-乙基己醇、環己醇等之(環)烷基醇類；二丙酮醇等之酮醇類等。
該等溶劑(f1)之中，(聚)烯烴基二醇單烷醚類較佳，尤其丙二醇單甲醚、丙二醇單***較佳。溶劑(f1)可單獨使用或將2種以上混合使用。
又，就溶劑(f2)而言，例如：乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單***乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單***乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單***乙酸酯、二丙二醇單甲醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯等之(聚)烯烴基二醇單烷醚乙酸酯類；二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基***、二乙二醇二***、四氫呋喃等之其他醚類；甲乙酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮等之酮類；丙二醇二乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,6-己二醇二乙酸酯等之二乙酸酯類；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、乙氧基乙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯等之烷氧基羧酸酯類；乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-側氧基丁酸乙酯等之其他酯類；甲苯、二甲苯等之芳香族烴類；N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮等醯胺或內醯胺類等。
該等溶劑(f2)之中，(聚)烯烴基二醇單烷醚乙酸酯類、醚類、酮類、二乙酸酯類、烷氧基羧酸酯類較佳，尤其乙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單***乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、二丙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基***、環己酮、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,6-己二醇二乙酸酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯較佳。溶劑(f2)可單獨使用或將2種以上混合使用。
本發明中，顏料分散液中，溶劑(f1)與溶劑(f2)之含有比率(質量比)較佳為1/99~30/70，更佳為5/95~25/75。
溶劑之含量不特別限定，無論是顏料分散液還是著色組成物，其量為使該顏料散液或著色組成物之不含溶劑之各成分之合計濃度為5~50質量%較佳，尤佳為10~40質量%之較佳。藉由如此的態樣，可獲得分散性、安定性良好之著色劑分散液、及塗布性、安定性良好之著色組成物。
-添加劑-
本發明之著色組成物視需要也可含有各種添加劑。
就添加劑而言，例如，玻璃、氧化鋁等之充填劑；聚乙二醇、聚(氟烷基丙烯酸酯)類等之高分子化合物；氟系界面活性劑、矽系界面活性劑等之界面活性劑；乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基參(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷等之密合促進劑；2,2-硫雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,6-二第三丁基苯酚等之抗氧化劑；2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯并***、烷氧基二苯基酮類等之紫外線吸收劑；聚丙烯酸鈉等之抗凝集劑；丙二酸、己二酸、衣康酸、檸康酸、富馬酸、中康酸、2-胺基乙醇、3-胺基-1-丙醇、5-胺基-1-戊醇、3-胺基-1,2-丙二醇、2-胺基-1,3-丙二醇、4-胺基-1,2-丁二醇等之殘渣改善劑；琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧乙酯]、鄰苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯醯氧乙酯]、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等之顯影性改善劑等。
