TWI635142B - Coloring composition, coloring cured film, and display element - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種著色組成物，其可適當形成可使抗熱性與抗溶劑性並存的著色硬化膜。
一種著色組成物，其係包含著色劑(A)及聚合性化合物(B)的著色組成物，其中該著色劑含有具有下述式(1)所示之結構單元的化合物，
[式(1)中，R1表示氫原子、甲基或三氟甲基；R2及R3相互獨立地表示氫原子、鹵素基或經取代或未經取代之烴基，其中R2及R3中至少一種為鹵素基或經鹵素基取代之烴基；A表示2價基；G表示2價烴基或單鍵，其中2價烴基在C-C鍵結間亦可具有選自-O-基、-S-基、-CO-基、-NR7-基的連結基，R7表示氫原子或經取代或未經取代之烴基；Zm+表示陽離子性發色團；m表示1至3之自然數；p表示1至8之自然數]。

Description

著色組成物、著色硬化膜及顯示元件
本發明係關於著色組成物、著色硬化膜及顯示元件，更詳言之，其係關於一種著色組成物，其係使用於形成用於穿透型或者反射型之彩色液晶顯示元件、固體成像元件、有機EL顯示元件、電子紙等之著色硬化膜；一種使用該著色組成物所形成之著色硬化膜；以及一種具備該著色硬化膜的顯示元件。
已知在使用著色感放射線性組成物來製造彩色濾光片時，係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後，藉由照射(以下稱為「曝光」)放射線，使乾燥塗膜成為所期望之圖案形狀，予以顯影，而獲得各色像素之方法(參照例如專利文獻1至2)。又，亦已知有利用將碳黑分散而成的光聚合性組成物來形成黑色矩陣之方法(參照例如專利文獻3)。再者，亦已知有使用顏料分散型之著色樹脂組成物並以噴墨方式獲得各色像素之方法(參照例如專利文獻4)。
近年來，吾人強烈企求液晶顯示元件之高對比化或固體成像元件之高精細化，為了實現該等，吾人研討作為著色劑之染料之適用。但是，一般而言，相較於適用顏料作為著色劑之情形，在適用染料之情形，多是在抗熱性或抗溶劑性等產生問題。
在此種背景下，作為含有可形成抗熱性優異的像素的染料之著色組成物，例如在專利文獻5，有提案一種具有烷磺醯基醯亞胺陰離子的三芳基甲烷系染料之使用。
先行技術文獻 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2012-83652號公報
但是，在專利文獻5所提案的染料方面，吾人已判明像素之抗熱性與抗溶劑性之均衡性不良。
因此，本發明之課題係提供一種著色組成物，其對可使抗熱性與抗溶劑性並存的著色硬化膜之形成為適當。再者，本發明之課題係提供一種使用該著色組成物所形成的著色硬化膜及一種具備其的顯示元件。
本發明人等戮力研討，結果發現藉由使用具有特定結構的著色劑，而可解決上述課題。
亦即，本發明係提供一種著色組成物，其係包含著色劑(A)及聚合性化合物(B)的著色組成物，其中 該著色劑含有具有下述式(1)所示之結構單元的化合物(以下，稱為「本著色劑」)。
[在式(1)中，R1表示氫原子、甲基或三氟甲基；R2及R3相互獨立地表示氫原子、鹵素基或經取代或未經取代之烴基，其中，R2及R3中至少一種為鹵素基或經鹵素基取代之烴基；A表示2價基；G表示2價烴基或單鍵，其中2價烴基在C-C鍵結間可具有選自-O-基、-S-基、-CO-基、-NR7-基之連結基，R7表示氫原子或經取代或未經取代之烴基；Zm+表示陽離子性發色團；m表示1至3之自然數；p表示1至8之自然數]。
又，本發明係提供一種使用上述著色組成物所形成的著色硬化膜及一種具備該著色硬化膜的顯示元件。在此，「著色硬化膜」係指使用於顯示元件或固體成像元件的各色像素、黑色矩陣、黑色間隔件等之意。
若使用本發明之著色組成物，則可形成抗熱性與抗溶劑性以高水準並存的著色硬化膜。
因此，本發明之著色組成物在彩色液晶顯示元件、有機EL顯示元件、電子紙等顯示元件、CMOS影像感測器等固體成像元件的製作上可極適當地使用。
茲就本發明詳細說明如下。
[著色組成物]
茲就本發明之著色組成物的構成成分詳細說明如下。
-著色劑(A)-
本發明之著色組成物含有本著色劑作為著色劑。本著色劑係具有下述式(1)所示之結構單元的化合物，該化合物係在末端具有SO3-基的陰離子部分與構成發色團的陽離子部分形成鹽者。
[在式(1)中，R1表示氫原子、甲基或三氟甲基；R2及R3相互獨立地表示氫原子、鹵素基或經取代或未經取代之烴基，其中，R2及R3中至少一種為鹵素基或經鹵素基取代之烴基；A表示2價基；G表示2價烴基或單鍵，其中，2價烴基在C-C鍵結間可具有選自-O-基、-S-基、-CO-基、-NR7-基的連結基，R7表示氫原子或經取代或未經取代之烴基；Zm+表示陽離子性發色團；m相互獨立地表示1至3之自然數；p表示1至8之自然數]。
R1較佳為氫原子或甲基，更佳為甲基。
以R2及R3中之鹵素基而言，可列舉例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子，其中較佳為氟原子。
以R2、R3及R7相關之烴基而言，可為直鏈、支鏈及環狀中任一種，又亦可具有架橋結構。具體言之，可列舉脂肪族烴基、脂環式烴基、芳香族烴基。又，該烴基可為飽和烴基亦可為不飽和烴基，可在分子內及末端之任一處具有不飽和鍵。
以脂肪族烴基而言，較佳為烷基，烷基之碳數較佳為1至20，更佳為1至12，再更佳為1至6。以具體例而言，可列舉甲基、乙基、異丙基、丙基、丁基、2-丁基、三級丁基、戊基、己基、庚基、辛基等。
以脂環式烴而言，較佳為環烷基，環烷基之碳數較佳為3至20，更佳為3至12，再更佳為3至6。以具體例而言，可列舉環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基等。
以芳香族烴基而言，較佳為芳基、芳烷基，芳基之碳數較佳為6至20，更佳為6至10，又，芳烷基之碳數較佳為7至20，更佳為7至16。在此，於本說明書中「芳基」係指單環至三環式芳香族烴基之意，可列舉例如苯基、萘基、聯苯基、蒽基(anthranyl)等。以芳烷基之具體例而言，可列舉苄基、苯乙基、α-甲基苄基、2-苯基丙烷-2-基等。
以烴基具有的取代基而言，可列舉鹵素基、羥基、碳數1至6之烷氧基等，在烴基為脂環式烴基、芳香族烴基之情形，亦可具有碳數1至6之烷基作為取代基。以鹵素基、碳數1至6之烷基之具體例而言，可列舉與前述相同之物。以碳數1至6之烷氧基之具體例而言，可列舉例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、戊氧基等。其中，以烴基之取代基而言，較佳為鹵素基，更佳為氟原子。
其中，以R2及R3而言，較佳為鹵素基或經鹵素基取代之烴基，更佳為氟原子或經氟原子取代之烷基，再更佳為氟原子或全氟烷基。全氟烷基較佳為碳數1至12，更佳為碳數1至6。具體言之，可列舉三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、九氟丁基、十一氟戊基、十三氟己基、十五氟庚基、十七氟辛基、十九氟壬基、二 十一烷(heneicosa)癸基、(1-三氟甲基)四氟乙基、(1-三氟甲基)六氟丙基、1,1-雙三氟甲基-2,2,2-三氟乙基等。
此外，R2及R3中至少一種係鹵素基或經鹵素基取代之烴基，而R2及R3係以均為鹵素基為佳，以均為氟原子為更佳。
又，以R7而言，較佳為氫原子或碳數1至6之烷基，該烷基可被氟原子所取代。
以A相關之2價基而言，較佳為含有雜原子之2價基，可列舉例如-O-基、-(CO)O-基、-O(CO)-基、-CO-基、-CONH-基或-SO2-基。其中較佳為-O-基、-(CO)O-基、-CONH-基。
以G中之2價烴基而言，可列舉例如2價脂肪族烴基、2價脂環式烴基、2價芳香族烴基。2價脂肪族烴基可為直鏈及支鏈之任一形態，又2價脂肪族烴基及2價脂環式烴基可為飽和烴基亦可為不飽和烴基。
以2價脂肪族烴基而言，可列舉例如鏈烷二基、烯烴二基，其碳數較佳為1至20，更佳為2至12，再更佳為2至6。以具體例而言，可列舉亞甲基、乙烷-1,1-二基、乙烷-1,2-二基、丙烷-1,1-二基、丙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-2,2-二基、丁烷-1,2-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、2-甲基丙烷-1,2-二基、2,2-二甲基丙烷-1,3-二基、乙烯-1,1-二基、乙烯-1,2-二基、丙烯-1,2-二基、丙烯-1,3-二基、丙烯-2,3-二基、1-丁烯-1,2-二基、1-丁烯-1,3-二基、1-丁烯-1,4-二基、2-戊烯-1,5-二基、3-己烯-1,6-二基等。
以2價脂環式烴基而言，可列舉例如伸環烷基、伸環烯基(cycloalkenylene)，其碳數較佳為3至20，更佳為3至12。以具體例而言，可列舉伸環丙基、伸環丁基、伸環戊基(cyclopentylene)、伸環丁烯基、伸環戊烯基、伸環己烯基等單環式烴環基；1,4-伸降冰片基(norbornylene)、2,5-伸降冰片基等伸降冰片基；1,5-伸金剛烷基(adamantylene)、2,6-伸金剛烷基等架橋環式烴環基等。
其中，以G相關之2價烴基而言，較佳為鏈烷二基。此外，G相關之2價烴基，在C-C鍵結間可具有選自-O-基、-S-基、-CO-基、-NR7-基的連結基，該連結基之鍵結位置為任意。
m表示1至3之自然數，可因應後述陽離子性發色團的種類，而適宜選擇，使得與陰離子部分成為電中性。
p表示1至8之自然數，較佳為1至6之自然數，更佳為2至6之自然數。
其後，就上述式(1)中之Zm+加以說明。
