CN106066578A - 着色组合物、着色固化膜、滤色器、显示元件和固体摄像元件 - Google Patents

着色组合物、着色固化膜、滤色器、显示元件和固体摄像元件 Download PDF

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Abstract

本发明提供着色组合物、着色固化膜、滤色器、显示元件和固体摄像元件。本发明的着色组合物，其包含着色剂、粘合剂树脂和聚合性化合物，上述着色剂包含选自染料和染料多聚体中的至少1种，所述染料多聚体具备具有染料残基和烯键式不饱和基团的染料单体作为结构单元，作为粘合剂树脂，含有由下述式表示的烯键式不饱和单体的共聚比例为11摩尔％以上的共聚物(其中，不包括上述染料多聚体)。式中，R1表示氢原子或甲基，R2表示碳原子数2～4的链烷二基，R3表示取代或无取代的苯基、取代或无取代的多环芳香族烃基、或者取代或无取代的含氮脂环式杂环基团，n表示0～100的整数。其中，n为2以上时，存在多个的R2可以相同或不同。

Description

着色组合物、着色固化膜、滤色器、显示元件和固体摄像元件
技术领域
本发明涉及着色组合物、着色固化膜、滤色器、显示元件以及固体摄像元件，更详细而言，涉及用于形成在透射式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、电子纸等中使用的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滤色器、显示元件、固体摄像元件。
背景技术
在使用着色放射线敏感性组合物制造滤色器时，已知有如下方法，即，在基板上涂布颜料分散型的着色放射线敏感性组合物并干燥后，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，由此在基板上配置红色、绿色以及蓝色三原色的像素(所谓的光刻法。例如，参照专利文献1～2)。另外，还已知利用分散有炭黑的光聚合性组合物形成黑矩阵的方法(例如，参照专利文献3)。另外，还已知使用颜料分散型的着色树脂组合物并利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，强烈要求液晶显示元件的高对比度化、固体摄像元件的高精细化，为了实现这些目标，进行使用染料作为着色剂的研究。然而，使用染料作为着色剂的情况下，与使用颜料的情况相比，大多数情况下着色图案的耐热性变得不充分。在这样的背景下，作为可形成耐热性等优异的着色图案的着色组合物，例如，在专利文献5中，提出了含有具有聚合性基团的色素多聚体、颜料、聚合性化合物和光聚合引发剂的着色组合物作为着色剂。
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，通过本发明人等的研究可判明使用上述专利文献5中记载的着色组合物形成的着色图案，显影性低、耐热性和耐溶剂性也不充分。
因此，本发明的课题在于提供一种能够平衡良好且以高水准实现耐热性、耐溶剂性以及显影性的着色固化膜的着色组合物。进而，本发明的课题还在于提供一种使用该着色组合物而形成的着色固化膜、以及具备该着色固化膜的滤色器、显示元件、固体摄像元件。
本发明人等经过深入研究，结果发现，通过含有选自染料和染料多聚体中的至少1种、聚合性化合物、以及作为粘合剂树脂的以特定的共聚比例含有具有特定结构的单体的共聚物，从而能够解决上述课题。
即，本发明是一种着色组合物，其中，包含：
(A)着色剂，其包含选自染料和染料多聚体中的至少1种，所述染料多聚体具备具有染料残基和烯键式不饱和基团的染料单体作为结构单元，
(B)粘合剂树脂，以及
(C)聚合性化合物，
作为(B)粘合剂树脂，含有由下述式(1)表示的烯键式不饱和单体的共聚比例为11摩尔％以上的共聚物(其中，不包括上述染料多聚体)。
〔式(1)中，
R1表示氢原子或甲基，
R2表示碳原子数2～4的链烷二基，
R3表示取代或无取代的苯基、取代或无取代的多环芳香族烃基、或者取代或无取代的含氮脂环式杂环基团，
n表示0～100的整数。其中，n为2以上时，存在多个的R2可以相同或不同。〕
另外，本发明提供一种使用上述着色组合物而形成的着色固化膜、以及具备该着色固化膜的显示元件。这里，“着色固化膜”是指用于显示元件或固体摄像元件的各色像素、保护膜、黑矩阵、隔离件、绝缘膜等。
根据本发明，可提供即使使用选自染料和染料多聚体中的至少1种作为着色剂，也可形成能够以平衡良好且以高水准实现耐热性、耐溶剂性以及显影性的着色固化膜的着色组合物。因此，本发明的着色性组合物极其适用于以彩色液晶显示元件、固体摄像元件的颜色分解用滤色器、有机EL显示元件用滤色器、电子纸张用滤色器为代表的各种滤色器的制作。
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包含选自染料和染料多聚体中的至少1种作为(A)着色剂，所述染料多聚体含有具有染料残基和烯键式不饱和基团的染料单体作为结构单元。
首先，对染料进行说明。
作为染料，没有特别限定，可以根据滤色器等的用途适当地选择色彩、材质，并且可以组合1种或2种以上使用。作为本发明中使用的染料，例如，除了使用在颜色索引(C.I.；The Society of Dyers and Colourists公司发行)中分类为染料(Dye)的化合物以外，可以使用公知的染料。
作为这样的染料，从发色团的结构面考虑，例如可举出吨系染料、三芳基甲烷系染料、花菁系染料、蒽醌系染料、偶氮系染料、二吡咯甲川系染料、奎酞酮系染料、香豆素系染料、吡唑啉酮系染料、喹啉系染料、硝基系染料、醌亚胺系染料、酞菁系染料等。
作为吨系染料，例如可使用日本特开2013-053292号公报的第〔0010〕段中记载的化合物，除此以外，还可使用日本特开2013-100463号公报的实施例中记载的式(A1)～(A6)表示的化合物、日本特开2012-181505号公报的第〔0038〕～〔0043〕段和第〔0048〕～〔0050〕段、日本特开2013-007032号公报的第〔0036〕～〔0038〕段等中记载的化合物。
作为三芳基甲烷系染料，例如可使用日本特开2001-011336号公报、日本特开2003-246935号公报、日本特开2008-304766号公报、国际公开第2010/123071号小册子、日本特开2010-256598号公报、日本特开2011-007847号公报、日本特开2011-070172号公报、日本特开2011-116803号公报、日本特开2011-117995号公报、日本特开2011-133844号公报、日本特开2011-227408号公报、国际公开第2011/152379号小册子、国际公开第2011/162217号小册子、日本特开2012-017425号公报、日本特开2012-037740号公报、国际公开第2012/036085号小册子、日本特开2012-073291号公报、国际公开第2012/053201号小册子、日本特开2012-083652号公报、日本特开2012-088615号公报、日本特开2012-098522号公报、日本特开2013-057053号公报、美国专利申请公开第2013/0141810号说明书、国际公开第2013/147099号小册子等中记载的化合物。
作为花菁系染料，例如可使用日本特开2009-235392号公报的实施例中记载的(A-2)～(A-6)成分、日本特开2012-212089号公报的第〔0096〕～〔0108〕段中记载的化合物、日本特开2012-214718号公报的第〔0054〕～〔0063〕段中记载的化合物、日本特开2012-214719号公报的第〔0050〕～〔0054〕段中记载的化合物等。
作为蒽醌系染料，例如可使用日本特开2013-053292号公报的第〔0049〕段中记载的化合物，除此以外，还可使用日本特开2000-129150号公报、日本特开2008-015530号公报的第〔0071〕段中记载的化合物、日本特开2013-210621号公报等中记载的化合物。
作为偶氮系染料，例如可以使用日本特开2003-510398号公报、日本特开2005-226022号公报、日本特开2007-212639号公报、日本特开2010-152160号公报、日本特开2010-170073号公报、日本特开2011-148993号公报、日本特开2011-148994号公报、日本特开2011-148995号公报、日本特开2012-041461号公报、日本特开2012-062461号公报、国际公开第2012/039361号小册子、日本特开2012-194200号公报中记载的吡啶酮偶氮系染料；例如日本特开平04-249549号公报、日本特开2005-120132号公报、日本特开2005-298636号公报、日本特开2007-197538号公报、日本特开2010-275531号公报、日本特开2012-141429号公报等中记载的重氮系染料；例如日本特开2004-325864号公报、日本特开2010-275533号公报等中记载的单偶氮系染料；例如日本特开2005-274788号公报、日本特开2005-290351号公报、日本特开2006-039301号公报、日本特开2007-041076号公报、日本特开2007-041050号公报、日本特开2009-067748号公报、日本特开2010-170116号公报、日本特开2010-170117号公报等中记载的吡唑偶氮系染料；例如日本特开2007-293127号公报的第〔0058〕～〔0061〕段、日本特开2011-219655号公报的第〔0014〕段、日本特开2013-145258号公报等中记载的甲亚胺系染料，除此以外，可使用日本特开2010-150416号公报、日本特开2010-152159号公报、日本特开2010-170074号公报、日本特开2011-016974号公报、日本特开2011-074270号公报、日本特开2011-145540号公报、美国专利申请公开第2013/0164681号说明书中记载的化合物等。
作为二吡咯甲川系染料，例如可使用日本特开2008-292970号公报、日本专利第5085256号说明书等中记载的化合物，除此以外，可使用日本特开2011-180306号公报中记载的含有聚合性基团的二吡咯甲川化合物等。
作为奎酞酮系染料，例如可使用日本特开平5-039269号公报、日本特开平6-220339号公报、日本特开平8-171201号公报、日本特开2006-126649号公报中记载的式(2)表示的化合物、日本特开2010-250291号公报中记载的式(1)表示的化合物、日本特开2013-209614号公报中记载的式(1)表示的化合物。