彩色濾光片及其製造方法
本發明之彩色濾光片，係具備使用本發明之著色組成物形成之著色層者。
就製造彩色濾光片之方法而言，先舉以下方法為例。首先，在基板表面上視需要形成遮光層(黑色矩陣)，以區隔形成畫素之部分。其次，在該基板上塗布例如分散有紅色著色劑之本發明之感放射線性組成物之液狀組成物之後，進行預烘烤使溶劑蒸發，並形成塗膜。其次，對於該塗膜隔著光罩曝光後，使用鹼顯影液顯影，將塗膜之未曝光部溶解除去。之後，藉由後烘烤，形成紅色畫素圖案以既定排列配置成的畫素陣列。
其次，使用綠色或藍色的各著色感放射線性組成物，與上述同樣進行，實施各著色感放射線性組成物之塗布、預烘烤、曝光、顯影及後烘烤，在同一基板上依序形成綠色之畫素陣列及藍色的畫素陣列。藉此，獲得將紅色、綠色及藍色的三原色的畫素陣列配置在基板上而成的彩色濾光片。惟，本發明中，形成各色畫素之順序不限於上述者。
又，黑色矩陣可藉由將由濺鍍或蒸鍍成膜之鉻等的金屬薄膜以光微影法成為所望圖案而形成，也可使用分散有黑色著色劑之著色感放射線性組成物，與上述畫素形成時以同樣方式形成。
就形成彩色濾光片時使用之基板而言，例如，玻璃、矽、聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚醯亞胺等。
又，該等基板可視所望先進行以矽烷偶合劑等之藥品處理、電漿處理、離子電鍍、濺鍍、氣相反應法、真空蒸鍍等適當的前處理。
將著色感放射線性組成物塗布於基板時，可採用噴塗法、輥塗法、旋轉塗布法(spin coat法)、狹縫模塗布法、桿塗布法等適當的塗布法，尤其採用旋轉塗布法、狹縫模塗布法較佳。
預烘烤通常係組合減壓乾燥與加熱乾燥進行。減壓乾燥通常進行至到達50~200Pa。又，加熱乾燥之條件通常為於70~110℃約1~10分鐘。
塗布厚度，就乾燥後膜厚而言，通常為0.6~8.0μm，較佳為1.2~5.0μm。
就形成畫素及/或黑色矩陣時使用之放射線之光源而言，例如，氙燈、鹵素燈、鎢燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、中壓水銀燈、低壓水銀燈等之燈泡光源，或氬離子雷射、YAG雷射、XeCl準分子雷射、氮雷射等之雷射光源等，但以波長為190~450nm之範圍的放射線較佳。
放射線之曝光量，一般為10~10,000J/m2 較佳。
又，就上述鹼顯影液而言，例如，碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、四甲基氫氧化銨、膽鹼、1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一烯、1,5-二氮雜雙環-[4.3.0]-5-壬烯等的水溶液為較佳。
上述鹼顯影液中，例如可適量添加甲醇、乙醇等之水溶性有機溶劑或界面活性劑等。又，鹼顯影後通常會進行水洗。
就顯影處理法而言，可使用噴淋顯影法、噴塗顯影法、dip(浸漬)顯影法、浸置(paddle)顯影法等。顯影條件為常溫進行5~300秒為較佳。
後烘烤之條件，通常為於180~280℃進行約10~60分鐘。
如此形成之畫素之膜厚，通常為0.5~5.0μm，較佳為1.0~3.0μm。
又，製造彩色濾光片之第二方法，可採用如日本特開平7-318723號公報、日本特開2000-310706號公報等揭示之利用噴墨方式獲得各色畫素之方法。該方法中，首先在基板表面上形成兼具遮光功能之隔壁。其次，在形成之隔壁內從噴墨裝置吐出例如分散有紅色著色劑之本發明之著色組成物之液狀組成物，之後進行預烘烤使溶劑蒸發。其次，將該塗膜視需要曝光，之後進行後烘烤使硬化，形成紅色之畫素圖案。
其次，使用綠色或藍色之各著色組成物，與上述同樣進行，在同一基板上依序形成綠色的畫素圖案及藍色的畫素圖案。藉此，獲得於基板上配置有紅色、綠色及藍色三原色之畫素圖案的彩色濾光片。惟，本發明中，形成各色畫素之順序不限於上述者。
又，上述隔壁不僅有遮光功能，尚有使吐出到隔間內之各色著色組成物不致混色的功能，故比起上述第一方法使用之黑色矩陣，膜厚為厚。因此，隔壁通常使用黑色感放射線性組成物形成。
形成彩色濾光片時使用之基板或放射線之光源，及預烘烤或後烘烤之方法或條件，與上述第一方法相同。以此方式，利用噴墨方式形成之畫素之膜厚，與隔壁之高度為同程度。
在以此方式獲得之畫素圖案上視需要形成保護膜後，以濺鍍形成透明導電膜。也可形成透明導電膜後，再形成間隔物，以製成彩色濾光片。間隔物，通常使用感放射線性組成物形成，但也可為具遮光性之間隔物(黑色間隔物)。此時，可使用分散有黑色著色劑之著色感放射線性組成物，但是本發明之著色組成物也理想地可使用於黑色間隔物之形成。