Zm+為陽離子性發色團。以Zm+相關之陽離子性發色團而言，只要是能與前述陰離子部分一起形成鹼性著色劑的陽離子，則並無特別限定，不過較佳為在可見光區域具有吸收極大(absorption maximum)之物，更佳為在360nm至830nm具有吸收極大者，再更佳為在380nm至780nm具有吸收極大者。以此種陽離子性發色團而言，可列舉例如三芳基甲烷系發色團、次甲基系發色團、偶 氮系發色團、二芳基甲烷系發色團、醌亞胺系發色團、蒽醌發色團、酞菁系發色團、系發色團等。
以三芳基甲烷系發色團而言，較佳為下述式(3)所示之物。此外，在下述式(3)所示之陽離子，雖存在各種共振結構，而在本說明書，就該等共振結構，係視為與下述式(3)所示之陽離子為同等之物。
[在式(3)中，Ar表示經取代或未經取代之芳香族烴基；R11至R14相互獨立地表示氫原子、碳數1至8之烷基、碳數3至8之環烷基、苯基或具有烯性不飽和鍵之基；R15至R22表示氫原子、碳數1至8之烷基、-COOR'或鹵素基，其中R'表示氫原子或碳數1至8之烷基，Y表示氫原子或下述式(4)所示之基]
[在式(4)中，R23及R24相互獨立地表示氫原子、碳數1至8之烷基、碳數3至8之環烷基、苯基或具有烯性不飽和鍵之基]。
Ar相關之芳香族烴基，較佳為碳數6至20，更佳為碳數6至10。以具體例而言，可列舉伸苯基、伸萘基、伸聯苯基、伸蒽基(anthrylene)等。以芳香族烴基之取代基而言，較佳為碳數1至6之烷基，以其具體例而言，可列舉與前述相同之物。其中，以Ar相關之芳香族烴基而言，較佳為伸苯基、伸萘基、被碳數1至6之烷基所取代的伸苯基、被碳數1至6之烷基所取代的伸萘基。
R11至R24(包含R15至R22相關之-COOR'中之R')中之碳數1至8之烷基可為直鏈亦可為支鏈，以具體例而言，可列舉與前述相同之物。其中較佳為碳數1至6之烷基，更佳為碳數1至4之烷基，特佳為甲基或乙基。
以R11至R14相關之碳數3至8之環烷基的具體例而言，可列舉與前述相同之物。其中較佳為碳數3至6之環烷基，特佳為環己基。
以R11至R14相關之具有烯性不飽和鍵之基而言，可列舉例如乙烯基、丙烯基、苯乙烯基、(甲基)丙烯醯氧乙基、(甲基)丙烯醯氧丙基、(甲基)丙烯醯基醯胺乙基、(甲基)丙烯醯基醯胺丙基等。
以R15至R22相關之鹵素基之具體例而言，可列舉與前述相同之物。其中，較佳為氯原子。
在本發明中，上述式(3)所示之陽離子中，由抗熱性及抗溶劑性之觀點觀之，特佳為下述式(5-1)或(5-2)所示之陽離子。
[在式(5-1)、(5-2)中，R25及R26相互獨立地表示氫原子、鹵素基或碳數1至8之烷基；R11至R14、R23及R24與上述式(3)及(4)相關之R11至R14、R23及R24同義]。
上述式(5-1)及(5-2)中，以R11、R12、R23及R24而言，較佳為碳數1至6之烷基，以R13而言，較佳為碳數1至6之烷基、碳數3至6之環烷基或苯基。又，以R14而言，較佳為氫原子或碳數1至6之烷基，以R25及R26而言，較佳為氫原子、鹵素基或碳數1至6之烷基。
以上述式(3)所示之陽離子之代表例而言，可列舉例如下述式所示之陽離子。
以次甲基系發色團而言，較佳為下述式(6-1)至(6-3)所示之物，更佳為下述式(6-1)所示之物。
[在式(6-1)至(6-3)中，R31表示氫原子或鹵素基；R32、R33、R34及R35相互獨立地表示碳數1至6之烷基；R36表示經取代或未經取代之碳數1至6之烷基；E表示-CH=CH-、-CH=CH-CH=、-CH=CH-NR37-、-CH=N-NR37-或-N=N-NR37-，其中，R37表示氫原子或碳數1至6之烷基；Ra表示經取代或未經取代之芳香族烴基、或經取代或未經取代之雜環基]。
以鹵素基及碳數1至6之烷基之具體例而言，可列舉與前述相同之物。又，以烷基之取代基而言，可列舉鹵素基、氰基、羥基等。
以Ra而言，較佳為下述式(6a)至(6h)所示之基，更佳為下述式(6b)或(6h)所示之基。
[在式(6a)至(6h)中，R38及R45相互獨立地表示碳數1至6之烷基；R39表示經取代或未經取代之碳數1至6之烷基；R40、R42、R43、R44、R47、R48及R49相互獨立地表示氫原子或碳數1至6之烷基；R41、R46及R50相互獨立地表示氫原子、鹵素基、碳數1至6之烷氧基、經取代或未經取代之碳數1至6之烷基、硝基、羥基或氰基]。
以鹵素基、碳數1至6之烷基及碳數1至6之烷氧基之具體例而言，可列舉與前述相同之物。又，以烷基之取代基而言，可列舉鹵素基、氰基、羥基等。
其中，R32至R50中之烷基較佳為碳數1至4之烷基，更佳為甲基或乙基。又，以R41、R46及R50中之烷氧基而言，較佳為碳數1至4之烷氧基，更佳為甲氧基或乙氧基。
以上述式(6-1)至(6-3)所示之陽離子之代表例而言，可列舉例如下述式所示之陽離子。
以偶氮系發色團而言，較佳為下述式(7-1)至(7-6)所示之物。
[在式(7-1)至(7-6)中，R51、R52、R53、R54、R55及R57相互獨立地表示經取代或未經取代之碳數1至6之烷基；R56及R60相互獨立地表示氫原子、鹵素基、碳數1至6之烷基、碳數1至6之烷氧基、硝基、羥基或氰基；R58表示碳數1至6之烷基； R59表示形成四級銨之基；Rb表示經取代或未經取代之芳香族烴基、或經取代或未經取代之雜環基]。
以鹵素基、碳數1至6之烷基及碳數1至6之烷氧基的具體例而言，可列舉與前述相同之物。又，以烷基之取代基而言，可列舉鹵素基、氰基、羥基等。
以R59而言，較佳為-NR61CrH2rN+R62R63R64、-COCrH2rN+R62R63R64、-CrH2rN+(NH2)R74R75或下述式(7-i)或者(7-ii)所示之基。
在此，R61表示氫原子或碳數1至6之烷基；R62、R63及R64相互獨立地表示碳數1至6之烷基；R74及R75相互獨立地表示碳數1至6之烷基；r相互獨立地表示1至5之整數。
[在式(7-i)及(7-ii)中，R61及r與前述同義]。
以Rb而言，較佳為下述式(7a)至(7e)所示之基、經取代或未經取代之苯基。
[在式(7a)至(7d)中，R65表示氫原子、碳數1至6之烷基、苯基或苄基；R66表示氫原子或經取代或未經取代之碳數1至6之烷基；R67表示氫原子、碳數1至6之烷基或苯基；R68表示氫原子或碳數1至6之烷基；R69表示氫原子或碳數1至6之烷基；R70至R73相互獨立地表示氫原子、鹵素基、碳數1至6之烷基、碳數1至6之烷氧基、硝基、羥基或氰基]。
以鹵素基、碳數1至6之烷基及碳數1至6之烷氧基的具體例而言，可列舉與前述相同之物。又，以烷基之取代基而言，可列舉鹵素基、羥基、氰基、-CONH2基等。以苯基之取代基而言，可列舉鹵素基、碳數1至6之烷基、碳數1至6之烷氧基、羥基、氰基、硝基等。
以上述式(7-1)至(7-6)所示之陽離子之代表例而言，可列舉例如下述式所示之陽離子。
以二芳基甲烷系發色團而言，較佳為下述式(8-1)或(8-2)所示之物。
[在式(8-1)及(8-2)中，R81、R82、R83、R84、R86、R87、R88及R89相互獨立地表示碳數1至6之烷基；R85、R90及R91相互獨立地表示氫原子或碳數1至6之烷基]。
以上述式(8-1)至(8-2)所示之陽離子之代表例而言，可列舉例如下述式所示之陽離子。
以醌亞胺系發色團而言，較佳為下述式(9-1)至(9-3)所示之物。
[在式(9-1)至(9-3)中，R101、R102、R103、R104、R105、R106、R108、R109、R110、R111、R114、R115、R116、R117及R118相互獨立地表示氫原子、經取代或未經取代之碳數1至6之烷基、碳數1至6之烷氧基、苯基或苄基； R107及R113相互獨立地表示碳數1至6之烷基或碳數6至20之芳基；R112表示-NR119R120、羥基、硝基或氰基，其中R119及R120相互獨立地表示經取代或未經取代之碳數1至6之烷基；Q表示氧原子或硫原子]。
以碳數1至6之烷基、碳數1至6之烷氧基及碳數6至20之芳基的具體例而言，可列舉與前述相同之物。又，以烷基之取代基而言，可列舉鹵素基、羥基、氰基等。
以上述式(9-1)至(9-3)所示之陽離子之代表例而言，可列舉例如下述式所示之陽離子。
以蒽醌系發色團而言，較佳為下述式(10-1)或(10-2)所示之物。
[在式(10-1)及(10-2)中，R131、R135及R136相互獨立地表示氫原子、經取代或未經取代之碳數1至6之烷基或經取代或未經取代之苯基；R132、R133、R134、R138、R139及R140相互獨立地表示碳數1至6之烷基；R137表示亞甲基或經取代或未經取代之碳數2至20之鏈烷二基]。
以碳數1至6之烷基、碳數1至6之烷氧基及碳數2至20之鏈烷二基的具體例而言，可列舉與前述相同之物。又，以烷基及苯基之取代基而言，可列舉鹵素基、羥基、氰基等，苯基可被碳數1至6之烷基所取代。又，以碳數2至20之鏈烷二基之取代基而言，可列舉羥基、氰基或硝基等。
以上述式(10-1)或(10-2)所示之陽離子之代表例而言，可列舉例如下述式所示之陽離子。
以酞菁系發色團而言，較佳為下述式(11)所示之物。
CuPc-T (11)
[在式(11)中，CuPc表示銅酞菁殘基；T表示下述式(11a)或(11b)所示之基]。
[在式(10a)及(10b)中，R151、R152、R153、R154、R155、R156、R157及R158相互獨立地表示氫原子、碳數1至6之烷基或苯基；s相互獨立地表示2至8之整數；t相互獨立地表示1至5之整數]。
上述式(11)所示之陽離子，可列舉例如下述式所示之陽離子。
以系發色團而言，較佳為下述式(12)所示之物。
