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TW201441767A - 著色組成物、著色硬化膜及顯示元件 - Google Patents

著色組成物、著色硬化膜及顯示元件 Download PDF

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TW201441767A
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Takuhiro Taniguchi
Yasunori Kawabe
Takahiro Kawai
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Abstract

[課題]提供適合形成有高對比的著色硬化膜之著色組成物。[解決手段]一種著色組成物，該著色組成物係包含(A)包括從由□□化合物、聚次甲基化合物、香豆素化合物及苝化合物所構成之群組中所選出的至少1種化合物之著色劑、(B)黏合劑樹脂及(C)聚合性化合物，其中更進一步包含(D)過渡金屬化合物(但(A)成分除外)。

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，係關於用於形成透射型或反射型之彩色液晶顯示元件、固態攝影元件、有機EL顯示元件、電子紙等中所使用的著色硬化膜之著色組成物、使用該著色組成物所形成之著色硬化膜、以及具備該著色硬化膜之顯示元件。
在使用著色輻射敏感性組成物來製造彩色濾光片時，已知將顏料分散型著色輻射敏感性組成物塗布在基板上並乾燥後，依所期望的圖案形狀對乾燥塗膜照射放射線(以下稱為「曝光」。)，再經由顯影來得到各色像素之方法(參照例如專利文獻1~2。)。又，還已知利用分散有碳黑之光聚合性組成物來形成黑色基質之方法(參照例如專利文獻3。)。此外，還已知使用顏料分散型著色樹脂組成物藉由噴墨方式來得到各色像素之方法(參照例如專利文獻4。)。
而為了實現顯示元件的高亮度化與高色純度化，或固態攝影元件之高清晰化，已知使用染料做為著色劑為有效的，已提案有使用例如化合物(參照例如專利文獻5。)或聚次甲基化合物(參照例如專利文獻6。)。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1 特開平2-144502號公報
專利文獻2 特開平3-53201號公報
專利文獻3 特開平6-35188號公報
專利文獻4 特開2000-310706號公報
專利文獻5 特開2011-138094號公報
專利文獻6 特開2009-235392號公報
然而，由於化合物與聚次甲基化合物係發螢光之化合物，若使用其做為著色劑則會有造成對比變低的問題。因此，強烈需要即使在使用化合物或聚次甲基化合物等染料做為著色劑之情形，也可形成高對比的著色硬化膜之著色組成物。
因此，本發明之課題係提供適合形成有高對比的著色硬化膜之著色組成物。本發明之進一步課題係提供使用該著色組成物所形成之著色硬化膜、及具備其之顯示元件。
本案發明人戮力研究的結果，發現藉由使用包含從由化合物、聚次甲基化合物、香豆素化合物及苝化合物所構成之群組中所選出的至少1種化合物之著色劑以及特定化合物，可解決上述課題。
即本發明提供一種著色組成物，該著色組成物係包含(A)包含從由化合物、聚次甲基化合物、香豆素化合物及苝化合物所構成之群組中所選出的至少1種化合物之著色劑、(B)黏合劑樹脂及(C)聚合性化合物，且更進一步包含(D)過渡金屬化合物(但(A)成分除外)。
又，本發明係提供使用上述著色組成物所形成之著色硬化膜及具備該著色硬化膜之顯示元件。此處「著色硬化膜」係意指顯示元件與固態攝影元件中所使用之各色像素、黑色基質、黑色間隙物等。
使用本發明之著色組成物可形成有高對比之著色硬化膜。
因此，本發明之著色組成物可極適於使用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影像感測器等固態攝影元件之製作。
[實施發明之形態]
以下詳細說明本發明。
著色組成物
以下詳細說明本發明之著色組成物的組成成分。
-(A)著色劑-
本發明之著色組成物，係含有從由化合物、聚次甲基化合物、香豆素化合物及苝化合物所構成之群組中所選出的至少1種化合物做為(A)著色劑。
做為前述化合物，較佳為具有以下述式(1)所表示之結構的化合物。
[式(1)中，R1、R2、R3及R4係相互獨立地表示氫原子、脂肪族烴基、在脂肪族烴基的C-C鍵間具有含有碳原子及氫原子以外的原子的連結基之基、脂環式烴基、雜環基、或芳香族烴基。
R5及R6係相互獨立地表示氫原子或碳數1~8的烷基。
R7係表示-SO3-、-SO3H、-SO3M1、-SO3R8、-CO2-、-CO2H、-CO2M1、-CO2R9、-SO2NHR10或-SO2NR11R12。
r係表示0~5之整數，在r為2以上的整數之情形，多個R7可相同或相異。
R8及R9係相互獨立地表示脂肪族烴基、或在脂肪族烴基的C-C鍵間具有含有碳原子及氫原子以外的原子的連結基之基。
R10、R11及R12係相互獨立地表示脂肪族烴基、在脂肪族烴基的C-C鍵間具有含有碳原子及氫原子以外的原子的連結基之基、或脂環式烴基、或R11及R12相互鍵結所形成之雜環基。
M1係表示鈉原子或鉀原子。]
做為脂肪族烴基可列舉出：烷基、烯基、炔基。此等脂肪族烴基的碳數較佳為1~30，更佳為1~24，特佳為1~20。又，此等脂肪族烴基為直鏈狀或分枝鏈狀均可。具體來說，做為烷基可列舉出例如：甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一基、1-甲基癸基、十二基、1-甲基十一基、1-乙基癸基、十三基、十四基、三級十二基、十五基、1-庚基辛基、十六基、十八基等。做為烯基可列舉出例如：乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、1,3-丁二烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、1-己烯基、2-乙基-2-丁烯基、2-辛烯基、(4-乙烯基)-5-己烯基、2-癸烯基等。而做為炔基可列舉出例如：乙炔基、1-丙炔基、1-丁炔基、1-戊炔基、3-戊炔基、1-己炔基、2-乙基-2-丁炔基、2-辛炔基、(4-乙炔基)-5-己炔基、2-癸炔基等。
此等脂肪族烴基於其C-C鍵間也可具有含有碳原子及氫原子以外的原子之連結基。做為含有碳原子及氫原子以外的原子之連結基，可列舉出：-O-、-S-、-CO-、-COO-、-CONH-、-SO2-等。
做為脂環式烴基，較佳為碳數3~30之脂環式烴基。做為脂環式烴基具體來說可列舉出：環烷基、環烯基、縮合多環烴基、交聯環烴基、螺烴基、環狀萜烯烴基等。更具體來說可列舉出：環丙基、環丁基、環戊基、環己基、三級丁基環己基、環丁基、環辛基等環烷基；1-環己烯基等環烯基；三環癸基、十氫-2-萘基、金剛烷基等縮合多環烴基；三環[5.2.1.02,6]癸-8-基、五環十五烷基、異莰基、雙環戊烯基、三環戊烯基等橋接環烴基；從螺[3.4]庚烷、螺[3.4]辛烷除去1個氫原子而成的1價基等螺烴基；從對烷、側柏烷、蒈等除去1個氫原子而成的1價基等環狀萜烯烴基等。前述環烷基及環烯基中的碳數更佳為3~12。
做為雜環基可列舉出5~10員環的1價單環式雜環基、該單環式雜環基縮合而成的多環式雜環基。雜環基為不飽和環或飽和環均可，也可在環內有2個以上同種或異種的雜原子(例如氮原子、氧原子、硫原子)。具體來說可列舉出：吡咯啶基、吡唑啉基、啉基、硫啉基、哌啶基、N-六氫吡啶基基、哌基、均哌基、四氫嘧啶基等含氮脂環式雜環基，1,3-二-2-基等其它脂環式雜環基，吡啶基、吡基、嘧啶基、嗒基、喹啉基、異喹啉基、呔基、喹啉基、咪唑基、吡唑基、三唑基、四唑基、噻唑基、苯并噻唑基、唑基、吲哚基、吲唑基、苯并咪唑基、酞醯亞胺基等含氮芳香族雜環基，噻吩基、呋喃基、吡基、嘌呤基等其它芳香族雜環基。
做為芳香族烴基較佳為碳數6~20者，更佳為碳數6~10者。做為芳香族烴基具體來說可舉出芳基。此處，本發明中的「芳基」係指單環~3環式芳香族烴基，具體來說可列舉出：苯基、苯甲基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、二甲苯基、萘基、蒽基、菲基、薁基、9-茀基等。
做為R5及R6中的碳數1~8之烷基，可舉出與前述相同者。
R11及R12也可相互鍵結形成雜環基。做為R11及R12相互鍵結所形成之雜環基，可列舉出例如：前述之含氮脂環式雜環基、含氮芳香族雜環基。
式(1)中的脂肪族烴基、脂環式烴基、雜環基、芳香族烴基、碳數1~8之烷基，在不脫離本發明主旨之範圍內，亦可進一步具有取代基。取代基的位置及數量任意，在有2個以上取代基之情形，該取代基可相同或相異。做為此種取代基可列舉出：鹵素原子、羥基、氰基、甲醯基、羧基、硝基、胺基、二烷基胺基、二芳基胺基、烷氧基、芳氧基、烷氧羰基、烷硫基、芳硫基、三烷基矽基、巰基、烯丙基、烷基磺醯基、烷基胺磺醯基、脂肪族烴基、雜環基、芳香族烴基等。此等取代基亦可進一步具有取代基。
做為前述鹵素原子可列舉出：氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。做為二烷基胺基較佳為二(C1-6烷基)胺基，可列舉出例如：二甲胺基、二乙胺基等。做為二芳基胺基，較佳為二(C6-14芳基)胺基，可舉出例如二苯胺 基等。做為烷氧基較佳為碳數1~6的烷氧基，可列舉出例如：甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等。做為芳氧基較佳為碳數6~14的芳氧基，可列舉出例如：苯氧基、苯甲氧基等。做為烷氧羰基，較佳為碳數2~10之烷氧羰基，可列舉出例如：甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、丁氧羰基等。做為烷硫基較佳為碳數1~6的烷硫基，可列舉出例如：甲硫基、乙硫基等。做為芳硫基較佳為碳數6~14的芳硫基，可舉出例如苯硫基等。做為三烷基矽基，較佳為三(C1-6烷基)矽基，可舉出例如三甲基矽基等。做為烷基磺醯基，較佳為碳數1~6之烷基磺醯基，可列舉出例如：甲基磺醯基、乙基磺醯基、丙基磺醯基等。做為烷基胺磺醯基較佳為碳數1~8之烷基胺磺醯基，可列舉出例如：甲基胺磺醯基、二甲基胺磺醯基、乙基胺磺醯基、2-乙基己基胺磺醯基等。做為脂肪族烴基、雜環基及芳香族烴基，可舉出與前述相同者。
