CN103376658A - 感放射线性着色组合物、彩色滤光片以及显示元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种感放射线性着色组合物、彩色滤光片以及显示元件，该感放射线性着色组合物即便使用色淀颜料作为着色剂也可以制造特性优异的彩色滤光片。感放射线性着色组合物含有(A)含有色淀颜料的着色剂、(B)黏合树脂、(C)光聚合起始剂、(D)具有2个以上的聚合性不饱和键的化合物以及(E)多官能硫醇。使用该感放射线性着色组合物在基板(2)上形成像素图案(3)，且配置黑色矩阵(4)及保护膜(5)，来制造彩色滤光片(1)。使用彩色滤光片(1)来制造显示元件。

Description

感放射线性着色组合物、彩色滤光片以及显示元件
技术领域
本发明涉及一种感放射线性着色组合物、彩色滤光片以及显示元件。
背景技术
当使用感放射线性着色组合物制造彩色滤光片时，已知以下方法：在基板上涂布颜料分散型的着色感放射线性组合物并进行干燥后，以所需的图案形状对干燥涂膜照射放射线(以下称为“曝光”)，并进行显影，由此获得各色的像素(专利文献1～专利文献2)。另外，也已知以下方法：利用分散着碳黑的光聚合性组合物来形成黑色矩阵(black matrix)(专利文献3)。
此外，为了实现显示元件的高亮度化和高色纯度化、或固体摄像元件的高精细化，已知有效的是使用染料作为着色剂。但是，若使用染料作为着色剂，则有耐热性、耐光性等差的问题。因此，例如在专利文献4中提出了使用使染料进行色淀(lake)而成的色淀颜料。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开平2-144502号公报
[专利文献2]日本专利特开平3-53201号公报
[专利文献3]日本专利特开平6-35188号公报
[专利文献4]日本专利特开2001-081348号公报
但是，彩色滤光片是经过曝光及显影后的加热(也称为后烘烤)、或使用聚酰亚胺等的配向膜的形成等的通常超过200℃般的加热工序而制造。因此，即便使用色淀颜料，若经过这种高温的加热工序，则也有无法避免色度特性降低的问题。另外，使用色淀颜料的彩色滤光片也有耐溶剂性不充分的问题。
发明内容
因此，本发明的课题在于提供一种感放射线性着色组合物，其即便使用色淀颜料作为着色剂，也可以制造特性优异的彩色滤光片。进而，本发明的课题在于提供一种使用该感放射线性着色组合物而制造的彩色滤光片、以及具有该彩色滤光片的显示元件。
本发明人等进行了努力研究，结果发现，通过将色淀颜料与多官能硫醇一起使用，可以解决所述课题。
本发明的第一实施方式涉及一种感放射线性着色组合物，其特征在于含有：(A)含有色淀颜料的着色剂、(B)黏合树脂、(C)光聚合起始剂、(D)具有2个以上的聚合性不饱和键的化合物以及(E)多官能硫醇。
在本发明的第一实施方式中，色淀颜料优选的是含有选自由二苯并哌喃(xanthene)系色淀颜料以及三芳基甲烷系色淀颜料所组成的组群中的至少一种。
在本发明的第一实施方式中，色淀颜料优选的是利用杂多酸(heteropoly acid)进行色淀而成。
在本发明的第一实施方式中，(E)多官能硫醇优选的是含有选自由脂肪族多官能硫醇、硅氧烷多官能硫醇以及含氟多官能硫醇所组成的组群中的至少一种。
本发明的第二实施方式是有关于一种彩色滤光片，其特征在于具有使用本发明的第一实施方式的感放射线性着色组合物所形成的着色层。
本发明的第三实施方式是有关于一种显示元件，其特征在于具有本发明的第二实施方式的彩色滤光片。
[发明的效果]
根据本发明的第一实施方式，可以获得一种感放射线性着色组合物，其使用色淀颜料作为着色剂，且适于制造特性优异的彩色滤光片。
根据本发明的第二实施方式，可以获得一种彩色滤光片，其使用色淀颜料作为着色剂，且特性优异。
根据本发明的第三实施方式，可以获得一种显示元件，其具有使用色淀颜料作为着色剂且特性优异的彩色滤光片。
附图说明
图1为示意性地表示本实施形态的彩色滤光片的一例的结构的截面图。
图2为说明本实施形态的液晶显示元件的一例的结构的示意性截面图。
符号的说明：
1：彩色滤光片
2、6：基板
3：像素图案
4：黑色矩阵
5：保护膜
7：像素电极
10：液晶显示元件
11：共通电极
12：配向膜
13：液晶
14：偏光板
16：密封材
17：背光
20：驱动用基板
具体实施方式
以下，对本发明的实施形态进行详细说明。
另外，在本发明中，所谓“着色层”，是指用于彩色滤光片中的各色像素图案、黑色矩阵、黑色间隔物(black spacer)等。另外，曝光时所照射的“放射线”中，包含可见光线、紫外线、远紫外线、X射线以及带电粒子束(charged particle radiation)等。
[感放射线性着色组合物]
本实施形态的感放射线性着色组合物是含有(A)着色剂、(B)黏合树脂、(C)光聚合起始剂、(D)具有2个以上的聚合性不饱和键的化合物以及(E)多官能硫醇而构成。
以下，对本实施形态的感放射线性着色组合物(以下也简称为“着色组合物”)的构成成分进行说明。
<(A)着色剂>
本实施形态的着色组合物含有色淀颜料作为(A)着色剂(以下也简称为着色剂)。这里，所谓色淀颜料，是指利用沉淀剂将可溶性的染料调整为不溶性的颜料所得的颜料。在本实施形态中，色淀颜料并无特别限定，例如可以举出二苯并哌喃系色淀颜料、三芳基甲烷系色淀颜料、偶氮系色淀颜料、酞菁系色淀颜料等。在本实施形态中，优选二苯并哌喃系色淀颜料、三芳基甲烷系色淀颜料，特别优选三芳基甲烷系色淀颜料。色淀颜料的具体例可以举出被冠以如下所述的颜色指数(Color Index，C.I.)名的颜料。
C.I.颜料红81、C.I.颜料红81:1、C.I.颜料红81:2、C.I.颜料红81:3、C.I.颜料红81:4、C.I.颜料红81:5、C.I.颜料红169、C.I.颜料紫1、C.I.颜料紫1:1、C.I.颜料紫1:2、C.I.颜料紫2等二苯并哌喃系色淀颜料；
C.I.颜料蓝1、C.I.颜料蓝2、C.I.颜料蓝3、C.I.颜料蓝9、C.I.颜料蓝10、C.I.颜料蓝14、C.I.颜料蓝24、颜料蓝24:1、C.I.颜料蓝56、C.I.颜料蓝61、C.I.颜料蓝62、C.I.颜料紫3、C.I.颜料紫3:1、C.I.颜料紫3:3、C.I.颜料紫27、C.I.颜料紫39、C.I.颜料绿1、C.I.颜料绿4等三芳基甲烷系色淀颜料；
C.I.颜料红48:1、C.I.颜料红48:2、C.I.颜料红48:3、C.I.颜料红48:4、C.I.颜料红48:5、C.I.颜料红49、C.I.颜料红49:1、C.I.颜料红49:2、C.I.颜料红49:3、C.I.颜料红52:1、C.I.颜料红52:2、C.I.颜料红53:1、C.I.颜料红54、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料红58、C.I.颜料红58:1、C.I.颜料红58:2、C.I.颜料红58:3、C.I.颜料红58:4、C.I.颜料红60:1、C.I.颜料红63、C.I.颜料红63:1、C.I.颜料红63:2、C.I.颜料红63:3、C.I.颜料黄61、C.I.颜料黄61:1、C.I.颜料黄62、C.I.颜料红64:1、C.I.颜料红68、C.I.颜料红247、C.I.颜料红200、C.I.颜料黄100、C.I.颜料黄104、C.I.颜料黄133、C.I.颜料黄168、C.I.颜料黄169、C.I.颜料黄183、C.I.颜料黄191、C.I.颜料黄191:1等偶氮系色淀颜料；
C.I.颜料蓝17:1等酞菁系色淀颜料。
另一方面，用来进行色淀的沉淀剂例如可以举出：氯化钡、氯化钙、硫酸铵、氯化铝、乙酸铝、乙酸铅、鞣酸(tannic acid)、卡他诺(Katanol)、塔木尔(Tamol)、同多酸(isopoly acid)、杂多酸等。同多酸例如可以举出同多钨酸(isopolytungstic acid)、同多钒酸、同多钼酸等，另外，杂多酸例如可以举出磷钨酸、磷钼酸、磷钨钼酸、硅钨钼酸、硅钨酸、硅钼酸等。这些中，优选的是以同多酸、杂多酸作为沉淀剂进行色淀所得的色淀颜料，特别优选的是以杂多酸作为沉淀剂进行色淀所得的色淀颜料。以同多酸、杂多酸作为沉淀剂进行色淀所得的色淀颜料例如可以通过日本专利特开2011-186043号公报中记载的方法来制造。