以如此方式獲得之本發明之彩色濾光片，由於輝度及色純度極高，故對於彩色液晶顯示元件、彩色攝像管元件、彩色感測器、有機EL顯示元件、電子紙等極有用。
顯示元件
本發明之顯示元件具備本發明之彩色濾光片。就顯示元件而言，例如：彩色液晶顯示元件、有機EL顯示元件、電子紙等。
本發明之具備彩色濾光片之彩色液晶顯示元件，可採適當構造。例如，將彩色濾光片形成在與配置有薄膜電晶體(TFT)之驅動用基板為不同的基板上，使驅動用基板與形成有彩色濾光片之基板為隔著液晶層而相對向之構造，再者，也可採取使在配置有薄膜電晶體(TFT)之驅動用基板之表面上形成有彩色濾光片之基板，與形成有ITO(摻雜有錫之氧化銦)電極之基板，係隔著液晶層而相對向之構造。後者之構造，可使開口率格外提高，具有能獲得明亮且高精細的液晶顯示元件的優點。
本發明之彩色液晶顯示元件，除了冷陰極螢光管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)以外，可具備以白色LED當做光源之背光單元。就白色LED而言，例如，組合紅色LED與綠色LED與藍色LED而混色獲得白色光之白色LED、組合藍色LED與紅色LED與綠色螢光體而混色獲得白色光之白色LED、組合藍色LED與紅色發光螢光體與綠色發光螢光體而混色獲得白色光之白色LED、將藍色LED與YAG系螢光體混色獲得白色光之白色LED、組合藍色LED與橙色發光螢光體與綠色發光螢光體而混色獲得白色光之白色LED、組合紫外線LED與紅色發光螢光體與綠色發光螢光體與藍色發光螢光體而混色獲得白色光之白色LED等。
本發明之彩色液晶顯示元件中，可應用TN(扭轉向列(Twisted Nematic))型、STN(超扭轉向列(Super Twisted Nematic))型、IPS(面內切換(In-Planes Switching))型、VA(垂直排列(Vertical Alignment))型、OCB(光學補償雙折射(Optically Compensated Birefringence))型等適當的液晶模式。
又，具備本發明之彩色濾光片之有機EL顯示元件可採用適當構造，例如，日本特開平11-307242號公報揭示的構造。
又，具備本發明之彩色濾光片之電子紙，可採用適當構造，例如，日本特開2007-41169號公報揭示之構造。
[實施例] [實施例1]
以下舉實施例對於本發明之實施形態更具體說明。惟，本發明不限於下述實施例。
以下使用之原料之簡稱如下。
THF：四氫呋喃
EEMA：甲基丙烯酸1-乙氧基乙酯
MA：甲基丙烯酸
nBMA：甲基丙烯酸正丁酯
MMA：甲基丙烯酸甲酯
OXMA：3-(甲基丙烯醯氧基甲基)-3-乙基環氧丙烷
AMA：烯丙基甲基丙烯酸酯
THFMA：四氫糠基甲基丙烯酸酯
AIBN：2,2'-偶氮雙異丁腈
DAMA：二甲胺基乙基甲基丙烯酸酯
BzMA：苄基甲基丙烯酸酯
PME-200：甲氧基聚乙二醇單甲基丙烯酸酯(日油(股)公司製)
PGMEA：丙二醇單甲醚乙酸酯
PGME：丙二醇單甲醚
BzCl：氯甲苯
＜(B)共聚物之合成＞ 合成例1
於1000mL燒瓶添加THF518.26g、氯化鋰(4.05質量%THF溶液)42.09g、二異丙胺2.06g，冷卻至-60℃。之後添加正丁基鋰8.50g(15.36質量%己烷溶液)，進行15分鐘熟成。
其次，滴加DAMA44.71g，滴加後繼續反應20分鐘。並且，測定氣相層析(以下簡稱GC)，並確認單體消失。
其次，花費60分鐘滴加MMA28.05g、nBMA39.24g、OXMA28.03g之混合液，滴加後繼續反應30分鐘。測定GC，確認單體消失後，添加甲醇3.22g而使反應停止。
以乙酸乙酯稀釋反應液，進行三次水洗後，將溶劑餾去。將溶劑取代為PGMEA後，添加PGME，調整成為PGMEA/PGME=7/3(質量比)之35質量%溶液。添加相對於DAMA為0.8當量之BzCl，於70℃反應7小時，進行4級銨化。如此，獲得嵌段共聚物溶液，其為包含以下而成：A嵌段，來自DAMA之重複單位之約80莫耳%經4級銨化；及B嵌段，具有來自於nBMA、MMA及OXMA之重複單位。獲得之嵌段共聚物稱為「共聚物(B-1)」。
合成例2
於1000mL燒瓶添加THF535.69g、氯化鋰(4.05質量%THF溶液)44.41g、二異丙胺2.10g，冷卻至-60℃。之後，添加正丁基鋰8.53g(15.36質量%己烷溶液)，進行15分鐘熟成。
其次，滴加DAMA45.57g，滴加後繼續反應20分鐘。並且，測定GC確認單體消失。
其次，花費60分鐘滴加MMA23.83g、nBMA39.32g、OXMA25.24g、EEMA12.74g之混合液，滴加後繼續反應30分鐘。測定GC，確認單體消失後，添加甲醇3.28g將反應停止。
以乙酸乙酯稀釋反應液，進行三次水洗後，將溶劑餾去。將溶劑取代為PGMEA後，添加與聚合物為同量之水，於115℃熟成7小時。