做為以上述式(1)所表示之結構的代表例，可列舉出例如以下式所表示之結構。
又，做為前述化合物，較佳為具有以例如在特開2012-32754號公報、特開2012-46712號公報、 特開2013-29760號公報等所記載之骨架做為色素部位的部分結構之色素多聚體。
在以式(1)所表示之結構為陽離子性之情形，係具有讓有該結構之化合物成為電中性之陰離子。做為陰離子可列舉出例如：鹵素離子、硼陰離子、磷酸陰離子、羧酸陰離子、硫酸陰離子、有機磺酸陰離子、氮陰離子、甲基陰離子等。
在以式(1)所表示之結構為陰離子性之情形，係具有讓有該結構之化合物成為電中性之陽離子。做為陽離子可列舉出例如：質子、金屬陽離子、鎓陽離子等。做為金屬陽離子可列舉出例如：鋰離子、鈉離子、鉀離子、銣離子、銫離子等1價金屬陽離子，鎂離子、鈣離子、鍶離子、鋇離子等2價金屬陽離子。做為鎓陽離子，可列舉出銨陽離子、鏻陽離子等。
做為前述銨陽離子可舉出例如以下述式(5)所表示之陽離子。
[式(5)中，R51~R54係相互獨立地表示氫原子或有機基。但R51~R54中至少1個為有機基，R51~R54中的2個鍵結形成環也可。]
做為R51~R54中的有機基，可舉出烴基，更具體來說可列舉出：脂肪族烴基、脂環式烴基、芳香族烴基。脂肪族烴基、脂環式烴基及芳香族烴基的具體的態樣係如在式(1)所說明者。其中，碳數1~20的烷基較佳為碳數6~10之芳基。又，R51~R54中的有機基也可進一步具有取代基，做為該取代基可列舉出：鹵素原子、羥基、氰基、甲醯基、羧基、硝基、胺基、二烷基胺基、二芳基胺基、烷氧基、芳氧基、烷氧羰基、烷硫基、芳硫基、三烷基矽基、巰基、烯丙基、烷基磺醯基、烷基胺磺醯基、脂肪族烴基、雜環基、芳香族烴基等。做為具體例可舉出於式(1)所例示者。其中，取代基的位置及數量任意，而在有2個以上取代基之情形，該等取代基可相同或相異。
又，R51~R54中的有機基可2個相互鍵結形成環，其中較佳為式(5)中的R51與R52相互鍵結形成環，R53與R54不形成環之態樣。
R51~R54中至少1個為有機基，從著色組成物的穩定性及原料取得容易性的觀點來看，較佳為R51~R54中至少3個為有機基，特佳為4個全部為有機基。
做為以前述式(5)所表示之陽離子的具體例，可列舉出例如：四甲基銨、四乙基銨、單硬脂基三甲基銨、二硬脂基二甲基銨、三硬脂基單甲基銨、鯨蠟基三甲基銨、三辛基甲基銨、二辛基二甲基銨、單月桂基三甲基銨、二月桂基二甲基銨、三月桂基甲基銨、三戊基苯甲基銨、三己基苯甲基銨、三辛基苯甲基銨、三 月桂基苯甲基銨、苯甲基二甲基硬脂基銨、苯甲基二甲基辛基銨、二(C14-18烷基)二甲基銨等。
做為前述鏻陽離子，可列舉出例如以下述式(6)及式(7)所表示之陽離子。
[式(6)中，R61~R64係相互獨立地表示氫原子或有機基。但R61~R64中至少1個為有機基，R61~R64中的2個鍵結形成環也可。]
[式(7)中，R71~R76係相互獨立地表示氫原子或有機基。但R71~R76中的2個鍵結形成環也可。
X係表示2價連結基。]
做為R61~R64及R71~R76中的有機基，可列舉出：烴基、雜環基、丙酮基、苯甲醯甲基等。做為烴基可列舉出：脂肪族烴基、脂環式烴基、芳香族烴基，其具體態樣係如在式(1)所說明者。其中，較佳為碳數1~20之烷基、碳數6~10之芳基，更佳為碳數4~20之烷基、 碳數6~10之芳基。又，做為雜環基，較佳為5~10員環之1價單環式雜環基，做為具體例可舉出於式(1)所例示者。
R61~R64及R71~R76中的有機基，在不脫離本發明之主旨的範圍內，亦可進一步具有取代基。做為取代基可舉出與前述R51~R54中的有機基之取代基相同者。其中，取代基的位置及數量任意，在具有2個以上取代基之情形，該取代基可相同或相異。
又，R61~R64及R71~R76中的有機基，也可2個相互鍵結形成環，其中，較佳為式(6)中的R61與R62相互鍵結形成環，R63與R64不形成環之態樣，式(7)中的R71與R72相互鍵結形成環，R73~R76不形成環之態樣。
R61~R64中至少1個為有機基，而從著色組成物的穩定性及原料取得容易性的觀點來看，較佳為R61~R64中至少3個為有機基，特佳為4個全部為有機基。
做為R71~R76中的有機基，從著色組成物的穩定性及原料取得容易性的觀點來看，R71~R73中至少2個為有機基，且較佳為R74~R76中至少2個為有機基，特佳為R71~R76中6個全部為有機基。
做為X中的2價連結基，可列舉出：烷二基、烯二基、1,4-亞苯基雙烷二基、氧基、氧基烷二基氧基、烷二基氧基烷二基等。
做為前述烷二基，較佳為碳數1~10者。具體來說可列舉出：亞甲基、伸乙基、乙-1,1-二基、丙-1,1-二基、丙-1,2-二基、丙-1,3-二基、丙-2,2-二基、丁-1,2- 二基、丁-1,3-二基、丁-1,4-二基、戊-1,4-二基、戊-1,5-二基、己-1,5-二基、己-1,6-二基、辛-1,8-二基、癸-1,10-二基等。其中，較佳為碳數1~8的烷二基，更佳為碳數1~6的烷二基，特別較佳為亞甲基、伸乙基、丙-1,3-二基、丁-1,4-二基、戊-1,5-二基、己-1,6-二基。
做為烯二基較佳為碳數2~10者，具體來說可列舉出：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。
1,4-亞苯基雙烷二基係於1,4-亞苯基的兩末端鍵結烷二基之基，1,4-亞苯基雙烷二基的總碳數較佳為8~10。具體來說可列舉出：1,4-亞苯基雙亞甲基、1,4-亞苯基雙伸乙基等。
氧基烷二基氧基係於烷二基的兩末端鍵結氧原子之基，氧基烷二氧基的總碳數較佳為1~10。具體來說可列舉出：氧基亞甲基氧基、氧基伸乙基氧基、氧基三亞甲基氧基、氧基丙-1,2-二基氧基、氧基四亞甲基氧基等。
烷二基氧基烷二基係透過氧原子來連結2個烷二基之基，烷二基氧基烷二基的總碳數較佳為2~20。具體來說可列舉出：亞甲基氧基亞甲基、伸乙基氧基伸乙基、三亞甲基氧基三亞甲基、伸乙基氧基三亞甲基、丙-1,2-二基氧基丙-1,2-二基、伸乙基氧基丙-1,2-二基、四亞甲基氧基四亞甲基等。
做為以前述式(6)所表示之陽離子的具體例，可例示例如以下化合物群α~γ所示之陽離子。
本發明的化合物之中，做為陰離子性之以式(1)所表示之結構與陽離子的組合，可例示例如以下化合物群δ中所示之化合物。
又，做為本發明中的化合物，亦可使用於日本專利第4492760號說明書中所記載者。
做為前述聚次甲基化合物，較佳為具有以下述式(2)所表示之結構的化合物。
[式(2)中，環Z1及環Z2係相互獨立地表示取代或未取代之雜環基，或取代或未取代之芳香族烴基，l係表示0~3之整數，m係表示0或1。
但l及m不同時為0。]
環Z1及環Z2中的雜環基可為單環式雜環基也可為多環式雜環基。做為此種雜環基，可舉出與式(1)的雜環基相同者，其中較佳為含氮芳香族雜環基，更佳為吲哚基。做為環Z1及環Z2中的雜環基之取代基，可舉出與在式(1)所說明者相同者，其中較佳為脂肪族烴基，更佳為碳數1~6的烷基。其中，雜環基的取代基所具有的氫原子，也可進一步以鹵素原子、烷氧基、苯氧基、芳氧基、芳香族烴基、羧基、氰基、硝基等加以取代。做為取代基的具體例，可舉出與前述相同者。
做為環Z1及環Z2中的芳香族烴基，可舉出與在式(1)說明者相同者。其中，做為環Z1及環Z2中的芳香族烴基之取代基，可舉出與在式(1)說明者相同者，而芳香族烴基的取代基所具有的氫原子亦可進一步以鹵素原子、烷基、取代或未取代之胺基、氰基、烷氧基等加以取代。做為胺基之取代基，可舉出例如取代或未取代之烷基，烷基的碳數較佳為1~4。做為烷基之取代基，可列舉出：鹵素原子、氰基、銨基、-NR3 +基(R表示碳數1~4之烷基。)等。做為烷基之具體例，可舉出與前述相同者。
l及m較佳為1。
做為具有以上述式(2)所表示之結構的化合物之具體例，可舉出例如具有以下述式(3)所表示之結構的化合物。
在具有以式(2)所表示之結構的化合物為陽離子性之情形，係具有讓該化合物成為電中性的陰離子。做為陰離子，可舉出與在式(1)說明者相同者。
在具有以式(2)所表示之結構的化合物為陰離子性之情形，係具有讓該化合物成為電中性之陽離子。做為陽離子，可舉出與在式(1)說明者相同者。
做為具有以上述式(2)所表示之結構的化合物，可列舉出例如：鹼性紅12、鹼性紅13、鹼性紅14、鹼性紫7、鹼性紫18、鹼性黃11等。
做為前述香豆素化合物可舉出例如溶劑黃160：1、鹼性黃40等。
做為前述苝化合物可舉出例如溶劑橙55等。
做為本發明之著色劑，係從由化合物、聚次甲基化合物、香豆素化合物及苝化合物所構成之群組中所選出的至少1種化合物，亦可使用製成色澱顏料者。色澱顏料係指以沉澱劑將可溶性之染料製成不溶性之顏料者，做為沉澱劑可列舉出例如：氯化鋇、氯化鈣、硫酸銨、氯化鋁、乙酸鋁、乙酸鉛、單寧酸、Katanol、Tamol、被稱為錯合酸(complex acid)之錯合異種多重酸 (complex hetero polyacid)(磷鎢酸、磷鉬酸、磷鎢鉬酸、矽鎢鉬酸、矽鎢酸、矽鉬酸、磷鎢鉬酸、磷鎢酸、磷鉬酸)等。
本發明之著色組成物也可混合從由化合物、聚次甲基化合物、香豆素化合物及苝化合物所構成之群組中所選出的至少1種化合物以外之其它著色劑來使用。做為其它著色劑，不特別限定，可依用途來適當選擇色彩與材質。做為其它著色劑，可舉出化合物、聚次甲基化合物、香豆素化合物及苝化合物除外的顏料或染料以及天然色素，其它著色劑可使用單獨一種或2種以上組合使用。其中，從得到亮度、對比及著色力高的像素之點來看，做為顏料較佳為有機顏料，而做為染料較佳為有機染料。
做為有機顏料可舉出例如色指數(C.I.；The Society of Dyers and Colourists公司發行)中被分類於顏料之化合物，即被賦予如下述之色指數(C.I.)編號者。
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16、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179、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃211、C.I.顏料黃215；C.I.顏料橙38；C.I.顏料紫23。