在本实施形态中，色淀颜料可以单独使用或混合使用两种以上。
在本实施形态中，也可以与色淀颜料一起使用其他着色剂来作为着色剂。
其他着色剂并无特别限定，可以根据彩色滤光片的用途来适当选择色彩或材质。具体来说，也可以使用色淀颜料以外的颜料、染料以及天然色素的任一种，但由于对构成彩色滤光片的着色层要求高的色纯度、亮度、对比度、遮光性、耐热性等，因此优选色淀颜料以外的有机颜料及/或有机染料，特别优选有机颜料。
所述色淀颜料以外的有机颜料的优选具体例以颜色指数(C.I.)名来说，可以举出：C.I.颜料红166、C.I.颜料红177、C.I.颜料红224、C.I.颜料红242、C.I.颜料红254、C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36、C.I.颜料绿58、C.I.颜料蓝15:6、C.I.颜料蓝80、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄211、C.I.颜料橙38、C.I.颜料紫23等。这些中，与二苯并哌喃系色淀颜料、三芳基甲烷系色淀颜料一起使用的有机颜料优选C.I.颜料红177、C.I.颜料红254、C.I.颜料蓝15:6、C.I.颜料紫23，特别优选C.I.颜料蓝15:6、C.I.颜料紫23。
所述有机染料优选二苯并哌喃系染料、三芳基甲烷系染料、菁系染料、蒽醌系染料。更具体可以举出：日本专利特开2010-32999号公报、日本专利特开2010-254964号公报、日本专利特开2011-138094号公报、国际公开第10/123071号手册、日本专利特开2011-116803号公报、日本专利特开2011-117995号公报、日本专利特开2011-133844号公报、日本专利特开2011-174987号公报等中记载的有机染料。
本实施形态中，有机颜料以及有机染料可以分别单独使用或混合使用两种以上。
本实施形态中，在使用颜料作为着色剂的情况下，视需要也可以通过再结晶法、再沉淀法、溶剂清洗法、升华法、真空加热法或这些方法的组合将颜料纯化后使用。另外，颜料视需要也可以利用树脂对其粒子表面进行改性后使用。对颜料的粒子表面进行改性的树脂例如可以举出：日本专利特开2001-108817号公报中记载的载色基树脂(vehicle resin)、或市售的各种颜料分散用的树脂。另外，颜料优选的是通过所谓的盐铣(saltmilling)使一次粒子变微细后使用。盐铣的方法例如可以采用日本专利特开平08-179111号公报中公开的方法。
从形成亮度高且色纯度优异的像素、或遮光性优异的黑色矩阵的方面来说，在着色组合物的所有固体成分中，本实施形态的着色组合物中的(A)着色剂的含有比例为5质量％～70质量％，优选5质量％～60质量％。这里所谓“固体成分”，是指后述溶剂以外的成分。
另外，色淀颜料的含有比例是根据所需要的色度而适当调整，若使用本实施形态的着色组合物，则即便在色淀颜料在所有着色剂中的含有比例为20质量％以上、进而为50质量％以上的情况下，也可以形成耐热性以及耐溶剂性优异的着色层。
在本实施形态中，含有色淀颜料的着色剂视需要可以与分散剂一起使用。所述分散剂例如可以使用阳离子系、阴离子系、非离子系等的适当的分散剂，优选聚合物分散剂。具体可以举出：氨基甲酸酯系分散剂、聚乙烯亚胺系分散剂、聚氧乙烯烷基醚系分散剂、聚氧乙烯烷基苯基醚系分散剂、聚乙二醇二酯系分散剂、山梨糖醇酐脂肪酸酯系分散剂、聚酯系分散剂、丙烯酸系分散剂等。
这种分散剂能以商业方式获取，例如丙烯酸系分散剂可以举出：迪帕毕克(Disperbyk，注册商标)-2000、迪帕毕克(Disperbyk，注册商标)-2001、毕克(BYK，注册商标)-LPN6919、毕克(BYK，注册商标)-LPN21116、毕克(BYK)-LPN21324(以上为毕克化学(BYK Chemie)公司制造)；氨基甲酸酯系分散剂可以举出：迪帕毕克(Disperbyk，注册商标)-161、迪帕毕克(Disperbyk，注册商标)-162、迪帕毕克(Disperbyk，注册商标)-165、迪帕毕克(Disperbyk，注册商标)-167、迪帕毕克(Disperbyk，注册商标)-170、迪帕毕克(Disperbyk，注册商标)-182、迪帕毕克(Disperbyk，注册商标)-2164(以上为毕克化学公司制造)，索思帕(Solsperse，注册商标)76500(路博润(Lubrizol)(股)公司制造)；聚乙烯亚胺系分散剂可以举出：索思帕(Solsperse，注册商标)24000(路博润(Lubrizol)(股)公司制造)；聚酯系分散剂可以举出：艾吉斯帕(Ajisper，注册商标)PB821、艾吉斯帕(Ajisper，注册商标)PB822、艾吉斯帕(Ajisper，注册商标)PB880、艾吉斯帕(Ajisper，注册商标)PB881(味之素精细化学(Ajinomoto Fine-Techno)股份有限公司制造)等。另外，分散剂的含量可以在不损及本发明目的之范围内适当决定。
<(B)黏合树脂>
本实施形态中的(B)黏合树脂(以下也简称为黏合树脂)并无特别限定，优选的是具有羧基、酚性羟基等酸性官能基的树脂。其中，优选的是具有羧基的聚合物(以下称为“含羧基的聚合物”)，例如可以举出：具有1个以上的羧基的乙烯性不饱和单体(以下称为“不饱和单体(b1)”)与其他可进行共聚合的乙烯性不饱和单体(以下称为“不饱和单体(b2)”)的共聚物。
所述不饱和单体(b1)例如可以举出：(甲基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐、琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯、对乙烯基苯甲酸等。
这些不饱和单体(b1)可以单独使用或混合使用两种以上。
另外，所述不饱和单体(b2)例如可以举出：
如N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺那样的N-位取代马来酰亚胺；
如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对羟基苯乙烯、对羟基-α-甲基苯乙烯、对乙烯基苄基缩水甘油醚、苊(acenaphthylene)那样的芳香族乙烯系化合物；
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-羟乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、聚乙二醇(聚合度为2～10)甲基醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(聚合度为2～10)甲基醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(聚合度为2～10)单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(聚合度为2～10)单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02，6]癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-4-羟苯酯、对枯基苯酚(paracumyl phenol)的环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸-3，4-环氧环己基甲酯、3-[(甲基)丙烯酰氧基甲基]氧杂环丁烷、3-[(甲基)丙烯酰氧基甲基]-3-乙基氧杂环丁烷那样的(甲基)丙烯酸酯；
如环己基乙烯醚、异冰片基乙烯醚、三环[5.2.1.02，6]癸烷-8-基乙烯醚、五环十五烷基乙烯醚、3-(乙烯氧基甲基)-3-乙基氧杂环丁烷那样的乙烯醚；
如聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚硅氧烷那样的在聚合物分子链的末端具有单(甲基)丙烯酰基的大分子单体(macromonomer)等。
