TW201300941A - 彩色濾光片用著色組成物、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件 - Google Patents

彩色濾光片用著色組成物、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件 Download PDF

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Abstract

[課題]提供一種彩色濾光片用著色組成物，其色度特性優異，顯影性及保存安定性良好。[解決手段]一種彩色濾光片用著色組成物，其特徵為含有以下的成分(A)、(B)、及(C)；(A)包含顏料的著色劑，(B)含有以下述式(1)表示之重複單元(1)、以下述式(2)表示之重複單元(2)、及含有酸性基之重複單元(3)的嵌段共聚物，含有包含重複單元(1)之A嵌段、及包含重複單元(2)和重複單元(3)之B嵌段的嵌段共聚物，(C)交聯劑。□[在式(1)中，R1表示氫原子或甲基，Z表示-N+R2R3R4Y-、-NR5R6、或可具有取代基之含氮雜環基，X1表示2價之連結基。在式(2)中，R7表示碳數2~4之伸烷基，R8表示碳數1~6之烷基，R9表示氫原子或甲基，n表示1~150的整數。其中，R2~R4、R5及R6係彼此獨立地表示氫原子、或可具有取代基的烴基，Y-表示相對陰離子。]

Description

彩色濾光片用著色組成物、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件
本發明關於一種彩色濾光片用著色組成物、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件，更詳細地說，關於：可用於在彩色濾光片形成有用的著色層的著色組成物，其中該彩色濾光片係用於透過型或反射型的彩色液晶顯示元件、固體攝影元件、有機EL顯示元件、電子紙等；具備使用該著色組成物所形成之著色層的彩色濾光片；及具備該彩色濾光片的彩色液晶顯示元件。
當使用著色感放射線性組成物製造彩色濾光片時，已知有藉由在基板上，塗布顏料分散型的著色感放射線性組成物並加以乾燥後，將放射線以所要的圖案形狀照射在乾燥塗膜(以下稱為「曝光」)並加以顯影，來製得各色像素的方法(專利文獻1~2)。又，亦已知有利用使碳黑分散之光聚合性組成物形成黑色矩陣的方法(專利文獻3)。進一步地，亦已知有使用顏料分散型的著色樹脂組成物利用噴墨方式製得各色像素的方法(專利文獻4)。
然而，在用於液晶顯示元件或固體攝影元件的彩色濾光片的領域中，隨著高輝度化或高對比化的要求，而傾向逐漸將所使用的顏料予以微粒化。為了實現經如此微粒化的顏料之安定且良好的分散性，已知使用分散劑是有效的。已提出使用相關的分散劑改善顏料的分散性，不只使對比或分散安定性提高也會使顯影性等提高的各種方法(專利文獻5~6)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平2-144502號公報
[專利文獻2]日本特開平3-53201號公報
[專利文獻3]日本特開平6-35188號公報
[專利文獻4]日本特開2000-310706號公報
[專利文獻5]日本特開2003-26949號公報
[專利文獻6]日本特開2009-25813號公報
然而，即使依照這些專利文獻5~6記載的方法，仍難以實現近年來對彩色液晶顯示元件的高對比化、高色純度化及高輝度化的要求，而且也難謂能解決在量產彩色濾光片中的顯影性等諸多問題。因此，強烈地追求實現近年來的高對比化、高色純度化及高輝度化的要求，且顯影性等優異的彩色濾光片用著色組成物的開發。
因此，本發明的課題在於提供一種彩色濾光片用著色組成物，其色度特性優異，顯影性及保存安定性良好。再者本發明的課題在於提供具備由上述著色組成物所形成之著色層而成之彩色濾光片、及具備該彩色濾光片的彩色液晶顯示元件。
鑑於實情，本發明人等進行銳意研究後，發現能藉由使用具有特定的重複單元的嵌段共聚物來解決上述課題，完成本發明。
即，本發明提供一種彩色濾光片用著色組成物，其特徵為含有以下的成分(A)、(B)、及(C)；(A)包含顏料的著色劑，(B)含有以下述式(1)表示之重複單元(1)、以下述式(2)表示之重複單元(2)、及含有酸性基之重複單元(3)的嵌段共聚物，含有包含重複單元(1)之A嵌段、及包含重複單元(2)和重複單元(3)之B嵌段的嵌段共聚物，(C)交聯劑。
[在式(1)中，R1表示氫原子或甲基，Z表示-N+R2R3R4Y-(其中，R2~R4係彼此獨立地表示氫原子、或可具有取代基的烴基，Y-表示相對陰離子。)、-NR5R6(其中，R5及R6係彼此獨立地表示氫原子、或可具有取代基的烴基。)、或可具有取代基之含氮雜環基，X1表示2價之連結基。]
[在式(2)中，R7係彼此獨立地表示碳數2~4之伸烷基，R8表示碳數1~6之烷基，R9表示氫原子或甲基，n表示1~150的整數。]
又，本發明提供具備使用上述著色組成物所形成之著色層而成的彩色濾光片，及具備該彩色濾光片的彩色液晶顯示元件。再者，本發明提供一種彩色濾光片用著色劑分散液，其特徵為含有：包含上述(A)顏料之著色劑、上述(B)嵌段共聚物及(F)溶媒。在此，「著色層」意指用於彩色濾光片之各色像素、黑色矩陣、黑色間隙物等。
使用本發明的著色組成物，便能製得具有色度特性優異之各色像素的彩色濾光片。又，本發明之彩色濾光片用著色組成物的顯影性或保存安定性也是優異的。
因此，本發明之彩色濾光片用著色組成物，能極適合使用在以彩色液晶顯示元件用彩色濾光片、固體攝影元件之色分解用彩色濾光片、有機EL顯示元件用彩色濾光片、電子紙用彩色濾光片為首之各種彩色濾光片的製作。
 [用以實施發明的形態]
以下，就本發明詳細地說明。
彩色濾光片用著色組成物
以下，就本發明之彩色濾光片用著色組成物(以下簡稱為「著色組成物」)的構成成分加以說明。
-(A)著色劑-
本發明之著色組成物含有顏料作為(A)著色劑。作為顏料並無特別限定，可為有機顏料、無機顏料之任一者。在本發明中，顏料能單獨或混合2種以上使用。當然，亦能混合有機顏料與無機顏料使用。
作為有機顏料，例如，可舉出在色彩索引(C.I.；The society of Dyers and Colourists公司發行)中分類為顏料之化合物。具體而言，能舉出附有如下述的色彩索引(C.I.(Color Index))名稱者。
C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃13、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃17、C.I.顏料黃20、C.I.顏料黃24、C.I.顏料黃31、C.I.顏料黃55、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃153、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃155、C.I.顏料黃166、C.I.顏料黃168、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃211；
C.I.顏料橙5、C.I.顏料橙13、C.I.顏料橙14、C.I.顏料橙24、C.I.顏料橙34、C.I.顏料橙36、C.I.顏料橙38、C.I.顏料橙40、C.I.顏料橙43、C.I.顏料橙46、C.I.顏料橙49、C.I.顏料橙61、C.I.顏料橙64、C.I.顏料橙68、C.I.顏料橙70、C.I.顏料橙71、C.I.顏料橙72、C.I.顏料橙73、C.I.顏料橙74；
C.I.顏料紅1、C.I.顏料紅2、C.I.顏料紅5、C.I.顏料紅17、C.I.顏料紅31、C.I.顏料紅32、C.I.顏料紅41、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅123、C.I.顏料紅144、C.I.顏料紅149、C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅168、C.I.顏料紅170、C.I.顏料紅171、C.I.顏料紅175、C.I.顏料紅176、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅178、C.I.顏料紅179、C.I.顏料紅180、C.1.顏料紅185、C.I.顏料紅187、C.I.顏料紅202、C.I.顏料紅206、C.I.顏料紅207、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅214、C.I.顏料紅220、C.I.顏料紅221、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅243、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅262、C.I.顏料紅264、C.I.顏料紅272；
C.I.顏料紫1、C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫29、C.I.顏料紫32、C.I.顏料紫36、C.I.顏料紫38；
C.I.顏料藍15、C.I.顏料藍15：3、C.I.顏料藍15：4、C.I.顏料藍15：6、C.I.顏料藍60、C.I.顏料藍80；
C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠58；
C.I.顏料褐23、C.I.顏料褐25；
C.I.顏料黑1、C.I.顏料黑7。
又，作為無機顏料，例如，可舉出：氧化鈦、硫酸鋇、碳酸鈣、氧化鋅、硫酸鉛、黃色鉛、鋅黃、氧化鐵紅(紅色氧化鐵(III))、鎘紅、群青、普魯士藍、氧化鉻綠、鈷綠、琥珀、鈦黑、合成鐵黑、碳黑等。
在本發明中，亦能將顏料利用再結晶法、再沉澱法、溶劑洗滌法、昇華法、真空加熱法或它們的組合加以精製而使用。又，顏料亦可依所需而將其粒子表面以樹脂改質而使用。作為將顏料之粒子表面改質之樹脂，例如，可舉出日本特開2001-108817號公報記載之載體樹脂(vehicle resin)、或市售的各種顏料分散用的樹脂。作為碳黑表面之樹脂被覆方法，例如，能採用日本特開平9-71733號公報、日本特開平9-95625號公報、日本特開平9-124969號公報等記載的方法。又，有機顏料，較佳為利用所謂的鹽磨(salt milling)，將一次粒子微細化使用。作為鹽磨的方法，例如，能採用日本特開平08-179111號公報所揭露的方法。