其它可列舉出記載於特開2001-081348號公報、特開2010-026334號公報、特開2010-237384號公報、特開2010-237569號公報、特開2011-006602號公報、特開2011-145346號公報等之色澱顏料。
又，做為上述染料，較佳為三芳基甲烷染料、蒽醌染料、偶氮染料等。更具體的來說可列舉出記載於國際公開第10/123071號小冊、特開2011-116803號公報、特開2011-117995號公報、特開2011-133844號公報、特開2011-174987號公報等之有機染料。
本發明中，亦可將任意混合之其它顏料藉由再結晶法、再沉澱法、溶劑洗淨法、昇華法、真空加熱法或它們的組合加以精製再使用。又，此等顏料亦可視期望以樹脂將其粒子表面改質再使用。做為改質顏料的粒子表面之樹脂，可列舉出例如記載於特開2001-108817號公報之載體樹脂，或市售的各種顏料分散用樹脂。做為碳黑表面之樹脂被覆方法，可採用例如記載於特開平9-71733號公報、特開平9-95625號公報、特開平9-124969號公報等之方法。又，有機顏料亦可藉由所謂的鹽磨來將一次粒子微細化再使用。做為鹽磨之方法，可採用例如於特開平08-179111號公報中所揭示之方法。
又，本發明中中亦可含有任意混合之其它著色劑，與進一步的眾所皆知之分散劑及分散助劑。做為眾所皆知的分散劑，可列舉出例如：胺基甲酸酯系分散劑、聚乙烯亞胺系分散劑、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、山梨醇酐脂肪酸酯系分散劑、聚酯系分散劑、丙烯酸系分散劑等；而做為分散助劑可舉出顏料衍生物等。
此種分散劑可於市面上取得，例如做為丙烯酸系分散劑可列舉出：Disperbyk-2000、Disperbyk-2001、BYK-LPN6919、BYK-LPN21116、BYK-LPN21324(以上為BYK Chemie(BYK)公司製)等；做為胺基甲酸酯系分散劑可列舉出：Disperbyk-161、Disperbyk-162、Disperbyk-165、Disperbyk-167、Disperbyk-170、Disperbyk-182(以上為BYK Chemie(BYK)公司製)、Solsperse 76500(Lubrizol(股)公司製)等；做為聚乙烯亞胺系分散劑可列舉出：Solsperse 24000(Lubrizol(股)公司製)等；做為聚酯系分散劑可列舉出：AJISPER PB821、AJISPER PB822、AJISPER PB880、AJISPER PB881(以上為Ajinomoto Fine-Techno(股)公司製)等。
又，做為上述顏料衍生物，具體來說可列舉出：銅苯二甲藍、二酮吡咯并吡咯、喹啉黃的磺酸衍生物等。
本發明中其它著色劑可使用單獨一種或2種以上混合使用。
其它著色劑的含有比例，相對於著色劑的合計含量較佳為70質量%以下，更佳為50質量份以下。下限值不特別限定，為0.01質量%以上即可。
(A)著色劑的含有比例，從耐熱性、形成亮度高的色純度優良之像素、或形成遮光性優良之黑色基 質、黑色間隙物的點來看，通常為著色組成物的固體含量中之5~70質量%，較佳為5~60質量%。此處固體含量係後述的溶媒以外之成分。
-(B)黏合劑樹脂-
做為本發明中的(B)黏合劑樹脂，不特別限定，但較佳為有羧基、酚性羥基等酸性官能基之樹脂。其中，較佳為有羧基之聚合物(以下亦稱為「含羧基之聚合物」。)，可舉出例如有1個以上羧基之乙烯性不飽和單體(以下亦稱為「不飽和單體(b1)」。)與其它可共聚之乙烯性不飽和單體(以下亦稱為「不飽和單體(b2)」。)之共聚物。
做為上述不飽和單體(b1)可列舉出例如：(甲基)丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、丁二酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯]、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、對乙烯基苯甲酸等。
此等不飽和單體(b1)可使用單獨一種或2種以上混合使用。
又，做為上述不飽和單體(b2)，可列舉出例如：如N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺之N-位取代順丁烯二醯亞胺；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、對乙烯基苯甲基環氧丙基醚、乙烯合萘之芳香族乙烯化合物； 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-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、聚乙二醇(聚合度2~10)甲基醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(聚合度2~10)甲基醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(聚合度2~10)單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(聚合度2~10)單(甲基)丙烯酸酯、環己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸-8-酯、(甲基)丙烯酸雙環戊烯酯、丙三醇單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸4-羥基苯酯、對異丙苯基酚之環氧乙烷改性(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)丙烯醯氧基甲基]氧環丁烷、3-[(甲基)丙烯醯氧基甲基]-3-乙基氧環丁烷之(甲基)丙烯酸酯；如環己基乙烯基醚、異莰基乙烯基醚、三環[5.2.1.02,6]癸-8-基乙烯基醚、五環十五烷基乙烯基醚、3-(乙烯氧基甲基)-3-乙基氧環丁烷之乙烯基醚；如聚苯乙烯、聚甲基(甲基)丙烯酸酯、聚-正丁酯(甲基)丙烯酸酯、聚矽氧烷之於聚合物分子鏈末端有單(甲基)丙烯醯基之巨分子單體等。
此等不飽和單體(b2)可使用單獨一種或2種以上混合使用。
不飽和單體(b1)與不飽和單體(b2)之共聚物中，該共聚物中的不飽和單體(b1)之共聚比例較佳為5~50質量%，更佳為10~40質量%。藉由在此種範圍共聚合不飽和單體(b1)，可得到鹼性顯影性及保存穩定性優良之著色組成物。
做為不飽和單體(b1)與不飽和單體(b2)的共聚物之具體例，可列舉出在例如特開平7-140654號公報、特開平8-259876號公報、特開平10-31308號公報、特開平10-300922號公報、特開平11-174224號公報、特開平11-258415號公報、特開2000-56118號公報、特開2004-101728號公報等中所揭示之共聚物。
又，本發明中，如在例如特開平5-19467號公報、特開平6-230212號公報、特開平7-207211號公報、特開平9-325494號公報、特開平11-140144號公報、特開2008-181095號公報等中所揭示一般，也可使用於側鏈有(甲基)丙烯醯基等聚合性不飽和鍵之含羧基之聚合物來做為黏合劑樹脂。
本發明中的黏合劑樹脂，以凝膠滲透層析(以下簡稱GPC。)(沖提溶媒：四氫呋喃)之以聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)通常為1,000~100,000，較佳為3,000~50,000。藉由製成此種態樣，可進一步提高被膜的殘膜率、圖案形狀、耐熱性、電氣特性、解析度，並以高水準抑制塗布時的乾燥雜質產生。
又，本發明中黏合劑樹脂之重量平均分子量(Mw)與數量平均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)，較佳為1.0~5.0，更佳為1.0~3.0。其中，此處所說的Mn係指以GPC(沖提溶媒：四氫呋喃)測定以聚苯乙烯換算的數量平均分子量。
本發明中的黏合劑樹脂能藉由眾所皆知之方法製造，例如藉由特開2003-222717號公報、特開 2006-259680號公報、國際公開第07/029871號小冊等中所揭示之方法，也可控制其結構與Mw、Mw/Mn。
本發明中，黏合劑樹脂可使用單獨一種或2種以上混合使用。
本發明中，黏合劑樹脂的含量，相對於100質量份的(A)著色劑，通常為10~1,000質量份，較佳為20~500質量份。藉由製成此種態樣，可進一步提升鹼性顯影性、著色組成物的保存穩定性、色度特性。
-(C)聚合性化合物-
本發明中的聚合性化合物係指有2個以上可聚合的基之化合物。做為可聚合的基可列舉出例如：乙烯性不飽和基、環氧乙烷基、氧雜環丁烷基、N-烷氧基甲胺基等。本發明中，做為聚合性化合物較佳為有2個以上(甲基)丙烯醯基之化合物，或有2個以上N-烷氧基甲胺基之化合物。
做為有2個以上(甲基)丙烯醯基之化合物的具體例，可列舉出：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、經己內酯改性之多官能(甲基)丙烯酸酯、經環氧烷改性之多官能(甲基)丙烯酸酯、有羥基之(甲基)丙烯酸酯與多官能異氰酸酯反應所得到之多官能胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、有羥基之(甲基)丙烯酸酯與酸酐反應所得到之有羧基之多官能(甲基)丙烯酸酯等。
此處，做為脂肪族多羥基化合物，可列舉出例如：如乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇之2價 脂肪族多羥基化合物；如丙三醇、三羥甲基丙烷、新戊四醇、二新戊四醇之3價以上脂肪族多羥基化合物。做為具有上述羥基之(甲基)丙烯酸酯可列舉出例如：(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二甲基丙烯酸酯等。上述多官能異氰酸酯可列舉出例如：苯亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二苯基亞甲基二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯等。酸酐可列舉出例如：如丁二酸酐、順丁烯二酸酐、戊二酸酐、伊康酸酐、鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐等二元酸的酐，焦蜜石酸二酐、聯苯四酸二酐、二苯甲酮四酸二酐等四元酸二酐。