这些不饱和单体(b2)中，从可以提高所需效果的方面来说，优选的是使用对乙烯基苄基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸-3，4-环氧环己基甲酯、3-[(甲基)丙烯酰氧基甲基]氧杂环丁烷、3-[(甲基)丙烯酰氧基甲基]-3-乙基氧杂环丁烷、3-(乙烯氧基甲基)-3-乙基氧杂环丁烷等具有环状醚结构的乙烯性不饱和单体(特别是具有氧杂环丁基的乙烯性不饱和单体)。
不饱和单体(b2)可以单独使用或混合使用两种以上。
在不饱和单体(b1)与不饱和单体(b2)的共聚物中，该共聚物中的不饱和单体(b1)的共聚合比例优选5质量％～50质量％，更优选10质量％～40质量％。通过在这种范围内使不饱和单体(b1)进行共聚合，可以获得碱显影性及保存稳定性优异的着色组合物。
不饱和单体(b1)与不饱和单体(b2)的共聚物的具体例例如可以举出：日本专利特开平7-140654号公报、日本专利特开平8-259876号公报、日本专利特开平10-31308号公报、日本专利特开平10-300922号公报、日本专利特开平11-174224号公报、日本专利特开平11-258415号公报、日本专利特开2000-56118号公报、日本专利特开2002-296778号公报、日本专利特开2004-101728号公报等中公开的共聚物。
另外，在本实施形态中，使用侧链上具有(甲基)丙烯酰基等聚合性不饱和基的含羧基的聚合物作为黏合树脂，亦可提高所需效果，就此方面而言优选。这种黏合树脂的具体例例如是公开于日本专利特开平5-19467号公报、日本专利特开平6-230212号公报、日本专利特开平7-207211号公报、日本专利特开平09-325494号公报、日本专利特开平11-140144号公报、日本专利特开2008-181095号公报、日本专利特开2010-44365号公报等中。
本实施形态中的黏合树脂的利用凝胶渗透色谱法(Gel permeationchromatography，GPC)(溶出溶剂：四氢呋喃)所测定的聚苯乙烯换算的重量平均分子量(Mw)通常为1000～100000，优选3000～50000。若Mw过小，则可能所得的被膜的残膜率等降低，或者图案形状、耐热性等受损，或者另外电气特性恶化；另一方面，若Mw过大，则可能解析度降低，或者图案形状受损，或者另外在狭缝喷嘴(slit nozzle)方式的涂布时容易产生干燥异物。
另外，本实施形态中的黏合树脂的重量平均分子量、与利用GPC(溶出溶剂：四氢呋喃)所测定的聚苯乙烯换算的数量平均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)优选1.0～5.0，更优选1.0～3.0。
本实施形态中的黏合树脂可以利用众所周知的方法来制造，例如也可以利用日本专利特开2003-222717号公报、日本专利特开2006-259680号公报、国际公开第07/029871号手册等中公开的方法控制黏合树脂的结构或Mw、Mw/Mn。
在本实施形态中，黏合树脂可以单独使用或混合使用两种以上。
在本实施形态中，相对于(A)着色剂100质量份，(B)黏合树脂的含量优选10质量份～1000质量份，特别优选20质量份～500质量份。若黏合树脂的含量过少，则例如可能碱显影性降低，或者所得的着色组合物的保存稳定性降低；另一方面，若黏合树脂的含量过多，则可能着色剂浓度相对降低，因此以薄膜的形式来达成目标色浓度变困难。
<(C)光聚合起始剂>
本实施形态中所用的(C)光聚合起始剂(以下也简称为光聚合起始剂)为以下的化合物：利用可见光线、紫外线、远紫外线、电子束、X射线等放射线的曝光而产生活性种的化合物，所述活性种能引发下文将述的(D)具有2个以上的聚合性不饱和键的化合物的聚合。
这种光聚合起始剂例如可以举出：噻吨酮(thioxanthone)系化合物、苯乙酮系化合物、联咪唑(biimidazole)系化合物、三嗪(triazine)系化合物、O-酰基肟系化合物、鎓盐系化合物、安息香系化合物、二苯甲酮系化合物、α-二酮系化合物、多核醌系化合物、重氮系化合物、酰亚胺磺酸酯系化合物等。
在本实施形态中，光聚合起始剂可以单独使用或混合使用两种以上。
光聚合起始剂优选的是选自噻吨酮系化合物、苯乙酮系化合物、联咪唑系化合物、三嗪系化合物、O-酰基肟系化合物所组成组群中的至少一种。
本实施形态中的优选的光聚合起始剂中，噻吨酮系化合物的具体例可以列举：噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2，4-二氯噻吨酮、2，4-二甲基噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮、2，4-二异丙基噻吨酮等。
另外，所述苯乙酮系化合物的具体例可以举出：2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲氨基)-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮等。
另外，所述联咪唑系化合物的具体例可以举出：2，2′-双(2-氯苯基)-4，4′，5，5′-四苯基-1，2′-联咪唑、2，2′-双(2，4-二氯苯基)-4，4′，5，5′-四苯基-1，2′-联咪唑、2，2′-双(2，4，6-三氯苯基)-4，4′，5，5′-四苯基-1，2′-联咪唑等。
另外，在使用联咪唑系化合物作为光聚合起始剂的情况下，从可以改良感光度的方面来说，优选的是并用供氢体。这里所谓“供氢体”，是指可以对通过曝光而由联咪唑系化合物所产生的自由基提供氢原子的化合物。供氢体例如可以举出：2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑等硫醇系供氢体，4，4′-双(二甲氨基)二苯甲酮、4，4′-双(二乙氨基)二苯甲酮等胺系供氢体。在本发明中，供氢体可以单独使用或混合使用两种以上，但从可以进一步改良感光度的方面来说，优选的是将一种以上的硫醇系供氢体与一种以上的胺系供氢体组合使用。
另外，所述三嗪系化合物的具体例可以列举：2，4，6-三(三氯甲基)-均三嗪、2-甲基-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-[2-(4-二乙氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-[2-(3，4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-正丁氧基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪等具有卤代甲基的三嗪系化合物。
另外，所述O-酰基肟系化合物的具体例可以举出：1，2-辛二酮，1-[4-(苯硫基)苯基]-，2-(O-苯甲酰基肟)、乙酮，1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-，1-(O-乙酰基肟)、乙酮，1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢呋喃基甲氧基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-，1-(O-乙酰基肟)、乙酮，1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2，2-二甲基-1，3-二氧杂环戊基)甲氧基苯甲酰基}-9H-咔唑-3-基]-，1-(O-乙酰基肟)，除此以外可以举出国际公开第08/078678号手册、日本专利特开2011-132215号公报中记载的肟酯化合物等。也可以使用作为O-酰基肟系化合物的市售品的NCI-831、NCI-930(以上为艾迪科(ADEKA)股份有限公司制造)等。
在本实施形态中，在使用苯乙酮系化合物等联咪唑系化合物以外的光聚合起始剂的情况下，也可以并用增感剂。这种增感剂例如可以举出：4，4′-双(二甲氨基)二苯甲酮、4，4′-双(二乙氨基)二苯甲酮、4-二乙氨基苯乙酮、4-二甲氨基苯丙酮、4-二甲氨基苯甲酸乙酯、4-二甲氨基苯甲酸-2-乙基己酯、2，5-双(4-二乙氨基苯亚甲基)环己酮、7-二乙氨基-3-(4-二乙氨基苯甲酰基)香豆素、4-(二乙氨基)查耳酮等。