其次，添加PGME，調整使成為PGMEA/PGME=7/3(質量比)之35質量%溶液。添加對於DAMA為0.8當量之BzCl，於70℃反應7小時，進行4級銨化。如此獲得嵌段共聚物溶液，其係包含以下而成：A嵌段，來自DAMA之重複單位之約80莫耳%經4級銨化；B嵌段，具有來自於nBMA、MMA、MA及OXMA之重複單位。獲得之嵌段共聚物稱為「共聚物(B-2)」。
合成例3
於1000mL燒瓶中添加THF521.71g、氯化鋰(4.05質量%THF溶液)46.79g、二異丙胺2.14g，冷卻至-60℃。之後添加正丁基鋰8.20g(15.36質量%己烷溶液)，進行15分鐘熟成。
其次滴加DAMA44.82g，滴加後繼續反應20分鐘。並且，測定GC，確認單體消失。
其次，花費60分鐘滴加MMA28.50g、nBMA39.60g、AMA28.48g之混合液，滴加後繼續反應30分鐘。測定GC，確認單體消失後，添加甲醇3.38g並將反應停止。
以乙酸乙酯稀釋反應液，進行三次水洗後，將溶劑餾去。將溶劑取代為PGMEA後，添加PGME，調整成為PGMEA/PGME=7/3(質量比)之35質量%溶液。添加相對於DAMA為0.8當量之BzCl，於70℃反應7小時，進行4級銨化。如此，獲得嵌段共聚物溶液，其係包含以下而成：A嵌段，來自DAMA之重複單位之約80莫耳%經4級銨化；B嵌段，具有來自於nBMA、MMA及AMA之重複單位。獲得之嵌段共聚物稱為「共聚物(B-3)」。
合成例4
於1000mL燒瓶添加THF519.56g、氯化鋰(4.05質量%THF溶液)48.46g、二異丙胺2.11g，冷卻至-60℃。之後添加正丁基鋰8.47g(15.36質量%己烷溶液)，進行15分鐘熟成。
其次滴加DAMA45.12g，滴加後繼續反應20分鐘。並且測定GC，確認單體消失。
其次，花費60分鐘滴加MMA23.86g、nBMA39.95g、AMA25.57g、EEMA12.78g之混合液，滴加後繼續反應30分鐘。測定GC，確認單體消失後，添加甲醇3.22g將反應停止。
以乙酸乙酯稀釋反應液，進行三次水洗後，將溶劑餾去。將溶劑取代為PGMEA後，添加與聚合物為同量之水，於115℃熟成7小時。
其次添加PGME，調整成PGMEA/PGME=7/3(質量比)之35質量%溶液。添加相對於DAMA為0.8當量之BzCl，於70℃使反應7小時，實施4級銨化。如此，獲得嵌段共聚物溶液，其係包含以下而成：A嵌段，來自DAMA之重複單位之約80莫耳%經4級銨化；及B嵌段，其具有來自於nBMA、MMA、MA及AMA之重複單位。獲得之嵌段共聚物稱為「共聚物(B-4)」。
合成例5
於1000mL燒瓶添加THF521.03g、氯化鋰(3.59質量%THF溶液)48.20g、二異丙胺2.11g，冷卻至-60℃。之後添加正丁基鋰8.67g(15.36質量%己烷溶液)，進行15分鐘熟成。
其次滴加DAMA44.75g，滴加後繼續反應20分鐘。並且，確認測定GC、單體之消失。
其次，花費60分鐘滴加MMA27.80g、nBMA39.31g、THFMA28.15g之混合液，滴加後繼續反應30分鐘。測定GC，確認單體消失後，添加甲醇3.29g使反應停止。
以乙酸乙酯稀釋反應液，進行三次水洗後，將溶劑餾去。將溶劑取代為PGMEA後，添加PGME，調整成PGMEA/PGME=7/3(質量比)之35質量%溶液。添加相對於DAMA為0.8當量之BzCl，並於70℃反應7小時，以實施4級銨化。如此獲得嵌段共聚物溶液，其係包含以下而成：A嵌段，來自DAMA之重複單位之約80莫耳%經4級銨化；及B嵌段，具有來自於nBMA、MMA及THFMA之重複單位。獲得之嵌段共聚物稱為「共聚物(B-5)」。
合成例6
於具備攪拌子之燒瓶內，將nBMA7.8g、MMA5.6g、OXMA5.6g、AIBN228mg及吡唑-1-二硫代羧酸氰基(二甲基)甲酯588mg溶於甲苯30mL並打入30分鐘氮氣使起泡。之後緩慢攪拌，使反應溶液之溫度升高到60℃，於該溫度保持24小時，實施活性自由基聚合。
其次，對於上述反應溶液添加將AIBN466mg與DAMA9.0g溶於甲苯20mL並進行30分鐘氮氣取代的溶液，於60℃進行24小時活性自由基聚合。之後進行減壓濃縮，調整成為PGME之26.7質量%溶液。以如此方式，獲得嵌段共聚物溶液，其係包含具有來自DAMA之重複單位之A嵌段以及具有來自於nBMA、MMA及OXMA之重複單位的B嵌段而成。
其次，於獲得之嵌段共聚物溶液，添加相對於DAMA為0.8當量之BzCl，之後緩慢攪拌，使嵌段共聚物溶液之溫度升高到80℃，於該溫度保持15小時，實施4級銨化。以此方式，獲得嵌段共聚物溶液，其係包含以下而成：A嵌段，來自DAMA之重複單位之約80莫耳%經4級銨化；以及B嵌段，具有來自於nBMA、MMA及OXMA之重複單位。獲得之嵌段共聚物稱為「共聚物(B-6)」。