又，做為經己內酯改性之多官能(甲基)丙烯酸酯，可舉出例如記載於特開平11-44955號公報的段落[0015]~[0018]之化合物。做為上述經環氧烷改性之多官能(甲基)丙烯酸酯，可列舉出：經過以環氧乙烷及環氧丙烷中所選出的至少1種改性之雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經過從環氧乙烷及環氧丙烷中所選出的至少1種改性之異氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯、經過從環氧乙烷及環氧丙烷中所選出的至少1種改性之三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、經過從環氧乙烷及環氧丙烷中所選出的至少1種改性之新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、經過從環氧乙烷及環氧丙烷中所選出的至少1種改性之新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、經過從環氧乙烷及環氧丙烷中所選出的至少1種改性之二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、經過從環氧乙 烷及環氧丙烷中所選出的至少1種改性之二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
又，做為有2個以上N-烷氧基甲胺基之化合物，可列舉出例如：三聚氰胺結構、苯胍結構、有脲結構之化合物等。其中，三聚氰胺結構、苯胍結構係指具有1個以上三環或苯基取代三環做為基本骨架之化學結構，亦包含三聚氰胺、苯胍或其縮合物之概念。做為有2個以上N-烷氧基甲胺基之化合物的具體例，可列舉出：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)苯胍、N,N,N',N'-四(烷氧基甲基)乙炔脲等。
此等聚合性化合物之中，較佳為3價以上的脂肪族多羥基化合物與(甲基)丙烯酸反應而得之多官能(甲基)丙烯酸酯、經己內酯改性之多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、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)苯胍。而就著色層強度高，著色層的表面平滑性優良，且在未曝光部的基板上及遮光層上不易產生浮渣、膜殘留等的點來說，3價以上的脂肪族多羥基化合物與(甲基)丙烯酸反應而得之多官能(甲基)丙烯酸酯之中，特佳為三羥甲丙烷三丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯，有羧基之多官能(甲基)丙烯酸酯之中，特佳為新戊四醇三丙烯酸酯與丁二酸酐反應而得之化合物、二新戊四醇五丙烯酸酯與丁二酸酐反應而得之化合物。
本發明中，(C)聚合性化合物可使用單獨一種或2種以上混合使用。
本發明中(C)聚合性化合物之含量，相對於100質量份的(A)著色劑，較佳為10~1,000質量份，更佳為20~700質量份，再更佳為100~500質量份。藉由製成此種態樣，更進一步的提高硬化性、鹼性顯影性，並能以高水準抑制在未曝光部的基板上或遮光層上產生浮渣、膜殘留等。
-(D)過渡金屬化合物-
本發明之著色組成物係包含(D)成分(但前述(A)成分除外)。本發明中的(D)成分係由具有骨架、聚次甲基骨架、香豆素骨架及苝骨架以外的骨架之化合物與過渡金屬所構成之化合物。本發明中的(D)成分較佳為溶解於有機溶劑者。
做為前述過渡金屬，可列舉出：鈧(Sc)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、釔(Y)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、鎝(Tc)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銀(Ag)、鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鉕(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、鎦(Lu)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、鎢(W)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、鉑(Pt)、金(Au)等。其中，較佳為屬於第4週期的過渡金屬，更佳為鈧(Sc)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)。
做為本發明中的(D)過渡金屬化合物，可列舉出非電解質型過渡金屬錯合物(以下亦稱為「化合物(d1)」。)及電解質型過渡金屬錯合物(以下亦稱為「化合物(d2)」。)。其中，從可形成有高對比之著色硬化膜之觀點來看，較佳為化合物(d2)。而在本發明中，化合物(d1)及化合物(d2)中的過渡金屬錯合物係以過渡金屬或過渡金屬離子為中心，配位有從單牙配位體及多牙配位體中所選出的至少1種，單牙配位體及多牙配位體係具有 骨架、聚次甲基骨架、香豆素骨架及苝骨架以外的骨架之化合物。又，非電解質型過渡金屬錯合物係指錯合物本身係構成錯合物配位基之錯合物，電解質型過渡金屬錯合物係指具有配位陽離子或配位陰離子做為錯合物配位基(complexed radical)之錯合物。
做為化合物(d1)中的配位體，可列舉出例如：氟、氯、溴、碘、羥基、水、四氫呋喃、乙二醇二甲基醚、乙腈、苄腈、側氧基、過氧基、羰基、碳酸根、草酸根、乙酸根、乙醇根、1-丁硫醇根、硫酚根、2,2'-硫雙(4-t-辛基)酚根、乙醯丙酮根、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸根、三氟乙醯丙酮根、六氟乙醯丙酮根、乙基乙醯丙酮根、硫氰根、異硫氰根、二乙基二硫代胺甲酸根、二正丁基二硫代胺甲酸根、氰、胺、二甲基胺、二乙胺、四乙銨、哌啶、N-甲基苯胺、吡啶、2-苯基吡啶、乙二胺、N,N,N',N'-四甲基乙二胺、1,2-二胺基環己烷、2,2'-聯吡啶、1,10-啡啉、乙二胺四乙酸根、1,4,8,11-四氮環十四烷、參(2-胺基乙基)胺、硫酸根、硝基、亞硝酸根、 磷酸根、二異丙基二硫代磷酸根、二乙基二硫代磷酸根、三乙基膦、三丁基膦、三環己基膦、二甲基苯基膦、三苯基膦、二苯基膦、三環己基膦、環戊二烯、五甲基環戊二烯、環辛烯、1,5-環辛二烯、雙環[2.2.1]戊-2,5-二烯、4-二甲胺基二硫苯甲基、苯、萘、烯丙基等。
做為化合物(d1)的具體例，可舉出在特開2004-295116號公報的段落[0102]~[0116]所例示者。其中，較佳為具有乙酸根、乙醯丙酮根、六氟乙醯丙酮根、硫氰根、二乙基二硫代胺甲酸根、二正丁基二硫胺甲酸根、硫酸根、4-二甲胺基二硫苯甲基做為配位體之過渡金屬錯合物。具體來說可列舉出：硫酸鉻(III)銨12水合物、乙醯丙酮釩(III)、乙醯丙酮鉻(III)、乙醯丙酮錳(III)、乙醯丙酮鐵(III)、乙醯丙酮鈷(II)、乙醯丙酮鎳(II)、乙醯丙酮銅(II)、乙酸鉻(III)一水合物、二乙酸錳(II)四水合物、二乙酸鐵(II)、二乙酸鈷(II)四水合物、二乙酸鎳(II)四水合物、乙酸銅(II)、雙(4-二甲胺基二硫苯甲基)鎳(II)等。
做為化合物(d2)，較佳為以具有骨架、聚次甲基骨架、香豆素骨架及苝骨架以外的骨架之化合物做為配位體之過渡金屬錯合物陰離子，與從金屬陽離子及鎓陽離子中所選出之陽離子的鹽。
做為此種化合物(d2)不特別限定，較佳為於配位體具有偶氮化合物之過渡金屬錯合物陰離子，與由金屬陽離子及鎓陽離子中所選出之陽離子之鹽。在過渡金屬錯合物為多價陰離子之情形，係具有成為電中性之與陰離子同數量之陽離子，但其為相同或不同均可。
此處偶氮化合物係包含具有偶氮基之化合物。做為此種配位體可舉出以下述式(a)所表示之配位體。
[式(a)中，環Z3係相互獨立地表示取代或未取代之雜環基，環Z4係相互獨立地表示取代或未取代之芳香族烴基，t1及t2係相互獨立地表示0或1。]
做為於配位體具有偶氮化合物之過渡金屬錯合物的陰離子之具體例，可舉出以下述式(4)所表示之陰離子。
[式(4)中，環Z3係相互獨立地表示取代或未取代的雜環基，環Z4係相互獨立地表示取代或未取代的芳香族烴基， M係表示過渡金屬，t1及t2係相互獨立地表示0或1。]
環Z3中的雜環基為單環式雜環基或多環式雜環基均可。做為此種雜環基，可舉出於式(1)所例示者，其中較佳為含氮芳香族雜環基、吡啶基、吡唑基。做為此種雜環基之取代基，可舉出於式(1)所例示者，其中較佳為羥基、氰基、脂肪族烴基、芳香族烴基，脂肪族烴基及芳香族烴基也可進一步具有取代基。其中，脂肪族烴基及芳香族烴基的具體態樣係如於式(1)所說明者。
做為環Z4中的芳香族烴基，可舉出於式(1)所例示者，其中較佳為苯基。做為此種芳香族烴基之取代基，除了於式(1)所例示者以外，可列舉出：磺基、胺磺醯基、烷基醯胺基、2個烷基醯胺基鍵結而成之基、一個烷基醯胺基之烷基鍵結至另一個烷基醯胺基之醯胺基而成之基(以下僅稱為「2個烷基醯胺基鍵結而成之基」)。其中，較佳為鹵素原子、羥基、氰基、硝基、烷氧基、磺基、烷基磺醯基、胺磺醯基、烷基胺磺醯基、烷基醯胺基、2個烷基醯胺基鍵結而成之基、脂肪族烴基。烷基磺醯基、胺磺醯基及烷基胺磺醯基的烷基部分、脂肪族烴基，也可進一步具有取代基。
做為以下述式(4)所表示之陰離子，較佳為以下述式(4-1)或(4-2)所表示之陰離子。
