CN104880909B - 着色组合物、着色固化膜和显示元件 - Google Patents

着色组合物、着色固化膜和显示元件 Download PDF

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Abstract

本发明提供适合形成耐热性优异且对比度高的着色固化膜的着色组合物。所述着色组合物含有(A)着色剂和(B)聚合性化合物，(A)着色剂包含选自单体(α3)和聚合物(α4)中的至少1种与选自单体(β3)和聚合物(β4)中的至少1种的组合(其中，不包括(A)着色剂为上述单体(α3)与上述单体(β3)的组合的情况)，所述单体(α3)具有选自呫吨发色团和花青发色团中的至少1种发色团和聚合性基团，所述聚合物(β4)含有该单体(α3)作为结构单元，所述单体(β3)具有选自三芳基甲烷发色团和蒽醌发色团中的至少1种发色团和聚合性基团，所述聚合物(β4)含有该单体(β3)作为结构单元。

Description

着色组合物、着色固化膜和显示元件
技术领域
本发明涉及着色组合物、着色固化膜和显示元件，更详细而言，涉及用于形成着色固化膜的着色组合物、使用该着色组合物形成的着色固化膜、以及具备该着色固化膜的显示元件，所述着色固化膜适用于透射型或反射型的彩色液晶显示元件、固体摄像元件、有机EL显示元件、电子纸等。
背景技术
使用着色放射线敏化性组合物制造滤色器时，已知有如下方法:在基板上涂布颜料分散型的着色放射线敏化性组合物并干燥后，对干燥涂膜以所希望的图案形状照射放射线(以下，称为“曝光”)，进行显影，由此得到各色像素(例如，参照专利文献1～2)。另外，还已知有利用分散有炭黑的光聚合性组合物来形成黑矩阵的方法(例如，参照专利文献3)。此外，还已知有使用颜料分散型的着色树脂组合物，采用喷墨方式得到各色像素的方法(例如，参照专利文献4)。
近年来，迫切需求液晶显示元件的高对比度化、固体摄像元件的高精细化，为了实现这些需求，研究了使用染料作为着色剂的技术。但是，一般而言，与使用颜料作为着色剂的情况相比，在使用染料时，耐热性大多出现问题。在这样的背景的下，作为能够形成耐热性等优异的着色图案的着色组合物，例如专利文献5中提出含有色素多聚体作为着色剂的着色组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平2-144502号公报
专利文献2:日本特开平3-53201号公报
专利文献3:日本特开平6-35188号公报
专利文献4:日本特开2000-310706号公报
专利文献5:日本特开2013-28764号公报
发明内容
然而，根据本发明人等的研究，发现使用专利文献5中记载的着色组合物形成的着色图案的对比度极低，不适合滤色器等所使用的各色像素。
因此，本发明的课题在于提供一种适合形成耐热性优异且对比度高的着色固化膜的着色组合物。另外，本发明的课题在于提供使用该着色组合物形成的着色固化膜和具备该着色固化膜的显示元件。
本发明人等经过深入研究，结果发现通过并用具有发出荧光的部位的特定化合物和具有吸收上述荧光的部位的特定化合物作为着色剂，能够解决解决上述课题。
即，本发明提供一种着色组合物，含有(A)着色剂和(B)聚合性化合物，
(A)着色剂包含选自单体(α1)和聚合物(α2)(以下，也称为“化合物组α1”)中的至少1种与选自单体(β1)和聚合物(β2)(以下，也称为“化合物组β1”)中的至少1种的组合，
所述单体(α1)具有发出荧光的部位和聚合性基团，所述聚合物(α2)含有上述单体(α1)作为结构单元，
所述单体(β1)具有吸收上述荧光的部位和聚合性基团，所述聚合物(β2)含有上述单体(β1)作为结构单元，
(其中，(A)着色剂不包括上述单体(α1)与上述单体(β1)的组合的情况)。
另外，本发明提供一种着色组合物，含有(A)着色剂和(B)聚合性化合物，
(A)着色剂包含选自单体(α3)和聚合物(α4)(以下，也称为“化合物组α2”)中的至少1种与选自单体(β3)和聚合物(β4)(以下，也称为“化合物组β2”)中的至少1种的组合，
所述单体(α3)具有选自呫吨发色团和花青发色团中的至少1种发色团和聚合性基团，所述聚合物(α4)含有该单体(α3)作为结构单元，
所述单体(β3)具有选自三芳基甲烷发色团和蒽醌发色团中的至少1种发色团和聚合性基团，所述聚合物(β4)含有该单体(β3)作为结构单元，
(其中，(A)着色剂不包括上述单体(α3)与上述单体(β3)的组合的情况)。
这里，作为含有单体作为结构单元的聚合物，只要具有该单体作为必需的结构单元，则可以是均聚物也可以是共聚物。以下，有时将“化合物组α1和化合物组α2”称为“化合物组α”，将“化合物组β1和化合物组β2”称为“化合物组β”，将“单体(α1)和单体(α3)”称为“单体α”，将“单体(β1)和单体(β3)”称为“单体β”，将“聚合物(α2)和聚合物(α4)”称为“聚合物α”，将“聚合物(β2)和聚合物(β4)”称为“聚合物β”。
此外，本发明提供使用上述着色组合物形成的着色固化膜和具备该着色固化膜的显示元件。这里，“着色固化膜”是指用于显示元件、固体摄像元件的各色像素、黑矩阵、黑隔离件等。
如果使用本发明的着色组合物，则能够形成耐热性优异且对比度高的着色固化膜。
因此，本发明的着色组合物极其适用于制作彩色液晶显示元件、有机EL显示元件、电子纸等的显示元件、CMOS图像传感器等的固体摄像元件。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。
着色组合物
以下，对本发明的着色组合物的构成成分进行详细说明。
-(A)着色剂-
本发明的着色组合物含有选自化合物组α中的至少1种与选自化合物组β中的至少1种的组合作为着色剂。
化合物组α中的化合物组α1是具有发出荧光的部位和聚合性基团的单体(α1)以及含有上述单体(α1)作为结构单元的聚合物(α2)。作为发出荧光的部位，例如可举出呫吨发色团、花青发色团。作为化合物组α1的优选方式，可举出具有选自呫吨发色团和花青发色团中的至少1种发色团和聚合性基团的单体(α3)以及含有该单体(α3)作为结构单元的聚合物(α4)(化合物组α2)。另外，作为聚合性基团，例如可举出烯键式不饱和基团、环氧乙烷基、氧杂环丁烷基、N-烷氧基甲基氨基等。其中，优选烯键式不饱和基团。作为单体(α1)的优选方式，可举出具有发出荧光的部位的烯键式不饱和单体，更优选具有选自呫吨发色团和花青发色团中的至少1种发色团的烯键式不饱和单体，例如可由下述式(1-1)表示。
〔式(1-1)中，
R1各自独立地表示氢原子或甲基。
X1各自独立地表示直接键合、取代或非取代的2价烃基、或者将该2价烃基与1个以上的含有除碳原子和氢原子以外的原子的连接基团组合而成的2价基团。
P表示发出荧光的部位。
g表示1以上的整数。〕
另外，化合物组β中的化合物组β1是具有吸收单体(α1)发出的荧光的部位和聚合性基团的单体(β1)以及含有上述单体(β1)作为结构单元的聚合物(β2)。作为吸收单体(α1)发出的荧光的部位，例如可举出三芳基甲烷发色团、蒽醌发色团。作为化合物组β1的优选方式，可举出具有选 自三芳基甲烷发色团和蒽醌发色团中的至少1种发色团和聚合性基团的单体(β3)以及含有该单体(β3)作为结构单元的聚合物(β4)(化合物组β2)。另外，作为聚合性基团，可举出与上述化合物组α中例示的基团相同的基团，其中优选烯键式不饱和基团。作为单体(β1)的优选方式，可举出具有吸收单体(α1)发出的荧光的部位的烯键式不饱和单体，更优选具有选自三芳基甲烷发色团和蒽醌发色团中的至少1种发色团的烯键式不饱和单体，例如可由下述式(1-2)表示。
〔式(1-2)中，
R2表示氢原子或甲基。
X2表示直接键合、取代或非取代的2价烃基、或者将该2价烃基与1个以上的含有除碳原子和氢原子以外的原子的连接基团组合而成的2价基团。
Q表示吸收荧光的部位。
h表示1以上的整数。〕
以下，对上述式(1-1)和(1-2)中的符号进行说明。
R1和R2可适当地选择氢原子或甲基。
作为X1和X2涉及的2价烃基，例如可举出2价脂肪族烃基、2价脂环式烃基、2价芳香族烃基。应予说明，在本说明书中，“脂环式烃基”是将不具有环状结构的脂肪族烃基排除在外的概念。2价脂肪族烃基可以是直链和支链中的任一形态，另外2价脂肪族烃基和2价脂环式烃基可以是饱和烃基也可以是不饱和烃基。另外，在本说明书中，“脂环式烃基”、“芳香族烃基”是不仅包含仅由环结构构成的基团，还包含该环结构进一步取代2价脂肪族烃基而成的基团的概念，该结构中至少含有脂环式烃或芳香族烃即可。
作为2价脂肪族烃基，例如可举出链烷二基、链烯二基，其碳原子数优选为1～20、更优选为2～12、进一步优选为2～6。作为具体例，例如可举出亚甲基、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。
作为2价脂环式烃基，例如可举出亚环烷基、亚环烯基，其中碳原子数优选为3～20，进一步优选为3～12。作为具体例，例如可举出亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基、亚环丁烯基、亚环戊烯基、亚环己烯基等单环式烃环基，1,4-亚降冰片基、2,5-亚降冰片基等亚降冰片基，1,5-亚金刚烷基、2,6-亚金刚烷基等桥环烃基等。
作为2价芳香族烃基，例如可举出亚芳基，优选碳原子数6～14的单环～3环的亚芳基。作为具体例，例如可举出亚苯基、亚联苯基、亚萘基、亚菲基(フェナントレン基)、亚蒽基等。
另外，在将2价烃基与1个以上的含有除碳原子和氢原子以外的原子的连接基团组合而成的2价基团中，作为连接基团，例如可举出-O-、-S-、-SO2-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONR3-(R3表示氢原子或碳原子数1～6的烷基)、-NR3-(R3与上述含义相同)，可以具有1种或2种以上。连接基团的键合位置为任意，例如可存在于2价烃基的末端或C-C键之间，其中，优选存在于一个末端或C-C键之间。另外，2价烃基与上述连接基团也可以键合形成环结构。应予说明，本段落之前的三个段落中提到的碳原子数是指除构成该连接基团的碳原子以外的部分的总碳原子数。