在本实施形态中，相对于下文将述的(D)具有2个以上的聚合性不饱和键的化合物100质量份，(C)光聚合起始剂的含量优选0.01质量份～120质量份，特别优选1质量份～100质量份。在该情况下，若光聚合起始剂的含量过少，则可能由曝光所致的硬化变得不充分；另一方面，若光聚合起始剂的含量过多，则有所形成的着色层在显影时容易从基板上脱落的倾向。
<(D)具有2个以上的聚合性不饱和键的化合物>
在本实施形态中，(D)具有2个以上的聚合性不饱和键的化合物并无特别限定，优选的是具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的化合物。
具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的化合物例如可以举出：使脂肪族多羟基化合物与(甲基)丙烯酸反应所得的多官能(甲基)丙烯酸酯、经己内酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、经环氧烷改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、使具有羟基的(甲基)丙烯酸酯与多官能异氰酸酯反应所得的多官能(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯、使具有羟基的(甲基)丙烯酸酯与酸酐反应所得的具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯等。
这里，所述脂肪族多羟基化合物例如可以举出：乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇那样的二元的脂肪族多羟基化合物，甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇那样的三元以上的脂肪族多羟基化合物。所述具有羟基的(甲基)丙烯酸酯例如可以举出：(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、甘油二甲基丙烯酸酯等。所述多官能异氰酸酯例如可以举出：甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等。酸酐例如可以举出：琥珀酸酐、马来酸酐、戊二酸酐、衣康酸酐、邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐那样的二元酸的酸酐，均苯四甲酸酐、联苯四羧酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐那样的四元酸二酐。
另外，所述经己内酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯例如可以举出：日本专利特开平11-44955号公报的段落[0015]～段落[0018]中记载的化合物。所述经环氧烷改性的多官能(甲基)丙烯酸酯可以举出：双酚A的环氧乙烷及/或环氧丙烷改性二(甲基)丙烯酸酯、异氰尿酸的环氧乙烷及/或环氧丙烷改性三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷的环氧乙烷及/或环氧丙烷改性三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇的环氧乙烷及/或环氧丙烷改性三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇的环氧乙烷及/或环氧丙烷改性四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇的环氧乙烷及/或环氧丙烷改性五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇的环氧乙烷及/或环氧丙烷改性六(甲基)丙烯酸酯等。
这些中，优选的是使三元以上的脂肪族多羟基化合物与(甲基)丙烯酸反应所得的多官能(甲基)丙烯酸酯、经己内酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯、具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯。从着色层的强度高、着色层的表面平滑性优异、且未曝光部的基板上以及遮光层上不易产生浮渣(scumming)及残膜等的方面来看，在三元以上的脂肪族多羟基化合物与(甲基)丙烯酸反应所得的多官能(甲基)丙烯酸酯中，特别优选的是三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯，具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯中，特别优选的是使季戊四醇三丙烯酸酯与琥珀酸酐反应所得的化合物、使二季戊四醇五丙烯酸酯与琥珀酸酐反应所得的化合物。
在本实施形态中，(D)具有2个以上的聚合性不饱和键的化合物可以单独使用或混合使用两种以上。
相对于(B)黏合树脂100质量份，本实施形态中的(D)具有2个以上的聚合性不饱和键的化合物的含量优选20质量份～500质量份，特别优选50质量份～300质量份。在该情况下，若(D)具有2个以上的聚合性不饱和键的化合物的含量过少，则可能无法获得充分的硬化性。另一方面，若(D)具有2个以上的聚合性不饱和键的化合物的含量过多，则有碱显影性降低，在未曝光部的基板上或遮光层上容易产生浮渣、残膜等的倾向。
<(E)多官能硫醇>
本实施形态的着色组合物的特征在于含有(E)多官能硫醇(以下也简称为多官能硫醇)、即具有2个以上的硫基(sulfanyl group)(-SH)的化合物。通过设定为导入有多官能硫醇的硬化系，本实施形态的着色组合物即便使用色淀颜料作为着色剂，也可以制造特性优异的彩色滤光片，更具体来说，可以制造耐热性及耐溶剂性优异的彩色滤光片。
多官能硫醇只要为具有2个以上的硫基的化合物，则并无特别限定，例如可以举出脂肪族多官能硫醇、环状多官能硫醇、硅氧烷多官能硫醇、含氟多官能硫醇等。
所述脂肪族多官能硫醇若为具有2个以上的硫基的链状化合物，则除了具有氟原子的化合物以外，并无特别限定，其具体例可以举出：己烷-1，6-二硫醇、癸烷-1，10-二硫醇、乙二醇双(巯基乙酸酯)、丙二醇双(巯基乙酸酯)、甘油三(巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(巯基乙酸酯)、季戊四醇四(巯基乙酸酯)、二季戊四醇六(巯基乙酸酯)、乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、丙二醇双(3-巯基丙酸酯)、甘油三(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)、乙二醇双(2-巯基丙酸酯)、丙二醇双(2-巯基丙酸酯)、二乙二醇双(2-巯基丙酸酯)、丁二醇双(2-巯基丙酸酯)、辛二醇双(2-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(2-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(2-巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(2-巯基丙酸酯)、乙二醇双(3-巯基丁酸酯)、二乙二醇双(3-巯基丁酸酯)、丁二醇双(3-巯基丁酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丁酸酯)、乙二醇双(3-巯基异丁酸酯)、二乙二醇双(3-巯基异丁酸酯)、丁二醇双(3-巯基异丁酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基异丁酸酯)、季戊四醇四(3-巯基异丁酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基异丁酸酯)、辛二醇双(3-巯基丁酸酯)、辛二醇双(3-巯基异丁酸酯)等。另外，所谓“链状”，为包含直链状以及分支链状两者的概念。