合成例7
於具備攪拌子之燒瓶內，將nBMA7.8g、MMA5.6g、AMA5.6g、AIBN254mg及吡唑-1-二硫代羧酸氰基(二甲基)甲酯656mg溶於甲苯30mL並打入30分鐘氮氣使起泡。之後緩慢攪拌，使反應溶液之溫度升高到60℃，於該溫度保持24小時，實施活性自由基聚合。
其次，於上述反應溶液添加將AIBN466mg與DAMA9.0g溶於甲苯20mL並進行30分鐘氮氣取代的溶液，於60℃進行24小時活性自由基聚合。之後利用減壓濃縮，調整為PGME之26.7質量%溶液。如此獲得嵌段共聚物溶液，其係包含以下而成：A嵌段，具有來自DAMA之重複單位；及，B嵌段，具有來自於nBMA、MMA及AMA之重複單位。
其次於獲得之嵌段共聚物溶液中，添加相對於DAMA為0.4當量之BzCl，之後緩慢攪拌，使反應溶液之溫度升高到70℃，於該溫度保持24小時，進行4級銨化。以此方式獲得嵌段共聚物溶液，其係包含以下而成：A嵌段，來自DAMA之重複單位之約40莫耳%經4級銨化；及B嵌段，具有來自於nBMA、MMA及AMA之重複單位。獲得之嵌段共聚物稱為「共聚物(B-7)」。
合成例8
於具備攪拌子之燒瓶內，將nBMA7.8g、MMA5.6g、THFMA5.6g、AIBN254mg及吡唑-1-二硫代羧酸氰基(二甲基)甲酯626mg溶於甲苯30mL並打入30分鐘氮氣使起泡。之後緩慢攪拌，並使反應溶液之溫度升高到60℃，於該溫度保持24小時，進行活性自由基聚合。
其次，於上述反應溶液添加將AIBN513mg與DAMA9.0g溶於甲苯20mL並進行30分鐘氮氣取代的溶液，於60℃進行24小時活性自由基聚合。之後利用減壓濃縮，調整成PGME之26.7質量%溶液。如此獲得嵌段共聚物溶液，其係包含以下而成：A嵌段，具有來自DAMA之重複單位；及B嵌段，具有來自於nBMA、MMA及THFMA之重複單位。
其次，於獲得之嵌段共聚物溶液中添加相對於DAMA為0.8當量之BzCl，之後緩慢攪拌，並使反應溶液之溫度升高到90℃，於該溫度保持8小時，進行4級銨化。如此，獲得嵌段共聚物溶液，其係包含以下而成：A嵌段，來自DAMA之重複單位之約80莫耳%經4級銨化；及B嵌段，具有來自於nBMA、MMA及THFMA之重複單位。獲得之嵌段共聚物稱為「共聚物(B-8)」。
比較合成例1
於1000mL燒瓶添加THF617.82g、氯化鋰(3.63質量%THF溶液)12.44g、二苯基乙烯3.39g，冷卻至-60℃。之後添加正丁基鋰7.82g(15.36質量%己烷溶液)，進行15分鐘熟成。
其次，花費60分鐘滴加MMA40.24g、nBMA18.70g、10.17g的PME-200、OXMA27.30g之混合液，滴加後繼續反應20分鐘。並且，測定GC，確認單體消失。
其次，滴加DAMA47.38g，滴加後繼續反應30分鐘。並且，測定GC，確認單體消失後，添加甲醇3.86g，將反應停止。
以乙酸乙酯稀釋反應液，進行三次水洗後，將溶劑餾去。將溶劑取代為PGMEA後，添加PGME，調整成PGMEA/PGME=7/3(質量比)之35質量%溶液。添加相對於DAMA為0.8當量之BzCl，於70℃反應7小時，實施4級銨化。如此獲得嵌段共聚物溶液，其係包含以下而成：A嵌段，來自DAMA之重複單位之約80莫耳%經4級銨化；及B嵌段，其具有來自於nBMA、MMA、PME-200及OXMA之重複單位。獲得之嵌段共聚物稱為「共聚物(b-1)」。
比較合成例2
於1000mL燒瓶添加THF560.41g、氯化鋰(3.63質量%THF溶液)11.32g、二苯基乙烯3.27g，冷卻至-60℃。之後添加正丁基鋰7.28g(15.36質量%己烷溶液)，進行15分鐘熟成。
其次，花費60分鐘滴加MMA33.69g、nBMA15.80g、PME-200 8.66g、AMA23.15g之混合液，滴加後繼續反應20分鐘。並且，測定GC，確認單體消失。
其次，滴加DAMA40.30g，滴加後繼續反應30分鐘。並且，測定GC，確認單體消失後，添加甲醇3.65g，將反應停止。
以乙酸乙酯稀釋反應液，進行三次水洗後，將溶劑餾去。將溶劑取代為PGMEA後，添加PGME，調整成PGMEA/PGME=7/3(質量比)之35質量%溶液。添加相對於DAMA為0.8當量之BzCl，於70℃反應7小時，實施4級銨化。如此獲得嵌段共聚物溶液，其係包含以下而成：A嵌段，來自DAMA之重複單位之約80莫耳%經4級銨化；及B嵌段，具有來自於nBMA、MMA、PME-200及AMA之重複單位。獲得之嵌段共聚物稱為「共聚物(b-2)」。
比較合成例3
於1000mL燒瓶中添加THF626.56g、氯化鋰(3.63質量%THF溶液)10.26g、二苯基乙烯3.23g，冷卻至-60℃。之後添加正丁基鋰6.95g(15.36質量%己烷溶液)，進行10分鐘熟成。