[在式(12)中，R171、R172、R173及R174相互獨立地表示氫原子、-R178或碳數6至10之芳香族烴基，其中該芳香族烴基所含之氫原子，可被鹵素基、-R178、-OH、-OR178、-SO3H、-SO3M、-CO2H、-CO2R178、-SO3R178、-SO2NHR179或-SO2NR179R180所取代；R175及R176相互獨立地表示氫原子或碳數1至8之烷基；R177表示-SO3H、-SO3M、-CO2H、-CO2R178、-SO3R178、-SO2NHR179或-SO2NR179R180；u表示0至5之整數；u為2以上的整數之情形，複數個R177可為相同或相異： R178表示碳數1至10之飽和烴基，其中該飽和烴基所含之氫原子，可被鹵素基所取代，又飽和烴基，在C-C鍵結間亦可具有-O-基、-CO-基或-NR178-基；R179及R180相互獨立地表示碳數1至10之鏈狀烷基、碳數3至30之環烷基或-X，或者R179及R180相互鍵結所形成之碳數1至10之經取代或未經取代之雜環基，其中該烷基及環烷基所含之氫原子可被羥基、鹵素基、-X、-CH=CH2或-CH=CHR178所取代，又該烷基及環烷基，在C-C鍵結間亦可具有-O-基、-CO-基或-NR178-，該雜環基所含之氫原子，可被-R178、-OH或-X所取代；M表示鈉原子或鉀原子；X表示碳數6至10之芳香族烴基或碳數5至10之芳香族雜環基，其中該芳香族烴基及芳香族雜環基所含之氫原子，可被-OH、-R178、-OR178、-NO2、-CH=CH2、-CH=CHR178或鹵素基所取代]。
R178相關之飽和烴基，只要是碳數為1至10，則可為直鏈、支鏈及環狀之任一種，又亦可具有架橋結構。具體言之，可列舉例如飽和脂肪族烴基、飽和脂環式烴基。以飽和脂肪族烴基、飽和脂環式烴基的具體例而言，可列舉與前述烷基、環烷基相同之物。
以R179及R180互相鍵結所形成之碳數1至10之雜環基而言，可列舉吡咯啶基(pyrrolidinyl)、吡唑啉基(pyrazolinyl)、啉基(morpholinyl)基、硫啉基(thiomorpholinyl)基、哌啶基(piperidyl)、N-六氫吡啶基(piperidino)、六氫吡基(piperazinyl)、高六氫吡基 (homopiperazinyl)、四氫嘧啶基、1,3-二氧戊環-2-基、吡啶基(pyridyl)、吡基(pyrazinyl)、嘧啶(pyrimidyl)基、嗒基(pyridazinyl)、喹啉基(quinolyl)、異喹啉基、呔基(phthalazinyl)、喹啉基(quinoxalinyl)、咪唑基(imidazolyl)、吡唑基(pyrazolyl)、***基、四唑基、噻唑基、苯并噻唑基、唑基(oxazolyl)、吲哚基、吲唑基(indazolyl)、苯并咪唑基、鄰苯二甲醯亞胺基等。以雜環基之取代基而言，可列舉例如鹵素基、羥基、碳數1至6之烷氧基、胺基、碳數1至6之烷基等。又，以X中之碳數5至10之芳香族雜環基而言，可列舉呋喃基、噻吩基、吡啶基、吡咯基、唑基、異唑基、噻唑基、異噻唑基、咪唑基、吡唑基、嘧啶基等。
以R171、R172、R173、R174及X相關之芳香族烴基而言，較佳為碳數6至10之芳基，可列舉例如苯基、萘基等。
以R171、R172、R173、R174及R177相關之-SO3R178而言，可列舉甲烷磺醯基、乙烷磺醯基、己烷磺醯基、癸烷磺醯基等。又以-CO2R178而言，可列舉甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、異丙氧羰基、丁氧羰基、環己氧羰基、甲氧基丙氧羰基等。再者，以-SO2NHR179、-SO2NR179R180相關之R179、R180而言，較佳為碳數6至8之分枝烷基、碳數5至7之脂環式烴基、碳數8至10之芳烷基、被羥基或烷氧基所取代的碳數2至8之烷基、芳基。
以R171、R172、R173及R174而言，較佳為碳數1至6之烷基，更佳為碳數1至4之烷基，再更佳為甲基或乙基；以R175及R176而言，較佳為氫原子或碳數1至6之烷基，更佳為該烷基之碳數為1至4，再更佳為甲基或乙基；以R177而言，較佳為-SO3H、-SO3M、-CO2H或-CO2R178，更佳為-CO2H或-CO2R178，-CO2R178中之R178較佳為碳數1至6之烷基，更佳為碳數1至4之烷基，再更佳為甲基或乙基；u表示1或2，更佳為1。
以上述式(12)所示之陽離子之代表例而言，可列舉例如下述式所示之陽離子。
以其他陽離子性發色團而言，可列舉例如下述式所示之陽離子。
本著色劑亦具有式(1)所示之結構單元以外之結構單元(以下稱為「其他結構單元」)，以此種結構單元之例而言，可列舉例如：來自具有1個以上的羧基之烯性不飽和單體之結構單元；來自N-位取代的順丁烯二醯亞胺之結構單元；來自芳香族乙烯基化合物之結構單元；來自(甲基)丙烯酸酯之結構單元；來自乙烯基醚之結構單元；來自在聚合物分子鏈末端具有單(甲基)丙烯醯基的巨單體之結構單元；及下述式(2)所示之結構單元等。
[在式(2)中，R4表示氫原子、甲基或三氟甲基；R5及R6相互獨立地表示氫原子、鹵素基或經取代或未經取代之烴基，其中R5及R6中之至少一種係鹵素基或經鹵素基取代之烴基；A2表示2價基；G2表示2價烴基或單鍵，其中2價烴基，在C-C鍵結間可具有選自-O-基、-S-基、-CO-基、-NR8-基之連結基，R8表示氫原子、或經取代或未經取代之烴基； Wn+表示質子、金屬陽離子或鎓陽離子(其中Zm+所示陽離子性發色團除外)；n表示1至3之自然數；q表示1至8之自然數]。
R4與式(1)中之R1同義；R5及R6與式(1)中之R2及R3同義；A2與式(1)中之A同義；G2與式(1)中之G同義；R8與式(1)中之R7同義。
以Wn+中之金屬陽離子而言，可列舉鋰離子、鈉離子、鉀離子、銫離子等1價金屬陽離子；鎂離子、鈣離子、鋇離子等2價金屬陽離子；鋁離子等3價金屬陽離子。
以Wn+中之鎓陽離子而言，可列舉銨離子、鏻離子等。
來自具有1個以上的羧基之烯性不飽和單體的結構單元例如可由(甲基)丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧乙基]酯、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、對乙烯基苯甲酸般之具有羧基之烯性不飽和單體而得。
又，來自N-位取代的順丁烯二醯亞胺之結構單元，例如可由N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺般之N-位取代的順丁烯二醯亞胺而得。
又，芳香族乙烯基化合物，可由例如苯乙烯、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、乙烯合萘般之芳香族乙烯基化合物而得。
又，來自(甲基)丙烯酸酯之結構單元，可由例如(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-羥乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、聚乙二醇(聚合度2至10)甲基醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(聚合度2至10)甲基醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(聚合度2至10)單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(聚合度2至10)單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯、(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-羥苯酯、對基酚之環氧乙烷變性(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸-3,4-環氧環己基甲酯、3-[(甲基)丙烯醯氧甲基]環氧丙烷、3-[(甲基)丙烯醯氧甲基]-3-乙基環氧丙烷般之(甲基)丙烯酸酯而得。
又，來自乙烯基醚之結構單元，例如可由環己基乙烯基醚、異基乙烯基醚、三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基乙烯基醚、五環十五烷基乙烯基醚、3-(乙烯氧基甲基)-3-乙基環氧丙烷般之乙烯基醚而得。
又，來自在聚合物分子鏈末端具有單(甲基)丙烯醯基的巨單體的結構單元例如可由聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚矽氧烷般之在聚合物分子鏈末端具有單(甲基)丙烯醯基之巨單體而得。
其中，由分散性之觀點來看，本著色劑係以來自(甲基)丙烯酸酯之結構單元、具有式(2)所示之結構單元作為其他結構單元。
在來自(甲基)丙烯酸酯之結構單元中，更佳為具有來自具有選自包含環氧乙基(oxiranyl)、氧雜環丁烷基、聚合性不飽和基及嵌段異氰酸酯基之群組中的至少一種基之(甲基)丙烯酸酯的結構單元。以此種化合物而言，可列舉(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸-3,4-環氧環己基甲酯、3-[(甲基)丙烯醯氧甲基]環氧丙烷、3-[(甲基)丙烯醯氧甲基]-3-乙基環氧丙烷、(甲基)丙烯酸-2-(0-[1'-甲基亞丙基胺基]羧基胺基)乙酯等。
本著色劑在具有其他結構單元之情形，其他結構單元之共聚合比例，由分散性之觀點觀之，較佳為下述態樣。
亦即，本著色劑之總結構單元中之式(1)所示之結構單元之合計比例x與其他結構單元之比例y，以莫耳比計，較佳為x/y=1/0.5至1/19，更佳為x/y=1/1.5至1/9，再更佳為x/y=1/2至1/7。
在其他結構單元中，來自(甲基)丙烯酸酯之結構單元之共聚合比例，由抗溶劑性之觀點觀之，對其他結構單元全體較佳為10至100莫耳%，更佳為30至100莫耳%，再更佳為50至100莫耳%。
在其他結構單元中，式(2)所示之結構單元之共聚合比例，由抗溶劑性之觀點觀之，對其他結構單元全體，較佳為10至100莫耳%，更佳為20至90莫耳%，再更佳為30至80莫耳%。