作为C-C键之间具有上述连接基团的2价烃基的具体例，例如可举出-CH2-CH2-CH2-COO-CH2-CH2-、-CH2-CH(-CH3)-CH2-COO-CH2-CH 2-、-CH2-CH2-CH2-OCO-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-CH2-COO-CH2-C H(CH2-CH3)-CH2-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-O-CH2-CH(CH2-CH3)-CH2-CH2-CH2-CH2-、-(CH2)5-COO-(CH2)11-CH2-、-CH2-CH2-CH2-C-(C OO-CH2-CH3)2-、-CH2-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-O-CH2-CH2-、-(CH2-CH2-O)n-CH2-(n是1～8的整数)、-(CH2-CH2-CH2-O)m-CH2-(m是1～5的整数)、-CH2-CH(CH3)-O-CH2-CH2-、-CH2-CH-(OCH3)-、-C H2-CH2-COO-CH2-CH2-O-CH2-CH(CH2-CH3)-CH2-CH2-CH2-CH2-、-C H2-CH2-CH2-O-CO-CH2-CH(CH2-CH3)-CH2-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-COO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH(CH2-CH3)-CH2-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-NH-COO-CH2-CH2-、-CH2-CH2-OCO-CH2-等，但并不限定于这些基团。
另外，作为具有2价烃基与上述连接基团键合而形成的环结构的基团的具体例，例如可举出以下基团，但并不限定于这些基团。
作为2价烃基所具有的取代基，可举出卤素原子、硝基、羟基、取代或非取代的烷氧基、取代或非取代的芳氧基等。作为卤素原子，可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。烷氧基可以是直链和支链中的任一形态，碳原子数优选1～6。作为具体例，例如可举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等。作为芳氧基，优选碳原子数6～14的芳氧基，例如可举出苯氧基、苄氧基等。另外，作为烷氧基和芳氧基的取代基，可举出卤素原子、硝基、羟基、氨基、羧基、硫烷基等。此外，2价烃基为2价芳香族烃基时，可以被取代或非取代的烷基、取代或非取代的烯基取代。烷基和烯基的碳原子数优选1～6，作为烷基的具体例，例如可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、己基 等，另外，作为烯基的具体例，例如可举出乙烯基、1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、2-乙基-2-丁烯基等。应予说明，作为烷基和烯基的取代基，可举出与上述2价烃基的取代基相同的基团。
作为P，只要是来源于发出荧光的化合物的基团就没有特别限定，但优选呫吨发色团或花青发色团。应予说明，呫吨发色团或花青发色团是从呫吨化合物或花青化合物去掉g个氢原子而成的残基，是能够与上述式(1-1)的g个X1连接的残基。
作为Q，只要是来源于吸收荧光的化合物的基团就没有特别限定，优选三芳基甲烷发色团或蒽醌发色团。应予说明，三芳基甲烷发色团或蒽醌发色团是从三芳基甲烷化合物或蒽醌化合物去掉h个氢原子而成的残基，是能够与上述式(1-2)的h个X2连接的残基。
g和h各自独立地表示1以上的整数，优选1或2。
作为呫吨化合物、花青化合物、三芳基甲烷化合物、蒽醌化合物，可举出在颜色索引(C.I.；The Society of Dyers and Colourists公司发行)中被分类为染料(Dye)的公知染料。作为这些染料，酸性染料、直接染料、碱性染料、造盐染料、油溶性染料、分散染料、反应染料、媒染染料、还原染料、硫化染料等均可使用，但从反应性优异，能够容易生成上述式(1-1)表示的化合物、上述式(1-2)表示的化合物的方面考虑，优选使用酸性染料、油溶性染料、碱性染料。
作为酸性染料，是在颜色索引中被分类为C.I.酸性染料的染料，作为直接染料，是在颜色索引中被分类为C.I.直接染料的染料。作为油溶性染料，是在颜色索引中被分类为C.I.溶剂染料的染料，作为碱性染料，是在颜色索引中被分类为C.I.碱性染料的染料。
以下，对呫吨化合物、花青化合物、三芳基甲烷化合物、蒽醌化合物进行说明。
作为呫吨化合物，优选具有下述式(2)表示的结构的化合物，作为具体例，例如可举出C.I.碱性紫10(罗丹明B)等呫吨系碱性染料。
〔式(2)中，
R11、R12、R13和R14各自独立地表示氢原子、取代或非取代的烃基、该烃基的C-C键之间具有含有除碳原子和氢原子以外的原子的连接基团的基团、或者取代或非取代的杂环基。
R15和R16各自独立地表示氢原子或者取代或非取代的烃基。
R17表示-SO3 -、-SO3H、-SO3M、-SO3R18、-CO2 -、-CO2H、-CO2M、-CO2R19、-SO2NHR20或-SO2NR21R22。
r表示0～5的整数，r为2以上的整数时，多个R17可以相同也可以不同。
R18、R19和R20各自独立地表示取代或非取代的烃基、或者该烃基的C-C键之间具有含有除碳原子和氢原子以外的原子的连接基团的基团。
R21和R22各自独立地表示取代或非取代的烃基、或者该烃基的C-C键之间具有含有除碳原子和氢原子以外的原子的连接基团的基团、或者表示R21和R22相互键合形成的取代或非取代的杂环基。
M表示钠原子或钾原子。〕
作为R11～R16和R18～R22中的烃基，例如可举出脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基。
脂肪族烃基可以饱和也可以不饱和，例如可举出烷基、烯基、炔基。脂肪族烃基的碳原子数优选1～30，更优选1～15，特别优选1～8。另外，脂肪族烃基可以是直链状也可以是支链状。作为烷基，例如除上述具体例以外，还可举出庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、1-甲基癸基、十二烷基、1-甲基十一烷基、1-乙基癸基、十三烷基、十四烷基、叔十二烷基、十五烷基、1-庚基辛基、十六烷基、十八烷基等。作为烯基，例如除上述具体例以外，还可举出2-辛烯基、(4-乙烯基)-5-己烯基、2-癸烯基等。另外，作为炔基，例如可举出乙炔基、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。
作为脂环式烃基，优选碳原子数3～30的脂环式烃基。脂环式烃基可以饱和也可以不饱和，例如可举出环烷基、环烯基、稠环烃基、桥环烃基、螺烃基、环状萜烯烃基等。更具体而言，可举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、叔丁基环己基、环庚基、环辛基等环烷基；1-环己烯基等环烯基；三环癸基、十氢-2-萘基、金刚烷基等稠环烃基；三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基、五环十五烷基、异冰片基、二环戊烯基、三环戊烯基等桥环烃基；从螺[3,4]庚烷、螺[3,4]辛烷去掉1个氢原子而成的1价基团等螺烃基；从对烷、苧烷、蒈烷等去掉1个氢原子而成的1价基等环状萜烯烃基等。上述环烷基和环烯基中，碳原子数更优选为3～12。
作为芳香族烃基，优选碳原子数6～20的芳基，更优选碳原子数6～10的芳基。这里，“芳基”是指单环～3环式芳香族烃基，例如可举出苯基、萘基、蒽基、菲基、薁基、9-芴基等，其中，优选苯基、萘基。
另外，R11、R12、R13、R14、R18、R19、R20、R21和R22中的烃基可以在C-C键之间具有含有除碳原子和氢原子以外的原子的连接基团，具有连接基团时，优选在脂肪族烃基的C-C键之间具有上述连接基团的基团。作为连接基团的具体例，可举出与上述相同的基团。
杂环基可以是单环式杂环也可以是多环式杂环。杂环基可以是不饱和环也可以是饱和环，另外，环内可以具有同种或不同种类的2个以上的杂原子(例如，氮原子、氧原子、硫原子)。作为杂环基，优选碳原子数3～10的杂环基，例如可举出吡咯烷基、咪唑啉基、吡唑烷基、吗啉 基、硫代吗啉基、哌啶基、哌啶子基、哌嗪基、高哌嗪基等含氮脂环式杂环基，1,3-二氧杂环戊烷-2-基等其它脂环式杂环基，吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、喹啉基、异喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、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、邻苯二甲酰亚胺基等含氮芳香族杂环基，噻吩基、呋喃基、吡喃基、嘌呤基等其它芳香族杂环基。
作为R21与R22相互键合形成的杂环基，可举出与上述杂环基相同的基团。
作为R11～R16和R18～R22中的烃基的取代基，可举出卤素原子、羟基、氰基、甲酰基、羧基、硝基、氨基、二(C1-8烷基)氨基、二芳基氨基、C1-8烷氧基、C6-10芳氧基、C2-8烷氧基羰基、C1-8烷基硫基、C6-10芳基硫基、三(C1-8烷基)甲硅烷基、巯基、烯丙基、C1-8烷基磺酰基、C1-8烷基氨磺酰基、杂环基、芳香族烃基等，脂环式烃基、杂环基和芳香族烃基可以被脂肪族烃基取代。这些取代基可以进一步具有取代基。应予说明，取代基的位置和数量为任意，具有2个以上取代基时，该取代基可以相同也可以不同。应予说明，作为R11～R14涉及的杂环基的取代基以及R21和R22相互键合形成的杂环基的取代基，可举出与R11～R16和R18～R22中的烃基的取代基相同的基团。
其中，作为R11、R12、R13和R14，优选氢原子、碳原子数1～8的烷基或碳原子数6～10的芳基。