所述环状多官能硫醇只要在其分子中具有环状结构，则并无特别限定，其具体例可以举出：1，4-苯二硫醇、1，4-二甲基巯基苯、2，4，6-三巯基-均三嗪、2-(N，N-二丁基氨基)-4，6-二巯基-均三嗪，除此以外可以举出日本专利特开平2-153353号公报中记载的2-巯基-5-取代噻二唑等。
所述硅氧烷多官能硫醇只要为具有2个以上的硫基的聚硅氧烷，则并无特别限定，例如可以举出：使包含具有硫基及水解性基的硅烷化合物的水解性硅烷化合物进行水解缩合所得的聚硅氧烷。关于其具体实施方式以及制造方法，例如是记载于日本专利特开2008-242078号公报、日本专利特开2011-128239号公报等中。另外，具有2个以上的硫基的倍半硅氧烷(silsesquioxane)是由荒川化学工业股份有限公司作为康帕赛兰(Compoceran，注册商标)SQ系列而市售。
所述含氟多官能硫醇只要在其分子中具有氟原子，则并无特别限定，例如可以举出具有聚(全氟亚烷基醚)链和2个以上的硫基的化合物。关于其具体实施方式以及制造方法，例如是记载于日本专利特开2011-208046号公报等中。
这些多官能硫醇中，就进一步提高所需效果的方面来看，优选脂肪族多官能硫醇、硅氧烷多官能硫醇、含氟多官能硫醇，特别优选硅氧烷多官能硫醇、含氟多官能硫醇。
在本实施形态中，(E)多官能硫醇可以单独使用或混合使用两种以上。
在本实施形态中，相对于所述(D)具有2个以上的聚合性不饱和键的化合物100质量份，(E)多官能硫醇的含量优选0.1质量份～30质量份，特别优选0.2质量份～15质量份。在该情况下，若(E)多官能硫醇的含量过少，则可能无法获得所需的效果；另一方面，若(E)多官能硫醇的含量过多，则可能图案形状成为悬突(overhang)状。
<(F)溶剂>
本实施形态的着色组合物含有所述的(A)～(E)的各成分以及任意添加的其他成分，优选的是调配(F)溶剂(以下也简称为溶剂)而制备成液状组合物。
可以调配到本实施形态的着色组合物中的溶剂只要分散或溶解构成着色组合物的(A)～(E)的各成分或其他成分，且不与这些成分反应，具有适当的挥发性，则可以适当地选择使用。
这种溶剂例如可以举出：
乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单正丙醚、乙二醇单正丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单正丙醚、二乙二醇单正丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单正丙醚、丙二醇单正丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单正丙醚、二丙二醇单正丁醚、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单乙醚、3-甲氧基-3-甲基丁醇等(聚)亚烷基二醇单烷基醚类；
乳酸甲酯、乳酸乙酯等乳酸烷基酯类；
甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、异丁醇、叔丁醇、辛醇、2-乙基己醇、环己醇等(环)烷基醇类；
二丙酮醇等酮醇类；
乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、二丙二醇单甲醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯等(聚)亚烷基二醇单烷基醚乙酸酯类；
二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙醚、四氢呋喃等其他醚类；
甲基乙基酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮类；
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类；
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烷氧基羧酸酯类；
乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧杂丁酸乙酯等其他酯类；
甲苯、二甲苯等芳香族烃类；
N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺或内酰胺类等。
这些溶剂中，从溶解性、颜料分散性、涂布性等观点来看，优选丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、3-甲氧基-3-甲基丁醇、乙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、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、环己酮、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、乙酸异丁酯、甲酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸乙酯等。
在本实施形态中，(F)溶剂可以单独使用或混合使用两种以上。
本实施形态的着色组合物中的(F)溶剂的含量并无特别限定，从所得的着色组合物的涂布性、稳定性等观点来看，优选的是着色组合物的除溶剂以外的各成分的合计浓度成为5质量％～50质量％的量，特别优选的是合计浓度成为10质量％～40质量％的量。
<添加剂>
本实施形态的着色组合物视需要也可以含有各种添加剂。
添加剂例如可以举出：玻璃、氧化铝等填充剂；聚乙烯醇、聚(氟烷基丙烯酸酯)类等高分子化合物；氟系界面活性剂、硅系界面活性剂等界面活性剂；乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等密接促进剂；2，2-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，6-二-叔丁基苯酚等抗氧化剂；2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮类等紫外线吸收剂；聚丙烯酸钠等抗凝聚剂；丙二酸、己二酸、衣康酸、柠康酸(citraconic acid)、富马酸、中康酸(mesaconic acid)、2-氨基乙醇、3-氨基-1-丙醇、5-氨基-1-戊醇、3-氨基-1，2-丙二醇、2-氨基-1，3-丙二醇、4-氨基-1，2-丁二醇等残渣改善剂；琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、邻苯二甲酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯等显影性改善剂等。
本实施形态的着色组合物可以利用适当的方法来制备，作为其制备方法，例如可以通过以下方式来制备：将(A)～(E)的各成分与(F)溶剂或任意添加的其他成分一起混合。具体来说通过以下方式来制备的方法等：在(F)溶剂中，在分散剂存在的条件下，使用例如珠磨机、辊磨机(roll mill)等，将含有色淀颜料的着色剂视情况与(B)成分的一部分一起一面粉碎，一面混合、分散，制成颜料分散液。优选的是，然后在该颜料分散液中添加(B)～(E)的各成分以及视需要而进一步追加的溶剂或其他成分，进行混合。
以上的本实施形态的感放射线性着色组合物即便使用色淀颜料作为着色剂，也可以制造特性优异的彩色滤光片。特别是本实施形态的感放射线性着色组合物可以制造耐热性及耐溶剂性优异的彩色滤光片。进而，本实施形态的感放射线性着色组合物的解析性优异，在实现彩色滤光片的高精细化的方面有效。
因此，本实施形态的感放射线性着色组合物可以极其适用于制作以彩色液晶显示元件用彩色滤光片、固体摄像元件的分色(color separation)用彩色滤光片、有机EL显示元件用彩色滤光片、电子纸用彩色滤光片为代表的各种彩色滤光片。
[彩色滤光片及其制造方法]
本实施形态的彩色滤光片具备使用所述本实施形态的着色组合物而形成的着色层。
图1为示意性地表示本实施形态的彩色滤光片的一例的结构的截面图。