然而，在彩色濾光片用著色組成物中，藉由使用染料作為著色劑，可達成單獨使用顏料所不能達成的高輝度化或高對比化。儘管如此，在過去的著色組成物中使用染料作為著色劑，則鹼顯影性明顯惡化(參照比較例4)。對此，在本發明之著色組成物中，藉由使用(B)嵌段共聚物作為顏料分散劑，即使是在組合顏料與染料使用作為著色劑的情況下，仍能製得鹼顯影性良好的著色組成物(參照實施例14)。
作為染料，例如，能舉出附有如下述的色彩索引(C.I.)名稱的化合物。
C.I.酸性黃11、C.I.酸性橙7、C.I.酸性紅37、C.I.酸性紅180、C.I.酸性藍29、C.I.直接紅28(C.I. direct red 28)、C.I.直接紅83、C.I.直接黃12、C.I.直接橙26、C.I.直接綠28、C.I.直接綠59、C.I.反應性黃2、C.I.反應性紅17、C.I.反應性紅120、C.I.反應性黑5、C.I.分散橙5、C.I.分散紅58、C.I.分散藍165、C.I.鹼性藍41、C.I.鹼性紅18、C.I.媒介紅7、C.I.媒介黃5、C.I.媒介黑7等偶氮系染料；C.I.靛藍4、C.I.酸性藍40、C.I.酸性綠25、C.I.反應性藍19、C.I.反應性藍49、C.I.分散紅60、C.I.分散藍56、C.I.分散藍60等蒽醌系染料；
C.I.靛藍5等酞青素(phthalocyanine)系染料；C.I.鹼性藍3、C.I.鹼性藍9等醌亞胺(quinone imine)系染料；
C.I.溶劑黃33(C.I. solvent yellow 33)、C.I.酸性黃3、C.I.分散黃64等喹啉系染料；
C.I.酸性黃1、C.I.酸性橙3、C.I.分散黃42等硝基系染料；
分散黃201等次甲基系染料。
在本發明中使用染料作為著色劑的情況，能單獨或混合2種以上來使用。
(A)著色劑的含有比例，從形成輝度高且色純度優異的像素、或遮光性優異的黑色矩陣的觀點來看，通常為在著色組成物的固體成分中5~70質量%，較佳為5~60質量%。在此，固體成分係指後述的溶媒以外的成分。
-(B)嵌段共聚物-
本發明中之(B)嵌段共聚物係含有重複單元(1)、重複單元(2)及重複單元(3)，且含有：含有重複單元(1)之A嵌段、及含有重複單元(2)和重複單元(3)之B嵌段者，產生作為(A)著色劑的分散劑的功能。
重複單元(1)係以上述式(1)表示者。
在上述式(1)中，作為R1，氫原子及甲基當中，甲基是較佳的。
又，Z表示-N+R2R3R4Y-、-NR5R6、或可具有取代基之含氮雜環基，R2~R6係彼此獨立地表示氫原子、或可具有取代基的烴基，在本發明中「烴基」係指包含脂肪族烴基、脂環式烴基及芳香族烴基的概念。可為直鏈狀、分枝狀及環狀之任何形態，又可為飽和烴基亦可為不飽和烴基，亦可在分子內及末端之任一者具有不飽和鍵結。
作為上述脂肪族烴基，較佳為碳數1~20(較佳為1~12)之脂肪族烴基，更具體而言，可舉出碳數1~20(較佳為1~12)之烷基、碳數2~20(較佳為2~12)之烯基、碳數2~20(較佳為2~12)之炔基。又，作為上述脂環式烴基，較佳為碳數3~20(較佳為3~12)之脂環式烴基，更具體而言，可舉出碳數3~20(較佳為3~12)之環烷基。再者，作為上述芳香族烴基，較佳為碳數6~20(較佳為6~10)之芳香族烴基，更具體而言，可舉出碳數6~20(較佳為6~10)之芳基、碳數7~16(較佳為7~12)之芳烷基。在此，在本發明中「芳基」係指單環~3環式芳香族烴基。
其中，作為R2~R6中之烴基，較佳為碳數1~12(較佳為1~6)之烷基、碳數7~16(較佳為7~12)之芳烷基，特佳為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基。
又，在本發明中，「含氮雜環基」係指具有至少1個氮原子作為環的構成要素之雜環基，較佳為雜單環基、或它們2個縮合而成之縮合雜環基。這些雜環基，可為不飽和環亦可為飽和環，亦可在環內具有氮原子以外之雜原子(例如，氧原子、硫原子)。
作為不飽和雜環，例如，可舉出吡啶環、咪唑環、噻唑環、噁唑環、三唑環、咪唑啉環、嘧啶環等。又，作為飽和雜環，例如，可舉出嗎啉環、哌啶環、呱嗪環等。作為含氮雜環基中之取代基，例如，可舉出碳數1~6之烷基、鹵素原子、羧基、酯基、醚基、羥基、胺基、醯胺基、硫醇基、硫醚基等。
作為上述雜單環基，較佳為5~7員環，具體而言，可舉出具有以下述式(1-1)或(1-2)所表示之基本骨架的基，這些雜單環基亦可進一步具有取代基。
在式(1-1)中，R表示氫原子、或可具有取代基的烴基，「＊」表示鍵結手，作為R中之烴基可舉出與上述R2相同者。
在式(1-2)中，「＊」表示鍵結手。
又，作為上述縮合雜環基，具體而言，可舉出具有以下述式(1-3)~(1-5)所表示之基本骨架的基，這些雜單環基亦可具有取代基。
在式(1-3)~(1-5)中，「＊」表示鍵結手。
在上述式(1)中，作為2價的連結基(X1)，例如，可舉出亞甲基、碳數2~10(較佳為2~6)之伸烷基、伸芳基、-CONH-R11-基、-COO-R12-基等。在此，R11及R12，係彼此獨立地表示單鍵、亞甲基、碳數2~10(較佳為2~6)之伸烷基、或碳數2~10之醚基(伸烷基氧化烯基(alkylene oxyalkylene))。其中，作為X1，較佳為-COO-R12-基，作為R12，較佳為碳數2~6之伸烷基。
在上述式(1)中，作為Y-，可舉出Cl-、Br-、I-等鹵素離子，ClO4 -、BF4 -、CH3COO-、PF6 -等之酸的相對陰離子。
重複單元(2)係以上述式(2)所表示者。
在上述式(2)中，R7表示碳數2~4之伸烷基，亦可利用2種以上的伸烷基予以構成，較佳為乙烯基及/或丙烯基。R8表示碳數1~6之烷基，較佳為甲基、乙基、丙基、丁基。
作為R9，氫原子及甲基當中，較佳為甲基。
n表示1~150的整數，較佳為1~20的整數，更佳為1~10的整數，特佳為1~5的整數。
重複單元(3)具有酸性基，作為酸性基並無特別限定，例如，可舉出酚性羥基、羧基、磺酸基、-SO2NH2、-C(CF3)2-OH等。在本發明中，作為酸性基，從分散性及可獲得的著色組成物的鹼顯影性的觀點來看，較佳為酚性羥基、羧基，特佳為羧基。
作為重複單元(3)，例如，可舉出以下述式(3)所表示之重複單元。
在式(3)中，R10表示氫原子或甲基，A表示酸性基，X2表示單鍵或2價的連結基。
在上述式(3)中，作為R10，氫原子及甲基當中，較佳為甲基。
作為2價的連結基(X2)，例如，可舉出亞甲基、碳數2~10(較佳為2~6)之伸烷基、伸芳基、-CONH-R11-基、-COO-R12-基、-OCOR13基-、-R14-OCO-R15-、-COO-(CmH2mCOO)1-CmH2m-基、-COO-R16-OCO-R17-等。在此，R11~R15係彼此獨立地表示單鍵、亞甲基、碳數2~10(較佳為2~6)之伸烷基、或碳數2~10之醚基(伸烷基氧化烯基)，m表示1~10的整數，1表示1~4的整數，R16表示亞甲基或碳數2~10(較佳為2~6)之伸烷基，R17表示單鍵、亞甲基、碳數2~10(較佳為2~6)之伸烷基、環己烷-1,2-二基或伸苯基(例如，1,2-伸苯基、1,4-伸苯基)。
其中，作為R2，較佳為單鍵、伸苯基、-COO-R12-基、-COO-(CmH2mCOO)1-CmH2m-基或-COO-R16-OCO-R17-。
(B)嵌段共聚物，亦可具有上述以外的重複單元(以下，稱為「重複單元(4)」)。作為這種重複單元(4)的例子，可舉出來自苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯系單體；(甲基)丙烯醯胺；醋酸乙烯酯；丙烯腈等單體的重複單元、以下述式(4)所表示之重複單元。其中，作為重複單元(4)，從分散性的觀點，較佳為具有以下述式(4)所表示之重複單元。在此，在本發明中，「(甲基)丙烯酸酯」意指「丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯」。
在式(4)中，R18表示氫原子或可具有取代基之烴基，R19表示氫原子或甲基。
在上述式(4)中，作為R19，氫原子或甲基當中，較佳為甲基。
作為中R18之烴基可舉出與R2上述相同者，能具有與上述R2相同的取代基。其中，作為R18，較佳為碳數1~12(較佳為1~10)之烷基、碳數6~14之芳基、碳數7~16之芳烷基，特佳為甲基、乙基、丙基、丁基、2-乙基已基、苯基、苯甲基、苯乙基。
(B)嵌段共聚物之分子量，係以凝膠滲透層析法(GPC，洗提溶媒：DMF)測定之聚甲基丙烯酸甲酯換算的重量平均分子量(以下，亦稱為「Mw」)，較佳為1,000~30,000，特佳為5,000~15,000。又，(B)嵌段共聚物的Mw、與以GPC(洗提溶媒：DMF)測定之聚甲基丙烯酸甲酯換算的數量平均分子量(以下，亦稱為「Mn」)的比(Mw/Mn)，較佳為1.0~1.8，更佳為1.0~1.7，又更佳為1.0~1.6，特佳為1.0~1.3。藉由將(B)嵌段共聚物作成這種態樣，能製得分散性及鹼顯影性優異的著色組成物。
(B)嵌段共聚物，只要分別具有作為A嵌段之重複單元(1)、作為B嵌段之重複單元(2)及重複單元(3)的話便無特別的限定，亦可為A-B嵌段共聚物、A-B-A嵌段共聚物。
(B)嵌段共聚物中之A嵌段/B嵌段的共聚合比(質量比)，較佳為1/99~90/10，更佳為10/90~70/30，特佳為15/85~60/30。
在A嵌段中，亦可在1個A嵌段中含有2種以上的重複單元(1)，在該情況下，亦可在該A嵌段中以隨機共聚合、嵌段共聚合之任何態樣含有各個重複單元。
又，B嵌段，例如，具有重複單元(2)及重複單元(3)、或具有重複單元(2)、重複單元(3)及重複單元(4)，但在本發明中，從分散性的觀點來看，作為B嵌段，較佳為具有重複單元(2)、重複單元(3)及重複單元(4)。
亦可以隨機共聚合、嵌段共聚合之任何態樣含有構成B嵌段的重複單元。又，各重複單元，亦可在1個B嵌段中分別含有2種以上，在該情況下，亦可在該B嵌段中以隨機共聚合、嵌段共聚合之任何態樣含有各個重複單元。