本著色劑之以凝膠滲透層析法(以下簡稱GPC)(溶離溶劑：四氫呋喃)測定的換算聚苯乙烯之重量平均分子量(Mw)，通常為1,000至100,000，較佳為3,000至50,000，更佳為3,000至20,000。藉由成為此種態樣，除了抗熱性、抗溶劑性之外，可使被膜特性、電特性、圖案形狀、解析度成為良好。
又，本發明中本著色劑之重量平均分子量(Mw)與數量平均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)，較佳為1.0至5.0，更佳為1.0至3.0。此外，在此所謂Mn，係以GPC(溶離溶劑：四氫呋喃)測定的換算聚苯乙烯之數量平均分子量。
本著色劑可以周知方法來製造，例如可以藉由以與國際公開第2006-121096號小冊之實施例相同之方法所製造的聚合物和周知鹼性染料的鹽交換反應來進行。如此所得之本著色劑在以丙二醇單甲基醚乙酸酯等為首的各種有機溶劑中為可溶，並且具有優異的抗溶劑性。
本發明中，本著色劑可單獨或混合二種以上使用。
本發明之著色組成物可進一步含有其他著色劑作為著色劑(A)。在此情形下，本著色劑之含有比例在全著色劑中較佳為0.1至99質量%，更佳為1至80質量%，再更佳為10至70質量%，特佳為20至60質量%。
以其他著色劑而言，並無特別限定，可因應用途而適宜選擇色彩或材質，亦可使用本著色劑以外之 顏料、染料及天然色素之任一種，在獲得亮度及色純度高的像素的意義上，較佳為有機顏料、有機染料，更佳為有機顏料。
以有機顏料而言，可列舉例如色料索引(C.I.；染色師與配色師協會(The Society of Dyers and Colourists)公司發行)之被分類為顏料的化合物，其中，較佳為日本特開2001-081348號公報、日本特開2010-026334號公報、日本特開2010-191304號公報、日本特開2010-237384號公報、日本特開2010-237569號公報、日本特開2011-006602號公報、日本特開2011-145346號公報等記載的色澱顏料、C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅264、C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠58、C.I.顏料藍15：6、C.I.顏料藍80、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃129、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃211、C.I.顏料橘38、C.I.顏料紫23等色澱顏料以外之有機顏料。又，在色澱顏料中，較佳為三芳基甲烷系色澱顏料、系色澱顏料、偶氮系色澱顏料，更佳為三芳基甲烷系色澱顏料及系色澱顏料。
本發明中，使用顏料作為其他著色劑之情形，顏料亦能夠以再結晶法、再沈澱法、溶劑洗淨法、昇華法、真空加熱法或該等組合來精製再使用。又，顏料亦可依照所期望，將其粒子表面以樹脂改質作使用。 以將顏料之粒子表面改質的樹脂而言，可列舉例如日本特開2001-108817號公報記載的載體樹脂或市售之各種顏料分散用之樹脂。以碳黑表面之樹脂被覆方法而言，可採用例如日本特開平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，有機顏料亦可藉由所謂鹽磨法(salt milling)，而將初級粒子微細化再使用。以鹽磨法之方法而言，可採用例如日本特開平08-179111號公報所揭示之方法。
在本發明中，使用顏料作為其他著色劑之情形，可進一步使其含有周知之分散劑及分散助劑。以周知之分散劑而言，可列舉例如胺基甲酸酯系分散劑、聚乙亞胺系分散劑、聚氧乙烯烷基醚系分散劑、聚氧乙烯烷基苯基醚系分散劑、聚乙二醇二酯系分散劑、去水山梨醇脂肪酸酯系分散劑、聚酯系分散劑、丙烯酸系分散劑等，以分散助劑而言，可列舉顏料衍生物等。
此種分散劑可在商業上取得，例如，作為丙烯酸系分散劑，可列舉Disperbyk-2000、Disperbyk-2001、BYK-LPN6919、BYK-LPN21116、BYK-LPN21324(以上為BYK公司製)；作為胺基甲酸酯系分散劑，可列舉Disperbyk-161、Disperbyk-162、Disperbyk-165、Disperbyk-167、Disperbyk-170、Disperbyk-182、Disperbyk-2164(以上為BYK公司製)、Solsperse 76500(Lubrizol股份有限公司製)；作為聚乙亞胺系分散劑，可列舉Solsperse 24000(Lubrizol股份有限公司製)；作為聚酯系分散劑，可列舉Ajisper PB821、 Ajisper PB822、Ajisper PB880、Ajisper PB881(以上為味之素精密技術(Fine Techno)股份有限公司製)等。
又，以顏料衍生物而言，具體言之，可列舉銅酞菁、二酮基吡咯并吡咯、喹啉黃(quinophthalone)之磺酸衍生物等。
本發明中之其他著色劑係可單獨使用或混合二種以上使用。
著色劑(A)之含有比例，由形成抗熱性及亮度高、色純度優異的像素、或遮光性優異的黑色矩陣、黑色間隔件之點觀之，通常在著色組成物之固體成分中為5至70質量%，較佳為5至60質量%。
-聚合性化合物(B)-
本發明中之聚合性化合物係指具有2個以上之可聚合的基的化合物之意。以可聚合的基而言，可列舉例如烯性不飽和基、環氧乙基(oxiranyl)、氧雜環丁烷基、N-烷氧基甲基胺基等。本發明中，以聚合性化合物而言，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-烷氧基甲基胺基之化合物。
以具有2個以上(甲基)丙烯醯基之化合物的具體例而言，可列舉將脂肪族多羥基化合物及(甲基)丙烯酸反應所得的多官能(甲基)丙烯酸酯；經己內酯變性的多官能(甲基)丙烯酸酯；經環氧烷變性的多官能(甲基) 丙烯酸酯；將具有羥基之(甲基)丙烯酸酯及多官能異氰酸酯反應所得的多官能胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯；將具有羥基之(甲基)丙烯酸酯及酸酐反應所得的具有羧基之多官能(甲基)丙烯酸酯等。
在此，以脂肪族多羥基化合物而言，可列舉例如乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇般之2價脂肪族多羥基化合物；甘油、三羥甲基丙烷、新戊四醇、二新戊四醇般之3價以上脂肪族多羥基化合物。以具有羥基之(甲基)丙烯酸酯而言，可列舉例如(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、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。以多官能異氰酸酯而言，可列舉例如二異氰酸甲伸苯酯、二異氰酸六亞甲酯、二異氰酸二苯基亞甲酯、二異氰酸異佛耳酮酯等。以酸酐而言，可列舉例如琥珀酸酐、順丁烯二酸酐、戊二酸酐、伊康酸酐、酞酸酐、六氫酞酸酐般之二元酸之酐；苯均四酸酐、聯苯四羧酸二酐、二苯酮四羧酸二酐般之四元酸二酐。
又，以經己內酯變性的多官能(甲基)丙烯酸酯而言，可列舉例如日本特開平11-44955號公報之第[0015]至[0018]段所記載之化合物。以經環氧烷變性的多官能(甲基)丙烯酸酯而言，可列舉由選自環氧乙烷及環氧丙烷之至少一種所變性的雙酚A二(甲基)丙烯酸酯；由選自環氧乙烷及環氧丙烷的至少一種所變性的異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯；由選自環氧乙烷及環氧丙烷的 至少一種所變性的三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯；由選自環氧乙烷及環氧丙烷的至少一種所變性的三(甲基)丙烯酸新戊四醇酯；由選自環氧乙烷及環氧丙烷的至少一種所變性的四(甲基)丙烯酸新戊四醇酯；由選自環氧乙烷及環氧丙烷的至少一種所變性的五(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯；由選自環氧乙烷及環氧丙烷的至少一種所變性的六(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯等。
又，以具有2個以上N-烷氧基甲基胺基之化合物而言，可列舉例如具有三聚氰胺結構、苯并胍胺結構、脲結構之化合物等。此外，三聚氰胺結構、苯并胍胺結構係指具有1個以上三環或經苯基取代的三環作為基本骨架的化學結構之意，其為亦包含三聚氰胺、苯并胍胺或該等縮合物之概念。以具有2個以上N-烷氧基甲基胺基之化合物之具體例而言，可列舉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。
該等聚合性化合物中，較佳為：將3價以上脂肪族多羥基化合物及(甲基)丙烯酸反應所得之多官能(甲基)丙烯酸酯；經己內酯變性的多官能(甲基)丙烯酸酯；多官能胺基甲酸酯(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。在將3價以上脂肪族多羥基化合物及(甲基)丙烯酸反應所得之多官能(甲基)丙烯酸酯之中的三羥甲基丙烷三丙烯酸 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；以及在具有羧基之多官能(甲基)丙烯酸酯中的將三丙烯酸新戊四醇酯及琥珀酸酐反應所得之化合物、將五丙烯酸二新戊四醇酯及琥珀酸酐反應所得之化合物在著色層強度高、著色層之表面平滑性優異、且在未曝光部之基板上及遮光層上難以產生印漿附著(scumming)、膜殘留等之點上為特佳。
本發明中，聚合性化合物(B)可單獨或混合二種以上使用。