本实施形态的彩色滤光片可以具有多种结构以适于多种用途，图1所示的彩色滤光片1为本实施形态的一例。图1所示的彩色滤光片1成为适于彩色液晶显示元件的用途的彩色滤光片。彩色滤光片1例如具有以下结构：在透明的基板2上，配置着红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的像素图案3、黑色矩阵4以及设置在像素图案3上的保护膜5。像素图案3是使用所述本实施形态的着色组合物来形成。另外，像素图案3的颜色不限于所述的RGB三色，也可以选择其他颜色，或者也可以进一步增加黄色(Y)而设定为4色的着色图案。
在本实施形态中，制造彩色滤光片的方法可以举出以下方法作为第一方法。
首先，在基板的表面上，视需要以将形成像素图案的部分分区的方式来形成遮光层(黑色矩阵)。然后，在该基板上涂布例如本实施形态的感放射线性蓝色组合物的液状组合物后，进行预烘烤而使溶剂蒸发，形成涂膜。接着，隔着光罩对该涂膜进行曝光后，使用碱性显影液进行显影，将涂膜的未曝光部溶解除去。然后，进行后烘烤，由此形成将蓝色的像素图案以既定的排列配置而成的像素阵列。
接着，使用绿色或红色的各着色组合物，与上文所述同样地进行各着色组合物的涂布、预烘烤、曝光、显影及后烘烤，在同一基板上依次形成绿色的像素阵列及红色的像素阵列。由此可以获得将蓝色、绿色及红色三原色的像素阵列配置在基板上而成的彩色滤光片。但是，在本实施形态中，像素阵列的颜色以及形成各色的像素阵列的顺序不限定于所述顺序。
另外，黑色矩阵可以通过以下方式来形成：利用光刻(Photolithography)法，将通过溅镀或蒸镀而成膜的铬等的金属薄膜制成所需的图案，但也可以使用感放射线性黑色组合物与所述像素图案的形成的情况同样地来形成黑色矩阵。本实施形态的着色组合物也可以适用于该黑色矩阵的形成。
形成彩色滤光片时所使用的基板例如可以举出：玻璃、硅、聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺等。
另外，对于这些基板，视需要也可以预先实施利用硅烷偶合剂等的化学品处理、等离子体处理、离子镀(ion plating)、溅镀、气相反应法、真空蒸镀等适当的前处理。
在基板上涂布着色组合物时，可以采用喷雾法、辊涂法(roll coatingmethod)、旋涂法(spin coat method)、狭缝模(slit die)涂布法、棒涂布法等适当的涂布法，特别优选的是采用旋涂法、狭缝模涂布法。
预烘烤优选的是将减压干燥与加热干燥组合进行。减压干燥优选的是进行至达到50Pa～200Pa为止。另外，加热干燥的条件优选的是70℃～110℃、1分钟～10分钟左右。
涂布厚度以干燥后的膜厚计，优选0.6μm～8.0μm，更优选1.2μm～5.0μm。
形成像素图案及/或黑色矩阵时所使用的放射线的光源例如可以举出：氙气灯、卤素灯、钨灯、高压水银灯、超高压水银灯、金属卤化物灯、中压水银灯、低压水银灯等灯光源或氩离子激光(argon ion laser)、钇铝石榴石(Yttrium Aluminum Garnet，YAG)激光、XeCl准分子激光、氮激光等激光光源等。曝光光源也可以使用紫外线发光二极管(Light EmittingDiode，LED)。优选的是波长在190nm～450nm的范围内的放射线。
放射线的曝光量通常优选10J/m2～10000J/m2。通常，曝光量越低，像素图案中越容易产生浑浊或水迹，但若使用本实施形态的着色组合物，则即便曝光量为800J/m2以下、进而600J/m2以下，也不易产生浑浊或水迹。
另外，所述碱性显影液例如优选碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化四甲基铵、胆碱、1，8-二氮杂双环-[5.4.0]-7-十一烯、1，5-二氮杂双环-[4.3.0]-5-壬烯等的水溶液。
在所述碱性显影液中，例如也可以适量添加甲醇、乙醇等水溶性有机溶剂或界面活性剂等。另外，碱显影后通常进行水洗。
显影处理法可以应用喷淋显影法、喷雾显影法、浸渍(dip)显影法、浸置(液池)显影法等。显影条件优选的是常温、5秒～300秒。
后烘烤的条件优选的是120℃～280℃、10分钟～60分钟左右。若后烘烤的温度变高，则视所使用的颜料种类不同，有时亮度降低，或者于像素图案上产生异物，但若使用本实施形态的着色组合物，则即便后烘烤温度为200℃以上、进而220℃以上，也可以抑制所述问题。
像这样而形成的像素图案的膜厚优选0.5μm～5.0μm，更优选1.0μm～3.0μm。
另外，制造彩色滤光片的第二方法可以采用日本专利特开平7-318723号公报、日本专利特开2000-310706号公报等中公开的通过喷墨方式来获得各色的像素图案的方法。在该方法中，首先在基板的表面上形成也兼具遮光功能的隔离壁。然后，利用喷墨装置在所形成的隔离壁内喷出例如本实施形态的感放射线性蓝色组合物的液状组合物后，进行预烘烤而使溶剂蒸发。接着，对该涂膜进行曝光后，进行后烘烤，由此使该涂膜硬化，形成蓝色的像素图案。
然后，使用绿色或红色的各着色组合物，与上文所述同样地在同一基板上依次形成绿色的像素图案及红色的像素图案。由此可以获得将蓝色、绿色及红色三原色的像素图案配置在基板上而成的彩色滤光片。但是，在本实施形态中，在使用喷墨方式的情况下，像素图案的颜色的选择及其形成顺序也不限定于上文所述的颜色及顺序。
另外，所述隔离壁不仅具有遮光功能，也具有用来使被喷出到区块内的各色的着色组合物不混色的功能，因此与所述第一方法中所使用的黑色矩阵相比较，优选的是增加膜厚。因此，隔离壁优选的是使用感放射线性黑色组合物来形成。
而且，形成彩色滤光片时所使用的基板或放射线的光源、以及预烘烤或后烘烤的方法或条件与所述第一方法相同。像这样，通过喷墨方式所形成的像素图案的膜厚优选的是与隔离壁的高度为相同程度。
本实施形态的彩色滤光片例如在形成所述蓝色、绿色及红色的像素图案的情况下，只要其中至少一个是使用本实施形态的着色组合物而形成的像素图案即可。而且，在使用二苯并哌喃系色淀颜料、三芳基甲烷系色淀颜料作为色淀颜料的情况下，优选的是使用本实施形态的着色组合物来形成蓝色及红色的像素图案中的至少一个，特别优选的是使用本实施形态的着色组合物来形成蓝色的像素图案。
可以在像这样而获得的像素图案上视需要形成保护膜后，通过溅镀来形成透明导电膜。也可以在形成透明导电膜后，进而形成间隔物而制成彩色滤光片。间隔物优选的是使用感放射线性组合物而形成，也可以采用具有遮光性的间隔物(黑色间隔物)。在该情况下，使用感放射线性黑色组合物，但本实施形态的着色组合物也可以适用于形成该黑色间隔物。
像这样而获得的本实施形态的彩色滤光片除了具有耐热性或耐溶剂性等与可靠性有关的优异特性以外，还具有高的可见光透射性。因此，本实施形态的彩色滤光片适于提供亮度极高的显示元件，在应用于彩色液晶显示元件、有机EL显示元件以及电子纸等的方面极为有效。进而，在彩色摄像管元件、彩色传感器等方面也极为有用。而且，本实施形态的感放射线性着色组合物的解析度优异，因此使用该感放射线性着色组合物所制造的本实施形态的彩色滤光片可以实现高精细化，除了用于大型显示元件的用途以外，也适于小型且要求高精细的图像显示的便携式信息设备(portable information device)的显示元件用的用途。
<显示元件>
本实施形态的显示元件具有本实施形态的彩色滤光片。显示元件可以举出：彩色液晶显示元件、有机EL显示元件以及电子纸等。本实施形态的显示元件具有所述本实施形态的彩色滤光片，可以实现高亮度且高色纯度的显示。而且，本实施形态的显示元件也可以兼具优异的可靠性。
具有本实施形态的彩色滤光片的彩色液晶显示元件可以采用适当的结构。例如可以采用以下结构：在与配置着薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)的驱动用基板不同的基板上形成彩色滤光片，使驱动用基板与形成了彩色滤光片的基板隔着液晶层而相对向，进而也可以采用以下结构：使在配置着薄膜晶体管(TFT)的驱动用基板的表面上形成了彩色滤光片的基板、与形成了ITO(掺锡的氧化铟)电极的基板隔着液晶层相对向。后一结构有以下优点：可以格外地提高开口率(aperture ratio)，获得明亮且高精细的液晶显示元件。