作为R15和R16，优选氢原子或碳原子数1～8的烷基。
作为R17，优选-SO3H、-SO3R18、-CO2H、-CO2R19、-SO2NHR20或-SO2NR21R22，另外，作为R18、R19、R20、R21和R22，优选碳原子数1～8的烷基。
r优选1或2。
作为具有上述式(2)表示的结构的呫吨化合物的具体例，例如可举出具有下述式表示的结构的化合物。
上述式(2)表示的结构为阳离子性时，具有该结构的呫吨化合物具有阴离子以成为电中性。作为阴离子，例如可举出卤素离子、硼阴离子、磷酸根阴离子、羧酸根阴离子、硫酸根阴离子、有机磺酸根阴离子、氮阴离子、甲基化物阴离子、氢氧化物离子等。
另外，上述式(2)表示的结构为阴离子性时，具有该结构的呫吨化合物具有阳离子以成为电中性。作为阳离子，例如可举出质子、金属阳离子、阳离子等。作为金属阳离子，例如可举出锂离子、钠离子、钾离子、铷离子、铯离子等1价金属阳离子，镁离子、钙离子、锶离子、钡离子等2价金属阳离子。作为阳离子，可举出铵阳离子、阳离子等。作为铵阳离子的具体例，可举出日本特开2011-138094号公报的第〔0045〕段中记载的化合物的阳离子等，作为阳离子的具体例，可举出日本特开2013-190776号公报的第〔0038〕～〔0040〕段等中记载的 阳离子。
作为花青化合物，优选具有下述式(3)表示的结构的化合物，作为具体例，例如可举出C.I.碱性红12等花青系碱性染料。
〔式(3)中，
R31和R32各自独立地表示取代或非取代的烃基。
R33～R35各自独立地表示氢原子、卤素原子、取代或非取代的烃基。多个存在的R33和R34可以相同也可以不同。
环Z1和环Z2各自独立地表示取代或非取代的芳香族烃环。
G1和G2各自独立地表示-O-、-S-或-CR36R37-。其中，R36和R37各自独立地表示取代或非取代的烃基。
s表示1～3的整数。〕
作为R31～R37中的烃基，例如可举出脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基。作为具体例，可举出与式(2)中的烃基相同的基团，对于取代基，也可举出相同的基团。
环Z1和环Z2的芳香族烃环可以是单环式芳香族烃环也可以是多环式芳香族烃环，碳原子数优选6～20，更优选6～10。作为具体例，例如可举出苯环、联苯环、萘环、甘菊环、蒽环、菲环、芘环、萘并萘环、苯并菲环等。作为芳香族烃环的取代基，可举出与式(2)中的烃基的取代基相同的基团。
其中，作为R31和R32中的烃基，优选碳原子数1～12的烷基，更优选碳原子数1～8的烷基，特别优选碳原子数1～6的烷基。
作为R33～R35，优选氢原子。
作为环Z1和环Z2，优选苯环。
作为G1和G2，优选-O-、-CR36R37-，作为R36和R37，优选碳原子数1～8的烷基，更优选碳原子数1～4的烷基，特别优选甲基、乙基。
s优选1或2，更优选1。
作为具有上述式(3)表示的结构的花青化合物的具体例，例如可举出具有下述式表示的结构的化合物。
上述式(3)表示的结构为阳离子性时，具有该结构的花青化合物具有阴离子以成为电中性。另外，上述式(3)表示的结构为阴离子性时，具有该结构的花青化合物具有阳离子以成为电中性。作为这样的阴离子和阳离子的具体例，例如可举出与上述式(2)中例示的离子相同的离子。
作为三芳基甲烷化合物，例如可举出二氨基三芳基甲烷系染料、三氨基三芳基甲烷系染料、具有OH基的玫红酸系染料等。其中，从色调 优异、日光牢固性比其它染料优异的方面考虑，优选二氨基三芳基甲烷系染料、三氨基三芳基甲烷系染料。作为更优选的三芳基甲烷化合物，可举出具有下述式(4)表示的结构的化合物。应予说明，下述式(4)表示的结构中存在各种共振结构，但在本说明书中，对于这些共振结构，与下述式(4)表示的结构等效。
〔式(4)中，
Y表示氢原子、取代或非取代的烃基或者-NR59R60。
R41～R44和R59～R60各自独立地表示氢原子、取代或非取代的烃基。
R45～R52表示氢原子、卤素原子、取代或非取代的烃基或者-COOR′。其中，R′表示氢原子或者取代或非取代的烃基。
Ar表示取代或非取代的芳香族烃基。〕
作为Y、R41～R52、R59～R60和R′涉及的烃基，例如可举出脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基。作为具体例，可举出与式(2)中的烃基相同的基团，对于取代基，也可举出相同的基团。
Ar涉及的芳香族烃基优选碳原子数为6～20，更优选碳原子数为6～10。作为具体例，例如可举出亚苯基、亚萘基、亚联苯基、亚蒽基等。作为芳香族烃基的取代基，例如可举出与式(2)中的烃基的取代基相同的基团，其中，优选卤素原子。
其中，作为R41～R44、R59～R60和R′，优选氢原子或碳原子数1～8的烷基。
作为R45～R52，优选氢原子、卤素原子或碳原子数1～8的烷基。
Ar优选亚苯基、亚萘基。
Y优选氢原子或碳原子数1～8的烷基。
在本发明中，上述式(4)表示的结构中，从耐热性和耐溶剂性的观点出发，特别优选下述式(4-1)或(4-2)表示的阳离子。
〔式(4-1)和(4-2)中，
Y1各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1～8的烷基或-NR61R62。
R53～R56和R61～R62各自独立地表示氢原子或碳原子数1～8的烷基。
R57和R58各自独立地表示氢原子、卤素原子或碳原子数1～8的烷基。〕
作为R53～R56，更优选碳原子数1～4的烷基，特别优选甲基、乙基。
作为R57和R58，优选氢原子、卤素原子或碳原子数1～4的烷基。
作为R61～R62，优选氢原子或碳原子数1～6的烷基。
作为Y1，优选氢原子或碳原子数1～4的烷基。
作为具有上述式(4)表示的结构的三芳基甲烷化合物的具体例，例如可举出具有下述式表示的结构的化合物。
上述式(4)表示的结构为阳离子性时，具有该结构的三芳基甲烷化合物具有阴离子以成为电中性。另外，上述式(4)表示的结构为阴离子性时，具有该结构的三芳基甲烷化合物具有阳离子以成为电中性。作为这样的阴离子和阳离子的具体例，例如可举出与上述式(2)中例示的离子相同的离子。
作为蒽醌化合物，优选具有下述式(5-1)或(5-2)表示的结构的化合物，作为具体例，例如可举出C.I.溶剂绿3等蒽醌系油溶性染料。
〔式(5-1)中，
R71和R72各自独立地表示氢原子或者取代或非取代的烃基。〕
〔式(5-2)中，
R81和R82表示氢原子或者取代或非取代的烃基。
R83表示取代或非取代的2价烃基。
R84、R85和R86各自独立地表示取代或非取代的烃基。〕
作为R71、R72、R81、R82和R84～R86中的烃基，例如可举出脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基。作为具体例，可举出与式(2)中例示的基团相同的基团，对于取代基，也可举出相同的基团。
作为R83中的2价烃基，可举出2价脂肪族烃基、2价脂环式烃基、2价芳香族烃基。作为具体例，可举出与式(1-1)和(1-2)涉及的2价烃基中例示的基团相同的基团，对于取代基，也可举出相同的基团。
其中，作为R71和R72，优选氢原子、取代或非取代的碳原子数1～6的烷基、或者取代或非取代的碳原子数6～10的芳基，更优选氢原子或者取代或非取代的苯基。作为烷基的取代基，可举出卤素原子、羟基、氰基等，另外，作为芳基、苯基的取代基，可举出卤素原子、羟基、氰基、碳原子数1～6的烷基等。
作为R81、R82、R84、R85和R86，优选氢原子或者取代或非取代的碳原子数1～6的烷基，更优选氢原子或者取代或非取代的碳原子数1～4的烷基。作为烷基的取代基，可举出与上述相同的基团。
作为R83，优选碳原子数1～20的链烷二基，更优选碳原子数2～8 的链烷二基。作为链烷二基的取代基，例如可举出与上述式(1-1)和(1-2)涉及的X1和X2的取代基相同的基团。
作为具有上述式(5-1)或(5-2)表示的结构的蒽醌化合物的具体例，例如可举出具有下述式表示的结构的化合物。
除上述以外，作为呫吨化合物，例如也可使用下述染料:
C.I.酸性红51(赤藓红)、C.I.酸性红52(酸性罗丹明)、C.I.酸性红87(曙红G)、C.I.酸性红92(酸性荧光桃红PB)、C.I.酸性红289、C.I.酸性红388、孟加拉红B(食用红5号)、酸性罗丹明G、C.I.酸性紫9等呫吨系酸性染料；
C.I.溶剂红35、C.I.溶剂红36、C.I.溶剂红42、C.I.溶剂红43、C.I.溶剂红44、C.I.溶剂红45、C.I.溶剂红46、C.I.溶剂红47、C.I.溶剂红48、C.I.溶剂红49、C.I.溶剂红72、C.I.溶剂红73、C.I.溶剂红109、C.I.溶剂红140、C.I.溶剂红141、C.I.溶剂红237、C.I.溶剂红246、C.I.溶剂紫2、C.I.溶剂紫10等呫吨系油溶性染料；
C.I.碱性红1(罗丹明6GCP)、C.I.碱性红8(罗丹明G)等呫吨系碱性染料等。
另外，作为花青化合物，例如也可使用C.I.碱性红13、C.I.碱性红14、C.I.碱性紫7、C.I.碱性黄11、C.I.碱性黄13、C.I.碱性黄21、C.I.碱性黄28、C.I.碱性黄51等花青系碱性染料。
此外，作为三芳基甲烷化合物，例如也可使用下述染料:
C.I.酸性蓝1、C.I.酸性蓝3、C.I.酸性蓝5、C.I.酸性蓝7、C.I.酸性 蓝9、C.I.酸性蓝11、C.I.酸性蓝15、C.I.酸性蓝17、C.I.酸性蓝19、C.I.酸性蓝22、C.I.酸性蓝24、C.I.酸性蓝38、C.I.酸性蓝48、C.I.酸性蓝75、C.I.酸性蓝83、C.I.酸性蓝90、C.I.酸性蓝91、C.I.酸性蓝93、C.I.酸性蓝93:1、C.I.酸性蓝100、C.I.酸性蓝103、C.I.酸性蓝104、C.I.酸性蓝109、C.I.酸性蓝110、C.I.酸性蓝119、C.I.酸性蓝147、C.I.酸性蓝269、C.I.酸性蓝123、C.I.酸性蓝213、C.I.直接蓝41、C.I.酸性紫17、C.I.酸性紫19、C.I.酸性紫21、C.I.酸性紫23、C.I.酸性紫25、C.I.酸性紫38、C.I.酸性紫49、C.I.酸性紫72等三芳基甲烷系酸性染料；