作为香豆素系染料，例如可使用日本特开平4-179955号公报的实施例4中记载的化合物、日本特开2013-151668号公报中记载的式(1)表示的化合物、日本特开2013-231165号公报中记载的式(1)表示的化合物、日本特开2014-044419号公报中记载的式(1)表示的化合物。
作为吡唑啉酮系染料，例如可使用日本特开2006-016564号公报中记载的式(1)表示的化合物、日本特开2006-063171号公报中记载的式(1)表示的化合物。
作为酞菁系染料，例如可使用日本特开2004-233504号公报、日本特开2006-047497号公报中记载的化合物，除此以外，还可使用日本特开2007-094181号公报的第〔0147〕～〔0155〕段中记载的化合物等。
另外，作为染料，可优选使用酸性染料、碱性染料以及非离子性染料中的任一种。这里，本说明书中，“酸性染料”是阴离子部成为发色团的离子性染料的意思，与该阴离子部形成盐的离子性染料也作为酸性染料。另外，本说明书中，“碱性染料”是阳离子部成为发色团的离子性染料的意思，与该阳离子部形成盐的离子性染料也作为碱性染料。“非离子性染料”是酸性染料和碱性染料以外的染料的意思。
作为酸性染料，例如可举出偶氮系酸性染料、三芳基甲烷系酸性染料、蒽醌系酸性染料、吨系酸性染料、喹啉系酸性染料、硝基系酸性染料、花菁系酸性染料等。酸性染料可使用1种或组合2种以上使用，并用2种以上时，也可以任意组合。
作为偶氮系酸性染料的具体例，例如可举出C.I.酸性黄11、C.I.酸性橙7、C.I.酸性红37、C.I.酸性红180、C.I.酸性蓝29、C.I.直接红28、C.I.直接红83、C.I.直接黄12、C.I.直接橙26、C.I.直接绿59、C.I.活性黄2、C.I.活性红17、C.I.活性红120、C.I.活性黑5、C.I.媒介红7、C.I.媒介黄5、C.I.媒介黑7、C.I.直接绿28等。
作为三芳基甲烷系酸性染料的具体例，例如可举出C.I.酸性蓝9等。
作为蒽醌系酸性染料的具体例，例如可举出C.I.酸性蓝40、C.I.酸性绿25、C.I.活性蓝19、C.I.活性蓝49等。
作为吨系酸性染料的具体例，例如可举出C.I.酸性红52、C.I.酸性红87、C.I.酸性红92、C.I.酸性红289、C.I.酸性红388，除此以外，可举出日本特开2010-32999号公报的合成例1～3、日本特开2011-138094号公报所公开的染料等。
作为喹啉系酸性染料的具体例，例如可举出C.I.酸性黄3等。
作为硝基系酸性染料的具体例，例如可举出C.I.酸性黄1、C.I.酸性橙3等。
作为花菁系酸性染料的具体例，例如可举出C.I.活性黄1等。
作为碱性染料，例如可举出偶氮系碱性染料、三芳基甲烷系碱性染料、吨系碱性染料、醌亚胺系碱性染料、花菁系碱性染料等。碱性染料可使用1种或组合2种以上使用，并用2种以上时，也可以任意组合。
作为偶氮系碱性染料的具体例，例如可举出C.I.碱性蓝41、C.I.碱性红18，除此以外，还可举出日本特开2011-145540号公报中记载的染料等。
作为三芳基甲烷系碱性染料的具体例，例如可举出C.I.碱性蓝7、C.I.碱性绿1，除此以外，还可举出国际公开第2010/123071号小册子、日本特开2011-116803号公报、日本特开2011-117995号公报、日本特开2011-133844号公报中记载的染料等。
作为吨系碱性染料的具体例，例如可举出C.I.碱性紫11等。
作为醌亚胺系碱性染料的具体例，例如可举出C.I.碱性蓝3、C.I.碱性蓝9等。
作为花菁系碱性染料的具体例，例如可举出C.I.碱性红12、C.I.碱性红13、C.I.碱性红14、C.I.碱性紫7、C.I.碱性紫16、C.I.碱性黄1、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。
此外，可举出日本特表2007-503477号公报中记载的各种碱性染料。
作为非离子性染料，例如可举出偶氮系非离子性染料、蒽醌系非离子性染料、酞菁系非离子性染料、硝基系非离子性染料、甲川系非离子性染料等。非离子染料可使用1种或组合2种以上使用，并用2种以上时，还可任意组合。
作为偶氮系非离子性染料的具体例，例如可举出C.I.分散橙5、C.I.分散红58、C.I.分散蓝165，除此以外，还可举出日本特开2010-170073号公报、日本特开2010-170074号公报、日本特开2010-275531号公报、日本特开2010-275533号公报中记载的染料等。
作为蒽醌系非离子性染料的具体例，例如可举出C.I.还原蓝4、C.I.分散红60、C.I.分散蓝56、C.I.分散蓝60等。
作为酞菁系非离子性染料的具体例，例如可举出C.I.还原蓝5等。
作为喹啉系非离子性染料的具体例，例如可举出C.I.溶剂黄33、C.I.分散黄64等。
作为硝基系非离子性染料的具体例，例如可举出C.I.分散黄42等。
作为甲川系非离子性染料的具体例，例如可举出C.I.溶剂黄179、分散黄201等。
此外，可举出日本特开2010-168531号公报的权利要求3或权利要求4中记载的各种非离子性染料。
本发明中，作为染料，优选为酸性染料、碱性染料，另外，从发色团的结构面考虑，优选为三芳基甲烷系染料、吨系染料、偶氮系染料、甲川系染料、二吡咯甲川系染料、花菁系染料，更优选选自三芳基甲烷系染料、吨系染料、二吡咯甲川系染料以及花菁系染料中的染料，进一步优选选自三芳基甲烷系染料、二吡咯甲川系染料以及花菁系染料中的染料，更进一步优选三芳基甲烷系染料。
接下来，对染料多聚体进行说明。
染料多聚体是具备具有染料残基和烯键式不饱和基团的染料单体作为结构单元的多聚体。染料多聚体可以使用1种或组合2种以上使用。
作为染料残基，从发色团的结构面考虑，例如可举出选自吨系染料、三芳基甲烷系染料、花菁系染料、蒽醌系染料、偶氮系染料、二吡咯甲川系染料、奎酞酮系染料、香豆素系染料、吡唑啉酮系染料、喹啉系染料、硝基系染料、醌亚胺系染料、以及酞菁系染料中的染料的残基。这里，本说明书中“染料残基”是指，从染料化合物中除去一个氢原子的残基。其中，作为染料残基，优选选自三芳基甲烷系染料、吨系染料、偶氮系染料、二吡咯甲川系染料、甲川系染料、以及花菁系染料中的染料的残基，更优选选自三芳基甲烷系染料、吨系染料、二吡咯甲川系染料以及花菁系染料中的染料的残基，进一步优选为三芳基甲烷系染料的残基。应予说明，染料残基可以来自酸性染料、碱性染料以及非离子性染料中的任一种，但优选来自酸性染料、碱性染料。
作为烯键式不饱和基团，例如可举出乙烯基、烯丙基、(甲基)丙烯酰基等。
作为上述染料单体，例如可举出下述式(2)表示的单体。
〔式(2)中，
R11表示氢原子或甲基，
X1表示单键、取代或无取代的2价烃基、或者将该2价烃基与包含除碳原子和氢原子以外的原子的1个以上的连结基团组合而成的2价基团，
D1表示染料残基。〕
作为R11，可适当地选择氢原子或甲基。
作为X1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，本说明书中，“脂环式烃基”是指不包括不具有环状结构的脂肪族烃基的概念。2价脂肪族烃基可以是直链和支链的任一形态，并且，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，本说明书中，“脂环式烃基”、“芳香族烃基”是指，不仅包含仅由环结构构成的基团，还包含在该环结构中进一步取代有2价脂肪族烃基的基团的概念，在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、环丁烯基、环戊烯基、环己烯基等单环式烃环基；1,4-降冰片烯基、2,5-降冰片烯基等降冰片烯基；1,5-金刚烷基(アダマンチレン基)、2,6-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的单环至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、菲基、亚蒽基等。
另外，在将2价烃基与包含除碳原子和氢原子以外的原子的1个以上的连结基团组合而成的2价基团中，作为连结基团，例如可举出-O-、-S-、-SO2-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONRa-(Ra表示氢原子或碳原子数1～6的烷基)、-NRa-(Ra与上述的意义相同)，可具有1种或2种以上。连结基团的键合位置是任意的，例如，可以在2价烃基的末端或C-C键之间具有，其中，优选在单侧末端或C-C键之间具有。另外，2价烃基可以与上述连结基团键合而形成环结构。应予说明，第〔0030〕段提到的碳原子数是除去构成该连结基团的碳原子的部分的总碳原子数的意思。
作为在C-C键之间具有上述连结基团的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-CH2-、-CH2-CH2-CH2-OCO-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-CH2-COO-CH2-CH(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-(COO-CH2-CH3)2-、-CH2-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-O-CH2-CH2-、-(CH2-CH2-O)p-CH2-(p为1～8的整数)、-(CH2-CH2-CH2-O)q-CH2-(q为1～5的整数)、-CH2-CH(CH3)-O-CH2-CH2-、-CH2-CH-(OCH3)-、-CH2-CH2-COO-CH2-CH2-O-CH2-CH(CH2-CH3)-CH2-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-O-CO-CH2-CH(CH2-CH3)-CH2-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-COO-CH2-CH2-O-CH2-C H2-O-CH2-CH(CH2-CH3)-CH2-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-NH-COO-CH2-CH2-、-CH2-CH2-OCO-CH2-等，但不限定于这些。
另外，作为具有2价烃基与上述连结基团键合而形成的环结构的基团的具体例，例如，可举出以下的基团，但不限定于这些。