本發明中聚合性化合物(B)含量相對於100質量份的著色劑(A)，較佳為10至1,000質量份，更佳為100至800質量份，再更佳為200至700質量份，特佳為300至600質量份。藉由作成此種態樣，則可使硬化性、鹼顯影性成為良好。
-黏著劑樹脂(C)-
本發明之著色組成物可使之含有黏著劑樹脂。藉此可提高著色組成物之鹼可溶性、對基板之黏合性、保存穩定性等。以黏著劑樹脂而言，並無特別限定，較佳為羧基、酚性羥基等具有酸性官能基之樹脂。其中，較佳為具有羧基之聚合物(以下稱為「含有羧基之聚合物」)，可列舉例如具有1個以上羧基之烯性不飽和單體(以下稱為「不飽和單體(c1)」)與其他可共聚之烯性不飽和單體(以下稱為「不飽和單體(c2)」)之共聚物。
以不飽和單體(c1)而言，可列舉與該具有羧基之烯性不飽和單體相同之物。又，不飽和單體(c1)可單獨使用或混合二種以上使用。
又，以不飽和單體(c2)而言，可列舉例如N-位取代的順丁烯二醯亞胺、芳香族乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基醚、聚合物分子鏈末端具有單(甲基)丙烯醯基的巨單體等，以該等具體例而言，可列舉與前述相同之物。又，不飽和單體(c2)，可單獨使用，或混合二種以上使用。
在不飽和單體(c1)與不飽和單體(c2)之共聚物中，該共聚物中不飽和單體(b1)之共聚合比例，較佳為5至50質量%，更佳為10至40質量%。藉由在此種範圍使不飽和單體(c1)共聚，而可獲得鹼顯影性及保存穩定性優異的著色組成物。
以不飽和單體(c1)與不飽和單體(c2)之共聚物的具體例而言，可列舉例如日本特開平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2004-101728號公報等所揭示之共聚物。
又，在本發明，例如如日本特開平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，亦可使用側鏈具有(甲基)丙烯醯基等聚合性不飽和鍵的含羧基之聚合物作為黏著劑樹脂。
本發明中之黏著劑樹脂，以凝膠滲透層析法(以下簡稱GPC)(溶離溶劑：四氫呋喃)測定的換算聚苯乙烯之重量平均分子量(Mw)，通常為1,000至100,000，較佳為3,000至50,000。藉由作成此種態樣，則可使抗熱性、抗溶劑性、被膜特性、電特性、圖案形狀、解析度更進一步成為良好。
又，本發明中之黏著劑樹脂之重量平均分子量(Mw)與數量平均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)，較佳為1.0至5.0，更佳為1.0至3.0。此外，在此所謂Mn，係以GPC(溶離溶劑：四氫呋喃)測定的換算聚苯乙烯之數量平均分子量。
本發明中之黏著劑樹脂係可以周知方法來製造，例如藉由日本特開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，而可控制其結構或Mw、Mw/Mn。
在本發明中，黏著劑樹脂可單獨使用或混合二種以上使用。
本發明中，黏著劑樹脂之含量相對於100質量份的著色劑(A)，通常為10至1,000質量份，較佳為50至800質量份，更佳為100至650質量份，再更佳為200至500質量份。藉由作成此種態樣，可使抗熱性、抗溶劑性、鹼顯影性、著色組成物之保存穩定性、色度特性更進一步成為良好。
-光聚合引發劑-
在本發明之著色組成物，可使之含有光聚合引發劑。藉此可對著色組成物賦予感放射線性。使用於本發明之光聚合引發劑係藉由可見光線、紫外線、遠紫外線、電子束、X線等放射線之曝光，而產生可引發聚合性化合物(B)之聚合的活性物種(active species)之化合物。
以此種光聚合引發劑而言，可列舉例如9-氧硫系化合物、乙醯苯系化合物、雙咪唑系化合物、三系化合物、O-醯基肟系化合物、鎓鹽系化合物、安息香系化合物、二苯酮系化合物、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，光聚合引發劑可單獨使用或混合二種以上使用。以光聚合引發劑而言，較佳為選自9-氧硫系化合物、乙醯苯系化合物、雙咪唑系化合物、三系化合物、O-醯基肟系化合物之群組中之至少一種。
本發明中之較佳光聚合引發劑中，以9-氧硫系化合物之具體例而言，可列舉9-氧硫、2-氯-9-氧硫、2-甲基-9-氧硫、2-異丙基-9-氧硫、4-異丙基-9-氧硫、2,4-二氯-9-氧硫、2,4-二甲基-9-氧硫、2,4-二乙基-9-氧硫、2,4-二異丙基-9-氧硫等。
又，以乙醯苯系化合物之具體例而言，可列舉2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-N-啉基丙烷-1-酮、2- 苄基-2-二甲基胺基-1-(4-N-啉基苯基)丁烷-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基胺基)-1-(4-N-啉基苯基)丁烷-1-酮等。
又，以雙咪唑系化合物之具體例而言，可列舉2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-雙咪唑、2,2'-雙(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-雙咪唑、2,2'-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-雙咪唑等。
此外，使用雙咪唑系化合物作為光聚合引發劑之情形，從能夠改良感度之點來看，較佳為併用氫給予體。在此所謂「氫給予體」係指相對於藉由曝光而從雙咪唑系化合物產生的自由基，可供與氫原子的化合物之意。以氫給予體而言，可列舉例如2-氫硫基苯并噻唑、2-氫硫基苯并唑等硫醇系氫給予體；4,4'-雙(二甲胺基)二苯酮、4,4'-雙(二乙胺基)二苯酮等胺系氫給予體。本發明中，氫給予體可單獨使用，或混合二種以上使用，但從進一步可改良感度之點來看，較佳為將一種以上之硫醇系氫給予體與一種以上之胺系氫給予體組合使用。
又，以三系化合物之具體例而言，可列舉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(ethenyl)]-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-三等具有鹵甲基之三系化合物。
又，以O-醯基肟系化合物之具體例而言，可列舉1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲醯肟)、乙酮(ethanone),1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯肟)、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-乙醯肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)甲氧基苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯肟)等。以O-醯基肟系化合物之市售品而言，可使用NCI-831、NCI-930(以上為ADEKA股份有限公司製)等。
本發明中，在使用乙醯苯系化合物等雙咪唑系化合物以外之光聚合引發劑之情形，亦可併用增感劑。以此種增感劑而言，可列舉例如4,4'-雙(二甲胺基)二苯酮、4,4'-雙(二乙胺基)二苯酮、4-二乙胺基乙醯苯、4-二甲胺基丙醯苯、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(4-二乙胺基苯亞甲基(benzal))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)查耳酮(chalcone)等。
本發明中，光聚合引發劑之含量相對於100質量份的聚合性化合物(B)，較佳為0.01至120質量份，特佳為1至100質量份。藉由作成此種態樣，可使硬化性、被膜特性成為良好。
-溶劑-
本發明之著色組成物係含有(A)及(B)成分以及任意添加的其他成分，而通常係調配溶劑，再調製作為液狀組成物。
以溶劑而言，只要能將構成著色組成物之(A)及(B)成分或其他成分予以分散或溶解，且不與該等成分反應，並具有適度的揮發性，則可適宜選擇使用。
此種溶劑中，可列舉例如：乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單正丙基醚、乙二醇單正丁基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單正丙基醚、二乙二醇單正丁基醚、三乙二醇單甲基醚、三乙二醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單正丙基醚、丙二醇單正丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單正丙基醚、二丙二醇單正丁基醚、三丙二醇單甲基醚、三丙二醇單乙基醚等(聚)烯烴基二醇單烷基醚類；乳酸甲酯、乳酸乙酯等乳酸烷酯類；甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、異丙醇、異丁醇、三級丁醇、辛醇、2-乙基己醇、環己醇等(環)烷醇類；二丙酮醇等酮醇類；乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單甲基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、二丙二醇單甲基醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲 基-3-甲氧基丁基乙酸酯等(聚)烯烴基二醇單烷基醚乙酸酯類；二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二***、四氫呋喃等其他醚類；甲乙酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮類；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、丙酸-3-甲基-3-甲氧基丁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-側氧丁酸乙酯(2-oxobutnoic acid ethyl ester)等其他酯類；甲苯、二甲苯等芳香族烴類；N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺或內醯胺類等。