在(B)嵌段共聚物中，重複單元(1)的共聚合比例，全部重複單元中，較佳為5~70質量%，更佳為10~60質量%，又更佳為15~40質量%。重複單元(2)的共聚合比例，全部重複單元中，較佳為1~50質量%，更佳為2~40質量%。重複單元(3)的共聚合比例，全部重複單元中，較佳為0.5~20質量%，更佳為0.5~15質量%，又更佳為1~11質量%。重複單元(4)的共聚合比例，全部重複單元中，較佳為10~80質量%，更佳為20~70質量%。藉由將各重複單元以這種比例進行共聚合，能製得分散性及鹼顯影性優異的著色組成物。
這種(B)嵌段共聚物，例如，能藉由將賦予上述各重複單元的單體活性聚合(living polymerization)來製造。作為活性聚合法，能採用下述文獻所記載之熟知方法：日本特開平9-62002號公報；日本特開2002-31713號公報；P. Lutz,P. Masson et al,Polym. Bull. 12,79(1984)；B.C. Anderson,G.D. Andrews et al,Macromolecules,14,1601(1981)；K. Hatada, K. Ute,et al,Polym. J. 17,977(1985)；K. Hatada,K. Ute,et al,Polym. J. 18,1037(1986)；右手浩一、畑田耕一，高分子加工,36,366(1987)；東村敏延、澤本光男，高分子論文集，46,189(1989)；M. Kuroki,T. Aida,J. Am. Chem. Soc,109,4737(1987)；相田卓三、井上祥平，有機合成化學，43,300(1985)；D.Y. Sogoh,W.R. Hertler et al,Macromolecules,20,1473(1987)；J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem.,47,3773-3794(2009)；J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem.,47,3544-3557(2009)等。
賦予重複單元(1)之單體，作為式(1)中之Z為-N+R2R3R4Y-或-NR5R6的單體，例如，可舉出：氯化(甲基)丙烯醯基胺基丙基三甲基銨、氯化(甲基)丙烯醯基氧基乙基三甲基銨、氯化(甲基)丙烯醯基氧基乙基三乙基銨、溴化(甲基)丙烯醯基氧基乙基(4-苄醯基苄基)二甲基銨、氯化(甲基)丙烯醯基氧基乙基苄基二甲基銨、氯化(甲基)丙烯醯基氧基乙基苄基二乙基銨、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基丙酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基丙酯等。又，Z為-N+R2R3R4Y-之重複單元(1)，例如，亦可將Z為-NR5R6之單體(例如，(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯)聚合後，使氯化苄基(benzyl chloride)等鹵化烴化合物反應至該聚合物，部分地使胺基4級化而製得。
又，賦予重複單元(1)之單體，作為式(1)中之Z為含氮雜環基之單體，例如，可舉出下述式的化合物群α(單體1~18)、以下述式(5)所表示之化合物等。又，賦予重複單元(1)之單體能單獨或混合2種以上使用。
[化合物群α]
又，作為賦予重複單元(2)之單體，例如，可舉出：(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基丙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基二丙二醇酯等。它們能單獨或混合2種以上使用。
作為賦予重複單元(3)之單體，例如，可舉出：(甲基)丙烯酸、順丁烯二酸、無水順丁烯二酸、(甲基)丙烯酸羧基甲酯、(甲基)丙烯酸2-羧基-乙酯、琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、p-乙烯基安息香酸、p-羥基苯乙烯、p-羥基-α-甲基苯乙烯、2-丙烯醯氧基乙基磺酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基磺酸、2-丙烯醯氧基乙基磺酸鈉、2-丙烯醯氧基乙基磺酸鋰、2-丙烯醯氧基乙基磺酸銨、2-丙烯醯氧基乙基磺酸咪唑鎓、2-丙烯醯氧基乙基磺酸啶、2-甲基丙烯醯氧基乙基磺酸鈉、2-甲基丙烯醯氧基乙基磺酸鋰、2-甲基丙烯醯氧基乙基磺酸銨、2-甲基丙烯醯氧基乙基磺酸咪唑鎓、2-甲基丙烯醯氧基乙基磺酸啶、苯乙烯磺酸、苯乙烯磺酸鈉、苯乙烯磺酸鋰、苯乙烯磺酸銨、苯乙烯磺酸咪唑鎓、苯乙烯磺酸啶等。它們能單獨或混合2種以上使用。
又，作為賦予重複單元(4)之單體，例如，可舉出：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯基乙酯等。它們能單獨或混合2種以上使用。
(B)嵌段共聚物能單獨或混合2種以上使用。(B)嵌段共聚物的含有量，相對於顏料100質量份，通常為1~100質量份，較佳為5~70質量份，更佳為10~50質量份。若(B)嵌段共聚物的含有量過多，則有顯影性受損的疑慮。
在本發明中，為了提高分散性，亦能進一步使其含有熟知的分散劑。作為熟知的分散劑，例如，能舉出：胺基甲酸酯系分散劑、聚伸乙亞胺系分散劑、聚氧乙烯烷基醚系分散劑、聚氧乙烯烷基苯基醚系分散劑、聚乙二醇二酯系分散劑、山梨糖醇脂肪酸酯系分散劑、脂肪酸改質聚酯系分散劑、丙烯酸系分散劑、顏料衍生物等。
作為這種分散劑之具體例，能舉出：商品名稱為EFKA(EFKA CHEMICALS BV(EFKA)公司製)、Disperbyk(BYK Chemie(BYK)公司製)、Disparlon(楠本化成(股)製)、Solsperse(Lubrizol公司製)、KP(信越化學工業(股)製)、polyflow(共榮社化學(股)製)、EFTOP(Tokem Products公司製)、Megafac(大日本油墨化學工業(股)製)、Fluorad(住友3M(股)製)、AashiGuard、Surflon(以上為旭硝子(股)製)等。又，作為顏料衍生物之具體例，能舉出：銅酞菁、吡咯并吡咯二酮、喹酞酮之磺酸衍生物等。
-(C)交聯劑-
在本發明中(C)交聯劑係指具有2個以上之可聚合的基的化合物。作為可聚合的基，例如，能舉出：烯鍵性不飽和基、環氧乙基(Oxiranyl)、氧雜環丁烷基、N-烷氧基甲基胺基等。在本發明中，作為(C)交聯劑，較佳為具有2個以上之(甲基)丙烯醯基的化合物、或具有2個以上之N-烷氧基甲基胺基的化合物。
作為上述具有2個以上之(甲基)丙烯醯基的化合物的具體例，能舉出：使脂肪族聚羥基化合物與(甲基)丙烯酸反應所製得之多官能(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質之多官能(甲基)丙烯酸酯、環氧烷改質之多官能(甲基)丙烯酸酯、使具有羥基之(甲基)丙烯酸酯與多官能異氰酸酯反應所製得之多官能胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、使具有羥基之(甲基)丙烯酸酯與酸酐反應所製得之具有羧基之多官能(甲基)丙烯酸酯等。
在此，作為上述脂肪族聚羥基化合物，例如，能舉出：如乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇之2價脂肪族聚羥基化合物，如丙三醇、三羥甲基丙烷、新戊四醇、二新戊四醇之3價以上之脂肪族聚羥基化合物等。作為上述具有羥基之(甲基)丙烯酸酯，例如，能舉出：(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二甲基丙烯酸酯等。作為上述多官能異氰酸酯，例如，能舉出：甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二苯基亞甲基二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯等。作為酸酐，例如，能舉出：如琥珀酸酐、順丁烯二酸酐、戊二酸酐、衣康酸酐、酞酸酐、六氫酞酸酐之二鹼基酸酐，焦蜜石酸酐、聯苯基四羧酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐之四鹼基二酸酐。
又，作為上述己內酯改質之多官能(甲基)丙烯酸酯，例如，能舉出日本特開11-44955號公報段落[0015]~[0018]所記載之化合物。作為上述環氧烷改質之多官能(甲基)丙烯酸酯，能舉出：雙酚A之環氧乙烷及/或環氧丙烷改質二(甲基)丙烯酸酯、三聚異氰酸之環氧乙烷及/或環氧丙烷改質三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷之環氧乙烷及/或環氧丙烷改質三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇之環氧乙烷及/或環氧丙烷改質三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇之環氧乙烷及/或環氧丙烷改質四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇之環氧乙烷及/或環氧丙烷改質五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇之環氧乙烷及/或環氧丙烷改質六(甲基)丙烯酸酯等。
又，作為上述具有2個以上之N-烷氧基甲基胺基之化合物，例如，能舉出具有三聚氰胺結構、苯并胍胺結構、尿素結構之化合物等。又，三聚氰胺結構、苯并胍胺結構，係指具有以1個以上之三環或苯基取代三環作為基本骨架的化學結構，亦包含三聚氰胺、苯并胍胺或它們的縮合物的概念。作為具有2個以上之N-烷氧基甲基胺基之化合物的具體例，能舉出：N,N,N,N,N,N-六(烷氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N-四(烷氧基甲基)苯并胍胺、N,N,N,N-四(烷氧基甲基)甘脲(N,N,N,N-tetra(alkoxylmethyl)glycoluril)等。