作为2价烃基所具有取代基，可举出卤素原子、硝基、羟基、取代或无取代的烷氧基、取代或无取代的芳氧基等。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的任一形态，优选碳原子数为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，优选为碳原子数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价脂环式烃基和2价芳香族烃基的情况下，作为取代基，可以具有取代或无取代的烷基、取代或无取代的烯基。烷基和烯基的碳原子数优选为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。
D1表示染料残基，例如可举出选自吨系染料、三芳基甲烷系染料、花菁系染料、蒽醌系染料、偶氮系染料、二吡咯甲川系染料、奎酞酮系染料、香豆素系染料、吡唑啉酮系染料、喹啉系染料、硝基系染料、醌亚胺系染料、以及酞菁系染料中的染料的残基。其中，作为染料残基，优选选自三芳基甲烷系染料、吨系染料、偶氮系染料、二吡咯甲川系染料、甲川系染料、以及花菁系染料中的染料的残基，更优选选自三芳基甲烷系染料、吨系染料、二吡咯甲川系染料以及花菁系染料中的染料的残基，进一步优选为三芳基甲烷系染料的残基。应予说明，染料残基可以来自酸性染料、碱性染料以及非离子性染料中的任一种，优选来自酸性染料、碱性染料。
染料单体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(2)表示的化合物可通过利用通常的有机合成方法在具有官能团的上述染料的基本骨架中导入具有烯键式不饱和基团的基团，或者在染料的合成原料中导入具有烯键式不饱和基团的基团之后，合成染料而得。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，通过聚合染料单体，从而可制造染料多聚体。聚合反应可使用以往公知的方法，例如，可采用与后述的(B)粘合剂树脂同样的方法。
本发明中的染料多聚体的用凝胶渗透色谱法(以下，省略为GPC)(溶出溶剂：四氢呋喃)测定的换算成聚苯乙烯的重均分子量(Mw)通常为1000～100000，优选为3000～50000，进一步优选为3000～30000。通过形成这样的方式，可平衡良好且以更高水准实现耐热性、耐溶剂性以及显影性。
另外，本发明中的粘合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是指，用GPC(溶出溶剂：四氢呋喃)测定的换算成聚苯乙烯的数均分子量。
染料多聚体可以是仅由染料单体构成，但从平衡良好且以更高水准实现耐热性、耐溶剂性以及显影性的观点考虑，优选具有染料单体以外的其他可共聚的烯键式不饱和单体(以下，也称为“不饱和单体(a)”)作为结构单元的共聚物。作为这样的不饱和单体(a)的例子，例如可举出下述式(3)表示的单体、具有一个以上的羧基的烯键式不饱和单体、N-取代马来酰亚胺、芳香族乙烯基化合物、乙烯基醚、具有环氧乙基或氧杂环丁基的烯键式不饱和单体、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。不饱和单体(a)可使用1种或混合2种以上使用。
〔式(3)中，
R12表示氢原子或甲基，
R13表示碳原子数2～4的链烷二基，
R14表示取代或无取代的烃基，
M表示0～100的整数。其中，m为2以上时，存在多个的R13可以相同或不同。〕
首先，对式(3)中的各符号的定义进行说明。
作为R12，可适当地选择氢原子或甲基。
作为R13中的碳原子数2～4的链烷二基，可举出亚乙基、乙烷-1,1-二基、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-1,4-二基等，其中，优选为碳原子数2～3的链烷二基，更优选为亚乙基、丙烷-1,2-二基。
作为R14中的烃基，可举出脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基。
脂肪族烃基可以是直链和支链中的任一形态，并且，可以是饱和烃基，也可以是不饱和烃基。作为脂肪族烃基，例如可举出烷基、烯基、炔基。作为烷基，优选为碳原子数1～20的烷基，更优选为碳原子数1～12的烷基，作为具体例，可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、癸基、十二烷基等。另外，作为烯基，优选碳原子数2～20的烯基，更优选碳原子数2～12的烯基，作为具体例，可举出乙烯基、1-丙烯基、1-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。作为炔基，优选碳原子数2～20的炔基，更优选碳原子数2～12的炔基，作为具体例，可举出乙炔基、1-丙炔基、1-丁炔基、1-戊炔、3-戊炔、1-己炔、2-乙基-2-丁炔基、2-辛炔、(4-乙炔基)-5-己炔、2-癸炔基等。其中，作为脂肪族烃基，优选碳原子数1～20的直链和支链的烷基，更优选碳原子数1～12的直链或支链的烷基。
在脂环式烃基中包含环烷基、环烯基、稠合多环烃基、桥环烃基、螺烃基、环状萜烯烃基等。作为脂环式烃基，优选为碳原子数4～30的脂环式烃基，更优选为碳原子数4～18的脂环式烃基，进一步优选为碳原子数4～12的脂环式烃基。作为具体例，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、三环癸酰基、十氢-2-萘基、三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基、五环十五烷基、异冰片基、金刚烷基、二环戊烷基、二环戊烯基、三环戊烷基、三环戊烯基等。
作为芳香族烃基，优选为碳原子数6～20的芳基，更优选为碳原子数6～10的芳基。这里，本说明书中，“芳基”是指单环～3环式芳香族烃基，作为具体例，例如可举出苯基、苄基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、二甲苯基、萘基、蒽基、菲基、基、9-芴基等。
作为烃基的取代基，例如可举出卤素原子、羟基、氰基、硝基、氨基、取代或者无取代的烷氧基等。R14为脂环式烃基、芳香族烃基的情况下，作为取代基，可以具有取代或无取代的烷基。烷基可以为直链和支链中的任一形态，碳原子数优选为1～10，更优选为1～6，进一步优选为1～4。烷氧基可以为直链和支链中的任一形态，碳原子数优选为1～10，更优选为1～6，进一步优选为1～4。应予说明，作为卤素原子、烷基、烷氧基的具体例，可举出与上述2价烃基相同的基团。另外，作为烷基和烷氧基的取代基，可举出卤素原子、羟基、硝基、氨基、氰基等。应予说明，取代基的位置和数量是任意的，并且，具有2个以上取代基的情况下，该取代基可以相同或不同。
其中，作为R14中的烃基，优选为脂肪族烃基、芳香族烃基，进一步优选为碳原子数1～12的烷基、碳原子数6～10的芳基。
m表示0～100的整数，但m可以为0，也可以不具有R13O基。具有R13O基的情况下，m优选为1～30的整数，更优选为1～15的整数，进一步优选为1～10的整数，更优选为1～5的整数。m为2以上的情况下，存在多个的R13可以相同或不同，并且存在多个的R13O基可以按任意顺序键合。作为存在多个的R13不同的例子，例如可举出碳原子数2的链烷二基与碳原子数3的链烷二基的组合；碳原子数2的链烷二基与碳原子数3的链烷二基、以及碳原子数4的链烷二基的组合。其中，优选亚乙基与丙烷-1,2-二基的组合、亚乙基与丙烷-1,3-二基的组合、亚乙基与丙烷-1,2-二基以及丁烷-1,4-二基的组合、亚乙基与丙烷-1,3-二基以及丁烷-1,4-二基的组合。
作为下述式(3)表示的单体的具体例，可举出：
(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-羟基乙酯等(甲基)丙烯酸烷基酯；
(甲基)丙烯酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯等(甲基)丙烯酸烯基酯；
(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸芳基酯；
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、单(甲基)丙烯酸甘油酯之类的多元醇的(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)丙烯酸二环戊烯酯之类的具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯等。
作为具有一个以上的羧基的烯键式不饱和单体，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、对苯甲酸乙烯酯等。
作为N-取代马来酰亚胺，例如可举出N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺等。
作为芳香族乙烯基化合物，例如可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对羟基苯乙烯、对羟基-α-甲基苯乙烯、苊烯等。
作为乙烯基醚，例如可举出环己基乙烯基醚、异冰片乙烯基醚、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等。
作为具有环氧乙基的烯键式不饱和单体，例如，可举出：
(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-乙基缩水甘油酯、缩水甘油基乙烯醚、邻乙烯基苄基缩水甘油醚、α-甲基-邻乙烯基苄基缩水甘油醚、2,3-双(缩水甘油基氧甲基)苯乙烯、2,3,4-三(缩水甘油基氧甲基)苯乙烯等具有缩水甘油基醚基的烯键式不饱和单体；
1,2-环氧基-4-乙烯基环己烷；
3,4-环氧基环己基甲基(甲基)丙烯酸酯等。
作为具有氧杂环丁基的烯键式不饱和单体，例如，可举出：
3-(乙烯基氧甲基)-2-甲基氧杂环丁烷、2-(乙烯基氧乙基)-2-甲基氧杂环丁烷之类的(乙烯基氧烷基)烷基氧杂环丁烷；
3-〔(甲基)丙烯酰氧基甲基〕氧杂环丁烷、2-〔2-(甲基)丙烯酰氧基乙基〕氧杂环丁烷之类的(甲基)丙烯酰氧基烷基氧杂环丁烷；
3-〔(甲基)丙烯酰氧基甲基〕-2-甲基氧杂环丁烷、2-〔2-(甲基)丙烯酰氧基乙基〕-2-乙基氧杂环丁烷之类的〔(甲基)丙烯酰氧基烷基〕烷基氧杂环丁烷；
2-〔(甲基)丙烯酰氧基甲基〕-2-苯基氧杂环丁烷之类的〔(甲基)丙烯酰氧基烷基〕苯基氧杂环丁烷；
4-[3-(3-乙基氧杂环丁烷-3-基甲氧基)丙氧基]苯乙烯、4-[7-(3-乙基氧杂环丁烷-3-基甲氧基)庚氧基]苯乙烯之类的具有氧杂环丁基的芳香族乙烯基化合物等。
作为大分子单体，例如可举出聚苯乙烯、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。
其中，作为不饱和单体(a)，优选含有上述式(3)表示的单体。