[式(4-1)中，R21係相互獨立地表示取代或未取代之碳數1~8的烷基，R22係相互獨立地表示碳數1~8的烷基、鹵素原子、硝基、-SO3H、-SO2R24、-SO2NH2、-SO2NHR25、-NHCO-R26-NHCOR27，R23係相互獨立地表示硝基、-SO3H、-SO2NH2、-SO2NHR28，R24、R25、R27及R28係相互獨立地表示取代或未取代之碳數1~8的烷基，R26係表示碳數1~6之烷二基，M2係表示過渡金屬，p及q係相互獨立地表示0~2之整數，t2係相互獨立地表示0或1。]
[式(4-2)中，R31係相互獨立地表示取代或未取代之碳數1~8的烷基，R32係相互獨立地表示碳數1~8的烷基、碳數1~8的烷氧基、鹵素原子、羥基、氰基、硝基、磺基、-SO2NHR34、-NHCOR35，R33係相互獨立地表示碳數1~8的烷基或氰基，R34及R35係相互獨立地表示碳數1~8的烷基，M3係表示過渡金屬，x及y係相互獨立地表示0~2之整數，t2係相互獨立地表示0或1。]
R21、R22、R24、R25、R27、R28、R31、R32、R33、R34及R35中的碳數1~8之烷基為直鏈或分枝鏈均可，做為其具體例，可舉出於式(1)所例示者。
做為R21中的烷基之取代基，可列舉出羥基、-COOR29。R29係碳數1~8之烷基，為直鏈或分枝鏈均可。
又，做為R24、R25、R27及R28中烷基的取代基，可列舉出碳數1~6的烷氧基等。
而做為R31中的烷基之取代基，可列舉出：羥基、-COOR36、-OCOR36、-CO-R37-OH、-COR36、-CONHR38。R36及R38係相互獨立地為碳數1~8之烷基或苯基，該烷基為直鏈或分枝鏈均可。R37係碳數1~6之烷二基，為直鏈或分枝鏈均可。做為碳數1~6之烷二基的具體例，可舉出於式(7)所例示者。
R26中的碳數1~6之烷二基為直鏈或分枝鏈均可。
做為M2中的過渡金屬，較佳為鈷、鉻、鐵、鎳、銅，更佳為鈷、鉻、鐵、鎳，再更佳為鈷、鉻、鐵，特佳為鈷、鉻。
做為M3中的過渡金屬，較佳為鈷、鉻、鐵、鎳、銅，更佳為鈷、鉻、鐵、鎳，再更佳為鈷、鉻、鐵，還要再更佳為鈷、鉻，特佳為鉻。
p較佳為0或1。
q較佳為1或2。
x較佳為0或1。
y較佳為2，在此情形，雜環上的2個R33可以相同也可以不同。
做為化合物(d2)中的金屬陽離子，可舉出與前述相同者。
做為化合物(d2)中的鎓陽離子，可列舉出：鏻陽離子、銨陽離子等。做為較佳的鏻陽離子，可舉出例如以前述式(6)及式(7)所表示之陽離子，其具體結構係如上述說明。又，具有以下述式(8)所表示之結構單元的聚合物也可較佳地使用做為前述鏻陽離子。
[式(8)中，R81係表示氫原子或甲基。
R82~R84係相互獨立地表示氫原子或烴基。但R82~R84中至少有一個係烴基，R82~R84中的2個也可鍵結形成環。
Q1係表示單鍵或2價基。]
做為化合物(d2)中的銨陽離子，較佳為例如以前述式(5)所表示之陽離子，其具體結構係如上述說明。又，做為銨陽離子，可較佳使用具有以下述式(9)所表示之結構單元的聚合物、具有以式(10)所表示之結構單元的聚合物。
[式(9)中，R91係表示氫原子或甲基。
R92~R94係相互獨立地表示氫原子或烴基，R92~R94中的2個也可鍵結形成環。
Q2係表示單鍵或2價基。]
[式(10)中，環Z係表示含氮雜環。
R101係表示氫原子或甲基。
R102係表示氫原子或烴基。
Q3係係表示單鍵或2價基。]
做為R82~R84、R92~R94及R102中的烴基，可舉出與R51~R54中的烴基相同者，較佳態樣亦相同。
做為Q1、Q2及Q3中的2價基，可列舉出：2價烴基、將2價烴基與包含碳原子及氫原子以外的原子之連結基組合而成之基、或以鹵素原子將該等基的一部分氫原子取代而成之基。其中，Q3可鍵結至含氮雜環上的任意碳原子。
做為2價烴基，可列舉出：2價脂肪族烴基、2價脂環式烴基、2價芳香族烴基、或其組合。2價脂肪族烴基為直鏈或分枝鏈均可，而2價脂肪族烴基及2價脂環式烴基為飽和或不飽和均可。
做為2價脂肪族烴基，較佳為碳數1~10之烷二基，更佳為碳數2~6之烷二基。做為具體例，可舉出與前述相同者。
做為2價脂環式烴基，較佳為碳數3~20之環伸烷基，更佳為碳數5~10之環伸烷基。做為具體例可列舉出：環伸丙基、環伸丁基、環伸戊基、環伸己基、環伸庚基、環伸辛基等。
做為2價芳香族烴基，可舉出例如亞芳基，其中，較佳為碳數6~14之單環至3環的亞芳基。做為具體例可列舉出：亞苯基、亞萘基、亞聯苯基、蒽基等。
做為將2價脂肪族烴基與2價芳香族烴基組合而成之基，較佳為碳數7~20之亞芳基烷二基，更佳為碳數7~15之亞芳基烷二基。具體來說可列舉出：亞苯基亞甲基、亞苯基二亞甲基、亞苯基三亞甲基、亞苯基四亞甲基、亞苯基五亞甲基、亞苯基六亞甲基等亞苯基C1-6烷二基。其中，亞芳基烷二基有鄰位體、間位體及對位體，而從立體障礙少的點來看，較佳為對位體。
做為將2價烴基與包含碳原子及氫原子以外的原子之連結基組合而成之基，可列舉出例如：將從碳數1~10的烷二基、碳數3~10的環伸烷基、碳數6~14的亞芳基、及碳數7~20的亞芳基烷二基中所選出的至少 1種，與從-O-、-S-、-COO-、-CONR’-(R’係表示氫原子或碳數1~8之烷基。)及-SO2-中所選出的至少1種組合而成之基等。其中，較佳為將從碳數1~10的烷二基及碳數6~20的亞芳基中所選出的至少1種，與從-O-、-COO-及-SO2-中所選出的至少1種組合而成之基。
具有以式(10)所表示之結構單元的聚合物中，構成環Z之含氮雜環係單環或多環均可，且為不飽和環或飽和環均可。具體來說，可列舉出：含氮脂環式雜環、含氮芳香族雜環。其中，較佳為含氮芳香族雜環，可列舉出例如：吡啶環、吡唑環、吡環、嘧啶環、嗒環等單環之含氮芳香族雜環，咪唑環、喹啉環、異喹啉環、苯并咪唑環、喹啉環、喹唑啉環、呔環等多環之含氮芳香族雜環。又，含氮芳香族雜環也可具有取代基，而做為取代基可列舉出例如：碳數1~6的烷基、鹵素原子、羧基、烷氧羰基、烷氧基、羥基、胺基、醯胺基、巰基、硫醚基等。
具有以式(9)所表示之結構單元的聚合物，能藉由例如讓具有以下述式(11)所表示之結構單元之聚合物與鹵化烴反應成為四級銨鹽來得到。又，具有以式(10)所表示之結構單元的聚合物，能藉由例如讓具有以下述式(12)所表示之結構單元之聚合物與鹵化烴反應成為四級銨鹽來得到。其中，四級銨鹽之形成反應能採用眾所皆知之方法，而具有以下述式(11)所表示之結構單元之聚合物中的全部胺基，或具有以下述式(12)所表示之結構單元之聚合物中的全部亞胺基，不一定需要都成為四級銨鹽。
[式(11)中，R111係表示氫原子或甲基。
R112及R113係相互獨立地表示氫原子或烴基，R112及R113也可鍵結形成環。
Q4係表示單鍵或2價基。]
[式(12)中，環Z係與式(10)中的環Z同義。
R121係表示氫原子或甲基。
Q5係表示單鍵或2價基。]
做為R112及R113中的烴基，可舉出與R51~R54中的烴基相同者，較佳態樣亦相同。
做為Q4及Q5中的2價基，可舉出與Q1、Q2及Q3中的2價基相同者。
做為給予以式(8)所表示之結構單元之單體，可列舉出例如：溴化烯丙基三苯基鏻、氯化4-烯丙基苯基三丁基鏻等。其可使用單獨一種或2種以上混合使用。
做為給予以式(9)所表示之結構單元之單體，可列舉出例如：氯化(甲基)丙烯醯基胺基丙基三甲基銨、氯化(甲基)丙烯醯氧基乙基三甲基銨、氯化(甲基)丙烯醯氧基乙基三乙基銨、溴化(甲基)丙烯醯氧基乙基(4-苯甲醯基苯甲基)二甲基銨、氯化(甲基)丙烯醯氧基乙基苯甲基二甲基銨、氯化(甲基)丙烯醯氧基乙基苯甲基二乙基銨等含有(甲基)丙烯醯基之銨鹽。其可使用單獨一種或2種以上混合使用。
做為給予以式(11)所表示之結構單元之單體，可列舉出例如：(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基丙酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基丁酯、(甲基)丙烯酸二乙胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙胺基丙酯、(甲基)丙烯酸二乙胺基丁酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲胺基乙氧基丙酯、(甲基)丙烯酸二乙胺基丁氧基丁酯等。其可使用單獨一種或2種以上混合使用。
做為給予以式(12)所表示之結構單元之單體，可列舉出例如：2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶等。其可使用單獨一種或2種以上混合使用。
具有以式(8)、式(9)或式(10)所表示之結構單元之聚合物，也可具有分別所必須的結構單元以外之結 構單元。做為此種結構單元的範例，可列舉出例如：源自具有1個以上羧基的乙烯性不飽和單體之結構單元、源自N-位取代順丁烯二醯亞胺之結構單元、源自芳香族乙烯基化合物之結構單元、源自(甲基)丙烯酸酯之結構單元、源自乙烯醚之結構單元、源自具有於聚合物分子鏈的末端具有單(甲基)丙烯醯基之巨分子單體之結構單元等。做為其具體例，可舉出與前述相同者。其中，從分散性的觀點來看，做為其它結構單元，較佳具有源自(甲基)丙烯酸酯之結構單元。做為(甲基)丙烯酸酯，較佳為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等(甲基)丙烯酸C1-10烷基酯。
以式(8)、式(9)或式(10)所表示之結構單元的含量，在前述聚合物的全部結構單元中，較佳為3質量%以上，更佳為5質量%以上，再更佳為8質量%以上。其中，其含量的上限值不特別限定，能依聚合物的種類來適當選擇，較佳為50質量%以下，更佳為40質量%以下，再更佳為30質量%以下。
具有以式(8)、式(9)或式(10)所表示之結構單元之聚合物，能藉由將對應於分別所必須的結構單元之單體，與視期望的其它單體一起供給至與前述黏合劑樹脂相同之眾所皆知的聚合反應來製造。
具有以式(8)、式(9)或式(10)所表示之結構單元的聚合物，用GPC測定之以聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)，通常為1,000~50,000，較佳為3,000~30,000。
做為此種化合物(d2)中的陽離子，較佳為鎓陽離子，更佳為從鏻陽離子及銨陽離子中所選出的至少一種。
做為化合物(d2)中的鏻陽離子，從原料取得容易性的觀點來看，較佳為以前述式(6)及式(7)所表示之陽離子，更佳為以前述式(6)所表示之陽離子。