這些多官能性單體當中，使3價以上之脂肪族聚羥基化合物與(甲基)丙烯酸反應所製得之多官能(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質之多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、具有羧基之多官能(甲基)丙烯酸酯、N,N,N,N,N,N-六(烷氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N-四(烷氧基甲基)苯并胍胺是較佳的。在使3價以上之脂肪族聚羥基化合物與(甲基)丙烯酸反應所製得之多官能(甲基)丙烯酸酯當中之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯，具有羧基之多官能(甲基)丙烯酸酯當中之使新戊四醇三丙烯酸酯與琥珀酸酐反應所製得之化合物、使二新戊四醇五丙烯酸酯與琥珀酸酐反應所製得之化合物，在著色層的強度高、著色層表面平滑性優異、且難以在未曝光部之基板上及遮光層上發生油污(greasing)、殘膜等方面上是特佳的。
在本發明中，(C)交聯劑能單獨或混合2種以上使用。
本發明中之(C)交聯劑的含有量，相對於(A)著色劑100質量份，較佳為10~1,000質量份，特佳為20~500質量份。在此情況，若多官能性單體的含有量過少，則有無法獲得足夠的硬化性的疑慮。另一方面，若多官能性單體的含有量過多，則在將鹼顯影性賦予本發明之著色組成物的情況下，鹼顯影性降低，有成為容易在未曝光部之基板上或遮光層上發生油污、殘膜等的傾向。
-(D)結合劑樹脂-
本發明之著色組成物，能使其含有(D)結合劑樹脂。藉此，能提高著色組成物之鹼顯影性或對基板的結合附著性。作為這種結合劑樹脂，並無特別限定，但較佳為具有羧基、酚性羥基等酸性官能基的樹脂。其中，較佳為具有羧基之聚合物(以下稱為「含羧基聚合物」)，例如，能舉出：具有1個以上羧基之烯鍵性不飽和單體(以下稱為「不飽和單體(d1)」)與其他的可共聚合的烯鍵性不飽和單體(以下稱為「不飽和單體(d2)」)的共聚物。
作為上述不飽和單體(d1)，例如，能舉出：(甲基)丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、p-乙烯基安息香酸等。
這些不飽和單體(d1)能單獨或混合2種以上使用。
又，作為上述不飽和單體(d2)，例如，能舉出：如N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺之N-取代順丁烯二醯亞胺；如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、p-羥基苯乙烯、p-羥基-α-甲基苯乙烯、p-乙烯基苄基縮水甘油基醚、苊烯之之芳香族乙烯化合物；
如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸n-丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、聚乙二醇(n=2~10)甲基醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(n=2~10)甲基醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(n=2~10)單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(n=2~10)單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、三環[5.2.1.02,6]癸-8-基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、甘油單(甲基)丙烯酸酯、4-羥基苯基(甲基)丙烯酸酯、對異丙苯基酚之環氧乙烷改質(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯、3-[(甲基)丙烯醯氧基甲基]氧雜環丁烷、3-[(甲基)丙烯醯氧基甲基]-3-乙基氧雜環丁烷之(甲基)丙烯酸酯；
如環己基乙烯基醚、異冰片基乙烯基醚、三環[5.2.1.02,6]癸-8-基乙烯基醚、戊環十五烷基乙烯基醚、3-(乙烯基氧基甲基)-3-乙基氧雜環丁烷之乙烯基醚；
在如聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸-n-丁酯、聚矽氧烷之聚合物分子鏈的末端具有單(甲基)丙烯醯基的巨大單體等。
這些不飽和單體(d2)能單獨或混合2種以上使用。
在不飽和單體(d1)與不飽和單體(d2)的共聚物中，該共聚物中的不飽和單體(d1)的共聚合比例，較佳為5~50質量%，更佳為10~40質量%。藉由在這種範圍下使不飽和單體(d1)進行共聚合，能製得鹼顯影性及保存安定性優異的著色組成物。
作為不飽和單體(d1)與不飽和單體(d2)的共聚物的具體例，例如，能舉出：日本特開平7-140654號公報、日本特開平8-259876號公報、日本特開平10-31308號公報、日本特開平10-300922號公報、日本特開平11-174224號公報、日本特開平11-258415號公報、日本特開2000-56118號公報、日本特開2004-101728等所揭示之共聚物。
又，在本發明中，例如，亦能使用如日本特開平5-19467號公報、日本特開平6-230212號公報、日本特開平7-207211號公報、日本特開平09-325494號公報、日本特開平11-140144號公報、日本特開2008-181095號公報等所揭示，在側鏈具有(甲基)丙烯醯基等之聚合性不飽和鍵結的含羧基聚合物，作為結合劑樹脂使用。
本發明中之結合劑樹脂，以GPC(洗提溶媒：四氫呋喃)測定之聚苯乙烯換算的重量平均分子量，通常為1,000~100,000，較佳為3,000~50,000。若重量平均分子量過小，則有所製得之被膜的殘膜率等降低，圖案形狀、耐熱性等受損，又電性特性惡化的疑慮，另一方面若過大，則有解晰度降低，圖案形狀受損，又當利用狹縫噴嘴方式塗布時成為乾燥異物容易發生的疑慮。
又，本發明中之結合劑樹脂的重量平均分子量與以GPC(洗提溶媒：四氫呋喃)測定之聚苯乙烯換算的數量平均分子量的比(重量平均分子量/數量平均分子量)，較佳為1.0~5.0，更佳為1.0~3.0。
本發明中之結合劑樹脂，能利用熟知的方法製造，但亦能藉由例如日本特開2003-222717號公報、日本特開2006-259680號公報、國際公開第07/029871號手冊等所揭示之方法來控制其構造或重量平均分子量、重量平均分子量/數量平均分子量。
在本發明中，結合劑樹脂，能單獨或混合2種以上使用。
在本發明中，結合劑樹脂的含有量，相對於(A)著色劑100質量份，通常為10~1,000質量份，較佳為20~500質量份。若結合劑樹脂的含有量過少，則有例如，鹼顯影性降低，製得之著色組成物的保存安定性降低的疑慮，另一方面若過多，則有因著色劑濃度相對地降低，而變得難以以薄膜來達成想要的色濃度的疑慮。
-(E)光聚合起始劑-
本發明之著色組成物，能使其含有(E)光聚合起始劑。藉此，能將感放射線性賦予著色組成物。本發明使用的(E)光聚合起始劑，係藉由可見光線、紫外線、遠紫外線、電子線以及X線等放射線的曝光，產生可開始上述(C)交聯劑的聚合之活性種的化合物。
作為這種光聚合起始劑，例如，可舉出：9-氧硫系化合物、苯乙酮系化合物、聯咪唑系化合物、三系化合物、O-醯基肟系化合物、鎓鹽系化合物、苯偶姻系化合物、二苯基酮系化合物、α-二酮系化合物、多核醌系化合物、重氮系化合物、亞胺磺酸鹽(imido-sulfonate)系化合物等。
在本發明中，光聚合起始劑，能單獨或混合2種以上使用。作為光聚合起始劑，較佳為從9-氧硫系化合物、苯乙酮系化合物、聯咪唑系化合物、三系化合物、O-醯基肟系化合物之群組所選出的至少1種。
本發明中之較佳的光聚合起始劑當中，作為9-氧硫 系化合物之具體例，能舉出：9-氧硫、2-氯9-氧硫、2-甲基9-氧硫、2-異丙基9-氧硫、4-異丙基9-氧硫、2,4-二氯9-氧硫、2,4-二甲基9-氧硫 、2,4-二乙基9-氧硫、2,4-二異丙基9-氧硫等。
又，作為上述苯乙酮系化合物之具體例，能舉出：2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-1-丁酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基胺基)-1-(4-嗎啉基苯基)-1-丁酮等。
又，作為上述聯咪唑系化合物之具體例，能舉出：2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑等。
又，在使用聯咪唑系化合物作為光聚合起始劑的情況，併用氫予體，在能改善感度方面是較佳的。在此所謂的「氫予體」，係指對藉由曝光而從聯咪唑系化合物產生的自由基，能供給氫原子之化合物。作為氫予體，例如，能舉出：2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并噁唑等之硫醇系氫予體；4,4’-雙(二甲基胺基)二苯基酮、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯基酮等之胺系氫予體。在本發明中，氫予體，能單獨或混合2種以上使用，但將1種以上硫醇系氫予體與1種以上胺系氫予體組合使用，在能進一步改善感度方面是較佳的。
又，作為上述三系化合物之具體例，能舉出：2,4,6-參(三氯甲基)-s-三、2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-[2-(4-二乙胺基-2-甲苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-[2-(3,4-二甲氧苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-(4-甲氧苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-(4-乙氧苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三、2-(4-n-丁氧苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三等具有鹵甲基之三系化合物。
又，作為O-醯基肟系化合物之具體例，能舉出：1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲醯基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二環氧乙烷基)甲氧基苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)等。