染料多聚体为染料单体与不饱和单体(a)的共聚物的情况下，染料多聚体中的染料单体的共聚比例优选为5～30摩尔％，更优选为10～25摩尔％，进一步优选为10～20摩尔％。
染料多聚体中的上述式(3)表示的单体的共聚比例优选为30～85摩尔％，更优选为40～80摩尔％，进一步优选为50～75摩尔％。在这种情况下，作为含有(甲基)丙烯酸芳基酯作为上述式(3)表示的单体的情况下，染料多聚体中的(甲基)丙烯酸芳基酯的共聚比例优选为大于等于5摩尔％且小于20摩尔％，更优选为7～18摩尔％，进一步优选为10～16摩尔％。
本发明的着色组合物可以含有除染料和染料多聚体以外的着色剂。作为这样的其他着色剂，可举出颜料，这些其他着色剂可使用1种或者组合2种以上使用。
作为颜料，例如，可举出在颜色索引(C.I.；The Society of Dyers andColourists公司发行)中分类为颜料的化合物，即，可举出标记下述颜色索引(C.I.)编号的化合物。
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等红色颜料；
C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36、C.I.颜料绿58、C.I.颜料绿59等绿色颜料；
C.I.颜料蓝15：6、C.I.颜料蓝16、C.I.颜料蓝80等蓝色颜料；
C.I.颜料黄83、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等黄色颜料；
C.I.颜料橙38等橙色颜料；
C.I.颜料紫23等紫色颜料。
除此以外，还可使用日本特表2011-523433号公报的式(Ic)表示的溴化二酮吡咯并吡咯颜料作为红色颜料。另外，可举出日本特开2001-081348号公报、日本特开2010-026334号公报、日本特开2010-191304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。
本发明中，含有颜料作为(A)着色剂的情况下，可利用再结晶法、再沉淀法、溶剂清洗法、升华法、真空加热法或它们的组合对颜料进行精制后使用。另外，颜料可根据需要用树脂对其粒子表面进行改性后使用。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号公报中记载的载体树脂、或者市售的各种颜料分散用树脂。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，有机颜料可利用所谓的盐磨，将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08-179111号公报中公开的方法。
另外，本发明中，含有颜料作为(A)着色剂的情况下，可以进一步含有选自公知的分散剂和分散助剂中的至少1种。
作为公知的分散剂，例如可举出氨基甲酸酯系分散剂、聚乙烯亚胺系分散剂、聚氧基乙烯烷基醚系分散剂、聚氧基乙烯烷基苯基醚系分散剂、聚乙二醇二酯系分散剂、脱水山梨糖醇脂肪酸酯系分散剂、聚酯系分散剂、(甲基)丙烯酸系分散剂等，作为市售品，例如可使用Disperbyk-2000、Disperbyk-2001、BYK-LPN6919、BYK-LPN21116、BYK-LPN22102(以上，BYK-Chemie(BYK)公司制)等的(甲基)丙烯酸系分散剂，Disperbyk-161、Disperbyk-162、Disperbyk-165、Disperbyk-167、Disperbyk-170、Disperbyk-182(以上，BYK-Chemie(BYK)公司制)，Solsperse 76500(Lubrizol株式会社制)等的氨基甲酸酯系分散剂，Solsperse24000(Lubrizol株式会社制)等的聚乙烯亚胺系分散剂，AJISPER PB821、AJISPER PB822、AJISPER PB880、AJISPER PB881(以上，Ajinomoto Fine-Techno株式会社制)等的聚酯系分散剂，此外，还可使用BYK-LPN21324(BYK-Chemie(BYK)公司制)。
本发明中，分散剂可使用1种或组合2种以上使用。
本发明中，分散剂的含量相对于颜料100质量份，优选为5～300质量份，更优选为10～200质量份，进一步优选为20～100质量份，更进一步优选为20～50质量份。
另外，作为上述分散助剂，可举出颜料衍生物等。作为颜料衍生物，具体而言，可举出铜酞菁、二酮吡咯并吡咯、奎酞酮的磺酸衍生物等。
从平衡良好且以高水准实现耐热性、耐溶剂性以及显影性的观点考虑，(A)着色剂的含量在着色组合物的固体成分中，通常为5～70质量％，优选为5～60质量％，更优选为10～50质量％，进一步优选为15～40质量％。这里，固体成分是后述的溶剂以外的成分。
本发明的着色组合物可以单独含有染料和染料多聚体作为(A)着色剂，但含有染料和颜料二者作为(A)着色剂的情况下，从能够更加享用本发明的效果的观点考虑，染料和染料多聚体的合计含量相对于全部着色剂，优选为5质量％以上，更优选为10质量％以上，进一步优选为15质量％以上。应予说明，本发明的着色组合物在染料和染料多聚体的相对于着色组合物的固体成分的含有比例高的情况下，也能够平衡良好且以高水准实现耐热性、耐溶剂性以及显影性，并能够形成抑制析出物、涂膜异物的产生的着色固化膜。另外，染料含有三芳基甲烷染料的情况下，只要包含三芳基甲烷染料与其他蓝色着色剂的组合，或者，相对于染料的合计含量，三芳基甲烷染料为55质量％以上，则能够更加享用本发明的效果。
-(B)粘合剂树脂-
本发明的着色组合物含有特定共聚物作为(B)粘合剂树脂，即，含有下述式(1)表示的烯键式不饱和单体的共聚比例为11摩尔％以上的共聚物(以下，也称为“特定共聚物”。其中，不包括上述染料多聚体)。
〔式(1)中，
R1表示氢原子或甲基，
R2表示碳原子数2～4的链烷二基，
R3表示取代或无取代的苯基、取代或无取代的多环芳香族烃基、或者取代或无取代的含氮脂环式杂环基团，
n表示0～100的整数。其中，n为2以上时，存在多个的R12可以相同或不同。〕
作为R1，可以适当地选择氢原子或甲基。
作为R2中的碳原子数2～4的链烷二基，可举出与在R13中例示的基团同样的基团。其中，优选为碳原子数2～3的链烷二基，更优选为亚乙基、丙烷-1,2-二基。
作为R3中的多环芳香族烃基，例如可举出多核芳香族烃基、稠合芳香族烃基。这里，本说明书中“多核芳香族烃基”是指，存在2个以上由碳和氢构成的芳香环且芳香环彼此通过碳-碳键进行键合的烃基，不仅是芳香环彼此通过单键键合的烃基，用链烷二基等键合而成的烃基也包含在“多核芳香族烃基”中。另外，“稠合芳香族烃基”是指，存在2个以上由碳和氢构成的芳香环，这些芳香环彼此共有1个以上邻接而键合的碳原子的烃基。
构成该多环芳香族烃基的芳香环的个数优选为2～10，更优选为2～7，进一步优选为2～5。
作为多核芳香族烃基的具体例，例如可举出联苯基、三联苯基、四联苯基、五联苯基(キンクフェニル基)、六联苯基(セキシフェニル基)、七联苯基(セプチフェニル基)、八联苯基(オクチフェニル基)、九联苯基(ノビフェニル基)、联十苯基(デシフェニル基)、苄基苯基、苯乙基苯基等。其中，优选为联苯基、苄基苯基。
作为稠合芳香族烃基的具体例，例如可举出萘基、蒽基、芘基，菲基、苝基、芴基等。其中，优选为萘基、蒽基、芴基，更优选为萘基。
R3中的含氮脂环式杂环基团，可以是单环式，也可以是多环式，其中，优选为单环式，进一步优选为5～7员环。
作为该含氮脂环式杂环基团的具体例，例如可举出吡咯烷基、咪唑烷基、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。其中，优选为哌啶基。
作为苯基、多环芳香族烃基以及含氮脂环式杂环基团的取代基，可举出卤素原子、羟基、硝基、氨基、氰基、取代或无取代的烷基、取代或无取代的烷氧基等。烷基可以是直链和支链中的任一形态，碳原子数优选为1～20，更优选为1～15，进一步优选为1～10。另外，烷氧基可以是直链和支链中的任一形态，碳原子数优选为1～10，更优选为1～6，进一步优选为1～4。作为卤素原子、烷基、烷氧基的具体例，可举出与在上述中例示的基团同样的基团。另外，作为烷基和烷氧基的取代基，可举出卤素原子、羟基、硝基、氨基、氰基等。应予说明，取代基的位置以数量是任意的，并且，具有2个以上取代基时，该取代基可以相同或不同。
另外，苯基和多环芳香族烃基的取代基为羟基的情况下，该羟基可以被保护。作为羟基的保护基，例如，可举出醚保护基、缩醛保护基、酰基保护、烷氧基羰基、甲硅烷基醚保护基等，可以适当地选择。作为醚保护基，例如可举出甲基、苄基、甲氧基苄基、叔丁基等，作为酰基保护，例如可举出乙酰基、三甲基乙酰、苯酰基等，作为烷氧基羰基，例如，可举出乙氧基羰基、苯氧基羰基、叔丁基氧基羰基等，作为甲硅烷基醚保护基，可举出三甲基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基等。另外，作为缩醛保护基，例如，可举出甲氧基甲基、乙氧基乙基、四氢吡喃基、四氢呋喃等。其中，从耐热性、耐溶剂性、显影性的观点考虑，作为羟基的保护基，优选为缩醛保护基。应予说明，向羟基导入保护基的方法，可采用公知的方法。
其中，作为R3，优选为取代或无取代的苯基、取代或无取代的多核芳香族烃基、取代或无取代的含氮脂环式杂环基团，更优选为取代或无取代的苯基、取代或无取代的联苯基、取代或无取代的哌啶基，进一步优选为可以被羟基取代的苯基、可以被羟基取代的联苯基、可以被羟基和烷基取代的苄基苯基、取代哌啶基。应予说明，该羟基可以被保护基保护。
n表示1～100的整数，但n可以为0，也可以不具有R2O基。具有R2O基的情况下，n优选为1～30的整数，更优选为1～15的整数，进一步优选为1～10的整数，更进一步优选为1～5的整数。n为2以上的情况下，存在多个的R2可以相同或不同，存在多个的R2O基可以按任意顺序键合。其中，从平衡良好且以更高水准实现耐热性、耐溶剂性和显影性的观点考虑，n优选为0。
(B)粘合剂树脂可以仅由式(1)表示的烯键式不饱和单体构成，但从显影性的观点考虑，优选形成具有除式(1)表示的烯键式不饱和单体以外的其它的可共聚的烯键式不饱和单体(以下，也称为“不饱和单体(b)”)作为结构单元的共聚物。作为这样的不饱和单体(b)，例如可举出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸烯基酯、多元醇的(甲基)丙烯酸酯、具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯、具有一个以上的羧基的烯键式不饱和单体、N-取代马来酰亚胺、芳香族乙烯基化合物、乙烯基醚、具有环氧乙基或氧杂环丁基的烯键式不饱和单体、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。这些单体的具体例可举出与在不饱和单体(a)中例示的单体同氧的单体。不饱和单体(b)可以使用1种或混合2种以上使用。