在該等溶劑中，由溶解性、顏料分散性、塗布性等之觀點觀之，較佳為丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、乙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、環己酮、2-庚酮、 3-庚酮、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,6-己二醇二乙酸酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、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、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸乙酯等。
本發明中，溶劑可單獨使用，或混合二種以上使用。
溶劑之含量並無特別限定，除去著色組成物中溶劑的各成分之合計濃度，較佳成為5至50質量%之量，更佳成為10至40質量%之量。藉由作成此種態樣，而可獲得分散性、穩定性良好的著色劑分散液以及塗布性、穩定性良好的著色組成物。
-添加劑-
本發明之著色組成物，可依照需要，含有各種添加劑。
以添加劑而言，可列舉例如玻璃、氧化鋁等填充劑；聚乙烯醇、聚(氟烷基丙烯酸酯)類等高分子化合物；氟系界面活性劑、矽系界面活性劑等界面活性劑；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-胺乙基)-3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺乙基)-3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)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-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷等之密接促進劑；2,2-硫雙(4-甲基 -6-三級丁酚)、2,6-二-三級丁酚等抗氧化劑；2-(3-三級丁基-5-甲基-2-羥苯基)-5-氯苯并***、烷氧基二苯酮類等紫外線吸收劑；聚丙烯酸鈉等抗凝聚劑；丙二酸、己二酸、伊康酸、檸康酸、反丁烯二酸、中康酸、2-胺乙醇、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-丁二醇等殘渣改善劑；琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧乙基]酯、酞酸單[2-(甲基)丙烯醯氧乙基]酯、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等顯影性改善劑等。
[著色硬化膜及其形成方法]
本發明之著色硬化膜，係使用本發明之著色組成物所形成之物，具體言之，係構成彩色濾光片之各色像素、黑色矩陣、黑色間隔件等之意。
茲就構成顯示元件或固體成像元件之彩色濾光片所使用之著色硬化膜及其形成方法加以說明如下。
以製造彩色濾光片之方法而言，第一可列舉其次之方法。首先，在基板表面上，可依照需要，形成遮光層(黑色矩陣)，以劃分形成像素之部分。接著，在該基板上，例如塗布藍色的本發明感放射線性著色組成物之液狀組成物之後，進行預烘焙，將溶劑蒸發，形成塗膜。接著，經由光罩，對該塗膜曝光後，使用鹼顯影液加以顯影，將塗膜之未曝光部溶解除去。其後，藉由後烘焙，形成藍色的像素圖案(著色硬化膜)以預定的排列所配置之像素陣列。
接著，使用綠色或紅色的各感放射線性著色組成物，與上述同樣地，進行各感放射線性著色組成物之塗布、預烘焙、曝光、顯影及後烘焙，將綠色的像素陣列及紅色的像素陣列在相同基板上依順序形成。藉此獲得藍色、綠色及紅色三原色的像素陣列配置於基板上而成之彩色濾光片。其中，在本發明中，形成各色像素之順序，並非限定於上述之物。
黑色矩陣係能夠藉由利用光微影法將使用濺鍍或蒸鍍而成膜的鉻等金屬薄膜，製成所期望的圖案來形成，亦能夠使用經黑色著色劑分散而成的感放射線性著色組成物，與上述像素形成之情形同樣地形成。
以形成彩色濾光片時所使用的基板而言，可列舉例如玻璃、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，在該等基板，可依所期望，預先實施矽烷偶合劑等所致藥品處理、電漿處理、離子電鍍、濺鍍、氣相反應法、真空蒸鍍等適宜的前處理。
在將感放射線性著色組成物塗布於基板時，可採用噴灑法、輥塗布法、旋轉塗布法、縫模塗布法、棒塗布法等適宜的塗布法，而特佳為採用旋轉塗布法、縫模塗布法。
預烘焙通常係組合減壓乾燥及加熱乾燥來進行。減壓乾燥通常係進行至達到50至200Pa為止。又，加熱乾燥之條件通常在70至110℃為1至10分鐘左右。
塗布厚度，作為乾燥後之膜厚，通常為0.6至8μm，較佳為1.2至5μm。
以形成選自像素及黑色矩陣之至少一種時所使用的放射線之光源而言，可列舉例如氙燈、鹵素燈、鎢燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、金屬鹵素燈、中壓汞燈、低壓汞燈等燈光源或氬離子雷射、YAG雷射、XeCl準分子雷射、氮雷射等雷射光源等。作為曝光光源，亦可使用紫外線LED。波長較佳為在190至450nm之範圍的放射線。
放射線曝光量，一般而言，較佳為10至10,000J/m2。
又，以鹼顯影液而言，較佳為例如碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化四甲銨、膽鹼、1,8-二吖雙環-[5.4.0]-7-十一烯、1,5-二吖雙環-[4.3.0]-5-壬烯等水溶液。
在鹼顯影液，例如亦可適量添加甲醇、乙醇等水溶性有機溶劑或界面活性劑等。此外，鹼顯影後通常加以水洗。
以顯影處理法而言，可適用沖洗顯影法、噴灑顯影法、浸漬顯影法、浸置式(puddle)(盛液)顯影法等。顯影條件較佳為在常溫下5至300秒。
後烘焙之條件，通常在180至280℃下10至60分鐘左右。
如此所形成的像素之膜厚，通常為0.5至5μm，較佳為1.0至3μm。
又，就製造彩色濾光片之第二方法而言，可採用日本特開平7-318723號公報、日本特開2000-310706號公報等所揭示之以噴墨方式獲得各色像素之方法。在此方法中，首先，在基板表面上，形成兼具遮光功能的隔壁。接著，在所形成的隔壁內，例如將藍色熱硬化性著色組成物之液狀組成物，以噴墨裝置排出之後，進行預烘焙來蒸發溶劑。接著，此塗膜可依照需要予以曝光後，藉由後烘焙予以硬化，形成藍色像素圖案。
接著，使用綠色或紅色之各熱硬化性著色組成物，與上述同樣地，將綠色像素圖案及紅色像素圖案依順序形成在相同基板上。藉此可獲得使藍色、綠色及紅色三原色的像素圖案配置於基板上而成的彩色濾光片。其中，在本發明，形成各色像素之順序，並非限定於上述之物。
此外，隔壁不僅有遮光功能，亦能達成用以使劃分內所排出的各色熱硬化性著色組成物不致混色之功能，因此相較於在上述第一方法所使用的黑色矩陣，膜厚較厚。因此，隔壁通常係使用黑色感放射線性組成物而形成。
形成彩色濾光片時所使用之基板或放射線之光源，又，預烘焙或後烘焙之方法或條件，係與上述第一方法相同。如此一來，以噴墨方式所形成的像素的膜厚，係與隔壁之高度為相同程度。
在如此所得之像素圖案上，可依照需要形成保護膜後，使透明導電膜以濺鍍形成。形成透明導電膜 後，亦可進一步形成間隔件，製成彩色濾光片。間隔件通常係使用感放射線性組成物所形成，而亦可製成具有遮光性之間隔件(黑色間隔件)。在此情形，可使用經黑色著色劑分散而成的感放射線性著色組成物，而本發明之著色組成物亦可適當地使用在這種黑色間隔件之形成上。
本發明之感放射線性著色組成物亦可適當地使用在上述彩色濾光片所使用之各色像素、黑色矩陣、黑色間隔件等任一種著色硬化膜之形成上。
如此所形成之含有本發明著色硬化膜的彩色濾光片，因亮度及色純度極高，故在彩色液晶顯示元件、彩色成像管元件、彩色感測器、有機EL顯示元件、電子紙張等極為有用。此外，後述顯示元件只要是至少具備1個以上使用本發明感放射線性著色組成物所形成的著色硬化膜即可。
[顯示元件]
本發明之顯示元件具備本發明之著色硬化膜。以顯示元件而言，可列舉彩色液晶顯示元件、有機EL顯示元件、電子紙張等。
具備本發明之著色硬化膜的彩色液晶顯示元件，可為穿透型亦可為反射型，可採用適宜之結構。例如，可採用之結構為：在與配置有薄膜電晶體(TFT)的驅動用基板為不同的基板上形成彩色濾光片，使驅動用基板與形成彩色濾光片的基板，經由液晶層而相向的結構。又，亦可採用的結構為：將在配置有薄膜電晶體(TFT)的驅動 用基板表面上形成有彩色濾光片的基板，與形成有ITO(摻雜錫的氧化銦)電極的基板，經由液晶層而相向的結構。後者之結構可使開口率格外地提高，具有可獲得明亮、高精細的液晶顯示元件的好處。此外，在採用後者結構之情形，黑色矩陣或黑色間隔件亦可形成於形成有彩色濾光片之基板側以及形成有ITO電極或者IZO電極的基板側之任一側。