C.I.碱性紫1(甲基紫)、C.I.碱性紫3(结晶紫)、C.I.碱性紫14(Magenta)、C.I.碱性蓝1(碱性花青6G)、C.I.碱性蓝5(碱性花青EX)、C.I.碱性蓝7(维多利亚纯蓝BO)、C.I.碱性蓝26(维多利亚蓝B conc.)、C.I.碱性绿1(亮绿GX)、C.I.碱性绿4(孔雀绿)等三芳基甲烷系碱性染料；
C.I.直接蓝41等三芳基甲烷系直接染料等。
另外，作为蒽醌化合物，例如也可使用下述染料:
C.I.酸性蓝23、C.I.酸性蓝25、C.I.酸性蓝27、C.I.酸性蓝35、C.I.酸性蓝40、C.I.酸性蓝41、C.I.酸性蓝43、C.I.酸性蓝45、C.I.酸性蓝47、C.I.酸性蓝49、C.I.酸性蓝51、C.I.酸性蓝53、C.I.酸性蓝55、C.I.酸性蓝56、C.I.酸性蓝62、C.I.酸性蓝68、C.I.酸性蓝69、C.I.酸性蓝78、C.I.酸性蓝80、C.I.酸性蓝81:1、C.I.酸性蓝11、C.I.酸性蓝124、C.I.酸性蓝127、C.I.酸性蓝127:1、C.I.酸性蓝140、C.I.酸性蓝150、C.I.酸性蓝175、C.I.酸性蓝215、C.I.酸性蓝230、C.I.酸性蓝277、C.I.酸性蓝344、C.I.酸性紫41、C.I.酸性紫42、C.I.酸性紫43、C.I.酸性绿25、C.I.酸性绿27等蒽醌系酸性染料；
C.I.直接紫17等直接染料；
C.I.溶剂红172、C.I.溶剂红222、C.I.溶剂紫60等蒽醌系油溶性染料等。
作为单体α、单体β的合成方法，没有特别限制，可使用以往公知的方法。例如上述式(1-1)表示的化合物、上述式(1-2)表示的化合物可通过如下方式得到:采用一般的有机合成方法对具有官能团的上述染料的 基本骨架导入具有烯键式不饱和基团的基团，或者对染料的合成原料导入具有烯键式不饱和基团的基团后，合成染料。更具体而言，可参照日本特开2013-178478号公报、日本特开2013-173850号公报、日本特开2013-210621号公报、日本特开2013-028764号公报等的记载。
而且，通过使单体α、单体β聚合，可分别制造聚合物α、聚合物β。聚合反应可使用以往公知的方法，例如可采用与后述的(C)粘结剂树脂相同的方法。
聚合物α和聚合物β也可以分别具有除单体α、单体β以外的其它可共聚的烯键式不饱和单体(以下，也称为“不饱和单体(a3)”)作为结构单元。
作为这样的不饱和单体(a3)的具体例，例如可举出:
(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、对乙烯基苯甲酸之类的具有羧基的烯键式不饱和单体；
N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺之类的N-位取代马来酰亚胺；
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，苊烯之类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-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、聚乙二醇(聚合度2～10)甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(聚合度2～10)甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(聚合度2～10)单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(聚合度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-羟基苯酯、对枯基苯酚的环氧乙烷改性(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-乙基氧杂环丁烷之类的(甲基)丙烯酸酯；
环己基乙烯基醚、异冰片基乙烯基醚、三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基乙烯基醚、五环十五烷基乙烯基醚、3-(乙烯基氧基甲基)-3-乙基氧杂环丁烷之类的乙烯基醚；
在聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚硅氧烷之类的聚合物分子链的末端具有单(甲基)丙烯酰基的大分子单体。
其中，从耐热性、耐溶剂性、迁移性抑制、分散性的观点出发，作为不饱和单体(a3)，优选具有羧基的烯键式不饱和单体、(甲基)丙烯酸酯。
聚合物α和聚合物β为含有不饱和单体(a3)作为结构单元的共聚物时，聚合物α和聚合物β的所有结构单元中的不饱和单体(a3)的共聚比例优选为以下方式。即，不饱和单体(a3)的共聚比例在所有结构单元中，优选为30～97质量％，进一步优选为40～95质量％，特别优选为50～90质量％。通过以这样的范围使不饱和单体(a3)共聚，容易得到耐热性、耐溶剂性、迁移性抑制、分散性优异的着色组合物。
聚合物α和聚合物β的由凝胶渗透色谱(以下，简称为GPC)(洗脱溶剂:四氢呋喃)测得的按聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)通常为1000～100000，优选为3000～50000，进一步优选为3000～10000。通过成为这种方式，能够使对比度、耐热性、耐溶剂性、迁移性抑制、被膜特性、电气特性、图案形状、分辨率良好。
另外，聚合物α和聚合物β的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)优选为1.0～5.0，更优选为1.0～3.0。应予说明，这里所说的Mn是由GPC(洗脱溶剂:四氢呋喃)测得的按聚苯乙烯换算的数均分子量。
在本发明中，作为(A)着色剂，包含选自化合物组α中的至少1种与选自化合物组β中的至少1种的组合，但从对比度的观点出发，优选化合物组α为聚合物α且化合物组β为单体β的方式。另外，从耐热性的观点出发，优选化合物组α为聚合物α且化合物组β为单体β的方式或化合物组α为聚合物α且化合物组β为聚合物β的方式。此外，从耐溶剂性的观点出发，优选化合物组α为聚合物α且化合物组β为聚合物β 的方式。其中，从平衡良好地以高水准实现对比度、耐热性和耐溶剂性的观点出发，进一步优选化合物组α为聚合物α且化合物组β为聚合物β的方式。
化合物组α与化合物组β的含有比例(α/β)以摩尔比计优选99/1～40/60，更优选98/2～60/40，进一步优选97/3～70/30，特别优选96/4～80/20。
尤其是在化合物组α为聚合物α且化合物组β为聚合物β的方式的情况下，从平衡良好地以高水准实现对比度、耐热性和耐溶剂性的观点出发，聚合物α与聚合物β的含有比例(α/β)以摩尔比计，优选93/7～75/25，更优选92/8～80/20，进一步优选91/9～85/25。
本发明的着色组合物也可以混合除化合物组α和化合物组β以外的其它着色剂来使用。作为其它着色剂，没有特别限定，可根据用途适当地选择色彩、材质。作为其它着色剂，可举出除化合物组α和化合物组β以外的颜料、染料。当然可以含有具有发出荧光的部位且不具有聚合性基团的化合物，例如具有选自呫吨发色团和花青发色团中的至少1种发色团且不具有聚合性基团的化合物，也可以含有具有吸收荧光的部位且不具有聚合性基团的化合物，例如具有选自三芳基甲烷发色团和蒽醌发色团中的至少1种发色团且不具有聚合性基团的化合物。其中，从得到亮度、对比度和着色力高的像素的方面考虑，作为颜料，优选有机颜料，另外作为染料，优选有机染料。作为有机染料，例如可举出本说明书第19页第6行～第20页第26行中记载的染料。
作为有机颜料，例如可举出颜色索引中被分类为颜料的如下所述的化合物。
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.颜料红264；
C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36、C.I.颜料绿58、C.I.颜料绿59；
C.I.颜料蓝15:6、C.I.颜料蓝16、C.I.颜料蓝80；
C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄129、C.I.颜料黄138、 C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄179、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄185、C.I.颜料黄211、C.I.颜料黄215；
C.I.颜料橙38；
C.I.颜料紫23。
此外，可举出下述式表示的红色颜料、日本特开2001-081348号公报、日本特开2010-026334号公报、日本特开2010-237384号公报、日本特开2010-237569号公报、日本特开2011-006602号公报、日本特开2011-145346号公报等中记载的色淀颜料。
在本发明中，也可以利用重结晶法、再沉淀法、溶剂清洗法、升华法、真空加热法或它们的组合将任意混合的其它颜料加以精制而使用。另外，这些颜料也可以根据需要用树脂对其粒子表面进行改性而使用。作为对颜料的粒子表面进行改性的树脂，例如可举出日本特开2001-108817号公报中记载的载色剂树脂或者市售的各种用于颜料分散的树脂。作为炭黑表面的树脂被覆方法，例如可采用日本特开平9-71733号公报、日本特开平9-95625号公报、日本特开平9-124969号公报等中记载的方法。另外，有机颜料可以通过所谓的盐磨使一次粒子微细化而使用。作为盐磨的方法，例如可采用日本特开平8-179111号公报中公开的方法。
另外，在本发明中，在含有任意混合的其它着色剂的同时，也可以进一步含有公知的分散剂和分散助剂。作为公知的分散剂，例如可举出聚氨酯系分散剂、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，另外，作为分散助剂，可举出颜料衍生物等。