其中，作为不饱和单体(b)，从显影性的观点考虑，优选含有具有一个以上的羧基的烯键式不饱和单体。
作为其他单体，优选含有选自(甲基)丙烯酸烷基酯、N-取代马来酰亚胺以及芳香族乙烯基化合物中的1种或2种以上。
(B)粘合剂树脂中的式(1)表示的烯键式不饱和单体的共聚比例在全体结构单元中为11摩尔％以上，但从进一步提高耐热性、耐溶剂性的观点考虑，优选为14摩尔％以上，更优选为18摩尔％以上，进一步优选为22摩尔％以上，从更进一步提高显影性的观点和合成的容易性的观点考虑，优选为60摩尔％以下，更优选为50摩尔％以下，进一步优选为40摩尔％以下。作为该共聚比例的范围，优选为11～60摩尔％，更优选为14～60摩尔％，进一步优选为18～50摩尔％，进一步优选为22～50摩尔％，更进一步优选为22～40摩尔％。应予说明，式(1)表示的烯键式不饱和单体的R3为羟基取代苯基、或羟基取代多环芳香族烃基且该羟基被缩醛保护基保护的情况下，(B)粘合剂树脂中的式(1)表示的烯键式不饱和单体的共聚比例在全体结构单元中未必为11摩尔％以上也能够起到本申请发明的效果，尤其对耐热性的提高有效。
(B)粘合剂树脂中的具有一个以上的羧基的烯键式不饱和单体的共聚比例在全体结构单元中，优选为10～50摩尔％，更优选为15～35摩尔％。
本发明中的粘合剂树脂可利用公知的方法制造，但也可利用例如日本特开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。
本发明中的粘合剂树脂的用GPC(溶出溶剂：四氢呋喃)测定的换算成聚苯乙烯的重均分子量(Mw)通常为1000～100000，优选为3000～50000，进一步优选为5000～30000。通过设为这样的方式，能够平衡良好且以更高水准实现耐热性、耐溶剂性以及显影性，并且能够以高水准抑制涂布时的干燥异物的产生。
另外，本发明中的粘合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是指用GPC(溶出溶剂：四氢呋喃)测定的换算成聚苯乙烯的数均分子量。
本发明的着色组合物可以含有除上述特定共聚物以外的粘合剂树脂作为(B)粘合剂树脂。作为这样的其它的粘合剂树脂，优选为不饱和单体(b)的(共)聚合物，更优选为含有具有一个以上的羧基的烯键式不饱和单体的不饱和单体(b)的共聚物。
本发明中，(B)粘合剂树脂可以使用1种或混合2种以上使用。
(B)粘合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。通过设为这样的方式，能够平衡良好且以更高水准实现耐热性、耐溶剂性以及显影性。
-(C)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、环氧乙基、氧杂环丁基、N-烷氧基甲基氨基等。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个以上的(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)丙烯酸反应而得的多官能(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、氧化烯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、具有羟基的(甲基)丙烯酸酯与多官能异氰酸酯反应而得的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、具有羟基的(甲基)丙烯酸酯与酸酐反应而得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、二甲基丙烯酸甘油酯等。作为多官能异氰酸酯，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、异氟尔酮二异氰酸酯等。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，均苯四酸酐，联苯基四羧酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐之类的四元酸二酐。
另外，作为经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〕段记载的化合物。作为经氧化烯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯，可举出利用选自环氧乙烷和环氧丙烷中的至少1种进行改性的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、利用选自环氧乙烷和环氧丙烷中的至少1种进行改性的异氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯、利用选自环氧乙烷和环氧丙烷中的至少1种进行改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、利用选自环氧乙烷和环氧丙烷中的至少1种进行改性的季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、利用选自环氧乙烷和环氧丙烷中的至少1种进行改性的季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、利用选自环氧乙烷和环氧丙烷中的至少1种进行改性的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、利用选自环氧乙烷和环氧丙烷中的至少1种进行改性的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
另外，作为具有2个以上的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、苯胍胺结构、尿素结构的化合物等。应予说明，三聚氰胺结构、苯胍胺结构是指具有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，并且也包含三聚氰胺、苯胍胺或它们的稠合物的概念。作为具有2个以上的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价以上的脂肪族多羟基化合物与(甲基)丙烯酸反应而得的多官能(甲基)丙烯酸酯、经己内酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能氨基甲酸酯(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)苯胍胺。从能够平衡良好且以更高水准实现耐热性、耐溶剂性以及显影性的方面考虑，在使3价以上的脂肪族多羟基化合物与(甲基)丙烯酸反应而得的多官能(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而得的化合物、使二季戊四醇五丙烯酸酯与琥珀酸酐反应而得的化合物。
本发明中，(C)聚合性化合物可以使用1种或混合2种以上使用。
(C)聚合性化合物的含量相对于(A)着色剂100质量份，优选为10～1000质量份，更优选为15～500质量份，进一步优选为20～150质量份。通过设为这样的方式，从而能够平衡良好且以更高水准实现耐热性、耐溶剂性以及显影性。
-(D)光聚合引发剂-
可以在本发明的着色组合物中含有光聚合引发剂。由此，能够对着色组合物赋予放射线敏感性。本发明中使用的光聚合引发剂是利用可见光线、紫外线、远紫外线、电子束、X射线等放射线的曝光产生能够引发聚合性化合物的聚合的活性种的化合物。
作为这样的光聚合引发剂，例如可举出噻吨酮化合物、苯乙酮化合物、联咪唑化合物、三嗪化合物、O-酰基肟化合物、盐化合物、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、酰亚胺磺酸酯化合物等、。
本发明中，光聚合引发剂可以使用1种或混合2种以上使用。作为光聚合引发剂，优选选自噻吨酮化合物、苯乙酮化合物、联咪唑化合物、三嗪化合物、O-酰基肟化合物中的至少1种。
本发明的优选的光聚合引发剂中，作为噻吨酮化合物的具体例，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，使用联咪唑化合物作为光聚合引发剂时，从可改进灵敏度的方面考虑，优选并用氢供体。这里所说的“氢供体”是指对于利用曝光由联咪唑化合物产生的自由基，可供予氢原子的化合物。作为氢供体，例如可举出2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并唑等硫醇氢供体，4,4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮等胺氢供体。本发明中，氢供体可以使用1种或混合2种以上使用，但从可进一步改进灵敏度的方面考虑，优选组合1种以上的硫醇氢供体与1种以上的胺氢供体使用。
另外，作为三嗪化合物的具体例，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)-均三嗪等具有卤甲基的三嗪化合物。
另外，作为O-酰基肟化合物的具体例，可举出1-〔4-(苯硫基)苯基〕-1,2-辛烷二酮-2-(O-苯酰基肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙酮-1-(O-乙酰基肟)、1-〔9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢呋喃甲氧基苯酰基)-9H-咔唑-3-基〕-乙酮-1-(O-乙酰基肟)、1-〔9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂环戊基)甲氧基苯酰基}-9H-咔唑-3-基〕-乙酮-1-(O-乙酰基肟)等。作为O-酰基肟化合物的市售品，也可使用NCI-831、NCI-930(以上，ADEKA株式会社制)，OXE-03、OXE-04(以上，BASF公司制)等。
本发明中，使用苯乙酮化合物等的联咪唑化合物以外的光聚合引发剂的情况下，也可并用增感剂。作为这样的增感剂，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-(4-二乙基氨基苯酰基)香豆素、4-(二乙基氨基)查尔酮等。