具備本發明之著色硬化膜的彩色液晶顯示元件，除了冷陰極螢光燈管(CCFL：Cold Cathode Fluorescent Lamp)之外，亦可具備將白色LED作為光源之背光單元。以白色LED而言，可列舉例如組合紅色LED、綠色LED及藍色LED並藉由混色而獲得白色光的白色LED；組合藍色LED、紅色LED及綠色螢光體並藉由混色而獲得白色光的白色LED；組合藍色LED、紅色發光螢光體及綠色發光螢光體並藉由混色而獲得白色光的白色LED；藉由藍色LED與YAG系螢光體之混色而獲得白色光之白色LED；組合藍色LED、橙色發光螢光體及綠色發光螢光體並藉由混色而獲得白色光的白色LED；組合紫外線LED、紅色發光螢光體、綠色發光螢光體及藍色發光螢光體並藉由混色而獲得白色光的白色LED等。
在具備本發明之著色硬化膜之彩色液晶顯示元件，可適用TN(扭轉向列(Twisted Nematic))型、STN(超扭轉向列(Super Twisted Nematic))型、IPS(面內轉向(In-Planes Switching))型、VA(垂直配向(Vertical Alignment)) 型、OCB(光學補償雙折射(Optically Compensated Birefringence))型等適宜的液晶模式。
又，具備本發明之著色硬化膜的有機EL顯示元件，可採用適宜之結構，可列舉例如：日本特開平11-307242號公報所揭示之結構。
又，具備本發明之著色硬化膜的電子紙張，可採用適宜之結構，可列舉例如日本特開2007-41169號公報所揭示之結構。
[實施例]
茲列舉實施例，進一步具體說明本發明實施形態如下。其中，本發明並非限定於下述實施例。
<本著色劑的合成> 合成例1 [單體(1)的合成]
藉由下述流程圖，以下述順序合成單體(1)。
在放入攪拌棒(stirring bar)的300mL之四口燒瓶，裝入攪拌機、溫度計、滴下漏斗、回流冷卻管， 放入100g的水、14g的二硫亞磺酸鈉(sodium dithionite)(0.080莫耳)、12.1g的三乙胺(0.12莫耳)。其後，一邊攪拌，一邊自滴下漏斗於15分鐘滴下使9.56g之5-溴-4,4,5,5-四氟戊-1-醇(0.040莫耳)溶化於80g的乙腈而成的溶液。其後，以油浴加熱，在氮氣流下於內溫60℃反應5小時。在一使反應完成後冷卻至25℃，靜置15分鐘後，反應液分離成二層。分取出有機層，進一步添加100g的乙腈於水層，分取出有機層，與先前的有機層合在一起，在減壓下濃縮。藉由將所得殘渣在40℃予以減壓乾燥，而獲得11.4g的黏稠的油狀物質(0.0350莫耳，收率：88%)。以1H及19F-NMR光譜(溶劑：氘化甲醇)測定，可確認所得化合物為上述式(1-a)所示之化合物。
接著，在上述所得化合物(1-a)添加80mL的水與60mg的鎢酸鈉二水合物、4.5g之30質量%過氧化氫水，在60℃加熱1小時。反應完成後，冷卻至25℃，添加亞硫酸鈉，再分解過剩的過氧化氫進行減壓濃縮。將殘渣溶解於甲醇濾出不溶物，所得溶液在減壓下濃縮。藉由將所得殘渣於50℃予以減壓乾燥，而獲得9.90g的黏稠油狀物質(0.0290莫耳，收率：83%)。藉由1H及19F-NMR光譜(溶劑：氘化甲醇)測定，而確認所得化合物為上述式(1-b)所示之化合物。
在300mL之三口燒瓶中安裝攪拌機、溫度計、滴下漏斗，添加50mL的上述所得化合物(1-b)與二氯甲烷，在氮氣流下冷卻至5℃並攪拌。其後，添加4.33g 的三乙胺(0.043莫耳)，予以暫時攪拌，將3.58g的甲基丙烯醯氯(0.034莫耳)於15分鐘滴下。其後，將內溫加熱至25℃，攪拌6小時。其後，將反應混合物注入100g的水，分離有機層，以100g的二氯甲烷萃取水層。與有機層合在一起，使用150g的水洗淨3次，在減壓下濃縮。所得殘渣以柱層析法精製，獲得10.1g的黏稠油狀物質(0.0247莫耳，收率：85%)。藉由以1H及19F-NMR光譜(溶劑：氘化氯仿)測定，而可確認所得化合物為上述式所示之化合物。將其作為單體(1)。
[聚合物(1)之合成]
將4.50g的單體(1)、5.50g的甲基丙烯酸甲酯、0.713g之α-硫甘油、20g的環己酮予以混合，均勻地溶解。將該溶液在氮氣流下，一面攪拌，一面加熱至100℃。在同溫度，一面攪拌，一面將使0.541g之α,α'-偶氮雙異丁腈溶解於10.4g的環己酮的溶液經30分鐘滴下，滴下完成後，進一步在同溫度持續攪拌3小時。將反應溶液冷卻至室溫為止後，添加60g的丙酮，成為均勻的溶液，將其滴下於1.1L的己烷。過濾取得產生的析出物，以己烷洗淨。將所得固體在50℃減壓乾燥，獲得 8.90g的上述結構式所示之聚合物。所得聚合物的Mw為7,900，Mn為3,600，以1H-NMR光譜(溶劑：氘化丙酮)測定，可確認x與y之比例以莫耳比(x/y)計為1/4.91。將其作為聚合物(1)。
[化合物A的合成]
依照下述流程圖，以下述順序合成化合物A。
將2.0g的該聚合物(1)溶解於40mL的丙酮。其後，添加相對於以聚合物(1)之共聚合比所計算之來自單體(1)之構成單元的莫耳數為等莫耳量(equimolar amount)之化合物(1-c)，在室溫攪拌1小時。其後，將反應溶液滴下至400mL的離子交換水，過濾取得產生的析出物，予以充分地水洗。所得固體在60℃進行12小時減壓乾燥，獲得2.83g的著色固體。藉由1H及19F-NMR 光譜(溶劑：氘化丙酮)測定，而可確認所得固體為上述式所示之化合物。以此作為化合物A。
合成例2 [單體(2)的合成]
依照下述流程圖，以下述順序合成單體(2)。
在放入攪拌棒的300mL之三口燒瓶中，裝入溫度計及滴下漏斗，在氮環境下，添加23.0g的甲基丙烯醯氯(0.220莫耳)與160mL的二氯甲烷，予以均勻地溶解。將該溶液冷卻至0℃，添加30.4g(0.300莫耳)的三乙胺，進一步攪拌。接著，將34.4g(0.200莫耳)之2-碘化乙醇經30分鐘滴下後，將反應溶液升溫至室溫，攪拌2小時。其後，將反應溶液注入300mL之飽和氯化銨水溶液，分離有機層，以200mL的二氯甲烷來萃取水層2次。與有機層合在一起，以500g的飽和碳酸氫鈉水溶液、500g的飽和食鹽水依順序洗淨後，在減壓下濃縮。所得殘渣在30℃予以減壓乾燥，獲得44.6g的黏稠油狀物質(0.186莫耳，收率：93%)。藉由1H-NMR光譜(溶劑：氘 化氯仿)測定，而確認所得化合物為上述式(2-a)所示之化合物。
在放入攪拌棒的300mL之三口燒瓶，裝入溫度計及滴下漏斗，添加8.53g的化合物(1-b)(0.0250莫耳)、40mL的二氯甲烷。將其冷卻至20℃予以攪拌。接著，添加3.79g的三乙胺(0.0375莫耳)，予以暫時攪拌。其後，將9.60g的化合物(2-a)(0.0400莫耳)經15分鐘滴下後，將內溫加熱至25℃，攪拌6小時。在反應完成後，將反應溶液注入至100g的水，分離有機層，以100g的二氯甲烷萃取水層。與有機層合而為一，使用150g的水洗淨3次後，在減壓下濃縮。所得殘渣以柱層析法精製，獲得8.84g的黏稠油狀物質(0.0195莫耳，收率：78%)。藉由測定1H及19F-NMR光譜(溶劑：氘化氯仿)，而可確認所得化合物為上述式所示之化合物。以此作為單體(2)。
[聚合物(2)之合成]
除了在聚合物(1)之合成中，使用4.98g的單體(2)來替代單體(1)以外，其他與合成例1同樣地進行，獲得9.21g的上述結構式所示之聚合物(2)。所得聚合物(2)的Mw為7,100、Mn為3,300，以1H-NMR光譜(溶劑：氘化丙酮)測定，而可確認x與y之比例以莫耳比(x/y)計為1/4.45。
[化合物B之合成]
除了在化合物A之合成中，使用聚合物(2)以替代聚合物(1)以外，其他與合成例1同樣地進行，獲得2.80g的上述結構式所示之化合物B。
合成例3 [聚合物(3)之合成]
除了在聚合物(1)之合成中，使用2.39g的乙烯基磺酸三乙胺鹽以替代單體(1)以外，其他與合成例1同樣地進行，獲得7.51g的上述結構式所示之聚合物(3)。所得聚合物(3)的Mw為8,200、Mn為3,800，藉由1H-NMR光譜(溶劑：氘化丙酮)測定，而可確認x與y之比例以莫耳比(x/y)計為1/4.66。
[化合物C合成]
依照下述流程圖，以下述順序合成化合物C。
除了在化合物A之合成中，使用聚合物(3)以替代聚合物(1)以外，其他與合成例1同樣地進行，獲得3.06g的上述結構式所示之化合物C。雖然化合物C非本著色劑，不過形式上，記載於<本著色劑之合成>之項中。
合成例4 [聚合物(4)之合成]
除了在聚合物(1)之合成中，使用甲基丙烯酸環氧丙酯以替代甲基丙烯酸甲酯以外，其他與合成例1同樣地進行，獲得9.34g的上述結構式所示之聚合物(4)。所得聚合物(4)的Mw為7,500，Mn為3,400，藉由1H-NMR光譜(溶劑：氘化丙酮)測定，而可確認x及y之比例以莫耳比(x/y)計為1/3.47。
[化合物D之合成]
除了在化合物A之合成中，使用聚合物(4)以替代聚合物(1)以外，其他與合成例1同樣地進行，獲得2.81g的上述結構式所示之化合物D。
合成例5 [聚合物(5)之合成]
除了在聚合物(1)之合成中，使用甲基丙烯酸-2-(0-[1'-甲基亞丙基胺基]羧基胺基)乙酯(昭和電工股份有限公司製；Calends MOI-BM)來替代甲基丙烯酸甲酯以外，其他與合成例1同樣地進行，獲得9.48g的上述結 構式所示之聚合物(5)。所得聚合物(5)的Mw為7,800，Mn為3,500，以1H-NMR光譜(溶劑：氘化丙酮)測定而可確認x與y之比例以莫耳比(x/y)計為1/2.03。
[化合物E之合成]
除了在化合物A之合成中，使用聚合物(5)以替代聚合物(1)以外，其他與合成例1同樣地進行，獲得2.83g的上述結構式所示之化合物E。
合成例6 [化合物F合成]
除了在化合物A之合成中，使用相對於來自單體(1)之構成單元的莫耳數為0.5莫耳當量之化合物(1-d)來替代相對於來自單體(1)之構成單元的莫耳數為等莫耳量之化合物(1-c)以外，其他與合成例1同樣地進行，獲得2.71g的上述結構式所示之化合物F。