其次，花費30分鐘滴加MMA26.52g、nBMA62.13g之混合液，滴加後繼續反應15分鐘。並測定GC，確認單體消失。
其次滴加DAMA42.19份，滴加後繼續反應30分鐘。並且，測定GC，確認單體消失後，添加甲醇3.79份，將反應停止。
以乙酸乙酯稀釋反應液，進行三次水洗後，將溶劑餾去。溶劑取代為PGMEA後，添加PGME，調整成PGMEA/PGME=7/3(質量比)之35質量%溶液。添加相對於DAMA為0.8當量之BzCl，於70℃反應7小時，以實施4級銨化。如此獲得嵌段共聚物溶液，其係包含以下而成：A嵌段，來自DAMA之重複單位之約80莫耳%經4級銨化；及B嵌段，具有來自於nBMA及MMA之重複單位。獲得之嵌段共聚物稱為「共聚物(b-3)」。
上述合成例中，4級銨化前之共聚物之Mw、Mn及各單體之共聚合比例(質量%)，如表1。
＜酸價之測定＞
上述各合成例獲得之(B)共聚物之酸價依下述方法測定。表1顯示測定結果。
精稱嵌段共聚物溶液0.5g，至達到1mg的單位，分裝到玻璃容器。以丙二醇單甲醚乙酸酯稀釋成50mL後，添加酚酞，以0.1N乙醇性氫氧化鉀水溶液進行滴定，以著色為粉紅色之點當做終點。以同樣方式進行空白試驗。從(B)共聚物與空白試驗之0.1N乙醇性氫氧化鉀水溶液滴加量計算酸價(單位：mgKOH/g)。
＜胺價之測定＞
上述各合成例獲得之(B)共聚物之胺價依下述方法測定。表1顯示測定結果。
精稱共聚物溶液0.5g，至達到1mg之單位，分裝到玻璃容器。添加乙酸酐/乙酸=9/1(體積比)20mL並溶解，於室溫放置3小時。之後再添加乙酸30mL，之後使用電位差測定裝置AT-510(京都電子工業(股)公司製)，以0.1mol/L過氯酸‧乙酸溶液進行滴定。以同樣方式進行空白試驗。從(B)嵌段共聚物與空白試驗之0.1mol/L過氯酸‧乙酸溶液滴加量，計算胺價(單位：mgKOH/g)。
＜顏料分散液之製備＞ 製備例1
使用當做著色劑之9質量份C.I.顏料紅177及6質量份C.I.顏料紅254、共聚物(B-1)溶液17.0質量份(非揮發成分=35質量%)、當做溶劑之丙二醇單甲醚乙酸酯60.0質量份及丙二醇單甲醚8質量份，以珠磨處理，製備成顏料分散液(A-1)。
製備例2~14及比較製備例1~6
將製備例1中，著色劑、(B)共聚物及溶劑之種類及量改變為如表2所示，除此以外與製備例1以同樣方式進行，製備顏料分散液(A-2)~(A-20)。
＜著色劑分散液之評價＞
使用E型黏度計(東京計器製)測定獲得之顏料分散液之黏度。又，將獲得之顏料分散液充填於遮光玻璃容器，於密閉狀態於23℃靜置14日後，使用E型黏度計(東京計器製)再度測定黏度。並且，計算相對於剛製備後之黏度，於保存14日後之黏度之增加率，增加率低於5%時評為「A」；5%以上低於10%時評為「B」；10%以上時評為「C」。評價結果如表2。
表2中，「R177」代表C.I.顏料紅177，「R254」代表C.I.顏料254，「G58」代表C.I.顏料綠58，「Y150」代表C.I.顏料黃150，「B15：6」代表C.I.顏料藍15：6，「V23」代表C.I.顏料紫23，「Y179」代表為有機染料之C.I.溶劑黃179，「PGMEA」代表丙二醇單甲醚乙酸酯，「PGME」代表丙二醇單甲醚。
＜黏結劑樹脂之合成＞ 合成例9
於配備冷卻管與攪拌機之燒瓶中，將對乙烯基苄基環氧丙醚44.0g、N-苯基馬來醯亞胺40.0g、BzMA16.0g溶於丙二醇單甲醚乙酸酯300g，再投入AIBN8.0g及α-甲基苯乙烯二聚物8.0g，之後，進行15分鐘氮氣吹洗。氮氣吹洗後，將反應溶液一面攪拌及一面打入氮氣，加熱至80℃並聚合5小時。
其次，於該反應溶液中添加MA17.0g、對甲氧基苯酚0.5g及四丁基溴化銨4.4g，於120℃反應9小時。再者，添加琥珀酸酐18.5g，於100℃反應6小時後，保持液溫為85℃，進行2次水洗，並進行減壓濃縮，獲得含黏結劑樹脂(D-1)33質量%之溶液。該黏結劑樹脂(D-1)，以GPC(洗提溶劑：四氫呋喃)測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量=7,800、以GPC(洗提溶劑：四氫呋喃)測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量與數量平均分子量之比=2.8。
合成例10