具有本实施形态的彩色滤光片的彩色液晶显示元件除了具备冷阴极萤光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)以外，可以具备以白色LED作为光源的背光单元(backlight unit)。白色LED例如可以举出：将红色LED、绿色LED及蓝色LED组合，通过混色而获得白色光的白色LED；将蓝色LED、红色LED及绿色萤光体组合，通过混色而获得白色光的白色LED；将蓝色LED、红色发光萤光体及绿色发光萤光体组合，通过混色而获得白色光的白色LED；通过蓝色LED与YAG系萤光体的混色而获得白色光的白色LED；将蓝色LED、橙色发光萤光体与绿色发光萤光体组合，通过混色而获得白色光的白色LED；将紫外线LED、红色发光萤光体、绿色发光萤光体与蓝色发光萤光体组合，通过混色而获得白色光的白色LED等。
图2为说明本实施形态的液晶显示元件的一例的结构的示意性截面图。
图2所示的液晶显示元件10为本实施形态的液晶显示元件的一例，为TFT驱动的扭转向列(Twisted Nematic，TN)模式的彩色液晶显示元件。液晶显示元件10具有以下结构：具有本实施形态的彩色滤光片1，且在与配置着未图示的薄膜晶体管(TFT)或配线等的驱动用基板20之间，夹持着经90度扭转配向的向列相的液晶13。
更详细来说，像图2所示那样，在驱动用基板20的透明基板6的液晶13侧，呈格子状配设着TFT(未图示)及例如包含ITO等的透明的像素电极7。另一方面，在彩色滤光片1的透明基板2的液晶13侧，在与像素电极7相对向的位置，像上文所述那样配置着例如红色、绿色及蓝色的像素图案3，进而配置着黑色矩阵4及保护膜5。像素图案3是使用所述本实施形态的着色组合物来形成。而且，在彩色滤光片1的保护膜5上，例如设置着包含ITO等的透明的共通电极11。
在彩色滤光片1及驱动用基板20上分别设置着配向膜12。配向膜12例如是对聚酰亚胺等的膜实施摩擦处理等配向处理而形成，实现液晶13的均匀配向。
在彩色滤光片1及驱动用基板20中，在与液晶13侧为相反的一侧，分别配置着偏光板14。规定液晶13的厚度的彩色滤光片1与驱动用基板20的间隔优选2μm～10μm，是利用设置在周边部的密封材16来相互固定。
在图2中，符号17为自背光单元(未图示)向液晶13照射的背光。背光单元可以使用上文所述的单元。
以上的图2中所示的结构的液晶显示元件10为本实施形态的液晶显示元件的一例。在具有本实施形态的彩色滤光片的彩色液晶显示元件中，除了所述TN模式以外，也可以应用超扭转向列(Super Twisted Nematic，STN)模式、共面切换(In-Planes Switching，IPS)模式、边缘场切换(FringeField Switching，FFS)模式、垂直配向(Vertical Alignment，VA)模式、光学补偿弯曲(Optically Compensated Birefringence，OCB)模式等适当的液晶模式。
具有本实施形态的彩色滤光片的有机EL显示元件可以采用适当的结构，例如可以举出日本专利特开平11-307242号公报中公开的结构。
具有本实施形态的彩色滤光片的电子纸可以采用适当的结构，例如可以举出日本专利特开2007-41169号公报中公开的结构。
[实施例]
以下，举出实施例对本发明的实施形态进行更具体说明。但是，本发明不限定于下述实施例。
<黏合树脂的合成>
合成例1
在具备冷凝管及搅拌机的烧瓶中，添加丙二醇单甲醚乙酸酯100质量份并进行氮气置换。加热到80℃，在该温度下用2小时滴加丙二醇单甲醚乙酸酯50质量份、甲基丙烯酸20质量份、苯乙烯10质量份、甲基丙烯酸苄酯5质量份、甲基丙烯酸-2-羟乙酯15质量份、甲基丙烯酸-2-乙基己酯23质量份、N-苯基马来酰亚胺12质量份、琥珀酸单(2-丙烯酰氧基乙基)酯15质量份以及2，2′-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)6质量份的混合溶液，保持该温度而聚合1小时。其后，使反应溶液的温度升温至100℃，进而聚合1小时，藉此获得黏合树脂溶液(固体成分浓度＝40质量％)。所得的黏合树脂的Mw为11200，Mn为6000。将该黏合树脂称为“黏合树脂(B-1)”。
合成例2
在具备冷凝管及搅拌机的烧瓶中，将3-甲基丙烯酰氧基甲基-3-乙基氧杂环丁烷25质量份、甲基丙烯酸18质量份、琥珀酸单-2-丙烯酰氧基乙酯9质量份、N-苯基马来酰亚胺10质量份、甲基丙烯酸苄酯24质量份、甲基丙烯酸羟乙酯14质量份溶解于丙二醇单甲醚乙酸酯300质量份中，进而投入2，2′-偶氮双异丁腈6质量份及2，4-二苯基-4-甲基-1-戊烯6质量份，其后进行15分钟氮气净化(nitrogen purge)。氮气净化后，对反应液一面进行搅拌及氮气起泡(nitrogen bubbling)一面加热至80℃而聚合5小时。
于所得的共聚物溶液200质量份中，添加异氰酸-2-甲基丙烯酰氧基乙酯13.4质量份、作为聚合抑制剂的4-甲氧基苯酚0.2质量份，于90℃下反应2小时。利用离子交换水将该反应液水洗2次，进行减压浓缩，由此获得黏合树脂溶液(固体成分浓度＝40质量％)。所得的黏合树脂为Mw＝11000、Mn＝5800。将该黏合树脂作为“黏合树脂(B-2)”。
<含氟多官能硫醇的合成>
合成例3
参考日本专利特开2011-208046号公报的段落[0084]～段落[0095]的记载，获得季戊四醇四-3-巯基丙酸酯与下式所表示的化合物的反应物。将该含氟多官能硫醇作为“E-1”。
[化1]
Figure BDA00003032742100241
(所述式中，X为全氟亚甲基以及全氟亚乙基，在每1分子中，全氟亚甲基平均存在7个，全氟亚乙基平均存在8个，氟原子的个数平均为46)
<颜料分散液的制备>
制备例1
以固体成分浓度成为20质量％的方式，使用作为(A)着色剂的下述式所表示的三芳基甲烷系色淀颜料(式中，x＝1～2，以下也称为“色淀颜料1”)15质量份、作为分散剂的毕克(BYK，注册商标)-LPN21116(毕克化学公司制造)1.8质量份(固体成分浓度＝40质量％)与迪帕毕克(Disperbyk，注册商标)-2164(毕克化学公司制造)8.9质量份(固体成分浓度＝60质量％)、作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯/丙二醇单乙醚＝90/10(质量比)混合溶剂，利用珠磨机进行混合、分散，制备颜料分散液(A-1)。
[化2]
Figure BDA00003032742100251
制备例2
以固体成分浓度成为20质量％的方式，使用作为(A)着色剂的色淀颜料1/C.I.颜料蓝15:6＝10/5(质量比)混合物15质量份、作为分散剂的毕克(BYK，注册商标)-LPN21116(毕克化学公司制造)1.8质量份(固体成分浓度＝40质量％)与迪帕毕克(Disperbyk，注册商标)-2164(毕克化学公司制造)8.9质量份(固体成分浓度＝60质量％)、作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯/丙二醇单乙醚＝90/10(质量比)混合溶剂，利用珠磨机进行混合、分散，制备颜料分散液(A-2)。
制备例3
以固体成分浓度成为20质量％的方式，使用作为(A)着色剂的色淀颜料1/C.I.颜料蓝15:6＝5/10(质量比)混合物15质量份、作为分散剂的毕克(BYK，注册商标)-LPN21116(毕克化学公司制造)1.8质量份(固体成分浓度＝40质量％)与迪帕毕克(Disperbyk，注册商标)-2164(毕克化学公司制造)8.9质量份(固体成分浓度＝60质量％)、作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯/丙二醇单乙醚＝90/10(质量比)混合溶剂，利用珠磨机进行混合、分散，制备颜料分散液(A-3)。
制备例4