在本發明中，在使用苯乙酮系化合物等之聯咪唑系化合物以外的光聚合起始劑的情況，亦可併用增感劑。作為這種增感劑，例如，能舉出：4,4’-雙(二甲胺基)二苯基酮、4,4’-雙(二乙胺基)二苯基酮、4-二乙胺基苯乙酮、4-二甲胺基苯丙酮、4-二甲胺基安息香酸乙酯、4-二甲胺基安息香酸2-乙基己酯、2,5-雙(4-二乙胺基亞苄基)環己酮、7-二乙胺基-3-(4-二乙胺基苄醯基)香豆素、4-(二乙胺基)查酮等。
在本發明中，光聚合起始劑之含有量，相對於(C)交聯劑100質量份，較佳為0.01~120質量份，特佳為1~100質量份。在此情況，若光聚合起始劑之含有量過少，便會有利用曝光之硬化成為不充分的疑慮，另一方面，若過多，則有所形成之著色層在顯影時成為容易從基板脫落的傾向。
-(F)溶媒-
本發明之著色組成物，通常，將包含(A)顏料之著色劑，在(F)溶媒中，連同(B)嵌段共聚物及依需要之其他分散劑或(D)結合劑樹脂的一部分，使用例如珠磨(beads mill)、輥磨(roll mill)等，加以粉碎同時混合‧分散而作成顏料分散液，接著，在此顏料分散液，藉由添加、混合(C)交聯劑、及依需要之(D)結合劑樹脂、(E)光聚合起始劑、進一步追加的(F)溶媒等方法，來予以調製。
作為(F)溶媒，只要是將構成著色組成物的成分(A)~(C)或其他成分分散或溶解，且不會與這些成分反應，具有適度的揮發性者，便能適宜地選擇使用。但是，在調製上述顏料分散液之際，從分散性及安定性的觀點來看，較佳為併用(f1)具有羥基的溶媒(以下，亦稱為「溶媒(f1)」)與(f2)不具有羥基的溶媒(以下，亦稱為「溶媒(f2)」)。
這種溶媒當中，作為溶媒(f1)，例如，能舉出：
乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單-n-丙醚、乙二醇單-n-丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單-n-丙醚、二乙二醇單-n-丁醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單-n-丙醚、丙二醇單-n-丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單-n-丙醚、二丙二醇單-n-丁醚、三丙二醇單甲醚、三丙二醇單乙醚等之(聚)伸烷基二醇單烷基醚類；
乳酸甲酯、乳酸乙酯等之乳酸烷基酯類；
甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、異丙醇、異丁醇、t-丁醇、辛醇、2-乙基己醇、環己醇等之(環)烷基醇；二丙酮醇等之酮醇類等。
這些溶媒(f1)當中，較佳為(聚)伸烷基二醇單烷基醚類，特佳為丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚。溶媒(f1)，能單獨或混合2種以上使用。
又，作為溶媒(f2)，例如，能舉出：乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、二丙二醇單甲醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯等之(聚)伸烷基二醇單烷基醚乙酸酯類；二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙醚、四氫呋喃等之其它的醚類；甲基乙基酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮等之酮類；丙二醇二乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,6-己二醇二乙酸酯等之二乙酸酯類；3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯等烷氧基羧酸酯類；乙酸乙酯、乙酸n-丙酯、乙酸i-丙酯、乙酸n-丁酯、乙酸i-丁酯、甲酸n-戊酯、乙酸i-戊酯、丙酸n-丁酯、丁酸乙酯、丁酸n-丙酯、丁酸i-丙酯、丁酸n-丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸n-丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-氧丁酸乙酯等之其它的酯類；甲苯、二甲苯等之芳香族烴類；N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等之醯胺或內醯胺類等。
這些溶媒(f2)當中，較佳為(聚)伸烷基二醇單烷基醚乙酸酯類、醚類、酮類、二乙酸酯類、烷氧基羧酸酯類，特佳為乙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、二丙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、環己酮、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,6-己二醇二乙酸酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯。溶媒(f2)，能單獨或混合2種以上使用。
在本發明中，著色劑分散液中之溶媒(f1)與溶媒(f2)的含有質量比(f1/f2)，較佳為0.5/99.5~40/60，更佳為1/99~30/70，特佳為5/95~25/75。
溶媒的含有量，並無特別限定，但不論是顏料分散液或著色組成物，除了該顏料分散液或著色組成物的溶媒以外之各成分的合計濃度，較佳地成為5~50質量%的量，特佳地成為10~40質量%的量。藉由作成這種態樣，能製得分散性、安定性良好的著色劑分散液，以及塗布性、安定性良好的著色組成物。
-添加劑-
本發明之著色組成物，依需要，亦能含有各種添加劑。
作為添加劑，例如，能舉出：玻璃、氧化鋁等之填充劑；聚乙烯醇、聚(氟烷基丙烯酸酯)類等之高分子化合物；氟系界面活性劑、矽系界面活性劑等之界面活性劑；乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基參(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷等之密著促進劑；2,2-硫基雙(4-甲基-6-t-丁基酚)、2,6-二-t-丁基酚等之抗氧化劑；2-(3-t-丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯基酮類等之紫外線吸收劑；聚丙烯酸鈉等之抗凝集劑；丙二酸、己二酸、衣康酸、檸康酸、富馬酸、中康酸(mesaconic acid)、2-胺基乙醇、3-胺基-1-丙醇、5-胺基-1-戊醇、3-胺基-1,2-丙二醇、2-胺基-1,3-丙二醇、4-胺基-1,2-丁二醇等之殘渣改善劑；琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等之顯影性改善劑等。
彩色濾光片及其製造方法
本發明之彩色濾光片係具備使用本發明之著色組成物所形成的著色層者。
作為製造彩色濾光片之方法，第一可舉出以下的方法。首先，在基板表面上，依需要以劃分形成像素的部分的方式形成遮光層(黑色矩陣)。接著，在此基板上，例如，在塗布已分散紅色著色劑之感放射線性組成物的液狀組成物之後，進行預烘烤使溶媒蒸發，形成塗膜。接著，在對此塗膜透過光罩進行曝光之後，使用鹼顯影液進行顯影，將塗膜之未曝光部溶解除去。之後，藉由進行後烘烤，形成將紅色的像素圖案以既定的排列予以配置之像素陣列。
接著，使用綠色或藍色之各著色感放射線性組成物，與上述同樣地進行，進行各著色感放射線性組成物之塗布、預烘烤、曝光、顯影以及後烘烤，依序在同一基板上形成綠色之像素陣列及藍色之像素陣列。藉此，可製得將紅色、綠色及藍色之三原色的像素陣列配置在基板上之彩色濾光片。但是，在本發明中，各色像素之形成順序，並未限定於上述者。
又，黑色矩陣，能藉由將以濺鍍或蒸鍍成膜之鉻等的金屬薄膜，利用光微影法作成所要之圖案來形成，亦能使用分散有黑色著色劑的著色感放射線性組成物，與形成上述像素的情況同樣地形成。
作為在形成彩色濾光片之際所使用之基板，例如，能舉出：玻璃、矽、聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚醯亞胺等。
又，在這些基板，亦能依所需，而先實施矽烷耦合劑等之藥品處理、電漿處理、離子鍍敷、濺鍍、氣相反應法、真空蒸鍍等之適宜的前處理。
在將著色感放射線性組成物塗布在基板上之際，能採用噴霧法(spray method)、輥塗法、旋轉塗布法(spin coat method)、狹縫模塗布法、棒塗布法等適宜的塗布法，但特佳為旋轉塗布法、狹縫模塗布法。
預烘烤，通常是組合減壓乾燥與加熱乾燥進行。減壓乾燥，通常是進行至達到50~200Pa為止。又，加熱乾燥之條件，通常是在70~110℃下進行1~10分鐘左右。
塗布厚度，作為乾燥後之膜厚，通常是0.6~8.0μm，較佳為1.2~5.0μm。
作為在形成像素及/或黑色矩陣之際所使用之放射線光源，例如，能舉出：氙燈、鹵素燈、鎢燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵素燈、中壓水銀燈、低壓水銀燈等之燈光源或氬離子雷射、YAG雷射、XeCl準分子雷射、氮雷射等之雷射光源等，但較佳為波長位於190~450nm範圍之放射線。
放射線之曝光量，一般而言，較佳為10~10,000J/m2。
又，作為上述鹼顯影液，例如，較佳為碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化四甲基銨、膽鹼(choline)、1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一烯、1,5-二氮雜雙環-[4.3.0]-5-壬烯等之水溶液。
在上述鹼顯影液，例如，亦能適量添加甲醇、乙醇等水溶性有機溶劑或界面活性劑等。又，鹼顯影後，通常進行水洗。
作為顯影處理法，能應用噴淋顯影法、噴霧顯影法、浸漬(dip)顯影法、混拌(puddle)(盛液)顯影法等。顯影條件，較佳為常溫下5~300秒。