於配備冷卻管與攪拌機之燒瓶中，將BzMA30.0g、nBMA20.0g、甲基丙烯酸羥基乙酯15.0g、苯乙烯20.0g及MA15.0g溶於丙二醇單甲醚乙酸酯200g，再投入AIBN3.0g及α-甲基苯乙烯二聚物5.0g，之後進行15分鐘氮氣吹洗。氮氣吹洗後，將反應液一面攪拌及打入氮氣使起泡，一面加熱至80℃，進行5小時聚合，藉此獲得含黏結劑樹脂(D-2)33質量%之溶液。該黏結劑樹脂(D-2)，以GPC(洗提溶劑：四氫呋喃)測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量=10,000，以GPC(洗提溶劑：四氫呋喃)測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量與數量平均分子量之比=2.5。
合成例11
於配備冷卻管與攪拌機之燒瓶中，將OXMA25.0g、MA18.0g、琥珀酸單2-丙烯醯氧基乙酯9.0g、N-苯基馬來醯亞胺10.0g、BzMA24.0g、甲基丙烯酸羥基乙酯14.0g溶於丙二醇單甲醚乙酸酯300g，再投入AIBN6.0g及α-甲基苯乙烯二聚物6.0g，之後進行15分鐘氮氣吹洗。氮氣吹洗後，將反應液一面攪拌及氮氣吹洗，一面加熱到80℃，進行5小時聚合，獲得前驅物共聚物溶液。
於獲得之前驅物共聚物溶液200g中添加2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯13.4g、當做聚合抑制劑之4-甲氧基苯酚0.2g，於90℃反應2小時。對於該反應液，以每1次75g的離子交換水進行2次水洗，並進行減壓濃縮，獲得含黏結劑樹脂(D-3) 33質量%之溶液。黏結劑樹脂(D-3)，以GPC(洗提溶劑：四氫呋喃)測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量=11,000，以GPC(洗提溶劑：四氫呋喃)測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量與數量平均分子量之比=1.9。
＜著色組成物之製備及評價＞ 著色組成物之製備 實施例1
將顏料分散液(A-1)100質量份、當做黏結劑樹脂之黏結劑樹脂(D-2)溶液34.1質量份、當做交聯劑之東亞合成(股)公司製M-402(六丙烯酸二新戊四醇酯為主成分)11.3質量份、當做光聚合起始劑之2-(4-甲基苄基)-2-(二甲胺基)-1-(4-啉苯基)丁烷-1-酮(商品名Irgacure379、Ciba Speciality Chemicals公司製)4.2質量份、當做氟系界面活性劑之DIC(股)公司製Megafac F-5540.05質量份及當做溶劑之3-乙氧基丙酸乙酯162質量份混合，製備液狀之著色組成物。
色度特性之評價
將獲得之著色組成物使用旋塗機塗布在玻璃基板上後，以100℃的熱板進行2分鐘預烘烤，形成膜厚不同的3片塗膜。其次，將該等基板冷卻至室溫後，對於基板上之塗膜，使用高壓水銀燈對於各塗膜不透過光罩地以1,000J/m2 的曝光量以含365nm、405nm及436nm之各波長之放射線進行曝光。之後於220℃進行20分鐘後烘烤，在基板上形成硬化膜。針對得到的3片硬化膜，使用彩色分析儀(大塚電子(股)製MCPD2000)，於C光源、2度視野，測定CIE表色系中的色度座標值(x,y)及刺激值(Y)。從測定結果求取色度座標值x=0.640時之色度座標值y及刺激值(Y)。評價結果如表3。
對比度之評價
針對上述「色度特性之評價」獲得之3片硬化膜，使用對比度計(壺坂電機製對比度測定器CT-1)，測定對比度。從測定結果求取色度座標值x=0.640時之對比度。評價結果如表3。
耐溶劑性之評價
將上述「色度特性之評價」中獲得的基板當中的1片浸泡於60℃的N-甲基吡咯烷酮中30分鐘。並且求取浸漬前後之色變化ΔEab* 。ΔEab* 小於3時評為A；3以上小於5時評為B；5以上時評為C。
耐熱性之評價
將上述「色度特性之評價」中獲得之基板當中的1片，再於250℃追加加熱30分鐘。並且，以目鏡倍率10倍、物鏡倍率10倍的光學顯微鏡觀察基板表面。於1個視野中確認的異物為3個以下時評為A；於1個視野中確認的異物為4個以上9個以下時評為B；於1個視野中確認之異物為10個以上時評為C。
實施例2~14及比較例1~6
將實施例1中，改變顏料分散液、黏結劑樹脂、交聯劑、光聚合起始劑、及溶劑之種類及量為如表3所示，除此以外與實施例1同樣進行，實施著色組成物之製備及評價。評價結果如表3。又，關於綠色之著色組成物(實施例2、實施例10~12及比較例4~6)，求取色度座標值y=0.590之色度座標值x、刺激值(Y)及對比度。關於藍色的著色組成物(實施例4)，求取色度座標值y=0.090之色度座標值x、刺激值(Y)及對比度。評價結果如表3。
表3中的各成分如下。
C-1：六丙烯酸二新戊四醇酯與五丙烯酸二新戊四醇酯之混合物(商品名M-402、東亞合成(股)公司製)
C-2：五丙烯酸二新戊四醇酯與琥珀酸之單酯化物、六丙烯酸二新戊四醇酯及五丙烯酸二新戊四醇酯之混合物(商品名TO-1382、東亞合成(股)公司製)