本发明中，(D)光聚合引发剂的含量相对于(C)聚合性化合物100质量份，优选为0.01～120质量份，更优选为1～100质量份，进一步优选为5～50质量份。通过设为这样的方式，能够平衡良好且以更高水准实现耐热性。耐溶剂性以及显影性，因此，可进一步提高固化性、被膜特性。
-(E)溶剂-
本发明的着色组合物是含有上述(A)～(C)成分、及任意添加的其他成分的着色组合物，通常，配合有机溶剂而制备成液态组合物。
作为(E)溶剂，只要将构成着色组合物的(A)～(C)成分、其他成分分散或溶解，并且不与这些成分反应，并具有适度的挥发性，则可适当地选择使用。
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；
双丙酮醇等酮醇；
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、二乙二醇甲基乙醚、二乙二醇二乙醚等二醇醚；
四氢呋喃等环状醚；
甲基乙基酮、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者内酰胺等。
在这些溶剂中，从溶解性、颜料分散性、涂布性等观点考虑，优选选自(聚)烷撑二醇单烷基醚乙酸酯、酮醇以及酮中的1种或2种以上。
本发明中，溶剂可以使用1种或混合2种以上使用。
(E)溶剂的含量没有特别限定，着色组合物的除溶剂以外的各成分的总浓度优选成为5～50质量％的量，更优选成为10～40质量％的量。通过设为这样的方式，能够提高分散性、稳定性，因此，能够平衡良好且以更高水准实现耐热性、耐溶剂性以及显影性。
-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，可以举出玻璃、氧化铝等填充剂；聚乙烯醇、聚(丙烯酸氟烷基酯)类等高分子化合物、氟系表面活性剂、硅酮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、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、3,9-双[2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酰氧基]-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧-螺[5.5]十一烷、硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]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；聚丙烯酸钠等抗絮凝剂；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。
着色组合物的制造方法
本发明的着色组合物可如下制备：例如，通过添加在(E)溶剂中溶解作为(A)着色剂的选自染料和染料多聚体中的至少1种而得的染料溶液、(B)粘合剂树脂、(C)聚合性化合物、以及追加的(E)溶剂、其它成分，并进行混合而制备。另外，本发明的着色组合物进一步含有颜料作为(A)着色剂的情况下，可如下制备：在(E)溶剂中，在分散剂的存在下，将颜料根据情况与(B)粘合剂树脂的一部分一起，使用例如珠磨机、辊磨机等进行粉碎的同时混合·分散，从而形成颜料分散液，接着，在该颜料分散液中添加在(E)溶剂中溶解(A)选自染料和染料多聚体中的至少1种而得的染料溶液、(C)聚合性化合物、(B)粘合剂树脂、根据需要的(D)光聚合引发剂、以及追加的(E)溶剂、其他成分，并进行混合而制备。另外，还可如下制备：在(E)溶剂中，在分散剂的存在下，将颜料与(A)选自染料和染料多聚体中的至少1种一起混合·分散而形成分散液，接着，在该着色剂分散液中添加(C)聚合性化合物、(B)粘合剂树脂、根据需要的(D)光聚合引发剂、以及追加的(E)溶剂、其他成分，并进行混合而制备。
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，其含有(A)包含选自染料和染料多聚体中的至少1种的着色剂、(B)上述式(1)表示的烯键式不饱和单体的共聚比例为11摩尔％以上的共聚物(其中，不包括上述染料多聚体)，上述染料多聚体具备具有染料残基和烯键式不饱和基团的染料单体作为结构单元。具体而言，是可用于滤色器的各色像素、黑矩阵、黑隔离件等的意思。
以下，对可用于滤色器的着色固化膜及其形成方法进行说明。
作为形成构成滤色器的着色固化膜的方法，第一，可举出以下方法。首先，在基板的表面上，根据需要以划分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，涂布例如红色的本发明的放射线敏感性着色组合物的液态组合物之后，进行预烘烤使溶剂蒸发，形成涂膜。接着，介由光掩模对该涂膜进行曝光之后，使用碱性显影液进行显影，将涂膜的未曝光部分溶解除去。然后，通过后烘烤形成以规定的排列配置有红色的像素图案的像素阵列。
接着，使用绿色或蓝色的各放射线敏感性着色组合物，与上述相同地进行各放射线敏感性着色组合物的涂布、预烘烤、曝光、显影以及后烘烤，在相同基板上依次形成绿色的像素阵列和蓝色的像素阵列。由此，得到基板上配置有红色、绿色以及蓝色的三原色像素阵列的滤色器。但是，本发明中，形成各色像素的顺序不限于上述顺序。
另外，黑矩阵可以利用光刻法使通过溅射、蒸镀而成膜的铬等的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颜料的放射线敏感性着色组合物，与上述形成像素的情况同样地形成。
作为形成着色固化膜时使用的基板，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，也可以根据需要对这些基板实施利用硅烷偶联剂等的试剂处理、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。
将放射线敏感性着色组合物涂布于基板时，可以采用喷雾法、辊涂法、旋涂法(spin coat method)、狭缝式模涂法(狭缝式涂法)、棒涂布法等适当的涂布法，特别优选旋涂法、狭缝式模涂法。
预烘烤中的加热干燥的条件通常为70～110℃下1～10分钟左右。
形成显示元件所使用的滤色器的固化膜时的涂布厚度以干燥后的膜厚计，通常为0.6～8μm，优选为1.2～5μm。另外，形成固体摄像元件所使用的滤色器的固化膜时的涂布厚度以干燥后的膜厚计，通常为0.3～5μm，优选为0.5～2μm。
作为形成选自像素和黑矩阵中的至少1种时使用的放射线的光源，例如，可以举出氙灯、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范围的放射线。
放射线的曝光量一般优选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，也可以适量添加例如甲醇、乙醇等水溶性有机溶剂或表面活性剂等。应予说明，碱性显影后通常进行水洗。
作为显影处理法，可以使用喷淋显影法、喷雾显影法、浸渍(dip)显影法、浸置(液池)显影法等。显影条件优选常温下5～300秒。
后烘烤的条件是通常180～280℃下10～60分钟左右。
形成在显示元件中使用的滤色器的着色固化膜时，这样形成的像素的膜厚为0.5～8μm，优选为1～4μm。另外，形成固体摄像元件所使用的滤色器的着色固化膜时，通常为0.3～4μm，优选为0.5～2μm。
另外，作为形成构成滤色器的着色固化膜的第二方法，可以采用在日本特开平7-318723号公报、日本特开2000-310706号公报等中公开的利用喷墨方式得到各色像素的方法。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红色的本发明的热固性着色组合物的液态组合物之后，进行预烘烤使溶剂蒸发。接着，根据需要将该涂膜曝光之后，通过后烘烤使之固化，形成红色的像素图案。
接着，使用绿色或蓝色的各热固性着色组合物，与上述相同地在同一基板上依次形成绿色的像素图案以及蓝色的像素图案。由此，得到在基板上配置有红色、绿色以及蓝色的三原色的像素图案的滤色器。但是，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，还起到用于使喷出到隔区内的各色热固性着色组合物不发生混色的功能，所以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感性组合物来形成。
形成着色固化膜时使用的基板、放射线的光源、以及预烘烤、后烘烤的方法和条件与上述的第一方法相同。这样，利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之后，通过溅射形成透明导电膜。形成透明导电膜之后，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感性组合物来形成，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着色放射线敏感性组合物。
这样形成的本发明的含有着色固化膜的滤色器能够平衡良好且以高水准实现耐热性、耐溶剂性以及显影性，因此，对于彩色液晶显示元件、彩色摄像管元件、彩色传感器、有机EL显示元件、电子纸、固体摄像元件等极其有用。
滤色器
本发明的滤色器具备本发明的着色固化膜。具体而言，作为滤色器所使用的各色像素、黑矩阵、黑隔离件等部件，具备本发明的着色固化膜即可。
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，可以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，可以采用适当的结构。例如，可以采用如下结构：在与配置有薄膜晶体管(TFT)的驱动用基板不同的基板上形成滤色器，驱动用基板和形成有滤色器的基板隔着液晶层对置；另外，还可以采用如下结构：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、和形成有ITO(掺杂有锡的氧化铟)电极的基板隔着液晶层对置。后者的结构能够显著提高开口率，具有可得到明亮且高精细的液晶显示元件的优点。应予说明，采用后者的结构的情况下，黑矩阵和黑隔离件可以形成在形成有滤色器的基板侧、以及形成有ITO电极的基板侧的任一侧。