後烘烤的條件，通常是在180~280℃下進行10~60分鐘左右。
依此方式所形成之像素的膜厚，通常為0.5~5.0μm，較佳為1.0~3.0μm。
又，作為製造彩色濾光片之第二方法，能採用揭示於日本特開平7-318723號公報、日本特開2000-310706號公報等之利用噴墨方式製得各色像素的方法。在此方法中，首先，在基板表面上，形成兼具遮光功能的隔牆。接著，在所形成之隔牆內，例如，將已分散紅色著色劑之著色組成物之液狀組成物，利用噴墨裝置吐出後，進行預烘烤使溶媒蒸發。接著，依需要，將此塗膜曝光後，藉由後烘烤使其硬化，形成紅色的像素圖案。
接著，使用綠色或藍色之各著色組成物，與上述同樣地進行，依序在同一基板上形成綠色像素圖案及藍色像素圖案。藉此，可製得將紅色、綠色及藍色之三原色的像素圖案配置在基板上之彩色濾光片。但是，在本發明中，形成各色像素的順序不限定於上述者。
又，上述隔牆，不僅有遮光功能，亦發揮讓已吐出在劃分區域內之各色著色組成物不會混色之功能，因此相較於在上述第一方法所使用之黑色矩陣，膜厚厚。因此，隔牆，通常是使用黑色感放射線性組成物形成。
在形成彩色濾光片之際所使用之基板或放射線的光源，又，預烘烤或後烘烤之方法或條件，係與上述第一方法相同。依此方式，利用噴墨方式所形成之像素的膜厚，係與黑色矩陣的厚度相同程度。
在依此方式所製得之像素圖案上，依需要在形成保護膜後，利用濺鍍形成透明導電膜。亦能在形成透明導電膜後，進一歩形成間隙物(spacer)作成彩色濾光片。間隙物，通常是使用感放射線性組成物形成，亦能作成具有遮光性之間隙物(黑色間隙物(black spacer))。在此情況，可用分散有黑色著色劑之著色感放射線性組成物，但本發明之著色組成物，亦能適合使用於黑色間隙物之形成。
依此方式所製得之本發明的彩色濾光片，輝度及色純度極高，因此對於彩色液晶顯示元件、彩色攝影管元件、彩色感測器、有機EL顯示元件、電子紙等而言極為有用。
彩色液晶顯示元件
本發明之彩色液晶顯示元件，係具備本發明之彩色濾光片者。
本發明之彩色液晶顯示元件，能採取適宜的構造。例如，能採取將彩色濾光片形成在與配置有薄膜電晶體(TFT)之驅動用基板不同的基板上，驅動用基板與形成有彩色濾光片的基板，透過液晶層對向的構造，再者亦能採取將在配置有薄膜電晶體(TFT)之驅動用基板的表面上形成彩色濾光片的基板、與形成有ITO(掺雜錫的氧化銦)電極，透過液晶層對向的構造。後者的構造，具有能使開口率顯著提高，可製得明亮且高精細的液晶顯示元件的優點。
本發明之彩色液晶顯示元件，除了冷陰極螢光管(CCFL：Cold Cathode Fluorescent Lamp)以外，能具備以白色LED作為光源的背光單元。作為白色LED，例如，能舉出：使用具有獨立光譜的紅色LED、綠色LED及藍色LED獲得白色光的白色LED；藉由組合紅色LED、綠色LED及藍色LED而加以混色來獲得白色光的白色LED；藉由組合藍色LED、紅色LED及綠色螢光體而加以混色來獲得白色光的白色LED；藉由組合藍色LED、紅色發光螢光體及綠色發光螢光體而加以混色來獲得白色光的白色LED；藉由藍色LED及YAG系螢光體的混色來獲得白色光的白色LED；藉由組合藍色LED、橙色發光螢光體及綠色發光螢光體而加以混色來獲得白色光的白色LED；藉由組合紫外線LED、紅色發光螢光體、綠色發光螢光體及藍色發光螢光體而加以混色來獲得白色光的白色LED等。
本發明之彩色液晶顯示元件，能應用於TN(Twisted Nematic，扭曲向列)型、STN(Super Twisted Nematic，超扭曲向列)型、IPS(In-Planes Switching，面內切換)型、VA(Vertical Alignment，垂直配向)型、OCB(Optically Compensated Birefringence，光學補償式雙折射)型等適宜的液晶模式。
[實施例]
以下，舉出實施例，進一步具體地說明本發明的實施形態。但是，本發明不限定於下述實施例。
<(B)嵌段共聚物的合成> 合成例1
在具備攪拌子的燒瓶內，將1.4g之甲基丙烯酸(以下，稱為「MA」)、5.6g之甲氧基聚乙二醇單甲基丙烯酸酯(PME-200，日油股份公司製)(以下，稱為「PME-200」)、5.0g之甲基丙烯酸正丁酯(以下，稱為「nBMA」)、5.0g之甲基丙烯酸2-乙基己酯(以下，稱為「EHMA」)、1.7g之甲基丙烯酸苄酯(以下，稱為「BzMA」)、7.8g之甲基丙烯酸甲酯(以下，稱為「MMA」)、303mg之2,2’-偶氮雙異丁腈(以下，稱為「AIBN」)、及781mg之吡唑-1-二硫基羧酸氰基(二甲基)甲基酯，溶解在30mL之甲苯，進行30分鐘的氮起泡(bubbling)。之後緩慢地攪拌，使反應溶液的溫度上升至60℃，將此溫度保持24小時進行活性自由基聚合(living radical polymerization)。
接著，把已將73mg之AIBN與1.4g之甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯(以下，稱為「DAMA」)溶解在20mL之甲苯進行30分鐘氮取代的溶液，添加至上述反應溶液，在60℃下進行24小時活性自由基聚合。之後，藉由減壓濃縮將溶媒取代為丙二醇單甲基醚乙酸酯，並且將不揮發部分定為40質量%。依此方式，製得由具有來自DAMA之重複單元的A嵌段、及具有來自MA、PME-200、nBMA、EHMA、BzMA及MMA之重複單元的B嵌段所構成的嵌段共聚物。將所製得之嵌段共聚物定為「嵌段共聚物(B-1)」。
合成例2
在具備攪拌子的燒瓶內，將1.4g之MA、8.4g之PME-200、12.9g之nBMA、224mg之AIBN、及579mg之吡唑-1-二硫基羧酸氰基(二甲基)甲基酯，溶解在30mL之甲苯，進行30分鐘的氮起泡。之後緩慢地攪拌，使反應溶液的溫度上升至57℃，將此溫度保持34小時進行活性自由基聚合。
接著，把已將277mg之AIBN與5.3g之DAMA溶解在20mL之甲苯進行30分鐘氮取代的溶液，添加至上述反應溶液，在57℃下進行34小時活性自由基聚合。之後，藉由減壓濃縮將溶媒取代為丙二醇單甲基醚乙酸酯，並且將不揮發部分定為40質量%。依此方式，製得由具有來自DAMA之重複單元的A嵌段、及具有來自MA、PME-200及nBMA之重複單元的B嵌段所構成的嵌段共聚物。將所製得之嵌段共聚物定為「嵌段共聚物(B-2)」。
合成例3
在具備攪拌子的燒瓶內，將1.4g之MA、4.2g之PME-200、2.8g之nBMA、3.4g之MMA、139mg之AIBN、及357mg之吡唑-1-二硫基羧酸氰基(二甲基)甲基酯，溶解在30mL之甲苯，進行30分鐘的氮起泡。之後緩慢地攪拌，使反應溶液的溫度上升至60℃，將此溫度保持24小時進行活性自由基聚合。
接著，把已將277mg之AIBN與16.2g之DAMA溶解在20mL之甲苯進行30分鐘氮取代的溶液，添加至上述反應溶液，在60℃下進行24小時活性自由基聚合。之後，藉由減壓濃縮將溶媒取代為丙二醇單甲基醚乙酸酯，並且將不揮發部分定為40質量%。依此方式，製得由具有來自DAMA之重複單元的A嵌段、及具有來自MA、PME-200、nBMA及MMA之重複單元的B嵌段所構成的嵌段共聚物。將所製得之嵌段共聚物定為「嵌段共聚物(B-3)」。
合成例4
在具備攪拌子的燒瓶內，將1.4g之MA、2.8g之PME-200、2.8g之nBMA、2.8g之BzMA、101mg之AIBN、及261mg之吡唑-1-二硫基羧酸氰基(二甲基)甲基酯，溶解在30mL之甲苯，進行30分鐘的氮起泡。之後緩慢地攪拌，使反應溶液的溫度上升至60℃，將此溫度保持24小時進行活性自由基聚合。
接著，把已將946mg之AIBN與18.2g之DAMA溶解在20mL之甲苯進行30分鐘氮取代的溶液，添加至上述反應溶液，在60℃下進行24小時活性自由基聚合。之後，藉由減壓濃縮將溶媒取代為丙二醇單甲基醚乙酸酯，並且將不揮發部分定為40質量%。依此方式，製得由具有來自DAMA之重複單元的A嵌段、及具有來自MA、PME-200、nBMA及BzMA之重複單元的B嵌段所構成的嵌段共聚物。將所製得之嵌段共聚物定為「嵌段共聚物(B-4)」。
合成例5
在具備攪拌子的燒瓶內，將0.5g之MA、10.6g之PME-200、10.9g之nBMA、199mg之AIBN、及513mg之吡唑-1-二硫基羧酸氰基(二甲基)甲基酯，溶解在30mL之甲苯，進行30分鐘的氮起泡。之後緩慢地攪拌，使反應溶液的溫度上升至57℃，將此溫度保持34小時進行活性自由基聚合。
接著，把已將306mg之AIBN與5.9g之DAMA溶解在20mL之甲苯進行30分鐘氮取代的溶液，添加至上述反應溶液，在57℃下進行34小時活性自由基聚合。之後，藉由減壓濃縮將溶媒取代為丙二醇單甲基醚乙酸酯，並且將不揮發部分定為40質量%。依此方式，製得由具有來自DAMA之重複單元的A嵌段、及具有來自MA、PME-200及nBMA之重複單元的B嵌段所構成的嵌段共聚物。將所製得之嵌段共聚物定為「嵌段共聚物(B-5)」。
合成例6
在具備攪拌子的燒瓶內，將3.1g之MA、2.8g之PME-200、3.6g之nBMA、3.6g之EHMA、1.4g之BzMA、7.6g之MMA、312mg之AIBN、及768mg之吡唑-1-二硫基羧酸氰基(二甲基)甲基酯，溶解在30mL之甲苯，進行30分鐘的氮起泡。之後緩慢地攪拌，使反應溶液的溫度上升至57℃，將此溫度保持34小時進行活性自由基聚合。
接著，把已將336mg之AIBN與5.9g之DAMA溶解在20mL之甲苯進行30分鐘氮取代的溶液，添加至上述反應溶液，在57℃下進行34小時活性自由基聚合。之後，藉由減壓濃縮將溶媒取代為丙二醇單甲基醚乙酸酯，並且將不揮發部分定為40質量%。依此方式，製得由具有來自DAMA之重複單元的A嵌段、及具有來自MA、PME-200、nBMA、EHMA、BzMA及MMA之重複單元的B嵌段所構成的嵌段共聚物。將所製得之嵌段共聚物定為「嵌段共聚物(B-6)」。
合成例7
在具備攪拌子的燒瓶內，將5.6g之MA、4.8g之PME-200、1.8g之nBMA、270mg之AIBN、及696mg之吡唑-1-二硫基羧酸氰基(二甲基)甲基酯，溶解在30mL之甲苯，進行30分鐘的氮起泡。之後緩慢地攪拌，使反應溶液的溫度上升至60℃，將此溫度保持24小時進行活性自由基聚合。