E-1：乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)(商品名IRGACURE OX02、Ciba Speciality Chemicals公司製)
E-2：2-(4-甲基苄基)-2-(二甲胺基)-1-(4-啉苯基)丁烷-1-酮(商品名Irgacure379、Ciba Speciality Chemicals公司製)
EEP：3-乙氧基丙酸乙酯
MBA：3-甲氧基丁基乙酸酯

Claims (15)

  1. 一種彩色濾光片用著色組成物，其特徵為包含以下成分(A)、(B)及(C)：(A)含有顏料之著色劑；(B)共聚物，其含有以下述式(1)表示之重複單位(1)、以下述式(2)表示之重複單位(2)、及具交聯性官能基之重複單位(3)，且該重複單位(2)之共聚合比例為不含該重複單位(1)及該重複單位(3)之全部重複單位中的90質量%以上；(C)交聯劑； [式(1)中，R1 代表氫原子或甲基，Z代表-N+ R2 R3 R4 Y- (其中，R2 ~R4 彼此獨立而代表氫原子、或也可具有取代基之烴基，Y- 代表相對陰離子)、-NR5 R6 (其中，R5 及R6 彼此獨立而代表氫原子、或也可具有取代基之烴基)、或也可具有取代基之含氮雜環基，X1 代表2價之連結基]； [式(2)中，R7 代表氫原子或甲基，R8 代表飽和脂肪族烴基或飽和脂環式烴基]。
  2. 如申請專利範圍第1項之彩色濾光片用著色組成物，其中該(B)共聚物之該重複單位(3)的交聯性官能基係選自包含乙烯性不飽和基、環氧乙烷基、環氧丙烷基、四氫呋喃基、四氫吡喃基、環硫基、(二硫)碳酸酯基之群組的任意者。
  3. 如申請專利範圍第1項之彩色濾光片用著色組成物，其中該(B)共聚物之重量平均分子量Mw與數量平均分子量Mn之比(Mw/Mn)為1.0~1.8。
  4. 如申請專利範圍第1項之彩色濾光片用著色組成物，其中該(B)共聚物係嵌段共聚物，其包含：具有該重複單位(1)之A嵌段、與具有該重複單位(2)及該重複單位(3)之B嵌段。
  5. 如申請專利範圍第1項之彩色濾光片用著色組成物，其係進一步包含(D)黏結劑樹脂(其中，不含該(B)成分)。
  6. 如申請專利範圍第1項之彩色濾光片用著色組成物，其係進一步含有染料當做著色劑。
  7. 如申請專利範圍第1項之彩色濾光片用著色組成物，其係進一步包含(E)光聚合起始劑。
  8. 如申請專利範圍第1項之彩色濾光片用著色組成物，其係進一步含有(F)溶劑，而該(F)溶劑包含(f1)具羥基 之溶劑與(f2)不具羥基之溶劑，且溶劑(f1)與溶劑(f2)之含量比為1/99~30/70。
  9. 一種彩色濾光片，其係具備使用如申請專利範圍第1至8項中任一項之彩色濾光片用著色組成物而形成之著色層而成。
  10. 一種顯示元件，其係具備如申請專利範圍第9項之彩色濾光片。
  11. 一種彩色濾光片用顏料分散液，其特徵為包含以下成分(A)、(B)及(F)：(A)含有顏料之著色劑；(B)共聚物，其包含以下述式(1)表示之重複單位(1)、以下述式(2)表示之重複單位(2)、及具有交聯性官能基之重複單位(3)，且該重複單位(2)之共聚合比例為不含該重複單位(1)及該重複單位(3)之重複單位中的90質量%以上；(F)溶劑； [式(1)中，R1 代表氫原子或甲基，Z代表-N+ R2 R3 R4 Y- (其中，R2 ~R4 彼此獨立而代表氫原子、或也可具有取代基之烴基，Y- 代表相對陰離 子)、-NR5 R6 (其中，R5 及R6 彼此獨立而代表氫原子、或也可具有取代基之烴基)、或也可具有取代基之含氮雜環基，X1 代表2價之連結基]； [式(2)中，R7 代表氫原子或甲基，R8 代表飽和脂肪族烴基或飽和脂環式烴基]。
  12. 如申請專利範圍第11項之彩色濾光片用著色組成物，其中該(B)共聚物之該重複單位(3)的交聯性官能基係選自包含乙烯性不飽和基、環氧乙烷基、環氧丙烷基、四氫呋喃基、四氫吡喃基、環硫基、(二硫)碳酸酯基之群組的任意者。
  13. 如申請專利範圍第11項之彩色濾光片用著色組成物，其中該(B)共聚物之重量平均分子量Mw與數量平均分子量Mn之比(Mw/Mn)為1.0~1.8。
  14. 如申請專利範圍第11項之彩色濾光片用著色組成物，其中該(B)共聚物係嵌段共聚物，其包含：具有該重複單位(1)之A嵌段、與具有該重複單位(2)及該重複單位(3)之B嵌段。
  15. 如申請專利範圍第11項之彩色濾光片用著色組成物，其中該(F)溶劑係包含(f1)具羥基之溶劑與(f2)不具 羥基之溶劑，且溶劑(f1)與溶劑(f2)之含量比為1/99~30/70之溶劑。
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