这样的分散剂可通过商业途径得到，例如作为丙烯酸系分散剂，可举出Disperbyk-2000、Disperbyk-2001、BYK-LPN6919、BYK-LPN21116(以上，BYK-Chemie(BYK)公司制)等，作为聚氨酯系分散剂，可举出Disperbyk-161、Disperbyk-162、Disperbyk-165、Disperbyk-167、Disperbyk-170、Disperbyk-182(以上，BYK-Chemie(BYK)公司制)、Solsperse76500(Lubrizol株式会社制)等，作为聚乙烯亚胺系分散剂，可举出Solsperse24000(Lubrizol株式会社制)等，作为聚酯系分散剂，可举出Adisper PB821、Adisper PB822、Adisper PB880、Adisper PB881(以上，Ajinomoto Fine-Techno株式会社制)等，以及BYK-LPN21324(BYK-Chemie(BYK)公司制)等。
另外，作为颜料衍生物，具体而言，可举出铜酞菁、二酮吡咯并吡咯、喹酞酮的磺酸衍生物等。
在本发明中，其它着色剂可以单独使用或者混合2种以上使用。
含有其它着色剂时，其它着色剂的含有比例相对于着色剂的合计含量，优选70质量％以下，更优选50质量份以下。下限值没有特别限定，为0.01质量％以上即可。
从形成耐热性、耐溶剂性、迁移性抑制和亮度高且色纯度优异的像素或者遮光性优异的黑矩阵、黑隔离件的方面考虑，(A)着色剂的含有比例通常在着色组合物的固体成分中为3～70质量％，优选为5～60质量％，进一步优选为5～30质量％。这里固体成分是除后述的溶剂以外的成分。
-(B)聚合性化合物-
本发明中聚合性化合物是指具有2个以上可聚合的基团的化合物。作为可聚合的基团，例如可举出烯键式不饱和基团、环氧乙烷基、氧杂环丁烷基、N-烷氧基甲基氨基等。在本发明中，作为聚合性化合物，优选具有2个以上(甲基)丙烯酰基的化合物或具有2个以上N-烷氧基甲基 氨基的化合物。
作为具有2个以上(甲基)丙烯酰基的化合物的具体例，可举出使脂肪族多羟基化合物与(甲基)丙烯酸反应得到的多官能(甲基)丙烯酸酯、被己内酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、被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得到的多官能聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、使具有羟基的(甲基)丙烯酸酯与酸酐反应得到的具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯等。
这里，作为脂肪族多羟基化合物，例如可举出乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇之类的2价脂肪族多羟基化合物；甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇之类的3价以上的脂肪族多羟基化合物。作为上述具有羟基的(甲基)丙烯酸酯，例如可举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、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。作为上述多官能异氰酸酯，例如可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。作为酸酐，例如可举出琥珀酸酐、马来酸酐、戊二酸酐、衣康酸酐、邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐之类的二元酸的酸酐、均苯四甲酸二酐、联苯四甲酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐之类的四元酸二酐。
另外，作为被己内酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯，例如可举出日本特开平11-44955号公报的第〔0015〕～〔0018〕段中记载的化合物。作为上述被环氧烷改性的多官能(甲基)丙烯酸酯，可举出被选自环氧乙烷和环氧丙烷中的至少1种改性的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、被选自环氧乙烷和环氧丙烷中的至少1种改性的异氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯、被选自环氧乙烷和环氧丙烷中的至少1种改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、被选自环氧乙烷和环氧丙烷中的至少1种改性的季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、被选自环氧乙烷和环氧丙烷中的至少1种改性的季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、被选自环氧乙烷和环氧丙烷中的至少1种改性的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、被选自环氧乙烷和环氧丙烷中的至少1种改性的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
另外，作为具有2个以上N-烷氧基甲基氨基的化合物，例如可举出具有三聚氰胺结构、苯并胍胺结构、脲结构的化合物等。应予说明，三 聚氰胺结构、苯并胍胺结构是指具有1个以上的三嗪环或苯基取代三嗪环作为基本骨架的化学结构，是也包含三聚氰胺、苯并胍胺或它们的缩合物在内的概念。作为具有2个以上N-烷氧基甲基氨基的化合物的具体例，可举出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)苯并胍胺、N,N,N′,N′-四(烷氧基甲基)甘脲等。
这些聚合性化合物中，优选使3元以上的脂肪族多羟基化合物与(甲基)丙烯酸反应得到的多官能(甲基)丙烯酸酯、被己内酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、具有羧基的多官能(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。从着色层的强度高、着色层的表面平滑性优且未曝光部在基板上和遮光层上不易产生污垢、膜残留等方面考虑，在使3元以上的脂肪族多羟基化合物与(甲基)丙烯酸反应得到的多官能(甲基)丙烯酸酯中，特别优选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，在具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯中，特别优选使季戊四醇三丙烯酸酯与琥珀酸酐反应得到的化合物、使二季戊四醇五丙烯酸酯与琥珀酸酐反应得到的化合物。
在本发明中，(B)聚合性化合物可以单独使用或者混合2种以上使用。
本发明中的(B)聚合性化合物的含量相对于(A)着色剂100质量份，优选10～1000质量份，进一步优选20～800质量份，进一步优选100～700质量份。通过成为这样的方式，能够使固化性、碱性显影性良好。
-(C)粘结剂树脂-
本发明的着色组合物中可以含有粘结剂树脂(其中，不包括聚合物α和β)。由此，能够提高着色组合物的碱可溶性、与基板的粘接性、保存稳定性等。作为粘结剂树脂，只要不属于聚合物α和β就没有特别限定，但优选具有羧基、酚性羟基等酸性官能团的树脂。其中，优选具有羧基的聚合物(以下，称为“含羧基聚合物”)，例如可举出具有1个以上羧基的烯键式不饱和单体(以下，称为“不饱和单体(c1)”)与其它可共聚的烯键式不饱和单体(以下，称为“不饱和单体(c2)”)的共聚物。
作为不饱和单体(c1)，例如可举出(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(c1)可以单独使用或者混合2种以上使用。
另外，作为不饱和单体(c2)，例如可举出不饱和单体(a3)中例示的N-位取代马来酰亚胺、芳香族乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基醚、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等，作为具体例，可举出与上述相同的单体。
不饱和单体(c2)可以单独使用或者混合2种以上使用。
在不饱和单体(c1)与不饱和单体(c2)的共聚物中，该共聚物中的不饱和单体(c1)的共聚比例优选为5～50质量％，进一步优选为10～40质量％。通过以这样的范围使不饱和单体(c1)共聚，能够得到碱性显影性和保存稳定性优异的着色组合物。
作为不饱和单体(c1)与不饱和单体(c2)的共聚物的具体例，例如可举出日本特开平7-140654号公报、日本特开平8-259876号公报、日本特开平10-31308号公报、日本特开平10-300922号公报、日本特开平11-174224号公报、日本特开平11-258415号公报、日本特开2000-56118号公报、日本特开2004-101728号公报等中公开的共聚物。
另外，在本发明中，例如也可以像日本特开平5-19467号公报、日本特开平6-230212号公报、日本特开平7-207211号公报、日本特开平9-325494号公报、日本特开平11-140144号公报、日本特开2008-181095号公报等公开的那样，使用侧链具有(甲基)丙烯酰基等聚合性不饱和键的含羧基聚合物作为粘结剂树脂。
本发明中的粘结剂树脂的由凝胶渗透色谱(以下，简称为GPC)(洗脱溶剂:四氢呋喃)测得的按聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)通常为1000～100000，优选为3000～50000。通过成为这样的方式，被膜的残膜率、图案形状、耐热性、电气特性、分辨率进一步提高，另外，能够以高水准抑制涂布时的干燥异物的产生。