做為化合物(d2)中的銨陽離子，從原料取得容易性的觀點來看，較佳為具有以前述式(5)所表示之陽離子及以式(9)所表示之結構單元之聚合物，更佳為以式(5)所表示之陽離子。
本發明中，(D)過渡金屬化合物可使用單獨一種或2種以上混合使用。
本發明中(D)過渡金屬化合物之合計含量，相對於由從化合物、聚次甲基化合物、香豆素化合物及苝化合物所構成之群組中所選出的至少1種化合物之合計含量100質量份，較佳為0.01~90質量份，更佳為0.1~70質量份，再更佳為1~50質量份，還要再更佳為2~35質量份，特佳為3~25質量份。
而(D)過渡金屬化合物的含量，相對於(A)著色劑的合計含量100質量份，較佳為0.01~60質量份，更佳為0.1~45質量份，再更佳為0.5~35質量份，還要再更佳為1~25質量份，特佳為1.5~15質量份。
藉由製成此種態樣，可得到對比高之著色硬化膜。
-光聚合起始劑-
本發明之著色組成物中可包含光聚合起始劑。藉此，能賦予著色組成物輻射敏感性。本發明所使用之光聚合起始劑，係經由可見光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X射線等放射線之曝光，而產生能開始上述聚合性化合物之聚合的活性物種之化合物。
此種光聚合起始劑可列舉出例如：9-氧硫 化合物、苯乙酮化合物、聯咪唑化合物、三化合物、O-醯基肟化合物、鎓鹽化合物、苯偶姻化合物、二苯甲酮化合物、α-二酮化合物、多核醌化合物、重氮化合物、亞胺基磺酸鹽化合物等。
本發明中，光聚合起始劑可使用單獨一種或2種以上混合使用。做為光聚合起始劑，較佳為從9-氧硫化合物、苯乙酮化合物、聯咪唑化合物、三化合物、O-醯基肟化合物之群組中所選出的至少1種。
本發明中的較佳光聚合起始劑之中，做為9-氧硫化合物的具體例，可列舉出：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，做為上述苯乙酮化合物的具體例，可列舉出：2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-啉丙-1-酮、2-苯甲基-2-二甲胺基-1-(4-啉苯基)丁-1-酮、2-(4-甲基苯甲基)-2-(二甲胺基)-1-(4-啉苯基)丁-1-酮等。
又，做為上述聯咪唑化合物的具體例，可列舉出：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。
其中，在使用聯咪唑化合物做為光聚合起始劑之情形，併用氫予體就可改善敏感度的點來說為較佳的。此處所指「氫予體」，係意指能對經由曝光而從聯咪唑化合物產生之自由基提供氫原子之化合物。氫予體可列舉出例如：2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并唑等硫醇氫予體、4,4'-雙(二甲胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙胺基)二苯甲酮等胺氫予體。本發明中氫予體可使用單獨一種或混合2種以上使用，將1種以上硫醇氫予體與1種以上胺氫予體組合使用，就可進一步改善敏感度的點來說為較佳的。
又，做為上述三化合物的具體例，可列舉出：2,4,6-參(三氯甲基)對稱三、2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)對稱三、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)對稱三、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)對稱三、2-[2-(4-二乙胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)對稱三、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)對稱三、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)對稱三、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)對稱三、2-(4-正丁氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)對稱三等具有鹵甲基之三化合物。
又，做為O-醯基肟化合物的具體例，可列舉出：1,2-辛二酮，1-[4-(苯硫基)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 基)甲氧基苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]-，1-(O-乙醯基肟)等。做為O-醯基肟化合物的市售品，也可使用NCI-831、NCI-930(以上為ADEKA股份有限公司製)、DFI-020、DFI-091(以上DAITO CHEMIX股份有限公司製)等。
本發明中，在使用苯乙酮化合物等聯咪唑化合物以外的光聚合起始劑之情形，也可併用增敏劑。做為此種增敏劑可列舉出例如：4,4'-雙(二甲胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙胺基)二苯甲酮、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(4-二乙胺基苯亞甲基)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)查耳酮等。
本發明中，光聚合起始劑的含量，相對於100質量份的(C)聚合性化合物，較佳為0.01~120質量份，特佳為1~100質量份。藉由製成此種態樣，可更進一步提高硬化性、被膜特性。
-溶媒-
本發明之著色組成物係包含上述(A)~(D)成分及任意添加的其它成分，通常係調配溶媒調製為液狀組成物。
做為上述溶媒，只要能將構成著色組成物之(A)~(D)成分與其它成分加以分散或溶解，且不會與這些成分反應，並具有適度的揮發性者，可適當選擇來使用。
此種溶媒之中，可列舉出例如：乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單正丙醚、乙二醇單正丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單正丙醚、二乙二醇單正丁醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單正丙醚、丙二醇單正丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單正丙醚、二丙二醇單正丁醚、三丙二醇單甲醚、三丙二醇單乙醚等(聚)伸烷二醇單烷基醚類；乳酸甲酯、乳酸乙酯等乳酸烷基酯類；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)烷基醇類；二丙酮醇等酮醇類；乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、二丙二醇單甲醚乙酸酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯等(聚)伸烷二醇單烷基醚乙酸酯類；二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二乙醚、四氫呋喃等其它醚類；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-側氧丁酸乙酯等其它酯類；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。
這些溶媒之中，從溶解性、顏料分散性、塗布性等觀點來看，較佳為(聚)伸烷二醇單烷基醚類、乳酸烷基酯類、(聚)伸烷二醇單烷基醚乙酸酯類、其它醚類、酮類、二乙酸酯類、烷氧基羧酸酯類、其它酯類，特別較佳為丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、乙酸3-甲氧基丁酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、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、丙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、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。
本發明中溶媒可使用單獨一種或混合2種以上使用。
溶媒之含量不特別限定，較佳為讓著色組成物的溶媒除外之各成分的合計濃度成為5~50質量%之量，更佳為讓其成為10~40質量%之量。藉由製成此種態樣，可得到分散性、穩定性良好之著色劑分散液，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也可視需要含有各種添加劑。
做為添加劑，可列舉出例如：玻璃、氧化鋁等填充劑；聚乙烯醇、聚(丙烯酸氟化烷酯)類等高分子化合物；氟界面活性劑、聚矽氧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密著促進劑；2,2-硫代雙(4-甲基-6-三級丁基酚)、2,6-雙三級丁基酚、新戊四醇肆[3-(3,5-雙三級丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、3,9-雙[2-[3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四螺[5.5]十一烷、硫二 甘醇雙[3-(3,5-雙三級丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]等抗氧化劑；2-(3-三級丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮類等紫外線吸收劑；聚丙烯酸鈉等抗凝集劑；丙二酸、己二酸、伊康酸、檸康酸、反丁烯二酸、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-丁二醇等殘渣改善劑；丁二酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯]、鄰苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯]、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等顯影性改善劑等。