合成例7 [化合物G之合成]
除了在化合物A之合成中，使用化合物(1-e)，以替代化合物(1-c)以外，其他與合成例1同樣地進行，獲得2.50g的上述結構式所示之化合物G。
比較合成例1
依照下述流程圖，依照下述順序合成染料A。
在放入攪拌棒的100mL的三角燒瓶，裝入6.92g的化合物(1-c)(0.0100莫耳)、3.45g的雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺鋰(0.0120莫耳)，添加50mL的氯仿、25mL的離子交換水，在室溫攪拌2小時。其後將水層分離除去，以離子交換水來洗淨有機層2次。將有機層在減壓下濃縮後，藉由將殘渣在50℃進行12小時減壓乾燥而可獲得7.27g的固體(0.00950莫耳，收率：95%)。以1H 及19F-NMR光譜(溶劑：氘化氯仿)測定，而可確認所得化合物為上述式所示之化合物。以此作為染料A。
<著色劑溶液的調製> 調製例1
將10質量份的化合物A與90質量份的丙二醇單甲基醚乙酸酯混合，調製著色劑溶液(A-1)。
調製例2
將10質量份的化合物B與90質量份的丙二醇單甲基醚乙酸酯混合，調製著色劑溶液(A-2)。
調製例3
將10質量份的化合物C與90質量份的丙二醇單甲基醚乙酸酯混合，調製著色劑溶液(A-3)。
調製例4
將10質量份的聚合物D與90質量份的丙二醇單甲基醚乙酸酯混合，調製聚合物溶液(A-4)。
調製例5
將10質量份的聚合物E，90質量份的丙二醇單甲基醚乙酸酯混合，調製聚合物溶液(A-5)。
調製例6
將10質量份的聚合物F與90質量份的丙二醇單甲基醚乙酸酯混合，調製聚合物溶液(A-6)。
調製例7
將10質量份的聚合物G與90質量份的丙二醇單甲基醚乙酸酯混合，調製聚合物溶液(A-7)。
調製例8
將10質量份的染料A與90質量份的丙二醇單甲基醚乙酸酯混合，調製染料溶液(A)。
<黏著劑樹脂之合成> 合成例8
在具備冷卻管與攪拌機的燒瓶中，裝入100質量份的丙二醇單甲基醚乙酸酯，經氮取代。加熱至80℃，在同溫度下，將100質量份的丙二醇單甲基醚乙酸酯、20質量份的甲基丙烯酸、10質量份的苯乙烯、5質量份的甲基丙烯酸苄酯、15質量份的甲基丙烯酸-2-羥乙酯、23質量份的甲基丙烯酸-2-乙基己酯、12質量份的N-苯基順丁烯二醯亞胺、15質量份的琥珀酸單(2-丙烯醯氧乙基)酯及6質量份的2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)的混合溶液經1小時滴下，保持該溫度，再經2小時聚合。其後，藉由將反應溶液的溫度升溫至100℃，進一步進行1小時聚合，而可獲得黏著劑樹脂溶液(固體成分濃度33質量%)。所得黏著劑樹脂的Mw為12,200，Mn為6,500。將該黏著劑樹脂作為「黏著劑樹脂(C1)」。
<顏料分散液之調製> 調製例9
將作為著色劑之12質量份的C.I.顏料藍15：6/C.I.顏料紫23=80/20(質量比)之混合物；作為分散劑之3.8質量份的BYK 2001(Disperbyk：BYK公司製)(換算固體成分)、0.8質量份的Solsperse 12000及作為溶劑之83.4質量份的丙二醇單甲基醚乙酸酯，以珠研磨機處理，來調製顏料分散液(a-1)。
<著色組成物之調製及評價> 實施例1
將作為著色劑之13.5質量份的顏料分散液(a-1)及7.2質量份的著色劑溶液(A-1)，作為黏著劑樹脂(C)之30.0質量份的黏著劑樹脂(C1)溶液，作為聚合性化合物(B)之13.7質量份的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(日本化藥股份有限公司製，商品名KAYARAD DPHA)，作為光聚合引發劑之1.8質量份的2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-N-啉基苯基)丁烷-1-酮(商品名Irgacure 369、Ciba特用化學品公司製)及0.1質量份的NCI-930(ADEKA股份有限公司製)，作為氟系界面活性劑之0.05質量份的megafac F-554(DIC股份有限公司製)，及作為溶劑之丙二醇單甲基醚乙酸酯加以混合，調製固體成分濃度20質量%的著色組成物(S-1)。
[抗熱性之評價]
在表面形成有防止鈉離子溶離的SiO2膜的鈉玻璃基板上，使用旋轉塗布機塗布著色組成物(S-1)後，在90℃之熱板進行2分鐘預烘焙，形成膜厚2.5μm之塗膜。
接著，將該基板冷卻至室溫後，使用高壓汞燈，經由光罩，將包含365nm、405nm及436nm各波長的放射線以400J/m2之曝光量對各塗膜曝光。其後，藉由對該等基板，將包含23℃之0.04質量%氫氧化鉀水溶液的顯影液以顯影壓1kgf/cm2(噴嘴直徑1mm)排出，而可進行沖洗顯影90秒。其後，將該基板以超純水洗淨，經風乾 後，進一步在200℃之潔淨烤爐內進行後烘焙30分鐘，而在基板上形成點狀圖案(dot pattern)。
就所得點狀圖案，使用彩色分析儀(大塚電子股份有限公司製MCPD2000)，於C光源、2度視野，測定CIE表色系統(colorimetric system)中之色度座標(chromaticity coordinate)值(x,y)及刺激值(Y)。
接著，將上述基板在230℃進行90分鐘的追加烘焙後，測定色度座標值(x,y)及刺激值(Y)，評價追加烘焙前後之色變化，亦即評價△E* ab。其結果，在△E* ab之值小於3.0之情形，評價為「○」，3.0以上小於5.0之情形，評價為「△」，5.0以上之情形評價為「×」。將評價結果顯示於表1。此外，△E* ab值越小，則可謂抗熱性越良好。
[抗溶劑性之評價]
在表面形成有防止鈉離子溶離的SiO2膜之鈉玻璃基板上，使用旋轉塗布機塗布著色組成物(S-1)後，以90℃之熱板進行預烘焙2分鐘，形成膜厚2.5μm之塗膜。
接著，將該基板冷卻至室溫後，使用高壓汞燈，經由光罩，將包含365nm、405nm及436nm各波長的放射線以400J/m2之曝光量對各塗膜曝光。其後，藉由相對於該等基板，將包含23℃之0.04質量%氫氧化鉀水溶液的顯影液以顯影壓1kgf/cm2(噴嘴直徑1mm)排出，而進行沖洗顯影90秒。其後，將該基板以超純水洗淨，予以風乾後，進一步在230℃之潔淨烤爐內進行後烘焙30分 鐘，而可在基板上形成點狀圖案。其後，將上述基板浸漬於80℃之丙二醇單甲基醚乙酸酯40分鐘。
測定浸漬前後之色度座標值(x、y)及刺激值(Y)，評價在浸漬前後之色變化，亦即評價△E* ab。其結果，△E* ab值小於1.5之情形評價為「◎」，1.5以上小於3.0之情形評價為「○」，3.0以上小於5.0之情形評價為「△」，5.0以上之情形評價為「×」。將評價結果顯示於表1。此外，△E* ab值越小，則可謂抗溶劑性越良好。
實施例2至6及比較例1至2
除了在實施例1中，著色劑以及黏著劑樹脂溶液之種類及量變更為如表1所示以外，其他與實施例1同樣地進行，調製著色組成物。接著，就所得著色組成物，與實施例1同樣地進行評價。將評價結果顯示於表1。

Claims (8)

  1. 一種著色組成物，其係包含著色劑(A)及聚合性化合物(B)的著色組成物，其中該著色劑含有具有下述式(1)所示之結構單元的化合物，該聚合性化合物具有2個以上之可聚合的基，同時，該著色劑之含有比例係在著色組成物之固體成分中為5至70質量%，且該聚合性化合物之含量係相對於100質量份的該著色劑而言為10至1,000質量份， [在式(1)中，R1表示氫原子、甲基或三氟甲基；R2及R3相互獨立地表示氫原子、鹵素基或經取代或未經取代之烴基，其中R2及R3中之至少一種為鹵素基或經鹵素基取代之烴基；A表示2價基；G表示2價烴基或單鍵，其中2價烴基在C-C鍵結間可具有選自-O-基、-S-基、-CO-基、-NR7-基的連 結基，R7表示氫原子或經取代或未經取代之烴基；Zm+表示能與陰離子部分一起形成鹼性著色劑的陽離子性發色團；m表示1至3之自然數；p表示1至8之自然數]。
  2. 如請求項1之著色組成物，其中該著色劑進一步具有選自來自具有1個以上的羧基之烯性不飽和單體之結構單元、來自N-位取代的順丁烯二醯亞胺之結構單元、來自芳香族乙烯基化合物之結構單元、來自(甲基)丙烯酸酯之結構單元、來自乙烯基醚之結構單元、來自在聚合物分子鏈末端具有單(甲基)丙烯醯基的巨單體之結構單元及下述式(2)所示之結構單元的至少一種， R4表示氫原子、甲基或三氟甲基；R5及R6相互獨立地表示氫原子、鹵素基或經取代或未經取代之烴基，其中R5及R6中之至少一種係鹵素基或經鹵素基取代之烴基；A2表示2價基； G2表示2價烴基或單鍵，其中2價烴基在C-C鍵結間可具有選自-O-基、-S-基、-CO-基、-NR8-基的連結基，R8表示氫原子、或經取代或未經取代之烴基；Wn+表示質子、金屬陽離子或鎓陽離子(其中Zm+所示陽離子性發色團除外)；n表示1至3之自然數；q表示1至8之自然數。
  3. 如請求項2之著色組成物，其中該來自(甲基)丙烯酸酯之結構單元係來自具有選自包含環氧乙基(oxiranyl)、氧雜環丁烷基、聚合性不飽和基及嵌段異氰酸酯基之群組中的至少一種基之(甲基)丙烯酸酯的結構單元。
  4. 如請求項1之著色組成物，其中該Zm+為三芳基甲烷系發色團、次甲基系發色團、偶氮系發色團、二芳基甲烷系發色團、醌亞胺系發色團、蒽醌發色團、酞菁系發色團或系發色團。
  5. 如請求項1之著色組成物，其中該A為-O-基、-(CO)O-基、-O(CO)-基、-CO-基、-CONH-基或-SO2-基。
  6. 如請求項1之著色組成物，其進一步含有黏著劑樹脂(C)。
  7. 一種著色硬化膜，其係使用如請求項1至6中任一項之著色組成物所形成之著色硬化膜。
  8. 一種顯示元件，其具備如請求項7之著色硬化膜。
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