另外，本发明中的粘结剂树脂的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)优选为1.0～5.0，更优选为1.0～3.0。应予说明，这里所说的Mn是由GPC(洗脱溶剂:四氢呋喃)测得的按聚苯乙烯换算的数均分子量。
本发明中的粘结剂树脂可以利用公知的方法制造，例如，也可以利用日本特开2003-222717号公报、日本特开2006-259680号公报、国际公开第2007/029871号小册子等中公开的方法控制其结构、Mw、Mw/Mn。
在本发明中，(C)粘结剂树脂可以单独使用或者混合2种以上使用。
在本发明中，(C)粘结剂树脂的含量相对于(A)着色剂100质量份，通常为10～1000质量份，优选为20～500质量份。通过成为这样的方式，能够使碱性显影性、着色组合物的保存稳定性、色度特性进一步提高。
-光聚合引发剂-
本发明的着色组合物中可以含有光聚合引发剂。由此，能够对着色组合物赋予放射线敏化性。本发明中使用的光聚合引发剂是通过可见光线、紫外线、远紫外线、电子束、X射线等放射线的曝光，产生可引发上述聚合性化合物的聚合的活性物质的化合物。
作为这样的光聚合引发剂，例如可举出噻吨酮系化合物、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、盐系化合物、苯偶姻系化合物、二苯甲酮系化合物、α-二酮系化合物、多环醌系化合物、重氮系化合物、酰亚胺磺酸酯系化合物等。
在本发明中，光聚合引发剂可以单独使用或者混合2种以上使用。作为光聚合引发剂，优选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-酰基肟系化合物中的至少1种。
本发明中的优选的光聚合引发剂中，作为噻吨酮系化合物的具体例，可举出噻吨酮、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，作为苯乙酮系化合物的具体例，可举出2-甲基-1-〔4-(甲硫基)苯基〕-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基氨基)-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮等。
另外，作为联咪唑系化合物的具体例，可举出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。
应予说明，使用联咪唑系化合物作为光聚合引发剂时，从能够改进灵敏度的方面考虑，优选并用供氢体。这里所说的“供氢体”是指能够对通过曝光而由联咪唑系化合物产生的自由基供给氢原子的化合物。作为供氢体，例如可举出2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并唑等硫醇系供氢体，4,4′-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4′-双(二乙基氨基)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者混合2种以上使用，但从能够进一步改进灵敏度的方面考虑，优选组合1种以上的硫醇系供氢体和1种以上的胺系供氢体来使用。
另外，作为三嗪系化合物的具体例，可举出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-(4-二乙基氨基-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，作为O-酰基肟系化合物的具体例，可举出1-〔4-(苯硫基)苯基〕-1,2-辛二酮2-(O-苯甲酰肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙酮1-(O-乙酰肟)、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〕-乙酮1-(O-乙酰肟)、1-〔9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂环戊烷基)甲氧基苯甲酰基}-9H-咔唑-3-基〕-乙酮1-(O-乙酰肟)等。作为O-酰基肟系化合物的市售品，也可使用NCI-831、NCI-930(以上，ADEKA株式会社制)等。
在本发明中，使用苯乙酮系化合物等联咪唑系化合物以外的光聚合引发剂时，也可以并用敏化剂。作为这样的敏化剂，例如可举出4,4′-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4′-双(二乙基氨基)二苯甲酮、4-二乙基氨基苯乙酮、4-二甲基氨基苯丙酮、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯、2,5-双(4-二乙基氨基亚苄基)环己酮、7-二乙基氨基-3-(4-二乙基氨基苯甲酰基)香豆素、4-(二乙基氨基)查耳酮等。
在本发明中，光聚合引发剂的含量相对于(B)聚合性化合物100质量份，优选0.01～120质量份，特别优选1～100质量份。通过成为这样的方式，能够使固化性、被膜特性良好。
-溶剂-
本发明的着色组合物含有上述(A)和(B)成分以及任意添加的其它成分，通常配合有机溶剂制备成液态组合物。
作为有机溶剂，只要将构成着色组合物的(A)和(B)成分、其它成分分散或溶解，且不与这些成分反应，具有适度的挥发性，就可以适当地选择使用。
这样的有机溶剂中，例如可举出：
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、三丙二醇单乙醚等(聚)烷撑二醇单烷基醚；
乳酸甲酯、乳酸乙酯等乳酸烷基酯；
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；
二丙酮醇等酮醇；
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、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯等(聚)烷撑二醇单烷基醚乙酸酯；
二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二乙醚等二元醇醚；
四氢呋喃等环状醚；
甲乙酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮；
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；
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；
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-氧代丁酸乙酯等脂肪酸烷基酯；
甲苯、二甲苯等芳香族烃；
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等。
这些有机溶剂中，从溶解性、颜料分散性、涂布性等观点出发，优选丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、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、乙酸3-甲氧基丁酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、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。
在本发明中，有机溶剂可以单独使用或者混合2种以上使用。
有机溶剂的含量没有特别限定，优选除着色组合物的有机溶剂以外的各成分的合计浓度成为5～50质量％的量，更优选成为10～40质量％的量。通过成为这样的方式，能够得到分散性、稳定性良好的着色剂分散液，以及涂布性、稳定性良好的着色组合物。
-添加剂-
本发明的着色组合物也可以根据需要含有各种添加剂。
作为添加剂，例如可举出玻璃、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；氟系表面活性剂、硅系表面活性剂等表面活性剂；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-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)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合促进剂；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；聚丙烯酸钠等防凝聚剂；丙二酸、己二酸、衣康酸、柠康酸、富马酸、中康酸、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。
着色固化膜及其形成方法
本发明的着色固化膜是使用本发明的着色组合物而形成的，具体而言，是指用于显示元件、固体摄像元件的各色像素、黑矩阵、黑隔离件等。
以下，对构成显示元件、固体摄像元件的滤色器中使用的着色固化膜及其形成方法进行说明。
作为制造滤色器的方法，第一，可举出下述方法。首先，在基板的 表面上，根据需要，以划分出形成像素的部分的方式形成遮光层(黑矩阵)。接着，在该基板上例如涂布蓝色的本发明的放射线敏化性着色组合物的液态组合物，其后进行预烘焙使溶剂蒸发，形成涂膜。接着，隔着光掩模对该涂膜进行曝光后，使用碱性显影液进行显影，溶解除去涂膜的未曝光部。然后，通过后烘焙，形成以规定的排列配置有蓝色的像素图案(着色固化膜)的像素阵列。
接着，使用绿色或红色的各放射线敏化性着色组合物，与上述同样地进行各放射线敏化性着色组合物的涂布、预烘焙、曝光、显影和后烘焙，在同一基板上依次形成绿色的像素阵列和红色的像素阵列。由此，得到在基板上配置有蓝色、绿色和红色这三原色的像素阵列的滤色器。其中，在本发明中，形成各色像素的顺序不限于上述顺序。
上述黑矩阵可通过利用光刻法使采用溅射、蒸镀成膜的铬等金属薄膜成为所希望的图案来形成，也可以使用分散有黑色着色剂的放射线敏化性着色组合物，与形成上述像素的情况同样地形成。