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，还可以具备以白色LED为光源的背光灯单元。作为白色LED，例如，可以举出组合红色LED、绿色LED和蓝色LED通过混色而得到白色光的白色LED，组合蓝色LED、红色LED和绿色荧光体通过混色而得到白色光的白色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而得到白色光的白色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而得到白色光的白色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而得到白色光的白色LED等。
具备本发明的着色固化膜的彩色液晶显示元件可以应用TN(Twisted Nematic，扭曲向列)型、STN(Super Twisted Nematic，超扭曲向列)型、IPS(In-Planes Switching，面内切换)型、VA(Vertical Alignment，垂直取向)型、OCB(Optically CompensatedBirefringence，光学补偿弯曲排列)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显示元件可以采用适当的结构，例如，可以举出日本特开平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以采用适当的结构，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以采用适当的结构。例如，作为一个实施方式，使用本发明的着色组合物，利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)，由此可制作颜色分离性特别优异的固体摄像元件。
[实施例1]
以下，举出实施例进一步具体说明本发明的实施方式。其中，本发明不限于下述实施例。
＜着色剂的合成＞
着色剂合成例1
染料单体的合成
在放入搅拌子并预先进行氮置换的1L的三口烧瓶中加入三(二亚苄基丙酮)-二钯(0)3.36g(3.67mmol)、(±)-2,2'-双(二苯基膦基)-1,1'-联萘4.58g(7.36mmol)、以及预先进行氮鼓泡并脱气的1,2-二甲氧基乙烷450mL，在氮气流下在80℃下搅拌1小时。其后，将混合物冷却至40℃以下，一边不使空气进入体系内，一边依次加入叔丁醇钠25.0g(0.260mol)、4-氨基环己醇23.0g(0.200mol)、1-溴萘38.0g(0.184mol)，在回流下搅拌3小时。其后，将反应混合物冷却至室温后，进行硅藻土过滤。另外，用乙酸乙酯对过滤后的硅藻土进行清洗。混合硅藻土过滤后的滤液和用乙酸乙酯清洗硅藻土的清洗液，用旋转蒸发仪进行减压浓缩。用硅胶柱色谱法对得到的残渣进行精制，得到33.0g(0.137mol，收率74％)的粘性固体。将该化合物作为(A1)。
在放入搅拌子并预先进行氮置换的500mL的三口烧瓶中加入上述的化合物(A1)12.0g(0.0497mol)、三乙胺7.55g(0.0746mol)、4-二甲基氨基吡啶6.07g(0.0497mol)、乙酸乙酯250mL，使内温冷却至5℃。以使内温不超过10℃的方式向该混合物滴加甲基丙烯酰氯6.24g(0.0259mol)后，使内温上升至室温，在氮气流下在相同温度下搅拌4小时。其后，将反应混合物用水300mL、饱和食盐水300mL依次清洗，用无水硫酸钠干燥有机层，之后，用旋转蒸发仪减压浓缩直至40g。其后，加入甲苯200g用旋转蒸发仪减压浓缩直至40g，再次加入甲苯85g。在室温下，向得到的溶液中依次加入4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮20.5g(0.0633mol)、4-甲氧基苯酚0.100g、磷酰氯8.05g(0.0518mol)，在氮气流下以100℃搅拌2小时。其后，将反应混合物冷却至室温，用旋转蒸发仪对大部分的甲苯进行减压馏去。将得到的残渣溶解于氯仿500mL中，使用水500mL进行水洗。用旋转蒸发仪对有机层进行减压浓缩，在得到的残渣中加入丙酮使总质量为400g。再次，将得到的溶液滴加到二异丙基醚3200g中，滤出得到的固体。将该固体在50℃下减压干燥12小时而得到18.0g(0.0276mol，收率56％)的着色固体。将该化合物作为(A2)。
在放入搅拌子的100mL锥形瓶中投入上述化合物(A2)9.00g(13.8mmol)、双(三氟甲磺酰)酰亚胺锂5.94g(20.7mmol)，添加乙酸乙酯90mL、离子交换水90mL，在室温下搅拌约2小时。其后分离除去水层，用离子交换水100mL清洗3次有机层。将有机层在减压下浓缩后，在50℃下减压干燥残渣12小时，由此得到下述式(A3)表示的化合物11.4g(12.7mmol，收率92％)。将其作为化合物(A3)。
染料多聚体的合成
将放入搅拌子并安装有回流冷凝管和温度计的100mL的三口烧瓶进行充分氮置换后投入环己酮15.0g，在氮气流下加热至内温70±2℃。与此相对，在保持内温70±2℃的状态下，使用泵用2小时滴加混合化合物(A3)9.0g(10.0mmol)、甲基丙烯酸1.0g(11.6mmol)、甲基丙烯酸甲酯5.0g(50.0mmol)、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(和光纯药制，商品名V-65)2.02g(8.13mmol)、环己酮45.0g制备而成的溶液。滴加结束后，在相同温度下继续搅拌1小时。其后，向反应混合物中一次加入在环己酮1.16g中溶解0.728g(2.71mmol)的2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)而成的溶液，在相同温度下搅拌3小时。将反应液冷却至室温，将其滴加到大量的己烷中。将得到的着色固体在50℃下进行减压干燥，得到14.4g(收率96％)共聚物。得到的共聚物的Mw为5300。将该聚合物作为着色剂(A-1)。
着色剂合成例2～3
在着色剂合成例1的“染料多聚体的合成”中，按表1所示变更使用的单体的种类和量，除此以外，与着色剂合成例1同样地合成聚合物(A-2)～(A-3)。将得到的共聚物分别作为着色剂(A-2)～(A-3)。
【表1】
＜粘合剂树脂的合成＞
粘合剂树脂合成例1
在具备冷凝管和搅拌装置的烧瓶中投入丙二醇单甲醚乙酸酯29质量份进行氮置换。加热至80℃，在相同温度下，经1小时滴加丙二醇单甲醚乙酸酯30.85质量份、甲基丙烯酸6.06质量份(70.4mmol)、甲基丙烯酸甲酯16.67质量份(166.5mmol)、甲基丙烯酸苯酯15.15质量份(93.4mmol)、以及2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)2.27质量份的混合溶液，保持该温度进行2小时聚合。其后，使反应溶液的温度升温至100℃，再聚合1小时，由此得到含有粘合剂树脂(B1)的溶液(固体成分浓度40质量％)。将其作为“粘合剂树脂(B1)溶液”。得到的粘合剂树脂(B1)的Mw为9700、Mn为4800。
粘合剂树脂合成例2～21
按表2变更使用原料，除此以外，与粘合剂树脂合成例1同样地操作，得到各粘合剂树脂溶液(固体成分浓度40质量％)。将这些树脂溶液作为“粘合剂树脂(B2)溶液”～“粘合剂树脂(B21)溶液”。粘合剂树脂(B1)～(B10)、粘合剂树脂(B12)～(B16)以及粘合剂树脂(B18)～(B20)属于特定共聚物，粘合剂树脂(B11)、粘合剂树脂(B17)以及粘合剂树脂(B21)不属于特定共聚物。应予说明，在表2中，“甲基丙烯酸4-羟基苯酯的缩醛保护体”使用按后述方法合成的化合物。应予说明，表2以mmol单位标记使用原料。
＜甲基丙烯酸4-羟基苯酯的缩醛保护体的合成＞
合成例1
在放入搅拌子的2口烧瓶中，投入二氯甲烷150mL、甲基丙烯酸4-羟基苯酯10g(56.1mmol)、对甲苯磺酸吡啶1.41g(5.61mmol)搅拌后，在室温下用15分钟滴加乙基乙烯基醚6.07g(84.2mmol)。滴加结束后，在室温下进一步搅拌3小时，进行充分反应。反应结束后，用二乙醚萃取，用1M氢氧化钠水溶液清洗，接着用硫酸镁干燥。在溶剂除去后用硅胶柱精制得到的白色固体，得到11.2g(44.9mmol，收率80％)甲基丙烯酸4-羟基苯酯的缩醛保护体。
＜着色剂溶液的制备＞
制备例1
使上述得到的着色剂(A-1)10质量份溶解于丙二醇单甲醚90质量份中，作为着色剂溶液(A-1)。
制备例2～9
在制备例1中，按表3所示变更使用的着色剂和溶剂的种类以及量，得到着色剂溶液(A-2)～(A-9)。应予说明，在表3中，“二吡咯甲川染料1”是日本专利第5085256号说明书的化54中记载的例示化合物III-1，“PGME”是丙二醇单甲醚的意思。
【表3】
制备例10
使用15质量份的作为着色剂的C.I.颜料蓝15：6、12.5质量份(固体成分浓度40质量％)的作为分散剂的BYK-LPN21116(BYK-Chemie(BYK)公司制)、0.5质量份的作为添加剂的C.I.溶剂蓝70、12.5质量份(固体成分浓度40质量％)粘合剂树脂(B2)溶液、59.5质量份的作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯，利用珠磨机进行处理，制备颜料分散液(A-10)。
制备例11～17
在制备例10中，按表4所示变更使用的颜料和粘合剂树脂溶液的种类，得到颜料分散液(A-11)～(A-17)。
【表4】
颜料分散液 颜料 粘合剂树脂溶液
制备例10 （A-10） C.I.颜料蓝 15∶6 （B2）
制备例11 （A-11） C.I.颜料蓝 15∶6 （B10）
制备例12 （A-12） C.I.颜料蓝 15∶6 （B11）
制备例13 （A-13） C.I.颜料蓝 15∶6 （B17）
制备例14 (A-14) C.I.颜料红 254 （B17）
制备例15 (A-15) C.I.颜料红 177 (B17)
制备例16 (A-16) C.I.颜料绿 58 (B17)
制备例17 (A-17) C.I.颜料黄 138 (B17)
＜着色组合物的制备及评价＞
实施例1
将作为(A)着色剂的着色剂溶液(A-1)33.0质量份、作为(B)粘合剂树脂的粘合剂树脂(B1)溶液11.9质量份(固体成分浓度40质量％)、作为(C)聚合性化合物的7.2质量份的二季戊四醇六丙烯酸酯和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)、作为光聚合引发剂的NCI-930(ADEKA株式会社制)0.6质量份、2,2’-双(2-氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-联咪唑0.3质量份、2,4-二乙基噻吨酮0.2质量份以及2-巯基苯并噻唑0.2质量份、作为氟系表面活性剂的Megafac F-554(DIC株式会社制)0.03质量份、以及作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯29.9质量份和双丙酮醇16.7质量份混合，制备蓝色的着色组合物(BS-1)。