本發明之著色組成物可藉由適當方法來調製，做為其調製方法，可列舉出例如揭示於特開2008-58642號公報、特開2010-132874號公報等之方法。在使用染料與顏料雙方來做為著色劑之情形，如特開2010-132874號公報所揭示，可採用藉由讓染料溶液通過第1過濾器後，將通過第1過濾器之染料溶液與另外調製之顏料分散液等混合，再讓所得到之著色組成物通過第2過濾器來調製之方法。另外，也可採用將染料、上述(B)~(D)成分、以及視需要使用的其它成分溶解於溶媒，讓所得到的溶液通過第1過濾器後，將通過第1過濾器之溶液與另外調製之顏料分散液混合，再讓所得到的著色組成物通過第2過濾器來調製。另外，也可採用藉由讓染料溶液通過第1過濾器後，將通過第1過濾器之染料溶液與上述(B)~(D)成分，以及視需要使用的其它成分加以混合、溶解，再讓所得到的溶液通過第2過濾器，接下來將通過第2過濾器之溶液與另外調製的顏料 分散液加以混合，再讓所得到的著色組成物通過第3過濾器來調製之方法。
著色硬化膜及其製造方法
本發明之著色硬化膜係使用本發明之著色組成物形成，具體來說，係意指使用於彩色濾光片之各色像素、黑色基質、黑色間隙物等。
以下，說明使用於彩色濾光片之著色硬化膜及其形成方法。
做為製造彩色濾光片之方法，第一可舉出以下方法。首先，在基板表面上視需要形成為了區隔出形成像素之部分的遮光層(黑色基質)。接下來，將例如紅色的本發明之輻射敏感性著色組成物之液狀組成物塗布在此基板上後，進行預烘烤使溶媒蒸發，形成塗膜。接下來，透過光罩對此塗膜曝光後，使用鹼性顯影液顯影，將塗膜的未曝光部溶解除去。其後，藉由後烘烤，形成以既定排列配置紅色的像素圖案(著色硬化膜)之像素陣列。
接下來，使用綠色或藍色的各輻射敏感性著色組成物，與上述同樣地進行，進行各輻射敏感性著色組成物之塗布、預烘烤、曝光、顯影及後烘烤，在同一塊基板上依序形成綠色的像素陣列及藍色的像素陣列。藉此，得到在基板上配置有藍色、綠色及紅色的三原色像素陣列之彩色濾光片。但本發明中，形成各色像素之順序不限定於上述者。
又，黑色基質能利用光蝕刻法讓藉由濺鍍或蒸鍍成膜之鉻等金屬薄膜成為所期望的圖案來形成，也 可使用分散有黑色顏料之輻射敏感性著色組成物，與上述形成像素之情形同樣進行來形成。
做為形成彩色濾光片時所使用之基板可列舉出例如：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，此等基板也可視期望先施以矽烷偶合劑等的藥品處理、電漿處理、離子鍍、濺鍍、氣相反應法、真空蒸鍍等適當前處理。
將輻射敏感性著色組成物塗布於基板上時，可採用噴霧法、輥塗法、回轉塗布法(旋塗法)、縫模塗布法(狹縫塗布法)、棒塗布法等適當塗布法，特別以採用旋塗法、縫模塗布法為較佳的。
預烘烤通常係組合減壓乾燥與加熱乾燥來進行。減壓乾燥通常進行至到達50~200Pa為止。又，加熱乾燥之條件通常為70~110℃、1~10分鐘左右。
塗布厚度，乾燥後的膜厚通常為0.6~8μm，較佳為1.2~5μm。
做為於形成從像素及黑色基質中所選出的至少1種時所使用之放射線的光源，可列舉出例如：氙氣燈、鹵素燈、鎢絲燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、金屬鹵化物燈、中壓汞燈、低壓汞燈等燈具光源與氬離子雷射、YAG雷射、XeCl準分子雷射、氮氣雷射等雷射光源等。做為曝光光源，也可使用紫外線LED。較佳為波長在190~450nm之範圍的放射線。
放射線的曝光量一般較佳為10~10,000J/m2。
又，做為上述鹼性顯影液，較佳為例如：碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化四甲基銨、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。
鹼性顯影液中也可適量添加例如甲醇、乙醇等水溶性有機溶劑或界面活性劑等。又，鹼性顯影後通常會進行水洗。
做為顯影處理法，可應用淋浴顯影法、噴霧顯影法、浸漬顯影法、混拌顯影法等。顯影條件較佳係在常溫下5~300秒鐘。
後烘烤的條件通常係180~280℃、10~60分鐘左右。
如此進行所形成之像素的膜厚通常為0.5~5μm，較佳為1.0~3μm。
又，做為製造彩色濾光片之第二方法，可採用揭示於特開平7-318723號公報、特開2000-310706號公報等，藉由噴墨方式來得到各色像素之方法。此方法中，首先在基板表面上形成兼具遮光機能之隔壁。接下來，在所形成的隔壁內，例如藉由噴墨裝置噴出藍色的本發明之熱硬化性著色組成物之液狀組成物後，進行預烘烤使溶媒蒸發。接下來，將此塗膜視需要曝光後，藉由後烘烤使其硬化，形成藍色的像素圖案。
接下來，使用綠色或紅色的各熱硬化性著色組成物，與上述同樣地進行，在同一塊基板上依序形成 綠色的像素圖案及紅色的像素圖案。藉此，得到在基板上配置有藍色、綠色及紅色的三原色像素圖案之彩色濾光片。但本發明中，形成各色的像素之順序不限定於上述者。
其中，隔壁不僅做為遮光機能，由於還發揮讓噴出至區隔內之各色的熱硬化性著色組成物不混色之機能，與在上述第一方法所使用之黑色基質相比，膜厚較厚。因此，隔壁通常係使用黑色輻射敏感性組成物來形成。
形成彩色濾光片時所使用之基板與放射線的光源、還有預烘烤與後烘烤之方法與條件，係與上述第一方法相同。如此進行，以噴墨方式所形成之像素的膜厚係與隔壁的高度相同程度。
在如此進行所得到之像素圖案上，視需要形成保護膜後，藉由濺鍍形成透明導電膜。也可在形成透明導電膜後，進一步形成間隙物來製成彩色濾光片。間隙物通常係使用輻射敏感性組成物形成，但也可用具有遮光性之間隙物(黑色間隙物)。在此情形，係使用分散有黑色著色劑之著色輻射敏感性組成物，而本發明之著色組成物也適用於形成此種黑色間隙物。
本發明之著色組成物也能適用於形成使用於上述彩色濾光片之各色像素、黑色基質、黑色間隙物等中任一者的著色硬化膜。
包含如此進行所形成的本發明之著色硬化膜之彩色濾光片，因亮度及著色力極高，對彩色液晶顯示 元件、彩色攝像管元件、彩色感測器、有機EL顯示元件、電子紙等極為有用。其中，後述之顯示元件，只要至少具備一片以上使用本發明之著色組成物所形成之著色硬化膜即可。
顯示元件
本發明之顯示元件係具備本發明之著色硬化膜。做為顯示元件可列舉出：彩色液晶顯示元件、有機EL顯示元件、電子紙等。
具備本發明之著色硬化膜之彩色液晶顯示元件為透射型或反射型均可，可採用適當結構。例如可採用把彩色濾光片形成在與配置有薄膜電晶體(TFT)之驅動用基板不同之基板上，而驅動用基板與形成有彩色濾光片之基板透過液晶層相對之結構。此外也可採用在配置有薄膜電晶體(TFT)之驅動用基板的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)電極或IZO(氧化銦與氧化鋅的混合物)電極之基板透過液晶層相對之結構。後者的結構能顯著提升開口率，具有能得到明亮且高清晰之液晶顯示元件的優點。其中，在採用後者的結構之情形，黑色基質與黑色間隙物形成在形成有彩色濾光片之基板側、以及形成有ITO電極或IZO電極之基板側中的哪一者均可。
具備本發明之著色硬化膜之彩色液晶顯示元件，除了冷陰極螢光管(CCFL：冷陰極螢光燈)以外，也可具備以白色LED做為光源之背光元件。做為白色LED可列舉出例如：藉由將紅色LED、綠色LED與藍色LED 組合並混色來得到白色光之白色LED、藉由將藍色LED、紅色LED與綠色螢光體組合並混色來得到白色光之白色LED、將藍色LED、紅色發光螢光體與綠色發光螢光體組合並混色來得到白色光之白色LED、藉由藍色LED與YAG螢光體之混色來得到白色光之白色LED、藉由將藍色LED、橙色發光螢光體與綠色發光螢光體組合並混色來得到白色光之白色LED、藉由將紫外線LED、紅色發光螢光體、綠色發光螢光體與藍色發光螢光體組合並混色來得到白色光之白色LED等。
具備本發明之著色硬化膜之彩色液晶顯示元件中可應用TN(扭轉向列)型、STN(超扭轉向列)型、IPS(面內切換)型、VA(垂直配向)型、OCB(光學補償雙折射)型等適當液晶模式。
又，具備本發明之著色硬化膜之有機EL顯示元件能採取適當結構，可舉出例如於特開平11-307242號公報中所揭示之結構。
又，具備本發明之著色硬化膜之電子紙能採取適當結構，可舉出例如於特開2007-41169號公報所揭示之結構。
[實施例]
以下，舉出實施例來進一步具體說明本發明之實施形態。但，本發明不受下述實施例限定。
<黏合劑樹脂之合成> 合成例1
於配備有冷卻管與攪拌機之燒瓶中加入100質量份的丙二醇單甲醚乙酸酯並進行氮取代。加熱至80℃，在相同溫度下，花1小時將100質量份的丙二醇單甲醚乙酸酯、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苯甲酯、15質量份的甲基丙烯酸2-羥基乙酯、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質量份的丁二酸單(2-丙烯醯氧基乙酯)及6質量份的2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)之混合溶液滴入，保持此溫度並聚合2小時。其後，藉由將反應溶液的溫度升溫至100℃，進一步聚合1小時，得到黏合劑樹脂溶液(固體含量濃度33質量%)。所得到之黏合劑樹脂的Mw為12,200、Mn為6,500。將此黏合劑樹脂做為「黏合劑樹脂(B1)」。
<(D)過渡金屬化合物之合成> 合成例2
依據記載於特開2011-148994號公報的段落[0155]~[0162]之方法，合成出以下述式(d-1)所表示之化合物。接下來，對1.1質量份的以式(d-1)所表示之化合物添加20質量份的N-甲基吡咯啶酮使其溶解後，添加0.5質量份的氯化三丁基十六基鏻並攪拌約2小時。將此溶液注入250質量份的水中，將過濾所得到之固體在減壓下於60℃乾燥，得到1.3質量份的以下述式(D-1)所表示之化合物。將所得到之化合物做為化合物(D-1)。