作为形成滤色器时使用的基板，例如可举出玻璃、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，也可以根据需要预先对这些基板实施利用硅烷偶联剂等进行的试剂处理、等离子体处理、离子镀、溅射、气相反应法、真空蒸镀等适当的预处理。
在基板上涂布放射线敏化性着色组合物时，可采用喷雾法、辊涂法、旋涂法(spincoat method)、狭缝模头涂布法(狭缝涂布法)、棒涂法等适当的涂布法，特别优选采用旋涂法、狭缝模头涂布法。
预烘焙的条件通常为70～110℃、1～10分钟左右。
涂布厚度以干燥后的膜厚计，通常为0.6～8μm，优选为1.2～5μm。
作为形成选自像素和黑矩阵中的至少1种时所使用的放射线的光源，例如可举出氙灯、卤素灯、钨灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、中压汞灯、低压汞灯等灯光源或氩离子激光、YAG激光、XeCl准分子激光、氮激光等激光光源等。作为曝光用光源，也可以使用紫外 线LED。优选波长在190～450nm的范围的放射线。
放射线的曝光量通常优选为10～10000J/m2。
另外，作为上述碱性显影液，例如优选碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵、胆碱、1,8-二氮杂双环-[5.4.0]-7-十一碳烯、1,5-二氮杂双环-[4.3.0]-5-壬烯等的水溶液。
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、表面活性剂等。应予说明，碱性显影后通常进行水洗。
作为显影处理法，可应用喷淋显影法、喷雾显影法、浸渍(dip)显影法、旋覆浸没(水坑)显影法等。显影条件优选常温、5～300秒。
后烘焙的条件通常为180～280℃、10～60分钟左右。
这样形成的像素的膜厚通常为0.5～5μm，优选为1.0～3μm。
另外，作为制造滤色器的第二方法，可采用日本特开平7-318723号公报、日本特开2000-310706号公报等中公开的采用喷墨方式得到各色像素的方法。在该方法中，首先，在基板的表面上形成兼具遮光功能的隔壁。接着，利用喷墨装置向形成的隔壁内喷出例如蓝色的热固化性着色组合物的液态组合物，其后进行预烘焙使溶剂蒸发。接着，根据需要对该涂膜进行曝光后，通过后烘焙使其固化，形成蓝色的像素图案。
接着，使用绿色或红色的各热固化性着色组合物，与上述同样地在同一基板上依次形成绿色的像素图案和红色的像素图案。由此，得到在基板上配置有蓝色、绿色和红色这三原色的像素图案的滤色器。其中，在本发明中，形成各色像素的顺序不限于上述顺序。
应予说明，隔壁不仅起到遮光功能，还起到使喷出到隔区内的各色热固化性着色组合物不发生混色的功能，因此膜厚比上述第一方法中使用的黑矩阵厚。因此，隔壁通常使用黑色放射线敏化性组合物形成。
形成滤色器时使用的基板、放射线的光源以及预烘焙、后烘焙的方法、条件与上述第一方法相同。这样，采用喷墨方式形成的像素的膜厚与隔壁的高度为同等程度。
在这样得到的像素图案上根据需要形成保护膜后，通过溅射形成透明导电膜。形成透明导电膜后，还可以进一步形成隔离件而制成滤色器。隔离件通常使用放射线敏化性组合物形成，也可以制成具有遮光性的隔离件(黑隔离件)。此时，使用分散有黑色着色剂的放射线敏化性着色组合物，但本发明的着色组合物也能够适用于上述黑隔离件的形成。
本发明的放射线敏化性着色组合物也能够适用于形成上述滤色器中使用的各色像素、黑矩阵、黑隔离件等中的任一着色固化膜。
含有这样形成的本发明的着色固化膜的滤色器的亮度和色纯度极高，因此对于彩色液晶显示元件、彩色摄影管元件、彩色传感器、有机EL显示元件、电子纸等极为有用。应予说明，后述的显示元件具备至少1个以上使用本发明的放射线敏化性着色组合物形成的着色固化膜即可。
显示元件
本发明的显示元件具备本发明的着色固化膜。作为显示元件，可举出彩色液晶显示元件、有机EL显示元件、电子纸等。
具备本发明的着色固化膜的彩色液晶显示元件可以是透射型也可以是反射型，可采用适当的结构。例如可采用在与配置有薄膜晶体管(TFT)的驱动用基板不同的其它基板上形成滤色器，驱动用基板与形成有滤色器的基板隔着液晶层对置的结构。另外，还可以采用在配置有薄膜晶体管(TFT)的驱动用基板的表面上形成有滤色器的基板与形成有ITO(掺杂了锡的氧化铟)电极或IZO(氧化铟与氧化锌的混合物)电极的基板隔着液晶层对置的结构。后者的结构能够显著提高开口率，具有得到明亮且高精细的液晶显示元件的优点。应予说明，采用后者的结构时，黑矩阵、黑隔离件可以形成于形成有滤色器的基板侧和形成有ITO电极或IZO电极的基板侧中的任一方。
具备本发明的着色固化膜的彩色液晶显示元件除了具备冷阴极荧光管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)之外，还可具备以白色LED为光源的背光灯单元。作为白色LED，例如可举出组合红色LED、绿色LED和蓝色LED，通过混色得到白色光的白色LED；组合蓝色 LED、红色LED和绿色荧光体，通过混色得到白色光的白色LED；组合蓝色LED、红色发光荧光体和绿色发光荧光体，通过混色得到白色光的白色LED；通过蓝色LED与YAG系荧光体的混色得到白色光的白色LED；组合蓝色LED、橙色发光荧光体和绿色发光荧光体，通过混色得到白色光的白色LED；组合紫外线LED、红色发光荧光体、绿色发光荧光体和蓝色发光荧光体，通过混色得到白色光的白色LED等。
具备本发明的着色固化膜的彩色液晶显示元件中，可应用TN(扭曲向列(TwistedNematic))型、STN(超扭曲向列(Super Twisted Nematic))型、IPS(平面转换(In-PlanesSwitching))型、VA(垂直取向(Vertical Alignment))型、OCB(光学补偿弯曲排列(Optically Compensated Birefringence))型等适当的液晶模式。
另外，具备本发明的着色固化膜的有机EL显示元件可采用适当的结构，例如可举出日本特开平11-307242号公报中公开的结构。
另外，具备本发明的着色固化膜的电子纸可采用适当的结构，例如可举出日本特开2007-41169号公报中公开的结构。
固体摄像元件
本发明的固体摄像元件具备本发明的着色固化膜。另外，本发明的固体摄像元件可采用适当的结构。例如，作为一个实施方式，使用本发明的着色组合物，采用与上述相同的操作在CMOS基板等半导体基板上形成着色像素(着色固化膜)，由此能够制成色彩分离性、色彩再现性优异的固体摄像元件。
实施例
以下，举出实施例，进一步具体说明本发明的实施方式。但是，本发明并不限定于下述实施例。
＜着色剂的合成＞
(合成例1)
对放入了搅拌子并安装有回流冷却管和温度计的100mL的三口烧 瓶充分进行氮置换，加入环己酮15.0g，在氮气流下加热至内温80±2℃。以保持内温在80±2℃的方式，使用泵用2小时向其中滴加混合下述式表示的色素单体(A1)4.50g、甲基丙烯酸甲酯6.00g、甲基丙烯酸4.50g、作为聚合引发剂的2,2′-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(和光纯药工业株式会社制，商品名V-65)2.18g、环己酮45.0g而制备成的溶液。滴加结束后，在该温度下进一步继续搅拌1小时。其后，将反应液冷却至室温，滴加到大量己烷中。在50℃对所得着色固体进行减压干燥，得到聚合物(1)14.1g。所得聚合物(1)的Mw为4800。聚合物(1)相当于聚合物α。
合成例2～4
在合成例1中，按表1所示变更聚合所使用的单体的种类和量，除此之外，与合成例1同样地得到聚合物(2)～(4)。色素单体(A1)～(A4)的结构如上所述。聚合物(2)相当于聚合物α，聚合物(3)～(4)相当于聚合物β。
表1
表1中使用的符号如下。
MMA:甲基丙烯酸甲酯
MA:甲基丙烯酸
另外，色素单体(A1)～(A4)分别参考以下公报进行合成。
色素单体(A1):依照日本特开2013-178478号公报的第〔0145〕～〔0146〕段中记载的合成例2进行合成。相当于单体α。
色素单体(A2):依照日本特开2013-173850号公报的第〔0096〕～〔0097〕段中记载的实施例1-1进行合成。相当于单体α。
色素单体(A3):依照日本特开2013-210621号公报的第〔0149〕～〔0150〕段中记载的染料单体(A1-1)的制造进行合成。相当于单体β。
色素单体(A4):日本特开2013-028764号公报的第〔0501〕段中记载的“单体1”。相当于单体β。
＜着色剂溶液的制备＞
制备例1
使所得聚合物(1)10重量份溶解于丙二醇单甲醚90重量份中，制成着色剂溶液(A-1)。
制备例2～10
在制备例1中，按表2所示变更溶质、溶剂的种类和量，除此之外，与制备例1同样地制备着色剂溶液(A-2)～(A-10)。应予说明，在表2中， 色素(A5)为C.I.碱性蓝7(三芳基甲烷化合物)，色素(A6)为下述式表示的蒽醌化合物。另外，丙二醇单甲醚记载为“PGME”。
表2
＜粘结剂树脂的合成＞
合成例5
在具备冷却管和搅拌机的烧瓶中加入丙二醇单甲醚乙酸酯100质量份，进行氮置换。加热至80℃，在该温度下，用1小时滴加丙二醇单甲醚乙酸酯100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-羟基乙酯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质量份和2,2′-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)6质量份的混合溶液，保持该温度聚合2小时。其后，使反应溶液的温度升温至100℃， 再聚合1小时，由此得到粘结剂树脂溶液(固体成分浓度33质量％)。所得粘结剂树脂的Mw为12200，Mn为6500。将该粘结剂树脂作为“粘结剂树脂(C1)”。
＜着色组合物的制备和评价＞
着色组合物的制备
实施例1