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膜的钠钙玻璃基板上涂布着色组合物(BS-1)之后，用90℃的热板进行2分钟预烘烤，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，介由光掩模以400J/m2的曝光量对各涂膜曝光包含365nm、405nm以及436nm的各波长的放射线。然后，向这些基板以显影压1kgf/cm2(喷嘴直径1mm)喷出23℃的由0.04质量％氢氧化钠水溶液构成的显影液，由此进行60秒的喷淋显影。其后，用超纯水清洗该基板，风干后，再在230℃的洁净烘箱内进行20分钟后烘烤，由此在基板上形成着色固化膜。
对于得到的着色固化膜，使用色彩分析仪(大塚电子(株)制MCPD2000)以C光源、2度视野测定CIE表色系中的色度坐标值(x，y)以及刺激值(Y)。
接着，对上述基板在230℃下进行2次20分钟追加烘烤。对进行2次追加烘烤后的基板测定色度坐标值(x，y)以及刺激值(Y)，对2次追加烘烤前后的颜色变化，即ΔE* ab进行评价。其结果，ΔE* ab的值小于等于1.0时评价为“◎”，大于1.0且小于等于2.0时评价为“○”，大于2.0且小于等于3.0时评价为“△”，大于3.0时评价为“×”。应予说明，可以说ΔE* ab值越小耐热性越好。
耐溶剂性的评价
使用旋涂机在表面形成有防止钠离子溶出的SiO2膜的钠钙玻璃基板上涂布着色组合物(BS-1)之后，用90℃的热板进行2分钟预烘烤，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，介由光掩模以400J/m2的曝光量对各涂膜曝光包含365nm、405nm以及436nm的各波长的放射线。然后，向这些基板以显影压1kgf/cm2(喷嘴直径1mm)喷出23℃的由0.04质量％氢氧化钠水溶液构成的显影液，由此进行60秒的喷淋显影。其后，用超纯水清洗该基板，风干后，再在230℃的洁净烘箱内进行20分钟后烘烤，由此在基板上形成长方形图案。其后，将上述基板在以N-甲基吡咯烷酮：丁基溶纤剂＝50：50(体积比)混合而成的80℃的混合溶液中浸渍5分钟。
分别测定浸渍前后色度坐标值(x，y)以及刺激值(Y)，对浸渍前后的颜色变化，即ΔE* ab进行评价。将ΔE* ab的值小于等于1.0时评价为“◎”，大于1.0且小于等于2.0时评价为“○”，大于2.0且小于等于3.0时评价为“△”，大于3.0时评价为“×”。应予说明，可以说ΔE* ab值越小耐溶剂性越好。
显影性的评价
使用旋涂机在表面形成有防止钠离子溶出的SiO2膜的钠钙玻璃基板上涂布着色组合物(BS-1)之后，用90℃的热板进行2分钟预烘烤，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，介由光掩模以400J/m2的曝光量对各涂膜曝光包含365nm、405nm以及436nm的各波长的放射线。然后，向这些基板以显影压1kgf/cm2(喷嘴直径1mm)喷出23℃的由0.04质量％氢氧化钠水溶液构成的显影液，由此进行喷淋显影。此时，评价直至未曝光部的膜消失而露出基板面的时间(B.P.)。B.P.为30秒以内时评价为“◎”，超过30秒且40秒以内时评价为“○”，超过40秒且50秒以内时评价为“△”，超过50秒时评价为“×”。
实施例2～21和比较例1～3
在实施例1中，按表5、6所示变更使用的着色剂溶液和粘合剂树脂溶液的种类，除此以外，与实施例1同样地操作而制备蓝色的着色组合物(BS-2)～(BS-24)，与实施例1同样地进行评价。将实施例2～10的评价结果示于表5，实施例11～21和比较例1～3的评价结果示于表6。
在表5、6中，各成分如下。
C-1：二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)
D-1：NCI-930(ADEKA株式会社制)
D-2：2,2’-双(2-氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-联咪唑
D-3：2,4-二乙基噻吨酮
D-4：2-巯基苯并噻唑
F-1：Megafac F-554(DIC株式会社制)
E-1：丙二醇单甲醚乙酸酯
E-2：双丙酮醇
E-3：环己酮
实施例22
将作为(A)着色剂的着色剂溶液(A-2)27.2质量份以及颜料分散液(A-13)6.1质量份、粘合剂树脂(B2)溶液10.6质量份(固体成分浓度40质量％)、作为(C)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)6.8质量份、作为光聚合引发剂的NCI-930(ADEKA株式会社制)0.6质量份、2,2’-双(2-氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-联咪唑0.3质量份、2,4-二乙基噻吨酮0.2质量份以及2-巯基苯并噻唑0.2质量份、作为氟系表面活性剂的Megafac F-554(DIC株式会社制)0.03质量份、以及作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯31.4质量份和双丙酮醇16.7质量份混合，制备蓝色的着色组合物(BS-25)。
使用制备的着色组合物(BS-25)，与实施例1同样地进行评价。将结果示于表7。
实施例23～25和比较例4～6
在实施例22中，按表7所示变更使用的着色剂溶液、颜料分散液以及粘合剂树脂溶液的种类，除此以外，与实施例22同样地操作而制备蓝色的着色组合物(BS-26)～(BS-31)，与实施例1同样地进行评价。将评价结果示于表7。
【表7】
在表7中，各成分如下。
C-1：二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)
D-1：NCI-930(ADEKA株式会社制)
D-2：2,2’-双(2-氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-联咪唑
D-3：2,4-二乙基噻吨酮
D-4：2-巯基苯并噻唑
F-1：Megafac F-554(DIC株式会社制)
E-1：丙二醇单甲醚乙酸酯
E-2：双丙酮醇
E-3：环己酮
实施例26
将作为(A)着色剂的颜料分散液(A-10)18.7质量份以及着色剂溶液(A-5)9.9质量份、作为(B)粘合剂树脂的粘合剂树脂(B2)溶液14.1质量份(固体成分浓度40质量％)、作为(C)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)7.0质量份、作为光聚合引发剂的NCI-930(ADEKA株式会社制)0.5质量份、2,2’-双(2-氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-联咪唑0.04质量份、2,4-二乙基噻吨酮0.02质量份以及2-巯基苯并噻唑0.02质量份，作为氟系表面活性剂的Megafac F-554(DIC株式会社制)0.03质量份、以及作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯35.8质量份和双丙酮醇16.7质量份混合，制备蓝色的着色组合物(BS-32)。
使用制备的着色组合物(BS-32)，与实施例1同样地进行评价。将结果示于表8。
实施例27～31和比较例7～11
在实施例26中，按表8所示变更使用的各成分的种类和量，制备着色组合物。接着，使用制备的着色组合物，与实施例1同样地进行评价。将评价结果示于表8。应予说明，着色组合物(BS-32)～(BS-36)为蓝色的组合物，着色组合物(RS-1)～(RS-4)为红色的组合物，着色组合物(GS-1)～(GS-2)为绿色的组合物。
在表8中，各成分如下。
C-1：二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)
D-1：NCI-930(ADEKA株式会社制)
D-2：2,2’-双(2-氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-联咪唑
D-3：2,4-二乙基噻吨酮
D-4：2-巯基苯并噻唑
F-1：Megafac F-554(DIC株式会社制)
E-1：丙二醇单甲醚乙酸酯
E-2：双丙酮醇
E-3：环己酮

Claims (10)

1.一种着色组合物，其中，包含：
(A)着色剂，其包含选自染料和染料多聚体中的至少1种，所述染料多聚体具备具有染料残基和烯键式不饱和基团的染料单体作为结构单元，
(B)粘合剂树脂，以及
(C)聚合性化合物，
作为(B)粘合剂树脂，含有由下述式(1)表示的烯键式不饱和单体的共聚比例为11摩尔％以上的共聚物，其中，所述共聚物不包括所述染料多聚体，
式(1)中，
R1表示氢原子或甲基，
R2表示碳原子数2～4的链烷二基，
R3表示取代或无取代的苯基、取代或无取代的多环芳香族烃基、或者取代或无取代的含氮脂环式杂环基团，
n表示0～100的整数，其中，n为2以上时，存在多个的R2可以相同或不同。
2.根据权利要求1所述的着色组合物，其中，所述共聚物中，式(1)表示的烯键式不饱和单体的共聚比例为22摩尔％以上。
3.根据权利要求1所述的着色组合物，其中，含有染料或染料多聚体，所述染料选自作为染料的三芳基甲烷染料、呫吨系染料、二吡咯甲川系染料以及花菁系染料，所述染料多聚体具备具有选自三芳基甲烷系染料、呫吨系染料、二吡咯甲川系染料以及花菁系染料中的染料残基和烯键式不饱和基团的染料单体作为结构单元。
4.根据权利要求1所述的着色组合物，其中，所述式(1)中n＝0。
5.根据权利要求1所述的着色组合物，其中，所述共聚物中，所述式(1)表示的烯键式不饱和单体的共聚比例为60摩尔％以下。
6.根据权利要求1所述的着色组合物，其中，所述染料单体为下述式(2)表示的单体，
式(2)中，
R11表示氢原子或甲基，
X1表示单键、取代或无取代的2价烃基、或者该2价烃基与包含除碳原子和氢原子以外的原子的1个以上的连结基团组合而成的2价基团，
D1表示染料残基。
7.一种着色固化膜，其使用权利要求1～6中任一项所述的着色组合物而形成。
8.一种滤色器，其具备权利要求7所述的着色固化膜。
9.一种显示元件，其具备权利要求7所述的着色固化膜。
10.一种固体摄像元件，其具备权利要求7所述的着色固化膜。
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