合成例3
於配備有溫度計、攪拌機、蒸餾管、冷卻器之4口可分離式燒瓶中，加入67.3質量份的甲乙酮，在氮氣流下升溫至75℃。另外，把34.0質量份的甲基丙烯酸甲酯、28.0質量份的甲基丙烯酸正丁酯、28.0質量份的甲基丙烯酸2-乙基己酯、10.0質量份的甲基丙烯酸二甲胺基乙酯、6.5質量份的2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、及25.1質量份的甲乙酮弄均勻後，加入滴液漏斗，安裝於4口可分離式燒瓶，花2小時滴入。滴入結束2小時後，由固體含量來看聚合產率為98%以上，重量平均分子量(Mw)確認為6830，冷卻至50℃。對其追加3.2質量份的氯甲烷、22.0質量份的乙醇，於50℃反應2小 時後，花1小時升溫至80℃，進一步經由反應2小時，讓部分源自甲基丙烯酸二甲胺基乙酯之二甲胺基成為四級銨鹽。如此進行，得到於側鏈具有陽離子性基之樹脂1溶液(樹脂成分為47質量%)。
然後，將51質量份的樹脂1溶液添加進2000質量份的水，進行充分的攪拌混合後，加熱至60℃。另一方面，調製把10質量份的以式(d-1)所表示之化合物溶解於90質量份的水而成之水溶液，一點一點的滴入前述樹脂溶液。滴入後，於60℃攪拌120分鐘，進行充分反應。將少量反應液滴於濾紙上，把於濾紙無滲漏之時間點判斷為反應結束。一邊攪拌一邊冷卻至室溫後，進行真空過濾，水洗後，以乾燥機把殘留在濾紙上之鹽形成化合物的水分除去並乾燥，得到包含以式(d-1)所表示之化合物的陰離子部與樹脂1之陽離子部的鹽之化合物(D-2)。
合成例4
參考特表平08-500912號公報之合成例H11，合成出以下述式(d-3)所表示之化合物。接下來，除了使用以式(d-3)所表示之化合物來取代合成例2中以式(d-1)所表示之化合物以外，與合成例2同樣地進行，得到以下述式(D-3)所表示之化合物。將所得到之化合物做為化合物(D-3)。
合成例5
依據日本專利第4795981號說明書之製造例1，合成出以下述式(d-4)所表示之化合物。接下來，依據合成例2，除了使用以式(d-4)所表示之化合物來取代以式(d-1)所表示之化合物以外，與合成例2同樣地進行，得到以下述式(D-4)所表示之化合物。將所得到之化合物做為化合物(D-4)。
合成例6
依據特開2003-213178號公報的段落[0045]至[0046]之合成例，合成出以下述式(d-5)所表示之鎳螯合化合物。將所得到之化合物做為化合物(d-5)。
合成例7
依據特開2003-213178號公報的段落[0051]之合成例，合成出以下述式(d-6)所表示之銅螯合化合物。將所得到之化合物做為化合物(d-6)。
<著色劑之合成> 合成例8
參考特開2012-108469號公報之方法合成出以下述式(A-1)所表示之化合物。將所得到之化合物做為著色劑(A-1)。
合成例9
參考特開2012-108469號公報之方法合成出以下述式(A-2)所表示之化合物。將所得到之化合物做為著色劑(A-2)。
合成例10
依據特開2013-190776號公報之合成例1，合成出以下述式(A-3)所表示之化合物。將所得到之化合物做為著色劑(A-3)。
合成例11
除了使用溴化四丁基鏻來取代特開2013-190776號公報的合成例1中之溴化三丁基十六基鏻以外，與特開2013-190776號公報的合成例1同樣地進行，合成出以下述式(A-4)所表示之化合物。將所得到之化合物做為著色劑(A-4)。
合成例12
依據特開2012-032754號公報的段落[0105]之合成例，合成出具有骨架來做為色素部位的部分結構之色素多聚體。將所得到之化合物做為著色劑(A-5)。
比較合成例1
依據特開2011-148995號公報的實施例2，合成以下述式(A-6)所表示之化合物。將所得到的化合物做為著色劑(A-6)。
比較合成例2
依據特開2012-214718號公報的實施例3，合成以下述式(A-7)所表示之化合物。將所得到之化合物做為著色劑(A-7)。
溶解性試驗 調製例1
將10質量份的化合物(D-1)與90質量份的丙二醇單甲醚加以混合，以腹板轉子攪拌1小時後，以目視確認溶解性。若沒有不溶物則評為「○」，若有不溶物則評為「×」。評價結果示於表1。
調製例2~4
除了使用化合物(D-2)~(D-4)來取代調製例1中的化合物(D-1)以外，與調製例1同樣地進行並確認溶解性。評價結果示於表1。
調製例5~6
除了使用著色劑(A-6)~(A-7)來取代調製例1中的化合物(D-1)以外，與調製例1同樣地進行並確認溶解性。評價結果示於表1。
調製例7
除了使用參(2,4-戊二酮)鐵(III)來取代調製例1中的化合物(D-1)以外，與調製例1同樣地進行並確認溶解性。評價結果示於表1。
<過渡金屬化合物溶液之調製> 調製例8
將15質量份的化合物(D-1)與85質量份的環己酮加以混合，調製出化合物溶液(D-1)。
調製例9
將15質量份的化合物(D-2)與85質量份的環己酮加以混合，調製出化合物溶液(D-2)。
調製例10~11
除了使用化合物(D-3)~(D-4)來取代調製例9中的化合物(D-2)以外，與調製例9同樣地進行，調製出化合物溶液(D-3)~(D-4)。
調製例12
將15質量份的化合物(d-1)與85質量份的環己酮加以混合，調製出化合物溶液(d-1)。
調製例13~16
除了使用化合物(d-3)~(d-6)來取代調製例12中的化合物(d-1)以外，與調製例12同樣地進行，調製出化合物溶液(d-3)~(d-6)。
調製例17
將15質量份的參(2,4-戊二酮)鐵(III)與85質量份的環己酮加以混合，調製出化合物溶液(d-7)。
<染料溶液之調製> 調製例18
將15質量份的著色劑(A-1)與85質量份的環己酮加以混合，調製出染料溶液(A-1)。
調製例19~24
除了使用著色劑(A-2)~(A-7)來取代調製例18中的著色劑(A-1)以外，與調製例18同樣地進行，調製出染料溶液(A-2)~(A-7)。
調製例25
將15質量份的以下述式(A-8)所表示之化合物(Orasol Red G；Ciba Specialty Chemicals(股)製)與85質量份的環己酮加以混合，調製出染料溶液(A-8)。
<顏料分散液之調製> 調製例26
使用15質量份的做為著色劑之C.I.顏料紅177、12.5質量份的做為分散劑之BYK-LPN21116(BYK Chemie(BYK)公司製)、72.5質量份的做為溶媒之丙二醇單甲醚乙酸酯，以珠磨機處理，調製出顏料分散液(A-9)。
調製例27
除了使用C.I.顏料紅254取代C.I.顏料紅177來做為著色劑以外，與調製例1同樣地進行，調製出顏料分散液(A-10)。
<著色組成物之調製及評價> 著色組成物之調製 實施例1
將做為(A)著色劑之13.5質量份的染料溶液(A-1)、做為(D)過渡金屬化合物之1.0質量份的化合物溶液(d-1)、做為(B)黏合劑樹脂之26.3質量份的黏合劑樹脂(B1)溶液、做為(C)聚合性化合物之9.9質量份的二新戊四醇六丙烯酸酯與二新戊四醇五丙烯酸酯的混合物(日本化藥股份有限公司製，商品名KAYARAD DPHA)、做為光聚合起始劑之1.8質量份的2-苯甲基-2-二甲胺基-1-(4-啉苯基)丁-1-酮(商品名Irgacure 369，Ciba Specialty Chemicals公司製)及0.1質量份的NCI-930(ADEKA股份有限公司製)、做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)、及做為溶媒之丙二醇單甲醚乙酸酯加以混合，調製出固體含量濃度20質量%之著色組成物(S-1)。
對比之評價
使用旋塗機將所得到的著色組成物塗布至玻璃基板上後，以80℃的加熱板進行10分鐘預烘烤形成塗膜。改變旋塗機的轉速以相同的操作形成膜厚不同的3片塗膜。
接下來，將此等基板冷卻至室溫後，使用高壓汞燈，不透過光罩，以2,000J/m2之曝光量讓包含365nm、405nm及436nm各波長之放射線對各塗膜曝光。其後，對此等基板，藉由以顯影壓力1kgf/cm2(噴嘴直徑1mm)噴出23℃的由0.04質量%氫氧化鉀水溶液所構成之顯影液，進行90秒鐘淋浴顯影。其後，藉由以超純水洗淨此基板，風乾後，進一步在200℃的潔淨烘箱內進行後烘烤30分鐘，形成評價用硬化膜。
以2片偏光板夾住形成有硬化膜之基板，以螢光燈(波長範圍380~780nm)從背面側照射，旋轉前面側的偏光板，藉由輝度計LS-100(MINOLTA(股)製)測定穿透之光強度的最大值與最小值。然後，把將最大值除以最小值之值做為各個硬化膜的對比度比。由測定結果，求取在色度座標值y=0.080之對比度比。評價結果示於表2。其中，對比度比數值越大意指越良好。
異物之評價
以目視確認形成有硬化膜之基板，若可確認異物則評價為「×」，若無法確認則評價為「○」。評價結果示於表2。
實施例2~22及比較例1~9
除了將實施例1中的著色劑以及(D)成分的種類及量如表2所示變更以外，與實施例1同樣地進行，調製著色組成物。接下來，與實施例1同樣地進行，對所得到的著色組成物進行評價。評價結果示於表2。

Claims (7)

  1. 一種著色組成物，該著色組成物係包含(A)包括從由 化合物、聚次甲基化合物、香豆素化合物及苝化合物所構成之群組中所選出的至少1種化合物之著色劑、(B)黏合劑樹脂及(C)聚合性化合物，其中更進一步包含(D)過渡金屬化合物(但(A)成分除外)。
  2. 如請求項1之著色組成物，其中前述(D)過渡金屬化合物係電解質型之過渡金屬錯合物。
  3. 如請求項2之著色組成物，其中前述電解質型過渡金屬錯合物係包含以下離子之鹽：以具有骨架、聚次甲基骨架、香豆素骨架及苝骨架以外的骨架之化合物做為配位體之過渡金屬錯合物陰離子，與由金屬陽離子及鎓陽離子中所選出之陽離子。
  4. 如請求項3之著色組成物，其中前述過渡金屬錯合物陰離子係具有做為配位體之偶氮化合物。
  5. 如請求項3之著色組成物，其中前述鎓陽離子係由鏻陽離子及銨陽離子中所選出之至少1種。
  6. 一種著色硬化膜，其係使用如請求項1至5中任一項之著色組成物所形成。
  7. 一種顯示元件，其係具備如請求項6之著色硬化膜。
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