混合作为(A)着色剂的着色剂溶液(A-1)16.5质量份和着色剂溶液(A-3)1.0质量份、作为(C)粘结剂树脂的粘结剂树脂(C1)溶液23.3质量份、作为(B)聚合性化合物的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(日本化药株式会社制，商品名KAYARAD DPHA)9.9质量份、作为光聚合引发剂的2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮(商品名IRGACURE 369，Ciba Specialty Chemicals公司制)1.8质量份和NCI-930(ADEKA株式会社制)0.1质量份、作为氟系表面活性剂的MEGAFAC F-554(DIC株式会社制)0.05质量份、以及作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯，制备固体成分浓度20质量％的着色组合物(S-1)。
对比度的评价
使用旋涂机在玻璃基板上涂布所得着色组合物后，用80℃的热板进行10分钟预烘焙，形成膜厚2.5μm的涂膜。
接着，将该基板冷却至室温后，使用高压汞灯不隔着光掩模以2000J/m2的曝光量对各涂膜曝光包含365nm、405nm和436nm各波长的放射线。其后，以显影压1kgf/cm2(喷嘴直径1mm)对该基板喷出23℃的由0.04质量％氢氧化钾水溶液构成的显影液90秒。然后，用超纯水清洗该基板，风干后，进一步在200℃的洁净烘箱内进行30分钟后烘焙，由此形成评价用固化膜。
用2片偏振片夹住形成有固化膜的基板，边从背面侧用荧光灯(波长范围380～780nm)照射边使前面侧的偏振片旋转，利用亮度计LS-100(Minolta株式会社制)测定透射的光强度的最大值和最小值。然 后，将用最大值除以最小值得到的值作为对比度比。将评价结果示于表3。应予说明，数值越大，意味着对比度比越良好。
耐热性的评价
使用旋涂机在表面形成有防止钠离子溶出的SiO2膜的钠玻璃基板上涂布着色组合物(S-1)后，用90℃的热板进行2分钟预烘焙，形成膜厚2.5μm的涂膜。
接着，将该基板冷却至室温后，使用高压汞灯隔着光掩模以400J/m2的曝光量对各涂膜曝光包含365nm、405nm和436nm各波长的放射线。其后，以显影压1kgf/cm2(喷嘴直径1mm)对这些基板喷出23℃的由0.04质量％氢氧化钾水溶液构成的显影液，由此进行90秒喷淋显影。其后，用超纯水清洗该基板，风干后，进一步在200℃的洁净烘箱内进行30分钟后烘焙，由此在基板上形成点图案。
对所得点图案，使用色彩分析仪(大塚电子株式会社制MCPD2000)，以C光源、2度视场测定CIE表色系中的色度坐标值(x，y)和刺激值(Y)。
接着，将上述基板在230℃追加烘焙90分钟后，测定色度坐标值(x，y)和刺激值(Y)，评价追加烘焙前后的颜色变化即ΔE* ab。其结果，将ΔE*ab的值小于3.0的情况评价为“○”，将3.0以上且小于5.0的情况评价为“△”，将5.0以上的情况评价为“×”。将评价结果示于表3。应予说明，可以说ΔE*ab值越小耐热性越良好。
颜色变化的评价
使用旋涂机在表面形成有防止钠离子溶出的SiO2膜的钠玻璃基板上涂布着色组合物(S-1)后，用90℃的热板进行2分钟预烘焙，形成膜厚2.5μm的涂膜。
接着，将该基板冷却至室温后，使用高压汞灯隔着光掩模以400J/m2的曝光量对涂膜曝光包含365nm、405nm和436nm各波长的放射线。其后，以显影压1kgf/cm2(喷嘴直径1mm)对该基板喷出23℃的由0.04质量％氢氧化钾水溶液构成的显影液，由此进行90秒喷淋显影。其后，用超纯水清洗该基板，风干后，进一步在230℃的洁净烘箱内进行30 分钟后烘焙，由此在基板上形成点图案。
将上述基板在80℃的丙二醇单甲醚乙酸酯中浸渍40分钟。测定浸渍前后的色度坐标值(x，y)和刺激值(Y)，评价浸渍前后的颜色变化即ΔE* ab。其结果，将ΔE* ab的值小于3.0的情况评价为“○”，将3.0以上且小于5.0的情况评价为“△”，将5.0以上的情况评价为“×”。将评价结果示于表3。应予说明，可以说ΔE* ab值越小耐溶剂性越良好。
对比度变化率的评价
使用旋涂机在表面形成有防止钠离子溶出的SiO2膜的钠玻璃基板上涂布着色组合物(S-1)后，用90℃的热板进行2分钟预烘焙，形成膜厚2.5μm的涂膜。
接着，将该基板冷却至室温后，使用使用高压汞灯不隔着光掩模以400J/m2的曝光量对涂膜整面曝光包含365nm、405nm和436nm各波长的放射线。其后，以显影压1kgf/cm2(喷嘴直径1mm)对这些基板喷出23℃的由0.04质量％氢氧化钾水溶液构成的显影液，由此进行90秒喷淋显影。其后，用超纯水清洗该基板，风干后，进一步在230℃的洁净烘箱内进行30分钟后烘焙，由此在基板上形成着色固化膜。将其作为基板(T-1)。
接下来，使用旋涂机在基板(T-1)上涂布根据日本专利第4697423号说明书的实施例1得到的含有聚有机硅氧烷、偏苯三酸酐、2-乙基-4-甲基咪唑和丙二醇单甲醚乙酸酯的保护膜形成用树脂组合物。其后，用90℃的热板进行5分钟预烘焙，进一步在230℃的洁净烘箱内后烘焙30分钟，由此在着色固化膜的上表面形成膜厚为2.0μm的保护膜。将所得基板作为基板(T-2)。
采用与上述相同的方法分别测定基板(T-1)和基板(T-2)的对比度，由下述式求出对比度变化率。其结果，将对比度变化率小于15％的情况评价为“○”，将15％以上且小于30％的情况评价为“△”，将30％以上的情况评价为“×”。将评价结果示于表3。应予说明，可以说对比度变化率越小越良好。
对比度变化率＝((基板(T-2)的对比度)-(基板(T-1)的对比度))× 100/(基板(T-1)的对比度)
实施例2～11和比较例1～6
在实施例1中，按表3所示变更各成分的种类和量，除此之外，与实施例1同样地制备着色组合物(S-2)～(S-17)。接着，使用着色组合物(S-2)～(S-17)代替着色组合物(S-1)，除此之外，与实施例1同样地进行评价。将结果示于表3。
表3
在表3中，“α/β”表示化合物组α中的发出荧光的部位与化合物组β中的吸收荧光的部位的摩尔比。

Claims (13)

1.一种着色组合物，含有(A)着色剂和(B)聚合性化合物，
(A)着色剂包含下述(i)或(ii)的组合，
(i)聚合物α4与单体β3的组合，所述聚合物α4含有单体α3作为结构单元，所述单体α3具有选自呫吨发色团和花青发色团中的至少1种发色团和聚合性基团，所述单体β3具有选自三芳基甲烷发色团和蒽醌发色团中的至少1种发色团和聚合性基团，
(ii)单体α3与聚合物β4的组合，所述单体α3具有选自呫吨发色团和花青发色团中的至少1种发色团和聚合性基团，所述聚合物β4含有单体β3作为结构单元，所述单体β3具有选自三芳基甲烷发色团和蒽醌发色团中的至少1种发色团和聚合性基团。
2.根据权利要求1所述的着色组合物，其中，所述单体β3是具有选自三芳基甲烷发色团和蒽醌发色团中的至少1种发色团的烯键式不饱和单体。
3.根据权利要求1所述的着色组合物，其中，所述单体α3是具有选自呫吨发色团和花青发色团中的至少1种发色团的烯键式不饱和单体。
4.根据权利要求1所述的着色组合物，其中，所述单体α3是式(1-1)表示的单体，所述单体β3是式(1-2)表示的单体，
式(1-1)中，R1各自独立地表示氢原子或甲基；
X1各自独立地表示直接键合、取代或非取代的2价烃基、或者将该2价烃基与1个以上的含有除碳原子和氢原子以外的原子的连接基团组合而成的2价基团；
P表示呫吨发色团或花青发色团；
g表示1以上的整数；
式(1-2)中，R2表示氢原子或甲基；
X2表示直接键合、取代或非取代的2价烃基、或者将该2价烃基与1个以上的含有除碳原子和氢原子以外的原子的连接基团组合而成的2价基团；
Q表示三芳基甲烷发色团或蒽醌发色团；
h表示1以上的整数。
5.根据权利要求1所述的着色组合物，其中，所述聚合物α4和所述聚合物β4分别具有除单体α3、单体β3以外的其它可共聚的烯键式不饱和单体作为结构单元，该其它可共聚的烯键式不饱和单体含有(甲基)丙烯酸酯。
6.根据权利要求1所述的着色组合物，其中，聚合物α4与单体β3、或者单体α3与聚合物β4的含有比例以摩尔比计是99/1～40/60。
7.一种着色组合物，含有(A)着色剂和(B)聚合性化合物，
(A)着色剂包含下述(iii)或(iv)的组合，
(iii)聚合物α2与单体β1的组合，所述聚合物α2含有单体α1作为结构单元，所述单体α1具有发出荧光的部位和聚合性基团，所述单体β1具有吸收所述荧光的部位和聚合性基团，
(iv)单体α1与聚合物β2的组合，所述单体α1具有发出荧光的部位和聚合性基团，所述聚合物β2含有单体β1作为结构单元，所述单体β1具有吸收所述荧光的部位和聚合性基团，
所述单体α1是式(1-1)表示的单体，所述单体β1是式(1-2)表示的单体，
式(1-1)中，R1各自独立地表示氢原子或甲基；
X1各自独立地表示直接键合、取代或非取代的2价烃基、或者将该2价烃基与1个以上的含有除碳原子和氢原子以外的原子的连接基团组合而成的2价基团；
P表示发出荧光的部位；
g表示1以上的整数；
式(1-2)中，R2表示氢原子或甲基；
X2表示直接键合、取代或非取代的2价烃基、或者将该2价烃基与1个以上的含有除碳原子和氢原子以外的原子的连接基团组合而成的2价基团；
Q表示吸收荧光的部位；
h表示1以上的整数。
8.根据权利要求7所述的着色组合物，其中，所述聚合物α2和所述聚合物β2分别具有除单体α1、单体β1以外的其它可共聚的烯键式不饱和单体作为结构单元，该其它可共聚的烯键式不饱和单体含有(甲基)丙烯酸酯。
9.根据权利要求7所述的着色组合物，其中，聚合物α2与单体β1、或单体α1与聚合物β2的含有比例以摩尔比计是99/1～40/60。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的着色组合物，其中，进一步含有(C)粘结剂树脂。
11.根据权利要求1～9中任一项所述的着色组合物，其中，进一步含有光聚合引发剂，该光聚合引发剂含有O-酰基肟系化合物。
12.一种着色固化膜，是使用权利要求1～11中任一项所述的着色组合物而形成的。
13.一种显示元件，具备权利要求12所述的着色固化膜。
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