接著，把已將306mg之AIBN與5.9g之DAMA溶解在20mL之甲苯進行30分鐘氮取代的溶液，添加至上述反應溶液，在60℃下進行24小時活性自由基聚合。之後，藉由減壓濃縮將溶媒取代為丙二醇單甲基醚乙酸酯，並且將不揮發部分定為40質量%。依此方式，製得由具有來自DAMA之重複單元的A嵌段、及具有來自MA、PME-200及nBMA之重複單元的B嵌段所構成的嵌段共聚物。將所製得之嵌段共聚物定為「嵌段共聚物(B-7)」。
合成例8
在具備攪拌子的燒瓶內，將11.2g之MA、2.8g之PME-200、2.8g之nBMA、1.4g之EHMA、1.4g之BzMA、2.8g之MMA、332mg之AIBN、及856mg之吡唑-1-二硫基羧酸氰基(二甲基)甲基酯，溶解在30mL之甲苯，進行30分鐘的氮起泡。之後緩慢地攪拌，使反應溶液的溫度上升至60℃，將此溫度保持24小時進行活性自由基聚合。
接著，把已將291mg之AIBN與5.6g之DAMA溶解在20mL之甲苯進行30分鐘氮取代的溶液，添加至上述反應溶液，在60℃下進行24小時活性自由基聚合。之後，藉由減壓濃縮將溶媒取代為丙二醇單甲基醚乙酸酯，並且將不揮發部分定為40質量%。依此方式，製得由具有來自DAMA之重複單元的A嵌段、及具有來自MA、PME-200、nBMA、EHMA、BzMA及MMA之重複單元的B嵌段所構成的嵌段共聚物。將所製得之嵌段共聚物定為「嵌段共聚物(B-8)」。
合成例9
在具備攪拌子的燒瓶內，將1.4g之MA、1.9g之PME-200、3.5g之nBMA、3.5g之EHMA、1.6g之BzMA、7.2g之MMA、337mg之AIBN、及621mg之吡唑-1-二硫基羧酸氰基(二甲基)甲基酯，溶解在30mL之甲苯，進行30分鐘的氮起泡。之後緩慢地攪拌，使反應溶液的溫度上升至62℃，將此溫度保持20小時進行活性自由基聚合。
接著，把已將640mg之AIBN與8.8g之DAMA溶解在20mL之甲苯進行30分鐘氮取代的溶液，添加至上述反應溶液，在62℃下進行20小時活性自由基聚合。之後，藉由減壓濃縮將溶媒取代為丙二醇單甲基醚乙酸酯，並且將不揮發部分定為40質量%。依此方式，製得由具有來自DAMA之重複單元的A嵌段、及具有來自MA、PME-200、nBMA、EHMA、BzMA及MMA之重複單元的B嵌段所構成的嵌段共聚物。將所製得之嵌段共聚物定為「嵌段共聚物(B-9)」。
合成例10
在具備攪拌子的燒瓶內，將1.4g之MA、7.3g之PME-200、5.6g之nBMA、2.8g之EHMA、1.5g之BzMA、1.5g之MMA、197mg之AIBN、及507mg之吡唑-1-二硫基羧酸氰基(二甲基)甲基酯，溶解在30mL之甲苯，進行30分鐘的氮起泡。之後緩慢地攪拌，使反應溶液的溫度上升至57℃，將此溫度保持34小時進行活性自由基聚合。
接著，把已將312mg之AIBN與7.8g之上述單體1溶解在20mL之甲苯進行30分鐘氮取代的溶液，添加至上述反應溶液，在57℃下進行34小時活性自由基聚合。之後，藉由減壓濃縮將溶媒取代為丙二醇單甲基醚乙酸酯，並且將不揮發部分定為40質量%。依此方式，製得由具有來自單體1之重複單元的A嵌段、及具有來自MA、PME-200、nBMA、EHMA、BzMA及MMA之重複單元的B嵌段所構成的嵌段共聚物。將所製得之嵌段共聚物定為「嵌段共聚物(B-10)」。
合成例11
將594.35g之四氫呋喃(以下，稱為「THF」)、10.98g之氯化鋰(濃度3.63質量%之THF溶液)添加至燒瓶，冷卻至-60℃。之後，添加7.89g之n-丁基鋰(濃度15.36質量%之環己烷溶液)，進行10分鐘熟成。
接著，將4.04g之甲基丙烯酸1-乙氧基乙酯(以下，稱為「EEMA」)、61.33g之nBMA、26.19g之PME-200的混合液花30分鐘滴下，滴下後繼續反應30分鐘。然後測定氣相層析法(以下，稱為「GC」)‧GPC(移動相THF、DMF)，確認單體消失。
接著，滴下39.71g之DAMA，滴下後繼續反應30分鐘。然後測定GC‧GPC(移動相DMF)確認單體消失後，添加3.21g之甲醇停止反應。
藉由將所製得之前驅物共聚物之濃度50質量%之丙二醇單甲基醚乙酸酯溶液200g，加溫至160℃使其反應3小時，來進行EEMA的去保護(deprotection)。之後，藉由添加丙二醇單甲基醚乙酸酯，將不揮發部分定為40質量%。依此方式，製得由具有來自DAMA之重複單元的A嵌段、及具有來自MA、PME-200及nBMA之重複單元的B嵌段所構成的嵌段共聚物。將所製得之嵌段共聚物定為「嵌段共聚物(B-11)」。
合成例12
將578.66g之THF、11.20g之氯化鋰(濃度3.63質量%之THF溶液)添加至燒瓶，冷卻至-60℃。之後，添加7.34g之n-丁基鋰(濃度15.36質量%之環己烷溶液)，進行10分鐘熟成。
接著，添加4.30g之MMA，繼續反應5分鐘。然後，以GC測定確認單體消失後，取樣一部分進行GPC測定，則分子量293(2.92聚物)的聚合物生成。
接著，將4.52g之EEMA、19.80g之EHMA、19.50g之nBMA、36.48g之MMA、15.03g之BzMA、11.99g之PME-200的混合液花30分鐘滴下，滴下後繼續反應30分鐘。然後測定GC‧GPC(移動相THF、DMF)，確認單體消失。
接著，滴下36.98g之DAMA，滴下後繼續反應30分鐘。然後測定GC‧GPC(移動相DMF)確認單體消失後，添加3.21g之甲醇停止反應。
藉由將所製得之前驅物共聚物之濃度50質量%之丙二醇單甲基醚乙酸酯溶液200g，加溫至160℃使其反應3小時，來進行EEMA的去保護。之後，藉由添加丙二醇單甲基醚乙酸酯，將不揮發部分定為40質量%。依此方式，製得由具有來自DAMA之重複單元的A嵌段、及具有來自MA、PME-200、nBMA、EHMA、BzMA及MMA之重複單元的B嵌段所構成的嵌段共聚物。將所製得之嵌段共聚物定為「嵌段共聚物(B-12)」。
比較合成例1
將558.67g之THF、10.28g之氯化鋰(濃度3.63質量%之THF溶液)添加至燒瓶，冷卻至-60℃。之後，添加7.60g之n-丁基鋰(濃度15.36質量%之環己烷溶液)，進行10分鐘熟成。
接著，添加4.38g之MMA，繼續反應5分鐘。然後，以GC測定確認單體消失後，取樣一部分進行GPC測定，則分子量346(3.46聚物)的聚合物生成。
接著，將17.08g之EHMA、16.95g之nBMA、31.66g之MMA、8.01g之BzMA、9.48g之PME-200的混合液花30分鐘滴下，滴下後繼續反應30分鐘。然後測定GC‧GPC(移動相THF、DMF)，確認單體消失。
接著，滴下42.98g之DAMA，滴下後繼續反應30分鐘。然後測定GC‧GPC(移動相DMF)確認單體消失後，添加2.40g之甲醇停止反應。之後，藉由減壓濃縮將溶媒取代為丙二醇單甲基醚乙酸酯，並且將不揮發部分定為40質量%。依此方式，製得由具有來自DAMA之重複單元的A嵌段、及具有來自PME-200、nBMA、EHMA、BzMA及MMA之重複單元的B嵌段所構成的嵌段共聚物。將所製得之嵌段共聚物定為「嵌段共聚物(b-1)」。
比較合成例2
在具備攪拌子的燒瓶內，將1.4g之MA、8.4g之PME-200、12.9g之nBMA、5.3g之DAMA、451mg之AIBN、及579mg之吡唑-1-二硫基羧酸氰基(二甲基)甲基酯，溶解在50mL之甲苯，進行30分鐘的氮起泡。之後緩慢地攪拌，使反應溶液的溫度上升至57℃，將此溫度保持34小時進行活性自由基聚合。
之後，藉由減壓濃縮將溶媒取代為丙二醇單甲基醚乙酸酯，並且將不揮發部分定為40質量%。依此方式，製得具有來自MA、PME-200、nBMA及DAMA之重複單元的隨機共聚物。將所製得之隨機共聚物定為「共聚物(b-2)」。
<Mw及Mw/Mn之測定>
在上述各合成例所製得之(B)嵌段共聚物的Mw及Mn，係利用下述規格的GPC測定。將測定結果，連同(B)嵌段共聚物中之各單體的共聚合比例(質量%)一起顯示在表1。
裝置：GPC-104(昭和電工股份公司製)。
管柱：結合KD-G、KF-603、KF-602、KF-601使用。
移動相：DMF。
<酸價之測定>
以下述要領測定在上述各合成例所製得之(B)嵌段共聚物的酸價。將測定結果顯示在表1。
精密秤量0.5g之嵌段共聚物溶液至1mg的單位為止，分到玻璃容器。以丙二醇單甲基醚乙酸酯稀釋至50mL後，添加酚酞(phenolphthalein)，以0.1N乙醇性氫氧化鉀的水溶液進行滴定，以著色成粉紅色的點作為終點。同樣地進行空白試驗。從(B)嵌段共聚物與空白試驗之0.1N乙醇性氫氧化鉀水溶液滴下量算出酸價(單位：mgKOH/g)。又，本發明中之酸價，係表示為了中和嵌段共聚物溶液之除了溶媒以外的不揮發部分1g所需的KOH的mg數。
<胺價之測定>
以下述要領測定在上述各合成例所製得之(B)嵌段共聚物的胺價。將測定結果顯示在表1。
精密秤量0.5g之嵌段共聚物溶液至1mg的單位為止，分到玻璃容器。添加、溶解20ml之無水乙酸/乙酸=9/1(體積比)，在室溫下放置3小時。之後，進一步添加30mL之乙酸後，使用電位差測定裝置AT-510(京都電子工業股份公司製)，以0.1mol/L過氯酸‧乙酸溶液進行滴定。同樣地進行空白試驗。從(B)嵌段共聚物與空白試驗之0.1mol/L過氯酸‧乙酸溶液滴下量算出胺價(單位：mgKOH/g)。又，本發明中之胺價，係表示相當於為了中和嵌段共聚物溶液之除了溶媒以外的不揮發部分1g所需的酸當量之KOH的mg數。
<著色劑分散液之調製> 調製例1
使用作為著色劑之9質量份之C.I.顏料綠58(DIC公司製)及6質量份之C.I.顏料黃150、12.5質量份之嵌段共聚物(B-1)(不揮發部分=40質量%)、作為溶媒之64.5質量份之丙二醇單甲基醚乙酸酯及8質量份之丙二醇單甲基醚，利用珠磨加以處理，調製著色劑分散液(A-1)。
調製例2~14及比較調製例1~5
在調製例1中，除了將著色劑、嵌段共聚物(B)及溶媒的種類及量如表1所示般變更以外，與調製例1同樣地進行，調製著色劑分散液(A-2)~(A-19)。
<著色劑分散液之評價>
使用E型黏度計(東京計器製)，測定所製得之著色劑分散液的黏度。又，將所製得之著色劑分散液填充至遮光玻璃容器，在密閉狀態下以23℃靜置14天後，使用E型黏度計(東京計器製)再度測定黏度。然後，算出保存14天後之黏度對剛調製後之黏度的增加率，增加率低於5%的情況評價為「A」，5%以上、低於10%的情況評價為「B」，10%以上的情況評價為「C」。將評價結果顯示在表2。