以固体成分浓度成为20质量％的方式，使用作为(A)着色剂的C.I.颜料红254/C.I.颜料红177/C.I.颜料红81:2(经硅钼酸进行色淀而成的二苯并哌喃系色淀颜料)＝10/70/20(质量比)混合物15质量份、作为分散剂的毕克(BYK，注册商标)-LPN21116(毕克化学公司制造)11质量份(固体成分浓度＝40质量％)、作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯/丙二醇单乙醚＝90/10(质量比)混合溶剂，利用珠磨机进行混合、分散，制备颜料分散液(A-4)。
<着色组合物的制备以及评价>
实施例1
[着色组合物的制备]
将颜料分散液(A-1)18.0质量份、作为(B)黏合树脂的黏合树脂(B-1)溶液13.6质量份、作为(D)成分的东亚合成股份有限公司制造的M-402(二季戊四醇六丙烯酸酯与二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物)7.3质量份、作为光聚合起始剂的2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮(巴斯夫(BASF)公司制造，商品名易璐佳(IRGACURE，注册商标)369)1.3质量份、作为氟系界面活性剂的美佳法(Megafac)(注册商标)F-554(迪爱生(DIC)股份有限公司制造)0.04质量份、作为(E)多官能硫醇的E-10.2质量份以及作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯混合，制备固体成分浓度为18质量％的着色组合物(CR1)。
[耐热性的评价]
使用狭缝模涂布机将着色组合物(CR1)涂布在玻璃基板上后，利用90℃的热板进行4分钟预烘烤，形成膜厚为2.0μm的涂膜。然后，将该基板冷却到室温后，使用高压水银灯，隔着光罩以400J/m2的曝光量对各涂膜照射包含365nm、405nm及436nm的各波长的放射线来进行曝光。然后，使用23℃的0.04质量％氢氧化钾水溶液对这些基板进行90秒钟喷淋显影。其后，以超纯水清洗该基板，进行风干后，进一步在200℃的洁净烘箱内进行30分钟后烘烤，由此在基板上形成蓝色点状图案。
使用彩色分析仪(大冢电子(股)制造的MCPD(注册商标)2000)，在C光源、2度视场的条件下，对所得的点状图案测定国际照明委员会(Commission International Eclairage，CIE)表色系统中的色度坐标值(x，y)以及刺激值(Y)。然后，对在200℃下进行90分钟追加烘烤后的色度坐标值(x，y)以及刺激值(Y)进行测定，评价追加烘烤前后的色变化、即ΔEab。结果，将ΔEab的值小于3的情况评价为○，将ΔEab的值在3～5之间的情况评价为Δ，将ΔEab的值大于5的情况评价为×。将评价结果示于表1中。
[耐溶剂性的评价]
使用着色组合物(CR1)，与所述“耐热性的评价”同样地在基板上形成蓝色点状图案。将形成了点状图案的基板在25℃的N-甲基吡咯烷酮中浸渍30分钟，与所述“耐热性的评价”同样地评价浸渍前后的ΔEab。结果，将ΔEab的值小于3的情况评价为○，将ΔEab的值在3～5之间的情况评价为Δ，将ΔEab的值大于5的情况评价为×。将评价结果示于表1中。
[解析度的评价]
使用狭缝模涂布机将着色组合物(CR1)涂布于玻璃基板上后，利用90℃的热板进行2分钟预烘烤，形成膜厚为1.7μm的涂膜。然后，将该基板冷却到室温后，隔着在宽度5μm～50μm的范围内具有尺寸不同的多个狭缝的光罩，使用高压水银灯，以400J/m2的曝光量对涂膜照射包含365nm、405nm及436nm的各波长的放射线来进行曝光。其后，使用23℃的0.04重量％氢氧化钾水溶液对基板进行1分钟喷淋显影后，以超纯水清洗并进行风干。其后，在220℃的洁净烘箱内进行30分钟后烘烤，在基板上形成条状像素图案排列而成的像素阵列。此时，利用光学显微镜对基板上进行观察，将图案整体未剥离而残存的像素图案的宽度的最小值评价为能形成的最小图案尺寸(μm)。将最小图案尺寸小于25μm的情况评价为○，最小图案尺寸为25μm～35μm的情况评价为Δ，最小图案尺寸大于35μm的情况评价为×。将评价结果示于表1中。
实施例2～实施例10以及比较例1～比较例3
在实施例1中，变更为表1所示的颜料分散液、(B)黏合树脂等，除此以外，与实施例1同样地制备着色组合物(CR2)～着色组合物(CR10)以及着色组合物(CR13)～着色组合物(CR15)。然后，除了分别使用着色组合物(CR2)～着色组合物(CR10)以及着色组合物(CR13)～着色组合物(CR15)来代替着色组合物(CR1)以外，与实施例1同样地进行各评价。将评价结果示于表1中。
实施例11
将颜料分散液(A-4)36.0质量份、作为(B)黏合树脂的黏合树脂(B-2)溶液9.6质量份、作为(D)成分的东亚合成股份有限公司制造的M-402(二季戊四醇六丙烯酸酯与二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物)6.0质量份、
作为光聚合起始剂的NCI-831(艾迪科(ADEKA)股份有限公司制造)1.0质量份、作为氟系界面活性剂的美佳法(Megafac)(注册商标)F-554(迪爱生(DIC)股份有限公司制造)0.04质量份、作为(E)多官能硫醇的E-10.2质量份以及作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯及3-甲氧基-3-甲基丁醇混合，制备固体成分浓度为18质量％的着色组合物(CR11)。另外，3-甲氧基-3-甲基丁醇的含量是以在所有溶剂中成为30质量％的方式设定。
使用着色组合物(CR11)与实施例1同样地进行各评价。将评价结果示于表1中。
实施例12以及比较例4
在实施例11中，像表1所示那样变更为(B)黏合树脂等，除此以外，与实施例11同样地制备着色组合物(CR12)以及着色组合物(CR16)。其中，在实施例12中，使3-甲氧基-3-甲基丁醇的含量在所有溶剂中成为45质量％。然后，除了分别使用着色组合物(CR12)以及着色组合物(CR16)来代替着色组合物(CR1)以外，与实施例1同样地进行各评价。将评价结果示于表1中。
[表1]
Figure BDA00003032742100281
Figure BDA00003032742100291
在表1中，各成分如下。
E-1：所述合成例3中所得的含氟多官能硫醇
E-2：季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(商品名：PEMP II-20P，SC有机化学公司制造)
E-3：倍半硅氧烷多官能硫醇的25质量％丙二醇单甲醚乙酸酯溶液(商品名：康帕赛兰(Compoceran，注册商标)HBSQ105-9，荒川化学公司制造)
像表1所示那样，得知不含(E)成分的比较例1～比较例4的着色组合物CR13～着色组合物CR16的解析度欠佳，进而耐溶剂性等的可靠性能方面也有问题。
另一方面得知，含有(E)成分的实施例1～实施例12的着色组合物CR1～着色组合物CR12的解析度优异，由该着色组合物所形成的图案显示良好的耐热性以及耐溶剂性，适于制造特性优异的彩色滤光片。
以上，对本发明的本实施形态进行了说明，但本发明不限定于所述实施形态，可以在不偏离主旨的范围内进行各种变形而实施。

Claims (6)

1.一种感放射线性着色组合物，其特征在于，含有：(A)含有色淀颜料的着色剂、(B)黏合树脂、(C)光聚合起始剂、(D)具有2个以上的聚合性不饱和键的化合物以及(E)多官能硫醇。
2.根据权利要求1所述的感放射线性着色组合物，其特征在于：所述色淀颜料含有选自由二苯并哌喃系色淀颜料以及三芳基甲烷系色淀颜料所组成的组群中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的感放射线性着色组合物，其特征在于：所述色淀颜料是利用杂多酸进行色淀而成。
4.根据权利要求1或2所述的感放射线性着色组合物，其特征在于：所述(E)多官能硫醇含有选自由脂肪族多官能硫醇、硅氧烷多官能硫醇以及含氟多官能硫醇所组成的组群中的至少一种。
5.一种彩色滤光片，其特征在于，具有着色层，所述着色层是使用根据权利要求1至4中任一项所述的感放射线性着色组合物而形成。
6.一种显示元件，其特征在于，具有根据权利要求5所述的彩色滤光片。
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