在表2中，「G58」係指C.I.顏料綠58，「Y150」係指C.I.顏料黃150，「B15：6」係指C.I.顏料藍15：6，「V23」係指C.I.顏料紫23，「Y179」係指有機染料之C.I.溶劑黃179，「PGMEA」係指丙二醇單甲基醚乙酸酯，「PGME」係指丙二醇單甲基醚，「BYK6919」係指市售分散劑的BYK-LPN6919(BYK Chemie(BYK)公司製)。又，BYK-LPN6919係具有重複單元(1)及重複單元(2)，但沒有具有酸性基的重複單元的共聚物，酸價=0，胺價=120mgKOH/g(不揮發部分換算)，不揮發部分=60質量%。
<結合劑樹脂之合成> 合成例13
在具備冷卻管及攪拌機之燒瓶，將44.0g之p-乙烯基苄二醇醚、40.0g之N-苯基順丁烯二醯亞胺、16.0g之BzMA溶解至300g之丙二醇單甲基醚乙酸酯，進一步投入8.0g之AIBN及8.0g之α-甲基苯乙烯二聚物，之後進行15分鐘之氮沖洗(purge)。氮沖洗之後，將反應溶液一邊攪拌一邊氮起泡及加熱至80℃進行5小時的聚合。
接著，將17.0g之MA、0.5g之p-甲氧基酚、及4.4g之四丁基溴化銨添加至此反應溶液，在120℃下使其反應9小時。進一步地，添加18.5g之無水琥珀酸，在100℃下使其反應6小時後，在將液溫保持在85℃下進行2次水洗，減壓濃縮，藉以製得包含33質量%之結合劑樹脂(D-1)的溶液。此結合劑樹脂(D-1)，以GPC(洗提溶媒：四氫呋喃)測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量=7,800，以GPC(洗提溶媒：四氫呋喃)測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量與數量平均分子量的比=2.8。
合成例14
在具備冷卻管及攪拌機之燒瓶，將30.0g之BzMA、20.0g之nBMA、15.0g之甲基丙烯酸羥基乙酯、20.0g之苯乙烯、及15.0g之MA溶解至200g之丙二醇單甲基醚乙酸酯，進一步投入3.0g之AIBN及5.0g之α-甲基苯乙烯二聚物，之後進行15分鐘之氮沖洗。氮沖洗之後，將反應液一邊攪拌一邊氮起泡及加熱至80℃進行5小時的聚合，藉以製得包含33質量%之結合劑樹脂(D-2)的溶液。此結合劑樹脂(D-2)，以GPC(洗提溶媒：四氫呋喃)測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量=10,000，以GPC(洗提溶媒：四氫呋喃)測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量與數量平均分子量的比=2.5。
合成例15
在具備冷卻管及攪拌機之燒瓶，將25.0g之3-甲基丙烯醯氧甲基-3-乙基氧雜環丁烷、18.0g之甲基丙烯酸、9.0g之琥珀酸單2-丙烯醯氧基乙酯、10.0g之N-苯基順丁烯二醯亞胺、24.0g之BzMA、14.0g之甲基丙烯酸羥基乙酯溶解至300g之丙二醇單甲基醚乙酸酯，進一步投入6.0g之AIBN及6.0g之α-甲基苯乙烯二聚物，之後進行15分鐘之氮沖洗。氮沖洗之後，將反應液一邊攪拌一邊氮起泡及加熱至80℃進行5小時的聚合，藉以製得前驅物共聚物溶液。
在所製得之200g的前驅物共聚物溶液，添加13.4g之2-甲基丙烯醯氧基異氰酸乙酯、作為聚合禁止劑之0.2g的4-甲氧基酚，在90℃下使其反應2小時。就此反應液，以每1次75g之離子交換水進行2次水洗，減壓濃縮，藉以製得包含33質量%之結合劑樹脂(D-3)的溶液。結合劑樹脂(D-3)，以GPC(洗提溶媒：四氫呋喃)測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量=11,000，以GPC(洗提溶媒：四氫呋喃)測定之聚苯乙烯換算之重量平均分子量與數量平均分子量的比=1.9。
<著色組成物之調製及評價> 著色組成物之調製 實施例1
混合100質量份之著色劑分散液(A-1)、33.5質量份之作為結合劑樹脂之結合劑樹脂(D-2)、9.7質量份之作為交聯劑之東亞合成股份公司製之M-402(二新戊四醇六丙烯酸酯為主成分)、4.3質量份之作為光聚合起始劑之2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-1-丁酮(商品名：IRGACURE 369，Ciba Specialty Chemicals公司製)、及78.4質量份之作為溶劑之3-乙氧基丙酸乙酯，調製液狀的著色組成物。
脫落時間之評價
將所製得之液狀組成物，使用旋轉塗布機塗布在玻璃基板上後，以100℃之加熱板進行2分鐘的預烘烤，形成膜厚2.7μm的塗膜。接著，將此基板冷卻至室溫後，對基板上的塗膜，使用高壓水銀燈將包含365nm、405nm、及436nm之各波長的放射線，透過光罩以1,000J/m2的曝光量曝光至各塗膜。之後，對基板上的塗膜，藉由吐出23℃之0.04質量%氫氧化鉀水溶液來進行淋浴顯影。此時，測定到未曝光部的塗膜完全剝離的時間(脫落時間)。然後，將脫落時間低於60秒的情況評價為「A」，將60秒以上、低於120秒的情況評價為「B」，將120秒以上的情況評價為「C」。此時間越短顯影速度越快，有縮短彩色濾光片製造的節拍時間(tact time)的優點。將評價結果顯示在表3。
色度特性之評價
將所製得之著色組成物，使用旋轉塗布機塗布在玻璃基板上後，以100℃之加熱板進行2分鐘的預烘烤，形成膜厚不同的3片塗膜。接著，將這些基板冷卻至室溫後，對基板上的塗膜，使用高壓水銀燈將包含365nm、405nm、及436nm之各波長的放射線，不透過光罩而以1,000J/m2的曝光量曝光至各塗膜。之後，以220℃進行20分鐘後烘烤，在基板上形成硬化膜。針對所製得之3片硬化膜，使用色彩分析儀(color analyzer，大塚電子(股)製MCPD2000)，以C光源、2度視野，測定CIE表色系中之色度座標值(x,y)及刺激值(Y)。由測定結果，求出色度座標值y=0.590時之色度座標值x及刺激值(Y)。將評價結果顯示在表3。
在Blue方面求出y值為0.090時之Y值、x值。
實施例2~14及比較例1~5
除了將實施例1中，著色劑分散液、結合劑樹脂、交聯劑、光聚合起始劑及溶媒的種類及量如表3所示般變更以外，與實施例1同樣地進行，進行著色組成物之調製及評價。將評價結果顯示在表3。又，關於藍色的著色組成物(實施例6及比較例3)，係求出在色度座標值y=0.090之色度座標值x及刺激值(Y)。將評價結果顯示在表3。
表3之中各成分如下所示。
C-1：二新戊四醇六丙烯酸酯與二新戊四醇五丙烯酸酯的混合物(商品名M-402，東亞合成股份公司製)
C-2：二新戊四醇五丙烯酸酯與琥珀酸的單酯化物、二新戊四醇六丙烯酸酯與二新戊四醇五丙烯酸酯的混合物(商品名TO-1382，東亞合成股份公司製)
E-1：乙醇、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)(商品名IRGACURE OX02，Ciba‧Specialty‧Chemicals公司製)
E-2：2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-1-丁酮(商品名IRGACURE 369，Ciba‧Specialty‧Chemicals公司製)
EEP：3-乙氧基丙酸乙酯
MBA：3-甲氧基丁基乙酸酯

Claims (11)

  1. 一種彩色濾光片用著色組成物，其特徵為含有以下的成分(A)、(B)、及(C)；(A)包含顏料的著色劑，(B)含有以下述式(1)表示之重複單元(1)、以下述式(2)表示之重複單元(2)、及含有酸性基之重複單元(3)的嵌段共聚物，含有包含前述重複單元(1)之A嵌段、及包含前述重複單元(2)和前述重複單元(3)之B嵌段的嵌段共聚物，(C)交聯劑， [在式(1)中，R1表示氫原子或甲基，Z表示-N+R2R3R4Y-(其中，R2~R4係彼此獨立地表示氫原子、或可具有取代基的烴基，Y-表示相對陰離子(counter anion))、-NR5R6(其中，R5及R6係彼此獨立地表示氫原子、或可具有取代基的烴基)、或可具有取代基之含氮雜環基，X1表示2價之連結基] [在式(2)中，R7係彼此獨立地表示碳數2~4之伸烷基，R8表示碳數1~6之烷基，R9表示氫原子或甲基，n表示1~150的整數]。
  2. 如申請專利範圍第1項之彩色濾光片用著色組成物，其中在前述(B)嵌段共聚物中，全部重複單元中之前述重複單元(1)之共聚合比例係5~70質量%。
  3. 如申請專利範圍第1項之彩色濾光片用著色組成物，其中在前述(B)嵌段共聚物中，全部重複單元中之前述重複單元(3)之共聚合比例係0.5~20質量%。
  4. 如申請專利範圍第1項之彩色濾光片用著色組成物，其中前述(B)嵌段共聚物的重量平均分子量Mw與數量平均分子量Mn之比(Mw/Mn)係1.0~1.8。
  5. 如申請專利範圍第1項之彩色濾光片用著色組成物，其中進一步含有(D)結合劑樹脂(其中，排除前述(B)成分)。
  6. 如申請專利範圍第1項之彩色濾光片用著色組成物，其中進一步含有(E)光聚合起始劑。
  7. 如申請專利範圍第1項之彩色濾光片用著色組成物，其係進一步含有染料作為著色劑者。
  8. 一種彩色濾光片，其具備使用如申請專利範圍第1~7項中任一項之著色組成物所形成的著色層。
  9. 一種彩色液晶顯示元件，其具備如申請專利範圍第8項之彩色濾光片。
  10. 一種彩色濾光片用顏料分散液，其特徵為含有以下的成分(A)、(B)、及(F)；(A)包含顏料的著色劑，(B)含有以下述式(1)表示之重複單元(1)、以下述式(2)表示之重複單元(2)、及含有酸性基之重複單元(3)的嵌段共聚物，含有包含前述重複單元(1)之A嵌段、及包含前述重複單元(2)和前述重複單元(3)之B嵌段的嵌段共聚物，(F)溶媒， [在式(1)中，R1表示氫原子或甲基，Z表示-N+R2R3R4Y-(其中，R2~R4係彼此獨立地表示氫原子、或可具有取代基的烴基，Y-表示相對陰離子)、-NR5R6(其中，R5及R6係彼此獨立地表示氫原子、或可具有取代基的烴基)、或可具有取代基之含氮雜環基，X1表示2價之連結基] [在式(2)中，R7係彼此獨立地表示碳數2~4之伸烷基，R8表示碳數1~6之烷基，R9表示氫原子或甲基，n表示1~150的整數]。
  11. 如申請專利範圍第10項之彩色濾光片用顏料分散液，前述(F)溶媒含有(f1)具有羥基的溶媒及(f2)不具有羥基的溶媒。
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